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分辨率測(cè)試卡如何測(cè)量圖像折疊失真
分辨率測(cè)試卡是一種專業(yè)的工具，用于評(píng)估和測(cè)量圖像質(zhì)量，特別是在攝像頭、掃描儀、顯示器等設(shè)備的分辨率、清晰度和失真等方面。其中，圖像折疊失真是一個(gè)重要的測(cè)量指標(biāo)，它反映了圖像在處理過程中可能出現(xiàn)的失真情況。 在ISO12233-2000分辨率測(cè)試卡中，專門有一個(gè)區(qū)域用于測(cè)量圖像的折疊失真，即脈沖區(qū)域。這個(gè)區(qū)域的設(shè)計(jì)是為了模擬圖像中的高頻細(xì)節(jié)，并觀察這些細(xì)節(jié)在被攝錄或顯示時(shí)是否保持了原有的形狀和結(jié)構(gòu)，或者是否發(fā)生了變形或折疊。
如何使用分辨率測(cè)試卡測(cè)量圖像折疊失真
準(zhǔn)備分辨率測(cè)試卡：首先，你需要一張符合ISO12233-2000標(biāo)準(zhǔn)的分辨率測(cè)試卡。這張卡上會(huì)有專門設(shè)計(jì)的脈沖圖案，用于測(cè)試圖像折疊失真。
設(shè)置設(shè)備：將你的攝像頭、掃描儀或顯示器調(diào)整到適當(dāng)?shù)脑O(shè)置。對(duì)于攝像頭，可能需要調(diào)整焦距、光圈和快門速度；對(duì)于掃描儀，可能需要設(shè)置分辨率和色彩深度；對(duì)于顯示器，則需要調(diào)整到合適的亮度和對(duì)比度。
拍攝或顯示測(cè)試卡：將分辨率測(cè)試卡放置在設(shè)備的拍攝或顯示范圍內(nèi)。確保測(cè)試卡平穩(wěn)，光線均勻，并且測(cè)試卡上的脈沖區(qū)域完全在視野中。
觀察脈沖區(qū)域：在脈沖區(qū)域，你會(huì)看到一系列的線對(duì)，它們以一定的間距排列，并逐漸變細(xì)。在沒有折疊失真的情況下，這些線對(duì)應(yīng)該保持清晰和直線形狀。
分析結(jié)果：仔細(xì)觀察脈沖區(qū)域的圖像。如果線對(duì)開始出現(xiàn)彎曲、折疊或斷裂，這表明圖像存在折疊失真。通過比較原始測(cè)試卡上的脈沖圖案和拍攝或顯示的圖像，你可以評(píng)估折疊失真的程度。
記錄數(shù)據(jù)：記錄下你的觀察結(jié)果，包括折疊失真出現(xiàn)的線對(duì)位置和程度。這些數(shù)據(jù)可以用來評(píng)估設(shè)備的性能，或者作為調(diào)整設(shè)備設(shè)置的依據(jù)。
通過上述步驟，你可以使用分辨率測(cè)試卡來測(cè)量圖像折疊失真，并據(jù)此對(duì)設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)或優(yōu)化，以提高圖像質(zhì)量。這對(duì)于專業(yè)的圖像處理、質(zhì)量控制和科學(xué)研究等領(lǐng)域尤為重要。
分辨率測(cè)試卡失真
下面是使用相機(jī)拍攝的分辨率測(cè)試卡圖在軟件中的分析情況。其實(shí)在軟件是會(huì)顯示采樣的代碼信息的，但是對(duì)于一般不是非常了解代碼的人或不了解攝像行業(yè)的人這些代碼就像“天書”一樣難以理解。我們這里只撿一些對(duì)于用戶使用的信息給您介紹。
代碼只是一個(gè)特定的實(shí)現(xiàn)，但是這些概念可以用任何編程語言來提取和應(yīng)用。注意下面，我們使用后綴'_d'和'_u'的規(guī)定分辨率測(cè)試卡的識(shí)別失真和未失真圖像/坐標(biāo)相關(guān)的變量，并使用大寫變量（如RHO）來識(shí)別測(cè)試和輸出圖像（將在下面隱含使用的屬性）。
（1）將分辨率測(cè)試卡SFRPlus圖像加載到軟件中，并對(duì)其進(jìn)行分析，以確定逆變換算系數(shù)（顯示在Rescharts交互模塊中）。（或者，將圖像加載到Dot Pattern模塊中并從中檢索LGD系數(shù)，并將其轉(zhuǎn)換為逆變換系數(shù)，然后跟隨其余步驟）。將它們加載到MATLAB中。
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（2）相對(duì)于分辨率測(cè)試卡圖像的中心，定義該觀察（失真）圖像的每個(gè)像素位置的空間坐標(biāo)。例如，由于該測(cè)試圖像是4288×2872像素，所以左上像素坐標(biāo)為（-2143.5，-1435.5）。
（3）將這些坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為極坐標(biāo)，因此我們只能操縱徑向分量（這里稱為RHO）。我們還對(duì)徑向坐標(biāo)進(jìn)行歸一化，然后縮放，使得未失真圖像的中心到角距離最終將歸一化為1。
（4）注意：作為一個(gè)微妙的點(diǎn)，THETA和RHO_d對(duì)變量實(shí)際上定義了空間坐標(biāo)兩種方式：顯性和隱性。它們的值定義顯式坐標(biāo)，即（THETA（1,1），RHO（1,1））定義分辨率測(cè)試卡圖像的左上角像素的角和徑向坐標(biāo)。它們也通過二維陣列隱含地定義一組坐標(biāo)，這組坐標(biāo)具有自然的順序和結(jié)構(gòu)。即使我們更改這兩個(gè)數(shù)組的（1,1）條目的值，它們?nèi)匀皇敲總€(gè)數(shù)組的左上角條目。該點(diǎn)的顯式坐標(biāo)已經(jīng)改變，但隱含的坐標(biāo)保持不變。
我們現(xiàn)在將測(cè)量的失真應(yīng)用于徑向坐標(biāo)，使得顯式徑向距離與觀察圖像中該點(diǎn)的徑向距離相匹配。如上所述，觀察到的圖像中的失真位置現(xiàn)在通過陣列中的隱含位置與圖像陣列中的未失真位置相關(guān)聯(lián)。我們使用隱式數(shù)組元素位置作為未失真圖像的真實(shí)坐標(biāo)，并將顯式數(shù)組值作為映射到失真圖像中的點(diǎn)以從中抽出樣本。
注意，我們實(shí)際上沒有正向變換多項(xiàng)式，有只是軟件返回的逆多項(xiàng)式。這可以通過擬合一個(gè)新的（反向）多項(xiàng)式來反轉(zhuǎn)。
（5）我們現(xiàn)在有X_d，Y_d數(shù)組，其隱式坐標(biāo)是未失真圖像的坐標(biāo)，其顯式值表示與它們相關(guān)聯(lián)的觀察圖像中的采樣點(diǎn)。我們可以直接在interp2（）函數(shù)中直接使用這些查詢（抽樣）點(diǎn)。
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