信号与图像处理基础 Basics of Image 中国科学技术大学自动化系 曹洋
University of Science and Technology of China 信号与图像处理基础 中国科学技术大学 自动化系 曹 洋 Basics of Image
本章内容 图像成像机理 ·图像成像模型 ·图像模型概述 ·图像的亮度模型 ·图像的彩色模型 2
本章内容 • 图像成像机理 • 图像成像模型 • 图像模型概述 • 图像的亮度模型 • 图像的彩色模型 2
2.1图像的成像机理 缘带 后房 角膜虹膜 膜 从人眼的构造可知，它的 前房 睫状体 许氏管 睫状肌 光路是由以下几部分组成： 晶状体 睫状突 前眼房（角膜、水样液）、 小带纤维 直肌腱 晶状体后间隙 睫状上皮 】 虹膜和瞳孔、水晶体、玻 终缘 璃体等。 光轴 下视轴 玻璃体管 玻璃体 视网膜 人类的眼球是一个相当复杂， 巩膜 精细的光学仪器 脉络膜 中央凹 筛板 黄斑 神经和鞘
2.1 图像的成像机理 3 从人眼的构造可知，它的 光路是由以下几部分组成： 前眼房(角膜、水样液)、 虹膜和瞳孔、水晶体、玻 璃体等。 人类的眼球是一个相当复杂, 精细的光学仪器
2.1图像的成像机理 人类的视觉系统由以下四个部分组成： ®眼球； 是二个相当复杂，精细的光学仪器，起到调节适当的光 强，折射率.同时外乳的三维景物变换成二维的视网膜 上的投影 ®眼底视网膜； 起到光电传感器的作用，吸收光量子，输出生物电流 ®视觉通路 将生物电信号经过平均与会聚转换成一束信号，传送 到大脑皮层 ◇大脑皮层视觉区 工作机理非常复杂，还没有被探明
2.1 图像的成像机理 眼球; 是一个相当复杂,精细的光学仪器,起到调节适当的光 强,折射率.同时外界的三维景物变换成二维的视网膜 上的投影 眼底视网膜; 起到光电传感器的作用,吸收光量子,输出生物电流 视觉通路 将生物电信号经过平均与会聚转换成一束信号,传送 到大脑皮层 大脑皮层视觉区 工作机理非常复杂 ,还没有被探明 人类的视觉系统由以下四个部分组成:
2.1图像的成像机理 image I input processed I image camera 3D world algorithms representations problem understanding trade offs training data expert systems 1 knowledge base 1 __users_ 1
2.1 图像的成像机理
图像获取 Image Formation 图像成像的三个要素： 相机（个数，参数，距离 ,视角，运动) ·光照（光源数量，特性， projection onto 角度) discrete sensor array. digital camera ·场景表面的特性（表面反 射特性，表面三维形状) 6
图像获取 • 图像成像的三个要素: • 相机（个数，参数，距离 ，视角，运动） • 光照（光源数量，特性， 角度） • 场景表面的特性（表面反 射特性，表面三维形状） 6
小孔成像-相机基本原理 barrier with object a pinhole film The barrier blocks off most of the rays This reduces blurring Aperture Opening of the pinhole 7
小孔成像-相机基本原理 • The barrier blocks off most of the rays • This reduces blurring • Aperture = Opening of the pinhole 7
焦距 18 mm 34 mm 55 mm
焦距
光圈 pinhole too big: bright and blurred LUZ pinhole right size: OPTICA dark and crisp r⊙TOURAFIA LUZ pinhole too small: OPTICA dark and diffraction blur
光圈 9
快门（曝光时间） 1 sec
快门（曝光时间）