一、評價指標UCIQE

在文章《An underwater color image quality evaluation metric》中，提到的了評價指標UCIQE（Underwater Colour Image Quality Evaluation），是一種無參考圖像質量評價指標，主要用于評估水下圖像的質量。它通過色度、飽和度和對比度的線性組合來量化水下圖像的非均勻色偏、模糊和低對比度問題。UCIQE值越高, 表明圖像在色彩、飽和度和對比度之間具有更好的平衡。

1.1 計算公式

$$UCIQE=c_1?{\sigma }_c+c_2?co{n}_l+c_3?{\mu }_c$$

其中：

• ${\sigma }_c$是色度的標準差，用于衡量色彩濃度；
• $co{n}_l$是亮度對比，用于評估圖像的對比度；
• ${\mu }_c$是飽和度的平均值；
• $c_1?,c_2?,c_3$? 是加權系數，通常取值為 $c_1?=0.4680，c_2?=0.2745，c_3?=0.2576$。

UCIQE指標的優勢在于它不需要參考圖像，因此可以快速、無偏地評估圖像質量。它在水下圖像處理、圖像預處理、圖像檢索等領域有廣泛應用。

二、評價指標UIQM

在文章《Human-visual-system-inspired underwater image quality measures》中，提到的了評價指標UIQM（Underwater Image Quality Measure）是一種無參考圖像質量評價指標，專門用于評估水下圖像的質量。它綜合考慮了圖像的色彩、清晰度和對比度三個維度，并通過加權平均的方式計算整體質量。

2.1 UIQM的組成

UIQM由以下三個子指標組成：

1. 色彩測量指標（UICM，Underwater Image Colorfulness Measure）：用于評估圖像的色彩豐富度和平衡性。
2. 清晰度測量指標（UISM，Underwater Image Sharpness Measure）：通過邊緣檢測和局部對比度評估圖像的清晰度。
3. 對比度測量指標（UIConM，Underwater Image Contrast Measure）：衡量圖像中最亮和最暗部分的區分度。

2.2 計算公式

UIQM的計算公式為：

$$UIQM=c_1?\times UICM+c_2?\times UISM+c_3?\times UIConM$$

其中，$c_1?,c_2?,c_3$? 是加權系數，通常取值分別為 $c_1?=0.15,c_2=0.25?,c_3=0.6$

2.3 應用領域

UIQM廣泛應用于水下圖像處理、圖像增強、圖像復原等領域，能夠有效評估水下圖像的質量，并為圖像處理算法的優化提供參考。UIQM能夠更準確地反映人眼對水下圖像質量的感知，是一種符合人類視覺系統的圖像質量評價模型。
UIQM值越高說明越符合人眼的視覺感知。

三、仿真結果

以下三張圖分別是原始圖像、處理圖像1、處理圖像2，求他們的評價指標UCIQE、UIQM數值

評價指標	原始圖像	處理圖像1	處理圖像2
UCIQE	0.36	0.62	2.23
UIQM	1.62	3.76	4.06

UCIQE值越高, 表明圖像在色彩、飽和度和對比度之間具有更好的平衡, UIQM值越高說明越符合人眼的視覺感知，從指標來看，處理圖像2略優

四、仿真代碼

感興趣的可以找論文復現，鏈接有評價指標函數

https://github.com/AomanHao/Matlab-Image-Evaluate/tree/master/Evaluate

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