视觉感知特性 【1】人类视觉系统的信息处理机制的4个特性
大约有一个月没有写博客了，毫无疑问这就代表我有一个月没有写到新东西了！！！最近接受师弟的邀请去一家公司兼职，去了才发现自己好多不会好多不懂的东西，可惜没办法说“这个我不会”！哎。。。还有就是最近需要靠科二，心里也是很担心，我心态很不好，到这种压力大的关键时刻身体就感冒了。或者是我放纵的放松导致自己感冒。现在该好好生活啦。加油，我会正常的。
这篇博客是视觉感知特性，这是因为在以后的研究中可能会与这个有很大的关系。我给自己找的一个方向就是根据人类视觉特性压缩视频，首先第一步就是了解什么是视觉感知特性，然后如何用数学方法描述视觉感知特性，最后是如何将视觉感知特性融入我所研究的方向中，这里就是我的入门，什么是视觉感知特性！！！
视觉感知特性的全称呼是：人类视觉系统感知图像信息的特性。
首先便是这人类视觉系统(the Human Visual System, HVS),视觉信息的处理始于人眼,主要由角膜、虹膜、晶状体及视网膜组成,如下图所示：
人类视觉系统的信息处理机制是一个高度复杂的过程，科学家们从生物学、解剖学、神经生理学、心理物理学等方面做了大量的研究，这里主要说明视觉关注、亮度及对比敏感度、视觉掩盖、视觉内在推导机制这四个特性。
（1）视觉关注：在纷繁复杂的外界场景中，人类视觉总能快速定位重要的目标区域并进行细致的分析，而对其他区域仅仅进行粗略分析甚至忽视。这种主动选择性的心理活动被称为视觉关注机制（Visual Attention）。视觉关注可由两种模式引起：其一是客观内容驱动的自底向上（bottom-up）关注模型；另一种是主观命令指导的自顶而下（top-down）关注模型。
自底向上关注主要跟图像内容的显著性相关。心理学研究发现，那些与周围区域具有较大差异性的目标容易吸引观察者的视觉关注。
自顶而下关注受意识支配、依赖于特定的命令，该机制可将视觉关注强行转移到某一特定区域。
视觉关注机制体现了人类视觉系统主动选择关注内容并加以集中处理的视觉特性，该特性能有效提升图像内容筛选、目标检索等图像处理能力。
（2）亮度及对比敏感度：实验表明，人眼对光强度具有某种自适应的调节功能，即能通过调节感光灵敏度来适应范围很广的亮度，同时这也导致了对绝对亮度判断能力较差。因此人眼对外界目标亮度的感知更多依赖于目标跟背景之间的亮度差。换言之，人类视觉系统对亮度的分辨能力是有限的，只能分辨具有一定亮度差的目标物体，而差异较小的亮度则会被认为是一致的。
人类视觉系统非常关注物体的边缘，往往通过边缘信息获取目标物体的具体形状、解读目标物体等。由于视觉系统具有鲁棒性，无法分辨一定程度以内的边缘模糊，这种对边缘模糊的分辨能力则称为对比灵敏度。
（3）视觉掩盖：视觉信息间的相互作用或相互干扰将引起视觉掩盖效应。
常见的掩盖效应有：1）由于边缘存在强烈的亮度变化，人眼对边缘轮廓敏感，而对边缘的量度误差不敏感，即对比度掩盖；2）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，即纹理掩盖；3）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，即时域的运动掩盖及切换掩盖。
视觉掩盖效应使人眼无法察觉到一定阈值以下的失真，该阈值被称为恰可识别失真
(Just Noticeable Distortion)。恰可识别失真阈值在实际图像处理中具有重要的指导意义。该阈值可以帮助我们区分出哪些信号是视觉系统能察觉、感兴基于人类视觉系统的图像信息感知和图像质量评价趣的，哪些信号是视觉系统无法察觉、可忽略的。筛选出能察觉的信息而忽略其余不可察觉信息可以减少图像处理的复杂度，且在一定条件下能改善图像的显示质量。
（4）视觉内在推导机制：最新的人脑研究指出，人类视觉系统并非本本地去理解进入人眼的视觉信号，而是存在一套内在的推导机制 (Internal Generative Mechanism) 去解读输入的视觉信号。
简单的说就是：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。
好吧，其实对于这些我也没有理解，先把找到的资料总结出来，以后慢慢理解。
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