ジョンソンの基準

ジョン・ジョンソンによって考案されたジョンソン基準（ジョンソン基準）は、画像増強管技術を用いて視覚課題を遂行する観察者の能力を分析するための空間領域と周波数領域の両方のアプローチを規定しています。 ^{[ 1 ]}これは視覚装置の性能評価における重要なブレークスルーであり、将来のシステム開発の指針となりました。ジョンソン基準を用いて、様々な環境条件や動作条件下 でのセンサーシステムの性能を予測する、センサー技術の予測モデルが数多く開発されてきました。

歴史

第二次世界大戦後、暗視システムによって視覚閾値の測定が可能になった。1950年代は、暗視画像システムの性能モデリングにおいても注目すべき発展の時代であった。1957年から1958年にかけて、アメリカ陸軍暗視・電子センサー局（NVESD）^{[ 2 ]}の科学者であったジョンソンは、標的の検出、方向づけ、認識、識別を予測する方法の開発に取り組んでいた。ボランティアの観察者と協力し、ジョンソンは画像増強装置を用いて、様々な条件下でボランティアの観察者が縮尺模型の標的を識別する能力を測定した。彼の実験により、線対で表現された知覚閾値に関する最初の経験的データが生成されました。1958年10月に開催された第1回暗視画像増強装置シンポジウムで、ジョンソンは「画像形成システムの分析」と題する論文で研究結果を発表した。この論文には、後にジョンソンの基準として知られるリストが含まれていた。

基準

ジョンソンの基準によれば、最低限必要な解像度は、いくつかのタスクにおいて、対象物全体の画像解像度の線対で表現される。 ^{[ 3 ]}

• 検出：物体が存在する（1.0 +/− 0.25ラインペア）
• 方向、対称、非対称、水平、または垂直（1.4 +/− 0.35 線対）
• 認識、物体の種類を識別できる、人か車か（4 +/− 0.8 ラインペア）
• 識別、特定の物体を識別できる、女性と男性、特定の車（6.4 +/− 1.5線対）

これらの解像度により、観察者が指定されたレベルで物体を識別できる 確率は50 パーセントになります。

さらに、ラインペアとは、インターレース方式のCRTモニターに表示される線を指します。各ラインペアは、フィルム画像または液晶モニターに表示される画像の2ピクセルに相当します。

参考文献

1. Sjaardema, Tracy A.; Smith, Collin S.; Birch, Gabriel Carisle (2015年7月1日). 「ジョンソン基準の歴史と進化」 . Sandia National Lab. (SNL-NM), Albuquerque, NM (United States). doi : 10.2172/1222446 . 2022年1月19日閲覧。
2. http://www.nvl.army.mil 2011年5月17日アーカイブ、Wayback Machineより
3. Norman S. Kopeika (1998). 「イメージングへのシステム工学的アプローチ」 SPIE Press. p. 337. ISBN 978-0-8194-2377-1。

さらに読む

論文

• ジョン・ジョンソン、「画像形成システムの分析」、Image Intensifier Symposium、AD 220160（米国陸軍研究開発研究所、戦時電気工学部、バージニア州フォートベルボア、1958年）、pp. 244–273。https ://home.cis.rit.edu/~cnspci/references/johnson1958.pdf

本

• ハーニー、ロバート.「戦闘システム第1巻：センサー」第14章：イメージングとイメージベース認識.2005年. [1]