估振鈴效應(yīng)對模糊復(fù) 原圖像質(zhì)量影響的問題,從而避免了現(xiàn)有的模糊復(fù)原圖像質(zhì)量評估方法進行對振鈴效應(yīng)單 獨評估,無法融入復(fù)原圖像整體質(zhì)量評價的問題。
【具體實施方式】 [0068] 二:本實施方式與一不同的是:步驟一中典型的圖像 復(fù)原算法為Tihonov正則化算法或全變分正則化算法。其它步驟及參數(shù)與一 相同。
【具體實施方式】 [0069] 三:本實施方式與一或二不同的是:步驟二中二次模 糊處理過程為I與Gblur進行卷積,得到參考圖像I r,具體的計算公式為:
[0070] 1,. =/?Gbkff
[0071 ]其中,?為卷積運算,I ( i,j)為復(fù)原圖像I中第i行,第j列的像素值;Ir( i,j)為參 考圖像Ir中第i行,第j列的像素值;i = 1,…,Μ,j = 1,…,N;Μ分別為灰度模糊圖像F的總行 數(shù)、復(fù)原圖像I的總行數(shù)、參考圖像Ir的總行數(shù)、梯度圖像 81的總行數(shù)、二值化圖像B的總行數(shù) 或梯度圖像glr的總行數(shù);
[0072] N分別為灰度模糊圖像F的總列數(shù)、復(fù)原圖像I的總列數(shù)、參考圖像Ir的總列數(shù)、梯 度圖像81的總列數(shù)、二值化圖像B的總列數(shù)或梯度圖像g Ir的總列數(shù);m-般取7,〇-般取5。其 它步驟及參數(shù)與【具體實施方式】一或二相同。
[0073]【具體實施方式】四:本實施方式與【具體實施方式】一至三之一不同的是:步驟三中計 算復(fù)原圖像I和參考圖像Ir的亮度相似度指標1(1,Ir)計算公式如下:
[0074]
[0075 ]其中,μι為圖像I的像素灰度值的均值,μL!·為圖像I r的像素灰度值的均值,Ci =( k 1 XL)2,0<kl<<l,一般kl = 0.01,L為像素灰度級,通常數(shù)字圖像都為8位灰度級取為255。 其它步驟及參數(shù)與【具體實施方式】一至三之一相同。
[0076]【具體實施方式】五:本實施方式與【具體實施方式】一至四之一不同的是:步驟三中計 算復(fù)原圖像I和參考圖像Ir的對比度相似度指標C(I,Ir)的計算公式如下:
[0077]
[0078] 其中,C2 = (k2X L)2,0<k2<<l,一般取1^2 = 0.03,0:為圖像I的像素灰度值的方 差,〇Ir為圖像Ir的像素灰度值的方差。其它步驟及參數(shù)與【具體實施方式】一至四之一相同。 [0079]【具體實施方式】六:本實施方式與【具體實施方式】一至五之一不同的是:步驟三中計 算復(fù)原圖像I和參考圖像Ir的結(jié)構(gòu)相似度S(I,Ir)的計算公式如下:
[0080]
[0081] 其中,〇IIr為圖像I和Ir的協(xié)方差;C3 = C2/2。其它步驟及參數(shù)與【具體實施方式】一至 五之一相同。
【具體實施方式】 [0082] 七:本實施方式與一至六之一不同的是:步驟四中計 算步驟一中復(fù)原圖像I的梯度圖像gI,計算步驟二中參考圖像I r的梯度圖像gIr,根據(jù)梯度圖 像gl和glr計算圖像I和Ir的梯度相似度指標g(I,Ir)的具體過程為:
[0083] (1)、計算復(fù)原圖像I的梯度圖像gI,計算公式為:
[0084] gix= | I(i+1, j)-I(i, j)
[0085] giy= I I(i, j+l)-I(i, j)
[0086] gl=[glx gly]
[0087] 其中,gIx為復(fù)原圖像I的水平梯度圖像;gIy分別為復(fù)原圖像I的垂直梯度圖像;
[0088] (2)、計算參考圖像Ir的梯度圖像gIr;
[0089] glrx= I Ir( ? + 1 , j ) -Ir( ? , j )
[0090] glry= I Ir( i , j + 1 ) -Ir( ? , j )
[0091 ] glr-[glrx glry]
[0092]其中,girx為參考圖像Ir的水平梯度圖像;giry為參考圖像I r的垂直梯度圖像;
[0093] (3)、根據(jù)gl和glr計算的梯度相似度指標g(I,Ir),計算公式如下:
[0094]
。其它步驟及參數(shù)與【具體實施方式】一 至六之一相同。
【具體實施方式】 [0095] 八:本實施方式與一至七之一不同的是:步驟五中根 據(jù)步驟一得到的復(fù)原圖像I、步驟三得到的二次模糊圖像Ir的亮度相似度指標1(1,I r)、對比 度相似度指標c(l,Ir)、結(jié)構(gòu)相似度指標S(I,Ir)以及步驟四得到梯度相似度指標g(I,Ir), 計算梯度結(jié)構(gòu)相似度指標GSSIM(I,Ir),將GSSIM(I,Ir)平均分塊得改進的梯度平均結(jié)構(gòu)相 似度指標MGSS頂(I,Ir)具體計算過程為:
[0096] (1)、計算的梯度結(jié)構(gòu)相似度指標GSS頂(I,Ir)具體為:
[0097] GSSIM(I,Ir) = [l(I,Ir)]a[c(I,Ir)]i![s(I,Ir)]Y[g(I,Ir)] A
[0098] 其中,a分別為亮度相似度指標1(1,Ir)的權(quán)重、β對比度相似度指標c(I,Ir)的權(quán) 重、γ結(jié)構(gòu)相似度指標s(I,I r)的權(quán)重和λ梯度相似度指標g(I,Ir)的權(quán)重,其值根據(jù)實際需 要調(diào)節(jié);
[0099] (2)、在實際計算時,為反映圖像局部特征,一般將圖像分成Ml個塊,分別計算Ml個 塊的梯度結(jié)構(gòu)相似度指標GSSIM,然后計算Ml個GSSIM指標平均值得到標平均梯度結(jié)構(gòu)相似 度指標MGSSIM(Mean of Gradient Structural Similarity Metric,MGSSIM);其中, MGSSIM計算公式如下式所示:
[0100]
[0101] 其中,h是參考圖像I中第1個子塊圖像;Irl是復(fù)原圖像Ir中第1個子塊圖像。其它 步驟及參數(shù)與【具體實施方式】一至七之一相同。
【具體實施方式】 [0102] 九:本實施方式與一至八之一不同的是:步驟七中采 用計算共生矩陣的方法檢測復(fù)原圖像I中存在的導(dǎo)致振鈴效應(yīng)的平行邊緣像素數(shù),并將平 行邊緣像素數(shù)進行歸一化處理,得到歸一化振鈴度量指標NRM具體過程為:
[0103] (1)、采用邊緣檢測算法提取復(fù)原圖像I的邊緣,得到二值化邊緣圖像B;其中,邊緣 檢測的過程是先將復(fù)原圖像I轉(zhuǎn)化成灰度圖像,然后采用Canny算子提取復(fù)原圖像I的灰度 圖像的邊緣;
[0104] (2)、采用共生矩陣來檢測二值化邊緣圖像B中的振鈴曲線;
[0105] 利用二值化邊緣圖像B生成長度為d,方向為Θ的共生矩陣定義為:
[0106]
[0107]其中,共生矩陣中的元素值是通過掃描二值化邊緣圖像B中像素值為1的像素,且 在像素值為1像素的方向為沒Y四個方向上,得到距尚值為d的像素的像素值; 4 2 4 ψ?·
[0108] 即當(dāng)像素 B(i,j) = 1且在以B(i,j) = 1為中心,在6M),-j~,^~,一j-四個方向上,距尚13 4 :2 4 (i,j) = l像素的距離為d的圖像B中相應(yīng)位置的像素值為1,且在小于距離d的位置上的像素 都為〇,則相應(yīng)的共生矩陣的元素值為1;否則相應(yīng)的共生矩陣的元素值為〇;由于提取復(fù)原 圖像邊緣過程中,會存在邊緣提取誤差,導(dǎo)致檢測出的振鈴曲線不一定完全平行于圖像邊 緣,因此在共生矩陣的距離d的選取上通常設(shè)置一定范圍的冗余度γ,即de [do-γ,dQ+γ ]; d〇 = NbiUr/2,Nbiur為復(fù)原算法估計的模糊核大小,下標blur表示模糊的意思;γ通常取3;另 外,共生矩陣計算公式中,s為距離值,取值范圍為se(〇,d Q);&表示邏輯與運算;B(i,j)為 二值化圖像B中第i行,第j列的像素值;
[0109] (3)、將m = 4個方向的共生矩陣求和即得到表示全部平行邊緣的邊緣長度R,可用 這一指標來刻畫振鈴效應(yīng),其計算公式如下式所示;
[0110]
) .沒.二 1 % % %rr
[0111] 其中,m=l時,9 = 〇;m = 2時,=7.;:m = 3時,θ =7:;.m = 4時,.& =--.; 4 2 4
[0112] (4)、用復(fù)原后圖像的平行邊緣長度Rr減去復(fù)原前圖像的平行邊緣長度心即得到由 復(fù)原過程引入的振鈴效應(yīng)的直接度量1=心-心,然后對心進行歸一化處理得到歸一化振鈴 度量指標NRM(Normalized Ringing Metric,NRM),其計算公式如下式所示:
[0113]
[0114]其中,max為取最大值運算用以保證振鈴度量結(jié)果為非負數(shù);
[0115]需要說明的是由于Rm表示的是整幅圖像在m=l,2,3,4的四個主要方向的復(fù)原后 圖像的平行邊緣長度,Rm的取值范圍一定是大于零并且小于復(fù)原圖像總像素數(shù)MXN,為了 消除不同尺度圖像的幅值差異,需要將該指標進行歸一化處理,即將R m除以復(fù)原圖像總像 素 MXN,再乘以100%都得到百分數(shù),即得到本發(fā)明用于評估振鈴效應(yīng)的最終指標NRM。其它 步驟及參數(shù)與【具體實施方式】一至八之一相同。
【主權(quán)項】
1. 一種基于歸一化振鈴加權(quán)的無參考模糊復(fù)原圖像綜合質(zhì)量評估方法,其特征在于, 該方法具體是按照以下步驟進行的: 步驟一、采用典型的圖像復(fù)原算法對灰度模糊圖像F(i,j)復(fù)原操作,得到復(fù)原圖像I; 其中,F(xiàn)(i,j)為灰度模糊圖像中的第i行,第j列像素值; 步驟二、對復(fù)原圖像I進行二次模糊得到參考圖像Ir;其中,二次模糊使用大小為mXm, 方差為σ的高斯模糊核Gblur對復(fù)原圖像I進行二次模糊處理;m為用于復(fù)原圖像二次模糊的 高斯模糊核的大小,下標blur為模糊的含義; 步驟三、根據(jù)復(fù)原圖像I的亮度信息、對比度信息和梯度信息及參考圖像Ir的亮度信息、 對比度信息和梯度信息,計算I和Ir的亮度相似度指標1 (I,Ir)、對比度相似度指標c(I,Ir) 和結(jié)構(gòu)相似度指標s(I,Ir); 步驟四、計算步驟一中復(fù)原圖像I的梯度圖像gI,計算