平坦场地分析

Flatfield Interactive - 文件选择：

非常大的文件（高度x宽度x颜色超过 40 MB）有时会导致较旧的 32 位系统出现内存溢出问题。超过 40 或 80 MB 的文件可以通过在“设置”中的“大文件”（平面、瑕疵等）进行相应的设置，自动线性缩小一半（使用 1/4 的内存）。

输入文件读取完毕后，将显示Flatfield-Interactive窗口，其中显示最近显示的结果。

结果使用之前的公式显示。  设置（保存在 imatest-v2.ini 中），在这种情况下，像素轮廓图叠加了未归一化的轮廓。

弗拉特菲尔德控制

• 读取图像文件读取图像，然后执行计算并显示结果。
• 显示下拉菜单用于选择要显示的结果。选择结果如下表所示。
• 主显示设置（位于“显示”下方）允许您选择所选显示的最重要设置，例如如何对结果进行归一化、是否显示伪彩色图等。按右侧的“更多设置”即可访问其他设置。
• 屏幕底部的“均匀性”按钮会打开“平面均匀性设置”对话框（如下图所示）。此对话框包含“主显示设置”下拉菜单中未显示的高级设置。
• “瑕疵”按钮会打开“瑕疵检测”设置对话框。
• 

  缩放/旋转 3D/数据光标
  点击图像即可选择操作。 “缩放”按钮用于放大图像。按住 Shift 键并单击或双击图像即可缩小。 “旋转 3D”按钮用于旋转 3D 图像（2D 图像会进行缩放）。 “数据光标”按钮会打开一个名为“数据提示”的小窗口，显示图像或曲线的值。右键单击“数据提示”可将其移除或访问其他选项。

• 可以移除“从设备获取”复选框，因为“设置” > “设备管理器”更适合设置直接获取。
• 重新加载会重新加载图像。这对于图像采集最为重要，它允许直接从 USB 相机或制造商的评估板等设备读取图像。
• 保存屏幕保存并可选择显示 Flatfield 窗口。
• 保存数据将结果保存为 CSV 和/或 XML 文件。 打开“保存”对话框。
• 点击“帮助”按钮将打开此网页。（其他帮助选项可在顶部工具栏的“帮助”下拉菜单中找到。）
• 出口离开 Flatfield 窗口。

Flatfield-交互式设置窗口

当您在读取图像时选择“是” （非快速模式）或按下 Flatfield Interactive 屏幕底部的“均匀性”按钮时，设置窗口将打开。它与Flatfield设置窗口类似，但缺少一些显示选项，因为这些选项是在Flatfield-Interactive显示下拉菜单中进行的。

• 标题默认为文件名。您可以根据需要更改它。
• 专家/简化模式简化模式会将初学者可能不需要的高级选项灰显。
• 标准设置选择常用设置：适合初学者。

地块面积

此区域中的大多数设置适用于在Flatfield-Interactive窗口中选择的显示器。因此， Flatfield中使用的一些显示器选项缺失（或已禁用）。（其中一些选项可能应该禁用。）下面列出的一些设置与Flatfield-Interactive窗口的“主显示器设置”下拉菜单中的设置重复。

• 等高线图显示选项提供八种显示选项。支持 3D 图。归一化仅指像素等高线显示。

缩放选项轮廓图缩放（自动/手动等）设置像素轮廓显示的缩放比例。 自动或手动缩放： 按缩放设置。 缩放比例由缩放按钮设置。 缩放比例：0 - 1 或 255：-4 - 0 光圈值 固定缩放：亮度像素图为 0 - 1 或 255； -4 - 0 光圈值，用于光圈值图。 缩放（最小值 - 最大值） 全自动缩放。 缩放按钮：打开右侧所示的对话框。您可以选择手动或自动缩放两个等高线图。 “最小值”和“最大值”用于设置未选中“自动缩放”时的缩放比例。

等高线图的手动缩放

• 颜色阴影（图 1）：选择红色/蓝色、红色/绿色、绿色/蓝色，或 ΔE 和 ΔC 的几种变体（76（即普通）、94 和 2000）。
  • 显示类型：夸张色彩、伪彩色和 3D 选项。
  • 像素（伽马编码）、强度（线性—使用伽马）和光圈差。
• （均匀性轮廓下方的下拉菜单）可在几种不同的归一化方式之间进行选择，例如 R、G、B 和 Y，R/G 和 B/G，或者 Delta-L*、a*、b* 和 C*。
• （ V&H频谱图下方的下拉菜单）选择频率和空间图平滑。
• 高通滤波器 (HPF) 下拉菜单：启用 EMVA 1288 计算中的高通滤波器 (HPF) 复选框。用于直方图。
• （网格图右侧的下拉菜单）选择要显示的参数：均值和标准差、ΔC 和 ΔE 等。
• （网格等值线图右侧的下拉菜单）选择要显示的单个参数（值和等值线）。设置如下所示。
• 特殊计算：无、CPIQ 或 ISO 17957。
• 网格图和等高线图的网格大小。从单个区域到 32×18，10×10 为典型值。

精细细节显示可选择夸张的局部噪声（带或不带轮廓线）、伪彩色轮廓、斑点检测（包括非线性处理）或多个 3D 图。

设置区域

• 伽玛值是指从指定的最大值到深灰色值，以像素值对数与曝光值对数曲线计算得到的平均斜率。它仅影响光圈轮廓图和 ISO 18844 光晕测量；对其他测量没有影响。默认值 (0.5) 是数码相机的典型值。伽玛值可以通过“颜色/色调交互式”或“自动”模式，使用几种常用的灰阶阶梯图之一进行测量，也可以通过旧版模块“阶梯图”或“颜色检查”进行测量。计算伽玛值的一些问题将在光圈轮廓图旁边讨论。
• 边角区域（默认 32 x 32 像素）允许您选择要分析的图像边角区域。这些区域会影响图表下方的数值读数（例如：边角：最差 = ... ）。可选区域大小包括 10 x 10 像素、32 x 32 像素、1%（最小 10 x 10）、2%（最小 10 x 10）、5% 和 10%。
• 裁剪图像边缘附近的像素（左、右、上、下） （ “设置”区域）。仅当在“设置”中选中“不询问裁剪”（使用 LF 输入对话框中的“裁剪...边缘设置”）时可用。如果选中，图像将沿左、右、上、下边缘裁剪指定数量的像素。
• 颜色空间会影响颜色阴影、网格和网格轮廓图中的颜色阴影 ΔE 和 ΔC 测量值。

以下选项在 Imatest Studio 中不可用。这些选项在“使用 Flatfield 第 2 部分”中有详细介绍。

• 通道：您可以选择红色、蓝色、绿色和 Y（亮度）通道。
• 热像素和坏像素：勾选相应的复选框，即可显示热像素（红色 ¤ ）和/或坏像素（蓝色 • ）。热像素值接近或等于传感器的最大值（8 位文件中为 255），而坏像素值接近或等于 0。您可以选择在任意通道、所有通道或选定通道中检测热像素/坏像素。

由于信号处理（尤其是 JPEG 压缩）会导致缺陷像素级别发生偏移，您可以使用滑块将热像素的检测阈值设置为 6-255 像素，将死像素的检测阈值设置为 0-249 像素。（极端值适用于在白色或黑色背景上进行的测量。）单击滑块末端的<或>可将阈值调整 1 个单位。默认值分别为 252 和 4。要使此功能生效，JPEG 文件必须以最高质量级别保存；在较低质量级别下，孤立的热像素和死像素往往会模糊不清。详细信息请参见[此处]。  使用均匀性第 2 部分。

下拉菜单

Flatfield Interactive窗口顶部下方有四个下拉菜单：文件、设置、 INI 文件设置、帮助。

该文件包含多个与文件相关的功能

• 读取图像文件
• 打印
• 将图像保存到文件
• 保存时域噪声图像。仅当计算时域噪声时适用——即应用信号平均且选中“平均时计算图像²”选项时。
• 保存伪原始/重新马赛克图像 — 将图像保存为未去马赛克的（拜耳原始图像）。
• 保存屏幕 — 显示屏幕并可选择保存（大多数情况下我们不会保存屏幕）
• 打开图像文件文件夹
• 打开最近保存的文件夹
• 预览 JSON 结果
• 查看所有 EXIF 数据
• 图片统计/查看器
• 关闭

设置

• 小号、正常号、大号、特大号字体
• 重置屏幕 — 将屏幕重置为原始大小和位置（位于主窗口上方）
• 文件图像
• 设备管理器 — 打开设备管理器，用于选择图像采集设备、调整设置和预览图像。
• 从设备获取图像 > 允许您选择用于获取图像的设备。不推荐使用。设备管理器更可靠。
• 信号平均 > 允许您对多达 128 张直接采集的图像进行平均，以减少噪声，并在基于 EMVA-1288 的非平场计算中分离时间和空间噪声，以及计算噪声图像。
• 在求平均值时计算图像的平方。这是分离空间噪声和时间噪声所必需的。

输入设置

以下设置在所有 Imatest 版本中均可用：

• • 标题默认为文件名。您可以根据需要更改它。
  • 显示均匀性等值线图（绘图区域；默认开启）。
    开启或关闭主光衰减轮廓图。默认开启（已勾选），但Imatest Master用户如果对其他结果（例如热像素/坏像素和颜色阴影）感兴趣，可以将其关闭。提供四种显示选项。“归一化”仅指第一层（级别）图。
    平面场应用示例，第 1 部分。

• 启用加速功能后，如果未选择相应的图表，则不会计算某些结果（需要大量计算时间的结果），因此也不会将其保存到 CSV 输出文件中。这可以在生产环境中节省大量时间。如果您需要使用加速功能，请分别在启用和禁用加速功能的情况下运行Flat Field ，并检查 CSV 输出文件，以确认其中是否包含所需的结果。
• 伽玛值的默认值为 0.5，这在数码相机中很常见。伽玛值仅影响第二个数值（以光圈值衡量的光线衰减），对第一个数值没有影响。可以使用Stepchart 软件，通过多种常用的阶梯图来测量伽玛值。（反射图最易于使用，但也可以使用透射图来测量动态范围。）第二个数值下方将讨论计算伽玛值时遇到的一些问题。
  
• 边角区域（默认 32 x 32 像素）允许您选择要分析的图像边角区域。可选区域大小包括 10 x 10 像素、32 x 32 像素、1%（最小 10 x 10）、2%（最小 10 x 10）、5% 和 10%。这些区域可用作颜色变化ΔE 和 ΔC 计算的参考区域。
• 裁剪图像边缘附近的像素（左、右、上、下） （设置区域）。选中此项后，图像将沿左、右、上、下边缘裁剪指定数量的像素。设置中提供了多种裁剪（ROI 选择）选项。这些选项包括：
  

  不要要求裁剪。（请使用 LF 输入对话框中的设置。）

  拖动光标选择裁剪区域。请求对相同尺寸的图像重复裁剪。

  拖动光标选择裁剪区域。不要选择重复裁剪。

  虽然在 Imatest 2.3.12 之前，第一个选项（不要求裁剪... ）是默认选项，但第二个选项（拖动光标选择裁剪。要求对相同大小的图像重复裁剪）类似于 SFR 中的 ROI 选择，可能更受欢迎。

均匀性设置窗口（适用于Imatest Master ）。

Imatest Master 和 IT 版本提供以下选项：

• 颜色阴影（不均匀性）显示颜色不均匀性，即三个（R、G、B）通道中两个通道的差值或商，或者L*a*b* 颜色差异指标之一（ΔE = sqrt(ΔL* ² + Δa* ² + Δb* ² )、ΔC = sqrt(Δa* ² + Δb* ² )、ΔE ₉₄ 、ΔC 94 、ΔE ₀₀ 、ΔC ₀₀ ），均以图像中心为参考（可以是中心区域，其大小在“角和边区域”_框中指定；也可以是中心 25% 的面积）。颜色阴影通常是由光线照射到传感器的角度造成的。在像素尺寸较小的传感器上，颜色阴影往往最为严重。有多种选项可供选择。 [注：在颜色阴影图中，计算 ΔC 和 ΔE 时使用图像中心作为参考；但在实现 CPIQ Phase 2 规范的网格图中，计算 ΔC 和 ΔE 时使用整幅图像的平均值作为参考。]
  
  • 颜色阴影选项：不显示（关闭绘图）、红/蓝、红/绿、绿/蓝，或 ΔE 或 ΔC（各种模式和参考区域）。红/蓝（光谱的两端）是最常用的阴影显示方式。 （绘图单位）。在“颜色阴影”框的右侧，可以选择“像素（伽马编码）” 、 “强度（线性）”或“光圈差” 。如果选择了 ΔE 或 ΔC 指标，则这些选项会灰显。
    

    像素	显示所选通道的像素值比率。如果选中“归一化” ，则图表将归一化到 1.0（最大值）。
    强度（线性）	使用输入的 Gamma 值去除图像文件的伽马编码，并显示所选通道的强度比。如果选中“归一化” ，则将图表归一化到 1.0（最大值）。
    光圈	显示所选通道之间的光圈值差异。如果选中“归一化” ，则图表将归一化为 0（最大值）。

  • 显示选择显示类型。共有四种选择。
    下面列出一些示例。
    

    夸张的色彩	2D. 提高色彩饱和度，以增强色彩不均匀性的可见性。
    伪彩色	二维
    3D伪彩色，带阴影，自动缩放。	阴影突出轮廓形状。
    3D伪彩色，自动缩放。

  • 归一化（复选框） 如果选中（默认），则阴影图的最大值将被归一化为 1，以用于商值显示（红/绿等）。仅影响图表本身，不影响图表下方的数值。未归一化的最大值、最小值和其他值将显示在图表下方。
  • 额外平滑：此选项会增加轮廓图和阴影图的平滑度。默认选中，强烈建议启用。取消选中后，轮廓图和阴影图会更加粗糙，更容易出现噪声，并且运行速度较慢。此复选框可能会在未来的版本中移除。
• 色彩均匀性配置文件显示沿对角线、垂直线和水平线的像素级别。具体显示器可在右侧下拉菜单中选择。详情如下。
• 网格图：以网格形式显示结果。您可以选择网格（ m x n ）以及每个网格位置要显示的两个参数。
  • 网格大小：单个区域，3x3 至 10x10，20x15，24x16，32x18，15x15，16x16，20x20，25x25，27x27（顺序不一定如此）。
  • 网格计算：
    • 均值（像素级）和标准差，
    • 色差Delta-C 和 Delta-E、Delta-C 94 和 Delta-E 94、Delta-C 00 和 Delta-E 00，均相对于整幅图像的平均值计算。注： CPIQ颜色变异性指标 (D) 为网格图中的最大 Delta-C 值。当选择 Delta-C 和 Delta-E 时，该指标会显示在图下方。
    • 平均值（像素）和色温差（K）
    • R/G 和 B/G 像素比率，
    • CIELAB a* 和 b*，
    • 平均值（像素级）和信噪比（s/n），平均值（像素级）和信噪比（dB）。
  • 最小阈值（0-1） （默认值=0）。网格图分析中包含的像素最小阈值。可用于自动排除图像中的暗区，例如右图所示。

我们可以根据要求添加更多网格图测量数据。

• 直方图可用于诊断坏点（热像素和死像素）。具体描述如下。
• 精细细节图显示噪声和传感器不均匀性的细节图像（示例如下）。图像密度缓慢变化（渐晕，低空间频率）会被去除，因此只保留短程到中程的变化，例如传感器噪声、灰尘斑点等。由于 Matlab 计算采用双精度浮点运算，每个颜色像素需要 24 字节（每个通道 8 字节），因此计算速度可能较慢且占用大量内存。

  夸大的局部噪声（标准）

  局部噪声及其轮廓

  带有色条的伪彩色轮廓

  带阈值的斑点检测（伪彩色）

  （另有几台3D显示器）

  有多种显示选项可供选择。第一种选项将噪声放大 10 倍。第二种选项将轮廓图（来自图像的平滑版本）叠加在噪声图像上。第三种选项生成局部不均匀性（同样经过平滑处理）的伪彩色图像，并在右侧显示颜色条（图例）。第四种选项突出显示暗点，通常由灰尘引起。还可以在精细细节图下方添加直方图。

• 通道：您可以选择红色、蓝色、绿色或 Y（亮度）通道。颜色空间：用于从 RGB 颜色空间转换，其中显示 L*a*b* 颜色差异指标。
• 热像素和坏像素通过勾选相应的方框，您可以显示热像素或亮像素（红色x ）和/或坏像素或暗像素（蓝色 • ）。
  该定义取决于选择的是绝对像素阈值还是相对百分比阈值：
  
  

  显示热像素或坏像素 (o)：绝对像素阈值

  热像素值固定为传感器的最大值（8 位文件中为 255），死像素值固定为 0。由于信号处理（尤其是 JPEG 压缩）通常会导致这些值发生偏移，因此您可以使用滑块将热像素的检测阈值设置为 6-255 像素，将死像素的检测阈值设置为 0-249 像素。（极端值适用于在白色或黑色背景上进行的测量。）单击滑块两端的<或>可将阈值调整 1 个单位。默认值分别为 252 和 4。

  显示亮像素或暗像素 (o)：相对阈值百分比

  亮像素是指高于 8 个相邻像素平均值的相对百分比阈值；暗像素是指低于 8 个相邻像素平均值的相对百分比阈值。

  聚类（在Imatest 4.0+中）定义为两个或多个相邻像素的组。

  为了使此功能正常工作，JPEG 文件应以最高质量级别保存；在较低质量级别下，孤立的热像素和坏像素往往会模糊不清。热像素和坏像素的详细信息如下所示。您可以选择在满足任意颜色通道（默认）、所有通道或选定通道的条件时，将像素计为热像素或坏像素（亮像素或暗像素）。

按下“保存数据”按钮后，右侧会弹出对话框。您可以在此选择要保存的结果类型（CSV 和/或 JSON 文件）以及保存位置。默认保存位置是数据文件目录下的“Results”子目录。您也可以将结果保存到其他目录。CSV 和 JSON 数据保存的文件名称由根文件名、绘图类型和通道（R、G、B 或 Y）后缀以及文件扩展名组成。

例如： IMG_9875_ISO1600_RGB_f-stop_ctrG.png 。根文件名默认为图像文件名，但可以使用“结果根文件名”框进行更改。请务必按回车键。单击“是”或“否”后，主窗口将重新出现。

运行结束后，会弹出一个保存结果的对话框。您可以在其中选择要保存的图像以及保存位置。默认位置是图像文件夹下的“Results”子目录。您可以取消选中“Results”子目录复选框，将其更改为其他现有目录。这些选择会在下次运行时保存。

在勾选或取消勾选复选框之前，您可以先查看输出图形。图形、CSV、XML 和 JSON 结果将保存到文件中，文件名由根文件名、绘图类型和通道（R、G、B 或 Y）后缀以及文件扩展名组成。例如： IMG_9875_ISO1600_RGB_f-stop_ctrG.png 。根文件名默认为图像文件名，但您可以使用“结果根文件名”复选框进行更改。请务必按 Enter 键。对于批量运行，建议勾选“保存后关闭图形”以防止图形文件堆积（这会降低大多数系统的运行速度）。单击“是”或“否”后，主窗口将重新出现。

图形可以保存为 PNG 文件（一种标准的无损压缩图像文件格式）或 Matlab FIG 文件，后者可以使用“实用工具”菜单中的“打开图形文件”功能打开。虽然可以对图形文件进行编辑（缩放和旋转），但它们通常比 PNG 文件占用更多存储空间，因此不建议使用。

CSV 和 XML 文件包含EXIF 数据，即图像文件元数据，其中包含重要的相机、镜头和曝光设置。默认情况下， Imatest使用一个名为 jhead.exe 的小程序来读取 EXIF 数据，该程序仅适用于 JPEG 文件。要从所有图像文件格式中读取详细的 EXIF 数据，我们建议您下载、安装并选择Phil Harvey 的 ExifTool ，具体操作请参见此处。