发明名称 基于立体扰动的立体相机会聚拍摄客观评价方法
摘要 本发明涉及一种基于立体扰动的立体相机会聚拍摄客观评价方法,包括:选取立体相机会聚拍摄时立体形状畸变μ<sub>t</sub>作为立体图像对的一个客观评价指标;综合分析影响图像质量的剧场效应和纸板效应,提出立体感知失真指标η<sub>t</sub>;提出L<sub>b</sub>与d<sub>c</sub>相互关系式k<sub>t</sub>,以k<sub>t</sub>作为综合分析拍摄距离与相机间距的相互影响的客观评价指标;利用立体相机在会聚设置情况下拍摄立体图像对;计算立体图像的客观评价指标μ<sub>t</sub>、η<sub>t</sub>和k<sub>t</sub>,将三部分研究结果整理综合在一起,形成一个最终指标立体感知ε<sub>t</sub>,进一步将ε<sub>t</sub>与相机焦距f结合;得到最终的客观评价指标——小焦距客观指标ω和大焦距客观指标σ。本发明能很好的应用于立体图像的质量评价,评价结果与主观评价结果相关性很强。
申请公布号 CN104363443B 申请公布日期 2016.06.22
申请号 CN201410625971.5 申请日期 2014.11.08
申请人 天津大学 发明人 杨嘉琛;楚容容;刘允;高志群
分类号 H04N17/00(2006.01)I;H04N13/00(2006.01)I 主分类号 H04N17/00(2006.01)I
代理机构 天津市北洋有限责任专利代理事务所 12201 代理人 程毓英
主权项 一种基于立体扰动的立体相机会聚拍摄客观评价方法,设观看距离为L<sub>s</sub>,双眼间距为d<sub>e</sub>,拍摄距离,即相机与拍摄对象最前景之间的距离为L<sub>b</sub>,会聚距离,即相机光轴会聚点与相机镜头之间的距离为L<sub>c</sub>,相机间距为d<sub>c</sub>,相机视野角为α,人眼视野角为β,相机焦距为f,该方法包括下列步骤:1)设主观评价值为MOS,确定立体相机会聚拍摄质量的评价评分标准;2)根据主观和客观实验结果,选取立体相机会聚拍摄时立体形状畸变μ<sub>t</sub>作为立体图像对的一个客观评价指标:<maths num="0001"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>&mu;</mi><mi>t</mi></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mi>L</mi><mi>s</mi></msub><mo>&CenterDot;</mo><msub><mi>d</mi><mi>c</mi></msub></mrow><mrow><msub><mi>L</mi><mi>b</mi></msub><mo>&CenterDot;</mo><msub><mi>d</mi><mi>e</mi></msub></mrow></mfrac></mrow>]]></math><img file="FDA0000962873890000011.GIF" wi="237" he="134" /></maths>3)综合分析影响图像质量的剧场效应和纸板效应,提出立体感知失真指标η<sub>t</sub><maths num="0002"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>&eta;</mi><mi>t</mi></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mi>d</mi><mi>e</mi></msub><mo>&CenterDot;</mo><mi>t</mi><mi>a</mi><mi>n</mi><mfrac><mi>&beta;</mi><mn>2</mn></mfrac></mrow><mrow><msub><mi>d</mi><mi>c</mi></msub><mo>&CenterDot;</mo><mi>t</mi><mi>a</mi><mi>n</mi><mfrac><mi>&alpha;</mi><mn>2</mn></mfrac></mrow></mfrac></mrow>]]></math><img file="FDA0000962873890000012.GIF" wi="248" he="200" /></maths>4)根据主观和客观实验结果,提出L<sub>b</sub>与d<sub>c</sub>相互关系式k<sub>t</sub>,以k<sub>t</sub>作为综合分析拍摄距离与相机间距的相互影响的客观评价指标:k<sub>t</sub>=d<sub>c</sub>‑0.0038·L<sub>b</sub><sup>1.17</sup>5)利用立体相机在会聚设置情况下拍摄立体图像对;6)根据所拍摄的立体图像对,提取立体相机会聚拍摄时的相机拍摄距离L<sub>b</sub>、相机间距d<sub>c</sub>和相机焦距f;7)计算立体图像的客观评价指标μ<sub>t</sub>、η<sub>t</sub>和k<sub>t</sub>,将三部分研究结果整理综合在一起,形成一个最终指标立体感知ε<sub>t</sub>,进一步将ε<sub>t</sub>与相机焦距f结合;<maths num="0003"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>&epsiv;</mi><mi>t</mi></msub><mo>=</mo><mfenced open = '{' close = ''><mtable><mtr><mtd><mrow><mi>&omega;</mi><mo>&CenterDot;</mo><msup><mi>e</mi><mrow><mn>0.0444</mn><mo>&CenterDot;</mo><mi>f</mi></mrow></msup></mrow></mtd><mtd><mrow><mi>f</mi><mo>&le;</mo><mn>43.456</mn></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><mn>600</mn><mo>&CenterDot;</mo><msup><mrow><mo>(</mo><mi>f</mi><mo>-</mo><mn>30</mn><mo>)</mo></mrow><mrow><mo>-</mo><mi>&sigma;</mi></mrow></msup></mrow></mtd><mtd><mrow><mi>f</mi><mo>&gt;</mo><mn>43.456</mn></mrow></mtd></mtr></mtable></mfenced></mrow>]]></math><img file="FDA0000962873890000013.GIF" wi="814" he="206" /></maths>式中,ω为小焦距客观指标,σ为大焦距客观指标;8)得到最终的客观评价指标——小焦距客观指标ω和大焦距客观指标σ:<maths num="0004"><math><![CDATA[<mrow><mi>&omega;</mi><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mi>L</mi><mi>s</mi></msub><mo>&CenterDot;</mo><mi>t</mi><mi>a</mi><mi>n</mi><mrow><mo>(</mo><mi>&beta;</mi><mo>/</mo><mn>2</mn><mo>)</mo></mrow><mo>&CenterDot;</mo><mrow><mo>(</mo><msub><mi>d</mi><mi>c</mi></msub><mo>-</mo><mn>0.0038</mn><mo>&CenterDot;</mo><msup><msub><mi>L</mi><mi>b</mi></msub><mn>1.17</mn></msup><mo>)</mo></mrow></mrow><mrow><mn>100</mn><mo>&CenterDot;</mo><msub><mi>d</mi><mi>e</mi></msub><mo>&CenterDot;</mo><mi>tan</mi><mrow><mo>(</mo><mi>&alpha;</mi><mo>/</mo><mn>2</mn><mo>)</mo></mrow></mrow></mfrac><msup><mi>e</mi><mrow><mo>-</mo><mn>0.0444</mn><mi>f</mi></mrow></msup></mrow>]]></math><img file="FDA0000962873890000014.GIF" wi="918" he="142" /></maths><maths num="0005"><math><![CDATA[<mrow><mi>&sigma;</mi><mo>=</mo><msub><mi>log</mi><mrow><mo>(</mo><mi>f</mi><mo>-</mo><mn>30</mn><mo>)</mo></mrow></msub><mrow><mo>&lsqb;</mo><mfrac><mrow><mn>3</mn><msub><mi>L</mi><mi>s</mi></msub><mo>&CenterDot;</mo><mi>tan</mi><mrow><mo>(</mo><mi>&beta;</mi><mo>/</mo><mn>2</mn><mo>)</mo></mrow></mrow><mrow><msub><mi>d</mi><mi>e</mi></msub><mo>&CenterDot;</mo><mi>tan</mi><mrow><mo>(</mo><mi>&alpha;</mi><mo>/</mo><mn>2</mn><mo>)</mo></mrow><mo>&CenterDot;</mo><mrow><mo>(</mo><msub><mi>d</mi><mi>c</mi></msub><mo>-</mo><mn>0.0038</mn><mo>&CenterDot;</mo><msup><msub><mi>L</mi><mi>b</mi></msub><mn>1.17</mn></msup><mo>)</mo></mrow></mrow></mfrac><mo>&rsqb;</mo></mrow></mrow>]]></math><img file="FDA0000962873890000015.GIF" wi="974" he="158" /></maths>当f≤43.456时,ω的取值越小,说明此立体相机会聚拍摄质量越好;当f>43.456时,大焦距客观指标σ的取值越大,说明立体相机会聚拍摄时质量越好。
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