[發(fā)明專利]一種基于雙眼立體視覺的圖像壓縮質(zhì)量評估系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310369957.9
• 申請日: 2013-08-22
• 公開（公告）號: CN103442248A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 洪志令;吳梅紅;陸靈犀;吳璽宏;田永鴻;黃鐵軍;高文;李量
• 申請（專利權(quán)）人: 北京大學(xué)
• 主分類號: H04N17/00
• 分類號: H04N17/00;H04N7/26;H04N13/00
• 代理公司: 北京市商泰律師事務(wù)所 11255
• 代理人: 毛燕生

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及計算機(jī)視覺和圖像處理技術(shù)，特別是針對圖像在同一壓縮算法不同壓縮率下壓縮質(zhì)量的評估方法，以及不同壓縮算法下壓縮質(zhì)量的比較評估方法。

背景技術(shù)

圖像質(zhì)量是比較各種圖像處理算法性能優(yōu)劣以及優(yōu)化系統(tǒng)參數(shù)的重要指標(biāo)，因此在圖像采集、編碼壓縮、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)阮I(lǐng)域建立有效的圖像質(zhì)量評價機(jī)制具有重要的意義。

近些年來，隨著圖像處理技術(shù)的發(fā)展，圖像質(zhì)量評估方面的研究已吸引了研究人員的廣泛關(guān)注，國內(nèi)外已有許多科研機(jī)構(gòu)和商業(yè)公司投身其中，如美國泰克公司研制的圖像質(zhì)量分析儀已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用。另外，像IBM、韓國SK電信集團(tuán)等就圖像視頻質(zhì)量評價問題也展開了深入研究。同時，圖像質(zhì)量評價算法層出不窮，典型的模型有基于人類視覺系統(tǒng)(Human?Vision?System，HVS)的圖像質(zhì)量評價模型，基于結(jié)構(gòu)相似度(Structural?Similarity?Image?Measurement,SSIM)的評價模型等。最近JVT(Joint?Video?Team)已將SSIM算法作為圖像質(zhì)量評價指標(biāo)引入到視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)H.264的校驗?zāi)Ｐ椭小鴥?nèi)也已經(jīng)有許多機(jī)構(gòu)從事該領(lǐng)域的研究，并取得了相關(guān)成果。但總體來講，還有許多未知問題有待探究。

圖像質(zhì)量評價從方法上可分為主觀評價方法和客觀評價方法，前者憑借實驗人員的主觀感知來評價對象的質(zhì)量；后者依據(jù)模型給出的量化指標(biāo)，模擬人類視覺系統(tǒng)感知機(jī)制衡量圖像質(zhì)量。相對于主觀質(zhì)量評價，客觀質(zhì)量評價具有操作簡單、成本低、易于解析和嵌入實現(xiàn)等優(yōu)點，已經(jīng)成為圖像質(zhì)量評價的研究重點。另一方面，實際圖像應(yīng)用中也注重主觀評價方法與客觀評價方法的結(jié)合，即利用主觀評價結(jié)果對客觀質(zhì)量評價模型中的參數(shù)進(jìn)行校正。

人類的視覺系統(tǒng)是立體的,存在左右眼視差和左右眼的融合形成深度上的感受,增加人類的辨識能力。立體視覺注意無論是在心理學(xué)還是神經(jīng)科學(xué)上都得到了廣泛關(guān)注，也有不少的立體視覺方面的研究被發(fā)表，從左右眼差別、深度獲取、雙眼競爭、雙目融合等方面都提出了研究理論，進(jìn)而對立體視覺顯著計算方法提供支撐。立體視覺顯著計算方法成為計算機(jī)視覺領(lǐng)域研究的一個熱點研究方向。

基于雙眼立體視覺的圖像技術(shù)能提供深度信息來增強(qiáng)圖像的立體感、臨場感，是下一代數(shù)字媒體技術(shù)的發(fā)展方向。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是提供一種基于雙眼立體視覺的圖像質(zhì)量壓縮的評價方法及系統(tǒng)，為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：

本發(fā)明對圖像質(zhì)量評價過程中用到的心理物理測量方法進(jìn)行驗證，包括針對圖像在同一壓縮算法不同壓縮率下壓縮質(zhì)量的評估方法，以及不同壓縮算法下壓縮質(zhì)量的比較評估方法。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種基于雙眼立體視覺的圖像質(zhì)量壓縮評價方法，所述方法包括如下步驟：

采用壓縮算法對立體圖像進(jìn)行壓縮，獲得壓縮后的立體圖像；

通過雙眼融合設(shè)備對所述壓縮后的立體圖像進(jìn)行雙目融合，輸出并且記錄主觀相關(guān)性覺察次數(shù)；記錄所述立體圖像在雙目融合過程中的播放時間；

根據(jù)所述主觀相關(guān)性察覺次數(shù)和所述播放時間，進(jìn)行統(tǒng)計分析；

根據(jù)所述統(tǒng)計分析的分析結(jié)果，選取所述主觀相關(guān)性察覺次數(shù)最少的壓縮方法和與之對應(yīng)的壓縮率，從而得到最佳壓縮質(zhì)量所對應(yīng)的壓縮參數(shù)。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，所述壓縮算法為DDCT壓縮算法或者H.264壓縮算法。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，所述壓縮后的立體圖像包括左眼特征壓縮圖和/或右眼特征壓縮圖。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，在所述壓縮算法中調(diào)節(jié)壓縮參數(shù)，以獲得不同壓縮率下對應(yīng)的壓縮圖像。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，通過度量所述壓縮后的立體圖像的細(xì)節(jié)信息的丟失、方向變化、以及模擬人眼的光亮適應(yīng)特性對質(zhì)量感知的影響，得出所述壓縮后的立體圖像的失真度量

本方法由于采取以上技術(shù)方案，與現(xiàn)有的單幅圖像質(zhì)量評價方法相比較，本方法結(jié)合深度信息的評價，應(yīng)用左右單眼感受野和雙目融合的立體視覺顯著性的計算辦法,建立了一個立體圖像客觀評價模型的框架,而且保證了模型輸出值與主觀感知的一致性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的基于雙眼立體視覺的圖像質(zhì)量壓縮評估方法的流程圖。

圖2是本發(fā)明中采用單種壓縮方法在不同壓縮率下進(jìn)行圖像質(zhì)量評估的流程示意圖。

圖3是本發(fā)明中采用多種壓縮方法進(jìn)行圖像質(zhì)量評估的流程示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實例，對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。