[发明专利]一种基于边缘检测技术的线扩散函数提取的方法

说明书

本发明公开了一种基于边缘检测技术的线扩散函数提取的方法，属于应用光学技术领域。所述方法包括对输入图像提取最优目标区域；在提取到的最优目标区域内，找到有效的像素级边缘点的位置，进行高阶次函数曲线拟合，获得亚像素级边缘点的位置；对获得的亚像素级边缘点的位置进行调整；对最优目标区域进行三次样条插值，获得稠密边缘；在边缘扩展函数的基础上，提取线扩散函数。本发明对输入图像的质量没有任何约束，不进行任何预处理操作，采样图像的选取十分简单且方便，有效的减少了图像选取的困难，增加了实用性，很大程度上扩展了本发明的适用范围。目标区域的获取无需任何人工操作，易于适用，运行方便，提高的了本发明的实用性。

技术领域

本发明涉及一种基于边缘检测技术的线扩散函数提取的方法，对输入图像的形式没有任何约束，属于应用光学技术领域。

背景技术

MTF，即调制传递函数(Modulation Transfer Function)，是光学系统成像质量的综合评价指标，用调制传递函数来评价图像的质量，比用一般的灰度方法更加全面、丰富、准确。MTF表达了一个光学系统重新分配光能的特性。计算MTF的理论与方法有很多，例如点脉冲法、正弦输入法、脉冲法以及刀刃法。后两种运用情况更为普遍，效果更佳。

脉冲法主要是通过类似于线光源的脉冲纹理中提取脉冲图像，根据脉冲图像的灰度分布拟合线扩散函数(LSF)，作傅里叶变换得到MTF曲线，然后结合成像的脉冲像面宽度对MTF曲线进行修正。如果脉冲宽度较窄，则表示脉冲纹理的像素较少，能量较弱，不利于线扩散函数(LSF)的提取，因此使用脉冲法计算MTF时，对脉冲宽度有一定的要求，一般2到3个像素左右较为合适，比较有利于线扩展函数的提取，但是为了MTF的精确计算，需要结合实际脉冲宽度对提取的MTF曲线进行适当的修正。

刀刃法主要是由图像纹理提取的边缘扩展函数(ESF)与脉冲法中的线扩散函数(LSF)之间的微分与积分的关系来提取MTF。得到纹理的平均边缘扩展函数(ESF)后再对其求导或者差分，得到对应的线扩散函数(LSF)，作傅里叶变换得到所要求的MTF。

脉冲法与刀刃法的区别在于线扩展函数(LSF)的提取：脉冲法对采样图像的质量要求较高，虽然MTF的精度较高，但是采样图像的选取十分困难，这就大大降低了脉冲法的运用范围。而刀刃法对采样图像的质量要求相对较低，选取比较容易，一般的RGB或灰度图像均可以进行操作与提取，虽然MTF的精度相对于脉冲法较低，但是刀刃法操作简单，运用范围较广，提取的线扩散函数的精度也是高于其他方法，因此从各个方面来看，提取线扩散函数一般选用刀刃法，可以在时间和精度上达到平衡。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于边缘检测技术的线扩散函数提取的方法，所述方法不需要任何人工对输入图像进行截取操作，得到的目标区域对线扩散函数提取没有任何约束；提取像素级边缘点位置之后，通过曲线拟合确定亚像素级边缘点位置，对目标区域内的边缘位置进行调整，降低线扩散函数的误差，提高提取精度。

本发明提供的基于边缘检测技术的线扩散函数提取的方法，由RGB图像或者灰度图像得到适合线扩散函数计算的目标区域，进而得到该图像的线扩散函数曲线，具体方法步骤如下：

步骤一：输入图像，提取最优目标区域。

步骤二：在提取到的最优目标区域内，找到有效的像素级边缘点的位置，进行高阶次函数曲线拟合，获得亚像素级边缘点的位置。

步骤三：对获得的亚像素级边缘点的位置进行调整。

步骤四：对最优目标区域进行三次样条插值，获得稠密边缘。

步骤五：在边缘扩展函数的基础上，提取线扩散函数。

本发明的优点在于：