JPH01280281A - 自船位置高精度自動補正装置 - Google Patents

自船位置高精度自動補正装置

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JPH01280281A
JPH01280281A JP63108928A JP10892888A JPH01280281A JP H01280281 A JPH01280281 A JP H01280281A JP 63108928 A JP63108928 A JP 63108928A JP 10892888 A JP10892888 A JP 10892888A JP H01280281 A JPH01280281 A JP H01280281A
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JP
Japan
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weighted
ship
radar
image
memory
Prior art date
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Pending
Application number
JP63108928A
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English (en)
Inventor
Tetsuya Okamura
哲也 岡村
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SHIPBUILD RES ASSOC JAPAN
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Original Assignee
SHIPBUILD RES ASSOC JAPAN
Sumitomo Heavy Industries Ltd
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Publication date
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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】 [産業上の利用分野] 本発明は、船舶の現時点での位置を検出する装置に関し
、特に、概略の船舶位置を海図画像とレーダ画像とを用
いて自動的に補正する自船位置自動補正装置に関する。
[従来の技術] 船舶が狭水路を航行する場合、座礁等の船舶の事故を未
然に防止するために、高精度に自船の位置を連続的に検
出する必要がある。この種の自船位置自動検出方法とし
ては、二つまたはそれ以上の固定発信機からの同期され
たパルス信号の受信時刻の差を測定して位置の双曲線を
決定する方法(ロラン: long range na
vigation )や衛星から発射される電波の受信
周波数のドツプラー効果による偏移を観測して測位を行
う方法(NNSS:navy navigation 
5atellite system)等の電波式船位測
定法や、ジャイロ、ログによる推定法が用いられている
が、精度が低いため狭水路の航行には不向きである。
これを解決するため、上記従来の自船位置自動検出方法
で検出された船舶の概略位置く座標)を高精度で補正す
る装置が提案されている(例えば、特開昭62−157
584号公報参照)。
この自船位置自動補正装置では、海図仮想レーダ作成部
は海図画像と概略座標Pを入力し、この画像上で座標P
を中心とした走査を行い、所定の幅の海岸線の海図仮想
レーダ画像を作成する。レーダ仮想レーダ作成部はレー
ダ画像と座標Pを入力し、海図仮想レーダ作成部と同様
に海岸線のレーダ仮想レーダ画像を作成する。こうして
作成された2つの仮想レーダ画像のパターンマツチング
処理を行って座標Pの補正値を求めている。即ち、相関
値算出部で2つの仮想レーダ画像の2次元の相互相関値
を算出し、相互相関値が最大となる位置を補正値として
出力する。この補正値により自船位置をビデオデイスプ
レィ上に表示し、自動的に連続して補正する。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、従来の自船位置自動補正装置においては
、海図画像(海図仮想レーダ画像)及びレーダ画@(レ
ーダ仮想レーダ画像)を2値画像として汲っており、レ
ーダ画像の強度や海岸線の属性(例えば、海岸線が砂浜
の場合はレーダ画像が不鮮明であり、崖の場合、レーダ
画像が鮮明)については、回答考慮されていなかった。
その為、従来の自船位置自動補正装置では、パターンマ
ツチングの精度が悪くなる場合がある。
従って、本発明の目的は、パターンマツチングの精度を
向上させることにより、正確に船舶の概略位置を補正す
ることができる自船位置高精度自動補正装置を提供する
ことにある。
[課題を解決するための手段] 本発明による自船位置高精度自動補正装置は、船舶の概
略位置を中心として、海岸線をその属性に応じて重み付
けられた多値の画素が2次元に配列された重み付き海図
画像を生成する第1の生成手段と、前記概略位置を中心
として、少なくともレーダによる海岸線からの反射点の
強度に対応して重み付けられた多値の画素が2次元に配
列された重み付きレーダ画像を生成する第2の生成手段
と、前記重み付き海図画像と前記重み付きレーダ画像と
の2次元のパターンマツチング処理を行うことにより、
前記概略位置の補正値を求めるマツチング手段とを有す
る。尚、前記第2の生成手段は、重み付きレーダ画像と
して、更に当該船舶の進行方向によっても重み付けられ
たものを生成するようにしても良い。
[作 用] 第1の生成手段は、船舶の概略位置を中心として、海岸
線をその属性に応じて重み付けられた多値の画素が2次
元に配列された重み付き海図画像を生成する。第2の生
成手段は、概略位置を中心として、レーダによる海岸線
からの反射点の強度に対応して(更に、当該船舶の進行
方向によって)重み付けられた多値の画素が2次元に配
列された重み付きレーダ画像を生成する。重み付き海図
画像と重み付きレーダ画像との2次元のパターンマツチ
ング処理をマツチング手段によって行うことにより、概
略位置の補正&iを求める。このように、レーダ画像の
強度や海岸線の属性(更に、船舶の進行方向)を考慮に
入れてパターンマツチング処理を行っているので、パタ
ーンマツチングの精度を向上させることが出来る。
[実施例] 以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
第1図を参照すると、本発明の一実施例による自船位置
高精度自動補正装置は、ロランCやNN5S等の電波式
航法装置(図示せず)により検出された船舶の概略位置
Pを中心として、海岸線をその属・えに応じて重み付け
られた多値の画素が2次元に配列された重み付き海図画
像を生成する重み付き海図画像生成部10と、概略位置
Pを中心として、レーダ21による海岸線からの反射点
の強度に対応し、かつ当該船舶の進行方向によって重み
付けられた多値の画素が2次元に配列された重み付きレ
ーダ画像を生成する重み付きレーダ画像生成部20と、
重み付き海図画像生成部10で生成された重み付き海図
画像と重み付きレーダ画像生成部20で生成された重み
付きレーダ画像との2次元のパターンマツチング処理を
行うことにより、#I略位置Pの補正値を求めるマツチ
ング部30とを有する。
重み付き海図画像生成部10は、海岸線を論理“1ルベ
ルと論理“0″レベルの2値により区分けした画素が2
次元に配列された2値の海図画像を記憶するディジタル
海図ファイル11を有する。
ディジタル海図ファイル11から、概略位置Pを中心と
した2値の海図画像が読み出され、ビットマツプ形式で
2値海図ビットマツプメモリ12に記憶される。
一般に、海岸線は、その属性により鮮明なレーダエコー
の得られる海岸線と、不鮮明なレーダエコーしか得られ
ない海岸線とがある。前者の例は、小島等の孤立目標や
崖であり、後者の例は、遠浅海岸等である。海図属性領
域ファイル13には、第2図に示されるように、海図上
に任意の長方形の区画を設定し、その区画毎に措定され
た重み係数が記憶されている0本実施例では、重み係数
は0′〜″7″の8レベルある。従って、重み係数“O
“の与えられた海岸線についてはパターンマツチング処
理の対象から外し、重み係数“7”の与えられた海岸線
については強調してパターンマツチング処理を行えるこ
とになる。海図属性領域ファイル13から、概略位置P
を中心とした重み係数が読み出され、属性領域メモリ1
4に記憶される。
2値海図ビットマツプメモリ12に記憶されな2値の海
図画像と属性領域メモリ14に記憶させた重み係数は、
乗算演算器15によって画素毎に掛算され、これにより
属性重み付きの海図ビットマツプ(重み付き海図画像)
が得られ、これが重み付き海図ビットマッグメモリ16
に記憶される。
一方、重み付きレーダ画像生成部20は、レーダ21の
出力信号であるr−θビデオ信号を互いに直交する座標
に対応したラスクスキャンのアナログビデオ信号に変換
するスキャンコンバータ22を有する。このスキャンコ
ンバータ22で得られたアナログビデオ信号は、3ビツ
トアナログデイジタル(A/D)コンバータ23により
レーダエコー強度に対応して“0”〜“7”の重み付け
が行われ、この8レベルの重みの付いたレーダ画像は8
レベル重み付きレーダ画像メモリ24に記憶される。
また、本実施例では、自船の進行方向前方に対してマツ
チング精度を高めるために、進行方向に対し±θ、の角
度に入るレーダ画像に重み付けを行う、この為、この重
み情報(重み係数)は、第3図に示されるように、角度
毎に、画像メモリと同じメモリ容量を持つ自船方向重み
メモリ25に記憶される。
8レベル重み付きレーダ画像メモリ24に記憶されたレ
ーダ画像と自船方向重みメモリ25に記憶させた重み係
数は、乗算演算器26によって画素毎に掛算され、これ
により第2のレーダ画像(重み付きレーダ画像)が得ら
れ、これが第2のレーダ画像メモリ27に記憶される。
マツチング部30は、第2のレーダ画像メモリ27に記
憶された第2のレーダ画像と重み付き海図ビットマツプ
メモリ16に記憶された属性重み付きの海図ビットマツ
プとの2次元の相互相関を演算する相互相関演x、g3
1を有する。この相互相関演算器31の演算結果は、2
次元相関値レジスタ32に記憶される。最大値位置検出
器33は、2次元相関値レジスタ32に記憶された2次
元相関値の最大値を示す2次元の座標成分(x、y)を
検出し、これを自船の概略位fPの補正値として出力す
るにのように、本実施例によれば、レーダ画像の強度や
海岸線の属性、更に船舶の進行方向を考慮に入れてパタ
ーンマツチング処理を行っているので、パターンマツチ
ングの精度を向上させることが出来る。
尚、本実施例では、船舶の進行方向をも考慮に入れてい
るが、必ずしもこれを考慮に入れなくても良い。
C発明の効果コ 以上説明したように、本発明によれば、レーダ画像の強
度や海岸線の属性を考慮に入れてパターンマツチング処
理を行っているので、パターンマツチングの精度を向上
させることが出来るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例による自船位置高精度自動補
正装置の構成を示すブロック図、第2図は第1図の海図
属性領域ファイルに記憶される重み係数の一例を示す図
、第3図は第1図の自船方向重みメモリに記憶される重
み係数の一例を示す図である。 10・・・重み付き海図画像生成部、11・・・ディジ
タル海図ファイル、12・・・2値海図ビットマツプメ
モリ、13・・・海図属性領域ファイル、14・・・属
性領域メモリ、15・・・乗算演算器、16・・・重み
付き海図ビットマツプメモリ、20・・・重み付きレー
ダ画像生成部、21・・・レーダ、22・・・スキャン
コンバータ、23・・・3ビツトA/Dコンバータ、2
4・・・8レベル重み付きレーダ画像メモリ、25・・
・自船方向重みメモリ、26・・・乗算演算器、27・
・・第2のレーダ画像メモリ、30・・・マツチング部
、31・・・相互相関演算器、32・・・2次元相関値
レジスタ、33・・・最大値位置検出器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、船舶の概略位置を中心として、海岸線をその属性に
    応じて重み付けられた多値の画素が2次元に配列された
    重み付き海図画像を生成する第1の生成手段と、 前記概略位置を中心として、少なくともレーダによる海
    岸線からの反射点の強度に対応して重み付けられた多値
    の画素が2次元に配列された重み付きレーダ画像を生成
    する第2の生成手段と、前記重み付き海図画像と前記重
    み付きレーダ画像との2次元のパターンマッチング処理
    を行うことにより、前記概略位置の補正値を求めるマッ
    チング手段とを有する自船位置高精度自動補正装置。 2、前記第1の生成手段は、 前記船舶の概略位置を中心として、海岸線を論理“1”
    レベルと論理“0”レベルの2値により区分した画素が
    2次元に配列された2値の海図画像を記憶する2値海図
    ビットマップメモリと、前記海岸線の属性を予め設定さ
    れた区画毎に指定された第1の重み係数として記憶する
    属性領域メモリと、 前記2値の海図画像と前記第1の重み係数とを画素毎に
    掛算する第1の乗算手段と、 該第1の乗算手段の掛算結果を前記重み付き海図画像と
    して記憶する重み付きビットマップメモリとを有する請
    求項1記載の自船位置高精度自動補正装置。 3、前記第2の生成手段は、 前記レーダの出力信号を互いに直交する座標に対応した
    アナログ信号に変換するスキャンコンバータと、 前記アナログ信号を多値のディジタル信号に変換するア
    ナログ/ディジタルコンバータと、該アナログ/ディジ
    タルコンバータの出力を前記重み付きレーダ画像として
    記憶する重み付きレーダ画像メモリとを有する請求項1
    記載の自船位置高精度自動補正装置。 4、前記第2の生成手段は、前記重み付きレーダ画像と
    して、更に当該船舶の進行方向によつても重み付けられ
    たものを生成する請求項1記載の自船位置高精度自動補
    正装置。 5、前記第2の生成手段は、 前記レーダの出力信号を互いに直交する座標に対応した
    アナログ信号に変換するスキャンコンバータと、 前記アナログ信号を多値のディジタル信号に変換するア
    ナログ/ディジタルコンバータと、該アナログ/ディジ
    タルコンバータの出力を記憶する第1の重み付きレーダ
    画像メモリと、当該船舶の進行方向に対応した第2の重
    み係数を記憶する自船方向重みメモリと、 前記第1の重み付きレーダ画像メモリの出力とと前記第
    2の重み係数とを画素毎に掛算する第2の乗算手段と、 該第2の乗算手段の掛算結果を前記重み付きレーダ画像
    として記憶する第2の重み付きレーダ画像メモリとを有
    する請求項4記載の自船位置高精度自動補正装置。
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Cited By (1)

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