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1、12.1 视觉感知要素人眼结构第1页/共38页2视网膜锥状细胞和杆状细胞锥状细胞数目:600万-700万既可以分辨光的强弱，又可以分辨彩色。锥状视觉：白昼视觉/亮光视觉杆状细胞数目:7500万 15000万不能感觉彩色，只能感觉光的强弱。杆状视觉：夜视觉/暗视觉第2页/共38页3亮度适应第3页/共38页4亮度鉴别马赫带效应 同时对比现象 第4页/共38页5视觉错觉 第5页/共38页62.1 视觉感知要素2.2 光和电磁波谱2.3 图象感知和获取2.4 图象采样和量化2.5 象素间的一些基本关系2.6 线性和非线性操作第6页/共38页72.2 光和电磁波谱伽马射线X射线紫外线可见光 红外线微波无
2、线电波电磁波谱的各波段之间并没有明确的界限，而是由一个波段平滑地过渡到另一个波段。第7页/共38页82.1 视觉感知要素2.2 光和电磁波谱2.3 图象感知和获取2.4 图象采样和量化2.5 象素间的一些基本关系2.6 线性和非线性操作第8页/共38页92.3 图象感知和获取各类图象都是由照射源和形成图象的场景元素对能量的反射或吸收相结合而产生的。第9页/共38页10传感器通过将输入电功率和对特殊类型检测能源敏感的传感器材料组合，把输入能源转变为电压。第10页/共38页11第11页/共38页122.1 视觉感知要素2.2 光和电磁波谱2.3 图象感知和获取2.4 图象采样和量化2.5 象素间的
3、一些基本关系2.6 线性和非线性操作第12页/共38页132.4 采样和量化大多数传感器的输出是连续电压波形。连续 数字采样和量化 采样：数字化空间坐标量化：数字化幅度值第13页/共38页142.4.1 采样和量化的基本概念第14页/共38页15第15页/共38页162.4.2 数字图象表示第16页/共38页17第17页/共38页18第18页/共38页19M,N:正整数L:2kb:存储数字图象需要的比特数 b=MN k当 M=N 时,b=N2k第19页/共38页202.4.3 空间和灰度级分辨率 空间分辨率图象中可辨别的最小细节。灰度级分辨率 在灰度级别中可分辨的最小变化。MN,L空间分辨率为
4、MN象素，灰度级分辨率为L级的数字图象。第20页/共38页21第21页/共38页22第22页/共38页23第23页/共38页242.1 视觉感知要素2.2 光和电磁波谱2.3 图象感知和获取2.4 图象采样和量化2.5 象素间的一些基本关系2.6 线性和非线性操作第24页/共38页252.5 象素间的一些基本关系f(x,y):一幅图象p,q:图象中的象素第25页/共38页262.5.1 相邻象素4-邻域:N4(p)0 1 00 1 00 0 1 8-邻域:N8(p)0 1 00 1 00 0 1 第26页/共38页272.5.2 象素的邻接和连通象素的邻接 两个象素的位置是否相邻；两个象素的灰
5、度值是否满足某个特定的相似准则。假设用V表示定义邻接性的灰度值集合。4 4邻接象素p和q都在V中取值，并且q在N4 4(p)中8 8邻接象素p和q都在V中取值，并且q在N8 8(p)中第27页/共38页280 1 00 1 00 0 1 0 1 00 1 00 0 1 在二值图中，考虑灰度值为1的象素之间的邻接性V=8，9，15，16V=1在灰度图中，考虑灰度值在8到16之间象素的邻接性12 8 165 10 117 1 9 12 8 165 10 117 1 9 第28页/共38页29p 1 1 0 0 p 1 1 0 0 0 0 1 1 q 0 0 0 1 q路径如果图象中的两点p和q之间
6、存在一系列点p=p0，p1，pn=q，其中，pi与pi-1邻接，11in，则称p和q之间存在长度为n 的路径。4-4-路径8-8-路径第29页/共38页30象素在图象子集中的连通设S是图象中的一个子集，p和q是S中的点。如果从p到q之间存在一条完全由S中的点组成的路径，则称p和q在S中是连通的。如果这个路径是4 4邻点路径，则称4 4连通；如果这个路径是8 8邻点路径，则称8 8连通。p 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 q对于S中的任意一点p，S中所有与p连通的点的 集合称为S的连通分量。第30页/共38页31区域边界一个区域R的边界
7、是区域中某些象素的集合，这些象素有一个或多个不在R中的邻点。011100011110111111111111011110011110011100011110111111111111011110011110011 100011 110111 111111 111011 110011 110第31页/共38页322.5.3 距离度量 p:(x,y)q:(s,t)z:(v,w)如果(a)D(p,q)0 (D(p,q)=0 iff p=q),(b)D(p,q)=D(q,p),(c)D(p,z)D(p,q)+D(q,z).则D是距离函数或度量。第32页/共38页33欧几里德距离，简称欧氏距离 距点(x,y)的欧氏距离小于或等于某一值r的象素形成一个中心在(x,y)半径为r的圆。第33页/共38页34D4距离（城市街区距离）第34页/共38页35D8距离（棋盘距离）第35页/共38页362.1 视觉感知要素2.2 光和电磁波谱2.3 图象感知和获取2.4 图象采样和量化2.5 象素间的一些基本关系2.6 线性和非线性操作第36页/共38页372.6 线性和非线性操作H：算子 f,g：图象 a,b：常量线性算子 对两幅图象各自与两个常数的乘积的和应用线性算子等同于分别对该图象应用该算子，并各自与适当的常数相乘，然后将结果相加。第37页/共38页38感谢您的观看。第38页/共38页