JP2003099127A - 光波追尾装置及び光波追尾方法 - Google Patents
光波追尾装置及び光波追尾方法Info
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- JP2003099127A JP2003099127A JP2001289507A JP2001289507A JP2003099127A JP 2003099127 A JP2003099127 A JP 2003099127A JP 2001289507 A JP2001289507 A JP 2001289507A JP 2001289507 A JP2001289507 A JP 2001289507A JP 2003099127 A JP2003099127 A JP 2003099127A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 目標を正確に追尾することができると共に、
制御・データラインを簡素化する。 【解決手段】 走査駆動部１２が撮像部１１を水平方向
及び垂直方向に移動させ、撮像部が所定の領域を撮像し
て該領域の画像情報を得て、角度検出部１３は、撮像部
の水平方向角度及び垂直方向角度を含む姿勢情報を検出
し、記憶部３は、撮像部からの画像情報と角度検出部か
らの姿勢情報とを対応付けて記憶し、信号処理部２は、
記憶された画像情報及び姿勢情報に基づき目標の位置を
演算し、得られた目標の位置に基づき該目標の予測位置
を演算し、得られた目標の予測位置に基づき該目標を追
尾するように制御指令により走査駆動部を制御する。光
伝送路１５は、撮像部からの画像情報と角度検出部から
の姿勢情報とをフレーム毎に組み合わせて光通信により
記憶部に送信し、且つ制御指令を光通信により走査駆動
部に送信する。
制御・データラインを簡素化する。 【解決手段】 走査駆動部１２が撮像部１１を水平方向
及び垂直方向に移動させ、撮像部が所定の領域を撮像し
て該領域の画像情報を得て、角度検出部１３は、撮像部
の水平方向角度及び垂直方向角度を含む姿勢情報を検出
し、記憶部３は、撮像部からの画像情報と角度検出部か
らの姿勢情報とを対応付けて記憶し、信号処理部２は、
記憶された画像情報及び姿勢情報に基づき目標の位置を
演算し、得られた目標の位置に基づき該目標の予測位置
を演算し、得られた目標の予測位置に基づき該目標を追
尾するように制御指令により走査駆動部を制御する。光
伝送路１５は、撮像部からの画像情報と角度検出部から
の姿勢情報とをフレーム毎に組み合わせて光通信により
記憶部に送信し、且つ制御指令を光通信により走査駆動
部に送信する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光波センサを用い
て、例えば所定の領域の監視又は該領域内における目標
の捜索や追尾を行う光波追尾装置及び光波追尾方法に関
する。
て、例えば所定の領域の監視又は該領域内における目標
の捜索や追尾を行う光波追尾装置及び光波追尾方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】図１０は従来の光波追尾装置における光
波センサ及びジンバル機構と演算・記録装置との間の信
号の伝送を示す図である。
波センサ及びジンバル機構と演算・記録装置との間の信
号の伝送を示す図である。
【０００３】図１０に示す従来の光波追尾装置におい
て、赤外線センサ等の光波センサ１０１は、所定の領域
を撮像して該領域の画像情報を得る。ジンバル機構１１
２は、光波センサ１０１を水平方向及び垂直方向に移動
させ、角度検出器１１３は、光波センサ１０１の水平方
向角度及び垂直方向角度を含む姿勢情報（ステータス情
報）を検出する。
て、赤外線センサ等の光波センサ１０１は、所定の領域
を撮像して該領域の画像情報を得る。ジンバル機構１１
２は、光波センサ１０１を水平方向及び垂直方向に移動
させ、角度検出器１１３は、光波センサ１０１の水平方
向角度及び垂直方向角度を含む姿勢情報（ステータス情
報）を検出する。
【０００４】そして、光波センサ１０１からの画像情報
は、第１信号ライン１０３ａで演算・記録装置１０２に
伝送され、光波センサ１０１からの同期信号は、第２信
号ライン１０３ｂで演算・記録装置１０２に伝送され
る。角度検出器１１３からの姿勢情報は、第３信号ライ
ン１０３ｃで演算・記録装置１０２に伝送される。
は、第１信号ライン１０３ａで演算・記録装置１０２に
伝送され、光波センサ１０１からの同期信号は、第２信
号ライン１０３ｂで演算・記録装置１０２に伝送され
る。角度検出器１１３からの姿勢情報は、第３信号ライ
ン１０３ｃで演算・記録装置１０２に伝送される。
【０００５】一方、演算・記録装置１０２では、光波セ
ンサ１０１からの画像情報と角度検出器１１３からの姿
勢情報とを記憶し、記憶された画像情報及び姿勢情報に
基づき目標の位置を演算し、得られた目標の位置に基づ
き該目標の予測位置を演算する。さらに、得られた目標
の予測位置に基づき該目標を追尾するように、制御指令
を第４信号ライン１０３ｄで、駆動指令を第５信号ライ
ン１０３ｅでジンバル機構１１２に伝送してジンバル機
構１１２を制御している。このようにして、１つの目標
を視軸追尾することができる。
ンサ１０１からの画像情報と角度検出器１１３からの姿
勢情報とを記憶し、記憶された画像情報及び姿勢情報に
基づき目標の位置を演算し、得られた目標の位置に基づ
き該目標の予測位置を演算する。さらに、得られた目標
の予測位置に基づき該目標を追尾するように、制御指令
を第４信号ライン１０３ｄで、駆動指令を第５信号ライ
ン１０３ｅでジンバル機構１１２に伝送してジンバル機
構１１２を制御している。このようにして、１つの目標
を視軸追尾することができる。
【０００６】なお、上記信号ライン１０３ａ，１０３ｂ
としては、例えば、光ケーブルを用い、信号ライン１０
３ｃ，１０３ｄ，１０３ｅとしては、例えば、電気テー
ブルとしての同軸ケーブルを用いている。
としては、例えば、光ケーブルを用い、信号ライン１０
３ｃ，１０３ｄ，１０３ｅとしては、例えば、電気テー
ブルとしての同軸ケーブルを用いている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
光波追尾装置にあっては、光波センサ１０１及びジンバ
ル機構１１２と、演算・記録装置１０２との間に複数の
信号ライン１０３ａ〜１０３ｅが用いられていたため、
各部間の配線が複雑であった。
光波追尾装置にあっては、光波センサ１０１及びジンバ
ル機構１１２と、演算・記録装置１０２との間に複数の
信号ライン１０３ａ〜１０３ｅが用いられていたため、
各部間の配線が複雑であった。
【０００８】また、画像情報と姿勢情報とが別個の信号
ラインにより演算・記録装置１０２に入力されるため、
画像情報と姿勢情報との同期が取れていない場合には、
目標検出や画像合成のデータがずれる場合があった。こ
のため、目標を正確に追尾することができなくなる。
ラインにより演算・記録装置１０２に入力されるため、
画像情報と姿勢情報との同期が取れていない場合には、
目標検出や画像合成のデータがずれる場合があった。こ
のため、目標を正確に追尾することができなくなる。
【０００９】本発明の目的は、上述した事情を鑑みてな
されたものであり、目標を正確に追尾することができる
と共に、制御・データラインを簡素化することができる
光波追尾装置及び光波追尾方法を提供することにある。
されたものであり、目標を正確に追尾することができる
と共に、制御・データラインを簡素化することができる
光波追尾装置及び光波追尾方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するために以下の構成とした。本発明の光波追尾装置
は、所定の領域を撮像して該領域の画像情報を得る撮像
手段と、この撮像手段を水平方向及び垂直方向に移動さ
せる駆動装置と、前記撮像手段の水平方向角度及び垂直
方向角度を含む姿勢情報を検出する姿勢情報検出手段
と、前記撮像手段からの画像情報と前記姿勢情報検出手
段からの姿勢情報とを対応付けて記憶する記憶手段と、
この記憶手段に記憶された画像情報及び姿勢情報に基づ
き目標の位置を演算し、得られた目標の位置に基づき該
目標の予測位置を演算する演算手段と、この演算手段で
得た目標の予測位置に基づき該目標を追尾するように制
御指令により前記駆動装置を制御する制御手段と、前記
撮像手段からの画像情報と前記姿勢情報検出手段からの
姿勢情報とをフレーム毎に組み合わせて光通信により前
記記憶手段に送信し、且つ前記制御指令を光通信により
前記駆動装置に送信する光双方向通信手段とを備えるこ
とを特徴とする。
するために以下の構成とした。本発明の光波追尾装置
は、所定の領域を撮像して該領域の画像情報を得る撮像
手段と、この撮像手段を水平方向及び垂直方向に移動さ
せる駆動装置と、前記撮像手段の水平方向角度及び垂直
方向角度を含む姿勢情報を検出する姿勢情報検出手段
と、前記撮像手段からの画像情報と前記姿勢情報検出手
段からの姿勢情報とを対応付けて記憶する記憶手段と、
この記憶手段に記憶された画像情報及び姿勢情報に基づ
き目標の位置を演算し、得られた目標の位置に基づき該
目標の予測位置を演算する演算手段と、この演算手段で
得た目標の予測位置に基づき該目標を追尾するように制
御指令により前記駆動装置を制御する制御手段と、前記
撮像手段からの画像情報と前記姿勢情報検出手段からの
姿勢情報とをフレーム毎に組み合わせて光通信により前
記記憶手段に送信し、且つ前記制御指令を光通信により
前記駆動装置に送信する光双方向通信手段とを備えるこ
とを特徴とする。
【００１１】この光波追尾装置の発明によれば、光双方
向通信手段が、撮像手段からの画像情報と姿勢情報検出
手段からの姿勢情報とをフレーム毎に組み合わせて光通
信により記憶手段に送信し、且つ制御指令を光通信によ
り駆動装置に送信する。すなわち、光双方向通信手段に
より光伝送の双方向通信が可能となり、従来のような複
数の信号ラインを設ける必要がなく、制御・データライ
ンを簡素化することができる。
向通信手段が、撮像手段からの画像情報と姿勢情報検出
手段からの姿勢情報とをフレーム毎に組み合わせて光通
信により記憶手段に送信し、且つ制御指令を光通信によ
り駆動装置に送信する。すなわち、光双方向通信手段に
より光伝送の双方向通信が可能となり、従来のような複
数の信号ラインを設ける必要がなく、制御・データライ
ンを簡素化することができる。
【００１２】また、本発明の光波追尾装置は、請求項１
記載の光波追尾装置において、前記光双方向通信手段
が、前記画像情報を含む電気信号を第１波長の光信号に
変換する第１電光変換器と、前記姿勢情報を含む電気信
号を前記第１波長とは異なる第２波長の光信号に変換す
る第２電光変換器と、前記第１波長の光信号と前記第２
波長の光信号とをフレーム毎に合波して多重化する合波
器と、多重化された光信号を伝送する光伝送路とを備え
ることを特徴とする。
記載の光波追尾装置において、前記光双方向通信手段
が、前記画像情報を含む電気信号を第１波長の光信号に
変換する第１電光変換器と、前記姿勢情報を含む電気信
号を前記第１波長とは異なる第２波長の光信号に変換す
る第２電光変換器と、前記第１波長の光信号と前記第２
波長の光信号とをフレーム毎に合波して多重化する合波
器と、多重化された光信号を伝送する光伝送路とを備え
ることを特徴とする。
【００１３】この光波追尾装置の発明によれば、光伝送
路を用いることにより高速、大容量の光通信が可能とな
り、画像情報と姿勢情報とをフレーム毎に多重伝送で送
信することができ、目標検出処理において、画像情報と
姿勢情報との同期を改めてとる必要がなくなる。
路を用いることにより高速、大容量の光通信が可能とな
り、画像情報と姿勢情報とをフレーム毎に多重伝送で送
信することができ、目標検出処理において、画像情報と
姿勢情報との同期を改めてとる必要がなくなる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る光波追尾装置
及び光波追尾方法の実施の形態について説明する。図１
は実施の形態の光波追尾装置の構成ブロック図である。
及び光波追尾方法の実施の形態について説明する。図１
は実施の形態の光波追尾装置の構成ブロック図である。
【００１５】図１に示す光波追尾装置は、捜索領域の中
から目標の位置を検出するための光波センサ（本発明の
撮像手段に対応）１、この光波センサ１で検出された目
標位置情報を処理するマイクロコンピュータ等の信号処
理部（本発明の演算手段に対応）２、目標位置情報を記
憶する記憶部（本発明の記憶手段に対応）３、この記憶
部３に記憶された目標位置情報を表示する表示部４、目
標を選択指示したり、光波センサ１内に設けられた走査
駆動部（本発明の駆動手段に対応）１２を駆動するため
の駆動指令や制御指令を入力する指示部５を備えるとと
もに、光波センサ１と信号処理部２とを光ケーブル（光
ファイバ）等からなる光伝送路１５（本発明の光双方向
通信手段に対応）で接続して光双方向通信を可能とした
ことを特徴とするものである。
から目標の位置を検出するための光波センサ（本発明の
撮像手段に対応）１、この光波センサ１で検出された目
標位置情報を処理するマイクロコンピュータ等の信号処
理部（本発明の演算手段に対応）２、目標位置情報を記
憶する記憶部（本発明の記憶手段に対応）３、この記憶
部３に記憶された目標位置情報を表示する表示部４、目
標を選択指示したり、光波センサ１内に設けられた走査
駆動部（本発明の駆動手段に対応）１２を駆動するため
の駆動指令や制御指令を入力する指示部５を備えるとと
もに、光波センサ１と信号処理部２とを光ケーブル（光
ファイバ）等からなる光伝送路１５（本発明の光双方向
通信手段に対応）で接続して光双方向通信を可能とした
ことを特徴とするものである。
【００１６】光波センサ１は、撮像部１１、走査駆動部
１２、角度検出部（本発明の姿勢情報検出手段に対応）
１３、光波センサ１と信号処理部２との間の情報の入出
力を光伝送路１５を介して司る入出力インターフェイス
（以下、入出力Ｉ／Ｆと略称する。）１４を備えて構成
されている。
１２、角度検出部（本発明の姿勢情報検出手段に対応）
１３、光波センサ１と信号処理部２との間の情報の入出
力を光伝送路１５を介して司る入出力インターフェイス
（以下、入出力Ｉ／Ｆと略称する。）１４を備えて構成
されている。
【００１７】撮像部１１は、例えば、赤外線センサやイ
メージセンサ等であり、ある領域を撮像して画像情報を
入出力Ｉ／Ｆ１４に出力する。走査駆動部１２は、ジン
バル機構等であり、撮像部１１が取り付けられ、走査制
御部２５からの駆動指令、制御指令情報に応じて、撮像
部１１を水平方向及び垂直方向に移動することにより前
記領域を走査する。
メージセンサ等であり、ある領域を撮像して画像情報を
入出力Ｉ／Ｆ１４に出力する。走査駆動部１２は、ジン
バル機構等であり、撮像部１１が取り付けられ、走査制
御部２５からの駆動指令、制御指令情報に応じて、撮像
部１１を水平方向及び垂直方向に移動することにより前
記領域を走査する。
【００１８】角度検出部１３は、走査駆動部１２により
移動された撮像部１１の水平方向角度、垂直方向角度、
及び撮像部走査時における角速度等の撮像部１１の姿勢
情報（ステータス情報）を検出して、入出力Ｉ／Ｆ１４
に出力する。この入出力Ｉ／Ｆ１４（本発明の光双方向
通信手段に対応）は、光伝送路１５を介して信号処理部
２に有する入出力Ｉ／Ｆ２０（本発明の光双方向通信手
段に対応）に接続される。
移動された撮像部１１の水平方向角度、垂直方向角度、
及び撮像部走査時における角速度等の撮像部１１の姿勢
情報（ステータス情報）を検出して、入出力Ｉ／Ｆ１４
に出力する。この入出力Ｉ／Ｆ１４（本発明の光双方向
通信手段に対応）は、光伝送路１５を介して信号処理部
２に有する入出力Ｉ／Ｆ２０（本発明の光双方向通信手
段に対応）に接続される。
【００１９】図２は実施の形態の光波追尾装置における
光伝送路及び入出力Ｉ／Ｆの構成を示す図である。
光伝送路及び入出力Ｉ／Ｆの構成を示す図である。
【００２０】入出力Ｉ／Ｆ１４は、図２に示すように、
画像情報を含む電気信号を波長λ１の光信号に変換する
電光変換器（Ｅ／Ｏ）５１ａ、姿勢情報を含む電気信号
を波長λ２の光信号に変換するＥ／Ｏ５１ｂ、波長λ１
の光信号と波長λ２の光信号とを合波して多重化する合
波器５３と、波長λ１と波長λ２とを含む多重化された
光信号を光伝送路１５に送出し且つ光伝送路１５からの
波長λ３と波長λ４とを含む多重化された光信号を分波
器５７に出力する方向性結合器５５、方向性結合器５５
からの多重化された光信号を駆動指令を含む波長λ３の
光信号と制御指令を含む波長λ４の光信号とに分離する
分波器５７、駆動指令を含む波長λ３の光信号を電気信
号に変換する光電変換器（Ｏ／Ｅ）５９ａ、制御指令を
含む波長λ４の光信号を電気信号に変換するＯ／Ｅ５９
ｂを有している。
画像情報を含む電気信号を波長λ１の光信号に変換する
電光変換器（Ｅ／Ｏ）５１ａ、姿勢情報を含む電気信号
を波長λ２の光信号に変換するＥ／Ｏ５１ｂ、波長λ１
の光信号と波長λ２の光信号とを合波して多重化する合
波器５３と、波長λ１と波長λ２とを含む多重化された
光信号を光伝送路１５に送出し且つ光伝送路１５からの
波長λ３と波長λ４とを含む多重化された光信号を分波
器５７に出力する方向性結合器５５、方向性結合器５５
からの多重化された光信号を駆動指令を含む波長λ３の
光信号と制御指令を含む波長λ４の光信号とに分離する
分波器５７、駆動指令を含む波長λ３の光信号を電気信
号に変換する光電変換器（Ｏ／Ｅ）５９ａ、制御指令を
含む波長λ４の光信号を電気信号に変換するＯ／Ｅ５９
ｂを有している。
【００２１】また、信号処理部２に有する入出力Ｉ／Ｆ
２０は、駆動指令を含む電気信号を波長λ３の光信号に
変換するＥ／Ｏ６１ａ、制御指令を含む電気信号を波長
λ４の光信号に変換するＥ／Ｏ６１ｂ、波長λ３の光信
号と波長λ４の光信号とを合波して多重化する合波器６
３と、波長λ３と波長λ４とを含む多重化された光信号
を光伝送路１５に送出し且つ光伝送路１５からの波長λ
１と波長λ２とを含む多重化された光信号を分波器６７
に出力する方向性結合器６５、方向性結合器６５からの
多重化された光信号を画像情報を含む波長λ１の光信号
と姿勢情報を含む波長λ２の光信号とに分離する分波器
６７、画像情報を含む波長λ１の光信号を電気信号に変
換するＯ／Ｅ６９ａ、姿勢情報を含む波長λ２の光信号
を電気信号に変換するＯ／Ｅ６９ｂを有している。
２０は、駆動指令を含む電気信号を波長λ３の光信号に
変換するＥ／Ｏ６１ａ、制御指令を含む電気信号を波長
λ４の光信号に変換するＥ／Ｏ６１ｂ、波長λ３の光信
号と波長λ４の光信号とを合波して多重化する合波器６
３と、波長λ３と波長λ４とを含む多重化された光信号
を光伝送路１５に送出し且つ光伝送路１５からの波長λ
１と波長λ２とを含む多重化された光信号を分波器６７
に出力する方向性結合器６５、方向性結合器６５からの
多重化された光信号を画像情報を含む波長λ１の光信号
と姿勢情報を含む波長λ２の光信号とに分離する分波器
６７、画像情報を含む波長λ１の光信号を電気信号に変
換するＯ／Ｅ６９ａ、姿勢情報を含む波長λ２の光信号
を電気信号に変換するＯ／Ｅ６９ｂを有している。
【００２２】すなわち、波長λ１と波長λ２とを含む多
重化された光信号が１つの光伝送路１５を一方向に伝送
し、波長λ３と波長λ４とを含む多重化された光信号が
１つの光伝送路１５を前記一方向とは逆方向に伝送し、
光波センサ１と信号処理部２との間で、双方向で且つ多
重通信が可能となっている。
重化された光信号が１つの光伝送路１５を一方向に伝送
し、波長λ３と波長λ４とを含む多重化された光信号が
１つの光伝送路１５を前記一方向とは逆方向に伝送し、
光波センサ１と信号処理部２との間で、双方向で且つ多
重通信が可能となっている。
【００２３】記憶部３は、信号処理部２を介して入力し
た、撮像部１１からの画像情報と角度検出部１３からの
姿勢情報とを時刻情報に対応付けて記憶する。図５は画
像情報と姿勢情報とを対応付けて記憶したテーブルを示
す図である。図５において、例えば画像情報Ｆ１
（ｔ１）と姿勢情報（θ１，φ１）とが対応している。
ここで、Ｆ１は時刻ｔ１において図３に示すフレームＦ
１の画像情報を表し、姿勢情報（θ１，φ１）はフレー
ムＦ１における撮像部１１の水平方向角度θ１と垂直方
向角度φ１とを表している。その他の各画像情報及び各
姿勢情報も同様である。
た、撮像部１１からの画像情報と角度検出部１３からの
姿勢情報とを時刻情報に対応付けて記憶する。図５は画
像情報と姿勢情報とを対応付けて記憶したテーブルを示
す図である。図５において、例えば画像情報Ｆ１
（ｔ１）と姿勢情報（θ１，φ１）とが対応している。
ここで、Ｆ１は時刻ｔ１において図３に示すフレームＦ
１の画像情報を表し、姿勢情報（θ１，φ１）はフレー
ムＦ１における撮像部１１の水平方向角度θ１と垂直方
向角度φ１とを表している。その他の各画像情報及び各
姿勢情報も同様である。
【００２４】信号処理部２は、入出力Ｉ／Ｆ２０、絶対
位置換算部２１、予測位置演算部２３、走査制御部２５
を有している。信号処理部２は、捜索中には、記憶部３
に記憶された全ての画像情報を読み出して表示部４に表
示させる。信号処理部２は、指示部５で選択指示された
目標に対応する画像情報及び姿勢情報を記憶部３から読
み出して絶対位置換算部２１に出力する。また、このと
き、信号処理部２は、該目標に対応する画像情報を記憶
部３から読み出して画面上に表示させる。
位置換算部２１、予測位置演算部２３、走査制御部２５
を有している。信号処理部２は、捜索中には、記憶部３
に記憶された全ての画像情報を読み出して表示部４に表
示させる。信号処理部２は、指示部５で選択指示された
目標に対応する画像情報及び姿勢情報を記憶部３から読
み出して絶対位置換算部２１に出力する。また、このと
き、信号処理部２は、該目標に対応する画像情報を記憶
部３から読み出して画面上に表示させる。
【００２５】絶対位置換算部２１は、記憶部３から読み
出された画像情報及び姿勢情報に基づき、図６に示す画
面内座標における画面中心（視軸、ジンバルの中心）Ｏ
に対する目標Ｐの位置を絶対位置座標における絶対位置
に換算する。ここで、画面内座標における目標Ｐの位置
は、画面中心Ｏからｘ１，ｙ１である。目標Ｐの絶対位
置とは、Ｎ極及びＳ極が予め固定された地球上における
目標の絶対的な位置である。
出された画像情報及び姿勢情報に基づき、図６に示す画
面内座標における画面中心（視軸、ジンバルの中心）Ｏ
に対する目標Ｐの位置を絶対位置座標における絶対位置
に換算する。ここで、画面内座標における目標Ｐの位置
は、画面中心Ｏからｘ１，ｙ１である。目標Ｐの絶対位
置とは、Ｎ極及びＳ極が予め固定された地球上における
目標の絶対的な位置である。
【００２６】予測位置演算部２３は、絶対位置換算部２
１で換算された目標Ｐの絶対位置に基づき、所定の演算
式を用いて目標の予測絶対位置を演算する。図６に示す
例では、目標Ｐ´における予測絶対位置は、画面中心Ｏ
からｘ２，ｙ２である。
１で換算された目標Ｐの絶対位置に基づき、所定の演算
式を用いて目標の予測絶対位置を演算する。図６に示す
例では、目標Ｐ´における予測絶対位置は、画面中心Ｏ
からｘ２，ｙ２である。
【００２７】図７は目標の予測位置の演算方法の一例を
示す図である。図７に示すように、複数のフレームＦ２
１，Ｆ２２，Ｆ２３にわたって、目標Ｐが移動している
ものとする。フレームＦ２１とフレームＦ２２との間で
目標Ｐは時間△ｔ１で移動量△ｘ１だけ移動し、フレー
ムＦ２２とフレームＦ２３との間で目標Ｐは時間△ｔ ２
で移動量△ｘ２だけ移動している。これらの情報から目
標Ｐの速度と移動方向がわかるので、目標の予測絶対位
置を演算することができる。
示す図である。図７に示すように、複数のフレームＦ２
１，Ｆ２２，Ｆ２３にわたって、目標Ｐが移動している
ものとする。フレームＦ２１とフレームＦ２２との間で
目標Ｐは時間△ｔ１で移動量△ｘ１だけ移動し、フレー
ムＦ２２とフレームＦ２３との間で目標Ｐは時間△ｔ ２
で移動量△ｘ２だけ移動している。これらの情報から目
標Ｐの速度と移動方向がわかるので、目標の予測絶対位
置を演算することができる。
【００２８】走査制御部２５は、予測位置演算部２３で
得られた目標の予測絶対位置を視軸系における目標の予
測位置に変換するとともに、姿勢情報も新たな姿勢情報
に変更する。図８は目標の予測位置を視軸系に変換した
状態を示す図である。図８に示すように、視軸系に変換
した目標の予測位置は、画面上の中心Ｏ（視軸）とな
る。
得られた目標の予測絶対位置を視軸系における目標の予
測位置に変換するとともに、姿勢情報も新たな姿勢情報
に変更する。図８は目標の予測位置を視軸系に変換した
状態を示す図である。図８に示すように、視軸系に変換
した目標の予測位置は、画面上の中心Ｏ（視軸）とな
る。
【００２９】次に、このように構成された実施の形態の
光波追尾装置により実現される光波追尾方法を図９に示
すフローチャートを参照しながら説明する。
光波追尾装置により実現される光波追尾方法を図９に示
すフローチャートを参照しながら説明する。
【００３０】まず、図３に示すように、走査駆動部１２
が撮像部１１を水平方向及び垂直方向に移動させて撮像
部１１によりある領域を捜索する（ステップＳ１１）。
このとき、撮像部１１からの画像情報と角度検出部１３
からの姿勢情報とをフレーム毎に組み合わせて光伝送路
１５により信号処理部２に送信する（ステップＳ１
３）。
が撮像部１１を水平方向及び垂直方向に移動させて撮像
部１１によりある領域を捜索する（ステップＳ１１）。
このとき、撮像部１１からの画像情報と角度検出部１３
からの姿勢情報とをフレーム毎に組み合わせて光伝送路
１５により信号処理部２に送信する（ステップＳ１
３）。
【００３１】次に、光伝送路１５により送られてくる、
撮像部１１からの画像情報と角度検出部１３からの姿勢
情報とが、信号処理部２を介して、記憶部３にフレーム
毎に対応付けられて記憶される（ステップＳ１５）。ま
た、そのとき、捜索された領域における画像情報が表示
部４の画面上に表示される。すなわち、図２に示すよう
な捜索領域の画像が表示される。
撮像部１１からの画像情報と角度検出部１３からの姿勢
情報とが、信号処理部２を介して、記憶部３にフレーム
毎に対応付けられて記憶される（ステップＳ１５）。ま
た、そのとき、捜索された領域における画像情報が表示
部４の画面上に表示される。すなわち、図２に示すよう
な捜索領域の画像が表示される。
【００３２】次に、画面上に表示された捜索領域内の画
像情報の中から、指示部５により、目標（例えば、図３
に示すフレームＦ２の第１目標Ｐ１）を選択指示する
（ステップＳ１７）。
像情報の中から、指示部５により、目標（例えば、図３
に示すフレームＦ２の第１目標Ｐ１）を選択指示する
（ステップＳ１７）。
【００３３】信号処理部２は、記憶部３から目標Ｐ１を
含む画像情報Ｆ２と姿勢情報（θ２，φ２）とを読み出
す（ステップＳ１９）。このとき、信号処理部２は、目
標Ｐ１に対応する画像情報を記憶部３から読み出して画
面上に表示させる。
含む画像情報Ｆ２と姿勢情報（θ２，φ２）とを読み出
す（ステップＳ１９）。このとき、信号処理部２は、目
標Ｐ１に対応する画像情報を記憶部３から読み出して画
面上に表示させる。
【００３４】次に、絶対位置換算部２１は、記憶部３か
ら読み出された画像情報及び姿勢情報に基づき、画面内
座標における画面中心Ｏに対する目標Ｐ１の位置を絶対
位置座標における絶対位置に換算する（ステップＳ２
１）。
ら読み出された画像情報及び姿勢情報に基づき、画面内
座標における画面中心Ｏに対する目標Ｐ１の位置を絶対
位置座標における絶対位置に換算する（ステップＳ２
１）。
【００３５】さらに、予測位置演算部２３は、絶対位置
換算部２１で換算された目標Ｐ１の絶対位置に基づき、
所定の演算式を用いて目標Ｐ１の予測絶対位置を演算す
る（ステップＳ２３）。
換算部２１で換算された目標Ｐ１の絶対位置に基づき、
所定の演算式を用いて目標Ｐ１の予測絶対位置を演算す
る（ステップＳ２３）。
【００３６】次に、走査制御部２５は、予測位置演算部
２３で得られた目標Ｐ１の予測絶対位置を視軸系におけ
る目標Ｐ１の予測位置に変換するとともに、姿勢情報も
新たな姿勢情報に変更する（ステップＳ２５）。
２３で得られた目標Ｐ１の予測絶対位置を視軸系におけ
る目標Ｐ１の予測位置に変換するとともに、姿勢情報も
新たな姿勢情報に変更する（ステップＳ２５）。
【００３７】この目標Ｐ１の予測位置情報及び新たな姿
勢情報は、駆動指令及び制御指令として光伝送路１５、
入出力Ｉ／Ｆ１４を介して走査駆動部１２に送信される
（ステップＳ２７）。
勢情報は、駆動指令及び制御指令として光伝送路１５、
入出力Ｉ／Ｆ１４を介して走査駆動部１２に送信される
（ステップＳ２７）。
【００３８】走査駆動部１２は、走査制御部２５からの
駆動指令及び制御指令に基づき撮像部１１を移動させ
て、目標Ｐ１を視軸追尾する（ステップＳ２９）。すな
わち、図８に示すように、追尾された目標Ｐ１（図中で
はＰ´としている。）は、画面上の中心Ｏ（視軸）に表
示される。さらに、記憶部３に記憶された目標Ｐ１を含
む画像情報及び姿勢情報を新たな画像情報及び姿勢情報
に書き換える（ステップＳ３１）。このようにして、目
標の視軸追尾が行われる。
駆動指令及び制御指令に基づき撮像部１１を移動させ
て、目標Ｐ１を視軸追尾する（ステップＳ２９）。すな
わち、図８に示すように、追尾された目標Ｐ１（図中で
はＰ´としている。）は、画面上の中心Ｏ（視軸）に表
示される。さらに、記憶部３に記憶された目標Ｐ１を含
む画像情報及び姿勢情報を新たな画像情報及び姿勢情報
に書き換える（ステップＳ３１）。このようにして、目
標の視軸追尾が行われる。
【００３９】このように実施の形態の光波追尾装置及び
光波追尾方法によれば、光波センサ１で得られた画像情
報と角度検出器１３で得られた姿勢情報とをフレーム毎
に対応させて光伝送路１５により信号処理部２に送信
し、信号処理部２からの駆動指令や制御指令を光伝送路
１５により走査駆動部１２に送信するようにした。すな
わち、１つの光伝送路１５を用いて光波センサ１と信号
処理部２との間で、光双方向通信が可能となり、従来の
ような複数の信号ラインを設ける必要がなく、制御・デ
ータラインを簡素化することができる。
光波追尾方法によれば、光波センサ１で得られた画像情
報と角度検出器１３で得られた姿勢情報とをフレーム毎
に対応させて光伝送路１５により信号処理部２に送信
し、信号処理部２からの駆動指令や制御指令を光伝送路
１５により走査駆動部１２に送信するようにした。すな
わち、１つの光伝送路１５を用いて光波センサ１と信号
処理部２との間で、光双方向通信が可能となり、従来の
ような複数の信号ラインを設ける必要がなく、制御・デ
ータラインを簡素化することができる。
【００４０】また、画像情報を含む電気信号を第１波長
の光信号に変換し、姿勢情報を含む電気信号を第２波長
の光信号に変換し、第１波長の光信号と第２波長の光信
号とをフレーム毎に合波して多重化し、多重化された光
信号を光伝送路１５により伝送した。すなわち、光伝送
路１５を用いることにより高速、大容量の光通信が可能
となり、画像情報と姿勢情報とをフレーム毎に多重伝送
で送信することができ、目標検出処理において、画像情
報と姿勢情報との同期を改めてとる必要がなくなる。こ
のため、目標を正確に追尾することができる。
の光信号に変換し、姿勢情報を含む電気信号を第２波長
の光信号に変換し、第１波長の光信号と第２波長の光信
号とをフレーム毎に合波して多重化し、多重化された光
信号を光伝送路１５により伝送した。すなわち、光伝送
路１５を用いることにより高速、大容量の光通信が可能
となり、画像情報と姿勢情報とをフレーム毎に多重伝送
で送信することができ、目標検出処理において、画像情
報と姿勢情報との同期を改めてとる必要がなくなる。こ
のため、目標を正確に追尾することができる。
【００４１】なお、制御指令については、最初に非同期
で指令を与えて、光波センサ１及び走査駆動部１２内部
でフィードバック制御を行えば済むので、双方向通信で
あっても問題はない。
で指令を与えて、光波センサ１及び走査駆動部１２内部
でフィードバック制御を行えば済むので、双方向通信で
あっても問題はない。
【００４２】また、光伝送路１５は、損失が小さく、ノ
イズが小さく、高速、大容量の光通信が可能である。こ
のため、記憶部３として、大容量のハードディスクや光
ディスクを用いることで、画像情報と姿勢情報とをフレ
ーム毎に対応させて多量に記憶することができる。
イズが小さく、高速、大容量の光通信が可能である。こ
のため、記憶部３として、大容量のハードディスクや光
ディスクを用いることで、画像情報と姿勢情報とをフレ
ーム毎に対応させて多量に記憶することができる。
【００４３】なお、本発明は、上述した実施の形態の光
波追尾装置に限定されるものではない。実施の形態の光
波追尾装置では、光伝送路１５を用いて光多重伝送の双
方向通信を行ったが、例えば、画像情報と姿勢情報とを
フレーム毎にシングル伝送で送信しても良い。
波追尾装置に限定されるものではない。実施の形態の光
波追尾装置では、光伝送路１５を用いて光多重伝送の双
方向通信を行ったが、例えば、画像情報と姿勢情報とを
フレーム毎にシングル伝送で送信しても良い。
【００４４】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の光波追尾
装置及び光波追尾方法によれば、目標を正確に追尾する
ことができると共に、制御・データラインを簡素化する
ことができる光波追尾装置及び光波追尾方法を提供する
ことができる。
装置及び光波追尾方法によれば、目標を正確に追尾する
ことができると共に、制御・データラインを簡素化する
ことができる光波追尾装置及び光波追尾方法を提供する
ことができる。
【図１】実施の形態の光波追尾装置の構成ブロック図で
ある。
ある。
【図２】実施の形態の光波追尾装置における光伝送路及
び入出力Ｉ／Ｆの構成を示す図である。
び入出力Ｉ／Ｆの構成を示す図である。
【図３】撮像部によりある領域を捜索した状態を示す図
である。
である。
【図４】１目標の視軸追尾を示す図である。
【図５】画像情報と姿勢情報とを対応付けて記憶したテ
ーブルを示す図である。
ーブルを示す図である。
【図６】画面上に表示された目標の位置と視軸とを示す
図である。
図である。
【図７】目標の予測位置の演算方法の一例を示す図であ
る。
る。
【図８】目標の予測位置を視軸系に変換した状態を示す
図である。
図である。
【図９】実施の形態の光波追尾装置により実現される光
波追尾方法を示すフローチャートである。
波追尾方法を示すフローチャートである。
【図１０】従来の光波追尾装置における光波センサ及び
ジンバル機構と演算・記録装置との間の信号の伝送を示
す図である。
ジンバル機構と演算・記録装置との間の信号の伝送を示
す図である。
１…光波センサ、２…信号処理部、３…記憶部、４…表
示部、５…指示部、１１…撮像部、１２…走査駆動部、
１３…角度検出部、１４，２０…入出力Ｉ／Ｆ、１５…
光伝送路、２１…絶対位置換算部、２３…予測位置演算
部、２５…走査制御部、５１ａ，５１ｂ，６１ａ，６１
ｂ…Ｅ／Ｏ、５９ａ，５９ｂ，６９ａ，６９ｂ…Ｏ／
Ｅ、５３，６３…合波器、５７，６７…分波器、５５，
６５…方向性結合器。
示部、５…指示部、１１…撮像部、１２…走査駆動部、
１３…角度検出部、１４，２０…入出力Ｉ／Ｆ、１５…
光伝送路、２１…絶対位置換算部、２３…予測位置演算
部、２５…走査制御部、５１ａ，５１ｂ，６１ａ，６１
ｂ…Ｅ／Ｏ、５９ａ，５９ｂ，６９ａ，６９ｂ…Ｏ／
Ｅ、５３，６３…合波器、５７，６７…分波器、５５，
６５…方向性結合器。
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
// Ｇ０１Ｓ 3/782
Ｆターム(参考） 2C014 DA01 DB03 DD11 DD12
2F065 AA04 BB15 FF04 JJ03 LL02
PP04 PP05
5H303 AA30 BB03 BB07 FF11 GG25
HH04
5K002 AA05 BA03 BA05 GA01 GA07
Claims (4)
- 【請求項１】 所定の領域を撮像して該領域の画像情報
を得る撮像手段と、この撮像手段を水平方向及び垂直方
向に移動させる駆動装置と、前記撮像手段の水平方向角
度及び垂直方向角度を含む姿勢情報を検出する姿勢情報
検出手段と、前記撮像手段からの画像情報と前記姿勢情
報検出手段からの姿勢情報とを対応付けて記憶する記憶
手段と、この記憶手段に記憶された画像情報及び姿勢情
報に基づき目標の位置を演算し、得られた目標の位置に
基づき該目標の予測位置を演算する演算手段と、この演
算手段で得た目標の予測位置に基づき該目標を追尾する
ように制御指令により前記駆動装置を制御する制御手段
と、前記撮像手段からの画像情報と前記姿勢情報検出手
段からの姿勢情報とをフレーム毎に組み合わせて光通信
により前記記憶手段に送信し、且つ前記制御指令を光通
信により前記駆動装置に送信する光双方向通信手段とを
備えることを特徴とする光波追尾装置。 - 【請求項２】 前記光双方向通信手段は、前記画像情報
を含む電気信号を第１波長の光信号に変換する第１電光
変換器と、前記姿勢情報を含む電気信号を前記第１波長
とは異なる第２波長の光信号に変換する第２電光変換器
と、前記第１波長の光信号と前記第２波長の光信号とを
フレーム毎に合波して多重化する合波器と、多重化され
た光信号を伝送する光伝送路とを備えることを特徴とす
る請求項１記載の光波追尾装置。 - 【請求項３】 駆動装置により撮像手段を水平方向及び
垂直方向に移動させて撮像手段により所定の領域を撮像
して該領域の画像情報を得るとともに、姿勢情報検出手
段により前記撮像手段の水平方向角度及び垂直方向角度
を含む姿勢情報を検出し、 光双方向通信手段により前記撮像手段からの画像情報と
前記姿勢情報検出手段からの姿勢情報とをフレーム毎に
組み合わせて送信し、 前記光双方向通信手段から送られてくる前記撮像手段か
らの画像情報と前記姿勢情報検出手段からの姿勢情報と
を対応付けて記憶手段に記憶し、 前記記憶手段に記憶された画像情報及び姿勢情報に基づ
き演算手段により目標の位置を演算し、得られた目標の
位置に基づき該目標の予測位置を演算し、 得られた目標の予測位置に基づき該目標を追尾するよう
に前記駆動装置を制御するための制御指令を前記光双方
向通信手段により前記駆動装置に送信することを特徴と
する光波追尾方法。 - 【請求項４】 第１電光変換器により前記画像情報を含
む電気信号を第１波長の光信号に変換し、第２電光変換
器により前記姿勢情報を含む電気信号を前記第１波長と
は異なる第２波長の光信号に変換し、合波器により前記
第１波長の光信号と前記第２波長の光信号とをフレーム
毎に合波して多重化し、多重化された光信号を光伝送路
により伝送することを特徴とする請求項３記載の光波追
尾方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001289507A JP2003099127A (ja) | 2001-09-21 | 2001-09-21 | 光波追尾装置及び光波追尾方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001289507A JP2003099127A (ja) | 2001-09-21 | 2001-09-21 | 光波追尾装置及び光波追尾方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003099127A true JP2003099127A (ja) | 2003-04-04 |
Family
ID=19111986
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001289507A Pending JP2003099127A (ja) | 2001-09-21 | 2001-09-21 | 光波追尾装置及び光波追尾方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003099127A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010231371A (ja) * | 2009-03-26 | 2010-10-14 | Toshiba Corp | 移動体画像追尾装置および方法 |
| JP2011133423A (ja) * | 2009-12-25 | 2011-07-07 | Mitsubishi Electric Corp | 対象推定装置 |
| KR101173426B1 (ko) * | 2012-03-29 | 2012-08-10 | 에스티엑스엔진 주식회사 | 이중화된 광선로를 구비한 레이더 시스템 및 레이더 시스템의 광선로 이중화 방법 |
| KR101173427B1 (ko) * | 2012-03-29 | 2012-08-10 | 에스티엑스엔진 주식회사 | 송신신호의 루프백을 통해 이상을 판단하는 레이더 시스템 및 송신신호의 루프백을 통해 레이더 시스템의 이상을 판단하는 방법 |
| JP2015161630A (ja) * | 2014-02-28 | 2015-09-07 | 日本電気株式会社 | 追尾制御装置および追尾制御方法 |
-
2001
- 2001-09-21 JP JP2001289507A patent/JP2003099127A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010231371A (ja) * | 2009-03-26 | 2010-10-14 | Toshiba Corp | 移動体画像追尾装置および方法 |
| JP2011133423A (ja) * | 2009-12-25 | 2011-07-07 | Mitsubishi Electric Corp | 対象推定装置 |
| KR101173426B1 (ko) * | 2012-03-29 | 2012-08-10 | 에스티엑스엔진 주식회사 | 이중화된 광선로를 구비한 레이더 시스템 및 레이더 시스템의 광선로 이중화 방법 |
| KR101173427B1 (ko) * | 2012-03-29 | 2012-08-10 | 에스티엑스엔진 주식회사 | 송신신호의 루프백을 통해 이상을 판단하는 레이더 시스템 및 송신신호의 루프백을 통해 레이더 시스템의 이상을 판단하는 방법 |
| JP2015161630A (ja) * | 2014-02-28 | 2015-09-07 | 日本電気株式会社 | 追尾制御装置および追尾制御方法 |
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