数字图像处理：黄斑分辨力与视觉适应的计算与分析

本篇资源是针对数字图像处理（冈萨雷斯版，第二版）的课后习题中文答案，主要涉及了第二章的部分题目。首先，针对2.1节的问题，通过几何光学原理分析，当观察者的眼睛距打印点0.2米时，眼睛能够分辨的最小打印点直径依赖于视网膜上的像点大小。利用相似三角形，计算得出视网膜图像中对应点的直径x与实际打印点直径d的关系，即x = 0.07d。在黄斑区域，假设使用1.5mm×1.5mm的方阵模型，通过计算得出，只有当打印点直径小于约18.6微米（18.6×10^-6米），眼睛才无法察觉。 2.2节的问题探讨了视觉感知在暗环境中的作用。当进入黑暗剧场时，由于外部环境亮度急剧变化，人眼无法立即适应这种巨大差异，导致短时间内什么都看不清。视觉系统的适应性机制发挥作用，通过调节视觉亮度中心逐渐适应剧场环境，使视觉恢复到正常水平，以便看清并定位座位。 2.3节的问题涉及电磁波谱的知识，其中提到交流电（60Hz）并不直接在图2.10中展示，但它确实是电磁波谱的一部分。通过光速（300,000公里/秒）和频率的关系，计算出这个波段的波长约为500米（300000km/s / 60Hz）。 这些习题不仅测试了学生对数字图像处理基本概念的理解，如几何成像、视觉系统的工作原理以及电磁波谱的运用，还锻炼了他们解决实际问题的能力，如通过物理模型计算和理解视觉分辨率，以及理解环境对视觉感知的影响。解答过程中融入了物理、生理学等多个学科的知识，体现了数字图像处理的跨学科性质。