1.算法运行效果图预览

2.算法运行软件版本

MATLAB2022a

3.算法理论概述

      NIQE（Naturalness Image Quality Evaluator）算法是一种无参考图像质量评价算法，旨在评估图像的自然度，即图像看起来是否像自然场景。 NIQE基于一组“质量感知”特征，并将其拟合到MVG模型中。质量感知特征源于一个简单但高度正则化的NSS模型。然后，将给定的测试图像的NIQE指标表示为从测试图像中提取的NSS特征的MVG模型与从自然图像语料中提取的质量感知特征的MVG模型之间的距离。整个过程由五步操作完成：

3.1 空域NSS特征提取

3.2 图像块选取

      一旦图像的系数由(1)式计算出，整张图像会被分割成P × P P\times{P}P×P的块。然后从每个块的系数中计算出特殊的NSS特征。方差(3)在之前的基于NSS的图片分析中常常被忽视。但是它在结构化图片信息上有丰富的内容。这些内容可以被用来量化局部图片的锐利度。(从美学上认为一幅图片越锐利它的成像效果会越好，平滑模糊代表一种视觉信息的潜在损失。)将P × P P\times{P}P×P的图像块用b = 1 , 2 , . . . , B b=1,2,...,Bb=1,2,...,B做标记，再用一种直接的方法计算每一块b bb平均局部偏移范围：

3.3 MVG模型

      通过将自然图像块与MVG模型密度函数拟合，可以得到一个简单的NSS特征模型，MVG模型密度函数为：

3.4 NIQE指标

       NIQE分数的计算，是通过计算待测图片MVG模型参数和上面得到的自然图片MVG模型参数的距离来得到(如下式)。不过选择patch的准则(1)不应用到待测图片上，而只用在上面自然图片模型参数估计上。原因如下:

4.部分核心程序

clc;

clear;

close all;

warning off;

addpath(genpath(pwd));

rng('default')

Rbk    = 48;

Cbk    = 48;

Rlap   = 0;

Clap   = 0;

%加入不同的噪声，估计图像质量

im1    = imread('1.bmp');

quality1=func_quality(im1,Rbk,Cbk,Rlap,Clap);

im2    = imnoise(im1,'salt & pepper',0.001); %加入不同的噪声，估计图像质量

quality2= func_quality(im2,Rbk,Cbk,Rlap,Clap);

im3    = imnoise(im1,'salt & pepper',0.01); %加入不同的噪声，估计图像质量

quality3=func_quality(im3,Rbk,Cbk,Rlap,Clap);

im4    = imnoise(im1,'salt & pepper',0.05); %加入不同的噪声，估计图像质量

quality4= func_quality(im4,Rbk,Cbk,Rlap,Clap);

im5    = imnoise(im1,'salt & pepper',0.1); %加入不同的噪声，估计图像质量

quality5=func_quality(im5,Rbk,Cbk,Rlap,Clap);

im6    = imnoise(im1,'salt & pepper',0.25); %加入不同的噪声，估计图像质量

quality6=func_quality(im6,Rbk,Cbk,Rlap,Clap);

figure;

subplot(231);

imshow(im1);

title(['质量估计值：',num2str(100/quality1)]);

subplot(232);

imshow(im2);

title(['质量估计值：',num2str(100/quality2)]);

subplot(233);

imshow(im3);

title(['质量估计值：',num2str(100/quality3)]);

subplot(234);

imshow(im4);

title(['质量估计值：',num2str(100/quality4)]);

subplot(235);

imshow(im5);

title(['质量估计值：',num2str(100/quality5)]);

subplot(236);

imshow(im6);

title(['质量估计值：',num2str(100/quality6)]);