倾斜边缘区域通常存在不均匀性。这可能是由光照不均、镜头衰减以及传感器的光响应不均匀性（PRNU）引起的。
在倾斜边缘感兴趣区域内，未经校正的不均匀性会导致低空间频率下的调制传递函数 (MTF) 出现不规则性。这会破坏用于归一化 MTF 曲线的低频参考值。如果不均匀性的方向与倾斜边缘由亮到暗的过渡方向相反，则 MTF 会增加；如果不均匀性的方向与由亮到暗的过渡方向相同，则 MTF 会降低。
为了演示这种效果，我们首先模拟一个均匀倾斜的边缘，并施加一些模糊效果。
然后，我们模拟在边缘上施加不同角度的非均匀性。这是为了模拟我们一位客户报告的严重非均匀性案例而建立的模型：
以下是针对非均匀倾斜边缘获得的MTF：
如果非均匀性包含一个平行于边缘的角度分量，则会在空间域中引入锯齿状图案，并在频域中表现为高频尖峰。这是由于分箱算法将感兴趣区域 (ROI) 中较亮或较暗的部分交替投影到不同的箱中造成的。
补偿不均匀性的影响
尽管应该尽一切努力实现均匀照明，但这并非总是可行（例如，在医用内窥镜和广角镜头中）。
Imatest 4.5+提供了一个选项来处理所有斜边模块（SFR 和 Rescharts/固定模块 SFRplus、eSFR ISO、SFRreg 和 Checkerboard）的这个问题。只需在设置（或“更多”设置）窗口中选中右侧所示的“非均匀性 MTF 校正”复选框即可启用此功能。
选中此复选框后，Imatest 会使用过渡区域亮侧（在右侧显示）空间曲线的一部分来估计不均匀性。之所以选择亮侧，是因为它的信噪比远高于暗侧。在上图中，这部分对应于边缘轮廓距离中心约 6 个像素以上的区域。Imatest 会找到该区域曲线的一阶拟合，限制拟合值不低于零，然后将平均边缘值除以该一阶拟合值。
所采用的补偿方法使边缘函数的响应趋于平缓，并显著提高了MTF的稳定性：
概括
在本例中，Imatest 的非均匀性校正将 MTF 的变化范围从 -26.0% 到 +22.8% 降低到 -3.5% 到 +4.7%。这相当于在最严重的非均匀性情况下降低了 83%。
MTF50 与非均匀性角度的关系图（未进行非均匀性校正 [蓝色] 和进行非均匀性校正 [橙色] 时）。
虽然这是一个很大的改进，但非均匀性造成的残余影响仍然不容忽视。因此，我们建议您在进行边缘SFR测试或对附近倾斜边缘（过渡方向与非均匀性方向相反）的MTF进行平均之前，启用ISP的非均匀性校正功能，以进一步降低非均匀性对MTF测量的影响。
详细算法
我们假设感兴趣区域 (ROI) 内图表的照明近似于一阶函数L ( d ) = k1 + k2d ，其中d是几乎垂直于（倾斜）边缘的水平或垂直距离。该过程包括估计k1和k2 ，然后将线性化的平均边缘除以L ( d )。
k1和k2的估计是利用跃迁的亮侧，从距离跃迁中心x_center足够远的d_N处开始，因此跃迁本身对k1和k2的估计影响不大。为了找到d_N ，我们首先找到线扩散函数（LSF；边缘的导数）的 20% 宽度d_20 ，即 LSF 下降到其最大值20 % 的点之间的距离。
d N = x中心+ 2 d 20
如果x > d N的边缘响应具有足够多的点，则使用标准多项式拟合技术计算k 1 和k 2。这样可以更准确地表示边缘，并降低非均匀性的影响。
未来工作
在对一维平均边缘进行采样之前，请考虑感兴趣区域内的二维非均匀性。
在 Imatest 中使用平场图像进行非均匀性校正。
考虑噪声的影响，这项研究并未纳入噪声的影响。
将斜边算法的改进纳入ISO 12233的未来修订版中
如果您对如何操作或我们如何帮助您完成项目有任何疑问，请在Imatest 帮助中心提交问题。