本期摘要

X射线成像系统数字图像质量评价方法研究 注：国家自然科技基金资助项目“三维CT的统计重建算法研究”（项目编号：60772102）．作者：巫军 王黎明 史振华 陈方林 单位：中北大学电子测试技术国家重点实验室山西太原030051 摘要：为了实现X射线成像系统的闭环控制,必须采用射线图像的客观评价方法来代替现有的主观评价方法,对射线源管电压、管电流进行调节。本文结合射线图像特点,提出了一种基于感兴趣区域的加权熵的图像客观质量评价方法。实验表明,与传统图像质量评价函数相比,该方法具有较好地单峰性、鲁棒性和尖锐性,可以有效地评价射线图像质量。 关键词：X射线成像系统;感兴趣区域;加权熵;图像质量     

基于视觉感兴趣区的图像质量评价方法

该文把人眼对图像中的不同区域具有视觉选择特性与客观图像质量评价方法结合起来,提出基于视觉感兴趣区的图像质量评价方法。该方法通过分析影响视觉兴趣性的亮度、灰度、面积等因素,得出不同区域的兴趣性加权系数,对客观图像质量评价方法加以改造。试验证明该方法优于传统的客观评价方法,能较好的符合主观评价结果。     

基于视觉感兴趣区的图像质量评价方法

该文把人眼对图像中的不同区域具有视觉选择特性与客观图像质量评价方法结合起来,提出基于视觉感兴趣区的图像质量评价方法.该方法通过分析影响视觉兴趣性的亮度、灰度、面积等因素,得出不同区域的兴趣性加权系数,对客观图像质量评价方法加以改造.试验证明该方法优于传统的客观评价方法,能较好的符合主观评价结果.     

双波段彩色融合图像色彩和谐性客观评价

针对现有的图像质量评价方法较少利用人眼视网膜和视觉皮层的颜色编码机制,并且未能充分考虑图像色彩信息对图像质量的影响,提出了一种基于多视觉特征的可见光(微光)与红外彩色融合图像色彩和谐性客观评价模型.该模型在图像质量评估中融入了更多的颜色信息,综合考虑多种人眼视觉特征包括视觉对立色彩特征、色彩信息波动特征和高级视觉内容特征,经过特征融合和支持向量回归训练,实现彩色融合图像的色彩和谐性客观评价.采用3种典型场景融合图像数据库进行实验比较与分析.实验结果表明,与现有的8种图像质量客观评价方法相比,所提出的方法与人眼主观感受更加一致,具有较高的预测准确度.     

改进的结构相似医学图像质量评价方法

医学图像质量评价从基本方法上和普通图像评价是相同的。基于人眼视觉系统的图像质量客观评价一直是图像处理领域的研究热点。Zhou Wang等人提出了著名的客观质量评价方法：结构相似度（SSIM）,它的理论基础是人眼视觉系统能高度自适应地提取场景中的结构信息。其评价性能优于PSNR（或MSE）。但是SSIM评价模糊失真类的图像准确性较低。在深入研究SSIM算法的基础上,提出一种改进SSIM算法：基于梯度方向信息的图像质量评价方法（GDSSIM）。实验结果表明,GDSSIM评价高斯模糊（GBlur）图像库时准确性明显高于PSNR和SSIM,评价Fast Fading图像库时准确性也有明显优势。最后,初步探讨了以上图像质量评价算法在医学图像上的应用。     

数字融合图像质量的视觉信息保真度客观评价方法

在实时数字图像融合系统中需要对融合图像的质量进行客观评价。针对传统客观评价方法存在与人眼视觉系统(Human Visual System,HVS)主观评价结果不相符的缺陷,提出了一种基于视觉信息保真度(Visual Information Fidelity,VIF)的融合图像质量客观评价方法。在假设图像源符合GSM(Gaussian Scale Mixture,GSM)模型,并将图像融合处理作为图像信号失真通道,而且考虑人眼视觉噪声特性的前提下,建立了基于VIF的数字融合图像质量客观评价理论模型,提出了一种融合图像质量评价指标FVIF。实验结果表明:该方法能够对融合图像质量进行综合评价,与其它方法相比,FVIF客观评价方法的性能更好,其评价结果与主观评价结果基本一致。     

自然图像质量评价方法综述

5G时代的到来使得图像处理技术也得到了迅猛发展,自然图像质量评价方法成为图像处理领域的重要研究热点。在自然图像获取、图像压缩、存储等处理时,图像质量不可避免的产生各种类型的失真,从而自然图像质量评价方法的应用越来越广泛。首先阐述自然图像的失真类型和公开标准图像数据库的相关知识,然后分别从主观评价和客观评价两种方法分析自然图像质量评价,最后对未来自然图像质量评价方法的发展趋势进行了总结和展望。     

基于边缘相似度的全参考图像质量评价算法

客观图像质量评价(IQA)方法旨在利用计算模型自动实现与主观感知一致的图像质量评估,是当前计算机视觉领域和图像处理领域的研究热点.由于图像的边缘信息对理解图像语义信息至关重要,提出一种基于边缘信息的图像质量客观评价方法.通过比较参考图像和失真图像的多方向边缘强度、边缘强度对比度及亮度信息等特征的相似性,实现图像质量的客观评价.利用国外的LIVE2、TID2008及CSIQ等多个图形数据库计算结果证明,本算法能实现对多种失真类型的图像的质量预测,并且在预测准确性、鲁棒性和主观评价一致性方面与当前大多数方法相比都有明显优势.     

基于3维矩阵变换的彩色图像质量评价方法研究

鉴于传统的图像质量评价指标不能很好地反映图像质量，为了对图像质量进行更合理的评价，提出了一种新的彩色图像质量评价方法，该方法从图像的客观保真度、视觉失真度及清晰度3个方面来综合评价图像质量，其中，客观保真度作为图像质量的横向评价标准，而视觉失真度和清晰度则为其纵向评价标准。在评价图像的清晰度时，还充分考虑了彩色图像3帧间的结构相似性，把彩色图像的各个分量表示在一个统一的数学模型里，使用3维矩阵宽离散余弦变换来衡量图像的清晰度。实验结果表明，相对于传统的峰值信噪比评价指标来说，这种方法更为符合人眼视觉特性。     

数字图像清晰度评价函数的通用评价能力研究

图像质量客观评价是计算机视觉领域长期以来研究的难点和热点问题。如何能让计算机像人的视觉系统一样具有评价图像质量的能力,至今仍是尚未完全解决的难题。图像清晰度评价函数是图像质量客观评价标准中的重要组成部分。现有的图像清晰度评价函数主要基于图像边缘细节或者整体信息熵的统计,给出对图像相对清晰度的估计。主要考察了五种具有代表性的清晰度评价函数,着重分析了它们对不同模糊程度下不同内容图像的清晰度评价能力,进而说明现有的清晰度客观评价方法与人主观感受的差距。     

针对模糊效应的卫星图像质量评价模型研究*

为了实现景象匹配制导应用中对图像数据源质量的客观评价,针对卫星图像的模糊效应,研究了影响图像质量的清晰度评价指标,通过分析比较其对图像匹配过程的影响,挑选出有效指标作为评价因子;通过对大量实验数据特性的统计,结合线性回归分析,提出了基于假设检验的权值拟合算法,完成了各指标贡献率（即权值）的求解;进而建立了面向匹配制导应用的图像质量评价模型。实验表明,该模型具有良好的单调性和稳健性,在匹配制导中能对图像质量进行有效评定,对把握卫星基准图像源质量具有重要现实意义。     

像素级多源遥感影像信息融合的客观分析与质量评价

为了评价融合影像质量和各种融合方法的优缺点,理论上必须具备一套客观的、全面的评价指标.采用高空间分辨率影像和低空间分辨率多光谱影像融合的主要目标是获取高分辨率多光谱影像,因此对融合影像进行客观分析与质量评价,需要客观与主观的定量评价标准相结合进行综合评价.即对融合影像质量在主观定性的目视评价基础上,进行客观定量评价.为此本文提出了熵、平均梯度和相关系数等评价融合影像质量和融合方法性能的指标,并结合实际对二套空间分辨率不同的影像数据进行了分析试验.     

多失真混杂的无人机图像质量盲评价

目的 面向多失真混杂的图像质量盲评价问题目前仍然是计算机视觉领域具有挑战性的工作之一,无人机图像受成像条件影响混杂多类失真,图像质量的准确评价是其效能发挥的关键环节。为此,引入并改进了基于自然场景统计的距离度量评价模型,提出多失真混杂的无人机图像质量盲评价方法。方法 从图像的结构性、信息完整性和颜色性3个不同的角度研究并提取了与无人机图像质量敏感的特征因子集;以实拍标准测绘图像库为原始图像获得MVG特性参数作为度量基准解决了盲评价中缺乏训练集的问题;构建了以实飞图像为样本的无人机图像质量数据库（UAV image set）,为相关问题的研究提供数据集和评价参考。结果 针对所构建的数据库,本文算法在主客观一致性、算法运行时间上与其他算法进行了对比实验。相比较其他经典算法,本文算法的主客观一致性较高,达到了0.8以上,运行时间较快,过到1.2 s。此外本文还给出了块大小对算法影响以及单特征对图像的评价结果,证明算法选择的图像块大小和图像特征符合质量评价的需要。结论 针对无人机图像所包含的多失真构建质量评价综合模型,该模型可满足无人机图像质量需求。     

一种针对高斯模糊图像的无参质量评价方法

针对模糊图像高频分量的特性,提出了一种针对高斯模糊图像的无参质量评价方法。该方法利用小波变换对模糊图像提取高频分量,在高频分量功率谱上构造评价指标。实验结果表明提出的评价指标优于PSNR和SSIM,其客观评价分数与主观评价分数具有更好的一致性。     

符合人眼视觉特性的视频质量三层噪声加权评价方法

该文研究了一种从下到上的、基于人的视觉感知特性的、三层噪声加权的视频图像质量客观评价方法,给出了相应的评价模型,并对具有256级灰度值的352×288像素的慢运动人物数字图像序列进行了仿真验证。对比结果表明,该方法是一种行之有效的并与主观评价结果相一致的视频图像质量客观评价方法。     

基于离散四元数傅里叶变换的彩色图像质量评价

彩色图像质量的评价在图像数据的采集、压缩、存储、传输等方面具有重要意义。然而传统的评价方法往往因损失部分彩色信息或者忽略彩色图像的整体性,导致其结果不能很好地与主观结果保持一致,因此提出一种彩色图像客观质量评价方法。将彩色图像表示成四元数矩阵,并对其进行离散四元数傅里叶变换;根据人眼视觉系统特性对频域进行非均匀分块,计算失真图像和参考图像之间的幅值相似度和相位相似度;采用熵值法综合考虑两者对图像质量的影响,获得表示整体图像质量的指标。最后,使用图像数据库针对高斯模糊失真进行相关性分析,以验证方法的可行性和有效性。实验结果表明,客观评价能较好地与主观评价保持一致,且对于3个数据库的性能表现稳定,算法性能总体上优于对比方法。     

图像质量评价研究综述

图像质量评价是一个经典的研究课题,其目标是设计算法,给出和人的主观感受相一致的评价值.在许多图像处理的应用领域中,图像质量评价算法都具有重要意义.目前已提出多种评价算法,本文对这些算法进行综述.首先描述图像质量的主观评价方法,它给出科学、稳定的主观评价值;其次对各种客观评价算法进行分类介绍,重点探讨了各类算法的思路及特点;然后详细描述了衡量算法性能的定量指标;最后总结了图像质量评价算法研究的发展趋势.     

改进的彩色图像去雾效果评价方法

针对当前对图像去雾效果评价的不足,提出了一种改进的评价彩色图像去雾效果的方法。该方法同时考虑了对图像边缘的评价以及对颜色失真的评价,基于图像雾化的大气散射模型,通过将原始图像转换到相对色彩空间,提出了度量颜色失真的标准;结合对比度增强的评价方式,提出了一个统一的评价指标,从而实现很好地给出一个符合人眼视觉判断的客观评价结果。实验中基于多种去雾算法的去雾结果,对基于可见边比的评估方法、CNC评价指标和本文提出的评价指标进行了对比,结果表明本文改进的评价标准能更好地体现去雾的质量,获得与视觉判定更加接近的结论。     

色彩复原图像的质量评价方法

针对褪色文物数字化保护中色彩复原图像的质量评价问题,研究客观质量评价方法。结合峰值信噪比(PSNR)的计算优势与人眼视觉特征信息熵的结构特性,提出一种基于视觉特征信息熵的彩色图像质量评价方法。该方法建立带权值的质量评价函数和对应评价算法流程,利用归一化方法确定权值。通过评价算法流程计算复原的彩色图像与参考彩色图像的函数值,比较两者的相似程度。值越小,代表相似度越高,对应的复原彩色图像质量越好,以此客观判断色彩复原方法的优劣。实验通过四种性能差异复原方法的质量评价参数比较,表明评价结果与人眼视觉主观感受相一致,验证了所提方法的有效性。