JP2002244544A - 目視観測性模擬手法及び装置 - Google Patents

目視観測性模擬手法及び装置

Info

Publication number
JP2002244544A
JP2002244544A JP2001046085A JP2001046085A JP2002244544A JP 2002244544 A JP2002244544 A JP 2002244544A JP 2001046085 A JP2001046085 A JP 2001046085A JP 2001046085 A JP2001046085 A JP 2001046085A JP 2002244544 A JP2002244544 A JP 2002244544A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
target
background
camera
light
light source
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2001046085A
Other languages
English (en)
Inventor
Tomoyoshi Baba
智義 馬場
Akimi Takano
暁己 高野
Norihiko Idota
典彦 井戸田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP2001046085A priority Critical patent/JP2002244544A/ja
Publication of JP2002244544A publication Critical patent/JP2002244544A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Processing Or Creating Images (AREA)
  • Closed-Circuit Television Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 航空機の目視観測性を模擬することができる
目視観測性模擬手法を提供する。 【解決手段】 暗室19内で外部からの光を遮断した状
態で、カメラ11の視野で模擬する観測者の視野内の占
有面積を等価としたターゲット12に、現実の照明光源
である太陽光等を模擬した光を照射するとともに、背景
用スクリーン17に昼夜,青空,曇り空等のターゲット
12の背景を再現し、さらに上記カメラ11でターゲッ
ト12を背景とともに撮影し、このとき得られるカメラ
11の映像信号を信号処理装置22で処理して、ターゲ
ット12からカメラ11に至る大気中等における光の減
衰等を模擬し得るよう、三原色の各色成分毎に、重み付
けを調整し、その後かかる映像信号をTVモニタ23上
に再生するようにしたこと。

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は目視観測性模擬手法
及び装置に関し、特に航空機の目視観測性(視認性)を
模擬する場合に適用して有用なものである。 【0002】 【従来の技術】航空機の目視による発見が遅れるよう、
その目視観測性を制御する必要がある場合がある。この
種の目視観測性制御デバイスの開発に当たっては、先
ず、これを模擬する手法及び装置が必要である。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】従来、上述の如き目視
観測性を模擬する手法及び装置は存在しなかった。そこ
で、かかる目視観測性模擬手法及び装置を新たに開発す
る必要が生じた。 【0004】本発明は、上記現状に鑑み、航空機の目視
観測性を模擬することができる目視観測性模擬手法及び
装置を提供することを目的とする。 【0005】 【課題を解決するための手段】本発明に係る目視観測性
模擬手法及び装置を開発するに当たり、航空機の目視観
測性を規定する要素を抽出し、当該目視観測性模擬装置
に必要な構成要素を整理した。この場合の各構成要素の
関係を図2に示す。同図に示すように。観測者(パイロ
ット等)は、その眼1で、航空機2を視認するのである
が、この航空機2からの反射光は大気3を透過し、さら
に観測者が搭乗する航空機のキャノピー4及び観測者が
装着しているゴーグル5等を介して眼1に入射する。こ
のときの照明光源としては太陽6等がある。また、この
場合の視認性に影響を与える要素としては、他に航空機
2迄の距離及びこの距離に依存する航空機2の大きさ、
並びに背景7(昼間/夜間)があり、これらも考慮する
必要がある。すなわち、この種の目視観測性模擬装置で
は、想定距離Lに応じた航空機2の大きさ、背景(青空
/曇り空等)及び太陽光の有無(昼間/夜間等)等の環
境条件とともに、大気3における視程条件を考慮した反
射光の透過特性等を正確に再現し得ることが肝要であ
る。本発明は、かかる諸要素を勘案して開発したもので
ある。 【0006】そこで、上記目的を達成する本発明の構成
は次の点を特徴とする。 【0007】1) 外部からの光を遮断した状態で、カ
メラの視野で模擬する観測者の視野内の占有面積を等価
としたターゲットに、太陽及び月等の照明光源に基づく
光を模擬した光を照射するとともに、他の光源からの光
を背景用スクリーンに照射して昼夜,青空,曇り空等、
ターゲットの背景を再現し、さらに上記カメラでターゲ
ットを背景とともに撮影するとともに、このとき得られ
るカメラの出力信号である映像信号を処理して、ターゲ
ットからカメラに至る大気中等におけるターゲットから
の反射光及び背景光の減衰等の視程条件を模擬し得るよ
う、三原色の各色成分毎に、重み付けを調整して各色成
分毎に減衰量を制御し、その後かかる映像信号に基づき
ターゲットの映像を背景の映像とともにモニタ上に再現
するようにしたこと。 【0008】2) 外部からの光を遮断する暗室と、カ
メラの視野で模擬する観測者の視野内の占有面積が等価
となるようにして暗室内に吊下したターゲットと、太陽
及び月等の照明光源に基づく光を模擬した光を上記暗室
内のターゲットに向けて照射するターゲット用照明光源
と、昼夜,青空,曇り空等、ターゲットの背景を上記暗
室内の背景用スクリーンに再現する背景用照明光源と、
上記ターゲットを背景とともに撮影するカメラと、この
カメラの出力信号である映像信号を処理して、ターゲッ
トからカメラに至る大気中等におけるターゲットからの
反射光及び背景光の減衰等の視程条件を模擬し得るよ
う、三原色の各色成分毎に、重み付けを調整して各色成
分毎に減衰量を制御する信号処理手段と、この信号処理
手段が出力する映像信号に基づきターゲットの映像を背
景の映像とともに再現するモニタ手段とを有すること。 【0009】3) 上記2)に記載する目視観測性模擬
装置において、ターゲット用照明光源は、ターゲット
と、太陽及び月等の照明光源との相対的な位置関係を模
擬し得るよう、ターゲットに対して移動し得るように構
成したこと。 【0010】4) 上記2)又は3)に記載する目視観
測性模擬装置において、信号処理手段は、ターゲットの
反射率と、航空機等の実際の視認対象物の反射率との違
いに起因する反射光の強度を補正する補正機能も有する
こと。 【0011】 【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
基づき詳細に説明する。 【0012】図1は本発明の実施の形態に係る目視観測
性模擬装置を概念的に示す説明図である。同図に示すよ
うに、本装置は、カメラ11、ターゲット12、ターゲ
ット用照明光源16、背景用スクリーン17及び背景用
照明光源18等を有している。ここで、カメラ11が、
図2における眼1に機能的に対応しており、以下同様
に、ターゲット12が航空機2に、ターゲット用照明光
源16が太陽6等に、背景用照明光源18により背景用
スクリーン17上に再現する背景が背景7にそれぞれ機
能的に対応している。ここで、ターゲット12、ターゲ
ット用照明光源16、背景用スクリーン17及び背景用
照明光源18等は暗室19内に配設してあり、カメラ1
1は、この暗室19内の様子を撮影するよう、その光学
系を暗室19内に臨ませて配設してある。外部光の影響
を除去してターゲット用照明光源16及び背景用照明光
源18のみの光でターゲット12の環境を良好に再現す
るためである。また、ターゲット用照明光源16は、タ
ーゲット12に対する相対的な位置関係が変化するよう
に移動する。ターゲット12の照明光源である太陽、月
等のターゲット12に対する相対的な位置関係の変化を
模擬するためである。 【0013】ターゲット12は想定距離Lの位置で、そ
の位置における大きさを再現した状態で暗室19内に吊
下してある。すなわち、ターゲット12は想定距離Lに
応じてそのサイズを変化させ、カメラ11の視野で模擬
する観測者の視野内の占有面積を等価としている。ここ
で、カメラ11は背景用スクリーン17とともにターゲ
ット12を含む所定の領域をその視野とするように暗室
19に配置してある。ターゲット用照明光源16はター
ゲット12を照明する光源であり、環境条件、例えば晴
天,曇天,雨天等の天候条件により変化する光及び太陽
光又は月光等の何れかに依存する昼夜の光を正確に再現
し得るよう、分光特性を合わせるための補正フィルタ2
0を介してターゲット12を照明する。背景用照明光源
18は青空、曇り空、夜明けの空、夕暮れ時の空又は夜
間の空等の背景を正確に再現し得るよう補正フィルタ2
1を介して背景用スクリーン17を照明する。 【0014】ここで、図2に示す観測者の眼1に入射す
る観測光強度Io (λ)は、照明光強度Ii (λ)、航
空機2の表面反射率Rt (λ)に依存する信号光強度I
s (λ)、背景光強度Ib (λ)、大気3の透過特性T
a (λ)、キャノピー4の透過特性Tc (λ)、ゴーグ
ル5の透過特性Tg (λ)に依存する。 【0015】本形態に係る装置において、照明光強度I
i (λ)は、補正フィルタ20を介して照射するターゲ
ット用照明光源16の光強度として、信号光強度I
s (λ)は、表面反射率Rt (λ)に依存するターゲッ
ト用照明光源16の光によるターゲット12での反射光
として、また、背景光強度Ib (λ)は、背景用スクリ
ーン17からの光強度としてそれぞれ模擬している。 【0016】さらに、当該装置では、各透過特性T
a (λ)、Tc (λ)、Tg (λ)等の影響を模擬する
必要があるが、これはカメラ11の出力信号である映像
信号の適切な処理により対処する。すなわち、信号光及
び背景光からなる観測者の眼1への入射光を模擬したカ
メラ11の入射光に基づく映像信号を、信号処理装置2
2に入力して大気減衰の影響等を考慮した処理を行って
いる。さらに詳言すると、カメラ11の映像信号を三原
色(R,G,B)に分解し、各色成分毎の重み付けを変
えて適宜減衰させ、主に大気減衰を模擬した映像信号と
して、この映像信号をTVモニタ23上に再生・表示し
ている。 【0017】ここで、大気3での透過特性Ta (λ)
は、天候(晴、雨、霧等)、場所(海上、陸上)、季節
及び緯度等により異なり、また波長λにより異なるの
で、既存のデータベースのデータを用いて、模擬すべき
条件に合致するよう演算により各色成分(R,G,B)
毎の重み係数を決定する。また、ターゲット12の表面
反射率が実際の航空機2の表面反射率Rt (λ)と異な
る場合、カメラ11の映像信号を上記信号処理装置22
で適宜処理することにより両者が一致するように補正す
ることもできる。 【0018】上述の如き目視観測性模擬装置によれば、
ターゲット用照明光源16及び補正フィルタ20の制御
によりターゲット12に照射される照明光を正確に模擬
することができ、また背景用照明光源18及び補正フィ
ルタ21を制御することによりターゲット12の背景を
正確に模擬することができる。したがって、かかる状態
でカメラ11に入射するターゲット12からの信号光及
び背景用スクリーン17から照射される背景光は、実際
の航空機2からの信号光及びその背景から照射される背
景光を正確に模擬したものとなる。 【0019】さらに、カメラ11の出力信号である映像
信号は、信号処理装置22で大気3の透過特性等を考慮
した各色成分毎の補正処理がなされ、また場合によって
はターゲット12の反射率に基づく補正がなされ、大気
3を透過する間の、固有の減衰量をも加味した映像信号
としてTVモニタ23に送出される。このときの透過特
性Ta (λ)は、大気3の状態を十分考慮したものとし
たので、正確に観測者の眼1に入射する入射光強度を模
擬することができる。 【0020】 【発明の効果】以上実施の形態とともに具体的に説明し
た通り、〔請求項1〕に記載する発明は、外部からの光
を遮断した状態で、カメラの視野で模擬する観測者の視
野内の占有面積を等価としたターゲットに、太陽及び月
等の照明光源に基づく光を模擬した光を照射するととも
に、他の光源からの光を背景用スクリーンに照射して昼
夜,青空,曇り空等、ターゲットの背景を再現し、さら
に上記カメラでターゲットを背景とともに撮影するとと
もに、このとき得られるカメラの出力信号である映像信
号を処理して、ターゲットからカメラに至る大気中等に
おけるターゲットからの反射光及び背景光の減衰等の視
程条件を模擬し得るよう、三原色の各色成分毎に、重み
付けを調整して各色成分毎に減衰量を制御し、その後か
かる映像信号に基づきターゲットの映像を背景の映像と
ともにモニタ上に再現するようにしたので、ターゲット
の映像を、その現実の環境を忠実に再現した空間中で背
景の映像とともにカメラで取り込むことができ、しかも
このカメラの映像信号は、ターゲットからカメラに至る
空間の視程条件を正確に模擬した情報を再現するものと
なる。この結果、実際の観測対象物の視認性を正確に模
擬することができる。 【0021】〔請求項2〕に記載する発明は、外部から
の光を遮断する暗室と、カメラの視野で模擬する観測者
の視野内の占有面積が等価となるようにして暗室内に吊
下したターゲットと、太陽及び月等の照明光源に基づく
光を模擬した光を上記暗室内のターゲットに向けて照射
するターゲット用照明光源と、昼夜,青空,曇り空等、
ターゲットの背景を上記暗室内の背景用スクリーンに再
現する背景用照明光源と、上記ターゲットを背景ととも
に撮影するカメラと、このカメラの出力信号である映像
信号を処理して、ターゲットからカメラに至る大気中等
におけるターゲットからの反射光及び背景光の減衰等の
視程条件を模擬し得るよう、三原色の各色成分毎に、重
み付けを調整して各色成分毎に減衰量を制御する信号処
理手段と、この信号処理手段が出力する映像信号に基づ
きターゲットの映像を背景の映像とともに再現するモニ
タ手段とを有するので、ターゲットの映像を、その現実
の環境をターゲット用照明光源で忠実に再現した空間中
で、背景用照明光源で忠実に再現した背景の映像ととも
にカメラで取り込むことができ、しかもこのカメラの映
像信号は、ターゲットからカメラに至る空間の視程条件
を正確に模擬した情報を再現するものとなる。この結
果、実際の観測対象物の視認性を正確に模擬することが
できる。 【0022】〔請求項3〕に記載する発明は、〔請求項
2〕に記載する目視観測性模擬装置において、ターゲッ
ト用照明光源は、ターゲットと、太陽及び月等の照明光
源との相対的な位置関係を模擬し得るよう、ターゲット
に対して移動し得るように構成したので、〔請求項2〕
に記載する発明の作用・効果に加え、ターゲット用照明
光源に基づくターゲットからの反射光の状態をより現実
のものに近づけることができる。この結果、さらに実際
の観測対象物の視認性を正確に模擬することができる。 【0023】〔請求項4〕に記載する発明は、〔請求項
2〕又は〔請求項3〕に記載する目視観測性模擬装置に
おいて、信号処理手段は、ターゲットの反射率と、航空
機等の実際の視認対象物の反射率との違いに起因する反
射光の強度を補正する補正機能も有するので、〔請求項
2〕及び〔請求項3〕に記載する発明の作用・効果に加
え、ターゲットの表面反射率が現実の視認対象物の表面
反射率と異なる場合であってもこれを映像信号の状態で
補正することができる。この結果、ターゲットの作成が
容易になるという効果も奏する。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の実施の形態に係る目視観測性模擬装置
を概念的に示す説明図である。 【図2】航空機の目視観測性を規定する要素を概念的に
示す説明図である。 【符号の説明】 11 カメラ 12 ターゲット 16 ターゲット用照明光源 17 背景用スクリーン 18 背景用照明光源 19 暗室 20,21 補正フィルタ 22 信号処理装置 23 TVモニタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井戸田 典彦 愛知県名古屋市港区大江町10番地 三菱重 工業株式会社名古屋航空宇宙システム製作 所内 Fターム(参考) 5B050 BA09 BA11 BA13 DA04 FA02 5C054 AA05 CA04 CC03 CE02 CE16 EA05 FB04 HA16

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 外部からの光を遮断した状態で、カメラ
    の視野で模擬する観測者の視野内の占有面積を等価とし
    たターゲットに、太陽及び月等の照明光源に基づく光を
    模擬した光を照射するとともに、他の光源からの光を背
    景用スクリーンに照射して昼夜,青空,曇り空等、ター
    ゲットの背景を再現し、 さらに上記カメラでターゲットを背景とともに撮影する
    とともに、このとき得られるカメラの出力信号である映
    像信号を処理して、ターゲットからカメラに至る大気中
    等におけるターゲットからの反射光及び背景光の減衰等
    の視程条件を模擬し得るよう、三原色の各色成分毎に、
    重み付けを調整して各色成分毎に減衰量を制御し、 その後かかる映像信号に基づきターゲットの映像を背景
    の映像とともにモニタ上に再現するようにしたことを特
    徴とする目視観測性模擬手法。 【請求項2】 外部からの光を遮断する暗室と、 カメラの視野で模擬する観測者の視野内の占有面積が等
    価となるようにして暗室内に吊下したターゲットと、 太陽及び月等の照明光源に基づく光を模擬した光を上記
    暗室内のターゲットに向けて照射するターゲット用照明
    光源と、 昼夜,青空,曇り空等、ターゲットの背景を上記暗室内
    の背景用スクリーンに再現する背景用照明光源と、 上記ターゲットを背景とともに撮影するカメラと、 このカメラの出力信号である映像信号を処理して、ター
    ゲットからカメラに至る大気中等におけるターゲットか
    らの反射光及び背景光の減衰等の視程条件を模擬し得る
    よう、三原色の各色成分毎に、重み付けを調整して各色
    成分毎に減衰量を制御する信号処理手段と、 この信号処理手段が出力する映像信号に基づきターゲッ
    トの映像を背景の映像とともに再現するモニタ手段とを
    有することを特徴とする目視観測性模擬装置。 【請求項3】 〔請求項2〕に記載する目視観測性模擬
    装置において、 ターゲット用照明光源は、ターゲットと、太陽及び月等
    の照明光源との相対的な位置関係を模擬し得るよう、タ
    ーゲットに対して移動し得るように構成したことを特徴
    とする目視観測性模擬装置。 【請求項4】 〔請求項2〕又は〔請求項3〕に記載す
    る目視観測性模擬装置において、 信号処理手段は、ターゲットの反射率と、航空機等の実
    際の視認対象物の反射率との違いに起因する反射光の強
    度を補正する補正機能も有することを特徴とする目視観
    測性模擬装置。
JP2001046085A 2001-02-22 2001-02-22 目視観測性模擬手法及び装置 Withdrawn JP2002244544A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001046085A JP2002244544A (ja) 2001-02-22 2001-02-22 目視観測性模擬手法及び装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001046085A JP2002244544A (ja) 2001-02-22 2001-02-22 目視観測性模擬手法及び装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002244544A true JP2002244544A (ja) 2002-08-30

Family

ID=18907775

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001046085A Withdrawn JP2002244544A (ja) 2001-02-22 2001-02-22 目視観測性模擬手法及び装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002244544A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105554438A (zh) * 2015-09-23 2016-05-04 广州运星科技有限公司 用于交通视频监控的研发实验装置及其控制方法
JP2020170016A (ja) * 2020-07-07 2020-10-15 エスペック株式会社 環境試験装置及び環境試験方法
CN114563203A (zh) * 2022-03-11 2022-05-31 中国煤炭科工集团太原研究院有限公司 一种模拟井下低能见度环境的方法
CN115985164A (zh) * 2023-02-07 2023-04-18 北京东方瑞丰航空技术有限公司 一种基于漫反射的飞行模拟器视景系统及控制方法
CN116013131A (zh) * 2023-02-02 2023-04-25 北京东方瑞丰航空技术有限公司 一种基于直投式的飞行模拟器视景系统及控制方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105554438A (zh) * 2015-09-23 2016-05-04 广州运星科技有限公司 用于交通视频监控的研发实验装置及其控制方法
JP2020170016A (ja) * 2020-07-07 2020-10-15 エスペック株式会社 環境試験装置及び環境試験方法
JP7000507B2 (ja) 2020-07-07 2022-01-19 エスペック株式会社 環境試験装置及び環境試験方法
CN114563203A (zh) * 2022-03-11 2022-05-31 中国煤炭科工集团太原研究院有限公司 一种模拟井下低能见度环境的方法
CN114563203B (zh) * 2022-03-11 2023-08-15 中国煤炭科工集团太原研究院有限公司 一种模拟井下低能见度环境的方法
CN116013131A (zh) * 2023-02-02 2023-04-25 北京东方瑞丰航空技术有限公司 一种基于直投式的飞行模拟器视景系统及控制方法
CN115985164A (zh) * 2023-02-07 2023-04-18 北京东方瑞丰航空技术有限公司 一种基于漫反射的飞行模拟器视景系统及控制方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA3049846C (en) Augmented reality display reflective of visibility affecting features in real-world environment
Stumpfel et al. Direct HDR capture of the sun and sky
JP5045212B2 (ja) 顔画像撮像装置
EP1433139B1 (en) Device and method for digitizing an object
CN110009720A (zh) Ar场景中的图像处理方法、装置、电子设备及存储介质
CN109509156A (zh) 一种基于生成对抗模型的图像去雾处理方法
US3436840A (en) Fog simulator and method for accomplishing airborne simulation of a fog
US20130141420A1 (en) Simulation of Three-Dimensional (3D) Cameras
US20190228689A1 (en) Information processing apparatus, information processing system, and non-transitory computer readable medium
JP2002244544A (ja) 目視観測性模擬手法及び装置
US20080247727A1 (en) System for creating content for video based illumination systems
Gruyer et al. A new generic virtual platform for cameras modeling
CN106373180B (zh) 一种飞行模拟器态势渲染方法
US4515450A (en) Transparency for use with a flying spot scanner to generate images
US10564518B2 (en) Environmental lighting system and method
CN102136132A (zh) 一种暗环境下人眼视觉系统感知效果的合成方法
EP3350796B1 (en) Night vision goggles aided flight simulator system and method
US20070279489A1 (en) Device for projecting nighttime and daytime images, especially during training in how to drive vehicles
CN110365913A (zh) 用于舞台灯光下的计算机视觉曝光修正方法
CN114255641B (zh) 虚拟机器视觉系统中模拟光源的制作方法及系统
Dorsey Computer Graphics Techniques for Opera Lighting Design and Simulation
CN116416851A (zh) 一种模拟卫星对地观测教学装置及其工作方法
CN116844002A (zh) 一种虚实场景的融合方法及相关装置
Vollmer Limitations of the eye and how to overcome them
US5426724A (en) Method for increasing the contrast of a synthetic image generator, and generator for the implementation thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20080513