基于視覺感知特性的圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)方法研究.pdf

1、隨著科技的不斷發(fā)展，圖像作為一種簡(jiǎn)單而又方便的視覺信息載體，在人類生活中起到了越來(lái)越重要的作用。然而，圖像在采集、傳輸和存儲(chǔ)的過(guò)程中，會(huì)由于各種各樣的原因，導(dǎo)致圖像本身的視覺效果下降，而對(duì)后續(xù)的圖像應(yīng)用產(chǎn)生負(fù)面作用。比如，由于網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)牟▌?dòng)，導(dǎo)致傳輸圖像信息受損，而影響用戶的使用。因此，對(duì)圖像質(zhì)量進(jìn)行度量，即圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)的研究，對(duì)于圖像處理在各方面的應(yīng)用具有重要意義。
　　人是圖像的最終用戶，如何從主觀視覺的角度度量圖像的質(zhì)量一直

2、是圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)的核心研究?jī)?nèi)容?；诖?，本文將在以前的圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)方法的研究基礎(chǔ)上，探究合理的符合人類視覺系統(tǒng)特性的視覺感知模型，研究基于視覺感知特性的圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)方法，以進(jìn)一步提高客觀方法和主觀評(píng)判之間的一致性。本文主要研究工作和創(chuàng)新成果包括:
　　1、提出了一種基于二值邏輯的圖像結(jié)構(gòu)改變檢測(cè)方法。該方法通過(guò)模擬神經(jīng)視覺閾值特性和最小可覺差特性，利用二值邏輯將圖像的結(jié)構(gòu)特征轉(zhuǎn)換為特征的存在性，檢測(cè)結(jié)構(gòu)改變。與傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)檢測(cè)方法相比

3、，二值邏輯的方法能獲取更符合主觀檢測(cè)的結(jié)果。同時(shí)，基于該結(jié)構(gòu)改變檢測(cè)方法，本文提出了一種快速的全參考圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)方法。該方法通過(guò)結(jié)構(gòu)失真和亮度失真度量一幅圖像的質(zhì)量。通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，該評(píng)價(jià)方法能獲取與主觀一致的圖像質(zhì)量。
　　2、提出了一種針對(duì)圖像結(jié)構(gòu)失真的視覺感知分類模型。該模型將圖像的結(jié)構(gòu)失真分為四類:輕微改變、結(jié)構(gòu)添加、結(jié)構(gòu)丟失和結(jié)構(gòu)混亂。根據(jù)主觀實(shí)驗(yàn)，本文證明了該模型能對(duì)圖像的結(jié)構(gòu)失真進(jìn)行合理地描述。根據(jù)模糊邏輯和多數(shù)投票策

4、略，本文實(shí)現(xiàn)了該視覺感知分類模型，并提出了一種全參考的圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)方法。該方法通過(guò)加權(quán)圖像的結(jié)構(gòu)失真面積和結(jié)構(gòu)特征差異兩方面指標(biāo)，獲取最終的圖像質(zhì)量。在常用的主觀數(shù)據(jù)庫(kù)上與其他先進(jìn)的全參考方法相比，本文提出的方法能獲取與主觀評(píng)判更為一致的圖像質(zhì)量。
　　3、提出了一種基于塊效應(yīng)和塊內(nèi)信息改變程度的JPEG壓縮失真的無(wú)參考質(zhì)量評(píng)價(jià)方法。根據(jù)JPEG圖像失真的特點(diǎn)，大部分傳統(tǒng)的方法只通過(guò)度量JPEG圖像的塊效應(yīng)度量圖像的質(zhì)量。本文提出

5、的方法在傳統(tǒng)方法模型的基礎(chǔ)上，引入了塊內(nèi)信息改變程度這一新的指標(biāo)。結(jié)合視覺注意機(jī)制，本文篩選出圖像中人眼更敏感的區(qū)域，并通過(guò)加權(quán)這些敏感區(qū)域的塊效應(yīng)和塊內(nèi)信息改變程度，得到最終的JPEG圖像的質(zhì)量。在常用的JPEG失真圖像集上與其他的先進(jìn)的針對(duì)JPEG壓縮失真的方法相比，本文的方法具有更低的時(shí)間復(fù)雜度和更精確的圖像質(zhì)量。
　　4、提出了一種基于最大梯度和梯度改變的模糊失真的無(wú)參考質(zhì)量評(píng)價(jià)方法。根據(jù)主觀實(shí)驗(yàn)的結(jié)論，主觀往往根據(jù)圖像中