图像处理随笔之峰值信噪比(peak signal to noise ratio)
图像处理随笔之峰值信噪比(peak signal to noise ratio)
the definition from WIKI:an engineering term for the ratio between the maximum power of a signal and the power of corrupting noise that affects the fidelity of its representation.
一个信号的峰值信噪比(psnr)是一个信号的最大功率与可能影响它的表示精度的噪声功率的比值,也就是max powerof the signal /noise
具体公式如下:
(这个编辑器真的难用。。。就贴个图吧,latex还没入门)
m,n:图像的尺寸。
MSE:mean squared error 均方根误差
MAXI:图像的最大像素值,在图像处理中我们通常每次采样8比特。因此这个值就是255.
psnr 经常应用于测量图片的重建质量。一个简单的例子就是图片的压缩,假定一个信号为为原始数据,那么它在压缩时产生噪声。那么与产生的噪声相比,psnr此时就就近似了人们对于这种重建质量的一种感知。通常来说更高的psnr就显示了更高的重建质量·。
在有损的的图片压缩中(如JPEG),通常psnr的典型值为30-50db。在无线传输中可接受20-25db。
理想情况下完全相同的两幅图片均方根误差为0,因此psnr在某种意义上来说是无穷大的。下面有相应的两幅图片,我们通过控制它的compressed quality来显示psnr的相应变化。
我们控制quality下降,同时可以看到图片逐渐模糊,相应的psnr也也随之下降,符合我们的主观期望。
然而有这种评估算法也存在着一些缺陷。由它的定义我们可以完全看出这是一种非常objective的评估,并没有在它的模型中引入与人肉眼相关的一些参量。例如人总是对颜色与亮度的变化,有着很高的敏感度,如果在压缩时我们有针对的只去破环了这些部分,那么即使有很高的psnr,人眼对于这种重建的期望或许就与psnr反应的预期期望有着很大的误差。(说人话就是这psnr不靠谱,我明明觉得两幅图片差别很大。)
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