JP2980077B2 - 水中目標判定装置 - Google Patents
水中目標判定装置Info
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- JP2980077B2 JP2980077B2 JP9269038A JP26903897A JP2980077B2 JP 2980077 B2 JP2980077 B2 JP 2980077B2 JP 9269038 A JP9269038 A JP 9269038A JP 26903897 A JP26903897 A JP 26903897A JP 2980077 B2 JP2980077 B2 JP 2980077B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、水中画像装置の
画像データを処理し、水中目標を判定する水中目標判定
装置に関する。
画像データを処理し、水中目標を判定する水中目標判定
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図６は水中目標判定装置の動作を示すブ
ロック図である。この図において、符号１１は水中画像
装置、１２は送信器、１３は受信器、１４は水中目標、
１５は目標長検出回路である。まず、水中画像装置１１
内部の送信器１２より、送信音が送出される。この送信
音は水中目標１４に到達した際にそこで反射し、エコー
となって受信器１３で受信される。受信されたエコーは
画像データに変換され、目標長検出回路１５へ送出され
る。目標長検出回路１５は、この画像データの値と目標
長検出回路１５内部で予め定めた閾値とを比較し、画像
データの値が閾値より大きい場合に目標判定信号を出力
する。
ロック図である。この図において、符号１１は水中画像
装置、１２は送信器、１３は受信器、１４は水中目標、
１５は目標長検出回路である。まず、水中画像装置１１
内部の送信器１２より、送信音が送出される。この送信
音は水中目標１４に到達した際にそこで反射し、エコー
となって受信器１３で受信される。受信されたエコーは
画像データに変換され、目標長検出回路１５へ送出され
る。目標長検出回路１５は、この画像データの値と目標
長検出回路１５内部で予め定めた閾値とを比較し、画像
データの値が閾値より大きい場合に目標判定信号を出力
する。
【０００３】図７は送信器１２から送信される送信音を
示す図である。この図において、送信音はＦ１〜Ｆｍま
でΔｔ毎に周波数が変わるＦＭ信号であり、垂直下方に
移動しながら送信される。図８は受信器１３で受信され
るエコーを示す図である。この図において、受信器１３
にはＢ１〜Ｂｎの受波ビームが水平方向に設けられてい
る。まず、Ｂ１のビーム出力についてＦ１〜Ｆｍで周波
数分析を行い、各周波数でのレベルを得てこれらのレベ
ルが予め定めた閾値を越えたかどうかを判定し、閾値を
越えた場合に１を、越えなかった場合に０とする。次に
Ｂ２のビーム出力について同様の判定を行い、以下Ｂｎ
のビーム出力まで順次判定を繰り返す。こうして得られ
たＤ（１，１）〜Ｄ（ｍ，ｎ）までの判定結果１または
０を、各ビーム番号を水平方向に、周波数番号を垂直方
向にとって、ｍ行ｎ列マトリクスの形に配列することに
より画像データを構成する。図９は、上述の判定処理に
より得られた画像データの一例を示す図である。この図
においては、ｍ，ｎの値を共に１０とした場合の配列を
示してある。「１」によって形成された部分が水中目標
１４の正面図である。
示す図である。この図において、送信音はＦ１〜Ｆｍま
でΔｔ毎に周波数が変わるＦＭ信号であり、垂直下方に
移動しながら送信される。図８は受信器１３で受信され
るエコーを示す図である。この図において、受信器１３
にはＢ１〜Ｂｎの受波ビームが水平方向に設けられてい
る。まず、Ｂ１のビーム出力についてＦ１〜Ｆｍで周波
数分析を行い、各周波数でのレベルを得てこれらのレベ
ルが予め定めた閾値を越えたかどうかを判定し、閾値を
越えた場合に１を、越えなかった場合に０とする。次に
Ｂ２のビーム出力について同様の判定を行い、以下Ｂｎ
のビーム出力まで順次判定を繰り返す。こうして得られ
たＤ（１，１）〜Ｄ（ｍ，ｎ）までの判定結果１または
０を、各ビーム番号を水平方向に、周波数番号を垂直方
向にとって、ｍ行ｎ列マトリクスの形に配列することに
より画像データを構成する。図９は、上述の判定処理に
より得られた画像データの一例を示す図である。この図
においては、ｍ，ｎの値を共に１０とした場合の配列を
示してある。「１」によって形成された部分が水中目標
１４の正面図である。
【０００４】次に、この図９の例を用いて目標長検出回
路１５について説明する。目標長検出回路１５は水平方
向、垂直方向の最大長を算出する。まず、水平方向にお
いて、第１行について「１」が連続する幅（横幅）を算
出する。図９の例では、第１行の横幅は「６」である。
次に第２行について同様に横幅を求め、第１０行まで順
次繰り返す。この結果、横幅の最大値は第１行目の
「６」である。次に垂直方向において、横幅と同様に、
各列について縦幅を順次求める。その結果、縦幅の最大
幅は第５列目の「９」である。こうして得られた横幅最
大値および縦幅最大値を、目標長検出回路１５は内部に
予め定めた閾値と比較する。例えば、目標長検出回路１
５内部で定めた閾値が「５」の場合、横幅最大値「６」
および縦幅最大値「９」はともに閾値より大きいので、
目標判定信号が出力される。
路１５について説明する。目標長検出回路１５は水平方
向、垂直方向の最大長を算出する。まず、水平方向にお
いて、第１行について「１」が連続する幅（横幅）を算
出する。図９の例では、第１行の横幅は「６」である。
次に第２行について同様に横幅を求め、第１０行まで順
次繰り返す。この結果、横幅の最大値は第１行目の
「６」である。次に垂直方向において、横幅と同様に、
各列について縦幅を順次求める。その結果、縦幅の最大
幅は第５列目の「９」である。こうして得られた横幅最
大値および縦幅最大値を、目標長検出回路１５は内部に
予め定めた閾値と比較する。例えば、目標長検出回路１
５内部で定めた閾値が「５」の場合、横幅最大値「６」
および縦幅最大値「９」はともに閾値より大きいので、
目標判定信号が出力される。
【０００５】しかしながら、上述の従来技術において
は、横幅および縦幅の最大値のみを検出し、その値が閾
値を越えるかどうかを判断しているだけなので、水中に
発生する気泡等は、浮上しながら水平方向へ拡散してい
くために縦横にある程度の幅を持ち、目標判定信号が誤
って出力されてしまい、水中目標と見なされてしまうと
いう問題があった。
は、横幅および縦幅の最大値のみを検出し、その値が閾
値を越えるかどうかを判断しているだけなので、水中に
発生する気泡等は、浮上しながら水平方向へ拡散してい
くために縦横にある程度の幅を持ち、目標判定信号が誤
って出力されてしまい、水中目標と見なされてしまうと
いう問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この発明はこのような
点を考慮してなされたもので、特に画像データから目標
の広がり角度を計算し、水中の気泡などの偽の水中目標
と真の水中目標を識別し、目標判定能力の向上を図った
水中目標判定装置を提供することを目的とする。
点を考慮してなされたもので、特に画像データから目標
の広がり角度を計算し、水中の気泡などの偽の水中目標
と真の水中目標を識別し、目標判定能力の向上を図った
水中目標判定装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
クロスファンビームを用いて送受信を行う送受信手段
と、前記送受信手段によって駆動する水中画像装置と、
前記水中画像装置の画像データから水平方向の横幅を検
出する横幅長検出回路と、前記横幅長検出回路より、各
垂直方向毎に検出された横幅値を記憶する横幅記憶回路
と、前記横幅記憶回路に記憶された横幅から、水中目標
の垂直方向への広がり角度を検出する広がり角度検出回
路と、前記広がり角度検出装置の角度により、目標判定
信号を出力するか否かの判定を行う判定手段と、を具備
してなる水中目標判定装置である。
クロスファンビームを用いて送受信を行う送受信手段
と、前記送受信手段によって駆動する水中画像装置と、
前記水中画像装置の画像データから水平方向の横幅を検
出する横幅長検出回路と、前記横幅長検出回路より、各
垂直方向毎に検出された横幅値を記憶する横幅記憶回路
と、前記横幅記憶回路に記憶された横幅から、水中目標
の垂直方向への広がり角度を検出する広がり角度検出回
路と、前記広がり角度検出装置の角度により、目標判定
信号を出力するか否かの判定を行う判定手段と、を具備
してなる水中目標判定装置である。
【０００８】請求項２記載の発明は、請求項１記載の水
中目標判定装置において、前記水中画像装置では、水平
方向または垂直方向のいずれかの一方向に送信を掃引
し、他方向に受波ビームを並べたことを特徴とする。請
求項３記載の発明は、請求項１記載の水中目標判定装置
において、前記水中画像装置は、受信処理の際の周波数
レベルが、予め定められた閾値を越えるか否かという論
理式に従って、その出力結果をマトリクス状に配列する
ことにより、画像データを構成することを特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項１記載の水中目標判定装
置において、前記判定手段が、画像データの垂直方向の
分布状況によって、全ての反射体の中から所定の目標物
とそれ以外のものを識別することを特徴とする。請求項
５記載の発明は、請求項１記載の水中目標判定装置にお
いて、前記広がり角度検出回路が、水中目標の広がり方
向を角度に換算し、前記角度が予め定められた閾値を越
えるか否かという論理式に従って、目標判定信号を出力
することを特徴とする。請求項６記載の発明は、請求項
１記載の水中目標判定装置において、前記送受信手段
が、クロスファンビームに代えて受波マルチビームを用
いたことを特徴とする。
中目標判定装置において、前記水中画像装置では、水平
方向または垂直方向のいずれかの一方向に送信を掃引
し、他方向に受波ビームを並べたことを特徴とする。請
求項３記載の発明は、請求項１記載の水中目標判定装置
において、前記水中画像装置は、受信処理の際の周波数
レベルが、予め定められた閾値を越えるか否かという論
理式に従って、その出力結果をマトリクス状に配列する
ことにより、画像データを構成することを特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項１記載の水中目標判定装
置において、前記判定手段が、画像データの垂直方向の
分布状況によって、全ての反射体の中から所定の目標物
とそれ以外のものを識別することを特徴とする。請求項
５記載の発明は、請求項１記載の水中目標判定装置にお
いて、前記広がり角度検出回路が、水中目標の広がり方
向を角度に換算し、前記角度が予め定められた閾値を越
えるか否かという論理式に従って、目標判定信号を出力
することを特徴とする。請求項６記載の発明は、請求項
１記載の水中目標判定装置において、前記送受信手段
が、クロスファンビームに代えて受波マルチビームを用
いたことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
一実施形態について説明する。図１はこの発明の一実施
形態による水中目標判定装置の構成を示すブロック図で
ある。この図において、符号１は横幅長検出回路であ
り、各行についての横幅をそれぞれ測定する。２は横幅
記憶回路であり、横幅長検出回路１から出力された各行
毎のデータを記憶する。３は広がり角度検出回路であ
り、横幅記憶回路２に記憶された横幅データを読み出
す。さらに、符号１１は水中画像装置、１２は送信器、
１３は受信器、１４は水中目標である。なお、画像デー
タが横幅長検出回路１へ送出されるまでの過程は、前述
の従来技術と同様なので詳細については省略する。
一実施形態について説明する。図１はこの発明の一実施
形態による水中目標判定装置の構成を示すブロック図で
ある。この図において、符号１は横幅長検出回路であ
り、各行についての横幅をそれぞれ測定する。２は横幅
記憶回路であり、横幅長検出回路１から出力された各行
毎のデータを記憶する。３は広がり角度検出回路であ
り、横幅記憶回路２に記憶された横幅データを読み出
す。さらに、符号１１は水中画像装置、１２は送信器、
１３は受信器、１４は水中目標である。なお、画像デー
タが横幅長検出回路１へ送出されるまでの過程は、前述
の従来技術と同様なので詳細については省略する。
【００１０】図２および図３は広がり角度検出回路３で
読み込まれた横幅データの一例を示す図である。これら
の図においては、縦軸下方向をｉ（ｉ＝１，２．．．１
０）、横軸方向をＶ（ｉ）としている。図２は上方へ広
がりを持つ物体、図３は下方へ広がりを持つ物体である
ことが示されている。ｉおよびＶ（ｉ）の値から、最小
２乗法を用いてＶ＝αｉ＋βを算出し、この直線の傾き
αの値を広がり角度とする。次に、このαの値を、予め
設定された広がり角度の閾値と比較する。例えばα＞閾
値の場合、真の水中目標として目標判定信号を出力し、
α＜閾値の場合は偽の水中目標として目標判定信号を出
力しないという論理式を与えておくと、仮に閾値＝０と
定めた場合、図２ではα＜０で、上方に行くにつれて広
がる物体は気泡などの偽の水中目標と判定されて目標判
定信号は出力されないが、図３ではα＞０で、下方に行
くにつれて広がる物体は真の水中目標と判定されて目標
判定信号が出力される。
読み込まれた横幅データの一例を示す図である。これら
の図においては、縦軸下方向をｉ（ｉ＝１，２．．．１
０）、横軸方向をＶ（ｉ）としている。図２は上方へ広
がりを持つ物体、図３は下方へ広がりを持つ物体である
ことが示されている。ｉおよびＶ（ｉ）の値から、最小
２乗法を用いてＶ＝αｉ＋βを算出し、この直線の傾き
αの値を広がり角度とする。次に、このαの値を、予め
設定された広がり角度の閾値と比較する。例えばα＞閾
値の場合、真の水中目標として目標判定信号を出力し、
α＜閾値の場合は偽の水中目標として目標判定信号を出
力しないという論理式を与えておくと、仮に閾値＝０と
定めた場合、図２ではα＜０で、上方に行くにつれて広
がる物体は気泡などの偽の水中目標と判定されて目標判
定信号は出力されないが、図３ではα＞０で、下方に行
くにつれて広がる物体は真の水中目標と判定されて目標
判定信号が出力される。
【００１１】ここで再び図９の例を用いて、水中目標１
４の判定手順について説明する。まず、横幅長検出回路
１は、第１行について「１」が連続する横幅Ｖ（１）を
求める。図９の例ではＶ（１）＝６である。Ｖ（１）の
値は横幅記憶回路２へ出力され、横幅記憶回路２はこの
値を記憶する。次に第２行について同様にＶ（２）を求
めて、横幅記憶回路２へ出力して記憶させる。これを順
次繰り返して第１０行の横幅Ｖ（１０）まで求め、横幅
記憶回路２へ逐次結果を出力して記憶させていく。横幅
記憶回路２へ記憶された横幅データを図４に示す。広が
り角度検出回路３は、横幅記憶回路２に記憶された横幅
データＶ（１）〜Ｖ（１０）を読み出して広がり角度の
値を算出する。そしてこの値が閾値を越えるかどうかと
いう論理式に従って、画像データの物体が真の水中目標
であると判定された場合に目標判定信号が出力される。
４の判定手順について説明する。まず、横幅長検出回路
１は、第１行について「１」が連続する横幅Ｖ（１）を
求める。図９の例ではＶ（１）＝６である。Ｖ（１）の
値は横幅記憶回路２へ出力され、横幅記憶回路２はこの
値を記憶する。次に第２行について同様にＶ（２）を求
めて、横幅記憶回路２へ出力して記憶させる。これを順
次繰り返して第１０行の横幅Ｖ（１０）まで求め、横幅
記憶回路２へ逐次結果を出力して記憶させていく。横幅
記憶回路２へ記憶された横幅データを図４に示す。広が
り角度検出回路３は、横幅記憶回路２に記憶された横幅
データＶ（１）〜Ｖ（１０）を読み出して広がり角度の
値を算出する。そしてこの値が閾値を越えるかどうかと
いう論理式に従って、画像データの物体が真の水中目標
であると判定された場合に目標判定信号が出力される。
【００１２】また、上記実施形態によれば、垂直方向に
送信を掃引し、水平方向に受波ビームを並べているが、
これを垂直方向に受波ビームを並べ、水平方向に送信を
掃引してもよい。また、上記実施形態によれば、水中画
像装置１にはクロスファンビームを用いているが、図５
のように受波マルチビームを用いてもよい。この場合、
送波は受波ビーム全体に対応する広いビームで送信し、
受波の各ビーム出力のレベルが閾値を越えたかどうかを
判定する。この各ビーム出力の判定結果がｍ行ｎ列の画
像データとなり、以降同様の処理が実施できる。
送信を掃引し、水平方向に受波ビームを並べているが、
これを垂直方向に受波ビームを並べ、水平方向に送信を
掃引してもよい。また、上記実施形態によれば、水中画
像装置１にはクロスファンビームを用いているが、図５
のように受波マルチビームを用いてもよい。この場合、
送波は受波ビーム全体に対応する広いビームで送信し、
受波の各ビーム出力のレベルが閾値を越えたかどうかを
判定する。この各ビーム出力の判定結果がｍ行ｎ列の画
像データとなり、以降同様の処理が実施できる。
【００１３】
【発明の効果】以上説明した様に、この発明によれば、
画像データを処理し、横幅データから目標の広がり角度
を算出し、広がり角度を閾値と比較することにより水中
目標を判定しているので、単に水平、垂直方向の幅を判
定していた従来方式に比べ、精度の高い判定が可能とな
る。例えば、水中に発生する気泡のように浮上しながら
水平方向に拡散して縦横にある程度の幅を持つものでも
偽の水中目標と判定されて目標判定信号は出力されない
が、下方向に広がった構造のものについては真のの水中
目標と判定されて目標判定信号が出力されるという効果
が得られる。
画像データを処理し、横幅データから目標の広がり角度
を算出し、広がり角度を閾値と比較することにより水中
目標を判定しているので、単に水平、垂直方向の幅を判
定していた従来方式に比べ、精度の高い判定が可能とな
る。例えば、水中に発生する気泡のように浮上しながら
水平方向に拡散して縦横にある程度の幅を持つものでも
偽の水中目標と判定されて目標判定信号は出力されない
が、下方向に広がった構造のものについては真のの水中
目標と判定されて目標判定信号が出力されるという効果
が得られる。
【図１】 この発明の一実施形態による水中目標判定装
置のブロック図である。
置のブロック図である。
【図２】 広がり角度検出回路で読み出された横幅デー
タの一例を示す図である。
タの一例を示す図である。
【図３】 広がり角度検出回路で読み出された横幅デー
タの一例を示す図である。
タの一例を示す図である。
【図４】 横幅記憶回路に記憶された横幅データを示す
図である。
図である。
【図５】 この発明の他の実施形態を示す図である。
【図６】 従来の水中目標判定装置を示すブロック図で
ある。
ある。
【図７】 水中画像装置の送信音の一実施形態を示す図
である。
である。
【図８】 水中画像装置の受信エコーの一実施形態を示
す図である。
す図である。
【図９】 水中画像装置の画像データの一例を示す図で
ある。
ある。
１．横幅長検出回路、２．横幅記憶回路、３．広がり角
度検出回路、１１．水中画像装置、１２．送信器、１
３．受信器、１４．水中目標、１５．目標長検出回路
度検出回路、１１．水中画像装置、１２．送信器、１
３．受信器、１４．水中目標、１５．目標長検出回路
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01S 3/80 - 3/86 G01S 5/18 - 5/30 G01S 7/00 - 7/64 G01S 15/00 - 15/96 G01B 11/00
Claims (6)
- 【請求項１】 クロスファンビームを用いて送受信を行
う送受信手段と、 前記送受信手段によって駆動する水中画像装置と、 前記水中画像装置の画像データから水平方向の横幅を検
出する横幅長検出回路と、 前記横幅長検出回路より、各垂直方向毎に検出された横
幅値を記憶する横幅記憶回路と、 前記横幅記憶回路に記憶された横幅から、水中目標の垂
直方向への広がり角度を検出する広がり角度検出回路
と、 前記広がり角度検出装置の角度により、目標判定信号を
出力するか否かの判定を行う判定手段と、を具備してな
る水中目標判定装置。 - 【請求項２】 前記水中画像装置は、水平方向または垂
直方向のいずれかの一方向に送信を掃引し、他方向に受
波ビームを並べたことを特徴とする請求項１記載の水中
目標判定装置。 - 【請求項３】 前記水中画像装置は、受信処理の際の周
波数レベルが、予め定められた閾値を越えるか否かとい
う論理式に従って、その出力結果をマトリクス状に配列
することにより、画像データを構成することを特徴とす
る請求項１記載の水中目標判定装置。 - 【請求項４】 前記判定手段は、画像データの垂直方向
の分布状況によって、全ての反射体の中から所定の目標
物とそれ以外のものを識別することを特徴とする請求項
１記載の水中目標判定装置。 - 【請求項５】 前記広がり角度検出回路は、水中目標の
広がり方向を角度に換算し、前記角度が予め定められた
閾値を越えるか否かという論理式に従って、目標判定信
号を出力することを特徴とする請求項１記載の水中目標
判定装置。 - 【請求項６】 前記送受信手段は、クロスファンビーム
に代えて受波マルチビームを用いたことを特徴とする請
求項１記載の水中目標判定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9269038A JP2980077B2 (ja) | 1997-10-01 | 1997-10-01 | 水中目標判定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9269038A JP2980077B2 (ja) | 1997-10-01 | 1997-10-01 | 水中目標判定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11109033A JPH11109033A (ja) | 1999-04-23 |
| JP2980077B2 true JP2980077B2 (ja) | 1999-11-22 |
Family
ID=17466818
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9269038A Expired - Fee Related JP2980077B2 (ja) | 1997-10-01 | 1997-10-01 | 水中目標判定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2980077B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5332187B2 (ja) * | 2007-11-29 | 2013-11-06 | 日本電気株式会社 | 水中物体形状認識方法、水中物体形状認識装置、水中物体形状認識プログラムおよびプログラム記録媒体 |
| JP6364955B2 (ja) * | 2014-05-23 | 2018-08-01 | 日本電気株式会社 | ソーナーシステムとソーナー用送信装置と受信装置及び目標物特定法並びにプログラム |
-
1997
- 1997-10-01 JP JP9269038A patent/JP2980077B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11109033A (ja) | 1999-04-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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