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閾值

鎖定
閾值又叫臨界值,是指一個效應能夠產生的最低值或最高值。此一名詞廣泛用於各方面,包括建築學、生物學、飛行、化學、電信、電學、心理學等,如生態閾值 [1] 
中文名
閾值
外文名
threshold
別    名
臨界值
適用範圍
數理科學
定    義
數值範圍
見載刊物
《生理學名詞》 科學出版社
公佈時間
1989年 [4] 

目錄

閾值分類

  1. 在建築學中,閾值通常是指一個建築或結構能夠承受的最低或最高值,例如建築材料的強度、結構的穩定性等;
  2. 在生物學中,閾值是指一個生物體能夠感知或響應某種刺激的最低或最高值,例如聽覺、視覺、嗅覺等;
  3. 在飛行、化學、電信、電學等領域中,閾值通常是指一個系統或設備能夠正常工作的最低或最高值,例如飛行器的速度、化學反應的濃度、電信信號的強度等;
  4. 在心理學中,閾值是指一個刺激能夠引起個體感知或反應的最低或最高值,例如聲音、光線、温度等 [2] 
  5. 在圖像處理領域,閾值是一個非常重要的概念,主要用於分割圖像的前景和背景,具體方法為根據像素強度或灰度等級來劃分前景和背景。在二值化過程中,閾值是一個關鍵參數,它將圖像中的像素分為兩個級別:前景和背景。當像素值超過閾值時,它們被歸類為前景;當像素值低於閾值時,它們被歸類為背景。通過調整閾值,可以改變前景和背景之間的對比度。

閾值應用領域

1. 數學領域:在y=f(x)函數關係,自變量x值必須在函數的定義域內,因變量y=才能有確定的值。這個函數的定義域就是x的閾值。
2. 建築學和工程領域:閾值在建築學和工程領域中用於確定材料的承載能力、穩定性等。在結構設計時,會根據材料的強度閾值來進行設計和計算,以確保建築或結構的安全性。
3. 生物學和醫學領域:在生物學和醫學領域,閾值用於描述生物體對刺激的反應的最小需求。例如,在聽覺、視覺、嗅覺等方面,只有當刺激超過一定的閾值時,生物體才能夠感知到這些刺激。此外,醫學領域中也會使用閾值來監測和評估各種生理指標,如心電圖、血壓、血糖等,以判斷人體的健康狀況。
4. 電信和通信領域:在電信和通信領域,閾值用於描述信號強度或質量的最小要求。當信號強度或質量低於一定的閾值時,通信就會中斷或出現錯誤。因此,在進行通信系統的設計和維護時,需要考慮信號的閾值以保證通信的穩定性和可靠性。
5. 圖像處理領域:閾值在圖像處理領域中用於分割圖像的前景和背景。通過設定不同的閾值,可以將像素分為不同的級別,從而實現圖像的二值化、反二值化、截斷等處理。這些處理可以用於圖像的分析、識別、增強等方面。
6. 化工系統工程領域:在化工系統工程中用閾值來計算最優化問題。人為主觀地制定一個決策往往是不合理的,隨意確定一個決策值亦往往不能求得最優值。因此計算時要對獨立變量取值範圍賦予一定的數學限制,所有滿足這些限制(閾值)的點構成最優化問題的可行域。
7. 其他領域:除了上述提到的領域,閾值還廣泛應用於其他領域中。例如,在金融領域中,閾值被用於風險控制和投資決策中;在環境保護領域中,閾值被用於監測和評估環境質量;在航空航天領域中,閾值被用於飛行器的速度控制和姿態調整中。如在地震工程中,強震持續時間可定義為超過一定加速度閾值(一般為0.05g)的第一個峯點和最後一個峯點之間的時間段。 [3] 
總之,閾值在不同的領域中有着廣泛的應用,可以用於描述各種物理量、信號、圖像等的變化情況。通過設定合理的閾值,可以實現對各種現象的監測、控制和決策。
參考資料