基于梯度的结构相似度的图像质量评价方法

虽然基于结构信息的图像质量评价方法——结构相似度（SSIM）模型结构简单、评价性能优于峰值信噪比（PSNR）或均方误差（MSE）模型，但SSIM模型不能较好地评价严重模糊的降质图像．文中提出了一种基于梯度的结构相似度（GSSIM）图像质量评价方法，该方法将梯度作为图像的主要结构信息．实验结果表明，GSSIM模型比SSIM和PSNR（MSE）模型更符合人眼视觉系统特性，能较好地评价模糊图像的质量．     

基于扩展梯度算子的结构相似度图像质量评价方法

为了更精确地评估图像质量,提出了一种新的客观评价算法:基于扩展梯度算子的结构相似度图像质量评价方法(extended gradient-based structural similarity,E-GSSIM)。首先分析了结构相似度(structural similarity,SSIM)与梯度结构相似度(gradient-based structural similarity,GSSIM)的不足,提出应用扩展Sobel算子替代GSSIM的传统Sobel算子,从而能够从多个方向提取邻域的梯度信息。为了不破坏原图的固有图像属性及使所提取的梯度信息更具有一致性,在计算梯度信息的时候引入衰减与阈值因子。LIVE2、TID2008、TID2013与CSIQ四个图库的定性与定量验证表明,E-GSSIM算法要优于传统的PSNR、SSIM、GSSIM质量评价指标,更为符合人眼视觉感知结果。     

基于块分类的图像加权结构相似度

图像质量评价方法用来评价图像质量或图像处理算法的优劣,在图像处理领域至关重要。Zhou Wang等人提出的结构相似度图像质量评价方法,具有计算简单、性能优越的特性。但其不足之一是没有区别对待图像的边缘块,细节块和平滑块,仅简单地取子块结构相似度（SSIM）的平均值而得到整幅图像的平均结构相似度MSSIM。基于此,本文提出了一种基于图像块分类的加权平均结构相似度（WSSIM）的图像质量评价算法,并进行了大量的仿真实验,实验结果证明,本文所提算法明显比MSSIM更加符合人眼视觉系统特性（HVS）。     

基于加权结构相似度的图像融合质量评价

利用结构信息理论,提出了基于加权结构相似度的图像融合质量评价方法.该方法充分考虑了图像的结构信息和人眼的视觉特性,无需标准参考图像,可以为不同场合下选择不同的算法提供依据.不同融合算法的质量评价结果表明该方法是有效的.     

基于图像块分类的加权结构相似度

基于结构信息的图像质量评价方法--结构相似度(SSIM)方法计算简单、性能优越,但该方法仅简单地将各子块SSIM的平均值作为整幅图像的平均结构相似度(MSSIM),而人眼对图像不同区域的视觉灵敏度不同.为此,文中提出了一种基于图像块分类的加权平均结构相似度(WSSIM)的图像质量评价方法,即先将图像分块并将子块区分成边缘块、细节块和平滑块三类,然后对不同类型块的SSIM值赋予不同的权值,最后计算得到整幅图像的WSSIM.实验结果证明,文中方法明显优于MSSIM和基于方差加权的SSIM.     

小波模拟CSF加权的失真图像质量评价

提出一种基于小波变换模拟对比敏感度(CSF)特性的加权结构相似度(W-MSSIM)评价方法.采用表达直观、计算简便的结构相似度(SSIM)模型替代模拟人眼视觉因素的各种公式,利用不同空间频带的小波系数进行对比敏感度特性加权,从而分别对被测试图像和参考图像提取出人眼感兴趣的中高频信息,然后进行结构相似度对比,以克服SSIM方法不能对失真图像有效评价的缺陷.经过实验验证,该方法的评价结果与HVSNR和ESSIM方法相比更符合主观评价.     

小波域结构相似度图像质量评价

针对结构相似度模型在模糊图像以及低位率压缩降质图像评价中存在的不足,提出一种基于小波域结构相似度的图像质量评价(WDSSIM)算法. 该算法将整幅图像划分成具有不同尺度和频率特征的子带图像,比较原始图像和失真图像的子带图像之间的结构相似度,并依据视觉系统对于不同频率特征失真敏感程度进行加权. 实验结果分析表明,WDSSIM算法对于更广泛一类的图像评价与主观感受保持较好的一致性.     

一种新的结构特征全参考图像质量评价方法

提出一种基于单演信号理论提取结构特征的全参考图像质量评价方法。方法首先利用单演信号理论将图像分解为幅值、方向和相位3个特征分量,构造单演相位一致映射图和特征分量相似度比较函数;然后对相位一致映射图进行Riesz变换,其变换后的一阶、二阶系数作为结构特征相似度比较函数,最后将单演信号的特征分量和结构特征相似度比较函数归一化加权计算得出最终的图像质量评价值。实验结果表明,由于单演相位一致具有较好的抗噪声能力,特征分量和结构特征相似度更加全面考虑到对于人眼感知图像结构的重要性,因此评价结果与图像主观质量评价具有较好的一致性。     

一种失真模糊图像的质量评价方法

目前的图像质量评价方法很难有效地评价失真模糊图像,其评价结果往往不符合人眼主观评价.为了寻求评价准确的方法,设计一种改进的结构相似度评价方法.考虑到小波分解能够模拟对比敏感度特性,利用不同空间频带的小波系数进行CSF特性加权,分别对待测试图像和参考图像提取出人眼感兴趣的中高频信息,然后进行结构相似度对比,以克服SSIM方法不能对失真图像有效评价的缺陷.经实验验证,该方法的评价结果比传统方法更符合主观评价.     

基于频域相似性的图像质量评价方法

目的采用一种新颖的视觉信息处理模型模拟人眼视觉系统的功能。方法在两个独立的视觉信息处理通道分别测量基层与细节层的视觉相似度,然后通过空间域加权合并得到图像感知质量。结果提出一种基于频域相似性的图像质量评价算法。结论该算法在多个数据库上的整体性能以及针对单个失真类型的表现都要优于均方差(MSE),通用质量指标(UQI)、结构相似度(SSIM)和多尺度结构相似度(MS-SSIM)方法;针对失真类型的变化,它的性能表现也相对稳定,表现出较高的鲁棒性。     

基于彩色空间视觉相似分解的图像质量评价方法

针对视觉感知和结构化图像质量评价方法中均存在与视觉感受不吻合的现象,在建立亮度空间视觉相似分解方法的基础上,依据韦伯定律的基本概念并将其扩展到RGB三基色彩色空间,由此提出了一种基于彩色空间视觉相似分解的图像质量评价方法.该方法在保证误差图像和标准图像间的形状和色彩均完全相似的基础上,将误差图像分解为均值分量、交变相似分量和交变无关分量.由于这三个分量在视觉感受上截然不同,从而依据对视觉感知差异起到主导作用的交变无关分量来评价彩色图像质量.实验结果表明,该彩色空间图像质量评价模型与主观视觉感受吻合较好.     

考虑结构一致性和内容完整性的重定向图像质量评价

针对适应不同宽高比显示设备全屏显示的重定向图像的视觉质量问题,提出了一种基于像素级结构一致性和内容完整性的重定向图像质量评价模型。该模型首先使用后向配准建立重定向图像和参考图像之间的像素级对应关系;其次考虑到注意力转移的问题,采用像素级宽高比相似性偏差指数计算重定向图像在显著区域和全局的结构一致性,并利用图像组成变化获取图像内容完整性;最后通过内容完整性和结构一致性的线性组合实现重定向图像质量评价。实验结果表明,提出的模型不仅对重定向图像质量评价的效果好,而且可以在内容完整性和结构一致性的二维评估图中观察不同重定向算法的行为,适用于重定向算法比较、选择和优化。     

频域高频调制融合法

高频调制融合法是一种应用较广的影像融合方法,其技术关键在于设计合适的低通滤波器。通常的滤波是在空间域进行的,笔者提出在频域中采用Butterworth滤波器进行低通滤波。文中给出了SPOT全色影像和TM多光谱影像的融合结果,通过与常用的几种融合方法得到的影像比较,证明了提出的方法在提高原TM多光谱影像空间分辨率的同时,较好地保留了多光谱影像频道的光谱信息,并且信息量也有很大提高。     

基于失真类型预测的图像质量评价方法

目的克服单个图像质量评价方法针对各种失真类型的性能表现不均衡的问题。方法首先从多个角度测量参考与测试图像的视觉相似性(包括人眼视觉系统,低层次视觉处理和本地纹理),接着分别利用粗糙集和支持向量机完成特征简化与图像失真类型预测,并最终根据测试图像所遭受的失真类型选取适当的质量评价算法。结果提出一种基于失真类型预测的图像质量评价算法。结论该算法在整体性能上要优于传统的图像质量评价算法,更好地体现了主客观评价的一致性;针对单个失真类型开发性能优的质量评价方法,可以进一步提升该算法的性能。     

基于时域处理的视频质量评价方法

目的利用人眼视觉系统时域处理机制开发视频质量评价算法。方法利用人眼视觉系统的饱和与不对称感应原理,对连续帧质量变化进行限制,然后对单帧质量进行时域处理产生视频质量指标。结果提出84个视频质量评价指标(包括12种单帧估计和7种时域处理方法)。结论单帧质量评估方式的优劣对于视频质量评价算法的整体性能至关重要,所有性能良好的视频质量评价算法均基于与主观质量高度吻合的图像质量评价方法;表现最好的视频质量评价模型分别是利用百分位数、明可夫斯基求和,加权明可夫斯基求和与本地L帧的最大值作为时域处理方法。