JPH0778828B2 - 点像位置検出方法 - Google Patents
点像位置検出方法Info
- Publication number
- JPH0778828B2 JPH0778828B2 JP61048393A JP4839386A JPH0778828B2 JP H0778828 B2 JPH0778828 B2 JP H0778828B2 JP 61048393 A JP61048393 A JP 61048393A JP 4839386 A JP4839386 A JP 4839386A JP H0778828 B2 JPH0778828 B2 JP H0778828B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、固体撮像素子によって検出された画像より点
像を検出する方式に係り、特にスターセンサに好適とさ
れた点像位置検出方法に関するものである。
像を検出する方式に係り、特にスターセンサに好適とさ
れた点像位置検出方法に関するものである。
固体撮像素子は撮像管に比し感度や解像度の面で劣って
おり、素子および応用面から研究されているが、小型・
軽量化の面では優れており、カメラ応用製品に実用化さ
れ始めている。
おり、素子および応用面から研究されているが、小型・
軽量化の面では優れており、カメラ応用製品に実用化さ
れ始めている。
ところで、小型・軽量化の要求の強い人工衛星搭載用セ
ンサについても固体撮像素子を利用し、高精度な恒星検
出を目的としたスターサンサへの応用が有望視されてい
る。固体撮像素子を用いたスターセンサでは無限遠の恒
星（点像）を如何に高精度に検出，同定するかが問題と
なっており、素子自体のノイズと恒星とを識別検出する
ことが最も重要となっている。この種のノイズの処理に
ついてのものとしては、例えば第27回宇宙科学技術連合
講演会講演集278頁〜279頁「CCDスターセンサの試作・
試験」に記載されたものが知られているが、これに研究
発表されているものでは、暗電流成分除去したうえしき
い値以上のディジタル信号より星像信号が取得されるよ
うになっている。しかしながら、しきい値以上の値であ
って、しかもメモリに格納される電気的ランダムノイズ
については何等考慮されていないものとなっている。
ンサについても固体撮像素子を利用し、高精度な恒星検
出を目的としたスターサンサへの応用が有望視されてい
る。固体撮像素子を用いたスターセンサでは無限遠の恒
星（点像）を如何に高精度に検出，同定するかが問題と
なっており、素子自体のノイズと恒星とを識別検出する
ことが最も重要となっている。この種のノイズの処理に
ついてのものとしては、例えば第27回宇宙科学技術連合
講演会講演集278頁〜279頁「CCDスターセンサの試作・
試験」に記載されたものが知られているが、これに研究
発表されているものでは、暗電流成分除去したうえしき
い値以上のディジタル信号より星像信号が取得されるよ
うになっている。しかしながら、しきい値以上の値であ
って、しかもメモリに格納される電気的ランダムノイズ
については何等考慮されていないものとなっている。
本発明の目的は、固体撮像素子によって点像が検出され
るに際し、検出された画像信号中に強度大のランダムノ
イズが含まれている場合であっても、検出画像より点像
のみが抽出された上、点像各々についての位置が高精度
に検出可とされた点像位置検出方法を供するにある。
るに際し、検出された画像信号中に強度大のランダムノ
イズが含まれている場合であっても、検出画像より点像
のみが抽出された上、点像各々についての位置が高精度
に検出可とされた点像位置検出方法を供するにある。
上記目的のため本発明は、光学系の焦点位置に固体撮像
素子の撮像面が位置されない状態で、該固体撮像素子か
ら、画素位置対応に順次検出される画像信号は多値ディ
ジタル変換された上、設定閾値と比較されることによっ
て、多値ディジタル変換値が該設定閾値以上であるとし
て抽出された画素各々については、該画素の位置情報を
アドレスとして該画素についての多値ディジタル変換値
が記憶されることで２次元画像として得られた後、該２
次元画像上における、多値ディジタル変換値が上記設定
閾値以上である画素各々については、該画素間で上下左
右方向に隣接し合う画素は同一局所２次元画像に属する
との処理によって、上記２次元画像からは、点像と見做
される孤立状態にある局所２次元画像各々を抽出し、該
局所２次元画像各々については、該局所２次元画像を構
成している画素数を一定画素数と比較することによっ
て、該一定画素数未満の局所２次元画像を電気的ランダ
ムノイズによるものとして、該一定画素数以上の局所２
次元画像を真の点像によるものとして判定した上、真の
点像として判定された局所２次元画像各々については、
該局所２次元画像を構成している画素各々についての多
値ディジタル変換値にもとづきセントロイド計算が行わ
れることによって、上記真の点像各々についての位置が
検出されるようにしたものである。
素子の撮像面が位置されない状態で、該固体撮像素子か
ら、画素位置対応に順次検出される画像信号は多値ディ
ジタル変換された上、設定閾値と比較されることによっ
て、多値ディジタル変換値が該設定閾値以上であるとし
て抽出された画素各々については、該画素の位置情報を
アドレスとして該画素についての多値ディジタル変換値
が記憶されることで２次元画像として得られた後、該２
次元画像上における、多値ディジタル変換値が上記設定
閾値以上である画素各々については、該画素間で上下左
右方向に隣接し合う画素は同一局所２次元画像に属する
との処理によって、上記２次元画像からは、点像と見做
される孤立状態にある局所２次元画像各々を抽出し、該
局所２次元画像各々については、該局所２次元画像を構
成している画素数を一定画素数と比較することによっ
て、該一定画素数未満の局所２次元画像を電気的ランダ
ムノイズによるものとして、該一定画素数以上の局所２
次元画像を真の点像によるものとして判定した上、真の
点像として判定された局所２次元画像各々については、
該局所２次元画像を構成している画素各々についての多
値ディジタル変換値にもとづきセントロイド計算が行わ
れることによって、上記真の点像各々についての位置が
検出されるようにしたものである。
以下、本発明をスターセンサに例を採って第１図から第
３図により説明する。
３図により説明する。
先ず本発明に係るスターセンサについて説明すれば、第
１図はその一例でのブロック構成を示したものである。
これによると恒星（スター）１からの光はレンズやフー
ドなどを含む光学部２を介し固体撮像素子３面上に集
光，結像されるようになっている。固体撮像素子３から
はドライバ４による制御下に光電変換された画像信号が
画素単位に出力されるが、画像信号は増幅器６を介しA/
D変換器７でその大きさがディジタル値に変換されたう
え比較器８でマイクロプロセッサ12からの設定しきい値
と比較されるものとなっている。画像信号がそのしきい
値以上であれば、比較器８の出力をしてそのときの画素
位置をxyカウンタ５より、また、光強度をA/D変換器７
よりマルチプレクサ９を介しRAM10に所定アドレス順に
格納するようになっているものである。しかして、この
後はこれらデータにもとづきマイクロプロセッサ12はRO
M11に予め格納されている処理プログラムを実行するこ
とによって、星像とノイズとを区別したうえ星像につい
ての情報13をセンサ外部に出力するところとなるもので
ある。
１図はその一例でのブロック構成を示したものである。
これによると恒星（スター）１からの光はレンズやフー
ドなどを含む光学部２を介し固体撮像素子３面上に集
光，結像されるようになっている。固体撮像素子３から
はドライバ４による制御下に光電変換された画像信号が
画素単位に出力されるが、画像信号は増幅器６を介しA/
D変換器７でその大きさがディジタル値に変換されたう
え比較器８でマイクロプロセッサ12からの設定しきい値
と比較されるものとなっている。画像信号がそのしきい
値以上であれば、比較器８の出力をしてそのときの画素
位置をxyカウンタ５より、また、光強度をA/D変換器７
よりマルチプレクサ９を介しRAM10に所定アドレス順に
格納するようになっているものである。しかして、この
後はこれらデータにもとづきマイクロプロセッサ12はRO
M11に予め格納されている処理プログラムを実行するこ
とによって、星像とノイズとを区別したうえ星像につい
ての情報13をセンサ外部に出力するところとなるもので
ある。
さて、次に第１図に示したスターセンサによる星像とノ
イズとの識別処理を第２図，第３図により説明する。第
２図は固体撮像素子面上での星像とノイズの分布例を示
したものである。これによる場合A,Cは星像であり、B,D
はランダムノイズであるが、この時点ではまだ不明であ
る。先ずRAM内に格納されている画素データはマイクロ
プロセッサ12による信号処理によって、Ａ〜Ｄの各群に
相互に独立なものとして識別されるようになっている。
この識別は画素の連続性に着目して行なわれるわけであ
る。
イズとの識別処理を第２図，第３図により説明する。第
２図は固体撮像素子面上での星像とノイズの分布例を示
したものである。これによる場合A,Cは星像であり、B,D
はランダムノイズであるが、この時点ではまだ不明であ
る。先ずRAM内に格納されている画素データはマイクロ
プロセッサ12による信号処理によって、Ａ〜Ｄの各群に
相互に独立なものとして識別されるようになっている。
この識別は画素の連続性に着目して行なわれるわけであ
る。
この後は第３図に示す星像とノイズを区別するための処
理のフローに従って星像とノイズが識別されるが、この
処理では先ず前提条件として星像とノイズを区別するた
めの項目が用意される。電気的ランダムノイズは通常１
〜２画素に点在する現われかたをするため、本例では１
つの独立な群をなす画素数が９個以上である場合を星像
として、また９個未満である場合はノイズとして判定す
るための条件が与えられるようになっている。
理のフローに従って星像とノイズが識別されるが、この
処理では先ず前提条件として星像とノイズを区別するた
めの項目が用意される。電気的ランダムノイズは通常１
〜２画素に点在する現われかたをするため、本例では１
つの独立な群をなす画素数が９個以上である場合を星像
として、また９個未満である場合はノイズとして判定す
るための条件が与えられるようになっている。
さて、処理開始に際してはRAMに格納されている画素デ
ータから先ず群Ａが識別される（301）。この識別に際
しては、例えば群構成画素がＡに属するということを認
識し得るフラグを予め各画素データに設定しておくこと
で、他群との識別は容易となっている。
ータから先ず群Ａが識別される（301）。この識別に際
しては、例えば群構成画素がＡに属するということを認
識し得るフラグを予め各画素データに設定しておくこと
で、他群との識別は容易となっている。
この後はこのフラグを検出しつつ群Ａを構成する画素数
をカウントし（302）、画素数が９個以上であれば星像
として識別したうえ（303）セントロイド計算により星
の位置が算出されるものである（304）。また、もしも
画素数が９個未満であればノイズとして識別し、ノイズ
である旨のフラグが各画素データに設定されることで他
群と区別されるようになっているものである（305）。
をカウントし（302）、画素数が９個以上であれば星像
として識別したうえ（303）セントロイド計算により星
の位置が算出されるものである（304）。また、もしも
画素数が９個未満であればノイズとして識別し、ノイズ
である旨のフラグが各画素データに設定されることで他
群と区別されるようになっているものである（305）。
以下同様にして、検出済の群を除き順次群単位に識別を
行なう度に同様な処理を繰り返すことによってはＢがノ
イズ、Ｃが星像、Ｄがノイズとして検出されるものであ
り、RAM格納の全データが処理された時点で一連の処理
は終了されるものである（306）。
行なう度に同様な処理を繰り返すことによってはＢがノ
イズ、Ｃが星像、Ｄがノイズとして検出されるものであ
り、RAM格納の全データが処理された時点で一連の処理
は終了されるものである（306）。
ところで、星像を検出する場合の一手法として光学部で
デフォーカスし、星像を固体撮像素子に撮像させる方法
が知られている。星像をぼかし群中の複数画素を用いて
セントロイド計算を行ない、分解能を上げる方法である
が、この方法の採用によって、ノイズと区別された状態
で、点像各々についてはその位置が高精度に検出され得
るものである。通常、１画素にのみ結像された像はノイ
ズであるか点像であるかを区別することは困難である
が、上記方法を採用してなる本発明によって、初めてノ
イズと区別された状態で点像各々についての位置が高精
度に検出され得るものである。
デフォーカスし、星像を固体撮像素子に撮像させる方法
が知られている。星像をぼかし群中の複数画素を用いて
セントロイド計算を行ない、分解能を上げる方法である
が、この方法の採用によって、ノイズと区別された状態
で、点像各々についてはその位置が高精度に検出され得
るものである。通常、１画素にのみ結像された像はノイ
ズであるか点像であるかを区別することは困難である
が、上記方法を採用してなる本発明によって、初めてノ
イズと区別された状態で点像各々についての位置が高精
度に検出され得るものである。
なお、前提条件として与えられている星像とノイズとを
区別するための条件は本例では下限値のみを示したが、
上限値をも含めるようにしてもよく、また、光強度の条
件を取り込れることも可能となっている。
区別するための条件は本例では下限値のみを示したが、
上限値をも含めるようにしてもよく、また、光強度の条
件を取り込れることも可能となっている。
以上説明したように本発明による場合は、固体撮像素子
によって検出される画像信号に強度大のランダムノイズ
が含まれていても高精度に点像の位置を検出し得、スタ
ーセンサに適用される場合は精度大にして恒星を検出し
得るという効果がある。
によって検出される画像信号に強度大のランダムノイズ
が含まれていても高精度に点像の位置を検出し得、スタ
ーセンサに適用される場合は精度大にして恒星を検出し
得るという効果がある。
第１図は、本発明に係るスターセンサの一例でのブロッ
ク構成を示す図、第２図は、固体撮像素子面上での星像
とノイズの分布例を示す図、第３図は、本発明に係る星
像とノイズを区別するための一例での処理のフローを示
す図である。 １…恒星,2…光学部,3…固体撮像素子,4…ドライバ,5…
xyカウンタ,6…増幅器,7…A/D変換器,8…比較器,9…マ
ルチプレクサ,10…RAM,11…ROM,12……マイクロプロセ
ッサ
ク構成を示す図、第２図は、固体撮像素子面上での星像
とノイズの分布例を示す図、第３図は、本発明に係る星
像とノイズを区別するための一例での処理のフローを示
す図である。 １…恒星,2…光学部,3…固体撮像素子,4…ドライバ,5…
xyカウンタ,6…増幅器,7…A/D変換器,8…比較器,9…マ
ルチプレクサ,10…RAM,11…ROM,12……マイクロプロセ
ッサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川上 用一 神奈川県横須賀市武１丁目2356番地 日本 電信電話株式会社通信網第二研究所内 (56)参考文献 特開 昭57−13581（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−111786（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−89200（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】光学系を介し固体撮像素子により点像の位
置を画像処理によって検出するための点像位置検出方法
であって、該光学系の焦点位置に固体撮像素子の撮像面
が位置されない状態で、該固体撮像素子から、画素位置
対応に順次検出される画像信号は多値ディジタル変換さ
れた上、設定閾値と比較されることによって、多値ディ
ジタル変換値が該設定閾値以上であるとして抽出された
画素各々については、該画素の位置情報をアドレスとし
て該画素についての多値ディジタル変換値が記憶される
ことで２次元画像として得られた後、該２次元画像上に
おける、多値ディジタル変換値が上記設定閾値以上であ
る画素各々については、該画素間で上下左右方向に隣接
し合う画素は同一局所２次元画像に属するとの処理によ
って、上記２次元画像からは、点像と見做される孤立状
態にある局所２次元画像各々を抽出し、該局所２次元画
像各々については、該局所２次元画像を構成している画
素数を一定画素数と比較することによって、該一定画素
数未満の局所２次元画像を電気的ランダムノイズによる
ものとして、該一定画素数以上の局所２次元画像を真の
点像によるものとして判定した上、真の点像として判定
された局所２次元画像各々については、該局所２次元画
像を構成している画素各々についての多値ディジタル変
換値にもとづきセントロイド計算が行われることによっ
て、上記真の点像各々についての位置が検出されるよう
にした点像位置検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61048393A JPH0778828B2 (ja) | 1986-03-07 | 1986-03-07 | 点像位置検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61048393A JPH0778828B2 (ja) | 1986-03-07 | 1986-03-07 | 点像位置検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62206683A JPS62206683A (ja) | 1987-09-11 |
| JPH0778828B2 true JPH0778828B2 (ja) | 1995-08-23 |
Family
ID=12802050
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61048393A Expired - Fee Related JPH0778828B2 (ja) | 1986-03-07 | 1986-03-07 | 点像位置検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0778828B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5713581A (en) * | 1980-06-27 | 1982-01-23 | Toshiba Corp | Noise removing system |
| JPS57111786A (en) * | 1980-12-29 | 1982-07-12 | Fujitsu Ltd | Profile coordinate pickup system for figure |
-
1986
- 1986-03-07 JP JP61048393A patent/JPH0778828B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62206683A (ja) | 1987-09-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |