数字视频系统图像质量评价方法的研究

摘要

本论文中，包含了如下方面的研究：1.确定了基于图像光特性视觉感知的图像质量评价方法，即基于人眼对光特性感知程度评价图像质量，根据刚辨差(JND)的思想，对人眼不能分辨的光特性及其细节，评价质量时不予考虑，从而使客观评价与人眼主观感觉相一致。2.设计了确定亮度、色调和色饱和度等图像光特性的人眼对比灵敏度阈值的实验，并给出了一般实验的条件和具体步骤，使得实验具有可重复性。3.提出了一种新的图像子带划分方法，即利用离散余弦变换和之型扫描加速图像空间的分解过程，实现对图像频带的任意划分，从而使得研究不同频率成份给人眼的视觉感受并最终确定视觉加权值变得方便。4.依据电视学色度图的定义，建立了基色编码条件下的信号数学模型，给出了一个与亮度、色调和饱和度相关的数字视频测试信号的设计方法。该方法运算关系简单，解决了任意编码方式下归一化基色信号的设计问题，可以满足不同亮度、色度模长和相位测试信号的设计要求，完善了视频测试信号数字化产生技术，有助于新型数字视频测试信号的设计和开发。5.经过人眼视觉系统(HVS)，定义了灰度图像加权感知峰值信噪比；通过色彩空间转换，并使用最新的色差公式定义了彩色图像感知色差峰值信噪比等图像质量评价指标。而对于运动序列图像质量，则使用清晰度和流畅度指标加以客观评价。6.编制了Windows运行环境下的图像质量评价的VC系统程序，以方便演示和进一步的研究。通过大量的实验和仿真取得了令人满意的结果。

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

1.1引言

1.2图像质量评价方法的分类

1.2.1图像的主观评价

1.2.2图像的客观评价

1.3研究现状及产品成果

1.4本文的主要内容

1.5本章小结

第二章人眼的视觉特性

2.1引言

2.2人眼的生理结构

2.3 HVS特性研究

2.3.1与亮度有关的视觉特性

2.3.2与频率有关的视觉特性

2.3.3与色彩有关的视觉特性

2.4本章小结

第三章灰度图像质量评价

3.1与亮度信号幅度有关的图像质量评价

3.1.1韦伯—费赫涅尔定律

3.1.2基于亮度层次的定义方法

3.1.3感知峰值信噪比

3.1.4亮度信号相对灵敏度阈值实验

3.1.5实验及结果分析

3.2与亮度信号频率有关的图像质量评价

3.2.1正交变换的频带

3.2.2图像子带划分

3.2.3视觉加权及图像评价方法

3.2.4实验及结果分析

3.3灰度图像总体质量评价

3.4本章小结

第四章彩色图像质量评价

4.1光特性及彩色视觉

4.2常见色彩模型

4.3三基色原理与色度图

4.3.1 RGB计色制

4.3.2 XYZ计色制

4.3.3显像三基色与亮度方程

4.4 CIE均匀颜色空间与色差公式

4.4.1 CIE1976 L*a*b*均匀颜色空间

4.4.2 CIE1976 L*a*b*色差公式

4.4.3 CIE DE2000色差公式

4.5数字视频测试信号设计

4.5.1色度模长和相位的表征方法

4.5.2基色信号设计

4.5.3信号设计应用示例

4.6彩色图像质量评价方法

4.6.1色度信号灵敏度阈值实验

4.6.2感知色差的度量

4.6.3实验及结果分析

4.7本章小结

第五章视频序列图像质量评价

5.1视频序列图像质量主观评价

5.2视频序列图像质量客观评价

5.2.1运动程度的描述方法

5.2.2基于运动特征的视频清晰度评价

5.2.3基于运动特征的视频流畅性评价

5.2.4基于运动特征的视频质量综合评价

5.3实验及结果分析

5.4本章小结

第六章系统程序设计

6.1程序介绍及实现框图

6.2程序运行结果示意

结束语

参考文献

致谢

攻读硕士期间发表的论文