Неэталонная оценка качества изображений

Ярославский государственный университет им. П.Г. Демидова

Ярославль 2011

Критерии оценки качества изображений

Критерии оценки качества

субъективные объективные

Средняя экспертная

оценка

эталонные неэталонные

ПОСШ КСПУИК ?

2

3

Основные искажения, вносимые стандартом JPEG при сжатии изображения

• блочность• размытие границ

исходное изображение сжатое изображение

4

Основные искажения, вносимые стандартом JPEG2000 при сжатии изображения

• размытие границ• «звон» (ringing)

исходное изображение сжатое изображение

Неэталонные алгоритмы оценки качества JPEG-изображений

• Неэталонный индекс качества (НИК), основанный на измерении статистических характеристик изображения в пространственной области

• Нейросетевой неэталонный индекс качества (ННИК)• Неэталонный индекс блочности (НИБ), работающий в

пространстве коэффициентов дискретного косинусного преобразования

5

Алгоритмы оценки искажений вносимых стандартом JPEG2000

6

Метрика звона (МЗ) отражает амплитуду звона с учетом размера области его фактического проявления и не зависит от других артефактов сжатия.

Общая метрика звона (МЗобщ) отражает амплитуду звона с учетом размеров области его теоретического проявления и зависит от других искажений вызванных сжатием изображения.

База изображений LIVE

7

Двухэтапный метод

8

Изображение

1. Определение типов искажений

2. Вычисление индекса качества для каждого

искажения

Вычисление взвешенного индекса

качества

9

Корреляция алгоритмов со средними экспертными оценками

JPEG2000 JPEG БШ Размытие ВсеПОСШ 0,8558 0,8762 0,9388 0,7292 0,8535

BIQI 0,7995 0,8914 0,9510 0,8463 0,8192

10

Гибридный индекс качества изображений

11

Базис курвлет-преобразваний

12

Курвлет-преобразование

ntt

klj ttttfklj21 ,0

21,,21 ,,,,

klj

pdfITxh

j

jjj

,,

log10

Probability distribution function (pdf) - функцияраспределения вероятности

13

Функция распределения вероятности

14

Анализ максимумов функций распределений вероятности

Зеленый – размытие

Синий – JPEG2000

Красный – шум

Фиолетовый – исходные изображения15

Модификация классификатора

16

Гибридный индекс качества изображений

Шум Размытие JPEG2000#1

JPEG2000#2

JPEG#1

JPEG#2 Все

ГИКИ 0,948/0,980

0,926/0,950

0,952 0,893 0,879 0,780 0,921

ПОСШ 0,986 0,783 0,933 0,874 0,886 0,917 0,871

КСП 0,974 0,949 0,970 0,971 0,970 0,988 0,940

17

Литература

• Саутов Евгений “Разработка и анализ неэталонных алгоритмов оценки качества изображений”, диссертационная работа

• Michele A. Saad, Alan C. Bovik, Christophe Charrier “A DCT Statistics-Based Blind Image Quality Index”, IEEE SIGNAL PROCESSING LETTERS, VOL. 17, NO. 6, JUNE 2010, P. 583-586

• Ji Shen, Qin Li, and Gordon Erlebacher “Hybrid No-Reference Natural Image Quality Assessment of Noisy, Blurry, JPEG2000, and JPEG Images”, IEEE TRANSACTIONS ON IMAGE PROCESSING, VOL. 20, NO. 8, AUGUST 2011, P. 2089-2098

18