點雲質量評價中PSNR的應用

2021-10-09 17:11:31 字數 1542 閱讀 3505

psnr是「peak signal to noise ratio」的縮寫,即峰值訊雜比,是一種評價影象的客觀標準,它具有侷限性,一般是用於最大值訊號和背景噪音之間的乙個工程專案。

通常在經過影像壓縮之後,輸出的影像都會在某種程度與原始影像不同。為了衡量經過處理後的影像品質,我們通常會參考psnr值來衡量某個處理程式能否令人滿意。也就是說,psnr是傳統影象評價的一種方法。

其數學公式如下圖所示:

其中mse是原影象(語音)與處理影象(語音)之間均方誤差。均方誤差(mean-square error, mse)是反映估計量與被估計量之間差異程度的一種度量。

mse是反映的是壓縮後影象與原影象的差距,h、w分別為影象的高度和寬度;n為每畫素的位元數,一般取8,即畫素灰階數為256,也就是影象顏色訊號的最大值,即訊號峰值. psnr的單位是db,數值越大表示失真越小。可以理解psnr是和畫素位元數和mse都相關的一種衡量壓縮後影象(失真影象)與原影象差異(失真)的一種數值表示。且psnr越大(mse小或者畫素位元數大),失真越小。

psnr通常是作為衡量語音或者影象失真程度的一種方法(psnr越大,失真越小)。隨著多**技術的發展,點雲作為一種新的**形式逐漸開始應用於沉浸式**、遊戲、無人駕駛、數字博物館等領域。和語音和影象等一樣,點雲同樣需要有效的質量評價方法,鑑於在psnr在語音和影象質量評價方面的應用,psnr很自然的被應用於點雲質量評價。

從(1)中定義的歸一化因子和均方誤差(mse)獲得psnr,該均方根誤差是從解碼到原始pc方向以及相反方向計算得出的。然後將兩個方向的psnr組合在一起,以獲得具有最大池化函式的單個對稱psnr值,如(2)所定義。

式子中psp

ps​是訊號峰值,

那麼點雲中的訊號峰值是什麼呢?

1:用對角線長度表示訊號峰值,點座標被歸一化在[0,1]範圍內,缺點是當解碼的點雲出現較大的差錯時,會出現不同比例縮放的現象。

2:體素化的點雲,用b位深度精度表示的每個座標的峰值為:

應用於(1)中的訊號峰值為:

這就是訊號峰值的計算方法,那麼mse的計算又是怎樣的呢?

上面三個式子中第乙個式子表示的是點到點(point to point)的距離,具體來說就是a點雲(原始點雲)中的i點座標和b點雲(失真點雲)中與i點距離最近的點(通常理解為對應點)j點座標距離(向量(i,j)的模)的平方。

第二個式子表示的是點到面(point to plant)的距離,也就是誤差向量(i,j)在b點雲中j點的下表面法向量方向上的投影的長度也正是這個數值,讓點雲的psnr出現了方向之分(a到b或者b到a)。

第三個式子就是mse的計算方法,也就是各點po2po距離比上po2pl總和的均值。

最後帶入(1)式和(2)式即可求出點雲的psnr。

機器視覺中評價光源質量的指標

光源是機器視覺系統中重要的元件之一,乙個合適的光源是機器視覺系統正常執行的必備條件。因此,機器視覺系統光源的選擇是非常重要的。使用光源的目的是將被測物體與背景盡量明顯分別,獲得高品質 高對比度的影象。光源是機器視覺獲取影象的基礎,通過對光源的改進與設計可以高效的提取出所需目標資訊,極大地提高影象處理...

雲時代的IT應用質量管理新動向

雲時代的it應用質量管理新動向 世界的it潮流在中國蕩滌,雲計算的熱浪在中國風起雲湧,2010年雲計算市場規模將達到119億元,同比增長率為29.5 伴隨著不斷增多的客戶需求以及雲計算應用的不斷普及,持續快速增長仍是未來幾年雲計算市場的主旋律,根據idc的 到2012年,雲計算服務的市場份額更是將達...

PCL 八叉樹的應用 點雲壓縮

點雲由龐大的資料集組成,這些資料集通過距離 顏色 法線 等附加資訊來描述空間的三維點。此外,點雲還能以非常高的速率被建立出來,因此需要占用相當大的儲存資源,一旦點雲需要儲存或者通過速率受限制的通訊通道進行傳輸,提供針對這種資料的壓縮方法就變得十分有用。pcl 提供了點雲的壓縮功能,它允許編碼壓縮所有...