JPH0949869A - 目標追尾制御装置 - Google Patents

目標追尾制御装置

Info

Publication number
JPH0949869A
JPH0949869A JP7203081A JP20308195A JPH0949869A JP H0949869 A JPH0949869 A JP H0949869A JP 7203081 A JP7203081 A JP 7203081A JP 20308195 A JP20308195 A JP 20308195A JP H0949869 A JPH0949869 A JP H0949869A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
output
input
circuit
coupling coefficient
target
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7203081A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuyuki Sayama
泰之 佐山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP7203081A priority Critical patent/JPH0949869A/ja
Publication of JPH0949869A publication Critical patent/JPH0949869A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Closed-Circuit Television Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、制御量算出のためにニューラルネ
ットワーク回路を用いた目標追尾制御装置に関し、目標
追尾のための制御量をリアルタイムで、かつ高い精度で
算出する手段を提供することを目的とする。 【解決手段】目標を検知し周期的に画像を作成する画像
生成手段と、該画像から制御量算出のための基礎データ
を取得するデータ取得部と、過去の学習成果を記憶した
ニューラルネットワーク回路を用い、基礎データを入力
として制御量を算出する制御量算出部とから構成される
ことを特徴とする目標追尾制御装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、目標を追尾するた
めの制御量をニューラルネットワーク回路で算出する目
標追尾制御装置に関する。
【0002】一般に、航行中の船舶等を目標物(以下、
「目標P」と略す)とし、目標Pをヘリコプター等の目
標追尾装置(以下、「自装置」と略す)で追尾し、自装
置を目標Pに到達させ一体とする場合、出来るだけ速く
しかも目標Pを中心として振動運動することなく緩やか
に接近し到達するために、目標Pと自装置との相対的な
位置,速度,加速度等を総合的に考慮し、リアルタイム
で、かつ、高い精度で制御量を算出することが必要であ
る。
【0003】
【従来の技術】図6は従来例の構成図である。図6を参
照しながら従来例について説明する。尚、以下の説明に
おいて同一部分または相当部分については同一符号を付
す。
【0004】図6において1’は目標追尾制御装置であ
り、2は入力回路であり、3は処理回路であり、4は記
憶回路であり、5は出力回路であり、6はデータバスで
あり、41は画像生成部であり、42はデータ取得部で
あり、43は制御量算出部である。
【0005】目標追尾制御装置1’は、入力回路2と処
理回路3と記憶回路4と出力回路5とから構成される所
謂ノイマン型計算機であって、自装置に搭載され、カメ
ラ等で捉えた目標Pを包含する空間情報を入力として、
自装置を目標Pに到達させるために必要な制御量を周期
的に算出し出力する装置である。
【0006】入力回路2は記憶回路4に接続され、カメ
ラ等により周期的に捉えられた目標Pを包含する空間の
空間情報を、記憶回路4に転送し格納する回路である。
【0007】処理回路3はデータバス6を介して記憶回
路4に接続され、記憶回路4から読み出されたプログラ
ムが走行し、記憶回路4から読み出された空間情報を入
力として画像を生成し、該画像を入力として目標Pの自
装置に対する相対位置,相対速度,相対加速度等、制御
量算出のもとになるデータ(以下、「基礎データ」と略
す)を出力し、該基礎データを入力として自装置を目標
Pに到達させるために必要な制御量を出力する回路であ
る。
【0008】記憶回路4は入力回路2と、出力回路5と
に接続され、データバス6を介して処理回路3に接続さ
れ、入力回路2から転送された空間情報を格納し、処理
回路3から転送された処理結果を格納し、処理回路3を
動作させるプログラムを格納する回路である。
【0009】出力回路5は記憶回路4に接続され、記憶
回路4に格納された制御量を出力する回路である。画像
生成部41は記憶回路4に格納され、処理回路3を動作
させるプログラムであって、空間情報を入力として該空
間情報に包含される目標P以外の物体(以下、「ノイ
ズ」と略す)を消去して目標Pのみを抽出し、実際の距
離を一定の比率で縮小する処理(以下、「正規化」と略
す)を行って画面を縦横各々−1〜+1に設定し、自装
置を原点として目標Pを表示するプログラムである。
【0010】データ取得部42は記憶回路4に格納さ
れ、処理回路3を動作させるプログラムであって、周期
的に生成される画像から、目標Pの自装置に対する相対
位置を検出し、検出された相対位置の変化の度合いの推
移から目標Pの自装置に対する相対速度,相対加速度等
のデータを算出し、基礎データを出力するプログラムで
ある。
【0011】制御量算出部43は記憶回路4に格納さ
れ、処理回路3を動作させるプログラムであって、基礎
データを入力とし、自装置を目標Pに到達させるために
必要な制御量を出力するプログラムである。
【0012】カメラ等により周期的に観測された目標P
を包含する空間の空間情報は、観測される都度入力回路
2に入力され、記憶回路4に転送され更新される。次い
で、画像生成部41が記憶回路4から読み出されて処理
回路3を走行し、記憶回路4から読み出された該空間情
報を入力として該空間情報の中から目標Pのみを抽出
し、正規化された画面上に自装置を原点として表示する
処理(以下、「画像生成処理」と略す)を行う。
【0013】次いで、データ取得部42が記憶回路4か
ら読み出されて処理回路3を走行し、画像生成処理の結
果得られた画像データから基礎データを出力する処理
(以下、「データ取得処理」と略す)を行う。
【0014】次いで、制御量算出部43が記憶回路4か
ら読み出されて処理回路3を走行し、データ取得処理の
結果得られた基礎データを入力としてシーケンシャルに
目標追尾動作のシミュレーションを行い、自装置を目標
Pに到達させるために必要な制御量を算出して記憶回路
4に格納する。
【0015】次いで、該制御量が記憶回路4から出力さ
れ、出力回路5を経由して出力される。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来はノ
イマン型計算機のみを用いてシーケンシャルに目標追尾
動作のシミュレーションを行い、目標追尾のための制御
量を算出していたため、時々刻々変化する入力に対応し
てリアルタイムで制御量を算出する必要がある目標追尾
制御においては、近似計算により簡易化したアルゴリズ
ムを用いて制御量を算出しなければならず、計算結果の
精度が低くなるという問題があった。
【0017】本発明は上述した従来の欠点を除去し、よ
り精度の高い制御量を、より簡便に算出する手段を提供
することを目的とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】図1は本発明の原理図で
ある。図1において、7はニューラルネットワーク回路
であり、70は結合係数回路であり、71は入力層であ
り、72は中間層であり、73は出力層であり、710
は入力ユニットであり、720は中間ユニットであり、
730は出力ユニットである。
【0019】ニューラルネットワーク回路7は、結合係
数回路70と、入力層71と、中間層72と、出力層7
3とからなり、人間の脳の構造を工学的にモデル化し働
きをシミュレートする様に構成された回路であって、あ
らかじめ学習することにより入力パターンに応じた出力
パターンを高速で出力するように構成された回路であっ
て、前記機能を実現するため、実際の目標追尾動作の結
果得られた基礎データをもとにあらかじめシミュレーシ
ョンで求めた結合係数を保持し、あるいは、机上で想定
した基礎データをもとにあらかじめシミュレーションで
求めた結合係数を保持し、基礎データを入力すると自装
置を目標Pに到達させるための制御量を出力する回路で
ある。
【0020】結合係数回路70は、中間ユニット720
の各々に接続され、また、出力ユニット730の各々に
接続されて、中間ユニット720の入力値の各々に重み
を与える結合係数を保持し、出力ユニット730の入力
値の各々に重みを与える結合係数を保持する回路であ
る。
【0021】入力層71は、複数の入力ユニット710
から構成され、中間層72とデータバス6とに接続さ
れ、入力値を、入力ユニット710毎にあらかじめ定め
た閾値と比較し、出力する回路である。
【0022】中間層72は、複数の中間ユニット720
から構成され、入力層71と結合係数回路70と出力層
73とに接続されて、個々の入力ユニット710から出
力された出力値を入力値とし、個々の中間ユニット72
0の入力の各々に対応して結合係数回路70から出力さ
れた出力値をも入力値として、演算処理した結果を出力
する回路である。
【0023】出力層73は、複数の出力ユニット730
から構成され、中間層72と結合係数回路70とデータ
バス6とに接続されて、個々の中間ユニット720から
出力された出力値を入力値とし、個々の出力ユニット7
30の入力の各々に対応して結合係数回路70から出力
された出力値をも入力値として、演算処理した結果を出
力する回路である。
【0024】入力ユニット710は、データバス6と全
ての中間ユニット720とに接続され、基礎データを入
力とし、あらかじめ定めた閾値Θと比較した結果を出力
する回路である。
【0025】中間ユニット720は、全ての入力ユニッ
ト710と結合係数回路70と全ての出力ユニット73
0とに接続され、入力ユニット710の出力値と結合係
数との積の総和を算出し、該総和とあらかじめ定められ
た閾値Θとの差を変数xとし、あらかじめ定められた入
出力関数F(x)を出力する回路である。
【0026】出力ユニット730は、全ての中間ユニッ
ト720と結合係数回路70とデータバス6とに接続さ
れ、中間ユニット720の出力値と結合係数との積の総
和を算出し、該総和とあらかじめ定められた閾値Θとの
差を変数xとし、あらかじめ定められた入出力関数F
(x)を出力する回路である。
【0027】入力層71を構成する各入力ユニット71
0に基礎データが入力されると、該基礎データは入力ユ
ニット710の各々に設定された閾値と比較され、その
結果を出力値として出力する。
【0028】次いで、中間層72を構成する各中間ユニ
ット720に該出力値が入力されると、該出力値と結合
係数回路70に設定された結合係数の積の総和が算出さ
れ、該総和とあらかじめ定められた閾値Θとの差を変数
xとし、入出力関数F(x)を出力する処理が行われ
る。
【0029】次いで、出力層73を構成する各出力ユニ
ット730に該出力値が入力されると、該出力値と結合
係数回路70に設定された結合係数の積の総和が算出さ
れ、該総和とあらかじめ定められた閾値Θとの差を変数
xとし、入出力関数F(x)を出力する処理が行われ、
制御量としてデータバス6に出力される。
【0030】
【発明の実施の形態】図2は本発明の1実施例目標追尾
制御装置構成図であり、図3は本発明の1実施例目標追
尾処理フローチャートであり、図4は本発明の1実施例
画像データの図であり、図5は入出力関数の特性図であ
る。
【0031】以下、図2,図3,図4,図5を参照しな
がら説明する。図4は画像生成処理により求められる、
2次元の空間を例とした時刻tにおける目標Pの自装置
に対する相対位置を表す正規化された画像データの図で
ある。
【0032】図5は中間層720,出力層730に用い
られる入出力関数F(x)の特性図である。図2におい
て、1は目標追尾制御装置であり、2は入力回路であ
り、3は処理回路であり、4は記憶回路であり、5は出
力回路であり、6はデータバスであり、7はニューラル
ネットワーク回路であり、41は画像生成部であり、4
2はデータ取得部であり、70は結合係数回路であり、
71は入力層であり、72は中間層であり、73は出力
層である。
【0033】目標追尾制御装置1は、入力回路2と処理
回路3と記憶回路4と出力回路5とニューラルネットワ
ーク回路7とから構成され、自装置に搭載され、カメラ
等で捉えた目標Pを包含する空間情報を入力として、自
装置を目標Pに到達させるために必要な制御量を周期的
に算出し出力する装置である。
【0034】ステップS1では、カメラ等により目標P
を含む空間が観測され、該空間の空間情報が入力回路2
を経由して記憶回路4に転送され格納される。ステップ
S2では、画像入力部41が読み出されて処理回路3を
走行し、該空間情報からノイズが消去され、目標Pのみ
を抽出した画像が形成される。
【0035】ステップS3では、画像入力部41が処理
回路3を走行し、該画像を入力とする画像生成処理が行
われ、正規化された画面上に自装置を原点とする目標P
の画像を表示した画像データが生成される。
【0036】ステップS4では、データ取得部42が処
理回路3を走行し、該画像データから目標Pの自装置に
対する相対位置が読み取られ、各周期毎に読み取られ保
持された相対位置から基礎データを算出し出力する。
【0037】ステップS5では、基礎データが入力層7
1に入力され、入力ユニット710によりあらかじめ定
めた閾値Θとの差が出力値として出力される。ステップ
S6では、該出力値と結合係数回路70から出力された
結合係数とが中間層72に入力され、中間ユニット72
0により該出力値と該結合係数の積が求められ、更に該
積の総和とあらかじめ定めた閾値Θとの差を変数xとす
る入出力関数F(x)が出力される。
【0038】ステップS7では、該出力値と結合係数回
路70から出力された結合係数とが出力層73に入力さ
れ、出力ユニット730により該出力値と該結合係数の
積が求められ、更に該積の総和とあらかじめ定めた閾値
Θとの差を変数xとする入出力関数F(x)が制御量と
して出力される。
【0039】本実施例では、ハードウェアで構成された
ニューラルネットワーク回路7を例としているが、考慮
すべき基礎データの種類,求める制御量のレベルによっ
てはノイマン型計算機でソフトウェアでシミュレートす
ることも出来る。
【0040】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば目標Pを追尾し短時間で、しかも目標Pを中心
として振動運動することなく緩やかに接近し、自装置を
目標Pに到達させ一体とする様な制御量を出力すること
が出来るという著しい工業的効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の原理図
【図2】 本発明の1実施例目標追尾制御装置構成図
【図3】 本発明の1実施例目標追尾処理フローチャー
【図4】 本発明の1実施例画像データの図
【図5】 入出力関数の特性図
【図6】 従来例の構成図
【符号の説明】
1,1’ 目標追尾制御装置 2 入力回路 3 処理回路 4 記憶回路 5 出力回路 6 データバス 7 ニューラルネットワーク回路 41 画像生成部 42 データ取得部 43 制御量算出部 70 結合係数回路 71 入力層 72 中間層 73 出力層 710 入力ユニット 720 中間ユニット 730 出力ユニット

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 目標を検知し周期的に画像を作成する画
    像生成手段と、該画像から基礎データを取得するデータ
    取得部と、該基礎データから目標追尾のための制御量を
    算出する制御量算出手段とを有する目標追尾制御装置に
    おいて、 該制御量算出手段をニューラルネットワーク回路で構成
    したことを特徴とする目標追尾制御装置。
JP7203081A 1995-08-09 1995-08-09 目標追尾制御装置 Pending JPH0949869A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7203081A JPH0949869A (ja) 1995-08-09 1995-08-09 目標追尾制御装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7203081A JPH0949869A (ja) 1995-08-09 1995-08-09 目標追尾制御装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0949869A true JPH0949869A (ja) 1997-02-18

Family

ID=16468052

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7203081A Pending JPH0949869A (ja) 1995-08-09 1995-08-09 目標追尾制御装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0949869A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108818541A (zh) * 2018-09-11 2018-11-16 闽江学院 一种柔性关节机器人的自适应神经网络跟踪控制方法
US11900651B2 (en) 2020-03-24 2024-02-13 Olympus Corporation Imaging device and tracking method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108818541A (zh) * 2018-09-11 2018-11-16 闽江学院 一种柔性关节机器人的自适应神经网络跟踪控制方法
US11900651B2 (en) 2020-03-24 2024-02-13 Olympus Corporation Imaging device and tracking method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20230330848A1 (en) Reinforcement and imitation learning for a task
CN111402290B (zh) 一种基于骨骼关键点的动作还原方法以及装置
WO2016051640A1 (ja) 情報処理装置、情報処理方法及びプログラム
CN116420170B (zh) 姿势的消歧
CN116438576A (zh) 单目姿势预测
GB2546815B (en) Animating a virtual object in a virtual world
CN114041828A (zh) 超声扫查控制方法、机器人及存储介质
JPH0949869A (ja) 目標追尾制御装置
KR20230056004A (ko) 가상 현실 기반의 수술 환경을 제공하는 장치 및 방법
JP7246175B2 (ja) 推定装置、訓練装置、推定方法及び訓練方法
JP2023525185A (ja) 改良されたポーズ追跡を用いた運動学的インタラクションシステム
US20240193747A1 (en) System and Method for Point Cloud Generation
Huang et al. An IoT and machine learning enhanced framework for real-time digital human modeling and motion simulation
JP2000516739A (ja) ニューラルネットワークの訓練データを選択するためのコンピュータ支援された方法
US11836221B2 (en) Systems and methods for refined object estimation from image data
Dang et al. Imitation learning-based algorithm for drone cinematography system
CN112926681A (zh) 一种基于深度卷积神经网络的目标检测方法及装置
Sutton The grand challenge of predictive empirical abstract knowledge
JP6253838B1 (ja) 行動ログ生成方法、行動ログ生成装置及び行動ログ生成プログラム
JP2022018333A (ja) プログラム、情報処理方法、情報処理装置及びモデル生成方法
US20240169209A1 (en) Computer-implemented method for producing a software image, suitable for a numerical simulation, of at least part of a real controller
Salerno et al. Spiking neural networks as continuous-time dynamical systems: fundamentals, elementary structures and simple applications
JP3222555B2 (ja) 文字パターン生成装置及びこれを用いた文字認識装置
JPH05128082A (ja) 階層ネツトワーク構成データ処理装置とその学習処理方法
US20230177820A1 (en) Computing apparatus and method for performing reinforcement learning using multimodal artificial intelligence agent

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20030107