基于主客观视觉感知的图像增强技术

目的提出一种结合客观Itti模型及主观眼动模型进行图像增强的方法。方法将基于主观和客观人眼视觉特性获取的显著图用于直方图构造中,使用参数将利用客观Itti视觉注意计算模型及主观眼动实验获取数据生成的显著图相结合,基于新的加权系数对图像的相应区域进行调整来实现图像增强,并通过基于视觉感知的客观图像增强质量评价算法对其进行评价。结果基于视觉感知的客观评价算法表明,通过改变参数λ取值来调整客观Itti模型及主观眼动模型的比重,可以得到不同的增强效果,当参数λ=0.7时,提出的方法具有优于基于客观Itti模型和主观眼动模型的图像增强效果。结论主客观人眼视觉特性结合进行的图像增强优于传统的图像增强算法,具有满意的视觉效果。     

一种基于视觉感兴趣区域的彩色图像增强方法

目的把视觉感兴趣区域概念引入直方图的建造中,提出了一种新的基于视觉感兴趣区域的图像增强方法,使增强效果更符合人眼视觉感知。方法首先在标准观测环境下利用先进的眼动仪设备获得人眼感兴趣区域,然后计算各子区域的平均显著值,以确定各个子区域的权重系数,最后采取类似直方图均衡化的思想,优化配比灰度级的动态范围。结果通过主客观实验结果表明,增强后的图像更符合人眼视觉感知。结论结合了视觉感知特性的直方图增强方法,弥补了传统直方图与人眼视觉感知不一致的弊端,其增强效果更佳。     

LCD 显示器不同色温下相同颜色感知图像增强方法

目的解决LCD显示器不同色温对人眼颜色感知有较大影响的问题。方法利用BP神经网络和色适应变换,提出了一种基于图像颜色相同感知的LCD显示器不同色温下的图像增强方法。结果客观验证100个颜色的平均色差为1.0441、最小色差为0.3034、最大色差为1.9757,符合视觉一致性的要求,利用该方法增强后图像主观评价的Z得分为0.61844。结论该方法能很好地解决图像在LCD显示器不同色温下显示效果的问题,达到了图像增强的目的。     

一种图像增强空域客观评价方法

针对图像增强效果常用主观评价而没法定量客观评价,提出一种空域结合BRISQUE和JND的图像增强客观评价方法。该方法空域内将测试图像分别进行BRISQUE失真评分和JND视觉评分,然后将所得分数以0.5的权重进行加权处理,所得总分即为增强后图像的客观评价得分。为验证所提方法的有效性,进行了系列实验:首先,认证图像失真相同背景亮度增大BRISQUE值不变,而视觉JND值随之改变;其次,认证相同背景亮度不同失真图像的JND值不变,而BRISQUE值不同;最后对增强后的图像应用所提算法进行评分,得到Score最高分为0.790 5,与主观评价结果一致,而PSNR、SSIM的评分最高为∞和1,但都是和原图像本身比较,不能表明图像增强效果。从而证明所提算法能够定量地对图像增强进行客观评价。     

基于感兴趣区域的图像质量评价算法研究

目的降低计算量,提高计算效率,达到评价算法与人眼观察的一致性。方法首先提取感兴趣区域,利用眼动仪记录人眼在观察图像时的关注点、关注时长、眼球运动轨迹以及眼跳数据,然后提取显著区域。将感兴趣区域引入客观视觉模型中评价图像质量,通过测量图像的有效感知跃变百分数,客观评价图像质量的优劣,并且与传统算法进行比较。结果感兴趣区域包含了图像大部分的关键信息,即人眼关注的信息。基于不同增强方法的图像感兴趣区域内的有效感知跃变百分数均大于原始图像的有效感知跃变百分数(20.3%)。结论提出的算法优于传统客观评价算法,且客观质量评价的结果更符合人眼视觉特性。     

雾气下心电监护仪界面视觉搜索效率研究

目的 研究护目镜产生雾气情况下心电监护仪界面的字符大小及颜色一致性对信息视觉搜索效率的影响。方法 通过模拟护目镜在不同雾气程度下的场景,控制不同字符大小、颜色一致性,考察三者对医护人员视觉搜索效率的影响。实验中37位被试依次完成眼动实验,记录其行为数据和眼动数据,深入探讨三种变量因素的交互效应。结果 使用心电监护仪时不同雾气程度、字符大小、颜色一致性三种因素的交互效应显著,其中行为数据的三种因素交互效应显著P<0.001,眼动数据的三种因素交互效应显著P<0.05。未产生雾气与低雾气场景下,大字符、颜色不一致视觉搜索效率最高;中雾气与高雾气场景下,中字符、颜色不一致的视觉搜索效率最高。结论 三种因素在不同条件下,交互效应的视觉搜索效率不同,设计人员可根据护目镜产生的雾气程度,调整心电监护仪界面字符大小与颜色一致性,以提升医护人员的视觉搜索效率。     

老年人购物网站首页界面感知可用性评价及预测北大核心CSSCI

基于主观评价量表和客观眼动测量相结合的方法对老年用户购物网站首页界面感知可用性进行评价和预测。首先,选取初始网站样本,采用聚类分析方法获取在设计要素上有很大不同的六个代表性首页界面,利用访谈和问卷调查法构建老年用户购物网站首页界面主观感知可用性评价量表;然后,进行购物网站首页界面可用性评价眼动实验,对主观感知可用性和眼动指标进行测量及结果的比较和分析;最后,利用偏最小二乘方法建立主观感知可用性与眼动指标的关系模型,并对模型进行检验。结果表明:不同购物网站首页界面的主观感知可用性具有显著差异;不同感知可用性水平首页界面对老年用户眼动指标具有显著影响;所构建的关系模型可以准确和有效地预测老年用户购物网站首页界面感知可用性。     

基于眼动特征的矿工危险感知研究

目的大量研究表明,提高危险感知能力对增强安全意识、提高危险警惕、保障人身安全、预防事故发生均具有显著作用。矿工危险感知能力直接影响煤矿的安全生产活动。方法本文采用眼动实验与调查问卷相结合的方法研究矿工的危险感知能力情况,即通过瞳孔大小、AOI兴趣区的首次注视时间、总访问次数、注视时长和总访问时间等特征指标分析矿工在观看不同作业场景图片时的危险敏感度及感知情况。结果矿工在观看有危险点的工作场景图片时其危险敏感性较强,危险感知能力相对较高;不同年龄的矿工危险感知能力高低不同;文化水平与是否经历过煤矿安全事故的因素对被试首次进入危险点的区域时间无明显的影响。结论本研究为煤矿企业的安全培训,尤其是老员工的安全操作意识等方面提供了实用性的建议。     

老年人购物网站首页界面感知可用性评价及预测

基于主观评价量表和客观眼动测量相结合的方法对老年用户购物网站首页界面感知可用性进行评价和预测。首先,选取初始网站样本,采用聚类分析方法获取在设计要素上有很大不同的六个代表性首页界面,利用访谈和问卷调查法构建老年用户购物网站首页界面主观感知可用性评价量表;然后,进行购物网站首页界面可用性评价眼动实验,对主观感知可用性和眼动指标进行测量及结果的比较和分析;最后,利用偏最小二乘方法建立主观感知可用性与眼动指标的关系模型,并对模型进行检验。结果表明:不同购物网站首页界面的主观感知可用性具有显著差异;不同感知可用性水平首页界面对老年用户眼动指标具有显著影响;所构建的关系模型可以准确和有效地预测老年用户购物网站首页界面感知可用性。     

食品包装材质对消费者绿色购买意愿影响的眼动研究

目的 探讨食品包装材质对消费者注意加工流程和绿色购买意愿影响的内在机制。方法 采用包装材质2(环保/普通)×食品类型2(实用品/享乐品)双因素实验设计,在货架购物场景下采用Tobii Glasses 2眼镜式眼动仪,采集被试者浏览货架不同食品时的眼动数据(平均注视时间、注视次数、热点图),并结合行为数据综合分析。结果 在平均注视时间上,包装材质与食品类型的交互作用显著,注视次数交互作用不显著;环保材质包装的食品获得更多关注,被试者偏好于选择环保包装的享乐食品。结论 包装材质与食品类型共同影响消费者的视觉感知效果与加工过程,环保包装对青年消费者的绿色购买意愿有正向促进作用。     

基于视觉显著性和感知相似性的全参考图像质量评价方法

目的 图像质量评价（IQA）旨在使用计算模型自动衡量和评价图像质量,以代替人类视觉系统的主观意见,并应用到相关实际问题中。方法 首先将参考图像与失真图像进行输入,使用视觉显著性模型计算图像局部相似度的特征映射,并在质量得分池化阶段作为加权函数,同时,针对视觉显著性图作为单一特征映射的不足,增加了梯度幅度,然后将图像进行颜色空间的转化提取颜色特征,最后分配相应的权重来计算图像相似度。结果 在4个大型数据集上的对比测试显示,在保持适度计算复杂度的同时,VSPSI相比其他有代表性的模型在预测精度上得到了一定的提升,特别是在TID2013数据集上的SROCC达到了0.9055。结论 研究结果表明,VSPSI是一个性能优良的IQA方法,在不同数据集和不同失真类型中都有良好的表现,具有较强的鲁棒性,可胜任多类失真图像的客观质量评价,同时可通过优化视觉显著性模型进一步提升VSPSI的性能。     

基于颜色计算显著特征的彩色图像质量评价方法

目的从颜色这个角度研究新的全参考图像质量评价方法。方法首先在Lab色空间内基于颜色信息提取2个图像特征,即颜色和对比度特征。然后将颜色特征和图像梯度相结合,对比度特征和图像局部范围相结合,分别提出不同的图像质量评估方法。结果采用该领域内4种常用的参数来评估文中算法和14种其他经典算法的表现,结果显示文中提出的2种基于图像彩色信息的算法总体上优于其他算法。结论从颜色计算显著特征出发来研究图像质量评价方法是一个有效的途径。     

Multimodal region-consistent saliency based on foreground and background priors for indoor scene

Visual saliency is a very important feature for object detection in a complex scene. However, image-based saliency is influenced by clutter background and similar objects in indoor scenes, and pixel-based saliency cannot provide consistent saliency to a whole object. Therefore, in this paper, we propose a novel method that computes visual saliency maps from multimodal data obtained from indoor scenes, whilst keeping region consistency. Multimodal data from a scene are first obtained by an RGB+D camera. This scene is then segmented into over-segments by a self-adapting approach to combine its colour image and depth map. Based on these over-segments, we develop two cues as domain knowledge to improve the final saliency map, including focus regions obtained from colour images, and planar background structures obtained from point cloud data. Thus, our saliency map is generated by compounding the information of the colour data, the depth data and the point cloud data in a scene. In the experiments, we extensively compare the proposed method with state-of-the-art methods, and we also apply the proposed method to a real robot system to detect objects of interest. The experimental results show that the proposed method outperforms other methods in terms of precisions and recall rates.     

基于高斯金字塔和视觉显著性的色织物疵点检测

目的为了提高色织物疵点检测的准确率。方法提出一种基于高斯金字塔和视觉显著性的色织物疵点检测方法。首先预处理待检测色织物图像,削弱不均匀光照和环境造成的影响;再对预处理后的图像进行灰度化,接着对灰度图进行高斯金字塔分层,然后对分层后的图像进行显著性处理,以获取图像的显著图;最后利用迭代阈值分割的方法对显著图进行阈值分割,得到色织物图像的疵点区域。结果将该方法与其他色织物疵点检测方法进行对比可知,检测的效果明显优于其他方法,疵点检测的准确率为91.25%。结论该方法可以有效地对色织物疵点进行检测,将疵点区域提取出来,为色织物后续生产中的加工处理提供有用信息。     

Quality evaluation metric for greyscale error diffusion halftone images based on texture and visual characteristics

Halftone images produced by error diffusion algorithms suffer from texture structures that decrease their visual qualities, such as worm-like and stripe-like defects. An effective quality evaluation metric is needed to evaluate various error diffusion halftoning algorithms and their corresponding halftone images. A texture distortion evaluation metric (TDEM) is proposed to measure the texture distortions within the referenced halftoned greyscale images. First, the weights of different tonal regions were assigned based on the two types of visual objects available and the locations of the texture structures. Then, based on image structure correlations and human visual characteristics, a block operation was performed and TDEM values were obtained by summing the local block-weighted variances based on image information. The proposed metric was validated using objective comparison and psycho-visual experiments. Results indicate that the metric can measure texture distortions effectively, and that the results are consistent with subjective visual perception.     

Object-of-interest image segmentation based on human attention and semantic region clustering

We propose a novel object-of-interest (OOI) segmentation algorithm for various images that is based on human attention and semantic region clustering. As object-based image segmentation is beyond current computer vision techniques, the proposed method segments an image into regions, which are then merged as a semantic object. At the same time, an attention window (AW) is created based on the saliency map and saliency points from an image. Within the AW, a support vector machine is used to select the salient regions, which are then clustered into the OOI using the proposed region merging. Unlike other algorithms, the proposed method allows multiple OOIs to be segmented according to the saliency map.     

基于颜色属性相关性的图像色差公式的研究

CIE 色差公式不适合用于复杂图像对间色差预测,为更准确地评价再现图像与原稿之间的颜色差别,提出了一个基于颜色属性相关性的图像色差计算算法。算法的图像色差的计算,采用对比度敏感度函数(CSF)去除图像内容中视觉难以觉察的信息,降低图像内容的空间复杂性,通过对图像对间颜色三属性的相关性分析,确定各色彩属性差的权重。心理物理实验证实,色差公式计算值与主观评价的评分是一致的,表明该算法可用于评价图像对间的颜色差别,也可用于评价压缩方式、图像增强算法以及色域映射算法等的性能。     

基于方差和显著性特征的超声图像分割方法研究

针对超声图像对比度小导致的影像上相邻灰度差别很小,人眼有时难于区分的问题,提出了一种基于方差和显著性特征的超声图像分割方法。首先提取图像中已知样本像素点的方差和显著性特征;然后利用支持向量机根据提取的样本像素点方差和显著性特征进行样本训练,得到分类模型;最后根据训练模型对整幅图像上的像素点进行分类,实现图像的有效分割。实验结果表明该方法针对超声图像的分割是有效的。