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1、英迈吉影像测评实验室 视觉信息是人类获取信息的最主要途径，它通过人自身的视觉感知系统获取，其中图 像信息是最主要的组成部分。随着个人计算机、数字通信、多媒体和网络技术的发展，数 字图像和数字视频日益成为信息最重要的载体之一，已经深入到人们的日常生活，普及到 千家万户。在数字图像的获取、处理、编码、存储、传输和重建的每一个步骤中，通常都 会对图像的质量产生影响，如何评价图像质量成为图像处理、计算机视觉领域的一个基本 而又富有挑战的问题。 目前，图像质量评价从方法上可分为主观评价方法和客观评价方法，前者凭借实验人 员的主观感知来评价对象的质量；后者依据模型给出的量化指标，模拟人类视觉系统感知 机制
2、衡量图像质量。下面，就由英迈吉影像质量评测实验室为大家详细讲解一下这两个图 像质量评价方法的区别和特点。 1 1、主观评价主观评价 主观质量评分法是图像质量最具代表性的主观评价方法，它通过对观察者的评分归一 化来判断图像质量。而主观质量评分法又可以分为绝对评价和相对评价两种类型。 绝对评价是将图像直接按照视觉感受分级评分，表 1.1 列出了国际上规定的 5 级绝 对尺度，包括质量尺度和妨碍尺度。对一般人来讲，多采用质量尺度；对专业人员来讲， 则多采用妨碍尺度。 表 1.1 绝对评价尺度 质量尺度 妨碍尺度 5 分丝毫看不出图像质量变坏 5 非常好 4 分能看出图像质量变化但不妨碍观看 4 好
3、3 分清楚看出图像质量变坏， 对观看稍有妨碍 3 一般 2 分对观看有妨碍 2 差 1 分非常严重的妨碍观看 1 非常差 相对评价是由观察者将一批图像从好到坏进行分类，将它们相互比较得出好坏，并给 出相应的评分。相对尺度如表 1.2 所示。 表 1.2 相对评价尺度与绝对评价尺度对照 分数相对测量尺度绝对测量尺度 5 分一群中最好的非常好 4 分好于该群中平均水平的好 3 分该群中的平均水平一般 2 分差于该群中平均水平的差 1 分该群中最差的非常差 评价的结果可用一定数量的观察者给出的平均分数求得。平均分数按照公式 计算得到： K i i i K i i N CN C 1 1 式中， 为图像
4、属于第 i 类的分数， 为判定该图像属于第 i 类的观察者人数。 i C i N 为了保证图像主观评价在统计上有意义， 参加评分的观察者至少应有 20 名， 其中包括 英迈吉影像测评实验室 一般观察者和专业人员。 图像质量的主观评价方法的优点是能够真实的反映图像的直观质量，评价结果可靠， 无技术障碍。但是主观评价方法也有很多缺点，如需要对图像进行多次重复实验，无法应 用数学模型对其进行描述，从工程应用的角度看，耗时多、费用高，难以实现实时的质量 评价。在实际应用中，主观评价结果还会受观察者的知识背景、观测动机、观测环境等因 素的影响。此外，主观质量评价无法应用于所有场合，如需要进行实时图像质量
5、评价的领 域。 2 2、客观评价客观评价 图像质量的客观评测是根据人眼的主观视觉系统建立数学模型，并通过具体的公式计 算图像的质量。相比主观评测，客观评价具有可批量处理、结果可重现的特点，不会因为 人为的原因而出现偏差。 一般来说，图像质量客观评价会分成九个评测项目，曝光、清晰度、颜色、质感、噪 音、防手抖、闪光灯、对焦和伪像，每一个评测项目往往还会分成好几个评测小项目，如 伪像就要测试锐化、畸变、暗角这些项目。通过测试这些项目，通过科学的计算，可以非 常直观地看到图像的性能的各个方面的表现有何不足。 下面，我以我们做的用数据说话-主流行车记录仪图像质量剖析报告为例，要做好 行车记录仪的图像质
6、量客观评测就需要对以下这些项目进行测试。 序 号 测试项目测试子项目测试目的 曝光范围 测试从夜晚至白天（夏天晴天中午）是否均能正 确曝光 1 曝光 场景切换响应时 间 测试车辆进出隧道环境亮度突变时能否快速自适 应 色彩还原视频中的颜色是否与实物颜色一致 2 颜色 颜色均匀性画面内色彩分布是否均匀 帧率 明亮/昏暗环境中的帧率 是否能够保持稳定，是否与宣称值一致 3 帧率 丢帧是否有插帧，丢帧 4 视场角水平视场角行车记录仪是否满足广角及其标称值 MTF 测试画面清晰度,镜头是否满足 Sensor 质感细节纹理质感的保留能力（进阶项目） 5 清晰度 视觉分辨率测试行车记录仪视觉极限分辨率 时
7、域噪声 相同场景，连续多帧表现出来的随机噪声，可平 均化消除，类似于电视机无信号播放时的雪花。 空间噪声 固定噪声，无法多帧平均化消除，效果类似于透 过一个脏的玻璃拍摄。 6 噪声 动态范围（宽容 度） 对比度（能够分辨的最亮：能够分辨的最黑） ，最 亮为最接近过曝的亮度，最黑为只剩下噪声最亮 的黑。 7 漏秒 文件记录时，上一个文件和下一个文件是否有漏 拍的时间段 畸变相对实物出现的扭曲和变形 暗角画面边角部分相对中心亮度下降量 8 伪像 锐化照片中由锐化算法加入的比实物对比度更高的黑 英迈吉影像测评实验室 白边。 那么这些项目是怎么测的呢？答案是：光源+测试卡+软件。 众所周知的是，我们之
8、所以能看到物体，那是因为外界物体发出的光或反射物体的光， 我们才能看物体。所以，我们在测试图像质量的时候我们就会采用各种各样的灯源模拟各 种光照环境，如室外明亮环境、夜晚昏暗环境等等，测试图像在这些光照环境下的表现。 光源的选择非常多，如日本京立的 LV-9500 就是最被广泛使用的光源之一，可以被用 在相机、单反、手机、行车记录仪等的图像质量测试。 测试卡的类型和功能也是非常的多，有分辨率测试卡、灰阶测试卡、MTF 测试卡等等， 根据不同的测试项目选择合适的测试卡。 测试软件系统比较少，在国际上比较有名的是 Imatest 和 DxO Analysis，两个软件系 统相比较，DxO 测试的项目更多，结果也会更加稳定一些。 总结：总结： 以上就是图像质量评价的两个方法的基本介绍。总的来说，主观评测和客观评测各有 利弊，我们评测图像的时候，应该结合两者才不失偏颇，结果也会更加科学。如果你对图 像测试感兴趣，请关注我们的后续文章。
