Неэталонная оценка качества изображений

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