JPH095434A - カメラ指向装置 - Google Patents

カメラ指向装置

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JPH095434A
JPH095434A JP7155858A JP15585895A JPH095434A JP H095434 A JPH095434 A JP H095434A JP 7155858 A JP7155858 A JP 7155858A JP 15585895 A JP15585895 A JP 15585895A JP H095434 A JPH095434 A JP H095434A
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JP
Japan
Prior art keywords
target
camera
platform
axis
radar device
Prior art date
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Pending
Application number
JP7155858A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuke Onari
弥祐 小斉
Tamotsu Kawahara
保 河原
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.)
Tokimec Inc
Original Assignee
Tokimec Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Tokimec Inc filed Critical Tokimec Inc
Priority to JP7155858A priority Critical patent/JPH095434A/ja
Publication of JPH095434A publication Critical patent/JPH095434A/ja
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  • Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単かつ安価にカメラを標的に指向させるこ
とができるカメラ指向装置を提供する。 【構成】 航行体に搭載されたカメラを指向させる装置
であって、アンテナから電波を全周方向にわたって送信
し物標からの反射波を受信すると共に、その受信信号か
らある標的を捕捉し追尾を行い、航行体に対して定めら
れた基準線からの標的の相対方位角を逐次求めて出力す
るレーダ装置14と、カメラが装着されるべきプラット
ホーム12aを備え、航行体の動揺に拘らずこのプラッ
トホームを一定の姿勢に保持することができると共に、
該レーダ装置14から出力された相対方位角に基づいて
該プラットホームを方位軸の回りに回転させる動揺安定
装置12と、を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、航行体に搭載されたカ
メラを指向させるカメラ指向装置に関し、特に、カメラ
が航行体の動揺または旋回に拘らず安定的に標的を撮像
するようにするためのカメラ指向装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、航行体に搭載されたカメラを指向
させるためのカメラ指向装置としては図5または図6に
示したブロック構成を取るものがある。例えば、図5の
ものは、動揺安定装置1のプラットホーム1aにビデオ
カメラ3を装着し、ジャイロコンパス4からの方位角信
号を動揺安定装置1に送出すると共に、リモートコント
ローラ5を動揺安定装置1に接続するものである。動揺
安定装置1は、航行体の動揺によるロール角、ピッチ角
を検出し、プラットホーム1aを常に一定の姿勢になる
ように制御すると共に、航行体の旋回によるジャイロコ
ンパス4からの方位角信号の変化からプラットホーム1
aがビデオカメラが常に一定の方位を向くように制御す
る。一方、仰角に関しては、ビデオカメラ3で撮像した
映像を表示装置6で操作者が見ながらリモートコントロ
ーラ5で操作し、プラットホーム1aを傾斜させてい
る。
【0003】また、図6のものは、表示装置6に画像処
理装置7を接続して、画像処理装置7からの信号を動揺
安定装置1に送出しており、撮像すべき標的をビデオカ
メラ3が捉えるように、始めに操作者がリモートコント
ローラ5でプラットホーム1aの方位角と仰角を調整す
る。そして、その後は、画像処理装置7で表示装置6の
画像を処理し、撮像すべき標的の輝度情報等を用いて標
的が常に表示装置6の中心にくるようにビデオカメラ3
の方位角、仰角を制御している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、リモー
トコントローラを用いて標的をカメラで捉えることが容
易にできないため、かかる従来のシステムでは、プラッ
トホームを調整するのに時間がかかるという問題があっ
た。特にカメラの倍率が高いと標的を捉えることが困難
で時間がかかるという問題があった。
【0005】また、図5の装置の場合は、航行体が旋回
した場合でも標的を追うことはできるものの、撮像すべ
き標的の位置が変化した場合には、リモートコントロー
ラで再び調整をやり直さなければならない。また、図6
の装置の場合は、画像処理装置を使用するため、高価に
なるという問題もあった。
【0006】本発明は、かかる問題点に鑑みなされたも
ので、簡単かつ安価にカメラを標的に指向させることが
できるカメラ指向装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1記載の発明では、航行体に搭載されたカメ
ラを指向させる装置であって、アンテナから電波を全周
方向又は一部方向にわたって送信し物標からの反射波を
受信すると共に、その受信信号からある標的を捕捉し追
尾を行い、航行体に対して定められた基準線からの標的
の相対方位角を逐次求めて出力するレーダ装置と、カメ
ラが装着されるべきプラットホームを備え、航行体の動
揺に拘らずこのプラットホームを一定の姿勢に保持する
ことができると共に、該レーダ装置から出力された相対
方位角に基づいて該プラットホームを方位軸の回りに回
転させる動揺安定装置と、を備える。
【0008】請求項2記載の発明では、前記レーダ装置
が、さらに前記捕捉された標的と航行体との距離を逐次
求めて前記動揺安定装置に出力し、前記動揺安定装置
は、さらにレーダ装置から出力された標的までの距離と
装着されるカメラの鉛直高さとから求めた標的に対する
仰角に基づいて該プラットホームを仰角軸回りに傾斜さ
せる。
【0009】請求項3記載の発明では、前記レーダ装置
が複数の標的を捕捉することができ、前記動揺安定装置
は、前記複数の捕捉された標的を選択する選択手段を備
える。
【0010】
【作用】請求項1記載の発明では、レーダ装置は、アン
テナから電波を全周方向又は一部方向にわたって送信し
物標からの反射波を受信し、受信信号から撮像すべき標
的を捕捉し追尾を行い、その標的の相対方位角を逐次求
めて動揺安定装置に出力する。動揺安定装置では、レー
ダ装置から出力された相対方位角に基づいて、プラット
ホームを方位軸の回りに回転させる。
【0011】請求項2記載の発明では、さらに、レーダ
装置が捕捉された標的と航行体との距離を求めて、動揺
安定装置に出力する。動揺安定装置で、レーダ装置から
出力された標的までの距離とプラットホームの鉛直距離
との関係から標的に対する仰角を求め、この仰角に基づ
いて仰角軸回りにプラットホームを傾斜させる。レーダ
装置の持つ標的の捕捉・追尾機能を利用して、標的の相
対方位角及び標的との距離を出力させるので、装置が簡
単に構成でき、画像処理装置を設ける必要がなく、安価
に且つ自動的にカメラを標的に指向させることができ
る。
【0012】さらに、請求項3記載の発明では、レーダ
装置で捕捉された複数の標的のうちから選択手段によっ
て、撮像する標的を選択することができる。
【0013】
【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。図1は、本発明の実施例に係るカメラ指向装置のブ
ロック図である。図において、10はカメラ指向装置で
あり、装置10は、動揺安定装置12と、動揺安定装置
12に接続されるレーダ装置14とを備える。動揺安定
装置12はさらにプラットホーム12aを備え、プラッ
トホーム12aにCCDカメラ16が装着され、CCD
カメラ16には表示装置18が接続される。
【0014】このカメラ指向装置10は、船舶等の航行
体に搭載されるので、以下、船舶に搭載した例で説明す
る。本実施例の動揺安定装置12は、船体に対して船首
尾線を回転中心として回転可能に取り付けられたX軸、
X軸に対して直角な方向を回転中心としてX軸から一体
的に伸びるU字状部に回転可能に取り付けられたY軸、
Y軸から一体的に伸びる部材に対して回転可能に取り付
けられたAz軸及びAz軸から一体的に伸びるU字状部
に回転可能に取り付けられたEl軸の4軸構成をなして
おり、El軸にプラットホーム12aが固定される。X
軸、Y軸を回転させることで、Az軸を常に垂直軸にな
るように制御するので、El軸が回転していない状態
で、プラットホーム12aは水平に保持される。即ち、
動揺安定装置12は、船体のX軸回りの傾斜(ロール
角)を検出するX軸傾斜計20と、Y軸回りの傾斜(ピ
ッチ角)を検出するY軸傾斜計22を、Y軸に固定され
Az軸に垂直な台に備えており、それぞれの傾斜計2
0,22からの出力は、X軸制御部24,Y軸制御部2
6を介してX軸駆動モータ28、Y軸駆動モータ30に
フィードバックされ、X軸,Y軸夫々の傾斜角を0にす
るように駆動される。こうして、航行体の動揺に拘らず
Az軸を常に垂直に保持し、プラットホーム12aを一
定の姿勢に保持するものである。
【0015】さらに、動揺安定装置12は、Az軸に取
り付けられたAz角発信器31、Az軸制御部32、A
z軸駆動モータ34、El軸に取り付けられたEl角発
信器35、El角設定器36、El軸制御部38、El
軸駆動モータ40を備える。Az軸制御部32にはレー
ダ装置14からの出力が供給され、Az軸回りの制御が
以下に述べるようにレーダ装置14からの方位角信号に
基づいて行われる。
【0016】レーダ装置14は、アンテナから電波を全
周方向又は一部方向にわたって送信し物標からの反射波
を受信すると共に、その受信信号から得られた物標信号
の中から特定の標的を捕捉すると、その標的の位置変化
を予測し、追尾を行うもので、具体的には、レーダ装置
14として、アンテナ、送受信機、指示器を備えたレー
ダ部と処理装置とを含んだ衝突予防装置等を使用するこ
とができる。また、その追尾方法についても、公知の方
法(例えばα−βtracker法)を使用することが
できる。撮像するべき標的は、レーダ装置14の指示器
を見ながらジョイスティックまたはカーソルを用いて指
定することで捕捉される。捕捉された標的について、レ
ーダ装置14は船体に対して定められた基準線からの相
対方位角を逐次求めてAz軸制御部32に送出する。A
z軸制御部32では、Az角発信器31から出力される
Az軸の基線の方位角と、レーダ装置14からの相対方
位角との差を求めて、この差が0になるように、Az軸
駆動モータ34を駆動する。
【0017】一方、仰角については、予めEl角設定器
36で適当な仰角が設定され、El軸制御部38で、設
定された仰角とEl角発信器35からの仰角との差を求
めて、この差が0になるように、El軸駆動モータ40
を駆動する。CCDカメラ16は、プラットホーム12
a上でAz軸の基線方向に向けて装着されており、該基
線方向の映像信号を出力し、表示装置18でその映像を
表示する。
【0018】以上のように、方位角を自動的に制御する
ことによって、船体の動揺、旋回に拘らず、且つ標的の
位置変化に拘らず、安定的に撮影をすることができる。
従って、レーダ装置では区別不可能な標的である航行体
の種類や前後の区別をカメラで正確に捉えることができ
るので、航行の安全性を高めることができる。次に、図
2に、本発明の第2実施例に係るカメラ指向装置のブロ
ック図を示す。図において第1実施例と同一の部材は、
同一符号を用いる。
【0019】本実施例では、El角設定器36の代わり
にEl角演算部42を備え、レーダ装置14からの出力
がAz軸制御部32及びEl角演算部42の双方に送出
される。即ち、レーダ装置14で捕捉された標的に対し
て、レーダ装置14で求められた相対方位角信号がAz
軸制御部32に送出されると共に、レーダ装置14で同
じく求められる標的と航行体との距離信号がEl角演算
部42へと供給される。
【0020】El角演算部42では、標的までの距離L
と予め既知であるプラットホーム12aに装着されたC
CDカメラ16の鉛直高さHから、仰角を求める。即
ち、図3に示したように、仰角θは、
【0021】
【数1】θ= tan-1(H/L) で表される。El軸制御部38は、El角演算部42で
求められた仰角θと、El角発信器35からの仰角との
差を求めて、この差が0になるように、El軸駆動モー
タ40を駆動する。
【0022】本実施例では、仰角が変化する場合にも自
動的に対応できるという効果がある。さらに、本実施例
では、レーダ装置14からの距離信号がCCDカメラ1
6へも供給され、CCDカメラ16の焦点を自動的に合
わせることができる。また、距離により定められたズー
ム機能を自動的に働かせることができる。
【0023】図4には、さらに、本発明の第3実施例に
係るカメラ指向装置のブロック図を示す。図において第
1実施例と同一の部材は、同一符号を用いる。レーダ装
置14において、撮像すべき標的を捕捉する代わりに、
標的番号設定部44と標的番号選択部46を動揺安定装
置12に備え、レーダ装置14で捕捉された複数の標的
の標的番号、その相対方位角信号、距離信号をそれぞれ
受けた動揺安定装置12に対して標的番号設定部44で
選択した標的番号の情報のみを、El角演算部42及び
Az軸制御部32に供給するものである。
【0024】本実施例では、レーダ装置14で捕捉され
た複数の標的の中から撮像する標的を選択することがで
きるようにしたので、複数の標的を順次切り換えて撮像
することもできる。尚、以上の実施例において、カメラ
として、CCDカメラで説明したが、その他に暗視カメ
ラ、赤外線カメラを使用することができる。
【0025】また、以上の実施例では、4軸(X軸−Y
軸−Az軸−El軸)構成の動揺安定装置について説明
したが、これに限るものではなく、3軸(Az軸−El
軸−XEl軸)または2軸(Az軸−El軸)構成で、
航行体の動揺に拘らずプラットホームを一定の姿勢に保
持することができる動揺安定装置にも同様に適用するこ
とができる。例えば、2軸構成の動揺安定装置は、特開
昭62−14504号に記載したように構成され、方位
系フィードバックループの入力として、ジャイロコンパ
ス方位及び衛星方位を入力する代わりに、レーダ装置1
4から出力される標的の相対方位角を入力する。また、
仰角系フィードバックループの入力として衛星高度角の
代わりに、El軸制御部38で求めた仰角を入力するこ
とで、同様に対応することができる。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
レーダ装置の持つ標的の捕捉・追尾機能を利用して、標
的の相対方位角または標的との距離を出力させるので、
装置が簡単に構成でき、画像処理装置を設ける必要がな
く、安価に且つ自動的にカメラを標的に指向させること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係るカメラ指向装置のブロッ
ク図である。
【図2】本発明の第2実施例に係るカメラ指向装置のブ
ロック図を示す。
【図3】第2実施例の仰角を求める原理図である。
【図4】本発明の第3実施例に係るカメラ指向装置のブ
ロック図を示す。
【図5】従来のカメラ指向装置のブロック図である。
【図6】従来のカメラ指向装置のブロック図である。
【符号の説明】
10 カメラ指向装置 12 動揺安定装置 12a プラットホーム 14 レーダ装置 16 CCDカメラ 46 標的番号選択部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G05D 1/12 G05D 1/12 G

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 航行体に搭載されたカメラを指向させる
    装置であって、 アンテナから電波を全周方向又は一部方向にわたって送
    信し物標からの反射波を受信すると共に、その受信信号
    からある標的を捕捉し追尾を行い、航行体に対して定め
    られた基準線からの標的の相対方位角を逐次求めて出力
    するレーダ装置と、 カメラが装着されるべきプラットホームを備え、航行体
    の動揺に拘らずこのプラットホームを一定の姿勢に保持
    することができると共に、該レーダ装置から出力された
    相対方位角に基づいて該プラットホームを方位軸の回り
    に回転させる動揺安定装置と、 を備えるカメラ指向装置。
  2. 【請求項2】 前記レーダ装置は、さらに前記捕捉され
    た標的と航行体との距離を逐次求めて前記動揺安定装置
    に出力し、前記動揺安定装置は、さらにレーダ装置から
    出力された標的までの距離と装着されるカメラの鉛直高
    さとから求めた標的に対する仰角に基づいて該プラット
    ホームを仰角軸回りに傾斜させる請求項1記載のカメラ
    指向装置。
  3. 【請求項3】 前記レーダ装置は複数の標的を捕捉する
    ことができ、前記動揺安定装置は、前記複数の捕捉され
    た標的を選択する選択手段を備える請求項1または2記
    載のカメラ指向装置。
JP7155858A 1995-06-22 1995-06-22 カメラ指向装置 Pending JPH095434A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007333260A (ja) * 2006-06-13 2007-12-27 Mitsubishi Electric Corp 管制装置
CN109270552A (zh) * 2018-11-07 2019-01-25 山东理工大学 一种直升机载激光雷达激光扫描姿态角稳定方法与装置
WO2020188697A1 (ja) * 2019-03-18 2020-09-24 株式会社日立国際電気 監視システム及び監視方法

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WO2020188697A1 (ja) * 2019-03-18 2020-09-24 株式会社日立国際電気 監視システム及び監視方法
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