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专利号: 2017104408672
申请人: 中国矿业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种虚拟视角合成视频质量的无参考评价方法,其特征在于,包括步骤:(1)将待评价的虚拟视角合成视频分解为一帧一帧的图像;

(2)提取虚拟视角合成视频中每帧图像的闪烁区域,提取闪烁区域的步骤包括:(21)闪烁失真区域的初步提取,包括步骤:

(211)将当前帧图像与其前一帧图像均进行分块,使用基于块的运动估计算法得到当前帧图像中的块与其前一帧图中的块之间的匹配关系;

(212)计算当前帧图像中每个块的梯度均值和方差,再求出当前帧中每个块与其相匹配块之间的梯度均值距离和梯度方差距离;

(213)将当前帧中的所有块按照其与相匹配块之间的梯度均值距离和方差距离分别进行降序排列,根据预设的选取条件,选取当前帧中排序最前的N个块暂定为待定闪烁块;

(22)闪烁失真区域的二次校验,包括步骤:

(221)将当前帧图像与其前一帧图像由RGB空间转换到HSI颜色空间,得到两帧图像在H,S,I三个通道上的图像;计算步骤(213)提取得到的待定闪烁块及其匹配块在H,S,I三个通道上的一阶矩和二阶矩,并将每个块在H,S,I三个通道上的一阶矩和二阶矩作为元素形成该块对应的一个6元素矩阵;

(222)以每个待定闪烁块为中心,取其周围大小为L×L的区域,将该区域划分为重叠的与待定闪烁块大小相同的邻域块,并计算各领域块在H,S,I三个通道上的一阶矩和二阶矩,得到各领域块的6元素矩阵;

(223)计算每个待定闪烁块的6元素矩阵与其领域块的6元素矩阵之间的平均相似性,并根据预先设置的相似性最高阈值,挑选出小于平均相似性最高阈值的待定闪烁块为真正的闪烁块;

(3)将步骤(2)选出的真正的闪烁块与其在前一帧中相匹配的块进行奇异值分解,得到闪烁块和其匹配块的奇异值矩阵;然后对闪烁块和其匹配块的奇异值矩阵进行归一化,并计算闪烁块与其匹配块归一化后的奇异值均值的距离,将其作为闪烁块的闪烁失真强度;

将闪烁块的失真强度求出来,将闪烁块的失真强度的F范数作为该闪烁块的质量分数;

(4)将当前帧图像中所有闪烁块的质量分数之和作为当前帧的质量分数;

(5)计算出待评价的虚拟视角合成视频中所有帧的质量分数,将所有质量分数求和后求平均值,并将求得的平均值作为待评价的虚拟视角合成视频的最终质量分数。

2.根据权利要求1所述的一种虚拟视角合成视频质量的无参考评价方法,其特征在于,所述计算每个块的梯度均值和方差,以及计算当前帧中每个块与其相匹配块之间的梯度均值距离和梯度方差距离的步骤为:首先计算任意块bn的梯度矩阵为:

其中, 表示bn的梯度矩阵,Gx和Gy分别表示bn的水平梯度和垂直梯度;

然后,计算bn梯度的均值和方差:

式中, 表示bn梯度的均值, 表示bn梯度的方差, 表示矩阵 中像素点(i,j)处的梯度值;

最后,计算出块bn与其匹配块之间的梯度均值距离 和梯度方差距离式中,bn-1表示与bn相匹配的块, 表示bn-1的梯度的均值, 表示bn-1的梯度的方差。

3.根据权利要求2所述的一种虚拟视角合成视频质量的无参考评价方法,其特征在于,所述计算每个待定闪烁块的6元素矩阵与其领域块的6元素矩阵之间的平均相似性的步骤包括:(3-1)定义任意一个待定闪烁块为bn,bn的6元素矩阵为Mbn;定义bn的一个领域块为bne,bne的6元素矩阵为Mbn和 之间的相似度矩阵S为:

式中,c是一个接近于零的正数,目的是保证分母不为0;

(3-2)计算待定闪烁块bn与其领域块之间的平均相似性SI为:式中,S(i,j)表示相似性矩阵S在待定闪烁块bn中像素点(i,j)处的相似性值。

4.根据权利要求3所述的一种虚拟视角合成视频质量的无参考评价方法,其特征在于,所述对一个块进行奇异值分解的步骤为:(4-1)定义任意一个块为bn,bn的奇异值分解公式为:bn=UnSnVnT

T T

其中,Un、Vn满足公式:UnUn=E,VnV=E;E表示单位矩阵,Sn是一个对角矩阵:对角线上的数据构成bn的奇异值矩阵An=[S1,S2,…,Sm]。

5.根据权利要求4所述的一种虚拟视角合成视频质量的无参考评价方法,其特征在于,所述计算闪烁块的失真强度的方法为:对闪烁块和其匹配块的奇异值矩阵进行归一化处理,定义任意一闪烁块bn的奇异值矩阵的归一化结果为An′,闪烁块bn的匹配块的奇异值矩阵的归一化结果为An-1′,则计算闪烁块bn的失真强度为: