基于双目融合的立体图像质量评价

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1、基于双目融合的立体图像质量评价StereoscopicImageQualityAssessmentMethodBasedonBinocularFusion领域：电子与通信工程作者姓名：刘富岩指导教师：李素梅副教授企业导师：侯瑞高级工程师天津大学电子信息工程学院二零一五年十二月摘要立体图像在采集、传输、显示等过程中不可避免的会产生降质，导致观看者产生视觉不舒适的感受。立体图像质量客观评价技术凭借其简洁、高效的特点，已经成为国内外立体图像处理领域的研究热点之一。本文在充分理解人眼视觉系统的基础上，提出了一种立体图像质量客观评价模型。该模型包含立体图像失真度和

2、立体感两部分。在失真度方面，本文首先构建人眼单目感知模型，模拟人眼视觉系统中的掩盖效应、多通道效应和对比度敏感度等三大特性，然后构建频域结构相似度，改善了传统结构相似度不能很好评价模糊图像的缺陷，最后采用双目融合的特性将左右视点质量进行融合，直接计算立体图像的失真度；在立体感方面，由于左右眼观测到的内容存在差异是产生立体感的主要因素，而这些差异主要存在于图像的边缘位置，且都是高频信息，所以本文提出一种基于立体图像高频细节的立体感评价方法。该方法首先使用离散余弦变换提取立体图像的高频信息，计算立体图像高频绝对差值图，然后使用图像增强算法加强高频差值图中难以

3、辨别的边缘区域，最后计算高频绝对差值图频域结构相似度作为立体感的评价指标。本文实验对540幅不同降质的测试图像进行评价，验证主客观评价结果相关性。实验结果表明，在失真度方面，相比于使用加权左右视图质量计算整体失真度的评价方法，本文基于双目融合的立体图像失真度评价方法主客观相关性更高；在立体感方面，本文立体感评价方法的皮尔森系数为0.892155，能够准确的计算图像立体感。因此，本文方法能够取得与主观评价较高的一致性，对于立体图像质量客观评价技术的发展有一定的参考价值。关键词：立体图像；质量评价；人类视觉系统；双目融合；立体感ABSTRACTStereoi

4、mageswillinevitablybedegradedintheprocessofcollection,transmissionanddisplay,loweringvisualeffect.Stereoimagequalityobjectiveassessmenttechnologyhasthusbecomeoneofthehotspotsofresearchduetoitsconcisenessandefficiency.Inthispaper,aproperstereoimagequalityobjectiveassessmentmodelha

5、sbeenproposed,basedonafullunderstandingofthehumanvisualsystem.Themodelembracestwoaspects:stereoimagequalitydistortionmeasureandstereosense.Intermsofdistortionmeasure,first,monocularvisionmodelhasbeenestablishandreferenceanddistortionimagesarecomputedthroughsimulatingMaskingeffect

6、,MultichanneleffectandContrastsensitivity.Next,frequencydomainhasbeenintroducedintostructuresimilarityfunction,withtheconsiderationthatexistingstructuresimilaritycannotproperlyassessingblurredimagequality.Finally,thefrequencydomainstructuresimilarityofthewholestereoimagehasbeenca

7、lculatedwithBinocularFusion,insteadofcalculatingmonocularimagequality.Intermsofstereosense,astereoscopicsensationassessmentmethodbasedonhighfrequencyinformationhasbeenputforwardinthepaper,becausestereoscopicvisionismainlycausedbythedifferentvisualeffectoftherightandlefteyesandthe

8、sedifferences,mostofwhicharehighfrequenc