介绍
在 Imatest 的任意图表模块能够分析测试图表（可能是您自己设计的图表）的图像之前，它需要确切地知道图表的设计是什么。
这需要图表特征的相关信息（图表上除背景色以外的元素，例如色块、倾斜方块、定位标记等）。所需信息包括布局参数（以便正确定位特征）以及由此生成的感兴趣区域 (ROI)；在某些情况下，还需要特征的参考值信息，例如色块的真实 LAB 或 RGB 值。
图表定义以 JSON 格式的文本文件形式存在，用于描述图表的属性和功能。这些文件可以手动创建，也可以通过用户自定义的自动化流程创建（如果您愿意的话）。
根据我们目前的经验，流程如下：
- 使用图形编辑程序（例如Inkscape或 Adobe Illustrator）中允许的功能设计图表。
- 测量或记录所有特征的位置和大小，并将其转换为标准化单位（见下文）以及其他参考值（颜色值等）。
- 按照以下说明，手动创建一个包含描述图表所需字段的 JSON 文件。
图表定义实用程序可以通过检查用户 JSON 文件的正确性、显示由 JSON 定义的图表的插图以及显示来自图表真实图像的示例 ROI 来帮助完成此过程。
示例 JSON 文件
如果您已安装 Imatest 5.0 或更高版本，则您的系统中已安装了一些示例图表定义文件。这些文件位于资源目录的 chart_design子目录中，该目录与默认的 Imatest INI 文件夹位于同一位置。
在系统中查找此文件夹位置的最简单方法是在 Imatest 主窗口的“文件”下拉列表中选择“打开 INI 文件文件夹”条目。
JSON 设置
要分析图表，Imatest 需要对该图表进行定义。以下内容描述了 Imatest 分析该图表观测图像所需的必要信息。
任意图表定义如下：
- 一个矩形场，其归一化 (x,y) 坐标为 0-1。
- 左上角的原点（“图像样式”）。
- 设定背景颜色。
- 识别名称（例如，“SFR Plus 5x7”）。
- 从下面的数据集中选取一组待分析的特征。
JSON 定义文件需要一个字段来定义图表的每个属性，例如背景颜色、编码和宽高比。该字段还定义了一个绘制在图表上的要素数组。每个图表要素都以 JSON 对象的形式列出，并包含一组用于定义其属性的必需字段。以下是正确的 JSON 结构示例：
JSON 结构
通用图表属性
- 任意图表的整个宽度和高度被解释为均匀性分析的背景区域，但不包括指定为特征或禁入区域的区域。
- 除非明确标记为“（可选）”，否则所有字段均为必填项。功能定义中可以包含其他字段，但这些字段将被忽略。
- 对于 JSON 数字类型，小于 1 的小数必须以零开头，例如 0.25，而不是 .25。
|
字段名称 | JSON 值类型 | 描述 |
| 背景编码 | 细绳 | 有效的编码类型字符串 |
| bgValue | 数字数组 | 有效的编码值取决于“编码”字段的输入。 |
| 姓名 | 细绳 | 图表名称，例如“SFRplus_5x7” 注意：图表名称必须仅由字母数字字符或下划线组成（不能有空格），因为它们将作为结果文件名的基础。 |
| 宽高比 | 数字 | 总宽度除以总高度，例如 1.750。*注意，此数字无单位。 |
特征
定义背景区域后，即可在图表上放置特征。可以使用测试图表模块生成图表特征。以下是任意图表可以分析的一组允许的特征。
共享功能属性
- 每种要素类型都有自己的一组索引，这些索引必须从值 1 开始。
- 假定每个特征的旋转是在放置和调整大小之后应用的。
- 以下属性是所有任意要素类型共有的：
字段名称 | JSON 值类型 | 描述 |
| 特征类型 | 细绳 | 指示要素类型；例如，“倾斜方形要素” |
| 中心 | 包含 2 个数字的数组 | 特征中心在归一化坐标系中的位置 [x,y] |
| 印度 | 数字 | 特征的整数标识索引。*注意，每个特征族的索引均从 1 开始。 |
| 高度 | 数字 | 归一化 y 维度的高度范围为 0-1 |
| 宽度 | 数字 | 归一化 x 尺寸的宽度范围为 0-1 |
| 旋转 | 数字 | （可选）旋转角度 - 顺时针 |
“倾斜方形特征”
| 字段名称 | JSON 值类型 | 描述 |
| 特征类型 | 细绳 | “倾斜方形特征” |
| 编码 | 细绳 | 有效的编码类型字符串 |
| 价值 | 数字数组 | 有效的编码值取决于“编码”字段的输入。 |
“斜边特征”
| 字段名称 | JSON 值类型 | 描述 |
| 特征类型 | 细绳 | “斜边特征” |
| 编码 | 细绳 | 有效的编码类型字符串 |
| darkValue | 数字数组 | 有效的编码值取决于“编码”字段的输入。 |
| 光值 | 数字数组 | 有效的编码值取决于“编码”字段的输入。 |
| 倾斜角 | 数字 | 倾斜角度（以度为单位，顺时针方向，从水平面开始） |
“RegMarkFeature”
注意：互相关纹理图案角上的注册标记计入 RandomFieldFeature 的一部分，而非注册标记本身。它们不应单独列出，也不应计入 RegMarkFeature 的索引。
| 字段名称 | JSON 值类型 | 描述 |
| 特征类型 | 细绳 | “RegMarkFeature” |
“圆形特征”
在 Imatest 5.1 中引入。
注意：圆形特征用于旧版目标的图表配准，且仅用于配准（不进行结果分析）。建议尽可能使用标记特征。圆形特征默认为黑色，位于较浅的背景上。
| 字段名称 | JSON 值类型 | 描述 |
| 特征类型 | 细绳 | “圆形特征” |
“ColorPatchFeature”
注意：当可选参数“useForNoisePSD”设置为 true 时，将计算噪声功率谱密度 (PSD) 以进行纹理直接分析。通常，会使用反射率为 18% 的中性灰色块。否则，默认情况下可以将其设置为 false。
| 字段名称 | JSON 值类型 | 描述 |
| 特征类型 | 细绳 | “ColorPatchFeature” |
| 编码 | 细绳 | 有效的编码类型字符串 |
| 价值 | 数字数组 | 有效的编码值取决于“编码”字段的输入。 |
| useForNoisePSD | 布尔值 | （可选）用于指示是否直接进行噪声 PSD 减法的标志，例如 true、false |
“随机场特征”
笔记：
- 互相关纹理图案角点的注册标记属于 RandomFieldFeature 的一部分，而非注册标记本身。它们不应单独列出，也不应计入 RegMarkFeature 的索引。可以使用测试图表模块生成随机图案。
- 为了执行随机直接分析，需要在图表定义中识别一个灰度色块，以便计算噪声功率谱密度 (PSD)，并从随机信号 PSD 中减去该色块，这可以通过“useForNoisePSD”字段完成。
| 字段名称 | JSON 值类型 | 描述 |
| 特征类型 | 细绳 | “随机场特征” |
| 随机类型 | 细绳 | 随机场设计，例如“Direct_gray”、“Direct_color”、“Cross_gray”、“Cross_color”、“DXO_direct_gray”、“IE_cross_color” |
“明星特辑”
| JSON 值类型 | 描述 | |
| 特征类型 | 细绳 | “明星特辑” |
| 中心标记分数 | 数字 | 中心定位标记直径占整个星形特征直径的比例。该值必须大于零且小于 1。 |
笔记：
- Imatest 5.2 仅支持正弦星形图案，不支持“条形星形”图案。
- 星形的定义仅指星形的“活动区域”，即中心标记和正弦图案，而不是任何外部“外壳”部分。
- 仅支持中心带有定位标记的星形图案。该标记的宽度相对于整个星形图案宽度的比例由 centerMarkFraction 值指定。
- 其他特征（例如灰度 OECF 块）不被视为该特征的一部分。
- 星形图案中心的注册标记属于星形特征的一部分，而非注册标记特征集的一部分。它不应单独列出，也不应计入注册标记特征的索引。
“楔形特征”
| 字段名称 | JSON 值类型 | 描述 |
| 特征类型 | 细绳 | “楔形特征” |
备注：
- 楔形的自然方向如上图所示：水平方向，宽端位于左侧。在图表设计中定义其他方向的楔形特征时，请牢记这一点。例如，要创建一个宽端朝下的垂直楔形，则需要旋转 270 度。
- 目前无需定义楔形中的柱状图数量或每个图表高度的端点线宽。
“禁入区域”
| 字段名称 | JSON 值类型 | 描述 |
| 特征类型 | 细绳 | “禁入区域” |
注：禁入区域是指图表中可能包含其他图形特征的区域，这些特征未被本页其他图表特征定义用于分析，但系统需要识别这些区域，以避免错误地将该区域用于背景区域的均匀性分析。这包括图形、文本、边框标记等不应包含在均匀性分析中的元素。禁入区域的中心、宽度和高度的定义方式与其他任意图表特征相同。
禁入区域可以与其他已定义的图表特征重叠，而不会产生负面影响。
笔记
图表登记点
“任意图表”模块至少需要三个（最好是四个）配准点才能将图表设计与图表图像对齐。这些配准点可以来自以下任意组合：
- RegMarkFeatures 贡献一个注册点。
- CircleFeatures 贡献一个注册点。
- RandomFieldFeatures 可能贡献两个或四个（或零个）注册点，具体取决于类型。
颜色编码
许多图表功能需要在其定义中输入颜色值，包括 ColorPatchFeatures、SlantedSquareFeatures 和图表背景本身。
参考颜色值可以通过一个值（通常是一个长度为 3 的数字向量）和一个字符串的组合来表示，该字符串指示一种编码方式，用于定义如何解释这些数字。下表列出了允许的编码类型及其对应的值。
| 编码 | 编码字符串 | 值描述 |
|---|---|---|
| 标准 RGB 色彩空间 | "srgb", "adobe_rgb" | 输入内容应为长度为 3 的 [r, g, b] 值数值数组，缩放为这些颜色空间的标准 8 位表示（即 [0, 255] 范围内的值，伽马编码）。 |
| CIELAB | “实验室” | 输入内容应为长度为 3 的数值数组，包含 [L*, a*, b*] 值（D50 白点）。L* 值必须限制在 [0, 100] 范围内。 |
| 强度值 | “密度”、“强度”、“8位强度”、“16位强度” | 强度值以归一化后的最大值 1 为基准。“intensity”输入值已归一化，范围应在 [0, 1] 之间。“intensity_8bit”和“intensity_16bit”分别以最大值 255 和 2^16-1 为基准进行归一化。“density”值是 10^(-density) 方案的指数值。所有值输入都应为单个数值。 |
评论
遗憾的是，JSON 文件不允许在文件中添加会被解析器忽略的注释。如果您正在编写 JSON 文件，并希望添加注释以供将来用户参考，则不能简单地使用转义字符（例如“%”或“//”），这些字符在大多数编程语言中都很常见。
但是，如果您需要对 JSON 文件进行注释，您可以向文件中的任何对象添加额外的字段，例如名为“comment”并带有字符串值的字段。Imatest 只会检查图表定义中的必填字段——任何额外的字段都会被忽略。
设计与印刷
大多数情况下，图表定义与布局和介质都密切相关。在将任意图表设计成矢量图形（通常在Inkscape或Adobe Illustrator中完成）后，需要考虑具体的承印物和印刷介质（例如，反射介质和透射介质需要两个不同的 .json 文件，因为色块的值会有所不同）。测试图表模块可用于生成一些矢量图形，这些矢量图形可用于组合自定义图表。
与所有测试图表一样，请务必考虑成像距离和最低打印分辨率。Imatest 提供各种材质和尺寸的专业打印服务。如需定制图表设计，请联系[email protected] 。如有需要，我们还提供图表定义文件创建方面的咨询服务。