[發明專利]基于人眼視覺特征和分塊分析法的圖像噪聲估計方法

有效

• 申請號: 201410153992.1
• 申請日: 2014-04-17
• 公開（公告）號: CN103955921B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: 趙巨峰;逯鑫淼;辛青;高秀敏
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: G06T7/11
• 分類號: G06T7/11;G06T5/00
• 代理公司: 杭州裕陽專利事務所(普通合伙)33221
• 代理人: 應圣義

技術領域

本發明涉及圖像處理技術，尤其涉及一種基于人眼視覺特征和分塊分析法的圖像噪聲估計方法。

背景技術

隨著人類社會向高度數字化方向的發展，數字圖像、數字視頻、數字電視的飛速發展和普及也將成為必然。在數字圖像處理的各種技術中數字圖像在獲取、壓縮、儲存、傳輸和重建等過程中可能會受到各種各樣的退化失真，尤其是噪聲，將不可避免會導致圖像降質的問題，如何更有效地評估圖像噪聲的問題也應運而生，并且成為圖像處理的研究熱點。

因為圖像最終是給人觀看的，所以最佳噪聲評價方式是人眼的主觀評價。但是，這種評價方法的自由度大，并且受觀察者的自身素質、觀測目的、觀測環境和人的某一階段的心理因素等的影響，其操作過于繁雜、耗時、相對昂貴；而且，主觀無法給出一個相對準確的噪聲估計數字，也就是說，人的視覺心理因素很難用準確的數學模型來表達，從而導致評價結果不夠精確，且不便于圖像系統的設計、工程應用中應用。在這種情況下，客觀噪聲評估方法應運而生，其目標就是要自動快速地得到圖像噪聲的量化指標。

目前廣泛采用的噪聲評估方法如局部方差、局部標準差等等，但一般的圖像不可能是亮度均勻的場景，也就是說圖像中含有許多內容，必須在圖像中選擇一塊灰度分布比較均勻的小區域來估算整個圖像的噪聲方差。但是，這些算法對某些模糊或者圖像內容敏感的圖像難以處理，導致應用受限。

此外，大部分噪聲評估方法在定義上來講的確精確嚴格，簡單易行，能較好確定圖像之間的噪聲水平差別，卻一般都沒有考慮圖像觀測者的視覺心理因素，而圖像評價的主體——人在圖像評價時往往起著很重要的作用，因而客觀評價方法的評價結果很多時候無法與人眼主觀評價的結果相吻合。

發明內容

本發明解決的問題是提供一種基于人眼視覺特征和分塊分析法的圖像噪聲估計方法，利用所述方法獲得的評價結果與人眼主觀評價的結果較吻合。

為解決上述問題，本發明實施例提供了一種基于人眼視覺特征和分塊分析法的圖像噪聲估計方法，其特征在于，包括：利用人眼對比敏感函數對原始帶噪圖進行處理，獲得初步處理圖；利用分水嶺分割算法對初步處理圖進行近似區域分割，得到若干分割圖像區域塊，獲得區域分割圖；對區域分割圖中的各個分割區域進行無噪圖像的近似重建，獲得整幅圖像的重建估計無噪圖；根據原始帶噪圖和重建估計無噪圖，獲取強度-噪聲對的分布圖，利用強度-噪聲對的分布圖獲得原始帶噪圖的噪聲指標。

可選的，利用人眼對比敏感函數對原始帶噪圖進行處理，獲得初步處理圖的具體方法包括：J(x,y)＝I(x,y)*S(x,y)，I(x,y)為原始帶噪圖像，J(x,y)為初步處理圖，S(x,y)為人眼對比敏感函數，其中S(u,v)=1.5e-σ2(2πu2+v2/60)2/2-e-2σ2(2πu2+v2/60)2,]]>u、v分別代表原始帶噪圖水平、豎直方向的空間頻率分量。