image-processing - scikit-image SSIM(结构相似性图像度量)负值的解释

Question

我正在使用 scikit-image SSIM 来比较两个图像之间的相似性。问题是我得到了负值，这对我的目的不利。我知道 SSIM 值的范围应该在 -1 到 1 之间，但我只需要获得一个正值，并且我希望这个值随着两个图像之间相似性的增加而减小。我一直在想两种方法来处理这个问题。首先，从 1 中减去 SSIM 值:

Similarity Measure=(1-SSIM)

现在，它在完全匹配的情况下(SSIM=1)给出零，在没有相似性(SSIM=0)时给出 1。但是，由于 SSIM 也会导致 -1 和 0 之间的负值，我也会得到大于 1 的值，我不知道如何解释。特别是不知道SSIM什么时候返回负值，是什么意思。 SSIM 值介于 -1 和 0 之间的图像是否不如 SSIM 值为 0 的图像相似？因为，如果不是这种情况，那么我的相似性度量会导致问题(当 SSIM 为负时，它会导致值大于 1，这意味着与 SSIM=0 的情况相比，相似性较低)。
我想使用的另一个衡量标准是结构相异性 (DSSIM)，其定义如下:

DSSIM=(1-SSIM)/2

当两个图像完全相同时，这将返回 0，这就是我正在寻找的，但是当 SSIM=-1 时 DSSIM=1 完全对应，完全没有相似性，当 SSIM=0 时返回 1/2。同样，这只有在负值的 SSIM 显示的相似性小于 SSIM=0 时才有用，正如我提到的，这是我不知道的事情，也找不到任何解释 SSIM 中每个值的对应关系的内容两幅图像之间的相似程度。我希望有人可以帮助我进行这样的解释或以某种方式为 SSIM 只获得 0 和 1 的值。

编辑:正如我在评论中提到的，SSIM 可能是负的，它是由两个可能是负的图像的协方差引起的。在Skimage SSIM源码中，两幅图像的Covariance用vxy表示，在某些情况下可以为负。至于SSIM负值在相似度方面的解释，我还不确定，但是这个 paper指出当局部图像结构反转时会发生这种情况。尽管如此，我还是在那些看起来不像彼此倒置结构的图像中看到了这一点。但是，我想局部在这里很重要，这意味着两个图像可能看起来不像彼此的倒置版本，但它们的结构在局部是倒置的。这是正确的解释吗？

Answer 1

是的，两张图片的相似度 SSIM = 0优于SSIM = -1 ，所以你可以使用:

1 - (1 + SSIM ) / 2