ssim_map — IMGMETRICS `fidelity` op

• データ種: image2d × image2d → image2d

• 呼び出し: import fullseye as fs; fs.ledger.ssim_map(a, b, data_range=None, win_size=11, sigma=1.5, K1=0.01, K2=0.03, channel_axis=None, crop_border=True) (実装を直接呼ぶなら import imgmetrics; imgmetrics.ssim_map(a, b, data_range=None, win_size=11, sigma=1.5, K1=0.01, K2=0.03, channel_axis=None, crop_border=True)、台帳から引くなら opsimgmetrics.get("ssim_map"))

• GPU: なし(CPU 参照実装のみ)

使い方

SSIM のマップ(平均を取る前)。どこが似ていないかを絵で見るため。

channel_axis を指定するとチャネルごとに計算し、その平均マップを返す。

計算: 局所平均 mu と分散・共分散を、幅 win_size に切った σ = sigma のガウシアン窓(境界は鏡像)で取り、画素ごとに ((2 mu_a mu_b + C1)(2 s_ab + C2)) / ((mu_a^2 + mu_b^2 + C1)(s_a + s_b + C2))。C1 = (K1 dr)^2、C2 = (K2 dr)^2、dr は data_range。分散は母分散(n/(n-1) 補正なし)。この平均が ssim。

• data_range: 整数 dtype は自動、float は [0, 1] に収まりかつ値の幅(max − min)が 0.25 以上のときだけ 1.0 と推定し、それ以外は明示必須(外れると MetricContractError)。幅の条件は 2026-11-09 から: 値の幅 0.05 の float を 1.0 とみなすと SSIM が 0.52 → 0.99 に水増しされていた(定数 C1, C2 が dr に比例するため)。暗い [0, 1] の写真なら data_range=1.0、CT の減弱係数なら取りうる幅を渡す。★この門は 2 枚を合わせた値の幅しか見ないので、熱い画素 1 つで抜ける: 値域 0〜0.05 の画像に 0.3 の画素が 1 つあるだけで推定は 1.0 に戻り、SSIM 0.993 を返す(正しい dr=0.05 では 0.871)。物理量(減弱係数・反射率など)の画像では門に頼らず、必ず data_range を渡す。

• win_size: 3 以上の奇数。各空間軸はこれ以上の長さが必要。

• crop_border=True(既定)は窓半径 (win_size-1)//2 ぶんの縁を落とすので、返り値は (H - 2p, W - 2p)。落とした後に何も残らない小画像は例外。False なら入力と同形だが、縁は鏡像埋めの影響を含む。

• 返り値: float64 マップ。1 が局所的に一致、負にもなりうる(構造が反転)。

• 失敗: 形の不一致 / 空 / 非有限 / sigma <= 0 / 偶数か 3 未満の win_size。

詳しい使い方ガイド

• image_difference_metrics ファミリガイド

参考(サンプルデータ・文献)

• サンプルデータカタログ(DL URL / ライセンス) — 2-D は skimage.data(BSD/public)+ 合成、3-D は実データ源(Stanford/PDS 等)の DL URL。

• 演算子の来歴・参考文献 — この op 族の元になった研究/手法の出典。

• アルゴリズムの正典(著者・年)と用途は上記ファミリ使い方ガイドに記載。

実行できる例(この op を実際に呼ぶ検証済みサンプル)

• image_quality_metrics — py -3.11 examples/image_quality_metrics.py

• poc_iqa_tid2013 — py -3.11 examples/poc_iqa_tid2013.py

型が繋がる次の op(`image2d` を入力に取れる)

mse · rmse · psnr · ssim · ms_ssim · image_entropy · joint_entropy · mutual_information

同カテゴリ(`fidelity`)

mse · rmse · psnr · ssim · ms_ssim

*Provenance: imgmetrics.py — IMGMETRICS operator registry. この per-op ノートは tools/opdocs.py md が自動生成(手編集しない)。*

ssim_map — IMGMETRICS fidelity op

使い方