JPH09154056A - 赤外線撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 広視野の赤外線光学系と従来より多くの画素
を持つ赤外線検知素子を使用した赤外線撮像部を使用
し、視野角や視軸を駆動するために必要な機構を削減し
た小型軽量の赤外線撮像装置を得る。 【解決手段】 従来より広い視野範囲を持つ赤外線光学
系１と従来より多くの画素を持つ赤外線検知素子を使用
した赤外線撮像部２ａにより得られた画像をビデオメモ
リ６に記憶させその一部をＤ／Ａ変換回路７ａによりビ
デオ信号に変換する。Ｄ／Ａ変換回路７ａの出力する位
置を操作部４で指定できるようにすることで、従来の機
能を保持しつつ光学系及び駆動系を簡略化した小型軽量
の赤外線撮像装置を得られる。

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、例えば航空機な
どに搭載され、夜間等悪視程時に地上などの画像を取得
するために使用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１７は、従来の赤外線撮像装置を示す
１例である。図１７において、５０は内部のレンズを駆
動することで、焦点距離を切り替え縦２２．５゜×横３
０゜及び縦１１．２５゜×横１５゜という２つの視野角
の画像を赤外線検知素子上に結像することができる赤外
線光学系、５１は縦２５６個×横２５６個の画素を持つ
赤外線検知素子を内蔵した赤外線撮像部、５２は光学系
の視野角を切り替える光学系駆動部、５３は希望する方
向の赤外線画像を取得するために赤外線光学系５０、赤
外線撮像部５１及び光学系駆動部５２をエレベーション
及びアジマスの２軸の方向に駆動するカメラ駆動部、５
４は赤外線撮像部５１、光学系駆動部５２及びカメラ駆
動部５３に駆動指定信号等を出力する信号処理部、５５
は信号処理部５４に操作者が操作信号を入力する操作
部、５６は信号処理部５４の出力する画像信号を表示す
る表示部である。

【０００３】次に動作について説明する。赤外線光学系
５０は、入射赤外光を集光し、赤外線撮像部５１中にあ
る赤外線検知素子上に結像する。結像された赤外光は光
電変換され、電気信号として信号処理部５４に入力され
る。信号処理部５４は入力された電気信号にシンボル等
を加え表示用のビデオ信号として表示部５６に出力する
とともに、操作部５５から入力される視野の切替指定信
号や視軸の駆動指定信号を駆動電力信号に変換して、光
学系駆動部５２やカメラ駆動部５３に出力する。光学系
駆動部５２及びカメラ駆動部５３は駆動電力信号を受
け、視野を切り替えたり、視軸を動かしたりする。表示
部５６は信号処理部５４の出力するビデオ信号を画像と
して表示する。操作者は操作部５５から操作信号を入力
し必要に応じて２つの視野角を切り替えたり、視軸を望
む方向に向けたりして求める方向、視野角の赤外線画像
を取得する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来のこのような赤外
線撮像装置には、視野角を切り替えるためや、視軸を駆
動させるための機構が必要で、装置の小型軽量化が難し
く、また、駆動機構部の信頼性により装置全体の信頼性
が制限されるという課題があった。

【０００５】この発明は、かかる課題を解消するために
なされたものであり、視野角や視軸を駆動するために必
要な複雑な機構を極力削減しつつ、従来と同等の機能を
保持して、なおかつ小型軽量で信頼性の高い赤外線撮像
装置を得ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、広い視野の
赤外光を集光する赤外光学系と、その赤外光が結像する
従来より多くの画素を持つ赤外検知素子を有し、得られ
る画像データの出力の一部を選択しビデオ信号として出
力する機能を有するものである。

【０００７】またこの発明は、広い視野角の赤外光学系
の集光する赤外光を、従来より多くの画素を持つ赤外検
知素子上に結像させ、その出力の一部を選択しビデオ信
号として出力すると同時に、別の一部もビデオ信号とし
て出力させる機能を付加したものである。

【０００８】またこの発明は、広い視野角の赤外光学系
の集光する赤外光を、従来より多くの画素を持つ赤外検
知素子上に結像させ、その出力の幾つかの部分を選択し
ビデオ信号として出力すると同時に、その出力の全体を
最新のデータとして記憶し、以前に記憶したデータを入
力された搭載箇所の位置及び姿勢データにより補正する
と同時に最新のデータと比較することで特異目標を検出
する機能を付加したものである。

【０００９】またこの発明は、広い視野角の赤外光学系
の集光する赤外光を、従来より多くの画素を持つ赤外検
知素子上に結像させ、その出力の一部を選択しビデオ信
号として出力する赤外線撮像装置に回転機能及び画像補
正機能を付加したものである。

【００１０】またこの発明は、広い視野角の赤外光学系
の集光する赤外光を、従来より多くの画素を持つ赤外検
知素子上に結像させ、その出力の一部を選択しビデオ信
号として出力すると同時に、別の一部もビデオ信号とし
て出力させる赤外線撮像装置において、隣り合った画素
の中央の間隔がすべて千鳥格子型の画素配列をした赤外
線検知素子を使用するとともに一定角度ごとに回転する
定格回転駆動部を付加したものである。

【００１１】またこの発明は、広い視野角の赤外光学系
の集光する赤外光を、従来より多くの画素を持つ赤外検
知素子上に結像させ、その出力の一部をある決められた
規則に従って順に切り換え選択し、ビデオ信号として出
力する機能を付加したものである。

【００１２】またこの発明は、広い視野角の赤外光学系
の集光する赤外光を、従来より多くの画素を持つ赤外検
知素子上に結像させ、画素単位の輝度の分布をヒストグ
ラムに取り、それにより適当なしきい値を決めて目標を
検出する機能を付加したものである。

【００１３】またこの発明は、広い視野角の赤外光学系
の集光する赤外光を、従来より多くの画素を持つ赤外検
知素子上に結像させ、画素単位の輝度の分布により目標
を検出し、目標を検出した位置の画像データのみビデオ
信号として出力する機能を付加したものである。

【００１４】またこの発明は、広い視野角の赤外光学系
の集光する赤外光を、従来より多くの画素を持つ赤外検
知素子上に結像させ、画素単位の輝度の分布により目標
を検出するとともに画像データとして記憶し、さらに上
記同様の手段で実時間の目標を検出し、上記記憶した目
標と比較してその面積の変化率を算出し、その度合いに
より目標の脅威を判定する機能を付加したものである。

【００１５】またこの発明は、広い視野角の赤外光学系
の集光する赤外光を、従来より多くの画素を持つ赤外検
知素子上に結像させ、画素単位の輝度の分布により目標
を検出するとともに画像データとして記憶し、さらに上
記同様の手段で実時間の目標を検出し、上記記憶した目
標と比較して目標の脅威を判定し、その結果により脅威
目標を検出した範囲と位置の画像データのみ選択的にビ
デオ信号として出力する機能を付加したものである。

【００１６】

【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を示す赤
外線撮像装置のブロック図である。１は縦９０×横６０
゜の視野角の画像を赤外線検知素子上に結像する赤外線
光学系、２ａは縦２０４８×横１０２４の画素数の赤外
検知素子を持つ赤外線撮像部、３ａは画素数と同数のビ
デオメモリ６とビデオメモリの選択された部分を読み出
し表示用のビデオ信号に変換するＤ／Ａ変換回路７ａを
持つ信号処理部、４はビデオメモリの読出し部分や範囲
などを指定する操作部、５は信号処理部から出力される
ビデオ信号を画像として表示する表示部である。なお、
操作部４及び表示部５は従来の装置と同等のものを使用
している。

【００１７】次に動作について説明する。図２は実施の
形態１に示す赤外線撮像装置と従来の装置の狭視野時の
画像の取得範囲を比較した図である。図を見て分かると
おり実施の形態１に示す装置では従来の装置の３２倍の
領域を３２倍の画素で写すことにより単位面積当たり分
解能の変わらない画像を得ている。赤外線光学系１及び
赤外線撮像部２ａによって得られた図２に示される領域
の画像データは、信号処理部３ａのビデオメモリ６内に
記録される。信号処理部３ａは操作部４から入力される
表示位置の指定信号及び表示範囲の指定信号に基づきビ
デオメモリ６内のデータを読み出し箇所を定め、Ｄ／Ａ
変換回路７ａにデータを送り表示用のビデオ信号を生成
する。なお、操作部４の出力する表示位置の指定信号及
び表示範囲の指定信号はそれぞれ従来の装置における視
軸の駆動信号及び視野角の切り替え信号に対応している
もので、表示位置の指定信号はビデオメモリ上のＸＹ座
標で表示する画面の中心を示し、表示範囲の指定信号は
表示する最小範囲を記憶されている全体範囲の３２分の
１の範囲、最大範囲を２分の１の範囲として、最小範囲
から４倍ごとに３段階に設定できる。表示部５はＤ／Ａ
変換回路７ａから出力されるビデオ信号を画像として表
示する。

【００１８】従来の装置では実施の形態１と同等の視界
を確保するためには、光学系及び撮像部全体を動かされ
なければならず、複雑かつ大きな駆動用の機構が必要で
小型軽量化が難しかった。上記実施の形態１の装置はあ
らかじめ取得している領域内の一部を自由に選択し、ビ
デオ信号に変換して出力することで、視野角を切り替え
たり、視軸を動かしたりするのと同等の機能を達成して
いる。同時に単視野の光学系及び広範囲を撮像可能な検
知素子を使うことにより駆動部を大幅に削減することが
できるため、小型軽量化が容易である。また複雑な機構
部分を削減したことにより信頼性も向上している。

【００１９】実施の形態２．図３はこの発明による実施
の形態２を示すブロック図である。図中１，２ａ及び４
から７ａは実施の形態１と同等である。この発明の信号
処理部３ｂは実施の形態１の信号発生部３ａにＤ／Ａ変
換回路７ｂを追加したものである。８は固定画像表示部
である。

【００２０】次に動作について説明する。１，２及び４
から７ａの動作は実施の形態１と同等である。７ｂのＤ
／Ａ変換回路はビデオメモリ６の決まった位置及び領域
のデータを読出してビデオ信号に変換し、固定画像表示
部８に出力する。固定画像表示部８に表示される画像は
航法用などに使われるもので、例えば本装置が航空機に
搭載される場合、機体の軸にあわせた正面方向の縦２
２．５゜×横３０゜の範囲の画像を常に表示し続けるも
のである。図４に表示部５及び固定画像表示部８に表示
されるビデオメモリ６上の範囲を示す。図中Ａは固定画
像表示部８の、またＢ及びＢ’は表示部５の表示範囲を
それぞれ示している。前述のとおり表示器５の表示範囲
４による指定で位置及び範囲を、例えばＢからＢ’へ変
更し表示することが可能である。これに対し、固定画像
表示部８はハーフミラー等を使用した表示器で、機軸に
対し特定の角度等で固定された状態でＡの範囲を常に表
示することで、ハーフミラーを通してみる外界の景色と
撮像装置により得られる画像とが重なって見えるように
工夫されている。

【００２１】従来の装置では実施の形態２のように固定
箇所の画像表示が必要な場合、それ専用の光学系及び撮
像部が必要であり、同一の光学系及び撮像部を同時に使
用して航法用の固定画像と視野角及び位置を自由に決め
て写す画像を出力することはできなかった。実施の形態
２では一つの画像データから２つの部分を同時に読み出
すことで、別の用途に同一の光学系を使用することがで
きるため、小型軽量化が容易である。また同等の機能を
達成している従来の装置に比べ大幅に部品点数を減らす
ことができるため、信頼性も向上している。

【００２２】実施の形態３．図５はこの発明による実施
の形態３を示すブロック図である。図中１から７ａは実
施の形態１と同等である。９は１画像取得周期前にビデ
オメモリ６が取得したデータを記憶しておく画像記憶
部、１０は本装置が搭載されている機体から位置及び姿
勢等のデータを受信する姿勢データ受信部、１１は画像
記憶部９の記憶しているデータを補正したのちビデオメ
モリ６のデータと比較することで特異目標を検出する目
標検出部である。

【００２３】次に動作について説明する。図６に画像補
正の考え方の概念図を示す。図中ｈは機体の高度、ｖは
機体の飛行速度、θは移動前に観測された目標の方向、
φは移動後の機体の姿勢角の変化量である。一般に航空
機などの飛行物体から見て最も脅威となるものは、目標
を観測している機体に向かって飛んでくる飛行物体であ
る。この場合の飛行物体の動きは機体の動きに対して角
度変化が少なくなる方向に働くものと考えられる。それ
に対し機体からみた地上の建造物などの脅威になりにく
い目標の画面上での移動量は“数１”で求められる。な
お、図６は簡略化のため側面図で機体が水平飛行してお
り画面上で縦方向の変化のみが起こる場合を考えている
が実際の飛行においては機体の姿勢角の変化は３軸につ
いて起こり、また機体の移動は３方向について起こりう
るため、移動量を計算するには行列を使用した若干複雑
な計算を行う必要があるが、基本的な考え方は変わらな
い。

【００２４】

【数１】

【００２５】姿勢データ受信部１０は機体から必要な姿
勢速度等のデータを受信し、目標検出部１１に送る。画
像記憶部９は画像データ中のある輝度値以上を１にそれ
以外を０にする２値化処理をした状態で画像データを記
憶している。目標検出部１１は姿勢データ受信部から受
け取ったデータを使用して画像記憶部９のデータを“数
１”に基づき補正すると同時に、ビデオメモリ６のデー
タを２値化し双方を比較して特異な目標を検出する。２
値化された新しいデータが画像記憶部９に送られ記憶さ
れる。

【００２６】従来の装置では本実施の形態３のように特
異目標を検出使用とする場合、視軸を動かす機構が必須
であったため、機体の動きに加え視軸の動きを考慮せね
ばならず非常に複雑な信号処理が必要であった。本実施
の形態３では視軸の駆動がないぶん、信号処理を簡略化
することが可能となっている。

【００２７】実施の形態４．図７はこの発明による実施
の形態４を示すブロック図である。図中１から７ａは実
施の形態１と同等である。１２は光学系及び撮像部を回
転駆動する回転駆動部、１３は画像信号を電気的に回転
させる画像回転補正部である。

【００２８】次に動作について説明する。本実施の形態
４は実施の形態１の装置に比較的簡単な１軸の回転駆動
系を付加することで視界をひろげることを目的としてい
る。回転駆動部１２は操作部４からの入力に基づき赤外
線光学系１及び赤外線撮像部２を機軸を中心にして回転
させる。赤外線光学系１は縦方向に９０゜の幅を持って
いるので、回転することにより視界を最大で縦１８０゜
×横１８０゜までとることができるようになる。画像回
転補正部１３は機軸に対して回転して出力されるビデオ
信号を電気的に回転させ補正している。図８に画像回転
補正部１３の動作の概念図を示す。図中大きな長方形は
ビデオメモリ６の記憶範囲を、また小さな長方形はビデ
オメモリ６から切り出され表示部５に表示される範囲を
それぞれ示している。２つの大きな長方形はθだけ角度
差を持っているが画像を切り出し表示している位置はほ
ぼ同じである。ところが表示される画像は、ビデオメモ
リが回転している場合、θだけ傾きをもってしまう。画
像回転補正部１３はこのように画像が傾くのを防ぐため
に、ビデオメモリ６から読み出す画素の指定をθ傾けて
行い、結果として図８に示すような回転補正を行ってい
る。

【００２９】本実施の形態では、回転機構を付加するこ
とにより実施の形態１の最大６倍の視界を確保すること
が可能になる。また、従来の装置に比べても１軸のみの
駆動系の付加であれば、簡略化が可能であるため、小型
軽量化が容易である。

【００３０】実施の形態５．図９はこの発明による実施
の形態５を示すブロック図である。図中１，４から６及
び８は実施の形態２と同等である。２ｂは実施の形態２
で使用したものと同じ画素数でとなりあった画素の中央
の間隔がすべて等しい千鳥格子型の画素配列をした赤外
線検知素子を持つ赤外線撮像部、７ｃ及び７ｄはそれぞ
れ７ａ及び７ｂにビデオメモリ読出し方向の切り替え回
路を付加したＤ／Ａ変換回路、１４は赤外線光学系１及
び赤外線撮像部２ｂを６０゜ずつ回転駆動させる定角回
転駆動部である。

【００３１】次に動作について説明する。図１０は本実
施の形態の赤外線撮像部２ｂに使用されている赤外線検
知素子の画素配列を示す図である。Ｄ／Ａ変換回路７ｃ
及び７ｄは、定回転角駆動部１４が回転駆動されていな
い状態では、図１０のアの矢印方向の順にビデオメモリ
６からデータを読み出しビデオ信号に変換する。定回転
駆動部１４は操作部４の入力に基づき、表示画像の中央
点を視界にとどめるように６０゜ずつ回転する。例えば
図１０に示すイの方向に赤外線光学系１及び赤外線撮像
部２ｂが６０゜回転したとすると、Ｄ／Ａ変換回路７ｃ
及び７ｄは定められた位置のデータをウの矢印方向の順
に読み出す。この際、個々の画素の間隔は全て等しいこ
とから、Ｄ／Ａ変換装置７ｃ及び７ｄは回転前と全く同
じタイミングでデータをビデオ信号に変換することがで
きるため、電気的な補正回路を必要としない。このよう
にＤ／Ａ変換装置７ｃ及び７ｄは定回転駆動部１４の動
きにあわせ読出し方向を変化させることで表示される画
像が傾くことを防止している。

【００３２】本実施の形態は検知素子の等画素間隔の千
鳥型配列のものを使用し、撮像する部分を一定角で回転
させるとともにデータの読出し方向を変化させることに
より、電気的な補正回路を追加することなく表示される
画像が傾くことを防止している。この方式によると回転
補正に伴う画像の劣化も生じないため、航法用の画像を
常に表示し続けることも可能になる。また実施の形態４
と同様に駆動系の追加も１軸のみなので従来の装置に比
べ小型軽量が容易である。

【００３３】実施の形態６．図１１はこの発明の実施の
形態６を示す赤外線撮像装置のブロック図である。図中
１から３ａ及び５から７ａは実施の形態１と同等であ
る。１５ａは画像データのどの範囲をどういう順序で選
択するか、即ち広い視野の全体領域の走査シーケンスを
決める信号を発生する走査シーケンス発生部である。

【００３４】次に動作について説明する。１，２ａ及び
５から７ａの動作は実施の形態１と同等である。１５ａ
の走査シーケンス発生部は、ビデオメモリ６内のある決
められた範囲と位置の画像データを逐次順序よく読み出
せるように、範囲と位置の指定信号を発生する。図１２
は上記決められた範囲と位置の画像データを逐次順序よ
く読み出す手段を示す概念図である。図１２において、
読み出す画像データの範囲を２５６画素×２５６画素分
とし、位置を先ずＹ軸５．６２５゜、Ｘ軸７．５゜と
し、そこからＸ軸を５２．５゜まで１５゜ごとの位置指
定信号を一定周期で発生し、次にＹ軸を一画素分上げ
て、Ｘ軸を５２．５゜から７．５゜まで一定周期で位置
指定信号を発生する。このように次々と位置指定信号を
発生して２０４８画素×１０２４画素の全体範囲を走査
する。この一定順序の指定信号シーケンスによりビデオ
メモリ６内の画像データが逐次選択されて読み出され、
Ｄ／Ａ変換回路７ａに送られ表示用に変換される。この
ビデオ信号は逐次表示部５に送られ２５６画素×２５６
画素分の画像が次々に表示されることになる。上記走査
シーケンスは一例であって、指定範囲、指定位置及び周
期を変えることによりいろいろな走査シーケンスや走査
パターンを発生することができる。

【００３５】従来の装置では実施の形態６のような走査
をする場合、光学系及び撮像部全体を決められた走査シ
ーケンスで動かさなければならず、複雑かつ大きな駆動
用の機構が必要であり小型軽量化が難しかった。本実施
の形態６の装置はあらかじめ取得している全領域内の一
部を決められたシーケンスで逐次選択しビデオ信号に変
換して出力することで、視軸を機械的に動かし走査させ
ることと同等の機能を達成している。駆動用の機構が要
らなくなるため小型軽量化が容易になるとともに複雑な
機構部分を削除したことにより信頼性も向上する。

【００３６】実施の形態７．図１３はこの発明の実施の
形態７を示す赤外線撮像装置のブロック図である。図中
１，２ａ及び４から７ａは実施の形態１と同等である。
信号処理部３ｅは実施の形態１における信号処理部３ａ
に輝度ヒストグラム算出部１６と目標検出部１７ａを付
加したものである。

【００３７】次に動作について説明する。１，２ａ及び
４から７ａの動作は実施の形態１と同等である。１６の
輝度ヒストグラム算出部はビデオメモリ６の画像データ
の中で操作部４により指定された位置及び範囲のデータ
を読み出して入力し、画素毎の輝度のヒストグラムを算
出する。目標検出部１７ａは算出された輝度ヒストグラ
ムから得られる統計的代表値、例えば平均値、あるいは
最大値から何番目の値等の輝度のしきい値を設定し、指
定された位置及び範囲の画像データを画素毎にこのしき
い値で２値化する。そしてしきい値を越えた輝度を有す
る画素の集合を目標として検出する。検出された目標信
号は、Ｄ／Ａ変換回路７ａで変換された指定の位置及び
範囲のビデオ信号に重畳され、表示部５に送られて目標
として特徴付けされた画像で表示されることになる。

【００３８】従来の装置では実施の形態７のように目標
を捜索・検出しようとした場合、視軸を機械的に動かす
機構が必要であったため、複雑かつ大きな駆動用の機構
が必要であり小型軽量化が難しかった。本実施の形態７
の装置では目標を捜索・検出する場合にも、実施の形態
６と同様に駆動用の機械が要らなくなるため小型軽量化
が容易になり、また複雑な機構部分を削除したことで信
頼性も向上している。また、輝度ヒストグラムを算出し
用いることにより、撮像している背景に応じて適切なし
きい値が設定されるため、目標の誤警報も少なくなる。

【００３９】実施の形態８．図１４はこの発明の実施の
形態８を示す赤外線撮像装置のブロック図である。図中
３ｆ，１５ｂ及び１７ｂを除き実施の形態７と同等であ
る。１５ｂは目標検出部１７ｂでの検出目標の有無によ
り画像データのどの一部を選択するかを目標検出部１７
ｂより受けて走査シーケンスを設定・発生する走査シー
ケンス発生部である。目標検出部１７ｂは目標を検出す
るとともに、目標を有する画像データのみ選択する信号
を出力する。信号処理部３ｆはこの目標検出部１７ｂを
有し、他は実施の形態７と同等である。

【００４０】次に動作について説明する。各部の動作は
３ｆ，１５ｂ及び１７ｂを除き実施の形態７と同等であ
る。１５ｂの走査シーケンス発生部は先ず初期値の走査
シーケンスとして実施の形態６で示したシーケンスの指
定信号を発生する。この指定信号により逐次選択された
画像データにおいて、輝度ヒストグラム算出部１６及び
目標検出部１７ｂの実施の形態７と同様の動作により目
標が検出される。次に目標検出部１７ｂは目標が検出で
きた２５６画素×２５６画素の領域のみをさらに選択す
る信号を走査シーケンス発生部１５ｂに出力する。走査
シーケンス発生部１５ｂはこの選択信号を受けて目標が
検出できた領域のみを抽出して走査するシーケンスに組
み替え、次のサイクルからはこのシーケンスの指定信号
をＤ／Ａ変換回路７ａに送りビデオ信号を生成する。な
お、どの２５６画素×２５６画素の領域にも目標が検出
できなかった場合には上記初期値のシーケンスに戻るよ
うにする。また数シーケンス走査後に必ず初期値シーケ
ンスに戻るような工夫をすることにより、新しい目標を
見逃すこともない。

【００４１】実施の形態９．図１５はこの発明の実施の
形態９を示す赤外線撮像装置のブロック図である。図中
３ｇ，１８及び１９ａを除き実施の形態７と同等であ
る。１８は目標検出部１７ａで検出された目標画像デー
タを画像所得の数周期の間記憶しておく目標画像記憶
部、１９ａは目標画像記憶部１８の記憶している目標画
像データと目標検出部１７ａにより実時間で検出した目
標画像データを入力し、両目標の面積の比較を行い面積
の変化率を算出してその度合いから目標が脅威か否かを
判定する目標脅威判定部である。信号処理部３ｇは実施
の形態７における信号処理部３ｅに目標画像記憶部１８
と目標脅威判定部１９ａを付加したものである。

【００４２】次に動作について説明する。各部の動作は
３ｇ，１８及び１９ａを除き実施の形態７と同等であ
る。実施の形態７と同様の動作により目標検出部１７ａ
で検出された目標の画像データは一旦目標画像記憶部１
８に記憶される。引き続き次の画像取得周期において同
様に目標検出部１７ａにより目標が検出される。この検
出された目標の画像データと上記一周期前の目標画像記
憶部１８に記憶された目標の画像データがともに目標脅
威判定部１９ａに送られる。目標脅威判定部１９ａで
は、先ず入力した両目標データの面積の差を求めそれを
一周期の時間で割って面積の変化率を算出する。そし
て、得られた面積、面積差及び面積変化率のデータをも
とに当該目標の脅威判定を行う。例えば、面積と面積の
変化率がそれぞれある一定値以上であるような場合は接
近目標とみなして脅威と判定する。脅威と判定された目
標信号は、Ｄ／Ａ変換回路７ａで変換された指定の位置
及び範囲のビデオ信号に重畳され、表示部５に送られて
脅威として特徴付けされた目標画像で表示されることに
なる。

【００４３】実施の形態１０．図１６はこの発明の実施
の形態１０を示す赤外線撮像装置のブロック図である。
図中の３ｈ，１５ｃ及び１９ｂを除き実施の形態９と同
等である。１５ｃは実施の形態９における操作部４に替
わるもので、目標脅威判定部１９ｂで判定した脅威目標
の有無により画像データのどの一部を選択するかを目標
脅威判定部１９ｂより受けて走査シーケンスを設定・発
生する走査シーケンス発生部である。目標脅威判定部１
９ｂは目標の脅威を判定するとともに、脅威目標の有す
る画像データのみ選択する信号を出力する。信号処理部
３ｈはこの目標脅威判定部１９ｂを有し、他は実施の形
態９と同等である。

【００４４】次に動作について説明する。各部の動作は
３ｈ，１５ｃ及び１９ｂを除き実施の形態９と同等であ
る。１５ｃの走査シーケンス発生部は先ず初期値の走査
シーケンスとして実施の形態６で示したシーケンスの指
定信号を発生する。この指定信号により逐次選択された
画像データにおいて、輝度ヒストグラム算出部１６、目
標検出部１７ａ、目標画像記憶部１８及び目標脅威判定
部１９ｂの実施の形態９と同様の動作により脅威目標が
判定される。次に目標脅威判定部１９ｂは脅威目標が検
出できた２５６画素×２５６画素の領域のみをさらに選
択する信号を走査シーケンス発生部１５ｃに出力する。
走査シーケンス発生部１５ｃはこの選択信号を受けて脅
威目標が検出できた領域のみを抽出して走査するシーケ
ンスに組み替え、次のサイクルからはこのシーケンスの
指定信号をＤ／Ａ変換回路７ａに送りビデオ信号を生成
する。なお、２５６画素×２５６画素のどの領域にも脅
威目標が検出できなかった場合には上記初期値のシーケ
ンスに戻るようにする等、実施の形態８と同じような工
夫をすることにより、新しい脅威目標を見逃すこともな
い。

【００４５】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、視野
角や視軸を駆動させるのと同等の機能を保持しつつ、光
学系及び視軸駆動用機構を簡略化した小型軽量で信頼性
の高い赤外線撮像装置を得ることができる。

【００４６】また、この発明によれば、本来複数個必要
な光学系を一つにまとめた小型軽量で信頼性の高い赤外
線撮像装置を得ることができる。

【００４７】また、この発明によれば、走査用の機構を
簡略化することで小型軽量の赤外線撮像装置を得ること
ができる。

【００４８】また、この発明によれば、回転駆動軸を付
加することで小型軽量で視界の広い赤外線撮像装置を得
ることができる。

【００４９】また、この発明によれば、回転駆動軸を付
加するとともにとなりあった画素が等間隔の赤外線検知
素子を使用することで複数個の光学系をひとつにまとめ
た小型軽量で視野の広い赤外線撮像装置を得ることがで
きる。

【００５０】また、この発明によれば、視軸をある一定
の走査シーケンスで駆動させるのと同等の機能を保持し
つつ、視軸駆動用機構を簡略化した小型軽量で信頼性の
高い赤外線撮像装置を得ることができる。

【００５１】また、この発明によれば、視軸駆動用機構
を簡略化した小型軽量で信頼性も高く、かつ目標を検出
可能な赤外線撮像装置を得ることができる。

【００５２】また、この発明によれば、検出目標のみを
重点的に撮像可能な小型軽量で信頼性の高い赤外線撮像
装置を得ることができる。

【００５３】また、この発明によれば、検出目標の内さ
らに脅威と判定できる目標のみを重点的に特徴付けて表
示することが可能な小型軽量で信頼性の高い赤外線撮像
装置を得ることができる。

【００５４】また、この発明によれば、脅威と判定でき
る目標のみを重点的に撮像可能な小型軽量で信頼性の高
い赤外線撮像装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１の構成を示すブロッ
ク図である。

【図２】 この発明の実施の形態１と従来の装置の取得
する画像範囲を比較した図である。

【図３】 この発明の実施の形態２の構成を示すブロッ
ク図である。

【図４】 実施の形態２における表示部と固定表示部の
画像範囲を示す概念図である。

【図５】 この発明の実施の形態３の構成を示すブロッ
ク図である。

【図６】 画像補正の考え方を示す概念図である。

【図７】 この発明の実施の形態４の構成を示すブロッ
ク図である。

【図８】 実施の形態４における画像回転補正部の動作
を示す概念図である。

【図９】 この発明の実施の形態５の構成を示すブロッ
ク図である。

【図１０】 実施の形態５における赤外線検知素子の画
素配列を示す図である。

【図１１】 この発明の実施の形態６の構成を示すブロ
ック図である。

【図１２】 実施の形態６において画像データを読み出
すシーケンスを示す概念図である。

【図１３】 この発明の実施の形態７の構成を示すブロ
ック図である。

【図１４】 この発明の実施の形態８の構成を示すブロ
ック図である。

【図１５】 この発明の実施の形態９の構成を示すブロ
ック図である。

【図１６】 この発明の実施の形態１０の構成を示すブ
ロック図である。

【図１７】 従来の装置の構成を示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

１ 赤外線光学系、２ａ 赤外線撮像部、２ｂ 赤外線
撮像部、３ａ 信号処理部、３ｂ 信号処理部、３ｃ
信号処理部、３ｄ 信号処理部、３ｅ 信号処理部、３
ｆ 信号処理部、３ｇ 信号処理部、３ｈ 信号処理
部、４ 操作部、５ 表示部、６ ビデオメモリ、７ａ
Ｄ／Ａ変換回路、７ｂ Ｄ／Ａ変換回路、７ｃ Ｄ／
Ａ変換回路、７ｄ Ｄ／Ａ変換回路、８ 固定画像表示
部、９ 画像記憶部、１０ 姿勢データ受信部、１１
目標検出部、１２ 回転駆動部、１３ 画像回転補正
部、１４ 定角回転駆動部、１５ａ 走査シーケンス発
生部、１５ｂ 走査シーケンス発生部、１５ｃ 走査シ
ーケンス発生部、１６ 輝度ヒストグラム算出部、１７
ａ 目標検出部、１７ｂ 目標検出部、１８ 目標画像
記憶部、１９ａ 目標脅威判定部、１９ｂ 目標脅威判
定部、５０ 赤外線光学部、５１ 赤外線撮像部、５２
光学系駆動部、５３ カメラ駆動部、５４ 信号処理
部、５５ 操作部、５６ 表示部。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 広角の赤外線光学系と、赤外線領域に感
   度を持つ二次元赤外線検知素子を有する赤外線撮像部
   と、この赤外線撮像部の出力する赤外画像を画像データ
   として記憶したのちその一部を画像信号に変換して出力
   する信号処理部と、この信号処理部が画像信号に変換す
   る画像データの位置及び範囲を操作する操作部と、上記
   信号処理部の出力する画像信号を表示する表示部とを備
   えたことを特徴とする赤外線撮像装置。
2. 【請求項２】 広角の赤外線光学系と、赤外線領域に感
   度を持つ二次元赤外線検知素子を有する赤外線撮像部
   と、この赤外線撮像部の出力する赤外画像を画像データ
   として記憶したのちその二つの部分を画像信号にして出
   力する信号処理部と、上記信号処理部が画像信号に変換
   する画像データのうちの一つの位置及び範囲を操作する
   操作部と、操作部で位置及び範囲を指定された画像信号
   を表示する表示部と、上記信号処理部の出力する画像信
   号のうち位置及び範囲を操作できない画像信号を表示す
   る固定画像表示部とを備えたことを特徴とする赤外線撮
   像装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の赤外線撮像装置に
   おいて、直前の画像データを記憶しておく画像記憶部
   と、赤外線撮像装置が搭載されている場所の位置及び姿
   勢のデータを受ける姿勢データ受信部と、上記画像信号
   記憶部の記憶している画像データを姿勢データ受信部の
   受けたデータにより補正したのち上記信号処理部の持つ
   画像データと比較して特異目標を検出する目標検出部を
   付加したことを特徴とする赤外線撮像装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載の赤外線撮像装置におい
   て、赤外線光学系及び赤外線撮像部を回転駆動する回転
   駆動部と、表示する画像信号を電気的に回転させる画像
   回転補正部を付加したことを特徴とする赤外線撮像装
   置。
5. 【請求項５】 請求項２記載の赤外線撮像装置におい
   て、赤外線撮像部として、となりあった画素の中央の間
   隔がすべて等しい千鳥格子型の画素配列をした二次元赤
   外線検知素子を有する赤外線撮像部を備え、かつ一定角
   度ごとに赤外線光学系及び赤外線撮像部を回転駆動する
   定角回転駆動部を付加したことを特徴とする赤外線撮像
   装置。
6. 【請求項６】 請求項１記載の赤外線撮像装置におい
   て、信号処理部が画像信号に変換する画像データの範囲
   及び位置を一定の順序に従い決めていく信号を発生する
   走査シーケンス発生部を備えたことを特徴とする赤外線
   撮像装置。
7. 【請求項７】 請求項１記載の赤外線撮像装置におい
   て、撮像している画像データの各画素毎のヒストグラム
   を算出する輝度ヒストグラム算出部及び上記算出された
   ヒストグラムに応じたしきい値により目標を検出する目
   標検出部を付加したことを特徴とする赤外線撮像装置。
8. 【請求項８】 請求項７記載の赤外線撮像装置におい
   て、目標検出部による目標検出の可否に従い画像データ
   のどの部分を画像信号として出力するかを選択する走査
   シーケンス発生部を付加したことを特徴とする赤外線撮
   像装置。
9. 【請求項９】 請求項７記載の赤外線撮像装置におい
   て、目標検出部により検出された目標の画像データを記
   憶しておく目標画像記憶部と、記憶した目標画像データ
   と次の画像取得周期に検出された目標の画像データを入
   力し、両目標の面積の比較を行い面積の変化率の度合い
   により目標の脅威を判定する目標脅威判定部を付加した
   ことを特徴とする赤外線撮像装置。
10. 【請求項１０】 請求項９記載の赤外線撮像装置におい
    て、目標脅威判定部の出力により、脅威と判定した目標
    を撮像している画像データのみを選択する走査シーケン
    ス発生部を付加したことを特徴とする赤外線撮像装置。