目录

一，视觉感知

1，人眼

2，亮度适应和辨别

二，光和电磁波谱

1，单色光、灰度级

2，光源的三属性

三，图像的感知和获取

1，单个传感器

2，条带传感器

3，传感器阵列

四，图像的采样和量化

1，取样

2，量化

五，图像的质量

1，灰度级和层次

2，对比度

3，饱和度

六，像素间关系

1，邻域

2，连通性

3，像素距离

一，视觉感知

1，人眼

锥状体位于视网膜中间的中央凹，感受颜色，有600-700万个，

杆状体分布在视网膜表面，感受细节、形状，有7500-15000万个。

锥状体视觉叫亮视觉，杆状体视觉叫暗视觉，比如，晚上月光下只有杆状体受刺激。

2，亮度适应和辨别

主观亮度：由人的视觉系统感知的亮度。

主观亮度是进入人眼的光强的对数函数。

二，光和电磁波谱

1，单色光、灰度级

没有颜色的光叫单色光，或无色光。

灰度级用来描述单色光的强度

2，光源的三属性

发光强度：光源流出能量的总量，单位瓦特

光通量：观察者从光源感受到的能量，单位流明，如红外光能量高，但光通量很低。

亮度：光感知的主观描绘，没有实际度量。

三，图像的感知和获取

1，单个传感器

使用单个传感器，需要有二维运动才能获得二维图像，

常见的两种方法，一种是线性运动+转动，即圆柱形，另一种是线性运动+线性运动，即平面床。

2，条带传感器

线性条带传感器

环形条带传感器

3，传感器阵列

如摄像机。

四，图像的采样和量化

大多数传感器的输出是连续电压波形，为了产生一幅数字图像，需要把连续的 感知数据转化为数字形式。这包括两种处理：取样和量化。

1，取样

图像空间坐标的数字化，一般都是均匀的坐标。

非统一的图像的采样：在灰度级变化尖锐的区域，用细腻的采样， 在灰度级比较平滑的区域，用粗糙的采样。

2，量化

图像函数值（灰度值）的数字化，一般都是均匀的量化。

非统一的图像的量化：在边界附近使用较少的灰度级。剩余的灰度级可用于灰度级变化比较平滑的区域，避免或减少由于量化的太粗糙，在灰度级变化比较平滑的区域出现假轮廓的现象。

五，图像的质量

1，灰度级和层次

灰度级：表示像素明暗程度的整数量，例如：像素的取值范围为0-255，就称该图像为256个灰度级的图像。

层 次：表示图像实际拥有的灰度级的数量。层次越多，视觉效果就越好。

2，对比度

对比度是指一幅图像中灰度反差的大小。

对比度 = 最大亮度 / 最小亮度，这里的最大和最小，指的是关键区域的最大最小亮度，而不是整个图像的，所以对比度是个主观概念，无法完全量化。

3，饱和度

饱和度是色彩的纯度，受到亮度和对比度的双重影响。

六，像素间关系

1，邻域

4邻域

D邻域

合起来就是8邻域

2，连通性

连通性是描述区域和边界的重要概念。

两个像素连通的两个必要条件是： 两个像素的位置是否相邻，两个像素的灰度值是否满足特定的相似性准则（或者是否相等）

连通类型：4连通，8连通，m连通（4连通和D连通的混合）

3，像素距离

空间中两点的距离，如欧式距离，D4距离（曼哈顿距离），D8距离

常用的就是欧式距离。

D4和D8距离示例：

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