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MTF測量

瀏覽:45 發布日期:2017-06-13

新的ISO16505分辨率測試卡在現實圖像測試中產生的許多測量困難。它包括使用gamma = 0.5(等式P=Lγ),從像素級=亮度伽馬的線性原始格式轉換的修改的ISO 12233:2000分辨率測試卡(添加低對比度傾斜邊緣),類似於廣泛使用顏色空間例如sRGB。

未應用銳化

分辨率測試卡圖像不均勻照明,白色背景在中心附近(測試卡底部)飽和。即使是理想的照明,不均勻照射也是非常普遍的,特別是對於顯示強光衰減的超廣角鏡頭。

 

圖1.用於獲得圖2-1中的結果的分辨率測試卡圖像的裁剪(最初為3120像素高)。

 

顯示未銳化的圖像

 

圖2.使用測試分析軟件從圖1(未應用銳化)中提取基於楔形的MTF

 

圖2示出了來自圖1的左側和右側的楔的MTF,其中上部厚中心傾斜條的一部分(在底部)用於低頻參考。

低頻和高頻楔形顯示為在頂部旋轉。顯示邊緣邊界(紅色),即混疊falias(紅色)的起始和奈奎斯特頻率fnyq(藍色)。在主圖中的不平滑(細虛線黑色)MTF曲線中存在一些粗糙,這是由於兩個楔形重疊的頻率處的不均勻照明引起的。平滑(厚黑色)MTF曲線更可靠。紅色曲線顯示標準化條形數。(細點)不平滑的曲線受噪聲的強烈影響,並且不可靠。(粗紅色)平滑曲線更可靠。MTF的結果受高光飽和度影響(雖然銳化圖像受到的影響更大)。

注意,混疊度(也稱為分辨率極限)的開始,條數從其最大值下降,其頻率低10%MTF頻率(MTF10)。

還要注意,MTF響應空間頻率0.07和0.11之間相當平坦。沿著這樣的平坦曲線進行的測量特別容易受到噪聲和信號處理很小影響就會在測量中產生很大的變化。在該示例中,係統響應的小變化可以導致MTF10在2400和4800LW/PH之間的任何地方。這經常可以MTF曲線的低值尾部被觀察到,這就是為什麽我們得出結論,MTF10不是一個健全的測量。

對基於楔形的MTF測量重要限製是結果可能對子像素漂移敏感。我們使用FiveFocal Imager 為銳化後的1280x720像素圖像模擬幾個子像素位移,其中未銳化的MTF50(足夠遠離奈奎斯特頻率,相對不受位移影響)在0.277至0.291 C/P之間。奈奎斯特頻率(0.5C/P,最敏感測量)的MTF從0.189變化0.395。MTF10從0.670變化到0.743C/P。

 

圖3 圖1的基於楔形的MTF(銳化)

 

在圖3中,圖1所示的圖像已經使用具有半徑=2和量=1.8的MATLAB imsharpen函數來銳化。 這種類型的銳化是非常常見的。銳化對用於人類視覺(機器視覺是另一個事件)的圖像通常是有益的,但是過度銳化可能導致在邊緣附近的實際-光暈-這可能導致圖像解釋出錯。

MTF曲線(黑線)具有輕微的銳化峰,並且明顯更長- MTF50從0.183增加到0.320C/P,MTF10從0.413增加到0.558C/P。 混疊效應(分辨率極限)的出現從0.339增加到0.408 C/P。有一點附加噪聲(未示出),MTF保持在10%水平以上,這意味著MTF10是不可計算的。

 


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