[發明專利]一種基于三維視覺注意力的立體圖像質量客觀評價方法

有效

• 申請號: 201310088062.8
• 申請日: 2013-03-19
• 公開（公告）號: CN103200420A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 邵楓;段芬芳;蔣剛毅;郁梅;李福翠;彭宗舉
• 申請（專利權）人: 寧波大學
• 主分類號: H04N17/00
• 分類號: H04N17/00;H04N13/00
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理事務所(普通合伙) 33226
• 代理人: 周玨

1.一種基于三維視覺注意力的立體圖像質量客觀評價方法，其特征在于它的處理過程為：

首先，根據原始的無失真的立體圖像的左視點圖像和右視點圖像中的每個像素點在不同尺度和方向的偶對稱頻率響應和奇對稱頻率響應，及原始的無失真的立體圖像的左視點圖像與右視點圖像之間的視差圖像，獲得原始的無失真的立體圖像的獨眼圖；根據待評價的失真的立體圖像的左視點圖像和右視點圖像中的每個像素點在不同尺度和方向的偶對稱頻率響應和奇對稱頻率響應，及原始的無失真的立體圖像的左視點圖像與右視點圖像之間的視差圖像，獲得待評價的失真的立體圖像的獨眼圖；

其次，根據原始的無失真的立體圖像的獨眼圖的振幅和相位，獲得對應的顯著圖；根據待評價的失真的立體圖像的獨眼圖的振幅和相位，獲得對應的顯著圖；

接著，根據人眼的中心偏移特性，獲得原始的無失真的立體圖像的獨眼圖的中心偏移圖；并根據原始的無失真的立體圖像的左視點圖像與右視點圖像之間的視差圖像，獲得原始的無失真的立體圖像的獨眼圖的前景圖和背景圖；

然后，根據兩個顯著圖、中心偏移圖、前景圖和背景圖，得到對應的三維視覺注意力圖像，之后對待評價的失真的立體圖像的獨眼圖中的每個像素點的客觀評價度量值進行融合，得到待評價的失真的立體圖像的圖像質量客觀評價預測值；

最后，按照上述處理過程獲取多幅不同失真類型不同失真程度的失真的立體圖像的圖像質量客觀評價預測值。

2.根據權利要求1所述的一種基于三維視覺注意力的立體圖像質量客觀評價方法，其特征在于該方法包括以下步驟：

①令S_org為原始的無失真的立體圖像，令S_dis為待評價的失真的立體圖像，將S_org的左視點圖像記為{L_org(x,y)}，將S_org的右視點圖像記為{R_org(x,y)}，將S_dis的左視點圖像記為{L_dis(x,y)}，將S_dis的右視點圖像記為{R_dis(x,y)}，其中，此處(x,y)表示左視點圖像和右視點圖像中的像素點的坐標位置，1≤x≤W，1≤y≤H，W表示左視點圖像和右視點圖像的寬度，H表示左視點圖像和右視點圖像的高度，L_org(x,y)表示{L_org(x,y)}中坐標位置為(x,y)的像素點的像素值，R_org(x,y)表示{R_org(x,y)}中坐標位置為(x,y)的像素點的像素值，L_dis(x,y)表示{L_dis(x,y)}中坐標位置為(x,y)的像素點的像素值，R_dis(x,y)表示{R_dis(x,y)}中坐標位置為(x,y)的像素點的像素值；

②根據{L_org(x,y)}、{R_org(x,y)}、{L_dis(x,y)}、{R_dis(x,y)}中的每個像素點在不同尺度和方向的偶對稱頻率響應和奇對稱頻率響應，對應獲取{L_org(x,y)}、{R_org(x,y)}、{L_dis(x,y)}、{R_dis(x,y)}中的每個像素點的振幅，然后根據{L_org(x,y)}和{R_org(x,y)}中的每個像素點的振幅及{L_org(x,y)}與{R_org(x,y)}之間的視差圖像中的每個像素點的像素值，計算S_org的獨眼圖，記為{CM_org(x,y)}，并根據{L_dis(x,y)}和{R_dis(x,y)}中的每個像素點的振幅及{L_org(x,y)}與{R_org(x,y)}之間的視差圖像中的每個像素點的像素值，計算S_dis的獨眼圖，記為{CM_dis(x,y)}，其中，CM_org(x,y)表示{CM_org(x,y)}中坐標位置為(x,y)的像素點的像素值，CM_dis(x,y)表示{CM_dis(x,y)}中坐標位置為(x,y)的像素點的像素值；

③根據{CM_org(x,y)}的振幅和相位，計算{CM_org(x,y)}的顯著圖，記為{SM_org(x,y)}，并根據{CM_dis(x,y)}的振幅和相位，計算{CM_dis(x,y)}的顯著圖，記為{SM_dis(x,y)}，其中，SM_org(x,y)表示{SM_org(x,y)}中坐標位置為(x,y)的像素點的像素值，SM_dis(x,y)表示{SM_dis(x,y)}中坐標位置為(x,y)的像素點的像素值；

④根據人眼的中心偏移特性，計算{CM_org(x,y)}的中心偏移圖，記為{CB(x,y)}，將{CB(x,y)}中坐標位置為(x,y)的像素點的像素值記為CB(x,y)，CB(x,y)=exp{-((x-xc)22σx2+(y-yc)22σy2)},]]>其中，exp()為以e為底的指數函數，e=2.718281828，σ_x和σ_y為控制系數；

⑤根據{L_org(x,y)}與{R_org(x,y)}之間的視差圖像，計算{CM_org(x,y)}的前景圖和背景圖，分別記為{FM(x,y)}和{BM(x,y)}，其中，FM(x,y)表示{FM(x,y)}中坐標位置為(x,y)的像素點的像素值，BM(x,y)表示{BM(x,y)}中坐標位置為(x,y)的像素點的像素值；

⑥根據{SM_org(x,y)}、{SM_dis(x,y)}、{CB(x,y)}、{FM(x,y)}及{BM(x,y)}，獲取對應的三維視覺注意力圖像，記為{S_3D(x,y)}，將{S_3D(x,y)}中坐標位置為(x,y)的像素點的三維視覺注意力值記為S_3D(x,y)，S_3D(x,y)=ω₁×SM(x,y)+ω₂×CB(x,y)+ω₃×FM(x,y)+ω₄×BM(x,y)，其中，SM(x,y)=max(SM_org(x,y),SM_dis(x,y))，max()為取最大值函數，ω₁、ω₂、ω₃和ω₄為權重系數；然后對{CM_dis(x,y)}中的每個像素點的客觀評價度量值進行融合，得到S_dis的圖像質量客觀評價預測值，記為Q，其中，Ω表示像素域范圍，Q_image(x,y)表示{CM_dis(x,y)}中坐標位置為(x,y)的像素點的客觀評價度量值；

⑦采用n幅原始的無失真的立體圖像，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合，該失真立體圖像集合包括多幅失真的立體圖像，利用主觀質量評價方法分別獲取該失真立體圖像集合中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]，n≥1；

⑧按照步驟①至步驟⑥計算S_dis的圖像質量客觀評價預測值的操作，分別計算失真立體圖像集合中每幅失真的立體圖像的圖像質量客觀評價預測值。