[发明专利]一种基于HVS和四元数的彩色图像质量评价方法

摘要

本发明公开了一种基于HVS和四元数的彩色图像质量评价方法，属于图像处理与计算机视觉技术领域。本发明的步骤为一、通过分析人眼视觉特性构建原始参考图像和待评价失真图像的数学评价模型图像的空间位置函数QL、局部方差QV、纹理边缘复杂度函数QTE和颜色函数QC；二、构造原始参考图像和待评价失真图像的四元数矩阵，并对四元数矩阵进行奇异值分解得到图像的奇异值特征向量；三、利用原始参考图像和待评价失真图像的奇异值特征向量的欧氏距离度量图像失真程度。本发明将人眼视觉特性和四元数相结合，提取图像的亮度和色度信息，利用人眼视觉特性构造空间位置函数、纹理边缘复杂度函数和局部方差，评价结果与人眼感知图像的效果更相符。

主权项

一种基于HVS和四元数的彩色图像质量评价方法，其步骤为：步骤一、通过分析人眼视觉特性构建原始参考图像和待评价失真图像的数学评价模型，具体过程为：(1)获取原始参考图像和待评价失真图像的RGB三刺激值；(2)提取原始参考图像和待评价失真图像的空间位置信息，构建空间位置函数QL和纹理边缘复杂度函数QTE；其中，利用人类视觉系统的中间凹特性构建空间位置函数QL，所述的空间位置函数式中，eL为人眼视觉观察的像素点(i,j)到图像中心像素点(M/2,N/2)的距离与的商；ec为常量；利用人类视觉系统的掩盖效应构建纹理边缘复杂度函数QTE，所述的纹理边缘复杂度函数QTE＝QT×QE式中，QT为像素点(i,j)的纹理复杂度函数，QE为像素点(i,j)的边缘复杂度函数；(3)将原始参考图像和待评价失真图像由RGB空间转换为YUV颜色空间，提取图像亮度信息构建局部方差QV，提取图像亮度和色度信息构建颜色函数QC；其中，利用人类视觉系统的多通道特性构建局部方差QV，所述的局部方差其中，按照图像的亮度分量进行互不重叠的分块得到Ii,j，L为图像分块Ii,j中包含的像素点ηp的个数，，所述的颜色函数QC＝αQL+βQU式中，QL为图像的亮度信息，QU为图像的色度信息，α、β分别为亮度和色度所占的比重；步骤二、将QL、QV、QTE作为四元数的虚部，QC作为四元数的实部，分别构造原始参考图像和待评价失真图像的四元数矩阵，并对四元数矩阵进行奇异值分解得到图像的奇异值特征向量；步骤三、利用原始参考图像和待评价失真图像的奇异值特征向量的欧氏距离度量图像失真程度，所述的欧氏距离式中，λi为原始参考图像的奇异值特征向量，为待评价失真图像的奇异值特征向量，K为两奇异值特征向量特征值个数的最小值，即两个四元数矩阵秩的最小值：