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基于MATLAB的SSIM算法实现(含源码与注释,可直接运行)

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简介:
本资源提供了一个详细的MATLAB代码实现,用于计算图像间的结构相似性(SSIM)指数。该程序包含详尽注释和完整源码,便于理解和使用,用户可以直接运行进行实验或研究。 基于Matlab的SSIM算法实现(包含源码及详细注释),该版本已修复了输入3维图像运行出错的问题,并修正了一些参数格式不正确的部分,可以直接运行并获得结果。之前在网上找到的一些声称可直接运行的代码实际上需要进行修改才能使用,因此我特地进行了完善和修订,希望能为大家提供一个完整可用的版本。

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客服
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  • MATLABSSIM
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    本资源提供了一个详细的MATLAB代码实现,用于计算图像间的结构相似性(SSIM)指数。该程序包含详尽注释和完整源码,便于理解和使用,用户可以直接运行进行实验或研究。 基于Matlab的SSIM算法实现(包含源码及详细注释),该版本已修复了输入3维图像运行出错的问题,并修正了一些参数格式不正确的部分,可以直接运行并获得结果。之前在网上找到的一些声称可直接运行的代码实际上需要进行修改才能使用,因此我特地进行了完善和修订,希望能为大家提供一个完整可用的版本。
  • MATLABPSNR
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    本项目提供了一种使用MATLAB编程语言实现PSNR算法的方法,并附带可以直接运行的源代码。适合于图像处理和质量评估的研究与学习。 基于Matlab的PSNR算法实现(源码直接运行),在窗口输入PSNR(img1,img2)即可得到结果,操作简单方便。
  • MATLABPSNR).rar
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    本资源提供了一种在MATLAB环境下实现图像质量评估中常用的峰值信噪比(PSNR)算法。包含详细注释和完整源代码,易于理解和操作,下载后即可直接运行测试。适合科研与学习使用。 标题中的“基于Matlab的PSNR算法实现(源码,可直接运行)”指的是使用Matlab编程语言来实现Peak Signal-to-Noise Ratio (峰值信噪比,简称 PSNR) 算法的一种方法。该算法用于衡量图像质量的标准,在诸如计算机视觉和数字信号处理等领域有着广泛的应用价值,尤其是在比较两个图像的质量时非常常用。 描述中的“在窗口输入PSNR(img1,img2)直接出结果”说明了这个Matlab程序的使用方式:用户只需要将函数调用 PSNR 以及相应的参数(例如 img1 和 img2)传入到 Matlab 命令行中,程序会自动计算这两幅图像之间的 PSNR 值,并帮助评估它们的质量差异或相似度。 PSNR 算法是通过先求出两幅图像的均方误差 (Mean Square Error, MSE),再利用公式 \[ PSNR = 10 \cdot \log_{10} \left( \frac{MaxI^2}{MSE} \right) \] 来计算得出。其中,\( MaxI\) 是一幅图像可能的最大灰度值,在8位图像的情况下通常是255;而 MSE 则是两幅图像对应像素点的灰度差平方和平均值。 在提供的源码文件中,“基于Matlab的PSNR算法实现(源码,可直接运行).m”可以看到以下关键步骤: 1. 使用`imread`函数读取两个指定路径下的图像; 2. 对两幅图像进行预处理操作如调整大小、类型转换等以确保它们具有相同的尺寸和数据格式; 3. 计算两者之间像素差的平方,然后求平均值得到MSE; 4. 利用 PSNR 的计算公式得出最终的结果。 5. 输出所获得的PSNR值。 在实际应用中,较高的 PSNR 值表示两个图像更加相似且质量更高。例如,超过30 dB通常认为是优秀结果;而低于20dB则表明可能存在质量问题。这个Matlab源码为研究者和开发人员提供了一个实用工具,并且也可以作为教学示例帮助学生理解PSNR的计算过程。
  • MATLAB术优化
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    本作品提供了一套在MATLAB环境下实现的算术优化算法源代码,具备良好的通用性和实用性,可以直接运行和二次开发。 算法优化算法(AOA)是一种新的元启发式方法,它利用了数学算术运算符的特性。该算法于2021年提出。此资源提供了AOA在MATLAB中的实现代码,可以直接运行,并针对CEC标准测试函数集进行性能评估和寻优操作。执行结果包含最优解、最佳适应度值以及收敛曲线图像。
  • Spring BootEasyExcel整合示例(
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    本项目提供了一个详细的Spring Boot集成EasyExcel的实例代码,包含详尽的注释,可以直接运行和学习参考。 spring-boot-excel整合easyexcel并带有注释,可以直接运行。这样你就可以放心地进行数据的导入导出了。
  • MATLABSSIM
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    本项目基于MATLAB平台实现了结构相似性(SSIM)图像质量评估算法,可用于评价处理后图像与原图之间的视觉效果差异。 SSIM(Structural Similarity Index,结构相似性指标)是一种衡量图像质量的度量方法,由Wang等人在2004年提出。它比传统的均方误差(MSE)和峰值信噪比(PSNR)更能反映出人眼对图像质量的感知。在MATLAB中实现SSIM算法,我们可以直接调用MATLAB提供的`ssim`函数,或者自定义代码来完成。这里我们将深入探讨SSIM算法的原理、MATLAB实现以及如何使用。 **SSIM算法原理** SSIM算法主要通过比较两幅图像的亮度、对比度和结构三个方面的相似性来评估它们的质量。计算公式为: \[ SSIM(x,y) = \frac{(2mu_xmu_y + c_1)(2sigma_{xy} + c_2)}{(mu_x^2 + mu_y^2 + c_1)(sigma_x^2 + sigma_y^2 + c_2)} \] 其中,\( x \) 和 \( y \) 分别代表两幅图像的像素值,\( mu_x \) 和 \( mu_y \) 是它们的平均值,\( sigma_x^2 \) 和 \( sigma_y^2 \) 是它们的方差,\( sigma_{xy} \) 是它们的协方差,\( c_1 \) 和 \( c_2 \) 是常数,通常取值为 \( (k_1L)^2 \) 和 \( (k_2L)^2 \),\( L \) 是图像的最大灰度值,\( k_1 \) 和 \( k_2 \) 通常取值为0.01和0.03。 **MATLAB实现** MATLAB提供了内置函数`ssim`来计算SSIM值。以下是一个简单的使用示例: ```matlab % 加载两幅图像 img1 = imread(image1.jpg); img2 = imread(image2.jpg); % 调整图像大小,确保两幅图具有相同的尺寸 if size(img1,1) ~= size(img2,1) || size(img1,2) ~= size(img2,2) img1 = imresize(img1, size(img2)); end % 计算SSIM值 ssimValue = ssim(img1, img2); ``` **自定义SSIM实现** 如果你需要自定义SSIM算法,可以按照以下步骤进行: 1. **计算均值和方差**:对于每幅图像,计算每个窗口(如8x8像素)内的均值和方差。 2. **计算协方差**:在相同窗口内,计算两幅图像对应像素的协方差。 3. **归一化**:使用常数 \( c_1 \) 和 \( c_2 \) 来避免除以零的情况,同时确保SSIM值在-1到1之间。 4. **计算SSIM分块值**:使用上述公式计算每个窗口的SSIM值。 5. **求平均**:将所有窗口的SSIM值平均得到整个图像的SSIM值。 例如,自定义的MATLAB代码可能如下: ```matlab function [ssimValue] = custom_ssim(img1, img2) % 参数设置 windowSize = 8; k1 = 0.01; k2 = 0.03; L = max(max(img1), max(img2)); % 计算均值、方差和协方差 mu1 = movmean(img1, windowSize); mu2 = movmean(img2, windowSize); sigma12 = movcov(img1, img2, windowSize); sigma1 = movvar(img1, windowSize); sigma2 = movvar(img2, windowSize); % 归一化 c1 = (k1*L)^2; c2 = (k2*L)^2; % 计算SSIM分块值 ssimBlock = (2*mu1.*mu2 + c1)*(2*sigma12 + c2)./(mu1.^2 + mu2.^2 + c1).*(sigma1 + sigma2 + c2).^(-1); % 求平均 ssimValue = mean(mean(ssimBlock)); end ``` 以上是SSIM算法的基本介绍及其在MATLAB中的实现方式。在实际应用中,SSIM常用于图像压缩、图像增强、视频编码等领域的图像质量评估。通过对比SSIM值,我们可以判断图像处理过程是否导致了图像质量的显著下降。由于SSIM考虑了图像的结构信息,因此在评价人眼视觉感知的图像质量时,SSIM比传统的MSE和PSNR更具有优势。
  • 哈夫曼编
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    本资源提供了一种带有详细注释的哈夫曼编码及解码算法实现方式,并附有可以直接运行的示例代码。适合初学者学习和参考使用。 哈夫曼编码译码代码如下所示,并配有详细注释以供直接运行使用。 ```python import heapq class HuffmanNode: def __init__(self, char, freq): self.char = char self.freq = freq self.left = None self.right = None # 用于堆排序的比较方法 def __lt__(self, other): return self.freq < other.freq def build_frequency_dict(text): frequency = {} for char in text: if char not in frequency: frequency[char] = 0 frequency[char] += 1 return frequency def build_huffman_tree(frequency): priority_queue = [HuffmanNode(char, freq) for char, freq in frequency.items()] heapq.heapify(priority_queue) while len(priority_queue) > 1: left_node = heapq.heappop(priority_queue) right_node = heapq.heappop(priority_queue) merged_freq = left_node.freq + right_node.freq merged_node = HuffmanNode(None, merged_freq) merged_node.left = left_node merged_node.right = right_node heapq.heappush(priority_queue, merged_node) return priority_queue[0] def generate_codes(node, prefix=, codebook={}): if node is not None: if node.char is not None and len(prefix) > 0: codebook[node.char] = prefix generate_codes(node.left, prefix + 0, codebook) generate_codes(node.right, prefix + 1, codebook) def huffman_encode(text): frequency_dict = build_frequency_dict(text) tree_root = build_huffman_tree(frequency_dict) code_book = {} generate_codes(tree_root, , code_book) encoded_text = for char in text: if char in code_book: encoded_text += code_book[char] return encoded_text def huffman_decode(encoded_data, tree): decoded_output = [] node = tree for bit in encoded_data: if bit == 0: node = node.left else: node = node.right if node.char is not None: decoded_output.append(node.char) node = tree return .join(decoded_output) # 示例使用方法: text_input = this is an example for huffman encoding frequency_dict = build_frequency_dict(text_input) huffman_tree_root = build_huffman_tree(frequency_dict) encoded_data = huffman_encode(text_input) print(Encoded data:, encoded_data) decoded_text = huffman_decode(encoded_data, huffman_tree_root) print(Decoded text:, decoded_text) ``` 以上代码实现了哈夫曼编码的构建、编码和解码过程,包括频率字典生成、哈夫曼树建立以及基于此树进行数据压缩与还原。
  • 混沌博弈优化MATLAB,包清晰Chaos Game Optimization (CGO),
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    这段代码提供了详细的MATLAB实现,用于执行混沌博弈优化(Chaos Game Optimization, CGO)算法。文档中加入了详尽注释以便于理解与修改,确保用户可以直接运行并应用于各类优化问题。 该资源提供了一种基于混沌理论原理的MATLAB代码实现——混沌博弈优化算法(Chaos Game Optimization, CGO)。此算法利用分形与混沌博弈的基本概念构建模型,并于2020年首次提出。 提供的代码可以直接运行,其中包括Sphere测试函数在内的共23个基准测试函数。执行后可获得最优解、最佳适应度值及收敛曲线的图像结果。 该资源适合进行算法研究和开发的人群使用。 如有任何关于资源使用的疑问,请直接联系作者。
  • MATLAB车牌号识别程序,
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    本资源提供一个包含详细注释的MATLAB车牌识别程序,旨在帮助用户理解和修改代码。该程序可以直接在MATLAB环境中运行,适用于学习和研究目的。 寻找可以直接运行并查看结果的MATLAB代码作为毕业设计参考。