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基于楔形的MTF计算问题

发布时间:2017-03-16 10:01:00 点击:

以下示例说明了从新的ISO16505分辨率测试卡真实图像测试中产生的许多测量困难。它包括使用gamma = 0.5(等式P=Lγ),从像素级=亮度伽马的线性原始格式转换的修改的ISO 12233:2000分辨率测试卡(添加低对比度倾斜边缘),类似于广泛使用颜色空间例如sRGB

未应用锐化

分辨率测试卡图像不均匀照明,白色背景在中心附近(测试卡底部)饱和。即使是理想的照明,不均匀照射也是非常普遍的,特别是对于显示强光衰减的超广角镜头。


 

1.用于获得图2-3中的结果的分辨率测试卡图像的裁剪(最初为3120像素高)


显示未锐化的图像


 

2.使用测试分析软件从图1(未应用锐化)中提取基于楔形的MTF


2示出了来自图1的左侧和右侧的楔的MTF,其中上部厚中心倾斜条的一部分(在底部)用于低频参考。

低频和高频楔形显示为在顶部旋转。显示边缘边界(红色),即混叠falias(红色)的起始和奈奎斯特频率fnyq(蓝色)。在主图中的不平滑(细虚线黑色)MTF曲线中存在一些粗糙,这是由于两个楔形重叠的频率处的不均匀照明引起的。平滑(厚黑色)MTF曲线更可靠。红色曲线显示标准化条形数。(细点)不平滑的曲线受噪声的强烈影响,并且不可靠。(粗红色)平滑曲线更可靠。MTF的结果受高光饱和度影响(虽然锐化图像受到的影响更大)

注意,混叠度(也称为分辨率极限)的开始,条数从其最大值下降,其频率低10MTF频率(MTF10)

还要注意,MTF响应空间频率0.070.11之间相当平坦。沿着这样的平坦曲线进行的测量特别容易受到噪声和信号处理很小影响就会在测量中产生很大的变化。在该示例中,系统响应的小变化可以导致MTF1024004800LW/PH之间的任何地方。这经常可以MTF曲线的低值尾部被观察到,这就是为什么我们得出结论,MTF10不是一个健全的测量。

对基于楔形的MTF测量重要限制是结果可能对子像素漂移敏感。我们使用FiveFocal Imager 为锐化后的1280x720像素图像模拟几个子像素位移,其中未锐化的MTF50(足够远离奈奎斯特频率,相对不受位移影响)0.2770.291 C/P之间。奈奎斯特频率(0.5C/P,最敏感测量)MTF0.189变化0.395MTF100.670变化到0.743C/P


 

3 1的基于楔形的MTF(锐化)


在图3中,图1所示的图像已经使用具有半径=2和量=1.8MATLAB imsharpen函数来锐化。 这种类型的锐化是非常常见的。锐化对用于人类视觉(机器视觉是另一个事件)的图像通常是有益的,但是过度锐化可能导致在边缘附近的实际-光晕-这可能导致图像解释出错。

MTF曲线(黑线)具有轻微的锐化峰,并且明显更长- MTF500.183增加到0.320C/PMTF100.413增加到0.558C/P。 混叠效应(分辨率极限)的出现从0.339增加到0.408 C/P。有一点附加噪声(未示出)MTF保持在10%水平以上,这意味着MTF10是不可计算的。

 

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