Để đánh giá thuật toán ta tiến hành sử dụng một số ảnh được tải từ Internet để làm mẫu. Tập ảnh được sử dụng để kiểm tra.
Hình 3-2 Tập ảnh mẫu
Ảnh gốc là ảnh có độ phân giải1920 x 1200 pixel. Ảnh độ phân giải thấp được sử dụng để mô phỏng bằng thuật toán truy hồi có độ phân giải là960 x 600pixel.
Trong quá trình thực nghiệm, ta sử dụng giá trị tỉ lệ tín hiệu cực đại với sai số nhiễu (PSNR) và cấu trúc đồng dạng (SSIM) để đánh giá thuật toán.
23 PSNR là tỉ lệ của cực đại bình phương với bình phương sai số nhiễu. Biểu thức PSNR được biễu diễn như sau:
𝑃𝑆𝑁𝑅 = 10 log102552 𝑀𝑆𝐸
Trong đó MSE là trung bình của bình phương sai số giữa ảnh độ phân giải cao được xây dựng và ảnh gốc (ảnh tham khảo). Biểu thức MSE được biểu diễn như sau:
𝑀𝑆𝐸 = 1
𝑁1𝑁2‖𝑋 − 𝑋̂‖
2
Với:
𝑋 là ảnh gốc (ảnh tham khảo).
𝑋̂ là ảnh độ phân giải cao được mô phỏng.
𝑁1𝑁2 là kích cỡ của ảnh.
Biểu thức cấu trúc đồng dạng giữa hai ảnh SSIM được định nghĩa như sau:
𝑆𝑆𝐼𝑀(𝑥, 𝑦) = (2𝜇𝑟𝜇𝑜+ 𝑐1)(2𝜎𝑟𝑜+ 𝑐2) (𝜇𝑟2+ 𝜇𝑜2+ 𝑐1)(𝜎𝑟2+ 𝜎𝑜2+ 𝑐2)
Trong đó:
𝑆𝑆𝐼𝑀 ≤ 1
𝜇𝑟, 𝜇𝑜 lần lượt là giá trị trung bình của ảnh độ phân giải cao được mô phỏng và ảnh tham khảo.
𝜎𝑟2, 𝜎𝑜2 lần lượt là giái trị phương sai của ảnh độ phân giải cao được mô phỏng và ảnh tham khảo.
𝜎𝑟𝑜 là hiệp phương sai của ảnh độ phân giải cao được mô phỏng và ảnh tham khảo.
𝑐1, 𝑐2 là hai hằng số và có giá trị bằng:
24 Ở lần đánh giá đầu tiên, tiến hành so sánh 5 ảnh chân dung được xử lý bằng thuật toán truy hồi từ 6 ảnh độ phân giải thấp, bị mờ và nhiễu ít với phương pháp nội suy Bicubic.
Bảng 3-1 Kết quả so sánh lần thứ nhất
Hình 3-3 Ảnh kết quả từ lần đánh giá thứ nhất.
A - Ảnh gốc, B - Ảnh độ phân giải cao sử dụng phương pháp nội suy Bicubic, C - Ảnh kết quả bằng phương pháp truy hồi.
Ở lần đánh giá thứ hai, tiến hành so sánh 5 ảnh chân dung được xử lý bằng thuật toán truy hồi từ 6 ảnh độ phân giải thấp đều bị mờ và nhiễu nhiều với phương pháp nội suy Bicubic.
Bảng 3-2 Kết quả so sánh lần thứ hai
Ảnh 1 Ảnh 2 Ảnh 3 Ảnh 4 Ảnh 5
SSIM Truy hồi 0.989826 0.999674 0.968895 0.991467 0.999357
Bicubic 0.966772 0.998540 0.944723 0.858155 0.998560
PSNR Truy hồi 34.04834 34.77856 22.41681 32.72368 34.99602
Bicubic 29.02973 29.27552 19.87471 28.73401 29.25183
Ảnh 1 Ảnh 2 Ảnh 3 Ảnh 4 Ảnh 5
SSIM Truy hồi 0.97860 0.99894 0.95995 0.94712 0.99876
Bicubic 0.96713 0.99925 0.94764 0.86084 0.99914
PSNR Truy hồi 30.9168 31.1802 20.2468 30.9537 30.5288
25
Hình 3-4 Ảnh kết quả từ lần đánh giá thứ hai.
A - Ảnh gốc, B - Ảnh độ phân giải cao sử dụng phương pháp nội suy Bicubic, C - Ảnh kết quả bằng phương pháp truy hồi.
26 CHƯƠNG 4 : KẾT LUẬN – HƯỚNG PHÁT TRIỂN