数字图像处理基础:带状传感器与视觉感知

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"带状传感器成像-数字图像处理基础" 本资料主要涵盖了图像的视觉感知、获取与显示、表示以及数字图像的文件格式等基础知识,由电子科技大学光电信息学院的彭真明教授讲解。在内容中,首先深入探讨了人眼的结构和视觉感知机制,这对于理解图像处理技术至关重要。 一、图像的视觉感知 1. 人眼结构:人眼包括角膜、虹膜、晶状体、视网膜、巩膜和脉络膜等组成部分,其中睫状体调节晶状体的形状,帮助眼睛聚焦不同距离的物体。 2. 视觉感知机制:人眼中的视觉细胞分为杆状细胞和锥状细胞。杆状细胞对亮度敏感,负责夜视和低光照条件下的视觉;锥状细胞则能感知色彩,主要在明亮环境下发挥作用。人眼中有大约600-700万个锥状细胞和7500-1500万个杆状细胞。 二、图像的物理属性 - Luminance(亮度/辉度):代表图像的明暗程度,是视觉感知的关键因素。 - Illuminance(照度):指单位面积上接收到的光通量,反映光线照射强度。 - Reflectance(反射率):物体表面反射光的能力,通常用0到1之间的比例表示,也称为反照率。 三、图像的获取和显示 这部分内容可能涉及图像传感器的工作原理,例如带状传感器成像,它可能是一种线性扫描或逐行采集图像的方式,常用于特定的成像应用。在数字图像处理中,获取图像的过程包括光信号转换为电信号,然后转化为数字信号。 四、图像的表示 图像在计算机中通常以像素矩阵的形式表示,每个像素代表图像中的一个颜色值。此外,图像可以是灰度图像(单通道)、彩色图像(如RGB三通道)或其他色彩模型。 五、数字图像的文件格式 常见的数字图像文件格式有JPEG、PNG、BMP、TIFF等,每种格式有其特定的压缩方法、透明度支持和质量等级。例如,JPEG适合连续色调图像且支持有损压缩,而PNG则支持无损压缩和透明度。 总结,这份资料为学习者提供了关于图像处理的基础知识,包括人眼如何感知图像、图像的物理特性、获取和显示技术,以及数字图像的存储方式。这些概念对于理解和应用数字图像处理技术,特别是在DSP(数字信号处理)领域,是至关重要的。