图像模糊度评价研究

论文摘要

随着信息技术的飞速发展,多媒体技术已经应用到现实生活的每个角落。但是,当前的多媒体系统并非十全十美,网络能力也不能完全满足多媒体传输的需要,因此图像和视频在采集、压缩、传输、存储过程中,无可避免地会引入失真。模糊失真是图像、视频质量下降最主要的因素之一,研究图像模糊度评价方法有非常重要的意义。通过对模糊失真进行评测和度量,可以对整个图像传输或处理系统的质量进行监控,进而采取措施提高系统性能。本文主要对无参考客观图像模糊度评价算法进行了深入而系统的研究。首先研究了国内外现有的模糊度评价算法,然后针对于图像模糊度评价的两个应用领域提出了两种新的算法模型。针对“自动聚焦”领域,分析发现图像直方图相对灰度均值的集中度可以表征图像模糊的模糊程度,因此提出了基于图像直方图集中度的评价方法Hist。经实验验证,Hist算法在各种类型的模糊评价中都能取得良好性能,在强噪声干扰条件下仍然保持严格的单峰性,且计算复杂度低,是一种高效、实用的算法。并在此基础上,提出了两种改进其聚焦灵敏性的算法:非线性权值法(Hist2)和分块计算法(Histblock)。这两种改进算法均能在提高灵敏性的同时仍然保持严格的单峰性。针对具有不同内容和模糊特性的图像,本文依据“阶跃边缘扩散宽度可以表征图像模糊的客观程度”的思路,提出一种基于阶跃边缘宽度的模糊度评价方法。其核心思想是根据阶跃边缘在模糊图像扫描线上的特征,使用扫描线直接找出阶跃边缘,并计算其宽度进行模糊度量。经实验验证,本算法可以准确、客观的用于离焦模糊、高斯模糊等模糊度评价,并且在运动模糊方向已知的情况下,也能很好的用于运动模糊距离的估计。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 本文主要研究工作
• 1.3 论文内容安排
• 第二章 图像模糊度评价方法概述
• 2.1 引言
• 2.2 图像质量评价分类
• 2.3 图像质量主观评价方法
• 2.3.1 样本集
• 2.3.2 主观评价方法
• 2.3.3 评价结果的加工
• 2.4 图像质量客观评价方法
• 2.5 模糊度评价方法及指标
• 2.5.1 模糊度和清晰度
• 2.5.2 模糊度评价方法
• 2.5.3 模糊度客观评价算法指标
• 2.6 模糊度客观评价算法模型
• 2.7 小结
• 第三章 基于直方图集中度的图像模糊度评价算法
• 3.1 引言
• 3.2 基于图像直方图的模糊度评价
• 3.2.1 图像直方图
• 3.2.2 现有基于图像直方图的模糊度度量算法
• 3.3 基于直方图集中度的模糊度评价
• 3.3.1 基本原理
• 3.3.2 算法设计
• 3.3.3 算法实现
• 3.4 测试及结果
• 3.4.1 测试样本集
• 3.4.2 测试过程
• 3.4.3 离焦模糊
• 3.4.4 运动模糊
• 3.5 提高聚焦灵敏性的HIST 算法
• 3.5.1 Hist 算法存在的缺陷
• 3.5.2 非线性权值法（Hist2）
• 3.5.3 分块计算法（HistBlock）
• 3.6 改进后测试结果
• 3.6.1 非线性权值法（Hist2）
• 3.6.2 分块计算法（HistBlock）
• 3.7 小结
• 第四章 基于阶跃边缘宽度的无参考模糊度评价方法
• 4.1 引言
• 4.2 算法原理
• 4.3 算法实现
• 4.4 测试与结果
• 4.5 小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 未来展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表的论文与研究成果