[发明专利]一种立体图像主观评价被试者数量及实验数据的确定方法

说明书

技术领域

本发明涉及立体图像领域，尤其涉及一种立体图像主观评价被试者数量及实验数据的确定方法。

背景技术

目前，立体成像技术已被各个行业广泛应用。该技术包括立体图像的采集、压缩、传输、处理和显示，因此，如何利用立体图像质量评价方法衡量立体成像在这些过程中产生的图像损伤程度，已成为立体成像技术领域的研究热点之一。立体图像质量评价分为主观评价和客观评价两类，相对于客观评价方法，主观评价方法是直接利用人评判立体图像质量，能够更直观、更准确地反映立体图像的真实质量。主观质量评价必须经过诸多环节，主要包括立体图像数据库的建立、测试环境条件的选择、被试者的选定、训练与测试流程、实验数据的筛选与处理等。然而，实验环境和被试者状态的不确定性等因素，均会直接影响主观评价实验数据的准确性和精确性，同时，被试者的数量会直接影响实验测试时间和主观实验成本。因此，提出一套切实可行的被试者数量确定的方法和实验数据筛选的方法至关重要。

近年来，已有国内外学者开始对立体图像质量主观评价方案进行研究。国际电信联盟ITU在平面图像质量主观评价标准ITU-R BT.500-11的基础上提出了立体电视图像主观评价标准ITU-R BT.1438^[1]，对实验环境、测试源、被试者和测试流程进行了简单而笼统的介绍；文献[2]、[3]、[4]从观看条件、观看人员、测试方法等方面定义主观评价方案；文献[5]提出的主观评价方法中建立了包含经压缩和加噪降质的立体图像库；文献[6]从主观方面分析了影响立体感知质量的各种因素，并论述了现有的各个立体图像数据库的特点；文献[7]从建立立体图像数据库、被试者的选择、实验条件、被试者的训练及测试等方面建立了一个较完善的立体图像质量主观评价方案。与立体图像质量主观评价方案不同的是，文献[8]通过软件编程实现了一个人机交互的立体视频质量主观测试系统；文献[9]提出的立体视频质量主观评价方法中采用SPSS工具进行数据处理和比较。此外，立体图像质量主观评价方法往往用于研究与立体成像相关的各个因素和特性，文献[10]通过主观实验探讨了右视图质量和视差图质量对深度感知的影响；文献[11]通过主观实验探讨亮度与立体感知的关系。

发明人在实现本发明的过程中发现，现有技术的主要缺点如下：

目前，对于立体图像的主观评价方案尚无统一的标准，同时在建立或使用的立体图像质量主观评价方案中均未对被试者数量确定的方法和实验数据的筛选方法作具体规定，而被试者数量和实验数据的准确性直接决定了主观实验的复杂度、实验成本及实验结果的准确性，也是影响主观评价分值的重要因素。

发明内容

本发明提供了一种立体图像主观评价被试者数量及实验数据的确定方法，本方法提高了与主观评价结果的正确性，详见下文描述：

一种立体图像主观评价被试者数量及实验数据的确定方法，所述方法包括以下步骤：

（1）选取n名被试者进行立体图像质量预评价，得到主观评价分数，计算平均值和标准偏差；

（2）根据所需精确度和置信度的要求，通过逆用置信区间公式，迭代运算得到主观实验实际需要的被试者数量N；

（3）选取N名被试者进行立体图像质量主观评价，计算每幅测试图像评价分数的平均值和标准差；

（4）根据每幅测试图像评价分数是否满足正态分布，采用不同的评判分数异常的阈值p_i和q_i，计算得到评判异常数据的指标和通过比较，淘汰异常被试者；

（5）采用格鲁布斯检验法筛选出每幅测试图像评价分数中的异常数据；

（6）利用筛选后的不存在异常的被试者和数据，计算得出每幅测试图像的全部正常实验数据的平均值得到最终的主观评价结果。

所述被试者数量确定具体为：

N＝(t²S²)/(r²mean²)                （1）

其中，r表示可接受的相对百分偏差，mean、S分别表示少量被试者对单幅立体图像质量进行预评价的主观评价分数的平均值和标准偏差，t取初值1.96，代入公式（1）计算出被试者数量N的初值，再用对应于N初值的t值（查t分布表可得）代入公式（1）计算N值，不断迭代，直至计算出的N值不再发生变化，即被试者数量。

所述采用格鲁布斯检验法筛选出每幅测试图像评价分数中的异常数据具体为：