ジョンソン基準・NATO STANAG 4347・64の熱モデル

    ジョンソン基準計算機(2026):NATO STANAG 4347 探知/認識/識別

    サーマルCCTV向けの、信頼性のあるDRIサイジング ― ブラウザ上で、周辺探知入札、NATO調達、そして真剣に検討に値するすべてのサーマル機器メーカーが採用している、ターゲット上でのサイクル数に基づくフレームワークを使用。検証済みのサーマルモデル64種類。データシートのDRI表付き。スプレッドシートは不要です。

    基準が実際に何を言っているのか

    目標とする処理サイクル数であって、1メートルあたりのピクセル数ではない。

    ジョン・ジョンソンが1958年に米国陸軍暗視装置研究所で行った研究は、「オペレーターが任務を遂行するためには、イメージャーはどの程度の性能が必要か?」という実用的な疑問を、測定可能な閾値へと変換した。その答えは、最小ターゲット寸法における解像度のサイクル数である。何かが存在することを確認するには1.5サイクル、その種類を認識するには6.4サイクル、その種類の中でどれであるかを特定するには12.8サイクルが必要となる。これらの数値は、数千回に及ぶオペレーターの試行によって検証され、70年にわたるセンサーの進化を経てもなお有効性を保ち続けている。

    NATO STANAG 4347はジョンソンフレームワークを採用し、基準ターゲットを成文化しました。基準ターゲットは、NATOクラスの人体(投影寸法約0.75m×1.8m)とNATOクラスの車両(約2.3m×2.3m)です。メーカーのDRIテーブルは、イメージャのピクセルピッチ、焦点距離、変調伝達関数を使用して、これらの基準値に基づいて計算されます。データシートに記載されているDRI距離は、規定のコントラストと大気条件下で、指定されたサイクル数が最小ターゲット寸法に収まる最大距離です。

    積分器にとって、2つの重要な点があります。まず、Johnson DRIは熱画像測定の指標です。これを可視光CCTVカメラに適用するのは誤りです。可視光カメラには、代わりにEN 62676-4 DORIを使用してください。次に、ターゲット上のサイクル数フレームワークは、既にターゲットの形状を考慮しています。ピクセル密度を再計算する必要はありません。データシートに記載されているDRI半径が答えです。

    ジョンソン基準の閾値

    ターゲットを横断するサイクル

    検出(D)

    1.5 cycles

    視野内に、背景と区別できる物体が存在する。

    ターゲットを横断するサイクル

    認識(R)

    6.4 cycles

    対象物のクラス(人間、動物、乗り物)は識別可能。ただし、同一性に関する主張はなし。

    ターゲットを横断するサイクル

    識別(I)

    12.8 cycles

    特定のクラスメンバーを特定できます:武装しているか非武装か、車両のメーカー/モデル、個人。

    サイクル数は、ジョンソン1958論文に基づき、NATO STANAG 4347に保持されている。参照ターゲット:NATOクラスの人体(最小寸法0.75m)およびNATOクラスの車両(最小寸法2.3m)。データシートのDRI距離は、これらの参照値に基づいて算出されている。

    実例:長距離境界侵入検知

    簡単な。 重要インフラの外周フェンスは、熱観測塔から600mの地点に設置。入札には、フェンスラインでの認識(オペレーターが野生動物ではなく人間クラスの侵入者を確認できること)が必要。気象条件:晴れ、相対湿度70%(基準値)。

    ターゲット。 NATO規格の人間、最小投影寸法0.75m。認識に必要なサイクル数:0.75m全体で6.4。

    カメラの選択。 640×480ピクセルのマイクロボロメータに75mmの熱レンズを搭載。メーカーのDRI表によると、NATO規格の人体に対する検出距離は1700m、認識距離は600m、識別距離は320m。認識距離600mはフェンスラインと一致しており、設計意図どおりの結果となっている。

    大気補正。 データシートのDRIは晴天を前提としています。霧、豪雨、または湿度95%以上では、有効DRIが最大50%低下します。入札回答では、想定される大気クラスを明記し、劣悪な環境が常態化している地点については、より高密度のセンサー配置(または追加のレーダー層)を推奨する必要があります。

    結果。 カメラは、晴天条件下でNATOクラスの人間を対象とするフェンスラインでジョンソン認識システムを通過します。CCTVplannerのエクスポートファイルには、キャンバス上のDRI半径、ソースデータシート、および想定されるターゲットクラスという3つの情報が記載されており、監査担当者は数分で検証できます。

    CCTVplannerがジョンソン基準設計をいかに簡単にするか

    64の熱モデル、データシートDRI表

    カタログに掲載されているすべてのサーマルカメラには、メーカーのDRIテーブルがデータとして読み込まれて出荷されます。補間も「おおよそ」という表現も一切ありません。キャンバス上に描画される半径は、監査担当者がスマートフォンで参照するデータシートから直接取得されます。

    熱画像と可視光に対応したデュアルスペクトルFOVコーン

    デュアルセンサーカメラは、熱センサー用のJohnson DRIと可視センサー用のEN 62676-4 DORIという2つのFOVレイヤーをレンダリングするため、インテグレーターは両方のコンプライアンスパスを同時に確認できます。

    PDFエクスポートにおけるSTANAG 4347形式のレポート

    エクスポートされたPDFには、カメラごとのDRI半径、想定されるターゲットクラス、ソースデータシート、想定される大気条件という、NATOの調達監査官が確認を期待する4つの項目が含まれています。

    熱画像と可視画像を組み合わせたプロジェクト

    1つのプロジェクトで、ジョンソンDRI(熱長距離)とEN 62676-4 DORI (可視内周PTZ )の両方を同じ図面に記載できます。提出書類は1つで、2つの準拠経路が確保できます。スプレッドシートは不要です。

    ジョンソン基準/STANAG 4347チェックリスト

    • サーマルカメラごとに運用タスクを定義します(NATOクラスのターゲットの検出、認識、または識別)。
    • メーカーのデータシートに記載されているDRI表を使用してください。監査人が受け入れるDRI値は、この表に記載されているもののみです。
    • 製造元が想定する目標寸法(通常は人間の場合0.75m×0.75m、NATO車両の場合2.3m×2.3m)を確認してください。
    • 長距離熱伝導では大気減衰を考慮する必要があります。霧、湿度、雨は有効なDRIを低下させます。
    • デュアルスペクトル(熱画像+可視画像)カメラの場合、Johnson DRI(熱画像)とEN 62676-4 DORI (可視画像)の両方を文書化してください。これらは別々の適合性評価方法です。
    • 設計提出書類にはDRI表を含め、入札で要求されている場合はNATO STANAG 4347(またはそれに相当する各国規格)を参照してください。

    よくある質問

    ジョンソン基準とは何ですか?また、その由来は何ですか?

    ジョンソン基準とは、ジョン・ジョンソンが1958年に米国陸軍暗視装置研究所で発表した、戦術目標に対する電気光学センサーのサイズ決定のための枠組みです。これは、最小目標寸法における解像度サイクル数で必要な画像品質を表し、検出には1.5サイクル、認識には6.4サイクル、識別には12.8サイクルが必要です。元々はイメージインテンシファイアとFLIRシステムを対象としたものでしたが、同じ計算式が現代のサーマルCCTVの事実上の標準となっています。信頼できるサーマル機器メーカーはすべてデータシートにDRI表を掲載しており、それらの表はジョンソン基準に基づいています。

    NATO STANAG 4347はどのように関係するのでしょうか?

    NATO STANAG 4347は、熱画像装置の性能評価の基準方法としてジョンソン基準を定めた、同盟レベルの標準化協定です。この協定では、対象物の寸法(NATO規格の人体、NATO規格の車両)、基準コントラストレベル、および報告形式が定義されています。NATO加盟国の周辺施設や重要インフラ施設のプロジェクトでは、通常、入札書類にSTANAG 4347が直接記載されます。CCTVplannerのDRI値は、この規格に準拠したデータシートから取得されています。

    ジョンソン基準はEN 62676-4 DORIと同じですか?

    いいえ、これらを同じものとして扱うのはよくある設計ミスです。EN EN 62676-4 DORI 、ターゲット面上の画素密度(px/m)を使用しており、これはセンサーピッチとレンズが規定された可視光カメラに有効です。一方、Johnson DRIは、ターゲットの最小寸法全体にわたるターゲット上のサイクル数を使用しており、これはコントラストと大気MTFが解像度と同じくらい重要なサーマルイメージャーに有効です。384×288マイクロボロメータ画素のサーマルカメラは、NATO車両ターゲットに対して600mの距離でJohnson識別を確実に実行できますが、 EN 62676-4 px/mの基準では、同じカメラでも仕様不足に見えます。物理法則が異なれば、測定方法も異なります。

    CCTVplannerは、64個の熱モデルに対してジョンソン基準をどのように統合しているのですか?

    カタログに掲載されている64種類のサーマルカメラには、メーカーのDRIテーブルがデータとして読み込まれています(推定値や補間値ではありません)。サーマルカメラを配置すると、DRI半径(検出/認識/識別)がキャンバス上に直接描画されます。デュアルスペクトルモデル(熱+可視)では、熱センサーにはJohnson DRI、可視センサーにはEN 62676-4 DORIというように、 FOVコーンが重ねて表示されるため、インテグレーターは両方のコンプライアンスパスを同時に確認できます。

    同じプロジェクトで、サーマルカメラと可視光カメラを混在させ、両方の規格を文書化することは可能ですか?

    はい、これは境界警備システムの設置における現実的なケースです。一般的な設置場所では、長距離サーマルカメラを使用して300~800mの距離で侵入を検知し(NATOクラスの人体標的に対するジョンソン認識または識別)、可視光スペクトルPTZカメラで侵入者が内側境界内に入った後に識別します( EN 62676-4 250ピクセル/mでの識別)。PDF PDF文書には両方の規格が並べて記載されているため、1回の提出で両方の規格を満たすことができます。

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