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利用准则实现校准图像质量评测 - 音频/视频/显示 - 电子工程网

从手机相机到便携式摄像机，数字成像技术在人们的生活中无处不在。尽管消费者的选择越来越多，但现在仍没有标准化的客观评价量度来定量分析这些设备的整体性能。目前已有数种由国际标准组织(ISO)制定的标准可以对性能的几个不同方面予以量化，例如模糊眩光(Veiling glare)、光电转换功能、分辨率、噪声以及曝光量，等等。然而，这些标准虽然都是很有用的技术规范，却无法提供一个整合所有测量结果来预测整体质量的方法。

为解决这一问题，我们开发了软拷贝准则(softcopy ruler)方法。这种技术能够实现图像质量的校准视觉评测。由于这些评测是基于最小可觉察差别(just noticeable difference，JND)单元测得的，故这种方法可以把不同属性的测量结果结合起来，最终预测出整体质量。

Softcopy ruler实现方案基于ISO 20462标准, Part 3。它通过创建已知主观图像质量的参考数字图像，从而可以实现比单纯硬拷贝输入方式更好的图像质量测试。其中，除传统硬拷贝输入方式方式外，也增加了软拷贝测试输入方式。在编写这个标准时，大多数显示屏尚在采用阴极射线管技术，在这种技术中，焦点随时间漂移，调制传递函数(modulation transfer function,MTF)从显示屏中心到边角位置都不相同。而对于更先进的平板显示屏，MTF不随时间和空间位置变化，从而能够以一种明确定义的方式显示数字图像。这种能力可以产生用于softcopy ruler的经校准的标准图像。

该技术包含三部分：一组针对ISO 20462要求而开发的准则图像；一个用于显示准则图像与测试图像并收集观察者响应的软件工具，以及一套专门的观察装置。要建立准则图像，需要对整个成像链路的MTF进行定量分析，并利用数字滤波对其形状予以处理，使之符合ISO 20462，Part 3定义的参考形状。这一过程允许我们使用ISO 20462，Part 3中规定的标准质量等级(SQS)来评测绝对质量。

一个SQS等级相当于整体质量的一个JND。JND单元可以大致均分为‘极好’、‘相当好’、‘好’、‘一般’、‘差’、‘可以淘汰’这6 个参考范围。0分等级对应的图像质量极低，无法清楚识别主要目标。30分等级属于业余摄影的‘极好’范围。我们创建的准则图像在一个SQS(JND)增量内相当于2～31的SQS范围。这组准则图像总共包含描述不同目标物体的16个场景 (见图1)。

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