JPS5918669B2 - 相関追尾装置 - Google Patents
相関追尾装置Info
- Publication number
- JPS5918669B2 JPS5918669B2 JP53121817A JP12181778A JPS5918669B2 JP S5918669 B2 JPS5918669 B2 JP S5918669B2 JP 53121817 A JP53121817 A JP 53121817A JP 12181778 A JP12181778 A JP 12181778A JP S5918669 B2 JPS5918669 B2 JP S5918669B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- correlation
- screen
- horizontal
- signal
- area
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- 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.)
- Expired
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- Closed-Circuit Television Systems (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、画面間相互の相関演算処理により水平線や
地平線およびそれらの境界線近傍に観測される目標の追
尾を行なう装置に関するものである。
地平線およびそれらの境界線近傍に観測される目標の追
尾を行なう装置に関するものである。
一般に野外において撮像視野を空間安定化する場合、海
上や砂漠、草原などの単純な情景では、相関演算処理に
活用できる情報が少ない。
上や砂漠、草原などの単純な情景では、相関演算処理に
活用できる情報が少ない。
しかし、海上や砂漠、草原などにある目標を撮像すると
背景として水平線や地平線が観測され、この画像の特徴
を利用することは撮像視野の空間安定化や目標の追尾に
有効である。以下では説明の都合上海上目標を例にとり
説明する。
背景として水平線や地平線が観測され、この画像の特徴
を利用することは撮像視野の空間安定化や目標の追尾に
有効である。以下では説明の都合上海上目標を例にとり
説明する。
これまで、海上目標に対し水平線検出を行なう場合第１
図ａに示すように空と海とで明るさが異なることを利用
し、画面の両端に沿つて垂直方向に設けた２つの画素列
において走査線間での映像信号、ＥｓＮの振幅変化を検
出し画面と水平線との傾き角δθを計算していたが、第
１図ｂに示すように画面の両端に設けた検出部に目標が
存在すると、映像信号、Ｅｓ）の振幅変化が複雑となり
検出精度が低下する欠点があつた。
図ａに示すように空と海とで明るさが異なることを利用
し、画面の両端に沿つて垂直方向に設けた２つの画素列
において走査線間での映像信号、ＥｓＮの振幅変化を検
出し画面と水平線との傾き角δθを計算していたが、第
１図ｂに示すように画面の両端に設けた検出部に目標が
存在すると、映像信号、Ｅｓ）の振幅変化が複雑となり
検出精度が低下する欠点があつた。
この発明は、この欠点を除去するため、画面の両端に沿
つて２つの相関領域を設定しこの各相関領域において画
面間相互の相関演算を行ない、水平線の検出および画面
と水平線との傾き角の計算を行なうようにしたものであ
る。
つて２つの相関領域を設定しこの各相関領域において画
面間相互の相関演算を行ない、水平線の検出および画面
と水平線との傾き角の計算を行なうようにしたものであ
る。
さらにこの発明は上記水平線近傍に観測される目標に対
し１つの水平相関領域を設定し、画面間相互の相関演算
を行ない、目標を追尾するようにしたものである。以下
図面に従つて詳細に説明する。第２図および第３図はこ
の発明による相関追尾装置の動作原理を説明するための
画面および特性図を示したものである。
し１つの水平相関領域を設定し、画面間相互の相関演算
を行ない、目標を追尾するようにしたものである。以下
図面に従つて詳細に説明する。第２図および第３図はこ
の発明による相関追尾装置の動作原理を説明するための
画面および特性図を示したものである。
第２図において、高さＨ）幅Ｗの画面１に対しその両端
に沿つて２つの垂直相関領域２を設定する。この各垂直
相関領域２において、初期値として相関長ｌ相関幅ｗの
相関窓３の中心を海と空とで映像信号の振幅が変化する
境界線に合わせ、そのときの相関窓内の輝度信号をメモ
リに記憶する。ここで説明の都合上座標原点（Ｏ、Ｏ）
を画面左上にとる。次に次の画面に対し、相関長１相関
幅ｗの相関窓３を座標原点から順々に垂直方向に走査し
ながら画面間相互の相関係数を演算すると、第３図ａに
示すように相関係数Ｒと座標信号ｚとの関係が得られる
。
に沿つて２つの垂直相関領域２を設定する。この各垂直
相関領域２において、初期値として相関長ｌ相関幅ｗの
相関窓３の中心を海と空とで映像信号の振幅が変化する
境界線に合わせ、そのときの相関窓内の輝度信号をメモ
リに記憶する。ここで説明の都合上座標原点（Ｏ、Ｏ）
を画面左上にとる。次に次の画面に対し、相関長１相関
幅ｗの相関窓３を座標原点から順々に垂直方向に走査し
ながら画面間相互の相関係数を演算すると、第３図ａに
示すように相関係数Ｒと座標信号ｚとの関係が得られる
。
ここで、相関係数Ｒを最大とする座標が加ならば、水平
線検出座標信号はＺｍ＋Σとなる。このようにして２つ
の垂直相関領域２において検出した水平線検出座標信号
の差、すなわち傾き角度信号δＮを計算することにより
画面と水平線との傾き角が得られる。
線検出座標信号はＺｍ＋Σとなる。このようにして２つ
の垂直相関領域２において検出した水平線検出座標信号
の差、すなわち傾き角度信号δＮを計算することにより
画面と水平線との傾き角が得られる。
ところで、撮像装置をサーボ架台に搭載し、上記傾き角
度信号δＮに応じて姿勢制御すると、第２図ｂに示すよ
うな画面が得られる。
度信号δＮに応じて姿勢制御すると、第２図ｂに示すよ
うな画面が得られる。
ここで水平線近傍に１つの水平相関領域４を設定し、初
期値として追尾目標例えば艦船像の任意の位置に相関長
ｋ１相関幅ｈの相関窓５の中心を合わせその相関窓５内
の輝度信号をメモリに記憶しておく。次の画面に対し相
関長ｋ１相関扁ｈの相関窓５を画面の座標原点である左
端から順々に水平方向に走査しながら画面間相互の相関
係数を演算すると第３図ｂに示すように相関係数Ｒと座
標信号ｚとの関係が得られる。ここで相関係数Ｒを最大
とする座標Ｚｔを求め、この信号を追尾角度信号として
出力し、この信号を用いて上記水平姿勢制御の場合と同
様にサーボ架台を駆動すると、画面の任意の位置に艦船
像を静止させることができる。なお、複数個の艦船像が
、大きさ、方向が等しくかつ等間隔になる場合、相関係
数Ｒを最大とする座標信号は複数個になり艦船像を画面
内に静止させることが難しくなるが、上記の情景の生起
確率は低く、ほとんど問題にならない。第４図は、この
発明による相関追尾装置の一実施例の構成図である。
期値として追尾目標例えば艦船像の任意の位置に相関長
ｋ１相関幅ｈの相関窓５の中心を合わせその相関窓５内
の輝度信号をメモリに記憶しておく。次の画面に対し相
関長ｋ１相関扁ｈの相関窓５を画面の座標原点である左
端から順々に水平方向に走査しながら画面間相互の相関
係数を演算すると第３図ｂに示すように相関係数Ｒと座
標信号ｚとの関係が得られる。ここで相関係数Ｒを最大
とする座標Ｚｔを求め、この信号を追尾角度信号として
出力し、この信号を用いて上記水平姿勢制御の場合と同
様にサーボ架台を駆動すると、画面の任意の位置に艦船
像を静止させることができる。なお、複数個の艦船像が
、大きさ、方向が等しくかつ等間隔になる場合、相関係
数Ｒを最大とする座標信号は複数個になり艦船像を画面
内に静止させることが難しくなるが、上記の情景の生起
確率は低く、ほとんど問題にならない。第４図は、この
発明による相関追尾装置の一実施例の構成図である。
一般に相関演算はアナログ方式とデイジタル方式とがあ
るが、ここではデイジタル方式の場合について説明する
。
るが、ここではデイジタル方式の場合について説明する
。
第４図において、サーボ架台６に搭載した撮像装置７か
ら供給される映像信号をＡ／Ｄ変換回路８へ入力しｑビ
ツト、ｑ１、でデイジタル化する。
ら供給される映像信号をＡ／Ｄ変換回路８へ入力しｑビ
ツト、ｑ１、でデイジタル化する。
このデイジタル画像に対し垂直相関領域設定回路９およ
び水平相関領域設定回路１０を用いてそれぞれ画面の両
端冫こ沿つた２つの垂直相関領域と画面に平行に１つの
水平相関領域を設定する。一方、上記撮像装置７から供
給される映像信号を同期信号発生回路１１へ入力し同期
信号を分離抽出するとともに、相関演算に必要な座標信
号を発生する。この座標信号に基づき、垂直相関窓設定
回路１２および水平相関窓設定回路１３を用いて２つの
垂直相関窓および１つの水平相関窓を設定する。
び水平相関領域設定回路１０を用いてそれぞれ画面の両
端冫こ沿つた２つの垂直相関領域と画面に平行に１つの
水平相関領域を設定する。一方、上記撮像装置７から供
給される映像信号を同期信号発生回路１１へ入力し同期
信号を分離抽出するとともに、相関演算に必要な座標信
号を発生する。この座標信号に基づき、垂直相関窓設定
回路１２および水平相関窓設定回路１３を用いて２つの
垂直相関窓および１つの水平相関窓を設定する。
このとき、各相関窓の初期設定は手動または外部入力信
号により行ない、次の画面間相互の相関演算開始後は、
以下に述べる各追尾座標信号に追従させて電気的に自動
更新する。このとき上記の相関窓内のデイジタル映像信
号を相関演算回路１４のメモリに記憶し、次の画面のデ
イジタル画像において、各相関領域毎に相関窓を各方向
の座標原点から順々に走査して、メモリに記憶されてい
る前の画面との相関係数を計算する。
号により行ない、次の画面間相互の相関演算開始後は、
以下に述べる各追尾座標信号に追従させて電気的に自動
更新する。このとき上記の相関窓内のデイジタル映像信
号を相関演算回路１４のメモリに記憶し、次の画面のデ
イジタル画像において、各相関領域毎に相関窓を各方向
の座標原点から順々に走査して、メモリに記憶されてい
る前の画面との相関係数を計算する。
次に計算された相関係数の最大値を最大値検出回路１５
で検出しその最大値を与える座標信号を追尾座標信号発
生回路１６から出力する。２つの垂直相関領域において
出力される追尾座標信号を傾き角度検出回路１７に入力
し、傾き角度信号を得る。
で検出しその最大値を与える座標信号を追尾座標信号発
生回路１６から出力する。２つの垂直相関領域において
出力される追尾座標信号を傾き角度検出回路１７に入力
し、傾き角度信号を得る。
以上述ぺたようにして得られる傾き角度信号および水平
方向の追尾座標信号に基づきそれぞれ傾き角制御装置１
８および目標追尾制御装置１９を用いてサーボ架台６を
駆動することにより水平線および目標の追尾ができる。
方向の追尾座標信号に基づきそれぞれ傾き角制御装置１
８および目標追尾制御装置１９を用いてサーボ架台６を
駆動することにより水平線および目標の追尾ができる。
なお、以上は、情景として海上の水平線の場合について
説明したが、この発明はこれに限らず草原や砂漠などの
地平線の検出およびその情景内の目標追尾に適用できる
ことは言うまでもない。
説明したが、この発明はこれに限らず草原や砂漠などの
地平線の検出およびその情景内の目標追尾に適用できる
ことは言うまでもない。
さらにここでは相関演算としてデイジタル方式の場合に
ついて説明したが、この発明はこれに限らずアナログ方
式を用いてもよい。以上述べたように、この発明に係る
相関追尾装置では、画面の両端に沿つて２つの垂直相関
領域と画面に平行に１つの水平相関領域を設定し、各領
域において画面間相互の相関係数を演算しているため、
水平線や地平線の検出を安定にできるばかりでなく水平
線や地平線近傍に観測される目標を高精度に追尾できる
利点があ，る。
ついて説明したが、この発明はこれに限らずアナログ方
式を用いてもよい。以上述べたように、この発明に係る
相関追尾装置では、画面の両端に沿つて２つの垂直相関
領域と画面に平行に１つの水平相関領域を設定し、各領
域において画面間相互の相関係数を演算しているため、
水平線や地平線の検出を安定にできるばかりでなく水平
線や地平線近傍に観測される目標を高精度に追尾できる
利点があ，る。
第１図は従来の水平線または地平線検出の動作原理図、
第２図はこの発明装置の動作原理を説明するための画面
、第３図はこの発明装置の動作原理を説明するための特
性図、第４図はこの発明装置の一実施例の構成図である
。 図中、１は高さＨ１幅Ｗの画面、２は垂直相関領域、３
は相関長１１相関幅ｗの相関窓、４は水平相関領域、５
は相関長ｋ相関幅ｈの相関窓、６はサーボ架台、７は撮
像装置、８はＡ／Ｄ変換回路、９は垂直相関領域設定回
路、１０は水平相関領域設定回路、１１は同期信号発生
回路、１２は垂直相関窓設定回路、１３は水平相関窓設
定回路、１４は相関演算回路、１５は最大値検出回路、
１６は追尾座標信号発生回路、１７は傾き角度検出回路
、１８は傾き角制御装置、１９は目標追尾制御装置であ
る。
第２図はこの発明装置の動作原理を説明するための画面
、第３図はこの発明装置の動作原理を説明するための特
性図、第４図はこの発明装置の一実施例の構成図である
。 図中、１は高さＨ１幅Ｗの画面、２は垂直相関領域、３
は相関長１１相関幅ｗの相関窓、４は水平相関領域、５
は相関長ｋ相関幅ｈの相関窓、６はサーボ架台、７は撮
像装置、８はＡ／Ｄ変換回路、９は垂直相関領域設定回
路、１０は水平相関領域設定回路、１１は同期信号発生
回路、１２は垂直相関窓設定回路、１３は水平相関窓設
定回路、１４は相関演算回路、１５は最大値検出回路、
１６は追尾座標信号発生回路、１７は傾き角度検出回路
、１８は傾き角制御装置、１９は目標追尾制御装置であ
る。
Claims (1)
- １ 撮像装置の映像信号から画面間相互の相関演算を行
ない特定領域内の情景を追尾する相関追尾装置において
、画面の両端に沿つて二つの垂直相関領域を設定し、各
垂直相関領域毎に画面間相互の相関演算を行ない相関係
数を最大とする垂直方向の座標信号を検出する手段と、
水平線や地平線など信号レベルが大きく変化する領域の
傾き角を計算する手段と、上記水平線や地平線近傍に観
測される目標に対し、画面の水平方向に１個の水平相関
領域を設け、画面間相互の相関演算を行ない相関係数を
最大とする水平方向の座標信号を検出する手段と、上記
傾き角と水平方向の座標信号に基づき、撮像装置の姿勢
制御を行なう手段とを備えたことを特徴とする相関追尾
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53121817A JPS5918669B2 (ja) | 1978-10-03 | 1978-10-03 | 相関追尾装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53121817A JPS5918669B2 (ja) | 1978-10-03 | 1978-10-03 | 相関追尾装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5547782A JPS5547782A (en) | 1980-04-04 |
| JPS5918669B2 true JPS5918669B2 (ja) | 1984-04-28 |
Family
ID=14820657
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53121817A Expired JPS5918669B2 (ja) | 1978-10-03 | 1978-10-03 | 相関追尾装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5918669B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62172634U (ja) * | 1986-04-23 | 1987-11-02 | ||
| JPH0423708Y2 (ja) * | 1986-04-23 | 1992-06-03 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102054275B (zh) * | 2010-12-13 | 2012-11-07 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 灰度图像海天线实时检测方法 |
| EP3272113B1 (en) * | 2015-03-19 | 2022-05-04 | Gentex Corporation | Image processing for camera based display system |
| CN109959365B (zh) * | 2017-12-25 | 2020-05-15 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | 一种基于位姿信息测量的海天线定位方法 |
-
1978
- 1978-10-03 JP JP53121817A patent/JPS5918669B2/ja not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62172634U (ja) * | 1986-04-23 | 1987-11-02 | ||
| JPH0423708Y2 (ja) * | 1986-04-23 | 1992-06-03 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5547782A (en) | 1980-04-04 |
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