۱۳۹۹/۰۲/۲۳ ۱۶:۲۱ ۱۸۲
طبقه بندی: داده ها و سنجنده ها
چچ
سامانه‌های اپتیکی تصویربرداری ـ ارزیابی عملکرد و کالیبراسیون ـ مؤلفه‌های اساسی و الزامات

سامانه‌های اپتیکی تصویربرداری ـ ارزیابی عملکرد و کالیبراسیون ـ مؤلفه‌های اساسی و الزامات

عیارهای متعددی جهت ارزیابی عملکرد و کارآیی سامانه‌های تصویربرداری وجود دارد. تابع انتقال ‏مدولاسیون (‏MTF‏) و نسبت سیگنال به نویز (‏SNR‏)، شاخص‌ترین معیارهای کاربردی جهت بررسی ‏عملکرد، کارآیی و مقایسه کیفیت تصویر سامانه‌های تصویربرداری مختلف می‌باشند.

معیارهای متعددی جهت ارزیابی عملکرد و کارآیی سامانه‌های تصویربرداری وجود دارد. تابع انتقال ‏مدولاسیون (‏MTF‏) و نسبت سیگنال به نویز (‏SNR‏)، شاخص‌ترین معیارهای کاربردی جهت بررسی ‏عملکرد، کارآیی و مقایسه کیفیت تصویر سامانه‌های تصویربرداری مختلف می‌باشند. با در نظر گرفتن ‏مقادیر مناسبی از مؤلفه‌های مذکور در فاز طراحی، ساخت و کالیبراسیون یک سامانه تصویربرداری، امکان ‏دستیابی به یک سامانه مطلوب فراهم می‌شود.‏‎ ‎در ادامه به معرفی بیشتر این دو معیار پرداخته ‌شده است.‏
.
تابع انتقال مدولاسیون (‏MTF‏)‏
تابع انتقال مدولاسیون چگونگی تغییر دامنه مؤلفه‌های فرکانس مکانی مختلف را با سامانه اپتیکی بیان ‏می‌کند. این تابع معمولاً به شکل یک نمودار با محور عمودی بهنجار شده با بیشینه واحد و محور افقی ‏فرکانس فضایی (عکس فاصله یا تعداد پیکسل در واحد طول) بیان می‌شود. نمودار حاصل معرف کیفیت ‏سامانه تصویربرداری است (شکل1)؛ به‌نحوی‌که هرچه تابع انتقال مدولاسیون یک سامانه تصویربرداری در ‏فرکانس‌های فضایی مختلف مقادیر بیشتری داشته باشد، آن سامانه از کیفیت بالاتری برخوردار است.‏
.
شکل 1 - نمودار مقایسه تابع انتقال مدولاسیون
.
به‌طور محاسباتی، تابع انتقال مدولاسیون روی یک الگوی سینوسی اعمال می‌شود؛ بدین معنی که شدت ‏روشنایی و تاریکی خطوط الگو، به‌تدریج با یک حالت سینوسی تغییر می‌کند و پاسخ سامانه نسبت به آن ‏ارزیابی می‌شود (شکل2). در بخش بعدی تجهیزات، چیدمان آزمایشگاهی و فرآیند اندازه‌گیری این معیار ‏تشریح شده است.‏
.
شکل 2 - تابع انتقال مدولاسیون روی یک الگوی سینوسی
.
نسبت سیگنال به نویز (‏SNR‏)‏
نسبت سیگنال به نویز یکی دیگر از معیارهای اصلی ارزیابی و مقایسه‌ی سامانه‌های تصویربرداری مختلف ‏است. به عبارتی در این معیار، سیگنال به میزان کیفیت و نویز به میزان اختلال اشاره می‌کند. در یک ‏سامانه تصویربرداری سیگنال به مؤلفه‌هایی نظیر میزان تابش، بازده کوانتومی، ابعاد آشکارساز و انتقال ‏اتمسفر و نویز به مؤلفه‌هایی نظیر نویز فوتون، پردازش، بازخوانی و تقویت‌کننده بستگی دارد (شکل3). با ‏تعیین میزان مطلوبی از نسبت سیگنال به نویز در طراحی و اندازه‌گیری آن در فرآیند ارزیابی کارآیی ‏سامانه تصویربرداری و تکمیل فرآیند کالیبراسیون رادیومتریک، می‌توان ماهیت و ویژگی عوارض مختلف را ‏از طریق تصاویر ثبت‌شده بدست آورد.‏
.
شکل 3 – نسبت سیگنال به نویز برحسب زوایای مختلف خورشید در یک سنجنده نوعی
.
آدرس کوتاه شده: