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随着数字图像和视频的广泛应用,数字图像质量评价的重要性日益增长。图像质量评价是图像处理领域的一个基础性的问题,它既有其重要的理论意义,同样也有广泛的应用背景。通常可将数字图像质量评价分为主观评价和客观评价。主观评价方法的缺点是繁琐、费时费力,无法实时处理。客观评价方法分为三类:全参考评价、弱参考评价、无参考评价。因为全参考和弱参考评价需要获得参考图像的全部或部分信息,因此在应用中受到了限制,这时只能采用无参考评价方法。 本文首先对图像质量评价的相关研究进行了简要的概述,重点讨论了无参考质量评价方法。一般来说,大多数时候图像是以人为最终接受者,图像评价的结果应该尽量符合人们对图像质量的真实感受,因此很多评价方法都引入了人眼视觉特性。然而从另一个角度,在某些场合,如机器视觉领域,至少目前还无法与人们复杂的感官相提并论,更多的是需要定量的模型及参数以便于计算机处理。因此论文提出从两个角度探讨图像质量评价的问题,分别称为面向人类视觉(human perception-oriented)和面向机器视觉(machine perception-oriented)。前者主要从人类的感知考虑,后者更多的考虑易于机器处理的模型和参数,并提出了相应的一般系统框架。为了能够满足实时处理的需要,将主要从空域处理来考虑。通过分析影响图像质量的一些因素,提取几个常见的对图像质量影响较大的因素:对比度、清晰度、噪声,对各降质因素分开讨论,这在一方面有助于研究单因素的性能,便于将各单因素嵌入评价系统中;另一方面也有助于理清各因素之间的相互影响关系,以形成一个统一的综合指标。 对于面向人类视觉应用,主要考虑视觉评价习惯和人眼视觉特性。针对模糊现象,模糊是一种常见的失真现象,其表现是边缘的平滑效应。对边缘扩散邻域的一阶微分求取峰态能反映出图像的清晰程度,提出一种基于边缘峰态的无参考图像清晰度评价。实验结果表明,该方法不依赖图像内容,与图像的清晰程度表现一致,且对噪声不是很敏感;针对噪声现象,考虑视觉的掩盖效应,从噪声检测的角度,提出了一种基于掩盖效应的无参考图像质量评估方法。首先对Hosaka分块进行了改进,取消了该方法对图像尺寸的限制。通过分块,将图像以不同的频率成分区分开来。然后计算各个子块的噪声。根据图像的污染程度,提出了基于掩盖效应的无参考图像峰值信噪比NPSNR。实验结果表明,该方法与人的视觉感知较一致。 对于面向机器视觉的应用,则考虑失真模型及参数。针对离焦模糊现象,提