基于视觉感兴趣度和视觉系统特性融合的图像质量评价方法-论文.pdf

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1、第14卷第7期2014年3月科学技术与工程VoI．14No．7Mar．20141671—1815(2014)07—0236—05ScienceTechnologyandEngineering⑥2014Sci．Tech．Engrg．基于视觉感兴趣度和视觉系统特性融合的图像质量评价方法李贵民马丰原(计算机科学与技术学院，电气与控制工程学院，西安科技大学，西安710054)摘要在对视觉感兴趣度和人类视觉系统特性深入分析研究的基础上，提出了一种基于视觉感兴趣度和视觉系统特性相融合的图像质量评价新方法。该方法首先根据影响视觉感

2、兴趣度的五个因子进行综合得到感兴趣度因子，结合结构相似性方法得到感兴趣度模型。然后利用小波分解后的子频带图像进行质量评价，对结果进行视觉敏感度加权，在此基础上得到评价算法。通过实验验证所提出的算法的正确性，其测试结果并与视觉主观感受保持很好的一致性。关键词图像质量评价视觉感兴趣度视觉系统(HVS)小波分解对比敏感度结构相似性中图法分类号TP391．41；文献标志码A随着数字化和信息化的发展，数字图像处理技方法没有考虑人眼的视觉特性，在一些情况下难以术越来越多地应用于人们的日常生活和工作中，与得到与主观评价非常一致的结

3、果。因此寻找可以结此同时，与这些相关的问题，例如图像编码压缩，通合人类视觉特性的新的图像质量评价方法显得愈加过互联网传输以及对图像进行处理等技术中出现的重要。失真降质问题，越来越影响到人们的工作和研究，这针对此问题，本文通过对人类视觉系统特性进就要求对现有图像处理算法进行优化，对已有的同行深入的研究，提出一种结合视觉感兴趣度和视觉类算法进行选择，这就对图像质量评价方法提出了特性的图像质量评价新方法，以达到更加准确地对更高的要求。图像质量评价一般可以分为主观方法图像进行质量评价的目的，使评价结果更加符合人和客观方法。由

4、于主观方法在实际应用时需要非常类视觉主观感受。多有经验的观测者，操作过程非常繁琐，耗费时间1视觉感兴趣度和HVS特性长、费用大，而且测试结果容易受到外界环境和测试条件的影响，稳定性和实时评价很难做到，因此现有人的视野虽然说非常广阔，但是注意力往往集的研究一般都是基于客观方法进行的。传统的经典中的范围很小，只有被视网膜中央凹感知的区域才客观质量评价方法有均方根误差方法(MSE)和峰是人的注意力集中的区域。通常我们在观察图像值信噪比的方法(PSNR)，这些方法利用统计学原时，在注意点投入的时间较多，获取的细节信息较理，只

5、考虑了图像像素点随机误差造成的图像降质，多，因而图像质量发生变化的区域是否在注意点区虽然在一定的时间里得到了广泛的应用，但是由于域对视觉感知结果影响很大。视觉感兴趣机制是人所有的自然图像都是具有结构特性而不是独立的像们在复杂的视觉场景中能够快速筛选出其中重要视素点简单的集合，对图像像素误差进行简单数理统觉信息并进行处理的视觉特性。计并不能模拟人对图像的主观感受。近年来提出的人类视觉系统特性(HVS)主要有视觉非线性、结构相似度理论和基于结构相似度的图像质量评价视觉敏感度、多通道特性和掩盖效应等。虽然人类方法(SSIM

6、)⋯从图像的亮度、对比度和结构信息进视觉特性对图像质量都会产生相应的影响，但是由行对比综合汇聚得到图像质量，这种方法把图像作于HVS非常复杂，到目前为止还没有找到可用于数为一个整体进行质量评价，在一定程度上对图像质学计算的精确的视觉系统模型。现有图像质量评价量评价方法的发展起了很大的推动作用，但是这种中常用到视觉对比敏感度特性和视觉多通道特性两个特性。2013年1O月12日收到，1O月30日修改1．1视觉感兴趣度的提取第一作者简介：李贵民，男，讲师，研究方向：计算机图形图像处理视觉研究表明，对比度大、形状细长、尺寸较

7、大，计算机信息管理。E-mail：yolandaxa@163．tom。位置居中、色彩突出、具有运动趋势的区域容易引起7期李贵民，等：基于视觉感兴趣度和视觉系统特性融合的图像质量评价方法237视觉注意。由于我们研究的对象是静态的自然图1．1．5色彩因子像，所以只需考虑前五个因素。CIE—RGB光谱三刺激值r(A)、g(A)、b(A)首先依据灰度相似的原理对图像进行分块，能间接反映等能光谱色色光的相对亮度，然而很不设原图为，(，Y)，对每个位置点(，Y)根据相邻像素的对比度确定分块区域的大小。直观。因为r(A)、g(A)

8、、b(A)分别乘以单位量得到的相对亮度与人眼的明视觉光谱光视效率函数△(，y)=∑∑(，(—，Y一)一(，y))(A)相同，为了直观地表示颜色的亮度，CIE规定n(1)Y(A)=V(A)，因此Y(A)不仅表达待配色(等能光△(，Y)=inf{A：△>△；}(2)谱色)中绿原色的数量，而且还表示待配色色光的式中(，Y)是以(，Y)为中心的(2n+