基于Riesz变换的结构相似度图像质量评价方法

不同的图像处理过程,会对图像引入各种各样的失真,如何对图像的质量进行评价成为一个热点问题。针对传统的基于像素差值统计的峰值信噪比方法及结构相似度方法与人眼主观评价不够符合的情况,本文提出了一种基于Riesz变换的结构相似度图像质量评价方法。该方法先将参考图像和失真图像进行一阶Riesz变换和二阶Riesz变换,并利用得到的5组对应特征图计算出5幅相似度图和5幅权重图,利用平均法进行融合得到最终的相似度图和权重图,然后加入原参考图像和失真图像的亮度比较项,得到最终的图像质量评价指标。在LIVE图像数据库上的实验表明,本文方法对于5种失真的质量预测准确性和一致性都很高,在交叉失真实验中,本文方法也优于结构相似度方法,PLCC和SROCC值达到了0.9482和0.9532。与几种公认较好的方法相比,本文方法能够更好地预测图像质量,更加符合人眼的主观感知。     

一种基于局部方差和结构相似度的图像质量评价方法

针对结构相似度(SSIM)方法对图像不同失真类型的敏感程度不同的问题,提出了一种基于局部方差和结构相似度的图像质量评价方法.计算并比较了两图像整体局部方差的分布,分析了度量结果所表征的图像特征.局部方差较好地体现了图像的细节信息,因此对于模糊等失真类型较为敏感,但是对于噪声污染等失真类型的敏感程度较低.因此,本文提出的评价方法将局部方差与结构相似度方法相结合,平衡了二者对造成图像失真各种因素的不同敏感偏向,从而使评价结果更加接近人眼对图像质量的主观感觉.实验结果表明,该方法充分考虑了图像中人跟比较敏感的细节信息的完整程度对图像质量的影响,评价结果优于SSIM方法,与人的主观感觉的一致性较好.     

基于频率、空间和方向的图像质量评估

将空间域图像质量评价方法结构相似度SSIM推广到HWD变换域,结合人眼视觉倾斜效应和粒子群优化算法,提出一种新的图像质量评价测度。将SSIM直接用于各HWD分解频带,用频带相关性图加权各频带的结构相似度得到局部质量,然后对不同方向的局部质量求加权和得到整幅图像的结构相似度。实验结果表明,该测度与主观感知有较好的一致性,能准确地反映人眼对图像的视觉感知。     

基于人眼视觉特性的彩色图像质量评价

图像处理系统的性能优劣的评判往往需要一个合理迅速的图像质量评价算法作为支撑.传统的图像质量评价算法由于没有充分考虑人眼的视觉特性,使得质量评价结果与实际图像的人眼感知质量不符.根据人眼对图像边缘信息非常敏感这一人眼视觉特性,提出一种综合图像边缘和背录相似度的算法(EBS)来评价彩色图像质量,即通过比较失真彩色图像与原始参考图像的边缘以及除边缘之外的背景相似程度最终确定失真图像的质量.应用于由779幅包含五种类型失真的图像质量评价库的实验结果表明,该算法的评价结果相比PSNR,MSSIM,IFC以及基于像素域的VIF等算法与图像的主观评价结果(由DMOS值表示--将背景不同的一组观察者对失真图像的评分进行统计平均后所得到的评价结果)更一致,也即该算法的评价结果更接近图像的实际视觉感知质量.     

结构信息最优的静止图像压缩算法研究

JPEG2000是基于小波变换的新一代静止图像压缩标准,与以往的压缩标准相比,其具有很多优点。但是JPEG2000以MSE作为图像失真评价标准,而MSE不能很好的符合人眼主观评分,进而很大地影响了JPEG2000的压缩性能。该文在JPEG2000标准框架下,提出了以结构相似度作为失真评价标准的静止图像压缩算法(SJPEG2000)。该算法以系数对图像结构信息贡献量的大小作为准则来截取码流,使压缩后的图像尽量保存原图像的结构信息。实验结果表明,该算法压缩得到的图像很好地保留了图像结构信息,压缩图像的主观质量得到提高,结构相似度值较原JPEG2000也有一定提高。     

基于局部结构张量的无参考型图像质量评价方法

该文提出一种基于局部结构张量奇异值分解的无参考型图像质量评价方法,由于图像局部结构张量能反映图像几何结构,因此利用张量特征值之间的关系来度量图像噪声与模糊水平,将两个度量结合得到图像质量的综合评价。通过分析仿真图像和实际图像的质量评价结果,该方法能同时度量因噪声和模糊造成失真后的图像质量。与图像质量评价数据库的主观评价结果比较表明,该文方法与主观评价结果相关性强,能很好地反映图像质量的视觉感知效果,并且易于实现。     

基于局部结构张量的SSIM图像质量评价

针对结构相似度(SSIM)评价模糊图像存在的局限性,提出一种基于局部结构张量的结构相似性图像质量评价方法(ST-SSIM).方法首先利用结构张量提取图像几何结构强度和方向角度信息,然后用局部结构方向相似度比较函数和结构强度相似度比较函数替换SSIM中原有的结构比较函数,最后在图像质量映射图上以参考图像的结构强度函数加权计算得出最终的图像质量评价值.实验结果表明,由于LST-SSIM更加全面考虑到对于人眼感知结构强度和方向的重要性,因此评价结果比SSIM更加符合人眼视觉感知特性.     

基于图像结构信息复数表示与奇异值分解的灰度图像质量评价方法

为了进一步突出图像结构中人眼敏感的重要特征,采用复数矩阵表示图像结构,将图像的局部方差和像素灰度值分别作为复数的实部和虚部。进而对复数矩阵进行分块奇异值分解,分析了传统奇异值分解图像质量评价方法的特点,将复数矩阵每一分块奇异值分布的标准差作为分块图像结构的表征,分别计算参考图像与待测图像对应图像分块奇异值标准差,从而得到了图像结构失真映射图谱,通过计算图谱中的数据分布特征得到最终的量化评价结果。采用LIVE数据库中包含5种失真类型的779幅测试图像验证所提的算法。试验结果表明,本文方法采用复数矩阵描述图像结构信息,平衡了对各种失真类型的敏感程度,与人眼视觉感知(HVS)的一致性优于传统方法。     

利用梯度奇异值分解的图像结构相似度评价

针对传统的图像质量评价方法中对图像结构信息的表征能力不足的问题,在研究了基于结构相似度和奇异值分解的两种图像评价方法的基础上,结合其不同特点提出了基于奇异值分解的结构相似度质量评价方法.该算法分别将参考图像和失真图像的梯度图像分成8×8大小的图像块,并对每一个图像块进行奇异值分解后计算对应图像块的奇异值相似性和各图像块局部方差分布的相似性,最后结合各图像块的奇异值相似性和图像的局部方差分布的相似来表征图像的畸变程度.对LIVE库中包括5种失真类型的982幅图像进行验证,其结果表明该评价方法能很好地对各种失真类型的图像进行评价,比峰值信噪比(PSNR)、结构相似度(SSIM)等算法的主客观一致性更好,更加符合人眼的视觉特性.     

基于人眼视觉的小波域结构相似性图像质量客观评价方法

针对空域结构相似性评价方法在几何失真图像及噪声污染图像的质量评价中存在的不足,在考虑人眼视觉特性前提下,研究了一种基于人眼视觉的小波域结构相似度的图像质量评价方法(WDSSIM),该方法首先将参考图像和失真图像进行小波变换,以获取不同尺度和频带的子带图像,并根据人眼视觉JND模型,获取人眼视觉对参考图像的带间敏感度和各子带的带内敏感度;然后,以带内敏感度因子为权值分别求取参考图像和失真图像同一尺度和频带的子带图像之间的结构相似度;最后,以带间敏感度因子为权值对各子带对的结构相似度进行加权归一化,获得整幅图像的结构相似度.