针对立体图像的多维影响因素和预测结果准确性不足的问题，提出一种基于卷积神经网络-支持向量回归（CNN-SVR）的立体图像视觉感知客观评价模型。该模型将基于颜色的平面显著图和基于差异的视差图相结合，对其进行阈值分割，得到视觉感知潜在显著不适区域；然后进行特征提取，分别提取对比度、颜色、结构复杂度等全局特征和视差、纹理、空间频率等局部特征；最后采用将CNN和SVR相结合的方式构建多特征视觉感知客观评价模型，得到最终的客观预测值。实验结果表明，所提方法的Pearson相关系数高于0.87，Spearman相关系数高于0.83。与现有其他方法相比，在公开数据集上所提客观评价模型更优，预测结果与人们主观评价结果具有更高的一致性。

针对立体图像舒适度难以有效地进行客观评价的问题, 结合人眼视觉注意机制, 提出了基于区域对比度的舒适度评价模型.根据显著图与视差图提取感兴趣区域作为前景区域; 量化前景和后景区域颜色空间, 估计空间加权区域对比度, 计算前景区域视差角、宽度角; 根据主观评价值利用最小二乘法拟合曲线得出客观评价模型.对比视差+宽度模型可知, 模型预测值与主观评价值的Pearson相关系数、Kendall相关系数较原模型分别提高了8.1%、3.9%, 且平均绝对值误差减小了13%, 均方根误差减小了22.1%.本文模型的普适性更优, 结果更接近主观评价值.

太赫兹三维成像技术是太赫兹成像技术的重要研究方向, 因为基于样本的三维图像可以获取比二维图像更丰富的分布信息。影响压缩感知方法三维重建结果精度的算法控制参数主要有迭代次数和稀疏限制参数。利用主观及客观评价法, 首先分析了理想情况下迭代次数和稀疏限制参数对再现结果的影响。考虑到实际目标板的不均匀等现象会引入噪声, 因此研究了存在高斯噪声时再现算法控制参数对再现结果的影响。结果表明：当迭代次数均为200次, 理想情况和高斯噪声方差分别为0.0005和0.001时, 稀疏限制参数分别为0.02、0.1、0.1。

针对图像融合难以选择合适的评价指标的问题，通过分析主观评价与客观评价指标之间的相关性，提出一种合成评价指标方法对多波段图像融合结果进行评价。首先，从边缘清晰度、自然感、信息量及综合评价四个方面对多种方法融合结果进行主观评价；其次，用14种常用的客观评价指标对融合结果进行评价；然后，对主客观评价结果分别归一化，并采用斯皮尔曼(Spearman)相关系数分析每种客观评价指标和四种主观评价之间的相关性；最后，根据该相关性分别从四个评价方面，用14种客观指标合成一种综合指标。实验结果表明，综合指标与主观评价的相关性比单项指标或其他合成指标更高。

在太赫兹离轴数字全息中，因其记录及再现距离较短，零级衍射会对再现像造成严重影响。利用三种图像质量客观评价指标，对2.52 THz离轴数字全息中使用复振幅复原法和拉普拉斯算子消零级方法得到的再现像进行了比较分析。以成像实验中的分辨率板为模型设计了仿真目标，根据实验获得的照明光和参考光的强度分布仿真了全息图，利用角谱法进行再现，最后对真实太赫兹数字全息图进行了相同的处理，所得结果与仿真结论基本吻合。复振幅复原法和拉普拉斯算子法均能很好的抑制零级衍射。相比拉普拉斯算子法，复振幅复原法的零级衍射亮度衰减率更高，再现像整体上峰值信噪比更高，在高分辨率的0.2 mm亮竖条纹区域具有更高的信噪比，图像质量更好。

目标与背景感知对比度是影响可见光与红外灰度融合图像质量的主要因素之一。现有的对比度评价模型未能充分考虑人眼视觉特性。因此，基于韦伯对比度模型的形式，结合人眼亮度掩盖特性，提出了一种简单有效的融合图像目标与背景感知对比度评价模型。利用模拟图像和现实场景灰度融合图像的主观评价分数来检验客观评价模型。结果表明，与现有的5种图像对比度评价模型相比，所提出的目标与背景感知对比度客观评价模型能够给出更接近人眼主观感受的评价结果，有效地实现灰度融合图像目标与背景感知对比度的客观评价。

图像清晰度是评价图像质量时常用的指标之一。现有的清晰度评价模型未能充分考虑人眼视觉的亮度掩盖特性。为此, 在均方根对比度基础上, 考虑人眼亮度掩盖特性, 通过计算图像中人眼感兴趣区域(包含细节、边缘和纹理)的感知对比度构造一种无参考的图像清晰度客观评价模型。并利用IVC数据库来验证模型, 结果表明, 与已有的4种清晰(模糊)度评价模型相比, 该模型的评价结果更接近人眼主观感受, 且计算量小, 运算耗时短, 是一种简单有效的图像清晰度评价模型。

左右视图不协调是影响立体显示舒适度的重要因素之一, 色度偏差是不协调性的重要指标之一。ERP(event-relation-potentials),即事件相关电位, 与特定的物理事件或心理事件在时间上相关的电压波动, 通过叠加技术从EEG(electroencephalography)中提取的信号。ERP时间分辨率高、客观性强, 能够客观地实时地反应人类心理活动, 可以用于舒适度方面的客观评价。本文结合行为数据分析和ERP分析, 从色度偏差指标研究左右视图不协调在立体显示舒适度方面的影响。研究结果表明, 色度偏差可在大脑皮层诱发可测ERP信号, 色度偏差在20°以内被试感觉不到明显的不协调, 偏差等级越大, 被试的不协调感越强烈。ERP分析结果与行为数据分析结果相符一致, 说明ERP可以用来评价色度偏差产生的左右视图不协调对立体显示舒适度的影响。

为了更准确、客观地评价快门眼镜式立体显示技术中的闪烁现象，提出了一种基于时变光信号测量的闪烁程度客观评价方法。利用瞬态亮度响应测量系统实现对显示器时变亮度信号的准确记录，然后在阴极射线管(CRT)显示的临界闪烁频率(CFF)估计模型基础上，结合基于快门眼镜式立体显示的视觉感知实验，建立了快门眼镜式立体显示的闪烁程度估计模型。估计模型的估算结果与视觉感知实验结果的相关系数达到0.97。该瞬态亮度测量系统以及提出的闪烁程度估计模型实现了对快门眼镜式立体显示闪烁程度的客观量化，同时对视觉舒适度的优化也起到了积极的推动作用。