JPH01254882A - 自動追尾赤外線映像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　要〕 赤外線映像装置から供給される画像において、視野内に
ある目標物体を比較的簡易な回路で自動追尾する装置に
関し、 赤外線カメラが出力するビデオ信号より目標の熱画像の
信号レベルを自動的に捕らえ、目標の映像をＴＶモニタ
の画面中央に表示し続ける様に赤外線カメラを目標の移
動に追尾させる比較的簡易構成の自動追尾赤外線映像装
置の提供を目的とし、赤外線カメラを少なくとも二軸の
ジンバルに搭載し、該赤外線カメラにて目標物体をビデ
オ信号化し、該ビデオ信号を信号処理器を経由してＴＶ
モニタに表示する赤外線映像装置において、前記信号処
理器は、前記ＴＶモニタの画面より小さい追尾ウィンド
ウを形成するゲート回路と、該ゲート回路を経由した前
記ビデオ信号から前記目標物体のビデオ信号のピークを
捕らえるピーククランプ回路と、前記目標物体のビデオ
信号に含まれる雑音レベルより高レベル信号を作るスレ
ショルド電圧発生回路と、前記ピーククランプ回路と前
記スレショルド電圧発生回路の両出力を比較して二値化
信号を出力する比較回路と、該比較回路の出力と前記赤
外線カメラの出力とを混合して前記ＴＶモニタに入力す
る混合回路と、前記比較回路の出力中の目標物体位置と
追尾ウィンドウの中心位置とのズレに対応する時間を検
出する目標位置検出回路とからなり、該信号処理器をそ
れぞれ前記ジンバルの各軸対応に構成してなり、前記目
標位置検出回路の各出力が零になるように該各出力に対
応する前記ジンバルの軸をフィードバック駆動するよう
に構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、赤外線映像装置から供給される画像において
、視野内にある目標物体を比較的簡易な回路で自動追尾
する装置に関する。

〔従来の技術〕

第３図は従来の赤外線映像装置のブロック図を示す。図
において、１は高温度部位を有する目標物体、２は視野
内にある目標物体をビデオ信号（赤外線映像）化して出
力する赤外線カメラであって走査光学系２ａ、検知素子
２ｂ、増幅器２ｃ、ビデオ処理回路２ｄとから構成され
ている。３は赤外線カメラ２を搭載して二軸（例えば画
面上のＸ。

Ｙ）方向に視野を変える二輪ジンバル、４はビデオ信号
を処理する信号処理器、５は処理されたビデオ信号によ
り赤外線映像を表示するＴＶモニタ、６は目標物体の移
動に伴い信号処理器４が出力する追尾ジンバル駆動信号
とマニュアル式の外部ジンバル駆動信号とを切換える切
換回路を示す。

追尾ジンバル駆動信号を用いて自動追尾を行う場合は、
ＴＶモニタ画面上では中央に目標物体を静止させたよう
な表示となる。

従来、赤外線映像装置等を用いた視野内の目標物体追尾
方式には、特公昭６２−５５５５、特公昭６２−５５５
６、特公昭６２−３８６６３、特公昭６２−４９５８７
に開示されたような相関追尾方式がある。この相関追尾
方式を実現するためには第３図において示した信号処理
器４の回路構成（ハードウェア）と、画像処理構成（ソ
フトウェア）が非常に複雑になる。例えばハード構成で
は図示しないフレームメモリ等の画面メモリ、ソフト構
成については画面のリアルタイム表示および追尾を実現
するためには高速のマイクロプロセッサ等が必要である
。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の相関追尾方式の赤外線映像装置は上述のごとく、
装置構造が大型化する欠点がある。

本発明は上記従来の欠点に鑑みてなされたもので、赤外
線カメラが出力するビデオ信号より目標の熱画像の信号
レベルを自動的に捕らえ、目標の映像をＴＶモニタの画
面中央に表示し続ける様に赤外線カメラを目標の移動に
追尾させる比較的簡易構成の自動追尾赤外線映像装置の
提供を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は、本発明の構成を示すブロック図である。赤外
線カメラ２を少なくとも二軸のジンバル３に搭載し、該
赤外線カメラ２にて目標物体ｌをビデオ信号化し、該ビ
デオ信号を信号処理器４を経由してＴＶモニタ（５）に
表示する赤外線映像装置において、前記信号処理器４は
、前記ＴＶモニタ５の画面より小さい追尾ウィンドウを
形成するゲート回路７と、該ゲート回路７を経由した前
記ビデオ信号から前記目標物体１のビデオ信号のピーク
を捕らえるピーククランプ回路８と、前記目標物体ｌの
ビデオ信号に含まれる雑音レベルより高レベル信号を作
るスレショルド電圧発生回路９と、前記ピーククランプ
回路８と前記スレショルド電圧発生回路９の再出力を比
較して二値化信号を出力する比較回路１０と、該比較回
路１０の出力と前記赤外線カメラ２の出力とを混合して
前記ＴＶモニタ５に入力する混合回路１１と、前記比較
回路１０の出力中の目標物体位置と追尾ウィンドウの中
心位置とのズレに対応する時間を検出する目標位置検出
回路１２とからなり、該信号処理器４をそれぞれ前記ジ
ンバル３の各軸対応に構成してなり、前記目標位置検出
回路１２の各出力が零になるように該各市力に対応する
前記ジンバル３の軸をフィードバック駆動するように構
成する。

〔作　用〕

目標物体ｌの高温度部位をＴＶモニタ５の画面上で常に
観察視認できるようにするためゲート回路７を設け、目
標物体ｌの概略形状付近の視野ビデオ信号を取り出し、
目標信号をピーククランプ回路８にて捕捉し、さらにそ
のピーククランプ電圧から追尾ミスを発生させないよう
に信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）が最適となる目標追尾用のス
レショルド電圧を発生させ、この電圧を目標ビデオ信号
と比較して二値化信号を得る。目標物体の位置とゲート
回路７によりできる追尾ウィンドウの中央位置とのズレ
時間をＸ軸、Ｙ軸毎に検出する。検出した前記二値化信
号により赤外線カメラ２を搭載した二輪ジンバル３をＸ
方向とＹ方向にそれぞれ駆動し、その二値化信号が零と
なるように赤外線カメラ２の視軸を目標に合致させるこ
とにより自動追尾ができる。この回路構成は、フレーム
メモリもソフト構成も不要であるから小型化が可能であ
る。

（実施例〕 以下本発明の実施例を図面によって詳述する。

なお、構成、動作の説明を理解し易くするために全図を
通じて同一部分には同一符号を付してその重複説明を省
略する。

第１図は本発明の構成を示すブロック図である。

図において、信号処理器４はゲート回路７と、ピークク
ランプ回路８と、スレッショルド電圧発生回路９と、比
較回路１０と、混合回路１１と目標位置１２および同期
信号発生回路１３とから構成されている。さらに詳しく
はそれぞれのブロックはＴＶモニタ５の画面上のＸ軸（
水平）方向とＹ軸（垂直）方向の二系統の信号成分に分
離して処理を行うもので原理的には同じ処理方法となる
ため一括して説明する。

第２図は第１図のＴＶモニタの画面に対応する各部の波
形図を示す。図において、１４はゲート回路７により形
成されたＴＶモニタ５の画面より小さい追尾ウィンドウ
であって、画面の中央に設けられ、Ｘ軸側処理の場合は
追尾ウィンドウ１４の縦の中心線１４ａに自動追尾した
目標物体ｌの赤外線映像１ａを捕捉しようとするもので
ある。以下第２図を参照しながら第１図の説明を行う。

波形ａは赤外線カメラ２が出力するビデオ信号でほぼ中
央部に追尾物体波形１ｂが含まれている。

波高値Ｖａは追尾物体波形１ｂのピーク値を示し、波高
値ｖｂはスレショルド電圧発生回路９の出力を示す。す
なわち、ピーククランプ回路８が捕捉した追尾物体波形
１ｂに対応、してその出力期間中ａｒｔして発生する波
高値ｖｂはその波形付近の雑音レベルより高く設定され
ている。

波形すはゲート回路７の出力波形であり、波形Ｃは比較
回路１０の出力波形であって二値化されている。すなわ
ち、比較回路１０に入力される波高値ｖｂより波高値Ｖ
ａＯ方が低い場合は出力は零である。

これにより雑音レベル近辺の紛られしい赤外線映像信号
はカットし、Ｓ／Ｈの十分ある赤外線映像信号のみを選
択することができる。

この二値化された波形Ｃとビデオ信号波形ａとを混合回
路１１にて混合することにより、ＴＶモニタ５の画面上
の追尾物体映像は鮮明な画像となる。

目標位置検出回路１２は波形Ｃからタイムｔを検出する
もので、追尾物体映像１ａを追尾ウィンドウ１４の中心
線１４ａ上に移動させるための時間ズレｔが零となるよ
うに目標位置検出回路１２の出力にて追尾ジンバル駆動
信号を作り、切換回路６を介して赤外線カメラ２を搭載
した二輪ジンバル３をＸ方向とＹ方向にそれぞれ駆動す
ることにより赤外線カメラの視軸を目標物体１に一致さ
せ、常にＴＶモニタの画面中央に位置させるように自動
追尾を行うことができる。

以上の説明は二輪ジンバルの駆動信号を得る手段につい
て述べたが、同様の手段で三輪ジンバルの駆動信号を得
ることも考えられる。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように本発明によれば、この赤
外線映像装置を用いて、概略目標物体の方向に外部ジン
バル駆動信号により指向させ、次に自動追尾に切換えれ
ば、画面上では常に目標物体が静止しているかの如くに
観察可能であり、また、信号処理器においては従来のハ
ードウェアと比較してプリント板枚数にて２０〜３０枚
要したものが５枚程度で実現でき、小型軽量化に寄与す
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図、第２図は第１
図のＴＶモニタの画面に対応する各部の波形図、 第３図は従来の赤外線映像装置のブロック図を示す。 第１図において、１は目標物体、２は赤外線カメラ、３
は二輪ジンバル、４は信号処理器、５はＴＶモニタ、７
はゲート回路、８はピーククランプ回路、９はスレショ
ルド電圧発生回路、１０は比較回路、１１は混合回路、
１２は目標位置検出回路をそれぞれ示す。 ａ−ｃ′ｕ −′−り

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 赤外線カメラ（２）を少なくとも二軸のジンバル（３）
   に搭載し、該赤外線カメラ（２）にて目標物体（１）を
   ビデオ信号化し、該ビデオ信号を信号処理器（４）を経
   由してＴＶモニタ（５）に表示する赤外線映像装置にお
   いて、 前記信号処理器（４）は、前記ＴＶモニタ（５）の画面
   より小さい追尾ウィンドウを形成するゲート回路（７）
   と、 該ゲート回路（７）を経由した前記ビデオ信号から前記
   目標物体（１）のビデオ信号のピークを捕らえるピーク
   クランプ回路（８）と、 前記目標物体（１）のビデオ信号に含まれる雑音レベル
   より高レベル信号を作るスレショルド電圧発生回路（９
   ）と、 前記ピーククランプ回路（８）と前記スレショルド電圧
   発生回路（９）の両出力を比較して二値化信号を出力す
   る比較回路（１０）と、 該比較回路（１０）の出力と前記赤外線カメラ（２）の
   出力とを混合して前記ＴＶモニタ（５）に入力する混合
   回路（１１）と、 前記比較回路（１０）の出力中の目標物体位置と追尾ウ
   ィンドウの中心位置とのズレに対応する時間を検出する
   目標位置検出回路（１２）とからなり、該信号処理器（
   ４）をそれぞれ前記ジンバル（３）の各軸対応に構成し
   てなり、 前記目標位置検出回路（１２）の各出力が零になるよう
   に該各出力に対応する前記ジンバル（３）の軸をフィー
   ドバック駆動するようにしたことを特徴とする自動追尾
   赤外線映像装置。