光子計數成像以二維方式探測光子、實時成像並進行圖像處理，具有極高的時間和空間分辨力。光子計數成像由於使用了分閾值技術，可以實現零噪聲讀出，輸出信號中殘留噪聲僅為入射信號的泊松噪聲和來自MCP的暗電流噪聲，且對於每一個光子事件的地址解碼後，既可以用到達時刻的時標讀出，也可以將一個周期內積累的總圖像一併讀出，因而具有任意讀出的能力，因此可套用於高時間分辨力的場合，如火箭尾焰的紫外探測和跟蹤。
基本介紹
- 中文名：光子計數成像
- 套用：火箭尾焰的紫外探測和跟蹤
性能限制,噪聲抑制,
性能限制
最大計數速率限制
由於不能區分到達的事件和位置，光子計數成像的最大計數速率受限於兩個或者多個光子事件的符合損失。這種限制由於受下列因素的制約而更加難於量化。
1.輸入源
最大平場計數速率遠低於可以獲得的發射。
2.像素尺寸
探測器的像素尺寸越大則可計數的像素越少。
3.符合損失
a.MCP的通道恢復事件。MCP電子放大電路有大約10ms的恢復時間。通道直徑約為50um的雙MCP受每個事件影響，其基本限制是每50um2、每秒有20個計數。採用較小RC時間常數的MCP可以將性能提高約1/10；
b.幀速率。幀速率越高，符合的幾率越小，計數上限就越高。
最小計數速率限制
由像增強器的暗計數決定。經過增強後的暗計數平均為5個計數/像素/10000秒。經過致冷可將其減小90%。
噪聲抑制
光子計數成像暗計數隨工作電壓的升高而增大，呈線性關係。單電子計數的微通道板是限制探測靈敏閾的主要因素。由於工作電壓的大小由系統決定，該噪聲只能通過致冷（如TE製冷）來降噪。
陰極噪聲可通過累積求平均值來抑制。可先將在連續3幀圖像累積，再依據統計結果進行圖像二值化閾值的選取，最後進行相關計算。此方法有利於在抑制噪聲的前提下提高對弱信號目標的檢測能力，並保證圖像信號的動態範圍。對於不同增益下的圖像均可利用該處理方法，在連續多幀圖像時間內將陰極的散粒噪聲剔除。
