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立体图像质量评价

作　者: 郭美思
导　师: 赵德斌
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 计算机科学与技术
关键词: 3D图像质量评价 JND 视觉模型立体感
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 61次
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内容摘要

近年来，在娱乐界和科学应用的驱使下，立体图像成为了一个广阔的研究领域。随着立体技术不断发展，产生了各种3D应用，如3DTV。3D图像的传输链包括图像采集、编码压缩、网络传输、在接收端的后处理和显示等，其中的任何阶段都有可能引起3D视觉质量的失真或者在传送链的流程中某一步产生错误。因此，3D图像质量评价是3D系统中设计和优化参数的关键因素。本文中介绍立体图像的客观质量评价方法。根据心理生理学实验分析了人眼视觉特性，本文提出利用JND和视觉注意的特性相结合的方法来评价图像的质量。首先，JND模型可以测量出HVS的可见门限阈值。根据这个阈值可以去除图像上的视觉冗余，这样能使评价的结果更准确。又由于在一幅图像中，只有部分的区域能吸引人的目光，因此，可以根据显著性检测来把这部分区域找出来。同时，质量不好的区域同样会引起人眼的注意，同样也找出这样的区域。其次，将图像分为4部分区域：既是显著区域又是劣质区域、仅仅是显著区域、仅仅是劣质区域、既不是显著区域又不是劣质区域。再次，将这4部分区域分别赋予不同的权值来形成视觉重要性模型(VS)。最后把得到的VS模型融合到SSIM中。由于立体图像质量评价还尚未成熟，也没有标准的图像库，因此本文先将此模型在2D的LIVE图像库验证其可行性。经实验结果表明该方法比当前质量方法的效果有提升。三维图像技术的基本原理是利用人的左、右眼分别观察具有视差相关性的左右视图，在人脑中融合出真实的立体世界。本文中，3D图像质量评价分为质量评价和立体感评价2个方面。质量评价延续单视图像质量评价的方法，分别将左图像的评价值和右图像的评价值取平均值作为3D图像质量的评价结果。而立体感是由于左右图像的差异引起的，且绝对差异图是双眼视差的最直接的体现，因此，本文用绝对差异图来做立体感的评价。通过实验证明，立体图像客观评价结果与主观评价结果相一致。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第1章绪论  9-18
  1.1 课题研究背景及意义  9-10
  1.2 研究进展与现状  10-12
    1.2.1 基于 2D 图像评价方法的立体图像评价  11
    1.2.2 基于 2D 评价方法融合 3D 信息的立体图像评价  11-12
    1.2.3 基于 3D 分析的立体的质量评价  12
  1.3 立体图像质量评价  12-15
    1.3.1 图像的主观质量评价  13-14
    1.3.2 图像的客观质量评价  14-15
  1.4 客观图像质量评价指标  15-16
  1.5 本文主要研究内容及组织结构  16-18
第2章人类视觉系统的研究  18-26
  2.1 人类视觉系统概述  18-20
  2.2 人眼基本视觉特性  20-21
    2.2.1 色彩空间  20
    2.2.2 多通道特性  20
    2.2.3 亮度自适应  20
    2.2.4 对比度敏感度函数  20-21
    2.2.5 视觉掩盖效应  21
  2.3 立体视觉的形成过程  21-25
    2.3.1 立体视觉系统的生理特性  22-24
    2.3.2 立体视觉系统的心理特性  24-25
    2.3.3 立体视觉生理特性与心理特性的关系  25
  2.4 本章小结  25-26
第3章立体图像中单个视图的质量评价  26-42
  3.1 图像客观质量评价方法的研究  26-32
    3.1.1 传统的客观质量评价  26
    3.1.2 单通道模型  26-27
    3.1.3 多通道模型  27
    3.1.4 基于感兴趣区域的图像质量评价  27-28
    3.1.5 基于结构相似度的图像质量评价方法  28-29
    3.1.6 基于图像统计特性的图像质量评价算法  29-31
    3.1.7 基于视觉注意的图像质量评价  31-32
  3.2 基于视觉重要性模型的评价方法框架  32-33
  3.3 JND 模型  33-35
  3.4 视觉重要性模型  35-38
    3.4.1 显著性模型  36-37
    3.4.2 劣质图像模型  37
    3.4.3 视觉重要模型  37-38
  3.5 视觉重要性模型的单视图像质量评价  38-39
  3.6 基于视觉重要性模型的单视质量评价的实验结果  39-40
  3.7 本章小结  40-42
第4章立体图像客观质量评价  42-54
  4.1 立体图像库  42-46
    4.1.1 立体图像显示  42-43
    4.1.2 立体图像库建立的图像对来源及处理  43-45
    4.1.3 立体图像的主观评价  45-46
  4.2 立体图像客观质量评价  46-50
    4.2.1 图像质量评价  48-49
    4.2.2 立体感评价  49-50
  4.3 实验的方法与结果  50-52
  4.4 本章小结  52-54
结论  54-56
参考文献  56-60
攻读学位期间发表的学术论文  60-62
致谢  62

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