数字图象处理-第2章图像、图像处理系统及视觉系统.ppt

2.7 视觉的时间特性 视觉的时间特性是指对光刺激的过渡反应特性。如： 对闪烁的灵敏度特性 适应性 残像 对运动的感觉 眼球运动和感觉的关系等性质 2.7.1 闪烁 当光的闪烁次数增加时，就不会有闪烁的感觉了，这时与连续光刺激的感觉一样。闪烁的次数叫临界融合频率（ＣＦＦ—Critical Fusion Frequency）。ＣＦＦ与照射光的强度及在视网膜上的部位不同而有显著变化。离中央凹越远（偏角大）其融合频率越高。照度越高则融合频率越高。人眼锥状体的ＣＦＦ值约为60～70Hz，杆状体大约是12～15Hz。 2.7.2 眼球运动和视觉的关系 视网膜上的视觉细胞大约有１亿多个，从眼睛出来的神经末稍不超过１００万个。黄斑处的锥状细胞大约有３万４千个，其中每个细胞都有独立的神经末稍通往大脑。黄斑以外的部分则是几个杆状体接到一个神经末稍上。 眼球运动有： 断续性运动 平稳跟踪运动 辐辏开散(Vergence movement)运动 凝视运动 断续性运动是高速的跳跃性的运动，上升时间大约为1/20s～1/100s 平稳跟踪运动是低速眼球运动 辐辏开散运动是指两眼视线在远近方向上的运动，运动速度较低 凝视运动是指视线注视一点时常常进行类似噪声状的微小运动，它包括有颤动、闪烁和偏移等形式 2.7.3 运动的感觉 不仅在实际物体运动和观察者运动时有运动的感觉，而且实际上物体不运动而其他条件在运动的条件下也有运动的感觉。在心理学上把实际物体或观察者运动产生的运动感觉叫做实际运动，不是这种情况下产生的运动感觉叫假象运动、诱导运动、自动运动及残像等。 2.7.4 残像 光刺激移去后而残留的感觉叫残像。残象形成直到消灭的经过是复杂的。白色光刺激的痕迹一般是明像和暗像交替出现，徐徐消灭。有色光刺激后是刺激光的颜色和它的补色相近的色交替出现徐徐消灭。残像主要是由视觉细胞的光化学反应引起的。 2.8 形状感觉与错视 视觉系统所感觉到的物体的形状并不是简单的投影到视网膜上的原封不动的形状。对形状的感觉受到物体自身形状及周围背景的影响。这类影响是多种多样的，有神经系统引起的错视现象也有心理因素的作用。 几个著名的几何学的错视图形的例子。 (a)本是两条相等的线段，由于两端加了不同方向的图形使我们感觉下边的一条线段较长； (b)使我们看到斜线是错位的； (c)中原本是二条平行的直线，可给我们的感觉却是二根弯曲的线； (d)本来是互相平行的三条线，可我们看到的却是不平行的了； (e)中左边和右边两图中央的圆是相同的，但我们都觉得右边的要大。所有这些均是由错视造成的。 3）几种常用的摄像器件 光电导摄像管（视像管） 移像型摄像管 固体摄像器件 彩色图像传感器 2.2.2 飞点扫描设备 2.2.3 鼓形 扫描器 2.2.4 微密度计 2.2.5 监视器 2.2.6 激光扫描器 2.2.7 液晶显示器 2. 3 视觉系统 2.3.1、视觉系统的基本构造 图2—31 人眼的断面图 图2—32 视网膜结构模型 2.3.2、光觉和色觉 眼睛对光的感觉称为光觉，对颜色的感觉称为色觉。 1) 、光觉门限及亮度辨别门限 光觉门限：把产生光觉的最小亮度叫做光觉门限或光觉阈。 图2—33 锥状体(a)和杆状体(b)的相对灵敏度特性 2) 、有关色觉的学说 自１７３０年牛顿成功地分解了太阳光谱以来，认为光的波动经过神经传到大脑，由于波长不同而产生不同颜色感觉的这一假说至今还在提倡。 2. 4 光度学及色度学原理 亮度和颜色是进入眼睛的可见光的强弱及波长成份的一种感觉的属性。 从某一入射光产生的亮度和颜色的感觉无法测定，并且这种因人而异的感觉也不能比较。既使对同一个人来说，由于观察条件不同感觉也不一样。 由三基色混配各种颜色的方法通常有两种： 相加混色：彩色电视机上的颜色是通过相加混色 产生的 相减混色：彩色电影和幻灯片等与绘画原料一样是通过相减混色产生各种颜色的 相加混色和相减混色的主要区别： 第一，相加混色是由发光体发出的光相加而产生各种颜色，而相减混色是先有白色光，尔后从中减去某些成份（吸收）得到各种彩色。 第二，相加混色的三基色是红、绿、蓝，而相减混色的三基色是黄、青、紫（一般不确切地说成是黄、蓝、红）。也就是说相加混色的补色就是相减混色的基色。 第三，相加混色和相减混色有不同规律（指颜料相混）。 相加混色： 红＋绿＝黄 红＋蓝＝紫 蓝＋绿＝青 红＋绿＋蓝＝白 相减混色： 黄＝白－蓝 紫＝白－绿 青＝白－红 白－蓝－绿－红＝黑 格拉斯曼定律（Grassman Law)包