[发明专利]基于显著性区域的立体图像舒适度视差范围的测定方法

说明书

本发明属于图像处理领域，为提出立体图像舒适度视差范围的测定方法，定量研究视差因素对立体图像舒适度的影响。为此，本发明采用的技术方案是，基于显著性区域的立体图像舒适度视差范围的测定方法，首先利用立体显著区域提取算法获得显著立体图像，并用眼动仪验证其合理性；然后采用像素平移法对显著立体图像进行视差变换，得到实验素材并进行主观实验，主观实验是由一组视锐度良好的被试对实验素材进行评价；处理实验数据，得到舒适视差的定量范围。本发明主要应用于图像处理场合。

技术领域

本发明属于图像处理领域，涉及影响立体图像观看舒适度的因素研究，尤其是涉及一种基于立体图像显著区域的舒适视差定量研究方法。

背景技术

视差型立体显示是当前主流的立体显示技术[1]，显示内容的水平视差和垂直视差对视觉舒适度有重要影响。水平视差能为立体图像带来立体感，水平视差过小会降低立体内容的深度和立体感，过大易给观看者造成复视、恶心等不舒适症状[2]。垂直视差难以避免且消除过程复杂，尚无标准指出将垂直视差校正到何种范围内不会破坏视觉舒适度。对视差因素影响视觉舒适度的研究中，文献[3]指出在观看立体内容时，过大的双目视差和立体失真是造成视觉不舒适的主要因素。文献[4]表明，长时间观看双目差异较大的立体内容会诱发眼部疾病。文献[5]研究了图像的视差幅度和视差梯度对视觉舒适度的影响。文献[6]通过让被试观察具有不同视差的小球，研究了柱透镜光栅3D显示器观看的舒适视差范围。文献[7]表明当立体图像的视差一定时，图像中前景物体越宽，越难以融合得到舒适的图像。

上述研究大都是定性的，为了给立体内容的制作提供直接精确的标准，需要进行定量研究。文献[8]基于整幅图像定量研究了水平视差对视觉舒适度的影响，未考虑人眼视觉的显著特性。人眼在观看立体图像时倾向于忽略非显著对象，只关注视觉显著区域，这种特性称为视觉注意机制[9]。因此本发明首次结合视觉注意机制，通过大量主观实验定量研究视差因素对立体图像舒适度的影响。首先利用平面显著图和立体视差图得到显著立体图像，并用眼动仪验证其正确性；然后采用平移像素法对显著立体图像进行变换，得到大量视差失真的立体图像并进行主观实验。最后拟合出主观评价值随视差变化的曲线图，得到舒适视差的定量范围。验证结果表明，本发明方法所得的舒适视差范围更精确、更符合人眼视觉特性，能为立体内容的制作提供更科学易行的定量标准。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明旨在提出立体图像舒适度视差范围的测定方法，定量研究视差因素对立体图像舒适度的影响。为此，本发明采用的技术方案是，基于显著性区域的立体图像舒适度视差范围的测定方法，首先利用立体显著区域提取算法获得显著立体图像，并用眼动仪验证其合理性；然后采用像素平移法对显著立体图像进行视差变换，得到实验素材并进行主观实验，主观实验是由一组视锐度良好的被试对实验素材进行评价；处理实验数据，得到舒适视差的定量范围。

具体地，显著立体图像的获取：通过基于图形的视觉显著区域GBVS(Graph-basedvisual saliency)算法处理右视点图像得到二维图像显著图，通过快速立体匹配算法得到立体图像视差图，结合二维图像显著图和立体图像视差图得到立体显著度图，立体显著度图经模糊原理及掩膜优化得到显著立体图像；

采用像素平移法，对显著立体图像进行不同等级的水平视差调整和垂直视差调整，得到主观实验素材。

视差失真图像的获取具体地：

预实验确定正、负水平视差的最大调整范围为250pixel，最小调整量为5pixel，因此一幅源立体图像，经过视差调整可得100幅视差失真立体图像；

预实验确定最大正、负视差调整范围为100pixel，最小调整量为2pixel，同理一幅源立体图像经过垂直视差调整可得100幅视差立体图像；

综上，一幅源图像共生成200幅视差失真的立体图像。

主观实验、处理实验数据具体步骤如下：