[發明專利]基于色相角和差通道的立體圖像質量評價方法

有效

• 申請號: 201710566259.6
• 申請日: 2017-07-12
• 公開（公告）號: CN107371013B
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發明（設計）人: 楊嘉琛;汪亞芳;姜斌;朱英豪;計春祺
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: H04N17/00
• 分類號: H04N17/00;H04N13/106
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 程毓英

本發明涉及一種基于色相角和差通道的立體圖像質量評價方法，包括以下步驟：分別對左視圖和右視圖做RGB色彩空間到Lab色彩空間的轉換；求解轉換后的失真圖像對的亮度對比度；根據轉換后的色彩空間計算左視圖和右視圖中的每個像素的色相角；根據左右視圖中亮度和色度的關系，分別計算左視圖響應和右視圖響應：分別計算和、差通道的色相角響應；對得到的和差通道的色相角響應進行Gabor濾波；計算濾波后的resp_diff_G和resp_sum_G的能量響應，并計算權重因；合成得到能夠模擬大腦視覺感知的影像圖；對視覺感知影像圖進行分塊，并對每個圖像塊進行DCT變換；計算所有圖像塊在每個子帶上的能量熵，得到圖像塊的特征；立體圖像質量預測。

技術領域

本發明屬圖像處理領域，涉及立體圖像質量評價方法。

背景技術

隨著立體顯示技術的高速發展，立體圖像/視頻已經逐漸進入到人們的生活中。然而，立體圖像/視頻在采集、存儲、傳輸過程中會引入各種各樣的失真，影響立體圖像/視頻的質量和觀感。因此，如何準確、高效的評價立體圖像的質量已經成為立體視頻系統、立體視頻工程和立體視頻處理領域中的關鍵問題。

當前立體圖像質量評價主要分為三類。一類是將2D圖像質量評價的方法分別應用左右視點，再輔以視差進行評價的方法。但這種方法沒有充分考慮人類的視覺特性，缺少對立體信息的有效利用，因此應用具有局限性。第二類是基于人類視覺系統(HVS)的評價方法。但是由于視覺系統的復雜性以及目前在此領域研究的局限性，因此也很難發揮其優勢作用。第三類是基于圖像特征，結合機器學習的方法。這類方法的關鍵在于如何提取既能反映圖像信息又能表征圖像立體感的特征。另外，由于視差和深度信息獲取的不準確，雙目特性考慮不充分，立體圖像質量評價仍然是當前研究的熱點和難點。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術上的不足，提供一種立體圖像質量評價方法。本發明模擬人類視覺系統建立和差通道處理雙目信息的過程，并充分考慮亮度和色彩信息的相互作用，建立能夠模擬大腦形成的視覺感知圖像。在此基礎上，以離散余弦變換(DCT)為手段，提取視覺感知圖像的局部頻域統計信息作為描述立體圖像質量的特征，進而做出更加全面、準確的客觀評價。技術方案如下：

一種基于色相角和差通道的立體圖像質量評價方法，每個失真立體圖像對由左圖和右圖組成，設失真立體圖像對為(D_l,D_r)，評價方法包括以下步驟：

第一步：分別對左視圖和右視圖做RGB色彩空間到Lab色彩空間的轉換，得到轉換后的失真圖像對(D_l-Lab,D_r-Lab)；

第二步：求解轉換后的失真圖像對的亮度對比度contrast(x,y)，其中(x,y)為像素坐標；

第三步：根據轉換后的色彩空間中的a分量和b分量計算左視圖和右視圖中的每個像素的色相角L和R；

第四步：根據左右視圖中亮度和色度的關系，分別計算左視圖響應和右視圖響應：

其中，c為調節常量，ω為抑制因子，由雙目抑制產生，計算公式如下：

第五步：分別計算和、差通道的色相角響應，計算公式分別如下：

resp_diff(L,R)＝abs(resp(L)-resp(R))

resp_sum(L,R)＝resp(L)+resp(R)

第六步：對得到的和差通道的色相角響應進行Gabor濾波，分別得到濾波后的resp_diff_G和resp_sum_G；