随机尺度不变模式的分析，
包括
用于测量纹理清晰度的溢出硬币（死叶）模式
随机/死叶，在交互式Rescharts界面下运行或作为固定（非交互式，批处理能力）模块，从随机尺度不变（或近似尺度）测量SFR（空间频率响应）或MTF（调制传递函数） -invariant）测试图表，包括“Dead Leaves”和“Spilled Coins”图表。它主要用于测量信号处理对图像纹理的影响。
死叶/溢出的硬币图表越来越受关注，因为它们的统计数据类似于自然场景; 与其他图案（特别是倾斜边缘）相比，它们受边缘锐化的影响较小，因此提供了与感知观察更好地相关的纹理细节的估计。它们是纹理模糊测量的ISO标准的基础（来自技术委员会ISO TC 42 / WG 18）。
该Imatest的 溢出硬币图（2013年1月发布），拥有超过现有枯叶图表几个优点。最重要的是，它几乎完全是规模不变的，因此产生更可靠和一致的结果。尺度不变意味着图案统计（尤其是频谱和对比度）与放大率无关，即，不随照相机到目标距离，裁剪或像素尺寸而变化。这极大地简化了设置和分析 - 这里描述了优点。具有1 / f频谱（1 / f 2功率谱密度（PSD））的随机（或几乎随机）模式满足该要求。
可以从Imatest商店购买溢出的硬币图表。
尺度不变的测试图表
随机/死叶支持两种类型的尺度不变图表：死叶或溢出的硬币图表，包括堆叠的随机大小的圆圈（类似溢出的硬币远远超过死叶），以及纯随机图表。
Imatest Spilled Coins（死叶）图表
Imatest Spilled Coins图表（Dead Leaves图表的变体具有几乎完美的比例不变性）
与其他Dead Leaves图表相比具有几个优势。
主要特点的的溢出硬币图表：
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中心区域的溢出硬币（死叶）模式几乎完全无规模（与传统的死叶图表不同），使其可用于可靠的MTF测量，与RAW图像的其他方法（不具有非均匀性）相关或非线性处理）。
彩色溢出硬币图表具有与单色图表相同的比例不变（1 / f）频谱，但可能对降噪信号处理的响应略有不同。
- 最大对比度范围为3：1，如CPIQ第3阶段草案纹理模糊度量草案规范所要求的那样。
- 可以使用彩色版本（右侧显示中央区域）。
- 它更均匀，即比其他死叶图表更具移位不变性。
- 它包含倾斜的边缘（2：1和4：1对比度），便于与溢出的硬币图案进行比较。
- 噪声消除：溢出硬币图案左侧和右侧的灰色区域具有与图案本身相同的平均密度。可以从中心溢出硬币区域中的信号+噪声PSD中减去从这些区域计算的噪声功率谱密度（PSD），以获得图案本身的PSD，去除噪声。该技术在Jon McElvain，Scott P. Campbell，Jonathan Miller和Elaine W.的“基于纹理的空间频率响应测量使用死叶目标：扩展和应用于真实相机系统”的等式（6）中描述。 Jin，2010年电子影像展。
- 包括注册标记和16个灰度色块。用于创建灰度色块的线性级别为0到255，步长为17（与即将推出的ISO 12233标准草案中的西门子星图相同）。黑色轮廓可以轻松对齐图表。
| 溢出的硬币图表大小 | 溢出的硬币区域 | 印刷地区 | 媒体大小总计 |
| 大 | 12×12英寸（305x305毫米） | 22.4×16.8英寸（569x426毫米） | 24×18英寸（610x458毫米） |
| 介质 | 8×8英寸（203x203毫米） | 14.93×11.2英寸（379×284毫米） | 16×12英寸（458x305毫米） |
| 小 | 6×6英寸（152x152毫米） | 11.2×8.4英寸（284x213毫米） | 12×10英寸（305x254毫米） |
| LVT（电影） | 5.536×5.536英寸（141x141毫米） | 9.25×7.75英寸（159x197毫米） | 10×8英寸（254x203毫米） |
| Dead Leaves图表旨在捕捉像这样的问题：来自早期800万像素相机手机的图像裁剪有锋利的边缘（来自强大的软件锐化;镜头不是很好），但有严重的纹理损失（在松树;从软件降噪设计，旨在减少微小像素的噪音）。点击此处查看该相机的溢出硬币图像和详细分析。这样的图像让我想起了经典的捉鬼敢死队系列：“ 他让我感到厌烦。“ |
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随机尺度不变图表
随机尺度不变测试图，中心随机模式
可以从Imatest测试图模块打印的随机比例不变图表具有与溢出硬币图表相同的结构。中心的随机尺度不变模式占据了房地产的大部分。
算法：图表以均匀分布的随机模式开始，其值介于0和1之间。然后将傅里叶变换为2D频域，强制FFT的幅度为1 / f频谱，然后进行傅里叶变换回到空间领域。
左侧的两个平滑区域用于测量噪声功率谱密度（PSD），可用于使用McElvain-Campbell-Miller-Jin消除中心随机模式的噪声功率。技术，如上所述。
图表之间的差异
尽管两个图表具有相似的频域特性（1 / f傅立叶变换= 1 / f 2功率谱密度），但它们在空间域中明显不同。随机图案缺少任何边缘或尖锐特征，而溢出的硬币（死叶）图案具有适度数量的边缘，大多数具有相对低的对比度（低于最大对比度3：1）。
随机模式是降噪的极端模式：它最大化它同时最小化锐化。溢出的硬币图案更能代表真实的图像：它具有一些边缘和相当大量的精细纹理。如果成像行业，尤其是相机手机图像质量（CPIQ）组，它已经取得了很大的成功。
获取并拍摄图表
该溢出的硬币表可从Imatest的商店。在随机 图表也可以。
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可以使用Imatest测试图创建用于打印随机比例不变测试图的TIFF文件。典型设置如下所示。
警告：除非您拥有高质量的照相打印机并且
在上面显示的标准随机尺度不变图表中，尺度不变的随机图案占据了图像的中间75％。右侧包含16个补丁灰度级步骤图，密度增量为0.1，低对比度（2：1）倾斜边，其平均密度等于随机模式的平均密度。倾斜边缘可以与SFR一起运行以进行比较。左侧包含两个用于测量噪声的贴片（用于从随机图案PSD中减去噪声功率谱密度）。 |
将图表安装在平坦的中灰色到黑色板上 - 1/2英寸（12.5mm）泡沫板效果很好; 更薄的板更容易扭曲。我们建议使用喷涂粘合剂（如3M TM Super 77或Photo Mount）或双面胶带（如3M TM＃568可定位安装粘合剂）。根据要分析的图表中水平像素的数量，图表应占据水平框架的1/3到1/4。其他图表可以随之安装。
取向。图案应水平取向，即横向取向（略宽于高）。
照片使用中所描述的那种照明的图表的Imatest实验室或如何测试透镜，注意避免眩光。将图像保存为多种高质量格式中的任何一种，但要注意具有高压缩（低质量）的JPEG，这将显示质量下降，当然，除非您正在测试JPEG降级。
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由于大多数相机和镜头的分辨率因图像而异，因此图表不应占用太多帧。
活动图表高度（溢出硬币或随机图案）应介于约300和2000像素之间，建议高分辨率相机使用超过600像素。对于典型的高分辨率相机，活动图表高度不应超过总图像高度的约1/3至1/2，即随机图案的面积不应超过总图表面积的约1/8。 此建议不适用于VGA等低分辨率系统，这些系统需要至少300像素的活动图表高度（如果可能，则更多）。 |
运行程序
在Rescharts中以交互方式运行
打开 Imatest，然后单击。该Rescharts窗口中所描述的Rescharts页面。单击“ 图表配置” 下拉列表，然后为要分析的图表选择适当的设置。
| 死叶（溢出的硬币）交叉 | Imatest的颜色溢出硬币图表，周围有8个注册标记。 |
| 随机1 / f：仅模式 | 没有灰度或灰色斑块。 |
| 溢出的硬币/随机/ TE265 w / reg。分数 | Imatest 溢出的硬币或随机图表，两侧有灰度色块，角落附近有对齐标记（图像工程TE265死叶图表）。可以使用自动区域检测。 |
| 溢出的硬币/随机为Isolight |
Imatest Spilled Coins或随机图表，具有更紧密定位的注册标记（以及更少的灰度色块），可与Isolight一起使用。 |
| TE276 CPIQ版 | 图像工程TE276图表的v2，侧面有大的噪声PSD补丁 |
| TE276 v3 |
图像工程TE276图表的v3 |
| DxO死叶 | DxO的原始Dead Leaves图表设计 |
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通过单击下面的弹出菜单中的相应条目或单击“ 如果显示“ 随机... ”），选择要分析的模式（在本例中为“ 随机/死叶”）。当Rescharts启动时，“ 按钮和弹出菜单（如右图所示）将突出显示（黄色背景）。
选择要阅读的图像。如果像素大小与之前的随机运行相同，系统会询问您是否要使用之前的ROI，调整之前的ROI或重新裁剪。如果文件夹包含无意义的相机生成的文件名，如IMG_3734.jpg，IMG_3735.jpg等，您可以使用视图/重命名文件实用程序将它们更改为包含焦距，光圈等的有意义的名称，存储在每个文件中的EXIF数据的优点。 |
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作为固定（批处理能力）模块运行
Random / Dead Leaves也可以作为固定模块运行，能够分析批量文件。单击 （在Imatest主窗口中）或Fixed Modules，Random。选择一个文件或一组文件。如果图像与最近运行的图像大小相同（保存了几种尺寸），则会询问您是否要重复相同的感兴趣区域。
裁剪
对于标准随机或溢出硬币图像，请在注册标记外部进行初始裁剪。您的初始ROI选择不必精确，因为它可以在ROI微调窗口中进行细化，如下所示。可以最大化ROI微调窗口以便于精细选择。
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从Imatest 4.0开始，Imatest Spilled Coins / TE265 Dead Leaves图表可以自动检测区域。通过在Imatest主窗口中按，必须在运行 Random之前选择自动/手动区域检测。相关部分如下所示。
在三个随机下拉菜单选项中，第一个是传统的手动ROI选择方法。第二个用于自动检测，在自动选择确认后显示微调窗口（如果需要，可进行调整）。第三种是全自动检测，无需确认。 可替换地，自动/手动区域检测也可以被选择（为下一次运行）中的设置窗口中，如所描述的下面。
自动ROI选择右侧有两个下拉菜单。第一个有与自动检测相关的三个选项：
第二个有两个与设置窗口相关的设置，可以在选择区域后显示。 |
如果按（快速模式是没有选择），将出现如下图所示的设置窗口。按“ 按钮可以随时显示此窗口。
设置
标题默认为文件名。如果需要，您可以输入系统的描述。
设置区域
图表配置（显示死叶（溢出的硬币或TE265））重复“结果图表”窗口中的“区域选择”下拉菜单。它指示如何处理主模式周围的图形。影响下一次运行。（为Random的固定版本添加。）
下次运行的区域选择（手动或自动）允许您选择手动或自动区域选择（带或不带ROI确认）。在Imatest 4.0中添加。
随机/死叶设置窗口
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原始图表MTF指数是获得正确MTF测量的关键设置。对于Spilled Coins和Scale-Invariant Random chart，将指数设置为-1。（这是比例不变性的值。） 对于TE265死叶图表，将指数设置为-0.85±0.02。这个数字是近似值。 如果您有原始图表文件或填充框架的图表的高质量图像（在最佳光圈下使用高质量镜头获得，请特别注意图像处于焦点 - 因为某些自动对焦系统无法对焦好的死叶或随机模式），你可以确定指数。见PSD（下） 详情。 |
通道为R，G，B或Y（亮度;默认值）。
Calc segment是要分析的2D频域中的段数。支持8,12和24。8是默认值，但1通常就足够了。源自星图，其中段在空间域中计算，这可能更有意义。可能会在将来放弃。
计算器。半径是用于MTF计算的圆上的半径数。在大多数情况下，64就足够了。32更快; 128稍微准确但更慢。
输入或计算gamma选择从图表修补程序计算gamma和线性化，或输入gamma用
