SFR-Fit
Oprogramowanie pomiarowe MTFOprogramowanie do pomiaru charakterystyki częstotliwości przestrzennej (SFR) kamer
Przegląd
SFR-Fit jest to oprogramowanie służące do pomiaru MTF (funkcji przenoszenia modulacji), która określa charakterystykę częstotliwości przestrzennej aparatu fotograficznego. MTF określa, jak wiernie można odtworzyć kontrast fotografowanego obiektu, i stanowi najważniejszy parametr pomiarowy przy ocenie wydajności aparatu. Do tej pory najczęściej stosowanymi metodami pomiaru MTF były metoda skośnej krawędzi oparta na normie ISO 12233 oraz metoda kontrastu fali sinusoidalnej z wykorzystaniem wykresu gwiaździstego Siemensa. Program „ SFR-Fit ” to całkowicie nowa metoda pomiaru MTF, wykorzystująca unikalny algorytm do przetwarzania obrazów o dużych zniekształceniach, które dotychczas były trudne do zmierzenia, a także obrazów poddanych obróbce, np. w zakresie wyostrzania i kompresji. Jest to idealne rozwiązanie do oceny kamer stosowanych w takich dziedzinach, jak motoryzacja, monitoring i medycyna.
FILM WPROWADZAJĄCY
NAJWAŻNIEJSZE CECHY
Odporność na zakłócenia i przetwarzanie obrazu
Jednym z problemów związanych z metodą ukośnej krawędzi, powszechnie stosowaną do pomiaru MTF, jest to, że wartości pomiarowe w zakresie wysokich częstotliwości są niestabilne w przypadku znacznego szumu obrazu. Ponadto w przypadku zastosowania przetwarzania obrazu, takiego jak wyostrzanie i kompresja, nie jest spełniony warunek liniowości obliczeń MTF, który stanowi podstawę metody skośnej krawędzi, co może spowodować utratę wiarygodności zmierzonej wartości. SFR-Fit wykorzystuje metodę kontrastu sinusoidalnego i mierzy kontrast metodą najmniejszych kwadratów. Dzięki tej metodzie, nawet jeśli zarejestrowany obraz zawiera szumy lub składowe harmoniczne wynikające z przetwarzania obrazu, można wyodrębnić i zmierzyć składową podstawową, uzyskując stabilne wyniki, na które nie mają wpływu szumy ani przetwarzanie obrazu.
Kompatybilny z aparatami typu „rybie oko” i ultraszerokokątnymi
Metoda kontrastu sinusoidalnego była zazwyczaj stosowana przy użyciu wzorca gwiaździstego firmy Siemens, jednak ta metoda pomiarowa nie sprawdzała się w przypadku obrazów o dużych zniekształceniach, takich jak te uzyskane za pomocą aparatu ultraszerokokątnego z obiektywem typu „rybie oko”. Rozwiązanie „ SFR-Fit ” rozwiązuje problem związany z metodą kontrastu sinusoidalnego opartą na wzorcu gwiaździstym firmy Siemens poprzez analizę zniekształceń obrazu, a następnie pomiar MTF na nie zniekształconym wzorcu testowym. Funkcja ta umożliwia pomiar MTF odporny na zakłócenia i przetwarzanie obrazu, a także uwzględnia zniekształcenia. Ponadto, ponieważ proces od analizy zniekształceń obrazu do pomiaru przebiega automatycznie, przyczynia się to do oszczędności pracy podczas kontroli.
Swobodne rozmieszczanie tablic testowych
SFR-Fit wykorzystuje wyświetlacz jako kartę testową do pomiaru MTF przy pomocy wzorca testowego ustawionego zgodnie z położeniem aparatu i karty testowej. Optymalny wzorzec testowy jest generowany na wyświetlaczu umieszczonym w wybranym miejscu pomiaru, a następnie dokonywany jest dokładny pomiar MTF. Umożliwia to prosty pomiar peryferii aparatu ultraszerokokątnego. *1
*1 Dokładne umiejscowienie podlega pewnym warunkom. Szczegółowe informacje można znaleźć w instrukcji obsługi.
Może mierzyć lokalną charakterystykę MTF w obszarze zainteresowania (ROI)
Ponieważ wzór testowy zmienia się dla każdej częstotliwości przestrzennej, obszar pomiarowy (ROI) jest zminimalizowany, co pozwala na pomiar częściowej charakterystyki MTF. Można na przykład dowolnie ustawić punkty pomiarowe, takie jak środek obrazu oraz 40% lub 80% wysokości obrazu. Obszar pomiarowy można łatwo ustawić, klikając i przeciągając myszką lub wprowadzając wartości liczbowe.
Prosta konfiguracja systemu
Do przeprowadzenia pomiaru potrzebny jest jedynie komputer z zainstalowanym oprogramowaniem „ SFR-Fit ” oraz monitor służący jako wzorzec testowy. Po podłączeniu badanej kamery i skonfigurowaniu ustawień oprogramowania wystarczy nacisnąć przycisk startu, a wyniki pomiaru MTF zostaną wyświetlone. Dane wykresu MTF oraz wartości MTF zostaną zapisane w pliku w formacie CSV. Możliwe jest również zapisywanie obrazów i wzorców testowych podczas pomiaru.
FUNKCJONALNOŚĆ
Funkcja wyboru kanału wyświetlacza
Wyniki pomiarów można wyświetlać dla poszczególnych wartości luminancji oraz kanałów R, G i B. Możliwe jest zarówno jednoczesne wyświetlanie wszystkich składowych, jak i niezależne wyświetlanie każdej z nich.
Funkcja wyboru jednostki wykresu
Dostępne są trzy jednostki miary wyników: pary linii na milimetr (LP/mm), cykle na piksel (cykl/piksel) oraz szerokość linii na wysokość obrazu (LW/PH). Jednostka „pary linii na milimetr” określa liczbę czarno-białych par linii wyświetlanych na milimetr. Jednostka „cykle na piksel” jest jednostką częstotliwości przestrzennej znormalizowaną względem rozstawu pikseli czujnika obrazu i wskazuje liczbę cykli wzoru wyświetlanego na jeden piksel. Na przykład, jeśli wzór fali sinusoidalnej jest narysowany przy użyciu 10 pikseli w poziomie, to na jeden piksel przypada 0,1 cyklu, czyli 0,1 cyklu na piksel. Ponieważ do przedstawienia jednego cyklu potrzeba co najmniej 2 pikseli, najwyższa częstotliwość wynosi 0,5 cyklu na piksel. Liczba skanów na wysokość obrazu wskazuje liczbę skanów na wysokość obrazu.
Punkty danych do wyboru
Wartości pomiarowe można wyświetlić na wykresie wyników pomiaru. Wystarczy kliknąć w dowolnym miejscu wykresu, aby wyświetlić wartość pomiarową, co pozwala w łatwy sposób odczytać wartość MTF. Ponadto, ponieważ możliwe jest wyświetlenie wielu punktów jednocześnie, wartość pomiarową każdego punktu można sprawdzić natychmiast.
Wykres słupkowy przedstawiający przebieg próbkowania
Możliwe jest wyświetlenie przebiegów próbkowania dla każdej częstotliwości przestrzennej, jasności oraz kanałów R, G i B wygenerowanego wykresu słupkowego. Oś pozioma wykresu odpowiada punktowi próbkowania (rozdzielczość zmienia się w zależności od częstotliwości przestrzennej). Oś pionowa odpowiada poziomowi luminancji po linearyzacji. Wyświetlanie przebiegów próbkowania w programie „ SFR-Fit ” odpowiada profilowi krawędzi w metodzie krawędzi ukośnej i może służyć na przykład do sprawdzania wpływu przetwarzania obrazu, występowania efektu aliasingu oraz nasycenia luminancji.