Разработан новый способ оценки шумов фотосенсоров цифровых камер
Исследователи Лаборатории фотоники и оптической обработки информации Института лазерных и плазменных технологий НИЯУ МИФИ разработали быстрый и точный метод оценки шумов фотосенсоров цифровых камер, который сможет упростить разработку, тестирование и характеризацию цифровых камер различных типов.
Результаты исследования опубликованы в IEEE Sensors Journal. Цифровые фото- и видеокамеры сегодня часто применяются в науке и технике как компоненты оптико-цифровых систем. Однако качество их работы часто ухудшает шум пикселей фотосенсора, который возникает из-за неравномерности потока фотонов, различия в фоточувствительности пикселей, преобразования сигнала в цифровой вид и других причин.
Знание шумовых параметров фотосенсоров камер позволяет улучшить работоспособность различных систем. Например, можно повысить качество снимков, особенно при регистрации быстропротекающих и динамических процессов, при низкой освещенности сцены и при малом времени экспозиции.
По мере расширения сферы применения цифровых камер, все большее значение приобретает информация о шумах сенсоров. Знание шумовых параметров исключительно полезны для развития таких технологий, как распознавание и отслеживание объектов, автоматическая обработка снимков, 3D-видение и трехмерное восстановление сцен и так далее.
По мнению ученых, информация о шумовых параметрах позволяет синтезировать изображения, которые делает конкретная камера, с реалистичными шумами для обучения в нейросетевых задачах. Она даже помогает оценивать возможности камеры при применении в определенной задаче, оценивая достижимый уровень отношения сигнал/шум, до проведения эксперимента.
«Исследователи НИЯУ МИФИ разработали быстрый и точный метод оценки шумов фотосенсоров цифровых камер. Обычно выделяют четыре основные вида шума фотосенсоров: световой пространственный, темновой пространственный, световой временной и темновой временной. Каждый вид имеет свои особенности, причины и способы подавления. Разработанный метод позволят оценить не только величину полного шума, но и значения каждого вида шума по отдельности, что особенно ценно и полезно», — сообщил сотрудник лаборатории, кандидат физико-математических наук, доцент Института лазерных и плазменных технологий НИЯУ МИФИ Павел Черёмхин.
«Разработанный нами метод применяет разделение кадров по группам пикселей, специальную сортировку полученных сигналов и процедуру интерполяции. В результате, для измерения шума достаточно сделать всего лишь четыре снимка: два темновых и два световых. Это чрезвычайно мало в сравнении с рекомендациями современных стандартов, когда требуется регистрировать десятки серий кадров по два снимка в каждом. Кроме того, экспериментальная схема разработанного метода стала проще», – рассказал он.
По словам ученого, метод был апробирован на цифровых камерах с различным устройством фотосенсора, при этом точность измерений оказалась не хуже стандартной, а затраченное на измерения время сократилось в десятки раз. «Разработанный метод можно использовать как отдельно, так и совместно со стандартами, что позволяет применять его, в том числе, при разработке, тестировании и характеризации цифровых камер различных типов», – отметил сотрудник лаборатории, инженер Александр Козлов.
Исследователи продолжат работы по этой теме. Сейчас в лаборатории разрабатываются эффективные методы шумоподавления и цифровые фильтры, входными параметрами которых являются измеренные шумовые характеристики. В ближайшей перспективе – работа по упрощению процедуры идентификации цифровых камер по снимку и некоторые другие прецизионные научные и метрологические задачи. Работа выполнена в рамках гранта Российского научного фонда.
Telegram 
Дзен 
VK После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
С помощью ускорителей ученые имитируют процессы, происходившие в первые мгновения жизни Вселенной. Так пытаются решить загадки наблюдаемой реальности: почему материи больше, чем антиматерии, состоят ли кварки из других частиц, как сохраняется барионное число. В этот раз анализ столкновений на коллайдере RHIC предоставил сильное свидетельство того, что барионное число переносится не кварками, а глюонной перемычкой внутри протонов.
Вполне возможно, что примерно 55 тысяч лет назад неандертальцы обитали гораздо южнее, чем считалось до сих пор. На то, что они могли приспособиться к жизни в условиях пустыни, указали каменные орудия, обнаруженные на Аравийском полуострове.
В черепах участников битв эпохи Средневековья часто находят отверстия квадратной формы, о происхождении которых спорят специалисты. Авторы нового исследования пришли к выводу, что такое повреждение — следствие смертельного удара по голове палицей.
Анализ почти 69 тысяч видов насекомых помог опровергнуть главенствующую теорию эволюции, которая полвека объясняла устройство колоний пчел, муравьев и ос. Исследователи выяснили, что общепринятый генетический фактор сам по себе не приводит к разделению труда, а настоящий секрет их коллективного выживания кроется в совсем других биологических чертах.
У любителей кофе выявили расхождение в уровнях тестостерона: одна форма этого гормона повышалась вместе с количеством выпитого, а другая, напротив, снижалась. Результат оказался особенно интересным на фоне изменений других показателей, связанных с обменом веществ и здоровьем сердца.
Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Остров Пекан недалеко от Мексиканского залива в Луизиане вскоре перейдет в собственность компании Илона Маска. Здесь будет новый космодром для Starship, почти в 20 раз больше, чем в Бока-Чике, где уже стоят две стартовых площадки. Уникальное местоположение позволит компании попытаться реализовать амбициозную цель о запуске миллиона низкоорбитальных спутников на орбиты, где сегодня находится подавляющее меньшинство спутников Земли.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно