JP2005043299A - Image detection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明に係る画像検出装置は、ASDE(Airport Surface Detection Equipment)等で用いられるものである。 The image detection apparatus according to the present invention is used in ASDE (Airport Surface Detection Equipment) or the like.
従来のASDEとしては、例えば特許文献1に示されたものがある。
As a conventional ASDE, for example, there is one shown in
従来の技術では、1台の画像センサによる画像検出で複数の目標を見つけたり、位置を知ろうとする際、画像検出センサ前の別目標に隠れた後ろの目標は、画像として写らないため、そのような目標については存在するか否かさえ検出できなかった。 In the conventional technique, when a plurality of targets are detected by an image detection by one image sensor or an attempt is made to know the position, the target behind the other target before the image detection sensor is not captured as an image. It was not possible to detect whether such a target exists.
その他、技術分野は異なるもののICやLSI等のパッケージの裏側にアレイ状に設けられた基板接続用バンプに光を照射して直接観測のできないパッケージ奥に設けられたバンプの形状を観測し、その欠陥の有無を検査する技術として特許文献2がある。
In addition, although the technical field is different, the shape of the bump provided in the back of the package that cannot be directly observed by irradiating the substrate connection bump provided in an array on the back side of the package such as IC or LSI is observed. As a technique for inspecting the presence or absence of defects, there is
従来では、画像検出センサ(カメラ)から見通しのある目標しか検出することができなかった。また、特許文献1のように直接観測のできない個所に光を照射してその陰影から基板接続用バンプの欠陥を検査する場合であっても、観測対象であるバンプは所定の基準間隔または所定の基準位置との比較であって、あらかじめ位置のわからない目標について用いることはできない。
Conventionally, only a target with a line of sight can be detected from an image detection sensor (camera). Further, even in the case of inspecting the defect of the bump for connecting the substrate from the shadow by irradiating light to a place where direct observation is not possible as in
本発明は、以上の問題点を解決するためになされたものであり、画像検出センサから直接観測できない目標であっても、各目標の陰影を検出することで物体の背後にある目標の位置検出を行うことで、少ない画像検出センサを用いる場合であっても、高精度の目標位置検出を行うことができる。 The present invention has been made to solve the above-described problems. Even if the target cannot be observed directly from the image detection sensor, the position of the target behind the object is detected by detecting the shadow of each target. By performing the above, even if a small number of image detection sensors are used, highly accurate target position detection can be performed.
本発明に係る、画像検出装置は、所定の地点を撮影する画像検出センサと、前記画像検出センサの撮影中心に対して斜め方向に設けられた光源と、前記画像検出センサが取得した画像とあらかじめ前記地点を撮影しておいた基準画像とを比較して、前記取得画像の中から第一の目標を抽出し、当該抽出した第一の目標によって生じる影と異なる影が画像中に存在する場合、当該異なる影から第二の目標の位置を算出する位置算出部とを備えるものである。 An image detection apparatus according to the present invention includes an image detection sensor that captures a predetermined point, a light source provided in an oblique direction with respect to the imaging center of the image detection sensor, an image acquired by the image detection sensor, and When a first target is extracted from the acquired image by comparing with a reference image obtained by photographing the point, and a shadow different from the shadow caused by the extracted first target exists in the image And a position calculation unit for calculating the position of the second target from the different shadows.
また、前記光源は複数あるものである。 Further, there are a plurality of the light sources.
また、前記画像検出センサは可視光用カメラまたは赤外線用カメラであるものである。 The image detection sensor is a visible light camera or an infrared camera.
以上のように、本発明に係る画像検出装置は、遮蔽物後部にあるために直接視認できない目標をその影の形状、位置から識別するため、少ない画像検出センサしか用いない場合であっても、高精度の目標位置検出を行うことができる。 As described above, the image detection apparatus according to the present invention identifies a target that cannot be directly recognized because it is behind the shield from the shape and position of its shadow, so even if only a few image detection sensors are used, The target position can be detected with high accuracy.
実施の形態1.
以下、本発明の実施の形態1について説明する。本発明の実施の形態1に係る画像検出装置は、例えば、空港において監視カメラに写った航空機の背後に存在するあらかじめ形状が分かっている整備車両や、航空機等を検知し、またそれらの位置を推定するものである。
まず、図1は本実施の形態1の装置構成を表すブロック図である。図2はカメラと目標との位置関係を示す模式図である。図2において、目標9、目標10は地表面100上に存在しているが、目標10は目標9の背後に隠れており、光源8からの光によって生じる影12のみがカメラ1で撮像された映像に写っているものとする。なお、説明の簡便のため、目標9の形状は球状であるとし、また、目標10の形状は直方体であるとする。また、上記の通り、これらの寸法はあらかじめ分かっており、目標9、目標10、その他の目標の形状、寸法はあらかじめ分かっているものとする。
First, FIG. 1 is a block diagram showing a device configuration of the first embodiment. FIG. 2 is a schematic diagram showing the positional relationship between the camera and the target. In FIG. 2, the
光源8からの光は、カメラと目標の存在する地点とを結ぶ線に対して交わらない方向、好ましくは直交もしくはそれに近い方向から照射する。目標9、10の影を大きくするためである。
The light from the
目標10は、カメラ1から見ると目標9の後ろ側に存在するので直接観測することができない。そこで光源8からの光によって生じる影12の位置、大きさから目標10の位置を測定する。図1において、まず、カメラ1で取得された画像データはA/D変換器2でA/D変換されて画像メモリ3に入力される。画像メモリ3は、A/D変換器2から入力される2次元配列データを所定のアドレスに記憶しておくためのものである。画像前処理部4では、画像メモリ3に取り込んだ画像データの前処理を行うものであり、例えば、画像のひずみ補正やノイズの除去等の処理を行う。
Since the
位置測定手段5では画像処理されたカメラからの画像データの明るさ分布の情報に基づいて、目標9の背後にある目標10の影12の切り出しを行い、影12の特定点と光源との距離を測定し、位置の特定を行う。
The position measuring means 5 cuts out the
図3に位置測定手段5の処理内容についてのフローチャートを示す。まず、パラメータの設定を行いカメラ倍率、カメラと地面との距離情報、光源8位置等から映像中の長さと実際の寸法との関係を計算できるようにする(S1)。そして、図2の状態の場合、まず目標9が画面に写っているので当該目標9の識別を行う。具体的には、あらかじめ撮影しておいた目標が何も存在していない背景のみを写した基準画像と図2の状態で撮影した画像とを比較して目標9の形状を切り出す(S2)。当該目標9の形状は、あらかじめメモリ6に記憶しておいた形状データと比較され目標9の識別を行う(S3)。比較の結果、該当する形状データが無い場合は、そのまま処理を終了する。
FIG. 3 shows a flowchart of processing contents of the position measuring means 5. First, parameters are set so that the relationship between the length in the video and the actual dimensions can be calculated from the camera magnification, the distance information between the camera and the ground, the
一方、該当する形状データが存在する場合には、目標9の影11の識別を行う。すなわち、目標9と光源8との位置関係から計算される影の形状と実際の影11の形状とを比較する(S4)。そして、目標9に対する影11以外の影12が存在する場合には、目標9の背後に何らかの物体があるものとして判断する(S5)。
On the other hand, when the corresponding shape data exists, the
メモリ6には、目標として登録されている各物体(目標10を含む)について図4(b)、(c)〜(n)のように各光源8との位置関係から生じる影の形状データが記憶されている。そして、この物体の影12(図4(a))とメモリ6に記憶された目標から生ずる影の形状(図4(b)、(c)〜(n)他)とを比較して(S6)、目標の種類と光源8との位置関係を推定する(S7)。すなわち、影12の形状(特に特徴点である点AおよびBの位置関係)がメモリ6に記憶された影と比較し、一致する部分があるかを判定し、一致した場合はその目標種別および位置を表示する。一方、影12の面積が小さく推定結果が複数ある場合、または一致する影の形状が無い場合には、目標9の背後に物体が存在することのみ表示装置に表示する。
In the
以上のように、本発明に係る画像検出装置は、遮蔽物後部にあるために直接視認できない目標をその影の形状、位置から識別するため、少ない画像検出センサしか用いない場合であっても、高精度の目標位置検出を行うことができる。 As described above, the image detection apparatus according to the present invention identifies a target that cannot be directly recognized because it is behind the shield from the shape and position of its shadow, so even if only a few image detection sensors are used, The target position can be detected with high accuracy.
なお、上記実施例では単一の光源8を用いて隠れた目標10の位置を検出する場合について説明したが、図5のように複数の光源8a、8bを用いることとしてもよい。その場合であっても、各光源8a、8bから生ずるそれぞれの影に対して上記のような処理を行い隠れた目標10の位置を算出し、平均もしくは信頼性の高い結果を採用することで、位置算出精度を向上することができる。
In the above embodiment, the case where the position of the
また、画像検出センサは、通常の可視光用のカメラ以外にも、赤外線用のカメラ等であってもよい。 Further, the image detection sensor may be an infrared camera or the like other than a normal visible light camera.
また、光源は太陽や月であってもよい。なお、この場合、暦に基づいて観測時間に対応した太陽等の位置から計算を行う。 The light source may be the sun or the moon. In this case, the calculation is performed from the position of the sun or the like corresponding to the observation time based on the calendar.
1 カメラ、 2 A/D変換器、 3 画像メモリ、
4 画像前処理部、 5 位置測定部、 8、8a、8b 光源、
9 目標、 10 目標、 11 目標9による影、
12 目標10による影。
1 camera, 2 A / D converter, 3 image memory,
4 image preprocessing unit, 5 position measuring unit, 8, 8a, 8b light source,
9 goals, 10 goals, 11 shadows by
12 Shadow by
Claims (3)
前記画像検出センサと前記地点を結ぶ線に対して交わる方向から前記地点に光を照射する光源と、
前記画像検出センサが取得した画像とあらかじめ前記地点を撮影しておいた基準画像とを比較して、前記取得画像の中から第一の目標を抽出し、当該抽出した第一の目標によって生じる影と異なる影が画像中に存在する場合、当該異なる影から前記第二の目標の位置を算出する位置算出部とを備えることを特徴とする画像検出装置。 An image detection sensor for photographing a predetermined point;
A light source that irradiates the point with light from a direction intersecting a line connecting the image detection sensor and the point;
The image acquired by the image detection sensor is compared with a reference image in which the spot has been captured in advance, and a first target is extracted from the acquired image, and a shadow generated by the extracted first target And a position calculation unit that calculates the position of the second target from the different shadow when there is a shadow different from the image.
The image detection apparatus according to claim 1, wherein the image detection sensor is a visible light camera or an infrared camera.
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