Untersuchung der Störanfälligkeit von Meßverfahren zur Bestimmung der MTF aus der Kantenbildanalyse

Abstract

Bei der Kantenbildanalyse unterscheidet man hauptsächlich zwischen zwei Methoden, nämlich der Differentiationsmethode und der Spektrumverhältnismethode. Die Theorien der beiden Methoden zur Bestimmung der Modulationsübertragungsfunktion (MTF) aus dem Kantenbild werden analytisch erläutert und miteinander verglichen. Nach rein mathematischer Analyse sind beide Methoden äquivalent. Bei der praktischen Anwendung müssen sie aber unterschiedlich behandelt werden. Das Rauschen ist immer ein großes Problem. Bezüglich der Empfindlichkeit gegen Rauschen ist die Spektrumverhältnismethode unter Anwendung der Hanning-Funktion der Differentiationsmethode überlegen. Die Wirkung der Hanning-Funktion auf die Rauschunterdrückung wird analytisch und an Hand von Meßergebnissen diskutiert. Wegen des guten Rauschverhaltens wird die Spektrumverhältnismethode auch zur Bestimmung des Linienbildes verwendet, obwohl dies durch Differentiation des Kantenbildes direkt abgeleitet werden könnte. Das dadurch bestimmte Linienbild wird mit dem aus der Differentiationsmethode bestimmten verglichen.

Two different methods for edge gradient analysis are most appropriate, namely the edge differentiation method and the edge spectrum ratio method. The theories of both methods for modulation transfer function (MTF) calculation from the edge pattern are discussed and compared in this paper. From a purely mathematicaI analysis both methods are equivalent. However for practical applications they have to be treated differently. From the point of noise sensitivity the edge spectrum ratio method using a Hanning window is advantageous. The influence of the Hanning window on noise suppression is analytically and experimentally discussed. Due to an excellent noise imunity the edge spectrum ratio method is used for determination of the line spread function (LSF), though it could be directly obtained by differentiation of the edge pattern. The result will be compared with the differentiation method.