数字图像处理 笔记--2

内容：

• 人类视觉系统

• 视觉特性

• 成像和数字化

• 图像中的常用术语

• 图像质量评价

• 人类视觉组成
  
  

• 相对视敏函数

  • 在辐射功率相同的情况下，不同的光不仅给人以不同的彩色感觉，而且给人以不同的亮度感觉。
  • 在获得相同的亮度感觉的前提下，测量不同波长的辐射功率为P（λ），则视敏度函数k（λ）=1/P（λ）
    k（λ）越大，人眼对λ光越敏感
    kmax=k（555）
    相对视敏函数：V（λ）=k（λ)/k（555）
    

• 视觉特性

1.空间频率特性
2.亮度适应性
- 客观亮度：外界输入到人的视觉系统的光源强度（流明）
- 主观亮度：视觉系统感知的外界亮度；
- 主观亮度近似为客观亮度的对数；
3.视觉分辨力
4.两个视觉现象–马赫带效应–同时对比效应
同一个可观亮度在不同的位置可能会产生三个以上的主观亮度值
5.视觉惰性
即光学图像一旦在视网膜上形成，视觉将会对这个光像的感觉维持一个有限的实践，这种生理现象也叫做视觉暂留。对于中等亮度的光刺激，视觉暂留实践约为0.05至0.2秒
6，彩色视觉
光谱上380~760纳米波长的辐射能量作用于人的视觉器官所产生的颜色感觉，又称色觉，彩色视觉包括亮度、色调和色饱和度。
7.幻觉–人类视觉系统的主观感受和像素级表达不一致

- 成像和数字化

- 传感器类型
- CMOS：灵敏度低、成本低、分辨率低、噪音大、功耗低
- CCD：灵敏度高、成本高、分辨率高、噪音小、功耗高

 - 采样决定了图像的空间分辨率

	 - 空间分辨率即图像中的最小可分辨细节，可以用单位距离上的线对数量来表示；如每英寸点数（dpi）来表示。

- 量化决定了灰度分辨率

	- 灰度分辨率即图像中的最小可分辨灰度变化，测量可分辨的灰度变化比较主观；

- 当实际的物理分辨率度量没有必要是，通常一幅图像的空间分辨率用其像素点数来表示，灰度分辨率用其灰度级数来表示。

降低分辨率和灰度级数对图像质量的影响
a)对于低复杂度图像，图像中有大面积灰度变化平缓的区域，降低分辨率不会引起细节损失，因而图像质量保持较好；减小灰度级数，容易导致灰度平滑区域出现假轮廓（伪影），引起图像质量下降；
b）对于高复杂度图像，图像中细节较多，如群众场面，降低分辨率容易引起细节损失，导致图像质量下降；减小灰度级数，不致丢失图像细节，因而图像质量保持较好。

• 图像中的常用术语
  1.邻域（Neighbors）
  
  
  
  
  
  
  

• 图像质量评价

  • 逼真度（fidelity）：设计能精确、自动感知图像质量的计算模型，获得图像质量的定量表示。客观评价方式。
    全参考图像质量评价：评价一幅图像和标准图像的偏离程度；
    半参考图像质量评价：只提取标准图像的部分信息作为参考，对失真图像质量进行评价，该方法的关键性能指标是特征提取和特征比较；
    无参考图像质量评价：在没有标准图像的情况下，直接根据参考质量评价指对失真图像质量进行评价；

• 可懂度（intelligibility）：以人为观察者，对图像质量进行主观定性评价。主观评价方式。
  绝对评价方式：观察者根据自己的知识理解，参照原始图像对待定图像按照某些特定评价性能对图像的绝对好坏进行评价。
  相对评价方式：观察者对一批待评价图像进行相互比较，从而判断出每个图像的优劣顺序，并给出相应的评价值；
  评价指标：平均主管得分