一种新的利用梯度信息的图像质量评价模型

马旭东; 闫利; 曹纬; 李武岐; 王昱

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一种新的利用梯度信息的图像质量评价模型

马旭东, 闫利, 曹纬, 李武岐, 王昱

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马旭东, 闫利, 曹纬, 李武岐, 王昱. 一种新的利用梯度信息的图像质量评价模型[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2014, 39(12): 1412-1418.

引用本文:

马旭东, 闫利, 曹纬, 李武岐, 王昱. 一种新的利用梯度信息的图像质量评价模型[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2014, 39(12): 1412-1418.

Ma Xudong, Yan Li, Cao Wei, Li Wuqi, Wang Yu. A New Image Quality Assessment Model Based onthe Gradient Information[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2014, 39(12): 1412-1418.

Citation:

Ma Xudong, Yan Li, Cao Wei, Li Wuqi, Wang Yu. A New Image Quality Assessment Model Based onthe Gradient Information[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2014, 39(12): 1412-1418.

一种新的利用梯度信息的图像质量评价模型

马旭东^1,2,
闫利¹,
曹纬²,
李武岐²,
王昱³

¹武汉大学测绘学院湖北武汉 430079;²61243部队新疆乌鲁木齐 830006;³西安测绘研究所陕西西安 710054

基金项目: 国家自然科学基金资助项目41271456

详细信息

作者简介:
马旭东博士主要从事遥感影像质量评价研究

中图分类号: P237 TP75

A New Image Quality Assessment Model Based onthe Gradient Information

Ma Xudong^1,2,
Yan Li¹,
Cao Wei²,
Li Wuqi²,
Wang Yu³

¹School of Geodesy and Geomatics Wuhan University Wuhan 430079 China;²Troop 61243 Urumyi 830006 China;³Xi'an Surveying and Mapping Institute Xi’an 710054 China

摘要: 提出了一种将图像的梯度幅值、相位以及结构相似度(SSIM)三者相结合的图像质量评价新模型—梯度相似度（GSIM)模型，以及基于该模型的图像质量评价算法。新模型与SSIM模型及基于梯度的模型相比，不仅包含亮度、对比度和结构三部分信息，同时增加了梯度相位信息。通过对LIVE图像数据库的982幅失真图像和924幅遥感压缩影像的实验，结果显示新模型的性能优于其他模型。与SSIM等模型相比，新模型能真实反映失真图像的视觉感知质量，具有较高的评价可靠性。
- 图像质量评价 /
- 结构相似度(SSIM) /
- 梯度相似度(GSIM) /
- 梯度算子
Abstract: In order to evaluate the quality of the distorted image，it is necessary to calculate the similarity degree between the distorted image and the original image. By integrating gradient magnitude and gradient phase of image with structural similarity(SSIM)，this paper proposed a new image quality assessment model—gradient similarity(GSIM)，and the image quality assessment algorithm based on this model.Compared with the SSIM model and the Uradient-based model，this new model not only includes luminance，contrast and structure of image，but more important lies in that it adds gradient phase information on the new model. The result of experiments，through evaluating 982 distoned images in the LIVE database and 924 remote sensing images compression，shows that this new model is superior to traditional models of MSE，PSNR，SSIM and the Uradient-based model.This new model，contrast with traditional model of SSIM，can find better solutions to the problem of objective assessment on seriously distorted images inconsistent with the subjective perception，and also the problem of the mixing evaluation effectiveness relatively worse to multiple types distorted images.Therefore，this new model can truly reflect the quality of the visual perception of the distorted image with higher assessment reliability.
- image quality assessment /
- structural similarity(SSIM ) /
- gradient similarity(GSIM) /
- gradient operator

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一种新的利用梯度信息的图像质量评价模型

¹武汉大学测绘学院湖北武汉 430079;²61243部队新疆乌鲁木齐 830006;³西安测绘研究所陕西西安 710054

基金项目: 国家自然科学基金资助项目41271456

作者简介:
马旭东博士主要从事遥感影像质量评价研究

收稿日期: 2013-11-06
刊出日期: 2014-12-05

中图分类号: P237 TP75

关键词:

摘要: 提出了一种将图像的梯度幅值、相位以及结构相似度(SSIM)三者相结合的图像质量评价新模型—梯度相似度（GSIM)模型，以及基于该模型的图像质量评价算法。新模型与SSIM模型及基于梯度的模型相比，不仅包含亮度、对比度和结构三部分信息，同时增加了梯度相位信息。通过对LIVE图像数据库的982幅失真图像和924幅遥感压缩影像的实验，结果显示新模型的性能优于其他模型。与SSIM等模型相比，新模型能真实反映失真图像的视觉感知质量，具有较高的评价可靠性。

English Abstract

A New Image Quality Assessment Model Based onthe Gradient Information

¹School of Geodesy and Geomatics Wuhan University Wuhan 430079 China;²Troop 61243 Urumyi 830006 China;³Xi'an Surveying and Mapping Institute Xi’an 710054 China

Received Date: 2013-11-06
Publish Date: 2014-12-05

Keywords:

Abstract: In order to evaluate the quality of the distorted image，it is necessary to calculate the similarity degree between the distorted image and the original image. By integrating gradient magnitude and gradient phase of image with structural similarity(SSIM)，this paper proposed a new image quality assessment model—gradient similarity(GSIM)，and the image quality assessment algorithm based on this model.Compared with the SSIM model and the Uradient-based model，this new model not only includes luminance，contrast and structure of image，but more important lies in that it adds gradient phase information on the new model. The result of experiments，through evaluating 982 distoned images in the LIVE database and 924 remote sensing images compression，shows that this new model is superior to traditional models of MSE，PSNR，SSIM and the Uradient-based model.This new model，contrast with traditional model of SSIM，can find better solutions to the problem of objective assessment on seriously distorted images inconsistent with the subjective perception，and also the problem of the mixing evaluation effectiveness relatively worse to multiple types distorted images.Therefore，this new model can truly reflect the quality of the visual perception of the distorted image with higher assessment reliability.

马旭东, 闫利, 曹纬, 李武岐, 王昱. 一种新的利用梯度信息的图像质量评价模型[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2014, 39(12): 1412-1418.

引用本文:

马旭东, 闫利, 曹纬, 李武岐, 王昱. 一种新的利用梯度信息的图像质量评价模型[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2014, 39(12): 1412-1418.

Ma Xudong, Yan Li, Cao Wei, Li Wuqi, Wang Yu. A New Image Quality Assessment Model Based onthe Gradient Information[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2014, 39(12): 1412-1418.

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