Formulation of Digital Eye (Computational Human Vision Model) and Its Application to Vision-Based Optimal Design of Imaging Systems

数字眼（计算人类视觉模型）的制定及其在基于视觉的成像系统优化设计中的应用

• 批准号: 20500190
• 负责人: MATSUI Toshikazu
• 金额: $ 2.33万
• 依托单位: Gunma University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20500190/
• 关键词: ディジタルアイ; 2次元自動焦点調節機構モデル; 視覚インターフェース; 最適設計; 最適表示条件; 焦点調節特性; 視覚系の2次元数理モデル; 視覚情報処理; 文書画像の最適表示条件; 行と行間隔; 文字と文字間隔; 焦点調節特; 視覚系の数理モデル; 鮮鋭さ評価

We have proposed a two-dimensional mathematical model (digital eye) of the auto-focusing accommodation mechanism in human vision and applied the model to theoretical derivation of the optimal display condition for document images. The proposed model is formulated based on the idea that the accommodation-error characteristic, i.e., blur characteristic for the retinal image, plays an important role in human vision's image processing. The optimal display condition represents the optimal relationship between lines and their spacing and the optimal relationship between characters and their gap in document images and is indispensable for making documents easy to read. Consequently, the following two results were obtained. (1) The optimal display condition for document images could be theoretically derived from the proposed model's response to document images. (2) The theoretically derived optimal display condition was almost the same as the experimentally derived one. The above results suggest that the proposed model can be a basis for performing vision-based optimal design of imaging systems.

我们提出了人类视觉中自动调焦调节机制的二维数学模型(数字眼)，并将该模型应用于文档图像最佳显示条件的理论推导。该模型基于视网膜图像的适应误差特性，即视网膜图像的模糊特性，在人类视觉图像处理中起着重要的作用。最佳的显示条件代表了文档图像中行与行间距之间的最佳关系以及字符与间距之间的最佳关系，对于使文档易于阅读是必不可少的。因此，得到了以下两个结果。(1)根据该模型对文档图像的响应，可以从理论上推导出文档图像的最佳显示条件。(2)理论推导的最佳显示条件与实验得出的最佳显示条件基本一致。上述结果表明，所提出的模型可以作为基于视觉的成像系统优化设计的基础。

项目成果

視覚系の画像観測特性が鮮鋭さ評価機能に及ぼす影響に関する計算論的考察

视觉系统图像观察特性对清晰度评价函数影响的计算考虑

• 发表时间: 2009
• 期刊: 映像情報メディア学会誌 Vol.63,No.7
• 作者: Mitsunori Kubo;Fumio Terauchi;Takatoshi Tauchi;Hiroyuki Aoki;Masayuki Terakata;中村友昭;松井利一
• 通讯作者: 松井利一

2次元焦点調節機構モデルの定式化とその有効性の検証

二维调焦机构模型的建立及有效性验证

• 发表时间: 2010
• 作者: Tomoaki Nakamura;Takaya Araki;Takayuki Nagai;Naoto Iwahashi;松井利一
• 通讯作者: 松井利一

複数の空間周波数を含む画像に対する焦点調節特性と焦点調節手がかり

包含多个空间频率的图像的聚焦特性和聚焦线索

• 发表时间: 2009
• 作者: 久保光徳;田内隆利;Toshikazu Matsui;岡田浩之;松井利一
• 通讯作者: 松井利一

Comparison in Sharpness Evaluation Performance between Improved Conventional Methods and Cooperative Vision-Model-Based Method

改进的传统方法与基于协作视觉模型的方法的清晰度评估性能比较

• 发表时间: 2009
• 作者: T.Matsui,;T.Fujita
• 通讯作者: T.Fujita

Informational Representation for Image Quality Degradation Activating Accommodation Mechanism in Subjective Evaluation Process

主观评价过程中图像质量劣化激活调节机制的信息表示

• 发表时间: 2010
• 作者: 久保光徳;寺内文雄;松井利一;久保光徳,田内隆利;岩橋直人;松井利一
• 通讯作者: 松井利一