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电光源技术在城市夜间照明中的视觉舒适度研究

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中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 2024年第5期 53-56页

作者：黄亮董加昊王明宇淄博市产品质量检验研究院山东淄博255000

本研究关注电气照明在城市夜景美化中的实践。光谱璀璨,研究电光源色温与视觉舒适性之关系,分析城市夜晚视觉环境对感知的影响程度。本研究采用实验与问卷调查的方式进行,对LED灯与荧光灯等常用照明设备的视觉表现进行了评测。城市夜景... 详细信息

本研究关注电气照明在城市夜景美化中的实践。光谱璀璨,研究电光源色温与视觉舒适性之关系,分析城市夜晚视觉环境对感知的影响程度。本研究采用实验与问卷调查的方式进行,对LED灯与荧光灯等常用照明设备的视觉表现进行了评测。城市夜景照明视觉舒适度的提升取决于电光源的选用与布局。此外,节能环保型电光源脱颖而出,这为城市夜景照明领域提供了科学依据。

关键词：电光源技术城市夜间照明视觉舒适度光谱特性环境感知

LCD手机白场亮度和饱和度对视觉舒适度和视疲劳的影响

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液晶与显示 2022年第8期37卷 1008-1021页

作者：朱念芳屠彦王莉莉林宜东史韫杨东南大学电子科学与工程学院信息显示与可视化国际合作联合实验室江苏南京210096

以LCD手机为研究载体,采取主观打分与客观测量相结合的评价方法,通过主成分分析法对参数降维,分别探究了不同等级的白场亮度和饱和度在暗环境下对视觉舒适度和视疲劳的影响。结果表明,暗环境下LCD手机最佳白场亮度在50 cd/m^(2)左右,此... 详细信息

以LCD手机为研究载体,采取主观打分与客观测量相结合的评价方法,通过主成分分析法对参数降维,分别探究了不同等级的白场亮度和饱和度在暗环境下对视觉舒适度和视疲劳的影响。结果表明,暗环境下LCD手机最佳白场亮度在50 cd/m^(2)左右,此时带来的视觉舒适度综合最优;当饱和度调整系数低于0.7时,会引起视觉上与生理上的不舒适。同时也发现,白场亮度实验给被试带来了一定程度的视觉疲劳和身体疲劳感,而饱和度实验仅产生了视觉疲劳。

关键词：白场亮度饱和度 LCD手机视觉舒适度视疲劳

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虚拟空间动态几何畸变量化方法

激光与光电子学进展 2024年第10期61卷 154-160页

作者：彭子雄夏振平张跃渊李超超张元申苏州科技大学电子与信息工程学院苏州科技大学物理科学与技术学院

立体成像技术广泛应用于增强现实、虚拟现实和混合现实，其中的虚拟空间动态几何畸变是影响视觉舒适度的重要因素。为了更合理地量化立体成像中的虚拟空间几何畸变，本文对立体影像获取、显示，以及人眼感知过程进行了分析，模拟了其中... 详细信息

立体成像技术广泛应用于增强现实、虚拟现实和混合现实，其中的虚拟空间动态几何畸变是影响视觉舒适度的重要因素。为了更合理地量化立体成像中的虚拟空间几何畸变，本文对立体影像获取、显示，以及人眼感知过程进行了分析，模拟了其中可能产生的各类几何畸变。同时，基于虚拟空间中物体的点云数据，以先分块再聚合的思想对畸变前后的点云进行对比分析，建立了静态几何畸变量化模型。再基于静态模型与物体运动属性的融合，得到动态几何畸变量化模型。为了验证所提方法的有效性，基于6组点云设计了10种不同程度的几何畸变。结果表明，所提方法在量化虚拟空间几何畸变时有最优的指标表现，皮尔逊线性相关系数达到0.93，可以准确地反映受测者所感知到的虚拟空间几何畸变。研究内容有望为立体显示几何畸变优化与视觉舒适度提升等研究提供理论参考。

关键词：三维显示几何畸变客观量化视觉感知视觉舒适度

文本呈现方式对视觉舒适度的影响——基于人工智能与脑电协同的分析

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开放教育研究 2023年第1期29卷 70-80页

作者：翟雪松许家奇陈鑫源楚肖燕李雨珊李媛浙江大学教育学院浙江杭州310058 浙江省教育技术中心数字资源部浙江杭州310012 浙江大学外国语学院浙江杭州310058

人工智能与脑神经科学在揭示教育规律中发挥着重要作用。大量研究从理论上阐述了两者结合的价值,但少有实证研究厘清相应的技术路径和解释方式。其原因是教育场景缺少复杂脑神经数据的智能特征提取方案,以及适配的智能分类和预测模型。... 详细信息

人工智能与脑神经科学在揭示教育规律中发挥着重要作用。大量研究从理论上阐述了两者结合的价值,但少有实证研究厘清相应的技术路径和解释方式。其原因是教育场景缺少复杂脑神经数据的智能特征提取方案,以及适配的智能分类和预测模型。本研究以40名在线德语学习者的脑电数据集为样本,将60个德语句子用四种媒体表征方式呈现,基于变分模态分解和样本熵的方法分析和解释学习者不同脑功能区和波段对数字资源呈现方式对视觉舒适度影响的内在原因,并通过机器学习分类方法比较在线学习视觉舒适度的自动识别精确度,为人工智能协同脑神经创设适宜的学习环境提供了理论基础,有助于优化学习者脑电的智能特征提取和分类方法,为构建健康的在线学习环境提供评价策略。

关键词：人工智能脑神经在线学习脑电分析视觉舒适度

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乡村旅游背景下川西民居院落空间视觉舒适度研究

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乡村旅游背景下川西民居院落空间视觉舒适度研究

作者：王鹏西南交通大学

学位级别：硕士

乡村拥有丰富的景观游憩资源,具备亲近自然、缓解压力、提升体力活动水平等人群健康改善效益,成为国民节假日放松身心的重要旅游目的地,这为诸多毗邻城市近郊、具备游憩资源的乡村产业发展带来更多机遇,也对其空间营建提出更高要求。成... 详细信息

乡村拥有丰富的景观游憩资源,具备亲近自然、缓解压力、提升体力活动水平等人群健康改善效益,成为国民节假日放松身心的重要旅游目的地,这为诸多毗邻城市近郊、具备游憩资源的乡村产业发展带来更多机遇,也对其空间营建提出更高要求。成都平原是全国统筹城乡综合配套改革试验区,现已建成若干旅游型乡村示范点,对我国其它地区乡村振兴和城乡融合发展具有重大参考意义,尤其这些乡村中的川西民居院落因独有的室内外空间渗透关系而具有极高的研究价值。然而,随着旅游驱动带来的院落空间向经营场所转化,许多川西民居原有的文化内涵显现出迅速衰退和变形的趋势,在院落空间视觉环境营造上表现得尤为突出。本研究通过文献分析和广泛踏勘,选取成都市农科村、战旗村、青杠树村、竹艺村、红砂村和幸福村为重点研究区域,提炼出川西民居院落空间原型;对原住居民和外来游客展开问卷调查,探寻影响人群视觉舒适度的川西民居院落空间因子;借助“MARS+VR”技术展开视觉舒适度试验,采用SPSS软件进行多因素方差分析,深度解析提升视觉舒适度的川西民居院落空间因子组合模式。在此基础上,提出川西民居院落空间视觉舒适度提升设计的策略和模式,并以成都市青杠树村某民居为例进行设计实践运用。主要研究结论如下:(1)川西民居院落空间“原型”平面形式大多为L型;旅游发展背景下边界开敞度、植物数量、植物色彩、院内设施布置方式是居民和游客较为关注的影响视觉舒适度的川西民居院落关键环境特征因子。(2)在绿视率约为30%的川西民居院落中,“高边界开敞度—暖色调植物配置—休憩设施均匀布置”、“中边界开敞度—暖色调植物配置—休憩设施组团布置”、“低边界开敞度—冷色调植物配置—休憩设施组团布置”是视觉舒适度评价较高的关键环境特征因子组合模式。(3)提出旅游发展背景下“提升组合适配性,降低院落同质化”、“注重院落空间视觉信号,强化院落边界视觉元素”、“丰富植物色彩搭配,选定空间整体环境基调”、“关注场地游憩干扰,提升设施布局正向效应”、“充分利用环境绿量,增强空间绿化品质”等川西民居院落空间视觉舒适度提升策略。本文的实证研究成果为提升成都平原旅游型乡村川西民居院落空间的视觉舒适度提供了定性和定量的决策支持,对川西民居院落空间提升改造具有一定的现实指导意义,引导传统民居外部空间品质提升走向科学化。

关键词：川西民居院落空间视觉舒适度乡村旅游虚拟现实技术

基于不同双目颜色分配方案的立体视频视觉舒适度评价研究

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基于不同双目颜色分配方案的立体视频视觉舒适度评价研究

作者：陈丹丹云南师范大学

学位级别：硕士

随着显示器件的飞速发展,三维(3D)立体显示技术得到了广泛应用。立体显示技术主要利用空间交错(复用)和时间交错(复用)等分像技术为双眼提供两幅稍有不同的图像来产生具有深度感的三维场景。通常,彩色三维场景重现需要采集、传输和处理... 详细信息

随着显示器件的飞速发展,三维(3D)立体显示技术得到了广泛应用。立体显示技术主要利用空间交错(复用)和时间交错(复用)等分像技术为双眼提供两幅稍有不同的图像来产生具有深度感的三维场景。通常,彩色三维场景重现需要采集、传输和处理两幅彩色图像,与二维(2D)图像相比,传输和处理的信息量很大,有必要探索各种压缩和优化方法。有研究发现仅给一只眼睛呈现彩色图像,另一只眼睛呈现灰色图像,人的大脑也可将这种单彩色立体图像对融合为彩色三维场景且深度感不受影响。这种双目颜色呈现方案可极大地减少颜色冗余和所需带宽,但颜色作为显示内容的重要特征,颜色信息的减少必将影响立体显示的视觉舒适度,为确保立体内容具有可接受的视觉舒适度,如何合理的为双目分配颜色信息成为本文研究内容。针对立体视频图像序列,本文设计了多种彩色和单色图像组合方式,开展心理物理实验来测试这些不同双目颜色分配方案立体视频的视觉舒适度,探究立体显示中颜色不对称信息对立体显示视觉舒适度的影响,具体研究内容包括:(1)为了探究颜色信息压缩对视觉舒适度的影响,设计了不同的双目颜色分配方案,进而找到满足视觉舒适的颜色信息压缩比。不同的双目颜色分配方案具有不同的颜色信息压缩比,以颜色信息压缩比为自变量,对不同彩色和单色图像组合方式的立体视频开展了视觉舒适度主观评价实验,实验结果显示颜色信息压缩比对立体视频视觉舒适度具有显著性影响,立体视频视觉舒适度随着颜色信息压缩比的增大而降低。以韦伯-费希纳定律为基础,建立了一个基于颜色信息压缩比的立体视频视觉舒适度评价模型,该模型预测,当颜色信息压缩比大于2.03时,立体视频的视觉舒适度将变得不可接受。(2)研究了颜色信息压缩比为2的条件下,三种不同彩色和单色图像组合方式构成的立体视频视觉舒适度,主观评价结果表明,在相同颜色信息压缩比下,不同的双目颜色分配方案对立体视频的视觉舒适度评价有显著性影响,其中,立体视频中所有帧的左视图部分均为彩色,所有帧的右视图部分均为灰色的颜色分配方案,可有效减少视频的闪烁现象,从而获得比另外两种方案更好的视觉体验。(3)由于人的主导眼主要用于分析和定位目标物体,非主导眼主要用于处理颜色信息,基于此,本文提出将彩色图像呈现给非主导眼,灰色图像呈现给主导眼的双目颜色分配方案,并开展了基于不同主导眼人群的立体视频颜色分配方案视觉舒适度主观评价实验。实验结果表明,对于不同主导眼人群来说,将颜色信息呈现给非主导眼的方案比将颜色信息呈现给主导眼的方案具有更好的视觉舒适度,建议立体显示推广应用时,应向用户提供个体化的双目颜色呈现方案。论文针对立体显示左右眼视图给出不同的颜色分配方案,研究基于不同方案进行编码的立体视频视觉舒适度,建立了一个基于颜色信息压缩比的立体内容视觉舒适度评价模型,对了解视觉系统信息处理过程有一定科学意义,对立体显示技术的推广与应用有一定应用价值。

关键词：立体显示颜色分配颜色信息压缩比视觉舒适度主导眼

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光纤发光机织物视觉舒适度评价研究

光纤发光机织物视觉舒适度评价研究

作者：黄聃东华大学

学位级别：硕士

光纤发光机织物作为智能纺织品的重要组成部分，因其柔性、质轻、发光颜色多变的特点更多出现在夜间的文化娱乐以及商业区域，刺激人们的视觉感官，兼具装饰及时尚效果，有助于引导夜间的消费行为，推动夜经济的发展。光纤发光织物的现... 详细信息

光纤发光机织物作为智能纺织品的重要组成部分，因其柔性、质轻、发光颜色多变的特点更多出现在夜间的文化娱乐以及商业区域，刺激人们的视觉感官，兼具装饰及时尚效果，有助于引导夜间的消费行为，推动夜经济的发展。光纤发光织物的现有研究多集中在制备工艺方面，对其发光效果的研究较少。在不同的夜间应用场景中，光纤发光织物的亮度需求有所不同，不合适的发光亮度会引起视觉不适等问题，而目前研究中针对光纤发光织物亮度检测并没有规范的方法，且缺乏织物亮度与视觉舒适度关系的研究，这些均不利于光纤发光织物的开发与应用。因此，本课题重点研究不同应用场景光环境下的光纤发光机织物亮度对视觉舒适度的影响，通过构建光纤发光机织物亮度的检测技术，探究满足人们视觉舒适度的织物亮度阈值范围，为光纤发光机织物的设计开发提供理论指导。　　本文研究内容包括三部分：光纤机织物亮度测试系统的构建、光纤机织物亮度视觉舒适度评价以及不同光环境条件下光纤机织物亮度的最佳视觉舒适范围确立。本文主要通过物理测量以及主观感受相结合的方式，针对亮度这一重要的发光特性参数，研究 5 类典型夜间应用场景光环境中光纤发光机织物亮度对视觉舒适度的影响，确定了对应光环境条件下亮度特性的最佳范围，并基于视觉舒适结果对光纤发光机织物的织造工艺参数提出了建议。　　首先，光纤机织物亮度测试系统的构建。该部分标定了光纤机织物应用场景的光环境，确定了光纤机织物亮度性能的测试装置与方法，并分析了光环境对亮度检测的影响情况。由于影响光纤机织物亮度检测的因素包括织物本身以及外界光环境两部分，为确保测试系统的合理有效，通过控制变量实验分析，确定织物的光电控制、集束端口与光源耦合、织物试样尺寸以及测试区域等亮度影响因素;通过收集、整理和分析相关文献，对光纤机织物产品的夜间应用场景的光环境进行研究，用色温、照度参数标定 5 类典型夜间应用场景光环境。通过对两种亮度测试仪器进行评估对比，确定成像式亮度计作为测试仪器，对测试环境与试样进行规范，分别对织物发光亮度及均匀度，光环境下织物发光亮度比的测试方法进行梳理。在亮度检测系统构建的基础上，将改变材料与织造参数所设计的17块光纤机织物进行亮度检测，通过控制变量对客观测量结果进行分析，探究不同光环境对光纤织物亮度检测的影响，并通过验证实验检定了测试系统的有效性。　　其次，关于光纤机织物亮度的视觉舒适度评价，本文以视觉主观评价为主，在对我国目前光纤机织物产品使用现状分析的基础上，将标定的 5 类光环境，0.1-3.0cd/m2亮度范围的 8 块光纤机织物试样作为变量，将织物亮度、光环境背景亮度作为视觉舒适度的影响因素，以亮度感受和心理感受为视觉舒适度的评价指标，通过用户调研确定视觉舒适度的评分权重。在改变光环境的条件下，提取光纤机织物的客观亮度及其相关参数，评价受试者的视觉舒适度，运用语义量表结果作为评价光环境下光纤发光机织物亮度对视觉舒适性的影响方式。　　最后，通过分析利用所获得的光环境下光纤机织物视觉舒适度的数据和实验结果，结合心理物理阈值的运算定义，以亮度为评价指标，计算出 5 类光环境下光纤机织物的视觉舒适阈值，并通过SPSS软件进行曲线回归，进一步分析光纤机织物在各种光环境下的舒适亮度范围和影响趋势。本研究结果可为今后相关规范的制定和修订提供依据，并为不同应用场景下的光纤机织物设计提供参考。

关键词：光纤发光机织物视觉舒适度亮度阈值

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地下商业街绿化配置对视觉舒适度的影响研究

地下商业街绿化配置对视觉舒适度的影响研究

作者：常城中国矿业大学

学位级别：硕士

近些年在宏观政策的调控下,城市设计实践由“增速发展”转为“高质量发展”,而地下商业街作为城市建设立体化的主要产物,已经被推广到国内各个城市,并成为城市地下空间最主要的功能之一。然而,地下商业街环境不同于地上环境,人们已经习... 详细信息

近些年在宏观政策的调控下,城市设计实践由“增速发展”转为“高质量发展”,而地下商业街作为城市建设立体化的主要产物,已经被推广到国内各个城市,并成为城市地下空间最主要的功能之一。然而,地下商业街环境不同于地上环境,人们已经习惯了地上的空气、阳光、绿植等自然要素所塑造的环境,因此地下商业街就其地理位置处于一定的劣势。而绿植能唤醒人们对自然的亲近感,进而改善地下空间品质。本研究主要从地下商业街绿化配置要素切入,通过文献综述、实际调研、SD量表问卷、眼动试验、数理分析等科学方法,对地下商业街绿化配置要素进行综合研究和量化分析得出结论,并为地下商业街绿化配置设计提供设计依据。本文以30多个城市的地下商业街为研究对象,以亲自然、环境心理学以及视觉舒适度等理论为基础,探讨地下商业街绿化配置要素对视觉舒适度的关系。笔者对徐州、南京、上海、北京等城市进行了实地调研和数据采集。首先,通过实验1进行地下商业街绿化配置要素提取,主要从绿化配置平面要素、绿化配置立面要素、绿化配置整体空间影响要素三个维度展开,通过要素综合排序法和视觉认知变量与绿化配置要素数理分析两种方法,确定地下商业街绿化配置影响要素为绿视率、冠幅、冠高三个要素。其次,通过实验2开展地下商业街绿化配置影响要素量化分析,通过SD量表问卷和眼动实验,采用差异性分析、因子分析、相关性分析、散点图分析,探索视觉变量和整体满意度与绿视率、冠幅、冠高绿植空间影响要素关联性,得出各要素与整体满意度和视觉变量之间的变化趋势和最优值,最后,通过场景综合得分分析各场景眼动评价综合得分与SD问卷综合得分基本一致。研究结果表明:(1)绿视率是影响地下商业街绿化配置视觉舒适度的重要影响因素,且地下商业街绿化配置最适绿视率为10%左右。(2)地下商业街绿化配置的布置方式能够有效地改善被试者的视觉认知,其中,面状布置最能改善视觉认知。(3)地下商业街绿化配置的布置方位能够有效地改善被试者的视觉认知,其中,在视觉认知总体评价上得出中间布置>双侧布置>单侧布置。(4)研究发现眼动实验对SD问卷起到了验证作用,主要通过地下商业街绿化视觉认知因子综合得分与眼动指标因子综合得分分析,各场景视觉舒适度认知因子综合得分与各场景眼动指标综合得分基本一致。本研究从环境心理学和视觉舒适度的角度出发,通过SD问卷量表和眼动实验对地下商业街的绿化进行数理分析。探索了强相关要素的最适区间,以及各视觉认知因子之间的具体关联性和影响程度,为今后地下商业街绿化配置设计提供理论依据并填补地下空间绿化研究的空白。本论文共有图45幅,表41个,参考文献118篇

关键词：地下商业街绿化配置视觉舒适度绿视率眼动技术

寒冷地区大学校园开放空间视觉舒适度、声舒适与热舒适耦合关系探究

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寒冷地区大学校园开放空间视觉舒适度、声舒适与热舒适耦合关系探...

作者：耿宇博西北农林科技大学

学位级别：硕士

大学校园是广大学生群体日常学习生活、休闲娱乐的主要环境,其室外开放空间的舒适性直接影响了大学生们的生活质量与身心健康。人们对环境的感觉和舒适度与不同的感知因素有关,例如视觉舒适度、声舒适以及热舒适。然而研究单一感知因素... 详细信息

大学校园是广大学生群体日常学习生活、休闲娱乐的主要环境,其室外开放空间的舒适性直接影响了大学生们的生活质量与身心健康。人们对环境的感觉和舒适度与不同的感知因素有关,例如视觉舒适度、声舒适以及热舒适。然而研究单一感知因素对人类感觉或舒适度的影响难以准确地评估他们对环境的真实评价,因此有必要研究多感知因素对环境评价的综合影响。目前关于探究各感知因素的相互作用的研究较少,并且多集中在室内环境。而针对校园室外开放空间舒适度的研究只考虑了热环境、声环境等单一要素,缺乏从视听热等多个方面综合考虑视觉舒适度、声舒适、热舒适的耦合作用。考虑到以往研究的局限性和改善校园开放空间的必要性,本研究在中国寒冷地区西安的一所大学校园中选取了五处具有季相景观变化的典型视觉空间（牡丹园、校园广场、密林草地、生态游园和天井空间）以及五种常见的校园声音（音乐广播声、流水鸟鸣声、清风虫鸣声、人群喧闹声和机器施工声）,在秋冬春夏四个季节共安排418名志愿者在随机组合的视听环境下完成主观感觉问卷,同时测量现场的气象参数并采用通用热气候指数（Universal Thermal Climate Index,UTCI）作为评价热环境的热指标。结果表明:（1）声音类型（Sound Type,STP）对主观热舒适投票（Thermal Comfort Vote,TCV）影响显著（p＜0.05）:音乐广播声有利于提升人们的TCV。主观声舒适投票（Acoustic Comfort Vote,ACV）对主观热感觉投票（Thermal Sensation Vote,TSV）和TCV影响显著（p＜0.05）:在“中等热应激”下,舒适的声环境有利于减小人们的TSV并增加主观TCV。（2）UTCI对ACV影响显著（p＜0.05）:音乐广播声、清风虫鸣声和机器施工声的ACV随UTCI增加而减小。TCV对主观声感觉投票（Acoustic Sensation Vote,ASV）和ACV的影响均显著（p＜0.05）:人们在TCV=2和-2时会感到人群喧闹声、机器施工声和清风虫鸣声更加吵闹。（3）光照强度（Illuminance intensity,LUX）对秋夏两季的TSV和四个季节的TCV影响显著（p＜0.05）:在“无热应激”和“中等热应激”时,TSV随LUX增加而增加。主观视觉舒适度投票（Visual Comfort Vote,VCV）对TCV影响显著（p＜0.05）:在“强热应激”时,不同VCV之间的TCV无明显差异。（4）UTCI对主观光感觉投票（Sunlight Sensation Vote,SSV）影响显著（p＜0.05）:当光照强度级别为“适中”和“较亮”时,热中性条件下的亮度被感知得更暗。TCV对冬夏两季的SSV和一年四季的VCV影响显著（p＜0.05）:在所有光照强度级别下,VCV与TCV呈正相关。研究结果能够为营建舒适的校园开放空间环境提供理论依据和技术指导。

关键词：视觉舒适度声舒适室外热舒适耦合关系校园开放空间