1 上海大学微电子研究与开发中心，上海 200072
2 上海大学机电工程与自动化学院，上海 200072
为解决高分辨率、高刷新率微显示器存在的传输数据量过大的问题，针对人眼视觉特性以及数字驱动硅基有机发光二极管（OLED）微显示器的扫描方式，提出基于非对称椭圆中心凹最小可觉差（JND）模型的位平面图像压缩算法，并针对该算法设计了相应的硅基微显示控制器，在现场可编程门阵列（FPGA）平台上验证算法的可行性。实验结果表明，与当前其他JND模型相比，该模型更加符合人眼视觉特性，基于该模型的位平面图像压缩算法能够在不影响人眼主观感受的前提下，对图像进行较大程度的压缩，图像平均压缩率可以达到39.573%，能够有效降低微显示器中的传输数据带宽。
光学器件 视觉光学 微显示器 人眼视觉特性 非对称中心凹最小可觉差 数据传输 中国激光
2023, 50(19): 1909002
重庆邮电大学 通信与信息工程学院, 重庆 400065
针对回转窑表面的红外图像模糊, 图像细节不易分辨的问题, 提出一种基于视觉特性的回转窑表面红外热图像增强方法。该方法利用人眼在不同灰度级的分辨能力差异, 将回转窑表面的红外图像灰度映射到人眼易分辨区域, 从而提高人眼对图像细节的分辨能力。实验结果表明: 提出的方法能够凸显红外图像边缘, 及时反映窑内的高低温区域, 对避免异常高温引起的红窑事故、保障窑炉经济高效地运行具有重要意义。
回转窑 人眼视觉特性 图像增强 红外扫描测温系统 rotary kiln human visual characteristics image enhancement infrared scanning temperature measurement system
重庆邮电大学 信号与信息处理重庆市重点实验室, 重庆 400065
红外焦平面器件普遍存在着非均匀性问题, 对红外焦平面阵列（IRFPA）实施非均匀性校正对提高成像质量具有重要意义。传统的IRFPA多点校正算法存在运算量大、实时性能低、实用效果差等问题, 为此文章综合人眼视觉特性, 提出IRFPA非均匀性多点校正算法。人眼视觉对图像的灰度分辨能力是有阈值限制的, 利用这种分辨阈值可以对IRFPA的标定点进行有效压缩, 生成像元号-校正系数表, 然后通过查找系数表, 实现IRFPA的非均匀性实时压缩校正。实验证明, 提出的IRFPA非均匀性校正算法较传统的IRFPA非均匀性校正算法实时性能更好, 非均匀性降低了0.203%。
非均匀性校正 人眼视觉特性 多点校正 IRFPA IRFPA non-uniformity correction human visual characteristics multi-point correction DSP DSP
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
针对图像质量数据库的主观评价方法存在失真等级少,缺少实验结果分析等问题,提出一种大样本图像质量主观评价方法。该方法基于双激励连续质量量表进行设计,使用简化的2级主观评价尺度评价,通过循环积分、最优选择和顺序调整获得样本图像的质量排序,并基于模糊聚类分析的思想将获得的图像次序的概率视为匹配程度,建立样本的模糊相似矩阵。通过指标规格化,建立模糊相似关系、等价关系以及分类、评分等步骤,最终确定图像质量得分。64级失真图像质量主观评价实验结果表明,图像质量得分能够准确反映可察觉差异的变化,主观评价结果的正确率达到94%,图像质量得分的标准差介于0~7,均值为3.08(百分制),远低于其他图像质量数据库的水平。所提方法具有较好的准确性和稳定性,适用于图像质量数据库的主观评价和人眼视觉特性研究。
成像系统 图像质量评价 主观评价 模糊聚类分析 可察觉差异 图像质量数据库 人眼视觉特性 激光与光电子学进展
2019, 56(13): 131103
南京航空航天大学机电学院, 江苏 南京 210016
立体匹配是计算机视觉领域研究的重点,大部分立体匹配方法都是将图像当作数字信息进行数学计算,缺少与实际人眼视觉特征的联系。结合人眼的同心圆拮抗式感受野以及符合人眼特性的HSI色彩空间模型对原自适应支持权重(ASW)算法的权重计算进行了改进,并通过左右一致性校验和中值滤波方法进行视差优化。在VS2010平台对几组国际标准图像进行测试,结果表明,相比原始ASW算法,该方法在低纹理区域、深度不连续区域的匹配精度都有所提高,根据测试图像的不同,提高程度在10%至20%不等,总体匹配精度和近年主流局部匹配方法相当。
图像处理 立体匹配 自适应支持权重 HSI色彩空间 视觉特性 激光与光电子学进展
2018, 55(3): 031013
陕西理工大学 数学与计算机科学学院, 陕西 汉中 723000
利用人眼对比敏感度视觉特性和图像的纹理特征，提出了一种彩色图像的水印算法。算法首先依据图像的纹理特征，将图像进行分割；再将水印嵌入到图像纹理复杂的部分，并利用人眼对比敏感阈值控制水印的嵌入量，从而实现水印的嵌入；最后利用逆过程实现水印的提取。同时对3幅不同复杂纹理的图像进行仿真实验，并对3幅含水印图进行5种方式的攻击测试，且与近些年国内外报道的8种水印算法进行对比分析。结果表明，在中间剪切1/4区域、质量因子为20%的压缩和旋转90°较强的攻击下，提取水印的NC值和含水印图的SSIM值均仍能达到0.8以上，且比8种水印算法具有更好的鲁棒性。综合结果表明，在水印嵌入过程中，提出的算法能够有效解决水印容量与视觉透明性、鲁棒性之间的平衡，是一种行之有效的图像水印算法。
图像水印 视觉特性 纹理特征 峰值信噪比 image watermark visual characteristics texture features peak signal to noise ratio
1 昆明物理研究所，云南 昆明 650223
2 北京理工大学光电学院，北京 100081
分析了直升机飞行员头盔夜视系统的视觉特性，分析了视场、重量、像质、眼点距离、出瞳直径等主要影响视觉舒适性的技术指标，提出了使用塑料元件减重、合理增大眼点距离和出瞳直径等指标，以及增大视场的两种方案，可作为相关设计的参考。
头盔夜视系统 头盔夜视镜 视觉特性 直升机 helmet mounted night vision system helmet mounted night vision goggles visual characteristics helicopter
陕西理工大学 物理与电信工程学院, 陕西 汉中 723000
为了解决水印透明性、鲁棒性与水印容量之间的平衡问题, 结合人眼对比敏感度视觉特性, 提出了一种彩色图像的盲水印算法。算法首先结合人眼对比敏感度视觉特性及其模型, 在频域中计算人眼感知原始图像的对比敏感度阈值; 其次结合人眼对强度的感知模型, 计算水印图像信息的强度感知值; 然后结合嵌入强度系数值, 以感知原始图像的对比敏感度阈值为水印嵌入量的门限, 实现数字水印的嵌入; 最后依据密钥, 采用逆过程提取水印。实验结果表明, 在压缩质量因子为20%、中间剪切1/4区域的较强攻击下, 提取水印与原水印的相似度达到0.78以上, 且保证了较好的水印透明性。
盲水印 彩色图像 人眼视觉特性 空间频率 blind watermarking color image human visual characteristics spatial frequency
宁波大学 信息科学与工程学院, 浙江 宁波 315211
考虑到人眼视觉关注特性在视频质量评价(VQA)中所具有的重要作用, 提出了一种结合人眼视觉关注特性的视频质量评价方法。首先利用三维Sobel算子以及恰可察觉失真模型得到全局显著图, 对全局显著图的每个显著像素点构建结构张量来求取一帧的全局质量; 然后利用视频运动信息以及人眼中心关注特性求得局部显著图来进行感知加权, 得到一帧的局部质量; 最后均衡局部与全局质量得到视频中一帧的质量,并采用机器学习的方法获得时域加权模型, 对视频帧进行加权, 从而得到客观视频质量评价值。在LIVE视频数据库上进行性能测试, 得到PLCC(Pearson Linear Correlation Coefficient)为0.827, SROCC(Spearman Rank Order Correlation Coefficient)为0.802, 与已有相关算法相比, 所提出的VQA方法的评价结果更接近人眼的主观感知。
视频质量评价 人眼感知特性 恰可察觉失真模型 显著图 结构张量 机器学习 video quality assessment human visual characteristics just-noticeable-difference model saliency map structure tensor machine learning
