Quaternion Structural Similarity a New Quality Index for Color Images

(This page is best viewed in Full HD Resolution 1980X1080)

This page is a supplementary material for my paper with the above title accepted to IEEE Transaction on Image Processing on December 2011

Figures from the paper

תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: D:\MyStuff\studies\Thesis\tex\figures\DEGRADE.JPGתיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: D:\MyStuff\studies\Thesis\tex\figures\compression.jpg

(a)                                                                                                        (b)

 

Fig. 1. examples for Full Reference (FR) Quality Index usage - 1(a) compression algorithm assessment 1(b) restoration algorithm assessment

 

תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: D:\MyStuff\studies\Thesis\tex\figures\RGB.JPGתיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: D:\MyStuff\studies\Thesis\tex\figures\CV.JPGתיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: D:\MyStuff\studies\Thesis\tex\figures\FLOWERS.JPGתיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: D:\MyStuff\studies\Thesis\tex\figures\flowersLV.jpg

(a)                                                                    (b)                                                                    (c)                                                        (d)

Fig. 2. (a) luminance vector (LV ) and chrominance vector (CV ) in RGB (b) looking above on CV (c) Color Image (LV +CV )(d) gray scale image(LV)

 

תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: D:\MyStuff\studies\Thesis\tex\figures\ctk035.jpgתיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: D:\MyStuff\studies\Thesis\tex\figures\ctk018.jpgתיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: D:\MyStuff\studies\Thesis\tex\figures\ctk0022.jpg

(a)                                                                                (b)                                                                                            (c)

Fig. 3. Cross talk effect in 3(a) old technologies (35 um) 3(b) current sensors(18um and 13um), have color de-saturation 3(c) Future sensors will probably have a combined degradation of blur and de-saturation

 

תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: D:\MyStuff\studies\Thesis\tex\figures\new_VQM.jpg

Fig. 4. Our new Visual Quality Matrix (VQM) which better correlates with subjective tests on humans when tested on chrominance, luminance and combined degradations

 

תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: D:\MyStuff\studies\Thesis\tex\figures\purple_full.jpgתיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: D:\MyStuff\studies\Thesis\tex\figures\purple_07.jpgתיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: D:\MyStuff\studies\Thesis\tex\figures\purple_03.jpgתיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: D:\MyStuff\studies\Thesis\tex\figures\purple_01.jpg

(a)                    (b)                    (c)                       (d)

Fig. 5. A simple test case which represents combined degradations from (a) original pixel Vorig = (R = 0.5 G = 0.01 B = 0.5) with |LV | = 0.58 and |  CV | = 0.4 into (b) Vdeg1 = ( R = 0.5 G = 0.25 B = 0.5) with |  LV | = 0.72 and |  CV | = 0.2 (c) Vdeg2 = (R = 0.5 G = 0.38 B = 0.5) with |  LV | = 0.8 and |  CV | = 0.01 and (d) Vdeg3 = (R = 0.5 G = 0.45 B = 0.5) with |LV | = 0.84 and |CV | = 0.04

 

 

תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: D:\MyStuff\studies\Thesis\tex\figures\S_LV.jpg                          תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: D:\MyStuff\studies\Thesis\tex\figures\mu_LV.jpg                         תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: D:\MyStuff\studies\Thesis\tex\figures\sigma_LV.jpg

 

 

 

(a)                                                                                            (b)                                                                                            (c)

Fig. 6. An artificial image with luminance (LV ) varying sinusoidally with m from left to right in(a), marked as the continuous wave in (b). In this case SSIM components are - average luminance µLV marked as dashed line in (b). LV - µLV (AC part) marked as the continuous line in (c) and σLV contrast component marked as the dashed line in (d).

 

תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: D:\MyStuff\studies\Thesis\tex\figures\LV_CV_muR.jpgתיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: D:\MyStuff\studies\Thesis\tex\figures\LV_CV_muG.jpgתיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: D:\MyStuff\studies\Thesis\tex\figures\LV_CV_muB.jpg

(a)                                                                                            (b)                                                                                (c)

 

תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: D:\MyStuff\studies\Thesis\tex\figures\LV_CV_muR_scat.jpgתיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: D:\MyStuff\studies\Thesis\tex\figures\LV_CV_muG_scat.jpgתיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: D:\MyStuff\studies\Thesis\tex\figures\LV_CV_muB_scat.jpg

(d)                                                                                           (e)                                                                                (f)

Fig. 7. an artificial example which has the same color object (AC part) from Fig.8(a) with different background lights (DC part) - 7(a) red background 7(b) green background 7(c) blue background. Their matching scatter plots can be seen in 7(d) 7(e)7(f) respectively.

 

תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: D:\MyStuff\studies\Thesis\tex\figures\CV_LV_img.jpgתיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: D:\MyStuff\studies\Thesis\tex\figures\CV_LV_img_low_ch_cont.jpgתיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: D:\MyStuff\studies\Thesis\tex\figures\CV_LV_img_low_L_cont.jpgתיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: D:\MyStuff\studies\Thesis\tex\figures\CV_LV_img_low_cont.jpg

(a)                                                                    (b)                                                        (c)                                                                    (d)

תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: D:\MyStuff\studies\Thesis\tex\figures\CV_LV_img_scat.jpgתיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: D:\MyStuff\studies\Thesis\tex\figures\CV_LV_img_low_ch_cont_scat.jpgתיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: D:\MyStuff\studies\Thesis\tex\figures\CV_LV_img_low_L_cont_scat.jpgתיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: D:\MyStuff\studies\Thesis\tex\figures\CV_LV_img_low_cont_scat.jpg

(e)                                                                    (f)                                                                    (g)                                                                    (h)

Fig. 8. An artificial example with a constant background (DC part) with different degraded objects (AC part) (a) full color object (b) object with low color contrast (c) object with low luminance contrast (d) object with combined degradations. Their matching scatter plots can be seen in (e) (f) (g) (h) respectively

 

 

תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: D:\MyStuff\studies\Thesis\tex\figures\MU_Q.JPG                          תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: D:\MyStuff\studies\Thesis\tex\figures\S_q.jpg

(a)                                                                                (b)

Fig. 9. sub parts of QSSIM 9(a) DC part of a color scatter plot 9(b) AC part - marked as q - µq and contrast - marked as σq

 

תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: D:\MyStuff\studies\Thesis\tex\figures\img9.jpg

(a)

תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: D:\MyStuff\studies\Thesis\tex\figures\img9blur_sat1.jpgתיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: D:\MyStuff\studies\Thesis\tex\figures\img9blur_sat2.jpgתיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: D:\MyStuff\studies\Thesis\tex\figures\img9blur_sat3.jpg

(b)                                                        (c)                                                                    (d)

תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: D:\MyStuff\studies\Thesis\tex\figures\img9blur_sat4.jpgתיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: D:\MyStuff\studies\Thesis\tex\figures\img9blur_sat5.jpgתיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: D:\MyStuff\studies\Thesis\tex\figures\img9blur_sat6.jpg

(e)                                                        (f)                                                                    (g)

 

Fig. 10. Subjective experiment samples of (a) reference image LV + CV and its degraded versions with (b) σ = 2.16 CV’=0.7CV (c) σ = 2.16 CV’=0.3CV (d) σ = 2.16 CV’=0.1CV (e) σ = 5.83 CV’=0.7CV (f) σ = 5.83 CV’=0.3CV (g) σ = 5.83 CV’=0.1CV

 

תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: D:\MyStuff\studies\Thesis\tex\figures\QSSIM_fit.jpgתיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: D:\MyStuff\studies\Thesis\tex\figures\SSIM_fit.jpg 

 

(a)                                                                                                                                            (b)

 

תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: D:\MyStuff\studies\Thesis\tex\figures\DN_fit.jpgתיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: D:\MyStuff\studies\Thesis\tex\figures\CISM_fit.jpg

 

(c)                                                                                                                                (d)

 

תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: D:\MyStuff\studies\Thesis\tex\figures\SVD_fit.jpgתיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: D:\MyStuff\studies\Thesis\tex\figures\CPSNR_fit.jpg

(e)                                                                                                                                (f)

Fig. 11. Scatter plot with their linear fitting curves for our subjective experiment [34] (a) our proposed QSSIM (b) SSIM [16] (c) Divisive Normalized [15] (d) CISM [21] (e) SVD [14] (f) CPSNR

 

 

תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: D:\MyStuff\studies\Thesis\tex\figures\QSSIM_fit_LIVE.jpgתיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: D:\MyStuff\studies\Thesis\tex\figures\SSIM_fit_LIVE.jpg

(a)                                                                                                                                (b)

תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: D:\MyStuff\studies\Thesis\tex\figures\DN_fit_LIVE.jpgתיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: D:\MyStuff\studies\Thesis\tex\figures\CISM_fit_LIVE.jpg

(c)                                                                                                                                (d)

תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: D:\MyStuff\studies\Thesis\tex\figures\SVD_fit_LIVE.jpgתיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: D:\MyStuff\studies\Thesis\tex\figures\CPSNR_fit_LIVE.jpg

(e)                                                                                                                                (f)

Fig. 12. Scatter plot with their linear fitting curves for LIVE subjective experiment [3] (a) our proposed QSSIM (b) SSIM [16] (c) Divisive Normalized [15] (d) CISM [21] (e) SVD [14] (f) CPSNR

 

תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: D:\MyStuff\studies\Thesis\tex\figures\QSSIM_fit_TID.jpgתיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: D:\MyStuff\studies\Thesis\tex\figures\SSIM_fit_TID.jpg

(a)                                                                                                                                (b)

 

תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: D:\MyStuff\studies\Thesis\tex\figures\DN_fit_TID.jpgתיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: D:\MyStuff\studies\Thesis\tex\figures\CISM_fit_TID.jpg

(c)                                                                                                                                (d)

תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: D:\MyStuff\studies\Thesis\tex\figures\SVD_fit_TID.jpgתיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: D:\MyStuff\studies\Thesis\tex\figures\CPSNR_fit_TID.jpg

(e)                                                                                                                                (f)

Fig. 13. Scatter plot with their linear fitting curves for TID subjective experiment [4] (a) our proposed QSSIM (b) SSIM [16] (c) Divisive Normalized [15] (d) CISM [21] (e) SVD [14] (f) CPSNR

 

 

תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: D:\MyStuff\studies\Thesis\tex\figures\QSSIM_fit_IVC.jpgתיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: D:\MyStuff\studies\Thesis\tex\figures\SSIM_fit_IVC.jpg

(a)                                                                                                                                (b)

תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: D:\MyStuff\studies\Thesis\tex\figures\DN_fit_IVC.jpgתיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: D:\MyStuff\studies\Thesis\tex\figures\CISM_fit_IVC.jpg

(c)                                                                                                                                (d)

 

תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: D:\MyStuff\studies\Thesis\tex\figures\CPSNR_fit_IVC.jpgתיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: D:\MyStuff\studies\Thesis\tex\figures\SVD_fit_IVC.jpg

(e)                                                                                                                                (f)

 

Fig. 14. Scatter plot with their linear fitting curves for IVC subjective experiment [5] (a) our proposed QSSIM (b) SSIM [16] (c) Divisive Normalized [15] (d) CISM [21] (e) SVD [14] (f) CPSNR

 

Kolaman2011 image quality assessment database

http://www.ee.bgu.ac.il/~kolaman/kolaman2011/

 

Quaternion Structural SIMilarity (QSSIM) quality index

http://www.ee.bgu.ac.il/~kolaman/qssim.m

 

perquisites are

MATLAB©  quaternion toolbox

 

 

For More Information Refer To My Paper

Amir Kolaman and Orly Yedid Pecht, "Quaternion Structural Similarity a New Quality Index for Color Images", Accepted for publication IEEE Trans. Image Processing December 2011

 

Related Links:

Live image quality assessment database release 2

http://live.ece.utexas.edu/research/quality

 

Tampere image database 2008

http://www.ponomarenko.info/tid2008.htm

 

Subjective quality assessment ivc database

http://www.irccyn.ec-nantes.fr/ivcdb/

 

Mcgill calibrated colour image database

http://tabby.vision.mcgill.ca

 

 
Contact information
e-mail: amirkolaman [at] gmail [dot] com

Phone:
972-8-6461111

 

Address: Department of Electrical & Computer Engineering
Ben-Gurion University of the Negev
Beer-Sheva 84105
Israel

 

 

last updated 20/01/2012

 


 

תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: תיאור: Free Counters 
Free Trackers
Help