球面上的泊松去噪：在费米伽马射线空间望远镜上的应用
天体物理仪器与方法
2015-05-18 v1
摘要
大视场望远镜（LAT）是费米伽马射线空间望远镜的主要仪器，用于探测能量从 20 MeV 到超过 300 GeV 的高能伽马射线。由于光子的缺乏，研究银河系弥漫背景和探测点源这两个主要科学目标变得复杂。这就是为什么我们需要一种强大的球面泊松噪声去除方法，该方法对低计数泊松数据有效。本文提出了一种新的针对球面上含泊松噪声数据的多尺度分解方法，称为球面多尺度方差稳定变换（MS-VSTS）。该方法基于方差稳定变换（VST），该变换旨在稳定泊松数据集，使得每个稳定后的样本具有准恒定方差。此外，对于该方法中使用的 VST，变换后的数据渐近服从高斯分布。MS-VSTS 包括将数据分解为稀疏的多尺度字典（如小波或曲波），然后对系数应用 VST 以获得近似高斯化的稳定系数。在本工作中，我们使用各向同性非抽样小波变换（IUWT）和曲波变换作为球面多尺度变换。然后，进行二元假设检验以检测显著系数，并使用基于混合最速下降法（HSD）的迭代算法重建去噪图像。为了探测点源，我们必须提取银河系弥漫背景：因此提出了一种该方法向背景分离的扩展。相反，为了研究银河系弥漫背景，我们使用二元掩模去除点源。产生的空隙必须进行插值：因此提出了一种向图像修复的扩展。该方法应用于模拟的费米 LAT 数据，证明其具有自适应性、快速且易于实现的特点。
引用
@article{arxiv.1003.5613,
title = {Poisson Denoising on the Sphere: Application to the Fermi Gamma Ray Space Telescope},
author = {J. Schmitt and J. L. Starck and J. M. Casandjian and J. Fadili and I. Grenier},
journal= {arXiv preprint arXiv:1003.5613},
year = {2015}
}
备注
16 pages, 8 figures