非接觸式圖像性能客觀測試方法技術

本發明專利技術提供了一種非接觸式圖像性能客觀測試方法，包括步驟：步驟1：對測試儀器E進行幾何失真及色彩失真校正；具體為，采用測試儀器E的顯示屏的顯示圖像作為所述校正的測試圖像源，采用測試儀器E的攝像部作為所述校正的反饋信號源以獲取所述測試儀器E的輸出信號，來對測試儀器E自身的幾何失真及色彩失真進行度量；步驟2：利用校正后的測試儀器E對多媒體系統S的圖像性能進行測試。本發明專利技術采用非接觸方式測量，規范了一種測試流程，其測量范圍涵蓋：1)圖像分辨率；2)系統視頻幀率；3)圖像客觀質量。本發明專利技術具有使用方便、結果客觀的特點，且性能與主觀評測結果相近，可替代目前廣泛采用的以人為主體的檢測方法。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及多媒體系統的測試方法，具體指一種對多媒體系統視頻的主、客觀性能進行檢測的檢測方法。
技術介紹
隨著社會經濟的發展，多媒體產品已滲入到社會生活的各個層面。在安防領域，多媒體技術業已成為重要的技術手段。為保證多媒體信息，尤其是視頻信息的有效性，公安及質監部門對以攝像機為核心的多媒體系統的性能提出一定的要求,因此需要對多媒體系統的性能進行度量。當前采用靜態圖像測試攝像部性能的方法測試結果具有一定的主觀性，測量結果具有不穩定不可預知性的特點，因此需要提出新的檢測方法解決這些問題。影像畫質是多媒體系統的重要指標，目前畫質檢測所采用技術指標不能充分反映圖像質量，需要結合人的視覺特性提出更為準確的影像質量描述方法及檢測工具。目前圖像質量客觀度量的儀器主要有Tektronix和Clearview公司等的產品，其測試設備產生視頻信號饋入待檢測設備并采集待檢測設備的輸出信號，再結合視覺模型對信號差異進行分析，最終產生圖像質量度量。上述儀器采用接觸式測量技術，通過特定接口輸出和采集信號，限制了儀器的適用范圍，且僅能對圖像質量進行度量。
技術實現思路
針對現有技術中的缺陷，本專利技術的目的是提供一種。根據本專利技術提供的一種，包括如下步驟:步驟1:對測試儀器E進行幾何失真及色彩失真校正；具體為，采用測試儀器E的顯示屏的顯示圖像作為所述校正的測試圖像源，采用測試儀器E的攝像部作為所述校正的反饋信號源以獲取所述測試儀器E的輸出信號，來對測試儀器E自身的幾何失真及色彩失真進行度量；步驟2:利用校正后的測試儀器E對多媒體系統S的圖像性能進行測試。優選地,所述步驟I包括如下步驟: 步驟1.1:對幾何失真進行校正；步驟1.1.1:通過插值調整作為視頻源的所述顯示圖像的顯示面積，并配合測試儀器E的攝像部的光學鏡頭，最終使得測試儀器E的攝像部所獲得影像在水平或垂直方向鋪滿測量儀器E的攝像部的圖幅；步驟1.1.2:采用全局配準方式，消除作為視頻源的所述顯示圖像與測試儀器E的攝像部所獲圖像這兩幅圖像在分辨率、旋轉偏角、水平及垂直方向的位移的差異；優選地，對幾何失真進行校正采用簡單黑白線條組成的網絡或十字圖案；步驟1.1.3:采用平滑約束方式，求取測試儀器E的攝像部所獲圖像像素與模板圖像像素間的像素級映射關系，形成稠密的運動場向量，該運動場向量即為測試儀器的幾何失真校正向量；步驟1.2:對色彩失真進行校正；步驟1.2.1:統計模板圖像和測試儀器E的攝像部采集圖像的色彩直方圖，再計算色彩直方圖的轉移函數，該轉移函數的逆變換即為測試儀器E的色彩校正向量。優選地，對色彩失真進行校正采用由不同數值的紅綠藍單色方塊組成的模板圖像，模板圖像內各色樣面積基本相同。優選地，還包括在步驟I與步驟2之間執行的如下步驟:采用白模板作為視頻信號源，令測試儀器E在一段時間內連續采集多媒體系統的顯示部圖像，通過對比作為圖像模板的白模板與測試儀器E的攝像部所獲取圖像，以獲得系統噪聲特征模板。 優選地，所述步驟2包括如下步驟:步驟2.1:將多媒體系統S的攝像部中軸對齊至測試儀器E的顯示屏中央，將測試儀器E的攝像部與多媒體系統S的顯示部對齊；步驟2.2:根據執行步驟I得到的測試儀器E自身的幾何失真及色彩失真進行度量，測試儀器E所獲取的圖像信號經過色彩失真校正、幾何失真校正，以消除測試儀器E的誤差對測試過程的影響；步驟2.3:將通過執行步驟2.2校正后的圖像與作為測試源圖像的多媒體系統S的顯示部顯示的圖像做配準，配準后的圖像被饋入測試儀器E的系統噪聲抑制模塊，該系統噪聲抑制模塊根據測試儀器E的攝像部采集圖像中的噪聲特征，查找對應的噪聲模板，將該噪聲模板作為先驗知識做適應性濾波處理，最終抑制系統噪聲；步驟2.4:測量多媒體系統S的分辨率時，采用模板M，測試儀器E的攝像部采集圖像經校正處理后與模板M對比，分析中心楔不同分辨率處的頻譜或主元分布變化；觀察不同分辨率標定處的圖像向量對，當圖像向量對的差異大于門限時，判別該多媒體系統S的分辨率低于標定值，進而檢測更低分辨率標定處的向量差異，直至到達差異小于門限值處，該處所對應的標不即為該多媒體系統S的分辨率。優選地，模板M采用TE95模板。優選地，所述步驟2包括如下步驟:步驟2.5:測量多媒體系統S的幀率時，采用動態視頻作為基準信號；測試儀器E的顯示圖案快速變化，即2倍以上多媒體系統幀率；測試儀器E的攝像部以2倍以上多媒體系統幀率的采樣率獲取多媒體系統S顯示屏輸出圖案，并比對所獲相鄰幀；當相鄰幀差大于預設閾值時，視這兩個相鄰幀為不同的圖像幀；測試儀器E統計I秒時隙內圖像變化次數，即系統視頻幀率。優選地，所述步驟2包括如下步驟:步驟2.6:進行圖像質量客觀度量時，采用2種有參圖像質量評估方式:方式I):在像素域分析圖像對的亮度、對比度、圖像結構和色彩的變化，進行形成對應描述子，再由這些描述子構建圖像質量客觀評價量綱；方式2):在小波域分析圖像的亮度分量的變化，結合人眼在不同頻帶的視覺響應及自然圖像信號的統計特征，由源圖像與所獲取的多媒體系統S產生的降質圖像的互信息生成圖像的客觀質量。與現有技術相比，本專利技術具有如下的有益效果:本專利技術是一種新的有參非接觸式評估方法，測試儀器的輸入輸出信號均為光信號，與接觸式測量方法相比，非接觸測量引入特有的系統誤差，必須對該誤差進行校正，本專利技術規范了該校正方法和校正流程，其測量范圍涵蓋:1)圖像分辨率；2)系統視頻幀率；3)圖像客觀質量。本專利技術具有使用方便、結果客觀的特點，且性能與主觀評測結果相近。本專利技術可替代目前廣泛采用的以人為主體的檢測方法。【附圖說明】通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本專利技術的其它特征、目的和優點將會變得更明顯:圖1為視頻測試配置圖。圖2為測試儀器的幾何失真及色彩失真校正過程。圖3為測試圖像處理流程。圖4為TE95分辨率測試卡。【具體實施方式】下面結合具體實施例對本專利技術進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本專利技術，但不以任何形式限制本專利技術。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本專利技術構思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本專利技術的保護范圍。本專利技術針對是多媒體系統，特指以攝像部作為圖像輸入的信號處理系統的性能進行測量。本專利技術適用于檢測包含攝像機的多媒體系統的影像性能。本專利技術采用非接觸方式測量，即被檢測設備無需與測試儀器電連接。本專利技術規范了一種測試流程、關鍵步驟和方法。本專利技術涉及一種新的非接觸式的測量方法。該方法采用顯示圖像作為測試圖像源，采用攝像部作為反饋信號源獲取被測試設備輸出信號。在測試前，需對測試儀器的幾何失真及信號失真進行標定。標定時，將攝像部與作為信源的顯示部相對，顯示部光信號饋入攝像部進而構成閉環系統。采用剛性仿射變換描述測試儀器的幾何特征，從圖像模板及攝像機饋入的圖像間的差異求取兩幅圖像在分辨率、位移及立體旋轉上的變化，并進行反向操作，實現對系統的幾何校正。攝像部器件性能缺陷導致檢測儀器攝像部所獲取的圖像與人的視覺感知存在一定的差異。在幾何失真校正后，對所獲取的視頻信號做時空域濾波，以消除被測多媒體系統顯示部和測試設備中的攝像機所造成的視覺噪聲，如摩爾紋。通過圖像比對，校正測試儀器所引入的紋理、色本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種非接觸式圖像性能客觀測試方法，其特征在于，包括如下步驟：步驟1：對測試儀器E進行幾何失真及色彩失真校正；具體為，采用測試儀器E的顯示屏的顯示圖像作為所述校正的測試圖像源，采用測試儀器E的攝像部作為所述校正的反饋信號源以獲取所述測試儀器E的輸出信號，來對測試儀器E自身的幾何失真及色彩失真進行度量；步驟2：利用校正后的測試儀器E對多媒體系統S的圖像性能進行測試。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：王慈，姚晨，
申請(專利權)人：勁領上海自動化科技有限公司，
類型：發明
國別省市：上海;31