眨眼特征與顏色不對(duì)稱立體圖像視覺舒適度的相關(guān)性分析

張鎧鴻，陳載清，陳建兵，黃小喬，邰永航，石俊生

(1.云南師范大學(xué) 信息學(xué)院，云南 昆明 650500;2.云南省光電信息技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，云南 昆明 650500;3.云南師范大學(xué) 網(wǎng)絡(luò)與信息中心，云南 昆明 650500)

立體顯示技術(shù)作為能夠提供更加真實(shí)立體視覺體驗(yàn)的新一代顯示技術(shù)，已廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域，具有很大的市場(chǎng)前景，是未來(lái)顯示技術(shù)的主要發(fā)展方向[1-3].由于成年人左右眼的分布大約有 65 mm 的水平距離，使得被觀測(cè)對(duì)象投射到左右視網(wǎng)膜上的圖像具有輕微的差異，人眼視覺系統(tǒng)因此感知到立體感，這一視覺差異被稱為雙目視差(binocular).當(dāng)前的立體顯示技術(shù)主要通過(guò)分像技術(shù)向觀看者的左右眼分別提供具有輕微差異的視差圖像來(lái)產(chǎn)生立體感，但是這一過(guò)程極易造成視覺不舒適[4].

視覺不舒適一直被認(rèn)為是阻礙立體顯示發(fā)展和應(yīng)用的關(guān)鍵問(wèn)題[1,5].目前的立體顯示技術(shù)在立體圖像采集、制作、編碼、傳輸及顯示各過(guò)程中極易生成雙目不對(duì)稱信息[2]，從而導(dǎo)致立體顯示觀看視覺不舒適.不舒適的雙目不對(duì)稱信息主要包括形狀的不對(duì)稱、亮度的不對(duì)稱與顏色的不對(duì)稱[6].其中，立體圖像的顏色信息作為左右視圖的重要匹配線索，當(dāng)左右圖像顏色失真或不對(duì)稱時(shí)，就不再是穩(wěn)定線索，現(xiàn)實(shí)感知中的顏色一致性假設(shè)也不再有效，這加劇了觀看立體內(nèi)容時(shí)的視覺不舒適[7].在先前的研究中通過(guò)主觀評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)，得到了顏色不對(duì)稱立體圖像的視覺舒適度的主觀評(píng)分，經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)分析后發(fā)現(xiàn)隨著左右圖像色調(diào)不對(duì)稱等級(jí)的逐漸增大，立體圖像的視覺不適感隨之加強(qiáng)，當(dāng)左右視圖的平均色調(diào)不對(duì)稱等級(jí)達(dá)到76°時(shí)，觀看者將感覺到視覺不舒適[8-9].

文中將基于眼動(dòng)生理指標(biāo)研究顏色不對(duì)稱立體圖像視覺舒適度的客觀評(píng)價(jià)方法.對(duì)于立體圖像視覺舒適度的評(píng)價(jià)，Qi等[10]通過(guò)提取立體圖像的方向梯度直方圖及局部紋理特征來(lái)表示雙目的不對(duì)稱性，并建立客觀模型對(duì)視覺舒適度進(jìn)行預(yù)測(cè)，另外Chang等[11]提出了一種基于膨脹卷積來(lái)模擬人眼視覺的多尺度特性評(píng)價(jià)方法評(píng)價(jià)立體圖像的質(zhì)量.文中試圖使用眼動(dòng)數(shù)據(jù)中的眨眼數(shù)據(jù)來(lái)對(duì)顏色不對(duì)稱立體圖像進(jìn)行視覺舒適度客觀評(píng)價(jià).設(shè)計(jì)了一個(gè)立體顯示下的眼球追蹤實(shí)驗(yàn)，通過(guò)眼動(dòng)儀記錄了人眼觀看不同等級(jí)顏色不對(duì)稱立體圖像時(shí)的人眼視覺特征，包括眨眼，注視，掃視，瞳孔直徑等數(shù)據(jù).其中眨眼是關(guān)閉和打開眼瞼的基本功能，有多種肌肉分布在眼睛周圍控制眨眼的反射，負(fù)責(zé)濕潤(rùn)眼睛和防止刺激.眨眼機(jī)制可能受到視覺刺激、眼睛損傷、藥物和疾病的影響[12-13].Kim等[14-15]通過(guò)記錄觀看立體視頻時(shí)的眨眼頻率和眨眼持續(xù)時(shí)間等眨眼特征用于評(píng)估觀看立體視頻的時(shí)間與視覺舒適度的關(guān)系.研究發(fā)現(xiàn)隨著觀看立體內(nèi)容的時(shí)間的增加，眨眼的頻率變高，眨眼持續(xù)時(shí)間增長(zhǎng)，視覺舒適感降低.Iana等[16]與Kim做了相似的研究， Iana得出了眨眼特征不僅與觀看立體視頻的時(shí)間有關(guān)，也與立體視頻的內(nèi)容有關(guān)，即立體視頻內(nèi)容的類型、亮度、顏色等會(huì)影響眨眼行為.因此，假設(shè)被試者在觀看顏色色調(diào)不對(duì)稱立體圖像時(shí)的眨眼持續(xù)時(shí)間以及眨眼次數(shù)與視覺舒適度具有相關(guān)性.與Kim和Iana的研究不同的是，為了驗(yàn)證上述猜想，運(yùn)用了一種主觀評(píng)價(jià)與眼球追蹤實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)方法，并且將刺激呈現(xiàn)的時(shí)間控制在 10 s 這一較短時(shí)間，試圖消除觀看顏色不對(duì)稱立體圖像時(shí)，時(shí)間這一因素對(duì)視覺舒適度的影響，以得到更加可靠、穩(wěn)定的實(shí)驗(yàn)結(jié)論.

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境及設(shè)備

根據(jù)國(guó)際電信聯(lián)盟標(biāo)準(zhǔn)[17]，實(shí)驗(yàn)全程在暗室中進(jìn)行，在實(shí)驗(yàn)開始前，顯示器及配套設(shè)備開機(jī) 2 h 進(jìn)行預(yù)熱.主要實(shí)驗(yàn)設(shè)備為:

1) 立體顯示平臺(tái) 立體顯示平臺(tái)是一臺(tái)可分別為左右眼呈現(xiàn)不同視圖的臺(tái)式計(jì)算機(jī)，它的配置為英特爾 3.6 Ghz I7-7700 CPU、8G內(nèi)存，顯卡為NVIDIA Geforce GTX1080，包括一臺(tái)23英寸三星S23A950D立體顯示器(1 920×1 080 分辨率、120 Hz 刷新頻率)和一副三星主動(dòng)式立體眼鏡.

2) 眼動(dòng)儀 為了保證實(shí)驗(yàn)中記錄的眼動(dòng)數(shù)據(jù)的精確性，采用由SR-Research公司出產(chǎn)的EyeLink 1000 Plus視頻眼動(dòng)儀，其核心部件包括主機(jī)、紅外高速圖像采集端和安裝支架.主機(jī)的功能是分析和記錄雙眼眼動(dòng)數(shù)據(jù)，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接，以高達(dá) 2 000 Hz 的速度將眼動(dòng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)輸出到其他設(shè)備.該眼動(dòng)儀不用在頭部佩戴其他電子設(shè)備，能使被試者處于自然觀看狀態(tài)，并且能夠同時(shí)追蹤2只眼睛，從而對(duì)于捕捉眼部運(yùn)動(dòng)具有更好的魯棒性，即使一只眼睛無(wú)法被眼睛跟蹤器所獲取，跟蹤也能繼續(xù).

1.2 被試者

招募了20名云南師范大學(xué)健康學(xué)生作為被試者(12名男性，8名女性)，被試者的年齡在22歲到30歲之間，其中13名戴眼鏡，7名不戴眼鏡，被試者矯正視力均在1.0以上，且具有正常色覺和立體視覺，無(wú)屈光不正，無(wú)弱視斜視等眼科疾病.被試者均簽署了實(shí)驗(yàn)知情同意書，試驗(yàn)符合《赫爾辛基宣言》規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)[18].

1.3 顏色不對(duì)稱立體圖像刺激

刺激內(nèi)容采用先前研究中所創(chuàng)建的3D圖像數(shù)據(jù)庫(kù)[19]，其中包含6幅分辨率為 1 920×1 080 像素的原始立體圖像作為顏色對(duì)稱參考圖像，每幅原始圖像又在CIELAB顏色空間下生成9個(gè)不同級(jí)別的色調(diào)不對(duì)稱立體圖像.原始參考圖像可區(qū)分為2種類型，一類為使用3D數(shù)碼相機(jī)拍攝的3幅自然圖像，另一類是從NVIDIA 3D圖像庫(kù)中選擇的3幅計(jì)算機(jī)生成圖像.因此，該3D圖像數(shù)據(jù)庫(kù)中總共有60幅立體圖像，包括54幅色調(diào)不對(duì)稱圖像和6幅參考圖像.相關(guān)資源代碼和補(bǔ)充材料可前往https://www.researchgate.net/publication/339439218_Hue-asymmetry_stereoscopic_image_database下載查看.

1.4 實(shí)驗(yàn)過(guò)程

1.4.1 主觀實(shí)驗(yàn)

如圖1所示，實(shí)驗(yàn)過(guò)程為被試者呈現(xiàn)的立體圖像包括一個(gè)參考序列(S1)，其左右眼視圖為顏色對(duì)稱的圖像對(duì)，持續(xù) 10 s，一個(gè)測(cè)試序列(S3)，即左右眼視圖為顏色不對(duì)稱的圖像對(duì)，持續(xù) 10 s，在測(cè)試序列到來(lái)之前設(shè)置一個(gè)中灰圖像序列(S2)，測(cè)試序列結(jié)束以后也會(huì)設(shè)置一個(gè)中灰圖像序列(S4)，均持續(xù) 3 s，目的是為了保證被試者的雙眼得到足夠的休息并消除觀看圖像后對(duì)眼睛的影響.每次測(cè)試過(guò)程時(shí)間持續(xù) 26 s，一共進(jìn)行54次測(cè)試.為了避免長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)驗(yàn)導(dǎo)致被試者眼部疲勞從而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，每次測(cè)試之前均保證被試者的眼睛在得到足夠的休息之后再進(jìn)行下一次測(cè)試.

圖1 包含10個(gè)顏色色調(diào)不對(duì)稱等級(jí)的立體刺激圖像

圖2 實(shí)驗(yàn)流程圖

立體圖像的視覺舒適度貫穿于整個(gè)視覺感知過(guò)程，在進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，視覺舒適度作為一種主觀感受，目前還沒(méi)有相應(yīng)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，有的研究人員傾向于使用類似圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)的方法定制的舒適度量表來(lái)代替.為了測(cè)量顏色不對(duì)稱立體圖像的視覺舒適度，采用雙刺激損傷量表(DSIS)的修正版本對(duì)前述立體圖像庫(kù)進(jìn)行了視覺舒適度主觀評(píng)價(jià)，如表1，量表分為5級(jí)(5：未感覺到色調(diào)變化，且視覺舒適；4：感覺到色調(diào)變化，但視覺舒適；3：感覺到視覺輕微不適，影響觀看；2：感覺到視覺不舒適，有頭暈、眼花等癥狀；1：感覺到嚴(yán)重視覺不舒適)[20].雙刺激損傷量表法作為一種代替方法，可以在觀看不同級(jí)別的色調(diào)不對(duì)稱立體圖像時(shí)得出更為可靠的結(jié)果.

由此得到了不同色調(diào)不對(duì)稱等級(jí)下立體圖像對(duì)應(yīng)的視覺舒適度主觀評(píng)分，并計(jì)算出每一幅顏色色調(diào)不對(duì)稱立體圖像的平均分?jǐn)?shù)VCA(visual comfort assessments)：

(1)

其中A表示視覺舒適度主觀評(píng)分，i表示被試者，h表示立體圖像顏色色調(diào)不對(duì)稱等級(jí)，j表示對(duì)應(yīng)的圖像，t表示實(shí)驗(yàn)次數(shù)，N表示被試者總?cè)藬?shù).

1.4.2 眼球追蹤實(shí)驗(yàn)

依照主觀評(píng)價(jià)的過(guò)程，眼球追蹤實(shí)驗(yàn)過(guò)程設(shè)計(jì)如下：

1) 所有參與者的客觀實(shí)驗(yàn)都在避免了高強(qiáng)度用眼的情況下進(jìn)行，以消除被試者因?yàn)檠劬Ρ旧淼牟贿m對(duì)實(shí)驗(yàn)造成影響；

2) 根據(jù)眼動(dòng)儀手冊(cè)，實(shí)驗(yàn)的每一部分都從校準(zhǔn)程序開始，一次測(cè)試由一系列色調(diào)不對(duì)稱立體圖像對(duì)d1，d2，d2，…，dn組成，差異的排序被隨機(jī)化，以避免學(xué)習(xí)效應(yīng)；

3) 每次測(cè)試，刺激的呈現(xiàn)方式與主觀評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)保持一致.

2 結(jié)果與討論

2.1 數(shù)據(jù)分析

主觀實(shí)驗(yàn)參與者對(duì)不同顏色色調(diào)不對(duì)稱等級(jí)的立體圖像視覺舒適度評(píng)分結(jié)果如圖3所示，隨著色調(diào)差異的增大，立體圖像視覺舒適度降低，這個(gè)結(jié)果和先前的研究結(jié)論相符[11].

圖3 視覺舒適度主觀評(píng)分分布圖

采集眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中S1和S3序列中眨眼持續(xù)時(shí)間以及眨眼次數(shù)數(shù)據(jù)作為分析對(duì)象.并對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行滑動(dòng)濾波處理，將處理之后的眨眼持續(xù)時(shí)間以及眨眼次數(shù)取平均值作為每名被試者在觀看顏色色調(diào)不對(duì)稱的立體圖像時(shí)對(duì)應(yīng)的平均眨眼持續(xù)時(shí)間以及平均眨眼次數(shù)，所有被試者的平均眨眼持續(xù)時(shí)間以及平均眨眼次數(shù)分布如圖4所示.

從圖4(a)中可以看出，在立體圖像顏色色調(diào)不對(duì)稱等級(jí)從20°增加到100°的過(guò)程中，隨著色調(diào)不對(duì)稱等級(jí)的增加，被試者的平均注視持續(xù)時(shí)間不斷變長(zhǎng)，但是當(dāng)立體圖像顏色色調(diào)不對(duì)稱等級(jí)大于100°時(shí)，隨著色調(diào)不對(duì)稱等級(jí)的增加，被試者的平均注視持續(xù)時(shí)間不斷降低.圖4(b)顯示平均眨眼次數(shù)隨著立體圖像顏色色調(diào)不對(duì)稱等級(jí)的增加而增加.

(a)平均眨眼持續(xù)時(shí)間 (b)平均眨眼次數(shù)圖4 被試者眨眼數(shù)據(jù)分布圖

2.2 眨眼持續(xù)時(shí)間以及眨眼次數(shù)與視覺舒適度的相關(guān)性分析

為了進(jìn)一步研究平均眨眼持續(xù)時(shí)間以及平均眨眼次數(shù)指標(biāo)與視覺舒適度的相關(guān)性，對(duì)不同顏色色調(diào)不對(duì)稱水平下的平均眨眼持續(xù)時(shí)間以及平均眨眼次數(shù)與主觀實(shí)驗(yàn)中得到的舒適度評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)VCA根據(jù)皮爾斯公式進(jìn)行相關(guān)性分析：

(2)

圖5 平均眨眼次數(shù)與視覺舒適度分?jǐn)?shù)相關(guān)性分析

另外性別的不同以及是否佩戴眼鏡對(duì)平均眨眼次數(shù)的變化產(chǎn)生的影響也需要進(jìn)一步的分析，將被試者的平均眨眼次數(shù)指標(biāo)按照男女，以及是否佩戴眼鏡分組，并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析比較，結(jié)果如圖6所示.并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析，如表2所示.

(a)性別 (b)是否戴眼鏡圖6 眨眼數(shù)據(jù)分組對(duì)比

根據(jù)圖6可以看出不同性別的被試者以及被試者是否配戴眼鏡在觀看色調(diào)不對(duì)稱立體圖像時(shí)的平均眨眼次數(shù)的變化趨勢(shì)均與整體數(shù)據(jù)保持一致，且在觀看同一色調(diào)不對(duì)稱等級(jí)的立體圖像時(shí)的平均眨眼次數(shù)沒(méi)有顯著性區(qū)別，表2所列的方差分析的結(jié)果也顯示出p值均接近1，由此可以得出結(jié)論，被試者的性別以及是否佩戴眼鏡并不會(huì)對(duì)文中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響，平均眨眼次數(shù)與顏色色調(diào)不對(duì)稱立體圖像視覺舒適度的相關(guān)性研究具有普適性.

文中對(duì)不同顏色色調(diào)不對(duì)稱水平下的平均眨眼次數(shù)進(jìn)行方差分析(ANOVA)，方差分析結(jié)果顯示不同色調(diào)不對(duì)稱等級(jí)下平均眨眼次數(shù)F=42.776 4，p<=0.05，說(shuō)明其在0.05水平下，總體均值是顯著不同的,即立體圖像顏色色調(diào)不對(duì)稱的等級(jí)差異對(duì)視覺舒適度有影響，同時(shí)也導(dǎo)致觀看色調(diào)不對(duì)稱立體圖像時(shí)的平均眨眼次數(shù)顯著變化.圖7給出了觀看不同色調(diào)不對(duì)稱等級(jí)立體圖像時(shí)的視覺舒適度評(píng)分(VCA)和平均眨眼次數(shù)的變化曲線圖.

圖7 不同色調(diào)不對(duì)稱水平下的平均眨眼次數(shù)與視覺舒適度主觀評(píng)分曲線圖

在圖7中隨著立體圖像顏色色調(diào)不對(duì)稱等級(jí)的增加，視覺舒適度逐漸降低，平均眨眼次數(shù)增加，這意味著在立體感知中，較大的雙目色差會(huì)導(dǎo)致更強(qiáng)的視覺不適.為了得出更加可靠的結(jié)果,文章將各色調(diào)不對(duì)稱等級(jí)對(duì)應(yīng)的平均眨眼次數(shù)進(jìn)行兩兩比較，以分析立體圖像的色調(diào)對(duì)眨眼次數(shù)的影響.結(jié)果發(fā)現(xiàn)眨眼次數(shù)在立體圖像色調(diào)不對(duì)稱等級(jí)小于100°時(shí)兩兩比較的p值均小于0.05，具有顯著性區(qū)別，當(dāng)色調(diào)不對(duì)稱等級(jí)大于100°時(shí)，色調(diào)不對(duì)稱等級(jí)為120°與色調(diào)不對(duì)稱等級(jí)為140°的平均眨眼次數(shù)，色調(diào)不對(duì)稱等級(jí)為140°與色調(diào)不對(duì)稱等級(jí)為160°的平均眨眼次數(shù)以及色調(diào)不對(duì)稱等級(jí)為160°與色調(diào)不對(duì)稱等級(jí)為180°的平均眨眼次數(shù)均不具有顯著性區(qū)別.圖4(a)平均結(jié)果顯示眨眼持續(xù)時(shí)間以100°色調(diào)不對(duì)稱等級(jí)為界限，變化趨勢(shì)發(fā)生了改變.結(jié)合被試者的實(shí)驗(yàn)記錄分析發(fā)現(xiàn)，這是因?yàn)楫?dāng)立體圖像顏色色調(diào)不對(duì)稱等級(jí)在20°到100°之間時(shí)，眨眼機(jī)制調(diào)節(jié)視覺不舒適的原因是增加眨眼的持續(xù)時(shí)間，所以隨著色調(diào)不對(duì)稱等級(jí)的增加，視覺舒適度降低，眨眼持續(xù)時(shí)間不斷變長(zhǎng)，但是增長(zhǎng)幅度不大，使得平均眨眼持續(xù)時(shí)間與主觀舒適度評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)沒(méi)有明顯的相關(guān)性，而當(dāng)色調(diào)不對(duì)稱等級(jí)大于100°時(shí)，增加眨眼的持續(xù)時(shí)間無(wú)法緩解視覺不適感，于是眨眼機(jī)制通過(guò)頻繁眨眼緩解視覺不適，眨眼次數(shù)因此增加，眨眼持續(xù)時(shí)間不斷減少，因此色調(diào)不對(duì)稱等級(jí)大于100°時(shí)，眨眼持續(xù)時(shí)間呈下降趨勢(shì).另外當(dāng)立體圖像的色調(diào)不對(duì)稱等級(jí)達(dá)到120°時(shí)，被試者開始出現(xiàn)了雙目競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)象.在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，記錄了被試者出現(xiàn)顏色競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)象的色調(diào)不對(duì)稱等級(jí)，其中12名被試者在色調(diào)差異達(dá)到120°時(shí)開始出現(xiàn)顏色競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)象，5名被試者在140°時(shí)會(huì)出現(xiàn)顏色競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)象,另外3名被試者在160°時(shí)出現(xiàn)顏色競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)象.這一結(jié)果說(shuō)明當(dāng)立體圖像色調(diào)不對(duì)稱等級(jí)逐漸增大到一定等級(jí)時(shí)，眨眼機(jī)制調(diào)節(jié)視覺不舒適的作用也隨之到達(dá)極限，因此會(huì)導(dǎo)致色調(diào)不對(duì)稱等級(jí)為120°、140°、160°以及180°時(shí)的平均眨眼次數(shù)數(shù)據(jù)不具有顯著性差別.

2.3 基于眨眼次數(shù)的立體圖像視覺舒適度預(yù)測(cè)

Rahimi-Nasrabadi H等[22]的研究證明了在應(yīng)對(duì)不同的視覺刺激時(shí)，大腦皮層的神經(jīng)元會(huì)釋放出不同的信號(hào)，而眨眼反射則是這些信號(hào)的一種感知覺表征，在Nieder[23-24]以及Seppe[25]的研究中,感知覺的表征遵循心理物理學(xué)中的韋伯-費(fèi)希納定律,其表達(dá)式為：

E=klgI+C.

(3)

其中E表示為感知覺強(qiáng)度，k、C為常數(shù)，I為刺激強(qiáng)度，表明感知覺強(qiáng)度是刺激強(qiáng)度的非線性對(duì)數(shù)函數(shù).本文根據(jù)韋伯-費(fèi)希納定律建立基于眨眼次數(shù)的顏色不對(duì)稱立體圖像視覺舒適度預(yù)測(cè)模型，用方程表示為：

f(x)=a0+a1lnx+a2ln(x)2+…+anln(x)n.

(4)

其中，x為觀看顏色不對(duì)稱立體圖像時(shí)對(duì)應(yīng)的平均眨眼次數(shù)，f(x)反映顏色不對(duì)稱立體圖像的視覺舒適度，lnx的冪級(jí)數(shù)展開式表示立體圖像的視覺舒適度受多因素影響，an表示第n項(xiàng)的系數(shù)，可以根據(jù)眨眼次數(shù)進(jìn)行擬合來(lái)確定.

如表3所示，當(dāng)n=1,2時(shí)，R2均小于0.99，當(dāng)n=3，R2大于0.99.故選擇n=3進(jìn)行回歸分析，擬合結(jié)果如圖8所示.基于眨眼次數(shù)的視覺舒適度預(yù)測(cè)模型如下：

(5)

根據(jù)給出的客觀模型，當(dāng)眨眼次數(shù)等于0時(shí)，認(rèn)為視覺舒適度評(píng)分為100，通過(guò)計(jì)算，當(dāng) 10 s 內(nèi)眨眼次數(shù)大于9.99時(shí)，視覺舒適度評(píng)分低于60分，表明在觀看色調(diào)不對(duì)稱立體圖像時(shí)大腦開始感覺到視覺不適.

表3 不同n的回歸性能分析

圖8 眨眼次數(shù)與視覺舒適度評(píng)分?jǐn)M合曲線

3 結(jié)語(yǔ)

文中試圖從眼動(dòng)生理指標(biāo)角度去評(píng)價(jià)立體內(nèi)容的視覺舒適度.選用顏色色調(diào)不對(duì)稱的立體圖像進(jìn)行了視覺舒適度的主觀評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)，并開展了記錄眨眼數(shù)據(jù)的眼球追蹤實(shí)驗(yàn)，通過(guò)對(duì)主客實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，驗(yàn)證了在色調(diào)不對(duì)稱立體圖像的刺激下眨眼次數(shù)與視覺舒適度呈高度負(fù)相關(guān)關(guān)系，并且給出了基于眨眼次數(shù)的立體圖像視覺舒適度客觀評(píng)價(jià)模型，最終結(jié)果給出，觀看顏色色調(diào)不對(duì)稱立體圖像 10 s 內(nèi)平均眨眼次數(shù)超過(guò)9.99次時(shí)，大腦開始感覺到視覺不舒適.研究結(jié)果可為立體顯示的視覺適度評(píng)價(jià)提供借鑒，對(duì)立體顯示內(nèi)容生產(chǎn)和立體顯示技術(shù)發(fā)展有一定的指導(dǎo)意義.

在實(shí)際應(yīng)用中, 眨眼的次數(shù)經(jīng)常受到觀看時(shí)間的影響.為了避免觀看時(shí)間過(guò)長(zhǎng)造成的疲勞對(duì)結(jié)果產(chǎn)生影響，實(shí)驗(yàn)僅改變圖像中色調(diào)的變化，所有刺激持續(xù)時(shí)間控制在 10 s 這一較短的范圍內(nèi)，以后的工作將繼續(xù)研究觀看顏色不對(duì)稱立體圖像時(shí)長(zhǎng)與眨眼數(shù)據(jù)的關(guān)系.