Python 不同分辨率图像峰值信噪比[PSNR]
创始人
2024-05-27 17:21:47

PNNR:全称为“Peak Signal-to-Noise Ratio”,中文直译为峰值信噪比

前言

一、定义

二、Python代码

1.自定义

2.Tensorflow

总结


前言

峰值信噪比是一种衡量图像质量的指标,描述的是最大值信号与北京噪音之间的关系。

一般来说,PSNR高于40dB说明图像质量极好(即非常接近原始图像);在30—40dB通常表示图像质量是好的(即失真可以察觉但可以接受);在20—30dB说明图像质量差;低于20dB图像不可接受。


一、定义

对于两个m*n的单色图像XY,其均方误差(MSE)定义为

                                MSE=\frac{1}{mn}\sum_{i=0}^{m-1}\sum_{j=0}^{n-1}\left ( X|i,j|-Y|i,j|\right)^{2}

峰值信噪比(PSNR)定义为

                                PSNR=10*lg\left ( \frac{MAX_{I}^{2}}{MSE} \right )=20*lg\left ( \frac{MAX_{I}}{\sqrt{MSE}} \right )

其中MAX_{I}表示图像像素点的最大值,如果每个采样点用8位表示,那么最大值就是255。根据定义可知MSE越小,则PSNR越大,所以PSNR越大,代表图像质量越好。

针对彩色图像,通常有三种方法计算

1、分别计算RGB三个通道的PSNR,然后取平均值

2、计算RGB三通道的MSE,然后除以3

3、将图片转化为YCbCr格式,然后只计算Y分量(亮度分量)的PSNR

二、Python代码

1.自定义

import cv2 as cv 
import math
import numpy as npdef psnr1(img1,img2):#compute mse# mse = np.mean((img1-img2)**2)mse = np.mean((img1/1.0-img2/1.0)**2)#compute psnrif mse < 1e-10:return 100psnr1 = 20*math.log10(255/math.sqrt(mse))return psnr1#像素归一化
def psnr2(img1,img2):mse = np.mean((img1/255.0-img2/255.0)**2)if mse < 1e-10:return 100psnr2 = 20*math.log10(1/math.sqrt(mse))return psnr2imag1 = cv.imread("C:/Users/Server/Desktop/1.jpg")
imag2 = cv.imread("C:/Users/Server/Desktop/2.jpg")
print (imag1.shape)
#print(imag2.shape)
# imag2 = imag2.reshape(352,352,3)
#print(imag2.shape)
res1 = psnr1(imag1,imag2)
print("res1:",res1)
res2 = psnr2(imag1,imag2)
print("res2:",res2)

2.TensorFlow

'''
compute PSNR with tensorflow
'''
import tensorflow as tfdef read_img(path):return tf.image.decode_image(tf.read_file(path))def psnr(tf_img1, tf_img2):return tf.image.psnr(tf_img1, tf_img2, max_val=255)def _main():t1 = read_img('1.jpg')t2 = read_img('2.jpg')with tf.Session() as sess:sess.run(tf.global_variables_initializer())y = sess.run(psnr(t1, t2))print(y)if __name__ == '__main__':_main()

总结

为了更好地展示结果,以下为两张图片的PSNR。

1(女)与1(女)的PSNR: 100
1(女)与2(男)的PSNR: 6.534605344887611

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