專利名稱：基于內(nèi)容相關(guān)圖像尺寸調(diào)整的保真度評(píng)測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像保真度評(píng)估技術(shù)，特別涉及基于內(nèi)容相關(guān)尺寸調(diào)整技術(shù)的圖像保真度評(píng) 測(cè)方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代社會(huì)中，我們接觸的顯示屏幕越來(lái)越多。從小的如照相機(jī)屏幕、手機(jī)屏幕，到大的 如電腦顯示器、電影屏幕等尺寸變化范圍很大，而且長(zhǎng)寬比例也有不同。因此要求同樣的圖 像能夠變化為不同的尺寸顯示在尺寸不一、長(zhǎng)寬比不一的屏幕上?，F(xiàn)有的技術(shù)都是通過(guò)簡(jiǎn)單 的圖像拉伸或剪切，對(duì)于長(zhǎng)寬比相同的屏幕利用拉伸尚且還好，可是對(duì)于長(zhǎng)寬比不同的屏幕 就會(huì)導(dǎo)致圖像主題內(nèi)容變形或丟失信息。而在數(shù)字電視、智能手機(jī)已經(jīng)逐漸普及的今天，這 樣的結(jié)果是無(wú)法讓人滿意的。而內(nèi)容相關(guān)圖像尺寸調(diào)整技術(shù)是一種利用計(jì)算機(jī)算法對(duì)圖像進(jìn) 行處理，以實(shí)現(xiàn)主題內(nèi)容基本不變的技術(shù)。在硬件系統(tǒng)日趨完善的同時(shí)，我們可以很清楚地 看到內(nèi)容相關(guān)尺寸調(diào)整技術(shù)廣闊的發(fā)展前景。在內(nèi)容相關(guān)圖像尺寸調(diào)整技術(shù)中，常使用seam carving算法。seam carving算法相關(guān)內(nèi) 容及具i本實(shí)'施及t喿f乍參見(jiàn)Shai Avidan, Ariel Shamir, Seam Carving for Content-Aware Image Resizing ACM Transactions on Graphics, Volume 26, Number 3,(SIGGRAPH 2007)簡(jiǎn)單地說(shuō)， seam carving算法就是盡量在不改變圖像連續(xù)性的情況下把能量比較低的點(diǎn)去掉，以適應(yīng)目標(biāo) 尺寸。而對(duì)于能量的定義就是要把與周圍顏色區(qū)別大的點(diǎn)賦予較高的能量值，因?yàn)槿搜蹖?duì)它 們的識(shí)別性更強(qiáng)，同時(shí)可以把我們想要留下的內(nèi)容賦予較高的能量值，以滿足使用者的需求?？梢?jiàn)seam carving算法基于energy function單元，也就是我們說(shuō)的能量函數(shù)?？梢哉f(shuō)，能 量函數(shù)是 seam carving算、法的核心與靈魂，不同能量函數(shù)會(huì)產(chǎn)生不同seam， 這樣經(jīng)過(guò)seam carving算法形成的調(diào)整圖也會(huì)有差別。最常見(jiàn)的能量函數(shù)是圖像的梯度函數(shù)，它的定義是每一點(diǎn)的能量值為該點(diǎn)在橫向上的梯 度值的絕對(duì)值加上在縱向上的梯度值的絕對(duì)值；較常用的還有其他邊緣檢測(cè)算子，如Prewitt 算子，Sobd算子等。目前，人們都是采用人眼直接觀察的方式比較各種能量函數(shù)方法的優(yōu)劣。但進(jìn)行此類心 理物理學(xué)實(shí)驗(yàn)顯然存在單調(diào)乏味、昂貴、周期長(zhǎng)、不易自動(dòng)化操作和不易復(fù)制等缺點(diǎn)。而目4前新的能量函數(shù)方式層出不窮，每出現(xiàn)一個(gè)新的能量函數(shù)就迅速進(jìn)行一次心理物理學(xué)實(shí)驗(yàn)是 不現(xiàn)實(shí)的，而利于計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行模擬智能評(píng)測(cè)顯然是最理想的方式。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的一個(gè)主要目的在于，提供一種圖像保真度評(píng)測(cè)方法，能夠提高對(duì)seam carving算法中不同能量函數(shù)進(jìn)行評(píng)估的準(zhǔn)確性和效率。本發(fā)明的另一個(gè)主要目的在于，提供一種圖像保真度評(píng)測(cè)系統(tǒng)，能夠提高對(duì)seam carving 算法中不同能量函數(shù)進(jìn)行評(píng)估的準(zhǔn)確性和效率。 所述評(píng)估方法如下步驟(1):初始化，在所述計(jì)算機(jī)中建立以下各單元，構(gòu)建一個(gè)評(píng)測(cè)系統(tǒng)參考圖像數(shù)據(jù)庫(kù)單元，存有待處理的參考圖像資料，包括原圖，能量圖，條紋seam圖；條紋切割算法單元，在輸入待測(cè)能量函數(shù)后，通過(guò)條紋切割seam carving算法對(duì)載入 的所述參考圖像進(jìn)行內(nèi)容相關(guān)的圖像尺寸調(diào)整，同時(shí)在調(diào)整過(guò)程中記錄下所述原圖各點(diǎn) 在所述調(diào)整結(jié)束后得到的后圖上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的位置，其中設(shè)有能量計(jì)算單元，條紋尋找單元，調(diào)整圖像尺寸單元以及對(duì)應(yīng)點(diǎn)計(jì)算單元，其中所述的能量計(jì)算單元，載入需要評(píng)估的能量函數(shù)并從所述參考圖像數(shù)據(jù)庫(kù)載 入原圖，對(duì)原圖中的點(diǎn)的能量進(jìn)行計(jì)算，生成能量圖，再將能量圖載入所述參考圖像數(shù)據(jù)庫(kù)；所述的條紋尋找單元，從所述的能量計(jì)算單元載入能量圖，利用條紋切割 seam carving算法尋找條紋線得到條紋seam圖，再將條紋seam圖載入所述參考 圖像數(shù)據(jù)庫(kù)；所述的調(diào)整圖像尺寸單元，從所述的條紋尋找單元輸入條紋seam圖，依照預(yù) 先載入所述計(jì)算機(jī)的目標(biāo)尺寸逐次地去掉能量最低的一條條紋，得到所述的后 圖；所述的對(duì)應(yīng)點(diǎn)計(jì)算單元，從所述的條紋尋找單元載入條紋seam圖，計(jì)算原圖 中條紋兩側(cè)點(diǎn)在所述后圖中的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的位置初始時(shí)，原圖上各點(diǎn)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)位置 即為當(dāng)前所在位置，在每去掉一個(gè)條紋時(shí)若被去掉的條紋是垂直條紋，則位于該條紋左邊的點(diǎn)的所述對(duì)應(yīng)點(diǎn)位置不變；若被去掉的條紋是水平條紋，則位于該 條紋上邊的點(diǎn)的所述對(duì)應(yīng)點(diǎn)位置不變；若被去掉的條紋是垂直條紋，則位于該條 紋右邊的點(diǎn)的所述對(duì)應(yīng)點(diǎn)位置沿水平方向向左移動(dòng)一個(gè)單位；若被去掉的條紋是水平條紋，則位于該條紋下邊的點(diǎn)的所述對(duì)應(yīng)點(diǎn)位置沿垂直方向向上移動(dòng)一個(gè)單 位；保真度評(píng)估單元，比較原圖上點(diǎn)及其在后圖上對(duì)應(yīng)點(diǎn)的窗口矩陣之間的差異，從而計(jì) 算所述后圖的保真度值，并依據(jù)此量化結(jié)果得到保真度的評(píng)估結(jié)果；所述某點(diǎn)的窗口矩陣是指某點(diǎn)在該點(diǎn)所在圖上的以該點(diǎn)為中心的一個(gè)9*9 的矩形窗口，其內(nèi)容為位于該窗口中點(diǎn)的信號(hào)值； 步驟(2):所述計(jì)算機(jī)依次按以下步驟進(jìn)行所述的保真度評(píng)測(cè)方法，步驟(2.1)，從所述能量計(jì)算單元依據(jù)輸入的需要評(píng)估的能量函數(shù)，原圖輸出能量圖；從條 紋尋找單元依據(jù)能量圖利用條紋切割算法輸出條紋seam圖；從調(diào)整圖像尺寸單元依據(jù)設(shè)定的 目標(biāo)尺寸和條紋seam圖向所述保真度評(píng)估單元輸出所述后圖，從所述對(duì)應(yīng)點(diǎn)計(jì)算單元輸出原 圖上各個(gè)點(diǎn)與該點(diǎn)在所述后圖的位置之間的各個(gè)一一對(duì)應(yīng)關(guān)系到所述的保真度評(píng)估單元中； 步驟(2.2)，所述保真度評(píng)估單元按以下步驟進(jìn)行保真度評(píng)估步驟(2.2.1)，把載入的后圖從紅綠藍(lán)三基色空間RGB轉(zhuǎn)換到lap顏色空間，其中，l表示非顏色的亮度通道，a表示彩色的黃藍(lán)通道，(3表示彩色的紅綠通道，找出所有的所述條紋兩側(cè)的點(diǎn)；若某點(diǎn)上下左右四點(diǎn)中有一點(diǎn)屬于某個(gè)條紋則所述的某點(diǎn) 即為所述某個(gè)條紋的兩側(cè)的點(diǎn)；步驟(2.2.2)，計(jì)算步驟(2.2.1)得到的條紋兩側(cè)點(diǎn)的單個(gè)對(duì)應(yīng)點(diǎn)的9*9矩陣窗 口的單個(gè)顏色通道的保真度值Q:^一 & 2巧 2< A、A (巧2+(刃2其中，x是所述原圖的窗口矩陣中的點(diǎn)在某一個(gè)通道上的信號(hào)值；y是后 圖的對(duì)應(yīng)點(diǎn)窗口矩陣中的點(diǎn)在此通道上的信號(hào)值，i》是窗口矩陣中的點(diǎn) 在某一個(gè)通道上的信號(hào)值的平均值，5x,Sy是方差，Sxy是協(xié)方差； 步驟(2.2.3),對(duì)所有待計(jì)算的所述后圖上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的保真度值按l、 cu (3三個(gè)通、道分別進(jìn)行算術(shù)平均，得到込=ZQ /M 其中，p/,a,々，M為對(duì)應(yīng)點(diǎn)的個(gè)數(shù)；步驟(2.2.4)，把l、 a、 P三個(gè)通道的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的保真度值Q、仏、^^加權(quán)幾何平 均后得到整幅圖的保真度值込一 =>必2 +G^a2 。用需要評(píng)估的能量函數(shù)，通過(guò)seam carving算法對(duì)預(yù)先選擇的圖像 進(jìn)行內(nèi)容相關(guān)的尺寸縮放，并在調(diào)整圖像的過(guò)程中計(jì)算原圖和后圖的點(diǎn)的位置之間的對(duì)應(yīng)關(guān) 系，最后將原圖上點(diǎn)與對(duì)應(yīng)點(diǎn)的窗口矩陣進(jìn)行比較，得到量化的圖像保真度評(píng)估結(jié)果，降低 了評(píng)估的延遲性，得到了客觀、精確的評(píng)估效果。
圖l保真度評(píng)測(cè)系統(tǒng)示例性結(jié)構(gòu)2保真度評(píng)測(cè)系統(tǒng)評(píng)估過(guò)程示意3保真度評(píng)測(cè)方法的示例性流程4實(shí)施例中保真度方法流程5條紋seam線及對(duì)應(yīng)點(diǎn)矩陣窗口示意圖具體實(shí)施方式
根據(jù)上述的第一個(gè)主要目的，本發(fā)明提供了一種圖像保真度評(píng)測(cè)方法，包括以下步驟-A利用需要評(píng)估的能量函數(shù)，通過(guò)seam carving算法，對(duì)預(yù)先選擇的圖像進(jìn)行內(nèi)容相關(guān) 的尺寸縮放。B在后圖中尋找原圖的對(duì)應(yīng)點(diǎn)。C將后圖與原圖進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果得到該能量函數(shù)的保真度評(píng)估結(jié)果。步驟A所述對(duì)圖像進(jìn)行內(nèi)容相關(guān)的尺寸縮放為在圖像上選定需要保留的主題內(nèi)容后，利用需要評(píng)估的能量函數(shù)，通過(guò)seam carving算法對(duì)圖像進(jìn)行基于主題內(nèi)容的任意尺寸的圖像縮放。步驟B所述尋找原圖和后圖上的點(diǎn)的位置之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系在增減seam線調(diào)整原圖尺 寸的同時(shí)，尋找后圖上原圖各點(diǎn)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)。。步驟C所述根據(jù)比較結(jié)果得到評(píng)估結(jié)果為只比較原圖中seam線相鄰兩側(cè)點(diǎn)與其后圖上 對(duì)應(yīng)點(diǎn)的窗口矩陣之間的差異，從而計(jì)算后圖的匹配值，得到量化的比較結(jié)果。根據(jù)上述的第二個(gè)主要目的，本發(fā)明提供一種圖像保真度評(píng)測(cè)系統(tǒng)，包括參考圖像數(shù) 據(jù)庫(kù)、seam carving算法單元、保真度評(píng)估單元。所述參考圖像數(shù)據(jù)庫(kù)提供要處理的參考圖像資料。其中包括原圖，能量圖，條紋seam 圖。之所以這樣設(shè)計(jì)，是出于對(duì)某些能量函數(shù)的作者知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)。即如原作者不愿提供 能量函數(shù)的代碼，可以僅提供原圖的能量圖或條紋seam圖，同樣可以實(shí)現(xiàn)評(píng)測(cè)。所述seam carving算法單元將載入待測(cè)能量函數(shù)，并通過(guò)seam carving算法對(duì)參考圖像進(jìn) 行內(nèi)容相關(guān)的圖像尺寸調(diào)整。同時(shí)將在調(diào)整過(guò)程中記錄下原圖各點(diǎn)在后圖上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)。所述保真度評(píng)估單元將后圖與原圖進(jìn)行匹配度計(jì)算，利用圖像變化特點(diǎn)，通過(guò)之比較原 圖seam線兩側(cè)點(diǎn)與其對(duì)應(yīng)點(diǎn)的窗口矩陣之間的差異，從而計(jì)算后圖的保真度值，得到量化的 比較結(jié)果并根據(jù)比較結(jié)果得到算法保真度的評(píng)估結(jié)果。為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下參照附圖并舉實(shí)施例，對(duì)本發(fā) 明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明中保真度評(píng)測(cè)方法的基本思想是利用需要評(píng)估的能量函數(shù)，通過(guò)seam carving 算法，對(duì)預(yù)先選擇的圖像進(jìn)行內(nèi)容相關(guān)的尺寸縮放。在后圖中尋找原圖的對(duì)應(yīng)點(diǎn)。將后圖與 原圖進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果得到該能量函數(shù)的保真度評(píng)估結(jié)果。如圖3所示圖1為本發(fā)明中圖像保真度評(píng)測(cè)系統(tǒng)的示例性結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示，本發(fā)明的圖像保證 評(píng)測(cè)系統(tǒng)包括參考圖像數(shù)據(jù)庫(kù)ll、 seam carving算法單元12、保真度評(píng)估單元13。而seam carving算法單元本身包括能量計(jì)算單元121、尋找seam單元122、調(diào)整尺寸單元123、對(duì)應(yīng) 點(diǎn)計(jì)算單元124。圖2為本發(fā)明中保真度評(píng)測(cè)系統(tǒng)評(píng)估過(guò)程示意圖。如圖2所示，本發(fā)明的評(píng)估過(guò)程為參考圖像數(shù)據(jù)庫(kù)11將預(yù)先存儲(chǔ)的參考圖像提供給seam carving算法單元12和保真度評(píng) 估單元13，參考圖像數(shù)據(jù)庫(kù)中可能包括普通圖、能量圖和條紋seam圖。seam carving算法單元12利用需要評(píng)估的能量函數(shù)，通過(guò)seam carving算法，對(duì)預(yù)先選 擇的圖像進(jìn)行內(nèi)容相關(guān)的尺寸縮放，同時(shí)在后圖中尋找原圖的對(duì)應(yīng)點(diǎn)。將后圖和原圖各點(diǎn)對(duì) 應(yīng)關(guān)系提供給保真度評(píng)估單元13;其中能量計(jì)算單元121利用能量函數(shù)由圖像的色彩信息計(jì) 算，得到原圖的能量圖，如己提供能量圖則跳過(guò)121單元；尋找seam單元122利用seam carving 的算法由能量圖計(jì)算，得到條紋seam圖，如己提供條紋seam圖則跳過(guò)121 、 122兩個(gè)單元。 調(diào)整尺寸單元123根據(jù)條紋seam圖和目標(biāo)尺寸，通過(guò)增減seam線來(lái)調(diào)整圖像大小，得到后 圖。計(jì)算對(duì)應(yīng)點(diǎn)單元124計(jì)算后圖與原圖的對(duì)應(yīng)關(guān)系，得到后圖上原圖各點(diǎn)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)。保真度評(píng)估單元13將利用原圖、后圖及點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，對(duì)后圖與原圖上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的窗口 矩陣進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果得到待測(cè)能量函數(shù)下seam carving算法保真度的評(píng)估結(jié)果。下面，結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明中的圖像保真度評(píng)測(cè)方法進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。 步驟41，初始化。載入原圖，選擇能量函數(shù)，設(shè)置目標(biāo)大小。 步驟42，能量計(jì)算。利用需要評(píng)估的能量函數(shù)，對(duì)原圖各點(diǎn)的能量進(jìn)行計(jì)算，生成能量圖 步驟43，尋找seam。根據(jù)上步提供的能量圖，利用seam carving算法尋找seam線，進(jìn)而得到條紋seam圖 步驟44，調(diào)整圖像尺寸。依照目標(biāo)尺寸每次去除當(dāng)前能量最低的一條seam線。得到后圖 步驟45，對(duì)應(yīng)點(diǎn)計(jì)算。初始時(shí)每點(diǎn)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)位置即為該點(diǎn)當(dāng)前所在位置，每去掉一個(gè)seam， seam左邊 (垂直seam)或上邊(水平seam)的點(diǎn)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)位置不變，seam右邊(垂直seam)或下邊(水平seam)的點(diǎn)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)位置左移(垂直seam)或上移(水平seam) —個(gè)單位。此步驟同步驟44交替進(jìn)行。 步驟46，保真度評(píng)估。首先將圖像從RGB顏色空間轉(zhuǎn)化到lap顏色空間(其中，l表示非顏色的亮度通道，a表示彩色的黃藍(lán)通道，卩表示彩色的紅綠通道)，然后找出所有的seam 兩側(cè)的點(diǎn)。由于seam有橫向的也有縱向的，seam兩側(cè)的點(diǎn)的定義是若某點(diǎn) 上下左右四點(diǎn)中有一點(diǎn)屬于某一條seam ，則此點(diǎn)算作seam兩側(cè)的點(diǎn)。計(jì)算這 些seam兩側(cè)點(diǎn)的單個(gè)對(duì)應(yīng)點(diǎn)9x9矩形窗口 (如圖5)單個(gè)顏色通道的保真度值， 此保真度值的計(jì)算方法如下 ~ 2巧 2化其中x是原圖的窗口矩陣中的點(diǎn)在某一個(gè)通道上的信號(hào)值，_y后圖的對(duì)應(yīng) 點(diǎn)窗口矩陣中的點(diǎn)在此通道上的信號(hào)值，^J是窗口矩陣中的點(diǎn)在某一個(gè)通道上的信號(hào)值的平均值，Sx,Sy是方差，Sxy是協(xié)方差。 然后對(duì)所有需計(jì)算的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的每個(gè)通道的保真度值取平均，得到此即為整幅圖的保真度值，現(xiàn)各通道取系數(shù)為l，故總Q值的標(biāo)準(zhǔn)值為^込=(Z = /, ，/ )，每通道的標(biāo)準(zhǔn)值為l。再將三個(gè)通道的對(duì)應(yīng)點(diǎn)保真度的值加權(quán)平均后得到將得到的保真度值與標(biāo)準(zhǔn)值^比較，越接近標(biāo)準(zhǔn)值，說(shuō)明被評(píng)測(cè)算法的保真度 效果越好。g— ~ 2化 其中，步驟46中采用計(jì)算公式 ")2 +(力2 A2 +~,2 ，是由于它計(jì)算簡(jiǎn)單，與主觀質(zhì)量評(píng)價(jià)關(guān)聯(lián)性較強(qiáng)，能夠很好地從亮度、對(duì)比度、結(jié)構(gòu)三個(gè)子方面得到一個(gè)總的相似性 度量作為質(zhì)量客觀評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。該方法充分考慮了圖像的結(jié)構(gòu)信息和人類視覺(jué)的特性，從圖像 內(nèi)容的理解功能出發(fā)，通過(guò)數(shù)學(xué)建模估算出人眼對(duì)圖像質(zhì)量的主觀視覺(jué)感受，使結(jié)構(gòu)相似性 計(jì)算模型符合圖像處理應(yīng)用的本質(zhì)。關(guān)于此公式參見(jiàn)Zhou Wang and Alan C. Bovik， A Universal Image Quality Index, IEEE Signal Processing Letters, vol. 9, no. 3, pp. 81-84, March 200210
權(quán)利要求
1、基于內(nèi)容相關(guān)圖像尺寸調(diào)整的保真度評(píng)測(cè)方法，其特征在于，所述方法是在計(jì)算機(jī)中按以下步驟實(shí)現(xiàn)的步驟(1)初始化，在所述計(jì)算機(jī)中建立以下各單元，構(gòu)建一個(gè)評(píng)測(cè)系統(tǒng)參考圖像數(shù)據(jù)庫(kù)單元，存有待處理的參考圖像資料，包括原圖，能量圖，條紋seam圖；條紋切割算法單元，在輸入待測(cè)能量函數(shù)后，通過(guò)條紋切割seam carving算法對(duì)載入的所述參考圖像進(jìn)行內(nèi)容相關(guān)的圖像尺寸調(diào)整，同時(shí)在調(diào)整過(guò)程中記錄下所述原圖各點(diǎn)在所述調(diào)整結(jié)束后得到的后圖上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的位置，其中設(shè)有能量計(jì)算單元，條紋尋找單元，調(diào)整圖像尺寸單元以及對(duì)應(yīng)點(diǎn)計(jì)算單元，其中所述的能量計(jì)算單元，載入需要評(píng)估的能量函數(shù)并從所述參考圖像數(shù)據(jù)庫(kù)載入原圖，對(duì)原圖中的點(diǎn)的能量進(jìn)行計(jì)算，生成能量圖，再將能量圖載入所述參考圖像數(shù)據(jù)庫(kù)；所述的條紋尋找單元，從所述的能量計(jì)算單元載入能量圖，利用條紋切割seam carving算法尋找條紋線得到條紋seam圖，再將條紋seam圖載入所述參考圖像數(shù)據(jù)庫(kù)；所述的調(diào)整圖像尺寸單元，從所述的條紋尋找單元輸入條紋seam圖，依照預(yù)先載入所述計(jì)算機(jī)的目標(biāo)尺寸逐次地去掉能量最低的一條條紋，得到所述的后圖；所述的對(duì)應(yīng)點(diǎn)計(jì)算單元，從所述的條紋尋找單元載入條紋seam圖，計(jì)算原圖中條紋兩側(cè)點(diǎn)在所述后圖中的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的位置初始時(shí)，原圖上各點(diǎn)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)位置即為當(dāng)前所在位置，在每去掉一個(gè)條紋時(shí)若被去掉的條紋是垂直條紋，則位于該條紋左邊的點(diǎn)的所述對(duì)應(yīng)點(diǎn)位置不變；若被去掉的條紋是水平條紋，則位于該條紋上邊的點(diǎn)的所述對(duì)應(yīng)點(diǎn)位置不變；若被去掉的條紋是垂直條紋，則位于該條紋右邊的點(diǎn)的所述對(duì)應(yīng)點(diǎn)位置沿水平方向向左移動(dòng)一個(gè)單位；若被去掉的條紋是水平條紋，則位于該條紋下邊的點(diǎn)的所述對(duì)應(yīng)點(diǎn)位置沿垂直方向向上移動(dòng)一個(gè)單位；保真度評(píng)估單元，比較原圖上點(diǎn)及其在后圖上對(duì)應(yīng)點(diǎn)的窗口矩陣之間的差異，從而計(jì)算所述后圖的保真度值，并依據(jù)此量化結(jié)果得到保真度的評(píng)估結(jié)果；所述某點(diǎn)的窗口矩陣是指某點(diǎn)在該點(diǎn)所在圖上的以該點(diǎn)為中心的一個(gè)9*9的矩形窗口，其內(nèi)容為位于該窗口中點(diǎn)的信號(hào)值；步驟(2)所述計(jì)算機(jī)依次按以下步驟進(jìn)行所述的保真度評(píng)測(cè)方法，步驟(2.1)，從所述能量計(jì)算單元依據(jù)輸入的需要評(píng)估的能量函數(shù)，原圖輸出能量圖；從條紋尋找單元依據(jù)能量圖利用條紋切割算法輸出條紋seam圖；從調(diào)整圖像尺寸單元依據(jù)設(shè)定的目標(biāo)尺寸和條紋seam圖向所述保真度評(píng)估單元輸出所述后圖，從所述對(duì)應(yīng)點(diǎn)計(jì)算單元輸出原圖上各個(gè)點(diǎn)與該點(diǎn)在所述后圖的位置之間的各個(gè)一一對(duì)應(yīng)關(guān)系到所述的保真度評(píng)估單元中；步驟(2.2)，所述保真度評(píng)估單元按以下步驟進(jìn)行保真度評(píng)估步驟(2.2.1)，把載入的后圖從紅綠藍(lán)三基色空間RGB轉(zhuǎn)換到|αβ顏色空間，其中，|表示非顏色的亮度通道，α表示彩色的黃藍(lán)通道，β表示彩色的紅綠通道，找出所有的所述條紋兩側(cè)的點(diǎn)；若某點(diǎn)上下左右四點(diǎn)中有一點(diǎn)屬于某個(gè)條紋則所述的某點(diǎn)即為所述某個(gè)條紋的兩側(cè)的點(diǎn)；步驟(2.2.2)，計(jì)算步驟(2.2.1)得到的條紋兩側(cè)點(diǎn)的單個(gè)對(duì)應(yīng)點(diǎn)的9*9矩陣窗口的單個(gè)顏色通道的保真度值Q<maths id="math0001" num="0001" ><math><![CDATA[ <mrow><mi>Q</mi><mo>=</mo><mfrac> <msub><mi>δ</mi><mi>xy</mi> </msub> <mrow><msub> <mi>δ</mi> <mi>x</mi></msub><msub> <mi>δ</mi> <mi>y</mi></msub> </mrow></mfrac><mfrac> <mrow><mn>2</mn><mover> <mi>xy</mi> <mo>‾</mo></mover> </mrow> <mrow><msup> <mrow><mo>(</mo><mover> <mi>x</mi> <mo>‾</mo></mover><mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn></msup><mo>+</mo><msup> <mrow><mo>(</mo><mover> <mi>y</mi> <mo>‾</mo></mover><mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn></msup> </mrow></mfrac><mfrac> <mrow><mn>2</mn><msub> <mi>δ</mi> <mi>x</mi></msub><msub> <mi>δ</mi> <mi>y</mi></msub> </mrow> <mrow><msup> <msub><mi>δ</mi><mi>x</mi> </msub> <mn>2</mn></msup><mo>+</mo><msup> <msub><mi>δ</mi><mi>y</mi> </msub> <mn>2</mn></msup> </mrow></mfrac> </mrow>]]></math></maths>其中，x是所述原圖的窗口矩陣中的點(diǎn)在某一個(gè)通道上的信號(hào)值；y是后圖的對(duì)應(yīng)點(diǎn)窗口矩陣中的點(diǎn)在此通道上的信號(hào)值，<overscore>x</overscore>，<overscore>y</overscore>是窗口矩陣中的點(diǎn)在某一個(gè)通道上的信號(hào)值的平均值，δx，δy是方差，δxy是協(xié)方差；步驟(2.2.3)，對(duì)所有待計(jì)算的所述后圖上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的保真度值按|、α、β三個(gè)通道分別進(jìn)行算術(shù)平均，得到<maths id="math0002" num="0002" ><math><![CDATA[ <mrow><msub> <mi>Q</mi> <mi>z</mi></msub><mo>=</mo><mrow> <mo>(</mo> <munderover><mi>Σ</mi><mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn></mrow><mi>M</mi> </munderover> <msub><mi>Q</mi><mi>i</mi> </msub> <mo>)</mo></mrow><mo>/</mo><mi>M</mi> </mrow>]]></math> id="icf0002" file="A2008101176780003C2.tif" wi="31" he="12" top= "193" left = "83" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/></maths>其中，z＝l，α，β，M為對(duì)應(yīng)點(diǎn)的個(gè)數(shù)；步驟(2.2.4)，把|、α、β三個(gè)通道的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的保真度值Ql、Qα、Qβ加權(quán)幾何平均后得到整幅圖的保真度值<maths id="math0003" num="0003" ><math><![CDATA[ <mrow><msub> <mi>Q</mi> <mi>colour</mi></msub><mo>=</mo><msqrt> <msub><mi>ω</mi><mi>l</mi> </msub> <msup><msub> <mi>Q</mi> <mi>l</mi></msub><mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <msub><mi>ω</mi><mi>α</mi> </msub> <msup><msub> <mi>Q</mi> <mi>α</mi></msub><mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <msub><mi>ω</mi><mi>β</mi> </msub> <msup><msub> <mi>Q</mi> <mi>β</mi></msub><mn>2</mn> </msup></msqrt><mo>.</mo> </mrow>]]></math> id="icf0003" file="A2008101176780003C3.tif" wi="58" he="6" top= "221" left = "84" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/></maths>
2、基于內(nèi)容相關(guān)圖像尺寸調(diào)整的保真度評(píng)測(cè)方法，其特征與1的區(qū)別在于，步驟(2.2.4),把i、 a、 (3三個(gè)通道的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的保真度值Q、 a、 &直接按照=Vg,2+a2+得至u 整幅圖的保真度值，其他特征及步驟與l相同。
全文摘要
基于內(nèi)容相關(guān)圖像尺寸調(diào)整的保真度評(píng)測(cè)方法，屬于圖像保真度評(píng)估技術(shù)，其特征在于，包括以下步驟A.利用需要評(píng)估的能量函數(shù)，通過(guò)seam carving算法，對(duì)預(yù)先選擇的圖像進(jìn)行內(nèi)容相關(guān)的尺寸縮放；B.在調(diào)整后的圖中尋找原圖的對(duì)應(yīng)點(diǎn)；C.將調(diào)整后的圖與原圖進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果得到該能量函數(shù)的保真度評(píng)估結(jié)果；還公開(kāi)了一種seam carving算法中不同能量函數(shù)的圖像保真度評(píng)測(cè)系統(tǒng)，包括參考圖像數(shù)據(jù)庫(kù)、seam caving算法單元和保真度評(píng)估單元；本發(fā)明技術(shù)方案可以對(duì)內(nèi)容相關(guān)的尺寸變化后的圖像進(jìn)行保真度評(píng)測(cè)，由此實(shí)現(xiàn)該圖像在不同能量函數(shù)下的內(nèi)容相關(guān)尺寸變化后的圖像保真度評(píng)測(cè)。
文檔編號(hào)G06T3/40GK101329762SQ200810117678
公開(kāi)日2008年12月24日 申請(qǐng)日期2008年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月4日
發(fā)明者丁劍飛, 劉永進(jìn), 姜昌浩, 鐘力立 申請(qǐng)人:清華大學(xué)