发明名称 一种基于结构纹理稀疏表示的立体图像质量客观评价方法
摘要 本发明公开了一种基于结构纹理稀疏表示的立体图像质量客观评价方法,其在训练阶段,对多幅无失真立体图像的左视点图像实施结构纹理分离,然后通过无监督学方式对由所有结构图像中的子块构成的集合进行字典训练得到结构字典表,并对由所有纹理图像中的子块构成的集合进行字典训练得到纹理字典表;在测试阶段,根据在训练阶段构造得到的结构字典表和纹理字典表,联合优化得到结构稀疏系数矩阵和纹理稀疏系数矩阵,并计算失真立体图像的图像质量客观评价预测值,与主观评价值保持了较好的一致性,并且在测试阶段不需要再计算结构字典表和纹理字典表,降低了计算复杂度,同时无需预知各评价图像的主观评价值,使得本发明方法适用于实际的应用场合。
申请公布号 CN105321175A 申请公布日期 2016.02.10
申请号 CN201510613829.3 申请日期 2015.09.23
申请人 宁波大学 发明人 邵枫;李柯蒙;李福
分类号 G06T7/00(2006.01)I 主分类号 G06T7/00(2006.01)I
代理机构 宁波奥圣专利代理事务所(普通合伙) 33226 代理人 周珏
主权项 一种基于结构纹理稀疏表示的立体图像质量客观评价方法,其特征在于包括训练阶段和测试阶段两个过程,所述的训练阶段过程的具体步骤如下:①‑1、将选取的N幅原始的无失真立体图像的左视点图像构成训练图像集,记为{L<sub>i,org</sub>|1≤i≤N},其中,N≥1,L<sub>i,org</sub>表示{L<sub>i,org</sub>|1≤i≤N}中的第i幅图像,原始的无失真立体图像的宽度为W,原始的无失真立体图像的高度为H;①‑2、对{L<sub>i,org</sub>|1≤i≤N}中的每幅图像实施结构纹理分离,得到{L<sub>i,org</sub>|1≤i≤N}中的每幅图像的结构图像和纹理图像,将L<sub>i,org</sub>的结构图像和纹理图像对应记为<img file="FDA0000809369560000011.GIF" wi="98" he="79" />和<img file="FDA0000809369560000012.GIF" wi="142" he="78" />然后将{L<sub>i,org</sub>|1≤i≤N}中的所有图像的结构图像构成的集合记为<img file="FDA0000809369560000013.GIF" wi="381" he="93" />并将{L<sub>i,org</sub>|1≤i≤N}中的所有图像的纹理图像构成的集合记为<maths num="0001" id="cmaths0001"><math><![CDATA[<mrow><mo>{</mo><msubsup><mi>L</mi><mrow><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>o</mi><mi>r</mi><mi>g</mi></mrow><mrow><mi>t</mi><mi>e</mi><mi>x</mi></mrow></msubsup><mo>|</mo><mn>1</mn><mo>&le;</mo><mi>i</mi><mo>&le;</mo><mi>N</mi><mo>}</mo><mo>;</mo></mrow>]]></math><img file="FDA0000809369560000014.GIF" wi="373" he="95" /></maths>①‑3、对<img file="FDA0000809369560000015.GIF" wi="342" he="94" />中的每幅结构图像进行非重叠的分子块处理;然后采用K‑SVD方法对<img file="FDA0000809369560000016.GIF" wi="341" he="95" />中的所有结构图像中的子块构成的集合进行字典训练操作,构造得到<img file="FDA0000809369560000017.GIF" wi="339" he="94" />的结构字典表,记为D<sub>str</sub>,其中,D<sub>str</sub>的维数为64×K,K表示设定的字典的个数,K≥1;同样,对<img file="FDA0000809369560000018.GIF" wi="342" he="95" />中的每幅纹理图像进行非重叠的分子块处理;然后采用K‑SVD方法对<img file="FDA0000809369560000019.GIF" wi="341" he="94" />中的所有纹理图像中的子块构成的集合进行字典训练操作,构造得到<img file="FDA00008093695600000110.GIF" wi="338" he="94" />的纹理字典表,记为D<sub>tex</sub>,其中,D<sub>tex</sub>的维数为64×K;所述的测试阶段过程的具体步骤如下:②‑1、对于任意一副测试立体图像S<sub>test</sub>,假设S<sub>test</sub>对应的原始的无失真立体图像为S<sub>org</sub>,其中,S<sub>test</sub>的宽度与步骤①‑1中的原始的无失真立体图像的宽度一致,S<sub>test</sub>的高度与步骤①‑1中的原始的无失真立体图像的高度一致;②‑2、按照步骤①‑2的过程,以相同的方式获取S<sub>test</sub>的左视点图像L<sub>test</sub>和右视点图像R<sub>test</sub>及S<sub>org</sub>的左视点图像L<sub>org</sub>和右视点图像R<sub>org</sub>各自的结构图像和纹理图像,将L<sub>test</sub>的结构图像和纹理图像对应记为<img file="FDA0000809369560000021.GIF" wi="79" he="71" />和<img file="FDA0000809369560000022.GIF" wi="102" he="71" />将R<sub>test</sub>的结构图像和纹理图像对应记为<img file="FDA0000809369560000023.GIF" wi="87" he="71" />和<img file="FDA0000809369560000024.GIF" wi="110" he="70" />将L<sub>org</sub>的结构图像和纹理图像对应记为<img file="FDA0000809369560000025.GIF" wi="85" he="78" />和<img file="FDA0000809369560000026.GIF" wi="109" he="78" />将R<sub>org</sub>的结构图像和纹理图像对应记为<img file="FDA0000809369560000027.GIF" wi="89" he="79" />和<img file="FDA0000809369560000028.GIF" wi="102" he="78" />②‑3、对L<sub>test</sub>和R<sub>test</sub>、<img file="FDA0000809369560000029.GIF" wi="79" he="71" />和<img file="FDA00008093695600000210.GIF" wi="214" he="71" />和<img file="FDA00008093695600000211.GIF" wi="218" he="79" />和<img file="FDA00008093695600000212.GIF" wi="215" he="79" />和<img file="FDA00008093695600000213.GIF" wi="84" he="79" />分别进行非重叠的分子块处理;然后根据在训练阶段过程构造得到的D<sub>str</sub>和D<sub>tex</sub>联合优化,获取由<img file="FDA00008093695600000214.GIF" wi="79" he="69" />中的所有子块构成的集合中的每个元素的结构稀疏系数矩阵和由<img file="FDA00008093695600000215.GIF" wi="83" he="71" />中的所有子块构成的集合中的每个元素的纹理稀疏系数矩阵、由<img file="FDA00008093695600000216.GIF" wi="87" he="70" />中的所有子块构成的集合中的每个元素的结构稀疏系数矩阵和由<img file="FDA00008093695600000217.GIF" wi="86" he="71" />中的所有子块构成的集合中的每个元素的纹理稀疏系数矩阵、由<img file="FDA00008093695600000218.GIF" wi="83" he="79" />中的所有子块构成的集合中的每个元素的结构稀疏系数矩阵和由<img file="FDA00008093695600000219.GIF" wi="82" he="79" />中的所有子块构成的集合中的每个元素的纹理稀疏系数矩阵、由<img file="FDA00008093695600000220.GIF" wi="87" he="78" />中的所有子块构成的集合中的每个元素的结构稀疏系数矩阵和由<img file="FDA00008093695600000221.GIF" wi="86" he="76" />中的所有子块构成的集合中的每个元素的纹理稀疏系数矩阵;接着根据<img file="FDA00008093695600000222.GIF" wi="78" he="70" />和<img file="FDA00008093695600000223.GIF" wi="82" he="79" />中的每个子块对应的结构稀疏系数矩阵、<img file="FDA00008093695600000224.GIF" wi="79" he="71" />和<img file="FDA00008093695600000225.GIF" wi="84" he="79" />中的每个子块对应的纹理稀疏系数矩阵,计算L<sub>test</sub>中的每个子块的局部客观评价度量值,并根据<img file="FDA00008093695600000226.GIF" wi="87" he="71" />和<img file="FDA00008093695600000227.GIF" wi="82" he="77" />中的每个子块对应的结构稀疏系数矩阵、<img file="FDA00008093695600000228.GIF" wi="86" he="71" />和<img file="FDA00008093695600000229.GIF" wi="84" he="77" />中的每个子块对应的纹理稀疏系数矩阵,计算R<sub>test</sub>中的每个子块的局部客观评价度量值;最后根据L<sub>test</sub>和R<sub>test</sub>中的部分子块的局部客观评价度量值,计算S<sub>test</sub>的图像质量客观评价预测值。
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