[发明专利]用于估计光学系统中的调制传递函数的系统和方法

说明书

本发明公开了用于估计光学系统中的调制传递函数的系统和方法。一种针对图像确定调制传递函数(MTF)的方法包括：接收通过光学系统捕获的图像；对图像中的列或行执行边缘检测以计算多个边缘点；计算拟合于所计算的边缘点的多个多项式，多个多项式中的每个在次数上是变化的；从多个多项式中选择用于表示所检测的边缘的多项式；以及基于所选择的多项式估计所述MTF。

背景技术

在光学系统的技术领域中，光学设计师通常基于称为系统的调制传递函数(MTF)的测量结果而在系统之间比较性能。MTF是适用于量化系统在分辨率和对比度方面的总体成像性能的最佳工具之一，并且被广泛使用于评估像球面单透镜那样简单的光学组件以及像多元远心成像透镜组那样复杂的光学组件。ISO12233标准是用于确定光学系统的MTF的最常用方法。然而，ISO12233无法在各种不同条件下进行准确的MTF估计，例如，当被应用于高度失真的图像时。

发明内容

根据所公开主题的实施例，一种针对图像确定调制传递函数(MTF)的新方法，包括：对图像中的行进行边缘检测以计算多个边缘点；计算拟合于所计算的边缘点的多个多项式，多个多项式中的每个在次数上有所变化；从多个多项式中选择多项式以表示检测到的边缘；以及基于选择的多项式来估计MTF。

根据所公开主题的另一个实施例，一种系统包括存储器，其存储指令；处理器，其被配置成基于指令而对由光学系统所捕捉的数字图像执行过程，过程包括以下的操作：对图像中的列或者行进行边缘检测以计算多个边缘点；计算拟合所计算的边缘点的多个多项式，多个多项式中的每个在多项式次数上有所变化；从多个多项式中选择表示所检测到的边缘的多项式；以及基于所选择的多项式来所述MTF。

根据所公开主题的实施例，一种用于针对图像确定调制传递函数(MTF)的方法，包括：对图像中的行进行边缘检测以计算多个边缘点；计算拟合所计算的边缘点的多个多项式，多个多项式中的每个在次数上有所变化；从多个多项式中选择表示所检测到的边缘的多项式；以及基于所选择的多项式来估计MTF。

所公开主题的附加特征、优点以及实施例可以考虑以下详细描述、附图以及权利要求来加以阐明。此外，将理解的是，前述发明内容以及以下详细说明是说明性的并且旨在提供进一步解释，而并不限制权利要求的范围。

附图说明

被包括以提供对所公开主题的进一步理解的附图，被结合并构成本说明书的一部分。附图还图示出所公开主题的实施例并且与详细描述一起用以阐释所公开主题的实施例的原理。并未意欲示出比所公开主题的基本理解以及可以实践其的各种方式所必需的更详细的结构细节。

图1示出合成地生成的圆形边缘。

图2示出根据所公开主题的实施例的对图1的突出部分的MTF计算和根据ISO12233算法的其他MTF计算以及校正MTF曲线(SINC)，其是已知的，因为图1中的边缘是完美的边缘。

图3示出从数字单镜头反光(DSLR)相机所采集的图像。

图4示出根据所公开主题的实施例的对图3的突出部分的MTF计算和根据ISO12233标准的MTF计算。

图5示出从数字单镜头反光(DSLR)相机所采集的图像。

图6示出根据所公开主题的实施例的对图5的突出部分的MTF计算和根据ISO12233标准的MTF计算。

图7示出从数字单镜头反光(DSLR)相机所采集的图像。

图8示出根据所公开主题的实施例的对图7的突出部分的MTF计算和根据ISO12233标准的MTF计算。

图9示出从数字单镜头反光(DSLR)相机所采集的图像。

图10示出根据所公开主题的实施例的对图9的突出部分的MTF计算。

图11示出根据所公开主题的实施例的计算设备。