复杂信息界面视觉搜索效能量化评估方法与模型

未来战争具有高复杂性,来自战场复杂信息界面的大量视觉信息输入对决策人员带来巨大挑战。立足人类视觉信息感知特点和视觉显著性机制相关理论,提出以色调、饱和度、明度、图像梯度等关键视觉信息感知特征为自变量的评估方法,采用复杂影像地图下的目标识别任务,建立以视觉搜索响应时为指标的视觉搜索效能量化评估模型。实验结果表明,基于3种地貌（城市、海洋、高原）下不同对比度和亮度的441张影像地图实验数据生成的量化模型,可以良好地拟合被试的行为响应时（R2= 0.232,p<0.001）。     

关于视觉传达的再思索

数字化技术的迅猛发展,开辟了视觉传达设计的广泛运用空间,图形语言的多维化结构与受众者感知心理出现强烈冲击,关于图形结构的理论内核和人类知觉经验中更深层中介理论,便成了现代设计活动中的主题。     

机器视觉在精密测量中的应用

机器视觉技术正广泛地应用于各个方面,从工业检测到文件处理,从医学图象到遥感图象,从毫微米技术到多媒体数据库,不胜枚举,可以说,需要人类视觉的场合几科都需要机器视觉。文章围绕自行研制的二维显微摄象精密检测系统,描述了机器视觉的基本原理、基本组成以及制造业中精神测量的现状和发展趋势;展示了机器视觉技术在机械制造微尺寸精密测量中的成功应用,以及其在精确定量感知等方面特有的优越性。     

基于驾驶人视觉感知的低等级公路行车速度预测

低等级公路环境下的行车速度变化特征比较复杂,已有的基于几何线形指标的车速模型不足以全面地表述这种特征.通过大量实车实验发现,低等级公路环境下驾驶人所采用的行车速度和其视觉感知到道路条件之间存在很好的相关性.驾驶人感知的道路条件分为视觉车道信息和视觉路侧环境信息.采用Catmull-Rom样条曲线拟合的视觉车道模型能够反应驾驶人感知的低等级公路几何特征,根据视觉车道模型形状参数,使用遗传算法优化BP神经网络(GABP)建立了基于几何信息感知的几何车速模型.同时,基于路侧环境信息利用Logistic回归模型建立了路侧车速修正模型.将上述模型结合起来,形成了基于驾驶人视觉感知的低等级公路行车车速预测方法.由此方法计算的驾驶人行车速度与实测情况吻合性好,能够很好地描述驾驶人在低等级公路环境下通过对道路条件视觉认知而产生行车速度的行为特征,是低等级公路运行车速预测计算的一种有效方法,不仅可以作为道路安全评价的基础,也可以为基于行车速度的公路几何设计提供有力支持.     

一种基于小波变换的模糊视觉感知水印算法

为了进一步提高目前小波数字水印算法的抗干扰能力,本文提出了一种改进后的小波变换视觉感知模型,设计了一种基于高斯函数的方差和均值的模糊推理规则并将其引入到小波视觉感知模型中,通过上述方法改善了小波视觉感知模型数字水印的抗干扰性能,特别是明显改善了抗压缩攻击的性能。实验结果证明：该算法可进一步提高小波视觉感知数字水印的抗干扰性能,改善其鲁棒性。     

影响形状编码的表征元素感知差异量化研究

为了提高用户对可视化界面中形状编码的决策效率,研究了人类视觉系统对形状编码感知的差异量化机理.通过视觉感知量化实验,对长度和面积2种表征元素如何影响可视化界面中形状感知进行了分析,最终构建了形状编码感知的差异量化模型.结果表明:对于长度感知,即使有不同中心角的弧度干扰,其长度感知的敏感度也不会受二维曲率的影响,F检验的统计量F(3,43)=0.018,显著性概率P=0.997＞0.05,即单独的长度感知是不存在计算噪声的;对于面积感知,不同形状和相似形状的面积感知均具有显著性差异,并且当参考图形为三角形、调整图形为圆形时韦伯分数最高(5％～6％),参考图形为圆形、调整图形为三角形时韦伯分数最低(1％～2％),说明在面积感知过程中是存在计算噪声的.其次,长度和面积的感知变化量与物理变化量的对数值均成正比,并且形状编码的韦伯分数可以由面积和长度的韦伯分数共同计算得到.     

一种基于知觉模拟的全参考图像质量评价方法

为提高客观图像质量评价与主观图像质量评价的一致性,提出一种模拟人类感知图像质量过程中,由生理因素主导的前期过程和由心理因素主导的后期过程的IQA 方法. 人类感知图像信息的过程依赖于人脑的内部生成机制,它主动预测图像中易被感知的简单结构且忽略难以被感知的复杂结构. 此方法利用贝叶斯预测模型将输入图像分为易感知区域和难感知区域,对具有各异感知特征的两区域通过不同特征进行分别评估. 最后采用关于视觉显着性和亮度掩蔽的整体综合策略,对两组评估结果统一进行计算. 基于整体感知的综合策略和基于局部感知的保真度测量在此方法中互为补充.TID2008 等4 个通用评测数据库的实验结果,指出了该方法具有良好的预测精度和稳定性.     

基于视觉感知与学习的图像质量评价

针对几种经典评价方法的缺点,通过引入人眼的主观特性,提出一种基于视觉感知与学习(visual perception and learning,VPL)的方法,以解决人类视觉系统(human vision system,HVS)多通道评价融合的不稳定性。借助反向传播(back propagation,BP)神经网络构建了评价融合模型,分别对几种视觉感知算法的多通道评价进行融合,并基于回归函数对视觉感知算法的结果进行二次互补融合。结果表明,相对于现有主流方法,本文所提方法的各项评价指标均具有较大的优势。     

基于人眼视觉系统的运动图像视觉感知模拟

讨论了人眼在观看平板显示屏上运动图像时视觉失真的产生原因,并通过视觉感知实验对已有的视觉感知模型进行了修正,提出了将空间积分的影响加入到视觉感知模型中的改进方法.本文还利用该模型对一些显示屏上运动图像的视觉感知过程进行了模拟,结果表明,采用本文提出的模型获得的运动图像的视觉感知效果图更加接近人眼实际所观测到的图像.本文提出的视觉感知模型以及相关的软件模拟结果为进一步优化显示器件的驱动方法提供了评估手段.     

视觉设计中的美学原理

格式塔心理美学原理认为人们的知觉不是客观的模仿,而是每个对象知觉活动的点睛。视知觉就是视觉设计语言的活动,同时限制了视觉思维的方式,并利用图形符号的转变激发创意思维,强调设计对象和整体在心里产生共鸣。从视觉到心理的过程,给人以强烈的冲击,唤醒无意识的心理,从而达到传信息的目的。     

一种基于视觉熵的图像分割压缩方法

基于视觉熵概念提出了一种静止图像分割压缩方法．通过对人类视觉系统特性的归纳,总结了基于视觉熵的图像分割原理,提出了用于量化图像特征的数学定义和基于视觉嫡的分割算法．实验结果表明,这种基于视觉熵的图像分割压缩算法既提高了压缩比,又能保证压缩后的重建图像整体上具有高的主观视觉感知质量．     

基于人类视觉系统的自适应数字水印算法

基于人类视觉系统,在水印嵌入过程中结合载体图像的纹理特征和亮度特征,自适应地选择水印嵌入强度,提出了一种隐藏数字水印的新方法.将一幅二值图像作为水印嵌入到载体图像之中,实现水印的不可感知性和鲁棒性.实验结果表明,该方法可以很好地提高嵌入水印的不可见性,并对常见的数字图像处理操作具有较强的鲁棒性,同时能保证含水印图像的质量.     

基于心理视觉冗余和PCA的图像压缩算法

为了进一步提高图像的压缩率,提出了基于心理视觉冗余和主成分分析(PCA)的图像压缩算法。根据人类视觉处理过程中各种信息的重要程度不同的原理,在不影响图像的感知质量的前提下,通过消除不重要的心理视觉冗余信息;再用PCA对消除心理视觉冗余的图像做进一步降维,使得图像数据进一步压缩。通过实验结果可知,提出的新的压缩算法在不影响图像感知质量的前提下,使得图像压缩比提高了1倍,大大缩小了存储空间。     

基于亮度感知的前景提取

前景提取是在图像整体认知基础上将感兴趣对象分离出来,本文联合图像亮度视觉感知和水平集方法提出了一种基于亮度感知的前景提取模型。该模型依据像素对的亮度视觉相关性,联合视觉区域内相似性和区域间的差异性,设计了亮度感知能量泛函,运用瑞利熵求解能量泛函得到视觉区域,利用视觉区域特征驱使初始曲线演化至前景轮廓。相对于传统算法,该模型运用图像视觉特征有利于从图像的整体认知上提取前景,提高了水平集方法的前景提取质量。     

一种新的图像感兴趣区域的提取方法

对于Itti的显著图模型的感兴趣区域检测方法中,存在的检测结果与视觉感知有差异以及转移过程中同一目标内出现多个感兴趣区域检测结果等问题,引入灰度尺度变化特征和CV模型,以使感兴趣区域检测结果更符合人的视觉感知。实验结果表明,该算法检测到的感兴趣区域与人的视觉感知结果吻合率为77.6%,高于Itti模型的72.8%。     

基于视觉特性的自适应加权水印算法的研究

文章提出了一种基于人类视觉特性的加权水印算法.该算法结合视觉系统特性等诸多因素,合理地设计了水印在图像中的能量分布系数,增强了水印的透明性和稳健性.实验证明该算法是有效的.     

候车视觉搜索与公交车体外观特征的眼动跳视研究

通过模拟乘客等候公交车时的真实场景,运用眼球运动追踪设备对城市公交车车体外观的设计布局进行眼动实验与研究.收集被试者观察公交车进站时的视觉参数数据,对数据进行归纳整理,比较被试者在辨认出目标公交车前后眼动跳视数据上的差异,分析数据差异存在的原因,从而得出候车者视觉搜索特征与公交车车体外观关系的相关结论.并对现有公交车车体外观进行优化改良设计,减少不必要的视觉干扰,提升候车乘客在候车过程中的视觉搜索体验,从而引导乘客无障碍地搭乘上目标公交车辆.     

基于视觉感知特性的人机交互界面评价

为提高工业现场人机交互界面使用的高效性和适用性,文章提出了一种基于视觉感知强度的人机交互界面优化评价方法。首先根据人眼视锥感知细胞的分布特性,构建了人机交互界面视觉感知强度划分模型;然后采用优序法进行视觉元素重要度等级的划分,得到了视觉感知元素权重;最后在对人机界面视觉感知强度进行研究的基础上,将人机界面元素的视觉感知强度进行了量化分析,对不同设计方案进行量化对比。以螺孔检测仪人机交互界面分析为例,得到方案B的视觉感知强度大于方案A,表明了该评价方法对人机交互界面进行评价的可行性和有效性。     

浅谈企业网站的视觉设计

随着信息产业的高速发展,很多企业对其网站界面的视觉设计开始重视。本文从企业网站的视觉设计入手,分析了目前企业网站视觉设计中存在的一些问题,探讨了企业网站的视觉设计要点和原则,从而使得企业网站有较好的视觉传达效果,为优化企业网站的设计提供参考。     

汽车驾驶员眼动特性试验研究

通过对眼动这一基本视觉行为的研究,分析驾驶员视觉影响因素并比较驾驶员视觉-眼动特性的研究方法及各种方法的优缺点,了解驾驶员目标搜索以及潜在危险感知过程和规律.通过相关性的眼动特性试验,获得试验数据,分析眼动特性和动态视觉图像的关系并得出相关分析结果.本研究对于改善道路及车辆的设计准则有着重要的理论指导意义.