基于HVS的图像质量评价方法研究(2)

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5.1 图像数据库与评价标准 21

5.2 模型性能评价方法 22

5.3 各种质量评价方法的性能 22

5.3.1 JEPG2000图像的实验结果 22

5.3.2 JPEG图像的实验结果 23

5.3.3 WN图像的实验结果 25

5.3.4 Gblur图像的实验结果 25

5.3.5 FF图像的实验结果 26

1 绪论

1.1 概述

图像是人类感知和机器模式识别的重要信息源,其质量对所获取信息的充分性和准确性起着决定性的作用,然而在图像的采集、压缩、处理、传输及显示等过程中产生了图像降质问题。如何在视频传输、字符识别、安全监控、医学生物学等领域建立有效的图像质量评价机制具有重大意义[1]。

当前，以计算机技术为基础的信息化浪潮席卷全球。多媒体技术以其更人性化、更友好和巨大的信息含量得到人们的青睐。而计算能力的不断提高，也为多媒体技术提供了可行的硬件基础。于是作为多媒体核心技术的图像以及视频的处理技术迅速发展起来。在信息技术应用的诸多场合，需要进行质量的评估工作。图像压缩技术因为可以大大减少对存储空间和传输带宽要求，被迅速发展并广泛应用。但是，评价算法的优劣以及算法的选取，需要在压缩率、质量损失、执行效率等多种性能指标间选取。同样，图像自动采集仪器也需要要通过图像质量的判定来调整参数，以取得最优的采集效果。在信息技术被广泛应用的情况下，对质量的评估变成一个广泛而基本的问题。图像质量是指人们对图像视觉感受的评价。由于图像处理和信息技术的迅速发展，人们希望能够用客观的，可定量分析的数学模型表达出人对图像的这种主观感受。因此，图像质量评价的研究成为图像信息工程中重要的基础研究课题之一。论文网

1.2 国内外研究成果

1.3 图像质量评价研究的展望

2 人类视觉系统

图像与人类视觉密切相关，图像经过数字化、传送和显示等过程后，最终由人眼所接受。图像质量评价既要符合客观又要符合人类视觉质量，因此人类视觉系统[4]的研究是必要的。

2.1 图像质量评价与视觉心理

如果把图像信息简单地看成是二维平面上具有明暗和色彩变化的若干单个像素信息的集合，那是非常初步的认识。实践表明，对图像的认识或评价是由感觉和心理状态决定的，即图像内容和观察者的视觉心理因素有关。从图像信息传输角度来看，图像质量评价的真正尺度应该是图像发送者的意图为图像接收者所理解的程度，而不是对图像像素信息集合的简单接受。在主观图像质量评价方法中所运用的基础就是视觉心理测量学，它主要包括心里常数和心理尺度参量。

（1）心里常数

心里常数是用常数值表示的心理参量。其中，人眼刚能感觉到的临界值称为刺激阈值。人眼刚能分辨的两物体或物理量的临界值称为鉴别阈值。还有在客观上不相同的物体或物理现象，但人眼会有等同的视觉效果，这时，两者响应的物理量值称为主观等效值。

（2）心理尺度

心理尺度是相对于某一物理量的实际变化量所产生的人眼视觉主观感觉的变化，然后对感觉变化进行尺度化。通常，物理量的变化及与之相应的视觉感觉的变化之间并非都是线性关系，例如，在正常亮度范围，人眼的主观亮度感觉与客观亮度之间为对数关系。心理尺度既可以采用绝对质量尺度或相对尺度，也可以采用质量尺度或干扰尺度来评价图像质量。