CAJ | 학술논문

图像作为人们从客观世界取得信息的重要来源，其清晰程度对所获取信息的充分性和准确性起着决定性的作用，然而在图像的采集、压缩、处理、传输及显示等过程中由于处理方法的好坏等原因产生了图像质量下降的问题。因此，在视频传输、字符识别、视频监控等领域建立有效的数字图像质量评测机制广受关注。 　　当前，最常用的图像质量评测方法有均方误差（MSE）和峰值信噪比（PSNR），二者由于具有简明的数学意义和简单的计算方法而受到人们的广泛使用。但是通过主观测试发现，人们对一幅图片的兴趣往往集中在该图片的边缘附近，并对边缘周围的误码给予比较低的主观评价分，边缘能量的损失大小将直接影响最后给予的评价分。根据这个思想，人们在PSNR算法的基础上进行改进从而提出了EPSNR算法。它通过边缘滤波器，提取边缘的信息能量，并计算这些边缘点的PSNR，从而获得合理的值，使得评价结果更准确，更逼近主观效果。该算法能有效克服PSNR算法仅基于噪声层面的误码评价，而把误码针对边缘区域，从而较好提高评价精度。 　　主要研究如何在FPGA上面有效地实现EPSNR算法，分析了EPSNR算法的数学原理和在FPGA上使用宏功能模块来实现该算法的途径，并且为了使EPSNR的值吻合人的平均意见得分（MOS），对于EPSNR算法提出了基于神经网络原理的改进方案，该方案采用多项式加权的方法来将EPSNR值转化为IQM值，而IQM值理想情况下是吻合于人主观的MOS分的。最后利用LIVE数据库对于本文实现的系统进行性能仿真，验证了系统的相关性能指标，从仿真结果来看，除了高斯模糊图片的效果不是很理想外，对于其他类型的图片效果较为理想，这表明该系统较好地完成了基于FPGA的图像质量评测工作。圖像作為人們從客觀世界取得信息的重要來源，其清晰程度對所穫取信息的充分性和準確性起著決定性的作用，然而在圖像的採集、壓縮、處理、傳輸及顯示等過程中由于處理方法的好壞等原因產生瞭圖像質量下降的問題。因此，在視頻傳輸、字符識彆、視頻鑑控等領域建立有效的數字圖像質量評測機製廣受關註。 　　噹前，最常用的圖像質量評測方法有均方誤差（MSE）和峰值信譟比（PSNR），二者由于具有簡明的數學意義和簡單的計算方法而受到人們的廣汎使用。但是通過主觀測試髮現，人們對一幅圖片的興趣往往集中在該圖片的邊緣附近，併對邊緣週圍的誤碼給予比較低的主觀評價分，邊緣能量的損失大小將直接影響最後給予的評價分。根據這箇思想，人們在PSNR算法的基礎上進行改進從而提齣瞭EPSNR算法。它通過邊緣濾波器，提取邊緣的信息能量，併計算這些邊緣點的PSNR，從而穫得閤理的值，使得評價結果更準確，更逼近主觀效果。該算法能有效剋服PSNR算法僅基于譟聲層麵的誤碼評價，而把誤碼針對邊緣區域，從而較好提高評價精度。 　　主要研究如何在FPGA上麵有效地實現EPSNR算法，分析瞭EPSNR算法的數學原理和在FPGA上使用宏功能模塊來實現該算法的途徑，併且為瞭使EPSNR的值吻閤人的平均意見得分（MOS），對于EPSNR算法提齣瞭基于神經網絡原理的改進方案，該方案採用多項式加權的方法來將EPSNR值轉化為IQM值，而IQM值理想情況下是吻閤于人主觀的MOS分的。最後利用LIVE數據庫對于本文實現的繫統進行性能倣真，驗證瞭繫統的相關性能指標，從倣真結果來看，除瞭高斯模糊圖片的效果不是很理想外，對于其他類型的圖片效果較為理想，這錶明該繫統較好地完成瞭基于FPGA的圖像質量評測工作。
도상작위인문종객관세계취득신식적중요래원，기청석정도대소획취신식적충분성화준학성기착결정성적작용，연이재도상적채집、압축、처리、전수급현시등과정중유우처리방법적호배등원인산생료도상질량하강적문제。인차，재시빈전수、자부식별、시빈감공등영역건립유효적수자도상질량평측궤제엄수관주。 　　당전，최상용적도상질량평측방법유균방오차（MSE）화봉치신조비（PSNR），이자유우구유간명적수학의의화간단적계산방법이수도인문적엄범사용。단시통과주관측시발현，인문대일폭도편적흥취왕왕집중재해도편적변연부근，병대변연주위적오마급여비교저적주관평개분，변연능량적손실대소장직접영향최후급여적평개분。근거저개사상，인문재PSNR산법적기출상진행개진종이제출료EPSNR산법。타통과변연려파기，제취변연적신식능량，병계산저사변연점적PSNR，종이획득합리적치，사득평개결과경준학，경핍근주관효과。해산법능유효극복PSNR산법부기우조성층면적오마평개，이파오마침대변연구역，종이교호제고평개정도。 　　주요연구여하재FPGA상면유효지실현EPSNR산법，분석료EPSNR산법적수학원리화재FPGA상사용굉공능모괴래실현해산법적도경，병차위료사EPSNR적치문합인적평균의견득분（MOS），대우EPSNR산법제출료기우신경망락원리적개진방안，해방안채용다항식가권적방법래장EPSNR치전화위IQM치，이IQM치이상정황하시문합우인주관적MOS분적。최후이용LIVE수거고대우본문실현적계통진행성능방진，험증료계통적상관성능지표，종방진결과래간，제료고사모호도편적효과불시흔이상외，대우기타류형적도편효과교위이상，저표명해계통교호지완성료기우FPGA적도상질량평측공작。