JPH02236115A - 水平線検出装置 - Google Patents
水平線検出装置Info
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- JPH02236115A JPH02236115A JP5507989A JP5507989A JPH02236115A JP H02236115 A JPH02236115 A JP H02236115A JP 5507989 A JP5507989 A JP 5507989A JP 5507989 A JP5507989 A JP 5507989A JP H02236115 A JPH02236115 A JP H02236115A
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- 230000004069 differentiation Effects 0.000 claims description 6
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 claims description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 12
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 1
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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。
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、船舶等の自動航行システムの画像処理装置に
使用される水平線検出装置に関する。
使用される水平線検出装置に関する。
［従来の技術］
船舶等の自動航行システムの画像処理装置に使用される
水平線検出装置の一般的な構成は第５図のようになって
いた。同図で１は撮像装置、２はビデオ信号、３はＡ／
Ｄ変換器、４はデジタル画像データ、５はフレームメモ
リ、６は読出されたデジタル画像データ、７は微分回路
、８は微分画像データ、９は周辺分布演算回路、ｌＯは
周辺分布データ、１１は移動差分演算回路、ｌ２は移動
差分データ、１３はゼロクロス検出回路、ｌ４は検出結
果である。
水平線検出装置の一般的な構成は第５図のようになって
いた。同図で１は撮像装置、２はビデオ信号、３はＡ／
Ｄ変換器、４はデジタル画像データ、５はフレームメモ
リ、６は読出されたデジタル画像データ、７は微分回路
、８は微分画像データ、９は周辺分布演算回路、ｌＯは
周辺分布データ、１１は移動差分演算回路、ｌ２は移動
差分データ、１３はゼロクロス検出回路、ｌ４は検出結
果である。
上記のような構成にあって、外界の画像が撮像装置１に
より撮像され、アナログのビデオ信号２が得られる。こ
の信号はＡ／Ｄ変換器３でデジタル画像データ４に変換
され、フレームメモリ５にＳＤＰＹ（ｙ）一Σｌ ＤＰ
Ｙ （Ｘ ， ｙ） ｌ ・・・（２）Ｘ なる演算を行なう。周辺分布演算回路９からの出力であ
るＳＤＦＹ （ｘ，Ｖ）（周辺分布データ）ｌＯに対し
、移動差分演算回路ｌ」は、平方向及び垂直方向として
Ｆ （ｘ，ｙ）値が輝度に対するｐビートデータである
とすると、微分回路７はＹ方向の微分、すなわち、 ＤＰＹ（ｘ．ｙ） − Ｐ（ｘ．ｙ＋１） − Ｐ（ｘ
．ｙ） − （１）なる演算を行なう。微分
回路７からの出力であるＤＦＹ （ｘ．ｙ）（微分画像
データ）８に対し、周辺分布演算回路９は クロス検出回路ｌ３で最大ピークが見つけられ、そのＹ
座標を出発点としてＹアドレスの増加する方向で最初の
ゼロクロス点が検出され、その値が水平線のアドレスと
して出力される。
より撮像され、アナログのビデオ信号２が得られる。こ
の信号はＡ／Ｄ変換器３でデジタル画像データ４に変換
され、フレームメモリ５にＳＤＰＹ（ｙ）一Σｌ ＤＰ
Ｙ （Ｘ ， ｙ） ｌ ・・・（２）Ｘ なる演算を行なう。周辺分布演算回路９からの出力であ
るＳＤＦＹ （ｘ，Ｖ）（周辺分布データ）ｌＯに対し
、移動差分演算回路ｌ」は、平方向及び垂直方向として
Ｆ （ｘ，ｙ）値が輝度に対するｐビートデータである
とすると、微分回路７はＹ方向の微分、すなわち、 ＤＰＹ（ｘ．ｙ） − Ｐ（ｘ．ｙ＋１） − Ｐ（ｘ
．ｙ） − （１）なる演算を行なう。微分
回路７からの出力であるＤＦＹ （ｘ．ｙ）（微分画像
データ）８に対し、周辺分布演算回路９は クロス検出回路ｌ３で最大ピークが見つけられ、そのＹ
座標を出発点としてＹアドレスの増加する方向で最初の
ゼロクロス点が検出され、その値が水平線のアドレスと
して出力される。
【発明が解決しようとする課Ｉｌｌ
しかして、上記のような構成の水平線検出装置にあって
は、第６図（ａ）に周辺分布を示すような海と空との温
度差が大きい場合には水平線を比較的容易に検出するこ
とができ゜るが、第６図（ｂ）に示すようなシークラッ
タ（波）が多い場合や、′！Ｊ６図（Ｃ）に示すように
温度差が小さくてシークラッタが少なく、結果として周
辺分布に顕著な水平線特徴が現われない場合などには誤
検出となる可能性が高かった。また、第６図（ｂ）に示
したように水平線特徴が顕著であってもゼロクロス検出
で誤検出してしまうこともあり得る。第７図はその誤検
出の状態を示すもので、第７図（ａ）は周辺分布がパル
ス状であるため、移動差分のゼロクロスポイントが存在
するが、第７図（ｂ）に〔課題を解決するための手段〕 本発明は、撮像装置で撮像されたアナログのビデオ信号
をＡ／Ｄ変換器でデジタル化し、フレームメモリに一時
記憶させた後に画像処理して該ビデオ信号中から水平線
を検出する水平線検出装置において、上記フレームメモ
リから読出されるデシークラッタが多い場合での水平線
の検出を可能とし、さらに海と空との温度差が小さくて
シークラッタが少なく、結果として周辺分布に顕著な水
平線特徴が現われない場合には誤検出を避けるために検
出不可とし、水平線検出確率を向上させることが可能な
水平線検出装置を提供することを目的とする。
は、第６図（ａ）に周辺分布を示すような海と空との温
度差が大きい場合には水平線を比較的容易に検出するこ
とができ゜るが、第６図（ｂ）に示すようなシークラッ
タ（波）が多い場合や、′！Ｊ６図（Ｃ）に示すように
温度差が小さくてシークラッタが少なく、結果として周
辺分布に顕著な水平線特徴が現われない場合などには誤
検出となる可能性が高かった。また、第６図（ｂ）に示
したように水平線特徴が顕著であってもゼロクロス検出
で誤検出してしまうこともあり得る。第７図はその誤検
出の状態を示すもので、第７図（ａ）は周辺分布がパル
ス状であるため、移動差分のゼロクロスポイントが存在
するが、第７図（ｂ）に〔課題を解決するための手段〕 本発明は、撮像装置で撮像されたアナログのビデオ信号
をＡ／Ｄ変換器でデジタル化し、フレームメモリに一時
記憶させた後に画像処理して該ビデオ信号中から水平線
を検出する水平線検出装置において、上記フレームメモ
リから読出されるデシークラッタが多い場合での水平線
の検出を可能とし、さらに海と空との温度差が小さくて
シークラッタが少なく、結果として周辺分布に顕著な水
平線特徴が現われない場合には誤検出を避けるために検
出不可とし、水平線検出確率を向上させることが可能な
水平線検出装置を提供することを目的とする。
なるゼロクロス点をゼロクロス検出回路で検出する一方
、移動゜差分波形から水平線候補となる最大ピーク点を
ピーク検出回路で検出し、上記ゼロクロス検出回路の出
力するゼロクロス点と上記ピーク検出回路の出力する最
大ピーク点及び上記周辺分布演算回路の出力する周辺分
布から統計量演算回路で特徴量を求め、前記ゼロクロス
検出回路の出力である水平線候補と前記ピーク検出回路
の出力である水平線候補のいずれかを選択するか、また
はいずれも選択しないかの判定を比較評価回路で行なう
ようにしたものである。
、移動゜差分波形から水平線候補となる最大ピーク点を
ピーク検出回路で検出し、上記ゼロクロス検出回路の出
力するゼロクロス点と上記ピーク検出回路の出力する最
大ピーク点及び上記周辺分布演算回路の出力する周辺分
布から統計量演算回路で特徴量を求め、前記ゼロクロス
検出回路の出力である水平線候補と前記ピーク検出回路
の出力である水平線候補のいずれかを選択するか、また
はいずれも選択しないかの判定を比較評価回路で行なう
ようにしたものである。
［作用］
上記の如き構成にあって、移動差分データからゼロクロ
ス点とピーク点の２つの水平線候補を検出し、周辺分布
の特徴量を選択条件とすることによって、温度差の大小
やシークラッタの有無等、気象条件が変化しても安定し
た水平線検出が可能となり、また、天候が悪く、水平線
が検出しづらい場合には検出不能と判断し、誤検出を減
少させることができる。
ス点とピーク点の２つの水平線候補を検出し、周辺分布
の特徴量を選択条件とすることによって、温度差の大小
やシークラッタの有無等、気象条件が変化しても安定し
た水平線検出が可能となり、また、天候が悪く、水平線
が検出しづらい場合には検出不能と判断し、誤検出を減
少させることができる。
第１図はその回路構成を示すもので、２ｌは撮像を行な
う撮像装置、２２は撮像装置２ｌの出力であるアナログ
のビデオ信号、２３はビデオ信号２２を所定のサンプリ
ングクロツク、量子化ビット数でデジタル化するＡ／Ｄ
変換器、２４はＡ／Ｄ変換器２３の出力であるデジタル
画像データ、２５はデジタル画像データ２４を１画面単
位で記憶するフレームメモリ、２Ｇはフレームメモリ２
５から読出されたデジタル画像データ、２７はデジタル
画像データ２Ｇを微分する微分回路、２８は微分回路２
７の出力である微分画像データ、２９は微分画像データ
２８から周辺分布を演算により作成する周辺分布演算回
路、３０は周辺分布演算回路２９で作成された周辺分布
データ、回路、３４はゼロクロス検出回路３３の検出結
果であるゼロクロス点座標、３５はゼロクロス点座標３
４と周辺分布データ３０とから周辺分布を分割し、平均
高さや最大値と平均値の比を算出する一方、後述するピ
ーク点座標３７により上記周辺分布データ３０を分割し
、平均高さ比や最大値と平均値の比を算出する統計量演
算回路、３Ｇは上記移動差分データ３２から水平線候補
となる最大ピーク点座標を検出するピーク検出回路、３
７はピーク検出回路３Ｂの出力するピーク点座標、３Ｂ
は統計量演算回路３５がゼロクロス点座［３４と周辺分
布データ３０から算出したゼロクロス点に関する特徴量
、３９は統計量演算回路３５がピーク点座標３７と周辺
分布データ３０から算出したピーク点に関する特徴量、
４０は統計量演算回路３５が出力する特徴ｆｆｉ３８．
３９により、上記ゼロクロス検出回路３３の出力であ
るゼロクロス点座標３４とピーク検出回路３Ｇの出力で
あるピーク点座標３７のいずれかを水平線候補として選
択するか、あるいはどちらも選択しないかを判定する比
較評周辺分布演算回路２９は ＳＤＰＹ（ｙ）一Σｌ ＤＰＹ（ｘ，ｙ） Ｉ
−（５）Ｘ なる演算を行なう。周辺分布演算回路２９の出力である
ＳＤＦＹ （ｘ，ｙ）（周辺分布データ） ３０に対し
、移，動差分演算回路３１は、 に変換され、フレームメモリ２５に１画面単位で一時保
持される。フレームメモリ２５から読出されたデジタル
画像データ２６は微分回路２７で微分される。
う撮像装置、２２は撮像装置２ｌの出力であるアナログ
のビデオ信号、２３はビデオ信号２２を所定のサンプリ
ングクロツク、量子化ビット数でデジタル化するＡ／Ｄ
変換器、２４はＡ／Ｄ変換器２３の出力であるデジタル
画像データ、２５はデジタル画像データ２４を１画面単
位で記憶するフレームメモリ、２Ｇはフレームメモリ２
５から読出されたデジタル画像データ、２７はデジタル
画像データ２Ｇを微分する微分回路、２８は微分回路２
７の出力である微分画像データ、２９は微分画像データ
２８から周辺分布を演算により作成する周辺分布演算回
路、３０は周辺分布演算回路２９で作成された周辺分布
データ、回路、３４はゼロクロス検出回路３３の検出結
果であるゼロクロス点座標、３５はゼロクロス点座標３
４と周辺分布データ３０とから周辺分布を分割し、平均
高さや最大値と平均値の比を算出する一方、後述するピ
ーク点座標３７により上記周辺分布データ３０を分割し
、平均高さ比や最大値と平均値の比を算出する統計量演
算回路、３Ｇは上記移動差分データ３２から水平線候補
となる最大ピーク点座標を検出するピーク検出回路、３
７はピーク検出回路３Ｂの出力するピーク点座標、３Ｂ
は統計量演算回路３５がゼロクロス点座［３４と周辺分
布データ３０から算出したゼロクロス点に関する特徴量
、３９は統計量演算回路３５がピーク点座標３７と周辺
分布データ３０から算出したピーク点に関する特徴量、
４０は統計量演算回路３５が出力する特徴ｆｆｉ３８．
３９により、上記ゼロクロス検出回路３３の出力であ
るゼロクロス点座標３４とピーク検出回路３Ｇの出力で
あるピーク点座標３７のいずれかを水平線候補として選
択するか、あるいはどちらも選択しないかを判定する比
較評周辺分布演算回路２９は ＳＤＰＹ（ｙ）一Σｌ ＤＰＹ（ｘ，ｙ） Ｉ
−（５）Ｘ なる演算を行なう。周辺分布演算回路２９の出力である
ＳＤＦＹ （ｘ，ｙ）（周辺分布データ） ３０に対し
、移，動差分演算回路３１は、 に変換され、フレームメモリ２５に１画面単位で一時保
持される。フレームメモリ２５から読出されたデジタル
画像データ２６は微分回路２７で微分される。
すなわち、
ＤＰＹ（ｘ ．ｙ＞ − Ｐ（ｘ ．ｙ＋１） − Ｆ
（ｘ，ｙ） −・− （４）なる演算を行な
う。微分回路２７からの出力であるＤＦＹ （ｘ，Ｙ）
（微分画像データ）２８に対し、クロス検出回路３３で
第２図に示すようにゼロクロス点がすべて見つけられ、
そのクロス点を挟む正のピークと負のピークの差が最大
となるゼロクロス点座標３４が水平線候補として統計量
演算回路３５及び比較評価回路４０に出力される。
（ｘ，ｙ） −・− （４）なる演算を行な
う。微分回路２７からの出力であるＤＦＹ （ｘ，Ｙ）
（微分画像データ）２８に対し、クロス検出回路３３で
第２図に示すようにゼロクロス点がすべて見つけられ、
そのクロス点を挟む正のピークと負のピークの差が最大
となるゼロクロス点座標３４が水平線候補として統計量
演算回路３５及び比較評価回路４０に出力される。
一方、移動差分演算回路３ｌの出力である移動差分デー
タ３２はピーク検出回路３Ｂにも送られるもので、ピー
ク検出回路３Ｇは移動差分データ３２の正の最大値を見
つけ、そのＹ座標のアドレス（ピーク点座標３７）を水
平線候補として統計量演算回路３５に出力する。統計量
演算回路３５は、周辺分布演算回路２９からの周辺分布
データ３０とピーク検出回路３６からのピーク点座標３
７とにより、第３図に示すように平均高さ比ｒＨ１／Ｈ
２Ｊと最大平均値ｒＭＡＸ／ＨＪとを算出し、特徴量３
９として比較評価回路４０に送出する一方、上記ゼロク
ロス検出回路３３からのゼロクロス点座標３４について
も同様の演算を行ない、特徴！１３８として比較評価回
路４０に送出する。
タ３２はピーク検出回路３Ｂにも送られるもので、ピー
ク検出回路３Ｇは移動差分データ３２の正の最大値を見
つけ、そのＹ座標のアドレス（ピーク点座標３７）を水
平線候補として統計量演算回路３５に出力する。統計量
演算回路３５は、周辺分布演算回路２９からの周辺分布
データ３０とピーク検出回路３６からのピーク点座標３
７とにより、第３図に示すように平均高さ比ｒＨ１／Ｈ
２Ｊと最大平均値ｒＭＡＸ／ＨＪとを算出し、特徴量３
９として比較評価回路４０に送出する一方、上記ゼロク
ロス検出回路３３からのゼロクロス点座標３４について
も同様の演算を行ない、特徴！１３８として比較評価回
路４０に送出する。
選択領域外であった場合には、海と空との温度差が小さ
くてシークラッタが少なく、結果として周辺分布に顕著
な水平線特徴が現われず、水平線を検出することは困難
であると判定して不明の信号を出力する。
くてシークラッタが少なく、結果として周辺分布に顕著
な水平線特徴が現われず、水平線を検出することは困難
であると判定して不明の信号を出力する。
［発明の効果１
のゼロクロス点座標３４を判定結果４ｌとして出力する
。また、それ以外であったなら、ピーク点での評価を行
なう。これは特徴量３９がテーブルのピーク点選択領域
内であるか否かを判定するもので、領域内であればピー
ク検出回路３Ｂからのピーク点座標３７が水平線候補と
なり判定結果４ｌとして出力される。さらに、特徴ｆｆ
ｉ３９がテーブルのピーク点検出する水平線検出装置に
おいて、上記フレームメモリから読出されるデジタル画
像データを微分口路で微分し、得られた微分画像データ
により周辺分布演算回路で周辺分布を求め、この周辺分
布の移動差分を移動差分演算回路で算出し、移動差分波
形から水平線候補となるゼロクロス点をゼロクロス検出
回路で検出する一方、移動差分波形から水平線候補とな
る最大ピーク点をピーク検出回路で検出し、上記ゼロク
ロス検出回路の出力するゼロクロス点と上記ピーク検出
回路の出力する最大ピーク点及び上記周辺分布演算回路
の出力する周辺分布から統計量演算回路で特徴量を求め
、前記ゼロクロス検出回路の出力である水平線候補と前
記ピーク検出回路の出力である水平線候補のいずれかを
選択するか、またはいずれも選択しないかの判定を比較
評価回路で行なうようにしたので、移動差分データから
ゼロクロス点とピーク点の２つの水平線候補を検出し、
周辺分布の特徴量を選択条件とすることによって、温度
差の大小やシー示す図、第Ｓ図は従来の水平線検出装置
の回路構成を示すブロック図、第６図は各気象条件での
周辺分布を示す図、第７図は周辺分布と移動差分の対応
を示す図である。
。また、それ以外であったなら、ピーク点での評価を行
なう。これは特徴量３９がテーブルのピーク点選択領域
内であるか否かを判定するもので、領域内であればピー
ク検出回路３Ｂからのピーク点座標３７が水平線候補と
なり判定結果４ｌとして出力される。さらに、特徴ｆｆ
ｉ３９がテーブルのピーク点検出する水平線検出装置に
おいて、上記フレームメモリから読出されるデジタル画
像データを微分口路で微分し、得られた微分画像データ
により周辺分布演算回路で周辺分布を求め、この周辺分
布の移動差分を移動差分演算回路で算出し、移動差分波
形から水平線候補となるゼロクロス点をゼロクロス検出
回路で検出する一方、移動差分波形から水平線候補とな
る最大ピーク点をピーク検出回路で検出し、上記ゼロク
ロス検出回路の出力するゼロクロス点と上記ピーク検出
回路の出力する最大ピーク点及び上記周辺分布演算回路
の出力する周辺分布から統計量演算回路で特徴量を求め
、前記ゼロクロス検出回路の出力である水平線候補と前
記ピーク検出回路の出力である水平線候補のいずれかを
選択するか、またはいずれも選択しないかの判定を比較
評価回路で行なうようにしたので、移動差分データから
ゼロクロス点とピーク点の２つの水平線候補を検出し、
周辺分布の特徴量を選択条件とすることによって、温度
差の大小やシー示す図、第Ｓ図は従来の水平線検出装置
の回路構成を示すブロック図、第６図は各気象条件での
周辺分布を示す図、第７図は周辺分布と移動差分の対応
を示す図である。
１．２１・・・ｌＭ像装置、２．２２・・・ビデオ信号
、３．２３・・・Ａ／Ｄ変換器、４． ６． ２４．
２ト・・デジタル画を提洪することができる。
、３．２３・・・Ａ／Ｄ変換器、４． ６． ２４．
２ト・・デジタル画を提洪することができる。
第１図乃至第４図は本発明の一実施例を示すもので、第
１図は回路構成を示すブロック図、第２図はゼロクロス
点による水平線候補の検出を示す図、第３図はピーク点
による水平線候補の検出を示す図、第４図は比較評価回
路の評価テーブルを１３． ３３・・・ゼロクロス険出
回路、１４． ３４・・・ゼロクロス点座標、３５・・
・統計１４演算回路、３Ｇ・・・ピーク検出回路、３７
・・・ピーク点座標、３８． ３９・・・特徴量、４０
・・・比較評価回路、４１・・・判定結果。
１図は回路構成を示すブロック図、第２図はゼロクロス
点による水平線候補の検出を示す図、第３図はピーク点
による水平線候補の検出を示す図、第４図は比較評価回
路の評価テーブルを１３． ３３・・・ゼロクロス険出
回路、１４． ３４・・・ゼロクロス点座標、３５・・
・統計１４演算回路、３Ｇ・・・ピーク検出回路、３７
・・・ピーク点座標、３８． ３９・・・特徴量、４０
・・・比較評価回路、４１・・・判定結果。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 撮像装置で撮像されたアナログのビデオ信号をＡ／Ｄ変
換器でデジタル化し、フレームメモリに一時記憶させた
後に画像処理して該ビデオ信号中から水平線を検出する
水平線検出装置において、上記フレームメモリから読出
されるデジタル画像データを微分する微分回路と、 この微分回路の出力する微分画素データの周辺分布を求
める周辺分布演算回路と、 この周辺分布演算回路の出力する周辺分布の移動差分を
算出する移動差分演算回路と、 この移動差分演算回路の出力する移動差分波形から水平
線候補となるゼロクロス点を検出するゼロクロス検出回
路と、 上記移動差分演算回路の出力する移動差分波形から水平
線候補となる最大ピーク点を検出するピーク検出回路と
、 上記ゼロクロス検出回路の出力するゼロクロス点と上記
ピーク検出回路の出力する最大ピーク点及び上記周辺分
布演算回路の出力する周辺分布から特徴量を求める統計
量演算回路と、 この統計量演算回路の出力により前記ゼロクロス検出回
路の出力である水平線候補と前記ピーク検出回路の出力
である水平線候補のいずれかを選択するか、またはいず
れも選択しないかの判定を行なう比較評価回路と を具備したことを特徴とする水平線検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5507989A JPH02236115A (ja) | 1989-03-09 | 1989-03-09 | 水平線検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5507989A JPH02236115A (ja) | 1989-03-09 | 1989-03-09 | 水平線検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02236115A true JPH02236115A (ja) | 1990-09-19 |
| JPH0549925B2 JPH0549925B2 (ja) | 1993-07-27 |
Family
ID=12988699
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5507989A Granted JPH02236115A (ja) | 1989-03-09 | 1989-03-09 | 水平線検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02236115A (ja) |
-
1989
- 1989-03-09 JP JP5507989A patent/JPH02236115A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0549925B2 (ja) | 1993-07-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |