河外成像巡天中去噪算法的比较分析
天体物理仪器与方法
2020-11-04 v1 星系天体物理
摘要
我们提出对噪声降低(“去噪”)算法性能的综合分析，以确定它们在河外巡天图像源探测上是否提供优势。所分析的算法有 Perona-Malik 滤波、双边滤波、全变分去噪、结构-纹理图像分解、非局部均值、小波和块匹配。我们在具有哈勃、Spitzer 和 Euclid 空间望远镜以及地基仪器典型分辨率和深度的河外场模拟图像上测试了算法。在选择其最佳内部参数配置后，我们评估了它们作为分辨率、背景水平和图像类型函数的性能，并测试了它们保留天体流量和形状的能力。我们在从模拟 Euclid 宽巡天 VIS 图像上应用去噪算法后提取的星表，以及 CANDELS GOODS-South 场的真实 H160 (HST) 和 K 波段 (HAWK-I) 观测上，从完备度和纯度方面进行分析。去噪算法常优于用图像点扩散函数(PSF)滤波的标准方法。在 Euclid-VIS 图像上应用结构-纹理图像分解、Perona-Malik 滤波、Chambolle 全变分法和双边滤波，我们获得的星表比基于标准方法的星表在完备度和纯度上均高出 0.2 星等。在 H160 图像上应用结构-纹理图像分解算法也得到相同结果。去噪技术相对于 PSF 滤波的优势随深度增加而增大。此外，这些技术比 PSF 平滑更好地保留探测天体的形状。去噪算法在暗弱天体探测上提供显著改进，并增强了当前和未来河外巡天的科学回报。
引用
@article{arxiv.2009.01846,
title = {A comparative analysis of denoising algorithms for extragalactic imaging surveys},
author = {V. Roscani and S. Tozza and M. Castellano and E. Merlin and D. Ottaviani and M. Falcone and A. Fontana},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.01846},
year = {2020}
}
备注
30 pages, 55 figures; accepted for publication in A&A