图像融合的评价方法

在实际应用中,融合图像质量评价方法一般可分为两类:一类是主观评价法;另一类是客观评价法。
主观评价法
主观评价法就是依靠人眼来主观评估融合图像的质量的方法。这种方法简单、直观，对明显的图像信息可以进行直观、快捷的评价，在一-些特定应用中是十分可行的。但是,图像的视觉质量主要取决于观察者，这便会产生主观性强、片面、可重复性差等缺点。而且当观测条件变化时，评定的结果有可能会产生差异。因此，主观评价法需要与客观的定量评价的标准结合来对融合图像进行综合评价。
客观评价方法
根据不同评定方法的条件不同，对客观评价指标做了以下分类研究8。
1.无参考图像情况下的评价方法
1)单一图像特征统计的评价方法
均值:图像中所有像素的灰度值的算术平均值，对人眼表现为图像的平均亮度。
标准差:图像灰度相对于均值的离散情况，用于评价图像反差的大小。
信息熵:熵值大小反映其包含信息量的多少，熵值越大融合效果越好。
平均梯度:可灵敏地反映图像对微小细节反差表达的水平，用于评价图像的模糊程度。平均梯度值与图像清晰程度成正比关系。
空间频率:反映图像在空间域的整体活跃程度，空间频率大小与图像融合效果成正比。
2)源图像与融合图像之间关系的评价方法
互信息之和:表示融合图像F从源图像A、B中获取的信息，互信息之和的值与融合效果成正比。
交叉熵:反映了源图像和融合图像对应像素的差异。交叉熵越小，代表两幅图像的差异越小，即意味着该融合方法从源图像获取的信息量越多，融合效果越好。
联合熵:源图像和融合图像之间相关性的量度,反映源图像和融合图像之间的联合信息。两幅图像联合熵的值与图像所包含的信息量的大小成正比关系。
偏差与相对偏差:偏差表示两幅图像光谱特性变化的平均程度和光谱信息上的差异，值越小意味着两幅图像的差异越小;相对偏差反映两幅图像在光谱信息上的匹配程度,同时也反映该方法将原图像高空间的分辨率细节传递给融合图像的能力。
2.有参考图情况下的评价方法
通过对比标准参考图像与融合图像之间的关系来分析融合图像的质量和融合效果的好坏。
均方根误差:显示了参考图像与融合图像之间的差异对比程度，其值与接近程度成反比，值越小代表融合效果越好。
信噪比和峰值信噪比:比值越高，融合质量越好。
信息熵差ER-EF:EF和ER分别为融合图像和参考图像的信息熵。
互信息:代表图像中包含的信息，互信息值越大，包含的信息越多，融合效果越好。