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ssim

Indice de Similitud Estructural (SSIM) para medir la calidad de la imagen

Descripción

ssimval = ssim(A,ref) calcula el valor del índice de similitud estructural (SSIM) para la imagen utilizando como imagen de referencia.Unref

ejemplo

[ssimval,ssimmap] = ssim(A,ref) también devuelve el valor SSIM local para cada píxel en .Un

___ = ssim(A,ref,Name,Value) calcula el SSIM, utilizando pares nombre-valor para controlar aspectos del cálculo.

Ejemplos

contraer todo

Lea una imagen en el espacio de trabajo. Cree otra versión de la imagen, aplicando un filtro de desenfoque.

ref = imread('pout.tif'); H = fspecial('Gaussian',[11 11],1.5); A = imfilter(ref,H,'replicate');

Muestre ambas imágenes como un montaje. Las imágenes difieren más a lo largo de regiones nítidas de alto contraste, como los bordes del enrejado.

montage({ref,A}) title('Reference Image (Left) vs. Blurred Image (Right)')

Calcule el valor SSIM global para la imagen y los valores de SSIM locales para cada píxel.

[ssimval,ssimmap] = ssim(A,ref);

Mostrar el mapa SSIM local. Incluya el valor SSIM global en el título de la figura. Los valores pequeños de SSIM local aparecen como píxeles oscuros en el mapa SSIM local. Las regiones con un pequeño valor SSIM local corresponden a áreas donde la imagen borrosa difiere notablemente de la imagen de referencia. Los valores grandes del valor SSIM local aparecen como píxeles brillantes. Las regiones con SSIM local grande corresponden a regiones uniformes de la imagen de referencia, donde el desenfoque tiene menos impacto en la imagen.

imshow(ssimmap,[]) title(['Local SSIM Map with Global SSIM Value: ',num2str(ssimval)])

Argumentos de entrada

contraer todo

Imagen cuya calidad debe medirse, especificada como una imagen en escala de grises 2D o una imagen de volumen 3D. Debe tener el mismo tamaño y clase queref

Tipos de datos: single | double | int16 | uint8 | uint16

Imagen de referencia con la calidad que se mide, especificada como una imagen en escala de grises 2D o una imagen de volumen 3D. Debe tener el mismo tamaño y clase queUn

Tipos de datos: single | double | int16 | uint8 | uint16

Argumentos de par nombre-valor

Especifique pares opcionales separados por comas de argumentos. es el nombre del argumento y es el valor correspondiente. deben aparecer entre comillas.Name,ValueNameValueName Puede especificar varios argumentos de par de nombre y valor en cualquier orden como .Name1,Value1,...,NameN,ValueN

Ejemplo: ssim(A,ref,'DynamicRange',100)

Rango dinámico de la imagen de entrada, especificado como un escalar positivo. El valor predeterminado de depende del tipo de datos de la imagen, y se calcula comoDynamicRangeUn diff(getrangefromclass(A)). Por ejemplo, el rango dinámico predeterminado es para imágenes de tipo de datos y el valor predeterminado es para imágenes de tipo de datos o con valores de píxel en el intervalo [0, 1].255uint81doublesingle

Tipos de datos: single | double | int8 | int16 | int32 | uint8 | uint16 | uint32

Exponentes para los términos de luminancia, contraste y estructural, especificados como un vector de 3 elementos de números reales no negativos, .[alpha beta gamma]

Tipos de datos: single | double | int8 | int16 | int32 | uint8 | uint16 | uint32

Desviación estándar de la función isotrópica gaussiana, especificada como un escalar positivo. Este valor se utiliza para ponderar los píxeles de vecindad alrededor de un píxel para estimar las estadísticas locales. Esta ponderación se utiliza para evitar el bloqueo de artefactos en la estimación de estadísticas locales.

Tipos de datos: single | double | int8 | int16 | int32 | uint8 | uint16 | uint32

Constantes de regularización para los términos de luminancia, contraste y estructural, especificados como un vector de 3 elementos de números reales no negativos de la forma.[c1 c2 c3] La función utiliza estas constantes de regularización para evitar la inestabilidad de las regiones de imagen en las que la media local o la desviación estándar está cerca de cero.ssim Por lo tanto, se deben utilizar valores pequeños distintos de cero para estas constantes.

De forma predeterminada,

  • , donde está el valor especificado.C1 = (0.01*L).^2LDynamicRange

  • , donde está el valor especificado.C2 = (0.03*L).^2LDynamicRange

  • C3 = C2/2

Tipos de datos: single | double | int8 | int16 | int32 | uint8 | uint16 | uint32

Argumentos de salida

contraer todo

El índice de similitud estructural (SSIM), devuelto como escalar , excepto cuando y son de clase , en cuyo caso es de clase .doubleUnrefsinglessimvalsingle

Valores locales del índice de similitud estructural (SSIM), devueltos como una matriz numérica de clase excepto cuando y son de clase, en cuyo caso es de clase. es una matriz del mismo tamaño que la imagen de entrada.doubleUnrefsinglessimmapsinglessimmapUn

Más acerca de

contraer todo

Indice de Similitud Estructural

Una métrica de calidad de imagen que evalúa el impacto visual de tres características de una imagen: luminancia, contraste y estructura.

Algoritmos

El índice de evaluación de la calidad del índice de similitud estructural (SSIM) se basa en el cálculo de tres términos, a saber, el término de luminancia, el término de contraste y el término estructural. El índice general es una combinación multiplicativa de los tres términos.

SSIM(x,y)=[l(x,y)]α[c(x,y)]β[s(x,y)]γ

Dónde

l(x,y)=2μxμy+C1μx2+μy2+C1,c(x,y)=2σxσy+C2σx2+σy2+C2,s(x,y)=σxy+C3σxσy+C3

donde elxΜyΣxΣy, yxy son los medios locales, las desviaciones estándar y la covarianza cruzada para las imágenes.x, y Si el valor predeterminado para ), y C , y C , y CExponents3 • C2/2 (selección predeterminada de C3) el índice simplifica a:

SSIM(x,y)=(2μxμy+C1)(2σxy+C2)(μx2+μy2+C1)(σx2+σy2+C2)

Referencias

[1] Zhou, W., A. C. Bovik, H. R. Sheikh, and E. P. Simoncelli. "Image Qualifty Assessment: From Error Visibility to Structural Similarity." IEEE Transactions on Image Processing. Vol. 13, Issue 4, April 2004, pp. 600–612.

Introducido en R2014a