क्या यह निश्चित पैटर्न शोर सुधार के लिए एक सही तरीका है?

Question

मैं वर्तमान में एक इमेजिंग सेंसर प्रोग्रामिंग से जुड़े एक प्रोजेक्ट में शामिल हूं। हमारा सेंसर हमें शोर दे रहा है, इसलिए हम इसके लिए सही करना चाहते हैं। परियोजना पर किसी और ने "ब्लैक" छवि लेने के लिए विचार किया, यानी लेंस कैप को लगा दिया और एक ऐसी छवि ली जो सभी काले रंग की थी। (स्पष्ट रूप से यह शोर के कारण नहीं है) इस बिंदु पर बाद की कैद में वह काली छवि से पिक्सेल मान लेता है और उन्हें नियमित रूप से कैप्चर की गई छवि से घटाता है।

छवि बेहतर दिखती है और अधिकांश शोर को हटा दिया जाता है, हालांकि मुझे यकीन नहीं है कि निम्नलिखित के कारण शोर को दूर करने के लिए यह सबसे अच्छा तरीका है:

निश्चित छवि की सीमा [-172 194] (366 मूल्य), [0 255] की मानक सीमा है। जब इसे फिर से तैयार किया जाता है तो यह वापस [0 255] हो जाता है, और यह बेहतर दिखता है, लेकिन मेरा मानना ​​है कि यह गलत है।

मुझे यह उल्लेख करना चाहिए कि नई छवि कम रोशनी में ली गई है।

क्या शोर को हटाने के लिए यह तरीका सही है? क्यों या क्यों नहीं?

Comments

यह विशेष विधि ("ब्लैक" इमेज) सेंसर कैलिब्रेशन का एक रूप है, जो शुद्ध डीएसपी नहीं है (यह भौतिकी से भी संबंधित है, उदाहरण के लिए - आपको शारीरिक दोषों को मॉडल करने की आवश्यकता है)। उदाहरण के लिए, यह विशेष दृष्टिकोण हॉट पिक्सेल दोषों की भरपाई करने की कोशिश करता है।

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@PaRR से सहमत

— सिमोन

आप इस लिंक में समाधान की जांच कर सकते हैं: ardueye.com/pmwiki.php?n=Main.StonymanLens

— selma

अगर हम सॅटॅलाइट इमेज से निपटते हैं, तो गणना के तरीके समान होंगे? मेरा मतलब है कि ऑफसेट और लाभ के शुद्ध मूल्यों को प्राप्त करने के लिए काले / सफेद छवि की गणना कैसे करें? क्या Matlab में FPN गणना का कोई कोड विवरण है? किसी भी सुझाव के लिए धन्यवाद !!!

Answer 1

काली छवि एक निश्चित पैटर्न और अंधेरे शोर का योग है (जो आमतौर पर एक सामान्य वितरण का अनुसरण करता है क्योंकि यह आमतौर पर वर्तमान उतार-चढ़ाव से उत्पन्न होता है)। आप निश्चित पैटर्न को घटाना चाहते हैं, लेकिन अंधेरे शोर को नहीं - एक संकेत से यादृच्छिक शोर को घटाना बस समग्र शोर को बढ़ाता है, और इस प्रकार संकेत की गुणवत्ता कम हो जाती है।

निश्चित पैटर्न के लिए एक अच्छा अनुमान प्राप्त करने के लिए, आपको एक बड़ी संख्या में फ्रेम पर कब्जा करना चाहिए (25 का कहना है, हालांकि 100 इच्छाशक्ति आपको केवल आधे शोर के साथ छोड़ देगी), और उन्हें औसत करें। चूंकि समय के साथ अंधेरा शोर (होना चाहिए) औसत नहीं है, इसलिए यह औसत है, ताकि आप कम-शोर वाले निश्चित पैटर्न के साथ छोड़ दें, जिसे आप अपनी भविष्य की छवियों से घटा सकते हैं, और इससे आपकी छवि में शोर नहीं बढ़ेगा।

ध्यान दें कि निश्चित पैटर्न आमतौर पर एक्सपोज़र टाइम पर निर्भर करता है (एक सीसीडी कैमरा, उदाहरण के लिए, शिफ्ट ऑपरेशन के दौरान इलेक्ट्रॉनों को जमा कर सकता है), इस प्रकार आपको प्रत्येक एक्सपोज़र समय के लिए एक अंशांकन करना होगा। यदि आप अक्सर एक्सपोज़र बार बदलते हैं, और यदि यह संभव है, तो आप प्रत्येक प्रयोग के बाद अंधेरे फ्रेम की एक श्रृंखला पर कब्जा करने के लिए अपना प्रयोग सेट कर सकते हैं, जिसका अर्थ है कि आपको प्रत्येक प्रयोग के लिए एक अंशांकन प्राप्त होता है।

यदि आप कम-शोर (यानी औसत) अंधेरे फ्रेम को घटाते हैं, तो आपको कुछ नकारात्मक मान मिलेंगे (क्योंकि छवि अधिग्रहण के दौरान होने वाले अंधेरे शोर के नकारात्मक मूल्य हो सकते हैं), लेकिन आपकी छवि की सीमा में महत्वपूर्ण वृद्धि नहीं होनी चाहिए । यदि ऐसा होता है, तो यह एक संकेत है कि आपने या तो पर्याप्त अंधेरे फ़्रेमों का औसतन उपयोग नहीं किया है, या जब आप एक अलग एक्सपोज़र समय का उपयोग कर रहे हैं, तो निश्चित पैटर्न बदल गया है।

Comments

मैं पूरी तरह से @Jonas। यदि अब आप निरंतर पैटर्न को हटाने के शीर्ष पर अंधेरे शोर को कम करना चाहते हैं, तो सेंसर को ठंडा करने का एकमात्र समाधान है।

— जीन-यवेस

यह मानता है कि निश्चित पैटर्न शोर केवल "ऑफसेट" है। FPN के साथ कई सेंसर भी प्रत्येक पिक्सेल में भिन्नताएं प्राप्त करते हैं, इसलिए जब "शुद्ध सफेद" दृश्य के संपर्क में आते हैं, तो अंधेरे में नापी गई ऑफसेट को हटाने के बाद भी FPN होगा ...

— मार्टिन थॉम्पसन

@MartinThompson: यह एक अच्छा बिंदु है, हालांकि व्यवहार में "शुद्ध सफेद" दृश्य की गारंटी देना बहुत चुनौतीपूर्ण हो सकता है। इसलिए मैं कभी भी किसी भी लाभ का उपयोग नहीं करता हूं अगर मैं इसे मदद कर सकता हूं :)।

— जोनास

@MartinThompson मार्टिन, लाभ मापदंडों को सही करने के लिए सबसे अच्छा अभ्यास क्या है। मैं एक्सपोज़र की अवधि में सब कुछ सफेद बनाने का एक आसान तरीका नहीं सोच सकता।

— Ktuncer

@Ktuncer: मुझे नहीं लगता कि आपको इसे शुद्ध सफेद बनाना होगा - आप इसे जितना बेहतर बना सकते हैं, उतना ही बेहतर होगा। जब तक यह दृश्य भर में एक समान चमक है तब तक आप औसत पिक्सेल मूल्य को "लक्ष्य" के रूप में सही करने के लिए उपयोग कर सकते हैं

— मार्टिन थॉम्पसन

Answer 2

यह दृष्टिकोण मान्य है और वास्तव में कुछ उच्च अंत कैमरों में उपयोग किया जाता है: सेंसर पहले शटर को बंद करने के साथ एक फोटो शूट करता है, और इसे "सच" फोटो में बदल देता है। इसके दो फायदे हैं:

• यह निश्चित पैटर्न शोर को सही करता है
• यह छवि को रैखिक बनाता है

यह तरीका अलग-अलग एक्सपोज़र समय के लिए अलग-अलग परिणाम दे सकता है।

फोटोनिक शोर को अछूता छोड़ दिया जाता है।

Answer 3

मुझे लगता है कि यह आपके द्वारा उपयोग किए जा रहे सेंसर पर निर्भर करता है।

आप लेंस कैप पर (जैसे 10000) छवियों की एक श्रृंखला ले सकते हैं और प्रत्येक पिक्सेल के लिए माध्य / मानक विचलन की तुलना कर सकते हैं। यदि संभव हो, तो आप एक समान "उज्ज्वल" छवि (कोई ओवरएक्सपोज़र, बस एक समान चमक) के लिए भी ऐसा कर सकते हैं।

यदि "अंधेरे साधनों" के बीच महत्वपूर्ण अंतर हैं, तो प्रत्येक पिक्सेल के लिए अंधेरे साधन को घटाना एक अच्छा विचार है। यदि प्रत्येक पिक्सेल के लिए (उज्ज्वल माध्य - डार्क माध्य) के बीच महत्वपूर्ण अंतर हैं, तो "माध्य सफेद छवि" द्वारा विभाजित करना एक सुधार भी हो सकता है।

लेकिन आपको वास्तव में इन आंकड़ों को यह पता लगाने के लिए करना होगा कि क्या समझ में आता है।

Answer 4

जब आप अंधेरे फ्रेम को घटाते हैं, तो आमतौर पर नकारात्मक मूल्यों को शून्य कर दिया जाना चाहिए।

मुझे आश्चर्य है कि डार्क फ्रेम घटाव आपको -172 का मान देता है। इसका मतलब है कि:

• आपका शोर स्तर उच्च है - कम से कम 172 कहीं
• आपका शोर फ्रेम से फ्रेम में बहुत भिन्न होता है। इस मामले में, अंधेरे फ्रेम घटाव बहुत प्रभावी नहीं है।

क्या आप एक सामान्य फ्रेम, डार्क फ्रेम और फिर घटाए गए संस्करण की छवियां पोस्ट कर सकते हैं?

Comments

कैमरा कैप्चर समय को बढ़ाकर कम-रोशनी की स्थिति के लिए सही करने का प्रयास कर सकता है। नतीजतन, गर्म पिक्सेल अधिक शोर जमा करेंगे। इसके अलावा, सेंसर रीडिंग नॉन-लीनियर हो सकती है जिस स्थिति में आप उन्हें बिल्कुल भी घटा नहीं सकते हैं।

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negative values should be truncated to zero when you subtract the dark frame। आपको ऐसा नहीं करना चाहिए, क्योंकि यह आपको आपकी छवि के अंधेरे क्षेत्रों को नकारने में एक अच्छा काम करने से रोकेगा। इससे पहले कि आप वास्तव में इसे हटाने का प्रयास करें, शोर को 'स्वाभाविक' रखना बेहतर है।

— सिमोन बर्थगोट

यह विधि के साथ मेरा मुद्दा था, यदि आप मानों को शून्य में नहीं काटते हैं, तो आपको एक बड़ी रेंज के साथ छोड़ दिया जाना चाहिए, जिससे एक छवि का उत्पादन होना चाहिए, इसलिए जब आप इसे फिर से देखते हैं तो आप डेटा पर चमकते हैं, बनाम मानों को छोटा करते हैं जो भी लगता है आपको एक उचित सुधार करने से रोकता है