¿Cómo medir la calidad (o diferencia de calidad) de diferentes imágenes?

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Me gustaría medir la calidad de una imagen en color, posiblemente como una diferencia con respecto a otra imagen, pero si es posible, por sí sola también.

Esta pregunta proviene del hecho de que tenemos una aplicación de visión y mejoramos las condiciones de iluminación, las calibraciones y las condiciones similares del entorno. Queremos medir la mejora de la calidad de la imagen, como por ejemplo:

  • Cantidad de detalles
  • Contraste
  • Otras cosas que describen la calidad de una imagen o la cantidad de información en una imagen

¿Tienes ideas para esto? ¿Tal vez las comparaciones de histogramas, o una medida de distancia avanzada en el histograma? ¡Me encantaría escuchar algunas buenas ideas!

EDITAR:

Por supuesto, los resultados de la aplicación de visión son una medida de la calidad de las imágenes. Pero:

  • no pretende ser una medida de la calidad, es una medida de otra cosa
  • existen más parámetros que influyen en los resultados de la aplicación (por ejemplo, la imagen en sí), por lo tanto, solo es una medida aproximada de la calidad de la imagen

Podría usar la evaluación humana, pero realmente quiero una medida objetiva, especialmente porque los ojos humanos no son objetivos (nuestra mente juega trucos, el monitor en el que lo vemos influye en la imagen, etc.).

EDICION FINAL:

Después de una discusión sobre la calidad de una imagen, dejaré esta pregunta tal como está. Mis propias ideas (y las de mis compañeros de trabajo) son las siguientes:

  • El rango de los canales RGB (es usar todos los colores posibles)
  • La media de la amplitud de Sobel (la cantidad de detalles o una medida aproximada de enfoque, también vea esta pregunta sobre los detalles )
  • La cantidad de píxeles recortados o 0 (sin información en estos píxeles)
  • También la media de los canales RGB y los canales YCbCr (después de la conversión), para poder ver si el color promedio ha cambiado (puede llevar a investigar la luz de otras fuentes, o después de cambiar nuestra propia iluminación)

Al combinar estas estadísticas podemos obtener una impresión de la calidad desde un punto de vista más objetivo, en lugar de solo mirar las imágenes. También conduce a punteros de donde podrían venir los cambios.

Geerten
fuente
Desearía que hubieras dado más claridad, habría sido una buena discusión por delante.
Dipan Mehta
Espero que mi edición dé más claridad.
Geerten

Respuestas:

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Todo depende de lo que entiendas por "calidad". Si se trata de calidad visual tal como la perciben las personas, lo mejor que puede hacer es pedirle a varias personas que comparen pares de imágenes para ver cuáles les gustan más.

Como ha mencionado una aplicación de visión, debe tener algunas métricas de rendimiento para lo que sea que haga, que sería su medida de calidad.

Si por calidad quieres decir cuán borrosa o ruidosa es la imagen, entonces puedes calcular la transformación de Fourier para ver si la imagen contiene componentes de alta frecuencia para ver qué tan borrosa es, o calcular su entropía para ver qué tan ruidosa es.

Dima
fuente
Abordé sus puntos en mi edición en la pregunta, examinaré la transformada de Fourier y la entropía si describen la diferencia.
Geerten
@Geerten, en ese caso, lo que significa la calidad depende de lo que su aplicación esté tratando de hacer. Y hasta que nos diga qué está tratando de hacer, es difícil ayudarlo.
Dima
pero no estoy buscando medidas específicas, estoy buscando medidas genéricas. Solo un paso de evaluación de las imágenes antes de usarlas en la aplicación de visión.
Geerten
Lo entiendo, desea saber qué tan bien funciona su algoritmo en las imágenes "buenas" en comparación con las "malas", ¿verdad? El problema es que en este caso "bueno" y "malo" son realmente relativos.
Dima
Eso también sería interesante, pero lo que más me interesa es el efecto de las condiciones cambiantes (como la iluminación, la calibración de la cámara, etc.) en la calidad de las imágenes. Así que cambio una condición y quiero medir si aumenta la calidad de la imagen.
Geerten
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Existen métricas muy específicas para la medición de calidad que se utilizan para la compresión de imagen / video. Sin embargo, no creo que estés buscando eso aquí.

La calidad aquí se refiere a la capacidad de aplicar algoritmos de visión y, por lo tanto, a la capacidad de extraer características clave de la manera correcta. Si este es el caso, todo depende de las características que extraiga.

Dile a usar algo más sobre tu aplicación.

Dipan Mehta
fuente
Ver mi edición para más información, y la diferencia es sutil, por lo que la extracción de la llave cuenta con obras de ambas imágenes, por lo tanto, no es una buena medida para su uso ..
Geerten
¿Alguna razón por la que eliminó su respuesta anterior? Fue bastante exhaustivo e informativo. Me encantaría volver a verlo aquí.
Phonon
Deseo que alguien haga esa pregunta y pegaré esa respuesta allí. Acabo de compilar todos los aspectos de la evaluación de calidad, pero luego me di cuenta de que OP estaba preguntando acerca de la calidad específica de Vision a la que esta respuesta no estaba dirigida. Es posible que deba hacer una pregunta sobre la medición de calidad de imagen / video. Publicaré esta respuesta. (Casi pasé una noche entera compilando mis referencias pasadas, ¡pero me di cuenta de que está fuera de la tangente!)
Dipan Mehta