利用MaxPol卷积滤波器编码视觉灵敏度以进行图像清晰度评价
图像与视频处理
2019-09-04 v2
摘要
本文提出一种以卷积滤波器形式设计的人眼视觉系统 (HVS) 响应，用于分解与图像清晰度水平紧密相关的有意义特征。无参考 (NR) 图像清晰度评价 (ISA) 技术已成为多种成像应用中图像质量评价的标准。尽管其与主观评分高度相关，但由于计算成本高且在不同图像模糊间缺乏可扩展性，其实用性面临挑战。我们通过将 HVS 响应合成为有限冲激响应 (FIR) 导数滤波器的线性组合来弥补这一差距，以在自然成像范式下增强高频带幅度的高频衰减。HVS 滤波器的数值实现采用 MaxPol 滤波器库，其可任意设定微分阶数和截止频率，以平衡信息特征估计与噪声灵敏度。随后我们设计了一种名为‘HVS-MaxPol’的创新 NR-ISA 指标，其 (a) 所需计算成本极小，(b) 与图像模糊度产生高相关性精度，(c) 可扩展至合成与自然图像模糊的评价。具体而言，合成模糊图像通过使用高斯滤波器模糊原始图像构建，而自然模糊来自运动、失焦等实际应用。此外，我们创建了用于数字病理全切片成像系统图像聚焦质量验证的自然基准数据库‘FocusPath’，包含 864 张模糊图像。我们设计了详尽实验以跨不同模糊数据库和最先进 NR-ISA 指标测试和验证 HVS-MaxPol 的效率。实验结果表明，我们的指标在速度、精度和扩展性方面具有最佳综合性能。
引用
@article{arxiv.1808.00617,
title = {Encoding Visual Sensitivity by MaxPol Convolution Filters for Image Sharpness Assessment},
author = {Mahdi S. Hosseini and Yueyang Zhang and Konstantinos N. Plataniotis},
journal= {arXiv preprint arXiv:1808.00617},
year = {2019}
}
备注
15 pages