基于人类视觉系统的图像感知哈希算法

图像感知哈希(Perceptual Hashing)是一门新兴技术,它通过对图像感知信息的简短摘要和基于摘要的匹配,来支持图像的认证和识别,具有广泛的应用前景.目前关于图像感知哈希的研究主要集中在图像特征的提取上,但是特征的选择缺乏对人眼视觉特性的考虑.本文从不同的侧面提出几种基于人类视觉系统的图像感知哈希算法.通过这几种算法之间和已有传统算法之间的测试比较,结果表明考虑了人眼视觉特性的图像感知哈希算法在鲁棒性和区分性上能够得到提高,算法给出的感知距离度量更符合人的主观感受.     

基于视觉显著性的立体图像质量评价方法

人眼的视觉显著性能够影响图像质量评价,结合平面显著性和中央偏移因子,提出基于视觉显著性的立体图像质量评价算法(VS-SSIM);同时考虑中央偏移因子的影响,提出基于中央偏移的结构相似度算法(CB-SSIM)。实验结果表明,中央偏移因子和视觉显著性均能提高立体图像质量评价算法;相比CB-SSIM,VS-SSIM算法与主观评价结果的相关性更高。     

基于人类视觉系统的立体图像质量评价方法

随着立体图像的大规模发展,很多应用场合需要能够迅速有效地完成对立体图像的质量评价工作,以便于后续应用,而对其进行主观质量评价在效率上很难满足要求。因此,提出了一种感知质量评价算法,并结合了一些人类视觉系统的特性。首先需要得到视差图,然后通过边界图和显著图来对视差图进行加权调整。接着使用Minkowski融合方法将加权后的视差图整合成感知分数。最后,使用多尺度分析来得到最终的感知质量分数。通过使用EPFL立体质量评价数据库来验证文中的立体图像感知质量评价算法。实验显示算法最后得到的客观分数和EPFL数据库中的主观分数具有高度的一致性和单调性,证明了文中的立体图像感知质量评价算法是有效的。     

色度对立体图像视觉舒适度影响的定量研究

随着立体成像技术的迅猛发展,对影响立体图像 观看舒适度的各种因素进行研究,已成为立体产品 迅速普及的关键技术之一。本文结合人眼视觉系统(HVS)特性,定量研究了色度因素 对观看双目立体图像舒适度的 影响。采用改进极限法,通过主观实验定义了立体图像舒适色度匹配图和差异图,并通过例 证验证了其普 适性。实验结果表明,舒适区域约占整个色度区域的48%,左右视图 色度不匹配的门限值会随着色调的不 同有所不同,且双目视图的色度值差异最大门限值的最大最小值分别为129.3°和46.1°,即左右视图色度 值的差异不能过大。根据两图给出的舒适色度范围,能够快速、准确地对测试立体图像进行 舒适与否的判 定,其正确率可达到90%以上,为立体图像舒适度评价及立体显示技 术的改进发展提供了依据。     

色度对立体图像视觉舒适度影响的定量研究

随着立体成像技术的迅猛发展,对影响立体图像观看舒适度的各种因素进行研究,已成为立体产品迅速普及的关键技术之一。本文结合人眼视觉系统(HVS)特性,定量研究了色度因素对观看双目立体图像舒适度的影响。采用改进极限法,通过主观实验定义了立体图像舒适色度匹配图和差异图,并通过例证验证了其普适性。实验结果表明,舒适区域约占整个色度区域的48%,左右视图色度不匹配的门限值会随着色调的不同有所不同,且双目视图的色度值差异最大门限值的最大最小值分别为129.3°和46.1°,即左右视图色度值的差异不能过大。根据两图给出的舒适色度范围,能够快速、准确地对测试立体图像进行舒适与否的判定,其正确率可达到90%以上,为立体图像舒适度评价及立体显示技术的改进发展提供了依据。     

一种基于结构相似度的立体图像质量评价方法

立体图像质量评价已成为国内外的研究热点。结构相似度算法虽简单高效,但不能较好地评价噪声与模糊立体图像的质量。文中将结构相似度函数引入频域,并使用空间位置影响系数计算平均结构相似度,对立体图像质量做出评价,结合绝对差值图对立体感做出评价。实验结果表明,该方法的评价结果与主观评价结果相关性较强。     

基于双目信息融合的立体图像质量评价模型

根据人类视觉系统(Human Visual System,HVS)中双目视觉信息处理的过程,结合一系列图像特征,提出一种基于双目信息融合的立体图像质量评价模型。该模型通过复小波变换模拟HVS对立体图像的融合过程。提取结构活跃度(Structural Activity,SA)以及相位一致性(Phase Congruency,PC)作为图像特征。最后通过度量融合图像特征的改变程度获得立体图像客观质量。采用本文所提出的客观评价模型对立体图像数据库进行评价,其线性相关系数值在0.92以上,均方根误差值接近6,异常值比率值为0%。实验结果表明,该模型符合人眼视觉特性,能够很好地预测立体图像质量。     

基于视觉感知和零水印的部分参考立体图像质量评价模型

通过分析人类视觉系统的纹理方向特性和立体感知特性,并结合数字水印的半脆弱性和支持向量回归(Support Vector Regression, SVR)的泛化学习能力,该文提出一种基于视觉感知和零水印的部分参考立体图像质量客观评价模型。该模型利用立体图像左右视点经小波分解后在同一空间频率的水平和垂直方向子带系数关系构造反映图像纹理方向特征的视点零水印,同时,利用左右视点视差值与自适应阈值的大小关系构造反映立体感质量的视差零水印,然后利用SVR来学习两类零水印恢复率(视觉加权视点零水印恢复率和视差零水印恢复率)与主观评价值的关系,最后用训练好的SVR完成立体图像质量预测。实验结果表明该模型符合人眼视觉特性,所得到的客观评价值与主观评价值具有较好的一致性。     

基于人类视觉特性及全局DCT变换的图像水印方法

数字水印技术对于网络化数字媒体版权保护至关重要。本文在分析了人类视觉系统（HVS）特性的基础上,提出了一种基于全局DCT变换的完备图像水印方法。首先将经过Zig-Zag排列后频率化峰维低频、中低频、中频、中高频及高频区,然后通过高斯伪随机序列的水印信号和图像在中低频DCT稀疏的加权组合实现水印信息嵌入。在水印检测时,只需在对应的频率区间将水印信号和待检图像做相关分析即可,无需原始图像。实验结果验证了本文方法对增强、压缩、平滑、裁剪及高斯噪声等大多数图像处理均有很强的鲁棒性。     

基于视觉感知特性的红外图像质量评价方法

根据红外成像特点,设计了一种基于视觉感知特性的红外图像质量评价算法。该算法结合人眼视觉和红外图像的结构信息对图像的失真程度进行描述,通过提取图像的边缘特征、对比度特征,然后利用视觉显著模型对特征进行差异融合,从而实现对红外失真图像的质量评测。实现结果表明,本文方法可对失真红外图像进行有效评价,与传统方法相较,此评价指标与人眼主观感知更一致。     

客观评价彩色图像质量的全四元数结构相似度方法

在不损失彩色图像颜色信息的基础上,通过定义一 种全四元数模型 将四元数的3个虚部以及实部全部用于表示彩色图像的结构信息,从而在完整保留颜色信息 的基础上提高了四元数矩阵的信息承载量。为了进一步增加与主观感知的一致性,将彩色图 像的细节信息和颜色分量合并作为四元数的实部和虚部,进而改进传统的图像质 量评价结构相似度(SSIM)方法,采用四元数结构相似度方法 实现了对待测图像的质量评价。实验结 果表明,本文方法既保留了彩色图像的颜色信息,又增强了图像内容中人眼 敏感的细节信息,采用LIVE数据库和IVC数据库验证了本文方法的评价指标,实验结果 表明, 所提指标与人眼主观感知的一致程度要好于传统的图像质量评价方法以及纯四元数SSIM方法。在交叉失真实验中,量化评价结果的Kendall等级相关系数 (KRCC),Spearman等级相关系 数(SRCC)以及均方根误差(RMSE)为0.6929、0.881以及 7.506,均好于实验中采用的其它几种方法。     

基于视差空间图的立体图像质量客观评价方法

立体图像质量评价是评价立体视频系统性能的有 效途径,而如何利用人类视觉特性对立体图像质量 进行有效评价是目前的研究难点。本文提出了一种基于视差空间图(DSI) 的立体图像质量客观评价方法。首先, 分别构造原始立体图像和失真立体图像的DSI图;然后,通过三维离散余弦变换(3D-DCT)提取出反映图像质量 和深度感知的特征信息,并采用主成分分析(PCA)进行特征降维,形成立体图像特征信息; 最后,通过支持向量 回归(SVR)建立立体图像特征与主观评价值的关系,从而预测得到立体图像质量的客观评价 值。实验表明, 对于对称立体图像库,Pearson线性相关系数(PLCC)和Spe arman等级相关系数(SROCC)值均达到0.94以上;对于非 对称立体图像库,PLCC和SROCC值分别达到0.94以上。结果表明,本文方法能够很好地预测人眼对立体图像的主观感 知。     

基于双目能量响应的无参考立体图像质量评价

为了实现对不同失真类型立体图像的质量评价,提出了一种基于双目能量响应的无参考立体图像质量评价(NR-IAQ)方法。首先,通过对各失真图像进行Gabor滤波,提取出不同频率、不同方向、不同视差响应下的局部特征矢量,作为立体图像特征信息;然后,利用支持向量回归(SVR)建立立体图像特征与主观评价值的关系,从而预测得到立体图像质量的客观评价值。实验结果表明,对于NBU-3D测试库,Pearson线性相关系数值在0.92以上,Spearman等级相关系数值在0.93以上;对于LIVE-3D测试库,Pearson线性相关系数值在0.96以上,Spearman等级相关系数值在0.96以上;与现有的全参考(FR)和(NR)质量评价方法相比,本方法得到的客观评价值与主观评价结果有较好的相关性,更加符合人眼视觉系统。     

A weighted full-reference image quality assessment based on visual saliency

In full reference image quality assessment (IQA), the images without distortion are usually employed as reference, while the structures in both reference images and distorted images are ignored and all pixels are equally treated. In addition, the role of human visual system (HVS) is not taken account into subjective IQA metric. In this paper, a weighted full-reference image quality metric is proposed, where a weight imposed on each pixel indicates its importance in IQA. Furthermore, the weights can be estimated via visual saliency computation, which can approximate the subjective IQA via exploiting the HVS. In the experiments, the proposed metric is compared with several objective IQA metrics on LIVE release 2 and TID 2008 database. The results demonstrate that SROCC and PLCC of the proposed metric are 0.9647 and 0.9721, respectively,which are higher than other methods and it only takes 427.5 s, which is lower than that of most other methods.     

基于深层特征学习的无参考立体图像质量评价

提出了一种基于深层特征学习的无参考(NR)立体图 像质量评价方 法。与传统人工提取图像特征不同,采用卷积神经网络(CNN)自动提取图像特征,评价过程 分为训练和 测试两阶段。在训练阶段,将图像分块训练CNN网络,利用CNN提取图像块特征,并结合不同 的整合方式 得到图像的全局特征,通过支持向量回归(SVR)建立主观质量与全局特征的回归模型;在测 试阶段,由已训练的CNN网 络和回归模型,得到左右图像和独眼图的质量。最后,根据人眼双目视觉特性融合左图像、 右图像和独眼 图的质量,得到立体图像质量。本文方法在LIVE-I和LIVE-II数据库上的Spearman等级系 数(SROCC)分别达 到了0.94,评价结果准确,与人眼的主 观感受一致。     

基于稀疏表示的立体图像客观质量评价方法

提出了一种基于稀疏表示的立体图像质量评价方法 ,分为训练和测试两个部分。在训练部 分,通过训练不同频带的立体图像获得立体图像的稀疏字典;在测试部分,根据稀疏字典计 算得到立体图 像的稀疏特征,定义了稀疏特征相似度衡量原始和失真图像信息的差异,并根据稀疏字典计 算了频带增益和左右视点的融合权值,最后融合稀疏特征相似度作为立体图像质量的 客观评价值。在立体图像测试库上的实验结果表明,本文方法的评价结果与主观评价结果有 较好的相关性,符合人类视觉系统的感知。     

基于人类视觉系统的融合图像质量评价方法的研究

在融合图像的质量评价方法中引入人眼的各种视觉特性,从而使客观计测的结果符合图像质量的主观评价,符合人眼的实际观看质量.讨论了一种新的基于人类视觉系统(HVS)的融合图像质量度量,该方法无需理想图像,同时,将质量评价与人的视觉结果直接关联.对多类图像的不同融合算法的质量评价表明该方法是一种实用、有效的图像融合质量评价方法.     

一种基于用户关注的立体图像舒适度评价算法

近年来,立体电视和立体电影的发展掀起了一股“3D”热潮.要让观众享受到高质量的立体内容,首先要解决人们在观看立体视频图像时的不舒适感.以立体图像的视差因素为切入点,结合人眼关注模型,设计并实现了一种立体图像舒适度的客观评价方法.该方法根据人造立体图像的主观实验评价结果,建立了视差—舒适度模型,同时结合图像显著信息,对立体图像的舒适度进行了预测.对比主观评价结果,所提出的立体图像舒适度客观评价方法所获取的评价结果与人眼感受具有较好的一致性.     

基于人眼视觉特性的混合滤波算法

为了有效地滤除混合噪声,本文提出了一种基于人眼视觉特性的混合滤波算法。该方法首先采用基于人眼视觉特性的噪声敏感系数作为阈值来确定脉冲噪声点,对检测出脉冲噪声点采用自适应窗口大小的迭代中值滤波进行滤波,而对于含有高斯噪声的像素点则采用一种保护细节的改进的自适应模糊滤波器进行处理。该算法与标准滤波方法及其它改进混合滤波算法相比,具有更好的滤波性能。