JP2013186086A - Target detector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、飛しょう体に搭載され、周囲を撮像してその撮像画像から目標を検出する目標検出装置に関する。 Embodiments described herein relate generally to a target detection apparatus that is mounted on a flying object, images a surrounding area, and detects a target from the captured image.
一般に、航空機等の飛しょう体に搭載される目標検出装置にあっては、飛しょう体周囲を分担して監視する複数台の広角撮像装置と撮像方向を任意の方向に指向可能な狭角撮像装置とを備える。そして、広角撮像装置のいずれかで目標を検出した場合に、その検出方向に狭角撮像装置を目標検出方向に指向させ、目標検出の移管を行うようにしている。 In general, in a target detection device mounted on a flying object such as an aircraft, multiple wide-angle imaging devices that share and monitor the periphery of the flying object and narrow-angle imaging that can direct the imaging direction in any direction Device. Then, when a target is detected by any of the wide-angle imaging devices, the narrow-angle imaging device is directed in the target detection direction in the detection direction, and the target detection is transferred.
ここで、広角撮像装置は、視野角が広くなるほど1画素が受け持つ画角が大きくなる。従来の目標検出装置では、1画素以下の分解能が取れないため、広角撮像装置で目標が検出されても1画素内の目標位置を特定できない。この結果、目標検出方向が曖昧となり、撮像分解能の高い狭角撮像装置へ移管しても目標検出までに時間がかかっている。 Here, in the wide-angle imaging device, as the viewing angle becomes wider, the angle of view of one pixel becomes larger. In the conventional target detection device, since the resolution of one pixel or less cannot be obtained, the target position in one pixel cannot be specified even if the target is detected by the wide-angle imaging device. As a result, the target detection direction becomes ambiguous, and it takes time to detect the target even if the target detection direction is transferred to a narrow-angle imaging device with high imaging resolution.
以上のように、従来の目標検出装置において、広角撮像装置は、1画素が受け持つ画角が大きく、さらに1画素以下の分解能が得られないため、1画素内の目標の位置を特定することができない。 As described above, in the conventional target detection device, the wide-angle imaging device has a large angle of view of one pixel and cannot obtain a resolution of one pixel or less, so that it is possible to specify the target position within one pixel. Can not.
そこで、本実施形態は、上記の課題を鑑みてなされたもので、上記広角撮像装置の撮像画像であっても1画素以下の分解能を得られ、広角撮像装置の角度分解能を向上させることができる目標検出装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present embodiment has been made in view of the above problems, and even a captured image of the wide-angle imaging device can obtain a resolution of 1 pixel or less, and can improve the angular resolution of the wide-angle imaging device. An object is to provide a target detection device.
本実施形態によれば、目標検出装置は、撮像装置で目標方向を撮像したときの撮像画像から目標を検出してその目標の角度情報を得る目標検出装置において、前記撮像装置を画素列方向に回転させる回転機構と、前記撮像装置から出力される撮像画面内での目標角度情報と前記回転機構から出力される回転機構の回転角度情報を合成し、合成した角度方向を目標方向の角度とする視軸駆動手段を具備する。視軸駆動手段は、前記撮像装置を前記回転機構で回転させて前記撮像装置の画素列を移動させ、前記回転機構の角速度、前記撮像装置のフレームレートから、前記撮像素子の1画素の毎フレームの移動角度を算出し、その移動角度を分解能とする。 According to the present embodiment, the target detection device detects a target from a captured image obtained by imaging the target direction with the imaging device and obtains angle information of the target. The rotation mechanism to be rotated, the target angle information in the imaging screen output from the imaging device and the rotation angle information of the rotation mechanism output from the rotation mechanism are combined, and the combined angle direction is set as the angle of the target direction. A visual axis drive means is provided. The visual axis driving means rotates the imaging device with the rotation mechanism to move the pixel row of the imaging device, and from the angular velocity of the rotation mechanism and the frame rate of the imaging device, every frame of one pixel of the imaging device. The movement angle is calculated, and the movement angle is taken as the resolution.
以下、実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以降の図における同一部分には同一符号を付して、その詳しい説明を省略し、異なる部分について主に述べる。以降の実施形態も同様にして重複する説明を省略する。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same part in subsequent figures, the detailed description is abbreviate | omitted, and a different part is mainly described. In the following embodiments, the same description is omitted.
図1は、目標検出装置の一例を示すブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a target detection apparatus.
この目標検出装置は、複数台の目標方向の画像を撮像する広角撮像装置1を備え、全周を監視する。一般に目標検出装置では、画角90°の広角撮像装置1を4台用いる。広角撮像装置1は、全周の監視により取得した撮像画面内での目標角度情報を視軸駆動装置2へ出力する。
This target detection device includes a wide-
また、目標検出装置は、上記複数台の広角撮像装置1を設置するための回転機構5を備える。回転機構5は、撮像装置1を画素列方向に回転させ、回転とともに回転機構5の回転角度を計測する。回転機構5は、計測した回転角度を視軸駆動装置2へ出力する。
In addition, the target detection device includes a
目標検出装置は、複数台の広角撮像装置1から出力される目標の撮像画面内での角度及び回転機構5から出力される回転機構5の回転角度を視軸駆動装置2で合成する。この合成する角度を目標方向の角度とする。また、視軸駆動装置2は、広角撮像装置1を回転機構5で回転させて、広角撮像装置1の画素列を移動させ、回転機構5の角速度及び広角撮像装置1のフレームレートから、撮像素子の1画素の毎フレームの移動角度を算出し、その移動角度を分解能とする。
The target detection device combines the angle within the target imaging screen output from the plurality of wide-
目標検出装置は、回転機構5を回転させながら、回転機構5に設置する撮像装置1で目標方向を撮像することにより、撮像装置内の画素列が少しずつ移動する。これにより、回転により画素が移動する分の角度分解能が得られる。結果、広角撮像装置1は、1画素以下の角度分解能が得られる。
The target detection device images the target direction with the
これにより、狭角撮像装置3への移管がスムーズになり、レーザ出力装置4の視軸を目標方向に向け、レーザ捕捉を実施する時間が短縮できる。
Thereby, the transfer to the narrow-
上記構成により、目標検出装置は、回転機構5を用いて、複数台の広角撮像装置1を回転する。これにより、目標検出装置は、広角撮像装置1の1画素分解能が大きいままだが、見かけ上の角度分解能を向上できる。
With the above configuration, the target detection device rotates the plurality of wide-
次に、目標検出装置の見かけ上の角度分解能の計算方法について、図面を参照して説明する。例として、広角撮像装置1の分解能を1°、フレームレートを30Hzとし、回転機構5の角度分解能を0.1°、角速度を6°/sとする。
Next, a method for calculating the apparent angular resolution of the target detection apparatus will be described with reference to the drawings. As an example, the resolution of the wide-
図2は、見かけ上の角度分解能を計算する方法を示す図である。 FIG. 2 is a diagram illustrating a method for calculating the apparent angular resolution.
目標検出装置は、回転機構5の角速度が6°/s、広角撮像装置1のフレームレートが30Hzであることから、1画素は、毎フレーム0.2°(=6°/30)移動する。したがって、目標検出装置は、0.2°の分解能で目標を計測することができる。
Since the angular velocity of the
図3(a)は、図1に示す広角撮像装置1の画素列を示す図であり、図3(b)は、フレーム毎に目標を検出する経過を示す図である。
FIG. 3A is a diagram showing a pixel column of the wide-
図3(b)に示すように、フレーム1からフレーム2へ移ることにより、画素が0.2°移動する。広角撮像装置1の分解能は1°であるため、広角撮像装置1の1画素以下の分解能が得られていることがわかる。
As shown in FIG. 3B, the pixel moves 0.2 ° by moving from
以上、実施形態により、上記広角撮像装置1の撮像画像であっても、1画素以下の分解能を得られ、広角撮像装置1の角度分解能を向上させることができる目標検出装置を提供することができる。
As described above, according to the embodiment, it is possible to provide a target detection device that can obtain a resolution of one pixel or less and improve the angular resolution of the wide-
なお、複数台の広角撮像装置1を設置する回転機構5は、一方向に連続回転するものとして表記したが、回転機構5は、一定角度で往復運動させてもよい。
Although the
以上、実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 As mentioned above, although embodiment was described, this embodiment is shown as an example and is not intending limiting the range of invention. This embodiment can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. This embodiment and its modifications are included in the scope of the present invention and the gist thereof, and are also included in the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.
1…広角撮像装置、2…視軸駆動装置、3…狭角撮像装置、4…レーザ出力装置、5…回転機構。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記撮像装置を画素列方向に回転させる回転機構と、
前記撮像装置から出力される撮像画面内での目標角度情報と前記回転機構から出力される回転機構の回転角度情報を合成し、合成した角度方向を目標方向の角度とする視軸駆動手段を具備し、
視軸駆動手段は、前記撮像装置を前記回転機構で回転させて前記撮像装置の画素列を移動させ、前記回転機構の角速度、前記撮像装置のフレームレートから、前記撮像素子の1画素の毎フレームの移動角度を算出し、その移動角度を分解能とすることを特徴とする目標検出装置。 In the target detection device that detects the target from the captured image when the target direction is imaged by the imaging device and obtains angle information of the target,
A rotation mechanism for rotating the imaging device in a pixel row direction;
It comprises visual axis drive means for synthesizing target angle information in the imaging screen output from the imaging device and rotation angle information of the rotation mechanism output from the rotation mechanism, and setting the synthesized angle direction as an angle of the target direction. And
The visual axis driving means rotates the imaging device with the rotation mechanism to move the pixel row of the imaging device, and from the angular velocity of the rotation mechanism and the frame rate of the imaging device, every frame of one pixel of the imaging device. A target detection apparatus characterized by calculating a movement angle of the target and using the movement angle as a resolution.
Priority Applications (1)
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JP2012053655A JP2013186086A (en) | 2012-03-09 | 2012-03-09 | Target detector |
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