I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m pu t er   E ng ineering   ( I J E CE )   Vo l.   11 ,   No .   3 J u n e   2 0 2 1 ,   p p .   2595 ~ 2 6 0 3   I SS N:  2 0 8 8 - 8 7 0 8 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / ijece . v 1 1 i 3 . pp 2 5 9 5 - 2 6 0 3          2595       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij ec e. ia esco r e. co m   Co ntras t - dis torte d ima g e quality  a ss ess ment bas ed o n curvele do ma in f ea tures       I s m a il T a ha   Ahm ed 1 ,   Chen  So o ng   Der 2 ,   B a ra a   T a re q H a m ma d 3 ,   No rz ia na   J a m il 4   1, 3 Co ll e g e   o C o m p u ter  S c ien c e s a n d   In f o rm a ti o n   Tec h n o l o g y ,   U n i v e rsity   o An b a r,   An b a r,   Ira q   2 Co ll e g e   o f   G ra d u a te S tu d ies ,   Un i v e rsiti   Ten a g a   Na sio n a l,   M a lay si a   4 Co ll e g e   o f   Co m p u ti n g   a n d   I n fo r m a ti c s,  Un iv e rsiti   Ten a g a   Na sio n a l,   M a lay sia       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Sep   1 1 ,   2 0 1 9   R ev is ed   J u l   2 6 ,   2 0 20   Acc ep ted   Sep   24 ,   2 0 20       Co n tras is o n e   o f   th e   m o st   p o p u l a fo rm s o d isto r ti o n .   Re c e n tl y ,   t h e   e x isti n g   ima g e   q u a li t y   a ss e ss m e n a lg o ri th m (IQA s)  wo rk fo c u sin g   o n   d isto rte d   ima g e b y   c o m p re ss io n ,   n o ise   a n d   b lu rr in g .   Re d u ced - re fe re n c e   ima g e   q u a li ty   m e tri c   fo c o n tras t - c h a n g e d   ima g e (RIQMC)  a n d   n o   re fe re n c e - ima g e   q u a li ty   a ss e ss m e n (NR - IQA fo c o n tras t - d isto rted   ima g e (NR - IQA - CDI)  h a v e   b e e n   c re a ted   f o CDI.   NR - IQA - CDI  sh o we d   p o o r   p e rf o rm a n c e   in   t wo   o u t   o f   th re e   ima g e   d a t a b a se s,  wh e re   t h e   P e a rso n   c o rre latio n   c o e fficie n (P LCC)   we re   o n ly   0 . 5 7 3 9   a n d   0 . 7 6 2 3   in   TID2 0 1 3   a n d   CS IQ  d a tab a se ,   re sp e c ti v e ly .   S p a ti a d o m a in   fe a tu re a re   t h e   b a sis  o NR - IQA - CDI  a r c h it e c tu re .   Th e re fo re ,   i n   th is   p a p e r,   t h e   sp a ti a d o m a in   fe a tu re a re   c o m p lem e n tary   wi th   c u rv e let  d o m a in   fe a tu re s,  in   o rd e r   to   tak e   a d v a n tag e   o t h e   p o ten p ro p e rti e o t h e   c u rv e let  in   e x trac ti n g   i n fo r m a ti o n   fr o m   ima g e su c h   a m u lt isc a le  a n d   m u lt id irec ti o n a l.   Th e   e x p e rime n t a o u tco m e   re l y   o n   K - fo ld   c r o ss   v a li d a ti o n   (K  ra n g e d   2 - 1 0 a n d   sta ti stica te st  sh o we d   t h a t h e   p e rfo rm a n c e   o NR - IQA - CDI  re ly   o n   c u rv e let  d o m a in   fe a tu re (NR - IQA - CDI - Cv T)  sig n ifi c a n t ly   su rp a ss e s th o se   wh ic h   a re   re ly   o n   fiv e   sp a ti a d o m a in   fe a tu re s.   K ey w o r d s :   C o n tr ast - d is to r ted   im ag e   I QAs   NR - I QA   NR - I QA - C DI   NR - I QA - C DI - C v T   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   I s m ail  T ah Ah m ed   C o lleg o f   C o m p u ter   Scien ce s   an d   I n f o r m atio n   T ec h n o lo g y   Un iv er s ity   o f   An b ar     An b ar ,   I r aq   E m ail:  is m ail. tah a@ u o an b ar . e d u . iq       1.   I NT RO D UCT I O N   Var io u s   k in d s   o f   d is to r tio n   s u ch   as  n o is e,   b lu r r in g ,   f ast  f ad i n g ,   b l o ck in g   ar tifa cts  an d   co n t r ast  wh ich   m ay   ap p ea r   b ec au s o f   s o m o f   ce r tain   p r o ce s s es  o n   th im ag ca n   d eg r a d th q u ality   o f   im ag es.  Su b jectiv an d   o b jectiv m eth o d s   ar tw o   ty p es  o f   I QA  o r   v id e o   q u ality   ass ess m en ( VQA)   u s ed   to   e v alu ate  th im ag e   q u ality   [ 1 ,   2 ] .   I n   r ea l - tim ap p licatio n s   is   im p r ac tical  to   u s s u b jectiv q u ality   ass ess m e n b ec au s it  tak es  tim an d   is   ex p en s iv e.   T h er ef o r e,   o b jectiv I QA  alg o r ith m s   ar th b est  s o lu tio n   s in ce   th r o le  o f   h u m an   is   lim ited   in   o r d er   to   p r ed ict  t h q u ality   o f   im ag e.   Ob jectiv e   I QAs  ca n   b g r o u p ed   i n to   f u ll  r ef er en ce   ( FR ) ,   r ed u ce   r e f er en ce   ( R R )   an d   n o   r ef er en ce   ( NR ) .   T h ese  g r o u p s   r eq u ir th e   av ailab ilit y   o f   o r ig i n al  im ag [3 - 5 ] .     Mo s o f   FR - I QA  an d   RR - I QA  ap p licatio n s   ar co n s tr ain ed   d u to   av ailab le  o f   o r ig i n al  im ag e.   T h er ef o r e,   NR - I QA  is   t h b e s s o lu tio n   f o r   th is   ca s e.   R ec en tly ,   th e   ex is tin g   NR - I QA  wo r k s   f o cu s in g   o n   d is to r ted   im ag es  b y   c o m p r e s s io n ,   n o is an d   b lu r r in g   [ 6 ,   7 ] .   C o n tr ast  is   o n e   o f   th m o s p o p u lar   f o r m s   o f   d is to r tio n .   Fig u r 1   s h o ws  th e   co n tr ast - d is to r ted   im ag e   is   lo g r ay   s ca le  im ag [ 8 ] .   p o o r   lig h tin g   co n d itio n   an d   l o q u ality   im a g ac q u is itio n   d e v ice  ca n   p r o d u ce   co n t r ast  d is to r tio n   [ 9 ,   1 0 ] .   Un f o r tu n ately ,   th c u r r e n t   wo r k   ca r r ie d   o u t i n   th ar ea   o f   NR - I QA  f o r   C DI   is   v er y   m in i m al.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   11 ,   No .   3 J u n e   2 0 2 1   :   2 5 9 5   -   2603   2596     ( a)     ( b )     Fig u r 1 .   C o n tr ast - d is to r ted   im ag e ,   ( a)   g o o d   co n tr ast im ag e   ( m y   len a. b m p ) ,   an d   ( b )   p o o r   c o n tr ast im ag [ 8 ]       R ec en tly ,   th ex is tin g   I QAs  wo r k s   f o r   C DI   ar ( 1 )   R I Q MC  [ 1 1 ]   b ased   o n   e n tr o p ies   an d   im ag e   h is to g r am   o r d er   s tatis tics an d   ( 2 )   NR - I QA - C DI   [ 1 2 ]   wh i ch   is   co n s tr u cted   o n   th b asis   o f   NSS  p r in cip les  s u ch   th at  th e r ar e   ce r tain   r e g u lar ities   in   n atu r al  s ce n s ta tis tics   th at  m ay   b m is s in g   f r o m   th e   s tatis tics   o f   d is to r ted   im ag es.  Glo b al  s p at ial  s tatis tic s   f ea tu r es  ar u s ed   in   NR - I QA - C DI   in clu d i n g   t h m ea n ,   s tan d ar d   d ev iatio n ,   en tr o p y ,   k u r to s is   an d   s k ewn ess .   R eg r ettab ly ,   N R - I QA - C DI   p er f o r m a n ce   a r n o p o s itiv in   s o m e   o f   test   im ag d atab ases ,   T I D2 0 1 3   an d   C SIQ ,   wh er th PLC C   ar o n ly   ar o u n d   0 . 5 7   an d   0 . 7 6 ,   r esp ec tiv ely .   T h cu r r e n NR - I QA - C DI   is   b ased   o n   g l o b al  s p atial  s tatis t ics  wh ich   s u f f er s   f r o m   th r ee   p r o b lem s .   Seco n d ly ,   s p atial  d o m ain   is   lack in g   o f   in f o   o n   s ca le  a n d   o r ien tatio n   wh ic h   ar es s en tial  f o r   co m p ac r ep r esen t atio n   o f   cu r v e   wh ich   is   co m m o n   s tr u ctu r in   n atu r al  im ag e.   C o m p ac r e p r esen tatio n   is   ess en tial  f o r   an aly s is   to   b f o cu s ed   o n   r el ev an in f o r m atio n   t o   r ed u ce   c o n f u s io n   b y   ir r elev an in f o   o r   n o is e.   I h as  b ee n   p r o v e n   u s ef u l in   im ag co n tr a s t e n h an ce m en t a n d   I QA.     Py r am id   an d   wav elet  tr an s f o r m   is   o n o f   m u ltis ca le  d ec o m p o s itio n   tr an s f o r m   ( MSD)   h as  b ee n   u s ed   s u cc ess f u lly   in   m an y   im ag p r o ce s s in g   a p p licatio n s .   Ho wev er ,   W T   lack s   d ir ec ti o n ality .   m u ltis ca le  g eo m etr ical  an al y s is   ( MG A)   tr an s f o r m s   [ 1 3 ]   wer p r o p o s ed   to   r eso lv th is   is s u e.   C u r v e let  tr an s f o r m   ( C T )   d ec o m p o s es  th o r ig in al  im ag in to   s et  o f   f r eq u e n cy   co e f f ic ien ts   o f   s u b b an d s   with   v ar io u s   s ca les,  o r ien tatio n   an d   lo ca tio n   [ 1 4 ] .   I n   C o ar s p ar t,  L o w - f r e q u en c y   co ef f icie n ts   ar d is tr ib u ted .   I n   Fin p a r t,  h ig h   f r e q u en cies  co ef f icien ts   ar d is tr ib u ted .   An d   th m id d le  lay e r   ar e   d is tr ib u ted   to   d etail .   C u r v el et  h as  co m m o n   ch ar ac ter is tics   th at  d is tin g u is h es  it  f r o m   th o t h er   ty p es  o f   T r an s f o r m s   ar Hig h er   d i r ec tio n al  s en s itiv ity   an d   lo wer   r ed u n d an c y   [ 1 5 ] .     T h f ir s NR - I Q A   [ 1 6 ]   u s e d   f e a t u r e s   d e r i v e d   f r o m   c u r v e l e t   t r a n s f o r m .   L i u   e a l .   [ 1 7 ]   an d   Sh en   et  a l .   [ 1 8 ]   in tr o d u ce d   n ew  NR - I QA  b ased   o n   C T .   T h s u cc e s s   o f   all  o f   th ese  wo r k s   r ely   o n   th s tr en g th   o f   cu r v elet,   in   wh ich   C T   p r o v id e s   r ich   s o u r ce   o f   o r ien tatio n   i n f o r m atio n   o n   im ag es.  Su ch   i n f o   co u l d   b u s ed   to   d etec th p r esen ce   o f   d is to r t io n   in   th im ag e.   L iu   et  a l .   [ 1 7 ]   p r esen an   ef f ec tiv NR - I QA  u s in g   en er g y   f ea tu r es d er iv ed   f r o m   th cu r v elet  d o m ain .   T h er f ea tu r es we r f o u n d   clo s ely   r elate d   th r o u g h   v ar io u s   ty p es o f   d is to r tio n   to   th n atu r al  im a g e   q u ality .   Ho wev e r ,   all  o f   th ese  wo r k s   p r o p o s ed   s p ec ially   f o r   q u ality   ev alu atio n   o f   d is to r ted   im ag es  d u to   c o m p r ess io n ,   n o is e,   an d   b l u r r i n g .   T h is   s tu d y   is   m o tiv ate d   b y   th s tr en g t h   o f   cu r v elet  tr an s f o r m   in   ef f icien t   r ep r esen tatio n   o f   cu r v e,   b asic  s tr u ctu r o f ten   s ee n   in   n atu r al  s ce n im ag es.  I t   b eg in s   with   ex p lo r in g   th u s o f   cu r v elet  d o m ai n   f ea tu r es  i n   ch ar ac ter izin g   co n tr ast - d is to r ted   im ag es  ( C DI ) .   T h er ef o r e,   th is   p ap e r   en h a n ce s   th ex is tin g   NR - I QA - C DI   u s in g   cu r v elet  d o m ai n   f ea tu r es.       2.   CURV E L E T   T RANSF O R M   B y   ap p ly in g   an   e f f ec tiv p a r a b o lic  s ca lin g   law:  wid th     ( le n g th ) 2 t h C T   ca n   b etter   r e p r e s en ed g es  an d   o th er   s in g u lar ities   alo n g   c u r v es  [ 1 3 ] .   Ho r iz o n tal,   v er tica an d   d iag o n al  a r lim ited   d ir e ctio n al  in f o r m atio n   o n ly   ca p tu r e d   in   W av elet  tr an s f o r m .   Ho we v er ,   cu r v elet   tr an s f o r m   d ec o m p o s th e   im ag w ith   g eo m et r ic  b ases   in   m u ltip le  d ir ec tio n s   an d   p o s itio n s   [ 1 3 ,   1 5 ] .   Sin ce   th e   cu r v elet  co ef f icien ts   ar ca teg o r ized   b ased   o n   o r ien tatio n   an d   s ca le,   th cu r v elet  ed g is   s m o o th er   th a n   th W av elet  ed g e.   Fig u r e   2   s h o ws  th ed g e   r ep r esen tatio n   in   c u r v elet  an d   wav elet  tr an s f o r m s .   I ca n   b o b s er v th at  cu r v elet  ed g ca n   b r ep r esen ted   b y   s m aller   am o u n o f   la r g e   c o ef f icien ts ,   wh ile  wav elet  ed g e   ca n   b r ep r esen ted   b y   b ig g er   am o u n o f   lar g e   co ef f icien ts   in   th f i n s ca le.   I n   last   g en er atio n   o f   cu r v el et  tr an s f o r m ,   C an d ' es  et  al .   p r o p o s ed   two   f ast  d is cr e te  cu r v elet  tr an s f o r m s   ( FDC T )   i.e E q u atio n   ( 1 )   u n eq u ally - s p ac ed   f ast  f o u r ier   tr an s f o r m   ( USFF T )   b ased   cu r v elet  an d   ( 2 )   f r eq u e n cy   wr ap p in g   b ased   cu r v elet  [ 1 5 ] .   T h DC T   o f   2 - f u n ctio n   ƒ   [ t1 ,   t2 ]   is   f o r m u late d   as:       ( , , ) [ 1 , 2 ] 0 1 , 2 < , , [ 1 , 2 ] ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ,   ( 1 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8 7 0 8       C o n tr a s t - d is to r ted   ima g q u a l ity  a s s es s men t b a s ed   o n   c u r ve let  d o ma in   fea t u r es   ( I s ma il Ta h a   A h med )   2597   wh er φ , , ,   ar c u r v elet   f u n ctio n s ,   s ca le,   o r ien tatio n   an d   p o s itio n   r esp ec tiv ely .   t1 ,   t2   d e n o te  c o o r d in ates  in   th s p atial  d o m ain 0     t1 ,   t2   n .   ( , , )   d en o tes  cu r v elet  co e f f ici en t.  I n   o u r   w o r k ,   FDC T   b y   wr ap p in g   is   ap p lied .           Fig u r 2 .   W av elet  an d   cu r v elet  tr an s f o r m s   ed g e   r ep r esen tati o n s   [ 1 6 ]       3.   AP P L I CA T I O O F   CUR V E L E T   DO M AI F E A T UR E S IN NR - I Q A - CD I   Her e,   we  p r esen ts   h o cu r v el et  d o m ain   f ea t u r es  ar ap p lie d   in   NR - I QA - C DI .   I b eg in s   with   tr y in g   to   ad d r ess in g   th p r o b lem s   o f   cu r r e n NR - I QA - C DI   f o llo w ed   b y   f o r m u latin g   cu r v elet  d o m ain   f ea t u r es  an d   p r ed ictin g   im a g q u ality   u s in g   th f ea tu r es.      3 . 1 .     CDI  di s t ing uis h   C T   is   an   ef f ec tiv im ag r ep r esen tatio n   b y   s m aller   am o u n t o f   lar g co ef f icien ts   as c o m p ar ed   to   th o s e   in   th s p atial  d o m ain   as m e n tio n   in   [ 1 9 ] .   L ar g e - m ag n itu d c o ef f icien ts   o n ly   o cc u r   i n   r eg io n s   o f   th im ag e   th at   co n tain   f in e   d etails;   f in s ca l es  co ef f icien ts   s h o th e x is ten ce   lo ca in f o   in   an   im a g e.   B u in   th co ar s est  s ca le  co n s is t s   o f   m ain ly   lar g e - m ag n itu d co ef f icien ts   an d   m atch es  th im ag in   lo s p atial  r eso lu tio n .   Ov er all  co n tr ast  an d   b r ig h t n e s s   o f   an   im ag ar d ep en d s   o n   th d is tr ib u tio n   o f   th e   co ef f icien ts .   I n   an   im ag e   with   g o o d   co n t r ast  m u s b in clu d ed   a   p o wer f u o v er all  co n tr ast,  r elativ ely   b r i g h ap p ea r an ce   an d   f in d etails .   I n   o r d er   to   r ep r esen th c h ar ac ter is tics ,   ea s ily   ca n   b ac co m p lis h ed   b y   u s in g   d is tr ib u tio n   o f   cu r v elet  co ef f icien ts .   I n   g o o d   o v er all  co n tr ast  an d   b r ig h a p p ea r a n c e,   d is tr ib u tio n   o f   co e f f icien ts   at  co ar s est  s ca l e   with   h ig h   d is p er s io n   a n d   h ig h   ce n tr al  ten d en cy .   W h ile  in   p r esen ce   o f   f in d etails,  d is tr ib u tio n   o f   co ef f icien ts   at  f in er   s ca le  with   h ig h   c en tr al  ten d e n cy .   B r ie f l y ,   f r o m   th e   o b s er v atio n   o f   t h d is tr ib u tio n s   o f   cu r v elet  co ef f icien ts   at  th c o ar s est  an d   f in est  s ca les  ca n   b ac h iev e d   b y   g en e r ate  p o s s ib le  f ea tu r es  in   ch ar ac ter izin g   g o o d   co n t r ast  im ag es  an d   also   C DI   [ 1 9 ] .   T h er ef o r e,   in   th n ex s ec tio n ,   th d etails  ab o u f o r m u latin g   th f ea tu r es f r o m   th cu r v elet  co e f f icien ts   will b p r esen ted .     3 . 2 .     F o rm ula t ing   curv elet   do m a i n f ea t ures   T h is   s ec tio n   p r esen ts   th e   two   m ain   p r o ce s s es  in   th p r o p o s ed   NR - I QA - C DI   r ely   o n   c u r v el et  d o m ain   f ea tu r es  ( NR - I QA - C DI - C v T ) .   T h f ir s p r o ce s s   is   f o r   co m p u tin g   cu r v elet  f ea tu r es  an d   th s ec o n d   o n is   f o r   p r ed ictin g   im a g q u ality   u s in g   th s tatis ti c s   as e x p lain ed   in   t h e   s u b - s ec tio n s .       3 . 2 . 1 .   Co m pu t ing   curv elet   f e a t ures   T h er ar 3   s tep s   in   co m p u tin g   cu r v elet  f ea tu r es a s   s h o wn   i n   Fig u r 3   Step   1 Pre - p r o ce s s in g   I n   th is   s tep ,   C o lo u r   im ag es  ar co n v er ted   to   g r ay s ca le  im ag u s in g   ( 2 ) ,   wh er I gray ,   I red   I gr een   an d   I blue  ar th g r ay s ca le  im ag e ,   an d   r ed ,   g r ee n   a n d   b lu c h an n el  o f   th o r ig in al  R GB   im ag e,   r esp ec tiv ely .   MA T L AB ©   f u n ctio n   r g b 2 g r a y   ( )   is   u s ed   to   p e r f o r m   th c o n v er s io n .       I gray   0 . 2 9 8 9 I red   0 . 5 8 7 0 I green   0 . 1 1 4 0 I blue     ( 2)     I n   ad d itio n ,   r esize  s tep   was  u s ed   to   n o r m alize   th s ize  o f   th in p u im ag t o   h av e   t h s ize  o f   m in im u m   d im en s io n   f ix e d   to   2 5 6   i n   o r d er   to   av o i d   m is m atch   o f   r eso lu tio n   d u r i n g   co m p ar is o n .   Step   2 Fas d is cr ete  cu r v elet  tr an s f o r m   Usi n g   FDC T ,   T h g r ay s ca le  im ag is   p ar titi o n ed   in to   g r o u p s   o f   cu r v elet  co e f f icien ts   C ( j l,  k 1 ,   k 2 )   as   d ef in ed   b y   ( 3 ) .   T h cu r v elet   tr an s f o r m atio n   was  d o n u s in g   th cu r v elet  2 . 1 . 2   t o o lb o x ,   av ailab le  f r o m   h ttp ://www. cu r v elet. o r g .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   11 ,   No .   3 J u n e   2 0 2 1   :   2 5 9 5   -   2603   2598   ( , , 1 , 2 ) =   [ , ]   , , 1 , 2   [ , ]   0 < 0 <   ( 3 )     wh er , , 1 , 2     is   cu r v elet  co ef f icien ts   at  d if f er en t scale s ,   j ,   o r ien ta tio n s ,   l   an d   lo ca tio n ,   ( k 1,   k 2 )   [ 2 0 ] .   Step   3 : E x tr ac f ea tu r es f r o m   c u r v elet  co ef f icien ts     First,  th m ag n itu d o f   co ef f icien ts   at  ea ch   s ca le  j | |   wer co m p u ted .   C o ef f icien ts   f r o m   s am e   s ca le  b u d if f e r en o r ien tatio n s   wer g r o u p ed   to g eth er .   Nex t ,   th m ea n ,   μ ( )   an d   s tan d ar d   d ev iatio n ,   σ ( )   o f   th e   cu r v elet  co ef f icien ts   at  th two   co ar s est  s ca les  j ={ 1 ,   2 wer ex tr ac ted   as  th f o u r   f ea tu r e s ,   f 1,   f 2,   f an d   f as  d ef in ed   b y   ( 4 ) - ( 7 ) .     1 = (   | 1 |   )   ( 4 )     2 = (   | 2 |   )   ( 5 )     3 = (   | 1 |   )   ( 6)     4 = (   | 2 |   )   ( 7)     T h last   f ea tu r e,   f 5 ,   is   th m ea n ,   μ ( )   o f   th e   h ig h est 1 % c u r v el et  co ef f icien ts ,     at  th f in est s ca le,   j =5   as d ef in ed   b y   ( 8 ) :     5 = (   | 5 |   )   ( 8 )           Fig u r 3 .   Flo wch ar o f   c o m p u t in g   cu r v elet  d o m ain   f ea tu r es       3 . 2 . 2 .   P re dict ing   im a g qu a lity   T h s tep s   f o r   p r ed ictin g   im a g e   q u ality   ar s h o wn   in   Fig u r 4   Step   1   :   Mo d ellin g   u s in g   cu r v elet  d o m ain   f ea tu r es   Step   1 . 1   C o m p u te  cu r v elet  d o m ain   f e atu r es f r o m   tr ai n in g   im a g es   T h s tep   to   co m p u te  cu r v elet   d o m ain   f ea tu r es  is   as  ex p lain e d   in   s ec tio n   3 . 2 .   T h im ag es  u s ed   wer e   f r o m   tr ain i n g   s et  f o r   m o d ellin g   p u r p o s es.   Step   1 . 2   : Per f o r m   f ea t u r n o r m aliza tio n   an d   r eg r ess io n   I n   f ea tu r e   n o r m aliza tio n ,   th v alu es  o f   ea ch   f ea tu r   ar n o r m alize d   ag ain s th eir   m ea n ,     an d   s tan d ar d   d e v iatio n ,     s u ch   th at  th n o r m alize d   v alu es,    will  h av ze r o   m ea n   a n d   u n it  s tan d a r d   d ev iatio n   as  d ef in ed   in   ( 9 ) .   Featu r n o r m al izatio n   is   im p o r tan b ef o r p er f o r m in g   an y   m ac h in lear n in g   s u ch   as  r eg r ess io n   b ec au s it  ten d s   to   in cr ea s th ac cu r ac y .     =     ( 9 )     T h m ea n ,     an d   s tan d ar d   d ev i atio n ,     an d   th r eg r ess io n   f u n ctio n   d er iv ed   f r o m   t h is   s tep   will  b e   u s ed   later   in   Step   2 . 2 .   R eg r ess io n   aim s   to   f in d   th m a p p in g   f u n ctio n ,   o r   b etter   k n o wn   as  r eg r ess io n   f u n ctio n ,   wh ich   m ap   in d e p en d e n v ar i ab les  to   d e p en d e n v a r iab les.  I n   th is   wo r k ,   th e   in d e p en d e n v ar iab les  a r th e   f ea tu r es  an d   th e   d ep e n d en v a r iab le  is   th s u b jectiv m ea n   o p in io n   s co r ( MO S).   R eg r es s io n   is   im p o r tan in   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8 7 0 8       C o n tr a s t - d is to r ted   ima g q u a l ity  a s s es s men t b a s ed   o n   c u r ve let  d o ma in   fea t u r es   ( I s ma il Ta h a   A h med )   2599   th is   wo r k   to   r em o v e   n o n - lin e ar ity   to   im p r o v e   th lin ea r   co r r elatio n   b etwe en   th f ea t u r es  an d   MO S.  I n   th is   wo r k ,   s u p p o r v ec to r   r eg r ess io n   ( SVR )   ( v ia  L I B SVM - 3 . 1 2   p ac k a g [ 2 1 ] )   is   u s ed   to   f in d   th r eg r ess io n   f u n ctio n ,   s im ilar   to   wh at  h as  b ee n   u s ed   in   th cu r r en NR - I QA - C DI   f o r   f air   co m p ar is o n .   I n   SVR ,   r eg r ess io n   f u n ctio n   is   d eter m in ed   th r o u g h   th ap p r o ac h   o f   s u p er v is ed   m ac h in lear n in g .   Step   2   C o m p u tin g   im ag e   q u ality   Step   2 . 1   C o m p u te  cu r v elet  d o m ain   f e atu r es f r o m   i n p u t im a g e   T h s tep   to   co m p u te  cu r v elet   d o m ain   f ea tu r es  is   as  ex p lain ed   in   s ec tio n   3 . 2 .   T h im ag u s ed   is   th e   in p u t im ag w h ich   th q u ality   is   to   b ass ess ed .     Step   2 . 2   C o m p u te  im ag e   q u ality   u s in g   th e   m ea n   a n d   s tan d ar d   d ev iatio n   f o r   f ea t u r n o r m aliz atio n   an d   r eg r ess io n   f u n ctio n   o b tain ed   f r o m   s tep   1 . 2   I n   th is   s tep ,   th cu r v elet  d o m ain   f ea tu r es  wer n o r m aliz ed   u s in g   th m ea n ,     an d   s tan d ar d   d ev iatio n ,   ,   o b tain ed   f r o m   Ste p   1 . 2 .   Nex t,  th e y   wer e   p l u g g ed   in to   th e   r eg r ess io n   f u n ctio n   o b tain ed   f r o m   Step   1 . 2   to   c o m p u te  th f in al  i m ag q u ality   s c o r e.           Fig u r 4 .   Flo wch ar o f   th e   p r e d ictin g   im ag q u ality       4.   E XP E R I M E N T A L   RE SUL T S AN D I SC USS I O N   Her e,   t h e   NR - I QA - C DI   r el y   o n   c u r v e let   f e at u r es  ( NR - I QA - C DI - C v T )   p e r f o r m a n ce   is   e v a lu a te d .   T h e   ev al u at io n   p r o c ed u r e ,   d is c u s s i o n s ,   a n d   co n c l u s io n s   was   d es c r i b e d .     4 . 1 .     E v a lua t io pro ce du re   T o   e v al u ate  o u r   p r o p o s e d ,   th s a m test   im ag d a ta b as es  u s e d   b y   NR - I Q A - C D I   we r u s e d .   O n l y   co n t r as d is to r t ed   im ag es   ( 1 1 6 ,   2 5 0 ,   a n d   4 0 0 )   w er e   c h o s e n   f r o m   C S I Q   [ 2 2 ] ,   T I D 2 0 1 3   [ 2 3 ] ,   an d   C I D 2 0 1 3   [ 1 1 ] ,   r es p e cti v e ly .   M ea n   o p i n i o n   s c o r e   ( MO S )   o r   d i f f er en tia l   m ea n   o p i n i o n   s c o r e   ( DM OS )   a r u s ed   t o   r e p r ese n t   t h e   Su b je cti v e   s co r es .   I n   o r d er   t o   ev al u at e   t h e   I QA   a cc u r ac y ,   K - f o ld   cr o s s   v al id ati o n   ( C V )   w a s   u s e d   t o   d ete r m i n e   h o w   we ll   t h e   I QA   c o u ld   b e   g en er ali ze d   t o   i n d e p e n d e n t   d a t g r o u p s   w h i le   d e cr ea s b ias ,   s i n c e   r e g r ess i o n   is   ess e n ti all y   le ar n i n g   al g o r i th m   t h at  r eq u i r es   t r a in in g .     T h r e e   d at ab ases   we r e   s p li t   r an d o m l y   i n t o   1 0   s u b g r o u p s   w h e n   p e r f o r m in g   t h e   K - f o l d   c r o s s   v al id ati o n .   T o   t est   t h e   p r o p o s ed   m e tr ic ,   t h e   m et h o d   n am e d   10 - f o l d   l ea v e - o n e - o u t   C V   w as   u s e d .   B y   u s i n g   K   ti m es ,   t h e   r es u lt   o f   t h ass ess m e n t   we r e   av er ag e d .   T o   d e cr ea s t h v a r i ab i lit y ,   r e p e ate d   r o u n d s   o f   cr o s s - v ali d ati o n   ( k   2   to   1 0 )   w er ac co m p lis h e d   t h r o u g h   v ar io u s   p ar titi o n s   [ 8 ,   2 4 ] .   T h e   a b o v cr o s s - v ali d ati o n   h as   b ee n   it er ate d   h u n d r e d   ti m es   ( t o   p r e v en t   b ias ) .   T a b le s   1   a n d   2   s h o w   t h e   av e r a g e   r es u lts .   T o   e v al u at e   I QA   p e r f o r m a n c e,   t h r e m et r i w er u s e d   b etwe e n   t h e   esti m at ed   o b jec ti v s c o r es  a n d   th s u b je cti v e   m ea n   o p i n i o n   s co r es   ( MO S ) .   T h e   m et r i cs  a r ( 1 )   SR OC C ,   ( 2 )   PLCC   a n d   ( 3 )   R MSE .   T h e f f ec t iv p e r f o r m a n c i n   c ase  o f   c o r r e lat io n   w it h   h u m an   a wa r e n ess   i f   SR OC C ~ 1 ,   PLCC ~ 1   a n d   R M SE~ 0   [ 8 ,   2 4 ] .     4 . 2 .     NR - I Q A - CDI - Cv T   ev a lua t io n   T ab le s   1   a n d   2   lis ts   th th r ee - p er f o r m an ce   m etr ics  u s ed   to   e v alu ate  th e   cu r r en t   NR - I QA - C DI   an d   th e   p r o p o s ed   NR - I QA - C DI - C v T   with   th th r ee   test   im ag d at ab ases   an d   k - f o ld   cr o s s - v alid atio n   with   k   r an g e   f r o m   2   to   1 0 .   Fig u r 5   s h o ws  th b ar   ch ar g r ap h   c o m p ar in g   th e   a v er ag v alu es  o f   ea ch   o f   th t h r ee - p er f o r m an ce   m etr ics  o f   t h t wo   NR - I QA - C DI   f o r   ea c h   o f   th th r ee   d atab ases .   At  g la n ce ,   NR - I QA - C DI - C v T   o u tp er f o r m ed   th cu r r en t   NR - I QA - C DI   in   all  th th r ee - p er f o r m an ce   m etr ics u s in g   C SIQ   an d   T I D 2 0 1 3 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   11 ,   No .   3 J u n e   2 0 2 1   :   2 5 9 5   -   2603   2600   T ab le  1 .   T h PLCC ,   SR OC C   an d   R MSE   ac r o s s   1 0 0   tr ain - test   iter atio n   v ia  NR - I QA - C DI   [ 1 2 ]     ( f iv g lo b al  NSS f ea tu r es)   k   C S I Q   TI D 2 0 1 3   C I D 2 0 1 3   P LC C   S R O C C   R M S E   P LC C   S R O C C   R M S E   P LC C   S R O C C   R M S E   2   0 . 6 8 4 9   0 . 7 0 9 3   0 . 1 2 3 3   0 . 5 1 1 1   0 . 4 4 5 0   0 . 8 6 0 8   0 . 8 6 8 5   0 . 8 7 1 1   0 . 3 0 9 0   3   0 . 7 5 1 8   0 . 7 6 1 9   0 . 1 1 2 1   0 . 5 6 9 8   0 . 4 8 8 6   0 . 8 1 1 2   0 . 8 8 4 4   0 . 8 8 7 4   0 . 2 9 4 5   4   0 . 7 3 8 9   0 . 7 5 2 2   0 . 1 1 3 3   0 . 5 7 8 5   0 . 4 9 9 2   0 . 8 2 6 6   0 . 8 7 9 9   0 . 8 7 9 7   0 . 2 9 7 0   5   0 . 7 9 2 3   0 . 7 8 1 8   0 . 1 0 9 2   0 . 5 7 6 2   0 . 4 9 5 7   0 . 8 0 9 1   0 . 8 7 3 8   0 . 8 7 4 3   0 . 3 0 3 5   6   0 . 7 6 0 1   0 . 7 6 8 3   0 . 1 0 9 7   0 . 5 9 1 1   0 . 5 1 7 3   0 . 7 9 2 3   0 . 8 8 0 4   0 . 8 8 2 9   0 . 2 9 7 9   7   0 . 7 8 4 0   0 . 7 7 7 5   0 . 1 0 4 5   0 . 5 8 1 2   0 . 5 0 2 4   0 . 8 1 4 1   0 . 8 8 5 7   0 . 8 8 1 6   0 . 2 9 1 7   8   0 . 7 7 2 4   0 . 7 8 4 6   0 . 1 0 7 0   0 . 5 9 0 0   0 . 5 0 2 8   0 . 8 0 8 9   0 . 8 8 1 8   0 . 8 8 1 7   0 . 2 9 6 1   9   0 . 7 7 8 8   0 . 7 8 0 3   0 . 1 0 5 4   0 . 5 8 7 0   0 . 4 9 3 2   0 . 8 0 6 4   0 . 8 8 4 4   0 . 8 8 3 3   0 . 2 9 6 2   10   0 . 7 9 7 8   0 . 7 7 5 1   0 . 1 0 7 6   0 . 5 7 9 9   0 . 5 0 4 8   0 . 8 0 1 9   0 . 8 7 8 9   0 . 8 7 6 5   0 . 2 9 7 4   Av   0 . 7 6 2 3   0 . 7 6 5 7   0 . 1 1 0 2   0 . 5 7 3 9   0 . 4 9 4 3   0 . 8 1 4 6   0 . 8 7 9 7   0 . 8 7 9 8   0 . 2 9 8 1       T ab le  2 .   T h av er a g PLCC ,   S R OC C   an d   R MSE   ac r o s s   1 0 0   tr ain - test   iter atio n   v ia   th NR - I QA - C DI - C v T     ( 5   f ea tu r es)   k   C S I Q   TI D 2 0 1 3   C I D 2 0 1 3   P LC C   S R O C C   R M S E   P LC C   S R O C C   R M S E   P LC C   S R O C C   R M S E   2   0 . 8 0 7 8   0 . 8 0 7 6   0 . 1 0 2 4   0 . 6 6 8 1   0 . 5 8 8 7   0 . 7 3 6 0   0 . 8 5 2 2   0 . 8 5 6 6   0 . 3 2 8 0   3   0 . 8 3 8 4   0 . 8 3 5 4   0 . 0 9 6 2   0 . 6 8 7 5   0 . 6 2 5 9   0 . 7 1 4 4   0 . 8 8 4 8   0 . 8 8 8 2   0 . 2 9 3 6   4   0 . 8 3 0 1   0 . 8 3 5 8   0 . 0 9 5 0   0 . 6 8 8 1   0 . 6 2 1 1   0 . 7 2 1 3   0 . 8 7 6 9   0 . 8 8 2 3   0 . 3 0 2 3   5   0 . 8 5 4 7   0 . 8 4 1 7   0 . 0 9 0 3   0 . 6 8 8 2   0 . 6 2 2 0   0 . 7 2 4 2   0 . 8 8 0 8   0 . 8 8 6 6   0 . 2 9 6 5   6   0 . 8 4 8 7   0 . 8 3 9 6   0 . 0 9 4 3   0 . 6 9 5 5   0 . 6 3 0 9   0 . 7 0 9 5   0 . 8 8 6 3   0 . 8 8 9 6   0 . 2 9 0 8   7   0 . 8 4 7 5   0 . 8 3 5 1   0 . 0 9 1 0   0 . 7 0 4 4   0 . 6 2 9 5   0 . 7 0 7 3   0 . 8 8 6 0   0 . 8 8 8 0   0 . 2 9 2 2   8   0 . 8 5 6 4   0 . 8 4 7 3   0 . 0 8 9 3   0 . 6 9 1 4   0 . 6 2 6 8   0 . 7 1 7 7   0 . 8 8 5 0   0 . 8 8 9 0   0 . 2 9 4 8   9   0 . 8 5 3 5   0 . 8 3 9 6   0 . 0 9 2 2   0 . 6 9 9 1   0 . 6 3 1 3   0 . 7 0 2 4   0 . 8 9 0 0   0 . 8 9 2 6   0 . 2 8 2 1   10   0 . 8 6 9 3   0 . 8 5 3 6   0 . 0 8 7 0   0 . 6 9 2 8   0 . 6 1 6 4   0 . 7 1 9 7   0 . 8 8 5 1   0 . 8 9 5 4   0 . 2 8 5 6   Av   0 . 8 4 5 1   0 . 8 3 7 3   0 . 0 9 3 1   0 . 6 9 0 6   0 . 6 2 1 4   0 . 7 1 6 9   0 . 8 8 0 8   0 . 8 8 5 4   0 . 2 9 6 2         ( a)     ( b )       ( c)     Fig u r 5 .   C o m p a r is o n   o f   SR OC C ,   PL C C ,   an d   R MSE   o f   NR - I QA - C DI ,   NR - I QA - C DI - C v T   on ;   ( a)   C SIQ   d atab ase ,   ( b )   T I D2 0 1 3   d ata b ase ( c)   C I D2 0 1 3   d atab ase     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8 7 0 8       C o n tr a s t - d is to r ted   ima g q u a l ity  a s s es s men t b a s ed   o n   c u r ve let  d o ma in   fea t u r es   ( I s ma il Ta h a   A h med )   2601   4 . 2 . 1 .   Sta t is t ica l per f o r m a nc a na ly s is   a.     P er ce nta g o f   diff er ence   E ac h   k   in   ea c h   o f   th e   d atab as es,  th d if f er en ce   b etwe en   th e   two - p er f o r m a n ce   m e t r ics  ar ca lcu lated   by   ( 1 0 ) :     =    ( 1 0 )     W h er ci   co r r esp o n d s   to   th f ir s m etr ic  v alu es  with o u u s in g   f ea tu r es  in   cu r v elet   d o m ain   an d   cv tci   co r r esp o n d s   to   th s ec o n d   m et r ic  v alu es b y   u s in g   f ea tu r es in   cu r v elet  d o m ain .   T h en   th av e r ag p er ce n tag o f   d if f er en ce s   is   ca lcu lated   f o r   all  th k   v alu es  an d   d ata b ase s .   T h p er ce n tag is   ca lcu lat ed   b y   d iv id i n g   th e   p er f o r m an ce   d i f f er en ce   b y   t h e   ab s o lu te  f ir s t m etr ic  v alu e   o f   ci.      =   1 ( = 1 /  ( ) )     ( )     W h er n   co r r esp o n d s   to   th to tal  n u m b er   k   ac r o s s   all  d atab ases .   T h ab s o lu te  v alu is   u s ed   to   k ee p   th e   p er ce n tag ( in c r em en o r   d ec r em en t)   s ig n   o f   d if f e r en ce   in   p er f o r m a n ce .   T h p er ce n tag o f   d if f er en ce   is   s h o wn   in   T ab le  3 .       T ab le  3 .   Per ce n ta g d if f e r en ce   r esu lts   f o r   NR - I QA - C DI - C v T - NR - I QA - C DI   I mag e   D a t a b a se   P LC C   S R O C C   R M S E   TI D 2 0 1 3   2 0 . 4 9   %   2 5 . 8 1   %   - 1 1 . 9 6   %   C I D 2 0 1 3   0 . 1 1   %   0 . 6 3   %   - 0 . 6 7   %   C S I Q   1 0 . 9 9   %   9 . 4 1   %   - 1 5 . 5 3   %   A l l   D a t a b a s e s   1 0 . 5 3   %   1 1 . 9 5   %   - 9 . 3 9   %       b.     Sta t is t ica s ig nifica nce    p air ed   T - test   h y p o th esis   test   [ 2 5 ,   2 6 ]   is   im p lem en ted   t o   t h p er f o r m a n ce   m etr ic  v alu ca lcu lated   b ef o r an d   af ter   ad d in g   c u r v e let  f ea tu r es  to   p r o d u ce   th p - v alu as  s h o wn   in   T ab le  4 .   G en er ally ,   p - v alu o f   less   th an   0 . 0 5   im p lies   th at  s ig n if ican d if f er en ce   a p p ea r   with in   th v alu es.  T ab les   4   an d   5   d is p lay s   t h e     P - v alu es o f   th p air ed   T - test s   f o r   ad d in g   c u r v elet  f ea t u r e.       T ab le  4 .   P - v al u es   o f   d if f er en c es b etwe en   NR - I QA - C DI   NR - I QA - C DI - C v T   I mag e   D a t a b a se   PLCC   S RO C C   RM S E   TI D 2 0 1 3   1 . 2 4 × 10   - 08   2 . 5 4 × 10   - 10   1 . 4 8 × 10   - 08   C I D 2 0 1 3   3 . 4 1 ×   10   - 01   5 . 4 3 × 10   - 02   2 . 8 8 × 10   - 01   C S I Q   4 . 3 4 × 10   - 07   1 . 2 5 × 10   - 07   4 . 3 2 × 10   - 08   A l l   D a t a b a s e s   1 . 8 5 × 10   - 07   1 . 4 9 × 10   - 07   4 . 7 3 × 10   - 05       T ab le  5 .   P - v al u es   o f   d if f er en c es b etwe en   NR - I QA - C DI   NR - I QA - C DI - C v T   I f   p - v alu   0 . 0 5 : th e   o b s er v e d   d if f er en ce   is   “sig n if ican t”   I mag e   D a t a b a se   P LC C   S R O C C   R M S E   TI D 2 0 1 3   S i g n i f i c a n t   S i g n i f i c a n t   S i g n i f i c a n t   C I D 2 0 1 3   I n si g n i f i c a n t   I n si g n i f i c a n t   I n si g n i f i c a n t   C S I Q   S i g n i f i c a n t   S i g n i f i c a n t   S i g n i f i c a n t   A l l   D a t a b a s e s   S i g n i f i c a n t   S i g n i f i c a n t   S i g n i f i c a n t       4. 2 . 2.   Dis cus s io n   T h d is cu s s io n   o n   th e   r esu lts   in   T ab les 3 ,   4 ,   an d   5   ar e   as :       T a b le   3   i n d ic ates   t h a t h e   f i n d i n g s   u s in g   t h T I D 2 0 1 3   h av i m p r o v e d ,   t h a w as  o u r   m ai n   ai m   f o r   en h a n ce m e n t .   T h e r e   was   a   s ig n i f ic a n t   i n c r e ase   i n   P L C C   a n d   SR OC C   b y   2 0 . 4 9 %   a n d   2 5 . 8 1 % r es p e cti v e ly .   T h e   R MSE   d e cr e ase d   n o ti ce a b l y   b y   1 1 . 9 6   % T h e   3   p - v al u es   f o r   T I D2 0 1 3   w e r e   b el o w   t h a n   0 . 0 5 ,   m ea n i n g   s i g n if i ca n t   d i f f e r e n c es  in   t h o s e   t h r ee   p e r f o r m a n c m e asu r es   as   s h o wn   i n   T ab l e s   4   an d   5 .     Fo r   C I D2 0 1 3 ,   PLCC   a n d   SR OC C   in cr ea s ed   v e r y   m a r g in al ly   b y   0 . 1 1 a n d   0 . 6 3 % ,   r es p ec ti v el y .   T h e   R MSE   als o   d ec r e ase d   v e r y   m a r g in all y   b y   0 . 6 7 % T h e   3   p - v al u es  f o r   C I D 2 0 1 3   i n d icat e   t h at   t h e   d i f f er e n ce s   i n   t h ese   t h r e m e as u r es   we r e   n o t   s t atis tic all y   s ig n i f ic a n t   as s h o w n   in   T a b le s   4   an d   5 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   11 ,   No .   3 J u n e   2 0 2 1   :   2 5 9 5   -   2603   2602     Fo r   th e   C SIQ ,   t h e r e   w as   a   m o d e r a te   i n c r e ase   i n   PLCC   a n d   SR OC C   b y   1 0 . 9 9 a n d   9 . 4 1 % ,   r esp ec t iv el y .   T h e   R MSE   d e c r ea s e d   m o d e r at ely   b y   1 5 . 5 3 % .   T h 3   p - v al u es   f o r   C S I Q   b el o w   t h a n   0 . 0 5 ,   in d ic at th at   t h e   d i f f er e n ce s   i n   t h ese   t h r e m e as u r es  we r e   s ta tis ti ca ll y   s i g n i f i ca n t   as   s h o w n   i n   T a b l es  4   a n d   5 .   Fo r   th e   av er ag r esu lts   o f   th e   th r ee   d atab ases ,   th er e   wer e   m o d er ate   in cr ea s in   PLCC   an d   SR OC C   by  1 0 . 5 3 an d   1 1 . 9 5 % ,   r esp e ctiv ely .   T h R M SE  d e cr ea s ed   m o d er ately   b y   9 . 3 9 %.   T h th r ee   p - v alu es  f o r   all  d atab ases   b elo th an   0 . 0 5 ,   in d icate   th at  th d if f er e n ce s   in   t h ese  th r ee   p er f o r m an c m atr ic es  wer s tatis tically   s ig n if ican t   as sh o wn   in   T ab les   4   an d   5 .       5.   CO NCLU SI O N   I n   th is   p ap er ,   th e   ex is tin g   NR - I QA - C DI   was  en h an c ed   u s in g   cu r v elet  d o m ain   f ea tu r es.  I n   ch ar ac ter izin g   g o o d   co n t r ast  im ag a n d   c o n tr ast - d is to r ted   im ag at  v ar io u s   s ca les,  d is tr i b u tio n s   o f   cu r v elet  co ef f icien ts   wer f o u n d   to   b e   ac cu r ate.   T h f iv cu r v elet  d o m ain   f ea tu r es  p r o p o s ed   wer d er iv ed   f r o m   th d is tr ib u tio n   o f   th cu r v elet  co ef f icien ts   ac r o s s   th two   co ar s est  s ca le s   an d   th f in est  s ca le.   T h p e r f o r m an c e   ev alu atio n   i n d icate d   t h at  N R - I QA - C DI - C v T   s ig n if ican tly   o u t p er f o r m ed   th e x is tin g   NR - I QA - C DI   in   d atab ase  T I D2 0 1 3   an d   C SIQ ,   wh ic h   wer th p r im ar y   tar g et  f o r   im p r o v em en o f   th is   wo r k ,   alth o u g h   th e r e   wasn t m u ch   p e r f o r m an ce   d i f f er en ce   in   d ata b ase  C I D2 0 1 3 .       ACK NO WL E DG E M E NT S   T h is   r esear ch   is   s u p p o r ted   b y   UNI T E R esear ch   Fu n d   f o r   J o u r n al  Pu b licatio n   2 0 2 0 .       RE F E R E NC E S     [1 ]   N.  Th a k u a n d   S .   De v i ,   n e m e th o d   fo c o lo ima g e   q u a li ty   a ss e ss m e n t,   In ter n a ti o n a J o u r n a o Co mp u ter   Ap p li c a ti o n s ,   v o l .   1 5 ,   n o .   2 ,   p p .   1 0 - 1 7 ,   2 0 1 1 .   [2 ]   I.   T.   Ah m e d   C.   S .   De r,   a n d   B.   T.   Ha m m a d ,   S u rv e y   o Re c e n Ap p r o a c h e o n   N o - Re fe re n c e   Im a g e   Qu a li ty   As se ss m e n with   M u l ti sc a le  Ge o m e tri c   An a ly sis  Tran sfo rm s,”   In t e rn a ti o n a J o u rn a o S c ien ti fi c   &   En g in e e rin g   Res e a rc h ,   v o l.   7 ,   n o .   1 2 ,   p p .   1 1 4 6 - 1 1 5 6 ,   2 0 1 6 .   [3 ]   S .   G .   G .   M ra k   a n d   o t h e rs,  Re li a b il it y   o o b jec ti v e   p ictu re   q u a li t y   m e a su re s,”   J o u rn a o El e c trica En g in e e rin g v o l.   5 5 ,   n o .   1 - 2 ,   p p .   3 - 1 0 ,   2 0 0 4 .   [4 ]   I.   T.   Ah m e d ,   C .   S .   De r   a n d   B.   T.   Ha m m a d ,   Re c e n a p p r o a c h e o n   n o - re fe re n c e   ima g e   q u a li ty   a ss e ss m e n fo r   c o n tras d ist o rti o n   ima g e with   m u lt isc a le  g e o m e tri c   a n a ly sis  tra n sfo rm s:  a   su rv e y ,   J o u r n a l   o f   T h e o re ti c a a n d   Ap p li e d   In fo rm a t io n   T e c h n o l o g y ,   v o l.   9 5 ,   n o .   3 ,   p p .   5 6 1 - 5 6 9 ,   2 0 1 7 .   [5 ]   S .   TM   a n d   K.  B .   Ra m e sh ,   An   e fficie n c o m p u tatio n a a p p ro a c h   t o   b a lan c e   t h e   trad e - o ff  b e twe e n   i m a g e   fo re n sic a n d   p e r c e p t u a ima g e   q u a li ty ,   I n ter n a ti o n a J o u rn a o El e c trica a n d   C o mp u ter   En g in e e rin g   (I J ECE ) ,   v o l.   9 ,     n o .   5 ,   p p .   3 4 7 4 - 3 4 7 9 ,   2 0 1 9 .   [6 ]   T.   M .   Ku s u m a ,   R.   Ra h m a n to   a n d   E.   Ha ry a tmi,  Ad a p ti v e   p o we li n k   a d a p tati o n   o n   DV B - sy ste m   b a se d   o n   p ict u re   q u a li t y   fe e d b a c k , ”  I n ter n a t io n a l   J o u rn a o El e c trica a n d   C o mp u ter   En g in e e rin g   (IJ ECE ) ,   v o l.   9 ,   n o .   4 ,     p p .   3 1 2 1 - 3 1 2 9 ,   2 0 1 9 .   [7 ]   B.   Bh a t k a lk a r,   A.   Jo sh i ,   S .   P r a b h u ,   a n d   S .   Bh a n d a ry ,   Au to m a ted   fu n d u s   ima g e   q u a li ty   a ss e ss m e n a n d   se g m e n tatio n   o f   o p ti c   d isc   u si n c o n v o lu ti o n a n e u ra n e two rk s ,   I n ter n a ti o n a l   J o u r n a l   o f   El e c trica l   a n d   Co mp u ter   En g i n e e rin g   ( IJ ECE ) ,   v o l.   1 0 ,   n o .   1 ,   p p .   8 1 6 - 8 2 7 ,   2 0 2 0 .   [8 ]   I .   T.   Ah m e d ,   C .   S .   De r,   N.   Ja m il   a n d   M .   A.  M o h a m e d ,   Im p ro v e   o c o n tras t - d ist o rted   ima g e   q u a li ty   a ss e ss m e n b a se d   o n   c o n v o lu ti o n a n e u ra n e two rk s ,   In ter n a ti o n a J o u r n a o f   El e c trica a n d   Co mp u ter   En g in e e rin g   (IJ ECE ) v o l.   9 ,   n o .   6 ,   p p .   5 6 0 4 - 5 6 1 4 ,   2 0 1 9 .   [9 ]   R.   C.   G o n z a lez   a n d   R.   E.   W o o d s,   Dig it a ima g e   p r o c e ss in g , ”  U p p e r S a d d le R ive r,  NJ Pre n ti c e   Ha l l ,   2 0 1 2 .   [1 0 ]   T.   Aric i,   S .   Di k b a s   a n d   Y.  Alt u n b a sa k ,   h ist o g ra m   m o d ifi c a ti o n   fra m e wo rk   a n d   it a p p li c a ti o n   f o r   ima g e   c o n tras e n h a n c e m e n t,   IEE T ra n s a c ti o n s o n   Im a g e   Pr o c e ss in g ,   v o l .   1 8 ,   n o .   9 ,   p p .   1 9 2 1 - 1 9 3 5 ,   2 0 0 9 .   [1 1 ]   K.  G u ,   G .   Zh a i,   X.  Ya n g ,   W.   Z h a n g   a n d   M .   Li u ,   S u b jec ti v e   a n d   o b jec ti v e   q u a li t y   a ss e ss m e n fo ima g e wit h   c o n tras c h a n g e ,   2 0 1 3   IEE E   In te rn a ti o n a Co n fer e n c e   o n   Ima g e   P ro c e ss in g ,   M e l b o u rn e ,   VIC,   2 0 1 3 ,   p p .   3 8 3 - 3 8 7 .   [1 2 ]   Y.  F a n g ,   K.   M a ,   Z.   Wan g ,   W.   L in ,   Z.   F a n g   a n d   G .   Zh a i ,   No - re fe re n c e   q u a li t y   a ss e ss m e n o c o n tras t - d ist o rte ima g e s b a se d   o n   n a tu ra l   sc e n e   sta ti stics ,   IEE S ig n a l   Pro c e ss in g   L e tt e rs ,   v o l .   2 2 ,   n o .   7 ,   p p .   8 3 8 - 842 ,   2 0 1 5 .   [1 3 ]   H.  F ü h r ,   L.   De m a re a n d   F .   F ri e d rich ,   Be y o n d   wa v e lets:  Ne w   ima g e   re p re se n tatio n   p a ra d ig m s ,   Do c .   ima g e   c o mp re ss io n ,   vol .   7 ,   p p .   1 7 9 - 2 0 6 ,   2 0 0 6 .   [1 4 ]   E.   J.  Ca n d è a n d   D.  L .   Do n o h o ,   Ne ti g h fra m e o c u rv e l e ts  a n d   o p t ima re p re se n tatio n o o b jec ts  with   p iec e wise   C2   sin g u lariti e s,”   Co m mu n ica t io n s o n   Pu re   a n d   A p p l ied   M a t h e ma ti c s ,   v o l .   5 7 ,   n o .   2 ,   p p .   2 1 9 - 2 6 6 ,   2 0 0 4 .   [1 5 ]   E.   Ca n d e s,  L.   De m a n e t,   D.  Do n o h o   a n d   L.   Yin g ,   F a st  d isc re te  c u rv e let  tran sfo rm s,”   S IA M   J o u r n a l   o n   M u lt isc a le  M o d e li n g   a n d   S im u la ti o n ,   v o l.   5 ,   n o .   3 ,   p p .   8 6 1 - 8 9 9 ,   2 0 0 6 .   [1 6 ]   J.  S h e n ,   Q.  Li   a n d   G .   Erl e b a c h e r,   Cu rv e let  b a se d   n o - re fe re n c e   o b j e c ti v e   ima g e   Qu a li ty   As se ss m e n t ,”   2 0 0 9   Pi c tu re   Co d i n g   S y mp o si u m,   C h ica g o ,   IL,   2 0 0 9 ,   p p .   1 - 4.   [1 7 ]   L.   Li u ,   H .   Do n g ,   H.  Hu a n g   a n d   A.  C.   Bo v i k ,   No - re fe re n c e   ima g e   q u a li ty   a ss e ss m e n in   c u rv e let  d o m a in ,   S ig n a l   Pro c e ss in g Ima g e   Co mm u n ica t i o n ,   v o l.   2 9 ,   n o .   4 ,   p p .   4 9 4 - 5 0 5 ,   2 0 1 4 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8 7 0 8       C o n tr a s t - d is to r ted   ima g q u a l ity  a s s es s men t b a s ed   o n   c u r ve let  d o ma in   fea t u r es   ( I s ma il Ta h a   A h med )   2603   [1 8 ]   J.  S h e n ,   Q.  Li ,   a n d   G .   Erl e b a c h e r,   Hy b ri d   n o - re fe re n c e   n a tu r a ima g e   q u a li t y   a ss e ss m e n o n o is y ,   b lu rr y ,   JPE G 2 0 0 0 ,   a n d   JPE G   ima g e s,”   IEE T ra n sa c ti o n o n   Ima g e   Pro c e ss in g ,   v o l.   2 0 ,   n o .   8 ,   p p .   2 0 8 9 - 2 0 9 8 ,   2 0 1 1 .   [1 9 ]   I.   T.   A.   Ah m e d ,   C.   S .   De Ch e n   a n d   B.   T.   H.   Ha m m a d ,   Im p a c o f   Co n tras t - Disto rte d   I m a g e   o n   Cu r v e let   Co e fficie n ts,”  2 0 1 8   1 st A n n u a l   In ter n a ti o n a Co n fer e n c e   o n   I n fo rm a ti o n   a n d   S c ien c e s (A iCIS ) ,   F a ll u j a h ,   Ira q ,   2 0 1 8 ,   p p .   2 8 - 32 .   [2 0 ]   T.   G u h a   a n d   Q.   M .   J.  W u ,   Cu r v e let  b a se d   fe a tu re   e x trac ti o n ,   i n   F a c e   Rec o g n i ti o n ,   I n T e c h ,   2 0 1 0 .   [2 1 ]   C.   Ch a n g   a n d   C.   L in ,   LIBS VM:   a   Li b ra ry   f o S u p p o r Ve c to M a c h in e s (Ve rsio n   2 . 3 ),   L IBS V M ,   p p .   1 - 39,   2 0 0 1 .   [2 2 ]   E.   C.   Lars o n   a n d   D.   M .   C h a n d le r,   M o st  a p p a re n d ist o rti o n f u ll - re fe re n c e   ima g e   q u a li ty   a ss e ss m e n a n d   t h e   ro le   o stra teg y , "   J o u rn a o El e c tro n i c   Ima g in g v o l 19 ,   n o .   1 ,   2 0 1 0 .   [2 3 ]   N.  P o n o m a re n k o ,   e a l. ,   Co l o ima g e   d a tab a se   TID2 0 1 3 P e c u li a rit ies   a n d   p re li m i n a ry   re su lt s,”   Eu ro p e a n   W o rk sh o p   o n   Vi su a In fo rm a t io n   Pro c e ss in g   (EUV IP) ,   P a ris,   2 0 1 3 ,   p p .   1 0 6 - 1 1 1 .   [2 4 ]   I.   T.   Ah m e d ,   C.   S .   De r,   N.   Ja m il ,   a n d   B.   T.   Ha m m a d ,   An a ly sis   o G lo b a l   S p a ti a l   S tatisti c s   F e a tu re in   Ex isti n g   Co n tras Im a g e   Q u a li ty   As se ss m e n Alg o r it h m ,   2 0 1 9   7 t h   I n ter n a ti o n a l   Co n fer e n c e   o n   In fo rm a ti o n   a n d   Co mm u n ica ti o n   T e c h n o l o g y   (IC o ICT ) ,   Ku a la L u m p u r ,   M a lay sia ,   2 0 1 9 ,   p p .   1 - 4.   [2 5 ]   D.  J.  S h e s k i n ,   H a n d b o o k   o f   p a r a m e t r i c   a n d   n o n p a r a m e t r i c   s t a t i s t i c a l   p r o c e d u r e s ,”   C h a p m a n   &   H a l l / C R C ,   p .   1 7 7 6 ,   2 0 0 3 .   [2 6 ]   Y.  F u   a n d   S .   Wan g ,   n o   re fe re n c e   ima g e   q u a li ty   a ss e ss m e n m e tri c   b a se d   o n   v isu a p e rc e p ti o n ,   Al g o rit h ms   v o l.   9 ,   n o .   4 ,   p p .   8 7 - 1 0 8 ,   2 0 1 6 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.