JPH02236117A - 水平線検出装置 - Google Patents

水平線検出装置

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JPH02236117A
JPH02236117A JP1055078A JP5507889A JPH02236117A JP H02236117 A JPH02236117 A JP H02236117A JP 1055078 A JP1055078 A JP 1055078A JP 5507889 A JP5507889 A JP 5507889A JP H02236117 A JPH02236117 A JP H02236117A
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JP1055078A
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Hidehiko Kubo
久保 英彦
Takashi Furubayashi
古林 貴
Kazumasa Miyamoto
宮本 一正
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Japan Steel Works Ltd
Technical Research and Development Institute of Japan Defence Agency
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Japan Steel Works Ltd
Technical Research and Development Institute of Japan Defence Agency
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、船舶等の自動航行システムの画像処理装置に
使用される水平線検出装置に関する。
[従来の技術] 船舶等の自動航行システムの画像処理装置に使デジタル
画像データ、7は微分回路、8は微分画像データ、9は
周辺分布演算回路、lOは周辺分布データ、11は移動
差分演算回路、l2は移動差分データ、l3はゼロクロ
ス検出回路、14は検出結果である。
上記のような構成にあって、外界の画像が撮像装置1に
より撮像され、アナログのビデオ信号2が得られる。こ
の信号はA/D変換器3でデジタル画像データ4に変換
され、フレームメモリ5に1画面単位で一時保持される
。フレームメモリ5から読出されたデジタル画像データ
6は微分回路7で微分される。これは、画像データをF
 (x,DPY(x.y)= P(x.y+1)− P
(x,y)        −(1)なる演算を行なう
。微分回路7からの出力であるDFY(x.Y)(微分
画像データ)8に対し、周辺分布演算回路9は SDPY(y)一Σl DFY(x,y) l    
   ・=(2)X なる演算を行なう。周辺分布演算回路9からの出力であ
るSDFY (x,y)(周辺分布データ)!Oに対し
、移動差分演算回路11は、(ただし、l!:移動長さ
) なる演算を行なう。移動差分演算回路11からの出力で
あるMD(V)(移動差分データ> 12はゼロクロス
検出回路l3で最大ピークが見つけられ、そのY座標を
出発点としてYアドレスの増加する方向で最初のゼロク
ロス点が検出され、その値が水平線のアドレスとして出
力される。
[発明が解決しようとする課題] しかして、上記のような構成の水平線検出装置第6図(
C)に示すように温度差が小さくてシークラッタが少な
く、結果として周辺分布に顕著な水平線特徴が現われな
い場合などには誤検出となる可能性が高かった。また、
第6図(b)に示したように水平線特徴が顕著であって
もゼロクロス検出で誤検出してしまうこともあり得る。
第7図はその誤検出の状態を示すもので、第7図(a)
は周辺分布がパルス状であるため、移動差分のゼロクロ
スポイントが存在するが、第7図(b)に示すように周
辺分布がステップ状である場合には、移動差分にゼロク
ロスポイントが存在しない。
本発明は上記のような実情に鑑みてなされたもので、海
と空との温度差が大きい場合はもちろん、シークラッタ
が多い場合での水平線の検出を可能とし、さらに海と空
との温度差が小さくてシークラッタが少なく、結果とし
て周辺分布に顕著な水平線特徴が現われない場合には検
出不可とし、水平線検出確率を向上させることが可能な
水平線検出装置を提洪することを目的とする。
[課題を解決するための手段] 本発明は、ゼロクロス検出回路の出力するゼロクロスポ
イントで周辺分布を分割し、平均高さ比や最大値と平均
値との比を計算する統計量演算回路と、デジタル画像デ
ータから高周波画像を生成する回路と、高周波画像の絶
対値をとりライン毎に加算する第2の周辺分布演算回路
と、周辺分布を数値微分する第2の移動差分演算回路と
、移動差分値から水平線候補となる最大ピーク値を検出
するピーク検出回路と、そのピーク座標で周辺分布を分
割し、平均高さ比や最大値と平均値との比を計算する第
2の統計量演算回路と、前記統計量演算回路と第2の統
計量演算回路の出力により前記ゼロクロス検出回路の出
力である水平線候補を選択するか、前記ピーク検出回路
の出力である水平線候補を選択するか、またはいずれも
選択しないかの判定を行なう比較評価回路とを備えるよ
うれから水平線候補を検出することによって温度差の大
小やシークラッタの有無等、気象条件が変化しても安定
した水平線検出が可能となり、また、処理途中の周辺分
布の平均高さ比や最大平均値等の特徴量を計算すること
によって天候が悪く、水平線が検出しづらい場合には検
出不能と判断し、誤検出を減少させることができる。
[実施例] 以下図面を参照して本発明の一実施例を説明する。
第1図はその回路構成を示すもので、2lは撮像を行な
う撮像装置、22は撮像装置2lの出力であるアナログ
のビデオ信号、23はビデオ信号22を所定のサンプリ
ングクロック、量子化ビット数でデジタル化するA/D
変換器、24はA/D変換器23の出力であるデジタル
画像データ、25はデジタル画像データ24を1画面単
位で記憶するフレームメモリ、2Bはフレームメモリ2
5から読出されたデジタル画像データ、27はデジタル
画像データ2Gを微分する微分回路、28は微分回路2
7の出力である微分画像データ、29は微分画像データ
28から周辺分布を演算により作成する第1の周辺分布
演算回路、30は第1の周辺分布演算回路29で作成さ
れた第1の周辺分布データ、3lは第1の周辺分布デー
タ30から移動差分を算出する第1の移動差分演算回路
、32は第1の移動差分演算回路3lで作成された第1
の移動差分データ、33は第1の移動差分データ32の
ゼロクロスポイントを検出するゼロクロス検出回路、3
4はゼロクロス検出回路33の検出結果であるゼロクロ
スポイント、35はゼロクロスポイント34と第1の周
辺分布データ30とから周辺分布を分割し、平均高さや
最大値と平均値の比を算出する第1の統計量演算回路、
36は第1の統計量演算回路35の演算結果、37は上
記フレームメモリ25から読出されたデジタル画像デー
タ2Bにより高周波画像を生成する高周波画像生成回路
、38は高周波画布データ、41は第2の周辺分布デー
タ40から移動差分を算出する第2の移動差分演算回路
、42は第2の移動差分演算回路4lで作成された第2
の移動差分データ、43は第2の移動差分データ42か
らの水平線候補となる最大ピーク値を検出するピーク検
出回路、44はピーク検出回路43の出力するピーク座
標、45はピーク座標44により上記第2の周辺分布デ
ータ40を分割し、平均高さ比や最大値と平均値の比を
算出する第2の統計量演算回路、4Gは第2の統計量演
算回路45の演算結果、47は第1の統計量演算回路3
5の出力する演算結果3Gと第2の統計量演算回路45
の出力する演算結果46とにより、比較評価回路、48
は比較評価回路47の判定結果である。
外界の画像は撮像装置2lにより撮像され、アナログの
ビデオ信号22が得られる。この信号はA/D変換器2
3でデジタル画像データF (x,  y) 24に変
換され、フレームメモリ25に1画面単位で一時保持さ
れる。フレームメモリ25から読出されたデジタル画像
データ26は微分回路27で微分される。
すなわち、 DFY(x.y) − F(x.y+1) − P(x
.y)      =− (4)なる演算を行なう。微
分回路27からの出力であるDFY (x.y)(微分
画像データ)28に対し、第1の周辺分布演算回路29
は SDPY <y>一Σl DPY (x . y) I
       − (5)X なる演算を行なう。第1の周辺分布演算回路29の出力
であるSDFY (x,y)(周辺分布データ)30に
対し、第1の移動差分演算回路3lは、ら高周波画像H
 (x,  y) 38を生成して第2の周辺分布演算
回路39に出力する。第2の周辺分布演算回路39では
、上記(5》式と同様の演算を行ない、第2の移動差分
データ42を算出してピーク検出回路43に送出する。
ピーク検出回路43は第2の移動スポイントを挟む正の
ピークと負のピークの差が最大となるゼロクロスポイン
ト34を水平線候補として第1の統計量演算回路35及
び比較評価回路47に出力する。
一方、フレームメモリ25から読出されたデジタル画像
データF (x,  y) 2Gは高周波画像生成回路
37に入力され〈高周波画像生成回路37はこれか43
からの水平線候補のY座標アドレスとにより、第3図に
示すように平均高さ比rH1/H2Jと最大平均値rM
AX/HJとを算出し、演算結果4Bとして比較評価回
路47に送出する。
比較評価回路47では、第4図に示すようなテーブルに
基づいて、まずゼロクロスポイントでの評価を行なう。
第1の統計量演算回路35から出力される周辺分布の特
徴量となる演算結果3Bが上記テーブルのゼロクロスポ
イント選択領域にあるならば、ゼロクロス検出回路33
からのゼロクロスポイント34を判定結果48として出
力する。また、それ以外であったなら、ピーク点での評
価を行なう。
これは第2の統計量演算回路45から送られてくる周辺
分布の特徴量である演算結果46がテーブルのピーク点
選択領域内であるか否かを判定するもので、領域内であ
ればピーク検出回路43からのピーク座1l144を水
平線候補として判定結果48として出力する。さらに、
第2の統計量演算回路45の演算結果46がテーブルの
ピーク点選択領域外であった[発明の効果] 以上詳記した如く本発明によれば、デジタル画像データ
を微分画像と高周波画像の2つに変換し、それぞれから
水平線候補を検出することによって温度差の大小やシー
クラッタの有無等、気象条件が変化しても安定した水平
線検出が可能となり、また、処理途中の周辺分布の平均
高さ比や最大平均値等の特徴量を計算することによって
、天候が悪く、水平線が険出しづらい場合には検出不能
とill断し、誤険出を減少させ、結果として検出確率
を充分高いものとすることが可能な水平線検出装置をl
jJ ULすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第4図は本発明の一実施例を示すもので、第
1図は回路1&成を示すブロック図、第2図はゼロクロ
スポイントによる水平線IA h(iの検出を示す図、
第3図は高周波画像のピーク点による水平線候11ロの
検出を示す図、第4図は比較評価U路の評価テーブルを
示す図、第5図は従来の水平線検出装置の回路11i成
を示すブロック図、m6図は各気象条件での周辺分布を
示す図、tA7図は周辺分布と移動差分の対応を示す図
である。 1.21・・・IAJ像装置、2.22・・・ビデオ信
号、3.23・A/D変換器、4.  6, 24, 
2C・・・デジタル画像データ、5+ 25・・・フレ
ームメモリ、7,27・・・微分口路、8,2ト・・微
分画像データ、9・・・周辺分布演算回路、10・・・
周辺分布データ、11・・・移動差分演算回路、12・
・・移動差分データ、l3・・・ゼロクロス検出回路、
l4・・・検出結果、29・・・第1の周辺分布演算回
路、30・・・第1の周辺分布データ、3l・・・第1
の移動差分演算回路、32・・・第1の移動差分データ
、33・・・ゼロクロス検出回路、34・・・ゼロクロ
スポイント、35・・・第1の統計量演算回路、3B・
・・演算結果、37・・・高周波画像生成回路、38・
・・高周波画像、39・・・第2の周辺分布演算回路、
40・・・第2の周辺分布データ、41・・・第2の移
動差分演算回路、42・・・第2の移動差分データ、4
3・・・ピーク検出回路、44・・・ピーク座標、45
・・・第2の統計量演算回路、4B・・・演算結果、4
7・・・比較評価回路、48・・・判定結果。 特許出頭人 防衛庁技術研究本部長 筒井良三 第4 図 (a) (b) 第6 図 (a) (C) (b)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 撮像装置で撮像されたアナログのビデオ信号をA/D変
    換器でデジタル化し、フレームメモリに一時記憶させた
    後に画像処理して水平線を検出する水平線検出装置にお
    いて、 上記フレームメモリから読出されるデジタル画像データ
    を微分する微分回路と、 この微分回路の出力する微分画像データの周辺分布を求
    める第1の周辺分布演算回路と、この第1の周辺分布演
    算回路の出力する周辺分布の移動差分を算出する第1の
    移動差分演算回路と、 この第1の移動差分演算回路の出力する移動差分波形か
    ら水平線候補となるゼロクロスポイントを検出するゼロ
    クロス検出回路と、 このゼロクロス検出回路の出力するゼロクロスポイント
    と上記第1の周辺分布演算回路の出力する周辺分布から
    特徴量を求める第1の統計量演算回路と、 上記フレームメモリから読出されるデジタル画像データ
    から高周波成分による画像を生成する高周波画像生成回
    路と、 この高周波画像生成回路の出力する高周波画像から周辺
    分布を求める第2の周辺分布演算回路と、この第2の周
    辺分布演算回路の出力する周辺分布の移動差分を算出す
    る第2の移動差分演算回路と、 この第2の移動差分演算回路の出力する移動差分波形か
    ら水平線候補となる最大ピーク点を検出するピーク検出
    回路と、 このピーク検出回路の出力する最大ピーク点と上記第2
    の周辺分布演算回路の出力する周辺分布から特徴量を求
    める第2の統計量演算回路と、上記第1の統計量演算回
    路と第2の統計量演算回路の出力により前記ゼロクロス
    検出回路の出力である水平線候補と前記ピーク検出回路
    の出力である水平線候補のいずれかを選択するか、また
    はいずれも選択しないかの判定を行なう比較評価回路と を具備したことを特徴とする水平線検出装置。
JP1055078A 1989-03-09 1989-03-09 水平線検出装置 Granted JPH02236117A (ja)

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JPH0549924B2 JPH0549924B2 (ja) 1993-07-27

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