JPH0682236A

JPH0682236A - 画像処理装置

Info

Publication number: JPH0682236A
Application number: JP5130457A
Authority: JP
Inventors: Raoul Florent; フロランラウル
Original assignee: Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1992-06-03
Filing date: 1993-06-01
Publication date: 1994-03-22
Also published as: EP0573115A1; FR2692060A1

Abstract

(57)【要約】【目的】人工衛星を正確に位置決めするために、地球
輪郭面の輪郭を正確に求める画像処理装置を提供する。【構成】各々がグレイスケール値を有するマトリツク
ス系の画素から成る画像における背景と対象物との境界
に位置する抽出画素の座標を供給する輪郭抽出タイプの
画像処理装置で、各抽出画素は、前記境界と交差する直
線上の各画素に対して計算した基準Ｃが最大となるグレ
イレベル値の画素であり、その計算は複数のチェーン
１，２，----ｎ間に配列した線形フィルタリング手段Ｆ
Ｌ１，ＦＬ２，----により行い、これらのフィルタリン
グ手段は対象物に対する求心方向のグレイレベル値の増
加を測定したり、遠心方向のグレイレベル値の均一性や
増加を測定する。前記計算はフィルタリング手段の各結
果をルック−アップテーブル手段（ＬＵＴ１，ＬＵＴ２
----) に供給し、これらのルック−アップテーブル手段
からの測度を加算手段（ＡＤＤ）に供給することによっ
ても行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はほぼ均一な背景における
対象物を表すと共に基準マトリックス系における座標に
より局所化され、各々が輝度値を有する画素から成る画
像における背景と対象物との境界に位置する抽出画素の
座標値を供給するための輪郭抽出器タイプの画像処理装
置に関するものである。

【０００２】本発明は特に、宇宙船から見られるような
地球輪郭面の輪郭抽出用抽出器、地球輪郭面の中心識別
器及び宇宙船と地球の中心を結ぶ軸線に対して宇宙船を
方向付けるための手段とを具えている宇宙船搭載用地球
センサに関するものである。

【０００３】本発明は送／受信アンテナを整列させて、
地球の或る領域から他の領域への人工衛星を介しての情
報伝送を改善するために衛星と地球の中心との間の軸線
に対して人工衛星を方向付けることのできる地球センサ
の構成に対する電気通信分野に用いられる。

【０００４】

【従来の技術】地球の地平線検出器は欧州特許ＥＰ４０
５６７８Ａ１から既知である。この従来装置は地球の像
における地球と宇宙空間との境界の検出に光電性電荷結
合転送デバイス（ＣＣＤ）を利用している。このＣＣＤ
は地球を取り巻く大気によって拡散される太陽光の内の
近赤外から紫外光までの範囲内の可視光を利用する。こ
のために、光電性電荷結合デバイスを基本検出器の二次
元マトリックスに配置している。読出手段は地球と宇宙
空間の境界に対応する位置の基本検出器の座標を求め、
その後計算手段により基本マトリックス系における地球
の中心位置を導出する。

【０００５】従って、既知の集束光学系を用い、地球の
像又はそのハローを、規則的な行列パターンに配置され
る極めて多数の基本検出器から成る光電性電荷結合デバ
イス（ＣＣＤ）のマトリックス上に形成する。このマト
リックスは１行づつ読み出される。

【０００６】マトリックスの出力レジスタからの信号は
２つのしきい値を含んでいる比較回路により分析され
る。比較回路は対応する信号が前記２つのしきい値間に
位置する場合にだけ所定の光電素子の座標を保有するた
め、地球と宇宙空間との境界を検出し、従ってこれらの
しきい値によって地球の輪郭を得ることができる。

【０００７】地球と宇宙空間の境界の点の座標をメモリ
に記憶させた後に、こうした境界点をできるだけ通って
延在する円の中心の座標を求めるために前記境界点の座
標を最小自乗法にて処理する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】人工衛星は地球上の信
号を受信して、送信するのに用いられるため、人工衛星
の位置決めは重要な問題である。従って、人工衛星はそ
れ自体を地球上のアンテナに対して高精度に整列させる
ことができるようにする必要がある。斯かる精度を高く
すればする程、地球上のアンテナによる受信が一層強力
となる。

【０００９】本発明が先ずめざすことは地球輪郭面の輪
郭抽出器の精度を向上させることにある。これは本発明
による装置を用いる場合に、地球センサにて地上１乃至
数キロメートルの精度を達成することにある。この精度
は度合いで表される。そこで、本発明の目的は地球の中
心を１００分の数度、例えば１００分の１〜５度の精度
で求めて、衛星と地球の中心との間の軸線の位置を同じ
精度で求めることができる地球センサを提供することに
ある。

【００１０】本発明の他の目的は実時間で作動する抽出
器を提供することにある。実際のところ、地球センサに
対する他の規格は、そのセンサが地球の中心座標に関す
る測定値を供給し得る周波数又は測度に関するものであ
る。従って本発明の目的は規則的な短い時間間隔で地球
の中心の座標の測定値を供給し得る地球センサを提供す
ることにある。

【００１１】本発明の他の目的は実施するのが容易で、
しかも信頼できる結果を供給し得る輪郭抽出器を提供す
ることにある。例えば地球センサに対する他の規格はハ
ードウェアの実現に関するものである。斯様な抽出器は
人工衛星に搭載するのに好適な物理的な素子、即ち大き
くなくて、極めて信頼できる素子で実現する必要があ
る。

【００１２】地球センサに対するさらに他の規格は水平
線センサを作動させる波長範囲に関するものである。従
来の水平線センサは可視領域内で作動する光電性の電荷
結合デバイスのマトリックスを具えている。これは赤外
領域で作動するデバイスよりも有利である。実際上、赤
外波長領域で作動するマトリックスを実現できず、画素
が調査すべき全画像を走査するように機械的な手段を付
加する１個又は数個の画素を有するセンサしか実現でき
ない。このように、１個又は数個の画素を有するセンサ
によって像を走査する機械的な手段は特に重量が重く、
しかも複雑なため、人工衛星用にはあまり好適でない。
従って、本発明の目的は可視波長領域内で作動し、しか
も光電素子、例えば電荷結合デバイスタイプのマトリッ
クスを具えている抽出器を提供することにある。

【００１３】本発明の他の目的は、例えば地球センサの
場合に、均一な背景における対象物の位置に関する予備
知識を考慮する抽出器を提供することにある。要する
に、本発明による抽出器は精度、速度及び小形化並びに
ハードウェアの実現性に対して課せられる規格に適うよ
うにする必要がある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明はほぼ均一な背景
における対象物を表すと共に基準マトリックス系におけ
る座標により局所化され、各々が輝度値を有する画素か
ら成る画像における背景と対象物との境界に位置する抽
出画素の座標値を供給するための輪郭抽出器タイプの画
像処理装置において、当該画像処理装置が： −処理すべき像を走査し、背景と対象物との境界に交差
する複数の処理ラインを規定する手段と； −各処理ラインの各現画素に対し、該現画素の関数であ
る基準Ｃを推定する手段と； −各処理ラインに対する前記基準Ｃの最大値を求める手
段、全ての処理ラインに対する最大値に対応し、抽出画
素とみなせる画素を選択する手段及びこれらの選択画素
の座標を記憶する手段と；を具え、前記画像処理装置が
前記基準Ｃを推定する手段として： −各々が各現画素にそれぞれ関連する組を成す画素の様
々な輝度値に対応する測度を計算する手段を有し、且つ
前記各組が現画素と同じ処理ライン上にこの現画素から
対象物の方へと、又は処理すべき画像の背景の方へと規
則的に配列されている所定数の隣接画素で構成される処
理チェーンと； −前記基準Ｃの最大値を求める手段に供給する前記様々
な輝度値に対応する測度の和を計算する加算手段；も具
えていることを特徴とする。

【００１５】

【実施例】図１は地球の地平線検出器１００を線図的に
示したものであり、これは光学集束系１１０を具え、こ
の集束系は地球の像１２０及びそのハローを検出器１０
０の焦平面Ｆに形成するために少なくとも１個の対物レ
ンズを含み、しかも地球によって反射され、且つ地球を
取り巻く大気によって拡散される太陽光を集束する働き
をする。

【００１６】光学フィルタ（図示せず）は検出器が受光
した光をほぼ0.3 〜１μｍの範囲内に位置する可視領域
のスペクトル帯に制限することができる。

【００１７】本発明による地球センサは、例えば斯様な
地球の地平線検出器を具えており、斯かるセンサは、こ
のセンサと地球の中心との間の軸線Ｄを求めて、前記セ
ンサを搭載している宇宙船を前記軸線Ｄに対して方位付
けることができるようにする働きをする。

【００１８】図２は対物レンズの焦平面における地球の
中心０の像位置を光電素子のマトリックス１３０、例え
ばトンプソン−ＣＳＦ社から市販されているマトリック
スＴＨ７８６のような電荷結合デバイス（ＣＣＤ）を利
用して調べる方法を示している。

【００１９】マトリックス１３０は光電素子によって供
給される信号を１行づつ又は１列づつ順次出力レジスタ
１３１に転送することにより読み出される。マトリック
スの行は軸線ｘ′ｘに平行に延在し、又列は軸線ｙ′ｙ
に平行に延在している。光学系の焦点Ｆは軸線ｚ′ｚ上
に位置させる。

【００２０】出力レジスタ１３１の内容は、地球と宇宙
空間の境界に位置する図２に陰影を付して示してある光
電素子の座標値ｉ，ｊを求めるために抽出手段２００に
転送する。

【００２１】従来の装置は各光電素子に対応する信号を
分析し、この対応信号が２つの識別しきい値の範囲内に
位置する場合に所定の光電素子の座標値ｉ，ｊだけ保有
するようにしている。

【００２２】不都合なことに、従来の装置は地球の輪郭
を抽出するだけでなく、地球の輪郭面の像内における大
陸の輪郭も抽出することにより、図７ａに示すように地
球輪郭面の内部に対応する点が多数抽出されることにな
る。実際には図４に示すような地球輪郭面の原像を概略
的に示したものを調べれば明らかなように、地球輪郭面
ＤＴ内には、地球と宇宙空間の境界ＣＴに似ており、従
って地球の外周と同じようにして通常の輪郭抽出器によ
り検出される極めて明白な変化が生ずる。さらに、従来
の装置を用いる場合には、一般に地球の外周の３／４し
か抽出することができない（図７ａの左下）。これは残
りの１／４の部分は太陽による照射が不十分であるから
である。上記残りの１／４の部分を抽出するためには、
識別しきい値を下げる必要があるが、そうすると地球輪
郭面の内部に関連する不所望な情報まで過剰に抽出され
ることになり、その結果を利用できなくなる。さらに前
記しきい値の調整は精巧なものとする必要があり、この
調整によって抽出特性を高度に求めるのは困難である。

【００２３】本発明は、地球輪郭面ＤＴの外周に位置す
るこの輪郭面の像の点Ｐ（ｉ，ｊ）の座標値ｉ，ｊを供
給するような地球センサに使用するのが好適な輪郭抽出
器を提供し、この抽出器は地球輪郭面内に位置する点に
関連するほぼ全ての情報を除去し得ると共に、従来の装
置では得られなかった前記外周に関する情報を有利に提
供することもできる。図７ｂは本発明による抽出器によ
って得られた結果の例を示す。これから明らかなよう
に、本発明による抽出器を用いることにより、図７ａに
示した場合におけるような僅か３／４の外周でなく、地
球輪郭面ＤＴの全周が抽出器される。

【００２４】本発明による抽出器は精度、速度、信頼性
及びコンパクト性に対する前記条件も満足する。さらに
本発明による抽出器は図３に線図にて示したアルゴリズ
ムに従ってリンクされる様々な機能を履行する。

【００２５】抽出器の出力に得られる結果は識別装置の
入力に供給され、この識別装置により得られる結果は従
来のものに比べて改善される。概して、本発明は、ほぼ
均一な背景における対象物を表すと共に基準マトリック
ス系における座標により局所化され、各々が輝度値を有
する画素によって形成される画像における背景と対象物
との境界に位置する抽出画素の座標を導出するための輪
郭抽出器タイプの画像処理装置に関するものである。

【００２６】以下に述べる実施例では画素の輝度値をグ
レイスケールに配分する。

【００２７】本発明による抽出器（抽出装置）は図２に
示した光電素子のマトリックスによって得られるよう
な、図４に概略的に示してある像の全ての画素を処理す
る。図４では暗い領域が暗くなればなる程、即ちグレイ
レベルが低くなるにつれて陰影を密にして示してある。
図４は４つのグレイレベルに単純化してある。しかし、
実際にはもっと多数のグレイレベルを有している像を扱
う。

【００２８】抽出作業は簡単で、有効で、しかも速いも
のとする必要がある。抽出がめざす点の数は少なくし、
この場合の抽出の目的は特に宇宙空間ＥＳか、地球輪郭
面ＤＴの内部のいずれかに対応する画素を除く全ての画
素の指示値を供給することにある。

【００２９】抽出後の識別は抽出処理に大いに左右さ
れ、無関係の点、即ち外周ＣＴに関係ない点が抽出器の
結果に多く含まれるにつれて、こうした結果に基づいて
地球の中心０の座標を提供するのが一層困難で、厄介
で、しかも識別精度も劣ることになる。従って抽出の目
的は一方では、地球のまわりの宇宙空間ＥＳ及び地球輪
郭面ＤＴの内部から派生する無関係の妨害情報を除去す
ることにある。

【００３０】宇宙空間における妨害情報は特に太陽から
派生し、太陽は時間によっては地球の外周に近付き、マ
トリックスのクリヤ方向並びに列の上方と下方の２方向
における光電素子を飽和することがある。又、月ＬＵ
や、他の天体も妨害情報を発生したりする。

【００３１】地球輪郭面ＤＴ内の妨害情報は島や大陸か
ら生じ、又大気の妨害や、海洋と大陸との境目や、海洋
と雲の境目や、大陸と雲の境目も、多数の異なるグレイ
レベルを含む図４に示した原像から明らかなように妨害
情報を大いに発生する。

【００３２】本発明の目的、即ち地球の中心０の座標、
ｘ_o, ｙ_oを決めるためには、地球輪郭面ＤＴの外周に
関連するデータ以外の全てのデータを除去することが肝
要である。従って、先ずは信号対雑音比を従来の抽出器
に比べて改善すべきである。なお、雑音とは地球輪郭面
の外周以外で検出される点に相当するものであり、又信
号とは地球輪郭面の外周ＣＴ上の点に対応するものであ
るとする。

【００３３】搭載装置のコンパクト化を必要とする上述
した条件を満足するように簡単化するために、図２の画
素マトリックスを行単位又は列単位で考慮し、行及び列
を同時に考慮しないように動作する抽出器も提案する。

【００３４】従って、このような装置は行及び列に同時
に作用する二次元フィルタを必要とせず、後述するよう
に極めて簡単に且つ極めて有効に動作する。

【００３５】更に、像をマトリックスの行及び列に平行
な直線に沿って処理するのが有効である。

【００３６】本発明輪郭抽出器は、図５に地球輪郭面Ｄ
Ｐに対し示す方向に従って図２に示すマトリックスのデ
ータを行ごとにＸ′−Ｘに平行に左から右へ、次いで
Ｙ′−Ｙに平行に右から左へ処理し、次に列ごとにＺ′
−Ｚに平行に下から上へ、次いでＴ′−Ｔに平行に上か
ら下へ処理する。

【００３７】ここでは、行のデータ処理中に実行すべき
処理、即ちマトリックスの水平方向の画素に対応する信
号の、図５の軸Ｙ′−Ｙに平行に右から左への処理（図
６ａ）について説明する。

【００３８】この説明は図５及び図６ｂ，６ｃ，６ｄに
示す他の３つの軸、即ちＸ′−Ｘ，Ｔ′−Ｔ，Ｚ′−Ｚ
に対し実行すべき処理に拡張することができる点に注意
されたい。

【００３９】図５に示すように軸Ｙ′−Ｙ上に位置する
画素を連続的に、即ち宇宙空間から地球輪郭面の中心部
に向かって右から左へ水平方向に考察すると、点Ａで地
球輪郭面ＤＴの像に入り、最初に宇宙空間ＥＳに対応す
る第１画素Ａ_Dが、次いで地球ＴＲの輪郭ＣＴに対応す
る画素Ａが、次に地球輪郭面ＤＴ内の画素ＡＧが存在す
る。

【００４０】従って、図６ａにおいては、所要信号、即
ち地球信号は地球輪郭面の像の右側輪郭ＣＴ_Dの点Ａで
検出される必要がある。この信号には如何なる大気モデ
ルも考慮してないが、これは説明を簡単とするためであ
り、大気に対応する信号は極めて変化し易いからであ
る。しかし、地球の右側輪郭の左側、例えば点Ａ_Gにお
いては水平行Ｙ′−Ｙの画素の信号強度が地球輪郭面Ｄ
Ｔ内を点ＡからＡ_Gへ進につれて急に大きくなる。信号
をグレイレベルで考慮すると、グレイレベルの大きな傾
きＰ（又は信号の導関数）が検出される。

【００４１】しかし、輪郭上の点Ａの右側では画素Ａ_D
は宇宙暗黒に対応し、説明を簡単とするために一次であ
るとみなせる雑音のみを考察する。本発明で宇宙暗黒に
対応する雑音を平均値Ｍで表わす。従って、輪郭に対応
する画素の右側の画素Ａ_Dは平均して弱い信号を発生す
る。

【００４２】こうして、一行の各画素の信号を右から左
へ水平方向に分析し、計算手段を用いて、所定の画素の
右方向（宇宙空間の方向）の信号の平均値Ｍ及び同じ画
素の左方向（地球輪郭面の中心方向）の信号の傾きＰを
考慮する。地球輪郭面ＤＴの右側輪郭ＣＴに正確に対応
する画素は右側の平均値Ｍ_P及び左側の傾きＰ_Gを考慮
した基準Ｃが最大になる画素Ａであるものとみなせる。

【００４３】Ｙ′−Ｙに平行な水平行内の、地球輪郭面
の右縁ＣＴ_Dに対応する画素に対しては右側の平均値Ｍ
_Dは小さく、左側の傾きＰ_Gは大きい。

【００４４】これら２つの特徴を考慮に入れた基準の最
大値に対応する信号が決定されるため、この最大値に対
応する画素、即ち抽出点Ａは地球輪郭面の右縁ＣＴ_Dに
対しこの水平行においてただ一つになる。図６ａ〜６ｄ
において、各方向に処理される各行及び各列に対し、一
つの抽出点が得られる。処理する行及び列の数を決めれ
ば、いくつの抽出点が得られるか予め知ることができ
る。これは、任意の数の抽出点を得る既知の抽出器によ
り得られる結果と全く相違するところであり、これは、
既知の抽出器では２つのしきい値間の全ての点を抽出
し、これらの点の数が各しきい値の関数として大きく変
化するためである。

【００４５】本発明装置で実行される方法によれば、図
６ａではＭ_D＝Ｙ′−Ｙに平行な軸上の所定の画素の右側の信号
の平均値；Ｐ_G＝この所定の画素の左側の信号の傾き（導関数）；
を計算する。

【００４６】図６ａに示す地球輪郭面の輪郭の右縁ＣＴ
_Dに正確に対応する画素に対する判定基準を得るため
に、例えばデータＭ_D及びＰ_Gの一次結合を用いること
ができる。これらデータの幾何結合を用いることもでき
る。実現可能な一次結合は基準；Ｃ₁＝ａＰ_G〔ｐ〕−ｂＭ_D〔ｍ〕 (1) で表わされ、ここでａ及びｂはこの一次結合の係数であ
り（これら係数は“比例”係数と称す）、Ｐ_G〔ｐ〕は
上に定義した左側の傾きであり、次元ｐを有する数学フ
ィルタベースにより測定されたものであり、Ｍ_D〔ｍ〕
は上に定義した右側の平均値であり、次元ｍを有する数
学フィルタベースにより測定されたものである。実現可
能な幾何結合は基準；Ｇ_g＝Ｐ_G〔ｐ〕^a／Ｍ_D〔ｍ〕^b (2) で表される。この基準は所定の累乗に増大された２つの
量の比で形成される。２つの基準Ｃ₁及びＣ_Gを単一の
式に縮小することができる。その理由は、選択した基準
の最大値のみを保持する必要がある場合には、提案した
両基準のうちの任意の単調関数は関連する技術的問題を
解くのに等しく有効な他方の基準を生ずるためである。

【００４７】上記幾何結合の対数に基づく基準を選択す
るのが好ましく、この基準は式；Ｃ＝ａLog Ｐ_G〔Ｐ〕−ｂLog Ｍ_D〔ｍ〕 (3) で表わされる。

【００４８】斯くすると、対数は単調関数であるため、
上に定義した条件に完全に一致する基準が得られる。基
準Ｃに対し与えられたこの式は、２つの先に提案した基
準を実際には単一の基準；Ｃ＝ｆ( Ｐ_G〔ｐ〕−ｋｆ（Ｍ_D〔ｍ〕) (4) として表わせることを示す。

【００４９】この式において、関数ｆは単一量に適用さ
れるスカラ関数である。一例ではこれらの関数は符号化
テーブル（又はＬＵＴ＝ルック−アップテーブル）を用
いて実施することができる。

【００５０】従って、幾何結合を実現するためには関数
ｆを対数関数に対応するルック−アップテーブルを用い
て実施する。一次結合を実現するためには関数ｆを関連
関数に対応するルック−アップテーブルを用いて実施す
る。いずれにせよ、斯る後にこれら２つの関数の一次結
合を実現することができる。

【００５１】このような提案の基準Ｃは特に魅力的な式
を構成する。その理由はこのユニークな式を用いること
により数種の“比例”を可とする極めて一般的な式が得
られるためである。

【００５２】ここで、平均値及び傾きを計算するベース
〔ｐ〕及び〔ｍ〕につい説明する。“フィルタベース”
とは導関数（傾き）又は平均値を求めるのに使用される
次元、即ち画素の数を意味するものと理解されたい。

【００５３】図６ａにおいて、関連する各画素の左側に
関連する信号の傾きの計算に用いる数学的フィルタの特
性の決定において生ずる問題について最初に検討する。
所定の行Ｙ′−Ｙ内の地球輪郭面の縁に対応する画素の
位置についていくつかの場合が起り得る。

【００５４】第１に、地球輪郭面のこの縁ＣＴ_Dが海の
上にある場合には、画素が右から左へ考察されるので、
グレイレベルの傾きは大気のために最初増大し、次いで
海域の黒レベル又は極めて低いグレイレベルのために小
さな傾きが左方向に生じ、これは大きなベース又は大き
な次元を有する数学的フィルタを選択した場合には誤り
を示す。これがため、小ベース又は小次元〔ｐ〕を有す
る数学的フィルタを選択するのが好ましい。

【００５５】次に、各画素の右側に関連する信号の平均
値の計算に用いる数学的フィルタの特性の決定において
生ずる問題について検討する。いくつかの場合が起り得
る。地球輪郭面の輪郭ＣＴ_Dに対応する画素Ａの右側に
は宇宙暗黒ＥＳがあるので右側の信号の平均値Ｍ_Dは大
きなベース〔ｍ〕を有するフィルタによっても小さなベ
ース〔ｍ〕を有するフィルタによっても決定することが
できるはずである。

【００５６】しかし、試験の結果、このようにどちらで
もよいことは存在しないことが証明された。実際上、大
きなベースを有するフィルタにより計算を行うと、専門
家が好検出と称すること、即ち極めて大きく、極めて暗
い領域は存在しないと考えられる地球輪郭面内には何の
抽出点も得られないということが得られる。しかし、極
めて大きなベースのために多数の点（例えば５０画素）
に対して平均値が形成され、その結果宇宙空間−地球境
界部の先端に対応する信号がマクスされやすい。

【００５７】これがため、サーチされた境界に関連する
信号の影響が認識される前に地球輪郭面の内部方向への
数画素分のシフトを予め行なわせることができる。この
場合地球輪郭面の縁の不良位置決定は平均値の計算に大
きなベースを使用することにより生ずる。

【００５８】これがため、平均値の計算のために大きな
ベースを有するフィルタを使用することは好検出と不良
位置決定を生ずる。これを、平均値の計算に大きなベー
スを用いる場合においてＹ′−Ｙ（図６ａ）及びＸ′−
Ｘ（図６ｂ）に平行な行の走査中に抽出された地球の左
縁及び右縁の画素を示す図８ｂにより説明する。図８ｂ
は、式(4) に従う基準を用い、３０画素の大きなベース
に対する単一平均値のみを形成して地球輪郭面の左縁及
び右縁に対し抽出された点を示す。図８ｂから明らかな
ように、いくつかの点は極めて明瞭であるが輪郭面の輪
郭上に位置しない。これらの点は実際上好適に検出され
たが不良位置決定された輪郭の点である。

【００５９】逆に、小さいベース、例えば３画素の数学
的フィルタを平均値の計算に使用する場合には、３画素
の各々に関する信号が極めて大きな意味をもつ。所望の
低い平均値を得るためには各画素の信号が低いグレイレ
ベルを有する必要がある。これがため、この場合には地
球の縁の位置決定は良好になる。しかし、地球輪郭面内
において海−陸境界部又は雲−海境界部がこのような小
ベース時に低い平均値を発生し得る。これを、平均値の
計算に小ベースを用いた場合においてＹ′−Ｙ及びＸ′
−Ｘに平行な行の走査中に抽出された地球の左縁及び右
縁の画素を示す図８ａに示す。図８ａは式(4) に従う基
準を用い、２画素の小ベースで単一平均値のみを形成し
て地球輪郭面の右縁及び左縁に関し抽出された点を示
す。図８ａから明らかなように、この場合には輪郭のい
くつかの点が失なわれ、これは輪郭面内において基準の
最大値が検出されるためである。

【００６０】図４以外の図、即ち図６，７，８及び９で
はこれらの図を簡単にするために検出画素を白背景上に
黒で示してある。このため、黒とすべき地球輪郭面の内
部及び宇宙空間を白で示してある。

【００６１】これまで提案した基準は次のようなジレン
マをこうむる。即ち、大ベースでの平均値の形成は好検
出及び不良位置決定を提供し、低ベースでの平均値の形
成は不良検出及び好位置決定を提供する。

【００６２】これがため、本発明の目的は、地球輪郭面
の縁の良位置決定とこの縁の良検出を同時に得ることに
ある。

【００６３】本発明では、この問題を解決するために、
最初に平均値の計算を小ベースで実行し、次いでその結
果を大ベースでの平均値の計算により重み付けする。

【００６４】この場合選択した基準Ｃの式(4) はＣ＝ｆ（Ｐ_G〔ｐ〕）−ｋ_if （Ｍ_D〔m₁〕）−ｋ₂f（Ｍ_D〔m₂〕） (5) になる。

【００６５】従って、本発明によれば、左側の傾きＰ_G
の単一計算を小ベース〔ｐ〕、即ち数画素（例えば１〜
５）で実行し、斯る後に右側の平均値Ｍ_Dについて２つ
の計算を実行し、一方の計算は数画素（例えば１〜５）
の小ベース〔ｍ₁〕で実行し、他方の計算は１０〜数１
０画素（例えば２０画素）の大ベース〔ｍ₂〕で実行す
る。

【００６６】式(5) に従う基準Ｃにより得られる結果は
極めて良好である。検出と位置決定との折喪を示すため
に、図８ａ及び８ｂと比較して図８ｃに、上述した２つ
の平均値計算を実行した場合においてＸ′−Ｘ及びＹ′
−Ｙに平行な簡単な水平走査により得られた結果を示
す。

【００６７】図８ｃは式(5) に従う基準を用いて得られ
た結果を示し、地球輪郭面の輪郭に関する点が良好に検
出されると同時に良好に位置決定されることを示してい
る。図８ｃの結果を生ずる基準に対しては、２画素の小
ベース〔ｍ₁〕の平均値計算及び３０画素の大ベース
〔ｍ₂〕の平均値計算を用いた。

【００６８】図８ｃは、ベース〔２〕で得られる平均値
をベース〔３０〕で得られる平均値と組合わせることに
より得られる結果は極めて良好であることを示してい
る。従って、ベース〔２〕での平均値計算が図８ａに示
すように検出されないいくつかの点を除く輪郭点を供給
し、次に行なわれるベース〔３０〕での平均値計算によ
る重み付けにより先に検出されなかった点の検出が可能
になる。

【００６９】次に、図６ａの軸Ｙ′−Ｙに平行な水平方
向の右から左への行信号の分析の第１フエーズ中に本発
明の抽出器で実行される方法の応用について以下に説明
する。

【００７０】最初に、図５に示す他の３つの軸に対する
全ての処理を再開する必要がある。従って、第１ステッ
プ中に左を右と置き替え、即ち、 − 右側ではなく左側の平均値を形成し、 − 左側ではなく右側の傾きを計算し、次に列の検査中
に左及び右を上及び下に、次いで下及び上に置き替える
必要がある。

【００７１】これらの処理を図６ａ〜６ｄに示す。一般
に、各抽出画素はそのグレイレベル値が背景−物体（対
象物）境界部と少なくとも一度交差する直線の画素の各
々に対し計算される基準Ｃを最大にする画素である。基
準Ｃは前記直線の各画素に関する計算ごとに、少なくと
も − 当該画素から出発して物体に対し中心から離れる方
向（ＣＦ）に向いた前記直線上に隣接して位置する所定
数〔ｍ〕の画素について計算したグレイレベルの平均値
Ｍ、及び − 当該画素から出発した物体に対し中心に向う方向
（ＣＰ）に向いた前記直線上に隣接して位置する所定数
〔ｐ〕の画素について計算したグレイレベルの導関数
（傾き）Ｐの値、を考慮に入れる。

【００７２】遠心方向をＣＦで、求心方向をＣＰで示す
ことにより、基準ＣはＣ＝ｆ（Ｐ_CP〔Ｐ〕−ｋ₁(Ｍ_CF〔 m₁〕）−ｋ₂f（Ｍ_CF
〔 m₂〕）（５_bis）と書き表わせる。

【００７３】これがため、概して、境界部と交差する前
記直線の各画素に対する基準Ｃの計算は、 − 当該画素から出発して前記直線上に遠心方向（Ｃ
Ｆ）に互い隣接する前記第１の数〔ｍ₁〕の画素につい
ての平均値の計算、 − 当該画素から出発して前記直線上に遠心方向に互に
隣接して位置する前記第２の数〔ｍ₂〕の画素について
の平均値の計算、及び − 当該画素から出発して前記直線上に求心方向（Ｃ
Ｐ）に互に隣接する前記第３の数〔Ｐ〕の画素について
の導関数（傾き）Ｐの計算、を含む。各計算の結果には
“比例”係数と称する係数が乗算され、これら係数は関
連する結果の付加が必要ない場合には零にすることがで
きる。

【００７４】抽出の終了時に、図７ｂに示すような地球
の像が得られ、この像の輪郭は図７ｂと同一の原像、例
えば図４に示す原像から従来技術では得られた図７ａに
示す抽出結果と比べて極めて良好に位置決めされてい
る。図７ａの像は島や陸に関連する多数の不所望な抽出
点を含んでいる。従来技術でしきい値法のために、これ
らの不所望な抽出点は図４の白又は明るい領域と一致す
る（図を簡単とするために、これらの抽出点を白背景上
の黒で示してある）。更に輪郭の1/4 が失われている。

【００７５】地球の輪郭ＣＴに対応する抽出点は次のス
テップで地球の中心を識別するのに使用され、このステ
ップはかなり複雑である。本発明装置を前文に述べた３
つの条件（精密、速度、搭載用に好適なハードウェア）
を満足するようにする場合には、 − できるだけ精密な中心の識別を得るために地球の輪
郭ＣＴにおいてできるだけ多数の点を検出すること（こ
の精度は抽出点の数に強く依存する）、 − 次の識別ステップの計算時間を減少させるために少
数の点を得ること、が同時に必要とされる。

【００７６】考慮に入れるべき重要なファクタは次の
比；Ｒ＝輪郭に対応する点の数／総抽出点数である。

【００７７】本発明では、この比Ｒ(6) が従来の場合よ
り100 倍大きい。その理由は、輪郭全体を抽出するのみ
ならず、輪郭面内の抽出点の数が少ないために総抽出点
数も小さいためである。従って、地球の中心の計算時間
が減少すると同時に中心の識別が一層容易且つ正確にな
る。

【００７８】原物体を曲線に変換する場合物体を面（糸状物体）としてよりも曲線として見るのが
好ましい場合、又は逆光で見たハローを有する地球の場
合には、上述した装置はこの物体を処理するのに使用す
ることができる。

【００７９】これは、一方では黒が観察され、他方では
ハロー又は明るい輪郭が観察される場合である。上述し
た方法に従って、第１の処理を上述したようにＹ′−Ｙ
に平行な行走査の形で行なう。この処理行と輪郭との交
点は、この点の両側に信号の著しい大きな傾きＰ（導関
数）が観測されることにより特徴づけられる。

【００８０】この場合、関連する基準はこれら２つの傾
きの合成が最大になることである。この目的のために、
図６ａに示す右縁の抽出に対する基準として、次の式
(7) ；Ｃ_H＝ｆ（Ｐ_D〔ｐ〕＋ｆ（Ｐ_G〔ｐ〕） (7) を提案する。ハローの場合、基準Ｃは２つの傾きを含む
が、一般的場合に関連する基準Ｃ（５ bis）に含まれる
平均値に関する項は含まない。ハローの場合の基準Ｃ_H
は一次結合又は幾何結合を含むものとすることができ、
ここでも関数ｆを（５bis)と同一に定義する。傾きの符
号をつじつまの合わない結果を生じないように適切に制
御するために、２つの負の傾の同時発生を除去する。

【００８１】ハローの場合に関する基準Ｃ_Hの使用は一
般的場合に定義した基準Ｃと一致し、 − 使用する関数が同一であり、 − 各傾き計算のベース〔ｐ〕が一般的場合に関する基
準Ｃの計算に対し先に使用したベースと同一の特性を有
し、数画素の小さなベースを選択する。

【００８２】概して、太陽が地球に隠れると同時に発生
するハローの場合を考慮して、式（５bis)の基準ＣはＣ＝α₁f（Ｐ_CP−〔ｐ〕−α₂f（Ｐ_CF〔ｐ〕 )−Ｋ₁f
（Ｈ_CF〔m₁〕−Ｋ₂f（ｍ_CF〔m₂〕）（５ter) として一般化できる。ハローの場合には、α₁＝α₂＝
１及びＫ₁＝Ｋ₂ ＝０とし、ハローがない場合にはα₂
＝０、α₁＝１及びＫ₁及びＫ₂＝前述した比例係数と
することができる。

【００８３】基準Ｃを実行する機能デバイス基準Ｃは図３に機能ブロック図の形で示す抽出装置によ
り実行することができる。この装置は最初にＦＬ１，Ｆ
Ｌ２，ＦＬ３で示す３個のブロックを具え、各ブロック
は図２のマトリックスの関連する行又は列の各画素の座
標ｉ，ｊを信号Ｓ _i, Ｓ_jの形で受信すると共にこれら
画素のグレイレベルの値に比例する信号Ｉ _i,jを受信す
る。

【００８４】図３の装置により実行される最初の演算は
傾きＰ及び平均値Ｍの計算である。基準Ｃで定義される
演算子の重要性は、傾き及び平均値が線形演算子である
事実にある。従って、これらの演算子は線形数学フィル
タにより実現することができる。他方、演算は行ごとに
（又は列ごとに）行なうため、線形フィルタも一次元に
なる。

【００８５】従って、極めて高速であって各画素の演算
を100 ナノ秒以下で実行し得る市販のフィルタを使用す
ることができる。フィルタＦＬ１はベース〔ｍ₁〕での
平均値の計算に用いる。フィルタＦＬ２はベース
〔ｍ₂〕での平均値の計算に用いる。フィルタＦＬ３は
傾きの計算に用いる。

【００８６】これらのフィルタは一度に全部プログラム
することができる。しかし、装置を宇宙船（衛星）に搭
載したら、ベースｍ₁, ｍ₂及びｐの大きさを遠隔制御
により変更することもできると共に傾き及び平均値の計
算に使用する特定の係数をフィルタごとに変更すること
もできる。また、“比例係数”、即ちα₁、α₂、
Ｋ ₁、Ｋ₂も例えば信号Ｅ_coefにより遠隔制御により変
更することができる。

【００８７】フィルタＦＬ１，ＦＬ２，ＦＬ３の出力信
号を次にルック−アップテーブルＬＵＴ１，ＬＵＴ２，
ＬＵＴ３にそれぞれ供給する。関数−ｆ₁（Ｍ_D〔
m₁〕) 及び−Ｋ₂f（Ｍ_D〔m₂〕) を平均値を計算する
フィルタＦＬ１及びＦＬ２の後段のルック−アップテー
ブルＬＵＴ１及びＬＵＴ２に割り当て、関数ｆ（Ｐ
_g〔 p〕）を傾きを計算するフィルタＦＬ３に対応する
ルック−アップテーブルＬＵＴ３に割当てる。

【００８８】概して、搭載用抽出器−識別器システムに
対しては、プログラマブルメモリを用いるよりもプロセ
ッサをプログラミングすることによりルック−アップテ
ーブルを実現するのが好ましい。

【００８９】ブロックＬＵＴ１，ＬＵＴ２，ＬＵＴ３の
出力を図３にＡＤＤで示すワイヤドアダー（加算器）に
供給する。

【００９０】アダーＡＤＤの出力信号並びに入力信号Ｓ
_i,Ｓ_jをブロックＭＡＸに供給する。このブロックは検
査行の各画素に対し得られた基準Ｃの値の比較を行な
い、見つけ出した最大値に対応する画素の座標をこの最
大値とともに出力する。

【００９１】この測定結果、即ち３項出力（Ｃ_MAX,ｉ，
ｊ）を後処理、地球の場合には中心の識別のためにメモ
リブロックＭＥＭに記憶する。

【００９２】各行の一方向の検査ごとに、このような３
項出力（Ｃ_MAX,ｉ，ｊ）を記憶し、地球の輪郭の像を最
初に右側、次に左側、最后に上側及び下側の順に形成し
得るようにする。

【００９３】ハロー現象を処理する必要がある場合に
は、第２の傾きの計算用に追加の線形フィルタＦＬ４を
設け、これをルック−アップテーブルＬＵＴ４と関連さ
せ、その出力をワイヤドアダーＡＤＤに供給し得るよう
にする。

【００９４】このように図３に示す輪郭抽出器は各々フ
ィルタＦＬ及びルック−アップテーブルＬＵＴを具える
４個のチェーン（１，２，３，４）を具えている。

【００９５】地球センサに使用するためには、一日の時
刻に応じて、地球は図４に示すように海、大陸、雲を表
示する輪郭面として、又は太陽がしずんだ間夜中におい
て所定の照射状態において生ずるハローを有する黒輪郭
面として具えることを考慮する必要がある。地球センサ
を搭載した宇宙船に、時間の関数として“全景地球”状
態又は“ハロー”状態を指示し、線形フィルタＦＬ１，
ＦＬ２，ＦＬ３，ＦＬ４の係数を遠隔制御により適切に
ロードさせる装置を設けることができる。この機能は簡
単な時計で十分に達成することができる。地球の状態を
指示するこの装置は“全景地球”状態では前述したよう
にＬＵＴ４に係数０をロードし、ハロー状態ではＬＵＴ
１及びＬＵＴ２の係数を零にする。

【００９６】図３に示す抽出器により実行される計算の
終了時に、識別装置が先に得られた地球の輪郭に最も近
い円の中心の座標をハウ変換又は最小２乗法により求め
ることができる。概して、これらの既知の方法は地球の
半径を知る必要がある。

【００９７】以上、図３に示す抽出器を地球輪郭面の輪
郭の決定に適用した場合について詳細に説明した。しか
し、これに限定されず、この抽出器は輪郭を得る必要の
ある任意の像に使用することができる。このような抽出
器は特に医用画像の処理にも有用である。

【００９８】本発明の変形例も実現可能である。特に線
状物体（ハロー）及び“全景”物体（全景地球）が同時
に発生しなければ、線状物体の処理には２つのフィルタ
で十分であり、“全景”物体の処理には３つのフィルタ
で十分である。従って、３つのＬＵＴが後続された３つ
のフィルタを具える装置で全ての場合の処理を実行する
ことができる。

【００９９】他方、もっと重い具体化（ハードウェア）
が望ましいときは、一次元フィルタを小さい厚さの二次
元フィルタと置き換えることができる。この場合には平
均値及び傾きは行ごとにではなく帯単位で決定される。
これは輪郭がゆっくり変化する物体の場合に装置の検出
能を向上させる。

【０１００】概して、本発明では各抽出画素は、そのグ
レイレベル値が背景−物体境界を少なくとも一度交差す
る直線上の画素の各々について計算した基準Ｃを最大に
する画素であり、この計算を複数のチェーン（１，２，
----ｎ）に分布されたフィルタ手段（ＦＬ１，ＦＬ２，
----ＦＬ_n) を用いて実行する。これらチェーンの少な
くとも第１の部は、基準の計算が行なわれる画素に基づ
いて、物体に対し求心方向におけるグレイレベル値の増
大を測定し、第２の部分（もしあれば）は遠心方向にお
けるグレイレベル値の均等性を測定し、及び／又は第３
の部分（もしあれば）は遠心方向におけるグレイレベル
値の増大を測定する。前記基準の計算は、フィルタ手段
（ＦＬ１，ＦＬ２，----ＦＬ_n) のそれぞれの結果をル
ック−アップテーブル手段（ＬＵＴ１，ＬＵＴ２，----
ＬＵＴ_n) に供給し、これらルック−アップテーブル手
段がこれら結果の各々にスカラ関数(f) を適用して各フ
ィルタ手段により得られた測定結果を“比例”させ、各
チェーン（１，２，----ｎ）のルック−アップテーブル
手段の出力の種々の測定値を加算手段（ＡＤＤ）に供給
してこれらの測定値を合成することにより実行される。

【０１０１】手段ＭＡＸは背景−物体境界と交差する各
直線の各画素に対する加算手段（ＡＤＤ）の結果の比較
を行ない、これら結果の最大のものに対応する画素の座
標ｉ，ｊの選択を行なう。

【０１０２】グレイレベル値の増大の測定のために、フ
ィルタ手段の第１部分及び第３部分（もしあれば）はグ
レイレベル値の関数として信号の導関数Ｉ（ｉ，ｊ）を
計算するようにし、前記グレイレベル値の均等性の測定
のためにフィルタ手段の第２部分はグレイレベル値の関
数として信号の加重平均値を計算するようにする。

【０１０３】ルック−アップテーブル手段（ＬＵＴ１，
ＬＵＴ２，----ＬＵＴ_n) においては、スカラ関数(f)
が加算手段（ＡＤＤ）により行なわれる測定値の一次結
合に対応する関係関数に比例するように、又は前記加算
手段（ＡＤＤ）により行なわれる測定値の幾何結合に対
する対数関数に比例するように選択される。

【図面の簡単な説明】

【図１】地球センサの光学系を示す図である。

【図２】光学系に接続する光電素子のマトリックスを示
す図である。

【図３】機能ブロックにより線図にて示した輪郭抽出器
を示す図である。

【図４】可視領域内で作動する図２に示したような光電
性素子のマトリックスによってグレイレベルとして形成
される宇宙空間背景における地球輪郭面の像を概略的に
示す図である。

【図５】図４に示したような地球輪郭面の像を読取手段
により走査する場合における走査方向を示す説明図であ
る。

【図６】ａは右から左へとＹ′Ｙに平行に水平走査する
ことにより本発明による抽出器によって得られる地球輪
郭部の右側の点を示す図であり、ｂは左から右へとＸ′
Ｘに平行に水平走査することにより本発明による抽出器
によって得られる地球輪郭部の左側の点を示す図であ
る。ｃはＴ′Ｔに平行に垂直方向に走査することによっ
て得られる地球輪郭部の上側の点を示す図である。ｄは
Ｚ′Ｚに平行に垂直方向に走査することによって得られ
る地球輪郭部の上側の点を示す図である。

【図７】ａは図４の地球輪郭面から従来の輪郭抽出器に
よって抽出される点を示す図である。ｂは図４の地球輪
郭面から本発明による輪郭抽出器によって抽出される点
を示す図である。

【図８】図４の地球輪郭面からそれぞれ異なる画素数を
水平方向にのみ走査することによって抽出される輪郭の
点を示す図である。

【符号の説明】

100 地球の地平線検出器 110 光学集束系 120 地球の像 130 光電素子のマトリックス 131 出力レジスタ 200 抽出手段ＤＴ地球輪郭面ＣＴ地球と宇宙空間の境界ＥＳ宇宙空間ＦＬ₁〜ＦＬ₄ フィルタＬＵＴ１〜ＬＵＴ４ルック−アップテーブルＡＤＤ加算手段ＭＡＸ最大値決定手段ＭＥＭメモリ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ほぼ均一な背景における対象物を表すと
共に基準マトリックス系における座標により局所化さ
れ、各々が輝度値を有する画素から成る画像における背
景と対象物との境界に位置する抽出画素の座標値を供給
するための輪郭抽出器タイプの画像処理装置において、
当該画像処理装置が： −処理すべき像を走査し、背景と対象物との境界に交差
する複数の処理ラインを規定する手段と； −各処理ラインの各現画素に対し、該現画素の関数であ
る基準Ｃを推定する手段と； −各処理ラインに対する前記基準Ｃの最大値を求める手
段、全ての処理ラインに対する最大値に対応し、抽出画
素とみなせる画素を選択する手段及びこれらの選択画素
の座標を記憶する手段と；を具え、前記画像処理装置が
前記基準Ｃを推定する手段として： −各々が各現画素にそれぞれ関連する組を成す画素の様
々な輝度値に対応する測度を計算する手段を有し、且つ
前記各組が現画素と同じ処理ライン上にこの現画素から
対象物の方へと、又は処理すべき画像の背景の方へと規
則的に配列されている所定数の隣接画素で構成される処
理チェーンと； −前記基準Ｃの最大値を求める手段に供給する前記様々
な輝度値に対応する測度の和を計算する加算手段；も具
えていることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】ほぼ均一な背景における対象物を表すと
共に基準マトリックス系における座標により局所化さ
れ、各々が輝度値を有する画素から成る画像における背
景と対象物との境界に位置する抽出画素の座標値を供給
するための輪郭抽出器タイプの画像処理装置において、
当該画像処理装置が： −処理すべき像を走査し、背景と対象物との境界に交差
する複数の処理ラインを規定する手段と； −各処理ラインの各現画素に対し、該現画素の関数であ
る基準Ｃを推定する手段と； −各処理ラインに対する前記基準Ｃの最大値を求める手
段、全ての処理ラインに対する最大値に対応し、抽出画
素とみなせる画素を選択する手段及びこれらの選択画素
の座標を記憶する手段と；を具え、前記画像処理装置が
前記基準Ｃを推定する手段として： −各現画素にそれぞれ関連する組を成す画素の均一輝度
値に関連する測度を計算する手段を有し、且つ前記各組
が現画素と同じ処理ライン上にこの現画素から対象物の
背景の方へと規則的に配列されている所定数の隣接画素
で構成される少なくとも１つの処理チェーンと； −各現画素にそれぞれ関連する組を成す画素の増分輝度
値に関連する測度を計算する手段とを有し、且つ前記各
組が現画素と同じライン上にこの現画素から画像の背景
の方へと、又は対象物の方へと規則的に配列されている
所定数の隣接画素で構成される少なくとも１つの処理チ
ェーンと； −前記基準Ｃの最大値を求める手段に供給する前記それ
ぞれの輝度値の測度の和を計算する加算手段；も具えて
いることを特徴とする画像処理装置。
【請求項３】ほぼ均一な背景における対象物を表すと
共に基準マトリックス系における座標により局所化さ
れ、各々が輝度値を有する画素から成る画像における背
景と対象物との境界に位置する抽出画素の座標値を供給
するための輪郭抽出器タイプの画像処理装置において、
当該画像処理装置が： −処理すべき像を走査し、背景と対象物との境界に交差
する複数の処理ラインを規定する手段と； −各処理ラインの各現画素に対し、該現画素の関数であ
る基準Ｃを推定する手段と； −各処理ラインに対する前記基準Ｃの最大値を求める手
段、全ての処理ラインに対する最大値に対応し、抽出画
素とみなせる画素を選択する手段及びこれらの選択画素
の座標を記憶する手段と；を具え、前記画像処理装置が
前記基準Ｃを推定する手段として： −各現画素にそれぞれ関連する第１組を成す画素の輝度
値の関数（１（ｉ，ｊ）の加重平均（ｋ１Ｍ〔ｍ１〕）
を計算する手段を有し、且つ前記各第１組の画素が現画
素と同じ処理ライン上にこの現画素から対象物の背景の
方へと規則的に配列されている所定数〔ｍ１〕の隣接画
素から成る第１処理チェーンと； −各現画素にそれぞれ関連する第２組を成す画素の輝度
値の関数（１（ｉ，ｊ））の加重平均（ｋ２Ｍ〔ｍ
２〕）を計算する手段を有し、且つ前記各第２組の画素
が現画素と同じライン上にこの現画素から対象物の背景
の方へと規則的に配列されている第２所定数〔ｍ２〕の
隣接画素からなる第２処理チェーンと； −各現画素にそれぞれ関連する第３組を成す画素の輝度
値の増加に関連する輝度の関数（１（ｉ，ｊ））の導関
数（Ｐ〔ｐ１〕）を計算する手段を有し、且つ前記第３
の画素が現画素と同じライン上にこの現画素から対象物
の方へと規則的に配列されている第３所定数〔ｐ１〕の
隣接画素から成る第３処理チェーンと； −前記基準Ｃの最大値を求める手段に供給する前記各チ
ェーンによって供給される前記それぞれの加重平均及び
導関数の測度の和を計算する加算手段；も具えているこ
とを特徴とする画像処理装置。
【請求項４】前記基準Ｃを推定する手段として： −各現画素にそれぞれ関連する第４組を成す画素の輝度
値の関数（１（ｉ，ｊ））の導関数（Ｐ〔ｐ２〕）を計
算する手段を有し、且つ前記各第４組の画素が現画素と
同じ処理ライン上にこの現画素から対象物の背景の方へ
と規則的に配列されている第４所定数〔ｐ２〕の隣接画
素から成る第４処理チェーン；も具えていることを特徴
とする請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項５】ほぼ均一な背景における対象物を表すと
共に基準マトリックス系における座標により局所化さ
れ、各々が輝度値を有する画素から成る画像における背
景と対象物との境界に位置する抽出画素の座標値を供給
するための輪郭抽出器タイプの画像処理装置において、
当該画像処理装置が： −処理すべき像を走査し、背景と対象物との境界に交差
する複数の処理ラインを規定する手段と； −各処理ラインの各現画素に対し、該現画素の関数であ
る基準Ｃを推定する手段と； −各処理ラインに対する前記基準Ｃの最大値を求める手
段、全ての処理ラインに対する最大値に対応し、抽出画
素とみなせる画素を選択する手段及びこれらの選択画素
の座標を記憶する手段と；を具え、前記画像処理装置が
前記基準Ｃを推定する手段として： −各現画素にそれぞれ関連する第１組を成す画素の輝度
値の関数（１（ｉ，ｊ）の加重平均（ｋ１Ｍ〔ｍ１〕）
を計算する手段を有し、且つ前記各第１組の画素が現画
素と同じ処理ライン上にこの現画素から対象物の背景の
方へと規則的に配列されている所定数〔ｍ１〕の隣接画
素から成る第１処理チェーンと； −各現画素にそれぞれ関連する第２組を成す画素の輝度
値の関数（１（ｉ，ｊ））の加重平均（ｋ２Ｍ〔ｍ
２〕）を計算する手段を有し、且つ前記各第２組の画素
が現画素と同じライン上にこの現画素から対象物の背景
の方へと規則的に配列されている第２所定数〔ｍ２〕の
隣接画素からなる第２処理チェーンと； −各現画素にそれぞれ関連する第３組を成す画素の輝度
値の増加に関連する輝度の関数（１（ｉ，ｊ））の導関
数（Ｐ〔ｐ１〕）を計算する手段を有し、且つ前記第３
の画素が現画素と同じライン上にこの現画素から対象物
の方へと規則的に配列されている第３所定数〔ｐ１〕の
隣接画素から成る第３処理チェーンと； −各現画素にそれぞれ関連する第４組を成す画素の輝度
値の関数（１（ｉ，ｊ））の導関数（Ｐ〔ｐ２〕）を計
算する手段を有し、且つ前記各第４組の画素が現画素と
同じ処理ライン上にこの現画素から対象物の背景の方へ
と規則的に配列されている第４所定数〔ｐ２〕の隣接画
素から成る第４処理チェーンと； −前記基準Ｃの最大値を求める手段に供給する前記各チ
ェーンによって供給される前記それぞれの加重平均及び
導関数の測度の和を計算する加算手段；も備え、且つ前
記各処理チェーンにおける計算手段が： −各現画素に関連する画素の各組における輝度値の変化
を測定する線形フィルタであって、対応する組に含まれ
る画素数に等しいベースを有する線形フィルタと； −線形フィルタによって供給される輝度値の測度を比例
させるために該線形フィルタの結果にスカラー関数
（ｆ）を適用するルック−アップテーブルと；を具え、
前記各チェーンのルック−アップテーブルの出力を加算
手段に供給し、前記それぞれの輝度値を合成するように
したことを特徴とする画像処理装置。
【請求項６】−前記第１チェーンにおけるフィルタが少
数のベース、例えば１〜５個の画素を含み、 −前記第２チェーンにおけるフィルタが多数のベース、
例えば１０〜３０個の画素を含み、 −前記第３及び第４チェーンにおける各フィルタが少数
のベース、１〜５個の画素を含む；ことを特徴とする請
求項５に記載の画像処理装置。
【請求項７】前記ルック−アップテーブルにおけるス
カラー関数（ｆ）を線形関数として、前記加算手段が前
記各チェーンからの測度の線形結合を供給するようにし
たことを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。
【請求項８】前記ルック−アップテーブルにおけるス
カラー関数（ｆ）を対数関数として、前記加算手段が前
記各チェーンからの測度の幾何学的結合を供給するよう
にしたことを特徴とする請求項５に記載の画像処理装
置。