กล้องถ่ายภาพความร้อนมองเห็นได้ไกลแค่ไหน?

นี่เป็นคำถามที่สมเหตุสมผล แต่ไม่มีคำตอบง่ายๆมีปัจจัยมากเกินไปที่จะส่งผลต่อผลลัพธ์ เช่น การลดทอนในสภาพภูมิอากาศที่แตกต่างกัน ความไวของเครื่องตรวจจับความร้อน อัลกอริธึมการถ่ายภาพ เสียงจุดตายและพื้นหลัง และความแตกต่างของอุณหภูมิพื้นหลังเป้าหมายตัวอย่างเช่น ก้นบุหรี่จะมองเห็นได้ชัดเจนกว่าใบไม้บนต้นไม้ที่ระยะห่างเท่ากัน แม้ว่าจะเล็กกว่ามากก็ตาม เนื่องจากอุณหภูมิพื้นหลังเป้าหมายต่างกัน
ระยะการตรวจจับเป็นผลมาจากการรวมกันของปัจจัยส่วนตัวและปัจจัยวัตถุประสงค์มันเกี่ยวข้องกับจิตวิทยาการมองเห็น ประสบการณ์ และปัจจัยอื่นๆ ของผู้สังเกตหากต้องการตอบว่า “กล้องถ่ายภาพความร้อนมองเห็นได้ไกลแค่ไหน” เราจะต้องค้นหาความหมายก่อนตัวอย่างเช่น ในการตรวจจับเป้าหมาย ในขณะที่ A คิดว่าเขาสามารถมองเห็นได้ชัดเจน B อาจไม่ดังนั้นจึงต้องมีวัตถุประสงค์และเป็นมาตรฐานการประเมินแบบครบวงจร

เกณฑ์ของจอห์นสัน
จอห์นสันเปรียบเทียบปัญหาการตรวจจับดวงตากับคู่เส้นตามการทดลองเส้นคู่คือระยะทางที่ลากข้ามแสงคู่ขนานและเส้นสีเข้มที่ขีดจำกัดการมองเห็นของผู้สังเกตคู่เส้นมีค่าเท่ากับสองพิกเซลการศึกษาจำนวนมากแสดงให้เห็นว่ามีความเป็นไปได้ที่จะระบุความสามารถในการจดจำเป้าหมายของระบบสร้างภาพความร้อนอินฟราเรดได้โดยใช้คู่เส้น โดยไม่คำนึงถึงลักษณะของเป้าหมายและข้อบกพร่องของภาพ

ภาพของแต่ละเป้าหมายในระนาบโฟกัสกินพื้นที่ไม่กี่พิกเซล ซึ่งสามารถคำนวณได้จากขนาด ระยะห่างระหว่างเป้าหมายกับเครื่องสร้างภาพความร้อน และขอบเขตการมองเห็นทันที (IFOV)อัตราส่วนของขนาดเป้าหมาย (d) ต่อระยะห่าง (L) เรียกว่ามุมของรูรับแสงสามารถหารด้วย IFOV เพื่อให้ได้จำนวนพิกเซลที่รูปภาพครอบครอง นั่นคือ n = (D / L) / IFOV = (DF) / (LD)จะเห็นได้ว่ายิ่งทางยาวโฟกัสมากเท่าไร ภาพเป้าหมายก็จะยิ่งมีจุดสำคัญมากขึ้นเท่านั้นตามเกณฑ์ของจอห์นสัน ระยะการตรวจจับจะไกลกว่าในทางกลับกัน ยิ่งทางยาวโฟกัสมาก มุมของสนามก็จะยิ่งเล็กลง และต้นทุนก็จะสูงขึ้นตามไปด้วย

เราสามารถคำนวณได้ว่าภาพความร้อนจำเพาะสามารถมองเห็นได้ไกลแค่ไหนโดยพิจารณาจากความละเอียดขั้นต่ำตามเกณฑ์ของ Johnson คือ:

การตรวจจับ – มีวัตถุอยู่: 2 +1/-0.5 พิกเซล
การรับรู้ – แยกแยะประเภทวัตถุได้ คนกับรถยนต์: 8 +1.6/-0.4 พิกเซล
การระบุตัวตน – สามารถมองเห็นวัตถุเฉพาะได้ ผู้หญิงกับผู้ชาย รถยนต์เฉพาะ: 12.8 +3.2/-2.8 พิกเซล
การวัดเหล่านี้ให้ความน่าจะเป็น 50% ที่ผู้สังเกตการณ์จะแยกแยะวัตถุจนถึงระดับที่ระบุ