傾斜邊緣區域通常存在不均勻性。這可能是由光照不均、鏡頭衰減以及感測器的光響應不均勻性（PRNU）引起的。
在傾斜邊緣感興趣區域內，未經校正的不均勻性會導致低空間頻率下的調變傳遞函數 (MTF) 出現不規則性。這會破壞用於歸一化 MTF 曲線的低頻參考值。如果不均勻性的方向與傾斜邊緣由亮到暗的過渡方向相反，則 MTF 會增加；如果不均勻性的方向與由亮到暗的過渡方向相同，則 MTF 會降低。
為了示範這種效果，我們首先模擬一個均勻傾斜的邊緣，並施加一些模糊效果。
然後，我們模擬在邊緣上施加不同角度的非均勻性。這是為了模擬我們一位客戶報告的嚴重非均勻性案例而建立的模型：
以下是針對非均勻傾斜邊緣所獲得的MTF：
如果非均勻性包含一個平行於邊緣的角度分量，則會在空間域中引入鋸齒狀圖案，並在頻域中表現為高頻尖峰。這是由於分箱演算法將感興趣區域 (ROI) 中較亮或較暗的部分交替投影到不同的箱中所造成的。
補償不均勻性的影響
儘管應該盡一切努力實現均勻照明，但這並非總是可行（例如，在醫用內視鏡和廣角鏡頭中）。
Imatest 4.5+提供了一個選項來處理所有斜邊模組（SFR 和 Rescharts/固定模組 SFRplus、eSFR ISO、SFRreg 和 Checkerboard）的這個問題。只需在設定（或「更多」設定）視窗中選取右側所示的「非均勻性 MTF 校正」複選框即可啟用此功能。
勾選此複選框後，Imatest 會使用過渡區域亮側（在右側顯示）空間曲線的一部分來估計不均勻性。之所以選擇亮側，是因為它的訊號雜訊比遠高於暗側。在上圖中，這部分對應於邊緣輪廓距離中心約 6 個像素以上的區域。 Imatest 會找到該區域曲線的一階擬合，限制擬合值不低於零，然後將平均邊緣值除以該一階擬合值。
所採用的補償方法使邊緣函數的響應趨於平緩，並顯著提高了MTF的穩定性：
概括
在本例中，Imatest 的非均勻性校正將 MTF 的變化範圍從 -26.0% 到 +22.8% 降低到 -3.5% 到 +4.7%。這相當於在最嚴重的非均勻性情況下降低了 83%。
MTF50 與非均勻性角度的關係圖（未進行非均勻性校正 [藍色] 與進行非均勻性校正 [橘色] 時）。
雖然這是一個很大的改進，但非均勻性造成的殘餘影響仍然不容忽視。因此，我們建議您在進行邊緣SFR測試或對附近傾斜邊緣（過渡方向與非均勻性方向相反）的MTF進行平均之前，啟用ISP的非均勻性校正功能，以進一步降低非均勻性對MTF測量的影響。
詳細演算法
我們假設感興趣區域 (ROI) 內圖表的照明近似於一階函數L ( d ) = k1 + k2d ，其中d是幾乎垂直於（傾斜）邊緣的水平或垂直距離。過程包括估計k1和k2 ，然後將線性化的平均邊緣除以L ( d )。
k1和k2的估計是利用躍遷的亮側，從距離躍遷中心x_center足夠遠的d_N處開始，因此躍遷本身對k1和k2的估計影響不大。為了找到d_N ，我們首先找到線擴散函數（LSF；邊緣的導數）的 20% 寬度d_20 ，即 LSF 下降到其最大值20 % 的點之間的距離。
d N = x中心+ 2 d 20
如果x > d N的邊緣響應具有足夠的點，則使用標準多項式擬合技術計算k 1 和k 2。這樣可以更準確地表示邊緣，並降低非均勻性的影響。
未來工作
在對一維平均邊緣進行取樣之前，請考慮感興趣區域內的二維非均勻性。
在 Imatest 中使用平場影像進行非均勻性校正。
考慮噪音的影響，這項研究並未納入噪音的影響。
將斜邊演算法的改進納入ISO 12233的未來修訂版中
如果您對如何操作或我們如何協助您完成專案有任何疑問，請在Imatest 幫助中心提交問題。