요약
불투명한 수관 모델을 사용하여 고도, 시야각, 해상도, 차폐(遮蔽), 온도차 조건들을 비교했습니다. 차폐가 없고 시야각이 50도이며 온도차가 6K인 조건에서, 320 상당은 60m에서 0/9, 640 상당은 9/9의 탐지 결과를 보였습니다. 완전 차폐 상태에서는 탐지가 불가능했으며, 따뜻한 바위로 인한 오탐지(false positive)도 남아 있었습니다. 이 결과는 실제 카메라나 실제 삼림을 교정하여 얻은 것이 아닙니다.
1. 목적
대상체가 존재하더라도, 차폐와 대상체의 화소 수에 따라 관측이 성립되지 않습니다. 따라서 고도, 시야각, 해상도를 변화시키면서 합성 관측 상에서 탐지의 경계를 비교하는 것이 목표입니다.
이는 실제로 잎 뒤를 투시하는 모델은 아닙니다. 대상 위치의 정답 정보(Ground Truth)는 이미지 생성 및 평가에 사용되며, 후보 탐지기에는 전달되지 않습니다.
2. 방법・조건・결과
11월 9일 기록을 바탕으로 높이 25m의 불투명한 수관 타일과 정지된 멧돼지 형태의 대리체를 사용했습니다. 관측 고도는 40/60/100m, 수직 및 좌우 각도는 30도, 시야각은 24/50도를 설정하고, 배치 seed는 3가지 종류를 비교했으며, 차폐 조건으로는 clear/sparse/dense/full을 사용하여 총 324개의 그림(drawing)에서 11,664개의 관측 데이터를 생성했습니다.
640×512와 복사 휘도(radiance)의 면적 평균으로 만든 320×256 상당을 비교했습니다. 실제 카메라 2대를 비교한 것은 아닙니다. 탐지기는 298 K의 흑체 휘도에 해당하는 고정 임계값과 최소 12 화소를 사용합니다. 대기 및 렌즈 투과율은 1로 가정했으며, 열전도나 실제 센서 교정은 포함하지 않았습니다.
차폐 없음, 정남향(真下), 수평 시야각 50도, 표면 온도차 6K, 가정한 NETD 20mK 조건에서 결과는 다음과 같았습니다.
| 고도 | 320 상당 | 640 상당 |
|---|
| 40m | 9/9 | 9/9 |
| ... | | |
9건은 배치 seed 3×노이즈 3의 생성 조건입니다. 시야각 24도에서는 동일한 온도차 및 정남향 조건에서 두 해상도 모두 각 고도별로 9/9였습니다. 시야각을 좁힐수록 대상을 더 많은 화소로 포착할 수 있지만, 동시에 볼 수 있는 범위는 좁아집니다.
同じ角度範囲を表示用に拡大した解像度比較
완전 차폐의 2,592개 조건은 탐지 결과가 0이었습니다. 대상체가 없는 648개 조건 역시 후보가 0이었습니다. 반면, 따뜻한 바위는 648개 조건 중 408개 조건에서 오탐지 후보가 되었습니다.
여기서도 '열원 후보를 탐지하는 것'과 '멧돼지임을 아는 것'은 별개의 문제입니다. 잎은 불투명한 2.5m 타일로, 실제 엽량, 계절, 털의 표면 온도, 렌즈, 대기, 바람까지 재현하지 못했습니다.
그림(描画)상의 결함을 성공으로 계산하지 않다
초기의 a/b/c 실행은 차폐 조건을 변경해도 이전 그림이 남아있는 문제 검사로 중단되었습니다. 카메라 자세가 올바르더라도, 그림 대상이 올바르게 업데이트되었다고 할 수 없습니다.
mesh의 업데이트 및 비표시 처리를 수정하고 처음부터 동일한 324 조건을 실행한 d가 성공 기록이 되었습니다. 실패 run은 덮어쓰지 않고 보존했습니다.
이번에 회수된 비교 영상은 54초, 1280×560, 108프레임입니다. 저장된 manifest와의 SHA256 일치 및 모든 프레임의 복호화를 확인했습니다. 이는 고정 조건을 나열한 관측 비교이며, 비행이나 추적 영상은 아닙니다.
元動画の全54秒を2 fps・横640 px・64色で表示した観測比較
원본 영상 전체를 담은 경량 GIF입니다. 압축 표시에서는 작은 열원의 보이는 방식이 달라지므로, 탐지 판정은 원본 해상도 로그를 사용했습니다.
고찰 및 결론
같은 시야각에서 해상도를 높이는 것은 작은 대상의 탐지에 기여하지만, 불투명한 완전 차폐는 해결할 수 없습니다. 시야각을 좁히면 대상 화소를 늘릴 수 있는 반면, 관측 범위가 줄어듭니다. 앞으로는 실제 잎, 표면 온도, 렌즈, 대기를 반영한 교정이 필요합니다.
영상・재현성
위 GIF는 원본 영상 전체에 대응합니다. 탐지 성능은 압축된 영상의 모습이 아니라, 324 조건의 원본 해상도 집계를 참조합니다.
참고 문헌
토론(Discussion)