Неэталонная оценка качества изображений

Неэталонная оценка качества изображений

Ярославский государственный университет им. П.Г. Демидова

Ярославль 2011

Критерии оценки качества изображений

Критерии оценки качества

субъективные объективные

Средняя экспертная

оценка

эталонные неэталонные

ПОСШ КСП УИК ?

2

Типы искажений

1. JPEG 2. JPEG2000 3. Белый шум 4. Размытие

3

4

Неэталонный индекс качества

Вычисление функцийd (m, n) = x(m, n+ ) - x(m, n)d (m, n) = x(m+ ,n) - x(m, n)

11

h

v

Средняя разница между блоками 8х8 пикселей:

значения и B B h

Отклонение разности на границе блоков

от ее среднего значения по всему изображению:

значения и А Аh v

Среднее число переходов через ноль:

значения и Z Z h v

Полученные величины усредняютсязначения , и

: А B Z

Вычисление оценки для изображения

x(m, n)

064,0

016,0

024,0

262

246

3

2

1

321НИКγ

Zγ

Aγ

βBα

5

Неэталонный индекс качества

Средняя разница между блоками размером 8х8:

M

i

N

j

hh jidNM

B1

18/

1

)8,()18/(

1

h

M

i

N

j

hh BjidNM

A1

1

1

),()1(

8

7

1

M

i

N

j

hh nmzNM

Z1

2

1

),()2(

1

Отклонение средней абсолютной разности на границе

блоков от той же величины, вычисленной для всего

изображения:

Число переходов через ноль:

База изображений LIVE

6

Двухэтапный метод

7

Изображение

1. Определение типов искажений

2. Вычисление индекса качества для каждого

искажения

𝑝𝑖 , {𝑖 = 1,… , 4}

Вычисление взвешенного индекса

качества

𝑞𝑖 , {𝑖 = 1,… , 4}

𝐵𝐼𝑄𝐼 = 𝑝𝑖 ∙ 𝑞𝑖

4

𝑖=1

8

Корреляция алгоритмов со средними экспертными оценками

JPEG2000 JPEG БШ Размытие Все

ПОСШ 0,8558 0,8762 0,9388 0,7292 0,8535

BIQI 0,7995 0,8914 0,9510 0,8463 0,8192

9

Гибридный индекс качества изображений

10

Базисы преобразваний

11

Курвлет-преобразование

ntt

klj ttttfklj21 ,0

21,,21 ,,,,

klj

pdfITxh

j

jjj

,,

log10

Probability distribution function (pdf) - функция распределения вероятности

12

Функция распределения вероятности

13

Анализ максимумов функций распределений вероятности

Зеленый – размытие

Синий – JPEG2000

Красный – шум

Фиолетовый – исходные изображения

14

Модификация классификатора

15

Гибридный индекс качества изображений

Шум Размытие JPEG2000

#1 JPEG2000

#2 JPEG

#1 JPEG

#2 Все

ГИКИ 0,948/0,980

0,926/ 0,950

0,952 0,893 0,879 0,780 0,921

ПОСШ 0,986 0,783 0,933 0,874 0,886 0,917 0,871

КСП 0,974 0,949 0,970 0,971 0,970 0,988 0,940

16

Литература

• Саутов Евгений “Разработка и анализ неэталонных алгоритмов оценки качества изображений”, диссертационная работа

• Michele A. Saad, Alan C. Bovik, Christophe Charrier “A DCT Statistics-Based Blind Image Quality Index”, IEEE SIGNAL PROCESSING LETTERS, VOL. 17, NO. 6, JUNE 2010, P. 583-586

• Ji Shen, Qin Li, and Gordon Erlebacher “Hybrid No-Reference Natural Image Quality Assessment of Noisy, Blurry, JPEG2000, and JPEG Images”, IEEE TRANSACTIONS ON IMAGE PROCESSING, VOL. 20, NO. 8, AUGUST 2011, P. 2089-2098

17