[发明专利]一种图像质量的评测方法及装置

说明书

技术领域

本发明主要涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种图像质量的评测方法及 图像质量的评测装置。

背景技术

图像是用各种观测系统以不同形式和手段观测客观世界而获得的，可以直 接或间接作用于人眼并进而产生视觉的实体。人类从外界获得的信息约有75％ 是从图像中获得的。随着信号处理和计算机科学技术的发展，图像工程也成为 一门内容丰富且发展迅速的学科。一个图像系统包括图像的采集、显示、存储、 通信、处理和分析。它广泛应用于国民经济中的各个领域，如：科学研究、工 业生产、医疗卫生、教育、娱乐、管理和通信领域，对推动社会发展，改善人 们生活水平都起到重要作用。虽然图像技术取得了迅速的发展，但在目前的技 术水平下仍需要在图像处理算法和设备的设计中做出某些折衷，如时间分辨与 噪声敏感度之间的折衷、空间分辨率与图像尺寸的折衷、亮度的范围与阶数之 间的折衷。当在其中做出某种选择后，将会影响到重建图像的感观。为了取得 最优的选择，有必要知道这些选择的结果怎样，会给重建图像的感观造成怎样 的影响。通过图像质量评测方法，可以对一些图像处理方法进行有效的评估， 最终取得一个较好的图像效果。

目前的数字图像质量评测的研究可以分为两种完全不同的方法：主观评测 和客观评测。

第一种主要是通过主观实验来评测图像质量。一个典型的方法是国际电信 联盟(ITU，International Telecommunications Union)提出的基于电视图像的主 观评测方法，主观评测实验是指，在一定的条件下(图像源，显示设备和观看 条件等)下，给观看者同时提供两幅图片，其中一幅是原始图像，另一幅是失 真图像。原始的图像是没有任何损伤的，失真图像可能有失真也可能没有，即 失真为零。对于观看者应包括普通人和图像专业人员和非专业人员。最后还要 对大量的评测分数据进行统计(均值、标准偏差、95％置信度区间等)。主观 评测的结果有两种表示方法：一种是绝对评分表达MOS(Mean Opinion Score)， 即表示失真图像的绝对质量；另一种是差值表达DMOS(Difference Mean Opinion Score)，即表示失真图像与原始图像评测成绩的绝对差。

图像是为人所观看的，因而主观实验评测方法是评测图像质量最准确和最 有效的方法，但是存在严重缺陷，即主观评测实验十分耗时，因为评测者一般 需要一个群体，并且需要经过培训以准确判定主观评测分，人力和物力投入大， 为时较长；并且图像内容与情节千变万化，观察者个体差异大，容易发生主观 上的偏差，评测结果因人而异。实际中，需要实验的数据量非常大，并且每次 做出新的设计选择时都要重新进行实验，而主观评测实验只能测试有限数量的 图像样本。因此，该方法很难在实际中应用。人们迫切需要设计客观的图像质 量评测方法来近似反映主观感受，这就是第二种数字图像质量的评测方法—— 数字图像质量客观评测方法。

在现有技术中，客观的图像质量评测方法主要是峰值信噪比(PSNR，Peak Signal-to-Noise-Ratio)，其主要是从纯数学的角度对图像的像素之间的误差的 统计，PSNR评测通常是在RGB颜色域上评测或亮度分量上评测图像质量， 其评测结果与主观评测一致性较差，评测结果不准确，性能有很大的局限性。

发明内容

本发明提出一种图像质量的评测方法及装置，根据人类视觉系统的特性综 合评测空间域损失和频率域损失，提高了客观评测与主观评测结果的一致性， 提高了评测结果的准确性。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种图像质量的评测方法，包括：

计算被测图像相对于参考图像在空间域上的损失，获得所述被测图像的空 间域损失结果；

计算所述被测图像相对于所述参考图像在频率域上的损失，获得所述被测 图像的频率域损失结果；

根据所述被测图像的所述空间域损失结果和所述频率域损失结果获得所 述被测图像的质量分数。

优选的，所述计算被测图像相对于参考图像在空间域上的损失，获得所述 被测图像的空间域损失结果包括：

计算所述被测图像相对于所述参考图像在亮度分量上的损失，获得所述被 测图像的亮度损失结果；

计算所述被测图像相对于所述参考图像的边缘损失，获得所述被测图像的 边缘损失结果；