近年来,随着3D技术的不断成熟和3D产品的日渐丰富,3D技术以其独特的视觉感受和逼真的临场体验受到越来越多人的青睐,已应用于工商业领域、军事安全领域、医学教学领域及建筑艺术等诸多领域。其中偏振式3D显示技术以其较易实现,图像无闪烁感等优势,已得到广泛应用。但是,偏振式3D显示技术由于观看视野及角度受限制,当左右视图合成立体图像时,若两者的不匹配程度过大,长时间观看会一定程度的引起视疲劳,直接关系到观看者的视觉安全和生理健康,直接制约了立体显示产品的发展和普及。而目前关于立体图像舒适度影响因素的研究大都是定性的,为了更直接、更准确的判断给定立体图像的视觉舒适度,得到规范统一的判定标准,需要进行定量的实验研究得到较佳的舒适范围并进行多指标综合评价,对于立体显示技术今后的可持续健康发展极具指导意义。本文在充分总结国内外关于立体显示舒适度的研究现状的基础上,基于人眼视觉系统特性及立体显示技术原理,完成了舒适度影响因素的定量研究及多指标综合评价两方面工作。首先,本文提取了立体图像内容的对比度参数,采用对比度线性调整算法建立待测立体图像库,通过主观评价实验准则首次从定量角度研究了对比度指标对舒适度的影响,得到了归一化的舒适范围匹配图和差异图,并进一步验证了其普适性,正确率可达90%以上。随后,本文首次将神经网络算法用于立体图像舒适度的多指标综合评价中,采用误差反向传播算法构建综合评价模型并验证了其泛化性能,实现了立体图像舒适与否的有效分类,最后求取各指标权重,综合分析了各特征参数对立体图像舒适度的影响程度。实验结果表明,主观评价实验能够较好的反映被试者的真实感受,神经网络符合人脑认知事物的规律,所建模型与主观评价实验高度一致。通过对立体图像舒适度影响因素的定量实验及综合模型评价,可以快速、准确的对给定立体图像的舒适与否作出判定,为视觉舒适度的主客观评价提供依据,进而促进3D显示技术的健康有序发展。