Python代码之计算PSNR

2024-05-24 12:08
文章标签 python 代码 计算 psnr

本文主要是介绍Python代码之计算PSNR,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

峰值信噪比(Peak Signal to Noise Ratio,PSNR)经常用来评价图像质量。对于一张RGB三通道图像,其计算公式如下:

先计算图像与Ground Truth的均方误差MSE:

MSE=\frac{1}{mnc}\sum_{0}^{m-1}\sum_{0}^{n-1}\sum_{0}^{c-1}= \left \| I(m,n,c)-gt(m,n,c) \right \|^{2}

再计算PSNR:

PSNR=10\cdot log10(\frac{MAX_{I}^{2}}{MSE})=20\cdot log10(\frac{MAX_{I}}{\sqrt{MSE}})

计算PSNR的Python代码,网上有下面两种:

import cv2
import numpy as np
import mathdef psnr1(img1, img2):mse = np.mean((img1 - img2) ** 2 )if mse < 1.0e-10:return 100return 10 * math.log10(255.0**2/mse)def psnr2(img1, img2):mse = np.mean( (img1/255. - img2/255.) ** 2 )if mse < 1.0e-10:return 100PIXEL_MAX = 1return 20 * math.log10(PIXEL_MAX / math.sqrt(mse))

理论上,这两种计算方式都对应上面的计算公式,在输入图像一样的情况下,这两段代码的结果应该是一样的。但是,在调用这段代码的时候,我发现这两者的结果却相差很远,同样的图片,psnr1的结果大概是29,而psnr2的结果是12。

gt = cv2.imread('1.jpg')
img= cv2.imread('2.jpg')print(psnr1(gt,img))
print(psnr2(gt,img))

这是输出的结果: 

 

单看代码的话完全看不出来任何问题,后来我输出了这两张图像作差的结果,发现所有的值都是在0-255之间的,比如img1的一个像素值是30,img2的一个像素值是60,二者作差,本来应该是-30,但是结果却是226,即对于负值,输出要加上256。所以,问题就出在这行代码上:

mse = np.mean((img1 - img2) ** 2 )

如果img1某个点的像素比img2小,而两者差别又比较大,这个绝对值比较大的负值就会变成一个比较小的正值,MSE的结果也会偏小,那么PSNR的值就会偏大。

只要把上面那行代码改成mse = np.mean((img1/1.0 - img2/1.0) ** 2 )就可以了。

最后,我们发现这两个结果是一样的了。

 

 

 

这篇关于Python代码之计算PSNR的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!


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