導(dǎo)語：數(shù)字信號處理信噪比分析一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要:介紹信噪比的內(nèi)涵、歸一化的意義以及相關(guān)的補償原則等。現(xiàn)在利用數(shù)字處理來實現(xiàn)射線攝影已經(jīng)是很平常的事情了，與傳統(tǒng)的形式相比，其形成原因是影像探測器當(dāng)中的主因?qū)Ρ榷炔煌饕w現(xiàn)在兩者的乘積變換、因子形式的不同。歸一化的提出，將數(shù)字射線成像與普通的成像技術(shù)進行了測量以及兩者之間的等價處理研究。因此，研究探討信噪比在數(shù)字處理當(dāng)中的影響因素并加以分析具有實質(zhì)性的意義。

關(guān)鍵詞:數(shù)字處理;信噪比;影響因素

信噪比實質(zhì)是一個聲音的比值，通常也被人們稱為訊噪比，其實指的是相關(guān)電子設(shè)備以及其他的電子系統(tǒng)當(dāng)中信號與噪聲兩者的比例。在數(shù)字處理的電聲器材當(dāng)中都會用到信噪比。所以在國內(nèi)研究信噪比的內(nèi)涵以及歸一化已經(jīng)成為了熱點話題，形成了一定標準的體系建設(shè)。數(shù)字模型的識別與缺陷、數(shù)字處理驗證、空間基本的分辨率、射線衰弱系數(shù)等方面，提出信噪比系數(shù)，并形成補償機制和補償原則。在基礎(chǔ)標準、方法檢測等方面數(shù)字處理得到更好的技術(shù)規(guī)范。信噪比與數(shù)字射線攝影有很大的關(guān)系，以信噪比為參考對象，在工業(yè)射線中做比對參考以及對系統(tǒng)進行處理、分類，同樣也是實現(xiàn)計算機當(dāng)中數(shù)字射線系統(tǒng)的分類處理。

1影響信噪比的因素

目前，利用平板探測器對數(shù)字成像技術(shù)檢測是主流的檢測方式，在射線輻射量一定的情況下，可視為信號的響應(yīng)因素是探測器的射量。如果射線輻的射量相同，那探測器響應(yīng)信號當(dāng)中存在的偏差數(shù)據(jù)就是噪音。依據(jù)噪聲來源不同，又分為不同的形式。主要是量子響應(yīng)噪聲、電子響應(yīng)噪聲這兩類。綜合來看，信號的影響因素主要有以下幾個方面:探測器材料之間的轉(zhuǎn)換性能、填充元數(shù)的探測器像元、射線當(dāng)中參數(shù)的檢測以及設(shè)置，其中參數(shù)主要包括曝光的時間、射線輻的射量、探測器的源到距離、幀積分等［1］。能夠?qū)π盘栐斐傻挠绊懸蛩匕?探測器材料轉(zhuǎn)換當(dāng)中的類型、對探測器狀態(tài)的校準、射線參數(shù)的檢測時間以及參數(shù)設(shè)置，其中參數(shù)又包括:合并的像素、平均的幀積分、散射因素等。對于探測器的射線轉(zhuǎn)換，具體到電量的輸出過程，主要包括X射線的射入、X射線的吸收、可見光的X射線、光發(fā)射以及轉(zhuǎn)換電光等階段。在電量輸出過程中的射線轉(zhuǎn)換如果只考慮射線的射入以及吸收階段，并且探測器對射入的光子完全能吸收，那么得出一個結(jié)論:在探測器當(dāng)中的信噪比與平方根下的射線輻的射量具有密切的關(guān)系。進而，利用泊分布模型，對探測器的射入光子產(chǎn)生的隨機現(xiàn)象進行分析、研討，在特定的時間，保證射線光子下落在探測器中的數(shù)量是隨機性變量，將期望的定值或者是平均值設(shè)定為N1，則標準方差或者叫隨機變量的方差也是N1，根據(jù)信噪比的計算通式SNK=S/N可以得出，這個時候的信噪比值為根號下N1［］。通過實際當(dāng)中的檢測以及實驗，均表明在數(shù)字形式的探測器射線當(dāng)中，其信噪比與射線輻的射入量兩者之間是成平方根的正比例關(guān)系。

2信噪比的歸一化

依據(jù)工業(yè)中射線系統(tǒng)對信噪比進行分類處理，工業(yè)上的射線主要由這幾個部分組成:片基組件、結(jié)合層組件、乳劑的感光層組件、保護層組件等。其中乳劑的感光層組件中其含有的鹵化銀微粒，在大小、數(shù)量以及形狀等方面直接決定了膠片的感光程度和速度。所以說，鹵化銀微粒在膠片的特性以及特質(zhì)上具有很重要的影響。膠片的感光度以及信噪比等其他方面的提升需要微粒度比較大的鹵化銀。在計算機當(dāng)中的射線系統(tǒng)分類通常把信噪比等指標劃定在歸一化的形式里面，也叫作規(guī)格化的信噪比。其計算公式如下:SNR_N=SNK×88．6/SR_b。通過對比發(fā)現(xiàn)，數(shù)字射線技術(shù)成像與普通的膠片技術(shù)其分辨率結(jié)果不同，主要是由于分辨空間的技術(shù)能力以及敏感的散射能力存在差異化，鹵化銀在工業(yè)中其銀尺寸大約是0．510μm，所以在膠片技術(shù)中分辨空間技術(shù)的能力要高出很多，數(shù)字射線技術(shù)成像在探測單元的時候其尺寸大概在100μm，很明顯，數(shù)字射線技術(shù)成像在分辨空間能力上要低于膠片技術(shù)成像［］。在檢測射線過程中，肯定會存在工件上的缺陷情況，主要存在的缺陷有:工件體積上的缺陷、工件分散造成的細小缺陷、工件面狀造成的缺陷等。其中工件體積上的缺陷其影響因素又分為以下幾個方面:主要是針對可以檢測出的性質(zhì)來說明，包括射線當(dāng)中的能量、膠片類型的不同、大小缺陷以及散射比等不同因素的干擾和影響。這些影響因素是有規(guī)律可循的，也可以用通式計算得出，其計算通式為:△D≈G•1n(1+△l÷I)/1n(10)≈0．434•G•△T•μ/(1+n)。當(dāng)除去工件體積上的缺陷影響因素，以及可檢測出的因素外，工件發(fā)散造成的細小缺陷、工件面狀造成的缺陷還與檢測不清晰、射線檢測不明等影響因素相關(guān)。其計算通式有兩種分別為:△D≈0．434G×［2d3÷3(2U+d)2］×［μ÷F(1+n)和△D≈0．434G×［1w÷(U+1sin+wcos)］×［μ÷F(1+n)］［4］。檢測射線的不清晰度包括兩個方面，一種是幾何當(dāng)中的不清晰度，另外一種是固有當(dāng)中的不清晰度。在數(shù)字射線技術(shù)成像當(dāng)中由于固有的探測器存在表較大的像元尺寸，所以固有的清晰程度等方面存在較大的差異。由此可知，兩種成像技術(shù)在功能性以及體積缺陷等方面存在的差異較小，只是在檢測的時候，面狀的缺陷以及細小的缺陷會存在一定程度的差別。信噪比的歸一化依據(jù)以上這幾種計算公式，將不清晰的分辨率空間指標作為圖像指標的不清晰度，并進而對歸一化的比值設(shè)定為定值比例，這一原則看似對信噪的補償機制比較合理。但是其處理形式和方式設(shè)定的不是很合理，與信噪比自身限制于像元面積的感光程度和反應(yīng)規(guī)律也存在一定的不合理性，與此同時，對像元面積的感光度采集存在與實際現(xiàn)象偏差這一缺陷。在對信噪比進行歸一化或者是進行歸一化比度噪聲處理分類的時候，應(yīng)該從像元的尺寸以及像元的感光等層面，并依據(jù)實際情況對探測器的變化進行考慮分析。在進行樣本的基本圖像測驗中，對空間的分辨進行判斷的時候，應(yīng)該明確排除對不清晰的幾何的影響因素。在實際的檢測射線數(shù)據(jù)中，在工件位置放置的應(yīng)該是具有雙線性質(zhì)的像質(zhì)針。測量得到的結(jié)果是不清晰的圖像數(shù)據(jù)，這一概念與探測器不一樣，在空間分辨指標上存在很大的差異。所以，在將不清晰圖像的分辨指標與探測器的空間分辨指標進行替換時需要再次進行公式上的計算。經(jīng)過計算得出歸一化的噪音比其數(shù)值要求的指標不會發(fā)生改變，根據(jù)這一結(jié)果，對檢測的合理性進行方法斟酌具有重要的意義。

3結(jié)語

綜上所述，認識到噪音比的相關(guān)參數(shù)在數(shù)字處理技術(shù)中可以作為一個重要的參考指標，在檢測過程中應(yīng)該依據(jù)實際給予重視。還了解到其缺陷的可識別性與噪音比等相關(guān)參數(shù)指標具有很大的聯(lián)系。因此，在實際的檢測中，應(yīng)該依據(jù)技術(shù)的檢測特點以及缺陷要求制定合理的檢測工藝以及測驗方法。

參考文獻:

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［3］王俊．應(yīng)用于計算機視頻信息截獲的軟件濾波降噪研究與實現(xiàn)［D］．北京:北京郵電大學(xué)，2011．

［4］朱昊．毫米波敏感器信號檢測與處理［D］．南京:南京工業(yè)大學(xué)，2005．

作者:王麗英 單位:山西省無線電監(jiān)測站