JP3517804B2 - 赤外線撮像装置 - Google Patents
赤外線撮像装置Info
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Description
目標の探知・認識を行うことを目的とする赤外線撮像装
置に関し、特に航空機に搭載される赤外線撮像装置であ
って、目標条件に応じた探知距離を推定するために、装
置性能に適合した諸元を設定可能な、赤外線撮像装置に
関するものである。
離は、気象条件(気温,湿度,視程)および目標条件
(目標と背景の温度差ΔT,実寸法)によって大きな影
響を受ける。また、人間が赤外線画像を見て目標を探知
する場合には、オペレータの熟練度も探知距離に影響を
与えることになる。
離)は、探知距離以内でなければ意味を持たず、このた
めには探知距離を推定することが必要となる。
する場合、その設定方法を簡素化するとともに、目標探
知後に行う、目標認識行為に移行する過程の簡素化,確
実性を図り、さらに、目標認識を容易に行えるようにす
ることが必要である。
を示す図である。また図24は、従来の赤外線映像装置
における、諸元を推定する過程を示す図である。
て、赤外線を集光する光学系11と、集光された赤外線
エネルギーを電気エネルギーに変換する検知器12と、
電気信号を増幅する増幅器13と、アナログ信号からな
る電気信号をディジタル信号に変換して映像データを発
生するアナログディジタル変換器(A/D)14と、光
学系11の視野角度を制御(変更)する光学CNTL1
5と、検知器12をその性能を発揮する温度まで冷却す
る冷却器16とを有している。
を搭載するジンバルのエレベーション(俯角)角度を検
出するELセンサ21と、ジンバルのアジマス(方位)
角度を検出するAZセンサ22と、ジンバルをエレベー
ション方向に駆動するELモータ23と、ジンバルをア
ジマス方向に駆動するAZモータ24と、ELモータ2
3を駆動するパワーアンプ25と、AZモータ24を駆
動するパワーアンプ26とを有している。
部であって、ELモータ23を制御するEL駆動回路3
1と、AZモータ24を駆動するAZ駆動回路32とを
有している。EL駆動回路31は、エレベーション方向
の角度指令(EL角度指令)とELセンサ21からのエ
レベーション方向の角度(EL角度)との誤差が最小に
なるように駆動命令(EL CMD)を発生する。AZ
駆動回路32は、アジマス方向の角度指令(AZ角度指
令)とAZセンサ22からのアジマス方向の角度(AZ
角度)との誤差が最小になるように駆動命令(AZ C
MD)を発生する。
対する光学系の視野角度の指令を入力するためのボタン
41と、EL角速度指令とAZ角速度指令とを入力する
ためのステック42と、目標に対する追尾開始・中止指
令を入力するためのスイッチ43とを有している。
算部であって、追尾開始・中止指令に応じて映像データ
からEL方向とAZ方向の誤差レートを計算してEL駆
動回路31とAZ駆動回路32に与える計算機51と、
表示用にディジタル映像データを並べ替えるDSC52
と、DSC52の出力と計算機51の計算結果とを結合
して出力する加算部53とを有している。54はディジ
タルアナログ変換器(D/A)であって、演算部5のデ
ィジタル出力信号をアナログ信号に変換する。6は表示
部であって、映像信号をテレビ画像として表示するTV
モニタ61を有している。
推定する過程は図24に示すようにして行われていた。
すなわち、探知すべき目標をオペレータが選定し、オペ
レータが探知距離を推定し、オペレータが探知距離を考
慮して手動で装置諸元を設定し、オペレータが画像を評
価して目標を探知して、認識行為に移行する。例えば、
オペレータは、手動でジンバルを制御し、手動で視野を
変更し、手動で画像追尾命令を行ない、これによってシ
ステムが、自動的に画像追尾を行うようになっていた。
の経験値によって行われ、目標の探知はオペレータの熟
練度に基づいて行われていた。しかしながら、目標の探
知に当たって、目標は小さいので、目標の形状判断は困
難であって、そのため、目標をロストする(見失う)こ
とが多かった。
定は行われていない。そのため、撮像装置の緒元を設定
する過程は、図24に示すようなものであった。オペレ
ータは先ず周囲の状況,捜索目標等を考えて探知距離の
推定を行い、探知距離以内を撮像するように、撮像装置
の緒元をオペレータ自身が設定する。次に目標を探知し
た場合には、探知した目標がオペレータが捜索していた
目標であるか等を確認するため、マニュアル操作によっ
てジンバルを制御して、目標を画面中央に移動させ、視
野角度を変え(撮像範囲を狭くして)目標を拡大表示さ
せる。続いて画像追尾が可能であれば追尾開始命令を出
して、目標の自動追尾を行う。
機体によって目標が隠された場合や、目標の直上を通過
して航空機が目標から遠ざかったことによって、目標を
ロストした場合には、目標を再捕捉する必要があるとき
は、再度、目標の捜索から始めなければならない。
の視野角度を有している。そのため、遠くを見るほど、
撮像範囲は広くなるが、探知距離を越えていれば、目標
を探知することはできない。一方、確実に探知できる範
囲を撮像すれば、目標の探知は可能であるが、その撮像
範囲は狭いものとなる。つまり、装置性能を充分活かし
ていない状態で使用されたり、または、装置性能を越え
た状態で使用されることがあるという問題が生じてい
た。
する場合の操作(設定)ミスが発生するだけでなく、目
標の認識および目標再捕捉に伴う操作が煩雑である等の
問題があった。
決しようとするものであって、赤外線撮像装置におい
て、探知距離を推定することによって、さまざまな環境
条件(気象条件,目標条件)下で装置性能を活かすこと
ができるとともに、操作を簡素化した赤外線撮像装置を
提供することを目的としている。
は、上述の課題を解決するため、次のような具体的手段
を備えている。
気信号に変換して出力する赤外線撮像部1と、赤外線撮
像部1を搭載するジンバルを有し、ジンバルを駆動して
赤外線撮像部1の撮像方向を変化させるジンバル部2
と、ジンバルをエレベーション方向とアジマス方向とに
駆動するジンバル駆動部3と、目標の実寸法および種
別,目標の画面上の大きさと背景との輝度差,視程およ
び前記ジンバル駆動部3に対する制御指令とを入力する
とともに演算開始指令を送出する入力部4と、温度,湿
度の気象条件を入手する気象センサ7と、入力部4から
の各入力データと、気象センサ7からの入力データとに
応じて、目標と背景との温度差の予測演算と大気中の赤
外線透過率の予測演算とを行なって目標を探知可能な距
離(以下、探知距離という)の予測演算を行う演算部5
と、赤外線撮像部1の出力信号によって画像表示を行う
とともに、算出した探知距離を表示する表示部6とを備
え、目標条件と環境条件とに応じた探知距離を表示した
赤外線画像を得る。
レーザ光を発射するとともに、演算部5において、レー
ザ光の受信パワーによって大気の赤外線透過率を補正す
る演算を行なう機能を付加することによって、目標条件
と環境条件とに応じた探知距離を表示した赤外線画像を
得る。
空機の高度情報を得るとともに、演算部5において、ジ
ンバル部2におけるジンバルの俯角を演算する機能を付
加することによって、探知距離に応じて自動的にジンバ
ル部2における俯角設定を行なう。
CNTL15を備えて光学系の視野角度を変更可能にす
るとともに、高度計81を備え、演算部5において、オ
ペレータが広い視野をもつように視野角度を変更した場
合に、視野切り替え後の探知距離および目標までの距離
を算出して、この探知距離が目標までの距離より短いと
き、表示部6において警告を表示する。
外線入力を検知して電気信号に変換して出力する赤外線
撮像部1と、赤外線撮像部1を搭載するジンバルを有
し、ジンバルを駆動して赤外線撮像部1の撮像方向を変
化させるジンバル部2と、ジンバルをエレベーション方
向とアジマス方向とに駆動するジンバル駆動部3と、赤
外線撮像部1に対する視野の変更指令と、ジンバル駆動
部3に対する制御指令とを入力する入力部4と、航空機
の高度情報を得る高度計81と、赤外線画像中から目標
を自動抽出するとともに、目標抽出後、視野角度を狭め
るように制御する命令を送出する演算部5と、赤外線撮
像部1の出力信号によって画像表示を行う表示部6とを
備え、目標抽出後に、視野を切り替えることによって、
目標を自動的に拡大して表示する。
外線入力を検知して電気信号に変換して出力する赤外線
撮像部1と、赤外線撮像部1を搭載するジンバルを有
し、ジンバルを駆動して赤外線撮像部1の撮像方向を変
化させるジンバル部2と、ジンバルをエレベーション方
向とアジマス方向とに駆動するジンバル駆動部3と、ジ
ンバル駆動部3に対する制御指令と、視野の変更指令と
を送出するとともに、目標の指定と、目標を見る角度の
指定とを入力する入力部4と、艦船等の形状,寸法を記
憶するメモリ部56と、航空機の高度情報を得る高度計
81と、オペレータが指定した目標までの距離と、この
距離に対応する艦船等の形状,寸法を演算する演算部5
と、赤外線撮像部1の出力信号によって画像表示を行う
表示部6とを備え、目標までの距離に応じて、メモリ部
56に記憶している艦船等の形状,寸法を変化させた映
像を表示部6において赤外線画像とともに表示する。
外線入力を検知して電気信号に変換して出力する赤外線
撮像部1と、赤外線撮像部1を搭載するジンバルを有
し、ジンバルを駆動して赤外線撮像部1の撮像方向を変
化させるジンバル部2と、ジンバルをエレベーション方
向とアジマス方向とに駆動するジンバル駆動部3と、ジ
ンバル駆動部3に対する制御指令と、視野の変更指令と
を送出するとともに、撮像範囲の指定を行なう入力部4
と、航空機の高度情報を得る高度計81と、航空機の位
置情報を得る航法システム82と、この高度情報と位置
情報とに応じてジンバルのエレベーション角度とアジマ
ス角度とを演算する演算部5と、赤外線撮像部1の出力
信号によって画像表示を行う表示部6とを備え、オペレ
ータがジンバル駆動部3に対する制御指令を行なうこと
なしに、オペレータが指定した撮像範囲の映像を追尾し
て保持しながら表示する。
外線入力を検知して電気信号に変換して出力する赤外線
撮像部1と、赤外線撮像部1を搭載するジンバルを有
し、ジンバルを駆動して赤外線撮像部1の撮像方向を変
化させるジンバル部2と、ジンバルをエレベーション方
向とアジマス方向とに駆動するジンバル駆動部3と、目
標の実寸法および種別,目標の画面上の大きさと背景と
の輝度差,視程,視野角度およびジンバル駆動部3に対
する制御指令とを入力するとともに演算開始指令を送出
し、視野の変更指令を送出するとともに、撮像範囲の指
定を行なう入力部4と、温度,湿度の気象条件を入手す
る気象センサ7と、入力部4からの各入力データと、気
象センサ7からの入力データとに応じて、目標と背景と
の温度差の予測演算,大気中の赤外線透過率の予測演算
および目標を探知可能な探知距離の予測演算を行うとと
もに、視野角度が広くなるように変更した場合に、視野
切り替え後の探知距離および目標までの距離を算出する
演算部5と、赤外線撮像部1の出力信号によって画像表
示を行うとともに、探知距離を表示する表示部6とを備
え、オペレータが視野角度が広くなるように切り替えた
とき、算出された探知距離が目標までの距離より短い場
合は、自動的に視野切り替え前の撮像範囲を含むように
撮像範囲を保持する。
示したものであって、実施形態(1) および(2) が適用さ
れるものである。図23の場合と同じものを同じ番号で
示し、7は気象センサである。気象センサ7は、温度計
と湿度計を有し、気温と絶対湿度との測定値を発生する
ことができる。また、101はレーザである。レーザ1
01はレーザ光を発射するものであって、その受信パワ
ーに基づいて大気透過率の補正を行うためのものであ
る。
するもの、検知器12は赤外線エネルギーを電気エネル
ギーに変換するもの、増幅器13は電気信号を増幅する
もの、A/D14はアナログ信号をディジタル信号に変
換するもの、DSC52はディジタル映像データの順番
を並べ換えるもの、D/A54はディジタル信号をアナ
ログ信号に変換するもの、冷却器16は検知器12がそ
の性能を発揮する温度まで冷却するもの、光学CNTL
15は視野角度を制御(変更)するもの、TVモニタ7
1は赤外線画像及び文字情報を表示するものである。
ン角度を検出するもの、AZセンサは22ジンバルのア
ジマス角度を検出するもの、ELモータ23はエレペー
ション方向にジンバルを駆動するもの、AZモータ24
はアジマス方向にジンバルを駆動するもの、EL駆動回
路31はELモータ23を制御するもの、AZ駆動回路
32はAZモータ24を制御するもの、気象センサ7は
気温,湿度を得るもの、入力部4はオペレータが視程
(視覚によって認識可能な距離。気象条件によって変化
する),視野角度,目標の実寸法/種別,TVモ
ニタ上での目標の大きさ/背景との輝度差,ジンバル
軸制御指令を入力するもの、演算部5は探知距離を演算
するもの、レーザ101(実施形態(2) においてのみ使
用)は赤外線を利用した送受信可能なものである。
すものであって、本発明の実施形態(1) を説明するもの
である。
オペレータが入力部4より目標の種別,目標の実寸法,
探知した際にTVモニタ61上に表示される目標の希望
する大きさ,背景との輝度差,視程,視野角度を入力し
たのち、探知距離演算開始指令を入力する。目標の種
別,目標の実寸法,TVモニタ61上に表示される目標
の大きさ,背景との輝度差,視程および視野角度は、演
算部5に転送される。気象センサ7で入手した気温, 湿
度が、演算部5に送出される。
納される。データファイル54に格納された温度デー
タ,大気データ,装置諸元,目標条件,探知距離のデー
タは、計算機51に入力されて、周知の計算方法に基づ
く所定の演算が行われて、探知距離が算出される。
3において赤外線撮像部1からのディジタル赤外線画像
に重畳され、D/A54でアナログ画像信号に変換され
て、表示部6においてTVモニタ51上に表示される。
ば、赤外線撮像装置において、環境条件, 目標条件に応
じて探知距離を推定するので、装置性能に合った諸元を
設定できる。
すものであって、本発明の実施形態(2) を説明するもの
である。
オペレータが入力部4より目標の種別,目標の実寸法,
探知した際にTVモニタ61上に表示される目標の希望
する大きさ,背景との輝度差,視程,視野角度を入力し
たのち、探知距離演算開始指令を入力する。目標の種
別,目標の実寸法,TVモニタ61上に表示される目標
の大きさ,背景との輝度差,視程および視野角度は、演
算部5に転送される。気象センサ7で入手した気温, 湿
度は、演算部5に送出される。オペレータが入力部4よ
りレーザ発射指令を出すと、受信したレーザのパワーは
演算部5に転送される。
て実施形態(1) の場合と同様に、探知距離の演算が行わ
れる。この際、レーザの受信パワーは、大気の透過率の
補正演算のために用いられる。
3において赤外線撮像部1からのディジタル赤外線画像
に重畳され、D/A54でアナログ画像信号に変換され
て、表示部6においてTVモニタ61上に表示される。
ば、赤外線撮像装置において、大気の透過率を加味した
環境条件, 目標条件に応じて探知距離を推定するので、
装置性能に合った諸元を設定できる。
のであって、実施形態(3),(4) および(5) が適用される
ものである。図1の場合と同じものを同じ番号で示し、
81は高度計であって、航空機高度情報を得るために用
いられる。
増幅器13,A/D14,DSC52,D/A54,光
学CNTL15,冷却器16,TVモニタ61,ELセ
ンサ21,AZセンサ22,ELモータ23,AZモー
タ24,EL駆動回路31,AZ駆動回路32および入
力部4は、図1におけると同じもの、高度計81は航空
機高度情報を得るものである。
知距離,ジンバルのエレベーション角度を演算するも
の、実施形態(4) の場合は、探知距離, ジンバルの
エレベーション角度, ジンバルのアジマス方向の振り
角度, ジンバルのアジマス方向の振り速度を演算する
もの、実施形態(5) の場合は、探知距離, 画面中心
に対応した距離を演算するものである。
すものであって、本発明の実施形態(3) を説明するもの
である。
レータが入力部4より目標の種別,目標の実寸法,探知
した際にTVモニタ上に表示される目標の希望する大き
さ,背景との輝度差,視程,視野角度を入力したのち、
探知距離演算開始指令を入力する。目標の種別,目標の
実寸法,TVモニタ上に表示される目標の大きさ,背景
との輝度差,視程および視野角度は、演算部5に転送さ
れる。気象センサ7で入手した気温,湿度は、演算部5
に送出される。高度計81で入手した航空機の高度は、
演算部5に送出される。
て実施形態(1) の場合と同様に、探知距離の演算が行わ
れる。次に演算部5において、ジンバルのエレベーショ
ン角度の演算を行う。ジンバルのエレベーション角度の
情報はEL駆動回路31に転送され、EL駆動回路31
は、ELモータ23を駆動してジンバルのエレベーショ
ン角度を設定する。
ば、赤外線撮像装置において、環境条件, 目標条件に応
じて探知距離を推定するので、装置性能に合った諸元を
設定できる。さらにジンバル俯角を自動的に設定できる
ので、操作を簡素化できる。
すものであって、本発明の実施形態(4) を説明するもの
である。
レータが入力部4より目標の種別,目標の実寸法,探知
した際にTVモニタ61上に表示される目標の希望する
大きさ,背景との輝度差,視程,視野角度を入力したの
ち、探知距離演算開始指令を入力する。目標の種別,目
標の実寸法,TVモニタ61上に表示される目標の大き
さ,背景との輝度差,視程および視野角度は、演算部5
に転送される。気象センサ7で入手した気温,湿度は、
演算部5に送出される。高度計81で入手した航空機の
高度は、演算部5に送出される。
て実施形態(1) の場合と同様に、探知距離の演算が行わ
れる。次に演算部5において、ジンバルのエレベーショ
ン角度,アジマス角速度およびアジマス振り角度の演算
を行う。ジンバルのエレベーション角度の情報はEL駆
動回路31に転送され、ELモータ23を駆動してジン
バルのエレベーション角度を設定する。また、アジマス
角速度およびアジマス振り角度の情報はAZ駆動回路3
2に転送され、AZモータ24を駆動してジンバルのア
ジマス角度を設定する。
ば、赤外線撮像装置において、大気の透過率を加味した
環境条件, 目標条件に応じて探知距離を推定するので、
装置性能に合った諸元を設定できる。さらにジンバル俯
角, アジマス振り角度およびアジマス振り速度を自動的
に設定できるので、操作を簡素化できる。
すものであって、本発明の実施形態(5) を説明するもの
である。
レータが入力部4より目標の種別,目標の実寸法,探知
した際にTVモニタ61上に表示される目標の希望する
大きさ,背景との輝度差,視程,視野角度を入力したの
ち、探知距離演算開始指令を入力する。目標の種別,目
標の実寸法,TVモニタ61上に表示される目標の大き
さ,背景との輝度差,視程および視野角度は、演算部5
に転送される。気象センサ7で入手した気温,湿度は、
演算部5に送出される。高度計81で入手した航空機の
高度は、演算部5に送出される。
て実施形態(1) の場合と同様に、探知距離の演算が行わ
れる。算出した探知距離は赤外線画像に重畳され、表示
部6において表示される。
力すると、演算部5に送出される。演算部5に広い視野
角度を持つ視野に変更するような変更指令が送出された
場合には、探知距離の演算を行う。また、視野変更後の
探知距離に基づき、視野変更後に撮像する距離(目標ま
での直距離。水平距離と航空機の高さとによって定ま
る)を演算する。もしも探知距離が撮像距離よりも短い
場合には、表示部6において警告を表示する。
ば、赤外線撮像装置において、環境条件, 目標条件に応
じて探知距離を推定するので、装置性能に合った諸元を
設定できる。さらにジンバル俯角, アジマス振り角度お
よびアジマス振り速度を自動的に設定できるので、操作
を簡素化できる。また、目標までの距離を算出して、目
標までの距離が探知距離を超えた場合には、オペレータ
に警告することによって、操作を簡素化できる。
のであって、実施形態(6) および(7) が適用されるもの
である。図1の場合と同じものを同じ番号で示し、9は
記録部であって、ビデオテープレコーダ(VTR)91
を有している。
増幅器13,A/D14,DSC52,D/A54,光
学CNTL15,冷却器16,TVモニタ61,ELセ
ンサ21,AZセンサ22,ELモータ23,AZモー
タ24,EL駆動回路31,AZ駆動回路32は、図1
におけるとと同じもの、VTR91(実施形態(7) にお
いてのみ使用)は赤外線画像を記録可能なものである。
レータが視野角度, ジンバル軸制御指令を入力する
もの、実施形態(7) の場合は、オペレータが視野角
度, ジンバル軸制御指令, VTR再生指令を入力す
るものである。
標の抽出, 目標が画面中心となるジンバルのエレベー
ション角度, アジマス角度の演算, 視野角度の制御を
行うもの、実施形態(7) の場合は、目標の抽出, 目
標が画面中心となるジンバルのエレベーション角度, ア
ジマス角度の演算, 視野角度の制御, VTR記録指
令の送出を行うものである。
すものであって、本発明の実施形態(6) を説明するもの
である。
部5は、目標の自動探知を行う。目標を探知した場合に
は、演算部5において目標方位(アジマス角,エレベー
ション角)を演算して、ジンバル駆動部3に転送する。
また、視野角度変更指令(FOV CMD)を赤外線撮
像部1に送出して、視野角度を通常の場合よりも狭くす
る。
作させて、ジンバルのエレベーション角度とアジマス角
度を設定し、視野角度を狭めることによって、目標を画
面の中心に拡大表示させる。
ば、赤外線撮像装置において、目標の自動抽出を行な
い、目標を自動拡大するので、操作を簡素化することが
できる。
示すものであって、本発明の実施形態(7) を説明するも
のである。
部5は、目標の自動探知を行う。目標を探知した場合に
は、演算部5において目標方位(アジマス角,エレベー
ション角)を演算して、ジンバル駆動部3に転送する。
また、視野角度が狭くなるように視野角度変更指令(F
OV CMD)を赤外線撮像部1に送出し、VTR記録
指令を記録部9に送出する。
作させて、ジンバルのエレベーション角度とアジマス角
度を設定し、光学CNTL15を制御して、視野角度を
狭めることによって、目標を画面の中心に拡大表示さ
せ、VTRに、タイマによって定まる一定時間、目標拡
大映像を録画する。
ば、赤外線撮像装置において、目標の自動抽出を行な
い、目標を自動拡大するので、操作を簡素化することが
できる。また、目標の拡大画像をVTRに記録できるの
で、オペレータの負担を軽減することができる。
ものであって、実施形態(8) および(9) が適用されるも
のである。図1および図8の場合と同じものを同じ番号
で示している。56はメモリ部であって、演算部5にお
いて演算に必要な情報を記憶する。
2,増幅器13,A/D14,DSC52,D/A5
4,光学CNTL15,冷却器16,TVモニタ61,
ELセンサ21,AZセンサ22,ELモータ23,A
Zモータ24,EL駆動回路31,AZ駆動回路32
は、図1におけるとと同じもの、VTR91(実施形態
(9)においてのみ使用)は図7におけると同じものであ
る。
レータが視野角度, 希望する目標, 艦船等を見る
方向, ジンバル制御指令を入力するもの、実施形態
(9) の場合は、オペレータが視野角度, 希望する目
標, 艦船等を見る方向, ジンバル制御指令, VT
R再生指令を入力するものである。
艦船等の形状及び大きさを記憶するもの、実施形態(9)
の場合は、艦船等の形状及び大きさ, 赤外線画像録
画時の高度,ジンバルのエレベーション角度,アジマス
角度を記憶するものである。は艦船等の映像をつくるも
のである。図11の場合、演算部5は艦船等の映像を生
成するものである。
示すものであって、本発明の実施形態(8) を説明するも
のである。
モリ部56には艦船等の形状および実寸法が記憶されて
いる。高度計81で入手した航空機の高度の情報は、演
算部5に送出される。
れているときに、オペレータが入力部4において目標指
定命令を入力すると、演算部5で目標までの距離(直視
距離)を演算し、表示部6に艦船等を示す文字が表示さ
れる。
選択する目標指定指令を入力すると、この指令が演算部
5に転送される。演算部5はこの指令を受けた場合に
は、メモリ部56より艦船等の形状及び実寸法の情報を
呼び出し、赤外線画像において表示されるはずである、
目標までの距離に応じて変化した大きさで、艦船等の映
像を演算する。これを表示部6に表示する。
船等の目標を見る角度(艦船等の向き)を入力すると、
この指令が演算部5に転送される。演算部5はこの指令
を受けた場合には、演算を行なって、艦船等の向きによ
って変化した形状の、艦船等の映像を更新して表示す
る。
ば、赤外線撮像装置において、撮像している目標と、記
憶している目標を画像上で比較できるので、オペレータ
の負担を軽減することができる。
示すものであって、本発明の実施形態(9) を説明するも
のである。
モリ部56には艦船等の形状および実寸法が記憶されて
いる。高度計81で入手した航空機の高度の情報は、演
算部5に送出される。
れているときに、オペレータが入力部4において目標指
定命令を入力すると、演算部5で航空機高度,ジンバル
のエレベーション角度,アジマス角度を参照して、目標
までの距離を演算し、この距離を記録する。また、VT
R記録指令を記録部9に転送し、赤外線画像を記録す
る。
生指令を入力すると、この指令がVTR91に転送さ
れ、VTR情報が再生されるとともに、表示部6に艦船
等を示す文字が表示される。オペレータが入力部4にお
いて、艦船等を選択する目標指定指令を入力すると、こ
の指令が演算部5に転送される。
メモリ部56より艦船等の形状および実寸法の情報を呼
び出し、赤外線画像において表示されるはずである、目
標までの距離に応じて変化した大きさで、艦船等の映像
を演算する。これを表示部6に表示する。
等の目標を見る角度(艦船等の向き)を入力すると、こ
の指令が演算部5に転送される。演算部5はこの指令を
受けた場合には、演算を行なって、艦船等の向きによっ
て変化した形状の、艦艇の映像を更新して、VTR91
において表示することができる。
ば、赤外線撮像装置において、撮像している目標を拡大
画像としてVTRに記録することができるとともに、タ
イマによって定まる一定時間、再生を行なうことによっ
て、再生画像上で、撮像した目標と、記憶している目標
を画像上で比較できるので、オペレータの負担を軽減す
ることができる。
ものであって、実施形態(10),(11),(12),(13),(14)およ
び(15)が適用されるものである。図1および図8の場合
と同じものを同じ番号で示している。82は航法システ
ムであって、航法演算を行って、航空機の位置を推定す
るものである。
2,増幅器13,A/D14,DSC52,D/A5
4,光学CNTL15,冷却器16,TVモニタ61,
ELセンサ21,AZセンサ22,ELモータ23,A
Zモータ24,EL駆動回路31,AZ駆動回路32
は、図1におけると同じもの、高度計81は航空機高度
情報を得るもの、航法システム82は航空機の位置情報
を得るものである。
レータが視野角度, 追尾撮像範囲, ジンバル軸制
御指令を入力するもの、実施形態(11)の場合は、オペレ
ータが視野角度, 追尾撮像範囲, ジンバル軸制御
指令, 追尾目標を入力するもの、実施形態(12)の場合
は、オペレータが視野角度, 追尾撮像範囲, ジン
バル軸制御指令, 追尾目標, 追尾目標の優先順位を
入力するもの、実施形態(13),(14),(15)の場合は、オペ
レータが視野角度, 追尾撮像範囲, ジンバル軸制
御指令, 追尾目標, 追尾目標の優先順位, 追尾撮
像範囲の再捕捉指令を入力するものである。
の場合は、追尾撮像範囲を記憶するもの、実施形態(15)
の場合は、追尾撮像範囲, 航空機侵入経路を記憶す
るものである。
撮像範囲のジンバルのエレベーション角度,アジマス角
度を演算するもの、実施形態(11)および(12)の場合は、
追尾撮像範囲のジンバルのエレベーション角度,アジ
マス角度, 追尾目標のエレベーション角度,アジマス
角度を演算するもの、実施形態(13)の場合は実施形態(1
0)と同じ、実施形態(14)の場合は、追尾撮像範囲のジ
ンバルのエレベーション角度, 追尾撮像範囲と現在の
撮像範囲との誤差を演算するもの、実施形態(15)の場合
は、追尾撮像範囲のジンバルのエレベーション角度,
航空機侵入経路の演算を行うものである。
示すものであって、本発明の実施形態(10)を説明するも
のである。
ペレータが入力部4において撮像範囲指定指令によって
追尾範囲指令を入力すると、この指令が演算部5に転送
される。高度計81で入手した航空機の高度の情報は、
演算部5に送出される。航法システム82から、航空機
の位置情報が演算部5に送出される。
ように、エレベーション角度,アジマス角度および視野
角度を演算する。この演算結果をジンバル駆動部3,光
学CNTL15に転送する。ジンバル駆動部3では、E
Lモータ23とAZモータ24を駆動して、ジンバルを
動作させ、また光学CNTL15は、視野角度の変更を
行うことによって、指定された撮像範囲を追尾する。
ば、赤外線撮像装置において、オペレータが指定した撮
像範囲を保持することができるので、オペレータの負担
が軽減される。
示すものであって、本発明の実施形態(11)を説明するも
のである。
ペレータが入力部4において撮像範囲指定指令によって
追尾範囲指令を入力すると、この指令が演算部5に転送
される。高度計81で入手した航空機の高度の情報は、
演算部5に送出される。航法システム82から、航空機
の位置情報が演算部5に送出される。
ように、エレベーション角度,アジマス角度および視野
角度を演算する。この演算結果をジンバル駆動部3,光
学CNTL15に転送する。ジンバル駆動部3では、E
Lモータ23とAZモータ24を駆動して、ジンバルを
動作させ、また光学CNTL15は、視野角度の変更を
行うことによって、指定された撮像範囲を追尾する。
定指令によって複数目標追尾指令を入力すると、この指
令が演算部5に転送され目標の捕捉を行う。
ば、赤外線撮像装置において、オペレータが指定した撮
像範囲を保持した上で、複数目標の追尾指定を行うこと
ができるので、操作を簡素化することができる。
示すものであって、本発明の実施形態(12)を説明するも
のである。
ペレータが入力部4において撮像範囲指定指令によって
追尾範囲指令を入力すると、この指令が演算部5に転送
される。高度計81で入手した航空機の高度の情報は、
演算部5に送出される。航法システム82から、航空機
の位置情報が演算部5に送出される。
ように、エレベーション角度,アジマス角度および視野
角度を演算する。この演算結果をジンバル駆動部3,光
学CNTL15に転送する。ジンバル駆動部3では、E
Lモータ23とAZモータ24を駆動して、ジンバルを
動作させ、また光学CNTL15は、視野角度の変更を
行うことによって、指定された撮像範囲を追尾する。
定指令によって複数目標追尾指令を入力すると、この指
令が演算部5に転送され目標の捕捉を行う。また、複数
目標追尾指令を入力する際に追尾優先順位を付加するこ
とで、複数目標を優先順位に基づいて追尾する。
ば、赤外線撮像装置において、オペレータが指定した撮
像範囲を保持した上で、複数目標の追尾指定を行うこと
ができるので、操作を簡素化することができるととも
に、オペレータが指定した優先順位に基づいて目標を捕
捉するので、操作性が向上する。
示すものであって、本発明の実施形態(13)を説明するも
のである。
ペレータが入力部4において撮像範囲指定指令によって
追尾範囲指令を入力すると、この指令が演算部5に転送
される。高度計81で入手した航空機の高度の情報は、
演算部5に送出される。航法システム82から、航空機
の位置情報が演算部5に送出される。
ように、エレベーション角度,アジマス角度および視野
角度を演算する。この演算結果をジンバル駆動部3,光
学CNTL15に転送する。
を演算し、この演算結果をメモリ部56に転送する。オ
ペレータが入力部4において撮像範囲再捕捉指令によっ
て追尾範囲再捕捉指令を入力すると、この指令が演算部
5に転送される。演算部5がこの指令を受けたとき、メ
モリ部56より座標を呼び出す。
うに、エレベーション角度,アジマス角度および視野角
度を演算する。この演算結果を、ジンバル駆動部3,光
学CNTL15に転送する。ジンバル駆動部3では、E
Lモータ23とAZモータ24を駆動して、ジンバルを
動作させ、また光学CNTL15は、視野角度の変更を
行うことによって、指定された撮像範囲を追尾する。
ば、赤外線撮像装置において、オペレータが指定した撮
像範囲を保持, 記憶するので、オペレータの負担を軽減
することができる。
示すものであって、本発明の実施形態(14)を説明するも
のである。
ペレータが入力部4において撮像範囲指定指令によって
追尾範囲指令を入力すると、この指令が演算部5に転送
される。高度計81で入手した航空機の高度の情報は、
演算部5に送出される。航法システム82から、航空機
の位置情報が演算部5に送出される。
うに、エレベーション角度,アジマス角度および視野角
度を演算する。そして、この演算結果をジンバル駆動部
3,光学CNTL15に転送する。また、演算部5では
指定された範囲の座標を演算し、この演算結果をメモリ
部56に転送する。
再捕捉指令によって追尾範囲再捕捉指令を入力すると、
この指令が演算部5に転送される。演算部5がこの指令
を受けたとき、メモリ部56より座標を呼び出す。
ように、エレベーション角度,アジマス角度および視野
角度を演算する。この演算結果をジンバル駆動部3,光
学CNTL15に転送する。ジンバル駆動部3では、E
Lモータ23とAZモータ24を駆動して、ジンバルを
動作させ、また光学CNTL15は、視野角度の変更を
行うことによって、指定された撮像範囲を追尾する。
誤差に基づく再捕捉撮像範囲の誤差を演算する。この誤
差を、表示部6に表示する。
ば、赤外線撮像装置において、オペレータが指定した撮
像範囲を保持, 記憶するので、オペレータの負担を軽減
することができるとともに、この際、記憶した情報に基
づいて、再捕捉した撮像範囲と、オペレータが指定した
撮像範囲との誤差を表示するので、さらにオペレータの
負担を軽減することができる。
示すものであって、本発明の実施形態(15)を説明するも
のである。
ペレータが入力部4において撮像範囲指定指令によって
追尾範囲指令を入力すると、この指令が演算部5に転送
される。高度計81で入手した航空機の高度の情報は、
演算部5に送出される。航法システム82から、航空機
の位置情報が演算部5に送出される。
ようにエレベーション角度,アジマス角度および視野角
度を演算する。この演算結果をジンバル駆動部3,光学
CNTL15に転送する。また、演算部5では、指定さ
れた範囲の座標および航空機侵入方向を演算し、この演
算結果をメモリ部56に転送する。
再捕捉指令によって追尾範囲再捕捉指令を入力すると、
この指令が演算部5に転送される。演算部5がこの指令
を受けたとき、メモリ部56より座標及び航空機侵入方
向を呼び出す。
ようにエレベーション角度,アジマス角度および視野角
度を演算する。この演算結果を、ジンバル駆動部3,光
学CNTL15に転送する。
AZモータ24を駆動してジンバルを動作させ、また光
学CNTL15は、視野角度の変更を行うことで指定さ
れた撮像範囲を追尾する。また、前回の航空機侵入方向
を表示部6に表示する。
ば、赤外線撮像装置において、記憶した情報に基づき、
再捕捉した画像上に、オペレータが指定したときの航空
機侵入経路を表示するので、オペレータの負担を軽減す
ることができる。
ものであって、実施形態(16)が適用されるものであっ
て、図1および図14の場合と同じものを同じ番号で示
している。
2,増幅器13,A/D14,DSC52,D/A5
4,光学CNTL15,冷却器16,TVモニタ61,
ELセンサ21,AZセンサ22,ELモータ23,A
Zモータ24,EL駆動回路31,AZ駆動回路32
は、図1におけると同じもの、高度計81,航法システ
ム82は、図14におけると同じものものである。
囲,追尾目標,ジンバル軸制御指令,目標種別・
目標寸法,TVモニタ上の目標の大きさ/背景との輝
度差の入力を行うもの、演算部5は、探知距離,目
標までの距離,追尾撮像範囲のジンバルのエレベーシ
ョン角度,アジマス角度を演算するもの、図示されない
メモリ部は、追尾撮像範囲を記憶するものである。
示すものであって、本発明の実施形態(16)を説明するも
のである。
ペレータが入力部4より目標の種別,目標の実寸法,探
知した際にTVモニタ上に表示される目標の希望する大
きさ,背景との輝度差,視程,視野角度を入力したの
ち、探知距離演算開始指令を入力する。
1上に表示される目標の大きさ,背景との輝度差,視程
および視野角度は、演算部5に転送される。気象センサ
7で入手した気温,湿度は、演算部5に送出される。高
度計81で入手した航空機の高度が、演算部5に送出さ
れる。
れる。航法システム82から、航空機の位置情報が演算
部5に送出される。演算部5で算出した探知距離は赤外
線画像に重畳され、表示部6に表示される。
すると、演算部5に送出される。演算部5に、広い視野
角度を持つ視野に変更する変更指令が送出された場合に
は、演算部5は探知距離の演算を行う。また、視野変更
後の探知距離に基づき、視野変更後に撮像する距離を演
算する。
には、演算部5において、現在撮像している範囲を含む
ように、エレベーション角度,アジマス角度および視野
角度を演算する。この演算結果を、ジンバル駆動部3,
光学CNTL15に転送する。
AZモータ24を駆動して、ジンバルを動作させ、ま
た、光学CNTL15は視野角度の変更を行うことで、
撮像範囲を追尾する。
ば、赤外線撮像装置において、環境条件, 目標条件に応
じた探知距離を推定するので、装置性能に合った諸元を
設定できる。またジンバル俯角, アジマス振り角度およ
びアジマス振り速度を自動的に設定するので、操作を簡
素化することができる。さらに、目標までの距離を算出
し、目標が探知距離を超えた場合には、現在の撮像範囲
を保持するので、オペレータの負担を軽減することがで
きる。
装置によれば、次のような効果を得ることができる。
を推定するため、装置性能に合った諸元を設定できる。 (2) ジンバル俯角、またはジンバル俯角,アジマス振り
角度およびアジマス振り速度を自動的に設定するため、
操作を簡素化できる。
距離を超えた場合には、オペレータに警告することによ
り、操作を簡素化できる。 (4) 目標の自動抽出を行い、目標を自動拡大するため、
操作を簡素化できる。 (5) 拡大画像をVTRに記録するため、オペレータの負
担を軽減できる。
標を画像上で比較できるため、オペレータの負担を軽減
できる。 (7) 撮像している目標を拡大画像としてVTRに記録
し、再生画像上で、撮像した目標と、記憶している目標
を画像上で比較できるため、オペレータの負担を軽減で
きる。
するため、オペレータの負担を軽減できる。 (9) オペレータが指定した撮像範囲を保持した上で、複
数目標の追尾指定ができるため、操作を簡素化できる。
に基づき、目標を捕捉するため、操作性が向上する。 (11) オペレータが指定した撮像範囲を保持・記憶する
ため、オペレータの負担を軽減できる。
が指定した撮像範囲と、再捕捉した撮像範囲との誤差を
表示するため、オペレータの負担を軽減できる。 (13) 記憶した情報に基づき再捕捉した画像上に、オペ
レータが指定したときの航空機侵入経路を表示するた
め、オペレータの負担を軽減できる。
知距離を超えた場合には、現在の撮像範囲を保持するた
め、オペレータの負担を軽減できる。
る。
る。
る。
る。
る。
る。
る。
る。
る。
る。
る。
定する過程を示す図である。
Claims (8)
- 【請求項1】 光学系からの赤外線入力を検知して電気
信号に変換して出力する赤外線撮像部と、該赤外線撮像
部を搭載するジンバルを有し、該ジンバルを駆動して赤
外線撮像部の撮像方向を変化させるジンバル部と、該ジ
ンバルをエレベーション方向とアジマス方向とに駆動す
るジンバル駆動部と、目標の実寸法および種別,目標の
画面上の大きさと背景との輝度差,視程および前記ジン
バル駆動部に対する制御指令とを入力するとともに演算
開始指令を送出する入力部と、温度,湿度の気象条件を
入手する気象センサと、前記入力部からの各入力データ
と、気象センサからの入力データとに応じて、目標と背
景との温度差の予測演算と大気中の赤外線透過率の予測
演算とを行なって目標を探知可能な距離(以下、探知距
離という)の予測演算を行う演算部と、前記赤外線撮像
部の出力信号によって画像表示を行うとともに、前記算
出した探知距離を表示する表示部とを備え、 目標条件と環境条件とに応じた探知距離を表示した赤外
線画像を得ることを特徴とする赤外線撮像装置。 - 【請求項2】 請求項1に記載の赤外線撮像装置におい
て、レーザを備えてレーザ光を発射するとともに、前記
演算部において、該レーザ光の受信パワーによって大気
の赤外線透過率を補正する演算を行なう機能を付加する
ことによって、目標条件と環境条件とに応じた探知距離
を表示した赤外線画像を得ることを特徴とする赤外線撮
像装置。 - 【請求項3】 請求項1に記載の赤外線撮像装置におい
て、高度計を備えて航空機の高度情報を得るとともに、
前記演算部において、前記ジンバル部におけるジンバル
の俯角を演算する機能を付加することによって、探知距
離に応じて自動的に前記ジンバル部における俯角設定を
行なうことを特徴とする赤外線撮像装置。 - 【請求項4】 請求項3に記載の赤外線撮像装置におい
て、前記赤外線撮像部に光学CNTLを備えて光学系の
視野角度を変更可能にするとともに、高度計を備え、前
記演算部において、オペレータが広い視野をもつように
視野角度を変更した場合に、視野切り替え後の探知距離
および目標までの距離を算出して、該探知距離が目標ま
での距離より短いとき、表示部において警告を表示する
ことを特徴とする赤外線撮像装置。 - 【請求項5】 視野角度を変更できる光学系からの赤外
線入力を検知して電気信号に変換して出力する赤外線撮
像部と、該赤外線撮像部を搭載するジンバルを有し、該
ジンバルを駆動して赤外線撮像部の撮像方向を変化させ
るジンバル部と、該ジンバルをエレベーション方向とア
ジマス方向とに駆動するジンバル駆動部と、前記赤外線
撮像部に対する視野の変更指令と、ジンバル駆動部に対
する制御指令とを入力する入力部と、航空機の高度情報
を得る高度計と、赤外線画像中から目標を自動抽出する
とともに、該目標抽出後、視野角度を狭めるように制御
する命令を送出する演算部と、前記赤外線撮像部の出力
信号によって画像表示を行う表示部とを備え、 目標抽出後に、視野を切り替えることによって、目標を
自動的に拡大して表示することを特徴とする赤外線撮像
装置。 - 【請求項6】 視野角度を変更できる光学系からの赤外
線入力を検知して電気信号に変換して出力する赤外線撮
像部と、該赤外線撮像部を搭載するジンバルを有し、該
ジンバルを駆動して赤外線撮像部の撮像方向を変化させ
るジンバル部と、該ジンバルをエレベーション方向とア
ジマス方向とに駆動するジンバル駆動部と、ジンバル駆
動部に対する制御指令と、視野の変更指令とを送出する
とともに、目標の指定と、目標を見る角度の指定とを入
力する入力部と、艦船等の形状,寸法を記憶するメモリ
部と、航空機の高度情報を得る高度計と、オペレータが
指定した目標までの距離と、該距離に対応する艦船等の
形状,寸法を演算する演算部と、前記赤外線撮像部の出
力信号によって画像表示を行う表示部とを備え、 目標までの距離に応じて前記メモリ部に記憶している艦
船等の形状,寸法を変化させた映像を表示部において赤
外線画像とともに表示することを特徴とする赤外線撮像
装置。 - 【請求項7】 視野角度を変更できる光学系からの赤外
線入力を検知して電気信号に変換して出力する赤外線撮
像部と、該赤外線撮像部を搭載するジンバルを有し、該
ジンバルを駆動して赤外線撮像部の撮像方向を変化させ
るジンバル部と、該ジンバルをエレベーション方向とア
ジマス方向とに駆動するジンバル駆動部と、ジンバル駆
動部に対する制御指令と、視野の変更指令とを送出する
とともに、撮像範囲の指定を行なう入力部と、航空機の
高度情報を得る高度計と、航空機の位置情報を得る航法
システムと、該高度情報と位置情報とに応じてジンバル
のエレベーション角度とアジマス角度とを演算する演算
部と、前記赤外線撮像部の出力信号によって画像表示を
行う表示部とを備え、 オペレータがジンバル駆動部に対する制御指令を行なう
ことなしに、オペレータが指定した撮像範囲の映像を追
尾して保持しながら表示することを特徴とする赤外線撮
像装置。 - 【請求項8】 視野角度を変更できる光学系からの赤外
線入力を検知して電気信号に変換して出力する赤外線撮
像部と、該赤外線撮像部を搭載するジンバルを有し、該
ジンバルを駆動して赤外線撮像部の撮像方向を変化させ
るジンバル部と、該ジンバルをエレベーション方向とア
ジマス方向とに駆動するジンバル駆動部と、目標の実寸
法および種別,目標の画面上の大きさと背景との輝度
差,視程,視野角度および前記ジンバル駆動部に対する
制御指令とを入力するとともに演算開始指令を送出し、
視野の変更指令を送出するとともに、撮像範囲の指定を
行なう入力部と、温度,湿度の気象条件を入手する気象
センサと、前記入力部からの各入力データと、気象セン
サからの入力データとに応じて、目標と背景との温度差
の予測演算,大気中の赤外線透過率の予測演算および目
標を探知可能な探知距離の予測演算を行うとともに、視
野角度が広くなるように変更した場合に、視野切り替え
後の探知距離および目標までの距離を算出する演算部
と、前記赤外線撮像部の出力信号によって画像表示を行
うとともに、前記探知距離を表示する表示部とを備え、 オペレータが視野角度が広くなるように切り替えたと
き、算出された探知距離が目標までの距離より短い場合
は、自動的に視野切り替え前の撮像範囲を含むように撮
像範囲を保持することを特徴とする赤外線撮像装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25606995A JP3517804B2 (ja) | 1995-10-03 | 1995-10-03 | 赤外線撮像装置 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25606995A JP3517804B2 (ja) | 1995-10-03 | 1995-10-03 | 赤外線撮像装置 |
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JPH09101138A JPH09101138A (ja) | 1997-04-15 |
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ID=17287474
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JP25606995A Expired - Lifetime JP3517804B2 (ja) | 1995-10-03 | 1995-10-03 | 赤外線撮像装置 |
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---|---|---|---|---|
JP4168591B2 (ja) * | 2000-12-20 | 2008-10-22 | 三菱電機株式会社 | 赤外線撮像装置 |
-
1995
- 1995-10-03 JP JP25606995A patent/JP3517804B2/ja not_active Expired - Lifetime
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