夜视仪算法HD-syll1科技夜视仪通过弱光下的视觉检测原理详细讲解

导读在弱光下（通常照度比满月夜空的照度低10-1lx），人眼所能接收到的光量非常少，这一时期的量子涨落对人类视觉产生了重要影响。辐射是一个离散的过程，辐射的光能....

在弱光下（通常照度比满月夜空的照度低10-1lx），人眼所能接收到的光量非常少，这一时期的量子涨落对人类视觉产生了重要影响。

辐射是一个离散的过程，辐射的光能是由光子携带的。辐射的光子率是瞬间变化的，此时和那一刻辐射出的光子数量是不同的。也就是说，光子发射随时间波动。一般来说，单位时间内接收到的光子数只是光子数随时间波动的平均值，瞬时值 n 与统计平均值 N 的偏差称为“波动”，用均方根偏差表示。由概率论可知，光子发射的概率按泊松分布，其均方根波动值等于。

人眼在弱光下的视觉是眼睛在一定时间间隔（累积时间）内，视网膜吸收光子的结果。显然，这是一个依赖于辐射波动的过程，人眼在累积时间内平均接收到的光子数平均有一个“波动”，这种“波动”值会降低眼睛检测目标上相邻像素之间光子数量差异的能力。换句话说，人类的视觉受到低光下的光子波动的限制，由此形成了可视化房间检测的统计理论，用于确定物体的检测，并作为电光成像系统显示图像检测能力的基础。

低光下的视觉检测理论最初是由 Vries 和 Rose 在 1940 年代初期提出的，它的概念和模型都比较简单。假设眼睛在累积时间内平均从场景中吸收 N 个光子，则围绕该平均值的“波动”为√N。此时，人眼检测N值最小变化AN的能力是有限的，则有ΔN∞或者ΔN=K式中，ΔN为人眼能检测到的光子数的变化，即检测到的信号；光子的“波动”值会干扰人眼的视觉检测，称为光子噪声；比例系数K称为信噪比，K=ΔN/。只有当K值大于阈值SNR时，才能检测到信号，并通过实验确定阈值SNR。

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