Оценка устойчивости структурно-яркостных свойств при цифровой обработке изображений

Предлагается определять оценку устойчивости структурных и яркостных свойств растровых изображений. Под оценкой устойчивости понимается возможность сохранения свойств изображения в результате обработки оригинала методами фильтрации. В качестве оригинальных изображений принимаются полутоновые варианты полноцветных изображений, представленных в цветовом пространстве RGB. К полутоновым изображениям применяется фильтрация посредством алгоритмов Гаусса, Винера и медианной фильтрации. Следующий шаг заключается в применении алгоритма SSIM для получения индекса структурного сходства между контрольным полутоновым изображением и отфильтрованным изображением. Для определения метрики оценки качества изображений рассчитывается площадь $S$ многоугольника, заданного индексами сходства относительного контрольного изображения, и площадь $Sp$ прямоугольника, в который вписывается многоугольник площадью $S$. В качестве испытуемых растровых изображений были приняты изображения из международной базы изображений TID2008 (imagedatabase 2008), TID2013 (imagedatabase 2013). Также были рассмотрены изображения официальных гербов субъектов Российской Федерации – краев, областей, республик и т. д. Результирующая оценка устойчивости определяется либо в виде среднего геометрического значения от четырех рассчитанных величин, либо в виде их среднего арифметического значения. Приведены результаты тестирования ряда групп растровых изображений, которые объединены общей тематикой или назначением. Из каждой группы изображений определяются максимальные и минимальные значения оценок устойчивости изображений к структурным и яркостным изменениям в соответствии с разработанным эвристическим алгоритмом. Полученные результаты могут быть использованы для сравнительной оценки конкурирующих изображений с целью выбора наиболее устойчивого к структурным и яркостным изменениям.