在
图像解析力算法—SFR(Spatial Frequency Response)概念理解
一文中,我们已经讲解了在阅读SFR源码前必须了解的概念,下面我们来讲解一下,SFR算法的计算具体流程,然后结合源码进行分析, 获取计算公式。
先来看图,直观感受一下吧:
可以看到,SFR的具体步骤就是上面的九大步骤,箭头中对应的是每一步执行前后对应的输入和输出。
总结如下:
0、获取垂直斜边的ROI
1、进行数据的归一化
2、计算图像每一行的像素矩心
3、对每行的矩心使用最小二乘法进行线性拟合,获得一条关于矩心的直线
4、重新定位ROI,获得ESF
5、对获得的ESF进行四倍超采样
6、通过差分运算获得LSF
7、对LSF应用汉明窗
8、进行DFT运算
步骤解析:
0、获取垂直边缘的ROI:
上图是专业的图像MTF测试图,用红色方框框起来的是测试卡用于计算SFR的部分,蓝色小方框框起来的是我们应该获取的具体RIO区域(具体就是黑白图像,中间有分界线,我们称之为边缘(Edge))。
具体ROI图像如图:
这里水平和垂直的Edge只是为了计算图像在水平方向和垂直方向的解析力,与算法本身无关,因为水平的Edge会被进行90°旋转后作为输入,然后计算SFR的值。
1、进行数据的归一化
在Sensor获得图像之后,呈现出来的图像由于要符合人眼的感觉,会对图像像素进行伽马变换,使得其变成非线性的像素数据,从而使图像的显示更加符合人眼的感受。所以,当我们要进行sensor的成像解析力分析时,要先将图像处理成没有经过伽马变换前的。
一般sensor会对raw图像进行一个2.2的gamma变换,若我们想恢复原始图像时,我们只需要进行一个1/2.2的gamma变换即可。
Gamma变换如图
2、计算图像每一行的像素矩心
这一步的操作其实是为了计算出边缘的位置。具体讲来就是,我们会将图片中的每一行像素都计算具体的矩心位置。
这样讲可能比较抽象,我们直接来看图吧。
可以看到,其实每一行像素的矩心计算出来的结果,其实就是在黑白分界线的附近。
矩心的计算公式如下:
矩心对应位置:
shift[i]就是对应的第i行的矩心位置。
3、对每行的矩心使用最小二乘法进行线性拟合,获得一条关于矩心的直线
这个没啥好说的,其实就是根据你计算出来的那么多个矩心的点,然后获取分界边缘的直线表达式。
我们知道用的是最小二乘法就可以了。最小二乘法公式如下:
最后获得的其实就是上面的图中那条红色的线,略微有差距,可是基本上可以说是完全一致的了。
这篇就先讲到整理到这里吧。后面的五个步骤会持续更新。
在图像解析力算法—SFR(Spatial Frequency Response)概念理解一文中,我们已经讲解了在阅读SFR源码前必须了解的概念,下面我们来讲解一下,SFR算法的计算具体流程,然...
在上一篇
图像
解析
力
算法
—
SFR
(
Spatial
Frequency
Response
)源码
分析
(一)中介绍了
SFR
的几个重要函数,接下来我们看一下主流程和其他函数。
4、
sfr
Proc作用:计算
SFR
数值的主流程函数
short
sfr
Proc (double **freq, double **
sfr
,
int *len,
double *farea,
1.准备未经过sharpen&gamma处理的
图像
,因为gamma将数据进行了非线性处理,sharpen对边缘进行了overshoot处理。最好是原始bayer数据(democode中我使用的是bayer数据转成了bmp格式图片)。提取包含斜边的区域ROI,转化为YVU,我们只用Y通道数据就够了。
(备注:当然你也可以对sharpen...
《
SFR
算法
详解1》:什么是MTF,MTF50,MTF50P
《
SFR
算法
详解2》:
算法
过程描述
《
SFR
算法
详解3》:ROI定义,线性化,centroid本篇主要根据第二篇中的
算法
流程,描述几个流程及其相关
原理
。4、线性回归在得到对应的矩心之后,对其进行线性回归。这里采用最小二乘法,求出估计参数a、b。
最小二乘法的目的是为了使得各个矩心
Mitre
SFR
1.4和
sfr
mat3是基于ISO 12233标准,但在某些方面彼此不同:Mitre
SFR
1.4旨在尽可能接近标准,而
sfr
mat3包含一些改进,可以获得精确的结果即使被测试的
图像
质量极低。
两者的不同可以从以下几个方面计算:
1、强度(RGB到Y的转换)
在上一篇
图像
解析
力
算法
—
SFR
(
Spatial
Frequency
Response
)源码
分析
(一)中介绍了
SFR
的几个重要函数,接下来我们看一下主流程和其他函数。
4、
sfr
Proc作用:计...
### 回答1:
ISO 12233:2017标准是一种用于衡量数字相机
图像
的分辨率和锐度的方法。其中
SFR
(
Spatial
Frequency
Response
)代码是其中的一个非常重要的部分。
SFR
代码是指在ISO 12233:2017标准中定义的一组计算数字相机
图像
分辨率和锐度的公式。这些公式基于对数字相机成像系统的测量数据进行
分析
,以确定
图像
的空间频率响应。
SFR
代码中包含了一系列计算公式,可以用于定量地评估数码相机系统的性能。例如,通过使用
SFR
代码,可以计算
图像
中的模糊程度、分辨率和锐度等指标,以确定数码相机系统的
图像
质量。同时,
SFR
代码也可以用于比较不同相机系统之间的
图像
质量差异,以及评估相机系统在不同光线和场景条件下的表现。
总之,
SFR
代码是ISO 12233:2017标准中非常重要的一部分。它是用于定量评估数字相机系统性能和
图像
质量的关键工具,对于相机制造商、
图像
处理软件开发人员以及摄影师来说都具有重要的意义。
### 回答2:
ISO12233标准的
SFR
代码是一种用于
图像
分析
的工具,用于评估数字相机的分辨率和锐度。
SFR
代表
Spatial
Frequency
Response
,即空间频率响应,是指
图像
系统的传递函数,其中包括透镜、传感器和处理器等元素。
SFR
代码对数字相机的性能进行从理论和实际两方面进行验证,可以帮助厂商更好的优化产品性能和用户购买前进行对比。
SFR
代码所测量的指标包括模糊度、分辨率和
SFR
曲线等。模糊度表示相机产生的
图像
模糊等级,从而判断相机光学系统的质量和成像能
力
。分辨率是指相机所能拍摄到的最小细节,这个指标可以用线对(LP/PH)来评估。
SFR
曲线则是根据相机系统的输出信号的幅值和输入信号的空间频率之间的关系绘制的曲线,用于评估相机系统的频率响应能
力
,从而判断相机的成像锐度和细节还原能
力
。
SFR
代码的使用需要一些专业知识和设备,包括比较测量器和
分析
软件等。对于一般消费者来说,我们可以通过看样张和对比评测来选择符合自己需求的相机,但对于像专业摄影师、产品设计人员和测试工程师等有特殊需求的人士,ISO12233标准的
SFR
代码将提供更精确的评估标准和方法,帮助用户更好地进行产品选择和设计。
### 回答3:
ISO12233:2017是一项国际标准,具体规定了用于评估数字相机静态分辨率的方法和参数。这个标准涵盖了一系列测试先决条件、测量参数、模板布局和测试程序,所有这些都是为了使所测量的数据尽可能准确和可重复。
而
SFR
代码被用作ISO12233:2017标准中的一种测试方法。
SFR
(
Spatial
Frequency
Response
)即空间频率响应,是一种研究
图像
分辨率的方法,通过计算照片上的条纹宽度以及其反差、模糊度和噪声等要素的变化,来测量相机的像素级分辨率、MTF(Modulation Transfer Function)和
图像
的对比度。
SFR
代码可以通过各种软件或应用程序进行
分析
和计算,其中包括Matlab、Imatest等等。在实际应用中,
SFR
代码的使用是非常广泛的,如在相机品牌中的评测以及相应论坛中发表的用户公开测试结果等。
SFR
代码适用于许多不同类型的测试,包括对焦、相机镜头屏幕比较以及不同相机、相机镜头/屏幕组合等之间的比较等。使用
SFR
代码来测试相机的分辨率时,目标是通过
分析
条纹模式来确定每个像素的分辨率,这使我们更加了解相机性能的实际情况。
总之,
SFR
代码在数字相机如何测量分辨率和提高
图像
质量方面起着至关重要的作用,对于相机制造商、专业摄影师和摄影爱好者来说都是至关重要的。