[发明专利]基于对测评标签的图像质量主观评价方法及系统

说明书

本发明是一种基于对测评标签的图像质量主观评价方法，属图像质量评价和图像分析领域。包括：确定评价人员、评分标准和观看条件，预筛选优先测评序列；对于选定的优先测试序列，将预筛选图像数据组成图像对的测评方式，组织观察员对图像对中两张图像的相对质量进行判断。本发明还公开了评价系统，包括：用户管理模块，图像预筛选模块，序列播放模块，数据处理模块。本发明通过构成优先图像质量测试序列，将图像数据组成图像对的测评方式，扩大了图像质量主观评价方法使用范围，适用于评价类似水下图像等存在复杂混合失真的图像，提高了评价结果的稳定性和可靠性。

技术领域

本发明属于图像质量评价和图像分析领域，特别是针对具有复杂混合失真的图像，涉及基于对测评标签的图像质量主观评价方法，本发明还涉及采用前述方法进行评价的评价系统。

背景技术

在人类是视觉信息最终消费者的许多应用中，如何准确有效的评估数字图像质量尤为重要。视觉是海洋科学研究中非常重要的一个依据。多年来各种水下监测平台，ROV/AUV，海底观测系统及水下瞭望台、渔船采集到了数以兆兆级的水下图像、视频及高维超光谱图像。水中，水体光学衰减、散射及光源照明使得拍摄的水下图像存在低对比度、模糊、非均匀照明、亮斑、色彩投射和各种噪声等各种复杂和混合退化，海洋现场调查和海洋观测非常复杂而且昂贵，因此水下图像质量评价方法可为自动筛选高质量图像，为水下图像复原或增强处理，改进水下成像和传输系统设计提供客观标准，海洋科学人工智能分析、海洋任务决策系统及预测等提供重要的价值。图像质量评价包括主观评价和客观评价。在图像质量评价研究中，由于人眼是图像的最终受体，因此主观评价被认为是最直接、最准确地表征视觉感知的方法。图像的主观质量是衡量客观评价算法的性能、图像分类筛选及进一步分析的基础。目前没有一种适用于存在混合复杂退化的图像主观质量评价方法。

目前常用的主观图像质量评价方法主要针对已经建立的自然图像质量评价数据库所设计。图像质量评价的主观评分方法主要可分为三类：一是单激励法，二是双激励法，第三种是成对比较法。

单激励方法评测需要在显示器上播放待评测的图像，而不需要知道原始图像的参考信息。单激励方法中比较典型的是单激励连续质量评价方法。单激励连续质量评价方法将待评测素材按随机次序播放，观察员采用五级连续质量评分制对所看到的图像进行打分。

双激励法一般有两种实施方式。一种是双激励失真测度方法(DSIS)，这种方法在测试时依次播放参考材料和与之对应的测试材料，在播放测试材料时提示评估人员打分，也可以将参考材料和测试材料再循环播放一遍，在第二轮播放时要求评估人员进行评分，常采用5分制的打分方式。另一种是双激励连续质量尺度方法(DSCQS)，这种方法也依次播放测试材料和参考材料，但是并不会在实验中明确告诉评估人员所播放的两个材料哪个是参考材料，哪个是测试材料。因此，需要对两个播放材料都进行评分。该种方法一般对测试材料和参考材料循环播放两次，在播放第二次循环时要求评估人员进行打分。通过计算失真材料与参考材料之间的分差来度量测试材料的质量。

成对比较方法通过对来自于同一参考图像的两个失真程度进行比较打分，实现评估不同产品或不同算法之间的性能差异。该种方法将评分为七个档次：非常差、差、有点差、两者相同、有点好、很好、非常好。成对比较法主要用于评测不同的系统、不同算法以及不同处理参数对同一内容素材的影响。