第二章 人类视觉 2 .1 人类视觉简介 了解人类视觉的构成、信息处理过程,对机器视觉研究人员来讲是非常具有启发性和吸引力的.本章从人眼的基本构造出发,介绍视觉通路、视觉感受野及视觉信息的基本处理过程
本章的大部分内容取自文献[寿 1997]
人眼所能看到的光谱范围,只是电磁辐射波范围的很小一部分,其波长范围从 380 纳米到780 纳米,这段波长称为可见光谱,如图 2.1 所示.在可见光范围内,不同波长的光给人以不同的色彩感觉,不同强度的光及不同强度分布的光刺激人眼,在人脑中将产生不同的光强,颜色,形状等视觉信息. 图 2.1 电磁辐射波谱和可见波谱 2 .1 .1 人眼的构造 人的眼睛是一个前后直径大约 23 毫米的近似球状体,由眼球壁和眼球构成,如图 2.2所示.眼球壁的正前方,占整个眼球壁面积的1/6 是一层弹性的透明组织,叫做角膜.角膜具有屈光功能,光线经角膜发生屈折进入眼内.眼球壁外层的其余 5/6 是白色的不透明膜,叫做巩膜,它主要起巩固、保护眼球的作用.眼球壁的中层包括虹膜、睫状体和脉络膜.脉络膜含有丰富的色素细胞,呈黑色,起着吸收外来散光的作用,消除光线在眼球内部的乱反射.虹膜在角膜的后面,位于晶体的前面,虹膜中央的圆孔叫做瞳孔.虹膜可以使瞳孔扩大和缩小,睫状体位于虹膜后面,其内部有睫状肌,起调节晶体的作用.眼球壁内层是视网膜(retina)和视神经乳头.视网膜是一种透明薄膜,是眼球的感光部分.视网膜由锥体细胞(cone cell)和杆体细胞(rod cell)两种感光细胞组成,其中,锥体细胞约有650 万个,杆体细胞约有 1 亿个. 视网膜可分为以视轴为中心直径约 6 毫米的中央区和周边区.中央区有一直径约 2毫米(折合 6 度视角)呈黄色区域,称为黄斑.黄斑中央有一小凹,叫做中央凹(fov ea),面积约 1 平方毫米.人类视觉的中央凹没有杆体细胞,