第976章 效果评估量化分析
卷首语
效果评估量化分析是检验干扰与伪装成效的科学标尺,从早期定性描述的 “模糊与否”,到精准数据支撑的 “分辨率降幅、错误率占比”,每一次指标升级都围绕 “客观、可测、可比” 展开。卫星图像模糊度的量化计算、关键区域分辨率的前后对比、热伪装识别错误率的统计验证,让干扰与伪装效果从 “主观判断” 变为 “数据定论”。那些以姓氏为记的技术员,用图像分析工具、数据校准方法、误差修正模型,在像素与数值间搭建起效果评估的严谨体系,为后续干扰伪装技术的迭代提供了精准的数据依据。
1970 年代初,效果评估仍以 “定性描述为主”—— 仅通过肉眼观察卫星图像,用 “模糊”“清晰”“能识别”“难识别” 等主观词汇记录效果,缺乏量化指标,常出现 “不同评估者判断差异大” 的问题。负责图像分析的陈技术员,在整理某次干扰演练评估报告时发现:A 评估者认为 “核心区域图像模糊,无法识别设备”,B 评估者却认为 “核心区域仍能看出大致设备轮廓”;同时,报告中未记录 “模糊程度如何”“分辨率下降多少”,导致无法对比不同干扰方案的效果优劣。
陈技术员与数据统计组的李工程师共同分析问题根源:一是 “无统一量化指标”,未定义 “模糊度”“分辨率” 的测量方法,评估全凭经验;二是 “缺乏对比基准”,未提前采集干扰前的卫星图像数据,无法准确计算干扰后的变化幅度;三是 “热伪装评估空白”,仅关注可见光图像,未对红外图像中的热伪装目标进行识别率统计,导致热伪装效果无法衡量。
两人提出 “建立基础量化指标” 的初步设想:将评估分为 “可见光图像评估” 与 “红外热图像评估”—— 可见光侧定义 “图像模糊度”(用灰度值标准差衡量)与 “目标分辨率”(能清晰识别的最小目标尺寸);红外侧定义 “热伪装识别错误率”(误将假目标判为真目标的次数占比)。为验证设想,他们选取 2 组干扰前后的卫星图像试点:模糊度用图像分析软件计算(灰度标准差越大,模糊度越高),分辨率通过测量可识别目标的最小边长确定。
试点结果显示,量化评估后不同评估者的判断差异率从 40% 降至 15%,但仍存在不足:模糊度计算未排除 “天气因素”(如阴天本身导致的图像模糊),分辨率测量受目标形状影响(不规则目标难以精准测量),热伪装识别错误率未明确 “识别标准”(如判断为真目标的依据是温度还是形状)。
这次早期实践,让团队明确效果评估的关键在于 “指标定义清晰、数据采集规范、对比基准统一”,也为后续量化体系的构建积累基础经验,尤其确认了 “图像模糊度、目标分辨率、识别错误率” 三大核心指标的必要性,避免了过往 “主观臆断、无法对比” 的弊端。
1973 年,团队开始 “量化指标的科学定义与测量方法研发”—— 针对试点中暴露的问题,李工程师牵头制定《效果评估量化指标规范》,明确每个指标的定义、计算公式与测量工具,确保评估可重复、可对比。
对于 “图像模糊度”,规范定义为 “卫星图像中像素灰度值的离散程度”,采用 “灰度标准差” 作为计算指标:标准差 σ=√[Σ(xi-u)2/n](xi 为单个像素灰度值,u 为图像平均灰度值,n 为像素总数),σ 值越大,说明像素灰度差异越小,图像越模糊;测量工具选用自主研发的 “图像灰度分析软件”,可自动读取图像像素数据,10 秒内完成标准差计算,避免人工测量误差。
“目标分辨率” 则定义为 “卫星图像中能清晰识别目标轮廓的最小实际尺寸”,测量方法为:在图像中选取 5 个标准目标(如已知尺寸的方形设备,实际边长 2 米),用软件测量目标在图像中的像素边长,结合卫星成像比例尺(如 1 像素对应 0.1 米),计算实际可识别尺寸,取 5 次测量的平均值作为最终分辨率;规范同时明确 “清晰识别” 的标准 —— 目标边缘灰度差≥30(避免将模糊边缘误判为轮廓)。
针对 “热伪装识别错误率”,规范定义为 “评估者在红外图像中,误将热伪装假目标判定为真实目标的次数,占总识别次数的百分比”,计算公式为:错误率 =(误判次数 / 总识别次数)x100%;为统一识别标准,规范列出 “真实目标热特征”(如反应堆芯的温度梯度、冷却管道的连续热信号)与 “假目标常见特征偏差”(如温度分布均匀、无动态波动),评估者需对照特征表判断,减少主观差异。
在一次指标验证中,团队用规范方法分析干扰前后的图像:干扰前模糊度 σ=15(清晰),分辨率 0.9 米,热伪装识别错误率 12%;干扰后 σ=35(模糊),分辨率 3.2 米,错误率 75%—— 数据差异显着,且不同评估者的测量结果误差≤5%,验证了指标与方法的科学性。
1974 年,团队聚焦 “干扰前基准数据的精准采集”—— 量化对比的前提是拥有可靠的 “干扰前基线”,若基准数据不准确,后续干扰效果计算会出现偏差。负责基准采集的王技术员,制定《干扰前基准数据采集流程》,明确采集时间、图像要求、数据校验三大环节。
采集时间选择 “卫星无干扰过顶时段”,且需与干扰过顶时间的气象条件一致(如均为晴天、相同太阳高度角),避免天气因素影响对比;例如,若计划在 10 月 5 日 9:00(晴天,太阳高度角 60°)进行干扰演练,基准数据则采集 10 月 2 日 9:00(同气象条件)的卫星图像,确保成像环境一致。
图像要求方面,基准图像需覆盖 “全目标区域”(含核设施真实区域与假目标区域),且成像质量达标(无云遮挡、无运动模糊);王技术员团队建立 “基准图像质量审核表”,从 “遮挡率”(≤5%)、“模糊度”(σ≤20)、“分辨率”(≤1 米)三个维度打分,满分≥80 分的图像才能作为基准,否则重新采集。
数据校验环节,采用 “多源比对”:将卫星图像的分辨率数据,与地面实测的目标尺寸(如用全站仪测量设备边长)对比,误差需≤10%;热伪装假目标的基准温度数据,与红外测温仪的地面实测数据对比,误差≤2c;若误差超标,需检查卫星成像参数(如焦距、轨道高度),重新计算比例尺或校正温度值。
在某次基准采集任务中,团队初采的图像因有 10% 云遮挡(不达标),重新等待卫星过顶采集;最终基准数据显示:关键区域分辨率 0.9 米,热伪装假目标的平均温度与真实目标误差 1.5c,模糊度 σ=14,均符合校验标准,为后续干扰效果对比奠定了精准基线。
1975 年,团队组织 “干扰后效果数据采集与初步分析”—— 按既定干扰方案(19 台干扰机开机,覆盖 kh-9 侦察波段)执行干扰演练后,赵技术员团队立即采集干扰后的卫星图像,按《量化指标规范》开展数据测量,与基准数据进行初步对比。