JPH09130680A - 赤外線撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 航空機に搭載する赤外線撮像装置において、
操作者が見たい部分のコントラストを強調した画像を提
供する。 【解決手段】 領域指定部１２ａにより操作者は補正処
理部６からの出力画像内に領域を設定し、領域抽出部１
３は設定された領域内の出力画像をヒストグラム算出部
７に供給し、ヒストグラム算出部７は領域内のヒストグ
ラム分布を算出する。輝度変換部８はこの領域内のヒス
トグラム分布を元に補正処理部６の出力画像に対し輝度
変換を行うことで、領域内のコントラストが強調された
画像を供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、たとえば航空機
に搭載する赤外線撮像装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図２１は、従来の赤外線撮像装置の構成
を示す図である。１は赤外線を集光し結像する赤外線光
学系、２は光電変換を行う赤外線検出器、３は赤外線検
出器３から出力される輝度信号の低周波成分のみを透過
しＤＣレベルを抽出するローパスフィルタ、４は赤外線
検出器３の輝度信号からローパスフィルタ３の出力を減
算するＤＣレベル減算部、５はＤＣレベル減算部４の出
力をアナログ信号からデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変
換部、６はＡ／Ｄ変換部５の出力に対し補正処理を行い
デジタルビデオ信号に変換する補正処理部、７は補正処
理部６の出力１フレーム分のヒストグラムを算出するヒ
ストグラム算出部、８はヒストグラム算出部７の出力を
元に補正処理部６のビデオ出力の輝度値を変換する輝度
変換部、９は輝度変換部８から出力されるデジタルビデ
オ信号を表示用アナログビデオ信号に変換するＤ／Ａ変
換部、１０は各種制御信号を発生する制御信号発生部、
１１は映像表示用のモニタである。

【０００３】次に図２１を用いて動作について説明す
る。赤外線光学系１により結像された光学像は赤外線検
出器２により光電変換され輝度信号として出力される。
一般に赤外線検出器２で得られた輝度信号はバイアス量
としてＤＣ成分を含み出力される。そのため、ＤＣ成分
をローパスフィルタ３により検出後フィードバックし、
ＤＣレベル減算部４により赤外線検出器２のＤＣ成分を
自動的に減算し、Ａ／Ｄ変換部５の入力ダイナミックレ
ンジ内に安定的に納める。Ａ／Ｄ変換部５の出力は補正
処理部６により画素間の感度ムラを補正しデジタルビデ
オ信号に変換する。デジタルビデオ信号はヒストグラム
算出部７に通され、１フレーム分のヒストグラム分布を
算出する。輝度変換部８は画像のコントラストを強調す
るため、ヒストグラム分布を元に補正処理部６の出力に
対し輝度変換を行う。さらに、輝度変換部８の出力はＤ
／Ａ変換部９で表示用のアナログビデオ信号に変換さ
れ、モニタ１１に表示される。

【０００４】図２２、図２３にヒストグラム分布を元に
した輝度変換の一例を示す。図２２のような輝度（階
調）範囲全体［Ｘ０，Ｘｍａｘ］の内、［Ａ，Ｂ］にし
か分布していないヒストグラムが輝度変換部８に入力さ
れる輝度信号（階調）とする。各画素の持つ輝度信号
（階調）Ｘを数１によってＸ’に変換する。輝度（階
調）範囲［Ａ，Ｂ］は引き伸ばしと平行移動が行われ、
輝度（階調）範囲［Ｘ０，Ｘｍａｘ］全体に分布するよ
うになりコントラストが強調される。図２３に示すよう
に輝度信号（階調）Ｘが輝度変換部８により線形変換さ
れＸ’となり、コントラストが強調される。

【０００５】

【数１】

【０００６】この輝度変換方式において、図２４に示す
ような輝度（階調）範囲［Ａ，Ｂ］が［Ｘ０，Ｘｍａ
ｘ］と同一の範囲となるヒストグラム分布を持つ場合、
図２５に示すように傾きが１に近い直線で変換されるた
め、コントラストは強調されない。これは空と陸地等の
輝度差が大きい対象を撮像した場合に、撮像対象の輝度
範囲がモニタで表示できる輝度（階調）範囲を越えてい
るためである。

【０００７】図２６にヒストグラム分布を元にした輝度
変換の他の一例を示す。図２６のように入力輝度信号
（階調）のヒストグラムを、輝度変換後のヒストグラム
がほぼ一様分布になるように変換する方法である。これ
は、入力輝度信号の最小階調値の方から順次各階調値の
頻度を加算していき、目標となるヒストグラム（一様分
布）に最も近い階になったら最小階調値からそこまでの
階調値を変換後の階調値に与える。同様にして順次入力
輝度信号の階調値を変換していくことによってヒストグ
ラムをほぼ一様分布に変換できる。この変換はヒストグ
ラムを平坦にすることで画素の階調値を分散させること
によってヒストグラムが密の部分の画像のコントラスト
を強調する。

【０００８】この輝度変換方式において、空と陸地等の
輝度差が大きい対象を撮像した場合、図２７に示すよう
にヒストグラムの密の部分が空と陸地等で分かれるた
め、空の部分に割り当てられた階調分が陸地のコントラ
スト強調を小さくしてしまう。空より陸地や水平線のコ
ントラスト強調が重要な航空機に搭載する航法のための
赤外線撮像装置では、このためコントラスト不足とな
る。

【０００９】また、画面内に赤外線撮像装置を搭載した
航空機自体が入る場合に、航空機部分のヒストグラムに
より目的とする外界の画像のコントラストが強調されな
いという問題がある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来の赤外線撮像装置
は以上のように構成されているので、輝度変換部８に入
力される輝度信号すなわち入力画像全体のヒストグラム
を使用して輝度変換を行うため、撮像対象が温度が高い
陸地と低温の空等の輝度差が大きくヒストグラム分布が
異なる場合や画面内に赤外線撮像装置を搭載した航空機
自体が入る場合、目的とする部分のコントラストを最適
に強調することができないという問題があった。

【００１１】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、輝度差が大きくヒストグラム分
布が異なる撮像対象に対し最適なコントラスト強調を得
ることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明の実施の形態１
による赤外線撮像装置は、操作者により補正処理部の出
力画像内の領域を指定する領域指定手段と、指定座標の
領域を抽出する領域抽出手段を具備したものである。

【００１３】またこの発明の実施の形態２による赤外線
撮像装置は、補正処理部の出力画像内の航空機の機軸を
中心とする領域を指定する領域指定手段と、指定座標の
領域を抽出する領域抽出手段を具備したものである。

【００１４】この発明の実施の形態３による赤外線撮像
装置は、自らの高度を検出する高度検出手段と、前記赤
外線光学系の視軸方向の角度を検出する視軸指向角度検
出手段と、前記高度検出手段の高度信号と前記視軸指向
角度検出手段の角度信号から水平線の位置を算出し前記
補正処理部の出力画像内の領域を指定する領域指定手段
と、指定座標の領域を抽出する領域抽出手段を具備した
ものである。

【００１５】またこの発明の実施の形態４による赤外線
撮像装置は、補正処理部の画像出力内から指定目標を抽
出し目標の座標及び画素数を出力する追尾手段と、追尾
手段からの目標の座標及び画素数により前記補正処理部
の出力画像内の領域を指定する領域指定手段と、指定座
標の領域を抽出する領域抽出手段を具備したものであ
る。

【００１６】この発明の実施の形態５による赤外線撮像
装置は、自らの旋回角加速度を検出する旋回角速度検出
手段と、補正処理部の出力画像内の領域指定の中心を旋
回角速度検出手段の角度出力に応じて航空機の機軸中心
の座標点（画素）からシフトして指定する領域指定手段
と、指定座標の領域を抽出する領域抽出手段を具備した
ものである。

【００１７】またこの発明の実施の形態６による赤外線
撮像装置は、領域抽出手段の領域内の一部をマスクする
領域マスク手段を具備したものである。

【００１８】この発明の実施の形態７による赤外線撮像
装置は、ヒストグラム算出手段のヒストグラム内の領域
を頻度値の合計に対する割合で指定するヒストグラム領
域指定手段を具備したものである。

【００１９】またこの発明の実施の形態８による赤外線
撮像装置は、ヒストグラム算出手段のヒストグラム内の
領域を頻度値の個数で指定するヒストグラム領域指定手
段を具備したものである。

【００２０】この発明の実施の形態９による赤外線撮像
装置は、ヒストグラム算出手段のヒストグラム内の領域
をヒストグラムの標準偏差で指定するヒストグラム領域
指定手段を具備したものである。

【００２１】またこの発明の実施の形態１０による赤外
線撮像装置は、ヒストグラム算出手段のヒストグラム
内、最大及び最小の階調を除いた領域を指定するヒスト
グラム領域指定手段を具備したものである。

【００２２】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１を示すブ
ロック図である。図において１，２，３，４，５，６，
７，８，９，１０，１１は従来の装置と同一のものであ
る。１２ａは補正処理部６からの出力画像内の部分領域
を設定する領域指定部、１３は補正処理部６からの出力
画像の中から領域指定部１２ａの設定座標で領域を切り
出す領域抽出部、１４は設定した領域をシンボル画像と
して輝度変換部の出力にミキシングするシンボル発生部
である。

【００２３】次に図１の動作を図２で説明する。図２は
山を撮像した画像例である。操作者は領域指定部１２ａ
により補正処理部６からの出力画像内の所望の座標Ａ，
Ｂ，Ｃ，Ｄを設定する。操作者はモニタ１１に表示され
る画面内の領域表示シンボルを見ながら、例えば最も鮮
明に見たい山の稜線付近に座標Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを設定す
ることができる。領域抽出部１３は領域指定部１２ａで
設定された領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ内の出力画像をヒストグ
ラム算出部７に供給する。ヒストグラム算出部７は領域
内のヒストグラム分布を算出する。輝度変換部８はヒス
トグラム分布を元に補正処理部６の出力画像に対し輝度
変換を行う。以上により操作者が山の稜線付近に領域を
設定した場合、領域内の山の稜線のコントラストが強調
されるように画面全体の輝度変換が行われ、操作者の所
望する山の稜線が明瞭な画像を得ることができる。この
実施形態は航空機などの飛しょう体だけでなく、他の移
動体にも適用できる。

【００２４】実施の形態２．図３はこの発明の実施の形
態２を示すブロック図である。図において２，３，４，
５，６，７，８，９，１０，１１は従来の装置と同一の
ものである。１３は実施の形態１と同じものである。１
ａは視軸が赤外線撮像装置を搭載した航空機などの飛し
ょう体（以下航空機を例に上げて説明する。）の機軸方
向に固定された赤外線光学系、１２ｂは補正処理部６か
らの出力画像内の航空機の機軸を中心とする領域を指定
する領域指定部である。

【００２５】次に図３の動作を図４で説明する。図４は
山を撮像した画像例である。領域指定部１２ｂにより補
正処理部６からの出力画像内の航空機の機軸中心と一致
する座標Ｏを中心とする画像内領域の座標Ａ，Ｂ，Ｃ，
Ｄを設定する。座標Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄによる領域指定範囲
は固定ではなく、変えられる。領域抽出部１３は領域指
定部１２ｂで設定された領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ内の出力画
像をヒストグラム算出部７に供給する。ヒストグラム算
出部７は領域内のヒストグラム分布を算出する。輝度変
換部８はヒストグラム分布を元に補正処理部６の出力画
像に対し輝度変換を行う。以上のより航空機の進行方向
である機軸中心とする領域内のコントラストが強調され
るように画面全体の輝度変換が行われ、航空機の進行方
向と一致する部分が明瞭な画像を得ることができる。

【００２６】実施の形態３．図５はこの発明の実施の形
態３を示すブロック図である。図において１，２，３，
４，５，６，７，８，９，１０，１１は従来の装置と同
一のものである。１３は実施の形態１と同じものであ
る。１５は赤外線撮像装置を搭載した航空機（飛しょう
体）の高度を検出する高度検出部、１６は赤外線光学系
１の視軸方向の角度を検出する視軸指向角度検出部、１
２ｃは高度検出部１５の高度信号と視軸指向角度検出部
１６の角度信号から水平線の位置を算出し補正処理部６
の出力画像内の領域を指定する領域指定部である。

【００２７】次に図５の動作を図６で説明する。図６は
海面を撮像した画像例である。高度検出部１５は自らの
高度ｈを検出し、視軸指向角度検出部１６は慣性基準座
標系における視軸の方向ベクトルを検出する。領域指定
部１２ｃは、高度信号から水平線の方向ベクトルを算出
し、視軸の方向ベクトルと水平線の方向ベクトルとのな
す角αを算出し、出力画像内の水平線の位置座標Ｐ
（Ｘ，Ｙ）を算出し、座標Ｐを中心とする画像内領域の
座標Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを設定する。領域抽出部１３は領域
指定部１２ｃで設定された領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ内の出力
画像をヒストグラム算出部７に供給する。ヒストグラム
算出部７は領域内のヒストグラム分布を算出する。輝度
変換部８はヒストグラム分布を元に補正処理部６の出力
画像に対し輝度変換を行う。以上により水平線を中心と
する領域内のコントラストが強調されるように画面全体
の輝度変換が行われ、海面上を飛行する航空機において
明瞭な水平線の画像を得ることをができる。

【００２８】実施の形態４．図７はこの発明の実施の形
態４を示すブロック図である。図において１，２，３，
４，５，６，７，８，９，１０，１１は従来の装置と同
一のものである。１３は実施の形態１と同じものであ
る。１７は補正処理部６の画像出力内から指定目標を抽
出し目標の座標及び画素数を出力する追尾処理部、１２
ｄは追尾処理部１７からの目標の座標及び画素数により
補正処理部６の出力画像内の領域を指定する領域指定部
である。

【００２９】次に図７の動作を図８で説明する。図８
（ａ）は航空機を追尾している画像例、（ｂ）は追尾目
標の拡大図である。追尾処理部１７は追尾目標の中心座
標Ｔ及びＸ方向及びＹ方向の追尾目標の長さ（画素数）
Ｍ，Ｎを領域指定部１２ｄに出力する。領域指定部１２
ｄは追尾目標の中心座標Ｔを中心とし、追尾目標の画素
数Ｍ，Ｎの任意の係数倍した大きさの領域となる画像内
領域の座標Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを設定する。領域抽出部１３
は領域指定部１２ｃで設定された領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ内
の出力画像をヒストグラム算出部７に供給する。ヒスト
グラム算出部７は領域内のヒストグラム分布を算出す
る。輝度変換部８はヒストグラム分布を元に補正処理部
６の出力画像に対し輝度変換を行う。以上により追尾目
標を中心とする領域内のコントラストが強調されるよう
に画面全体の輝度変換が行われ、明瞭な追尾目標の画像
を得ることができる。この実施形態は航空機だけでな
く、他の移動体にも適用できる。

【００３０】実施の形態５．図９はこの発明の実施の形
態５を示すブロック図である。図において２，３，４，
５，６，７，８，９，１０，１１は従来の装置と同一の
ものである。１ａ，１３は実施の形態２と同じものであ
る。１８は赤外線撮像装置を搭載した航空機の旋回角加
速度を検出する旋回角速度検出部、１２ｅは補正処理部
６の出力画像内の領域指定の中心を旋回角速度検出部１
８の角度出力に応じて航空機の機軸中心の座標からシフ
トして領域を指定する領域指定部である。

【００３１】次に図９の動作を図１０で説明する。図１
０は山岳地を旋回飛行中の画像例である。旋回角速度検
出部１８は、航空機の旋回角速度ω及びロール姿勢角度
θを領域指定部１２ｅに出力する。領域指定部１２ｅは
領域の中心座標を機軸中心から角度θ及び線分ＯＯ’が
旋回角速度の予め設定された係数倍の角度に対応する座
標Ｏ’（Ｘ，Ｙ）を算出し、座標Ｏ’を中心とする画像
内領域の座標Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを設定する。領域抽出部１
３は領域指定部１２ｅで設定された領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ
内の出力画像をヒストグラム算出部７に供給する。ヒス
トグラム算出部７は領域内のヒストグラム分布を算出す
る。輝度変換部８はヒストグラム分布を元に補正処理部
６の出力画像に対し輝度変換を行う。以上により旋回中
に旋回方向にシフトした領域内のコントラストが強調さ
れるように画面全体の輝度変換が行われ、旋回中に航法
用画像として操作者が見たい旋回方向の画像部分のコン
トラストを強調した画像を得ることができる。

【００３２】実施の形態６．図１１はこの発明の実施の
形態６を示すブロック図である。図において１，２，
３，４，５，６，７，８，９，１０，１１は従来の装置
と同一のものである。１２ａ，１３，１４は実施の形態
１と同じものである。１９は領域抽出部の領域内にある
赤外線撮像装置を搭載した航空機自体の位置をマスクす
る領域マスク部である。

【００３３】次に図１１の動作を図１２で説明する。図
１２は山を撮像した画像内に搭載航空機の一部が入って
いる画像例である。領域マスク部１９は、予め記録され
ている機体により遮蔽される画像内の領域と領域指定部
１２ａの領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄとが重なる部分をマスクし
た領域Ａ，Ｅ，Ｃ，Ｄを設定する。領域抽出部１３は領
域マスク部１９でマスク後の領域Ａ，Ｅ，Ｃ，Ｄの出力
画像をヒストグラム算出部７に供給する。ヒストグラム
算出部７は抽出した領域のヒストグラム分布を算出す
る。輝度変換部８はヒストグラム分布を元に補正処理部
６の出力画像に対し輝度変換を行う。以上によりヒスト
グラムを計測する領域内で自ら航空機が撮像されている
部分をマスクすることにより、コントラスト強調に対す
る航空機の影響を除くことができる。

【００３４】実施の形態７．図１３はこの発明の実施の
形態７を示すブロック図である。図において１，２，
３，４，５，６，７，８，９，１０，１１は従来の装置
と同一のものである。１２ａ，１３，１４は実施の形態
１と同じものである。２０ａはヒストグラム算出部７の
ヒストグラム分布内の領域を頻度値の合計に対する割合
で指定するヒストグラム領域指定部である。

【００３５】次に図１３の動作を図１４で説明する。ヒ
ストグラム領域指定部２０ａは、ヒストグラム算出部７
のヒストグラムから頻度値の合計値を算出し、予め指定
された頻度値の合計に対する割合Ｎ［％］をヒストグラ
ム内の階調の最小値及び最大値から差し引いたヒストグ
ラムの範囲［Ａ，Ｂ］を設定する。輝度変換部８はヒス
トグラム領域指定部２０ａで領域指定されたヒストグラ
ム分布を元に輝度変換するとともに、Ｎ［％］の領域に
ある画素は全て表示階調の最小値と最大値に輝度変換す
る。これは空と陸地等の輝度差が大きい対象を撮像した
場合に、表示する輝度（階調）範囲を越える部分が生じ
ている場合でも、ヒストグラムを広げることができるの
でコントラストが強調される。以上はヒストグラム内の
階調の最小値及び最大値からの割合を同じＮ［％］と設
定した例だが、各々別に設定してもよい。

【００３６】実施の形態８．図１５はこの発明の実施の
形態８を示すブロック図である。図において１，２，
３，４，５，６，７，８，９，１０，１１は従来の装置
と同一のものである。１２ａ，１３，１４は実施の形態
１と同じものである。２０ｂはヒストグラム算出部７の
ヒストグラム分布内の領域を個数で指定するヒストグラ
ム領域指定部である。

【００３７】次に図１５の動作を図１６で説明する。ヒ
ストグラム領域指定部２０ａは、ヒストグラム算出部７
のヒストグラム内の階調の最小値及び最大値から予め指
定された個数Ｎ［個］を差し引いたヒストグラムの範囲
［Ａ，Ｂ］を設定する。輝度変換部８はヒストグラム領
域指定部２０ａで領域指定されたヒストグラム分布を元
に輝度変換するとともに、Ｎ［個］の画素は全て表示階
調の最小値と最大値に輝度変換する。これは空と陸地等
の輝度差が大きい対象を撮像した場合に、表示する輝度
（階調）範囲を越える部分が生じている場合でも、ヒス
トグラムを広げることができるのでコントラストが強調
される。以上はヒストグラム内の階調の最小値及び最大
値からの割合を同じＮ［個］と設定した例だが、各々別
に設定してもよい。

【００３８】実施の形態９．図１７はこの発明の実施の
形態９を示すブロック図である。図において１，２，
３，４，５，６，７，８，９，１０，１１は従来の装置
と同一のものである。１２ａ，１３，１４は実施の形態
１と同じものである。２０ｃはヒストグラム算出部７の
ヒストグラム分布内の領域を頻度値の標準偏差で指定す
るヒストグラム領域指定部である。

【００３９】次に図１７の動作を図１８で説明する。ヒ
ストグラム領域指定部２０ｃは、ヒストグラム算出部７
のヒストグラムから階調の標準偏差Ｓを算出し、ヒスト
グラム内の階調の最小値及び最大値から予め指定された
係数Ｔとの積Ｔ×Ｓまでの領域１及び領域２を除いたヒ
ストグラムの範囲［Ａ，Ｂ］を設定する。輝度変換部８
はヒストグラム領域指定部２０ｃで領域指定されたヒス
トグラム分布を元に輝度変換するとともに、領域１及び
領域２にある画素は全て表示階調の最小値と最大値に輝
度変換する。これは空と陸地等の輝度差が大きい対象を
撮像した場合に、表示する輝度（階調）範囲を越える部
分が生じている場合でも、ヒストグラムを広げることが
できるのでコントラストが強調される。以上は領域１及
び領域２を同じ係数Ｔで設定した例だが、各々別に設定
してもよい。

【００４０】実施の形態１０．図１９はこの発明の実施
の形態１０を示すブロック図である。図において１，
２，３，４，５，６，７，８，９，１０，１１は従来の
装置と同一のものである。１２ａ，１３，１４は実施の
形態１と同じものである。２０ｄはヒストグラム算出部
７のヒストグラム分布内の領域を頻度値の標準偏差で指
定するヒストグラム領域指定部である。

【００４１】次に図１９の動作を図２０で説明する。ヒ
ストグラム領域指定部２０ｄは、ヒストグラム算出部７
のヒストグラムに輝度（階調）の最大及び最小（飽和部
分）がある場合に、最大及び最小からデータとして持っ
ている装置雑音のｒ．ｍ．ｓ．値Ｎｏｉｓｅ（階調）と
予め指定された係数Ｔとの積Ｔ×Ｎｏｉｓｅまでの領域
１及び領域２を除いたヒストグラムの範囲［Ａ，Ｂ］を
設定する。輝度変換部８はヒストグラム領域指定部２０
ｄで領域指定されたヒストグラム分布を元に輝度変換す
るとともに、領域１及び領域２にある画素は全て表示階
調の最小値と最大値に輝度変換する。これは空や陸地等
の低温及び高温の部分が最小及び最大の階調を越えるよ
うな飽和が生じた場合に、飽和の頻度値に影響されず
に、ヒストグラムを広げることができるのでコントラス
トが強調できる。以上は領域１及び領域２を同じ係数Ｔ
で設定した例だが、各々別に設定してもよい。

【００４２】

【発明の効果】以上のように、この発明の実施の形態１
によれば、操作者がコントラストを強調したい画面内の
領域を指定し、その領域のヒストグラムを元に輝度変換
することで操作者が見たい部分のコントラストを強調す
ることができる。

【００４３】また、この発明の実施の形態２によれば、
飛しょう体の機軸を中心とする領域を指定し、その領域
のヒストグラムを元に輝度変換することで航法用画像と
して操作者が見たい機軸中心部分のコントラストを強調
することができる。

【００４４】この発明の実施の形態３によれば、飛しょ
う体の高度と視軸角度から算出した水平線の位置を中心
とした領域を指定し、その領域のヒストグラムを元に輝
度変換することで航法用画像として操作者が見たい水平
線のコントラストを強調することができる。

【００４５】また、この発明の実施の形態４によれば、
追尾した目標を中心とする領域を指定し、その領域のヒ
ストグラムを元に輝度変換することで操作者が見たい追
尾目標部分のコントラストを強調することができる。

【００４６】この発明の実施の形態５によれば、飛しょ
う体の旋回角速度に応じて航空機の機軸中心の画素から
シフトした領域を指定し、その領域のヒストグラムを元
に輝度変換することで旋回中に航法用画像として操作者
が見たい旋回方向の画像部分のコントラストを強調する
ことができる。

【００４７】また、この発明の実施の形態６によれば、
ヒストグラムを計測する領域内で自らの航空機が撮像さ
れている部分をマスクすることにより、コントラスト強
調に対する飛しょう体の影響を除くことができる。

【００４８】この発明の実施の形態７によれば、ヒスト
グラム算出部のヒストグラム内の領域を頻度値の合計に
対する割合で指定することにより、コントラスト強調を
大きくできる。

【００４９】また、この発明の実施の形態８によれば、
ヒストグラム算出部のヒストグラム内の領域を頻度値の
個数で指定することにより、コントラスト強調を大きく
できる。

【００５０】この発明の実施の形態９によれば、ヒスト
グラム算出部のヒストグラム内の領域をヒストグラムの
標準偏差で指定することにより、コントラスト強調を大
きくできる。

【００５１】また、この発明の実施の形態１０によれ
ば、ヒストグラム算出部のヒストグラム内の飽和部分の
階調を除いた領域を指定することにより、コントラスト
強調を大きくできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明による赤外線撮像装置の実施の形態
１の構成を示す図である。

【図２】 この発明による赤外線撮像装置の実施の形態
１の動作を説明する図である。

【図３】 この発明による赤外線撮像装置の実施の形態
２の構成を示す図である。

【図４】 この発明による赤外線撮像装置の実施の形態
２の動作を説明する図である。

【図５】 この発明による赤外線撮像装置の実施の形態
３の構成を示す図である。

【図６】 この発明による赤外線撮像装置の実施の形態
３の動作を説明する図である。

【図７】 この発明による赤外線撮像装置の実施の形態
４の構成を示す図である。

【図８】 この発明による赤外線撮像装置の実施の形態
４の動作を説明する図である。

【図９】 この発明による赤外線撮像装置の実施の形態
５の構成を示す図である。

【図１０】 この発明による赤外線撮像装置の実施の形
態５の動作を説明する図である。

【図１１】 この発明による赤外線撮像装置の実施の形
態６の構成を示す図である。

【図１２】 この発明による赤外線撮像装置の実施の形
態６の動作を説明する図である。

【図１３】 この発明による赤外線撮像装置の実施の形
態７の構成を示す図である。

【図１４】 この発明による赤外線撮像装置の実施の形
態７の動作を説明する図である。

【図１５】 この発明による赤外線撮像装置の実施の形
態８の構成を示す図である。

【図１６】 この発明による赤外線撮像装置の実施の形
態８の動作を説明する図である。

【図１７】 この発明による赤外線撮像装置の実施の形
態９の構成を示す図である。

【図１８】 この発明による赤外線撮像装置の実施の形
態９の動作を説明する図である。

【図１９】 この発明による赤外線撮像装置の実施の形
態１０の構成を示す図である。

【図２０】 この発明による赤外線撮像装置の実施の形
態１０の動作を説明する図である。

【図２１】 従来の赤外線撮像装置の構成を示す図であ
る。

【図２２】 輝度変換部の動作を説明するための図であ
る。

【図２３】 輝度変換部の動作を説明するための図であ
る。

【図２４】 輝度変換部の動作を説明するための図であ
る。

【図２５】 輝度変換部の動作を説明するための図であ
る。

【図２６】 輝度変換部の動作を説明するための図であ
る。

【図２７】 輝度変換部の動作を説明するための図であ
る。

【符号の説明】

１ 赤外線光学系、１ａ 赤外線光学系、２ 赤外線検
出器、３ ローパスフィルタ、４ ＤＣレベル減算部、
５ Ａ／Ｄ変換部、６ 補正処理部、７ ヒストグラム
算出部、８ 輝度変換部、９ Ａ／Ｄ変換部、１０ 制
御信号発生部、１１ モニタ、１２ａ 領域指定部、１
２ｂ 領域指定部、１２ｃ 領域指定部、１２ｄ 領域
指定部、１２ｅ 領域指定部、１３ 領域抽出部、１４
シンボル発生部、１５ 高度検出部、１６ 視軸指向
角度検出部、１７ 追尾処理部、１８ 旋回角速度検出
部、１９ 領域マスク部、２０ａ ヒストグラム領域指
定部、２０ｂ ヒストグラム領域指定部、２０ｃ ヒス
トグラム領域指定部、２０ｄ ヒストグラム領域指定
部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 修司 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 山中 克己 東京都港区浜松町二丁目４番１号 三菱ス ペース・ソフトウエア株式会社内 (72)発明者 松山 友城 東京都港区浜松町二丁目４番１号 三菱ス ペース・ソフトウエア株式会社内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 物体から放射される赤外線を集光し結像
   する赤外線光学系と、前記赤外線光学系で結像した赤外
   線を検出し光電変換を行い画像信号を出力する赤外線検
   出手段と、前記赤外線検出手段の出力画像の指定領域を
   抽出する領域抽出手段と、抽出した指定領域内のヒスト
   グラムを算出するヒストグラム算出手段と、前記ヒスト
   グラム算出手段の出力を元に前記出力画像の階調値を変
   換する輝度変換手段と、前記輝度変換手段の出力を映像
   表示する表示手段から構成される赤外線撮像装置におい
   て、前記赤外線検出手段の出力画像内のコントラストを
   強調したい領域を指定する領域指定手段を具備すること
   を特徴とする赤外線撮像装置。
2. 【請求項２】 飛しょう体の機軸方向に固定され物体か
   ら放射される赤外線を集光し結像する赤外線光学系と、
   前記赤外線光学系で結像した赤外線を検出し光電変換を
   行い画像信号を出力する赤外線検出手段と、前記赤外線
   検出手段の出力画像の指定領域を抽出する領域抽出手段
   と、抽出した指定領域内のヒストグラムを算出するヒス
   トグラム算出手段と、前記ヒストグラム算出手段の出力
   を元に前記赤外線検出手段の出力画像の階調値を変換す
   る輝度変換手段と、前記輝度変換手段の出力を映像表示
   する表示手段から構成される飛しょう体搭載用の赤外線
   撮像装置において、前記赤外線検出手段の出力画像内の
   指令領域として飛しょう体の機軸を中心とする領域を指
   定する領域指定手段を具備することを特徴とする赤外線
   撮像装置。
3. 【請求項３】 物体から放射される赤外線を集光し結像
   する赤外線光学系と、前記赤外線光学系で結像した赤外
   線を検出し光電変換を行い画像信号を出力する赤外線検
   出手段と、前記赤外線検出手段の出力画像の指定領域を
   抽出する領域抽出手段と、抽出した指定領域内のヒスト
   グラムを算出するヒストグラム算出手段と、前記ヒスト
   グラム算出手段の出力を元に前記出力画像の階調値を変
   換する輝度変換手段と、前記輝度変換手段の出力を映像
   表示する表示手段とから構成される飛しょう体搭載用の
   赤外線撮像装置において、自らの高度を検出する高度検
   出手段と、前記赤外線光学系の視軸方向の角度を検出す
   る視軸指向角度検出手段と、前記高度検出手段の高度信
   号と前記視軸指向角度検出手段の角度信号から水平線の
   位置を算出し前記赤外線検出手段の出力画像内の領域を
   指定する領域指定手段とを具備することを特徴とする赤
   外線撮像装置。
4. 【請求項４】 物体から放射される赤外線を集光し結像
   する赤外線光学系と、前記赤外線光学系で結像した赤外
   線を検出し光電変換を行い画像信号を出力する赤外線検
   出手段と、前記赤外線検出手段の出力画像の指定領域を
   抽出する領域抽出手段と、抽出した指定領域内のヒスト
   グラムを算出するヒストグラム算出手段と、前記ヒスト
   グラム算出手段の出力を元に前記出力画像の階調値を変
   換する輝度変換手段と、前記輝度変換手段の出力を映像
   表示する表示手段とから構成される赤外線撮像装置にお
   いて、前記赤外線検出手段の出力画像内から指定目標を
   抽出し目標の座標及び画像数を出力する追尾手段と、前
   記追尾手段からの目標の座標及び画素数により前記赤外
   線検出手段の出力画像内の領域を指定する領域指定手段
   とを具備することを特徴とする赤外線撮像装置。
5. 【請求項５】 飛しょう体の機軸方向に固定され物体か
   ら放射される赤外線を集光し結像する赤外線光学系と、
   前記赤外線光学系で結像した赤外線を検出し光電変換を
   行い画像信号を出力する赤外線検出手段と、前記赤外線
   検出手段の出力画像の指定領域を抽出する領域抽出手段
   と、抽出した指定領域内のヒストグラムを算出するヒス
   トグラム算出手段と、前記ヒストグラム算出手段の出力
   を元に前記赤外線検出手段の出力画像の階調値を変換す
   る輝度変換手段と、前記輝度変換手段の出力を映像表示
   する表示手段から構成される飛しょう体搭載用の赤外線
   撮像装置において、自らの旋回角加速度を検出する旋回
   角速度検出手段と、前記赤外線検出手段の出力画像内の
   領域指定の中心を、前記旋回角速度検出手段の角度出力
   に応じて飛しょう体の機軸中心の画素からシフトして指
   定する領域指定手段とを具備することを特徴とする赤外
   線撮像装置。
6. 【請求項６】 領域抽出手段の領域内の一部をマスクす
   る領域マスク手段を具備したことを特徴とする請求項１
   記載の赤外線撮像装置。
7. 【請求項７】 ヒストグラム算出手段のヒストグラム内
   の領域を頻度値の合計に対する割合で指定するヒストグ
   ラム領域指定手段を具備したことを特徴とする請求項１
   記載の赤外線撮像装置。
8. 【請求項８】 ヒストグラム算出手段のヒストグラム内
   の領域を頻度値の個数で指定するヒストグラム領域指定
   手段を具備したことを特徴とする請求項１記載の赤外線
   撮像装置。
9. 【請求項９】 ヒストグラム算出手段のヒストグラム内
   の領域をヒストグラムの標準偏差で指定するヒストグラ
   ム領域指定手段を具備したことを特徴とする請求項１記
   載の赤外線撮像装置。
10. 【請求項１０】 ヒストグラム算出手段のヒストグラム
    内、最大及び最小の階調を除いた領域を指定するヒスト
    グラム領域指定手段を具備したことを特徴とする請求項
    １記載の赤外線撮像装置。