JP2010139431A - 監視装置及び監視方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】上空を飛行する機体に搭載され、上空から海上の様子を監視する監視装置であって、光源を備え、上空から海上の探索領域に向けて、複数のスリット状の光を照射する送光部11と、海上の物体により反射された複数の反射光を受光する受光部12と、受光部12により取得された反射光の情報から、光を反射した海上の物体が対象物か否かを判定する処理装置27とを具備する。
【選択図】図1
Description
本発明は、上空を飛行する機体に搭載され、上空から海上の様子を監視する監視装置であって、光源を備え、上空から海上の探索領域に向けて、複数のスリット状の光を照射する送光手段と、海上の物体により反射された複数の反射光を受光する受光手段と、前記受光手段により取得された前記反射光の情報から、光を反射した海上の物体が、対象物か否かを判定する判定手段とを具備することを特徴とする監視装置を提供する。
このように、判定手段によって対象物があると判定された場合には、第2の撮像装置が対象物の方に向けられるので、対象物のより詳しい情報を取得することが可能となる。
このように、送光手段は連続光を照射する光源を備えているので、照射領域の照射漏れや監視領域の監視漏れを低減し、探索の確立を向上させることが可能となる。また、連続光を使用する場合には同期制御が不要なので、装置にかかる負荷を低減させることができる。また、連続光を使用する場合とは、例えば、晴天時等の観測条件の良い時である。
このように、光源にフラッシュランプやLEDを使用することにより装置が簡素化されるので、取扱い、及びメンテナンスが簡便となる。また、レーザ光の場合に使用していた励起装置、冷却装置等が不要となるため、装置を小型化、計量化することが可能となる。
また、送光レンズアクチュエータは、後述するレーザレーダ制御部2から供給される制御信号に基づいて、送光レンズ系113の位置を調整する。これにより、送光レンズ系113に入射されるレーザ光の角度を調整し、所望の範囲にレーザ光を射出させることが可能となる。
このように、スリット光生成部302は、レーザ射出端より射出されたビームからスリット光を生成する。
具体的には、図4に示されるように、スリット間の距離Lを、飛行する機体の進行速度Vで除した値が、波浪の周期T(秒)と一致しないように、スリット間の距離または該機体の進行速度を調整する。
T≠L/V ・・・(1)式
このようなレーザレーダ1は、旋回台5によりその回転角及び迎角が所望の角度に調節される構造となっている。
表示装置4は、制御装置3から入力される撮像画像や監視結果等を表示する表示モニタ(図示略)を備えている。
まず、監視時において、制御装置3は、パルス状のレーザ光を所定のパルス周期で連続的に射出させるために必要となる同期制御信号を生成する。また、半導体レーザから連続的に射出されたパルス状のレーザ光が監視距離の位置にある物体に到達し、反射された反射光のみを受光部12に取り込むためのシャッタ駆動信号などを生成し、同期制御信号とともにレーザレーダ制御部2に出力する。
レーザ電源26は、同期信号が入力されると、レーザレーダ1が備える送光部11内のレーザ発振器111に対して電源を供給する。これにより、レーザ発信器111から連続的にレーザ光が発せられることとなる。
一方、シャッタ制御部24は、制御装置3から入力された同期信号に基づいて、レーザレーダ1が備える送光部11の送光シャッタ112および受光部12の受光シャッタ122を同期して駆動する。
画像処理装置25において、ICCDカメラヘッド121が開いてから閉じるまでの1フレーム期間の間に、受光シャッタ122の開閉によって取り込まれた反射光に基づいて生成された複数の画像が蓄積される。そして、蓄積された複数の画像が積算(重畳)されることにより監視画像が作成され、この監視画像は処理装置27に出力される。
また、受光部12により受光した反射光に基づいて、物体が対象物か否かを判定し、その結果を表示画面に表示するので、監視員等は画面表示を確認することにより、対象物なのか否かを簡便に把握することが可能となる。
また、入力装置6から指定された波の周期、飛行する機体の速度に基づいて、送光部11から射出される複数のレーザ光のスリット間の距離が調整される。これにより、物体の情報を探索する場合に、波の波長の同じ箇所を監視することを回避することができるので、効率的な監視を行うことが可能となる。
なお、本実施形態にかかる監視装置は、反射光に基づいて検出された物体が対象物である場合には、表示装置4の表示画面にその旨を通知して、監視員に知らせることとしていたが、物体が対象物であった場合の通知方法はこれに限られない。
例えば、検出された物体が対象物であった場合に、第2の撮像装置200をその対象物の方向に向け、表示装置4にその詳細情報を表示させることとしてもよい。これにより、対象物が検出された場合に、監視員は表示装置4の表示画面を確認することにより、具体的な対象物の情報を取得することが可能となる。
また、本実施形態に係る監視装置は光源にレーザ光を用いていたが、これに限定されない。例えば、晴天時や観測条件の良い場合に、フラッシュランプ、またはLED等の連続光を用いることとしてもよい。また、レーザ光を用いる場合と連続光を用いる場合の切り替えは、監視員による判断に基づいて切り替えることとしてもよいし、画像の画質や受信信号の状況に基づいて装置自身が自動的に切り替えることとしてもよい。
このように、連続光による観測を行う場合には、照射領域、及び監視領域の抜けを低減するので、探索効率を向上させることができる。また、シャッタ装置等の同期制御が不要となるため、装置の負荷を低減することが可能となる。
2 レーザレーダ制御部
3 制御装置
4 表示装置
5 旋回台
6 入力装置
11 送光部
12 受光部
27 処理装置
111 レーザ発振器
112 送光シャッタ
113 送光レンズ系
121 ICCDカメラヘッド
122 受光シャッタ
123 ズームレンズ
301 光分岐部
302 スリット光生成部
303 スリット光照射方向偏光部
Claims (8)
- 上空を飛行する機体に搭載され、上空から海上の様子を監視する監視装置であって、
光源を備え、上空から海上の探索領域に向けて、複数のスリット状の光を照射する送光手段と、
海上の物体により反射された複数の反射光を受光する受光手段と、
前記受光手段により取得された前記反射光の情報から、光を反射した海上の物体が、対象物か否かを判定する判定手段と
を具備することを特徴とする監視装置。 - 波の周期及び飛行する機体の進行速度を入力する入力装置を備え、
スリット間の距離を飛行する機体の進行速度で除した値が、波浪の周期と一致しないように、該スリット間の距離または該機体の進行速度を調整することを特徴とする請求項1に記載の監視装置。 - 前記送光手段は、
光源と、
該光源から射出された光の光軸上に設けられ、入射された光を分岐する少なくとも1つの光分岐手段と、
前記光分岐手段によって分岐された各光の光軸上に設けられ、該入射光からスリット状の光を生成するスリット光生成手段と
を具備することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の監視装置。 - 前記スリット光生成手段は、
光分岐手段によって分岐された光が入射する凹レンズと、
前記凹レンズを透過した光が入射され、スリット状の光を所望の角度に拡大する凸レンズと
を具備することを特徴とする請求項3に記載の監視装置。 - 前記判定手段によって対象物が発見された場合に、発見された方向に向けられる第2の撮像装置を備えることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の監視装置。
- 前記送光手段は、連続光を照射する光源を備え、前記受光手段は、前記連続光としての反射光を受光することを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載の監視装置。
- 前記送光手段は、光源にフラッシュランプ、またはLEDを備えることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載の監視装置。
- 上空を飛行する機体に搭載され、上空から海上の様子を監視する監視方法であって、
上空から海上の探索領域に向けて、複数のスリット状の光を照射し、
海上の物体により反射された複数の反射光を受光し、
前記反射光の情報から、光を反射した海上の物体が、対象物か否かを判定する監視方法。
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