JPH06303498A - 対象自動検出型撮像装置 - Google Patents

対象自動検出型撮像装置

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JPH06303498A
JPH06303498A JP5087023A JP8702393A JPH06303498A JP H06303498 A JPH06303498 A JP H06303498A JP 5087023 A JP5087023 A JP 5087023A JP 8702393 A JP8702393 A JP 8702393A JP H06303498 A JPH06303498 A JP H06303498A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 撮像対象体との相対的位置が明確でない場合
にも撮像対象体の撮像を行い得る対象自動検出型撮像装
置を提供するものである。 【構成】 撮像装置全体は、そのスピン軸に垂直な方向
を360度に渡って撮像対象体をスキャンできるように
回転制御機構によって回転させられ、レンズ系1の光軸
と垂直に置かれる一次元CCD2から画像データが得ら
れる。画像データはバッファメモリ4に格納され、一次
元CCD2のシリアル出力からローパスフィルタ6によ
り面光源の撮像対象領域画素を撮像対象体画素として抽
出する。有効画素検出回路7はローパスフィルタ6の出
力値が所定の閾値を越えた場合の画素位置を記憶し、切
り出し画素決定回路8は一次元CCD2の1ライン内の
全画素数未満の有効画素を決定した上で画像データの処
理を繰り返す。メモリコントローラ9は有効画素の範囲
にある画像データをバッファメモリ4から主メモリ5に
格納する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、主として宇宙機に搭載
される対象自動検出型撮像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、宇宙機に搭載される撮像装置は、
宇宙機の軌道及び姿勢から撮像対象と撮像装置の視野と
の関係を把握した上で、特定の時間を指定して撮像を行
っている。このような条件下の撮像には、例えば特開平
1−229573号公報に開示されている如く、撮像素
子からの映像信号をデジタル的に半導体メモリに格納さ
せる電子スチルカメラ等が用いられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の宇宙機搭載用撮
像装置では、コマンド(指令)により特定の時間を指定
して撮像を行う必要があるため、上述した電子スチルカ
メラでは撮像対象との相対位置が明確でないと撮像が困
難になるという問題がある。例えば、深宇宙探査機が小
天体(撮像対象体)に接近してその画像を得ようとする
場合、軌道決定精度が充分でないと探査機側から見た場
合の小天体の方向を特定できず、小天体の撮像が困難に
なってしまう。
【0004】因みに、特開平2−98624号公報には
2つの対象体間の相対的な位置及び姿勢を検出するため
の相対位置・姿勢検出装置が開示されているが、この装
置は、2つの人工の宇宙構造体のドッキング等に際して
使用されるものであり、一方の宇宙構造体上に所定の線
上に間隔を置いて複数の光源を設け、他方の宇宙構造体
に設けられた撮像装置により撮像した各光源の間隔比を
検出して各宇宙構造体の位置及び姿勢を検出するもので
ある。
【0005】しかしながら、このような撮像方法は、撮
像対象が極めて限定された領域に限られるため、自然の
小天体等を広い範囲に及んで撮像する宇宙機搭載用の撮
像装置としては適用できない。
【0006】本発明は、かかる問題点を解決すべくなさ
れたもので、その技術的課題は、撮像対象体との相対的
位置が明確でない場合にも撮像対象体の撮像を行い得る
対象自動検出型撮像装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、予め定
められた方向に光軸を備え、撮像対象領域の光学的像を
焦点面上に結像するレンズ系,及び該光学的像を電気量
に変換する一次元アレー状の光電変換素子を含むカメラ
部と、前記一次元アレーの配列方向と平行となるような
スピン軸を備え、前記レンズ系の光軸に対して垂直とな
るように該撮像装置を回転制御する回転制御機構と、前
記撮像対象領域から撮像対象体画像データを順次処理し
て有効データを抽出する画像データ処理部とを含む対象
自動検出型撮像装置が得られる。
【0008】又、本発明によれば、上記対象自動検出型
撮像装置において、画像データ処理部は、光電変換素子
のシリアル出力により撮像対象領域画素から撮像対象体
画素を抽出するローパスフィルタと、ローパスフィルタ
の出力値と所定の閾値とを比較する有効画素検出回路
と、処理中の画素の位置を計数する画素カウンタと、有
効画素検出回路の比較結果と画素カウンタの画素位置と
に基づいて切り出し画素を決定する切り出し画素決定回
路と、切り出し画素に付随する付随データを切り出し画
素と共に有効データとして格納するメモリとを有する対
象自動検出型撮像装置が得られる。
【0009】
【作用】本発明の対象自動検出型撮像装置に備えられる
回転制御機構は、撮像装置全体のスピン軸がカメラ受光
部の光電変換素子(リニアCCD等)の一次元アレーの
配列方向と平行で、且つレンズ系の光軸と垂直になるよ
うに撮像装置全体を回転させる。この回転によってスピ
ン軸に垂直な方向を360度に渡ってスキャンし、撮像
対象領域の画像データを得る。画像データはバッファメ
モリに格納され、光電変換素子のシリアル出力からロー
パスフィルタにより、面画像上の光源(以下、面光源と
呼ぶ)の撮像対象領域画素を撮像対象体画素として抽出
する。又、ローパスフィルタの出力値が所定の閾値を越
えた場合の画素位置(アドレス)を記憶し、その画素の
範囲に余裕を持たせて取得範囲(1ライン内の全画素か
ら有効画素を切り出すための範囲)を決定する。更に、
その部分の画素範囲にある画像データをバッファメモリ
から主メモリに格納する。主メモリにはスピン角,画素
位置,時刻等の画素データに付随する付随データも格納
される。
【0010】
【実施例】以下に実施例を挙げ、本発明の対象自動検出
型撮像装置について、図面を参照して詳細に説明する。
【0011】図1は、本発明の一実施例に係る対象自動
検出型撮像装置の基本構成をブロック図により示したも
のである。
【0012】この対象自動検出型撮像装置において、レ
ンズ系1は一次元アレー状の光電変換素子を備えた一次
元CCD2上に撮像対象領域の光学的像を結ぶ。このレ
ンズ系1の光軸は、図示された例では撮像装置を搭載す
る宇宙機がスピン型の場合にはスピン軸(矢印A)に垂
直な方向に向けられているが、3軸制御型の場合には撮
像装置の全体又はその一部(ヘッド部分のみ等)を専用
の回転台上に載置した状態でレンズ系1の光軸がスピン
軸に対して垂直な方向に向けられれば良い。
【0013】この対象自動検出型撮像装置では、撮像装
置全体のスピン軸Aを直線状に配置された一次元アレー
の配列方向と平行にすると共に、レンズ系1の光軸に対
して垂直となるように撮像装置を矢印Bの如く回転制御
する回転制御機構(図示せず)が備えられているものと
する。
【0014】一次元CCD2は、カメラ受光部となるも
ので、レンズ系1の焦点面にセットされてレンズ系1が
結んだ光学的像を電気量(アナログ信号)に変換する。
A/D変換回路3は、一次元CCD1の電気量(出力電
圧)をデジタル電気量に変換する。ここで、レンズ系1
と一次元CCD2とはカメラ部を構成する。因みに、こ
のカメラ部のみを上述した回転制御機構により回転させ
ることもできる。
【0015】バッファメモリ4は、A/D変換後のデジ
タル電気量を画像データとして一時的に記憶する。バッ
ファメモリ4にて有効な画像データを得られない場合に
は、先に貯えた画像データから順次消去される。従っ
て、バッファメモリ4としては、FIFO(先入れ先出
し)型のメモリを使用するのが望ましい。
【0016】ローパスフィルタ(LPF)6は、一次元
CCD2のシリアル出力から面光源の撮像対象領域画素
を撮像対象体画素として抽出する。即ち、ローパスフィ
ルタ6は一次元CCD2の出力に含まれ得る電気的ノイ
ズや、恒星のような点光源からの対象外画像データを除
去し、対象とする小天体の如く真に有効な面光源からの
画像データのみを得るように働く。尚、図中ではローパ
スフィルタ6をA/D変換前のアナログ画像データにつ
いてかけているが、更に点線で示されるようにA/D変
換後のデジタルデータに対してかけても良い。但し、ロ
ーパスフィルタ6でデジタル処理する場合には、ローパ
スフィルタ6中にメモリを持たせ、ローパスフィルタ6
が2次元LPFとして構成されるようにすれば良い。
【0017】有効画素検出回路7では、予め設定された
所定の閾値(スレショルドレベル)とローパスフィルタ
6の出力値とを比較し、有効な画像データが得られたと
きには、その画素データを出力して切り出し画素決定回
路8に対してトリガをかける。切り出し画素決定回路8
では、処理中の画素の位置を示す画素カウンタ10から
トリガがかかったときの画素位置(アドレス)を読み出
して記憶し、一次元CCD2における1ライン内の全画
素の中から有効画素を切り出す取得範囲の限定を繰り返
すことにより、画像データの処理を行う。このように、
切り出し画素決定回路8は所定の閾値を越えた画素範囲
の画素データに余裕を加える等の処理を施した上で主メ
モリ5に格納すべき画素データの範囲を決定する。
【0018】メモリコントローラ9は、切り出し画素決
定回路8の出力に応じてバッファメモリ4から該当する
画像データのみを選択して主メモリ5に格納する。スピ
ン角カウンタ11は処理中の画素に対するスピン角を計
数し、時刻カウンタ12は処理中の画素に対する時間経
過を計数する。因みに、引き続くデータ処理に際して混
乱を起さないように、メモリコントローラ9により1ラ
イン毎の画像データを区別するための識別コードや格納
画像データ数等を各画像データの先頭に付加して主メモ
リ5に格納すると有効である。更に、画像データに付随
する情報として、一次元CCD2が取得する1ライン毎
の画像データに関し、メモリコントローラ9により切り
出した画素範囲,スピン角カウンタ11からのスピン
角,及び時刻カウンタ12からの時刻等の諸データを合
わせて主メモリ5に格納すれば、一層データ処理の混乱
が避けられる。
【0019】尚、上述したカメラ部と回転制御機構とを
除く他の構成部分は、撮像対象領域から撮像対象体画像
データを順次処理して有効データを抽出する画像データ
処理部として機能する。
【0020】この対象自動検出型撮像装置の場合、回転
制御機構にて撮像装置全体を回転制御し、この回転によ
ってスピン軸に垂直な方向を360度に渡ってスキャン
した上で、撮像対象領域の画像データを得ることができ
る。又、この画像データはバッファメモリ4に格納され
る一方、一次元CCD2のシリアル出力からローパスフ
ィルタ6にて撮像対象領域画素から面光源の撮像対象体
画素に関する画像データが抽出される。更に、有効画素
検出回路7にて有効な画像データが得られたときに、切
り出し画素決定回路8にトリガがかけられ、一次元CC
D2における1ライン内の全画素数未満の取得範囲とな
る有効画素に基づいて画像データの処理が繰り返し行わ
れる。これにより、撮像対象体との相対的位置が明確で
ない場合にも、広角的且つ自動的に撮像対象体を捕え、
データ処理上においても余裕を持って適確に撮像対象体
の画像データを得ること(撮像対象体の撮像を行うこ
と)ができる。
【0021】尚、切り出し画素決定回路8において、一
度トリガがかかった後、予め決められた画素範囲につい
てのみ画像データを取得するように(即ち、予め光電変
換素子における1ライン内の全画素数未満の限定画素を
設定し、この限定画素に基づいて画素データの処理が自
動的に繰り返されるように)構成とすれば、回路の簡単
化を図ることができる。
【0022】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の対象自
動検出型撮像装置によれば、装置自体を360度に渡っ
て回転させて撮像対象体をスキャンしながら探査し、撮
像対象体を発見した場合には自動的に画像を取得するた
め、撮像対象体と装置を搭載した宇宙機との相対的位置
が予め正確に把握されていなくても、ほぼ確実に撮像を
行い得るようになる。これにより、例えば軌道決定精度
が不十分な場合でも接近した小天体の画像データを取得
できると共に、有効な画像データのみを切り出してデー
タ圧縮した後に、地上へダウンリンクさせることができ
るようになる。又、撮像対象体が写っている部分のみを
切り出してメモリに格納するため、メモリを容量的に節
約できるという長所がある。更に、有効画素検出を行い
ながら、特定の時間前の画像データをバッファメモリに
格納しているので、撮像対象体の初期的な画素(撮像対
象体の先端)が途切れず、画像に関するデータ処理上の
安定性が保証されるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る対象自動検出型撮像装
置の基本構成を示したブロック図である。
【符号の説明】
1 レンズ系 2 一次元CCD 3 A/D変換回路 4 バッファメモリ 5 主メモリ 6 ローパスフィルタ(LPF) 7 有効画素検出回路 8 切り出し画素決定回路 9 メモリコントローラ 10 画素カウンタ 11 スピン角カウンタ 12 時刻カウンタ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 予め定められた方向に光軸を備え、撮像
    対象領域の光学的像を焦点面上に結像するレンズ系,及
    び該光学的像を電気量に変換する一次元アレー状の光電
    変換素子を含むカメラ部と、前記一次元アレーの配列方
    向と平行となるようなスピン軸を備え、前記レンズ系の
    光軸に対して垂直となるように該撮像装置を回転制御す
    る回転制御機構と、前記撮像対象領域から撮像対象体画
    像データを順次処理して有効データを抽出する画像デー
    タ処理部とを含むことを特徴とする対象自動検出型撮像
    装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の対象自動検出型撮像装置
    において、前記画像データ処理部は、前記光電変換素子
    のシリアル出力により撮像対象領域画素から撮像対象体
    画素を抽出するローパスフィルタと、前記ローパスフィ
    ルタの出力値と所定の閾値とを比較する有効画素検出回
    路と、処理中の画素の位置を計数する画素カウンタと、
    前記有効画素検出回路の比較結果と前記画素カウンタの
    画素位置とに基づいて切り出し画素を決定する切り出し
    画素決定回路と、前記切り出し画素に付随する付随デー
    タを前記切り出し画素と共に前記有効データとして格納
    するメモリとを有することを特徴とする対象自動検出型
    撮像装置。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の対象自動検出型撮像装置
    において、前記有効画素検出回路は、前記所定の閾値及
    び前記ローパスフィルタの出力値の比較の結果、有効な
    画像データが得られたときには、該画素データを出力す
    ることによって前記切り出し画素決定回路に対してトリ
    ガをかけ、前記切り出し画素決定回路は、トリガをかけ
    られたときの画素位置の値を前記画素カウンタから読み
    出して記憶すると共に、前記画素データの処理を前記光
    電変換素子における1ライン内の全画素の中から有効画
    素を切り出す取得範囲の限定を繰り返すことにより、前
    記所定の閾値を越えた全画素範囲に余裕を持たせた上で
    前記メモリに格納すべき画素データを決定することを特
    徴とする対象自動検出型撮像装置。
  4. 【請求項4】 請求項2記載の対象自動検出型撮像装置
    において、前記有効画素検出回路は、前記所定の閾値及
    び前記ローパスフィルタの出力値の比較の結果、有効な
    画像データが得られたときには、該画素データを出力す
    ることによって前記切り出し画素決定回路に対してトリ
    ガをかけ、前記切り出し画素決定回路は、トリガをかけ
    られたときの画素位置の値を前記画素カウンタから読み
    出して記憶すると共に、前記画素データの処理を予め設
    定された前記光電変換素子における1ライン内の全画素
    数以下の限定画素に基づいて繰り返すことにより、前記
    所定の閾値を越えた全画素範囲に余裕を持たせた上で前
    記メモリに格納すべき画素データを決定することを特徴
    とする対象自動検出型撮像装置。
  5. 【請求項5】 請求項3記載の対象自動検出型撮像装置
    において、前記画像データ処理部は、更に処理中の画素
    に対するスピン角を計数するスピン角カウンタと、処理
    中の画素に対する時間経過を計数する時刻カウンタと、
    前記付随データに該スピン角,該時刻,及び前記有効画
    素の取得範囲のデータを含めて前記メモリに格納するメ
    モリコントローラとを有することを特徴とする対象自動
    検出型撮像装置。
JP5087023A 1993-04-14 1993-04-14 対象自動検出型撮像装置 Expired - Lifetime JP2546130B2 (ja)

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60146165A (ja) * 1984-01-10 1985-08-01 Mitsubishi Electric Corp 赤外線探知装置
JPS63241415A (ja) * 1987-03-30 1988-10-06 Toshiba Corp スタ−センサ

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60146165A (ja) * 1984-01-10 1985-08-01 Mitsubishi Electric Corp 赤外線探知装置
JPS63241415A (ja) * 1987-03-30 1988-10-06 Toshiba Corp スタ−センサ

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