感知立体图像立体感的客观评价方法技术

本发明专利技术涉及一种感知立体图像立体感的客观评价方法，包括：分别计算参考图像左右视点的绝对差值图和失真图像左右视点的绝对差值图；对参考图像和失真图像的绝对差值图分别进行亮度非线性变化，得到感知亮度图；使用余弦对数滤波器组将参考图像和失真图像的绝对差值图的感知亮度图分别分解为五个带通图像，并通过局部均值图计算每个带通图像的对比度图；筛出失真图像绝对差值图中与参考图像绝对差值图无法察觉出差异的像素点；使用对比度敏感度函数构造各通道门限，判断参考图像和失真图像绝对差值图带通图像中被掩盖的像素点；计算立体图像立体感评价指标。本发明专利技术能够对立体图像的立体感做出准确评价。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于图像处理领域，涉及一种图像立体感评价方法，尤其是涉及一种感知 立体图像立体感的客观评价方法。
技术介绍
近些年来，图像编码技术和立体显示技术飞速发展，立体图像处理技术受到越来 越多的关注，逐渐成为国内外相关领域的研宄热点。相对于平面图像带给人们的视觉体验， 立体图像更胜一筹，带给人们更加真实的感受和震撼的临场感。然而相对于平面图像，立体 图像在采集、传输和存储过程中所占用的数据空间却大幅度地提高，在降低数据空间占有 量的前提下如何保证立体图像的质量，将直接影响立体图像处理技术的发展。 立体图像质量评价方法分为两种：主观评价与客观评价。立体图像质量客观评价 方法中图像的最终信宿是人类，其结果可靠性较高。但因为主观方法费时费力，且易受到被 试情绪、疲劳度和测试环境等因素的影响，故在实际应用中受到严重的限制。立体图像质量 客观评价方法是通过模拟人类视觉系统（HumanVisualSystem，HVS)构建数学模型或给出 符合人眼视觉特性的数学公式的方法，计算出确定的数值作为客观评价结果，用以代替人 类评价立体图像的质量与立体感。相比主观评价方法，立体图像质量客观评价方法省时省 力，比较实用，可以用于质量检测系统，也可以嵌入图像处理系统。因此，建立一套准确有效 的立体图像质量评价机制具有长远意义。
技术实现思路
本专利技术旨在解决现有图像评价技术的缺陷，使用对比度敏感度函数筛选剔除无法 被察觉的像素点，并利用门限值判断各带通图像中的每个像素点是否被掩盖，实现对比度 掩盖效应的建模，有效的提高客观评价结果与人类主观感受之间的一致性，对立体图像立 体感进行准确的评价。本专利技术是通过下述技术方案实现的： -种，包括下列步骤： 第一步：分别计算参考图像左右视点的绝对差值图d和失真图像左右视点的绝对 差值图J: 第二步：对参考图像和失真图像的绝对差值图d、^分别进行亮度非线性变化，根 据人眼的感觉亮度S与图像实际亮度L成对数线性关系的定律，得到感知亮度图； 第三步：使用余弦对数滤波器组将参考图像绝对差值图的感知亮度图分解为五个 带通图像h(X，y)，i为余弦对数滤波器编号，i= 1~5,和一个低通子带ItlU,y);对于每【主权项】1. 一种，包括下列步骤： 第一步：分别计算参考图像左右视点的绝对差值图d和失真图像左右视点的绝对差值 图J。 第二步：对参考图像和失真图像的绝对差值图d、^分别进行亮度非线性变化，根据人 眼的感觉亮度S与图像实际亮度L成对数线性关系的定律，得到感知亮度图； 第三步：使用余弦对数滤波器组将参考图像绝对差值图的感知亮度图分解为五个带通 图像IDi (X，y)，i为余弦对数滤波器编号，i = 1~5,和一个低通子带ItlU, y);对于每个带 通图像，按照如下公式得到局部亮度均值图，并通过 局部均值图计算每个带通图像的对比度图其中（X，y)为图像时域像素 点的坐标；按照上述方法对失真图像绝对差值图的感知亮度图进行处理； 第四步：筛出失真图像绝对差值图中与参考图像绝对差值图无法察觉出差异的像素 占 . (1) 计算各个带通图像对比度最小可辨别门限式 中，A(f)为对比度敏感度函数，f为图像空间频率，此 处 f = i = 1，2, 3, 4, 5 ; (2) 如果参考图像绝对差值图的各个带通图像的对比度图Ci (x，y)的像素点与失真 图像绝对差值图的各个带通图像的对比度图的对应像素点的绝对差值小于该像素 的TiOc, y)，则表明人眼察觉不出二者的差异；将失真图像带通图像A (AJ)的这些像素赋 值为对应的参考带通图像bi(X，y)的像素值；最后，保持失真图像绝对差值图的带通图像 (ΛΓ,.?·)的剩余像素值不变： 第五步：使用对比度敏感度函数构造各通道门限，判断参考图像和失真图像绝对差值 图带通图像中被掩盖的像素点，方法如下： (1) 计算带通图像门阳式中，21为余弦对数滤波器组的中心频率，α为观 看角度，Α(2Υα)为以2Va为空间频率的对比度敏感度函数； (2) 参考图像和失真图像绝对差值图的各个带通图像的对比度图像素值若小于其带通 图像门限值ti的像素点被掩盖，则将相应的带通图像的像素值赋值为0,剩余像素值维持 不变； 第六步：计算立体图像立体感评价指标Q，方法如下：首先整合经过第五步处理的参考 图像绝对差值图各带通图像，计算重构的图像〇(x，y) :' V (x，y)为 经过第五步处理的参考图像绝对差值图各带通图像；然后计算参考与失真图像绝对差值图 的各个带通图像误差和e(x，y)，，其中，矿(A.V)为经 过第五步处理的失真图像绝对差值图各带通图像，β为取值在1~4的求和指数；按照如 下公式计算信噪比，作为失真图像立体感评价指标Q :评价指 标Q越高，失真图像质量越好。2. 根据权利要求1所述的感知立体图像立体感的客观评价算法，其特征在于，第三步 中采用传递函数为的余弦滤波器组对图像进行分解，其中 r为极空间频率坐标，FiOO是带通滤波器，它们的中心分别为21周/图像。3. 根据权利要求1所述的感知立体图像立体感的客观评价算法，其特征在于，第五步 所述的测试者在观看点H的观看角度α通过观看距离1^与显示设备高度L 2计算得出，即【专利摘要】本专利技术涉及一种，包括：分别计算参考图像左右视点的绝对差值图和失真图像左右视点的绝对差值图；对参考图像和失真图像的绝对差值图分别进行亮度非线性变化，得到感知亮度图；使用余弦对数滤波器组将参考图像和失真图像的绝对差值图的感知亮度图分别分解为五个带通图像，并通过局部均值图计算每个带通图像的对比度图；筛出失真图像绝对差值图中与参考图像绝对差值图无法察觉出差异的像素点；使用对比度敏感度函数构造各通道门限，判断参考图像和失真图像绝对差值图带通图像中被掩盖的像素点；计算立体图像立体感评价指标。本专利技术能够对立体图像的立体感做出准确评价。【IPC分类】H04N13-00, H04N17-00【公开号】CN104853183【申请号】CN201510266480【专利技术人】李素梅, 刘富岩, 佟晓煦, 侯春萍 【申请人】天津大学【公开日】2015年8月19日【申请日】2015年5月22日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种感知立体图像立体感的客观评价方法，包括下列步骤：第一步：分别计算参考图像左右视点的绝对差值图d和失真图像左右视点的绝对差值图第二步：对参考图像和失真图像的绝对差值图d、分别进行亮度非线性变化，根据人眼的感觉亮度S与图像实际亮度L成对数线性关系的定律，得到感知亮度图；第三步：使用余弦对数滤波器组将参考图像绝对差值图的感知亮度图分解为五个带通图像bi(x,y)，i为余弦对数滤波器编号，i＝1～5，和一个低通子带l0(x,y)；对于每个带通图像，按照如下公式得到局部亮度均值图li(x,y)=l0(x,y)if i=1l0(x,y)+Σj=1i-1bj(x,y)if i>1,]]>并通过局部均值图计算每个带通图像的对比度图其中(x,y)为图像时域像素点的坐标；按照上述方法对失真图像绝对差值图的感知亮度图进行处理；第四步：筛出失真图像绝对差值图中与参考图像绝对差值图无法察觉出差异的像素点：(1)计算各个带通图像对比度最小可辨别门限式中，A(f)为对比度敏感度函数，f为图像空间频率，此处f＝i＝1,2,3,4,5；(2)如果参考图像绝对差值图的各个带通图像的对比度图ci(x,y)的像素点与失真图像绝对差值图的各个带通图像的对比度图的对应像素点的绝对差值小于该像素的Ti(x,y)，则表明人眼察觉不出二者的差异；将失真图像带通图像的这些像素赋值为对应的参考带通图像bi(x,y)的像素值；最后，保持失真图像绝对差值图的带通图像的剩余像素值不变：第五步：使用对比度敏感度函数构造各通道门限，判断参考图像和失真图像绝对差值图带通图像中被掩盖的像素点，方法如下：(1)计算带通图像门限式中，2i为余弦对数滤波器组的中心频率，α为观看角度，A(2i/α)为以2i/α为空间频率的对比度敏感度函数；(2)参考图像和失真图像绝对差值图的各个带通图像的对比度图像素值若小于其带通图像门限值ti的像素点被掩盖，则将相应的带通图像的像素值赋值为0，剩余像素值维持不变；第六步：计算立体图像立体感评价指标Q，方法如下：首先整合经过第五步处理的参考图像绝对差值图各带通图像，计算重构的图像o(x,y)：bi′(x,y)为经过第五步处理的参考图像绝对差值图各带通图像；然后计算参考与失真图像绝对差值图的各个带通图像误差和e(x,y)，e(x,y)=(Σi|bi′(x,y)-b~i′′(x,y)|β)1/β,]]>其中，为经过第五步处理的失真图像绝对差值图各带通图像，β为取值在1～4的求和指数；按照如下公式计算信噪比，作为失真图像立体感评价指标Q：评价指标Q越高，失真图像质量越好。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李素梅，刘富岩，佟晓煦，侯春萍，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12