课件：第二篇图像信息基本知识一人眼视觉特性引起视觉的外.ppt

VQEG规定了两个简单的技术参数：峰值信噪比(PSNR)和均方差(MSE)。此外，还有许多图像质量模型，这些模型在测量图像质量时都基于人眼视觉特性。 下图是一种典型的基于解码图像与基准图像差值的图像质量客观测量模型。 　三、??? 图像噪声 　1．?? 噪声的定义： 　　不可预测，只能用概率统计方法来认识的随机误差。图像噪声：妨碍人们视觉器官对所接收的信源信息理解的因素。 　 由于噪声定义为随机误差，因而对噪声的描述方法可以借用随机过程的描述，即用其概率分布函数和概率密度分布函数。这种描述是困难的，甚至不可能的。实际应用中往往采用数字特征来描述。 但是，噪声问题不能完全看作是一个纯科学或纯数学问题，也与人的生理与心理因素有关。 　均方值　　　　描述噪声的总功率； 　方差　　　　　　描述噪声的交流功率； 　均值　　　　　描述噪声的直流功率。 信噪比（SNR） ——反映了噪声相对于信号的强度比值 图像中 2．?? 噪声的分类 内部噪声 外部噪声 平稳噪声（其统计特性不随时间变化的噪声） 非平稳噪声； 加性噪声（　　　） 乘性噪声（　　　　　　　） THANK YOU SUCCESS * * 可编辑 * 3）由于神经系统的作用，从空间频率的角度来说，人眼又具有带通型线性系统的特性，又称为侧抑制效应。加权求和运算将有带通滤波器的效应。 4）从时间上说，人眼对亮度的响应有一定的延时。这是由神经系统时间响应上的限制引起的。 人从亮处进入暗室时，最初看不清楚任何东西，经过一定时间，视觉敏感度才逐渐增主，恢复了在暗处的视力，这称为暗适应。相反，从暗处初来到亮光处，最初感到一片耀眼的光亮，不能看清物体，只有稍待片刻才能恢复视觉，这称为明适应。 （3）人眼调制转移函数和对数-线性系统 图像处理中大量是静止图像，因此上述模型中的1），2），3）三个子系统将起作用。 　　为了抵消人眼对亮度响应的对数性质，测试人眼视觉系统的实际亮度应当是指数性的，这样人眼视觉系统可以“线性化”，直接可测出调制转移函数。 　　亮暗在空间上作正弦变化条纹图像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，称为调制转移函数（MTF）。 ? 3 . 视觉系统对颜色的感知 可见光的波长范围为380nm～780nm，大多数自然光都是由不同波长的光组合而成。 人的视网膜有对红、绿、蓝颜色敏感程度不同的三种锥体细胞，另外还有一种在光功率极端低的条件下才起作用的杆状体细胞，因此颜色只存在于眼睛和大脑中。颜色是视觉系统对可见光的感知结果。 红、绿和蓝三种锥体细胞对不同频率的光的感知程度不同，对不同亮度的感知程度也不同，因此不同组成成分的可见光就呈现出不同的颜色. 视觉系统对颜色和亮度的响应特性曲线 （各个波长的光的强度相等） 上面的颜色响应曲线表明，人类眼睛对蓝光的灵敏度远远低于对红光和绿光的灵敏度。 亮度响应曲线表明人眼对波长为550nm左右的黄绿色最为敏感。 许多具有不同光谱分布的光产生的视觉效果（颜色）是一样的。即光谱与颜色的对应是多对一的。 光谱分布不同而看上去相同的两种颜色称为条件等色（匹配等色）。 绝大部分可见光谱对眼睛的刺激效果都可以用红（700nm）,绿（546.1）,蓝（435.8nm）三色光按不同比例和强度的混合来等效表示。（三刺激理论） 匹配任意可见光所需的三原色光比例曲线 从人的主观感觉角度，颜色包含三个要素： (1)色调（hue）：色调反映颜色的类别，如红色、绿色、蓝色等。色调大致对应光谱分布中的主波长。 (2)饱和度（Saturation） 饱和度是指彩色光所呈现颜色的深浅或纯洁程度。对于同一色调的彩色光，其饱和度越高，颜色就越深，或越纯；而饱和度越小，颜色就越浅，或纯度越低。高饱和度的彩色光可因掺入白光而降低纯度或变浅，变成低饱和度的色光。100%饱和度的色光就代表完全没有混入白光的纯色光。 THANK YOU SUCCESS * * 可编辑 (3)明亮度（luminance） 明亮度是光作用于人眼时引起的明亮程度的感觉。一般来说，彩色光能量大则显得亮，反之则暗。 大量试验表明，人的眼睛能分辨128种不同的色调，10－30种不同的饱和度，而对亮度非常敏感。人眼大约可以分辨35万种颜色。 4. 颜色模型 颜色模型（color model）是用来精确标定和生成各种颜色的一套规则和定义。 某种颜色模型所标定的所有颜色就构成了一个颜色空间。 颜色空间通常用三维模型表示，空间中的颜色通常使用代表三个参数的三维坐标来指定 对于人来说，可以通过色调、饱和度和亮度来定义颜色（HSL颜色模型