Évaluation sans référence de la qualité d'image dans le domaine spatial

Nous proposons un modèle de qualité d’image aveugle (sans référence, NR) générique par rapport aux distorsions, fondé sur des statistiques de scènes naturelles et opérant dans le domaine spatial. Ce nouveau modèle, baptisé BRISQUE (Blind/Referenceless Image Spatial Quality Evaluator), ne calcule pas de caractéristiques spécifiques aux distorsions telles que le bourdonnement, le flou ou le blocage, mais utilise à la place les statistiques de scènes à partir de coefficients de luminance localement normalisés afin de quantifier les pertes éventuelles de « naturalité » dans l’image dues à la présence de distorsions, conduisant ainsi à une évaluation globale de la qualité. Les caractéristiques sous-jacentes proviennent de la distribution empirique des luminances localement normalisées et des produits de ces luminances, dans le cadre d’un modèle statistique naturel des scènes spatiales. Aucune transformation dans un autre cadre de coordonnées (transformée en cosinus discrète, ondelettes, etc.) n’est nécessaire, ce qui le distingue des approches antérieures de qualité d’image sans référence. Malgré sa simplicité, nous montrons que BRISQUE est statistiquement supérieur au rapport signal sur bruit maximal (PSNR) à référence complète et à l’indice de similarité structurelle (SSIM), et se révèle hautement compétitif par rapport à toutes les méthodes actuelles de qualité d’image sans référence génériques. BRISQUE présente une complexité computationnelle très faible, ce qui le rend particulièrement adapté aux applications en temps réel. Les caractéristiques de BRISQUE peuvent également être utilisées pour l’identification des distorsions. Pour illustrer une nouvelle application pratique de BRISQUE, nous décrivons comment un algorithme non aveugle de débruitage d’image peut être amélioré par l’intégration de BRISQUE afin de réaliser un débruitage aveugle. Les résultats montrent que cette amélioration conduit à une performance supérieure aux méthodes de pointe actuelles. Une version logicielle de BRISQUE est disponible en téléchargement libre : http://live.ece.utexas.edu/research/quality/BRISQUE_release.zip pour une utilisation et une évaluation publiques.