29、扫描与数字成像系统的图像质量评估

扫描与数字成像系统的图像质量评估

1. 二元成像系统基础特性

在二元成像系统中，绘制每个指定透射率或反射率下实现黑白过渡的阈值设置输出灰度级，可得到输出阈值灰度级与输入透射率或反射率的特征曲线，这属于光电转换函数（OECF）曲线。由于系统中存在噪声，包括输入文档的噪声，图像从白到黑的过渡并非一条清晰直线，而是一个噪声区域。通常，将过渡区域的中间值((T2 + T1)/2)确定为设置平均阈值的透射率或反射率，其中(T2)和(T1)是在特定概率下（如95%为白或黑）的透射率，定义灰度楔形噪声(GWN = T1 - T2)。

2. 与MTF和模糊相关的二元成像指标

2.1 成像性能问题类型

由于二元阈值图像的开关特性，像调制传递函数（MTF）分析这种线性方法并不适用。为处理这种非线性，可从三个方面评估成像性能：
- 可检测性 ：系统能检测到的最小孤立细节是什么？
- 精细细节辨别能力 ：系统能处理的最精细、最复杂的小结构或精细纹理是什么（如清晰度、分辨率）？
- 再现保真度 ：对于较大的细节和结构，图像与原始输入（如合理宽度的线条）相比如何？

2.2 分辨率（精细细节辨别能力的衡量）

分辨率是几乎所有成像系统常用的图像质量描述指标，应用于二元电子成像和扫描系统很有吸引力，但它对阈值和测试图案设计极为敏感，使用时需谨慎，以免得出误导性结果。其主要价值在于理解精细结构的性能，与孤立细节指标不同，分辨率更强调区分许多紧密间隔细节的能力，通常可视为测量系统MTF截止频率的尝试。 <