面阵探测器点目标探测随机误差度量方法研究

刘负负; 王旭; 张亮

doi:doi:10.3788/AOS202141.0404001

光学学报, 2021, 41 (4): 0404001, 网络出版: 2021-02-25

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Measurement Method of Random Errors in Spot Target Detection by Flat-Panel Detector

刘负负 ^1,2王旭 ^1,2张亮 ^1,2,*

作者单位

¹ 中国科学院上海技术物理研究所空间主动光电技术重点实验室, 上海 200083

² 中国科学院大学, 北京 100049

图 & 表

图 1. 原始星点图和星点灰度直方图。(a)原始星点图;(b)星点灰度直方图

Fig. 1. Original star spot images and star spot gray histogram. (a) Original star spot images; (b) star spot gray histogram

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图 2. 衍射斑图像

Fig. 2. Diffraction spot pattern

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图 3. 可见地球图像与热图像^[23]

Fig. 3. Visible Earth image and thermal image^[23]

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图 4. 三种信号能量分布模型。(a)均匀分布;(b)高斯分布;(c)艾里分布

Fig. 4. Three signal energy distribution models. (a) Uniform distribution; (b) Gaussian distribution; (c) Airy distribution

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图 5. 单个随机影响因素下的NEA。(a)噪声水平;(b)信号强度;(c)光斑大小

Fig. 5. NEA under single random influencing factor. (a) Noise level; (b) signal intensity; (c) spot diameter

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图 6. NEA的分布趋势

Fig. 6. Distribution trend of NEA

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表 1求解NEA的仿真参数设置

Table1. Simulation parameter setting for NEA calculation

Simulation parameter	Content
Spot diameter	2-20 pixel
Signal intensity	5000-100000 e^-1
Full image size	128 pixel
Fill factor	1
Intensity of shot noise	$\sqrt[]{S}$
Intensity of Gaussian noise	μ=0,δ=0-50 e^-1
Point spread function oftarget signals	Uniform distribution,Gaussian distribution,and Airy distribution

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刘负负, 王旭, 张亮. 面阵探测器点目标探测随机误差度量方法研究[J]. 光学学报, 2021, 41(4): 0404001. Fufu Liu, Xu Wang, Liang Zhang. Measurement Method of Random Errors in Spot Target Detection by Flat-Panel Detector[J]. Acta Optica Sinica, 2021, 41(4): 0404001.

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图 1. 原始星点图和星点灰度直方图。(a)原始星点图;(b)星点灰度直方图

Fig. 1. Original star spot images and star spot gray histogram. (a) Original star spot images; (b) star spot gray histogram

图 2. 衍射斑图像

Fig. 2. Diffraction spot pattern

图 3. 可见地球图像与热图像^[23]

Fig. 3. Visible Earth image and thermal image^[23]

图 4. 三种信号能量分布模型。(a)均匀分布;(b)高斯分布;(c)艾里分布

Fig. 4. Three signal energy distribution models. (a) Uniform distribution; (b) Gaussian distribution; (c) Airy distribution

图 5. 单个随机影响因素下的NEA。(a)噪声水平;(b)信号强度;(c)光斑大小

Fig. 5. NEA under single random influencing factor. (a) Noise level; (b) signal intensity; (c) spot diameter

图 6. NEA的分布趋势

Fig. 6. Distribution trend of NEA

表 1求解NEA的仿真参数设置

Table1. Simulation parameter setting for NEA calculation

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图 1. 原始星点图和星点灰度直方图。(a)原始星点图;(b)星点灰度直方图

Fig. 1. Original star spot images and star spot gray histogram. (a) Original star spot images; (b) star spot gray histogram

图 2. 衍射斑图像

Fig. 2. Diffraction spot pattern

图 3. 可见地球图像与热图像[23]

Fig. 3. Visible Earth image and thermal image[23]

图 4. 三种信号能量分布模型。(a)均匀分布;(b)高斯分布;(c)艾里分布

Fig. 4. Three signal energy distribution models. (a) Uniform distribution; (b) Gaussian distribution; (c) Airy distribution

图 5. 单个随机影响因素下的NEA。(a)噪声水平;(b)信号强度;(c)光斑大小

Fig. 5. NEA under single random influencing factor. (a) Noise level; (b) signal intensity; (c) spot diameter

图 6. NEA的分布趋势

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Fig. 3. Visible Earth image and thermal image^[23]