参考：https://zhuanlan.zhihu.com/p/50757421

PSNR 峰值信噪比

peak signal-to-noise ratio
给定一个大小为的干净图像和噪声图像，均方误差定义为：

然后就定义为：

其中为图片可能的最大像素值。如果每个像素都由 8 位二进制来表示，那么就为 255。通常，如果像素值由位二进制来表示，那么。
一般地，针对 uint8 数据，最大像素值为 255,；针对浮点型数据，最大像素值为 1。

上面是针对灰度图像的计算方法，如果是彩色图像，通常有三种方法来计算。

• 分别计算 RGB 三个通道的 PSNR，然后取平均值。
• 计算 RGB 三通道的 MSE ，然后再除以 3 。
• 将图片转化为 YCbCr 格式，然后只计算 Y 分量也就是亮度分量的 PSNR。

其中，第二和第三种方法比较常见。

PSNR高于40dB说明图像质量极好（即非常接近原始图像），在30—40dB通常表示图像质量是好的（即失真可以察觉但可以接受），在20—30dB说明图像质量差；最后，但PSNR低于20dB图像不可接受

diff = im1 - im2
mse = np.mean(np.square(diff))
psnr = 10 * np.log10(255 * 255 / mse)

SSIM 结构相似性

structural similarity
公式基于样本和之间的三个比较衡量：亮度 (luminance)、对比度 (contrast) 和结构 (structure)。

一般取。

• 为的均值
• 为的均值
• 为的方差
• 为的方差
• 为和的协方差
• 为两个常数，避免除零
• 为像素值的范围，
• 为默认值

那么

将设为 1，可以得到

每次计算的时候都从图片上取一个的窗口，然后不断滑动窗口进行计算，最后取平均值作为全局的 SSIM。
其取值范围为[0,1]，值越大越好