JP4230383B2 - Target detection device - Google Patents

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Description

この発明は、航空機などの移動体や固定設備に設置され、画像信号から有意目標を検出、判定するための目標探知装置に関するものである。   The present invention relates to a target detection apparatus that is installed in a moving body such as an aircraft or a fixed facility and detects and determines a significant target from an image signal.

目標探知装置の技術は大きく二つに分けることができる。
第1の技術は、有意目標の特徴(輝度・分光特性等)をあらかじめデータとして保持しておき、目標の可能性があるデータに対して保持データと比較することで有意目標を抽出していく技術である。
第2の技術は、取得データから背景による出力(背景クラッタ)データの特性を分析し、背景とは異なる性質を持つデータを抽出することで有意目標を探知する技術である。
The technology of the target detection device can be roughly divided into two.
In the first technique, significant target features (luminance, spectral characteristics, etc.) are stored in advance as data, and a significant target is extracted by comparing the data with potential target with the stored data. Technology.
The second technique is a technique for detecting a significant target by analyzing characteristics of output (background clutter) data based on background from acquired data and extracting data having a property different from that of the background.

図11は第1の従来技術の例として、特開平08-068844号公報によって示された従来の目標探知装置のブロック図である。図11において、赤外線撮像部1は、同一視野の被写体画像を得ることができる2つの撮像部1c、1dで構成されている。分光輝度データ部12は、各種物体(有意目標およびそれ以外の背景クラッタ等)の分光輝度データを前記2つの撮像部1c、1dの波長帯に対する輝度信号を直交軸とする2次元の輝度座標系の領域として保有している。輝度正規化部11a、11bは、前記赤外線撮像部1の撮像部1c、1dで得られた夫々の画像信号を前記分光輝度データ部12に保持するデータと同一輝度スケールに変換する。目標判定部4は、前記輝度正規化部11a、11bにおいて正規化された複数の画像信号と分光輝度データ部12の出力とを比較演算し目標領域に含まれている有意目標の抽出を行う。   FIG. 11 is a block diagram of a conventional target detection apparatus disclosed by Japanese Patent Laid-Open No. 08-068844 as an example of the first prior art. In FIG. 11, the infrared imaging unit 1 includes two imaging units 1 c and 1 d that can obtain subject images with the same field of view. The spectral luminance data unit 12 is a two-dimensional luminance coordinate system in which spectral luminance data of various objects (significant targets and other background clutters, etc.) is used with the luminance signals for the wavelength bands of the two imaging units 1c and 1d as orthogonal axes. As a territory. The luminance normalization units 11 a and 11 b convert the respective image signals obtained by the imaging units 1 c and 1 d of the infrared imaging unit 1 into the same luminance scale as the data held in the spectral luminance data unit 12. The target determination unit 4 compares the plurality of image signals normalized by the luminance normalization units 11a and 11b and the output of the spectral luminance data unit 12 and extracts a significant target included in the target region.

前記赤外線撮像部1で使用される波長帯としては例えば中赤外線と遠赤外線があげられる。以下で、波長帯として中赤外線と遠赤外線を選択したときの動作を例として示す。図12(a)は分光輝度データ部12の保持データ例である。縦軸は遠赤外線の輝度、横軸は中赤外線の輝度であり、図中には航空機目標領域、雲クラッタ領域、排気ガス領域が示されている。この図中の雲のデータは、地上から中赤外線に感度のある撮像器と遠赤外線に感度がある撮像器でとらえた昼間の高度約3000[m]における高積雲と巻雲とのデータをもとに、簡易的に示した図である。また、図中の航空機のデータは、巡航している航空機が空力加熱で温度上昇したと仮定して算出した値である。さらに、図中の排ガスのデータは排ガスの温度及びその成分から算出した値である。   Examples of wavelength bands used in the infrared imaging unit 1 include mid-infrared rays and far-infrared rays. Hereinafter, an operation when the mid-infrared ray and the far-infrared ray are selected as the wavelength band will be described as an example. FIG. 12A shows an example of data held in the spectral luminance data section 12. The vertical axis represents the far-infrared brightness, the horizontal axis represents the mid-infrared brightness, and the aircraft target area, cloud clutter area, and exhaust gas area are shown in the figure. The cloud data in this figure is based on data from high cumulus clouds and cirrus clouds at an altitude of about 3000 [m] in the daytime captured by an imager sensitive to mid-infrared rays from the ground and an imager sensitive to far-infrared rays. FIG. The aircraft data in the figure is a value calculated on the assumption that the temperature of the cruising aircraft increased due to aerodynamic heating. Further, the exhaust gas data in the figure is a value calculated from the exhaust gas temperature and its components.

目標判定部4では、前記輝度正規化部11a、11bの出力から図12(b)に示すような輝度マップを作成する。この図は、遠赤外線撮像部及び中赤外線撮像部の画像で同じポジション(同一の座標の画素)の輝度を輝度マップ上にプロットしたものであり、この操作を全画素について行った結果である。図12(b)を前記分光輝度データ部12の保存する分光輝度データの目標領域と比較演算し、有意目標を検出する。図12(c)は図12(b)に図12(a)を重ねることで有意目標を判定した例であり、図12(c)の中で航空機目標の楕円に囲まれているプロットに対応する画素を抽出することで有意目標を探知することができる。   The target determination unit 4 creates a luminance map as shown in FIG. 12B from the outputs of the luminance normalization units 11a and 11b. In this figure, the luminance at the same position (pixels having the same coordinates) is plotted on the luminance map in the images of the far-infrared imaging unit and the mid-infrared imaging unit, and this operation is performed on all the pixels. FIG. 12B is compared with the target region of the spectral luminance data stored in the spectral luminance data unit 12 to detect a significant target. FIG. 12C is an example in which a significant target is determined by superimposing FIG. 12A on FIG. 12B, and corresponds to the plot surrounded by the ellipse of the aircraft target in FIG. A significant target can be detected by extracting pixels to be processed.

図13は第2の従来技術の例として、A. D. Stocker らにより示された "Multi-dimensional signal processing for electro-optical detection," SPIE Vol. 1305(1990) による従来の目標探知装置のブロック図である。撮像部1は、同一視野の被写体画像を複数の波長帯で得ることができる。ハイパスフィルタ13は画像出力のオフセット成分による変動を除去することにより空間的な高周波成分のみを抽出する。フィルタ演算部14は、目標周辺の背景画素出力分布に基づいて有意目標を抽出するアダプティブ2波長フィルタのパラメータを計算し求める。目標判定部4は前記フィルタ演算部14により得られたフィルタを画素出力に適用することにより有意目標を抽出する。   FIG. 13 is a block diagram of a conventional target detection device according to “Multi-dimensional signal processing for electro-optical detection,” SPIE Vol. 1305 (1990) shown by AD Stocker et al. As a second prior art example. . The imaging unit 1 can obtain subject images having the same field of view in a plurality of wavelength bands. The high-pass filter 13 extracts only spatial high-frequency components by removing fluctuations due to offset components of the image output. The filter calculation unit 14 calculates and determines parameters of an adaptive two-wavelength filter that extracts a significant target based on the background pixel output distribution around the target. The target determination unit 4 extracts a significant target by applying the filter obtained by the filter calculation unit 14 to the pixel output.

第2の従来技術において、フィルタ演算部14は全画素出力を背景クラッタ出力の特性に応じて正規化するフィルタを計算する。図14(a)にハイパスフィルタ13適用後に得られた撮像部1の出力分布を、図14(b)にフィルタ演算部14で得られたフィルタを目標判定部4で適用した後に得られた出力分布を簡易的に示す。フィルタ演算部14で計算されたフィルタを目標判定部4で画素出力に適用すると、大半の画素の出力である背景クラッタ出力と異なる分光特性を持った出力はその違いが増大されて出力されるため、背景クラッタとは異なる性質を持つ有意目標を抽出することができる。   In the second prior art, the filter calculation unit 14 calculates a filter that normalizes all pixel outputs according to the characteristics of the background clutter output. 14A shows the output distribution of the imaging unit 1 obtained after applying the high-pass filter 13, and FIG. 14B shows the output obtained after applying the filter obtained by the filter calculating unit 14 to the target determining unit 4. The distribution is shown simply. When the filter calculated by the filter calculation unit 14 is applied to the pixel output by the target determination unit 4, an output having spectral characteristics different from the background clutter output which is the output of most pixels is output with the difference being increased. It is possible to extract a significant target having a property different from that of the background clutter.

特開平08−068844号公報Japanese Patent Laid-Open No. 08-068844 A. D. Stocker,I.S.Reed,X.Yu "Multi-dimensional signal processing for electro-optical detection," SPIE Vol. 1305(1990).p218-231A. D. Stocker, IS Reed, X. Yu "Multi-dimensional signal processing for electro-optical detection," SPIE Vol. 1305 (1990). P218-231

上述のような従来の第1の技術に基づいた目標探知装置においては、有意目標の分光輝度データをあらかじめ保持しておく必要があり、未知の目標に関しては対応することができなかった。また、既知の目標に対しても大気の温度や視程、太陽光の散乱の影響などの環境条件により分光輝度は変化するため、それら全ての条件の分光輝度データをあらかじめ保持しておくことは現実的には非常に困難であるというという問題があった。   In the target detection device based on the conventional first technique as described above, it is necessary to store spectral luminance data of a significant target in advance, and it has not been possible to deal with an unknown target. In addition, since the spectral brightness changes depending on the environmental conditions such as the atmospheric temperature, visibility, and the effects of sunlight scattering even for known targets, it is a reality to store the spectral brightness data for all these conditions in advance. There was a problem that it was very difficult.

一方、第2の従来技術に基づいた目標探知装置においては、背景クラッタは常に1種類と仮定して処理が行われるため、複数の背景クラッタが含まれていた場合には背景クラッタとして判定される領域が広がる。また、分布の見積もり自体も不正確になる。その結果、有意目標として探知される領域が減少するため、探知能力が低下するという問題があった。
この発明は上述のような問題点を解決するためになされたもので、目標の特性データを保持しておく必要がなく、環境変化による影響が小さく、赤外線の波長に対する物理特性を利用することで複数の種類の背景クラッタが存在する場合であっても探知性能が低下しない目標探知装置を得ることを目的とする。
On the other hand, in the target detection device based on the second prior art, processing is performed assuming that there is always one type of background clutter. Therefore, when a plurality of background clutters are included, it is determined as a background clutter. The area expands. Also, the distribution estimate itself is inaccurate. As a result, there is a problem in that the detection ability decreases because the area detected as a significant target decreases.
The present invention has been made to solve the above-described problems, and it is not necessary to retain target characteristic data. The influence of environmental changes is small, and physical characteristics with respect to infrared wavelengths are utilized. An object of the present invention is to obtain a target detection device in which detection performance does not deteriorate even when a plurality of types of background clutter exist.

この発明に係る目標探知装置は、
互いに異なる波長帯域で、同一視野の被写体画像を得る2つの撮像部と、
前記2つの撮像部で得られた出力を縦軸および横軸とする直交座標系に夫々プロットしたときの座標点と、座標系の原点から上記座標点までの距離を計算する距離演算部と、
前記座標点と前記原点を結ぶ直線と横軸との成す角を計算する角度演算部と、
前記2つの演算部で得られる値を、角度を縦軸または横軸に、距離を角度とは異なる軸にした直交座標上に夫々プロットし、この直交座標上のプロット分布状態から距離を閾値処理して有意目標を抽出する目標判定部を備えたものである。
The target detection apparatus according to the present invention is:
Two imaging units that obtain subject images of the same field of view in different wavelength bands;
A coordinate point when the output obtained by the two imaging units is plotted in an orthogonal coordinate system having a vertical axis and a horizontal axis, respectively, and a distance calculation unit that calculates a distance from the origin of the coordinate system to the coordinate point;
An angle calculation unit that calculates an angle formed by a horizontal axis and a straight line connecting the coordinate point and the origin;
The values obtained by the two calculation units are plotted on the orthogonal coordinates where the angle is the vertical axis or the horizontal axis and the distance is an axis different from the angle, and the distance is thresholded from the plot distribution state on the orthogonal coordinates. And a target determination unit for extracting a significant target.

この発明に係る目標探知装置は、波長帯域の異なる2つの撮像部の被写体画像出力を直交軸の縦軸と横軸に夫々プロットしたときの座標点と座標軸の原点結ぶ直線と、横軸との成す角から物体の種類が分離でき、この角度に応じた閾値で、座標軸の原点から座標点迄の距離を判定して有意目標か否かを判定するので、あらかじめ各種物体の分光輝度データを備えていなくても目標探知ができる。また、背景クラッタとして複数の物質が含まれている場合であっても、角度により種類毎に分離できるため、複数の背景クラッタの混在による探知性能の低下を防ぐことができる。   The target detection apparatus according to the present invention includes a straight line connecting the coordinate point and the origin of the coordinate axis when the subject image output of two imaging units having different wavelength bands is plotted on the vertical axis and the horizontal axis, respectively, and the horizontal axis. The type of object can be separated from the angle formed, and the threshold value according to this angle is used to determine the distance from the origin of the coordinate axis to the coordinate point to determine whether it is a significant target. Target detection is possible even if it is not. Further, even when a plurality of substances are included as background clutter, since they can be separated for each type depending on the angle, it is possible to prevent a decrease in detection performance due to a mixture of a plurality of background clutters.

実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1を示すブロック図であり、図2は撮像部の出力をグラフ化した特性図である。図1において1は赤外線撮像部であり、同一視野の被写体画像を得ることができる中赤外線撮像部1bと遠赤外線撮像部1aからなる。2は角度演算部で、遠赤外線撮像部1aにより得られた画素出力を横軸に、中赤外線撮像部1bにより得られた画素出力を縦軸にプロットした2次元グラフ上の座標点と原点を結ぶ直線が横軸と成す角の角度θを計算する(図2)。3は距離演算部で、前述の2次元グラフ上で座標点における原点からの距離dを計算する(図2)。4は目標判定部で、角度演算部2の出力に応じた閾値で距離演算部3により得られる値を2値化し、有意目標を抽出する。具体的には、任意画素に対する距離演算部3の出力が角度演算部2の出力に応じて設定された閾値以上である場合に、その画素出力を有意目標によるものと判定する。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a block diagram showing Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 is a characteristic diagram in which the output of the imaging unit is graphed. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an infrared imaging unit, which includes a mid-infrared imaging unit 1b and a far-infrared imaging unit 1a that can obtain a subject image having the same field of view. Reference numeral 2 denotes an angle calculation unit, in which the pixel output obtained by the far-infrared imaging unit 1a is plotted on the horizontal axis, and the pixel output obtained by the mid-infrared imaging unit 1b is plotted on the vertical axis and the coordinate point and origin on the two-dimensional graph. The angle θ of the angle formed by the connecting straight line and the horizontal axis is calculated (FIG. 2). Reference numeral 3 denotes a distance calculation unit that calculates the distance d from the origin at the coordinate point on the above-described two-dimensional graph (FIG. 2). Reference numeral 4 denotes a target determination unit that binarizes the value obtained by the distance calculation unit 3 with a threshold corresponding to the output of the angle calculation unit 2 and extracts a significant target. Specifically, when the output of the distance calculation unit 3 for an arbitrary pixel is equal to or greater than a threshold set according to the output of the angle calculation unit 2, the pixel output is determined to be based on a significant target.

図2において、原点からの距離dは目標の距離や温度など主に目標の状態によって変化し、角度θは目標の放射率や目標が炎である場合など目標の種類によって変化する。したがって、あらかじめ各種物体の分光輝度データを備えていなくても、角度θにより物体の種類を分離することができる。当然、背景クラッタとして複数の物質が含まれている場合であっても、角度θにより種類毎に分離できるため、複数の背景クラッタの混在による探知性能の低下を防ぐことができる。例えば、昼間の雲クラッタには雲の熱放射による出力と太陽光反射による出力の2種類現れるが、これらの出力は角度θが異なるため分離することは容易であり、角度θに応じて個別に閾値を設定することにより判別処理の精度を向上することが可能である。   In FIG. 2, the distance d from the origin varies mainly depending on the target state such as the target distance and temperature, and the angle θ varies depending on the target type, such as when the target emissivity or the target is a flame. Therefore, even if the spectral luminance data of various objects is not provided in advance, the object types can be separated by the angle θ. Naturally, even when a plurality of substances are included as the background clutter, the detection performance can be prevented from being deteriorated due to the mixture of a plurality of background clutters because the types can be separated according to the angle θ. For example, in cloud clutter in the daytime, there are two types of output, that is, the output due to the thermal radiation of the cloud and the output due to sunlight reflection. By setting the threshold value, it is possible to improve the accuracy of the discrimination process.

また、角度θは主に分光特性に起因しており、分光特性は物質に固有のものであるため、同種の目標に対して角度θは概ね同じ値をとり環境変化の影響は小さい。このことは、例えば、可視領域において赤色の目標がある時、大気の温度変化や目標までの距離などの環境変化による色相の変化はほぼ見られず、どの環境下でも赤色に見えるのと同様である。例えば、夕日に見られるように大気伝搬距離が長い場合には物体の色相は赤の方へ移動するが、青い物体が赤に近い物体の色相を飛び越えてより赤の方に移動するといったことは起こらず、角度θの大小関係は相対的に保存される。従って、角度θによる種類の分離は環境条件によらず常に有効である。   In addition, the angle θ is mainly caused by the spectral characteristics, and the spectral characteristics are inherent to the substance. Therefore, the angle θ has almost the same value for the same type of target, and the influence of the environmental change is small. For example, when there is a red target in the visible region, there is almost no change in hue due to environmental changes such as atmospheric temperature change or distance to the target, and it is the same as it looks red in any environment. is there. For example, when the atmospheric propagation distance is long as seen in the sunset, the hue of the object moves toward red, but the blue object jumps over the hue of an object close to red and moves toward red. It does not occur, and the magnitude relationship of the angle θ is relatively preserved. Therefore, the type separation based on the angle θ is always effective regardless of the environmental conditions.

以下に、詳細な動作例を示す。前述の通り、本実施の形態では撮像部1により得られた出力から、物体の種類を表す角度θおよび物体の状態を表す距離dを計算する。得られたθ、dを直交軸とするグラフ上にプロットする(図15)。種類毎すなわちθに分けてその分布を計算すると、出力の大半は背景クラッタであるため、背景クラッタの分布が得られる。図15では背景クラッタを3種とし、A,B,Cと名付けた。角度θにより種類毎に背景クラッタの分布を求めているため、複数種類の背景クラッタがあったとしてもそれらの背景クラッタが混在して分布が不正確になることはない。もちろん、既知の背景クラッタのデータがあるときには、図15のグラフ上にその分布を加えることで、より高精度に目標判定ができることは言うまでもない。背景クラッタの分布の境界が閾値となる。図15においては、背景クラッタの分布の外にある丸点、すなわち角度θが等しい背景クラッタである背景クラッタBによる閾値よりも距離dが大きい丸点を有意目標として判定することができる。   A detailed operation example is shown below. As described above, in the present embodiment, the angle θ representing the type of the object and the distance d representing the state of the object are calculated from the output obtained by the imaging unit 1. The obtained θ and d are plotted on a graph having orthogonal axes (FIG. 15). When the distribution is calculated for each type, that is, θ, most of the output is background clutter, and thus a background clutter distribution is obtained. In FIG. 15, there are three types of background clutter, which are named A, B, and C. Since the background clutter distribution is obtained for each type based on the angle θ, even if there are a plurality of types of background clutter, the background clutter is not mixed and the distribution does not become inaccurate. Of course, when there is known background clutter data, it goes without saying that the target can be determined with higher accuracy by adding the distribution to the graph of FIG. The boundary of the background clutter distribution is the threshold value. In FIG. 15, a round point outside the background clutter distribution, that is, a round point having a distance d larger than the threshold value by the background clutter B, which is a background clutter having the same angle θ, can be determined as a significant target.

前記実施の形態においては、距離演算部3において計算する距離dは、遠赤外線撮像部1aにより得られた出力を横軸に、中赤外線撮像部1bにより得られた出力を縦軸とする2次元グラフ上で画素出力に対する原点からの距離としたが、着目画素を周辺画素の変動量で正規化した後の着目画素の原点からの距離としてもよい。周辺画素の変動量の大きさとして、例えば分散やPV値を用いることができる。この演算処理を用いることにより、例えば雑音が大きな装置においては雑音による誤判定が発生しやすくなるが、誤判定の発生頻度を正規化し常に一定となるように抑える効果がある。   In the embodiment, the distance d calculated by the distance calculation unit 3 is two-dimensional with the output obtained by the far infrared imaging unit 1a as the horizontal axis and the output obtained by the mid infrared imaging unit 1b as the vertical axis. Although the distance from the origin to the pixel output on the graph is used, it may be the distance from the origin of the target pixel after normalizing the target pixel with the variation amount of the surrounding pixels. As the magnitude of the fluctuation amount of the peripheral pixels, for example, dispersion or PV value can be used. By using this arithmetic processing, for example, an erroneous determination due to noise is likely to occur in an apparatus with a large amount of noise, but there is an effect of normalizing the occurrence frequency of the erroneous determination and keeping it constant.

また、背景クラッタ出力の変動量が大きい場合にも同様に出力の極大点あるいは極小点で誤判定が発生する可能性があるが、着目画素を周辺画素の変動量で正規化しすることはその誤判定を抑えることにも効果がある。また、前記周辺画素領域として着目画素の隣接画素あるいは目標と想定される大きさの近隣画素を含めずに設定することにより、背景クラッタ出力への目標の出力の混入を防ぐことができるので、目標判定の精度を向上することができる。具体的には、例えば着目画素から数画素離れたリング上の領域に対して分散やPV値を計算し、その結果をその周辺画素の変動量として規格化するとういう方法がある。   Similarly, when the fluctuation amount of the background clutter output is large, an erroneous determination may occur at the maximum point or the minimum point of the output. However, normalizing the pixel of interest with the fluctuation amount of the surrounding pixels is an error. It is also effective in suppressing judgment. In addition, by setting the peripheral pixel area without including the neighboring pixel of the target pixel or the neighboring pixel of the size assumed to be the target, it is possible to prevent the target output from being mixed into the background clutter output. The accuracy of determination can be improved. Specifically, for example, there is a method of calculating the variance or PV value for a region on the ring several pixels away from the pixel of interest and normalizing the result as a variation amount of the surrounding pixels.

あるいは、距離演算部3において着目画素を周辺画素出力で正規化を行ったマハラノビス汎距離Dを用いてもよい。マハラノビス汎距離Dとは周辺画素出力の共分散行列をΣ、着目画素の出力をs、周辺画素出力の平均をbとし、2波長出力を要素とするベクトルで表すとき数1により計算される量である。この演算処理を用いることにより、周辺画素出力(背景クラッタ出力)と異なる分光特性を持った出力はその違いが増大されて出力されるため、背景とは異なる性質を持つ有意目標を抽出することができる(図14)。前記の通り周辺画素として隣接または目標と想定される大きさの近隣画素を含めずに設定することにより目標判定の精度を向上することができることは言うまでもない。   Alternatively, the Mahalanobis general distance D obtained by normalizing the target pixel with the peripheral pixel output in the distance calculation unit 3 may be used. The Mahalanobis generalized distance D is an amount calculated by the equation (1) when the covariance matrix of the peripheral pixel output is Σ, the output of the pixel of interest is s, the average of the peripheral pixel outputs is b, and the vector is a two-wavelength output element. It is. By using this arithmetic processing, the output with different spectral characteristics from the peripheral pixel output (background clutter output) is output with the difference increased, so that it is possible to extract a significant target having a property different from the background. Yes (FIG. 14). It goes without saying that the accuracy of target determination can be improved by setting the neighboring pixels without including neighboring pixels of a size assumed to be adjacent or the target as described above.

Figure 0004230383
Figure 0004230383

また、前記の実施の形態において中赤外線撮像部1bの感度すなわち単位量の赤外線入力に対する出力の比がE3、遠赤外線撮像部1aの感度がE8であるとき、目標判定部4においてtanθ=F*E3/E8,(但しFは0.5<F<2.0とする)となる角度θを境界に異なる閾値を設定してもよい。赤外線入力の大きさの単位には、例えば目標からの撮像部に入射する赤外線の放射輝度を使用し、出力の大きさの単位には例えば撮像部における出力電流を使用する。このθより小さい目標は温度が高くても数十度であり大気温度と同程度もしくは空力加熱している程度の目標であるが、このθより大きい目標は温度が数百度から数千度と高く、発熱もしくは燃焼状態(太陽光を反射している場合も含めて)にある。これらは明らかに目標の種類が異なるため、個別に閾値を設定することでより高精度な目標の判定を行うことができる。   In the above embodiment, when the sensitivity of the mid-infrared imaging unit 1b, that is, the ratio of the output of the unit amount to the infrared input is E3, and the sensitivity of the far-infrared imaging unit 1a is E8, the target determination unit 4 has tan θ = F *. Different thresholds may be set with an angle θ that becomes E3 / E8 (where F is 0.5 <F <2.0) as a boundary. As the unit of the magnitude of the infrared input, for example, the radiance of infrared rays incident on the imaging unit from the target is used, and for example, the output current in the imaging unit is used as the unit of the output magnitude. The target smaller than θ is several tens of degrees even if the temperature is high, and it is a target that is about the same as the atmospheric temperature or aerodynamically heated. However, the target larger than θ is as high as several hundred to several thousand degrees. Heat generation or combustion state (including the case where sunlight is reflected). Since these clearly have different types of targets, it is possible to determine a target with higher accuracy by individually setting a threshold value.

目標判定部4において着目1画素の出力だけではなく周辺画素の出力を用いてもよい。このときの周辺画素出力として、例えば平均値を用いてもいいし、最大値を用いてもよい。中赤外線撮像部1bと遠赤外線撮像部1aの対応画素に位置ずれが生じている場合、2つの画像間で本来大きな出力を持つ有意目標による出力を背景クラッタによる小さな出力と誤って対応させてしまうため、有意目標の出力低下が発生する。目標判定部4に前記の機能を備えることにより、この対応画素の位置ずれによる出力の低下を低減・補正することができ、有意目標の判定精度向上に効果がある。   The target determination unit 4 may use not only the output of one pixel of interest but also the output of peripheral pixels. For example, an average value or a maximum value may be used as the peripheral pixel output at this time. When the corresponding pixels of the mid-infrared imaging unit 1b and the far-infrared imaging unit 1a are misaligned, an output based on a significant target that originally has a large output between the two images is erroneously associated with a small output by the background clutter. Therefore, a significant target output decrease occurs. By providing the target determination unit 4 with the above-described function, it is possible to reduce and correct a decrease in output due to the positional shift of the corresponding pixel, which is effective in improving the determination accuracy of a significant target.

また、目標判定部4において縦2画素、横2画素の合計4画素の平均出力もしくは出力の和を用いてもよい。例えば、有意目標が1画素の大きさよりも小さく撮像される場合、画素間に撮像された目標像は隣接する2画素にまたがって出力されることになる。このため、目標判定部4において前記処理を行うことにより画素間にまたがる目標像に関しても出力の総和を評価することができ、出力の精度向上に効果がある。また、4画素の平均をとることによる雑音の低減効果(白色雑音を含む信号に対し、4個の信号の平均をとると、雑音の大きさは約2分の1になる)が期待できることはいうまでもない。   In addition, the target determination unit 4 may use an average output or a sum of outputs of a total of four pixels of two vertical pixels and two horizontal pixels. For example, when the significant target is imaged smaller than the size of one pixel, the target image captured between the pixels is output across two adjacent pixels. For this reason, by performing the process in the target determination unit 4, it is possible to evaluate the total sum of the outputs for the target image extending between the pixels, which is effective in improving the output accuracy. In addition, the noise reduction effect by taking the average of 4 pixels can be expected (when the average of 4 signals is taken with respect to a signal including white noise, the noise level is reduced to about 1/2). Needless to say.

さらに、目標判定部4において、中赤外線撮像部1bと遠赤外線撮像部1aの一方の出力のみから得られる距離演算部3の出力結果を用いて判定処理を行う機能を備えてもよい。このときの距離演算部3の処理として、正常な方の撮像部による出力をそのまま出力してもいいし、前述の通り周辺画素の変動量で規格化してもよい。例えばこの機能により、仮に一方の撮像部が故障しても判定処理を行うことができ、故障に強い装置を得ることができる。   Furthermore, the target determination unit 4 may have a function of performing determination processing using the output result of the distance calculation unit 3 obtained from only one output of the mid-infrared imaging unit 1b and the far-infrared imaging unit 1a. As the processing of the distance calculation unit 3 at this time, the output from the normal imaging unit may be output as it is, or may be normalized by the amount of change in the surrounding pixels as described above. For example, with this function, even if one of the imaging units fails, determination processing can be performed, and a device that is resistant to failure can be obtained.

実施の形態2.
図3はこの発明の実施の形態2を示すブロック図である。図3において1から4は実施の形態1の構成要素と同一である。5は表示部で、目標判定部4の判定結果を表示する機能を持つ。表示部5により、本装置のユーザーは容易に目標の方位を認識することができるという効果がある。
本実施の形態において、表示部5で目標判定の確かさを表示する機能を備えてもよい。この表示により、ユーザーは判定処理の信頼性を把握することができる。表示方法は例えば数値で示してもいいし、目標表示の色・形・輝度・点滅など視覚的に表現してもよい。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 3 is a block diagram showing Embodiment 2 of the present invention. In FIG. 3, reference numerals 1 to 4 are the same as those of the first embodiment. Reference numeral 5 denotes a display unit having a function of displaying the determination result of the target determination unit 4. The display unit 5 has an effect that the user of this apparatus can easily recognize the target orientation.
In the present embodiment, the display unit 5 may be provided with a function for displaying the certainty of the target determination. With this display, the user can grasp the reliability of the determination process. For example, the display method may be indicated by a numerical value, or may be visually expressed such as the color, shape, brightness, and blinking of the target display.

また、表示部5において目標の種類や状態を表示してもよい。この表示によりユーザーは目標の脅威度を認識することができる。表示内容としては、例えば目標が航空機であった場合にはヘッドオン・テールオンなどの進行方向、温度・アフターバーナー使用・ミサイル発射などの状態などが上げられる。表示方法は例えば文字で示してもいいし、目標表示の色・形・輝度・点滅など視覚的に表現してもよい。目標の種類や状態は前記の通り角度演算部2による出力から種類を、距離演算部3の出力から状態を判定してもいいし、角度演算部2による出力から物質の有無を判定し、状態を判断してもよい。例えば目標が航空機であった場合には角度演算部2による出力から炎の有無などを判定し、状態を判断することもできる。   Further, the type and state of the target may be displayed on the display unit 5. This display allows the user to recognize the target threat level. As the display contents, for example, when the target is an aircraft, the direction of travel such as head-on and tail-on, temperature, use of an afterburner, missile launch, and the like are raised. The display method may be indicated by characters, for example, or may be visually expressed such as the color, shape, brightness, and blinking of the target display. As described above, the type and state of the target may be determined from the output from the angle calculation unit 2 and the state from the output from the distance calculation unit 3, or the presence or absence of a substance may be determined from the output from the angle calculation unit 2. May be judged. For example, when the target is an aircraft, the presence or absence of flame can be determined from the output from the angle calculation unit 2 to determine the state.

あるいは、2次元グラフ上での時間的な変化から脅威度を判定してもよい。例えば航空機に対してはアフターバーナーの前後では排気の温度が大きく変化するため、種類の変化と同様に角度θの時間変化となって現れる。また、距離が近づいてくる目標は2次元グラフ上での距離dが大きくなるので、画像上での大きさが1画素以下で大きさからは接近しているか不明な目標であっても距離dの時間変化から判定することができる。当然、遠ざかっている目標に関しても2次元グラフ上での距離dが小さくなるので、距離dの時間変化から判定することができる。   Alternatively, the threat level may be determined from a temporal change on the two-dimensional graph. For example, for an aircraft, the temperature of the exhaust gas changes greatly before and after the afterburner, so that it appears as a time change of the angle θ as well as the kind change. In addition, since the distance d on the two-dimensional graph increases for a target whose distance is approaching, even if it is a target whose size on the image is one pixel or less and it is unknown whether the distance is close, the distance d It can be determined from the time change. Naturally, the distance d on the two-dimensional graph becomes small even for a target that is moving away, so that it can be determined from the time change of the distance d.

本実施の形態では、表示部5を備えることでユーザに目標の位置などの情報を提供する構造としたが、表示部5の代わりにあるいは表示部5に加えてこの発明の目標探知装置を搭載しているシステムの制御系に情報を提供する機能を備えてもよい。例えば、本目標探知装置で得られた有意目標の位置を追尾処理の情報として提供することにより、追尾精度の向上が期待できる。本目標探知装置自身が目標判定後にその目標の位置を重点的に探索する追尾状態に入ることで、目標の位置を高精度に把握することができる。また、他のセンサの制御系に有意目標の位置を提供することにより、他のセンサでも有意目標の存在・特性を確認することができ、探知精度を向上することができる。あるいは、目標に対してミサイルなどの物理的な衝撃を与えるシステムにおいては、本目標探知装置で目標が判定された段階でミサイルなどの発射準備を始めることにより発射時間の短縮を実現したり、目標に照準を合わせる機能を備えることで目標に衝撃を与えることができる。   In the present embodiment, the display unit 5 is provided to provide the user with information such as the target position, but the target detection device of the present invention is mounted instead of or in addition to the display unit 5. A function of providing information to the control system of the system that is operating may be provided. For example, improvement in tracking accuracy can be expected by providing the position of the significant target obtained by the target detection apparatus as information of the tracking process. When the target detection device itself enters a tracking state in which the target position is searched for after the target determination, the target position can be grasped with high accuracy. Further, by providing the position of the significant target to the control system of the other sensor, the presence / characteristic of the significant target can be confirmed also by the other sensor, and the detection accuracy can be improved. Alternatively, in a system that applies a physical impact such as a missile to the target, the launch time can be shortened by starting preparation for the launch of the missile or the like when the target is determined by the target detection device. It is possible to give an impact to the target by providing a function for aiming at the target.

実施の形態3.
図4はこの発明の実施の形態3を示すブロック図である。図4において1から4は実施の形態1の構成要素と同一である。6はフィルタ部で、環境条件などによる出力変動を小さくする機能を持つ。
赤外線撮像部1による出力は赤外線撮像部1内部の温度変化や中赤外線撮像部1bと遠赤外線撮像部1a間の視野条件などの環境条件により当然変動する。したがって、角度演算部2と距離演算部3の前にフィルタ部6を設けて環境条件による出力変化を補償あるいは除去することで、環境条件変化による性能低下の発生しない目標探知装置を得ることができる。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 4 is a block diagram showing Embodiment 3 of the present invention. In FIG. 4, reference numerals 1 to 4 are the same as those of the first embodiment. A filter unit 6 has a function of reducing output fluctuations due to environmental conditions.
The output from the infrared imaging unit 1 naturally varies depending on environmental conditions such as temperature changes in the infrared imaging unit 1 and visual field conditions between the mid-infrared imaging unit 1b and the far-infrared imaging unit 1a. Therefore, by providing the filter unit 6 in front of the angle calculation unit 2 and the distance calculation unit 3 to compensate or remove the output change due to the environmental condition, it is possible to obtain a target detection device that does not cause performance degradation due to the environmental condition change. .

例えば、フィルタ部6に赤外線撮像部1の画像出力に対し、空間的な高周波成分のみを抽出するハイパスフィルタを作用する機能を持たせる。この処理により、例えば赤外線撮像部1内部の温度変化などにより発生する画像出力のオフセット成分変動を除去することができる。このようなオフセット成分は目標の出力とは無関係な測定誤差なので、除去することにより目標判定の精度を向上することができる。   For example, the filter unit 6 is provided with a function of operating a high-pass filter that extracts only a spatial high-frequency component for the image output of the infrared imaging unit 1. By this processing, it is possible to remove the offset component fluctuation of the image output caused by, for example, a temperature change in the infrared imaging unit 1. Since such an offset component is a measurement error unrelated to the target output, the accuracy of target determination can be improved by removing the offset component.

同様の効果は、フィルタ部6として出力を輝度あるいは目標の温度に換算する機能を持たせることでも得ることができる。赤外線撮像部1には、ダイナミックレンジが小さいために人為的にオフセット成分を加えることでダイナミックレンジ内に出力を抑えた装置を用いることもあるが、この場合でも加えたオフセット成分を補完することで出力を輝度あるいは目標の温度に換算することができる。   A similar effect can be obtained by providing the filter unit 6 with a function of converting the output into luminance or a target temperature. The infrared imaging unit 1 may use a device that suppresses the output within the dynamic range by artificially adding an offset component because the dynamic range is small, but even in this case, the offset component is complemented. The output can be converted into luminance or target temperature.

また、フィルタ部6において画像に歪曲を加える処理を行ってもよい。例えば、赤外線撮像部1の光学系に歪曲が発生している場合、逆方向の歪曲を出力画像に適用することで歪曲を補正し、目標の位置精度を向上することができる。補正に必要な歪曲の大きさは、設計条件から解析したり、作成した光学系に対して測定を行うことで得ることができる。   Further, the filter unit 6 may perform processing for adding distortion to the image. For example, when distortion occurs in the optical system of the infrared imaging unit 1, the distortion can be corrected by applying the reverse distortion to the output image, and the target position accuracy can be improved. The magnitude of distortion necessary for correction can be obtained by analyzing from design conditions or by measuring the created optical system.

フィルタ部6において、赤外線撮像部1で得られた一方の出力画像に対し画素座標系を平行移動させる処理を行う機能を持たせてもよい。この処理により、中赤外線撮像部1bと遠赤外線撮像部1aで視軸が一致しないために対応画素の位置ずれが発生している場合、その影響を補正することができる。その結果、目標の位置精度を向上することができ、また対応画素の位置ずれにより発生する分光特性の誤差を補正することができるので目標判定の精度向上にも効果がある。   The filter unit 6 may have a function of performing a process of translating the pixel coordinate system with respect to one output image obtained by the infrared imaging unit 1. By this process, when the mid-infrared imaging unit 1b and the far-infrared imaging unit 1a do not coincide with each other in the visual axis, the influence of the corresponding pixel can be corrected. As a result, the target position accuracy can be improved, and an error in spectral characteristics caused by the position shift of the corresponding pixel can be corrected, which is effective in improving target determination accuracy.

補正に必要な平行移動量は、例えば赤外線撮像部1で得られる2画像の画像の特徴点の位置を比較し、そのずれ量を用いてもよい。特徴点には、例えば、輝度の高い点や輝度がほぼ一様な線を用いればよい。あるいは撮像部にジャイロを備えることで視軸のずれ量を測定し、その値を平行移動量に用いてもよい。もちろん、対応画素の位置ずれ量が常に等しい場合には、あらかじめ取得しておいたその大きさの測定値を用いてもよい。   As the parallel movement amount necessary for the correction, for example, the positions of the feature points of the two images obtained by the infrared imaging unit 1 may be compared and the shift amount may be used. For example, a point with high luminance or a line with substantially uniform luminance may be used as the feature point. Alternatively, the visual axis shift amount may be measured by providing a gyro in the imaging unit, and the value may be used as the parallel movement amount. Of course, when the amount of positional deviation of the corresponding pixels is always the same, a measurement value of the magnitude acquired in advance may be used.

あるいは、フィルタ部6において赤外線撮像部1で得られた一方の出力画像に対し、画素座標系の拡大・縮小処理を行う機能を持たせてもよい。この処理により、中赤外線撮像部1bと遠赤外線撮像部1aで光学系の焦点距離が一致しないために発生する対応画素の位置ずれを補正することができる。その結果、目標の位置精度・目標判定の精度が向上する効果があることはフィルタ部6において平行移動させる処理を行う場合と同様である。補正に必要な拡大・縮小量は、例えば赤外線撮像部1で得られる2画像の画像の特徴点の位置を比較し、そのずれ量を用いてもよい。特徴点には、例えば、輝度の高い点や線を用いればよい。あるいは光学系に対する焦点距離の設計・測定値を用いてもよい。   Alternatively, the filter unit 6 may have a function of performing enlargement / reduction processing of the pixel coordinate system on one output image obtained by the infrared imaging unit 1. By this processing, it is possible to correct the positional deviation of the corresponding pixels that occurs because the focal lengths of the optical systems do not match between the mid-infrared imaging unit 1b and the far-infrared imaging unit 1a. As a result, the effect of improving the target position accuracy and target determination accuracy is the same as the case where the filter unit 6 performs the parallel movement process. As the enlargement / reduction amount necessary for the correction, for example, the positions of the feature points of two images obtained by the infrared imaging unit 1 may be compared, and the deviation amount may be used. For example, a point or a line with high luminance may be used as the feature point. Alternatively, the design / measurement value of the focal length for the optical system may be used.

実施の形態4.
図5はこの発明の実施の形態4を示すブロック図である。図5において1から4は実施の形態1の構成要素と同一である。7は目標探知部で、簡易な処理により目標である可能性が高い画素を抽出する機能を持つ。
角度演算部2及び距離演算部3で行う処理は計算負荷が高いため、全ての取得画素に対してこれらの演算を行うと長い処理時間を必要とする。したがって、その前に簡易な処理で目標の可能性が高い画素のみを抽出する目標探知部7を用いて処理するデータ量を削減することにより、これらの演算処理を効率化・高速化することができる。演算処理の効率化・高速化は低速で安価な計算システムでも処理を実現可能にするとともに、高速な計算システムにおいては目標判定処理回数の増大による判定精度の向上に効果がある。
Embodiment 4 FIG.
FIG. 5 is a block diagram showing Embodiment 4 of the present invention. In FIG. 5, reference numerals 1 to 4 are the same as those of the first embodiment. Reference numeral 7 denotes a target detection unit having a function of extracting a pixel having a high possibility of being a target by simple processing.
Since the processing performed by the angle calculation unit 2 and the distance calculation unit 3 has a high calculation load, a long processing time is required when these calculations are performed on all acquired pixels. Therefore, by reducing the amount of data to be processed using the target detection unit 7 that extracts only pixels with a high target possibility by simple processing before that, it is possible to improve the efficiency and speed of these arithmetic processes. it can. The increase in efficiency and speed of the arithmetic processing enables the processing to be realized even in a low-speed and inexpensive calculation system, and the high-speed calculation system is effective in improving the determination accuracy by increasing the number of target determination processes.

前記目標探知部7において一方の赤外線撮像部1から得られた画素出力が非常に小さい、もしくは負である場合にはもう一方の信号出力の大きさに関わりなく目標の可能性がある出力として探知しない機能を備えてもよい。例えば、雲の背景クラッタに対し航空機を有意目標とする場合のように有意目標が背景クラッタの出力より大きい場合を想定する。この時、一方の赤外線撮像部からの出力が負となる場合や、一方の撮像部の出力が大きくてもう一方の撮像部の出力が非常に小さい場合には、雑音により発生した誤判定である可能性が高い。したがって、目標探知部7においてこの様な誤判定を取り除くことで、効率的に目標判定処理のデータ数を削減できる。   When the pixel output obtained from one infrared imaging unit 1 in the target detection unit 7 is very small or negative, it is detected as an output that may be a target regardless of the magnitude of the other signal output. It may have a function that does not. For example, assume that the significant target is greater than the output of the background clutter, such as when the aircraft is a significant target for cloud background clutter. At this time, if the output from one infrared imaging unit is negative or if the output from one imaging unit is large and the output from the other imaging unit is very small, it is an erroneous determination caused by noise. Probability is high. Therefore, by eliminating such erroneous determinations in the target detection unit 7, the number of data for target determination processing can be efficiently reduced.

目標探知部7において着目1画素の出力だけではなく周辺画素の出力を用いてもよい。このときの周辺画素出力として、例えば平均値を用いてもいいし、最大値を用いてもよい。中赤外線撮像部1bと遠赤外線撮像部1aの対応画素に位置ずれが生じている場合、2つの画像間で本来大きな出力を持つ有意目標による出力を背景クラッタによる小さな出力と誤って対応させてしまうため、有意目標の出力低下が発生する。目標探知部7に前記の機能を備えることにより、この対応画素の位置ずれによる出力の低下を低減・補正することができ、有意目標の判定精度向上に効果がある。   The target detection unit 7 may use not only the output of one pixel of interest but also the output of surrounding pixels. For example, an average value or a maximum value may be used as the peripheral pixel output at this time. When the corresponding pixels of the mid-infrared imaging unit 1b and the far-infrared imaging unit 1a are misaligned, an output based on a significant target that originally has a large output between the two images is erroneously associated with a small output by the background clutter. Therefore, a significant target output decrease occurs. By providing the target detection unit 7 with the above-described function, it is possible to reduce and correct a decrease in output due to the positional shift of the corresponding pixel, which is effective in improving the accuracy of determining a significant target.

また、目標探知部7において縦2画素、横2画素の合計4画素の平均出力もしくは出力の和を用いてもよい。例えば、有意目標が1画素の大きさよりも小さく撮像される場合、画素間に撮像された目標像は隣接する2画素にまたがって出力されることになる。このため、目標探知部7において前記処理を行うことにより画素間にまたがる目標像に関しても出力の総和を評価することができ、出力の精度向上に効果がある。また、4画素の平均をとることによる雑音の低減効果(白色雑音を含む信号に対し、4個の信号の平均をとると、雑音の大きさは約2分の1になる)が期待できることはいうまでもない。   Further, the target detection unit 7 may use an average output or a sum of outputs of a total of four pixels of two vertical pixels and two horizontal pixels. For example, when the significant target is imaged smaller than the size of one pixel, the target image captured between the pixels is output across two adjacent pixels. For this reason, by performing the above-described processing in the target detection unit 7, it is possible to evaluate the total sum of the outputs for the target image extending between the pixels, which is effective in improving the output accuracy. In addition, the noise reduction effect by taking the average of 4 pixels can be expected (when the average of 4 signals is taken with respect to a signal including white noise, the noise level is reduced to about 1/2). Needless to say.

目標探知部7において目標の大きさを評価し、有意目標である可能性がある大きさを持った画素のみを抽出する機能を備えてもよい。例えば、雑音は1画素のみで発生しているため、1画素の大きさしか持たない画素を目標判定画素から除去することで雑音による誤判定を低減し、判定処理時間を短縮することができる。また、雲や陸地形状などの背景クラッタは有意目標と比べて一般に大きいため、適切な大きさの目標のみを抽出することで有意目標だけを得ることができる。大きさの評価には、例えばピーク出力に対する半値全幅や、出力の80%の信号が含まれる円領域の直径などを用いればよい。   The target detection unit 7 may have a function of evaluating a target size and extracting only pixels having a size that may be a significant target. For example, since noise is generated by only one pixel, by removing a pixel having only one pixel size from the target determination pixel, erroneous determination due to noise can be reduced, and the determination processing time can be shortened. Further, since background clutter such as clouds and land shapes is generally larger than a significant target, only a significant target can be obtained by extracting only a target having an appropriate size. For the evaluation of the size, for example, the full width at half maximum with respect to the peak output or the diameter of a circular region including a signal of 80% of the output may be used.

あるいは、目標探知部7において前回取得の画素出力と異なる出力の画素を抽出する機能を備えてもよい。一般に有意目標は移動しているため、有意目標を撮影している画素は前回画素取得時には背景クラッタを撮像しており、その出力変化は大きい。したがって、出力が大きく変化した画素を抽出することで有意目標の可能性が高い画素を得ることができる。   Alternatively, the target detection unit 7 may have a function of extracting a pixel having an output different from the previously acquired pixel output. In general, since the significant target moves, the pixel capturing the significant target captures the background clutter at the time of the previous pixel acquisition, and the output change is large. Therefore, a pixel having a high possibility of a significant target can be obtained by extracting a pixel whose output has greatly changed.

また、目標探知部7において有意目標の可能性が高い画素の周辺では、探知の閾値を下げて有意目標の可能性が高い画素の抽出を行う機能を備えてもよい。例えば、編隊を組んで飛行する航空機などは当然、視野内の近い領域に撮像される。この処理により、このような類似行動をしている複数の有意目標を高感度に探知することができる。また、1つの有意目標に対しても、例えば前記の通り大きさを評価して目標探知を行っている場合にはその大きさを高感度に評価することができる。目標探知部7において複数の赤外線画像で探知を行っている場合には、1つの赤外線画像で有意目標を探知したときに、他の波長帯画像に対して周辺での探知の閾値を下げても同様に効果が得られる。   In addition, the target detection unit 7 may have a function of extracting pixels having a high possibility of a significant target by lowering the detection threshold in the vicinity of pixels having a high possibility of a significant target. For example, an aircraft flying in a formation is naturally imaged in a close region within the field of view. By this processing, it is possible to detect a plurality of significant targets having such similar behavior with high sensitivity. Also, for a single significant target, for example, when the target is detected by evaluating the size as described above, the size can be evaluated with high sensitivity. When the target detection unit 7 detects a plurality of infrared images, even if a significant target is detected using one infrared image, the detection threshold in the vicinity of other wavelength band images may be lowered. The same effect can be obtained.

実施の形態5.
図6はこの発明の実施の形態5を示すブロック図である。図6において1から4は実施の形態1の構成要素と同一である。8は環境測定部であり、目標判定処理を行っている環境条件を測定する機能を有する。
目標判定部4において目標判定処理に使用する最適な閾値は、当然環境条件によって変化する。したがって、環境測定部8において最適な閾値に大きな変化を与える環境条件を測定し、目標判定部4において得られた環境条件に応じて閾値を変化させることで、環境条件により発生する目標判定性能の低下を抑えたり、逆に環境条件に応じて目標判定性能を向上したりすることができる。
Embodiment 5 FIG.
FIG. 6 is a block diagram showing Embodiment 5 of the present invention. In FIG. 6, reference numerals 1 to 4 are the same as those in the first embodiment. Reference numeral 8 denotes an environment measurement unit, which has a function of measuring environmental conditions for which target determination processing is performed.
The optimal threshold value used for the target determination process in the target determination unit 4 naturally varies depending on the environmental conditions. Therefore, the environmental measurement unit 8 measures an environmental condition that greatly changes the optimum threshold value, and the threshold value is changed according to the environmental condition obtained by the target determination unit 4. It is possible to suppress the decrease, and conversely improve the target determination performance according to the environmental conditions.

例えば、環境測定部8において赤外線撮像部1による撮像時刻を測定する機能を備えてもよい。昼間は太陽光の反射成分により、雲などの背景クラッタに対する距離演算部3の出力値が増大する。したがって、撮影時刻を測定して昼間には閾値を上げることで、背景クラッタにより発生する誤判定を低減することができる。
あるいは、環境測定部8において大気温度を測定する機能を備えてもよい。大気温度の上昇は有意目標や雲などのクラッタの温度も上昇させることになり、出力変動が発生する。したがって、例えば大気温度に応じて出力を正規化したり、大気温度の上昇に従って閾値も増大させることにより、この変動を補正し目標判定性能の低下を抑えることができる。
For example, the environment measuring unit 8 may have a function of measuring the imaging time by the infrared imaging unit 1. During the daytime, the output value of the distance calculation unit 3 with respect to background clutter such as clouds increases due to the reflection component of sunlight. Therefore, by measuring the shooting time and raising the threshold value during the daytime, erroneous determination caused by background clutter can be reduced.
Alternatively, the environment measuring unit 8 may have a function of measuring the atmospheric temperature. An increase in the atmospheric temperature also increases the temperature of clutter such as significant targets and clouds, resulting in output fluctuations. Therefore, for example, by normalizing the output according to the atmospheric temperature or increasing the threshold value as the atmospheric temperature rises, it is possible to correct this variation and suppress a decrease in target determination performance.

環境測定部8において、大気湿度を測定する機能を備えてもよい。大気湿度の上昇は赤外線透過率の低下として働くため、出力信号の低下や見かけ温度の低下、あるいは見かけ距離の増大として目標判定性能に影響を与える。したがって、例えば遠方目標に対しては大気湿度に応じて閾値を下げて判別することにより、出力の低下を補正し、探知の低下を抑えることができるという効果を持つ。   The environment measurement unit 8 may have a function of measuring atmospheric humidity. Since an increase in atmospheric humidity works as a decrease in infrared transmittance, target output performance is affected as a decrease in output signal, a decrease in apparent temperature, or an increase in apparent distance. Therefore, for example, for a far target, by determining by lowering the threshold according to the atmospheric humidity, it is possible to correct the decrease in output and suppress the decrease in detection.

環境測定部8において、太陽方向を測定する機能を備えてもよい。前記の通り、太陽光反射は雲などによる背景クラッタの出力を増大し、誤判定を引き起こす原因となる。したがって、例えば太陽方向と視軸方向から太陽光反射の発生の可能性が高いと計算される画素に対しては閾値を上げて判定処理を行うことにより、太陽光反射による誤判定を低減することができる。   The environment measurement unit 8 may have a function of measuring the solar direction. As described above, the sunlight reflection increases the output of the background clutter due to clouds or the like, and causes erroneous determination. Therefore, for example, by increasing the threshold value for pixels that are calculated to have a high probability of occurrence of sunlight reflection from the sun direction and the visual axis direction, the erroneous determination due to sunlight reflection is reduced. Can do.

環境測定部8において、視軸の仰角を測定する機能を備えてもよい。一般に、水平線・地平線より上側における主な背景クラッタの要因は空や雲、下側における主な背景クラッタの要因は海面や地面・植物などである。つまり、視軸の条件により背景クラッタの種類は異なるため、目標判定処理の閾値もそれに対応して変化したほうが判定精度は向上する。例えば、水平線・地平線より上側における誤判定の原因は主に雲による背景クラッタであるが、雲は低温であるため出力は小さく、この領域において目標判定処理の閾値を下げることで探知性能を向上することができる。   The environment measurement unit 8 may have a function of measuring the elevation angle of the visual axis. In general, the main background clutter factors above the horizon and the horizon are sky and clouds, and the main background clutter factors below are the sea surface, ground, and plants. That is, since the type of the background clutter varies depending on the condition of the visual axis, the determination accuracy is improved if the threshold value of the target determination process is changed accordingly. For example, the cause of misjudgment above the horizon / horizon is mainly the background clutter caused by clouds, but the output is small because the clouds are cold, and the detection performance is improved by lowering the threshold for target decision processing in this region. be able to.

環境測定部8において、目標までの距離を測定する機能を備えてもよい。目標までの距離により画像上での目標の大きさは変化するため、例えば実施の形態4で示した目標探知部7において目標の大きさを評価する構成を用いた場合は、目標の大きさを補正することで探知精度を向上することが可能になる。あるいは、大気による出力の減衰量は距離に応じて変化するため、例えば遠方目標に対しては閾値を下げて目標判定処理を行うことにより、目標探知性能の低下を補正することができる。このとき、信号の減衰量は波長帯によって異なるため、中赤外線撮像部1bと遠赤外線撮像部1aで得られた出力に対して個別にその影響を補正することでさらに高精度化できる。目標の距離は、例えばレーザーを用いた三角測量やレーザーの伝播時間により測定することができる。あるいは、画像上での目標の大きさにより見積もることもできるし、等速運動を行っていると見なせる目標の場合にはその移動速度から見積もることも可能である。   The environment measurement unit 8 may have a function of measuring the distance to the target. Since the target size on the image changes depending on the distance to the target, for example, when the configuration for evaluating the target size is used in the target detection unit 7 shown in the fourth embodiment, the target size is set. It is possible to improve detection accuracy by correcting. Alternatively, since the amount of attenuation of the output due to the atmosphere changes according to the distance, for example, for a far target, the target determination performance can be corrected by lowering the threshold and performing the target determination process. At this time, since the attenuation amount of the signal varies depending on the wavelength band, the accuracy can be further improved by individually correcting the influence of the outputs obtained by the mid-infrared imaging unit 1b and the far-infrared imaging unit 1a. The target distance can be measured by, for example, triangulation using a laser or laser propagation time. Alternatively, it can be estimated based on the size of the target on the image, and in the case of a target that can be regarded as performing constant velocity motion, it is also possible to estimate from the moving speed.

本目標探知装置を航空機に搭載した場合に、環境測定部8において、自機の高度を測定する機能を備えてもよい。雲や海面・陸地などの背景クラッタは、例えば海面は高度0m付近にあるなど、高度により主な背景クラッタの要因がわかっている。したがって、自機高度を測定することによりその高度における背景クラッタの要因を特定することができ、クラッタに合わせて閾値を補正することで判別精度を向上することができる。例えば、自機高度が上空3000mを超える場合には背景クラッタはほぼ低温な雲と見なせるため、前述の通り、この高度において目標判定処理の閾値を下げることで探知性能を向上することができる。あるいは、高度から大気温度・湿度を見積もることができるため、前述のとおり温度変化によるオフセットや湿度による探知性能の低下を抑えることができる。また、前述の視軸の仰角を測定する機能を合わせて備えることにより、背景クラッタをより高精度に特定することが可能である。   When the target detection device is mounted on an aircraft, the environment measurement unit 8 may have a function of measuring the altitude of the aircraft. For background clutter such as clouds, sea surface, and land, the main cause of background clutter is known by altitude, for example, the sea surface is near 0 m altitude. Therefore, the factor of the background clutter at the altitude can be specified by measuring its own altitude, and the discrimination accuracy can be improved by correcting the threshold according to the clutter. For example, when the altitude of the aircraft exceeds 3000 m above the background, the background clutter can be regarded as a substantially cold cloud, and as described above, the detection performance can be improved by lowering the threshold value of the target determination process at this altitude. Or since atmospheric temperature and humidity can be estimated from an altitude, the fall of the detection performance by offset and humidity by a temperature change can be suppressed as mentioned above. In addition, by providing the above-described function of measuring the elevation angle of the visual axis, it is possible to specify the background clutter with higher accuracy.

環境測定部8において目標の高度を測定する機能を備えてもよい。目標の温度は目標自身が発熱・冷却していない場合には周囲の大気温度とほぼ等しく、発熱している場合でも空力加熱である場合には移動速度からその温度を見積もることができる。前述のとおり、高度から大気温度を見積もることができるため、目標の温度を見積もることも可能である。目標の温度に合わせて最適な閾値を設定することができるため、例えば高温な目標に対しては出力も増大することから閾値を高く設定することにより、誤判定を低減することができる。目標の高度は、例えば自機高度・視軸仰角・目標までの距離の3つを測定することにより計算することができる。   The environment measuring unit 8 may have a function of measuring the target altitude. The target temperature is approximately equal to the ambient air temperature when the target itself is not generating heat or cooling, and the temperature can be estimated from the moving speed in the case of aerodynamic heating even when the target is generating heat. As described above, since the atmospheric temperature can be estimated from the altitude, the target temperature can also be estimated. Since an optimum threshold value can be set in accordance with the target temperature, for example, for a high temperature target, the output also increases. Therefore, by setting the threshold value high, erroneous determination can be reduced. The target altitude can be calculated by measuring, for example, the own altitude, the visual axis elevation angle, and the distance to the target.

環境測定部8において、自機の緯度・経度を測定する機能を備えてもよい。大気温度・湿度は気候で変化する。自機の緯度・経度を測定することにより地球上の位置を特定でき、その土地の気候が分かるため、前述のとおり温度変化によるオフセット成分変動や湿度による探知性能の低下を抑えることができる。緯度・経度を測定するには、例えばGPS(Global Positioning System)を用いればよい。さらに、地図情報を備えることにより、地表が海面・陸地あるいはその境目であるのかが分かるため背景クラッタの要因を特定することができ、背景クラッタに合わせて閾値を補正することで誤判定を低減することができる。加えて、視軸方向を測定する機能と発電所など固定の熱源に対する地図情報を備えることにより、既知の有意目標に対する出力特性の確認による高精度化、または探知の省略による高速度化などを行うことができる。あるいは、脅威度の低い既知目標を有意目標から除くことができるので、例えば、本目標探知装置が脅威度の高い目標を抽出することを目的として用いられるシステムにおいては実利的に効果がある。   The environment measurement unit 8 may have a function of measuring the latitude and longitude of the own device. Atmospheric temperature and humidity vary with climate. By measuring the latitude and longitude of the aircraft, the position on the earth can be identified and the climate of the land can be known. Therefore, as described above, fluctuations in offset components due to temperature changes and deterioration in detection performance due to humidity can be suppressed. In order to measure latitude and longitude, for example, GPS (Global Positioning System) may be used. In addition, by providing map information, it is possible to identify the cause of background clutter because it is possible to determine whether the ground surface is the sea surface / land or its boundary, and to reduce misjudgment by correcting the threshold according to the background clutter. be able to. In addition, by providing a function to measure the visual axis direction and map information for a fixed heat source such as a power plant, it is possible to increase the accuracy by confirming the output characteristics for known significant targets, or increase the speed by omitting detection. be able to. Alternatively, since a known target having a low threat level can be excluded from a significant target, for example, this system has a practical effect in a system used for the purpose of extracting a target having a high threat level.

環境測定部8において、取得画像の水平方向を測定する機能を備えてもよい。雲や水面など背景クラッタの要因には水平方向に伸びた形状をとるものが多い。そこで、例えば実施の形態5で示したように目標探知部7を備えた構成とし、目標探知部7で水平方向に伸びた目標を除去することで誤判定を低減することができる。水平方向の測定は、例えば傾度計を用いてもいいし、GPSを用いてもいい。取得画像から水平線や地平線などを識別することでも、水平方向を求めることができる。あるいは、偏光子を用いて水面の偏光状態を調べることにより、水平方向では反射光のp波成分が最小となることから測定することもできる。   The environment measurement unit 8 may have a function of measuring the horizontal direction of the acquired image. Many of the causes of background clutter, such as clouds and water, take a shape that extends horizontally. Therefore, for example, as shown in the fifth embodiment, the target detection unit 7 is provided, and the target detection unit 7 removes the target extending in the horizontal direction, thereby reducing erroneous determination. For the measurement in the horizontal direction, for example, an inclinometer or GPS may be used. The horizontal direction can also be obtained by identifying a horizontal line, a horizon line, or the like from the acquired image. Alternatively, by measuring the polarization state of the water surface using a polarizer, the p-wave component of the reflected light can be minimized in the horizontal direction.

実施の形態6.
図7はこの発明の実施の形態6を示すブロック図である。図7において1から4は実施の形態1の構成要素と同一である。9はデータ記録部であり、目標判定部4が目標判定処理を行った後の判定データを保持する機能を持つ。
Embodiment 6 FIG.
FIG. 7 is a block diagram showing Embodiment 6 of the present invention. In FIG. 7, reference numerals 1 to 4 are the same as those of the first embodiment. A data recording unit 9 has a function of holding determination data after the target determination unit 4 performs the target determination process.

過去の判定データには現在判定を行っている有意目標および背景クラッタのデータが含まれているため、例えば過去のデータを解析することで遠赤外線撮像部1aにより得られた出力を横軸に、中赤外線撮像部1bにより得られた出力を縦軸とする2次元グラフ上で有意目標・背景クラッタの分布を抽出することができる。そして、その分布を元に両者を分離する閾値を再設定することで、目標判定精度を向上することができる。例えば、未知な有意目標に関しては分布も不明であるため、通常背景クラッタと異なる特性を持つ目標を有意目標として抽出する。つまり、背景クラッタの分布のみで目標判定の閾値が決定される。しかし、過去の判定データがあれば未知な有意目標に関してもその分布が分かるため、有意目標の分布に最適な閾値を設定して目標判定性能を向上することが可能となる。   Since the past determination data includes the data of the significant target and the background clutter currently being determined, for example, the horizontal axis represents the output obtained by the far-infrared imaging unit 1a by analyzing the past data. The distribution of significant target / background clutter can be extracted on a two-dimensional graph with the output obtained by the mid-infrared imaging unit 1b as the vertical axis. Then, the target determination accuracy can be improved by resetting a threshold value for separating both based on the distribution. For example, since the distribution of an unknown significant target is also unknown, a target having characteristics different from those of a normal background clutter is extracted as a significant target. That is, the threshold for target determination is determined only by the background clutter distribution. However, if there is past determination data, the distribution of an unknown significant target can also be known. Therefore, it is possible to improve the target determination performance by setting an optimum threshold for the distribution of the significant target.

あるいは、過去の判定データに基づいて前回の判定において目標が抽出された画素の周辺では閾値を下げて目標を判定するという機能を備えてもよい。前回抽出された目標は当然その近くに今回も現れる可能性が高いため、閾値を下げることにより高感度にその目標を抽出することができる。閾値を下げる領域は前回目標を認識した領域周辺に限定されるため、閾値を下げたことによる誤判定の増加は抑えられる。また、今回目標を抽出した画素の周辺画素に対して過去の判定データを遡って閾値を下げて目標を再判定する機能を備えてもよい。この機能により、目標の判定を高感度に行い、有意目標の過去のデータを増加させることができる。有意目標の過去のデータの増加は目標特性分布の情報を与えるとともに、例えば位置変化から次回判定時に現れる位置を予測することができ、特に本目標探知装置が追尾システムに使用されている場合には有効である。あるいは、過去に目標の周辺画素に有意目標は抽出されない場合にはその目標は誤判定である可能性が高く、判定の信頼性を把握することができる。目標の再判定領域を目標周辺に限定することは前述の通り誤判定増加を抑えることにも効果があるし、処理時間の短縮にも効果がある。   Alternatively, a function may be provided in which a target is determined by lowering a threshold value around a pixel from which a target has been extracted in the previous determination based on past determination data. Since the target extracted last time is naturally likely to appear near this time as well, the target can be extracted with high sensitivity by lowering the threshold value. Since the area where the threshold value is lowered is limited to the vicinity of the area where the previous target is recognized, an increase in erroneous determination due to the lowered threshold value can be suppressed. In addition, a function may be provided that re-determines the target by going back past determination data and lowering the threshold with respect to the peripheral pixels of the pixel from which the target is extracted this time. This function makes it possible to perform target determination with high sensitivity and increase past data of significant targets. The increase in the past data of the significant target gives information on the target characteristic distribution, and for example, the position that appears at the next determination can be predicted from the position change, especially when this target detection device is used in a tracking system. It is valid. Alternatively, when a significant target is not extracted in the target peripheral pixels in the past, the target is likely to be erroneously determined, and the reliability of the determination can be grasped. Limiting the target redetermination region to the periphery of the target is effective in suppressing an increase in erroneous determination as described above, and is effective in shortening the processing time.

他の実施例1.
前記実施の形態では、データ記憶部9の判定データを目標判定部4での処理に使用したが、目標探知装置を図8で示すブロック図の構成とし、距離演算部3における演算において判定データを使用してもよい。例えば、実施の形態1に示したように距離演算部3でマハラノビス汎距離を演算する構成としたときには、共分散行列Σが高精度に背景クラッタの分布を表しているほど目標判定精度が向上する。共分散行列Σはデータ数が多いほど精度が向上するため、過去の判定データも用いて背景クラッタのデータ数を増大することにより目標判定精度が向上することができる。
Other Embodiments
In the above embodiment, the determination data in the data storage unit 9 is used for the processing in the target determination unit 4. However, the target detection device is configured as shown in the block diagram of FIG. May be used. For example, when the Mahalanobis general distance is calculated by the distance calculation unit 3 as shown in the first embodiment, the target determination accuracy improves as the covariance matrix Σ represents the background clutter distribution with higher accuracy. . Since the accuracy of the covariance matrix Σ increases as the number of data increases, the target determination accuracy can be improved by increasing the number of background clutter data using past determination data.

他の実施例2.
あるいは、目標探知装置を図9で示す実施の形態4の目標探知部7を備えるブロック図の構成とし、目標探知部7における演算においてデータ記憶部9の判定データを使用してもよい。前述の通り、過去の判定データには現在判定を行っている有意目標および背景クラッタのデータが含まれている。例えば、データ記憶部9から得られた情報に従って、過去に有意目標と判定した画素と同等な空間的な大きさや出力の大きさ、分光特性を持った目標のみを目標探知部7で選択することにより、効率的に有意目標を抽出することができる。
Other Embodiment 2
Alternatively, the target detection device may be configured as a block diagram including the target detection unit 7 of the fourth embodiment shown in FIG. 9, and the determination data in the data storage unit 9 may be used in the calculation in the target detection unit 7. As described above, the past determination data includes data of the significant target currently being determined and the background clutter. For example, according to the information obtained from the data storage unit 9, the target detection unit 7 selects only a target having a spatial size, output size, and spectral characteristics equivalent to a pixel determined as a significant target in the past. Thus, a significant target can be extracted efficiently.

なお、データ記憶部9において全てのデータを記憶する必要はなく、もちろん現在のデータと比較する際に必要なデータのみを記憶しておけば良い。例えば、有意目標の分布の高精度化に使用する場合には有意目標と判定された画素出力のみを保存しておけば良いし、欠陥画素による出力や雑音による出力が不要な場合にはこれらのデータを保存する必要はない。また、画像出力自体を保存しておく必要はなく、例えば分布を保存する場合にはその平均値と分散、データ数などを保存してもよい。このように、加工された後のデータを保存することにより保存するデータ量を減少させることができ、保存容量が小さくなり、同容量で保存数を増やすことができ、しかもデータへのアクセス時間が短くなるなどの利点がある。   Note that it is not necessary to store all the data in the data storage unit 9, and it is only necessary to store only data necessary for comparison with the current data. For example, if it is used to increase the accuracy of the distribution of significant targets, it is only necessary to store the pixel outputs determined as significant targets, and if there is no need for output due to defective pixels or noise, these There is no need to save the data. Further, it is not necessary to store the image output itself. For example, when the distribution is stored, the average value and variance, the number of data, and the like may be stored. By saving the processed data in this way, the amount of data to be saved can be reduced, the storage capacity can be reduced, the number of storage can be increased with the same capacity, and the access time to the data can be increased. There are advantages such as shortening.

実施の形態7.
図10はこの発明の実施の形態7を示すブロック図である。図10において2から4は実施の形態1の構成要素と同一である。10は中赤外線撮像部1b、遠赤外線撮像部1a及び可視領域撮像部1eを備えた同一視野の撮像部である。
本実施の形態では中赤外線撮像部1b、遠赤外線撮像部1aに加えて可視領域の撮像部1eを備えることで色情報を有意目標の判定条件に加えて判定精度を向上することができる。
また、可視領域の撮像部1eの代わりに、中赤外線撮像部1bの波長帯を細分化して複数の撮像部に分けることで詳細な分光特性を取得し、有意目標の判定条件に加えるのも目標判定精度を向上する上で効果がある。もちろん、遠赤外線撮像部1aを細分化することも同様に効果がある。
更に、中赤外線撮像部1b、遠赤外線撮像部1a及び可視領域撮像部1eの他に中赤外線撮像部1bの波長帯を細分化して複数の撮像部に分ける、同様に遠赤外線撮像部1aを細分化することで詳細な分光特性を取得し、有意目標の判定条件に加えるのも目標判定精度を向上する上で効果がある。
Embodiment 7 FIG.
FIG. 10 is a block diagram showing Embodiment 7 of the present invention. In FIG. 10, reference numerals 2 to 4 are the same as those of the first embodiment. Reference numeral 10 denotes an imaging unit having the same field of view, which includes a mid-infrared imaging unit 1b, a far-infrared imaging unit 1a, and a visible region imaging unit 1e.
In the present embodiment, by including the visible region imaging unit 1e in addition to the mid-infrared imaging unit 1b and the far infrared imaging unit 1a, it is possible to improve the determination accuracy by adding color information to the significant target determination conditions.
Further, instead of the imaging unit 1e in the visible region, it is also possible to subdivide the wavelength band of the mid-infrared imaging unit 1b and divide it into a plurality of imaging units to obtain detailed spectral characteristics and add them to the significant target determination conditions. This is effective in improving the determination accuracy. Of course, subdividing the far-infrared imaging unit 1a is also effective.
Furthermore, in addition to the mid-infrared imaging unit 1b, the far-infrared imaging unit 1a, and the visible region imaging unit 1e, the wavelength band of the mid-infrared imaging unit 1b is subdivided and divided into a plurality of imaging units. Similarly, the far-infrared imaging unit 1a is subdivided. It is effective to improve the accuracy of target determination by acquiring detailed spectral characteristics and adding them to the determination conditions for significant targets.

また、撮像部として前記中赤外線あるいは遠赤外線以外の複数波長帯域を使用してもよい。例えば、1−2μm帯の近赤外線撮像部は8−12μm帯の遠赤外線撮像部よりも数百から数千度といった高温な温度変化に対しては高感度である。したがって、前記の各実施の形態に対し8−12μm帯の遠赤外線撮像部の代わりに1−2μm帯の近赤外線撮像部を使用することで高温な目標に対して高精度に判定することが可能となる。   Moreover, you may use multiple wavelength bands other than the said mid-infrared or far-infrared as an imaging part. For example, a near-infrared imaging unit in the 1-2 μm band is more sensitive to high temperature changes such as several hundred to several thousand degrees than a far-infrared imaging unit in the 8-12 μm band. Therefore, it is possible to accurately determine a high-temperature target by using a near-infrared imaging unit in the 1-2 μm band instead of the far-infrared imaging unit in the 8-12 μm band for each of the above embodiments. It becomes.

実施の形態8.
本実施の形態は、撮像部1の出力に雑音成分が含まれ、目標分布の広がりがあっても探知性能が低下しない閾値処理を行う目標探知装置を提供する。
本実施の形態の構成は図1に示すブロック図と同じである。図16は目標判定部4の閾値処理をグラフ化した特性図である。図16において、グラフの横軸は距離演算部3により得られたマハラノビス汎距離、縦軸は角度演算部2により得られた角度である。
Embodiment 8 FIG.
The present embodiment provides a target detection apparatus that performs threshold processing in which a noise component is included in the output of the imaging unit 1 and the detection performance does not deteriorate even if the target distribution spreads.
The configuration of this embodiment is the same as the block diagram shown in FIG. FIG. 16 is a characteristic diagram in which the threshold processing of the target determination unit 4 is graphed. In FIG. 16, the horizontal axis of the graph is the Mahalanobis general distance obtained by the distance calculator 3, and the vertical axis is the angle obtained by the angle calculator 2.

撮像部1の出力には雑音による成分も含まれているため、同一目標を撮像したとしても出力は一定にはならない。また、温度変化など環境条件が変化した場合にも同様に目標信号が変化するため出力が変動する。この目標分布の広がりはマハラノビス汎距離が小さいほど大きくなる。図17は雑音等を含んだ有意目標からの信号に対する撮像部1の出力をグラフ化した特性図である。目標からの信号は雑音等により前述の通り広がるが、2つの撮像部1a、1bの雑音の量や感度は一般に異なるため、その分布は縦軸と横軸で大きさが異なる楕円形状になる。原点からこの分布を見込む角が図16での縦軸方向の分布Δθになり、原点からの距離に反比例してΔθは小さくなる。マハラノビス汎距離はおおまかに原点からの距離に比例するので、マハラノビス汎距離をDとすると、定数Gを用いてΔθ=2G/Dという関係が得られる。雑音等が存在しないときの目標の角度、すなわち、真の目標の角度をθoとすると図16における有意目標分布はθo−G/D≦θ≦θo+G/Dとなるので、この領域θを有意目標の判定領域に含むように閾値処理を設定することにより、雑音等により目標分布の広がりがあっても探知性能が低下しない目標探知装置を得ることができる。   Since the output of the imaging unit 1 includes a component due to noise, the output is not constant even if the same target is imaged. Also, when the environmental conditions such as temperature change change, the target signal changes in the same manner, so that the output fluctuates. The spread of the target distribution increases as the Mahalanobis general distance decreases. FIG. 17 is a characteristic diagram in which the output of the imaging unit 1 with respect to a signal from a significant target including noise or the like is graphed. The signal from the target spreads as described above due to noise or the like, but since the amount and sensitivity of noise of the two imaging units 1a and 1b are generally different, the distribution becomes an elliptical shape having different sizes on the vertical and horizontal axes. The angle at which this distribution is expected from the origin is the distribution Δθ in the vertical axis direction in FIG. 16, and Δθ becomes smaller in inverse proportion to the distance from the origin. Since the Mahalanobis general distance is roughly proportional to the distance from the origin, assuming that the Mahalanobis general distance is D, a relationship of Δθ = 2G / D is obtained using the constant G. If the target angle when there is no noise or the like, that is, the true target angle is θo, the significant target distribution in FIG. 16 is θo−G / D ≦ θ ≦ θo + G / D. By setting the threshold processing so as to be included in the determination region, it is possible to obtain a target detection device in which the detection performance does not deteriorate even if the target distribution spreads due to noise or the like.

複数の目標が存在する場合には、それぞれの目標に対して前述のマハラノビス汎距離Dに反比例して角度分布が小さくなる領域を設定することで、雑音等により目標分布の広がりがあっても探知性能が低下しない目標探知装置を得ることができる。このとき、目標分布に対するGの値は目標分布が原点から単位距離に位置するとき、原点から目標分布を見込む角に比例する。すなわち、同じ距離においた目標分布に対して見込み角が大きい分布ほどGの値は大きい。2つの撮像部において発生した雑音の信号出力に対し前記直交座標系でプロットしたときに横軸となる出力をa1、縦軸となる出力をa2とすると、単位距離においた目標分布の見込み角はおおまかに√((a1*sinθo)+(a2*cosθo))となる。したがって、各目標分布に対してG/√((a1*sinθo)+(a2*cosθo))=一定という関係が成り立つので、この関係により一つの目標分布のGの値から他の目標分布のGの値を簡単に計算することができる。 When there are multiple targets, by setting a region where the angular distribution becomes smaller in inverse proportion to the Mahalanobis general distance D described above for each target, detection is possible even if the target distribution is widened due to noise or the like. It is possible to obtain a target detection device whose performance does not deteriorate. At this time, when the target distribution is located at a unit distance from the origin, the value of G for the target distribution is proportional to the angle at which the target distribution is expected from the origin. That is, the value of G is larger as the prospective angle is larger than the target distribution at the same distance. Assuming that the output on the horizontal axis is a1 and the output on the vertical axis is a2 when plotted in the orthogonal coordinate system with respect to the signal output of noise generated in the two imaging units, the expected angle of the target distribution in unit distance is Roughly √ ((a1 * sin θo) 2 + (a2 * cos θo) 2 ). Therefore, since a relationship of G / √ ((a1 * sin θo) 2 + (a2 * cos θo) 2 ) = constant holds for each target distribution, this relationship causes another target distribution from the value of G of one target distribution. The value of G can be easily calculated.

本実施の形態では、雑音等を含んだ有意目標分布の領域に対する目標判定部4における判定処理の閾値として使用したが、目標探知性能を決定する閾値として使用してもよい。上記の通り、雑音等を含む目標からの信号出力は図17のように楕円の分布を持つ。このため、グラフの横軸を距離演算部3により得られたマハラノビス汎距離、縦軸を角度演算部2により得られた角度とした、目標判定部4の閾値処理を示したグラフ上でもおおまかに楕円の分布を持つ(図18)。したがって、この楕円分布の中心よりマハラノビス汎距離が小さい側の縁(周辺)を閾値として使用することにより、例えば探知能力の遠方限界の距離にある目標など、同一条件にある目標に対して雑音等の影響による探知性能の低下を起こさずに目標の判定が可能になる。楕円の目標分布に対してこの閾値処理は定数H,JおよびDoを用いてD≧Do−H√(1−(Do(θ−θo))/J )となる。Doは探知性能の限界を決める目標条件に対し、雑音等による分布が発生していないときのマハラノビス汎距離に等しい。あるいは、閾値処理をD≧Do−H(1−(Do(θ−θo))/J )/2と近似することで計算を簡略化してもよい。 In the present embodiment, it is used as a threshold value for determination processing in the target determination unit 4 for a region of a significant target distribution including noise or the like, but may be used as a threshold value for determining target detection performance. As described above, the signal output from the target including noise has an elliptic distribution as shown in FIG. For this reason, the graph also shows the threshold processing of the target determination unit 4 in which the horizontal axis of the graph is the Mahalanobis general distance obtained by the distance calculation unit 3 and the vertical axis is the angle obtained by the angle calculation unit 2. It has an elliptical distribution (FIG. 18). Therefore, by using the edge (periphery) on the side where the Mahalanobis generalized distance is smaller than the center of this elliptic distribution as a threshold value, for example, a target at the far limit distance of the detection ability, noise, etc. This makes it possible to determine a target without causing a decrease in detection performance due to the influence of. With respect to the target distribution of the ellipse, this threshold processing is D ≧ Do−H√ (1− (Do (θ−θo)) 2 / J 2 ) using constants H, J, and Do. Do is equal to the Mahalanobis general distance when no distribution due to noise or the like occurs with respect to a target condition that determines the limit of detection performance. Alternatively, the calculation may be simplified by approximating the threshold processing to D ≧ Do−H (1− (Do (θ−θo)) 2 / J 2 ) / 2.

この、雑音等を含んだ有意目標分布を目標探知性能を決定する閾値として使用する処理は単独で使用してもよいし、前述の目標分布の領域に対する判定処理の閾値と組み合わせて使用してもよい(図19)。このとき、定数Jは撮像部の出力をグラフ化した特性図の原点から目標分布を見込む角に比例し、ほぼ定数Gと等しい。そこで、定数Jの値として定数Gの値を使用することにより、閾値の計算を簡略化することができる。   This process of using a significant target distribution including noise or the like as a threshold for determining the target detection performance may be used alone or in combination with the above-described threshold of the determination process for the target distribution area. Good (FIG. 19). At this time, the constant J is proportional to the angle at which the target distribution is expected from the origin of the characteristic diagram in which the output of the imaging unit is graphed, and is substantially equal to the constant G. Therefore, by using the value of the constant G as the value of the constant J, the calculation of the threshold value can be simplified.

実施の形態9.
本実施の形態は、目標判定部4において、目標の探知性能の低下が少なく、かつ効率的に誤警報を低減する目標探知装置を提供する。
本実施の形態の構成は図1に示すブロック図と同じである。図20は目標判定部4の閾値処理をグラフ化した特性図である。図20において、グラフの横軸は距離演算部3により得られたマハラノビス汎距離、縦軸は角度演算部2により得られた角度である。
前述の通り、マハラノビス汎距離Dを用いることによって背景クラッタ出力を抑えているが、雑音や環境条件の変化などにより発生した誤差出力は現れるため、これが誤警報を発生する要因となる。目標の探知性能の低下を少なくしてなおかつ効率的に誤警報を低減するためには、誤警報の特性に合わせた閾値処理を行う必要がある。図21は雑音等により発生した信号に対する撮像部1の出力をグラフ化した特性図である。2つの撮像部1a、1bの雑音の量や感度は一般に異なるため、雑音等による信号の分布は縦軸と横軸で大きさが異なる楕円形状になる。その結果、閾値処理に用いる横軸はマハラノビス汎距離D、縦軸を角度θとしたグラフ上では図20のようになる。図20における雑音等の分布の形状は定数K,L,Mを用いて、D=K√((L*cosθ)+(M*sinθ))と表されるため、この形状を閾値とする処理を行うことで、誤警報を効率的に低減することができる。
Embodiment 9 FIG.
The present embodiment provides a target detection apparatus in which the target determination unit 4 is less likely to reduce target detection performance and efficiently reduce false alarms.
The configuration of this embodiment is the same as the block diagram shown in FIG. FIG. 20 is a characteristic diagram in which the threshold processing of the target determination unit 4 is graphed. In FIG. 20, the horizontal axis of the graph is the Mahalanobis general distance obtained by the distance calculation unit 3, and the vertical axis is the angle obtained by the angle calculation unit 2.
As described above, the background clutter output is suppressed by using the Mahalanobis pan-distance D. However, since an error output generated due to noise or a change in environmental conditions appears, this causes a false alarm. In order to reduce the false alarm efficiently while reducing the degradation of the target detection performance, it is necessary to perform threshold processing in accordance with the characteristic of the false alarm. FIG. 21 is a characteristic diagram in which the output of the imaging unit 1 with respect to a signal generated due to noise or the like is graphed. Since the noise amounts and sensitivities of the two imaging units 1a and 1b are generally different, the signal distribution due to noise or the like has an elliptical shape with different sizes on the vertical and horizontal axes. As a result, the horizontal axis used for threshold processing is as shown in FIG. 20 on the graph with the Mahalanobis general distance D and the vertical axis the angle θ. The shape of the distribution of noise or the like in FIG. 20 is expressed as D = K√ ((L * cos θ) 2 + (M * sin θ) 2 ) using constants K, L, and M. By performing the process, the false alarm can be efficiently reduced.

定数L,Mはシステムにより取得したデータを解析してそのパラメータを定めることもできるが、主にこのパラメータはシステムの雑音により決まるのでその設計値や測定値を用いて決定してもよい。このことにより、目標探査装置が稼働前でデータを取得する前であってもパラメータの決定が可能となり、また別のシステムのパラメータを決定する際にも設計値を使って換算するだけで行うことができるようになる。このとき、L/M=a1/a2を満足する。   The constants L and M can be determined by analyzing data acquired by the system, but this parameter is mainly determined by the noise of the system, so it may be determined using its design value or measurement value. This makes it possible to determine parameters even before the target exploration device is in operation and before acquiring data, and when determining parameters for another system, it is only necessary to convert them using design values. Will be able to. At this time, L / M = a1 / a2 is satisfied.

この閾値処理は単独で行ってもいいし、実施の形態8の処理と組み合わせて閾値を設定してもよい。実施の形態8と組み合わせた場合には、有意目標分布に対しても雑音等による分布の広がりがあっても探知性能が低下せず、効率的に探知性能を高める処理を行うことができる。   This threshold process may be performed alone or may be set in combination with the process of the eighth embodiment. When combined with the eighth embodiment, even if the significant target distribution has a spread of noise or the like, the detection performance does not deteriorate, and a process for efficiently increasing the detection performance can be performed.

この発明は航空機などの移動体や固定設備に設置される目標探知装置に適用されることで、従来の装置では探知できなかった未知の目標に関しても対応することができ、探知装置の適用範囲が拡大できる。   The present invention is applicable to a target detection device installed in a moving body such as an aircraft or a fixed facility, so that it can cope with an unknown target that cannot be detected by a conventional device. Can be expanded.

この発明の実施の形態1を示すブロック図である。It is a block diagram which shows Embodiment 1 of this invention. 撮像部の出力をグラフ化した特性図である。It is the characteristic view which graphed the output of the imaging part. この発明の実施の形態2を示すブロック図である。It is a block diagram which shows Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態3を示すブロック図である。It is a block diagram which shows Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態4を示すブロック図である。It is a block diagram which shows Embodiment 4 of this invention. この発明の実施の形態5を示すブロック図である。It is a block diagram which shows Embodiment 5 of this invention. この発明の実施の形態6を示すブロック図である。It is a block diagram which shows Embodiment 6 of this invention. 実施の形態6における他の実施例を示すブロック図である。FIG. 38 is a block diagram illustrating another example in the sixth embodiment. 実施の形態6における別な他の実施例を示すブロック図である。FIG. 38 is a block diagram showing another example of the sixth embodiment. この発明の実施の形態6を示すブロック図である。It is a block diagram which shows Embodiment 6 of this invention. 従来技術による目標探知装置のブロック図である。It is a block diagram of the target detection apparatus by a prior art. 物体の遠赤外線と中遠赤外線による輝度特性図である。It is a brightness | luminance characteristic view by the far infrared rays and middle far infrared rays of an object. 他の従来技術による目標探知装置のブロック図である。It is a block diagram of the target detection apparatus by another prior art. 他の従来技術においてフィルタ適用後における出力の分布特性図である。It is an output distribution characteristic figure after filter application in other conventional technology. 物体の種類と物体の状態を座標上に表示した特性図である。It is the characteristic view which displayed the kind of object and the state of the object on the coordinate. 実施の形態8による目標判定部の閾値処理をグラフ化した特性図である。FIG. 10 is a characteristic diagram in which threshold processing of a target determination unit according to Embodiment 8 is graphed. 実施の形態8による雑音等を含んだ有意目標からの信号に対する撮像部の出力をグラフ化した特性図である。FIG. 10 is a characteristic diagram in which the output of the imaging unit with respect to a signal from a significant target including noise according to the eighth embodiment is graphed. 目標判定部の閾値処理結果をグラフ化した特性図である。It is the characteristic view which graphed the threshold value processing result of the target determination part. 図16と図18の閾値処理を組み合わせた閾値処理結果をグラフ化した特性図である。FIG. 19 is a characteristic diagram in which a threshold processing result obtained by combining the threshold processing of FIG. 16 and FIG. 18 is graphed. 実施の形態9による目標判定部の閾値処理をグラフ化した特性図である。FIG. 20 is a characteristic diagram in which threshold processing of a target determination unit according to Embodiment 9 is graphed. 実施の形態9による雑音等により発生した信号に対する撮像部の出力をグラフ化した特性図である。FIG. 10 is a characteristic diagram in which an output of an imaging unit with respect to a signal generated by noise or the like according to Embodiment 9 is graphed.

符号の説明Explanation of symbols

1:赤外線撮像部、1a:遠赤外線撮像部、1b:中赤外線撮像部、1e:可視領域撮像部、2:角度演算部、3:距離演算部、4:目標判定部、5:表示部、6:フィルタ部、7:目標探知部、8:環境測定部、9:データ記録部、10:撮像部。 1: infrared imaging unit, 1a: far infrared imaging unit, 1b: middle infrared imaging unit, 1e: visible region imaging unit, 2: angle calculation unit, 3: distance calculation unit, 4: target determination unit, 5: display unit, 6: filter unit, 7: target detection unit, 8: environment measurement unit, 9: data recording unit, 10: imaging unit.

Claims (22)

互いに異なる波長帯域で、同一視野の被写体画像を得る2つの撮像部と、
前記2つの撮像部で得られた出力を縦軸および横軸とする直交座標系に夫々プロットしたときの座標点と、座標系の原点から上記座標点までの距離を計算する距離演算部と、
前記座標点と前記原点を結ぶ直線と横軸との成す角を計算する角度演算部と、
前記2つの演算部で得られる値を、角度を縦軸または横軸に、距離を角度とは異なる軸にした直交座標上に夫々プロットし、この直交座標上のプロット分布状態から距離を閾値処理して有意目標を抽出する目標判定部を備えたことを特徴とする目標探知装置。
Two imaging units that obtain subject images of the same field of view in different wavelength bands;
A coordinate point when the output obtained by the two imaging units is plotted in an orthogonal coordinate system having a vertical axis and a horizontal axis, respectively, and a distance calculation unit that calculates a distance from the origin of the coordinate system to the coordinate point;
An angle calculation unit that calculates an angle formed by a horizontal axis and a straight line connecting the coordinate point and the origin;
The values obtained by the two calculation units are plotted on the orthogonal coordinates where the angle is the vertical axis or the horizontal axis and the distance is an axis different from the angle, and the distance is thresholded from the plot distribution state on the orthogonal coordinates. And a target determination unit for extracting a significant target.
前記2つの撮像部は夫々遠赤外の波長帯域と中赤外の波長帯域を有するものであることを特徴とする請求項1記載の目標探知装置。   The target detection apparatus according to claim 1, wherein each of the two imaging units has a far-infrared wavelength band and a mid-infrared wavelength band. 前記目標判定部の後に抽出した有意目標を表示する表示部を備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の目標探知装置。   The target detection apparatus according to claim 1, further comprising a display unit that displays a significant target extracted after the target determination unit. 前記表示部が、有意目標の種類または状態を表示する機能を備えた構成にされたことを特徴とする請求項3記載の目標探知装置。   The target detection apparatus according to claim 3, wherein the display unit has a function of displaying a type or state of a significant target. 前記距離演算部と前記角度演算部の前に環境条件による信号量の変化を補正または除去するフィルタ部を備えたことを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の目標探知装置。   5. The target detection apparatus according to claim 1, further comprising a filter unit that corrects or removes a change in signal amount due to an environmental condition before the distance calculation unit and the angle calculation unit. 前記フィルタ部が空間的な高周波成分のみを抽出するハイパスフィルタであることを特徴とする請求項5記載の目標探知装置。   The target detection apparatus according to claim 5, wherein the filter unit is a high-pass filter that extracts only a spatial high-frequency component. 前記距離演算部が、目標周辺の画素出力分布に対する共分散行列を用いて計算したマハラノビス汎距離を出力することを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の目標探知装置。   The target detection apparatus according to claim 1, wherein the distance calculation unit outputs a Mahalanobis general distance calculated using a covariance matrix with respect to a pixel output distribution around the target. 前記目標判定部の処理後のデータを記憶しておくデータ記憶部を備え、前記距離演算部において距離を計算する際にデータ記憶部に記憶された過去のデータを参照することを特徴とすることを請求項7記載の目標探知装置。   A data storage unit for storing data after processing by the target determination unit is provided, and past data stored in the data storage unit is referred to when the distance calculation unit calculates the distance. The target detection apparatus according to claim 7. 前記撮像部の出力から、目標の可能性が高い画素を抽出し、当該画素の出力を距離演算部と角度演算部に出力する目標探知部を備えたことを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載の目標探知装置。   9. The apparatus according to claim 1, further comprising a target detection unit that extracts a pixel having a high target possibility from the output of the imaging unit and outputs the output of the pixel to a distance calculation unit and an angle calculation unit. The target detection apparatus according to any one of the above. 前記目標判定部の処理後のデータを記憶しておくデータ記憶部を備え、前記目標探知部は目標の可能性が高い画素の抽出処理にデータ記憶部に記憶された過去のデータを参照することを特徴とする請求項9記載の目標探知装置。   A data storage unit for storing data after processing of the target determination unit is provided, and the target detection unit refers to past data stored in the data storage unit for extraction processing of a pixel having a high target possibility. The target detection device according to claim 9. 装置周辺および目標の環境条件を測定する環境測定部を備え、前記目標判定部はその閾値を環境測定部の測定結果により調整することを特徴とする請求項1から10のいずれかに記載の目標探知装置。   The target according to any one of claims 1 to 10, further comprising an environment measuring unit that measures environmental conditions around the apparatus and the target, wherein the target determining unit adjusts the threshold according to a measurement result of the environment measuring unit. Detecting device. 前記環境測定部が前記撮像部の視野に対する太陽の方向を測定する機能を有することを特徴とする請求項11記載の目標探知装置。   The target detection apparatus according to claim 11, wherein the environment measurement unit has a function of measuring a direction of the sun with respect to a field of view of the imaging unit. 前記目標判定部において、前記中赤外線撮像部の感度をE3、前記遠赤外線撮像部の感度をE8とするとき、tanθ=F*E3/E8(但しFは0.5<F<2.0)を満足するθの値を境界として異なる閾値を設定したことを特徴とする請求項1から12のいずれかに記載の目標探知装置。   In the target determination unit, when the sensitivity of the mid-infrared imaging unit is E3 and the sensitivity of the far-infrared imaging unit is E8, tan θ = F * E3 / E8 (where F is 0.5 <F <2.0) The target detection device according to claim 1, wherein different threshold values are set with a value of θ that satisfies the condition as a boundary. 前記目標判定部において、前記2つの撮像部で得られた出力のうち、一方の出力のみから得られる距離演算部の出力結果を用いて判定処理を行う機能を備えたことを特徴とする請求項1から13のいずれかに記載の目標探知装置。   The target determination unit includes a function of performing a determination process using an output result of a distance calculation unit obtained from only one of the outputs obtained by the two imaging units. The target detection apparatus according to any one of 1 to 13. 前記目標判定部の処理後のデータを記憶しておくデータ記憶部を備え、前記目標判定部は有意目標を抽出する際にデータ記憶部に記憶された過去のデータを参照することを特徴とする請求項1から14のいずれかに記載の目標探知装置。   A data storage unit for storing data after processing by the target determination unit is provided, and the target determination unit refers to past data stored in the data storage unit when extracting a significant target. The target detection apparatus according to claim 1. 互いに異なる波長帯域を対する前記2つの撮像部に加え、さらにそれ以外の波長帯に対する撮像部を備えたことを特徴とする請求項1から15のいずれかに記載の目標探知装置。   The target detection apparatus according to claim 1, further comprising an imaging unit for a wavelength band other than the two imaging units for different wavelength bands. 前記目標判定部において、前記角度演算部で得られる角度θから得た目標の真の角度をθo、前記距離演算部で得られるマハラノビス汎距離をDとするとき、定数Gを用いてθo−G/D≦θ≦θo+G/Dが有意目標の領域となるように閾値を設定したことを特徴とする請求項7記載の目標探知装置。   In the target determination unit, when the true target angle obtained from the angle θ obtained by the angle calculation unit is θo and the Mahalanobis general distance obtained by the distance calculation unit is D, θo−G using a constant G 8. The target detection apparatus according to claim 7, wherein a threshold value is set so that / D ≦ θ ≦ θo + G / D is a significant target region. 前記目標判定部において、複数の目標分布があるとき、前記2つの撮像部で発生した雑音の信号出力に対し前記直交座標系でプロットしたときに横軸となる出力をa1、縦軸となる出力をa2とし、それぞれの目標分布に対しG/√((a1*sinθo)+(a2*cosθo))=一定となるように定数Gを設定したことを特徴とする請求項17記載の目標探知装置。 In the target determination unit, when there are a plurality of target distributions, the horizontal axis output is a1 and the vertical axis output when plotted in the orthogonal coordinate system with respect to the noise signal output generated by the two imaging units. 18. A target according to claim 17, wherein a2 is set to a2, and a constant G is set so that G / √ ((a1 * sin θo) 2 + (a2 * cos θo) 2 ) = constant for each target distribution. Detecting device. 前記目標判定部において、前記角度演算部で得られる角度θから得た目標の真の角度をθo、前記距離演算部で得られるマハラノビス汎距離をD、目標分布が発生していないときのマハラノビス汎距離をDoとしたとき、定数HおよびJを用いてD≧Do−H√(1−(Do(θ−θo))/J )が有意目標の領域となるように閾値を設定したことを特徴とする請求項7または17または18記載の目標探知装置。 In the target determining unit, the true angle of the target obtained from the angle θ obtained by the angle computing unit is θo, the Mahalanobis general distance obtained by the distance computing unit is D, and the Mahalanobis generalized when no target distribution is generated. The threshold is set so that D ≧ Do−H√ (1− (Do (θ−θo)) 2 / J 2 ) is a significant target area using constants H and J when the distance is Do. The target detection apparatus according to claim 7, 17 or 18. 前記目標判定部において、J=Gを満足することを特徴とする請求項19記載の目標探知装置。   The target detection apparatus according to claim 19, wherein the target determination unit satisfies J = G. 前記目標判定部において、前記距離演算部で得られるマハラノビス汎距離をDとしたとき、定数K,L,Mを用いて、D=K√((L*cosθ)+(M*sinθ))が有意目標の領域となるように閾値を設定したことを特徴とする請求項7または17から20のいずれかに記載の目標探知装置。 In the target determination unit, when the Mahalanobis general distance obtained by the distance calculation unit is D, D = K√ ((L * cos θ) 2 + (M * sin θ) 2 using constants K, L, and M. 21. The target detection apparatus according to claim 7, wherein a threshold value is set so as to be a significant target region. 前記目標判定部において、L/M=a1/a2を満足することを特徴とする請求項21記載の目標探知装置。   The target detection apparatus according to claim 21, wherein the target determination unit satisfies L / M = a1 / a2.
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JP2007163289A (en) * 2005-12-14 2007-06-28 Mitsubishi Electric Corp Searching-tracking system
JP5279236B2 (en) * 2007-11-09 2013-09-04 三菱電機株式会社 Target imaging detector
JP5358942B2 (en) * 2007-12-21 2013-12-04 富士通株式会社 Apparatus and method for removing sunlight clutter for infrared captured images
JP5424603B2 (en) * 2008-09-30 2014-02-26 三菱電機株式会社 Image radar device
JP5361352B2 (en) * 2008-12-03 2013-12-04 株式会社東芝 Target detection device
JP5465001B2 (en) * 2009-12-25 2014-04-09 三菱電機株式会社 Target estimation device
JP6776643B2 (en) * 2016-06-15 2020-10-28 三菱電機株式会社 Target identification device
JP7028299B2 (en) * 2020-10-07 2022-03-02 三菱電機株式会社 Target identification device
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