信号伝達関数

信号伝達関数（SiTF ）は、赤外線システムやセンサーなどのシステムの信号出力と信号入力の比率を測る指標です。SiTFには多くの一般的な用途があります。特に、画像解析の分野では、SiTFは画像システムのノイズの指標となり、その性能を評価する指標となります。^[1]

SiTF 曲線を評価する際、信号入力と信号出力は差分的に測定されます。つまり、入力信号の差分と出力信号の差分が計算され、互いに対してプロットされます。オペレータは、コンピュータ ソフトウェアを使用して、赤外線センサ、つまりテスト対象ユニット (UUT) の出力画像の信号領域と背景領域内で、所定のデータ ポイント セットを持つ任意の領域を定義します (以下の「ハーフ ムーン」画像を参照)。平均信号と背景は、任意に定義された各領域のデータを平均化することで計算されます。2次多項式曲線が各ラインのデータに当てはめられます。次に、平均信号と背景データから多項式を減算して、新しい信号と背景を生成します。新しい信号と背景データの差を取ると、正味信号が生成されます。最後に、正味信号が信号入力に対してプロットされます。UUT の信号入力は、独自のスペクトル応答の範囲内にあります (例:色相関温度、ピクセル強度など)。この曲線の直線部分の傾きは最小二乗法を用いて求められる。^[2]

ネット信号は、信号対雑音比（画像）#計算のように、平均信号と背景から計算されます。SiTF曲線は、信号出力データ（ネット信号データ）を信号入力データに対してプロットすることで得られます（右のSiTFのグラフを参照）。SiTF曲線の線形領域にあるすべてのデータポイントは、最小二乗法で線形近似を求めるために使用できます。データポイントが与えられた場合、次のようにパラメータ化された最適な直線は次のように与えられます。^[3]${\displaystyle n\,}$${\displaystyle (x_{i}\,,y_{i}\,)}$${\displaystyle y=mx+b\,}$

${\displaystyle m={\frac {{\frac {\sum x_{i}y_{i}}{n}}-{\frac {\sum x_{i}}{n}}{\frac {\sum y_{i}}{n}}}{{\frac {\sum x_{i}^{2}}{n}}-({\frac {\sum x_{i}}{n}})^{2}}}\qquad \qquad b={\frac {\sum y_{i}}{n}}-m{\frac {\sum x_{i}}{n}}}$

• 光学伝達関数
• ねじれ
• 最小分解温度差
• ノイズ等価温度差
• パワースペクトル密度
• 最小解像コントラスト
• 信号対雑音比（イメージング）

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