求Python中对应MATLAB otf2psf函数的实现库

目前没有专门的成熟Python库直接提供和MATLAB otf2psf完全一致的开箱即用功能，但可以基于逆傅里叶变换（IFFT）手动实现，逻辑和你找到的psf2otf代码完全对应，反向完成转换。

核心实现逻辑 #

OTF到PSF的转换本质是逆多维傅里叶变换，同时需要修正psf2otf过程中做的循环移位，确保PSF的原点回到中心，最后取实部（因为PSF是实值信号）。

代码实现 #

import numpy as np

def otf2psf(otf, output_size=None):
    # 获取输入OTF的尺寸
    otf_shape = np.array(otf.shape)
    if output_size is None:
        output_size = otf_shape
    
    # 执行逆多维傅里叶变换
    psf = np.fft.ifftn(otf)
    
    # 相位校正：逆循环移位，对应psf2otf的移位操作
    for axis in range(psf.ndim):
        psf = np.fft.ifftshift(psf, axes=axis)
    
    # 取实部（数值计算误差可能产生极小虚部，直接丢弃）
    psf = np.real(psf)
    
    # 调整输出尺寸：裁剪或补零到目标大小
    if not np.array_equal(output_size, otf_shape):
        start_indices = (otf_shape - output_size) // 2
        end_indices = start_indices + output_size
        slice_obj = tuple(slice(s, e) for s, e in zip(start_indices, end_indices))
        psf = psf[slice_obj]
    
    return psf

关键说明 #

• 该函数和MATLAB otf2psf的行为对齐：支持指定输出尺寸、自动校正相位移位、处理多维OTF（2D/3D）
• 如果需要和MATLAB的计算结果完全一致，注意保持数据类型（如双精度float64）一致，避免数值精度差异
• 你找到的psf2otf代码中做的FFT移位和尺寸扩展，这里通过逆操作完全对应还原

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Dhakshan