Image Quality Assessment of 3D Synthesized Views

par Shishun Tian

Thèse de doctorat en Signal, Image, Vision

Sous la direction de Luce Morin et de Lu Zhang.

Le président du jury était Patrick Le Callet.

Le jury était composé de Lu Zhang, Patrick Le Callet, William Puech, Marco Cagnazzo, Mohamed-Chaker Larabi, Frédéric Devernay, Olivier Déforges.

Les rapporteurs étaient William Puech, Marco Cagnazzo.

  • Titre traduit

    Évaluation de la qualité des images obtenues par synthèse de vues 3D


  • Résumé

    Depth-Image-Based Rendering (DIBR) est une technologie fondamentale dans plusieurs applications liées à la 3D, telles que la vidéo en mode point de vue libre (FVV), la réalité virtuelle (VR) et la réalité augmentée (AR). Cependant, l'évaluation de la qualité des vues synthétisées par DIBR a également posé de nouveaux problèmes, car ce processus induit de nouveaux types de distorsions, qui sont intrinsèquement différentes des distorsions provoquées par le codage vidéo. Ce travail est destiné à mieux évaluer la qualité des vues synthétisées par DIBR en multimédia immersif. Au chapitre 2, nous proposons deux métriques complètements sans référence (NR). Le principe de la première métrique NR NIQSV consiste à utiliser plusieurs opérations morphologiques d’ouverture et de fermeture pour détecter et mesurer les distorsions, telles que les régions floues et l’effritement. Dans la deuxième métrique NR NIQSV+, nous améliorons NIQSV en ajoutant un détecteur de “black hole” et une détection “stretching”.Au chapitre 3, nous proposons deux métriques de référence complète pour traiter les distorsions géométriques à l'aide d'un masque de désocclusion et d'une méthode de correspondance de blocs multi-résolution. Au chapitre 4, nous présentons une nouvelle base de données d'images synthétisée par DIBR avec ses scores subjectifs associés. Ce travail se concentre sur les distorsions uniquement induites par différentes méthodes de synthèse de DIBR qui déterminent la qualité d’expérience (QoE) de ces applications liées à DIBR. En outre, nous effectuons également une analyse de référence des mesures d'évaluation de la qualité objective de pointe pour les vues synthétisées par DIBR sur cette base de données. Le chapitre 5 conclut les contributions de cette thèse et donne quelques orientations pour les travaux futurs.


  • Résumé

    Depth-Image-Based Rendering (DIBR) is a fundamental technology in several 3D-related applications, such as Free viewpoint video (FVV), Virtual Reality (VR) and Augmented Reality (AR). However, new challenges have also been brought in assessing the quality of DIBR-synthesized views since this process induces some new types of distortions, which are inherently different from the distortions caused by video coding. This work is dedicated to better evaluate the quality of DIBRsynthesized views in immersive multimedia. In chapter 2, we propose a completely No-reference (NR) metric. The principle of the first NR metrics NIQSV is to use a couple of opening and closing morphological operations to detect and measure the distortions, such as “blurry regions” and “crumbling”. In the second NR metric NIQSV+, we improve NIQSV by adding a “black hole” and a “stretching” detection. In chapter 3, we propose two Fullreference metrics to handle the geometric distortions by using a dis-occlusion mask and a multi-resolution block matching methods.In chapter 4, we present a new DIBR-synthesized image database with its associated subjective scores. This work focuses on the distortions only induced by different DIBR synthesis methods which determine the quality of experience (QoE) of these DIBR related applications. In addition, we also conduct a benchmark of the state-of-the-art objective quality assessment metrics for DIBR-synthesized views on this database. The chapter 5 concludes the contributions of this thesis and gives some directions of future work.


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