[发明专利]基于视觉感知的图像清晰度的测定方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于视觉感知的图像清晰度的测定方法，属于图像清晰度测定技术领域。

背景技术

显示技术不仅可实现准确、直观、清晰、快捷的信息输出，同时也为信息时代提供了一种友好的人与机器交流信息的界面。随着信息时代的到来，人们对显示质量的要求与日俱增。新的技术、新的应用场合都可能改变观察者对显示图像质量的评价。为此，Engeldrum引入了“图像质量环”模型，将消费者关注的图像显示质量与显示系统技术参数通过一些中间步骤联系起来。消费者对图像质量的主观感受是观察到的图像质量各属性的加权和。这些图像质量属性包括清晰度，色彩丰富度，亮度，图像均一性等被观察者无意识评价的特性。然后建立主观图像质量属性与图像物理特性的联系。这些图像物理特性包括可以由测量仪器测得的光学和电学特性，如输出亮度、色域大小、显示白场、伽马值、噪声水平等。最终，通过深入了解显示物理原理，这些图像物理特性可以与显示系统的技术参数间建立联系。

中国发明专利申请(申请号为201210052401.2，授权日为2014-03-26)中披露了一种图像清晰度JND值测定方法，首先将线性转换后的原始图像转换到xyY空间，对分量Y进行处理，得到一组测试图像；然后找出至少一幅JND临界图像；接着计算原始图像和JND临界图像中高斯函数方差参数的差值，该差值的平均值即为该被试对该原始图像清晰度的JND值。该方法并未解决如何度量大于1个JND的图像清晰度变化问题。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于视觉感知的图像清晰度测定方法，为定量评价改进显示器参数时人眼所能察觉的图像质量的变化，从而对显示技术的设计、研究提供依据。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种基于视觉感知的图像清晰度的测定方法，其特征是，包括如下步骤：

1)测定图像清晰度的JND值；

11)按照以下方法对原始图像进行处理，得到测试图像：

101)通过伽马校正将原始图像转换至线性空间；

102)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；

103)在xyY空间中，保持其它分量不变，按照一组不同方差参数的高斯函数仅对分量Y进行卷积，此组方差参数σ在0.1-0.8之间等间隔分布，参数的取值个数依据经验值选择；

104)将卷积后的图像由xyY空间经XYZ空间转换回RGB空间，得到一组具有不同模糊程度的测试图像；

12)利用阶梯法结合二项迫选法进行视觉感知实验，找出至少一幅测试图作为JND临界图像；

13)根据步骤103)的处理过程，找出对应于JND临界图像的高斯卷积时的方差参数值，该值的平均值即为该被试对该原始图像清晰度的JND值；

14)更换不同的原始图像及被试者，重复步骤11)-13)；将所有被试者对不同原始图像的清晰度JND值进行均值计算及方差分析确定图像清晰度的JND值，记为R；

2)按照步骤1)的方法生成测试图像，其中步骤103)中的方差参数σ取值介于0-2R之间；

3)利用二分法进行视觉感知实验，被试者需找出一幅测试图，被试者认为这幅图的清晰度度变化介于原图和变化量最大测试图的中间位置，以该图对应的方差参数的值作为主观中值；

4)将步骤2)中的方差参数σ取值介于0-3R之间，重复步骤2)和3)；

5)将步骤2)中的方差参数σ取值介于1R-4R之间，重复步骤2)和3)；

6)更换不同的图像内容及被试者，重复步骤2)-5)；对应于三个不同清晰度变化范围，分别将所有被试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；

7)根据主观实验结果建立阈上心理量表。

本发明所达到的有益效果：本方法对不同的被试、图像内容和测试图的清晰度度变化区间重复进行试验，统计主观中值的均值，并以主观中值为基础，建立图像清晰度的阈上心理量表，可以定量评价改进显示器参数、尤其是针对清晰度的参数设计时人眼所能察觉的对图像清晰度的影响，从而对显示技术的设计、研究提供依据。

附图说明

图1是本发明的生成测试图像的过程示意图；

图2是本发明的基于视觉感知的图像清晰度测定结果。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。