Imatest軟件檢測圖像的穩定性和比擬明晰度

Imatest軟件中有一個模塊特地用于檢測圖像的穩定性和比擬明晰度，此模塊是SFRplus的后處置模塊。

光學圖像穩定性（也簡稱IS或OIS）能夠經過比擬三張類似的SFRplus圖像中相近的程度和垂直斜邊的MTF值 或相對長度來剖析。

1.第一張圖為不發作顫動時拍攝的圖像（Unshaken）.

2.第二張是發作顫動時，未開防抖功用時拍攝的圖像（Shaken without Image Stabilization）。有些相機沒有防抖翻開或關閉的選項，這種狀況下有幾種辦法能夠停止防抖性能的測試。一種是運用準確的模仿顫動的設備，已知變化的角度。另一種是選擇一個類似像素配置和焦距的不帶OIS功用的相機。

3.第三張圖是發作顫動時，翻開防抖功用停止拍攝的圖像。

標準 SFRplus?測試卡	特殊的?SFRplus?測試卡，深灰塊的間距較大， 用于順應較大范圍的顫動

不顫動的圖像只需求一張，但是顫動時未開防抖功用和翻開防抖功用圖像則倡議需求多張，如10張或更多。

比擬兩張圖像的明晰度時，實踐上是比擬兩張圖像當選定區域的MTF數據，Image Stabilization/Sharpness Compare?功用能夠生成全圖像的比擬結果。

Image Stabilization/Sharpness Compare?輸入的數據是兩個或三個JSON格式的文件，該文件由SFRplus模塊生成。

功用比擬：以下兩個功用都能夠比擬不同圖像的明晰度
MTF Compare	能夠比擬由SFR、SFRplus、eSFR?ISO模塊生成的CSV結果文件。能夠比擬每個斜邊。顯現兩張圖像的MTF比照，（A/B)或(B/A)。
OIS/Image?CompareImageStabilization/ Sharpness Compare	僅用于SFRplus模塊。輸入數據為兩個或三個Jason格式的文件，由SFRplus模塊生成。在SFRplus模塊中必需選擇Image Stabilization功用。比擬的圖像之間選擇的ROI區域必需相同。運用三張圖像來計算OIS的有效性。
Batchview	Batchview批處置功用能夠用于SFR,?SFRplus和?eSFR ISO模塊，能夠用于比擬多個圖像之間的差別，并將結果保管為root file_sfrbatch.csv。?

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1. 首先拍攝圖像。光照條件十分重要，由于它會影響快門速度，所以必需要有很好的平均光照，并且測試卡上沒有反光。相機應安放于一個模仿振動的平臺，至少能夠產生程度和俯仰旋轉運動。在翻開和關閉防抖功用時分別拍攝10到20張圖像。

2. 分別選擇明晰度最差的圖像

找出最明晰的圖像的辦法是Find?Sharpnes?Files功用，它能夠在多張圖像中快速找到MTF值最大的圖像，并排序所選的圖像。

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另外，在SFRplust?模塊中也能夠選擇Combine files for signal averaging功用得到均勻值。
在?SFRplus模塊中比擬兩張或三張圖像時，ROI區域選擇必需分歧。右圖所顯現的5個程度和5個垂直區域是比擬好的選擇。選擇中間一個位置，四個邊角位置，足夠剖析中間和邊緣防抖的效果。自定義ROI區域也是支持的	SFRplus?區域選擇

ROI范圍選擇Wider?(或?Widest)，?Smooth for OIS選項引薦選擇，由于防抖時邊緣可能十分含糊糊。

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?在SFRplus設置中一定要選擇是?Image Stabilization選項。這樣能夠確保生成JASON格式的文件，以用于剖析析防抖效果。?假如你是在Rescharts中模塊中剖析，確保在保管文件時選擇JASON格式。

3. 點擊OIS/Image Compare按鈕運轉Image Stabilization?模塊。將顯現以下窗口。

Image Stabilization opening window

窗口的下邊會讓你選擇由SFRplus模塊生成的三個JASON文件 。

4. 然后點擊上圖中的Calulate按鈕，計算結果。

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Image Stabilization?的剖析結果

?Image Stabilization?模塊的主要目的是計算翻開OIS功用時，明晰度的改良。所以在計算時必需思索幾個問題

?比擬結果只顯現OIS的效果，所以未顫動圖像的糢糊必需從去除。

?翻開或關閉OIS功用的圖像代表了顫動的效果，所以需求選擇明晰度最差的圖像。

?Image Stabilization?的剖析結果主要是MTF的比擬，其它的參數則從此演化而來。以下是剖析結果的解釋。

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名詞定義

LMTF (L_MTF)?這個參數是一個間隔的函數與R1090的相關性較好。還記得MTF是傅里葉變換的模數嗎（絕對值），意味著相位信息曾經去除了。關于顫動的圖像來說，可能在邊緣產生顯著的不規律現象（不對稱，斜梯等），可能使R1090?或R2080扭曲，運用它們牢靠性降落。這些不規律是邊緣相位的一局部，對MTF的影響有限。下圖顯現了這樣一個邊緣。

LMTF = 1/(2*MTF50)?（當MTF?的單位為Cycles/Pixel時). (LMTF = 1/MTF50?當?MTF?的單位為?LW/PH.時)?，在下圖中，?LMTF = 1/(2*0.0399) = 12.5 pixels,?與R1090的數據十分接近。但有時也會有例外。

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總結—?LMTF?(而不是?R1090 or R1080)?參數更合適于計算防抖效果，當然上圖中也給出了一切數據。

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顫動和未顫動邊緣間隔

從NoS, Shake, and OIS?三類圖中得到的邊緣長度計算?(R1090, R2080, and L_MTF)?數據曾經足夠闡明防抖效果。但是還能夠得到以下圖表。

以下是18個邊緣的比擬結果。

紅色加亮區域的剖析結果

以上表格包括了一切的從一個邊緣得到的OIS Gain數據，(由?L_MTF, R1090,?和?R1080演算而來。

以下圖表包括了多個區域的剖析結果。多個邊緣的均勻的OIS gain數據能夠顯現為在3D圖表中。能夠切換選擇只顯現程度邊緣，只顯現垂直邊緣或同時顯現。

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以下為3D圖表的顯現.

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點擊?Save data.保管數據按鈕能夠將結果保管為CSV?數據。以下是數聽說明

(This is repeated for the second and (if included) third files.

(This is repeated for Horizontal and H&V edges.)

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?以下內容引見了Imatest的算法與CIOA DC-X011-2012的不同。?

CIPA?(Japan’s Camera & Imaging Products Association)?日本照相機與圖像產品協會發布了一個草案標準。CIPA DC-X011-2012, Measurement and Description Method for Image Stabilization Performance of Digital Cameras (Optical Method)。Imatest軟件中的?Imatest?Image Stabilization?模塊算法，與CIPA?的標準有些不同，后者有著比擬明顯的缺陷。

Imatest?運用SFRplus測試卡，而?CIPA運用高反差的棋盤圖加上中間黑框內的靜態水果圖像，CIPA的測試卡運用完整垂直和程度邊緣，反差超越20：1，容易產生過飽和的狀況，從而影像丈量精度。 而SFRplus測試卡固然能夠制造成不同的反差，但我們的引薦運用4：1的反差，這也是ISO12233：2014規范的標準。

DC-X011?規范沒有提及MTF。MTF在圖像行業中用于丈量明晰度曾經用了幾十年，而DC-X011只是采用了10-90%?邊緣上升間隔這個參數,相比擬而言穩定性較差。 完整垂直或程度的邊緣也容易產生相位取樣錯誤，這也是為什么2014版的ISO12233規范采用了5度斜邊做為測試圖案的緣由。另外CIPA規范請求拍攝的圖像過于多，例如不顫動的圖像需求有10張(§4-4-1)，而并沒有闡明取最好、最壞還是均勻值。對斜邊測試卡來說，正常的拍攝只需求一張即可。

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