[发明专利]一种非整数插值图像的质量评价方法

说明书

本发明涉及一种非整数插值图像的质量评价方法，通过研究LR与HR图像间像素的对应关系，建立LR‑HR图像块间的对应关系；基于HR与LR图像间的相似性以及HR图像自身的视觉特性，采用半参考质量指标能量相似性（ES）、频率相似性（FS）和无参考质量指标局部清晰度（LS）作为衡量HR图像质量的三个特征；基于ES、FS和LS三个特征的质量评价模型，以达到精准评估非整数插值图像感知质量的目的。本发明针对非整数插值图像提出一种包含半参考和无参考质量指标的质量评价模型，解决了当HR图像的插值因子是非整数时，实现对HR图像质量准确预测的问题。

技术领域

本发明涉及图像质量评价领域，特别是一种非整数插值图像的质量评价方法。

背景技术

现有的大多数算法都仅适用于整数插值图像的质量评价，对于非整数插值图像的质量评价涉足甚少，而实用性强的非整数插值图像的质量评价才是发展趋势。

发明内容

本发明的目的在于提供一种非整数插值图像的质量评价方法，以克服现有技术中存在的缺陷。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种非整数插值图像的质量评价方法，按照如下步骤实现：

步骤S1：根据LR图像与HR图像像素间的对应关系，构建LR-HR图像块间的对应关系；

步骤S2：根据LR图像与HR图像的能量特性，获取二者间的能量相似性；

步骤S3：根据LR图像与HR图像的频率特性，获取二者间的频率相似性；

步骤S4：通过Sobel算子提取HR图像的边缘信息，获取图像的局部清晰度；

步骤S5：为能量相似性、频率相似性和局部清晰度三个特征分别分配对应的预设权重，并根据能量相似性、频率相似性和局部清晰度的加权总和，构建质量评价模型；

步骤S6：通过所述质量评价模型，对待评价的非整数插值图像的质量进行评价，获取评价结果。

在本发明一实施例中，在所述步骤S1中，所述LR-HR图像块间的对应关系如下所示：

其中，HR图像块的大小是M_H×N_H,对应的LR图像块的大小是M_L×N_L；f为从LR图像生成HR图像时所用的插值因子。

在本发明一实施例中，在所述步骤S2中，所述LR图像与HR图像间的能量相似性通过如下方式获取：

基于LR-HR图像块间的对应关系，分别对LR图像与HR图像块进行金字塔分割，图像块中每个尺度的能量按照如下方式通过变换系数的平方和获取：

其中，C_ij表示第j个尺度中第i个变换系数的平方和，n为金字塔分割的尺度数；将相邻尺度的能量值进行相减，得到一个长度n-1的新向量E＝{E_j|j＝1,...n}；为了获取LR图像和HR图像的图像块能量的相似性，分别将LR图像块的能量E_l和HR图像块的能量E_h进行傅里叶变换，将变换后的结果分别记为E_L和E_H；再通过计算E_L和E_H间的欧式距离来获取LR图像和HR图像的图像块间的能量相似性：

在本发明一实施例中，在所述步骤S3中，LR图像与HR图像的图像块间频率相似性的通过如下方式获取：

通过二维离散傅里叶变换将图像块从空域f(x,y)转化为频域F(u,v)，记每个图像块的频谱S为：

S(u,v)＝||F(u,v)||