閾值（Threshold），又稱臨界值或門檻值，是指一個效應(yīng)能夠產(chǎn)生的最低值或最高值。根據(jù)條件本身可以有不同的單位，是學(xué)術(shù)研究中的常用語。
閾值根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的不同，可以分為多種類型，比如：起搏閾值、經(jīng)濟(jì)閾值、生態(tài)閾值、香味閾值、侵染閾值、感覺閾值、化合物閾值、性反應(yīng)閾值等等。閾值在建筑學(xué)和工程領(lǐng)域中用于確定材料的承載能力、穩(wěn)定性等。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時，會根據(jù)材料的強(qiáng)度閾值來進(jìn)行設(shè)計(jì)和計(jì)算，以確保建筑或結(jié)構(gòu)的安全性。閾值被廣泛運(yùn)用于建筑學(xué)、生物學(xué)、航天、化學(xué)、化工系統(tǒng)工程、電信、電子和心理學(xué)等各個領(lǐng)域，并作為詞根派生出大量的相關(guān)詞匯。在化工系統(tǒng)工程中，閾值被用于計(jì)算最優(yōu)化問題，通過對獨(dú)立變量取值范圍賦予數(shù)學(xué)限制，所有滿足閾值條件的點(diǎn)構(gòu)成最優(yōu)化問題的可行域。
Threshold源自古英語單詞trescwald?，其構(gòu)詞與古諾爾斯語treskj?ldr?（門檻）及古英語動詞trescan?（擊打、脫粒）存在同源關(guān)系。在中古英語時期，該詞演變?yōu)?thresshold?，拼寫與發(fā)音受語言接觸及民俗詞源影響逐步固化。Threshold在英語中的書面記載早于12世紀(jì)，最初含義對應(yīng)“門框底部橫木”。
詞源
Threshold?在古英語版波愛修斯《哲學(xué)的慰藉》中，是用于描述海洋被創(chuàng)造時不可逾越地球的“?threshold?”（邊界）。這一譯著約寫于888年，其中?threshold?以?teorscwold?出現(xiàn)（首字母t稱為“thorn”，在古英語和中古英語中表示?thin?和?this?中?th?的發(fā)音）。此古英語詞的起源尚未明確，但被認(rèn)為與古英語詞?threscan?相關(guān)，后者衍生出現(xiàn)代詞?thresh?（意為“用機(jī)器或工具從收割植物中分離種子”）和?thrash?（除其他含義外，指“用棍棒或鞭子猛烈擊打”）。但歷史記錄中并無直接證據(jù)將?threshing?（脫粒）與?threshold?（門檻）相關(guān)聯(lián)。在中古英語時期，trescwald?演變?yōu)閠hresshold?，拼寫與發(fā)音受語言接觸及民俗詞源影響逐步固化。threshold?在英語中的書面記載早于12世紀(jì)，最初含義對應(yīng)“門框底部橫木”。
定義
閾值（Threshold），又稱臨界值或門檻值，是令對象發(fā)生某種變化所需的某種條件的值，根據(jù)條件本身可以有不同的單位，是學(xué)術(shù)研究中的常用語。
在熱力學(xué)中，閾值與溫度相聯(lián)系。在非平衡的開放系統(tǒng)的研究中，把平衡相變引近非平衡系統(tǒng)，以描述突變現(xiàn)象，稱為非平衡相變。在非平衡相變中，閾值就是當(dāng)系統(tǒng)與外界物能流交換達(dá)到一定閾值時，由非平衡無序結(jié)構(gòu)向耗散結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的點(diǎn)，或從有序向無序轉(zhuǎn)變的點(diǎn)。在協(xié)同學(xué)中，哈肯用序參量統(tǒng)一描述平衡相變與非平衡相變。序參量從宏觀上定量表示系統(tǒng)的有序程度。在閾值以上，系統(tǒng)處于無序狀態(tài)，序參量為零；在閾值以下，系統(tǒng)出現(xiàn)有序，序參量有非零值，隨著有序程度提高，序參量增大。
基本內(nèi)容
閾值選擇
選擇合適的閾值是閾值處理中的關(guān)鍵步驟。不同任務(wù)和數(shù)據(jù)集可能需要采用不同的閾值選擇方法，包括固定閾值、自適應(yīng)閾值或自動確定閾值的算法。
閾值調(diào)節(jié)與影響因素
閾值調(diào)節(jié)：在實(shí)際操作中，可能需要根據(jù)實(shí)際情況對預(yù)設(shè)的閾值進(jìn)行調(diào)整。通過反復(fù)觀察結(jié)果并根據(jù)需求進(jìn)行調(diào)試，以達(dá)到最佳的處理效果。閾值影響因素：進(jìn)行閾值處理時，需考慮多種可能影響結(jié)果的因素。這些因素都可能對閾值處理的結(jié)果產(chǎn)生影響，需針對具體情況進(jìn)行分析和處理。
分類
閾值根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的不同，可以分為多種類型，比如：起搏閾值、經(jīng)濟(jì)閾值、生態(tài)閾值、香味閾值、侵染閾值、感覺閾值、化合物閾值、性反應(yīng)閾值等等。
起搏閾值
起搏閾值是指心臟持續(xù)起搏所需的最小電能。通常情況下，在測定起搏閾值時，其脈沖寬度固定為0.5ms左右，以便統(tǒng)一和規(guī)范化。起搏閾值的大小主要由電極接觸部位心肌的電流密度和起搏脈沖的通過時間（即脈沖的寬度）來決定。閾值升高表示應(yīng)激性降低，閾值減低說明應(yīng)激性增高。它可按公式E=V·I·T計(jì)算，I=V/Rht，所以E=VV/Rht，式中E為能量（微焦耳，μJ），V是脈沖幅度（伏，V），I為脈沖電流（毫安，mA），t是脈沖寬度（毫秒，ms），Rh為心肌阻抗（歐姆，Ω）。因此，閾值的單位可以是：電壓（V），電流（mA），能量（μJ），電量（微庫侖，microcoulombs），國內(nèi)生產(chǎn)的起搏器都是電壓輸出型，但以電流或能量表示較合理。刺激器輸出能量必須超過閾值才能奪獲而達(dá)到有效起搏，故測量閾值時，先予較強(qiáng)的閾上刺激，務(wù)使所有起搏脈沖都能使心臟應(yīng)激，再逐步減低刺激強(qiáng)度，直至個別脈沖不能起搏，再略調(diào)高輸出能量而使所有脈沖均能全部奪獲，此時的輸出能量便是起搏（刺激）閾值。
許多因素能影響起搏閾值，其中最主要的有：（1）脈寬對閾值的影響：大致呈雙曲線關(guān)系。當(dāng)脈寬很小時，起搏閾值很高，而隨著脈寬的增加，閾值逐步降低，當(dāng)脈寬大于0.5～0.6ms以后，再增加脈寬，閾值就不再降低。由此可見，脈寬過小，閾值太高，心肌不易應(yīng)激，而脈寬過寬，則閾值不會再降低，且浪費(fèi)電能；（2）置入起搏電極后起搏閾值的變化：一般在起搏器剛安置（1～15d）時，閾值多較低，約0.4～2V，此后15～30天時閾值可能升至高峰，約2～4V，2～3月后閾值趨于穩(wěn)定，穩(wěn)定期起搏閾值約2V左右；（3）電極位置：術(shù)中務(wù)必仔細(xì)地探測閾值低的最佳起搏部位，這是連續(xù)心臟刺激成功的關(guān)鍵；（4）電極表面積和形狀：電極表面積較小所需起搏閾值較低。電極形狀的臨床意義尚不了解，一般多選用頂端呈半球形，近提倡多孔形；（5）電極材料：對電阻影響較大（見“起搏電極”）；（6）電極極性和數(shù)目：電流閾值型的單極起搏閾值和雙極相同，電壓輸出型閾值雙極起搏比單極高。在心臟舒張期對陰極刺激比較敏感，在心肌相對不應(yīng)期陽極刺激可能誘發(fā)心肌顫動，特別是各種原因所致室顫閾值降低時，應(yīng)加以注意，應(yīng)強(qiáng)調(diào)陰極作為起搏刺激的極性；（7）藥物和電解質(zhì)：氧分壓稍降低可使閾值升高，而顯著缺氧則閾值降低。二氧化碳分壓上升時閾值升高，降低時對閾值的影響較小；（8）生理和病理因素：交感神經(jīng)興奮，血中兒茶酚胺濃度增高，如適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動、體力活動、站立或清醒狀態(tài)時閾值降低，迷走神經(jīng)興奮，如饑餓、進(jìn)食、臥位或睡眠狀態(tài)時閾值較高，心肌梗死壞死區(qū)的閾值較高。
經(jīng)濟(jì)閾值
經(jīng)濟(jì)閾值是研究害蟲防治的一個參數(shù)，即害蟲種群數(shù)量增長到造成經(jīng)濟(jì)損害、而須采用防治措施時的種群密度臨界值。實(shí)際工作中常把害蟲種群數(shù)量增長到引起的損失相當(dāng)于實(shí)際防治費(fèi)用時的臨界密度當(dāng)作經(jīng)濟(jì)閾值，或稱邊際成本函數(shù)，即邊際產(chǎn)值函數(shù)時的害蟲種群密度。它與經(jīng)濟(jì)損害水平（economic injury level，簡稱EIL）不同，后者是農(nóng)作物能夠容耐的損害界限（如能耐受減產(chǎn)多少，品質(zhì)降低多少）以及與此相對應(yīng)的種群密度的合稱，又可稱為損害容耐水平（damage tolerancelevel）。經(jīng)濟(jì)閾值則指出何時應(yīng)采取防治措施才可避免種群密度達(dá)到經(jīng)濟(jì)損害水平以上，也可稱為防治閾值（control action threshold），或防治指標(biāo)。防治措施往往須在種群達(dá)到經(jīng)濟(jì)損害水平以前進(jìn)行，經(jīng)濟(jì)閾值是比經(jīng)濟(jì)損害水平低的種群密度，在此閾值以下可以不防治。所以，確定經(jīng)濟(jì)閾值是實(shí)施害蟲綜合防治方案的前提。
生態(tài)閾值
生態(tài)閾值指維持某種生物個體、種群或群落作為一有機(jī)整體，并保證完成生存、生長及其他一系列生態(tài)過程所需環(huán)境因素的最低量。它可以是某種動物活動的最低溫度，也可以是保證某種植物生長的土壤最低濕度，還可以是生物的光感受器所能感應(yīng)的最弱光強(qiáng)度。當(dāng)環(huán)境因子低于生態(tài)閾值時，則上述生態(tài)過程完結(jié)。生態(tài)閾值以下的強(qiáng)度（或濃度）稱生態(tài)零值。
同一環(huán)境因子生態(tài)閾值，隨生物種類不同而各異，如羅非魚比鯉魚的溫度生態(tài)閾值高10多度。同種生物的一種環(huán)境因子（如溫度）生態(tài)閾值很低，而其另一環(huán)境因子（如鹽度）生態(tài)閾值可能很高。同種生物在成體期與幼體期的同一環(huán)境因子生態(tài)閾值也常有差異，如中華絨螯蟹成體比幼體的鹽度生態(tài)閾值低。在環(huán)境因子相互作用下，環(huán)境中另一因子的高強(qiáng)（濃）度，可降低某一因子生態(tài)閾值，如在鍶濃度高的水中，貝類所需鈣的生態(tài)閾值將降低；又如一些植物生長在充足陽光環(huán)境中比在蔭蔽處所需鋅的生態(tài)閾值低。根據(jù)各地自然環(huán)境諸因素強(qiáng)（濃）度，以及各種生物的主要環(huán)境因子生態(tài)閾值，可因地制宜、合理選育生物對象（種或品種），或人為調(diào)控環(huán)境因素，以保證選育對象的生態(tài)過程能正常進(jìn)行，達(dá)到增產(chǎn)的目的。
香味閾值
香味閾值，評酒術(shù)語，或稱味閾值，是人們對某種香味成分能感覺到的最低濃度。通常以毫克/升表示。閾值越低，靈敏度越高。由于人們對各種香味成分的感官靈敏度不同，使閾值不能固定在某一特定的數(shù)值，因而只能根據(jù)大多數(shù)人的感覺而定。了解酒各種香味成分的閾值，不僅有助于人們推測其在整個酒的香氣中起多大作用和作為分析感官檢驗(yàn)結(jié)果的依據(jù)，而且可以探討各種香味組分之間的相互作用和對整個酒的香氣的影響。例如，各種名白酒的主體香氣成分大多是酯類物質(zhì)，但各種酯的香味閾值不同，因而出現(xiàn)各種不同風(fēng)格的香型。如在濃香型白酒中，雖然乙酸乙酯和己酸乙酯的含量有時相差不多，但由于乙酸乙酯的香味閾值比己酸乙酯的香味閾值大好多倍，因此，濃香型白酒就突出了己酸乙酯的香味。
侵染閾值
侵染閾值是植物病原物成功地侵染寄主中國科學(xué)院植物研究所必需的最小接種體數(shù)量。例如每克土壤中，馬鈴薯癌腫病菌孢子囊數(shù)目達(dá)到200個以上時，才能成功地侵染馬鈴薯，引起發(fā)病，馬鈴薯癌腫病菌土壤接種的侵染閾值即為200個孢子囊。侵染閾值是重要的流行學(xué)參數(shù)。
感覺閾值
感覺的產(chǎn)生需要有適當(dāng)刺激的作用。所謂適當(dāng)刺激是指能夠引起感受器有效反應(yīng)的刺激，如光波對眼睛，聲波對耳朵等都是適當(dāng)刺激。刺激強(qiáng)度太大或太小都不能引起有效反應(yīng)，即產(chǎn)生不了感覺。?閾值是感官能力的界限，即感覺的閾限，它是指從剛能引起感覺到剛好不能引起感覺刺激強(qiáng)度的一個范圍，是通過許多次試驗(yàn)得出的。每種感覺有絕對閾值、差別閾值、識別閾值和極限閾值。
絕對閾值和極限閾值
絕對閾值（absolute threshold）和極限閾值（terminal threshold）剛剛能引起感覺的最小刺激量和剛剛導(dǎo)致感覺消失的最大刺激量，稱為絕對感覺的兩個閾限。通常人們聽不到一根線落地的聲音，也覺察不到落在皮膚上的塵埃，因?yàn)樗鼈兊拇碳ち刻停蛔阋砸鹑藗兊母杏X。但如果刺激強(qiáng)度過大，超出正常范圍，該種感覺又會消失，導(dǎo)致其他不舒服的感覺。把剛剛能引起感覺的最小刺激量稱為絕對感覺閾限的下限，又稱刺激的絕對閾值。低于下限的刺激稱為閾下刺激。反之，剛剛導(dǎo)致感覺消失的最大刺激量，稱為絕對感覺閾限的上限，又稱刺激的極限閾值。高于上限的刺激稱為閾上刺激。?閾下刺激和閾上刺激都不能引起相應(yīng)的感覺。例如，人眼只對波長380～780nm的光波刺激發(fā)生反應(yīng)，在此范圍以外的光刺激均不能引起視覺。
識別閾值
識別閾值（recognition threshold）識別閾值指感官能認(rèn)出并識別具體變化的刺激水平。識別閾值通常比絕對閾值高。例如評價(jià)員評價(jià)蔗糖含量持續(xù)增加的水溶液，在某個濃度感覺從“純水味道”轉(zhuǎn)到“非常淡的甜味”；隨后蔗糖濃度增加，進(jìn)一步從“非常淡的甜味”轉(zhuǎn)變到“適度的甜味”。其中第一次感官變化時蔗糖濃度達(dá)到絕對閾值，第二次感官變化時即為識別閾值。
差別閾值
當(dāng)刺激物引起感覺之后，如果刺激強(qiáng)度發(fā)生微小的變化，人的主觀感覺能否覺察到這種變化，就是差別敏感性的問題。?以重量感覺為例，把100g砝碼放在手上，若加上1g或減去1g，一般是感覺不出重量變化的。根據(jù)實(shí)驗(yàn)，只有使其增減量達(dá)到3g時，才剛剛能夠覺察出重量的變化。3g就是重量感覺在原重量100g情況下的差別閾限。把這種剛剛能引起差別感覺刺激的最小變化量稱作感覺的差別閾值。差別閾值不是一個恒定值，它會隨著一些因素而變化，尤其會隨刺激量的變化而變化。通常，在刺激強(qiáng)度較低時差別閾值較大，并且每位評價(jià)員的差別閾值都不同。?通常是通過提供一個標(biāo)準(zhǔn)的刺激，然后與各種強(qiáng)度不同的刺激作比較，測定差別閾值。Fechner認(rèn)為，由于感覺不能進(jìn)行直接的測量，所以有必要通過不同的變化來測量出靈敏度。他試圖通過測量兩個刺激之間的最小可覺差（just noticeable difference，簡稱JND），建立起一種感覺測量單位。每個JND都應(yīng)該對應(yīng)于一種感覺單元，并且不同的JND之間是對等的。
化合物閾值
化合物閾值是一個化合物能否產(chǎn)生嗅覺或味覺取決于該化合物的閾值。中國國家標(biāo)準(zhǔn)——《感官分析 術(shù)語》中，也給出了化合物閾值的定義：①刺激閾、覺察閾：引起感覺所需要的感官刺激的最小值。這時不需要對感覺加以識別。②識別閾：感知到的可以對感覺加以識別的感官刺激的最小值。③差別閾：可感知到的刺激強(qiáng)度差別的最小值。④極限閾：一種強(qiáng)烈感官刺激的最小值，超過此值就不能感知刺激強(qiáng)度的差別。?根據(jù)閾值對人體的作用方式，化合物閾值又可以分為嗅閾值和味閾值兩大類。嗅閾值是指人的鼻子能感覺或感知到的嗅覺化合物的最低濃度；而味閾值則是指人的舌頭（味蕾）能感覺或感知到的味覺化合物的最低濃度。?基于此，可以認(rèn)為并不是所有的化合物都是風(fēng)味化合物，因?yàn)樵S多化合物并不產(chǎn)生嗅覺或味覺，人們并不能感覺到它們。一個化合物在某一個特定的酒中是否產(chǎn)生風(fēng)味，要看該化合物的濃度是否超過它的閾值，當(dāng)該化合物的濃度與閾值的比值（odor activity values，OAV）大于1時，人們才能感覺到它，此時該化合物才能夠稱為風(fēng)味化合物。?在一個多組分的體系中，一個化合物是否呈現(xiàn)風(fēng)味，也與OAV的大小有關(guān)，但目前比較流行的觀點(diǎn)是OAV大于1時，可能該化合物即呈現(xiàn)出風(fēng)味。
性反應(yīng)閾值
性反應(yīng)閾值，生理名，指能夠引起機(jī)體性反應(yīng)的最低強(qiáng)度的刺激量。要引起機(jī)體的性反應(yīng)，必須有一定強(qiáng)度的刺激才行。低于性反應(yīng)閾值的刺激不能引起性反應(yīng)。性反應(yīng)閾值，對于不同的個體來說是不相同的。即使對于同一個體來說，在不同的外界因素及機(jī)體生理、心理狀態(tài)下，其性反應(yīng)閾值也可能有差別。所謂性冷漠者，就是因?yàn)樗麄兊男苑磻?yīng)閾值比較高，所以一般的刺激很難引起他們的性反應(yīng)。而對于一些性欲亢進(jìn)者來說，則是因?yàn)樗麄冃苑磻?yīng)的閾值很低，稍微有一點(diǎn)性刺激，就足以導(dǎo)致比較強(qiáng)烈的性反應(yīng)行為。性反應(yīng)閾值的高低，還受到前次性行為發(fā)生后經(jīng)歷時間長短的影響。例如剛剛發(fā)生過性行為的機(jī)體，再受到與上次引起性反應(yīng)相同的刺激，就不反應(yīng)或反應(yīng)很弱。反之，很久沒有發(fā)生過性行為的個體，則很容易被引發(fā)，有時還能被與性刺激比較近似的刺激引發(fā)出來。例如長期分居兩地的夫妻久別重逢，初次性行為很容易被激發(fā)起來，性行為時間也比較短暫急促；而兩次性行為間隔時間比較短的夫婦，其性反應(yīng)閾值就比較高。性反應(yīng)閾值隨年齡的增加而增高。在性反應(yīng)閾值極低的狀態(tài)下，只要稍有意念便能產(chǎn)生性反應(yīng)，這就是一種病態(tài)的性反應(yīng)了。
應(yīng)用
圖像處理領(lǐng)域
閾值處理在多個領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用，通過設(shè)定適當(dāng)?shù)拈撝担蓪?shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分類、圖像處理、信號濾波等任務(wù)。閾值處理的應(yīng)用主要包括以下幾個方面：①圖像二值化：這個過程是將灰度圖像轉(zhuǎn)化為黑白二值圖像。通過設(shè)定一個合適的閾值，可以將灰度圖像中的目標(biāo)物體和背景有效地分離出來。這種技術(shù)在字符識別、目標(biāo)檢測等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。②圖像分割：圖像分割旨在將一幅復(fù)雜的圖像劃分為若干個簡單且具有獨(dú)特特征的區(qū)域。在這個過程中，閾值處理起到了關(guān)鍵作用。通過設(shè)定適當(dāng)?shù)拈撝担梢詫D像中的不同區(qū)域準(zhǔn)確地分割出來，從而實(shí)現(xiàn)對圖像中不同對象或特征的提取和識別。③特征提取：閾值處理還可以用于提取圖像中的特定特征。通過設(shè)定合適的閾值，可以將圖像中的目標(biāo)物體或感興趣區(qū)域提取出來，為后續(xù)的特征分析和處理提供便利。④濾波器設(shè)計(jì)：在濾波器設(shè)計(jì)中，閾值處理也有著廣泛的應(yīng)用。通過設(shè)定合適的閾值，可以對信號進(jìn)行濾波和去噪，從而得到更加清晰和可靠的信號。這對于信號處理領(lǐng)域來說是非常重要的。
數(shù)學(xué)領(lǐng)域
閾值在數(shù)學(xué)里常用來描述某個臨界值，當(dāng)某個量超過或低于這個臨界值，系統(tǒng)狀態(tài)或結(jié)果會發(fā)生變化。例如在y=f(x)函數(shù)關(guān)系中，自變量x值必須在函數(shù)的定義域內(nèi)，因變量y才能有確定的值，該定義域即構(gòu)成x的閾值。這個概念看似簡單，但滲透在數(shù)學(xué)各個分支，從基礎(chǔ)代數(shù)到機(jī)器學(xué)習(xí)都有它的影子。概率統(tǒng)計(jì)領(lǐng)域，閾值常用來劃分事件的可能性。假設(shè)檢驗(yàn)中，顯著性水平α=0.05就是個典型閾值，當(dāng)計(jì)算出的P值小于這個數(shù)就拒絕原假設(shè)。流行病學(xué)建模時，基本傳染數(shù)R0=1是判斷疫情是否會擴(kuò)散的關(guān)鍵閾值——超過1意味著傳播持續(xù)，低于1則逐漸消失。這些應(yīng)用都要求對閾值的精確計(jì)算，誤差可能導(dǎo)致完全相反的決策。機(jī)器學(xué)習(xí)里的閾值選擇直接影響模型性能。比如邏輯回歸輸出0-1之間的概率值，通常取0.5作為分類閾值。但實(shí)際應(yīng)用中需要調(diào)整這個值：醫(yī)療診斷寧可誤診也要降低漏診率時，可能將閾值降到0.3；反欺詐系統(tǒng)為減少誤判可能提到0.7。這種調(diào)整過程被稱為閾值移動，需要結(jié)合混淆矩陣和代價(jià)敏感分析。臨界現(xiàn)象研究是閾值的深度應(yīng)用。相變理論中，鐵磁材料在居里點(diǎn)時磁性突變；滲流理論關(guān)注網(wǎng)格中連通路徑形成的臨界概率。這類研究需要復(fù)雜數(shù)學(xué)工具，如重整化群方法能計(jì)算閾值附近的標(biāo)度律，揭示量變到質(zhì)變的深層規(guī)律。優(yōu)化問題中的閾值約束常以不等式形式出現(xiàn)。線性規(guī)劃里的資源限制條件，本質(zhì)上就是多個閾值的組合作用。魯棒優(yōu)化更強(qiáng)調(diào)閾值的不確定性，比如設(shè)置最低收益閾值時，需考慮市場價(jià)格波動帶來的影響半徑。
生物學(xué)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域
在生物學(xué)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，閾值用于描述生物體對刺激的反應(yīng)的最小需求。例如，在聽覺、視覺、嗅覺等方面，只有當(dāng)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(yī)學(xué)領(lǐng)域中也會使用閾值來監(jiān)測和評估各種生理指標(biāo)，如心電圖、血壓、血糖等，以判斷人體的健康狀況。
其他領(lǐng)域
除了上述提到的領(lǐng)域，閾值還廣泛應(yīng)用于其他領(lǐng)域中。例如，在金融領(lǐng)域中，閾值被用于風(fēng)險(xiǎn)控制和投資決策中；在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域中，閾值被用于監(jiān)測和評估環(huán)境質(zhì)量；在航空航天領(lǐng)域中，閾值被用于飛行器的速度控制和姿態(tài)調(diào)整中。如在地震工程中，強(qiáng)震持續(xù)時間可定義為超過一定加速度閾值(一般為0.05g)的第一個峰點(diǎn)和最后一個峰點(diǎn)之間的時間段。
其他相關(guān)概念
閾強(qiáng)度
閾強(qiáng)度（threshold intensity/threshold）指測量細(xì)胞或者組織對環(huán)境變化的反應(yīng)時，固定刺激的持續(xù)時間和強(qiáng)度-頻率變化率，能引起細(xì)胞或者組織產(chǎn)生動作電位的最小刺激強(qiáng)度，是衡量組織細(xì)胞興奮性高低的指標(biāo)。閾為界限之意，閾值可以理解為一個效應(yīng)能夠產(chǎn)生的最高或者最低值，在各個學(xué)科領(lǐng)域中均有閾值的概念及其特定意義。對于生命體系來說，對刺激產(chǎn)生反應(yīng)是其基本特征之一。事實(shí)上，環(huán)境中任何能量形式的物理化學(xué)因素改變都可能構(gòu)成對組織細(xì)胞的刺激，如光、聲、力、溫度、生物電等物理刺激和激素、神經(jīng)遞質(zhì)、細(xì)胞因子等化學(xué)性刺激。要使生命體系對刺激發(fā)生反應(yīng)，即在可興奮組織（神經(jīng)、肌肉）和細(xì)胞（神經(jīng)細(xì)胞、肌細(xì)胞和腺細(xì)胞）上表現(xiàn)為產(chǎn)生動作電位，必須達(dá)到一個最小的臨界刺激量。閾值的大小是細(xì)胞的固有性質(zhì)，不隨環(huán)境的變化而改變，與胞膜上離子通道的門控特性有關(guān)。顯然，該臨界刺激量與生命體系的興奮性呈反變關(guān)系，引起組織細(xì)胞興奮所需的臨界量值愈小，表示興奮性愈高；反之，則表示興奮性愈低。按照是否達(dá)到閾值量，可將刺激分為閾上刺激和閾下刺激。需要注意的是，生命體并不是對閾下刺激不反應(yīng)，對于可興奮組織細(xì)胞來說，受到未達(dá)到閾值的刺激，產(chǎn)生的是局部興奮。
閾值化
閾值化（thresholding）是通過像素灰度閾值把圖像分割為前景和背景的方法。對于輸入的灰度圖像，閾值化可以用于創(chuàng)建二進(jìn)制圖像。如果輸入圖像上的某個像素灰度值小于某個固定常數(shù)T（閾值），則輸出圖像中相應(yīng)像素為黑色像素；否則輸出圖像中相應(yīng)像素為白色像素。為了使閾值化過程自動地完成，計(jì)算機(jī)算法需要自動選擇閾值。基于算法操作使用的信息不同，可以將自動計(jì)算閾值的方法分為以下6類：①基于直方圖的方法，根據(jù)直方圖的形狀計(jì)算閾值，如直方圖的峰值，谷值和曲率；②基于聚類的方法，將灰度樣本聚集在兩個部分作為背景和前景（對象）來計(jì)算閾值；③基于熵的方法，依據(jù)前景和背景區(qū)域的熵，原始和二值化圖像之間的交叉熵來計(jì)算閾值；④基于對象屬性的方法，考慮灰度和二值化圖像之間的相似性度量來計(jì)算閾值，如模糊形狀相似性，邊緣重合等；⑤基于空間的方法，使用像素之間的概率分布和相關(guān)性來計(jì)算閾值；⑥局部方法，為每個像素選擇不同的閾值，使閾值適應(yīng)圖像的局部特性。
參考資料 >
閾值化.中國大百科全書.2025-04-28
閾值學(xué)說.中國大百科全書.2025-04-28
threshold.merriam-webster.2025-04-28
閾值.科普中國.2025-05-06
閾強(qiáng)度.中國大百科全書.2025-04-28