JPH06123765A - 画像追尾装置 - Google Patents
画像追尾装置Info
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- JPH06123765A JPH06123765A JP4271644A JP27164492A JPH06123765A JP H06123765 A JPH06123765 A JP H06123765A JP 4271644 A JP4271644 A JP 4271644A JP 27164492 A JP27164492 A JP 27164492A JP H06123765 A JPH06123765 A JP H06123765A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 画像追尾装置の対妨害性を改善する。
【構成】 基準とする方向を検出する手段として、架台
角度センサ及び姿勢角度センサの出力を受けて、慣性座
標系に固定された特定の方向ベクトルまたは、慣性座標
系から見た機体の角速度ベクトルを画面に射影して得ら
れる射影ベクトルを求める座標変換手段、または、慣性
座標系から見た撮像機基準軸の角速度ベクトルを計算す
る角速度計算手段を設ける。さらに、前記架台角度セン
サの角度偏差ベクトル及び機体の姿勢角の角速度ベクト
ルの２つのベクトルを画面に射影して得られる２つの射
影ベクトルと画面上での重心位置偏差ベクトルと和を求
め、その和の値により、移動目標を判定する手段を設け
る。さらに、画像中の各領域の角度偏差ベクトルと基準
とする方向ベクトルとの内積を計算する内積計算手段
と、内積計算手段が与える内積が最大となる領域を選び
出す選択手段を設ける。
角度センサ及び姿勢角度センサの出力を受けて、慣性座
標系に固定された特定の方向ベクトルまたは、慣性座標
系から見た機体の角速度ベクトルを画面に射影して得ら
れる射影ベクトルを求める座標変換手段、または、慣性
座標系から見た撮像機基準軸の角速度ベクトルを計算す
る角速度計算手段を設ける。さらに、前記架台角度セン
サの角度偏差ベクトル及び機体の姿勢角の角速度ベクト
ルの２つのベクトルを画面に射影して得られる２つの射
影ベクトルと画面上での重心位置偏差ベクトルと和を求
め、その和の値により、移動目標を判定する手段を設け
る。さらに、画像中の各領域の角度偏差ベクトルと基準
とする方向ベクトルとの内積を計算する内積計算手段
と、内積計算手段が与える内積が最大となる領域を選び
出す選択手段を設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、画像追尾装置の対妨
害性の改善に関するものである。
害性の改善に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図５は従来の画像追尾装置の構成図、図
６は撮像機の与える濃淡画像を示す図、図７は従来の画
像追尾装置の動作説明するための図であり、図５におい
て、１は撮像機、２はサーボ架台、３は機体、４は角速
度センサ、５は二値化手段、６は領域毎重心計測手段、
７は予測フィルタ、８は重心評価手段、９は最小値によ
る選択手段である。
６は撮像機の与える濃淡画像を示す図、図７は従来の画
像追尾装置の動作説明するための図であり、図５におい
て、１は撮像機、２はサーボ架台、３は機体、４は角速
度センサ、５は二値化手段、６は領域毎重心計測手段、
７は予測フィルタ、８は重心評価手段、９は最小値によ
る選択手段である。
【０００３】従来の画像追尾装置は、撮像機１により図
６に示すような濃淡画像を得る。撮像機１はサーボ架台
２に取付けられ、これにより任意方向に光軸を指向でき
る。サーボ架台２の礎台部は運動可能な機体３に取付け
られている。角速度センサ４は機体３の慣性座標系での
運動方向の角速度を計測する。二値化手段５は前記濃淡
画像を二値化し、領域毎重心計測手段６は、得られた二
値画像の有意画素で構成される連結領域毎の重心ベクト
ルを計測する。予測フィルタ７は、前回までの追尾結果
および角速度センサ４の出力する角速度から予測される
目標の予測重心ベクトルを与え、重心評価手段８は、今
回検出した領域の重心ベクトルと予測フィルタ７が与え
る予測重心ベクトルの差分を計測し、差分が予測誤差以
下のものを有効、そうでないものを無効と判定する。最
小値による選択手段９は、領域毎重心計測手段６が計測
した領域の重心ベクトルと、重心評価手段８が求めた差
分と判定結果を受けて、判定結果が有効なものの内、差
分が最小となる領域の重心を選出する。予測フィルタ７
は、最小値による選択手段９が与える、重心ベクトルを
受けて次回の目標重心ベクトルを予測する。予測結果は
重心評価手段８に送られ、次回の順位付けに使用される
と共に、サーボ架台２に送られ、サーボ架台２は撮像機
１の光軸が目標に向くように回転軸を制御する。
６に示すような濃淡画像を得る。撮像機１はサーボ架台
２に取付けられ、これにより任意方向に光軸を指向でき
る。サーボ架台２の礎台部は運動可能な機体３に取付け
られている。角速度センサ４は機体３の慣性座標系での
運動方向の角速度を計測する。二値化手段５は前記濃淡
画像を二値化し、領域毎重心計測手段６は、得られた二
値画像の有意画素で構成される連結領域毎の重心ベクト
ルを計測する。予測フィルタ７は、前回までの追尾結果
および角速度センサ４の出力する角速度から予測される
目標の予測重心ベクトルを与え、重心評価手段８は、今
回検出した領域の重心ベクトルと予測フィルタ７が与え
る予測重心ベクトルの差分を計測し、差分が予測誤差以
下のものを有効、そうでないものを無効と判定する。最
小値による選択手段９は、領域毎重心計測手段６が計測
した領域の重心ベクトルと、重心評価手段８が求めた差
分と判定結果を受けて、判定結果が有効なものの内、差
分が最小となる領域の重心を選出する。予測フィルタ７
は、最小値による選択手段９が与える、重心ベクトルを
受けて次回の目標重心ベクトルを予測する。予測結果は
重心評価手段８に送られ、次回の順位付けに使用される
と共に、サーボ架台２に送られ、サーボ架台２は撮像機
１の光軸が目標に向くように回転軸を制御する。
【０００４】図７は、従来の画像追尾装置が計測するデ
ータを示す図であって、有意画素として検出された目標
とデコイ、目標重心ベクトル（ＸＴ，ＹＴ）、デコイ重
心ベクトル（ＸＤ，ＹＤ）、及び予測フィルタ７の出力
である予測位置と予測フィルタの誤差円を示している。
ータを示す図であって、有意画素として検出された目標
とデコイ、目標重心ベクトル（ＸＴ，ＹＴ）、デコイ重
心ベクトル（ＸＤ，ＹＤ）、及び予測フィルタ７の出力
である予測位置と予測フィルタの誤差円を示している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の画像処理装置は
前記のように構成されているので、目標とデコイが近接
していて、両者の重心ベクトルの差が予測フィルタの誤
差よりも小さい場合、誤ってデコイを目標とみなす可能
性があるという問題があった。さらに、移動目標のみを
選択し、追尾する場合において、背景の一部が二値化さ
れた場合に、目標領域と二値化された背景の一部の領域
が近接していて、両者の重心ベクトルの差が予測フィル
タの誤差よりも小さい場合、誤って背景の一部を目標と
みなす可能性があるという問題があった。
前記のように構成されているので、目標とデコイが近接
していて、両者の重心ベクトルの差が予測フィルタの誤
差よりも小さい場合、誤ってデコイを目標とみなす可能
性があるという問題があった。さらに、移動目標のみを
選択し、追尾する場合において、背景の一部が二値化さ
れた場合に、目標領域と二値化された背景の一部の領域
が近接していて、両者の重心ベクトルの差が予測フィル
タの誤差よりも小さい場合、誤って背景の一部を目標と
みなす可能性があるという問題があった。
【０００６】この発明は、このような課題を解決するた
めになされたもので、デコイ又は二値化された背景の一
部の領域が目標と近接していても両者を識別可能な画像
追尾装置を得ることを目的とする。
めになされたもので、デコイ又は二値化された背景の一
部の領域が目標と近接していても両者を識別可能な画像
追尾装置を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明にかかる画像追
尾装置は、基準とする方向を検出する手段として、慣性
座標系での機体の姿勢角を検出する姿勢角度センサと、
架台の旋回角、ふ仰角を検出する架台角度センサの２つ
の角度センサの出力を受けて、慣性座標系に固定された
特定の方向ベクトルを画面に射影して得られる射影ベク
トルを求める座標変換手段、または、慣性座標系から見
た撮像機基準軸の角速度ベクトルを検出する角速度セン
サと、慣性座標系から見た機体の姿勢角の角速度ベクト
ルと機体に固定された座標系から見た撮像機基準軸の角
速度ベクトルを求める角速度計算手段を設け、また、移
動目標を判定する手段として、前記架台角度センサの角
度偏差ベクトル及び機体の姿勢角の角速度ベクトルの２
つのベクトルを画面に射影して得られる２つの射影ベク
トルと画面上での重心位置偏差ベクトルとの和を求める
手段を設け、さらに、画像中の各領域の角度偏差ベクト
ルと基準とする方向ベクトルとの内積を計算する内積計
算手段と、内積計算手段が与える内積が最大となる領域
を選び出す選択手段を設けたものである。
尾装置は、基準とする方向を検出する手段として、慣性
座標系での機体の姿勢角を検出する姿勢角度センサと、
架台の旋回角、ふ仰角を検出する架台角度センサの２つ
の角度センサの出力を受けて、慣性座標系に固定された
特定の方向ベクトルを画面に射影して得られる射影ベク
トルを求める座標変換手段、または、慣性座標系から見
た撮像機基準軸の角速度ベクトルを検出する角速度セン
サと、慣性座標系から見た機体の姿勢角の角速度ベクト
ルと機体に固定された座標系から見た撮像機基準軸の角
速度ベクトルを求める角速度計算手段を設け、また、移
動目標を判定する手段として、前記架台角度センサの角
度偏差ベクトル及び機体の姿勢角の角速度ベクトルの２
つのベクトルを画面に射影して得られる２つの射影ベク
トルと画面上での重心位置偏差ベクトルとの和を求める
手段を設け、さらに、画像中の各領域の角度偏差ベクト
ルと基準とする方向ベクトルとの内積を計算する内積計
算手段と、内積計算手段が与える内積が最大となる領域
を選び出す選択手段を設けたものである。
【０００８】
【作用】航空機は、デコイとして、自由落下する発炎弾
を機体後方に投射しながら飛行することが知られてい
る。従って、デコイを投射しながら飛来する航空機を目
標とする場合、目標は、デコイに対して、目標の進行方
向前向き、及び鉛直上方の偏位を有すると考えられる。
目標と複数のデコイが撮像された場合、目標の角度偏位
の進行方向前向き方向、及び鉛直上方方向の成分は、い
ずれも、デコイの角度偏位の進行方向前向き方向、及び
鉛直上方方向の成分よりも大きいと言える。これより、
撮像された物体各々の撮像機基準軸に対する角度偏差を
調べて、目標の進行方向前向きの成分が最大となるも
の、または、鉛直上方の成分が最大となるものを選ぶこ
とで、目標を検出できることがわかる。
を機体後方に投射しながら飛行することが知られてい
る。従って、デコイを投射しながら飛来する航空機を目
標とする場合、目標は、デコイに対して、目標の進行方
向前向き、及び鉛直上方の偏位を有すると考えられる。
目標と複数のデコイが撮像された場合、目標の角度偏位
の進行方向前向き方向、及び鉛直上方方向の成分は、い
ずれも、デコイの角度偏位の進行方向前向き方向、及び
鉛直上方方向の成分よりも大きいと言える。これより、
撮像された物体各々の撮像機基準軸に対する角度偏差を
調べて、目標の進行方向前向きの成分が最大となるも
の、または、鉛直上方の成分が最大となるものを選ぶこ
とで、目標を検出できることがわかる。
【０００９】また、目標と背景が同時に撮像された場合
には、背景などの慣性座標に固定された物体の撮像機基
準軸に対する時間偏位ベクトルは、慣性座標系から見た
撮像機基準軸の移動方向を示すベクトルを画面に射影し
て得られるベクトルと反対の方向に移動する。このた
め、地上に固定された物体の前記時間偏位ベクトルと前
記射影ベクトルとの和は０となる。これより、地上に固
定された物体と移動物体を区別することができる。
には、背景などの慣性座標に固定された物体の撮像機基
準軸に対する時間偏位ベクトルは、慣性座標系から見た
撮像機基準軸の移動方向を示すベクトルを画面に射影し
て得られるベクトルと反対の方向に移動する。このた
め、地上に固定された物体の前記時間偏位ベクトルと前
記射影ベクトルとの和は０となる。これより、地上に固
定された物体と移動物体を区別することができる。
【００１０】この発明においては、角度センサと座標変
換手段により鉛直上方を指すベクトルを画面に射影した
ベクトルを求め、または角速度センサにより目標の進行
方向前方を指すベクトルを画面に射影したベクトルを求
め、こうして得られた方向ベクトルを基準として、内積
計算手段により、画像中の各領域の角度偏差ベクトルと
基準とする方向ベクトルに平行な成分を求め、選択手段
により基準方向ベクトルに平行な成分が最大となる領域
を選び出す。また、架台角度センサの角度偏差ベクトル
及び機体の姿勢角の角速度ベクトルの２つのベクトルを
画面に射影して得られる２つの射影ベクトルと画面上で
の重心位置偏差ベクトルとの和を求め、その和が０とな
る領域を取り除くことにより、移動目標領域を選択す
る。また、複数の基準方向ベクトルを受けて内積を計算
する手段により、複数の基準方向ベクトルを使用して、
領域を選択することもできる。
換手段により鉛直上方を指すベクトルを画面に射影した
ベクトルを求め、または角速度センサにより目標の進行
方向前方を指すベクトルを画面に射影したベクトルを求
め、こうして得られた方向ベクトルを基準として、内積
計算手段により、画像中の各領域の角度偏差ベクトルと
基準とする方向ベクトルに平行な成分を求め、選択手段
により基準方向ベクトルに平行な成分が最大となる領域
を選び出す。また、架台角度センサの角度偏差ベクトル
及び機体の姿勢角の角速度ベクトルの２つのベクトルを
画面に射影して得られる２つの射影ベクトルと画面上で
の重心位置偏差ベクトルとの和を求め、その和が０とな
る領域を取り除くことにより、移動目標領域を選択す
る。また、複数の基準方向ベクトルを受けて内積を計算
する手段により、複数の基準方向ベクトルを使用して、
領域を選択することもできる。
【００１１】
実施例１ 図１はこの発明による画像追尾装置の第１の実施例を示
す構成図、図８は撮像機とサーボ架台の位置関係を説明
するための図、図９、図１０、図１１は座標軸の関係を
説明するための図である。図１において、１０は光軸角
速度センサ、１１は内積計算手段、１２は最大値による
選択手段、１３は角速度計算手段である。
す構成図、図８は撮像機とサーボ架台の位置関係を説明
するための図、図９、図１０、図１１は座標軸の関係を
説明するための図である。図１において、１０は光軸角
速度センサ、１１は内積計算手段、１２は最大値による
選択手段、１３は角速度計算手段である。
【００１２】この発明による画像追尾装置は、撮像機１
により濃淡画像を得る。撮像機１はサーボ架台２に取付
けられ、これにより任意方向に光軸を指向できる。サー
ボ架台２の礎台部は運動可能な機体３に取付けられてい
る。角速度センサ４は機体３の慣性座標系での運動方向
の角速度を計測する。二値化手段５は前記濃淡画像を二
値化し、領域毎重心計測手段６は、得られた二値画像の
有意画素で構成される連結領域毎の重心ベクトルを計測
する。重心評価手段８は、今回検出した領域の重心ベク
トルと予測フィルタ７が与える予測重心ベクトルの差分
を計測し、差分が予測誤差以下のものを有効、そうでな
いものを無効と判定する。目標がデコイを投射した時、
この段階で、目標の他にデコイを含む、複数の領域が目
標候補として得られる。
により濃淡画像を得る。撮像機１はサーボ架台２に取付
けられ、これにより任意方向に光軸を指向できる。サー
ボ架台２の礎台部は運動可能な機体３に取付けられてい
る。角速度センサ４は機体３の慣性座標系での運動方向
の角速度を計測する。二値化手段５は前記濃淡画像を二
値化し、領域毎重心計測手段６は、得られた二値画像の
有意画素で構成される連結領域毎の重心ベクトルを計測
する。重心評価手段８は、今回検出した領域の重心ベク
トルと予測フィルタ７が与える予測重心ベクトルの差分
を計測し、差分が予測誤差以下のものを有効、そうでな
いものを無効と判定する。目標がデコイを投射した時、
この段階で、目標の他にデコイを含む、複数の領域が目
標候補として得られる。
【００１３】図８は撮像機１をサーボ架台２に取付けた
状況を示しており、座標系ＯＢ−ＸＢ−ＹＢ−ＺＢはサ
ーボ架台２の礎台部に固定され、座標系Ｏ−Ｘ−Ｙ−Ｚ
は撮像機に固定されており、平面Ｏ−Ｘ−Ｙが結像面、
軸Ｏ−Ｚが光軸に一致する。この場合、撮像機基準軸は
光軸である。サーボ架台２の回転軸は２軸あり、それぞ
れ、Ｏ−Ｘ軸、ＯＢ−ＹＢ軸に一致する。図９は、撮像
機１を旋回、ふ仰させた時の座標系Ｏ−Ｘ−Ｙ−Ｚと座
標系ＯＢ−ＸＢ−ＹＢ−ＺＢの関係を示しており、座標
系ＯＢ−ＸＢ−ＹＢ−ＺＢをＯＢ−ＸＢ軸まわりにΘ回
転させて座標系ＯＢ′−ＸＢ′−ＹＢ′−ＺＢ′が得ら
れ、さらに、座標系ＯＢ′−ＸＢ′−ＹＢ′−ＺＢ′を
ＯＢ′−ＹＢ′軸まわりにΨ回転させると、座標系Ｏ−
Ｘ−Ｙ−Ｚととなることを示す。座標系Ｏ−Ｘ−Ｙ−Ｚ
と座標系ＯＢ−ＸＢ−ＹＢ−ＺＢの原点の位置の関係
は、回転によらず一定であるために、前記の関係が成立
する。
状況を示しており、座標系ＯＢ−ＸＢ−ＹＢ−ＺＢはサ
ーボ架台２の礎台部に固定され、座標系Ｏ−Ｘ−Ｙ−Ｚ
は撮像機に固定されており、平面Ｏ−Ｘ−Ｙが結像面、
軸Ｏ−Ｚが光軸に一致する。この場合、撮像機基準軸は
光軸である。サーボ架台２の回転軸は２軸あり、それぞ
れ、Ｏ−Ｘ軸、ＯＢ−ＹＢ軸に一致する。図９は、撮像
機１を旋回、ふ仰させた時の座標系Ｏ−Ｘ−Ｙ−Ｚと座
標系ＯＢ−ＸＢ−ＹＢ−ＺＢの関係を示しており、座標
系ＯＢ−ＸＢ−ＹＢ−ＺＢをＯＢ−ＸＢ軸まわりにΘ回
転させて座標系ＯＢ′−ＸＢ′−ＹＢ′−ＺＢ′が得ら
れ、さらに、座標系ＯＢ′−ＸＢ′−ＹＢ′−ＺＢ′を
ＯＢ′−ＹＢ′軸まわりにΨ回転させると、座標系Ｏ−
Ｘ−Ｙ−Ｚととなることを示す。座標系Ｏ−Ｘ−Ｙ−Ｚ
と座標系ＯＢ−ＸＢ−ＹＢ−ＺＢの原点の位置の関係
は、回転によらず一定であるために、前記の関係が成立
する。
【００１４】図１０は、慣性座標系ＯＩ−ＸＩ−ＹＩ−
ＺＩとサーボ架台２の礎台部に固定された座標系ＯＢ−
ＸＢ−ＹＢ−ＺＢの関係を示しており、座標系ＯＩ−Ｘ
Ｉ−ＹＩ−ＺＩをＯＩ−ＸＩ軸まわりにθ回転させて座
標系ＯＩ′−ＸＩ′−ＹＩ′−ＺＩ′が得られ、さら
に、座標系ＯＩ′−ＸＩ′−ＹＩ′−ＺＩ′をＯＩ′−
ＹＩ′軸まわりにψ回転させると、座標系ＯＩ″−Ｘ
Ｉ″−ＹＩ″−ＺＩ″が得られ、さらに、座標系ＯＩ″
−ＸＩ″−ＹＩ″−ＺＩ″をＯＩ″−ＺＩ″軸まわりに
ω回転させると、座標系ＯＢ−ＸＢ−ＹＢ−ＺＢとなる
ことを示す。
ＺＩとサーボ架台２の礎台部に固定された座標系ＯＢ−
ＸＢ−ＹＢ−ＺＢの関係を示しており、座標系ＯＩ−Ｘ
Ｉ−ＹＩ−ＺＩをＯＩ−ＸＩ軸まわりにθ回転させて座
標系ＯＩ′−ＸＩ′−ＹＩ′−ＺＩ′が得られ、さら
に、座標系ＯＩ′−ＸＩ′−ＹＩ′−ＺＩ′をＯＩ′−
ＹＩ′軸まわりにψ回転させると、座標系ＯＩ″−Ｘ
Ｉ″−ＹＩ″−ＺＩ″が得られ、さらに、座標系ＯＩ″
−ＸＩ″−ＹＩ″−ＺＩ″をＯＩ″−ＺＩ″軸まわりに
ω回転させると、座標系ＯＢ−ＸＢ−ＹＢ−ＺＢとなる
ことを示す。
【００１５】図１１は慣性座標系ＯＩ−ＸＩ−ＹＩ−Ｚ
Ｉから見た座標系Ｏ−Ｘ−Ｙ−Ｚの角度の関係を示して
いる。座標系ＯＩ−ＸＩ−ＹＩ−ＺＩをＯＩ−ＸＩ軸ま
わりにα回転させて座標系ＯＩ１−ＸＩ１−ＹＩ１−Ｚ
Ｉ１が得られ、さらに、座標系ＯＩ１−ＸＩ１−ＹＩ１
−ＺＩ１をＯＩ１−ＹＩ１軸まわりにβ回転させると、
座標系ＯＩ２−ＸＩ２−ＹＩ２−ＺＩ２が得られ、さら
に、座標系ＯＩ２−ＸＩ２−ＹＩ２−ＺＩ２をＯＩ２−
ＺＩ２軸まわりにγ回転させると、座標系Ｏ−Ｘ−Ｙ−
Ｚとなることを示す。
Ｉから見た座標系Ｏ−Ｘ−Ｙ−Ｚの角度の関係を示して
いる。座標系ＯＩ−ＸＩ−ＹＩ−ＺＩをＯＩ−ＸＩ軸ま
わりにα回転させて座標系ＯＩ１−ＸＩ１−ＹＩ１−Ｚ
Ｉ１が得られ、さらに、座標系ＯＩ１−ＸＩ１−ＹＩ１
−ＺＩ１をＯＩ１−ＹＩ１軸まわりにβ回転させると、
座標系ＯＩ２−ＸＩ２−ＹＩ２−ＺＩ２が得られ、さら
に、座標系ＯＩ２−ＸＩ２−ＹＩ２−ＺＩ２をＯＩ２−
ＺＩ２軸まわりにγ回転させると、座標系Ｏ−Ｘ−Ｙ−
Ｚとなることを示す。
【００１６】前記のα、β、γをΘ、Ψ、θ、ψ、ωと
の関係で現すと“数１”のようになる。ここで前記の
α、β、γ、θ、ψ、ωの時間変化率を、それぞれ、
α′、β′、γ′、θ′、ψ′、ω′で表す。光軸角速
度センサ１０は、α′、β′、γ′、角速度センサ４
は、θ′、ψ′、ω′を検出する。
の関係で現すと“数１”のようになる。ここで前記の
α、β、γ、θ、ψ、ωの時間変化率を、それぞれ、
α′、β′、γ′、θ′、ψ′、ω′で表す。光軸角速
度センサ１０は、α′、β′、γ′、角速度センサ４
は、θ′、ψ′、ω′を検出する。
【００１７】
【数１】
【００１８】ここで、前記のΘとΨの時間変化率を、そ
れぞれΘ′とΨ′で表す。撮像機１の光軸は、常に目標
を指すように制御されるので、座標系Ｏ−Ｘ−Ｙでみる
と、Ψ′をＸ成分、Θ′をＹ成分とするベクトルが目標
の進行方向を指していることがわかる。
れぞれΘ′とΨ′で表す。撮像機１の光軸は、常に目標
を指すように制御されるので、座標系Ｏ−Ｘ−Ｙでみる
と、Ψ′をＸ成分、Θ′をＹ成分とするベクトルが目標
の進行方向を指していることがわかる。
【００１９】角速度ベクトル計算手段１２では、α′、
β′、γ′、θ′、ψ′、ω′を用いて計算を実施する
ことで、前記のΘ′とΨ′を求める。
β′、γ′、θ′、ψ′、ω′を用いて計算を実施する
ことで、前記のΘ′とΨ′を求める。
【００２０】内積計算手段１１は、重心評価手段８の判
定結果を受けて、領域毎重心計測手段６の出力である領
域の重心ベクトルの内、有効と判定されたものと、角速
度計算手段１３の出力するベクトル（Ψ′，Θ′）との
内積を計算する。得られた内積は、前記重心ベクトルの
ベクトル（Ψ′，Θ′）に平行な成分にベクトル
（Ψ′，Θ′）の長さを乗じたものであるから、前記重
心ベクトルのベクトル（Ψ′，Θ′）に平行な成分の大
きさで順序付けすることと、前記内積の大きさで順序付
けすることは等価である。最大値による選択手段１２
は、内積計算手段１１の出力を受けて、内積の値が最大
となる領域の重心ベクトルを選択して出力する。予測フ
ィルタ７は、最大値による選択手段１２が与える、重心
ベクトルと角速度センサ４が与える機体の姿勢角の角速
度ベクトルを受けて次回の目標重心ベクトルを予測す
る。予測結果は重心評価手段８に送られ、次回の順位付
けに使用されると共に、サーボ架台２に送られ、サーボ
架台２は撮像機１の光軸が目標に向くよう回転軸を制御
する。
定結果を受けて、領域毎重心計測手段６の出力である領
域の重心ベクトルの内、有効と判定されたものと、角速
度計算手段１３の出力するベクトル（Ψ′，Θ′）との
内積を計算する。得られた内積は、前記重心ベクトルの
ベクトル（Ψ′，Θ′）に平行な成分にベクトル
（Ψ′，Θ′）の長さを乗じたものであるから、前記重
心ベクトルのベクトル（Ψ′，Θ′）に平行な成分の大
きさで順序付けすることと、前記内積の大きさで順序付
けすることは等価である。最大値による選択手段１２
は、内積計算手段１１の出力を受けて、内積の値が最大
となる領域の重心ベクトルを選択して出力する。予測フ
ィルタ７は、最大値による選択手段１２が与える、重心
ベクトルと角速度センサ４が与える機体の姿勢角の角速
度ベクトルを受けて次回の目標重心ベクトルを予測す
る。予測結果は重心評価手段８に送られ、次回の順位付
けに使用されると共に、サーボ架台２に送られ、サーボ
架台２は撮像機１の光軸が目標に向くよう回転軸を制御
する。
【００２１】実施例２ 図２はこの発明による画像追尾装置の第２の実施例を示
す構成図である。図において、１４は架台角度センサ、
１５は座標変換手段、１６は姿勢角度センサである。
す構成図である。図において、１４は架台角度センサ、
１５は座標変換手段、１６は姿勢角度センサである。
【００２２】以下、図２、図８、図９、及び図１０を参
照しながら説明する。この発明による画像追尾装置は、
撮像機１により濃淡画像を得る。撮像機１はサーボ架台
２に取付けられ、これにより任意方向に光軸を指向でき
る。サーボ架台２の礎台部は運動可能な機体３に取付け
られている。二値化手段５は前記濃淡画像を二値化し、
領域毎重心計測手段６は、得られた二値画像の有意画素
で構成される連結領域毎の重心ベクトルを計測する。重
心評価手段８は、今回検出した領域の重心ベクトルと予
測フィルタ７が与える予測重心ベクトルの差分を計測
し、差分が予測誤差以下のものを有効、そうでないもの
を無効と判定する。目標がデコイを投射した時、この段
階で、目標の他にデコイを含む、複数の領域が目標候補
として得られる。
照しながら説明する。この発明による画像追尾装置は、
撮像機１により濃淡画像を得る。撮像機１はサーボ架台
２に取付けられ、これにより任意方向に光軸を指向でき
る。サーボ架台２の礎台部は運動可能な機体３に取付け
られている。二値化手段５は前記濃淡画像を二値化し、
領域毎重心計測手段６は、得られた二値画像の有意画素
で構成される連結領域毎の重心ベクトルを計測する。重
心評価手段８は、今回検出した領域の重心ベクトルと予
測フィルタ７が与える予測重心ベクトルの差分を計測
し、差分が予測誤差以下のものを有効、そうでないもの
を無効と判定する。目標がデコイを投射した時、この段
階で、目標の他にデコイを含む、複数の領域が目標候補
として得られる。
【００２３】サーボ架台２の礎台には、姿勢角度センサ
１６が取付けられており、これによって慣性空間におけ
る礎台の姿勢角であるθ、ψ、ωを検出する。架台角度
センサ１４はΘとΨを検出し、座標変換手段１５は架台
角度センサ１４の出力と姿勢角度センサ１６の出力を受
けて、慣性座標系の特定の方向ベクトルを画面に射影し
て得られる射影ベクトル（ｘ，ｙ）を、“数２”のよう
に与える。ここで、（ｘＩ，ｙＩ，ｚＩ）は、前記の特
定方向ベクトルを慣性座標系の成分で表現したものであ
り、（ｘＩ，ｙＩ，ｚＩ）として、（０，−１，０）を
選べば、鉛直上方を指す方向ベクトルを与えることがで
きる。
１６が取付けられており、これによって慣性空間におけ
る礎台の姿勢角であるθ、ψ、ωを検出する。架台角度
センサ１４はΘとΨを検出し、座標変換手段１５は架台
角度センサ１４の出力と姿勢角度センサ１６の出力を受
けて、慣性座標系の特定の方向ベクトルを画面に射影し
て得られる射影ベクトル（ｘ，ｙ）を、“数２”のよう
に与える。ここで、（ｘＩ，ｙＩ，ｚＩ）は、前記の特
定方向ベクトルを慣性座標系の成分で表現したものであ
り、（ｘＩ，ｙＩ，ｚＩ）として、（０，−１，０）を
選べば、鉛直上方を指す方向ベクトルを与えることがで
きる。
【００２４】
【数２】
【００２５】内積計算手段１１は、領域毎重心計測手段
６の出力である領域の重心ベクトルの内、重心評価手段
８により有効と判定されたものと、座標変換手段１５の
出力する方向ベクトルとの内積を計算する。最大値によ
る選択手段１２は、内積の値が最大となる目標候補の重
心ベクトルを選択して出力する。予測フィルタ７は、最
大値による選択手段１２が与える、重心ベクトルと角速
度センサが与える機体の姿勢角の角速度ベクトルを受け
て次回の目標重心ベクトルを予測する。予測結果は重心
評価手段８に送られ、次回の順位付けに使用されると共
に、サーボ架台２に送られ、サーボ架台２は撮像機１の
光軸が目標に向くよう回転軸を制御する。
６の出力である領域の重心ベクトルの内、重心評価手段
８により有効と判定されたものと、座標変換手段１５の
出力する方向ベクトルとの内積を計算する。最大値によ
る選択手段１２は、内積の値が最大となる目標候補の重
心ベクトルを選択して出力する。予測フィルタ７は、最
大値による選択手段１２が与える、重心ベクトルと角速
度センサが与える機体の姿勢角の角速度ベクトルを受け
て次回の目標重心ベクトルを予測する。予測結果は重心
評価手段８に送られ、次回の順位付けに使用されると共
に、サーボ架台２に送られ、サーボ架台２は撮像機１の
光軸が目標に向くよう回転軸を制御する。
【００２６】実施例３ 図３はこの発明による画像追尾装置の第３の実施例を示
す構成図である。図１１は、ベクトルの関係を示す図で
ある。図３において、１７は重心位置偏差計測手段、１
８は角度偏差計測手段、１９は移動目標判定手段であ
る。
す構成図である。図１１は、ベクトルの関係を示す図で
ある。図３において、１７は重心位置偏差計測手段、１
８は角度偏差計測手段、１９は移動目標判定手段であ
る。
【００２７】以下、図３、図１１を参照しながら説明す
る。この発明による画像追尾装置は、撮像機１により濃
淡画像を得る。撮像機１はサーボ架台２に取付けられ、
これにより任意方向に光軸を指向できる。サーボ架台２
の礎台部は運動可能な機体３に取付けられている。二値
化手段５は前記濃淡画像を二値化し、領域毎重心計測手
段６は、得られた二値画像の有意画素で構成される連結
領域毎の重心ベクトルを計測する。重心評価手段８は、
今回検出した領域の重心ベクトルと予測フィルタ７が与
える予測重心ベクトルの差分を計測し、差分が予測誤差
以下のものを有効、そうでないものを無効と判定する。
目標がデコイを投射した時、この段階で、目標の他にデ
コイや背景物体を含む、複数の領域が目標候補として得
られる。
る。この発明による画像追尾装置は、撮像機１により濃
淡画像を得る。撮像機１はサーボ架台２に取付けられ、
これにより任意方向に光軸を指向できる。サーボ架台２
の礎台部は運動可能な機体３に取付けられている。二値
化手段５は前記濃淡画像を二値化し、領域毎重心計測手
段６は、得られた二値画像の有意画素で構成される連結
領域毎の重心ベクトルを計測する。重心評価手段８は、
今回検出した領域の重心ベクトルと予測フィルタ７が与
える予測重心ベクトルの差分を計測し、差分が予測誤差
以下のものを有効、そうでないものを無効と判定する。
目標がデコイを投射した時、この段階で、目標の他にデ
コイや背景物体を含む、複数の領域が目標候補として得
られる。
【００２８】実施例１と同様の方法により、角速度計算
手段１３は、光軸角速度センサ１０及び角速度センサ４
から出力されるα′、β′、γ′、θ′、ψ′、ω′よ
りΘ′とΨ′を計算する。ここで角速度センサ４によっ
て得られた角速度ω′をＸ成分、θ′をＹ成分、ψ′を
Ｚ成分とするベクトルが慣性座標系での機体３の動きの
方向を示していることがわかる。
手段１３は、光軸角速度センサ１０及び角速度センサ４
から出力されるα′、β′、γ′、θ′、ψ′、ω′よ
りΘ′とΨ′を計算する。ここで角速度センサ４によっ
て得られた角速度ω′をＸ成分、θ′をＹ成分、ψ′を
Ｚ成分とするベクトルが慣性座標系での機体３の動きの
方向を示していることがわかる。
【００２９】架台角度センサ１４は、サーボ架台２の礎
台に対する撮像機１の角度を出力する。角度偏差計測手
段１８は、架台角度センサ１４の今回のフレームの角度
と、前回のフレームでの角度ベクトルの差分を求め、出
力する。
台に対する撮像機１の角度を出力する。角度偏差計測手
段１８は、架台角度センサ１４の今回のフレームの角度
と、前回のフレームでの角度ベクトルの差分を求め、出
力する。
【００３０】座標変換手段１５は前記の角速度ベクトル
（θ′，ψ′，ω′）を画面に射影して得られる射影ベ
クトル（ｘ１，ｙ１）を、“数３”のように与える。こ
の射影ベクトル（ｘ１，ｙ１）は画面上での機体２の進
行方向を示す方向ベクトルを与える。
（θ′，ψ′，ω′）を画面に射影して得られる射影ベ
クトル（ｘ１，ｙ１）を、“数３”のように与える。こ
の射影ベクトル（ｘ１，ｙ１）は画面上での機体２の進
行方向を示す方向ベクトルを与える。
【００３１】
【数３】
【００３２】さらに、角度偏差計測手段１８の出力する
差分ベクトルを（ｐ，ｑ，ｒ）とすると、差分ベクトル
を（ｐ，ｑ，ｒ）を画面に射影して得られる射影ベクト
ル（ｘ２，ｙ２）を、“数４”のように与える。この射
影ベクトル（ｘ２，ｙ２）は画面上でのサーボ架台２の
移動方向を示すベクトルを与える。
差分ベクトルを（ｐ，ｑ，ｒ）とすると、差分ベクトル
を（ｐ，ｑ，ｒ）を画面に射影して得られる射影ベクト
ル（ｘ２，ｙ２）を、“数４”のように与える。この射
影ベクトル（ｘ２，ｙ２）は画面上でのサーボ架台２の
移動方向を示すベクトルを与える。
【００３３】
【数４】
【００３４】重心位置偏差計測手段１７は、今回のフレ
ームにおいて重心評価手段８により有効であると判定さ
れた目標候補の重心ベクトルと前回のフレームで重心評
価手段８で有効であると判定された目標候補の重心ベク
トルとを比較して同一の領域かどうかを判定する。さら
に、同一の領域であると判定された目標候補領域の前回
のフレームでの重心ベクトルと今回のフレームでの重心
ベクトルの差分を計測する。
ームにおいて重心評価手段８により有効であると判定さ
れた目標候補の重心ベクトルと前回のフレームで重心評
価手段８で有効であると判定された目標候補の重心ベク
トルとを比較して同一の領域かどうかを判定する。さら
に、同一の領域であると判定された目標候補領域の前回
のフレームでの重心ベクトルと今回のフレームでの重心
ベクトルの差分を計測する。
【００３５】前記の重心位置偏差計測手段１７の出力す
る差分ベクトルを（ｇｘ，ｇｙ）とする。図１２は、
（ｇｘ，ｇｙ）と前記座標変換手段１５の出力する射影
ベクトル（ｘ１，ｙ１）、（ｘ２，ｙ２）の関係を示す
図である。ここで、ｇ、ａ、ｂはそれぞれの成分が（ｇ
ｘ，ｇｙ）、（ｘ１，ｙ１）、及び（ｘ２，ｙ２）であ
るベクトルを示す。ｇ、ａ、ｂは、それぞれ、画面上で
の重心ベクトルの時間偏位、画面上での機体３の進行方
向ベクトル、及び機体３に対する撮像機１の移動方向ベ
クトルを示している。背景などの慣性座標系に固定され
た目標候補領域の場合、重心ベクトルの時間偏位は、サ
ーボ架台２の旋回及び、機体３の移動のみによる。この
ため、“数５”が成立する。
る差分ベクトルを（ｇｘ，ｇｙ）とする。図１２は、
（ｇｘ，ｇｙ）と前記座標変換手段１５の出力する射影
ベクトル（ｘ１，ｙ１）、（ｘ２，ｙ２）の関係を示す
図である。ここで、ｇ、ａ、ｂはそれぞれの成分が（ｇ
ｘ，ｇｙ）、（ｘ１，ｙ１）、及び（ｘ２，ｙ２）であ
るベクトルを示す。ｇ、ａ、ｂは、それぞれ、画面上で
の重心ベクトルの時間偏位、画面上での機体３の進行方
向ベクトル、及び機体３に対する撮像機１の移動方向ベ
クトルを示している。背景などの慣性座標系に固定され
た目標候補領域の場合、重心ベクトルの時間偏位は、サ
ーボ架台２の旋回及び、機体３の移動のみによる。この
ため、“数５”が成立する。
【００３６】
【数５】
【００３７】移動目標判定手段１９では、（ｇｘ，ｇ
ｙ）、（ｘ１，ｙ１）、及び（ｘ２，ｙ２）、の３つの
ベクトルの和を求める。このベクトルの和が０となる目
標領域を無効それ以外を有効とすることにより、慣性座
標系に固定された目標のみを、除外することができる。
ｙ）、（ｘ１，ｙ１）、及び（ｘ２，ｙ２）、の３つの
ベクトルの和を求める。このベクトルの和が０となる目
標領域を無効それ以外を有効とすることにより、慣性座
標系に固定された目標のみを、除外することができる。
【００３８】内積計算手段１１は、移動目標判定手段１
９の判定結果を受けて、領域毎重心計測手段６の出力で
ある領域の重心ベクトルの内、有効と判定されたもの
と、角速度計算手段１３の出力するベクトル（Ψ′，
Θ′）との内積を計算する。最大値による選択手段１２
は、内積計算手段１１の出力を受けて、内積の値が最大
となる領域の重心ベクトルを選択して出力する。予測フ
ィルタ７は、最大値による選択手段１２が与える、重心
ベクトルと角速度センサ４が与える機体の姿勢角の角速
度ベクトルを受けて次回の目標重心ベクトルを予測す
る。予測結果は重心評価手段８に送られ、次回の順位付
けに使用されると共に、サーボ架台２に送られ、サーボ
架台２は撮像機１の光軸が目標に向くよう回転軸を制御
する。
９の判定結果を受けて、領域毎重心計測手段６の出力で
ある領域の重心ベクトルの内、有効と判定されたもの
と、角速度計算手段１３の出力するベクトル（Ψ′，
Θ′）との内積を計算する。最大値による選択手段１２
は、内積計算手段１１の出力を受けて、内積の値が最大
となる領域の重心ベクトルを選択して出力する。予測フ
ィルタ７は、最大値による選択手段１２が与える、重心
ベクトルと角速度センサ４が与える機体の姿勢角の角速
度ベクトルを受けて次回の目標重心ベクトルを予測す
る。予測結果は重心評価手段８に送られ、次回の順位付
けに使用されると共に、サーボ架台２に送られ、サーボ
架台２は撮像機１の光軸が目標に向くよう回転軸を制御
する。
【００３９】実施例４ 図４はこの発明による画像追尾装置の第４の実施例を示
す構成図である。図において、２０は目標の進行方向を
画面に射影した時の向きを与える単位ベクトルを検出す
る目標進行方向検出手段、２１は鉛直上向きベクトルを
画面に射影した時の向きを与える単位ベクトルを検出す
る鉛直線検出手段、２２は慣性座標系に対して移動して
いる目標のみを検出する移動目標検出手段である。
す構成図である。図において、２０は目標の進行方向を
画面に射影した時の向きを与える単位ベクトルを検出す
る目標進行方向検出手段、２１は鉛直上向きベクトルを
画面に射影した時の向きを与える単位ベクトルを検出す
る鉛直線検出手段、２２は慣性座標系に対して移動して
いる目標のみを検出する移動目標検出手段である。
【００４０】以下、図４を参照しながら説明する。この
発明による画像追尾装置は、撮像機１により濃淡画像を
得る。撮像機１はサーボ架台２に取付けられ、これによ
り任意方向に光軸を指向できる。二値化手段５は前記濃
淡画像を二値化し、領域毎重心計測手段６は、得られた
二値画像の有意画素で構成される連結領域毎の重心ベク
トルを計測する。重心評価手段８は、今回検出した領域
の重心ベクトルと予測フィルタ６が与える予測重心ベク
トルの差分を計測し、差分が予測誤差以下のものを有
効、そうでないものを無効と判定する。目標がデコイを
投射した時、この段階で、目標の他にデコイ、背景を含
む、複数の領域が目標候補として得られる。
発明による画像追尾装置は、撮像機１により濃淡画像を
得る。撮像機１はサーボ架台２に取付けられ、これによ
り任意方向に光軸を指向できる。二値化手段５は前記濃
淡画像を二値化し、領域毎重心計測手段６は、得られた
二値画像の有意画素で構成される連結領域毎の重心ベク
トルを計測する。重心評価手段８は、今回検出した領域
の重心ベクトルと予測フィルタ６が与える予測重心ベク
トルの差分を計測し、差分が予測誤差以下のものを有
効、そうでないものを無効と判定する。目標がデコイを
投射した時、この段階で、目標の他にデコイ、背景を含
む、複数の領域が目標候補として得られる。
【００４１】与えられたベクトルを単位ベクトルに変換
するには、ベクトルの各成分をそのベクトルの長さで割
れば良く、このような作用を持つ手段を、以下、ベクト
ル正規化手段と呼ぶ。
するには、ベクトルの各成分をそのベクトルの長さで割
れば良く、このような作用を持つ手段を、以下、ベクト
ル正規化手段と呼ぶ。
【００４２】目標進行方向検出手段２０は、第１の実施
例における角速度計算手段１３、及びベクトル正規化手
段を組み合わせれば実現可能である。また、鉛直線検出
手段２１は、第２の実施例における座標変換手段１５、
及びベクトル正規化手段を組み合わせれば実現可能であ
る。また、移動目標検出手段２２は、第３の実施例にお
ける座標変換手段１５、重心位置偏差計測手段１７、角
度偏差計測手段１８、移動目標判定手段１９を組み合わ
せれば実現可能である。
例における角速度計算手段１３、及びベクトル正規化手
段を組み合わせれば実現可能である。また、鉛直線検出
手段２１は、第２の実施例における座標変換手段１５、
及びベクトル正規化手段を組み合わせれば実現可能であ
る。また、移動目標検出手段２２は、第３の実施例にお
ける座標変換手段１５、重心位置偏差計測手段１７、角
度偏差計測手段１８、移動目標判定手段１９を組み合わ
せれば実現可能である。
【００４３】内積計算手段１１は、目標進行方向検出手
段２０が与えるベクトルと移動目標検出手段２２の出力
する目標候補の重心ベクトルの内積を計算し、続いて、
鉛直線検出手段２１が与えるベクトルと移動目標検出手
段２２の出力する目標候補の重心ベクトルの内積を計算
する。最大値による選択手段１２は、内積の値が最大と
なる目標候補の重心ベクトルを選択して出力する。予測
フィルタ７は、最大値による選択手段１２が与える、重
心ベクトルと角速度センサ４が与える機体の姿勢角の角
速度ベクトルを受けて次回の目標重心ベクトルを予測す
る。予測結果は重心評価手段８に送られ、次回の順位付
けに使用されると共に、サーボ架台２に送られ、サーボ
架台２は撮像機１の光軸が目標に向くよう回転軸を制御
する。
段２０が与えるベクトルと移動目標検出手段２２の出力
する目標候補の重心ベクトルの内積を計算し、続いて、
鉛直線検出手段２１が与えるベクトルと移動目標検出手
段２２の出力する目標候補の重心ベクトルの内積を計算
する。最大値による選択手段１２は、内積の値が最大と
なる目標候補の重心ベクトルを選択して出力する。予測
フィルタ７は、最大値による選択手段１２が与える、重
心ベクトルと角速度センサ４が与える機体の姿勢角の角
速度ベクトルを受けて次回の目標重心ベクトルを予測す
る。予測結果は重心評価手段８に送られ、次回の順位付
けに使用されると共に、サーボ架台２に送られ、サーボ
架台２は撮像機１の光軸が目標に向くよう回転軸を制御
する。
【００４４】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、目標が
デコイに対して位置すると仮定される方向を自動検出す
る手段、および固定目標と移動目標を自動識別する手段
を設け、デコイ及び背景を含む複数の目標候補が検出さ
れた場合には、前記方向情報および移動情報をもとに目
標とする領域を選択するので、対妨害性に優れた画像追
尾装置が得られる。
デコイに対して位置すると仮定される方向を自動検出す
る手段、および固定目標と移動目標を自動識別する手段
を設け、デコイ及び背景を含む複数の目標候補が検出さ
れた場合には、前記方向情報および移動情報をもとに目
標とする領域を選択するので、対妨害性に優れた画像追
尾装置が得られる。
【図１】この発明による画像追尾装置の第１の実施例を
示す構成図である。
示す構成図である。
【図２】この発明による画像追尾装置の第２の実施例を
示す構成図である。
示す構成図である。
【図３】この発明による画像追尾装置の第３の実施例を
示す構成図である。
示す構成図である。
【図４】この発明による画像追尾装置の第４の実施例を
示す構成図である。
示す構成図である。
【図５】従来の画像追尾装置を示す構成図である。
【図６】撮像機の与える濃淡画像を示す図である。
【図７】従来の画像追尾装置の動作説明するための図で
ある。
ある。
【図８】撮像機とサーボ架台の位置関係を説明するため
の図である。
の図である。
【図９】座標軸を説明するための図である。
【図１０】別の座標軸を説明するための図である。
【図１１】さらに別の座標軸を説明するための図であ
る。
る。
【図１２】画面上でのベクトルの関係を説明するための
図である。
図である。
１０ 光軸角速度センサ １１ 内積計算手段 １２ 最大値による選択手段 １３ 角速度計算手段 １４ 架台角度センサ １５ 座標変換手段 １６ 姿勢角度センサ １７ 重心位置偏差計測手段 １８ 角度偏差計測手段 １９ 移動目標判定手段 ２０ 目標進行方向検出手段 ２１ 鉛直線検出手段 ２２ 移動目標検出手段
Claims (4)
- 【請求項１】 運動可能な機体に設置されている旋回、
ふ仰が可能な架台上に設置された撮像機から画像信号を
得て、画面中の目標領域の撮像機基準軸に対する角度偏
差ベクトルを計測し、さらに慣性座標系に対する機体の
姿勢角の角速度ベクトルを計測して、前記角度偏差ベク
トルと角速度ベクトルの情報により撮像機を目標に指向
させる画像追尾装置において、慣性座標系から見た撮像
機基準軸の角速度ベクトルを検出する角速度センサと、
前記の撮像機基準軸の角速度ベクトルと機体の姿勢角の
角速度ベクトルから機体に固定された軸に対する撮像機
基準軸の角速度ベクトルを計算する角速度計算手段と、
画像中の各領域の角度偏差ベクトルと前記角速度計算手
段の出力するベクトルとの内積を計算する内積計算手段
と、内積計算手段が与える内積が最大となる領域を選び
出す最大値による選択手段を備えたことを特徴とする画
像追尾装置。 - 【請求項２】 運動可能な機体に設置されている旋回、
ふ仰が可能な架台上に設置された撮像機から画像信号を
得て、画面中の目標領域の撮像機基準軸に対する角度偏
差ベクトルを計測し、さらに慣性座標系に対する機体の
姿勢角の角速度ベクトルを計測して、前記角度偏差ベク
トルと角速度ベクトルの情報により撮像機を目標に指向
させる画像追尾装置において、機体の慣性座標系におけ
る姿勢角を検出する姿勢角度センサと、架台の旋回角、
ふ仰角を検出する架台角度センサと、前記姿勢角度セン
サの出力と前記架台角度センサの出力を受けて、慣性座
標系に固定された特定の方向ベクトルを画面に射影して
得られる射影ベクトルを求める座標変換手段と、画像中
の各領域の角度偏差ベクトルと前記射影ベクトルとの内
積を計算する内積計算手段と、内積計算手段が与える内
積が最大となる領域を選び出す最大値による選択手段を
備えたことを特徴とする画像追尾装置。 - 【請求項３】 運動可能な機体に設置されている旋回、
ふ仰が可能な架台上に設置された撮像機から画像信号を
得て、画面中の目標領域の撮像機基準軸に対する角度偏
差ベクトルを計測し、さらに慣性座標系に対する機体の
姿勢角の角速度ベクトルを計測して、前記角度偏差ベク
トルと角速度ベクトルの情報により撮像機を目標に指向
させる画像追尾装置において、慣性座標系から見た撮像
機基準軸の角速度ベクトルを検出する角速度センサと、
前記の撮像機基準軸の角速度ベクトルと機体の姿勢角の
角速度ベクトルのベクトル差を計算する角速度計算手段
と、架台の旋回角、ふ仰角を検出する架台角度センサ
と、前記架台角度センサの時間偏差を求める角度偏差計
測手段と、前記角度偏差計測手段の出力する角度偏差ベ
クトル及び機体の姿勢角の角速度ベクトルの２つのベク
トルを画面に射影して得られる２つの射影ベクトルを求
める座標変換手段と、画像中の各領域の重心ベクトルの
時間偏差を求める重心位置偏差計測手段と、前記座標変
換手段の出力する２つの射影ベクトルと前記重心位置偏
差計測手段の出力する位置偏差ベクトルの和を求めるこ
とにより、移動目標領域を選び出す移動目標判定手段
と、前記移動目標判定手段で選び出された目標領域の角
度偏差ベクトルと前記角速度計算手段の出力するベクト
ルとの内積を計算する内積計算手段と、内積計算手段が
与える内積が最大となる領域を選び出す最大値による選
択手段を備えたことを特徴とする画像追尾装置。 - 【請求項４】 運動可能な機体に設置されている旋回、
ふ仰が可能な架台上に設置された撮像機から画像信号を
得て、画面中の目標領域の撮像機基準軸に対する角度偏
差ベクトルを計測し、さらに慣性座標系に対する機体の
姿勢角の角速度ベクトルを計測して、前記角度偏差ベク
トルと角速度ベクトルの情報により撮像機を目標に指向
させる画像追尾装置において、目標の進行方向を画面に
射影した時の向きを与える単位ベクトルを検出する目標
進行方向検出手段と、鉛直上向きベクトルを画面に射影
した時の向きを与える単位ベクトルを検出する鉛直線検
出手段と、画像中の各領域の中から移動領域のみを選び
出す移動目標検出手段と、前記移動目標検出手段で選び
出された領域の角度偏差ベクトルと前記２つの単位ベク
トルとの内積を計算する内積計算手段と、内積計算手段
が与える内積が最大となる領域を選び出す最大値による
選択手段を備えたことを特徴とする画像追尾装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4271644A JPH06123765A (ja) | 1992-10-09 | 1992-10-09 | 画像追尾装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4271644A JPH06123765A (ja) | 1992-10-09 | 1992-10-09 | 画像追尾装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06123765A true JPH06123765A (ja) | 1994-05-06 |
Family
ID=17502927
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4271644A Pending JPH06123765A (ja) | 1992-10-09 | 1992-10-09 | 画像追尾装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06123765A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010169823A (ja) * | 2009-01-21 | 2010-08-05 | Nikon Corp | 細胞観察画像の画像処理方法、画像処理プログラム及び画像処理装置 |
| CN112950677A (zh) * | 2021-01-12 | 2021-06-11 | 湖北航天技术研究院总体设计所 | 图像跟踪仿真方法、装置、设备及存储介质 |
-
1992
- 1992-10-09 JP JP4271644A patent/JPH06123765A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010169823A (ja) * | 2009-01-21 | 2010-08-05 | Nikon Corp | 細胞観察画像の画像処理方法、画像処理プログラム及び画像処理装置 |
| CN112950677A (zh) * | 2021-01-12 | 2021-06-11 | 湖北航天技术研究院总体设计所 | 图像跟踪仿真方法、装置、设备及存储介质 |
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