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专利号: 2013107290049
申请人: 宁波大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2023-07-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种立体图像客观质量评价方法,其特征在于该方法的实现过程如下:令X表示原始的无失真的立体图像,并令Y表示待评价的失真的立体图像,将X的左视L R L点图像记为X,将X的右视点图像记为X,将Y的左视点图像记为Y,将Y的右视点图像记R为Y ;

L R L R L R L R

将X、X、Y 和Y 分别分割成多个图像块,再计算X、X、Y 和Y 中的每个图像块中的L L所有像素点的亮度均值和亮度标准差,同时计算X 和Y 中所有的坐标位置相同的两个图像R R块之间的亮度协方差,并计算X 和Y 中所有的坐标位置相同的两个图像块之间的亮度协方差;

L R L R

通过水平方向和垂直方向的3×3Soble算子,获取X、X、Y 和Y 各自的水平方向梯度L R L R矩阵映射图和垂直方向梯度矩阵映射图,再根据X、X、Y 和Y 各自的水平方向梯度矩阵映L R L R射图和垂直方向梯度矩阵映射图,获取X、X、Y 和Y 各自的梯度图;

L L L L

根据X 和Y 的梯度图,获取X 和Y 中所有的坐标位置相同的两个像素点之间的梯度L L L L相似度,根据X 和Y 中的每个图像块中的所有像素点的亮度标准差,获取X 和Y 中所有的L L坐标位置相同的两个像素点之间的对比度相似度,根据X 和Y 中的每个图像块中的所有像L L素点的亮度标准差及X 和Y 中所有的坐标位置相同的两个图像块之间的亮度协方差,获取L L R RX 和Y 中所有的坐标位置相同的两个像素点之间的结构度相似度;同样,根据X 和Y 的梯R R R R度图,获取X 和Y 中所有的坐标位置相同的两个像素点之间的梯度相似度,根据X 和Y 中R R的每个图像块中的所有像素点的亮度标准差,获取X 和Y 中所有的坐标位置相同的两个像R R R素点之间的对比度相似度,根据X 和Y 中的每个图像块中的所有像素点的亮度标准差及XR R R和Y 中所有的坐标位置相同的两个图像块之间的亮度协方差,获取X 和Y 中所有的坐标L L位置相同的两个像素点之间的结构度相似度;再根据X 和Y 中所有的坐标位置相同的两个L L像素点之间的梯度相似度、对比度相似度和结构度相似度,计算X 和Y 中所有的坐标位置R R相同的两个像素点之间的基于梯度的结构相似度,并根据X 和Y 中所有的坐标位置相同的R R两个像素点之间的梯度相似度、对比度相似度和结构度相似度,计算X 和Y 中所有的坐标位置相同的两个像素点之间的基于梯度的结构相似度;

L R

获取X 和X 各自的双目恰可觉察失真图;

L L L

根据X 和Y 中坐标位置相同的两个像素点之间的基于梯度的结构相似度,以及X 的L R R双目恰可觉察失真图,获取Y 的客观质量分值;同样,根据X 和Y 中坐标位置相同的两个R R像素点之间的基于梯度的结构相似度,以及X 的双目恰可觉察失真图,获取Y 的客观质量分值;

L R

根据Y 的客观质量分值和Y 的客观质量分值,获取Y的客观质量分值。

2.根据权利要求1所述的一种立体图像客观质量评价方法,其特征在于该方法具体包括以下步骤:①令X表示原始的无失真的立体图像,并令Y表示待评价的失真的立体图像,将X的左L R L视点图像记为X,将X的右视点图像记为X,将Y的左视点图像记为Y,将Y的右视点图像R记为Y ;

L L

②采用尺寸大小为8×8的滑动窗口在X 中逐像素点移动,将X 分割成M×N个相重叠L的且尺寸大小为8×8的图像块,将X 中坐标位置为(i,j)的图像块记为 采用尺寸大小L L为8×8的滑动窗口在Y 中逐像素点移动,将Y 分割成M×N个相重叠的且尺寸大小为8×8L的图像块,将Y 中坐标位置为(i,j)的图像块记为 采用尺寸大小为8×8的滑动窗口R R R在X 中逐像素点移动,将X 分割成M×N个相重叠的且尺寸大小为8×8的图像块,将X 中坐标位置为(i,j)的图像块记为 采用尺寸大小为8×8的滑动窗口在YR中逐像素点移动,将YR分割成M×N个相重叠的且尺寸大小为8×8的图像块,将YR中坐标位置为(i,j)的图像块记为其中,M=H-7,N=W-7,H表示XL、YL、XR和YR的高度,W表示XL、YL、XR和YR的宽度,

1≤i≤M,1≤j≤N;

③计算XL中的每个图像块中的所有像素点的亮度均值和亮度标准差,并计算YL中的每个图像块中的所有像素点的亮度均值和亮度标准差,将XL中坐标位置为(i,j)的图像块L中的所有像素点的亮度均值和亮度标准差对应记为 和 将Y 中坐标位置为(i,j)的图像块 中的所有像素点的亮度均值和亮度标准差对应记为 和其中,1≤u≤8,1≤v≤8, 表示 中坐标位置为(u,v)的像素点的亮度值, 表示 中坐标位置为(u,v)的像素点的亮度L L L值;然后计算X 和Y 中所有的坐标位置相同的两个图像块之间的亮度协方差,将X 中坐标位置为(i,j)的图像块 与YL中坐标位置为(i,j)的图像块 之间的亮度协方差记为R R同样,计算X 中的每个图像块中的所有像素点的亮度均值和亮度标准差,并计算Y 中R的每个图像块中的所有像素点的亮度均值和亮度标准差,将X 中坐标位置为(i,j)的图R像块 中的所有像素点的亮度均值和亮度标准差对应记为 和 将Y 中坐标位置为(i,j)的图像块 中的所有像素点的亮度均值和亮度标准差对应记为 和其中,1≤u≤8,1≤v≤8, 中坐标位置为(u,v)的像素点的亮度值,R R

表示 中坐标位置为(u,v)的像素点的亮度值;然后计算X 和Y 中所有的坐标R R位置相同的两个图像块之间的亮度协方差,将X 中坐标位置为(i,j)的图像块 与Y 中坐标位置为(i,j)的图像块 之间的亮度协方差记为④对XL分别实施水平方向和垂直方向的3×3Soble算子处理,对应得到XL的水平方向梯度矩阵映射图和垂直方向梯度矩阵映射图,并对应记为 和 将 中坐标位置为(p,q)的像素点的水平梯度值记为将 中坐标位置为(p,q)的像素点的垂直梯度值记为其中,1≤p≤H,1≤q≤W,-1≤u'≤1,-1≤v'≤1,XL(p,q)表示XL中坐标位置为(p,q)的像素点的亮度值,XL(p+u',q+v')表示XL中坐标位置为(p+u',q+v')的像素点的亮度值,wh(u'+2,v'+2)表示水平方向的3×3Soble算子wh中坐标位置为(u'+2,v'+2)处的值,wv(u'+2,v'+2)表示垂直方向的3×3Soble算子wv中坐标位置为(u'+2,v'+2)处的值;

对YL分别实施水平方向和垂直方向的3×3Soble算子处理,对应得到YL的水平方向梯度矩阵映射图和垂直方向梯度矩阵映射图,并对应记为 和 将 中坐标位置为(p,q)的像素点的水平梯度值记为将 中坐标位置为(p,q)的像素点的垂直梯度值记为L L L L

其中,Y(p,q)表示Y 中坐标位置为(p,q)的像素点的亮度值,Y(p+u',q+v')表示Y中坐标位置为(p+u',q+v')的像素点的亮度值;

R R

对X 分别实施水平方向和垂直方向的3×3Soble算子处理,对应得到X 的水平方向梯度矩阵映射图和垂直方向梯度矩阵映射图,并对应记为 和 将 中坐标位置为(p,q)的像素点的水平梯度值记为将 中坐标位置为(p,q)的像素点的垂直梯度值记为其中,XR(p,q)表示XR中坐标位置为(p,q)的像素点的亮度值,XR(p+u',q+v')表示XR中坐标位置为(p+u',q+v')的像素点的亮度值;

对YR分别实施水平方向和垂直方向的3×3Soble算子处理,对应得到YR的水平方向梯度矩阵映射图和垂直方向梯度矩阵映射图,并对应记为 和 将 中坐标位置为(p,q)的像素点的水平梯度值记为将 中坐标位置为(p,q)的像素点的垂直梯度值记为R R R R

其中,Y(p,q)表示Y 中坐标位置为(p,q)的像素点的亮度值,Y(p+u',q+v')表示Y中坐标位置为(p+u',q+v')的像素点的亮度值;

L

⑤根据X 的水平方向梯度矩阵映射图 和垂直方向梯度矩阵映射图 获L

取X 的梯度图,记为 将 中坐标位置为(p,q)的像素点的梯度值记为其中,1≤p≤H,1≤q≤W;

根据YL的水平方向梯度矩阵映射图 和垂直方向梯度矩阵映射图 获取L

Y 的梯度图,记为 将 中坐标位置为(p,q)的像素点的梯度值记为R

根据X 的水平方向梯度矩阵映射图 和垂直方向梯度矩阵映射图 获取R

X 的梯度图,记为 将 中坐标位置为(p,q)的像素点的梯度值记为R

根据Y 的水平方向梯度矩阵映射图 和垂直方向梯度矩阵映射图 获取R

Y 的梯度图,记为 将 中坐标位置为(p,q)的像素点的梯度值记为L L

⑥计算X 和Y 中所有的坐标位置相同的两个像素点之间的梯度相似度、对比度相似L L度和结构度相似度,将X 中坐标位置为(p,q)的像素点与Y 中坐标位置为(p,q)的像素点L L L之间的梯度相似度、对比度相似度和结构度相似度对应记为g(p,q)、c(p,q)和s(p,q),其中,C1、C2、C3为避免分母出现零而设置的小值常数;

R R

同样,计算X 和Y 中所有的坐标位置相同的两个像素点之间的梯度相似度、对比度R R相似度和结构度相似度,将X 中坐标位置为(p,q)的像素点与Y 中坐标位置为(p,q)的R R像素点之间的梯度相似度、对比度相似度和结构度相似度对应记为g(p,q)、c(p,q)和Rs(p,q),

L L

⑦根据X 和Y 中所有的坐标位置相同的两个像素点之间的梯度相似度、对比度相似度L L和结构度相似度,计算X 和Y 中所有的坐标位置相同的两个像素点之间的基于梯度的结构L L相似度,将X 中坐标位置为(p,q)的像素点与Y 中坐标位置为(p,q)的像素点之间的基于L L L L L梯度的结构相似度记为GSSIM(p,q),GSSIM(p,q)=g(p,q)×c(p,q)×s(p,q);

R R

根据X 和Y 中所有的坐标位置相同的两个像素点之间的梯度相似度、对比度相似度和R R结构度相似度,计算X 和Y 中所有的坐标位置相同的两个像素点之间的基于梯度的结构相R R似度,将X 中坐标位置为(p,q)的像素点与Y 中坐标位置为(p,q)的像素点之间的基于梯R R R R R度的结构相似度记为GSSIM(p,q),GSSIM(p,q)=g(p,q)×c(p,q)×s(p,q);

L L L

⑧获取X 的双目恰可觉察失真图,记为BJND,将BJND 中坐标位置为(p,q)的像素点L的双目恰可觉察失真值记为BJND(p,q),R

其中, 表示X 中坐标位置为(i',j)的图像块 中的所有像素点的亮度均值,表示 中坐标位置为(p',q)的像素点的梯度值,dL(p,q)表示XL中坐标位置为(p,q)的像素点的水平视差值,获取XR的双目恰可觉察失真图,记为BJNDR,将BJNDR中坐标位置为(p,q)的像素点的双目恰可觉察失真值记为BJNDR(p,q),L

其中, 表示X 中坐标位置为(i',j)的图像块 中的所有像素点的亮度均值,R R表示 中坐标位置为(p',q)的像素点的梯度值,d(p,q)表示X 中坐标位置为(p,q)的像素点的水平视差值,L L L

⑨根据X 和Y 中坐标位置相同的两个像素点之间的基于梯度的结构相似度,以及X 的L L L双目恰可觉察失真图BJND,计算Y 的客观质量分值,记为Q,L L

其中,BJND(p'',q'')表示BJND 中坐标L L

位置为(p'',q'')的像素点的双目恰可觉察失真值,GSSIM(p'',q'')表示X 中坐标位置L为(p'',q'')的像素点与Y 中坐标位置为(p'',q'')的像素点之间的基于梯度的结构相似度;

R R R

根据X 和Y 中坐标位置相同的两个像素点之间的基于梯度的结构相似度,以及X 的R R R双目恰可觉察失真图BJND,计算Y 的客观质量分值,记为Q,其中,BJNDR(p'',q'')表示BJNDR中坐标位置为(p'',q'')的像素点的双目恰可觉察失真值,GSSIMR(p'',q'')表示XR中坐标位置为(p'',q'')的像素点与YR中坐标位置为(p'',q'')的像素点之间的基于梯度的结构相似度;

⑩根据YL的客观质量分值QL和YR的客观质量分值QR,计算Y的客观质量分值,记为Q3D,

3.根据权利要求2所述的一种立体图像客观质量评价方法,其特征在于所述的步骤④中水平方向的3×3Soble算子垂直方向的3×3Soble算子

4.根据权利要求2或3所述的一种立体图像客观质量评价方法,其特征在于所述的步骤⑥中取C1=0.01、C2=0.02、C3=0.01。