HVS_Toolbox：基于MATLAB的人类视觉系统特性分析工具箱

资 源 简 介

该MATLAB工具箱实现了人类视觉系统（HVS）的基础特性分析，包含亮度掩膜、对比度掩膜和色彩掩膜三个核心模块，可用于模拟人眼对亮度、对比度及色彩的感知特性，适用于图像质量评估和视觉建模研究。

详 情 说 明

HVS_Toolbox - 人类视觉系统基础特性分析工具箱

项目介绍

HVS_Toolbox 是一个基于MATLAB的人类视觉系统（HVS）基础特性分析工具箱，提供了一套完整的视觉心理物理学建模解决方案。工具箱通过三个核心模块实现对人类视觉系统基本感知特性的量化分析，适用于视觉心理学实验设计、图像质量评估算法开发和计算机视觉模型验证。

功能特性

• 亮度掩膜模块：模拟人眼亮度适应性机制，分析在不同环境亮度条件下的视觉感知阈值
• 对比度掩膜模块：量化对比度掩蔽效应，评估背景对比度对目标可见性的影响程度
• 对比度灵敏度函数模块：基于经典CSF模型计算人眼在不同空间频率下的对比度感知灵敏度
• 模块化设计：各功能模块支持独立调用，便于集成到现有视觉分析流程中
• 可视化分析：提供丰富的图表输出和参数统计报告，支持结果直观展示

使用方法

基本调用流程

% 1. 图像数据准备 inputImage = imread('sample.jpg'); % 支持uint8/double格式

% 2. 参数配置 params.spatialFreq = [0.5, 60]; % 空间频率范围(周期/度) params.viewingDist = 0.5; % 观察距离(米) params.pixelDensity = 96; % 像素密度(PPI)

% 3. 模块调用示例 brightnessResults = brightness_mask_analysis(inputImage, params); contrastResults = contrast_mask_analysis(inputImage, params); csfResults = csf_analysis(params);

输出结果说明

各分析模块返回结构体结果，包含：

• 亮度适应性曲线/阈值对比度矩阵（亮度掩膜模块）
• 掩蔽效应强度图/可见性阈值映射（对比度掩膜模块）
• 对比度灵敏度曲线/空间频率响应函数（CSF模块）
• 可视化图表和统计分析报告

系统要求

• MATLAB版本：R2018a或更高版本
• 必需工具箱：Image Processing Toolbox, Signal Processing Toolbox
• 内存建议：4GB以上，处理高分辨率图像时建议8GB
• 显示要求：支持图形显示，推荐分辨率1920×1080或更高

文件说明

主程序文件整合了工具箱的所有核心功能，提供了亮度掩膜分析、对比度掩蔽效应计算和对比度灵敏度函数建模的完整实现。该文件通过模块化函数组织方式，支持用户进行单一特性分析或综合视觉特性评估，同时生成详细的可视化结果和参数统计报告，便于研究人员进行数据分析和结果验证。