JPS63317886A - イメージ処理方法 - Google Patents

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】 本発明は情報処理システムおよび情報処理方法に関する
ものである。

情報処理システムは、音声認識、イメージ強調または他
の変化、イメージ認識、イメージマーキングまたはラベ
リング、イメージ蓄積等のような数多くの異なった用途
に用いられる。従来は、情報は、メモリの隣接ブロック
に蓄積され（フレーム蓄積：　ｆｒａｍｅ　５ｔｏｒｅ
）、１つのプロセッサがイメージ処理のためにそのメモ
リの各素子から信号を受けている。夫々５１２画素の５
１２ラインと２５フレ一ム／秒のフレーム速度を有する
代表的なイメージ人力に対し、これは５１２　Ｘ５１２
　ｘ２５　＝　６．５５３．６００バイト／秒のデータ
人力を与える。この入力速度は非常に早いのでソフトウ
ェアによりリアルタイムで処理することができず、ソフ
トウェアの処理がリアルタイムに追い付かないかまたは
余分な処理能力を必要とする。

各プロセッサがフレーム蓄積にアクセスする多重処理を
用いることもできる。けれども、一時に−１つのプロセ
ッサだけしか情報にアクセスできないので、処理能力は
、蓄積された情報への共用アクセスによって制限される
。

本発明の目的は、改良された情報処理システムおよび方
法を得ることにある。

本発明の１つの観点によれば、夫々が各メモリとこのメ
モリに関係したプロセッサを有する複数の別個の処理ア
センブリと、情報の異なる部分に関する信号を各メモリ
に蓄積するために前記のアセンブリの夫々異なるものに
供給する情報入カニニットとを有し、各プロセッサは、
情報の異なる部分に関する各出力信号を与えるように、
その関係のメモリの内容に基づいて独立した処理操作を
行うようにしたことを特徴とする情報処理システムが得
られる。

情報はイメージ情報でもよい。

本発明の別の観点によれば、夫々が各メモリとこのメモ
リに関係したプロセッサを有する複数の別個の処理アセ
ンブリと、イメージフィールドの複数の領域の夫々異な
るものに関する情報信号を各メモリに蓄積するために前
記アセンブリの夫々異なるものに供給する情報人カニニ
ットとを有し、各プロセッサは、イメージフィールドの
異なる領域に関する各独立した出力信号を与えるように
、その関係のメモリの内容に基づいて独立した処理操作
を行うようにしたことを特徴とする画像処理システムが
得られる。

情報は赤外線イメージ情報でもよくまたはテレビジョン
カメラで与えられてもよい。処理アセンブリは、該処遇
アセンブリの操作の同期化を可能にするように相互に接
続されるのが好ましい。このシステムは更に、メモリに
９するためにセンサよりの信号を処理アセンブリに供給
する入力回路を有することができる。各処理アセンブリ
には夫々のトランスピユータ（ｔｒａｎｓ−ｐｕｔｅｒ
）を設けることができる。システムはディスプレイを有
し、処理アセンブリよりの各出力信号は、情報の表示を
与えるために前記のディスプレイに供給することができ
る。情報の一部に関する信号は複数の処理アセンブリに
加えられ、これによりその一部に関する処理能力を増す
ようにすることができる。

本発明の更に別の観点によれば、情報の異なる部分に関
する入力信号を複数のメモリの夫々異なるものに加える
段階と、情報の異なる部分に関する各独立した出力信号
を与えるように各メモリの内容に基づいて独立した処理
操作を行う段階とより成ることを特徴とする情報処理方
法が得られる。

本発明の更に別の観点によれば、イメージフィールドの
異なる領域に関する画像信号を複数のメモリの夫々異な
るものに加える段階と、インーフェ−スの異なる領域に
関する各出力信号を与えるように各メモリの内容に基づ
いて独立した処理装置を行う段階とより成ることを特徴
とするイメージ処理方法が得られる。

以下に例として航空機用のイメージ処理システムおよび
その方法を添付の図面によって説明する。　　゛処理シ
ステムは、別の信号源３よりの信号と共に信号を処理ユ
ニット２に供給する赤外線テレビジョンカメラ１を有す
る。この処理ユニット２は、出力信号をディスプレイお
よびその他の利用装置５に与える。

カメラ１は普通の種類のもので、カメラの視野（ＦＯＶ
）内の赤外線場面のイメージが合焦される赤外線検出器
のアレーを有するものでよい。この検出器のアレーは走
査され、ビデオ信号がこれに従って線１０を経て処理ユ
ニット２のビデオ人力制御ユニット２０に供給される。

カメラが５１２Ｘ５１２の検出器アレーを有する場合に
は、その出力は５１２ラインの夫々に沿って５１２の画
素を表わす。前記のビデオ入力制御ユニット２０は、視
野を、４×４の正方形領域ＡからＰのアレーとして配設
された１６の隣接した領域またはサブイメージに分ける
ように働く。ビデオ入力制御ユニット２０内では、カメ
ラ１よりの出力が１６の処理アセンブリ２１Ａ−２１Ｐ
の適当な１つに加えられる。このアセンブリ２１Ａ−２
ＬＰは、各ボード上に４つのアセンブリがあるようにし
て、４つのボード上に取付けることができる。１つのボ
ード上の各アセンブリ２１は他の３つのアセンブリの夫
々と接続され、この場合ボードはチェーン状に接続され
、最初と最後のボードは夫々ビデオ入力制御ユニット２
０と出力制御ユニット４０に接続される。入力制御ユニ
ット２０から処理ユニット２への情報の伝達は、アセン
ブリ２１への直接メモリアクセスによって行われる。単
一のサブイメージメモリバッファでは、各プロセッサは
その各サブイメージに８０％の時間アクセスできるだけ
である。これは、１つ以上のサブイメージメモリバッフ
ァを用いることにより略々１００％に増すことができる
。

各処理アセンブリは、１２８　Ｘ　１２８の検出器のア
レーで検出された視野の１つの領域からの信号を受ける
。アセシブ１Ｊ２１人は例えば上方の１２８のラインの
夫々の１２８の検出器よりの信号を受け、アセンブ！３
２１Ｂは上方の１２８のラインの検出器１２９から２５
６迄の信号を受け、以下同様である。

第２図において、各アセンブリはＩｎｍｏｓ　Ｔ　４１
４またはＴａ２Ｏのようなトランスピユータ２４を有す
る。このトランスピュータ２４はメモリ２２とプロセッ
サ２３を有する。メモリ２２内には、アセンブリ２１に
加えられた１２８　Ｘ　１２８の画素の夫々に関する情
報を蓄積し、この蓄積、された情報のイメージ処理に用
いるための十分な場所がある。各アセンブリ２１は更に
サブイメージメモリ３１を有し、このサブイメージメモ
リは、サブイメージに対して１つまたはそれ以上のバッ
ファを有することができ、サブイメージ入出力マツピン
グ回路３２と接続される。

プログラムメモリ３３が２５６　ｋＸ３２ビットＤＲＡ
Ｍ３３によって与えられ、アドレスデコードのためのイ
ンターフェース回路３４も示されている。入出力マツピ
ング回路３２は再プログラム可能用途特定集積回路（ａ
ｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　５ｐｅｃｉｆｉｃ　ｉｎｔｅｇ
ｒａｔｅｄ　ｃｉｒｃｕｉｔ：八５ＩＣ）　として実施
され、アセンブリ２１内に受信すベきサブイメージを選
ぶためにイメージとラインカウントとをプログラムされ
た限度と比較する比較器を有する。同様な回路が出力イ
メージのディスプレイのために出力を制御する。ビデオ
信号に加えて、各アセンブリは夫々処理ユニット２の他
の処理アセンブリ２１よりの同期信号と例えばカメラア
ングル、航空機高度、飛行特性を表わす別の信号源３よ
りの外部信号も受ける。この別の信号Ｒ３より信号は、
該信号源よりの信号をアセンブリ２１の適当な１つに分
配する入力回路３０を経て処理ユニットに加えられる。

各アセンブリ２１は、タイムシーケンスの分析または比
較さるべき２つまたはそれ以上のセンサからの入力を見
越して、幾つかのサブイメージを蓄積するのに十分なイ
メージメモリスペースを有する。各アセンブリ２１には
、ユニット内でそれを独自に識別し、各アセンブリが識
別されて同じアセンブリ内におけるサブイメージとの整
合を可能にするように、ハード　ワイヤード　アドレス
（ｈａｒｄ　ｗｉｒｅｄ　ａｄｄｒｅｓｓ）が設けられ
る。

アセンブリ２１により行われる動作はシステムの要件と
性質によるが、各トランスピユータは、そのメモリ内の
情報すなわちプロセッサに割当てられた視野の部分に関
する情報だけを処理する。

すべてのアセンブリ２１は、特定のアセンブリ２１にお
けるサブイメージへの入力イメージのマツピングを定義
する入力制御ユニット２０にあるマスクプロセッサによ
って制御される同じソフトウェアを有することができる
。このマスクプロセッサはこの場合対応したアセンブリ
２１にメツセージを送り、このメツセージにより定義さ
れたパラメータで特定のアルゴリズムを行うことを該ア
センブリに命令する。反復アルゴリズムが用いられ、こ
の場合各フレームはフレーム時間内で処理され、その結
果は次のフレームの分析の基礎として用いられる。１つ
の例では、カメラは赤外線信号に応答し、トランスピユ
ータは、各視野領域内で赤外線放出源を識別するように
夫々配設される。赤外線が確実にバックグラウンド赤外
線を越えて識別ささると、プロセッサ２３は放出源の動
きと共に変位する放出源に対してマーカを発生する。プ
ロセッサ２３は、これと、他方の信号源の情報とから、
放出源の動きの速度、その性質、大きさおよび範囲を計
算し、将来の運動等を予測する。放出源が１つのトラン
スピュータに関した領域から出ると、隣接のトランスピ
ユータが引き継ぎ。この点について、信号がトランスピ
ユータ２１間の線を経て供給され、これ等トランスピユ
ータに該トランスピユータ間を動いている放出源の指定
を引き継ぐ用意をさせる。各トランスピユータはその視
野の各゛領域内に１つまたはそれ以上の放出源を識別し
、それ等を個別に追跡することもできる。

各トランスピユータ２１よりの出力信号は線２５と出カ
ニニット４０を経てディスプレイ４に供給され、ここで
、赤外線放出源の出力表示が関係のマーカ、情報名（ｉ
ｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｌｅｇｅｎｄ）、トラック表示
等と共に与えられる。

ディスプレイを与えることが不可欠でないことはわかる
であろう。代りに、出力信号を兵器の照準装置その他を
制御するように利用装置５に与えるだけでもよい。

典型的には５１２　Ｘ５１２（バイト）　　Ｘ２５　（
フレーム７秒）　＝　６．５５３．６００バイト／秒の
全データ入力を必要とする従来のブロック蓄積にくらべ
ると、本発明のシステムは各ユニットに対して１２８　
Ｘ　１２８　（バイト）　　Ｘ２５　（フレーム７秒）
　＝　４０９．６００バイト／秒を必要とする。

各プロセッサはメモリの各一部分にだけアクセスするの
で、各プロセッサはこのメモリのこの部分に連続的にア
クセスすることができる。このことは、同数のプロセッ
サと同じ大きさのメモリを有しはするが各プロセッサが
全メモリにアクセスする他の装置と著しく異なっている
。このような装置では、各プロセッサはメモリへのアク
セスを他のプロセッサと共有せねばならないので、ｎ個
のプロセッサに対しては、夫々は１／ｎの時間しかその
メモリにアクセスすることができない。このことは、１
６プロセツサが用いられた場合には夫々が６％の時間フ
レーム蓄積にアクセスすることを可能にするだけで、こ
のため全体の処理速度を著しく低下するであろう。

以上述べたシステムは、より多数または少数の処理アセ
ンブリを用いる等して種々の変更が可能である。

このシステムは、赤外線検出器より取出されたイメージ
情報または音声認識に用いる音響情報のような他の形の
情報を処理するのにも用いることができる。このシステ
ムはロボット装置に用いることもでき、この場合、シス
テムよりの出力信号は符号６で示した位置決めまたは操
作装置を制御するのに用いられる。例えばビデオ信号レ
コーダまたはレーダ装置によって与えられるようなビデ
オイメージ情報を与えるのに他のビデオ入力信号を用い
るもともできる。

各サブイメージと関係したメモリ２２の大きさは同じで
ある必要はない。例えば、処理の増加が必要とされる場
合は、同じサブイメージを記憶および処理するために１
つ以上の処理アセンブリを用いることもできる。各サブ
イメージの大きさおよび記憶場所は動的に決めることも
できる。例えば、移動物体が視野の１つの領域内に認識
された場合、他の領域からの情報を供給するアセンブリ
の数を少なくしてその領域からの情報をより多数の処理
アセンブリに供給し、移動物体を有する領域の処理を増
大することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の情報処理システムを示す路線図、 第２図は第１図のシステムの一部の拡大図である。　。 １・・・赤外線テレビジョンカメラ ２・・・処理ユニット　　　３・・・信号源４・・・デ
ィスプレイ　　　５・・・利用装置６・・・位置決めま
たは操作装置 ２０・・・ビデオ人力制御ユニット ２１Ａ−２１Ｐ・・・処理アセンブリ ２２・・・メモリ　　　　　　　２３・・・プロセッサ
２４・・・トランスピユータ　３０・・・信号入力回路
３１・・・サブイメージメモリ ３２・・・サブイメージ入出力マツピング回路３３・・
・プログラムメモリ ３４・・・ンイターフェース回路 ４０・・・出カニニット 特許出願人　　スミスズ・インダストリーズ・ノくブリ
・ツク・リミテッド・コンパ二一

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、システムは、夫々が各メモリ（２２）とこのメモリ
   に関係したプロセッサ（２３）を有する複数の別個の処
   理アセンブリ（２１Ａ−２１Ｐ）と、情報の異なる部分
   に関する信号を各メモリ（２２）に蓄積するために前記
   のアセンブリ（２１Ａ−２１Ｐ）の夫々異なるものに供
   給する情報入力ユニット（２０）とを有し、各プロセッ
   サ（２３）は、情報の異なる部分に関する各出力信号を
   与えるように、その関係のメモリ（２２）の内容に基づ
   いて独立した処理操作を行うようにしたことを特徴とす
   る情報処理システム。 ２、情報はイメージ情報である請求項１記載の情報処理
   システム。 ３、システムは、夫々が各メモリ（２２）とこのメモリ
   に関係したプロセッサ（２３）を有する複数の別個の処
   理アセンブリと、イメージフィールドの複数の領域の夫
   々異なるものに関する情報信号を各メモリ（２２）に蓄
   積するために前記アセンブリ（２１Ａ−２１Ｐ）の夫々
   異なるものに供給する情報入力ユニット（２０）とを有
   し、各プロセッサ（２３）は、イメージフィールドの異
   なる領域に関する各独立した出力信号を与えるように、
   その関係のメモリの内容に基づいて独立した処理操作を
   行うようにしたことを特徴とするイメージ処理システム
   。 ４、情報は赤外線イメージ情報である請求項２または３
   記載の情報処理システム。 ５、イメージ情報はテレビジョンカメラで与えられる請
   求項２乃至４の何れか１項記載の情報処理システム。 ６、処理アセンブリ（２１Ａ−２１Ｐ）は、該処理アセ
   ンブリの操作の同期化を可能にするように相互に接続さ
   れた請求項１乃至５の何れか１項記載の情報処理アセン
   ブリ。 ７、システムは更に、メモリ（２２）に蓄積するために
   センサ（３）よりの信号を処理アセンブリ（２１Ａ−２
   １Ｐ）に供給する入力回路（３０）を有する請求項１乃
   至６の何れか１項記載の情報処理システム。 ８、各処理アセンブリ（２１Ａ−２１Ｐ）は夫々トラン
   スピュータ（２４）を有する請求項１乃至７の何れか１
   項記載の情報処理システム。 ９、システムはディスプレイ（４）を有し、処理アセン
   ブリ（２１Ａ−２１Ｐ）よりの各出力信号は、情報の表
   示を与えるために前記ディスプレイに供給される請求項
   １乃至８の何れか１項記載の情報処理システム。 １０、情報の一部に関する信号は処理アセンブリ（２１
   Ａ−２１Ｐ）の複数に加えられ、これによりその一部に
   関する処理能力を増すようにした請求項１乃至９の何れ
   か１項記載の情報処理システム。 １１、情報の異なる部分に関する入力信号を複数のメモ
   リ（２２）の夫々異なるものに加える段階と、情報の異
   なる部分に関する各独立した出力信号を与えるように各
   メモリの内容に基づいて独立した処理操作を行う段階と
   より成ることを特徴とする情報処理方法。 １２、イメージフィールドの異なる領域に関する画像信
   号を複数のメモリ（２２）の夫々異なるものに加える段
   階と、イメージフィルードの異なる領域に関する各出力
   信号を与えるように各メモリの内容に基づいて独立した
   処理操作を行う段階とより成ることを特徴とするイメー
   ジ処理方法。