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《圖像質(zhì)量評價概述》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、在圖像信息技術(shù)被廣泛應(yīng)用的情況下,對圖像質(zhì)量的評估變成一個廣泛而基本的問題。由于圖像信息相對于其它信息有著無可比擬的優(yōu)點,因此對圖像信息進行合理處理成為各領(lǐng)域屮不可或缺的手段。在圖像的獲取、處理、傳輸和記錄的過程中,由于成像系統(tǒng)、處理方法、傳輸介質(zhì)和記錄設(shè)備等不完善,加之物體運動、噪聲污染等原因,不可避免地帶來某些圖像失真和降質(zhì),這給人們認(rèn)識客觀世界、研究解決問題帶來很大的困難。比如,在圖像識別中,所釆集到的圖像質(zhì)量直接影響識別結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性;又如,遠(yuǎn)程會議和視頻點播等系統(tǒng)受傳輸差錯、網(wǎng)絡(luò)延遲等不利因素影響,都需要在線實時的圖像質(zhì)量監(jiān)控,以便于服務(wù)提供商動態(tài)地調(diào)整信源定位策略,進
2、而滿足服務(wù)質(zhì)量的要求;在軍事應(yīng)用方而,戰(zhàn)場監(jiān)視和打擊評估的效果也取決于無人機等航拍設(shè)備所采集到的圖像或視頻的質(zhì)量。因此,圖像質(zhì)量的合理評估具有非常重要的應(yīng)用價值。從有沒有人參與的角度區(qū)分,圖像質(zhì)量評價方法有主觀評價和客觀評價兩個分支。主觀評價以人作為觀測者,對圖像進行主觀評價,力求能夠真實地反映人的視覺感知;客觀評價方法借助于某種數(shù)學(xué)模型,反映人眼的主觀感知,給出基于數(shù)字計算的結(jié)果。圖像質(zhì)量的主觀評價主觀評價只涉及人作出的定性評價,它以人為觀察者,對圖像的優(yōu)劣作出主觀的定性評價。對于觀察者的選擇一般考慮未受訓(xùn)練的“外行”或者訓(xùn)練有素的“內(nèi)行”。該方法是建立在統(tǒng)計意義上的,為保證圖像主觀
3、評價在統(tǒng)計上有意義,參加評價的觀察者應(yīng)該足夠多。主觀評價方法主要可分為兩種:絕對評價和相對評價。絕對評價所謂絕對評價,是由觀察者根據(jù)自己的知識和理解,按照某些特定評價性能對圖像的絕對好壞進行評價。通常,圖像質(zhì)量的絕對評價都是觀察者參照原始圖像對待定圖像采用雙刺激連續(xù)質(zhì)量分級法(DoubleStimulusContinuousScale,DSCQS),給出一個直接的質(zhì)量評價值。具體做法是將待評價圖像和原始圖像按一定規(guī)則交替播放持續(xù)一定時間給觀察者,然后在播放后留出一定的時間間隔供觀察者打分,最后將所有給出的分?jǐn)?shù)取平均作為該序列的評價值,即該待評圖像的評價值。國際上也對評價尺度做出了規(guī)定,
4、對圖像質(zhì)暈進行等級劃分并用數(shù)字表示,也稱為圖像評價的5分制“全優(yōu)度尺度”。(見表1.1)表1?1絕對評價尺度質(zhì)量尺度妨礙尺度5分絲毫看不岀圖像質(zhì)量變壞5非常好4分能看岀圖像質(zhì)量變化但不妨礙觀看4好3分清楚看岀圖像質(zhì)量變壞,對觀看稍有妨礙3般2分對觀看有妨礙2差1分非常嚴(yán)重的妨礙觀看1非常差相對評價相對評價屮沒有原始圖像作為參考,是由觀察者對--批待評價圖像進行相互比較,從而判斷出每個圖像的優(yōu)劣順序,并給出相應(yīng)的評價值。通常,相對評價采用單刺激連續(xù)質(zhì)量評價方法(SingleStimulusContinuousQualityEvaluation,SSCQE)。具體做法是,將一批待評價圖像按
5、照一定的序列播放,此時觀察者在觀看圖像的同時給出待評圖像相應(yīng)的評價分值。相對于主觀絕對評價,主觀相對評價也規(guī)定了相應(yīng)的評分制度,稱為“群優(yōu)度尺度"(見表1.2)o表1?2相對評價尺度與絕對評價尺度對照分?jǐn)?shù)相對測量尺度絕對測量尺度5分一群中最好的非常好4分好于該群中平均水平的好3分該群中的平均水平—般2分差于該群中平均水平的差1分該群中最差的非常差圖像質(zhì)量客觀評價圖像質(zhì)量客觀評價的基木目標(biāo)是設(shè)計能精確和自動感知圖像質(zhì)量的計算模型。其終極目標(biāo)是希望用汁算機來代替人類視覺系統(tǒng)去觀看和認(rèn)知圖像。在國際上,圖像質(zhì)量客觀評價通常是通過測試多個影響影像質(zhì)量的因素的表現(xiàn),并通過計算模型獲得圖像質(zhì)量量化
6、值與人類主觀觀測值一致性的好壞來評估的。美國的Imatest和法國的DxOanalyzer就是其中比較出名的圖像質(zhì)量客觀評價系統(tǒng)。-偽像清晰度圖像顏色對焦質(zhì)量閃光燈質(zhì)感噪音防手抖白平衡色彩還原色彩不均勻瞧動態(tài)越范圍空間噪聲i時域顏色噪聲噪聲■曝光師英邁吉影像質(zhì)■評測實驗室暗角振鈴白平色彩還原對焦速度照度均勻曝光范圍曝光精準(zhǔn)度中心畫合?度Imatest和DxOanalyzer有異曲同工之處,都是將影像質(zhì)量評測拆分成多個測試項目,分別對每個項目進行測試、打分。兩者相比,DxOanalyzer的測試項目會稍微全面一些。無論是Imatest還是DxOanalyzer,兩個測試系統(tǒng)都是通過“測試
7、卡+光源環(huán)境+測試軟件二測試結(jié)果”的模式。通過各種各樣的測試卡和光源,在實驗室屮模擬各種環(huán)境,再把成像結(jié)果輸入軟件系統(tǒng),由系統(tǒng)自動分析,最后得出結(jié)果。我們都知道,我們Z所以能看到東西,那是因為物品發(fā)出光或者是反射光線,所以,影像質(zhì)量評測實驗室往往會有兩種光源:透射性和反射型。京立LLV-93OO就是最為被廣泛運用的光源之一,它能模仿非常多的環(huán)境亮度。除了光源,測試卡也是非常重要的測試用具。針對不同的測試項目,測試卡也是各有不同,有的可以測試分辨