图像信噪比测量

功能介绍

模块位置：测量-图像信噪比测量

计算一张图像的信噪比（信号与噪声的功率之比）SNR和峰值信噪比（最大可能信号与噪声的功率之比）PSNR。

计算某一张图像的信噪比和峰值信噪比，需要无噪声图像作为参考，两张图大小相等，图像位置重合，参考图是无噪声图或另一张相似条件拍的图，对比两张图的差异。信噪比和峰值信噪比的数值越大，图像质量越好，说明两幅图的差异越小。

信噪比通常表示为分贝（dB）形式：

$$SNR(dB) = 20·log_{10}(\frac{μ_{signal}}{σ_{noise}})$$ $$\sigma_{noise} = \sqrt{\frac{1}{N} \sum_{i=1}^{N} (x_i - X)^2})$$

其中μ是信号的均值，在图像中用灰度值替换；σ是噪声的标准差，用测试图像和参考图像的灰度差异的标准差替换；xi是噪声，通过测试图像 - 参考图像得到，X是噪声的均值，N是像素数量。

峰值信噪比公式如下：

$$PSNR(dB) = 10·log_{10}(\frac{{MAX}^2}{MSE})$$ $$MSE = \frac{1}{N} \sum_{i=1}^{n} (y_i - Y_i)^2$$

其中MAX是信号的最大可能值，对于图像而言，是像素的最大可能值（例如，对于8位图像，最大值为255）；MSE是均方误差，yi是测试图像灰度，Yi是参考图像灰度，N是像素数量。

使用场景

常用于判断图像的质量或对比两张图的差异，信噪比和峰值信噪比的数值越大，图像质量越好。

对于3D深度图像（携带z的图像），可以利用信噪比的原理测量z值的变化，z信噪比和z峰值信噪比越大，图像质量越好。

输入

输入	类型	说明
测试图像	图像	测试该图的信噪比
参考图像	图像	原始无噪声的图像，用于测试图像的参考

参数说明

峰值

对于2D灰度图像，像素格式可能为8bit,10bit,12bit，测量峰值信噪比时，最大可能的灰度不同。例如，图像像素格式是8bit，则峰值为255（默认）。

峰值Z

对于3D深度图像，可以通过测量其z值变化，反映出图像的质量。峰值z就是z值可能出现的最大值。

输出

输出	类型	默认启用	额外启用条件	说明
信噪比	实数列表	是	/	/
峰值信噪比	实数列表	是	/	/
z信噪比	实数列表	是	/	只有携带深度z的图像才会计算，否则为nan
z峰值信噪比	实数列表	是	/	只有携带深度z的图像才会计算，否则为nan