基于視覺感知的圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)方法研究.pdf

1、圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)方法是指通過(guò)設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型，對(duì)圖像進(jìn)行智能分析，并按照設(shè)計(jì)的質(zhì)量尺度進(jìn)行自動(dòng)評(píng)分的客觀評(píng)價(jià)方法。根據(jù)對(duì)原始圖像的依賴程度，圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)方法可分為全參考型、部分參考型和無(wú)參考型三種類型。圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)方法是分析圖像壓縮和處理效果、反饋圖像傳輸質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)，是多媒體系統(tǒng)中不可或缺的重要組成部分。同時(shí)，由于圖像是視頻的基本單位，視頻是圖像在時(shí)間域上的連續(xù)序列。因此，對(duì)圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)方法的研究也是視頻質(zhì)量評(píng)價(jià)方法研究的重要基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的依

2、靠人工觀察的主觀方法對(duì)圖像進(jìn)行質(zhì)量評(píng)價(jià)不但費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且評(píng)價(jià)的結(jié)果受到評(píng)價(jià)環(huán)境、評(píng)價(jià)人員工作背景等因素的影響，無(wú)法客觀反映圖像的質(zhì)量。因此開發(fā)能準(zhǔn)確反映人對(duì)圖像的主觀感受，并且能在多媒體系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用的圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)方法，成為當(dāng)前國(guó)際性的研究熱點(diǎn)。人類視覺系統(tǒng)(HVS)是人獲取圖像信息的唯一手段。心理物理學(xué)研究表明，HVS對(duì)圖像的感知是有選擇性的，不同的區(qū)域具有不同的視覺顯著性。然而，已有的圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)方法并未充分考慮HVS對(duì)圖像感知的多

3、樣性。因此，研究基于視覺感知的圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)方法，進(jìn)一步提高圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性，具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。本文正是在這樣的背景下，展開了基于視覺感知的全參考型、部分參考型和無(wú)參考型圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)方法的研究，并在此研究基礎(chǔ)上開展了社頻質(zhì)量評(píng)價(jià)方法的討論。
　　 第一章緒論部分首先闡述了選題的意義，然后綜述了國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀并作了相應(yīng)的總結(jié)，最后介紹了本課題的主要研究?jī)?nèi)容和論文結(jié)構(gòu)。
　　 第二章對(duì)全參考型圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)方法進(jìn)

4、行研究，提出了一種基于視覺感知的結(jié)構(gòu)相似度圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)方法。該方法首先利用空間域視覺特征生成視覺感知圖，并通過(guò)計(jì)算塊結(jié)構(gòu)相似度生成失真感知圖。然后根據(jù)視覺感知圖和失真感知圖分別確定視覺特征顯著區(qū)域和失真嚴(yán)重區(qū)域，并進(jìn)一步考慮了由視覺特征顯著或失真嚴(yán)重引起的視覺注意焦點(diǎn)轉(zhuǎn)移對(duì)視覺感知的影響，生成視覺注意焦點(diǎn)轉(zhuǎn)移后的視覺感知圖。最后利用視覺感知圖和視覺注意焦點(diǎn)轉(zhuǎn)移后的視覺感知圖對(duì)塊結(jié)構(gòu)相似度進(jìn)行加權(quán)，獲得圖像的客觀質(zhì)量。
　　 第三

5、章對(duì)部分參考型圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)方法進(jìn)行研究，提出了一種基于小波域水印的部分參考型圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)方法。該方法利用掩蓋效應(yīng)這一視覺感知特性生成水印嵌入指示圖，確定合適的水印嵌入位置，并且設(shè)計(jì)量化參數(shù)自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，確定合適的水印嵌入強(qiáng)度。同時(shí)利用子帶圖像受損時(shí)敏感程度不一樣的特點(diǎn)，選擇在合適的子帶內(nèi)嵌入水印，并通過(guò)提取水印恢復(fù)率獲得圖像的客觀質(zhì)量。
　　 第四章對(duì)無(wú)參考型圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)方法進(jìn)行研究，提出了一種基于視覺感知的無(wú)參考型圖像塊效應(yīng)評(píng)

6、價(jià)方法和一種基于正交最小二乘法徑向基函數(shù)(OLS-RBF)的無(wú)參考型圖像模糊和振鈴效應(yīng)評(píng)價(jià)方法。該塊效應(yīng)評(píng)價(jià)方法利用空間域視覺特征生成視覺感知圖，對(duì)塊效應(yīng)失真和塊平坦度進(jìn)行加權(quán)，獲得圖像的客觀質(zhì)量。該模糊和振鈴效應(yīng)評(píng)價(jià)方法利用結(jié)構(gòu)紋理區(qū)域內(nèi)的邊緣特征和圖像主觀質(zhì)量訓(xùn)練基于OLS-RBF的網(wǎng)絡(luò)，得到無(wú)參考型圖像客觀質(zhì)量評(píng)價(jià)模型。
　　 第五章在對(duì)圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)方法的研究基礎(chǔ)上，展開對(duì)視頻質(zhì)量評(píng)價(jià)方法的研究，提出了一種全參考型視頻質(zhì)量

7、評(píng)價(jià)方法。該方法首先設(shè)計(jì)基于視覺感知的視覺注意模型生成視覺感知圖和失真感知圖。然后根據(jù)失真感知圖確定失真嚴(yán)重區(qū)域，并進(jìn)一步考慮了由失真嚴(yán)重引起的視覺注意焦點(diǎn)轉(zhuǎn)移對(duì)視覺感知的影響，生成視覺注意焦點(diǎn)轉(zhuǎn)移后的視覺感知圖。再利用該視覺感知圖對(duì)結(jié)構(gòu)相似度進(jìn)行幀內(nèi)質(zhì)量加權(quán)，獲得單幀視頻圖像的客觀質(zhì)量。最后模擬突發(fā)性嚴(yán)重失真對(duì)序列質(zhì)量的影響，設(shè)計(jì)幀質(zhì)量貢獻(xiàn)度曲線，對(duì)單幀視頻圖像進(jìn)行幀間質(zhì)量加權(quán)，獲得視頻序列的整體客觀質(zhì)量。
　　 第六章總結(jié)了