数字图像处理：第二章-视觉系统与基础

"数字图像处理-第二章：数字图像基础" 在数字图像处理的领域中，第二章主要聚焦于数字图像的基础知识，涵盖了视觉系统、视觉特性、数字图像的数学表示以及像素之间的基本关系。这一章内容是理解图像处理理论和技术的基础。 首先，2.1节介绍了视觉系统，即人类的眼睛如何工作。人眼与照相机有类似的工作原理，瞳孔相当于光圈，调整进入眼睛的光线量；晶状体则类似于透镜，帮助调节焦距，使得不同距离的物体能在视网膜上清晰成像。视网膜是眼球内的一层薄膜，由色素上皮层和视网膜感觉层构成。视网膜感觉层包含三层神经元，分别是视细胞层、双节细胞层和节细胞层，其中视细胞分为视杆细胞和视锥细胞，分别负责暗视觉和明视觉。视杆细胞在暗环境中敏感，而视锥细胞则在明亮环境下主导视觉，同时参与颜色识别。 2.2节涉及视觉特性，虽然在提供的内容中没有详述，但通常这部分会涵盖人类视觉系统的色彩感知、对比度敏感、空间频率响应等特性，这些特性在图像处理中至关重要，因为它们影响了我们对图像的感知和理解。 接下来，2.4节讨论了数字图像的数学表示。数字图像本质上是二维数组，每个元素代表图像中的一个像素。像素的值可以是灰度级或RGB三原色组合，形成彩色图像。理解像素的数值表示和颜色空间转换对于图像处理算法的设计至关重要。 最后，2.5节涉及像素之间的基本关系，这可能包括空间邻接性、像素的相关性、空间滤波等概念。在图像处理中，相邻像素的关系常用于平滑图像、边缘检测、图像增强等操作。 此外，视觉神经系统部分提到了大脑对视觉信息的处理，分为视网膜、外膝体和视皮层三个层级。视皮层的不同区域对特定视觉特征有不同的响应，形成了所谓的感受野理论。最后，提到了视觉通道假说模型，即大脑中有两条主要的视觉通路：背侧通路处理物体的位置和运动信息，而腹侧通路则主要处理物体的形状和颜色，这两条通路的并行处理模式极大地提高了视觉信息处理的效率。 第二章内容全面地阐述了视觉感知的基本原理，为后续深入学习数字图像处理技术打下了坚实的基础。