| 講演抄録／キーワード |
| 講演名 |
2016-09-26 15:20
準フォトンカウンティングレベルCMOSイメージセンサを用いたマルチアパーチャカメラの最尤推定法によるRTSおよびフォトンショットノイズの低減
○石田陽樹・香川景一郎・徐 珉雄（静岡大）・小室 孝（埼玉大）・張 博・高澤大志・安富啓太・川人祥二（静岡大） |
| 抄録 |
（和） |
本研究の目的は，シングルアパーチャ光学系では実現困難なF値1を大きく下回る極めて明るいレンズを，マルチアパーチャ光学系により小型で実現すると共に，準フォトンカウンティングレベルCMOSイメージセンサを用いて超高感度低ノイズカメラを実現することである．CMOSイメージセンサのノイズは電子1個を計測できる領域に近づいているが，ソースフォロアトランジスタにrandom telegraph signal (RTS)ノイズと呼ばれる大きな低周波ノイズをもつ画素が一定の割合で発生するため，全ての画素を低ノイズ化することは困難である．本研究では，実測したRTSノイズを含む読み出しノイズとフォトンショットノイズを確率分布により画素毎にモデル化し，最尤推定法を用いてRTSノイズとフォトンショットノイズを同時に低減することを試みた．シミュレーションにより再構成後のノイズを比較した結果，単純平均，選択的平均よりも，提案手法はノイズ低減効果が大きいことを確認した． |
| （英） |
We are aiming at realizing an ultra-high sensitivity low-noise camera with a semi-photon-counting-level CMOS image sensor and a fast lens that has an F-number much less than 1, which is hard to implement in a single-aperture optical system. The noise of CMOS image sensor is approaching the level where they can measure a single photon. However, it is difficult to further reduce the noise of all pixels because a certain part of the pixels have the large low-frequency noise called random telegraph signal (RTS) noise generated by source follower transistors. In this study, we model the sensor noise and photon shot noise of each pixel as a probability distribution function based on the measured read noise, where RTS is included. By using the maximum likelihood estimate (MLE), we attempted to decrease both RTS noise and photon shot noise. In the simulation, we confirmed that the MLE shows better noise reduction capability compared with simple averaging and selective averaging. |
| キーワード |
（和） |
マルチアパーチャ / 超高感度カメラ / フォトンカウンティングCMOSイメージセンサ / RTSノイズ / フォトンショットノイズ / 最尤推定法 / / |
| （英） |
multi-aperture / ultra-high sensitivity camera / photon-counting-level CMOS image sensor / RTS noise / photon shot noise / maximum likelihood estimate / / |
| 文献情報 |
映情学技報, vol. 40, no. 32, IST2016-45, pp. 15-18, 2016年9月. |
| 資料番号 |
IST2016-45 |
| 発行日 |
2016-09-19 (IST) |
| ISSN |
Print edition: ISSN 1342-6893 Online edition: ISSN 2424-1970 |
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