[发明专利]一种全参考光场图像质量评价方法

说明书

本发明提出一种全参考光场图像质量评价方法。考虑到人眼视觉特性对结构、对比度等较为敏感，在频域里，利用哈尔变换提取高频边缘信息和低频亮度信息，计算频域边缘相似性和亮度相似性；在空域里，提取图像对比度结构特征和亮度特征，分别计算空域对比度结构相似性和亮度相似性；最后将频域和空域信息进行融合得到最终光场图像质量预测分数。该方法计算简单，复杂度低，能很好的评价光场图像质量分数。

技术领域

本发明涉及全参考图像质量评价方法，主要针对光场图像的质量评价。

背景技术

近年来随着云计算、虚拟现实、增强现实等技术的迅猛发展，光场图像已然在学术界和工业界引起了广泛关注，成为图像处理领域的研究热点。光场图像就是通过光场成像技术对于场景中捕获到的光场信息进行相应数字处理得到的对应的图像信息。光场图像作为一种新的数据格式，可广泛用于三维重新、3D场景表示。然而，同自然场景图像一样，光场图像在保存、传输和显示过程无可避免会遭受到各种失真。因此，如何根据人眼视觉特性来评价光场图像质量成为急需解决的问题。

图像质量评价旨在于根据人类视觉系统特性建立一个与主观感知吻合的数学模型，利用该模型判断图像质量，得到一个能够准确反映人眼对于图像质量主观感知的评价分数。现有大多数质量评价方法都是针对自然场景图像而设计。然而，光场图像和自然场景图像存在着完全不同的结构和统计特性，因此，现有大多数质量评价方法并不能直接适用于评价光场图像质量。而且目前在图像质量评价领域缺少光场图像质量评价方法。因此，针对光场图像的特点，研究适用于光场图像的质量评价方法，以准确描述人眼对于光场图像质量的主观感知度，具有重要的理论意义和应用价值。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提出一种适用于光场图像的全参考质量评价方法，能够较准确地描述人眼对于光场图像质量的主观感知度，且计算简单复杂度低。

本发明采用如下技术方案：

一种全参考光场图像质量评价方法，其特征在于，包括：

1)输入参考光场图像R和测试光场图像D；

2)分别在频域和和空域里对参考光场图像R和测试光场图像D进行相应计算；

3)在频域计算中，对参考光场图像R和测试光场图像D进行离散小波变换，分解得到四个子带信息，包括三个描述高频边缘信息的子带信息和一个描述低频亮度信息的子带信息，对所得高频边缘信息和低频亮度信息进行计算，得到频域信息相似性图FMap；

4)在空域计算中，首先对参考光场图像R和测试光场图像进行下采样得到参考图像r和测试图像d，再对参考图像r和测试图像d计算对比度结构信息和亮度信息，对得到的对比度结构信息和亮度信息进行计算，得到空域信息相似性图SMap；

5)结合频域信息相似性图和空域信息相似性图，池化得到最终光场图像质量分数。

在步骤3)中，对所述参考光场图像R和所述测试光场图像D进行离散小波变换，具体为利用哈尔小波进行计算，得到的所述描述高频边缘信息的三个子带信息为H_R＝{LH_R,HL_R,HH_R}和H_D＝{LH_D,HL_D,HH_D}，所述描述低频亮度信息的一个子带信息为L_R＝{LL_R}和L_D＝{LL_D}；

其中，H_R和L_R表示参考光场图像R的高频边缘信息和低频亮度信息，H_D和L_D表示测试光场图像D的高频边缘信息和低频亮度信息。

在步骤3)中，计算频域信息相似性图，具体步骤如下：