[發明專利]基于區域分割的立體視頻視覺舒適度評價方法

有效

• 申請號: 201310057254.2
• 申請日: 2013-02-22
• 公開（公告）號: CN103096125A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 王世剛;王小雨;呂源治;趙巖;王學軍;李雪松;俞玨瓊;孫愛朦
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: H04N17/02
• 分類號: H04N17/02;H04N13/00
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 邵銘康;朱世林

技術領域

本發明屬立體圖像評價技術領域，具體涉及一種基于區域分割的立體視頻視覺舒適度評價方法。

背景技術

隨著多媒體技術和互聯網技術的大力發展，立體視頻技術正迅速發展起來。與傳統媒體相比，立體視頻能夠為大眾創造更加直觀真實的場景感受，同時也可以獲得更加強烈的臨場感。但是由于立體視頻自身技術的不完善，也帶來了一些不利的影響。

觀看者在觀看立體圖像時常用視覺舒適度這一概念反映主觀感受到的舒適程度，具體表現在觀看立體圖像一定時間后，眼睛的疲勞程度和身體的反映狀況等。與平面顯示不同，如果呈現給觀看者的立體圖像不符合人類視覺系統的成像規律，就會使觀看者產生視覺上的不舒適感，導致視疲勞、惡心、頭暈等癥狀。研究表明，人眼對呈現給左眼、右眼圖像的一致性要求很高，如果呈現給左、右眼的圖像的差異超過一定的范圍，人眼就無法融合成單一的立體圖像，從而導致觀看立體圖像時出現不舒適的癥狀。立體視頻內容的舒適與否直接關系到觀看者的視覺感受與生理健康，這已經成為立體產品迅速普及并被用戶廣泛認同的主要制約因素之一。

目前，立體圖像質量評價標準大致可以分為兩類：基于視覺感知的測量方法和基于視覺興趣的測量方法。其中基于視覺興趣的圖像質量評價方法的思想是：由于人眼觀看一幅圖像時只能對其中某一部分區域的細節具有良好的分辨能力，而不能同時分辨圖像中的其他區域，同時視覺只對視場中（亮度或紋理）發生顯著變化的區域感興趣，即人類的視覺具有一定的選擇性。所以將圖像分為視覺感興趣區（ROI,Region?of?Interest）和非感興趣區，并根據感興趣程度對其設定加權值。所謂的視覺感興趣區是指人眼只會對圖像中顯著變化的區域發生興趣仔細觀看，而對那些亮度均勻的平滑區域或空間頻率相近的紋理區則忽略掉。整幅圖像的視覺質量往往取決于感興趣區的質量，非感興趣區的圖像質量的降低則影響較小。

立體視頻系統中的圖像質量評價是與立體視頻系統相關的所有技術的基礎。對立體圖像質量評價的理解和深入程度，直接影響到立體視頻系統的發展速度。目前，對于立體圖像視覺舒適度的評價尚無統一的判定標準，因此，研究立體圖像/視頻內容舒適度的影響因素將具有重要的意義，如何建立一個符合人類感知結果的立體圖像質量客觀評價模型也顯得尤為重要。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于區域分割的立體視頻視覺舒適度評價方法，以提高評價結果的精度，使其更加接近真實的人類主觀感受。

本發明的方法包括下列步驟：

1．建立立體視頻視覺舒適度的評價模型，具體包括下列步驟：

1.1確定人類主觀評價中影響視覺舒適度評分的各種因素，包括：視覺疲勞、身體不適、注意力不集中；

1.2進行主觀評價實驗，獲取主觀評價實驗結果；

1.3將步驟1.1影響視覺舒適度評分的各種因素和1.2獲得的實驗結果繪制成特征曲線，并根據主觀評價實驗的結果與視差深度d的邏輯關系，確定立體視頻視覺舒適度評價模型的數學表達式：VC＝c₁d³+c₂d²+c₃d+c₄

其中VC為視覺舒適度評分，c為特征參數，d為視差深度；

2.立體視頻舒適度的評定，具體包括下列步驟：

2.1將顯著性區域內的運動對象和原視圖中的運動對象同時歸為運動區域，將剩下的背景對象歸為顯著性區域的背景部分；

2.2按所處的不同區域，將主觀評價的實驗結果填入縱坐標為人類主觀評價得分MOS、橫坐標為立體對象凸出或凹入屏幕的視差深度d的坐標系中，將標注點連成光滑曲線，得到對應的函數；

2.3選取步驟2.2所述坐標系中光滑曲線上的觀測點所對應的當前幀左、右兩幅匹配視圖，求出其標準視差圖，再利用GBVS算法分別處理左、右視圖，得到各自的顯著性區域分布圖；

2.4將步驟2.3所得顯著性區域分布圖與標準視差圖以閾值為0.5，按1：1的比例合成為一幅圖像，對此圖像進行分割、提取，得到對應的吸引人眼大部分注意力，可對實驗結果造成較大偏差的顯著性特征區域；

2.5采用高階檢測的辦法對相鄰兩幀視圖進行處理，在抑制噪聲的同時得到兩幅視圖的運動區域；

2.6對步驟2.5得到的兩幅視圖的運動區域進行分割、提取，計算各自的視差深度d；

2.7根據步驟1.3的數學表達式，得到立體視頻視覺舒適度評分的數學表達式：