MATLAB实现的调制传递函数（MTF）可视化仿真系统

资 源 简 介

本项目利用MATLAB仿真薄膜、镜头、扫描仪及锐化处理对调制传递函数（MTF）的影响，支持参数调节与多场景对比，生成二维或三维图形，直观展示系统对频率响应的变化。适用于光学设计与图像处理分析。

详 情 说 明

薄膜、镜头、扫描仪及锐化效应的调制传递函数可视化仿真系统

项目介绍

本项目是一个用于仿真和可视化调制传递函数（MTF）的综合工具。它能够模拟光学与成像系统中关键组件（包括薄膜涂层、光学镜头、扫描设备）以及后处理算法（如图像锐化）对系统频率响应的影响。通过生成直观的二维或三维图形，用户可以分析系统在不同空间频率下的幅度响应特性，并进行参数调节与多场景对比，为光学系统设计、图像质量评估和算法优化提供支持。

功能特性

• 多系统MTF建模：集成薄膜干涉、镜头衍射、扫描器采样及数字锐化等多种MTF模型。
• 交互式参数调节：提供图形化界面，支持实时调整系统参数（如孔径大小、薄膜厚度、扫描分辨率、锐化强度等）。
• 灵活输入支持：可输入自定义的标准测试图像或正弦波条纹图作为分析目标，并允许用户设定频率分析范围和采样精度。
• 多维可视化：输出标准的二维MTF曲线图，并可生成三维响应曲面，直观展示频率响应。
• 效果对比分析：并排显示处理前后的图像，清晰展示模糊、锐化等空间域效果。
• 定量性能评估：自动计算并显示关键性能指标，如系统截止频率、特定频率下的对比度衰减率等。

使用方法

1. 启动系统：运行主程序文件以启动图形用户界面。
2. 配置参数：在界面左侧或指定区域，根据仿真需求设置相应模块的参数。
3. 加载或生成输入信号：选择内置的标准测试图（如USAF分辨率板）或上传自定义图像；亦可选择生成特定频率的正弦波条纹。
4. 执行仿真：点击“运行”或“仿真”按钮，系统将根据当前参数进行计算。
5. 查看结果：在主界面右侧或新窗口中查看生成的MTF曲线、三维响应图、处理前后图像对比以及性能指标报告。
6. 对比分析：调整参数后再次运行，系统可保留多次结果进行叠加对比，便于分析参数影响。

系统要求

• 操作系统：Windows 10/11, macOS 10.14+, 或主流Linux发行版。
• 软件环境：需要安装 MATLAB R2020a 或更高版本，且需包含 Image Processing Toolbox 和 Signal Processing Toolbox。
• 硬件建议：至少4GB内存，推荐8GB或以上。对于处理高分辨率图像或进行密集的三维仿真，建议使用更高配置。

文件说明

主程序文件作为整个应用的入口和控制核心，负责初始化图形用户界面并管理其生命周期。它实现了所有交互控件的布局与回调函数定义，将用户的参数设置传递至各子系统模块（薄膜、镜头、扫描仪、锐化）进行MTF计算。同时，该文件协调数据流，调用图像与信号处理例程完成频域变换与可视化渲染，最终将MTF曲线、对比图像及性能指标整合展示在图形界面上。