[發明專利]一種測量數字圖像視覺平衡質量的方法

有效

• 申請號: 201710732837.9
• 申請日: 2017-08-24
• 公開（公告）號: CN107610101B
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 徐建新;張晶;肖清泰;王華
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/60
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種測量數字圖像視覺平衡質量的方法，其特征在于：采用圖像挖掘對數字圖像進行預處理并獲取數據進行分析，然后基于力矩平衡原理兼顧視覺平衡理論建立模型用于定量測量數字圖像視覺平衡質量，選取能達到視覺平衡的圖像進行特征提取及計算并獲得判斷數字圖像是否視覺平衡的閾值K，進一步比較要測量數字圖像的視覺平衡質量指標Q_r與對應閾值K的大小，從而判定圖像視覺平衡質量的好壞；

所述方法的具體步驟如下：

Step1、由模擬圖像數字化得到的數字圖像；

Step2、對數字圖像的圖像數據采集和獲取用于數據挖掘的原始圖像數據集并對圖像進行灰度化處理；再對圖像數據進行分析獲取圖像特征；

Step3、根據力矩平衡原理結合視覺平衡理論，將對應的視覺重量、視覺重力矩及視覺平衡質量進行明確，建立圖像視覺平衡質量定量測量模型：

其中，m、n分別為地圖圖像像素塊灰度矩陣的行數和列數，g_ij為圖像中第i行j列像素塊的的視覺重量，x_ij為第i行j列像素塊中心點的橫坐標值，其中原點為圖像幾何中心，g_ijx_ij為第i行j列像素塊在橫軸上的視覺重力矩；同理，y_ij為第i行j列像素塊中心點的縱坐標值，g_ijy_ij為第i行j列像素塊在縱軸上的視覺重力矩；Q₁、Q₂分別為圖像在橫軸和縱軸方向上的視覺平衡質量指標，其正負號反映圖像整體在橫軸和縱軸方向上視覺重量的偏重情況；Q為圖像整體的視覺平衡質量指標；另外，由于圖像的視覺中心點位于幾何中心偏上方，選取在視覺注意中心區域，幾何中心周圍0.2×0.2的矩形范圍內達到的最佳視覺平衡質量指標Q_r作為判斷圖像是否達到視覺平衡的指標，Q_r為視覺注意中心區域內Q的最小值；

Step4、閾值K的統計計算，根據式(1)中數字圖像類型限定條件，選取能達到視覺平衡的圖像k張，對所有符合條件的圖像進行特征提取及計算并獲得每個圖像對應的Q_r值，則取所有Q_k值的平均值作為判斷數字圖像是否視覺平衡的閾值K，公式如下：

Step5、比較數字圖像的視覺平衡質量指標Q_r與判斷數字圖像是否視覺平衡的閾值K，若Q_r≥K，則該圖像達到了視覺平衡，并根據Q_r值對圖像的視覺平衡質量進行排序；若Q_rK，則該圖像未達到視覺平衡，即其視覺平衡質量較差，此時根據所算出的視覺平衡質量分指標Q₁和Q₂，判斷地圖圖像沿橫軸和縱軸視覺重量的偏重情況；

當|Q₁|＜K且Q₁0，橫軸方向上該地圖圖像在視覺注意中心左側區域內視覺重量偏重較大；

當|Q₁|＜K且0≤Q₁＜K，可知在其右側偏重較大；

當|Q₁|≥K，可知橫軸方向上該地圖圖像無明顯偏重；

當|Q₂|＜K且Q₂0，縱軸方向上該地圖圖像在視覺注意中心上方區域內視覺重量偏重較大；

當|Q₂|＜K且0≤Q₂＜K，可知在其下方偏重較大；

當|Q₂|≥K，可知縱軸方向上該地圖圖像無明顯偏重。

2.根據權利要求1所述的測量數字圖像視覺平衡質量的方法，其特征在于：所述步驟Step3中，像素塊的視覺重力矩為其視覺重力乘以像素塊中心點到圖像視覺中心的距離，其中視覺重力為每個像素塊的權重，由其灰度值組成，白色被記為255，黑色記為0，期間為其他灰度值。