[发明专利]基于距离加权的成像系统调制传递函数测量方法有效

专利信息
申请号: 201810036962.0 申请日: 2018-01-15
公开(公告)号: CN108174196B 公开(公告)日: 2019-10-18
发明(设计)人: 冯华君;张峥;徐之海;李奇;陈跃庭 申请(专利权)人: 浙江大学
主分类号: H04N17/00 分类号: H04N17/00
代理公司: 杭州求是专利事务所有限公司 33200 代理人: 刘静;邱启旺
地址: 310058 浙江*** 国省代码: 浙江;33
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摘要:
搜索关键词: 刃边 调制传递函数 图像 成像系统 加权 边缘位置 测量 最小二乘拟合 傅里叶变换 使用传感器 线扩散函数 线性化处理 等距采样 光电转换 角度限制 图像数据 位置函数 抗噪性 行边缘 测刃 求导 像素 逐行 扩散 拍摄
【权利要求书】:

1.一种基于距离加权的成像系统调制传递函数测量方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:

1)在成像系统拍摄得到的图像中选取合适的刃边区域,使用成像系统的传感器的光电转换函数(OECF)对图像数据进行线性化处理,得到待测刃边图像;

2)在步骤1)得到的刃边图像中,通过逐行寻找每行边缘扩散函数(ESF)的中值点得到刃边边缘位置;

3)对步骤2)得到的刃边边缘位置进行最小二乘拟合,得到刃边位置函数;

4)计算图像上每个像素到刃边的距离,根据距离加权得到等距采样的ESF,通过以下步骤来确定:

4-1)确定过采样倍数f,根据与刃边距离大小,将图像像素分到间隔为dx的容器(bin)中;间隔dx计算公式为:

其中n为刃边图像列数;容器中央位置xu为:

4-2)每个容器内所有像素按与容器中央的距离计算权重,计算公式为:

其中xu为容器中央位置,i为容器内像素序号,x(xu,i)为容器中像素与容器中央的距离,w(xu,i)为每个像素的权重;

4-3)加权得到以容器中央位置为采样点的等距采样ESF,计算公式为:

esf(xu)是以容器中央位置为采样点的等距采样的ESF;

5)对步骤4)得到的ESF进行求导得到线扩散函数(LSF),对LSF进行傅里叶变换,得到成像系统的调制传递函数。

2.如权利要求1所述的基于距离加权的成像系统调制传递函数测量方法,其特征在于:所述步骤2)中的逐行寻找每行ESF的中值点,通过以下步骤来确定:

2-1)逐行求导获得LSF,乘以中央对称的Hamming窗,积分得到加窗ESF;

2-2)计算步骤2-1)得到的各行加窗ESF的末像素的平均值,取其一半为中值,插值获取每行加窗ESF中值点所在位置;

2-3)以步骤2-2)的中值点位置为对称中心,逐行计算新的Hamming窗,并与每行的LSF相乘,积分得到加窗ESF;

2-4)计算步骤2-3)得到的各行加窗ESF的末像素的平均值,取其一半为中值,插值获取每行加窗ESF中值点的位置。

3.如权利要求2所述的基于距离加权的成像系统调制传递函数测量方法,其特征在于:所述步骤2-4)中,中值vmid的计算公式如下:

其中j为行序号,m为刃边图像行数,n为刃边图像列数,ESF(j,n)为第j行第n列的加窗ESF。

4.如权利要求3所述的基于距离加权的成像系统调制传递函数测量方法,其特征在于:所述步骤2-4)中,插值获取每行加窗ESF中值点的位置的计算公式如下:

其中l是ESF中小于vmid且最接近vmid的采样点位置,满足以下关系:

ESF(l)<vmid≤ESF(l+1)。

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