
【計】 point spread function
a little; dot; drop; feature; particle; point; spot
【計】 distributing point; dot; PT
【醫】 point; puncta; punctum; spot
【經】 point; pt
【計】 distribution function
【化】 distribution function
點分布函數(Point Spread Function, PSF)是光學、成像系統和信號處理領域的一個核心概念,用于描述一個理想的點光源經過系統後,在像平面或輸出端所形成的能量或強度分布。它本質上是系統對點源輸入的響應,表征了系統的空間分辨能力和成像特性。
基本定義:點分布函數描述了光學系統(如鏡頭、顯微鏡、望遠鏡)或成像系統(如CCD相機)對一個無限小、無限亮的理想點光源的響應。由于衍射、像差、散射等因素,系統無法完美聚焦為一個點,而是形成一個彌散的斑,PSF就是這個彌散斑的光強(或能量)分布函數。
來源:經典光學教材普遍定義,如 Goodman, J. W. "Introduction to Fourier Optics."
數學表達:在數學上,PSF通常表示為空間坐标的函數。對于一個空間不變的線性系統,系統的成像過程可以建模為物體(輸入)與PSF的卷積運算:
$$ I{image}(x, y) = O(x, y) otimes PSF(x, y) $$
其中,$I{image}$是觀測到的圖像,$O$是理想物體分布,$otimes$表示卷積運算。
來源:數字圖像處理标準理論,如 Gonzalez & Woods, "Digital Image Processing."
系統性能的度量:PSF的寬度(通常用半高全寬FWHM衡量)直接決定了系統的最小可分辨細節,即空間分辨率。PSF越窄、越接近理想的狄拉克δ函數,系統的分辨率越高。
來源:光學工程與儀器設計原理,如 Smith, W. J. "Modern Optical Engineering."
像差與衍射的體現:PSF的形狀包含了系統所有像差(球差、彗差、像散等)和衍射效應的綜合影響。一個完美的無像差系統在衍射極限下的PSF是艾裡斑(Airy Pattern)。
來源:物理光學基礎,如 Born & Wolf, "Principles of Optics."
圖像複原的關鍵:在圖像處理中,了解系統的PSF是進行圖像去模糊(反卷積)的基礎。通過估計或測量PSF,可以嘗試從模糊的圖像中恢複原始場景信息。
來源:計算成像與圖像複原文獻,如 Andrews, H. C. & Hunt, B. R. "Digital Image Restoration."
來源:上述概念均屬成像系統表征标準内容,見 Hecht, E. "Optics" 或 Holst, G. C. "Testing and Evaluation of Infrared Imaging Systems."
由于未搜索到相關網頁内容,以下基于學術知識對"點分布函數"進行解釋:
該術語在不同學科中有不同含義,需結合上下文判斷:
統計學與概率論 指描述隨機變量在特定點處分布特性的函數。例如:
空間統計學 用于描述點過程的空間分布模式:
量子物理 在波函數分析中,可指粒子在空間某點出現的概率分布: $$ P(x) = |psi(x)| $$
圖像處理(可能與"點擴散函數"混淆) 若為拼寫錯誤,則"點擴散函數"(PSF)指光學系統對點光源的響應函數,用于描述成像系統的模糊特性。
建議根據具體應用領域确認術語定義。如需更精确的解釋,請補充上下文信息或檢查術語拼寫。
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