[发明专利]一种图像亮度JND的阈上心理量表建立方法

权利要求书

1.一种图像亮度JND的阈上心理量表建立方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤A、按照以下方法对原始图像进行处理，得到测试图像；

步骤A1、通过伽马校正将原始图像转换至线性空间；

步骤A2、然后将线性转换后的原始图像由RGB空间经XYZ空间转换到xyY空间；

步骤A3、在xyY空间中，保持其它分量不变，仅对分量Y按照一组不同的压缩系数分别进行线性压缩，假定图像亮度1个JND对应的变化量为R，其中压缩系数的选择范围对应于图像亮度的变化量从0到2R区间范围；

步骤A4、将线性压缩后的图像由xyY空间转换回RGB空间，得到一组具有不同亮度变化的测试图像；

步骤B、利用二分法进行视觉感知实验，被测试者需找出一幅测试图，被测试者认为这幅图的亮度变化介于原图和变化量最大测试图的中间位置，以该图对应的亮度变化量与JND变化量的倍数作为主观中值；

步骤C、将A3步骤中压缩系数的选择范围改为对应于图像亮度的变化量从0到3R区间范围，重复步骤A至步骤B；

步骤D、将A3步骤中压缩系数的选择范围改为对应于图像亮度的变化量从1R到4R区间范围，重复步骤A至步骤B；

步骤E、更换不同的图像内容及被测试者，重复步骤A至步骤D；对应于三个不同亮度变化范围，分别将所有被测试者选取的主观中值进行均值计算及方差分析，确定各区间的主观中值；

步骤F、根据主观实验结果建立阈上心理量表。

2.根据权利要求1所述的一种图像亮度JND的阈上心理量表建立方法，其特征在于：所述步骤A3中线性压缩具体为，在xyY空间中，对转换处理后原始图像的每个像素按照公式Y_i＝αY₀进行线性压缩，其中，Y_i为线性压缩后的Y分量，Y₀为原始图像的Y分量，α为压缩系数。

3.根据权利要求1所述的一种图像亮度JND的阈上心理量表建立方法，其特征在于：所述步骤A3中压缩系数的选择范围对应于图像亮度的变化量从0到2R，采用不均匀分布，其中不均匀的取值共分为9个不同值，分别为0、0.5R、0.8R、0.9R、1.0R、1.1R、1.2R、1.5R、2.0R。

4.根据权利要求1所述的一种图像亮度JND的阈上心理量表建立方法，其特征在于：所述步骤B中利用二分法进行视觉感知实验具体为，

屏幕上同时显示四幅图像，四幅图像以两行两列的布局进行显示，其中上方两幅图像分别为参考图和变化最大的测试图，被测试者需要将屏幕下方显示的两幅测试图与上方两幅图进行对比；如果屏幕左下的图像更接近于上边两幅图的中间位置，则按左键，更换一组变化较小的测试图，反之按右键；重复此过程；直到被测试者在左键和右键间交替切换，此时请被测试者选出一幅图，认为它最接近于参考图与变化最大的测试图的中间位置，记录下当前位置的值，作为该区间范围的主观中值。

5.根据权利要求1所述的一种图像亮度JND的阈上心理量表建立方法，其特征在于：所述步骤C中压缩系数的选择范围改为对应于图像亮度的变化量从0到3R，采用不均匀分布，其中不均匀的取值共分为9个不同值，分别为0、0.5R、1.0R、1.3R、1.5R、1.7R、2.0R、2.5R、3.0R。

6.根据权利要求1所述的一种图像亮度JND的阈上心理量表建立方法，其特征在于：所述步骤D中压缩系数的选择范围改为对应于图像亮度的变化量从1R到4R，采用不均匀分布，其中不均匀的取值共分为9个不同值，分别为1.0R、1.5R、2.0R、2.3R、2.5R、2.7R、3.0R、3.5R、4.0R。

7.根据权利要求1所述的一种图像亮度JND的阈上心理量表建立方法，其特征在于：所述步骤F根据主观实验结果建立阈上心理量表具体为，统计主观中值的均值及95％置信区间，假设图像亮度的JND值为R，确定亮度变化在1个JND范围内主观感受与物理变化量之间存在线性，进而以主观中值为基础，分别求出图像亮度1～4JND对应的变化量是1个JND变化量的倍数，从而建立图像亮度变化在所取区间范围内主观感受与物理变化量之间存在的线性关系。

8.根据权利要求1所述的一种图像亮度JND的阈上心理量表建立方法，其特征在于：所述被测试者的人数为20。