JP4649695B2

JP4649695B2 - Infrared detector

Info

Publication number: JP4649695B2
Application number: JP36829999A
Authority: JP
Inventors: 博川瀬; 寛司広田; 剛史柳田; 孝之坪井; 正洋中川
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1999-12-24
Filing date: 1999-12-24
Publication date: 2011-03-16
Anticipated expiration: 2019-12-24
Also published as: JP2001183460A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、全周走査型の赤外線探知装置に係る赤外線画像等の表示方式に関する。
【０００２】
艦船等に搭載される全周走査型の赤外線探知装置は、３６０度の全方位において向首、近接飛来する航空機やミサイル等の目標物体が放射する赤外線を検出・追尾し、該目標物体の情報を画像と共にディスプレイ上に表示する際に、該画像や目標物体の方位の他、目標までの推定距離や高角も含めて視覚的に分かり易く表示することが求められている。
【０００３】
【従来の技術】
図９は、従来の赤外線探知装置の原理説明図で、１は赤外線センサ部、２ａは信号処理部、３ａは全周画像メモリ部、４ａは走査変換部、５は表示部であり、そして、１１は光学系、１２は赤外線撮像器、１３はＡＤ変換器、１４はジンバルである。
【０００４】
赤外線センサ部１は、光学系１１と赤外線撮像器１２とＡＤ変換器１３とジンバル１４とから構成されている。
【０００５】
赤外線センサ部１では、光学系１１は入射した赤外線を集光し、集光された赤外線は赤外線撮像器１２へ送られ、赤外線撮像器１２では該赤外線をアナログ電気信号の赤外線画像信号に光電変換してＡＤ変換器１３に送られ、ＡＤ変換器１３では該アナログ電気信号の赤外線画像信号をデジタル信号に変換する。
【０００６】
一方、ジンバル１４は動揺を修正する機能を持ったピッチ軸とロール軸及びヨー軸の３軸を持ち、更に旋回機能を有しており、光学系１１と赤外線撮像器１２とＡＤ変換器１３とはジンバル１４上に固定設置されている。
【０００７】
従って、赤外線センサ部１では、ジンバル１４が例えば、１回転／秒の速度で旋回すると３６０度の全方位のデジタル赤外線画像信号が得られ、該赤外線画像信号と、対応したジンバル１４での角度情報（方向と高さ）とが信号処理部２ａと全周画像メモリ部３ａとに送られる。
【０００８】
信号処理部２ａでは、該赤外線画像信号の点目標フィルタリング処理や赤外線受信強度算出処理を行って、赤外線受信強度が増加する画像部分を向首・接近してくる目標物体として検出し、該目標物体の方位情報を走査変換部４ａに送る。
【０００９】
全周画像メモリ部３ａでは、該赤外線画像信号をデータとして蓄積する。
【００１０】
走査変換部４ａでは、全周画像メモリ部３ａより該データを順次読み出し、信号処理部２ａからの該目標物体の方位情報を基にシンボルキャラクタを該データの該当する部分に重畳し、また、ジャイロシステムからの艦船の艦首方位情報をも重畳し、そして、重畳した全方位の該データを３つまたは４つ等複数に分割して一画面に編集すると共にテレビジョン走査方式の表示フォーマットに変換したテレビジョン画面を表示部５に送出する。
【００１１】
表示部５では、該テレビジョン画面をディスプレイ上に表示する。
【００１２】
尚、上記とは別に、別途指定することにより、該テレビジョン画面上の任意の方位の画像部分を拡大表示することも出来る。
【００１３】
図１０は、従来の全方位赤外線画像の表示例と任意の方位の拡大表示例を示し、図９にて説明した内容を示している。
【００１４】
７１はディスプレイ、７２は第一の方位画像、７３は第二の方位画像、７４は第三の方位画像、７５は第一の目標物体のシンボルマーク、７６は第二の目標物体のシンボルマーク、７７は艦首方位表示、そして７８は拡大表示画像である。
【００１５】
ディスプレイ７１に表示されている画像は図９にて説明した３６０度の全方位の赤外線画像を、第一の方位画像７２と第二の方位画像７３と第三の方位画像７４とに３分割して同一画面上に表示したものである。即ち、基準方位（真北）を０度として、第一の方位画像７２は０度から１２０度までの、第二の方位画像７３は１２０度から２４０度までの、第三の方位画像７４は２４０度から３６０度（０度）までのそれぞれ画像である。
【００１６】
そして、第一の目標物体のシンボルマーク７５は探知した一つの目標物体を示し、第二の目標物体のシンボルマーク７６は探知した他の目標物体を示している。また、艦首方位表示７７は赤外線探知装置が搭載されている艦船の艦首の向いている方位を示している。即ち、図１０では艦首と同方位に該一つの目標物体が存在していることを示す。
【００１７】
更に、拡大表示画像７８は、第一の方位画像７２内に表示されている第一の目標物体のシンボルマーク７５の方位を別途指定することにより第一の方位画像７２内の点線の範囲を拡大した別画面である。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
従って、全方位赤外線画像を複数に分割して一つの画面に表示するため、併せて方位を数値表示をしてはいるものの、真方位、或いは自艦船の艦首の方位を基準とすると目標物体が飛来して来る方位、更には目標物体の高角（水平面に対する高さ方向の角度）が把握しずらいと言う問題がある。
【００１９】
また、レーダのように発射した電波の目標物体からの反射波を検知するアクティブセンサと異なり、赤外線探知装置は目標物体が発する赤外線を一方的に検知するパッシブセンサであるため、目標物体までの距離が判らず、従って画像上に距離を表示できないと言う課題もある。
【００２０】
本発明は、この問題に鑑み、３６０度の全方位における画像と共に、目標物体の情報として、目標物体の方位の他、推定距離や高角も含めて視覚的に分かり易く表示する全周走査型の赤外線探知装置の提供を目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明に係る赤外線探知装置の表示方式では、赤外線センサにて撮像された全方位画像信号を全方位画像データとして蓄積する全周画像メモリ手段と、該全方位画像データから円形状に表示可能な全方位赤外線画像信号に変換処理をするアドレス変換手段と、信号処理手段からの抽出した向首・接近する物体の角度情報に基づくシンボルマークを該全方位赤外線画像信号に重畳し、且つ表示フォーマットに変換する走査変換手段と、該表示フォーマットに変換された画像信号を表示する表示手段とを備える。
【００２２】
そして、本発明に係る赤外線探知装置の表示方式において、前記走査変換手段は、前記シンボルマークを重畳した全方位赤外線画像信号と同心円上に表示可能な、前記信号処理手段からの前記物体の距離情報に基づくシンボルマークを付したＰＰＩ画像信号を生成する走査変換手段でもよい。
【００２３】
また、本発明に係る赤外線探知装置の表示方式において、前記信号処理手段は前記赤外線センサ手段が走査する毎に、前記全方位画像信号中の前記物体に対応するＳ／Ｎ比を計測し、該Ｓ／Ｎ比と、予め入力された気象条件と該物体を想定した目標条件をもとに計算された該物体に対するＳ／Ｎ比とから該物体までの距離を演算する信号処理手段であってもよい。
【００２４】
更に、本発明に係る赤外線探知装置の表示方式において、前記走査変換手段は、前記全方位赤外線画像信号とは別に、前記信号処理手段からの前記物体の距離情報と前記赤外線センサ手段に端を発する高角情報とに基づいて、前記物体に対応するシンボルマークを付した高角情報画像信号を生成して、且つ表示フォーマットに変換する走査変換手段でもよい。
【００２５】
加えて、本発明に係る赤外線探知装置の表示方式において、前記走査変換手段は、方位情報を含む表示切替指示により、前記全方位赤外線画像信号と前記ＰＰＩ画像信号とは別に、該全方位赤外線画像信号中の該方位情報に対応する部分の拡大された指定方位画像信号を生成して、且つ表示フォーマットに変換する走査変換手段でもよい。
【００２６】
赤外線センサにて撮像された全方位画像信号より向首・接近して来る物体を抽出して、該物体のＳ／Ｎ比を計測し、該Ｓ／Ｎ比と予め入力された気象条件（温度、湿度、視程）と目標条件（該物体の種類を想定した面積と速力）等から算出したＳ／Ｎ比とから演算された距離と該物体の角度情報（方位と高角）とを含む目標情報を生成する。
【００２７】
一方、該全方位画像信号が全方位画像データとして蓄積され、該全方位画像データを変換して円形状に表示可能とし、該目標情報をもとに該物体の位置にシンボルマークを付した全方位赤外線画像信号と、該全方位赤外線画像信号と同心円上に表示可能で、該目標情報をもとにシンボルマークを付すことで該物体の距離を示すＰＰＩ画像信号とを一画面として表示する。
【００２８】
また、高角表示への表示切替指示により、該目標情報をもとに該物体の距離と高角を示す高角情報画像信号を生成して画面表示する。更に、方位情報を含む表示切替指示により、該全方位赤外線画像信号中の該方位情報に対応する部分の拡大された指定方位画像信号を生成して画面表示する。
【００２９】
従って、赤外線画像や目標物体の方位の他、目標までの推定距離や高角も含めて視覚的に分かり易く画面表示すること出来る。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００３１】
図１は本発明の原理説明図であり、図２は本発明のメモリマッピング例である。
【００３２】
図１において、１は赤外線センサ部、２は信号処理部、３は全周画像メモリ部、４は走査変換部、５は表示部、６はアドレス変換部である。
【００３３】
赤外線センサ部１では、旋回することにより得られる３６０度の全方位のデジタル赤外線画像信号と、該赤外線画像信号と対応した角度情報（方位と高角）とが信号処理部２と全周画像メモリ部３とに送られる。
【００３４】
信号処理部２では、赤外線センサ部１からの該全方位の赤外線画像信号について点状目標を抽出するフィルタリング処理や赤外線受信強度算出処理を行って、赤外線受信強度が増加する画像部分を向首・接近してくる目標物体として検出する。即ち、目標として検出される物体は当初遠距離に存在するため画像上では点状であり、接近して来るにしたがって画像上で大きくなり且つ赤外線受信強度も増加する結果、計測されるＳ／Ｎ比（信号対雑音比）が徐々に上昇する信号として観測される。そして、検出された目標物体に対応したＳ／Ｎ比値と赤外線センサ部１からの該角度情報が一走査毎（赤外線センサ部１が一回旋回する毎）に蓄積される。
【００３５】
そして、該計測されるＳ／Ｎ比値が一定値を超えると「脅威となるべき目標物体」として捉える。
【００３６】
該計測されるＳ／Ｎ比値にはばらつきがあるため、該一走査毎の該計測されるＳ／Ｎ比値から最小二乗近似演算によりＳ／Ｎ比値の増加率を算出する。即ち、ｎ回目の走査時の最小二乗近似演算による換算Ｓ／Ｎ比値Ｑ（ｎ）は、
Ｑ（ｎ）＝ｂｅ^an ───────（１）
となる。
【００３７】
但し、ａとｂは次の二つの式の解として求められる。
【００３８】
n ・logb＋( Σt)・a ＝ΣlogZ(t)
( Σt)・logb＋( Σt²）・a ＝Σt ・logZ(t)
ここで、ｔは変数（ｔ＝１，２，・・ｎ）であり、Ｚ（ｔ）はｔ回目の走査時の計測されたＳ／Ｎ比値である。
【００３９】
また、該角度情報（方位と高角）より、検出した該目標物体の中心の座標を後述する図２の（Ａ）と同様に座標（ｘ₁，ｙ₁）として捉える。
【００４０】
一方、目標物体の距離Ｒにおける探知Ｓ／Ｎ比値は、
Ｓ／Ｎ＝τ（Ｒ）×Ｐ／ＮＥＰ ────（２）
となる。
【００４１】
ここで、τ（Ｒ）は距離Ｒに於ける大気中の赤外線透過率で、気象条件（気温、湿度、視程）や赤外線の波長帯より大気透過率算出モデル（ＬＯＷＴＲＡＮ：米空軍地球物理学研究所発行）により求めることができる。ＮＥＰ（Noise Equivalent Powerの略）はセンサノイズと等しくなる赤外線放射強度でセンサ装置ごとに一定値である。
Ｐは目標物体が放射する赤外線放射強度で、
P ＝S ・∫((C₁/ λ⁵)/(exp(C₂/ λT)−1))dλ
となる。
【００４２】
但し、Ｓは目標物体の面積、λは赤外線波長であって変数、Ｃ₁とＣ₂は定数であり、Ｔは目標物体の温度で目標物体の速力により決まる。即ち、
T ＝T _a(1＋γ((γ−1)/2)M²)
となり、γは定数、Ｍは速力、T _aは気温である。
【００４３】
従って、気温と本発明の赤外線探知装置が搭載されている艦船の置かれている状況により、目標物体の種類を想定して目標物体の面積と速力を入力することによりＰを求めることが出来る。
【００４４】
そして、（１）式で最小二乗近似演算により算出された換算Ｓ／Ｎ比値と（２）式により算出した探知Ｓ／Ｎ比値とを照合することにより目標物体までの距離を推定出来る。そして、目標物体に対する該座標（ｘ₁，ｙ₁）と得られた推定距離と脅威となるべき目標か否かの情報とをを目標情報として走査変換部４に送る。
【００４５】
全周画像メモリ部３では、該デジタル赤外線画像信号をデータとして蓄積する。
【００４６】
ここで、図２において、（Ａ）は全周画像メモリ部３の書き込みマップで、３１は蓄積データであり、赤外線センサ部１が一旋回して収集して得た一走査分の該データを（ｘ，ｙ）座標として蓄積した例を示す。ここでは、方位角（θ）の３６０度分が水平方向サンプルとして３０，０００サンプルをｘ軸方向に蓄積し、高さとして高角０度をベース角として２．４度迄が垂直方向サンプルとして２００サンプルをｙ軸方向に蓄積した例を示す。尚、該ベース角は赤外線センサ部１にて任意に設定でき、該ベース角から該ベース角プラス２．４度迄が蓄積データ３１を構成することになる。
【００４７】
（Ｂ）は表示画面対応のマップで、７１はディスプレイ、６１（網かけ部分）は赤外線画像、４１はＰＰＩ（Plan Position Indicatorの略で極座標表示）画像である。即ち、赤外線画像６１はＰＰＩ画像４１と同心円上に構成されており、そして、赤外線画像６１とＰＰＩ画像４１とは画素を単位として共通の（Ｘ，Ｙ）座標構成とし、円状の赤外線画像６１の直径方向の画素数はＬ個であり、画面の中央を軸に画面一周を３６０度として（Ａ）の方位角（θ）に対応した例を示す。
【００４８】
赤外線画像６１には（Ａ）の蓄積データ３１を変換して赤外線画像として表示し、ＰＰＩ画像４１には信号処理部２にて算出された２０Km以内の推定距離( 分かり易くするために中間に１０Kmを示す円が表示されている。) を方位と共に極座標表示する例を示す。
【００４９】
蓄積データ３１のデータ量は２００×３０，０００＝６Ｍサンプルで、水平方向、垂直方向共に均一なデータ量であるのに対し、（Ｂ）にて例えば該Ｌ＝７６８とすると赤外線画像６１の円状画像内の画素数は（７６８／２）²×π−（２５６）²×π≒２６０Ｋ画素にすぎず、また、赤外線画像６１は円形画像なので円の中心方向（垂直方向で高角が小さくなる方向）に行くに従ってますます画素数が少なくなるため、サンプルの間引きと共に座標の変換を行う必要がある。
【００５０】
再び図１において、アドレス変換部６では、全周画像メモリ部３より図２（Ａ）の蓄積データ３１を読み込み該サンプルの間引きと共に座標の変換を行う。
【００５１】
即ち、垂直方向の表示率（１−間引き率）はＮ／２００で表される。但し、Ｎは図２（Ｂ）における赤外線画像６１の垂直方向の画素数である。
【００５２】
ちなみに、水平方向（円周方向）の表示率はＤｒ（ｎ）／３０，０００となる。但し、Ｄｒ（ｎ）＝Ｄｖ（ｎ）×πであり、Ｄｒ（ｎ）は赤外線画像６１の最外周からｎ番目の円における円周の画素数であり、Ｄｖ（ｎ）は赤外線画像６１の最外周からｎ番目の円における直径に相当する画素数である。
【００５３】
そして、該垂直方向の表示率を踏まえて、（ｘ，ｙ）座標から（Ｘ，Ｙ）座標へは以下の式により変換される。
【００５４】
X ＝L/2 ＋(M＋(N−y ×N/200))sinθ ──（３）
Y ＝L/2 −(M＋(N−y ×N/200))cosθ ──（４）
但し、θは方位角で、θ＝（ｘ×３６０／３０，０００）度であり、Ｌは円状の赤外線画像６１の最外周円の直径に相当する画素数、ＭはＰＰＩ画像４１の最外周円の半径に相当する画素数、Ｎは赤外線画像６１の垂直方向の画素数である。
【００５５】
ここで、ｘとｙはそれぞれの軸のサンプル番号で、ＸとＹはそれぞれの軸の画素番号なので何れも正の整数である。従って、（３）及び（４）式において得られたＸとＹそれぞれを四捨五入することによりそれぞれ一つの整数値を得るが、該それぞれ一つの整数値に該当するそれぞれ複数のｘとｙが存在する場合には、該四捨五入以前のX とＹそれぞれが該一つの整数値に一番近い（ｘ，ｙ）座標のサンプル値を採用して該一つの整数値の（Ｘ，Ｙ）座標の画素値とする。
【００５６】
尚、以上単純に間引いて（Ｘ，Ｙ）座標の画素値を採用する方法について記載したが、該複数の（ｘ，ｙ）座標のサンプル値の平均値を採用してもよく、最大値を採用してもよい。
【００５７】
そして、得られた画素値を対応したＸとＹの値と共に走査変換部４に送る。
【００５８】
走査変換部４では、アドレス変換部６からの画素値と対応したＸとＹの値を蓄積し、図２（Ｂ）の赤外線画像６１に相当する画像信号を作成する。一方、信号処理部２からの目標物体に対する座標（ｘ₁，ｙ₁）より式（３）と（４）により該目標物体に相当する座標（Ｘ₁，Ｙ₁）を算出して該赤外線画像６１に相当する画像の該座標（Ｘ₁，Ｙ₁）と同じ座標位置にシンボルマークを重畳して赤外線画像信号を作成する。
【００５９】
また、信号処理部２からの目標情報としてのｘ₁座標と推定距離とから座標（Ｘ₂，Ｙ₂）を算出してＰＰＩ画像４１に相当する画像の該座標（Ｘ₂，Ｙ₂）と同じ座標位置に目標物体の距離を示すシンボルマークを示すことによりＰＰＩ画像を作成する。
【００６０】
即ち、Ｘ₂とＹ₂はそれぞれ、
X₂＝L/2 ＋(M×R/R _max)sinθ ───（５）
Y₂＝L/2 −(M×R/R _max)cosθ ───（６）
但し、θは方位角で、θ＝（ｘ₁×３６０／３０，０００）度であり、Ｌは円状の赤外線画像６１の最外周円の直径に相当する画素数、ＭはＰＰＩ画像４１の最外周円の半径に相当する画素数、Ｒは目標物体の推定距離（km）、Ｒ_maxはＰＰＩ画像の最外周円に割り当てた距離（図２のＰＰＩ画像４１の例では20km）である。
【００６１】
ここで、ｘはｘ軸のサンプル番号で、ＸとＹはそれぞれの軸の画素番号なのでいずれも正の整数である。従って、（５）及び（６）式において得られたX₂とY₂それぞれを四捨五入することによりそれぞれ一つの整数値を得る。
【００６２】
そして、該赤外線画像と該ＰＰＩ画像とを重畳し、テレビジョン走査方式の表示フォーマットに変換したテレビジョン画像信号を表示部５に送出する。
【００６３】
表示部５では、該テレビジョン画像信号をテレビジョン画面としてディスプレイ上に表示する。
【００６４】
図3 は本発明の赤外線探知装置における実施形態を示す構成例で、１は赤外線センサ部、２は信号処理部、３は全周画像メモリ部、４は走査変換部、５は表示部、６はアドレス変換部であり、そして、１１は光学系、１２は赤外線撮像器、１３はＡＤ変換器、１４はジンバル、２１は目標抽出部、２２は目標情報生成部、２３は探知Ｓ／Ｎ算出部である。
【００６５】
赤外線センサ部１は、光学系１１と赤外線撮像器１２とＡＤ変換器１３とジンバル１４とから構成され、信号処理部２は目標抽出部２１と目標情報生成部２２と探知Ｓ／Ｎ算出部２３とから構成されている。
【００６６】
赤外線センサ部１では、光学系１１は入射した赤外線を集光し、集光された赤外線は赤外線撮像器１２へ送られ、赤外線撮像器１２では該赤外線をアナログ電気信号の赤外線画像信号に光電変換してＡＤ変換器１３に送られ、ＡＤ変換器１３では該アナログ電気信号の赤外線画像信号をデジタル信号に変換する。
【００６７】
一方、ジンバル１４は動揺を修正する機能を持ったピッチ軸とロール軸及びヨー軸の３軸を持ち、更に旋回機能を有しており、光学系１１と赤外線撮像器１２とＡＤ変換器１３とはジンバル１４上に固定設置されている。
【００６８】
従って、赤外線センサ部１では、ジンバル１４が例えば、１回転／秒の速度で旋回すると３６０度の全方位のデジタル赤外線画像信号が得られ、該デジタル赤外線画像信号は目標抽出部２１と全周画像メモリ部３とに送られ、該デジタル赤外線画像信号に対応したジンバル１４での角度情報（方位と高さ）は目標情報生成部２２と全周画像メモリ部３とに送られる。
【００６９】
目標抽出部２１では、該デジタル赤外線画像信号を、点状目標を抽出するフィルタリング処理や赤外線強度算出処理等を行って、点状の赤外線受信強度が増加する目標を向首・接近して来る物体として検出すると共に、該赤外線画像信号のＳ／Ｎ比値を計測する。そして、検出した物体に対応する計測されたＳ／Ｎ比値を目標情報生成部２２に送る。
一方、探知Ｓ／Ｎ算出部２３では、操作員により予め入力される該当時点の気象条件（気温、湿度、視程）と、予め記憶されている赤外線センサ部１固有の赤外線の波長帯とから前記の大気透過率算出モデルにより距離毎の大気中の赤外線透過率を算出し、そして、本発明の赤外線探知装置が搭載されている艦船の置かれている状況より該検出した物体の種類を想定して、操作員が入力する該物体の目標条件（面積、速力）と該気象条件とから赤外線放射強度を算出して、前記の式（２）により距離に対応する探知Ｓ／Ｎ比値を求め、該探知Ｓ／Ｎ比値（以降探知Ｓ／Ｎと称する）を目標情報生成部２２に送出する。
【００７０】
目標情報生成部２２では、該計測されたＳ／Ｎ比値（以降計測Ｓ／Ｎと称する）が一定値以上になると「目標物体」と認識して、この時点を一回目の走査とし、更に走査を継続して該計測Ｓ／Ｎが規定値以上になると「脅威となるべき目標物体」と認識する。また、規定回数の走査時点より該計測Ｓ／Ｎを使って、最小二乗近似の前記の式（１）により換算Ｓ／Ｎ比値（以降換算Ｓ／Ｎと称する）を算出する。そして、探知Ｓ／Ｎ算出部２３からの該探知Ｓ／Ｎと、該換算Ｓ／Ｎとを照合することにより目標物体までの距離を推定する。
【００７１】
ここで、該目標物体までの距離を推定する過程を分かり易くするために図４と図５を参照して説明し、該目標物体等の認識状況例を表１にて説明する。
【００７２】
即ち、図４は本発明の走査毎のＳ／Ｎを示すグラフ例であり、走査毎に計測Ｓ／Ｎと対応する算出された換算Ｓ／Ｎが示されている。また、図５は本発明の距離に対するＳ／Ｎを示すグラフ例であり、探知Ｓ／Ｎ算出部２３で算出した離散的な探知Ｓ／Ｎを補間して連続的な線状グラフとして探知Ｓ／Ｎを示し、図４の走査毎の換算Ｓ／Ｎと同じ値を図５の探知Ｓ／Ｎ上で探索して、該当する距離を目標物体と赤外線探知装置との間の距離（推定距離）とする。
【００７３】
表１は計測Ｓ／Ｎから換算Ｓ／Ｎと推定距離とを算出した具体例であり、走査回数と計測Ｓ／Ｎと換算Ｓ／Ｎと推定距離とを対応して例示している。そして、目標抽出部２１からの計測Ｓ／Ｎが５を超えた時点で「目標物体」と認識して１回目の走査回数とし、３回目の走査回数の時点から前記の式（１）と（２）により算出した換算Ｓ／Ｎと推定距離とを示し、計測Ｓ／Ｎが１３を超えた時点、即ち７回目の走査時点から「脅威となるべき目標物体」と認識する。
【００７４】
【表１】

また、目標情報生成部２２では、赤外線センサ部１からの該方位情報（方位と高さ）を基に図２（Ａ）に相当する目標物体の座標（ｘ₁，ｙ₁）を走査ごとに生成する。
【００７５】
そして、目標物体に対する座標（ｘ₁，ｙ₁）と得られた該推定距離と該脅威となる目標物体か否かの情報とを目標情報として走査変換部４に送る。
【００７６】
全周画像メモリ部３では、該デジタル赤外線画像信号をデータとして図２（Ａ）で説明したように、赤外線センサ部１が一旋回して収集して得た一走査分の該データを（ｘ，ｙ）座標に対応して蓄積する。即ち、方位角（θ）の３６０度分が水平方向サンプルとして３０，０００サンプルをｘ軸対応で蓄積し、赤外線センサ１からの方位情報を基に、高角の前記ベース角プラス２．４度迄が垂直方向サンプルとして２００サンプルをｙ軸対応で蓄積する。( 図２（Ａ）では該ベース角が０度の場合を例示している。）そして、ベース角情報を走査変換部４に送る。
【００７７】
アドレス変換部６では、全周画像メモリ部３より図２（Ａ）の蓄積データ３１を（ｘ，ｙ）対応で順次読み込み、前記の式（３）と（４）により図２（Ｂ）の赤外線画像６１に対応した（Ｘ，Ｙ）座標に変換を行う。また、この際、蓄積データ３１のサンプル値から赤外線画像６１の画素値への変換は前記の単純間引きによる。そして、該（Ｘ，Ｙ）座標と該（Ｘ，Ｙ）座標に対応した該画素値とを走査変換部４に送る。
【００７８】
走査変換部４では、全周画像メモリ部３からの該ベース角情報を蓄積し、アドレス変換部６からの画素値と対応したＸとＹの値を蓄積し、図２の赤外線画像６１に相当する画像信号を作成する。一方、信号処理部２からの目標物体に対する座標（ｘ₁，ｙ₁）より式（３）と（４）により該目標物体に相当する座標（Ｘ₁，Ｙ₁）を算出して該赤外線画像６１に相当する画像の該座標（Ｘ₁，Ｙ₁）と同じ座標位置にシンボルマークを重畳して全方位赤外線画像信号を作成する。
【００７９】
また、信号処理部２からの目標情報としてのｘ₁座標と推定距離とから式（４）と（５）により座標（Ｘ₂，Ｙ₂）を算出してＰＰＩ画像４１に相当する画像の該座標（Ｘ₂，Ｙ₂）と同じ座標位置にシンボルマークを重畳して目標物体の距離を示すＰＰＩ画像を作成する。
【００８０】
因みに、図２（Ｂ）にて、Ｌを７６８画素、赤外線画像６１の最内周円の半径に相当する画素数を１２８画素とすると、（ｘ₁，ｙ₁）＝（１０００，１２０）とすると（Ｘ₁，Ｙ₁）＝（４４８，８４）となり、更にＰＰＩ画像４１の外周円の位置（式(5),(6) のＲ_max) を２０kmとし、推定距離が１０ｋｍであったとすると、（Ｘ₂，Ｙ₂）＝（４１１，２５９）となる。
【００８１】
そして、該全方位赤外線画像信号と該ＰＰＩ画像と、また別のジャイロシステムからの艦船の艦首方位情報を得て図２（Ｂ）の座標（L/2,L/2)を中心にして極座標変換した艦首指示シンボルマークとを重畳し、テレビジョン走査方式の表示フォーマットに変換したテレビジョン画像信号と該テレビジョン画像信号と同期した該ベース角情報を表示部５に送出すると共に、表示部５では、テレビジョン画面をディスプレイ上に表示する。尚、説明は省くが該ベース角情報の表示は該テレビジョン画面に重畳してもよく、また、独立に表示してもよい。
【００８２】
図６は本発明の第一の表示例であって、４１はＰＰＩ画像、４２は第一の目標距離シンボル、４３は第二の目標距離シンボル、４４は第一の目標距離軌跡、４５は第二の目標距離軌跡、６１は赤外線画像、６２は指定方位画面、６３は第一の目標シンボル、６４は第二の目標シンボル、６５は艦船シンボルである。
【００８３】
ＰＰＩ画像４１と赤外線画像６１とは、同心円で表示されており、方位０度（真北）は常に正面（図６では上方向）に固定されており、艦船シンボル６５は艦船の進行方向（艦首方向）を表し、ここでは９０度方向を向いている例を示しているが、艦船の進行方向が変化すると共に向きが変わる真方位表示例である。
【００８４】
第一の目標距離シンボル４２と第二の目標距離シンボル４３とは、ＰＰＩ画像４１内に表示されているそれぞれ第一の目標物体とは第二の目標物体の距離を表すシンボルマークであり、第一の目標シンボル６３と第二の目標シンボル６４は赤外線画像内に表示されているそれぞれ第一の目標物体とは第二の目標物体とを表すシンボルマークである。従って、第一の目標距離シンボル４２と第一の目標シンボル６３の方位、第二の目標距離シンボル４３と第二の目標シンボル６４の方位はそれぞれ一致している。そして、第一の目標距離軌跡４４と第二の目標距離軌跡４５はそれぞれ第一の目標距離シンボル４２と第二の目標距離シンボル４３との過去（当該時点よりも前の走査時）に表示されたシンボルを目標物体の動き（軌跡）を便宜的に示したもので、実際の画面上では表示されない。また、ＰＰＩ画像４１と赤外線画像６１との第一の目標物体のシンボルマーク間と、第二の目標物体のシンボルマーク間とを結ぶそれぞれの直線は便宜的に方位が同じことを説明するもので実際の画面上では表示されない。
【００８５】
指定方位画面６２は赤外線画像６１内の第一の目標シンボル６３近辺（点線で示す範囲）を拡大表示したものである。即ち、図3 の走査変換部４とアドレス変換部６に対して操作員より方位角度を含む表示切替指示が有ると、アドレス変換部６では、全周画像メモリ部３より図２（Ａ）の蓄積データ３１を（ｘ，ｙ）対応で順次読み込むこと中止し、走査変換部４にて、直接蓄積データ３１の該方位角度±１．６度（ｘ軸では±１３３サンプル）の範囲を（ｘ，ｙ）対応で順次読み込み、図２（Ｂ）と同じ（Ｘ，Ｙ）座標に間引きをせずに変換した後、テレビジョン走査方式の表示フォーマットに変換したテレビジョン画像信号を表示部５に送出し、表示部５で表示した画面が指定方位画面６２となる。
【００８６】
つまり、図２（Ａ）にて該方位角度をθ₀とすると対応するｘ軸のｘ₀は、
ｘ₀＝30,000×( θ₀/360) となり、走査変換部４では、ｘ_p＝ｘ₀−133 〜ｘ₀＋133 とy _p＝1 〜200 の座標（ｘ_p，y _p）( 但しｘ_pは整数でy _pは正の整数）に対応する全てのサンプル値を順次読み込むことになる。しかしながら実際には、ｘ_pが３０，０００超や１未満の場合には蓄積データ３１のそれぞれ左側と右側から読み込む必要がある。
【００８７】
つまり、y _pは変換せず、ｘ_p＞30,000の時はｘ_pとしてｘ_p−30,000のサンプル値を読み出し、1 ≦ｘ_p≦30,000の時はｘ_pのサンプルを読み出し、ｘ_p＜1 の時はｘ_pとしてｘ_p＋30,000のサンプル値を読み出す。
【００８８】
そして、指定方位画面をディスプレイ７１のほぼ中央に表示するために（ｘ_p，y _p）座標を次の（７）、（８）式により該（Ｘ，Ｙ）座標に変換した後蓄積し、指定方位画面を作成する。
【００８９】
X ＝ｘ_p−ｘ₀＋L/2 ───（７）
Y ＝y _p−100 ＋L/2 ───（８）
更に、信号処理部２からの前記目標物体に対する座標（ｘ₁，ｙ₁）が座標（ｘ_p，y _p）と一致するか否かを判定して、一致するものが有ればｘ₁とｙ₁をそれぞれ（７）、（８）式のｘ_pとy _pに代入して座標（Ｘ_P，Ｙ_P）を算出して、該指定方位画面の（Ｘ，Ｙ）座標上の座標（Ｘ_P，Ｙ_P）と同じ座標位置にシンボルキャラクタを重畳する。
【００９０】
そして、テレビジョン走査方式の表示フォーマットに変換したテレビジョン画像信号を表示部５に送出し、表示部５では指定方位画面６２を表示する。
【００９１】
図７は本発明の第二の表示例であって、４１はＰＰＩ画像、４２は第一の目標距離シンボル、４３は第二の目標距離シンボル、４４は第一の目標距離軌跡、４５は第二の目標距離軌跡、６１は赤外線画像、６３は第一の目標シンボル、６４は第二の目標シンボル、６５は艦船シンボルである。
【００９２】
ＰＰＩ画像４１と赤外線画像６１とは、同心円で表示されていて、艦船の進行方向（艦首方向）は常に正面（図７では上方向）に固定されており、艦船シンボル６５は艦船の進行方向（艦首方向）を表し、ここでは９０度方向を向いている例を示しているが、艦船の進行方向が変化すると方位を含むＰＰＩ画像４１と赤外線画像６１とは連動して向きが変わる艦首方位表示例である。つまり、図７の艦首方位表示例は図６の真方位表示例を艦船の方位分だけ回転変換したものである。
【００９３】
第一の目標距離シンボル４２と第二の目標距離シンボル４３とは、ＰＰＩ画像４１内に表示されているそれぞれ第一の目標物体とは第二の目標物体の距離を表すシンボルマークであり、第一の目標シンボル６３と第二の目標シンボル６４は赤外線画像内に表示されているそれぞれ第一の目標物体とは第二の目標物体とを表すシンボルマークである。従って、第一の目標距離シンボル４２と第一の目標シンボル６３の方位、第二の目標距離シンボル４３と第二の目標シンボル６４の方位はそれぞれ一致している。そして、第一の目標距離軌跡４４と第二の目標距離軌跡４５はそれぞれ第一の目標距離シンボル４２と第二の目標距離シンボル４３との過去（当該時点よりも前の走査時）に表示されたシンボルを目標物体の動き（軌跡）を便宜的に示したもので、実際の画面上では表示されない。また、ＰＰＩ画像４１と赤外線画像６１との第一の目標物体のシンボルマーク間と、第二の目標物体のシンボルマーク間とを結ぶそれぞれの直線は便宜的に方位が同じことを説明するもので実際の画面上では表示されない。
【００９４】
即ち、図3 の走査変換部４に対して操作員より艦首方位表示の表示切替指示が有ると、走査変換部４では、図６の真方位表示に対する（Ｘ，Ｙ）座標をジャイロシステムからの艦首方位角（θ_S）分だけ極座標変換をした後、テレビジョン走査方式の表示フォーマットに変換したテレビジョン画像信号を表示部５に送出し、表示部５で表示する。
【００９５】
図８は本発明の高角情報画面の例で、横軸（Ｘ軸）に距離を、縦軸（Ｙ軸）に高角（高さ）の90度方向を示し、８１は30度線、８２は60度線、８３はシンボルマークである。30度線８１と60度線８２とは高角の目安を示す補助線で、それぞれ高角３０度の方向と高角６０度の方向とを示し、目標物体の位置（距離と高角）はシンボルマーク８３により示す。そして、ＸとＹを画素数に対応させ、距離は最長２０Kmとして、Ｘ軸上で２０Kmを２００画素とし、高角の実際の感覚と高角情報画面上での感覚を一致させるために、高角４５度上ではＸ軸とＹ軸それぞれの画素数を同数としている。但し、Ｘ軸とＹ軸の表示は説明のため便宜的に示したもので、実際は表示されない。
【００９６】
即ち、図３において、走査変換部４に対して操作員より高角表示への表示切替指示が有ると走査変換部４において、全周画像メモリ部３からのベース角と、目標情報生成部２２からの目標情報の内の目標物体に対する座標（ｘ₁，ｙ₁）と推定距離とからＸ軸とＹ軸上の位置を算出して、該位置にシンボルマーク８３を重畳する。そして、高角は、
高角＝ベース角＋2.4 度×(1−ｘ₁／200)
となり、ここで、目標物体の距離を６．５Km、高角を２度とするとＸは６５（画素）、Ｙは２（画素）（＝65×tan2°) となり、座標（６５，２）の位置を中心としてシンボルマーク８３を重畳する。
【００９７】
ここで、30度線８１と60度線８２とは予めそれぞれα＝３０°または６０°として
Ｙ＝Ｘ・tan α の式で、Ｘを０から１ずつ増加させた結果を座標（Ｘ，Ｙ）をプロットしたものである。
【００９８】
そして、テレビジョン走査方式の表示フォーマットに変換したテレビジョン画像信号を表示部５に送出し、表示部５で表示する。
【００９９】
尚、本明細書で画面上の画素数及び図２（Ａ）でのサンプル数と高角の範囲を限定しており、図８における補助線（ 30度線８１と60度線８２）は２本でそれぞれ３０度と６０度方向に限定しているが、これらの限定にこだわるものではない。
【０１００】
【発明の効果】
前記のように、全方位の赤外線画像を目標物体の距離を表示するＰＰＩ画像と同心円上に構成して一画面として表示し、表示切替指示により赤外線画像の一部を拡大した指定方位画面や目標物体の高角と距離を表す高角情報画面を表示することにより、向首・接近する物体を視覚的に分かり易く表示する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理説明図。
【図２】本発明のメモリマッピング例。
【図３】本発明の赤外線探知装置における実施形態を示す構成例。
【図４】本発明の走査毎のＳ／Ｎを示すグラフ例。
【図５】本発明の距離に対するＳ／Ｎを示すグラフ例。
【図６】本発明の第一の表示例。
【図７】本発明の第二の表示例。
【図８】本発明の高角情報画面の例。
【図９】従来の赤外線探知装置の原理説明図。
【図１０】従来の全方位赤外線画像の表示例と任意の方位の拡大表示例。
【符号の説明】
１赤外線センサ部
２、２ａ信号処理部
３、３ａ全周画像メモリ部
４、４ａ走査変換部
５表示部
６アドレス変換部
２１目標抽出部
２２目標情報生成部
２３探知Ｓ／Ｎ算出部
３１蓄積データ
４１ＰＰＩ画像
６１赤外線画像
６２指定方位画面[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a display system for infrared images and the like according to an all-around scanning infrared detector.
[0002]
An all-around scanning infrared detector mounted on ships, etc. detects and tracks infrared rays emitted from target objects such as heads and flying aircraft and missiles in all directions of 360 degrees, and information on the target objects Is displayed on the display together with the image, the estimated distance to the target and the high angle, as well as the orientation of the image and the target object, are required to be displayed in a visually easy-to-understand manner.
[0003]
[Prior art]
FIG. 9 is a diagram for explaining the principle of a conventional infrared detector, wherein 1 is an infrared sensor unit, 2a is a signal processing unit, 3a is an all-round image memory unit, 4a is a scan conversion unit, 5 is a display unit, and 11 is an optical system, 12 is an infrared imaging device, 13 is an AD converter, and 14 is a gimbal.
[0004]
The infrared sensor unit 1 includes an optical system 11, an infrared imaging device 12, an AD converter 13, and a gimbal 14.
[0005]
In the infrared sensor unit 1, the optical system 11 condenses incident infrared rays, and the collected infrared rays are sent to an infrared imaging device 12, and the infrared imaging device 12 photoelectrically converts the infrared rays into an infrared image signal of an analog electrical signal. Is sent to the AD converter 13, which converts the infrared image signal of the analog electric signal into a digital signal.
[0006]
On the other hand, the gimbal 14 has three axes of a pitch axis, a roll axis, and a yaw axis that have a function of correcting shaking, and further has a turning function. The optical system 11, the infrared imager 12, the AD converter 13, Is fixedly installed on the gimbal 14.
[0007]
Therefore, in the infrared sensor unit 1, when the gimbal 14 turns at a speed of, for example, 1 rotation / second, a 360-degree digital infrared image signal is obtained, and the infrared image signal and angle information at the corresponding gimbal 14 are obtained. (Direction and height) are sent to the signal processing unit 2a and the all-round image memory unit 3a.
[0008]
The signal processing unit 2a performs point target filtering processing and infrared reception intensity calculation processing of the infrared image signal to detect an image portion where the infrared reception intensity increases as a target object that approaches and approaches the target object. Is sent to the scan converter 4a.
[0009]
The all-round image memory unit 3a stores the infrared image signal as data.
[0010]
The scan conversion unit 4a sequentially reads the data from the all-round image memory unit 3a, superimposes the symbol character on the corresponding portion of the data based on the azimuth information of the target object from the signal processing unit 2a, and the gyro It also superimposes the ship heading information from the system, then divides the superposed omnidirectional data into 3 or 4 etc. and edits it to a single screen and converts it to a television scanning format. The transmitted television screen is sent to the display unit 5.
[0011]
The display unit 5 displays the television screen on the display.
[0012]
In addition to the above, it is possible to display an enlarged image portion of an arbitrary orientation on the television screen by separately specifying.
[0013]
FIG. 10 shows a display example of a conventional omnidirectional infrared image and an enlarged display example of an arbitrary orientation, and shows the contents described in FIG.
[0014]
71 is a display, 72 is a first orientation image, 73 is a second orientation image, 74 is a third orientation image, 75 is a symbol mark of the first target object, 76 is a symbol mark of the second target object, 77 is a heading display, and 78 is an enlarged display image.
[0015]
The image displayed on the display 71 is obtained by dividing the 360 degree omnidirectional infrared image described in FIG. 9 into a first orientation image 72, a second orientation image 73, and a third orientation image 74. Are displayed on the same screen. That is, the reference azimuth (true north) is 0 degree, the first azimuth image 72 is from 0 degree to 120 degrees, the second azimuth image 73 is from 120 degrees to 240 degrees, Each image is from 240 degrees to 360 degrees (0 degrees).
[0016]
The symbol mark 75 of the first target object indicates one detected target object, and the symbol mark 76 of the second target object indicates another detected target object. Further, the heading direction display 77 indicates the direction in which the head of the ship on which the infrared detector is mounted is directed. That is, FIG. 10 shows that the one target object exists in the same direction as the bow.
[0017]
Further, the enlarged display image 78 enlarges the range of the dotted line in the first orientation image 72 by separately specifying the orientation of the symbol mark 75 of the first target object displayed in the first orientation image 72. This is another screen.
[0018]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, since the omnidirectional infrared image is divided into a plurality of parts and displayed on one screen, the azimuth is displayed numerically, but the target object is based on the true azimuth or the heading of the ship's ship. There is a problem that it is difficult to grasp the azimuth from which the aircraft comes, and also the high angle of the target object (the angle in the height direction with respect to the horizontal plane).
[0019]
Unlike an active sensor that detects the reflected wave of a radio wave emitted from a target object, such as a radar, the infrared detector is a passive sensor that unilaterally detects the infrared light emitted by the target object, so the distance to the target object There is also a problem that the distance cannot be displayed on the image.
[0020]
In view of this problem, the present invention is an all-around scanning type that displays information on the target object as well as the orientation of the target object as well as the estimated distance and high angle along with the 360 degree omnidirectional image. An object is to provide an infrared detector.
[0021]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the display method of the infrared detector according to the present invention, an omnidirectional image memory means for storing an omnidirectional image signal imaged by an infrared sensor as omnidirectional image data, and the omnidirectional image memory means Address conversion means for converting the image data into an omnidirectional infrared image signal that can be displayed in a circular shape, and symbol marks based on the angle information of the head and approaching object extracted from the signal processing means are displayed on the omnidirectional infrared image. Scan conversion means that superimposes the signal and converts it into a display format, and display means for displaying the image signal converted into the display format are provided.
[0022]
And in the display system of the infrared detector according to the present invention, the scanning conversion means can display the distance information of the object from the signal processing means that can be displayed concentrically with the omnidirectional infrared image signal on which the symbol mark is superimposed. Scan conversion means for generating a PPI image signal with a symbol mark based thereon is also possible.
[0023]
In the display system of the infrared detector according to the present invention, the signal processing unit measures an S / N ratio corresponding to the object in the omnidirectional image signal every time the infrared sensor unit scans, Signal processing means for calculating a distance to an object from an S / N ratio, a weather condition inputted in advance, and an S / N ratio for the object calculated based on a target condition assuming the object. Also good.
[0024]
Furthermore, in the display system of the infrared detector according to the present invention, the scanning conversion means originates in the distance information of the object from the signal processing means and the infrared sensor means, separately from the omnidirectional infrared image signal. Scan conversion means for generating a high-angle information image signal with a symbol mark corresponding to the object based on the high-angle information and converting it to a display format may be used.
[0025]
In addition, in the display method of the infrared detection apparatus according to the present invention, the scan conversion means may be configured to display the omnidirectional infrared image separately from the omnidirectional infrared image signal and the PPI image signal according to a display switching instruction including azimuth information. Scan conversion means for generating an enlarged designated azimuth image signal corresponding to the azimuth information in the signal and converting it to a display format may be used.
[0026]
An object heading and approaching is extracted from an omnidirectional image signal imaged by an infrared sensor, and an S / N ratio of the object is measured, and the S / N ratio and a pre-input weather condition (temperature) , Humidity, visibility) and target information including the distance calculated from the S / N ratio calculated from target conditions (area and speed assuming the type of the object) and angle information (azimuth and high angle) of the object Is generated.
[0027]
On the other hand, the omnidirectional image signal is stored as omnidirectional image data, and the omnidirectional image data can be converted to be displayed in a circular shape, and all the objects having a symbol mark attached to the position of the object based on the target information. The azimuth infrared image signal and the omnidirectional infrared image signal can be displayed on a concentric circle, and a PPI image signal indicating the distance of the object is displayed on one screen by attaching a symbol mark based on the target information.
[0028]
Further, a high-angle information image signal indicating the distance and high angle of the object is generated based on the target information and displayed on the screen in response to a display switching instruction to high-angle display. Further, in response to a display switching instruction including azimuth information, an enlarged designated azimuth image signal corresponding to the azimuth information in the omnidirectional infrared image signal is generated and displayed on the screen.
[0029]
Therefore, in addition to the infrared image and the azimuth of the target object, the estimated distance to the target and the high angle can be displayed on the screen in an easy-to-understand manner.
[0030]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0031]
FIG. 1 is an explanatory diagram of the principle of the present invention, and FIG. 2 is an example of memory mapping of the present invention.
[0032]
In FIG. 1, 1 is an infrared sensor unit, 2 is a signal processing unit, 3 is an all-round image memory unit, 4 is a scan conversion unit, 5 is a display unit, and 6 is an address conversion unit.
[0033]
In the infrared sensor unit 1, a 360-degree omnidirectional digital infrared image signal obtained by turning, and angle information (azimuth and high angle) corresponding to the infrared image signal are a signal processing unit 2 and an omnidirectional image memory unit. Sent to 3.
[0034]
The signal processing unit 2 performs filtering processing and infrared reception intensity calculation processing for extracting point-like targets on the omnidirectional infrared image signal from the infrared sensor unit 1, and determines the image portion where the infrared reception intensity increases as Detect as a target object approaching. That is, since the object detected as a target is initially present at a long distance, it is point-like on the image, and as it approaches, it increases on the image and increases the infrared reception intensity. The ratio (signal to noise ratio) is observed as a gradually increasing signal. Then, the S / N ratio value corresponding to the detected target object and the angle information from the infrared sensor unit 1 are accumulated for each scan (each time the infrared sensor unit 1 turns once).
[0035]
When the measured S / N ratio value exceeds a certain value, it is regarded as a “target object to be a threat”.
[0036]
Since the measured S / N ratio value varies, the increase rate of the S / N ratio value is calculated from the measured S / N ratio value for each scan by the least square approximation calculation. That is, the converted S / N ratio value Q (n) by the least square approximation operation at the n-th scan is
Q (n) = be ^an ─────── (1)
It becomes.
[0037]
However, a and b are obtained as solutions of the following two expressions.
[0038]
n • logb + (Σt) • a = ΣlogZ (t)
(Σt) ・ logb + (Σt ² ) ・ A ＝ Σt ・ logZ (t)
Here, t is a variable (t = 1, 2,... N), and Z (t) is a measured S / N ratio value at the time of the t-th scanning.
[0039]
Further, from the angle information (azimuth and high angle), the detected coordinates of the center of the target object are coordinate (x) as in FIG. ₁ , Y ₁ ).
[0040]
On the other hand, the detection S / N ratio value at the distance R of the target object is
S / N = τ (R) x P / NEP (2)
It becomes.
[0041]
Here, τ (R) is the infrared transmittance in the atmosphere at distance R, and the atmospheric transmittance calculation model (LOWTRAN: US Air Force Geophysical Study) based on weather conditions (temperature, humidity, visibility) and infrared wavelength band. Issue). NEP (abbreviation of Noise Equivalent Power) is an infrared radiation intensity equal to sensor noise, and is a constant value for each sensor device.
P is the infrared radiation intensity emitted by the target object.
P ＝ S ・ ∫ ((C ₁ / λ ^Five ) / (exp (C ₂ / λT) −1)) dλ
It becomes.
[0042]
Where S is the area of the target object, λ is the infrared wavelength and is a variable, C ₁ And C ₂ Is a constant, and T is the temperature of the target object and is determined by the speed of the target object. That is,
T = T _a (1 + γ ((γ−1) / 2) M ² )
Where γ is a constant, M is speed, and T _a Is the temperature.
[0043]
Therefore, P can be obtained by inputting the area and speed of the target object assuming the type of the target object according to the temperature and the situation where the ship equipped with the infrared detector of the present invention is placed.
[0044]
Then, the distance to the target object can be estimated by collating the converted S / N ratio value calculated by the least square approximation calculation with the expression (1) and the detection S / N ratio value calculated with the expression (2). Then, the coordinates (x ₁ , Y ₁ ) And the obtained estimated distance and information on whether or not the target should be a threat is sent to the scan conversion unit 4 as target information.
[0045]
The all-round image memory unit 3 stores the digital infrared image signal as data.
[0046]
Here, in FIG. 2, (A) is a writing map of the all-round image memory unit 3, 31 is accumulated data, and the data for one scan obtained by the infrared sensor unit 1 collecting one turn is obtained. An example of accumulation as (x, y) coordinates is shown. Here, 30,000 samples of azimuth angle (θ) are accumulated in the x-axis direction as horizontal samples, and up to 2.4 ° with a high angle of 0 ° as a base angle and 200 samples as vertical samples. An example in which samples are accumulated in the y-axis direction is shown. The base angle can be arbitrarily set by the infrared sensor unit 1, and the accumulated data 31 is configured from the base angle to the base angle plus 2.4 degrees.
[0047]
(B) is a map corresponding to a display screen, 71 is a display, 61 (shaded part) is an infrared image, and 41 is a PPI (abbreviation of Plan Position Indicator) image. That is, the infrared image 61 is configured concentrically with the PPI image 41, and the infrared image 61 and the PPI image 41 have a common (X, Y) coordinate configuration in units of pixels, and the circular infrared image 61. The number of pixels in the diameter direction is L, and an example corresponding to the azimuth angle (θ) of (A) is shown with 360 degrees around the center of the screen as an axis.
[0048]
The stored data 31 of (A) is converted into an infrared image 61 and displayed as an infrared image, and the PPI image 41 has an estimated distance within 20 km calculated by the signal processing unit 2 (for the sake of clarity, 10 km in the middle) A circle indicating is displayed.) An example of displaying polar coordinates together with a bearing is shown.
[0049]
The data amount of the accumulated data 31 is 200 × 30,000 = 6 M samples, which is a uniform data amount in both the horizontal direction and the vertical direction. On the other hand, when L = 768 in FIG. The number of pixels in the image is (768/2) ² × π- (256) ² × π ≒ 260K pixels only, and since the infrared image 61 is a circular image, the number of pixels becomes smaller as it goes in the center direction of the circle (the direction in which the high angle decreases in the vertical direction). Conversion needs to be done.
[0050]
In FIG. 1 again, the address conversion unit 6 reads the accumulated data 31 of FIG. 2A from the all-round image memory unit 3 and performs coordinate conversion together with the thinning of the samples.
[0051]
That is, the display rate in the vertical direction (1-thinning rate) is represented by N / 200. However, N is the number of pixels in the vertical direction of the infrared image 61 in FIG.
[0052]
Incidentally, the display rate in the horizontal direction (circumferential direction) is Dr (n) / 30,000. However, Dr (n) = Dv (n) × π, Dr (n) is the number of pixels in the circumference of the nth circle from the outermost periphery of the infrared image 61, and Dv (n) is the infrared image 61 This is the number of pixels corresponding to the diameter in the nth circle from the outermost periphery.
[0053]
Based on the display rate in the vertical direction, the (x, y) coordinate is converted to the (X, Y) coordinate by the following expression.
[0054]
X = L / 2 + (M + (N−y × N / 200)) sinθ ── （3）
Y = L / 2-(M + (Ny x N / 200)) cosθ ── (4)
However, θ is an azimuth angle, θ = (x × 360 / 30,000) degrees, L is the number of pixels corresponding to the diameter of the outermost circle of the circular infrared image 61, and M is the maximum of the PPI image 41. The number of pixels corresponding to the radius of the outer circumference circle, N is the number of pixels in the vertical direction of the infrared image 61.
[0055]
Here, since x and y are sample numbers of the respective axes, and X and Y are pixel numbers of the respective axes, both are positive integers. Therefore, one integer value is obtained by rounding off each of X and Y obtained in the equations (3) and (4), and there are a plurality of x and y corresponding to the one integer value, respectively. In this case, the pixel value of the (X, Y) coordinate of the one integer value by adopting the sample value of the (x, y) coordinate closest to the one integer value for each of X and Y before the rounding And
[0056]
Although the method of adopting the pixel values of the (X, Y) coordinates by simply thinning out has been described above, an average value of the sample values of the plurality of (x, y) coordinates may be adopted. It may be adopted.
[0057]
Then, the obtained pixel value is sent to the scan conversion unit 4 together with the corresponding X and Y values.
[0058]
The scan conversion unit 4 accumulates X and Y values corresponding to the pixel values from the address conversion unit 6, and creates an image signal corresponding to the infrared image 61 in FIG. On the other hand, the coordinates (x ₁ , Y ₁ ) From (3) and (4), the coordinates (X ₁ , Y ₁ ) To calculate the coordinates of the image corresponding to the infrared image 61 (X ₁ , Y ₁ ) To create an infrared image signal by superimposing a symbol mark at the same coordinate position.
[0059]
Also, x as target information from the signal processing unit 2 ₁ Coordinates (X ₂ , Y ₂ ) To calculate the coordinates of the image corresponding to the PPI image 41 (X ₂ , Y ₂ ) To create a PPI image by showing a symbol mark indicating the distance of the target object at the same coordinate position.
[0060]
That is, X ₂ And Y ₂ Respectively
X ₂ = L / 2 + (M x R / R _max ) sinθ ─── (5)
Y ₂ = L / 2-(M x R / R _max ) cosθ ─── (6)
Where θ is the azimuth angle and θ = (x ₁ × 360 / 30,000) degrees, L is the number of pixels corresponding to the diameter of the outermost circle of the circular infrared image 61, M is the number of pixels corresponding to the radius of the outermost circle of the PPI image 41, and R is Estimated distance of target object (km), R _max Is a distance assigned to the outermost circumference circle of the PPI image (20 km in the example of the PPI image 41 in FIG. 2).
[0061]
Here, since x is a sample number of the x axis and X and Y are pixel numbers of the respective axes, both are positive integers. Therefore, X obtained in the equations (5) and (6) ₂ And Y ₂ One integer value is obtained by rounding each.
[0062]
Then, the infrared image and the PPI image are superimposed, and a television image signal converted into a television scanning display format is sent to the display unit 5.
[0063]
The display unit 5 displays the television image signal on the display as a television screen.
[0064]
FIG. 3 is a structural example showing an embodiment of the infrared detection apparatus of the present invention. 1 is an infrared sensor unit, 2 is a signal processing unit, 3 is an all-round image memory unit, 4 is a scan conversion unit, 5 is a display unit, 6 Is an address converter, 11 is an optical system, 12 is an infrared imager, 13 is an AD converter, 14 is a gimbal, 21 is a target extractor, 22 is a target information generator, and 23 is a detection S / N calculation. Part.
[0065]
The infrared sensor unit 1 includes an optical system 11, an infrared imaging device 12, an AD converter 13, and a gimbal 14, and the signal processing unit 2 includes a target extraction unit 21, a target information generation unit 22, and a detection S / N calculation unit 23. It consists of and.
[0066]
In the infrared sensor unit 1, the optical system 11 condenses incident infrared rays, and the collected infrared rays are sent to an infrared imaging device 12, and the infrared imaging device 12 photoelectrically converts the infrared rays into an infrared image signal of an analog electrical signal. Is sent to the AD converter 13, which converts the infrared image signal of the analog electric signal into a digital signal.
[0067]
On the other hand, the gimbal 14 has three axes of a pitch axis, a roll axis, and a yaw axis that have a function of correcting shaking, and further has a turning function. The optical system 11, the infrared imager 12, the AD converter 13, Is fixedly installed on the gimbal 14.
[0068]
Therefore, in the infrared sensor unit 1, when the gimbal 14 turns at a speed of, for example, 1 rotation / second, a 360 degree omnidirectional digital infrared image signal is obtained. The angle information (azimuth and height) at the gimbal 14 corresponding to the digital infrared image signal is sent to the memory unit 3 and to the target information generating unit 22 and the all-round image memory unit 3.
[0069]
The target extraction unit 21 performs a filtering process or infrared intensity calculation process for extracting the point-like target on the digital infrared image signal, so that the object whose point-like infrared reception intensity increases is headed or approached. And the S / N ratio value of the infrared image signal is measured. Then, the measured S / N ratio value corresponding to the detected object is sent to the target information generation unit 22.
On the other hand, in the detection S / N calculation unit 23, the meteorological conditions (temperature, humidity, visibility) at the corresponding time input in advance by the operator and the infrared wavelength band unique to the infrared sensor unit 1 are stored. Infrared transmittance in the atmosphere for each distance is calculated by the atmospheric transmittance calculation model, and the detected object type is assumed from the situation where the ship equipped with the infrared detector of the present invention is placed. The infrared radiation intensity is calculated from the target condition (area, speed) of the object and the weather condition input by the operator, and the detection S / N ratio value corresponding to the distance is obtained by the above equation (2). The detection S / N ratio value (hereinafter referred to as detection S / N) is sent to the target information generation unit 22.
[0070]
The target information generation unit 22 recognizes a “target object” when the measured S / N ratio value (hereinafter referred to as “measured S / N”) exceeds a certain value, and sets this point as the first scan. When the scanning is continued and the measured S / N exceeds a specified value, it is recognized as a “target object to be a threat”. In addition, a converted S / N ratio value (hereinafter referred to as a converted S / N) is calculated by the above-described equation (1) of least square approximation using the measured S / N from a specified number of times of scanning. Then, the distance to the target object is estimated by comparing the detection S / N from the detection S / N calculation unit 23 with the converted S / N.
[0071]
Here, in order to make it easy to understand the process of estimating the distance to the target object, an explanation will be given with reference to FIGS. 4 and 5, and an example of the recognition status of the target object will be described in Table 1.
[0072]
That is, FIG. 4 is a graph example showing the S / N for each scan of the present invention, and shows the calculated converted S / N corresponding to the measured S / N for each scan. FIG. 5 is an example of a graph showing the S / N with respect to the distance of the present invention. The detection S / N calculated by the detection S / N calculation unit 23 is interpolated to detect the detection S as a continuous linear graph. / N, the same value as the converted S / N for each scan in FIG. 4 is searched on the detection S / N in FIG. 5, and the corresponding distance is the distance between the target object and the infrared detection device (estimated distance). ).
[0073]
Table 1 is a specific example in which the converted S / N and the estimated distance are calculated from the measured S / N, and the number of scans, the measured S / N, the converted S / N, and the estimated distance are illustrated correspondingly. Then, when the measurement S / N from the target extraction unit 21 exceeds 5, it is recognized as a “target object” and is set as the first scan number, and the above formula (1) and ( The converted S / N calculated in 2) and the estimated distance are shown, and the measurement S / N is recognized as a “target object to be a threat” from the time when the S / N exceeds 13, that is, the seventh scanning time.
[0074]
[Table 1]

Further, in the target information generation unit 22, the coordinates (x of the target object corresponding to FIG. 2A) based on the azimuth information (azimuth and height) from the infrared sensor unit 1. ₁ , Y ₁ ) For each scan.
[0075]
And the coordinates (x ₁ , Y ₁ ) And the obtained estimated distance and information on whether or not the target object is a threat are sent to the scan conversion unit 4 as target information.
[0076]
In the all-round image memory unit 3, as described with reference to FIG. 2A, the digital infrared image signal is used as data, and the data for one scan obtained by the infrared sensor unit 1 making a single turn is collected as (x , Y) Accumulate corresponding to the coordinates. That is, 30,000 samples of 360 degrees of azimuth angle (θ) are accumulated as horizontal samples corresponding to the x axis, and based on the azimuth information from infrared sensor 1, the high angle base angle is increased to 2.4 degrees. Accumulates 200 samples corresponding to the y-axis as vertical samples. (FIG. 2A illustrates the case where the base angle is 0 degree.) Then, the base angle information is sent to the scan conversion unit 4.
[0077]
The address conversion unit 6 sequentially reads the stored data 31 of FIG. 2A from the all-round image memory unit 3 in correspondence with (x, y), and uses the above equations (3) and (4) to generate the data shown in FIG. Conversion to (X, Y) coordinates corresponding to the infrared image 61 is performed. At this time, the conversion from the sample value of the accumulated data 31 to the pixel value of the infrared image 61 is based on the above-described simple thinning. Then, the (X, Y) coordinates and the pixel values corresponding to the (X, Y) coordinates are sent to the scan conversion unit 4.
[0078]
The scan conversion unit 4 accumulates the base angle information from the omnidirectional image memory unit 3, accumulates X and Y values corresponding to the pixel values from the address conversion unit 6, and corresponds to the infrared image 61 in FIG. Create an image signal. On the other hand, the coordinates (x ₁ , Y ₁ ) From (3) and (4), the coordinates (X ₁ , Y ₁ ) To calculate the coordinates of the image corresponding to the infrared image 61 (X ₁ , Y ₁ ) To create an omnidirectional infrared image signal by superimposing a symbol mark at the same coordinate position.
[0079]
Also, x as target information from the signal processing unit 2 ₁ From the coordinates and the estimated distance, the coordinates (X ₂ , Y ₂ ) To calculate the coordinates of the image corresponding to the PPI image 41 (X ₂ , Y ₂ ) To create a PPI image indicating the distance of the target object by superimposing the symbol mark at the same coordinate position.
[0080]
2B, when L is 768 pixels and the number of pixels corresponding to the radius of the innermost circle of the infrared image 61 is 128 pixels, (x ₁ , Y ₁ ) = (1000,120) (X ₁ , Y ₁ ) = (448, 84), and the position of the outer circumference circle of the PPI image 41 (R in equations (5) and (6)) _max ) Is 20 km and the estimated distance is 10 km. ₂ , Y ₂ ) = (411, 259).
[0081]
Then, the omnidirectional infrared image signal, the PPI image, and the ship heading information from another gyro system are obtained, and the coordinates (L / 2, L / 2) in FIG. A television image signal converted into a television scanning display format and the base angle information synchronized with the television image signal are transmitted to the display unit 5 while being superimposed with the polar-indicated bow indication symbol mark and displayed. In part 5, the television screen is displayed on the display. Although not described, the display of the base angle information may be superimposed on the television screen or may be displayed independently.
[0082]
FIG. 6 is a first display example of the present invention, in which 41 is a PPI image, 42 is a first target distance symbol, 43 is a second target distance symbol, 44 is a first target distance locus, and 45 is a first target distance locus. The second target distance locus, 61 is an infrared image, 62 is a designated orientation screen, 63 is a first target symbol, 64 is a second target symbol, and 65 is a ship symbol.
[0083]
The PPI image 41 and the infrared image 61 are displayed in concentric circles, the azimuth of 0 degrees (true north) is always fixed to the front (upward in FIG. 6), and the ship symbol 65 is the ship traveling direction (ship This is an example of a true orientation display in which the direction of the ship changes as the traveling direction of the ship changes.
[0084]
The first target distance symbol 42 and the second target distance symbol 43 are symbol marks representing the distance of the second target object from the first target object displayed in the PPI image 41, respectively. The one target symbol 63 and the second target symbol 64 are symbol marks representing the first target object and the second target object displayed in the infrared image. Therefore, the azimuths of the first target distance symbol 42 and the first target symbol 63 and the azimuths of the second target distance symbol 43 and the second target symbol 64 are the same. The first target distance trajectory 44 and the second target distance trajectory 45 are displayed in the past of the first target distance symbol 42 and the second target distance symbol 43 (during scanning prior to the current time), respectively. The symbol represents the movement (trajectory) of the target object for convenience, and is not displayed on the actual screen. The straight lines connecting the first target object symbol marks and the second target object symbol marks in the PPI image 41 and the infrared image 61 have the same azimuth for convenience. It is not displayed on the actual screen.
[0085]
The designated orientation screen 62 is an enlarged display of the vicinity of the first target symbol 63 (the range indicated by the dotted line) in the infrared image 61. That is, when there is a display switching instruction including an azimuth angle from the operator to the scan conversion unit 4 and the address conversion unit 6 in FIG. 3, the address conversion unit 6 from the all-round image memory unit 3 in FIG. The reading of the accumulated data 31 sequentially in correspondence with (x, y) is stopped, and the range of the azimuth angle ± 1.6 degrees (± 133 samples in the x-axis) of the accumulated data 31 is directly set to (x , Y) sequentially read, converted to the same (X, Y) coordinates as in FIG. 2B without thinning, and then converted to a television scanning format display format on the display unit 5. The screen sent out and displayed on the display unit 5 becomes the designated orientation screen 62.
[0086]
That is, the azimuth angle in FIG. ₀ Then the corresponding x-axis x ₀ Is
x ₀ = 30,000 × (θ ₀ / 360), and in the scan conversion unit 4, x _p = X ₀ −133 to x ₀ +133 and y _p = 1 to 200 coordinates (x _p , Y _p (However, x _p Is an integer y _p All sample values corresponding to a positive integer) are read sequentially. In practice, however, x _p Must be read from the left side and the right side of the stored data 31, respectively.
[0087]
That is, y _p Does not convert, x _p X> 30,000 _p As x _p Read -30,000 sample values, 1 ≤ x _p X when ≤30,000 _p Read the sample of x _p <1 when x _p As x _p Read +30,000 sample values.
[0088]
Then, in order to display the designated orientation screen almost at the center of the display 71 (x _p , Y _p ) The coordinates are converted into the (X, Y) coordinates by the following formulas (7) and (8) and stored to create a designated orientation screen.
[0089]
X = x _p -X ₀ + L / 2 ─── (7)
Y = y _p -100 + L / 2 (8)
Further, the coordinates (x ₁ , Y ₁ ) Is the coordinate (x _p , Y _p ), And if there is a match, x ₁ And y ₁ X in equations (7) and (8), respectively. _p And y _p Into the coordinates (X _P , Y _P ) To calculate the coordinates (X, Y) coordinates (X _P , Y _P ) The symbol character is superimposed at the same coordinate position.
[0090]
Then, the television image signal converted into the television scanning display format is sent to the display unit 5, and the display unit 5 displays the designated orientation screen 62.
[0091]
FIG. 7 shows a second display example of the present invention, in which 41 is a PPI image, 42 is a first target distance symbol, 43 is a second target distance symbol, 44 is a first target distance trajectory, and 45 is a first target distance trajectory. The second target distance locus, 61 is an infrared image, 63 is a first target symbol, 64 is a second target symbol, and 65 is a ship symbol.
[0092]
The PPI image 41 and the infrared image 61 are displayed in concentric circles, and the traveling direction (heading direction) of the ship is always fixed to the front (upward in FIG. 7), and the ship symbol 65 is the traveling direction of the ship. In this example, the direction is 90 degrees, but the ship changes direction in conjunction with the PPI image 41 including the azimuth and the infrared image 61 when the traveling direction of the ship changes. It is a heading display example. That is, the bow heading display example of FIG. 7 is obtained by rotationally converting the true heading display example of FIG. 6 by the ship heading direction.
[0093]
The first target distance symbol 42 and the second target distance symbol 43 are symbol marks representing the distance of the second target object from the first target object displayed in the PPI image 41, respectively. The one target symbol 63 and the second target symbol 64 are symbol marks representing the first target object and the second target object displayed in the infrared image. Therefore, the azimuths of the first target distance symbol 42 and the first target symbol 63 and the azimuths of the second target distance symbol 43 and the second target symbol 64 are the same. The first target distance trajectory 44 and the second target distance trajectory 45 are displayed in the past of the first target distance symbol 42 and the second target distance symbol 43 (during scanning prior to the current time), respectively. The symbol represents the movement (trajectory) of the target object for convenience, and is not displayed on the actual screen. The straight lines connecting the first target object symbol marks and the second target object symbol marks in the PPI image 41 and the infrared image 61 have the same azimuth for convenience. It is not displayed on the actual screen.
[0094]
That is, when the operator gives an instruction to switch the display of the heading direction to the scan conversion unit 4 in FIG. 3, the scan conversion unit 4 determines the (X, Y) coordinates for the true direction display in FIG. Bow azimuth (θ _S ) After the polar coordinate conversion by the amount, the television image signal converted into the television scanning display format is sent to the display unit 5 and displayed on the display unit 5.
[0095]
FIG. 8 is an example of a high-angle information screen of the present invention, in which the horizontal axis (X-axis) indicates the distance, the vertical axis (Y-axis) indicates the 90-degree direction of the high angle (height), 81 is a 30-degree line, 82 is The 60 degree line and 83 are symbol marks. A 30-degree line 81 and a 60-degree line 82 are auxiliary lines indicating a high-angle guideline, indicating a direction of a high angle of 30 degrees and a direction of a high angle of 60 degrees, respectively, and the position (distance and high angle) of the target object is indicated by a symbol mark 83. Show. Then, X and Y are made to correspond to the number of pixels, the distance is 20 km at the longest, and 20 km on the X axis is 200 pixels. In the above, the number of pixels on the X axis and the Y axis is the same. However, the display of the X axis and the Y axis is shown for convenience of explanation, and is not actually displayed.
[0096]
In other words, in FIG. 3, when the operator gives a display switching instruction to the high-angle display to the scan conversion unit 4, the scan conversion unit 4 uses the base angle from the all-round image memory unit 3 and the target information generation unit 22. Coordinates for the target object in the target information of (x ₁ , Y ₁ ) And the estimated distance, a position on the X axis and the Y axis is calculated, and a symbol mark 83 is superimposed on the position. And the high angle is
High angle = Base angle + 2.4 degrees x (1-x ₁ / 200)
Here, if the distance of the target object is 6.5 km and the high angle is 2 degrees, X is 65 (pixels), Y is 2 (pixels) (= 65 × tan2 °), and the position of the coordinates (65,2) The symbol mark 83 is superimposed with the center at the center.
[0097]
Here, the 30 degree line 81 and the 60 degree line 82 are preliminarily set as α = 30 ° or 60 °, respectively.
In the formula of Y = X · tan α, the coordinates (X, Y) are plotted as a result of increasing X by 1 from 0.
[0098]
Then, the television image signal converted into the television scanning format is sent to the display unit 5 and displayed on the display unit 5.
[0099]
In this specification, the number of pixels on the screen and the number of samples and the high angle range in FIG. 2A are limited, and two auxiliary lines (30

degree line

81 and 60 degree line 82) in FIG. However, it is not limited to these limitations.
[0100]
【The invention's effect】
As described above, the omnidirectional infrared image is concentrically formed with the PPI image that displays the distance of the target object and displayed as a single screen, and a specified azimuth screen and a target obtained by enlarging a part of the infrared image by a display switching instruction. By displaying a high-angle information screen showing the high angle and distance of the object, there is an effect that the heading and approaching object can be displayed visually and easily.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating the principle of the present invention.
FIG. 2 shows an example of memory mapping according to the present invention.
FIG. 3 is a configuration example showing an embodiment of an infrared detection apparatus of the present invention.
FIG. 4 is a graph example showing S / N for each scan according to the present invention.
FIG. 5 is a graph example showing S / N with respect to the distance of the present invention.
FIG. 6 shows a first display example of the present invention.
FIG. 7 shows a second display example of the present invention.
FIG. 8 shows an example of a high angle information screen according to the present invention.
FIG. 9 is a diagram illustrating the principle of a conventional infrared detection device.
FIG. 10 shows a display example of a conventional omnidirectional infrared image and an enlarged display example of an arbitrary orientation.
[Explanation of symbols]
1 Infrared sensor
2, 2a Signal processor
3, 3a All-round image memory
4, 4a Scan converter
5 display section
6 Address converter
21 Target extraction unit
22 Target information generator
23 Detection S / N calculation part
31 Accumulated data
41 PPI images
61 Infrared image
62 Designated orientation screen

Claims

In an infrared detector that detects and tracks infrared rays emitted from a target object that approaches and moves in all directions of 360 degrees, and displays information of the target object on a display together with an image .
Infrared sensor means for scanning 360 degrees in all directions and imaging;
Each time the infrared sensor means scans, the S / N ratio corresponding to the object in the omnidirectional image signal is measured, and the S / N ratio, the preliminarily input weather condition, and the target assuming the object are measured. Signal processing means for calculating a distance to the object from an S / N ratio for the object calculated based on a condition;
And the total circumferential image memory means for storing the omnidirectional image signal as omnidirectional image data,
Address converting means for the conversion process from said omnidirectional image data in the omnidirectional infrared image signal can be displayed in a circular shape,
Wherein the symbols based on the angle information of the object from the signal processing means together with superimposed on the omnidirectional infrared image signal, which can be displayed on the omnidirectional infrared image signals concentric obtained by superimposing the symbols, the signal processing means Scanning conversion means for generating a PPI image signal with a symbol mark based on the distance information of the object from the object and converting it to a display format;
And display means for displaying an image signal converted into the display format,
An infrared detection device comprising: