JPH11295422A - Light wave sensor - Google Patents

Light wave sensor

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JPH11295422A
JPH11295422A JP9422298A JP9422298A JPH11295422A JP H11295422 A JPH11295422 A JP H11295422A JP 9422298 A JP9422298 A JP 9422298A JP 9422298 A JP9422298 A JP 9422298A JP H11295422 A JPH11295422 A JP H11295422A
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JP
Japan
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target
image
distance
information
calculator
Prior art date
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JP9422298A
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Japanese (ja)
Inventor
Masato Imamura
誠人 今村
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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  • Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
  • Measurement Of Optical Distance (AREA)
  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a light wave sensor which is excellent in concealment, which can compute a distance and which can track a target by a method wherein distance information is acquired from an image of the same target obtained through a slit plate installed on a screen and target information for target detecting and tracking is acquired through an image other than a slit. SOLUTION: An imaging device 13 detects only infrared rays 7 radiated from a distant target 1, it amplifies the infrared rays 7 up to a required level so as to be signal-processed, and it outputs image information 9 for target detecting and tracking to a tracking computing device 4. The image information 9 which is used to compute distance information 10 and a target factor 11 is acquired by one infrared imaging device 13. The imaging device 13 which is installed so as to be separated by a prescribed distance from a shaft on a rotating base 19 in order to acquire the information 9 used to compute a first target distance detects the infrared rays 7 of the distance target 1. A drive controller 21 measures an angle of rotation 25 by an angle detector when the information 9 on the target 1 obtained through the first slit is matched with the information 9 on the target 1 obtained through a second slit, an it sends the angle of rotation 25 to a computing unit 22. The computing unit 22 computes the distance of the target 1 on the basis of the angle of rotation 25 and on the basis of the information 9.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、射撃対象となる
目標の情報を高い秘匿性で検知する対空防衛機器として
使用される光波センサ装置において、特に目標の探知・
追尾および目標までの距離の算出を撮像器でおこなうこ
とができる光波センサ装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lightwave sensor device used as an anti-aircraft defense device for detecting information on a target to be fired with high confidentiality.
The present invention relates to a light wave sensor device capable of performing tracking and calculation of a distance to a target by an image pickup device.

【0002】[0002]

【従来の技術】図7は、従来の目標探知・追尾用の光波
センサ装置の構成を示す図であり、従来の光波センサ装
置は、目標1の画像情報9を取得する赤外線撮像器2
と、目標1の距離情報10を取得するためのレーザ測距
器3と、目標1の位置、方位および速度を算出する追尾
計算器4と、目標未来予測位置の算出および目標が射程
内にあるか否かの判定(射程内判定)をする射撃計算器
5と、赤外線撮像器2、レーザ測距器3、射撃計算器5
から得られる目標予測情報12を表示する表示器6とか
ら構成されている。
2. Description of the Related Art FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a conventional light wave sensor device for detecting and tracking a target. The conventional light wave sensor device is composed of an infrared imaging device 2 for acquiring image information 9 of a target 1.
A laser distance measuring device 3 for acquiring the distance information 10 of the target 1, a tracking calculator 4 for calculating the position, azimuth and speed of the target 1, a calculation of the target future predicted position and the target are within the range. A shooting calculator 5 for determining whether or not it is within the range (in-range determination); an infrared imaging device 2; a laser range finder 3;
And a display 6 for displaying the target prediction information 12 obtained from the above.

【0003】次に動作について詳しく説明する。赤外線
撮像器2は、遠方の目標1自身から放射される赤外線7
を検出し、必要なレベルまで増幅し、信号処理をおこな
い、画像情報9として追尾計算器4へ出力する。レーザ
測距器3は、目標1にレーザ光8を照射し、目標1から
の反射波が戻ってくるまでの時間差をもとに目標1まで
の距離を算出し、算出された距離を距離情報10として
追尾計算器4へ出力する。追尾計算器4は、赤外線撮像
器2からの画像情報9およびレーザ測距器3からの距離
情報10を入力として、目標1の位置、方位および速度
を目標諸元11として算出し、射撃計算器5へ出力す
る。射撃計算器5は、目標諸元11を入力として、目標
未来位置および射程内判定の結果を目標予測情報12と
して算出する。目標予測情報12を画像情報9および距
離情報10とともに目標情報として映像化させ表示器6
に表示し、例えば、目標1の未来位置が射程内にあると
きに砲に対して射撃命令を下すための判断材料を人間に
与えるために用いられる。
Next, the operation will be described in detail. The infrared imager 2 is configured to detect infrared rays 7 radiated from the distant target 1 itself.
Is detected, amplified to a required level, subjected to signal processing, and output as image information 9 to the tracking calculator 4. The laser range finder 3 irradiates the target 1 with the laser beam 8, calculates a distance to the target 1 based on a time difference until a reflected wave from the target 1 returns, and uses the calculated distance as distance information. It outputs to the tracking calculator 4 as 10. The tracking calculator 4 receives the image information 9 from the infrared imager 2 and the distance information 10 from the laser range finder 3 as inputs, calculates the position, azimuth and speed of the target 1 as target specifications 11, and calculates a shooting calculator. Output to 5 The shooting calculator 5 receives the target specification 11 as input, and calculates the target future position and the result of the in-range determination as target prediction information 12. The target prediction information 12 is visualized as target information together with the image information 9 and the distance information 10 and is displayed on the display 6.
For example, when the future position of the target 1 is within the range, it is used to give a human being information to give a fire command to the gun.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来の光波センサ装置
は、レーザ測距器を用いて目標にレーザを照射して目標
までの距離を算出する(アクティブ測距方式)。このた
め、例えば近年の軍用ヘリコプタのようにレーザ照射警
戒装置が搭載されたヘリコプタの場合、自機がレーザ照
射されていることが容易に検知できる。したがって、目
標探知・追尾用光波センサ装置に、秘匿性の劣るアクテ
ィブ測距方式を用いる場合、敵に測距をおこなっている
こと、またはレーザの照射元が察知されるという大きな
課題があった。
A conventional lightwave sensor device calculates a distance to a target by irradiating a target with a laser using a laser distance measuring device (active distance measuring method). For this reason, for example, in the case of a helicopter equipped with a laser irradiation warning device, such as a recent military helicopter, it is possible to easily detect that the own machine is irradiated with the laser. Therefore, when an active distance measurement method having inferior confidentiality is used for the target detection / tracking light wave sensor device, there is a great problem that the distance is measured to an enemy or the laser irradiation source is detected.

【0005】これに対し、特開平2ー78906号公報
に記載されるように、レーザ測距器を用いずに2種類の
異なる波長帯に感度を有する2次元撮像素子を用いて、
2つの波長帯からの入力信号値と、2つの波長帯での大
気透過率の差を利用することにより、1台の赤外線撮像
器で目標までの距離を測定する方法があった。この方法
は、赤外線撮像器が1台で済むため、例えば2台の赤外
線撮像器を用いて測距をおこなう三角測量方法よりもコ
ストが低くなり、また複数の赤外線撮像器間の距離およ
び方位を算出する必要がなく、かつ複数の赤外線撮像器
を同期させて同一目標を捕捉するように制御をおこなう
ような複雑な制御系が不要となる。しかし、この方法の
場合、大気透過率の算出のために、光検出器から目標ま
での大気温度および湿度等の大気データをあらかじめ計
測する必要があり、目標の高度がわからない場合、ある
いは大気が不安定な場合は取得した大気データに誤差が
生じ、測距制度に影響がでるという問題があった。ま
た、目標の温度情報をあらかじめ知っておく必要があ
り、未来の目標に対して対処できないという欠点があ
る。さらに、波長帯の異なる高価な2次元撮像素子を2
種類使用するため、コストが高くなるという課題があっ
た。
On the other hand, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-78906, a two-dimensional image pickup device having sensitivity to two different wavelength bands is used without using a laser range finder.
There has been a method of measuring a distance to a target with one infrared imager by using a difference between input signal values from two wavelength bands and atmospheric transmittance in the two wavelength bands. Since this method requires only one infrared imager, the cost is lower than, for example, a triangulation method in which distance measurement is performed using two infrared imagers, and the distance and azimuth between a plurality of infrared imagers are reduced. There is no need for calculation, and there is no need for a complicated control system that performs control so as to capture the same target by synchronizing a plurality of infrared imagers. However, in this method, in order to calculate the atmospheric transmittance, it is necessary to measure atmospheric data such as the atmospheric temperature and humidity from the photodetector to the target in advance. If it is stable, there is a problem that errors occur in the acquired atmospheric data, which affects the distance measurement system. Further, there is a disadvantage that it is necessary to know the target temperature information in advance, and it is not possible to deal with a future target. Furthermore, expensive two-dimensional imaging devices having different wavelength bands are used.
There is a problem that the cost is increased due to the use of different types.

【0006】この発明は上記のような技術課題を解消す
るためになされたもので、目標の画像情報を取得するこ
とが目的の1台の撮像器を用いて、遠方目標の距離を含
めた目標情報を算出する光波センサ装置を得ることを目
的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described technical problem, and uses a single image pickup device for obtaining image information of a target, and includes a target including a distance of a distant target. An object is to obtain a light wave sensor device for calculating information.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】目標からの入射光エネル
ギーを集光して結像するレンズ、このレンズで結像した
光の像を画像信号に変換する2次元撮像素子、およびこ
の2次元撮像素子の面の両端にそれぞれ像を得るため、
上記レンズと上記2次元撮像素子の間に設けたスリット
板を備えた撮像器と、この撮像器を半径方向の所定位置
に取り付けた回転台と、この回転台を可逆反復回転させ
る駆動制御器と、上記回転台の回転角と上記回転台の回
転軸から上記撮像器を取り付けられている回転台上の位
置までの距離と上記スリット板からの視野角とから目標
距離を算出する距離計算器と、上記目標距離と上記撮像
器の画像をもとに、目標の位置、方位、速度を算出する
追尾計算器と、上記目標の位置、方位、速度から目標の
未来位置の算出と上記目標が自らの射程範囲内にあるか
否かを判定をする射撃計算器と、上記射撃計算器による
算出結果と判定結果を表示する表示器とを備えたもので
ある。
A lens for condensing incident light energy from a target to form an image, a two-dimensional image sensor for converting an image of light formed by the lens into an image signal, and the two-dimensional image sensor In order to obtain images at both ends of the element surface,
An imager having a slit plate provided between the lens and the two-dimensional image sensor, a turntable having the imager mounted at a predetermined position in a radial direction, and a drive controller for reversibly rotating the turntable. A distance calculator that calculates a target distance from the rotation angle of the turntable and the distance from the rotation axis of the turntable to a position on the turntable where the imaging device is mounted, and the viewing angle from the slit plate. A tracking calculator that calculates the target position, azimuth, and speed based on the target distance and the image of the imager; calculates a future position of the target from the target position, azimuth, and speed; And a display for displaying the calculation result and the determination result by the shooting calculator.

【0008】また、第2の発明による光波センサ装置
は、第1の発明に、目標距離と上記撮像器の視野角から
算出する回転角で可逆反復回転する駆動補正制御器を備
えたものである。
The light wave sensor device according to a second aspect of the present invention is the first aspect, further comprising a drive correction controller for reversibly and repetitively rotating at a rotation angle calculated from a target distance and the viewing angle of the image pickup device. .

【0009】また、第3の発明による光波センサ装置
は、第1、第2の発明に、同一目標の特定部分の画像を
検出する極小目標範囲表示器と、上記スリット板から上
記目標特定部分の画像が一致するように可逆反復回転さ
せる駆動制御器とを備えたものである。
The lightwave sensor device according to a third aspect of the present invention is the lightwave sensor device according to the first or second aspect, further comprising: a minimum target range indicator for detecting an image of a specific portion of the same target; And a drive controller for reversibly rotating the image so that the images match.

【0010】また、第4の発明による光波センサ装置
は、第1から第3の発明に、上記可逆反復回転の周期と
同じ周期で画像信号に対し逆補正させることにより、可
逆反復回転による画像揺れを補正する画像補正器とを備
えたものである。
The light wave sensor device according to a fourth aspect of the present invention provides the light wave sensor device according to the first to third aspects, in which the image signal is inversely corrected at the same cycle as the cycle of the reversible repetitive rotation, so that the image fluctuation due to the reversible repetitive rotation And an image corrector for correcting the

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】実施の形態1.図1および図2
は、この発明の実施の形態1を示す構成図であり、追尾
計算器4、射撃計算器5、表示器6、追尾機能も有する
撮像器13、駆動制御器21および距離計算器22から
構成されている。追尾計算器4、射撃計算器5、表示器
6は従来と同じものである。撮像器13は、レンズ14
と、レンズ14によって結像された像を光電交換する2
次元撮像素子15と、レンズ14と2次元撮像素子15
との間に設けられたスリット板16とから構成される。
スリット板16は、例えば矩形の薄板の中央に矩形の穴
が設けられ、この穴の外側に互いに穴に対して対称にな
るように配置された第1のスリット17、第2のスリッ
ト18である2本のスリット板16が設けられたもの
で、レンズ14で集光され、スリット板16の第1のス
リット17および第2のスリット18をそれぞれ通過し
た赤外線7は、それぞれ2次元撮像素子15のどちらか
に像を結ぶように設置される。例えば、2次元撮像素子
15が500×500画素の場合、2次元撮像素子15
の両端の1列の画素(1×500画素)にそれぞれ、第
1のスリット17および第2のスリット18からの赤外
線7が結像するようにスリットの幅、長さ、位置を決め
る。また駆動制御器21は、撮像器13が設置された回
転台19の可逆反復回転を制御する。回転台19は可逆
反復回転される回転部を有し、撮像器13が上記回転部
に結合される。この際、撮像器13の第1のスリット1
7および第2のスリット18の長手方向は、回転台19
の回転部の回転軸20に対して平行になるように配置さ
れる。また、回転台19の回転部の回転軸20と撮像器
13との距離Rは所定の距離だけ十分離れて配置され
る。また、図3に実施の形態1の概念図を示す。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 1 and 2
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating Embodiment 1 of the present invention, and includes a tracking calculator 4, a shooting calculator 5, a display 6, an imager 13 also having a tracking function, a drive controller 21, and a distance calculator 22. ing. The tracking calculator 4, the shooting calculator 5, and the display 6 are the same as the conventional one. The imaging device 13 includes a lens 14
2 for photoelectrically exchanging an image formed by the lens 14
Two-dimensional image sensor 15, lens 14 and two-dimensional image sensor 15
And a slit plate 16 provided therebetween.
The slit plate 16 is, for example, a first slit 17 and a second slit 18 in which a rectangular hole is provided at the center of a rectangular thin plate and arranged outside the hole so as to be symmetrical with respect to the hole. The two slit plates 16 are provided, and the infrared rays 7 condensed by the lens 14 and passing through the first slit 17 and the second slit 18 of the slit plate 16 are respectively transmitted to the two-dimensional imaging device 15. It is installed so as to form an image on either side. For example, when the two-dimensional image sensor 15 has 500 × 500 pixels, the two-dimensional image sensor 15
The width, length, and position of the slit are determined so that the infrared rays 7 from the first slit 17 and the second slit 18 are imaged on the pixels (1 × 500 pixels) at one end at both ends. The drive controller 21 controls the reversible repetitive rotation of the turntable 19 on which the imaging device 13 is installed. The turntable 19 has a rotating unit that is reversibly rotated repeatedly, and the imaging device 13 is coupled to the rotating unit. At this time, the first slit 1 of the imaging device 13
The longitudinal direction of the 7 and the second slit 18 is
Are arranged so as to be parallel to the rotation axis 20 of the rotation unit. The distance R between the rotation axis 20 of the rotating part of the turntable 19 and the imaging device 13 is sufficiently spaced by a predetermined distance. FIG. 3 shows a conceptual diagram of the first embodiment.

【0012】次に上記実施の形態1の動作を説明する。
撮像器13は、遠方の目標1自身から放射される赤外線
7のみを検出し、必要なレベルまで増幅し、信号処理を
おこなった後、目標探知および追尾のための画像情報9
を追尾計算器4へ出力する。図3の概念図に示すよう
に、1つの赤外線撮像器により距離情報10および目標
諸元11を算出するための画像情報9を取得する。第1
の目標距離を算出するための画像情報9を得るために、
回転台19の上に回転軸20から所定の距離だけ離して
設置された撮像器13は、第1のスリット17を通して
遠方の目標1の赤外線7を検出する。また、撮像器13
は、駆動制御器21から出力される回転駆動信号23に
基づき回転し始め、次に同一の目標1を第2のスリット
18を通して画像情報9を取得する。駆動制御器21
は、画像の中心から距離を隔てて設けられた第1のスリ
ット17および第2のスリット18を通して得られたそ
れぞれの同一の目標1の画像情報9とが一致した時点の
回転台19の回転角25を回転台19に設けられた角度
検出器によって測定し、回転角25を距離計算器22へ
送る。距離計算器22は、回転角25と画像情報9をも
とに、“数1”を用いて目標の距離を算出する。
Next, the operation of the first embodiment will be described.
The imaging device 13 detects only the infrared rays 7 radiated from the distant target 1 itself, amplifies it to a required level, performs signal processing, and then performs image information 9 for target detection and tracking.
Is output to the tracking calculator 4. As shown in the conceptual diagram of FIG. 3, image information 9 for calculating the distance information 10 and the target specification 11 is acquired by one infrared imaging device. First
In order to obtain image information 9 for calculating the target distance of
The imaging device 13 installed on the turntable 19 at a predetermined distance from the rotation axis 20 detects the infrared rays 7 of the distant target 1 through the first slit 17. In addition, the imaging device 13
Starts rotating based on the rotation drive signal 23 output from the drive controller 21, and then acquires image information 9 of the same target 1 through the second slit 18. Drive controller 21
Is the rotation angle of the turntable 19 when the image information 9 of the same target 1 obtained through the first slit 17 and the second slit 18 provided at a distance from the center of the image coincides with each other. 25 is measured by an angle detector provided on the turntable 19, and the rotation angle 25 is sent to the distance calculator 22. The distance calculator 22 calculates a target distance using “Equation 1” based on the rotation angle 25 and the image information 9.

【0013】[0013]

【数1】 (Equation 1)

【0014】従来、パッシブ測距方式は、2台の撮像器
を利用して画像内の目標位置を求めるため、2次元撮像
素子15の特性から、例えば目標1が1画素程度の大き
さに見えるとき、目標1が1画素分移動しないと2台の
撮像器によって同一の目標1を判別できないため、測距
誤差が大きくなる。しかしながら、目標1との角度差情
報を利用することにより同じ1画素の大きさの目標1を
検出しても、1台の撮像器を用いて回転台19の回転角
25によって目標1の距離計算が可能であるため、誤差
が小さくできる。また、回転台19の回転精度を高める
ことによって、高精度な画像情報9を得ることができ
る。第二に、目標1の探知・追尾用として、広視野にわ
たる画像情報9を得るために、第1のスリット17なら
びに第2のスリット18から得られる画像、およびスリ
ット板16で遮蔽される画像以外の画像を通して目標1
の画像情報9を取得し、追尾計算器4へ出力する。一
方、追尾計算器4は、撮像器13より出力された画像情
報9および距離計算器22から出力された距離情報10
を入力として、目標位置、方位、速度を目標諸元11と
して算出し、射撃計算器5へ出力する。射撃計算器5
は、目標諸元11を受け、目標未来位置および射程内判
定の結果を目標予測情報12を算出する。目標予測情報
12をもとに映像化されたシンボルと目標の画像情報9
とが表示器6に表示される。なお、本実施の形態では撮
像器13として、赤外線撮像器を用いた場合を示した
が、撮像器13はこれに限らなくともよく、例えば可視
撮像器のように目標1の画像を得ることができるもので
あればよい。また、上記スリット板16は、長手方向が
回転軸20に平行であればよく、回転軸20が直立して
いれば左右にスリットがあり、回転軸20が水平であれ
ば、上下にスリットがあってもよい。
Conventionally, in the passive ranging method, a target position in an image is obtained by using two image pickup devices, and therefore, for example, the target 1 appears to be about 1 pixel in size from the characteristics of the two-dimensional image pickup device 15. At this time, unless the target 1 moves by one pixel, the same target 1 cannot be determined by the two image pickup devices, so that the distance measurement error increases. However, even if the target 1 having the same size of one pixel is detected by using the angle difference information from the target 1, the distance calculation of the target 1 is performed by the rotation angle 25 of the turntable 19 using one imager. Is possible, the error can be reduced. Further, by increasing the rotation accuracy of the turntable 19, highly accurate image information 9 can be obtained. Second, in order to obtain image information 9 over a wide field of view for detecting and tracking the target 1, except for an image obtained from the first slit 17 and the second slit 18 and an image shielded by the slit plate 16. Goal 1 through the image of
And outputs it to the tracking calculator 4. On the other hand, the tracking calculator 4 calculates the image information 9 output from the imager 13 and the distance information 10 output from the distance calculator 22.
, The target position, the azimuth, and the speed are calculated as the target specification 11 and output to the shooting calculator 5. Shooting calculator 5
Receives target specifications 11 and calculates target prediction information 12 based on the results of the target future position and the in-range determination. Symbols visualized based on the target prediction information 12 and target image information 9
Is displayed on the display 6. In the present embodiment, the case where an infrared imaging device is used as the imaging device 13 has been described. However, the imaging device 13 is not limited thereto, and for example, an image of the target 1 can be obtained like a visible imaging device. Anything that can be done is acceptable. The slit plate 16 only needs to have a longitudinal direction parallel to the rotation axis 20. If the rotation axis 20 is upright, there are slits on the left and right. If the rotation axis 20 is horizontal, there are slits on the top and bottom. You may.

【0015】実施の形態2.図4はこの発明の実施の形
態2を示す構成図であり、追尾計算器4、射撃計算器
5、表示器6、撮像器13、距離計算器22および駆動
補正制御器24から構成されている。
Embodiment 2 FIG. 4 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention, which comprises a tracking calculator 4, a shooting calculator 5, a display 6, an imager 13, a distance calculator 22, and a drive correction controller 24. .

【0016】次に上記実施の形態2の動作を説明する。
実施の形態1と同様、図3の概念図に示すように、一つ
の赤外線撮像器により距離情報10および目標諸元11
を算出するための画像情報9を取得する。第一に目標距
離を算出するための画像情報9を得るために、回転台1
9の上に回転軸20から離して設置する撮像器13は、
従来の赤外線撮像器2の画像に画像中心から距離を隔て
て設けられた第1のスリット17を通して遠方の目標1
の赤外線7を検出する。また、位置が変化する目標1に
対処するため、回転台19の回転軸20から離して撮像
器13を設置し回転台19を移動した各時点の目標1の
距離と撮像器13の視野角に応じて駆動補正制御器24
から出力される回転角25に基づき、回転駆動信号23
を出力し、高速で、目標検知可能角度範囲まで回転台1
9を回動させた後、低速で精密に、同一の目標1を第2
のスリット18および第1のスリット17を通して画像
情報9を取得する。上記の一連動作を可逆反復回転さ
せ、交互に画像情報9を取得する。可逆反復回転させる
ことにより、画像中心から距離を隔てて設けられた第1
のスリット17および第2の垂直スリット18を通して
得られたそれぞれの同一の目標1の画像情報9と第1の
スリット17および第2のスリット18から画像情報9
を得られた時点の回転角25を距離計算器22へ送る。
距離計算器22は、可逆反復回転により蓄積された回転
角25のデータと画像情報9をもとに、“数1”を用い
て目標1の距離を算出する。第二に、目標1の探知・追
尾用として、広視野にわたる画像情報9をえるために、
実施の形態1と同様にスリット板16以外を通して目標
の画像情報9を取得し、追尾計算器4へ出力後、射撃計
算器5および表示器6で処理をおこなう。
Next, the operation of the second embodiment will be described.
As in the first embodiment, as shown in the conceptual diagram of FIG. 3, the distance information 10 and the target
To obtain image information 9 for calculating. First, in order to obtain image information 9 for calculating the target distance, the turntable 1
The imager 13 installed on the camera 9 and away from the rotation axis 20 is
A distant target 1 is passed through a first slit 17 provided at a distance from the center of the image in the image of the conventional infrared imaging device 2.
Is detected. In addition, in order to cope with the target 1 whose position changes, the image pickup device 13 is set apart from the rotation axis 20 of the turntable 19, and the distance of the target 1 and the viewing angle of the image pickup device 13 at each time when the turntable 19 is moved Drive correction controller 24
Rotation drive signal 23 based on rotation angle 25 output from
Is output and the turntable 1 is moved at high speed to the target detectable angle range.
After rotating 9, the same target 1 is set to the second at low speed and precisely.
The image information 9 is obtained through the slit 18 and the first slit 17. The above-described series of operations is reversibly rotated to obtain image information 9 alternately. By performing reversible repetitive rotation, a first image provided at a distance from the center of the image is provided.
Image information 9 of the same target 1 obtained through the first slit 17 and the second slit 18 and the image information 9 obtained through the first slit 17 and the second vertical slit 18 respectively.
The rotation angle 25 obtained at the time of obtaining is sent to the distance calculator 22.
The distance calculator 22 calculates the distance of the target 1 using “Equation 1” based on the data of the rotation angle 25 accumulated by the reversible repetitive rotation and the image information 9. Second, in order to obtain image information 9 over a wide field of view for detection and tracking of target 1,
As in the first embodiment, the target image information 9 is acquired through a part other than the slit plate 16, output to the tracking calculator 4, and then processed by the shooting calculator 5 and the display 6.

【0017】実施の形態3.図5はこの発明の実施の形
態3を示す構成図であり、追尾計算器4、射撃計算器
5、表示器6、撮像器13、距離計算器22、駆動制御
器21および極小目標範囲表示器26から構成されてお
り、極小目標範囲表示器26以外は実施の形態1と同じ
である。
Embodiment 3 FIG. 5 is a block diagram showing a third embodiment of the present invention, which includes a tracking calculator 4, a shooting calculator 5, a display 6, an imager 13, a distance calculator 22, a drive controller 21, and a minimum target range display. 26 except that the minimum target range display 26 is the same as that of the first embodiment.

【0018】次に上記実施の形態3の動作を説明する。
実施の形態3において、移動する目標1が近づくにつれ
画面上の目標1の画素は大きくなり、目標1が数画素に
わたった場合、第1のスリット17および第2のスリッ
ト18から得られる画像情報9が目標1の同一の1画素
部分を検出し、画像表示しているのか否かがわからなく
なるため、その数画素分が測距誤差としてあらわれてく
る恐れがある。このため、本実施の形態では、画像情報
9の誤差を最小限にして信頼性を向上させるため、極小
目標範囲表示器26は、撮像器13からの画像情報9を
もとに目標1のエッジ検出および重心点検出信号処理に
より目標1の特定の1画素部分を検出し、極小目標表示
データ27として撮像器13へ出力する。
Next, the operation of the third embodiment will be described.
In the third embodiment, the pixel of the target 1 on the screen increases as the moving target 1 approaches, and when the target 1 extends over several pixels, image information obtained from the first slit 17 and the second slit 18 9 detects the same one-pixel portion of the target 1 and does not know whether it is displaying an image or not, so that several pixels may appear as a distance measurement error. For this reason, in the present embodiment, in order to improve the reliability by minimizing the error of the image information 9, the minimum target range display 26 uses the edge of the target 1 based on the image information 9 from the imaging device 13. A specific one pixel portion of the target 1 is detected by the detection and the center-of-gravity point detection signal processing, and is output to the image pickup device 13 as the minimum target display data 27.

【0019】実施の形態4.図6はこの発明の実施の形
態4を示す構成図であり、追尾計算器4、射撃計算器
5、表示器6、撮像器13、距離計算器22、駆動制御
器21、極小目標範囲表示装置26および画像補正器2
8から構成されており、画像補正器28以外は、実施の
形態1と同じである。
Embodiment 4 FIG. 6 is a block diagram showing a fourth embodiment of the present invention, in which a tracking calculator 4, a shooting calculator 5, a display 6, an imager 13, a distance calculator 22, a drive controller 21, and a minimum target range display device. 26 and image corrector 2
8, except for the image corrector 28.

【0020】次に上記実施の形態4の動作を説明する。
移動する目標1を対処するために、撮像機13を可逆反
復回転させるので、撮像器13は揺れた状態の目標1の
画像情報9を出力することになる。そこで、本実施の形
態では画像補正器28を設け、駆動制御器21から出力
される回転台19の回転角25を入力として、可逆反復
回転周期と同じ周期で画像信号に対し逆補正させること
により、画像補正器28は、画像揺れ補正データ29を
算出し表示器6へ出力する。表示器6は、上記画像揺れ
補正データ29を受け、射撃計算器5の出力と画像情報
9とを画像補正された状態で表示する。
Next, the operation of the fourth embodiment will be described.
Since the imaging device 13 is rotated reversibly in order to deal with the moving target 1, the imaging device 13 outputs the image information 9 of the oscillating target 1. Therefore, in the present embodiment, an image corrector 28 is provided, and the rotation angle 25 of the turntable 19 output from the drive controller 21 is input and the image signal is inversely corrected at the same cycle as the reversible repetitive rotation cycle. The image corrector 28 calculates image shake correction data 29 and outputs the calculated data to the display 6. The display 6 receives the image shake correction data 29 and displays the output of the shooting calculator 5 and the image information 9 in a state where the image is corrected.

【0021】[0021]

【発明の効果】第1の発明によれば撮像器のみで画像情
報および距離情報を取得することができるため、秘匿性
にたけている。また、1台のスリット付撮像器で目標の
距離の算出と目標の追尾をおこなうことができる。
According to the first aspect of the present invention, image information and distance information can be obtained only by the image pickup device, so that confidentiality is ensured. Further, the calculation of the target distance and the tracking of the target can be performed by one image pickup device with a slit.

【0022】また、第2の発明によれば、駆動補正制御
器を付加することにより、撮像器を設置する回転台を可
逆反復回転することができ第1、第2のスリットを通し
て得られる画像のタイムディレーを少なくし、移動目標
に対してもリアルタイムに目標の画像情報および距離情
報を得ることができる。
According to the second aspect of the invention, by adding the drive correction controller, the turntable on which the image pickup device is installed can be reversibly rotated repeatedly so that the image obtained through the first and second slits can be rotated. Time delay can be reduced, and image information and distance information of a moving target can be obtained in real time.

【0023】また、第3の発明によれば、極小目標範囲
表示器を付加することにより、目標の1画素分の同一部
分を第1、第2のスリットを通して検出でき、大きい画
像の画像検出が容易になる。
According to the third aspect of the present invention, by adding the minimum target range display, the same portion of one target pixel can be detected through the first and second slits, so that a large image can be detected. It will be easier.

【0024】また、第4の発明によれば、画像補正器を
付加することにより、画像揺れのない安定化した映像に
よる目標情報の伝達ができる。
According to the fourth aspect of the present invention, by adding an image corrector, it is possible to transmit target information by a stabilized image without image fluctuation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 この発明による光波センサ装置の実施の形態
1を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing Embodiment 1 of a lightwave sensor device according to the present invention.

【図2】 この発明に関する撮像器の構成を示す図であ
る。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of an image pickup device according to the present invention.

【図3】 この発明による光波センサ装置の実施の形態
1に基づく距離情報算出に関する概念図である。
FIG. 3 is a conceptual diagram relating to distance information calculation based on Embodiment 1 of the lightwave sensor device according to the present invention.

【図4】 この発明による光波センサ装置の実施の形態
2を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing Embodiment 2 of the lightwave sensor device according to the present invention.

【図5】 この発明による光波センサ装置の実施の形態
3を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing Embodiment 3 of the lightwave sensor device according to the present invention.

【図6】 この発明による光波センサ装置の実施の形態
4を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing Embodiment 4 of the lightwave sensor device according to the present invention.

【図7】 従来の光波センサ装置を示す図である。FIG. 7 is a view showing a conventional lightwave sensor device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 目標、2 赤外線撮像器、3 レーザ測距器、4
追尾計算器、5 射撃計算器、6 表示器、7 赤外
線、8 レーザ光、9 画像情報、10 距離情報、1
1 目標諸元、12 目標予測情報、13 撮像器、1
4 レンズ、152次元撮像素子、16 スリット板、
17 第1のスリット、18 第2のスリット、19
回転台、20 回転軸、21 駆動制御器、22 距離
計算器、23 回転駆動信号、24 駆動補正制御器、
25 回転角、26 極小目標範囲表示器、27 極小
目標表示データ、28 画像補正器、29 画像揺れ補
正データ。
1 target, 2 infrared imager, 3 laser range finder, 4
Tracking calculator, 5 shooting calculator, 6 display, 7 infrared, 8 laser light, 9 image information, 10 distance information, 1
1 target specifications, 12 target prediction information, 13 imager, 1
4 lenses, 152-dimensional image sensor, 16 slit plate,
17 first slit, 18 second slit, 19
Turntable, 20 rotation axis, 21 drive controller, 22 distance calculator, 23 rotation drive signal, 24 drive correction controller,
25 rotation angle, 26 minimum target range display, 27 minimum target display data, 28 image corrector, 29 image shake correction data.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 射撃対象となる目標からの入射光エネル
ギーを集光し結像するレンズ、このレンズで結像した光
の像を画像信号に変換する2次元撮像素子、およびこの
2次元撮像素子の面の両端にそれぞれ像を得るため、上
記レンズと上記2次元撮像素子の間に設けたスリット板
とで構成した撮像器と、この撮像器を半径方向の所定位
置に取り付けた回転台と、この回転台を可逆反復回転さ
せる駆動制御器と、上記回転台の回転角と上記回転台の
回転軸から上記撮像器を取り付けられている回転台上の
位置までの距離と上記スリット板からの視野角とから目
標距離を算出する距離計算器と、上記目標距離と上記撮
像器の画像をもとに、目標の位置、方位、速度を算出す
る追尾計算器と、上記目標の位置、方位、速度から目標
の未来位置の算出と上記目標が自らの射程範囲内にある
か否かを判定をする射撃計算器と、上記射撃計算器によ
る算出結果と判定結果を表示する表示器とを備えた光波
センサ装置。
1. A lens for collecting incident light energy from a target to be shot and forming an image, a two-dimensional image sensor for converting an image of light formed by the lens into an image signal, and the two-dimensional image sensor An imager constituted by a slit plate provided between the lens and the two-dimensional image sensor to obtain images at both ends of the surface, and a turntable mounted with the imager at a predetermined position in the radial direction, A drive controller for reversibly rotating the turntable, a rotation angle of the turntable, a distance from a rotation axis of the turntable to a position on the turntable where the image pickup device is mounted, and a field of view from the slit plate. A distance calculator for calculating a target distance from an angle; a tracking calculator for calculating a target position, an azimuth and a speed based on the target distance and the image of the imager; and a position, an azimuth and a speed of the target Calculation of the future position of the target from A light wave sensor device comprising: a shooting calculator for determining whether or not the target is within its own range; and a display for displaying the calculation result and the determination result by the shooting calculator.
【請求項2】 目標距離と上記撮像器の視野角から算出
する回転角で可逆反復回転する駆動補正制御器を備えた
ことを特徴とする請求項1記載の光波センサ装置。
2. The light wave sensor device according to claim 1, further comprising a drive correction controller that rotates reversibly and repetitively at a rotation angle calculated from a target distance and a viewing angle of the imaging device.
【請求項3】 同一目標の特定部分の画像を検出する極
小目標範囲表示器と、上記スリット板から上記目標特定
部分の画像が一致するように可逆反復回転する駆動制御
器とを備えたことを特徴とする請求項1または2記載の
光波センサ装置。
3. A miniature target range display for detecting an image of a specific portion of the same target, and a drive controller for reversibly rotating so that the image of the target specific portion coincides from the slit plate. The light wave sensor device according to claim 1 or 2, wherein
【請求項4】 上記可逆反復回転の周期と同じ周期で画
像信号に対し逆補正させることにより、可逆反復回転に
よる画像揺れを補正する画像補正器を備えたことを特徴
とする請求項3記載の光波センサ装置。
4. An image corrector according to claim 3, further comprising an image corrector for correcting an image fluctuation due to the reversible repetitive rotation by performing an inverse correction on the image signal at the same period as the period of the reversible repetitive rotation. Lightwave sensor device.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102798867A (en) * 2012-09-10 2012-11-28 电子科技大学 Correlation method for flight tracks of airborne radar and infrared sensor
CN103063086A (en) * 2012-06-04 2013-04-24 叶锋 Missile image guiding system
CN104006789A (en) * 2014-06-11 2014-08-27 中国人民解放军总装备部军械技术研究所 Device and method for measuring spatial dynamic angle

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