基于視覺注意的圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)方法的研究.pdf

1、圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)在圖像視頻處理及計(jì)算機(jī)視覺應(yīng)用等領(lǐng)域越來越重要。人類作為圖像信息的最終接收者，作出的評(píng)價(jià)是唯一“正確”的，但是主觀評(píng)價(jià)不能被嵌入到系統(tǒng)中。故研究的目標(biāo)是設(shè)計(jì)能夠自動(dòng)預(yù)測(cè)圖像的感知質(zhì)量的指標(biāo)。在本文中，兩種基于視覺注意的圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)方法被提出。
　　心理物理學(xué)實(shí)驗(yàn)表明，在給定場(chǎng)景中，人眼只是關(guān)注其中一部分區(qū)域并非所有區(qū)域，我們稱被關(guān)注區(qū)域?yàn)轱@著區(qū)域。于是，本文基于顯著區(qū)域的質(zhì)量主宰整幅圖像的質(zhì)量這一假設(shè)，提出了一種基于顯

2、著性的評(píng)價(jià)方法。該方法主要包括三個(gè)步驟。第一，根據(jù)場(chǎng)景中物體的結(jié)構(gòu)獨(dú)立于亮度和對(duì)比度這一事實(shí)，分別定義了亮度、對(duì)比度和結(jié)構(gòu)比較函數(shù)，計(jì)算參考圖像和失真圖像的亮度質(zhì)量圖、對(duì)比度質(zhì)量圖和結(jié)構(gòu)失真質(zhì)量圖。第二，根據(jù)參考圖像計(jì)算其顯著圖。由于自然圖像的對(duì)數(shù)頻譜具有局部線性的特性，在統(tǒng)計(jì)上的奇異性被認(rèn)為是圖像的奇特部分，即通過對(duì)參考圖像在對(duì)數(shù)頻域的冗余來計(jì)算顯著圖。為了使獲得的顯著圖更適合作為權(quán)值，我們通過閾值的方法將顯著圖處理為二值圖像。第三，

3、將顯著圖作為亮度、對(duì)比度和結(jié)構(gòu)三個(gè)質(zhì)量圖的權(quán)值進(jìn)行融合，計(jì)算失真圖像的最終質(zhì)量分?jǐn)?shù)。人眼高度關(guān)注場(chǎng)景中物體的結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)質(zhì)量主宰整幅圖像質(zhì)量，因此在融合過程中結(jié)構(gòu)失真的權(quán)值被放大。最后，通過在 LIVE圖像庫上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果證明所提出的方法相對(duì)其他評(píng)價(jià)模型更接近主觀評(píng)價(jià)。
　　在觀察待評(píng)圖像初期，圖像中含有重要內(nèi)容的區(qū)域通常吸引視覺注意力，此外，質(zhì)量差的區(qū)域也會(huì)相繼改變或者吸引視覺的注意。假設(shè)這兩種區(qū)域同等程度吸引視覺注意力，本文相

4、繼提出了第二種基于視覺注意的評(píng)價(jià)方法。首先，我們提出一個(gè)新的視覺注意模型。根據(jù)參考圖像的內(nèi)容利用上述顯著模型計(jì)算顯著區(qū)域，采用百分比的策略，即將質(zhì)量圖排序然后選取最差的一部分，得到因圖像質(zhì)量引起視覺注意的區(qū)域，最后通過對(duì)這兩部分區(qū)域進(jìn)行線性運(yùn)算計(jì)算最終的視覺注意區(qū)域，得到視覺注意模型。其次，將提出的視覺注意模型引入到質(zhì)量評(píng)價(jià)方法中，在多個(gè)尺度上進(jìn)行計(jì)算失真圖像的質(zhì)量。最后，在LIVE圖像庫和TID2008數(shù)據(jù)庫上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果證明該方法