[发明专利]一种条状单粒子成像噪声的建模方法

说明书

本发明提供了一种条状单粒子成像噪声的建模方法。所述内容包括：单粒子斜向射向成像芯片，会造成沿单粒子直线轨迹的牵连像素均呈高灰度值或饱和。针对条状单粒子进行成像模拟，灰度赋值的对象是沿单粒子直线轨迹的牵连像素，灰度赋值数学模型是以单粒子直线轨迹切割像素的面积或者单粒子直线轨迹被像素裁切的线段的长度作为一个自变量的函数表达式。所述自变量可以选择单粒子直线轨迹切割像素所获得两部分面积的较小者与像素面积的比值，也可以选择单粒子直线轨迹被像素裁切的线段的长度，也可以选择单粒子直线轨迹被像素裁切的线段的长度的平方。用本发明生成的单粒子噪声成像图与仿真图像叠加作为输入，针对相机或星敏感器进行仿真实验，可提高对单粒子干扰成像的工况模拟的相似度，扩大型号测试的工况覆盖范围，从而提高相机或星敏感器嵌入式系统的测试充分性。

(一)技术领域

本发明属于图像分析建模领域，尤其涉及一种条状单粒子噪声的建模方法。

(二)背景技术

单粒子现象的典型效果是击毁、闭锁和翻转。

单粒子击毁的效果是像素损坏，这种损坏往往是永久性的，在成像芯片像素阵列上造成“坏点”，灰度值为0。单粒子击毁效果模拟容易，直接视为“坏点”生成即可。

单粒子闭锁现象发生时可在器件的电源和地之间形成低阻通道，使器件进入数倍于正常工作电流的大电流维持状态，往往需要断电后重启，否则也会导致功能丧失甚至器件烧毁。

单粒子翻转属于瞬态效应，本帧图像产生单粒子翻转成像，因电子电路恢复正常，下一帧图像中则不再保持单粒子翻转成像。

单粒子现象发生在时间上服从均匀分布随机事件，空间上也是随机均匀分布。因入射点可能在像元表面的任何位置，单粒子翻转所影响的周围4个像素的灰度值任何组合都有可能发生，因而毗邻的这四个像素灰度值在灰度范围内可随机赋值，四像素相互独立，可以模拟出一个单粒子翻转的点状图像。单粒子闭锁成像模拟需在连续帧中保持成像位置和灰度值不变，模拟图像也成点状。

现有的单粒子噪声建模都针对点状单粒子成像，然而实际工程中发现单粒子成像有的为条状，原因在于单粒子与成像芯片阵列平面的入射角小，需要对这种典型的单粒子成像现象开展建模和仿真，针对这种条状单粒子成像噪声本发明提供了一种建模方法。

(三)发明内容

本发明的目的在于提供一种条状单粒子成像噪声的建模方法。

本发明的目的是通过以下技术方法实现的：

单粒子斜向射向成像芯片，会造成沿单粒子直线轨迹的牵连像素均呈高灰度值或饱和。

针对条状单粒子进行成像模拟，灰度赋值的对象是沿单粒子直线轨迹的牵连像素，灰度赋值数学模型是以单粒子直线轨迹切割像素的面积或者单粒子直线轨迹被像素裁切的线段的长度作为一个自变量的函数表达式。所述自变量可以选择单粒子直线轨迹切割像素所获得两部分面积的较小者与像素面积的比值，也可以选择单粒子直线轨迹被像素裁切的线段的长度，也可以选择单粒子直线轨迹被像素裁切的线段的长度的平方。

本发明的有益效果说明如下：

本发明生成的单粒子噪声成像图与仿真图像叠加作为输入，针对相机或星敏感器进行仿真实验，提高了对单粒子干扰成像工况模拟的相似度，扩大了型号测试的工况覆盖范围，从而提高相机或星敏感器嵌入式系统的测试充分性。

(四)附图说明

图1为斜向小角度射入的单粒子示意图；

图2为牵连像素的灰度赋值依据示意图。

(五)具体实施方式

下面对本发明做更详细的描述：