提出一種基于多頻段區(qū)域互信息（MRMI）的光學(xué)成像系統(tǒng)性能評價方法。由信息論出發(fā),結(jié)合人類視覺系統(tǒng)（HVS）分頻感知原理,利用小波變換將物面與像面圖像分解為多個頻段,分別計算各頻段區(qū)域互信息（RMI）,再由小波濾波器和MTF的空間頻段積分比計算各頻段RMI的權(quán)重系數(shù),加權(quán)綜合得到多頻段區(qū)域互信息（MRMI）。實驗分析了具有不同像散度的光學(xué)系統(tǒng)點光源成像,最終得到的評價參數(shù)MRMI隨著光學(xué)系統(tǒng)像散度的不斷增大而趨于減小,曲線擬合結(jié)果表明MRMI值與像散度呈冪函數(shù)關(guān)系,確定系數(shù)達(dá)0.981以上。與MTF等傳統(tǒng)光學(xué)系統(tǒng)性能評價方法相比,MRMI值量化反映了光學(xué)系統(tǒng)的成像性能,且與人眼視覺感知相一致。 

【文章來源】：光學(xué)技術(shù). 2020,46(03)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

單透鏡成像系統(tǒng)示意圖

由此可見引入的條件概率p(yj|xi),就等同于傳統(tǒng)光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)傳遞函數(shù)(Optical Transfer Function,OTF)。將光學(xué)成像系統(tǒng)作為一個信息傳輸系統(tǒng),物面、光學(xué)成像系統(tǒng)和像面分別對應(yīng)于信息系統(tǒng)的信源、信道和信宿三要素,構(gòu)建光學(xué)成像系統(tǒng)的信息論模型,如圖2所示。2 光學(xué)成像系統(tǒng)像面與物面的區(qū)域互信息

計算像面A和物面B的聯(lián)合熵Hg(C),信息熵Hg(CA)、Hg(CB)。其中C是P協(xié)方差矩陣,CA是C左上角的(d/2)×(d/2)階矩陣,CB是C右下角的(d/2)×(d/2)階矩陣。協(xié)方差矩陣C擴(kuò)展出高維分布,可以近似于正態(tài)分布,依賴中心極限定理[6]。3 基于MRMI的光學(xué)系統(tǒng)性能評價方法構(gòu)建


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