基于人眼傾斜效應(yīng)和HWD變換的圖像質(zhì)量評(píng)估研究.pdf

1、隨著數(shù)字成像和通信技術(shù)的快速普及，圖像質(zhì)量評(píng)估在工程實(shí)踐中，如圖像采集、傳輸、壓縮、恢復(fù)和增強(qiáng)等，已成為一個(gè)經(jīng)典的研究課題。人們最初采用主觀評(píng)價(jià)法對(duì)圖像質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估，其評(píng)價(jià)結(jié)果天然地和人眼主觀感知相符，但它繁鎖、低效、昂貴，且易受實(shí)驗(yàn)環(huán)境、觀察者知識(shí)背景、動(dòng)機(jī)和心情等因素的影響。因此，有必要研究符合人類視覺感知的客觀圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)模型，以彌補(bǔ)主觀圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)法的缺陷。
　　根據(jù)人類視覺系統(tǒng)理論，初級(jí)視覺皮層的神經(jīng)元對(duì)位于頻率、空間、

2、方向處的“窄帶”刺激高度自適應(yīng)。小波變換可提取物體的點(diǎn)奇異信息，但其缺少方向信息。Contourlet變換可提取目標(biāo)物體的邊緣輪廓信息，但系數(shù)間的冗余性使其對(duì)圖像失真不敏感。本文采用的HWD(Hybrid Wavelets and Directional filter banks)變換是一種稀疏、無冗余的圖像特征表示方法，將HWD變換和人眼的這種特性結(jié)合起來，提出一種基于人眼傾斜效應(yīng)和HWD變換的圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)模型(HWDSIM)。首先對(duì)

3、圖像進(jìn)行HWD變換，得到相應(yīng)的尺度和方向子帶信息；然后用SSIM算法計(jì)算子帶的結(jié)構(gòu)相似圖，并用各子帶的相關(guān)性圖加權(quán)結(jié)構(gòu)相似度圖得到圖像的局部質(zhì)量；考慮到人眼傾斜效應(yīng)，最后對(duì)不同方向的局部質(zhì)量求加權(quán)和得到整幅圖像的結(jié)構(gòu)相似度，該權(quán)值由粒子群優(yōu)化算法確定。
　　通過對(duì)圖像數(shù)據(jù)庫LIVE、CSIQ和TID2008的大量圖片進(jìn)行評(píng)價(jià)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析表明，該方法與主觀評(píng)價(jià)方法有很好的一致性，能很好地反映人類視覺系統(tǒng)對(duì)圖像的視覺感知效果。