SE431488B - Korrelationsfoljningsanordning - Google Patents

Korrelationsfoljningsanordning

Info

Publication number
SE431488B
SE431488B SE7811239A SE7811239A SE431488B SE 431488 B SE431488 B SE 431488B SE 7811239 A SE7811239 A SE 7811239A SE 7811239 A SE7811239 A SE 7811239A SE 431488 B SE431488 B SE 431488B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
map
generator
correlation
tracking device
video
Prior art date
Application number
SE7811239A
Other languages
English (en)
Other versions
SE7811239L (sv
Inventor
J M Fitts
Original Assignee
Hughes Aircraft Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hughes Aircraft Co filed Critical Hughes Aircraft Co
Publication of SE7811239L publication Critical patent/SE7811239L/sv
Publication of SE431488B publication Critical patent/SE431488B/sv

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S3/00Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
    • G01S3/78Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S3/782Systems for determining direction or deviation from predetermined direction
    • G01S3/785Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using adjustment of orientation of directivity characteristics of a detector or detector system to give a desired condition of signal derived from that detector or detector system
    • G01S3/786Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using adjustment of orientation of directivity characteristics of a detector or detector system to give a desired condition of signal derived from that detector or detector system the desired condition being maintained automatically
    • G01S3/7864T.V. type tracking systems
    • G01S3/7865T.V. type tracking systems using correlation of the live video image with a stored image
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S3/00Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
    • G01S3/02Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using radio waves
    • G01S3/04Details
    • G01S3/043Receivers

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
  • Closed-Circuit Television Systems (AREA)
  • Picture Signal Circuits (AREA)
  • Image Analysis (AREA)

Description

20 25 30 35 7814239-8 2 fördelarna hos korrelationsföljningsanordningen enligt den föreliggande uppfinningen att vara mest framträd- ande vid låga signal-brusförhållanden (SNR), exempel- vis vid signalbrusförhållanden mindre än tio.
Det har även utbildats anläggningar för att ut- föra en korrelationsföljningsfunktion under användning av optiska anordningar, fotografiska diapositiv etc.
Dylika anläggningar har emellertid begränsad smidighet vid mål som ändrar sig. Förslag har även framförts som stöder användningen av digitala behandlingsförfaranden.
Huvudskälet till att dylika digitala behandlingsför- faranden. Huvudskälet till att dylika digitala behandlings- processer icke utvecklats för en korrelationsföljnings- operation har varit omöjligheten att på ett effektivt sätt behandla och använda de resulterande stora mängderna videodata. Vidare är datahastigheterna ofta alltför höga för att digitala datorer skall_kunna användas vid real- tidoperationer. _ Videokorrelationsföljningsanordningen enligt den föreliggande uppfinningen går förbi dessa signifikanta problem genom att göra ett effektivt bruk av stora data- mängder genom att alstra och utnyttja nästan optimala adaptiva vägningsfunktioner. Teoretiskt har det visats att korrelationsföljningsanordningen enligt den föreliggande uppfinningen har möjlighet att reagera för mål med stor- lekar och betraktningsvinklar som ändrar sig och vid bandbredder som är mindre m1! W1/T, där T är tiden för ett bildfält för ett synfält och W1 är vägningsparametern för den löpande scenen vid en process för erhållande av medelvärdet för en referenskarta.
Ett videobildfält från en TV-liknande bildavsök- ningsanordning och multiplexanordning uppträder vid tids- ...k, k+1, där det tídsintervall T som erfordras för att avsöka ett video- bildfält i ett typiskt fall uppgår till 1/60 sekund. Varje videobildfält innehåller då en bild som efter digitali- inkrement som kan betecknas som 1, 2,.. sering består av en grupp bildelement (eller upplösnings- 10 15 20 25 30 35 7811239-8 3 element) som uppgår till ett antal av Ne ifråga om eleva- tionen (vertikalt) och Nd ifråga om azimut (horisontalt).
I typiska fall har Ne och Nd värden av några hundra, så att den totala gruppen består av bildelement till ett an- tai av 10” till 105. sit biiaeiemeni vid lager i, j i gruppen (í = vertikal och j = horisontal) representeras av en spännings- eller íntensitetsnivå Vij(k) för fältet k. Vid slutet på varje videobildfält kan de optimala (minsta brus) korrelationsföljningssignalerna för vertikal- och horisontalriktningarna bestämmas ur Víj(k) under an- vändning av apparater i enlighet med den föreliggande upp- finningens principer.
En korrelationsföljningsanordning för att alstra korrelationsföljningsdelsignaler kännetecknas först av att den har en mottagare för mottagning av radar-, infraröd- eller annan elektromagnetisk energi från en observerad scen för att bilda ett flertal videosignaler Vij(k), som kan kombineras i serieform för att i följd mata individu- ella bildelement i bildplanet i en presentationsanordníng för att härigenom alstra ett videobildfält av den obser- verade FOV-soenen. Denna videoseriesignal omvandlas till digital form i en A/D-omvandlare vid den föredragna ut- föringsformen.
Videoinformationen användes då först för att bilda en lagrad referenskarta med ett flertal bildele- ment, som vart och ett representerar något funktionsmedel- Värde av de motsvarande videobildelementen från ett fler- tal tidigare alstrade FOV-bildfält. Inneboende i denna referenskartgenerator förefinns ett minne som är i stånd att lagra åtminstone ett bildfält plus en linje av den omedelbart föregående referenskartans bildelement.
En vägningsfunktionsgenerator kopplas därefter till kartgeneratorn för att alstra såväl ett elevations- som ett azímutvägningsfunktionsvärde för varje referens- kartbildelement. Dessa vägningsfunktioner utgör i huvud- sak derivator av signalvärdet för varje bildelement i mot varandra vinkelräta riktningar. Följaktligen kan deriva- 10 15 20 25 30 35 7814239-a 4 torna alstras genom att differentiera signalvärdet för intilliggande bildelement på ömse sidor om det ifrågakom- mande bildelementet i den riktning för vilken derivaten sökes och division med den fysiska längd över vilken deri~ vatan har tagits.
En skalfaktorgenerator har även anordnats för att mottaga vägningsfunktionerna och alstra adaptiva skalfak- torer, som är negativa värdet av den andra derivatan av korskorrelationsfunktionen i och mellan koordinatrikt- ningarna hos observationsscenvideo och referenskartan.
En korrelationsfelgenerator kopplas därefter till att mottaga vägningsfunktionerna och de motsvarande bild- elementvärdena hos referenskartan och löpande videobild- elementdata för att bilda ett preliminärt korrelations- felvärde i såväl azimut- som elevationsriktningen för varje bildelement. Dessa preliminära korrelationsfelvär- den summeras under bildfältavsökningstiden för det totala antalet bildelement (dvs. Ne X Nd bildelement) och resul- tatet divideras med den ifrågakommande adaptiva skalfak- torn för att alstra ett azimukorrelationsfelvärde och ett elevationskorrelationsfelvärde för varje videobildfält vid slutet av videobíldfältet. Dessa felvärden avges som utsignaler vid varje videobildfälts slut och företrädes- vis under bildåtergångstiden innan videodata för det nästa bildfältet börjar att mottages.
En generator för normaliserade felvärden kan även åstadkommas för att koppla de adaptiva skalfaktorerna och korrelationsfelsignaler för att bilda ett normaliserat azimutfelvärde och ett normaliserat elevationsfelvärde som är fria från korskoppling.
På grund av att den föreliggande uppfinningens verksamhet i allmänhet icke kommer att vara för fallet med den ideala referenskartan utan orsakar att de normali- serade värdena inkluderar fel som beror på drift, har en driftkompensator kopplats till utsignalen från generatorn för normaliserade felsignaler och härigenom kommer drift- kompensationsvärden att rekursivt beräknas och summeras 10 15 20 25 30 35 7811239-8 5 till de normaliserade felvärdena på sådant sätt att det alstras den önskade driftfria korrelationsföljningsfel- signalen för såväl azimut som elevation.
Ett syfte med den föreliggande uppfinningen är således att åstadkomma en korrelationsföljningsanordning.
Ett annat syfte med den föreliggande uppfinningen är att åstadkomma en korrelationsföljningsanordning som åstadkommer följningsfelsignaler som har avsevärt minskad brusdistorsion. Ännu ett syfte med den föreliggande uppfinningen är att åstadkomma en korrelationsföljningsanordning som kan göra effektivt bruk av en stor mängd videodata.
Ett ytterligare syfte med den föreliggande uppfin- ningen är att åstadkomma en korrelationsföljningsanordning genom vilken optimala adaptiva vägningsfunktioner alstras och utnyttjas. Ännu ett syfte med den föreliggande uppfinningen är att åstadkomma en mycket för enklad korrelationsfölj- nings anordning.
Dessa och andra syften, särdrag och fördelar med uppfinningen liksom själva uppfinningen kommer att framgå för fackmannen av den efterföljande detaljerade beskriv- ningen tagen i samband med de bifogade ritningarna, på vilka referensbeteckningar anger lika eller motsvarande delar på de skilda ritningsfigurerna.
Pig. 1a är en representation av ett bildplan för presentation av avbildningsavkänningsvideo i bildelement- gruppform.
Pig. 1b är en representation av en typisk video- signal som har ett flertal segment som vart och ett representerar det signalvärde som användes för att sätta i verksamhet ett bildelement i den i fig. 1a visade bild- elementgruppen.
Pig. 2a och 2b visar ett detaljerat blockschema för en korrelationsföljningsanordning enligt den föreligg- ande uppfinningen.
Fig. 3 visar ett möjligt förverkligande av de 10 20 25 30 7811239-8 6 delar av den korrelatíonsföljningsanordning enligt fig. 2 som avser en ackumulerande adderare och en samplings- och hâllanordning i densamma.
Pig. H är ett representativt tidsdiagram.som visar verksamheten av den ackumulerande adderare och den samp- lings- och hållanordning som visats i fig. 3.
Denna korrelationsföljningsapparat och sättet enligt den föreliggande uppfinningen kan med särskild fördel tillämpas i sådana anläggningar som avser TV, vissa radaranläggningar eller med infrarött ljus arbetande av- bildningsanläggningar, där ett synfält, FOV, avsökes och data därifrån kodas i videosignalform. Den resulterande vidcosignalen kan slutligen användas för att i följd sätta i verksamhet flera bildelement i en presentationsanordnings bildplan, som betraktas av en operatör. I exempelvis en med infrarött ljus arbetande anläggning kan ett ändligt antal infraröddetektorer i en grupp placeras i en enda vurlíkalrnd, som uvopcu över uynIülLcL. ULulgnuLcn Lrïn de till ett flertal uppgående infraröddetektorerna kan samplas periodiskt och därefter multiplexas för att frambringa en enda sammansatt videosignal, som utgöres av en serie följdsamplar som var och en representerar stor- loken av den infraröda elektromagnetiska strålningen från ett litet område inom synfältet FOV. Vid en infrarödanlägg- ning av annan typ mottar en lagrande grupp avkännare data från synfältet FOV och dessa data kan periodiskt multiplexas till en serie videosignaler.
Ett representativt bildplan med bildelementgrupp- torm och med en elevationskoordinat s och en azimutkoordi- nat n visas i fig. ia. Det är tydligt att det beskrivna bildplanet representerar organisationen för såväl video- signalen Vij(k) och referenskartminnet som den verkliga återgivnings- och presentationsanordningens 205 bild- plan. De lagrade referenskartbildelementdata behöver emel- 10 15 20 25 30 35 7811239-8 7 lertid icke verkligen presenteras. Det är ävenledes tyd- ligt att de bildelementdimensioner som anges i den kom- mande beskrivningen gäller för ett givet verkligt pre- sentationsbildplan. Varje bildelement Pij(k) i ett repre- sentativt presentationsbildplan matas en gång under varje bildfält k med den motsvarande ifrågakommande videosig- nalen Vij(k). bildelementen matas och efterlysningsegenskaperna hos Den hastighet med vilken de individuella bildelementen sedan de väl matats kan användas för att medgiva att ett videobildfält presenteras. I förklarings- syfte kommer det att anges att bildplanet har Ne rader bildelement och Nd kolumner bildelement, varvid varje bild- element har en fysisk dimension Ae i e-koordinatriktningen och en fysisk dimension Ad i n-koordinatriktningen. Varje bildelement matas under AT sekunder, varvid en rad bild- element (d.v.s. Nd bildelement) matas på DT sekunder.
Vidare är den avsökningskonvention som tillämpas för för- klaringen av den föreliggande uppfinningen att varje bild- element i bildplanet matas individuellt i horisontalrikt- ningen längs koordinaten n och varje rad matas i följd i den negativa e-koordinatriktningen. Under hänvisning till . fig. 1a kommer första bildelementet P11 att matas, där- efter bildelementet P12 och så vidare till dess att bild- elementet PNe,Nd matas sist. Det ärgivet att vilket som helst avsökningsmönster i mottagaren och vilken som helst bildplanmatningsföljd kan förverkligas utan att den före- liggande uppfinningen frångås, så länge som matningsfölj- den för bildplanbildelementgruppen är känd. Det är vidare för en fackman tydligt att variationer ifråga om avsök- ningsmönstret kan erfordra ifrågakommande teckenändringar i skilda termer i de ekvationer som anges i det följande.
I fig. 1b visas en representativ videosignal v(t) med ett flertal komponenter Vij(k), som vardera har en storlek som är proportionell mot intensiteten eller styrkan av den elektromagnetiska strålning som anlägg- ningens avkännare mottar vid mottagarens avsöknings- process. Videosignalen v(t) är organiserad i enlighet 10 15 20 25 30 35 7811239-8 8 med den redan beskrivna bildplanbildelementgrupporgani- sationen för att härigenom tillåta videosignalen v(t) att mata det presentationsbildplan som visas i fig. 1a.
Varje videosignalkomponent Vij fortfar under en tid AT, och den tid som är nödvändig för en hel rad bildelement har betecknats DT. Vidare erfordras mellan matningen av bildelementet Pi,Nd och bildelementet Pí+1,1 en linje- återgångstid tß för att tillåta presentationsanordningens avšökningsstrålknippe att återplaceras vid början på den nästa linjen. En dylik linjeåtergångstid tß uppträder vid avslutandet av avsökningstiden för varje rad och fort- sätter fram till slutet på bildfältskrivtiden T, vid vil- ken tid en bildfältåtergångstid tf erfordras för att till- låta presentationsanordningens avsökningsstrålknippe att återgå till bildelementet P11 från bildelementet PNe,Nd.
I allmänhet kommer bildfältåtergångstiden att vara något längre än linjeåtergångstiden. Det är emellertid givet att olika avsökningsförfaranden kan användas för att ned- bringa linjeåtergångstiden eller bíldfältâtergångstiden utan att den föreliggande uppfinningens lära frångås.
Sedan bildfältet k har alstrats på bildplanet och bild- fältåtergångstiden uppträtt, skrives det nästa bildplan- bildfältet k+1 på presentationsbildplanet genom upprep- ning av den process som redan beskrivits.
Såsom redan angivits är det i många anläggningar väsentligt att åstadkomma en höggradig stabilitet hos presentationen från bildfält till bildfält för att icke endast hindra att presentationen darrar och att liknande onormala förhållanden uppträder utan även för att medgiva lokaliserandet av särdrag i bildplanet med en noggrann- het som är större än storleken av de individuella bild- elementen. Alstrandet av felsignaler som kan användas i en återkopplingskonfiguration är en väg att åstadkomma dessa egenskaper.
I fig. 2a och 2b visas en representativ korrela- tionsföljningsanordning 200 enligt den föreliggande upp- finningens lära. Inledningsvis avsökes en FOV-scen 202 10 15 20 25 30 35 7811239-8 9 medelst en scensignalmottagare 204, som kan utgöras av en radarmottagare, en infrarödmottagare eller en mottagare för elektromagnetiska signaler. Mottagaren 204 avkänner elektromagnetisk strålning från FOV-scenen 202 och als- trar en videosignal v(t) med en särskild form, exempel- vid den videosignalform som visats i fig. 1b. Vid den föredragna digitala utföringsformen av den föreliggande uppfinningen omvandlas först videosignalens Vij individu- ella komponenter till en digital talrepresentation i en A-D-omvandlare 206 för att bilda en digitaliserad video- signal v(t), som utgöres av en ström digitala tal Vij(k) för varje bildfält k i ett presentationsbildplan.
I enlighet med den föredragna utföringsformen av den föreliggande uppfinningen alstras först en referens- karta enligt sambandet: MAPíj(k) = (1-W1) MAPij(k-1) + w1V (k) ii där W1 är en referenskartvägningsfunktion som har ett värde 05 W1 4 1 och där W1 företrädesvis väljes som det reciproka värdet av det antal bíldfält av videoinforma- tion över vilka de alstrade referenskartbildelementvärdena bestämmas. Följaktligen är det, om särdragen på kartan ändras snabbt, önskvärt att minska antalet bildfält som bidrar till värdet av elementen på referenskartan genom att öka det angivna värdet av W1. Omvänt kommer, om det finns ringa rörelse eller ändring att förvänta i den mot- tagna videoínformationen, inkluderandet av flera bild- fält videoinformation för bildandet av referenskartan att vara önskvärt och det angivna värdet av W1 kommer då att minska. Det är dessutom även önskvärt att inkludera det maximala antalet videobildfält (d.v.s. sätta w1 så låg som möjligt) för att till ett minimum nedbringa verkan av Slumpbrus som kan förefinnas i videoåtergången. Såsom ett exempel kan anges att i jämförelsevis gynnsamma video- scener har godtagbara resultat erhållits vid användning av 12 till 16 videobildfält (d.v.s. W1 har satts att vara = 0,06 - 0,08) under det att för dynamiska videoscener 10 15 20 25 30 35 7811239-s 10 framgångsrika resultat ernåtts under användning av unge- fär 5 videobildfält (d.v.s. W1 har satts = 0,2). Det kan även vara önskvärt att periodiskt återställa värdet av W1 under följningsanordningens verksamhet för att noggrannare reflektera dynamiken i FOV-scen medan den observerasÄ På grund av att referenskartan för ett godtyckligt givet bildfält k beror på såväl löpande data Vih(k) som referenskartans MAPíj(k-1) värde för det föregående video- bildfältet k-1, är det vid den föredragna utföringsformen nödvändigt att åstadkomma organ för lagring av åtminstone ett bildfält MAPij-data. Denna lagring sker företrädesvis i enlighet med en organisation som är direkt analog med presentationsbildplanets organisation. Ehuru det är att föredraga att beräkna referenskartan enligt detta för- farande, är det tydligt att en konstant referenskarta kan anges eller ett sätt med öppen slinga användas utan att den här föreliggande uppfinningens lära frångås, så länge som det åstadkommer en referenskarta som är representativ för de tidigare mottagna videosignalerna.
I fig. 2a visas en kartgenerator 208, och däri- genom kommer videoinformation Vij(k) för varje bildele- ment Pij(k) att först i en W1-multiplikator 210 multipli- ceras för erhållande av produkten w1*Vij(k). Denna pro- dukt adderas därefter till det motsvarande kartbildele- mentet MAPi.(k-1), som lagrats från beräkningarna i det föregående videobildfältet, och multipliceras i en andra multiplíkator 212 med (1-W1). dukterna sumeras därefter i en första summerare 214 för De två nu beskrivna pro- att frambringa en serie referenskartbildelementvärden som har samma utsignalform som den digitaliserade videoin- signalen Vij (k) .
Den resulterande kartan MAPíj(k) för bildfältet k lagras därefter. Denna lagring kan åstadkommas under an- vändning av ett slumpminne 340 (representerat som en streckad linje omkring den skiftregisterutföringsform som närmast kommer att beskrivas) eller ett flertal skift- register eller medelst något annat lagringsförfarande, 10 15 20 25 30 35 '7811239-8 11 varigenom åtminstone ett bildfält plus en linje digitali- serade kartelementdata kan lagras. I fig. 2a visas ett förverkligande där det användes en serie skiftregister som är i stång att lagra och skifta flerbits digitali- serade värden av MAPij(k). Varje värde på MAPij(k) kom- mer sålunda att lagras som ett digitalt ord i ett första bitområde i ett första skiftregister 216 genom vilket skiftning uppträder för att åstadkomma en fördröjning som är approximativt lika med T-DT (d.v.s. i stånd att lagra och serieskifta (Ne-1) x Nd ord MAPij bildelement- data). Eftersom varje fördröjt värde på kartan uppträder inom det sista bitområdet i det första skiftregistret 216, utgör det insignal till ett andra skiftregister 218, som fördröjer varje bildelementvärde av MAPij med en tid som är approximativt lika med DT-AT sekunder genom en skiftningsprocess som är identisk med den som sker i det första skiftregistret 216. För att åstadkomma en skiftfördröjning med denna tidslängd måste det andra skiftregistret 218 ha ett antal referenskartbildelement- ordlagringsplatser som uppgår till Nd-1. Slutligen er- hålles den resulterande kartan, fördröjd exakt ett video- bildfält, genom införlivande av ett tredje skiftregister 220, som fördröjer varje kartbildelementord en tid AT.
Det tredje bildelementordskiftregistret lagrar sålunda endast ett kartbildelementord.
Ehuru det hänvisats till inkluderandet av linje- återgångstiden tß eller bildfältåtergångstiden tf i den nu beskrivna fördröjningsprocessen, är det tydligt att om skiftningen i de skilda skiftregistren 216, 218 och 220 sker som gensvar på en klocksignal, som uppträder endast när varje nytt digitalt videoord Víj avges från A-D-omvandlaren 206, kommer de ytterligare återgångs- tiderna att inneboende inkluderas.
I enlighet med den föregående beskrivningen kom- -mer, om MAPij(k)-data utgör insignaler till det första skiftregistret, utsígnalerna MAPi_1 j(k-1)-data från 5 detta första skiftregister att utgöra insignaler till det 10 15 20 25 30 35 7811239-a 12 andra skiftregistret 218 och utsignalerna från detta andra skiftregister 218 kommer att utgöras av MAPi,j_1(k-1)- data och utsignalerna från det tredje skiftregistret 220 kommer att utgöras av MAPij(k-1).
För att påbörja den rekursiva beräkningen av MAPíj är det nödvändigt att angiva ett värde på begynnelsesig- nalen MAPij(O). Denna begynnelsekarta kan alstras på många skilda sätt. Sålunda kan exempelvis videoinforma- tionens begynnelsebildfält anges som kartans begynnelse- värde, d.v.s. MAPij(O) = Yij(0), med följningen påbörjad med det nästa videoinformationsbildfält som anges vara fältet k=1. Detta sätt kan förverkligas genom att helt enkelt hindra beräkningen av felvärden under begynnelse- fältet, k=O, för video under användning av exempelvis en strömställaranordning 22k efter en andra summerare 222.
Alternativt kan begynnelsevärdet MAPij(O) alstras genom att sätta den rekursiva kartgeneratorn 208 i verksamhet med de första åtskilliga fälten videoinformation innan det påbörjas beräkning av korrelationsföljningsfelsignaler under användning av återstoden av apparaten. Ett dylikt begynnelseförfarande kan förverkligas genom att införa en strömställare 224 vid serien OCH-grindar (icke visade) som har en verksamhetssignal som medger utsígnal från summeraren 222 och som sedan genom att slutas medger sig- nal vid en senare tidpunkt, som exempelvis kan utgöras av varje tidpunkt som är större än k=1, d.v.s. sedan det första videobildfältet mottagits. Detta begynnelseför- farande kan beskrivas genom ekvationen: MAPíj(k) = (1-W1) MAPij (k-1) + w1Vij(k) för k=1 till k=1/W1. När k=1/N1 kommer strömställaren 22H att slutas för att medgiva att återstoden av anlägg- ningen blir verksam. Skilda andra begynnelseförfaranden kan även användas utan att den föreliggande uppfinningens lära frångås.
Referenskartgeneratorn 208 har även ett fjärde skiftregister 228 kopplat till utgången på det första skiftregistret 216. Det fjärde skiftregistret 228 om- 10 15 20 25 30 35 7811239'8 13 fattar lagringsplatser för 2 X Nd referenskartbildele- mentord, så att bildelementdataordsignaler som införas i det fjärde skiftregistret 228 kommer att fördröjas approxi mativt 2 X DT sekunder. Följaktligen kommer utsignalen från det fjärde skiftregistret 228 att utgöras av M^Pi+1,j ret 216 har värdet MAPi_1,j(k-1) och inkommande video- data är Vij(k). , Slutligen inkluderar referenskartgeneratorn ett (k-1) när utsignalen från det första skiftregist- femte fördröjningsskiftregister 232, som har lagrings- platser för två referenskartbildelementord, kopplat till utgången på det andra skiftregistret 218 för att fördröja utsignalen från det andra skiftregistret 218 med ett be- lopp som är i huvudsak lika med 2 X AT sekunder och däri- genom åstadkomma det digitala värdet av MAPi,j+1(k-1) vid samma tidpunkt som det andra skiftregistret 218 har värdet MAP (k-1) vid sin utgång. 1,] 1Utsignalerna från resp. första, andra, fjärde och femte skiftregister 216, 218, 228 och 232 kommer sedan att införas i vägningsfunktionsgeneratorn 226, som alstrar approximationer av de negativa derivatorna för varje bild- elementplats i vinkelräta riktningar längs resp. koordi- nater E och n. Dylika derivatapproximationer beräknas enligt sambanden: P. . k-1 - P. . k~1 w@..(k) = MA 1+1°3( ) MA 1"l°3( ) 1] 2Ae Wd..(k) : -MAPi,j+1+MAPi,j_1 13 2Ad där Ad och Ae utgör de fysiska dimensionerna av varje bildelement i bildplanet utnyttjade i resp. azimut- och elevationsriktningar.
Termen MAPi_1,j(k-1) finns alltid tillgänglig vid det första skiftregistrets 216 utgång. På samma sätt finns alltid MAPi j_1(k-1) tillgängligt vid det andra 7 10 15 20 25 30 35 7811239~8 1H skiftregistrets 218 utgång, vidare är MAPi+1,j(k-1) alltid tillgängligt vid det fjärde skiftregistrets 228 utgång och MAPi,j+1(k-1) finns alltid tillgängligt vid det femte skiftregistrets 232 utgång. Det digitala värdet vid det första skiftregistrets 216 utgång kan därefter subtraheras från det digitala värdet vid det fjärde skift- registrets 228 utgång i en tredje summerare 230. Utsigna- len från den tredje summeraren kopplas till dividendin- gången på en första vägningsfunktionsdividerare 231, vars divisíonsingång är kopplad till ett ROM-minne 334 eller annat lagringsorgan där konstanten 2*Ae är lagrad för.att därigenom alstra vägningsfunktionen Weij(k) vid dividerarens 23H utgång.
På samma sätt kan derivataapproximationen Wdij(k) längs n-koordinaten alstras genom att subtrahera utsig- nalen från det andra skiftregistret 218 från utsignalen från det femte skiftregistret 232 i en fjärde summerare 234, vars utgång är kopplad till dividendingången på en andra vägningsfunktionsdividerare 235. Den andra divi- derans 235 divisoringång är kopplad till ett andra ROM- minne 322 eller annat lagringsorgan där konstanten 2*Ad är lagrad för att härigenom alstra vägningsfunktionen Wdij(k) vid dividerarens 235 utgång.
Om ett bildelements derivator längs kanten på bildelementgruppen erfordras, kan man de att det näst intill belägna bildelementet icke kan förefinnas, och härigenom hindras alstrandet av We och Wd för dessa bild- element på det ovannämnda sättet. Detta problem kan lösas på åtskilliga sätt. Sålunda kan exempelvis den bildele- mentgrupp som användes för följning i enlighet med den föreliggande uppfinningen ha krympts med två bildelement i azimut och elevation för att åstadkomma en "hård" med en bredd av ett bildelement. Korrelationsföljningen kom- mer sålunda att uppträda över bildelementgruppen P2,j till P,j nativt kan, eftersom varaktighet snarare än noggrannhet är den önskade kvaliteten längs kanterna, hela gruppen i elevation och Pi,(Nd_1) i azimut. Alter- 10 15 20 25 30 35 7811239-8 15 utnyttjas med varje erfordrat "bildelement", för vilket data icke finns tillgängliga, satt till noll. Sålunda är VO,j=VNe+1,j=O för alla j och Ví,O=Vi,Nd+1=O för alla i.
I enlighet med den föreliggande uppfinningen alstras begynnelsekorrelationsfelsignaler Ee(k) + Ed(k) i en korrelationsfelsignalgenerator 236 i enlighet med sambanden: Ne Nd Eeflk) = i Z weijuo [vijuo - MAPij i=1 j=1 ge(k) = ÉêfÃEl___ Ce(k) Ne Na Hawk) = Z 2 wdijwk) [vijuo - MAPij(1<-1)] i=1 j=1 Ed(k) = ÉÉfÅKl__ gcd(1<) där Ce(k) och Cd(k) utgör adaptiva skalfaktorer från en skalfaktorgenerator 264 som kommer att beskrivas längre fram. De kopplade korrelationsfelsignalerna Ee(k) och Ed(k) för bíldfältet k representerar den vägda skillnaden mellan den digitaliserade videosignalen och den mot- svarande referenskartan för varje bildelement, med den vägda skillnaden summerad över alla bildelement i bild- planet och dividerad med en ifrâgakommande adaptiv skal- faktor.
För att alstra felvärdet Víj(k) - MAPij(k-1) för varje bildelement subtraheras utsignalen från det tredje skiftregostret 220, som representerar MAPij(k-1), från den löpande videosignalen Vij(k) i den andra summeraren 222. Resultatet för bildelementet Pij multipliceras där- efter i en tredje multiplikator 238 (sedan den redan an- givna strömställaren 22H slutits) med vägningsfunktionen Wdij(k) från den andra divideraren 235 och den resulter- 10 15 20 25 30 35 7811239-8 16 ande utsignalen Wdíj(k)[Vij(k) - MAPij(k-1)] kopplas till en första ackumnlerande adderare 240.
Utsignalen från den andra summeraren 222 föres även via strömställaren 224 till en ingång på en fjärde multiplikator 242, vars andra ingång är kopplad till ut- gången på den första divideraren 231, där vägningsfunk- tionen Wei-(k) finns tillgänglig, så att produkten Weíj(k)[Vij(k) - MAPij(k)] alstras vid den fjärde multi- plikatorns 242 utgång. Utgången på denna fjärde multi- plikator är kopplad till en andra ackumulerande adderare 244. De utsignaler för varje bildelement som alstras av den tredje och den fjärde multiplikatorn 238 resp. 242 summeras över alla Ne X Nd bildelement för ett helt videobildfält i den första resp. den andra ackumulerande 244.
Vid videobildfältets slut och företrädesvis under adderaren 240 resp. bildfältåtergångstiden tf (se fig. 1a) slutes en första strömställarapparat 246, som är kopplad till den första ackumulerande adderaren 240, för att överflytta det ackumulerade värdet Ed*(k) till ett hållregister 248.
På samma gång kopplas en andra strömställarapparat 250 till den andra ackumulerande adderaren 244 för att över- flytta det i den andra adderaren 244 ackumulerade värdet till ett andra hållregister 252. Det värde som överflyttas till det första hållregistret 248 under bildfältåtergångs- tiden utgöres av det värde Ed*(k) som ackumulerats under den tid då bildfältet k formats, och det värde som över- flyttas till det andra hållregistret 252 under bildfält- återgångstiden är det värde Ee*(k) som ackumulerats under den tid då bildfältet k bildats.
Utsignalen från hållregistret 248 kopplas där- efter till dividendingången på en tredje dividerare 284, vars divisoringång är kopplad till Cd(k)~utgången på skalfaktorgeneratorn 264 för att härigenom alstra ett azimutfelvärde Ed(k) över slutet av varje videobildfält k. Utsignalen från hållregistret 252 kopplas även till dividendingången på en fjärde dividerare 282, vars divi- 10 15 20 25 30 35 7811239-8 17 soringång är kopplad till Ce(k)-utgången på skalfaktor- generatorn 264 för att härigenom alstra ett elevations- felvärde Ee(k) en gång vid slutet på varje videobild- fält k.
De ackumulerande adderare, strömställarapparater och hållregister som nu angivits för Ee(k) och Ed(k) kan förverkligas på sätt som visas i fig. 3. I enlighet med fig. 3 kommer digitala ord med N bitar att i följd in- föras i en för N bitar avsedd adderare 410 från exempel- vis den andra eller den fjärde multiplikatorn 238 eller 242 (fig. 2a), där varje sådant ordvärde adderas till de resultat som finns lagrade i summaregistret H12 och adde- ras till det nästa ord med N bitar som mottages av adderaren H10. Denna sekvens fortsätter för varje bild- element i videobildfältet. Under bildfältåtergången lstras en verksamhetssignal (se fig. U) och kopplas till ett flertal OCH-grindar 41H omfattande den strömställar- apparat som exempelvis representeras av omkopplarna eller strömställarna 246 och 250 i fig. 2a, varigenom en ingång på OCH-grinden kopplas till utgången på ett summaregister.
När därför verksamhetssignalen uppträder, kommer det ackumulerade värde som hålles i summaregistret vid slutet av varje videobíldfält k att via strömställarapparaten 41H överflyttas till ett för N bitar avsett hållregister H16. Det är givetvis tydligt att många andra sckumuler- ande adderings- och samplingsförfaranden kan anges och att det vid vissa utföringsformer kan vara möjligt att eliminera hållregistret 416, om efterföljande beräkningar fullbordas omedelbart under bildfältåtergångstiden.
Den föreliggande uppfinningen innefattar även en skalfaktorgenerator 264 för att alstra adaptiva skalfak- torer för att åstadkomma korrelationsfelsignalerna i en- lighet med den föreliggande uppfinningens sätt. Dessa adaptiva skalfaktorer Ce(k) och Cd(k) anges utgöra det negativa värdet av den andra derívatan av korskorrela- tionsfunktionen mellan referenskartan och scenen i de e och n koordinatriktningar som angivits i fig. 1a. Det 10 15 20 25 30 35 1s112z9-a äs kan visas att dessa adaptiva skalfoktorer kan alstras i enlighet med sambanden: Ne 2 i=1 Nd 2 22: weij 1=1 Ce(k) = Ne Nd _ 2 cd _ _:É: IE: wdij i=1 j=1 korrelationsfelvärdena Ee(k) + Ed(k) kan dessutom innehålla icke önskade korskopplingar men dessa De resulterande kan avlägsnas genom användning av korskopplingsskalfaktorn Ced(k), som kan alstras i skalfaktorgeneratorn i enlighet med sambandet: Ne Nd år] Weíj (k) Wwäj (k) där Ced(k) utgör det negativa värdet av den andra par- Ced(k) = tiella korsderivaten av korskorrelationsfunktionen mellan referenskartan och den inkommande scenen i.eochr1koordinat- riktningarna. Det är tydligt att andra sätt och apparater kan angivas för att definera värdet på Ce(k) och Cd(k) utan att den föreliggande uppfinningens lära frångås och att korskoppling icke nödvändigtvis behöver avlägsnas vid alla utföringsformer och att Ced(k) icke behöver alstras.
Under hänvisning till fig. 2a kan den adaptiva skalfaktorn Ce(k) alstras genom att först kvadrera Weij genom att koppla utsignalen från den första divideraren 231 till båda ingångarna på en femte multiplikator 254.
Utsignalen från den femte multiplikatorn 254 kopplas där- efter till en tredje ackumulerande adderare 256, vars ut- gång är kopplad till en strömställarapparat 258 och ett hållregister 260 på det sätt som redan beskrivits i för- bindelse med alstrandet av korrelationsfelsignalerna Ee(k) och E¿(k). Överflyttningen från den ackumulerande adder- aren 256 till hållregistret 260 sker företrädesvis under 10 15 20 25 30 35 '7811239-8 19 varje bildfältåtergångstid och det sålunda överflyttade värdet som hålles i hållregistret 260 utgöres av Ce(k).
På samma sätt kvadreras Wdij genom att utsigna- len från den andra divideraren 235 kopplas till båda in- gångarna på en sjätte multiplikator 262, vars utgång är kopplad till en femte ackumulerande adderare 266, vilken i sin tur är kopplad till en strömställarapparat 268 och ett hållregister 270 på det sätt som redan beskrivits för att alstra den adaptiva skalfaktorn Cd(k) en gång vid slutet av varje bildfält k. Slutligen multipliceras väg- 'ningsfunktionen Wdij(k) med Weij(k) i en sjunde multi- plikator 272, vars ingångar är kopplade till den andra divideraren 235 resp. den första divideraren 231, och utsignalen från den sjunde multiplikatorn 272 adderas ackumulativt för alla bildelement i en fjärde ackumuler- ande adderare 27U. Utsignalen från den fjärde ackumuler- ande adderaren 274 föres till en fjärde strömställarappa- rat 276 och ett fjärde hållregister 278 på det sätt som redan beskrivits för att därigenom alstra en utsignal som utgör den adaptiva korskopplingsskalfaktorn Ced(k) under bildfältâtergångstiden.
Med hänvisning till fig. 3 och U anges att sedan det över videobildfältet ackumulerade värdet har över- flyttats till de skilda hållregistren eller använts på annat erforderligt sätt vid efterföljande beräkningar, kan en ackumulatoråterställningspuls alstras genom en yttre tidkrets (icke visad) för att återställa var och en av de ackumulerande adderarna 240, 244, 256, 266 och 276 till noll under bildfältåtergângstiden som förberedelse för ackumlerandet av data för det nästa videobildfältet.
Från korskoppling fria korrelationsfelsignaler för såväl elevations- som azimutkanalerna beräknas där- efter i en generator 280 för normaliserade felsignaler enligt sambanden: öe' = Be' 10 15 20 25 30 35 7811239-8 20. där se' = Ee - 999í5l- na Ce(k) och ed' =--ÄL-¿- Ed' 1 _ Ced cecd zawk) = nano - Éïëflï- sena Cd(k) I enlighet med fig. 2b kan från korskoppling fria eller normaliserade korrelationsfelvärden 6e'(k) och 6d'(k) beräknas omedelbart vid mottagandet av de adap- tiva skalfaktorerna för ett särskilt bildfält. Det är sålunda att föredraga att beräkna 6e'(k) och 6d'(k) under bildfältåtergångstiden tf. Såsom ett representativt exem- pel på ett förverkligande kan Ced(k) och Ce(k), som ut- gör utsignalerna från det femte hållregistret 278 och det tredje hållregistret 260, kopplas till en femte divi- derare 302 för att alstra kvoten Ced(k)/Ce(k) vid den femte dividerarens 302 utgång. På samma sätt kan utsig- nalen från det femte hållregistret 278, där värdet för Ced(k) för bildfältet k finns tillgängligt, och utsigna- len från det fjärde hållregistret 270, där värdet Cd(k) för bildfältet k finns tillgängligt, kopplas till en sjätte dividerare 300 för erhållande av kvoten Ced(k)/Cd(k).
Utsignalerna från den femte divideraren 302 (Cod/Cd) och den tredje divideraren (Ed) kopplas därefter till ingångarna på en åttonde multiplikator 290 för er- hållande av kvoten (Ced/Cd)Ed. Utsignalen från den åttonde multiplikatorn 290 kopplas till minusingången på en femte summerare 292, vars andra plusingång är kopplad till ut- gången på den fjärde divideraren (Ee) för att alstra den korskopplingsfria azimutkorrelationsfelsignalen Ed'(k) vid den femte summerarens 292 utgång.
På liknande sätt är utsignalen från den sjätte divideraren 300 (Ced/Cd) och utsignalen från den fjärde divideraren 282 (Be) kopplade till och multipliceras i en nionde multiplikator 286, vars utsignal kopplas till 10 15 20 25 30 7811239-8 21 minusingången på en sjätte summerare 288. Plusingången på den sjätte summeraren 288 har kopplats till utgången på en tredje divideraren 284 (Ed) för att härigenom subtra- hera utsignalen från den nionde multiplikatorn 286 från elevationskorrelationsfelsignalen Ee'(k). Den återstå- ende termen 1 - Ced2/CeCd för att fullborda alstrandet av de normaliserade korrelationsfelsignalerna öe' och öd' kan förverkligas på det sätt som visas i fig. 2b, där utsig- nalerna från den femte och den sjätte divideraren 302 och 300 har kopplats till och kombinerats i en tionde multi- ced2_ Ce(k)Cd(k) från den tionde multiplikatorn 29H kopplas därefter till plikator 29H för att alstra värdet Utsignalen den positiva ingången på den sjunde summeraren 296, vars negativa ingång är kopplad till ett ROM-minne 298 eller någon annan lagringsanordning som innehåller konstanten 1 2 Ced CeCd merarens 296 utgång, och den här uppträdande utsignalen för erhållande av resultatet 1- vid den sjunde sum- kopplas till divisoringångarna på en sjunde dividerare 308 och en åttonde dividerare 310, vilka dividendingångar är kopplade till utgången på den femte summeraren resp. sjät- te summeraren för att öe' och Sd' skall alstras vid respek- tive utgångar på den sjunde divideraren 308 och den åttonde divideraren 310.
Ehuru i ett idealfall de normaliserade korrela- tionsfelsignalerna 6e'(k) och 6d'(k) skulle utgöra de önskade följningsfelen få referenskartan icke utgör en funktion av föregående följningsfel, kommer i verklig- heten referenskartan att vara avsevärt olika idealfallet på grund av att referenskartan i själva verket är en, funktion av tidigare följningsfel. Följaktligen upp- skattar den löpande följningen 6e'(k) och 6d'(k) att inkludera verkan av tidigare följningsfel. Denna icke önskade förvrängning har betecknats som drift. Det har emellertid fastställts att i enlighet med den föreligg- ande uppfinningen driftkompcnsatíon kan införlivas för att alstra från drift fria korrelatíonsfelsignaler 10 15 20 25 30 35 '7811239-8 22 ödcorr i azimut och öecorr i elevation för varje bildfält k enligt sambanden: 6ecorr(k) = [öd'(k) + 6dDR(k)] 6ecOrr(k) = [6e'(k) + eDR(k)] varvid driftkompensationstermerna beräknas rekursivt så att de (k) DR 6eDR(k-1) + w16e'(k-1) och (k) Il 5dDR 6dDR(k-1) + w16d'(k-1) Driftkompensationstermerna 6eDR(k) och 6dDR(k) kan alstras i ett driftkompensationsorgan 331 som använder driftkompensationstermerna 8eDR(k-1) och 6dDR(k-1) och de normaliserade felvärdena 6e'(k-1) och 6d'(k-1) från det föregående videobildfältet k-1. Under bildfältet k be- räknas således driftkompensationstermerna och 6eDR'(k) och 6dDR'(k) och hållas för användning i det nästa bildfältet k+1. Denna funktion kan utföras för att alstra 6eCOrr(k) genom att koppla utsignalen från den sjunde divideraren 308 (6e'(k)) till en första driftmultiplikator 312, där 6d'(k) multipliceras med W1, varvid W1 är en konstant med ett värde definierat på redan angivet sätt. Värdet av W1 kan utgöras av insignalen från ett yttre ROM-minne, som angivits genom blocket 313, eller från något annat minnes- organ. Utsignalen från den första driftmultiplikatorn 312 kopplas till en ingång på en åttonde summerare 314, vars utsignal kopplats till ett sjätte samplingsorgan 316 som kan utgöras av en serie OCH-grindar som sättas i verksamhet en gång under varje bildfältåtergångstid på det sätt som beskrivits i samband med fig. 3 och 3. Resul- tatet hålles därefter i ett sjätte hållregister 318 under åtminstone en bildfälttid T. Utsignalen från det sjätte hållregistret 318 för bildfältet k är 6eDR(k) och kopplas i en sluten slinga med positiv återkoppling till den andra ingången på den åttonde summeraren 31k, så att värdet av utsignalen från den åttonde summeraren 314 under 10 15 20 25 30 35 7811239-8 23 bildfältet k utgör elevationsdriftkompensationstermen för bildfältet k+1 dvs. 6eDR(k+1). Utsignalen från det sjätte hållregistret 318 kopplas även till en ingång på en nionde summerare 320, vars andra ingång är kopplad till utgången på den tredje divideraren för att härigenom alstra summan öd'(k) + 6dDR(k) vid utgången på den nionde summeraren 320 för att frambringa den önskade driftkompenserade korrelationsfelsignalen ödcorr På liknande sätt är i azimutkanalen utsignalen ffiülden åttonde divideraren 310 kopplad till en andra driftmultiplikator 32H och till ROM-minnet 313 för att alstra termen W1* 6d'(k). Utsignalen från den fjärde konstantmultiplikatorn 324 är kopplad till ingången på en tionde summerare 326, vars utgång i sin tur är kopplad tillen sjunde omkopplingsapparat 328, vilken kan utgöras av en serie OCH-grindar som periodiskt sättas i verksam- het under bildfältåtergångstiden för att härigenom över- flytta resultatet från den tionde summeraren 326 till ett sjunde hållregister 330. Det värde som hålles vid det sjunde hållregistrets 330 utgång är sålunda 6dDR(k) och kopplas till den andra ingången på den tionde summeraren 326, så att värdet 6dDR(k+1) uppträder vid den tionde sum- merarens 326 utgång under bildfältåtergångstiden vid bildfältets k slut. Utsignalen 6e'(k) från den åttonde divideraren 310 har även kopplats till en ingång på en elfte summerare 332. Den andra ingången på den elfte summeraren 332 är kopplad till utgången på det sjunde hållregistret 330 för att härigenom åstadkomma resultatet 6e'(k) + 6eDR(k) = öe utgång. corr vid den elfte summerarens 332 De resulterande korrelationsföljningsfelsignalerna är användbara vid talrika tillämpningar som inkluderar eliminering av darrning vid presentationen liksom för att åstadkomma punktnoggrannhet som medger noggrann lokali- sering av särdrag i det observerade synfältet.
De skilda multiplikatorer, dividerare, register, omkopplingsapparater och summerare som tidigare angivits 10 15 20 7811239-8 24 kan utgöras av vilka som helst vanliga och tillgängliga anordningar som är väl kända av fackmannen.
Medan denföregående beskrivningen skett under hänvisning till ett digitalt system är det tydligt att skilda andra förverkliganden av den föreliggande uppfin- ningens grundprinciper är möjliga genom ett analogt för- verkligande eller genom ett hybridförverklígande. Uppfin- ningens omfång kan sålunda inkludera varje lämplig digi- tal eller analog processoranordning som.med sig införlivar principerna enligt den föreliggande uppfinningen. Det är ävenledes tydligt att andra sätt kan användas för att alstra en referenskarta inklusive yttre alstring utan direkt användning av videosignalen Vij(k) och att rät- vinkliga derivator av ett särskilt bildelement kan här- ledas på många andra sätt, som är väl kända för fackman- nen, utan att den föreliggande uppfinningens idé frångås.
Det är dessutom tydligt att i vissa fall icke erfordras avlägsnande av drift eller korskopplingskorrigeringar och att därför apparater för avlägsnande av drift och korskopplingsapparater kan elimineras.

Claims (1)

1. 7811239-8 25 PATENTKRAV 1. Korrelationsföljningsanordníng för att alstra korrelationsföljningsfelsignaler och omfattande en mot- tagare för att mottaga elektromagnetisk energi från en observerad scen och därav alstra en videosignal Vij(k), som är användbar för att i följd mata ett flertal bild- element Pi.(k) pä en presentationsanordning för att i följd bilda ett flertal bildfält av den observerade scenen, k ä n n e t e c k n a d av att korrelations- följningsanordningen omfattar: a) en kartgenerator för att mottaga den nämnda videosig- nalen Víj(k) för varje bildelement, som identifieras genom ett i-läge längs en första riktning och ett j-läge längs en andra riktning i varje videobildfält k, och att rekursivt beräkna en referenskarta MAPij(k) i enlighet med sambandet MAPíj(k) = (1-w1)MAPíj(k-1) + w1Vij(k) där W1 är ett vägningsvärde som har ett värde så att O* ÉW1š1, varjämte den nämnda kartgeneratorn inkluderar minnesorgan för att lagra åtminstone ett bildfält plus en linje av MAPij-bildelementdata, _ ' b) en vägningsfunktionsgenerator kopplad till nämnda kart- generatorminnesorgan för att alstra en första vägnings- funktion Weíj(k) och en andra vägningsfunktion Wdíj(k), varvid den nämnda första vägningsfunktionen utgör ett mått på den negativa derivatan av den nämnda referens- kartan i den nämnda första riktningen och den andra väg- ningsfunktionen utgör ett mått på den nämnda referens- kartans negativa derivata i den nämnda andra riktningen, c) en skalfaktorgenerator kopplad till den nämnda väg- ningsfunktionsgeneratorn för att beräkna en första adap- tiv skalfaktor Ce(k) och en andra adaptiv skalfaktor Cd(k) för varje videobildfält k, där nämnda första och andra skalfaktorer utgör mått på den negativa andra deri- vatan av referenskartan i respektive första och andra nämnda riktningar, och 7811239-s 26 d) en korrelationsfelsignalgenerator kopplad till nämnda vägningsfunktionsgenerator och till den nämnda kartgene- ratorn för att alstra ett första korrelationsfelvärde Ee(k) enligt sambandet: Ne Nd Ee*(k) = Z Z Weij-(k) [Víj(k) - MAPíJ-(k-H] i=1 j=1 Ee(k) : Ee*(k) Ce(k) och ett andra korrelationsfelvärde Ed(k) enligt sambandet: Ne Nd Eaf(k> = 2:_ 2:: waij [vij i=1 j=1 Ed(k) = EÉQ Cd(k) 2. Korrelationsföljningsanordning enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d av att den nämnda skalfaktor- generatorn ytterligare omfattar organ för att alstra en korskopplingsskalfaktor Ced(k), varvid den nämnda kors- kopplingen utgör ett mått på den negativa partiella andra korsderivatan av korskorrelationsfunktionen mellan refe- renskartan och den observerade scenen. 3. Korrelationsföljningsanordning enligt patent- kravet 2, k ä n n e t e c k n a d av att skalfaktorerna Ce(k), Cd(k) och Ced(k§ alstras i enlighet med samband: Ne Nd Ce(k) = :_ Z We..2 i=1 j=1 13 Ne Na _ 2 cd(k) _ EZ: wdij i=1 j=1 Ne Nd Ced(k) = WeijWdij_ P II _~. L_| ll _Å 7811239~8 27 där Ne är det totala antalet bildelement som skall korre- leras längs den första riktningen och Nd är det totala antalet bildelement som skall korreleras längs den andra riktningen. H. Korrelatíonsföljningsanordning enligt patent- kravet 1, k ä n n e t e c k n a d av att de nämnda vägningsfunktionerna alstras i enlighet med samband: MAP. . k'1 - MAP . . k-1 we _(k) = 1+1,]( ) 1-1, 3( ) 13 2Ae MAPi,j+1 wdi.(k> = 3 2Aa där Ae och Ad utgör de respektive dimensionerna av bild- elementen i den nämnda presentationsanordningen längs nämnda första och andra riktningar. 5. Korrelationsföljningsanordning enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d av att den ytterligare om- fattar en generator för normaliserade felsignaler kopplad till den nämnda skalfaktorgeneratorn och den nämnda korre- lationsfelsignalgeneratorn, varigenom en första normali- serad felsignal 6e'(k) alstras för bildfältet k i enlighet med sambandet: 5e'(k) = 2 Ee'(k) 1 _ Cod CGCÖ där Ee' = Ee - Éågíïl Ed(k> Ce(k) och en andra normaliserad felsignal d'(k) alstras för bildfältet k i enlighet med sambandet: sa' 1 = Ed' Masi _ ceca Ed'(k> = Ed Cd(k) 7811239-8 28 6. Korrelationsföljningsanordning enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d av att med 1/W1 betecknas det antal bildfält med vídeoinsignalen Víj(k) som effek-; tivt tages medelvärdet av i referenskartan MAPi-(k). J 7. Korrelationsföljningsanordning enligt patentkravet '1, k ä n n e t e c k n a d av att begynnelsereferens- kartan är MAPíj(1/W1) och alstras rekursivt enligt sam- _ bandet: '“ MAPíjno = <1-w1> mApijxk-n + w1víj<1<> för 1é]<š1/W1, där 1/W1 är ett heltal lika med antalet bildfält över vilka effektivt tages medelvärdet av Vij(k) i referenskartan MAPij(k). 8. Korrelationsföljningsanordning enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d av att kartgeneratormínnes- organet omfattar ett registerorgan för att lagra de senast alstrade (Ne+1) X Nd bildelementvärdena hos referens- kartan MAPij i bildfälten k-1 och k. 9. Korrelationsföljningsanordning enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d av att kartgeneratorminnes- organet omfattar ett slumpminne för lagring av de senast alstrade (Ne+1) X Nd bildelementvärdena hos referens- kartan i bíldfälten k-1 och k. 10. Korrelationsföljningsanordning enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d av att den ytterligare om- fattar en generator för normaliserade felsignaler kopplad till den nämnda korrelationsfelsignalgeneratorn, vari- genom en första normaliserad felsignal 6e'(k) alstras för bildfältet k enligt sambandet: 6e'(k) 1 z 1 _ á ' Be' CeCd där Hawk) = send - gel” nano Ce(k) och en andra normaliserad felsignal 6d(k) alstras för bildfältet k enligt sambandet: 7811239-8 29 aawk) = 1 Ba' 1 _ seaf CeCd där Hawk) = nano - -Üd(k) Eetk) Cd(k) 11. Korrelationsföljningsanordning enligt patent- kravet 10, k ä n n e t e c k n a d av att den ytter- ligare omfattar en driftkompensator kopplad till den nämnda generatorn för normaliserade felsignaler för att alstra en första i huvudsak från drift fri videofelsignal 6ecorr(k) enligt sambandet: 6ec0rr(k) = [6e'(k) + 6eDR(k)] där 6eDR(k) alstras rekursivt i enlighet med sambandet: 6eDR(k) = 6eDR(k-1) +6w1 e'(k-1) och en andra i huvudsak från drift fri videofelsignal 6dcorr(k) enligt sambandet: 6dcorr(k) = [5d'(k) + 6dDR(k)] där 6dDR(k) alstras rekursivt enligt sambandet: 6dDR(k) = 8dDR(k-1) + w16d'(k-1) 12. Korrelationsföljníngsanordning enligt patentkravet 11, k ä n n e t e c k n a d av att kartgeneratorminnes- organet omfattar ett registerorgan för att lagra de sist alstrade (Ne + 1) X Nd bildelementvärdena hos referens- kartan MAPij inom bíldfälten k-1 och k. 13. Korrelationsföljningsanordníng enligt patentkravet 11, k ä n n e t e c k n a d av att kartgeneratorminnes- organet omfattar ett slumpmínne för lagring av de sist alstrade (Ne + 1) X Nd bildelementvärdena hos referens- kartan MAP¿j i bildfälten k-1 och k.
SE7811239A 1977-11-02 1978-10-30 Korrelationsfoljningsanordning SE431488B (sv)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/847,866 US4133004A (en) 1977-11-02 1977-11-02 Video correlation tracker

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE7811239L SE7811239L (sv) 1979-05-03
SE431488B true SE431488B (sv) 1984-02-06

Family

ID=25301691

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE7811239A SE431488B (sv) 1977-11-02 1978-10-30 Korrelationsfoljningsanordning

Country Status (8)

Country Link
US (1) US4133004A (sv)
JP (1) JPS585554B2 (sv)
DE (1) DE2846627C3 (sv)
FR (1) FR2410285A1 (sv)
GB (1) GB2007455B (sv)
IL (1) IL55655A (sv)
IT (1) IT1106216B (sv)
SE (1) SE431488B (sv)

Families Citing this family (60)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE411400B (sv) * 1977-11-02 1979-12-17 Saab Scania Ab For foljning av ett objekt avsedd korrelationsfoljare
US4227212A (en) * 1978-09-21 1980-10-07 Westinghouse Electric Corp. Adaptive updating processor for use in an area correlation video tracker
US4270143A (en) * 1978-12-20 1981-05-26 General Electric Company Cross-correlation video tracker and method
GB2094088B (en) * 1979-01-09 1983-05-18 Emi Ltd Correlation arrangements
EP0020795A1 (en) * 1979-06-09 1981-01-07 Hughes Aircraft Company An infrared tracking system
US5860619A (en) * 1979-08-10 1999-01-19 Bodenseewerk Geratetechnik Gmbh Seeker head
JPS5627396A (en) * 1979-08-15 1981-03-17 Dainippon Printing Co Ltd Transferring method for thermorecording
US4409661A (en) * 1979-08-22 1983-10-11 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Aimpoint selection processor
DE3001588A1 (de) * 1980-01-15 1981-07-23 Goodyear Aerospace Corp., Akron, Ohio Digital-videokorrelator
USRE33287E (en) * 1980-02-04 1990-08-07 Texas Instruments Incorporated Carrier tracking system
DE3014262A1 (de) * 1980-04-14 1981-10-15 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Verfahren und einrichtung zur verbesserung des von einem bildsensor mit unvollstaendiger tv-norm und bandbreitenbegrenzt gelieferten bildes
US4482970A (en) * 1981-11-06 1984-11-13 Grumman Aerospace Corporation Boolean filtering method and apparatus
GB2122833B (en) * 1982-06-24 1985-06-26 Ferranti Plc Radiation detecting apparatus
DE3241752C2 (de) * 1982-11-11 1984-09-06 Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 8012 Ottobrunn Richtungsstabilisierte Bildfeldabtastung
US4539590A (en) * 1983-03-08 1985-09-03 Gage Richard J Method and apparatus for processing optical tracking signals
DE3433493A1 (de) * 1983-09-12 1985-04-04 Ricoh Co., Ltd., Tokio/Tokyo System zur digitalisierung von bildsignalen
US4537370A (en) * 1983-11-02 1985-08-27 Ford Aerospace & Communications Corporation Optical growth compensator
DE3432892A1 (de) * 1984-09-07 1986-03-20 Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 2800 Bremen Elektrooptisches zielgeraet
CH665715A5 (de) * 1984-11-08 1988-05-31 Wild Heerbrugg Ag Verfahren und vorrichtung zur messung der winkelablage eines mit einer zielmarke versehenen objektes.
US4739401A (en) * 1985-01-25 1988-04-19 Hughes Aircraft Company Target acquisition system and method
US4719584A (en) * 1985-04-01 1988-01-12 Hughes Aircraft Company Dual mode video tracker
DE3606009C1 (de) * 1986-02-25 1991-03-28 Licentia Gmbh Verfahren zum Auffrischen eines Referenzbildes und Schaltungsanordnung zur Durchfuehrung des Verfahrens
JPH0449222Y2 (sv) * 1986-07-19 1992-11-19
GB2389976B (en) * 1986-09-08 2004-05-05 British Aerospace Weapon guidance system
GB8701364D0 (en) * 1987-01-22 1987-07-29 British Aerospace Correlation techniques
US4849906A (en) * 1987-08-24 1989-07-18 Hughes Aircraft Company Dual mode video tracker
US4931952A (en) * 1988-04-04 1990-06-05 Hughes Aircraft Company Target association method
US5626311A (en) * 1988-10-12 1997-05-06 Raytheon Company Method of guiding missiles
US4898341A (en) * 1988-10-12 1990-02-06 Raytheon Company Method of guiding missiles
US5034986A (en) * 1989-03-01 1991-07-23 Siemens Aktiengesellschaft Method for detecting and tracking moving objects in a digital image sequence having a stationary background
US4958224A (en) * 1989-08-15 1990-09-18 Hughes Aircraft Company Forced correlation/mixed mode tracking system
US5062056A (en) * 1989-10-18 1991-10-29 Hughes Aircraft Company Apparatus and method for tracking a target
GB2279198B (en) * 1990-08-02 1995-05-10 Hughes Aircraft Co Image tracking system and technique
US5289993A (en) * 1991-08-30 1994-03-01 Mcwilliams Joel K Method and apparatus for tracking an aimpoint with arbitrary subimages
US5211356A (en) * 1991-08-30 1993-05-18 Texas Instruments Incorporated Method and apparatus for rejecting trackable subimages
US5213281A (en) * 1991-08-30 1993-05-25 Texas Instruments Incorporated Method and apparatus for tracking an aimpoint with arbitrary subimages
KR940010592B1 (ko) * 1991-10-01 1994-10-24 삼성전자 주식회사 카메라의 피사체 자동추적방법 및 그 장치
US5365269A (en) * 1992-10-22 1994-11-15 Santa Barbara Instrument Group, Inc. Electronic camera with automatic image tracking and multi-frame registration and accumulation
CA2129206C (en) * 1993-08-10 1998-07-14 Mark Thurman Integration of tv video with ir tracker features
US5729008A (en) * 1996-01-25 1998-03-17 Hewlett-Packard Company Method and device for tracking relative movement by correlating signals from an array of photoelements
US5872857A (en) * 1996-05-22 1999-02-16 Raytheon Company Generalized biased centroid edge locator
US5681008A (en) * 1996-09-26 1997-10-28 Boeing North American, Inc. Remote identification, location and signaling response system
GB2319421B (en) * 1996-11-15 1999-02-10 Daewoo Electronics Co Ltd Method and apparatus for target tracking
US6795068B1 (en) * 2000-07-21 2004-09-21 Sony Computer Entertainment Inc. Prop input device and method for mapping an object from a two-dimensional camera image to a three-dimensional space for controlling action in a game program
CN1606758A (zh) * 2000-08-31 2005-04-13 雷泰克公司 传感器和成像系统
US7071914B1 (en) 2000-09-01 2006-07-04 Sony Computer Entertainment Inc. User input device and method for interaction with graphic images
US7046823B2 (en) * 2002-08-01 2006-05-16 Raytheon Company Correlation tracker breaklock detection
AU2003270386A1 (en) * 2002-09-06 2004-03-29 Rytec Corporation Signal intensity range transformation apparatus and method
US7136506B2 (en) * 2003-03-03 2006-11-14 Lockheed Martin Corporation Correlation based in frame video tracker
IL157098A (en) * 2003-07-24 2009-07-20 Rafael Advanced Defense Sys Spectral tracking of a target
US8133115B2 (en) * 2003-10-22 2012-03-13 Sony Computer Entertainment America Llc System and method for recording and displaying a graphical path in a video game
US7180537B2 (en) * 2004-02-18 2007-02-20 Tektronix, Inc. Relative channel delay measurement
US20060071933A1 (en) 2004-10-06 2006-04-06 Sony Computer Entertainment Inc. Application binary interface for multi-pass shaders
US7636126B2 (en) * 2005-06-22 2009-12-22 Sony Computer Entertainment Inc. Delay matching in audio/video systems
US7965859B2 (en) 2006-05-04 2011-06-21 Sony Computer Entertainment Inc. Lighting control of a user environment via a display device
US7880746B2 (en) * 2006-05-04 2011-02-01 Sony Computer Entertainment Inc. Bandwidth management through lighting control of a user environment via a display device
US10786736B2 (en) 2010-05-11 2020-09-29 Sony Interactive Entertainment LLC Placement of user information in a game space
US9074848B1 (en) 2011-04-13 2015-07-07 Litel Instruments Precision geographic location system and method utilizing an image product
US9342817B2 (en) 2011-07-07 2016-05-17 Sony Interactive Entertainment LLC Auto-creating groups for sharing photos
US11900633B2 (en) 2021-01-27 2024-02-13 The Boeing Company Vehicle pose determination systems and methods

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2073230A6 (sv) * 1966-10-18 1971-10-01 Thomson Csf
US3923273A (en) * 1967-01-30 1975-12-02 Us Navy Aim point correlator
US3943277A (en) * 1969-02-20 1976-03-09 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Digital memory area correlation tracker
SE351302B (sv) * 1970-02-11 1972-11-20 S Ahlbom
US3769456A (en) * 1972-01-21 1973-10-30 Westinghouse Electric Corp Method and system for centroidal tv tracking

Also Published As

Publication number Publication date
IL55655A (en) 1980-11-30
FR2410285B1 (sv) 1983-02-18
US4133004A (en) 1979-01-02
IT7851696A0 (it) 1978-10-30
DE2846627C3 (de) 1982-12-30
SE7811239L (sv) 1979-05-03
JPS585554B2 (ja) 1983-01-31
FR2410285A1 (fr) 1979-06-22
DE2846627A1 (de) 1979-05-10
GB2007455B (en) 1982-04-07
JPS5472620A (en) 1979-06-11
GB2007455A (en) 1979-05-16
DE2846627B2 (de) 1980-01-10
IT1106216B (it) 1985-11-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE431488B (sv) Korrelationsfoljningsanordning
US4270143A (en) Cross-correlation video tracker and method
US4654876A (en) Digital image motion correction method
JP2758063B2 (ja) 探索追跡装置及び探索追跡方法
US4601053A (en) Automatic TV ranging system
US7499079B2 (en) Multi-camera image stitching for a distributed aperture system
FR2694411A1 (fr) Dispositif de visualisation tri-dimensionnelle pour radar.
SE523318C2 (sv) Kamerabaserad avstånds- och vinkelmätare
KR920003048B1 (ko) 열화 추정치에 의한 줌 방식 영상 해상도 향상방법 및 장치
EP0182186A2 (en) Back projection image reconstruction apparatus and method
EP0157141A1 (fr) Dispositif de relevé de profil rapide
JPH05249218A (ja) 高感度赤外線検出器及び赤外線カメラ
US4063074A (en) Device for measuring radiation absorption or radiation emission distributions in a plane through a body
CN110149488B (zh) 航空异速像移补偿电路、ccd驱动电路及驱动方法
JP2638061B2 (ja) 動き量検出装置
Gural Algorithms and software for meteor detection
Odstrcil et al. Low cost alternative of high speed visible light camera for tokamak experiments
US3555179A (en) Analogue video correlator for position fixing of an aircraft
US6470367B1 (en) Apparatus and method for implementing an inverse arctangent function using piecewise linear theorem to simplify
Goldman et al. Binarity at the L/T brown dwarf transition-Adaptive optics search for companions
WO2001084828A1 (en) Method and system for fusing images
US9686487B1 (en) Variable scan rate image generation
Accardo et al. A procedure for three-dimensional angular velocity determination using a star sensor in high-rate rotation modes
JP3036497B2 (ja) 画像データの拡大率・縮小率検出装置、及び検出方法
RU2526890C1 (ru) Устройство селекции подвижных целей

Legal Events

Date Code Title Description
NAL Patent in force

Ref document number: 7811239-8

Format of ref document f/p: F

NUG Patent has lapsed

Ref document number: 7811239-8

Format of ref document f/p: F