[發明專利]一種立體圖像客觀質量評價方法

有效

• 申請號: 201010197225.2
• 申請日: 2010-06-09
• 公開（公告）號: CN101872479A
• 公開（公告）日: 2010-10-27
• 發明（設計）人: 郁梅;王阿紅;蔣剛毅
• 申請（專利權）人: 寧波大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理事務所(普通合伙) 33226
• 代理人: 程曉明

1.一種立體圖像客觀質量評價方法，其特征在于包括以下步驟：

①令S_org為原始的無失真的立體圖像，S_dis為待評價的失真的立體圖像，將原始的無失真的立體圖像S_org的左視點圖像記為L_org，將原始的無失真的立體圖像S_org的右視點圖像記為R_org，將待評價的失真的立體圖像S_dis的左視點圖像記為L_dis，將待評價的失真的立體圖像S_dis的右視點圖像記為R_dis；

②對L_org、R_org、L_dis和R_dis?4幅圖像分別實施M級小波變換，分別得到L_org、R_org、L_dis和R_dis4幅圖像各自對應的3M+1個子帶的小波系數矩陣，其中，3M+1個子帶包括M個水平方向子帶、M個垂直方向子帶、M個對角方向子帶和1個直流子帶，將L_org實施第m級小波變換后得到的第m個水平方向子帶的小波系數矩陣記為將L_org實施第m級小波變換后得到的第m個垂直方向子帶的小波系數矩陣記為將L_org實施第m級小波變換后得到的第m個對角方向子帶的小波系數矩陣記為將L_org實施M級小波變換后得到的直流子帶的小波系數矩陣記為將R_org實施第m級小波變換后得到的第m個水平方向子帶的小波系數矩陣記為將R_org實施第m級小波變換后得到的第m個垂直方向子帶的小波系數矩陣記為將R_org實施第m級小波變換后得到的第m個對角方向子帶的小波系數矩陣記為將R_org實施M級小波變換后得到的直流子帶的小波系數矩陣記為將L_dis實施第m級小波變換后得到的第m個水平方向子帶的小波系數矩陣記為將L_dis實施第m級小波變換后得到的第m個垂直方向子帶的小波系數矩陣記為將L_dis實施第m級小波變換后得到的第m個對角方向子帶的小波系數矩陣記為將L_dis實施M級小波變換后得到的直流子帶的小波系數矩陣記為將R_dis實施第m級小波變換后得到的第m個水平方向子帶的小波系數矩陣記為將R_dis實施第m級小波變換后得到的第m個垂直方向子帶的小波系數矩陣記為將R_dis實施第m級小波變換后得到的第m個對角方向子帶的小波系數矩陣記為將R_dis實施M級小波變換后得到的直流子帶的小波系數矩陣記為1≤m≤M；

③分別計算L_org實施M級小波變換后得到的M個水平方向子帶、M個垂直方向子帶、M個對角方向子帶和1個直流子帶的小波系數矩陣的標準差，其中，將L_org對應的第m個水平方向子帶的小波系數矩陣的標準差記為將L_org對應的第m個垂直方向子帶的小波系數矩陣的標準差記為將L_org對應的第m個對角方向子帶的小波系數矩陣的標準差記為將L_org對應的直流子帶的小波系數矩陣的標準差記為

分別計算R_org實施M級小波變換后得到的M個水平方向子帶、M個垂直方向子帶、M個對角方向子帶和1個直流子帶的小波系數矩陣的標準差，其中，將R_org對應的第m個水平方向子帶的小波系數矩陣的標準差記為將R_org對應的第m個垂直方向子帶的小波系數矩陣的標準差記為將R_org對應的第m個對角方向子帶的小波系數矩陣的標準差記為將R_org對應的直流子帶的小波系數矩陣的標準差記為

分別計算L_dis實施M級小波變換后得到的M個水平方向子帶、M個垂直方向子帶、M個對角方向子帶和1個直流子帶的小波系數矩陣的標準差，其中，將L_dis對應的第m個水平方向子帶的小波系數矩陣的標準差記為將L_dis對應的第m個垂直方向子帶的小波系數矩陣的標準差記為將L_dis對應的第m個對角方向子帶的小波系數矩陣的標準差記為將L_dis對應的直流子帶的小波系數矩陣的標準差記為

分別計算R_dis實施M級小波變換后得到的M個水平方向子帶、M個垂直方向子帶、M個對角方向子帶和1個直流子帶的小波系數矩陣的標準差，其中，將R_dis對應的第m個水平方向子帶的小波系數矩陣的標準差記為將R_dis對應的第m個垂直方向子帶的小波系數矩陣的標準差記為將R_dis對應的第m個對角方向子帶的小波系數矩陣的標準差記為將R_dis對應的直流子帶的小波系數矩陣的標準差記為

④計算L_org對應的3M+1個子帶的小波系數矩陣與L_dis對應的3M+1個子帶的小波系數矩陣的距離，記為Q^L，其中，然后計算R_org對應的3M+1個子帶的小波系數矩陣與R_dis對應的3M+1個子帶的小波系數矩陣的距離，記為Q^R，其中，w_H，m表示L_org、L_dis、R_org和R_dis對應的第m個水平方向子帶的小波系數矩陣的權值，w_V，m表示L_org、L_dis、R_org和R_dis對應的第m個垂直方向子帶的小波系數矩陣的權值，w_D，m表示L_org、L_dis、R_org和R_dis對應的第m個對角方向子帶的小波系數矩陣的權值，f表示L_org、L_dis、R_org和R_dis對應的第m個水平方向子帶的小波系數矩陣、第m個垂直方向子帶的小波系數矩陣及第m個對角方向子帶的小波系數矩陣的頻率，f_1，m和f_2，m分別表示頻率f的下限和頻率f的上限；

⑤根據Q^L和Q^R計算待評價的失真的立體圖像S_dis相對于原始的無失真的立體圖像S_org的空間頻率相似度度量，記為Q_F，Q_F＝0.5×(Q^L+Q^R)；

⑥計算原始的無失真的立體圖像S_org的左視點圖像L_org和右視點圖像R_org的絕對差值圖像，記為計算待評價的失真的立體圖像S_dis的左視點圖像L_dis和右視點圖像R_dis的絕對差值圖像，記為

⑦計算與中所有坐標位置相同且大小為8×8的兩個塊的結構相似度，對于中左下角像素點的坐標位置為(i，j)且大小為8×8的塊，定義該塊為當前塊，計算當前塊與中左下角像素點的坐標位置與當前塊的左下角像素點的坐標位置相同且大小為8×8的塊的結構相似度，記為SSIM_i，j，其中，0≤i≤W-8，0≤j≤H-8，W和H分別表示和的寬度和高度，表示當前塊的均值，表示中左下角像素點的坐標位置與當前塊的左下角像素點的坐標位置相同的塊的均值，表示當前塊的方差，表示中左下角像素點的坐標位置與當前塊的左下角像素點的坐標位置相同的塊的方差，表示當前塊與中左下角像素點的坐標位置與當前塊的左下角像素點的坐標位置相同的塊的協方差，C₁和C₂為常數，C₁≠0，C₂≠0；

⑧根據與中所有坐標位置相同且大小為8×8的兩個塊的結構相似度，計算待評價的失真的立體圖像S_dis相對于原始的無失真的立體圖像S_org的立體感知評價度量，記為Q_S，

⑨根據待評價的失真的立體圖像S_dis相對于原始的無失真的立體圖像S_org的空間頻率相似度度量Q_F和立體感知評價度量Q_S，計算待評價的失真的立體圖像S_dis的圖像質量評價分值，記為Q，Q＝func(F，G)，表示Q為F和G的函數，其中，F＝fun₁(Q_F)，表示F為Q_F的函數，G＝fun₂(Q_S)，表示G為Q_S的函數，func()、fun₁()、fun₂()均表示函數。

2.根據權利要求1所述的一種立體圖像客觀質量評價方法，其特征在于所述的步驟⑨中F＝fun₁(Q_F)、G＝fun₂(Q_S)和Q＝func(F，G)的獲取過程為：

a.采用n幅無失真的立體圖像建立其在不同失真類型不同失真程度下的失真立體圖像集，失真立體圖像集包括多幅失真的立體圖像，其中，n≥1；

b.利用主觀質量評價方法獲取失真立體圖像集中的每幅失真的立體圖像的平均主觀評分差值，記為DMOS，DMOS＝100-MOS，其中，MOS表示主觀評分均值，DMOS∈[0，100]；

c.根據步驟①至⑧的過程，計算失真立體圖像集中的每幅失真的立體圖像相對于對應的無失真的立體圖像的空間頻率相似度度量Q_F和立體感知評價度量Q_S；

d.采用數學擬合方法擬合失真立體圖像集中失真的立體圖像的平均主觀評分差值DMOS和對應的空間頻率相似度度量Q_F，得到F＝fun₁(Q_F)；采用數學擬合方法擬合失真立體圖像集中失真的立體圖像的平均主觀評分差值DMOS和對應的立體感知評價度量Q_S，得到G＝fun₂(Q_S)；

e.采用線性回歸方法擬合F＝fun₁(Q_F)和G＝fun₂(Q_S)，得到Q＝func(F，G)。