一种图卡图像的SFR自动提取与分析方法技术

本发明专利技术公开了一种图卡图像的SFR自动提取与分析方法，本发明专利技术公开了针对标准图卡图像ISO12233：2000、ISO12233：2014、Checkerboard、SFRreg的SFR分析过程自动化方法，通过对图卡色彩及灰度的计算，自动判断图卡类别，并根据图卡类别对图卡的标识区域进行预估和优化，然后计算成像系统的调制传递函数MTF，将每个区域的SFR与噪声分布均做细致分离，在完成去噪后再进行平滑得到修正后的SFR。本发明专利技术在尽可能自动地提取待评估区域的基础上，提高现阶段评估结果的准确性，提高了工作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种图卡图像的SFR自动提取与分析方法
本专利技术涉及客观图像质量评价领域，更具体地，涉及一种图卡图像的SFR自动提取与分析方法。
技术介绍
SFR(spatialfrequencyresponse)算法衡量影像的锐利度(Sharpness)。SFR数值越大，代表图像越锐利，此时图片也越清晰。本领域现阶段进行SFR提取的流程包括：1)手动或者自动标定待评估区域(存在标记点的情况下)；2)手动微调待评估区域；3)基于刃边法或者改进的刃边法提取SFR。3.1)提取评估区域的ESF；3.2)ESF转换为LSF；3.3).LSF进行傅里叶变换得到MTF；3.4)对MTF做去噪、平滑，得到最终的SFR；3.5)当评估区域多于1时，利用平均的SFR做图像整体SFR。4)利用求得的SFR对图像锐度做评估。以上方式在人机交互、评估图像数量较少的情况下，可以简单并且形象地分析SFR，但缺点是：1)自动标定待评估区域方法不稳定，尤其是图像较多且评估图像中没有标记点时；2)手动、自动标定评估区域过程中缺少自动微调功能，这会大大降低评估效率；3)提取SFR噪声缺少实际图像中的噪声功率谱，导致得到的SFR中包本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图卡图像的SFR自动提取与分析方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：使用待测试的成像系统对图卡进行拍摄，并保存拍摄图像数据；S2：判定拍摄图像所拍摄的图卡的类别；S3：基于步骤S2中判定的图卡类型，对标识区域做预先估计；S4：进行待评估区域的优化，以步骤S3中确定的矩形评估区域初始值为基础，以下列公式为目标函数

【技术特征摘要】
1.一种图卡图像的SFR自动提取与分析方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：使用待测试的成像系统对图卡进行拍摄，并保存拍摄图像数据；S2：判定拍摄图像所拍摄的图卡的类别；S3：基于步骤S2中判定的图卡类型，对标识区域做预先估计；S4：进行待评估区域的优化，以步骤S3中确定的矩形评估区域初始值为基础，以下列公式为目标函数其中r(x,y)代表的是以横纵坐标x,y为中心的外接矩形区域坐标，gdark(x,y)是深色图像在x,y处的灰度，glight(x,y)是浅色图像在x,y处的灰度；x0,y0为区域的起始中心坐标，△x,△y是区域的调整坐标；S5：使用刃边法计算成像系数所拍摄图像直接的自动提取的待评估区域的调制传递函数MTF；S6：计算步骤S4中自动提取的待评估区域的噪声分布；S7：对步骤S5中计算得到的调制传递函数MTF进行降噪；S8：利用数值方法对MTFcorr(r)做平滑，得到最终修正后的SFR。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括以下步骤：S21：基于Lab空间的图像色彩能量评估，对图像做Lab变换，然后计算ab空间的平均能量，设定阈值，阈值的参考范围是0.1～0.9，当平均能量大于该阈值时，拍摄图像所拍摄的图卡是ISO12233：2000或者ISO12233：2014，进入步骤S3；当平均能量小于该阈值时，进入步骤S22；S22：计算图像的灰度直方图，通过大津法求取自适应二值化阈值，统计直方图小于该阈值的频率，若频率小于设定的频率阈值，则认为拍摄图像所拍摄的图卡为SFRreg图卡，否则为checkerboard图卡，进入步骤S3。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括以下步骤：S31：如果拍摄图像所拍摄的图卡是ISO12233：2000或者ISO12233：2014，拍摄图像的分割标识与过程包括以下步骤：S311：计算拍摄图像每个像素位置的ab能量，得到拍摄图像的能量图；S312：对能量图做最大值归一化，得到归一化图像，然后做归一化图像的直方图统计，以直方图累积统计频率为70％～99％范围中一具体值的能量作为阈值，对能量图做二值化，然后进行形态学处理，对二值图去噪，得到彩色区域块的蒙板图，并计算蒙板图的最小外接矩形，若矩形中心距离蒙板图的图像中心小于图像比例长度，比例长度参考范围0.125～0.25，则认为矩形中心接近蒙板图的图像中心，进入步骤S313，否则进入步骤S314；S313：若矩形中心接近蒙板图的图像中心，则认为拍摄图像所拍摄的图卡为ISO12233：2014，基于先验知识，利用该图卡中用于评估SFR的区域与中心、矩形的几何关系，估计出所有评估SFR区域的外接矩形，进入步骤S4；S314：计算矩形中心的横坐标与蒙板图图像中心的横坐标距离，若距离与矩形长度比值小于设定比例阈值，该阈值参考范围是2.5～10，且矩形中心与蒙板图图像边缘棋盘距离与蒙版图图像长度比例小于比例阈值，该阈值参考范围是0.125～0.25，则认为拍摄图像所拍摄的图卡为ISO12233：2000，基于先验知识，估计出所有评估SFR的外接矩形，进入步骤S4；若中心坐标均不满足S313与S314的条件，认为拍摄图像所拍摄的图卡非标准图卡，拒绝进行SFR自动分析；S32：如果拍摄图像所拍摄的图卡是checkerboard图卡，拍摄图像的分割标识与过程包括以下步骤：S321：进行拍摄图像边界提取与细化；S322：基于霍夫变换做直线估计，统计每条直线的斜率与截距值；S323：基于斜率做行方向与列方向的聚类，根据不同方向的直线描述，得到每条直线的交点，每相邻的4个交点，确定一个可以用来评估SFR的最小外接矩形区域，进入步骤S4；计算每个相邻角点间距离的平均值与标准差,若标准差与平均值比值大于比例阈值，该阈值参考范围为0.05～0.1，则认为该图像是非标准图卡或几何畸变过大的图卡，均拒绝做SFR自动分析；S33：如果拍摄图像所拍摄的图卡是SFRreg图卡，拍摄图像的分割标识与过程包括以下步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：董波，王道宁，张亚东，
申请(专利权)人：易诚高科大连科技有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21