NO175797B - Fremgangsmåte for å etablere störrelsen av en korrelasjonsfölgeport, samt bestemme korrelasjonsfölgingens kvalitet i et korrelasjonsfölgesystem - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører fremgangsmåte for å etablere størrelsen av en korrelasjonsfølgeport i et korrelasjonsfølgesystem av den type som genererer følgefeil-signaler fra elektromagnetiske videoinnsignaler Vj_f-j(k), som brukes til å utforme et videoramme k av et todimensjonalt bildeplan som har koordinatene (c, n)t hvor

c representerer elevasjon og n representerer azimut, hvilket bildeplan defineres av et flertall bildeelementer, som hver har en atskilt beliggenhet (i,j) i bildeplanet langs koordinatene c hhv. n og hvor følgeporten er definert av NxM bildeelementer langs koordinatene c hhv. n > omfattende:

(a) å generere en referansekartverdi for hvert bildeelement ifølge forholdet

hvor W-l er en vektleggingsfaktor med verdien 0<W^<1,

(b) å generere en første vekt leggingsfunks jon Wei-j(k) som er relatert til bildeelementer langs c koordinaten, (c) å generere en andre vektleggingsfunksjon W^j-jCk) som er relatert til bildeelementer langs n koordinaten, og (d) å generere første hhv. andre korrelasjonsfeilsignaler S'd(k) og S'e(k) for hver bildeplanramme som benytter første og andre vektleggingsfunksjon Weij(k) og W^-j^Ck).

Videre vedrører oppfinnelsen en fremgangsmåte for å bestemme korrelasjonsfølgingens kvalitet i et korrelasjonsfølgesystem av den type som genererer følgekvalitets-feilsignaler fra innførte, elektromagnetiske videosignaler V^-jCk), brukt til å utforme et videohelbilde k av et todimensjonalt bildeplan med koordinatene (e,n), hvor c representerer elevasjon og n representerer azimut, hvor bildeplanet defineres av et flertall bildeelementer som hver har en atskilt beliggenhet (i,j) i bildeplanet langs koordinatene c hhv. n» og hvor korrelasjon utføres over en følgeport som defineres av NxM bildeelementer langs koordinatene c hhv. r\, omfattende :

(a) rekursivt å generere en referansekartmappeverdi for hvert bildeelement ifølge forholdet

hvor Wi er en vektleggingsfaktor med verdien 0<W^^1,

(b) å subtrahere ref eransekartverdiene MAPj-j(k) fra videosignalene V^-j(k) i en etterfølgende ramme for dannelse av en differansevideo V^j(k), (c) å generere en første vektleggingsfunksjon We^-j(k) som er relatert til bildeelementer langs c koordinaten, (d) å generere en andre vektleggingsfunksjon W(jij(k) som er relatert til bildeelementer langs n koordinaten, og (e) å generere første og andre respektive korrelasjonsfeilsignaler S'(j(k) og S'e(k) for hvert bildeplan ved bruk av første og andre vektleggingsfunksjon Weij(*0 og <W>dij(<k>). ;En fremgangsmåte som angitt ovenfor er ialt vesentlig kjent fra V/O-publikasjon 86/05890 (PCT/US86/00643 ). ;Taktiske systemanvendelser for videofølgere krever høy effektivitet, selv der glitterobjekter i bakgrunn og forgrunn konkurrerer med det mål som er av interesse. Dessuten må disse systemer gi en tilfredsstillende ytelse under dynamiske betingelser, hvor de relative aspektvinkler og avstanden til målet er under kontinuerlig forandring, og hvor bilderulling rundt banesensorens siktlinje kan være svært alvorlig. ;Det er tidligere utviklet videofølgeprosessorer som benytter varierende behandlingsteknikker eller algoritmer, som tyngdepunkt-, områdebalanse-, kant- og en rekke korrela-sjonsfølgeløsninger ved implementering. De fleste slike videofølgeprosessorer har særtrekk som gjør dem uhensiktsmes-sige til bruk i kombinasjon med hverandre i en "dobbeltmodus"-operasjon. Eksempelvis er kant- og områdebalanseal-goritmer enten støyende eller mangler godt definerte feilskalafaktorer som er uavhengige av målformene. Mange korrelasjonsalgoritmeutførelser har ikke tilfredsstillende ytelser ved følging av sceneendringer på en dynamisk basis. Når slike typer av korrelasjonsalgoritmer blir brukt sammen med andre følgeprosessorer i en dobbelt-modus rolle, blir det følgelig for sterk avhengighet av den alternative algoritme. Når det er mål som er i bevegelse i forhold til bakgrunnen som blir fulgt, er det dessuten meget ønskelig å plassere en følgeport rundt det aktuelle målet for derved å utelukke den stasjonære bakgrunn. Det eksisterer imidlertid ikke teknikker for avledning av meningsfylte målporter for mange korrela-sjonsbehandlingsalgoritmer, eller slike teknikker baserer seg på eksternt avledede data som er mål på parametre som ikke er grunnleggende eller relevante for korrelasjonsbehandling. ;Videofølgeprosessorer av den ovenfor omtalte type er normalt utformet for å godta et spesielt videoavsøknings- og sammenflettings-videoformat. Evis det således brukes følgesensorer som gir et avvikende videoformat fra det som normalt godtas av følgeprosessoren, må prosessorutformningen modifiseres eller, inngangsvideoformatet må alternativt avsøkningsomformes til det nødvendige videoformat for å bli behandlet. Hvis avsøkningsomformning kreves, blir det innført en signifikant behandlingsforsinkelse. Dermed begrenses følgesløyfebåndbredden og følgeytelsens potensial blir forringet under dynamiske betingelser. Dessuten vil avsøk-ningsomf ormingsprosessen ofte svekke sceneromsampling som er spesiell for den sensor som brukes, og innføring av videoar-tifakter og/eller rommessige og tidsmessige samplingsinterak-sjoner som er skadelige for genereringen av korrekte følgefeilmålinger. ;Ideelt ville det være ønskelig å tilveiebringe en videofølger som har to videofølgeprosessorer av forskjellig type, som hver er spesielt egnet til å gi høy ytelse i et gitt sett av taktiske anvendelser, og som er godt egnet til bruk med forskjellige avsøknings- og sammenflettingsformater. Videofølgeprosessorer både av tyngdepunkt- og korrelasjonstype er velkjente på området. US-PS nr. 4.133.044, angir eksempelvis en video-korrelasjonsfølger som bruker en rekursiv referanse for beregning av følgefeil. Korrela-sjonsfølgeren som er omtalt i dette US-patent, omfatter en krets for å generere et referansekart i bildeelementformat. Referansekartets bildeelementinformasjon som er avledet fra tidligere videorammer lagres i en rekursiv lagringsenhet for å tillate beregning av optimale azimut- og elevasjonsvektleg-gingsverdier for hvert bildeelement i betraktningsfeltet. Forskjellen mellom intentsitetsverdien av hvert bildeelement som mottas under løpende ramme og intensitetsverdien av tilsvarende referansekartbildeelement multipliseres med en passende vektleggingsfunksjon. Hvert resulterende produkt blir deretter kombinert i en akkumulator for dannelse av azimut- og elevasjonskorrelasjons-feilsignaler, som er sammensatte indikasjoner av ramme-til-referanse korrelasjonen over det betegnede følgeportområde, som kan være så stort som hele betraktningsfeltet ("field of view" FOV), minus en bildeelementgrense. Vektleggingsfaktorene for hvert bildeelement blir også kombinert og akkumulativt addert over hele bildeplanet for dannelse av tre adaptive skalafaktorer ved enden av hver ramme, som kombineres med azimut- og elevasjonskorrelasjons-feilsignalene for eliminering av krysskop-ling og generering av krysskoplingsfrie korrelasjonsfeilsignaler. ;Videokorrelasjonsfølgeren som er angitt i nevnte US-patent 4.133.044 er særlig velegnet for dynamiske anvendelser hvor sceneaspektvinkler, avstand og scenerullingsorientering om betraktningslinjen endres raskt. ;Den innledningsvis nevnte fremgangsmåte for å etablere størrelsen av en korrelasjonsfølgeport kjennetegnes, ifølge oppfinnelsen ved ;(e) å generere en gradi ent funksjon GF-[-j(k) for hvert bildeelement innenfor gradientporten, definert ved YxZ bildeelementer, ifølge forholdet hvor gradientfunksjonen GFj-j(k) representerer et mål på informasjonsinnholdet i følgeporten, og (f) å endre størrelsen av følgeporten ved bruk av gradientfunksjonen GF^-j(k) som er generert i trinn (e). ;Ifølge oppfinnelsen kan minst en ramme pluss en linje av referansekartverdier MAPj-j lagres i en lagerenhet. ;Videre kan det nevnte trinn (e) utføres ved akkumulering av nevnte gradientfunksjon GFj_-j(k) over hele gradientporten. ;Dessuten kan det være fordelaktig å la fremgangsmåten innbefatte det trinn at gradientportens kanter justeres langs c og n koordinatene på en måte som maksimaliserer middelverdien av gradientfunksjonen GFj-j(k) over gradientporten. I tillegg kan beliggenheten av de justerte kanter av gradientporten identifiseres, og trinn (f) utføres ved generering av portkantbeliggenheter for følgeporten ved bruk av de identifiserte beliggenheter av de justerte gradientportkanter. ;Ved fremgangsmåten vil også muliggjøres at gradientportens posisjon påvirkes ("dither") langs c og n koordinatene for maksimalisering av middelverdien til gradientfunksjon GFj^(k) over gradientportens område. ;Ref eransekartverdien MAPj.-j(k) blir med fordel generert rekursivt. ;Den innledningsvis nevnte fremgangsmåte for å bestemme korrelasjonsfølgingens kvalitet kjennetegnes, ifølge oppfinnelsen, ved (f) å definere grenseporter som idet minste delvis omgir følgeporten og summere verdien av differansevideo over følgeporten og grenseporten for hver bildeplanramme, (g) å generere en gradientfunksjon GF^-j(k) for hvert bildeelement i en gradientport som er definert av YxZ bildeelementer ifølge forholdet (h) å summere gradientfunksjonen GF(k) over gradientporten for hvert bildeplan, og (i) å generere en indikasjon av følgekvaliteten ved bruk av de summerte verdier av dif f eransevideo AVj^-j(k) og den summerte gradientfunksjon GF^-j(k). ;Ifølge en utførelsesform av denne fremgangsmåte kan trinn (i) omfatte undertrinnene: (i^) å dividere den summerte verdi av følgeport-dif feransevideo AVji-j(k) med området av følgeporten, og de summerte verdier av grenseportenes differansevideo med området av den relevante grenseport, og ;( 12) å sammenligne de kvantitative resultater av undertrinn (il) med forhåndsvalgte referanseverdier, hvor forholdet mellom nevnte resultat og nevnte referanseverdi gir en indikasjon av korrelasjonsfølgingens kvalitet. ;Dessuten kan nevnte trinn (i) omfatte følgende undertrinn: (13) å dividere den summerte gradientfunksjon GFi-j(k) med området av gradientporten, (14) å sammenligne størrelsen av den summerte gradientfunksjon GFjLj(k) med en forhåndsvalgt referanseverdi, og (ig) å sammenligne det kvantitative resultat av undertrinn (i3) med en forhåndsvalgt referanseverdi, hvor sammen-ligningen utføres i undertrinn (i4) og (i5) og gir en indikasjon på korrelasjonsfølgingens kvalitet. For begge fremgangsmåters vedkommende vil den første vektleggingsfunksjon We^-j(k) kunne defineres av forholdet hvor Ae er dimensjonen av hvert bildeelement i bildet langs c koordinaten, og den andre vektleggingsfunksjon Wdi-j(k) defineres av forholdet hvor Ad er dimensjonen av hvert bildeelement i bildeplanet langs n koordinaten. Dessuten kan nevnte første og andre korrelasjonsfeilsignaler 5<*>d(k) og S'e(k) defineres av forholdene

For utøvelse av nevnte fremgangsmåter anvendes en dobbelt modus videofølger, som benytter både en vldeoprosessor av korrelasjonstype og en av tyngdepunkttype, som styres automatisk på en slik måte at den prosessor som er best egnet for følging av en bestemt scene automatisk blir valgt. Dessuten omfatter videofølgeren en mikrodatamaskin og en videoforprosessor. Videoforprosessoren virker som en tilpasseranordning for kondisjonering av de analoge videoinnsignaler fra følgemottaker/sensorer før de avgis til korrelasjons- og tyngdepunktprosessorene. Mikrodatamaskinen styrer overføringen av videodata, beregner følgefeilparametre og utøver både individuelle prosessorstyrefunksjoner og generell modusstyring som omfatter utvelgelse av den prosessor som gir best følgeytelse.

Videofølgeren kan drives på enhver av de følgende følgemodi:

(1) Konkurrerende

(2) Komplementær

(3) Differansevideo og

(4) Meget lavt signal/støyforhold, s/n ("signal-to-noise ratio" SNR)

I den konkurrerende driftsmodus brukes tyngdepunkt- og korrelasjonsprosessorene for uavhengig følging av det utpekte mål, og den prosessor som gir den "beste" følgeytelse velges for den faktiske følgesystemstyring. Uavhengige følge-statusindikasjoner avledet for tyngdepunkts- og korrelasjonsprosessorene, sammen med størrelseshensyn når det gjelder følgeporten, danner grunnlaget for den aktive prosessorutvelgelse. Når det gjelder tyngdepunktprosessoren, vil bildeelementantallet i følgeporten som kan passere den valgte terskel, sammen med forholdet mellom antallet følgeportbildeelementer som passerer terskelen og antallet grenseportbildeelementer som passerer terskelen, bestemme følgestatus. Når det gjelder korrelasjonsprosessoren, vil forholdet mellom differansevideosummer av følge- og grenseporter og de relevante differansevideoportområder, sammen med størrelsen av gradientsum og middelverdi av gradientsum-men over gradientporten, bestemme følgestatus.

I den konkurrerende modus, finnes det fire mulige følge-tilstander :

(1) Følgeinitiering

(2) Følgeopprettholdelse

(3) "Coast" og

(4) Tap av låsing

Med "coast" forstås her en hukommelsesegenskap som, når den aktiveres, bevirker avstands- og vinkelsystemer til å bevege seg i samme retning og med samme hastighet som det som behøves for å følge et opprinnelig mål.

Følgesekvensen starter når operatøren har plassert mottaker/sensor, slik at det aktuelle mål er på ønsket sted innenfor betraktningsfeltet og har utført en følgeinitie-ringskommando. Fra dette punkt er følgeoperasjonen helautomatisk, med mindre følgeoperasjonen blir avsluttet av operatø-ren eller tap av låsing-status entres, hvorpå en reakkvisi-sjonsprosess initieres eller systemets pekestyring automatisk føres tilbake til operatøren. Som tidligere antydet, bestemmes følgestatusindikasjoner av tyngdepunkt- og korrelasjonsfølgestatusindikasjoner. Dessuten kan overganger oppstå som følge av brudd på portstørrelsesbegrensninger eller dårlig innstilt følgepunkt, som kan oppstå mens den inaktive prosessor følger målet innenfor betraktningsfeltet ("in-master" følging). Etter at akkvisisjonssekvensen er initiert for en prosessor, genereres en følgevaliditetsan-givelse, når tilfredsstillende følging er etablert. Prosessoren er deretter en kandidat for aktiv følgestyring.

Ved den komplementære operasjonsmodus, behandles den rekursive korrelasjonsreferansevideo av tyngdepunktbe-handlingsfunksjonen og korrelasjons- og tyngdepunktfølgefeil kombineres samtidig for å gi ett enkelt følgestyringsfeilsig-nal for hver akse.

Ved differansevideomodus, benytter følgeren korrelasjonsprosessorens differansevideoparameter til automatisk akkvisisjon av mål i bevegelse via tyngdepunktbehandling. Ved meget lavt s/n operasjonsmodus, utnyttes endelig den rekursive korrelasjonsreferansevideo til å fremme video signal/støyforholdet for tyngdepunktbehandling.

Ved oppfinnelsen sørges det for automatisk følgeport-dimensjonering for korrelasjonsprosessoren ved bruk av en gradientfunksjon som dannes av funksjonsdata for korrela-sjonsvektlegging. Portens kanter bestemmes ved kvadrering av azimut- og elevasjonsvektleggingsfunksjonene og deretter akkumulering av disse summer over en gradientport og justering av hver portkant for maksimering av middelverdien av den totale sum over det portkoplede område.

Ved oppfinnelsen muliggjøres også bestemmelse av korrelasjonsprosessorens følgestatus ved at størrelsene av korrelasjonsdifferansevideo for følge- og grenseportene kombineres med størrelsen av gradientfunksjonen for gradientporten. Når dette kombineres med tyngdepunkt-behandlingsfunksjonen og indikasjonen av tyngdepunkt-følgestatus, vil det skape en mulighet for implementering av en helautomatisk følgeprosessor. Ved konkurransemodus, skaper de to uavhengige følgestatusindikatorer en mulighet for å velge "beste" prosessor for pekestyresystemet. Videre kan man kombinere korrelasjons- og tyngdepunktfølgefeilene for dannelse av et sammensatt feilsignal som er en ekte komplementærfunksjon. Videofølgeren vil kunne være egnet til bruk med sensorer som benytter forskjellige former for rommessig sammenflettingsavsøkning og videodataformater, inklusive enveis- og toveis avsøkning.

Tegningene utgjør en integrert del av beskrivelsen og bør leses i forbindelse med denne. Like henvisningstall er brukt for å betegne identiske komponenter i de forskjellige figurene. Fig. IA og IB, sett i sammenheng, viser et generelt blokkskjema av dobbeltmodus-videofølger som anvendes i forbindelse med utøvelse av oppfinnelsen.

Fig. 2 viser et blokkskjema over videoforprosessoren.

Fig. 3 viser et blokkskjema over tyngdepunktprosessorens krets. Fig. 4 viser et diagram over forholdet mellom tyngdepunktprosessorens lineære vektleggingsfunksjoner We og W^,

samt følgeportens størrelse.

Fig. 5 viser et blokkskjema over korrelasjonsprosessorens krets. Fig. 6 viser et diagram over det rommessige forhold av bildeelementer som brukes ved beregning av korrela sjonsvektleggingsfunksjonene W^Wg for et bildeelement "x". Fig. 7 viser et blokkskjema over en krets som benytter forbindelseslinje-behandlingsteknikk for korrelasjonsprosessoren. Fig. 8 viser et blokkskjema over en krets for beregning av korrelasjonsfeil. Fig. 9 viser et bredt blokkskjema over den rekursive korrelasjonsreferanse. Fig. 10 og 11 viser detaljerte blokkskjemaer av kretsen for korrelasjonsprosessoren som er avbildet i fig. 5, og Fig. 12 (A-C) viser eksempler på hensiktsmessige grense- og følgeportkonfigurasjoner.

I fig- IA og IB er vist en dobbeltmodus-videofølger for følging og sporfølging av en målscene 20 som blir registrert av en scenesignalmottaker 24. Mottakeren 24 kan omfatte en av forskjellige sensortyper 22 for å motta utstrålt, elektromag-netisk energi fra scene 20, og dermed ta opp scene 20 i en form som kan omformes til elektriske videosignaler av mottaker 24. Mottakeren 24 omformer den registrerte, elektromagnetiske energi til analoge videosignaler og avgir disse analoge videosignaler sammen med passende videosynkroniser-ingssignaler til dobbeltmodus-følgeren. Synkroniseringssignaler er ikke nødvendige hvis det analoge videosignal er et sammensatt signal. Videofølgeren omfatter i store trekk en mikrodatamaskin og tilordnede takt- og styrekretser 26, en videoforprosessor 28, en korrelasjonsprosessor 30 og en tyngdepunktprosessor 32. Mikrodatamaskinen 26, videoforprosessoren 28, korrelasjonsprosessoren 30 og tyngdepunktprosessoren 32 er innbyrdes forbundet ved en vanlig databuss som vil bli omtalt nedenfor. For den foreliggende forklaring, er de innbyrdes forbindelser mellom komponentene vist i fig. IA og IB i form av funksjonelle signaler, som avgis mellom komponentene.

Mikrodatamaskinen 26 kan eksempelvis omfatte et 8 MHz Intel 80186. Mikrodatamaskinen 26 tilveiebringer en generell følgemodusstyring, sammen med overvåknings- og beregningsres-surser for videoforprosessor 28 og korrelasjons- og tyngdepunktprosessor 30 hhv. 32. Avbruddsstyring, dvs. gjen-kjennelse og prioritetsavgjørelse for tre avbruddssignaler, tilveiebringes av avbruddsstyreseksjonen av mikroprosessoren av type 80186. De tre avbrudd initierer behandling som kreves på slutten av tyngdepunkt- og korrelasjonsportene og under felt-slutt-intervallet. Mikrodatamaskinen 26 styrer også en programmerbar synkroniseringsgenerator 38. Synkroniseringsgeneratoren 38 mottar innkommende, horisontale og vertikale synkroniseringssignaler fra mottaker 24 for regenerering av klokkene, synkroniseringsanordningene og betraktningsfeltko-ordinatene som benyttes av følgeren. Synkroniseringsgeneratoren 38 kan valgfritt programmeres for å atskille det sammensatte synkroniseringssignal fra videoforprosessor 28 i de vertikale og horisontale synkroniseringssignaler, når disse signaler ikke avgis separat av mottaker 24. En faselåst sløyfe 42 blir brukt for å låse det innkommende, vertikale synkroniseringssignal for regenerering av en bildeelement-klokke. Synkroniseringsgeneratoren 38 kan valgfritt programmeres for å generere interne synkroniseringssignaler uten synkroniseringssignaler fra mottaker 24, for å utføre innebygde tester ("built-in tests" = BIT). Synkroniseringsgeneratoren 38 tilveiebringer også hovedbetraktnings-feltkoordinatene for følgeren. Disse koordinater tillater følgerens prosessorer å utføre en korrekt bestemmelse av beliggenheten av et bildeelement i betraktningsfeltet.

En BIT videogenerator 40 er anordnet for å generere forskjellige typer av syntetiske målstørrelser og former opp til 128 ganger 128 bildeelementer, for å utføre automatisk testing av hver av prosessorens kretser.

I et utførelseseksempel omfatter mikrodatamaskinen 26 128 K bitgrupper (bytes) av PROM 34 (programmerbart leselager) og 16 K bitgrupper av RAM 36 (leselager).

Alle følgerberegninger eller dataoverføringer som skjer med videofelthastighet (typisk 60 Hz) eller mindre, utføres i mikrodatamaskinen 26. Enkelte funksjoner, som følgefeilbereg-ninger, blir passende utført for hvert videofelt, mens andre beregnes med videorammehastigheten. Videoforprosessoren 28 fungerer som generell videokoplingselektronikk som har en fleksibilitet og er konfigurerbar for å godta en av en gruppe videokilder fra forskjellige typer av sensorer 22, og den fungerer også for forkondisjonering av de analoge videosignaler som mottas fra mottaker 24 til et format som er forenelig med korrelasjonsprosessor 30 og tyngdepunktprosessor 32. For utførelse av grunnleggende analog-til-digital videoomforming av videoinnsignalene, sørger forprosessor 28 for "anti-alias"(anti-overlapping)-filtrering, videoforsterkning og forskyvningsbetjening, registrering av port-begrensede videotopper og daler og konfigurerbar bildeelementmidling eller bildeelementhastighets bufrefunksjoner.

Under henvisning til fig. 2, hvor de grunnleggende komponenter av videoforprosessor 28 er avbildet, blir de analoge videoinnsignaler fra mottaker 24 mottatt som differensialsignal gjennom en mikrodatamaskinstyrt bryter 46 til en dif f erensialf orsterker 48, som har den funksjon å minimalisere jordsløyfestøy. Bryter 46 tillater alternerende innføring av en analog BIT fra mikrodatamaskin 26, som avgis fra mikrodatamaskinens databuss 44 og behandles av en digital/analogomformer 92. Den analoge videosignalutgang fra forsterker 48 avgis via lavpass anti-alias filter 50, som også tilveiebringer pseudo-midling av bildeelementer i rasterretning, men filter 50 kan forbikoples gjennom en mikrodatamaskinstyrt bryter 52 for de konfigurasjoner som krever en analog/digital omformning som er synkron med inn-signalenes multipleksingshastighet. En programmerbar forskyvningskrets 54 og en programmerbar forsterkningskrets mottar kommandoer generert av mikrodatamaskinen 26 og har den funksjon å justere forskyvning hhv forsterkning av det analoge videosignal. Etter operasjonene for analog forskyvning og forsterkning, kodes det analoge videosignal til sju biter av analog/digitalomformer 60. Middelhalvdelen av de sju bitene brukes som seks bit video som benyttes av korrelasjonsprosessoren 30 og tyngdepunktprosessoren 32, som omtalt nedenfor.

En mikrodatamaskinstyrt bryter 58 med tre stillinger velger enten den digitale signalutgang av analog/digitalomformeren 60, en digital BIT videokilde eller en ekstern, digital videokilde for avgivning til bildeelementmidlings- hhv. hastighetsbufringskretser 68, 70. De digitale BIT videosignaler genereres av mikrodatamaskinen 26 for utførelse av testevaluering, basert på datalesning fra forskjellige porter i følgeren. Bildeelementmidling for nabokolonner eller-linjer ved 68 utføres ved lagring av en kolonne eller linje av digitaliserte videoinnsignaler, deretter tilbakelesing av den lagrede kolonne eller linje idet neste kolonne eller linje ankommer, og midling av bildeelementparene. Dermed benyttes alternerende kolonnetider for lagring og bildeelementmidling. Midling av nabobildeelementer i en kolonne eller linje oppnås enten ved midling av nabobildeelementer parvis eller midling av tre nabobildeelementer med halv-full-halv vektlegging. Bildeelementmidlingskretsen 68, likesom analog/digitalomformeren 60 drives av en kilde til inn-klokkesignaler 64.

Hastighetsbuffer 70 drives av en prosessorklokke 60 og kan bestå av to kolonner eller mindre av lagerenheter som vekselvis lagrer den bildeelementmidlede kolonne eller linje idet den dannes, og siden bruker følgende to kolonne- eller linjetider for å klokke data ut med halve inngangsklokkehas-tigheten. Buffer 70 fungerer effektivt for å redusere følgebildeelementenes datahastighet. En eller begge bildeelementmidlings- og hastighetsbufringsoperasjoner 68, 70 kan om ønsket, omgås via et par mikrodatamaskinstyrte for-bikoplingsbrytere 62. Ved bruk av både bildeelementmidling og hastighetsbufring, blir det mulig for følgeren å fungere tilfredsstillende uten videoinndatahastigheter som overskrider maskinvarens hastighetsbegrensninger når det gjelder korrelasjonsprosessor hhv tyngdepunktprosessor 30, 32.

Utgangen 94 fra videoforprosessor 28 er et digitalt, seks-bit videosignal, som avgis samtidig til korrelasjonsprosessor 30 og tyngdepunktprosessor 32. Sju-bit utgangen fra analog/digi-talomformer 60 benyttes for å tilveiebringe et passende dynamisk område for registrering av videotopper og -daler ved bruk av en topp-detektor 72 og en dal-detektor 74. Detek-torene 72 og 74 portkoples av et AGC-signal ("automatic gain control") for å bestemme maksimum- og minimumvideointen-siteter innenfor AGC porten. Hver detektor 72, 74 omfatter et filter av rekursivtype, slik at minst fire bildeelementer av en gitt intensitet kreves for at full intensitet skal registreres som en topp eller dal. Topp- og dal-verdiene sendes til mikrodatamaskinen 26 via databuss 44 mellom felter, og nivå- og forsterkningsberegningene blir deretter utført av mikrodatamaskinen 26. Videoforprosessor 28 mottar forskyvnings-og forsterkningsverdiene fra mikrodatamaskinen og bruker disse parametre til styring av likestrømsnivå og videoforsterkning ved 54 hhv 56. Videosignalets likestrøms-nivå er konstant under et felt, men gjenopprettes mellom hver videolinje av en hensiktsmessig likestrømsgjenopprettings-krets (ikke vist). Både nivå- og forsterkningsstyresløyfene er konfigurert for å holde middelverdien av videointen-sitetene innenfor følgeportene spredt over seks-bit-området av digitaliserte videosignaler som brukes for følging. Dermed maksimaliseres målkontrasten.

Som beskrevet ovenfor, har videoforprosessor 28 således den funksjon å bufre videoinnsignalene, den omformer det analoge videoinnsignal til et digitalt seks-bit signal, styrer automatisk nivået og forsterkningen av det digitale signal og sørger for både bildeelementmidling og hastighetsbufring. Oppmerksomheten rettes nå mot fig. 3, hvor hovedkomponentene av tyngdepunktprosessor 32 er avbildet. Tyngdepunktprosessor 32 har den funksjon å generere de data som kreves av mikrodatamaskin 26 for beregning av en tyngdepunktfølgefeil, en tyngdepunktvideoterskel samt følge- og grenseportposisjon og størrelse. Som vist i fig. 3, avgis det digitale videosignal fra forprosessor 28 til inngangen hos en intensitetshis-togramgenerator 76 og til en inngang hos en digital komparator 80. Histogramgeneratoren 76 utvikler intensitetshistogramdata for alle videosignaler innenfor følgeporten og også innenfor et konsentrisk grenseportområde. Eistogramdata blir brukt av mikrodatamaskinen 26 til automatisk bestemmelse av målkontrasten og for beregning av tyngdepunktterskeien. Histogramgenerator 76 omfatter eksempelvis et 128 K x 256 leselager. I dette tilfelle blir en 128 bit adresse delt i to 64 bit halvdeler. En halvdel blir ved 98 adressert av bildeelementintensitetene i følgeporten og den andre halvdel blir ved 96 adressert av bildeelementintensitetene i grenseporten. De 256 bit leselagerdata blir slettet mellom felter og blir deretter inkrementert med én ved adressering. Adressene 96, 98 dannes ved hensiktsmessige taktgivnings- og styrekretser 78, som i sin tur er styrt av data, mottatt fra mikrodatamaskinen 26 på databuss 44. Utgangen av histogramgeneratoren 76, som består av to 64-ord rekker som svarer til følge- og grenseportområder, blir avgitt til mikrodatamaskinens databuss 44.

Det digitale seks-bit videoinnsignal blir av komparatoren 80 sammenlignet med et digitalt terskelsignal som mottas på en andre inngang fra mikrodatamaskinen 26 på databuss 44, og det resulterende, binære videosignal dannes for video over terskelen (positiv kontrast) eller video under terskelen (negativ kontrast) ifølge en polaritetsbit 100 som avgis av mikrodatamaskinen 26 til velgerbryter 82. Den binære tyngdepunktvideobuss som dannes innenfor sporet avgis til en teller 84 og en akkumulator 86. Betraktningsfeltdata for både azimut (AZ) og elevasjon (EL), avgitt av mikrodatamaskinen 26, avgis til akkumulatoren 86, likesom til en mål- eller betraktningsfeltkantdetektor 88. Måldetektor 88 mottar disse tellinger på tidsdelt basis fra bryter 90 som trigger med videofelthastighet. Målkantdetektor 88 registrerer således elevasjon (topp og bunn) og azimut (venstre og høyre) betraktningsfeltbeliggenheter tilsvarende målterskelkantene, og denne målkantinformasjon avgis til databuss 44 og brukes av mikrodatamaskinen 26 for å bestemme størrelsen av følge-og grenseportene.

Som tidligere nevnt, oppnås styring med følgeportstørrelsen ved registrering og behandling av beliggenheten til video-terskelkantene. Som vist i fig. 4, blir den binære videoutgang fra den digitale komparator 80 effektivt multiplisert med lineære vektleggingsfunksjoner We og W^, som bestemmes av informasjon om sporportens størrelse og posisjon. De lineære vektleggingsfunksjoner We og W^ kan avledes fra bildeelement-tellere (ikke vist) i videolinje- eller kolonneretning og linje- eller kolonnetellere (ikke vist) i den ortogonale retning. De binære funksjonsprodukter av videovektlegging og antallet bildeelementer som passerer terskelen blir således akkumulert over følgeporten. Som vist i fig. 3, blir den binære utgang fra komparator 80 multiplisert eller portkoplet av multiplikatorer 102 og 104 ifølge de lineære vektleggingsfunksjoner V/e og Wd før avgivning til akkumulator 86.

Følgeporten muliggjør akkumulering av tre binære tyngdepunkt-videovariabler Ee, E^ og IQ som er de råfeilparametere som avgis til mikrodatamaskinen 26 via databuss 44 etter at følgeporten er avsøkt for hvert felt. De faktiske følgefeil blir deretter beregnet med videofelthastigheten i stedet for av mikrodatamaskinen 26. Variablene Ee, E^ og IG representerer akkumuleringen av elevasjons- og azimut-betraktningsfelt-posisjonene hhv. bildeelementtellingen av aktive tyngdepunkt-videosignaler innenfor følgeporten.

Det skal bemerkes her at grenseporten er konsentrisk med følgeporten og at størrelsen i forhold til følgeporten kan justeres ved hjelp av passende programvarestyring. Videre kan tyngdepunktprosessor 32 som sin inngang motta en rekursiv referanse (senere beskrevet som "siste kart") eller video-differansesignaler fra korrelasjonsprosessor 30.

Korrelasjonsprosessor 30 (fig. IA og IB) omfatter i det vesentlige grunnleggende komponenter og teknikk for generering av korrelasjonsfølgefeilsignaler som brukes ifølge TJS-PS 4.133.304 og som det vises til i denne forbindelse. I tillegg til å generere korrelasjonsfølgefeilsignaler, akkumulerer korrelasjonsprosessor 30 summer av kvadratene av vektleggingsfunksjonene W d og We og summene av differansevideo som vil bli definert nedenfor. Summen av differansevideo blir akkumulert både over følgeportområdet og grense-portområdet. Kvadratene av vektleggingsfunksjonene akkumuleres over et portkoplet område som er uavhengig av følge-porten og blir deretter brukt av mikrodatamaskinen 26 for å beregne korrelasjonsfølgeportens størrelse.

Azimutvektleggingsfunksjonen W^ og elevasjonsvektleggingsfunksjonen We er definert av respektive følgende forhold:

hvor Ae er hvert bildeelements dimensjon langs c koordinaten og Ad er hvert bildeelements dimensjon langs n koordinaten, i og j representerer en bildeelementbeliggenhet langs hen-

holdsvis c og n koordinatene og k representerer video-rammesekvensen.

Den teknikk som er angitt i US-PS 4 133 004, som heretter betegnes som tilpasset-filter korrelasjonsteknikk, tillater bruk av "forbindelseslinje"-behandling av videodata. Ved bruk av forbindelseslinje-behandling, vil all lagret referansescene-og løpende sceneinformasjon i en følgeport utnyttes idet porten blir avsøkt, og dermed gi feilsignaldata umiddelbart etter at følgeportavsøkningen er fullført, uansett portens størrelse.

Som nærmere omtalt nedenfor, bruker korrelasjonsprosessor 30 også en rekursiv referanseoppdateringsmetode hvor nye videodata blir inkrement-addert til allerede foreliggende referansevideodata, slik at referansedata blir jevnt oppdatert. På denne måte blir måltrekk under forandring (som følge av attityde- eller områdeendringer og sensorrulling rundt betraktningslinjen) godtatt, mens data under raskere forandring, som støy og glitter (clutter) som passerer gjennom scenene blir vraket.

Det vises nå til fig. 5, hvor de grunnleggende komponenter av korrelasjonsprosessor 30 er avbildet. De digitale seks bit data som avgis fra videoforprosessor 28, blir mottatt av en digital, rekursiv referansekrets 108, som omfatter en lagerenhet for lagring av en korrelasjonsreferanse som har et område på N ganger M følgebildeelementer pr. felt. Inn-gangsvideo fra videoforprosessor 28 oppdaterer den rekursive referanse med en tidskonstant , som styres av mikrodatamaskinen 26. Referanseoppdatering oppnås på en bildeelement-for-bildeelement basis i sann tid ved at siste referansebildeelement-videointensitetsverdi trekkes fra inngangsvideo-intensitetsverdien. Dermed produseres et "differansevideo", delta V, som skifter differansevideo ifølge parameteren og deretter adderer det skiftede differansevideo til siste referansevideointensitet. Resultatene av denne rekursive referanseberegning er et "foreliggende kart" og dette lagres i den rekursive referanse 108 for å bli "siste kart" for neste ramme. Denne teknikk beskrives av ligningen:

hvor

MAPi-j(k) = foreliggende kart (rekursiv

referanseutgang)

Vi-j(k) = innmatet video

MAP^-j(k-l) = kartvideo (fra foregående ramme)

W^ = filtertidskonstant

Resultatene av de rekursive beregninger avgis til ramme- og feltlagringsenhetene 110 hhv. 112 for lagring.

En taktgivings- og styrekrets 106 som styres av mikrodatamaskinen 26 avgir referanseportsignaler for å klokke ut referansevideosignaler fra lagerenhetene 110, 112 gjennom konfigurable brytere 114 til kretser 116 hhv. 118 for elevasjons- og azimutvektleggingsfunksjon. Referansevideo blir også matet tilbake som "siste kart" til den rekursive referanse 108 og leveres også til tyngdepunktprosessorens 32 inngang til bruk ved komplementær og lavt støy/signalforhold følgeroperasjonsmodi. De separate ramme- og feltlagerenheter 110 og 112 påkalles for å akkommodere vekslende videokildeformater.

På tilsvarende måte er de konfigurerbare brytere 114, som styres av mikrodatamaskinen 26, også anordnet for å akkommodere forskjellige videokildeformater. Når det gjelder enkelte videoformater, er vektleggingsfunksjonen i sam-menf lettingsretning eksempelvis utledet fra videosignaler med en rammeforsinkelse, mens andre formater krever en feltfor-sinkelse. Som vist i fig. 6, som rommessig representerer bildeelementer brukt ved beregning av korrelasjonsvektleg-gingsfunksjonen for et bildeelement "X", er azimutvektleg-gingsfunks j onen W(j en funksjon av at bildeelement A og B danner en del av en avsøkningslinje 132, mens elevasjonsvektleggingsfunksjonen We er en funksjon av bildeelement C og D, som opptrer under samme bildeelementklokkeperiode 130, men forekommer på avsøkningslinjer på hver sin side av den som inneholder bildeelement "X".

Differansevideo avgis fra den rekursive referanseoppda-teringsfunksjon 108 til et sett multiplikatorer-akkumulatorer som er samlet betegnet ved 122, til akkumulatorer som er antydet ved 123(a-d), og til en krets 120, som beregner den absolutte verdi av differansevideo og sender slike verdier til tyngdepunktprosessoren (fig. IB) til bruk i "videodif-feranse"- eller den automatiske målregistrerings-følgemodus.

Korrelasjons-vektleggingsfunksjonene W^ og We, respektive utgang fra vektleggingsfunksjonskretsene 118 og 116, avgis til en krets 124 hvor kvadratene av de to vektleggingsfunksjoner blir akkumulert over et uavhengig styrt portområde. De akkumulerte summer er utgang til databuss 44 og brukes av mikrodatamaskinen 26 til automatisk dimensjonering av følgeporten.

Differansevideo akkumuleres ved 122 for hvert bildeelement i følgeporten og ved 123 for hvert bildeelement i grenseportene. Disse akkumulerte summer er utgang til databuss 44 og brukes av mikrodatamaskinen 26 for bestemmelse av korrela-sjonsfølgingens kvalitet.

En taktgiver- og styrekrets 106, som drives av mikrodatamaskinen 26 sørger for de nedvendige taktgiver- og styresig-naler for korrelasjonsprosessor 30. Spesielt danner krets 106 referanseportkoplingssignaler til lagerenhetene 110, 112, et følgeportsignal til multiplikatorene-akkumulatorene 122, et gradientportsignal til multiplikator-akkumulator 124 og grenseportsignaler til akkumulatorene 123 (a-d).

Fig. 12 illustrerer forskjellige grenseportkonfigurasjoner som finner anvendelse med bedringen ifølge foreliggende oppfinnelse. Grenseportens konfigurasjon bestemmes av taktgivning av portkoplingssignalene fra taktgivnings- og styrekretsene 106, som virker effektivt som en bryter for å si fra til den bestemte akkumulator 123 om å starte og stanse akkumulering av differansevideosignalene under en bestemt avsøkningslinje. I fig. 5 er det vist fire forskjellige akkumulatorer for å tilveiebringe fire forskjellige gren-seportkonf iguras joner . Om ønsket, kan det imidlertid benyttes en multipleksløsning hvor en enkelt akkumulator blir brukt til å definere både følgeportens og grenseportens konfigurasjon. I det utførelseseksempel som er vist i fig. 5, vil utgangen på ledning 125 fra akkumulator svare til differansevideosignalene som er akkumulert over følgeporten, mens utgangen på ledningene 127 (a-d) vil svare til de akkumulerte differansevideosignaler over den valgte grenseportkonfigura-sjon.

Som tidligere angitt, er elevasjonsvektleggingsfunksjonen ved korrelasjon We differansen mellom intensitetsverdiene for bildeelementer over og under det foreliggende bildeelement som er under behandling. Tilsvarende er azimutvektleg-gingsfunks j onen W(j forskjellen mellom bildeelementintensitetsverdiene på venstre og høyre side av det foreliggende bildeelement som er under behandling. Evis videoformatet flettes sammen i We retning, krever We funksjonen informasjon i feltet overfor det som blir behandlet. Denne informasjon avgis av feltlagerenhet 112. W^ funksjonen krever informasjon i samme felt som det felt som behandles, slik at data er tilgjengelige fra rammelagerenheten 110 som brukes av den rekursive referanse 108.

Multiplikator-akkumulatorene 122 er bare operative for dataakkumulering innen følgeportområdet og danner de følgende fem korrelasjonsvariabler som benyttes av mikrodatamaskinen 26 for beregning av korrelasjonsfølgefeilen:

Ved bruk av de fire ovenstående variabler, beregner mikrodatamaskinen 26 følgefeilene ifølge ligningen:

Den tilpassede filterkorrelasjons-behandlingsteknikk som er nevnt ovenfor, skal nå omtales mer detaljert under henvisning til fig. 7-9. Teknikken kan betraktes som en fremgangsmåte for å bestemme beliggenheten av nullgjennomgangen til krysskorrelasjonsfunksjonens rommessige deriverte, som er matematisk likeverdig med bestemmelse av spissen til scene-referansens krysskorrelasjonsfunksjon. Ved bruk av en Taylor serie ekspansjon, kan det vises at det er mulig å beregne nullgjennomgangen ved multiplikasjon av bildeelementinten-sitetsdifferansene mellom den innkommende scene og referansescenen ved hjelp av vektleggingsfunksjoner som er de horisontale og vertikale, rommessige derivater av referansescenen på det sted hvor referansescenebildeelement blir behandlet. De individuelle produkter av differansevideo-vektleggingsfunksjonen for hvert bildeelement genereres idet den innkommende scene blir avsøkt og akkumulert over den aktuelle følgeport. Følgefeil oppnås deretter ved passende skalering av disse akkumulerte produkter med de akkumulerte summer av produktene og kvadratene av vektleggingsfunksjonene . Generering av vektleggingsfunksjon og passende multi-plikasjoner av bildeelementhastighet, sammen med produktak-kumuleringene utføres av korrelasjonsprosessor 30.

Fig. 7 viser forbindelseslinjebehandling av de innkommende videosignaler og rekursive referanser som benyttes av korrelasjonsprosessor 30 for et forenklet, ikke-sammenflettet videoformat. De horisontale og vertikale vektleggingsfunksjoner er betegnet som W^ij hhv. Wej-j. Dif f eransevideosignalet er likt <V>j-j <-> Rj-j , hvor Vj-j og Rj-j er verdiene for den innkommende scene hhv. intensiteten av referansebildeelement-intensitet. Gjenstående del av følgefeilberegningen utføres av mikrodatamaskinen 26 etter at følgeporten er avsøkt og de akkumulerte summer av feilparameter er tilgjengelige. Denne beregning består av skalering av en kryss-koplingskorrigering og behandling for avdriftsfjernelse. De sistnevnte beregninger er avbildet i blokkskjemaform i fig. 8. Skaleringsbe-regningen består av normalisering av følgefeilene Ee og E^ med den passende kvadrerte vektleggingsfunksjonssum. Korrigeringsoperasjonen ved kryss-kopling utnytter vektleg-gingsfunks jonens kryssproduktsum Ced og fjerner feilkryss-kopling som ellers opptrer i mange korrelasjonsbehandlingsal-goritmer, når scene eller målkanter eller intens!tetsgradien-ter er skjeve i forhold til horisontal- og vertikalaksene.

Behandling for avdriftsfjernelse kompenserer det faktum at den rekursive referanse kontinuerlig oppdaterer med en oppdateringshastighetsfaktor . De grunnleggende komponenter av den rekursive referansekrets 108, sammen med rammelagerenhet 110 er vist i fig. 9. Som tidligere anført, blir den rekursive korrelasjonsreferanse generert ved multiplikasjon av bildeelementintensitetsverdiene av innmatet video med en vektleggingsfaktor , og ved at dette adderes til den ek-sisterende intensitetsverdi for tilsvarende referansebildeelement etter at referanseverdien er multiplisert med 1 — W]_. Den bestemte scenes "levetid" i referansen bestemmes av verdien av W-^ (som er lik eller mindre enn 1). Hvis eksempelvis svarer til 1/60, og sensorfeltet er 60 felt pr. sekund, er en referansescenes "levetid" ett sekund. For avdriftsfjerningsbehandling, akkumuleres de tidligere følgefeil med en vektleggingsf aktor V/^, slik at det sikres at den opprinnelige pekereferanse opprettholdes selv om dynamiske følgefeil finner sted under referanseoppdatering. Med avdriftsfjernende behandling av dynamiske følgefeil, kan det videre eksistere mange bildeelementstørrelser uten at dette forårsaker tap av låsing, selv om den grunnleggende feilbehandlingsalgoritme under visse betingelser danner feilsignaler med begrenset dynamisk rekkevidde. Utgangene fra behandling for avdriftsfjernelse blir deretter skalert ved hjelp av følgevideo-bildeelementstørrelser for oppnåelse av vinkelmessige følgefeil.

For sammenflettede videoformater, blir rekursive referanser effektivt generert for hvert individuelt felt. For sensorer med en 2:1 ikke-overlappende sammenfletting, blir vekt-leggingsfunksj onene i sammenflettingsretning generert ved bruk av intensitetsverdier fra nabobildeelementer i referansen for motstående felt. De akkumulerte summer for de ikke-overlappende, sammenflettede felt blir deretter kombinert og utnyttet for en enkelt følgefeilberegning, som blir oppdatert hver gang nye data blir oppnådd fra et felt. Med sammenflettede videoformater er Wl oppdateringshastighetsfaktoren den rekursive referanseoppdaterings-hastighetsfaktor dividert med antallet av videofelter pr videoramme.

Den rekursive oppdateringshastighetsfaktor , som kan være mellom null og en, blir dynamisk styrt av mikrodatamaskinen 26. En faktor 1 som svarer til en enkelt rammelagerenhet, benyttes for lasting av en ny referanse. En faktor 0 benyttes for å fryse referansen når det transiente glitter (clutter) blir registrert, slik at glitterforurensning dermed hindres. Under følgeengasjementet, blir en referanse lastet når følging initieres. Oppdateringshastighetsfaktoren reduseres deretter til suksessivt lavere verdier på en programmert måte for optimalisering av den rekursive referanses støy-filtreringsegenskap. Deretter er oppdateringshastighetsfaktoren en funksjon av korrelasjonsfølgestatus og ramme-til-ramme feilene mellom innkommende scene og referansen. Hvis ramme-til-ramme feilen øker, blir også oppdateringshas-tighetsf aktoren økt, og dermed reduseres den momentane mistilpasning mellom den innkommende scene og referansen. Når glitterinntrengning blir registrert, fryses referansen.

Scene- eller målvideogradienter inneholder den informasjon som er grunnleggende for korrelasjonsfølging. Derfor er det ønskelig å dimensjonere korrelasjonsportene slik at dette informasjonsinnhold blir maksimalisert. For å generere et passende redskap av den ønskede informasjon, genereres gradientfunksjonen for hvert referansebildeelement som er inneholdt i følgeporten. Som tidligere nevnt, er denne gradientfunksjon summen av kvadratene av den horisontale og vertikale vektleggingsfunksjon for den bildeelementbeliggenhet som er av interesse. Gradientfunksjonens to komponenter akkumuleres over en gradientport og summeres sammen av mikrodatamaskinen 26. Gradientporten blir deretter påvirket ("dithered") av mikrodatamaskinen 26 for å maksimalisere middelverdien av denne sum over gradientporten. Gradientportens kantbeliggenheter blir deretter behandlet av mikrodatamaskinen 26 for generering av de ønskede kantbeliggenheter av følgeporten.

Under normale følgebetingelser, er summen av differansevideosignalene over følgeporten og grenseportene relativt liten. Men hvis glitter trenger inn i følgeporten, forårsaker det en signifikant differansevideosum. Differansevideo blir således akkumulert over følge- og grenseportene og denne informasjon om glitterregistrering blir sendt til mikrodatamaskinen 26 til bruk i forskjellige styrealgoritmer for korrelasjonsfølging og i den generelle følgeprosessor-modus og følgetilstandsstyring.

Scene-midlede videosignaler fra den rekursive korrelasjonsreferanse og korrelasjonsdifferansevideo er innebygget i den tilpassede filterkorrelasjonsteknikk. Når videoutgangs-biproduktene kombineres med den funksjon som tilveiebringes av tyngdepunktprosessor 32, gir resultatet en mulighet for implementering av et antall nyttige følgefunksjoner i opererende modi under styring av mikrodatamaskin 26.

Et annet signifikant trekk ved foreliggende følger er den måte på hvilken en følgestatusindikasjon ("track status indication", TSI) blir generert ved bruk av korrelasjonsprosessor 30. I denne forbindelse vises nå til fig. 5, hvor de grunnleggende komponenter av korrelasjonsprosessor 30 er vist sammen med komponentene for generering av TSI. Vektleggingsfunksjonene W^ og We som er avledet fra den rekursive referanse 108 og kart 110, blir behandlet av multiplikator-akkumulatorene 122 for dannelse av feilskaleringsfunksjonene cd'<c>ed °6 ce' 1 "tillegg blir vektleggingsfunksjonene Wd og We multiplisert med differansevideo og akkumulert ved 122 for dannelse av feilfunksjonene Ee og E^. Differansevideo som produseres ved fratrekking av siste kart fra inn-video ved 108 blir akkumulert ved 122 for følgeporten og ved 123(a)-123(d) for grenseportene. Kvadratet av vektleggingsfunk-sj onene W(j og We beregnes ved 124 for dannelse av de portdimensjonerende gradientfunksjoner C^g og Ceg.

Følgestatusindikasjon (TSI) for korrelasjonsbehandling bestemmes av følgende funksjoner:

hvor A-tg = følgeportarealet

Agg = gradientportarealet og

Abgi = arealet av grenseport

For oppnåelse av "tilfredsstillende" TSI, må funksjon (1), funksjon (4) og funksjonene (5) til (7) (hvis de blir implementert) ovenfor være mindre enn spesifiserte verdier for nedre grense og funksjonene (2) og (3) må begge være større enn fastsatte verdier. Hvis en av funksjonene (2) eller (3) er lavere enn de respektive fastsatte verdier, blir TSI "truende tap av låsing", uansett størrelsen av funksjon (1) og funksjonene (4) til (7). Hvis størrelsen av funksjon (1) og funksjonene (4) til (7) er større enn de spesifiserte nedre grenser, men mindre enn de spesifiserte øvre grensever-dier, er TSI "marginal". Hvis funksjon (1) og funksjonene (4) til (7) overskrider de spesifiserte, øvre grenser, endres TSI til "truende tap av låsing".

Fagfolk vil lett kunne tenke seg forskjellige kretser for implementering av korrelasjonsprosessor 30 ut fra ovenstående beskrivelse. Men for å gi en komplett beskrivelse, skal en spesiell implementering av korrelasjonsprosessor 30 nå beskrives under henvisning til fig. 10 og 11. Oppdaterings-hastighetsf aktoren Wi avgis fra databuss 44 som et 4 bit ord til en sperre 138, som blir selektivt klargjort av et ¥^ skriveklargjøringssignal. 1 bit av W^ i sperren 138 avgis for å kartfryse logikken 142, som har den funksjon å fryse den rekursive referanse når glitterinntrengning blir registrert. Som respons på transient glitter, går et frysesignal og et akkumulatorsperresignal ut fra kartfryselogikken 142 for å fryse et kartf ilter 154, som vil bli omtalt nedenfor, og akkumulatorene 122, 128 (fig. 5). 6 biter av digitale videodata fra videoprosessor 28 avgis til en subtrahererkrets 144, som har den funksjon å subtrahere en verdi fra videodata som svarer til en terskelverdi som avgis av mikrodatamaskinen 26 og deretter lagres i en korrelasjonsterskelsperre 140. Utmatningen fra subtrahererkretsen 144 avgis gjennom en multipleksersperre 146 som et 6 bit ord til en andre subtrahererkrets 148, som har den funksjon å subtrahere "siste kart" videodata fra innkommende video. Den resulterende utmatning fra subtrahererkretsen 148 er et 13 bit ord, som holdes av sperrer 152 og deretter avgis til et kartfilter 154 som styres av tidskonstantsignalet V/^ og tilordnede frysesignaler som avgis av sperre 138 hhv den logiske krets 142. Utmatningen fra kartfilteret 154 avgis til en addererkrets 156 og summeres med "siste kart" som holdes i et par sperrer 150.

Utmatningen fra adderer 156 er et 12 bit ord som svarer til "foreliggende kart", som sperres ved 158 og deretter skrives inn i felt-linjelagerenhetene 110,112 (fig. 11).

Utmatningen fra subtrahererkretsen 148 er differansevideo som avrundes fra 8 til 7 biter ved 164 og deretter holdes i sperrer 166, 168 for etterfølgende avgivning til en multiplekser 160 og til multiplikator-akkumulator 122 (fig. 5). Multiplekser 160 vil under styring av et instrumentvideo utvelgelsessignal, selektivt avgi differansevideo og siste kart gjennom en driver 162 til en instrumentvideobuss 226. Data på instrumentvideobussen 226 kan brukes av ytterligere kretser (ikke vist) som utgjør en del av følgeren for dannelse av symboler, som rektangel, markør etc. som hjelp for operatøren ved sikting og følging.

Beregningskretsen 120 for absolutt verdi omfatter en hensiktsmessig krets 170 for beregning av differansevideout-matningen fra subtrahererkretsen 148 til en absolutt verdi, sammen med sperre 172 og en bussdriver 176. Utmatningen fra bussdriver 176 avgis via buss 240 for å føre den absolutte verdi av differansevideo.

Under henvisning spesielt til fig. 11, er foreliggende kart, som tidligere antydet, et 12 bit ord som er skrevet inn i lagerenheter 110, 112. Lagerenhetene 110, 112 blir adressert av lageradresser som avgis av en kartklokkeport og lagerad-ressetellere som danner en del av taktgivnings- og styrekretsen 106. Data som leses ut av r amme lage r enhet en 110 lastes inn i en linjelagerenhet 182 og avgis også til inngangen hos en multiplekser 200, som vil bli omtalt nedenfor. Linjedata blir lest ut av lagerenheten 182 ved bruk av adressesignaler fra taktgivnings- og styrekrets 106, og blir deretter avgitt som "siste kart" til rekursiv referanseoppdatering (fig. 5 og 10). Siste kart avgis også til en multiplekser 188 etter at det er forsinket av et par to-bildeelement-forsinkelser 184, 186, som hver kan bestå av en sperre. En andre inngang til multiplekser 188 dannes av data som leses fra feltlagerenheten 112 som er blitt forsinket av et bildeelement ved 196.

Data som er lest fra feltlagerenheten 112, blir også avgitt til en multiplekser 190, sammen med data som er lest ut av linjelagerenheten 182, som er forsinket med to bildeelement ved 184. De multiplekserte data fra multiplekser 190 blir av en subtrahererkrets 192 subtrahert fra de multiplekserte data avledet fra multiplekser 188 for beregning av azimutvektleggingsfunksjon W^. Vektleggingsfunksjonsdata W^ sperres ved 194 og avgis deretter til multiplikator-akkumulator 122, likesom til multiplikator-akkumulator 124.

De data som er lest ut av feltlagerenheten 112 avgis til en multiplekser 198 etter forsinkelse med et bildeelement ved 196, og blir også lest direkte til en annen multiplekser 200. Data som er utlest fra feltlagerenheten 112 blir multiplek-set ved 200 sammen med de forsinkede data som ble lest ut av linjelagerenheten 182. Data leses ut av lagerenheten 202 ved bruk av adresser som avgis av taktgiver- og styrekretsen 106. De data som er lest ut av lagerenheten 202 forsinkes med to bildeelement ved 204 og avgis til en subtrahererkrets 206.

De data som er lest ut av ramme- og feltlagerenhetene 110 hhv 112, blir også avgitt til subtrahererkretsen 206 via en multiplekser 200, og disse data trekkes fra de data som er lest ut av linjelagerenheten 202 for beregning av elevasjonsvektleggingsfunksjonen We. Vektleggingsfunksjonsdata We sperres ved 208 og avgis både til multiplikator-akkumulator 122 og mul tipl ikator-akkumulator 124, som gir summen av kvadratene av vektleggingsfunksjonene C^g og Ceg.

Videofølgeren styres av mikroprosessor 26 for å operere i forskjellige følgemodi eller arrangementer. Disse modi rangerer fra helautomatisk operasjon som innbefatter både korrelasjons- og tyngdepunktprosessorene 30, 32 som opererer i forbindelse med hverandre, til fullstendig manuell styring av de forskjellige underordnede funksjoner, som portdimensjo-nering, utvelgelse av videoterskel og hastighetsutvelgelse og rekursiv referanseoppdatering.

Ved implementering av den effektive, automatiske følgemodus-styring, er det viktig å avlede meningsfylte følgestatusin-dikasjoner for både tyngdepunkt- og korrelasjonsprosessor 30 og 32. Følgestatus for hver av prosessorene 30, 32 blir klassifisert som enten tilfredsstillende, marginal eller truende tap av låsing. Ved taktiske anvendelsr, er glitterforstyrrelse, snarere enn enkel relativ målbevegelse, vanligvis årsak til tap av følging. Følgelig er registrering av glitterforstyrrelse et nøkkelelement ved etablering av følgestatus. Summen av følge- og grenseport differansevideo for korrelasjonsprosessor 30 og kombinasjonen av følge- og grenseport intensitetshistogramdata for tyngdepunktprosessoren 32 danner effektive indikasjoner på at glitterforstyr-reise opptrer. Disse indikasjoner på glitterforstyrrelse, blir brukt til etablering av følgestatus, sammen med størrelsen av de korrelerte gradientdata for korrelasjonsprosessor 30 og bildeelementantall som passerer tyngdepunktprosessorens 32 terskel. Hvis glitterforstyrrelse ikke er indikert og de øvrige parameterverdier for følge-status overstiger en spesifisert minsteverdi, blir følge-status klassifisert som tilfredsstillende. Hvis glitterforstyrrelse blir indikert og de øvrige parameterverdier for følgestatus fortsatt overstiger den spesifiserte minsteverdi, blir følgestatus klassifisert som marginal. Hvis enten indikasjonen på glitterforstyrrelse overstiger en spesifisert terskelverdi eller de øvrige følgestatusparametere ikke oppfyller minsteverdikriteriene, blir følgestatus klassifisert som truende tap av låsing.

Disse følgestatusindikatorer for korrelasjons- og tyngdepunktprosessorene 30, 32 benyttes i forskjellige elementer av modusstyringen for de individuelle prosessorer og det generelle følgesystem. Hvis korrelasjonsfølgestatus eksempelvis faller til under tilfredsstillende, fryses den rekursive referanse for at glitter skal hindres fra å entre referansen og for at den korrekte referansescene skal bibeholdes for reakkvisisjon når det forstyrrende glitter forsvinner. Hvis tyngdepunktfølgestatus faller til marginal, blir dimen-sjoneringsalgoritmen for tyngdepunktporten modifisert, idet balanse søkes oppnådd mellom følgeportområdet og antallet "mål"-bildeelementer som passerer terskelen. Hvis tyngde-punktstatus faller til truende tap av låsing, fryses portstørrelsen, kontrastutvelgelsen og terskelverdien som bistand til korrekt reakkvisisjon når det forstyrrende glitter passerer.

Videofølgeren kan opereres i en reservert tyngdepunktmodus, hvor tyngdepunktprosessor 32 utelukkende brukes til avledning av følgehastighetskommandoer. Akkvisisjon i denne modus initieres med behandlingsfølgeportene sentrert om den antydede beliggenheten av innrettingen ("bore sight"). I hver etterfølgende videoramme, utføres terskel- og målkontrast-beregninger for bestemmelse om en terskelverdi kan bli funnet for enten positive eller negative kontrastmål, slik at video som passerer den beregnede terskel, vil gi bildeelementer som bare svarer til histogramintensitetsverdier for følgeporten, men ingen bildeelementer med bare histogramintensitetsverdier for grenseporten (dvs en tilfredsstillende følgestatus). Hvis det ikke er mulig å finne en tilfredsstillende terskelverdi, økes portstørrelsene med en fastsatt faktor, f. eks. 40$ for neste videoramme. Når man har funnet en hensiktsmessig terskelverdi, utføres en sjekk, slik at det kan bestemmes om den antydede beliggenhet av måltyngdepunktet er innenfor et lett programmerbart, spesifisert antall bildeelementer fra boringssiktets posisjon. Denne kontroll utføres for å hindre låsing på glitterobjekter i stedet for på det aktuelle mål. Hvis kandidatmålet ikke lever opp til testen, fortsettes veksthastigheten med den fastsatte faktor. Ellers settes et målkontrastvelgerflagg (dvs målkontrasten spesifiseres) og i-raster følging initieres.

Under dedisert tyngdepunktfølging, blir videoterskelverdiene (hvor den valgte målkontrast er gitt), følgeportdimensjonene og følgestatusindikasjonene kontinuerlig oppdatert. Som nevnt ovenfor, brukes tyngdepunktfølgestatusindikasjon for full styring av tyngdepunktprosessor 32 i punktfølgemodus. Faller følgestatus til marginal, forventes en relativt moderat mengde av bakgrunnsglitter å passere videoterskelverdien, og styrealgoritmen for portstørrelse modifiseres for mini-malisering av følgeinteraksjon. Hvis følgestatus faller til truende tap av låsing, er glitterforstyrrelsen mer alvorlig eller målet kan ikke skjelnes, og en "coast "-status blir initiert.

Videofølgeren kan også drives i en reservert korrelasjonsmo-dus, hvor bare korrelasjonsprosessor 30 blir brukt til avledning av følgehastighetskommandoer. Ved denne operasjonsmodus, kan følgeren drives som en scene- eller bestemt målfølger. Skjønt det er mulig å utøve denne funksjon med korrelasjonsbehandlingsporter med fast størrelse, er det ønskelig å dimensjonere følgeporten for maksimalisering av de målvideogradienter som inneholder den informasjon som er grunnleggende for korrelasjonsfølging. Dette gjelder både for mål- og scenefølging. Det vil med andre ord si at hvis en signifikant del av en scenekorrelasjonsport med fast størrelse omslutter rolige ("bland") trekk, blir resulterende følgeytelse snarere dårligere enn bedret ved behandling av denne del av videoscenen. Det er følgelig å foretrekke at det brukes automatisk korrelasjonsport-dimensjonering ved korrelasjonsfølgemodus for oppnåelse av maksimal effektivitet. Hvis det er ønskelig å følge scener snarere enn mål, kan det brukes en større portstørrele til å begynne med for at den i begynnelsen omslutter et rimelig betraktningsfelt-parti av sensor 22. Åpningsstørrelsen av porten ved om-rådefølgemodus bør velges slik at den inneholder en rimelig mengde informasjon om sceneintensitetsgradienter, men hvis situasjonen bedres med en større portdimensjon, vil den større dimensjon automatisk bli funnet under akkvisisjonsprosessen.

Akkvisisjon initieres i korrelasjonsfølgemodus med at behandlingsportene for hvert felt blir sentrert om den angitte innrettingsbeliggenhet. Når akkvisisjonsprosessen først er initiert, lastes løpende scene i den rekursive referanse. Den rekursive referanses oppdaterlngshastighet blir deretter programmert for å reduseres fra = 1/2, slik at støyfiltreringsegenskapene optimaliseres. Etter to rammer, er V?i mindre enn 1/2 og for hver senere ramme blir port-størrelsen økt med inkrementerende trinn, f eks 2556 i hver dimensjon, inntil et maksimum blir nådd eller middelverdien av gradientfunksjonen over følgeportene reduseres. Når portstørrelsen er etablert, initieres i-raster følging. For korrelasjonsprosessor 30 gjennomføres i-raster følging ved omposisjonering av følgeportene og den rekursive referanse i videorasteret for nulling av korrelasjonsfølgefeilen. Følgestatus beregnes deretter for hver videoramme, og når status er tilfredsstillende for to etter hverandre følgende rammer, blir et følging-gyldig flagg satt, i-raster følging avsluttes og aktiv følging blir initiert. Hvis det ikke oppnås en gyldig følging etter 16 rammer med i-raster følging, lastes den rekursive referanse igjen og akkvisisjonsprosessen reinitieres.

Under korrelasjonsfølging, blir portstørrelsene oppdatert ved kontinuerlig påvirkning av de individuelle gradientportkan-tene etter tur for maksimalisering av gradientfunksjonens middelverdi over gradientporten. Følgeporten dimensjoneres deretter slik at en N bildeelementmargin opprettes mellom følgeportens kanter og gradientportens kantbeliggenheter, som produserer et maksimum for gradientfunksjonens middelverdi.

I korrelasjonsfølgemodus, brukes korrelasjonsstatusangivelsen for generell styring av korrelasjonsprosessor 30. Hvis følgestatus faller til marginal, opptrer moderat glitterforstyrrelse og, skjønt følgeytelsen ikke ventes å bli signifikant redusert, fryses den rekursive referanse for å hindre glitteret fra å komme inn i referansen.

Hvis følgestatus faller til truende tap av låsing, er glitterforstyrrelsen mer alvorlig og en "coast"-status blir entret. Under "coast" status, er følgeportstørrelser og rekursive referanser frosset. Utøvelse av "coast" status ligner den som er beskrevet ovenfor i forbindelse med tyngdepunktfølgemodus. Hvis følgestatus bedres til noe bedre enn truende tap av låsing under "coast"-intervallet, blir den aktive følgetilstand automatisk gjenopprettet. Ellers reinitieres korrelasjonsfølge-akkvisisjonsprosessen.

Statusindikasjonen for korrelasjonsfølging er et nøyaktig mål på kvaliteten av "tilpasningen" i forhold til referansebil-det. Det fins to signifikante aspekter på denne indikasjon. For det første er middelverdien av summen av differansen i video over følgeporten et direkte mål på differansen mellom den innkommende scene og referansen. For det annet er "både størrelse og middelverdi av gradientfunksjonen over følgepor-ten mål på følgeinformasjonsinnholdet i referansen. Hvis dette informasjonsinnhold blir for lite, kan det forventes dårlig følgeytelse, og et mål på scene-referansetilpasningen er meningsløs. Slik virker full følgestatusindikasjon som utgang for tilpasningskvalitet.

Endelig er videofølgeren også i stand til å operere på en automatisk eller "konkurrerende" følgemodus. I automatisk modus, opererer korrelasjons- og tyngdepunktprosessorene 30,32 sammen, og den prosessor som gir "best" ytelse, blir valgt for aktiv følgestyring. Modusstyringen for begge prosessorer 30, 32 i den automatiske følgemodus svarer til det som er omtalt ovenfor for reservert tyngdepunktfølge- og korrelasjonsfølgemodus. Ettersom det er viktig å isolere det bevegede mål fra bakgrunnen i den automatiske følgemodus, er åpningsstørrelsen av korrelasjonsfølgeporten identisk med den som benyttes for tyngdepunktprosessor 32 i den reserverte tyngdepunktfølgemodus.

Det fins tre følgetilstander i den virksomme følgemodus: følgeinitiering, følgeopprettholdelse og følge-"coast". På tilsvarende måte som ved reserverte følgemodi, bestemmes styreovergangene ved følgetilstand av følgestatusindikasjon som avledes for de to prosessorer 30, 32. En følging-gyldig indikasjon blir generert når en tilfredsstillende følgestatus først er etablert, etter initiering av akkvisisjonssekvensen for hver prosessor 30, 32. Denne prosessor er siden kandidat for aktiv følgestyring. Prosessoren med høyest følgestatus blir valgt for aktiv følgestyring, og hvis følgestatus er like for begge prosessorer 30,32 når følging-gyldig indikasjoner først oppnås i følgeinitieringstilstand, går styringen til tyngdepunktproseessoren 32, hvis tyngde-punktportområdet er mindre enn et fastsatt antall kvadratiske bildeelementer. Etter entring av følgeopprettholdelses-tilstand, går følgestatus-"bånd" til korrelasjonsprosessor 30, hvis korrelasjonsportområdet er større enn et fastsatt antall kvadratiske bildeelementer.

Følgeinitiseringstilstanden betegnes når følging først initieres via en følge-initieringskommando eller hvis etterfølgende reakkvisisjonskommando for en av prosessorene bare fører til at en prosessor gir en følging-gyldig indikasjon. Overgang fra følgeinitieringstilstand til følgeopprett-holdelsestilstand skjer kort tid etter at begge prosessorer 30, 32 gir en følging-gyldig indikasjon og minst en av prosessorene har en følgestatusindikasjon som er bedre enn truende tap av låsing. Hvis bare en prosessor har følging-gyldig indikasjon og dens følgestatusindikator faller til truende tap av låsing, går følgeinitieringstilstanden til "coast"-tilstand.

Som tidligere nevnt, velges den prosessor som har høyest følgestatus for å tilveiebringe aktive følgekommandoer. Den inaktive prosessor drives deretter i i-raster modus, hvor følgeporten kontinuerlig posisjoneres i videorasteret for å nulle den indikerte følgefeil. Når denne situasjon oppstår, blir en kontroll kontinuerlig utført for å bestemme om sentret av tyngdepunktfølgeporten faller innenfor korrela-sjonsfølgeporten. Gjør det ikke det, antas det at den inaktive port ikke følger korrekt mål, og følging-gyldig indikasjonen til den inaktive prosessor slettes. Følgeport-sentret for denne prosessor omposisjoneres deretter for å falle sammen med sentret av porten for den aktive prosessor, og reakkvisisjonsprosessen initieres for den inaktive prosessor.

Følgeopprettholdelsestilstanden går til "coast"-tilstand, hvis følgestatus for både korrelasjons- og tyngdepunktprosessor 30 og 32 faller til truende tap av låsing. Følgeopprett-holdelsestilstanden går til følgeinitieringstilstand, hvis den inaktive prosessor tvinges inn i reakkvisisjonsprosessen. Utøvelse av "coast"-tilstand svarer til det som er beskrevet om punkt-følgemodus.

Foreliggende videofølger kan drives i en "differansevideo"-modus, hvor følgeren registrerer og automatisk erverver et mål som beveger seg i forhold til scenen eller bakgrunnen. Som tidligere omtalt, er den absolutte verdi av differan-sevideoutgangen fra korrelasjonsprosessor 30 tilgjengelig som et biprodukt av korrelasjonsbehandlingsfunksjonen, og denne videoutgang kan avgis til tyngepunktprosessoren 32. Evis korrelasjonsprosessor 30 blir brukt for å følge en stasjonær scene, vil et mål som beveges i forhold til denne scene vises i differansevideoen. Mål i bevegelse blir således registrert og automatisk ervervet ved behandling av denne videoutgang med tyngdepunktprosessoren 32, mens korrelasjonsprosessor 30 følger en stasjonær scene. I dette tilfelle blir et mål i bevegelse registrert i differansevideo når størrelsen av den absolutte verdi av differansevideo overstiger en nominell terskelverdi. I-raster følging initieres da med tyngdepunktprosessoren 32 og den del av betraktningsfeltet som er inneholdt i tyngdepunktfølgeporten utelukkes fra korrelasjonsbehandling. Umiddelbart etter initiering av i-raster tyngdepunktfølging, beregnes målfølgehastigheter ut fra posisjonsendringer av tyngdepunktporten i betraktningsfeltet.

Når følgehastighetsanslag først er oppnådd, avsluttes bakgrunns- og differansevideofølging og korrelasjonsfølgepor-ten blir dimensjonert og posisjonert slik at den blir overensstemmende med tyngdepunktporten. Følgesystemet blir deretter kommandert til bevegelse med de anslåtte betrakt-ningslinjehastigheter og følging initieres i en av de reserverte målfølgekonfigurasjoner.

Videofølgeren kan drives i en modus for å erverve og følge små mål med lav kontrast under forhold med meget lavt s/n. I stabil tilstand, blir målkontrast s/n for video, behandlet av den rekursive korrelasjonsreferansefunksjon forsterket ved:

hvor V7i er den rekursive hastighetsf aktor for referanseoppdatering.

Ved således å avgi den rekursive videokorrelasjonsreferanse til inngangen til tyngdepunktprosessor 32, blir video-s/n for tyngdepunktprosessoren 32 betydelig forsterket. I realiteten blir målkontrastens s/n forsterket med kvadratroten av 3 for en rekursiv hastighetsfaktor av referanseoppdatering på 1/2. Men bruk av den rekursive referansevideo for tyngdepunkt-følging, reduserer den realiserbare følgesløyfes båndbredde, fordi den videomidlende forsinkelse er inkludert i den lukkede følgesløyfe. Denne begrensning kan dog unngås ved bruk av korrelasjonsprosessorens feilinnganger som normalt danner feilsignaler til den avdriftsfjernende funksjon i forbindelse med tyngdepunktfeilene.

Korrelasjonsfeilsignalene til den avdriftsfjernende funksjon er en forholdsregel for ramme-til-rammefell mellom målbelig-genheten i den innkommende scene og referansescenen. Tyngdepunktfeilene er et mål på målets beliggenhet i referansescenen i forhold til tyngdepunktporten. Kombinasjonen av disse to feil danner en komplementærfunksjon i frekvensområdet.

Tyngdepunktfeil-overføringsfunksjonen er eksempelvis definert ved

hvor t er en tidskonstant, som er bestemt av den rekursive

korrelasjonsreferanses oppdateringshastighet. På tilsvarende måte er korrelasjonsfeil-overføringsfunksjonen definert ved

Når de to ovenstående overføringsfunksjoner kombineres, fås således:

Denne komplementærfunksjon danner også et mål på målposi-sjonen i forhold til tyngdepunktporten uten den forsinkelse som følger med den rekursive referansefiltreringsfunksjon. I denne operasjonsmodus, blir den innledende tyngdepunkt-akkvisisjonssekvens ikke utført før to videorammer etter den rekursive korrelasjonsreferanse er lastet. Tyngdepunktport-styrefunksjonene svarer til de som er beskrevet for den reserverte tyngdepunktfølgemodus og følgetilstandsoverganger bestemmes alene av tyngdepunktfølgestatusindikasjoner. Før mottagelse av tyngdepunktfølge-gyldig (som initierer faktisk følging), blir den rekursive korrelasjonsreferanseposisjon fiksert og korrelasjonsportkantene blir posisjonert over tyngdepunktportkantene. Når aktiv følging initieres, er korrelasjonsportkantene fortsatt posisjonert over tyngdepunktportkantene, men den rekursive korrelasjonsreferanseposisjon er flyttet, slik at den svarer til tyngdepunkt-portens sentrale posisjon.

Når det opereres i denne komplementære modus, blir korrelasjonsreferansevideo sendt til tyngdepunktprosessor 32 og følgefeilsignalene omfatter summen av tyngdepunktfei1sig-nalene og korrelasjonsfeilbetingelsegne som normalt blir brukt som innganger til beregning av kompensasjon av korrelasjonsavdrift (fig. 8). Denne følgemodus gir følgefeil med tyngdepunktmåreferanse. Tyngdepunktfølgingens dirre-

("j itter" )-saertrekk bedres ved bruk av video med forsterket s/n og feilmålebåndbredden opprettholdes ved bruk av korrelasjonsfeilleddene.

Følging initieres i den reserverte korrelasjonsbehandlingsmo-dus, og etter at et reservert mål er etablert i den rekursive korrelasjonsreferanse, blir korrelasjonsreferansen posisjonert i betraktningsfeltet slik at tyngdepunktfeilen nulles. Når dette er oppnådd, blir de akkumulerte feilledd som er beregnet ved beregning av korrelasjonsavdriftskompen-sasjon, erstattet med tyngdepunktfei1. På samme måte som ved den automatiske modus, implementeres følgetilstandsstyring ved bruk av følgestatusindikasjoner for de to prosessorer 30, 32. Korrelasjonsfølgestatus er imidlertid den primære styring. Det betyr at overganger til "coast" eller "tap av låsing" tilstander utøves som en funksjon av korrelasjons-følgestatus. Hvis tyngdepunktfølgestatus svekkes fra tilfredsstillende, blir korrelasjonsfølging gjenopprettet.

Ifølge det ovenstående, tilveiebringer oppfinnelsen en helautomatisk dobbeltmodus videofølger som har betydelig bedret ytelse og følgenøyaktighet. Mange variasjoner og modifikasjoner av det foretrukne utførelseseksemplet som er valgt som illustrasjon av oppfinnelsen kan utføres av fagfolk uten avvik fra oppfinnelsens ånd og ramme. Følgelig er det foretrukne utførelseseksempel bare er ment som en illustrasjon og vil ikke begrense det som er angitt i kravene.

Det antas at foreliggende oppfinnelse bidrar til bedring av visse trekk ved dobbeltmodus-videofølgeren som er angitt i norsk patent nr. 170.176. I det utførelseseksempel som er beskrevet der, ble differansevideo akkumulert like over følgeporten og ble brukt som indikasjon på følgekvalitetens status. Hvis den gjennomsnittlige, akkumulerte verdi over følgeportens område eksempelvis oversteg en bestemt terskel, glitterinntrengning ble indikert og "coast" ble initiert for derved å hindre følgeoverføring til glittergjenstanden. Men raske målsignatur- og bakgrunnsendringer fremkaller også differansevideo. I de tilfellene kan man eventuelt måtte heve glitterregistreringsterskelen for å gi rom for disse kilder til differansevideo, og dermed reduseres glitterregi-streringens følsomhet. I enkelte tilfelle kan glitterobjektet videre trenge ganske langt inn i følgeporten, før glitterforstyrrelsen blir angitt. Dermed kan glitterobjektet ødelegge den rekursive korrelasjonsreferanse. Ifølge foreliggende oppfinnelse, er disse problemer overvunnet ved bruk av en uavhengig portkoplingsfunksjon, dvs grenseportene. Med denne løsning, kan differansevideo akkumuleres over et område utenfor følgeporten og dermed tidsnok gi en indikasjon om glitterinntrengning, hvilket bedrer sensitivi-teten. Som illustrert i fig. 12, kan det forekomme situasjoner, hvor opp til fire, separate differansevideo grenseporter er ønskelige. Fig. 5 illustrerer, hvordan akkumu-ler ingsfunksjonen for disse fire, separate grenseportene kan gjennomføres. Som nevnt ovenfor, kan portkonfigurasjonen for-en enkelt grenseport tidsdeles og endres på en videoramme-for-ramme basis. I de fleste situasjoner med glitterinntrengning, er differansevideo som akkumuleres over grenseportene adekvate. Men hvis det skjulende glitter nesten er av samme intensitet som den omgivende bakgrunn, kan det benyttes akkumulering av differansevideo innenfor følgeporten for registrering av denne forekomst. Derfor bibeholdes denne funksjon fortrinnsvis i det foretrukne utførelseseksempel.

I den tidligere søknad, ble også summen av de absolutte verdier av azimut- og elevasjons-vektleggingsfunksjonene brukt for dimensjonering av korrelasjonsporten. Ifølge foreliggende oppfinnelse oppnås bedret følsomhet ved bruk av summen av kvadratene av vektleggingsfunksjonene midlet over portområdet. Fagfolk vil oppdage forskjellige andre fordeler ved en gjennomgåelse av beskrivelsen, tegningene og de følgende krav.

Claims (14)

1. Fremgangsmåte for å etablere størrelsen av en korrela-sjonsfølgeport 1 et korrelasjonsfølgesystem av den type som genererer følgefeilsignaler fra elektromagnetiske videoinnsignaler V^-jCk), som brukes til å utforme et videoramme k av et todimensjonalt bildeplan som har koordinatene (e, n)f hvor c representerer elevasjon og n representerer azimut, hvilket bildeplan defineres av et flertall bildeelementer, som hver har en atskilt beliggenhet (i,j) i bildeplanet langs koordinatene c hhv. n og hvor følgeporten er definert av NxM bildeelementer langs koordinatene c hhv. n > omfattende: (a) å generere en referansekartverdi for hvert bildeelement ifølge forholdet hvor Wi er en vektleggingsfaktor med verdien 0<W^<1, (b) å generere en første vektleggingsfunksjon Weij(<k>) som er relatert til bildeelementer langs c koordinaten, (c) å generere en andre vektleggingsfunksjon W^-jCk) som er relatert til bildeelementer langs n koordinaten, og (d) å generere første hhv. andre korrelasjonsfeilsignaler S'^(k) og S'e(k) for hver bildeplanramme som benytter første og andre vektleggingsfunksjon We^j(k) og ^^(k), karakterisert ved(e) å generere en gradientfunksjon GFi-j(k) for hvert bildeelement innenfor gradientporten, definert ved YxZ bildeelementer, ifølge forholdet hvor gradientfunksjonen GFj-j(k) representerer et mål på informasjonsinnholdet i følgeporten, og (f) å endre størrelsen av følgeporten ved bruk av gradientfunksjonen GF^-j(k) som er generert i trinn (e).

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at første vektleggingsfunksjon We^j(k) er definert av forholdet hvor A e er dimensjonen av hvert bildeelement i bildet langs c koordinaten, og den andre vektleggingsfunksjon W^ij<Ck>) er definert av forholdet hvor Ad er dimensjonen av hvert bildeelgment i bildeplanet langs n koordinaten.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved det trinn at minst en ramme pluss en linje av referansekartverdier MAP^-j lagres i en lagerenhet.

4 . Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at trinn (e) utføres ved akkumulering av nevnte gradientfunksjon GF^-j(k) over hele gradientporten.

5. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved det trinn at gradientportens kanter justeres langs c og n koordinatene på en måte som maksimaliserer middelverdien av gradientfunksjonen GF^-j(k) over gradientporten.

6. Fremgangsmåte som angitt i krav 5, karakterisert ved de trinn at beliggenheten av de justerte kanter av gradientporten identifiseres, og at trinn (f) utføres ved generering av portkantbeliggenheter for følgepor-ten ved bruk av de identifiserte beliggenheter av de justerte gradientportkanter.

7. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved det trinn at gradientportens posisjon påvirkes ("dither") langs c og n koordinatene for maksimalisering av middelverdien til gradientfunksjon GFj-j(k) over gradientportens område.

8. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at første og andre korrelasjonsfeilsignaler S'd(k) og S'e(k) defineres av forholdene

9. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at ref eransekartverdien MAP^-j(k) blir generert rekursivt.

10. Fremgangsmåte for å bestemme korrelasjonsfølgingens kvalitet i et korrelasjonsfølgesystem av den type som genererer følgekvalitets-feilsignaler fra innførte, elektromagnetiske videosignaler Vji-j(k), brukt til å utforme et videohelbilde k av et todimensjonalt bildeplan med koordinatene (c,n)f hvor c representerer elevasjon og n representerer azimut, hvor bildeplanet defineres av et flertall bildeelementer som hver har en atskilt beliggenhet (i,j) i bildeplanet langs koordinatene c hhv. n» og hvor korrelasjon utføres over en følgeport som defineres av NxM bildeelementer langs koordinatene c hhv. n» omfattende : (a) rekursivt å generere en referansekartmappeverdi for hvert bildeelement ifølge forholdet hvor W-l er en vektleggingsfaktor med verdien 0<W^<1, (b) å subtrahere referansekartverdiene MAP^-j(k) fra videosignalene V^-jfk) i en etterfølgende ramme for dannelse av en dif f eransevideo Vj^-j(k), (c) å generere en første vektleggingsfunksjon We^j(<k>) som er relatert til bildeelementer langs c koordinaten, (d) å generere en andre vektleggingsfunksjon Wdi-j(k) som er relatert til bildeelementer langs n koordinaten, og (e) å generere første og andre respektive korrelasjonsfeilsignaler S'(j(k) og S'e(k) for hvert bildeplan ved bruk av første og andre vektleggingsfunksjon Wei-j(k) og <w>dld(<k>), karakterisert ved(f) å definere grenseporter som idet minste delvis omgir følgeporten og summere verdien av differansevideo over følgeporten og grenseporten for hver bildeplanramme; (g) å generere en gradientfunksjon GF^-j(k) for hvert bildeelement i en gradientport som er definert av YxZ bildeelementer ifølge forholdet (h) å summere gradientfunksjonen GF(k) over gradientporten for hvert bildeplan, og (i) å generere en indikasjon av følgekvaliteten ved bruk av de summerte verdier av dif feransevideo AV^-j(k) og den summerte gradientfunksjon GF^-j(k).

11. Fremgangsmåte som angitt i krav 10, karakterisert ved at trinn (i) omfatter undertrinnene: (il) å dividere den summerte verdi av følgeport-dif f eransevideo AV^-j(k) med området av følgeporten, og de summerte verdier av grenseportenes differansevideo med området av den relevante grenseport, og ( ±2^ å. sammenligne de kvantitative resultater av undertrinn (il) nied f orhåndsvalgte referanseverdier, hvor forholdet mellom nevnte resultat og nevnte referanseverdi gir en indikasjon av korrelasjonsfølgingens kvalitet.

12. Fremgangsmåte som angitt i krav 11, karakterisert ved at trinn (i) videre omfatter følgende undertrinn:

(13) å dividere den summerte gradientfunksjon GFi-j(k) med området av gradientporten,

(14) å sammenligne størrelsen av den summerte gradientfunksjon GF^-j(k) med en forhåndsvalgt referanseverdi, og (ig) å sammenligne det kvantitative resultat av undertrinn (i3) med en forhåndsvalgt referanseverdi, hvor sammen-ligningen utføres i undertrinn (14) og ( 15) og gir en indikasjon på korrelasjonsfølgingens kvalitet.

13. Fremgangsmåte som angitt i krav 10, karakterisert ved at første vektleggingsfunksjon Wei-j(k) defineres av forholdet hvor Ae er dimensjonen av hvert bildeelement i bildet langs c koordinaten og at den andre vektleggingsfunksjon Wd-[-j(k) defineres av forholdet hvor Ad er dimensjonen av hvert bildeelement i bildeplanet langs n koordinaten.

14 . Fremgangsmåte som angitt i krav 10, karakterisert ved at nevnte første og andre korrelasjonsfeilsignaler ^'^(k) og S'e(k) defineres av forholdene