JPH06121200A - 水中レーザ視認装置 - Google Patents
水中レーザ視認装置Info
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- JPH06121200A JPH06121200A JP4266358A JP26635892A JPH06121200A JP H06121200 A JPH06121200 A JP H06121200A JP 4266358 A JP4266358 A JP 4266358A JP 26635892 A JP26635892 A JP 26635892A JP H06121200 A JPH06121200 A JP H06121200A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 濁水中においても目標物を視認可能な水中レ
ーザ視認装置を実現する。 【構成】 レーザ発振部が目標体に向けてレーザパルス
光ＬTを照射すると共に、このパルス光ＬTに同期した発
光信号Ｓｔを発生する。ディレイ検出回路１５および駆
動パルス発生回路１６は、発光信号Ｓｔを検出してから
前記レーザパルス光の反射光ＬRを検出するまでの遅延
時間を計測し、この遅延時間に応じた撮像制御信号を発
生する。撮像カメラ部８は、この撮像制御信号に応じて
焦点制御およびシャッタ制御を行って目標体を撮像し、
撮像信号を出力する。画像処理手段は、この撮像信号に
所定の画像処理を施し、これにより得られる目標体を画
像表示する。
ーザ視認装置を実現する。 【構成】 レーザ発振部が目標体に向けてレーザパルス
光ＬTを照射すると共に、このパルス光ＬTに同期した発
光信号Ｓｔを発生する。ディレイ検出回路１５および駆
動パルス発生回路１６は、発光信号Ｓｔを検出してから
前記レーザパルス光の反射光ＬRを検出するまでの遅延
時間を計測し、この遅延時間に応じた撮像制御信号を発
生する。撮像カメラ部８は、この撮像制御信号に応じて
焦点制御およびシャッタ制御を行って目標体を撮像し、
撮像信号を出力する。画像処理手段は、この撮像信号に
所定の画像処理を施し、これにより得られる目標体を画
像表示する。
Description
【０００１】この発明は、例えば、海洋工事等により透
明度が極めて悪化した濁水海域中の目標体を探査するこ
とができる水中レーザ視認装置に関する。
明度が極めて悪化した濁水海域中の目標体を探査するこ
とができる水中レーザ視認装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】海洋調査や海洋工事等を行う場合、海底
の状況や海底に設置した構造体の状況を視認する必要が
多々ある。この場合、一般的には水中ＴＶカメラと照明
とをＲＯＶ（無人潜水艇）に装備したり、潜水士がこれ
らを持って水中に潜水し、対象物を画像化したうえで視
認している。多くの場合、水中ＴＶカメラは通常のビデ
オカメラを水密構造にしており、また、照明はハロゲン
ランプが用いられている。
の状況や海底に設置した構造体の状況を視認する必要が
多々ある。この場合、一般的には水中ＴＶカメラと照明
とをＲＯＶ（無人潜水艇）に装備したり、潜水士がこれ
らを持って水中に潜水し、対象物を画像化したうえで視
認している。多くの場合、水中ＴＶカメラは通常のビデ
オカメラを水密構造にしており、また、照明はハロゲン
ランプが用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】最近、海洋工事等にお
いて、透明度の高い水中だけでなく、透明度が極めて低
い濁水中で作業を行う場合も有り、このような状況下に
おいても視認したいとの要求が増えてきている。しかし
ながら、このような場合においては、通常の照明ライト
を点灯しても、濁水の中では光が散乱してしまい、前方
の様子や目標物などを視認することができない。例え
ば、内湾など流れが澱みがちな場所で海洋工事を行う
と、海底の汚泥が拡散して濁水海域となる。こうした状
況下では、視界が悪化し、従来の視認装置では目標体を
捉えることができず、作業に種々の支障を来していた。
この発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、濁水
中においても目標物を視認することができる水中レーザ
視認装置を提供することを目的としている。
いて、透明度の高い水中だけでなく、透明度が極めて低
い濁水中で作業を行う場合も有り、このような状況下に
おいても視認したいとの要求が増えてきている。しかし
ながら、このような場合においては、通常の照明ライト
を点灯しても、濁水の中では光が散乱してしまい、前方
の様子や目標物などを視認することができない。例え
ば、内湾など流れが澱みがちな場所で海洋工事を行う
と、海底の汚泥が拡散して濁水海域となる。こうした状
況下では、視界が悪化し、従来の視認装置では目標体を
捉えることができず、作業に種々の支障を来していた。
この発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、濁水
中においても目標物を視認することができる水中レーザ
視認装置を提供することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この発明は、目標体に向
けてレーザパルス光を照射すると共に、該レーザパルス
光に同期した発光信号を発生するレーザパルス光発生手
段と、前記発光信号を検出してから前記レーザパルス光
の反射光を検出するまでの遅延時間を計測し、この遅延
時間に応じた撮像制御信号を発生する撮像制御手段と、
少なくとも、前記撮像制御信号に従って焦点制御および
シャッタ制御を行い、前記目標体を撮像して撮像信号を
出力する撮像手段と、前記撮像信号に所定の画像処理を
施し、前記目標体を画像表示する画像処理手段とを具備
することを特徴としている。
けてレーザパルス光を照射すると共に、該レーザパルス
光に同期した発光信号を発生するレーザパルス光発生手
段と、前記発光信号を検出してから前記レーザパルス光
の反射光を検出するまでの遅延時間を計測し、この遅延
時間に応じた撮像制御信号を発生する撮像制御手段と、
少なくとも、前記撮像制御信号に従って焦点制御および
シャッタ制御を行い、前記目標体を撮像して撮像信号を
出力する撮像手段と、前記撮像信号に所定の画像処理を
施し、前記目標体を画像表示する画像処理手段とを具備
することを特徴としている。
【０００５】
【作用】上記構成によれば、レーザパルス光発生手段が
目標体に向けてレーザパルス光を照射すると共に、この
レーザパルス光に同期した発光信号を発生し、撮像制御
手段が発光信号を検出してから前記レーザパルス光の反
射光を検出するまでの遅延時間を計測し、この遅延時間
に応じた撮像制御信号を発生する。撮像手段は、少なく
とも、撮像制御信号に従って焦点制御およびシャッタ制
御を行って目標体を撮像し、撮像信号を出力する。そし
て、画像処理手段がこの撮像信号に所定の画像処理を施
し、これにより得られる目標体を画像表示する。
目標体に向けてレーザパルス光を照射すると共に、この
レーザパルス光に同期した発光信号を発生し、撮像制御
手段が発光信号を検出してから前記レーザパルス光の反
射光を検出するまでの遅延時間を計測し、この遅延時間
に応じた撮像制御信号を発生する。撮像手段は、少なく
とも、撮像制御信号に従って焦点制御およびシャッタ制
御を行って目標体を撮像し、撮像信号を出力する。そし
て、画像処理手段がこの撮像信号に所定の画像処理を施
し、これにより得られる目標体を画像表示する。
【０００６】
【実施例】以下、図面を参照してこの発明の実施例につ
いて説明する。図１はこの発明の一実施例による水中レ
ーザ視認システムの概略構成を示す図である。この図に
おいて、１は海上に待機する支援船、２は支援船１から
遠隔操作され、濁水海域を航行する無人潜水艇（ＲＯ
Ｖ）である。支援船１と無人潜水艇２とは、光ファイバ
ケーブルＦおよび接続ケーブルＣを介して接続されてい
る。
いて説明する。図１はこの発明の一実施例による水中レ
ーザ視認システムの概略構成を示す図である。この図に
おいて、１は海上に待機する支援船、２は支援船１から
遠隔操作され、濁水海域を航行する無人潜水艇（ＲＯ
Ｖ）である。支援船１と無人潜水艇２とは、光ファイバ
ケーブルＦおよび接続ケーブルＣを介して接続されてい
る。
【０００７】３はＲＯＶ２を遠隔操作する制御装置であ
り、接続ケーブルＣを介して各種コントロール信号を供
給する。また、この制御装置３は、接続ケーブルＣを介
してＲＯＶ２から出力される撮像信号に後述する画像処
理を施し、これにより得られた画像をディスプレイ３ａ
に表示する。４は所定波長のレーザパルス光ＬTを出力
するレーザ発振器である。レーザ発振器４の出力は、光
ファイバケーブルＦを介して発振ヘッド７（後述する）
に供給される。５は電源であり、レーザ発振器４に駆動
電源を供給する。６はレーザ発振器４の励振部（図示
略）を冷却する冷却器である。なお、これら構成要素４
〜６をレーザ発振部と称す。
り、接続ケーブルＣを介して各種コントロール信号を供
給する。また、この制御装置３は、接続ケーブルＣを介
してＲＯＶ２から出力される撮像信号に後述する画像処
理を施し、これにより得られた画像をディスプレイ３ａ
に表示する。４は所定波長のレーザパルス光ＬTを出力
するレーザ発振器である。レーザ発振器４の出力は、光
ファイバケーブルＦを介して発振ヘッド７（後述する）
に供給される。５は電源であり、レーザ発振器４に駆動
電源を供給する。６はレーザ発振器４の励振部（図示
略）を冷却する冷却器である。なお、これら構成要素４
〜６をレーザ発振部と称す。
【０００８】発振ヘッド７は、コリメートレンズ等の照
明光学系から構成されており、光ファイバケーブルＦを
介して伝送されるレーザパルス光ＬTを濁水中に照射す
る。８は周知の高感度カメラから構成される撮像カメラ
部であり、濁水中に存在する目標物からの反射光ＬRを
撮像して撮像信号を発生する。この撮像信号は、接続ケ
ーブルＣを介して制御装置３に供給された後、画像処理
が施される。
明光学系から構成されており、光ファイバケーブルＦを
介して伝送されるレーザパルス光ＬTを濁水中に照射す
る。８は周知の高感度カメラから構成される撮像カメラ
部であり、濁水中に存在する目標物からの反射光ＬRを
撮像して撮像信号を発生する。この撮像信号は、接続ケ
ーブルＣを介して制御装置３に供給された後、画像処理
が施される。
【０００９】上述したシステム構成によれば、装置規模
が大型となるレーザ発振部を支援船１上に配置する一
方、発振ヘッド７のみをＲＯＶ２に搭載し、これら両者
を光ファイバケーブルＦで接続するようにしたので、Ｒ
ＯＶ２に搭載する照明設備を極めて小型軽量化すること
が可能になる。また、ＲＯＶ２側には、発振ヘッド７の
みが搭載されるから、従来に比して船体構造が簡素化す
ると共に、船体の小型化も招致する。なお、発振ヘッド
７とレーザ発振器４とを一体化した場合には、図２に示
すシステム構成となる。
が大型となるレーザ発振部を支援船１上に配置する一
方、発振ヘッド７のみをＲＯＶ２に搭載し、これら両者
を光ファイバケーブルＦで接続するようにしたので、Ｒ
ＯＶ２に搭載する照明設備を極めて小型軽量化すること
が可能になる。また、ＲＯＶ２側には、発振ヘッド７の
みが搭載されるから、従来に比して船体構造が簡素化す
ると共に、船体の小型化も招致する。なお、発振ヘッド
７とレーザ発振器４とを一体化した場合には、図２に示
すシステム構成となる。
【００１０】次に、上述した水中レーザ視認システムに
適用される視認装置の構成について図３を参照し、説明
する。なお、この図において、図１に示す各部と共通す
る部分には、同一の番号を付し、その説明を省略する。
図３において、９〜１３は、前述した撮像カメラ部８の
構成要素である。撮像カメラ部８において、９はハーフ
ミラーであり、目標体から反射される反射光ＬRを成分
ＬR1，ＬR2に分け、反射光成分ＬR1を対物レンズ１０
へ、反射光成分ＬR2をディテクタ１４（後述する）へそ
れぞれ入射させる。対物レンズ１０は、ハーフミラー９
を介して入射する反射光成分ＬR1をイメージインテンシ
ファイア１１に結像させる。また、この対物レンズ１０
には、その焦点距離を制御する駆動モータが備えられて
おり、該駆動モータは後述するフォーカス制御信号Ｓｆ
ｃに応じてその焦点が制御される。
適用される視認装置の構成について図３を参照し、説明
する。なお、この図において、図１に示す各部と共通す
る部分には、同一の番号を付し、その説明を省略する。
図３において、９〜１３は、前述した撮像カメラ部８の
構成要素である。撮像カメラ部８において、９はハーフ
ミラーであり、目標体から反射される反射光ＬRを成分
ＬR1，ＬR2に分け、反射光成分ＬR1を対物レンズ１０
へ、反射光成分ＬR2をディテクタ１４（後述する）へそ
れぞれ入射させる。対物レンズ１０は、ハーフミラー９
を介して入射する反射光成分ＬR1をイメージインテンシ
ファイア１１に結像させる。また、この対物レンズ１０
には、その焦点距離を制御する駆動モータが備えられて
おり、該駆動モータは後述するフォーカス制御信号Ｓｆ
ｃに応じてその焦点が制御される。
【００１１】イメージインテンシファイア１１は、反射
光成分ＬR1の光電子を増倍して出力するものである。イ
メージインテンシファイア１１によって増倍された反射
光成分ＬR1は、リレーレンズ１２の入射面に配設される
蛍光板上に結像される。また、このイメージインテンシ
ファイア１１は、シャッタ機構を有しており、目標体か
らの反射光成分ＬR1のみを入射させ、これ以外の後方散
乱光、つまり、濁水中の散乱体から反射してくる光をカ
ットする。こうしたシャッタ制御については後述する。
リレーレンズ１２は、上記蛍光板上に結像する画像を撮
像カメラ（高感度カメラ）１３に入射させる。
光成分ＬR1の光電子を増倍して出力するものである。イ
メージインテンシファイア１１によって増倍された反射
光成分ＬR1は、リレーレンズ１２の入射面に配設される
蛍光板上に結像される。また、このイメージインテンシ
ファイア１１は、シャッタ機構を有しており、目標体か
らの反射光成分ＬR1のみを入射させ、これ以外の後方散
乱光、つまり、濁水中の散乱体から反射してくる光をカ
ットする。こうしたシャッタ制御については後述する。
リレーレンズ１２は、上記蛍光板上に結像する画像を撮
像カメラ（高感度カメラ）１３に入射させる。
【００１２】１４はディテクタであり、上述した反射光
成分ＬR2を受光した場合に受光信号Ｓｐを発生する。１
５はディレイ検出回路である。この検出回路１５は、レ
ーザパルス発振毎に生成されるトリガ信号Ｓｔと受光信
号Ｓｐとの時間差、すなわち、レーザパルス光ＬTが発
振された時点からディテクタ１４が反射光成分ＬR2を受
光するまでの遅延時間を検出し、該遅延時間を表わすデ
ィレイ信号Ｓｄを出力する。この遅延時間とは、前述し
た発振ヘッド７から発せられたレーザパルス光ＬTが目
標体に当り、これの反射光がディテクタ１４に検出され
るまでの時間である。また、このディレイ検出回路１４
は、検出した遅延時間に基づいて目標体までの離間距離
を算出し、これに応じて焦点距離を制御するフォーカス
制御信号Ｓｆｃを生成する。対物レンズ１０に具備され
るフォーカシング駆動モータは、このフォーカス制御信
号Ｓｆｃに従って駆動され、オートフォーカス制御が行
われる。
成分ＬR2を受光した場合に受光信号Ｓｐを発生する。１
５はディレイ検出回路である。この検出回路１５は、レ
ーザパルス発振毎に生成されるトリガ信号Ｓｔと受光信
号Ｓｐとの時間差、すなわち、レーザパルス光ＬTが発
振された時点からディテクタ１４が反射光成分ＬR2を受
光するまでの遅延時間を検出し、該遅延時間を表わすデ
ィレイ信号Ｓｄを出力する。この遅延時間とは、前述し
た発振ヘッド７から発せられたレーザパルス光ＬTが目
標体に当り、これの反射光がディテクタ１４に検出され
るまでの時間である。また、このディレイ検出回路１４
は、検出した遅延時間に基づいて目標体までの離間距離
を算出し、これに応じて焦点距離を制御するフォーカス
制御信号Ｓｆｃを生成する。対物レンズ１０に具備され
るフォーカシング駆動モータは、このフォーカス制御信
号Ｓｆｃに従って駆動され、オートフォーカス制御が行
われる。
【００１３】１６は駆動パルス発生回路であり、トリガ
信号Ｓｔとディレイ信号Ｓｄとに基づき、後述する信号
ＣＬＳ，ＯＰＮを発生する。駆動パルス発生回路１６
は、トリガ信号Ｓｔを受け、前述したイメージインテン
シファイア１１のシャッタをクローズ状態にするための
信号ＣＬＳを発生する。また、該回路１６は、ディレイ
信号Ｓｄを受けた場合にイメージインテンシファイア１
１のシャッタをオープン状態にするための信号ＯＰＮを
発生する。
信号Ｓｔとディレイ信号Ｓｄとに基づき、後述する信号
ＣＬＳ，ＯＰＮを発生する。駆動パルス発生回路１６
は、トリガ信号Ｓｔを受け、前述したイメージインテン
シファイア１１のシャッタをクローズ状態にするための
信号ＣＬＳを発生する。また、該回路１６は、ディレイ
信号Ｓｄを受けた場合にイメージインテンシファイア１
１のシャッタをオープン状態にするための信号ＯＰＮを
発生する。
【００１４】１７はゲートコントローラであり、上記信
号ＣＬＳあるいはＯＰＮに応じてイメージインテンシフ
ァイア１１を駆動する駆動パルス信号Ｓｐｄを発生す
る。すなわち、このゲートコントローラ１７は、前述し
たディテクタ１４が反射光を検出し、信号ＯＰＮが生成
された時点に、駆動パルス信号Ｓｐｄをイメージインテ
ンシファイア１１に供給する。これにより、イメージイ
ンテンシファイア１１には、目標体からの反射光成分Ｌ
R1だけが入射することになり、これ以外の後方散乱光、
つまり、濁水中の散乱体からの反射光が遮断される。
号ＣＬＳあるいはＯＰＮに応じてイメージインテンシフ
ァイア１１を駆動する駆動パルス信号Ｓｐｄを発生す
る。すなわち、このゲートコントローラ１７は、前述し
たディテクタ１４が反射光を検出し、信号ＯＰＮが生成
された時点に、駆動パルス信号Ｓｐｄをイメージインテ
ンシファイア１１に供給する。これにより、イメージイ
ンテンシファイア１１には、目標体からの反射光成分Ｌ
R1だけが入射することになり、これ以外の後方散乱光、
つまり、濁水中の散乱体からの反射光が遮断される。
【００１５】次に、１８は図示されていない制御装置か
ら供給される信号に基づいて撮像カメラ１３の撮像動作
を制御するカメラコントローラ、１９は上述した構成要
素１５〜１８にそれぞれ駆動電源を供給するコントロー
ラ電源である。２０は撮像カメラ１３から出力される撮
像信号に画像処理を施す画像処理装置である。この画像
処理装置２０は、撮像信号を撮像データ（ディジタルデ
ータ）に変換して出力するＡ／Ｄ変換器と、このＡ／Ｄ
変換器の出力を複数フレーム（画面）分の記憶するフレ
ームメモリと、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等から構成
されるイメージプロセッサ等から構成されている。この
イメージプロセッサは、上記フレームメモリに記憶され
る撮像データを順次読み出し、これに画像処理を施す。
この画像処理は、積分法により各フレームの画像を重ね
合わせ、合成された画像から散乱ノイズ（後述する）を
除去し、最終的に求める画質を向上させる。
ら供給される信号に基づいて撮像カメラ１３の撮像動作
を制御するカメラコントローラ、１９は上述した構成要
素１５〜１８にそれぞれ駆動電源を供給するコントロー
ラ電源である。２０は撮像カメラ１３から出力される撮
像信号に画像処理を施す画像処理装置である。この画像
処理装置２０は、撮像信号を撮像データ（ディジタルデ
ータ）に変換して出力するＡ／Ｄ変換器と、このＡ／Ｄ
変換器の出力を複数フレーム（画面）分の記憶するフレ
ームメモリと、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等から構成
されるイメージプロセッサ等から構成されている。この
イメージプロセッサは、上記フレームメモリに記憶され
る撮像データを順次読み出し、これに画像処理を施す。
この画像処理は、積分法により各フレームの画像を重ね
合わせ、合成された画像から散乱ノイズ（後述する）を
除去し、最終的に求める画質を向上させる。
【００１６】このような画像処理は、次の理由に基づい
てなされる。まず、濁水中にレーザパルス光を照射する
と、該レーザパルス光は目標体に当る以前に濁水中を浮
遊する散乱体に当り、後方散乱光となる。こうした後方
散乱光の影響を最小限に抑えるため、前述したシャッタ
制御がなされているものの、このシャッタ制御によって
も後方散乱光の影響を全て除去することはできない。つ
まり、撮像した各フレームには、後方散乱光が散乱ノイ
ズとして存在する。
てなされる。まず、濁水中にレーザパルス光を照射する
と、該レーザパルス光は目標体に当る以前に濁水中を浮
遊する散乱体に当り、後方散乱光となる。こうした後方
散乱光の影響を最小限に抑えるため、前述したシャッタ
制御がなされているものの、このシャッタ制御によって
も後方散乱光の影響を全て除去することはできない。つ
まり、撮像した各フレームには、後方散乱光が散乱ノイ
ズとして存在する。
【００１７】ここで、散乱体は濁水中を浮遊するもので
あるから、各フレーム毎に撮像される散乱ノイズの画素
位置は変化する。このため、レーザパルス光ＬTを発振
する毎に撮像される各フレームを積分、エンハンス処理
およびコントラスト強調を行うことにより、散乱ノイズ
の影響が取り除かれた「目標体」の画像を得ることが可
能になる。こうして得られた「目標体」の画像は、画像
データとしてディスプレイ３ａに表示される。
あるから、各フレーム毎に撮像される散乱ノイズの画素
位置は変化する。このため、レーザパルス光ＬTを発振
する毎に撮像される各フレームを積分、エンハンス処理
およびコントラスト強調を行うことにより、散乱ノイズ
の影響が取り除かれた「目標体」の画像を得ることが可
能になる。こうして得られた「目標体」の画像は、画像
データとしてディスプレイ３ａに表示される。
【００１８】次に、上述した構成による実施例の動作に
ついて説明する。なお、この動作説明においては、無人
潜水艇（ＲＯＶ）２が濁水中で一定姿勢を保つように制
御されているものとする。まず、この状態において、支
援船１から光ファイバケーブルＦを介してレーザパルス
光ＬTがＲＯＶ２側に伝送されると、レーザパルス光ＬT
は発振ヘッド７から濁水中に向けて照射される。ここ
で、レーザ発振器４がレーザ照射と共に、トリガ信号Ｓ
ｔを発生すると、イメージインテンシファイア１１のシ
ャッタがクローズ状態に設定される。この場合、撮像カ
メラ部８は撮像しないため、後方散乱光の影響を受けな
い。
ついて説明する。なお、この動作説明においては、無人
潜水艇（ＲＯＶ）２が濁水中で一定姿勢を保つように制
御されているものとする。まず、この状態において、支
援船１から光ファイバケーブルＦを介してレーザパルス
光ＬTがＲＯＶ２側に伝送されると、レーザパルス光ＬT
は発振ヘッド７から濁水中に向けて照射される。ここ
で、レーザ発振器４がレーザ照射と共に、トリガ信号Ｓ
ｔを発生すると、イメージインテンシファイア１１のシ
ャッタがクローズ状態に設定される。この場合、撮像カ
メラ部８は撮像しないため、後方散乱光の影響を受けな
い。
【００１９】次いで、照射されたレーザパルス光ＬTが
濁水中に置かれた目標体に当り、これの反射光ＬRが撮
像カメラ部８に入射すると、ハーフミラー９にて光路変
更された反射光成分ＬR2がディテクタ１４によって検出
される。この結果、ディレイ検出回路１５が前述したデ
ィレイ信号Ｓｄおよびフォーカス制御信号Ｓｆｃを発生
する。ここで、ディレイ信号Ｓｄは駆動パルス発生回路
１６に供給され、この回路１６から出力される信号ＣＬ
Ｓに応じてイメージインテンシファイア１１がシャッタ
をオープン状態に設定する。また、上記フォーカス制御
信号Ｓｆｃにより駆動モータが対物レンズ１０の焦点を
目標体に合せる。
濁水中に置かれた目標体に当り、これの反射光ＬRが撮
像カメラ部８に入射すると、ハーフミラー９にて光路変
更された反射光成分ＬR2がディテクタ１４によって検出
される。この結果、ディレイ検出回路１５が前述したデ
ィレイ信号Ｓｄおよびフォーカス制御信号Ｓｆｃを発生
する。ここで、ディレイ信号Ｓｄは駆動パルス発生回路
１６に供給され、この回路１６から出力される信号ＣＬ
Ｓに応じてイメージインテンシファイア１１がシャッタ
をオープン状態に設定する。また、上記フォーカス制御
信号Ｓｆｃにより駆動モータが対物レンズ１０の焦点を
目標体に合せる。
【００２０】こうして撮像条件が整うと、撮像カメラ１
３が反射光成分ＬR1に基づく目標体像を撮像する。撮像
カメラ１３から出力される撮像信号は、Ａ／Ｄ変換され
た後、フレームメモリに記憶される。すなわち、レーザ
パルス光ＬTを発光する毎に１フレーム（画面）分の撮
像データがフレームメモリに記憶され、複数のフレーム
データを蓄積した時点でイメージプロセッサが上述した
積分法に基づく画像処理を行う。この画像処理では、上
述したように、積分、エンハンス処理およびコントラス
ト強調を行うことにより散乱ノイズの影響が取り除かれ
た「目標体」の画像を生成する。この結果、従来、不可
能となっていた濁水中の視認が実現可能になる訳であ
る。
３が反射光成分ＬR1に基づく目標体像を撮像する。撮像
カメラ１３から出力される撮像信号は、Ａ／Ｄ変換され
た後、フレームメモリに記憶される。すなわち、レーザ
パルス光ＬTを発光する毎に１フレーム（画面）分の撮
像データがフレームメモリに記憶され、複数のフレーム
データを蓄積した時点でイメージプロセッサが上述した
積分法に基づく画像処理を行う。この画像処理では、上
述したように、積分、エンハンス処理およびコントラス
ト強調を行うことにより散乱ノイズの影響が取り除かれ
た「目標体」の画像を生成する。この結果、従来、不可
能となっていた濁水中の視認が実現可能になる訳であ
る。
【００２１】なお、上述した実施例にあっては、一定波
長のレーザパルス光ＬTを照明光源としているが、これ
に限らず、例えば、レーザパルス光ＬTの波長を濁水の
透明度に応じて可変として良い。この場合、最も減衰率
の低い波長を選択すれば、さらに視認性が高まることに
なる。また、上述した実施例においては、検出した遅延
時間に対応させて目標体との離間距離を算出している。
これに替えて、例えば、周知の超音波レーダを用いて目
標体の位置を検出し、この検出結果に従って対物レンズ
１０の焦点距離を制御する態様としても良い。さらに、
レーザ発振器４に小型のＬＤ励起ＹＡＧレーザ等を採用
することにより、レーザ発振器４をＲＯＶ２に装備する
ことも可能となる。
長のレーザパルス光ＬTを照明光源としているが、これ
に限らず、例えば、レーザパルス光ＬTの波長を濁水の
透明度に応じて可変として良い。この場合、最も減衰率
の低い波長を選択すれば、さらに視認性が高まることに
なる。また、上述した実施例においては、検出した遅延
時間に対応させて目標体との離間距離を算出している。
これに替えて、例えば、周知の超音波レーダを用いて目
標体の位置を検出し、この検出結果に従って対物レンズ
１０の焦点距離を制御する態様としても良い。さらに、
レーザ発振器４に小型のＬＤ励起ＹＡＧレーザ等を採用
することにより、レーザ発振器４をＲＯＶ２に装備する
ことも可能となる。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、レーザパルス光発生手段が目標体に向けてレーザパ
ルス光を照射すると共に、このレーザパルス光に同期し
た発光信号を発生し、撮像制御手段が発光信号を検出し
てから前記レーザパルス光の反射光を検出するまでの遅
延時間を計測し、この遅延時間に応じた撮像制御信号を
発生する。そして、撮像手段は、少なくとも、撮像制御
信号に従って焦点制御およびシャッタ制御を行い、目標
体から反射される光を撮像して撮像信号を出力し、画像
処理手段がこの撮像信号に所定の画像処理を施し、これ
により得られる目標体の画像を表示する。このため、濁
水中においても目標物を視認することができる。
ば、レーザパルス光発生手段が目標体に向けてレーザパ
ルス光を照射すると共に、このレーザパルス光に同期し
た発光信号を発生し、撮像制御手段が発光信号を検出し
てから前記レーザパルス光の反射光を検出するまでの遅
延時間を計測し、この遅延時間に応じた撮像制御信号を
発生する。そして、撮像手段は、少なくとも、撮像制御
信号に従って焦点制御およびシャッタ制御を行い、目標
体から反射される光を撮像して撮像信号を出力し、画像
処理手段がこの撮像信号に所定の画像処理を施し、これ
により得られる目標体の画像を表示する。このため、濁
水中においても目標物を視認することができる。
【図１】この発明の一実施例による水中レーザ視認シス
テムの概略構成を示す図。
テムの概略構成を示す図。
【図２】発振ヘッド７とレーザ発振器４とを一体化した
場合のシステム構成を示す図。
場合のシステム構成を示す図。
【図３】同実施例における水中レーザ視認装置の構成を
示すブロック図。
示すブロック図。
１…支援船、 ２…無人潜水艇（ＲＯＶ）、 ３…制御装置、 ３ａ…ディスプレイ、 ４…レーザ発振器（光パルス発生手段）、 ７…発振ヘッド（光パルス発生手段）、 ８…撮像カメラ部（撮像手段）、 １４…ディテクタ（撮像制御手段）、 １５…ディレイ検出回路（撮像制御手段）、 １６…駆動パルス発生回路（撮像制御手段）、 １７…ゲートコントローラ（撮像制御手段）、 ２０…画像処理装置（画像処理手段）。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斉藤 利貴 東京都江東区豊洲三丁目１番15号 石川島 播磨重工業株式会社東二テクニカルセンタ ー内 (72)発明者 剣持 庸一 東京都江東区豊洲三丁目１番15号 石川島 播磨重工業株式会社東二テクニカルセンタ ー内 (72)発明者 森 実紀夫 東京都江東区豊洲三丁目１番15号 石川島 播磨重工業株式会社東二テクニカルセンタ ー内
Claims (3)
- 【請求項１】 目標体に向けてレーザパルス光を照射す
ると共に、該レーザパルス光に同期した発光信号を発生
するレーザパルス光発生手段と、 前記発光信号を検出してから前記レーザパルス光の反射
光を検出するまでの遅延時間を計測し、この遅延時間に
応じた撮像制御信号を発生する撮像制御手段と、 少なくとも、前記撮像制御信号に従って焦点制御および
シャッタ制御を行い、前記目標体を撮像して撮像信号を
出力する撮像手段と、 前記撮像信号に所定の画像処理を施し、前記目標体を画
像表示する画像処理手段とを具備することを特徴とする
水中レーザ視認装置。 - 【請求項２】 前記レーザパルス光発生手段は、前記レ
ーザパルス光を発振する発振部と該レーザパルス光を照
射するレーザヘッドとから構成され、この発振部を水上
に待機する支援船に配備する一方、水中を移動する移動
手段に前記レーザヘッドを搭載し、これら両者を光伝送
路で接続したことを特徴とする請求項１記載の水中レー
ザ視認装置。 - 【請求項３】 前記発振部と前記レーザヘッドとを一体
化させ、前記移動手段側に搭載したことを特徴とする請
求項２記載の水中レーザ視認装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4266358A JPH06121200A (ja) | 1992-10-05 | 1992-10-05 | 水中レーザ視認装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4266358A JPH06121200A (ja) | 1992-10-05 | 1992-10-05 | 水中レーザ視認装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06121200A true JPH06121200A (ja) | 1994-04-28 |
Family
ID=17429837
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4266358A Pending JPH06121200A (ja) | 1992-10-05 | 1992-10-05 | 水中レーザ視認装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06121200A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998019178A1 (fr) * | 1996-10-28 | 1998-05-07 | JAPAN as represented by THE DIRECTOR GENERAL OF THE 1ST DISTRICT PORT CONSTRUCTION BUREAU, MINISTRY OF TRANSPORT | Television laser immergee et dispositif de reconnaissance visuelle a laser immerge |
| US6115511A (en) * | 1996-10-28 | 2000-09-05 | Director General Of The 1Th District Port Construction Bureau, Ministry Of Transport | Underwater laser imaging apparatus |
| JP2006317303A (ja) * | 2005-05-13 | 2006-11-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 監視装置 |
| JP2008533478A (ja) * | 2005-03-17 | 2008-08-21 | アイイーイー インターナショナル エレクトロニクス アンド エンジニアリング エス．エイ． | ３−ｄ撮像システム |
-
1992
- 1992-10-05 JP JP4266358A patent/JPH06121200A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998019178A1 (fr) * | 1996-10-28 | 1998-05-07 | JAPAN as represented by THE DIRECTOR GENERAL OF THE 1ST DISTRICT PORT CONSTRUCTION BUREAU, MINISTRY OF TRANSPORT | Television laser immergee et dispositif de reconnaissance visuelle a laser immerge |
| GB2324221A (en) * | 1996-10-28 | 1998-10-14 | Director General Of The 1St Di | Submerged laser television and submerged laser visual recognizer |
| US6115511A (en) * | 1996-10-28 | 2000-09-05 | Director General Of The 1Th District Port Construction Bureau, Ministry Of Transport | Underwater laser imaging apparatus |
| GB2324221B (en) * | 1996-10-28 | 2001-01-31 | Director General Of The 1St Di | Underwater laser television and underwater laser visualisation device |
| KR100363624B1 (ko) * | 1996-10-28 | 2003-01-24 | 운유쇼고완기쥬츠겐큐쇼쵸 | 수중레이저텔레비전및수중레이저영상인식장치 |
| JP2008533478A (ja) * | 2005-03-17 | 2008-08-21 | アイイーイー インターナショナル エレクトロニクス アンド エンジニアリング エス．エイ． | ３−ｄ撮像システム |
| JP2006317303A (ja) * | 2005-05-13 | 2006-11-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 監視装置 |
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