KR19980033394A

KR19980033394A - 이동방향 측정장치와 추적 장치

Info

Publication number: KR19980033394A
Application number: KR1019970057401A
Authority: KR
Inventors: 나카지마히로시; 코바야시코지
Original assignee: 이도이찌로; 야마타케-하니웰컴퍼니,리미티드
Priority date: 1996-10-31
Filing date: 1997-10-31
Publication date: 1998-07-25
Also published as: KR100296760B1; US6067367A; CN1173295C; EP0840255A2; EP0840255A3; CN1185698A

Abstract

본 발명은 대조 푸리에 패턴 데이터 생성부와, 등록 푸리에 패턴 데이터 생성부와, 패턴 처리부와, 이동 방향 측정부를 포함하는 이동 방향 측정 장치에 관한 것이다. 대조 푸리에 패턴 데이터 생성부는 시간 T_n일 때의 2차원 패턴 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행함으로써 대조 푸리에 2차원 패턴 데이터를 생성한다. 등록 푸리에 패턴 데이터 생성부는 시간 T_n+1에서 2차원 패턴 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행함으로써 등록 푸리에 2차원 패턴 데이터를 생성한다. 패턴 처리부는 이들 푸리에 2차원 패턴 데이터를 합성하고, 그 결과 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환 또는 2차원 불연속 푸리에 역변환을 수행한다. 이동 방향 측정부는 패턴 처리부에 의해 수행된, 푸리에 변환을 거친 합성된 푸리에 2차원 패턴 데이터에 나타나는 상관요소 영역내의 상관 피크를 구하고, 상관요소내의 기준 위치부터 상관 피크 지점으로의 방향을 장치의 이동 방향으로 구한다.

Description

이동방향 측정장치와 추적 장치

본 발명은 이동 방향 측청 장치에 관한 것으로 차량이나 비행 물체,VTR 카메라의 불명확한 영상 보정,그리고 이와 유사한 것들의 이동 방향을 검사함으로써 추적 제어에 유효하게 사용하고,로봇의 시각 시스템 또는 모니터 카메라에 유효하게 사용되는 추적장치에 관한 것이다.

종래의 추적장치는 차량의 이동방향을 검사하는 지자기 센서를 갖는 이동방향 측정 장치를 구비하고 있다. 이 추적장치는 지정된 방향으로의 원활하지 않은 구동을 수행할 수 있도록 설계되어 있다. 움직이는 물체를 추적하기 위한 추적장치도 가능하다.

종래의 추적장치도 이동 방향 측정 장치를 구비하고 있지만 자계의 방해로 인한 영향 때문에 차량의 이동 방향을 정확히 검출하지 못하고 신뢰도에 있어서 문제점을 갖고 있다. 최근에 고정 위성을 사용하는 GPS가 보편화 되고 있다.그러나 이 시스템은 너무 방대한 시스템이다.

종래의 이동하는 목표물을 추적하기 위한 추적장치는 영상 포착 장치로(예를 들면 인트루더) 이동하는 목표물의 영상을 포착하여 시간 T_n에서의 영상 입력(도 30A)과 시간 T_n+1에서의 영상입력(도30B)과의 차이를 얻도록 설계되어 있다. 그렇게 얻어진 영상차이(도30D)로부터 255의 절반값(0의 절반값은 무변화임을 검열하는 부분)에 해당하는 차이(각각의 부분은 변화를 검열한다)만큼 잔존하는 각각의 위치를 추출함으로써 시간 T_n+1에서의 영상 차이 추출값을 구한다.또한 시간 T_n+1에서의 영상 입력(도30B)과 시간 T_n+2에서의 영상 입력(도30C) 차이를 얻고,상기 서술된 동종의 처리에 의해 시간 T_n+2에서의 영상 차이 추출값(도30E)을구한다.

시간 T_n+1에서의 영상 차이 추출값과 시간 T_n+2에서의 영상 차이 추출값과의 차이를 얻고 구한영상 차이 차이값(도30F)을 근거로 하는 목표물의 이동 방향과 거리를 설정한다. 도30F에 시간 T_n+1에서 목표물 지점에 대응하는 사라진 영상 부분 P₁과 시간 T_n+2에서 목표물 지점에 대응하는 존속 부분 P₂를 나타내고 있다. 시간 T_n+1과 시간 T_n+2사이에 있는 목표물의 이동 방향과 거리는 P₁지점과 P₂지점의 차이로 구해진다. 영상 포착 장치의 가시 영역은 목표물의 얻어진 이동 방향과 거리를 근거로 이동하여 목표물을 추적한다.

그러나 이동하는 목표물을 추적하는 종래의 추적창치는 잡음의 영향을 많이 받는다. 게다가 추적할 목표물이 클 경우(프레임을 가득 채울만큼 큰 경우),겹쳐진 부분이 전혀 없는 결과를 구한다.따라서 목표물에 대한 모든것과 이동 방향을 얻을수가 없다.

패턴 매칭에 의해 추적하는 방법도 가능하다.그러나 이 방법은 모든 형상을 추출해야만 하고 매우 복잡한 과정을 필요로 한다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하고 어떠한 큰 규모의 시스템 없이 이동 방향을 정확하게 검출할 수 있는 이동 방향 측청 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 잡음에 영향을 받지 않고, 목표물이 충분히 큰 경우에도 모든 형상에 대한 추출없이 목표물에 대한 모든것과 이동 방향을 얻을 수 있는 추적장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

제 1A도 내지 1H도는 제 2도에 나타난 추적 장치의 추적 과정을 설명하는 일실시예시도(일실시예 1A),

제 2도는 본발명의 1번부터 8번까지의 관점에 따라 이동방향 측정장치를 갖는 추적 장치의 배열을 나타내는 블록도,

제 3도는 추적 장치의 추적 동작을 설명하는 순서도(일실시예 1A),

제 4도는 추적 장치의 또다른 추적 동작을 설명하는 순서도,

제 5A도 내지 5H도는 제 2도에 나타난 추적 장치의 추적 과정을 설명하는 일실시예시도 (일실시예 1B),

제 6도는 추적 장치의 추적 동작을 설명하는 순서도(일실시예 1B),

제 7도는 추적 장치를 갖는 비행선,

제 8도는 본 발명의 9번째부터 15번째까지 관점에 따른 추적 장치의 배열을 나타내는 블록도,

제 9A도 내지 9L도는 제 8도에 나타난 추적 장치의 추적 과정을 설명하는 일실시예시도(일실시예 2A),

제 10도는 추적 장치의 추적 동작을 설명하는 순서도(일실시예 2A),

제 11도는 목표물 M1이 레일에 평행하게 움직일 경우, CCD 카메라의 이동을 설명하는 일실시예시도(일실시예 2A),

제 12도는 추적 장치에 있어서 시간 T₂에서의 목표물 M1의 위치로부터 시간 T₃에서의 목표물 M1의 위치를 예측하는 계산 과정을 설명하는 일실시예시도(일실시예 2A),

제 13A도 내지 13B도는 추적 장치의 또다른 추적 동작예를 나타내는 순서도,

제 14도는 목표물 M1이 레일에 평행하게 움직일 경우, CCD 카메라의 이동을 설명하는 일실시예시도(일실시예 2C),

제 15도는 제 8도에 나타난 추적 장치의 추적 동작을 설명하는 순서도(일실시예 2C),

제 16A도 내지 16L도는 추적 장치의 추적 과정을 설명하는 일실시예시도(일실시예 2C),

제 17도는 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 추적 장치를 나타내는 블록도,

제 18도는 추적 장치의 설계도,

제 19도는 CCD 카메라가 상을 포착한 위치를 중심으로 반경l을 갖는 영역을 따라 목표물 M1이 움직이는 경우,가시 방향 영역에서 CCD 카메라의 움직임을 설명하는 일실시예시도(일실시예 2E),

제 20도는 추적 장치에 있어서 시간 T₂에서 목표물 M1의 위치로부터 시간 T₃에서 목표물 M1의 위치를 예측하는 계산 과정을 설명하는 일실시예시도(일실시예 2E),

제 21도는 CCD 카메라가 상을 포착한 위치를 중심으로 반경l을 갖는 영역을 따라 목표물 M1이 움직일 경우, 가시방향 영역에서 CCD 카메라의 움직임을 설명하는 일실시예시도(일실시예 2F),

제 22도는 본 발명 16번째부터 23번째 관점에 따라 추적 장치의 배열을 나타내는 블록도,

제 23A도 내지 23J도는 제 22도에 나타난 추적 장치의 추적 과정을 설명하는 실시예시도,

제 24도는 추적 장치의 추적 동작을 설명하는 순서도(일실시예 3A),

제 25도는 목표물 M1이 전후 좌우로 움직일 경우,CCD 카메라의 움직임을 설명하는 일실시예시도(일실시예 3A),

제 26A도 내지 26C도는 추적 장치의 또다른 추적 동작예를 설명하는 순서도,

제 27도는 목표물 M1이 전후 좌우로 움직일 경우, CCD 카메라의 움직임을 설명하는 일실시예시도(일실시예 3C),

제 28도는 추적 장치의 추적 과정을 설명하는 순서도(일실시예 3C),

제 29도는 본 발명의 또다른 일실시예에 따른 추적 장치의 배열을 나타내는 블록도(일실시예 3D),

제 30A도 내지 30F도는 일반적인 추적 장치의 추적 과정을 설명하는 일실시예시도.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 첫번째 관점에 따라(청구 제 1항) 시간 T_n에서의 2차원 패턴 데이터 입력이 대조 패턴 데이터로 설정되고, 이 대조 패턴 데이터에 대해 2차원의 불연속 푸리에 변환을 수행함으로써 대조 푸리에 2차원 패턴 데이터를 생성하고,시간 T_n+1에서의 2차원 패턴 데이터 입력이 등록 패턴 데이터로 설정되고,등록 패턴 데이터에 대해 2차원의 불연속 푸리에 변환을 수행함으로써 등록 푸리에 2차원 패턴 데이터를 생성하고,대조 푸리에 2차원 패턴 데이터와 등록 푸리에 2차원 패턴 데이터를 합성하고, 합성된 푸리에 2차원 패턴 데이터의 결과치에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환 또는 2차원 불연속 푸리에 역변환을 수행하고, 푸리에 변환을 거친 합성된 푸리에 2차원 패턴 데이터에 나타나는 상관요소 영역내의 상관 피크를 구하고, 상관요소 영역내의 기준 위치에서 상관 피크 지점쪽으로의 방향을 본 발명의 장치에 대한 이동 방향으로 한다.

이 관점에 따라 시간 T_n에서의 2차원 패턴 데이터 입력을 대조 패턴 데이터로 설정한다. 대조 푸리에 2차원 패턴 데이터는 대조 패턴 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행함으로써 생성된다. 시간 T_n+1에서의 2차원 패턴 데이터 입력을 등록 패턴 데이터로 설정한다. 등록 푸리에 2차원 패턴 데이터는 등록 패턴 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행함으로써 생성된다. 대조 푸리에 2차원 패턴 데이터와 등록 푸리에 2차원 패턴 데이터를 합성한다. 합성된 푸리에 2차원 패턴 데이터의 결과치에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환 또는 2차원 불연속 푸리에 역변환을 수행한다. 푸리에 변환을 거친 합성된 푸리에 2차원 패턴 데이터에 나타나는 상관요소 영역내의 상관 피크를 구한다. 상관요소 영역내의 기준 위치에서 상관 피크 지점쪽으로의 방향을 본 발명의 장치에 대한 이동 방향으로 한다.

본 발명의 2번째 관점에 따라(청구 제 2항), 첫번째 관점에 있어서, 합성된 푸리에 2차원 패턴 데이터에 대해 진폭 억제처리를 수행한 후, 그 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환 또는 2차원 불연속 푸리에 역변환을 수행한다.

이 관점에 따라, 합성된 푸리에 2차원 패턴 데이터에 대해 로그(log)처리 또는 루트(root)처리와 같은 진폭 억제 처리 후, 그 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환 또는 2차원 불연속 푸리에 역변환을 수행한다.

본 발명의 3번째 관점에 따라(청구 제 3항), 첫번째 관점에 있어서, 그 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행한 후, 대조 패턴 데이터에 대해 진폭 억제 처리를 수행함으로써 대조 푸리에 2차원 패턴 데이터를 생성하고, 그 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행한 후, 등록 패턴 데이터에 대해 진폭 억제 처리를 수행함으로써 대조 푸리에 2차원 패턴 데이터를 생성한다.

이 관점에 따라, 그 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행한 후,대조 패턴 데이터에 대해 로그(log)처리 또는 루트(root)처리와 같은 진폭 억제 처리를 수행함으로써 대조 푸리에 2차원 패턴 데이터를 구한다. 그 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행한 후, 등록 패턴 데이터에 대해 로그(log)처리 또는 루트(root)처리와 같은 진폭 억제 처리를 수행함으로써 등록 푸리에 2차원 패턴 데이터를 구한다.

본 발명의 4번째 관점에 따라(청구 제 4항), 시간 T_n에서의 2차원 패턴 데이터 입력이 등록 패턴 데이터로 설정되고, 등록 패턴 데이터에 대해 2차원의 불연속 푸리에 변환을 수행함으로써 등록 푸리에 2차원 패턴 데이터를 생성하고, 시간 T_n+1에서의 2차원 패턴 데이터 입력을 대조 패턴 데이터로 설정하고, 대조 푸리에 2차원 패턴 데이터는 대조 패턴 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행함으로써 생성되고, 등록 푸리에 2차원 패턴 데이터와 대조 푸리에 2차원 패턴 데이터를 합성하고, 합성된 푸리에 2차원 패턴 데이터의 결과치에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환 또는 2차원 불연속 푸리에 역변환을 수행하고, 푸리에 변환을 거친 합성된 푸리에 2차원 패턴 데이터에 나타나는 상관요소 영역내의 상관 피크를 구하고,출발점인 상관 피크 지점부터 상관요소 영역내의 기준 위치쪽으로의 방향을 장치의 이동 방향으로 구한다.

이 관점에 따라, 시간 T_n에서의 2차원 패턴 데이터 입력이 등록 패턴 데이터로 설정된다. 등록 패턴 데이터에 대해 2차원의 불연속 푸리에 변환을 수행함으로써 등록 푸리에 2차원 패턴 데이터를 생성한다. 시간 T_n+1에서의 2차원 패턴 데이터 입력을 대조 패턴 데이터로 설정한다. 대조 푸리에 2차원 패턴 데이터는 대조 패턴 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행함으로써 생성된다. 등록 푸리에 2차원 패턴 데이터와 대조 푸리에 2차원 패턴 데이터를 합성한다. 합성된 푸리에 2차원 패턴 데이터의 결과치에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환 또는 2차원 불연속 푸리에 역변환을 수행한다. 푸리에 변환을 거친 합성된 푸리에 2차원 패턴 데이터에 나타나는 상관요소 영역내의 상관 피크를 구하고, 출발점인 상관 피크 지점부터 상관요소 영역내의 기준 위치쪽으로의 방향을 장치의 이동 방향으로 구한다.

본 발명의 5번째 관점에 따라(청구 제 5항), 4번째 관점에 있어서, 합성된 푸리에 2차원 패턴 데이터에 대해 진폭 억제 처리를 수행한 후, 이 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환 또는 2차원 불연속 푸리에 역변환을 수행한다.

이 관점에 따라, 합성된 푸리에 2차원 패턴 데이터에 대해 로그(log)처리 또는 루트(root)처리와 같은 진폭 억제 처리를 수행한 후, 그 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환 또는 2차원 불연속 푸리에 역변환을 수행한다.

본 발명의 6번째 관점에 따라(청구 제 6항), 4번째 관점에 있어서, 그 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행한 후, 대조 패턴 데이터에 대해 진폭 억제 처리를 수행함으로써 대조 푸리에 2차원 패턴 데이터를 생성하고, 그 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행한 후, 등록 패턴 데이터에 대해 진폭 억제 처리를 수행함으로써 등록 푸리에 2차원 패턴 데이터를 생성한다.

이 관점에 따라, 그 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행한 후,대조 패턴 데이터에 대해 로그(log)처리 또는 루트(root)처리와 같은 진폭 억제 처리를 수행함으로써 대조 푸리에 2차원 패턴 데이터를 생성한다. 그 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행한 후, 등록 패턴 데이터에 대해 로그(log)처리 또는 루트(root)처리와 같은 진폭 억제 처리를 수행함으로써 등록 푸리에 2차원 패턴 데이터를 생성한다.

본 발명의 7번째 관점에 따라(청구 제 7항), 첫번째 내지 3번째 관점에 있어서, 합성된 푸리에 2차원 패턴 데이터에 나타나는 상관요소 영역내의 상관 피크을 구하고, 장치의 이동 방향을 구하는데 사용된 이전의 상관 피크지점에 가장 근접한 상관 피크들중의 한 위치를 현재의 상관 피크 지점으로 설정하고, 상관요소 영역내의 관련지점부터 상관 피크지점 쪽으로의 방향을 장치의 현재 이동 방향으로 한다. 이 관점에 따라, 상관요소 영역내에서 2개의 상관 피크보다 적은 값이 얻어지면, 장치의 이동 방향을 구하는데 사용된 이전의 상관 피크지점에 가장 근접한 상관 피크들중의 한 위치를 현재의 상관 피크 지점으로 설정한다.상관요소 영역내의 기준 위치부터 상관 피크 지점 쪽으로의 방향을 장치의 현재 이동 방향으로 한다.

본 발명의 8번째 관점에 따라(청구 제 8항), 4번째 내지 6번째 관점에 있어서, 합성된 푸리에 2차원 패턴 데이터에 나타나는 상관요소 영역내의 상관 피크을 구하고, 장치의 이동 방향을 구하는데 사용된 이전의 상관 피크지점에 가장 근접한 상관 피크들중의 한 위치를 현재의 상호값 지점으로 설정하고, 출발점인 상관 피크 지점부터 상관요소 영역내의 기준 위치쪽으로의 방향을 장치의 현재 이동 방향으로 구한다. 이 관점에 따라 상관요소 영역내에서 2개의 상관 피크보다 적은 값이 얻어지면 장치의 이동 방향을 구하는데 사용된 이전의 상관 피크지점에 가장 근접한 상관 피크들중의 한 위치를 현재의 상관피크 위치로 설정한다. 출발점인 상관 피크 위치부터 상관요소 영역내의 기준 위치쪽으로의 방향을 장치의 현재 이동 방향으로 구한다.

본 발명의 9번째 관점에 따라(청구 제 9항), 시간 T_n에서의 2차원 패턴 데이터 입력이 등록 패턴 데이터로 설정되고, 등록 패턴 데이터에 대해 2차원의 불연속 푸리에 변환을 수행함으로써 등록 푸리에 2차원 패턴 데이터를 생성하고, 시간 T_n+1에서의 2차원 패턴 데이터 입력을 대조 패턴 데이터로 설정하고, 대조 푸리에 2차원 패턴 데이터는 대조 패턴 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행함으로써 생성되고, 등록 푸리에 2차원 패턴 데이터와 대조 푸리에 2차원 패턴 데이터를 합성하고, 합성된 푸리에 2차원 패턴 데이터의 결과치에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환 또는 2차원 불연속 푸리에 역변환을 수행하고, 푸리에 변환을 거친 합성된 푸리에 2차원 패턴 데이터에 나타나는 상관요소 영역내의 기준위치에 근접한 부분을 제외시킨 범위의 상관 피크를 구하고, 상관요소 영역내의 기준위치부터 상관 피크 지점쪽으로의 방향을 목표물의 이동방향으로 구하고, 상관요소 영역내의 기준위치부터 상관 피크 지점까지의 거리를 목표물의 이동량으로 구하고, 목표물이 시간 T_n+2에서의 입력과 거의 같은 2차원 패턴 데이터의 데이터 영역밖으로 낙오되었는지 아닌지를 얻어진 이동 방향과 이동량을 근거로 예측하고, 2차원 패턴 데이터 입력 수단의 가시영역은 목표물이 시간 T_n+2에서의 입력과 거의 같은 2차원 패턴 데이터의 데이터 영역밖에 있을 것으로 예측될 때, 목표물이 시간 T_n+2에서 2차원 패턴 데이터입력의 데이터 영역안에 있는 것과 같이 이동하고, 시간 T_n+1과 시간 T_n+2에서의 2차원 패턴 데이터를 합성함으로써 구한합성된 푸리에 2차원 패턴 데이터에 나타나는 상관요소 영역내의 상관 피크 위치들은 2차원 패턴 데이터 입력수단의 가시영역이 이동되고, 시간 T_n+1과 시간 T_n+2에서의 2차원 패턴 데이터를 사용하여 목표물의 이동 방향과 이동량이 얻어진 경우, 2차원 패턴 데이터 입력 수단의 가시 영역에서의 이동 방향과 이동량을 근거로 보정된다.

이 관점에 따라, 시간 T_n에서의 2차원 패턴 데이터 입력이 등록 패턴 데이터로 설정된다. 등록 패턴 데이터에 대해 2차원의 불연속 푸리에 변환을 수행함으로써 등록 푸리에 2차원 패턴 데이터를 생성한다. 시간 T_n+1에서의 2차원 패턴 데이터 입력을 대조 패턴 데이터로 설정한다. 대조 푸리에 2차원 패턴 데이터는 대조 패턴 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행함으로써 생성된다. 등록 푸리에 2차원 패턴 데이터와 대조 푸리에 2차원 패턴 데이터를 합성한다. 합성된 푸리에 2차원 패턴 데이터의 결과치에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환 또는 2차원 불연속 푸리에 역변환을 수행한다. 푸리에 변환을 거친 합성된 푸리에 2차원 패턴 데이터에 나타나는 상관요소 영역내의 기준위치에 근접한 부분을 제외시킨 범위의 상관 피크를 구한다. 상관요소 영역내의 기준위치부터 상관 피크 지점쪽으로의 방향을 목표물의 이동방향으로 구한다. 상관요소 영역내의 기준위치부터 상관 피크 지점까지의 거리를 목표물의 이동량으로 구한다. 목표물이 시간 T_n+2에서의 입력과 거의 같은 2차원 패턴 데이터의 데이터 영역밖에 있는지 아닌지를, 얻어진 이동 방향과 이동량을 근거로 예측한다. 목표물이 시간 T_n+2에서의 입력과 거의 같은 2차원 패턴 데이터의 데이터 영역밖에 있는 것으로 예측될 때, 2차원 패턴 데이터 입력수단의 가시영역은 목표물이 시간 T_n+2에서 2차원 패턴 데이터입력의 데이터 영역안에 있는 것과 같이 이동한다. 만일 2차원 패턴 데이터 입력수단의 가시영역이 이동하면, 시간 T_n+1과 시간 T_n+2에서의 2차원 패턴 데이터를 합성함으로써 얻어진 합성된 푸리에 2차원 패턴 데이터에 나타나는 상관요소 영역내의 상관 피크 지점들을 사용하여 목표물의 이동방향과 이동량을 구한 경우에, 2차원 패턴 데이터 입력 수단의 가시 영역에서의 이동 방향과 이동량을 근거로 보정된다.

본 발명의 10번째 관점에 따라(청구 제 10항), 9번째 관점에 있어, 목표물의 이동방향과 이동량을 구하고, 다음 시간 T_n+2에서의 2차원 패턴 데이터의 데이터 영역내에 위치한 목표물의 이동방향과 이동량을 근거로 2차원 패턴 데이터 입력수단의 가시 영역이 이동한다. 시간 T_n+1과 시간 T_n+2에서의 2차원 패턴 데이터를 사용하여 목표물의 이동방향과 이동량을 구한 경우, 패턴 데이터를 합성함으로써 얻어진합성된 푸리에 2차원 패턴 데이터에 니타나는 상관요소 영역내의 상관 피크 지점들은 2차원 패턴 데이터 입력수단의 가시영역에서의 이동방향과 이동량을 근거로 보정된다.

본 발명의 11번째 관점에 따라(청구 제 11항), 시간 T_n에서의 2차원 패턴 데이터 입력이 대조 패턴 데이터로 설정되고, 대조 패턴 데이터에 대해 2차원의 불연속 푸리에 변환을 수행함으로써 대조 푸리에 2차원 패턴 데이터를 생성하고, 시간 T_n+1에서의 2차원 패턴 데이터 입력이 등록 패턴 데이터로 설정되고, 등록 패턴 데이터에 대해 2차원의 불연속 푸리에 변환을 수행함으로써 등록 푸리에 2차원 패턴 데이터를 생성하고, 대조 푸리에 2차원 패턴 데이터와 등록 푸리에 2차원 패턴 데이터를 합성하고, 합성된 푸리에 2차원 패턴 데이터의 결과치에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환 또는2차원 불연속 푸리에 역변환을 수행하고, 푸리에 변환을 거친 합성된 푸리에 2차원 패턴 데이터에 나타나는 상관요소 영역내의 기준위치에 근접한 부분을 제외시킨 범위의 상관 피크을 구하고, 출발점인 상관 피크 지점부터 상관요소 영역내의 기준 위치쪽으로의 방향을 목표물의 이동 방향으로 얻고, 상관 피크 지점부터 상관요소 영역내의 기준위치까지를 목표물의 이동량으로 구하고, 목표물이 시간 T_n+2에서의 입력과 거의 같은 2차원 패턴 데이터의 데이터 영역밖에 있는 것으로 예측될 때, 2차원 패턴 데이터 입력수단의 가시영역은 목표물이 시간 T_n+2에서 입력되는 2차원 패턴 데이터의 데이터 영역안에 있는 것과 같이 이동하고, 시간 T_n+1과 시간 T_n+2에서의 2차원 패턴 데이터를 합성함으로써 목표물의 이동방향과 이동량을 구한 경우, 2차원 패턴 데이터 입력수단의 가시영역이 이동한 경우에 시간 T_n+1과 시간 T_n+2에서의 2차원 패턴 데이터를 합성함으로써 얻어진 합성된 푸리에 2차원 패턴 데이터에 나타나는 상관요소 영역내의 상관 피크 위치들은 2차원 패턴 데이터 입력수단의 가시영역에서의 이동방향과 이동량을 근거로 보정된다.

본 발명의 12번째 관점에 따라(청구 제 12항), 11번째 관점에 있어, 목표물의 이동방향과 이동량을 구하고, 다음 시간 T_n+2에서의 2차원 패턴 데이터의 데이터 영역내에 위치한 목표물의 이동방향과 이동량을 근거로 2차원 패턴 데이터 입력수단의 가시 영역이 이동한다. 시간 T_n+1과 시간 T_n+2에서의 2차원 패턴 데이터를 사용하여 목표물의 이동방향과 이동량을 구한 경우, 패턴 데이터를 합성함으로써 구한합성된 푸리에 2차원 패턴 데이터에 나타나는 상관요소 영역내의 상관 피크 위치들은 2차원 패턴 데이터 입력수단의 가시영역에서의 이동방향과 이동량을 근거로 보정된다.

본 발명의 13번째 관점에 따라(청구 제 13항), 9번째 내지 12번째 관점에 있어, 합성된 푸리에 2차원 패턴 데이터에 대해 로그(log)처리 또는 루트(root)처리와 같은 진폭 억제처리를 수행한 후, 그 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환 또는 2차원 불연속 푸리에 역변환을 수행한다.

본 발명의 14번째 관점에 따라(청구 제 14항), 9번째 내지 10번째 관점에 있어, 그 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행한 후, 대조 패턴 데이터에 대해 로그(log)처리 또는 루트(root)처리와 같은 진폭 억제 처리를 수행함으로써 대조 푸리에 2차원 패턴 데이터를 생성한다. 그 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행한 후, 등록 패턴 데이터에 대해 로그(log)처리 또는 루트(root)처리와 같은 진폭 억제 처리를 수행함으로써 등록 푸리에 2차원 패턴 데이터를 생성한다.

본 발명의 15번째 관점에 따라(청구 제 15항), 11번째 내지 12번째 관점에 있어, 그 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행한 후, 대조 패턴 데이터에 대해 로그(log)처리 또는 루트(root)처리와 같은 진폭 억제 처리를 수행함으로써 대조 푸리에 2차원 패턴 데이터를 생성한다. 그 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행한 후, 등록 패턴 데이터에 대해 로그(log)처리 또는 루트(root)처리와 같은 진폭 억제 처리를 수행함으로써 등록 푸리에 2차원 패턴 데이터를 생성한다.

본 발명의 16번째 관점에 따라(청구 제 16항), 소정의 가시영역에 2차원 패턴 데이터로 데이터를 입력하기 위한 2차원 패턴 데이터 입력수단과, 깊이 방향에 있어 2차원 패턴 데이터 입력 수단의 가시 영역에서의 목표물이 위치한 지점까지의 거리를 측정하기 위한 거리 측정 수단을 준비하고, 상기 거리 측정 수단에 의해 측정된 시간 T_n에서의 깊이 방향에 있는 목표물까지의 거리 L_n과, 시간 T_n+1에서의 깊이 방향에 있는 목표물까지의 거리 L_n+1'와의 차이를, 깊이 방향에 있는 목표물의 이동거리로 얻고, 시간 T_n에서의 등록 패턴 데이터로 입력되는 2차원의 패턴 데이터를 설정하고, 등록 패턴 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행함으로써 등록 푸리에 2차원 패턴 데이터를 생성하고, 상기 거리 측정 수단에 의해 측정된 시간 T_n에서의 깊이 방향에 있는 목표물까지의 거리 L_n과, 시간 T_n+1에서의 깊이 방향에 있는 목표물까지의 거리 L_n+1'와의 비율에 따른 시간 T_n+1에서의 2차원 패턴 데이터입력에 대해 확대/축소 처리를 수행하고, 시간 T_n+1에서의 대조 패턴 데이터로 입력되는 2차원의 패턴 데이터를 설정하고, 대조 패턴 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행함으로써 대조 푸리에 2차원 패턴 데이터를 생성하고, 등록 푸리에 2차원 패턴 데이터와 대조 푸리에 2차원 패턴 데이터를 합성하고, 합성된 푸리에 2차원 데이터의 결과치에 대해 2차원의 불연속 푸리에 변환이나 2차원의 불연속 푸리에 역변환을 수행하고, 푸리에 변환을 거친 합성된 푸리에 2차원 패턴 데이터에 나타나는 상관요소 영역내의 기준 위치에 근접한 부분을 제외시킨 범위의 상관 피크를 구하고, 깊이 방향와 수직인 비행기 위에 있는 물체의 이동 거리로 상호 구성 요소 영역내에 있는 기준 위치부터 상관 피크 지점까지의 거리를 얻고, 깊이 방향내에 있는 목표물의 이동 거리와, 깊이 방향와 수직인 비행기 내에 있는 목표물의 이동 거리로부터 목표물의 움직임 벡터를 얻고, 상기 목표물의 움직임 벡터를 근거로 상기 2차원 패턴 데이터 입력수단의 지점이 이동한다.

이 관점에 따라, 시간 T_n에서의 깊이 방향에 있는 목표물까지의 거리 L_n과, 시간 T_n+1에서의 깊이 방향에 있는 목표물까지의 거리 L_n+1'와의 차이를 깊이 방향내에 있는 목표물의 이동거리로 구한다. 시간 T_n에서의 등록 패턴 데이터로 입력되는 2차원의 패턴 데이터를 설정한다. 등록 패턴 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행함으로써 등록 푸리에 2차원 패턴 데이터를 생성한다. 상기 거리 측정 수단에 의해 측정된 시간 T_n에서의 깊이 방향에 있는 목표물까지의 거리 L_n과 시간 T_n+1에서의 깊이 방향에 있는 목표물까지의 거리 L_n+1'와의 비율에 따른 시간 T_n+1에서의 2차원 패턴 데이터입력에 대해 확대/축소 처리를 수행한다. 시간 T_n+1에서의 대조 패턴 데이터로 입력되는 2차원의 패턴 데이터를 설정한다. 대조 패턴 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행함으로써 대조 푸리에 2차원 패턴 데이터를 생성한다. 등록 푸리에 2차원 패턴 데이터와 대조 푸리에 2차원 패턴 데이터를 합성한다. 합성된 푸리에 2차원 데이터의 결과치에 대해 2차원의 불연속 푸리에 변환이나 2차원의 불연속 푸리에 역변환을 수행한다. 푸리에 변환을 거친 합성된 푸리에 2차원 패턴 데이터에 나타나는 상관요소 영역내의 기준 위치에 근접한 부분을 제외시킨 범위의 상관 피크을 구한다. 깊이 방향와 수직인 비행기 위에 있는 물체의 이동 거리로 상호 구성 요소 영역내에 있는 기준 위치부터 상관 피크 지점까지의 거리를 구한다. 깊이 방향내에 있는 목표물의 이동 거리와, 깊이 방향와 수직인 비행기 내에 있는 목표물의 이동 거리로부터 목표물의 움직임 벡터를 구한다. 상기 목표물의 움직임 벡터를 근거로 상기 2차원 패턴 데이터 입력수단의 위치가 이동한다.

본 발명의 17번째 관점에 따라(청구 제 17항), 소정의 가시 영역에 2차원의 패턴 데이터로 데이터를 입력하는 2차원 패턴 데이터 입력 수단과, 깊이 방향에 있어 상기 2차원 패턴 데이터 입력 수단의 가시 영역에서 목표물이 위치한 지점까지의 거리를 측정하기 위한 거리 측정 수단을 준비하고, 상기 거리 측정 수단에 의해 측정된 시간 T_n에서의 깊이 방향에 있는 목표물까지의 거리 L_n과, 시간 T_n+1에서의 깊이 방향에 있는 거리 L_n+1에서 목표물까지의 거리와의 차이를, 깊이 방향내에 있는 목표물의 이동거리로 얻고, 시간 T_n에서의 대조 패턴 데이터로 입력되는 2차원의 패턴 데이터를 설정하고, 대조 패턴 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행함으로써 대조 푸리에 2차원 패턴 데이터를 생성하고, 상기 거리 측정 수단에 의해 측정된 시간 T_n에서의 깊이 방향에 있는 목표물까지의 거리 L_n과 시간 T_n+1에서의 깊이 방향에 있는 목표물까지의 거리 L_n+1과의 비율에 따른 시간 T_n+1에서의 2차원 패턴 데이터 입력에 대해 확대/축소 처리를 수행하고, 시간 T_n+1에서의 등록 패턴 데이터로 입력되는 2차원의 패턴 데이터를 설정하고, 등록 패턴 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행함으로써 등록 푸리에 2차원 패턴 데이터를 생성하고, 대조 푸리에 2차원 패턴 데이터와 등록 푸리에 2차원 패턴 데이터를 합성하고, 합성된 푸리에 2차원 데이터의 결과치에 대해 2차원의 불연속 푸리에 변환이나 2차원의 불연속 푸리에 역변환을 수행하고, 푸리에 변환을 거친 합성된 푸리에 2차원 패턴 데이터에 나타나는 상관요소 영역내의 기준 위치에 근접한 부분을 제외시킨 범위의 상관 피크을 구하고, 깊이 방향과 수직인 비행기 위에 있는 물체의 이동 거리로 상관 피크 지점부터 상관요소 영역 내에 있는 기준 위치까지의 거리를 얻고, 깊이 방향내에 있는 목표물의 이동 거리와, 깊이 방향과 수직인 비행선 내에 있는 목표물의 이동 거리로부터 목표물의 움직임 벡터를 구하고, 상기 목표물의 움직임 벡터를 근거로 상기 2차원 패턴 데이터 입력수단의 위치를 이동한다.

본 발명의 18번째 관점에 따라(청구 제 18항), 16번째와 17번째의 관점에 있어, 합성된 푸리에 2차원 패턴 데이터에 대해 로그(log)처리 또는 루트(root)처리와 같은 진폭 억제 처리를 수행한 후, 그 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환 또는 2차원 불연속 푸리에 역변환을 수행한다.

본 발명의 19번째 관점에 따라(청구 제 19항), 16번째 관점에 있어, 시간 T_n에서 등록 패턴 데이터로 2차원 패턴 데이터가 입력되는 것을 설정하고, 그 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행한 후, 등록 패턴 데이터에 대해 로그(log)처리 또는 루트(root)처리와 같은 진폭 억제 처리를 수행함으로써 등록 푸리에 2차원 패턴 데이터를 생성한다. 대조 패턴 데이터로 시간 T_n+1에서 2차원 패턴 데이터가 입력되고, 확대/축소 처리를 거침을 설정하고, 그 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행한 후, 대조 패턴 데이터에 대해 로그(log)처리 또는 루트(root)처리와 같은 진폭 억제 처리을 수행함으로써 대조 푸리에 2차원 패턴 데이터를 생성한다.

본 발명의 20번째 관점에 따라(청구 제 20항), 17번째 관점에 있어, 시간 T_n에서 대조 패턴 데이터로 2차원 패턴 데이터가 입력되는 것을 설정하고, 그 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행한 후, 대조 패턴 데이터에 대해 로그(log)처리 또는 루트(root)처리와 같은 진폭 억제 처리를 수행함으로써 대조 푸리에 2차원 패턴 데이터를 생성한다. 등록 패턴 데이터로 시간 T_n+1에서 2차원 패턴 데이터가 입력되고 확대/억제 처리를 거침을 설정하고, 그 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행한 후, 등록 패턴 데이터에 대해 로그(log)처리 또는 루트( root)처리와 같은 진폭 억제 처리을 수행함으로써 등록 푸리에 2차원 패턴 데이터를 생성한다.

본 발명의 21번째 관점에 따라(청구 제 21항), 16번째 내지 20번째 관점에 있어, 시간 T_n에서의 출발 위치를 시간 T_n+1에서 목표물의 이동 방향(θ)으로 구하고, 상기 목표물의 움직임 벡터를 근거로 하는 시간 T_n+1일때 목표물까지의 직선 거리 L_n+1을 구하고, 얻어진 이동 방향 (θ) 내에 있는 상기 2차원 패턴 데이터 입력 수단의 가시 영역의 중심을 가리키고, 시간 T_n에서 구한 직선 거리 L_n+1와 목표물까지의 거리 L_n과의 차이를 얻고, 그 거리차이에 의해 이동 방향(θ) 내에 있는 상기 2차원 패턴 데이터 입력 수단을 이동한다.

본 발명의 22번째 관점에 따라(청구 22항), 16번째 내지 20번째 관점에 있어, 상기 움직임 벡터와 같은 벡터를 사용하여 얻어진 목표물의 움직임 벡터를 근거로 2차원 패턴 데이터 입력수단의 지점이 이동한다.

본 발명의 23번째 관점에 따라(청구 제 23항), 16번째 내지 22번째 관점에 있어, 제1 및 제2 카메라(10-1,10-2)를 준비하고, 2차원 패턴 데이터 입력 수단으로 상기 카메라중의 하나를 사용하고, 상기 제1 카메라로 검출된 영상 데이터를 등록 패턴 데이터로 설정하고, 등록 패턴 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행함으로써 등록 푸리에 2차원 패턴 데이터를 생성하고, 상기 제 2카메라에 포착된 영상 데이터를 대조 패턴 데이터로 설정하고, 대조 패턴 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행함으로써 대조 푸리에 2차원 패턴 데이터를 생성하고, 대조 푸리에 2차원 패턴 데이터와 등록 푸리에 2차원 패턴 데이터를 합성하고, 합성된 푸리에 2차원 패턴 데이터의 결과치에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환이나 2차원 불연속 푸리에 역변환을 수행하고, 푸리에 변환을 거친 합성된 푸리에 2차원 패턴 데이터에 나타나는 상관요소 영역내의 기준 위치에 근접한 부분을 제외시킨 범위의 상관 피크를 구하고, 상관 피크 지점과 상관요소 영역내의 기준위치 사이의 거리를 근거로 깊이 방향으로 있는 목표물까지의 거리를 측정한다.

아래에 본 발명의 일실시예에서 자세히 설명하기로 한다.

[첫번째에서 8번째까지의 관점 : 이동 방향 측정 장치]

도 2는 본 발명의 첫번째부터 8번째까지의 관점에 따라 이동 방향 측정 장치를 거친 추적장치의 배열을 나타내고 있다.

도 2에 따르면 관련번호 10은 CCD 카메라를 나타내고; 관련번호 20은 CPU를 갖는 제어부분 20-1, 하드 디스크(HD) 20-4, 프레임 메모리(FM) 20-5, 외부 연결부분(I/F) 20-6,그리고 푸리에 변환부분(FFF) 20-7 을 포함하는 제어 단위를 나타내고 있다. 추적 프로그램은 (도 3에 나타나는) ROM 20-2에 저장된다.

[일실시예 1A : 첫번째부터 6번째까지의 관점]

추적장치를 가정할때, 도 1A에 나타난 방법에서는 CCD 카메라 10의 이동에 의해 영상이 포착된다. 즉 CCD 카메라 10을 차량위에 장착하여 도 1A에 나타난 것과 같이 차량이 이동함에 따라 CCD 카메라가 영상 G1,G2,G3와 같은 변화된 영상(배경)을 포착한다. 이 경우, 차량에 관한 추적(지시방향으로의 무인 조정)은 아래와 같이 수행된다.

제어부 20-1은 시간 T_n일때 CCD 카메라로부터 영상 데이터 G1을 로드하기 위해_n=1로 세트한다(도 3의 단계 101). 즉 시간 T1일때 프레임 메모리 20-5를 거친다(단계102). 로드된 영상 데이터 G1은 대조 영상 데이터로 설정된다(도 1B). 이 대조 영상 데이터는 대조 영상 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환(DFT)을 수행하기 위해(단계 103) 푸리에 변환부분 20-7로 보내진다. 이와 같은 동작으로 도 1B에 나타난 대조 영상 데이터는 푸리에 영상 데이터가 된다(대조 푸리에 영상 데이터). 제어부 20-1은 이 대조 푸리에 영상 데이터를 보관한다(단계 104).

예를 들어, 2차원 불연속 푸리에 변환은 일본 산업 기술 센터에서 편집하고,소우켄 출판사가 출판한 Introduction to Computer Image Processing 의 페이지 44-45에 기술되어 있다.

제어부분 20-1은 n 1 인지를 체크한다(단계 105). 만일 n 1이면 단계 106으로 넘어간다. 만일 n 1이면 단계 107로 넘어간다. 이 경우,n = 1 일때부터 단계 106으로 넘어가 n=_n+1을 세트하고, 단계 102로 복귀한다. 이와 같은 동작으로 제어부 20-1은 시간 T_n일때 CCD 카메라로부터 영상 데이터 G2를 로드한다. 즉 시간 T₁부터 소정의 시간이 경과한 후의 시간 T₂까지 프레임 메모리 20-5를 거친다(단계 102).

로드된 영상 데이터 G2는 등록 영상 데이터로 설정된다(도 1C). 이 등록 영상 데이터는 푸리에 변환 부분 20-7로 보내진다. 푸리에 변환 부분 20-7은 등록 영상 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환(DFT)을 수행한다(단계 103). 이러한 동작으로 도 1C에 나타난 등록 영상 데이터는 푸리에 영상 데이터(등록 푸리에 영상 데이터)가 된다. 제어부 20-1은 이 등록 푸리에 영상 데이터를 보관한다(단계 104).

제어부 20-1은 n 1 인지를 체크한다(단계 105). 만일 n 1이면, 단계 106으로 넘어간다.만일 n 1 이면, 단계 107로 넘어간다. 이 경우 n = 2부터 단계 107로 넘어간다. 단계 107에서 제어부 20-1은 시간 T_n-1에서의(즉 시간 T₁) 푸리에 영상 데이터(대조 푸리에 영상 데이터)를 읽어낸다. 단계 108에서 제어부 20-1은 시간 T_n에서의(즉 시간T₂) 푸리에 영상 데이터(등록 푸리에 영상 데이터)를 읽어낸다.

제어부 20-1은 단계 107에서 읽어낸 대조 푸리에 영상 데이터와 단계 108에서 읽어낸 등록 푸리에 영상 데이터를 합성하여 합성된 푸리에 영상 데이터를 구한다.

대조 푸리에 데이터를 A·e^jθ 로 놓고, 등록 푸리에 영상 데이터를 B·e^jφ로 놓으면 합성된 영상 데이터는 A·B·e^j(θ-φ)로 나타내어진다

A,B,θ,φ는 주파수(푸리에),공간(u,v)의 함수를 나타낸다.

A·B·e^j(θ-φ)를 풀어서 다시 쓰면,

A·B·e^j(θ-φ)= A·B·cos(θ-φ) + j·A·B·sin(θ-φ) ....(1)

만일 A·e^jθ =α₁+ jβ₁과 B·e^jφ = α₂+ jβ₂, 그러면 A = (α₁ ²+ β₁ ²)^1/2, B= (α₂ ²+β₂ ²)^1/2,θ = tan^-1(β₁/α₁),φ=tan^-1(β₂/α₂). 방정식 (1)을 계산하여 합성된 푸리에 영상 데이터를 구한다.

합성된 푸리에 영상 데이터는 다음 식으로 나타난다..

A·B·e^j(θ-φ)=A·B·e^jθ·e-^jφ = A·e^jθ·B·e-^jφ = (α₁+jβ₁)·(α₂-jβ2)=(α₁·α₂+ β₁·β₂) + j(α₂·β₁- α₁·β₂).

이러한 방법으로 합성된 푸리에 영상 데이터를 구한후, 제어부 20-1은 영상 데이터에 대해 진폭 억제 처리를 한다(단계 110). 이 일실시예에서 진폭 억제 처리로 로그(log) 처리를 한다. 보다 명확히 하면 상기 합성된 푸리에 영상 데이터의 수학적 표현은 A·B·e^j(θ-φ)에 log를 취하면, log (A·B)e^j(θ-φ)로 계산되어 A.B만을 한정하면 진폭은 log (A·B) (A·B log(A·B))로 나타내어진다.

진폭 억제 처리를 거친 합성된 푸리에 영상 데이터는 등록 데이터를 구하는 경우와 대조 데이터를 구하는 경우의 조도 차이에 있어 영향을 덜 받는다. 이는 진폭 억제 처리를 수행함으로써 각각의 픽셀에 대한 스펙트럼 강도가 극한값을 갖지 않도록 한다. 그 결과 보다 유효한 정보를 얻게 된다.

이 일실시예에서, 진폭 억제 처리에 대해 로그(log)처리와 루트(root)처리를 수행한다. 부언하면 로그(log) 처리와 루트(root)처리 이외의 다른 어떤 형태의 처리를 사용하여 진폭 억제를 수행할 수 있다.

예를 들어 만일, 진폭 억제 처리에 있어 모든 진폭이 1 로 세트되면, 즉 위상 데이터만이 처리되어 계산량과 데이터 처리량 모두 로그(log) 처리와 루트(root)처리와 이와 같은 처리와 비교된 만큼 감소한다.

상기 진폭 억제처리는 단계 110에 있어, 제어부 20-1은 검열된 진폭 억제 처리를 갖는 합성된 푸리에 영상 데이터를 2번째 2차원 불연속 푸리에 변환(DFT)을 수행하기 위해 푸리에 변환 부분 20-7로 보낸다(단계 111).

제어부 20-1은 단계 111에서 구한, 합성된 푸리에 영상 데이터를 로드하여 각각의 픽셀들의 상관요소의 강도를 나타내는 히스토그램을 얻기 위한 상기 합성된 푸리에 영상 데이터로부터 소정의 상관요소 영역(본 일실시예의 전체 영역)내에 있는 각각의 픽셀들의 상관요소의 강도(진폭)를 주사한다. 그러면 제어부 20-1은 이 히스토그램으로부터 상관요소 영역내에 있는 상관요소들중 가장 높은 강도를 갖는 픽셀(상관 피크)을 추출하고(단계 112), 추출된 상관 피크의 좌표를 구한다(단계 113).

이때의 상관 피크의 좌표 위치를 도 1E에 나타내고 있다. 도 1E에 따르면 ,관련 기호 P_a1은 상관 피크(배경 최대값)의 위치를 나타내고; P₀는 상호 관련 영역의 중심을 나타낸다. 이 경우 상관 피크 P_a1은 차량의 움직임 벡터의 맨 끝부분을 나타낸다. 상관요소 영역의 중심 P₀부터 상관 피크 지점 P_a1까지의 거리는 차량의 이동 방향을 나타낸다.

제어부 20-1은 상관 피크 P_a1의 좌표 지점으로부터 시간 T₁과 시간 T₂사이에 있는 차량의 이동 방향과 거리를 얻고, 얻어진 이동 방향과 거리를 조정 제어기 21로 피드백 시킨다(단계 115). 제어부 20-1은 n = n +1 즉 n = 3으로 세트한다 (단계 116). 그 다음 순서는 단계 102로 복귀한다.

이와 같은 동작으로 제어부 20-1은 CCD 카메라 10으로부터 시간 T3에서 영상 데이터 G3를 로드하고, 등록 영상 데이터로 로드된 영상 데이터 G3를 설정한다(도 1D). 이 등록 영상 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행하고(단계 103), 등록 푸리에 영상 데이터로 보관된다(단계 104).

만일 단계 105에서 YES 이면 시간 T_n-1에서(즉 시간 T₂) 의 푸리에 영상 데이터를 대조 푸리에 영상 데이터로 읽어내기 위해 단계 107로 넘어간다. 단계 108에 있어, 시간 T_n,즉 시간 T₃에서의 푸리에 영상 데이터를 읽어낸다.

제어부분 20-1은 단계 107에서 읽어낸 대조 푸리에 영상 데이터와 단계 108에서 읽어낸 등록 푸리에 영상 데이터를 합성하고(단계 109), 합성된 푸리에 영상 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행한다(단계 111). 제어부 20-1은 상관요소 영역내의 상관 피크을 추출하고(단계 112), 추출된 상관 피크의 좌표를 구한다(단계 113).

이 때의 상관 피크 좌표 위치를 도 1F에 나타내고 있다. 도 1F에 따르면 , 관련기호 P_a2는 상관 피크 위치를 나타내고 있다. 제어부 20-1은 상관 피크 P_a2의 좌표 지점으로부터 시간 T₂과 시간 T₃사이에 있는 차량의 이동 방향과 거리를 얻고(단계 114), 구한 차량의 이동 방향과 거리를 조정 제어기 21로 피드백 시킨다(단계 115).

제어부 20-1은 n = n + 1, n = 4 로 세트한다 (단계 116). 그리고 단계 102로 복귀한다.

상술한 것과 같이 본 일실시예의 추적장치에 따라, 시간 T_n에서의 영상 데이터 입력은 공간 주파수 특성을 근거로 하는 시간 T_n+1에서의 영상 데이터 입력과 대조되고, 차량의 이동 방향과 거리를 대조 결과치로 구한다. 따라서 장치는 잡음에 영향받지 않고 차량의 이동 방향과 거리를 정확히 검출하여 높은 신뢰도를 갖는다.부언하면, GPS와 같은 방대한 규모의 시스템을 필요로 하지 않기 때문에 비용 절감의 효과를 구한다.

본 일실시예에서 푸리에 변환 부분 20-7에서 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행한다. 그런데 이 과정은 제어부 20-1 에서 수행될 수도 있다. 부언하면, 본 일실시예에서 도 3의 단계 111에서 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행한다. 그런데 2차원 불연속 푸리에 변환 대신 2차원 불연속 푸리에 역변환을 수행할 수도 있다. 이것은 진폭 억제 처리를 거친 합성된 푸리에 영상 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환 대신 2차원 불연속 푸리에 역변환을 수행할 수도 있다는 것이다. 양적으로, 2차원 불연속 푸리에 변환 또는 2차원 불연속 푸리에 역변환이 수행의 여부는 대조 정확도에 있어 변화가 없다. 2차원 불연속 푸리에 변환을 기초로 한 처리 과정은 참조 문헌 1에 나타나 있다.

본 일실시예에서, 진폭 억제 처리는 먼저 합성된 푸리에 영상 데이터에 대해 수행되고, 그 다음에 2차원 불연속 푸리에 변환이 수행된다(단계 110과 111).

그런데 진폭 억제 처리는 등록과 대조 푸리에 영상 데이터가 합성되기 전에 수행되고, 그 결과 데이터가 합성될 수도 있다. 더 정확히 말하면, 도 3의 단계 110에는 생략되었지만, 도 4A에 나타난 것과 같이 진폭 억제 처리를 수행하는 단계 117은 단계 103과 단계 104 사이에 놓여질 수 있다. 또 다른 방법으로, 도 4B에 나타난 것과 같이 도3의 단계 110에는 생략되었지만, 단계 117의 진폭 억제 처리 수행은 단계 108과 단계 109 사이에 놓여질 수 있다. 이 경우, 진폭 억제 처리를 거친 등록 푸리에 영상 데이터와 대조 푸리에 영상 데이터는 단계 117의 진폭 억제 처리로 구해진다. 합성된 푸리에 영상 데이터는 이들 푸리에 영상 데이터를 합성함으로써 구해진다.

이 경우, 합성된 푸리에 영상 데이터의 진폭 억제율은, 합성된 푸리에 영상 데이터가 생성된 후, 진폭 억제 처리가 수행된 경우와 비교할 때 낮다.(도3)

따라서,합성된 푸리에 영상 데이터가 생성된 후 진폭 억제처리를 수행하는 방법은(도3) 진폭 억제 처리를 수행한 후 합성된 푸리에 영상 데이터를 생성하는 방법에 관한 대조 정확도에 대해 우수함을 나타낸다. (도4)

진폭 억제 처리가 수행된 후 합성된 푸리에 영상 데이터가 생성된 경우(도4), 합성된 푸리에 영상 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환 대신 2차원 불연속 푸리에 역변환이 수행될 수도 있다.

본 일실시예에서, 시간 T_n에서 포착된 영상 데이터가 대조 영상 데이터로 설정되고, 시간 T_n+1에서 포착된 영상 데이터가 등록 영상 데이터로 설정된다. 이들 데이터는 공간 주파수 특성에 기초해 서로 대조된다. 이와 같은 동작으로 상관요소 영역의 중심부터 상관 피크 지점쪽으로의 방향이 차량의 이동 방향으로 얻어지고, 상관요소 영역의 중심부터 상관 피크 지점까지의 거리가 차량의 이동 거리로 구해진다. 그러나 시간 T_n에서 포착된 영상 데이터가 등록 영상 데이터로 설정되고, 시간 T_n+1에서 포착된 영상 데이터가 대조 영상 데이터로 설정된다 할지라도 차량의 이동 방향과 거리는 같은 방법으로 구해진다.

이 경우, 도 1G의 데이터는 도 1E의 데이터에 대해 얻어지고, 도 1H 의 데이터는 도 1F의 데이터에 대해 구해진다. 이는 상호 영역의 중심 P₀에 대한 도 1E 와 도1F 의 상관 피크 P_a1과 P_a2의 반대 지점에 나타나는 상관 피크 P_a1' P_a2' 이다. 따라서 이 경우, 상관 피크 지점 P_a1'(_Pa2')부터 상관요소 영역의 중심지점 P₀쪽으로의 방향이 차량의 이동 방향으로 얻어지고, 상관 피크 지점 P_a1'(_Pa2')부터 상관요소 영역의 중심지점 P₀까지의 거리가 차량의 이동 거리로 구해진다.

[일실시예 1B: 7번째와 8번째 관점]

일실시예 1A는 CCD 카메라 10에 포착된 영상 G에 정지한 물체가 있다고 가정한 것이다. 그러나 실제로 CCD 카메라10에 포착된 영상은 다른 차량과 새들같이 이동한는 물체를 포함한다. 따라서 일실시예 1B는 CCD 카메라10에 포착된 영상이 이동하는 물체라 할지라도 어떠한 문제 없이 추적제어를 수행할 수 있음을 목적으로 한다.

CCD 카메라10 에 포착된 영상(배경)이 차량이 이동함에 따라 영상 G1, G2, G3 와 같이 변화한다고 가정한다. 영상 G2 와 G3 에 이동하는 물체와 같은 다른 차량이 있을 때 (영상 G1에 정지하고 있는 물체는 아직까지 없다), 차량에 대한 추적이 다음과 같이 수행된다.

제어부분 20-1은 시간 T_n일 때 CCD 카메라10 으로부터 영상 데이터를 로드하기 위해 n = 1로 세트한다(도6의 단계 201). 즉, 시간 T₁일 때 프레임 메모리 20-5를 거친다. 로드된 영상 데이터 G1은 대조 영상 데이터로 설정된다(도 5B). 이 대조 영상 데이터는 대조 영상 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환(DFT)을 수행하기 위해 푸리에 변환 부분 20-7로 보내진다 (단계 203). 이와 같은 동작으로 도5B에 나타난 대조 영상 데이터는 푸리에 영상 데이터가 된다(대조 푸리에 영상 데이터). 제어부 20-1은 이 대조 푸리에 영상 데이터를 보관한다(단계 204).

제어부 20-1은 n 1 인지를 체크한다 (단계 205). 만일 n ≤1 이면 단계 206으로 넘어간다. 만일 n 1이면 단계 207로 넘어간다. 이 경우, n = 1 이기 때문에 단계 206으로 넘어가 n = n +1 로 세트하고 단계 202 로 복귀한다. 이와 같은 동작으로 제어부 20-1은 시간 T_n일 때 CCD 카메라 10 으로부터 영상 데이터 G2 를 로드하고 (영상 데이터 G2는 차량 100 을 포함한다 (도 5C)), 즉 시간 T1에서 일정 시간이 경과한 시간 T2, 프레임 메모리 20-5를 거친다(단계 202).

로드된 영상 데이터 G2는 등록 영상 데이터로 설정된다(도 5C). 이 등록 영상 데이터는 푸리에 변환 부분 20-7로 보내진다. 등록 영상 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환(DFT)을 수행하기 위해 푸리에 변환 부분 20-7로 보내진다 (단계 203). 이와 같은 동작으로 도5C에 나타난 등록 영상 데이터는 푸리에 영상 데이터가 된다(등록 푸리에 영상 데이터). 제어부 20-1은 이 등록 푸리에 영상 데이터를 보관한다(단계 204).

제어부 20-1은 n 1 인지를 체크한다 (단계 205). 만일 n ≤1 이면 단계 206으로 넘어간다. 만일 n 1이면 단계 207로 넘어간다. 이 경우 n = 2 이기 때문에 단계 207로 넘어간다. 단계 207에서 제어부 20-1은 시간 T_n-1즉 시간 T₁에서 푸리에 영상 데이터( 대조 푸리에 영상 데이터)를 읽어낸다. 단계 208에서 제어부 20-1은 시간 T_n, 즉 시간 T₂에서 푸리에 영상 데이터(등록 푸리에 영상 데이터)를 읽어 낸다.

제어부 20-1은 일실시예 1A에서와 같은 방법으로 합성된 푸리에 영상 데이터를 얻기 위해 단계 207에서 읽어낸 대조 푸리에 영상 데이터와 단계 208에서 읽어낸 등록 푸리에 영상 데이터를 합성한다.

이와 같은 방법으로 합성된 푸리에 영상 데이터를 얻음으로써 제어부분 20-1은 일실시예 1A에서와 같은 방법으로 진폭 억제 처리를 수행한다(단계 210). 제어부 20-1은 이 영상 데이터에 대해 두 번째 2차원 불연속 푸리에 변환(DFT)을 수행하기 위해 진폭 억제 처리를 거친 합성된 푸리에 영상 데이터를 푸리에 변환부 20-7로 보낸다(단계211).

제어부 20-1은 단계 211에서 얻어진 합성된 푸리에 영상 데이터를 로드하여 각각의 픽셀들의 상관요소의 강도를 나타내는 히스토그램을 얻기 위한 상기 합성된 푸리에 영상 데이터로부터 소정의 상관요소 영역(본 일실시예의 전체 영역)내에 있는 각각의 픽셀들의 상관요소의 강도(진폭)를 주사한다. 그러면 제어부 20-1은 상관 피크들에 있어서 소정의 레벨과 같거나 또는 높은 강도를 갖는 픽셀들을 구한다.만일 2 개 또는 그 이상의 상관 피크들이 얻어지면, 이전에 저장된 상관 피크 지점에 가장 근접한 상관 피크 중의 하나를(이후에 기술) 현재의 상관요소 영역내의 상관 피크으로 추출한다 (단계 212). 이 추출된 상관 피크의 좌표를 구한다(단계 213). 이 경우, 시간 T1 에서의 영상 데이터에 이동하는 차량 100 이 나타나지 않기 때문에 상관요소 영역에는 단지 하나의 상관 피크이 가리키는 배경 최대값이 나타난다.

이때의 상관 피크의 좌표 위치를 도 5E에 나타내고 있다. 도 5E에 따르면 ,관련 기호 P_a1은 상관 피크(배경 최대값)의 위치를 나타내고; P₀는 상호 관련 영역의 중심을 나타낸다. 이 경우 상관 피크 P_a1은 차량의 움직임 벡터의 맨 끝부분을 나타낸다. 상관요소 영역의 중심 P₀부터 상관 피크 지점 P_a1까지의 거리는 차량의 이동 방향을 나타낸다. 상관요소 영역의 중심 P₀부터 상관 피크 지점 P_a1까지의 거리는 차량의 이동 거리를 나타낸다.

제어부 20-1은 상관 피크의 좌표지점 P_a1으로부터 시간 T₁과 시간 T₂사이에 있는 차량의 이동 방향과 이동 거리를 얻고, 이 상관 피크의 좌표지점 P_a1을 현재의 상관 피크 지점으로 저장한다(다계 214). 제어부 20-1은 구한이동 방향과 이동 거리를 조정 제어기 21로 피드백 한다(단계 215). 제어부 20-1은 n = n + 1, 즉 n = 3 으로 세트하고(단계 216) 단계 202 로 복귀한다.

이와 같은 동작으로 제어부 20-1은 CCD 카메라10 으로부터 시간 T₃일 때 영상 데이터 G3(영상 데이터 G3은 이동하는 차량 100을 포함한다(도 5D)) 을 로드하고,로드된 영상 데이터 G3을 등록 영상 데이터로 설정한다(도 5D). 이 등록 영상 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행하고(단계 203), 등록 푸리에 영상 데이터로 보관한다(단계 204).

만일 단계 205에서 YES 이면 시간 T_n-1에서(즉 시간 T₂) 의 푸리에 영상 데이터를 대조 푸리에 영상 데이터로 읽어내기 위해 단계 207로 넘어간다. 단계 208에 있어, 시간 T_n,즉 시간 T₃에서의 푸리에 영상 데이터(등록 푸리에 영상 데이터)를 읽어낸다.

제어부분 20-1은 단계 207에서 읽어낸 대조 푸리에 영상 데이터와 단계 208에서 읽어낸 등록 푸리에 영상 데이터를 합성하고(단계 209), 합성된 푸리에 영상 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행한다(단계 211). 그러면 제어부 20-1은 상관 피크들에 있어서 소정의 레벨과 같거나 또는 높은 강도를 갖는 픽셀들을 구한다. 만일 2 개 또는 그 이상의 상관 피크들이 얻어지면, 이전에 저장된 상관 피크 지점에 가장 근접한 상관 피크 중의 하나를(이후에 기술) 현재의 상관요소 영역내의 상관 피크으로 추출한다 (단계 212). 이 추출된 상관 피크의 좌표를 구한다(단계 213). 이 경우, 시간 T2 일때와 시간 T3 에서 영상 데이터 모두에 이동하는 차량 100이 나타나기 때문에, 이동하는 차량 100이 이들 영상 데이터 사이, 즉 배경 최대값을 가리키는 상관 피크과 상관요소 영역에 나타나는 차량 최대값을 가리키는 상관 피크 사이를 이동한다.

이 경우의 상관 피크들의 좌표 위치를 도 5F 에 나타내고 있다. 도 5F 에 따르면 관련 기호 P_a2는 배경 최대값을 가리키는 상관 피크 위치를 나타내고 ; P_b1은 차량의 최대값을 가리키는 상관 피크 지점이다. 상관 피크 P_b1의 지점으로 구한이동하는 차량의 움직임 벡터는 선두로 간주되어 상관요소 영역의 중심 P₀에 대해 역벡터가 된다. 이 경우, 제어부 20-1은 이전에 저장된 상관 피크 즉, 단계 214에서 저장된 상관 피크 P_a1의 지점에 가장 근접한 상관 피크 P_a2를 추출하고, 추출된 상관 피크의 좌표위치를 구한다.

제어부 20-1은 구한상관 피크 P_a2의 좌표지점으로부터 시간 T₂와 시간T₃사이에 있는 차량의 이동방향과 이동거리를 얻고, 상관 피크 P_a2의 좌표위치를 현재의 상관 피크으로 저장한다(단계 214). 제어부 20-1은 구한차량의 움직임 벡터와 이동거리를 조정 제어기 21로 피드백 하고(단계 215), n = n + 1,즉 n = 4 로 세트하고 (단계 216), 단계 202로 복귀한다.

본 일실시예에서 2차원 불연속 푸리에 변환은 푸리에 변환부 20-7에서 수행된다. 그런데 이 과정은 제어부 20-1에서 수행될 수도 있다. 부언하면, 실시예에서 2차원 불연속 푸리에 변환은 도6의 단계 211에서 수행된다. 그러나, 2차원 불연속 푸리에 변환 대신 2차원 불연속 푸리에 역변환이 수행될 수도 있다. 이는 진폭 억제 처리를 거친 합성된 푸리에 영상 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환 대신 2차원 불연속 푸리에 역변환을 수행할 수도 있다는 것이다.

본 일실시예에서 합성된 푸리에 영상 데이터에 대해 먼저 진폭 억제 처리를 수행하고, 2차원 불연속 푸리에 변화을 수행한다(단계 210 과 211). 그런데 등록과 대조 푸리에 영상 데이터를 합성하기 전에 진폭 억제처리를 수행하고, 그 결과 데이터를 합성할 수도 있다. 더 명확히 말하면, 도6의 단계 210이 생략되고, 진폭 억제 처리를 수행하는 단계가 단계 203과 204 사이에 놓일 수도 있다. 또 다른 방법으로, 도6의 단계 210이 생략되고, 진폭 억제 처리를 수행하는 단계가 단계 208과 209 사이에 놓일 수 있다.

본 일실시예에서 시간 T_n에서 포착된 영상 데이터가 대조 영상 데이터로 설정되고 시간 T_n+1에서 포착된 영상 데이터가 등록 영상 데이터로 설정된다. 이들 데이터는 공간 주파수 특성에 기초해서 서로 대조된다. 이와 같은 동작으로 상관요소 영역의 중심부터 상관 피크 지점쪽으로의 방향을 차량의 이동 방향으로 얻고, 상관요소 영역의 중심부터 상관 피크 지점까지의 거리를 차량의 이동 거리로 구한다. 그런데 시간 T_n에서 포착된 영상 데이터를 등록 영상 데이터로 설정하고, 시간 T_n+1에서 포착된 영상 데이터를 대조 영상 데이터로 설정한다 해도 차량의 이동 방향과 이동 거리는 같은 방법으로 구해진다.

이 경우, 도5E 의 데이터에 대해 도5G의 데이터를 얻고, 도5F의 데이터에 대해 도5H 의 데이터를 구한다. 이는 도5E와 5F의 상관 피크 P_a1,P_a2,P_b1의 반대 지점에 나타나는 상관 피크 P_a1',P_a2',P_b1'이다. 따라서 이 경우, 상관 피크 P_a1'(P_a2') 위치부터 상관요소 영역의 중심지점P0 쪽의로의 방향을 차량의 이동 방향으로 하고, 상관 피크 P_a1'(P_a2') 지점부터 상관요소 영역의 중심지점P0 까지의 거리를 차량의 이동 거리로 구한다.

일실시예 1A 와1B 는 상술한 바와 같이 차량을 예로 들었다. 그러나 이들 실시예들은 비행선과 같은 비행하는 물체에도 적용할 수 있다. 예를 들어 만일 실시예를 비행기에 적용한다면 CCD 카메라는 아래의 풍경을 포착하기 위해 비행기 200의 밑부분에 장착된다.

일실시예 1A 와 1B 에 있어, 진폭 억제 처리가 항상 필요한 것은 아니다.

본 발명은 추적장치 뿐 아니라, VTR 카메라와 같은 경우의 흐릿한 영상을 보정하는데도 사용된다. 이는 VTR 카메라의 이동 방향과 이동 거리는 본 발명의 기술을 이용하여 시간 T_n일때와 시간 T_n+1일 때 포착한 영상으로부터 얻어지고, VTR 카메라에 대한 흐릿한 영상보정은 얻어진 데이터를 영상 처리부로 피드백 함으로써 이루어진다.

상기의 일실시예에서 도1E 와 도1F 를 보면, 합성된 푸리에 영상 데이터의 전체 영역은 상관요소 영역으로 설정되지만, 일부 영역이 상관요소 영역으로 설정될 수도 있다. 이 경우 상관 피크은 상관요소 영역이 어떻게 설정되는가에 따라 다른 지점들에 나타나는 배경을 가리킨다. 이 경우 나타날 것 같은 배경을 상관 피크이 가리키는 지점은 기준위치으로 설정되고, 상관 피크는 기준위치에 근접한 부분을 제외시킨 범위내에서 추출된다.

[추적 장치 : 9번째부터 15번째 관점]

본 발명의 9번째부터 15번째 관점에 따른 추적 장치의 배열을 도8에 나타내고 있다. 도8의 관련 숫자들은 도2와 같은 부분을 나타내므로 그들에 관한 설명은 생략하기로 한다. 본 일실시예에서, 추적 프로그램은 (도10 과 도 15) ROM 20-2 에 저장된다. CCD 카메라10 과 제이 단위 20은 이동 테이블 30 위에 장착된다. 이동 가능한 테이블 30은 제어 단위 20 으로부터 명령을 받아 레일 300 위를 이동한다. 본 실시예에서 도11에 나타난 것과 같이, 목표물(물체)M1은 레일 300과 평행하게 이동한다. 이는 CCD 카메라 10과 목표물 M1이 그 둘사이의 거리를 항상 L 로 유지함을 뜻한다.

[일실시예 2A: 9번째,13번째, 14번째 관점]

본 추적 장치에서, 도11에 나타난 것과 같이 물체 M1이 레일 300과 평행하게 이동할 때의 추적은 아래와 같이 수행된다.

제어부 20-1은 시간 T_n즉 시간 T₁에서, 목표물 M1이 포착된 영상 데이터를 로드하고, CCD 카메라 10이 프레임 메모리 20-5를 거친 값을 입력하기 위해 n = 1로 세트한다(도10의 단계 301). 로드된 영상 데이터는 등록 영상 데이터로 설정된다(도9A). 이 등록 영상 데이터는 등록 영상 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환(DFT)을 수행하기 위해 푸리에 변환부 20-7로 보내진다(단계 303). 이와 같은 동작으로 도 9A에 나타난 등록 영상 데이터는 푸리에 영상 데이터(등록 푸리에 영상 데이터)가 된다. 제어부 20-1은 이 등록 푸리에 영상 데이터를 보관한다(단계 304).

제어부 20-1은 n 1 인지 체크한다(단계 305). 만일 n 1 이면 단계 306으로 넘어가고, n 1이면 단계 307로 넘어간다. 이 경우 n = 1일때부터 단계 306으로 넘어가 n = n + 1로 세트하고, 단계 302로 복귀한다. 이와 같은 동작으로 제어부 20-1은 시간 T₁으로부터 예정시간이 경과한 후의 시간 T_n즉 시간 T₂에서 목표물이 포착된 영상 데이터를 로드하고, CCD 카메라 10이 프레임 메모리 20-5를 거친 값을 입력한다(단계 302).

로드된 영상 데이터는 대조 영상 데이터로 설정된다(도9B). 이 대조 영상 데이터는 대조 영상 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환(DFT)을 수행하기 위해 푸리에 변환부 20-7로 보내진다(단계 303). 이와 같은 동작으로 도 9B에 나타난 대조 영상 데이터는 푸리에 영상 데이터(대조 푸리에 영상 데이터)가 된다. 제어부 20-1은 이 대조 푸리에 영상 데이터를 보관한다(단계 304).

제어부 20-1은 n 1 인지 체크한다(단계 305). 만일 n 1 이면 단계 306으로 넘어가고, n 1이면 단계 307로 넘어간다. 이 경우 n = 2일때부터 단계 307로 넘어간다. 단계 307에서 제어부 20-1은 시간 T_n-1즉 시간 T₁에서 푸리에 영상 데이터(등록 푸리에 영상 데이터)를 읽어낸다. 단계 308에서 제어부 20-1은 시간 T_n즉 시간 T₂에서 푸리에 영상 데이터(대조 푸리에 영상 데이터)를 읽어낸다.

제어부 20-1은 단계 307에서 읽어낸 등록 푸리에 영상 데이터와 단계 308에서 읽어낸 대조 푸리에 영상 데이터를 합성하여 합성된 푸리에 영상 데이터를 구한다. 대조 푸리에 영상 데이터를 A·^.e^jθ 로 놓고, 등록 푸리에 영상 데이터를 B·e^jφ로 놓으면 합성된 영상 데이터는 A·B·e^j(θ-φ)로 나타내진다. 그러면 제어부 20-1은 이 합성된 푸리에 영상 데이터에 대해 진폭 억제 처리를 수행한다(단계 310).본 일실시예에서 진폭 억제 처리로 log처리를 한다. 더 명확히 하면 상기 합성된 푸리에 영상 데이터에 대한 수학적 표현은 log (A·B)e^j(θ-φ)로 나타내지므로 A·B에 한정된 식 log(A·B) (A·B log(A·B)) 은 진폭을 나타낸다.

진폭 억제 처리를 거친 합성된 푸리에 영상 데이터는 등록 데이터가 구한경우와 대조 데이터가 구한경우의 조도 차이에 있어 영향을 덜 받는다. 이는 진폭 억제 처리를 수행함으로써 각각의 픽셀이 깆는 스펙트럼 강도가 극한값을 갖지 않도록 제한된다. 그 결과 보다 유효한 정보를 얻게 된다.

본 일실시예에서, 진폭 억제 처리를 하기위해 로그(log)처리를 한다.루트(root)처리를 할 수도 있다. 부언하면 로그(log) 처리와 루트(root)처리 이외의 다른 어떤 유형의 처리를 진폭 억제를 위해 사용할 수 있다. 예를 들어, 진폭 억제 처리에서 모든 진폭이 1로 세트되면 즉, 위상 데이터만이 처리되고 계산량과 데이터 처리량 모두 로그(log) 처리와 루트(root) 처리 또는 이와같은 처리와 비교된 만큼 감소한다.

상기 단계 310에서 수행된 진폭 억제 처리에 있어, 제어부 20-1은 검열된 진폭 억제 처리를 거친 합성된 푸리에 영상 데이터를 푸리에 변환부 20-7로 보내 그 영상 데이터에 대해 2번째 2차원 불연속 푸리에 변환(DFT)을 수행한다(단계 311).

제어부 20-1은 추적장치 즉 CCD 카메라 10이 시간 T₁과 시간 T₂사이에 이동했는지를 체크한다.(단계 312). 만일 CCD 카메라 10이 이동한 것이 단정되면, 단계 313으로 넘어가고 이동하지 않았으면 단계 314로 넘어간다. 이 경우 CCD 카메라가 이동하지 않았으므로 단계 314로 넘어간다.

제어부 20-1은 단계 211에서 얻어진 합성된 푸리에 영상 데이터를 로드하여 각각의 픽셀들의 상관요소의 강도를 나타내는 히스토그램을 얻기 위한 상기 합성된 푸리에 영상 데이터로부터 소정의 상관요소 영역(본 일실시예의 전체 영역)내에 있는 각각의 픽셀들의 상관요소의 강도(진폭)를 주사한다. 그러면 제어부 20-1은 이 히스토그램으로부터 상호 상관요소 영역의 중심에 근접한 부분을 제외시킨 범위의 상관요소 가운데 가장 높은 강도를 갖는 픽셀(상관 피크) 을 추출하고(단계 314),이 추출된 상관 피크의 좌표를 구한다.(단계 315)

이때의 상관 피크 좌표위치를 도9E에 나타내었다. 도 9E에 따르면 관련 부호 P_a1은 상관 피크의 위치를 나타내고(배경 최대값); P₀는 상관요소 영역 의 중심을 나타낸다. 이 경우 상관 피크 P_a1은 목표물 M1을 가리키고,상관요소 영역의 중심 P₀부터 상관 피크 지점 P_a1쪽으로의 방향은 목표물 M1의 이동 방향을 나타낸다. 상관요소 영역의 중심 P₀부터 상관 피크 지점 P_a1까지의 거리는 목표물 M1의 이동 거리를 나타낸다.상관 피크이 상관요소 영역의 중심 P₀근처에 나타나는 배경을 가리킴을 주목한다.

제어부 20-1은 상관 피크 P_a1의 좌표 위치로부터 시간 T₁과 시간 T₂사이에 있는 목표물 M1의 이동 방향과 이동 거리를 얻고(단계 316), 시간 T₂에서 목표물 M1의 위치로부터 시간 T₃에서의 목표물 M1의 위치를 예측한다(단계 317). 이 경우 제어부 20-1은 계산처리를 통해 시간 T₂에서의 목표물 M1의 위치를 구하고, 얻어진 목표물 M1의 위치로부터 시간 T₃에서의 목표물 M1의 위치를 예측한다.

더 명확히 하면 , 도12에 나타난 바와 같이 제어부 20-1은 계산에 의한 각도α에 따라 CCD카메라 10의 시계 각도 θ의 중심으로부터 시간 T₂에서의 목표물 M1의 위치를 얻고, CCD 카메라 10의 시계 각도 θ의 중심과 목표물 M1의 궤적 사이를 출발점 0으로 하는 교차점을 갖는 각도 α 로부터 +ltan α로 하는 시간 T₂에서의 목표물 M1의 위치를 구한다. 그리고 나서 제어부 20-1은 시간 T₃에서 목표물 M1의 위치를 예측하기 위해 +ltan α를 취해 시간 T₂와 시간 T₃사이의 이동 거리를 더한다.

제어부 20-1은 시간 T₃에서의 목표물 M1의 예즉지점이 CCD 카메라10의 시계 각도 θ안에 있는지, 즉 목표물 M1의 위치가 +-ltanθ/2 에서 벗어났는지를 체크한다(단계 318). 만일 위치가 +-ltanθ/2 에서 벗어나지 않았으면 CCD 카메라 10의 지점은 보관되어 변하지 않는다(단계 319). 만일 +-ltanθ/2를 벗어났으면 CCD 카메라 10은 이동 거리에 의해 목표물 M1의 이동방향내에서 이동한다(단계 320).

이 경우, 시간 T₃에서 목표물 M1의 예측 지점이 +ltanθ/2를 초과할때부터 즉 목표물 M1이 영상 데이터의 데이터 영역 밖으로 나갈 경우, 이는 시간 T₃에서의 입력과 거의 같게 되어 단계 32으로 넘어가 단계 316에서 구한이동거리에 의해 목표물 M1의 이동 방향내에서 CCD 카메라 10이 이동한다.

제어부 20-1은 CCD 카메라 10의 이동 방향과 이동거리를 저장하고(단계 321), n = n + 1 즉 n = 3 으로 세트하고(단계 322) 단계 302로 복귀한다.

이와 같은 동작으로 제어부 20-1은 시간 T₃에서의 목표물 M1의 영상 데이터를 로드하고(단계 302), 로드된 목표물 M1의 영상 데이터를 대조 영상 데이터로 설정한다(도 9C). 이 대조 영상 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행하고(단계 303), 대조 푸리에 영상 데이터로 보관한다(단계 304).

만일 단계 305에서 YES이면 단계 307로 넘어가 시간 T_n-1즉 시간 T₂에서의 푸리에 영상 데이터를 등록 푸리에 영상 데이터로 읽어낸다. 단계 308에서 시간 T_n즉 시간 T₃에서 푸리에 영상 데이터(대조 푸리에 영상 데이터)를 읽어낸다.

제어부 20-1은 단계 307에서 읽어낸 등록 푸리에 영상 데이터와 단계 308에서 읽어낸 대조 푸리에 영상 데이터를 합성하고(단계 309), 이 합성된 푸리에 영상 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행한다(단계 311).

계속해서 제어부 20-1은 CCD 카메라 10이 시간 T₂와 시간 T₃사이에 이동하였는지를 체크한다(단계 312).만일 CCD 카메라 10이 이동하였으면 단계 313으로 넘어가고, 이동하지 않았으면 단계 314로 넘어간다. 이 경우 CCD 카메라 10이 단계 320에서 이동했기 때문에 단계 313으로 넘어간다.

이와 같은 동작으로 제어부 20-1은 단계 321에 저장된 CCD 카메라 10의 이동 방향과 이동 거리를 읽어내고, 이동 방향과 이동 거리에 기초한 단계 311에서 구한합성된 푸리에 영상 데이터에 나타나는 상관요소 영역내의 상관 피크 위치를 보정한다. 도 9F 에서 보는 바와 같이 단계 311에서 구한 합성된 푸리에 영상 데이터 에 있어, 상관 피크 P_b2는 배경 최대값을 가리키고, 상관 피크 P_a2는 상관요소 영역내에 나타나는 목표물 M1의 최대값을 가리킨다. 상관 피크 P_b2P_a2위치는 CCD 카메라 10의 움직임을 가리키는 정보를 포함하는 위치정보로 설정되는데 이는 CCD 카메라가 시간 T₂와 시간 T₃사이에서 이동하기 때문이다. 상관 피크 P_b2와 P_a2의 위치는 CCD 카메라 10의 이동 거리에 의해 자리이동되어 상관 피크 P_b2',P_a2'를 구한다(도 1H).

제어부 20-1은 보정된 상관요소 영역의 중심에 근접한 위치를 제외시킨 범위에서 상관 피크을 추출하고(단계 314),이 추출된 상관 피크 P_a2'의 좌표를 구한다(단계 315). 제어부 20-1은 상관 피크 P_a2'의 좌표 지점으로부터 시간 T₂와 시간 T₃사이에 있는 목표물 M1의 이동 방향과 이동 거리를 얻고(단계 316), 시간 T₃에서의 목표물 M1의 위치로부터 시간 T₄에서 목표물 M1의 위치를 예측한다(단계 317). 제어부 20-1은 단계 318의 과정과 뒤이은 단계들을 반복 수행한다.

상술한 바와 같이 본 실시예의 추적장치에 의하면 시간 T_n에서의 영상 데이터 입력은, 공간 주파수 특성을 기초로, 시간 T_n+1에서의 영상 데이터 입력과 대조되고, 그 대조 결과치를 목표물 M1의 이동 방향과 이동 거리로 구한다. 따라서 장치는 잡음에 강하게 된다. 부언하면 목표물 M1이 클지라도, 목표물의 이동 방향과 이동 거리는 형태 전반에 관한 추출없이도 간단한 과정으로 결과를 구한다.

본 일실시예에서 푸리에 변환부 20-7에서 2차원 불연속 푸리에 변환이 수행된다. 그런데 이 과정은 제어부 20-1에서 수행될 수도 있다. 부언하면, 실시예에서 도10의 단계 311에서 2차원 불연속 푸리에 변환이 수행된다. 그러나, 2차원 불연속 푸리에 변환 대신 2차원 불연속 푸리에 역변환이 수행될 수도 있다. 이는 진폭 억제 처리를 거친 합성된 푸리에 영상 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환 대신 2차원 불연속 푸리에 역변환을 수행할 수도 있음을 말한다. 양적으로는, 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행하든 또는 2차원 불연속 푸리에 역변환을 수행하든지 대조 정확도에 있어서는 변화가 없다. 2차원 불연속 푸리에 역변환에 기초한 수행은 참고 문헌 1에 나타나 있다.

본 일실시예에서 합성된 푸리에 영상 데이터에 대해 먼저 진폭 억제 처리를 수행하고, 그 다음에 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행한다(단계 310과 311). 그런데, 등록 및 대조 푸리에 영상 데이터를 합성하기 전에 진폭 억제 처리를 수행하고, 그 데이터 결과를 합성할 수도 있다. 더 명확히 하면, 도10의 단계 310을 생략하고 진폭 억제 처리를 수행하는 단계 323이 도 13A에 나타난 것과 같이 단계 303과 단계 304 사이에 놓일 수도 있다. 다른 방법으로 도13B와 도10의 단계 310을 생략하고 진폭 억제 처리를 수행하는 단계 323이 단계 308과 단계 309 사이에 놓일 수도 있다.

이 경우, 진폭 억제 처리를 거친 등록 푸리에 영상 데이터와 대조 푸리에 영상 데이터는 단계 323의 진폭 억제 처리에 의해 구해진다.

이들 푸리에 영상 데이터를 합성함으로써 합성된 푸리에 영상 데이터를 구한다. 이 경우, 합성된 푸리에 영상 데이터의 진폭 억제율은, 합성된 푸리에 영상 데이터가 생성된 후 진폭 억제 처리가 수행된 경우와 비교할 때 낮다(도10). 따라서, 합성된 푸리에 영상 데이터가 생성된 후 진폭 억제 처리를 수행하는 방법이 진폭 억제 처리를 수행한 후 합성된 푸리에 영상 데이터를 생성하는 방법보다 대조 정확도에 있어 우수하다(도13). 진폭 억제 처리가 수행된 후 합성된 푸리에 영상 데이터를 생성하는 경우(도13), 합성된 푸리에 영상 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환 대신 2차원 불연속 푸리에 역변환을 수행한다.

본 일실시예에서, 진폭 억제 처리과정이 항상 필요한 것은 아니다.

본 일실시예의 단계 320에서, CCD 카메라10은 단계 316에서 구한이동거리를 갖는 목표물 M1의 이동 방향내에서 이동한다. 그러나, CCD 카메라10의 이동 속도(CCD 카메라는 목표물 M1이 목표물 M1의 속도보다 높은 값을 가질 때의 방향으로 이동한다) 는 목표물 M1이 다음 시간지점(T3)에서 CCD 카메라의 시계 각도 θ의 중심에 포착된 것과 같은 것으로 설정된다.

다른 방법으로는, 현재 위치 (T₂)에서 CCD 카메라의 시계 각도 θ의 중심에 포착된 목표물 M1을 CCD 카메라의 이동 거리로 설정하는 것이다. 이와 같은 동작으로 도12의 경우, 각도 α를 다음 시간의 지점(T₃)에서 구할 필요 없이 간단한 계산처리로 구하면 된다. 이는, 시간 T₂에서의 목표물의 위치는 시간 T₃일 때 CCD 카메라 10의 시계 각도 θ의 중심과 일치하기 때문에, 각도 α 를 다음 시간 T₃지점에서 구할 필요는 없는 것이다.

[일실시예 2B : 11번째,13번째, 15번째 관점]

일실시예 2A에서, 시간 T_n에서 포착된 영상 데이터는 등록 영상 데이터로 설정되고, 시간 T_n+1에서 포착된 영상 데이터는 대조 영상 데이터로 설정된다. 이들 데이터들은 목표물 M1의 이동 방향과, 상관요소 영역의 중심부터 상관 피크 지점까지를 목표물 M1의 이동거리로 하는, 상관요소 영역의 중심부터 상관 피크 지점쪽으로의 방향을 얻기위해 공간 주파수 특성에 기초해 서로 대조된다. 이와 반대로, 일실시예 2B에서는, 시간 T_n에서 포착된 영상 데이터는 대조 영상 데이터로 설정되고, 시간 T_n+1에서 포착된 영상 데이터는 등록 영상 데이터로 설정된다. 이와 같은 동작으로, 일실시예 2A에서와 같은 방법으로 목표물 M1의 이동 방향과 이동 거리를 구한다. 이 경우, 도9E의 데이터에 대해 도9J의 데이터를 얻고, 도9H의 데이터에 대해 도9K의 데이터를 얻고,도9I의 데이터에 대해 도9L의 데이터를 구한다. 여기서, 상관 피크P_a1',P_a2, P_a3는, 상호 영역의 중심 P₀에 대해 도9E, 도9H,도 9I의 상관 피크 P_a1,P_a2',P_a3'의 반대 위치에 나타난다. 따라서 이 경우, 출발점인 상관 피크 지점 P_a1'(P_a2,P_a3) 부터 상관요소의 중심 P₀까지를 목표물 M1의 이동 방향으로 얻고, 상관 피크 지점 P_a1'(P_a2,P_a3) 부터 상관요소의 중심 P₀까지를 목표물 M1의 이동거리로 구한다.

[일실시예 2C : 10번째,13번째,14번째 관점]

이 실시예는 실시예 2A 를 개선한 것이다. 도14에서 보는 바와 같이, CCD 카메라 10의 시계 각도 θ의 중심은 시간 T₁일 때의 목표물 M1과 매치된다(첫번째 사진 촬영 동작). 이는 목표물 M1이 CCD 카메라 10의 시계 각도 범위의 중심에 포착되었음을 뜻한다. 본 실시예에서, 도14 에서와 같이 목표물 M1이 레일 300과 평행하게 이동할 때 아래와 같은 추적이 수행된다.

제어부 20-1은 시간 T_n즉 시간T₁일 때 목표물 M1의 영상 데이터를 로드하기 위해 n = 1로 세트하고(도15의 단계 401), CCD 카메라가 프레임 메모리 20-5를 거친 값을 입력한다(단계 402). 로드된 영상 데이터를 등록 영상 데이터로 설정하고, 이 등록 영상 데이터를 푸리에 변환부 20-7로 보내 등록 영상 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환(DFT)을 수행한다(단계 403). 이와 같은 동작으로 도 16A의 등록 영상 데이터는 푸리에 영상 데이터(등록 푸리에 영상 데이터)가 되고, 제어부 20-1은 이 등록 푸리에 영상 데이터를 보관한다(단계 404).

제어부 20-1은 n 1 인지를 체크하고, 만일 n ≤ 1 이면 단계 406으로 넘어가고, n 〉 1이면 단계 407로 넘어간다. 이 경우 n = 1이기 때문에 단계 406으로 넘어가 n = n+1 로 세트하고 단계 402로 복귀한다. 이와 같은 동작으로 제어부 20-1은 시간 T₁으로부터 소정의 시간 T가 경과한 후의 시간 T_n,즉 시간 T₂에서 포착된 목표물 M1의 영상 데이터를 로드하고, CCD 카메라가 프레임 메모리 20-5를 거친값을 입력한다(단계 407).

로드된 영상 데이터는 대조 영상 데이터로 설정되고(도16B),이 대조 영상 데이터는 푸리에 변환부 20-7로 보내져 이 대조 영상 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환(DFT)을 수행하게 된다(단계 403). 이와 같은 동작으로 도 16B의 대조 영상 데이터는 푸리에 영상 데이터(대조 푸리에 영상 데이터)가 되고, 제어부 20-1은 이 대조 푸리에 영상 데이터를 보관한다(단계 404).

제어부 20-1은 n 〉1인지를 체크하고 만일 n ≤ 1 이면 단계 406으로 넘어가고, n 〉 1 이면 단계 407로 넘어간다. 이 경우 n = 2일때부터 단계 407로 넘어간다. 단계 407에서 제어부 20-1은 시간 T_n-1, 즉 시간 T₁에서 푸리에 영상 데이터(등록 푸리에 영상 데이터)를 읽어내고, 단계 408에서 제어부 20-1은 시간 T_n,즉 시간 T₂에서 푸리에 영상 데이터(대조 푸리에 영상 데이터)를 읽어낸다.

제어부 20-1은 단계 407에서 읽어낸 등록 푸리에 영상 데이터와 단계 408에서 읽어낸 대조 푸리에 영상 데이터를 합성하여 합성된 푸리에 영상 데이터를 구한다.

이와 같은 방법으로 구한합성된 푸리에 영상 데이터에 대해 제어부 20-1은 진폭 억제 처리를 수행하고(단계 410), 진폭 억제 처리를 거친 합성된 푸리에 영상 데이터를 푸리에 변환부 20-7로 보내 이 영상 데이터에 대해 2번째 2차원 불연속 푸리에 변환(DFT)을 수행한다(단계 411).

제어부 20-1은 추적 장치 즉, CCD 카메라10이 시간 T₁와 시간 T₂사이에서 이동하였는지를 체크한다(단계 412). 만일 CCD 카메라10이 이동한 것으로 확인되면 단계 413으로 넘어가고, 이동하지 않았으면 단계 414로 넘어간다. 이 경우 CCD 카메라10이 이동하지 않았으므로 단계 414로 넘어간다.

제어부 20-1은 단계 411에서 구한 합성된 푸리에 영상 데이터를 로드하고, 각각의 픽셀들의 상관요소의 강도를 나타내는 히스토그램을 얻기 위한 상기 합성된 푸리에 영상 데이터로부터 소정의 상관요소 영역(본 일실시예의 전체 영역)내에 있는 각각의 픽셀들의 상관요소의 강도(진폭)를 주사한다. 그러면 제어부 20-1은 이 히스토그램으로부터 상호 상관요소 영역의 중심에 근접한 부분을 제외시킨 범위의 상관요소 가운데 가장 높은 강도를 갖는 픽셀(상관 피크) 을 추출하고(단계 414),이 추출된 상관 피크의 좌표를 구한다(단계 415).

이때 상관 피크의 좌표위치를 도 16E에 나타내었다. 도 16E에서 관련부호 P_a1은 상관 피크 지점(배경 최대값)을 나타내고; P₀는 상관요소 영역의 중심을 나타낸다. 이 경우 상관 피크 P_a1은 목표물 M1을 가리킨다. 상관요소 영역의 중심 P₀부터 상관 피크 지점 P_a1쪽으로의 방향은 목표물 M1의 이동 방향을 가리킨다. 상관요소 영역의 중심 P₀부터 상관 피크 지점 P_a1까지의 거리는 목표물 M1의 이동 거리를 나타낸다. 상관 피크이 상관요소 영역의 중심P₀부근에 나타나는 배경을 가리키는 것에 주목한다.

제어부 20-1은 CCD 카메라10의 이동 방향과 이동 거리를 저장하고(단계 418),n = n +1 ,즉 n = 3 으로 세트한 다음(단계 419), 단계 402로 복귀한다.

이와 같은 동작으로, 제어부 20-1은 시간 T₃에서의 목표물 M1의 영상 데이터를 로드하고(단계 402), 로드된 목표물 M1의 영상 데이터를 대조 영상 데이터로 설정한다(도 16C). 이 대조 영상 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행하고(단계 403), 대조 푸리에 영상 데이터로 보관한다(단계 404).

만일 단계 405에서 YES이면 단계 407로 넘어가 시간 T_n-1즉 시간 T₂에서의 푸리에 영상 데이터를 등록 푸리에 영상 데이터로 읽어낸다. 단계 408에서 시간 T_n즉 시간 T₃에서 푸리에 영상 데이터(대조 푸리에 영상 데이터)를 읽어낸다.

제어부 20-1은 단계 407에서 읽어낸 등록 푸리에 영상 데이터와 단계 408에서 읽어낸 대조 푸리에 영상 데이터를 합성하고(단계 409), 이 합성된 푸리에 영상 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행한다(단계 411).

계속해서 제어부 20-1은 CCD 카메라 10이 시간 T₂와 시간 T₃사이에 이동하였는지를 체크한다(단계 412).만일 CCD 카메라 10이 이동하였으면 단계 413으로 넘어가고, 이동하지 않았으면 단계 414로 넘어간다. 이 경우 CCD 카메라 10이 단계 420에서 이동했기 때문에 단계 413으로 넘어간다.

이와 같은 동작으로 제어부 20-1은 단계 418에 저장된 CCD 카메라 10의 이동 방향과 이동 거리를 읽어내고, 이동 방향과 이동 거리에 기초한 단계 411에서 구한합성된 푸리에 영상 데이터에 나타나는 상관요소 영역내의 상관 피크 위치를 보정한다. 도 16F의 단계 411에서 구한합성된 푸리에 영상 데이터에 있어서, 상관 피크 P_b2는 배경 최대값을 가리키고, 상관 피크 P_a2는 상관요소 영역내에 나타나는 목표물 M1의 최대값을 가리킨다. 상관 피크 P_b2,P_a2위치는 CCD 카메라 10의 움직임을 가리키는 정보를 포함하는 위치정보로 설정되는데, 이는 CCD 카메라가 시간 T₂와 시간 T₃사이에서 이동하기 때문이다. 상관 피크 P_b2와 P_a2의 위치는 CCD 카메라 10의 이동 거리에 의해 자리이동되어 상관 피크 P_b2',P_a2'를 구한다(도 16H).

제어부 20-1은 보정된 상관요소 영역의 중심에 근접한 위치를 제외시킨 범위에서 상관 피크을 추출하고(단계 414), 이 추출된 상관 피크 P_a2'의 좌표를 구한다(단계 415). 제어부 20-1은 상관 피크 P_a2'의 좌표 지점으로부터 시간 T₂와 시간 T₃사이에 있는 목표물 M1의 이동 방향과 이동 거리를 얻고(단계 416), 시간 T₃에서의 목표물 M1의 위치로부터 시간 T₄에서 목표물 M1의 위치를 예측한다(단계 417). 제어부 20-1은 단계 417의 과정과 뒤이은 단계들을 반복 수행한다.

일실시예 2C에 따라, 목표물 M1은 항상 CCD 카메라 10의 앞부분 가까이에서 포착되기 때문에, 시간 T_n일 때 목표물 M1의 위치로부터 시간 T_n+1일 때 목표물의 위치를 예측하는 것으로 CCD 카메라10이 이동했는지 아닌지를 확인할 필요는 없다. 따라서 계산과정이 간단해진다.

본 일실시예에서, CCD 카메라10의 시계각도 θ의 중심은 시간 T₁에서 목표물 M1과 매치된다(첫번째 사진 촬영 동작). 그런데 목표물 M1이 시계각도 θ의 중심과 항상 매치될 필요는 없다. 예를 들어 만일, 도 14의 경우, 목표물 M1이 오른시계 방향으로 이동한 것을 먼저 알게 되면 목표물 M1은 CCD 카메라 10의 시계 각도 왼쪽 영역과 매치될 것이다. 이와 같은 동작으로,목표물 M1은 항상 CCD 카메라10의 시계각도 θ의 중심에서 좌측영역내에 포착되고, 따라서 목표물 M1이 오른쪽 시계방향으로 이동하는 것과 똑같이 복제한다.

일실시예 2A와 일실시예 2C 에서, 여러 가지 유형의 처리들로 수정될 수 있다.

[일실시예 2D: 12번째,13번째,15번째 관점]

일실시예 2C에서, 시간 T_n에서 포착된 영상 데이터는 등록 영상 데이터로 설정되고, 시간 T_n+1에서 포착된 영상 데이터는 대조 영상 데이터로 설정된다. 이들 데이터들은 공간 주파수 특성에 기초해 서로 대조되어, 상관요소 영역의 중심부터 상관 피크 지점쪽으로의 방향을 목표물 M1의 이동방향으로 얻고, 상관요소 영역의 중심부터 상관 피크 지점까지의 거리를 목표물 M1의 이동거리로 구한다. 이와는 반대로, 일실시예 2D에서, 시간 T_n에서 포착된 영상 데이터는 대조 영상 데이터로 설정되고, 시간 T_n+1에서 포착된 영상 데이터는 등록 영상 데이터로 설정된다. 이와 같은 동작으로, 목표물 M1의 이동 방향과 이동 거리는 일실시예 2C에서와 같은 방법으로 구한다.

이 경우, 도16E의 데이터에 대해 도16J의 데이터를 얻고, 도16H의 데이터에 대해 도16K의 데이터를 얻고, 도16I의 데이터에 대해 도16L의 데이터를 구한다. 여기서, 상관 피크P_a1',P_a2, P_a3는, 상호 영역의 중심 P₀에 대해 도16E, 도16H, 도16I의 상관 피크 P_a1,P_a2',P_a3'의 반대 지점에 나타난다. 따라서 이 경우, 출발점인 상관 피크 지점 P_a1'(P_a2,P_a3) 부터 상관요소의 중심 P₀까지를 목표물 M1의 이동 방향으로 얻고, 상관 피크 지점 P_a1'(P_a2,P_a3) 부터 상관요소 영역의 중심 P₀까지를 목표물 M1의 이동거리로 구한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 추적장치의 배열을 도 17에 나타내었다. 도 17의 관련숫자는 도8의 것과 똑같으므로 이에 대한 설명을 생략한다. 이 실시예에서, CCD 카메라10과 제어단위 20은 회전대40위에 장착되어 있다. 회전대40은 제어 단위 20의 명령을 받아, 고정판50 표면 위에서 회전한다(도18). 이 실시예에서 도19에서와 같이, 목표물(물체) M1은 반경 ℓ을 갖는 원주를 따라 이동하고, CCD 카메라 10가 영상을 포착한 지점에 한가운데 있게 된다.

[일실시예 2E : 9번째,13번째, 14번째 관점]

본 추적장치에서, 도19에서와 같이, 목표물 M1이 반경 ℓ을 갖는 원주를 따라 이동하고, CCD 카메라 10가 영상을 포착한 지점의 한가운데 있게 될 때, 추적은 일실시예 2A에서와 같은 방법으로 수행된다. 이는 도10의 추적 프로그램에 따라 목표물 M1이 추적됨을 말한다.

단계 312에서, 추적장치 즉, CCD 카메라 10의 시계 방향이 시간 T_n-1과 시간 T_n사이에서 이동하였는지를 체크한다. 단계 316에서, 목표물 M1 의 이동 방향과 각도(회전각도)를 구한다. 단계 320에서, CCD 카메라10의 시계 방향이, 목표물 M1이 단계 316에서 구한이동각도를 갖는 이동 방향내에서 이동한다. 단계 321에서, CCD 카메라 10의 이동 방향과 각도가 저장된다. 단계 313에서, 단계 321에 저장된 CCD 카메라 10의 이동 방향과 각도를 읽어내고, 상관요소 영역내의 상관요소 최대값 위치를, 읽어낸 데이터에 기초해서 보정한다.

본 일실시예의 단계 317에서, 계산처리에 의해 시간 T_n에서의 목표물 M1의 위치를 구하고, 구한목표물 M1의 위치로부터 시간 T_n+1에서의 목표물 M1의 위치를 예측한다. 단계 318에서, 예측된 목표물 M1의 위치가 CCD 카메라10의 현재 시계 안에 있는지를 체크한다.

더 명확히 말하면, 도20에 시간 T_n에서의 목표물 M1의 위치는, CCD 카메라 10의 시계 각도 θ의 중심으로부터 계산처리에 의해, 각도 α 를 갖는다. 시간 T_n에서의 목표물 M1의 위치는, CCD 카메라10의 시계 각도 θ의 중심과 목표물 M1의 궤적 사이에 시작점 0의 교차점을 갖는 각도 α로부터 +ℓα 를 구한다. 시간 T_n과 시간 T_n+1사이에 있는 예측된 이동 거리는, 시간 T_n+1에서 예측된 목표물 M1의 위치에 +ℓα를 더한다. 시간 T_n+1에서 예측된 목표물 M1의 위치가 CCD 카메라10의 시계 각도 θ안에 있는지, 즉 목표물 M1의 위치가 ±ℓθ/2에서 이탈했는지 체크한다. 만일 ±ℓθ/2를 이탈하지 않았으면, CCD 카메라10의 시계 방향은 보관되어 변하지 않는다. 만일 ±ℓθ/2를 이탈했으면, CCD 카메라10의 시계 방향은 이동각도를 갖고 목표물 M1의 이동 방향으로 이동한다.

본 일실시예의 단계 320에서, CCD 카메라10은 단계 316에서 구한 이동각도를 갖고 목표물 M1의 이동 방향으로 이동한다. 그런데, CCD 카메라10의 이동속도는 목표물 M1이 다음 시간T_n+1에서 CCD 카메라10의 시계각도 θ의 중심에 포착된 것으로 설정될 수도 있다(CCD 카메라 10은 목표물 M1이 목표물 M1의 속도보다 높은 속도를 가질때와 같은 방향으로 이동한다).

다른 방법으로, 시계 방향내에서 CCD 카메라의 이동 각도는, CCD 카메라 10의 시계각도의 중심부분에, 현재 시간 (T₂)에서 포착된 목표물 M1 으로 설정될 수도 있다. 이와 같은 동작으로, 도20에서 나타나는 것과 같이, 각도 α는 다음 시간 (T₃)에서 구할 필요가 없으므로, 계산 과정이 간단해진다. 즉, 시간 T₂에서의 목표물 M1의 위치는, 시간 T₃에서 CCD 카메라10의 시계 각도 θ의 중심과 일치하기 때문에 각도 α를 다음 시간 (T₃)에서 구할 필요가 없다.

[일실시예 2F : 10번째, 13번째, 14번째 관점]

이 실시예는 일실시예 2E를 개선한 것이다. 도21에서, CCD 카메라10의 시계 각도 θ의 중심은 시간 T1 에서의 목표물 M1과 매치된다(첫번째 사진 촬영 동작). 더 명확히 말하면, 목표물 M1은 CCD 카메라10의 시계영역의 중심에 포착된다. 본 실시예에서, 도21에서와 같이, 목표물 M1이 반경 ℓ을 갖는 원주를 따라 이동하고, CCD 카메라 10이 영상을 포착한 지점의 한가운데 있게 될 때, 추적은 일실시예 2C에서와 같은 방법으로 수행된다. 이는 도15의 추적 프로그램에 따라 목표물 M1이 추적됨을 말한다.

단계 412에서, 추적장치 즉, CCD 카메라 10의 시계 방향이 시간 T_n-1과 시간 T_n사이에서 이동하였는지를 체크한다. 단계 416에서, 목표물 M1 의 이동 방향과 각도를 구한다. 단계 417에서, CCD 카메라10의 시계 방향이, 목표물 M1이 단계 416에서 구한이동각도를 갖는 이동 방향내에서 이동한다. 단계 418에서, CCD 카메라 10의 이동 방향과 각도가 저장된다. 단계 413에서, 단계 418에 저장된 CCD 카메라 10의 이동 방향과 각도를 읽어내고, 상관요소 영역내의 상관요소 최대값 위치를, 읽어낸 데이터에 기초해서 보정한다.

일실시예 2F에 따르면, 목표물 M1은 항상 CCD 카메라 10의 앞부분 가까이에서 포착되기 때문에, 시간 T_n일 때 목표물 M1의 위치로부터 시간 T_n+1일 때 목표물의 위치를 예측하는 것으로 CCD 카메라10이 이동했는지 아닌지를 확인할 필요는 없다.따라서 계산과정이 간단해진다.

본 일실시예에서, CCD 카메라10의 시계각도 θ의 중심은 시간 T₁에서 목표물 M1과 매치된다(첫번째 사진 촬영 동작). 그런데 목표물 M1이 시계각도 θ의 중심과 항상 매치될 필요는 없다. 예를 들어 만일,도 19의 경우,목표물 M1이 오른시계 방향으로 이동한 것을 먼저 알게 되면, 목표물 M1은 CCD 카메라 10의 시계 각도 왼쪽 영역과 매치될 것이다.이와 같은 동작으로, 목표물 M1은 항상 CCD 카메라10의 시계각도 θ의 중심에서 좌측영역내에 포착되고, 따라서 목표물 M1이 오른쪽 시계방향으로 이동하는 것과 똑같이 복제한다.

상기 일실시예에서 2차원 패턴의 추적에 대해 기술하였다. 그러나 3차원 패턴에 대한 추적도 같은 방법으로 수행될 수 있다. 다차원 패턴에 대한 추적은 2차원과 3차원 패턴이 같은 방법으로 수행될 수 있음을 포함한다.

상기 일실시예에서 도9E, 도9F, 도9G에 따르면, 합성된 푸리에 영상 데이터의 전체 영역은 대조 상관요소 영역으로 설정되지만, 영역의 일부분이 상관요소 영역으로 설정될 수도 있다. 이 경우, 상관 피크은 상관요소 영역이 어떻게 설정되는가에 따라, 다른 지점에 나타나는 배경을 가리킨다. 이 경우, 상관 피크이 가리키는, 나타날 것 같은 배경의 위치는 기준위치으로 설정되고, 상관 피크은 기준위치에 근접한 부분을 제외시킨 범위에서 추출된다.

[추적장치 : 16번째 내지 23번째 관점]

본 발명의 16번째부터 23번째까지의 관점에 따른 추적장치의 배열을 도22에 나타내었다. 도 22의 관련숫자는 도2의 부분과 같으므로 그에 대한 설명은 생략하기로 한다. 본 일실시예에서, 추적 프로그램(도24)은 ROM 20-2 에 저장된다. 이 장치는 거리 측정 장치 60을 포함한다. CCD 카메라10, 제어 장치20, 거리 측정 장치 60은 이동 가능한 테이블 70 위에 장착된다. 이동 가능한 테이블 70은 제어 단위 20의 명령을 받아 임의의 방향으로 이동한다.

[일실시예 3A: 16번째, 18 번째, 19 번째, 21번째 관점]

본 추적 장치에 있어, 도 25에서와 같이 목표물 M1이 전후좌우로 이동할 때의 추적은 아래와 같이 수행된다.

제어부 20-1은 n = 1로 세트하고(도24의 단계 501), 시간 T_n,즉 시간 T₁에서 깊이 방향(전후 방향)에 있는 목표물 M1 까지의 거리 L_n(L₁)을 측정한다(단계 502). 또한 제어부 20-1은 시간 T₁에서 포착된 목표물 M1의 영상 데이터 O₁을 로드하고, CCD 카메라10이 프레임 메모리 20-5를 거친값을 입력한다(단계 503). 그리고 나서 제어부 20-1은 n = 1인지 체크한다(단계 504). 만일 n = 1이면 단계 505로 넘어가고, n ≠ 1 이면 단계 508로 넘어간다. 이 경우 n = 1 이기 때문에 단계 505로 넘어간다.

단계 505에서, 단계 503에서 로드된 영상 데이터 O₁은 등록 영상 데이터로 설정되고(도 23A), 이 등록 영상 데이터는 푸리에 변환부 20-7로 보내져 이 등록 영상 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환(DFT)을 수행한다. 이와 같은 동작으로, 도 23A의 등록 영상 데이터 O₁은 푸리에 영상 데이터(등록 푸리에 영상 데이터) F₁이 된다.

제어부 20-1은 이 등록 푸리에 영상 데이터 F1을 보관하고(단계 506), n = n + 1 로 세트한 다음 ( 단계 507), 단계 502로 복귀한다. 이와 같은 동작으로, 제어부 20-1은 시간 T₁에서 소정의 시간 T가 경과한 후의 시간 T_n,즉 시간 T₂에서, 방향깊이에 있는 목표물 M₁까지의 거리 L₂'를 측정한다. 제어부 20-1은 시간 T일 때 포착된 목표물 M₁의 영상 데이터 O2를 로드하고(도 23B), CCD 카메라가 프레임 메모리 20-5를 거친값을 입력한다(단계 503). 그리고 나서 제어부 20-1은 n = 1인지 체크한다(단계 504). 만일 n = 1이면 단계 505로 넘어가고, n ≠ 1 이면 단계 508로 넘어간다. 이 경우 n = 2 이기 때문에 단계 508로 넘어간다. 단계 508에서, 제어부 20-1은 시간 T_n-1즉 시간 T₁일 때, 깊이 방향에 있는 목표물 M₁까지의 거리 L₁과, 시간 T_n즉 시간 T₂일 때 방향깊이에 있는 목표물 M₁까지의 거리 L₂'와의 차이(절대값)를 방향 거리에 있는 목표물 M₁의 이동거리로 구한다. 단계 509에서, 제어부 20-1은 시간 T₂에서 영상 데이터 O₂에 대해 L₂'/L₁의 확대/축소 처리를 수행함으로써(이 경우는 확대 처리) 영상 데이터 A₂를 구한다.

제어부 20-1은 이 영상 데이터 A2를 대조 영상 데이터(도 23D)로 푸리에 변환부 20-7로 보내 이 대조 영상 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환(DFT)을 수행한다(단계 510). 이와 같은 동작으로 도 23D의 대조 영상 데이터는 푸리에 영상 데이터(대조 푸리에 영상 데이터) F₂가 된다. 제어부 20-1은 이 대조 푸리에 영상 데이터를 보관한다(단계 511).

제어부 20-1은 단계 506에서 보관된, 시간 T1 에서 푸리에 영상 데이터 (등록 푸리에 영상 데이터) F1을 읽어내고(단계 512), 단계 511에서 보관된, 시간 T2 에서 푸리에 영상 데이터 (대조 푸리에 영상 데이터) F2을 읽어낸다. 그리고 나서 제어부 20-1은 이들 영상 데이터 F1과 F2를 합성하여(단계 514), 합성된 푸리에 영상 데이터를 구한다.

대조 푸리에 영상 데이터를 A·e^jθ로 놓고, 등록 푸리에 영상 데이터를 B·e^jφ 로 놓으면 합성된 영상 데이터는 A·B·e^{j(θ- φ)}로 나타내진다. 그리고 나서 제어부 20-1은 이 합성된 푸리에 영상 데이터에 대해 진폭 억제 처리를 수행한다(단계 506). 본 실시예에서, 진폭 억제 처리로 log처리를 한다. 더 명확히 하면, 상기 합성된 푸리에 영상 데이터에 대한 수학적 표현은 A·B·e^{j(θ- φ)}에 log 를 취하여 log(A·B )e^{j(θ- φ)}로 계산 된다. 따라서 A·B 만을 한정하여 진폭을 나타내면, log(A·B ) (A·B 〉log(A·B ))로 나타낸다.

검열된 진폭 억제 처리를 거친 합성된 푸리에 영상 데이터는, 등록 데이터를 구한경우와 대조 데이터를 구한경우의 조도 차이에 있어 큰 영향을 받지 않는다. 즉, 진폭 억제 처리를 수행함으로써 각 픽셀의 스펙트럼 강도는 극한값을 갖지 않기 위해 제한되므로, 그 결과, 보다 유효한 정보를 얻게 된다.

본 일실시예에서 진폭 억제 처리를 함에 있어 로그(log)처리를 수행하였다. 그러나 루트(root) 처리로 수행할 수도 있다. 부언하면, 로그(log) 처리 또는 루트(root)처리 이외의 어떤 유형의 처리로도 진폭 억제를 수행할 수 있다. 예를 들어 만일, 진폭 억제 처리에서 모든 진폭이 1로 세트되면 즉, 위상 데이터만이 처리되고 계산량과 데이터 처리량 모두 로그(log) 처리와 루트(root) 처리 또는 이와같은 처리와 비교된 만큼 감소한다.

상기 단계 515에서 수행된 진폭 억제 처리에 있어, 제어부 20-1은 진폭 억제 처리를 거친 합성된 푸리에 영상 데이터를 푸리에 변환부 20-7로 보내 그 영상 데이터에 대해 2번째 2차원 불연속 푸리에 변환(DFT)을 수행한다(단계 516). 제어부 20-1은 시간 T1과 시간T2 사이에 있는 추적 장치의 방향이 바뀌었는지, 즉 CCD 카메라 10의 시계 방향이 바뀌었는지를 체크한다(단계 517). 만일 CCD 카메라 10의 시계 방향이 바뀌었으면 단계 518로 넘어가고, 시계 방향이 바뀌지 않았으면 단계 519으로 넘어간다. 이 경우 CCD 카메라 10의 시계 방향이 바뀌지 않았기 때문에 단계 519로 넘어간다.

이와 같은 동작으로, 제어부 20-1은 단계 516에서 구한 합성된 푸리에 영상 데이터를 로드하고, 각각의 픽셀들의 상관요소의 강도를 나타내는 히스토그램을 얻기 위한 상기 합성된 푸리에 영상 데이터로부터 소정의 상관요소 영역(본 일실시예의 전체 영역)내에 있는 각각의 픽셀들의 상관요소의 강도(진폭)를 주사한다. 그러면 제어부 20-1은 이 히스토그램으로부터 상호 상관요소 영역의 중심에 근접한 부분을 제외시킨 범위의 상관요소 가운데 가장 높은 강도를 갖는 픽셀(상관 피크) 을 추출하고(단계 519), 이 추출된 상관 피크의 좌표를 구한다(단계 521).

이때 상관 피크의 좌표위치를 도 23F에 나타내었다. 도 23F에서 관련부호 P_a1은 상관 피크 지점(배경 최대값)을 나타내고; P₀는 상관요소 영역의 중심을 나타낸다. 이 경우 상관 피크 P_a1은 목표물 M1을 가리킨다. 상관요소 영역의 중심 P₀부터 상관 피크 지점 P_a1쪽으로의 방향은 목표물 M1의 이동 방향을 가리킨다. 상관요소 영역의 중심 P₀부터 상관 피크 지점 P_a1까지의 거리는 목표물 M1의 이동 거리를 나타낸다.상관 피크이 상관요소 영역의 중심P₀부근에 나타나는 배경을 가리키는 것에 주목한다.

제어부 20-1은 상관 피크 Pa1의 좌표 지점으로부터, 시간 T₁과 시간 T₂사이에 있는 목표물 M1의 이동 방향과 이동 거리를 얻고(단계 522), 수평 방향으로 있는 목표물 M1의 이동거리로부터 목표물 M1의 움직임 벡터 B₁과, 단계 508에서 구한깊이 방향에 있는 목표물 M1의 이동 거리를 구한다(단계 523).

시간 T₁을 시작점으로 사용하여, 시간 T₂에서 목표물 M1의 이동 방향 θ와 시간 T₂에서 목표물 M1까지의 직선거리 L₂를, 구한목표물 M1의 움직임 벡터 B₁에 기초하여 구한다(단계 524). 그러면 추적 장치의 방향은, CCD 카메라 10의 시계 각도 중심이 구한 이동 방향 θ쪽을 향하도록 변한다(단계 525). 동시에 제어부 20-1은 시간 T₂에서 목표물 M1까지의 직선 거리 L₂와 시간 T₁일때 목표물 M1까지의 거리 L_n과의 차이(절대값)를 얻고, 추적 장치 즉, CCD 카메라10을, 거리 차이를 갖는 목표물 M1의 이동 방향 θ내에서 이동시킨다(단계 526). 이와 같은 동작으로 시간 T₂일때, 목표물 M1까지의 직선거리 L₂는 시간 T₁에서 직선거리 L₁과 동일해진다(L₁= L₂= L).

계속해서 제어부 20-1은 CCD 카메라 10의 이동 방향(이동각) θ를 저장하고(단계 527), n = n + 1 즉 n = 3으로 세트한 후(단계 528) 단계 502로 복귀한다.

이와 같은 동작으로, 제어부 20-1은 시간 T₃일때 깊이 방향에 있는 목표물 M1까지의 거리 L₃를 측정하고(단계 502),시간 T₃일때 목표물 M1 영상 데이터 O₃(도23C)를 로드한다(단계 503). 만일 단계 504에서 NO이면, 단계 508로 넘어가 시간 T₂일때 깊이 방향에 있는 목표물 M1까지의 거리 L₂와, 시간 T₃일때 깊이 방향에 있는 목표물 M1가지의 거리 L₃'와의 거리 차이를, 깊이 방향에 있는 목표물 M1의 이동 거리로 구한다.

제어부 20-1은 시간 T₃에서 영상 데이터 O₃에 대해 L₃'/L₂의 확대/축소 처리를 수행하여(이 경우는 축소 처리) 영상 데이터 A₃를 구한다(단계 509). 제어부 20-1은 이 영상 데이터 A₃를 대조 영상 데이터로 설정하고(도23E), 이 대조 영상 데이터 A₃에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행한다(단계 510). 제어부 20-1은 이 데이터를 푸리에 영상 데이터로 분류한다(단계 511).

제어부 20-1은 단계 512에서 이미 등록 푸리에 영상 데이터로 분류된 시간 T₂에서의 푸리에 영상 데이터를 읽어내고(단계 512),또한 현재 단계 512에서 대조 푸리에 영상 데이터로 분류되어 있는, 시간 T₃에서의 푸리에 영상 데이터를 읽어낸다(단계 513). 그리고 나서 제어부 20-1은 이들 등록 및 대조 푸리에 영상 데이터를 합성한다(단계 514). 제어부 20-1은 이 합성된 푸리에 영상 데이터의 결과에 대해 진폭 억제 처리를 수행하고(단계 515), 이 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행한다(단계 516).

제어부 20-1은 CCD 카메라 10의 시계 방향이 시간 T₂와 시간 T₃사이에서 변화했는지 체크한다(단계 517). 만일 CCD 카메라 10의 시계 방향이 변화했으면 단계 518로 넘어가고, 시계 방향이 변하지 않았으면 단계 520으로 넘어간다. 이 경우 단계 526에서 CCD 카메라 10의 시계 방향이 변화했으므로 단계 518로 넘어간다.

이와 같은 동작으로, 제어부 20-1은 이동 방향(이동각) θ와 단계 527에 저장된 CCD 카메라의 거리를 읽어내고, 단계 516에서 구한합성된 푸리에 영상 데이터에 나타나는 상관요소 영역내의 상관 피크 위치를, 이동 방향과 이동 거리에 기초해 보정한다. 도23G에 나타나는, 단계 516에서 구한합성된 푸리에 영상 데이터에서, 상관 피크 P_b2는 배경 최대값을 가리키고, 상관 피크 P_a2는 상관요소 영역에 나타나는 목표물 M1의 최대값을 가리킨다. 상관 피크 지점 P_b2와 P_a2는, CCD 카메라 10의 시계 방향이 시간 T₂와 시간 T₃사이에서 이동하였기 때문에, CCD 카메라 10의 시계 방향의 이동을 가리키는 정보를 갖는 위치 정보로 설정된다. 상관 피크 지점 P_b2와 P_a2는, CCD 카메라 10의 시계 방향이 이동한 각도 θ에 의해 자리 이동되어 상관 피크 P_b2'와 P_a2'를 구한다(도23H).

제어부 20-1은 보정된 상관요소 영역의 중심에 근접한 부분을 제외시킨 범위에서 상관 피크을 추출하고(단계 519), 추출된 상관 피크 P_a2'의 좌표를 구한다(단계 521). 제어부 20-1은 상관 피크 P_a2'의 좌표 지점으로부터 시간 T₂와 시간 T₃사이의 수평 방향에 있는 목표물 M1의 이동 거리를 얻고(단계 522), 단계 523과 다음 단계의 수행을 반복한다.

상술한 바와 같이 본 일실시예의 추적 장치에 있어, 시간 T_n에서의 영상 데이터 입력은 공간 주파수 특성을 기초로 시간 T_n+1에서의 영상 데이터 입력과 대조되고, 목표물 M1의 이동 방향과 이동 거리를 대조 결과로 구한다. 따라서 장치는 잡음에 대해 저항력을 갖는다. 부언하여 목표물 M1이 클 경우에도 형상에 대한 총체적인 추출없이 간단한 처리로 목표물의 이동 방향과 이동 거리를 구한다.

본 일실시예에서, 푸리에 변환부 20-7에서 2차원 불연속 푸리에 변환이 수행된다.그런데 이 처리는 제어부 20-1에서 수행될 수도 있다. 부언하면, 실시예에서,2차원 불연속 푸리에 변환은 도24의 단계 516에서 수행된다. 그런데 2차원 불연속 푸리에 변환 대신 2차원 불연속 푸리에 역변환이 수행될 수도 있다. 즉, 검열된 진폭 억제 처리를 거친 합성된 푸리에 영상 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환 대신 2차원 불연속 푸리에 역변환을 수행할 수도 있다. 양적으로는, 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행하든, 2차원 불연속 푸리에 역변환을 수행하든 대조 정확도에 있어서는 변화가 없다. 2차원 불연속 푸리에 역변환에 기초한 수행은 참고 문헌 1에 나타나 있다.

본 일실시예에서, 합성된 푸리에 영상 데이터에 대해 먼저 진폭 억제 처리를 수행하고, 그 다음에 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행한다(단계 514와 단계 515). 그러나 등록 및 대조 푸리에 영상 데이터를 합성하기 전에 진폭 억제 처리를 수행하고, 그 결과를 합성할 수도 있다. 더 명확히 하면, 도24의 단계 515를 생략하고,진폭 억제 처리를 하는 단계 529-1과 단계 529-2가 도26A와 도26B의 단계 510과 단계 511 사이에 놓일 수도 있다.

다른 방법으로, 도26C에 나타난 바와 같이 도24의 단계 515를 생략하고, 진폭 억제 처리를 수행하는 단계 529가 단계 513과 단계 514사이에 놓일 수 있다.

이 경우, 단계 529의 진폭 억제 처리에 의해, 진폭 억제 처리를 거친 등록 푸리에 영상 데이터와 대조 푸리에 영상 데이터를 구한다. 이들 푸리에 영상 데이터를 합성함으로써 합성된 푸리에 영상 데이터를 구한다.

이 경우, 합성된 푸리에 영상 데이터의 진폭 억제율은 합성된 푸리에 영상 데이터를 생성한 후 진폭 억제 처리가 수행되는 경우와 비교할 때 낮다(도24). 따라서, 합성된 푸리에 영상 데이터를 생성한 후 진폭 억제 처리를 수행하는 방법은(도24) 진폭 억제 처리를 수행한 후, 합성된 푸리에 영상 데이터를 생성하는 방법보다(도26) 대조 정확도에 있어 우수하다. 진폭 억제 처리를 수행한 후, 합성된 푸리에 영상 데이터를 생성하는 경우(도26), 합성된 푸리에 영상 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환 대신 2차원 불연속 푸리에 역변환을 수행할 수도 있다.

본 일실시예에서, 진폭 억제 처리가 항상 필요한 것은 아니다.

[일실시예 3B :17번째,18번째,20번째,21번째 관점]

일실시예 3A에서,시간 T_n일때 포착된 영상 데이터는 등록 영상 데이터로 설정되고, 시간 T_n+1일때 포착된 영상 데이터는 대조 영상 데이터로 설정된다. 이들 데이터들은 공간 주파수 특성에 기초해 서로 대조되어, 상관요소의 중심부터 상관 피크 지점까지를, 수평 방향에 있는 목표물 M1의 이동거리로 구한다. 이와는 반대로, 일실시예 3B에서 시간 T_n에서 포착된 영상 데이터는 대조 영상 데이터로 설정되고, 시간 T_n+1에서 포착된 영상 데이터는 등록 영상 데이터로 설정된다. 이와 같은 동작으로, 실시예 3A에서와 동일한 방법으로 수평 방향에 있는 목표물 M1의 이동 거리를 구한다.

이 경우, 도23F의 데이터에 대해 도23I의 데이터를 얻고, 도23H의 데이터에 대해 도23J의 데이터를 얻는다. 즉, 상관 피크 P_a1과 P_a2'는 상관 영역의 중심 P₀에 대해 도23F과 도23H 의 상관 피크 P_a1'와 P_a2위치의 반대편 위치에 나타난다. 따라서 이 경우, 상관 피크 P_a1'(P_a2)의 위치부터 상관 요소의 중심 P₀까지의 거리를 목표물 M1의 이동 거리로 구한다.

[일실시예 3C : 22번째 관점]

일실시예 3A와 3B 에서, 목표물 M1의 움직임 벡터 B_n을 구하고, 시간 T_n+1에서목표물 M1의 이동 방향 θ와 시간 T_n+1에서 목표물 M1까지의 직선거리 L_n+1를 출발점인 시간 T_n을 사용하여 목표물 M1 의 움직임 벡터 B_n에 기초하여 구한다. CCD 카메라 10의 시계 각도 중심은, 얻어진이동 방향 θ를 향한다. 부언하여, 시간 T_n+1에서 목표물 M1까지의 직선 거리 L_n+1과 시간 T_n에서 목표물 M1까지의 거리 L_n과의 차이(절대값)를 구한다. 추적 장치는 그 거리 차이만큼 목표물 M1의 이동 방향 θ로 이동한다. 그러나, 추적 장치는 CCD 카메라 10의 방향 전환 없이 목표물 M1 의 움직임 벡터 B_n과 동일한 벡터에 따라 이동할 수도 있다.

더 명확히 하면, 도27의 추적궤도Ⅱ가 가리키는 바에 의하면, 추적 장치가 CCD 카메라 10의 방향 전환 없이 목표물 M1 의 움직임 벡터 B_n과 동일한 움직임 벡터 Bn'를 따라 이동할지라도, 목표물 M1까지의 직선 거리가 거리 L로 유지되는 도안은 추적은 계속된다. 이 경우에, CCD 카메라 10의 방향, 즉 추적장치의 방향이 변화할 필요가 없기 때문에 빠른 추적이 수행된다. 부언하여, 제어부 20-1에 의해 수행되는 처리는, 도24의 단계 524와 단계 525에 대응하는 단계가 불필요하기 때문에 도28의 순서도가 가리키는 바와 같이 간단해진다. 일실시예 3C의 추적 방법에 나타나는 추적 거리는 일실시예 3A의 추적 방법(추적 궤도Ⅰ) 에 나타나는 추적 거리보다 긴데, 이는 바람지하지 못하다.

[일실시예 3D : 23번째 관점]

일실시예 3A 내지 3C에 있어서, 목표물 M1까지의 거리는 측정 장치60에 의해 측정된다. 그러나 도29에 나타난 바와 같이, 추적 장치는 CCD 카메라 10-1과 10-2 에 입력된 영상들로부터 목표물 M1까지의 거리를 측정하기 위해 CCD 카메라 10-1과 10-2를 포함할 수 있다. 즉, 수평 방향에 있는 목표물 M1까지의 거리는 CCD 카메라 10-1에 입력된 영상으로부터 구해지고, 동시에 깊이 방향에 있는 목표물 M1의 이동 거리는 CCD 카메라 10-1과 10-2 에 입력된 영상들로부터 구해질 수 있다.

이 경우에, CCD 카메라 10-2에 포착된 영상 데이터는 등록 패턴 데이터로 설정되고, 이 등록 패턴 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행하여 등록 푸리에 2차원 패턴 데이터를 생성한다. 동시에, CCD 카메라 10-1에 포착된 영상 데이터는 대조 패턴 데이터로 설정되고, 이 대조 패턴 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행하여 등록 푸리에 2차원 패턴 데이터를 생성한다. 이들 등록 및 대조 푸리에 2차원 패턴 데이터는 서로 합성된다. 그리고 나서 이 합성된 푸리에 2차원 패턴 데이터의 결과에 대해 진폭 억제 처리를 수행한다. 그에 따라, 이 결과 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행한다. 푸리에 변환을 거친 합성된 푸리에 2차원 패턴 데이터에 나타나는, 상관요소 영역의 중심에 근접한 부분을 제외시킨 범위에서 상관 피크를 구한다. 그러면, 깊이 방향에 있는 목표물 M1까지의 거리 Ln (Ln+1')는, 아래에 주어진 방정식(1)에 따라, 상관 피크 위치부터 상관요소 영역의 중심까지의 거리에 기초해서 구한다.

Ln (Ln+1') = ￡·C/A ...(1)

위 식에서 ￡는 각 렌즈들의 초점 거리이고, C 는 각 렌즈들간의 거리이고, A는 상관 피크 위치부터 상관요소 영역의 중심까지의 거리이다.

본 일실시예에서, 진폭 억제 처리를 수행한 후, 합성된 푸리에 2차원 패턴 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행하는 대신, 진폭 억제 처리를 수행한 후, 합성된 푸리에 2차원 패턴 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 역변환을 수행하여 깊이 방향에 있는 목표물 M1의 이동 거리를 구한다. 부언하여, 이 장치는 합성된 푸리에 2차원 패턴 데이터에 대해 진폭 억제 처리를 수행하는 대신, 등록 패턴 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행하고 나서 그 결과 데이터에 대해 진폭 억제 처리를 수행하여 등록 푸리에 2차원 패턴 데이터를 생성할 수도 있고, 또한 대조 패턴 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행하고 나서 그 결과 데이터에 대해 진폭 억제 처리를 수행하여 대조 푸리에 2차원 패턴 데이터를 생성할 수도 있다. 더 나아가, 진폭 억제 처리를 항상 수행할 필요는 없다. CCD 카메라 10-1과 CCD 카메라 10-2의 위치는 그 이상, 그 이하의 위치로 한정되지 않는다. 이들 카메라는 임의의 방향, 예를 들면 수평 방향과 사선 방향으로 배열될 수도 있다.

상기의 일실시에에서, 도25의 수평 방향, 수직 방향(지표면에 직교하는 방향), 깊이 방향은 각각 X,Y,Z 방향으로 정의되고, 목표물 M1은 기술적 편의를 위해 X 방향으로만 이동한다고 가정한다. 그러나 만일, 목표물 M1이 비행기라면, 목표물 M1은 X와 Z방향 뿐만 아니라 Y방향으로도 이동한다. 게다가 이 경우, 평면 X-Y상에 있는 목표물 M1의 이동 거리는,수평 방향에 있는 이동 거리를 구한 경우와 동일한 방법인 상관 피크 위치로부터 구할 수 있다. 따라서 목표물 M1의 움직임 벡터는 평면 X-Y상의 이동 거리와 깊이 방향으로의 이동 거리로부터 구할 수 있다.

상기 일실시예에서, 도23F와 도23G 에 의하면, 합성된 푸리에 영상 데이터의 전체 영역은 상관요소 영역으로 설정되지만 영역의 일부분이 상관요소 영역으로 설정될 수도 있다. 이 경우에,상관 피크는 상관요소 영역이 어떻게 설정되었는가에 따라, 다른 위치에 나타나는 배경을 가리킨다. 따라서 이 경우, 나타날 수도 있는 배경을 상관 피크가 가리키는 위치는 기준 위치로 설정하고, 기준 위치에 근접한 부분을 제외시킨 범위에서 상관 피크를 추출한다.

상기에서 서술한 바와같이 본 발명의 이동 방향 측정 장치에 의해(첫번째부터 8번째 관점), 시간 T_n에서 입력되는 2차원 패턴 데이터와, 시간 T_n+1에서 입력되는 2차원 패턴 데이터는 공간 주파수 특성에 기초해 서로 대조되고, 이 대조 결과를 기초로 해서 측정 장치가 큰 규모의 시스템을 갖지 않고도 정확히 이동 방향을 측정할 수 있다.

본 발명의 추적 장치에 의해(9번째부터 23번째 관점), 시간 T_n에서 입력되는 2차원 패턴 데이터와, 시간 T_n+1에서 입력되는 2차원 패턴 데이터는 공간 주파수 특성에 기초해 서로 대조되고, 이 대조 결과를 기초로 해서 목표물의 이동 방향과 이동 거리를 구한다. 이 추적 장치는 잡음에 대해 저항력을 갖는다. 게다가 목표물이 충분히 큰 경우에도 목표물의 이동 방향과 이동량을, 목표물의 형상에 대한 총체적인 추출 없이 간단한 처리 결과로 구할 수 있다.

Claims

시간 T_n에서 대조 패턴 데이터로서 2차원의 패턴 데이터 (G1)가 입력되는 것을 설정하고, 상기 대조 패턴 데이터에 대하여 2차원적 불연속 푸리에 변환을 수행하여 대조 푸리에 2차원의 패턴 데이터를 생성하는 대조 푸리에 패턴 데이터 생성 수단;

시간 T_n+1에서 등록 패턴 데이터로서 2차원의 패턴 데이터 (G2)가 입력되는 것을 설정하고, 상기 등록 패턴 데이터에 대하여 2차원적 불연속 푸리에 변환을 수행하여 등록 푸리에 2차원의 패턴 데이터를 생성하는 등록 푸리에 패턴 데이터 생성 수단;

상기 대조 푸리에 2차원 패턴 데이터와 등록 푸리에 2차원 패턴 데이터를 합성하고, 합성된 푸리에 2차원 패턴 데이터의 결과치에 대해 2차원의 불연속 푸리에 변환이나 2차원의 불연속 푸리에 역변환을 수행하는 패턴 처리 수단;및

상기 패턴 처리 수단에 의해 수행되는, 푸리에 변환을 거친 합성된 푸리에 2차원적 패턴 데이터에 나타난 상관요소 영역의 상관 피크 (P_a1)를 얻고, 상기 장치의 이동 방향으로서 상기 상관요소 영역의 기준 위치로부터 상관 피크 위치로의 방향을 구하는 이동 방향 측정 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 이동 방향 측정 장치.
시간 T_n에서 대조 패턴 데이터로서 2차원의 패턴 데이터 (G1)가 입력되는 것을 설정하고, 상기 대조 패턴 데이터에 대하여 2차원적 불연속 푸리에 변환을 수행하여 대조 푸리에 2차원 패턴 데이터를 생성하는 대조 푸리에 패턴 데이터 생성 수단;

시간 T_n+1에서 등록 패턴 데이터로서 2차원의 패턴 데이터 (G2)가 입력되는 것을 설정하고, 상기 등록 패턴 데이터에 대해 2차원적 불연속 푸리에 변환을 수행하여 등록 푸리에 2차원의 패턴 데이터를 생성하는 등록 푸리에 패턴 데이터 생성 수단;

상기 대조 푸리에 2차원 패턴 데이터와 등록 푸리에 2차원 패턴 데이터를 합성하고 진폭 억제처리를 수행한 후, 합성된 푸리에 2차원 패턴 데이터의 결과치에 대해 2차원의 불연속 푸리에 변환이나 2차원의 불연속 푸리에 역변환을 수행하는 패턴 처리 수단 ;및

상기 패턴 처리 수단에 의해 수행되는 푸리에 변환을 거친 합성된 푸리에 2차원적 패턴 데이터에 나타난 상관요소 영역의 상관 피크 (P_a1)를 얻고, 상기 장치의 이동 방향으로서 상관요소 영역의 기준 위치로부터 상관 피크 위치로의 방향을 구하는 이동 방향 측정 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 이동 방향 측정 장치.
시간 T_n에서 대조 패턴 데이터로서 2차원의 패턴 데이터 (G1)가 입력되는 것을 설정하고, 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행한 후, 상기 대조 패턴 데이터에 진폭 억제처리를 수행함으로써 대조 푸리에 2차원의 패턴 데이터를 생성하는 대조 푸리에 패턴 데이터 생성 수단;

시간 T_n+1에서 등록 패턴 데이터로서 2차원 패턴 데이터 (G2) 가 입력되는 것을 설정하고, 상기 등록 패턴 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행하여 진폭 억제처리를 수행함으로써 등록 푸리에 2차원패턴 데이터를 생성하는 등록 푸리에 패턴 데이터 생성 수단;

상기 대조 푸리에 2차원 패턴 데이터와 등록 푸리에 2차원 패턴 데이터를 합성하고, 합성된 푸리에 2차원 패턴 데이터에 대해 2차원의 불연속 푸리에 변환이나 2차원 불연속 푸리에 역변환을 수행하는 패턴 처리 수단;및

상기 패턴 처리 수단에 의해 수행되는, 푸리에 변환을 거친 합성된 푸리에 2차원 패턴 데이터에 나타난 상관요소 영역에서의 상관 피크 (P_a1)를 구하고, 상기 장치의 이동 방향으로서 상관요소 영역내의 기준 위치부터 상관 피크 위치로의 방향을 구하는 이동 방향 측정 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 이동 방향 측정 장치.
시간 T_n에서 등록 패턴 데이터로서 2차원 패턴 데이터 (G1)가 입력되는 것을 설정하고, 상기 등록 패턴 데이터에 대하여 2차의 불연속 푸리에 변환을 수행함으로써 등록 푸리에 2차원의 패턴 데이터를 생성하는 등록 푸리에 패턴 데이터 생성 수단;

시간 T_n+1에서 대조 패턴 데이터로서 2차원의 패턴 데이터 (G2)가 입력되는 것을 설정하고, 상기 대조 패턴 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행함으로써 대조 푸리에 2차원 패턴 데이터를 생성하는 대조 푸리에 패턴 데이터 생성 수단;

상기 등록 푸리에 2차원 패턴 데이터와 대조 푸리에 2차원 패턴 데이터를 합성하고,합성된 푸리에 2차원 패턴 데이터의 결과치에 대해 2차원의 불연속 푸리에 변환이나 2차원 불연속 푸리에 역변환을 수행하는 패턴 처리 수단;및

상기 패턴 처리 수단에 의해 수행되는 푸리에 변환을 거친 합성된 푸리에 2차원 패턴 데이터에 나타난 상관요소 영역에서의 상관 피크 (P_a1)를 구하고, 출발 지점인 상관 피크 위치부터 상관요소 영역내의 기준 위치까지를 상기 장치의 이동 방향으로 하는 이동 방향 측정 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 이동 방향 측정 장치.
시간 T_n에서 등록 패턴 데이터로서 2차원의 패턴 데이터 (G1)가 입력되는 것을 설정하고, 상기 등록 패턴 데이터에 대하여 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행함으로써 등록 푸리에 2차원 패턴 데이터를 생성하는 등록 푸리에 패턴 데이터 생성 수단;

시간 T_n+1에서 대조 패턴 데이터로서 2차원 패턴 데이터 (G2)가 입력되는 것을 설정하고, 상기 대조 패턴 데이터에 대해 2차원의 불연속 푸리에 변환을 수행함으로써 대조 푸리에 2차원 패턴 데이터를 생성하는 대조 푸리에 패턴 데이터 생성 수단;

상기 등록 푸리에 2차원 패턴 데이터와 대조 푸리에 2차원 패턴 데이터를 합성하고, 진폭 억제 과정을 수행한 후, 합성된 푸리에 2차원 패턴 데이터의 결과치에 대해 2차원의 불연속 푸리에 변환이나 2차원의 불연속 푸리에 역변환을 수행하는 패턴 처리 수단;및

상기 패턴 처리 수단에 의해 수행되는 푸리에 변환을 거친 합성된 푸리에 2차원 패턴 데이터에 나타난 상관요소 영역에서의 상관 피크 (P_a1)를 구하고, 출발 지점인 상관 피크 지점부터 상관요소 영역내의 기준 위치쪽의로의 방향을 이동 방향으로 하는 이동 방향 측정 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 이동 방향 측정 장치.
시간 T_n에의 등록 패턴 데이터로서 2차원의 패턴 데이터 (G1)가 입력되는 것을 설정하고, 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행한 후, 상기 등록 패턴 데이터에 대해 진폭 억제 처리를 수행함으로써 등록 푸리에 2차원 패턴 데이터를 생성하는 등록 푸리에 패턴 데이터 생성 수단;

시간 T_n+1에서 대조 패턴 데이터로서 2차원 패턴 데이터 (G2)가 입력되는 것을 설정하고, 2차원 불연속 푸리에 변환된 대조 패턴 데이터에 대해 진폭 억제 과정을 수행함으로써 대조 푸리에 2차원 패턴 데이터를 생성하는 대조 푸리에 패턴 데이터 생성 수단;

상기 등록 푸리에 2차원 패턴 데이터와 대조 푸리에 2차원 패턴 데이터를 합성하고, 진폭 억제과정을 수행한 후, 합성된 푸리에 2차원 패턴 데이터의 결과치에 대해 2차원의 불연속 푸리에 변환이나 2차원의 불연속 푸리에 역변환을 수행하는 패턴 처리 수단;및

상기 패턴 처리 수단에 의해 수행되는 푸리에 변환을 거친 합성된 푸리에 2차원 패턴 데이터에 나타나는 상관요소 영역내에 있는 상관 피크(P_a1)와 출발점인 상관 피크 위치부터 상관요소 영역내의 기준위치쪽의로의 방향을 장치의 이동 방향으로 하는 것을 특징으로 하는 이동 방향 측정 장치.
상기 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 이동 방향 측정 수단은 합성된 푸리에 2차원의 패턴 데이터에 나타나는 상관요소 영역에서의 상관 피크를 구하는 바, 이때 얻어지는 상관 피크가 적어도 2개이면, 상기 장치의 이동 방향을 구하는데 사용된 이전의 상관 피크 (P_a1)에 가장 근접한 상관 피크들 중의 어느 하나의 위치를 현재의 상관 피크(P_a1) 위치로 설정하고, 상관요소 영역내의 기준 위치부터 상기 상관 피크 위치까지를 상기 장치의 현재 이동 방향으로 하는 것을 특징으로 하는 이동 방향 측정 장치.
상기 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 이동 방향 측정 수단은 합성된 푸리에 2차원의 패턴 데이터에 나타나는 상관요소 영역에서의 상관 피크를 구하고, 이와 근사한 값을 얻을 경우, 현재의 상관 피크 (P_a2)의 위치로 상기 장치의 이동 방향을 구하는데 사용된 이전의 상관 피크 (P_a1)에 가장 근접한 상관 피크 위치 중의 하나와, 출발 지점인 상관 피크 위치부터 상관요소 영역내의 기준 위치까지의 방향을 상기 장치의 현재 이동 방향으로 구하는 것을 특징으로 하는 이동 방향 측정 장치.
소정의 가시 영역내에 2차원의 패턴 데이터로서 데이터를 입력하기 위한 2차원의 패턴 데이터 입력 수단;

시간 T_n에서 입력되는 2차원의 패턴 데이터를 등록 패턴 데이터로 설정하고,상기 등록 패턴 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행함으로써 등록 푸리에 2차원 패턴 데이터를 생성하는 등록 푸리에 패턴 데이터 생성 수단;

시간 T_n+1에서 입력되는 2차원의 패턴 데이터로 대조 패턴 데이터를 설정하고, 상기 대조 패턴 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행함으로써 대조 푸리에 2차원 패턴 데이터를 생성하는 대조 푸리에 패턴 데이터 생성 수단;

상기 대조 푸리에 2차원 패턴 데이터와 등록 푸리에 2차원 패턴 데이터를 합성하고, 합성된 푸리에 2차원 데이터의 결과치에 대해 2차원의 불연속 푸리에 변환이나 2차원의 불연속 푸리에 역변환을 수행하는 패턴 처리 수단;

상기 패턴 처리 수단에 의해 수행되는 푸리에 변환을 거친 합성된 푸리에 2차원의 패턴 데이터에서 나타나는 상관요소 영역내의 기준 위치에 가까운 부분을 제외한 범위에서 상관 피크 (P_a1)를 얻고, 상관요소 영역내의 기준 위치부터 상관 피크 위치쪽으로의 방향을 목표물 (M1)의 이동 방향으로서 구하고, 상관요소 영역내의 기준 위치부터 상관 피크 위치까지의 거리를 목표물의 이동 거리로서 구하는 움직임 벡터 산출 수단;

상기 움직임 벡터 산출 수단에 의해 얻어진 이동 방향 및 이동 거리를 근거로, 목표물이 시간 T_n+2에서 입력될 가능성이 있는 2차원 패턴 데이터의 데이터 영역밖으로 가게 되는지 아닌지를 예측하는 예측수단;

상기 목표물이 시간 T_n+2에서 2차원 패턴 데이터의 데이터 영역밖에 위치하게 될 것으로 상기 예측 수단이 예측하면, 시간 T_n+2일에서 입력되는 상기 2차원 패턴 데이터의 데이터 영역내로 상기 목표물이 위치하도록 상기 2차원 패턴 데이터 입력 수단의 가시 영역을 이동하는 이동 수단;및

상기 이동 수단에 의해 상기 2차원 패턴 데이터 입력 수단의 가시 영역이 이동되었을 경우와, 상기 움직임 벡터 산출 수단이 시간 T_n+1와 시간 T_n+2에서 2차원 패턴 데이터를 사용하여 목표물의 방향과 거리를 얻었을때, 상기 2차원 패턴 데이터 입력 수단의 가시 영역의 이동 방향과 이동 거리를 근거로 시간 T_n+1와 시간 T_n+2에서 상기 2차원 패턴 데이터를 합성하여 얻어진 합성된 푸리에 2차원 패턴 데이터에 나타난 상관요소 영역에서의 상관 피크 (P_b2,P_a2) 위치를 보정하는 보정 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 추적장치.
소정의 가시 영역에 2차원의 패턴 데이터로서 데이터를 입력하는 2차원 패턴 데이터 입력 수단;

시간 T_n에서 입력되는 2차원의 패턴 데이터를 등록 패턴 데이터로 설정하고,상기 등록 패턴 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행함으로써 등록 푸리에 2차원 패턴 데이터를 생성하는 등록 푸리에 패턴 데이터 생성 수단;

시간 T_n+1에서 입력되는 2차원의 패턴 데이터를 대조 패턴 데이터로 설정하고, 상기 대조 패턴 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행함으로써 대조 푸리에 2차원 패턴 데이터를 생성하는 대조 푸리에 패턴 데이터 생성 수단;

상기 대조 푸리에 2차원 패턴 데이터와 등록 푸리에 2차원 패턴 데이터를 합성하고, 합성된 푸리에 2차원 데이터의 결과치에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환이나 2차원 불연속 푸리에 역변환을 수행하는 패턴 처리 수단;

상기 패턴 처리 수단에 의해 수행되는 푸리에 변환을 거친 합성된 푸리에 2차원 패턴 데이터에서 나타나는 상관요소 영역내의 기준 위치에 가까운 부분을 제외한 범위에서 상관 피크 (P_a1)를 얻고, 상관요소 영역내의 기준 위치부터 상관 피크 지점쪽으로의 방향을 목표물 (M1)의 이동 방향으로서 구하고, 상관요소 영역내의 기준 위치부터 상관 피크 위치까지의 거리를 목표물의 이동 거리로서 구하는 움직임 벡터 산출 수단;

다음 시간 T_n+2에서 입력되는 2차원 패턴 데이터의 데이터 영역내에 상기 목표물이 위치하도록 상기 움직임 벡터 산출 수단에 의해 얻어진 이동 방향과 이동 거리를 근거로 상기 2차원 패턴 데이터 입력 수단의 가시 영역을 이동시키는 이동 수단;및

상기 움직임 벡터 산출 수단에 의해, 시간 T_n+1일때와 시간 T_n+2에서 2차원 패턴 데이터를 사용하여 상기 목표물의 방향과 거리가 얻어지면, 상기 이동 수단에 의해 이동된 상기 2차원 패턴 데이터 입력수단의 가시 영역의 이동 방향과 이동 거리를 근거로, 시간 T_n+1일때와 시간 T_n+2에서의 2차원 패턴 데이터를 합성함으로써 얻어진 합성된 푸리에 2차원 패턴 데이터에 나타난 상관요소의 상관 피크 (P_b2,P_a2)위치를 보정하는 보정 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 추적장치.
소정의 가시 영역에 2차원의 패턴 데이터로서 데이터를 입력하는 2차원 패턴 데이터 입력 수단;

시간 T_n에서 입력되는 2차원의 패턴 데이터를 대조 패턴 데이터로 설정하고,상기 대조 패턴 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행함으로써 대조 푸리에 2차원 패턴 데이터를 생성하는 대조 푸리에 패턴 데이터 생성 수단;

시간 T_n+1에서 입력되는 2차원의 패턴 데이터를 등록 패턴 데이터로 설정하고, 상기 등록 패턴 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행함으로써 등록 푸리에 2차원 패턴 데이터를 생성하는 등록 푸리에 패턴 데이터 생성 수단;

상기 등록 푸리에 2차원 패턴 데이터와 대조 푸리에 2차원 패턴 데이터를 합성하고, 합성된 푸리에 2차원 데이터의 결과치에 대해 2차원의 불연속 푸리에 변환이나 2차원의 불연속 푸리에 역변환을 수행하는 패턴 처리 수단;

상기 패턴 처리 수단에 의해 수행되는 푸리에 변환을 거친 합성된 푸리에 2차원의 패턴 데이터에서 나타나는 상관요소 영역내의 기준 위치에 가까운 부분을 제외한 범위에서 상관 피크 (P_a1)를 구하고, 출발 지점인 상관 피크의 위치로부터 상관요소 영역의 기준 위치로의 방향을 목표물 (M1)의 이동 방향으로 하고, 상관 피크 위치부터 상관요소 영역내의 기준 위치까지의 거리를 목표물의 이동 거리로 하는 움직임 벡터 산출 수단;

상기 목표물이 시간 T_n+2에서 2차원 패턴 데이터의 데이터 영역밖에 위치하게 될 것으로 상기 예측 수단이 예측하면, 시간 T_n+2일에서 입력되는 상기 2차원 패턴 데이터의 데이터 영역내로 상기 목표물이 위치하도록 상기 2차원 패턴 데이터 입력 수단의 가시 영역을 이동하는 이동 수단;및

상기 이동 수단에 의해 상기 2차원 패턴 데이터 입력 수단의 가시 영역이 이동되었을 경우와,상기 움직임 벡터 산출 수단이 시간 T_n+1과 시간 T_n+2에서의 상기 2차원 패턴 데이터를 사용하여 목표물의 방향과 거리를 얻었을때, 상기 2차원 패턴 데이터 입력 수단의 가시 영역의 이동 방향과 이동 거리를 근거로 시간 T_n+1과 시간 T_n+2에서의 상기 2차원 패턴 데이터를 합성하여 얻어진 합성된 푸리에 2차원 패턴 데이터에 나타난 상관요소 영역에서의 상관 피크 (P_b2,P_a2) 위치를 보정하는 보정 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 추적장치.
소정의 가시 영역에 2차원의 패턴 데이터로서 데이터를 입력하는 2차원 패턴 데이터 입력 수단;

시간 T_n에서 입력되는 2차원의 패턴 데이터를 대조 패턴 데이터로 설정하고,이 대조 패턴 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행함으로써 대조 푸리에 2차원 패턴 데이터를 생성하는 대조 푸리에 패턴 데이터 생성 수단;

시간 T_n+1에서 입력되는 2차원의 패턴 데이터를 등록 패턴 데이터로 설정하고, 이 등록 패턴 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행함으로써 등록 푸리에 2차원 패턴 데이터를 생성하는 등록 푸리에 패턴 데이터 생성 수단;

상기 대조 푸리에 2차원 패턴 데이터와 등록 푸리에 2차원 패턴 데이터를 합성하고, 합성된 푸리에 2차원 데이터의 결과치에 대해 2차원의 불연속 푸리에 변환이나 2차원 불연속 푸리에 역변환을 수행하는 패턴 처리 수단;

상기 패턴 처리 수단에 의해 수행되는 푸리에 변환을 거친 합성된 푸리에 2차원의 패턴 데이터에서 나타나는 상관요소 영역내의 기준 위치에 가까운 부분을 제외한 범위에서 상관 피크 (P_a1',P_a2,Pa3)를 구하고, 출발점인 상관 피크의 위치로부터 상관요소 영역내의 기준 위치쪽으로의 방향을 목표물 (M1)의 이동 방향으로 하고, 상관 피크 위치부터 상관요소 영역내의 기준 위치까지의 거리를 목표물의 이동 거리로 하는 움직임 벡터 산출 수단;

다음 시간 T_n+2에서 입력되는 2차원 패턴 데이터 입력의 데이터 영역내에 상기 목표물이 위치하도록, 상기 움직임 벡터 산출 수단에 의해 구한이동 방향과 이동 거리를 근거로 상기 2차원 패턴 데이터 입력 수단의 가시 영역을 이동시키는 이동 수단;및

상기 움직임 벡터 산출 수단에 의해, 시간 T_n+1일때와 시간 T_n+2에서의 2차원 패턴 데이터를 사용하여 목표물의 방향과 거리를 얻었을때, 상기 이동 수단에 의해 이동된 상기 2차원 패턴 데이터 입력에 대한 가시 영역의 이동 방향과 이동 거리를 근거로, 시간 T_n+1일때와 시간 T_n+2에서 2차원 패턴 데이터를 합성함으로써 얻어진 합성된 푸리에 2차원 패턴 데이터에 나타난 상관요소의 상관 피크 위치를 보정하는 보정 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 추적장치.
제 9항 내지 12항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 패턴 처리 수단은 대조 푸리에 2차원 패턴 데이터와 등록 푸리에 2차원 패턴 데이터를 합성하고, 진폭 억제과정을 수행한 후, 합성된 푸리에 2차원 패턴 데이터의 결과치에 대해 2차원의 불연속 푸리에 변환이나 2차원의 불연속 푸리에 역변환을 수행하는 것을 특징으로 하는 추적 장치.
제 9항 또는 10항에 있어서,

상기 등록 푸리에 패턴 데이터 생성 수단은 시간 T_n에서 입력되는 2차원의 패턴 데이터를 등록 패턴 데이터로 설정하고, 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행한 후, 상기 등록 패턴 데이터에 대해 진폭 억제처리를 수행함으로써 등록 푸리에 2차원 패턴 데이터를 생성하고, 상기 대조 푸리에 패턴 데이터 생성 수단은 시간 T_n+1에서 입력되는 2차원의 패턴 데이터를 대조 패턴 데이터로 설정하고, 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행한 후, 상기 대조 패턴 데이터에 대해 진폭 억제처리를 수행함으로써 대조 푸리에 2차원 패턴 데이터를 생성하는 추적 장치.
제 11항 또는 12항에 있어서,

상기 대조 푸리에 패턴 데이터 생성 수단은 시간 T_n에서 입력되는 2차원의 패턴 데이터를 대조 패턴 데이터로 설정하고, 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행한 후, 상기 대조 패턴 데이터에 대해 진폭 억제처리를 수행함으로써 대조 푸리에 2차원 패턴 데이터를 생성하고, 상기 등록 푸리에 패턴 데이터 생성 수단은 시간 T_n+1에서 입력되는 2차원의 패턴 데이터를 등록 패턴 데이터로 설정하고, 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행한 후, 상기 등록 패턴 데이터에 대해 진폭 억제처리를 수행함으로써 등록 푸리에 2차원 패턴 데이터를 생성하는 장치.
소정의 가시 영역에 2차원의 패턴 데이터로서 데이터를 입력하는 2차원 패턴 데이터 입력 수단;

상기 2차원 패턴 데이터 입력 수단의 가시 영역내에 위치하는 목표물까지의 거리를 깊이 방향으로 측정하는 거리 측정 수단(60);

상기 거리 측정 수단에 의해 측정된 시간 T_n에서 깊이 방향의 목표물까지의 거리 L_n과, 시간 T_n+1에서 깊이 방향의 목표물까지의 거리 L_n+1'와의 차이를 깊이 방향으로의 목표물의 이동거리로서 구하는 깊이 방향 거리 산출 수단;

시간 T_n에서 입력되는 2차원의 패턴 데이터(O₁)를 등록 패턴 데이터로 설정하고, 이 등록 패턴 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행함으로써 등록 푸리에 2차원 패턴 데이터를 생성하는 등록 푸리에 패턴 데이터 생성 수단;

상기 거리 측정 수단에 의해 측정된 시간 T_n에서의 깊이 방향의 목표물까지의 거리 L_n과 시간 T_n+1에서 깊이 방향의 목표물까지의 거리 L_n+1과의 비율에 따라 시간 T_n+1에서 입력되는 2차원 패턴 데이터에 대해 확대/축소처리를 수행하는 확대/축소 처리 수단;

시간 T_n+1에서 입력되는 2차원의 패턴 데이터(0₂)를 대조 패턴 데이터로 설정하고, 이 대조 패턴 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행함으로써 대조 푸리에 2차원 패턴 데이터를 생성하는 대조 푸리에 패턴 데이터 생성 수단;

상기 등록 푸리에 2차원 패턴 데이터와 대조 푸리에 2차원 패턴 데이터를 합성하고, 합성된 푸리에 2차원 데이터의 결과치에 대해 2차원의 불연속 푸리에 변환이나 2차원 불연속 푸리에 역변환을 수행하는 패턴 처리 수단;

상기 패턴 처리 수단에 의해 수행되는 푸리에 변환을 거친 합성된 푸리에 2차원 패턴 데이터에 나타나는 상관요소 영역내의 기준 위치에 근접한 부분을 제외시킨 범위의 상관 피크 (P_n1)를 구하고, 상관요소 영역내에 있는 기준 위치부터 상관 피크까지의 거리를, 상기 방향과 직교하는 비행기 위에 있는 물체의 이동 거리로서 구하는 이동 거리 산출 수단;

상기 깊이 방향 거리 산출 수단과 상기 이동 거리 산출 수단에 의해 얻어지는 깊이 방향의 목표물의 이동 거리와, 상기 깊이 방향에 수직인 비행기 내에 있는 목표물의 이동 거리로부터, 목표물의 움직임 벡터 (B₁)를 구하는 움직임 벡터 산출 수단;및

상기 움직임 벡터 산출 수단에 의해 구한목표물의 움직임 벡터를 근거로 상기 2차원 패턴 데이터 입력수단의 위치를 이동하는 이동 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 추적장치.
소정의 가시 영역에 2차원의 패턴 데이터로서 데이터를 입력하는 2차원 패턴 데이터 입력 수단;

상기 2차원 패턴 데이터 입력 수단의 가시 영역내에 위치한 목표물까지의 거리를 깊이 방향으로 측정하는 거리 측정 수단(60);

상기 거리 측정 수단에 의해 측정되는 시간 T_n에서의 깊이 방향의 목표물까지의 거리 L_n과, 시간 T_n+1에서의 깊이 방향의 목표물까지의 거리 L_n+1과의 차이를 깊이 방향의 목표물의 이동 거리로 구하는 깊이 방향 거리 산출 수단;

시간 T_n에서 입력되는 2차원의 패턴 데이터(O₁)를 대조 패턴 데이터로 설정하고, 이 대조 패턴 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행함으로써 대조 푸리에 2차원 패턴 데이터를 생성하는 대조 푸리에 패턴 데이터 생성 수단;

상기 거리 측정 수단에 의해 측정된 시간 T_n에서의 깊이 방향의 목표물까지의 거리 L_n과 시간 T_n+1에서 깊이 방향의 목표물까지의 거리 L_n+1과의 비율에 따라 시간 T_n+1에서 입력되는 2차원 패턴 데이터에 대해 확대/축소처리를 수행하는 확대/축소 처리 수단;

시간 T_n+1에서 입력되는 2차원의 패턴 데이터(0₂)를 등록 패턴 데이터로 설정하고, 이 등록 패턴 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행함으로써 등록 푸리에 2차원 패턴 데이터를 생성하는 등록 푸리에 패턴 데이터 생성 수단;

상기 대조 푸리에 2차원 패턴 데이터와 등록 푸리에 2차원 패턴 데이터를 합성하고, 합성된 푸리에 2차원 데이터의 결과치에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환이나 2차원의 불연속 푸리에 역변환을 수행하는 패턴 처리 수단;

상기 패턴 처리 수단에 의해 수행되는 푸리에 변환을 거친 합성된 푸리에 2차원 패턴 데이터에 나타나는 상관요소 영역내의 기준 위치에 근접한 부분을 제외시킨 범위의 상관 피크 (P_n1)를 구하고, 상관 피크 지점부터 상관요소 영역 내에 있는 기준 위치까지의 거리를 상기 깊이 방향에 수직인 비행기 위에 있는 물체의 이동 거리로서 구하는 이동 거리 산출 수단;

상기 깊이 방향 거리 산출 수단과 상기 이동 거리 산출 수단에 의해 얻어지는깊이 방향의 목표물의 이동 거리와, 깊이 방향에 수직인 비행기 내에 있는 목표물의 이동 거리로부터 목표물의 이동 벡터 (B₁)를 구하는 움직임 벡터 산출 수단;및

상기 움직임 벡터 산출 수단에 의해 구한 목표물의 움직임 벡터를 근거로 상기 2차원 패턴 데이터 입력수단의 위치를 이동하는 이동 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 추적장치.
제 16항 또는 17항에 있어서,

상기 패턴 처리 수단이 상기 대조 푸리에 2차원 패턴 데이터와 등록 푸리에 2차원 패턴 데이터를 합성하고, 진폭 억제 처리를 처리한 후,합성된 푸리에 2차원 패턴 데이터의 결과치에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환이나 2차원 불연속 푸리에 역변환을 수행하는 추적장치.
제 16항에 있어서,

상기 등록 푸리에 패턴 테이터 생성 수단이 시간 T_n에서 입력되는 2차원 패턴 데이터 (0₁)를 등록 패턴 데이터로 설정하고, 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행한 후, 상기 등록 패턴 데이터에 대해 진폭 축소처리를 수행함으로써 등록 푸리에 2차원 패턴 데이터 (F₁)을 생성하고,

상기 대조 푸리에 패턴 데이터 생성 수단이 시간 T_n+1에서 입력되며, 확대/축소 처리를 거친 2차원 패턴 데이터 (0₂)를 대조 패턴 데이터로 설정하고, 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행한 후, 상기 대조 패턴 데이터에 대해 진폭 억제 처리를 수행함으로써 대조 푸리에 2차원 패턴 데이터(F₂)를 생성하는 장치.
제 17항에 있어서,

상기 대조 푸리에 패턴 테이터 생성 수단이 시간 T_n에서 입력되는 2차원 패턴 데이터 (0₁)를 대조 패턴 데이터로 설정하고, 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행한 후, 상기 대조 패턴 데이터에 대해 진폭 억제 처리를 수행함으로써, 대조 푸리에 2차원 패턴 데이터 (F₁)를 생성하고,

상기 등록 푸리에 패턴 데이터 생성 수단이 시간 T_n+1에서 입력되며, 확대/축소 처리를 거친 2차원 패턴 데이터 (0₂)를 등록 패턴 데이터로 설정하고, 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행한 후, 상기 등록 패턴 데이터에 대해 진폭 억제 처리를 수행함으로써 대조 푸리에 2차원 패턴 데이터(F₂)를 생성하는 장치.
제 16항 내지 제 20항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 이동 수단이, 상기 이동 벡터 산출 수단에 의해 구한목표물의 이동 벡터를 근거로, 시간 T_n에서 출발 위치의 역할을 하는 시간 T_n+1에서의 목표물 (M1)의 이동 방향(θ)과, 시간 T_n+1일때의 목표물까지의 직선 거리 L_n+1를 구하고, 얻어진 이동 방향(θ)으로 상기 2차원 패턴 데이터 입력 수단의 중심 가시 영역의 중심을 향하도록 하고, 시간 T_n에서 얻어진 상기 직선 거리 L_n+1와 목표물까지의 거리 L_n와의 차이를 구하고, 그 거리차이만큼 상기 이동 방향(θ)으로 상기 2차원 패턴 데이터입력 수단을 이동하는 추적장치.
제 16항 내지 제 20항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 이동 수단이 상기 움직임 벡터와 동일한 벡터를 사용하여 상기 움직임벡터 산출 수단에 의해 얻은 목표물의 움직임 벡터를 근거로 상기 2차원 패턴 데이터 입력 수단의 위치를 이동하는 추적장치.
제 16항 내지 제 20항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 거리 측정 수단이 제1 및 제2 카메라(10-1,10-2)를 포함하고, 상기 2차원 패턴 데이터입력 수단을 갖춘 상기 카메라들 중의 하나를 사용하고, 등록 패턴 데이터로서 상기 제1 카메라에 포착된 영상 데이터를 설정하고, 상기 등록 패턴 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행함으로써 등록 푸리에 2차원 패턴 데이터를 생성하고, 상기 제2 카메라에 포착된 영상 데이터를 대조 패턴 데이터로 설정하고, 이 대조 패턴 데이터에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환을 수행함으로써 대조 푸리에 2차원 패턴 데이터를 생성하고, 상기 대조 푸리에 2차원 패턴 데이터와 등록 푸리에 2차원 패턴 데이터를 합성하고, 합성된 푸리에 2차원 패턴 데이터의 결과치에 대해 2차원 불연속 푸리에 변환이나 2차원 불연속 푸리에 역변환을 수행하고, 푸리에 변환을 거친 상기 합성된 푸리에 2차원 패턴 데이터에 나타나는 상관요소 영역내의 기준 위치에 근접한 부분을 제외시킨 범위내의 상관 피크를 구하고,상관 피크 위치과 상관요소 영역내의 기준위치 사이의 거리를 근거로 깊이 방향의 목표물까지의 거리를 측정하는 추적장치.