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《人眼視覺的傳遞特性及模型》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第28卷第1期光學技術Vol.28No.12002年1月OPTICALTECHNIQUEJan.2002═════════════════════════════════════════════════════════════════文章編號:1002-158(22002)01-0057-03人眼視覺的傳遞特性及模型*周燕,金偉其(北京理工大學光電工程系,北京100081)摘要:介紹了國內外對人眼視覺特性及其調制傳遞函數(shù)的研究,對幾種典型的人眼視覺模型進行了分析。較之以往采用的具有低通特性的指數(shù)型和高斯型
2、,及具有帶通特性的Barten模型和復合模型更符合人眼視覺傳遞特性。在此基礎上將兩種帶通模型和國內外一些典型的試驗數(shù)據(jù)進行了比較研究,得出:Barten模型參數(shù)簡單,計算方便,但實用的范圍較復合模型小。復合模型綜合考慮了人眼瞳孔、顯示器亮度、視場角、量子效率、積分時間等因素的影響,是一種更全面的反映人眼傳遞特性的視覺模型。關鍵詞:調制傳遞函數(shù);視覺模型;傳遞特性;人眼視覺中圖分類號:O438.2文獻標識碼:AThetransfercharacteristicofhumanvisualsystemandmo
3、delsZHOuYan,JINWei-qi(BeijingInstituteofTechnology,Beijing100081,China)Abstract:Thestudiesoftransfercharacteristicandmodulationtransferfunction(MTF)ofhumanvisualsystemareintro-duced.SeveralMTFmodelsareanalyzed.Bartenmodelandcompoundmodelwithband-passchara
4、cteristicaremoresuitableforhumaneyestransfercharacteristic,andaremoresuperiortotraditionalexponentmodelandGaussmodelwhichhavelow-passcharacteristics.Onthebasisofthese,thecomparisonbetweenthetheoreticalvalueandexperimentalvalueshowsthatbothofband-bassmodel
5、sareaccordingwithhumaneyes’experimentaldata.Bartenmodelissimpleandcompoundmodelisconcernedwiththepupilofhumaneye,fieldangle,quantumefficiency,integratingtimeandsoon.Compoundmodelisabettermodelthatcanroundlyreflectthehumaneyes’transfercharacteristic.Keywor
6、ds:modulationtransferfunctions;humanmodel;transfercharacteristic;humanvision是這一差別帶來實際人眼視覺的一些特性[2,3]。1引言本文在綜述典型的人眼視覺實驗及其模型化的基人眼作為一種較理想的圖像傳感器,是人類70%礎上,重點分析其中幾種模型的特點,為進一步研究人外界信息的接收通道,但它也存在時間、空間和靈敏度眼視覺與成像系統(tǒng)的匹配問題奠定基礎。等方面的限制。現(xiàn)代光學與光電成像技術的發(fā)展,為2人眼視覺特性研究的進展擴展人眼視覺特性
7、開辟了技術途徑。為了在成像系統(tǒng)與人眼構成的綜合成像系統(tǒng)中獲得最好的視覺效果,2.1人眼視覺特性的確定方法成像系統(tǒng)與視覺之間存在匹配問題,這在低信噪比的通常,成像系統(tǒng)的傳遞特性用調制傳遞函數(shù)夜視系統(tǒng)中更為突出[1]。人們一直試圖通過實驗測MTF(f)或對比傳遞函數(shù)CTF(f)來表示,兩者可相試、分析以及視覺模型化等方法,研究人眼的視覺特互轉換[1]。對于人眼視覺系統(tǒng),由于調制傳遞函數(shù)無性。法直接測定,需采用心理物理學測定閾值的方法,測定傳遞函數(shù)已被證明是評價光學/光電成像系統(tǒng)的使人眼視覺輸出M(if)達到某
8、個定值K所需要的最有效工具,但僅適用于線性平移不變系統(tǒng)。人眼視覺低目標調制度M(0f)。通常取1/M(0f)并進行歸一化由于視網(wǎng)膜的結構和功能不均勻,通常只有在中央凹處理后來表示視覺系統(tǒng)的MTF,也稱敏感度函數(shù)。附近且工作在閾值附近時,才能近似作為線性平移不2.2人眼視覺特性的測試及其模型變系統(tǒng)。以往人眼視覺的傳遞函數(shù)較多地使用高斯或[4]首次測量了人眼的調制傳遞函1955年Flaman指數(shù)型的低通濾波器模型,但實際在考慮人眼