推定方法、推定程序及推定装置与流程

本发明涉及一种推定方法、推定程序及推定装置。

背景技术：

1、例如，在专利文献1及专利文献2中，记载了使用cmos(complementary metaloxide semiconductor(互补金属氧化物半导体))图像传感器的光子计数装置。在该装置中，当将光子输入到光电转换元件时，与输入的光子数对应地生成的电子作为电荷蓄积。蓄积于光电转换元件的电荷通过放大器转换为电压并被放大。从放大器输出的电压由a/d转换器转换为数字值。在光子计数装置中，基于从a/d转换器输出的数字值，判别构成图像传感器的像素的光子数。

2、另外，在非专利文献1中，记载了测定cmos图像传感器中的增益的技术。在该技术中，对每个像素生成关于光子的计数值的直方图，基于直方图的峰间隔计算增益。

3、现有技术文献

4、专利文献

5、专利文献1：国际公开第2019/102636号

6、专利文献2：国际公开第2019/102637号

7、非专利文献

8、非专利文献1：starkey,dakota a.,and eric r.fossum."determiningconversion gain and read noise using a photon-counting histogram method fordeep sub-electron read noise image sensors."ieee journal of the electrondevices society 4.3(2016):129-135.

技术实现思路

1、发明所要解决的技术问题

2、在基于直方图的峰间隔计算增益(转换系数)的情况下，需要能够进行直方图的峰分离。因此，如果要精度良好地计算增益，则认为例如需要10000帧以上的数据。

3、本发明的一个方面提供一种能够降低转换系数的推定(计算)所需的数据量的推定方法。

4、解决问题的技术手段

5、本发明的一个例子的推定方法是推定通过将光输入到像素而在像素产生的光电子数、与对应于光电子数而输出的电信号量之比、即转换系数的推定方法，具备：取得多个包括将光分别输入到多个像素时的多个像素的每个像素的电信号量的数据组的步骤；以及基于表示对应于输出的电信号量的转换系数的似然(likelihood)的似然函数，从多个数据组计算多个像素的每个像素的转换系数的步骤。

6、本发明的一个例子的推定程序是推定通过将光输入到像素而在像素产生的光电子数、与对应于光电子数而输出的电信号量之比、即转换系数的推定程序，使计算机执行：取得处理，其取得多个包括将光分别输入到多个像素时的多个像素的每个像素的电信号量的数据组；以及计算处理，其基于表示对应于输出的电信号量的转换系数的似然的似然函数，从多个数据组计算多个像素的每个像素的转换系数。

7、本发明的一个例子的推定装置是推定通过将光输入到像素而在像素产生的光电子数、与对应于光电子数而输出的电信号量之比、即转换系数的推定装置，具备：取得部，其取得多个包括将光分别输入到多个像素时的多个像素的每个像素的电信号量的数据组；以及计算部，其基于表示对应于输出的电信号量的转换系数的似然的似然函数，从多个数据组计算多个像素的每个像素的转换系数。

8、在本发明的一个例子的推定方法、推定程序和推定装置中，由于在转换系数的推定中使用似然函数，因此能够降低转换系数的推定所需的数据量。例如，在数据组是反映各像素中的电信号量的图像数据的情况下，能够降低转换系数的推定所需的帧数。

9、也可以是似然函数参照电信号量的概率密度分布而定义。电信号量的概率密度分布也可以包括将转换系数作为参数，并且从与光量对应的光电子数导出电信号量的函数。

10、也可以是电信号量的概率密度分布包括考虑了多个像素中的读出噪声的概率密度分布。通过考虑读出噪声，能够提高概率密度分布的精度。

11、也可以是电信号量的概率密度分布包括光电子数所遵循的概率分布。在该结构中，在被照射将平均光子数设为一定的光的情况下，或者在平均光子数随时间变化的情况下，都能够精度良好地推定转换系数。

12、也可以是当将光电子数n所遵循的概率分布设为qi(n)，将转换系数为α时确定相对于光电子数n的电信号量x的函数设为x＝f(n；α)，将光电子数n时的第i个数据组中的电信号量xi所遵循的概率密度分布设为r(xi；n,α,[f])时，作为似然函数的l(α)表示为：

13、【数学式1】

14、

15、也可以是似然函数在将平均光子数设为λ，将读出噪声设为σ时，表示为：

16、【数学式2】

17、

18、也可以是似然函数在将读出噪声设为σ时，表示为：

19、【数学式3】

20、

21、也可以是概率密度分布r(xi；n,α,[f])使用自由度ν的t分布定义，其中，将自由度ν设为：

22、【数学式4】

23、

24、所述似然函数表示为：

25、【数学式5】

26、

27、发明的效果

28、根据本发明的一个方面，能够提供一种能够降低转换系数的推定所需的数据量的推定方法。

技术特征：

1.一种推定方法，其中，

2.根据权利要求1所述的推定方法，其中，

3.根据权利要求2所述的推定方法，其中，

4.根据权利要求2或3所述的推定方法，其中，

5.根据权利要求1～4中任一项所述的推定方法，其中，

6.根据权利要求5所述的推定方法，其中，

7.根据权利要求5所述的推定方法，其中，

8.根据权利要求5所述的推定方法，其中，

9.一种推定程序，其中，

10.根据权利要求9所述的推定程序，其中，

11.根据权利要求10所述的推定程序，其中，

12.根据权利要求10或11所述的推定程序，其中，

13.根据权利要求9～12中任一项所述的推定程序，其中，

14.根据权利要求13所述的推定程序，其中，

15.根据权利要求13所述的推定程序，其中，

16.根据权利要求13所述的推定程序，其中，

17.根据权利要求13所述的推定程序，其中，

18.一种推定装置，其中，

19.根据权利要求18所述的推定装置，其中，

20.根据权利要求19所述的推定装置，其中，

21.根据权利要求19或20所述的推定装置，其中，

22.根据权利要求18～21中任一项所述的推定装置，其中，

23.根据权利要求22所述的推定装置，其中，

24.根据权利要求22所述的推定装置，其中，

25.根据权利要求22所述的推定装置，其中，

26.根据权利要求22所述的推定装置，其中，

技术总结
推定装置是推定通过将光输入到像素而在像素产生的光电子数、与对应于光电子数而输出的电信号量之比、即转换系数的推定装置，具备：取得部，其取得包括将光分别输入到多个像素时的多个像素的每个像素的电信号量的多个数据组；以及计算部，其基于表示对应于输出的电信号量的转换系数的似然的似然函数，从多个数据组计算多个像素的每个像素的转换系数。

技术研发人员：中本胜大,保高寿也
受保护的技术使用者：浜松光子学株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/4/29