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意识问题的实证分析——以双目竞争实验为例

学理论 2016年第6期 78-80页

作者：张亚玲山西大学科学技术哲学研究中心

意识问题作为当代认知神经科学哲学研究中的一个重要议题,在近年来受到了越来越多研究者的关注并取得了丰硕的成果。在意识的实证研究中,双目竞争实验占有不容忽视的地位。探讨双目竞争实验对意识问题的解释进路、双目竞争实验对意识临... 详细信息

意识问题作为当代认知神经科学哲学研究中的一个重要议题,在近年来受到了越来越多研究者的关注并取得了丰硕的成果。在意识的实证研究中,双目竞争实验占有不容忽视的地位。探讨双目竞争实验对意识问题的解释进路、双目竞争实验对意识临床病症的解释方案,并在此基础上,分析了双目竞争实验对意识问题和对神经科学哲学的研究意义,并指出了双目竞争实验未来发展之趋向。

关键词：意识双目竞争实证分析神经科学哲学

基于双目融合与竞争的无参考立体图像质量评价方法

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同方期刊数据库

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宁波大学学报（理工版） 2016年第4期29卷 50-55页

作者：何美伶郁梅宁波大学信息科学与工程学院浙江宁波315211 南京大学计算机软件新技术国家重点实验室江苏南京210093

根据人眼对立体图像的感知过程,提出了一种基于双目融合和竞争特性的无参考立体图像质量评价方法.首先将左右视点图像进行融合,对得到的独眼图进行Gabor特征提取;然后对左右视点图像的绝对差值图提取特征;最后将独眼图特征和绝对差值图... 详细信息

根据人眼对立体图像的感知过程,提出了一种基于双目融合和竞争特性的无参考立体图像质量评价方法.首先将左右视点图像进行融合,对得到的独眼图进行Gabor特征提取;然后对左右视点图像的绝对差值图提取特征;最后将独眼图特征和绝对差值图特征融合得到立体图像特征集,通过支持向量回归预测得到客观值.采用该方法对LIVE立体图像数据库进行评价,Pearson线性相关系数(PLCC)和Spearman等级相关系数(SROCC)均在0.94左右,优于其他参与对比的质量评价方法.表明该方法符合人眼视觉特性,能够很好地描述人眼感知特性.

关键词：立体图像质量评价无参考图像质量评价双目融合双目竞争独眼图

基于三维感知的立体虚拟视点图像质量评价方法

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光电子．激光 2018年第8期29卷 893-902页

作者：汤锐彬陈芬彭宗举宁波大学信息科学与工程学院浙江宁波315211

为了评价立体虚拟视点图像的质量,提出了一种基于三维感知的客观评价方法。综合考虑了立体虚拟视点图像两大最主要失真类型:单视点绘制失真和立体视点不匹配失真。针对单视点绘制失真,先提取当前视点失真图与无失真图的差异性区域,再针... 详细信息

为了评价立体虚拟视点图像的质量,提出了一种基于三维感知的客观评价方法。综合考虑了立体虚拟视点图像两大最主要失真类型:单视点绘制失真和立体视点不匹配失真。针对单视点绘制失真,先提取当前视点失真图与无失真图的差异性区域,再针对该差异性区域计算平均结构相似度(MSSIM),最后将左右视点平均池化作为单目纹理特征值;针对立体视点不匹配失真,先对左右视点失真图分别进行视差映射,再提取映射图与该视点失真图的差异区域作为双目不匹配区域,然后针对不匹配区域计算MSSIM值,最后将左右视点平均池化作为双目竞争特征值;最终将两个特征值幂次融合,作为最终的立体虚拟视点图像质量评价客观指标。实验结果表明本方法有效匹配主观打分的DMOS值,皮尔森线性相关系数和斯皮尔曼秩相关系数分别为0.911和0.900,正确反映了立体虚拟视点图像质量。

关键词：虚拟视点立体图像质量评价单目纹理双目竞争

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双目光学透视式头盔显示器的实验研究

光电工程 2010年第5期37卷 139-143页

作者：高伟清周仕娥吕国强合肥工业大学光电技术研究院特种显示技术教育部重点实验室合肥230009 合肥工业大学仪器科学与光电工程学院合肥230009

采用分立元件研制双目光学透视式头盔显示器,对双目透视式头盔显示中的关键问题进行实验研究。用偏振分光棱镜作为组合镜,通过理论分析,发现图像源和外界环境的亮度随偏振片方位角呈余弦变化规律,并通过调整偏振片使头盔显示器的图像与... 详细信息

采用分立元件研制双目光学透视式头盔显示器,对双目透视式头盔显示中的关键问题进行实验研究。用偏振分光棱镜作为组合镜,通过理论分析,发现图像源和外界环境的亮度随偏振片方位角呈余弦变化规律,并通过调整偏振片使头盔显示器的图像与外界环境达到最佳融合状态。调查研究了头盔显示器双目重叠范围的改变对视觉效果的影响,数据结果显示,双目重叠范围为单目视场的33~50%时效果最佳。最后根据视差原理编程制作立体图像对,分别显示于头盔显示器的左右眼,实现立体显示。

关键词：头盔显示增强现实双目竞争立体显示

基于双目融合卷积神经网络的立体图像质量评价方法研究

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基于双目融合卷积神经网络的立体图像质量评价方法研究

作者：王明毅天津大学

学位级别：硕士

立体图像能够给人们带来沉浸式的观看体验,但在其采集、传输、显示等过程中不可避免的会引入噪声,从而产生不同程度的图像降质,影响观看者的视觉感受。因此,如何构建合理且高效的方法对所获取的立体图像质量进行评判,以提高视觉感受,显... 详细信息

立体图像能够给人们带来沉浸式的观看体验,但在其采集、传输、显示等过程中不可避免的会引入噪声,从而产生不同程度的图像降质,影响观看者的视觉感受。因此,如何构建合理且高效的方法对所获取的立体图像质量进行评判,以提高视觉感受,显得尤为重要。同时,好的立体图像质量评价方法还能够为立体成像各种技术的优化提供指导。由于立体图像质量主观评价方法的实时性与可操作性受限,因此,建立一种立体图像质量的客观评价模型成为该领域的研究热点。论文主要基于卷积神经网络完成评价算法的搭建,并通过对图像或特征进行融合来模拟人眼对信息的处理机制,所完成的三个工作如下所述。首先,论文提出基于融合图像与多尺度特征融合网络的立体图像质量评价方法。先对左视点与右视点进行融合,然后将单幅融合图像作为网络模型的输入。模型采用不同大小的卷积核完成多尺度特征的提取与融合,并采用数据批量标准化与投影权值标准化提升网络性能。其次,为了更好地模拟人眼视觉系统中的双目融合,论文搭建信息互换融合网络来完成立体图像质量评价,将左、右视点分别作为网络两支路的输入。模型设计了多个信息互换单元,通过互换两个支路的部分特征,来实现双目信息融合。在网络的末尾采用互换模块,进一步融合两支路的特征。另外,模型引入去相关的数据批量标准化实现精度的提升。最后,论文提出基于多层次融合网络的立体图像质量评价方法,网络的输入为左、右视点。在网络的多个层级中,对两个支路的特征进行通道连接来模拟双目融合,并引入压缩激励模块对特征进行重标定,从而模拟双目竞争。在将特征映射到质量分数空间时,除了逐级提取到的局部特征,网络采用全局特征作为信息补偿,进一步提升评价方法的准确性。论文采用LIVE3D phase-I、LIVE3D phase-II数据库验证评价方法的性能。结果表明,论文所提方法取得了较好的结果,与人眼主观感受具有较高的一致性。

关键词：立体图像质量评价卷积神经网络双目融合双目竞争

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同方学位论文库

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非对称失真三维视频质量评价研究

非对称失真三维视频质量评价研究

作者：眭相杰江西财经大学

学位级别：硕士

随着计算机成像技术的迅速发展以及信息传播媒介日益多元化,三维视频逐渐成为人们生活中重要的多媒体应用形式。三维视频数据量远高于传统的二维视频,如何在海量的三维视频数据与有限的网络传输资源中获得平衡,以较少的网络带宽获得更... 详细信息

随着计算机成像技术的迅速发展以及信息传播媒介日益多元化,三维视频逐渐成为人们生活中重要的多媒体应用形式。三维视频数据量远高于传统的二维视频,如何在海量的三维视频数据与有限的网络传输资源中获得平衡,以较少的网络带宽获得更好的用户体验,是推进三维视频产业化发展的关键。因此,针对三维视频质量评估的研究具有重要实际意义。人类视觉系统感知三维视频是一个复杂的过程,用户的主观感受质量不仅与三维视频内容本身有关,还与双目竞争等人类视觉感知机理有关。特别地,在三维视频的左右视图存在非对称失真的情况下,尤为容易引发双目竞争现象,从而造成用户主观感受质量的偏差。因此,面向非对称失真三维视频的感知质量评价极具挑战性。现有的主流三维视频图像质量评价模型均无法很好地预测非对称失真三维视频视觉质量。此外,针对非对称失真三维视频评价的研究目前还比较匮乏。基于上述问题,本文针对非对称失真三维视频开展了视觉质量评价研究。具体研究内容如下:（1）基于两阶段质量加权方法的非对称失真三维视频质量评价模型。为解决现有非对称三维视频质量评价模型均未考虑视频时域信息的问题,本文提出了一种基于两阶段的质量加权的非对称失真三维视频质量评价模型,同时考虑到了三维视频的空间和时域信息。第一阶段质量加权为单视图视频质量加权方法,旨在提取有效的视频图像层级的空间和时序视觉特征,并作为权重因子融合单视图视频的空间和时域失真获得单视图视频最终视觉质量,以模拟人类视觉系统对不同视觉刺激的感知差异。第二阶段质量加权为左视图和右视图视频质量的质量加权方法,旨在提取有效的视频层级的空间和时序视觉特征建立时域双目竞争模型,进而自适应地量化单视图在双目竞争中的优势,以融合左视图和右视图视频质量分数,获得三维视频最终视觉质量分数。（2）基于运动变化的非对称失真三维视频质量评价模型。为拓展上述模型使其更适用于运动类型多样等场景复杂的三维视频质量评估,本文提出了一种基于运动变化的非对称失真三维视频质量评价模型。相关视觉感知研究表明,人类视觉系统对运动物体的感知可能降低其对背景区域细节结构的敏感度。为模拟这种视觉特性,本文首先通过变异系数判断三维视频连续帧中的运动类型,然后针对不同运动类型设计感知视觉信息量化方法。最后,将单视图视频的感知视觉信息量作为左视图视频和右视图视频质量融合的加权因子,以计算三维视频最终视觉质量分数。

关键词：三维视频质量评价非对称失真双目竞争质量加权方法

基于双目视觉特性分析的立体图像质量评价研究

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基于双目视觉特性分析的立体图像质量评价研究

作者：赵杨浙江大学

学位级别：硕士

随着近年来高质量3D图像需求的日益增长,立体图像质量评价(Stereoscopic Image Quality Assessment,SIQA)成为了现代图像处理技术中的重要研究领域,但人类视觉系统(Human Visual System,HVS)的复杂性给相关研究带来了大量技术障碍。双... 详细信息

随着近年来高质量3D图像需求的日益增长,立体图像质量评价(Stereoscopic Image Quality Assessment,SIQA)成为了现代图像处理技术中的重要研究领域,但人类视觉系统(Human Visual System,HVS)的复杂性给相关研究带来了大量技术障碍。双目视觉不是双眼视觉信息的简单叠加,其形成过程伴随着许多附加效应。例如,双目竞争现象会使左右视图内容不同引发注意力不均衡分配、立体场景会给观察者的主观视觉感受带来不适等,这些都可能对图像的质量感知结果产生影响。因为人类主观地进行图像质量评价费事费力且可重复性差,所以设计客观算法使其尽量与人类的主观评价结果相一致,是SIQA的主要研究内容。本文基于HVS双目视觉的感知特性,对SIQA算法进行了深入研究,主要提出了:(1)一种基于视觉系统层次结构的全参考SIQA方法依据HVS不同层次对图像质量感知的影响的研究,本文提出了一种运行过程依赖参考图像信息的SIQA方法。该方法基于并行提取和量化HVS关注的不同层次的图像特征并映射为图像质量评价结果的策略;同时,在像素尺度上考虑了双目竞争带来的影响以确保其对立体图像的针对性。公知数据库上的实验结果表明,与具有代表性的同类型方法相比,该方法与人类的主观评价有更好的一致性,且对不同失真类型的图像表现出了更稳定的性能。(2)一种考虑双目竞争和舒适度的无参考SIQA评价方法为了克服算法执行过程对参考图像的依赖,本文也提出了一种无参考立体图像质量评价方法。基于自适应图像分割结果,该方法在多个尺度上进行特征提取与量化,并映射成图像质量指标。并且,该方法在不同尺度上衡量双目竞争和双目视觉舒适度等双目效应造成的影响,同时利用视觉显著性模型的辅助进一步提高算法性能。公知数据库中的实验结果表明,该算法不仅与现有的无参考立体图像质量评价方法相比在准确性和稳定性方面具有优越性,而且与现有全参考算法相比也很有竞争力。

关键词：图像质量评价立体图像人类视觉系统双目竞争视觉舒适度

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全景图像感知质量评价研究

全景图像感知质量评价研究

作者：许家华中国科学技术大学

学位级别：硕士

近年来,由于虚拟现实与5G技术的发展,全景内容逐步进入到普通人的生活之中。全景图像因其可以为用户展现360°× 180°的球面场景,提供很强的沉浸式感受,受到了生产商与消费者的青睐。但是由于拍摄系统、传输带宽、显示设备等的限制,以... 详细信息

近年来,由于虚拟现实与5G技术的发展,全景内容逐步进入到普通人的生活之中。全景图像因其可以为用户展现360°× 180°的球面场景,提供很强的沉浸式感受,受到了生产商与消费者的青睐。但是由于拍摄系统、传输带宽、显示设备等的限制,以及采集、压缩、传输、重建、显示过程中不可避免的失真,部分全景图像的主观感知质量往往无法令人满意。因此,对全景图像感知质量进行深入研究,可以有效指导全景采集设备、图像处理系统的优化,并监控全景内容的质量以最大化用户体验。区别于传统图像和视频,全景内容可以为消费者提供可随意切换的视窗以及可覆盖球面场景的更大视野,但其所包含的投影变形、视野范围等问题,使得对于全景图像的客观质量评价更加充满挑战。现有全景图像质量评价算法多数仅将普通质量评价算法拓展为全景版本,很少考虑全景内容的特性,对于感知质量预测的准确性不高。此外,对于立体格式的全景图像质量评价相对匮乏,除了考虑图像质量外,深度质量、舒适度等也是影响立体全景图像用户体验的因素。首先,本文分析了人类观察全景图像的过程,建立空间视窗图,提出了基于图卷积网络的无参考全景图像质量模型。其次,本文建立了首个立体全景图像质量评价数据集用于指导立体全景图像质量评价算法的设计并给不同算法提供比较基准。最后,本文结合人眼双目视觉以及全景图像特性,提出了全参考立体全景图像质量和整体体验质量评价模型。本文主要工作如下:（1）受到全景图像浏览打分过程以及人眼视觉特性的启发,本文首次提出了一个视窗图卷积网络VGCN用于普通全景图像的无参考质量评价。该模型分为局部与全局两个分支,分别模拟视窗信息传递聚合过程以及人脑重构场景过程。在局部分支中,选取高概率可见视窗构建空间视窗图,并通过图卷积捕获各节点信息交互。全局分支中,采用双线性网络分别衡量合成失真与真实失真。公开数据集上的性能验证了该模型的有效性及泛化性。（2）由于人类是多媒体内容的最终接收者,为了深入分析影响立体全景图像质量的关键因素,采集真实有效的主观实验数据是必要的。因此,本文建立了首个立体全景图像主观质量评价数据集SOLID。该数据集的6个原始内容来自于Facebook Surround 360系统采集,在经过预处理后,通过调节不同的视差参数（零视差、中等视差、大视差）,并引入不同的失真类型（JPEG压缩失真、BPG压缩失真）以及失真等级,共生成了 276张测试图像。本文利用头戴显示器进行主观实验,评定三个维度的质量,分别为图像质量、深度质量和整体体验质量。实验结束后,对主观实验数据进行分析,可以发现图像质量主要受压缩参数影响,深度质量主要受视差参数影响,影响整体体验质量的主要因素为图像质量。（3）主观实验的高成本与低效率导致其在实际应用中并不可取,因此,为了实现自动化预测立体全景图像的感知质量,本文通过分析立体全景图像特性,分别提出了全参考图像质量评价模型SOIQE和全参考整体体验质量评价模型MVPM。SOIQE模型以双目视觉特性及全景图像投影变形为出发点,设计了双目竞争模块与多视融合模块。双目竞争模块中通过预测编码理论计算先验和似然以得到左右视竞争优势,多视融合模块中利用内容权重和位置权重对多个视窗质量进行加权。MVPM模型大体框架与SOIQE模型类似,通过进一步融入深度特征,提升了其对于整体体验质量预测的准确性。自建SOLID数据集及其他公开数据集上的性能证明了 SOIQE与MVPM模型的有效性。

关键词：全景图像立体全景图像感知质量数据集图卷积双目竞争