Jump to content

    
Sign in to follow this  
djhall

Моделирование изображения CMOS матрицы

Recommended Posts

Например есть такая CMOS матрица Gpixel GSENSE2020 (это чисто для примера), которая обладает определёнными характеристиками:
- Resolution (разрешение): 2048 x 2048 pixels
- Frame rates (частота кадров): 45 - 93 Fps
- Pixel size (размер пикселя): 6.5 μm
- Dynamic range (динамический диапазон): 87 dB
- Full Well Capacity (ёмкость пикселя): 45 000 e-
- Readout noise (шум чтения): 2 e−
- Signal to noise ratio(сигнал/шум): 46 dB
- Exposure range (время выдержки): 8 μs - 30 s
Ну и видимо есть ещё куча прочих характеристик таких как темновой шум, квантовый выход и пр.
Плюс к этому есть источник света заданной интенсивности, например звезда или флюоресцирующая молекула или что угодно ещё.

Подскажите, пожалуйста, как возможно смоделировать получаемое изображение.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Поясните, для начала, что Вы называете моделированием изображения. То есть, допустим, есть некая модель некоей матрицы. Что подаём на вход и что хотим получить на выходе?

Share this post


Link to post
Share on other sites

На вход мы подаём изображение размером 2048 x 2048, где каждый элемент характеризует свет падающий на поверхность CMOS матрицы, например, световой поток. На выходе мы получаем изображение размером 2048 x 2048, где каждый элемент результат преобразования свететовой энергии в электрическую с учётом всех шумов, времени выдержки, разрядности АЦП и пр. - в конечном итоге для 12-ти разрядного АЦП, мы получим числа от 0 до 4095.

Share this post


Link to post
Share on other sites

берите ваш источник, считайте сколько от него Вт/м^2 попадёт на объектив, потом учитывая светосилу/фокусное расстояние/размер пикселя получите сколько Вт попадает в пиксель 6.5х6.5мкм размером.

помножив на экспозицию получится сколько в пиксель попало Джоулей, поделив которые на, соответствующие длинне волны, электрон*вольты получится количество фотонов попавших в пиксель, которые с взятой из даташита QE превратятся в определённое количество электронов - это ваш сигнал.

а шуметь будет корень из этого количества + корень из количества темновых электронов + шум считывания + шум АЦП.

и темновой ток*экспозицию даст ещё ошибку смещения.

а потом ещё эти характеристики на самом деле для каждого пикселя немного отличаются, что при однородно засвеченной картинке будет выглядеть тоже как шум, но уже пространственный.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this