NO170176B

NO170176B - Fremgangsmaate og anordning for etablering av stoerrelsen av en korrelasjonsmaalfoelgeport i et korrelasjonsmaalfoelgesystem

Info

Publication number: NO170176B
Application number: NO864712A
Authority: NO
Inventors: Arthur K Rue; Gordon T Pope; Earl L Emerson
Original assignee: Hughes Aircraft Co
Priority date: 1985-04-01
Filing date: 1986-11-25
Publication date: 1992-06-09
Also published as: JPH0766047B2; WO1986005890A1; NO864712D0; KR880700278A; DE3685394D1; AU579286B2; ES8800463A1; IL93578A0; AU5586386A; IL78290A0; KR900008371B1; EP0309002A1; ES557146A0; EP0217871A1; AU7669387A; ES553553A0; NO170176C; NO864712L; TR22572A; IL93578A

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte til etablering av størrelsen av en korrelasjonsmålfølgeport i et korrelasjonsmålfølgesystem som angitt i innledningen til krav 1, samt en fremgangsmåte til bestemmelse av korrelasjons-målfølgekvaliteten i et korrelasjonsmålfølgesystem som angitt i innledningen til krav 9, og en anordning for automatisk å følge et mål som angitt i innledningen til krav 14.

Taktiske systemanvendelser for videomålfølgere krever gode egenskaper også når forvirrende gjenstander i bakgrunn og forgrunn konkurrerer med det mål som er av interesse. I tillegg til dette må disse systemer arbeide tilfredsstillende under dynamiske forhold, der relative stillingsvinkler og avstand til målet hele tiden forandrer seg og der billed-rulling om målfølgerens synslinje kan være ganske stor.

Videomålfølgende prosessorer er tidligere blitt utviklet der det gjøres bruk av en rekke forskjellige behandlingsteknikker eller algoritmer så som sentroide, arealbalanserende, kantbestemte og forskjellige korrelerende utførelser av målfølgerne. De fleste av disse videomålfølgende prosessorer har egenskaper som gjør dem uegnet for anvendelse i kombi-nasjon med hverandre ved "dobbeltmodus" drift. For eksempel er kant- og områdebalansealgoritmer enten støyende eller mangler veldefinerte målformer som er uavhengige av feil-skalafaktorer. Mange utførelser med korrelasjonsalgoritmer arbeider ikke tilfredsstillende ved målfølging av sceneforan-dringer på dynamisk grunnlag og resultatet av dette er at når disse typer korrelasjonsalgoritmer anvendes sammen med andre målfølgende prosessorer i en dobbeltmodusrolle, vil man ha for stor avhengighet av den andre målfølgealgoritme. Når man skal følge mål som beveger seg i forhold til bakgrunnen, er det dessuten meget ønskelig å sette en målfølgeåpning rundt det mål som er av interesse, for derved å utelukke den stillestående bakgrunn. Teknikker for avledning av meningsfylte målsøkeåpninger for mange korrelasjonsprosessalgoritmer finnes imidlertid ikke eller forutsetter data som er avledet utenfra og som er målt for parametere som ikke er grunnleggende for eller tilknyttet korrelasjonsprosessen.

Videomålfølgende prosessorer av den type som er beskrevet ovenfor, er normalt beregnet på å motta et bestemt video-avsøkningsformat og videoformat med linjesprang. Hvis det således anvendes målfølgende sensorer som gir et videoformat forskjellig fra det som normalt mottas av målfølgeproses-soren, må oppbygningen av prosessoren modifiseres eller, som et alternativ, inngangsvideoformatet må bli avsøkningsomfor-met til det nødvendige videoformat for å kunne bli behandlet. Hvis det er nødvendig med en avsøkningsomforming, blir det innført en betydelig forsinkelse i behandlingen, noe som begrenser målfølgesløyfens båndbredde og reduserer mål-følgingens arbeidspotensiale under dynamiske betingelser. I tillegg vil prosessen med avsøkningsomforming ofte skjule intern sampling av scenerommet for den sensor som benyttes og innfører videoartifakter og/eller samvirkninger mellom rom-og tidsamplinger som virker skadelig på frembringelsen av riktige målinger av målfølgefeil.

Ideelt sett vil det være ønskelig å komme frem til en videomålfølger med to videomålfølgeprosessorer av forskjellige typer som hver er spesielt egnet til å virke godt i et bestemt sett taktiske anvendelser og som lett gjøres egnet til bruk med forskjellige formater for avsøkning og linjesprang.

Videomålfølgeprosessorer, både av den sentroide og korrela-sjonstypen er velkjent på området. F.eks. beskriver US-PS 4 133 004 en videokorrelasjonsmålfølger som gjør bruk av en tilbakevendende referanse for å tilrettelegge beregningene av målfølgefeil. Korrelasjonsmålfølgeren som er beskrevet i dette patent, innbefatter en krets til frembringelse av et referansekart i pixelformat. Referansekartets pixel-informasjon som er avledet fra tidligere videobilder, blir lagret i en tilbakevendende hukommelse for å muliggjøre beregning av asimut og elevasjon med optimale vektingsverdier for hver pixel i synsfeltet. Forskjellen mellom styrkeverdien for hver videopixel som mottas i det stående bilde og styrkeverdien for den tilsvarende referansekartpixel, blir multiplisert med en passende vektfunksjon. Hvert resulterende produkt blir så satt sammen i en akkumulator for å danne asimut og elevasjonskorrelasjonsfeilsignaler som er sammensatte indikasjoner av bilde-til-referansekorrelasjonen over det tildelte portområde for målfølgingen, som kan være så stort som hele synsfeltet (FOV), minus en pixelmarg. Vektfaktorene for hver pixel blir også kombinert og akkumula-tivt tilføyet over hele billedplanet for å danne tre adaptive skalfaktorer ved enden av hvert bilde, hvilke faktorer kombineres med asimut og elevasjonskorreksjonsfeilsignalene for å eliminere krysskobling og frembringe korrelasjonsfeilsignaler som er fri for krysskobling.

Videokorrelasjonsmålfølgeren som er beskrevet i det nevnte US-PS 4 133 004 er særlig velegnet for dynamiske anvendelser der scenens stillingsvinkler, avstand og scenens rulleorien-tering om synslinjen forandrer seg hurtig.

I henhold til foreliggende oppfinnelse er man kommet frem til en dobbeltmodus videomålfølger som gjør bruk av både en korrelasjons- og sentroidvideoprosessor som styres automatisk på en slik måte at den prosessor som er best egnet til målfølging av en bestemt scene, automatisk velges. I tillegg innbefatter videomålfølgeren en mikrodatamaskin og en videopreprosessor. Videopreprosessoren virker som en grensesnittanordning for tilpasning av analoge inngangsvideosignaler fra målfølgemottakeren/sensorene før de mates videre til korrelasjons- og sentroidprosessorene. Mikrodatamaskin styrer overføringen av videodata, beregner målfølge-feilens parametre og utøver både individuelle prosessorstyre-funksjoner og total modusstyring som innbefatter valg av den prosessor som gir de beste målfølgeresultater.

Videomålfølgeren kan arbeide i enhver av de nedenstående målfølgermodi:

(1) Konkurrerende

(2) Komplementært

(3) Differansevideo, og

(4) Meget lav SNE (signal-til-støyforhold)

I den konkurrerende arbeidsmåte blir de sentroide- og korrelasjonsprosessorer benyttet for uavhengig følging av det tildelte mål, og den prosessor som gir det "beste" målfølge-resultat velges for virkelig styring av målfølgesystemet. Uavhengige indikasjoner om målfølgestatus som avledes fra den sentroide- og korrelasjonsprosessorene, sammen med be-traktninger som gjelder målfølgeportens størrelse, danner grunnlag for det aktive valg av prosessor. Når det gjelder den sentroide prosessor, vil antall pixel i målfølgeporten som kan passere den valgte terskel, sammen med forholdet mellom målfølgeportens pixeler som passerer terskelen og antall markportpixeler som passerer terskelen, fastlegger målfølgestatus. For korrelasjonsprosessoren vil forholdet mellom differanse videosum og differanse videoportareale sammen med størrelsen på gradientsummen og gjennomsnittsverdien for gradientsummen over gradientporten, bestemme målfølgestatus.

I den konkurrerende modus er det fire mulige målfølgetilstan-der:

(1) Begynn målfølging,

(2) Oppretthold målfølging,

(3) Segl videre, og

(4) Tap av lås.

Målfølgeoperasjonen begynner når operatøren har anbrakt det mål som er av interesse i det ønskede område i synsfeltet og har avgitt "start målfølging" kommando. Fra dette punkt er målfølgeoperasjonen helt automatisk hvis ikke målfølgeløpet avsluttes av operatøren eller tap av låsing tilstand blir innført, hvoretter gjenvinningsprosessen settes igang eller pekestyringen for systemet automatisk vender tilbake til operatøren. Som tidligere nevnt, blir styringsovergangene for målfølgetilstanden bestemt av indikasjonene som gjelder sentroid målfølgestatus og korrelasjonsmålfølgestatus. I tillegg til dette kan overgangene komme i stand på grunn av forstyrrelse av begrensningene for portstørrelsen eller mistilpasning av målfølgepunktet som kan oppstå mens den ikke aktive prosessor arbeider etter en målfølgemodus med innraster. Etter at gjenvinningsoperasjonen er igangsatt for en prosessor, blir en gyldig målfølgeangivelse frembrakt når man har fått en tilfredsstillende bane. Prosessoren vil da være kandidat for aktiv styring av målfølgingen.

I den komplementære modus for driften, blir korrelasjonens tilbakevendende referansevideo behandlet av den sentroide behandlingsfunksjon og korrelasjonsfeil og sentroide målfølgefeil blir samtidig kombinert for å gi et enkelt målfølgende styrefeilsignal for hver akse.

I målfølgerens differansevideomodus benyttes korrelasjonspro-sessorens differansevideoparameter til automatisk å finne bevegelige mål ved hjelp av sentroid behandling. Sluttelig blir i den meget lave SNR arbeidsmodus korrelasjonens tilbakevendende referansevideo benyttet til å understøtte video SNR signalet for sentroid behandling.

Et viktig trekk ved foreliggende oppfinnelse ligger i tilveiebringelsen av automatisk størrelsesbestemmelse av målfølgeporten for korrelasjonsprosessoren ved å benytte en gradientfunksjon som er dannet av korrelasjonens vektfunksjonsdata. Kantene av porten blir bestemt ved å summere de absolutte verdier for asimut- og elevasjonsvektfunksjonene og deretter samle disse summer over en gradientport og justere hver portkant for å redusere til et maksimum den gjennomsnittlige verdi av summen over det portstyrte område. Et annet viktig trekk ved oppfinnelsen innebærer en teknikk til bestemmelse av målfølgetilstanden for korrelasjonsprosessorene ved å kombinere verdien av gradientfunksjonen og verdien av korrelasjonsdifferansevideoen. Dette trekk, der det settes sammen med den sentroide behandlingsfunksjon og de sentroide indikatorer for målfølgetilstanden, dannet et middel til frembringelse av en helautomatisk målfølgeproses-sor. Ved den komparative arbeidsmåte, danner de to uavhengige indikatorer for målfølgetilstanden et middel for valg av den "beste" prosessor for innretningens styresystem.

?ok et ytterligere trekk ved oppfinnelsen ligger i teknikken med å kombinere korrelasjonsfeil ved målfølgingen og sentroide målfølgefeil, for å danne et sammensatt feilsignal som er en sann komplementær funksjon. Sluttelig er video-målfølgeren i henhold til oppfinnelsen egnet til bruk sammen med sensorer som benytter en rekke forskjellige former for romavsøkning med linjesprang og videodataformater, innbefattende unidireksjonal og bidireksjonal avsøkning.

Oppfinnelsens karakteristiske trekk fremgår av karak-teristikken til fremgangsmåten angitt i krav 1, 9 samt anordningen karakterisert i krav 14. Ytterligere trekk ved oppfinnelsen fremgår av de øvrige uselvstendige kravene.

Figurene IA og IB, sett sammen, utgjør et samlet blokkdiagram for dobbeltmodus-videomålsøkeren som utgjør den foretrukne utførelsesform for oppfinnelsen,

figur 2 viser et kombinert blokkdiagram og koblingsskjerna for videoprosessoren,

figur 3 viser et kombinert blokkdiagram og koblingsskjerna for kretsen til den sentroide prosessor,

figur 4 viser en grafisk fremstilling, der man ser forholdet

mellom den sentroide prosessors lineære vektfunksjoner, We og W,}, og målfølgeportens størrelse,

figur 5 viser et kombinert blokkdiagram og koblingsskjema for kretsen til korrelasjonsprosessoren,

figur 6 viser skjematisk romforholdet for pixelenheter som benyttes ved beregning av korrelasjonsvektfunksjonene for en pixel "x",

figur 7 viser et kombinert blokkdiagram og koblingsskjerna for en krets som utnytter "pipeline" prosessteknikk i korrelasjonsprosessoren ,

figur 8 viser et blokkdiagram, der man ser forholdet for beregning av korrelasjonsfeil,

Figur 9 viser et bredt blokkdiagram for den tilbakevendende korrelasjonsreferanse og

figurene 10 og 11 er detaljerte blokkdiagrammer for kretsen til den korrelasjonsprosessor som er gjengitt på figur 5.

Som vist på figurene IA og IB, danner foreliggende oppfinnelse en dobbeltmodus videomålfølger som skal følge og treffe en målscene 20 som oppfattes av en scenesignalmottaker 24. Mottakeren 24 kan omfatte en hvilken som helst av forskjellige typer sensorer 22 som mottar elektromagnetisk strålingsenergi fra scenen 20 og derved registrerer scenen 20 i en form som kan omdannes til elektriske videosignaler i mottakeren 24. Mottakeren 24 omdanner den registrerte elektromagnetiske energi til analoge videosignaler og mater disse analoge videosignaler sammen med tilhørende video-synkroniseringssignaler til dobbeltmodus videomålfølgeren som utgjør foreliggende oppfinnelse. Synkroniseringssignalene er ikke nødvendige hvis det analoge videosignal er et sammensatt signal.

Videomålfølgeren omfatter stort sett en mikrodatamaskin og tilhørende tids- og styrekretser 26, en videopreprosessor 28, en korrelasjonsprosessor 30 og en sentroid prosessor 32. Mikrodatamaskinen 26, videopreprosessoren 28, korrelasjonsprosessoren 30 og den sentroide prosessor 32, er koblet sammen med en felles buss som senere skal omhandles, men av hensyn til den nå pågående forklaring, er forbindelsene mellom disse komponenter vist på figurene IA og IB, uttrykt som funksjonssignaler som mates mellom komponentene.

Mikrodatamaskinen 26 kan for eksempel omfatte en 8 MHz Intel 80186. Mikrodatamaskinen 26 sørger for en samlet modusstyring for målfølgeren, sammen med muligheter for overvåkning og beregning for videopreprosessoren 28 og henholdsvis korrelasjonsprosessoren 30 og den sentroide prosessor 32. Av-bruddsstyring, dvs. gjenkjennelse og prioritetstildeling for de tre avbruddssignaler, fås i avbruddsstyreseksjonen i mikroprosessoren av typen 80186. De tre avbrudd starter den behandling som krever ved enden av den sentroide port og korrelasjonsporten og under slutt-på-felt intervallet. Mikrodatamaskinen 26 styrer også en programmerbar synk-generator 38. Synkgeneratoren 38 får innkommende horisontale og vertikale synksignaler fra mottakeren 24 for å regenerere koordinatene for klokke, synk og FOV (synsfelt) som benyttes gjennom hele målfølgeren. Synkgeneratoren 38 kan etter valg programmeres for å skille det sammensatte synksignal fra videoens preprosessor 28 i vertikale og horisontale synksignaler når disse signaler ikke fremkommer hver for seg ved mottakeren 24. En faselåst sløyfe 42 anvendes for å låse det innkommende vertikale synksignal for å regenerere en pixelklokke. Synkgeneratoren 38 kan etter valg programmeres for å frembringe interne synkroniseringssignaler uten synksignaler fra mottakeren 24, for å kunne foreta innbyggede prøver (BIT). Synkgeneratoren 38 gir også hoved-FOV-koordinatene for målfølgeren. Disse koordinater setter målfølgerens prosessorer i stand til å bestemme plasseringen av en pixel i FOV på en riktig måte.

En BIT-videogenerator 40 er anvendt for å frembringe forskjellige typer kunstige målstørrelser og former opp til 128 ganger 128 pixel, for å kunne foreta automatisk prøvning av hver av kretsene for prosessorene.

I en utførelsesform omfatter mikrodatamaskinen 26 128 K bytes av PROM 34 (programmerbart leselager) og 16 K bytes av RAM 36 (direkte lager).

Alle målsøkeberegninger eller dataoverføringer som finner sted ved videobilledfrekvensen (i et typisk tilfelle 60 Hz) eller mindre foregår i mikrodatamaskinen 26. Noen funksjoner så som beregninger av målfølgef eil, blir utført for hvert enkelt videobilde, mens andre beregnes med videobildehastig-heten. Videoprosessoren 28 virker som et mangesidig video-grensesnitt som har fleksibilitet bok til og kan formes til å motta en hvilken som helst gruppe av videokilder fra forskjellige typer sensorer 22 og funksjonerer også for å forbehandle de analoge videosignaler som mottas fra mottakeren 24 til et format som er forenlig med korrelasjonsprosessoren 30 og den sentroide prosessor 32. I tillegg til å utføre den grunnleggende analog-til-digital videoomforming av inngangsvideosignalene, vil preprosessoren 28 dessuten foreta en antiforvekslende filtrering, videoforsterkning og forskyvningsfunksjon og vil avgi portstyrt videotoppdeteksjon og bunndeteksjon og formbar gjennomsnittsberegning av pixel eller pufferfunksjoner for pixelhastighet.

På figur 2, der grunnkomponentene for videopreprosessoren 28 er gjengitt, blir det analoge videoinngangssignal fra mottakeren 24 mottatt som et differansesignal gjennom en bryter 26 som styres av en mikrodatamaskin og blir ført til en dif f erensialf orsterker 28 som har som oppgave å gjøre jord-sløyfestøyen minst mulig. Bryteren 46 skal avvekslende sende inngangssignalet til en analog BIT fra mikrodatamaskinen 26, som fås fra mikrodatamaskinens samleskinne 44 og behandles av en D/A-omformer 92. Den analoge videosignal-utgang fra forsterkeren 48 mates gjennom et lavpass anti-forvekslingsfilter 50 som avgir pseudogjennomsnitt for pixelene i rasterretningen, men filteret 50 kan bli forbi-koblet gjennom en bryter 52 som styres av en datamaskin når det gjelder de opplegg som krever en analog-til-digital-omforming når denne er synkron med inngangssignalenes multiplekshastighet. En programmerbar forskyvningskrets 54 og en programmerbar forsterkningskrets 56 mottar kommandoer som er frembrakt av mikrodatamaskinen 26 og sørger for å justere forskyvningen og forsterkningen av videoanalogsignalet. Etter analog forskyvning og forsterkningsoperasjoner blir det analoge videosignal kodet til syv bits av A/D-omformeren 60. Den midtre halvdel av de syv bits anvendes som en seks bit video som utnyttes av korrelasjonsprosessoren 30 og den sentroide prosessor 32 slik det vil bli omhandlet i det følgende.

En trestillings mikrodatastyrt vender 58 velger enten den digitale signalutgang fra A/D-omformeren 60, en digital BIT videokilde eller en ekstern digital videokilde for matning til kretser 68 og 70 som henholdsvis gir gjennomsnittsverdi for pixel og utgjør en hastighetspuffer.

De digitale BIT videosignaler frembringes av mikrodatamaskinen 26 for å kunne utføre vurderbare prøver, basert på data som leses ut fra forskjellige porter i målfølgeren. Gjennomsnittsberegning for pixel for naborader eller rekker ved 68 foregår ved å lagre en rad eller en rekke av digitalisert inngangsvideo, for så å lese ut den lagrede rad eller rekke når neste rad eller rekke ankommer med påfølgende gjennomsnittsberegning av pixelparene. På denne måte blir avvekslende rad- eller linjetider benyttet til å lagre og til å finne gjennomsnittet på pixelene. Gjennomsnittsberegning for pixeler som støter inntil hverandre i en rad eller rekke foregår enten ved gjennomsnittsberegning av inntil hverandre liggende pixeler i par eller ved gjennomsnittsberegning av tre inntil hverandre liggende pixeler med halvfull-halv vektbelastning. Gjennomsnittsberegningskretsen 68 for pixelverdien, såvel som A/D-omformeren 60, drives av en kilde til inngangsklokkesignaler 64.

Hastighetspufferen 70 drives av en prosessorklokke 66 og kan bestå av to rader eller mindre av lågere som avvekslende lagrer den pixelgjennomsnittlige rad eller linje, idet den formes og deretter benytter de følgende to rader eller linjetidspunkter til klokkestyring av data ut med en halvdel av hastigheten for klokkeinngangen. Pufferen 70 vil på en effektiv måte sørge for å redusere pixeldatahastigheten for målsøkingen. Den ene eller den annen eller begge av opera-sjonene 68, 70 som gjelder gjennomsnittsberegning av pixel og hastighetspuf fer, kan omgås om det ønskes med et par omkoblingsvendere 62 som er styrt av en mikrodatamaskin. Ved å anvende både gjennomsnittsberegning av pixel og pufferbehandling av hastigheten, blir det mulig for målsøkere å arbeide tilfredsstillende med inngangsvideodatahastigheter som overskrider maskinvarens hastighetsbegrensninger når det gjelder korrelasjonsprosessoren 30 og sentroidprosessoren 32.

Utgangen 94 fra videopreprosessoren 28 er et seks-bit digitalt videosignal som mates samtidig til korrelasjonsprosessoren 30 og den sentroide prosessor 32. Syv-bit utgangen fra A/D-omf ormeren 60 anvendes for å få til et passende dynamisk område for videotopp- og -bunndeteksjon ved anvendelse av en toppdetektor 72 og bunndetektor 74. Detektorene 72 og 74 blir portstyrt av et AGC (automatisk forsterkningsregulering) signal for å bestemme maksimum og medium videostyrker i målfølgeporten. Hver av detektorene 72, 74 innbefatter et filter av den tilbakevendende type slik at minst fire pixeler med en gitt styrke kreves for at full styrke skal registreres som en toppverdi eller bunnverdi. Topp- og bunnverdiene sendes til mikrodatamaskinen 26 gjennom datasamleskinnen 44 mellom felter og beregning av nivå og forsterkningsregulering foregår deretter i mikrodatamaskinen 26. Videopreprosessoren 28 mottar de forskjøvede verdier og forsterkningsverdiene fra mikrodatamaskinen 26 og benytter disse parametrene til styring av likestrømnivået og video-forsterkningen, henholdsvis 54 og 56. Likestrømnivået for videoen er konstant tinder et felt, men blir reetablert mellom hver videolinje av en passende likestrøms reetableringskrets (ikke vist). Begge styresløyfer for nivå og forsterkningsregulering er formet for å holde den gjennomsnittlige hastighet på videostyrkene innenfor målfølgeportenes utbredelse over seks-bit området av digitalisert video som benyttes til målfølgning, for dermed å bringe målets kontrast opp på et maksimum. Som beskrevet ovenfor virker således videopreprosessoren 28 til å pufferbehandle inngangsvideosignalene, omforme analoge inngangsvideosignaler til et seks-bit digitalsignal, automatisk å styre nivået og forsterkning av digitalsignalet og den sørger for både pixelgjennomsnitts-verdi og pufferbehandling av hastighet.

Det skal nå vises til figur 3 der primærkomponentene i den sentroide prosessor 32 er gjengitt. Den sentroide prosessor 32 har som oppgave å frembringe de data som kreves av mikrodatamaskinen 26 for å kunne beregne en sentroid målsøkefeil, en sentroid videoterskel, såvel som målfølge- og grenseportstilling og størrelse. Som vist på figur 3 føres det digitale videosignal fra preprosessoren 28 til inngangen for en styrkehistogramgenerator 76, såvel som til en inngang for en digital komparator 80. Histogramgeneratoren 76 avgir intensitetshistogram-data for all video i målfølgeporten 98 og også innenfor et konsentrisk grenseportareal 96. Histo-gramdataene anvendes av mikrodatamaskinen 26 til automatisk å beregne den sentroide terskel. Histogramgeneratoren 76 kan for eksempel omfatte en 128K x 16K RAM-rekke, og da blir en 128 bit adresse delt i to 64-bit halvdeler, der en halvdel ved 98 blir adressert av pixelstyrkene i målfølgeporten og den annen halvdel ved 96 blir adressert av pixelstyrkene i grenseporten. RAM data strykes mellom feltene og blir så inkrementert med en når de adresseres. Adressene 96, 98 fremkommer ved egnet tidsstyring og styrekretser 78 som, på sin side, styres av data som mottas fra mikrodatamaskinen 26 på datasamleskinnen 44. Utgangen fra histogramgeneratoren 76 består av to sett med 64 ord, svarende til målfølge- og grenseportarealene og blir matet til mikrodatamaskinens datasamleskinne 44.

Det digitale videoinngangssignal på seks bit sammenlignes i komparatoren 80 med et digitalt terskelsignal som mottas på en andre inngang fra mikrodatamaskinen 26 på datasamleskinnen 44 og det resulterende binære videosignal formes for video over terskelen (positiv kontrast) eller video under terskelen (negativ kontrast), alt etter en polaritetsbit 100 som kommer fra mikrodatamaskinen 26 for å velge venderen 82. Den binære sentroide videobussen som finnes i målfølgeporten, er ført til en teller 84 og en akkumulator 86. FOV data for både asimut (AZ) og elevasjon (EL) som avgis av mikrodatamaskinen 26, føres til akkumulatoren 86 såvel som til en målkant-detektor 88. Måldetektoren 88 mottar disse FOV-tellinger på en tidsdelt basis fra en vender 90 som utløser videofelthastigheten. Målkantdetektoren 88 detekterer dermed elevasjonen (topp og bunn) og asimut (venstre og høyre) for FOV området tilsvarende terskelmålkantene og denne målkantinfor-masjon er utgang som fører til datasamleskinnen 44 og benyttes av mikrodatamaskinen 86 for å bestemme størrelsen på målsøkeporten og grenseporten.

Som tidligere forklart oppnås styring av målfølgeportens størrelse ved hjelp av detektering og databehandling av plasseringen av terskelvideokantene. Som vist i diagrammet på figur 4, blir den binære videoutgang fra den digitale komparator 80 egentlig multiplisert med lineære vektfunksjoner We og Wd som blir bestemt av målfølgeportens størrelse og informasjoner om posisjonen. De lineære vektfunksjoner We og W d kan avledes fra pixeltellere (ikke vist) på videolinjen eller rekkeretning og linje- eller rekketellere (ikke vist) i den ortogonale retning. På denne måte blir produktene av den binære videovektfunksjon og antall pixeler som passerer terskelen, samlet over målfølgeporten. Som vist på figur 3, blir den binære utgang fra komparatoren 80 multiplisert eller portstyrt av multiplikatorer 102 og 104 i overensstemmelse med de lineære vektfunksjoner We og W^ før de mates til akkumulatoren 86.

Målfølgeporten starter opp samling av tre binære sentroide videovariable Ee, E^ og I0, som er de rå feilparametere som blir matet til mikrodatamaskinen 26 via datasamleskinnen 44, etterat målfølgeporten er avsøkt for hvert felt. De virkelige målfølgefeil blir så beregnet med videofelthastigheten av mikrodatamaskinen 26 under anvendelse av sentroide videovariable verdier fra to på hverandre følgende videofelt. De variable Ee, Ed og I0 representerer samlingen av elevasjons-og asimut FOV posisjoner og pixel telling i den aktive sentroide video i målfølgeporten.

Man skal her merke seg at grenseporten er konsentrisk med målfølgeporten og størrelsen i forhold til målfølgeporten kan justeres ved hjelp av passende programstyring. Videre kan den sentroide prosessor 32 motta som inngang en tilbakevendende referanse (senere beskrevet som "siste kart") eller differansevideosignaler fra korrelasjonsprosessoren 30.

Korrelasjonsprosessoren 30 (figurene IA og IB) innbefatter hovedsakelig grunnkomponentene og den teknikk til frembringelse av korrelasjonsfeilsignaler ved målfølgingen, som anvendes i US-PS 4 133 004 , og det vises til dette patent som en henvisning. I tillegg til frembringelse av korrela-sjonsfeilsignalene ved målfølgingen, samler korrelasjonsprosessoren 30 summen av de absolutte verdier for vektfunksjonene Wd og We og summen av differansevideosignaler som forklart i det følgende. Summen av differansevideosignaler samles over målfølgeportens areal og den absolutte verdi for vektfunksjonen samles over et portstyrt areal som er uavhengig av målfølgeporten og anvendes deretter av mikroprosessoren 26 til å beregne størrelsen på korrelasjonsmål-følgeporten.

Asimut vektfunksjonen W^ og elevasjonsvektfunksjonen We er hver for seg definert ved det følgende forhold:

hvor Ae er dimensjonen for hver pixel langs e koordinaten og Ad er dimensjonen på hver pixel langs n koordinaten, mens i og j henholdsvis representerer pixelplasseringen langs c og n koordinatene.

Den teknikk som er beskrevet i TJS-PS 4 133 004, og som i det følgende er betegnet som korrelasjonsteknikk med tilpasset filter, muliggjør bruk av "pipeline" behandling av videodata. Ved bruk av pipeline-behandling, blir all informasjon vedrørende den lagrede referansescene og den aktuelle scene i en målfølgeport benyttet når porten avsøkes og gir dermed feilsignaldata like etterat avsøkningen av målfølgeporten er avsluttet uansett portens størrelse.

Som det vil bli forklart mer i detalj i det følgende, gjør korrelasjonsprosessoren 30 bruk av en oppdateringsmetode med tilbakevendende referanse, der nye videodata blir inkremen-telt tilføyet tidligere eksisterende referansevideodata, slik at referansedataene blir glatt og jevnt oppdatert. På denne måte vil forandringer av trekk ved målet (på grunn av at høyde eller rulling av sensoren rundt synslinjen) godtatt, mens data som forandrer seg mer hurtig så som støy og forvirrende signaler som passerer gjennom scenene blir forkastet.

Det skal nå vises til figur 5 som gjengir hovedkomponentene i korrelasjonsprosessoren 30. De seks bit digitale videodata som kommer fra videoprosessoren 28 mottas av en digital krets 108 med tilbakevendende referanse sammen med et lager 110 for lagring av en korrelasjonsreferanse med et areale på N ganger M målsøkepixel pr. felt. Inngangsvideo fra video preprosessoren 28 oppdaterer den tilbakevendende referanse med en tidskonstant , som styres av mikrodatamaskinen 26. Oppdateringen av referansen foregår på en pixel-til-pixel basis i sann tid ved å subtrahere styrkeverdien for den siste referansepixelvideo fra styrkeverdien for inngangsvideoen og dermed frembringe en "differansevideo", AVij(k), med forskyvning av dif f eransevideoen i overensstemmelse med W-^ parametere og deretter tilføyelse av den forskjøvede differansevideo til den siste referansevideostyrke. Resultatene av denne tilbakevendende referanseberegning, er et "nåværende kart" og lagres i bildelageret 110 for å bli det "siste kart" for neste bilde. Denne teknikk beskrives med ligningen:

der

MAPj^-j(k) = nåværende kart (tilbakevendende referanse-utgang)

<V>j^-j(k) = inngangsvideo

MAPjj(k-l) = kartvideo (fra forrige bilde)

Wi = filterets tidskonstant

Resultatene av den tilbakevendende referanseberegning mates til bilde- og feltlageret 110, 112 for lagring i disse; En tids- og styrekrets 106 styres av mikrodatamaskinen 26 med utgangssignaler som gjelder referanseporten for å klokke ut referansevideo fra lagrene 110, 112 gjennom formbare vendere 114 til elevasjons- og asimuts vektfunksjonskrets 116, 118. Referansevideoen blir også tilbakekoblet som det "siste kart" til den tilbakevendende referanse 108 og blir også matet til inngangen for den sentroide prosessor 32, for bruk i de komplementære og lave SNR arbeidsmåter for målfølgingen. Adskilte bilde- og felthukommelser 110, 112 tas i bruk for å muliggjøre forskjellige videobildeformater.

På samme måte benyttes også de formbare vendere 114 som er under styring fra mikrodatamaskinen 26 til å muliggjøre forskjellige videobildeformater. Når det gjelder noen videoformater blir f.eks. vektfunksjonen i linjesprangretningen avledet fra video med et billeds forsinkelse, mens andre formater krever forsinkelse av et felt. Som vist på figur 6 som i rommet representerer pixeler som benyttes ved beregning av korrelasjonsvektfunksjonene for en pixel "X", er asimutvektfunksjonen W^ en funksjon av pixelene A og B som utgjør endel av avsøkningslinjen 132, mens elevasjonsvektfunksjonen We er en funksjon av pixelene C og D, som opptrer under den samme pixelklokkeperiode 130, men ligger på avsøkningslinjer på begge sider av den som inneholder pixelet

"X" .

Differansevideoen blir tilført fra den tilbakevendende referanseoppdateringsfunksjon 108 til et sett multipli-serende-akkumulatorer som samlet er angitt ved 122 og til en krets 120 som beregner den absolutte verdi for differansevideoen og viderefører denne verdi til den sentroide prosessor (figur IB) for anvendelse i "differansevideo" eller automatiske arbeidsmåter for måldetektering. Korrelasjonsvektfunksjonene W^ og We blir som utgang fra vektfunksjonskretsene 118 og 116 ført til en krets 124, der deres absolutte verdier blir beregnet. De absolutte verdier for vektfunksjonene blir så summert sammen i en summeringskrets 126 og denne sum samles over et uavhengig styrt portareal med en akkumulator 128. Den samlede sum eller gradientfunksjonen kommer som utgang til datasamleskinnen 44 og anvendes av mikrodatamaskinen 26 for automatisk bestemmelse av størrelsen på målsøkeporten.

Differansevideo samles ved 122 for hver pixel i mål-følgeporten. Denne samlede sum er utgang på datasamleskinnen 44 og blir anvendt av mikrodatamaskinen 26 for å bestemme kvaliteten på målfølgingen.

En tids- og styrekrets 106 som drives av mikrodatamaskinen 26, sørger for de nødvendige tids- og styresignaler for korrelasjonsprosessoren 30. Mer bestemt angir kretsen 106 referanseportsignaler til lagrene 110, 112 et målfølgeport-signal til multiplikator-akkumulatorene 122 og et vekt^ funksjons portsignal til akkumulatoren 128.

Som angitt tidligere, er korrelasjons-elevasjonsvektfunksjonen We forskjellen mellom styrkeverdiene for pixeler over og under den nåværende pixel som blir behandlet. Likeledes er asimut vektfunksjonen W^ forskjellen mellom pixelstyrke-verdiene til venstre og høyre for den nåværende pixel som behandles. I det tilfelle at videoformatet går som linjesprang i We retningen, krever VJe funksjonen informasjoner i feltet som står overfor det felt som behandles. Denne informasjon tilføres av feltlageret 112. W^ funksjonen krever informasjon i samme felt som det felt som er under behandling, slik at data er tilgjengelig fra billedlageret 110 som benyttes av den tilbakevendende referanse 108.

Multiplikator-akkumulatorene 122 skal sørge for å samle data bare innenfor målfølgeportens areal og danner de følgende fem korrelasjonsvariable som anvendes av mikrodatamaskinen 26 for beregning av korrelasjonens målfølgefeil:

Ved bruk av den ovenfor angitte fem variable, beregner mikrodatamaskinen 26 målfølgefeilene etter uttrykket:

Korrelasjonsbehandlingsteknikken med tilpasset filter som er nevnt ovenfor, vil nå bli beskrevet mer i detalj under henvisning til figurene 7-9. Teknikken kan betraktes som en fremgangsmåte til bestemmelse av stedet for krysning av null av krysskorrelasjonsfunksjonens romderiverte, som er matematisk ekvivalent med bestemmelse av toppverdien for scene-referansens krysskorrelasjonsfunksjon. Ved anvendelse av utvikling av Taylor-rekker kan det vises at nullkrysningen kan beregnes ved å multiplisere pixelstyrkenes forskjeller mellom den innkommende scene og referansescenen med vektfunksjoner som er de horisontale og vertikale romderiveta av referansescene på stedet der referansescenens pixel blir behandlet. De enkelte differanseprodukter for video-vektfunksjonen for hver pixel frembringes når den innkommende scene avsøkes og samles over målfølgeporten som er av interesse. Målfølgefeil fås så ved riktig skallering av disse akkumulerte produkter med den akkumulerte sum av produktene og kvadratene av vektfunksjonene. Frembringelsen av vektfunksjonen og de riktige pixelhastighetsmultiplikasjoner sammen med produktsamlingen, foregår med korrelasjonsprosessoren 30.

Figur 7 viser pipeline-behandling av innkommende videosignal og tilbakevendende referanse som anvendes i korrelasjonsprosessoren 30 for et forenklet videoformat uten linjesprang. De horisontale og vertikale vektfunksjoner er betegnet som vdij °S ^eij • Dif f eransevideoen er lik V-^-j - R-y , der Vj-j og R^-j er den innkommende scene og referansepixelstyrke. Den gjenværende del av målsøkefeilberegningen utføres av mikrodatamaskinen 26 etterat målfølgeporten er avsøkt og feilparametrenes samlede sum er tilgjengelig. Denne beregning består av skalering av en krysskoblingskorreksjon og en behandling som fjerner drift. De sistnevnte beregninger er vist i form av et blokkdiagram på figur 8. Skalerings-beregningen består i å normalisere de rå målfølgefeil Ee og Ed, med den tilhørende kvadrerte vektfunksjonssum. Kryss-koblingskorreksjonen gjør bruk av vektfunksjonens kryss-produktsum Ce(j, og fjerner den feilkrysskobling som ellers finner sted i mange korrelasjonsbehandlende algoritmer når scene eller målkanter eller styrkegradienter blir skjeve i forhold til de horisontale og vertikale akser.

Behandlingen som fjerner drift utligner det faktum at den tilbakevendende referanse blir kontinuerlig oppdatert med en oppdateringshastighetsfaktor . Grunnkomponentene i den tilbakevendende referanse 108, sammen med billedlageret 110, er vist på figur 9. Som tidligere angitt, blir den tilbakevendende korrelasjonsreferanse frembrakt ved multi-plikasjon av styrkeverdiene for inngangsvideopixel med en vektfaktor W^ og ved å føye dette til den eksisterende styrkeverdi for den tilsvarende referansepixel etterat referanseverdien er blitt multiplisert med 1 - W-^. <

"Levetiden" for den bestemte scene i referansen bestemmes av verdien for W^ (som er lik eller mindre enn 1). Hvis W-^ for eksempel er lik 1/60 og sensorfelthastigheten er 60 felter pr. sekund, vil "levetiden" for en referansescene være ett sekund. For behandlingen som fjerner drift blir de tidligere målsøkefeil samlet med en vektfaktor på , hvorved man sikrer at den opprinnelige siktereferanse er bibeholdt også hvis det opptrer dynamiske følgefeil under oppdateringen av referansen. Med behandling som fjerner drift ved dynamiske følgefeil, kan videre mange pixeler i størrelse eksistere uten å miste fastlåsing selv om det under noen betingelser vil oppstå feilsignaler innenfor et begrenset dynamisk område ved behandlingsalgoritmen for basisk feil. Utgangen fra behandlingen til fjernelse av drift, blir så skalert av målfølgevideopixelers størrelser for å gi vinkelfeil for målfølgingen.

For videoformater med linjesprang, blir tilbakevendende referanser frembrakt for hvert enkelt felt. For sensorer med 2:1 ikke overlappende linjesprang, blir vektfunksjonene i linjesprangretningen frembrakt ved å benytte styrkeverdiene fra inntil hverandre liggende pixeler i referansen for det motstående felt. Den akkumulerte sum for de ikke overlappende linjesprangfelt blir så satt sammen og benyttet for beregning av en enkel målfølgefeil som blir oppdatert hver gang nye data fås fra et felt. Med videoformatet som har linjesprang, er W-^ faktoren for oppdateringens hastighet den tilbakevendende referanses oppdateringshastighetsfaktor dividert med antall videofelter pr. videobilde.

Den tilbakevendende oppdaterende hastighetsfaktor som kan være mellom null og en, blir dynamisk styrt av mikrodatamaskinen 26. En faktor 1 som tilsvarer et enkelt billedlager, benyttes til lagring av en ny referanse. En faktor på null anvendes for å fryse referansen når man påviser støtvis forvirring slik at man hindrer forurensning fra forvirrende signaler. Under arbeidet med målfølgingen blir det innført en referanse når målfølgingen starter opp. Oppdateringens hastighetsfaktor blir da redusert til på hverandre følgende mindre verdier på en programmert måte for å optimalisere støyfiltreringsevnen i den tilbakevendende referanse. Deretter er oppdateringens hastighetsfaktor en funksjon av målsøkingens korrelasjonstilstand og billed-til-billedfeil mellom den innkommende scene og referansen. Hvis billed-til-billedfeil øker, vil også oppdateringens hastighetsfaktor øke og dermed redusere den øyeblikkelige mistilpasning mellom den innkommende scene og referansen. Når forvirrende forstyrrelser opptrer, blir referansen frosset.

Videogradientene for scenen eller målet inneholder den informasjon som er grunnleggende for den korrelerende målsøking. Det er således ønskelig å dimensjonere korrela-sjonsportene slik at dette informasjonsinnhold blir maksi-malt. For å frembringe et passende mål på den ønskede informasjon, blir gradientfunksjonen frembrakt for hver referansepixel som inneholdes i målsøkeporten. Som tidligere nevnt er denne gradientfunksjon summen av de absolutte verdier av den horisontale og vertikale vektfunksjoner for den pixelplassering som er av interesse. Gradientfunksjonen blir så samlet over en gradientport og gradientportstørrelsen blir vibrert av mikrodatamaskinen 26 for å bringe gjennomsnittsverdien for denne sum over gradientporten opp på et maksimum. Plasseringene av gradientportens kant blir så behandlet av mikrodatamaskinen 26 for å frembringe de ønskede plasseringer av målsøkeportens kant.

Under normale målsøkeforhold, vil summen av differansevideoen over målsøkeporten være forholdsvis liten. Hvis imidlertid forvirrende signaler trenger inn i målsøkeporten, skaper dette en betydelig differansevideosum. På denne måte blir differansevideoen samlet over målfølgeporten, og denne påvisning av informasjon om forvirrende eller forstyrrende signaler sendes til mikrodatamaskinen 26 for anvendelse i forskjellige korrelasjonsmålfølgende styrealgoritmer i en total målfølgeprosessormodus og styring av målfølgetil-standen .

Gjennomsnittsverdier for scenevideoen fra den tilbakevendende korrelasjonsreferanse og korrelasjonens differansevideo, ligger i korrelasjonsteknikken med tilpasset filter. Når videoutgangens biprodukter kombineres med den funksjon som avgis av den sentroide prosessor 32, danner resultatene et middel til utførelse av et antall nyttige målfølgefunksjoner under arbeidet, styring fra mikrodatamaskinen 26.

Et annet viktig trekk ved den foreliggende målfølger, er den måte hvorpå en målfølgestatus-indikasjon TSI frembringes ved bruk av korrelasjonsprosessoren 30 og i denne forbindelse skal det vises til figur 5, der grunnkomponentene for korrelasjonsprosessoren 30 er gjengitt, sammen med komponentene til frembringelse av TSI. Vektfunksj onene Wd og We som er avledet fra den tilbakevendende referanse 108 og kartet 110, behandles av multiplikator-akkumulatorene 122, for å frembringe feilskaleringsfunksjonene C^, Ce(j og Ce. I tillegg blir vektfunksjonene W^ og We multiplisert med differansevideoen og samlet ved 122 for å danne feilfunksjonene Ee og E(j. Dif f eransevideo som fremkommer ved å subtrahere det sist kart fra inngangsvideoen ved 108, blir også samlet ved 122. De absolutte verdier for vektfunksjonene W^ og We blir beregnet ved 124. Disse absolutte verdier summeres ved 126 og samles ved 128.

Indikasjonen vedrørende målfølgingens tilstand (TSI) for korrelasjonsbehandling, bestemmes av de følgende funksjoner:

der, A-tg = målfølgeportens areal, og

Agg = gradientportens areal

For å oppnå en "tilfredsstillende" TSI funksjon, må funksjonen (1) ovenfor være lavere enn en lavere grenseverdi og funksjonene (2) og (3) må begge være større enn på forhånd bestemte verdier. Hvis den ene eller den annen av funksjonene (2) eller (3) faller under de respektive på forhånd bestemte verdier, blir TSI til "kommende tap av lås", uansett verdien av funksjonen (1). Hvis verdien av funksjonen (1) er større enn den nedre grense, men mindre enn en øvre grenseverdi, vil TSI være "marginal". Hvis funksjonen (1) overskrider den øvre grenseverdi forandrer TSI seg til "kommende tap av lås".

Av den foregående beskrivelse antas det at fagfolk på området lett vil kunne tenke seg forskjellige kretser for oppbygningen av korrelasjonsprosessoren 30. Av hensyn til en full og komplett beskrivelse, skal imidlertid en spesiell utførelsesform for korrelasjonsprosessoren 30 beskrives under henvisning til figurene 10 og 11. Hastighetsfaktoren for oppdateringen føres fra datasamleskinnen 44 som et 4 bit ord til en lås 138 som selektivt settes i drift med et skrive-signal Wi for oppstarting. En bit av i låsen 138 føres til en kartf ryselogikk 142 som sørger for å fryse den tilbakevendende referanse når det påvises forstyrrende og forvirrende signaler. Som reaksjon på forvirrende signaler i støtbølger, vil et frysesignal og et akkumulatorsperresignal komme som utgang fra kartfryselogikken 142 for å fryse et senere omhandlet kartfilter 154 og sperreakkumulatorene 122, 128 (figur 5). 6 biter av digitale videodata fra videoprosessoren 28 mates til en subtraksjonskrets 144 som sørger for å subtrahere fra videodataene en verdi svarende til terskelverdien som fås fra mikrodatamaskinen 26 og blir så en korrelasjonsterskellås 140. Utgangen fra subtraksjonskretsen 144 mates gjennom en multiplekslås 146 som et 6 bit ord til en andre subtraksjonskrets 148, som sørger for å subtrahere videodata fra "det siste kart" fra den innkommende video. Den resulterende utgang fra subtraksjonskretsen 148 er et 13 bit ord som holdes av låser 152 og mates deretter til et kartfilter 154 som styres av tidskonstantsignalet og et tilhørende frysesignal som tilføres av låsen 138 og en logisk krets 142. Utgangen fra kartfilteret 154 mates til en summeringskrets 156 og legges sammen med "det siste kart" som holdes i et par låser 150.

Utgangen fra summeringsanordningen 156 har et 12 bit ord som tilsvarer "nåværende kart" som er låst ved 158 og deretter skrives inn i feltlinjelagrene 110, 112 (figur 11).

Utgangen fra subtraksjonskretsen 148 er den forskjellsvideo som er avrundet fra 8 til 7 biter ved 164 og deretter holdt i låsene 166, 168 for påfølgende utmatning til en multiplekser 160 og til multiplikatorakkumulatoren 122 (figur 5). Multiplekseren 160 vil under styring fra et velgersignal for instrumentvideo, etter valg, avgi differansevideoen eller siste kart gjennom en drivanordning 162 til en instrument-videoskinne 226. Data på instrumentvideoskinnen 226 kan anvendes av ytterligere kretser (ikke vist) som utgjør en del av målfølgeanordningen for dannelse av symboler så som et rektangel, en løper etc. som er til hjelp for operatøren ved innsiktning og målfølgning.

Beregningskretsen 120 for den absolutte verdi innbefatter en passende krets 170 for beregning av differansevideoutgangen fra subtraksjonskretsen 148 til en absolutt verdi sammen med en lås 172 og en samleskinnedrivkrets 176. Utgangen fra samlesklnnekretsen 176 mates via en skinne 140 til fremføring av differansevideoens absolutte verdi.

Det skal nå særlig vises til figur 11 og som tidligere angitt er nåværende kart et 12 bit ord som er skrevet inn i lagrene 110, 112. Lagrene 110, 112 adresseres av lageradresser som tilføres av en kartklokkeport og lageradressetellere som utgjør en del av tids-styrekretsen 106. Data som leses ut fra rammelageret 110, mates til et linjelager 182 og blir også ført til inngangen for en multiplekser 200 som skal omhandles senere. Linjedata leses fra hukommelsen 182 ved hjelp av adressesignaler fra tids- og styrekretsen 106 og mates deretter som "det siste kart" til den tilbakevendende referanseoppdatering (figurene 5 og 10). Det siste kart tilføres også en multiplekser 188 etter å ha blitt forsinket av et par med to pixelforsinkelser 184, 186, der hver av disse kan omfatte to låser. En andre inngang til multiplekseren 188 dannes med data som leses ut fra feltlageret 112 som er blitt forsinket med en pixel ved 196.

Data som leses ut fra feltlageret 112 blir også matet til en multiplekser 190 sammen med data som leses ut fra linjelageret 182 og som er blitt forsinket med to pixeler ved 184. De multipleksede data fra multiplekseren 190 blir subtrahert av en subtraksjonskrets 192 fra de multipleksede data fra multiplekseren 188, for å beregne asimut vektfunksjonen W^. Vektfunksjonsdata Wd blir låst ved 194 og blir så matet til multiplikator-akkumulatoren 122, såvel som kretsen 124 for den absolutte verdi.

Data som leses ut fra feltlageret 112 mates til en multiplekser etter å ha blitt forsinket med en pixel ved 196 og blir også lest direkte til en ytterligere multiplekser 200. Data som leses ut fra feltlageret 112, blir multiplekset ved 200 sammen med data som leses ut fra lageret 110. Data blir lest ut fra lageret 202 ved hjelp av adresser som tilføres av tids- og styrekretsen 106. Data som leses fra lageret 102, blir forsinket med pixeler ved 204 og føres så til en subtraksjonskrets 206.

Data som leses ut fra rammelageret 110 og feltlageret 112, blir også ført til subtraksjonskretsen 206 via en multiplekser 200 og disse data subtraheres fra data som utleses fra linjelageret 202 for å beregne elevasjonsvektfunksjonen We. Vektfunksjonsdata We blir låst ved 208 og mates til både multiplikator-akkumulatoren 122 og kretsen 124 som, på sin side, omfatter et par vanlige kretser 216, 218 for henholdsvis mottagning og beregning av de absolutte verdier for vektfunksjonene W d og We.

En summeringskrets 126 setter sammen de absolutte verdier for vektfunksjonene, og fører summen til akkumulatorene 128.

Videomålfølgeren styres av mikroprosessoren 26 for at den kan arbeide med flere forskjellige følgemåter eller anordninger. Disse arbeidsmåter ligger fra helautomatisk drift som innbefatter både korrelasjonsprosessoren 30 og sentroidprosessoren 32 som arbeider sammen med hverandre og til fullstendig manuell styring av den ene eller andre eller begge prosessorer 30, 32, innbefattende manuell styring av forskjellige hjelpefunksjoner så som dimensjonering av porter, valg av videoterskel og valg av oppdatering av tilbakevendende referanse.

Utledning av meningsfylte indikasjoner vedrørende mål-følgetilstanden både for den sentroide prosessor 30 og korrelasjonsprosessoren 32 er viktig ved effektivt arbeid etter den automatiske styremåte for målfølgingen. Mål-følgestatus for hver av prosessorene 30, 32 klassifiseres

enten som tilfredsstillende, marginal eller kommende tap av lås. Ved taktiske anvendelser er forstyrrelse fra forvirrende signaler vanligvis årsaken til tap av målfølging, heller en enkel relativ bevegelse av målet. Som en følge av dette, er

et hovedelement når det gjelder å finne frem til mål-følgingens tilstand eller status, påvisning av forstyrrelser fra forvirrende signaler. Summen av differansevideo for korrelasjonsprosessoren 30 og kombinasjonen av målfølgingen og styrken på histogramdata for den sentroide prosessor 32, gir effektive indikasjoner på at forstyrrelse på grunn av forvirrende signaler inntrer. Disse angivelser av forstyrrende signaler, koblet med verdien av korrelasjonens gradientdata i korrelasjonsprosessoren 30 og antall pixeler som passerer terskelen for den sentroide prosessor 32 benytter, for å komme frem til målfølgingens tilstand. Hvis forstyrrelser på grunn av forvirrende signaler ikke blir angitt og de øvrige statusparameterverdier for målfølingen overskrider en på forhånd bestemt minimumverdi, blir målfølgetilstanden klassifisert som tilfredsstillende. Hvis forstyrrelser på grunn av forvirrende signaler blir anvist og de andre statusparameterverdier for målfølgingen fremdeles overskrider den angitte minimumverdi, blir målfølgetilstanden klassifisert som marginal. Hvis den ene eller den annen av indikasjonene om forstyrrelse på grunn av forvirrende signaler overskrider en angitt terskelverdi eller de øvrige statusparametere for målfølgingen ikke passer til minimum-verdikriteriet, blir målfølgetilstanden klassifisert som kommende tap av lås.

Disse statusindikatorer for målfølgingen når det gjelder korrelasjonsprosessoren 30 og den sentroide prosessor 32, anvendes i forskjellige deler av modusstyringen for de enkelte prosessorer og for det samlede målfølgesystem. Hvis for eksempel korrelasjonsstatus for målfølgingen faller under tilfredsstillende, blir den tilbakevendende referanse frosset for å hindre forstyrrende signaler i å komme inn i referansen og for å bevare den rette referansescene for gjenopptakelse når forstyrrelsen fra forvirrende signaler er forbi. Hvis den sentroide målfølgestatus faller til marginal, blir størrel-sesalgoritmen i den sentroide port modifisert for å forsøke å oppnå balanse mellom målfølgeportens areal og antall <m>ål" pixeler som passerer terskelen. Hvis den sentroide mål-følgestatus faller til kommende tap av lås, vil portstør-relsen, kontrastvalget og terskelverdien bli frosset som hjelp til riktig fremhenting når forstyrrelser fra de forvirrende signaler er forbi.

Videomålfølgeren kan arbeide på en dedikert sentroid måte, der den sentroide prosessor 32 utelukkende benyttes til avledning av hastighetskommando for målfølgingen. Målopp-dagelse ved denne arbeidsmåte foregår med målfølgeportene som er under behandling sentrert rundt den angitte siktelinje. Ved hvert påfølgende videobilde, blir terskel- og målkontrast beregnet for å bestemme om det kan finnes en terskelverdi for enten positive eller negative kontrastmål, slik at video som passerer den beregnede terskel vil yte pixeler tilsvarende bare styrkeverdier for målfølgeportens histogram og ingen pixeler som bare er knyttet til styrkeverdier for grense-portens histogram (det vil si en tilfredsstillende mål-følgestatus). Hvis en egnet terskelverdi ikke kan finnes, økes portens størrelse med en på forhånd valgt faktor, f.eks. 40$, for neste videobilde. Når en egnet terskelverdi blir funnet, foretas en kontroll for å bestemme om posisjonen av målets sentroide som er angitt, ligger innenfor et lett programmerbart bestemt antall pixeler fra posisjonen av siktelinjen. penne kontroll utføres for å hindre låsing på forvirrende gjenstander istedenfor på det mål som er av interesse. Hvis det påtenkte mål ikke tilfredsstiller denne prøve, fortsetter veksthastigheten med den på forhånd valte faktor. Et kontrastvalgflagg for målet blir ellers stilt inn (dvs. at målkontrasten blir spesifisert) og målfølging med inn-raster blir påbegynt.

Under dedikert sentroid målfølging, blir videoterskelverdiene (med en gitt, valgt målkontrast), målportens dimensjoner og angivelse av målfølgingens status kontinuerlig oppdatert. Som tidligere nevnt benyttes angivelsen av den sentroide målfølgestatus for den samlede kontroll med den sentroide prosessor 32 når denne arbeider med pumpmålfølging. Hvis målfølgestatus faller til marginal verdi, ventes en forholdsvis moderat mengde av forvirrende bakgrunnsstøy og passerer videoterskelverdien og reguleringsalgoritmen for portstørrelse modifiseres for å bringe samvirkningene med målfølgingen ned på et minimum. Hvis målfølgestatus faller til kommende tap av lås, vil forvirrende forstyrrelse være mer alvorlig eller målet kan ikke skilles fra støyen og en fri flukt blir påbegynt.

Videomålfølgeren kan også arbeide på en dedikert korrela-sjonsmåte, der korrelasjonsprosessoren 30 alene benyttes til avledning av hastighetskommandoer for målfølgingen. Ved denne arbeidsmåte kan målfølgingen arbeide som en målfølger som følger en scene eller et bestemt mål. Selv om det er mulig å utføre denne funksjon med korrelasjonsbehandlingsporter av en fast størrelse, er det ønskelig å stille inn størrelsen på målfølgeporten for å bringe målsøkingsvideoens gradienter opp på en maksimumverdi som inneholder den informasjon som er grunnleggende for korrelasjonsmålfølging. Dette gjelder både for følging av et mål og målfølging av en scene. Med andre ord, hvis en fremtredende del av en scenekorrelasjonsport av fast størrelse omfatter tiltalende trekk, blir det resulterende målfølgearbeid degradert heller enn forbedret ved behandling av denne del av videoscenen. Som en følge av dette, er det å foretrekke å benytte automatisk størrelses-bestemmelse for korrelasjonsporten i korrelasjonsmål-følgemodus, for å oppnå maksimal virkningsgrad. Om det er ønskelig å følge scener i stedet for mål, kan en stor utgangsstørrelse på porten benyttes for til å begynne med å omfatte en betydelig del av sensorens 22 synsfelt. Ut-gangsstørrelsen for porten i scenefølgemodus, må velges slik at det inneholder en betydelig del av scenens styrkegradient-informasjon, men om situasjonen forbedres med en større portstørrelse, vil den større størrelse automatisk bli funnet under ettersøkningsprosessen.

Ettersøkning eller letingen i korrelasjonsmodus for mål-følgingen begynner med at behandlingsportene for hvert felt sentreres om plasseringen av den angitte siktelinje. Når leteprosessen først startes opp, blir den scene det gjelder innført i den tilbakevendende referanse. Oppdateringshastig-heten for den tilbakevendende referanse blir så programmert slik at den avtar fra W^ = 1/2, slik at egenskapene når det gjelder støyfiltrering blir brakt opp på en maksimal verdi. Etter to bilder er V^ mindre enn 1/2 og for hvert bilde deretter blir portstørrelsen øket i inkrementale trinn, f.eks. 25% i hver dimensjon, inntil en maksimal størrelse er nådd eller inntil gjennomsnittsverdien for gradientfunksjonen over målfølgeportene avtar. Når portstørrelsen er etablert, begynner innrasterfølgingen. For korrelasjonsprosessoren 30 foregår inn-raster målfølging med tilbakestilling av målfølgeportene og den tilbakevendende referanse i video-rastere for å nulle ut korrelasjonens målfølgefeil. Mål-følgestatus blir så beregnet for hvert videobilde og når status er tilfredsstillende for to på hverandre følgende bilder, stilles det inn et målfølgingsgyldig flagg, inn-raster målsøkingen avsluttes og aktiv målsøking starter opp. Evis en gyldig målsøking ikke oppnås etter 16 bilder ved inn-raster målfølging, blir den tilbakevendende referanse på nytt ladet, og leteprosessen blir satt i gang på nytt.

Under korrelasjonsmålfølging blir portstørrelsene oppdatert ved kontinuerlig vibrering av de enkelte gradientportkanter i rekkefølge, for å bringe gjennomsnittsverdien for gradientfunks j onen over gradientporten opp på et maksimum. Mål-følgeporten blir deretter dimensjonert slik at N pixelmarger kommer mellom målsøkeportens kanter og de gradientportkanters stillinger som frembringer en maksimal verdi for gjennomsnittet av gradientfunksjonen.

Når det arbeides etter korrelasjonsmålfølgemåten blir angivelsen av korrelasjonsmålfølgestatus anvendt for samlet kontroll med korrelasjonsprosessoren 30. Hvis målfølgestatus faller til marginal, står man overfor moderat forstyrrelse på grunn av forvirrende signaler og selv om målfølgingsarbeidet ikke ventes å bli særlig degradert, blir den tilbakevendende referanse frosset for å hindre forstyrrelser i å komme inn i referansen.

Hvis målsøkingen faller til kommende tap av lås, vil forstyrrelsene fra forvirrende signaler være mer alvorlig, og en fri flukttilstand blir innført. Under den frie flukt, blir målfølgeportens størrelser og de tilbakevendende referanser frosset. Utførelsen av den frie flukt svarer til det som er beskrevet ovenfor under henvisning til den sentroide målfølgemåte. Hvis målfølgetilstanden bedres, og blir bedre enn "kommende tap av lås" under frifluktintervallet, blir den aktive målfølgetilstand automatisk gjeninnført. Videre blir korrelasjonsmålfølgingens leteprosess på nytt igangsatt.

Indikatoren for korrelasjonsmålfølgingens status er et nøyaktig mål på kvaliteten av "tilpasning" i forhold til referansebildet. Det er to viktige trekk ved denne indikasjon. For det første er gjennomsnittsverdien for summen av differanse i video over målfølgeporten et direkte mål på forskjellen mellom den innkommende scene og referansen. For det annet er både størrelsen og den gjennomsnittlige verdi på gradientfunksjonen over målfølgeporten mål for innholdet av målfølgeinformasjon i referansen. Hvis dette informasjonsinnhold blir for lite, kan man vente dårlig utførelse av målfølgingen, og et mål på tilpasningen scene-referanse er uten mening. På denne måte vil indikatoren for full mål-følgestatus tjene som en utgang som viser tilpasnings-kvaliteten.

Sluttelig kan videomålfølgeren også arbeide på en automatisk eller "konkurrerende målfølgemåte. I den automatiske modus arbeider korrelasjonsprosessoren 30 og den sentroide prosessor 32 sammen med hverandre og den prosessor som gir "beste" resultater, velges for aktiv målfølgestyring. Styremåten for begge prosessorer 30, 32 i den automatiske målfølgemåte svarer til det som er beskrevet ovenfor for den dedikerte sentroide målfølging og den dedikerte korrelasjons-målfølging. Da det er viktig å isolere det bevegelige mål for bakgrunnen når man har automatisk målfølgingsmåte, er den opprinnelige størrelse på korrelasjonsmålfølgeporten identisk med den som benyttes for den sentroide prosessor 32 i den dedikerte sentroide målfølgemåte.

Det finnes tre målfølgetilstander ved målfølgingen: Start av målfølging, bibehold av målfølging og målfølging ved fri flukt. På samme måte som de som ble anvendt for de dedikerte målfølgemåter blir overgangene for styringen av mål-følgetilstanden bestemt av den angivelse av målfølgetilstand som fås fra de to prosessorer 30, 32. En angivelse av gyldig målfølging frembringes på det tidspunkt en tilfredsstillende målfølgetilstand først skapes etterat letetrinnet er igangsatt for hver prosessor 30, 32. Denne prosessor kan da sies å være en kandidat til den aktive styring av mål-følgingen. Den prosessor som har høyest målfølgetilstand, velges for aktiv styring av målfølgingen og hvis målfølgings-status er lik for begge prosessorer 30, 32 når indikasjoner om gyldig målfølging først oppnås i oppstartingstilstanden for målfølgingen, vil kontrollen gå til den sentroide prosessor 32 hvis det sentroide portareal er mindre enn et på forhånd valgt antall pixelkvadrater. Ved overgang til vedlikeholdstilstanden av målfølgingen, går "bindingene" for målfølgingsstatus til korrelasjonsprosessoren 30 hvis korrelasjonsportens areal er større enn et på forhånd valgt antall pixelkvadrater.

Oppstartingstilstanden for målfølgingen blir designert når målfølgingen først oppstartes via en kommandoomfølgingsstart eller i påfølgende gjenfinningskommando for en av prosessorene fører til at bare en prosessor gir indikasjon om gyldig målfølging. Overgang fra målfølgingens oppstartings-tilstand til vedlikeholdstilstanden for målfølgingen finner sted. kort etterat begge prosessorer 30, 32 gir indikasjon om gyldig målfølging og minst en av prosessorene har en statusindikasjon for målfølgingen som er bedre enn kommende tap av lås. Evis bare en prosessor har indikasjon om gyldig målfølging og dens statusindikator for målfølgingen faller til kommende tap av lås, vil oppstartingstilstanden for målfølgingen bli overført til fri flukttilstand.

Som nevnt tidligere blir den prosessor som har høyeste målfølgingsstatus valgt til å gi kommandoene om aktiv målfølging. Den ikke-aktive prosessor arbeider da i inn-rastermodus for målfølginger der målfølgingsporten kontinuerlig stilles inn i videorasteren for å nulle ut den angitte målfølgefeil. Når denne situasjonen inntreffer blir en kontroll kontinuerlig utført for å bestemme om senteret for den sentroide målfølgeport faller innenfor korrelasjons-målfølgeporten. Evis den ikke gjør det, antas det at den ikke-aktive port ikke følger det riktige mål, og indikasjonen om gyldig målfølging for den in-aktive prosessor blir oversett. Målfølgeportens sentrum for denne prosessor blir så stilt inn på nytt for å falle sammen med sentrum i porten for den aktive prosessor, og leteprosessen startes opp på nytt for den ikke-aktive prosessor.

Bibehold eller opprettholdelse av målsøketilstanden overføres til fri-flukt-tilstanden hvis målfølgestatus for både korrelasjonsprosessoren 30 og den sentroide prosessor 32 faller til tap av lås. Opprettholdelsestilstanden for målfølgingen går over til tilstanden for oppstartingen av målfølging hvis den ikke-aktive prosessor tvinges inn i ny leteprosess. Utførelsen av tilstanden med fri flukt tilsvarer den som er beskrevet for målfølging i sentroidfølgemodus.

Den foreliggende videomålfølger kan arbeide på en "differansevideo"-måte, der målfølgeren detekterer og automatisk finner et mål som beveger seg i forhold til scenen eller bakgrunnen. Som forklart tidligere, er den absolutte verdi for differansevideoutgangen fra korrelasjonsprosessoren 30 til rådighet som et biprodukt av korrelasjonsprosessfunk-sjonen og denne videoutgang kan mates til den sentroide prosessor 32. Hvis korrelasjonsprosessoren 30 anvendes for å målfølge en stasjonær scene, vil et mål som beveger seg i forhold til denne scene vise seg i differansevideoen. På denne måte blir bevegelig mål oppdaget og automatisk registrert ved behandling av denne videoutgang med den sentroide prosessor 32, mens korrelasjonsprosessoren 30 følger en stasjonær scene. I dette tilfelle blir et bevegelig mål påvist i differansevideoen når størrelsen på den absolutte verdi når differansevideoen overskrider en nominell terskelverdi. Inn-rastermålfølging blir da startet opp med den sentroide prosessor 32 og den del av synsfeltet som inneholdes i den sentroide målfølgeport, utelukket fra korrelasjonsbehandlingen. Umiddelbart etter oppstarting av sentroid målfølging med inn-raster, blir målfølgingshastig-hetene beregnet på grunnlag av posisjonsforandringene av den sentroide port i synsfeltet.

Straks anslag vedrørende målfølgehastigheten er oppnådd, blir målfølging av bakgrunnen og differansevideoen avsluttet, og korrelasjonsmålfølgeportens størrelse avpasses og plasseres slik at den faller sammen med den sentroide port. Mål-følgesystemet blir så kommandert til å bevege seg med de anslåtte hastigheter for synslinjen, og målfølging foregår etter et av de dedikerte mønstere for å følge målet.

Videomålfølgeren kan bli tatt i bruk på en måte for å lete opp og følge små mål med lav kontrast med meget lave støy/signalbetingelser (SNR). Under stabile forhold vil målkontrasten SNR for video som behandles av den tilbakevendende referansefunksjon for korrelasjonen bli bedret med: Der W^ er hastighetsf aktoren for oppdatering av den tilbakevendende referanse.

Ved så å mate den tilbakevendende referanse for videokorrela-sjonen til inngangen for den sentroide prosessor 32, blir video SNR for den sentroide prosessor 32 betydelig forbedret. I virkeligheten blir målkontrasten SNR forbedret med kvadratroten av 3 for en hastighetsfaktor for oppdatering av den tilbakevendende referanse på 1/2.

Ved denne korrelasjonsmodusen er feilbehandling ikke utført, men tilbakevendende referanse anvendes. Sentroide opp-letningstrinn utføres ikke før to videobilder etterat den tilbakevendende korrelasjonsreferanse er fylt. De sentroide portstyrefunksjoner svarer til de som er beskrevet for den dedikerte sentroide målfølgemodus og overgangene mellom målfølgetilstand bestemmes bare av indikasjoner vedrørende den sentroide målfølgestatus. Før mottagning av gyldig sentroid målfølging (som starter den egentlige målfølging) er plasseringen av den tilbakevendende korrelasjonsreferanse fast og korrelasjonsportens kanter ligger på toppen av den sentroide portkanter. Når aktiv målfølging settes igang, er korrelasjonsportens kanter fremdeles liggende på toppen av de sentroide portkanter, men posisjonen av den tilbakevendende korrelasjonsreferanse beveges slik at den tilsvarer midtstil-lingen i den sentroide port.

I denne modusen reduseres pålitelig følgesløyfebåndbredde på grunn av at videogjennomsnittforsinkelsen er innbefattet i den lukkede følgesløyfen.

Følgesløyfebåndbreddebegrensningen tilknyttet bruk av korrelasjonstilbakevendende referansevideo for sentroid-følging kan unngås mens SNR-økningen fremdeles tas vare på. I denne modusen blir innført korrelasjonsbehandlingsfeil, som normalt frembringer feilsignaler til driftfjernerfunksjonen, anvendt sammen med sentroidfeil.

Korrelasjonsfeilene er et mål på bilde-til-bilde feil mellom mållokalisering i den innkommende scene og referansescenen. De sentroide feil er et mål på mållokaliseringen i referansescenen i forhold til den sentroide port. Kombinasjonen av disse to feil danner en komplementær funksjon i frekvens-området.

For eksempel er den sentroide feiloverføringsfunksjon definert som

der t er en tidskonstant som bestemmes ved korrelering av den tilbakevendende referanse med den oppdaterte korrelerende tilbakevendende referanse. På samme måte er korrelasjons-feilens overføringsfunksjon definert som

Når så de to foregående funksjoner settes sammen får man:

Den komplementære modus gir således vibrasjonskarakteristik-kene for den sentroide målfølging som forbedres ved bruk av video med forbedret SNR og en båndbredde for feilmåling som opprettholdes ved bruk av korrelasjonsfeiluttrykkene.

Målfølging starter opp i den dedikerte korrelasjons-behandlingsmåte og etterat et tildelt mål er etablert i den tilbakevendende korrelasjonsreferanse, idet korrelasjonsrefe-ransen er plassert i synsfeltet for å bringe den sentroide feil til null. Straks dette er utført, blir de samlede feiluttrykk beregnet i beregningen av korrelasjonsdrifts-kompensasjon og erstattet med sentroide feil. På samme måte som for den automatiske modus, blir målfølgingens til-standskontroll utført ved bruk av målfølgestatusindikasjoner for de to prosessorer 30, 32. Korrelasjonsmålfølgestatus er imidlertid den primære kontroll. Det betyr at overganger til fri flukt eller tap av låstilstander utføres som en funksjon av korrelasjonsmålfølgestatus. Hvis den sentroide målfølge-status degraderes fra tilfredsstillende, blir korrelasjons-målfølging gjenopptatt.

Ifølge det ovenstående tilveiebringer oppfinnelsen en helautomatisk dobbeltmodus videomålfølger med betydelig forbedret virkning og nøyaktighet i målfølgingen. Mange variasjoner og modifikasjoner av den foretrukne utførelses-form som er valgt for å illustrere oppfinnelsen, vil kunne gjøres av fagfolk på området uten at man derved avviker fra om å ramme for foreliggende bidrag til dette området. Det skal således være klart at den foretrukne utførelsesform som her er beskrevet bare er en illustrasjon og at den be-skyttelse som søkes og som skal gis med dette, skal strekke seg til de trekk og detaljer som er angitt i kravene og til ekvivalenter til disse.

Claims

1. Fremgangsmåte til etablering av størrelsen av en korrela-sjonsmålfølgeport i et korrelasjonsmålfølgesystem av den type der det frembringes målfølgefeilsignaler på grunnlag av elektromagnetiske videoinngangssignaler V..(k) benyttet for å danne et videobilde k av et todimensjonalt gjengivelsesplan med koordinater (e, n) der c representerer elevasjonen og n representerer asimut, der gjengivelsesplanet defineres av en rekke pixeler som hver har en bestemt plassering (i,j) i gjengivelsesplanet langs koordinatene c og n og der målfølge-porten er definert av kantene forbundet med NxM pixeler langs koordinatene n og c, innbefattende følgende trinn: (a) frembringelse av en referansekartverdi for hver pixel i henhold til følgende forhold der er en vektfaktor med en verdi 0- W-^ -1; (b) frembringelse av en første vektfunksjon We..(k) knyttet til pixeler langs c koordinaten; (c) frembringelse av en andre vektfunksjon Wd..(k) knyttet til pixeler langs n koordinaten; (d) frembringelse av første og andre tilhørende korrelasjonsfeilsignaler S'd(k) og S'e(k) for hvert gjengivelsesplanbilde ved anvendelse av de første og andre vektfunksjoner We..(k) og Wd..(k), og en differanse videofunksjon AV..(k), idet første og andre korrelasjonsfeilsignal er uttrykt av en målfølgefeil tilknyttet følgeporten, karakterisert ved(e) frembringelse av en gradientfunksjon GF..(k) for hver pixel i en gradientport som er definert av kantene forbundet med YxZ pixeler i henhold til forholdet der en gjennomsnittsverdi av gradientfunksjonen GF..(k) over gradientporten representerer et mål på informasjonen i målfølgeporten og (f) endring av en størrelse av gradientporten for å bringe gjennomsnittsverdien under anvendelse av gradientfunksjonen GF..(k) over gradientporten opp på et maksimum, og (g) etablering av en størrelse for følgeporten slik at en margin med en bredde på x pixeler tilveiebringes mellom kanten til følgeporten og kanten til gradientporten.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at den første vektfunksjon V/e..(k) er definert av forholdet der Ae er dimensjonen for hver pixel i den nevnte gjengivelse langs c koordinaten og den annen vektfunksjon Wd.. er definert ved forholdet der Ad er dimensjonen for hver pixel i det nevnte gjengivelsesplan langs n koordinaten.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved lagring av minst et hilde pluss en linje med referansekartverdier MAP^-j i et lager.

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at trinnet (e) utføres ved samling av gradientfunksjonen GF..(k) over hele gradientporten.

5. Fremgangsmåte som angitt i krav 1-4, karakterisert ved trinnet med identifisering av plasseringene av de justerte kanter av gradientporten og ved at trinnet (f) utføres ved frembringelse av portkantplasseringer for målfølgeporten under anvendelse av de angitte plasseringer av de justerte gradientportkanter.

6. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved vibrering av plasseringen av gradientporten langs c og n koordinatene for å bringe opp på en maksimal verdi gjennomsnittsverdien for gradientfunksjonen GF..(k) over arealet av gradientporten.

7. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at de første og andre korrelasjonsfeilsignaler S'd(k) og S'e(k) er definert av forholdet der der Ne er antall pixeler i elevasjon og der Nd er antall pixeler i azimut, og der

8. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at referansekartverdien MÅP..(k) er frembrakt på en bilde-for-bilde basis.

9. Fremgangsmåte til bestemmelse av korrelasjonsmålfølgekvalitet i et korrelasjonsmålfølgesystem av den type som frembringer feilsignaler for målfølgekvaliteten med inngangs-elektromagnetiske videosignaler V..(k) som benyttes til å danne et videobilde k i et todimensjonalt gjengivelsesplan med koordinater (c, n) der c representerer elevasjonen og n representerer azimut, hvilket gjengivelsesplan er fastlagt av en flerhet av pixeler som hver har en bestemt plassering (i»j) i gjengivelsesplanet langs koordinatene c og ri, og der korrelasjonen foretas over en målfølgeport som er fastlagt av NxM pixeler langs koordinatene c og ri, karakterisert ved følgende trinn: (a) tilbakevendende frembringelse av en referansekartverdi for hver pixel etter forholdet der W;l er en vektfaktor med en verdi 0- W^ -1; (b) subtraksjon av referansekartverdiene MAP..(k) fra videosignaler V..(k) for et påfølgende bilde for å frembringe en differansevideo AV..(k), (c) frembringelse av en første vektfunksjon We..(k) som er knyttet til pixeler langs c koordinaten, (d) frembringelse av en andre vektfunksjon Wd..(k) som er knyttet til pixeler langs n koordinaten, (e) frembringelse av første og andre korrelasjonsfeilsignaler S'(j(k) og S'e(k) for hvert bilde i gjengivelsesplanet under anvendelse av de første og andre vektfunksjoner i We..(k) og Wd..(k), og ^ ti ^ j differansevideofunksjonen AV^-jCk), idet det første og andre korrelasjonsfeilsignalet er uttrykk for målfeil tilknyttet målfølgeporten, (f) summering av verdien for differansevideo AV..(k) over målfølgeporten for hvert bilde i gjengivelsesplanet for å frembringe en sum, idet sumverdien angir mengden med forstyrrelseinterferens forekommende innenfor målfølgeporten, (g) frembringelse av en gradientfunksjon GF..(k) for hver pixel i en gradientport som er definert med YxZ pixeler etter forholdet (h) summering av gradientfunksjonen GF..(k) over gradientporten for hvert gjengivelsesplan, og (i) frembringelse av en angivelse av målfølgingens kvalitet under anvendelse av den summerte verdi av differansevideoen AV^(k) og den summerte gradientfunks jon GF..(k).

10. Fremgangsmåte som angitt i krav 9, karakterisert ved at trinnet (i) innbefatter undertrinnene: (i^) deling av den summerte verdi av differansevideoen AV..(k) med arealet av målfølgeporten, og ( ±2) sammenligning av det kvantitative resultat av undertrinn (ii) med en på forhånd valgt referanseverdi, som angir en mengde med forstyrrelseinterferens, idet forholdet mellom det nevnte resultat og referanseverdien danner en angivelse av korrelasjonsmålfølgingens kvalitet.

11. Fremgangsmåte som angitt i krav 10, karakterisert ved at trinnet (i) videre innbefatter følgende undertrinn: (13) deling av den summerte gradientfunks jon GF..(k) ved arealet av gradientporten, (14) sammenligning av verdien av den summerte gradientfunksjon GF..(k) med en på forhånd valgt referanseverdi, som angir en mengde med forstyrrelseinterferens, og ( 15) sammenligning av det kvantitative resultat av undertrinn (13) med den på forhånd valgte referanseverdi, idet den sammenligning som foretas i undertrinn (i4) og (is) gir en angivelse av korrelasjonsmålfølgingens kvalitet.

12. Fremgangsmåte som angitt i krav 9, karakterisert ved at den første vektfunksjon We..(k) er definert ved forholdet der Ae er dimensjonen for hver pixel i den nevnte gjengivelse langs c koordinaten og den annen vektfunksjon Wd.. er definert ved forholdet der Ad er dimensjonen for hver pixel i det nevnte gjengivelsesplan langs n koordinaten.

13. Fremgangsmåte som angitt i krav 9, karakterisert ved at de første og andre korrelasjonsfeilsignaler S'd(k) og S'e(k) er definert ved forholdene

der der 14. Anordning for automatisk å følge et mål og av den type som frembringer målfølgefeilsignaler på grunnlag av elektromagnetiske videoinngangssignaler som avledes fra en målscene og som benyttes for å danne på hverandre følgende videobilder i et todimensjonalt gjengivelsesplan, hvilket gjengivelsesplan er fastlagt med en flerhet av pixeler med styrkeverdier og bestemte plasseringer i gjengivelsesplanet, karakterisert ved at den omfatter: en inngang for mottagning av de nevnte videoinngangssignaler , en første videoprosessor for behandling av inngangsvideosignalene og for frembringelse av et første sett målfølgefeilsignaler, hvilken første videoprosessor innbefatter : (1) en første inngangsanordning for mottagning av videoinngangssignalene fra inngangen, (2) anordninger som er tilsluttet den første inngangsanordning til frembringelse av en terskelverdi for pixelstyrke, (3) anordninger til sammenligning av styrkeverdien av inngangsvideosignalene med terskelverdien og for beregning av en sentroide av pixeler i nevnte gjengivelsesplan, idet den beregnede sentroide innbefattes av pixeler som for en ønsket kontrast mellom sentroiden og en bakgrunn har en styrkeverdi som er større enn eller som er mindre enn terskelverdien , en andre videoprosessor for behandling av videoinngangssignalene og til frembringelse av et andre sett målfølge-feilsignaler, hvilken andre videoprosessor innbefatter: (1) en andre inngangsanordning for mottagning av videoinngangssignalene fra inngangen, og for å generere derav på en bilde-for-bilde basis et någjeldende kart av pixelstyrkeverdier for et någjeldende videobilde, (2) en lageranordning forbundet med den andre inngangsanordningen for lagring av någjeldende kart av pixelstyrkeverdier for et någjeldende videobilde, og (3) anordninger for å levere kartet med pixelstyrkeverdier fra lageranordningen til den første inngangsanordningen, hvorved inngangsvideosignalene mottatt av den første prosessoren kombineres i løpet av påfølgende videobilde med kartet av pixelstyrke-verdiene.

15. Anordning ifølge krav 14, karakterisert ved at den andre inngangsanordningen innbefatter midler for subtrahering av pixelstyrkeverdien til någjeldende bilde fra styrkeverdiene til tidligere bilde for å frembringe differansevideosignalene, idet anordningen videre innbefatter midler for levering av differansevideosignalet fra den andre inngangsanordningen til den første inngangsanordningen, hvorved inngangsvideosignalene som mottas av den første prosessoren settes sammen med differansevideosignalene.

16. Anordning som angitt i krav 15, karakterisert ved at den nevnte andre videoprosessor innbefatter andre lageranordninger tilsluttet den første lageranordning for lagring av pixelstyrkeverdier for et videobilde foranliggende det någjeldende videobilde og at anordningen videre innbefatter midler for overføring av pixelverdier for det foregående videobilde fra den andre prosessor til den første inngangsanordning for derved å kombinere pixelverdiene for det foregående videobilde med verdiene for videoinngangs-signalet som mottas av den første prosessor.