旋转偏差对立体观看舒适度影响的脑电分析方法技术

本发明专利技术涉及一种旋转偏差对立体观看舒适度影响的脑电分析方法，包括：选取内容符合实验要求的左右格式的立体图像对，保持左视图不变，右视图分别旋转不同角度作为测试序列；对被试进行测试练习；记录被试的脑电信号；对被试的脑电信号进行离线处理，分析不同区域之间的差异；提取ERP成分，根据测试图像类型将其分类，分析不同偏差等级之间的幅值差异性；对不同偏差等级的ERP波形幅值进行统计分析；结合分析脑电信号的客观评价结果与主观评价结果，通过分析得出立体内容观看舒适度的旋转偏差阈值，获取立体图像舒适度的不同旋转偏差等级的最终评价结果。本发明专利技术可以为建立基于ERP的立体图像观看舒适度客观评价方法提供基础。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术将事件相关电位（EventRelatedPotentials，ERP)技术应用于评价由旋 转偏差引起的立体观看舒适度影响。
技术介绍
随着3D(ThreeDimensional)成像技术的发展，立体视频的制作在视觉与信息处 理领域已经掀起了研究热潮。目前3D立体视频正处于由实验室研究迈向产品化、市场化的 关键时期。视觉舒适度的可行范围是促进其市场发展的重要因素之一 。为了推进立体 产品的市场化，了解立体显示的相关原理及产生不舒适的相关因素尤其重要，其相关内容 已经成为国内外的研究焦点。诱发观看立体产品不舒适的因素有多种，如调节与汇聚矛盾、 视差分布、双目不匹配、深度不一致以及认知矛盾。立体产品的制作原理使得左右视图的不 协调会引发观看者双眼焦点调节和辐辏的冲突，这是引起不舒适度的主要原因 。 立体内容的评价方法可以分为主观评价方法和客观评价方法两种。主观评价方 法的时间分辨率相对较低，无法同步地对生理以及心理信息进行反馈，加上被试对于立体 信息的感知质量差异较大，主观臆断甚至会致使实验结果与事实相悖。针对主观评价方 法的局限性，以及解决视觉疲劳因素的影响，出现了各种结合人类视觉特性的客观评价方 法，比如测量生物信号的方法，但是这种方法受限于被试的疲劳状况。在此基础上的改 进客观评价方法如利用生物电信号的事件相关电位（ERP)、稳态视觉诱发电位（SSVREP: Steady-statevisualevokedpotential)以及核石兹共振（FMRI:Functionalmagnetic resonanceimaging)等方法。脑电信号因为不受外界因素影响，能够忠实地记录观看者的 真实反映，而具有较高的准确性。事件相关电位具有高时间分辨率，可以连续记录被试观看 立体内容时的脑电信号。考虑设备性价比，实验复杂度等因素，本专利技术选取ERP研究左右视 图旋转偏差对于观看舒适度的影响。 采用sidebyside格式的3D图像作为研究样本，人们通过左右眼对样本双边信 息的独立感知，经过大脑对视觉信息的接收、分析、处理得出图像的深度信息，从而得到图 像的立体感觉。针对影响立体产品观看舒适度的旋转偏差指标问题，调整左右视图的 旋转角度，得到具有定量的旋转偏差指标的立体视图作为测试图像。 事件相关电位，即对特定的感知（视觉、听觉、触觉等）器官施加特定的实验刺激 时，所引起的生理电信号的变化 。ERP具有波形及潜伏期恒定的重要特征，因此可以从随 机变化的自发脑电（EEG)信号中将其提取出来。应用随机信号的基本原理，依据ERP信号 潜伏期恒定及波形不变性，获取预期的事件相关电位。 KortYAff,Ijsse1stenijnffA.RealityCheck：Theroleof realismreductionusingmediatechnology.CyberPsychology&Behavi or，2006, 9 (2) :230-233. WilliamAM，BaileyDL.StereoscopicVisualizationofscientificand medicalContent.IEEEInternationalConferenceone-Science.Boston,the UnitedStates, 2008:319-320. LambooijM，FortuinM,HeynderickxI，etal.Visualdiscomfortand visualfatigueofstereoscopicdisplays:areview.JournalofImagingScience andTechnology，2009, 53 (3):30201-1-30201-14. LambooijM,IJsselsteijnffA,HeynderickxI.Visualdiscomfortof3D TV:Assessmentmethodsandmodeling.Displays, 2011, 32(4):209-218. YanoS.Experimentalstereoscopichigh-definitiontelevision. Displays，1991，12(2) :58-64. PastoorS,WopkingM. 3~Ddisplays:Areviewofcurrent technologies ·Displays，1997, 17(2):100-110. ffeiJinghan,LuoJiayue.Event-relatedpotentialsprincipleand Technology.Beijing:ScienceandTechnologypress,2010:68-73. EskiciogluAM，FisherPS.Imagequalitymeasuresandtheir performance.Communications,IEEETransactionson，1995,43 (12):2959-2965. KuzeJ,UkaiK.Subjectiveevaluationofvisualfatiguecausedby motionimages.Displays, 2008, 29(2):159-166. LiHC0,SeoJ，KhamK，etal·Measurementof3Dvisualfatigueusing event-relatedpotential(ERP): 3Doddballparadigm//3DTVConference:TheTrue Vision-Capture,TransmissionandDisplayof3DVideo,2008.IEEE, 2008:213-216. WangG,BingoJ.Three-dimensionalobjectrecognition learningaltersanearlyERPcomponentofN1.ClinicalNeurophysiolo gy，2010, 121 (9) :1473-1480. 赵仑，ERPS实验教程，南京：东南大学出版社，2010 :62-78. SchollerS,BosseS,TrederMS,etal.Towardadirectmeasureof videoqualityperceptionusingEEG.ImageProcessing,IEEETransactions on，2012, 21 (5) :2619-2629.
技术实现思路
本专利技术的目的是，提供一种。本 专利技术以旋转偏差作为刺激进而从EEG信号中提取ERP信号，建立具有旋转偏差的立体图像 引起人的不舒适度性与脑电信号之间的关联。本专利技术的技术方案如下： 本专利技术为了达到上述目的，是通过下面所述技术方案来实现： -种，包括下列步骤： 1)选取内容符合实验要求的左右格式的立体图像对，保持左视图不变，右视图分 别旋转0°，0.36°，0.72°，1.08°与1.44°作为测试序列； 2)选取符合实验要求的被试，对被试进行测试练习； 3)记录被试的脑电信号； 4)对被试的脑电信号进行离线处理，分析不同区域之间的差本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋转偏差对立体观看舒适度影响的脑电分析方法，包括下列步骤：1)选取内容符合实验要求的左右格式的立体图像对，保持左视图不变，右视图分别旋转0°，0.36°，0.72°，1.08°与1.44°作为测试序列；2)选取符合实验要求的被试，对被试进行测试练习；3)记录被试的脑电信号；4)对被试的脑电信号进行离线处理，分析不同区域之间的差异；5)提取枕区，枕顶区的ERP成分，根据测试图像类型将其分类，分析不同偏差等级之间的幅值差异性；6)对不同偏差等级的ERP波形幅值进行统计分析；7)结合分析脑电信号的客观评价结果与主观评价结果，通过分析得出立体内容观看舒适度的旋转偏差阈值，获取立体图像舒适度的不同旋转偏差等级的最终评价结果。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：沈丽丽，刘海鹏，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12