《基於多模態的立體電視視疲勞評估套用基礎研究》是依託南京航空航天大學，由陳春曉擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於多模態的立體電視視疲勞評估套用基礎研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：陳春曉
- 依託單位：南京航空航天大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
在三維電視（3DTV）漸漸走進消費者生活的同時，3DTV誘發的視疲勞引起了人們的重視。本項目擬採用腦電、眼電、近紅外光譜和功能磁共振成像研究3DTV視疲勞特徵，進一步制定視疲勞評估標準。具體研究內容：1.分析腦電信號中視皮層所在枕部區域α、β和θ等波譜能量分布，提取基於腦電的疲勞特徵因子；2.分析眼電信號的變化，提取基於眨眼頻率的疲勞特徵因子；3.利用近紅外光譜技術分析前額腦氧飽和度水平，提取基於腦氧飽和度的疲勞特徵因子；4.利用功能磁共振成像技術採集觀看3DTV前後的功能磁共振信號，分析視皮層激活區血氧水平依賴信號及各激活區連通性水平，提取基於血氧水平依賴信號和連通度的疲勞特徵因子；5.在四種評價技術基礎上建立綜合評估模型，系統研究景深、亮度、串擾和刷屏率等技術指標與視疲勞的關係，最終獲得最優視疲勞評估技術和評估標準。本課題研究結果對3DTV行業技術標準的制定有重要的參考價值。
結題摘要
在三維電視（3DTV）漸漸走進消費者生活的同時，3DTV誘發的視疲勞引起了人們的重視。本項目採用基於腦電、功能磁共振和近紅外光譜的技術研究3DTV視疲勞特徵，並建立了視疲勞評估模型。主要研究內容：（1）基於腦電（EEG）的3D電視視疲勞評估研究方面，完成觀看2D/3D電視腦電實驗216例，分析觀看2D/3D電視對腦電信號α、θ、δ和β等特徵波的影響，分析這四種波段的能量分布以及腦電信號的功率譜熵和重心頻率，提取了基於腦電信號的疲勞特徵因子，結合主觀調查表，建立了基於腦電信號特徵波的3DTV視疲勞評估模型。對3DTV驚艷鏡頭、上框線效應、背景視差過大的事件相關電位ERP特徵分析，探討了這些因素導致視疲勞的機理。研究了不同亮度2D/3D圖片刺激產生的視覺誘發電位的差異，分析了立體影視亮度對人體健康的影響。（2）基於功能磁共振技術的3D電視視疲勞研究方面，完成了觀看2D/3D電視功能磁共振實驗55例，採用事件相關和組塊刺激模式，分析了觀看3DTV與大腦功能區變化之間的關係，對立體視覺相關功能腦區進行定位。研究了立體成像前景與後景對大腦功能激活產生的差異，並在觀看3D/2D電視1小時前後分別進行棋盤格視覺刺激fMRI及靜息態fMRI掃描，分析了觀看2D/3D影視對大腦功能網路及靜息態腦網路的影響及差異。實驗發現，額葉眼動區（BA8）和高級視覺皮層（BA19）與立體視覺成像密切相關，可以作為視覺疲勞評估的特徵腦區，驗證了觀看3D較2D電視更容易導致視覺疲勞，觀看前景深較後景深3D圖片斷更容易導致視疲勞。發現觀看2D/3D電視前後大腦功能網路均具有小世界特性，相比於觀看2D電視，觀看3D電視前後，左枕上回與右枕上回及右枕上回與左枕下回之間的連線度顯著增強。(3)基於近紅外光譜技術的3D電視視疲勞研究方面，設計開發了血氧和心率的採集系統。硬體包括動脈血氧探頭、腦血氧探頭、信號處理電路、微處理器最小系統等。軟體包括嵌入式軟體和上位機軟體。利用該裝置做了大量實驗，實驗發現，動脈血氧飽和度和心率在觀看3D/2D電視前和觀看過程中均沒有發生明顯的變化，腦血氧濃度在觀看3D/2D電視過程中較觀看前有一定的波動，但沒有檢測到觀看3D/2D電視以上各參數之間的差異。總之，通過四年的研究工作，已完成項目計畫內容，達到項目預期的研究目的。本課題的研究結果對3DTV行業技術標準的制定有重要參考價值。
