第6章 视觉实验.

视觉基本操作实验报告一、实验目的本实验旨在探究视觉基本操作对人眼视觉的影响，通过实验了解各类视觉操作对视觉系统的刺激效果，进而加深对视觉原理的理解。

二、实验装置和方法实验装置实验中采用了以下装置：- 电脑：用于显示各类视觉操作- 测量工具：尺子、计时器等- 实验材料：包括不同颜色、形状和大小的图像等实验方法实验采用以下步骤进行：1. 调整电脑显示分辨率和亮度，以保证显示效果清晰。

2. 依次进行各类视觉操作实验，包括色彩对比度、光线强度、运动、深度等操作。

3. 对每种操作进行测量和记录，包括刺激效果、时间反应等指标。

4. 对实验结果进行分析和总结。

三、实验结果1. 色彩对比度实验在色彩对比度实验中，我们分别使用了高对比度和低对比度图像进行观察。

结果显示，高对比度图像能够更好地激发视觉系统，使人眼更加敏锐地感知图像细节；而低对比度图像则使得图像边缘模糊，人眼难以分辨。

2. 光线强度实验在光线强度实验中，我们调节了电脑显示屏的亮度，观察人眼对不同亮度的反应。

结果显示，较高的亮度会使得视觉系统过度刺激，引起眼睛疲劳和不适感；而较低的亮度则会使得图像不够清晰，视觉效果不佳。

3. 运动实验在运动实验中，我们使用了快速移动的图像来观察人眼对运动的反应。

结果显示，快速移动的图像能够引起视觉系统的注意，并使人眼产生追踪和跟随的反应，而过快的速度则会导致视觉失真和难以追踪。

4. 深度实验在深度实验中，我们使用了不同大小和距离的图像，并观察人眼对深度感的反应。

结果显示，较大的图像和较远的距离能够产生较强的深度感，增强图像的立体感和逼真感。

四、实验总结通过本次实验，我们对视觉基本操作进行了实验观察和记录，并得出以下结论：1. 高对比度图像能够更好地激发视觉系统，增强图像细节的感知能力。

2. 适当的光线强度能够提供良好的视觉效果，但过亮或过暗都会带来问题。

3. 快速移动的图像能够引起视觉系统的跟踪和追踪反应，但过快的速度会使视觉失真。

第6章纹理描述与识别纹理是图像的重要视觉特征，是物体表面颜色或亮度规律性分布或变化的重要性质。

有关纹理的概念在人们心理中自然形成，但很难用确切的语言或文字描述，因而在自然语言中有较少的纹理描述词。

目前对纹理虽然没有准确的定义，但数学上的描述已有一些有效的方法，如Tamura参数、亮度共生矩阵、随机场模型、小波变换等。

这些方法试图利用统计、变换、识别等方法，描述纹理的空间、频域和结构性质，因此，纹理的描述方法可分为统计法、频谱法和结构法。

纹理识别就是利用各种纹理描述参数识别纹理结构或纹理性质。

6.1 图像纹理的描述方法6.1.1 Tamura纹理特征提取基于人类对纹理的视觉感知心理学研究，Tamura等人提出了纹理特征的6个特征参数：粗糙度(coarseness)、对比度(contrast)、方向度(directionality)、线像度(linelikeness)、规整度(regularity)和粗略度(roughness)。

其中，前三项用的最多，定义如下：1．粗糙度粗糙度指图像纹理变化的粒度。

当图像的纹理变化间隔较大时，图像给人的感觉比较粗糙；当图像的纹理变化间隔很小时，图像给人的感觉比较细腻，也就是粗糙度较小。

粗糙度与图像的分辨率有关，分辨率大，纹理元尺度大，重复次数少，则图像比较粗糙。

粗糙度是纹理最本质的特性，计算方法可以按以下几个步骤进行。

（1）计算图像中每个像素在2k*2k邻域内的平均亮度，即：∑∑-+-=-+-=----=122122211112/),(),(kkkkxxiyyjkkjigyxA其中k=0,1,2,…,5，g(i,j)是图像中(i,j)点的像素亮度值。

（2）对于每个像素，在水平和垂直方向上分别计算不同尺度的互不重叠的窗口之间的平均亮度差，即：|),2(),2(|),(11,yxAyxAyxE kkkkhk----+=|)2,()2,(|),(11,----+=k k k k v k y x A y x A y x E找出使,(,)k h E x y 或,(,)k v E x y 最大的k 值，记为k best y x s 2),(=。

《人体对外界环境的感知》教案【教学目标】1.知识与技能（1）掌握眼球和耳的结构及各部组成的功能。

（2）描述视觉的形成过程。

（3）说出近视的成因及预防的方法。

（4）掌握眼和耳的卫生保健。

2.过程与方法（1）通过视频教学掌握眼球和耳的结构、视觉和听觉的形成过程、近视形成等知识。

（2）通过知识拓展环节掌握角膜移植、捐献和人造角膜、人工耳蜗的知识。

（3）通过模型演示掌握眼球和耳的结构及功能，增强学生应用知识的能力。

3.情感态度和价值观（1）通过学习与人体有关的感知器官，形成自觉保护视力，注意用眼用耳卫生的意识。

（2）通过本课学习，培养学生关爱和帮助有视觉障碍和听觉障碍的人群的情感态度。

【教学重点】1.眼球的结构和视觉的形成。

2.耳的结构和听觉的形成。

【教学难点】1.通过眼球的模型和视频掌握眼球的结构和各部分组成的功能。

2.凸透镜成像演示掌握视觉的形成过程及近视的原因。

3. 观察和测量的区别。

【教学方法】师生互问互答学习；模型展示形象直观教学；观看视频激发兴趣教学；知识拓展学习；技能训练学习观察和测量的区别。

【课前准备】1.教师准备：教学课件；视频；眼球和耳结构的模型；凸透镜成像装置；收集有关角膜移植、角膜捐献和人造角膜、人工耳蜗和护眼歌的知识。

2.学生准备：预习阅读教材；收集有关眼的保护、角膜移植、捐献和人造角膜、人工耳蜗的知识；收集有关耳聋的知识。

【课时安排】1课时【教学过程】一、导入新课设想你走在放学回家的路上，突然间狂风大作，电闪雷鸣，这时你会急忙寻找避雨地点，并迅速跑过去。

你是靠什么器官发现天气突然变化的？你是怎样做出天要下雨的判断的？你对天气骤变的一系列反应，是通过身体的哪些器官和系统作出的？今天，我们就带着这些问题，一起来学习《人体对外界环境的感知》的知识。

二、新课讲解【想一想，议一议】看图片，这是我们每个人都熟悉的吃饭情景。

假如是你在用餐，你会看到饭菜的形状和颜色，闻到饭菜的气味，尝到饭菜的味道，手指感觉到馒头的温热，当然，你还会听到同学的谈话。

视觉深度测试实验报告1. 研究背景视觉深度是指人类通过视觉感知物体的相对距离的能力，它是人类空间感知的重要组成部分。

视觉深度测试实验是通过一系列的心理学实验来研究人类对视觉深度的感知和判断能力。

在实际应用中，对视觉深度的理解对于人们的驾驶、导航、VR技术等方面都有重要的意义。

2. 实验设计与方法实验目的本实验旨在探究人类在不同条件下对视觉深度感知的能力，并分析其影响因素。

实验设备- 一台计算机- 一个显示屏幕（分辨率1920×1080）- 实验软件实验流程1. 受试者被要求坐在实验室的静音环境中。

2. 实验软件随机生成一系列图像，包含不同深度的立体场景。

3. 受试者观看每个图像，并按照自己对图像中物体的远近关系进行排序。

4. 受试者的回答被记录下来。

5. 实验结束后，进行数据分析。

实验因素1. 视觉深度：通过调整图像中物体的大小、距离等因素来控制不同的视觉深度。

2. 光照条件：在实验中可以调整光线的亮度和颜色等因素。

实验指标- 深度感知准确度：根据受试者对图像中物体远近关系的排序进行统计分析。

3. 实验结果与分析数据采集本实验共邀请了50名年龄在20至40岁之间的志愿者参与。

每位受试者观看了30幅不同深度的图像，并对其中的物体进行排序。

结果图表表格1. 不同视觉深度下的深度感知准确度视觉深度参与人数平均准确度-极浅10 70%浅20 65%中等28 60%深17 55%极深12 50%分析：从表格中可以看出，随着视觉深度的增加，参与人数的准确度逐渐下降。

这表明人类对极浅和浅的视觉深度有较高的准确感知能力，但在深度增加后，准确度显著下降。

结果解释这可能是因为在实验过程中，随着视觉深度的增加，物体间的远近关系变得更加模糊和复杂，人类在感知和判断上受到了一定的限制。

此外，人类对于较低深度的物体拥有更加直观和准确的感知，而对于较深的深度则更容易出现误差。

4. 实验结论通过本次实验我们得出了以下结论：1. 视觉深度是人类空间感知的重要组成部分。

第五章视觉实验第一节视觉的物理刺激一、可见光谱引起人类视觉的电磁波称为可见光谱。

可见光谱的波长范围约380毫微米到780毫微米之间。

波长在其范围之外的是不可见光谱，如红外线、紫外线。

光具有三维特征：波长、纯度和振幅。

–波长——色调–纯度（波的混合度）——饱和度–振幅——明度二、光刺激的物理测量单色光和多色光–若投射到我们眼中的光是由单一波长的光组成，那么，这种光称为单色光。

–由两种以上波长组成的复合光波，称为多色光。

光的单位光通量：是由光源向各个方向射出的光功率，也即每一单位时间射出的光能量，以φ表示，单位为流明（lumen，简称lm）。

光强度：是光源在单位立体角内辐射的光通量，以I表示，单位为坎德拉（candela，简称cd）。

光照度：是从光源照射到单位面积上的光通量，以E表示，照度的单位为勒克斯（Lux，简称lx）。

光亮度：是指一个表面的明亮程度，以L表示，即从一个表面反射出来的光通量。

第二节视觉研究中的基本实验（一）暗适应含义–这种从亮处到暗处视网膜的敏感度逐渐增高的适应过程，就是暗适应。

(在低亮度环境下感受性缓慢提高的过程。

)暗适应的机制——化合反应说克劳福德表述视紫红质的化合过程是：暗适应曲线如果用白光测定，会发现暗适应曲线由两部分组成，表示人眼有两套适应机制。

–图中上部的均匀曲线，这是视锥细胞的暗适应，这个过程约五分钟就基本完成。

–人眼对白光经过七分钟的适应以后，出现进一步的感光阈的减低，得到下部的曲线，这是视杆细胞的暗适应，约20分钟基本完成。

外界条件对暗适应过程的影响（二）明适应这种从暗处到亮处视网膜的敏感度逐渐降低的适应过程，就是明适应。

(在高亮度环境下感受性缓慢降低的过程。

)二、视敏度视敏度（visual acuity）是指分辨物体细节和轮廓的能力，是人眼正确分辨物体的最小维度。

（一）视角对象与眼睛所成的张角，叫做视角。

视角的大小决定映象在视网膜上投射的大小。

可以把物体大小A近似作为圆周的弧，把从节点至物体的距离D作为圆周的半径：（二）视敏度测定及其特征视敏度是以视角的倒数来表达的视敏度测量主要检查受测者对物象的觉察、再认、解象和定位能力。

第四章传统心理物理学一、概念阈限、绝对阈限、差别阈限、操作定义、极限法、平均差误法、恒定刺激法、期望误差、习惯误差、练习误差、疲劳误差、空间误差、时间误差、顺序量表、等距量表、比例量表、差别阈限法、数量估计法、韦伯定律、费希纳定律、斯蒂文斯幂定律二、选择1. 在用最小变化法测量阈限的实验中，当递增系列的阈限大于递减系列的阈限且差异显著时，可以断定被试存在（）。

A.练习误差B.习惯误差C.期望误差D.疲劳误差2. 与阈限的操作定义不符的阈限测量方法是（）。

A 极限法B 平均差误法C 恒定刺激法D 以上都不是3. 在平均差误法中，测量分布的标准差大，说明被试的辨别能力（）A.好B.中等C.差D.等于零4. 恒定刺激法测定差别阈限的实验中，应用三类反应会导致（）误差。

A 期望误差B 习惯误差C 猜测误差D 时间误差5. 智力量表与温度量表一样，属于（）。

A 名称量表B 顺序量表C 等距量表D 等比量表6. 数量估计法是制作（）的方法之一。

A 名称量表B 顺序量表C 等距量表D 等比量表7. 宋量表的制作方法是（）。

A.对偶比较法B.数量估计法C.差别阈限法D.等级排列法三、填空1. 心理物理学是一门研究（）与（）之间的函数关系的精密科学。

2. 心理物理学的创始人是（），其代表作为（）。

3. 绝对阈限的操作定义为有（）的实验次数能引起积极反应的刺激之值。

4. 极限法实验后半部分测得的阈限值小于前半部分且差别显著，表明存在（）误差。

5. 恒定刺激法测定感觉阈限时，用于估计阈限值的常用简便方法是（）。

6. 恒定刺激法测定差别阈限的实验中，应用两类反应测得的阈限称为（）差别阈限。

7. 相对而言，比较能够引起被试兴趣，减少枯燥感的阈限测定法是（）；而实验效率较高的方法是（）。

8. 恒定刺激法实验中，刺激的最大强度要大到它被感觉的概率达（），刺激的最小强度要小到它被感觉概率的有（）。

9. 量表的属性包括差别、（）、（）和（）。