[发明专利]一种影响立体图像舒适度的亮度范围的测定方法

说明书

技术领域

本发明涉及立体图像舒适度评价和3D图像处理领域，特别涉及一种影响立体图像舒适度的亮度范围的测定方法。

背景技术

目前，关于立体图像/视频舒适度的测量和判定缺乏科学体系和行业统一的标准，国内外专家学者对立体图像/视频舒适度影响因素的研究也很有限。

在国外，Frank L.Kooi通过实验比较系统地定性研究了影响双目立体图像舒适度的各种因素，如亮度、色度、对比度、串扰、视差等，实验结果表明，只要立体图像两视图不匹配程度超过一定门限，其视觉舒适度都将严重降低^[1]。Pieter J.H.Seuntiens进行了立体图像主观评价的实验，并指出图像扭曲、串扰、压缩损伤等双眼差异过大以及深度立体感过大都会降低立体图像的舒适度^[2]。Marc Lambooij系统总结了影响立体图像舒适度的各种因素，并将这些因素主要分为四类：双目视觉生理异常、视图不匹配、视图视差过大以及调节会聚相矛盾，其中视图不匹配包括视图几何特性不匹配(如视图平移、旋转、放大等)和视图过滤特性不匹配(如亮度、色度、对比度、串扰等)^[3，4]。国际标准化组织ISO发行了关于立体图像/视频安全性的文件IWA3：Image safety，该文件明确阐述了立体图像/视频会对人体健康造成影响，如引起眼疲劳、诱发眼疾病等，同时还提供了许多建议，以降低立体图像/视频对人体健康的影响^[5，6]。

在国内，杨蕾结合人眼视觉系统(Human Visual System，HVS)的特性，通过对立体图像右视图参数进行变化而左视图相应参数保持不变的方法，定性研究了亮度、对比度、分辨率和色度四个参数对双目立体成像系统显示效果的影响，并分析说明了参数变化对成像效果造成影响的原因^[7]。李小方系统阐述了观看立体图像引起视疲劳的生理原因，指出亮度和颜色差异过大的左右视图，会在观看者眼中产生不匹配视差图像对^[8，9]。劳丽娟利用canny算子提取立体图像的边缘信息，通过大量主观实验研究了边缘信息对立体图像舒适度的影响^[10]。

发明人在实现本发明的过程中发现，现有技术中至少存在以下的缺点和不足：

国内外研究都是从定性方面研究影响立体图像舒适度的因素，没有文献对这些影响因素进行定量的研究，使得测定方法不稳定、不精确，无法满足实际应用中的需要。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种影响立体图像舒适度的亮度范围的测定方法，该方法提出从定量的角度研究亮度因素对双目立体图像舒适度的影响，详见下文描述：

一种影响立体图像舒适度的亮度范围的测定方法，所述方法包括以下步骤：

(1)根据源立体图像亮度参数的最大值和最小值，获取第一级步长、第二级步长和第三级步长；

(2)根据所述第一级步长对所述源立体图像进行亮度处理，得到多个第一级立体灰度图像；

(3)通过预设准则对所述多个第一级立体灰度图像进行处理，获取统计平均值的第一级立体灰度视图，将其定义为第一舒适度合格立体灰度图像，记录所述第一级立体灰度视图中的左右灰度视图的最大和最小序号，并记录第一级视图亮度；

(4)根据所述第二级步长对所述第一舒适度合格立体灰度图像的边界处的不合格视图进行亮度处理获取多个第二级立体灰度图像；

(5)通过所述预设准则对所述多个第二级立体灰度图像进行处理，获取统计平均值的第二级立体灰度视图，将其定义为第二舒适度合格立体灰度图像，并记录所述第二级立体灰度视图中的左右灰度视图的最大和最小序号；

(6)根据所述第三级步长对所述第二舒适度合格立体灰度图像的边界处的不合格视图进行亮度处理获取多个第三级立体灰度图像；

(7)通过所述预设准则对所述多个第三级立体灰度图像进行处理，获取统计平均值的第三级立体灰度视图，将其定义为第三舒适度合格的立体灰度图像，记录所述第三级立体灰度视图中的左右灰度视图的最大和最小序号，并记录第三级视图亮度；

(8)通过分段线性最小二乘拟合法对所述第一级视图亮度和所述第三级视图亮度进行拟合，获取立体图像舒适亮度匹配图以及立体图像舒适亮度差异图；

(9)对所述立体图像舒适亮度匹配图求平均值，获取亮度综合分段线性拟合直线，对所述立体图像舒适亮度差异图求平均值，获取亮度差值综合分段线性拟合直线。