14、智能视频监控与碰撞避免系统技术解析

智能视频监控与碰撞避免系统技术解析

1. 图像质量评估指标

在图像质量评估方面，有两个重要的指标：峰值信噪比（PSNR）和结构相似性指数（SSIM）。

1.1 峰值信噪比（PSNR）

PSNR 的计算公式为：
[PSNR(f, g) = 10\log_{10}\left(\frac{255^2}{MSE(f, g)}\right)]
其中，均方误差（MSE）的计算公式为：
[MSE(f, g) = \frac{1}{MN}\sum_{i = 1}^{M}\sum_{j = 1}^{N}(f_{ij} - g_{ij})^2]
这里，MSE 是参考图像和重建图像之间的均方误差。当 MSE 趋近于 0 时，PSNR 值趋近于无穷大，这意味着重建图像质量越高，PSNR 值越大。不过，PSNR 缺乏检查图像结构信息的能力。

1.2 结构相似性指数（SSIM）

SSIM 考虑了重建图像的相关性、亮度和对比度掩蔽损失，其计算公式为：
[SSIM(f, g) = l(f, g)c(f, g)s(f, g)]
其中：
- 亮度比较函数：
[l(f, g) = \frac{2\mu_f\mu_g + C_1}{\mu_f^2 + \mu_g^2 + C_1}]
- 对比度比较函数：
[c(f, g) = \frac{2\sigma_f\sigma_g + C_2}{\sigma_f^2 + \sigma_g^2 + C_2}]
- 结构比较函数：
[s(f, g) = \frac{\sigma_{fg} + C_3}{\sigma_