JP2001305204A - 画像目標検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 目標の動向監視を行う手段を提供することを
目的とする。 【解決手段】 図１８に示す実施の形態において、RAM
２３は、追尾目標の最大輝度、平均輝度、面積等を複数
フレーム分記憶している。この一例の立ち上がり時間測
定部２４では、最大輝度のΔｔ時間当たりの変化率を監
視しており、その変化率が光学系５の揺れ等によって発
生する変化率を超えた場合、その時点からの立ち上がり
時間ｔ１を測定する。識別部２５では、前記立ち上がり
時間ｔ１を例えば”数７”によりA/B使用とミサイルの
発射との識別を行いその結果を出力することで、追尾目
標のA/B使用とミサイル発射を監視することが可能であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、画像信号から目
標を検出，判定するための画像目標検出装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】図２７は従来の画像目標検出装置を示す
図である。図２７において１は赤外線撮像部、３は目標
判定部、１６はしきい値演算部である。

【０００３】次に図２７の動作について説明する。赤外
線撮像部１は、外界の赤外線を赤外線画像信号として出
力する。しきい値演算部１６は入力された画像信号から
しきい値ｔを演算する。しきい値の演算方法の一例とし
て”数１”を用いる。目標判定部３は、前記しきい値演
算部１６で演算されたしきい値を用いて画像信号を２値
化し、これより有意目標の判定を行う。以下に一例とし
て、赤外線撮像部１が遠赤外線に感度がある場合と中赤
外線に感度がある場合について説明する。図２８、図２
９は同一背景を撮像したときの遠赤外線と中赤外線との
画像信号及び２値化画像の例である。図２８に示すよう
に遠赤外線を用いたときは目標信号のみが２値化され目
標と判定されている。これに対し、図２９に示すように
中赤外線を用いたときは、目標信号と目標以外の雲の信
号（クラッタ）を２値化し目標と判定している。このよ
うに、中赤外線のみを用いたシステムでは、太陽光を反
射した雲等の目標以外の高輝度物があると、これら目標
以外の信号成分を誤って目標として検出する確率（以
後、誤警報確率という）が高いという問題があった。

【０００４】

【数１】

【０００５】図３０に１〜１５[μｍ]までの夏季と冬季
の透過率の一例を示す。この図に示すように、中赤外線
は年間を通じて安定した透過率を示すが、遠赤外線は夏
季の透過率が冬季と比較して著しく低下する。一例とし
てLOWTRANの中緯度地方の高度60[m]のスラントパスで、
中赤外線領域では、夏の透過率は冬の75％確保できるの
に対して遠赤外線領域では、夏の透過率は冬の40％しか
確保できない。この原因は、遠赤外線は水分子量による
吸収が大きいためである。このために、遠赤外線を用い
たシステムでは、水分子量の多い夏季や海上で性能を確
保することは中赤外線を用いたシステムと比較して難し
いという問題点があった。

【０００６】上記のような従来の画像目標検出装置では
以下のような問題点があった。すなわち、例えば中赤外
線領域の画像信号のみを用いて目標判定を行うときは、
太陽光を反射した雲等の目標以外の高輝度物があると、
誤警報確率が高くなるという問題があった。また、例え
ば遠赤外線領域の画像信号のみを用いて目標判定を行う
ときは、水分子量が多い夏季や海上での性能を確保する
ことが難しいという問題点があった。

【０００７】上記問題点を解決するために特開昭61-769
70号公報に示される３〜５μｍ帯と８〜１２μｍ帯の２
つの赤外波長帯を使用し、季節場所昼夜を問わず目標探
知を可能にする赤外線探知装置が発明されている。この
発明の、ブロック図を図３１に示す。図３１で５は光学
系、９はアンプ部、３２は光検知素子、３３は走査変換
手段、３４は目標検出手段、３５はレベル比較手段、３
６は判定手段である。

【０００８】図３１の動作について説明する。光学系５
を透過した赤外線が、感度波長の異なる光検知素子３２
a及び３２bに入射する。それぞれの光検知素子出力信号
がアンプ部９で増幅され、走査変換手段３３で走査変換
されてシリアルビデオ信号に変り出力される。前記査変
換手段３３の一方の出力を受けて目標検出手段３４で
は、目標を検出する。レベル比較手段３５は、それぞれ
のシリアルビデオ信号のレベルを測定し、一方が他方に
比べどれだけレベルが高いかまたは低いかを比較する。
具体的には、３〜５μｍ帯の信号強度を８〜１２μｍ帯
の信号強度で除算する。判定手段３６は目標検出手段３
４からの検出信号を受け、それが目標であるかいなかの
判断をレベル比較手段３５の除算値に基づき行う。すな
わち、目標信号部分での除算値が基準値以下であれば目
標と判定する。これを、図２８及び図２９を用いて説明
する。目標が雲クラッタである場合には３〜５μｍ帯で
は観測されるが８〜１２μｍ帯では観測されず除算値は
非常に大きな値となる。ところが目標が航空機である場
合にはどちらの波長帯でも観測されるために除算値はあ
る値に収まる。しかしながら、目標が巡航速度と比較し
て十分に速い速度で飛行しているときや、アフタバーナ
（以下A/Bという）の使用、ミサイル発射など３〜５μ
ｍ帯の信号強度が８〜１２μｍ帯の信号強度と比較して
高い場合には、このシステムではククラッタとして目標
は除去されてしまう。また水分子量の多い夏季や海上で
は８〜１２μｍ帯で観測されず、３〜５μｍ帯だけで観
測される目標も除去されてしまう。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の画
像目標検出装置では次のような問題点があった。一般的
に検出目標が航空機の場合、脅威度が高くなるのは、敵
がA/Bを使用することで急速に接近するときまたは、対
空ミサイルを発射したときである。ゆえに、このような
航空機の動向を効果的に警戒することが望まれる。しか
しながら、図３１に示す装置ではこの判定ができないば
かりか脅威度の高い目標がクラッタとして除去されてし
まう。そのためこの警戒のためには、赤外線画像信号の
目標輝度変化を目視確認するかまたは、敵レーダに追尾
されたときにはミサイル発射を想定して回避行動を取る
など対空ミサイルを発射を警戒することはパイロットに
とり大きな負担であった。

【００１０】この発明は、かかる課題を解決するために
なされたものであり、目標の動向監視を行う手段を提供
することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明の画像目標検出
装置は、追尾目標の最大輝度、平均輝度、面積等を複数
フレーム分記憶しておくRAMと、前記RAMの微小時間当た
りの平均輝度と面積の積または、最大輝度等の増加率が
しきい値以上となってからその値が最大となるまでの時
間を測定する立ち上がり時間測定部と、前記立ち上がり
時間測定部の出力により目標の動向を判断する識別部と
により構成したものである。

【００１２】この発明の画像目標検出装置は、追尾目標
の最大輝度、平均輝度、面積等を複数フレーム分記憶し
ておくRAMと、前記RAMの微小時間当たりの平均輝度と面
積の積または、最大輝度等の増加率がしきい値を超えそ
の後最大となりその最大値が維持する時間を測定する最
大値維持時間測定部と、前記最大値維持時間測定部の出
力により目標の動向を判断する識別部とにより構成した
ものである。

【００１３】また、この発明の画像目標検出装置は、追
尾目標の最大輝度、平均輝度、面積等を複数フレーム分
記憶しておくRAMと、前記RAMの微小時間当たりの平均輝
度と面積の積または、最大輝度等の増加率がしきい値を
超え最大となった時から定常状態になるまでの時間を測
定する最大値から定常値となるまでの時間測定部と、前
記最大値から定常値となるまでの時間測定部の出力によ
り目標の動向を判断する識別部とにより構成したもので
ある。

【００１４】この発明の画像目標検出装置は追尾目標の
最大輝度、平均輝度、面積等を複数フレーム分記憶して
おくRAMと、前記RAMの微小時間当たりの平均輝度と面積
の積または、最大輝度等の増加率がしきい値を超え最大
となった時の値とその後と定常状態となった時の値との
比を測定する比計測部と、前記比計測部の出力により目
標の動向を判断する識別部とにより構成したものであ
る。

【００１５】また、この発明の画像目標検出装置は、追
尾目標の最大輝度、平均輝度、面積等を複数フレーム分
記憶しておくRAMと、前記RAMの微小時間当たりの平均輝
度と面積の積または、最大輝度等の増加率がしきい値以
上となってから最大をとりその後定常状態になったとき
の波形の半値幅を測定する半値幅測定部と、前記半値幅
測定部の出力により目標の動向を判断する識別部とによ
り構成したものである。

【００１６】この発明の画像目標検出装置は、検出波長
の異なる複数の画像信号の追尾目標の最大輝度または平
均輝度等の比を演算する演算部と、前記演算部の出力に
より目標の動向および脅威度を判断する識別部とにより
構成したものである。

【００１７】この発明の画像目標検出装置は、上記識別
部の出力を受けそれぞれの出力にウエイトをかけること
で総合的に目標の動向を判断する総合識別部を設けたも
のである。

【００１８】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は、この発明
の一実施の形態を示すブロック図である。１は赤外線撮
像部、２は輝度正規化部、３は目標判定部、４は分光輝
度データ部である。

【００１９】図１に示す実施の形態において、同一目標
に対する複数の異なる波長帯の赤外線画像信号a、bを出
力する赤外線撮像部１から出力された画像信号は、複数
の輝度正規化部２に入力され輝度の正規化が行われる。
正規化が行われた複数の画像信号は、目標判定部３に入
力される。分光輝度データ部４では各種物体（目標及び
目標以外のクラッタ等）のデータを、前記複数の異なる
波長帯ごとの正規化された輝度信号を直交軸とする複数
次元の輝度座標系の領域として保有している。目標判定
部３では正規化された複数の画像信号と分光輝度データ
部４の出力とを比較演算し目標領域に含まれているかど
うかで有意目標の判定を行う。

【００２０】以下に動作について説明する。複数の異な
る波長帯の画像信号は、前もって記憶してある分光輝度
データ部４の輝度スケールに合わせるために画像信号の
正規化を行う必要がある。ここで、基準値ｆin（α ，
β）を用いて、輝度正規化部２では”数２”の演算で正
規化を行う。

【００２１】

【数２】

【００２２】輝度正規化部２に入力される複数の画像信
号の一例として、中赤外線領域の画像と遠赤外線領域の
画像の２つである場合について説明する。まず、分光輝
度データ部４の内容の一例を図２に示す。縦軸は遠赤外
線領域の輝度、横軸は中赤外線領域の輝度であり、図中
には航空機目標領域、雲クラッタ領域、排気ガス領域が
示されている。この図中の雲のテ゛ータは、昼間の高度約30
00[m]と地上から中赤外線に感度のある撮像器と遠赤外
線に感度がある撮像器でとらえた高積雲と巻雲とのテ゛ータ
をもとに、簡易的に示した図である。また、図中の航空
機のテ゛ータは、巡航している航空機が空力加熱で温度上昇
したと仮定して算出した値である。さらに、図中の排ガ
スのテ゛ータは排ガスの温度及びその成分から算出した値で
ある。

【００２３】次に目標判定部３について述べる。目標判
定部３では、前記輝度正規化部２の出力より図３に示す
ような輝度マップを作成する。この図は、赤外線撮像部
1a及び赤外線撮像部1bの画像で同じポジション（同一の
座標の画素）の輝度を輝度マップ上にプロットしたもの
であり、この操作を全画素について行った結果である。
図３を前記分光輝度データ部２の目標領域とを比較演算
し有意目標を検出する。図４は図３に図２を重ねること
で有意目標を判定した例である。なお図４の中で航空機
目標の楕円に囲まれているプロットが目標と判断された
ものである。

【００２４】上記に示したように波長帯の異なる複数の
画像信号を用いることで有意目標のみを低誤警報で判定
することができる。

【００２５】実施の形態２.図５は、この発明の実施の
形態２を示すブロック図である。図において、５は光学
系、６はフィルタ回転体、７はフィルタ回転体制御部、
８は赤外線検出器、９はアンプ部、１０はタイミング部
である。

【００２６】以下に光学系５、フィルタ回転体６及び赤
外線検出器８の構成の一例について説明する。光学系５
は近赤外線から遠赤外線までを透過するものとし、また
赤外線検出器８は近赤外線から遠赤外線まで感度がある
赤外線検出器であるとする。図６にフィルタ回転体６の
一例で、近赤外線領域の赤外線のみ透過する近赤外線用
バンドパスフィルタ１１、同じく中赤外線用バンドパス
フィルタ１２、同じく遠赤外線用バンドパスフィルタ１
３から構成されているものを示す。

【００２７】次に動作について説明する。フィルタ回転
体制御部７はタイミング部１０によりフィルタ回転体６
の角速度を制御するとともにフィルタ回転体６の状態
（光学系５と赤外線検出器８との間にどのフィルタが挿
入されているか）を検出するものである。フィルタ回転
体６は、フィルタ回転体制御部７の制御により角速度ω
で回転しているとする。

【００２８】図７にある物体の分光放射輝度特性を示
す。あるタイミングで光学系５と赤外線検出器８との間
に近赤外線用バンドパスフィルタ１１が通過中であると
きは、図７の近赤外線領域の赤外線が赤外線検出器８に
入射する。赤外線検出器８は、入射した赤外線エネルギ
ーに応じた信号をアンプ部９に出力する。アンプ部９で
は前記赤外線検出器８の出力信号を増幅し近赤外線の画
像信号を出力する。次のタイミングで光学系５と赤外線
検出器８との間に中赤外線用または遠赤外線用のバンド
パスフィルタが通過中の時は、アンプ部９の出力とし
て、中赤外線の画像信号または遠赤外線の画像信号が出
力される。

【００２９】上記のように時分割で同一の赤外線検出器
を使うことにより単一の赤外線検出器で検出波長の異な
る複数の画像信号を得ることができる。

【００３０】実施の形態３.図８は、この発明の実施の
形態３を示すブロック図であり前記実施の形態１に示す
赤外線撮像部１に輝度スケールを合わせるための基準値
を設ける手法を示したものである。図において１は赤外
線撮像部、５は光学系、８は赤外線検出器、９はアンプ
部、１４は赤外線基準光発生部である。

【００３１】赤外線検出器８の撮像面の一部に正規化を
行うための基準となる光を結像するように赤外線基準光
発生部１４が設けられている。動作に関しては、赤外線
基準光発生部１４で発生された光を用いて輝度正規化部
２で正規化される。以後の処理は前記の実施の形態１と
同様である。

【００３２】このような手法で波長帯の異なる複数の画
像信号を用いて有意目標を低誤警報で判定できる。

【００３３】実施の形態４.図９は、この発明の実施の
形態４を示すブロック図であり前記実施の形態３に示す
様な手法を使わない実施の形態である。図において１は
赤外線撮像部、２は輝度正規化部、３は目標判定部、４
は分光輝度データ部、１５は基準値判定部である。

【００３４】実施の形態１に示したように分光輝度デー
タ部４の輝度スケールに合わせるためには、画像信号の
正規化を行う必要がある。一般に天空温度は黒体でかつ
絶対零度であると仮定することができる。航空目標を探
知する場合には一般に画像の全体または一部分に天空が
あると考えられる。そこで、本実施の形態では天空を基
準値として正規化を行う場合について示す。

【００３５】図９に示す実施の形態においてい複数波長
帯の画像信号は、基準値判定部１５に入力され画像の天
空部分を探し前記複数の画像信号の一部分に基準データ
の付加を行い出力する。以後の処理は前記の実施の形態
１と同様である。

【００３６】以下に基準値判定部１５の動作を説明す
る。基準値判定部１５に入力された検出波長帯の異なる
複数の画像信号の中で、天空温度は黒体でかつ絶対零度
である仮定より各画像信号の中で共通して輝度が最も低
い部分を天空と判断する。そして、そこのポジションの
輝度値を各画像信号の基準値ポジションｆin（α ，
β）に書き込む。このように基準値を付加された複数の
画像信号は複数の輝度正規化部２へ向けて出力される。

【００３７】上記のように、天空の輝度を基準輝度とし
て用いることで、輝度スケールを合わせるための基準値
がない画像信号に対しても波長帯の異なる複数の画像信
号を用いて有意目標を低誤警報で判定できる。

【００３８】実施の形態５．図１０は、この発明の実施
の形態５を示すブロック図であり前記実施の形態３に示
すような画像信号の一部分に輝度スケールを合わせるた
めの基準値はなくかつ、前記実施の形態４に示すような
天空部分で正規化も行わない実施の形態である。１は赤
外線撮像部、３は目標判定部、１６はしきい値演算部で
ある。

【００３９】図１０の実施の形態において、検出波長帯
の異な複数の画像信号は、目標判定部３及びしきい値演
算部１６に入力される。しきい値演算部１６では複数の
画像信号をもとに目標領域の演算を行う。以後の処理に
ついては前記実施の形態と同様である。

【００４０】以下にしきい値演算部１６の動作を説明す
る。しきい値演算部１６の動作の一例として入力画像信
号が２つであるとする。入力された検出波長帯の異なる
２つの画像信号からそれぞれのしきい値を例えば”数
１”を用いて演算する。これにより２つのしきい値ｔ１
及びｔ２が演算される。この値より”数３”を用いてし
きい領域を演算する。これにより、実施の形態３、及び
実施の形態４に示すと同様の効果がある。

【００４１】

【数３】

【００４２】実施の形態６．図１１は、この発明の実施
の形態６を示すブロック図である。１７は２値化部、１
８は特徴量演算部、１９は目標方向判定部である。

【００４３】図１１に示す実施の形態においては、検出
波長帯の異なる複数の画像信号は、画像信号に一対一に
対応して設けられた複数の２値化部１７へ有意目標のポ
ジションデータと共に入力される。複数の２値化部１７
では、画像信号の有意目標部分について２値化を行う。
複数の２値化部１７で２値化された複数の２値化画像信
号は、複数の２値化部１７と一対一に対応して設けられ
た複数の特徴量演算部１８に向けて出力される。複数の
特徴量演算部１８では、有意目標の面積、縦方向の重
心、横方向の重心、全体の重心、縦の長さ、横の長さ、
縦と横の長さの比または２値化前の輝度情報等の特徴量
を演算する。前記複数の特徴量演算部１８の特徴量デー
タは目標方向判定部１９へ出力される。目標方向判定部
１９では、目標の進行方向を演算し出力する。

【００４４】以下に動作について説明する。ここで、２
値化部１７に入力される画像は、一例として中赤外線領
域で撮像された画像と、遠赤外線領域で撮像された画像
であるとする。また目標の一例として航空機であるとす
る。図１２は航空目標の側面をそれぞれの波長域でとら
えた画像である。また、図１３は航空目標の正面をそれ
ぞれの波長域でとらえた画像である。中赤外線領域は遠
赤外線領域よりも高温物体に感度がある。このため図に
示すように、中赤外線の画像は機体から放出される排気
ガス（プルーム）もはっきり写しだされている。これに
対し遠赤外線の画像はプルームが前者と比較して小さく
写しだされている。よって、中赤外線の画像の横方向重
心位置Ｐ１は、遠赤外線の画像の重心Ｐ２よりもプルー
ム側（後側）にある。図１３では、プルームが見えてい
ないために中赤外線の画像と遠赤外線との画像の横方向
重心位置は同じ位置にある。以上より中赤外線の画像の
横方向の重心位置と遠赤外線の画像の横方向の重心位置
とを比較することで画像モニタ上で目標が左右のどちら
に進行しているかわかる。具体的判定の一例を”数４”
に示す。また、縦方向の重心を比較することで画像モニ
タ上で上下のどちらに進行しているかわかる。またヘッ
ドオンの場合は遠赤外線の画像の方が中赤外線の画像と
比較して高輝度となり、テールオンの場合は前者と逆に
中赤外線の画像が高輝度となる。これにより画像をモニ
タに写したとき、奥行き方向がわかる。

【００４５】

【数４】

【００４６】上記に示した様に波長帯の異なる複数の画
像信号を用いることで画像モニタ上でどちらの方向に進
行しているかが瞬時に判断できる。これにより、脅威度
の高い目標を選択することができる。

【００４７】実施の形態７．図１４はこの発明の実施の
形態７を示すブロック図であり、前記実施の形態６をさ
らに進めて目標識別機能を付加した実施の形態である。
１９の目標方向判定部までは実施の形態６と同様であ
り、２０は目標識別部、２１は目標データ部、２２はサ
ーボ機構である。

【００４８】この実施の形態では、目標が船舶である場
合を想定することにする。目標データ部２１には複数の
種類の船舶の喫水線から船体の高さ、煙突重心の高さ、
全長、全幅等の情報が前もって記憶されている。目標識
別部２０では、目標データ部２１のデータとサーボ機構
２２の自機に対する目標俯角情報、レンジ情報より目標
の識別を行う。実施の形態５と同様に２値化部１７に入
力されている画像信号が中赤外線と遠赤外線であるとす
る。船舶の場合、航空機の場合と異なるところは、船舶
の排気ガスは煙突部分より排気されることと、船舶は上
下方向の移動がほぼないと考えられることである。図１
５に中赤外線の画像と遠赤外線の画像を示す。中赤外線
は先と同様排気ガス部分が遠赤外線よりも良く見える。
これを比較することで進行方向を判定できる。

【００４９】以下、目標方向判定部１９以降の動作を説
明する。図１６に示すように２値化処理を最適化するこ
とで中赤外線で煙突部分のみを選択的に表示させること
が可能である。図１７に俯角θ方向に自機に対してアス
ペクトξで進行している船舶の船体部分の重心Ｐ１と煙
突部分の重心Ｐ２を示した。進行方向と反対側の喫水面
の点を（０、０）とするとＰ１（Ｘ１、Ｙ１）、Ｐ２
（Ｘ２、Ｙ２）は”数５”で演算できる。画面上の船舶
の縮尺率ｍは、サーボ機構２２のレンジ情報ｄより”数
６”で演算できる。俯角情報θはサーボ機構２２よりわ
かるため５つの未知数と４つの式があるので船体の高
さ、煙突重心の高さ、全長、全幅の比がわかる。この結
果、目標の識別が可能である。

【００５０】

【数５】

【００５１】

【数６】

【００５２】実施の形態８．図１８は、この発明の実施
の形態８を示すブロック図である。２３はRAM、２４は
立ち上がり時間測定部、２５は識別部である。

【００５３】以下では、一例として追尾目標を航空機と
し、その最大輝度に着目しA/B使用とミサイル発射との
区別を行うことにする。まず、図１９にA/B使用時とミ
サイル発射時の最大輝度−時間特性を示す。図１９に
は、最大輝度の増加率がしきい値以上となってからそれ
が最大値となるまでの時間ｔ１（以下立ち上がり時
間）、前記最大値が維持する時間ｔ２（以下最大輝度維
持時間）、前記最大値になったあと定常状態になるまで
の時間ｔ３（以下最大値から定常値になるまでの時
間）、前記最大値ＮＭと定常輝度値ＮＫの比（以下最大
／定常比）、前記立ち上がりから定常状態となる輝度−
時間特性の半値幅ｔ４を示してある。

【００５４】以下に動作について説明する。RAM２３
は、追尾目標の最大輝度、平均輝度、面積等を複数フレ
ーム分記憶している。この一例の立ち上がり時間測定部
２４では、最大輝度のΔｔ時間当たりの変化率を監視し
ており、その変化率が光学系５の揺れ等によって発生す
る変化率を超えた場合、その時点からの立ち上がり時間
ｔ１を測定する。識別部２５では、前記立ち上がり時間
ｔ１を例えば”数７”によりA/B使用とミサイルの発射
との識別を行いその結果を出力する。

【００５５】

【数７】

【００５６】上記のように立ち上がり時間を計測するこ
とで追尾目標のA/B使用とミサイル発射を監視すること
が可能である。

【００５７】実施の形態９．図２０は、この発明の実施
の形態９を示すブロック図である。２６は最大値維持時
間測定部であり他は実施の形態８と同様である。

【００５８】この実施の形態では、実施の形態８の立ち
上がり時間測定部２４の変わりに、最大維持時間測定部
２６を設けたものである。その動作は、図１９に示す最
大維持時間ｔ２の測定を行い例えば”数８”を用いてA/
B使用とミサイルの発射との識別を行いその結果を出力
する。これにより、追尾目標のA/B使用とミサイル発射
を監視することが可能である。

【００５９】

【数８】

【００６０】実施の形態１０．図２１は、この発明の実
施の形態１０を示すブロック図である。２７は最大値か
ら定常値となるまでの時間測定部であり他は実施の形態
８と同様である。

【００６１】この実施の形態では、実施の形態８の立ち
上がり時間測定部２４の変わりに、最大値から定常値と
なるまでの時間測定部２７を設けたものである。その動
作は、図１９に示す最大値から定常値までの時間ｔ３の
測定を行い例えば”数９”を用いてA/B使用とミサイル
の発射との識別を行いその結果を出力する。これによ
り、追尾目標のA/B使用とミサイル発射を監視すること
が可能である。

【００６２】

【数９】

【００６３】実施の形態１１．図２２は、この発明の実
施の形態１１を示すブロック図である。２８は比計測部
であり、他は実施の形態８と同様である。

【００６４】この実施の形態では、実施の形態８の立ち
上がり時間測定部２４の変わりに比計測部２８を設けた
ものである。その動作は、図１９に示す最大／定常比の
測定を行い、例えば”数１０”を用いてA/B使用とミサ
イルの発射との識別を行いその結果を出力する。これに
よ、追尾目標のA/B使用とミサイル発射を監視すること
が可能である。

【００６５】

【数１０】

【００６６】実施の形態１２．図２３は、この発明の実
施の形態１２を示すブロック図である。２９は半値幅測
定部であり、他は実施の形態８と同様である。

【００６７】この実施の形態では、実施の形態８の立ち
上がり時間測定部２４の変わりに半値幅測定部２９を設
けたものである。その動作は図１９に示す半値幅の測定
を行い例えば”数１１”を用いてA/B使用とミサイルの
発射との識別を行いその結果を出力する。これにより、
追尾目標のA/B使用とミサイル発射を監視することが可
能である。

【００６８】

【数１１】

【００６９】実施の形態１３．図２４は、この発明の実
施の形態１３を示すブロック図である。２５は識別部、
３０は演算部である。

【００７０】以下では、一例と航空目標のA/B使用とミ
サイル発射との区別を行うことにする。まず、図２５に
A/Bとミサイルとの排煙の分光輝度の一例を示す。この
図に示すようにA/Bとミサイルとの排煙は共に波長帯A及
び波長帯Bにピークを持つが、その面積（輝度）ＳAとＳ
Bとの比は異なる。

【００７１】以下に動作を説明する。波長帯の異なる複
数の追尾目標の画像信号が演算部３０に入力される。こ
こで一例として、追尾目標の画像信号は、波長帯Aと波
長帯Bで撮像されたものあるものとする。演算部３０で
はＳAとＳBの比を算出しその結果を識別部２５へ出力す
る。

【００７２】識別部２５では”数１２”に従いA/B使用
とミサイル発射との識別を行いその結果を出力する。こ
れにより、追尾目標のA/B使用とミサイル発射を監視す
ることが可能である。

【００７３】

【数１２】

【００７４】実施の形態１４．図２６は、この発明の実
施の形態１４を示すブロック図である。３１は総合識別
部である。

【００７５】以下に動作を説明する。実施の形態８から
１３の一例としてのA/B使用とミサイル発射の複数の識
別結果が総合識別部３１に入力される。総合識別部３１
では”数１３”に示すように各識別部の出力にウエイト
をかけて総合的に識別を行い、その結果を出力する。こ
れによりA/B使用とミサイル発射とが総合的に識別でき
る。

【００７６】

【数１３】

【００７７】

【発明の効果】この発明によれば、追尾目標の平均輝度
と面積との積または、最大輝度等の増加率がしきい値以
上となってからその値が最大値となるまでの時間を測定
することで脅威度の高い目標を選択的に警戒する事がで
きる。

【００７８】また、この発明によれば、追尾目標の平均
輝度と面積との積または、最大輝度等の増加率がしきい
値以上となってからその値が最大値となり、その最大値
の維持する時間を測定することで脅威度の高い目標を選
択的に警戒する事ができる。

【００７９】この発明によれば、追尾目標の平均輝度と
面積との積または、最大輝度等の増加率がしきい値以上
となってからその値が最大値となり、その最大値が定常
値となるまでの時間を測定することで脅威度の高い目標
を選択的に警戒する事ができる。

【００８０】また、この発明によれば、追尾目標の平均
輝度と面積との積または、最大輝度等の増加率がしきい
値以上となってからその値が最大値となり、その後定常
値となったときの最大値と定常値との比を測定すること
で脅威度の高い目標を選択的に警戒する事ができる。

【００８１】この発明によれば、追尾目標の平均輝度と
面積との積または、最大輝度等の増加率がしきい値以上
となってから最大値となりその後定常値となるまでの輝
度−時間特性の半値幅を測定することで脅威度の高い目
標を選択的に警戒する事ができる。

【００８２】また、この発明によれば、追尾目標の分光
輝度を測定することで脅威度の高い目標を選択的に警戒
する事ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の第１の実施の形態による画像目標
検出装置を示すブロック図である。

【図２】 分光輝度データ部の内容の一例を示す図であ
る。

【図３】 輝度マップ作成例を示す図である。

【図４】 有意目標を判定した例を示す図である。

【図５】 この発明の第２の実施の形態による画像目標
検出装置を示すブロック図である。

【図６】 フィルタ回転体の例を示す図である。

【図７】 波長と分光輝度を示す図である。

【図８】 この発明の第３の実施の形態による画像目標
検出装置を示すブロック図である。

【図９】 この発明の第４の実施の形態による画像目標
検出装置を示すブロック図である。

【図１０】 この発明の第５の実施の形態による画像目
標検出装置を示すブロック図である。

【図１１】 この発明の第６の実施の形態による画像目
標検出装置を示すブロック図である。

【図１２】 航空機側面の中赤外線と遠赤外線の画像重
心を示す図である。

【図１３】 航空機正面の中赤外線と遠赤外線の画像重
心を示す図である。

【図１４】 この発明の第７の実施の形態による画像目
標検出装置を示すブロック図である。

【図１５】 船舶側面の中赤外線と遠赤外線の画像重心
を示す図である。

【図１６】 煙突部分の選択図である。

【図１７】 船舶の重心と煙突の重心を示す図である。

【図１８】 この発明の第８の実施の形態による画像目
標検出装置を示すブロック図である。

【図１９】 A/B使用時とミサイル発射時の最大輝度−
時間特性を示す図である。

【図２０】 この発明の第９の実施の形態による画像目
標検出装置を示すブロック図である。

【図２１】 この発明の第１０の実施の形態による画像
目標検出装置を示すブロック図である。

【図２２】 この発明の第１１の実施の形態による画像
目標検出装置を示すブロック図である。

【図２３】 この発明の第１２の実施の形態による画像
目標検出装置を示すブロック図である。

【図２４】 この発明の第１３の実施の形態による画像
目標検出装置を示すブロック図である。

【図２５】 A/Bとミサイルの分光輝度特性を示す図であ
る。

【図２６】 この発明の第１４の実施の形態による画像
目標検出装置を示すブロック図である。

【図２７】 従来の画像目標検出装置を示すブロック図
である。

【図２８】 遠赤外線の画像信号と２値化画像を示す図
である。

【図２９】 中赤外線の画像信号と２値化画像を示す図
である。

【図３０】 夏季と冬季との大気透過率の一例を示す図
である。

【図３１】 従来の画像目標検出装置を示すブロック図
である。

【符号の説明】

１ 赤外線撮像部、 ２ 輝度正規化部、 ３ 目標判
定部、 ４ 分光輝度テ゛ータ部、 ５ 光学系、 ６ フ
ィルタ回転体、 ７ フィルタ回転体制御部、８ 赤外
線検出器、 ９ アンプ部、 １０ タイミング部、
１１ 近赤外線用バンドパスフィルタ、 １２ 中赤外
線用バンドパスフィルタ、 １３ 遠赤外線用バンドパ
スフィルタ、 １４ 赤外線基準値発生部、 １５ 基
準値判定部、 １６ しきい値演算部、 １７ ２値化
部、 １８ 特徴量演算部、１９ 目標方向判定部、
２０ 目標識別部、 ２１ 目標データ部、 ２２サー
ボ機構、 ２３ RAM、 ２４ 立ち上がり時間測定
部、 ２５ 識別部、２６ 最大値維持時間測定部、
２７ 最大値から定常値となるまでの時間測定部、 ２
８ 比計測部、 ２９ 半値幅測定部、 ３０ 演算
部、 ３１ 総合識別部、 ３２ 光検知素子、 ３３
走査変換手段、 ３４ 目標検出手段、 ３５ レベ
ル比較手段、 ３６ 判定手段

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 追尾目標の最大輝度、平均輝度、面積等
   を複数フレーム分記憶しておくRAMと、前記RAMの微小時
   間当たりの平均輝度と面積の積または、最大輝度等の増
   加率がしきい値以上となってからその値が最大となるま
   での時間を測定する立ち上がり時間測定部と、前記立ち
   上がり時間測定部の出力により目標の動向を判断する識
   別部とを具備したことを特徴とする画像目標検出装置。
2. 【請求項２】 追尾目標の最大輝度、平均輝度、面積等
   を複数フレーム分記憶しておくRAMと、前記RAMの微小時
   間当たりの平均輝度と面積の積または、最大輝度等の増
   加率がしきい値を超えその後最大となりその最大値が維
   持する時間を測定する最大値維持時間測定部と、前記最
   大値維持時間測定部の出力により目標の動向を判断する
   識別部とを具備したことを特徴とする画像目標検出装
   置。
3. 【請求項３】 追尾目標の最大輝度、平均輝度、面積等
   を複数フレーム分記憶しておくRAMと、前記RAMの微小時
   間当たりの平均輝度と面積の積または、最大輝度等の増
   加率がしきい値を超え最大となった時から定常状態にな
   るまでの時間を測定する最大値から定常値となるまでの
   時間測定部と、前記最大値から定常値となるまでの時間
   測定部の出力により目標の動向を判断する識別部とを具
   備したことを特徴とする画像目標検出装置。
4. 【請求項４】 追尾目標の最大輝度、平均輝度、面積等
   を複数フレーム分記憶しておくRAMと、前記RAMの微小時
   間当たりの平均輝度と面積の積または、最大輝度等の増
   加率がしきい値を超え最大となった時の値とその後と定
   常状態となった時の値との比を測定する比計測部と、前
   記比計測部の出力により目標の動向を判断する識別部と
   を具備したことを特徴とする画像目標検出装置。
5. 【請求項５】 追尾目標の最大輝度、平均輝度、面積等
   を複数フレーム分記憶しておくRAMと、前記RAMの微小時
   間当たりの平均輝度と面積の積または、最大輝度等の増
   加率がしきい値以上となってから最大をとりその後定常
   状態になったときの波形の半値幅を測定する半値幅測定
   部と、前記半値幅測定部の出力により目標の動向を判断
   する識別部とを具備したことを特徴とする画像目標検出
   装置。
6. 【請求項６】 検出波長の異なる複数の画像信号の追尾
   目標の最大輝度または平均輝度等の比を演算する演算部
   と、前記演算部の出力により目標の動向および脅威度を
   判断する識別部とを具備したことを特徴とする画像目標
   検出装置。
7. 【請求項７】 請求項１〜６までの識別部の出力を受
   け、それぞれの出力にウエイトをかけることで総合的に
   目標の動向を判断する総合識別部とを具備したことを特
   徴とする画像目標検出装置。