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基于大核卷积分解和多尺度注意力的图像质量评价
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计算机技术与发展
2025年
作者:
林重成
王同罕
贾惠珍
东华理工大学信息工程学院
近年来,计算机视觉领域广泛采用注意力机制来模拟人类视觉系统(HVS)的感知过程。然而,自注意力模型(如Transformer)在图像处理中的应用面临计算复杂度高和信息丢失的挑战。为此提出了一种基于大核卷积分解和多尺度注意力机制的图...
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近年来,计算机视觉领域广泛采用注意力机制来模拟人类视觉系统(HVS)的感知过程。然而,自注意力模型(如Transformer)在图像处理中的应用面临计算复杂度高和信息丢失的挑战。为此提出了一种基于大核卷积分解和多尺度注意力机制的图像质量评价方法(LMA-BIQA)。该方法采用双分支结构网络设计,其中一个分支基于注意力机制,通过大核卷积捕获图像中远距离特征之间的依赖关系,以生成多尺度注意力特征,并通过分解大核卷积实现模型的轻量化,用于提取图像的高级内容特征。另一个分支利用自然场景统计(NSS)方法提取图像的低级质量特征,以补偿大核卷积在裁剪缩放过程中导致的信息丢失。在LIVE、CISQ、TID2013和LIVE-C四个标准数据集均表现出优异的性能,加权平均后的斯皮尔曼等级相关系数和皮尔森线性相关系数分别达到0.9285和0.9375。此外,LMA-BIQA显著减少了计算时间,参数量和计算时间在对比Re-IQA模型降低了65%以上,且与人类主观评价有较高的一致性。
关键词:
大核卷积分解
无参考图像质量评价
自然场景统计
多尺度注意力机制
深度学习
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多特征融合的图像质量评价方法
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模式识别与人工智能
2019年 第7期32卷 669-675页
作者:
贾惠珍
王同罕
傅鹏
东华理工大学江西省放射性地学大数据技术工程实验室
南昌330013
南京理工大学计算机科学与工程学院
南京210094
为了规避图像质量评价中的视觉特征和池化策略难以选取和解释的问题,在提取参考图像和失真图像的多种底层特征的基础上,采用机器学习的方法自动预测真实图像质量,提出多特征融合的图像质量评价方法.针对参考图像和失真图像分别提取相位...
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为了规避图像质量评价中的视觉特征和池化策略难以选取和解释的问题,在提取参考图像和失真图像的多种底层特征的基础上,采用机器学习的方法自动预测真实图像质量,提出多特征融合的图像质量评价方法.针对参考图像和失真图像分别提取相位一致性、梯度、视觉显著性、对比度特征,计算4种特征的相似度图,提取相似度图的均值和方差特征,最后采用支持向量回归评价文中方法.在LIVE、CSIQ、TID2008和TID2013图像库上的实验表明,文中方法的主客观一致性较好.
关键词:
底层特征相似度图
统计特征
池化
支持向量机
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基于梯度幅度和梯度方向直方图的全参考图像质量评价算法
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东南大学学报(自然科学版)
2018年 第2期48卷 276-281页
作者:
王同罕
贾惠珍
舒华忠
东华理工大学江西省放射性地学大数据技术工程实验室
南昌330013
东南大学影像科学与技术实验室
南京210096
为了提高全参考图像质量评价算法的性能,提出了一种基于梯度幅度和梯度方向直方图的图像质量评价算法.梯度方向直方图可以描述图像中局部物体表象和形状,梯度幅度能精细地反应图像中微小细节的反差和纹理变化.分别计算参考图像和失真图...
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为了提高全参考图像质量评价算法的性能,提出了一种基于梯度幅度和梯度方向直方图的图像质量评价算法.梯度方向直方图可以描述图像中局部物体表象和形状,梯度幅度能精细地反应图像中微小细节的反差和纹理变化.分别计算参考图像和失真图像的梯度幅度和梯度方向直方图,然后计算梯度幅度相似度图和梯度方向直方图相似度图,最后通过标准方差加权的方式得到图像的预测质量分数.在LIVE,TID2008和IVC三个图像数据库上的实验结果表明,所提算法的预测结果与人的主观判断具有较好的一致性.
关键词:
图像质量评价
全参考
梯度幅度
梯度方向直方图
来源:
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考虑均值的滤除脉冲噪声的自适应非线性滤波
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计算机工程与应用
2011年 第36期47卷 208-210,241页
作者:
贾惠珍
王同罕
广西师范大学计算机科学与信息工程学院
广西桂林541004
江苏大学计算机科学与通信工程学院
江苏镇江212013
针对脉冲噪声滤除,提出一种基于均值的自适应非线性滤波。其算法思想是先进行噪声检测并生成相应的噪声标志矩阵,随后扫描噪声标志矩阵,对信号点则直接输出,而噪声点则根据窗口内噪声点个数自适应选择滤波窗口,接着生成一个由滤波窗口...
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针对脉冲噪声滤除,提出一种基于均值的自适应非线性滤波。其算法思想是先进行噪声检测并生成相应的噪声标志矩阵,随后扫描噪声标志矩阵,对信号点则直接输出,而噪声点则根据窗口内噪声点个数自适应选择滤波窗口,接着生成一个由滤波窗口各像素灰度与相应均值之差形成的差别矩阵,并赋予差别矩阵各元素不同的权重,最后返回加权后差别矩阵中最小值的位置,并用该像素的灰度取代噪声点。噪声点滤除算法,其实质是找出一个空间位置上离噪声点最近且最接近均值的像素的灰度来取代噪声点。通过实验,该方法具有更好的综合滤波性能。
关键词:
脉冲噪声
噪声标志矩阵
自适应
均值
差别阵
加权
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基于雾密度感知增强的去雾图像质量评价方法
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计算机工程
2023年 第6期49卷 208-216,226页
作者:
朱钦权
王同罕
贾惠珍
东华理工大学信息工程学院
南昌330013
东华理工大学江西省放射性地学大数据技术工程实验室
南昌330013
去雾图像质量评价方法在图像去雾算法研究中发挥着重要作用,目前去雾质量评价方法存在雾密度感知能力不足的问题。提出一种基于雾密度感知增强的去雾图像质量评价(FDP-DIQA)方法,针对自然雾图的成像特点,从对比度信息及色彩信息2个方面...
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去雾图像质量评价方法在图像去雾算法研究中发挥着重要作用,目前去雾质量评价方法存在雾密度感知能力不足的问题。提出一种基于雾密度感知增强的去雾图像质量评价(FDP-DIQA)方法,针对自然雾图的成像特点,从对比度信息及色彩信息2个方面提取6个特征,并结合以往的图像去雾研究结果提取3个特征,构成完整的去雾感知特征,增强对雾密度的感知能力。随后,结合雾图与去雾图像之间全局和低对比度区域的结构特征及块效应特征,对经平均池化形成的22维特征采用LightGBM进行模型构建,实现去雾图像质量评价。实验结果表明,FDP-DIQA方法在合成雾图数据集和自然雾图数据集上的表现优异,其加权平均后的斯皮尔曼等级相关系数、皮尔森线性相关系数、均方根误差分别为0.9623、0.9583、2.0981,大幅领先于同类方法,与人类主观评价有较高的一致性。
关键词:
去雾图像质量评价
图像对比度
色彩信息
LightGBM模型
图像去雾
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基于跨尺度边缘增强深度卷积神经网络的低剂量CT图像去噪
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东南大学学报(自然科学版)
2023年 第2期53卷 363-369页
作者:
王同罕
吴通
贾惠珍
李沛钊
谢婷
舒华忠
东华理工大学信息工程学院
南昌330013
湖南师范大学工程与设计学院
长沙410081
东南大学影像科学与技术实验室
南京210096
为了提高去噪网络的可解释性,将传统滤波算子的优势融入到网络设计中,提出了基于跨尺度边缘增强的深度卷积神经网络(CEDCNN).将传统边缘算子与卷积相结合,设计出轻量化的边缘增强模块,增强边缘信息对网络结果的影响.基于自适应一致性先...
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为了提高去噪网络的可解释性,将传统滤波算子的优势融入到网络设计中,提出了基于跨尺度边缘增强的深度卷积神经网络(CEDCNN).将传统边缘算子与卷积相结合,设计出轻量化的边缘增强模块,增强边缘信息对网络结果的影响.基于自适应一致性先验算法构建深度迭代网络,进一步提取边缘增强特征,从而实现端到端可训练、可解释的深度去噪网络.将均方误差和多尺度注意残差感知损失相结合,解决了重建图像过平滑的问题.实验结果表明,CEDCNN去噪网络的PSNR、RMSE、SSIM评价指标分别为43.647 5 dB、0.006 8、0.987 5,说明该方法可显著提高去噪后的图像质量,有效保证低剂量X射线下CT图像的成像质量和精度,去噪效果与正常剂量CT图像所展现的人体组织细节相当.
关键词:
低剂量CT图像
深度学习
跨尺度边缘增强
医学图像去噪
自适应一致性先验
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基于自适应微调因子的改进frost滤波
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计算机工程与设计
2011年 第11期32卷 3793-3795,3843页
作者:
贾惠珍
王同罕
广西师范大学计算机科学与信息工程学院
广西桂林541004
江苏大学计算机科学与通信工程学院
江苏镇江212013
为避免frost滤波因使用同一微调因子带来边缘细节等结构信息的模糊,以及等距等权所带来的盲目平滑现象,对frost滤波算法提出了一种改进方案。该方案综合考虑滤波窗口本身的局域统计特性以及窗口内各像素本身的统计特性来自适应确定微调...
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为避免frost滤波因使用同一微调因子带来边缘细节等结构信息的模糊,以及等距等权所带来的盲目平滑现象,对frost滤波算法提出了一种改进方案。该方案综合考虑滤波窗口本身的局域统计特性以及窗口内各像素本身的统计特性来自适应确定微调因子。通过对真实合成孔径雷达图像进行改进算法降噪实验,以等效视数和边缘保持指数两项指标为评价标准,并与不同微调因子的Frost滤波输出结果进行比较,结果表明改进算法比原算法有很大的改进,在边缘保持和去噪方面具有更好的滤波性能。
关键词:
合成孔径雷达图像
相干斑噪声
局域统计
Frost滤波
自适应微调因子
t统计
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结合感知特征和自然场景统计的无参考图像质量评价
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中国图象图形学报
2014年 第6期19卷 859-867页
作者:
贾惠珍
孙权森
王同罕
南京理工大学计算机科学与工程学院
南京210094
东南大学影像科学与技术实验室
南京210096
目的为了更有效地评价各种失真类型的图像,提出了一种新颖的通用型无参考图像质量评价方法,它采取学习感知特征和空域自然统计特征相结合的方法来构建图像质量评价模型。方法在提取显著分块的36个空域自然统计特征的基础上,增加基于相...
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目的为了更有效地评价各种失真类型的图像,提出了一种新颖的通用型无参考图像质量评价方法,它采取学习感知特征和空域自然统计特征相结合的方法来构建图像质量评价模型。方法在提取显著分块的36个空域自然统计特征的基础上,增加基于相位一致性熵、基于相位一致性均值、梯度均值以及失真图像的熵4个感知特征,采用支持向量机回归的学习方式来构建图像特征与人的主观分数的映射关系,进而根据所提取特征预测图像质量。结果在LIVE图像库上的实验结果表明,本文方法预测质量分数与人的主观分数具有较高的一致性,基本呈线性关系,鲁棒性较好,运行时间较短,综合性能较好。结论本文方法预测性能较好,特征选取合理,学习方法有效。
关键词:
无参考图像质量评价
感知特征
统计特征
支持向量机回归
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基于元原型网络的无参考图像质量评价
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现代电子技术
2024年 第11期47卷 45-50页
作者:
邱文新
贾惠珍
王同罕
东华理工大学信息工程学院
江西南昌330013
针对基于深度学习的模型因需要大量标注数据而选择在预训练模型上进行微调,导致面对新任务泛化性不足的问题,提出一种基于元原型网络的无参考图像质量评价算法。利用元原型网络提取相关任务中的元知识形成质量先验模型,在面对未知任务...
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针对基于深度学习的模型因需要大量标注数据而选择在预训练模型上进行微调,导致面对新任务泛化性不足的问题,提出一种基于元原型网络的无参考图像质量评价算法。利用元原型网络提取相关任务中的元知识形成质量先验模型,在面对未知任务时快速泛化。首先,在不同失真的数据集上利用元学习方法获取各种失真的共享先验知识得到质量先验模型;接着,为了能够更好地捕获各种失真场景共享先验知识,利用元原型单元对图像特征进行重建,以获得更加丰富的先验知识,从而便于后续的质量分数预测过程;最后,在目标任务上对质量先验模型进行微调,以构建质量模型。在CID2013、LIVE challenge和KonIQ-10K三个数据库上的实验结果表明,所提方法具有更好的性能。
关键词:
无参考图像质量评价
元学习
元原型网络
元原型单元
质量先验模型
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基于RFB和超网络的跨尺度多层次真实失真图像质量评价方法
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现代电子技术
2024年 第9期47卷 47-52页
作者:
周怀博
贾惠珍
王同罕
东华理工大学信息工程学院
江西南昌330013
东华理工大学江西省放射性地学大数据技术工程实验室
江西南昌330013
为了能在真实失真图像质量领域实现高效的跨尺度学习,提出一种双分支特征提取方法。首先,利用对比学习方法自监督地提取跨尺度、跨颜色空间的图像内容感知特征;随后,采用基于扩张感受野和超网络的策略,将多层次特征信息与跨尺度信息进...
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为了能在真实失真图像质量领域实现高效的跨尺度学习,提出一种双分支特征提取方法。首先,利用对比学习方法自监督地提取跨尺度、跨颜色空间的图像内容感知特征;随后,采用基于扩张感受野和超网络的策略,将多层次特征信息与跨尺度信息进行循环交互融合,以获取更贴近人类感知的图像质量特征。基于公开真实失真数据库的实验结果表明,所提算法在真实失真图像质量评价上取得了优越性能,而且,通过两个尺度的实验结果展示了该算法实现了更高效的跨尺度学习,从而为图像多尺度深度网络的应用提供了较好基础。
关键词:
图像质量评价
无参考
真实失真
跨尺度学习
多特征融合
双分支特征提取
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