CN108805851A - 一种图像时域噪声的评估方法及装置 - Google Patents
一种图像时域噪声的评估方法及装置 Download PDFInfo
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Abstract
本申请实施例提供了一种图像时域噪声的评估方法及装置。所述方法包括:根据从待评估视频中获得的帧图像确定待评估像素的位置;确定各个帧图像中与每个待评估像素位置相同的像素之间的像素值差值,获得每个待评估像素的帧间差,根据各个帧图像中与每个待评估像素位置相同的像素的像素值,确定每个待评估像素的像素值;根据确定像素值,以及预设的像素值与权重的对应关系,确定各个待评估像素对应的权重,上述对应关系中各个像素值的权重是根据人眼对各个像素值的敏感程度设置的;根据权重对各个帧间差进行加权平均,获得待评估视频的图像时域噪声值。应用本申请实施例提供的方案,能够提高对图像时域噪声评估的合理性。
Description
技术领域
本申请涉及图像处理技术领域,特别是涉及一种图像时域噪声的评估方法及装置。
背景技术
图像噪声是指图像中妨碍人们对通过人眼接收的信息进行理解的因素。由于图像在摄制和处理等过程中不可避免地会受到图像传感器或数字信号处理器等的影响,使得视频图像的图像内容产生错误,形成图像噪声。根据视频本身的特点,可以将视频图像中的噪声分为时域噪声和空域噪声。图像时域噪声是指视频包含的不同帧图像中同一位置像素的像素值差异,表现在视觉体验上就是,视频播放时同一位置的像素点在跳动。图像空域噪声是指同一帧图像中相同性质的平坦区域内不同像素的像素值差异,表现在视觉体验上就是,视频画面中出现颗粒状纹理。
为了评价视频图像的品质,进而为挑选图像采集设备提供依据,或为改进图像采集设备的性能提供方向,通常会对图像采集设备采集的帧图像的图像噪声进行评估,根据该评估结果确定视频图像的品质。
现有技术中,在对待评估视频的图像时域噪声进行评估时,可以先从待检测视频中获得一定数量的帧图像,根据帧图像画面包含的像素确定待评估像素的位置,并两两地计算相邻帧图像中与待评估像素位置相同的像素的像素值差值,根据各个像素值差值的绝对值确定各个待评估像素的帧间差,对所有的帧间差求平均值即获得该待评估视频的图像时域噪声值。
举例来说,已知已获得视频中的10个帧图像,该视频画面中包含200万个像素,将这200万个像素均确定为待评估像素。在计算第j个待评估像素的帧间差时,可以从上述每个帧图像中确定与第j个待评估像素位置相同的像素,针对确定的各个像素依次两两地计算像素值差值,获得9个差值,根据这9个差值的绝对值确定第j个待评估像素的帧间差,进而获得该视频的图像时域噪声值。
由于评价视频图像的品质的过程,实际是在模拟人对视频图像品质的感受。因此,对图像噪声的评估是否合理,会影响对视频图像品质进行评价时的合理性。而上述噪声评估方法并没有结合人自身的特点,因此根据上述噪声评估方法得到的噪声评估值无法更合理地接近人对视频图像时域噪声的评估,即对图像时域噪声评估的合理性不足。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供了一种图像时域噪声的评估方法及装置,以提高对图像时域噪声评估的合理性。具体的技术方案如下。
为了达到上述目的,本申请公开了一种图像时域噪声的评估方法,所述方法包括:
获得待评估视频中的至少两个帧图像;
根据所获得的帧图像确定待评估像素的位置;
针对每个待评估像素,确定各个帧图像中与该待评估像素位置相同的像素之间的像素值差值,获得该待评估像素对应的帧间差;
针对每个待评估像素,根据各个帧图像中与该待评估像素位置相同的像素的像素值,确定该待评估像素的像素值;
根据确定的待评估像素的像素值,以及预设的像素值与权重的对应关系,确定各个待评估像素对应的权重,其中,所述对应关系中各个像素值对应的权重是根据人眼对各个像素值的敏感程度设置的权重;
根据确定的权重对各个待评估像素对应的帧间差进行加权平均,获得所述待评估视频的图像时域噪声值。
可选的,所述针对每个待评估像素,确定各个帧图像中与该待评估像素位置相同的像素之间的像素值差值,获得该待评估像素对应的帧间差的步骤,包括:
针对每个待评估像素,计算各个帧图像中与该待评估像素位置相同的像素的像素平均值,获得该待评估像素对应的像素平均值;
针对每个待评估像素,根据所获得的像素平均值,确定各个帧图像中与该待评估像素位置相同的像素之间的像素标准差,获得该待评估像素的帧间差。
可选的,所述针对每个待评估像素,根据所获得的像素平均值,确定各个帧图像中与该待评估像素位置相同的像素之间的像素标准差的步骤,包括:
按照以下公式,计算各个帧图像中与第j个待评估像素位置相同的像素之间的像素标准差p_stdj:
其中,所述pix_valij为第i个帧图像中第j个像素的像素值,所述avg_valj为所述第j个待评估像素的像素平均值,所述N为各个帧图像的总数量。
可选的,所述针对每个待评估像素,根据各个帧图像中与该待评估像素位置相同的像素的像素值,确定该待评估像素的像素值的步骤,包括:
从所述待评估像素中去除预设数量比例的帧间差最大和最小的像素,获得参与评估的目标像素,其中,所述预设数量比例为:1-所述目标像素的数量与所述待评估像素的总数量的比例;
针对每个目标像素,根据各个帧图像中与该目标像素位置相同的像素的像素值,确定该目标像素的像素值;
所述根据确定的待评估像素的像素值,以及预设的像素值与权重的对应关系,确定各个待评估像素对应的权重的步骤,包括:
根据确定的目标像素的像素值,以及预设的像素值与权重的对应关系,确定各个目标像素对应的权重;
所述根据确定的权重对各个待评估像素对应的帧间差进行加权平均,获得所述待评估视频的图像时域噪声值的步骤,包括:
根据确定的权重对各个目标像素对应的帧间差进行加权平均,获得所述待评估视频的图像时域噪声值。
可选的,所述针对每个待评估像素,根据各个帧图像中与该待评估像素位置相同的像素的像素值,确定该待评估像素的像素值的步骤,包括:
针对每个待评估像素,计算各个帧图像中与该待评估像素位置相同的像素的像素平均值,将该像素平均值确定为该待评估像素的像素值;或者,
针对每个待评估像素,确定各个帧图像中与该待评估像素位置相同的像素的像素中位数,将该像素中位数确定为该待评估像素的像素值;或者,
针对每个待评估像素,确定各个帧图像中与该待评估像素位置相同的像素的像素众数,将该像素众数确定为该待评估像素的像素值。
可选的,所述根据确定的待评估像素的像素值,以及预设的像素值与权重的对应关系,确定各个待评估像素对应的权重的步骤,包括:
按照以下公式,确定第j个待评估像素对应的权重weightj:
当0≤lum_valj<60时,weightj=1;
当60≤lum_valj<100时,weightj=0.025*lum_valj-0.5;
当100≤lum_valj<140时,weightj=2;
当140≤lum_valj<180时,weightj=-0.025*lum_valj+5.5;
当180≤lum_valj≤255时,weightj=1;
其中,所述lum_valj为第j个待评估像素的像素值。
可选的,所述根据确定的权重对各个待评估像素对应的帧间差进行加权平均,获得所述待评估视频的图像时域噪声的步骤,包括:
按照以下公式,获得所述待评估视频的图像时域噪声TNL:
其中,所述fdj为第j个待评估像素对应的帧间差,所述weightj为第j个待评估像素对应的权重,所述n为所述待评估像素的总数量。
可选的,所述获得待评估视频中的至少两个帧图像的步骤,包括:
获得待评估视频中针对相同图像场景的至少两个帧图像。
可选的,所述根据所获得的帧图像确定待评估像素的位置的步骤,包括:
检测所获得的各个帧图像中的运动目标区域;
根据各个运动目标区域,确定所述帧图像对应的总运动目标区域;
将待评估像素的位置确定为:从所述帧图像中去除所述总运动目标区域的像素后得到的像素的位置。
为了达到上述目的,本申请还公开了一种图像时域噪声的评估装置,所述装置包括:
图像获得模块,用于获得待评估视频中的至少两个帧图像;
像素确定模块,用于根据所获得的帧图像确定待评估像素的位置;
帧间差获得模块,用于针对每个待评估像素,确定各个帧图像中与该待评估像素位置相同的像素之间的像素值差值,获得该待评估像素对应的帧间差;
像素值确定模块,用于针对每个待评估像素,根据各个帧图像中与该待评估像素位置相同的像素的像素值,确定该待评估像素的像素值;
权重确定模块,用于根据确定的待评估像素的像素值,以及预设的像素值与权重的对应关系,确定各个待评估像素对应的权重,其中,所述对应关系中各个像素值对应的权重是根据人眼对各个像素值的敏感程度设置的权重;
评估值获得模块,用于根据确定的权重对各个待评估像素对应的帧间差进行加权平均,获得所述待评估视频的图像时域噪声值。
可选的,所述帧间差获得模块,包括:
平均值获得子模块,用于针对每个待评估像素,计算各个帧图像中与该待评估像素位置相同的像素的像素平均值,获得该待评估像素对应的像素平均值;
帧间差获得子模块,用于针对每个待评估像素,根据所获得的像素平均值,确定各个帧图像中与该待评估像素位置相同的像素之间的像素标准差,获得该待评估像素的帧间差。
可选的,所述帧间差获得子模块,具体用于:
按照以下公式,计算各个帧图像中与第j个待评估像素位置相同的像素之间的像素标准差p_stdj:
其中,所述pix_valij为第i个帧图像中第j个像素的像素值,所述avg_valj为所述第j个待评估像素的像素平均值,所述N为各个帧图像的总数量。
可选的,所述像素值确定模块,包括:
像素获得子模块,用于从所述待评估像素中去除预设数量比例的帧间差最大和最小的像素,获得参与评估的目标像素,其中,所述预设数量比例为:1-所述目标像素的数量与所述待评估像素的总数量的比例;
像素值确定子模块,用于针对每个目标像素,根据各个帧图像中与该目标像素位置相同的像素的像素值,确定该目标像素的像素值;
所述权重确定模块,具体用于:
根据确定的目标像素的像素值,以及预设的像素值与权重的对应关系,确定各个目标像素对应的权重;
所述评估值获得模块,具体用于:
根据确定的权重对各个目标像素对应的帧间差进行加权平均,获得所述待评估视频的图像时域噪声值。
可选的,所述像素值确定模块,具体用于针对每个待评估像素,计算各个帧图像中与该待评估像素位置相同的像素的像素平均值,将该像素平均值确定为该待评估像素的像素值;或者,
所述像素值确定模块,具体用于针对每个待评估像素,确定各个帧图像中与该待评估像素位置相同的像素的像素中位数,将该像素中位数确定为该待评估像素的像素值;或者,
所述像素值确定模块,具体用于针对每个待评估像素,确定各个帧图像中与该待评估像素位置相同的像素的像素众数,将该像素众数确定为该待评估像素的像素值。
可选的,所述权重确定模块,具体用于:
按照以下公式,确定第j个待评估像素对应的权重weightj:
当0≤lum_valj<60时,weightj=1;
当60≤lum_valj<100时,weightj=0.025*lum_valj-0.5;
当100≤lum_valj<140时,weightj=2;
当140≤lum_valj<180时,weightj=-0.025*lum_valj+5.5;
当180≤lum_valj≤255时,weightj=1;
其中,所述lum_valj为第j个待评估像素的像素值。
可选的,所述评估值获得模块,具体用于:
按照以下公式,获得所述待评估视频的图像时域噪声TNL:
其中,所述fdj为第j个待评估像素对应的帧间差,所述weightj为第j个待评估像素对应的权重,所述n为所述待评估像素的总数量。
可选的,所述图像获得模块,具体用于:
获得待评估视频中针对相同图像场景的至少两个帧图像。
可选的,所述像素确定模块,包括:
运动检测子模块,用于检测所获得的各个帧图像中的运动目标区域;
区域确定子模块,由于根据各个运动目标区域,确定所述帧图像对应的总运动目标区域;
像素确定子模块,用于将待评估像素的位置确定为:从所述帧图像中去除所述总运动目标区域的像素后得到的像素的位置。
本申请实施例提供的图像时域噪声的评估方法及装置,可以获得待评估视频中的至少两个帧图像,根据所获得的帧图像确定待评估像素的位置,针对每个待评估像素,确定各个帧图像中与该待评估像素位置相同的像素之间的像素值差值,获得该待评估像素对应的帧间差,针对每个待评估像素,根据各个帧图像中与该待评估像素位置相同的像素的像素值,确定该待评估像素的像素值;根据确定的待评估像素的像素值,以及预设的像素值与权重的对应关系,确定各个待评估像素对应的权重,根据确定的权重对各个待评估像素对应的帧间差进行加权平均,获得待评估视频的图像时域噪声值。其中,上述对应关系中各个像素值对应的权重是根据人眼对各个像素值的敏感程度设置的权重。
也就是说,本申请实施例可以在获得待评估像素对应的权重,根据待评估像素的帧间差和权重,获得待评估视频的图像时域噪声值。由于上述权重是根据人眼对各个像素值的敏感程度设置的,人眼对不同像素值的敏感程度不同,对应的像素值的权重也不同,即在获得图像时域噪声值时考虑了人眼对像素值敏感程度的不同,所得到的空域噪声更接近人眼的感受。因此,应用本申请实施例提供的方案对图像时域噪声进行评估时,能够提高对图像时域噪声评估的合理性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的图像时域噪声的评估方法的一种流程示意图;
图2为本实施例提供的一种像素值与权重的对应关系图;
图3为本申请实施例提供的图像时域噪声的评估方法的另一种流程示意图;
图4为帧间差直方图的一种示例图;
图5为本申请实施例提供的图像时域噪声的评估装置的一种结构示意图;
图6为本申请实施例提供的图像时域噪声的评估装置的另一种结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
图像在摄制和处理等过程中不可避免地会受到图像传感器或数字信号处理器等的影响,使得视频图像的图像内容产生错误,形成图像噪声。其中,图像传感器可以包括CCD(Charge-coupled Device,电荷耦合元件)和CMOS(Complementary Metal OxideSemiconductor,互补金属氧化物半导体)等类型。
图像噪声可以包括图像时域噪声和图像空域噪声。其中,图像时域噪声是指视频包含的不同帧图像中同一位置像素的像素值差异,表现在视觉体验上就是,视频播放时同一位置的像素点在跳动。图像空域噪声是指同一帧图像中相同性质的平坦区域内不同像素的像素值差异,表现在视觉体验上就是,视频画面中出现颗粒状纹理。
本申请实施例提供了一种图像时域噪声的评估方法及装置,应用于电子设备,能够提高对图像时域噪声评估的合理性。下面通过具体实施例,对本申请进行详细说明。
图1为本申请实施例提供的图像时域噪声的评估方法的一种流程示意图,应用于电子设备,该电子设备可以为移动通信设备、计算机、服务器等。该方法包括如下步骤:
步骤S101:获得待评估视频中的至少两个帧图像。
其中,上述帧图像用于作为评估视频的图像时域噪声的样本图像。在获得待评估视频中的至少两个帧图像时,可以实时地获得图像采集设备采集的帧图像,也可以从预先存储的待评估视频中获得帧图像。
在获得帧图像时,可以获得连续的帧图像,也可以按照预设的抽取规则获得不连续的帧图像。预设的抽取规则可以为随机抽取或等时间间隔地抽取等规则。
为了提高噪声评估的准确性,减少运动物体带来的干扰,在获得待评估视频中的至少两个帧图像时,可以包括:获得待评估视频中的针对相同图像场景的至少两个帧图像。也就是说,获得的各个帧图像中的场景可以是相同的。
更具体的,在获得针对相同图像场景的至少两个帧图像时,可以从存储的待评估视频中确定具有相同图像场景的帧图像,从所确定的帧图像中抽取至少两个帧图像。也可以是,获得图像采集设备针对静止图像场景采集的至少两个帧图像。
其中,针对静止图像场景采集至少两个帧图像,是指保持图像场景固定且场景中未出现运动的物体的情况下采集至少两个帧图像。
需要说明的是,若帧图像中出现运动物体,该运动物体在帧图像中的亮度变化会影响时域噪声评估的准确性。例如,帧图像之间存在时域噪声的像素可能会被认为是运动物体的像素变化,从而对该待评估视频的图像时域噪声产生误判。而本实施例所获得的帧图像是针对相同图像场景的,即避免了图像中出现运动物体的情况,能够提高图像时域噪声评估的准确性,且这种方式简单易实施。
可以理解的是,在采集上述帧图像时,应尽量减少外界光线变化带来的干扰,提高评估准确性。具体的,在获得待评估视频中的至少两个帧图像时,上述帧图像可以是相同光照环境下的帧图像,这样能够减少外界光线变化对评估结果造成的影响,提高评估准确性。
另外,为了提高评估的准确性,所获得的帧图像的数量可以尽可能多一些。例如,所获得的帧图像的数量可以为30、50、100等等。
在本实施例中,为了提高评估的准确性,所获得的帧图像可以是未经压缩过的图像,或经过无损压缩过的图像。这是因为,未经压缩过的图像或经过无损压缩过的图像,能够减少图像采集设备之外的干扰,避免不必要的噪声,能够提高评估的准确性。
步骤S102:根据所获得的帧图像确定待评估像素的位置。
其中,确定待评估像素的位置可以理解为确定待评估像素的坐标。当帧图像画面中的像素采用时间序列表示位置时,确定待评估像素的位置也可以理解为确定待评估像素的时间序列。
当所获得的帧图像是针对相同图像场景的帧图像时,在确定待评估像素的位置时,可以将所获得的帧图像画面中包含的所有像素的位置均确定为待评估像素的位置。例如,帧图像画面中包含200万个像素,则将这200万个像素的位置均确定为待评估像素的位置。
当所获得的帧图像中包含运动物体时,为了提高所获得的图像时域噪声的准确性,根据所获得的帧图像确定待评估像素的位置时,可以包括以下步骤1~步骤3:
步骤1:检测所获得的各个帧图像中的运动目标区域。
具体的,在检测所获得的各个帧图像中的运动目标区域时,可以针对每个帧图像,计算将该帧图像的各个像素与前一帧图像的对应像素的像素值差值,根据该像素值差值确定该帧图像中的运动目标区域。在根据该像素值差值确定该帧图像中的运动目标区域时,可以根据运动物体的边缘连续性特征和该像素值差值,确定该帧图像中的运动目标区域。
步骤2:根据各个运动目标区域,确定上述帧图像对应的总运动目标区域。
具体的,确定上述帧图像对应的总运动目标区域时,可以将包含各个运动目标区域的图像区域确定为上述帧图像对应的总运动目标区域。
例如,已知帧图像1的运动目标区域为[(0,0),(3,3)],帧图像2中的运动目标区域为[(1,1),(4,4)],则可以确定总运动目标区域为[(0,0),(4,4)]。其中,[X,Y]中的X和Y分别为区域的对角顶点的坐标,上述各个运动目标区域均为矩形区域。
步骤3:将待评估像素的位置确定为:从帧图像中去除总运动目标区域的像素后得到的像素的位置。
可以理解的是,从帧图像中去除总运动目标区域的像素之后,所得到的像素,即是帧图像中的静止场景区域的像素。这样,在计算图像时域噪声时,所用到的待评估像素去除了运动区域的影响,能够提高噪声评估的准确性。
步骤S103:针对每个待评估像素,确定各个帧图像中与该待评估像素位置相同的像素之间的像素值差值,获得该待评估像素对应的帧间差。
可以理解的是,针对每个待评估像素,各个帧图像中与该待评估像素位置相同的像素的像素值,均为用来计算该待评估像素的帧间差的样本像素。有多少个帧图像,该待评估像素就有多少个样本像素。例如,所获得的帧图像的总数量为30,则每个待评估像素就都有30个样本像素。下面,为了表述简洁、清楚,将各个帧图像中与该待评估像素位置相同的像素,作为该待评估像素的样本像素。
具体的,针对每个待评估像素,在确定帧间差时,可以针对每个待评估像素的样本像素,将该样本像素的像素值依次两两地计算差值,然后将计算得到的差值的绝对值求平均值,将该平均值作为该待评估像素对应的帧间差。
例如,已知已获得待评估视频中的10个帧图像,在计算第j个待评估像素的帧间差时,这10个帧图像中第j个待评估像素对应的样本像素的编号分别为0、1、2、…、9,针对这些样本像素依次两两地计算差值,即获得0-1,1-2,2-3,3-4,4-5,5-6,6-7,7-8,8-9共9个差值,将这9个差值求绝对值后计算平均值,该平均值即为第j个待评估像素的帧间差。
步骤S104:针对每个待评估像素,根据各个帧图像中与该待评估像素位置相同的像素的像素值,确定该待评估像素的像素值。
其中,所确定的待评估像素的像素值为表示待评估像素亮度的像素值。具体的,当各个帧图像为灰度图像时,在确定待评估像素的像素值时,根据对应的样本像素的像素值直接确定该待评估像素的像素值。当各个帧图像为RGB(红绿蓝)彩色图像时,在确定待评估像素的像素值时,可以根据该待评估像素的各个样本像素的R分量、G分量和B分量,确定各个样本像素的亮度值,根据该亮度值确定该待评估像素的像素值。当各个帧图像为YUV彩色图像时,在确定待评估像素的像素值时,可以根据该待评估像素的各个样本像素的Y分量,确定该待评估像素的像素值。其中,YUV彩色图像中的Y分量为亮度分量,U分量和V分量均为色度分量。
具体的,针对每个待评估像素,在确定该待评估像素的像素值时,可以包括多种实施方式,以下分别说明。
方式一,针对每个待评估像素,计算各个帧图像中与该待评估像素位置相同的像素的像素平均值,将该像素平均值确定为该待评估像素的像素值。也就是说,针对每个待评估像素的样本数据,计算该样本数据的像素平均值,将该像素平均值作为该待评估像素的像素值。
例如,已知第j个待评估像素对应的样本像素的像素值包括:24,25,27,25,24,23,26,25,24和25。该第j个待评估像素的像素值为:(24+25+27+25+24+23+26+25+24+25)/10。
方式二,针对每个待评估像素,确定各个帧图像中与该待评估像素位置相同的像素的像素中位数,将该像素中位数确定为该待评估像素的像素值。也就是说,针对每个待评估像素的样本像素,将该样本像素的像素中位数作为该待评估像素的像素值。
其中,像素中位数可以理解为一组按照从小到大或从大到小的顺序排列后的像素值中处于中间位置的像素值。当这组像素值的数量为奇数时,像素中位数即为该中间位置的像素值,当这组像素值的数量为偶数时,像素中位数为两个中间位置的像素值的平均值。
具体的,在确定像素中位数时,可以将各个样本像素的像素值按从小到大或从大到小的顺序进行排列,当样本像素的数量为奇数时,将排序后的样本像素中中间位置的像素值确定为该待评估像素的像素值;当样本像素的数量为偶数时,将排序后的样本像素中中间位置的两个像素值的平均值确定为该待评估像素的像素值。
例如,已知第j个待评估像素对应的样本像素的像素值包括:24,25,27,25,24,23,26,25,24和25。将上述像素值按从小到大的顺序进行排列,得到:23,24,24,24,25,25,25,25,26和27。该第j个待评估像素的像素值为:(25+25)/2。
方式三,针对每个待评估像素,确定各个帧图像中与该待评估像素位置相同的像素的像素众数,将该像素众数确定为该待评估像素的像素值。也就是说,针对每个待评估像素的样本像素,将该样本像素的像素众数作为该待评估像素的像素值。
其中,像素众数可以理解为一组像素值中出现次数最大的像素值。
具体的,方式三中在确定像素众数时,可以先确定各个帧图像中与该待评估像素位置相同的像素中不同像素的出现次数,将出现次数最大的像素的像素值确定为该待评估像素的像素众数。即从样本像素中确定每个不同样本像素的出现次数,将出现次数最大的样本像素确定为这些样本像素中的像素众数。
例如,已知第j个待评估像素对应的样本像素的像素值包括:24,25,27,25,24,23,26,25,24和25。从上述像素值中确定的众数为25,则该第j个待评估像素的像素值为25。
步骤S105:根据确定的待评估像素的像素值,以及预设的像素值与权重的对应关系,确定各个待评估像素对应的权重。
其中,上述对应关系中各个像素值对应的权重是根据人眼对各个像素值的敏感程度设置的权重。
一般来说,像素的像素值为在0~255之间的整数,不同的像素值对应的亮度不同。由于人眼对不同亮度有不同的敏感程度,因此可以根据人眼的敏感程度确定不同像素值的权重。
具体的,在根据确定的待评估像素的像素值,以及预设的像素值与权重的对应关系,确定各个待评估像素对应的权重时,可以包括:
按照以下公式,确定第j个待评估像素对应的权重weightj:
当0≤lum_valj<60时,weightj=1;
当60≤lum_valj<100时,weightj=0.025*lum_valj-0.5;
当100≤lum_valj<140时,weightj=2;
当140≤lum_valj<180时,weightj=-0.025*lum_valj+5.5;
当180≤lum_valj≤255时,weightj=1;
其中,lum_valj为第j个待评估像素的像素值,也是表示第j个待评估像素亮度的像素值。
上述公式即为预设的像素值与权重的对应关系。可以看出,当像素值从0变化到255时,权重从1变到2再变回1。图2中列出了权重随像素值的变化曲线。
需要说明的是,上述像素值与权重的对应关系是申请人通过大量实验得出的,并经过了大量验证试验,能够确保该对应关系更准确,合理性更高。
步骤S106:根据确定的权重对各个待评估像素对应的帧间差进行加权平均,获得所述待评估视频的图像时域噪声值。
具体的,在根据确定的权重对各个待评估像素对应的帧间差进行加权平均时,可以包括:
按照以下公式,根据确定的权重对各个待评估像素对应的帧间差进行加权平均,获得待评估视频的TNL(Temporal Noise Level,图像时域噪声):
其中,fdj为第j个待评估像素对应的帧间差,weightj为第j个待评估像素对应的权重,n为待评估像素的总数量。
作为一个例子,已知从待评估视频中获得P个帧图像,每个帧图像的分辨率为M*N,各个帧图像中与待评估像素位置相同的各个像素可以以时间序列来表示。针对单个待评估像素,共可以从所获得的P帧图像中得到P个时间序列的数据数量。针对单个待评估像素,在确定权重时,所使用的像素值(亮度)索引可以为单个待评估像素的时间序列的像素平均值avg_val,该像素平均值为根据P个时间序列的像素值确定的,进而可以确定单个待评估像素的帧间差的权重为weight(avg_val),并根据以下公式计算待评估视频的图像时域噪声:
式中,fdj为第j个待评估像素对应的帧间差,weight(avg_valj)为第j个待评估像素对应的权重,n为待评估像素的总数量。
可以理解的是,本实施例中的图像时域噪声TNL是根据像素值(亮度)权重加权后的噪声评估值。
可以理解的是,像素值的权重体现了人眼对该像素值的敏感程度,对帧间差进行加权平均,能够使所获得的图像时域噪声包含人眼对像素值敏感程度的考虑,评估结果越合理。当所获得的图像时域噪声越小时,说明待评估视频的品质越好。
由上述内容可知,本实施例可以在获得待评估像素对应的权重,根据待评估像素的帧间差和权重,获得待评估视频的图像时域噪声值。由于上述权重是根据人眼对各个像素值的敏感程度设置的,人眼对不同像素值的敏感程度不同,对应的像素值的权重也不同,即在获得图像时域噪声值时考虑了人眼对像素敏感程度不同。因此,应用本实施例提供的方案对图像时域噪声进行评估时,能够提高对图像时域噪声评估的合理性。
对于一个待评估像素来说,该待评估像素对应的样本像素之间存在一定的差异,这些差异是不可预测的,带有一定的随机性。为了更准确地确定待评估像素的帧间差,可以通过计算像素标准差或像素方差来确定待评估像素的帧间差。其中,像素标准差和像素方差的计算采用的是统计学的方法。
因此,在本申请的另一实施例中,针对每个待评估像素,在确定像素值差值时,可以针对各个帧图像中该待评估像素对应的样本像素,计算各个样本像素的平均值,然后根据该平均值计算各个样本像素之间的像素标准差或像素方差,将该像素标准差或像素方差作为该待评估像素的帧间差。下面以像素标准差为例来说明本实施例中帧间差的计算过程。
图3为本申请实施例提供的图像时域噪声的评估方法的另一种流程示意图。本实施例为对图1所示实施例加以改进之后得到的实施例,具体内容可以参见图1所示实施例。本实施例提供的方法可以应用于电子设备,具体包括如下步骤S101~步骤S106′:
步骤S101:获得待评估视频中的至少两个帧图像。
步骤S102:根据所获得的帧图像确定待评估像素的位置。
步骤S103:针对每个待评估像素,确定各个帧图像中与该待评估像素位置相同的像素之间的像素值差值,获得该待评估像素对应的帧间差,具体包括:
步骤S103A:针对每个待评估像素,计算各个帧图像中与该待评估像素位置相同的像素的像素平均值,获得该待评估像素对应的像素平均值。
例如,已知第j个待评估像素对应的样本像素的像素值包括:24,25,27,25,24,23,26,25,24和25。该第j个待评估像素对应的像素平均值为:(24+25+27+25+24+23+26+25+24+25)/10。
步骤S103B:针对每个待评估像素,根据所获得的像素平均值,确定各个帧图像中与该待评估像素位置相同的像素之间的像素标准差,获得该待评估像素的帧间差。
具体的,步骤S103B可以包括:
按照以下公式,计算各个帧图像中与第j个待评估像素位置相同的像素之间的像素标准差p_stdj:
其中,pix_valij为第i个帧图像中第j个像素的像素值,avg_valj为第j个待评估像素的像素平均值,N为各个帧图像的总数量。
作为一个例子,已知从待评估视频中获得P个帧图像,每个帧图像的分辨率为M*N,各个帧图像中与待评估像素位置相同的各个像素可以以时间序列来表示,则单个帧图像中包含M*N个时间序列的像素。针对单个待评估像素,共可以从所获得的P帧图像中得到P个时间序列的数据数量。可以采用下述公式计算单个待评估像素的像素标准差:
其中,p_std为单个待评估像素的像素标准差,pix_vali为该待评估像素在第i个时间点的像素值,avg_val为该待评估像素的时间序列的像素平均值。
需要说明的是,将上述公式中的根号去掉就得到了像素方差的公式。在统计意义上,方差和标准差均表示样本像素的像素值与真实值之间的离散程度,因此,本实施例中的像素标准差可以用像素方差来代替。
由于本实施例根据像素标准差获得的帧间差能够表征样本像素像素值之间差异的离散程度,所确定的帧间差采用的是统计学的方法,因此获得的帧间差的准确性更高。
步骤S104:针对每个待评估像素,根据各个帧图像中与该待评估像素位置相同的像素的像素值,确定该待评估像素的像素值,具体可以包括以下步骤S104A和步骤S104B:
步骤S104A:从待评估像素中去除预设数量比例的帧间差最大和最小的像素,获得参与评估的目标像素。
其中,该预设数量比例为:1-目标像素的数量与待评估像素的总数量的比例。例如预设数量比例可以在5%~10%之间取值。
具体的,从待评估像素中去除预设数量比例的帧间差最大和最小的像素,获得参与评估的目标像素时,可以包括:根据各个待评估像素对应的帧间差获得帧间差直方图,该帧间差直方图的横坐标为帧间差,纵坐标为待评估像素的像素数量,确定该帧间差直方图中最大的像素数量,将该最大的像素数量对应的帧间差作为峰值帧间差,在该峰值帧间差左右两侧等距的范围内统计待评估像素的像素数量和值,不断增加峰值帧间差左右两侧等距的范围,当该和值与待评估像素的总数量的比值达到1-预设数量比例时,峰值帧间差左右两侧等距的范围内的待评估像素即为目标像素。可以理解的是,从待评估像素中确定出1-预设数量比例的目标像素时,也就是从待评估像素中去除预设数量比例的像素,去除的像素为帧间差最大和最小的像素。
具体的,在确定该帧间差直方图中的峰值帧间差时,可以采用多种实施方式,可以按照大小顺序,将该帧间差直方图中的各个像素数量进行排序,根据排序结果确定最大的像素数量。也可以确定卷积窗口的宽度,针对该帧间差直方图,计算该卷积窗口的像素数量的和值,不断移动卷积窗口的位置,并将当前卷积窗口对应的和值与前一卷积窗口对应的和值进行比较,确定最大的和值,并将最大的和值对应的帧间差作为峰值帧间差。其中,确定卷积窗口的宽度,可以包括将预设的帧间差确定为卷积窗口的宽度,该宽度可以取较小值,这样能够较精确地确定峰值帧间差。例如,可以将帧间差为1确定为卷积窗口的宽度。
作为一个例子,当根据像素标准差获得待评估像素的帧间差时,上述帧间差直方图可以为标准差直方图。图4为帧间差直方图的一个例子,该图的横坐标表示帧间差从0到50,纵坐标表示每个帧间差对应的待评估像素的像素数量,图中的曲线为拟合出的像素数量与帧间差的关系曲线。作为一个例子,可以将预设帧间差1确定为卷积窗口,对帧间差直方图进行卷积,确定最大的像素数量,将最大的像素数量对应的帧间差作为峰值帧间差。已知从图4中确定的峰值帧间差为13,向左右两侧等距地扩大范围的单位为5。则在确定评估参与量时,可以以帧间差13为中心位置,向左右两侧分别扩大5的范围,即确定[8,18]这样一个如图4所示的虚线矩形框的范围。判断帧间差8对应的像素数量是否大于帧间差18对应的像素数量。根据计算可知上述判断结果为不大于,则统计帧间差13~18内的像素数量的和值,然后将虚线框向右侧再扩大5的范围,此时虚线框的范围为[8,23]。继续判断帧间差8对应的像素数量是否大于帧间差23对应的像素数量。从图中可知判断结果为大于,则统计帧间差8~18内的像素数量的和值,然后将虚线框向左侧再扩大5的范围,此时虚线框的范围为[3,23]。继续判断帧间差3对应的像素数量是否大于帧间差23对应的像素数量,可知判断结果为不大于,则统计帧间差8~23内的像素数量的和值,直至该和值超过评估阈值thr时,将该和值对应的待评估像素确定为评估参与量(即目标像素)。其中,thr为上述和值与待评估像素的总数量的比值,thr的取值范围可以设定为[0.90,0.95]。这样,可以滤除极端帧间差,并保证参与评估的像素数量。
需要说明的是,从统计意义上来说,极大的帧间差和极小的帧间差对于评估图像时域噪声将会产生不良影响。从待评估像素中去除极端帧间差的像素值能够提高噪声评估的准确性。
步骤S104B:针对每个目标像素,根据各个帧图像中与该目标像素位置相同的像素的像素值,确定该目标像素的像素值。
具体的,针对每个目标像素,根据各个帧图像中与该目标像素位置相同的像素的像素值,确定该目标像素的像素值的步骤,可以包括多种实施方式,下面分别说明。
方式一,针对每个目标像素,计算各个帧图像中与该目标像素位置相同的像素的像素平均值,将该像素平均值确定为该目标像素的像素值。
方式二,针对每个目标像素,确定各个帧图像中与该目标像素位置相同的像素的像素中位数,将该像素中位数确定为该目标像素的像素值。
方式三,针对每个目标像素,确定各个帧图像中与该目标像素位置相同的像素的像素众数,将该像素众数确定为该目标像素的像素值。
步骤S105:根据确定的待评估像素的像素值,以及预设的像素值与权重的对应关系,确定各个待评估像素对应的权重的步骤,具体可以包括步骤S105′:
步骤S105′:根据确定的目标像素的像素值,以及预设的像素值与权重的对应关系,确定各个目标像素对应的权重。
具体的,步骤S105′可以包括:
按照以下公式,确定第j个目标像素对应的权重weightj:
当0≤lum_valj<60时,weightj=1;
当60≤lum_valj<100时,weightj=0.025*lum_valj-0.5;
当100≤lum_valj<140时,weightj=2;
当140≤lum_valj<180时,weightj=-0.025*lum_valj+5.5;
当180≤lum_valj≤255时,weightj=1;
其中,lum_valj为第j个目标像素的像素值。
步骤S106:根据确定的权重对各个待评估像素对应的帧间差进行加权平均,获得待评估视频的图像时域噪声值的步骤,具体可以包括步骤S106′:
步骤S106′:根据确定的权重对各个目标像素对应的帧间差进行加权平均,获得待评估视频的图像时域噪声值。
具体的,步骤S106′可以包括:
按照以下公式,获得待评估视频的TNL:
其中,fdj为第j个目标像素对应的帧间差,weightj为第j个目标像素对应的权重,n为目标像素的总数量。
由于本实施例是基于图1所示实施例得到的,因此图1实施例中的具体实施方式均可以应用在本实施例中。相关内容可以参见图1所示实施例。
综上,图3所示的实施例可以根据各个样本像素的像素标准差,获得对应的待评估像素的帧间差,由于像素标准差的计算过程采用的是统计学的方法,因此获得的帧间差的准确性更高。同时,本实施例可以从待评估像素中去除极大帧间差和极小帧间差对应的像素,获得目标像素,根据目标像素的像素值确定各个目标像素对应的权重,根据确定的权重对各个目标像素对应的帧间差进行加权平均,获得待评估视频的图像时域噪声值。可见,本实施例可以去除极端帧间差带来的不良影响,提高对图像噪声评估时的准确性。
图5为本申请实施例提供的图像时域噪声的评估装置的一种结构示意图,与图1所示方法实施例相对应,应用于电子设备。所述装置包括:
图像获得模块501,用于获得待评估视频中的至少两个帧图像;
像素确定模块502,用于根据所获得的帧图像确定待评估像素的位置;
帧间差获得模块503,用于针对每个待评估像素,确定各个帧图像中与该待评估像素位置相同的像素之间的像素值差值,获得该待评估像素对应的帧间差;
像素值确定模块504,用于针对每个待评估像素,根据各个帧图像中与该待评估像素位置相同的像素的像素值,确定该待评估像素的像素值;
权重确定模块505,用于根据确定的待评估像素的像素值,以及预设的像素值与权重的对应关系,确定各个待评估像素对应的权重,其中,所述对应关系中各个像素值对应的权重是根据人眼对各个像素值的敏感程度设置的权重;
评估值获得模块506,用于根据确定的权重对各个待评估像素对应的帧间差进行加权平均,获得所述待评估视频的图像时域噪声值。
在图5所示实施例的一种具体实施方式中,像素值确定模块504,具体可以用于针对每个待评估像素,计算各个帧图像中与该待评估像素位置相同的像素的像素平均值,将该像素平均值确定为该待评估像素的像素值;或者,
所述像素值确定模块504,具体可以用于针对每个待评估像素,确定各个帧图像中与该待评估像素位置相同的像素的像素中位数,将该像素中位数确定为该待评估像素的像素值;或者,
所述像素值确定模块504,具体可以用于针对每个待评估像素,确定各个帧图像中与该待评估像素位置相同的像素的像素众数,将该像素众数确定为该待评估像素的像素值。
在图5所示实施例的一种具体实施方式中,权重确定模块505具体可以用于:按照以下公式,确定第j个待评估像素对应的权重weightj:
当0≤lum_valj<60时,weightj=1;
当60≤lum_valj<100时,weightj=0.025*lum_valj-0.5;
当100≤lum_valj<140时,weightj=2;
当140≤lum_valj<180时,weightj=-0.025*lum_valj+5.5;
当180≤lum_valj≤255时,weightj=1;
其中,所述lum_valj为第j个待评估像素的像素值。
在图5所示实施例的一种具体实施方式中,评估值获得模块506具体可以用于:按照以下公式,获得所述待评估视频的图像时域噪声(TNL):
其中,所述fdj为第j个待评估像素对应的帧间差,所述weightj为第j个待评估像素对应的权重,所述n为所述待评估像素的总数量。
在图5所示实施例的一种具体实施方式中,图像获得模块501具体可以用于:获得待评估视频中针对相同图像场景的至少两个帧图像。
在图5所示实施例的一种具体实施方式中,像素确定模块502可以包括:
运动检测子模块(图中未示出),用于检测所获得的各个帧图像中的运动目标区域;
区域确定子模块(图中未示出),由于根据各个运动目标区域,确定所述帧图像对应的总运动目标区域;
像素确定子模块(图中未示出),用于将待评估像素的位置确定为:从所述帧图像中去除所述总运动目标区域的像素后得到的像素的位置。
图6为本申请提供的另一实施例,该实施例与图3所示方法实施例相对应。图6所示实施例是基于图5所示实施例得到的实施例,未改进之处与图5所示实施例完全相同,具体内容可以参考图5所示实施例。
在本实施例中,帧间差获得模块503可以包括:
平均值获得子模块601,用于针对每个待评估像素,计算各个帧图像中与该待评估像素位置相同的像素的像素平均值,获得该待评估像素对应的像素平均值;
帧间差获得子模块602,用于针对每个待评估像素,根据所获得的像素平均值,确定各个帧图像中与该待评估像素位置相同的像素之间的像素标准差,获得该待评估像素的帧间差。
具体的,帧间差获得子模块602可以用于:按照以下公式,计算各个帧图像中与第j个待评估像素位置相同的像素之间的像素标准差p_stdj:
其中,所述pix_valij为第i个帧图像中第j个像素的像素值,所述avg_valj为所述第j个待评估像素的像素平均值,所述N为各个帧图像的总数量。
在该实施例中,像素值确定模块504可以包括:
像素获得子模块603,用于从所述待评估像素中去除预设数量比例的帧间差最大和最小的像素,获得参与评估的目标像素,其中,所述预设数量比例为:1-所述目标像素的数量与所述待评估像素的总数量的比例;
像素值确定子模块604,用于针对每个目标像素,根据各个帧图像中与该目标像素位置相同的像素的像素值,确定该目标像素的像素值;
所述权重确定模块505,具体可以用于:
根据确定的目标像素的像素值,以及预设的像素值与权重的对应关系,确定各个目标像素对应的权重;
所述评估值获得模块506,具体可以用于:
根据确定的权重对各个目标像素对应的帧间差进行加权平均,获得所述待评估视频的图像时域噪声值。
由于上述装置实施例是基于方法实施例得到的,与该方法具有相同的技术效果,因此装置实施例的技术效果在此不再赘述。对于装置实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述得比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已,并非用于限定本申请的保护范围。凡在本申请的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等,均包含在本申请的保护范围内。
Claims (18)
1.一种图像时域噪声的评估方法,其特征在于,所述方法包括:
获得待评估视频中的至少两个帧图像;
根据所获得的帧图像确定待评估像素的位置;
针对每个待评估像素,确定各个帧图像中与该待评估像素位置相同的像素之间的像素值差值,获得该待评估像素对应的帧间差;
针对每个待评估像素,根据各个帧图像中与该待评估像素位置相同的像素的像素值,确定该待评估像素的像素值;
根据确定的待评估像素的像素值,以及预设的像素值与权重的对应关系,确定各个待评估像素对应的权重,其中,所述对应关系中各个像素值对应的权重是根据人眼对各个像素值的敏感程度设置的权重;
根据确定的权重对各个待评估像素对应的帧间差进行加权平均,获得所述待评估视频的图像时域噪声值。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述针对每个待评估像素,确定各个帧图像中与该待评估像素位置相同的像素之间的像素值差值,获得该待评估像素对应的帧间差的步骤,包括:
针对每个待评估像素,计算各个帧图像中与该待评估像素位置相同的像素的像素平均值,获得该待评估像素对应的像素平均值;
针对每个待评估像素,根据所获得的像素平均值,确定各个帧图像中与该待评估像素位置相同的像素之间的像素标准差,获得该待评估像素的帧间差。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述针对每个待评估像素,根据所获得的像素平均值,确定各个帧图像中与该待评估像素位置相同的像素之间的像素标准差的步骤,包括:
按照以下公式,计算各个帧图像中与第j个待评估像素位置相同的像素之间的像素标准差p_stdj:
其中,所述pix_valij为第i个帧图像中第j个像素的像素值,所述avg_valj为所述第j个待评估像素的像素平均值,所述N为各个帧图像的总数量。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述针对每个待评估像素,根据各个帧图像中与该待评估像素位置相同的像素的像素值,确定该待评估像素的像素值的步骤,包括:
从所述待评估像素中去除预设数量比例的帧间差最大和最小的像素,获得参与评估的目标像素,其中,所述预设数量比例为:1-所述目标像素的数量与所述待评估像素的总数量的比例;
针对每个目标像素,根据各个帧图像中与该目标像素位置相同的像素的像素值,确定该目标像素的像素值;
所述根据确定的待评估像素的像素值,以及预设的像素值与权重的对应关系,确定各个待评估像素对应的权重的步骤,包括:
根据确定的目标像素的像素值,以及预设的像素值与权重的对应关系,确定各个目标像素对应的权重;
所述根据确定的权重对各个待评估像素对应的帧间差进行加权平均,获得所述待评估视频的图像时域噪声值的步骤,包括:
根据确定的权重对各个目标像素对应的帧间差进行加权平均,获得所述待评估视频的图像时域噪声值。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述针对每个待评估像素,根据各个帧图像中与该待评估像素位置相同的像素的像素值,确定该待评估像素的像素值的步骤,包括:
针对每个待评估像素,计算各个帧图像中与该待评估像素位置相同的像素的像素平均值,将该像素平均值确定为该待评估像素的像素值;或者,
针对每个待评估像素,确定各个帧图像中与该待评估像素位置相同的像素的像素中位数,将该像素中位数确定为该待评估像素的像素值;或者,
针对每个待评估像素,确定各个帧图像中与该待评估像素位置相同的像素的像素众数,将该像素众数确定为该待评估像素的像素值。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据确定的待评估像素的像素值,以及预设的像素值与权重的对应关系,确定各个待评估像素对应的权重的步骤,包括:
按照以下公式,确定第j个待评估像素对应的权重weightj:
当0≤lum_valj<60时,weightj=1;
当60≤lum_valj<100时,weightj=0.025*lum_valj-0.5;
当100≤lum_valj<140时,weightj=2;
当140≤lum_valj<180时,weightj=-0.025*lum_valj+5.5;
当180≤lum_valj≤255时,weightj=1;
其中,所述lum_valj为第j个待评估像素的像素值。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据确定的权重对各个待评估像素对应的帧间差进行加权平均,获得所述待评估视频的图像时域噪声的步骤,包括:
按照以下公式,获得所述待评估视频的图像时域噪声TNL:
其中,所述fdj为第j个待评估像素对应的帧间差,所述weightj为第j个待评估像素对应的权重,所述n为所述待评估像素的总数量。
8.根据权利要求1~7任一项所述的方法,其特征在于,所述获得待评估视频中的至少两个帧图像的步骤,包括:
获得待评估视频中针对相同图像场景的至少两个帧图像。
9.根据权利要求1~7任一项所述的方法,其特征在于,所述根据所获得的帧图像确定待评估像素的位置的步骤,包括:
检测所获得的各个帧图像中的运动目标区域;
根据各个运动目标区域,确定所述帧图像对应的总运动目标区域;
将待评估像素的位置确定为:从所述帧图像中去除所述总运动目标区域的像素后得到的像素的位置。
10.一种图像时域噪声的评估装置,其特征在于,所述装置包括:
图像获得模块,用于获得待评估视频中的至少两个帧图像;
像素确定模块,用于根据所获得的帧图像确定待评估像素的位置;
帧间差获得模块,用于针对每个待评估像素,确定各个帧图像中与该待评估像素位置相同的像素之间的像素值差值,获得该待评估像素对应的帧间差;
像素值确定模块,用于针对每个待评估像素,根据各个帧图像中与该待评估像素位置相同的像素的像素值,确定该待评估像素的像素值;
权重确定模块,用于根据确定的待评估像素的像素值,以及预设的像素值与权重的对应关系,确定各个待评估像素对应的权重,其中,所述对应关系中各个像素值对应的权重是根据人眼对各个像素值的敏感程度设置的权重;
评估值获得模块,用于根据确定的权重对各个待评估像素对应的帧间差进行加权平均,获得所述待评估视频的图像时域噪声值。
11.根据权利要求10所述的装置,其特征在于,所述帧间差获得模块,包括:
平均值获得子模块,用于针对每个待评估像素,计算各个帧图像中与该待评估像素位置相同的像素的像素平均值,获得该待评估像素对应的像素平均值;
帧间差获得子模块,用于针对每个待评估像素,根据所获得的像素平均值,确定各个帧图像中与该待评估像素位置相同的像素之间的像素标准差,获得该待评估像素的帧间差。
12.根据权利要求11所述的装置,其特征在于,所述帧间差获得子模块,具体用于:
按照以下公式,计算各个帧图像中与第j个待评估像素位置相同的像素之间的像素标准差p_stdj:
其中,所述pix_valij为第i个帧图像中第j个像素的像素值,所述avg_valj为所述第j个待评估像素的像素平均值,所述N为各个帧图像的总数量。
13.根据权利要求10所述的装置,其特征在于,所述像素值确定模块,包括:
像素获得子模块,用于从所述待评估像素中去除预设数量比例的帧间差最大和最小的像素,获得参与评估的目标像素,其中,所述预设数量比例为:1-所述目标像素的数量与所述待评估像素的总数量的比例;
像素值确定子模块,用于针对每个目标像素,根据各个帧图像中与该目标像素位置相同的像素的像素值,确定该目标像素的像素值;
所述权重确定模块,具体用于:
根据确定的目标像素的像素值,以及预设的像素值与权重的对应关系,确定各个目标像素对应的权重;
所述评估值获得模块,具体用于:
根据确定的权重对各个目标像素对应的帧间差进行加权平均,获得所述待评估视频的图像时域噪声值。
14.根据权利要求10所述的装置,其特征在于,所述像素值确定模块,具体用于针对每个待评估像素,计算各个帧图像中与该待评估像素位置相同的像素的像素平均值,将该像素平均值确定为该待评估像素的像素值;或者,
所述像素值确定模块,具体用于针对每个待评估像素,确定各个帧图像中与该待评估像素位置相同的像素的像素中位数,将该像素中位数确定为该待评估像素的像素值;或者,
所述像素值确定模块,具体用于针对每个待评估像素,确定各个帧图像中与该待评估像素位置相同的像素的像素众数,将该像素众数确定为该待评估像素的像素值。
15.根据权利要求10所述的装置,其特征在于,所述权重确定模块,具体用于:
按照以下公式,确定第j个待评估像素对应的权重weightj:
当0≤lum_valj<60时,weightj=1;
当60≤lum_valj<100时,weightj=0.025*lum_valj-0.5;
当100≤lum_valj<140时,weightj=2;
当140≤lum_valj<180时,weightj=-0.025*lum_valj+5.5;
当180≤lum_valj≤255时,weightj=1;
其中,所述lum_valj为第j个待评估像素的像素值。
16.根据权利要求10所述的装置,其特征在于,所述评估值获得模块,具体用于:
按照以下公式,获得所述待评估视频的图像时域噪声TNL:
其中,所述fdj为第j个待评估像素对应的帧间差,所述weightj为第j个待评估像素对应的权重,所述n为所述待评估像素的总数量。
17.根据权利要求10~16任一项所述的装置,其特征在于,所述图像获得模块,具体用于:
获得待评估视频中针对相同图像场景的至少两个帧图像。
18.根据权利要求10~16任一项所述的装置,其特征在于,所述像素确定模块,包括:
运动检测子模块,用于检测所获得的各个帧图像中的运动目标区域;
区域确定子模块,由于根据各个运动目标区域,确定所述帧图像对应的总运动目标区域;
像素确定子模块,用于将待评估像素的位置确定为:从所述帧图像中去除所述总运动目标区域的像素后得到的像素的位置。
Priority Applications (1)
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