JPS58137776A - 画像追尾方法 - Google Patents

画像追尾方法

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JPS58137776A
JPS58137776A JP2060482A JP2060482A JPS58137776A JP S58137776 A JPS58137776 A JP S58137776A JP 2060482 A JP2060482 A JP 2060482A JP 2060482 A JP2060482 A JP 2060482A JP S58137776 A JPS58137776 A JP S58137776A
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JP
Japan
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target
tracking
targets
image
point
Prior art date
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Pending
Application number
JP2060482A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshimoto Nakajima
中島 与元
Takashi Ishigaki
石垣 隆司
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2060482A priority Critical patent/JPS58137776A/ja
Publication of JPS58137776A publication Critical patent/JPS58137776A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S3/00Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
    • G01S3/78Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S3/782Systems for determining direction or deviation from predetermined direction
    • G01S3/785Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using adjustment of orientation of directivity characteristics of a detector or detector system to give a desired condition of signal derived from that detector or detector system
    • G01S3/786Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using adjustment of orientation of directivity characteristics of a detector or detector system to give a desired condition of signal derived from that detector or detector system the desired condition being maintained automatically
    • G01S3/7864T.V. type tracking systems

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
  • Closed-Circuit Television Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は目標を撮像して得られる画像を処理して追尾
する方法に係り、特に複数個の目標を追尾する方法に関
する。
この種の追尾方法は、目標をセンサーで撮像し、そのビ
デオ信号から目標信号を抽出し、テレビ画面内の基準位
置に対する目標位置偏移を測定して、その偏移を打ち消
すようにセンサーを機械的に駆動することによって追尾
を可能にするものである。信号処理方式としてセントロ
イド方法、コリレーション方法等を使用するものが従来
から有るが、何れも処理領域内に目標が1個だけ存在す
るという前提で処理が行われた。よって、従来方法では
目標と、非目標が混在して来ると追尾点が目標から離れ
て行き、捕捉出来なくなったり、目標以外の外乱等を捕
捉したルするという欠点があった。
以下図面によシ、従来の方法とこの発明の方法を詳述す
る。第1図は従来の画像追尾方法を説明するための図で
あシ、第1図(a)、第1図(b)はそれぞれセントロ
イド方法、相関方法であり。
(11ij七ンサーからの画面の・うち信号処理を実行
するセントロイド処理領域、(21は追尾中の追尾目標
、(air;j不要な侵入目標、(41は追尾目標の重
心点、(51は侵入目標の重心点、(6)は侵入目標が
処理領域内に入って来たため追尾点かずれてしまった岨
重心点、(7)は相関係数を計算するための参照データ
、(8)は相関が良くとれる負値相関データ、+9)t
j参照データと負値相関データの相関結果である良相関
係数、αlj相関がとれない悪被相関データ、Qll参
照データと患被相関データの相関結果である悪相関係数
である。
最初に従来のセントロイド方法の欠点について第1図(
a)で説明する。セントロイド処理領域(11の内に追
尾目標121のみが存在し、ある時点から侵入目標13
)がセントロイド処理領域(1)に黴近しついKFiそ
の内部へ混入して来九ものとする。
追尾目標(21のみが存在する時は追尾点は追尾目標の
重心点(4)であるが、撮像センサーから近距離のとこ
ろを侵入目標(3)が横切ると追尾点に侵入目標の重心
点(5)に影響されて誤重心点(61になる。さらに侵
入目標(3)が追尾目標(2)の前方を横切って遠ざか
ると、侵入目標(3)が画面上大きく見える場合には、
追尾点は侵入目標の重心点(41に引きつけられて行き
、ついには追尾目46 (21はセントロイド処理領域
(11から外れてしまう。
次に従来のコリレーション方法の欠点について第1図(
b)でM、明する。参照データ(7)の目標の形状と負
値相関データ〈8)の形状が類似している場合は双方の
相関をとると、良相関係数(9)の如く鋭いピーク値が
得られるが、領域内に追尾目標(21以外に侵入目1i
1(31が人って来ると、参照データ(71と悪被相関
データ翰との相関をとっても悪相関係数Qllの如く鋭
いピーク値は得られない。
追尾目標(21が形状変化(拡大あるいは回転等)した
ものと判断して参照データ(7)の内容を更新してしま
うので、参照データ(71として追尾したい追尾目標(
21以外の侵入目標(3)のデータも入ってしまうので
追尾点は希望する、ところから離れて行ってしまう。
以上のように海上目標の例′に使用して説明したが、こ
れは空中目標、陸上目標もしかりであり、又外乱が処理
領域内に接近してくる側管使用したが、目標から発せら
れるフレア、煙幕等のおと9の如く、目標から分裂する
ような場合もある。
この従来方法の欠点にかんがみ、この発明では、処理領
域内に複数個の目標が存在するという前提に立ち、複数
個の目標を分離し、各々の目標の追尾点及び目標の特徴
パラメータを検出して、特徴パラメータと追尾点の履歴
から真の追尾点を決定するようにした。以下図面により
本発明の方法を詳述する。
第2図はこの発明の方法の目標を分離するための領域境
界点の検出方法を説明するための図であ凱α2は撮像機
からの映像を量子化した後の処理入力データ、Q3Fi
1番目の目標1.Qljz番目の目標2,05t=rn
番目の目標nである。
処理を行おうとする処理入力データ■社画向全体もしく
は画面の任意の領域であり、その中にn個の目標が存る
ものとする。ここで、目標とけ広い意味であシ海上目標
を撮像した場合に見られる波頭、鳥、雲等の通常の追尾
装置には好ましからぬ背景ノイズ等も含めている、目標
1(至)の偏位信号で駆動装置を制御している場合KF
i目標1(至)は画面の中心に撮像され。
もっと近距離を目標2Iが画面を横切る時には。
処理入力データ0の領域の外部から進入して来るし、n
番目の目標nQ9は空圧浮かぶ雲だとすると、目標nの
追尾点は水平線より上方に存る等の各々の目標独自の特
徴を持っている。先ず。
各々目標の特徴を検出したり追尾点を算出する為に、目
標を分離する手段を持っている。目標を分離する手段の
例としては2%々の目標の境界を捜索して分離する方法
、目標と目標間を2次元のケートで分離する方法、6々
目標を縮小して点と見なす方法等が考えられる。
最終的に架台を制−する為と目標を判断する為に目標の
追尾点を検出する手段を持っている。
各々目標の追尾点からは、目標noのように水平線から
上方にあるため背景ノイズであると判断したり、目標2
 Q41のように処理領域の外側から進入して来たこと
を判断する。
複数の目標の中から1個の目標を選択するために、各目
標の特徴パラメータを検出する手段を持っている。
特徴パラメータの利用例としては、目標のX方向の長さ
とY方向の長さの比から目Iln Q51は船でないと
判断したり、目標の面積や、目標の周の長さからは撮像
機から目標までの概略の距離がわかる等がある。
1個の選択された目標の追尾点の偏移信号で駆動装置を
制御する手段としては、目標の%徴パラメータから、目
標と外乱を識別して1個選択したり、複数個の追尾点の
時間的経過をメモIJ−[記憶しておき、過去の履歴か
ら選択する方法がある。
又、これらの組み合わせで、追尾点の時間的な履歴と特
徴パラメータから目41を1個選択したり、追尾点及び
特徴パラメータの時間的履歴から目標の変化から判断し
て選択する方法がめる。
次に2図によりこの発明の追尾点の例について説明する
。第3図において、a・は2次元上の面の重心点、(2
)は目標と背景の境界である局の重心点、tJABX方
向の左右両端及びY方向の1丁両端の端点の重心点、 
(IIは目標の中で最も輝度レベルの大きい最明点であ
る。
追尾点は画面(もしくハ、処理領域)内の複数個(n個
)の各目標について検出されるが。
ここでは説明の便宜上1個とする。面の重心点曲は0)
式と(2一式で表現される。ただし、  2ifL化さ
れたビデオの場合はv (X、7)は目標の所で1で背
景の所でOである。
ここで、  V(X、yH’jビデオレベルであり。
18G、 yso  はX方向の重心点、Y方向の重心
点である。
次に同様に周の重心点tnは(31式と(41式で表現
されるOただしSdtの記号は目標と背景σ)境界上で
の周回株分を表現する。
次に同様に端点の重心点+11は(5)式と(61式で
表現されるが、ここで端点とbe X方向については目
標の蝦左端の点と最右端の点の2点のことであり、Y方
向については目標の±下端の2点である。
ここで、 讐V(X、3’)  ilt二次元のビデオ
レベルから目標の最左右端を取り出すオペレータであり
、αV(x、y)も同様である。
y 次に最明点(至)はビデオレベルの最も輝度の高い点の
X方向とY方向の座標である。
以上のように追尾点の例として、!i1々あるか目標σ
・性質及びハードウェア製作上からトレードオフして決
定されるべきものである。
第4図はこの発明の特徴パラメータの例について示すも
ので、■は目標の体積、cAi+Fi目標と背景の境界
である局長である。ここでも説明の便宜上、目4111
111mとする。第41i¥;l (a)において。
X、は目標のX方向の長さe  Ynは目標のY方向の
長さであり、これ等の比Xn/Yn  の特徴パラメー
タからけ撮像機と目標の角度が推定できる。
つまり船が匈面を向いている時はXn / Yn は約
10であり、船が正面を向いている時はe xn/Yn
ネ約1である。追尾点と水平線の偏移’fsnの特徴パ
ラメータと、撮像機自身の海面からの高度から撮gI機
側と船の距離が推定できる。
第4−0)において#  YLnは目標の左端のY方向
の長さ、  YRnは目標の右端のY方向の長さであり
r ”unは目標の上端のX方向の長さ、 xt、nけ
目標のTmのX方向の長さで娶る。
YLn、  YRn、  Xunl  xt、n  の
特徴パラメータ間には目標が船の場合には(7)式及び
(81式の関係があシ、鳥、真、波頭等力4ら目標を識
別するには有効なパラメータである。
yt、n !;YRn             ・−
171Xun < Xt、n            
 −−−+81第4図(C)は目標の体積圓は(9)式
で計算され。
v(x、y)が2値化ビデオの場合は面積に相当する。
又9周長C1n $I 01式で計算される。
へV (x、y) dl       ・・・a・この
目標の体積(至)や周長QDの%倣パラメータは。
目標の時間的な変化1r監祝するために有効であり、連
続的に変化する場合は目標が回転や接近したための拡大
によると判断するが、不連続に変化した場合は、2個以
上の目標が合体して1個になり九か、又はその逆の1個
の目標が複数個に分裂したと判断する。このような時に
は。
各目標の追尾点の時間に対する変化も同時に考慮して判
断する。
以上のようにこの発明の画像追尾方法を使用すれば、複
数個の目標でも同時に追尾可能となり、火器制御やミサ
イルの誘導方法として使用可能で作戦上の効果が大きい
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の画像追尾方法を説明するための一1第2
Etj本発明の詳細な説明するための図、第3図はこの
発明の追尾点の例を説明するための図、第4図はこの発
明の特徴パラメータの例を説明するための−であり、(
1)はセントロイド処理領域、(2)は追尾目標、+3
1tj侵入目標。 (41ij追尾目標の重心点、tet+hit人目標の
重心点目標61 ij誤重心点、+71tj参照テータ
、(81tj良被相関データ、(9)は良相関係数2輪
は悪被相関データ。 α11は悪相関係数、0は処理入カデータ、(至)は目
標1,041は目標2.叩は目標n、asは面の重心点
、 ff?ltx周の重心点、a@h端点の重心点、 
asti最明点、■は体積、 G!11は局長である。 なお図中、同一あるいは相当部分には同一符号を付して
示しである。 代理人 葛 野 信 − 第1図 (α) l 貼 2 図 2 妬 3 FA 9 縞4図 1(1)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)  目標物体を撮像する撮像機と、この撮像機か
    ら得られる映像を信号処理して上記撮像機の向いている
    方向を変える駆動装置とから成る画像追尾装置において
    、撮像機からの映像を処理して得られる量子化画像よ多
    目標(背景ノイズ等も含めた広い意味)を分離する第1
    の手段と、上記第1の手段で分離した各目標の追尾点を
    算出する第2の手段と、上記第1の手段で分離した各目
    標の特徴パラメータを検出する第3の手段と、上記第1
    の手段で分離した目標の中から目標を1個選択して。 上記第2の手段で得た追尾点の偏移信号により駆動装置
    を制御する第4の手段を・具備し。 多目標の追尾点を求めると共により重要度の高い目標を
    選択し、てその追尾点の偏移信号で画像追尾方法。 (21分離した目標の中から目標を1個選択するため上
    記第3の手段で得た特徴パラメータから選択する特許請
    求の範囲第(11項記載の画像追尾方法。 (3)  分離した目標の中から目標を1個選択するた
    め上記第2の手段で得た追尾点の履歴から選択する特許
    請求の範囲第(1)項記載の画像追尾方法。 (41分離し、た目標の中から目標を1個選択するため
    上記第2の手段で得た追尾点の履歴と上記第3の手段で
    得た特徴パラメータから選択する特許請求の範囲第(1
    1項記載の画像追尾方法。 (5)  分離した目標の中から目標を1個選択するた
    め、上記第2の手段で得た追尾点及び上記第3の手段で
    得た特徴パラメータの履歴から選択する特許請求の範囲
    第(1)項記載の画像追尾方法。
JP2060482A 1982-02-10 1982-02-10 画像追尾方法 Pending JPS58137776A (ja)

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JPS58137776A true JPS58137776A (ja) 1983-08-16

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0399180A2 (en) * 1989-04-10 1990-11-28 Hughes Aircraft Company Method and apparatus for search and tracking of targets

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56116386A (en) * 1980-02-19 1981-09-12 Mitsubishi Electric Corp Tracking device for video objective
JPS5720603A (en) * 1980-07-14 1982-02-03 Hitachi Ltd Detector for plate width using laser

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56116386A (en) * 1980-02-19 1981-09-12 Mitsubishi Electric Corp Tracking device for video objective
JPS5720603A (en) * 1980-07-14 1982-02-03 Hitachi Ltd Detector for plate width using laser

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0399180A2 (en) * 1989-04-10 1990-11-28 Hughes Aircraft Company Method and apparatus for search and tracking of targets

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