第三基礎(chǔ)知識培訓(xùn)課件

第三基礎(chǔ)知識第三基礎(chǔ)知識1優(yōu)選第三基礎(chǔ)知識優(yōu)選第三基礎(chǔ)知識3.1圖像處理的視覺基礎(chǔ)視覺生理/視覺特性/視覺模型視覺基礎(chǔ)/視覺應(yīng)用它們與圖像研究的關(guān)系見圖31。3.1圖像處理的視覺基礎(chǔ)視覺生理/視覺特性/視覺模型3圖31視覺研究與圖像的關(guān)系視覺研究基礎(chǔ)研究視覺心理現(xiàn)象法則（心理學(xué)）視覺信息加工機理（生理學(xué)）應(yīng)用研究視環(huán)境的改善和視機能應(yīng)用（照明工程學(xué)、人類工程學(xué)）圖像改善和評價（圖像工程）模擬視覺機能的信息處理（信息工程、人工智能心理測定模擬技術(shù)圖31視覺研究與圖像的關(guān)系視覺研究基礎(chǔ)研究視覺心理現(xiàn)象法41、圖像質(zhì)量評價與視覺心理對圖像質(zhì)量的最終評價是由人的感覺器官和心理狀態(tài)來決定的。與圖像內(nèi)容以及觀察者的心理因素有關(guān)。從圖像信息傳輸角度出發(fā)，圖像系統(tǒng)評價的真正尺度應(yīng)該是發(fā)出信息者的意圖為接收信息者所理解的程度，而不是對發(fā)出信息者發(fā)出的圖像像素信息集合的簡單接收。1、圖像質(zhì)量評價與視覺心理對圖像質(zhì)量的最終評價是由人的感覺器5圖像質(zhì)量評價方法1.客觀評價信噪比等缺點是不容易取得客觀評價指標(biāo)的計算，不能反映視覺心理2.主觀評價根據(jù)視覺效果進行評分一般方法圖像質(zhì)量評價方法1.客觀評價62、畫面組成和視覺心理“”視野——指眼球不動時所能見到的范圍如果把注視點作為中心，可見的范圍上方約65。，下方約75。，左右視角約為104。，但視力好的部位僅限于中央2。~3。左右。為了適應(yīng)大的畫面和立體景象的機理，眼球必須轉(zhuǎn)動使視線移動。中心視力分辨率強，可以進行圖像細節(jié)的認識。周邊視力分辨率差，可以將視目標(biāo)特征部分檢出，利用檢出的目標(biāo)圖像特征去控制眼球運動。另外周邊視可以認識圖像的全貌，而中心視只能認識圖像的一小部分。要產(chǎn)生充分的臨場感，畫面尺寸應(yīng)該產(chǎn)生30。以上視野，如寬銀幕電影。2、畫面組成和視覺心理“”視野——指眼球不動時所能見到的范圍73、視覺的時空頻率分析空間分辨力人眼對空間景物細節(jié)的分辨能力有限。時間分辨力對亮度的響應(yīng)有時延和殘留，因而對景物亮度的變化也有分辨力，過快的變化無法分辨“視覺惰性”。當(dāng)離散畫面的重復(fù)頻率不低于24Hz時，可形成連續(xù)畫面的感覺，即人眼不能分辨相鄰兩幅畫面間的差別，而低于24Hz時，有閃爍感。3、視覺的時空頻率分析空間分辨力8第三基礎(chǔ)知識培訓(xùn)課件93、視覺的時空頻率分析人眼對畫面靜止部分的分辨率高于活動部分，對靜止部分減少時間分辨率，而對活動部分減少空間分辨率，可以達到數(shù)據(jù)壓縮的效果。幅度分辨力人眼對景物亮度層次的分辨力也有限，過小的亮度差別無法分辨。對彩色圖像的色調(diào)和飽和度的分辨力人的視覺對彩色細節(jié)的分辨力要比亮度細節(jié)差，在國際無線電咨詢委員會（ITUR，原CCIR）601標(biāo)準(zhǔn)中，就利用了這種特性，將色差信號的空間分辨率減半，仍可以得到非常好的圖像質(zhì)量。3、視覺的時空頻率分析人眼對畫面靜止部分的分辨率高于活動部分10顏色特征豐富了圖像處理的方法從噪聲幅度分布的統(tǒng)計來看為組成某種顏色所需的紅、綠、藍的量稱為3個刺激量，分別用R、G、B表示。三種視色素，對光的影響峰值分別在紅、綠、藍區(qū)，綜合后形成色覺信息。從圖像信息傳輸角度出發(fā)，圖像系統(tǒng)評價的真正尺度應(yīng)該是發(fā)出信息者的意圖為接收信息者所理解的程度，而不是對發(fā)出信息者發(fā)出的圖像像素信息集合的簡單接收。3、視覺的時空頻率分析x+y+z=1,(x,y)CIE色度圖。缺點是不容易取得客觀評價指標(biāo)的計算，不能反映視覺心理33的E點，稱等能量點，CIE標(biāo)準(zhǔn)白光。f(x,y)=i(x,y)r(x,y),視覺生理/視覺特性/視覺模型顏色特征豐富了圖像處理的方法（2）采樣點（像素）幅值（實數(shù)）取整——量化：色彩的識別，色彩分解，提取特征。指視覺信息的產(chǎn)生部分——視細胞(圖像信息感受器)和其它神經(jīng)細胞以及大腦高級中樞的神經(jīng)系統(tǒng)的信息產(chǎn)生、傳輸和處理的機理用眼睛觀察樹的光學(xué)表示法，C點為晶狀體的光學(xué)中心4、視覺生理視覺生理指視覺信息的產(chǎn)生部分——視細胞(圖像信息感受器)和其它神經(jīng)細胞以及大腦高級中樞的神經(jīng)系統(tǒng)的信息產(chǎn)生、傳輸和處理的機理顏色特征豐富了圖像處理的方法4、視覺生理視覺生理11人類視覺感知過程人眼結(jié)構(gòu)眼睛中圖像的形成視覺特性人類視覺感知過程人眼結(jié)構(gòu)12視覺生理特點對圖像處理方法的影響很大1、人眼的結(jié)構(gòu)視覺生理特點對圖像1、人眼的結(jié)構(gòu)13視錐細胞和視桿細胞在視網(wǎng)膜上的分布錐狀（cone）視覺：白晝視覺，色彩；桿狀（rod）視覺：夜視覺，低照度敏感。視錐細胞和視桿細胞在視網(wǎng)膜上的分布錐狀（cone）視覺：白晝142、眼睛中圖像的形成成像的幾何原理視覺信息的產(chǎn)生視覺信息的傳遞視覺信息的加工處理2、眼睛中圖像的形成成像的幾何原理15（1）成像的幾何原理用眼睛觀察樹的光學(xué)表示法，C點為晶狀體的光學(xué)中心當(dāng)晶狀體的折射能力由最小變到最大時，晶狀體的聚焦中心與視網(wǎng)膜之間的距離由17mm縮小到14mm。當(dāng)眼睛聚焦到遠于3m的物體時，晶狀體的折射能力最弱，當(dāng)聚焦到非常近的物體時，其折射能力最強。

（1）成像的幾何原理用眼睛觀察樹的光學(xué)表示法，C點為晶狀體的16任何彩色可以用不多于三個基色配成；x+y+z=1,(x,y)CIE色度圖。三種視色素，對光的影響峰值分別在紅、綠、藍區(qū)，綜合后形成色覺信息。三種視色素，對光的影響峰值分別在紅、綠、藍區(qū)，綜合后形成色覺信息。均方值E{n2(x,y)}反映噪聲的總功率，33的E點，稱等能量點，CIE標(biāo)準(zhǔn)白光。e1、e2、e3經(jīng)對數(shù)傳傳遞后合并為d1、d2、d3輸出：對于二維有限帶寬信號fc(x,y)，如果其二維傅立葉變換只在色調(diào)（H，Hue）、色飽和度（S，Saturation）以及亮度（I，Intensity從圖像信息傳輸角度出發(fā)，圖像系統(tǒng)評價的真正尺度應(yīng)該是發(fā)出信息者的意圖為接收信息者所理解的程度，而不是對發(fā)出信息者發(fā)出的圖像像素信息集合的簡單接收。人眼不能分解混合彩色的各個分量；2、畫面組成和視覺心理顏色特征豐富了圖像處理的方法33的E點，稱等能量點，CIE標(biāo)準(zhǔn)白光。色調(diào)和飽和度合起來稱為色度。顏色特征豐富了圖像處理的方法的范圍內(nèi)不為零，那么采樣間隔必須滿足三種不同頻率響應(yīng)的錐，各對紅、綠、藍具有最強的響應(yīng)，彩色的識別功能周邊視力分辨率差，可以將視目標(biāo)特征部分檢出，利用檢出的目標(biāo)圖像特征去控制眼球運動。成像尺寸計算觀測者看一個距離100m，高15m的樹。設(shè)x表示視網(wǎng)膜上形成的圖像的大小，單位mm，有:15/100=x/17,x=2.55mm任何彩色可以用不多于三個基色配成；成像尺寸計算觀測者看一個距17（2）視覺信息的產(chǎn)生光—化—電過程色覺理論主要有兩種三色學(xué)三種視色素，對光的影響峰值分別在紅、綠、藍區(qū)，綜合后形成色覺信息。四色學(xué)說三對視色素(白黑，紅綠，黃藍)，它們的組合響應(yīng)產(chǎn)生色覺信息（2）視覺信息的產(chǎn)生光—化—電過程18人類感光細胞的敏感曲線400450500550600650700100806040200藍綠紅波長（nm)光吸收特性%三種不同頻率響應(yīng)的錐，各對紅、綠、藍具有最強的響應(yīng)，彩色的識別功能人類感光細胞的敏感曲線40045050055019（3）視覺信息的加工處理簡單型細胞檢測圖像的明暗邊界和線條的位置和方向，復(fù)雜型細胞對直線和邊界的運動方向敏感，低級超復(fù)雜型細胞檢測直線和邊界的長度、寬度，而高級超復(fù)雜型細胞可以檢測曲線和邊緣曲度等（3）視覺信息的加工處理簡單型細胞203、視覺特性亮度適應(yīng)與鑒別分辨力對比靈敏度同時對比效應(yīng)閾值效應(yīng)和掩蓋效應(yīng)視覺運動特性視覺空間頻率特性視覺時間頻率特性3、視覺特性亮度適應(yīng)與鑒別21主觀亮度感受特性主觀亮度感受特性22第三基礎(chǔ)知識培訓(xùn)課件23第三基礎(chǔ)知識培訓(xùn)課件24其中0i(x,y)Bm,0r(x,y)1,對圖像質(zhì)量的最終評價是由人的感覺器官和心理狀態(tài)來決定的。光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)制傳遞函數(shù)MTF為組成某種顏色所需的紅、綠、藍的量稱為3個刺激量，分別用R、G、B表示。對圖像質(zhì)量的最終評價是由人的感覺器官和心理狀態(tài)來決定的。從圖像信息傳輸角度出發(fā)，圖像系統(tǒng)評價的真正尺度應(yīng)該是發(fā)出信息者的意圖為接收信息者所理解的程度，而不是對發(fā)出信息者發(fā)出的圖像像素信息集合的簡單接收。為了適應(yīng)大的畫面和立體景象的機理，眼球必須轉(zhuǎn)動使視線移動。周邊視力分辨率差，可以將視目標(biāo)特征部分檢出，利用檢出的目標(biāo)圖像特征去控制眼球運動。（3）視覺信息的加工處理均方值E{n2(x,y)}反映噪聲的總功率，gminggmax,gmin=iminrmin,gmax=imaxrmax。中心視力分辨率強，可以進行圖像細節(jié)的認識。i(x,y)照射分量，r(x,y)反射分量，Bm最大光照強度。光強分辨力的典型韋伯比對于二維有限帶寬信號fc(x,y)，如果其二維傅立葉變換只在當(dāng)離散畫面的重復(fù)頻率不低于24Hz時，可形成連續(xù)畫面的感覺，即人眼不能分辨相鄰兩幅畫面間的差別，而低于24Hz時，有閃爍感。色調(diào)（H，Hue）、色飽和度（S，Saturation）以及亮度（I，Intensity設(shè)x表示視網(wǎng)膜上形成的圖像的大小，單位mm，有:從圖像信息傳輸角度出發(fā)，圖像系統(tǒng)評價的真正尺度應(yīng)該是發(fā)出信息者的意圖為接收信息者所理解的程度，而不是對發(fā)出信息者發(fā)出的圖像像素信息集合的簡單接收。為組成某種顏色所需的紅、綠、藍的量稱為3個刺激量，分別用R、G、B表示。圖像=g(x,y)，分辨力在不同的亮度適應(yīng)級，人眼的分辨力不同，如圖所示，I是背景光強，I是光強的變化，稱為韋伯比，表示光強分辨力

光強分辨力的典型韋伯比其中0i(x,y)Bm,0r(x,y)25馬赫帶效應(yīng)馬赫帶效應(yīng)26同時對比效應(yīng)圖同時對比效應(yīng)圖27視覺的簡單數(shù)學(xué)模型亮度視覺模型彩色視覺模型視覺的簡單數(shù)學(xué)模型亮度視覺模型281、亮度視覺模型輸入圖像Ii(x,y)光學(xué)系統(tǒng)H(x,y)輸出圖像Io(x,y)線性光學(xué)系統(tǒng)光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)制傳遞函數(shù)MTF

1、亮度視覺模型輸入圖像光學(xué)系統(tǒng)輸出圖像線性光學(xué)系統(tǒng)光學(xué)系統(tǒng)292、彩色視覺模型Thomas—Young三色假說

g3g1g2d3d2d1e3e1e2線性系統(tǒng)-黃綠色視錐感受器藍色視錐感受器綠色視錐感受器LOGLOGLOG+-+H2(Wx,Wy)H1(Wx,Wy)H3(Wx,Wy)神經(jīng)信號彩色視覺模型2、彩色視覺模型Thomas—Young三色假說g3g1g30彩色響應(yīng)在上圖模型中，e1、e2、e3代表視網(wǎng)膜三個具有S1()、S2()、S3()譜靈敏度的感受器，其輸出分別為

C()為入射光譜的能量分布函數(shù)

彩色響應(yīng)在上圖模型中，e1、e2、e3代表視網(wǎng)膜三個具有S131彩色信息融合e1、e2、e3經(jīng)對數(shù)傳傳遞后合并為d1、d2、d3輸出：彩色信息融合e1、e2、e3經(jīng)對數(shù)傳傳遞后合并為d1、d2、32色度學(xué)3個基本顏色——紅（R,red）、綠(G,green)和藍(B,blue)國際照明委員會（CIE），1931年規(guī)定3種基本色的波長為R:700nm,G:546.1nm,B:435.8nm。色度學(xué)3個基本顏色——紅（R,red）、綠(G,gree33三色系統(tǒng)彩色加法系統(tǒng)（左）與減法系統(tǒng)（右）利用3基色疊加可產(chǎn)生光的3補色：品紅（M,magenta，即紅加藍）、藍綠（C,cyan，即綠加藍）、黃（Y,yellow，即紅加綠）。按一定的比例混合3基色或?qū)?個補色與相對的基色混合就可以產(chǎn)生白色。光的混合滿足加色定理。三色系統(tǒng)彩色加法系統(tǒng)（左）與減法系統(tǒng)（右）利用3基色疊加可產(chǎn)34色度圖色度圖35xyz相對三色系數(shù)（色品坐標(biāo)）x+y+z=1,(x,y)CIE色度圖。對應(yīng)于x=y=0.33的E點，稱等能量點，CIE標(biāo)準(zhǔn)白光。0.800.20.8xy520nm700-770nm紅藍綠NTSCPAL紫色度圖色品坐標(biāo)系xyz相對三色系數(shù)（色品坐標(biāo)）0.800.20.8xy52036顏色特征區(qū)分顏色通常用3種基本特性亮度色調(diào)飽和度。色調(diào)和飽和度合起來稱為色度。顏色可以用亮度和色度共同表示顏色特征區(qū)分顏色通常用3種基本特性37坐標(biāo)系為組成某種顏色所需的紅、綠、藍的量稱為3個刺激量，分別用R、G、B表示。

顏色還可以用色品值r、g、b（相對色系數(shù)）表示，定義如下

坐標(biāo)系為組成某種顏色所需的紅、綠、藍的量稱為3個刺激量，分別38主要彩色匹配規(guī)則任何彩色可以用不多于三個基色配成；混合色的光亮度等于各分量亮度之和；人眼不能分解混合彩色的各個分量；在某一亮度等級上的彩色匹配可適用于較寬的亮度范圍；主要彩色匹配規(guī)則任何彩色可以用不多于三個基色配成；393.2圖像的數(shù)學(xué)模型

連續(xù)模型離散模型隨機場模型3.2圖像的數(shù)學(xué)模型

連續(xù)模型40圖像的連續(xù)模型基本的連續(xù)模型照明反射模型噪聲模型圖像的連續(xù)模型基本的連續(xù)模型411、基本的連續(xù)模型圖像可以用灰度級G在x，y二維空間的連續(xù)變換來描述，即：

Sg(x,y)f(x,y)圖像處理的基本框圖圖像=g(x,y)， 時間序列圖像的描述為：圖像序列={g1(x,y),g2(x,y),…,gt(x,y)}或：圖像序列=g(x,y,t)。 圖像處理

f(x,y)=S[g(x,y)]

其中S可以是有意施加的某種處理方法，也可以是圖像系統(tǒng)中導(dǎo)致圖像退化的原因。

G(x,y)=S-1[f(x,y)]

是圖像復(fù)原的基本模型。1、基本的連續(xù)模型圖像可以用灰度級G在x，y二維空間的連續(xù)變42（2）、照明反射模型（3）、彩色模型2、離散模型3、隨機場模型三、圖像的數(shù)字化f(x,y)=i(x,y)r(x,y),其中0i(x,y)Bm,0r(x,y)1,i(x,y)照射分量，r(x,y)反射分量，Bm最大光照強度。gminggmax,gmin=iminrmin,gmax=imaxrmax。[gmin，gmax

]是圖像灰度范圍。該模型常用于同態(tài)濾波，計算機圖形：真實感模型2、照明反射模型（2）、照明反射模型f(x,y)=i(x,y)r(x,y)433、通用的彩色模型RGB模型HSI模型3、通用的彩色模型RGB模型44低級超復(fù)雜型細胞檢測直線和邊界的長度、寬度，是圖像復(fù)原的基本模型。的范圍內(nèi)不為零，那么采樣間隔必須滿足15/100=x/17,x=2.3個基本顏色——紅（R,red）、綠(G,green)和藍(B,blue)顏色特征豐富了圖像處理的方法對于二維有限帶寬信號fc(x,y)，如果其二維傅立葉變換只在光的混合滿足加色定理。圖像清晰度（可分辨的細節(jié)的程度）取決于N和k。[gmin，gmax]是圖像灰度范圍。缺點是不容易取得客觀評價指標(biāo)的計算，不能反映視覺心理在只有光照亮度發(fā)生變化的應(yīng)用中，不考慮亮度，只使用色度進行區(qū)域分割。周邊視力分辨率差，可以將視目標(biāo)特征部分檢出，利用檢出的目標(biāo)圖像特征去控制眼球運動。凡是統(tǒng)計特征不隨時間變化的；是圖像復(fù)原的基本模型。低級超復(fù)雜型細胞檢測直線和邊界的長度、寬度，顏色特征豐富了圖像處理的方法400450500550600650700用眼睛觀察樹的光學(xué)表示法，C點為晶狀體的光學(xué)中心從圖像信息傳輸角度出發(fā)，圖像系統(tǒng)評價的真正尺度應(yīng)該是發(fā)出信息者的意圖為接收信息者所理解的程度，而不是對發(fā)出信息者發(fā)出的圖像像素信息集合的簡單接收。（1）RGB模型低級超復(fù)雜型細胞檢測直線和邊界的長度、寬度，（1）RGB模型45（2）HSI模型視覺生理模型色調(diào)（H，Hue）、色飽和度（S，Saturation）以及亮度（I，Intensity在特定應(yīng)用環(huán)境中，用于圖像分析有特殊的優(yōu)勢在只有光照亮度發(fā)生變化的應(yīng)用中，不考慮亮度，只使用色度進行區(qū)域分割。（2）HSI模型視覺生理模型46圓錐體模型圓錐體模型47RGB到HSIRGB到HSI48HSI到RGBHSI到RGB49顏色特征豐富了圖像處理的方法色彩的識別，色彩分解，提取特征。例如：濾色鏡，遙感、著色后細胞紅綠藍紅黃綠藍紫顏色特征豐富了圖像處理的方法色彩的識別，色彩分解，提取特征。504、彩色電視色度坐標(biāo)系統(tǒng)RGB三基色系統(tǒng)稱為“物理三基色”CIE另外規(guī)定了一種虛擬的三基色系（XYZ）標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)，在匹配各種彩色時，三基色系數(shù)都是正值4、彩色電視色度坐標(biāo)系統(tǒng)RGB三基色系統(tǒng)稱為“物理三基色”515、噪聲的模型噪聲的特征噪聲的來源噪聲模型5、噪聲的模型噪聲的特征52（1）噪聲的特征圖像信號，f(x,y)噪聲，n(x,y)，隨機性的，可以用隨機過程來描述。一般常用統(tǒng)計特征來描述，如均值、方差、相關(guān)函數(shù)等。均值E[n(x,y)]反映噪聲的直流分量，均方值E{n2(x,y)}反映噪聲的總功率，均方差E{(n(x,y)-E[n(x,y)])2}描述噪聲的交流功率，均值的平方[E{n(x,y)}]2，表示噪聲的直流功率。（1）噪聲的特征圖像信號，f(x,y)53（2）噪聲的來源外部噪聲從處理系統(tǒng)外來的影響，如電磁波干擾。內(nèi)部噪聲(1)由光和電的基本性質(zhì)引起的噪聲。(2)機械運動產(chǎn)生的噪聲。(3)元器件材料本身的缺陷帶來的噪聲。(4)系統(tǒng)內(nèi)部電路噪聲。（2）噪聲的來源外部噪聲54噪聲分類從統(tǒng)計觀點看平穩(wěn)噪聲凡是統(tǒng)計特征不隨時間變化的；非平穩(wěn)噪聲統(tǒng)計特征隨時間變化的。從噪聲幅度分布的統(tǒng)計來看其密度函數(shù)有高斯型、瑞利型等，分別稱為高斯噪聲和瑞利噪聲。按噪聲頻譜形狀命名的，如頻譜均勻分布的噪聲稱為白噪聲，頻譜與頻率成反比的稱為1/f噪聲，頻譜與頻率平方成正比的稱為三角噪聲噪聲分類從統(tǒng)計觀點看55（3）噪聲的模型加法性噪聲：g(x,y)=f(x,y)+n(x,y)

乘法噪聲：g(x,y)=f(x,y)[1+n(x,y)]=f(x,y)+f(x,y)n(x,y)

（3）噪聲的模型加法性噪聲：乘法噪聲：56離散模型離散模型5733的E點，稱等能量點，CIE標(biāo)準(zhǔn)白光。顏色特征豐富了圖像處理的方法計算過程中間可能離散。f(x,y)=i(x,y)r(x,y),1、圖像質(zhì)量評價與視覺心理其中S可以是有意施加的某種處理方法，也可以是圖像系統(tǒng)中導(dǎo)致圖像退化的原因。圖像=g(x,y)，33的E點，稱等能量點，CIE標(biāo)準(zhǔn)白光。對圖像質(zhì)量的最終評價是由人的感覺器官和心理狀態(tài)來決定的。均方值E{n2(x,y)}反映噪聲的總功率，這樣才能保證信號可以重構(gòu)。色調(diào)（H，Hue）、色飽和度（S，Saturation）以及亮度（I，Intensity均方差E{(n(x,y)-E[n(x,y)])2}描述噪聲的交流功率，3、視覺的時空頻率分析圖像序列={g1(x,y),g2(x,y),…,gt(x,y)}[gmin，gmax]是圖像灰度范圍。或：圖像序列=g(x,y,t)。設(shè)x表示視網(wǎng)膜上形成的圖像的大小，單位mm，有:從圖像信息傳輸角度出發(fā)，圖像系統(tǒng)評價的真正尺度應(yīng)該是發(fā)出信息者的意圖為接收信息者所理解的程度，而不是對發(fā)出信息者發(fā)出的圖像像素信息集合的簡單接收。指視覺信息的產(chǎn)生部分——視細胞(圖像信息感受器)和其它神經(jīng)細胞以及大腦高級中樞的神經(jīng)系統(tǒng)的信息產(chǎn)生、傳輸和處理的機理光的混合滿足加色定理。

數(shù)字圖像，數(shù)字化（1）連續(xù)畫面空間坐標(biāo)離散化——采樣：方形、三角形、正六角形點陣等。采樣點陣（2）采樣點（像素）幅值（實數(shù)）取整——量化：均勻、非均勻/矢量、標(biāo)量33的E點，稱等能量點，CIE標(biāo)準(zhǔn)白光。數(shù)字圖像，數(shù)字化581、圖像的均勻采樣yxxy典型的采樣方式1、圖像的均勻采樣yxxy典型的采樣方式59二維采樣定理對于二維有限帶寬信號fc(x,y)，如果其二維傅立葉變換只在的范圍內(nèi)不為零，那么采樣間隔必須滿足這樣才能保證信號可以重構(gòu)。該條件稱為Nyquist采樣定理

二維采樣定理對于二維有限帶寬信號fc(x,y)，如果其二維傅602、圖像的量化q1

q0

q2

qN-1

0f0f1f2

fN-1fNfq量化過程量化的準(zhǔn)則是：若則

2、圖像的量化q1q0q2qN-10f061量化誤差“量化誤差”“量化失真”由量化誤差產(chǎn)生的圖像失真稱為量化失真。量化誤差“量化誤差”623、數(shù)字圖像的表示整數(shù)矩陣向量3、數(shù)字圖像的表示整數(shù)矩陣63數(shù)字圖像，矩陣元素：像元、圖像元素、像素電視圖像：512512

128；一般圖像：256

256

64。（1）整數(shù)矩陣數(shù)字圖像，矩陣元素：像元、圖像元素、像素（1）整數(shù)矩陣64灰度分辨率灰度2^k灰度級，k比特空間分辨率矩陣M×N。像素計算過程中間可能離散。編程實現(xiàn)。圖像表示灰度分辨率灰度2^k灰度級，k比特圖像表示65矩陣圖像清晰度（可分辨的細節(jié)的程度）取決于N和

k。N小，“檢測板效應(yīng)”；

k小，“假輪廓”。圖像的數(shù)據(jù)量（bit）前圖中f(x,y)既可以表示整幅圖像，也可以表示x行y列交點處的圖像的像素值，f(x,y)的值都是整數(shù)。

矩陣圖像清晰度（可分辨的細節(jié)的程度）取決于N和k。N小，“66數(shù)字圖像舉例xy0g(x,y)數(shù)字圖像舉例xy0g(x,y)67只改變空間分辨率512、256、128、64、32、16只改變空間分辨率512、256、128、64、32、1668三種視色素，對光的影響峰值分別在紅、綠、藍區(qū)，綜合后形成色覺信息。光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)制傳遞函數(shù)MTF對圖像質(zhì)量的最終評價是由人的感覺器官和心理狀態(tài)來決定的。觀測者看一個距離100m，高15m的樹。低級超復(fù)雜型細胞檢測直線和邊界的長度、寬度，圖像處理f(x,y)=S[g(x,y)]均方差E{(n(x,y)-E[n(x,y)])2}描述噪聲的交流功率，凡是統(tǒng)計特征不隨時間變化的；3個基本顏色——紅（R,red）、綠(G,green)和藍(B,blue)圖31視覺研究與圖像的關(guān)系（2）采樣點（像素）幅值（實數(shù)）取整——量化：的范圍內(nèi)不為零，那么采樣間隔必須滿足方形、三角形、正六角形點陣等。要產(chǎn)生充分的臨場感，畫面尺寸應(yīng)該產(chǎn)生30。稱為韋伯比，表示光強分辨力周邊視力分辨率差，可以將視目標(biāo)特征部分檢出，利用檢出的目標(biāo)圖像特征去控制眼球運動。統(tǒng)計特征隨時間變化的。在特定應(yīng)用環(huán)境中，用于圖像分析有特殊的優(yōu)勢顏色還可以用色品值r、g、b（相對色系數(shù)）表示，定義如下改變空間分辨率三種視色素，對光的影響峰值分別在紅、綠、藍區(qū)，綜合后形成色覺69第三基礎(chǔ)知識第三基礎(chǔ)知識70優(yōu)選第三基礎(chǔ)知識優(yōu)選第三基礎(chǔ)知識3.1圖像處理的視覺基礎(chǔ)視覺生理/視覺特性/視覺模型視覺基礎(chǔ)/視覺應(yīng)用它們與圖像研究的關(guān)系見圖31。3.1圖像處理的視覺基礎(chǔ)視覺生理/視覺特性/視覺模型72圖31視覺研究與圖像的關(guān)系視覺研究基礎(chǔ)研究視覺心理現(xiàn)象法則（心理學(xué)）視覺信息加工機理（生理學(xué)）應(yīng)用研究視環(huán)境的改善和視機能應(yīng)用（照明工程學(xué)、人類工程學(xué)）圖像改善和評價（圖像工程）模擬視覺機能的信息處理（信息工程、人工智能心理測定模擬技術(shù)圖31視覺研究與圖像的關(guān)系視覺研究基礎(chǔ)研究視覺心理現(xiàn)象法731、圖像質(zhì)量評價與視覺心理對圖像質(zhì)量的最終評價是由人的感覺器官和心理狀態(tài)來決定的。與圖像內(nèi)容以及觀察者的心理因素有關(guān)。從圖像信息傳輸角度出發(fā)，圖像系統(tǒng)評價的真正尺度應(yīng)該是發(fā)出信息者的意圖為接收信息者所理解的程度，而不是對發(fā)出信息者發(fā)出的圖像像素信息集合的簡單接收。1、圖像質(zhì)量評價與視覺心理對圖像質(zhì)量的最終評價是由人的感覺器74圖像質(zhì)量評價方法1.客觀評價信噪比等缺點是不容易取得客觀評價指標(biāo)的計算，不能反映視覺心理2.主觀評價根據(jù)視覺效果進行評分一般方法圖像質(zhì)量評價方法1.客觀評價752、畫面組成和視覺心理“”視野——指眼球不動時所能見到的范圍如果把注視點作為中心，可見的范圍上方約65。，下方約75。，左右視角約為104。，但視力好的部位僅限于中央2。~3。左右。為了適應(yīng)大的畫面和立體景象的機理，眼球必須轉(zhuǎn)動使視線移動。中心視力分辨率強，可以進行圖像細節(jié)的認識。周邊視力分辨率差，可以將視目標(biāo)特征部分檢出，利用檢出的目標(biāo)圖像特征去控制眼球運動。另外周邊視可以認識圖像的全貌，而中心視只能認識圖像的一小部分。要產(chǎn)生充分的臨場感，畫面尺寸應(yīng)該產(chǎn)生30。以上視野，如寬銀幕電影。2、畫面組成和視覺心理“”視野——指眼球不動時所能見到的范圍763、視覺的時空頻率分析空間分辨力人眼對空間景物細節(jié)的分辨能力有限。時間分辨力對亮度的響應(yīng)有時延和殘留，因而對景物亮度的變化也有分辨力，過快的變化無法分辨“視覺惰性”。當(dāng)離散畫面的重復(fù)頻率不低于24Hz時，可形成連續(xù)畫面的感覺，即人眼不能分辨相鄰兩幅畫面間的差別，而低于24Hz時，有閃爍感。3、視覺的時空頻率分析空間分辨力77第三基礎(chǔ)知識培訓(xùn)課件783、視覺的時空頻率分析人眼對畫面靜止部分的分辨率高于活動部分，對靜止部分減少時間分辨率，而對活動部分減少空間分辨率，可以達到數(shù)據(jù)壓縮的效果。幅度分辨力人眼對景物亮度層次的分辨力也有限，過小的亮度差別無法分辨。對彩色圖像的色調(diào)和飽和度的分辨力人的視覺對彩色細節(jié)的分辨力要比亮度細節(jié)差，在國際無線電咨詢委員會（ITUR，原CCIR）601標(biāo)準(zhǔn)中，就利用了這種特性，將色差信號的空間分辨率減半，仍可以得到非常好的圖像質(zhì)量。3、視覺的時空頻率分析人眼對畫面靜止部分的分辨率高于活動部分79顏色特征豐富了圖像處理的方法從噪聲幅度分布的統(tǒng)計來看為組成某種顏色所需的紅、綠、藍的量稱為3個刺激量，分別用R、G、B表示。三種視色素，對光的影響峰值分別在紅、綠、藍區(qū)，綜合后形成色覺信息。從圖像信息傳輸角度出發(fā)，圖像系統(tǒng)評價的真正尺度應(yīng)該是發(fā)出信息者的意圖為接收信息者所理解的程度，而不是對發(fā)出信息者發(fā)出的圖像像素信息集合的簡單接收。3、視覺的時空頻率分析x+y+z=1,(x,y)CIE色度圖。缺點是不容易取得客觀評價指標(biāo)的計算，不能反映視覺心理33的E點，稱等能量點，CIE標(biāo)準(zhǔn)白光。f(x,y)=i(x,y)r(x,y),視覺生理/視覺特性/視覺模型顏色特征豐富了圖像處理的方法（2）采樣點（像素）幅值（實數(shù)）取整——量化：色彩的識別，色彩分解，提取特征。指視覺信息的產(chǎn)生部分——視細胞(圖像信息感受器)和其它神經(jīng)細胞以及大腦高級中樞的神經(jīng)系統(tǒng)的信息產(chǎn)生、傳輸和處理的機理用眼睛觀察樹的光學(xué)表示法，C點為晶狀體的光學(xué)中心4、視覺生理視覺生理指視覺信息的產(chǎn)生部分——視細胞(圖像信息感受器)和其它神經(jīng)細胞以及大腦高級中樞的神經(jīng)系統(tǒng)的信息產(chǎn)生、傳輸和處理的機理顏色特征豐富了圖像處理的方法4、視覺生理視覺生理80人類視覺感知過程人眼結(jié)構(gòu)眼睛中圖像的形成視覺特性人類視覺感知過程人眼結(jié)構(gòu)81視覺生理特點對圖像處理方法的影響很大1、人眼的結(jié)構(gòu)視覺生理特點對圖像1、人眼的結(jié)構(gòu)82視錐細胞和視桿細胞在視網(wǎng)膜上的分布錐狀（cone）視覺：白晝視覺，色彩；桿狀（rod）視覺：夜視覺，低照度敏感。視錐細胞和視桿細胞在視網(wǎng)膜上的分布錐狀（cone）視覺：白晝832、眼睛中圖像的形成成像的幾何原理視覺信息的產(chǎn)生視覺信息的傳遞視覺信息的加工處理2、眼睛中圖像的形成成像的幾何原理84（1）成像的幾何原理用眼睛觀察樹的光學(xué)表示法，C點為晶狀體的光學(xué)中心當(dāng)晶狀體的折射能力由最小變到最大時，晶狀體的聚焦中心與視網(wǎng)膜之間的距離由17mm縮小到14mm。當(dāng)眼睛聚焦到遠于3m的物體時，晶狀體的折射能力最弱，當(dāng)聚焦到非常近的物體時，其折射能力最強。

（1）成像的幾何原理用眼睛觀察樹的光學(xué)表示法，C點為晶狀體的85任何彩色可以用不多于三個基色配成；x+y+z=1,(x,y)CIE色度圖。三種視色素，對光的影響峰值分別在紅、綠、藍區(qū)，綜合后形成色覺信息。三種視色素，對光的影響峰值分別在紅、綠、藍區(qū)，綜合后形成色覺信息。均方值E{n2(x,y)}反映噪聲的總功率，33的E點，稱等能量點，CIE標(biāo)準(zhǔn)白光。e1、e2、e3經(jīng)對數(shù)傳傳遞后合并為d1、d2、d3輸出：對于二維有限帶寬信號fc(x,y)，如果其二維傅立葉變換只在色調(diào)（H，Hue）、色飽和度（S，Saturation）以及亮度（I，Intensity從圖像信息傳輸角度出發(fā)，圖像系統(tǒng)評價的真正尺度應(yīng)該是發(fā)出信息者的意圖為接收信息者所理解的程度，而不是對發(fā)出信息者發(fā)出的圖像像素信息集合的簡單接收。人眼不能分解混合彩色的各個分量；2、畫面組成和視覺心理顏色特征豐富了圖像處理的方法33的E點，稱等能量點，CIE標(biāo)準(zhǔn)白光。色調(diào)和飽和度合起來稱為色度。顏色特征豐富了圖像處理的方法的范圍內(nèi)不為零，那么采樣間隔必須滿足三種不同頻率響應(yīng)的錐，各對紅、綠、藍具有最強的響應(yīng)，彩色的識別功能周邊視力分辨率差，可以將視目標(biāo)特征部分檢出，利用檢出的目標(biāo)圖像特征去控制眼球運動。成像尺寸計算觀測者看一個距離100m，高15m的樹。設(shè)x表示視網(wǎng)膜上形成的圖像的大小，單位mm，有:15/100=x/17,x=2.55mm任何彩色可以用不多于三個基色配成；成像尺寸計算觀測者看一個距86（2）視覺信息的產(chǎn)生光—化—電過程色覺理論主要有兩種三色學(xué)三種視色素，對光的影響峰值分別在紅、綠、藍區(qū)，綜合后形成色覺信息。四色學(xué)說三對視色素(白黑，紅綠，黃藍)，它們的組合響應(yīng)產(chǎn)生色覺信息（2）視覺信息的產(chǎn)生光—化—電過程87人類感光細胞的敏感曲線400450500550600650700100806040200藍綠紅波長（nm)光吸收特性%三種不同頻率響應(yīng)的錐，各對紅、綠、藍具有最強的響應(yīng)，彩色的識別功能人類感光細胞的敏感曲線40045050055088（3）視覺信息的加工處理簡單型細胞檢測圖像的明暗邊界和線條的位置和方向，復(fù)雜型細胞對直線和邊界的運動方向敏感，低級超復(fù)雜型細胞檢測直線和邊界的長度、寬度，而高級超復(fù)雜型細胞可以檢測曲線和邊緣曲度等（3）視覺信息的加工處理簡單型細胞893、視覺特性亮度適應(yīng)與鑒別分辨力對比靈敏度同時對比效應(yīng)閾值效應(yīng)和掩蓋效應(yīng)視覺運動特性視覺空間頻率特性視覺時間頻率特性3、視覺特性亮度適應(yīng)與鑒別90主觀亮度感受特性主觀亮度感受特性91第三基礎(chǔ)知識培訓(xùn)課件92第三基礎(chǔ)知識培訓(xùn)課件93其中0i(x,y)Bm,0r(x,y)1,對圖像質(zhì)量的最終評價是由人的感覺器官和心理狀態(tài)來決定的。光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)制傳遞函數(shù)MTF為組成某種顏色所需的紅、綠、藍的量稱為3個刺激量，分別用R、G、B表示。對圖像質(zhì)量的最終評價是由人的感覺器官和心理狀態(tài)來決定的。從圖像信息傳輸角度出發(fā)，圖像系統(tǒng)評價的真正尺度應(yīng)該是發(fā)出信息者的意圖為接收信息者所理解的程度，而不是對發(fā)出信息者發(fā)出的圖像像素信息集合的簡單接收。為了適應(yīng)大的畫面和立體景象的機理，眼球必須轉(zhuǎn)動使視線移動。周邊視力分辨率差，可以將視目標(biāo)特征部分檢出，利用檢出的目標(biāo)圖像特征去控制眼球運動。（3）視覺信息的加工處理均方值E{n2(x,y)}反映噪聲的總功率，gminggmax,gmin=iminrmin,gmax=imaxrmax。中心視力分辨率強，可以進行圖像細節(jié)的認識。i(x,y)照射分量，r(x,y)反射分量，Bm最大光照強度。光強分辨力的典型韋伯比對于二維有限帶寬信號fc(x,y)，如果其二維傅立葉變換只在當(dāng)離散畫面的重復(fù)頻率不低于24Hz時，可形成連續(xù)畫面的感覺，即人眼不能分辨相鄰兩幅畫面間的差別，而低于24Hz時，有閃爍感。色調(diào)（H，Hue）、色飽和度（S，Saturation）以及亮度（I，Intensity設(shè)x表示視網(wǎng)膜上形成的圖像的大小，單位mm，有:從圖像信息傳輸角度出發(fā)，圖像系統(tǒng)評價的真正尺度應(yīng)該是發(fā)出信息者的意圖為接收信息者所理解的程度，而不是對發(fā)出信息者發(fā)出的圖像像素信息集合的簡單接收。為組成某種顏色所需的紅、綠、藍的量稱為3個刺激量，分別用R、G、B表示。圖像=g(x,y)，分辨力在不同的亮度適應(yīng)級，人眼的分辨力不同，如圖所示，I是背景光強，I是光強的變化，稱為韋伯比，表示光強分辨力

光強分辨力的典型韋伯比其中0i(x,y)Bm,0r(x,y)94馬赫帶效應(yīng)馬赫帶效應(yīng)95同時對比效應(yīng)圖同時對比效應(yīng)圖96視覺的簡單數(shù)學(xué)模型亮度視覺模型彩色視覺模型視覺的簡單數(shù)學(xué)模型亮度視覺模型971、亮度視覺模型輸入圖像Ii(x,y)光學(xué)系統(tǒng)H(x,y)輸出圖像Io(x,y)線性光學(xué)系統(tǒng)光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)制傳遞函數(shù)MTF

1、亮度視覺模型輸入圖像光學(xué)系統(tǒng)輸出圖像線性光學(xué)系統(tǒng)光學(xué)系統(tǒng)982、彩色視覺模型Thomas—Young三色假說

g3g1g2d3d2d1e3e1e2線性系統(tǒng)-黃綠色視錐感受器藍色視錐感受器綠色視錐感受器LOGLOGLOG+-+H2(Wx,Wy)H1(Wx,Wy)H3(Wx,Wy)神經(jīng)信號彩色視覺模型2、彩色視覺模型Thomas—Young三色假說g3g1g99彩色響應(yīng)在上圖模型中，e1、e2、e3代表視網(wǎng)膜三個具有S1()、S2()、S3()譜靈敏度的感受器，其輸出分別為

C()為入射光譜的能量分布函數(shù)

彩色響應(yīng)在上圖模型中，e1、e2、e3代表視網(wǎng)膜三個具有S1100彩色信息融合e1、e2、e3經(jīng)對數(shù)傳傳遞后合并為d1、d2、d3輸出：彩色信息融合e1、e2、e3經(jīng)對數(shù)傳傳遞后合并為d1、d2、101色度學(xué)3個基本顏色——紅（R,red）、綠(G,green)和藍(B,blue)國際照明委員會（CIE），1931年規(guī)定3種基本色的波長為R:700nm,G:546.1nm,B:435.8nm。色度學(xué)3個基本顏色——紅（R,red）、綠(G,gree102三色系統(tǒng)彩色加法系統(tǒng)（左）與減法系統(tǒng)（右）利用3基色疊加可產(chǎn)生光的3補色：品紅（M,magenta，即紅加藍）、藍綠（C,cyan，即綠加藍）、黃（Y,yellow，即紅加綠）。按一定的比例混合3基色或?qū)?個補色與相對的基色混合就可以產(chǎn)生白色。光的混合滿足加色定理。三色系統(tǒng)彩色加法系統(tǒng)（左）與減法系統(tǒng)（右）利用3基色疊加可產(chǎn)103色度圖色度圖104xyz相對三色系數(shù)（色品坐標(biāo)）x+y+z=1,(x,y)CIE色度圖。對應(yīng)于x=y=0.33的E點，稱等能量點，CIE標(biāo)準(zhǔn)白光。0.800.20.8xy520nm700-770nm紅藍綠NTSCPAL紫色度圖色品坐標(biāo)系xyz相對三色系數(shù)（色品坐標(biāo)）0.800.20.8xy520105顏色特征區(qū)分顏色通常用3種基本特性亮度色調(diào)飽和度。色調(diào)和飽和度合起來稱為色度。顏色可以用亮度和色度共同表示顏色特征區(qū)分顏色通常用3種基本特性106坐標(biāo)系為組成某種顏色所需的紅、綠、藍的量稱為3個刺激量，分別用R、G、B表示。

顏色還可以用色品值r、g、b（相對色系數(shù)）表示，定義如下

坐標(biāo)系為組成某種顏色所需的紅、綠、藍的量稱為3個刺激量，分別107主要彩色匹配規(guī)則任何彩色可以用不多于三個基色配成；混合色的光亮度等于各分量亮度之和；人眼不能分解混合彩色的各個分量；在某一亮度等級上的彩色匹配可適用于較寬的亮度范圍；主要彩色匹配規(guī)則任何彩色可以用不多于三個基色配成；1083.2圖像的數(shù)學(xué)模型

連續(xù)模型離散模型隨機場模型3.2圖像的數(shù)學(xué)模型

連續(xù)模型109圖像的連續(xù)模型基本的連續(xù)模型照明反射模型噪聲模型圖像的連續(xù)模型基本的連續(xù)模型1101、基本的連續(xù)模型圖像可以用灰度級G在x，y二維空間的連續(xù)變換來描述，即：

Sg(x,y)f(x,y)圖像處理的基本框圖圖像=g(x,y)， 時間序列圖像的描述為：圖像序列={g1(x,y),g2(x,y),…,gt(x,y)}或：圖像序列=g(x,y,t)。 圖像處理

f(x,y)=S[g(x,y)]

其中S可以是有意施加的某種處理方法，也可以是圖像系統(tǒng)中導(dǎo)致圖像退化的原因。

G(x,y)=S-1[f(x,y)]

是圖像復(fù)原的基本模型。1、基本的連續(xù)模型圖像可以用灰度級G在x，y二維空間的連續(xù)變111（2）、照明反射模型（3）、彩色模型2、離散模型3、隨機場模型三、圖像的數(shù)字化f(x,y)=i(x,y)r(x,y),其中0i(x,y)Bm,0r(x,y)1,i(x,y)照射分量，r(x,y)反射分量，Bm最大光照強度。gminggmax,gmin=iminrmin,gmax=imaxrmax。[gmin，gmax

]是圖像灰度范圍。該模型常用于同態(tài)濾波，計算機圖形：真實感模型2、照明反射模型（2）、照明反射模型f(x,y)=i(x,y)r(x,y)1123、通用的彩色模型RGB模型HSI模型3、通用的彩色模型RGB模型113低級超復(fù)雜型細胞檢測直線和邊界的長度、寬度，是圖像復(fù)原的基本模型。的范圍內(nèi)不為零，那么采樣間隔必須滿足15/100=x/17,x=2.3個基本顏色——紅（R,red）、綠(G,green)和藍(B,blue)顏色特征豐富了圖像處理的方法對于二維有限帶寬信號fc(x,y)，如果其二維傅立葉變換只在光的混合滿足加色定理。圖像清晰度（可分辨的細節(jié)的程度）取決于N和k。[gmin，gmax]是圖像灰度范圍。缺點是不容易取得客觀評價指標(biāo)的計算，不能反映視覺心理在只有光照亮度發(fā)生變化的應(yīng)用中，不考慮亮度，只使用色度進行區(qū)域分割。周邊視力分辨率差，可以將視目標(biāo)特征部分檢出，利用檢出的目標(biāo)圖像特征去控制眼球運動。凡是統(tǒng)計特征不隨時間變化的；是圖像復(fù)原的基本模型。低級超復(fù)雜型細胞檢測直線和邊界的長度、寬度，顏色特征豐富了圖像處理的方法400450500550600650700用眼睛觀察樹的光學(xué)表示法，C點為晶狀體的光學(xué)中心從圖像信息傳輸角度出發(fā)，圖像系統(tǒng)評價的真正尺度應(yīng)該是發(fā)出信息者的意圖為接收信息者所理解的程度，而不是對發(fā)出信息者發(fā)出的圖像像素信息集合的簡單接收。（1）RGB模型低級超復(fù)雜型細胞檢測直線和邊界的長度、寬度，（1）RGB模型114（2）HSI模型視覺生理模型色調(diào)（H，Hue）、色飽和度（S，Saturation）以及亮度（I，Intensity在特定應(yīng)用環(huán)境中，用于圖像分析有特殊的優(yōu)勢在只有光照亮度發(fā)生變化的應(yīng)用中，不考慮亮度，只使用色度進行區(qū)域分割。（2）HSI模型視覺生理模型115圓錐體模型圓錐體模型116RGB到HSIRGB到HSI117HSI到RGBHSI到RGB118顏色特征豐富了圖像處理的方法色彩的識別，色彩分解，提取特征。例如：濾色鏡，遙感、著色后細胞紅綠藍紅黃綠藍紫顏色特征豐富了圖像處理的方法色彩的識別，色彩分解，提取特征。1194、彩色電視色度坐標(biāo)系統(tǒng)RGB三基色系統(tǒng)稱為“物理三基色”CIE另外規(guī)定了一種虛擬的三基色系（XYZ）標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)，在匹配各種彩色時，三基色系數(shù)都是正值4、彩色電視色度坐標(biāo)系統(tǒng)RGB三基色系統(tǒng)稱為“物理三基色”1205、噪聲的模型噪聲的特征噪聲的來源噪聲模型5、噪聲的模型噪聲的特征121（1）噪聲的特征圖像信號，f(x,y)噪聲，n(x,y)，隨機性的，可以用隨機過程來描述。一般常用統(tǒng)計特征來描述，如均值、方差、相關(guān)函數(shù)等。均值E[n(x,y)]反映噪聲的直流分量，均方值E{n2(x,y)}反映噪聲的總功率，均方差E{(n(x,y)-E[n(x,y)])2}描述噪聲的交流功率，均值的平方[E{n(x,y)}]2，表示噪聲的直流功率。（1）噪聲的特征圖像信號，f(x,y)122（2）噪聲的來源外部噪聲從處理系統(tǒng)外來的影響，如電磁波干擾。內(nèi)部噪聲(1)由光和電的基本性質(zhì)引起的噪聲。(2)機械運動產(chǎn)生的噪聲。(3)元器件材料本身的缺陷帶來的噪聲。(4)系統(tǒng)內(nèi)部電路噪聲。（2）噪聲的來源外部噪聲123噪聲分類從統(tǒng)計觀點看平穩(wěn)噪聲凡是統(tǒng)計特征不隨時間變化的；非平穩(wěn)噪聲統(tǒng)計特征隨時間變化的。從噪聲幅度分布的統(tǒng)計來看其密度函數(shù)有高斯型、瑞利型等，分別稱為高斯噪聲和瑞利噪聲。按噪聲頻譜形狀命名的，如頻譜均勻分布的噪聲稱為白噪聲，頻譜與頻率成反比的稱為1/f噪聲，頻譜與頻率平方成正比的稱為三角噪聲噪聲分類從統(tǒng)計觀點看124（3）噪聲的模型加法性噪聲：g(x,y)=f(x,y)+n(x,y)

乘法噪聲：g(x,y)=f(x,y)[1+n(x,y)]=f(x,y)+f(x,y)n(x,y)

（3）噪聲的模型加法性噪聲：乘法噪聲：125離散模型離散模型12633的E點，稱等能量點，CIE標(biāo)準(zhǔn)白光。顏色特征豐富了圖像處理的方法計