[發明專利]一種圖像質量的評測方法及裝置

有效

• 申請號: 200810224686.7
• 申請日: 2008-10-23
• 公開（公告）號: CN101389045A
• 公開（公告）日: 2009-03-18
• 發明（設計）人: 朱立英;游明琦;謝韜
• 申請（專利權）人: 北京中星微電子有限公司
• 主分類號: H04N17/00
• 分類號: H04N17/00;H04N17/02
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司
• 代理人: 許 靜

技術領域

本發明主要涉及圖像處理技術領域，尤其涉及一種圖像質量的評測方法及 圖像質量的評測裝置。

背景技術

圖像是用各種觀測系統以不同形式和手段觀測客觀世界而獲得的，可以直 接或間接作用于人眼并進而產生視覺的實體。人類從外界獲得的信息約有75％ 是從圖像中獲得的。隨著信號處理和計算機科學技術的發展，圖像工程也成為 一門內容豐富且發展迅速的學科。一個圖像系統包括圖像的采集、顯示、存儲、 通信、處理和分析。它廣泛應用于國民經濟中的各個領域，如：科學研究、工 業生產、醫療衛生、教育、娛樂、管理和通信領域，對推動社會發展，改善人 們生活水平都起到重要作用。雖然圖像技術取得了迅速的發展，但在目前的技 術水平下仍需要在圖像處理算法和設備的設計中做出某些折衷，如時間分辨與 噪聲敏感度之間的折衷、空間分辨率與圖像尺寸的折衷、亮度的范圍與階數之 間的折衷。當在其中做出某種選擇后，將會影響到重建圖像的感觀。為了取得 最優的選擇，有必要知道這些選擇的結果怎樣，會給重建圖像的感觀造成怎樣 的影響。通過圖像質量評測方法，可以對一些圖像處理方法進行有效的評估， 最終取得一個較好的圖像效果。

目前的數字圖像質量評測的研究可以分為兩種完全不同的方法：主觀評測 和客觀評測。

第一種主要是通過主觀實驗來評測圖像質量。一個典型的方法是國際電信 聯盟(ITU，International?Telecommunications?Union)提出的基于電視圖像的主 觀評測方法，主觀評測實驗是指，在一定的條件下(圖像源，顯示設備和觀看 條件等)下，給觀看者同時提供兩幅圖片，其中一幅是原始圖像，另一幅是失 真圖像。原始的圖像是沒有任何損傷的，失真圖像可能有失真也可能沒有，即 失真為零。對于觀看者應包括普通人和圖像專業人員和非專業人員。最后還要 對大量的評測分數據進行統計(均值、標準偏差、95％置信度區間等)。主觀 評測的結果有兩種表示方法：一種是絕對評分表達MOS(Mean?Opinion?Score)， 即表示失真圖像的絕對質量；另一種是差值表達DMOS(Difference?Mean Opinion?Score)，即表示失真圖像與原始圖像評測成績的絕對差。

圖像是為人所觀看的，因而主觀實驗評測方法是評測圖像質量最準確和最 有效的方法，但是存在嚴重缺陷，即主觀評測實驗十分耗時，因為評測者一般 需要一個群體，并且需要經過培訓以準確判定主觀評測分，人力和物力投入大， 為時較長；并且圖像內容與情節千變萬化，觀察者個體差異大，容易發生主觀 上的偏差，評測結果因人而異。實際中，需要實驗的數據量非常大，并且每次 做出新的設計選擇時都要重新進行實驗，而主觀評測實驗只能測試有限數量的 圖像樣本。因此，該方法很難在實際中應用。人們迫切需要設計客觀的圖像質 量評測方法來近似反映主觀感受，這就是第二種數字圖像質量的評測方法—— 數字圖像質量客觀評測方法。

在現有技術中，客觀的圖像質量評測方法主要是峰值信噪比(PSNR，Peak Signal-to-Noise-Ratio)，其主要是從純數學的角度對圖像的像素之間的誤差的 統計，PSNR評測通常是在RGB顏色域上評測或亮度分量上評測圖像質量， 其評測結果與主觀評測一致性較差，評測結果不準確，性能有很大的局限性。

發明內容

本發明提出一種圖像質量的評測方法及裝置，根據人類視覺系統的特性綜 合評測空間域損失和頻率域損失，提高了客觀評測與主觀評測結果的一致性， 提高了評測結果的準確性。

本發明的技術方案是這樣實現的：

一種圖像質量的評測方法，包括：

計算被測圖像相對于參考圖像在空間域上的損失，獲得所述被測圖像的空 間域損失結果；

計算所述被測圖像相對于所述參考圖像在頻率域上的損失，獲得所述被測 圖像的頻率域損失結果；

根據所述被測圖像的所述空間域損失結果和所述頻率域損失結果獲得所 述被測圖像的質量分數。

優選的，所述計算被測圖像相對于參考圖像在空間域上的損失，獲得所述 被測圖像的空間域損失結果包括：

計算所述被測圖像相對于所述參考圖像在亮度分量上的損失，獲得所述被 測圖像的亮度損失結果；

計算所述被測圖像相對于所述參考圖像的邊緣損失，獲得所述被測圖像的 邊緣損失結果；