[发明专利]一种极限信噪比及极限信噪比稳定性的测试方法及装置

说明书

本发明实施例涉及一种极限信噪比及极限信噪比稳定性的测试方法及装置。该方法包括：调用图像采集设备，按照预设的帧速，连续采集预设数量的第一图像；调用图像采集设备，按照预设的帧速，连续采集预设数量的第二图像；按照预设的算法，对第一图像与第二图像进行处理，得到中间图像，中间图像按照(前一帧中间图像‑后一帧中间图像)/(前一帧中间图像+后一帧中间图像)方式进行计算得到第三图像；选取第三图像中预设区域图像，计算标准差；按照预设的规则对标准差进行处理，得到极限信噪比；计算极限信噪比与图像叠加帧数的关系，确定极限信噪比稳定性。本装置测量信噪比无需均匀光源，且小型、便携，具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明实施例涉及遥感成像技术领域，尤其涉及一种极限信噪比及极限信噪比稳定性的测试方法及装置。

背景技术

在遥感成像技术领域，数据的信噪比及稳定性是衡量一个设备工作性能的重要指标之一。

对于太阳观测，特别是偏振(用户获取太阳磁场)观测，为获得极弱的信号，通常信噪比在6667左右。这类设备通常通过多帧图像叠加获取上述高信噪比。一方面，探测器采集单帧太阳图像，另一方面，通过软件或者硬件方式实现多帧图像叠加(数据采集系统)。考虑探测器及数据采集处理系统冗余设计，信噪比通常要乘以2倍左右，即探测器和数据采集系统需要达到的极限信噪比要在13000左右。

目前，影响探测器和数据采集处理系统极限信噪比的因素，主要包括两类：一类是探测器单帧采集的信噪比及其稳定性；另一类是数据采集处理系统引起的附加噪声(如探测器不同通道强度串扰等)及其稳定性，尽可能减少上述两类因素对极限信噪比的影响，才可能在最短时间内达到极限信噪比。因此急需一种简易的技术方案，可以在实验室阶段测量极限信噪比及其稳定性。

发明内容

鉴于此，为解决上述技术问题或部分技术问题，本发明实施例提供一种极限信噪比及极限信噪比稳定性的测试方法及装置。

第一方面，本发明实施例提供一种极限信噪比及极限信噪比稳定性的测试方法，该方法包括：

调用图像采集设备以预设的曝光时间以及增益，按照预设的帧速，连续采集预设数量的第一图像；

调用图像采集设备以预设的曝光时间以及增益，按照预设的帧速，连续采集预设数量的第二图像；

按照预设的算法，对所述第一图像与所述第二图像进行处理，得到第三图像；

选取所述第三图像中预设区域图像，计算标准差；

按照预设的规则对所述标准差进行处理，得到极限信噪比；

计算所述极限信噪比与图像叠加帧数的关系，确定极限信噪比稳定性。

在一个可能的实施方式中，所述按照预设的算法，对所述第一图像与所述第二图像进行处理，得到第三图像，包括：

将所述第一图像减去所述第二图像，得到中间图像；

对于所述中间图像，以前后两帧中间图像为一组，按照预设的公式计算得到第三图像；

所述预设的公式为：

(前一帧中间图像-后一帧中间图像)/(前一帧中间图像+后一帧中间图像)。

在一个可能的实施方式中，所述按照预设的规则对所述标准差进行处理，得到极限信噪比，包括：

计算所述标准差的倒数，所述倒数为极限信噪比。

在一个可能的实施方式中，所述第二图像为暗场图像。

第二方面，本发明实施例提供一种极限信噪比及极限信噪比稳定性的测试方法，所述方法包括：

调用图像采集设备按照预设的图像采集规则，连续采集预设数量的第一图像以及第二图像；