[發明專利]一種影響立體圖像舒適度的亮度范圍的測定方法

有效

• 申請號: 201110397839.X
• 申請日: 2011-12-05
• 公開（公告）號: CN102497565A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 李素梅;臧艷軍;劉暢;侯春萍
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: H04N13/00
• 分類號: H04N13/00;H04N15/00;H04N17/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 溫國林

技術領域

本發明涉及立體圖像舒適度評價和3D圖像處理領域，特別涉及一種影響立體圖像舒適度的亮度范圍的測定方法。

背景技術

目前，關于立體圖像/視頻舒適度的測量和判定缺乏科學體系和行業統一的標準，國內外專家學者對立體圖像/視頻舒適度影響因素的研究也很有限。

在國外，Frank?L.Kooi通過實驗比較系統地定性研究了影響雙目立體圖像舒適度的各種因素，如亮度、色度、對比度、串擾、視差等，實驗結果表明，只要立體圖像兩視圖不匹配程度超過一定門限，其視覺舒適度都將嚴重降低^[1]。Pieter?J.H.Seuntiens進行了立體圖像主觀評價的實驗，并指出圖像扭曲、串擾、壓縮損傷等雙眼差異過大以及深度立體感過大都會降低立體圖像的舒適度^[2]。Marc?Lambooij系統總結了影響立體圖像舒適度的各種因素，并將這些因素主要分為四類：雙目視覺生理異常、視圖不匹配、視圖視差過大以及調節會聚相矛盾，其中視圖不匹配包括視圖幾何特性不匹配(如視圖平移、旋轉、放大等)和視圖過濾特性不匹配(如亮度、色度、對比度、串擾等)^[3，4]。國際標準化組織ISO發行了關于立體圖像/視頻安全性的文件IWA3：Image?safety，該文件明確闡述了立體圖像/視頻會對人體健康造成影響，如引起眼疲勞、誘發眼疾病等，同時還提供了許多建議，以降低立體圖像/視頻對人體健康的影響^[5，6]。

在國內，楊蕾結合人眼視覺系統(Human?Visual?System，HVS)的特性，通過對立體圖像右視圖參數進行變化而左視圖相應參數保持不變的方法，定性研究了亮度、對比度、分辨率和色度四個參數對雙目立體成像系統顯示效果的影響，并分析說明了參數變化對成像效果造成影響的原因^[7]。李小方系統闡述了觀看立體圖像引起視疲勞的生理原因，指出亮度和顏色差異過大的左右視圖，會在觀看者眼中產生不匹配視差圖像對^[8，9]。勞麗娟利用canny算子提取立體圖像的邊緣信息，通過大量主觀實驗研究了邊緣信息對立體圖像舒適度的影響^[10]。

發明人在實現本發明的過程中發現，現有技術中至少存在以下的缺點和不足：

國內外研究都是從定性方面研究影響立體圖像舒適度的因素，沒有文獻對這些影響因素進行定量的研究，使得測定方法不穩定、不精確，無法滿足實際應用中的需要。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于提供一種影響立體圖像舒適度的亮度范圍的測定方法，該方法提出從定量的角度研究亮度因素對雙目立體圖像舒適度的影響，詳見下文描述：

一種影響立體圖像舒適度的亮度范圍的測定方法，所述方法包括以下步驟：

(1)根據源立體圖像亮度參數的最大值和最小值，獲取第一級步長、第二級步長和第三級步長；

(2)根據所述第一級步長對所述源立體圖像進行亮度處理，得到多個第一級立體灰度圖像；

(3)通過預設準則對所述多個第一級立體灰度圖像進行處理，獲取統計平均值的第一級立體灰度視圖，將其定義為第一舒適度合格立體灰度圖像，記錄所述第一級立體灰度視圖中的左右灰度視圖的最大和最小序號，并記錄第一級視圖亮度；

(4)根據所述第二級步長對所述第一舒適度合格立體灰度圖像的邊界處的不合格視圖進行亮度處理獲取多個第二級立體灰度圖像；

(5)通過所述預設準則對所述多個第二級立體灰度圖像進行處理，獲取統計平均值的第二級立體灰度視圖，將其定義為第二舒適度合格立體灰度圖像，并記錄所述第二級立體灰度視圖中的左右灰度視圖的最大和最小序號；

(6)根據所述第三級步長對所述第二舒適度合格立體灰度圖像的邊界處的不合格視圖進行亮度處理獲取多個第三級立體灰度圖像；

(7)通過所述預設準則對所述多個第三級立體灰度圖像進行處理，獲取統計平均值的第三級立體灰度視圖，將其定義為第三舒適度合格的立體灰度圖像，記錄所述第三級立體灰度視圖中的左右灰度視圖的最大和最小序號，并記錄第三級視圖亮度；

(8)通過分段線性最小二乘擬合法對所述第一級視圖亮度和所述第三級視圖亮度進行擬合，獲取立體圖像舒適亮度匹配圖以及立體圖像舒適亮度差異圖；

(9)對所述立體圖像舒適亮度匹配圖求平均值，獲取亮度綜合分段線性擬合直線，對所述立體圖像舒適亮度差異圖求平均值，獲取亮度差值綜合分段線性擬合直線。