低计数泊松噪声体制下的最优匹配滤波器及其对 X 射线源探测的影响
天体物理仪器与方法
2018-04-11 v1
摘要
探测嵌入在低计数泊松噪声中的模板（例如源）是天体物理学中的一个常见问题。实例包括 X 射线图像、伽马射线、紫外线、中微子中的源探测，以及星系团和恒星流的搜索。然而，X 射线相关文献中的解决方案是次优的——在某些情况下相差很大倍数。利用 Neyman-Pearson 引理，我们推导了存在泊松噪声时模板探测的最优统计量。我们证明，与使用点扩散函数 (PSF) 过滤图像相比，该方法在固定的虚警概率值下提供了更高的完备性。反过来，我们发现使用 PSF 过滤优于使用墨西哥帽小波（wavedetect 所用）过滤图像。对于某些背景水平，我们的方法将源探测的灵敏度提高了超过流行的墨西哥帽小波过滤的两倍。这种过滤技术也可用于快速 PSF 测光和耀发探测，且高效且易于实现。我们提供了 MATLAB 实现。
引用
@article{arxiv.1709.01524,
title = {Optimal matched filter in the low-number count Poisson noise regime and implications for X-ray source detection},
author = {Eran O. Ofek and Barak Zackay},
journal= {arXiv preprint arXiv:1709.01524},
year = {2018}
}
备注
Submitted to ApJ