第二讲 基知识.ppt

第二讲 图像信息的基本知识 2.1视觉感知 2.1.1 视觉原理 2.1.2 亮度适应和区分 2.1.3 成像模型 2.1.4 颜色视觉 2.1视觉感知 光接收细胞： 锥细胞：600～700万。对颜色敏感。充分识别图像细节，每个细胞接一个神经末端，又叫适亮视觉（photopic vision）、白昼视觉 成像过程： 反射,视网膜图像,中央凹电脉冲,人脑判读视网膜图像。反射到中央凹，由光接收器的相对刺激作用产生感觉，把辐射来的能量变为电脉冲，由人脑判断。 2.1.2 亮度适应和区分 光：电磁辐射 刺激视觉 人眼可见区域：350～780um 人眼识别光的强度范围：由夜视阈值到强闪光之间1～1010级 2.1.2 亮度适应和区分 概念： 1、马赫带效应（mach）：基于视觉系统有趋于过高或过低估计 不同亮度区域边界值的现象 2.1.2 亮度适应和区分 2、同时对比度： 基于人眼对某个区域感觉到的亮度并不仅仅依 赖于它的强度 2.1.3 成像模型 图像成像模型： 由光源决定 由场景中的目标特性所决定 2.1.3 成像模型 视觉系统的MTF：亮暗在空间上作正弦变化，条纹图案的物理对比度和感觉对比度之比随空间频率变化而变化的曲线 2.2 图像的噪声分析 外部噪声：系统外部干扰从电磁波或经电源串进系统内部而引起的噪声 如无线电、电气设备 内部噪声： 散粒噪声,由光和电的基本性质引起的噪声。 热噪声，光量密度随时间变化所形成的光量子噪声。 抖动噪声：电器的机械运动产生的噪声。 元器件材料本身引起的噪声 系统内部电路设备所引起的噪声。交流、嵌位电路引起 的噪声。 噪声与信号的关系： a）加性噪声 b）乘性噪声 图像系统噪声的特点： 2.3 图像质量评价 2.3.1 图像的主观评价 2.3.2 黑白离散图像的逼真度量度 基本概念 图像逼真度：fidelity——描述被评价图像与标准图 像的偏离程度 2.3.1 图像的主观评价 外行、内行 主观评价： 绝对评价——标准图像作参考。 妨碍尺度：1、感觉不出。2、刚有察觉。3、明确察觉 但图像仅稍受损。4、图像受损，但无害。 5、 有些受害。6、明显。7、差 2.3.2 黑白离散图像的逼真度量度 归一化均方误差NMSE 2.4 图像的采样与量化 连续函数图像——图像空间上采样——幅度上量化——处理 数字图像D/A转换——模拟显示 1、 采样点阵：正三角、正六角、方形 2、采样定理： 一维采样定理：惠特克－卡切尼柯夫－香农（whittaker-korelnikov-shannon）采样定理。当时 ， 则函数f（t）的傅立叶变换为0，亦即f(t)可由相隔为fc/2或更密的样本正确重构。 二维采样定理：采样频率大于图像信号最高频率的2倍 2.4.2 量化 离散点阵 i(X, Y) = 数字图像 I(X, Y) Quantization f(x,y)采样 空间离散的像素矩阵 f(x,y)量化 对信号的幅度进行离散分层的过程 一、 均匀量化 2.4.5 数据存储结构 1、 一维数组方式:M行×N列 2、 多波段图像数据结合结构 1）按各个波段存储 2.5.1 邻域与邻接 [邻域] 对于任意像素(X, Y)，像素集合 { (x+m, y+n); 其中m、n取适当的整数 } 称为该像素的邻域（neighbor）。 4-邻域 {