SE411400B - For foljning av ett objekt avsedd korrelationsfoljare - Google Patents

Description

7712352-9 riskerar man vid det förstnämnda uppdateringsalternativet att referensbildminnet uppdateras just då bildelementet uppträder vilket kan äventyra följningen.

Enligt det andra uppdateringsalternativet kan bildelementets uppträdande utlösa uppdatering av referensbildminnet. Detta innebär i praktiken följning mot det störande bildelementet. Ändamålet med föreliggande uppfinningen är att åstadkomma en sådan uppdatering av referensbildminnet att ovan nämnda nackdelar undvikes och detta möjliggöres därigenom att videokorrelatorn har organ som är inrättade att för uppdateringen av det andra minnet slumpvis eller enligt en förutbestämd urvalsregel välja adresser till positioner i detta, så att det andra minnet vid varje avsökningscykel blir uppdaterat endast delvis och i positioner som är utspridda över minnets area.

Uppfinningen skall i det följande förklaras ytterligare med hänvisning till bi- fogade ritning på vilken fig 1 med ett blockachema schematiskt visar uppbyggnaden av en korrelotionsföljare, fig 2 visar i blockschemaform uppbyggnaden av en video- kurrelator och fig 3 visar i form av ett blockschema hur uppdateringen sker enligt uppfinningen.

I fig 1 är 1 en bildsensor, som är av förut känt slag och utgöres av en TV- eller IR-kamera, med ett i rymden avgränsat synfält. Sensorn är monterad på en i sid-I och höjdled rörlig plattform 2 och inrättad att cykliskt avsöka synfältet och att alstra en videosignal, som i elektrisk form återger bildinnehållet inom syn- fältet. Via en till sensorn 1 ansluten videokorrelator 3 matas videosignalen till en monitor 4 på vars skärm S sensorns synfält avbildas. På videosignalen överlagras i videokorrelatorn 3 en markör vars läge på monitorskärmen 5 visas som en lucka 6 och som av en operatör kan styras med en styrspak 7 till godtyckligt läge inom skärmen. Också luckans 6 storlek kan varieras med styrspaken 7 och väljas så att ett objekts B avbildning 9 på skärmen 5 precis får plats inom luckan.

Härigenom uppnås att störningar från objektets omgivning kommer att inverka så ' lite som möjligt, dvs ovidkommande bakgrundskontraster avskärmas. Medelst en styr- spak 7 kan operatören även rikta in sensorn 1 mot objektet 8 och få korrelations- följaren att låsa mot detta. Härvid överförs inriktningssignaler från styrspaken 7, via videokorrelatorn 3 till en plattformselektronik 10 i vilken inriktninge- signalerna omvandlas till styrsignaler för inriktning av plattformen 2 och därmed sensorn 1 i sida och höjd. Efter läsningen följer sensorn 1 objektets 8 rörelser varvid ur sensorns 1 videosignal medelst ett korrelationsförfarande, för vilket skall redogöras i anslutning till fig Z, alstras en felsignal som i plattforms- elektroniken 10 omvandlas till styrsignaler för inriktning av sensorn 1 så som ovan beskrivits i anslutning till styrspaken 7. 3 i 7712352-9- I fig 2 illustreras med dubbelstreckade pilar ett bíldinformationsflöde. Från en i figuren ej visad bildsensor av ovannämnt slag når detta informationsflöde en analog/digital omvandlare 11. A/D-omvandlaren 11 är inrättad att omvandla bildsensorns analoga videosignal, vars amplitud återger kontrasten hos varje punkt inom sensorns synfält, till en digitalsignal, som i binärkodad form inne- håller samma uppgifter som videosignalen. En mot det tidigare nämnda utsnittet av sensorns synfält svarande del av den digitala signalen inläses under varje avsök- ningscykel i ett minne 12 vilket i fortsättningen benämnas realtidsminne. Bak- grunden till beteckningen realtidsminne är att den information som lagras i real- tidsminnet i reel tid svarar mot bildinnehållet i det avsökta utsníttet. På samma sätt syftar beteckningen referensbildminne på detta minnes funktion att utgöra _ en referens vid korrelationen. Från realtidsminnet 12 går bildinformationsflödet dels via en uppdateringsgrínd 13 till ett minne 14 vilket är det tidigare nämnda referensbíldmínnet dels till en korrelationsberäkningskrets 15 som också er- håller bildinformation från referensbildminnet 14 genom utmatning från detta.

Bildinformationsflödet styrs av en styrlogik 15 i beroende av resultatet av korre- lationsmätningen, så som skall beskrivas i det följande.

Som tidigare nämnts kan bildsensorn fås att låsa objektet medelst styrspaken 7.

Härvid kopieras under en avsökníngscykel innehållet i realtidsminnet 12 över till referensbildminnet 14. För varje avsökningscykel, dvs för varje till real- tidsminnet 12 inläst bild sker i korrelationsberäkningskretsen 15 en jämförelse mellan innehållet i de båda minnena, varvid dessa placeras i olika positioner relativt varandra. Jämförelsen kan ske enligt en godtycklig känd korrelations- metod, medelst vilken beräknas ett godhetstal för varje relativposition hos bild- informatíonen i båda minnena 12, 14. Den relativposition i vilken störst god- hetstal, dvs max korrelation erhålles lagras i ett minne 17. I beroende av den relativposition vid vilken max korrelation.erhålles styr styrlogiken 16 bild- informationsflödet, dvs korrelationsberäkníngen och uppdateringen av referens- bildminnet 14. Styrlogiken 16 har också till uppgift att på signaler från styr- spaken 7 administrera utläggning av luckan 6 och alstring av felsignalerna till plattformselektroniken 10.

Den uppfinningsenliga uppdateringen av referensbildmínnet 14 skall nu förklaras med hänvisning till fig 3 i vilken som förut dubbelstreckade pilar illustrera bildinformationsflödet.

I fig 3 som främst visar hur adressering av realtidsminnet 12 och referensbild- minnet 14 samt uppdatering av sistnämnda minne går till, är 18 en adressräknare medelst vilken delelement i minnena 12, 14 via adresskorrektionskretsar 19 resp o 20 adresseras sekventiellt så att dessa genomlöpes rad för rad tills samtliga delelement genomlöpts. Adresskorrektionskretsarna 19, 20 styrs av minnet 17 med hänsyn till den relativförskjutning mellan minnenas innehåll vid vilken uppnås största godhetstal så som tidigare beskrivits. Amplitudvärdena i de där- vid adresserade delelementen i respektive minne läses över till en amplitudlogik 21 eller vägningskrets i vilken, enligt ett särskilt kännetecken för uppfinning- en, amplitudvärdena i samhörande positioner kombineras med varandra och enligt ett för varje kombination av amplitudvärden giltigt kriterium anges med vilket amplitudvärde den adresserade positionen i referensbildminnet 14 skall uppda- teras. Ett sâdant kriterium kan t ex vara att vid snabba eller stora kontrast- ändringar, dvs stora amplitudskillnader mellan innehållet i de adresserade del- elementen bildas ett medelvärde medelst vilket delelementet i referensbildminnet uppdateras. Detta är liktydligt med en viss filtrering som förhindrar följning ~fff mot ett i synfältet plötsligt uppdykande bildelement. Dm amplitudvärdena i två samhörande positioner är lika sker naturligtvis uppdatering med detta värde dvs delelementet i referensbildminnet får oförändrat innehåll.

Enligt uppfinningens primära kännetecken skall för u pdateringen väljas adresser till positioner i referensbildminnet slumpvis eller enligt en förutbestämd ur- valsmetod så att minnet 14 vid varje avsökningscykel blir uppdaterat endast delvis och i positioner som är utspridda över minnets area. Detta åstadkommas - därigenom att det enligt ovannämnda kriterium angivna amplitudvärdet matas till det adresserade delelementet i referensbildminnet 14 via en grind 22 som är styrd av en prim- eller slumptalsgenerator 23. Vid primtalsgenerering fungerar 5'\ styrningen på så sätt att grinden 22 öppnar för var p:te av de medelst adress- räknaren 18 adresserade delelementen, där p är ett primtal vars storlek väljes med hänsyn till den önskade uppdateringshastigheten. Primatalet kan teoretiskt f*\ vara minst lika med 3. Primtalet 1 är liktydigt med att hela referensbildminnet 14 uppdateras under en avsökningscykel så som beskrivits ovan. Vid slumptals- generering öppnar grinden 21 efter det adressräknaren 17 räknat fram s delelement, där s är ett slumpmässigt alstrat tal, t ex en slumptalstabell. För varje gång grinden 21 öppnar alstras ett nytt slumptal. Uppdateringshastigheten varieras här genom att välja olika medelvärden för slumptalstabellen.

Det är uppenbart att uppfinningen kan modifieras på många sätt inom ramen för uppfinningstanken. Så kan t ex för följning av ett objekt utnyttjas video- signalen från en radarststion.

Claims (1)

10 15 20 ¿- 25 30 .à a 2. 3. 5 7712352-9 Patentkrav För följning av ett objekt avsedd korrelationsföljare innefattande en bildsensor som har ett avgränsat synfält.och som är inrättad att cykliskt avsöka detta och i en förutbestämd form alstra en syn- fältet återgivande videosignal och en videokorrelator med två adres- serbara minnen av vilka det ena har till uppgift att i digital form för varje avsökningscykel lagra ett utsnitt av synfältet och av vilka det andra minnet är inrättat att uppdateras med innehållet i det första minnet, vilken videokorrelator är inrättad att sedan bild- sensorn inriktats så att ett objekt faller inom utsnittet alstra en bildsensorns inriktning mot objektet kontrollerande felsignal, som svarar mot en förskjutning av utsnittet i det förstnämnda minnet rela- tivt utsnittet i det andra minnet för vilken maximal korrelation er- hålles mellan minnenas innehåll, varvid uppdateringen sker vid nämnda relativförskjutning. k ä n n e t e e k n a d därav, att videokorrela- torn (3) har organ (21, 22) som är inrättade att för uppdateringen av det andra minnet (14) slumpvis eller enligt en förutbestämd urvals- regel välja adresser till positioner i detta, så att det andra minnet (14) vid varje avsökningscykel blir uppdaterat endast delvis och i positioner som är utspridda över minnets area. Korrelationsföljare enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att videokorrelatorn (3) är inrättad att välja adresserna till minnespositionerna för uppdateringen så att av i en bestämd ordnings- följd alstrade adresser utväljes var pzte, där p är ett primtal. Korrelationsföljare enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att videokorrelatorn (3) är inrättad att vid uppdateringen av varje vald position i det andra minnet (14) avläsa innehållet i detta och i samhörande position i det första minnet (12), att kombinera innehållet i nämnda positioner med varandra och enligt ett för varje ínnehållskombínation giltigt kriterium ange med vilket värde den valda positionen i det andra minnet (14) skall uppdateras. ANFÖRDA PUBLIKATIONER: ...fe ,.-__.-,..,....._ _. ___ ...___ ..-