CN109874303B - 一种数字图像质量评价方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种应用于通信领域的数字图像质量评价方法和装置。该发明用于处理数字图像的表达空间与观测空间不同的情形。所述数字图像质量评价方法是在待评价空间上计算该数字图像反映在在观测空间上的客观质量。所述数字图像质量评价装置包括失真值生成模块，失真值处理模块和数字图像质量评价模块。该方法可以为待评价空间上的数字图像提供比较准确、快速的在观测空间上的客观质量计算方法。该方法应用在数字图像或数字序列能为压缩编码提供准确的码率分配方案，应用在数字图像或数字视频的编码工具中能够极大提升编码性能。

Description

一种数字图像质量评价方法及装置

技术领域

本发明专利属于通信技术领域，具体涉及一类数字图像的表达空间与数字图像的观测空间不同的情况下数字图像的质量评价方法。

背景技术

数字图像信号本质上是一个在空间上排列的二维信号，采用一个窗口采集在空域分布的像素样本构成了一幅数字图像，不同时刻采集的图像按照时间顺序排列构成了运动数字图像序列。数字图像的一个重要的目的是用于观看，对数字图像的客观质量评价影响着对数字图像的有损压缩、传输等处理工作。

相机的作用是模拟人眼在相应位置观测到的影像，这里我们将相机捕获到的场景空间定义为观测空间，观测空间反映了人眼实际的观测画面。但观测空间的空间形态千变万化，由其设计到多相机系统。为了处理信号的方便，我们往往将表达在观测空间的影响投影转换到表达空间上，这样信号的格式得到了同一，在表达空间上的影像处理起来更加方便(最常见的表达空间就是二维平面空间)。

传统的数字图像的表达空间与观测空间是一致的(表达空间与呈现空间可以通过仿射变换建立起联系)，即：我们处理的影像与我们观测到的影像是一致的，所以传统的数字图像在处理的时候无需额外考察观测空间的特性。评价一个在待评价表达空间的信号的质量时，我们需要指定一个基准表达空间来指明最佳的信号是什么，这样就可以通过比较待评价表达空间中信号与基准表达空间信号的差异来评价信号的质量，即待评价表达空间的信号的失真。例如：使用最广泛的客观质量评价方法评价数字图像上基本处理单元A₁的客观质量，即失真计算方法就是，假定A₁对应的原始基准A_o，相应的客观质量即失真就可以表达成A₁与A_o逐个像素的差异函数Q＝Diff(A₁,A_o)，其中差异函数Diff(A₁,A₀)可以为A₁与A_o逐个像素差异绝对值的累加，可以是A₁与A_o的均方差，也可以是A₁与A_o的峰值信噪比。差异函数不限于以上列举几种。

随着数字图像技术以及显示技术的发展，我们所观测的数字图像空间不再受限于二维平面，裸眼3D技术、全景数字图像技术、360度虚拟现实技术等的呈现空间变得多种多样。为了继承原有的数字图像处理技术，简化高维呈现空间上处理数字图像信号的难度，我们常常将高维呈现空间经过投影变换转换到易于处理的空间。(例如：目前的视频编码标准只能编码二维平面场景内容，为了配合目前的压缩编码而言，常常需要将高维呈现空间投影变换二维平面上，之后再进行编码处理操作。对于高维呈现空间投影到二维平面过程，二维平面上不同位置的图像都和高维呈现空间图像有对应关系且可能有不同程度的伸缩变形。例如：目前的球面视频场景需要映射到矩形区域上采用一种全景图的表示方法-经纬图，该图相对球面观测空间，图像两极区域拉伸程度相对赤道大很多)。

而新的数字图像显示与呈现技术的引入，使得数字图像的表达空间与呈现空间的关系不再线性。对于新的应用场景，评价一个数字图像序列的质量，不再是简单地对表达空间上的单元的信号差异做累加。对于以观测为目的的数字图像来说，我们更加关注于该数字图像在观测空间上的质量。数字图像上一个位置上信号差异需要放到观测空间去观测，这样才能正确地评价数字图像信号的质量。

目前使用的最新的技术需要指定观测空间的类型，之后对观测空间做均匀采样，然后将基准图像、待评价图像分别对应到观测空间上的均匀的点上，之后在评价两组在观测空间均匀的点上的差异。这种方法的缺点有如下几个方面：对观测空间做均匀采样是一个极其困难的问题，例如对球面均匀采样，往往只能得到近似解，而且计算比较复杂；转换过程中涉及到了插值等操作，插值过程中会引入较大误差，性能越好的插值的方案往往会大大增加处理所用的时间。待评价空间上处理单元的表征像素点的个数与基准空间上处理单元的表征像素点的个数可能不同，这样如何选取观测空间上均匀点的个数很难确定。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种基于观测空间的数字图像质量的评价方案，其中数字图像的表达空间与数字图像的观测空间之间的关系无法通过仿射变换表示。

一种数字图像质量的评价方法和装置

本发明的第一目的是提供一种对待评价数字图像的表达空间上的数字图像的质量的评价方法，其包括：将待评价空间中的数字图像的各像素组的像素值与其在基准空间上数字图像逐个像素点求取绝对值求和，得到失真值。所述的像素组至少包含以下一种表达形式：

a)一个像素点；

b)一组空间上连续的像素点；

c)一组空间上不连续的像素点。

所述数字图像求取绝对值的方法至少包含以下一种处理方法：

a)将待评价空间中的数字图像转换到与基准空间相同的空间上，将转换后的待评价空间中的数字图像的像素组对应的像素值与基准空间中数字图像的像素组对应的像素值逐一做差，取绝对值再求和；

b)将基准空间中的数字图像转换到与待转换空间相同空间上，将转换后的基准空间中的数字图像的像素组对应的像素值与待评价空间中数字图像的像素组对应的像素值逐一做差，取绝对值再求和；

c)将基准空间中的数字图像与待评价空间中的数字图像都转换到与观测空间不同的空间上，将转换后的基准空间中的数字图像的像素组对应的像素值与转换后的待评价空间中数字图像的像素组对应的像素值逐一做差，取绝对值再求和；

d)对于待评价空间和基准空间完全一致的情况，则不需要进行转换，待评价空间中的数字图像的像素组对应的像素值与基准空间中数字图像的像素组对应的像素值逐一做差，取绝对值再求和。

所述的像素组所对应的相关区域至少包含以下一种确定方法：

a)取这个像素组最近的三个像素组围成的区域；

b)取这个像素组最近的四个像素组围成的区域；

c)取这个像素组最近的三个像素组与这个像素组的三个中点围成的区域；

d)取这个像素组最近的四个像素组与这个像素组的四个中点围成的区域；

e)取这个像素组在每个坐标轴上与该像素点的距离都不超过单位距离所确定的像素组围成的区域；

f)取这个像素组在每个坐标轴上与该像素点的距离都不超过单位距离所确定的像素组与这个像素组中点围成的区域。

g)当像素组为一个像素的情况下，取该像素中心位置点处的微元小方块确定的区域。

根据待评价空间中的数字图像的像素组在观测空间上的分布对失真值进行处理。所述的根据待评价空间中的数字图像的像素点在观测空间上的分布对失真值进行处理的方法至少包含以下一种处理方法：

a)将待评价空间数字图像像素点所对应的相关区域投影到观测空间上，并计算相应面积占观测空间上图像总面积的比例，经这个比例与失真值做乘法运算，运算后的结果为处理后的值；

b)将待评价空间数字图像像素点所对应的基准空间数字图像像素点所对应的相关区域投影到观测空间上，并计算相应面积占观测空间上图像总面积的比例，经这个比例与失真值做乘法运算，运算后的结果为处理后的值。

利用处理后的整个待评价空间的数字图像的像素组的失真值来评价待评价空间的数字图像的质量。

本发明第二目的是提供一种对待评价数字图像的表达空间上的数字图像质量的评价装置，其包括：

将待评价空间中的数字图像的各像素组的像素值与其在基准空间上数字图像逐个像素点求取绝对值求和，所述的像素组至少包含以下一种表达形式：

a)一个像素点；

b)一组空间上连续的像素点；

c)一组空间上不连续的像素点。

得到失真值的失真值生成模块，其输入是基准空间数字图像与待评价空间数字图像，输出与待评价空间中像素组对应的失真值；所述的失真值生成模块至少包含以下一种处理方法：

a)将待评价空间中的数字图像转换到与基准空间相同的空间上，将转换后的待评价空间中的数字图像的像素组对应的像素值与基准空间中数字图像的像素组对应的像素值逐一做差，取绝对值再求和；

b)将基准空间中的数字图像转换到与待转换空间相同空间上，将转换后的基准空间中的数字图像的像素组对应的像素值与待评价空间中数字图像的像素组对应的像素值逐一做差，取绝对值再求和；

c)将基准空间中的数字图像与待评价空间中的数字图像都转换到与观测空间不同的空间上，将转换后的基准空间中的数字图像的像素组对应的像素值与转换后的待评价空间中数字图像的像素组对应的像素值逐一做差，取绝对值再求和；

d)对于待评价空间和基准空间完全一致的情况，则不需要进行转换，待评价空间中的数字图像的像素组对应的像素值与基准空间中数字图像的像素组对应的像素值逐一做差，取绝对值再求和。

所述的像素组所对应的相关区域至少包含以下一种确定方法：

a)取这个像素组最近的三个像素组围成的区域；

b)取这个像素组最近的四个像素组围成的区域；

c)取这个像素组最近的三个像素组与这个像素点的三个中点围成的区域；

d)取这个像素组最近的四个像素组与这个像素点的四个中点围成的区域；

e)取这个像素组在每个坐标轴上与该像素点的距离都不超过单位距离所确定的像素组围成的区域；

f)取这个像素组在每个坐标轴上与该像素点的距离都不超过单位距离所确定的像素组与这个像素组中点围成的区域。

g)当像素组为一个像素的情况下,取该像素中心位置点处的微元小方块确定的区域。

根据待评价空间中的数字图像的像素组在观测空间上的分布对失真值进行处理的失真值处理模块，其输入是待评价空间中的数字图像的各像素组的位置分布和观测空间，输出是待评价空间中像素组的对应的权重；所述的数字图像质量评价模块的方法至少包含以下一种处理方法：

a)将待评价空间数字图像像素组所对应的相关区域投影到观测空间上，并计算相应面积占观测空间上图像总面积的比例，经这个比例与失真值做乘法运算，运算后的结果为处理后的值；

b)将待评价空间数字图像像素组所对应的基准空间数字图像像素组所对应的相关区域投影到观测空间上，并计算相应面积占观测空间上图像总面积的比例，经这个比例与失真值做乘法运算，运算后的结果为处理后的值。

利用处理后的整个待评价空间的数字图像的像素组对应的失真值与像素组的对应的权重来评价待评价空间的数字图像的质量的数字图像质量评价模块，其输入是待评价空间中像素组的对应的权重和待评价空间中像素组对应的失真值输出是待评价空间中的数字图像在观测空间上的质量。

本发明的第三目的是提供一种对待评价数字图像的表达空间上的数字图像的质量的评价方法，其包括：将待评价空间中的数字图像的各像素组的像素值与其在基准空间上数字图像逐个像素点求取失真值。

所述数字图像求取绝对值的方法至少包含以下一种处理方法：

a)将待评价空间中的数字图像转换到与基准空间相同的空间上，将转换后的待评价空间中的数字图像的像素组与基准空间中数字图像的像素组对应，求取像素组失真和；

b)将基准空间中的数字图像转换到与待转换空间相同空间上，将转换后的基准空间中的数字图像的像素组与待评价空间中数字图像的像素组对应，求取像素组失真和；

c)将基准空间中的数字图像与待评价空间中的数字图像都转换到与观测空间不同的空间上，将转换后的基准空间中的数字图像的像素组与转换后的待评价空间中数字图像的像素组对应，求取像素组失真和；

d)对于待评价空间和基准空间完全一致的情况，则不需要进行转换，待评价空间中的数字图像的像素组与基准空间中数字图像的像素组对应，求取像素组失真和。

所述的像素组所对应的相关区域至少包含以下一种确定方法：

a)取这个像素组最近的三个像素组围成的区域；

b)取这个像素组最近的四个像素组围成的区域；

c)取这个像素组最近的三个像素组与这个像素组的三个中点围成的区域；

d)取这个像素组最近的四个像素组与这个像素组的四个中点围成的区域；

e)取这个像素组在每个坐标轴上与该像素点的距离都不超过单位距离所确定的像素组围成的区域；

f)取这个像素组在每个坐标轴上与该像素点的距离都不超过单位距离所确定的像素组与这个像素组中点围成的区域。

g)当像素组为一个像素的情况下，取该像素中心位置点处的微元小方块确定的区域。

根据待评价空间中的数字图像的像素组在观测空间上的分布对失真值进行处理。所述的根据待评价空间中的数字图像的像素点在观测空间上的分布对失真值进行处理的方法至少包含以下一种处理方法：

a)将待评价空间数字图像像素点所对应的相关区域投影到观测空间上，并计算相应面积占观测空间上图像总面积的比例，经这个比例与失真值做乘法运算，运算后的结果为处理后的值；

b)将待评价空间数字图像像素组所对应的相关区域投影到观测空间上，并计算待评价空间数字图像像素组的拉伸系数，该系数为相关区域投影到观测空间的面积与待评价空间相关区域面积的比值，经这个系数与失真值做乘法运算，运算后的结果为处理后的值。

利用处理后的整个待评价空间的数字图像的像素组的失真值来评价待评价空间的数字图像的质量。

本发明第四目的是提供一种对待评价数字图像的表达空间上的数字图像质量的评价装置，其包括：

将待评价空间中的数字图像的各像素组与其在基准空间上数字图像求取失真值。

得到失真值的失真值生成模块，其输入是基准空间数字图像与待评价空间数字图像，输出与待评价空间中像素组对应的失真值；所述的失真值生成模块至少包含以下一种处理方法：

a)将待评价空间中的数字图像转换到与基准空间相同的空间上，将转换后的待评价空间中的数字图像的像素组与基准空间中数字图像的像素组对应，求取像素组失真和；

b)将基准空间中的数字图像转换到与待转换空间相同空间上，将转换后的基准空间中的数字图像的像素组与待评价空间中数字图像的像素组对应，求取像素组失真和；

c)将基准空间中的数字图像与待评价空间中的数字图像都转换到与观测空间不同的空间上，将转换后的基准空间中的数字图像的像素组与转换后的待评价空间中数字图像的像素组对应，求取像素组失真和；

d)对于待评价空间和基准空间完全一致的情况，待评价空间中的数字图像的像素组与基准空间中数字图像的像素组对应，求取像素组失真和。

所述的像素组所对应的相关区域至少包含以下一种确定方法：

a)取这个像素组最近的三个像素组围成的区域；

b)取这个像素组最近的四个像素组围成的区域；

c)取这个像素组最近的三个像素组与这个像素点的三个中点围成的区域；

d)取这个像素组最近的四个像素组与这个像素点的四个中点围成的区域；

e)取这个像素组在每个坐标轴上与该像素点的距离都不超过单位距离所确定的像素组围成的区域；

f)取这个像素组在每个坐标轴上与该像素点的距离都不超过单位距离所确定的像素组与这个像素组中点围成的区域。

g)当像素组为一个像素的情况下，取该像素中心位置点处的微元小方块确定的区域。

根据待评价空间中的数字图像的像素组在观测空间上的分布对失真值进行处理的质量评价权重模块，其输入是待评价空间中的数字图像的各像素组的位置分布和观测空间，输出是待评价空间中像素组的对应的权重；所述的数字图像质量评价模块的方法至少包含以下一种处理方法：

a)将待评价空间数字图像像素组所对应的相关区域投影到观测空间上，并计算相应面积占观测空间上图像总面积的比例，经这个比例与失真值做乘法运算，运算后的结果为处理后的值；

b)将待评价空间数字图像像素组所对应的相关区域投影到观测空间上，并计算待评价空间数字图像像素组的拉伸系数，该系数为相关区域投影到观测空间的面积与待评价空间相关区域面积的比值，经这个系数与失真值做乘法运算，运算后的结果为处理后的值。

利用处理后的整个待评价空间的数字图像的像素组对应的失真值与像素组的对应的权重来评价待评价空间的数字图像的质量的数字图像质量评价模块，其输入是待评价空间中像素组的对应的权重和待评价空间中像素组对应的失真值输出是待评价空间中的数字图像在观测空间上的质量。

本发明的有益效果在于，与传统技术相比，本发明引入了评价表达空间上的数字图像质量需要考虑相应的处理单元在观测空间上的分布，与现有技术相比，本发明回避了在观测空间上均匀选点的问题(在球面上均匀采样是一个极其困难的问题)，而是转换成处理单元所对应的面积的问题，面积可以离线算好也可以及时计算。另外设计中减少了由于表达空间改变而引入的误差。对于基准数字图像的表达空间W_rep与待评价数字图像的表达空间W_t可以线性表示的这种情况，没有使用任何转换。而对于基准数字图像的表达空间W_rep与待评价数字图像的表达空间W_t不可以线性表示的这种情况，只使用了一次转换。相比现有方法(每次评价都需要将观测数字图像呈现在观测空间W_o与待评价数字图像对应的表达空间W_t转换到球面空间两次变换)来说，转换误差要小很多。

附图说明

结合附图，本发明的其他特点和优点可从下面通过举例来对本发明的原理进行解释的优选实施方式的说明中变得更清楚。

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明实施例中利用到的经纬图相对于球面的定义；

图2是本发明实施例中待评价空间经纬图在观测空间球体上的对应关系示意图；

图3是本发明的一种数字图像质量评价装置的结构关系示意图；

具体实施方式

为表述简单，以下实施例中的处理单元可以有不同的大小和形状，例如：WxH矩形，也可以Wx W方形，可以是1x1单像素，也可以有其它特殊形状，例如三角形、六边形等等。每个处理单元只包括一种图像分量(例如：R或G或B，Y或U或V)、也可以包括所有图像分量。特殊说明这里的处理单元不能表示整张图像。

为表述简单，不失一般性，以下实施例中的观测空间均定义为球面，下面列举几种典型的映射空间：

为表述简单，以下实施例中的经纬图定义如下：对于描述球面场景可以利用经度和纬度来表示，利用经、纬度就上的点就可以唯一地指定球面上的点。由经纬度构成的二维空间来表示球面呈现内容的这种格式被称为经纬图。

为表述简单，以下实施例中的立方体图定义如下：对于描述球面场景做出球面的外切立方体，立方体上的点定义为从球心出发与球面上的点的连线在立方体平面上的交点，立方体上的点就可以唯一地指定球面上的点。这种以立方体为表现形式的格式被称为立方体图。

为表述简单，以下实施例中的四棱锥图定义如下：对于描述球面场景做出球面的任意的外切四棱锥，四棱锥上的点定义为从球心出发与球面上的点的连线在四棱锥平面上的交点，四棱锥上的点就可以唯一地指定球面上的点。这种以四棱锥为表现形式的格式被称为四棱锥图。

为表述简单，以下实施例中的n面体图定义如下：对于描述球面场景做出球面的任意的外切n面体，n面体上的点定义为从球心出发与球面上的点的连线在n面体平面上的交点，n面体上的点就可以唯一地指定球面上的点。这种以n面体为表现形式的格式被称为n面体图。

为表述简单，以下实施例中的差异函数Diff(A₁,A₂)定义如下：首先前提是A₁所在的表达空间W₁与A₂所在的表达空间W₂是可以线性表示。A₁与A₂上的像素点满足是一一对应的时候。差异函数Diff(A₁,A₂)表示图像A₁与A₂的逐像素的差异，可以为A₁与A₂逐个像素差异绝对值的累加，可以是A₁与A₂的均方差，也可以是A₁与A₂的峰值信噪比。差异函数不限于以上列举几种。

实施例1

本发明的第一实施方式涉及一种数字图像质量评价方法，记观测数字图像呈现的观测空间W_o是球面，待评价数字图像对应的表达空间W_t是经纬图，基准数字图像对应的表达空间W_rep是经纬图，在待评价空间的数字图像的客观质量的计算步骤为：

(1)待评价空间W_t与基准空间W_rep可以通过仿射变换相互表示。使用上下采样的操作使基准图像表达空间W_rep的像素点与待评价空间W_t的像素点对齐且保证一一对应，经过上下采样操作之后，基准图像表达空间W_rep变为新基准图像表达空间W′_rep，待评价空间W_t变为新待评价空间W_t′；

(2)基准空间W_rep上的一个像素点

在新基准空间W′_rep上对应的一个像素点为

它所对应的处理单元

记作：

其中，Δ与σ为常数，Δ取定义在新基准空间W′_rep的θ轴上的半个单位长度，σ取定义在新基准空间W′_rep的

轴上半个单位长度。取

指示的矩形的四个顶点

它们在半径为R的球面上的对应位置可以表示成球面上的这四个点可以表示成：

这四个点所围成的面积

可以表示成：

其中，

为与Δ、σ有关的函数表达式，当Δ与σ为常数时，

也为常数，可以取值：

(3)在基准空间中点

对应的当前处理单元

的面积

在观测空间W_rep的占比表示成：

其中，

与

在观测空间W_rep上的位置有关，且不为定值；

(4)新基准空间W′_rep中位置

对应在新待评价空间W_t′中的位置

处的质量Q可以表示为：

其中，c为常数可以取值为1。

表示新待评价空间位置

处的像素值，

表示新基准空间位置

处的像素值。

(5)整幅图像的质量表示为：

实施例2

本发明的第二实施方式涉及一种数字图像质量评价方法，记观测数字图像呈现的观测空间W_o是球面，待评价数字图像对应的表达空间W_t是经纬图，基准数字图像对应的表达空间W_rep是经纬图，在待评价空间的数字图像的客观质量的计算步骤为：

(1)待评价空间W_t与基准空间W_rep可以通过仿射变换相互表示。使用上下采样的操作使基准图像表达空间W_rep的像素点与待评价空间W_t的像素点对齐且保证一一对应，经过上下采样操作之后，基准图像表达空间W_rep变为新基准图像表达空间W′_rep，待评价空间W_t变为新待评价空间W_t′；

(2)待评价空间W_t上的一个像素点

在新待评价空间W_t′上对应的一个像素点为

它所对应的处理单元

记作：

其中，Δ与σ为常数，Δ取定义在新待评价空间W_t′的θ轴上的半个单位长度，σ取定义在新待评价空间W_t′的

轴上半个单位长度。取

指示的矩形的四个顶点

它们在半径为R的球面上的对应位置可以表示成球面上的这四个点可以表示成：

这四个点所围成的面积

可以表示成：

其中，

为与Δ、σ有关的函数表达式，当Δ与σ为常数时，

也为常数，可以取值：

(3)在待评价空间中点

对应的当前处理单元

的面积

在观测空间W_o的占比表示成：

其中，

与

在观测空间W_rep上的位置有关，且不为定值；

(4)以新基准空间W_o′中位置

为基准，在新待评价空间W_t′中的位置

处的质量Q可以表示为：

其中，c为常数可以取值为1。

表示新待评价空间位置

处的像素值，

表示新基准空间位置

处的像素值。

(5)整幅图像的质量表示为：

实施例3

本发明的第三实施方式涉及一种数字图像质量评价方法，记观测数字图像呈现的观测空间W_o是球面，待评价数字图像对应的表达空间W_t是经纬图，基准数字图像对应的表达空间W_rep是经纬图，在待评价空间的数字图像的客观质量的计算步骤为：

(1)待评价空间W_t与基准空间W_rep可以通过仿射变换相互表示。使用上下采样的操作使基准图像表达空间W_rep的像素点与待评价空间W_t的像素点对齐且保证一一对应，经过上下采样操作之后，基准图像表达空间W_rep变为新基准图像表达空间W′_rep，待评价空间W_t变为新待评价空间W_t′；

(2)基准空间W_rep上的一个像素点

在新基准空间W′_rep上对应的一个像素点为

它所对应的处理单元

记作：

其中，Δ与σ为常数，Δ取定义在新基准空间W′_rep的θ轴上的一个单位长度，σ取定义在新基准空间W_o′的

轴上一个单位长度。取

指示的矩形的四个顶点

它们在半径为R的球面上的对应位置可以表示成球面上的这四个点可以表示成：

这四个点所围成的面积

可以表示成：

其中，

为与Δ、σ有关的函数表达式，当Δ与σ为常数时，

也为常数，可以取值：

(3)在基准空间中点

对应的当前处理单元

的面积

在观测空间W_o的占比表示成：

其中，

与

在观测空间W_o上的位置有关，且不为定值；

(4)新基准空间W′_rep中位置

对应在新待评价空间W_t′中的位置

处的质量Q可以表示为：

其中，c为常数可以取值为1。

表示新待评价空间位置

处的像素值，

表示新基准空间位置

处的像素值。

(5)整幅图像的质量表示为：

实施例4

本发明的第四实施方式涉及一种数字图像质量评价方法，记观测数字图像呈现的观测空间W_o是球面，待评价数字图像对应的表达空间W_t是经纬图，基准数字图像对应的表达空间W_rep是经纬图，在待评价空间的数字图像的客观质量的计算步骤为：

(1)待评价空间W_t与基准空间W_rep可以通过仿射变换相互表示。使用上下采样的操作使基准图像表达空间W_rep的像素点与待评价空间W_t的像素点对齐且保证一一对应，经过上下采样操作之后，基准图像表达空间W_rep变为新基准图像表达空间W′_rep，待评价空间W_t变为新待评价空间W_t′；

(2)待评价空间W_t上的一个像素点

在新待评价空间W_t′上对应的一个像素点为

它所对应的处理单元

记作：

其中，Δ与σ为常数，Δ取定义在新待评价空间W_t′的θ轴上的一个单位长度，σ取定义在新待评价空间W_t′的

轴上一个单位长度。取

指示的矩形的四个顶点

它们在半径为R的球面上的对应位置可以表示成球面上的这四个点可以表示成：

这四个点所围成的面积

可以表示成：

其中，

为与Δ、σ有关的函数表达式，当Δ与σ为常数时，

也为常数，可以取值：

(3)在待评价空间中点

对应的当前处理单元

的面积

在观测空间W_o的占比表示成：

其中，

与

在观测空间W_o上的位置有关，且不为定值；

(4)以新基准空间W_rep′中位置

为基准，在新待评价空间W_t′中的位置

处的质量Q可以表示为：

其中，c为常数可以取值为1。

表示新待评价空间位置

处的像素值，

表示新基准空间位置

处的像素值。

(5)整幅图像的质量表示为：

实施例5

本发明的第五实施方式涉及一种数字图像质量评价方法，记观测数字图像呈现的观测空间W_o是球面，待评价数字图像对应的表达空间W_t是经纬图，基准数字图像对应的表达空间W_rep是经纬图，在待评价空间的数字图像的客观质量的计算步骤为：

(1)待评价空间W_t与基准空间W_rep可以通过仿射变换相互表示。使用上下采样的操作使基准图像表达空间W_rep的像素点与待评价空间W_t的像素点对齐且保证一一对应，经过上下采样操作之后，基准图像表达空间W_rep变为新基准图像表达空间W′_rep，待评价空间W_t变为新待评价空间W_t′；

(2)基准空间W_rep上的一个像素点

在新基准空间W′_rep上对应的一个像素点为

它所对应的处理单元

表示像素点

最近的三个像素组围成的区域；

这个区域投影到以R为半径的球面观测空间所围成的面积

在基准空间中点

对应的当前处理单元

的面积

在观测空间W_o的占比表示成：

其中，

与

在观测空间W_rep上的位置有关，且不为定值；

(3)新基准空间W′_rep中位置

对应在新待评价空间W′_rep中的位置

处的质量Q可以表示为：

其中，c为常数可以取值为1。

表示新待评价空间位置

处的像素值，

表示新基准空间位置

处的像素值。

(4)整幅图像的质量表示为：

实施例6

本发明的第六实施方式涉及一种数字图像质量评价方法，记观测数字图像呈现的观测空间W_o是球面，待评价数字图像对应的表达空间W_t是经纬图，基准数字图像对应的表达空间W_rep是经纬图，在待评价空间的数字图像的客观质量的计算步骤为：

(1)待评价空间W_t与基准空间W_rep可以通过仿射变换相互表示。使用上下采样的操作使基准图像表达空间W_rep的像素点与待评价空间W_t的像素点对齐且保证一一对应，经过上下采样操作之后，基准图像表达空间W_rep变为新基准图像表达空间W′_rep，待评价空间W_t变为新待评价空间W_t′；

(2)基准空间W_rep上的一个像素点

在新基准空间W′_rep上对应的一个像素点为

它所对应的处理单元

表示像素点

最近的四个像素组围成的区域；这个区域投影到以R为半径的球面观测空间所围成的面积

在基准空间中点

对应的当前处理单元

的面积

在观测空间W_o的占比表示成：

其中，

与

在观测空间W_o上的位置有关，且不为定值；

(3)新基准空间W′_rep中位置

对应在新待评价空间W_t′中的位置

处的质量Q可以表示为：

其中，c为常数可以取值为1。

表示新待评价空间位置

处的像素值，

表示新基准空间位置

处的像素值。

(4)整幅图像的质量表示为：

实施例7

本发明的第七实施方式涉及一种数字图像质量评价方法，记观测数字图像呈现的观测空间W_o是球面，待评价数字图像对应的表达空间W_t是经纬图，基准数字图像对应的表达空间W_rep是经纬图，在待评价空间的数字图像的客观质量的计算步骤为：

(1)待评价空间W_t与基准空间W_rep可以通过仿射变换相互表示。使用上下采样的操作使基准图像表达空间W_rep的像素点与待评价空间W_t的像素点对齐且保证一一对应，经过上下采样操作之后，基准图像表达空间W_rep变为新基准图像表达空间W′_rep，待评价空间W_t变为新待评价空间W_t′；

(2)基准空间W_rep上的一个像素点

在新基准空间W′_rep上对应的一个像素点为

它所对应的处理单元

表示像素点

最近的三个像素组与这个像素点的三个中点围成的区域围成的区域；这个区域投影到以R为半径的球面观测空间所围成的面积

在基准空间中点

对应的当前处理单元

的面积

在观测空间W_rep的占比表示成：

其中，

与

在观测空间W_o上的位置有关，且不为定值；

(3)新基准空间W′_rep中位置

对应在新待评价空间W_t′中的位置

处的质量Q可以表示为：

其中，c为常数可以取值为1。

表示新待评价空间位置

处的像素值，

表示新基准空间位置

处的像素值。

(4)整幅图像的质量表示为：

实施例8

本发明的第八实施方式涉及一种数字图像质量评价方法，记观测数字图像呈现的观测空间W_o是球面，待评价数字图像对应的表达空间W_t是经纬图，基准数字图像对应的表达空间W_rep是经纬图，在待评价空间的数字图像的客观质量的计算步骤为：

(1)待评价空间W_t与基准空间W_rep可以通过仿射变换相互表示。使用上下采样的操作使基准图像表达空间W_rep的像素点与待评价空间W_t的像素点对齐且保证一一对应，经过上下采样操作之后，基准图像表达空间W_rep变为新基准图像表达空间W′_rep，待评价空间W_t变为新待评价空间W_t′；

(2)基准空间W_rep上的一个像素点

在新基准空间W′_rep上对应的一个像素点为

它所对应的处理单元

表示像素点

最近的四个像素组与这个像素点的四个中点围成的区域围成的区域；这个区域投影到以R为半径的球面观测空间所围成的面积

在基准空间中点

对应的当前处理单元

的面积

在观测空间W_o的占比表示成：

其中，

与

在观测空间W_rep上的位置有关，且不为定值；

(3)新基准空间W′_rep中位置

对应在新待评价空间W_t′中的位置

处的质量Q可以表示为：

其中，c为常数可以取值为1。

表示新待评价空间位置

处的像素值，

表示新基准空间位置

处的像素值。

(4)整幅图像的质量表示为：

实施例9

本发明的第九实施方式涉及一种数字图像质量评价方法，记观测数字图像呈现的观测空间W_o是球面，待评价数字图像对应的表达空间W_t是经纬图，基准数字图像对应的表达空间W_rep是经纬图，在待评价空间的数字图像的客观质量的计算步骤为：

(1)待评价空间W_t与基准空间W_rep可以通过仿射变换相互表示。使用上下采样的操作使基准图像表达空间W_rep的像素点与待评价空间W_t的像素点对齐且保证一一对应，经过上下采样操作之后，基准图像表达空间W_rep变为新基准图像表达空间W′_rep，待评价空间W_t变为新待评价空间W_t′；

(2)待评价空间W_t上的一个像素点

在新待评价空间W_t′上对应的一个像素点为

它所对应的处理单元

表示这个像素点最近的三个像素组围成的区域。

这三个点围成的区域在以R为半径的球面上投影所围成的面积记作

(3)在待评价空间中点

对应的当前处理单元

的面积

在观测空间W_o的占比表示成：

其中，

与

在观测空间W_rep上的位置有关，且不为定值；

(4)以新基准空间W′_rep中位置

为基准，在新待评价空间W_t′中的位置

处的质量Q可以表示为：

其中，c为常数可以取值为1。

表示新待评价空间位置

处的像素值，

表示新基准空间位置

处的像素值。

(5)整幅图像的质量表示为：

实施例10

本发明的第十实施方式涉及一种数字图像质量评价方法，记观测数字图像呈现的观测空间W_o是球面，待评价数字图像对应的表达空间W_t是经纬图，基准数字图像对应的表达空间W_rep是经纬图，在待评价空间的数字图像的客观质量的计算步骤为：

(1)待评价空间W_t与基准空间W_rep可以通过仿射变换相互表示。使用上下采样的操作使基准图像表达空间W_rep的像素点与待评价空间W_t的像素点对齐且保证一一对应，经过上下采样操作之后，基准图像表达空间W_rep变为新基准图像表达空间W′_rep，待评价空间W_t变为新待评价空间W_t′；

(2)待评价空间W_t上的一个像素点

在新待评价空间W_t′上对应的一个像素点为

它所对应的处理单元

表示这个像素点最近的四个像素组围成的区域。

这四个点围成的区域在以R为半径的球面上投影所围成的面积记作

(3)在待评价空间中点

对应的当前处理单元

的面积

在观测空间W_o的占比表示成：

其中，

与

在观测空间W_o上的位置有关，且不为定值；

(4)以新基准空间W′_rep中位置

为基准，在新待评价空间W_t′中的位置

处的质量Q可以表示为：

其中，c为常数可以取值为1。

表示新待评价空间位置

处的像素值，

表示新基准空间位置

处的像素值。

(5)整幅图像的质量表示为：

实施例11

本发明的第十一实施方式涉及一种数字图像质量评价方法，记观测数字图像呈现的观测空间W_o是球面，待评价数字图像对应的表达空间W_t是经纬图，基准数字图像对应的表达空间W_rep是经纬图，在待评价空间的数字图像的客观质量的计算步骤为：

(1)待评价空间W_t与基准空间W_rep可以通过仿射变换相互表示。使用上下采样的操作使基准图像表达空间W_rep的像素点与待评价空间W_t的像素点对齐且保证一一对应，经过上下采样操作之后，基准图像表达空间W_rep变为新基准图像表达空间W′_rep，待评价空间W_t变为新待评价空间W_t′；

(2)待评价空间W_t上的一个像素点

在新待评价空间W_t′上对应的一个像素点为

它所对应的处理单元

表示这个像素点最近的三个像素组与这个像素点中点围成的区域。这三个点与这个像素点中点围成的区域在以R为半径的球面上投影所围成的面积记作

(3)在待评价空间中点

对应的当前处理单元

的面积

在观测空间W_o的占比表示成：

其中，

与

在观测空间W_o上的位置有关，且不为定值；

(4)以新基准空间W′_rep中位置

为基准，在新待评价空间W_t′中的位置

处的质量Q可以表示为：

其中，c为常数可以取值为1。

表示新待评价空间位置

处的像素值，

表示新基准空间位置

处的像素值。

(5)整幅图像的质量表示为：

实施例12

本发明的第十二实施方式涉及一种数字图像质量评价方法，记观测数字图像呈现的观测空间W_o是球面，待评价数字图像对应的表达空间W_t是经纬图，基准数字图像对应的表达空间W_rep是经纬图，在待评价空间的数字图像的客观质量的计算步骤为：

(1)待评价空间W_t与基准空间W_rep可以通过仿射变换相互表示。使用上下采样的操作使基准图像表达空间W_o的像素点与待评价空间W_t的像素点对齐且保证一一对应，经过上下采样操作之后，基准图像表达空间W_rep变为新基准图像表达空间W′_rep，待评价空间W_t变为新待评价空间W_t′；

(2)待评价空间W_t上的一个像素点

在新待评价空间W_t′上对应的一个像素点为

它所对应的处理单元

表示这个像素点最近的四个像素组与这个像素点中点围成的区域。这四个点与这个像素点中点围成的区域在以R为半径的球面上投影所围成的面积记作

(3)在待评价空间中点

对应的当前处理单元

的面积

在观测空间W_o的占比表示成：

其中，

与

在观测空间W_o上的位置有关，且不为定值；

(4)以新基准空间W′_rep中位置

为基准，在新待评价空间W_t′中的位置

处的质量Q可以表示为：

其中，c为常数可以取值为1。

表示新待评价空间位置

处的像素值，

表示新基准空间位置

处的像素值。

(5)整幅图像的质量表示为：

实施例13

本发明的第十三实施方式涉及一种数字图像质量评价方法，记观测数字图像呈现的观测空间W_o是球面，待评价数字图像对应的表达空间W_t是立方体图，基准数字图像对应的表达空间W_rep是立方体图，在待评价空间的数字图像的客观质量的计算步骤为：

(1)待评价空间W_t与基准空间W_rep可以通过仿射变换相互表示。使用上下采样的操作使基准图像表达空间W_rep的像素点与待评价空间W_t的像素点对齐且保证一一对应，经过上下采样操作之后，基准图像表达空间W_rep变为新基准图像表达空间W′_rep，待评价空间W_t变为新待评价空间W_t′；

(2)基准空间W_rep上的一个像素点(x_o,y_o,z_o)在新基准空间W′_rep上对应的一个像素点为(x′_o,y′_o,z′_o)，不失一般性点为(x′_o,y′_o,z′_o)在z值为定值的平面上，假设它所对应的处理单元A_ori(x′_o,y_o′,z_o′,Δ,σ)记作:A_ori(x′_o,y_o′,z_o′,Δ,σ)＝{|x-x′_o|≤Δ,|y-y_o′|≤σ}

其中，Δ与σ为常数，Δ取定义在新基准空间W′_rep的x轴上的半个单位长度，σ取定义在新基准空间W′_rep的y轴上半个单位长度。取A_ori(x′_o,y_o′,z_o′,Δ,σ)指示的矩形的四个顶点(x′_o-Δ,y′_o-σ,z′_o)、(x′_o-Δ,y′_o+σ,z′_o)、(x′_o+Δ,y′_o-σ,z′_o)、(x′_o+Δ,y′_o+σ,z′_o)，它们在半径为R的球面上的对应位置可以表示成球面上的这四个点所围成的面积记作：

S(A_ori(x′_o,y_o′,z_o′,Δ,σ))。

(3)在基准空间中点(x_o,y_o,z_o)对应的当前处理单元A_ori(x′_o,y_o′,z_o′,Δ,σ)的面积

S(A_ori(x′_o,y_o′,z_o′,Δ,σ))在观测空间W_o的占比表示成：

其中，E_ori(A_ori(x′_o,y_o′,z_o′,Δ,σ))与S(A_ori(x′_o,y_o′,z_o′,Δ,σ))在观测空间W_o上的位置有关，且不为定值；

(4)新基准空间W′_rep中位置(x′_o,y′_o,z′_o)对应在新待评价空间W_t′中的位置(x′_t,y′_t,z′_t)处的质量Q可以表示为：

Q(x′_t,y′_t,z′_t)＝c·E_ori(A_ori(x′_o,y_o′,z_o′,Δ,σ))·|p_t(x′_t,y_t′,z_t′)-p_o(x′_o,y_o′,z_o′)|

其中，c为常数可以取值为1。p_t(x′_t,y′_t,z′_t)表示新待评价空间位置(x′_t,y′_t,z′_t)处的像素值，p_t(x′_o,y′_o,z′_o)表示新基准空间位置(x′_o,y′_o,z′_o)处的像素值。

(5)整幅图像的质量表示为：

实施例14

本发明的第十四实施方式涉及一种数字图像质量评价方法，记观测数字图像呈现的观测空间W_o是球面，待评价数字图像对应的表达空间W_t是立方体图，基准数字图像对应的表达空间W_rep是立方体图，在待评价空间的数字图像的客观质量的计算步骤为：

(1)待评价空间W_t与基准空间W_rep可以通过仿射变换相互表示。使用上下采样的操作使基准图像表达空间W_rep的像素点与待评价空间W_t的像素点对齐且保证一一对应，经过上下采样操作之后，基准图像表达空间W_rep变为新基准图像表达空间W′_rep，待评价空间W_t变为新待评价空间W_t′；

(2)待评价空间W_t上的一个像素点(x_t,y_t,z_t)在新待评价空间W_t′上对应的一个像素点为(x′_t,y′_t,z′_t)，不失一般性点为(x′_t,y′_t,z′_t)在z值为定值的平面上，假设它所对应的处理单元A_proc(x′_t,y_t′,z_t′,Δ,σ)记作：A_proc(x′_t,y′_t,z′_t,Δ,σ)＝{|x-x′_t|≤Δ,|y-y_t′|≤σ}

其中，Δ与σ为常数，Δ取定义在新待评价空间W_t′的x轴上的半个单位长度，σ取定义在新待评价空间W_t′的y轴上半个单位长度。取A_proc(x′_t,y_t′,z_t′,Δ,σ)指示的矩形的四个顶点(x′_o-Δ,y′_o-σ,z′_o)、(x′_o-Δ,y′_o+σ,z′_o)、(x′_o+Δ,y′_o-σ,z′_o)、(x′_o+Δ,y′_o+σ,z′_o)，它们在半径为R的球面上的对应位置可以表示成球面上的这四个点所围成的面积记作：

S(A_proc(x′_t,y_t′,z_t′,Δ,σ))。

(3)在待评价空间中点(x_t,y_t,z_t)对应的当前处理单元A_proc(x′_t,y_t′,z_t′,Δ,σ)的面积S(A_proc(x′_t,y_t′,z_t′,Δ,σ))在观测空间W_o的占比表示成：

其中，E_proc(A_proc(x′_t,y_t′,z_t′,Δ,σ))与S(A_proc(x′_t,y_t′,z_t′,Δ,σ))在观测空间W_o上的位置有关，且不为定值；

(4)以新基准空间W′_rep中位置(x′_o,y′_o,z′_o)为基准，在新待评价空间W′_rep中的位置(x_′t,y′t,z′t)处的质量Q可以表示为：

Q(x′_t,y′_t,z′_t)＝c·E_proc(A_proc(x′_t,y_t′,z′_t,Δ,σ))·|p_t(x′_t,y_t′,z_t′)-p_o(x′_o,y_o′,z_o′)|

其中，c为常数可以取值为1。p_t(x′_t,y′_t,z′_t)表示新待评价空间位置(x′_t,y′_t,z′_t)处的像素值，p_t(x′_o,y′_o,z′_o)表示新基准空间位置(x′_o,y′_o,z′_o)处的像素值。

(5)整幅图像的质量表示为：

实施例15

本发明的第十五实施方式涉及一种数字图像质量评价方法，记观测数字图像呈现的观测空间W_o是球面，待评价数字图像对应的表达空间W_t是立方体图，基准数字图像对应的表达空间W_rep是立方体图，在待评价空间的数字图像的客观质量的计算步骤为：

(1)待评价空间W_t与基准空间W_rep可以通过仿射变换相互表示。使用上下采样的操作使基准图像表达空间W_rep的像素点与待评价空间W_t的像素点对齐且保证一一对应，经过上下采样操作之后，基准图像表达空间W_rep变为新基准图像表达空间W′_rep，待评价空间W_t变为新待评价空间W_t′；

(2)基准空间W_o上的一个像素点(x_o,y_o,z_o)在新基准空间W′_rep上对应的一个像素点为(x′_o,y′_o,z′_o)，不失一般性点为(x′_o,y′_o,z′_o)在z值为定值的平面上，假设它所对应的处理单元A_ori(x′_o,y_o′,z_o′,Δ,σ)记作：A_ori(x′_o,y_o′,z_o′,Δ,σ)＝{|x-x′_o|≤Δ,|y-y_o′|≤σ}

其中，Δ与σ为常数，Δ取定义在新基准空间W′_rep的x轴上的一个单位长度，σ取定义在新基准空间W_o′的y轴上一个单位长度。取A_ori(x′_o,y_o′,z_o′,Δ,σ)指示的矩形的四个顶点(x′_o-Δ,y′_o-σ,z′_o)、(x′_o-Δ,y′_o+σ,z′_o)、(x′_o+Δ,y′_o-σ,z′_o)、(x′_o+Δ,y′_o+σ,z′_o)，它们在半径为R的球面上的对应位置可以表示成球面上的这四个点所围成的面积记作：

S(A_ori(x′_o,y_o′,z_o′,Δ,σ))。

(3)在基准空间中点(x_o,y_o,z_o)对应的当前处理单元A_ori(x′_o,y_o′,z_o′,Δ,σ)的面积S(A_ori(x′_o,y_o′,z_o′,Δ,σ))在观测空间W_o的占比表示成：

其中，E_ori(A_ori(x′_o,y_o′,z_o′,Δ,σ))与S(A_ori(x′_o,y_o′,z_o′,Δ,σ))在观测空间W_o上的位置有关，且不为定值；

(4)新基准空间W′_rep中位置(x′_o,y′_o,z′_o)对应在新待评价空间W′_rep中的位置(x′_t,y′_t,z′_t)处的质量Q可以表示为：

Q(x′_t,y′_t,z′_t)＝c·E_ori(A_ori(x′_o,y_o′,z_o′,Δ,σ))·|p_t(x′_t,y_t′,z_t′)-p_o(x′_o,y_o′,z_o′)|

其中，c为常数可以取值为1。p_t(x′_t,y′_t,z′_t)表示新待评价空间位置(x′_t,y′_t,z′_t)处的像素值，p_t(x′_o,y′_o,z′_o)表示新基准空间位置(x′_o,y′_o,z′_o)处的像素值。

(5)整幅图像的质量表示为：

实施例16

本发明的第十六实施方式涉及一种数字图像质量评价方法，记观测数字图像呈现的观测空间W_o是球面，待评价数字图像对应的表达空间W_t是立方体图，基准数字图像对应的表达空间W_rep是立方体图，在待评价空间的数字图像的客观质量的计算步骤为：

(1)待评价空间W_t与基准空间W_rep可以通过仿射变换相互表示。使用上下采样的操作使基准图像表达空间W_rep的像素点与待评价空间W_t的像素点对齐且保证一一对应，经过上下采样操作之后，基准图像表达空间W_rep变为新基准图像表达空间W′_rep，待评价空间W_t变为新待评价空间W_t′；

(2)待评价空间W_t上的一个像素点(x_t,y_t,z_t)在新待评价空间W_t′上对应的一个像素点为(x′_t,y′_t,z′_t)，不失一般性点为(x′_t,y′_t,z′_t)在z值为定值的平面上，假设它所对应的处理单元A_proc(x′_t,y_t′,z_t′,Δ,σ)记作：A_proc(x′_t,y′_t,z′_t,Δ,σ)＝{|x-x′_t|≤Δ,|y-y_t′|≤σ}

其中，Δ与σ为常数，Δ取定义在新待评价空间W_t′的x轴上的一个单位长度，σ取定义在新待评价空间W_t′的y轴上一个单位长度。取A_proc(x′_t,y_t′,z_t′,Δ,σ)指示的矩形的四个顶点(x′_o-Δ,y′_o-σ,z′_o)、(x′_o-Δ,y′_o+σ,z′_o)、(x′_o+Δ,y′_o-σ,z′_o)、(x′_o+Δ,y′_o+σ,z′_o)，它们在半径为R的球面上的对应位置可以表示成球面上的这四个点所围成的面积记作：

S(A_proc(x′_t,y_t′,z_t′,Δ,σ))。

(3)在待评价空间中点(x_t,y_t,z_t)对应的当前处理单元A_proc(x′_t,y_t′,z_t′,Δ,σ)的面积S(A_proc(x′_t,y_t′,z_t′,Δ,σ))在观测空间W_o的占比表示成：

其中，E_proc(A_proc(x′_t,y_t′,z_t′,Δ,σ))与S(A_proc(x′_t,y_t′,z_t′,Δ,σ))在观测空间W_o上的位置有关，且不为定值；

(4)以新基准空间W′_rep中位置(x′_o,y′_o,z′_o)为基准，在新待评价空间W_t′中的位置(x′_t,y′_t,z′_t)处的质量Q可以表示为：

Q(x′_t,y′_t,z′_t)＝c·E_proc(A_proc(x′_t,y_t′,z′_t,Δ,σ))·|p_t(x′_t,y_t′,z_t′)-p_o(x′_o,y_o′,z_o′)|

其中，c为常数可以取值为1。p_t(x′_t,y′_t,z′_t)表示新待评价空间位置(x′_t,y′_t,z′_t)处的像素值，p_t(x′_o,y′_o,z′_o)表示新基准空间位置(x′_o,y′_o,z′_o)处的像素值。

(5)整幅图像的质量表示为：

实施例17

本发明的第十七实施方式涉及一种数字图像质量评价方法，记观测数字图像呈现的观测空间W_o是球面，待评价数字图像对应的表达空间W_t是立方体图，基准数字图像对应的表达空间W_rep是立方体图，在待评价空间的数字图像的客观质量的计算步骤为：

(1)待评价空间W_t与基准空间W_rep可以通过仿射变换相互表示。使用上下采样的操作使基准图像表达空间W_rep的像素点与待评价空间W_t的像素点对齐且保证一一对应，经过上下采样操作之后，基准图像表达空间W_rep变为新基准图像表达空间W′_rep，待评价空间W_t变为新待评价空间W_t′；

(2)基准空间W_rep上的一个像素点(x_o,y_o,z_o)在新基准空间W′_rep上对应的一个像素点为(x′_o,y′_o,z′_o)，不失一般性点为(x′_o,y′_o,z′_o)在z值为定值的平面上，假设它所对应的处理单元A_ori(x′_o,y_o′,z_o′)记作表示这个像素点最近的三个像素组围成的区域。这三个点围成的区域在以R为半径的球面上的对应位置所围成的面积记作：S(A_ori(x′_o,y_o′,z_o′))。

(3)在基准空间中点(x_o,y_o,z_o)对应的当前处理单元A_ori(x′_o,y_o′,z_o′)的面积S(A_ori(x′_o,y_o′,z_o′))在观测空间W_o的占比表示成_：E_ori(A_ori(x′_o,y_o′,z_o′))，其中，E_ori(A_ori(x′_o,y_o′,z_o′))与S(A_ori(x′_o,y_o′,z_o′))在观测空间W_o上的位置有关，且不为定值；

(4)新基准空间W′_rep中位置(x′_o,y′_o,z′_o)对应在新待评价空间W_t′中的位置(x′_t,y′_t,z′_t)处的质量Q可以表示为：Q(x′_t,y_t′,z_t′)＝c·E_ori(A_ori(x′_o,y_o′,z_o′))·|p_t(x′_t,y_t′,z_t′)-p_o(x′_o,y_o′,z_o′)|

其中，c为常数可以取值为1。p_t(x′_t,y_t′,z_t′)表示新待评价空间位置(x′_t,y_t′,z_t′)处的像素值，p_t(x′_o,y′_o,z′_o)表示新基准空间位置(x′_o,y′_o,z′_o)处的像素值。

(5)整幅图像的质量表示为：

实施例18

本发明的第十八实施方式涉及一种数字图像质量评价方法，记观测数字图像呈现的观测空间W_o是球面，待评价数字图像对应的表达空间W_t是立方体图，基准数字图像对应的表达空间W_rep是立方体图，在待评价空间的数字图像的客观质量的计算步骤为：

(1)待评价空间W_t与基准空间W_rep可以通过仿射变换相互表示。使用上下采样的操作使基准图像表达空间W_rep的像素点与待评价空间W_t的像素点对齐且保证一一对应，经过上下采样操作之后，基准图像表达空间W_rep变为新基准图像表达空间W′_rep，待评价空间W_t变为新待评价空间W_t′；

(2)基准空间W_rep上的一个像素点(x_o,y_o,z_o)在新基准空间W_o′上对应的一个像素点为(x′_o,y′_o,z′_o)，不失一般性点为(x′_o,y′_o,z′_o)在z值为定值的平面上，假设它所对应的处理单元A_ori(x′_o,y′_o,z′_o)记作表示这个像素点最近的四个像素组围成的区域。这四个点围成的区域在以R为半径的球面上的对应位置所围成的面积记作：S(A_ori(x′_o,y′_o,z′_o))。

(3)在基准空间中点(x_o,y_o,z_o)对应的当前处理单元A_ori(x′_o,y′_o,z′_o)的面积S(A_ori(x′_o,y′_o,z′_o))在观测空间W_o的占比表示成：E_ori(A_ori(x′_o,y′_o,z′_o))，其中，E_ori(A_ori(x′_o,y′_o,z′_o))与S(A_ori(x′_o,y′_o,z′_o))在观测空间W_o上的位置有关，且不为定值；

(4)新基准空间W′_rep中位置(x′_o,y′_o,z′_o)对应在新待评价空间W_t′中的位置(x′_t,y′_t,z′_t)处的质量Q可以表示为：Q(x′_t,y′_t,z′_t)＝c·E_ori(A_ori(x′_o,y′_o,z′_o))·|p_t(x′_t,y′_t,z′_t)-p_o(x′_o,y′_o,z′_o)|

其中，c为常数可以取值为1。p_t(x′_t,y′_t,z′_t)表示新待评价空间位置(x′_t,y′_t,z′_t)处的像素值，p_t(x′_o,y′_o,z′_o)表示新基准空间位置(x′_o,y′_o,z′_o)处的像素值。

(5)整幅图像的质量表示为：

实施例19

本发明的第十九实施方式涉及一种数字图像质量评价方法，记观测数字图像呈现的观测空间W_o是球面，待评价数字图像对应的表达空间W_t是立方体图，基准数字图像对应的表达空间W_rep是立方体图，在待评价空间的数字图像的客观质量的计算步骤为：

(1)待评价空间W_t与基准空间W_rep可以通过仿射变换相互表示。使用上下采样的操作使基准图像表达空间W_rep的像素点与待评价空间W_t的像素点对齐且保证一一对应，经过上下采样操作之后，基准图像表达空间W_rep变为新基准图像表达空间W′_rep，待评价空间W_t变为新待评价空间W_t′；

(2)基准空间W_rep上的一个像素点(x_o,y_o,z_o)在新基准空间W′_o上对应的一个像素点为(x′_o,y′_o,z′_o)，不失一般性点为(x′_o,y′_o,z′_o)在z值为定值的平面上，假设它所对应的处理单元A_ori(x′_o,y_o′,z_o′)记作表示这个像素点最近的三个像素组与这个像素点中点围成的区域。这三个点与这个像素点中点围成的区域在以R为半径的球面上投影所围成的面积记作：S(A_ori(x′_o,y′_o,z′_o))。

(3)在基准空间中点(x_o,y_o,z_o)对应的当前处理单元A_ori(x′_o,y′_o,z′_o)的面积S(A_ori(x′_o,y′_o,z′_o))在观测空间W_o的占比表示成：E_ori(A_ori(x′_o,y′_o,z′_o))，其中，E_ori(A_ori(x′_o,y′_o,z′_o))与S(A_ori(x′_o,y′_o,z′_o))在观测空间W_o上的位置有关，且不为定值；

(4)新基准空间W′_rep中位置(x′_o,y′_o,z′_o)对应在新待评价空间W_t′中的位置(x′_t,y′_t,z′_t)处的质量Q可以表示为：Q(x′_t,y′_t,z′_t)＝c·E_ori(A_ori(x′_o,y′_o,z′_o))·|p_t(x′_t,y′_t,z′_t)-p_o(x′_o,y′_o,z′_o)|

其中，c为常数可以取值为1。p_t(x′_t,y′_t,z′_t)表示新待评价空间位置(x′_t,y′_t,z′_t)处的像素值，p_t(x′_o,y′_o,z′_o)表示新基准空间位置(x′_o,y′_o,z′_o)处的像素值。

(5)整幅图像的质量表示为：

实施例20

本发明的第二十实施方式涉及一种数字图像质量评价方法，记观测数字图像呈现的观测空间W_o是球面，待评价数字图像对应的表达空间W_t是立方体图，基准数字图像对应的表达空间W_rep是立方体图，在待评价空间的数字图像的客观质量的计算步骤为：

(1)待评价空间W_t与基准空间W_rep可以通过仿射变换相互表示。使用上下采样的操作使基准图像表达空间W_rep的像素点与待评价空间W_t的像素点对齐且保证一一对应，经过上下采样操作之后，基准图像表达空间W_rep变为新基准图像表达空间W′_rep，待评价空间W_t变为新待评价空间W_t′；

(2)基准空间W_rep上的一个像素点(x_o,y_o,z_o)在新基准空间W′_rep上对应的一个像素点为(x′_o,y′_o,z′_o)，不失一般性点为(x′_o,y′_o,z′_o)在z值为定值的平面上，假设它所对应的处理单元A_ori(x′_o,y′_o,z′_o)记作表示这个像素点最近的四个像素组与这个像素点中点围成的区域。

这四个点与这个像素点中点围成的区域在以R为半径的球面上投影所围成的面积记作：

S(A_ori(x′_o,y′_o,z′_o))。

(3)在基准空间中点(x_o,y_o,z_o)对应的当前处理单元A_ori(x′_o,y′_o,z′_o)的面积S(A_ori(x′_o,y′_o,z′_o))在观测空间W_o的占比表示成：E_ori(A_ori(x′_o,y′_o,z′_o))，其中，E_ori(A_ori(x′_o,y′_o,z′_o))与S(A_ori(x′_o,y′_o,z′_o))在观测空间W_o上的位置有关，且不为定值；

(4)新基准空间W′_rep中位置(x′_o,y′_o,z′_o)对应在新待评价空间W_t′中的位置(x′_t,y′_t,z′_t)处的质量Q可以表示为：Q(x′_t,y′_t,z′_t)＝c·E_ori(A_ori(x′_o,y′_o,z′_o))·|p_t(x′_t,y′_t,z′_t)-p_o(x′_o,y′_o,z′_o)|

其中，c为常数可以取值为1。p_t(x′_t,y′_t,z′_t)表示新待评价空间位置(x′_t′,y′_t,z′_t)处的像素值，p_t(x′_o,y′_o,z′_o)表示新基准空间位置(x′_o,y′_o,z′_o)处的像素值。

(5)整幅图像的质量表示为：

实施例21

本发明的第二十一实施方式涉及一种数字图像质量评价方法，记观测数字图像呈现的观测空间W_o是球面，待评价数字图像对应的表达空间W_t是立方体图，基准数字图像对应的表达空间W_rep是立方体图，在待评价空间的数字图像的客观质量的计算步骤为：

(1)待评价空间W_t与基准空间W_rep可以通过仿射变换相互表示。使用上下采样的操作使基准图像表达空间W_rep的像素点与待评价空间W_t的像素点对齐且保证一一对应，经过上下采样操作之后，基准图像表达空间W_rep变为新基准图像表达空间W′_rep，待评价空间W_t变为新待评价空间W_t′；

(2)待评价空间W_t上的一个像素点(x_t,y_t,z_t)在新待评价空间W′_rep上对应的一个像素点为(x′_t,y′_t,z′_t)，不失一般性点为(x′_t,y′_t,z′_t)在z值为定值的平面上，假设它所对应的处理单元A_proc(x′_t,y′_t,z′_t)表示这个像素点最近的三个像素组围成的区域。这三个点围成的区域在以R为半径的球面上所围成的面积记作：S(A_proc(x′_t,y′_t,z′_t))。

(3)在待评价空间中点(x_t,y_t,z_t)对应的当前处理单元A_proc(x′_t,y′_t,z′_t)的面积S(A_proc(x′_t,y′_t,z′_t))在观测空间W_o的占比表示成：E_proc(A_proc(x′_t,y′_t,z′_t))，其中，E_proc(A_proc(x′_t,y′_t,z′_t))与S(A_proc(x′_t,y′_t,z′_t))在观测空间W_o上的位置有关，且不为定值；

(4)以新基准空间W′_rep中位置(x′_o,y′_o,z′_o)为基准，在新待评价空间W_t′中的位置(x′_t,y′_t,z′_t)处的质量Q可以表示为：Q(x′_t,y′_t,z′_t)＝c·E_proc(A_proc(x′_t,y′_t,z′_t))·|p_t(x′_t,y′_t,z′_t)-p_o(x′_o,y_o′,z_o′)|

其中，c为常数可以取值为1。p_t(x′_t,y′_t,z′_t)表示新待评价空间位置(x′_t,y′_t,z′_t)处的像素值，p_t(x′_o,y′_o,z′_o)表示新基准空间位置(x′_o,y′_o,z′_o)处的像素值。

(5)整幅图像的质量表示为：

实施例22

本发明的第二十二实施方式涉及一种数字图像质量评价方法，记观测数字图像呈现的观测空间W_o是球面，待评价数字图像对应的表达空间W_t是立方体图，基准数字图像对应的表达空间W_rep是立方体图，在待评价空间的数字图像的客观质量的计算步骤为：

(1)待评价空间W_t与基准空间W_rep可以通过仿射变换相互表示。使用上下采样的操作使基准图像表达空间W_rep的像素点与待评价空间W_t的像素点对齐且保证一一对应，经过上下采样操作之后，基准图像表达空间W_rep变为新基准图像表达空间W′_rep，待评价空间W_t变为新待评价空间W_t′；

(2)待评价空间W_t上的一个像素点(x_t,y_t,z_t)在新待评价空间W_t′上对应的一个像素点为(x′_t,y′_t,z′_t)，不失一般性点为(x′_t,y′_t,z′_t)在z值为定值的平面上，假设它所对应的处理单元A_proc(x′_t,y_t′,z_t′)表示这个像素点最近的四个像素组围成的区域。这四个点围成的区域在以R为半径的球面上所围成的面积记作：S(A_proc(x′_t,y′_t,z′_t))。

(3)在待评价空间中点(x_t,y_t,z_t)对应的当前处理单元A_proc(x′_t,y_t′,z_t′)的面积S(A_proc(x′_t,y′_t,z′_t))在观测空间W_o的占比表示成：E_proc(A_proc(x′_t,y_t′,z_t′))，其中，E_proc(A_proc(x′_t,y_t′,z_t′))与S(A_proc(x′_t,y_t′,z_t′))在观测空间W_o上的位置有关，且不为定值；

(4)以新基准空间W′_rep中位置(x′_o,y′_o,z′_o)为基准，在新待评价空间W_t′中的位置(x′_t,y′_t,z′_t)处的质量Q可以表示为：

其中，c为常数可以取值为1。p_t(x′_t,y′_t,z′_t)表示新待评价空间位置(x′_t,y′_t,z′_t)处的像素值，p_t(x′_o,y′_o,z′_o)表示新基准空间位置(x′_o,y′_o,z′_o)处的像素值。

(5)整幅图像的质量表示为：

实施例23

本发明的第二十三实施方式涉及一种数字图像质量评价方法，记观测数字图像呈现的观测空间W_o是球面，待评价数字图像对应的表达空间W_t是立方体图，基准数字图像对应的表达空间W_rep是立方体图，在待评价空间的数字图像的客观质量的计算步骤为：

(1)待评价空间W_t与基准空间W_rep可以通过仿射变换相互表示。使用上下采样的操作使基准图像表达空间W_rep的像素点与待评价空间W_t的像素点对齐且保证一一对应，经过上下采样操作之后，基准图像表达空间W_rep变为新基准图像表达空间W′_rep，待评价空间W_t变为新待评价空间W_t′；

(2)待评价空间W_t上的一个像素点(x_t,y_t,z_t)在新待评价空间W_t′上对应的一个像素点为(x′_t,y′_t,z′_t)，不失一般性点为(x′_t,y′_t,z′_t)在z值为定值的平面上，假设它所对应的处理单元A_proc(x′_t,y_t′,z_t′)表示这个像素点最近的三个像素组与这个像素点中点围成的区域。这三个点与这个像素点中点围成的区域在以R为半径的球面上投影所围成的面积记作：S(A_proc(x′_t,y′_t,z′_t))。

(3)在待评价空间中点(x_t,y_t,z_t)对应的当前处理单元A_proc(x′_t,y_t′,z_t′)的面积S(A_proc(x′_t,y′_t,z′_t))在观测空间W_o的占比表示成：E_proc(A_proc(x′_t,y′_t,z′_t))，其中，E_proc(A_proc(x′_t,y′_t,z′_t))与S(A_proc(x′_t,y′_t,z′_t))在观测空间W_o上的位置有关，且不为定值；

(4)以新基准空间W′_rep中位置(x′_o,y′_o,z′_o)为基准，在新待评价空间W_t′中的位置(x′_t,y′_t,z′_t)处的质量Q可以表示为：Q(x′_t,y′_t,z′_t)＝c·E_proc(A_proc(x′_t,y′_t,z′_t))·|p_t(x′_t,y′_t,z′_t)-p_o(x′_o,y_o′,z_o′)|

其中，c为常数可以取值为1。p_t(x′_t,y′_t,z′_t)表示新待评价空间位置(x′_t,y′_t,z′_t)处的像素值，p_t(x′_o,y′_o,z′_o)表示新基准空间位置(x′_o,y′_o,z′_o)处的像素值。

(5)整幅图像的质量表示为：

实施例24

本发明的第二十四实施方式涉及一种数字图像质量评价方法，记观测数字图像呈现的观测空间W_o是球面，待评价数字图像对应的表达空间W_t是立方体图，基准数字图像对应的表达空间W_rep是立方体图，在待评价空间的数字图像的客观质量的计算步骤为：

(1)待评价空间W_t与基准空间W_rep可以通过仿射变换相互表示。使用上下采样的操作使基准图像表达空间W_rep的像素点与待评价空间W_t的像素点对齐且保证一一对应，经过上下采样操作之后，基准图像表达空间W_rep变为新基准图像表达空间W′_rep，待评价空间W_t变为新待评价空间W_t′；

(2)待评价空间W_t上的一个像素点(x_t,y_t,z_t)在新待评价空间W_t′上对应的一个像素点为(x′_t,y′_t,z′_t)，不失一般性点为(x′_t,y′_t,z′_t)在z值为定值的平面上，假设它所对应的处理单元A_proc(x′_t,y_t′,z_t′)表示这个像素点最近的四个像素组与这个像素点中点围成的区域。这四个点与这个像素点中点围成的区域在以R为半径的球面上投影所围成的面积记作：S(A_proc(x′_t,y′_t,z′_t))。

(3)在待评价空间中点(x_t,y_t,z_t)对应的当前处理单元A_proc(x′_t,y_t′,z_t′)的面积S(A_proc(x′_t,y′_t,z′_t))在观测空间W_o的占比表示成：E_proc(A_proc(x′_t,y_t′,z_t′))，其中，E_proc(A_proc(x′_t,y_t′,z_t′))与S(A_proc(x′_t,y_t′,z_t′))在观测空间W_o上的位置有关，且不为定值；

(4)以新基准空间W′_rep中位置(x′_o,y′_o,z′_o)为基准，在新待评价空间W_t′中的位置(x′_t,y′_t,z′_t)处的质量Q可以表示为：Q(x′_t,y_t′,z_t′)＝c·E_proc(A_proc(x′_t,y_t′,z_t′))·|p_t(x′_t,y_t′,z_t′)-p_o(x′_o,y_o′,z_o′)|

其中，c为常数可以取值为1。p_t(x′_t,y′_t,z′_t)表示新待评价空间位置(x′_t,y′_t,z′_t)处的像素值，

p_t(x′_o,y′_o,z′_o)表示新基准空间位置(x′_o,y′_o,z′_o)处的像素值。

(5)整幅图像的质量表示为：

实施例25

本发明的第二十五实施方式涉及一种数字图像质量评价方法，记观测数字图像呈现的观测空间是W_o，待评价数字图像对应的表达空间是W_t，基准数字图像对应的表达空间是W_rep，待评价空间W_t、观测空间W_o、基准空间W_rep可以是(经纬图，球体，经纬图)、(立方体图，球体，经纬图)、(经纬图，球体，立方体图)、(立方体图，球体，立方体图)、(四棱锥图，球体，经纬图)、(经纬图，球体，四棱锥图)、(四棱锥图，球体，四棱锥图)、(n面体图，球体，m面体图)、(经纬图，球体，m面体图)、(m面体图，球体，经纬图)但不限于这几种组合形式。在待评价空间的数字图像的客观质量的计算步骤为：

(1)待评价空间W_t与基准空间W_rep可以通过仿射变换相互表示。使用上下采样的操作使基准图像表达空间W_rep的像素点与待评价空间W_t的像素点对齐且保证一一对应，经过上下采样操作之后，基准图像表达空间W_rep变为新基准图像表达空间W′_rep，待评价空间W_t变为新待评价空间W_t′；

(2)基准空间W_rep上的一个像素点x_o在新基准空间W_o′上对应的一个像素点为x′_o，假设它所对应的处理单元A_ori(x′_o)记作像素点x_o最近的三个像素组围成的区域。相应区域所围成的面积记作：S(A_ori(x′_o))。

(3)在基准空间中点x_o对应的当前处理单元A_ori(x′_o)的面积S(A_ori(x′_o))在观测空间W_o的占比表示成：E_ori(A_ori(x′_o))，其中，E_ori(A_ori(x′_o))与S(A_ori(x′_o))在观测空间W_o上的位置有关，且不为定值；

(4)新基准空间W′_rep中位置x′_o对应在新待评价空间W_t′中的位置x′t处的质量Q可以表示为：

Q(x′_t)＝c·E_ori(A_ori(x′_o))·|p_t(x′_t)-p_o(x′_o)|

其中，c为常数可以取值为1。p_t(x′_t)表示新待评价空间位置x′_t处的像素值，p_t(x′_to)表示新基准空间位置x′_o处的像素值。

(5)整幅图像的质量表示为：

实施例26

本发明的第二十六实施方式涉及一种数字图像质量评价方法，记观测数字图像呈现的观测空间是W_o，待评价数字图像对应的表达空间是W_t，基准数字图像对应的表达空间是W_rep，待评价空间W_t、观测空间W_o、基准空间W_rep可以是(经纬图，球体，经纬图)、(立方体图，球体，经纬图)、(经纬图，球体，立方体图)、(立方体图，球体，立方体图)、(四棱锥图，球体，经纬图)、(经纬图，球体，四棱锥图)、(四棱锥图，球体，四棱锥图)、(n面体图，球体，m面体图)、(经纬图，球体，m面体图)、(m面体图，球体，经纬图)但不限于这几种组合形式。在待评价空间的数字图像的客观质量的计算步骤为：

(1)待评价空间W_t与基准空间W_rep可以通过仿射变换相互表示。使用上下采样的操作使基准图像表达空间W_rep的像素点与待评价空间W_t的像素点对齐且保证一一对应，经过上下采样操作之后，基准图像表达空间W_rep变为新基准图像表达空间W′_rep，待评价空间W_t变为新待评价空间W_t′；

(2)基准空间W_rep上的一个像素点x_o在新基准空间W′_rep上对应的一个像素点为x′_o，假设它所对应的处理单元A_ori(x′_o)记作像素点x_o最近的四个像素组围成的区域。相应区域所围成的面积记作：S(A_ori(x′_o))。

(3)在基准空间中点x_o对应的当前处理单元A_ori(x′_o)的面积S(A_ori(x′_o))在观测空间W_o的占比表示成：E_ori(A_ori(x′_o))，其中，E_ori(A_ori(x′_o))与S(A_ori(x′_o))在观测空间W_o上的位置有关，且不为定值；

(4)新基准空间W′_rep中位置x′_o对应在新待评价空间W_t′中的位置x′_t处的质量Q可以表示为：

Q(x′_t)＝c·E_ori(A_ori(x′_o))·|p_t(x′_t)-p_o(x′_o)|

其中，c为常数可以取值为1。p_t(x′_t)表示新待评价空间位置x′_t处的像素值，p_t(x′_to)表示新基准空间位置x′_o处的像素值。

(5)整幅图像的质量表示为：

实施例27

本发明的第二十七实施方式涉及一种数字图像质量评价方法，记观测数字图像呈现的观测空间是W_o，待评价数字图像对应的表达空间是W_t，基准数字图像对应的表达空间是W_rep，待评价空间W_t、观测空间W_o、基准空间W_rep可以是(经纬图，球体，经纬图)、(立方体图，球体，经纬图)、(经纬图，球体，立方体图)、(立方体图，球体，立方体图)、(四棱锥图，球体，经纬图)、(经纬图，球体，四棱锥图)、(四棱锥图，球体，四棱锥图)、(n面体图，球体，m面体图)、(经纬图，球体，m面体图)、(m面体图，球体，经纬图)但不限于这几种组合形式。在待评价空间的数字图像的客观质量的计算步骤为：

(1)待评价空间W_t与基准空间W_rep可以通过仿射变换相互表示。使用上下采样的操作使基准图像表达空间W_rep的像素点与待评价空间W_t的像素点对齐且保证一一对应，经过上下采样操作之后，基准图像表达空间W_rep变为新基准图像表达空间W′_rep，待评价空间W_t变为新待评价空间W_t′；

(2)基准空间W_rep上的一个像素点x_o在新基准空间W′_rep上对应的一个像素点为x′_o，假设它所对应的处理单元A_ori(x′_o)记作像素点x_o最近的三个像素组与像素点x_o中点围成的区域。相应区域所围成的面积记作：S(A_ori(x′_o))。

(3)在基准空间中点x_o对应的当前处理单元A_ori(x′_o)的面积S(A_ori(x′_o))在观测空间W_o的占比表示成：E_ori(A_ori(x′_o))，其中，E_ori(A_ori(x′_o))与S(A_ori(x′_o))在观测空间W_o上的位置有关，且不为定值；

(4)新基准空间W′_rep中位置x′_o对应在新待评价空间W_t′中的位置x′_t处的质量Q可以表示为：

Q(x′_t)＝c·E_ori(A_ori(x′_o))·|p_t(x′_t)-p_o(x′_o)|

其中，c为常数可以取值为1。p_t(x′_t)表示新待评价空间位置x′_t处的像素值，p_t(x′_to)表示新基准空间位置x′_o处的像素值。

(5)整幅图像的质量表示为：

实施例28

本发明的第二十八实施方式涉及一种数字图像质量评价方法，记观测数字图像呈现的观测空间是W_o，待评价数字图像对应的表达空间是W_t，基准数字图像对应的表达空间是W_rep，待评价空间W_t、观测空间W_o、基准空间W_rep可以是(经纬图，球体，经纬图)、(立方体图，球体，经纬图)、(经纬图，球体，立方体图)、(立方体图，球体，立方体图)、(四棱锥图，球体，经纬图)、(经纬图，球体，四棱锥图)、(四棱锥图，球体，四棱锥图)、(n面体图，球体，m面体图)、(经纬图，球体，m面体图)、(m面体图，球体，经纬图)但不限于这几种组合形式。在待评价空间的数字图像的客观质量的计算步骤为：

(1)待评价空间W_t与基准空间W_rep可以通过仿射变换相互表示。使用上下采样的操作使基准图像表达空间W_rep的像素点与待评价空间W_t的像素点对齐且保证一一对应，经过上下采样操作之后，基准图像表达空间W_rep变为新基准图像表达空间W′_rep，待评价空间W_t变为新待评价空间W_t′；

(2)基准空间W_rep上的一个像素点x_o在新基准空间W′_rep上对应的一个像素点为x′_o，假设它所对应的处理单元A_ori(x′_o)记作像素点x_o最近的四个像素组与像素点x_o中点围成的区域。相应区域所围成的面积记作：S(A_ori(x′_o))。

(3)在基准空间中点x_o对应的当前处理单元A_ori(x′_o)的面积S(A_ori(x′_o))在观测空间W_o的占比表示成：E_ori(A_ori(x′_o))，其中，E_ori(A_ori(x′_o))与S(A_ori(x′_o))在观测空间W_o上的位置有关，且不为定值；

(4)新基准空间W′_rep中位置x′_o对应在新待评价空间W_t′中的位置x′_t处的质量Q可以表示为：

Q(x′_t)＝c·E_ori(A_ori(x′_o))·|p_t(x′_t)-p_o(x′_o)|

其中，c为常数可以取值为1。p_t(x′_t)表示新待评价空间位置x′_t处的像素值，p_t(x′_to)表示新基准空间位置x′_o处的像素值。

(5)整幅图像的质量表示为：

实施例29

本发明的第二十九实施方式涉及一种数字图像质量评价方法，记观测数字图像呈现的观测空间是W_o，待评价数字图像对应的表达空间是W_t，基准数字图像对应的表达空间是W_rep，待评价空间W_t、观测空间W_o、基准空间W_rep可以是(经纬图，球体，经纬图)、(立方体图，球体，经纬图)、(经纬图，球体，立方体图)、(立方体图，球体，立方体图)、(四棱锥图，球体，经纬图)、(经纬图，球体，四棱锥图)、(四棱锥图，球体，四棱锥图)、(n面体图，球体，m面体图)、(经纬图，球体，m面体图)、(m面体图，球体，经纬图)但不限于这几种组合形式。在待评价空间的数字图像的客观质量的计算步骤为：

(1)待评价空间W_t与基准空间W_rep可以通过仿射变换相互表示。使用上下采样的操作使基准图像表达空间W_rep的像素点与待评价空间W_t的像素点对齐且保证一一对应，经过上下采样操作之后，基准图像表达空间W_o变为新基准图像表达空间W′_rep，待评价空间W_t变为新待评价空间W_t′；

(2)基准空间W_rep上的一个像素点x_o在新基准空间W_o′上对应的一个像素点为x′_o，假设它所对应的处理单元A_ori(x′_o)记作像素点x_o在每个坐标轴上与该像素点的距离都不超过单位距离所确定的像素围成的区域。相应区域所围成的面积记作：S(A_ori(x′_o))。

(3)在基准空间中点x_o对应的当前处理单元A_ori(x′_o)的面积S(A_ori(x′_o))在观测空间W_o的占比表示成：E_ori(A_ori(x′_o))，其中，E_ori(A_ori(x′_o))与S(A_ori(x′_o))在观测空间W_o上的位置有关，且不为定值；

(4)新基准空间W′_rep中位置x′_o对应在新待评价空间W_t′中的位置x′_t处的质量Q可以表示为：

Q(x′_t)＝c·E_ori(A_ori(x′_o))·|p_t(x′_t)-p_o(x′_o)|

其中，c为常数可以取值为1。p_t(x′_t)表示新待评价空间位置x′_t处的像素值，p_t(x′_to)表示新基准空间位置x′_o处的像素值。

(5)整幅图像的质量表示为：

实施例30

本发明的第三十实施方式涉及一种数字图像质量评价方法，记观测数字图像呈现的观测空间是W_o，待评价数字图像对应的表达空间是W_t，基准数字图像对应的表达空间是W_rep，待评价空间W_t、观测空间W_o、基准空间W_rep可以是(经纬图，球体，经纬图)、(立方体图，球体，经纬图)、(经纬图，球体，立方体图)、(立方体图，球体，立方体图)、(四棱锥图，球体，经纬图)、(经纬图，球体，四棱锥图)、(四棱锥图，球体，四棱锥图)、(n面体图，球体，m面体图)、(经纬图，球体，m面体图)、(m面体图，球体，经纬图)但不限于这几种组合形式。在待评价空间的数字图像的客观质量的计算步骤为：

(1)待评价空间W_t与基准空间W_rep可以通过仿射变换相互表示。使用上下采样的操作使基准图像表达空间W_rep的像素点与待评价空间W_t的像素点对齐且保证一一对应，经过上下采样操作之后，基准图像表达空间W_rep变为新基准图像表达空间W′_rep，待评价空间W_t变为新待评价空间W_t′；

(2)基准空间W_rep上的一个像素点x_o在新基准空间W′_rep上对应的一个像素点为x′_o，假设它所对应的处理单元A_ori(x′_o)记作像素点x_o在每个坐标轴上与该像素点的距离都不超过单位距离所确定的像素组与这个像素组中点围成的区域。相应区域所围成的面积记作：S(A_ori(x′_o))。

(3)在基准空间中点x_o对应的当前处理单元A_ori(x′_o)的面积S(A_ori(x′_o))在观测空间W_o的占比表示成：E_ori(A_ori(x′_o))，其中，E_ori(A_ori(x′_o))与S(A_ori(x′_o))在观测空间W_o上的位置有关，且不为定值；

(4)新基准空间W′_rep中位置x′_o对应在新待评价空间W_t′中的位置x′_t处的质量Q可以表示为：

Q(x′_t)＝c·E_ori(A_ori(x′_o))·|p_t(x′_t)-p_o(x′_o)|

其中，c为常数可以取值为1。p_t(x′_t)表示新待评价空间位置x′_t处的像素值，p_t(x′_to)表示新基准空间位置x′_o处的像素值。

(5)整幅图像的质量表示为：

实施例31

本发明的第三十一实施方式涉及一种数字图像质量评价方法，记观测数字图像呈现的观测空间是W_o，待评价数字图像对应的表达空间是W_t，基准数字图像对应的表达空间是W_rep，待评价空间W_t、观测空间W_o、基准空间W_rep可以是(经纬图，球体，经纬图)、(立方体图，球体，经纬图)、(经纬图，球体，立方体图)、(立方体图，球体，立方体图)、(四棱锥图，球体，经纬图)、(经纬图，球体，四棱锥图)、(四棱锥图，球体，四棱锥图)、(n面体图，球体，m面体图)、(经纬图，球体，m面体图)、(m面体图，球体，经纬图)但不限于这几种组合形式。在待评价空间的数字图像的客观质量的计算步骤为：

(1)待评价空间W_t与基准空间W_rep可以通过仿射变换相互表示。使用上下采样的操作使基准图像表达空间W_rep的像素点与待评价空间W_t的像素点对齐且保证一一对应，经过上下采样操作之后，基准图像表达空间W_rep变为新基准图像表达空间W′_rep，待评价空间W_t变为新待评价空间W_t′；

(2)待评价空间W_t上的一个像素点x_t在新待评价空间W_t′上对应的一个像素点为x′_t，假设它所对应的处理单元A_proc(x′_t)记作像素点x′_t最近的三个像素组围成的区域。相应的面积记作：S(A_proc(x′_t))。

(3)在待评价空间中点x_t对应的当前处理单元A_proc(x′_t)的面积S(A_proc(x′_t))在观测空间W_o的占比表示成：E_proc(A_proc(x′_t))，其中，E_proc(A_proc(x′_t))与S(A_proc(x′_t))在观测空间W_o上的位置有关，且不为定值；

(4)以新基准空间W′_rep中位置x′_o为基准，在新待评价空间W_t′中的位置(x′_t,y′_t,z′_t)处的质量Q可以表示为：Q(x′_t)＝c·E_proc(A_proc(x′_t))·|p_t(x′_t)-p_o(x′_o)|

其中，c为常数可以取值为1。p_t(x′_t)表示新待评价空间位置x′_t处的像素值，p_t(x′_to)表示新基准空间位置x′_o处的像素值。

(5)整幅图像的质量表示为：

实施例32

本发明的第三十二实施方式涉及一种数字图像质量评价方法，记观测数字图像呈现的观测空间是W_o，待评价数字图像对应的表达空间是W_t，基准数字图像对应的表达空间是W_rep，待评价空间W_t、观测空间W_o、基准空间W_rep可以是(经纬图，球体，经纬图)、(立方体图，球体，经纬图)、(经纬图，球体，立方体图)、(立方体图，球体，立方体图)、(四棱锥图，球体，经纬图)、(经纬图，球体，四棱锥图)、(四棱锥图，球体，四棱锥图)、(n面体图，球体，m面体图)、(经纬图，球体，m面体图)、(m面体图，球体，经纬图)但不限于这几种组合形式。在待评价空间的数字图像的客观质量的计算步骤为：

(1)待评价空间W_t与基准空间W_rep可以通过仿射变换相互表示。使用上下采样的操作使基准图像表达空间W_rep的像素点与待评价空间W_t的像素点对齐且保证一一对应，经过上下采样操作之后，基准图像表达空间W_rep变为新基准图像表达空间W′_rep，待评价空间W_t变为新待评价空间W_t′；

(2)待评价空间W_t上的一个像素点x_t在新待评价空间W_t′上对应的一个像素点为x′_t，假设它所对应的处理单元A_proc(x′_t)记作像素点x′_t最近的四个像素组围成的区域。相应的面积记作：S(A_proc(x′_t))。

(3)在待评价空间中点x_t对应的当前处理单元A_proc(x′_t)的面积S(A_proc(x′_t))在观测空间W_o的占比表示成：E_proc(A_proc(x′_t))，其中，E_proc(A_proc(x′_t))与S(A_proc(x′_t))在观测空间W_o上的位置有关，且不为定值；

(4)以新基准空间W′_rep中位置x′_o为基准，在新待评价空间W_t′中的位置(x′_t,y′_t,z′_t)处的质量Q可以表示为：Q(x′_t)＝c·E_proc(A_proc(x′_t))·|p_t(x′_t)-p_o(x′_o)|

其中，c为常数可以取值为1。p_t(x′_t)表示新待评价空间位置x′_t处的像素值，p_t(x′_to)表示新基准空间位置x′_o处的像素值。

(5)整幅图像的质量表示为：

实施例33

本发明的第三十三实施方式涉及一种数字图像质量评价方法，记观测数字图像呈现的观测空间是W_o，待评价数字图像对应的表达空间是W_t，基准数字图像对应的表达空间是W_rep，待评价空间W_t、观测空间W_o、基准空间W_rep可以是(经纬图，球体，经纬图)、(立方体图，球体，经纬图)、(经纬图，球体，立方体图)、(立方体图，球体，立方体图)、(四棱锥图，球体，经纬图)、(经纬图，球体，四棱锥图)、(四棱锥图，球体，四棱锥图)、(n面体图，球体，m面体图)、(经纬图，球体，m面体图)、(m面体图，球体，经纬图)但不限于这几种组合形式。在待评价空间的数字图像的客观质量的计算步骤为：

(1)待评价空间W_t与基准空间W_rep可以通过仿射变换相互表示。使用上下采样的操作使基准图像表达空间W_rep的像素点与待评价空间W_t的像素点对齐且保证一一对应，经过上下采样操作之后，基准图像表达空间W_rep变为新基准图像表达空间W′_rep，待评价空间W_t变为新待评价空间W_t′；

(2)待评价空间W_t上的一个像素点x_t在新待评价空间W_t′上对应的一个像素点为x′_t，假设它所对应的处理单元A_proc(x′_t)记作像素点x′_t最近的三个像素点与这个像素点的三个中点围成的区域区域。相应的面积记作：S(A_proc(x′_t))。

(3)在待评价空间中点x_t对应的当前处理单元A_proc(x′_t)的面积S(A_proc(x′_t))在观测空间W_o的占比表示成：E_proc(A_proc(x′_t))，其中，E_proc(A_proc(x′_t))与S(A_proc(x′_t))在观测空间W_o上的位置有关，且不为定值；

(4)以新基准空间W′_rep中位置x′_o为基准，在新待评价空间W_t′中的位置(x′_t,y′_t,z′_t)处的质量Q可以表示为：Q(x′_t)＝c·E_proc(A_proc(x′_t))·|p_t(x′_t)-p_o(x′_o)|

其中，c为常数可以取值为1。p_t(x′_t)表示新待评价空间位置x′_t处的像素值，p_t(x′_to)表示新基准空间位置x′_o处的像素值。

(5)整幅图像的质量表示为：

实施例34

本发明的第三十四实施方式涉及一种数字图像质量评价方法，记观测数字图像呈现的观测空间是W_o，待评价数字图像对应的表达空间是W_t，基准数字图像对应的表达空间是W_rep，待评价空间W_t、观测空间W_o、基准空间W_rep可以是(经纬图，球体，经纬图)、(立方体图，球体，经纬图)、(经纬图，球体，立方体图)、(立方体图，球体，立方体图)、(四棱锥图，球体，经纬图)、(经纬图，球体，四棱锥图)、(四棱锥图，球体，四棱锥图)、(n面体图，球体，m面体图)、(经纬图，球体，m面体图)、(m面体图，球体，经纬图)但不限于这几种组合形式。在待评价空间的数字图像的客观质量的计算步骤为：

(1)待评价空间W_t与基准空间W_o可以通过仿射变换相互表示。使用上下采样的操作使基准图像表达空间W_rep的像素点与待评价空间W_t的像素点对齐且保证一一对应，经过上下采样操作之后，基准图像表达空间W_rep变为新基准图像表达空间W′_rep，待评价空间W_t变为新待评价空间W_t′；

(2)待评价空间W_t上的一个像素点x_t在新待评价空间W_t′上对应的一个像素点为x′_t，假设它所对应的处理单元A_proc(x′_t)记作像素点x′_t最近的四个像素点与这个像素点的三个中点围成的区域区域。相应的面积记作：S(A_proc(x′_t))。

(3)在待评价空间中点x_t对应的当前处理单元A_proc(x′_t)的面积S(A_proc(x′_t))在观测空间W_o的占比表示成：E_proc(A_proc(x′_t))，其中，E_proc(A_proc(x′_t))与S(A_proc(x′_t))在观测空间W_o上的位置有关，且不为定值；

(4)以新基准空间W′_rep中位置x′_o为基准，在新待评价空间W_t′中的位置(x′_t,y′_t,z′_t)处的质量Q可以表示为：Q(x′_t)＝c·E_proc(A_proc(x′_t))·|p_t(x′_t)-p_o(x′_o)|

其中，c为常数可以取值为1。p_t(x′_t)表示新待评价空间位置x′_t处的像素值，p_t(x′_to)表示新基准空间位置x′_o处的像素值。

(5)整幅图像的质量表示为：

实施例35

本发明的第三十五实施方式涉及一种数字图像质量评价方法，记观测数字图像呈现的观测空间是W_o，待评价数字图像对应的表达空间是W_t，基准数字图像对应的表达空间是W_rep，待评价空间W_t、观测空间W_o、基准空间W_rep可以是(经纬图，球体，经纬图)、(立方体图，球体，经纬图)、(经纬图，球体，立方体图)、(立方体图，球体，立方体图)、(四棱锥图，球体，经纬图)、(经纬图，球体，四棱锥图)、(四棱锥图，球体，四棱锥图)、(n面体图，球体，m面体图)、(经纬图，球体，m面体图)、(m面体图，球体，经纬图)但不限于这几种组合形式。在待评价空间的数字图像的客观质量的计算步骤为：

(1)待评价空间W_t与基准空间W_rep可以通过仿射变换相互表示。使用上下采样的操作使基准图像表达空间W_rep的像素点与待评价空间W_t的像素点对齐且保证一一对应，经过上下采样操作之后，基准图像表达空间W_rep变为新基准图像表达空间W′_rep，待评价空间W_t变为新待评价空间W_t′；

(2)待评价空间W_t上的一个像素点x_t在新待评价空间W_t′上对应的一个像素点为x′_t，假设它所对应的处理单元A_proc(x′_t)记作像素点x′_t在每个坐标轴上与该像素点的距离都不超过单位距离所确定的像素组围成的区域。相应的面积记作：S(A_proc(x′_t))。

(3)在待评价空间中点x_t对应的当前处理单元A_proc(x′_t)的面积S(A_proc(x′_t))在观测空间W_o的占比表示成：E_proc(A_proc(x′_t))，其中，E_proc(A_proc(x′_t))与S(A_proc(x′_t))在观测空间W_o上的位置有关，且不为定值；

(4)以新基准空间W′_rep中位置x′_o为基准，在新待评价空间W_t′中的位置(x′_t,y′_t,z′_t)处的质量Q可以表示为：Q(x′_t)＝c·E_proc(A_proc(x′_t))·|p_t(x′_t)-p_o(x′_o)|

其中，c为常数可以取值为1。p_t(x′_t)表示新待评价空间位置x′_t处的像素值，p_t(x′_to)表示新基准空间位置x′_o处的像素值。

(5)整幅图像的质量表示为：

实施例36

本发明的第三十六实施方式涉及一种数字图像质量评价方法，记观测数字图像呈现的观测空间是W_o，待评价数字图像对应的表达空间是W_t，基准数字图像对应的表达空间是W_rep，待评价空间W_t、观测空间W_o、基准空间W_rep可以是(经纬图，球体，经纬图)、(立方体图，球体，经纬图)、(经纬图，球体，立方体图)、(立方体图，球体，立方体图)、(四棱锥图，球体，经纬图)、(经纬图，球体，四棱锥图)、(四棱锥图，球体，四棱锥图)、(n面体图，球体，m面体图)、(经纬图，球体，m面体图)、(m面体图，球体，经纬图)但不限于这几种组合形式。在待评价空间的数字图像的客观质量的计算步骤为：

(1)待评价空间W_t与基准空间W_rep可以通过仿射变换相互表示。使用上下采样的操作使基准图像表达空间W_rep的像素点与待评价空间W_t的像素点对齐且保证一一对应，经过上下采样操作之后，基准图像表达空间W_rep变为新基准图像表达空间W′_rep，待评价空间W_t变为新待评价空间W_t′；

(2)待评价空间W_t上的一个像素点x_t在新待评价空间W_t′上对应的一个像素点为x′_t，假设它所对应的处理单元A_proc(x′_t)记作像素点x′_t在每个坐标轴上与该像素点的距离都不超过单位距离所确定的像素组与这个像素组中点围成的区域。相应的面积记作：S(A_proc(x′_t))。

(3)在待评价空间中点x_t对应的当前处理单元A_proc(x′_t)的面积S(A_proc(x′_t))在观测空间W_o的占比表示成：E_proc(A_proc(x′_t))，其中，E_proc(A_proc(x′_t))与S(A_proc(x′_t))在观测空间W_o上的位置有关，且不为定值；

(4)以新基准空间W′_rep中位置x′_o为基准，在新待评价空间W_t′中的位置(x′_t,y′_t,z′_t)处的质量Q可以表示为：Q(x′_t)＝c·E_proc(A_proc(x′_t))·|p_t(x′_t)-p_o(x′_o)|

其中，c为常数可以取值为1。p_t(x′_t)表示新待评价空间位置x′_t处的像素值，p_t(x′_to)表示新基准空间位置x′_o处的像素值。

(5)整幅图像的质量表示为：

实施例37

本发明的第三十七实施方式涉及一种数字图像质量评价装置，记观测数字图像呈现的观测空间是W_o，待评价数字图像对应的表达空间是W_t，基准数字图像对应的表达空间是W_rep，待评价空间W_t、观测空间W_o、基准空间W_rep可以是(经纬图，球体，经纬图)、(立方体图，球体，经纬图)、(经纬图，球体，立方体图)、(立方体图，球体，立方体图)、(四棱锥图，球体，经纬图)、(经纬图，球体，四棱锥图)、(四棱锥图，球体，四棱锥图)、(n面体图，球体，m面体图)、(经纬图，球体，m面体图)、(m面体图，球体，经纬图)但不限于这几种组合形式。在待评价空间的数字图像的客观质量的模块为：

(1)失真值生成模块，将待评价空间W_t中的当前处理单元A_proc转换到与基准空间W_rep相同的空间上记作新待评价空间W_t′，将转换后的待评价空间当前处理单元A′_proc中的数字图像的像素组对应的像素值与基准空间W_rep中当前处理单元A_ori对应的像素值逐一做差，取绝对值再求和得到当前处理单元A_proc对应的失真值D_proc(A_ori,A′_proc)。

(2)失真值处理模块，将待评价空间W_t中的当前处理单元A_proc投影到观测空间上在待评价图像对应的当前处理单元A_proc的面积S(A_proc)在观测空间W_o的占比可以表示成：(其中E_proc(A_proc)与S(A_proc)在观测空间W_o上的位置有关，且不为定值)；

(3)当前处理单元A_proc所对应的最近的三个处理单元围成的区域记为B_proc。投影到观测空间上，计算相应投影区域的表面积S(B_proc)。并计算相应面积占观测空间上图像总面积的比例：

E_proc(A_proc)＝S(B_proc)/观测空间W_o数字图像所在区域的总表面积经这个比例与失真值做乘法运算。

(4)数字图像质量评价模块，利用处理后的整个待评价空间的当前处理单元A_proc对应的失真值D_proc(A_ori,A′_proc)与像素组的对应的权重E_proc(A_proc)来评价待评价空间的数字图像的质量，得到最终的待评价空间中的数字图像在观测空间上的质量：

其中，c为常数可以取值为1。

实施例38

本发明的第三十八实施方式涉及一种数字图像质量评价装置，记观测数字图像呈现的观测空间是W_o，待评价数字图像对应的表达空间是W_t，基准数字图像对应的表达空间是W_rep，待评价空间W_t、观测空间W_o、基准空间W_rep可以是(经纬图，球体，经纬图)、(立方体图，球体，经纬图)、(经纬图，球体，立方体图)、(立方体图，球体，立方体图)、(四棱锥图，球体，经纬图)、(经纬图，球体，四棱锥图)、(四棱锥图，球体，四棱锥图)、(n面体图，球体，m面体图)、(经纬图，球体，m面体图)、(m面体图，球体，经纬图)但不限于这几种组合形式。在待评价空间的数字图像的客观质量的模块为：

(1)失真值生成模块，将基准观测空间W_rep中的当前处理单元A_ori转换到与待评价空间W_t相同的空间上记作新基准空间W_o′，将转换后的待评价空间当前处理单元A′_ori中的数字图像的像素组对应的像素值与待评价空间W_t中当前处理单元A_proc对应的像素值逐一做差，取绝对值再求和得到当前处理单元A_proc对应的失真值D_proc(A′_ori,A_proc)。

(2)失真值处理模块，将基准观测空间W_rep中的当前处理单元A_ori投影到观测空间上在待评价图像对应的当前处理单元A_ori的面积S(A_ori)在观测空间W_o的占比可以表示成：E_ori(A_ori)

其中E_ori(A_ori)与S(A_ori)在观测空间W_o上的位置有关，且不为定值。

(3)当前处理单元A_ori所对应的最近的三个处理单元围成的区域记为B_ori。投影到观测空间上，计算相应投影区域的表面积S(B_ori)_。并计算相应面积占观测空间上图像总面积的比例：

E_ori(A_ori)＝S(B_ori)/观测空间W_o数字图像所在区域的总表面积

经这个比例与失真值做乘法运算。

(4)数字图像质量评价模块，利用处理后的整个待评价空间的当前处理单元A_ori对应的失真值D_proc(A′_ori,A_proc)与像素组的对应的权重E_ori(A_ori)来评价待评价空间的数字图像的质量，得到最终的待评价空间中的数字图像在观测空间上的质量：

其中，c为常数可以取值为1。

实施例39

本发明的第三十九实施方式涉及一种数字图像质量评价装置，记观测数字图像呈现的观测空间是W_o，待评价数字图像对应的表达空间是W_t，基准数字图像对应的表达空间是W_rep，待评价空间W_t、观测空间W_o、基准空间W_rep可以是(经纬图，球体，经纬图)、(立方体图，球体，经纬图)、(经纬图，球体，立方体图)、(立方体图，球体，立方体图)、(四棱锥图，球体，经纬图)、(经纬图，球体，四棱锥图)、(四棱锥图，球体，四棱锥图)、(n面体图，球体，m面体图)、(经纬图，球体，m面体图)、(m面体图，球体，经纬图)但不限于这几种组合形式。在待评价空间的数字图像的客观质量的模块为：

(1)失真值生成模块，将待评价空间W_t中的当前处理单元A_proc转换到与基准空间W_rep相同的空间上记作新待评价空间W_t′，将转换后的待评价空间当前处理单元A′_proc中的数字图像的像素组对应的像素值与基准空间W_rep中当前处理单元A_ori对应的像素值逐一做差，取绝对值再求和得到当前处理单元A_proc对应的失真值D_proc(A_ori,A′_proc)。

(2)失真值处理模块，将待评价空间W_t中的当前处理单元A_proc投影到观测空间上在待评价图像对应的当前处理单元A_proc的面积S(A_proc)在观测空间W_o的占比可以表示成：E_proc(A_proc)。其中E_proc(A_proc)与S(A_proc)在观测空间W_o上的位置有关，且不为定值。

(3)当前处理单元A_proc所对应的最近的四个处理单元围成的区域记为B_proc。投影到观测空间上，计算相应投影区域的表面积S(B_proc)。并计算相应面积占观测空间上图像总面积的比例：

E_proc(A_proc)＝S(B_proc)/观测空间W_o数字图像所在区域的总表面积

经这个比例与失真值做乘法运算。

(4)数字图像质量评价模块，利用处理后的整个待评价空间的当前处理单元A_proc对应的失真值D_proc(A_ori,A′_proc)与像素组的对应的权重E_proc(A_proc)来评价待评价空间的数字图像的质量，得到最终的待评价空间中的数字图像在观测空间上的质量：

其中，c为常数可以取值为1。

实施例40

本发明的第四十实施方式涉及一种数字图像质量评价装置，记观测数字图像呈现的观测空间是W_o，待评价数字图像对应的表达空间是W_t，基准数字图像对应的表达空间是W_rep，待评价空间W_t、观测空间W_o、基准空间W_rep可以是(经纬图，球体，经纬图)、(立方体图，球体，经纬图)、(经纬图，球体，立方体图)、(立方体图，球体，立方体图)、(四棱锥图，球体，经纬图)、(经纬图，球体，四棱锥图)、(四棱锥图，球体，四棱锥图)、(n面体图，球体，m面体图)、(经纬图，球体，m面体图)、(m面体图，球体，经纬图)但不限于这几种组合形式。在待评价空间的数字图像的客观质量的模块为：

(1)失真值生成模块，将基准观测空间W_rep中的当前处理单元A_ori转换到与待评价空间W_t相同的空间上记作新基准空间W_o′，将转换后的待评价空间当前处理单元A′_ori中的数字图像的像素组对应的像素值与待评价空间W_t中当前处理单元A_proc对应的像素值逐一做差，取绝对值再求和得到当前处理单元A_proc对应的失真值D_proc(A′_ori,A_proc)。

(2)失真值处理模块，将基准观测空间W_o中的当前处理单元A_ori投影到观测空间上在待评价图像对应的当前处理单元A_ori的面积S(A_ori)在观测空间W_o的占比可以表示成：E_ori(A_ori)

其中E_ori(A_ori)与S(A_ori)在观测空间W_o上的位置有关，且不为定值。

(3)当前处理单元A_ori所对应的最近的四个处理单元围成的区域记为B_ori。投影到观测空间上，计算相应投影区域的表面积S(B_ori)。并计算相应面积占观测空间上图像总面积的比例：

E_ori(A_ori)＝S(B_ori)/观测空间W_o数字图像所在区域的总表面积

经这个比例与失真值做乘法运算。

(4)数字图像质量评价模块，利用处理后的整个待评价空间的当前处理单元A_ori对应的失真值D_proc(A′_ori,A_proc)与像素组的对应的权重E_ori(A_ori)来评价待评价空间的数字图像的质量，得到最终的待评价空间中的数字图像在观测空间上的质量：

其中，c为常数可以取值为1。

实施例41

本发明的第四十一实施方式涉及一种数字图像质量评价装置，记观测数字图像呈现的观测空间是W_o，待评价数字图像对应的表达空间是W_t，基准数字图像对应的表达空间是W_rep，待评价空间W_t、观测空间W_o、基准空间W_rep可以是(经纬图，球体，经纬图)、(立方体图，球体，经纬图)、(经纬图，球体，立方体图)、(立方体图，球体，立方体图)、(四棱锥图，球体，经纬图)、(经纬图，球体，四棱锥图)、(四棱锥图，球体，四棱锥图)、(n面体图，球体，m面体图)、(经纬图，球体，m面体图)、(m面体图，球体，经纬图)但不限于这几种组合形式。在待评价空间的数字图像的客观质量的模块为：

(1)失真值生成模块，将待评价空间W_t中的当前处理单元A_proc转换到与基准空间W_rep相同的空间上记作新待评价空间W_t′，将转换后的待评价空间当前处理单元A′_proc中的数字图像的像素组对应的像素值与基准空间W_rep中当前处理单元A_ori对应的像素值逐一做差，取绝对值再求和得到当前处理单元A_proc对应的失真值D_proc(A_ori,A′_proc)。

(2)失真值处理模块，将待评价空间W_t中的当前处理单元A_proc投影到观测空间上在待评价图像对应的当前处理单元A_proc的面积S(A_proc)在观测空间W_o的占比可以表示成：E_proc(A_proc)，其中E_proc(A_proc)与S(A_proc)在观测空间W_o上的位置有关，且不为定值。

(3)当前处理单元A_proc所对应的最近的三个处理单元与当前处理单元A_proc中点围成的区域记为B_proc。投影到观测空间上，计算相应投影区域的表面积S(B_proc)。并计算相应面积占观测空间上图像总面积的比例：E_proc(A_proc)＝S(B_proc)/观测空间W_o数字图像所在区域的总表面积

经这个比例与失真值做乘法运算。

(4)数字图像质量评价模块，利用处理后的整个待评价空间的当前处理单元A_proc对应的失真值D_proc(A_ori,A′_proc)与像素组的对应的权重E_proc(A_proc)来评价待评价空间的数字图像的质量，得到最终的待评价空间中的数字图像在观测空间上的质量：

其中，c为常数可以取值为1。

实施例42

本发明的第四十二实施方式涉及一种数字图像质量评价装置，记观测数字图像呈现的观测空间是W_o，待评价数字图像对应的表达空间是W_t，基准数字图像对应的表达空间是W_rep，待评价空间W_t、观测空间W_o、基准空间W_rep可以是(经纬图，球体，经纬图)、(立方体图，球体，经纬图)、(经纬图，球体，立方体图)、(立方体图，球体，立方体图)、(四棱锥图，球体，经纬图)、(经纬图，球体，四棱锥图)、(四棱锥图，球体，四棱锥图)、(n面体图，球体，m面体图)、(经纬图，球体，m面体图)、(m面体图，球体，经纬图)但不限于这几种组合形式。在待评价空间的数字图像的客观质量的模块为：

(1)失真值生成模块，将基准观测空间W_rep中的当前处理单元A_ori转换到与待评价空间W_t相同的空间上记作新基准空间W_o′，将转换后的待评价空间当前处理单元A′_ori中的数字图像的像素组对应的像素值与待评价空间W_t中当前处理单元A_proc对应的像素值逐一做差，取绝对值再求和得到当前处理单元A_proc对应的失真值D_proc(A′_ori,A_proc)。

(2)失真值处理模块，将基准观测空间W_rep中的当前处理单元A_ori投影到观测空间上在待评价图像对应的当前处理单元A_ori的面积S(A_ori)在观测空间W_o的占比可以表示成：E_ori(A_ori)

其中E_ori(A_ori)与S(A_ori)在观测空间W_o上的位置有关，且不为定值。

(3)当前处理单元A_ori所对应的最近的三个处理单元与当前处理单元A_ori中点围成的区域记为B_ori。投影到观测空间上，计算相应投影区域的表面积S(B_ori)。并计算相应面积占观测空间上图像总面积的比例：E_ori(A_ori)＝S(B_ori)/观测空间W_o数字图像所在区域的总表面积经这个比例与失真值做乘法运算。

(4)数字图像质量评价模块，利用处理后的整个待评价空间的当前处理单元A_ori对应的失真值D_proc(A′_ori,A_proc)与像素组的对应的权重E_ori(A_ori)来评价待评价空间的数字图像的质量，得到最终的待评价空间中的数字图像在观测空间上的质量：

其中，c为常数可以取值为1。

实施例43

本发明的第四十三实施方式涉及一种数字图像质量评价装置，记观测数字图像呈现的观测空间是W_o，待评价数字图像对应的表达空间是W_t，基准数字图像对应的表达空间是W_rep，待评价空间W_t、观测空间W_o、基准空间W_rep可以是(经纬图，球体，经纬图)、(立方体图，球体，经纬图)、(经纬图，球体，立方体图)、(立方体图，球体，立方体图)、(四棱锥图，球体，经纬图)、(经纬图，球体，四棱锥图)、(四棱锥图，球体，四棱锥图)、(n面体图，球体，m面体图)、(经纬图，球体，m面体图)、(m面体图，球体，经纬图)但不限于这几种组合形式。在待评价空间的数字图像的客观质量的模块为：

(1)失真值生成模块，将待评价空间W_t中的当前处理单元A_proc转换到与基准空间W_o相同的空间上记作新待评价空间W_t′，将转换后的待评价空间当前处理单元A′_proc中的数字图像的像素组对应的像素值与基准空间W_rep中当前处理单元A_ori对应的像素值逐一做差，取绝对值再求和得到当前处理单元A_proc对应的失真值D_proc(A_ori,A′_proc)。

(2)失真值处理模块，将待评价空间W_t中的当前处理单元A_proc投影到观测空间上在待评价图像对应的当前处理单元A_proc的面积S(A_proc)在观测空间W_o的占比可以表示成：E_proc(A_proc)，其中E_proc(A_proc)与S(A_proc)在观测空间W_o上的位置有关，且不为定值。

(3)当前处理单元A_proc所对应的最近的四个处理单元与当前处理单元A_proc中点围成的区域记为B_proc。投影到观测空间上，计算相应投影区域的表面积S(B_proc)。并计算相应面积占观测空间上图像总面积的比例：E_proc(A_proc)＝S(B_proc)/观测空间W_o数字图像所在区域的总表面积经这个比例与失真值做乘法运算。

(4)数字图像质量评价模块，利用处理后的整个待评价空间的当前处理单元A_proc对应的失真值D_proc(A_ori,A′_proc)与像素组的对应的权重E_proc(A_proc)来评价待评价空间的数字图像的质量，得到最终的待评价空间中的数字图像在观测空间上的质量：

其中，c为常数可以取值为1。

实施例44

本发明的第四十四实施方式涉及一种数字图像质量评价装置，记观测数字图像呈现的观测空间是W_o，待评价数字图像对应的表达空间是W_t，基准数字图像对应的表达空间是W_rep，待评价空间W_t、观测空间W_o、基准空间W_rep可以是(经纬图，球体，经纬图)、(立方体图，球体，经纬图)、(经纬图，球体，立方体图)、(立方体图，球体，立方体图)、(四棱锥图，球体，经纬图)、(经纬图，球体，四棱锥图)、(四棱锥图，球体，四棱锥图)、(n面体图，球体，m面体图)、(经纬图，球体，m面体图)、(m面体图，球体，经纬图)但不限于这几种组合形式。在待评价空间的数字图像的客观质量的模块为：

(1)失真值生成模块，将基准观测空间W_rep中的当前处理单元A_ori转换到与待评价空间W_t相同的空间上记作新基准空间W′_rep，将转换后的待评价空间当前处理单元A′_ori中的数字图像的像素组对应的像素值与待评价空间W_t中当前处理单元A_proc对应的像素值逐一做差，取绝对值再求和得到当前处理单元A_proc对应的失真值D_proc(A′_ori,A_proc)。

(2)失真值处理模块，将基准观测空间W_rep中的当前处理单元A_ori投影到观测空间上在待评价图像对应的当前处理单元A_ori的面积S(A_ori)在观测空间W_o的占比可以表示成：E_ori(A_ori)

其中E_ori(A_ori)与S(A_ori)在观测空间W_o上的位置有关，且不为定值。

(3)当前处理单元A_ori所对应的最近的四个处理单元与当前处理单元A_ori中点围成的区域记为B_ori。投影到观测空间上，计算相应投影区域的表面积S(B_ori)。并计算相应面积占观测空间上图像总面积的比例：E_ori(A_ori)＝S(B_ori)/观测空间W_o数字图像所在区域的总表面积经这个比例与失真值做乘法运算。

(4)数字图像质量评价模块，利用处理后的整个待评价空间的当前处理单元A_ori对应的失真值D_proc(A′_ori,A_proc)与像素组的对应的权重E_ori(A_ori)来评价待评价空间的数字图像的质量，得到最终的待评价空间中的数字图像在观测空间上的质量：

其中，c为常数可以取值为1。

实施例45

本发明的第四十五实施方式涉及一种数字图像质量评价装置，记观测数字图像呈现的观测空间是W_o，待评价数字图像对应的表达空间是W_t，基准数字图像对应的表达空间是W_rep，待评价空间W_t、观测空间W_o、基准空间W_rep可以是(经纬图，球体，经纬图)、(立方体图，球体，经纬图)、(经纬图，球体，立方体图)、(立方体图，球体，立方体图)、(四棱锥图，球体，经纬图)、(经纬图，球体，四棱锥图)、(四棱锥图，球体，四棱锥图)、(n面体图，球体，m面体图)、(经纬图，球体，m面体图)、(m面体图，球体，经纬图)但不限于这几种组合形式。在待评价空间的数字图像的客观质量的模块为：

(1)失真值生成模块，将待评价空间W_t中的当前处理单元A_proc转换到与基准空间W_rep相同的空间上记作新待评价空间W_t′，将转换后的待评价空间当前处理单元A′_proc中的数字图像的像素组对应的像素值与基准空间W_rep中当前处理单元A_ori对应的像素值逐一做差，取绝对值再求和得到当前处理单元A_proc对应的失真值D_proc(A_ori,A′_proc)。

(2)失真值处理模块，将待评价空间W_t中的当前处理单元A_proc投影到观测空间上在待评价图像对应的当前处理单元A_proc的面积S(A_proc)在观测空间W_o的占比可以表示成：E_proc(A_proc)，其中E_proc(A_proc)与S(A_proc)在观测空间W_o上的位置有关，且不为定值。

(3)当前处理单元A_proc的距离都不超过单位处理单元大小的处理单元围成的区域记为B_proc。投影到观测空间上，计算相应投影区域的表面积S(B_proc)。并计算相应面积占观测空间上图像总面积的比例：E_proc(A_proc)＝S(B_proc)/观测空间W_o数字图像所在区域的总表面积经这个比例与失真值做乘法运算。

(4)数字图像质量评价模块，利用处理后的整个待评价空间的当前处理单元A_proc对应的失真值D_proc(A_ori,A′_proc)与像素组的对应的权重E_proc(A_proc)来评价待评价空间的数字图像的质量，得到最终的待评价空间中的数字图像在观测空间上的质量：

其中，c为常数可以取值为1。

实施例46

本发明的第四十六实施方式涉及一种数字图像质量评价装置，记观测数字图像呈现的观测空间是W_o，待评价数字图像对应的表达空间是W_t，基准数字图像对应的表达空间是W_rep，待评价空间W_t、观测空间W_o、基准空间W_rep可以是(经纬图，球体，经纬图)、(立方体图，球体，经纬图)、(经纬图，球体，立方体图)、(立方体图，球体，立方体图)、(四棱锥图，球体，经纬图)、(经纬图，球体，四棱锥图)、(四棱锥图，球体，四棱锥图)、(n面体图，球体，m面体图)、(经纬图，球体，m面体图)、(m面体图，球体，经纬图)但不限于这几种组合形式。在待评价空间的数字图像的客观质量的模块为：

(1)失真值生成模块，将基准观测空间W_rep中的当前处理单元A_ori转换到与待评价空间W_t相同的空间上记作新基准空间W′_rep，将转换后的待评价空间当前处理单元A′_ori中的数字图像的像素组对应的像素值与待评价空间W_t中当前处理单元A_proc对应的像素值逐一做差，取绝对值再求和得到当前处理单元A_proc对应的失真值D_proc(A′_ori,A_proc)。

(2)失真值处理模块，将基准观测空间W_rep中的当前处理单元A_ori投影到观测空间上在待评价图像对应的当前处理单元A_ori的面积S(A_ori)在观测空间W_o的占比可以表示成：E_ori(A_ori)，其中E_ori(A_ori)与S(A_ori)在观测空间W_o上的位置有关，且不为定值。

(3)当前处理单元A_ori的距离都不超过单位处理单元大小的处理单元围成的区域记为B_ori。投影到观测空间上，计算相应投影区域的表面积S(B_ori)。并计算相应面积占观测空间上图像总面积的比例：

E_ori(A_ori)＝S(B_ori)/观测空间W_o数字图像所在区域的总表面积

经这个比例与失真值做乘法运算。

(4)数字图像质量评价模块，利用处理后的整个待评价空间的当前处理单元A_ori对应的失真值D_proc(A′_ori,A_proc)与像素组的对应的权重E_ori(A_ori)来评价待评价空间的数字图像的质量，得到最终的待评价空间中的数字图像在观测空间上的质量：

其中，c为常数可以取值为1。

实施例47

本发明的第四十七实施方式涉及一种数字图像质量评价装置，记观测数字图像呈现的观测空间是W_o，待评价数字图像对应的表达空间是W_t，基准数字图像对应的表达空间是W_rep，待评价空间W_t、观测空间W_o、基准空间W_rep可以是(经纬图，球体，经纬图)、(立方体图，球体，经纬图)、(经纬图，球体，立方体图)、(立方体图，球体，立方体图)、(四棱锥图，球体，经纬图)、(经纬图，球体，四棱锥图)、(四棱锥图，球体，四棱锥图)、(n面体图，球体，m面体图)、(经纬图，球体，m面体图)、(m面体图，球体，经纬图)但不限于这几种组合形式。在待评价空间的数字图像的客观质量的模块为：

(1)失真值生成模块，将待评价空间W_t中的当前处理单元A_proc转换到与基准空间W_rep相同的空间上记作新待评价空间W_t′，将转换后的待评价空间当前处理单元A′_proc中的数字图像的像素组对应的像素值与基准空间W_rep中当前处理单元A_ori对应的像素值逐一做差，取绝对值再求和得到当前处理单元A_proc对应的失真值D_proc(A_ori,A′_proc)。

(2)失真值处理模块，将待评价空间W_t中的当前处理单元A_proc投影到观测空间上在待评价图像对应的当前处理单元A_proc的面积S(A_proc)在观测空间W_o的占比可以表示成：E_proc(A_proc)，其中E_proc(A_proc)与S(A_proc)在观测空间W_o上的位置有关，且不为定值。

(3)当前处理单元A_proc的距离都不超过单位处理单元大小的处理单元与当前处理单元中点围成的区域记为B_proc。投影到观测空间上，计算相应投影区域的表面积S(B_proc)。并计算相应面积占观测空间上图像总面积的比例：E_proc(A_proc)＝S(B_proc)/观测空间W_o数字图像所在区域的总表面积经这个比例与失真值做乘法运算。

(4)数字图像质量评价模块，利用处理后的整个待评价空间的当前处理单元A_proc对应的失真值D_proc(A_ori,A′_proc)与像素组的对应的权重E_proc(A_proc)来评价待评价空间的数字图像的质量，得到最终的待评价空间中的数字图像在观测空间上的质量：

其中，c为常数可以取值为1。

实施例48

本发明的第四十八实施方式涉及一种数字图像质量评价装置，记观测数字图像呈现的观测空间是W_o，待评价数字图像对应的表达空间是W_t，基准数字图像对应的表达空间是W_rep，待评价空间W_t、观测空间W_o、基准空间W_rep可以是(经纬图，球体，经纬图)、(立方体图，球体，经纬图)、(经纬图，球体，立方体图)、(立方体图，球体，立方体图)、(四棱锥图，球体，经纬图)、(经纬图，球体，四棱锥图)、(四棱锥图，球体，四棱锥图)、(n面体图，球体，m面体图)、(经纬图，球体，m面体图)、(m面体图，球体，经纬图)但不限于这几种组合形式。在待评价空间的数字图像的客观质量的模块为：

(1)失真值生成模块，将基准观测空间W_rep中的当前处理单元A_ori转换到与待评价空间W_t相同的空间上记作新基准空间W_o′，将转换后的待评价空间当前处理单元A′_ori中的数字图像的像素组对应的像素值与待评价空间W_t中当前处理单元A_proc对应的像素值逐一做差，取绝对值再求和得到当前处理单元A_proc对应的失真值D_proc(A′_ori,A_proc)。

(2)失真值处理模块，将基准观测空间W_rep中的当前处理单元A_ori投影到观测空间上在待评价图像对应的当前处理单元A_ori的面积S(A_ori)在观测空间W_o的占比可以表示成：E_ori(A_ori)

其中E_ori(A_ori)与S(A_ori)在观测空间W_o上的位置有关，且不为定值；

(3)当前处理单元A_ori的距离都不超过单位处理单元大小的处理单元与当前处理单元中点围成的区域记为B_ori。投影到观测空间上，计算相应投影区域的表面积S(B_ori)。并计算相应面积占观测空间上图像总面积的比例：E_ori(A_ori)＝S(B_ori)/观测空间W_o数字图像所在区域的总表面积经这个比例与失真值做乘法运算。

(4)数字图像质量评价模块，利用处理后的整个待评价空间的当前处理单元A_ori对应的失真值D_proc(A′_ori,A_proc)与像素组的对应的权重E_ori(A_ori)来评价待评价空间的数字图像的质量，得到最终的待评价空间中的数字图像在观测空间上的质量：

其中，c为常数可以取值为1。

实施例49

本发明的第四十九实施方式涉及一种数字图像质量评价方法，记观测数字图像呈现的观测空间是W_o，待评价数字图像对应的表达空间是W_t，基准数字图像对应的表达空间是W_rep，其中待评价空间W_t和基准空间W_rep相同，为同一格式且分辨率相同，比如都为经纬图或六面体或，观测空间W_o是不同于待评价和基准空间，比如全景视频的球面空间。待评价空间的数字图像的客观质量的计算步骤为：

(1)根据待评价或基准空间与观测空间的空间对应关系，计算出待评价或基准空间上每个位置点(x,y)的拉伸系数SR(x,y),拉伸系数SR(x,y)的值等于(x,y)对应到观测空间的位置点处的微元面积δS_rep与待评价或基准空间(x,y)处的微元面积δS_t/o的比值，即δS_rep/δS_t/o。

(2)确定待评价或基准空间数字图像上每个像素(i,j)的质量评价权重w(i,j)。质量评价权重w(i,j)为像素块拉伸系数SR(i,j)。其中像素块拉伸系数SR(i,j)为像素块(i,j)中心点位置处的拉伸系数，可根据(i,j)和(x,y)关系，由上述步骤(1)求得。以经纬图为例，w(i,j)等于

其中N为经纬图的宽，即竖直方向像素数。

(3)计算分辨率为width*height图像的客观质量Quality：

其中Diff(i,j)为图像(i,j)处像素值的差异函数，可以是像素值差的绝对值，也可以是像素值差的平方，即噪声能量。差异函数不限上述两种。

实施例50

本发明的第五十实施方式涉及一种数字图像质量评价方法，记观测数字图像呈现的观测空间是W_o，待评价数字图像对应的表达空间是W_t，基准数字图像对应的表达空间是W_rep，其中待评价空间W_t和基准空间W_rep相同，为同一格式且分辨率相同，比如都为经纬图或六面体或，观测空间W_o是不同于待评价和基准空间，比如全景视频的球面空间。待评价空间的数字图像的客观质量的计算步骤为：

(1)根据待评价或基准空间与观测空间的空间对应关系，计算出待评价或基准空间上每个位置点(x,y)的拉伸系数SR(x,y),拉伸系数SR(x,y)的值等于(x,y)对应到观测空间的位置点处的微元面积δS_rep与待评价或基准空间(x,y)处的微元面积δS_t/o的比值，即δS_rep/δS_t/o。

(2)确定待评价或基准空间数字图像上每个像素(i,j)的质量评价权重w(i,j)。质量评价权重w(i,j)为的像素块拉伸系数SR(i,j)。其中像素块拉伸系数SR(i,j)为像素块(i,j)平均拉伸系数，即像素方块区域(w,h)的平均拉伸程度，区域(w,h)为{(w,h)|i-0.5<＝w<＝i+0.5,j-0.5<＝h<＝j+0.5}。可根据(i,j)和(x,y)关系，由上述步骤(1)求得。

(3)计算分辨率为width*height图像的客观质量Quality：

其中Diff(i,j)为图像(i,j)处像素值的差异函数，可以是像素值差的绝对值，也可以是像素值差的平方，即噪声能量。差异函数不限上述两种。

实施例51

本发明的第五十一实施方式涉及一种数字图像质量评价方法，记观测数字图像呈现的观测空间是W_o，待评价数字图像对应的表达空间是W_t，基准数字图像对应的表达空间是W_rep，其中待评价空间W_t和基准空间W_o相同，为同一格式且分辨率相同，比如都为经纬图或六面体或，观测空间W_rep是不同于待评价和基准空间，比如全景视频的球面空间。待评价空间的数字图像的客观质量的计算步骤为：

(1)根据待评价或基准空间与观测空间的空间对应关系，计算出待评价或基准空间上每个位置点(x,y)的拉伸系数SR(x,y),拉伸系数SR(x,y)的值等于(x,y)对应到观测空间的位置点处的微元面积δS_rep与待评价或基准空间(x,y)处的微元面积δS_t/o的比值，即δS_rep/δS_t/o。

(2)确定待评价或基准空间数字图像上每个像素(i,j)的质量评价权重w(i,j)。质量评价权重w(i,j)为归一化的像素块拉伸系数SR(i,j)，即总权重值为1。其中像素块拉伸系数SR(i,j)为像素块(i,j)中心点位置处的拉伸系数，可根据(i,j)和(x,y)关系，由上述步骤(1)求得。

(3)计算分辨率为width*height图像的客观质量Quality：

其中Diff(i,j)为图像(i,j)处像素值的差异函数，可以是像素值差的绝对值，也可以是像素值差的平方，即噪声能量。差异函数不限上述两种。

实施例52

本发明的第五十二实施方式涉及一种数字图像质量评价方法，记观测数字图像呈现的观测空间是W_o，待评价数字图像对应的表达空间是W_t，基准数字图像对应的表达空间是W_rep，其中待评价空间W_t和基准空间W_rep相同，为同一格式且分辨率相同，比如都为经纬图或六面体或，观测空间W_o是不同于待评价和基准空间，比如全景视频的球面空间。待评价空间的数字图像的客观质量的计算步骤为：

(1)根据待评价或基准空间与观测空间的空间对应关系，计算出待评价或基准空间上每个位置点(x,y)的拉伸系数SR(x,y),拉伸系数SR(x,y)的值等于(x,y)对应到观测空间的位置点处的微元面积δS_rep与待评价或基准空间(x,y)处的微元面积δS_t/o的比值，即δS_rep/δS_t/o。

(2)确定待评价或基准空间数字图像上每个像素(i,j)的质量评价权重w(i,j)。质量评价权重w(i,j)为归一化的像素块拉伸系数SR(i,j)，即总权重值为1。其中像素块拉伸系数SR(i,j)为像素块(i,j)平均拉伸系数，即像素方块区域(w,h)的平均拉伸程度，区域(w,h)为{(w,h)|i-0.5<＝w<＝i+0.5,j-0.5<＝h<＝j+0.5}。可根据(i,j)和(x,y)关系，由上述步骤(1)求得。

(3)计算分辨率为width*height图像的客观质量Quality：

其中Diff(i,j)为图像(i,j)处像素值的差异函数，可以是像素值差的绝对值，也可以是像素值差的平方，即噪声能量。差异函数不限上述两种。

实施例53

本发明的第五十三实施方式涉及一种数字图像质量评价装置，记观测数字图像呈现的观测空间是W_o，待评价数字图像对应的表达空间是W_t，基准数字图像对应的表达空间是W_rep，其中待评价空间W_t和基准空间W_rep相同，为同一格式且分辨率相同，比如都为经纬图或六面体或，观测空间W_o是不同于待评价和基准空间，比如全景视频的球面空间。待评价空间的数字图像的客观质量的模块为：

(1)失真值的生成模块，输入为待评价图像和基准图像，输出为失真值。由于待评价空间与基准空间相同，直接生成失真值。

(2)质量评价权重模块，输入为图像格式和位置，输出为不同位置像素的质量评价权重。根据待评价或基准空间与观测空间的空间对应关系，计算出待评价或基准空间上每个位置点(x,y)的拉伸系数SR(x,y),拉伸系数SR(x,y)的值等于(x,y)对应到观测空间的位置点处的微元面积δS_rep与待评价或基准空间(x,y)处的微元面积δS_t/o的比值，即δS_rep/δS_t/o。

(3)确定待评价或基准空间数字图像上每个像素(i,j)的质量评价权w(i,j)。质量评价权重w(i,j)为像素块拉伸系数SR(i,j)。其中像素块拉伸系数SR(i,j)为像素块(i,j)中心点位置处的拉伸系数，可根据(i,j)和(x,y)关系，由上述步骤(1)求得。以经纬图为例，w(i,j)等于

其中N为经纬图的宽，即竖直方向像素数。

(4)数字图像质量评价模块，输入为失真值和权重，输出为质量评价结果。计算分辨率为width*height图像的客观质量Quality：

其中Diff(i,j)为图像(i,j)处像素值的差异函数，可以是像素值差的绝对值，也可以是像素值差的平方，即噪声能量。差异函数不限上述两种。

实施例54

本发明的第五十四实施方式涉及一种数字图像质量评价装置，记观测数字图像呈现的观测空间是W_o，待评价数字图像对应的表达空间是W_t，基准数字图像对应的表达空间是W_rep，其中待评价空间W_t和基准空间W_rep相同，为同一格式且分辨率相同，比如都为经纬图或六面体或，观测空间W_o是不同于待评价和基准空间，比如全景视频的球面空间。待评价空间的数字图像的客观质量的模块为：

(1)失真值的生成模块，输入为待评价图像和基准图像，输出为失真值。由于待评价空间与基准空间相同，直接生成失真值。

(2)质量评价权重模块，输入为图像格式和位置，输出为不同位置像素的质量评价权重。评价与观测空间拉伸关系模块，根据待评价或基准空间与观测空间的空间对应关系，计算出待评价或基准空间上每个位置点(x,y)的拉伸系数SR(x,y),拉伸系数SR(x,y)的值等于(x,y)对应到观测空间的位置点处的微元面积δS_rep与待评价或基准空间(x,y)处的微元面积δS_t/o的比值，即δS_rep/δS_t/o。

(3)确定待评价或基准空间数字图像上每个像素(i,j)的质量评价权重w(i,j)。质量评价权重w(i,j)为的像素块拉伸系数SR(i,j)。其中像素块拉伸系数SR(i,j)为像素块(i,j)平均拉伸系数，即像素方块区域(w,h)的平均拉伸程度，区域(w,h)为{(w,h)|i-0.5<＝w<＝i+0.5,j-0.5<＝h<＝j+0.5}。可根据(i,j)和(x,y)关系，由上述步骤(1)求得。

(4)数字图像质量评价模块，输入为失真值和权重，输出为质量评价结果。计算分辨率为width*height图像的客观质量Quality：

其中Diff(i,j)为图像(i,j)处像素值的差异函数，可以是像素值差的绝对值，也可以是像素值差的平方，即噪声能量。差异函数不限上述两种。

实施例55

本发明的第五十五实施方式涉及一种数字图像质量评价装置，记观测数字图像呈现的观测空间是W_o，待评价数字图像对应的表达空间是W_t，基准数字图像对应的表达空间是W_rep，其中待评价空间W_t和基准空间W_rep相同，为同一格式且分辨率相同，比如都为经纬图或六面体或，观测空间W_o是不同于待评价和基准空间，比如全景视频的球面空间。待评价空间的数字图像的客观质量的模块为：

(1)失真值的生成模块，输入为待评价图像和基准图像，输出为失真值。由于待评价空间与基准空间相同，直接生成失真值。

(2)质量评价权重模块，输入为图像格式和位置，输出为不同位置像素的质量评价权重。评价与观测空间拉伸关系模块，根据待评价或基准空间与观测空间的空间对应关系，计算出待评价或基准空间上每个位置点(x,y)的拉伸系数SR(x,y),拉伸系数SR(x,y)的值等于(x,y)对应到观测空间的位置点处的微元面积δS_rep与待评价或基准空间(x,y)处的微元面积δS_t/o的比值，即δS_rep/δS_t/o。

(3)确定待评价或基准空间数字图像上每个像素(i,j)的质量评价权重w(i,j)。质量评价权重w(i,j)为归一化的像素块拉伸系数SR(i,j)，即总权重值为1。其中像素块拉伸系数SR(i,j)为像素块(i,j)中心点位置处的拉伸系数，可根据(i,j)和(x,y)关系，由上述步骤(1)求得。

(4)数字图像质量评价模块，输入为失真值和权重，输出为质量评价结果。计算分辨率为width*height图像的客观质量Quality：

其中Diff(i,j)为图像(i,j)处像素值的差异函数，可以是像素值差的绝对值，也可以是像素值差的平方，即噪声能量。差异函数不限上述两种。

实施例56

本发明的第五十六实施方式涉及一种数字图像质量评价装置，记观测数字图像呈现的观测空间是W_o，待评价数字图像对应的表达空间是W_t，基准数字图像对应的表达空间是W_rep，其中待评价空间W_t和基准空间W_rep相同，为同一格式且分辨率相同，比如都为经纬图或六面体或，观测空间W_o是不同于待评价和基准空间，比如全景视频的球面空间。待评价空间的数字图像的客观质量的模块为：

(1)失真值的生成模块，输入为待评价图像和基准图像，输出为失真值。由于待评价空间与基准空间相同，直接生成失真值。

(2)质量评价权重模块，输入为图像格式和位置，输出为不同位置像素的质量评价权重。评价与观测空间拉伸关系模块，根据待评价或基准空间与观测空间的空间对应关系，计算出待评价或基准空间上每个位置点(x,y)的拉伸系数SR(x,y),拉伸系数SR(x,y)的值等于(x,y)对应到观测空间的位置点处的微元面积δS_rep与待评价或基准空间(x,y)处的微元面积δS_t/o的比值，即δS_rep/δS_t/o。

(3)确定待评价或基准空间数字图像上每个像素(i,j)的质量评价权重w(i,j)。质量评价权重w(i,j)为归一化的像素块拉伸系数SR(i,j)，即总权重值为1。其中像素块拉伸系数SR(i,j)为像素块(i,j)平均拉伸系数，即像素方块区域(w,h)的平均拉伸程度，区域(w,h)为{(w,h)|i-0.5<＝w<＝i+0.5,j-0.5<＝h<＝j+0.5}。可根据(i,j)和(x,y)关系，由上述步骤(1)求得。

(4)数字图像质量评价模块，输入为失真值和权重，输出为质量评价结果。计算分辨率为width*height图像的客观质量Quality：

其中Diff(i,j)为图像(i,j)处像素值的差异函数，可以是像素值差的绝对值，也可以是像素值差的平方，即噪声能量。差异函数不限上述两种。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (18)

1.一种数字图像质量度量方法，用于评价待评价数字图像在观测空间上的数字图像的质量，其特征在于，包括：

将待评价空间中的数字图像的各像素组与其在基准空间上数字图像对应像素组逐个像素点对像素值求取绝对值求和，得到失真值；

根据待评价空间中的数字图像的像素组在观测空间上的面积对失真值进行处理，所述处理为：根据待评价空间中的数字图像的像素组在观测空间上的面积占比计算比例，经这个比例与失真值做乘法运算，运算后的结果为处理后的值；

利用处理后的整个待评价空间的数字图像的像素组的失真值来评价待评价空间的数字图像的质量。

2.如权利要求1所述的数字图像质量评估方法，其特征在于，所述的像素组至少包含以下一种表达形式：

a)一个像素点；

b)一组空间上连续的像素点；

c)一组空间上不连续的像素点。

3.如权利要求1所述的数字图像质量评估方法，其特征在于，所述的数字图像求取绝对值的方法至少包含以下一种处理方法：

a)将待评价空间中的数字图像转换到与基准空间相同的空间上，将转换后的待评价空间中的数字图像的像素组对应的像素值与基准空间中数字图像的像素组对应的像素值逐一做差，取绝对值再求和；

b)将基准空间中的数字图像转换到与待转换空间相同空间上，将转换后的基准空间中的数字图像的像素组对应的像素值与待评价空间中数字图像的像素组对应的像素值逐一做差，取绝对值再求和；

c)将基准空间中的数字图像与待评价空间中的数字图像都转换到与观测空间不同的空间上，将转换后的基准空间中的数字图像的像素组对应的像素值与转换后的待评价空间中数字图像的像素组对应的像素值逐一做差，取绝对值再求和；

d)对于待评价空间和基准空间完全一致的情况，则不需要进行转换，待评价空间中的数字图像的像素组对应的像素值与基准空间中数字图像的像素组对应的像素值逐一做差，取绝对值再求和。

4.如权利要求1所述的数字图像质量评估方法，其特征在于，所述的根据待评价空间中的数字图像的像素组在观测空间上的面积占比计算比例的方法至少包含以下一种处理方法：

a)将待评价空间数字图像像素组所对应的相关区域投影到观测空间上，并计算相应面积占观测空间上图像总面积的比例；

b)将待评价空间数字图像像素组所对应的基准空间数字图像像素点所对应的相关区域投影到观测空间上，并计算相应面积占观测空间上图像总面积的比例。

5.如权利要求4所述的数字图像质量评估方法，其特征在于，所述的像素组所对应的相关区域至少包含以下一种确定方法：

a)取这个像素组最近的三个像素组围成的区域；

b)取这个像素组最近的四个像素组围成的区域；

c)取这个像素组最近的三个像素组与这个像素组的三个中点围成的区域；

d)取这个像素组最近的四个像素组与这个像素组的四个中点围成的区域；

e)取这个像素组在每个坐标轴上与该像素点的距离都不超过单位距离所确定的像素组围成的区域；

f)取这个像素组在每个坐标轴上与该像素点的距离都不超过单位距离所确定的像素组与这个像素组中点围成的区域；

g)当像素组为一个像素的情况下，取该像素中心位置点处的微元小方块确定的区域。

6.一种数字图像质量评价装置，其特征在于，包括以下三个模块：

将待评价空间中的数字图像的各像素组的像素值与其在基准空间上数字图像逐个像素点求取绝对值求和，得到失真值的生成模块，其输入是基准空间数字图像与待评价空间数字图像，输出与待评价空间中像素组对应的失真值；根据待评价空间中的数字图像的像素组在观测空间上的面积占比计算比例，经该比例与失真值做乘法运算对失真值进行处理的失真值处理模块，其输入是待评价空间中的数字图像的各像素组的位置分布和观测空间，输出是待评价空间中像素组的对应的权重；利用处理后的整个待评价空间的数字图像的像素组对应的失真值与像素组的对应的权重来评价待评价空间的数字图像的质量的数字图像质量评价模块，其输入是待评价空间中像素组的对应的权重和待评价空间中像素组对应的失真值输出是待评价空间中的数字图像在观测空间上的质量。

7.如权利要求6所述的数字图像质量评估装置，其特征在于，所述的像素组至少包含以下一种表达形式：

a)一个像素点；

b)一组空间上连续的像素点；

c)一组空间上不连续的像素点。

8.如权利要求6所述的数字图像质量评估装置，其特征在于，所述的失真值生成模块至少包含以下一种处理方法：

a)将待评价空间中的数字图像转换到与基准空间相同的空间上，将转换后的待评价空间中的数字图像的像素组对应的像素值与基准空间中数字图像的像素组对应的像素值逐一做差，取绝对值再求和；

b)将基准空间中的数字图像转换到与待转换空间相同空间上，将转换后的基准空间中的数字图像的像素组对应的像素值与待评价空间中数字图像的像素组对应的像素值逐一做差，取绝对值再求和；

c)将基准空间中的数字图像与待评价空间中的数字图像都转换到与观测空间不同的空间上，将转换后的基准空间中的数字图像的像素组对应的像素值与转换后的待评价空间中数字图像的像素组对应的像素值逐一做差，取绝对值再求和。

d)对于待评价空间和基准空间完全一致的情况，则不需要进行转换，待评价空间中的数字图像的像素组对应的像素值与基准空间中数字图像的像素组对应的像素值逐一做差，取绝对值再求和。

9.如权利要求6所述的数字图像质量评估装置，其特征在于，所述的失真值处理模块的面积占比计算比例的方法至少包含以下一种处理方法：

a)将待评价空间数字图像像素组所对应的相关区域投影到观测空间上，并计算相应面积占观测空间上图像总面积的比例；

b)将待评价空间数字图像像素组所对应的基准空间数字图像像素组所对应的相关区域投影到观测空间上，并计算相应面积占观测空间上图像总面积的比例。

10.如权利要求9所述的数字图像质量评估装置，其特征在于，所述的像素组所对应的相关区域至少包含以下一种确定方法：

a)取这个像素组最近的三个像素组围成的区域；

b)取这个像素组最近的四个像素组围成的区域；

c)取这个像素组最近的三个像素组与这个像素点的三个中点围成的区域；

d)取这个像素组最近的四个像素组与这个像素点的四个中点围成的区域；

e)取这个像素组在每个坐标轴上与该像素点的距离都不超过单位距离所确定的像素组围成的区域；

f)取这个像素组在每个坐标轴上与该像素点的距离都不超过单位距离所确定的像素组与这个像素组中点围成的区域。

g)当像素组为一个像素的情况下，取该像素中心位置点处的微元区域。

11.一种数字图像质量度量方法，用于评价待评价数字图像在观测空间上的数字图像质量，其特征在于，包括：

将待评价空间中数字图像的各像素组与其在基准空间上的数字图像对应像素组逐个像素点对像素值求取失真值；根据待评价空间中的数字图像的像素组在观测空间上的面积对失真值进行加权处理，所述处理为：根据待评价空间中的数字图像的像素组在观测空间上的面积占比计算比例，经这个比例与失真值做乘法运算，运算后的结果为处理后的值；利用处理后的整个待评价空间的数字图像的像素组的失真值来评价待评价空间的数字图像的质量。

12.如权利要求11所述的数字图像质量评估方法，其特征在于，所述的数字图像求取失真值的方法至少包含以下一种处理方法：

a)将待评价空间中的数字图像转换到与基准空间相同的空间上，将转换后的待评价空间中的数字图像的像素组与基准空间中数字图像的像素组对应，求取像素组失真和；

b)将基准空间中的数字图像转换到与待转换空间相同空间上，将转换后的基准空间中的数字图像的像素组与待评价空间中数字图像的像素组对应，求取像素组失真和；

c)将基准空间中的数字图像与待评价空间中的数字图像都转换到与观测空间不同的空间上，将转换后的基准空间中的数字图像的像素组与转换后的待评价空间中数字图像的像素组对应，求取像素组失真和；

d)对于待评价空间和基准空间完全一致的情况，待评价空间中的数字图像的像素组与基准空间中数字图像的像素组对应，求取像素组失真和。

13.如权利要求11所述的数字图像质量评估方法，其特征在于，所述的根据待评价空间中的数字图像的像素组在观测空间上的面积占比计算比例的方法至少包含以下一种处理方法：

a)将待评价空间数字图像像素组所对应的相关区域投影到观测空间上，并计算相应面积占观测空间上图像总面积的比例；

b)将待评价空间数字图像像素组所对应的相关区域投影到观测空间上，并计算待评价空间数字图像像素组的拉伸系数，该系数为相关区域投影到观测空间的面积与待评价空间相关区域面积的比值；

14.如权利要求13所述的数字图像质量评估方法，其特征在于，所述的像素组所对应的相关区域至少包含以下一种确定方法：

a)取这个像素组最近的三个像素组围成的区域；

b)取这个像素组最近的四个像素组围成的区域；

c)取这个像素组最近的三个像素组与这个像素组的三个中点围成的区域；

d)取这个像素组最近的四个像素组与这个像素组的四个中点围成的区域；

e)取这个像素组在每个坐标轴上与该像素点的距离都不超过单位距离所确定的像素组围成的区域；

f)取这个像素组在每个坐标轴上与该像素点的距离都不超过单位距离所确定的像素组与这个像素组中点围成的区域；

g)当像素组为一个像素的情况下，取该像素中心位置点处的微元小方块作为确定的区域。

15.一种数字图像质量评价装置，其特征在于，包括以下三个模块：

将待评价空间中的数字图像的各像素组的像素值与其在基准空间上数字图像逐个像素点求取失真值，得到失真值的生成模块，其输入是基准空间数字图像与待评价空间数字图像，输出与待评价空间中像素组对应的失真值；根据待评价空间中的数字图像的像素组在观测空间上的面积占比计算比例，经该比例与失真值做乘法运算对失真值进行处理的质量评价权重模块，其输入是待评价空间中的数字图像的各像素组的位置分布和观测空间，输出是待评价空间中像素组的对应的权重；利用处理后的整个待评价空间的数字图像的像素组对应的失真值与像素组的对应的权重来评价待评价空间的数字图像的质量的数字图像质量评价模块，其输入是待评价空间中像素组的对应的权重和待评价空间中像素组对应的失真值输出是待评价空间中的数字图像在观测空间上的质量。

16.如权利要求15所述的数字图像质量评估装置，其特征在于，所述的失真值生成模块至少包含以下一种处理方法：

a)将待评价空间中的数字图像转换到与基准空间相同的空间上，将转换后的待评价空间中的数字图像的像素组与基准空间中数字图像的像素组对应，求取像素组失真和；

b)将基准空间中的数字图像转换到与待转换空间相同空间上，将转换后的基准空间中的数字图像的像素组与待评价空间中数字图像的像素组对应，求取像素组失真和；

c)将基准空间中的数字图像与待评价空间中的数字图像都转换到与观测空间不同的空间上，将转换后的基准空间中的数字图像的像素组与转换后的待评价空间中数字图像的像素组对应，求取像素组失真和。

d)对于待评价空间和基准空间完全一致的情况，待评价空间中的数字图像的像素组与基准空间中数字图像的像素组对应，求取像素组失真和。

17.如权利要求15所述的数字图像质量评估装置，其特征在于，所述的质量评价权重模块的面积占比计算比例的方法至少包含以下一种处理方法：

a)将待评价空间数字图像像素组所对应的相关区域投影到观测空间上，并计算相应面积占观测空间上图像总面积的比例；

b)将待评价空间数字图像像素组所对应的相关区域投影到观测空间上，并计算待评价空间数字图像像素组的拉伸系数，该系数为相关区域投影到观测空间的面积与待评价空间相关区域面积的比值；

18.如权利要求17所述的数字图像质量评估装置，其特征在于，所述的像素组所对应的相关区域至少包含以下一种确定方法：

a)取这个像素组最近的三个像素组围成的区域；

b)取这个像素组最近的四个像素组围成的区域；

c)取这个像素组最近的三个像素组与这个像素点的三个中点围成的区域；

d)取这个像素组最近的四个像素组与这个像素点的四个中点围成的区域；

e)取这个像素组在每个坐标轴上与该像素点的距离都不超过单位距离所确定的像素组围成的区域；

f)取这个像素组在每个坐标轴上与该像素点的距离都不超过单位距离所确定的像素组与这个像素组中点围成的区域。

g)当像素组为一个像素的情况下，取该像素中心位置点处的微元小方块作为确定的区域。

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