本發(fā)明屬于三維顯示評估領(lǐng)域，具體涉及到一種從不同水平角度觀看不同視差的立體顯示的視覺舒適度檢測方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著科技的進(jìn)步，人們生活的質(zhì)量越來越高，在觀看電視，電影和視頻游戲等方面也有著更高的需求，伴隨著需求的提出，3D立體顯示技術(shù)開始被廣泛的使用。但是3D立體顯示技術(shù)在廣泛應(yīng)用的同時(shí)，也帶來了一些不可避免的負(fù)面影響，例如長時(shí)間的觀看會造成用戶頭暈，惡心，嘔吐，疲勞等一些不適癥狀。造成這個(gè)情況的主要原因在于立體顯示技術(shù)和人眼的視覺成像機(jī)制的沖突。而立體顯示內(nèi)容又有不同的視差，不同的視差帶給觀看者的體驗(yàn)是不同的，同時(shí)在觀看立體顯示內(nèi)容時(shí)，通常人們都希望能夠從水平角度0度，即視線與屏幕成垂直的角度觀看，但是在大多數(shù)情況下，這樣的要求不能夠被很好的滿足，例如在看電視時(shí)，水平角度則會遠(yuǎn)大于0度，在看電影時(shí)這個(gè)角度甚至更大。在這樣的情況下，觀看立體顯示內(nèi)容造成的負(fù)面效果對用戶的影響就更加嚴(yán)重，這不僅制約著立體顯示技術(shù)的發(fā)展和相關(guān)應(yīng)用的普及，更是嚴(yán)重的影響了用戶的觀影體驗(yàn)。因此，預(yù)防因水平觀看水平角度的差異和不同的視差的立體顯示內(nèi)容在觀看過程中對用戶造成的視覺不適癥狀具有重要的意義。

目前的立體顯示視覺舒適度檢測方法主要有兩種：主觀檢測和客觀測量。前者是讓觀看者表述觀看立體顯示內(nèi)容后的舒適的程度，或者完成一些特殊設(shè)計(jì)的調(diào)查問卷；后者主要是測量觀看者的一些相關(guān)的生理指標(biāo)。現(xiàn)在大多數(shù)的實(shí)驗(yàn)都選擇采用主觀檢測，因?yàn)楹芏嗫陀^測量不僅設(shè)備復(fù)雜昂貴，而且在測量過程中對觀看者的觀影體驗(yàn)有很大的影響，同時(shí)在后期對于數(shù)據(jù)的處理需要繁瑣的流程。。同時(shí)客觀參數(shù)的選擇以及它們反應(yīng)主觀不適程度的閾值等都還沒有標(biāo)準(zhǔn)可循。所以尋找一種操作簡單且有效的不同視差的立體顯示在不同的水平角度下視覺舒適度檢測方法勢在必行。因此，本發(fā)明提供了一種從不同水平角度觀看不同視差的立體顯示的視覺舒適度檢測方法和系統(tǒng)，本發(fā)明提供的視覺舒適度檢測方法在配套的檢測系統(tǒng)下將能便捷地量化立體顯示在不同水平角度觀看不同視差的立體顯示內(nèi)容造成的視覺舒適程度，可以用于指導(dǎo)設(shè)備生產(chǎn)和制作舒適的立體設(shè)備等。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中觀看角度對于觀看三維立體顯示視覺舒適度的影響所存在的不足，提供 一種從不同水平角度觀看不同視差的立體顯示的視覺舒適度的檢測方法和系統(tǒng)，本系統(tǒng)和方法能夠?qū)τ脩魪牟煌乃接^看角度觀看不同視差的立體顯示設(shè)備的舒適度情況進(jìn)行量化，從而簡單快速的獲取用戶舒適度的評測數(shù)據(jù)。

本發(fā)明中的不同視差的立體顯示在不同的水平角度的觀看舒適度檢測系統(tǒng)包括立體顯示設(shè)備以及配有桌椅、提供基本照明等條件的室內(nèi)房間。該系統(tǒng)提供了進(jìn)行舒適度檢測所需的軟硬件環(huán)境和基本流程。其框架圖如圖1所示，整個(gè)系統(tǒng)分為3個(gè)層次，分別為輸入輸出層、數(shù)據(jù)處理層以及數(shù)據(jù)存儲層。數(shù)據(jù)輸入輸出層主要的功能為將用戶觀看立體顯示內(nèi)容時(shí)的水平觀看角度α、立體顯示內(nèi)容的不同視差β傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理層進(jìn)行處理，最后接收經(jīng)過數(shù)據(jù)處理層處理過的數(shù)據(jù)。觀看角度不同，α的數(shù)值不同，圖像的視差β取值為-1,0,1，分別代表負(fù)視差，零視差和正視差；數(shù)據(jù)處理層的功能為：首先判斷哪個(gè)因素對用戶視覺舒適度有顯著影響，最后得到該因素，即α或β或者α與β對視覺舒適度有顯著影響。然后基于該因素再建立預(yù)測用戶視覺舒適度的模型，最后利用該模型公式可直接根據(jù)所測得的水平角度α的值和立體顯示內(nèi)容的視差β，輸出用戶的預(yù)測立體顯示視覺舒適度。通過該系統(tǒng)獲得的立體顯示舒適度預(yù)測模型，可用于各種不同的水平觀看角度下不同視差的立體顯示的客觀評測，從而不再需要用戶在觀看過程中隨時(shí)進(jìn)行主觀打分，而只需要測量觀看立體顯示設(shè)備的水平觀看角度α和立體顯示內(nèi)容的不同視差β，再帶入模型公式進(jìn)行計(jì)算即可。

本發(fā)明所涉及的立體顯示設(shè)備范圍包括各種類型，各種品牌的可顯示立體內(nèi)容的立體顯示器、立體投影等。設(shè)備的設(shè)置參數(shù)為默認(rèn)參數(shù)，并根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)(ITU-R BT.500)控制觀看距離，滿足不同設(shè)備對最佳觀看距離的要求。同時(shí)還應(yīng)該合理控制環(huán)境光照、溫度、濕度等，保持正常的水平。

本發(fā)明所述具備桌椅和照明等條件的室內(nèi)房間，其大小要能滿足被測立體顯示設(shè)備對最佳觀看距離的限制，并保證正常穩(wěn)定的室內(nèi)環(huán)境。

所述視覺舒適度打分裝置是本系統(tǒng)自行開發(fā)的一個(gè)裝置，裝置上有9個(gè)數(shù)字按鍵，可以最高支持9度量表，本系統(tǒng)采用的是5度量表。其通過點(diǎn)擊按鍵進(jìn)行打分(即視覺舒適度數(shù)據(jù))，打分范圍為1到5，最低1分，最高5分。每次打分時(shí)都會有語音反饋，在讓用戶知曉當(dāng)前打分情況的基礎(chǔ)上又不需要占用用戶的觀看時(shí)間。用戶的打分會被實(shí)時(shí)記錄在文件中，同時(shí)存入數(shù)據(jù)存儲層，也方便后期的分析處理。其中，5分表示十分舒適，4分表示較舒適，3分表示沒有明顯的舒適感，2分表示輕微不舒適，1分表示十分不舒適。所述的水平觀看角度如圖2所示，本系統(tǒng)采用了5個(gè)典型的特殊角度進(jìn)行測量及建模，它們分別是-45°、-30°、0°、30°和45°。由于這些角度比較特殊，容易測量及計(jì)算，所以選擇這5個(gè)角度。

本系統(tǒng)采用的3D立體資源，是由3種不同視差的圖像組成，一組具有正視差，一組具有 負(fù)視差，余下的則具有零視差。在立體顯示設(shè)備屏幕上，物體的左眼圖像在左側(cè)、右眼圖像在右側(cè)時(shí)的視差定義為正視差，觀看正視差的物體時(shí)，感覺到的虛像位于顯示屏幕后面。反之；物體的左眼圖像在右側(cè)，右眼圖像在左側(cè)時(shí)的視差定義為負(fù)視差，觀看負(fù)視差的物體時(shí)，感覺到的虛像位于顯示屏幕前面。而零視差是指立體顯示設(shè)備屏幕上物體的左眼圖像和右眼圖像完全重合時(shí)的視差。不同的視差在眼中成像的位置不同，給用戶帶來的感官體驗(yàn)也不同，所以本發(fā)明要探究不同視差下的用戶的視覺舒適度。

所述數(shù)據(jù)處理層首先對輸入的原始數(shù)據(jù)C(用戶舒適度)進(jìn)行歸一化處理，即在用戶個(gè)人數(shù)據(jù)集內(nèi)，將三種視差視覺舒適度數(shù)據(jù)(即正視差視覺舒適度數(shù)據(jù)、零視差視覺舒適度數(shù)據(jù)、負(fù)視差視覺舒適度數(shù)據(jù))分別歸一化到0到1范圍內(nèi)，以消除個(gè)體差異。對于歸一化后的數(shù)據(jù)，計(jì)算每種視差視覺舒適度數(shù)據(jù)的變化量，即某種視差視覺舒適度數(shù)據(jù)的每個(gè)數(shù)值相對于該種視差視覺舒適度數(shù)據(jù)的前一個(gè)數(shù)值的差值。先得到每個(gè)用戶每種視差視覺舒適度數(shù)據(jù)在觀看前后的變化量。判斷觀看角度和視差這兩個(gè)因素對于視覺舒適度是否有顯著影響。對于有顯著性影響的因素和視覺舒適度進(jìn)行非線性回歸處理，得到該因素和視覺舒適度之間的模型公式，即為不同該因素下立體視覺舒適度的預(yù)測模型。

所述數(shù)據(jù)存儲層的功能為存儲輸入輸出層輸入的原始數(shù)據(jù)和經(jīng)過數(shù)據(jù)處理層處理后獲得的中間數(shù)據(jù)，及最后輸出的結(jié)果數(shù)據(jù)等。

基于上述不同水平角度下立體顯示視覺舒適度檢測系統(tǒng)，本發(fā)明還提供一套具體的檢測方法，即用戶在不同水平角度觀看不同視差的立體顯示內(nèi)容過程中，檢測用戶視覺舒適度，本方法包括兩個(gè)部分：模型建立階段和模型應(yīng)用階段。其中，模型建立階段的步驟為：

1)首先搭建上述立體顯示的視覺舒適度檢測環(huán)境，選擇合適的室內(nèi)空間，布置立體顯示器、座椅、視覺舒適度打分裝置，以及相關(guān)的量表和紙質(zhì)材料等；

2)然后，對用戶進(jìn)行立體視覺篩查，當(dāng)立體視覺達(dá)到200″，即認(rèn)為其可以參與實(shí)驗(yàn)；

3)對3種不同視差的圖片進(jìn)行隨機(jī)排序生成立體顯示內(nèi)容，不同的視差β取值不同，正視差β值為1，零視差β值為0，負(fù)時(shí)差β值為-1，隨機(jī)共生成6種順序，再隨機(jī)選取其中的5種作為待測立體顯示資源。

4)從不同的水平角度觀看待測立體顯示資源，每次從一個(gè)不同的水平角度進(jìn)行觀看；在觀看之前需要用戶對其當(dāng)前狀態(tài)的視覺舒適度進(jìn)行打分，在每個(gè)觀看時(shí)間段之后是等長的休息時(shí)間，在休息之前也需要用戶使用打分裝置對其視覺舒適度進(jìn)行打分；在第一個(gè)觀看時(shí)間段之前，即實(shí)驗(yàn)開始前，也要先進(jìn)行視覺舒適度的打分，獲得它們的初始值；

5)對步驟4)中得到的視覺舒適度數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理，即對每個(gè)用戶在不同視差資源 下的數(shù)據(jù)，分別得到一組歸一化值C(β,α),β＝-1，0，1；α＝-45°，-30°，0°，30°,45°；它們表示用戶從α角度觀看視差資源β所測得的C的歸一值，取值范圍為[0,1]；

6)計(jì)算步驟5)的數(shù)據(jù)的變化量，即ΔC(β,α)觀看前后變化量的差值；

7)使用步驟6)中數(shù)據(jù)分別計(jì)算的5個(gè)角度變化量均值，3個(gè)視差的變化量均值及總的變化量均值。即avg_ΔC(α),α＝-45°，-30°，0°，30°,45°；avg_ΔC(β)，β＝-1，0，1；和avg_ΔC；

8)使用步驟7)中的三種資源數(shù)據(jù)進(jìn)行平方和計(jì)算，即在水平角度α下觀看得到的視覺舒適度變化量均值平方和SSR_ΔC(α)， 觀看不同視差β的立體顯示內(nèi)容得到的視覺舒適度變化量均值平方和SSC_ΔC(β), 還有整體的誤差項(xiàng)平方和SSE_ΔC，

9)通過步驟8)的結(jié)果計(jì)算相應(yīng)的均方，均方為平方和與自由度的比值；水平觀看角度α自由度為r-1，均方MSR為SSR_ΔC(α)/(r-1)；視差β的自由度為k-1，均方MSC為SSC_ΔC(β)/(k-1)；誤差項(xiàng)的自由度為(r-1)(k-1)，均方MSE為SSE_ΔC/(r-1)(k-1)；

10)由步驟9)所得的結(jié)果分別構(gòu)建F檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量(F校驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量就是滿足F分布的統(tǒng)計(jì)量，它的定義是：假設(shè)X和Z互相獨(dú)立，且他們分別服從自由度為m和n的X²分布，則隨機(jī)變量X有如下表達(dá)式:X＝nY/mZ，就說X服從第一自由度m,第二自由度n的F分布)，即觀看角度因素的統(tǒng)計(jì)量F((r-1),(r-1)(k-1))＝MSR/MSE,立體顯示內(nèi)容視差的統(tǒng)計(jì)量F((k-1),(r-1)(k-1))＝MSC/MSE。

11)對于之前構(gòu)造的F檢驗(yàn),查F校驗(yàn)表后將F(r-1,(r-1)(k-1))與F_0.05(r-1,(r-1)(k-1))，F(xiàn)((k-1),(r-1)(k-1))與F_0.05(k-1,(r-1)(k-1))做比較，當(dāng)兩個(gè)值分別大于F_0.05時(shí)則該因素的變化對于視覺舒適度會有顯著影響。F_0.05是一個(gè)閾值，當(dāng)大于F_0.05時(shí)就拒絕原假設(shè)，一般來講原假設(shè)為所檢驗(yàn)的因素對觀測值沒有顯著影響。

12)通過步驟11)可以得到觀看角度和立體顯示內(nèi)容視差這兩個(gè)因素的變化對于視覺舒適度都有顯著影響。所以接著在不同的立體顯示內(nèi)容視差β的情況下進(jìn)行三次函數(shù)的非線性回歸，以不同的水平觀看角度α為自變量，以用戶的視覺舒適度為因變量， 可得到非線性關(guān)系模型C_β＝w_β,1+w_β,2*α+w_β,3*α²+w_β,4*α³；C表示用戶的視覺舒適度，α表示水平觀看角度，w_β,1為不同視差資源β對應(yīng)的常量，w_β,2、w_β,3、w_β,4均為不同視差資源β時(shí)對應(yīng)的權(quán)重系數(shù)；

上述步驟1-12建立的模型關(guān)系，應(yīng)用于不同水平觀看角度下觀看不同視差的立體顯示視覺舒適度評估，即為模型應(yīng)用階段，其步驟為：

將不同的水平角度α帶入上述關(guān)系模型，即可得到在不同的水平角度α下用戶的視覺舒適度預(yù)測值。

進(jìn)一步的，所述步驟2)中，參與檢測的用戶數(shù)量越大越好，建議不少于5人。綜合越多用戶的體驗(yàn)感受，越能接近真實(shí)的用戶視覺舒適度。

進(jìn)一步的，所述步驟4)中，觀看時(shí)間段的長度原則上要保證用戶觀看后能夠出現(xiàn)視覺舒適度的變化。為此，每個(gè)觀看時(shí)間段的持續(xù)時(shí)間和整個(gè)實(shí)驗(yàn)耗時(shí)也會受到限制，而休息時(shí)間段的長短應(yīng)和觀看時(shí)間段長度相等，為了避免隨著觀看時(shí)間的增加，用戶產(chǎn)生視疲勞并因未有足夠的恢復(fù)從而造成視疲勞的積累。

進(jìn)一步的，對步驟5)中所述的歸一化處理是針對用戶在每個(gè)觀看角度和觀看每種視差情況下進(jìn)行的，即對于用戶的C的值進(jìn)行如下處理：C＝(C-Cmin)/(Cmax-Cmin),此步驟旨在于通過歸一化處理消除用戶個(gè)體間差異。

進(jìn)一步的，對步驟12)中所得到的關(guān)系模型，其有效性可通過各種方法來進(jìn)行判定。而為了提高其有效性，則應(yīng)進(jìn)行較大規(guī)模的實(shí)驗(yàn)，收集大量數(shù)據(jù)以穩(wěn)定關(guān)系模型中的各項(xiàng)系數(shù)。在各種條件允許的情況下實(shí)驗(yàn)規(guī)模越大越好。

本方法的實(shí)施流程如圖3所示，由觀看時(shí)間段和休息時(shí)間段交替組成。為了保證用戶在實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)視覺舒適度改變及避免視疲勞的積累，觀看時(shí)間段時(shí)長，休息時(shí)間段時(shí)長和觀看時(shí)間段個(gè)數(shù)等需要根據(jù)具體觀看的立體顯示內(nèi)容或設(shè)備來定。在每個(gè)觀看時(shí)間段前，先進(jìn)行用戶舒適度數(shù)據(jù)的采集。在觀看時(shí)間段結(jié)束時(shí)，再進(jìn)行一次用戶視覺舒適度數(shù)據(jù)的采集。實(shí)驗(yàn)中，環(huán)境光照、溫度等一般保持正常值不變，而所觀看的立體內(nèi)容需要根據(jù)不同的目標(biāo)進(jìn)行相應(yīng)的差異控制。為保持得出結(jié)論的普遍性，對于不同用戶觀看的不同立體顯示內(nèi)容需要進(jìn)行觀看序列的隨機(jī)調(diào)整。

根據(jù)本方法所得關(guān)系模型，在知道立體顯示內(nèi)容視差的情況下只需要測量水平的觀看角度，即可實(shí)現(xiàn)對用戶的視覺舒適度進(jìn)行定量的計(jì)算，而不再需要用戶在觀影過程中主觀的進(jìn)行評分。模型所選取的自變量簡單，便于測量，并且可直接利用所給公式計(jì)算出立體顯示視覺舒適度的預(yù)測值。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的優(yōu)點(diǎn)和技術(shù)效果：

1.方法有效

本方法從分析水平觀看角度的變化，水平觀看角度和用戶的主觀視覺舒適度之間的一致性和相關(guān)性等方面入手，通過相關(guān)裝置采集具體數(shù)據(jù)，在經(jīng)過一系列數(shù)據(jù)處理得到所測的觀看水平角度預(yù)測用戶視覺舒適度的關(guān)系模型。在模型建立階段，采用相關(guān)數(shù)據(jù)的差值及均值，一定程度上增加了用戶對舒適度主觀評分的可靠性和穩(wěn)定性。

2.測量成本低廉

本方法所建模型使用的水平觀看角度這個(gè)自變量，其采集非常簡單，只需量角器或直尺即可獲得。而視覺舒適度打分裝置只需要將帶有9個(gè)按鈕的單片機(jī)和具有語音功能的交互軟件連接起來，進(jìn)行簡單的數(shù)據(jù)讀取和信息反饋，即可實(shí)現(xiàn)用戶自主地進(jìn)行主觀打分。因此，使用本方法檢測用戶舒適度成本低廉。

3.數(shù)據(jù)處理可靠

本方法中在數(shù)據(jù)處理時(shí)采用了多因素方差分析來確定觀看角度α和立體顯示視差β是否對用戶的視覺舒適度有顯著影響。該方法經(jīng)多年發(fā)展已經(jīng)非常成熟可靠，同時(shí)使得數(shù)據(jù)的處理更加精確可信。

4.模型應(yīng)用簡單

本方法中模型建立階段最終收集的數(shù)據(jù)包括用戶視覺舒適度，水平觀看角度和立體顯示內(nèi)容的視差；應(yīng)用所得模型進(jìn)行用戶舒適度預(yù)測時(shí)，在立體顯示內(nèi)容視差確定的基礎(chǔ)上，只需將水平觀看角度帶入公式，即可得到預(yù)測值，簡單易用。

5.通過尋找合適的預(yù)測模型，可以不再需要主觀評價(jià)，減少了用戶個(gè)體間主觀因素的影響。通過本方法所獲預(yù)測模型計(jì)算得出的用戶舒適度值，沒有摻雜任何人的主觀情感，因而結(jié)果更客觀。同時(shí)不需要主觀評價(jià)，也減輕了用戶的任務(wù)負(fù)擔(dān)。

附圖說明

圖1本系統(tǒng)的框架圖；

圖2水平觀看角度示意圖

圖3本方法的實(shí)施流程圖；

圖4本方法的具體實(shí)施案例中的結(jié)果圖(3個(gè)不同視差分別結(jié)果)；

圖5本方法的具體實(shí)施案例中的結(jié)果圖(總體結(jié)果)。

圖6本方法的具體實(shí)施案例中的結(jié)果圖(預(yù)測模型非線性擬合圖)。

具體實(shí)施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員更好的理解，下面結(jié)合附圖3對本方法作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。使用本方法檢測在不同水平觀看角度下用戶的視覺舒適度，其過程主要包括四個(gè)階段：布置環(huán)境、練習(xí)演示、觀看和測量，以及數(shù)據(jù)處理。

1.布置環(huán)境

觀看環(huán)境主要包括一臺23英寸的偏振眼鏡式立體顯示器、可旋轉(zhuǎn)的移動座椅和一臺主機(jī)。顯示器的亮度、對比度等參數(shù)設(shè)為推薦值(ITU-R BT.500)。

在距離立體顯示器所在平面3倍屏幕高度(87厘米)的地面上，用黃色線標(biāo)記為座椅位置。主機(jī)用來控制立體內(nèi)容的播放。周圍環(huán)境光照和溫度維持正常值不變。

2.練習(xí)演示

先對用戶進(jìn)行立體視力檢查，通過隨機(jī)點(diǎn)立體圖篩選出可以識別出視差為200″的用戶。共有14名用戶通過篩選，接著主試者向這些用戶演示實(shí)驗(yàn)所觀看的內(nèi)容以及交代整個(gè)實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)，然后給予用戶一定時(shí)間進(jìn)行操作練習(xí)。

當(dāng)用戶已經(jīng)完全記住實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)以及能夠熟練的進(jìn)行打分操作，就開始按正式實(shí)驗(yàn)流程觀看一組立體內(nèi)容，若整個(gè)過程沒有任何紕漏，則結(jié)束整個(gè)練習(xí)階段。

3.觀看和測量

主試者調(diào)整座椅位置，使其前輪位于黃色標(biāo)記線處。然后指導(dǎo)用戶以一個(gè)舒適的姿勢坐在座椅上，并以顯示器中線為中心水平旋轉(zhuǎn)顯示器，直到達(dá)到預(yù)期的旋轉(zhuǎn)角度即可。接著用戶帶上立體眼鏡和耳機(jī)，主試者開始播放立體顯示內(nèi)容，并開始計(jì)時(shí)。

觀看過程中，周圍環(huán)境保持安靜，主試者坐在用戶視野外的某個(gè)位置，通過無線鼠標(biāo)控制播放。用戶手持連續(xù)打分裝置，在觀看過程的前進(jìn)行視覺舒適度打分。3分鐘之后，3組立體顯示內(nèi)容播放完畢，用戶摘下立體眼鏡，使用打分裝置進(jìn)行視覺舒適度打分。之后，用戶可以休息3分鐘，在休息時(shí)間期間主試者再次調(diào)整立體顯示設(shè)備的旋轉(zhuǎn)角度，使所轉(zhuǎn)角度正好符合下一次實(shí)驗(yàn)所需角度。休息時(shí)間結(jié)束后用戶帶上立體眼鏡，繼續(xù)觀看下一組立體顯示內(nèi)容，直到這組內(nèi)容觀看完畢，然后重復(fù)上述測量過程。

當(dāng)?shù)?個(gè)水平角度觀看完成后，整個(gè)觀看過程結(jié)束。

4.數(shù)據(jù)處理

觀看過程結(jié)束后，共記錄了14名用戶的三種數(shù)據(jù)，對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行如下處理：

(1)歸一化處理，即對每個(gè)用戶的視覺舒適度數(shù)據(jù)C，分別得到一組歸一化值；

(2)計(jì)算每種數(shù)據(jù)的歸一變化量，即對每個(gè)用戶歸一后的C數(shù)據(jù)，使用觀看后的C數(shù)據(jù)減去觀看前的C數(shù)據(jù)，得出用戶舒適度的變化量；

(3)計(jì)算每個(gè)角度的變化量均值，每個(gè)視差的變化量均值及總的變化量均值；

(4)計(jì)算在水平角度α下觀看得到的視覺舒適度變化量均值平方和SSR_ΔC(α)；觀看不同視差β的立體顯示內(nèi)容得到的視覺舒適度變化量均值平方和SSC_ΔC(β)；還有誤差項(xiàng)平方和SSE_ΔC；

(5)計(jì)算相應(yīng)的均方，水平觀看角度α有5個(gè)選項(xiàng)，其自由度為4，均方MSR為SSR_ΔC(α)/4；視差β有3個(gè)選項(xiàng)，其自由度為2，均方MSC為SSC_ΔC/2；誤差項(xiàng)的均方MSE為SSE_ΔC/4*2；

(6)構(gòu)建的觀看角度因素的統(tǒng)計(jì)量Sig(α)＝MSR/MSE,立體顯示內(nèi)容視差的統(tǒng)計(jì)量Sig(β)＝MSC/MSE。

(7)計(jì)算可知F(4,8)＝6.34,F(2,8)＝5.27,而F_0.05(2,8)＝3.84小于6.34，F(xiàn)_0.05(2,8)＝4.46小于5.27，所以可知觀看角度和立體顯示內(nèi)容視差這兩個(gè)因素的變化對于視覺舒適度都有顯著影響。

(8)在觀看的立體顯示內(nèi)容視差相同的基礎(chǔ)上，對用戶視覺舒適度C和水平觀看角度α進(jìn)行非線性回歸，其中C作為因變量,α作為自變量。得到如下擬合結(jié)果：

C_β＝ω_β,1+ω_β,2*α+ω_β,3*α²+ω_β,4*α³正視差對應(yīng)圖5.其中ω₁＝1.10×10^-1，ω₂＝0.22×10^-2，ω₃＝0.481×10^-4，ω₄＝-0.65×10^-6。

零視差對應(yīng)圖6，其中ω₁＝1.55×10^-1，ω₂＝0.82×10^-3，ω₃＝2.1×10^-4，ω₄＝0.41×10^-6。

經(jīng)過數(shù)據(jù)處理得到的關(guān)系模型，在被實(shí)際應(yīng)用于用戶視覺舒適度預(yù)測之前，應(yīng)進(jìn)行大規(guī)模上述實(shí)驗(yàn)，以提升模型的有效性和穩(wěn)定性。