Faits :
A.
A._ travaille comme infirmier au Département de psychiatrie du Centre hospitalier B._. A ce titre, il est assuré obligatoirement contre le risque d'accident auprès de Mutuel Assurances SA (ci-après: Mutuel).
En juillet 2012 vers 12h30, l'assuré a été insulté puis frappé par un inconnu, alors qu'il mangeait sur un banc dans un parc en compagnie de son épouse. Il a reçu plusieurs coups de poing qui lui ont causé des contusions maxillaire et nasale des deux côtés ainsi qu'une hémorragie conjonctivale à l'oeil gauche. Une radiographie effectuée le jour même n'a décelé aucune anomalie à la colonne cervicale. Mutuel a pris en charge le cas.
Selon le constat médical établi le 6 juillet 2012 par le Centre C._, l'assuré présentait encore quelques tuméfactions au niveau de la tête, une importante hémorragie sous-conjonctivale à l'oeil gauche, une zone d'abrasion cutanée au membre supérieur droit, ainsi que plusieurs ecchymoses.
Suite à l'accident, l'assuré a présenté un état de stress post-traumatique, ainsi qu'un épisode dépressif. Il a été suivi par plusieurs psychothérapeutes et a présenté plusieurs périodes d'incapacité de travail en raison de son affection psychique jusqu'en mai 2013.
Par décision du 20 mars 2014, confirmée sur opposition le 26 août suivant, Mutuel a indiqué, en lien avec les troubles psychiques de l'assuré, que sa responsabilité n'était plus engagée au-delà du 26 septembre 2012, motif pris qu'il n'existait pas de lien de causalité adéquate entre l'accident du 4 juillet 2012 et les troubles psychiques persistants au-delà de cette date.
B.
Statuant le 5 janvier 2015, la Cour des assurances sociales du Tribunal cantonal du canton de Vaud a rejeté le recours formé par l'assuré contre la décision sur opposition du 26 août 2014.
C.
A._ interjette un recours en matière de droit public contre ce jugement dont il demande l'annulation, en concluant au maintien de son droit aux prestations au-delà du 26 septembre 2012.
Mutuel conclut au rejet du recours, sous suite de frais et dépens. La cour cantonale se réfère à son jugement et l'Office fédéral de la santé publique a renoncé à se déterminer.
Considérant en droit :
1.
Le recours est dirigé contre un arrêt final (art. 90 LTF) rendu en matière de droit public (art. 82 ss LTF) par une autorité cantonale de dernière instance (art. 86 al. 1 let. d LTF). Il a été déposé dans le délai (art. 100 LTF) et la forme (art. 42 LTF) prévus par la loi. Il est donc recevable.
2.
Le litige porte sur le droit de l'assuré aux prestations d'assurance en raison de son affection psychique, singulièrement sur l'existence d'un lien de causalité adéquate entre l'accident du 4 juillet 2012 et les troubles psychiques persistants après le 26 septembre 2012.
Lorsque le jugement entrepris porte sur des prestations en espèces et en nature de l'assurance-accidents, le Tribunal fédéral constate avec un plein pouvoir d'examen les faits communs aux deux objets litigieux et se fonde sur ces constatations pour statuer, en droit, sur les deux objets. En revanche, les faits qui ne seraient pertinents que pour statuer sur le droit aux prestations en nature ne sont revus que dans les limites définies par les art. 97 al. 1 et 105 al. 2 LTF (cf. arrêt 8C_584/2009 du 2 juillet 2010 consid. 4, in SVR 2011 UV n° 1 p. 2 s.).
3.
En cas d'atteinte à la santé psychique, les règles applicables en matière de causalité adéquate sont différentes selon qu'il s'agit d'un événement accidentel ayant entraîné une affection psychique additionnelle à une atteinte à la santé physique (ATF 115 V 133 consid. 6 p. 138 ss et 403 consid. 5 p. 407 ss), d'un traumatisme psychique consécutif à un choc émotionnel (ATF 129 V 177 consid. 4.2. p. 184 s.), ou encore d'un traumatisme de type "coup du lapin" à la colonne cervicale, d'un traumatisme analogue à la colonne cervicale ou d'un traumatisme cranio-cérébral (ATF 134 V 109).
En présence de troubles psychiques consécutifs à un accident qui a également provoqué un trouble somatique, la jurisprudence a dégagé des critères objectifs permettant de juger du caractère adéquat du lien de causalité. Il y a lieu d'une part, d'opérer une classification des accidents en fonction de leur degré de gravité et, d'autre part, de prendre en considération un certain nombre d'autres critères déterminants (cf. ATF 115 V 133 et 403 précités; voir également FRÉSARD/MOSER-SZELESS, L'assurance-accidents obligatoire, in Schweizerisches Bundesverwaltungsrecht [SBVR], Vol. XIV, 2 e éd., n° 89 ss p. 868 ss).
4.
Le recourant reproche à la juridiction cantonale d'avoir examiné l'existence d'un lien de causalité adéquate à l'aune de la jurisprudence rendue en matière de lésions du type "coup du lapin". Selon lui, il faut plutôt appliquer la jurisprudence relative aux traumatismes psychiques consécutifs à un choc émotionnel et apprécier l'existence d'un lien de causalité adéquate selon la règle générale du cours ordinaire des choses et l'expérience de la vie. A ce propos, l'assuré fait valoir qu'il a craint pour sa vie, que l'agression était d'une grande violence et qu'elle était propre à entraîner des troubles psychiques, comme l'ont indiqué le docteur D._, spécialiste en psychiatrie et psychothérapie et la doctoresse E._, médecin traitant.
5.
5.1. En l'occurrence, l'existence d'un rapport de causalité adéquate doit être appréciée par le juge et non par le médecin (ATF 107 V 176 consid. 4b). Cela étant, les premiers juges ont examiné le cas à la lumière des critères objectifs tirés de l'ATF 115 V 133 (cf. consid. 4c du jugement attaqué), et non pas sous l'angle de la jurisprudence sur le traumatisme de type "coup du lapin", comme le prétend à tort le recourant. Ils ont classé l'événement du 4 juillet 2012 parmi les accidents de gravité moyenne et ont considéré qu'un seul critère était susceptible d'entrer en ligne de compte, à savoir celui du caractère impressionnant de l'agression. Faute de revêtir un degré d'intensité particulièrement important, ce critère ne suffisait toutefois pas à admettre l'existence d'un lien de causalité adéquat entre l'agression et les troubles psychiques.
5.2.
5.2.1. Un examen de la causalité dans le sens voulu par le recourant supposerait que l'état de stress post-traumatique soit la conséquence d'un choc émotionnel répondant à la définition d'un accident.
Selon la jurisprudence, un traumatisme psychique (Schreckereignis) constitue un accident au sens de l'art. 4 LPGA (RS 830.1), lorsqu'il est le résultat d'un événement d'une grande violence survenu en présence de la personne assurée et que l'événement dramatique est propre à faire naître une terreur subite même chez une personne moins capable de supporter certains chocs nerveux. Dans ces cas, l'examen de la causalité adéquate s'effectue conformément à la règle générale du cours ordinaire des choses et de l'expérience de la vie (ATF 129 V 177 précité consid. 4.2. p. 185; arrêt U 390/04 du 14 avril 2005 consid. 1.2). Cette jurisprudence s'applique aussi quand l'atteinte physique est mineure et ne joue qu'un rôle très secondaire par rapport au choc psychique subi.
Seuls des événements extraordinaires propres à susciter l'effroi et entraînant des chocs psychiques eux-mêmes extraordinaires remplissent la condition du caractère extraordinaire de l'atteinte et, partant, sont constitutifs d'un accident (ATF 129 V 402 consid. 2.1 p. 404 s.). A été ainsi qualifié d'accident le traumatisme subi par une assurée qui se trouvait sur une petite île en Thaïlande lors du tsunami du 26 décembre 2004 (arrêt U 548/06 du 20 septembre 2007, in SVR 2008 UV n° 7 p. 22) ou encore celui du conducteur de locomotive qui s'est rendu compte d'avoir écrasé une personne qui s'était jetée sous sa machine (arrêt U 93/88 du 20 avril 1990, in RAMA 1990 n° U 109 p. 300). A contrario, le fait pour une éducatrice travaillant dans un foyer pour handicapés d'avoir été agressée physiquement par un résident ne présentait pas les caractéristiques d'un événement extraordinaire propre à engendrer des troubles psychiques avec une incapacité de gain durable (arrêt 8C_207/204 du 13 mars 2015 consid. 6).
5.2.2. Au vu de la jurisprudence exposée ci-dessus, les circonstances du cas d'espèce ne permettent pas de conclure à l'existence d'un traumatisme psychique constitutif d'un accident. En effet, l'assuré a reçu des coups de poing - deux selon le procès-verbal d'audition par la police du 4 juillet 2012 - d'un homme inconnu non armé dans un lieu public en pleine journée. Il n'est pas tombé à terre et a été en mesure d'appeler rapidement la police . En outre, les coups ne lui ont causé aucune blessure grave et seul un traitement antalgique a été prescrit. Cela étant, on ne saurait considérer que le recourant a été exposé à un événement d'une grande violence propre à faire naître une terreur subite même chez une personne moins apte à surmonter certains chocs nerveux. Au demeurant, on ne peut pas dire que les coups portés ont, en l'espèce, joué un rôle mineur, par rapport aux troubles psychiques diagnostiqués par les médecins. C'est donc la jurisprudence applicable aux accidents ayant entraîné une affection psychique additionnelle qui est applicable, comme l'ont admis avec raison les juges précédents.
5.3. Quant au résultat auquel sont parvenus les premiers juges en examinant la causalité adéquate sous l'angle des critères applicables aux troubles psychiques consécutifs à un accident de gravité moyenne, il n'est pas critiquable. En effet, compte tenu des circonstances, le caractère impressionnant de l'agression ne saurait revêtir à lui seul une intensité suffisante pour admettre l'existence d'un lien de causalité adéquate (voir pour un cas semblable arrêt 8C_434/2013 du 7 mai 2014 consid. 7.2). Quant aux autres critères déterminants, ils ne sont pas réalisés.
6.
Le recourant invoque également la violation de l'art. 10 al. 1 LAA, en faisant valoir que son état de santé nécessite encore la continuation d'un traitement psychothérapeutique et médical.
Cette prétention n'est pas fondée, vu l'absence de lien de causalité entre l'agression et les troubles psychiques.
7.
Vu ce qui précède, le jugement attaqué n'est pas critiquable et le recours se révèle mal fondé.
8.
Le recourant, qui succombe, supportera les frais judiciaires (art. 66 al. 1 LTF). L'intimée n'a pas droit à des dépens (art. 68 al. 3 LTF)
Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce :
1.
Le recours est rejeté.
2.
Les frais judiciaires, arrêtés à 800 fr., sont mis à la charge du recourant.
3.
Le présent arrêt est communiqué aux parties, au Tribunal cantonal du canton de Vaud, Cour des assurances sociales, et à l'Office fédéral de la santé publique.
Lucerne, le 22 juillet 2015
Au nom de la Ire Cour de droit social
du Tribunal fédéral suisse
La Présidente : Leuzinger
La Greffière : Castella