Kritéria Johnson pikeun deteksi imaging termal sareng pangakuan termal

Latar bersejarah: Dina akhir taun 1950-an, John W. Johnson of tentara U.S.s.S.S.S.S.Se ngagaduhan ékspérimén sareng wengi édisi pikeun ngitung sabaraha tugas visiKritéria Johnson - Wikipedia). Dina kertas 1958 na"Analisis gambar formulir", Johnson ngalaporkeun ambang empiris (dina pasang pasangan dina udagan) diperyogikeun kanggo tugas anu béda (Kritéria Johnson - Wikipedia) (Kritéria Johnson - Wikipedia). Ieu janten katelah kriteria Mohnson. Desain Sensor Sensor Sensor ku ngamungkinkeun insinyur pikeun ngaduga kumaha jarak target tiasa ditingali, diaku, atanapi dicirikeun dina kaayaan anu dipasihkeun (Kritéria Johnson - Wikipedia) (Kritéria Johnson - Wikipedia). Nganggo kriteria ieu, seueur modél soldibah engké dikembangkeun pikeun meunteun pagelaran sensor dina kaayaan operasional (Kritéria Johnson - Wikipedia) (Kritéria Johnson - Wikipedia).

Denkon, pangakuan, sareng idéntifikasi (DRI) Tugas

Kritéria Johnson netepkeun tilu tugas visual primér:

• Deteksi: panitén ngan ukur kalepatan yén hiji barang anu hadir. (Dina tingkat ieu, hiji ngan ukur tiasa ningali "Blob" atanapi parobihan dina adegan.) Johnson kapanggih yén deteksi anu diperyogikeun1.0 ± 0.25 pasang garismeuntas target (Kritéria Johnson - Wikipedia).

• Pangakuan: Panitén tiasa nyarioskeun jinis objék umum objék (contona, ngabédakeun jalma tina kendaraan). Ieu peryogi langkung rinci - tadina ngeunaan4.0 ± 0.8 Pasal(Kritéria Johnson - Wikipedia).

• Idéntifikasi: Panitén tiasa ngaidentipikasi objék anu khusus (e.g. modél kendaraan khusus atanapi jalma anu khusus). Ieu mangrupikeun tugas anu paling hese, meryogikeun6.4 ± 1,5 baris pasangan(Kritéria Johnson - Wikipedia).

(Johnson ogé nyatet "orientasi panengah" léngkahna di ~ 1.4 baris pasangan (Kritéria Johnson - Wikipedia), tapi diskusi modér modéren sering museurkeun tugas dri.) Dina istilah rékayasa praktis praktis, hiji garis barat ngeunaan dua target anu di sakumna dua target gambar (Kritéria Johnson - Wikipedia). Dina spésifikasi imaganmal termal termal, bangbarung ieu sering dibunderkeun ka 1, 3, sareng 6 siklus kanggo 50%Naon dri, sareng naon dumasar kana itungan?).

(Gratis Kual Fortor Artreete Fortor - Unduh 17,246+ List Iklika & Grafik - Pikabaran)Sosok:Hiji manusa - target ngawangun handapeun observasi. Dina jarak jauh, targét ukur ngahasilkeun serhouette poék (cukup pikeun deteksi); Salaku résolusi (atanapi jarakna) ningkat, fitur sareng pakean muncul, kalayan cara mastikeun pangakuan sareng pamustunganana pinuh. Kritéria Johnson Ngitung sabaraha pasang garis jéntré diperyogikeun dina unggal tahap (Kritéria Johnson - Wikipedia) (Naon dri, sareng naon dumasar kana itungan?).

Kritéria Johnson (Bulu Reskate)

Kritéria aslina Johnson sering diringkeskeun saperti kieu pikeun tingkat suksés 50% tina unggal tugas (Kritéria Johnson - Wikipedia):

• Ditahan (tujuan obyék): ~ 1.0 jalur dina target (50% kamungkinan) (Kritéria Johnson - Wikipedia).

• Pangakuan (Kelas Objék): ~ Baris Baris Baris dina Target (Kritéria Johnson - Wikipedia).

• Idéntifikasi (obyék khusus): ~ 1,4 pasang target di udagan (Kritéria Johnson - Wikipedia).

Nilai-nilai ieu nganggap target tinggi - Konsép Latusan sareng Penyarat idéal. (Unggal pasang garis sami sareng dua piksel sensor, janten e.g. 1.0 garis garis ≈ 2 pikselKritéria Johnson - Wikipedia).) Seueur sistem cite saderhana "Dri" nomer 1 - 3 - 6 Bulles (Taluk Strip) kanggo deteksi - masing-masing (masing-masing (masing-masing (Naon dri, sareng naon dumasar kana itungan?). Salaku conto, panawaran Noan Mangpaat saleresna 1 siklus kanggo didetaan, 3 kanggo pangakuan, sareng 6 pikeun idéntifikasi (Naon dri, sareng naon dumasar kana itungan?). (U.S. Traveled tentara Mustomair Mustomia nganggo 0.75,75,75,75, 1,5, 3, sareng 6 Slikle pikeun dideteksi,Sajarah sareng évolusi kriteria Johnson).)

Kritéria Johnson sering dikedalkeun probabilis: DibéréNSlcles kana udagan, aya kamungkinan anu pas pikeun leres ngajalankeun unggal tugas (biasana sigmoid - sapertos 50% di ambang taratul). Nanging, hal ieu biasana dianggo salaku "aturan jempol" nganatasial tiasa nyaritakeun résolusi anu diperyogikeun pikeun tugas éta.

Dasar matematika (resolusi sareng kisaran)

Jumlah becas anu dibéréskeun dina ukuran gumantung kana ukuran target, kisaran, pot fentcics, sareng ukuran pik bengel. Pikeun payis anu sederhana atanapi modél lens ipis (leutik - perkiraan sudut), hiji mendakan (Analisis Sistem Kaket):

di mananmangrupikeun jumlah siklus dina udagan,h_omangrupikeun ukuran ciri target (m),fnyaéta lénsa panjang fokus (unit anu sami sareng pitchel pérsel),pnyaéta pitch anu piksel (jarak antara pusat piksel), sarengRnyaéta kisaran ka udagan. Rumus ieu ngarebut épék intuitif: target anu langkung ageung (atanapi panjang fokus) naékn, bari piksel anu langkung ageung atanapi langkung panjang turunn(Analisis Sistem Kaket). UpamiNsiklus diwajibkeun (tina tabel Johnson) pikeun tugas tangtu, keterampilan deteksi tiasa direngsekeun salaku

Salaku conto, rujukan ukuran target atanapi panjang fokus rangkep retitsi deteksi kanggo dibenerkeunN(Analisis Sistem Kaket). Kitu ogé, mesen pitchel portel (i.e.. Resolusi sensor anu langkung luhur) rangkep kisaran. Rumus ieu sering dianggo ku spésial kaméra termal - Card pikeun ngira-ngira D / R / kuring mimitian ku kaayaan idéal.

Faktor mangaruhan kisaran deteksi

Rumus aset luhureun nganggap kontras anu sampurna sareng kaayaan jelas. Dina probent, wujud faktor pangaruh detil sareng kenging pangakuan:

• Ukuran target sareng kontras: langkung ageung (langkung ageung atanapi langkung lega) katingali langkung ageung; Sarupa, udagan sareng kontras inframe anu langkung luhur (e.g. langkung panas vs langkung tiis tibatan latar) langkung gampang ngadeteksi. Pikeun kaméra termal, mangrupikeun teratur umumna bébanna ~2 ° Cormase Sakit Pertoloba pikeun latar pikeun deteksi anu tiasa dipercaya. Anu langkung alit atanapi rendah - témplat kontras peryogi langkung siklus (sahingga kisaran caket).

• Resolusi Sensor & Optics: Sakumaha anu dituduhkeun, piksel (langkung alitp) sareng panjang fokusfningkatkeun kisaran. Ogé, fungsi nransulasi mandian nyusun (mTF) sareng kualitas optiks mangaruhan kumaha pisan jéntré dipindahkeun. Dina kecap Johnson, Optik Ontics anu langkung saé (MTF anu langkung luhur) sacara efektif ngirangan siklus anu diperyogikeun pikeun tugas anu dipasihkeun (Analisis Sistem Kaket).

• Kaayaan atmosfir: atmosfir nyata ngarobih sinyal infrargeded. épék hujan, halimun, atanapi lebu tiasa langkung ngirangan kisaran. Model sederhana nganggo hukum bir (f_t = exp (- r / l_r)) Pikeun ngitung transmisi dina panjang gelombang (Sajarah sareng évolusi kriteria Johnson). Studi empiris nunjukkeun halimun sareng cuaca beurat tiasa deteksi deteksi, bahkan di IR (Sajarah sareng évolusi kriteria Johnson). IR termal kakurangan tina uap cai tibatan cahaya anu katingali, tapi cuaca parah tetep pondokSajarah sareng évolusi kriteria Johnson) (Sajarah sareng évolusi kriteria Johnson).

• Latar latar: tingkat luhur latar karyawan ngajadikeun deteksi langkung susah. Eksperimen nunjukkeun yén "clameles handap" adegan johnsonSajarah sareng évolusi kriteria Johnson). Dina prakna, latar anu compleded atanapi visired sacara spésial biasana peryogi kontras atanapi resolusi anu langkung saé

• Sinyal - ka - rasio sora (snr) sareng sénsor Sensor: detektor termal ngagaduhan bising (netd) sareng kisaran dinamis terbatas. Tanda terbatas anu lemah atanapi bising sensor tinggi pisan ngahasilkeun siklus anu diperyogikeun. Studi negeskeun yén SNR LAIN SNR sapertos Blur: éta ngahinakeun kualitas sareng ngirangan kisaran anu efektif (Sajarah sareng évolusi kriteria Johnson).

Kaluar, faktor ieu hartosna kriteria kriteria Johnson pikeun kisaran idéntik. Kabayungan praktis anu kedah dilebetkeun transmitér, kontras atm] Sensor Sensor, sareng sajabana contona contona contona contona, sareng mutresdo ngirangan yén produsas Johnson "sareng Udang. Sacara umum, katerangan real realistik mesisi rumus basajan ku hiji pisibilitas atanapi istilah transmisi pikeun akun suasana.

Conto itungan

Nganggo rumus di luhur, hiji tiasa ngitung d / r / kuring kisaran pikeun kaméra sareng udagan anu ditangtukeun. Salaku conto:

• Conto:Jalma jangkung 2m (h_o= 2m) dibayangkeun ku kaméra termal sarengf= 50mm sareng piksel pitchelp= 20μm (= 0,0mm). Nganggo Johnson's 1 - Buruhan Burnoldin pikeun Deteksi,

  $$R _ {\ RM Desk} = \ frac {2 \, \ teks {m \}} {m} {m}.$$

  Pikeun pangakuan (≈00 siklus) sareng idéntifikasi (≈

• Conto Alat:Kasat aplikasi Leonardo Dr. Pengagas target manusa (diménsi kritis ~ 6,95m) sareng kaméra ku 17μm piksel sareng 17,75mm fokus fokus. Kanggo 3 - Tugas pengenal Dirobih, aranjeunna ngitung kisaran deteksi 50% sakitar 157m. (With the same numbers, our formula yields $R\approx(0.95\times 16.75)/(2\times0.017\times3)\approx157$?m, matching their example.)

• Nilai khas:Dina kaayaan ideu (kontras ogé, hawa jelas, aturan Kiwhni - - - jungkus jempol anu ngadorong deteksi manusa kaluar pikeun pesenan kilométer. Salaku conto, hiji sumber nyikat ~ deteksi taun 2000m, ~ 667m pangakuan, sareng ~ 333M kanggo jalma keur 1,8m (jalmiNaon dri, sareng naon dumasar kana itungan?).

Conto ieu mangrupikeun kriteria Joannson tiasa langsung dilarapkeun sareng aritmetika sederhana. Rékang saleresna dina prakték sering langkung handap kusabab faktor anu disebatkeun di luhur.

Sambungan

Kritéria Johnson saleresna dianggo di ngarunjukkeun sistem imajan téras di seueur lapangan:

• Militér sareng pertahanan: spésifikasi sensor kanggo wengi - Scopes Visi, tempat termal, sareng panjagaan sering daptar d / r / i kagum dumasar kana kritéria Johnson (Kritéria Johnson - Wikipedia). Itisisisi target sareng pangakuan (sobat vs musuh) peuting ngandelkeun perkiraan ieu. Seueur manual sareng dokumen ngayakeun rujukan rujukan 1 - 3 - 6 aturan - - - - jempol pikeun senjata api.

• Pilarian sareng nyalametkeun / Kaamanan: Handheld atanapi kaméra termal Dipaké anu dipaké pikeun milari jalma anu leungit, atanapi prentasi médis, ogé nganggo metrik. Contona, tim panyalametan tiasa ngabutuhkeun kaméra anu tiasangadeteksiManusa di 1km sarengngakutabuh 400m. Konseritia JoHIson nyayogikeun dasar pikeun spésifikasi sapertos.

• Pengawasan sareng penegak hukum: méntrol patroli, monitoring willlifife, sareng sistem jéngsian intrusion nganggo kriteria ieu pikeun ngaduga jalma atanapi kendaraan peuting. (Sababaraha standar formalisasi tugas Johnson; E.g. Nato nganggo D, R, kuring Klasifikasi dina sarat iman.)

Dina unggal kasus, kriteria Johnson ngabantosan parna stéor (resolusi, pilihan Pilkel) kana settis khas intiatif).

Watesan sareng adaptasi modéren

Sanaos mangpaat, kritéria Johnson gaduh watesan penting. Ieu mangrupikeun modél empiris, idéal anu ngaleungitkeun seueur nyata - épék dunya:

• Kaayaan saderhana: éta ngémutan latar tukang seragam, kontras anu jelas, sareng hiji target - permanén calibrated. éta henteu akun pikeun kerusakan atanapi kamuflase. Dina prakték, udumlah anu nyayogikeun latar anu kompleks tiasa ngabutuhkeun langkung resolusi batan nilai nominal Yohan (Sajarah sareng évolusi kriteria Johnson).

• Ngaleungitkeun épék lingkungan: kriteria aslina henteu kalebet cuaca atanapi atmosfiric. Studi negeskeun yén teu aya model anu sederhana pinuh pisan, hujan, sareng pangaruh haseup (Sajarah sareng évolusi kriteria Johnson) (Sajarah sareng évolusi kriteria Johnson). Sistem modern sering balikeun ku istilah transmisi atmosfir atanapi nganggo modél visibilitas omirika.

• Faktor manusa: Karya Johnson nganggo Sababaraha anu dilatih dina kaayaan anu dikontrol; éta moal ngémutan variasi di latihan panerjemén, perhatian, kacapean, sareng sajabana aya bédana penting antara individu dina kamungkinan deteksi anu leres (Sajarah sareng évolusi kriteria Johnson).

• Sinyal sareng Prol Proc: Model Ngubaran gambar saolah-olah dihormat ku géométri (piksel sareng Optik). éta henteu nyepetkeun sora SsOR (NetD), kisaran dinamis, atanapi panahan ngumpulkeun gambar. Naon waé telepon dina algorithmms atanapi algoritma video tiasa ningkatkeun résolusi anu efektif, artosna kaméra nyata seueur wates johnson bulistir.

• Konci probabilitas: Kritéria dihartikeun pikeun probabiliti ~ 50%. Aranjeunna henteu ngajelaskeun kumaha perkawinan ningkatkeun résolusi saluareun bangtural, sareng aranjeunna nangkep Saringan Imah - Tingkat Tautan atanapi Roc.

Kusabab ieu sela, modél kinerja modéren manjangan. Salaku conto, tentara U.. Masing metodologi i.S nyaluyukeun syarat siklus (0.75 siklus kanggo deteksi, jsb) dumasar kana tés langkung éksténsif (Sajarah sareng évolusi kriteria Johnson). Seueur alat analisa ayeuna ngahijikeun mTF, SNR sareng modél atmosflic sacara jelas. Sababaraha kalebet bencana bir-domba (sapertos di j - pilem / t - meta modél (Sajarah sareng évolusi kriteria Johnson)) atanapi cukur métrik. Batur ngagentos ambang anu atos nganggo téori deteksi statistik (contona nganggo panarima kurva karakteristik). Moalingana, kriteria Johson kedah tetep konsép panumatah sareng anu gancang - Pitunjuk Urutan ka kisaran Imfal.

Ringkesan, kritéria Johnson tautan Resolusi Spasial tina Sensor Infrarged ka tugas praktis ningali udagan. Ku nyatakeun deteksi, pangakuan, sareng idénipikasi sajumlah "pasangan bareng pasangan," ménta sababaraha masalah anu tiasa dilakukeun ku unggal tugas anu dilakukeun (Kritéria Johnson - Wikipedia) (Analisis Sistem Kaket). Sangkan hiji kedah akun nyata - Faktor Dunya dina desain lengkep, kritéria Johnson masih underpins spésifikasi kaméra termal sareng perkiraan prestasi ieu (Kritéria Johnson - Wikipedia) (Sajarah sareng évolusi kriteria Johnson).

Sumber: Definisi sareng nilai-nilai asal tina karya aslina Johnson (Kritéria Johnson - Wikipedia) sareng ringkes dina karya sastra (Kritéria Johnson - Wikipedia) (Naon dri, sareng naon dumasar kana itungan?). Itungan deteksi turutan ipis - len formulas dina analisa imajin (Analisis Sistem Kaket). Batesan lingkungan sareng klaim dibebaskeun dina nuturkeun - studiSajarah sareng évolusi kriteria Johnson) (Sajarah sareng évolusi kriteria Johnson). Conto praktis sareng asumsi asalna tina produsén sareng laporan téknis (Naon dri, sareng naon dumasar kana itungan?).