Kriteret e Johnson p?r zbulimin dhe njohjen e imazhit termik

Sfondi historik: N? fund t? viteve 1950, John W. Johnson i Ushtris? s? Sh.B.A -s? kreu eksperimente pionier me intensifikuesit e imazhit t? nat?s - Vizioni Imazhi p?r t? p?rcaktuar sa detaje t? imazhit nevojiten p?r detyra t? ndryshme vizuale (Kriteret e Johnson - Wikipedia). N? letr?n e tij t? vitit 1958 "Analiza e sistemeve t? formimit t? imazhit", Johnson raportoi pragjet empirike (n? ?ifte n? linj? n? nj? objektiv) t? k?rkuara p?r detyra t? ndryshme (Kriteret e Johnson - Wikipedia))Kriteret e Johnson - Wikipedia). Kjo u b? e njohur si Kriteret e Johnson. Ai revolucionarizoi modelin e sensorit duke lejuar inxhinier?t t? parashikojn? se sa larg mund t? shihet, njihet ose identifikohet nj? objektiv n? kushte t? dh?na (Kriteret e Johnson - Wikipedia))Kriteret e Johnson - Wikipedia). Duke p?rdorur k?to kritere, shum? modele parashikuese u zhvilluan m? von? p?r t? vler?suar performanc?n e sensorit n? kushte t? ndryshme operacionale (Kriteret e Johnson - Wikipedia))Kriteret e Johnson - Wikipedia).

Detyrat e zbulimit, njohjes dhe identifikimit (DRI)

Kriteret e Johnson p?rcaktojn? tre par?sore detyra vizuale:

• Zbulimi: V?zhguesi thjesht v?ren se nj? objekt ?sht? i pranish?m. (N? k?t? nivel, dikush mund t? shoh? vet?m nj? "blob" ose ndryshim n? sken?.) Johnson zbuloi se zbulimi i k?rkuar rreth Pairsiftet e linj?s 1.0 ± 0.25 n?p?r nj? objektiv (Kriteret e Johnson - Wikipedia).

• Njohja: Observer mund t? tregoj? llojin e p?rgjithsh?m t? objektit (p?r shembull, duke dalluar nj? person nga nj? automjet). Kjo k?rkon m? shum? detaje - fillimisht rreth Pairsiftet e linj?s 4.0 ± 0.8 (Kriteret e Johnson - Wikipedia).

• Identifikimi: Observer mund t? identifikoj? objektin specifik (p.sh. nj? model i caktuar automjeti ose nj? person specifik). Kjo ?sht? detyra m? e v?shtir?, q? k?rkon rreth Pairsiftet e linj?s 6.4 ± 1.5 (Kriteret e Johnson - Wikipedia).

(Johnson gjithashtu vuri n? dukje nj? hap t? nd?rmjet?m "Orientimi" n? ?ifte 1.4 t? linj?s ~ (Kriteret e Johnson - Wikipedia), por diskutimet moderne shpesh p?rqendrohen n? detyrat e DRI.) N? terma inxhinierik? praktik, nj? pal? e linj?s korrespondon me rreth dy piksele t? imazhit n? t? gjith? objektivin (Kriteret e Johnson - Wikipedia). N? specifikimet moderne t? imazhit termik, k?to pragjet shpesh jan? t? rrumbullakosura 1, 3 dhe 6 cikle P?r 50% probabiliteti i kryerjes s? detyr?s (Isfar? ?sht? DRI, dhe ?far? bazohet n? llogaritjen?).

(Njeriu i Lir? Siluet? Vektor Art - Shkarkoni 17,246+ Ikona dhe grafika siluet? t? njeriut - Pixabay) Figura: Nj? objektiv njer?zor - n? form? n?n v?zhgim. Ndaj larg?si, objektivi prodhon vet?m nj? siluet? t? err?t (t? mjaftueshme p?r zbulim); Nd?rsa rritet zgjidhja (ose af?rsia), shfaqen tipare t? fytyr?s dhe veshjeve, duke b?r? t? mundur njohjen dhe n? fund t? fundit identifikimin e plot?. Kriteret e Johnson p?rcaktojn? sa pal? detaje t? linjave jan? t? nevojshme n? secil?n faz? (Kriteret e Johnson - Wikipedia))Isfar? ?sht? DRI, dhe ?far? bazohet n? llogaritjen?).

Kriteret e Johnson (pragjet e rezolucionit)

Kriteret origjinale t? Johnson shpesh p?rmblidhen si m? posht? p?r nj? norm? suksesi 50% t? secil?s detyr? (Kriteret e Johnson - Wikipedia):

• Zbulimi (prania e objektit): ~ 1.0 Linja e linj?s n? sh?njest?r (50% probabilitet) (Kriteret e Johnson - Wikipedia).

• Njohja (klasa e objektit): ~ 4.0 ?ifte t? linj?s n? sh?njest?r (Kriteret e Johnson - Wikipedia).

• Identifikimi (objekt specifik): ~ 6.4 ?ifte t? linj?s n? sh?njest?r (Kriteret e Johnson - Wikipedia).

K?to vlera supozojn? objektiv t? lart? - Kontrasti i sfondit dhe nj? v?zhgues ideal. (Secila pal? e linj?s ?sht? e barabart? me dy piksele sensori, k?shtu q? p.sh. 1.0 pal? linj? ≈ 2 piksele n? t? gjith? gjer?sin? e synuar (Kriteret e Johnson - Wikipedia).) Shum? sisteme citojn? numrat e thjeshtuar "DRI" prej 1 - 3 - 6 cikle (?ifte t? linj?s) p?r zbulim - Njohja - Identifikimi, p?rkat?sisht (p?rkat?sisht (Isfar? ?sht? DRI, dhe ?far? bazohet n? llogaritjen?). P?r shembull, nj? udh?zues i NATO -s p?rdor af?rsisht 1 cik?l p?r zbulim, 3 p?r njohje dhe 6 p?r identifikim (Isfar? ?sht? DRI, dhe ?far? bazohet n? llogaritjen?). (Azhurnohet Ushtria e Sh.B.A -s? Fitoj Kriteret madje p?rdorin 0.75, 1.5, 3 dhe 6 cikle p?r zbulimin, klasifikimin, njohjen, identifikimin, reflektimin e detyrave t? rafinuara (Historia dhe evolucioni i kritereve t? Johnson).)

Kriteret e Johnson shpesh shprehen me siguri: dh?n? N Ciklet n? sh?njest?r, ekziston nj? probabilitet p?rkat?s p?r t? kryer sakt? secil?n detyr? (zakonisht sigmoid - si, me 50% n? pragjet e tabelave). Sidoqoft?, ajo p?rdoret m? s? shpeshti si nj? "rregull i madh" n? lidhje me zgjidhjen e k?rkuar t? detyr?s.

Baza matematikore (rezolucioni dhe diapazoni)

numri i cikleve t? zgjidhshme N? t? gjith? nj? objektiv varet nga madh?sia e objektivit, diapazoni, optika e sensorit dhe madh?sia e pikselit. P?r nj? model t? thjesht? me maj? ose lente t? holl? (p?rafrim i vog?l - me k?nd), dikush gjen (Analiza themelore e sistemit t? imazhit p?r automjetet autonome):

ku n ?sht? numri i cikleve n? sh?njest?r, H_O ?sht? madh?sia karakteristike e synuar (m), f ?sht? gjat?sia fokale e lenteve (nj?si t? nj?jta si katran piksel), p ?sht? katrani i pikselit (distanca midis qendrave t? pikselit), dhe R ?sht? diapazoni i objektivit. Kjo formul? kap efektet intuitive: Nj? objektiv m? i madh (ose gjat?si m? e gjat? fokale) rritet n, nd?rsa nj? piksel m? i madh ose nj? gam? m? e gjat? zvog?lohet n (Analiza themelore e sistemit t? imazhit p?r automjetet autonome). N?se N k?rkohen cikle (nga tabela e Johnson) p?r nj? detyr? t? caktuar, varg i zbulimit mund t? zgjidhet si

P?r shembull, dyfishimi i madh?sis? s? synuar ose gjat?sia fokale dyfishon diapazonin e zbulimit p?r nj? fikse N (Analiza themelore e sistemit t? imazhit p?r automjetet autonome). Po k?shtu, p?rgjysmimi i katranit t? pikselit (d.m.th. rezolucioni m? i lart? i sensorit) dyfishon gam?n. K?to formula shpesh p?rdoren nga specifikimet e kamerave termike - Sheets p?r t? vler?suar d/r/I varet n? kushte ideale.

Faktor?t q? ndikojn? n? diapazonin e zbulimit

Formula e thjesht? e diapazonit m? lart supozon kontrast t? p?rsosur dhe kushte t? qarta. N? praktik?, shum? faktor? ndikojn? n? zbulimin dhe diapazonin e njohjes:

• Madh?sia dhe kontrasti i synuar: Synimet m? t? m?dha (m? t? larta ose m? t? gjera) jan? t? dukshme n? distanca m? t? m?dha; N? m?nyr? t? ngjashme, nj? objektiv me kontrast m? t? lart? infra t? kuqe (p.sh. m? i nxeht? vs m? i fresk?t se sfondi) ?sht? m? i leht? p?r tu zbuluar. P?r kamerat termike, nj? supozim i zakonsh?m ?sht? nj? diferenc? e temperatur?s ～ 2 ° C nga sfondi p?r zbulim t? besuesh?m. Synimet m? t? vogla ose t? ul?ta - t? kontrastit k?rkojn? m? shum? cikle (k?shtu vargje m? t? af?rta).

• Rezolucioni i Sensorit & Optika: Si? tregohet, piksele m? t? imta (m? t? vogla p) dhe gjat?si m? e gjat? fokale f Rritja e diapazonit. Gjithashtu, funksioni i transferimit t? modulimit t? sensorit (MTF) dhe cil?sia optike ndikojn? n? m?nyr?n e transferimit t? detajeve. Sipas fjal?ve t? Johnson, optika m? e mir? (MTF m? e lart?) zvog?lon n? m?nyr? efektive ciklet e k?rkuara p?r nj? detyr? t? caktuar (Analiza themelore e sistemit t? imazhit p?r automjetet autonome).

• Kushtet atmosferike: Atmosferat e v?rteta zbutin sinjalet infra t? kuqe. Efektet e shiut, mjegull?s ose pluhurit mund t? zvog?lojn? ashp?r gam?n. Modelet e thjeshta p?rdorin ligjin e birr?s (f_t = exp (- r/l_r)) p?r t? llogaritur transmetimin n? gjat?sin? e val?s (Historia dhe evolucioni i kritereve t? Johnson). Studimet empirike tregojn? se mjegulla dhe moti i r?nd? mund t? ulin n? m?nyr? drastike probabilitetin e zbulimit, edhe n? IR (Historia dhe evolucioni i kritereve t? Johnson). IR termike vuan m? pak nga avulli i ujit sesa drita e dukshme, por moti i pafavorsh?m ende shkurton varion ndjesh?m (Historia dhe evolucioni i kritereve t? Johnson))Historia dhe evolucioni i kritereve t? Johnson).

• Rr?muj? n? sfond: Nj? sfond i lart? - rr?muj? e b?n m? t? v?shtir? zbulimin. Eksperimentet tregojn? se n? skenat "rr?muj? t? ul?t" pragjet e Johnson mund t? jen? aq t? vogla sa 0,5 ciklet p?r zbulim, por n? skenat "rr?muj? t? lart?" mbi 2.5 cikle mund t? jen? t? nevojshme p?r zbulimin 50% (Historia dhe evolucioni i kritereve t? Johnson). N? praktik?, nj? sfond i kamufluar ose vizualisht kompleks shpesh k?rkon kontrast t? synuar ose rezolucion shum? mbi minimumin e zhveshur t? Johnson.

• Sinjali - n? - Raporti i Zhurm?s (SNR) dhe zhurma e sensorit: Detektor?t termik? kan? zhurm? (NETD) dhe gam? t? kufizuar dinamike. Nj? n?nshkrim i dob?t termik ose zhurm? e lart? e sensorit ngre n? m?nyr? efektive ciklet e nevojshme. Studimet theksojn? se SNR i ul?t vepron si Blur: Degradon cil?sin? e figur?s dhe zvog?lon gam?n efektive (Historia dhe evolucioni i kritereve t? Johnson).

S? bashku, k?ta faktor? n?nkuptojn? se kriteret e Johnson japin varg t? idealizuar. Do llogaritje praktike duhet t? p?rfshij? transmetimin atmosferik, kontrastin e synuar, zhurm?n e sensorit, etj. P?r shembull, Leonardo Drs v?ren se formulat e Johnson supozojn? "shum? sinjal" (kontrast t? mir? dhe zhurm? t? ul?t) dhe aj?r t? qart?. N? p?rgjith?si, nj? ekuacion realist i diapazonit shum?fishon formul?n e thjesht? me nj? dukshm?ri ose term transmetimi p?r t? llogaritur atmosfer?n.

Llogaritjet e shembullit

Duke p?rdorur formulat e m?sip?rme, mund t? vler?sohet d/r/I shkon p?r nj? aparat fotografik dhe objektiv t? caktuar. P?r shembull:

• Shembull: Nj? person i gjat? 2 metra (H_O = 2m) i fotografuar nga nj? aparat fotografik termik me f = 50 mm dhe piksel katran p = 20 μm (= 0.02 mm). Duke p?rdorur pragun e ciklit 1 t? Johnson p?r zbulim,

  $$R _ {\ rm det} = \ frac {2 \, \ tekst {m} \ her? 50 \, \ tekst {mm}} {2 \ her? 0.02 \, \ tekst {mm} \ her? 1} \ p?raf?rsisht 2500 \ \ tekst {m}.$$

  P?r njohje (ciklet ≈3) dhe identifikimin (ciklet ≈6), rangjet b?hen p?rkat?sisht 833m dhe ≈417m (pasi $ R \ Propto1/n $).

• Shembull i prodhuesit: Nj? sh?nim i aplikacionit Leonardo DRS jep nj? objektiv njer?zor (dimension kritik ~ 0.95m) dhe nj? aparat fotografik me 17 μm piksele dhe gjat?si fokale 16.75 mm. P?r detyr?n e njohjes s? ciklit 3 -, ata llogaritin nj? gam? t? zbulimit 50% prej rreth 157m. (Me t? nj?jt?t numra, formula jon? jep $ r \ p?raf?rsisht (0,95 \ her? 16.75)/(2 \ her?0.017 \ her?3) \ p?raf?rsisht157 $ m, duke p?rputhur shembullin e tyre.)

• Vlerat tipike: N? kushte ideale (kontrast i mir?, aj?r i qart?), rregulli i Johnson - i - gishti parashikon zbulimin e nj? njeriu jasht? me rendin e disa kilometrave. P?r shembull, nj? burim citon zbulimin ~ 2000m, njohjen 667M, dhe identifikimin 333 milion ~ p?r nj? person 1.8m (Isfar? ?sht? DRI, dhe ?far? bazohet n? llogaritjen?).

K?to shembuj tregojn? se si kriteret e Johnson mund t? aplikohen drejtp?rdrejt me aritmetik? t? thjesht?. Varget aktuale n? praktik? shpesh jan? m? t? ul?ta p?r shkak t? faktor?ve t? p?rmendur m? lart.

Aplikime

Kriteret e Johnson p?rdoren gjer?sisht n? hartimin dhe vler?simin sistemet termike t? imazhit n?p?r shum? fusha:

• Ushtarak dhe Mbrojtja: Specifikimet e sensorit p?r nat?n - fushat e vizionit, pamjet termike dhe mbik?qyrja shpesh rendisin d/r/I vargjet bazuar n? kriteret e Johnson (Kriteret e Johnson - Wikipedia). Blerja dhe njohja e synuar (miku vs armik) gjat? nat?s mb?shteten n? k?to vler?sime. Shum? manuale fushore dhe dokumente t? prokurimit referojn? 1 - 3 - 6 Rregulla - e - gishti i madh p?r arm? - pamjet e montuara IR.

• K?rkimi dhe shp?timi / siguria: Kamerat termike t? dor?s ose t? montuara t? p?rdorura p?r t? gjetur persona t? humbur, ose p?r t? monitoruar perimetra, p?rdorin gjithashtu metrik? DRI. P?r shembull, ekipet e shp?timit mund t? k?rkojn? nj? aparat fotografik q? mundet zbuloj nj? njeri n? 1 km dhe njoh n? 400m. Kriteret e Johnson sigurojn? nj? baz? fillestare p?r specifikime t? tilla.

• Mbik?qyrja dhe zbatimi i ligjit: Patrulla kufitare, monitorimi i jet?s s? eg?r dhe sistemet e zbulimit t? nd?rhyrjes p?rdorin k?to kritere p?r t? parashikuar se sa larg mund t? marr nj? sensor nj? person ose automjet gjat? nat?s. (Disa standarde zyrtarizojn? detyrat e Johnson; p.sh. NATO p?rdor klasifikimet D, R, I n? k?rkesat e imazhit.)

N? secilin rast, kriteret e Johnson ndihmojn? n? p?rkthimin e parametrave t? sensorit (rezolucioni, optika, madh?sia e pikselit) n? nj? metrik? t? performanc?s intuitive (varg p?r t? zbuluar ose identifikuar nj? objektiv tipik).

Kufizimet dhe p?rshtatjet moderne

Megjith? dobin? e tij, kriteret e Johnson kan? t? r?nd?sishme kufizime. Issht? nj? model empirik, i idealizuar q? heq shum? reale - Efektet e bot?s:

• Kushtet e thjeshtuara: Supozon nj? sfond t? nj?trajtsh?m, kontrast t? bollsh?m t? synuar dhe nj? v?zhgues t? kalibruar. Nuk jep llogari p?r rr?muj? ose kamuflazh. N? praktik?, nj? objektiv kund?r nj? sfondi kompleks mund t? k?rkoj? m? shum? zgjidhje sesa vlerat nominale t? Johnson (Historia dhe evolucioni i kritereve t? Johnson).

• Injoron efektet mjedisore: Kriteret origjinale nuk p?rfshijn? moti ose dob?simin atmosferik. Studimet theksojn? se Asnj? model i thjesht? Kap plot?sisht efektet e mjegull?s, shiut dhe tymit (Historia dhe evolucioni i kritereve t? Johnson))Historia dhe evolucioni i kritereve t? Johnson). Sistemet moderne shpesh shumohen me nj? term t? transmetimit atmosferik ose p?rdorin modele t? dukjes empirike.

• Faktor?t njer?zor?: Puna e Johnson p?rdori disa v?zhgues t? trajnuar n? kushte t? kontrolluara; injoron ndryshimet n? trajnimin e v?zhguesve, v?mendjen, lodhjen, etj. Mund t? ket? dallime t? konsiderueshme midis individ?ve n? probabilitetin aktual t? zbulimit (Historia dhe evolucioni i kritereve t? Johnson).

• Sinjal dhe p?rpunim: Modeli trajton imazhin sikur t? jet? i kufizuar vet?m nga gjeometria (piksele dhe optik?). Ai nuk p?rfshin zhurm?n e sensorit (NETD), diapazonin dinamik ose p?rmir?simet e p?rpunimit t? imazhit. Anydo algoritme mprehjeje n? bord ose video mund t? p?rmir?soj? zgjidhjen efektive, q? do t? thot? kamera t? v?rteta shpesh tejkalojn? kufijt? e zhveshur Johnson.

• Fokusi i probabilitetit: Kriteret p?rcaktohen p?r probabilitet 50%. Ata nuk p?rshkruajn? se si performanca p?rmir?sohet me m? shum? zgjidhje p?rtej pragut, dhe as nuk kapin false - normat e alarmit ose kthesat ROC.

P?r shkak t? k?tyre boshll?qeve, modelet moderne t? performanc?s s? vargut zgjasin qasjen e Johnson. P?r shembull, Ushtria e Sh.B.A. Fitoj Metodologjia rregullon k?rkesat e ciklit (0.75 cikle p?r zbulim, etj.) Bazuar n? testimin m? t? gjer? (Historia dhe evolucioni i kritereve t? Johnson). Shum? mjete t? analiz?s tani integrojn? n? m?nyr? t? qart? MTF, SNR dhe Atmosferike n? m?nyr? t? qart?. Disa p?rfshijn? dob?simin e birr?s -Lambert (si n? J - Filmi/T - u takua modele (Historia dhe evolucioni i kritereve t? Johnson)) ose metrics rr?muj?. T? tjer?t z?vend?sojn? pragjet e forta me teorin? e zbulimit statistikor (p.sh. duke p?rdorur kthesat karakteristike t? funksionimit t? marr?sit). Megjithat?, kriteret e Johnson mbeten nj? koncept themelor dhe nj? udh?zues i shpejt? - Urdhri p?r gam?n e imazhit termik.

N? m?nyr? t? ve?ant?, Kriteret e Johnson lidhin zgjidhjen hap?sinore t? nj? sensori infra t? kuqe me detyrat praktike p?r t? par? nj? objektiv. Duke shprehur zbulimin, njohjen dhe identifikimin p?r sa i p?rket "?ifteve t? linj?s n? sh?njest?r", ajo u siguron inxhinier?ve nj? m?nyr? t? drejtp?rdrejt? p?r t? llogaritur se sa larg mund t? kryej? nj? aparat fotografik i caktuar n? kushte ideale (Kriteret e Johnson - Wikipedia))Analiza themelore e sistemit t? imazhit p?r automjetet autonome). Nd?rsa dikush duhet t? llogaris? p?r faktor?t e v?rtet? - Bot?ror N? ?do dizajn t? detajuar, kriteret e Johnson ende mb?shtesin shumic?n e specifikimeve t? kamerave termike dhe vler?simet e performanc?s sot (Kriteret e Johnson - Wikipedia))Historia dhe evolucioni i kritereve t? Johnson).

Burimet: P?rkufizimet dhe vlerat kryesore jan? nga puna origjinale e Johnson (Kriteret e Johnson - Wikipedia) dhe p?rmbledhje n? literatur? (Kriteret e Johnson - Wikipedia))Isfar? ?sht? DRI, dhe ?far? bazohet n? llogaritjen?). Llogaritjet e diapazonit t? zbulimit Ndiqni formulat e holla - lente n? analiz?n e imazhit (Analiza themelore e sistemit t? imazhit p?r automjetet autonome). Efektet mjedisore dhe rr?muj? jan? t? dokumentuara n? studime t? m?poshtme (Historia dhe evolucioni i kritereve t? Johnson))Historia dhe evolucioni i kritereve t? Johnson). Shembuj praktik dhe supozime vijn? nga prodhuesit dhe raportet teknike (Isfar? ?sht? DRI, dhe ?far? bazohet n? llogaritjen?).