Ferramentas para medir sinal relações de ruído

O objetivo de qualquer sensor é detectar o quanto de um determinado objeto está presente em um determinado espaço. Por exemplo , um sensor de câmara detecta a quantidade de luz em um espaço de pelo número de fotões com o qual interage . Aparelhos de ressonância magnética sentir campos eletromagnéticos. Estas detecções são conhecidos como sinais e, idealmente, são tudo o que é capturada pelo sensor . Sensores , no entanto , também pode reportar um determinado valor de ruído , ou interferência , a partir de outras forças na sua área . A proporção de sinal para ruído é conhecido como SNR , e existem várias maneiras em que podem ser medidos de acordo com o tipo de sensor utilizado . Photoshop

câmeras digitais contêm sensores de luz que detectam fótons para produzir uma imagem visual usando pixels de cor. Quando pixels variam muito de um fotógrafo que sabe que a imagem realmente parecido , a imagem é dito para conter uma grande quantidade de ruído. Isso é semelhante ao efeito “neve” visto na televisão quando a imagem fica confuso. Ao importar uma foto digital em Photoshop , o programa Adobe de edição de fotos , você pode selecionar uma parte da fotografia que aparece difusa , e Photoshop irá dizer-lhe o desvio padrão do sinal (SNR para a fotografia ) . Este é o valor pelo qual os pixels variar de sinal média em toda a fotografia.

Analisar

Analisar é um programa desenvolvido pela Fundação Mayo, em Minnesota para calcular SNR de ressonância magnética (MRI) máquinas. Após uma ressonância magnética capta uma imagem utilizando o método de aquisição única , analisar pode determinar SNR usando uma série de equações matemáticas. O método de aquisição único exige apenas uma imagem de ressonância magnética, e vai comparar o ruído presente em que a imagem de uma segunda imagem que é um controle em branco , sem o barulho .

Equações matemáticas

Se o tipo de sensor e as suas propriedades são conhecidos pelo operador , é possível que a SNR pode ser calculado manualmente através da utilização de equações . Isso também exige que os tipos de sinal ( áudio , luz , eletromagnéticas , etc ) para ser conhecido. Essas equações são complexas , e muitas vezes podem exigir um número de variáveis ​​a serem conhecidos, incluindo freqüências de ondas , as dimensões do sensor , durações de pulso e amplitude das ondas . Estas equações são mais úteis em condições laboratoriais controladas , onde estas variáveis ​​podem ser controlados . Um exemplo de uma equação utilizada para o cálculo da SNR em uma nebulosa , de acordo com a Universidade de Vermont, é :

S /N = [ Con – n ( xsky ) ] /sqrt ( Con -n ( xsky ) ) /G+ n ( céu sigma) ^ 2 + n ( céu sigma) ^ 2 /p

onde :

S /N = sinal-ruído

Con = contagens por o sensor

n = estrela pixels

xsky = contagens médias por sensor de controle

céu sigma = RMS valor do sensor de

G = Ganho

p = total de pixels (estrela e céu ),

Matlab

Matlab é um programa de software de computador que pode determinar o SNR sem ter que saber o que foi utilizado tipo de sensor. Estes parâmetros são inseridos pelo operador do programa . Matlab pega os dados e lê -lo como sendo sem unidade . O operador dá as unidades valores, mas o programa não levar isso em conta quando se analisa . Matlab irá gerar um valor numérico que o operador deve estar preparado para interpretar os gráficos usando Matlab produz.