JPS6367087A - 移動物体の自動追尾装置 - Google Patents
移動物体の自動追尾装置Info
- Publication number
- JPS6367087A JPS6367087A JP61211920A JP21192086A JPS6367087A JP S6367087 A JPS6367087 A JP S6367087A JP 61211920 A JP61211920 A JP 61211920A JP 21192086 A JP21192086 A JP 21192086A JP S6367087 A JPS6367087 A JP S6367087A
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- Japan
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- geometric center
- video signal
- moving object
- imaging
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- Pending
Links
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims abstract description 21
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 23
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 15
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 4
- 235000019557 luminance Nutrition 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000003331 infrared imaging Methods 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明は移動物体を追尾する自動追尾装置に関するも
のである。
のである。
従来技術
従来から、航空機等の高速で移動する移動物体を自動的
に追尾して、方位角や移動角速度を検出して、各種機器
の制御用情報として利用することが行なわれている。
に追尾して、方位角や移動角速度を検出して、各種機器
の制御用情報として利用することが行なわれている。
この発明が解決すべき問題点
こうした中で、撮像装置で得られた対象物を含む映像信
号から対象物である移動物体に関するデータを生成し、
自動追尾を行なうものも用いられている。
号から対象物である移動物体に関するデータを生成し、
自動追尾を行なうものも用いられている。
しかしながら、従来型の装置では1フレーム毎に処理を
行なうが、画像処理方式として固定2値化を用いて背景
と対象物体を分離する為、環境条件が変化した場合に適
応的に対応していくことが難しく、屋外等で使用出来な
かった。
行なうが、画像処理方式として固定2値化を用いて背景
と対象物体を分離する為、環境条件が変化した場合に適
応的に対応していくことが難しく、屋外等で使用出来な
かった。
また、環境条件等の変化にも適応的に対応して背景と対
象物体の分離を行なうアルゴリズムを備えたものも提供
されてはいるが、画面を構成する各々の情報(例えば2
50 X 250画素の場合、約6万個のデータ)をソ
フトウェアで処理するため1画面あたり数秒から数十秒
の処理時間がかかり移動物体の計測用には不向きであっ
た。
象物体の分離を行なうアルゴリズムを備えたものも提供
されてはいるが、画面を構成する各々の情報(例えば2
50 X 250画素の場合、約6万個のデータ)をソ
フトウェアで処理するため1画面あたり数秒から数十秒
の処理時間がかかり移動物体の計測用には不向きであっ
た。
さらに、従来型の装置では撮像装置が固定型である為、
対象物体が撮像装置の画角から外れた場合には計測出来
ず、高速で移動する対象物を追尾することは不可能であ
った。
対象物体が撮像装置の画角から外れた場合には計測出来
ず、高速で移動する対象物を追尾することは不可能であ
った。
そこで、この発明は、環境変化に適応し、かつ、処理の
1部をハードウェア化することによりソフトウェアで処
理するデータ数を1画面当り数百側に減することのでき
るアルゴリズムを用いることで前記の様な従来型装置の
不都合な点を改善し、広範囲な領域を高速で移動する対
象物体を撮像装置を用いて追尾し、位置データを生成す
る移動物体の自動追尾装置を提供することを目的とする
。
1部をハードウェア化することによりソフトウェアで処
理するデータ数を1画面当り数百側に減することのでき
るアルゴリズムを用いることで前記の様な従来型装置の
不都合な点を改善し、広範囲な領域を高速で移動する対
象物体を撮像装置を用いて追尾し、位置データを生成す
る移動物体の自動追尾装置を提供することを目的とする
。
発明の構成
この発明による移動物体の自動追尾装置は、撮像装置を
駆動台上に載置して撮像方向自在となるように支承し、
撮像装置からの移動物体を含む映像信号を画像処理装置
に入力して1フレーム毎に移動物体と背景とを分離し、
移動物体の幾何学重心データを算出し、また駆動台制御
装置内では幾何学重心データから移動物体が画面中央に
位置するよう撮像方向を制御する駆動台制御信号を算出
して駆動台に出力し、さらに位置演算装置において幾何
学重心及び撮像装置の撮像方向データより移動物体の位
置データを作成するよう構成された点に特徴がある。
駆動台上に載置して撮像方向自在となるように支承し、
撮像装置からの移動物体を含む映像信号を画像処理装置
に入力して1フレーム毎に移動物体と背景とを分離し、
移動物体の幾何学重心データを算出し、また駆動台制御
装置内では幾何学重心データから移動物体が画面中央に
位置するよう撮像方向を制御する駆動台制御信号を算出
して駆動台に出力し、さらに位置演算装置において幾何
学重心及び撮像装置の撮像方向データより移動物体の位
置データを作成するよう構成された点に特徴がある。
実施例
以下、図示するこの発明の実施例により説明する。第1
図に、この発明による移動物体の自動追尾装置実施例の
装置構成ブロック図を示した。
図に、この発明による移動物体の自動追尾装置実施例の
装置構成ブロック図を示した。
この実施例では、撮像装置としてTVカメラ1が用いら
れており、カメラ駆動台2に支承されて撮像方向調整自
在となっている。
れており、カメラ駆動台2に支承されて撮像方向調整自
在となっている。
TVカメラ1から得られる映像信号3は次段に設けられ
た画像処理装置5に入力されて、TV映像内における対
象物体の幾何学重心9が算出される。
た画像処理装置5に入力されて、TV映像内における対
象物体の幾何学重心9が算出される。
通常のTV画像信号(R8f70規格)においては2:
1インクレ一ス方式を採用している為、1/6o秒で1
画面分のデータが得られるが、垂直方向の分解能を25
0画素以下とするならば1/6o秒でデータが得られる
こととなる。
1インクレ一ス方式を採用している為、1/6o秒で1
画面分のデータが得られるが、垂直方向の分解能を25
0画素以下とするならば1/6o秒でデータが得られる
こととなる。
ここで、画像処理装置5を第2図に示した詳細なブロッ
ク図に基づいて説明すると、映像信号6はルックアップ
テーブル10に入力されて、まず最初の1/6o秒間で
対象物体と背景とに2値化し、XY軸投影演算器11に
出力される。XY軸投影演算器11は2値化された入力
データから対象物体のXY軸投影データを画像演算装置
13に出力する。画像演算装置16は次の1/60秒間
でXY投影データの中央値を求め、それを幾何学重心9
として出力する。この画像処理装置5内での幾何学重心
9の算出は1フレ一ム時間である1/30秒ごとに行な
われる。
ク図に基づいて説明すると、映像信号6はルックアップ
テーブル10に入力されて、まず最初の1/6o秒間で
対象物体と背景とに2値化し、XY軸投影演算器11に
出力される。XY軸投影演算器11は2値化された入力
データから対象物体のXY軸投影データを画像演算装置
13に出力する。画像演算装置16は次の1/60秒間
でXY投影データの中央値を求め、それを幾何学重心9
として出力する。この画像処理装置5内での幾何学重心
9の算出は1フレ一ム時間である1/30秒ごとに行な
われる。
また、画像処理装置5内では映像信号3は前記幾何学重
心9の演算と同時に並列して、輝度ヒストグラム演算器
12に入力され、最初の1/60秒間に輝度ヒストグラ
ム17が算出されて画像演算装置13に出力される。画
像演算装置16は入力された輝度ヒストグラム17に基
づき、次の1/6o秒間にルックアップテーブルデータ
を算出してルックアップテーブル10内のデータをアッ
プディトする。
心9の演算と同時に並列して、輝度ヒストグラム演算器
12に入力され、最初の1/60秒間に輝度ヒストグラ
ム17が算出されて画像演算装置13に出力される。画
像演算装置16は入力された輝度ヒストグラム17に基
づき、次の1/6o秒間にルックアップテーブルデータ
を算出してルックアップテーブル10内のデータをアッ
プディトする。
ルックアップテーブルデータの決定法を詳述すると、第
6図に示した様に映像画面14内に対象物体16周辺の
背景を代表する背景領域15を設は第4図(a)に示し
た様に背景領域内輝度ヒストグラム17を求める。この
演算は前述した輝度ヒストグラム演算器12によって行
なう。こうして算出されたヒストグラムの中で、第4図
(b)に示すようにある閾値19以上の値をも輝度につ
いては背景画素を表わす輝度20、閾値以下の値をもつ
輝度については対象物体画素を表わす輝度21がそれぞ
れ対応するようルックアップテーブルデータを生成する
。
6図に示した様に映像画面14内に対象物体16周辺の
背景を代表する背景領域15を設は第4図(a)に示し
た様に背景領域内輝度ヒストグラム17を求める。この
演算は前述した輝度ヒストグラム演算器12によって行
なう。こうして算出されたヒストグラムの中で、第4図
(b)に示すようにある閾値19以上の値をも輝度につ
いては背景画素を表わす輝度20、閾値以下の値をもつ
輝度については対象物体画素を表わす輝度21がそれぞ
れ対応するようルックアップテーブルデータを生成する
。
第2図で示される画像処理装置5ではルックアップテー
ブル10、XY軸投影演算器11及び輝度ヒストグラム
演算器12がハードウェアで構成されているので、XY
投影データ及び輝度ヒストグラム17は実時間で算出さ
れる。したがって、ソフトウェアで動作する画像演算装
置16で処理すべきデータ数は、例えば250 X 2
50画素で64輝度段階を持つ画像情報の場合、X軸投
影データ、Y軸投影データ及び輝度ヒストグラム17が
それぞれ250個、250個及び64個となり、各々の
画素データ(この例では約6万個)をソフトウェアで処
理する従来の方式では不可能であった高速処理が実現さ
れる。
ブル10、XY軸投影演算器11及び輝度ヒストグラム
演算器12がハードウェアで構成されているので、XY
投影データ及び輝度ヒストグラム17は実時間で算出さ
れる。したがって、ソフトウェアで動作する画像演算装
置16で処理すべきデータ数は、例えば250 X 2
50画素で64輝度段階を持つ画像情報の場合、X軸投
影データ、Y軸投影データ及び輝度ヒストグラム17が
それぞれ250個、250個及び64個となり、各々の
画素データ(この例では約6万個)をソフトウェアで処
理する従来の方式では不可能であった高速処理が実現さ
れる。
こうして、画像処理装置5で算出された幾何学重心9は
次段に設けられた位置演算装置6に出力される。この位
置演算装置6は幾何学重心9から1フレームの映像画面
中の幾何学重心座標を算出して、駆動台制御装置7に出
力する。
次段に設けられた位置演算装置6に出力される。この位
置演算装置6は幾何学重心9から1フレームの映像画面
中の幾何学重心座標を算出して、駆動台制御装置7に出
力する。
駆動台制御装置7はTV左カメラを支承するカメラ駆動
台2をコントロールするものであり、前記位置演算装置
6からの入力信号から幾何学重心9が画面の中央に位置
するようカメラ駆動台2に対して駆動台制御信号4を出
力する。これにより、TV左カメラは対象物体の画像を
画面の中央でとらえるよう方位角が制御される。
台2をコントロールするものであり、前記位置演算装置
6からの入力信号から幾何学重心9が画面の中央に位置
するようカメラ駆動台2に対して駆動台制御信号4を出
力する。これにより、TV左カメラは対象物体の画像を
画面の中央でとらえるよう方位角が制御される。
また、駆動台制御装置7からは位置演算装置乙に対して
TV左カメラの現在の撮像方位を示す方位角信号が出力
される。そこで、位置演算装置6はTV左カメラの方位
角信号及び映像画面中の幾何学重心座標から移動物体の
方位角、方位角速度等の計測データ8を出力する。
TV左カメラの現在の撮像方位を示す方位角信号が出力
される。そこで、位置演算装置6はTV左カメラの方位
角信号及び映像画面中の幾何学重心座標から移動物体の
方位角、方位角速度等の計測データ8を出力する。
以上の様に構成される装置の作動に際しては、まず映像
画面14内に対象物体16の存在すべき領域(対象領域
)と背景を代表する領域(背景領域15)を画像処理装
置5内に設定する。
画面14内に対象物体16の存在すべき領域(対象領域
)と背景を代表する領域(背景領域15)を画像処理装
置5内に設定する。
次に、第6図に示した様なモニタ画面を見ながらカメラ
駆動台2を手動操作し、対象領域内に対象物体16をと
らえるように調整する。
駆動台2を手動操作し、対象領域内に対象物体16をと
らえるように調整する。
この段階で装置を動作させると、画像処理装置5で対象
物体の幾何学重心9が求められ、さらに駆動台制御装置
7からはTV左カメラの現在方位角が出力される。位置
演算装置6は、これら2つのデータを入力して対象物体
の方位角、角速度等の計測データ8を算出する。また、
位置演算装置6からは映像画面中の幾何学重心座標が駆
動台制御装置7に出力され、駆動台制御装置7は入力さ
れる前記座標に基づいて対象物体の幾何学重心がTVカ
メ、う1の映像画面の中央に位置するようにカメラ駆動
台2を制御する。
物体の幾何学重心9が求められ、さらに駆動台制御装置
7からはTV左カメラの現在方位角が出力される。位置
演算装置6は、これら2つのデータを入力して対象物体
の方位角、角速度等の計測データ8を算出する。また、
位置演算装置6からは映像画面中の幾何学重心座標が駆
動台制御装置7に出力され、駆動台制御装置7は入力さ
れる前記座標に基づいて対象物体の幾何学重心がTVカ
メ、う1の映像画面の中央に位置するようにカメラ駆動
台2を制御する。
これにより、常に移動物体をTV左カメラの画角内にと
らえながら移動物体の位置を計測することができる。
らえながら移動物体の位置を計測することができる。
こうして、環境条件等が変化する屋外等の撮影条件下で
も、対象物体と背景とを分離し、その幾何学重心を求め
る処理をTV画面の1フレーム毎に行ない、また常に対
象物体を画面中央に位置するようカメラ駆動台を制御す
ることで、静止カメラではとらえきれない広範囲な領域
を動く物体の位置計測を可能にしている。
も、対象物体と背景とを分離し、その幾何学重心を求め
る処理をTV画面の1フレーム毎に行ない、また常に対
象物体を画面中央に位置するようカメラ駆動台を制御す
ることで、静止カメラではとらえきれない広範囲な領域
を動く物体の位置計測を可能にしている。
また、TVカメラを用いる替りに赤外線撮像装置等を用
いることにより、夜間においても移動物体の位置計測を
行なうことができる。
いることにより、夜間においても移動物体の位置計測を
行なうことができる。
発明の効果
この発明による移動物体の自動追尾装置実施例は以上の
通りであり、次に述べる効果を挙げることができる。
通りであり、次に述べる効果を挙げることができる。
広範囲な領域を高速で移動する対象物体を追尾して位置
データを生成可能な移動物体の自動追尾装置となる。
データを生成可能な移動物体の自動追尾装置となる。
第1図は実施例装置の構成ブロック図、第2図は第1図
中の画像処理装置の詳細なブロック図、第6図は映像画
面例図、第4図(a)は輝度ヒストダラム例図、同図(
’b)はルックアップテーブル内に設定される閾値処理
されたヒストグラム例図である。 1・・TVカメラ、2・・カメラ駆動台、6・・映像信
号、4・ρ駆動台動作信号、5・・画像処理装置、6・
・位置演算装置、7・・駆動台制御装置、8・・計測デ
ータ、9・・幾何学重心、10・・ルックアップテーブ
ル、11・・XY軸投影演算器、12・・輝度ヒストグ
ラム演算器、13・・画像演算装置、14・・映像画面
、15・・背景領域、16・・対象物体、17・・背景
領域内輝度ヒストグラム、18・・輝度、19・・閾値
、20・・背景画素とする輝度、21・・対象物体とす
る輝度。 第1図 第2図 第3図
中の画像処理装置の詳細なブロック図、第6図は映像画
面例図、第4図(a)は輝度ヒストダラム例図、同図(
’b)はルックアップテーブル内に設定される閾値処理
されたヒストグラム例図である。 1・・TVカメラ、2・・カメラ駆動台、6・・映像信
号、4・ρ駆動台動作信号、5・・画像処理装置、6・
・位置演算装置、7・・駆動台制御装置、8・・計測デ
ータ、9・・幾何学重心、10・・ルックアップテーブ
ル、11・・XY軸投影演算器、12・・輝度ヒストグ
ラム演算器、13・・画像演算装置、14・・映像画面
、15・・背景領域、16・・対象物体、17・・背景
領域内輝度ヒストグラム、18・・輝度、19・・閾値
、20・・背景画素とする輝度、21・・対象物体とす
る輝度。 第1図 第2図 第3図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 移動物体を撮像して映像信号を出力可能な撮像装置と、 この撮像装置からの映像信号を入力して当該映像信号の
1フレーム毎に移動物体と背景とを分離し移動物体の幾
何学重心データを算出する画像処理装置と、 前記幾何学重心データを入力して移動物体が画面中央に
位置するよう前記撮像装置の撮像方向を制御する駆動台
制御信号を出力すると共に撮像装置の方位データを出力
する駆動台制御装置と、 前記撮像装置を撮像方向自在に支承し、前記駆動台制御
装置から入力される駆動台制御信号に基づいて撮像装置
の撮像方向を制御する駆動台と、 前記画像処理装置から出力される幾何学重心データと、
駆動台制御装置から出力される撮像方向データとを入力
して移動物体の位置データを出力する位置演算装置とを
備えた移動物体の自動追尾装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61211920A JPS6367087A (ja) | 1986-09-09 | 1986-09-09 | 移動物体の自動追尾装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61211920A JPS6367087A (ja) | 1986-09-09 | 1986-09-09 | 移動物体の自動追尾装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6367087A true JPS6367087A (ja) | 1988-03-25 |
Family
ID=16613854
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61211920A Pending JPS6367087A (ja) | 1986-09-09 | 1986-09-09 | 移動物体の自動追尾装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6367087A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01296502A (ja) * | 1988-05-25 | 1989-11-29 | Aoi Sutajio Kk | 自動追尾照明装置 |
JPH05298448A (ja) * | 1992-04-23 | 1993-11-12 | Japan Steel Works Ltd:The | 画像処理による目標位置設定方法 |
CN107168378A (zh) * | 2016-03-08 | 2017-09-15 | 张立秀 | 一种自动寻找目标物的系统及方法 |
-
1986
- 1986-09-09 JP JP61211920A patent/JPS6367087A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01296502A (ja) * | 1988-05-25 | 1989-11-29 | Aoi Sutajio Kk | 自動追尾照明装置 |
JPH0546041B2 (ja) * | 1988-05-25 | 1993-07-12 | Aoi Studio Co Ltd | |
JPH05298448A (ja) * | 1992-04-23 | 1993-11-12 | Japan Steel Works Ltd:The | 画像処理による目標位置設定方法 |
CN107168378A (zh) * | 2016-03-08 | 2017-09-15 | 张立秀 | 一种自动寻找目标物的系统及方法 |
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