第二章 视觉的基本知识

第二章复习提纲第一节感觉世界1.人体的常见感受器有：视觉、听觉、嗅觉、味觉、痛觉、触觉、冷觉、热觉感受器。

2。

人的感觉器官有：眼、耳朵、鼻、舌、皮肤等。

其中皮肤是人体最大的感觉器官。

3。

形成感觉的基本过程（必需条件）：刺激→感受器(分布有感觉细胞、接收刺激、产生兴奋/神经冲动）→神经（传递信息)→大脑（形成感觉）表述时注意区分：神经末梢（感受器)、神经（传递信息)、神经中枢（位于大脑，形成感觉的部位)4。

每种感受器只对特定会的刺激敏感，如热觉感受器只对温度刺激产生反应、而对疼痛刺激不兴奋.5。

皮肤各个部位对各种刺激的敏感程度不同.其中对触觉最敏感的是指尖，对热觉最敏感的是手背，因为这些部位的相应神经末梢比较丰富。

在皮肤的冷、热、触、痛四种感觉中，对人体保护意义最大的是痛觉。

6.嗅觉的形成:气味→嗅觉神经末梢（接收刺激）→嗅觉神经(将信息传递到大脑)→大脑（形成嗅觉）嗅觉的特点：（1）长时间处于某种味道的环境中，会因为大脑的嗅觉中枢适应（疲劳）而闻不出这种味道；(卖鱼的在鱼堆里呆久了就感觉不到鱼的腥味了）（2)不同动物的嗅觉敏感程度差异很大;（一般情况下,狗的嗅觉比羊要灵敏）（3)嗅觉会随年龄的增长而逐渐减弱；（小孩子的嗅觉通常比成年人更灵敏)（4）动物对不同气味的敏感程度也不同。

(猫对老鼠的气味灵敏程度比狗更高)7.舌的表面不满许多小突起，内藏味蕾，味蕾内有许多味觉细胞能感受各种不同物质的刺激，尤其对液态物质的刺激最敏感.四种基本的味觉是:酸、甜、苦、咸；综合味觉有：麻、辣、涩。

8。

味觉的形成:食物→口腔(食物中的化学物质溶于唾液）→味觉细胞（接受刺激）→味觉神经(将信息传递到大脑）→大脑（形成味觉)。

9。

人的嗅觉与味觉相互联系、同时工作，嗅觉受到损伤，会直接影响到味觉。

如：人感冒时，因为鼻腔分泌的黏液覆盖嗅觉细胞，使嗅觉感受器的灵敏度降低，导致吃东西时味觉的灵敏度降低、吃东西也没味道。

思考：小孩在嗅柠檬以后马上吃苹果，将产生什么味道？（苹果、柠檬混合味道)第二节声音的发生和传播1.正在发声的物体叫做声源。

第二章视觉心理学基础第二章视觉心理学基础自然科学依赖于知觉，没有知觉一切科学发现无从谈起。

但是直到今天，知觉本身还没有像其它学科那样引起普遍好奇。

只是到了近期，科学探索才向内转移，指向人类自身。

视觉是最重要的一种知觉。

对人类视觉的研究，始于对光的研究，因为要看见东西，就需要光。

迪卡尔、牛顿、胡金斯等人在研究光的过程中，逐渐认识到在人类视觉系统中隐藏着无穷的奥秘。

16世纪意大利科学家波尔塔指出暗室装置可用于作画，17世纪迪卡尔成功地看见了动物视网膜上的映像。

从此，人们开始了对人类视觉系统生理与心理的研究。

以德国科学家冯特在莱锡比大学建立的第一个心理学实验室为标志，科学心理学才有100多年的历史，但是科学心理学内部却是派别林立，纷争不断。

仅视觉心理学而言，就有五大学派。

要将视觉心理学应用到计算机视觉中，先必须从计算机科学的角度对视觉心理学不同学派的观点进行梳理，找出有利于解决计算机视觉问题的视觉心理学结论。

本章首先简单介绍人类视觉系统的生理学和解剖学结论，然后重点介绍本文要用到的视觉心理学结论。

2.1 人类视觉系统生理基础人的视觉信息处理过程已经进化到比较完美的阶段。

随着人类对自身视觉系统的研究逐步深入，无论是从初级视皮层到高级视觉区域，还是从知识的记忆到与视觉功能相关的脑功能等，都已取得了许多重要的研究成果。

神经生理学和解剖学的研究表明，视觉信息在大脑中按照一定的通路进行传递。

首先，视网膜细胞接受外界信息的信号，其中，柱状细胞主要感应光照条件的变化，而锥状细胞则主要接受信号的颜色变化。

视网膜有两类神经节细胞：M和P细胞，其中，M细胞的感应域范围较大，主要接受轮廓和形状等信息，而P细胞的感应域较小，主要接受颜色和细节信息。

之后，视网膜上的神经节细胞将接收到的信号通过视交叉和视束传到中枢的侧膝体。

最后，信息到达大脑的皮层细胞。

在大脑主皮层内，视觉信息是按照视皮层简单细胞(Simple cell)→复杂细胞(Complex cell)→超复杂细胞(Hypercomplex cell)→更高级的超复杂细胞(High-order hypercomplex cell)这样一个序列，由简单到复杂，由低级到高14第二章 视觉心理学基础15级分级进行处理。

七下新教材科学第二章第一节：感觉世界1、人的感受器有:视觉、听觉、嗅觉、味觉、痛觉、触觉、冷觉和热觉，其中冷觉和热觉又可统称为冷热觉。

2、人的感觉器官有：眼、耳朵、鼻、舌、皮肤等.3、对热觉最敏感的部位是手背，对触觉最敏感的部位是指尖.4、嗅觉的形成：气味→嗅觉神经末梢(接收刺激）→嗅觉神经(将信息传递到大脑）→大脑（形成嗅觉)嗅觉的特点：①长时间处于某种味道的环境中，会因为大脑的嗅觉中枢适应（疲劳）而闻不出这种味道；②嗅觉敏感的程度因年龄，动物种类和气味种类等的不同而不同。

5、舌头表面的每个味蕾上都有味觉细胞和味觉神经。

味觉的形成：食物→口腔(食物中的化学物质溶于唾液）→味觉细胞(接受刺激）→味觉神经（将信息传递到大脑）→大脑(形成味觉)。

67.第二节声音的发生和传播1、正在发声的物体叫做声源。

声音可以在固体、液体和气体中传播。

声音在真空中不能传播。

2、声音发生的条件：振动；声音传播的条件：需要介质；声音传播的方式：声波。

3、在15℃的空气中,声音传播的速度为340米／秒。

第三节耳和听觉1、耳的结构：①外耳包括耳廓、外耳道；②中耳包括鼓膜、鼓室、听小骨；③内耳包括耳蜗、前庭和半规管.2、耳的主要功能：听觉和保持身体平衡。

位觉感受器在前庭和半规管中（解释晕船、晕车现象）.3、听觉产生过程：耳廓（收集声波）→外耳道→鼓膜（将声波转化为振动)→听小骨（将声波扩大并传导）→耳蜗（接受刺激、产生信息）→听神经（传导信息)→大脑（产生听觉）。

4、遇到巨大的响声时，迅速张嘴,捂紧双耳是使鼓膜内外气压保持平衡，避免鼓膜被震破。

5、乐音的三个特征：音调-—声音的高低（频率越大，音调越高）响度——声音的强弱（振动幅度越大、离声源越近，响度就越大）音色(与发声体的性质、形状、发声方法有关）6、物体在1秒内振动的次数叫频率，单位是赫兹（Hz）.人的发声频率大约在65赫兹到1100赫兹之间；听觉频率大约在20赫兹到20000赫兹之间。

《知觉现象学》每章的主要内容《知觉现象学》是一本关于人类感知和知觉的重要著作。

每一章都涵盖了不同的主题和内容，以下是对每一章主要内容的简要概述。

第一章：感知的定义和基本原理本章介绍了感知的定义和基本原理。

感知是人类通过感觉器官获取外界信息并加工处理的过程。

作者详细解释了感知的五个基本特征：以感觉为基础、以结构化为特点、具有选择性、受注意力影响、并与意识紧密相关。

第二章：感知的心理和生理基础该章节重点讨论了感知的心理和生理基础。

作者介绍了感知器官的结构和功能，并解释了感知过程中的神经信号传递和脑区激活机制。

此外，还涉及到感知与情绪、记忆以及学习之间的关系。

第三章：感觉的心理学研究方法本章主要介绍了感觉的心理学研究方法。

作者详细解释了实验方法、调查方法以及观察方法在感觉研究中的应用，包括实验设计、数据收集和数据分析等方面的内容。

此外，还介绍了一些常用的感觉测量技术，如心理物理学和神经影像学等。

第四章：视觉知觉该章节重点讨论了视觉知觉。

作者详细介绍了视觉系统的结构和功能，并讨论了视觉感知中的一些重要概念，如光线投射、视网膜成像、视觉注意力等。

此外，还涉及到视觉错觉和视觉注意力的研究。

第五章：听觉知觉本章主要介绍了听觉知觉。

作者探讨了听觉系统的结构和功能，并详细解释了声音的物理特性和听觉感知的基本原理。

此外，还讨论了音乐知觉和语言知觉等与听觉相关的研究领域。

第六章：触觉和痛觉该章节重点讨论了触觉和痛觉的知觉。

作者介绍了皮肤触觉的结构和功能，并解释了痛觉的类型和感知机制。

此外，还涉及到触觉和痛觉的神经机制以及相关的研究进展。

第七章：嗅觉和味觉本章主要介绍了嗅觉和味觉的知觉。

作者详细解释了嗅觉和味觉的感知机制，包括嗅觉受体和味觉受体的结构和功能。

此外，还讨论了嗅觉和味觉在进化和行为中的作用，并介绍了相关的研究方法和技术。

第八章：多感官知觉和空间知觉该章节重点讨论了多感官知觉和空间知觉。

作者介绍了多感官知觉的概念和特点，并解释了多感官整合的神经机制。

图像处理与计算机视觉入门教程第一章：图像处理基础图像处理是指对数字图像进行各种操作和处理的技术。

在计算机视觉领域中，图像处理是非常重要的基础知识。

本章节将介绍一些基础的图像处理概念和操作。

1.1 像素与图像图像是由许多像素组成的，像素是图像中最小的可见元素。

每个像素包含了图像的信息，通常用数字表示灰度或颜色。

了解像素和图像的基本概念是进行图像处理的前提。

1.2 图像增强图像增强是提高图像质量或使图像更易于观察和分析的过程。

常见的图像增强技术包括灰度拉伸、直方图均衡化、滤波等。

这些技术可以改善图像的对比度、亮度和清晰度。

1.3 图像滤波图像滤波是通过对图像进行卷积操作来改变图像的特性。

常用的滤波器包括平滑滤波器、锐化滤波器和边缘检测滤波器。

滤波可以去除图像中的噪声、增强图像的边缘特征。

第二章：计算机视觉基础计算机视觉是一门涉及如何让计算机“看”的学科。

本章节将介绍一些计算机视觉的基础概念和常用算法。

2.1 特征提取特征提取是计算机视觉中常用的技术，用于从图像中提取出有意义的信息。

常见的特征包括边缘、角点和纹理等。

特征提取对于物体识别、目标跟踪等任务非常重要。

2.2 物体检测与识别物体检测与识别是计算机视觉中的核心问题之一。

常用的物体检测算法包括基于特征的方法和深度学习方法。

物体识别则是根据提取出的特征对物体进行分类。

2.3 图像分割图像分割是将图像划分为一系列互不重叠的区域的过程。

图像分割在计算机视觉中有着广泛的应用，如目标定位、图像编辑等。

常见的图像分割算法包括阈值分割和基于边缘的方法。

第三章：图像处理与计算机视觉的应用图像处理和计算机视觉在各个领域都有着广泛的应用。

本章节将介绍一些主要领域中的应用。

3.1 医学图像处理医学图像处理是图像处理与计算机视觉的重要应用之一。

它在医学诊断、疾病预测和治疗规划等方面起到了关键作用。

常见的应用包括医学图像分割、肿瘤检测和脑部影像分析等。

3.2 自动驾驶技术自动驾驶技术是计算机视觉在交通领域的重要应用。

第二章知觉第一节知觉概述一知觉的定义知觉是人脑对直接作用于感觉器官的客观事物的整体反映，是人对感觉信息的组织和解释的过程。

例：当我们行走在林荫道上，不仅看到各种颜色，听到各种声音，闻到各种气味，而且认识到这是美丽的街心花园，那是汽车在行驶，人群川流不息，即在我们头脑中产生了花园、汽车、人群的整体形象。

这就是知觉。

知觉和感觉一样，都是刺激物直接作用于感觉器官而产生的，都是我们对现实的感性反映形式。

离开了刺激物对感觉器官的直接作用，既不能产生感觉，也不能产生知觉。

知觉是人对感觉信息的组织过程。

外部世界的大量刺激冲击我们的感官，我们倾向于有选择地输入信息，把感觉信息整合、组织起来，形成稳定、清晰的完整映象。

从信息加工的观点看，知觉是一系列组织并解释外界客观事物和事件产生的感觉信息的加工过程。

这些加工过程提供额外的解释，成功地为我们在环境中导航。

二知觉的生理机制50年代以来，由于感受野的研究，人们对神经系统的分析、综合的功能，有了新的进一步的了解。

在人的神经系统的不同水平上，存在着各种特征觉察器，它们分别对客观事物的各种特性或属性作出反应。

在进行特征觉察的同时，人的神经系统也在不同水平和不同层次上实现着对刺激性质的整合和综合。

以视觉系统为例，外侧膝状体细胞在网膜上的感受野为“中心周围”对抗的圆形感受野，它接受来自网膜感觉器和视神经节细胞的输入信息，并对细小的光点敏感。

当一系列外侧膝状体细胞会聚到同一“皮层简单细胞”上，并和这个细胞发生突触联系时，便形成了皮层细胞左一右排列的感受野，它对光棒或直线敏感。

在这里，皮层细胞又整合了外侧膝状体输入的信息，并对直线作出反应。

在皮层细胞更高的层次(复杂细胞和超复杂细胞)上，由于皮层细胞的整合水平的提高，因而对刺激特征的分析也变得更概括、更一般化了。

现代神经生理学和神经心理学揭示了大脑皮层不同区域的分析、综合机能。

感觉皮层的一级区实现着对外界信息的初步分析和综合。

这些区域受到损伤，将引起某种感觉的丧失。