机器视觉：2.图像获取
图像量化与表达视觉信息获取照明和颜色图像压缩与视频压缩人类视觉感知
人类视觉感知什么是机器视觉
1.1人眼结构Part14人眼可感知来自直接来自太阳等光源发射或被其它物体反射的光子。具体来说，可感知380至720nm（420–790THz）部分辐射的电磁波人眼在光谱的绿色区域具有555nm左右的峰值灵敏度，这主要因为地表生活区域绿植覆盖人眼在可感知的亮度范围内以近似对数而非线性的方式感知亮度
1.1人眼结构Part15人眼结构：将人眼类比为相机，则晶状体、瞳孔和视网膜就是镜头、光圈和成像传感器。
1.1人眼结构Part16视网膜中通常有大约1.3亿个传感器细胞，包括1.25亿个视杆细胞和6-7百万个视锥细胞。这些分布如图2-3所示。其中视杆细胞主要负责暗视觉，视锥细胞则主要负责明视觉和色觉。
1.1人眼结构Part17有三类视锥细胞，分别对应三种不同颜色的感应：其中约65%对应红色，33%对应绿色，2%对应蓝色，其归一化吸收曲线如图。人眼可识别的电磁波长大约为380-780nm。
1.2视觉特性Part18(1)视觉关注在复杂场景中，人类视觉能快速定位重要区域并进行准确分析，对其它区域则有意忽视，这种主动选择的机制称为视觉关注视觉关注包括客观内容驱动的自底向上关注模型和主观命令指导的自顶而下关注模型。自底向上关注主要跟图像内容的显著性相关；那些与周围区域具有较大差异性的目标更容易得到视觉关注。自顶而下关注则受意识支配，可将视觉关注强行转移到某一特定区域
1.2视觉特性Part19?
1.2视觉特性Part110(3)视觉掩盖对比度掩盖：由于边缘存在强烈的亮度变化，人眼对边缘轮廓敏感，而对边缘的亮度误差不敏感纹理掩盖：图像纹理区域存在较大的亮度以及方向变化，人眼对该区域信息的分辨率下降运动掩盖：视频序列相邻帧间内容的剧烈变动（如目标运动或者场景变化），导致人眼分辨率的剧烈下降在很暗的环境中人眼敏感颜色的锥状细胞将失去作用，视觉功能由杆状细胞产生，此时人眼仅能敏感灰度
1.2视觉特性Part111(4)视觉内在推导机制对于待识别的输入场景，人类视觉系统会根据大脑中的记忆信息，来推导、预测其视觉内容，同时那些无法理解的不确定信息将会被丢弃
照明和颜色照明模型颜色模型
2.1照明模型Part213?
Part214以下列出光通量的一些典型值光源光通量说明太阳3.566×1028lm烛光12.56lm光通量的定义白炽灯/卤钨灯12～24lm／W卤钨灯效率高于白织灯荧光灯和气体放电灯50～120lm／W气体放电灯如钠灯、汞灯和金属卤化物灯等LED灯110~150lm／W2.1照明模型
Part215?2.1照明模型
Part216照度指投射到一平表面上的辐射通量密度。指到达一表平面上，单位时间，单位面积上的辐射能以符号E表示，常用单位是lux(勒克斯)1lux=1lm/m22.1照明模型
Part217以下列出辐照度的一些典型值场景照度(lux)说明黑夜0.001～0.02月夜则是0.02～0.3阴天室内5～50阴天室外50～500晴天室内100～1000晴天室外1000~10000适合阅读300～750阅读书刊时需50～60家用摄像机标准照度14002.1照明模型
Part218?2.1照明模型
Part219以下列出一些常用表面的反射系数表面材质反射系数纯黑体0黑天鹅绒0.01粗糙的混凝土0.20~0.30不锈钢0.65白雪0.93理想镜面12.1照明模型
2.2颜色与颜色模型Part220色彩与三原色
2.2颜色模型Part221??
2.2颜色模型Part222RGB颜色模型
2.2颜色模型Part223RGB颜色模型
4.2颜色模型Part424HSI颜色模型色调H是描述纯色的属性（如红色、黄色等）饱和度S表示的是一种纯色被白光稀释的程度的度量亮度体现了无色的光强度概念，是一个主观的描述
4.2颜色模型Part425YUV与YCbCr颜色模型YUV模型是另一类将亮度分量与色度分量分离表达的颜色模型，其中Y为亮度通道，U和V为色度通道。YUV颜色模型在彩色电视信号传输中使用，可以很好的解决彩色与黑白电视机的兼容问题YCbCr则是YUV一种变体，目前在数字图像和视频表达中广为使用。其中Y表示亮度，Cb反映的是RGB输入信号蓝色部分与RGB信号亮度值之间的差值，Cr则反映的是红色部分与亮度之间的差值。
视觉信息获取CMOS与CCD传感器彩色传感器深度传感器
3.1CCD与CMOS传感器Part327CCD传感器由二维传感器阵列组成，每个最小构成单元是一个二极管，对应一个像素