人眼结构与视觉感知：数字图像处理基础

"此资源主要介绍了视觉感知机制，包括人眼的结构、视觉的工作原理以及与数字图像处理的关系。由吴金建教授讲解的EE465：数字图像处理课程的一部分，涉及艺术家M.C.埃舍尔的作品来引出视觉感知的主题，并详细探讨了人眼的构造，如角膜、脉络膜、视网膜等组成部分，以及瞳孔大小和眼睛颜色的形成原因。此外，还重点讲解了视网膜上的两种感光细胞——锥体细胞和杆体细胞的功能差异，它们在视觉中的作用，特别是对于色彩敏感度和低光照环境下的视觉能力。课程通过实例引发思考，例如能否在不直视的情况下看到交通灯变绿，以此来加深对视觉感知机制的理解。" 在视觉感知机制中，人眼是关键的感知器官。人眼的外层由角膜和巩膜（白眼球）保护，中间层是脉络膜，而内层则是包含感光细胞的视网膜。视网膜上的瞳孔大小由虹膜调节，通常在2-8毫米之间，而眼睛的颜色取决于虹膜内的色素，即黑色素的含量。这些结构共同作用，使得我们能够看到外部世界。 视网膜是视觉信息处理的第一站，它包含两种类型的感光细胞：锥体细胞和杆体细胞。锥体细胞主要集中在视网膜中心的黄斑区，数量较少但对颜色敏感，负责日间和高分辨率的视觉；而杆体细胞则广泛分布在视网膜表面，数量众多，对光线强度变化非常敏感，主要在低光照条件下工作。这种功能分化使得我们在不同光照环境下都能有效感知视觉信息。 课程通过讨论M.C.埃舍尔的艺术作品，如“瀑布”和“画手”，引导学生思考视觉感知的奇妙之处，进一步理解图像处理与人类视觉系统的关联。此外，关于能否在不直视的情况下察觉到交通灯变绿的问题，实际上涉及到视觉的周边感知和视觉注意力分配，这在视觉感知机制的研究中是非常重要的课题。 这个资源深入浅出地阐述了视觉感知的基础知识，结合实例和艺术作品，使抽象的理论变得生动有趣，对学习和理解数字图像处理以及人眼视觉系统的工作原理具有极大的帮助。