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4.2 Signalmodell fürKamerasensoren
σ2g (
gμ,i )=k2σ2a+σ2q+k(gμ,i−gd) (4.24)
angegeben.DieVarianzdes i-tenKamerakanalswird inAbhängigkeitdes
Erwartungswertes gμ,i modelliert. IndemkonstantenTermgehtdieStan-
dardabweichungσa zurBerücksichtigungdesAusleserauschensderKame-
raelektronikunddieStandardabweichungdesQuantisierungsrauschensσq
ein.DieSystemverstärkungk=(gμ−gd)/egibtanalogzumKameramodell
(4.22) den Zusammenhang zwischen erzeugten Elektronen e und erwar-
tetem Intensitätswert gμ,i an,wobei einOffset gd im abgedunkelten Zu-
standberücksichtigtwird.Der dritte Term in (4.24) zeigt eine lineareAb-
hängigkeit vomerwarteten Intensitätswertunderinnert andiezugrunde-
liegendePoisson-Verteilung, dadieVarianzσ2g(gμ,i) vomErwartungswert
gμ,i abhängt.WerdenallekonstantenAnteilezusammengefasst,vereinfacht
sich das Rauschmodell zu
σ2g (
gμ,i )=σ2d+kgμ,i, (4.25)
wobeiσd die Standardabweichungbeschreibt, die imabgedunkeltenZu-
standbeobachtetwerdenkann.Abbildung4.10zeigt, dassdieseeinfache
lineareModellierungderVarianzdasrealeVerhaltengutbeschreibenkann.
NebenderVarianzistdieModellierungderWahrscheinlichkeitsverteilung
vonzentralerBedeutung.Einleitendwurdebereitsdaraufhingewiesen,dass
denbetrachtetenEinflussgrößenunterschiedlicheVerteilungenzugrunde
liegen.AusGründenderEinfachheitwirdGK alsnormalverteilt angenom-
men,wobei vernachlässigtwird, dassdasQuantisierungsrauschendurch
eineGleichverteilungcharakterisiert istunddemPhotonenrauscheneine
Poisson-Verteilung zugrunde liegt. Es kann jedoch argumentiert werden,
dassdurchdieWahl kleinerQuantisierungsstufenderEinflussdesQuan-
tisierungsrauschens gering ist. Des Weiteren stellt die Normalverteilung
füreinehinreichendgroßeAnzahlanPhotoneneineguteApproximation
der Poisson-Verteilung dar.
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Chromatisch konfokale Triangulation
Hochgeschwindigkeits 3D-Sensorik auf Basis der Wellenlängenschätzung mit optimierten Filtern
- Title
- Chromatisch konfokale Triangulation
- Subtitle
- Hochgeschwindigkeits 3D-Sensorik auf Basis der Wellenlängenschätzung mit optimierten Filtern
- Author
- Miro Taphanel
- Publisher
- KIT Scientific Publishing
- Location
- Karlsruhe
- Date
- 2018
- Language
- German
- License
- CC BY-SA 4.0
- ISBN
- 978-3-7315-0646-1
- Size
- 14.8 x 21.0 cm
- Pages
- 172
- Keywords
- Interferrenzfilter, chromatisch, konfokal, 3D, Messtechnik, interference filter, chromatic confocal
- Categories
- Informatik
- Technik