一种基于全变分的视觉感知图像质量评价方法

摘要

本发明公开了一种基于全变分的视觉感知图像质量评价方法，引入全变分测度来评价图像的结构信息，采用失真图像和其参考图像之间的全变分差值用来作为图像结构信息的一个测度、采用亮度差分图像中封闭区域的能量来度量丢失的亮度信息；通过对归一化的结构信息测度和归一化的能量信息测度进行加权，得到基于全变分的视觉感知图像质量评价结果。包括以下基本流程：输入失真图像，输入原始参考图像；用结构信息测度度量失真图像结构信息的改变，采用能量信息测度度量失真图像亮度信息的改变；将归一化的结构信息测度和归一化的能量信息测度进行加权，得到基于全变分的视觉感知图像质量评价结果。

主权项

一种基于全变分的视觉感知图像质量评价方法，其特征在于：是一种空域的基于全变分的视觉感知图像质量评价方法，考虑到自然图像信号图像本身的特点以及人类视觉对图像中封闭平滑区域的亮度变化的敏感特点，从而采用全变分来描述图像结构信息的改变；采用差分图像封闭区域的能量来刻画图像亮度信息的变化，并将上述图像结构信息的改变和图像亮度信息的改变两个因素进行加权，得到最终的图像质量评价结果；包括以下流程：(1)、输入失真图像，输入原始参考图像；(2)、进行亮度图像计算，分别计算得到失真图像的亮度图像u和原始参考图像的亮度图像u₀，亮度图像计算公式为：I＝0.27×R+0.67×G+0.06×B其中，R，G，B分别为输入图像各通道上的亮度值；(3)、用结构信息测度度量失真图像结构信息的改变μ₁：${\mu }_1=\frac{1}{N}\Sigma \frac{2\sqrt{{(u_{i,j}-u_{i+1,j})}^2+{(u_{i,j}-u_{i,j+1})}^2}\sqrt{{(u_{0i,j}-u_{0i+1,j})}^2+{(u_{0i,j}-u_{0i,j+1})}^2}+c}{{(u_{i,j}-u_{i+1,j})}^2+{(u_{i,j}-u_{i,j+1})}^2+{(u_{0i,j}-u_{0i+1,j})}^2+{(u_{0i,j}-u_{0i,j+1})}^2+c}$其中，u_i，j表示失真亮度图像u在像素(i，j)处的亮度值，u_0i，j表示原始参考亮度图像u₀在像素(i，j)处的亮度值，N表示图像尺寸大小，c为常量；用能量信息测度度量失真图像亮度信息的改变μ₂：${\mu }_2=1-\sqrt{\frac{E_r}{E_{r_{\max }}}}$其中，E_r为亮度差分图像的能量测度，为最大能量失真图像能量测度；差分图像为原始参考图像与失真图像的差值，表示了相对于原始参考图像而言，失真图像中丢失的信息，差分图像的能量信息测度E_r描述了失真图像的亮度损失；最大能量失真图像为原始参考图像与原始参考图像亮度均值的差值，最大能量失真图像能量测度描述了失真图像最大能量失真；(4)、将结构信息测度和能量信息测度进行加权，得到基于全变分的视觉感知图像质量评价结果μ：μ＝α₁·μ₁+α₂·μ₂其中，α₁和α₂表示权重系数。