[发明专利]一种基于D+W模型和对比度的立体图像视觉舒适度评价方法

说明书

本发明涉及一种基于D+W模型和区域对比度的立体图像视觉舒适度评价方法，其特征在于：选择右眼为主视点，根据主视点图像获取显著区域，结合视差信息进一步获得感兴趣区域；然后，将感兴趣区域作为前景区域，提取前景区域的视差与宽度信息，计算前景与背景对比度；最后，引入区域对比度，修正D+W模型，建立立体舒适度评价模型；有效地利用感兴趣区域提取舒适度特征信息，改进D+W模型，建立视觉舒适度模型，自动完成舒适度计算，提高了评估的效率，获得了更为准确的结果。

技术领域

本发明涉及一种基于D+W模型和对比度的立体图像视觉舒适度评价方法，属于图像信号处理技术领域。

背景技术

目前，立体电影已在全球范围内普及，立体电视也逐渐融入普通大众生活。但由于立体影视、图像的显示机理与人眼视觉生理之间的矛盾，使得辐辏与聚焦调节不一致，导致用户在观看时引发眼睛干涩、眼疲劳、恶心、头疼等问题，甚至造成眼部疾病的发生，从而限制了立体显示相关技术的发展及应用。为了提高立体影视的观看质量，在对立体图像或视频进行评价时，将视觉舒适度纳入了考量范围，并作为重要评判标准。目前对立体图像的舒适度评价多采用人工评分的主观评价模式，这种评价模式需要专业的评价环境和巨大的人力耗费。因此，亟需建立一套高效、准确的视觉舒适度评价模型，以指导立体拍摄。

影响视觉舒适度的原因除设备本身、人的生理及心理的影响外还包括立体图像的视差、视差梯度、物体宽度、空间频率、图像的特征(亮度、色度、对比度…)等。目前，立体视觉舒适度大多围绕视差开展研究。Lee S I等人通过对前景目标宽度定量分析得出视差+宽度(D+W)的立体视觉舒适度评价模型；但目标宽度及视差的获取并未考虑到人眼视觉注意机制。而胡佳洁、刘畅等人通过实验得出左右视图的对比度差异门限值范围，虽其正确率可达到90％以上，但并没有具体阐明对比度对立体舒适度的量化影响。因此本发明提出一种基于感兴趣区域及区域对比度的视觉舒适度评测方法，建立多维度的立体图像舒适度评价模型，解决了传统立体图像舒适度评估需人工参与、费时费力的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于D+W模型和对比度的立体图像视觉舒适度评价方法，其得益于人类视觉系统的信息选择能力，人类可以从复杂的场景中快速的找出感兴趣区域，实现场景的理解；因而立体图像的感兴趣区域对于舒适度起到决定性的影响；鉴于此，本发明根据人眼注意机制获取感兴趣区域，有效地利用感兴趣区域提取舒适度特征信息，改进D+W模型，建立视觉舒适度模型，自动完成舒适度计算，提高了评估的效率，获得了更为准确的结果。

本发明技术方案是这样实现的：一种基于D+W模型和区域对比度的立体图像视觉舒适度评价方法，其特征在于：选择右眼为主视点，根据主视点图像获取显著区域，结合视差信息进一步获得感兴趣区域；然后，将感兴趣区域作为前景区域，提取前景区域的视差与宽度信息，计算前景与背景对比度；最后，引入区域对比度，修正D+W模型，建立立体舒适度评价模型；其具体的步骤如下：

步骤1、将左右眼立体图像的右视图作为主视图，基于图论的视觉显著性(Graph-Based Visual Saliency，GBVS)检测算法、结合视差图像，并采用线性方式得到立体显著图；进行阈值分割处理得到掩膜图像；

步骤2、使用掩膜图像与右视图、视差图相乘，分别得到感兴趣区图像和感兴趣区视差图，将感兴趣区域作为前景区域；

步骤3、获取前景区域的平均视差值D_f，公式如下：

其中，o_f表示前景区域，|o_f|表示o_f区域内像素总数，d(x，y)表示视差图中像素(x，y)处的视差值。则前景区域平均视差角d_θ可通过如下公式获取；

其中，k为放映放大率，D_f表示视差，L为观看时距屏幕距离；