[发明专利]一种基于视觉感知的自然图像暗场亮度差别测定方法

摘要

本发明公开了一种基于视觉感知的自然图像暗场亮度差别测定方法，首先将原始图像分别转换到xyY空间，对分量Y按照不同的压缩系数分别进行线性压缩；然后进行视觉感知实验，作为JND临界图像；接着计算原始图像和JND临界图像每像素灰度值所对应的实际显示亮度的差值；根据所得暗场亮度JND的值，重新生成测试图片，得到一组具有不同暗场亮度的测试图像；接着进行视觉感知实验；对不同的被试、图像内容和测试图的暗场亮度变化区间重复进行试验，建立图像暗场亮度差别的阈上心理量表。本发明可以定量评价改进显示器参数、尤其是针对亮度、对比度等参数设计时人眼所能察觉的对图像暗场亮度的影响，从而对显示技术的设计、研究提供依据。

主权项

一种基于视觉感知的自然图像暗场亮度差别测定方法，其特征是，包括以下步骤：步骤1)测定图像暗场亮度的JND值：11)对原始图像进行处理，得到测试图像：101)通过伽马校正将原始图像转换至线性空间；102)将线性转换后的原始图像由RGB空间经XYZ空间转换到xyY空间；103)在xyY空间中，保持其它分量不变，将分量Y按照一组在0.983‑1之间分布的不同的压缩系数分别进行线性压缩，其中α为压缩系数，γ为显示器的伽马值，β取值方式为从1‑40，以1为间隔的等间隔分布；104)将线性压缩后的图像由xyY空间转换回RGB空间，得到一组具有不同压缩系数的测试图像；12)利用步骤1)中一组具有不同压缩系数的测试图像进行视觉感知实验，找出至少一幅测试图像作为JND临界图像；13)根据显示器的伽马曲线，分别计算原始图像和JND临界图像的每像素灰度值所对应的实际显示亮度的差值，该差值的平均值即为视觉感知实验中的被试者对该原始图像暗场亮度的JND值；14)对不同的视觉感知实验的被试者重复步骤12)和13)，并以不同被试者对该原始图像暗场亮度的JND值的平均值作为该原始图像最终的暗场亮度的JND值R；步骤2)按照步骤11)的方法生成测试图像，其中步骤103)中的压缩系数取值使原始图像的暗场亮度变化介于0‑2R之间；步骤3)利用二分法进行视觉感知实验，被试者需找出一幅测试图，被试者认为这幅图的暗场亮度变化介于原图和变化量最大测试图的中间位置，以该图对应的暗场亮度变化与暗场亮度JND值的比值作为主观中值；步骤4)按照步骤11)的方法生成测试图像，其中步骤103)中的压缩系数取值使原始图像的暗场亮度变化介于0‑3R之间，重复步骤2)和3)；步骤5)按照步骤11)的方法生成测试图像，其中步骤103)中的压缩系数取值使原始图像的暗场亮度变化介于1‑4R之间，重复步骤2)和3)；步骤6)更换不同的图像内容及被试者，重复步骤2)‑5)；对应于三个不同暗场亮度变化范围，分别将所有被试者选取的主观中值进行均值计算及方差分析，确定各区间的主观中值；步骤7)根据主观实验结果建立阈上心理量表。