JP2017169167A - 捜索支援装置、捜索支援方法及び捜索支援プログラム - Google Patents
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Abstract
Description
このように、操作員は広画角での捜索と狭画角での識別とを探知目標を発見するまで繰り返し行う必要があり、その操作負荷が極めて大きかった。
前記撮影手段が撮影した画像を表示する表示手段と、
前記表示手段に表示された表示画像上での前記操作員の視線軌跡を検出する視線軌跡検出手段と、
前記視線軌跡検出手段により検出された前記視線軌跡に基づいて、前記表示画像のうち前記操作員が注視した注視領域を抽出する注視領域抽出手段と、
前記注視領域抽出手段により抽出された前記注視領域内における前記撮影手段からの距離を計測する測距手段と、
前記測距手段により計測された前記撮影手段からの距離に基づいて、前記注視領域内に前記探知目標が存在するか否かを判定する目標有無判定手段と、
を備えることを特徴とする。
前記撮影手段は、当該撮影手段からの距離情報を取得可能なステレオカメラであり、前記測距手段を兼ねていることを特徴とする。
前記注視領域抽出手段は、前記視線軌跡の平均位置を中心とし、前記視線軌跡の存在確率が所定値となる円形領域を、前記注視領域として前記表示画像から抽出することを特徴とする。
前記目標有無判定手段は、
前記注視領域内における前記撮影手段からの距離の平均値と、前記注視領域内において前記撮影手段から最も近い距離とが、所定値以上の差を有していた場合に、前記注視領域内に前記探知目標が存在すると判定し、
前記注視領域内において前記撮影手段から最も近い距離の位置を、前記探知目標の位置と標定することを特徴とする。
前記撮影手段が航空機に搭載されていることを特徴とする。
つまり、操作員が表示画像を注視していた場合に、その注視領域内に探知目標らしき対象が存在すると判定されたうえで、その対象が探知目標であるか否かが撮影手段からの距離に基づいて判定される。これにより、操作員が表示画像内で探知目標を探す(目で追う)だけで、探知目標の存在が自動的に確認される。
したがって、操作員が広画角での捜索と狭画角での識別を繰り返し行う必要があった従来に比べ、操作員の操作負荷を軽減することができる。
まず、本実施形態における航空機1の構成について、図1を参照して説明する。
図1は、航空機1の概略構成を示すブロック図である。
航空機1は、所定の探知目標の捜索を行うためのものであり、より詳しくは、本発明に係る捜索支援装置を具備することにより、搭載されたステレオカメラ14を用いてその操作員(搭乗員)が行う探知目標の捜索を支援可能に構成されたものである。
具体的には、図1に示すように、航空機1は、飛行機構11と、操作部12と、記憶部13と、ステレオカメラ14と、ディスプレイ15と、カメラ操作部16と、視線検出用カメラ17と、制御部18とを備えて構成されている。
操作部12は、パイロットに操作される操縦桿や各種操作キー等を備えており、これら操縦桿や各種操作キー等の操作状態に対応する信号を制御部18に出力する。
捜索支援プログラム130は、後述の捜索支援処理を制御部18に実行させるためのプログラムである。
カメラ操作部16は、ステレオカメラ14を操作するためのものであり、ステレオカメラ14の向きやズームアップ・ズームバックなどの操作が可能となっている。このカメラ操作部16は、本実施形態においては、パイロットとは異なる専用の操作員によって操作される。操作員は、ディスプレイ15によってステレオカメラ14の撮影画像を見ながら、カメラ操作部16を操作する。
なお、視線検出用カメラ17は、ディスプレイ15と一体的に構成されていてもよい。
また、制御部18は、後述するように、捜索支援処理における各種の機能部として、視線軌跡検出器181と、注視領域判定器182と、目標探知標定器183とを備えている(図2参照)。
続いて、捜索支援処理を実行する際の航空機1の動作について説明する。
図2は、捜索支援処理でのデータの流れを示すデータフロー図である。また、図3は、捜索支援処理を説明するための図であって、(a)がディスプレイ15上での後述の視線軌跡LSを示す図であり、(b)がディスプレイ15上での後述の注視領域WAを示す図であり、(c)が注視領域WAにおける探知目標Tを示すイメージ図である。
なお、ここでは、飛行中の航空機1からステレオカメラ14により機体下方の地上(または海上)が撮影されて、その撮影画像がディスプレイ15に表示されており、このステレオカメラ14の広画角での撮影により、探知目標T(と思われるもの)がディスプレイ15の表示画像中に含まれているものとする(図3(a)参照)。
具体的に、視線軌跡検出器181は、例えば基準点を角膜反射、動点を瞳孔とし、或いは基準点を目頭、動点を虹彩にしてこれらの位置関係を用いることで、操作員の視線を検出する。そして、視線軌跡検出器181は、所定の時間間隔(例えば数秒間)に亘る当該視線の移動を記憶することにより、ディスプレイ15に表示された表示画像上での操作員の視線軌跡LSを検出する。
これにより、操作員が探知目標T(と思われれるもの)の真贋を判断しようとして、ディスプレイ15の表示画像上で当該探知目標Tの周辺を行き来している視線軌跡LSが得られる(図3(a))。
具体的に、注視領域判定器182は、視線軌跡LSの平均位置を中心とし、当該視線軌跡LSの存在確率が所定値となる円形領域を、注視領域WAと判定する(図3(b))。例えば、視線軌跡LSの存在確率が50%となる領域を求める場合には、CEP(平均誤差半径)値を半径とする円形領域が注視領域WAとなる。
これにより、操作員が注視している探知目標T(と思われるもの)を含む領域が、注視領域WAとしてディスプレイ15の表示画像から抽出される。
具体的に、目標探知標定器183は、注視領域WA内(全体)におけるステレオカメラ14からの距離の平均値と、注視領域WA内においてステレオカメラ14から最も近い距離とが、所定値以上の差を有していた場合に、当該注視領域WA内に探知目標Tが存在すると判定する。このとき、ステレオカメラ14からの距離の値は、当該ステレオカメラ14から得られる距離情報に基づいて、他の機器に依ることなく直接的に取得することができる。
それから、目標探知標定器183は、注視領域WA内に探知目標Tが存在すると判定した場合に、注視領域WA内においてステレオカメラ14から最も近い距離の位置、すなわち注視領域WA内で最も高い位置を、探知目標Tの位置と標定する(図3(c))。
以上のように、本実施形態によれば、ディスプレイ15に表示された表示画像上での操作員の視線軌跡LSに基づいて、当該表示画像のなかから操作員が注視した注視領域WAが抽出され、この注視領域WA内におけるステレオカメラ14からの距離に基づいて、当該注視領域WA内に探知目標Tが存在するか否かが判定される。
つまり、操作員が表示画像を注視していた場合に、その注視領域WA内に探知目標Tらしき対象が存在すると判定されたうえで、その対象が探知目標Tであるか否かがステレオカメラ14からの距離に基づいて判定される。これにより、操作員はディスプレイ15の表示画像内で探知目標Tを探す(目で追う)だけで、探知目標Tの存在が自動的に確認される。
したがって、操作員が広画角での捜索と狭画角での識別を繰り返し行う必要があった従来に比べ、操作員の操作負荷を軽減することができる。
なお、本発明を適用可能な実施形態は、上述した実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
具体的には、「注視領域WA内における撮影手段からの距離の平均値」に代えて、「注視領域WA内のうち、撮影手段から最も近い距離の位置から所定半径内の範囲を除いた部分における撮影手段からの距離の平均値」を用いるようにしてもよい。
具体的に、この場合には、例えば捜索範囲内の高度情報のデータベースを予め記憶部13に記憶しておくか通信手段などにより参照可能に構成しておき、撮影手段からの距離を高度に換算して、高度情報のデータベースを参照するようにすればよい。そして、距離から換算した探知目標T(と思われるもの)の高度値がデータベース内のものと合致した場合に、その位置を探知目標Tの位置と判定すればよい。
さらに、撮影手段は高所に設置されて地上または海上の画像を撮影可能であれば、航空機1に搭載されたものでなくともよく、例えば高い建造物の上部に設置されたものなどであってもよい。
13 記憶部
130 捜索支援プログラム
14 ステレオカメラ
15 ディスプレイ
16 カメラ操作部
17 視線検出用カメラ
18 制御部
LS 視線軌跡
WA 注視領域
T 探知目標
Claims (7)
- 高所に設置された撮影手段を用いて操作員が行う所定の探知目標の捜索を支援する捜索支援装置であって、
前記撮影手段が撮影した画像を表示する表示手段と、
前記表示手段に表示された表示画像上での前記操作員の視線軌跡を検出する視線軌跡検出手段と、
前記視線軌跡検出手段により検出された前記視線軌跡に基づいて、前記表示画像のうち前記操作員が注視した注視領域を抽出する注視領域抽出手段と、
前記注視領域抽出手段により抽出された前記注視領域内における前記撮影手段からの距離を計測する測距手段と、
前記測距手段により計測された前記撮影手段からの距離に基づいて、前記注視領域内に前記探知目標が存在するか否かを判定する目標有無判定手段と、
を備えることを特徴とする捜索支援装置。 - 前記撮影手段は、当該撮影手段からの距離情報を取得可能なステレオカメラであり、前記測距手段を兼ねていることを特徴とする請求項1に記載の捜索支援装置。
- 前記注視領域抽出手段は、前記視線軌跡の平均位置を中心とし、前記視線軌跡の存在確率が所定値となる円形領域を、前記注視領域として前記表示画像から抽出することを特徴とする請求項1または2に記載の捜索支援装置。
- 前記目標有無判定手段は、
前記注視領域内における前記撮影手段からの距離の平均値と、前記注視領域内において前記撮影手段から最も近い距離とが、所定値以上の差を有していた場合に、前記注視領域内に前記探知目標が存在すると判定し、
前記注視領域内において前記撮影手段から最も近い距離の位置を、前記探知目標の位置と標定することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の捜索支援装置。 - 前記撮影手段が航空機に搭載されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の捜索支援装置。
- 高所に設置された撮影手段を用いて操作員が行う所定の探知目標の捜索を支援する捜索支援方法であって、
前記撮影手段が撮影した画像を表示する表示手段を用い、
前記表示手段に表示された表示画像上での前記操作員の視線軌跡を検出する視線軌跡検出工程と、
前記視線軌跡検出工程で検出された前記視線軌跡に基づいて、前記表示画像のうち前記操作員が注視した注視領域を抽出する注視領域抽出工程と、
前記注視領域抽出工程で抽出された前記注視領域内における前記撮影手段からの距離を計測する測距工程と、
前記測距工程で計測された前記撮影手段からの距離に基づいて、前記注視領域内に前記探知目標が存在するか否かを判定する目標有無判定工程と、
を備えることを特徴とする捜索支援方法。 - 高所に設置された撮影手段を用いて操作員が行う所定の探知目標の捜索を支援する捜索支援プログラムであって、
前記撮影手段が撮影した画像を表示する表示手段と、前記撮影手段からの距離を計測する測距手段とを備える捜索支援装置に、
前記表示手段に表示された表示画像上での前記操作員の視線軌跡を検出する視線軌跡検出機能と、
前記視線軌跡検出機能により検出された前記視線軌跡に基づいて、前記表示画像のうち前記操作員が注視した注視領域を抽出する注視領域抽出機能と、
前記測距手段により計測された前記注視領域内における前記撮影手段からの距離に基づいて、前記注視領域内に前記探知目標が存在するか否かを判定する目標有無判定機能と、
を実現させることを特徴とする捜索支援プログラム。
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