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1、 本科生毕业论文（设计）题目：空间相似分解对图像质量影响的研究学 院 电子信息工程学院 学科门类 工 学 专 业 电子信息工程 学 号 姓 名 指导教师 20* 年 5 月2*大学2015届本科毕业论文（设计）摘 要随着数字电子产品的快速发展和网络产品的普及，图像包含了许多的直观且形象的信息，在人们的生产和生活的各个方面得到广泛的应用。但是，人们对图像质量的要求越来越高。所以，图像质量评价被越来越多的研究。评价方法被分为图像质量主观评价方法和图像质量客观评价方法。前一种评价方法更贴近人眼的主观感受，但实行起来很困难。故客观方法更为常见。本文是针对图像质量评价对空间相似性做出的研究，寻求一种接近
2、人眼主观感受的评价方法。由空间向量的合成和分解原理，可以将图像分解成相关分量和无关分量。有些依据无关分量和参考图像空间结构分布的完全无关特性，建立了数学模型，并且提出了一种图像质量评价方法是基于空间视觉相似性的之上的。研究工作如下：1.对的空间相似分解图像特性做了相关研究，总结一些相关的理论知识。2.根据相似性，提出了一种图像质量评价方法，同时建立了相关的数学模型，再通过VC编程，完成实验测试，最后对实验结果进行了比对分析。关键词：图像质量评价方法；空间相似性；向量分解AbstractWith the development of digital electronic products and
3、 the popularity of network products, the image contains a large number of both intuitive and vivid information, it is widely used in all aspects of peoples production and life. However, the requirement of the image quality is also getting higher and higher. Image quality assessment had played an imp
4、ortant role processing. the image quality evaluation method can be divided into objective image quality evaluation method and subjective image quality assessment. Subjective evaluation method is closer to the subjective feelings of the human eye, but more difficult to implement. Commonly used object
5、ive methods are more common.This passage points at the error images influence, doing a search on the similarity of to the image space and seeking a image quality assessment method which is closer to the subjective feelings of the human eyes. According to the principle of the synthesis and decomposit
6、ion of the vector space, the picture is separated into related and unrelated components. Among it, based on the characteristics that the unrelated component and the reference image spatial structure distribution are completely unrelated, we build the mathematical model and raise a space-based visual
7、 similarity of image quality assessment method. . The main research work is as follows:1.a related study on the decomposition of space similar characteristic,it summarizes the relevant theoretical knowledge.2.according to the spatial similarity character, we raise an image quality assessment methods
8、 and establish the related mathematical model. Through the VC program, we can finish the experiment test and do the comparative analysis on the experimental results.Key Words：an image quality assessment method;spatial similarity character;vector decomposition目 录摘 要IAbstractII目 录III1引言11.1研究背景11.2国内外
9、研究现状及发展21.3需要解决的问题51.4论文结构52图像质量评价方法62.1图像质量主观评价方法72.2图像质量客观评价方法73空间相似分解93.1空间相似性93.2图像空间向量参数103.3图像空间向量分解104空间相似性对图像质量影响的研究124.1评价方法的建立124.2实验结果145总结15参考文献16致 谢17181 引言本文主要研究的是关于空间相似分解对图片质量影响。我们在研究此课题前，需要了解有关该课题的相关背景、国内外现状及其发展，且掌握充分的知识，这样我们才可以使得研究能顺利且深入的研究下去。下面我们将会简单的概述有关课题研究的背景、研究国内外的现状和发展、主要研究内容、
10、现在需要解决的问题以及论文的结构框架。1.1 研究背景由于数字技术的飞跃发展，极大地影响着我们生活方式甚至对整个社会的生产方式也发生着影响，但所有的发生和发展都是随着信息时代的到来，网络技术和计算机通讯网络技术的发展是日新月异的，这些科技的不断发展是建立在信息的传递和交换基石上的，人们一般通过自身生理感官来获取信息的，其中视觉信息是最为主要的，占总信息的60%1。也就是说，在我们获得的信息中，视觉信息占到了一大半，也是图像信息。图像描述就是用各种观测系统、手段和形式观测客观世界得到的信息。直接或间接的作用在任肉眼而产生视觉的实体。目前，国内外研究者做一些统计：人类所得到的信息中有80%以上来自
11、眼睛获取的图像。很多情况下，图像包含的信息比其他任何形式的信息还要丰富、真切，获取也会变得更便捷了，可以看出图像重要性可见一斑了。在我们日常生活、学习和工作之中，接触最多的就是图像。我们所描述的图像，其范围是非常广泛包括图片，影像，视频等；图像应用的范围是很广泛的，从卫星遥感、生物医学、地质、水利、海洋、农业、深林军事以至于我们日常的生活中，都不容易离开图像。在近年来，随着数字化的不断普及，数字电视、数字视频、数字图像等数字产品的使用已经普遍到我们日常生活中来了，数字电视、数字视频也都包含于数字图像的广义范畴。当今在分组视频、高清晰度电视、多媒体、商业电视等日益增长的视觉通讯要求中，共同特征就
12、是数据量信息巨大，由于计算资源、带宽或存储器等设备有限，通讯系统的工作效率就要由数据的压缩来保证了。正是因为图像信息如此重要，人们对图像信息的需求日益增长，也带动了相关技术快速发展。当随着这些处理技术的快速发展的时候，图像画面失真和图像质量下降的问题也跟着出现，如何能有效的对图像质量做出评价至关重要。图像在传输、存储和压缩过程中有时可能会出现失真的现象，所以需要我们研究出一种图像质量的评价方法。图像质量评价的研究也成了图像信息工程中重要的理论研究课题之一，具有非常高的实用意义2。主观的图像质量评价方法用人工观察是不切合实际的，因为得出的结果很容易受到评价环境的影响和评价的人员工作背景，且费时又
13、费力。在刚开始，客观评价方法是对图像质量评价方法就是通过一系列的数学模型对图像进行分析，从而对图像质量进行自动的评分的。应用的最广泛的图像质量评价方法是峰值信噪比(Peak Signal Noise Ratio，PSNR)和均方差(Mean Square Error，MSE)。但是，不久Marmolin对均方差MSE这种方法提出了质疑。此后，国内外的各大研究机构和高校都纷纷的对图像质量评价方法进行了更深层次的研究，例如Nokia研究中心、Microsoft亚洲研究院、Philips研究中心、加州大学圣地亚哥分校、斯坦福大学和德州大学奥斯丁分校等。所以，寻找一个既符合人眼的主观感受有客观化的图像
14、质量评价方法是当前的迫切需求。VQEG组织的主席在2008年的发展计划当中提出将开发出一种图像质量评价方法，既能在多媒体的系统中得到广泛的应用又比较符合人眼对于图像的主观感受。评价一种图像质量评价方法是否有效的唯一方法是观察客观的评价结果是否符合人的主观感受。由于人类视觉系统(Human Visual System)对图像的感知有一定的选择性，所以对于不同的视觉信号失真是具有不同的敏感程度的。在以前最常见的图像质量评价方法是并没有很好的考虑到人的视觉特性中的，只是对图像空间的各个地方用同等方法来看待。近几年来，越来越多的科研人员通过对HVS的视觉感知特性的研究，根据图像的亮度、对比度和纹理等一
15、些参数来模拟人对图像质量感知的过程。这种方法在一定程度上推动了图像质量评价方法的发展。1.2 国内外研究现状及发展现在的社会各种高科技电子产品应有尽有，在数字成像系统在的水印、编码、采集、压缩、存储、去噪、复制、认证和合成等各个环节都需要用到图像质量评价来实现实时质量监控和参数的优化。在拍摄、传输和压缩过程中有时会使得图像失真。图像质量就是人们对于图像的一个视觉感受的主观评价。因为图像质量是比较图像处理算法优化系统和性能的优劣等各种参数的重要指标，所以图像在采集、编码压缩、网络传输等领域建立了很有效的图像质量评价方法是具有重要意义的。最近几年，图像的处理技术发展吸引了大量研究人员的关注，在国内外有大量的商业公司和科研机构已投身到其中，例如美国的泰克公司研制出的图像质量分析仪被广泛应用K电信集团，IBM等根据图像视频的质量评价问题也开始了深入的研究。价的算法也比比皆是，典型的模型就是基于人类视觉系统的图像质量评价模型，HVS模型的组成部分既是相互独立又是相互联系的，了解各个部分的相关特性以及这些特性之间相互的关系是十分必要的5。八十年代开始，许多科研机构就对图像质量评价进行研究。国际电信联盟的视频专家小组在年会上将图像视频质量评估作为重要的课题，还可以研究
