草稿:Baboon测试图像

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Baboon（又称 Mandrill）是一张广泛用于数位影像处理与电脑视觉研究的标准测试图像，内容为一只雄性山魈（Mandrillus sphinx）面部的彩色近距离照片。自1970年代被南加州大学影像处理研究所（USC-SIPI）数字化并收录于〈Standard Image Database〉以来，Baboon 以其同时包含大面积低频色块与高频纹理细节而成为教材、论文与算法评估的经典范例^[1]，USC-SIPI 图库注明 Baboon（Mandrill）图像取自杂志照片，版权归原出版商或摄影师所有^[2]。

历史来源

1970 年代初期，USC-SIPI 为撰写教科书与建立统一测试集，将多张彩色幻灯片扫描成 512×512 画素、24 位元深度之数位档案。^[3]
当时实验室人员误将山魈称作“狒狒”（Baboon），此名称遂沿用至今。^[4]
IPOL 期刊指出，现行高清版本摄于 1970 年代，由美国鱼类及野生动物管理局摄影师 Gary Kramer 拍摄，属公有领域。

技术特征

由于图像中充满细节纹理且缺乏大片均匀区域，Baboon 图的资讯熵在标准测试图像中属于较高水平，这使得许多影像算法在处理该图像时难度更高^[5]。

分辨率：Baboon 测试图像的标准版本分辨率为512×512像素，24位元彩色深度（每像素8位元RGB，档案大小约768 KB）^[6]
色彩/纹理
- 低频内容－鼻部红、黄、青绿等大面积高饱和区域；
- 高频内容－面部与鬃毛呈现细碎杂乱纹理。

直方图：灰度分布多峰，无单一主尖峰，显示影像动态范围广。

应用范例

影像压缩

Baboon 常与 Lenna、Peppers 等图并列用于评估有损/无损压缩算法的效能，被视为难压缩的复杂范例^[7]，用于比较 JPEG、JPEG 2000、SPIHT、小波压缩等于高压缩率下的PSNR(峰值讯杂比）、SSIM 与视觉失真^[8]。 Baboon 图像最具代表性用途为压缩与编码领域测试。因其色彩和细节丰富，高压缩率下容易暴露压缩失真，常用于比较不同压缩技术之品质差异。JPEG的开发和测试过程中，即采用Baboon图像观察低位元率下视觉失真。

去噪声与增强

在去噪声算法（例如非区域平均、BM3D）与超分辨率重建实验中，需同时维持平滑区域自然外观及纹理细节完整，Baboon 的复杂频谱成为检验算法平衡能力的基准。影像增强、对比度拉伸等任务中，Baboon 图像也可测试不同性质区域的适应性^[9]。

影像分割与辨识

Baboon 图像内容复杂，物体边界（如山魈面部与背景、色块交界）不锐利单一，对分割算法具挑战性。曾被用于测试彩色图像分割、纹理分类等算法效能^[10]。

资讯隐藏与浮水印

由于 Baboon 图含有细密复杂的纹理，尤其是高频鬃毛提供隐藏讯息的良好掩蔽；多篇隐写术论文以 Baboon 作为覆盖图测试有效载量与视觉不可见度^[11]^[12]。

图像格式与取得

USC-SIPI 标准版本：档名“4.2.03 Mandrill（Baboon）”，TIFF 格式，RGB 24-bit^[13]。
多数数值运算软件（MATLAB、OpenCV、Scikit-Image 等）皆内建此图做为范例。
版权：原始照片属公有领域；USC-SIPI 指定可自由下载并用于研究与教育^[14]^[15]。

测试用途

测试范畴	原因／挑战
有损压缩	同时检验色块失真与高频模糊
降噪、增强	需在平滑区域抑制噪声且保留鬃毛细节
影像分割	色彩多样、纹理复杂；前背景边界不明显
隐写、水印	高频纹理区利于隐藏资料而不被察觉

参见

参考资料

^ Annalee Newitz, "The Playboy Centerfold That Revolutionized Image-Processing Research," *The Atlantic*, Feb. 9, 2016:contentReference[oaicite:1]{index=1}.
^ USC-SIPI Image Database – Mandrill. Signal and Image Processing Institute, USC. Original image: Scan from a magazine picture. Copyright belongs to original publisher or photographer.:contentReference[oaicite:4]{index=4 }
^ Allan E. Weber. Image Data Base (技术报告). University of Southern California Signal and Image Processing Institute. 1983. USC-SIPI-TR-101.
^ Mulvin, Dylan; Sterne, Jonathan. Image Problems. New Media & Society. 2015, 17 (8): 1204–1227.
^ Lukin, V.; Krivenko, S.; Li, F.; Abramov, S.; Makarichev, V. On Image Complexity in View of Image Processing Performance. Proc. IntelITSIS Workshop 2022: 2. ...considerably more difficult to get good results for the test image *Baboon* than for the test images *Lena* and *Peppers*:contentReference[oaicite:10]{index=10 }
^ USC-SIPI Image Database (Miscellaneous Vol. 3). 4.2.03 Mandrill (a.k.a. Baboon) – 512×512 pixels, Color (24 bits/pixel), 768 KB:contentReference[oaicite:7]{index=7 }
^ Lui, A. *A Study of the JPEG-2000 Image Compression Standard*. Queen’s Univ., 2001. pp. 79–80. *“Three ‘standard’ test images (Lena, Baboon and Peppers)… All test images have dimensions of 512×512.”*:contentReference[oaicite:13]{index=13}
^ {{Cite [[=JPEG: Still Image Data Compression Standard|author=Pennebaker, William; Mitchell, Joan|publisher=Springer|year=1993|isbn=978-0-442-01272-4}}
^ 常用超分辨率数据集简介. OpenMMLab Medium Blog. 2021-07-16. The Set14 dataset is composed of 14 images (“baboon”, “barbara”, “bridge”, … “pepper”, etc.):contentReference[oaicite:18]{index=18 }
^ Qi, X. et al. Sparse representation based on quaternion wavelet for color-texture image segmentation. IET Image Processing. 2016, 10 (4): 289–298. Standard colour images *“Baboon”, “Aeroplane”, “Peppers”*, etc. were used to test the segmentation method.:contentReference[oaicite:23]{index=23 }
^ Chan, Che-Wei; Cheng, Lap-Tak. Hiding data in images by simple LSB substitution. Pattern Recognition. 2004, 37 (3): 469–474.
^ Kim, C.; Yang, C.-N.; Leng, L. “Enhanced Dual Reversible Data Hiding Using Combined Approaches.” *Applied Sciences*. 15(6):3279, 2025. doi:10.3390/app15063279. *“The *Baboon* image contains fine patterns and strong variations… structural changes may have been less detectable even after data embedding.”*:contentReference[oaicite:26]{index=26}
^ SIPI Image Database Download Page. [2025-05-26].
^ USC-SIPI Image Database – Mandrill. *“Scan from a magazine… Copyright belongs to original publisher.”*:contentReference[oaicite:37]{index=37}
^ Petitcolas, Fabien A. Standard Photos – Classics. “…some of the images in the database were scanned from copyrighted material and the origin of many is unknown.”:contentReference[oaicite:38]{index=38 }

[Atlantic2016-1] Annalee Newitz, "The Playboy Centerfold That Revolutionized Image-Processing Research," *The Atlantic*, Feb. 9, 2016:contentReference[oaicite:1]{index=1}.

[2] USC-SIPI Image Database – Mandrill. Signal and Image Processing Institute, USC. Original image: Scan from a magazine picture. Copyright belongs to original publisher or photographer.:contentReference[oaicite:4]{index=4 }

[SIPI1983-3] Allan E. Weber. Image Data Base (技术报告). University of Southern California Signal and Image Processing Institute. 1983. USC-SIPI-TR-101.

[4] Mulvin, Dylan; Sterne, Jonathan. Image Problems. New Media & Society. 2015, 17 (8): 1204–1227.

[5] Lukin, V.; Krivenko, S.; Li, F.; Abramov, S.; Makarichev, V. On Image Complexity in View of Image Processing Performance. Proc. IntelITSIS Workshop 2022: 2. ...considerably more difficult to get good results for the test image *Baboon* than for the test images *Lena* and *Peppers*:contentReference[oaicite:10]{index=10 }

[6] USC-SIPI Image Database (Miscellaneous Vol. 3). 4.2.03 Mandrill (a.k.a. Baboon) – 512×512 pixels, Color (24 bits/pixel), 768 KB:contentReference[oaicite:7]{index=7 }

[7] Lui, A. *A Study of the JPEG-2000 Image Compression Standard*. Queen’s Univ., 2001. pp. 79–80. *“Three ‘standard’ test images (Lena, Baboon and Peppers)… All test images have dimensions of 512×512.”*:contentReference[oaicite:13]{index=13}

[8] {{Cite [[=JPEG: Still Image Data Compression Standard|author=Pennebaker, William; Mitchell, Joan|publisher=Springer|year=1993|isbn=978-0-442-01272-4}}

[9] 常用超分辨率数据集简介. OpenMMLab Medium Blog. 2021-07-16. The Set14 dataset is composed of 14 images (“baboon”, “barbara”, “bridge”, … “pepper”, etc.):contentReference[oaicite:18]{index=18 }

[10] Qi, X. et al. Sparse representation based on quaternion wavelet for color-texture image segmentation. IET Image Processing. 2016, 10 (4): 289–298. Standard colour images *“Baboon”, “Aeroplane”, “Peppers”*, etc. were used to test the segmentation method.:contentReference[oaicite:23]{index=23 }

[11] Chan, Che-Wei; Cheng, Lap-Tak. Hiding data in images by simple LSB substitution. Pattern Recognition. 2004, 37 (3): 469–474.

[12] Kim, C.; Yang, C.-N.; Leng, L. “Enhanced Dual Reversible Data Hiding Using Combined Approaches.” *Applied Sciences*. 15(6):3279, 2025. doi:10.3390/app15063279. *“The *Baboon* image contains fine patterns and strong variations… structural changes may have been less detectable even after data embedding.”*:contentReference[oaicite:26]{index=26}

[SIPIdownload-13] SIPI Image Database Download Page. [2025-05-26].

[USC-Mandrill-14] USC-SIPI Image Database – Mandrill. *“Scan from a magazine… Copyright belongs to original publisher.”*:contentReference[oaicite:37]{index=37}

[15] Petitcolas, Fabien A. Standard Photos – Classics. “…some of the images in the database were scanned from copyrighted material and the origin of many is unknown.”:contentReference[oaicite:38]{index=38 }

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