【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于建筑工程，具体设计一种基于人因工程的空间视觉要素识别方法。
技术介绍
1、空间视觉要素研究广泛应用于建筑设计、城市设计、室内设计和景观设计中，适用于设计的各个阶段：在设计前期可以用于收集使用者的个体偏好，为空间设计提供重要依据；在设计后期可以用于设计成果评估和用户满意度反馈。
2、现有的空间视觉要素研究多见于问卷访谈，如丁华等(丁华，熊莉，陈乾.基于视觉感知的城市商业步行街规划设计，生态经济，2014，30(06),193-195+199)中，通过理论分析、现场调研、问卷调查等方法，对街道空间的视觉要素进行研究，以探究不同要素的影响；李渊等(李渊，黄竞雄，梁嘉祺，张宇，陈瑶.文化遗产地商业街道空间视觉吸引力及其感知的影响因素研究，西部人居环境学刊，2022,37(02))中，结合眼动实验和问卷调查测度街道空间的视觉因子对人群行为的影响。以上研究虽然从不同维度对空间类型进行要素研究，但研究方法较为单一，使得空间视觉要素的研究简单化、同质化。
3、另外，虽然眼动追踪技术现已广泛的应用于视觉研究中，可以实现对用户视线的动态捕捉，但仍然存在应用问题。即当用户在观看一个物体时，不同的情绪感受都可能引发兴趣，如形状怪异的雕塑、熙攘的人群和难以辨认的物品等，但这一类要素并不能作为用于空间设计的要素。长久以来此类研究均需进行问卷调查和访谈，即在观看的过程中根据用户的视觉变化进行提问，以了解此部分为何引起关注。但同样会引发其他问题，一方面提问和回答问题会降低视觉关注的整体效率，导致体验时间偏长，长时间的佩戴v
4、因此，如何应用多学科交叉的新型技术进行客观科学的空间视觉要素识别显得尤为重要。
技术实现思路
1、本专利技术主要为了克服现有技术的不足，提供了一种基于人因工程的空间视觉要素识别方法。基于人因工程技术对空间视觉要素进行定量化分析，该技术与方法可以为建筑设计和健康人居环境领域的研究提供可靠的技术基础。
2、本专利技术是通过以下技术方案实现的：
3、一种基于人因工程的空间视觉要素识别方法，包括以下步骤：
4、步骤1，遴选包含所要分析空间视觉要素的多个目标空间场景，然后采集这些目标空间场景的全景图数据和声环境数据，构建对应的虚拟空间场景；
5、步骤2，采集体验者在感知步骤1构建的虚拟空间场景时的生理数据；
6、步骤3，采集体验者在感知步骤1构建的虚拟空间场景时的视觉关注数据；
7、步骤4，根据步骤2获得的体验者的生理数据对步骤1的各空间场景进行聚类划分，划分成多个情绪恢复效应等级；
8、步骤5，选择步骤4得到的情绪恢复效应等级最高的空间场景，根据步骤3收集的视觉关注数据绘制这些情绪恢复效应等级最高的空间场景的视觉关注热力图，并提取这些空间场景中的空间要素为最终识别的空间视觉要素。
9、在上述技术方案中，步骤1中，全景图数据采集是用三脚架将单反相机架在人视点高度，利用全景云台水平方向360°环拍，拍摄照片为8张，保证每张照片有50％的重叠度；拍摄过程中相机设置相同曝光。
10、在上述技术方案中，步骤1中，声环境数据采集是利用录音设备在目标空间场景进行录音。
11、在上述技术方案中，步骤2中，所述生理数据包括：心率变异性(hrv)、皮肤电导反应(eda)、皮肤温度(skt)和呼吸频率(resp)。
12、在上述技术方案中，步骤3中，体验者通过佩戴vr头盔观看虚拟空间场景，同时利用眼动追踪技术对体验者进行视觉分析，得到体验者的视觉关注信息。
13、在上述技术方案中，步骤4中，计算同一空间场景中体验者的四项生理数据的平均值和标准差，并对所有空间场景的各体验者的四项数据的的平均值和标准差进行聚类划分，按情绪恢复效应的强弱划分为三个等级，进而将步骤1的各空间场景划分成三个等级。
14、在上述技术方案中，步骤4中，划分依据为：eda、resp和skt这三个指标的平均值越低，标准差也越低表示该住区公共空间中的体验者们越放松，情绪恢复效应越强；hrv的平均值越高，标准差越低表示表示住区公共空间中的体验者们越放松，情绪恢复效应越强。
15、在上述技术方案中，视觉关注热力图的生成方法具体为：绘制出空间场景的注视图，之后绘制记录中的注视点，并在注视点的x和y像素中添加注视持续时间值，并将同一位置的所有注视持续时间相加，根据所求得的各位置的注视持续时间值大小进行颜色区分，颜色越温暖表示注视持续时间值越大。
16、在上述技术方案中，将视觉关注热力图中的注视持续时间值满足设定阈值要求(即颜色温暖度满足要求)的位置所对应的要素，作为所要提取的空间视觉要素。
17、本专利技术的优点和有益效果为：
18、本专利技术通过构建典型性vr场景，让体验者通过佩戴人因生理记录仪和vr头盔感知vr场景，获取体验者的心率变异性(hrv)、皮肤电导反应(eda)、皮肤温度(skt)、呼吸频率(resp)和眼动数据，并对四项生理数据进行聚类分析，将典型性空间场景按情绪恢复效应的强弱划分为三个等级；最后选择得到的情绪恢复效应等级最高的空间场景，结合其眼动热力图提取所需的视觉空间要素。本专利技术将人的生理变化与视觉感知相结合，实现了空间视觉要素的客观提取，解决了以往依靠主观评价和经验分析的痛点，为空间设计和健康人居环境研究提供科学客观的新方法。
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1.一种基于人因工程的空间视觉要素识别方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于人因工程的空间视觉要素识别方法，其特征在于：步骤1中，全景图数据采集是用三脚架将单反相机架在人视点高度，利用全景云台水平方向360°环拍，拍摄照片为8张，保证每张照片有50％的重叠度；拍摄过程中相机设置相同曝光。
3.根据权利要求1所述的基于人因工程的空间视觉要素识别方法，其特征在于：步骤1中，声环境数据采集是利用录音设备在目标空间场景进行录音。
4.根据权利要求1所述的基于人因工程的空间视觉要素识别方法，其特征在于：步骤2中，所述生理数据包括：心率变异性、皮肤电导反应、皮肤温度和呼吸频率。
5.根据权利要求1所述的基于人因工程的空间视觉要素识别方法，其特征在于：步骤3中，体验者通过佩戴VR头盔观看虚拟空间场景，同时利用眼动追踪技术对体验者进行视觉分析，得到体验者的视觉关注信息。
6.根据权利要求4所述的基于人因工程的空间视觉要素识别方法，其特征在于：步骤4中，计算同一空间场景中体验者的四项生理数据的平均值和标准差，并对所
7.根据权利要求6所述的基于人因工程的空间视觉要素识别方法，其特征在于：步骤4中，划分依据为：皮肤电导反应、呼吸频率和皮肤温度这三个指标的平均值越低，标准差也越低表示该住区公共空间中的体验者们越放松，情绪恢复效应越强；心率变异性的平均值越高，标准差越低表示表示住区公共空间中的体验者们越放松，情绪恢复效应越强。
8.根据权利要求1所述的基于人因工程的空间视觉要素识别方法，其特征在于：视觉关注热力图的生成方法具体为：绘制出空间场景的注视图，之后绘制记录中的注视点，并在注视点的X和Y像素中添加注视持续时间值，并将同一位置的所有注视持续时间相加，根据所求得的各位置的注视持续时间值大小进行颜色区分，颜色越温暖表示注视持续时间值越大。
9.根据权利要求8所述的基于人因工程的空间视觉要素识别方法，其特征在于：将视觉关注热力图中的注视持续时间值满足设定阈值要求或颜色温暖度满足要求的位置所对应的要素，作为所要提取的空间视觉要素。
...【技术特征摘要】
1.一种基于人因工程的空间视觉要素识别方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于人因工程的空间视觉要素识别方法，其特征在于：步骤1中，全景图数据采集是用三脚架将单反相机架在人视点高度，利用全景云台水平方向360°环拍，拍摄照片为8张，保证每张照片有50％的重叠度；拍摄过程中相机设置相同曝光。
3.根据权利要求1所述的基于人因工程的空间视觉要素识别方法，其特征在于：步骤1中，声环境数据采集是利用录音设备在目标空间场景进行录音。
4.根据权利要求1所述的基于人因工程的空间视觉要素识别方法，其特征在于：步骤2中，所述生理数据包括：心率变异性、皮肤电导反应、皮肤温度和呼吸频率。
5.根据权利要求1所述的基于人因工程的空间视觉要素识别方法，其特征在于：步骤3中，体验者通过佩戴vr头盔观看虚拟空间场景，同时利用眼动追踪技术对体验者进行视觉分析，得到体验者的视觉关注信息。
6.根据权利要求4所述的基于人因工程的空间视觉要素识别方法，其特征在于：步骤4中，计算同一空间场景中体验者的四项生理数据的平均值和标准差，并对所有...
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