草稿:Baboon測試圖像

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在2025年6月11日由Bosco Sin (留言)審閱。 · 最後由Bosco Sin於38小時前編輯。通知作者

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Baboon（又稱 Mandrill）是一張廣泛用於數位影像處理與電腦視覺研究的標準測試圖像，內容為一隻雄性山魈（Mandrillus sphinx）面部的彩色近距離照片。自1970年代被南加州大學影像處理研究所（USC-SIPI）數位化並收錄於〈Standard Image Database〉以來，Baboon 以其同時包含大面積低頻色塊與高頻紋理細節而成為教材、論文與演算法評估的經典範例^[1]，USC-SIPI 圖庫註明 Baboon（Mandrill）圖像取自雜誌照片，版權歸原出版商或攝影師所有^[2]。

歷史來源

1970 年代初期，USC-SIPI 為撰寫教科書與建立統一測試集，將多張彩色幻燈片掃描成 512×512 畫素、24 位元深度之數位檔案。^[3]
當時實驗室人員誤將山魈稱作「狒狒」（Baboon），此名稱遂沿用至今。^[4]
IPOL 期刊指出，現行高畫質版本攝於 1970 年代，由美國魚類及野生動物管理局攝影師 Gary Kramer 拍攝，屬公有領域。

技術特徵

由於圖像中充滿細節紋理且缺乏大片均勻區域，Baboon 圖的資訊熵在標準測試圖像中屬於較高水平，這使得許多影像演算法在處理該圖像時難度更高^[5]。

解析度：Baboon 測試圖像的標準版本解析度為512×512像素，24位元彩色深度（每像素8位元RGB，檔案大小約768 KB）^[6]
色彩/紋理
- 低頻內容－鼻部紅、黃、青綠等大面積高飽和區域；
- 高頻內容－面部與鬃毛呈現細碎雜亂紋理。

直方圖：灰度分佈多峰，無單一主尖峰，顯示影像動態範圍廣。

應用範例

影像壓縮

Baboon 常與 Lenna、Peppers 等圖並列用於評估有損/無損壓縮演算法的效能，被視為難壓縮的複雜範例^[7]，用於比較 JPEG、JPEG 2000、SPIHT、小波壓縮等於高壓縮率下的PSNR(峰值訊雜比）、SSIM 與視覺失真^[8]。 Baboon 圖像最具代表性用途為壓縮與編碼領域測試。因其色彩和細節豐富，高壓縮率下容易暴露壓縮失真，常用於比較不同壓縮技術之品質差異。JPEG的開發和測試過程中，即採用Baboon圖像觀察低位元率下視覺失真。

去雜訊與增強

在去雜訊演算法（例如非區域平均、BM3D）與超解析度重建實驗中，需同時維持平滑區域自然外觀及紋理細節完整，Baboon 的複雜頻譜成為檢驗演算法平衡能力的基準。影像增強、對比度拉伸等任務中，Baboon 圖像也可測試不同性質區域的適應性^[9]。

影像分割與辨識

Baboon 圖像內容複雜，物體邊界（如山魈面部與背景、色塊交界）不銳利單一，對分割演算法具挑戰性。曾被用於測試彩色圖像分割、紋理分類等演算法效能^[10]。

資訊隱藏與浮水印

由於 Baboon 圖含有細密複雜的紋理，尤其是高頻鬃毛提供隱藏訊息的良好掩蔽；多篇隱寫術論文以 Baboon 作為覆蓋圖測試有效載量與視覺不可見度^[11]^[12]。

圖像格式與取得

USC-SIPI 標準版本：檔名「4.2.03 Mandrill（Baboon）」，TIFF 格式，RGB 24-bit^[13]。
多數數值運算軟體（MATLAB、OpenCV、Scikit-Image 等）皆內建此圖做為範例。
版權：原始照片屬公有領域；USC-SIPI 指定可自由下載並用於研究與教育^[14]^[15]。

測試用途

測試範疇	原因／挑戰
有損壓縮	同時檢驗色塊失真與高頻模糊
降噪、增強	需在平滑區域抑制雜訊且保留鬃毛細節
影像分割	色彩多樣、紋理複雜；前背景邊界不明顯
隱寫、水印	高頻紋理區利於隱藏資料而不被察覺

參見

參考資料

^ 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 (技術報告). 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 (技術報告). 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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