可见光与红外灰度融合图像感知对比度客观评价

如何客观有效地评价融合图像质量,是融合技术发展与装备应用面临的一个关键问题.图像对比度是衡量双波段灰度融合质量的一项重要的评价指标.针对目前的图像对比度客观计算模型没有充分反映人眼视觉特性,从而影响模型计算结果与人眼视觉感受的一致性的问题.在各向同性局部对比度计算模型基础上,引入人眼视觉的亮度掩盖特性,提出图像感知对比度客观评价模型.使用模拟灰度图像以及人眼主观评价实验得到的15组不同真实场景融合图像的对比度评价数据来验证客观计算模型.结果表明,相比于4种经典的对比度客观评价模型,建立的图像感知对比度模型评价结果更符合人眼视觉感受,可以有效实现双波段灰度融合图像感知对比度的客观评价.      

基于色度学的人眼彩色探测特性分析

相对于黑白视觉的亮度对比度的探测特性，分析了人眼视觉对彩色条纹的探测特性．在分析前人研究和实验的基础上，根据色度学原理，研究了前人实验中所采用的红绿条纹和黄蓝条纹的亮度、主波长和色纯度变化．提出了用亮度对比度、主波长对比度和色纯度对比度描述人眼彩色对比度探测特性的概念，可初步定性解释部分前人的彩色视觉实验结果．为进一步评价彩色图像质量提供了一种可能的技术途径．     

一种与亮度细节相关的图像质量评价方法

由于图像质量取决于主观视觉标准,基于HVS模型分析图像质量的方法,逐步成为图像质量评价的一个新的活跃研究方向。文章基于JND思路,采用建立正交变换库的方法,将图像划分为不同的频带,获取对应频带下的亮度细节视觉阈值,建立亮度细节损伤因子,确定与图像亮度细节相关的质量评价方法;实验方法扩展了视觉多通道特性的分析方法,对应正交变换亮度细节视觉阈值的结果,可以提供图像质量评价参考使用。     

一种基于亮度层次的图像质量评价方法

文章采用简单的实验验证了人眼视觉所具有的亮度掩蔽特性,得到了不同灰度级上的相对灵敏度阈值及人眼可分辨的亮度层次。使用该实验结果可避开亮度和灰度级之间关系的讨论,用亮度层次去度量人眼亮度感觉的变化,从而达到对图像质量快速准确评价的目的,并可为今后确定图像各频带信息对图像质量影响的大小提供一种方法。     

一种基于像素域与变换域联合估计的JND改进模型

建立一种基于联合估计的像素域JND(just noticeable distortion)改进模型.对纹理区域采用DCT方法的JND模型能够方便地引入CSF函数,使得纹理区域的对比度掩蔽估计更精确;对于平坦区域、高亮度或者较暗区域则使用基于像素域直接计算的JND模型,充分利用了亮度自适应因素.仿真结果表明,与目前其他几种像素域JND模型相比,在相同的主观质量下,本文方法可以进一步减少图像的视觉冗余.     

基于频域的结构相似度的图像质量评价方法

基于结构相似度信息(SSIM)的图像质量评价方法结构简单、评价性能优于峰值信噪比(PSNR),但是在研究中发现SSIM不能很好地评价严重模糊的图像。该文提出一种基于频域的结构相似度(FSSIM)的图像质量评价方法。该方法将频域信息作为图像的主要结构信息,根据人眼视觉系统(HVS)对不同频率分量的敏感程度不同,对离散余弦变换后的各频率分量加权后得到图像的频域函数。由频域函数、亮度函数和对比度函数计算得到结构相似度。实验结果表明,FSSIM比SSIM和PSNR更符合人眼视觉系统特性,能较好的评价图像质量。     

基于频域的结构相似度的图像质量评价方法

基于结构相似度信息(SSIM)的图像质量评价方法结构简单、评价性能优于峰值信噪比(PSNR),但是在研究中发现SSIM不能很好地评价严重模糊的图像。该文提出一种基于频域的结构相似度(FSSIM)的图像质量评价方法。该方法将频域信息作为图像的主要结构信息,根据人眼视觉系统(HVS)对不同频率分量的敏感程度不同,对离散余弦变换后的各频率分量加权后得到图像的频域函数。由频域函数、亮度函数和对比度函数计算得到结构相似度。实验结果表明,FSSIM比SSIM和PSNR更符合人眼视觉系统特性,能较好的评价图像质量。     

基于Gabor滤波的辐射状模糊图像质量评价方法

针对相向运动成像的辐射状模糊图像,提出了基于Gabor滤波的图像对比度相似度图像质量评价方法.该方法利用对数极坐标Gabor滤波器模拟人眼视觉系统处理图像的方式,实现对图像频率和方位角同时滤波的功能.结果表明,该方法的评价结果与主观评价结果的相关系数达到0.95,是一种评价辐射状模糊图像质量的有效方法.     

基于颜色复杂度和结构张量的恰可察觉失真模型

图像的恰可察觉失真(just noticeable distortion,JND)阈值是指人眼能够察觉的最小失真,通常被用于去除图像/视频压缩中的视觉冗余.针对JND模型对颜色和结构特征利用不充分的问题,提出了一种基于颜色复杂度和结构张量的JND模型.首先,计算图像的颜色复杂度,将其转换为与视觉敏感度相关的权值,和对比掩蔽模型结合以提升模型的准确性;然后,利用结构张量对局部特征进行表示,建立基于局部结构特征的调制因子,估计结构不规则区域的视觉冗余程度;最后,将基于颜色复杂度的JND模型和基于结构张量的调制因子结合,建立基于颜色复杂度和结构张量的JND(complexity structure tensor based JND,CSJND)模型.实验结果表明,相比于已有的模型,该模型在主观感知质量相同的前提下,能使PSNR值明显降低;该模型更加符合人眼的视觉特性,能更准确地估计出JND阈值.     

基于颜色复杂度和结构张量的恰可察觉失真模型

图像的恰可察觉失真(just noticeable distortion, JND)阈值是指人眼能够察觉的最小失真, 通常被用于去除图像/视频压缩中的视觉冗余. 针对 JND 模型对颜色和结构特征利用不充分的问题, 提出了一种基于颜色复杂度和结构张量的 JND 模型. 首先, 计算图像的颜色复杂度, 将其转换为与视觉敏感度相关的权值, 和对比掩蔽模型结合以提升模型的准确性; 然后, 利用结构张量对局部特征进行表示, 建立基于局部结构特征的调制因子, 估计结构不规则区域的视觉冗余程度; 最后, 将基于颜色复杂度的 JND 模型和基于结构张量的调制因子结合, 建立基于颜色复杂度和结构张量的 JND(complexity structure tensor based JND, CSJND)模型. 实验结果表明, 相比于已有的模型, 该模型在主观感知质量相同的前提下, 能使 PSNR 值明显降低; 该模型更加符合人眼的视觉特性, 能更准确地估计出 JND 阈值.     

基于侧抑制系数的红外图像细节增强算法

针对红外图像对比度低、细节不清晰和视觉效果模糊的缺点,提出了基于侧抑制系数的红外图像细节增强算法。通过分析指数分布侧抑制系数计算方法的不足,提出利用二次函数分布计算侧抑制系数的方法,提高算法增强红外图像细节的能力,利用红外图像本身的灰度信息自适应地调整侧抑制系数的参数,进而自适应确定侧抑制网络,对图像目标和背景进行不同程度的抑制,结合临界可偏差(just noticeable difference,JND)曲线中得到的人眼视觉分辨率特性,对图像进行能量恢复调整,使图像均值保持在人眼适宜观察的状态。仿真结果显示,与自适应指数函数侧抑制算法相比,算法处理后的红外图像对比度、信息熵以及信噪比都得到提高,图像细节更加清晰,视觉效果得到明显改善。     

引入视觉掩蔽模型的广义乘性水印

广义乘性水印方法不仅能根据载体内容自适应调节水印嵌入量,而且能结合载体干扰消除技术提高水印检测率.提出一种引入视觉掩蔽模型的广义乘性水印方法,该方法考虑到JPEG压缩对离散余弦变换(discrete cosinetransform,DCT)系数的影响,利用最大可容忍失真控制每个DCT系数上的水印嵌入强度,避免了在图像细节丰富和对象边缘等部位出现可察觉的失真,保证了水印的不可见性.实验结果表明,在经过JPEG压缩后水印依然具有较好的检测性能.     

一种基于S-CIELAB的图像质量评价模型

在图像质量评价中加入人眼视觉系统特性能够提高其评价性能。S—CIELAB是一个在考虑了人眼视觉系统的空间模糊特性基础上计算彩色图像色差的模型。文章研究了采用S—CIELAB模型来评价图像质量的方法，对JPEG2000压缩图像与原图像失真度的预测结果与视觉评价基本一致。     

基于人眼视觉系统的指纹水印图像自适应嵌入算法

为了保证指纹信息在网络上传输的安全性和完整性,基于小波变换多尺度分解原理以及人眼对频率、纹理和对比度的视觉特性,提出新的临界可见误差模型.用该模型可使指纹特征信息生成的数字水印自适应嵌入合成的指纹图像中,提高了指纹认证系统的可信度.实验证明,该方法不但保证了不可见性,而且对多种图像处理操作具有较高的鲁棒性.     

基于图像视觉复杂度计算的分类信息隐藏图像库

在信息隐藏技术的研究中,目前还没有一个公认通用的信息隐藏实验图库,使得在对基于图像的信息隐藏算法进行评价时,缺少一个统一客观的图库作为基础。针对这一问题,提出了一种根据图像视觉复杂度建立图像库的方法。利用Watson视觉模型,通过对相邻像素块间视觉感知度变化的测量,定义了图像视觉复杂度计算模型。根据该模型,可以计算得到不同视觉复杂度的图像。仿真实验结果表明,以此计算模型得到的图像复杂度值与视觉主观感知基本一致。按照计算得到的图像复杂度的范围,可以从海量的图像中甄选不同复杂度值的图像作为实验用图。     

基于亮度加权网络空间扩展的图像质量评价方法

采用CCIR颁布的亮度加权网络时域频率标准,基于电视学基本原理和数字图像处理方法,将亮度加权网络由时域频率扩展到空间频率,由此建立一个实验平台考察图像空间尺寸对视觉感受的影响.该方法实验结果与视觉感知的图像质量评价结果吻合,其有效性取决于时域亮度加权网络主观实验结果.由于避开了主观评价实验的标准化苛刻要求,因此降低了多通道分解图像质量度量方法的复杂度,有利于图像空间尺寸的质量评价.     

基于HVS的DWT图像压缩混合编码算法

为提高数字图像在高压缩比下重构图像的质量,分析研究现有离散小波变换（discrete wavelet transform,DWT）图像压缩的相关算法以及小波系数特性,提出一种基于人眼视觉系统（human visual system,HVS）特性对小波系数进行加权,结合小波各子带系数特性,采用差分脉冲编码调制（differential pulse code modulation,DPCM）与多级树集合分裂排序（set partitioning in hierarchical trees,SPIHT）相结合的编码方法．经视觉信息保真度分析实验验证,与传统的嵌入式零树小波（embeddedzero—tree wavelet,EZW）和SPIHT算法相比,在相同的比特率下该算法重构的图像具有更好的主观视觉效果．     

养老机构居室色彩与材质要素的视觉舒适度评价

在老龄化背景下,探讨老年人在养老机构居室空间中的视觉需求.从老年人视觉舒适角度出发,首先,通过实地调研并结合正交实验设计获得场景样本,应用虚拟现实技术构建以色彩和材质交互因素为变量的沉浸式虚拟场景;然后,将主观心理实验与客观生理实验相结合,主观心理实验采用层次分析法和语义差异法,客观生理实验测量被试者心电R-R间期和心率指标;最后,运用SPSS软件对实验数据进行差异性分析和协方差分析,综合对比分析主观心理实验数据和客观生理实验数据,提出基于视觉舒适下的养老机构居室空间色彩与材质搭配优选图谱及设计建议.     

基于小波包分解的无参考立体图像质量评价

立体图像质量评价在立体图像处理领域中应用广泛.基于小波包分解的精细分辨率,提出了一种全新的无参考立体图像质量评价算法.选取合值图和差值图作为融合图来评估立体图像,首先,对立体图像对进行小波包分解,基于双眼竞争和双眼抑制原理,将分解后的左右视图进行融合得到合值图和差值图.然后,分别在融合图上提取自然场景统计(NSS)特征和信息熵;另外,考虑到左右视图之间的内在相关联系,提取结构相似度特征.最后,运用支持向量回归(SVR)来建立感知特征和主观分数模型并预测得到客观评价分数.采用该算法在LIVE 3D立体图像数据库上进行测试,实验结果表明,该算法与人眼主观评价结果一致性较高,优于当前主流的立体图像质量评价算法,符合人眼视觉感知特性.