本文關(guān)鍵詞：數(shù)字圖像視覺真實(shí)感若干問題的研究

  更多相關(guān)文章： 視覺真實(shí)感 心理物理實(shí)驗(yàn) 經(jīng)驗(yàn)建模 人臉感知

【摘要】：隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展,數(shù)字圖像日益成為人們生活中重要的組成部分。無論是數(shù)碼照片、游戲動(dòng)漫、還是最近興起的3D電影,圖像不斷地以各種形式進(jìn)行數(shù)字化的呈現(xiàn)。在這其中,數(shù)字圖像,特別是計(jì)算機(jī)生成圖像(簡稱CG)的視覺真實(shí)感(visual realism)既是影響人類感知的關(guān)鍵因素,也是評(píng)價(jià)各類圖像質(zhì)量的重要標(biāo)準(zhǔn)。因此,對(duì)數(shù)字圖像視覺真實(shí)感程度進(jìn)行研究成為多個(gè)領(lǐng)域亟待解決的問題。數(shù)字圖像視覺真實(shí)感是指一幅圖像同它對(duì)應(yīng)的自然場景相比,圖像引起的人類視覺反饋和自然場景所引起的人類視覺反饋的相似程度。它是影響人們感知的重要的圖像高層屬性,與人類認(rèn)知視覺、認(rèn)知心理學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域密切相關(guān)。對(duì)它的研究將在多個(gè)領(lǐng)域產(chǎn)生十分重要的現(xiàn)實(shí)意義,例如,視覺真實(shí)感可以作為計(jì)算機(jī)生成圖像的質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),或者用來控制計(jì)算機(jī)游戲的真實(shí)度。視覺真實(shí)感同樣可以用于基于語義的圖像檢索和圖像取證。盡管目前在多個(gè)領(lǐng)域?qū)?shù)字圖像視覺真實(shí)感均有提及,但是每個(gè)領(lǐng)域的相關(guān)研究均具有特定的局限性,目前還沒有形成一個(gè)系統(tǒng)的數(shù)字圖像視覺真實(shí)感評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,也沒有成熟的視覺真實(shí)感圖像數(shù)據(jù)庫。對(duì)數(shù)字圖像視覺真實(shí)感的客觀的、系統(tǒng)的評(píng)價(jià)技術(shù)也有待于進(jìn)一步的完善。本論文在前人的研究工作基礎(chǔ)上,同時(shí)采用自底向上的圖像屬性研究和自頂向下的人類感知實(shí)驗(yàn)方法,圍繞若干關(guān)鍵問題,開展了相關(guān)研究工作。本文的主要貢獻(xiàn)有以下幾點(diǎn)：1.針對(duì)數(shù)字圖像視覺真實(shí)感研究,建立了兩個(gè)真實(shí)感數(shù)據(jù)庫。其一是具有1260組CG圖像和照片的人臉真實(shí)感數(shù)據(jù)庫,其二是具有1260組CG圖形和照片的普通場景數(shù)據(jù)庫,并將建成的普通場景視覺真實(shí)感數(shù)據(jù)庫在網(wǎng)上進(jìn)行發(fā)布,以期成為一個(gè)可擴(kuò)展的數(shù)字圖像視覺真實(shí)感標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫。2.結(jié)合心理學(xué),建立了人臉圖像視覺真實(shí)感的經(jīng)驗(yàn)感知模型。并進(jìn)一步將對(duì)人臉真實(shí)度感知的研究擴(kuò)展到普通場景的真實(shí)感研究上,建立了普通場景圖像真實(shí)感感知經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀?.結(jié)合人類認(rèn)知特點(diǎn),研究適用于圖像視覺真實(shí)感的評(píng)價(jià)特征,提出了圖像真實(shí)感評(píng)價(jià)的主客觀指標(biāo),并對(duì)提出的指標(biāo)進(jìn)行了理論分析。4.提出了基于人類認(rèn)知的視覺真實(shí)感自動(dòng)評(píng)價(jià)算法,并將算法的性能與目前常用的其他算法進(jìn)行比較。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文提出的算法比其他現(xiàn)有的算法更加接近人們感知。本文的創(chuàng)新之處主要有以下幾個(gè)方面：1.對(duì)視覺真實(shí)感進(jìn)行系統(tǒng)的分析和建模,并提出了主客觀指標(biāo)：本文通過一系列的心理物理實(shí)驗(yàn)與數(shù)據(jù)分析,提出影響人們對(duì)圖像真實(shí)感感知的四個(gè)主要因素：圖像自然度,圖像熟悉程度,圖像語義和圖像美感。同時(shí),本文進(jìn)一步將這四個(gè)高層圖像屬性用計(jì)算機(jī)能夠處理的圖像特征來表征,實(shí)現(xiàn)了基于人類認(rèn)知的數(shù)字圖像視覺真實(shí)感的客觀評(píng)價(jià)。2.將多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的研究方法和研究成果有機(jī)結(jié)合,用于視覺真實(shí)感的研究與分析：視覺真實(shí)感是一個(gè)較為主觀的概念,它與人類認(rèn)知科學(xué)、心理學(xué)等多個(gè)學(xué)科有著千絲萬縷的聯(lián)系。因此,對(duì)視覺真實(shí)感的研究是一個(gè)跨領(lǐng)域的研究,有其特有的難度。文章從認(rèn)知科學(xué)的角度出發(fā),合理地引入心理學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與信號(hào)檢測論分析方法,同時(shí)采用統(tǒng)計(jì)學(xué)中的方差分析與假設(shè)檢驗(yàn)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,并結(jié)合計(jì)算機(jī)科學(xué)中的機(jī)器學(xué)習(xí),實(shí)現(xiàn)視覺真實(shí)感的自動(dòng)評(píng)價(jià)。3.建立了量化的圖像視覺真實(shí)感數(shù)據(jù)庫：雖然目前各領(lǐng)域?qū)σ曈X真實(shí)感都有零星分散的相關(guān)研究,但沒有形成一個(gè)完整的研究體系。例如在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)領(lǐng)域,對(duì)計(jì)算機(jī)圖形的真實(shí)感主要集中在有參考的評(píng)價(jià),對(duì)圖形的內(nèi)容也局限于幾種特定的場景。又如在計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域,目前相關(guān)的主要研究在于對(duì)圖像類型的區(qū)分,缺乏對(duì)圖像真實(shí)度的定量分析。本文正是基于對(duì)相關(guān)領(lǐng)域研究現(xiàn)狀和存在的問題的分析基礎(chǔ)上,提出建立量化的圖像視覺真實(shí)感數(shù)據(jù)庫,為實(shí)現(xiàn)視覺真實(shí)感定量分析打下基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：寧波大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TP391.41

【共引文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李志成;秦世引;Itti Laurent;;遙感圖像的顯著-概要特征提取與目標(biāo)檢測[J];北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào);2010年06期

2 ;Natural Scene Classification Inspired by Visual Perception and Cognition Mechanisms[J];重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué));2011年07期

3 謝昭;高雋;;基于高斯統(tǒng)計(jì)模型的場景分類及約束機(jī)制新方法[J];電子學(xué)報(bào);2009年04期

4 劉碩研;須德;馮松鶴;劉鏑;裘正定;;一種基于上下文語義信息的圖像塊視覺單詞生成算法[J];電子學(xué)報(bào);2010年05期

5 高常鑫;桑農(nóng);;整合局部特征和濾波器特征的空間金字塔匹配模型[J];電子學(xué)報(bào);2011年09期

6 孫顯;付琨;王宏琦;;基于空間語義對(duì)象混合學(xué)習(xí)的復(fù)雜圖像場景自動(dòng)分類方法研究[J];電子與信息學(xué)報(bào);2011年02期

7 胡正平;戎怡;;基于EILBP視覺描述子結(jié)合PLSA的場景分類算法[J];光電工程;2010年11期

8 黃雙萍;俞龍;衛(wèi)曉欣;;一種異質(zhì)特征融合分類算法[J];電子技術(shù)與軟件工程;2013年02期

9 付賽男;朱俊;張瑞;鄒維嘉;;基于融合特征降維的場景分類研究[J];電視技術(shù);2013年13期

10 申曉霞;張樺;高贊;薛彥兵;徐光平;;一種魯棒的基于深度數(shù)據(jù)的行為識(shí)別算法[J];光電子.激光;2013年08期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 張潔琳;林秉雄;;Gabor-SIFT:一種新的特征點(diǎn)匹配方法[A];第六屆和諧人機(jī)環(huán)境聯(lián)合學(xué)術(shù)會(huì)議（HHME2010)、第19屆全國多媒體學(xué)術(shù)會(huì)議（NCMT2010）、第6屆全國人機(jī)交互學(xué)術(shù)會(huì)議（CHCI2010）、第5屆全國普適計(jì)算學(xué)術(shù)會(huì)議（PCC2010）論文集[C];2010年

2 王晗;滕鵬;梁瑋;;使用稠密興趣點(diǎn)包的非對(duì)稱風(fēng)景圖像檢索[A];第七屆和諧人機(jī)環(huán)境聯(lián)合學(xué)術(shù)會(huì)議（HHME2011)論文集【poster】[C];2011年

3 劉林;李金屏;王真;;基于多顏色空間和累計(jì)直方圖的視頻場景分類[A];第十五屆全國圖象圖形學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2010年

4 Weihai Chen;Kai Ding;Xingming Wu;;Dimension reduction based SPM for image classification[A];第25屆中國控制與決策會(huì)議論文集[C];2013年

5 Ke Xie;Jin Wu;Wankou Yang;Changyin Sun;;K-Means Clustering Based on Density for Scene Image Classification[A];2015年中國智能自動(dòng)化學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（第一分冊(cè)）[C];2015年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 鹿瑞;自然圖像的顏色恒常性計(jì)算研究[D];北京交通大學(xué);2010年

2 江悅;場景圖像內(nèi)容表述和分類研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2010年

3 解文杰;基于中層語義表示的圖像場景分類研究[D];北京交通大學(xué);2011年

4 白明;自主移動(dòng)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃與圖像理解研究[D];大連理工大學(xué);2011年

5 鄧鶴;基于飛行昆蟲視覺機(jī)理的導(dǎo)航新方法[D];華中科技大學(xué);2011年

6 周文罡;基于局部特征的視覺上下文分析及其應(yīng)用[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年

7 魏玲;真實(shí)場景中視覺搜索的背景線索效應(yīng)[D];天津師范大學(xué);2011年

8 趙才榮;基于圖嵌入與視覺注意的特征抽取[D];南京理工大學(xué);2011年

9 黃雙萍;通用視覺目標(biāo)識(shí)別的關(guān)鍵技術(shù)研究[D];華南理工大學(xué);2011年

10 祝文駿;基于視覺皮層網(wǎng)絡(luò)的物體整體特征分析與算法研究[D];上海交通大學(xué);2011年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 袁穎;旋轉(zhuǎn)情緒面孔的倒置效應(yīng)[D];西南大學(xué);2013年

2 鐘鳴;經(jīng)驗(yàn)對(duì)面孔識(shí)別能力的影響：發(fā)展和訓(xùn)練的研究[D];浙江理工大學(xué);2014年

3 夏妮;專家化物體的N170適應(yīng)效應(yīng)：GREEBLE和甲骨文的人工學(xué)習(xí)研究[D];浙江師范大學(xué);2014年

4 朱丹丹;3-9個(gè)月嬰兒對(duì)本族和他族面孔眼動(dòng)掃描加工的發(fā)展[D];浙江理工大學(xué);2015年

，

本文編號(hào)：1161229