Imatest 教育应用在 Imatest 4.2 版本中引入,旨在演示与图像质量因素理解直接相关的数学概念。这些应用演示了奈奎斯特采样定理、图像傅里叶变换的分解、倾斜边缘的调制传递函数、色差以及信噪比 (SNR)。作为一款教育资源,Imatest可直接在 Imatest 软件内打开。
默认情况下会打开欢迎界面。选择顶部的标签页即可导航至各个模块。
每个模块都有可调节的参数,这些参数会影响图像质量或演示序列的迭代过程。要手动调整这些参数,请拖动滑块。要自动遍历特定参数的可用值,请选择播放按钮(
一次只能调整一个参数。调整时,播放按钮会变成停止按钮(
)。
抽样定理
“采样定理”选项卡允许您调整一维正弦波的频率和相位,观察其二维表示,并观察信号在数字化过程中的变化,从而模拟理想的(不受光学或信号处理影响的)数字成像系统。
奈奎斯特频率是指成像系统能够再现的最大信号频率,始终为 0.5 周期/像素。将频率滑块调整到 0.5 周期/像素对应于 1 倍奈奎斯特频率。任何高于奈奎斯特频率的输入信号都被视为混叠信号。在成像中,某些频率通常用其对应的奈奎斯特频率分数来表示。
尝试调整输入频率,使其高于和低于奈奎斯特频率,同时调整输入相位。观察由此对混叠信号和非混叠信号的影响。
有关奈奎斯特采样定理的详细描述,请参阅对数频率文档页面。

傅立叶分解

二维傅里叶变换可用于图像的空间频率分量的可视化和计算。原始图像显示在左上角,其傅里叶变换显示在右侧。在傅里叶变换的可视化表示中,较亮的区域对应于图像中幅度最大的频率。
调制传递函数(MTF)
色差

有关色差的更数学解释,请参阅色差文档页面。
信噪比(SNR)
噪声通常以信噪比(SNR)表示。噪声增加会导致信噪比降低。该比率表示信号(或亮度)与噪声量之比。这些值可以用分贝、光圈值或比率值来表示。由于亮度感知是基于对数尺度的,因此在较低的信号水平下,持续存在的噪声会更加明显。




