[发明专利]一种基于双眼视觉融合的立体图像质量评测方法

说明书

技术领域

本发明涉及图像应用领域的图像质量评价，尤其是涉及一种基于双眼视觉融合的立体图像质量评测方法。

背景技术

立体图像可以记录真实的三维世界信息，拥有非常广阔的应用前景。目前，立体图像技术已经成功用于科研、军事、教育、工业、医疗、娱乐等诸多领域。

通过立体图像人们可以观察到具有真实深度感的景物,立体图像能使人们身临其境地体验到立体感和临场感。立体成像技术是未来信息处理发展的重要方向之一，立体图像质量评价推动着立体成像技术不断向前发展。

立体图像质量评价的方法有主观质量评价和客观质量评价两种方法^[1～3]。主观质量评价是让大量测试者按照事先规定的评价规则对测试图像按视觉效果的优劣进行评分，对所有测试者评分得到的原始数据进行处理得到实验的有效数据，然后对其进行加权平均得到测试图像的主观质量评价值。客观质量评价方法是通过数学模型等手段设计出一套模型，自动地对测试图像进行评分，然后通过与主观质量评价之间的相关性来验证该模型的可靠性。因此，客观质量评价方法的最终目的是尽可能准确得到与主观感知相一致的客观评价值。但由于人类对复杂的人眼视觉系统的认识不够深入,无法建立一个准确、统一的模型，直接影响到客观测评的准确性,不能真实地反映立体图像质量的优劣。

主观质量评价方法是建立在使用者视觉效果评价的基础上，可提供终端用户最为直接的反应情况，从而建立起开发端与终端用户之间的视觉评价反馈体系。但传统的依靠人工观察的主观质量评价方法需针对多个测试图像进行多次重复实验，耗时多、费用高，容易受其它因素的限制和影响，不能用于批量处理，而且操作复杂，同时不具有可重复性，代价较高，从而评价的结果往往不够准确，稳定性差^[4～5]。现有的主观测试方法主要有：双刺激连续质量分级法DSCQS(Double Stimulus Continuous Quality Scale)、双激励失真测度方法DSIS(Double Stimulus Impairment Scale)、单刺激连续质量评价方法SSCQE(Single Stimulus Continuous Quality Evaluation)、绝对种类评分法ACR(Absolute Category Rating)、SAMVIQ(Subjective Assessment Methodology for Video Quality)测试方法等^[6～8]。

立体图像质量是评价系统性能的一个重要指标，而一种好的立体图像质量客观评价方法依赖于立体图像的主观评价。主观质量评价方法更为接近人的真实感受，能够较好地反映出图像质量。人类是立体图像的最终接受者，人眼具有双目掩蔽特性。人类视觉系统通过左右眼视差和左右眼的融合形成深度上的感受,从而产生立体感，增加人类的辨识能力^[9]。立体视觉注意无论是在心理学还是神经科学上都得到了广泛关注，也有不少的立体视觉方面的研究被发表，从左右视差，深度获取，双眼竞争，双目融合等方面都提出了研究理论,进而为立体图像质量评价技术提供了理论支撑。

人类视觉心理学研究表明，人的双眼间距大约为60～65mm，这个间距使得双眼在观看某一场景时所处位置和角度稍有不同，从而导致场景在双眼视网膜的成像稍有差异。然而，实际上人们在正常视力下观看场景时并不会出现两个场景成像重叠在一起的感觉，而是在人脑中形成一幅具有立体感的图像，这个现象是由人类视觉系统中双目融合处理后的结果。

图像质量评价方法是分析图像压缩和处理效果、反馈图像传输质量的关键技术。平面图像评测方法是对一幅平面图像进行评测，而一幅立体图像是由多个平面图按照一定规则组成，单独评测立体图像的各个平面图像的质量，并不能综合反映立体图像的质量。因而不能将传统的平面图像质量评测方法简单地移植到立体图像的评测中，而要在双眼融合形成立体视觉的情况下进行图像质量评价，才能真实反映人类立体视觉的主观感受。

由此需要基于人眼的立体视觉特性，建立一种基于双眼视觉融合的立体图像质量评价方法。

参考文献：

[1]LewisNW,Allnatt J A.Subjective quality of television pictures with multiple impairments[J].Electron Letters,1965,1(7):187～188.