[發明專利]一種基于偏度和結構特征的虛擬視點圖像質量評價方法

有效

• 申請號: 202110236232.7
• 申請日: 2021-03-03
• 公開（公告）號: CN113014918B
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發明（設計）人: 陳芬;王晨;鄒文輝;金充充;彭宗舉;王培容
• 申請（專利權）人: 重慶理工大學
• 主分類號: H04N17/00
• 分類號: H04N17/00;H04N17/02;H04N13/282;H04N13/257
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 胡逸然

本發明公開了一種基于偏度和結構特征的虛擬視點圖像質量評價方法，包括：獲取虛擬視點圖像；生成虛擬視點圖像對應的三通道圖像；將三通道圖像分別劃分為多個圖像塊并計算每個塊的偏度，作為虛擬視點圖像的偏度特征；提取虛擬視點圖像的結構特征；將偏度特征及結構特征輸入訓練后的評價模型；輸出虛擬視點圖像的評價結果。本發明通過將圖像分塊再提取圖像的偏度作為圖像的幾何失真特征，能夠更好地反映虛擬視點圖像的局部幾何失真特性，能夠保證無參考評價方法在虛擬視點圖像質量評價中的準確性。并且，無需針對虛擬視點圖像的空洞失真和拉伸失真單獨提取特征，提高了評價的有效性。

技術領域

本發明涉及圖像質量評價領域，具體涉及一種基于偏度和結構特征的虛擬視點圖像質量評價方法。

背景技術

隨著數字視頻技術的發展，單視點圖像和視頻不再滿足人們對視覺體驗的要求，自由視點視頻應運而生。自由視點視頻能讓用戶自由選擇視點進行觀看，但如果所有視點都通過直接采集，數據量過大，難以實時編碼傳輸。自由視點視頻系統采用多視點加深度的格式，在輸入端輸入有限的彩色信息和深度信息以及相應的參數信息，在輸出端通過基于深度的虛擬視點繪制算法繪制所需的視點。但由于深度信息的不準確和繪制算法的不完善，繪制得到的虛擬視點圖像具有空洞、拉伸等幾何失真，與普通圖像的失真不同，幾何失真為局部失真，所以需要設計專門針對虛擬視點圖像的質量評價方法。

目前虛擬視點圖像質量評價方法主要分為全參考和無參考兩大類。全參考質量評價需要使用原始圖像的所有信息。全參考質量評價模型雖然有較高的有效性，但在真實場景下很難找到虛擬視點合成圖像的無失真參考圖像，所以學者們也提出了無參考的虛擬視點圖像質量評價方法，但目前部分評價方法僅考慮了全局失真，忽略了局部失真對圖像質量的影響；另一部分雖然考慮了局部失真和全局失真，但模型的有效性較低。

綜上所述，如何在全面考慮失真的基礎上提出一種更為有效的無參考虛擬視點圖像質量評價方法，成為了本領域技術人員急需解決的問題。

發明內容

針對現有技術中存在的不足，本發明實際解決的問題是：提出一種能有效提高客觀評價結果且保證與人眼主觀感知一致性的虛擬視點圖像無參考質量評價方法。

為解決上述技術問題。本發明采用了如下技術方案：

一種基于偏度和結構特征的虛擬視點圖像質量評價方法，包括：

S1、獲取虛擬視點圖像；

S2、生成虛擬視點圖像對應的三通道圖像；

S3、將三通道圖像分別劃分為多個圖像塊并計算每個塊的偏度，作為虛擬視點圖像的偏度特征；

S4、提取虛擬視點圖像的結構特征；

S5、將偏度特征及結構特征輸入訓練后的評價模型；

S6、輸出虛擬視點圖像的評價結果。

優選地，步驟S2中，將虛擬視點圖像轉到H、S、V三個通道，得到三個通道的圖像I^H、I^S、I^V。

優選地，步驟S3中，c通道第s個圖像塊的偏度如下計算：

式中，為c通道第s個圖像塊的像素的平均值，N為每個圖像塊的像素數量，為c通道第s個圖像塊中第i個像素點的像素值。

優選地，步驟S4包括：

S401、計算虛擬視點圖像的水平梯度和垂直梯度；

F_x(a,b)＝(F(a,b+1)-F(a,b-1))/2

F_y(a,b)＝(F(a+1,b)-F(a-1,b))/2