PSNR(Peak Signal to Noise Ratio)峰值信噪比,一種全參考的圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)。

其中,MSE表示當(dāng)前圖像X和參考圖像Y的均方誤差(Mean Square Error),H、W分別為圖像的高度和寬度;n為每像素的比特?cái)?shù),一般取8,即像素灰階數(shù)為256.?PSNR的單位是dB,數(shù)值越大表示失真越小。
PSNR是最普遍和使用最為廣泛的一種圖像客觀評(píng)價(jià)指標(biāo),然而它是基于對(duì)應(yīng)像素點(diǎn)間的誤差,即基于誤差敏感的圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)。由于并未考慮到人眼的視覺(jué)特性(人眼對(duì)空間頻率較低的對(duì)比差異敏感度較高,人眼對(duì)亮度對(duì)比差異的敏感度較色度高,人眼對(duì)一個(gè)區(qū)域的感知結(jié)果會(huì)受到其周圍鄰近區(qū)域的影響等),因而經(jīng)常出現(xiàn)評(píng)價(jià)結(jié)果與人的主觀感覺(jué)不一致的情況。
SSIM(structural similarity)結(jié)構(gòu)相似性,也是一種全參考的圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo),它分別從亮度、對(duì)比度、結(jié)構(gòu)三方面度量圖像相似性。

其中ux、uy分別表示圖像X和Y的均值,σX、σY分別表示圖像X和Y的方差,σXY表示圖像X和Y的協(xié)方差,即

C1、C2、C3為常數(shù),為了避免分母為0的情況,通常取C1=(K1*L)^2, C2=(K2*L)^2, C3=C2/2, 一般地K1=0.01, K2=0.03, L=255. 則

SSIM取值范圍[0,1],值越大,表示圖像失真越小.
在實(shí)際應(yīng)用中,可以利用滑動(dòng)窗將圖像分塊,令分塊總數(shù)為N,考慮到窗口形狀對(duì)分塊的影響,采用高斯加權(quán)計(jì)算每一窗口的均值、方差以及協(xié)方差,然后計(jì)算對(duì)應(yīng)塊的結(jié)構(gòu)相似度SSIM,最后將平均值作為兩圖像的結(jié)構(gòu)相似性度量,即平均結(jié)構(gòu)相似性MSSIM:
