[发明专利]一种基于退化测量的无参考声纳图像质量测评方法

权利要求书

1.一种基于退化测量的无参考声纳图像质量测评方法，其特征在于,该方法包括以下步骤：

步骤S1：对待测图像分别进行离散余弦变换,C-D-F 9/7小波变换，奇异值分解，获得图像离散余弦变换系数矩阵D，小波变换系数矩阵C以及奇异值分解所得的对角阵S；

步骤S2：分别求步骤S1获得的图像离散余弦变换系数矩阵D，小波变换系数矩阵C以及奇异值分解所得的对角阵S的Gini系数以及Hoyer测量，获得6个待测图像的变换系数稀疏度值；

步骤S3：对待测图像进行模糊退化；

步骤S4：对退化后的待测图像重复步骤S1和S2；

步骤S5：分别将步骤S4获得的6个退化后待测图像的变换系数稀疏度值除以步骤S2获得的6个待测图像的变换系数稀疏度值，并为6个比值分配权重，获得待测图像的六个质量特征；

步骤S6：将步骤S5所得6个特征输入无参考声纳图像质量评测模型获得评测质量。

2.根据权利要求1所述的基于退化测量的无参考声纳图像质量测评方法，其特征在于,所述步骤S1具体包括以下步骤：

步骤S11：对大小为M1×M2的图像I做2维DCT变换，变换式如下：

其中，

矩阵D即为DCT变换系数矩阵，具有稀疏性；

步骤S12：对大小为M1×M2的图像I做C-D-F 9/7小波变换，获得稀疏的变换系数矩阵C，C-D-F 9/7小波变换稀疏矩阵同样具有稀疏性；

步骤S13：对大小为M1×M2的图像I进行奇异值分解I＝USV^T，得到具有稀疏性的奇异值矩阵S，S为一个和I尺寸一样的对角阵。

3.根据权利要求1所述的基于退化测量的无参考声纳图像质量测评方法，其特征在于,所述步骤S2具体包括以下步骤：

步骤S21：Gini系数的定义如下：设定一个稀疏向量对其元素进行排序得到x₍₁₎≤x₍₂₎≤x₍₃₎…≤x_(N)，其中(1),(2),…,(N)是排序后新的索引，稀疏向量的Gini系数的计算公式如下：

根据上式，分别计算离散余弦变换系数矩阵D，小波变换系数矩阵C以及奇异值分解所得的对角阵S的Gini系数

步骤S22：Hoyer测量定义如下：给定一个稀疏向量其Hoyer测量的计算公式如下：

根据上式，分别计算离散余弦变换系数矩阵D，小波变换系数矩阵C以及奇异值分解所得的对角阵S的Hoyer测量

4.根据权利要求1所述的基于退化测量的无参考声纳图像质量测评方法，其特征在于,所述步骤S3中，采用引导滤波对待测图像I进行模糊退化。

5.根据权利要求4所述的基于退化测量的无参考声纳图像质量测评方法，其特征在于,所述引导滤波的输入包括待测图像和引导图像，所述待测图像和引导图像为相同的图像，输出图像I'的第i个像素I'_i由下式确定：

其中i和j为像素索引，滤波核函数W的定义如下：

其中，ω_k为半径为r的窗，|ω|为ω_k中的像素个数，μ_k是图像I在窗ω_k中的平均值，是图像I在窗ω_k中的方差，ε为正则化参数。

6.根据权利要求3所述的基于退化测量的无参考声纳图像质量测评方法，其特征在于,所述步骤S4具体包括以下步骤：

步骤S41：求退化图像I'的离散余弦变换系数矩阵D'，小波变换系数矩阵C'以及奇异值分解所得的对角阵S'；

步骤S42：分别计算离散余弦变换系数矩阵D'，小波变换系数矩阵C'以及奇异值分解所得的对角阵S'的Gini系数

步骤S43：分别计算离散余弦变换系数矩阵D'，小波变换系数矩阵C'以及奇异值分解所得的对角阵S'的Hoyer测量