[發(fā)明專利]基于亮度補(bǔ)償?shù)牧Ⅲw視頻視覺舒適度評(píng)價(jià)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410247815.X
• 申請(qǐng)日: 2014-06-05
• 公開（公告）號(hào): CN103986925A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王世剛;王曉燕;王小雨;武偉;趙文婷;姜秀紅;霍浩達(dá);惠祥龍;李雪松;魯奉軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號(hào): H04N13/00
• 分類號(hào): H04N13/00;H04N5/57
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責(zé)任公司 22201
• 代理人: 邵銘康;朱世林

1.一種基于亮度補(bǔ)償?shù)牧Ⅲw視頻視覺舒適度評(píng)價(jià)方法，其特征在于包括下列步驟：

1.1建立深度視差與立體視頻視覺舒適度關(guān)系的評(píng)價(jià)模型，具體包括下列步驟：

1.1.1對(duì)觀測(cè)者的要求：雙目裸視或佩戴眼鏡矯正視力達(dá)到1.0；沒有對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)造成影響的眼部疾病；年齡為20--35歲的男性和女性；分為有觀測(cè)經(jīng)驗(yàn)的專家和沒有觀測(cè)經(jīng)驗(yàn)的非專家；佩戴主動(dòng)快門眼鏡無不良反應(yīng)；

1.1.2對(duì)實(shí)驗(yàn)片源和實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景的要求：采用國際視頻組織發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)立體視頻序列，設(shè)定播放間隔為20s；實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景中觀測(cè)者與屏幕間的觀測(cè)距離L為屏幕高度H的3倍，兩眼視距s為65mm；

1.1.3獲取主觀評(píng)價(jià)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果：由觀測(cè)者根據(jù)立體視頻視覺舒適度的5個(gè)等級(jí)，對(duì)國際標(biāo)準(zhǔn)立體視頻序列進(jìn)行評(píng)分，獲得人類主觀評(píng)價(jià)得分MOS值；

1.1.4選取前景區(qū)域和背景區(qū)域：選取進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的四段視頻序列中任意幀左、右兩幅匹配視圖，求出其標(biāo)準(zhǔn)視差圖，再用軟剪刀法和魯棒性前景提取法相結(jié)合，分別處理左、右視圖，將符合人類視覺選擇注意力機(jī)制的區(qū)域歸為前景區(qū)域，將剩下的背景對(duì)象歸為背景區(qū)域；

1.1.5計(jì)算視差深度d：對(duì)步驟1.1.4所得到的前景區(qū)域進(jìn)行分割、提取，根據(jù)水平視差的定義和立體感原理，水平視差得到相應(yīng)前景區(qū)域的視差深度d為：

其中：L、s為步驟1.1.2所設(shè)定的已知量，在忽略掉垂直視差的情況下，d_s為相鄰幀兩幅視圖的水平視差。

1.1.6根據(jù)步驟1.1.3主觀評(píng)價(jià)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與步驟1.1.5視差深度d的邏輯關(guān)系，確定立體視頻視覺舒適度評(píng)價(jià)模型的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

vc＝a₁d³+a₂d²+a₃d+a₄；

其中：vc為視覺舒適度評(píng)分函數(shù)，a₁、a₂、a₃、a₄為特征參數(shù)，d為視差深度；

1.1.7將步驟1.1.3主觀評(píng)價(jià)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和步驟1.1.5計(jì)算所得視差深度d的結(jié)果填入縱坐標(biāo)為人類主觀評(píng)價(jià)得分MOS、橫坐標(biāo)為立體對(duì)象凸出或凹入屏幕的視差深度d的坐標(biāo)系中，將標(biāo)注點(diǎn)連成光滑曲線，得到對(duì)應(yīng)的函數(shù)；

1.1.8根據(jù)步驟1.1.7中的標(biāo)注點(diǎn)與函數(shù)關(guān)系，計(jì)算出特征參數(shù)a的值，得到相應(yīng)的視覺舒適度評(píng)分函數(shù)vc。

1.2建立進(jìn)行亮度補(bǔ)償后立體視頻視覺舒適度的評(píng)價(jià)模型，具體包括下列步驟：

1.2.1對(duì)步驟1.1.4所得的前景區(qū)域和背景區(qū)域分別進(jìn)行亮度信息提取，得到前景區(qū)域亮度l₁和背景區(qū)域亮度l₂；

1.2.2求得步驟1.1.8中通過代入視差深度d計(jì)算所得的對(duì)應(yīng)視覺舒適度評(píng)分函數(shù)vc值；

1.2.3建立縱坐標(biāo)為步驟1.1.3人類主觀評(píng)價(jià)得分MOS值與步驟1.2.2求得視覺舒適度評(píng)分函數(shù)vc值的差值，橫坐標(biāo)分別為前景區(qū)域亮度與背景區(qū)域亮度的坐標(biāo)系，將標(biāo)注點(diǎn)連成光滑曲線，得到相應(yīng)的函數(shù)：

E₁＝b₁l₁²+b₂l₁+b₃??(1)

E₂＝c₁l₂²+c₂l₂+c₃；??(2)

其中：E₁為前景區(qū)域亮度補(bǔ)償?shù)梅郑珽₂為背景區(qū)域亮度補(bǔ)償?shù)梅郑琹₁為前景區(qū)域亮度，l₂為背景區(qū)域亮度，b、c為特征參數(shù)；

1.2.4通過步驟1.2.3函數(shù)圖像中的相應(yīng)標(biāo)注點(diǎn)與函數(shù)關(guān)系，計(jì)算出特征參數(shù)b,c的值；

1.2.5根據(jù)視覺深度d與人類視覺系統(tǒng)特性的函數(shù)關(guān)系，和通過亮度補(bǔ)償對(duì)人類主觀視覺評(píng)分影響的關(guān)系，得到立體視頻視覺舒適度評(píng)分的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

S＝vc+E＝a₁d³+a₂d²+a₃d+a₄+σ(b₁l₁²+b₂l₁+b₃)+(1-σ)(c₁l₂²+c₂l₂+c₃)

其中：S為綜合視覺舒適度評(píng)分，vc為視覺舒適度評(píng)分，E為亮度補(bǔ)償?shù)梅郑琣、b、c、σ為特征參數(shù)，d為視差深度，l₁為前景區(qū)域的亮度,l₂為背景區(qū)域的亮度；σ賦值為0.75。