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数字图像处理:数字图像基础.ppt


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数字图像基础
1
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数字图像处理
基本步骤
2
数字图像基础
视觉感知要素
光和电磁波谱
图像感知获取
取样与量化
像素间关系
数学工具等
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数字图像处理
目录
3
人眼的结构
脉络膜:含有血管网,眼睛的重要滋养源。
虹膜:开口(瞳孔)的直径可变,控制光线的进入。
视网膜:成像,两种感受器:
锥状体:颜色敏感;
分辨图像细节;
白昼视觉或亮视觉。
杆状体:没有彩色感觉;
暗视觉或微光视觉。
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数字图像处理
视觉感知要素
4
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数字图像处理
视觉感知要素
眼睛中图像的形成
相机:焦距是固定的;
通过改变像距聚焦。
人眼:像距固定;改变晶状体形状聚焦。
5
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数字图像处理
视觉感知要素
应用:镜头的选择
(FocalLength)
分定焦和变焦,是指从镜头的中心点到胶平面上所形成的清晰影像之间的距离。焦距数值小,视角大,所观察的范围也大,反之亦然。
(Iris)
用F表示,为焦距f和通光孔径D的比值。每个镜头都标有最大F值,例如:8mm焦距,。F值越小,光圈越大,反之亦然。
(SensorSize)
镜头直径可覆盖的最大CCD芯片尺寸。主要有:1/2″、2/3″、1″和1″以上。
(Mount)
镜头与相机的连接方式。常用的包括C、CS、F、V、T2、Leica、M42x1、。
(DepthofField,DOF)
景深是指在被摄物体聚焦清楚后,在物体前后一定距离内,其影像仍然清晰的范围。光圈越大,景深越小;反之亦然。焦距越长,景深越小;反之亦然。距离拍摄体越近时,景深越小;反之亦然。
6
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数字图像处理
视觉感知要素
应用:镜头的选择
(Resolution)
分辨率代表镜头记录物体细节的能力,以每毫米里面能够分辨黑白对线的数量为计量单位:“线对/毫米”(lp/mm)。分辨率越高的镜头成像越清晰。
(Workingdistance,WD)
镜头第一个工作面到被测物体的距离。
(FieldofView,FOV)
相机实际拍到区域的尺寸。
(Magnification,ß)
CCD/FOV,即芯片尺寸除以视野范围。
(NumericalAperture,NA)
数值孔径等于由物体与物镜间媒质的折射率n与物镜孔径角的一半(a\2)的正弦值的乘积,=n*sina/2。数值孔径与其它光学参数有着密切关系,与分辨率、放大率成正比。
(Flangedistance)
准确来说,后背焦是相机的一个参数,指相机接口平面到芯片的距离。但在线扫描镜头或者大面阵相机的镜头选型时,后背焦是一个非常重要的参数,因为它直接影响镜头的配置。
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亮度适应和辨别
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数字图像处理
log(cd/m2)
视觉感知要素
人的视觉系统对亮度感知
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亮度适应
从暗阈值到强闪光约有1010个量级;
主观亮度是进入人眼的光强(candela-坎德拉)的对数函数。
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数字图像处理
视觉感知要素
9
亮度适应
朗伯(L)是亮度的一个单位,以约翰·海因里希·朗伯(1728-1777),德国的数学家、物理学家和天文学家。
长实线:视觉系统能适应的光强范围。
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数字图像处理

视觉感知要素
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