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专利号: 2017110172101
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:2024-04-03
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于相似性变换的重定位图像质量评价方法,其特征在于包括以下步骤:①令Iorg表示原始图像,令Iret表示Iorg对应的重定位图像;将Iorg中坐标位置为(x,y)的像素点的像素值记为Iorg(x,y),将Iret中坐标位置为(x',y)的像素点的像素值记为Iret(x',y);其中,1≤x≤W,1≤y≤H,1≤x'≤W',W表示Iorg的宽度,W'表示Iret的宽度,H表示Iorg或Iret的高度;

②采用SIFT-Flow方法建立Iorg与Iret之间的匹配关系,得到Iorg中的每个像素点的SIFT-Flow向量,将Iorg中坐标位置为(x,y)的像素点的SIFT-Flow向量记为vO(x,y),然后根据Iorg中的所有像素点的SIFT-Flow向量,从Iorg中得到重构的重定位图像,记为 将 中坐标位置为 的像素点的像素值记为 再判断 中的

每个像素点是否为空洞像素点,对于 中坐标位置为(x',y)的像素点,若 中坐标位置为(x',y)的像素点为空洞像素点,则令 其中,用于表示水平方向,用于表示垂直方向, 表示vO(x,y)的水平偏移量, 表示vO(x,y)的垂直偏移量,中的“=”为赋值符号;

同样,采用SIFT-Flow方法建立Iret与Iorg之间的匹配关系,得到Iret中的每个像素点的SIFT-Flow向量,将Iret中坐标位置为(x',y)的像素点的SIFT-Flow向量记为vR(x',y),然后根据Iret中的所有像素点的SIFT-Flow向量,从Iret中得到重构的原始图像,记为 将 中坐标位置为 的像素点的像素值记为 再判断 中

的每个像素点是否为空洞像素点,对于 中坐标位置为(x,y)的像素点,若 中坐标位置为(x,y)的像素点为空洞像素点,则令 其中, 表示vR(x',y)的水平偏移量, 表示vR(x',y)的垂直偏移量, 中的“=”为赋值符号;

③将Iorg分割成 个互不重叠的尺寸大小为16×16的四边形网格;然后以Iorg中的每个四边形网格的左上、左下、右上和右下4个网格顶点的集合来描述Iorg中的每个四边形网格,将Iorg中的第k个四边形网格记为UO,k, 其中,符号为向下取整运算符号,k为正整数,1≤k≤M, 对应

表示UO,k的左上网格顶点、左下网格顶点、右上网格顶点、右下网格顶点, 以 的水平坐标位置 和垂直坐标位置 来描述, 以 的水平坐标位置 和垂直坐标位置 来描述, 以 的水平坐标位置 和垂直坐标位置来描述, 以 的水平坐标位置 和垂直坐标位置 来描述,同样,将Iret分割成 个互不重叠的尺寸大小为16×16的四边形网格;然后以Iret中的每个四边形网格的左上、左下、右上和右下4个网格顶点的集合来描述Iret中的每个四边形网格,将Iret中的第k'个四边形网格记为UR,k', 其中,k'为正整数,1≤k'≤M', 对应表示UR,k'的左上网格顶点、左下网格顶点、右上网格顶点、右下网格顶点, 以 的水平坐标位置 和垂直坐标位置 来描述, 以 的水平坐标位置 和垂直坐标位置来描述, 以 的水平坐标位置 和垂直坐标位置 来描述,以 的水平坐标位置 和垂直坐标位置 来描述,

④根据Iorg中的每个四边形网格的所有网格顶点的SIFT-Flow向量,得到Iorg中的每个四边形网格在Iret中匹配的四边形网格,将UO,k在Iret中匹配的四边形网格记为然后计算Iorg中的每个四边形网格的相似性变换矩阵,将UO,k的相似性变换矩阵记为 其中, 对应

表示 的左上网格顶点、左下网格顶点、右上网格顶点、右下网格顶点,也即对应表示 在Iret中匹配的网格顶点、 在Iret中匹配的网格顶点、 在Iret中匹配的网格顶点、 在Iret中匹配的网格顶点, 以 的水平坐标位置 和垂直坐标位置来描述, 以 的水平坐标位置 和垂直坐标位置 来描述,以 的水平坐标位置 和垂直坐标位置 来描述,

以 的水平坐标位置 和垂直坐标位置 来描述,

表示 的SIFT-Flow向量的水平偏移量,

表示 的SIFT-Flow向量的垂直偏移量, 表示 的SIFT-Flow向量的水平偏移量, 表示 的SIFT-Flow向量的垂直偏移量, 表示的SIFT-Flow向量的水平偏移量, 表示 的SIFT-Flow向量的垂直偏移量,表示 的SIFT-Flow向量的水平偏移量, 表示 的SIFT-Flow向量的垂直偏移量, (AO,k)T为AO,k的转置,((AO,k)TAO,k)-1为(AO,k)TAO,k的逆, 的维数为6×1;

同样,根据Iret中的每个四边形网格的所有网格顶点的SIFT-Flow向量,得到Iret中的每个四边形网格在Iorg中匹配的四边形网格,将UR,k'在Iorg中匹配的四边形网格记为然后计算Iret中的每个四边形网格的相似性变换矩阵,将UR,k'的相似性变换矩阵记为 其中,

对应表示 的左上网格顶点、左下网格顶点、右上网格顶点、右下网格顶点,也即对应表示 在Iorg中匹配的网格顶点、 在Iorg中匹配的网格顶点、 在Iorg中匹配的网格顶点、 在Iorg中匹配的网格顶点, 以 的水平坐标位置和垂直坐标位置 来描述, 以 的水平坐标位置 和垂直坐标位置 来描述, 以 的水平坐标位置 和垂直坐标位置来描述, 以 的水平坐标位置 和垂直坐标位置 来描

述,

表示 的SIFT-Flow向量的水平偏移量,

表示 的SIFT-Flow向量的垂直偏移量, 表示 的SIFT-Flow向量的水平偏移量, 表示 的SIFT-Flow向量的垂直偏移量, 表示 的SIFT-Flow向量的水平偏移量, 表示 的SIFT-Flow向量的垂直偏移量, 表示 的SIFT-Flow向量的水平偏移量, 表示 的SIFT-Flow向量的垂直偏移量, (AR,k')T为AR,k'的转置,((AR,k')TAR,k')-1为(AR,k')TAR,k'的逆, 的维数为6×1;

⑤采用分层显著性检测模型提取出Iorg的视觉显著图,记为{SO(x,y)};其中,SO(x,y)表示{SO(x,y)}中坐标位置为(x,y)的像素点的像素值;

同样,采用分层显著性检测模型提取出Iret的视觉显著图,记为{SR(x,y)};其中,SR(x,y)表示{SR(x,y)}中坐标位置为(x,y)的像素点的像素值;

⑥根据Iorg中的所有四边形网格的相似性变换矩阵,并结合{SO(x,y)},计算Iorg的前向几何失真,记为fFGD;

同样,根据Iret中的所有四边形网格的相似性变换矩阵,并结合{SR(x,y)},计算Iret的后向几何失真,记为fBGD;

⑦根据{SO(x,y)}、 及Iorg中的所有四边形网格在Iret中匹配的四边形网格,计算Iorg的前向信息损失,记为fFIL;

同样,根据{SR(x,y)}、 及Iret中的所有四边形网格在Iorg中匹配的四边形网格,计算Iret的后向信息损失,记为fBIL;

⑧根据fFGD、fBGD、fFIL和fBIL,计算Iret的客观质量评价预测值,记为Q,Q=λ1×(α1×fFGD+β1×fBGD)+λ2×(α2×fFIL+β2×fBIL),其中,α1和β1、α2和β2、λ1和λ2均为权重系数。

2.根据权利要求1所述的一种基于相似性变换的重定位图像质量评价方法,其特征在于所述的步骤⑥中的fFGD和fBGD的计算过程为:⑥_1、根据Iorg中的每个四边形网格的相似性变换矩阵,计算Iorg中的每个四边形网格的几何失真,将UO,k的几何失真记为ζO,k,其中, 表

示 中的第1个元素, 表示 中的第2个元素, 表示 中的第4个元素,表示 中的第5个元素;

同样,根据Iret中的每个四边形网格的相似性变换矩阵,计算Iret中的每个四边形网格的几何失真,将UR,k'的几何失真记为ζR,k',其中,

表示 中的第1个元素, 表示 中的第2个元素, 表示 中的第4个元素,表示 中的第5个元素;

⑥_2、根据Iorg中的每个四边形网格的几何失真,并结合{SO(x,y)},计算Iorg的前向几何失真fFGD, 其中,SO(k)表示UO,k中的所有像素点的视觉显著值的均值,也即表示{SO(x,y)}中与UO,k对应的区域中的所有像素点的像素值的均值;

同样,根据Iret中的每个四边形网格的几何失真,并结合{SR(x,y)},计算Iret的后向几何失真fBGD, 其中,SR(k')表示UR,k'中的所有像素点的视觉显著值的均值,也即表示{SR(x,y)}中与UR,k'对应的区域中的所有像素点的像素值的均值。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于相似性变换的重定位图像质量评价方法,其特征在于所述的步骤⑦中的fFIL和fBIL的计算过程为: 其中,SO(k)表示UO,k中的所有像素点的视觉显著值的均值,也即表示{SO(x,y)}中与UO,k对应的区域中的所有像素点的像素值的均值, 表示计算 中与 对应的区域中的所有非空洞像素点所占的区域面积大小; 其中,SR(k')表示UR,k'中的所有像素点的视觉显著值的均值,也即表示{SR(x,y)}中与UR,k'对应的区域中的所有像素点的像素值的均值, 表示计算 中与 对应的区域中的所有非空洞像素点所占的区域面积大小。