Global Vision Medya Odak Noktası
Şirket, CCTV'de toplam 15 kez yer aldı ve parti medyası, merkezi medya ve yerel resmi medya aracılığıyla toplam 50 milyon kişiye ulaştı.
Güneşin yükselme açısı ve yüzey yansıtıcılığına dayalı olarak uzaydan görüntüleme spektrometreleri için sinyal-gürültü oranı tahmini
Arka Plan Girişi
Sinyal-gürültü oranı (SNR), görüntüleme spektrometrelerinin algılama performansının kritik bir göstergesidir ve yer nesnelerinden spektral bilgi edinme kalitesini doğrudan etkiler. Uzay tabanlı görüntüleme spektrometrelerinde, SNR, bitki örtüsü, su kütleleri ve mineraller gibi hedeflerin spektral özelliklerinin etkili bir şekilde tanımlanma yeteneğini belirler. Gözlem geometrisi ve yüzey yansıtma özellikleri giriş pupili ışımasını önemli ölçüde etkilediğinden, görüntüleme spektrometrelerinin SNR'si farklı güneş yüksekliği açıları ve yüzey yansıtma koşulları altında önemli ölçüde değişir. Bu nedenle, cihaz tasarımı ve performans değerlendirme aşamalarında tipik gözlem koşullarına dayanarak SNR'yi niceliksel olarak tahmin etmek gereklidir.
Teknik Prensipler
Sinyal-gürültü oranı (SNR), sinyal elektronlarının sayısı Ns'nin toplam sistem gürültüsü σ'ya oranı olarak tanımlanır.
Güneşin yükselme açısı ve yüzey yansıtıcılığı göz önüne alındığında, dedektörün tek bir spektral bandındaki sinyal elektronlarının sayısı şu şekilde ifade edilebilir:
Formülde, Lλ giriş gözbebeği spektral parlaklığı, Δλ spektral bant genişliği, A piksel alanı, Ω eşdeğer katı açı, t entegrasyon süresi, τ sistem geçirgenliği, η kuantum verimliliği, h Planck sabiti ve c ışık hızıdır. Toplam sistem gürültüsü, birden fazla gürültü kaynağının üst üste bindirilmesiyle elde edilir:
Burada, σkaranlıkKaranlık akım gürültüsü için, σOkumakGürültüyü okumak için, σile ilgili olarakGürültüyü nicelleştirmek için, σ2atış=NSBu, foton gürültüsüdür. Giriş gözbebeği spektral ışıması, atmosferik radyatif transferin Modtran veya 6S modeli kullanılarak simüle edilebilir ve buna dayanarak, her bant için sinyal-gürültü oranının nicel bir değerlendirmesi tamamlanabilir.
Simülasyon Deneyi
Xiguang'dan belirli bir tür dağılımlı uzay tabanlı görüntüleme spektrometresini örnek alarak, sinyal-gürültü oranı performansı simüle edildi ve değerlendirildi. Cihazın ana parametreleri Tablo 1'de gösterilmiştir.
Tablo 1. Belirli bir Xiguang görüntüleme spektrometresi modelinin kısmi parametreleri
Güneşin 70° yükselme açısı ve %60 yüzey yansıtıcılığı koşullarında, görünür ışık bandındaki giriş açıklığı ışıması MODTRAN yazılımı kullanılarak simüle edilmiştir. Yazılımın ana giriş parametreleri ve ters çevrilmiş giriş açıklığı spektral ışıması Tablo 2 ve Şekil 1'de gösterilmiştir.
Tablo 2. Yazılım için Başlıca Giriş Parametreleri
Şekil 1. Giriş göz bebeği ışınımının tersine çevrilmesinin sonucu
Sonuçlar ve Veri Analizi
Giriş gözbebeği ışıma eğrisi, Şekil 2'de gösterildiği gibi, giriş gözbebeği ışıma eğrisinin kameranın merkez dalga boyunda yeniden örneklenmesi ve atmosferik soğurma tepe noktasının çıkarılmasıyla elde edilir.
Şekil 2. Yeniden örneklenmiş giriş göz bebeği ışıma eğrisi
Şekil 3'te gösterildiği gibi, her bant için sinyal-gürültü oranı (SNR) sonuçları ayrıca hesaplandı. Sonuçlar, spektral bantlar boyunca genel SNR dağılımının nispeten düzgün olduğunu ve ortalama SNR'nin yaklaşık 42,18 dB olduğunu göstermektedir. Çoğu bantta, sistem foton gürültüsünün baskın olduğu bir çalışma durumu sergilemektedir; okuma gürültüsü ve karanlık akım gürültüsü toplam gürültüye nispeten az katkıda bulunmaktadır.
Şekil 3. Her kanal için sinyal-gürültü oranının hesaplama sonuçları.
Bazı bantlarda sinyal-gürültü oranında hafif bir düşüş gözlemlendi; bu düşüş esas olarak spektral kenarlarda veya soğurma özelliklerine yakın bölgelerde giriş pupilinin parlaklığındaki azalmayla ilgilidir ve spektral enerji dağılımındaki değişikliklerden kaynaklanan normal bir fiziksel olgudur. Genel olarak, görüntüleme spektrometresi, belirlenen tipik gözlem koşulları altında iyi bir sinyal-gürültü oranı performansı sergiler ve görünür ışık bandında yer nesnelerinin spektral tespiti ve nicel tersine çevrilmesi için uygulama gereksinimlerini karşılayabilir.