[发明专利]基于纹理复杂度的立体图像人眼恰可察觉失真分析方法

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技术，尤其是涉及一种基于纹理复杂度的立体图像人眼恰可察觉失真分析方法，其特别适用于非对称立体图像及视频编码的人眼最小可察觉失真分析。

背景技术

早期心理学研究发现，在人眼立体视觉感知中存在掩蔽效应，即在构成立体图像的左视点图像和右视点图像中，质量好的视点图像对整体的立体图像感知质量贡献更大。基于该心理学基础，研究人员通过主观实验进一步研究发现，虽然人眼在观看由左视点图像和右视点图像构成的立体图像时存在这种立体掩蔽效应，但是这种立体掩蔽效应必须限定在一个阈值范围内。即对于一组立体图像，在保证其中一个视点的图像质量良好且维持不变，而另一个视点的图像质量逐渐下降的情况下，虽然整体的立体视觉质量刚开始并不会受到影响，但是当另一个视点的图像质量恶化到一定程度时，人眼已经能感知到这种立体质量的下降，即立体掩蔽效应的阈值点。目前的研究工作已经揭示了立体图像可允许失真的阈值。利用这一立体掩蔽效应，在不降低人眼视觉感知质量的前提下，可在阈值范围内降低其中一个视点的图像质量，而保证另一个视点的图像高质量，以充分去除立体图像中的感知冗余，提升总体编码效率。

有研究表明，人眼立体视觉掩蔽效应受到立体图像中纹理复杂度、亮度、颜色等因素的共同影响，且不同因素对人眼立体视觉掩蔽效应可容忍的失真不同。现有的立体图像人眼恰可察觉失真分析方法为立体主观感知实验，主要是从一个视点质量不变另一个视点质量整体下降的角度，来测定人眼可感知立体视觉变化，只得到了一个右视点图像相对于左视点图像的整体恰可感知失真阈值，而忽略了立体图像的不同局部区域纹理复杂度、亮度、颜色等因素的不同对立体视觉局部掩蔽阈值的影响。显然，对于具有不同纹理和亮度分布的自然立体图像，如果仅采用一个整体恰可感知失真阈值，并不能很好地反映立体图像局部的感知冗余，不能最大限度地压缩感知冗余提高编码压缩效率。由于纹理复杂度是影响立体掩蔽效应的重要因素，研究纹理复杂度对立体掩蔽效应的影响意义重大，而目前关于纹理复杂度对立体掩蔽效应影响的定量研究成果鲜见报道，因此，如何设计一个分析方法，以定量分析这个临界值是十分必要的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于纹理复杂度的立体图像人眼恰可察觉失真分析方法，其能够针对立体图像中不同局部纹理复杂度的差异调整感知冗余，能够最大程度地利用立体掩蔽效应以压缩感知冗余提高编码压缩效率，从而能够更好地满足非对称立体视频编码的需要。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种基于纹理复杂度的立体图像人眼恰可察觉失真分析方法，其特征在于包括以下步骤：

①利用三维建模与制作软件，获得N幅单一对象的纹理密度各不相同的立体图像，并假设N幅立体图像中的单一对象的纹理密度为从疏到密，其中，N>1；然后在三维建模与制作软件中，编辑每幅立体图像的左视点图像和右视点图像各自中的单一对象的alpha通道，将需要保留的单一对象设置为非透空区域并填充纯白，将其余部分设置为透空区域并填充纯黑，再渲染制作出每幅立体图像的左视点图像和右视点图像各自的掩膜二值图像；接着根据每幅立体图像的左视点图像和右视点图像各自的掩膜二值图像，通过计算平均局部方差的大小来重新评价每幅立体图像的平均纹理复杂度，将对第n幅立体图像采用平均局部方差计算求得的平均纹理复杂度记为ALV_n，其中，1≤n≤N；

②获取每幅立体图像对应的K个编码立体图像对比测试集，N幅立体图像共有N×K个编码立体图像对比测试集，其中，第n幅立体图像对应的K个编码立体图像对比测试集的获取过程为：