图像质量指标与测试方法
数字电视图像质量评价方法综述
２ ０ １ ３ 年３ 月 月刊 总第２ ５ １ 期
为 了满 足条 件 （ ３） 和 （ ５） 。应 该 设 置 室
内照 明 。
若 ＨＤＴ Ｖ 达 不 到
条件 （ ８）规 定 值 之 前 ， 应满足 高 ≥ ２ ８ ｏ ，宽
性 能 的优 劣 及 质 量 的 高 低 ，最 终 应 以 要 测 试 方 法 是 主 观 评 价 。主 观 评 价 是 观 众 对 电 视 图 像 和 伴 音 的 质 量 评 价 为 直 接 利 用 观 看 者 对 被 测 系 统 图像 质 量
２ ． １ 信 号源
评价系统信号源 一方面直接提供
字电视基本图像质量评价表1数字电视图像质量主观评价观看条件采用双刺激连续质量标度项目sdtv参数值皿t1参数值1观看距离46倍图像高度3倍图像高度不仅需要对被测系统的输2显示屏幕的峰值亮度70cdm2150250cdm23束流截止时屏幕亮度与峰值亮度之比002同左出图像进行现实评分同4暗室中黑电平亮度与峰值亮度之比约o01同左时也要对被测系统的输入5显示器背景亮度与峰值亮度之比约015同左图像进行显示评分其中6室内环境光照明宜低同左输入图像作为评价的基准7背景光和照明光光源的色温d黼同左8背景光部分对观看员的张角高43
（ 如彩条信号 、黑场信号 、多波群信号
主 观 评 价 系 统 方 框 图 如 图 １所 价 的 基 准 图像 信 号 。 对 于 所 评 价 的 电
等） 送 入 被 测 电 视 制 作 播 出系 统 ，然 示 。 主 观 评 价 结 果 除 了 直 接 与被 测 系 视 标 准 信 号 源 设 备 ，包 括 评 价 用 显 示 后 通过 技 术指 标 （ 如幅 频 特性 、信 噪 比 、 统 的 性 能 有 关 以 外 ， 同 时 还 与 评 价 器 等 都 应 该 采 用 高 质 量 设 备 ， 因为 基
CT图像质量及其影响因素.
• 低对比度分辨力：物体与匀质环境 的X 线线性衰减系数差别的相对值 小于1％时，CT图像能分辩该物体 的能力。
• （四）空间分辨力
• 空间分辨力是指CT 图像能分辨断层 面上相邻两点的能力，常用能分辨两 个点间的最小距离来表示，普通CT 图像的空间分辨力约为1～2mm。
• CT 图像的空间分辨力主要决定于检 测器的有效受照宽度、有效受照高度 的大小，或者说取决于后准直器的准 直孔径。检测器的有效受照宽度基本 上决定了在体层上的横向空间分辨力； 而检测器内的有效受照宽度决定了层 厚，也就基本决定了沿体层轴向上的 纵向空间分辨力。
• 传统的空间分辨力检测方法是选用一个带有不同孔径的高 密度体模测试。还有许多方法来评价CT 扫描装置的空间分 辨力，比较有代表性的是MTF。调制传递函数：测试卡调 制对比度随着单位距离内的条纹数多少而成的函数关系变 化。
• （五）噪声
• 在CT 成像过程中的噪声主要有X 线量子噪 声、电气元件及测量系统形成的噪声以及 重建算法等造成的噪声等。
• 1．概念 通常用在一特定观察区域中的CT 值的标准偏差来描述噪声的大小，它是围 绕此区域的平均CT 值的上下变化的定量值。
• 利用标准偏差可以衡量成像系统总体的噪 声水平。在多种图像噪声中，X 线的量子噪 声占的比重最大。X 线的量子噪声与X 线剂 量大小、采用的过滤方法、体层厚度、物 体对X 线的衰减及检测器的检测能力等有关。
第六节 CT 图像质量
• 一、CT 图像质量评价指标
二、成像参数对CT 图像质量的影响
• （一）扫描时间和扫描周期 • 1．扫描时间 指完成某体层面数据采集X 线束扫描所需要的时间。目
iso12233标准测试卡 检测算法 概述及解释说明
iso12233标准测试卡检测算法概述及解释说明1. 引言1.1 概述本文旨在介绍ISO12233标准测试卡以及与其配套的检测算法。
ISO12233标准测试卡是一种常用的相机图像质量评估工具，通过使用该测试卡和相应的算法可以对相机在不同参数设置下的图像质量进行客观评价和比较。
1.2 文章结构本文包括以下内容：引言、ISO12233标准测试卡、检测算法概述、解释说明和结论。
引言部分将对本文的主题和结构进行简要介绍；ISO12233标准测试卡部分将对该测试卡的简介、设计布局以及使用方法进行详细阐述；检测算法概述部分将从原理说明、主要参数解释和应用场景举例等方面对相关算法进行概括性描述；解释说明部分将针对标准测试卡结果分析方法以及检测算法的应用实例进行具体解析；最后，在结论部分将总结文章中涉及到的主要观点和发现，并对未来的展望和应用前景进行评估。
1.3 目的通过本文，旨在帮助读者更好地了解ISO12233标准测试卡及其相关检测算法，并熟悉其使用方法和结果解读。
同时，本文还将根据实际应用情况，给出改进建议，并对该领域的未来发展提出展望和评估。
以上是“1. 引言”部分的详细内容，请参考。
2. iso12233标准测试卡2.1 简介iso12233标准测试卡是一种广泛应用于数字图像设备的测试工具，旨在评估其图像质量和性能。
通过使用该测试卡可以对相机、摄像机、手机等设备进行检测和校正，以确保其输出的图像达到预期的质量要求。
2.2 测试卡设计和布局iso12233标准测试卡通常由一系列模式、线条和分辨率图案构成。
这些图案包括鹰眼图案、分辨力刻度线、圆环网格等，用于评估设备的分辨率、锐度、色彩还原以及其他重要参数。
测试卡上还可能包含了颜色补偿板和灰度块，用于校准设备的颜色平衡和动态范围。
2.3 使用方法使用iso12233标准测试卡进行检测通常需要按照以下步骤进行：1. 将测试卡安装在需要被检测设备的特定位置，并确保其完全平直。
人脸图像质量评价
2.
3.
归一化准则：使人脸图像中心到其对角点的距离为 1。
4.
计算人脸大小评价系数 λ2=1-d
（3）人脸角度评价算法
输入双眼坐标（x1,y1）和（x2,y2） 根据双眼坐标求出眼睛的倾斜角度θ
1. 2.
3.
计算人脸大小评价系数λ3
人脸图像质量标准——ISO/IEC 19794-5
不同质量图像示例
影响人脸图像质量的三个主要因素
模糊 (out of focus) 非正面图像 (non-frontal posture)
???
侧面照明 (side lighting)
符合ISO/IEC 19794-5标准的标准人脸图像
人脸图像质量评价算法介绍 ——多指标评价法[1]
（6）图像清晰度评价算法
1. 2.
输入图像序列 用sobel算子分别求出0，45，90，135度方向的 边缘图像
3. 4. 5. 6.
求图像的
合成边缘强度
求合成边缘图像的平均图像 分别求 和 的平均值 和
计算图像清晰度评价系数
（7）评价指标综合
1. 2.
若λ1=0，则score=0。 若λ1≠0，则
人脸图像质量评价算法介绍 ——多指标评价法[1]
优点： 在传统质量评价指标上，结合人脸特征信息进 行综合评价，基本上符合人眼视觉系统(HVS)感 受，有不错的准确率和正确率，工程应用广泛， 有很多变形运用 缺点： 各评价指标的权重系统难以确定，须在大数据 库中进行调整
人脸图像质量评价算法介绍 ——人脸对称法[2，3]
score=w1*λ1+w2*λ2+w3*λ3+w4*λ4+w5*λ5+w6* λ6
无参考图像质量评价方法
基于模型的方法通常利用图像处 理和计算机视觉的技术，分析图 像的某些特征，如边缘检测、频 域分析、小波变换等，以评估图 像的质量。
基于深度学习的方法则是利用深 度神经网络对图像进行训练和预 测，以实现对图像质量的评估。
评价流程与步骤
NR-IQA的深度学习框架如 TensorFlow、PyTorch等；
无参考图像质量评价方法
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目录
• 引言 • 无参考图像质量评价方法概述 • 基于结构相似度的无参考图像质量评价方
法 • 基于感知质量的无参考图像质量评价方法 • 无参考图像质量评价方法的应用场景与展
望 • 结论与参考文献
01
引言
研究背景与意义
随着数字图像的广泛应用，图像质量评价成为重要需求，然而参考图像缺失时，质量评价面临挑战。
该方法在评估不同压缩比下的图像质量时，与主观评价结 果具有较好的一致性。
结果分析
实验结果表明，基于结构相似度的无参考图像质量评价方 法可以有效地衡量图像的结构信息保真度，从而反映图像 的质量。
该方法在评估图像处理和传输算法的性能时具有广泛的应 用价值，可以为相关领域的研究提供有益的参考。
方法优劣与适用范围讨论
03
在某些情况下，结构相似度可 能受到图像内容的影响，例如 ，对于具有重复结构的图像， 该方法可能产生不准确的结果 。
方法优劣与适用范围讨论
适用范围
基于结构相似度的无参考图像质量评价方法 适用于评估图像处理和传输算法的性能，以 及衡量不同压缩比下的图像质量。
该方法适用于具有相似结构和纹理 的图像之间的质量比较，而对于具 有显著差异的图像内容可能不太适 用。
方法优劣与适用范围讨论
• 基于感知质量的无参考图像质量评价方法的优点在于其能够更准确地反映人类视觉系统对图像质量的感知，尤 其适用于评估图像在经过不同处理后的质量变化。然而，该方法的缺点在于其对图像类型的适应性较差，对于 某些类型的图像，如人脸图像，其准确性可能不如基于结构的无参考图像质量评价方法。此外，该方法需要大 量的训练数据和计算资源，因此在实时应用中可能存在一定的挑战。
图像质量测试基础doc资料
完成标准：记录畸变的值，并判断畸形形变。
暗角
对着亮度均匀景物，画面四角有变暗的现象，叫做“失光”，俗称“暗角”。暗角对于任何镜头都不可避免。产生暗角的原因主要有：
1、边角的成像光线与镜头光轴有较大的夹角，是造成边角失光的主要原因。
(1)镜头光圈：光圈越大，景深越小；光圈越小，景深越大；
(2)镜头焦距： 镜头焦距越长，景深越小；焦距越短，景深越大；
(3)拍摄距离： 距离越远，景深越大；距离越近，景深越小。
测评方式：景深值直接对比或拍摄实际景物主观评价。
噪点(Noise)
噪点（noise）主要是指CCD（ CMOS）将光线作为接收信号接收并输出的过程中所产生的图像中的粗糙部分，也指图像中不该出现的外来像素，通常由电子干扰产生。看起来就像图像被弄脏了，布满一些细小的糙点、雪花斑点。
完成标准：每一次光线变化都需要使用Lux器记录亮度值，且亮度值必需和每张图片对应。
测评方式：DxO Analyzer自动分析得出结果。
逆光补偿
逆光补偿也称作逆光补正或背光补偿（ Back-light Compensation,BLC） ,他可以有效补偿，摄像机在逆光环境下拍摄时画面主体黑暗的缺陷。
完成标准：
测试标准：观察信噪比值，值越大说明噪点越多，反之则说明噪点较少。
图像质量测试基础
摄像头图像质量测试基础：
1）解析度测试
目的：测试IP Camera的解析度，包含中心解析度和边角解析度；
2
目的：测试IP Camera对色彩的还原能力；
3
目的：测试IP Camera在不同色温环境下对白色的再现能力；白平衡对色彩效果影响很大，能够使色彩效果更逼真。
智能摄像头质量标准
智能摄像头质量标准智能摄像头是一种具有高度智能化功能的安防设备，能够实现图像和视频的实时监控、智能识别、人脸识别、移动追踪等功能。
为了确保智能摄像头产品的质量，并满足用户的需求，需要进行一系列的质量标准测试和型式试验。
1.图像质量：图像质量是摄像头的基本指标之一、通过对图像细节、对比度、色彩还原度等进行测试，评估图像的清晰度和真实性。
同时，智能摄像头还需要具备较强的适应光照环境的能力，在不同光照条件下都能够获得清晰的图像。
2.视频质量：视频质量包括分辨率、帧率、逆光抑制等指标。
分辨率决定了视频的清晰度，帧率决定了视频的流畅度。
逆光抑制是指摄像头能否在强光照射下仍能够获得清晰的视频。
这些指标需要在不同环境条件下进行测试。
3.智能识别功能：智能摄像头具备智能识别功能，可以对人脸、车牌、行人等进行自动识别。
这些功能的准确率、召回率等性能指标需要进行测试。
同时，还需要测试识别速度和鲁棒性，确保在复杂环境下也能够准确识别。
4.移动追踪功能：移动追踪是智能摄像头的重要功能之一，可以实时监测移动物体并进行追踪。
移动追踪的准确度、稳定性和响应速度需要进行测试，以确保在各种场景下都能够准确追踪目标。
5.网络连接和数据传输：智能摄像头需要通过网络进行数据传输，需要测试其网络连接的稳定性和传输速度。
同时，还要测试数据加密和安全性，防止数据泄露和被黑客攻击。
6.耐用性和可靠性：智能摄像头通常需要安装在户外环境，需要具备较强的耐用性和可靠性。
需要测试其防水、防尘、耐温度变化、抗震性等能力，确保产品在各种恶劣环境下都能够正常运行。
7.用户界面和易用性：智能摄像头的用户界面需要简洁、直观，方便用户设置和操作。
易用性测试包括设置过程、功能调整、查询历史记录等方面，确保用户可以方便地使用智能摄像头。
综上所述，智能摄像头的质量标准涵盖了图像质量、视频质量、智能识别功能、移动追踪功能、网络连接和数据传输、耐用性和可靠性以及用户界面和易用性等多个方面。
医院放射科医学影像设备定期检测制度
医院放射科医学影像设备定期检测制度医院放射科医学影像设备是现代医疗诊断中不可或缺的重要工具，对于确保影像质量和患者安全至关重要。
因此，医院需要制定一套定期检测制度，以确保设备的正常运转和准确诊断。
以下是一份关于医院放射科医学影像设备定期检测制度的草案，供参考。
一、目的本制度的目的是确保医院放射科医学影像设备的性能稳定和安全可靠，以提供准确的诊断结果，保障患者的健康和安全。
二、适用范围本制度适用于医院放射科所有医学影像设备的定期检测，包括但不限于X射线设备、CT设备、核磁共振设备等。
三、检测项目1.设备性能检测：包括设备的分辨力、噪声、灵敏度等性能参数的测试。
2.辐射量检测：包括设备输出剂量的检测，确保辐射剂量在安全范围内。
3.图像质量检测：包括图像对比度、均匀性、空间分辨能力等参数的测试。
4.安全检测：包括设备的安全控制功能、防护装置、紧急停机、报警系统等的测试。
四、检测周期1.新购设备：根据设备厂家的建议和国家相关法规，进行设备性能和安全性检测。
2.日常检测：根据设备的使用频率和工作负荷，制定相应的检测周期。
3.年度检测：每年进行一次设备的全面检测，包括设备性能、辐射量、图像质量和安全方面的检测。
五、检测方法1.设备性能检测：根据设备的技术规格书和相关标准，选择合适的测试方法和仪器进行检测。
2.辐射量检测：使用剂量计、电离室等仪器进行剂量测量。
3.图像质量检测：使用图像质量检测仪器或评价指标，对图像质量进行评估。
4.安全检测：对设备的安全控制和防护装置进行检测和测试，确保其正常工作。
六、检测记录和处理1.检测结果记录：每次检测应记录检测项目、检测时间、检测结果和检测人员信息等。
2.检测结果分析：对每次检测结果进行分析，评估设备的性能和安全情况，发现问题及时处理。
3.异常情况处理：如果发现设备存在性能问题或安全隐患，应立即停止使用，并通知相关部门和设备厂家进行维修和处理。
4.检测报告归档：对每次检测的原始记录和报告进行归档保存，以备查阅。
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与图像相关的常用术语` ★ AE （Auto Exposure） 摄像机根据环境亮度自动调整曝光量，包括曝光时间、增益 等参数；
★AWB （Auto White Balance） 白平衡是摄像机的重要指标之一；白平衡的作用是使摄像机 在不同色温的照明环境下都能正确还原物体的颜色，使其不 偏色。 AWB的常用模式：ATW、AWB、Manual
与图像相关的常用术语` ★色调和饱和度 色调（Hue） R、G、B三种原色，两两以不同比例混合后产生的颜色。
饱和度（Saturation）/色彩浓度 饱和度是指色彩的鲜艳程度，也称色彩的纯度，浓度。 饱和度越高，颜色越鲜艳；饱和度越低，颜色越暗淡；
• 饱和度相同，色调不同
与图像相关的常用术语`
• 色调相同，饱和度不同
与图像相关的常用术语`
★ 快门速度（Shutter Speed）、曝光时间
曝光时间是指sensor像素点被通电，开始接收外界的光信号 到被切断电源停止工作的时间间隔。
曝光时间的长短由快门速度决定，快门速度越高，曝光时间 越短,运动物体就会在底片呈现更清晰的影象；反之快门速度 越低，曝光时间越长,运动的物体就越模糊；
摄像机成像部分主要器件及其作用
★ 图像传感器 图像传感器的作用是将光信号转换成电信号。 监控用的图像传感器有CCD和CMOS两种； CCD 优点：成像质量好，信噪比高 缺点：功耗较大，成本较高，制作工艺复杂
CMOS 优点：功耗较小，相同分辨率下成本比CCD低，工艺简单 缺点：噪点较大，成像质量相对较差
公司现有产品使用的ISP平台： 海思、Mstar、Sony、EN
与图像相关的常用术语`
★清晰度 清晰度是指摄像机捕捉图像细节的能力，通常用电视线 （TVL）来衡量
★色彩还原性 指摄像机对各种颜色的还原能力
★亮度灵敏度 衡量摄像机在低照度环境下的图像表现能力
与图像相关的常用术语`
★色温 光源的色温是通过对比它的色彩和理论的热黑体辐射体来确 定的；热黑体辐射体与光源的色彩相匹配时的开尔文温度就 是那个光源的色温，它直接和普朗克黑体辐射定律相联系； 色温对摄像机的AWB功能影响很大。
滤光片 （CCD/CMOS）
DSP
尾板
视频信号
摄像机成像部分主要器件及其作用
★镜头 通过利用不同形状、不同材质的多片透镜组合，将所需视野中 所有物体的发出的光线汇聚到成像传感器上的光学系统； ★滤光片 滤光片可以将特定波段的光线进行阻隔；目前监控常用的滤光 片主要为可移动滤光片（IR-cut，ICR），移动滤光片由两片 滤光片组成，一片可通过可见光，阻隔其他波段的光；一片可 通过任何波段的光。这种滤光片需要用带IR纠正的镜头来弥补 其两种滤光片折射率不一致造成的失焦问题。
摄像机成像部分主要器件及其作用
• 常用CCD/CMOS标称芯片尺寸
感光靶面尺寸 对角线 垂直 水平
1”
2/3” 1/2”
16mm 11mm 8mm
9.6mm 6.6mm 4.8mm
12.7mm 8.8mm 6.4mm
1/3”8mm 3.6mm
▪各厂家的定义值有所不同； ▪镜头光圈对数值影响很大； ▪受光源色温影响； ▪和被摄物体的反射率有关； ▪和AGC的大小、快门状态等有关。
一般最低照度的表示方式： 0.01 lux @ F1.2，AGC ON
与图像相关的常用术语`
★ AGC （Auto Gain Control） Sensor在照度低时输出的信号很弱，恢复出来的图像亮度也很 低，为了使最终得到的图像亮度达到要求，需要对sensor输出 信号进行增强，而照度高时，不需要进行增强，摄像机内部会 使用AGC模块，实现这一点。 一般情况下，AGC说的是给摄像机设置的增益最大值，摄像机 会根据照度自行在最大值和最小值之间进行动态调整。 说明：提高AGC的值并不能提升信噪比；在低光照环境下提高 AGC值可使画面亮度提高，但是噪点也会相应增多。
与图像相关的常用术语`
常见光源色温
光源 钨丝灯，白炽灯
碳棒灯 荧光灯，节能灯
氙灯 碳精灯 日光平均 有云天气下的日光 阴天日光
色温范围 2500-3200K 4000-5500K 4500-6500K
5600K 5500-6500K
5400K 6500-7000K
1200018000K
与图像相关的常用术语` ★信噪比（S/N ratio） 信噪比是信号电压对于噪声电压的比值，通常用符号S/N来 表示。由于在一般情况下，信号电压远高于噪声电压，比值 非常大，信噪比的单位用dB来表示。一般摄像机给出的信噪 比值均是在AGC（自动增益控制）关闭时的值，因为当AGC 接通时，会对小信号进行提升，使得噪声电平也相应提高；
•有效像素（ Effective Pixels ） 有效像素数是指真正参与感光成像的像素值。最高像素的数值 是图像传感器的真实像素，这个数据通常包含了感光器件的非 成像部分。
总像素
有效像素
摄像机成像部分主要器件及其作用 ★ ISP（Image Signal Processor） 图像处理器的作用是将Sensor输出的图像信号进行各种图像 处理，如降噪（Noise Reduction）、锐化（Sharpness）、 白平衡（AWB），自动曝光控制（AE），亮度控制， Gamma调整等等。
监控摄像机基础知识 ——IQ篇
2018
Outlines
一、摄像机成像部分主要器件及其作用 二、与图像相关的常用术语 三、摄像机的常用指标及测试方法
➢ 常用指标及其测试方法 ➢ 影响图像质量的因素
四、CCTV镜头基础知识 五、FAQ
镜头座（C/CS）
摄像机成像部分主要器件及其作用
ISP
镜头
图像传感器
信噪比越大图像质量越优
与图像相关的常用术语` ★ Gamma Gamma 校正补偿了不同输出设备存在的颜色显示差异， 从而使图像在不同的监视器上呈现出相同的效果。 Gamma值的修正，可以改变画面明暗，增加对比。
不同Gamma曲线的图像效果对比
与图像相关的常用术语`
★最低照度 摄像机输出端之视频信号幅度降至额定电平的一半时物体的 最小照度。此外，测试时最低照度的数值，是受诸多因素影 响的，包括：