颜色视觉对空间频率反应及图形识别

本文采用计算机控制的心理物理和生理诱发电位两种方法研究视觉对颜色光栅空间频率的反应、颜色对比度和颜色适应对反应的影响、颜色通道和空间频率的关系、视觉对图形轮廓和细节的识别以及颜色在图形识别中的作用等问题，实验证实在某一阙值以上，空间频率增大，视觉的反应时间增长，颜色对比度减小和颜色适应后反应时间增长，视觉对图形的轮廓反应快，对细节反应慢，颜色在图形识别中起重要作用，视觉对图形信息处理是一串并行的复杂过程。     

CIE L*a*b*色空间色调角对比敏感度函数研究

为获取人眼视觉在均匀颜色空间下的空间频率响应特性并构建其模型,在CIE 1976 L* a* b*色度系统下,对色调角对比敏感度函数(S_H)进行了测试研究. 采用校准的彩色显示系统,对色调角正弦波变化的图像序列进行显示,经大量视觉观察实验,获取了人眼在12种色调角中心下的对比敏感度函数曲线. 结果表明,在不同色调角中心下,色调角对比敏感度函数存在差异,这种差异与人眼对不同色调的辨别能力紧密相关. 基于测试数据,构建了色调角对比敏感度的数学函数模型.      

基于人眼视觉特征的立体图像质量客观评价方法

在充分利用人类视觉特性的基础上,模拟人眼感知立体图像的方式,提出了一种立体图像质量客观评价方法。该方法考虑了对比度敏感度、多通道结构和掩盖特性等多种人眼视觉特性．在处理HVS模型的多通道中,将图像的空间频率按视觉系统的掩盖效应特点分成5个带分别进行滤波,以改变原始图像的空间频率实验结果表明,所提出的方法与主观评价结果基本一致,能够反映图像质量以及立体感的优劣．     

识别任务驱动的可视化界面颜色编码感知量化实验研究

为了探究人类视觉系统对颜色编码的感知量化机制,采用测量差异化的阶梯法及量化法,通过分析视觉系统对颜色差异的感知规律,实现了对颜色编码感知的量化研究.引入最小可觉差作为量化感知差异的指标,以散点图相关性判断作为识别任务,在不同相关性识别任务中设置不同的颜色色差作为实验刺激,最终分析得到人类视觉系统对颜色差异的感知量化关系.结果表明:对于高斯分布的散点图,不同的色差值与相关性感知之间的识别精度符合线性函数关系,识别正确率符合对数函数关系.该量化模型可以为可视化界面设计者提供设计指导,使他们能够预测颜色感知,以便为界面的编码设计提供有效信息,同时为数据维度复杂的信息可视化设计提供理论基础.     

一种支持向量机和数字图像相结合的能见度检测算法

提出一种数字图像处理和支持向量机相结合的道路能见度检测算法,针对白天和夜晚建立不同能见度检测模型.对于白天的能见度检测,通过暗通道先验原理提取场景的全局透射率,进一步计算韦伯对比度特征值和图像能量梯度值等作为支持向量机的输入,训练得到白天能见度模型;对于夜晚的能见度检测,提取明度与对比度关系值(POLC),图像的功率谱和全局梯度值作为支持向量机的输入,训练夜晚能见度检测模型.检测结果表明,该算法较好地满足了人眼视觉特性,准确度高,可应用于智能交通和辅助驾驶等领域.     

可见光与红外灰度融合图像感知对比度客观评价

如何客观有效地评价融合图像质量,是融合技术发展与装备应用面临的一个关键问题.图像对比度是衡量双波段灰度融合质量的一项重要的评价指标.针对目前的图像对比度客观计算模型没有充分反映人眼视觉特性,从而影响模型计算结果与人眼视觉感受的一致性的问题.在各向同性局部对比度计算模型基础上,引入人眼视觉的亮度掩盖特性,提出图像感知对比度客观评价模型.使用模拟灰度图像以及人眼主观评价实验得到的15组不同真实场景融合图像的对比度评价数据来验证客观计算模型.结果表明,相比于4种经典的对比度客观评价模型,建立的图像感知对比度模型评价结果更符合人眼视觉感受,可以有效实现双波段灰度融合图像感知对比度的客观评价.      

基于MATLAB的人眼视觉信息处理模型的实现

对基于子波变换的人眼视觉信息处理模型进行分析,用Matlab7.0对模型进行模拟,分析不同子波变换对图像的处理过程,寻找最适合人眼视觉信息处理模型的子波函数.模拟结果验证了子波变换用于人眼视觉信息处理模型的合理性,并得到比较适合人眼视觉信息处理模型的子波函数--haar函数.     

立体电视中对比灵敏度方程的影响因素

在开关眼镜式和偏振光眼镜式2种立体液晶电视中进行视觉感知实验,通过改变测试图像的景深和空间频率,研究了眼镜式立体电视中立体图像的视差对人眼对比灵敏度感知阈值的影响.实验中共选用3种景深和10种空间频率的图像.实验结果表明,液晶电视中显示的二维图像与传统成像方法显示的二维图像在不同空间频率处对人眼对比灵敏度阈值的影响不同.2种立体液晶电视中三维模式下显示的立体图像和二维模式下显示的平面图像,对人眼对比灵敏度阈值有显著性影响.但在三维显示模式下,不同景深的立体图像对人眼对比灵敏度感知阈值的影响不显著.     

线性图标内部特征对视觉搜索的影响机理

摘要：图标的视觉搜索在人机交互中起重要作用,线性图标是设计师广泛使用的图标形式。为探究线宽和亮度对比度的变化对线性图标搜索绩效的影响机理,本文采用经典搜索范式并进行眼动实验验证。实验a结果表明,图标线宽的主效应显著,当图标L长度 / S宽度比值约为12%时,线性图标的搜索速度最快。实验b1通过具有连续数量级的亮度对比度变化发现：当图标线宽适中时,图标亮度对比度的主效应显著,可通过增加亮度对比度提高图标的视觉搜索效率,亮度对比度是认知绩效的主要影响因素;实验b2采用极小线宽值的线性图标作为亮度对比度实验刺激,结果发现在较高对比度区间内,对比度越高反应时越长,说明过高的对比度显著影响了极小线宽值图标的视觉搜索,线宽和对比度之间存在交互效应。实验c通过眼动实验从视神经认知角度解释了实验b2中线宽和对比度存在交互效应的结论。研究表明,线性图标的线宽和对比度对视觉搜索效率产生显著影响。     

主观图像质量影响因素的人眼可察觉变化步长

利用主观视觉实验研究了色彩度、亮度、对比度和清晰度的人眼可察觉变化步长(JND).与以往JND研究不同,针对视频显示应用,研究了在一般观测条件下,人眼观测自然图片时上述4种图像质量影响因素的JND值.主观视觉实验采用两两对比的方法.利用统计分析计算了上述因素在不同变化步长下与原图差异的Z值,并进一步分析了不同变化步长与原图的差异是否满足假设前提.实验结果表明,对于自然图片,上述4种因素的JND值高于文献中采用规则测试图片获得的结果.利用实验结果可以将色彩度、亮度、对比度和清晰度等因素进行归一化和量化,从而建立包含上述4种因素的图像质量模型.     

Measurements of human vision contrast sensitivity to opposite colors using a cathode ray tube display

The contrast definitions of opposite colors red-green and blue-yellow, which have been described in the CIELAB and YC r C b color spaces, respectively, and a method to accurately control chroma and color differences on a cathode ray tube screen are presented according to the color display characteristics of cathode ray tubes. Using target gratings on a cathode ray tube screen, measurements of human vision contrast sensitivity to red-green and blue-yellow colors for 10 spatial frequencies (0.41, 0.82, 1.23, 1.97, 3.08, 3.79, 4.93, 7.04, 9.86 and 16.43 cpd) were carried out in 11 young observers in a dark environment. Contrast sensitivity functions of opposite colors were obtained, which can be used for practical applications in image technologies.     

计算机视觉系统的二步法颜色恒常性

理论研究表明 ,三色视觉系统在单视野条件下 ,三维颜色恒常性的计算问题只有在一些约束下才能解决。约束选择的合理与否和后续的任务密切相关。针对不同环境光照条件下的人体肤色分割的具体任务 ,提出了一个新的关于三色系统颜色恒常性问题的物理模型 :1 )将视觉系统所获得的原始信息分裂为亮度信息和颜色信息。 2 )将传统的颜色恒常性问题分解为基于亮度的亮度恒常性和基于颜色信息的颜色恒常性 ,并用二维描述子描述等亮度彩色图像中物理表面的颜色特征。该描述子具有颜色恒常的特性。基于颜色的图像分割实验结果表明 ,二步法颜色恒常性技术是一种非常有效的方法。     

基于多元回归的色彩人格定量化研究

色彩是视觉感知的重要组成,它不仅具有美学价值,还能激起对人格特质的联想,即色彩人格.然而,目前仍缺乏对色彩与其激起的人格特质联想之间关系的定量化描述.本研究首次对色彩属性与人格联想间的定量化关系进行研究,采用语义差分法获取了色彩激起的人格联想,基于多元回归建立了色彩人格模型.结果表明,色彩的明度,浓度和色相对人格特质的感知都具有影响;而且,色彩的属性及其激起人格联想之间的关系能够较好地被多元回归模型定量化.该结果为虚拟角色的色彩人格设计提供了依据.     

多尺度自适应Gamma矫正的低照图像增强

为了在提高低照图像的亮度和对比度的同时,保持图像的色彩自然度,提出了多尺度自适应Gamma矫正的低照图像增强方法.鉴于HSI颜色空间的明度分量Ⅰ决定着图像的明暗程度,以及明度分量的多尺度特性,首先,将图像转换到HSI颜色空间,对明度分量Ⅰ进行多尺度Retinex分解;然后,对分解得到的多尺度光照图像分别进行自适应的Gamma矫正,其中Gamma指数自适应于暗区像素的占比,鲁棒地改善光照图像的光照分布,经Retinex反变换得到增强的多尺度明度分量;最后,将增强的多尺度明度分量的线性融合作为增强的明度分量Ⅰ’,与色相分量H和饱和度分量S重组,得到最后的增强图像.实验结果表明,相对于部分最新提出的现有方法,新方法的PSNR和SSIM值分别高出1.19 dB和1.8%以上,具有更好的增强效果和鲁棒性,增强图像的视觉效果更适宜,对比度更高.     

L*a*b*颜色空间在色差评估中的明度标尺均匀性

用倍率法对打印色样和ＣＲＴ模拟色样进行视觉评估实验,研究了Ｌ＾＊ａ＾＊ｂ＾＊颜色空间在用于色差评估时明度标尺的均匀性。视觉实验的数据处理结果表明,Ｌ＾＊ａ＾＊ｂ＾＊空间的明度差几乎没有依赖于明度而呈一定变化趋势的特性,因此在ＣＩＥ９４色差公式中的明度权重函数的原始取值为１。     

S-CIELAB及颜色分级应用

根据人眼视觉特性，给出了Spatial—CIELAB系统分析方法．该方法首先利用由人类视觉空间响应特性确定的卷积核进行空间滤波，然后进行CIELAB处理．实验结果表明，该方法是可行的和有效的．     

一种基于S-CIELAB的图像质量评价模型

在图像质量评价中加入人眼视觉系统特性能够提高其评价性能。S—CIELAB是一个在考虑了人眼视觉系统的空间模糊特性基础上计算彩色图像色差的模型。文章研究了采用S—CIELAB模型来评价图像质量的方法，对JPEG2000压缩图像与原图像失真度的预测结果与视觉评价基本一致。     

一种基于人类视觉系统的彩色图像水印算法

将彩色载体图像在YIQ空间的Y分量进行三级小波分解,将空域的水印信息的高低位分段处理,并用伪随机序列与水印信息各位分别异或进行加密,按照人类视觉特性分别以不同的权重嵌入载体图像的频域中.实验结果表明,在面对大信息量的彩色水印信息时,使用这种方法嵌入的水印信息具有良好的不可见性和安全性,同时鲁棒性良好,能够抵挡常见的滤波、剪切、加噪声及压缩等攻击方式.