Теория и практика распознавания инженерных сооружений, промышленных предприятий и объектов железнодорожного транспорта при дешифрировании аэроснимков - страница 21

Нелинейная реакция палочек и колбочек на изменение интенсивности все еще служит предметом активных исследований. Были выдвинуты гипотезы о том, что механизм этой нелинейности объясняется химической активностью, электрическими эффектами и нервной обратной связью. Если входной и выходной сигналы обозначить как I_>вх(x,y),I_>вых(x,y), соответственно, то основная логарифмическая модель предполагает, что:

I_>вых(x,y) = K_>1log[K_>2 + K_>3I_>вх(x,y)], (1.2)

где K_>1,K_>2,K_>3 – постоянные.

В другой модели предполагается следующая зависимость выходного сигнала от входного:

I_>вых(x,y) = [K_>1I_>вх(x,y)]/[K_>2 + I_>вх(x,y)], (1.3)

В настоящее время используется также степенная функция, когда:

I_>вых(x,y) = [I_>вх(x,y)]^>s, (1.4)

где S – постоянная величина, обеспечивающая хорошее согласие между вычисленной вероятностью и субъективной оценкой качества изображения. Подбором постоянных коэффициентов, входящих в выражения (1.2) – (1.4), соответствующие кривые могут быть хорошо сближены в диапазоне средних интенсивностей.

На рисунке 1.3 приведена функциональная модель зрительной системы (глаза). В этой модели колбочки трех типов создают сигналы изображения, определяемые соотношениями (1.2).

Рисунок 1.3 – Функциональная модель зрительной системы (глаза)

Далее эти изображения преобразуются тремя фильтрами – оптическими передаточными функциями оптической системы глаза в этих световых диапазонах. Затем они подвергаются логарифмическому преобразованию и комбинируются, образуя цветоразностные U_>k->3(x,y),U_>k->c(x,y) и ахроматические U_>a(x,y) сигналы (изображения) в соответствии с формулами

где α = 0,612, β = 0,396, γ = 0,019, а коэффициенты a,b_>1,b_>2 подобраны так, чтобы пороговые различия при восприятии света или цвета представлялись сферой единичного радиуса в пространстве сигналов (изображений) U_>a(x,y),U_>k->з(x,y),U_>k->c(x,y). Ахроматический и цветностные сигналы (изображения) U_>a(x,y),U_>k->з(x,y),U_>k->c(x,y) поступают на вход фильтров с оптическими передаточными функциями (ОПФ) W_>н1(ω_>x,ω_>y), W_>н2(ω_>x,ω_>y), W_>н3’(ω_>x,ω_>y),ω_>x = 2πN_>x, ω_>y = 2πN_>y, ω_{>м =} 2πf_>м; N_>x,N_>y – ПЧ, лин/мм, f_>м – частота мелькания изображения, Гц. После фильтрации изображения через зрительный нерв поступают в высшие отделы зрительной системы.

Изменение яркости изображения без изменения его спектрального состава вызывает изменение компоненты