[发明专利]一种立体图像的最小可察觉变化步长的客观分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种立体图像视觉感知特性的测量与分析方法，尤其是涉及一种立体图像的最小可察觉变化步长的客观分析方法。

背景技术

与二维(2D，Two Dimensional)视频显示相比，立体/三维(3D，Three Dimensional)视频显示与人的视觉更加匹配，它使人们在屏幕上观看图像时富有立体感和沉浸感。近年来，美、欧、日、韩等政府和企业纷纷投入巨资进行立体电视/三维电视(3DTV，Three Dimensional Television)的研究和开发，包括美国国家自然科学基金会、美国海军研究能源部、美国先进的可视技术中心、欧盟第六框架协议的3DTV计划、欧盟ATTEST计划、欧洲信息技术计划、德联邦政府教育研究科学技术部以及英国工程与自然科学研究委员会等，日本和韩国各自正在发展集获取、编码、传输以及立体显示于一体的3DTV系统或具有立体视觉感的3D远程通信。国际标准组织ISO/IEC MPEG与ITU-T VCEG也开展了立体视频压缩应用标准制定的相关工作。

现有的心理学研究结果表明，立体视觉中存在掩蔽效应，即构成立体图像的两个视点，质量好的视点图像的质量对立体图像的整体质量的贡献较大。因此，可以利用人类视觉系统的这一特性，通过对某一视点图像保持其高质量而适当降低另一视点图像质量的方法，在保证立体图像整体主观质量不受影响的情况下，充分去除视频信号中的冗余，提高编码效率。平面图像的感知实验结果表明，人眼对图像中变化较小的属性或噪声是不可感知的，除非该属性或噪声的变化强度超过某一阈值，该阈值就是最小可察觉变化步长(JustNoticeable Difference，JND)，立体视觉同样存在掩蔽效应的阈值。

目前主要通过主观实验测定人眼可感知立体视觉变化时的最小可察觉变化步长，但是主观实验容易受客观条件、主观情绪和观察者自身条件等各种因素的影响，评价结果不够稳定，并且主观实验非常耗时、成本非常高。由于人眼对不同立体图像的立体视觉掩蔽效应是不同的，其相应的最小可察觉变化步长可能也有所不同，因此，如何通过客观方法来分析这个最小可察觉变化步长是十分必要的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够很好地确定非对称立体视频编码时右视点图像的质量相对左视点图像的质量可下降的最大变化范围，通过降低右视点图像的质量来达到提高编码压缩效率的目的，同时利用立体视觉掩蔽效应使观察者不能感知到右视点图像质量的下降，能有效保证立体图像的整体质量的人眼最小可察觉变化步长的客观分析方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种立体图像的最小可察觉变化步长的客观分析方法，其特征在于包括以下步骤：

①令S_org为原始的无失真的立体图像，令S_dis为待评价的失真的立体图像，将S_org的左视点图像记为L_org，将S_org的右视点图像记为R_org，将S_dis的左视点图像记为L_dis，将S_dis的右视点图像记为R_dis；

②对L_org、R_org、L_dis和R_dis4幅图像分别实施奇异值分解，分别得到L_org、R_org、L_dis和R_dis4幅图像各自对应的奇异值矢量，将L_org的奇异值矢量记为将R_org的奇异值矢量记为将L_dis的奇异值矢量记为将R_dis的奇异值矢量记为其中，各个奇异值矢量的维数为m，m＝min(M，N)，min()为取最小值函数，M表示图像的水平尺寸大小，N表示图像的垂直尺寸大小；

③计算L_org的奇异值矢量与L_dis的奇异值矢量的绝对差矢量，记为X^L，将X^L作为L_dis的特征矢量，计算R_org的奇异值矢量与R_dis的奇异值矢量的绝对差矢量，记为X^R，将X^R作为R_dis的特征矢量，其中，“||”为取绝对值符号；