JPS62182900A - Image apparatus - Google Patents

Image apparatus

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Publication number
JPS62182900A
JPS62182900A JP61023453A JP2345386A JPS62182900A JP S62182900 A JPS62182900 A JP S62182900A JP 61023453 A JP61023453 A JP 61023453A JP 2345386 A JP2345386 A JP 2345386A JP S62182900 A JPS62182900 A JP S62182900A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
target
image sensor
image
infrared
captured
Prior art date
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Pending
Application number
JP61023453A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
貝川 義昌
小沢 寛治
庄野 哲司
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.)
JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by NKK Corp, Nippon Kokan Ltd filed Critical NKK Corp
Priority to JP61023453A priority Critical patent/JPS62182900A/en
Publication of JPS62182900A publication Critical patent/JPS62182900A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は船舶の衝突予防等のために他物標の情報収集に
用いる船舶用のイメージ装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an imaging device for ships used to collect information on other objects for the purpose of preventing ship collisions and the like.

(従来の技術〕 船舶にとって、レーダ装置は他の船舶や障害物を監視す
る上で重要なものであるが、このレーダ装置が捕捉した
物標については、その種類等の識別は物標を直接目視す
るほかは、識別のしようがない。
(Prior art) Radar equipment is important for ships to monitor other ships and obstacles, but the type and other identification of targets captured by this radar equipment can be done by directly identifying the target. There is no way to identify it other than visually.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

ところで、安全な航海のためには他物標との衝突を避け
ることが最も重要であるが、そのためにはレーダが捕捉
した物標の種類(島なのか船舶なのか等)とか、船舶で
あればその種類、向ぎ等が判別できると衝突の回避も、
より確実に行うことが出来るようになる。しかし、現状
はそれが出来ず、昼間でも霧等で見通しが悪かったり、
特に闇夜においては目視も不可能である。
By the way, for safe navigation, the most important thing is to avoid collisions with other targets, but for this purpose, it is important to know the type of target detected by the radar (is it an island or a ship, etc.), and whether it is a ship or not? Collisions can be avoided if the type and direction of the fly can be determined.
This will allow you to do it more reliably. However, currently this is not possible, and visibility is poor due to fog even during the day.
It is impossible to see visually, especially in the dark.

本発明はこのような問題点の解決を図ろうとするもので
、霧発生時や昼夜にかかわりなく、遠方の物標の映像を
鮮明に捕えることが出来るイメー上記目的を達成するた
め本発明は、赤外Pi111を捕え映像信号として出力
する望遠レンズ付ぎの赤外線イメージ装置及び微弱な自
然光下の像を捕え映像信号として出力する望遠レンズ付
きの超高感度イメージ装置とを用いたイメージセンサと
、レーダで捕捉された物標の中から乗組員が視認しだい
物標を指定するか、または自船の航行情報に基づくその
針路に近付く他船舶のレーダ情報をもとに行った衝突計
算の結果、衝突の危険度が高いと判定された物標につい
て、その物標の方位、距離等のデータを出力する自ll
衝突予防装置と、上記イメージセンサを設定方向に向け
る制御手段と、上記イメージセンサの出力する映像信号
及び自動衝突予防装置の出力するデータを表示する表示
装置とより構成する。
The present invention aims to solve such problems.In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides an image that can clearly capture an image of a distant target regardless of whether it is foggy or day or night. An image sensor using an infrared imager equipped with a telephoto lens that captures infrared Pi111 and outputs it as a video signal, and an ultra-high sensitivity imager equipped with a telephoto lens that captures an image under weak natural light and outputs it as a video signal, and a radar. The crew designates a target as soon as it is visible from among the captured targets, or the collision is calculated based on the radar information of other vessels approaching the course based on the ship's own navigation information. A device that outputs data such as the direction and distance of a target that has been determined to be of high risk.
It is composed of a collision prevention device, a control means for directing the image sensor in a set direction, and a display device for displaying a video signal output from the image sensor and data output from the automatic collision prevention device.

〔作  用〕[For production]

上記構成の本発明装置は、自動衝突予防装置より出力さ
れる指定された物標または自動衝突予防装置が行った衝
突計算の結果、危険度が高いと判定された物標について
の方位、距離等のデータを表示装置に表示させる。操作
者はこのこの表示を児て該データの示す情報に合せ、イ
メージセンサを向けるべき方位を設定する。すると制御
手段の義能によりイメージセンサは操作者の設定するそ
の表示データに合せた方位を追跡する。そして、イメー
ジセンサは目標とする或いは危険度の高い上記物標を捕
えるとともにその物標の映像信号を出力する。該物標の
映像信号は表示装置に送られてここに表示される。イメ
ージセンサは赤外線像を捕える望遠レンズ付きの赤外線
イメージ装置及び微弱な自然光下の像を捕える望遠レン
ズ付きの超高感度イメージ装置とより構成されているた
め、衝突防止装置のデータをもとに闇夜の場合では赤外
線イメージ装置系により、また、月明りの夜等では超高
感度イメージ装置にても目的の物標の映像を捕え、表示
することができる。すなわち、アクティブイメージセン
サとパッシブイメージセンサの両機能を備えている。従
って、霜発生時や昼夜の区別なく目的の物標の鮮明な映
像が得られ、これにより物標の種類やその動向も把握出
来るようになるため、衝突回避をより確実に行うことが
できようになり、安全航海を確保できるようになる。
The device of the present invention having the above-mentioned configuration is capable of handling the azimuth, distance, etc. of a designated target output from the automatic collision prevention device or a target determined to be highly dangerous as a result of collision calculation performed by the automatic collision prevention device. Display the data on the display device. The operator uses this display to match the information indicated by the data and sets the direction in which the image sensor should be directed. Then, by virtue of the control means, the image sensor tracks the orientation in accordance with the display data set by the operator. Then, the image sensor captures the target or highly dangerous target and outputs a video signal of the target. The video signal of the target object is sent to a display device and displayed there. The image sensor consists of an infrared image device with a telephoto lens that captures infrared images, and an ultra-sensitive image device with a telephoto lens that captures images under weak natural light. In such cases, an image of the target object can be captured and displayed using an infrared imager system, or even an ultra-high sensitivity imager on a moonlit night. In other words, it has the functions of both an active image sensor and a passive image sensor. Therefore, a clear image of the target object can be obtained regardless of whether it is frosty or day or night, and this makes it possible to understand the type of target object and its movement, making it possible to more reliably avoid collisions. This will ensure safe navigation.

〔実 施 例〕〔Example〕

以下、図面を参照して本発明の一実施例について説明す
る。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は本装置のシステムプOツク図であり、第2図は
そのR器構成因を示すシステム概念図である。
FIG. 1 is a system block diagram of the present apparatus, and FIG. 2 is a system conceptual diagram showing the components of the R unit.

図において、10は自動衝突予防5iAI(ARPA)
であり、この自動衝突予防装@10はレーダ空中線11
、レーダ送受信機12、ARPA指示器13よりなる。
In the figure, 10 is Automatic Collision Prevention 5iAI (ARPA)
This automatic collision prevention system @10 is equipped with a radar antenna 11.
, a radar transceiver 12, and an ARPA indicator 13.

この自動衝突予防装@10は予め自己の予定針路や速度
等の航行情報が入力されており、レーダ送受信機12に
て物標を捕えるとともにこれをARPA指示器13に表
示する。そして、ARPA指示器13に表示された捕捉
物標の中から手動で乗組員が視認したいとする物標を指
定するか、または上記航行情報に基づく針路に近付く船
舶の動向を自動で監視させ、この監視に基づく衝突計算
の結果、衝突の危険が大と判定された物標等について追
尾し、その方位、距離等のデータを出力するものである
The automatic collision prevention system @ 10 has navigation information such as its own planned course and speed inputted in advance, and the radar transceiver 12 captures a target and displays this on the ARPA indicator 13. Then, the crew manually specifies the target that they wish to visually recognize from among the captured targets displayed on the ARPA indicator 13, or automatically monitors the movement of the vessel approaching the course based on the navigation information, As a result of collision calculations based on this monitoring, targets that are determined to have a high risk of collision are tracked, and data such as their direction and distance are output.

20は制御装置、30はイメージセンサ、40は水平安
定装置、50はジャイロコンパスである。
20 is a control device, 30 is an image sensor, 40 is a horizontal stabilizer, and 50 is a gyro compass.

水平安定Vt置40はイメージセンサ30を常に水平に
保持するためのもので、水平を検出する水平的39、こ
の水平9339により水平を検知して船のロール/ピッ
チ量を検出し、このロール/ピッチ量を補正して水平安
定台37を水平に保つに必要な制御量を得るロール/ピ
ッチサーボコントローラ38、このロール/ピッチサー
ボコントローラ38の制御出力により動作して水平安定
台37を水平に保つ油圧駆動装ff137aよりなる。
The horizontal stability Vt position 40 is for keeping the image sensor 30 horizontal at all times, and the horizontal position 9339 detects the horizontal position, detects the horizontal position and detects the amount of roll/pitch of the ship, A roll/pitch servo controller 38 corrects the pitch amount to obtain the control amount necessary to keep the horizontal stabilizing platform 37 horizontal, and is operated by the control output of this roll/pitch servo controller 38 to keep the horizontal stabilizing platform 37 horizontal. It consists of a hydraulic drive system ff137a.

ジャイロコンパス50は船の方位を得るためのものであ
る。
The gyro compass 50 is used to obtain the direction of the ship.

上記イメージセンサ30は電源装置31、この電源装置
31より電力を受けて赤外線レーザ光を発振する赤外線
レーザ光発振器32、この赤外線レーザ光発賑器32よ
り放出された赤外線レーザ光を受けた物標からの反射信
号を捕える赤外線反射望遠光学系33及び反射式超高感
度望遠光学系34よりなる。
The image sensor 30 includes a power supply device 31, an infrared laser beam oscillator 32 that receives power from the power supply device 31 and emits an infrared laser beam, and a target that receives the infrared laser beam emitted from the infrared laser beam generator 32. It consists of an infrared reflective telephoto optical system 33 and a reflective ultra-high sensitivity telephoto optical system 34, which capture reflected signals from the infrared rays.

赤外線反射望遠光学系33は対物望遠レンズと赤外線カ
メラヘッドから構成されており、上記の赤外線レーザ光
発振器32からの赤外線パルスレーザビームで照射され
た物標の像を捕えて映像信号にする。反射式超高感度望
遠光学系34は対物望遠レンズと超^感度カメラヘッド
から構成されており、昼間、月夜、星空など自然光で照
されている物標の像を捕えて映像信号化する。各光学系
33.34とも望遠倍率を変化させるために制wJ装置
20の倍率コントローラ22により遠隔操作されるター
レット式の交換レンズ機構を備えている。また、上記イ
メージセンサ30は水平安定台37上に設置された旋回
台35上に、更にスキャンテーブル36を設けて、この
上に赤外線レーザ光発振器32を設置した構成となって
おり、電源装置31は水平安定台37の外に設置される
。これにより、赤外線レーザ光発振器32は旋回台35
の上で単独に旋回/ふ仰出来るような構造となる。また
、本システムの眼である撮像部として、赤外線反則望遠
光学系33および反射式超高感度望遠光学系34が旋回
台35の上に固定されている。この2つの光学系の光軸
は平行に保たれており、旋回台35の方位0度のとき、
船首方向の水平線に向いている。
The infrared reflective telephoto optical system 33 is composed of an objective telephoto lens and an infrared camera head, and captures the image of the target irradiated with the infrared pulsed laser beam from the infrared laser beam oscillator 32 to convert it into a video signal. The reflective ultra-high-sensitivity telephoto optical system 34 is composed of an objective telephoto lens and an ultra-sensitivity camera head, and captures images of targets illuminated by natural light such as daytime, moonlit nights, and starry skies, and converts them into video signals. Each of the optical systems 33 and 34 includes a turret-type interchangeable lens mechanism that is remotely controlled by the magnification controller 22 of the control wJ device 20 in order to change the telephoto magnification. Further, the image sensor 30 has a configuration in which a scanning table 36 is further provided on a rotating table 35 installed on a horizontal stabilizing table 37, and an infrared laser beam oscillator 32 is installed on the scanning table 36. is installed outside the horizontal stabilizer 37. As a result, the infrared laser beam oscillator 32
It has a structure that allows it to turn/fly independently on top of. Further, as an imaging unit which is the eye of this system, an infrared ray anti-telephoto optical system 33 and a reflective ultra-high-sensitivity telephoto optical system 34 are fixed on a rotating table 35. The optical axes of these two optical systems are kept parallel, and when the azimuth of the rotating table 35 is 0 degrees,
It faces towards the horizon towards the bow of the ship.

上記制御装置20はイメージセンサ30で捕えられた物
標の映像信号を受けて例えばCRT (ブラウン管)等
を用いた画像表示手段であるモニタ装置25の画面上に
映像として表示するとともに、別途設けられた映像情報
処理装置に出力する。本制御装置20は物標をイメージ
センサ30で確実に捕捉するためのセンサコントロール
機能と、センサの受信信号を処理し、モニタ装置25上
に表示し、同時に外部に出力する映像処理機能の2つか
ら成っている。
The control device 20 receives a video signal of a target captured by an image sensor 30 and displays it as a video on the screen of a monitor device 25, which is an image display means using, for example, a CRT (cathode ray tube). output to a video information processing device. This control device 20 has two functions: a sensor control function to ensure that the target object is captured by the image sensor 30, and a video processing function to process the signal received by the sensor, display it on the monitor device 25, and output it to the outside at the same time. It consists of

このうち、センサコントロール曙能は、カメラヘッドに
取付けられた望遠レンズの倍率を設定制御したり、設定
方位にカメラを向けるための制御を行うもので、モニタ
装@25に指定された捕捉物標を表示するために、捕捉
物標の距離に応じた望遠レンズ倍率と自船の移動や動揺
に従った捕捉物標方位の変動に合せて捕捉物標方位を常
に捕えるようにコントロールするものである。
Among these, the sensor control Akebono controls the setting and control of the magnification of the telephoto lens attached to the camera head, and controls the direction of the camera in the set direction. In order to display the target target, the telephoto lens magnification is adjusted according to the distance of the target, and the target direction is controlled to always be captured according to changes in the target target direction due to the movement and oscillation of the own ship. .

センサコントロール機能は、Xスキャン設定手段28a
1スキヤンコントローラ28、Yスキャン設定手段28
b、方位設定手段29a1旋回サーボコントローラ29
より実現されている。
The sensor control function is performed by the X scan setting means 28a.
1 scan controller 28, Y scan setting means 28
b, direction setting means 29a1 swing servo controller 29
More realized.

これらのうち、旋回サーボコントローラ29は方位設定
手段29aにて設定した角度にイメージセンサ30を向
けるため、水平安定台37上の旋回台35を回転させる
べく、方位設定手段29aから出力される設定角度の信
号を基準にジャイロコンパス50からの方位信号を比較
し、その差信号を旋回台35の制御出力として出す増幅
器として機能するものである。また、旋回サーボコント
ローラ29は船首方向の振れに対しても設定方位を正し
く指すようにフィードバックループを形成しである。ま
た、上記スキャンコントローラ28は物標を捕捉するた
め、スキャンテーブル36上に固定されている赤外線レ
ーザ発振器32から発射される赤外線レーザビームを上
下左右(X−Y)に振る制御をするもので、Xスキャン
量を設定するXスキャン設定手段28a及びYスキャン
量を設定するYスキャン設定手段28bの操作により、
それぞれの振幅角を設定するものである。また、倍率コ
ントローラ22は物標までの距離に応じて適切な望遠倍
率を選択するためにカメラヘッドの取付けられたターレ
ット式の交換レンズ(例えば、4枚)を遠隔操作するた
めのものである。
Among these, the turning servo controller 29 uses a set angle outputted from the azimuth setting means 29a to rotate the swivel table 35 on the horizontal stabilizing table 37 in order to orient the image sensor 30 to the angle set by the azimuth setting means 29a. The azimuth signal from the gyro compass 50 is compared with the signal from the gyro compass 50, and the difference signal is output as a control output for the swivel base 35. Further, the turning servo controller 29 forms a feedback loop so as to correctly point to the set direction even when the ship oscillates in the bow direction. In addition, the scan controller 28 controls the infrared laser beam emitted from the infrared laser oscillator 32 fixed on the scan table 36 in the vertical and horizontal directions (X-Y) in order to capture the target object. By operating the X scan setting means 28a for setting the X scan amount and the Y scan setting means 28b for setting the Y scan amount,
This is to set each amplitude angle. Further, the magnification controller 22 is used to remotely control turret-type interchangeable lenses (for example, four lenses) to which a camera head is attached in order to select an appropriate telephoto magnification depending on the distance to the target.

また、映像処理機能は赤外線カメラ系9反射式超高感度
カメラ系の二種のカメラの選択切替えや各カメラで捕え
た映像の拡大/縮小、静止画像の表示等を行うための機
能で、コントロールアンプ21a、21b、カメラ切替
手段21、フレームメモリ回路23、紐引回路24、モ
ニタ装置25、拡大/縮小手段25a、ビデオA/D:
]ンバータ26、I10インタフェース27からなる。
In addition, the video processing function is a function that allows you to select between two types of cameras (infrared camera system and 9 reflection type ultra-high sensitivity camera system), enlarge/reduce the images captured by each camera, display still images, etc., and control them. Amplifiers 21a, 21b, camera switching means 21, frame memory circuit 23, string pulling circuit 24, monitor device 25, enlargement/reduction means 25a, video A/D:
] converter 26 and I10 interface 27.

これらのうち、コントロールアンプ21aは赤外線反射
望遠光学系で撮影した映像信号を増幅するアンプであり
、また、コントロールアンプ21bは反射式超高感度望
遠光学系で眼彰した映像信号を増幅するアンプで、それ
ぞれの光学系で献影され、電気信号、に変換された映像
信号を増幅処理するものである。カメラ切替手段21は
これら2つのアンプ21a、21bの出力を選択するも
のであり、フレームメモリ回路23はこのカメラ切替手
段21を経て送られて来た画像を記憶するものである。
Of these, the control amplifier 21a is an amplifier that amplifies the video signal captured by the infrared reflective telephoto optical system, and the control amplifier 21b is an amplifier that amplifies the video signal captured by the reflective ultra-high sensitivity telephoto optical system. , and amplify the image signals that are projected by the respective optical systems and converted into electrical signals. The camera switching means 21 is for selecting the outputs of these two amplifiers 21a and 21b, and the frame memory circuit 23 is for storing images sent through the camera switching means 21.

このフレームメモリ回路23により画面の安定化と静止
化を行うことが出来る。掃引回路24はフレームメモリ
回路23に記憶された画像のデータをモニタ装置25の
掃引に合せて読み出して映像信号として与え、画像とし
て表示させるためのものである。拡大/縮小手段25a
はモニタ装置25に表示される物標の大きさを拡大/1
i!小操作するためのもので、この拡大/縮小手段25
aの操作で表示される物標の大きざを任意に調整出来る
。ビデオA/Dコンバータ26は外部出力を得るための
もので、コントロールアンプ21a、21bの出力信号
をディジタル変換するものである。また、I10インタ
フェース27はこのディジタル変換出力を外部に送り出
す!こめのちのである。
This frame memory circuit 23 can stabilize and freeze the screen. The sweep circuit 24 reads the image data stored in the frame memory circuit 23 in accordance with the sweep of the monitor device 25, provides it as a video signal, and displays it as an image. Enlarging/reducing means 25a
enlarges the size of the target displayed on the monitor device 25/1
i! This enlargement/reduction means 25 is for small operations.
You can arbitrarily adjust the size of the displayed target by operating a. The video A/D converter 26 is for obtaining an external output, and is for digitally converting the output signals of the control amplifiers 21a and 21b. Also, the I10 interface 27 sends out this digital conversion output to the outside! Kome no Chino.

次に上記構成の本装置の作用を説明する。Next, the operation of this device having the above configuration will be explained.

本装置の構成要素の1つである自!!IJ衝突予防装置
10はレーダ空中線11、レーダ送受信号12、ARP
A指示器13より構成されており、この自動衝突予防装
置10は予め自己の予定針路や速度等の航行情報が入力
されていて、レーダ送受信機12にて物標を捕えるとと
もにこれをARPA指示器13に表示する。そして、A
RPA指示器13に表示された捕捉物標の中から手動で
乗組旦が視認したいとする物標を指定するか、または上
記航行情報に纏づく針路に近付く船舶の動向を自動で監
視させ、この監視に基づく衝突計算の結果、衝突の危険
が大と判定された物標等について追尾し、その方位、距
離等のデータを出力する。このデータは一1!11装置
20のモニタ装置25に表示される。
Self! which is one of the components of this device! ! The IJ collision prevention device 10 includes a radar antenna 11, a radar transmission/reception signal 12, and an ARP.
The automatic collision prevention system 10 is configured with an ARPA indicator 13, to which navigation information such as its own planned course and speed is input in advance. 13. And A
Either manually specify the target that the crew member wants to see from among the captured targets displayed on the RPA indicator 13, or automatically monitor the movement of the vessel approaching the course that is included in the navigation information above. As a result of collision calculations based on monitoring, targets that are determined to have a high risk of collision are tracked and data such as their direction and distance are output. This data is displayed on the monitor device 25 of the 11!11 device 20.

一方、本装置は可視像を得るために赤外線反射望遠光学
系33と反射式超高感度望遠光学系34による二種のカ
メラを備えたイメージセンサ30が水平安定装W140
によって常に水平状態に保たれた水平安定台37上に保
持されている。
On the other hand, in order to obtain a visible image, this device has an image sensor 30 equipped with two types of cameras, an infrared reflective telephoto optical system 33 and a reflective ultra-high sensitivity telephoto optical system 34, and a horizontal stabilizer W140.
It is held on a horizontal stabilizer 37 which is always kept in a horizontal state.

水平安定装置40はイメージセンサ30を常に水平に保
持するためのもので、水平儀39により水平を検知して
これを基準にロール/ピッチサーボコント0−ラ38に
より、船のロール/ピッチ社を検出し、このO−ル/ピ
ッチ量を補正して水平安定台37を水平に保つに必要な
制御量を得る。そして、このO−ル/ピッチサーボコン
トローラ38の制御出力により油圧駆動vt置37aを
制御して水平安定台37を水平に保つ。従って、イメー
ジセンサ30は船が揺れても常に水平に安定される。
The horizontal stabilizer 40 is used to keep the image sensor 30 horizontal at all times.The horizontal stabilizer 40 detects the horizontal level using a horizontal instrument 39, and based on this, the roll/pitch servo controller 38 detects the ship's roll/pitch position. Then, the control amount necessary to keep the horizontal stabilizer 37 horizontal is obtained by correcting this rotation/pitch amount. The control output of this O-ru/pitch servo controller 38 controls the hydraulically driven VT position 37a to keep the horizontal stabilizer 37 horizontal. Therefore, the image sensor 30 is always stabilized horizontally even if the ship is shaking.

また、上記イメージセンサ30の赤外線レーザ光発振器
32は水平安定台37上に設置された旋回台35上に、
更にスキャンテーブル36を設けて、この上に設置した
構成となっており、これによって、赤外線レーザ光発撮
器32は旋回台35の上で単独に旋回/ふ仰出来る。ま
た、本システムの眼である撮象部としての赤外線反射望
遠光学系33および反射式超高感度望遠光学系34は旋
回台35の上に固定され、且つ、この2つの光学系の光
軸は平行に保だれていて、旋回台35の方位0度のとき
、船首方向の水平線に向いている。
Further, the infrared laser beam oscillator 32 of the image sensor 30 is mounted on a rotating table 35 installed on a horizontal stable table 37.
Furthermore, a scan table 36 is provided and installed on the scan table 36, so that the infrared laser beam emitter 32 can independently rotate/swing on the swivel base 35. In addition, the infrared reflective telephoto optical system 33 and the reflective ultra-high sensitivity telephoto optical system 34, which serve as the imaging section that is the eye of this system, are fixed on a rotating table 35, and the optical axes of these two optical systems are They are kept parallel, and when the azimuth of the swivel base 35 is 0 degrees, they face the horizontal line in the bow direction.

水平安定台37上の旋回台35に保持された上記イメー
ジセンサ30では電源装置31より電力を受けた赤外線
レーザ光発振器32より赤外線レーザ光を放出しルでお
り、この赤外線レーザ光を受けた物標。
The image sensor 30 held on the swivel table 35 on the horizontal stabilizing table 37 emits infrared laser light from an infrared laser beam oscillator 32 that receives power from a power supply device 31, and an object that receives this infrared laser beam. Sign.

からの反射信号は赤外線反射望遠光学系33によりり 捕え其れる。赤外線は霧を通し、また自然光による光学
像の得られない闇夜等でも透過してその反射像を得るこ
とが出来るできるので、これにより、自然光による像が
得られない場合でも周囲の状況や景色を見ることができ
る。また、反射式超高感度望遠光学系34により、自然
光による周囲の景色や状況が捕えられる。赤外線反射望
遠光学系33は対物望遠レンズと赤外線カメラヘッドか
ら構成されており、上記の赤外線レーザ光発撮器32か
らの赤外線パルスレーザビームで照射された物標の象を
捕えて映像信号にする。また、反射式超高感度望遠光学
系34は対物望遠レンズと超高感度カメラヘッドから構
成されていて、昼間、月夜、星空など自然光で照されて
いる物標の像を捕えて映像信号化する。そして、各光学
系33.34とも制御装置20の倍率コントローラ22
により速隔操作されるターレット式の交換レンズ機構を
備えていて、望遠倍率を変化させることが出来、所望の
倍率で像を捕捉することが出来る。
The reflected signal is captured by an infrared reflective telephoto optical system 33. Infrared rays can pass through fog and even in dark nights when it is impossible to obtain an optical image using natural light, and can obtain a reflected image, so even when an optical image cannot be obtained using natural light, it is possible to see the surrounding situation and scenery. You can see it. Further, the reflective ultra-high sensitivity telephoto optical system 34 captures the surrounding scenery and situation using natural light. The infrared reflection telephoto optical system 33 is composed of an objective telephoto lens and an infrared camera head, and captures the target image irradiated with the infrared pulse laser beam from the infrared laser beam emitter 32 and converts it into a video signal. . The reflective ultra-high-sensitivity telephoto optical system 34 is composed of an objective telephoto lens and an ultra-high-sensitivity camera head, and captures images of targets illuminated by natural light, such as daytime, moonlit nights, and starry skies, and converts them into video signals. . For each optical system 33 and 34, the magnification controller 22 of the control device 20
It is equipped with a turret-type interchangeable lens mechanism that can be operated at rapid intervals, allowing the telephoto magnification to be changed and images to be captured at the desired magnification.

イメージセンサ30で捕えられた物標の映像信号は制御
装置20に送られ、モニタ装′a25の画面上に映像と
して表示されるとともに、別途設けられた映像情報処理
装置に出力される。制御装置20は物標をイメージセン
サ30で確実に捕捉するためのセンサコントロール機能
と、センサの受信信号を処理し、モニタ装置25上に表
示し、同時に外部に出力する映像処理機能の2つから成
っていて、このうち、センサコントロール機能により、
カメラヘッドに取付けられた望遠レンズの倍率を設定制
御したり、設定方位にカメラを向けるための制御を行う
ことが出来る。従って、この機能を利用して操作者はモ
ニタ8置25に、指定された捕捉物標を表示するべく、
捕捉物標の距離に応じた望遠レンズ倍率を設定する。ま
た、センサコントロール機能により、イメージセンサ3
0を載せた旋回台35は自船の移動や動揺に従った捕捉
物標方位の変動に合せて捕捉物標方位を常に捕えるよう
にコントロールされる。従って、捕捉物標の映像を常に
捕えることが出来る。
A video signal of the target captured by the image sensor 30 is sent to the control device 20, displayed as a video on the screen of the monitor device a25, and output to a separately provided video information processing device. The control device 20 has two functions: a sensor control function to ensure that the target object is captured by the image sensor 30, and a video processing function to process the signal received by the sensor, display it on the monitor device 25, and output it to the outside at the same time. Of these, the sensor control function allows
It is possible to set and control the magnification of the telephoto lens attached to the camera head, and to control the direction of the camera in a set direction. Therefore, using this function, the operator can display the specified captured target on the monitor 8 or 25.
Set the telephoto lens magnification according to the distance of the captured target. In addition, with the sensor control function, the image sensor 3
The swivel table 35 on which the 0 is mounted is controlled so as to always capture the direction of the target object in accordance with the fluctuations in the direction of the target object due to the movement and oscillation of the own ship. Therefore, an image of the captured target can always be captured.

すなわら、監視しようとする方位角度にイメージセンサ
30を向けるため操作者が方位設定手段29aを操作し
て、該方位角度を設定すると、センサコントロール機能
を実現するための構成要素である旋回サーボコントロー
ラ29は該方位設定手段29aから出力される設定角度
信号を基準にジャイロコンパス50からの方位信号を比
較し、その差信号を得るとともに、この差信号に対し、
船首方向の振れに対しても設定方位を正しく指すように
形成されたフィードバックループによるフィードバック
信号弁を補正した上で、これを制御出力として増幅出力
する。この出力により旋回台35は方位を制御されて、
イメージセンサ30を方位設定手段29aからの設定角
度に常に向けるように機能する。
In other words, when the operator operates the azimuth setting means 29a to set the azimuth angle in order to orient the image sensor 30 to the azimuth angle to be monitored, the rotation servo, which is a component for realizing the sensor control function, is activated. The controller 29 compares the azimuth signal from the gyro compass 50 with reference to the setting angle signal outputted from the azimuth setting means 29a, obtains a difference signal, and, with respect to this difference signal,
A feedback signal valve is corrected by a feedback loop formed to correctly point to the set azimuth even when the ship sways in the bow direction, and then this is amplified and output as a control output. The direction of the swivel table 35 is controlled by this output,
It functions to always orient the image sensor 30 to the set angle from the orientation setting means 29a.

また、目的の物標を捕捉するため、操作者はXスキャン
量を設定するXスキャン設定手段28a及びYスキャン
量を設定するYスキャン設定手段28bを適宜に設定す
る。これにより、X、Yそれぞれの振幅角を設定する上
記スキャンコントローラ28はこの設定量に対応した振
幅角でスキャンテーブル36をスキャンさせ、これによ
りスキャンテーブル36上に固定されている赤外線レー
ザ発振器32から発射される赤外線レーザビームは上下
左右(X−Y)に振られることになる。従って、このス
キャン範囲の物標を常に捕捉することが出来る。
Furthermore, in order to capture the target object, the operator appropriately sets the X-scan setting means 28a for setting the X-scan amount and the Y-scan setting means 28b for setting the Y-scan amount. As a result, the scan controller 28, which sets the amplitude angles of each of The emitted infrared laser beam will be swung up, down, left and right (X-Y). Therefore, targets within this scanning range can always be captured.

このようにして、イメージセンサ30は設定された方位
の、設定された領域の物標を常に捕捉して限影する。イ
メージセンサ30のそれぞれの光学系で眠影され、出力
された映像信号は制御装置20に送られてコントロール
アンプ21a、21bで増幅処理される。そして、光学
系を選択するカメラ切替手段21により選択された側の
光学系の映像信号がこのカメラ切替手段21を経てフレ
ームメモリ回路23に送られ格納される。そして、この
フレームメモリ回路23により画面の安定化と静止化を
行い、掃引回路24を通ってモニタ装置25上に送られ
る。
In this way, the image sensor 30 always captures and limits the target object in the set area in the set direction. The image signals output from each optical system of the image sensor 30 are sent to the control device 20 and amplified by the control amplifiers 21a and 21b. Then, the video signal of the optical system selected by the camera switching means 21 for selecting an optical system is sent to the frame memory circuit 23 via the camera switching means 21 and stored therein. Then, the frame memory circuit 23 stabilizes and freezes the screen, and the image is sent to the monitor device 25 through the sweep circuit 24.

そして、このモニタ装置25に光学系で捕捉された物標
の画像が表示される。制御1gi置20には拡大/縮小
手段25aが設けであるので、操作者が画面を児て拡大
/縮小をしたいと思ったならば、この拡大/縮小手段2
5aを操作することで画面上の物標の大きさは任意に調
整出来る。また、光学系で捕えた像が適切な像となるよ
うに物標までの距離に応じて倍率コントローラ22の操
作により光学系の望遠レンズを物標までの距離に応じて
適切な倍率のものに切換えることが出来る。
Then, an image of the target captured by the optical system is displayed on the monitor device 25. Since the control 1gi station 20 is provided with an enlargement/reduction means 25a, if the operator wishes to enlarge/reduce the screen, this enlargement/reduction means 2 is provided.
By operating 5a, the size of the target on the screen can be adjusted arbitrarily. In addition, the telephoto lens of the optical system is adjusted to have an appropriate magnification according to the distance to the target by operating the magnification controller 22 so that the image captured by the optical system becomes an appropriate image. Can be switched.

また、モニタ装置25にはこのようにして表示されたイ
メージセンサ30の画像とともに、衝突防止装置10か
らの捕捉物標の時々刻々の情報も表示される。
In addition, the monitor device 25 displays the image of the image sensor 30 displayed in this manner as well as momentary information about the captured target from the collision prevention device 10.

一方、外部出力を得るためにコントロールアンプ21a
、21bの出力信号はビデオA 、/ Dコンバータ2
6にてディジタル変換されI10インタフェース27を
経て外部に送り出される。
On the other hand, in order to obtain an external output, the control amplifier 21a
, 21b output signal is video A,/D converter 2
6, the data is digitally converted and sent to the outside via the I10 interface 27.

このように、本発明は赤外f!2Sを捕え映像信号とし
て出力する望遠レンズ伺ぎの赤外線イメージ装置及び微
弱な自然光下の像を捕え映像信号として出力する望遠レ
ンズ付きの超高感度イメージ装置とを用いたイメージセ
ンサと、レーダで捕捉された物標の中から乗組員が視認
したい物標を指定するか、または出船の航行情報に基づ
くその針路に近付く他船舶のレーダ情報をもとに行った
衝突計算の結果、衝突の危険度が高いと判定された物標
について、その物標の方位、距離等のデータを出力する
自動衝突予防装置と、上記イメージセンサを設定方向に
向ける制御手段と、上記イメージセンサの出力する映像
信号及び自動衝突予防装置の出力するデータを表示する
表示装置を備え、指定された物標または自ilj衝突予
防装置が行った衝突計算の結果、危険度が高いと判定さ
れた物標について、自動衝突予防装置よりその物標の方
位、距離等のデータを出力させ、表示装置に表示させる
J、うにし、且つ、イメージセンサを操作者の設定する
その表示データに合せた方位へ追跡させ、目標とする或
いは危険度の高い上記物標を捕えるとともシこその物標
の映像を表示装置に表示させるようにしたものである。
Thus, the present invention provides infrared f! An image sensor using an infrared imager with a telephoto lens that captures 2S and outputs it as a video signal, and an ultra-high sensitivity imager with a telephoto lens that captures images under weak natural light and outputs them as a video signal, and a radar-captured image. The crew can specify the target they want to see from among the targets they have seen, or the risk of collision can be calculated based on the radar information of other vessels approaching the course based on the departure navigation information. An automatic collision prevention device that outputs data such as the direction and distance of a target determined to be high, a control means for directing the image sensor in a set direction, and a video signal output from the image sensor and an automatic collision prevention device. The automatic collision prevention system is equipped with a display device that displays the data output by the collision prevention system, and the automatic collision prevention system is equipped with a display device that displays data output from the collision prevention system. The system outputs data such as the direction and distance of the target and displays it on the display device, and also tracks the image sensor in a direction that matches the display data set by the operator to set it as a target. This system is designed to capture the target object with a high degree of danger and display an image of the target object on a display device.

従って、衝突防止装置のデータをもとに闇夜の場合には
赤外線イメージ装置系が、また、月明りの夜等では超高
感度イメージ装置にても目的の物標の映像を捕え、表示
することができる。すなわち、アクティブイメージセン
サとパッシブイメージセンサの両機能を備えている。従
って、霧発生時や昼伐の区別なく目的の物標の鮮明な映
像が得られ、これにより物標の種類やその動向も把握出
来るようになるため、衝突回避をより確実に行うことが
できようになり、安全航海を確保できるようになる。
Therefore, based on the data from the collision prevention system, an image of the target object can be captured and displayed by an infrared imager system in the case of a dark night, or by an ultra-high-sensitivity imager system in the case of a moonlit night. I can do it. In other words, it has the functions of both an active image sensor and a passive image sensor. Therefore, a clear image of the target object can be obtained regardless of whether it is foggy or during daytime harvesting, and this makes it possible to understand the type of target object and its movement, making it possible to more reliably avoid collisions. This will ensure safe navigation.

尚、本発明は上記し、且つ、図面に示す実施例に限定す
ることなく、その要旨を変更しない範囲内で適宜変形し
て実施し得ることは勿論である。
It goes without saying that the present invention is not limited to the embodiments described above and shown in the drawings, but can be implemented with appropriate modifications within the scope of the gist thereof.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上、詳述したように本発明によれば、自船と衝突の危
険の高い船や指定した他船等の目標物標を霧発生時や昼
夜の区別なく鮮明な映像として得ることが出来、これに
より該物標の種類やその動向も把握出来るようになるた
め、衝突回避をより確実に行うことができようになり、
安全航海を確保できるようになる等の特徴を有する船舶
用のイメージ装置を提供することが出来る。
As described in detail above, according to the present invention, it is possible to obtain clear images of targets such as ships with a high risk of collision with one's own ship, designated other ships, etc., regardless of whether fog occurs or whether it is day or night. This makes it possible to understand the type of target and its movements, making it possible to more reliably avoid collisions.
It is possible to provide an image device for a ship that has features such as being able to ensure safe navigation.

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

第1図は本装置のシステムブロック図、第2図はそのm
s構成図を示すシステム概念図である。 10・・・自動衝突予防装置、20・・・制ta装置、
21・・・カメラ切替手段、21a、21b・・・コン
トロールアンプ、22・・・倍率コントローラ、23・
・・フレームメモリ回路、24・・・掃引回路、25・
・・モニタ装置、25a・・・拡大、/縮小手段、26
・・・A/Dコンバータ、27・・・I10インタフェ
ース、28・・・スキャンコントローラ、28a・・・
Xスキャン設定手段、28b・・・Yスキャン設定手段
、29・・・旋回サーボコン[・ローラ、29a・・・
方位設定手段、30・・・イメージセンサ、31・・・
電源装置、32・・・赤外線レーザ光発振器、33・・
・赤外線反射望遠光学系、34・・・反射式超高感度望
遠光学系、37・・・平安足台、35・・・旋回台、3
6・・・スキャンテーブル、50川ジヤイロコンパス。
Figure 1 is a system block diagram of this device, and Figure 2 is its m
FIG. 2 is a system conceptual diagram showing an S configuration diagram. 10... Automatic collision prevention device, 20... Control device,
21...Camera switching means, 21a, 21b...Control amplifier, 22...Magnification controller, 23.
...Frame memory circuit, 24...Sweep circuit, 25.
...Monitor device, 25a...Enlargement/reduction means, 26
...A/D converter, 27...I10 interface, 28...scan controller, 28a...
X scan setting means, 28b... Y scan setting means, 29... Rotating servo controller [roller, 29a...
Orientation setting means, 30... Image sensor, 31...
Power supply device, 32... Infrared laser beam oscillator, 33...
・Infrared reflective telephoto optical system, 34... Reflective ultra-high sensitivity telephoto optical system, 37... Heian foot stand, 35... Swivel base, 3
6...Scan table, 50 river compass.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 赤外線像を捕え映像信号として出力する望遠レンズ付き
の赤外線イメージ装置及び微弱な自然光下の像を捕え映
像信号として出力する望遠レンズ付きの超高感度イメー
ジ装置とを用いたイメージセンサと、レーダで捕捉され
た物標の中から乗組員が視認したい物標を指定するか、
または自船の航行情報に基づくその針路に近付く他船舶
のレーダ情報をもとに行った衡突計算の結果、衝突の危
険度が高いと判定された物標について、その物標の方位
、距離等のデータを出力する自動衝突予防装置と、上記
イメージセンサを設定方向に向ける制御手段と、上記イ
メージセンサの出力する映像信号及び自動衝突予防装置
の出力するデータを表示する表示装置とを具備してなる
イメージ装置。
Captured by radar and an image sensor using an infrared imager equipped with a telephoto lens that captures infrared images and outputs them as video signals, and an ultra-high sensitivity imager equipped with a telephoto lens that captures images under weak natural light and outputs them as video signals. Specify the target that the crew wants to see from among the targets listed, or
Or the direction and distance of a target that is determined to have a high risk of collision as a result of a collision calculation based on the radar information of other ships approaching the course based on the own ship's navigation information. an automatic collision prevention device that outputs data such as, a control means for directing the image sensor in a set direction, and a display device that displays a video signal output from the image sensor and data output from the automatic collision prevention device. An image device.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0612598A (en) * 1990-08-22 1994-01-21 Kollmorgen Technol Corp Collision avoidance system
JP2010003274A (en) * 2008-06-23 2010-01-07 National Maritime Research Institute Visual recognition support device and visual recognition support method
JP2014235040A (en) * 2013-05-31 2014-12-15 古野電気株式会社 Radar system and target capturing/tracking method

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