视觉2-1.ppt

? 晶状体 (Lens)： 唯一曲率可变的光学元件，有2200层， 平均组合折射率1.420， 双凸透镜，直径9～10 mm，厚度4～5 mm， 前表面曲率10 mm，后表面曲率6 mm，调焦时可变 特别是前表面的曲率变化最大。 ? 玻璃体 (Vitreous body)： 折射率1.335， 占据和充满大部分眼球，成像作用、支撑作用。 ? 光线从空气进入眼睛后，波长变 ? 红光从空气进入眼睛后，可能变橙光？ 问 题 短 ? 模型眼：在实际计算时，取眼球光学系统的 光学元件参数的平均值，并认为折 射率均匀一致。 2.3.3 模型眼与简化眼 模型眼示意图 35/43 ? 简化眼：进一步将模型眼简化为只有一个屈光 面，只有一个节点N，一个主点和两 个焦点F、F’。 F N F’ 简化眼示意图 简化眼的光学参数 折射率： 1.33 角膜曲率半径： 5 mm 前焦点在角膜前：15 mm 后焦点在角膜后：20 mm 屈光力： 66.7 D 节点在视网膜前：15 mm F N F’ * * 第二章 视觉光学系统 2.1 视觉研究的历史 BC500年，古希腊：希波克拉底，亚利斯多得。 ? 129－201，加伦：眼睛接收光，感受器＝晶状体×。 15 世 纪，达芬奇：眼发光—物体—眼睛。 ? 16 世 纪，莫利科斯：晶状体折射成像。 1604 年，开普勒：物理学证明晶状体折射成像。 1625 年，德国谢纳：牛眼视网膜，视网膜接收光。 1950s 年，西方科学家研究发现视细胞和视色素。 …………………. 视觉的形成过程示意图 视 皮 层 晶状体 角膜 视神经 视网膜 视觉通路 ? 眼睛: 视觉的器官或感受器 ? 成像光组＋光电变换系统。 但不尽然! 眼睛(光学)系统 Vs 照相机 ? 眼睛(生理学)系统 Vs 光电元器件 ? 结构与功能均更优 眼睛 ? 光学＋光电＋采集＋电脑 结构性能 体积 速度 照度 像素 镜头 变焦 光圈 容量 能耗 巫婆 或 美女 功 能 不 同 眼 睛：同一物理(光)刺激，可引起不同视觉结果 照相机：同一物理(光)刺激，只获得一种拍摄结果 眼 睛：不同物理(光)刺激，可引起相同视觉结果 照相机：不同物理(光)刺激，必产生不同拍摄结果 10/43 眼 睛：不同物理(光)刺激，可引起相同视觉结果 照相机：不同物理(光)刺激，必产生不同拍摄结果 你可曾感到震撼 ？ ！ 照相机：只是如实记录图像，没有任何思维联想认知功能 眼 睛：不仅观察图像，而且具有思维、联想和认知功能 眼球的结构和功能 起始于光学成像与光电变换处理 但不等同于照相机和光电系统 视觉: 2.2 眼球的解剖结构 眼： 睫毛 眼球 泪腺 上眼睑 泪管 下眼睑 包括眼球(Eye Ball)和眼的附属器。 眼球和眼的附属器 ? 眼附属器：眼睑、结膜、泪器、眼眶和眼外肌， 功能—保护眼球、控制眼球运动等 ? 眼 球：眼球壁和眼内容物 角膜 外层 巩膜 虹膜 眼球壁 中层 睫状体 脉络膜 眼球 内层： 视网膜 房水 眼内容 晶状体 玻璃体 15/43 眼球的结构与眼球光学系统 ? 晶状体是眼球内唯一曲率可变的光学元