Esse é um método correto para correção de ruído de padrão fixo?

Atualmente, estou envolvido em um projeto que envolve a programação de um sensor de imagem. Nosso sensor está nos dando ruído, então queremos corrigi-lo. Alguém mais no projeto teve a idéia de tirar uma imagem "preta", ou seja, colocar a tampa da lente e tirar uma imagem que deveria ser toda preta. (Obviamente, não é devido ao ruído) Nesse ponto, nas capturas subseqüentes, ele pega os valores de pixel da imagem em preto e os subtrai da imagem capturada regularmente.

A imagem parece melhor e a maior parte do ruído é removida, no entanto, não estou convencido de que essa seja a melhor abordagem para remover o ruído devido ao seguinte:

O intervalo da imagem fixa é [-172 194] (366 valores), versus o intervalo padrão de [0 255]. Quando é redesenhado, ele varia de volta para [0 255], e parece melhor, no entanto, acredito que isso esteja incorreto.

Devo mencionar que a nova imagem é tirada com pouca luz.

Este método é correto para remover o ruído? Por que ou por que não?

A imagem em preto é a soma de um padrão fixo e ruído escuro (que provavelmente segue uma distribuição normal, pois geralmente surge das flutuações atuais). Você deseja subtrair o padrão fixo, mas não o ruído escuro - subtrair o ruído aleatório de um sinal simplesmente aumenta o ruído geral e, portanto, diminui a qualidade do sinal.

Para obter uma boa estimativa para o padrão fixo, você deve capturar um número considerável de quadros (digamos 25, embora 100, é claro, deixem você com apenas metade do ruído) e faça a média deles. Como o ruído escuro é (deve ser) não correlacionado no tempo, ele fica em média, de modo que você fica com um padrão fixo de baixo ruído que pode subtrair das imagens futuras e que não aumenta o ruído na imagem.

Observe que o padrão fixo geralmente depende do tempo de exposição (uma câmera CCD, por exemplo, pode acumular elétrons durante operações de turno); portanto, você precisará fazer uma calibração para cada tempo de exposição. Se você variar os tempos de exposição com frequência e se for possível, poderá configurar sua experiência para capturar uma série de quadros escuros após cada experiência, o que significa que você recebe uma calibração para cada experiência.

Se você subtrair um quadro escuro de baixo ruído (ou seja, a média), obterá alguns valores negativos (porque o ruído escuro que ocorre durante a aquisição da imagem pode ter valores negativos), mas o alcance da sua imagem não deve aumentar significativamente. Caso isso aconteça, é um sinal de que você não obteve uma média de quadros escuros suficientes ou que o padrão fixo mudou desde que você está usando um tempo de exposição diferente.

essa abordagem é válida e é de fato usada em algumas câmeras de última geração: o sensor primeiro tira uma foto com o obturador fechado e subtrai-a à foto "verdadeira". Isso tem duas vantagens:

• corrige o ruído do padrão fixo
• torna a imagem linear

Este método pode fornecer resultados diferentes para diferentes tempos de exposição.

O ruído fotônico é deixado intocado.

Eu acho que isso depende do sensor que você está usando.

Você pode capturar uma série de (por exemplo, 10000) imagens com a tampa da lente e comparar a média / desvio padrão de cada pixel. Se possível, você pode fazer o mesmo para uma imagem "brilhante" uniforme (sem superexposição, apenas brilho uniforme).

Se houver diferenças significativas entre as "médias escuras", subtrair a média escura para cada pixel é uma boa idéia. Se houver diferenças significativas entre (média brilhante - média escura) para cada pixel, dividir por essa "imagem branca média" também pode ser uma melhoria.

Mas você realmente precisa fazer essas estatísticas para descobrir o que faz sentido.

Geralmente, os valores negativos devem ser truncados para zero quando você subtrai o quadro escuro.

Surpreende-me que a subtração de quadro escuro dê valores de -172. Significa que:

• Seu nível de ruído é alto - pelo menos 172 em algum lugar
• Seu ruído varia muito de quadro para quadro. Nesse caso, a subtração de quadro escuro não é muito eficaz.

Você pode postar imagens de um quadro normal, quadro escuro e, em seguida, da versão subtraída?