基于方位选择特性的部分参考图像质量评价方法

摘要

本发明公开了一种基于方位选择特性的部分参考图像质量评价方法，主要解决现有不能利用有限的实验数据准确的评价噪声图像质量的问题。其实现步骤是：1.依据视神经的方位选择原理模拟图像像素点的空间结构分布特性；2.通过像素点间的方位角差值与设定阈值确定像素点的空间结构分布；3.将所有像素点的空间结构分布，归纳为基于方向选择特性模式，统计图像中属于某种方位选择特性模式的空间结构分布数量并映射为基于方位选择特性的直方图；4.利用参考图像和噪声图像的直方图，评价待处理图像的质量。本发明通过模拟人类视神经对方位的敏感性，能准确评价噪声图像的质量，可用于互联网上图像传输，图像检索，图像压缩和图像质量的鉴别。

主权项

一种基于方位选择特性的部分参考质量评价方法，包括如下步骤：(1)输入大小为N×N的待处理图像依据视神经的方位选择原理模拟出任一像素点x的空间结构分布特性：其中，R＝{x₁,x₂...x_i...x_n}是从该像素点x周围圆形区域中选取的n个像素点的集合，x_i表示第i个像素点，代表括号内响应的一种编排方式，代表该像素点x与其周围区域像素点的集合R间的相互作用类型；(2)构建像素点x的空间结构分布(2a)计算像素点x的方位角:$\theta \left(x\right)=\arctan \frac{G_v\left(x\right)}{G_h\left(x\right)}$其中G_v(x)，G_h(x)分别表示经过Prewitt算子边缘检测的图像沿垂直方向和水平方向的梯度幅值其中，$f_v=\frac{1}{3}\left[\begin{array}{ccc}1& 1& 1\\ 0& 0& 0\\ -1& -1& -1\end{array}\right]$是垂直方向的Prewitt算子,$f_h=\frac{1}{3}\left[\begin{array}{ccc}1& 0& -1\\ 1& 0& -1\\ 1& 0& -1\end{array}\right]$是水平方向的Prewitt算子,‘*’代表卷积运算；(2b)设定方位角判别阈值：将像素点x的方位角θ(x)与其周围区域像素点集合中每一个像素点x_i的方位角θ(x_i)之差的绝对M与值进行比较：若时，则确定这两者之间的相互作用关系为激励类型，用‘+’表示；否则，确定这两者之间的相互作用关系为抑制类型，用‘‑’表示；(2c)由激励类型‘+’和抑制类型‘‑’值的分布情况,确定像素点x与周围第i个像素点的作用类型：其中θ(x)和θ(x_i)分别代表素点x和像素点x_i的方位角；(2d)由n个像素点的作用类型得到像素点x的空间结构分布：(3)创建基于方位选择特性的直方图:(3a)根据步骤(1)—步骤(2)得到待处理图像中所有像素点的全部空间结构分布再将该全部空间结构分布分为n+1种方位选择特性模式统计图像中所有符合n+1种方位选择特性模式中第k种基于方向选择性模式的空间分布数量其中，N²是图像中总的像素点个数，w(x_i)是像素点x_i的权重系数，是像素点x_i的空间分布与方位选择特性进行匹配的结果，是像素点x_i的空间结构分布，i∈(1～(N×N))，是方位选择特性模中的第k种类型，k∈(1～(n+1))；(3b)根据空间结构分布数量把待处理的图像映射为基于方位选择特性的直方图；(4)评价待处理图像的质量：(4a)将参考图像进行上述步骤(1)‑步骤(3)的操作，得到参考图像的基于方位选择特性的直方图；(4b)利用参考图像和待处理图像基于方位选择特性的直方图来进行评价：其中，即为图像的质量值，是待处理图像的基于方位选择特性模式的第k种模式的直方图大小，是参考图像的基于方位选择特性模式的第k种模式的直方图大小，c是常数c＝0.0001；(4c)根据质量值对待处理图像的质量进行判断：若则表示待处理图像没有被噪声污染；若则表示待处理图像被噪声轻度污染；若则表示待处理图像被噪声中度污染；若则表示待处理图像被噪声重度污染。