基于双目感知的3d图像质量评价

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1、基于双目感知的3D图像质量评价刘宝2016年1月中图分类号：TP391UDC分类号：004.9基于双目感知的3D图像质量评价作者姓名刘宝学院名称计算机学院指导教师刘利雄副教授答辩委员会主席朱振峰教授申请学位工学硕士学科专业计算机科学与技术学位授予单位北京理工大学论文答辩日期2016年1月3DImageQualityAssessmentBasedonBinocularPerceptionCandidateName:BaoLiuSchoolorDepartment:ComputerScienceandTechnologyFacultyMentor:Assoc.

2、Prof.LixiongLiuChair,ThesisCommittee:Prof.ZhenfengZhuDegreeApplied:MasterofPhilosophyMajor:ComputerScienceandTechnologyDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence:January,2016研究成果声明本人郑重声明：所提交的学位论文是我本人在指导教师的指导下进行的研究工作获得的研究成果。尽我所知，文中除特别标注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不

3、包含为获得北京理工大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的合作者对此研究工作所做的任何贡献均已在学位论文中作了明确的说明并表示了谢意。特此申明。签名：日期：北京理工大学硕士学位论文摘要3D图像在采集、压缩、编码、传输、解码、解压缩、存储和显示等各个阶段，会不可避免地引入失真，失真会影响观看者理解3D图像中的内容，甚至危害观看者的身心健康。因此，如何评价3D图像的质量是一项很有意义的工作。本论文基于人眼的双目感知特性和3D图像的自然场景特性，设计并提出了主观一致性较高的3D图像质量评价算法。本文的主要工作如下：（1）基于双目感知的全参考3

4、D图像质量评价。由于对人眼的双目感知特性研究不够深入和透彻，现有的全参考3D质量评价算法的主观一致性不够理想，更加有效的双目感知模型亟待提出。为了解决这个问题，本文提出基于空间信息量的双目感知模型，进而应用到全参考3D质量评价中。本文首先给出基本假设：3D图像对的质量由含有较多空间信息量的视图决定，然后，在此基础上提出了基于空间信息量的双目感知模型，最终结合传统的2D图像质量评价算法对3D图像进行质量评价。实验结果表明，该方法在主观一致性方面明显好于现有的2D和3D全参考质量评价算法。（2）基于双目感知和联合统计的无参考3D图像质量评价。由于对于左、右眼视

5、图之间的联合统计特性的利用还不够充分，现有无参考3D质量评价算法的性能亟待提高。为了解决这个问题，本文分析了左、右眼视图对应像素之间的联合统计分布特性，并结合基于空间信息量的双目感知模型，提出一个无参考3D图像质量评价方法。该方法充分利用了左眼视图、右眼视图和单眼图像的边缘统计分布特性，左、右眼视图之间的联合统计分布特性，然后根据自然场景统计的方法提取图像质量特征，并结合无参考质量评价的两步框架进行质量评价。根据联合统计分析方法的不同，本文给出了两种实现方法，即基于多元广义高斯分布函数的实现和基于“点积图”的实现。实验结果表明，该方法的两种实现的主观一致性

6、均明显好于现有算法，尤其对于非对称失真图像性能表现尤为突出。关键词：3D图像；图像质量评价；双目感知；空间信息量；自然场景统计I北京理工大学硕士学位论文AbstractDistortionswillbeintroducedinto3Dimagesduringcapturing,compression,encoding,transmission,decoding,decompression,storageanddisplaying.Distortionswillaffecttheviewersunderstandingthecontentsof3Dimage

7、sandendangertheviewers’health.Therefore,howtoassessthe3Dimagequalitybecomesameaningfuljob.Basedonbinocularperceptionand3Dnaturalscenestatisticproperties,thispaperdesignsandproposesefficient3Dimagequalityassessmentalgorithms,whicharecapableofevaluatingthequalityof3Dimagesaccurately

8、andautomatically.Themainworkissum