CN109801266A - 一种无线图像数据链的图像质量评估系统 - Google Patents
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Abstract
本发明图像质量评估技术领域，公开了一种无线图像数据链的图像质量评估系统，在发送端与接收端配备一个评估参考值计算模块，该模块将图像进行二维滤波处理，再计算出处理后图像二维信息熵；发送端模块将算出的信息熵值H1通过无线图像数据链传输至接收端，接收端将算出的信息熵值H2，再通过H1/H2计算出图像质量评估值R。本发明可通过原始图像的评估参考值H1与对传输后图像的评估参考值H2完成传输图像质量评估；需要通过无线传输的数据为原始图像评估参考值H1，与原始图像的数据量相比占用的业务数据带宽极小；采用二维滤波方式作为计算图像中各像素与其相邻像素的相关参考值的计算，运算量小且容易实现。
Description
技术领域
本发明属于图像质量评估技术领域，涉及一种无线图像数据链的图像质量评估系统，无线图像数据链中编码传输后图像质量的评估，尤其对因业务数据带宽紧张而采用图像有损编码的无线图像数据链系统。
背景技术
对图像质量进行量化评价的最普遍、最广泛的方式就是计算其峰值信噪比(Peaksignal-to-noise ratio，PSNR)RPSNR。PSNR是一个表示信号最大可能功率和影响它的表示精度的破坏性噪声功率的比值，在图像经过有损压缩编码后，输出图像较原始图像会有一定程度上的失真，通过PSNR可对图像的失真程度进行量化。
PSNR计算需要将原始图像做为模板，将评估图像与之进行相关计算，得到量化评估值。这种方法对于无线图像数据链而言是不适应实际工程应用的。图像作为二维数组，除在图像中各物体边缘处相关性较差外，其余大部分像素点的灰度值都与其相邻像素点灰度值具有较强相关性。同时由于有损编码与无线传输等过程中存在原有信息丢失与随机噪声引入，会造成传输后图像中同一位置像素点与其相邻像素的相关性改变。因此可通过对图像P进行二维滤波处理，得到滤波后的图像P1，图像P1中每个坐标的像素值为图像P中该坐标处像素点与其相邻像素点相关参考值，再计算图像P1的二维信息熵H，二维信息熵H反应了像各像素与相邻像素的相关参考值在二维空间上的信息量大小，可作为评估参考值。
发明内容
(一)发明目的
本发明的目的是：针对无线图像数据链在实际应用中的传输图像无法以原始图像做模板计算PSNR，设计一种通过计算图像二维信息熵进行图像质量评估的模块。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供一种无线图像数据链的图像质量评估系统，其包括：设置在无线图像数据链发送端的图像编码模块、评估参考值计算模块和通信模块，以及设置在无线图像数据链接收端的图像解码模块、评估参考值计算模块、通信模块、图像质量评估量化值计算模块；原始图像P传送至发送端评估参考值计算模块和图像编码模块，由发送端评估参考值计算模块计算出二维信息熵值作为评估参考值H1，图像编码模块对原始图像P进行编码，图像编码信息和评估参考值H经发送端通信模块传送至接收端通信模块，图像编码信息由接收端通信模块传送至图像解码模块，评估参考值H1由接收端通信模块传送至图像质量评估量化值计算模块，图像解码模块解码出传输图像P2并将其传送至接收端评估参考值计算模块，由接收端评估参考值计算模块计算出二维信息熵值作为评估参考值H2，评估参考值H2传送至图像质量评估量化值计算模块，图像质量评估量化值计算模块计算R＝H2/H1得到图像质量评估量化值。
其中，所述发送端评估参考值计算模块包括二维滤波处理模块与二维信息熵计算模块，二维滤波处理模块对所接收图像进行二维滤波，滤波后图像经由二维信息熵计算模块进行二维信息熵值计算。
其中，所述接收端评估参考值计算模块和发送端评估参考值计算模块结构和功能相同。
其中，发送端中，原始图像P经二维滤波处理模块二维滤波后得到滤波图像P1。
其中，接收端中，传输图像P2经二维滤波处理模块二维滤波后得到滤波图像P3。
其中，所述发送端的二维滤波处理模块和接收端的二维滤波处理模块中均采用sobel滤波器对图像进行二维滤波，获得与图像二维信息相关的滤波图像。
其中，所述滤波图像P1中每个坐标的计算结果包含了原始图像P中该坐标像素点与其相邻像素点的灰度信息。
其中，所述滤波图像P3中每个坐标的计算结果包含了传输图像P2中该坐标像素点与其相邻像素点的灰度信息。
其中，所述发送端通信模块和接收端通信模块之间通过无线图像数据链发送信息。
(三)有益效果
上述技术方案所提供的无线图像数据链的图像质量评估系统，可通过原始图像的评估参考值H1与对传输后图像的评估参考值H2完成传输图像质量评估；需要通过无线传输的数据为原始图像评估参考值H1，与原始图像的数据量相比占用的业务数据带宽极小；采用二维滤波方式作为计算图像中各像素与其相邻像素的相关参考值的计算，运算量小且容易实现。
附图说明
图1是评估参考值计算模块的工作流程图。
图2是图像质量评估系统的工作流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
参照图1和图2所示，本发明的无线图像数据链的图像质量评估系统包括：设置在无线图像数据链发送端的图像编码模块、评估参考值计算模块和通信模块，以及设置在无线图像数据链接收端的图像解码模块、评估参考值计算模块、通信模块、图像质量评估量化值计算模块；原始图像P传送至发送端评估参考值计算模块和图像编码模块，由发送端评估参考值计算模块计算出二维信息熵值作为评估参考值H1，图像编码模块对原始图像P进行编码，图像编码信息和评估参考值H经发送端通信模块传送至接收端通信模块，图像编码信息由接收端通信模块传送至图像解码模块，评估参考值H1由接收端通信模块传送至图像质量评估量化值计算模块，图像解码模块解码出传输图像P2并将其传送至接收端评估参考值计算模块，由接收端评估参考值计算模块计算出二维信息熵值作为评估参考值H2，评估参考值H2传送至图像质量评估量化值计算模块，图像质量评估量化值计算模块计算R＝H2/H1得到图像质量评估量化值。
结合图1，发送端评估参考值计算模块和接收端评估参考值计算模块结构相同，均包括二维滤波处理模块与二维信息熵计算模块，二维滤波处理模块对所接收图像进行二维滤波，滤波后图像经由二维信息熵计算模块进行二维信息熵值计算。
发送端中，原始图像P经二维滤波处理模块二维滤波后得到滤波图像P1；接收端中，传输图像P2经二维滤波处理模块二维滤波后得到滤波图像P3。
滤波图像P1中每个坐标的计算结果包含了原始图像P中该坐标像素点与其相邻像素点的灰度信息。
滤波图像P3中每个坐标的计算结果包含了传输图像P2中该坐标像素点与其相邻像素点的灰度信息。
其中，发送端的二维滤波处理模块和接收端的二维滤波处理模块中均采用sobel滤波器对图像进行二维滤波，获得与图像二维信息相关的滤波图像。
在无线图像数据链中应用时，分别在发送端与接收端加入评估参考值计算模块，在发送端首先对原始图像P进行二维滤波，获得与原始图像P二维信息相关的滤波图像P1，然后计算滤波图像P1的评估参考值H1，并将评估参考值H1通过无线图像数据链发送至接收端；在接收端首先对传输后图像P2进行二维滤波，获得与该图像二维信息相关的滤波图像P3，然后计算滤波图像P3的评估参考值H2；通过计算R＝H2/H1得到传输后图像信息熵与原始图像信息熵的相关值，作为在该无线图像数据链中传输图像质量评估量化值R。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种无线图像数据链的图像质量评估系统，其特征在于，包括：设置在无线图像数据链发送端的图像编码模块、评估参考值计算模块和通信模块，以及设置在无线图像数据链接收端的图像解码模块、评估参考值计算模块、通信模块、图像质量评估量化值计算模块；原始图像P传送至发送端评估参考值计算模块和图像编码模块，由发送端评估参考值计算模块计算出二维信息熵值作为评估参考值H1，图像编码模块对原始图像P进行编码，图像编码信息和评估参考值H经发送端通信模块传送至接收端通信模块，图像编码信息由接收端通信模块传送至图像解码模块，评估参考值H1由接收端通信模块传送至图像质量评估量化值计算模块，图像解码模块解码出传输图像P2并将其传送至接收端评估参考值计算模块，由接收端评估参考值计算模块计算出二维信息熵值作为评估参考值H2，评估参考值H2传送至图像质量评估量化值计算模块，图像质量评估量化值计算模块计算R＝H2/H1得到图像质量评估量化值。
2.如权利要求1所述的无线图像数据链的图像质量评估系统，其特征在于，所述发送端评估参考值计算模块包括二维滤波处理模块与二维信息熵计算模块，二维滤波处理模块对所接收图像进行二维滤波，滤波后图像经由二维信息熵计算模块进行二维信息熵值计算。
3.如权利要求2所述的无线图像数据链的图像质量评估系统，其特征在于，所述接收端评估参考值计算模块和发送端评估参考值计算模块结构和功能相同。
4.如权利要求3所述的无线图像数据链的图像质量评估系统，其特征在于，发送端中，原始图像P经二维滤波处理模块二维滤波后得到滤波图像P1。
5.如权利要求4所述的无线图像数据链的图像质量评估系统，其特征在于，接收端中，传输图像P2经二维滤波处理模块二维滤波后得到滤波图像P3。
6.如权利要求5所述的无线图像数据链的图像质量评估系统，其特征在于，所述发送端的二维滤波处理模块和接收端的二维滤波处理模块中均采用sobel滤波器对图像进行二维滤波，获得与图像二维信息相关的滤波图像。
7.如权利要求6所述的无线图像数据链的图像质量评估系统，其特征在于，所述滤波图像P1中每个坐标的计算结果包含了原始图像P中该坐标像素点与其相邻像素点的灰度信息。
8.如权利要求7所述的无线图像数据链的图像质量评估系统，其特征在于，所述滤波图像P3中每个坐标的计算结果包含了传输图像P2中该坐标像素点与其相邻像素点的灰度信息。
9.如权利要求8所述的无线图像数据链的图像质量评估系统，其特征在于，所述发送端通信模块和接收端通信模块之间通过无线图像数据链发送信息。
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