Индекс структурного сходства (SSIM от ) является одним из методов измерения схожести между двумя изображениями. SSIM-индекс это метод полного сопоставления, другими словами, он проводит измерение качества на основе исходного изображения (не сжатого или без искажений). SSIM-индекс является развитием традиционных методов, таких как PSNR (peak signal-to-noise ratio) и метод среднеквадратичной ошибки MSE, которые оказались несовместимы с физиологией человеческого восприятия.
Отличительной особенностью метода, помимо упомянутых ранее (MSE и PSNR), является то, что метод учитывает «восприятие ошибки» благодаря учёту структурного изменения информации. Идея заключается в том, что пиксели имеют сильную взаимосвязь, особенно когда они близки пространственно. Данные зависимости несут важную информацию о структуре объектов и о сцене в целом.
SSIM метрика рассчитана на различные размеры окна. Разница между двумя окнами и имеющими одинаковый размер N×N:
где — среднее , — среднее , — дисперсия , — дисперсия , — ковариация и , , — две переменных: — динамический диапазон пикселей (обычно ), и — константы.
Приведённая формула применима только для яркости изображения, по которой и происходит оценка качества. Полученный SSIM-индекс лежит в пределах от −1 до +1. Значение +1 достигается только при полной аутентичности образцов. Как правило, метрика рассчитана на окно размером 8×8 пикселей. Окно может смещаться через пиксель, но специалисты рекомендуют использовать группы окон для уменьшения сложности вычислений.
Структурные отличия (DSSIM от ) можно выразить через SSIM-метрику:
См. также PSNR Качество видео
Ссылки
Z. Wang, A. C. Bovik, H. R. Sheikh and E. P. Simoncelli, "Image quality assessment: From error visibility to structural similarity", IEEE Transactions on Image Processing, vol. 13, no. 4, p. 600–612, Apr. 2004. Loza et al., "Structural Similarity-Based Object Tracking in Video Sequences", Proc. of the 9th International Conf. on Information Fusion, 2006.
Внешние источники (en) Домашняя страница (en) Исполнение на языке Rust (en) Исполнение на языке C/C++ (en) Реализация DSSIM на языке C++ (en) Реализация Криса Ломонта на C# (en) qpsnr implementation (multi threaded C++)
Категория:Цифровая обработка изображений