[发明专利]基于区域分割的立体视频视觉舒适度评价方法

说明书

技术领域

本发明属立体图像评价技术领域，具体涉及一种基于区域分割的立体视频视觉舒适度评价方法。

背景技术

随着多媒体技术和互联网技术的大力发展，立体视频技术正迅速发展起来。与传统媒体相比，立体视频能够为大众创造更加直观真实的场景感受，同时也可以获得更加强烈的临场感。但是由于立体视频自身技术的不完善，也带来了一些不利的影响。

观看者在观看立体图像时常用视觉舒适度这一概念反映主观感受到的舒适程度，具体表现在观看立体图像一定时间后，眼睛的疲劳程度和身体的反映状况等。与平面显示不同，如果呈现给观看者的立体图像不符合人类视觉系统的成像规律，就会使观看者产生视觉上的不舒适感，导致视疲劳、恶心、头晕等症状。研究表明，人眼对呈现给左眼、右眼图像的一致性要求很高，如果呈现给左、右眼的图像的差异超过一定的范围，人眼就无法融合成单一的立体图像，从而导致观看立体图像时出现不舒适的症状。立体视频内容的舒适与否直接关系到观看者的视觉感受与生理健康，这已经成为立体产品迅速普及并被用户广泛认同的主要制约因素之一。

目前，立体图像质量评价标准大致可以分为两类：基于视觉感知的测量方法和基于视觉兴趣的测量方法。其中基于视觉兴趣的图像质量评价方法的思想是：由于人眼观看一幅图像时只能对其中某一部分区域的细节具有良好的分辨能力，而不能同时分辨图像中的其他区域，同时视觉只对视场中（亮度或纹理）发生显著变化的区域感兴趣，即人类的视觉具有一定的选择性。所以将图像分为视觉感兴趣区（ROI,Region of Interest）和非感兴趣区，并根据感兴趣程度对其设定加权值。所谓的视觉感兴趣区是指人眼只会对图像中显著变化的区域发生兴趣仔细观看，而对那些亮度均匀的平滑区域或空间频率相近的纹理区则忽略掉。整幅图像的视觉质量往往取决于感兴趣区的质量，非感兴趣区的图像质量的降低则影响较小。

立体视频系统中的图像质量评价是与立体视频系统相关的所有技术的基础。对立体图像质量评价的理解和深入程度，直接影响到立体视频系统的发展速度。目前，对于立体图像视觉舒适度的评价尚无统一的判定标准，因此，研究立体图像/视频内容舒适度的影响因素将具有重要的意义，如何建立一个符合人类感知结果的立体图像质量客观评价模型也显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于区域分割的立体视频视觉舒适度评价方法，以提高评价结果的精度，使其更加接近真实的人类主观感受。

本发明的方法包括下列步骤：

1．建立立体视频视觉舒适度的评价模型，具体包括下列步骤：

1.1确定人类主观评价中影响视觉舒适度评分的各种因素，包括：视觉疲劳、身体不适、注意力不集中；

1.2进行主观评价实验，获取主观评价实验结果；

1.3将步骤1.1影响视觉舒适度评分的各种因素和1.2获得的实验结果绘制成特征曲线，并根据主观评价实验的结果与视差深度d的逻辑关系，确定立体视频视觉舒适度评价模型的数学表达式：VC＝c₁d³+c₂d²+c₃d+c₄

其中VC为视觉舒适度评分，c为特征参数，d为视差深度；

2.立体视频舒适度的评定，具体包括下列步骤：

2.1将显著性区域内的运动对象和原视图中的运动对象同时归为运动区域，将剩下的背景对象归为显著性区域的背景部分；

2.2按所处的不同区域，将主观评价的实验结果填入纵坐标为人类主观评价得分MOS、横坐标为立体对象凸出或凹入屏幕的视差深度d的坐标系中，将标注点连成光滑曲线，得到对应的函数；

2.3选取步骤2.2所述坐标系中光滑曲线上的观测点所对应的当前帧左、右两幅匹配视图，求出其标准视差图，再利用GBVS算法分别处理左、右视图，得到各自的显著性区域分布图；

2.4将步骤2.3所得显著性区域分布图与标准视差图以阈值为0.5，按1：1的比例合成为一幅图像，对此图像进行分割、提取，得到对应的吸引人眼大部分注意力，可对实验结果造成较大偏差的显著性特征区域；

2.5采用高阶检测的办法对相邻两帧视图进行处理，在抑制噪声的同时得到两幅视图的运动区域；

2.6对步骤2.5得到的两幅视图的运动区域进行分割、提取，计算各自的视差深度d；

2.7根据步骤1.3的数学表达式，得到立体视频视觉舒适度评分的数学表达式：