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Signal-Rausch-Verhältnis bestimmen
 

creme
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     Beitrag Verfasst am: 31.10.2020, 16:53     Titel: Signal-Rausch-Verhältnis bestimmen
  Antworten mit Zitat      
Hallo,

ich würde bei einem Bild ('cameraman.tif') gerne das Signal-Rauschverhältnis mit einer bestimmten Formel berechnen.

Die Formel ist im Anhang zu sehen. Sarea ist das Signal, Narea das Rauschen und sigma die Standardabweichung des Rauschen.

Das "croppen" des Bildes funktioniert soweit.

Beim Berechnen vom SNR stimmen die Dimensionen von Sarea und Narea nicht mehr überein, sodass ich diese nicht voneinander abziehen kann wie in der Formel.

Code:
Diff= mean2(S_area - N_area);
sigma=std(N_area);
snr=20*log10(abs(Diff)./sigma)

Wie kann ich die Dimensionen automatisch anpassen, da diese variieren können je nach dem wie man schneidet.


Hat jemand eine Idee was ich hier tun kann?

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creme
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     Beitrag Verfasst am: 02.11.2020, 13:58     Titel:
  Antworten mit Zitat      
Hallo,

ich habe das ganze mal an einem Bsp versucht mit 'peppers.png'

Für mein SNR bekomme ich aber nur als Ergebnis "inf" heraus. kann mir jemand weiterhelfen?

Für die Berechnung des SNR verwende ich folgenden code. Das ausschneiden meiner 2 Bilder geht mit imcrop()
Code:
Ms =(max(S_area(:)));
Mn =(max(N_area(:)));
Diff= abs(mean2(Ms)- mean2(Mn));
val1=std2(Mn);
snr=20*log10(Diff./val1)
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Harald
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     Beitrag Verfasst am: 02.11.2020, 16:52     Titel:
  Antworten mit Zitat      
Hallo,

wie kommst du denn von 'peppers.png' auf S_area und N_area?
Wenn als Ergebnis inf herauskommt, dann kann ich nur raten, das Stück für Stück zurückzuverfolgen um zu sehen, wo diese inf das erste Mal hineingekommen sind. Das kann beispielsweise passieren, wenn durch 0 geteilt wurde.
Mir scheint beispielsweise, dass du mit val1 die Standardabweichung von einem einzigen Wert berechnest, und die wäre 0. Das ist sicher nicht deine Absicht? Was du aber stattdessen machen möchtest, ist mir nicht klar.

Grüße,
Harald
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     Beitrag Verfasst am: 02.11.2020, 17:28     Titel:
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Hallo,

danke für den Hinweis. Ja, da hat sich ein mieser Fehler eingeschlichen.
Zitat:
wie kommst du denn von 'peppers.png' auf S_area und N_area?


Aus dem Bild welches ich später bearbeite schneide ich mit Hilfe von imcrop() den Bereich aus, für den ich das SNR bestimmen möchte.

Ich würde gern wie oben beschrieben das signal-rausch-verhältnis bestimmen, mit eben dieser Formel. Hierfür habe ich mir erstmal irgendein Bild genommen. Das peppers.png ist nur ein Beispiel. Das lässt sich ja recht einfach mit rgb2gray bearbeiten.

Man könnte auch das cameraman.tif nehmen. Zu beginn wollte ich es einfach nur testen.

In der Formel taucht aber die Standardabweichung für das Rauschen auf, durch welche ich dividiere.
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creme
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     Beitrag Verfasst am: 02.11.2020, 17:42     Titel:
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Hallo Harald,

bei val1 habe ich nun statt
Code:
val1=std2(Mn)

Mn durch N_area ersetzt. Mein Ergebnis ist dann aber Negativ?!

Macht das Sinn? Kann das sein?

Gruß
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Harald
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     Beitrag Verfasst am: 02.11.2020, 18:08     Titel:
  Antworten mit Zitat      
Hallo,

Zitat:
Aus dem Bild welches ich später bearbeite schneide ich mit Hilfe von imcrop() den Bereich aus, für den ich das SNR bestimmen möchte.

Ich würde gern wie oben beschrieben das signal-rausch-verhältnis bestimmen, mit eben dieser Formel. Hierfür habe ich mir erstmal irgendein Bild genommen. Das peppers.png ist nur ein Beispiel. Das lässt sich ja recht einfach mit rgb2gray bearbeiten.


Jetzt weiß ich aber ehrlich gesagt immer noch nicht, was S_area und N_area sind. Wenn du die beiden anhängst, wäre das sehr hilfreich.

Zitat:
Mein Ergebnis ist dann aber Negativ?!
Macht das Sinn? Kann das sein?

Das bedeutet mathematisch, dass der Logarithmus negativ ist, was wiederum bedeutet, dass das Argument (der Quotient) < 1 ist.
Ich kenne mich mit Signalverarbeitung nicht gut aus, aber Google sagt:
Zitat:
SNR can be either positive and negative value if you represent it in dB scale. Negative SNR means that Signal power is lower than the noise power.

(https://www.sharetechnote.com/html/.....an%20the%20noise%20power.)

Grüße,
Harald
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     Beitrag Verfasst am: 02.11.2020, 18:16     Titel:
  Antworten mit Zitat      
Hallo Harald,

Zitat:
Jetzt weiß ich aber ehrlich gesagt immer noch nicht, was S_area und N_area sind. Wenn du die beiden anhängst, wäre das sehr hilfreich.


schau mal im Anhang. N_area ist das Rauschen, der erste Ausschnitt aus meinem Originalbild und S_area ist das Signal, der zweite Ausschnitt, aus N_area folglich..

snr.JPG
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Harald
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     Beitrag Verfasst am: 02.11.2020, 21:26     Titel:
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Hallo,

ich meinte eine .mat-Datei mit den MATLAB-Variablen.

Die andere Frage ist aber, ob deine Frage (negatives SNR) nicht schon ausreichend beantwortet ist? Ich bräuchte die Daten ja nur, um mir das genauer anzusehen.

Grüße,
Harald
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