一種立體圖像客觀質(zhì)量評價方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種立體圖像客觀質(zhì)量評價方法，其通過分別對無失真的立體圖像和失真的立體圖像的左視點圖像和右視點圖像進(jìn)行Riesz變換，然后利用得到的各自的幅值圖像和相位圖像以及視差信息，獲取無失真的立體圖像和失真的立體圖像各自的左右視點特征融合圖像，再根據(jù)兩幅左右視點特征融合圖像獲取失真的立體圖像的圖像質(zhì)量客觀預(yù)測值，由于充分利用了左右視點特征融合的特性，因此有效地提高了客觀評價結(jié)果與主觀感知的相關(guān)性。
【專利說明】一種立體圖像客觀質(zhì)量評價方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種圖像質(zhì)量評價技術(shù)，尤其是涉及一種立體圖像客觀質(zhì)量評價方 法。

【背景技術(shù)】
[0002] 進(jìn)入本世紀(jì)以來，隨著立體圖像/視頻系統(tǒng)處理技術(shù)的日趨成熟，以及計算機網(wǎng) 絡(luò)與通信技術(shù)的快速發(fā)展，引發(fā)了人們對立體圖像/視頻系統(tǒng)的強烈要求。相比傳統(tǒng)的單 視點圖像/視頻系統(tǒng)，立體圖像/視頻系統(tǒng)由于能夠提供立體臨場感、視點交互性等全新視 覺體驗而越來越受到人們的歡迎，被認(rèn)為是下一代圖像/視頻系統(tǒng)的主要發(fā)展方向。然而， 人們?yōu)榱双@得更好的臨場感和視覺效果對立體圖像感知質(zhì)量提出了更高的要求。立體圖像 質(zhì)量是衡量立體圖像/視頻系統(tǒng)性能優(yōu)劣的一個重要指標(biāo)。在立體圖像系統(tǒng)中，采集、編 碼、傳輸、解碼及顯示等處理環(huán)節(jié)都會引入一定失真，這些失真將對立體圖像感知質(zhì)量產(chǎn)生 不同程度的影響，因此，如何有效評價立體圖像質(zhì)量是比較各種立體圖像/視頻處理算法 性能優(yōu)劣以及優(yōu)化系統(tǒng)參數(shù)的關(guān)鍵技術(shù)之一。綜上，評價立體圖像質(zhì)量，并研究與主觀質(zhì)量 評價相一致的客觀評價方法顯得尤為重要。
[0003] 目前，立體圖像客觀質(zhì)量評價的方法大致可以分為三類：第一類主要是基于2D的 評價方法；第二類是在基于2D的評價方法的基礎(chǔ)上，再結(jié)合其他一些信息，如深度或視差 信息等；第三類是依靠3D方面的信息來評價。其中，基于2D的評價方法中常用的方法是直 接采用經(jīng)典的平面圖像質(zhì)量評價方法來評價立體圖像質(zhì)量的方法，由于立體圖像和平面圖 像最大的區(qū)別就是立體圖像具有深度感、臨場感，然而該方法未考慮到左視點圖像和右視 點圖像的特性，或只是評價了左視點圖像的質(zhì)量和右視點圖像的質(zhì)量，而沒有結(jié)合雙目融 合視覺特性，因此導(dǎo)致最終客觀評價結(jié)果與主觀感知的相關(guān)性較差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠有效提高客觀評價結(jié)果與主觀感知 的相關(guān)性的立體圖像客觀質(zhì)量評價方法。
[0005] 本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：一種立體圖像客觀質(zhì)量評價方 法，其特征在于它的處理過程為：
[0006] 首先，對原始的無失真的立體圖像的左視點圖像和右視點圖像、待評價的失真的 立體圖像的左視點圖像和右視點圖像分別實施二階Riesz變換，得到各自的幅值圖像和相 位圖像；
[0007] 其次，計算原始的無失真的立體圖像的左視點圖像與右視點圖像之間的視差圖 像，并計算待評價的失真的立體圖像的左視點圖像與右視點圖像之間的視差圖像；
[0008] 再次，根據(jù)原始的無失真的立體圖像的左視點圖像和右視點圖像各自的幅值圖像 和相位圖像，及左視點圖像與右視點圖像之間的視差圖像，計算原始的無失真的立體圖像 的左右視點特征融合圖像；同樣，根據(jù)待評價的失真的立體圖像的左視點圖像和右視點圖 像各自的幅值圖像和相位圖像，及左視點圖像與右視點圖像之間的視差圖像，計算待評價 的失真的立體圖像的左右視點特征融合圖像；
[0009] 最后，根據(jù)原始的無失真的立體圖像的左右視點特征融合圖像和待評價的失真的 立體圖像的左右視點特征融合圖像，計算得到待評價的失真的立體圖像的圖像質(zhì)量客觀預(yù) 測值。
[0010] 該方法具體包括以下步驟：
[0011] ①令SOTg表示原始的無失真的立體圖像，令Sdis表示待評價的失真的立體圖像，將 SOTg的左視點圖像記為{LOTg (X，y)}，將SOTg的右視點圖像記為{ROTg (X，y)}，將Sdis的左視點 圖像記為{Ldis (X，y)}，將Sdis的右視點圖像記為{Rdis (X，y)}，其中，1彡X彡W，1彡y彡H， W表示SOTg和Sdis的寬度，Η表示SOTg和Sdis的高度，L OTg (X，y)表示{LOTg (X，y)}中坐標(biāo)位置 為（x，y)的像素點的像素值，R"g(x，y)表示{R"g(x，y)}中坐標(biāo)位置為（x，y)的像素點的 像素值，L dis(x，y)表示{Ldis(x，y)}中坐標(biāo)位置為（x，y)的像素點的像素值，Rdis(x，y)表示 {R dis(x，y)}中坐標(biāo)位置為（x，y)的像素點的像素值；
[0012] ②對{LOTg(x, y)}、{ROTg(x, y)}、{Ldis(x, y)}和{Rdis(x, y)}四幅圖像分別實施二階 Riesz 變換，得到{LOTg(x,y)}、{ROTg(x,y)}、{Ldis(x，y)}和{R dis(x,y)}各自的幅值圖像和相 位圖像，將{LOTg(x，y)}的幅值圖像和相位圖像對應(yīng)記為{G^( X，y)}和{P^(X，y)}，將 {1?。 11；(1，7)}的幅值圖像和相位圖像對應(yīng)記為{61；_。11；(1，7)}和{? 1；_。11；(1，7)}，將{1^(1，7)} 的幅值圖像和相位圖像對應(yīng)記為{Gu is(x，y)}和{Puis(x，y)}，將{Rdis(x，y)}的幅值圖像 和相位圖像對應(yīng)記為{G K_dis(x，y)}和{PK_dis(x，y)}，其中，Gwgky)表示{Gwgky)}中 坐標(biāo)位置為（x，y)的像素點的像素值，Pn(x，y)表示{Pn(x，y)}中坐標(biāo)位置為（x，y) 的像素點的像素值，G K "g(x，y)表示{GK OTg(x，y)}中坐標(biāo)位置為（x，y)的像素點的像素值， PK_"g(x，y)表示{PK_"g(x，y)}中坐標(biāo)位置為（x，y)的像素點的像素值，Gy is(x，y)表示仏 dis(x，y)}中坐標(biāo)位置為（x，y)的像素點的像素值，Pyis(x，y)表示{Py is(x，y)}中坐標(biāo)位 置為（x，y)的像素點的像素值，GK_dis(x，y)表示{G K_dis(x，y)}中坐標(biāo)位置為（x，y)的像素 點的像素值，PK dis(x，y)表示{PK dis(x，y)}中坐標(biāo)位置為（x，y)的像素點的像素值；
[0013] ③采用塊匹配方法計算{LOTg(x，y)}與{ROTg(x，y)}之間的視差圖像，記為 {(^^^:^其中^^義^表示^^^丨中坐標(biāo)位置為"^的像素點的像素值；
[0014] 同樣，采用塊匹配方法計算{Ldis(x，y)}與{Rdis(x，y)}之間的視差圖像，記為 {(1 [^(1，7)}，其中，(1(^(1，7)表示{(1(^(1，7)}中坐標(biāo)位置為（1，7)的像素點的像素值 ；
[0015] ④根據(jù){GL-org (X，y) }和{PL-org (X，y) }、{GK-org (X，y) }和{Ρκ- org(x，y)}、{dorg(x，y)},計算S org的左右視點特征融合圖像，記為{Forg(x，y)}, 將{FOTg (x, y)}中坐標(biāo)位置為（x, y)的像素點的像素值記為FOTg (x, y),

【權(quán)利要求】
1. 一種立體圖像客觀質(zhì)量評價方法，其特征在于它的處理過程為： 首先，對原始的無失真的立體圖像的左視點圖像和右視點圖像、待評價的失真的立體 圖像的左視點圖像和右視點圖像分別實施二階Riesz變換，得到各自的幅值圖像和相位圖 像； 其次，計算原始的無失真的立體圖像的左視點圖像與右視點圖像之間的視差圖像，并 計算待評價的失真的立體圖像的左視點圖像與右視點圖像之間的視差圖像； 再次，根據(jù)原始的無失真的立體圖像的左視點圖像和右視點圖像各自的幅值圖像和相 位圖像，及左視點圖像與右視點圖像之間的視差圖像，計算原始的無失真的立體圖像的左 右視點特征融合圖像；同樣，根據(jù)待評價的失真的立體圖像的左視點圖像和右視點圖像各 自的幅值圖像和相位圖像，及左視點圖像與右視點圖像之間的視差圖像，計算待評價的失 真的立體圖像的左右視點特征融合圖像； 最后，根據(jù)原始的無失真的立體圖像的左右視點特征融合圖像和待評價的失真的立 體圖像的左右視點特征融合圖像，計算得到待評價的失真的立體圖像的圖像質(zhì)量客觀預(yù)測 值。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種立體圖像客觀質(zhì)量評價方法，其特征在于該方法具體包 括以下步驟： ① 令Sots表示原始的無失真的立體圖像，令Sdis表示待評價的失真的立體圖像，將Sots 的左視點圖像記為|LOTg(x,y)}，將SOTg的右視點圖像記為{ROTg(x,y)}，將Sdis的左視點圖 像記為{Ldis(x，y)}，將Sdis的右視點圖像記為{Rdis(x，y)}，其中，1彡X彡W，1彡y彡H，W 表示SOTg和Sdis的寬度，H表示SOTg和Sdis的高度，LOTg(x，y)表示{LOTg(x，y)}中坐標(biāo)位置 為（x，y)的像素點的像素值，ROTg(x，y)表示{ROTg(x，y)}中坐標(biāo)位置為（x，y)的像素點的 像素值，Ldis(x，y)表示{Ldis(x，y)}中坐標(biāo)位置為（x，y)的像素點的像素值，Rdis(x，y)表示 {Rdis(x，y)}中坐標(biāo)位置為（x，y)的像素點的像素值； ② 對{LOTg(x，y)}、{ROTg(x，y)}、{Ldis(x，y)}和{Rdis(x，y)}四幅圖像分別實施二階 Riesz變換，得到{LOTg(x，y)}、{ROTg(x，y)}、{Ldis(x，y)}和{Rdis(x，y)}各自的幅值圖像和相 位圖像，將{LOTg(x，y)}的幅值圖像和相位圖像對應(yīng)記為{G^(X，y)}和{P^(X，y)}，將 {1^8(1，7)}的幅值圖像和相位圖像對應(yīng)記為{61；_。 11；(1，7)}和{?1；_。:^(1，7)}，將{1(^(1，7)} 的幅值圖像和相位圖像對應(yīng)記為{Guis(x，y)}和{Puis(x，y)}，將{Rdis(x，y)}的幅值圖像 和相位圖像對應(yīng)記為{GK_dis(x，y)}和{PK_dis(x，y)}，其中，Gn(x，y)表示{Gn(x，y)}中 坐標(biāo)位置為（x，y)的像素點的像素值，Pn(x，y)表示{Pn(x，y)}中坐標(biāo)位置為（x，y) 的像素點的像素值，GK"g (x，y)表示{GKOTg(x，y)}中坐標(biāo)位置為（x，y)的像素點的像素值， PK_"g(x，y)表示{PK_"g(x，y)}中坐標(biāo)位置為（x，y)的像素點的像素值，Gyis(x，y)表示仏 dis(x，y)}中坐標(biāo)位置為（x，y)的像素點的像素值，Pyis(x，y)表示{Pyis(x，y)}中坐標(biāo)位 置為（x，y)的像素點的像素值，GK_dis(x，y)表示{GK_dis(x，y)}中坐標(biāo)位置為（x，y)的像素 點的像素值，PKdis(x，y)表示{PKdis(x，y)}中坐標(biāo)位置為（x，y)的像素點的像素值； ③ 采用塊匹配方法計算{LOTg(x，y)}與{ROTg(x，y)}之間的視差圖像，記為{dOTg(x，y)}， 其中，dOTg(x，y)表示{dOTg(x，y)}中坐標(biāo)位置為（x，y)的像素點的像素值； 同樣，采用塊匹配方法計算{Ldis(x，y)}與{Rdis(x，y)}之間的視差圖像，記為 {(1[^(1，7)}，其中，(1(^(1，7)表示{(1(^(1，7)}中坐標(biāo)位置為（1，7)的像素點的像素值 ； ④ 根據(jù){GL-"g(x，y)}和{PL-"g(x，y)}、{GK-"g(x，y)}和{PK-"g(x，y)}、 {dOTg(x，y)},計算SOTg的左右視點特征融合圖像，記為{FOTg(x，y)}， 將{FOTg (x,y)}中坐標(biāo)位置為（x,y)的像素點的像素值記為FOTg (x,y),
，其中，Gk OTg(x+dOTg(x，y)，y)表示{GKOTg(x，y)}中坐標(biāo)位置為（x+dOTg(x，y)，y)的像素點的像素 值，
，PK-OTg (x+dOTg (X，y)，y)表示{PK-OTg(X，y)} 中坐標(biāo)位置為（x+dOTg(x，y)，y)的像素點的像素值，cos()為取余弦函數(shù)； 同樣，根據(jù){GL-dis(x，y)}和{PL-dis(x，y)}、{GK-dis(x，y)}和{PK-dis (x,y)}、{ddis (x,y)}，計算Sdis的左右視點特征融合圖像，記為{Fdis (x,y)}， 將{Fdis (X，y)}中坐標(biāo)位置為（X，y)的像素點的像素值記為Fdis (X，y)，
*其中，Gk dis(x+ddis(x，y)，y)表示{GK_dis(x，y)}中坐標(biāo)位置為（x+ddis(x，y)，y)的像素點的像素 值，
，PR-dis (x+ddis(X，y)，y)表示{PK-dis(X，y)}中 坐標(biāo)位置為（x+ddis(x，y)，y)的像素點的像素值，cos()為取余弦函數(shù)； ⑤ 計算{F"g(x，y)}與{Fdis(x，y)}之間的相似度圖像，記為{S(x，y)}，將{S(x，y)}中 坐標(biāo)位置為（X，y)的像素點的像素值記為S(X，y),
， 其中，C為控制參數(shù)； ⑥ 根據(jù)丨^^匕又丨丨和化&匕又丨^計算特征調(diào)制圖像"己為㈨匕又丨^將㈨"^丨丨中 坐標(biāo)位置為（x，y)的像素點的像素值記為M(x，y),
,其 中，max()為取最大值函數(shù)； ⑦ 根據(jù){S(x，y)}和{M(x，y)}，計算Sdis的圖像質(zhì)量客觀評價預(yù)測值，記為Q，
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種立體圖像客觀質(zhì)量評價方法，其特征在于所述的步驟⑤ 中取C= 0? 85。
【文檔編號】H04N17/00GK104243976SQ201410487625
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月23日
【發(fā)明者】周武杰, 王中鵬, 豐明坤, 翁劍楓, 陳壽法, 孫麗慧 申請人:浙江科技學(xué)院