图像清晰度评价方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种图像清晰度评价方法及装置，该方法包括：获取待评价图像并对待评价图像进行预处理，根据待评价图像中每行像素点的灰度值确定该待评价图像中每行灰度值下降的垂直边缘，根据垂直边缘包含的像素点的灰度值计算该垂直边缘的灰度变化率，同时设置一初始值为0的变量a，每计算一次垂直边缘的灰度变化率，变量a的值加1，对该待评价图像中所有行的垂直边缘的灰度变化率的绝对值求和，得到待评价图像的灰度变化率和S1，根据S1和变量a的比值计算待评价图像的灰度变化率和的平均值S：最后根据平均值S对待评价图像的清晰度进行评价。本发明专利技术以图像的边缘灰度变化率为依据进行图像清晰度评价，具有良好的单峰性、无偏性和灵敏性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于图像处理
，尤其涉及一种图像清晰度评价方法及装置。
技术介绍
随着智能终端设备的普及应用以及数字成像技术和图像处理技术的迅猛发展，产生的数字图像越来越多，对获取的图像的清晰程度要求也越来越高。筛选出更好的图像并指导成像系统的控制，使系统始终工作在最佳状态，都需要对图像的清晰度作一个精确的评价。目前，图像清晰度评价方法主要包括主观图像清晰度评价方法和客观图像清晰度评价方法。由于主观图像清晰度评价方法中图像清晰与否完全是由人的主观感受来做出判断，极易受到评价环境以及评价者知识水平、喜好等自然原因的影响，评价结果往往不稳定，因此客观图像清晰度评价方法更受关注。在空域，客观图像清晰度评价方法一般是通过清晰度评价函数对图像本身进行计算，得到清晰度评价指标。传统的图像清晰度评价方法包括相邻像素灰度方差法(SMD)和方差法。其中，相邻像素灰度方差法的函数定义为： S M D = 1 n ( [ Σ | I ( x , y ) - I ( x , y - 1 ) | ] + [ Σ | I ( x , y ) - I ( x + 1 , y ) | ] ) ]]>式中：I(x,y)对应于(x,y)位置的灰度值；n为图像的像素总数；方差法的函数定义为： F ( I ) = Σ x Σ y [ I ( x , y ) - u ] ]]>式中I(x，y)对应于(x，y)位置的灰度值，式中u为平均灰级，即： u = N - 2 Σ x Σ y [ I ( x , y ) ] . ]]>通常，一个好的图像清晰度评价函数应该具有较强的单峰性、较好的无偏性和较高的灵敏性。单峰性是指在成像系统的正焦位置取得单一的极值，不能出现其他局部极值；无偏性是指计算出来的曲线要与图像的清晰度变化事实相吻合；灵敏性是指对不同程度的离焦图像，清晰度评价值要求有一定的差别，以保证调焦的精确度，其中单峰性和无偏性决定了评价函数的正确性。然而，利用现有相邻像素灰度方差法(SMD)和方差法的清晰度评价函数对各种图像进行清晰度评价计算时常常无法保证评价结果同时满足单峰性、无偏性和灵敏性等三性要求。
技术实现思路
本专利技术提供一种图像清晰度评价方法及装置，用以解决现有技术中清晰度评价结果同时满足单峰性、无偏性和灵敏性等三性要求的问题。本专利技术第一方面提供一种图像清晰度评价方法，所述方法包括：图像清晰度评价装置获取待评价图像；对所述待评价图像进行预处理；根据所述待评价图像中每行像素点的灰度值确定所述待评价图像中每行灰度值下降的垂直边缘；根据所述垂直边缘包含的像素点的灰度值计算所述垂直边缘的灰度变化率Value；设置一初始值为0的变量a，每计算一次所述垂直边缘的灰度变化率，变量a的值加1；根据下列公式对所述待评价图像中所有行的垂直边缘的灰度变化率Value的绝对值求和，则得到所述待评价图像的灰度变化率和S1：S1＝Σ|Value|；根据下列公式计算所述待评价图像的灰度变化率和的平均值S： S = S 1 a ; ]]>根据所述待评价图像的灰度变化率和的平均值S对所述待评价图像的清晰度进行评价。在第一方面第一种可行的实现方式中，所述待评价图像的分辨率为m×n，其中m为所述待评价图像中每行的像素点个数，n为所述待评价图像中每列的像素点个数；所述根据所述待评价图像中每行像素点的灰度值确定所述待评价图像中每行灰度值下降的垂直边缘的步骤具体包括：从所述待评价图像的每行像素点中每隔T个像素点取出一个像素点的灰度值，则得到一个灰度矩阵V(I,J)，在所述灰度矩阵V(I,J)中，每个像素点的灰度值用V(i,j)表示，其中1≤T≤m-1；根据下列关系式在所述灰度矩阵V(I,J)中确定每行中灰度值连续下降的起止像素点间隔的像素点个数的最大值以及对应起止像素点的位置：V(i,j)>V(i,j+1)>V(i,j+2)，其中1≤i≤n，1≤j≤m-2；根据所述起止像素点的位置在所述灰度矩阵V(I,J)中找出所述起止像素点间所有像素点的灰度值作为所述垂直边缘包含的像素点的灰度值。结合第一方面第一种可行的实现方式，在第一方面第二种可行的实现方式中，所述根据所述关系式在所述灰度矩阵V(I,J)中确定每行中灰度值连续下降的起止像素点间隔的像素点个数的最大值以及对应起止像素点的位置的步骤具体包括：判断每行中所述像素点个数的最大值是否只有一个；当判断确定每行中所述像素点个数的最大值只有一个时，确定对应起止像素点的位置；当判断确定每行中所述像素点个数的最大值不止一个时，则根据对应起止像素点的灰度值的差值确定灰度值相差最大的起止像素点的位置。在第一方面第三种可行的实现方式中，所述根据所述垂直边缘包含的像素点的灰度值计算所述垂直边缘的灰度变化率Value的步骤具体包括：采用最小二乘法对所述灰度值进行直线拟合，计算所述直线的斜率即为所述垂直边缘的灰度变化率Value。在第一方面第四种可行的实现方式中，所述对所述待评价图像进行预处理的步骤具体包括：利用边缘保持滤波器为所述待评价图像滤除脉冲噪声。本专利技术第二方面提供一种图像清晰度评价装置，所述装置包括：图像获取模块，用于获取待评价图像；图像预处理模块，用于对所述待评价图像进行预处理；边缘确定模块，用于根据所述待评价图像中每行像素点的灰度值确定所述待评价图像中每行灰度值下降的垂直边缘；第一计算模块，用于根据所述垂直边缘包含的像素点的灰度值计算所述垂直边缘的灰度变化率Value；变量设置模块，用于设置一初始值为0的变量a，每计算一次所述垂直边缘的灰度变化率，变量a的值加1；第二计算模块，用于根据下列公式对所述待评价图像中所有行的垂直边缘的灰度变化率Value的绝对值求和，则得到所述待评价图像的灰度变化率和S1：S1＝Σ|Value|；第三计算模块，用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像清晰度评价方法，其特征在于，所述方法包括：图像清晰度评价装置获取待评价图像；对所述待评价图像进行预处理；根据所述待评价图像中每行像素点的灰度值确定所述待评价图像中每行灰度值下降的垂直边缘；根据所述垂直边缘包含的像素点的灰度值计算所述垂直边缘的灰度变化率Value；设置一初始值为0的变量a，每计算一次所述垂直边缘的灰度变化率，变量a的值加1；根据下列公式对所述待评价图像中所有行的垂直边缘的灰度变化率Value的绝对值求和，则得到所述待评价图像的灰度变化率和S1：S1＝∑|Value|；根据下列公式计算所述待评价图像的灰度变化率和的平均值S：S=S1a;]]>根据所述待评价图像的灰度变化率和的平均值S对所述待评价图像的清晰度进行评价。

【技术特征摘要】
1.一种图像清晰度评价方法，其特征在于，所述方法包括：图像清晰度评价装置获取待评价图像；对所述待评价图像进行预处理；根据所述待评价图像中每行像素点的灰度值确定所述待评价图像中每行灰度值下降的垂直边缘；根据所述垂直边缘包含的像素点的灰度值计算所述垂直边缘的灰度变化率Value；设置一初始值为0的变量a，每计算一次所述垂直边缘的灰度变化率，变量a的值加1；根据下列公式对所述待评价图像中所有行的垂直边缘的灰度变化率Value的绝对值求和，则得到所述待评价图像的灰度变化率和S1：S1＝∑|Value|；根据下列公式计算所述待评价图像的灰度变化率和的平均值S： S = S 1 a ; ]]>根据所述待评价图像的灰度变化率和的平均值S对所述待评价图像的清晰度进行评价。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待评价图像的分辨率为m×n，其中m为所述待评价图像中每行的像素点个数，n为所述待评价图像中每列的像素点个数；所述根据所述待评价图像中每行像素点的灰度值确定所述待评价图像中每行灰度值下降的垂直边缘的步骤具体包括：从所述待评价图像的每行像素点中每隔T个像素点取出一个像素点的灰度值，则得到一个灰度矩阵V(I,J)，在所述灰度矩阵V(I,J)中，每个像素点的灰度值用V(i,j)表示，其中1≤T≤m-1；根据下列关系式在所述灰度矩阵V(I,J)中确定每行中灰度值连续下降的起止像素点间隔的像素点个数的最大值以及对应起止像素点的位置：V(i,j)>V(i,j+1)>V(i,j+2)，其中1≤i≤n，1≤j≤m-2；根据所述起止像素点的位置在所述灰度矩阵V(I,J)中找出所述起止像素点间所有像素点的灰度值作为所述垂直边缘包含的像素点的灰度值。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述关系式在所述灰度矩阵V(I,J)中确定每行中灰度值连续下降的起止像素点间隔的像素点个数的最大值以及对应起止像素点的位置的步骤具体包括：判断每行中所述像素点个数的最大值是否只有一个；当判断确定每行中所述像素点个数的最大值只有一个时，确定对应起止像素点的位置；当判断确定每行中所述像素点个数的最大值不止一个时，则根据对应起止像素点的灰度值的差值确定灰度值相差最大的起止像素点的位置。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述垂直边缘包含的像素点的灰度值计算所述垂直边缘的灰度变化率Value的步骤具体包括：采用最小二乘法对所述灰度值进行直线拟合，计算所述直线的斜率即为所述垂直边缘的灰度变化率Value。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述待评价图像进行预处理的步骤具体包括：利用边缘保持滤波器为所述待评价图像滤除脉冲噪声。6.一种图像清晰度评价装置，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：林艺霖，
申请(专利权)人：乐视控股北京有限公司，乐视致新电子科技天津有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11