JPH05157824A - 目標識別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 背景などから目標を確実に分離・識別できる
目標識別装置を得る。 【構成】 目標およびその背景を赤外線撮影して、互い
に異なった３種類の特定の赤外線波長領域による映像信
号を出力する赤外線カメラ、当該各映像信号を２値化す
る２値化回路、前記各映像信号を擬似カラー画像に処理
して表示し、各２値化回路に対して目標の指定を行う擬
似カラー画像表示器、各２値化回路の出力の論理積をと
るアンド回路、およびアンド回路より有意として出力さ
れる画素グループの重心点を求める目標ＸＹ方向集計回
路を備えたもの。 【効果】 目標を確実に分離・識別することができ、高
精度の追尾や警報などを行うことが可能となる目標識別
装置が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、自動追尾装置等で用
いられ、目標を背景などから識別するための目標識別装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図３は従来の目標識別装置を示すブロッ
ク図であり、自動追尾装置への適用例を示している。図
において、１は赤外線波長領域に感度を有し、目標およ
びその背景を赤外線撮影して標準ビデオ信号を発生する
赤外線カメラである。２はこの赤外線カメラ１より出力
される標準のビデオ映像信号をディジタル映像信号に変
換するＡ／Ｄコンバータであり、３はこのＡ／Ｄコンバ
ータ２の出力するディジタル映像信号を所定のフィール
ド数だけ積分してノイズ成分の除去を行う移動平均フィ
ルタである。

【０００３】４はノイズ成分が除去されたディジタル映
像信号を、所定のしきい値に基づいて“０”または
“１”の２値データに２値化する２値化回路であり、５
はこの２値化されたデータのうち、“１”の値を持つも
のの空間的な広がりがある一定以上のものだけを有意と
判定する多数決フィルタである。６はこの多数決フィル
タ５によって有意と判定された画素グループの重心点を
求める目標ＸＹ方向集計回路であり、７は前記移動平均
フィルタ３にてノイズ成分が除去されたディジタル映像
信号より、当該目標識別装置に入力される入力光量を集
計する輝度データ集計回路である。８は目標ＸＹ方向集
計回路６からの目標の重心点より追尾誤差信号を算出す
るとともに、輝度データ集計回路７からの入力光量より
前記２値化回路４のしきい値を算出する処理回路であ
る。

【０００４】次に動作について説明する。赤外線カメラ
１にて撮影された目標およびその背景の赤外線映像は標
準のビデオ映像信号として出力される。このビデオ映像
信号はＡ／Ｄコンバータ２に入力されてディジタル映像
信号に変換される。移動平均フィルタ３ではこのＡ／Ｄ
コンバータ２からのディジタル映像信号を任意の数フィ
ールドだけ加算し、フィールド毎に現われるランダムな
ノイズ成分を識別してそれを除去する。移動平均フィル
タ３によってＳ／Ｎの向上したディジタル映像信号は２
値化回路４に入力され、所定のしきい値以下の信号は
“０”、前記しきい値以上の信号は“１”とする２値化
が行われ、得られた２値化映像信号が多数決フィルタ５
に出力される。

【０００５】多数決フィルタ５では入力された２値化映
像信号中で“１”となっている画素のかたまりをグルー
プ分けし、その画素グループ毎に画素数をかぞえ、所定
の画素数以上となっている画素グループの抽出を行う。
目標ＸＹ方向集計回路６では、この多数決フィルタ５に
より抽出された画素グループの表示面に対するｘ軸方向
およびｙ軸方向の画素数をかぞえ、その重心点を求め
る。

【０００６】一方、輝度データ集計回路７では、移動平
均フィルタ３から得られたディジタル映像信号を輝度レ
ベル毎に集計し、どのレベルの信号が何画素分あるかを
まとめ、その結果を処理回路８へ送る。処理回路８で
は、この輝度データ集計回路７による集計結果に基づい
て２値化を行うためのしきい値を決定し、そのしきい値
データを２値化回路４に送る。また、この処理回路８で
は目標ＸＹ方向集計回路６で算出された目標の重心点が
画面の基準点からどれだけずれているかを示す追尾誤差
信号を出力する。目標追尾システムはこの追尾誤差信号
を元に追尾を行う。

【０００７】なお、このような従来の目標識別装置に関
連した技術が記載された文献としては、例えば特開昭６
０−３６９７４号公報、特開昭６３−２４７６８０号公
報などがある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の目標識別装置は
以上のように構成されているので、真の目標が、おとり
を放出したり、背景の中に埋もれてしまった場合、その
識別が困難となるという問題点があった。

【０００９】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、背景やおとりなどから目標を確
実に分離・識別することが可能な目標識別装置を得るこ
とを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
係る目標識別装置は、それぞれが赤外線波長領域の互い
に異なった３種類の特定波長領域を通過させる光学フィ
ルタがその光学系に配置されて、目標およびその背景の
赤外線撮影を行う３台の赤外線カメラ、各赤外線カメラ
からの映像信号を２値化する３つの２値化回路、前記各
映像信号を擬似カラー画像に処理して表示し、各２値化
回路に対して目標の指定を行う擬似カラー画像表示器、
各２値化回路の出力の論理積をとるアンド回路、および
アンド回路より有意として出力される画素グループの重
心点を求める目標ＸＹ方向集計回路を備えたものであ
る。

【００１１】また、請求項２に記載の発明に係る目標識
別装置は、目標とその背景を赤外線撮影して互いに異な
った３種類の特定波長領域における映像信号を出力する
１台の赤外線カメラで、請求項１に記載の発明の３台の
赤外線カメラを代替したものである。

【００１２】

【作用】請求項１に記載の発明における目標識別装置
は、赤外線波長領域に感度を有する３台の赤外線カメラ
の各光学系に、それぞれが前記赤外線波長領域の互いに
異なった特定波長領域を通過させる光学フィルタを配置
して目標およびその背景の赤外線撮影を行い、撮影され
た映像信号を擬似カラー画像表示器に擬似カラー画像で
表示して目標の指定を行い、目標の指定を受けた２値化
回路において前記各映像信号をそれぞれ２値化してその
論理積をとり、その結果有意と判定された画素グループ
の重心点を求めることにより、背景やおとりなどから目
標を確実に分離・識別することが可能な目標識別装置を
実現する。

【００１３】また、請求項２に記載の発明における目標
識別装置は、目標とその背景を赤外線撮影して互いに異
なった３種類の特定波長領域における映像信号を出力す
る赤外線カメラを用いることにより、３台の赤外線カメ
ラを１台で代替できる目標識別装置を実現する。

【００１４】

【実施例】

実施例１．以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１は請求項１に記載の発明の一実施例を示すブ
ロック図である。図１において、１ａ〜１ｃは赤外線カ
メラ、２ａ〜２ｃはＡ／Ｄコンバータ、３ａ〜３ｃは移
動平均フィルタ、４ａ〜４ｃは２値化回路、６は目標Ｘ
Ｙ方向集計回路、８は処理回路であり、図３に同一また
は対応する符号を付した、従来のそれらと同一、あるい
は相当部分であるため詳細な説明は省略する。

【００１５】また、９ａ〜９ｃは各赤外線カメラ１ａ〜
１ｃのレンズ前面などの光学系に配置され、それぞれが
赤外線波長領域の互いに異なった特定波長領域を通過さ
せる光学フィルタである。１０は各赤外線カメラ１ａ〜
１ｃがそれぞれの光学系に配置された光学フィルタ９ａ
〜９ｃを通過する特定の赤外線波長領域にて撮影したビ
デオ映像信号を擬似カラー画像に処理して表示し、各２
値化回路４ａ〜４ｃに対して目標を指定する擬似カラー
画像表示器である。１１は各２値化回路４ａ〜４ｃが出
力するデータの論理積をとって、全ての２値化回路４ａ
〜４ｃで“１”となった画素を有意として取り出すアン
ド回路である。

【００１６】次に本発明の動作について説明する。光学
フィルタ９ａに入射した目標およびその背景からの赤外
光は、当該光学フィルタ９ａの透過領域の波長のみがそ
れを透過して赤外線カメラ１ａに送られる。赤外線カメ
ラ１ａでは、光学フィルタ９ａを透過してきた波長領域
の赤外光のみにて目標およびその背景を撮影し、その赤
外線画像をビデオ映像信号に変換する。このビデオ映像
信号をＡ／Ｄコンバータ２ａでディジタル映像信号に変
換した後、移動平均フィルタ３ａで時間的にランダムな
ノイズを除去して２値化回路４ａに入力する。

【００１７】同様にして、光学フィルタ９ｂに入射され
た赤外光は赤外線カメラ１ｂにて、また、光学フィルタ
９ｃに入射された赤外光は赤外線カメラ１ｃにて、それ
ぞれ光学フィルタ９ｂあるいは９ｃの透過領域の波長の
みで撮影される。その結果、各赤外線カメラ１ｂ，１ｃ
より出力されるビデオ映像信号は、それぞれＡ／Ｄコン
バータ２ｂあるいは２ｃに送られてディジタル映像信号
に変換され、移動平均フィルタ３ｂあるいは３ｃによっ
て時間的にランダムなノイズ成分が除去された後、２値
化回路４ｂあるいは４ｃに入力される。

【００１８】一方、各赤外線カメラ１ａ〜１ｃより出力
されるビデオ映像信号は、それぞれ“Ｒ”，“Ｇ”，
“Ｂ”の各信号として擬似カラー画像表示器１０にも送
られる。擬似カラー画像表示器１０では入力された
“Ｒ”，“Ｇ”，“Ｂ”の各信号を合成して、その画面
に擬似カラー画像を表示する。オペレータがこの擬似カ
ラー画像を見て追尾する目標を指定する。２値化回路４
ａでは指定された目標を含む画素の信号レベルを“１”
とし、他の信号レベルを“０”とする。これと同様の処
理は２値化回路４ｂおよび４ｃでも実行される。

【００１９】これら各２値化回路４ａ〜４ｃの出力はア
ンド回路１１に送られ、アンド回路１１では全ての２値
化回路４ａ〜４ｃにおいて“１”になった画素を有意と
して取り出し、目標ＸＹ方向集計回路６に送る。目標Ｘ
Ｙ方向集計回路６では、アンド回路１１によって有意と
して取り出された画素グループの表示面に対するｘ方向
とｙ方向の画素数をかぞえてその重心点を求め処理回路
８に送る。処理回路８はその重心点が基準点よりどれだ
けずれているかを求め、それを追尾誤差信号として出力
する。

【００２０】実施例２．なお、上記実施例１では、３台
の赤外線カメラを用いて互いに異なった赤外線波長領域
における３種類の映像信号を得る場合について述べた
が、１台の赤外線カメラにて３種類の映像信号を得るよ
うにしてもよい。図２は請求項２に記載されたそのよう
な発明の一実施例を示すブロック図であり、図１と同一
の部分には同一符号を付してその説明を省略する。図に
おいて、２０が前述の赤外線カメラであり、２１は当該
赤外線カメラ２０の光学系、２２は光学系２１を透過し
た赤外光の互いに異なった３種類の赤外線波長領域を抽
出して分離する分離プリズム、２３ａ〜２３ｃは分離プ
リズム２２によって分離された各赤外線波長領域におけ
る光学系２１による結像をそれぞれ電気信号に変換し、
ビデオ映像信号として出力する赤外線イメージセンサで
ある。

【００２１】次に動作について説明する。目標およびそ
の背景の赤外光は赤外線カメラ２０の光学系２１を通過
することにより各赤外線イメージセンサ２３ａ〜２３ｃ
上に結像する。そのとき、光学系２１の透過光は分離プ
リズム２２によって互いに異なった赤外線波長領域に分
離されて各赤外線イメージセンサ２３ａ〜２３ｃに送ら
れるため、各赤外線イメージセンサ２３ａ〜２３ｃから
は異なった赤外線波長領域による３種類のビデオ映像信
号が出力される。以下、これらの各ビデオ映像信号はＡ
／Ｄコンバータ２ａ〜２ｃに入力され、実施例１の場合
と全く同様に処理される。

【００２２】実施例３．なお、上記各実施例では画像追
尾装置に適用した場合について説明したが、画像警報装
置などに適用してもよく、上記実施例と同様の効果を奏
する。

【００２３】

【発明の効果】以上のように、請求項１に記載の発明に
よれば、それぞれが赤外線波長領域の互いに異なった特
定波長領域を通過させる光学フィルタが光学系に配置さ
れた３台の赤外線カメラを用いて目標およびその背景を
赤外線撮影し、それら各映像信号の波長特性を利用して
目標の識別を行うように構成したので、背景やおとりな
どから目標を確実に分離・識別することが可能となり、
精度の高い追尾や警報などを行うことができる目標識別
装置が得られる効果がある。

【００２４】また、請求項２に記載の発明によれば、互
いに異なった３種類の特定波長領域にて赤外線撮影した
映像信号を出力する赤外線カメラを用いるように構成し
たので、赤外線カメラが１台でよい目標識別装置が得ら
れる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１を示すブロック図である。

【図２】この発明の実施例２を示すブロック図である。

【図３】従来の目標識別装置を示すブロック図である。

【符号の説明】

１ａ〜１ｃ 赤外線カメラ ４ａ〜４ｃ ２値化回路 ６ 目標ＸＹ方向集計回路 ９ａ〜９ｃ 光学フィルタ １０ 擬似カラー画像表示器 １１ アンド回路 ２０ 赤外線カメラ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 赤外線波長領域に感度を有し、目標およ
   びその背景を赤外線撮影する３台の赤外線カメラと、前
   記各赤外線カメラの光学系に配置され、それぞれが前記
   赤外線波長領域の互いに異なった特定波長領域のみを通
   過させる３つの光学フィルタと、前記各赤外線カメラに
   撮影された映像信号をそれぞれ２値化する３つの２値化
   回路と、前記各赤外線カメラからの映像信号を擬似カラ
   ー画像に処理して表示し、前記各２値化回路に対して前
   記目標を指定する擬似カラー画像表示器と、前記各２値
   化回路の出力の論理積をとるアンド回路と、前記アンド
   回路より有意として出力される画素グループの重心点を
   求める目標ＸＹ方向集計回路とを備えた目標識別装置。
2. 【請求項２】 赤外線波長領域に感度を有し、目標およ
   びその背景を赤外線撮影して互いに異なった３種類の特
   定波長領域における映像信号を出力する赤外線カメラ
   と、前記赤外線カメラにて撮影された各映像信号をそれ
   ぞれ２値化する３つの２値化回路と、前記赤外線カメラ
   からの各映像信号を擬似カラー画像に処理して表示し、
   前記各２値化回路に対して前記目標を指定する擬似カラ
   ー画像表示器と、前記各２値化回路の出力の論理積をと
   るアンド回路と、前記アンド回路より有意として出力さ
   れる画素グループの重心点を求める目標ＸＹ方向集計回
   路とを備えた目標識別装置。