[发明专利]基于EEG信号的图像质量评价方法

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，具体涉及一种基于EEG信号的图像质量评价方法。

背景技术

随着显示技术的持续发展，现代社会的消费者对于显示技术的要求越来越高。以前只要能让图像动起来且有合适的颜色，那么即使是很小的模糊的CRT屏也会看的津津有味。而现在不仅要求屏幕大、图像清晰、色彩丰富这些基本的东西，更多的消费者开始关心更深层次的东西。特别是随着健康舒适生活的理念越来越大众化，人们开始关注看图像的时候是否舒适、是否是自己最希望达到的图像质量。因此图像质量评价方面的研究也随之成为了显示技术研究的一个热点。

最早的图像质量研究重点是图像的色调间题，而后随着图像显示技术的发展，图像质量研究的重点逐步转移到图像细节或者空间结构。图像质量评判既包含了图像的逼真度，又包含了图像的可懂度。对自然图像而言，人们更关注逼真度，在潜意识中喜欢拿图像跟记忆中的情景作对比。图像的可懂度则表现为图像与观看者的某种特定目标的符合程度，比如美观、清晰、层次丰富和目标突出等方面。如果图像的逼真度高或可懂度高，都称为图像质量高。

图像质量的评价方法一般可分为主观和客观两种。主观质量评价的方法主要是基本被试者观看图像时候的主观感受的研究方法，以打分的形式为主。客观质量评价的方法则主要是基本所呈现图像的物理上可量化的参数，通过设计的算法等技术方法来评估图像的显示质量。主观图像质量评价的优点在于可以紧密且有效的结合被试的直接感受,从人出发的研究方向更为贴近真实的结论；而缺点是耗费大量的时间精力，且巨大的个体差异也导致很难得到一个普适的结论。客观图像质量评价的优点在于快速高效且节约成本，从某个角度讲测量的数据相较打分也更准确；其缺点就是剥离了人类的主观感受，有可能出现客观图像质量评价结果与实际体验大相径庭的情况。

针对上述图像质量评价方法的优缺点，业界提出了一种基于EEG信号的图像质量评价方法，以提高图像质量评价。其原理为：当人的大脑处于不同的工作状态时，脑细胞产生的生物电流也会发生相应的改变。现在很多研究表明可以通过这种改变来研究被试者的情绪、疲劳状态、健康状况等。由于其比较敏感且良好的客观性，脑电波正被日渐广泛的应用于科学研究的各个领域。现有的基于EEG信号的图像质量评价方法正是研究图像质量改变对脑电信号的影响，其反映的结果不仅是客观采集的而且是和主观感受紧密相关的,具有很高的研究价值。此该方法既能克服主观评价方法受实验参与者主观意愿影响过大的弊端,又能避免客观评价方法中容易出现的与主观感受差别巨大的情况。

发明内容

针对现有技术中存在的人对图像质量的主观评价和客观评价相分离的问题，本发明实施例要解决的技术问题是提出一种能够克服主观意愿影响过大的、又考虑主观感受的基于EEG信号的图像质量评价方法。

为了解决上述问题，本发明实施例提出了一种基于EEG信号的图像质量评价方法，包括：

步骤a、分别针对参考图在色饱和度、白场亮度、清晰度变化，各自生成一个刺激图；

步骤b、向被测试者依次连续显示参考图和刺激图，并根据被测试者是否能区分出参考图与刺激图的区别，同时采集被测试者的脑电信号；其中刺激图为根据参考图对色饱和度、白场亮度、清晰度这三个参数进行改变以形成的；

步骤c、对采集到的被测试者的脑电信号过滤噪音，然后将参考图出现前预设时间段内的脑电信号作为基线，然后将被测试者看到刺激图后的脑电信号与基线进行对比以得到新的电位值；然后将其中幅值较高的伪迹剔除，按照零点一致将脑电信号进行幅值的直接叠加平均；最后剔除不必要的噪声进行数字滤波；

步骤d、提取上述得到的P300波的峰值和潜伏期数据，其中潜伏期被定义为从刺激出现到峰值出现的时间长度,单位一般为毫秒(ms)；

步骤e、分别针对参考图在色饱和度、白场亮度、清晰度变化生成的刺激图，获取在参数变化时的潜伏期和峰值的数据，获取每张刺激图对应的潜伏期的中位数以及峰值的中位数；然后以潜伏期和峰值的中位数为因变量，以为自变量分别拟合出关系方程式，得到每一刺激图的潜伏期和峰值的预测模型。

其中，步骤a具体包括：