Un indice de similarité perceptuelle basé sur les ondelettes de Haar pour l'évaluation de la qualité des images

Dans la plupart des situations pratiques, la compression ou la transmission d'images et de vidéos génère des distorsions qui seront finalement perçues par un observateur humain. Inversement, les techniques de restauration d'images et de vidéos, telles que l'inpainting ou le débruitage, visent à améliorer la qualité de l'expérience pour les spectateurs humains. Une évaluation correcte de la similarité entre une image et une image de référence non distordue telle qu'elle est vécue subjectivement par un observateur humain peut donc conduire à des améliorations significatives dans tout système de transmission, de compression ou de restauration. Cet article introduit l'indice de similarité perceptuelle basé sur les ondelettes de Haar (HaarPSI), une nouvelle mesure de similarité peu coûteuse en termes de calcul pour l'évaluation complète de la qualité des images avec référence. Le HaarPSI utilise les coefficients obtenus à partir d'une décomposition en ondelettes de Haar pour évaluer les similarités locales entre deux images ainsi que l'importance relative des zones d'image. La cohérence du HaarPSI avec la qualité subjective vécue par l'humain a été validée sur quatre grandes bases de données benchmark contenant des milliers d'images distordues différemment. Sur ces bases de données, le HaarPSI obtient des corrélations plus élevées avec les notes d'opinion humaine que les mesures actuelles d'évaluation complète avec référence comme l'indice de similarité structurelle (SSIM), l'indice de similarité des caractéristiques (FSIM) et l'indice basé sur la salience visuelle (VSI). Associés à une structure computationnelle simple et à un temps d'exécution court, ces résultats expérimentaux suggèrent une grande applicabilité du HaarPSI dans les tâches réelles.