[发明专利]一种立体图像客观质量评价方法

摘要

本发明公开了一种立体图像客观质量评价方法，分别对无失真的立体图像和失真的立体图像的左视点图像和右视点图像进行小波变换，提取各子带的特征值，并对特征值作相似度度量，各子带的权重系数由对比度敏感函数决定；然后，通过评价无失真的立体图像和失真的立体图像的左右图像的绝对差值图像相似度实现对立体感知质量的评价；最后将左右图像的质量和立体感知质量两者相结合，得到对立体图像质量的最终评价结果，优点在于利用了人类视觉灵敏度带通、多通道效应以及立体感知等人眼视觉特性，在评价左右视点图像质量的基础上，同时评价立体感知，将立体图像中立体感知对最终立体图像质量的影响融入评价模型，提高了客观评价结果与主观感知的相关性。

主权项

1.一种立体图像客观质量评价方法，其特征在于包括以下步骤：①令S_org为原始的无失真的立体图像，S_dis为待评价的失真的立体图像，将原始的无失真的立体图像S_org的左视点图像记为L_org，将原始的无失真的立体图像S_org的右视点图像记为R_org，将待评价的失真的立体图像S_dis的左视点图像记为L_dis，将待评价的失真的立体图像S_dis的右视点图像记为R_dis；②对L_org、R_org、L_dis和R_dis 4幅图像分别实施M级小波变换，分别得到L_org、R_org、L_dis和R_dis4幅图像各自对应的3M+1个子带的小波系数矩阵，其中，3M+1个子带包括M个水平方向子带、M个垂直方向子带、M个对角方向子带和1个直流子带，将L_org实施第m级小波变换后得到的第m个水平方向子带的小波系数矩阵记为将L_org实施第m级小波变换后得到的第m个垂直方向子带的小波系数矩阵记为将L_org实施第m级小波变换后得到的第m个对角方向子带的小波系数矩阵记为将L_org实施M级小波变换后得到的直流子带的小波系数矩阵记为将R_org实施第m级小波变换后得到的第m个水平方向子带的小波系数矩阵记为将R_org实施第m级小波变换后得到的第m个垂直方向子带的小波系数矩阵记为将R_org实施第m级小波变换后得到的第m个对角方向子带的小波系数矩阵记为将R_org实施M级小波变换后得到的直流子带的小波系数矩阵记为将L_dis实施第m级小波变换后得到的第m个水平方向子带的小波系数矩阵记为将L_dis实施第m级小波变换后得到的第m个垂直方向子带的小波系数矩阵记为将L_dis实施第m级小波变换后得到的第m个对角方向子带的小波系数矩阵记为将L_dis实施M级小波变换后得到的直流子带的小波系数矩阵记为将R_dis实施第m级小波变换后得到的第m个水平方向子带的小波系数矩阵记为将R_dis实施第m级小波变换后得到的第m个垂直方向子带的小波系数矩阵记为将R_dis实施第m级小波变换后得到的第m个对角方向子带的小波系数矩阵记为将R_dis实施M级小波变换后得到的直流子带的小波系数矩阵记为1≤m≤M；③分别计算L_org实施M级小波变换后得到的M个水平方向子带、M个垂直方向子带、M个对角方向子带和1个直流子带的小波系数矩阵的标准差，其中，将L_org对应的第m个水平方向子带的小波系数矩阵的标准差记为将L_org对应的第m个垂直方向子带的小波系数矩阵的标准差记为将L_org对应的第m个对角方向子带的小波系数矩阵的标准差记为将L_org对应的直流子带的小波系数矩阵的标准差记为分别计算R_org实施M级小波变换后得到的M个水平方向子带、M个垂直方向子带、M个对角方向子带和1个直流子带的小波系数矩阵的标准差，其中，将R_org对应的第m个水平方向子带的小波系数矩阵的标准差记为将R_org对应的第m个垂直方向子带的小波系数矩阵的标准差记为将R_org对应的第m个对角方向子带的小波系数矩阵的标准差记为将R_org对应的直流子带的小波系数矩阵的标准差记为分别计算L_dis实施M级小波变换后得到的M个水平方向子带、M个垂直方向子带、M个对角方向子带和1个直流子带的小波系数矩阵的标准差，其中，将L_dis对应的第m个水平方向子带的小波系数矩阵的标准差记为将L_dis对应的第m个垂直方向子带的小波系数矩阵的标准差记为将L_dis对应的第m个对角方向子带的小波系数矩阵的标准差记为将L_dis对应的直流子带的小波系数矩阵的标准差记为分别计算R_dis实施M级小波变换后得到的M个水平方向子带、M个垂直方向子带、M个对角方向子带和1个直流子带的小波系数矩阵的标准差，其中，将R_dis对应的第m个水平方向子带的小波系数矩阵的标准差记为将R_dis对应的第m个垂直方向子带的小波系数矩阵的标准差记为将R_dis对应的第m个对角方向子带的小波系数矩阵的标准差记为将R_dis对应的直流子带的小波系数矩阵的标准差记为④计算L_org对应的3M+1个子带的小波系数矩阵与L_dis对应的3M+1个子带的小波系数矩阵的距离，记为Q^L，其中，然后计算R_org对应的3M+1个子带的小波系数矩阵与R_dis对应的3M+1个子带的小波系数矩阵的距离，记为Q^R，其中，w_H，m表示L_org、L_dis、R_org和R_dis对应的第m个水平方向子带的小波系数矩阵的权值，w_V，m表示L_org、L_dis、R_org和R_dis对应的第m个垂直方向子带的小波系数矩阵的权值，w_D，m表示L_org、L_dis、R_org和R_dis对应的第m个对角方向子带的小波系数矩阵的权值，f表示L_org、L_dis、R_org和R_dis对应的第m个水平方向子带的小波系数矩阵、第m个垂直方向子带的小波系数矩阵及第m个对角方向子带的小波系数矩阵的频率，f_1，m和f_2，m分别表示频率f的下限和频率f的上限；⑤根据Q^L和Q^R计算待评价的失真的立体图像S_dis相对于原始的无失真的立体图像S_org的空间频率相似度度量，记为Q_F，Q_F＝0.5×(Q^L+Q^R)；⑥计算原始的无失真的立体图像S_org的左视点图像L_org和右视点图像R_org的绝对差值图像，记为计算待评价的失真的立体图像S_dis的左视点图像L_dis和右视点图像R_dis的绝对差值图像，记为⑦计算与中所有坐标位置相同且大小为8×8的两个块的结构相似度，对于中左下角像素点的坐标位置为(i，j)且大小为8×8的块，定义该块为当前块，计算当前块与中左下角像素点的坐标位置与当前块的左下角像素点的坐标位置相同且大小为8×8的块的结构相似度，记为SSIM_i，j，其中，0≤i≤W-8，0≤j≤H-8，W和H分别表示和的宽度和高度，表示当前块的均值，表示中左下角像素点的坐标位置与当前块的左下角像素点的坐标位置相同的块的均值，表示当前块的方差，表示中左下角像素点的坐标位置与当前块的左下角像素点的坐标位置相同的块的方差，表示当前块与中左下角像素点的坐标位置与当前块的左下角像素点的坐标位置相同的块的协方差，C₁和C₂为常数，C₁≠0，C₂≠0；⑧根据与中所有坐标位置相同且大小为8×8的两个块的结构相似度，计算待评价的失真的立体图像S_dis相对于原始的无失真的立体图像S_org的立体感知评价度量，记为Q_S，⑨根据待评价的失真的立体图像S_dis相对于原始的无失真的立体图像S_org的空间频率相似度度量Q_F和立体感知评价度量Q_S，计算待评价的失真的立体图像S_dis的图像质量评价分值，记为Q，Q＝func(F，G)，表示Q为F和G的函数，其中，F＝fun₁(Q_F)，表示F为Q_F的函数，G＝fun₂(Q_S)，表示G为Q_S的函数，func()、fun₁()、fun₂()均表示函数。