一種非對稱失真立體圖像客觀質(zhì)量評價方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種非對稱失真立體圖像客觀質(zhì)量評價方法，其對原始立體圖像的左視點(diǎn)圖像和右視點(diǎn)圖像、待評價立體圖像的左視點(diǎn)圖像和右視點(diǎn)圖像四幅圖像分別實(shí)施梯度濾波和提取局部方差操作，得到各自的梯度幅值圖像和局部方差圖像；然后根據(jù)兩幅左視點(diǎn)圖像的局部方差圖像計算左視點(diǎn)方差變化率圖像，并根據(jù)兩幅右視點(diǎn)圖像的局部方差圖像計算右視點(diǎn)方差變化率圖像；再獲取原始立體圖像的左右視點(diǎn)特征融合圖像和待評價立體圖像的左右視點(diǎn)特征融合圖像；最后通過計算兩幅左右視點(diǎn)特征融合圖像之間的相似度圖像獲取得到待評價立體圖像的圖像質(zhì)量客觀預(yù)測值；優(yōu)點(diǎn)是充分利用了非對稱失真的立體視覺特性，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】一種非對稱失真立體圖像客觀質(zhì)量評價方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種立體圖像客觀質(zhì)量評價方法，尤其是涉及一種非對稱失真立體圖 像客觀質(zhì)量評價方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 進(jìn)入二十一世紀(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(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)的發(fā)展，已引起人們對立體圖像/視頻系統(tǒng)的強(qiáng)烈要求。相比傳統(tǒng)單視 點(diǎn)圖像/視頻系統(tǒng)，立體圖像/視頻系統(tǒng)由于提供了深度信息來增強(qiáng)圖像的真實(shí)感，給用 戶以身臨其境的感受而越來越受到人們的歡迎，被稱為自音頻、圖像、視頻之后的第四代媒 體主要形式，引發(fā)了學(xué)術(shù)界、產(chǎn)業(yè)界的廣泛關(guān)注。然而，人們?yōu)榱双@得更好的立體臨場感和 視覺效果，對立體視覺感知質(zhì)量提出了更高的要求。立體視覺感知質(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/視頻系統(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（更具挑戰(zhàn)性的是：左視點(diǎn)與右視點(diǎn)引入不同等級的失 真，引起非對稱失真），這些失真將對主觀視覺感知質(zhì)量產(chǎn)生不同程度的影響，因此，如何準(zhǔn) 確、有效地評價立體視覺感知質(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，隨之成為一個具有高度必要性和重要性的研究課題。綜上，評價 立體圖像質(zhì)量，并建立與主觀質(zhì)量評價相一致的客觀評價模型顯得尤為重要。目前，研究人 員提出了不少針對單視點(diǎn)視覺質(zhì)量和對稱失真立體視覺質(zhì)量的評價方法。然而由于缺乏系 統(tǒng)理論深入研究非對稱失真立體視覺感知特性，還沒有有效的非對稱失真視覺質(zhì)量評價方 法。相比單視點(diǎn)視覺質(zhì)量評價模型和對稱失真視覺質(zhì)量評價模型，非對稱失真視覺質(zhì)量評 價模型需要考慮不同失真類型立體掩蔽效應(yīng)以及與之相關(guān)的雙目競爭/抑制和雙目融合 等立體感知因素對視覺質(zhì)量的影響。因此，不能簡單地把現(xiàn)有單視點(diǎn)視覺質(zhì)量評價模型和 對稱失真視覺質(zhì)量評價方法直接擴(kuò)展到非對稱失真視覺評價方法中。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種非對稱失真立體圖像客觀質(zhì)量評價方法， 其能夠充分考慮到非對稱失真的立體視覺特性，能夠有效地提高客觀評價結(jié)果與主觀感知 的相關(guān)性。
[0004] 本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：一種非對稱失真立體圖像客觀質(zhì) 量評價方法，其特征在于包括以下步驟：
[0005] ①令SOTg表示原始的無失真的立體圖像，令Sdis表示待評價的非對稱失真的立 體圖像，將S OTg的左視點(diǎn)圖像記為{LOTg (X，y)}，將SOTg的右視點(diǎn)圖像記為{ROTg (X，y)}， 將Sdis的左視點(diǎn)圖像記為{Ldis (X，y) }，將Sdis的右視點(diǎn)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S OTg和Sdis的高度，Lots (X，y)表示 {LOTg(x，y)}中坐標(biāo)位置為（x，y)的像素點(diǎn)的像素值,ROTg(x，y)表示{R OTg(x，y)}中坐標(biāo)位置 為（x，y)的像素點(diǎn)的像素值，Ldis(x，y)表示{L dis(x，y)}中坐標(biāo)位置為（x，y)的像素點(diǎn)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(diǎn)的像素值；
[0006] ②對{LOTg(x, y)}、{ROTg(x, y)}、{Ldis(x, y)}和{Rdis(x, y)}四幅圖像分別實(shí)施梯度 濾波方法，得到lLOTg(x,y)}、{ROTg(x,y)}、{Ldis(x,y)}和{R dis(x,y)}各自的梯度幅值圖像， 將〇^〇^)}的梯度幅值圖像記為仏^〇^)}，將{1^〇^)}的梯度幅值圖像記為{61；_ org( X) i)},m {Ldis(x, y)i {GLdis(x, y)i {Rdis(x, y)i 記為仏(^(1，7)}，其中，61(^(1，7)表示仏(^(1，7)}中坐標(biāo)位置為（1，7)的像素點(diǎn)的像 素值，Gkots(x，y)表示{GKOTg(x，y)}中坐標(biāo)位置為（x，y)的像素點(diǎn)的像素值，G ldis(x，y)表 示{Gyis(X，y)}中坐標(biāo)位置為（x，y)的像素點(diǎn)的像素值，G Kdis(x，y)表示{GKdis(x，y)}中坐 標(biāo)位置為（x，y)的像素點(diǎn)的像素值；
[0007] ③對{LOTg(x, y)}、{ROTg(x, y)}、{Ldis(x, y)}和{Rdis(x, y)}四幅圖像分別實(shí)施提取 局部方差操作，得到{LOTg (x, y)}、{ROTg (x, y)}、{Ldis (x, y)}和{Rdis (x, y)}各自的局部方差圖 像，將！LOTg(x，y)}的局部方差圖像記為{Sn(x，y)}，將{R OTg(x，y)}的局部方差圖像記為 氏^匕7)}，將{1^3(1，7)}的局部方差圖像記為以^(1， 7)}，將{1^3(1，7)}的局部方差 圖像記為{SKdis(x，y)},其中，S1^g(Xj)表示{Syqky)}中坐標(biāo)位置為（x，y)的像素點(diǎn) 的像素值，S K_?g(x，y)表示{SK_OTg(x，y)}中坐標(biāo)位置為（x，y)的像素點(diǎn)的像素值，Sy is(x，y) 表示{St dis(x，y)}中坐標(biāo)位置為（x，y)的像素點(diǎn)的像素值，SK dis(x，y)表示{SK dis(x，y)}中 坐標(biāo)位置為（x，y)的像素點(diǎn)的像素值；
[0008] ④根據(jù)以O(shè)Tg(x，y)}和以dis(x，y)}，計算左視點(diǎn)方差變化率圖像，記 為隊(duì)(X，y)},將隊(duì)(X，y)}中坐標(biāo)位置為（X，y)的像素點(diǎn)的像素值記為(X，y),

【權(quán)利要求】
1. 一種非對稱失真立體圖像客觀質(zhì)量評價方法，其特征在于包括以下步驟： ① 令SOTg表示原始的無失真的立體圖像，令Sdis表示待評價的非對稱失真的立體圖像， 將SOTg的左視點(diǎn)圖像記為{LOTg (X，y)}，將SOTg的右視點(diǎn)圖像記為{ROTg (X，y)}，將Sdis的左視 點(diǎn)圖像記為ILdis (x，y)}，將Sdis的右視點(diǎn)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，L OTg (x，y)表示{LOTg (x，y)}中坐標(biāo)位置 為（x，y)的像素點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)的像素值，R dis(x，y)表示 {Rdis(x，y)}中坐標(biāo)位置為（x，y)的像素點(diǎn)的像素值； ② 對{LOTg(x，y)}、{ROTg(x，y)}、{Ldis(x，y)}和{R dis(x，y)}四幅圖像分別實(shí)施梯度濾 波方法，得到 |LOTg(x，y)}、{ROTg(x，y)}、{Ldis(x，y)}和{R dis(x，y)}各自的梯度幅值圖像， 將〇^〇^)}的梯度幅值圖像記為仏^〇^)}，將{1^〇^)}的梯度幅值圖像記為仏_org(x, j)},m {Ldis(x, y)} {GLdis(x, y)i {Rdis(x, y)i 記為仏1(1，7)}，其中，61(^(1，7)表示仏(^(1，7)}中坐標(biāo)位置為（1，7)的像素點(diǎn)的像 素值，Gkots(x，y)表示{GKOTg(x，y)}中坐標(biāo)位置為（x，y)的像素點(diǎn)的像素值，G ldis(x，y)表 示{Gyis(X，y)}中坐標(biāo)位置為（x，y)的像素點(diǎn)的像素值，GKdis(x，y)表示{G Kdis(x，y)}中坐 標(biāo)位置為（x，y)的像素點(diǎn)的像素值； ③ 對{LOTg(x，y)}、{ROTg(x，y)}、{Ldis(x，y)}和{R dis(x，y)}四幅圖像分別實(shí)施提取局部 方差操作，得到{LOTg(x，y)}、{ROTg(x，y)}、{Ldis(x，y)}和{R dis(x，y)}各自的局部方差圖像， 將{1(^"，7)}的局部方差圖像記為以^(1，7)}，將{1^ 8(1，7)}的局部方差圖像記為{51；_0鄺（叉，5〇}，將{1也（叉，5〇}的局部方差圖像記為以-也（叉，7)}，將出也（叉，5〇}的局部方差圖像 記為氏^匕一^其中義^^^表示以^^^丨中坐標(biāo)位置為"^的像素點(diǎn)的像素 值，Skots(x，y)表示{SKOTg(x，y)}中坐標(biāo)位置為（x，y)的像素點(diǎn)的像素值，S ldis(x，y)表示 {Syis(x，y)}中坐標(biāo)位置為（x，y)的像素點(diǎn)的像素值，SK_dis(x，y)表示{S K_dis(x，y)}中坐標(biāo) 位置為（x，y)的像素點(diǎn)的像素值； ④ 根據(jù){S^(x，y)}和{Syis(x，y)}，計算左視點(diǎn)方差變化率圖像，記為{Bjx，y)}，
⑤ 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 {(^>，7)}，其中，（1(^(1，7)表示{(1(^(1，7)}中坐標(biāo)位置為（1，7)的像素點(diǎn)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{d dis(x，y)}，其 中，ddis(x，y)表示{ddis(x，y)}中坐標(biāo)位置為（x，y)的像素點(diǎn)的像素值； ⑥ 根據(jù){GL-OTg (X，y)}和{GK-OTg (X，y)}、{BL (X，y)}和{BK (X，y)}、{dOTg (X，y)}，計算 Sarg 的 左右視點(diǎn)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(diǎn)的 像素值記為Fots (X，y)，
，其中，G1^rg (x+dOTg (X，y)，y)表示{GK_OTg (X，y)}中坐標(biāo)位置為（x+dOTg (X，y)，y)的像素 點(diǎn)的像素值^^義+^義^丨^丨表示出^義^^中坐標(biāo)位置為"+^義^丨^丨的像素點(diǎn)的 像素值，n表示強(qiáng)度調(diào)節(jié)因子； 同樣，根據(jù){GL_dis(x, y)}和{GK_dis(x, y)}、{BL(x, y)}和{BK(x, y)}、{ddis(x, y)}，計算 Sdis的左右視點(diǎn)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(diǎn) 的像素值記為Fri1s (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(diǎn)的像素值^^義+屯^義^丨^丨表示出^義^^中坐標(biāo)位置為"+屯^義^丨^丨的像素點(diǎn)的 像素值，n表示強(qiáng)度調(diào)節(jié)因子； ⑦計算！FOTg(x，y)}與{Fdis(x，y)}之間的相似度圖像，記為{S(x，y)}，將{S(x，y)}中
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種非對稱失真立體圖像客觀質(zhì)量評價方法，其特征在于所 述的步驟②中梯度濾波采用Prewitt梯度濾波方法。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種非對稱失真立體圖像客觀質(zhì)量評價方法，其特征在 于所述的步驟⑥中取n = 2。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種非對稱失真立體圖像客觀質(zhì)量評價方法，其特征在于所 述的步驟⑦取C = 170。
【文檔編號】G06T7/00GK104361583SQ201410581354
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年10月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月27日
【發(fā)明者】周武杰, 王中鵬, 李鑫, 王昕峰, 邱薇薇, 魯琛 申請人:浙江科技學(xué)院