[发明专利]基于显著性区域的立体图像舒适度色度范围的测量方法

权利要求书

1.一种基于显著性区域的立体图像舒适度色度范围的测量方法，其特征是，先采用视差图和二维图像显著图相结合的方法得到立体显著度图，再利用模糊隶属度和掩膜对其优化得出最终的显著立体图像，并利用眼动仪实验验证立体显著算法提取显著区域的正确性；然后采用由粗到细的逐级逼近法进行主观实验，通过最小二乘法对实验数据进行拟合，得到显著立体图像的舒适色度匹配图和舒适色度差异图，并对不同场景下被试图像的主观感受进行分析。

2.如权利要求1所述的基于显著性区域的立体图像舒适度色度范围的测量方法，其特征是，得到立体显著度图的具体步骤是，二维图像显著图通过图像本身的亮度、色度、对比度和空间频率进行计算，具体采用GBVS算法计算得到右视点平面显著图，记为SM_R(x,y)；采用快速立体匹配算法得到以右视点为基准的视差图，记为d_R(x,y)；采用线性方式将平面视觉显著图SM_R(x,y)和右视差图像d_R(x,y)进行加权得到立体显著度图I(x,y)，如公式(1)：

I(x,y)＝w₁d_R(x,y)+w₂SM_R(x,y) (1)

式中：I(x,y)为立体显著度图；w₁和w₂为加权比重，且w₁+w₂＝1。

3.如权利要求1所述的基于显著性区域的立体图像舒适度色度范围的测量方法，其特征是，显著立体图像的获取的具体步骤是，利用模糊数学的理论来描述图像的特征信息，将立体显著度图进行优化，得到优化后的显著图为二值图像，称为掩模图像，像素点的像素值为1表明原立体图像中的该点属于显著区域，反之属于非显著区域。

4.如权利要求3所述的基于显著性区域的立体图像舒适度色度范围的测量方法，其特征是，显著立体图像的获取的进一步具体过程如下：

设论域X为立体显著度图，将论域中的元素分为两类，显著区域A和非显著区域B，A和B是X的一个划分，即：

A∪B＝X

A∩B＝φ

立体显著度图的灰度值表示原始图像中该像素点属于显著区域的程度，因此直接给出隶属函数，如公式(2)，A(x,y)表示像素点(x,y)处的灰度值L对显著区域A的隶属度。

A(x,y)=L255---(2)]]>

采用阈值分割的方法去模糊，分割阈值T由最大类间方差方法确定，通过该阈值去模糊得到掩模图像M(x,y)[28],如公式(3)：

对于立体显著度图I(x,y)中的任一像素点(x,y)，若A(x,y)对显著区域的的隶属度大于阈值T，则该像素点属于视觉显著性区域，对应掩模图像M(x,y)中的白色区域，否则属于黑色区域，为了去除掩膜图像边缘的毛刺及空洞现象，采用形态学的开闭运算对掩膜图像M(x,y)进行优化得到优化掩膜图像M'(x,y)；最后将优化掩模图像与原始视点图像相乘得到显著立体图像。

5.如权利要求1所述的基于显著性区域的立体图像舒适度色度范围的测量方法，其特征是，采用眼动仪对源立体图像的显著区域进行主观测量，每次实验前先进行校准实验和基准测量，当被试者对校准基准点的观测误差小于1度时进行实验，每张图片随机呈现且呈现时间为5s。根据眼动仪测量出的图像感兴趣区域的热图，与显著立体图像区域对比。

6.如权利要求1所述的基于显著性区域的立体图像舒适度色度范围的测量方法，其特征是，采用由粗到细的逐级逼近法进行数据处理，将步长逼近级数分为3级，第一级步长到第三级步长分别为75、15和3，采用三级步长对立体图像色度进行线性变换，其中，仅对左视图进行第2级步长分段，对右视图进行第1级、第2级、第3级步长分段；实验使用MATLAB2014b对显著立体图像的获取和各级色度变化进行处理，处理步骤如下：

a.选取源立体图像，得到立体显著度图并最终得到显著立体图像；

b.将显著立体图像进行颜色空间变换，由RGB空间转换到HSV颜色空间，提取图像色度H。根据a中的显著立体图像确定图像的显著与非显著部分。显著区域为源立体图像中对应的像素，非显著部分用灰度为255的图像进行覆盖；

c.对显著立体图像左视图色度以步长15进行变换，得到24幅左视图，对显著立体图像右视图色度以步长72进行变换，得到5幅右视图；两两组合后可以得到120幅待测显著立体图像；

d.对步骤c中的120幅显著立体图像进行主观评分，选取分的图像为满足舒适度要求的显著立体图像，分别记录的右视图的最大最小色度值n1_rup、n1_rdown以及记录的右视图的最大最小色度值n1_rup'、n1_rdown'；

e.对步骤d中色度值范围n1_rup、n1_rup'和n1_rdown、n1_rdown'进行第二级的步长变化，得到10幅二级右视图，因此左右视图两两组合后可以得到240幅待测显著立体图像；

f.对步骤e中的240幅显著立体图像进行主观评分，选取分的图像为满足舒适度要求的显著立体图像，分别记录的右视图的最大最小色度值n2_rup、n2_rdown以及记录的右视图的最大最小色度值n2_rup'、n2_rdown'；

g.同理，对步骤f中色度值范围n2_rup、n2_rup'和n2_rdown、n2_rdown'进行第三级的步长变化，得到12幅三级右视图，因此左右视图两两组合后可以得到288幅待测显著立体图像；

h.对步骤g中的288幅显著立体图像进行主观评分，选取分的图像为满足舒适度要求的显著立体图像，分别记录的右视图的最大最小色度值n3_rup、n3_rdown。