原文:《Image Quality Assessment Based on Three Features Fusion inThree Fusion Steps》[1]作者:Chenyang Shi,Yandan Lin 简介:本研究基于三特征三步融合,提出一种新的客观图像质量评价(IQA)方法:特征融合相似性指数法(FFS)。使用大规模的单失真数据库作为基准,将所提出的FFS方法与其他最先进的IQA方法进行了比较,结果表明FFS在预测准确性方面与主观评分具有更高的一致性,对于四个数据库,FFS的Pearson线性相关系数可以达到至少0.9116的准确度和至多0.9774的准确度。此外,FFS的平均运行时间为0.0657 s,代表了较高的计算效率。 关键词:image quality assessment;luminance channels fusion;Similarity maps fusion; features fusion编译:复旦大学林燕丹教授课题组 赵伟指导:林燕丹
1、总体性能对比 为测试所提出的方法在不同数据库中的能力,FFS与SSIM、FSIMc (改进的FSIM方法)、VSI、IFS、LLM、MDSI、GDRW、EFS以及2019年发表的SSVD、VCGS、SPSIM (YCbCr_MDSI)、GSC等8种典型方法进行了比较。表1-4中用黑体字突出显示了所有标准中最高的三个值。此外,这些数据库的SROCC、PLCC和KROCC等结果的加权平均值(W. A.)和直接平均值(D. A.)值也被纳入评估整体性能。 表1.不同IQA方法的SROCC值比较表2.不同IQA方法的PLCC值比较表3.不同IQA方法的KROCC值比较表4.不同IQA方法的RMSE值比较 如表1-4所示,可以得出结论,FFS方法对所有选定的数据库具有一致的性能。FFS在TID2008和LIVE数据库中始终保持在前三名的位置。对TID2013和CSIQ数据库,FFS的性能与前三名的结果差距很小。从表1可以看出,FFS的准确率SROCC在所有数据库中至少可以达到0.8926,最大可以达到0.9768。从表2可以看出,在4个数据库中,本文方法的精度PLCC值最小可达0.9116,最大可达0.9774。此外,FFS还得到了PLCC和KROCC的加权平均值以及SROCC、PLCC和KROCC的直接平均值的最佳排序。 此外,FFS的性能优于未进行颜色空间变换的SSIM和SSVD方法。在进行颜色空间变换的方法中,如FSIMc、VSI、GDRW、EFS和VCGS,与这些方法相比,FFS的融合梯度图的方法对所有数据库都具有显著的优势。 2、不同失真类型的性能比较 为了检验IQA方法预测图像质量的能力,需要对不同失真类型进行性能比较。表5总结了不同失真类型的比较结果,可以看出,本文提出的方法获得了最佳SROCC性能排名(17次),其次是GSC(15次)、EFS(14次)、VCGS(11次)、GDRW(10次)和MDSI(9次)。根据失真类型的不同,本文提出的FFS方法的性能优于其他方法。 表5.每种失真类型的IQA方法的SROCC值比较 3、计算时间 计算时间是评估所有IQA方法的另一个标准,它代表了评价效率。表6列出了TID2013数据库中每种IQA方法的平均计算时间,可以看出FFS的计算时间低于大多数IQA方法,MDSI和SSIM的计算时间虽然比FFS方法短,但FFS法具有更高的预测精度。FFS可以应用于具有更高计算效率的实时自动化系统。 表6.每种IQA方法的计算时间 文献来源: [1]Chenyang S ,Yandan L .Image Quality Assessment Based on Three Features Fusion in Three Fusion Steps[J].Symmetry,2022,14(4):773-773.[2]Athar, S.; Wang, Z. A Comprehensive Performance Evaluation of Image Quality Assessment Algorithms. IEEE Access 2019, 7,140030–140070.[3]Lee, D.; Plataniotis, K.N. Towards a Full-Reference Quality Assessment for Color Images Using Directional Statistics. IEEE Trans.Image Process. 2015, 24, 3950–3965.