JPH0358234B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の分野〕 この発明は、イメージ・データ減少方法および
その方法を実施するに当つて使用されるイメー
ジ・データ減少装置、特に自動的および／または
半自動的に動作できる凹窩（foveated）電子カメ
ラに関するものである。

〔発明の背景〕

監視用テレビジヨン・カメラ、ロボツトによる
自動装置、標的追跡装置等の複雑な自動制御装置
は、しばしば可視情報イメージ・サンプルの信号
処理を必要とする。処理されるイメージ画素（ピ
クセル）の総数はイメージの視野の寸法とイメー
ジの空間的解像度の双方に依存している。大きな
視野全体にわたつて高度の空間的解像度を得るに
は、極めて多数のピクセルを必要とする。しかし
ながら、このような多数のイメージ・ピクセルを
処理することは実用的でない。

人間の目で行なわれているこの問題の一解決法
は、イメージヤの視野の１領域（目の網膜の中心
に位置する窩）で比較的高い空間解像度を与え、
イメージヤの視野の他の領域（目の網膜の周辺
部）では比較的低い解像度を与え、最初イメージ
ヤの低解像度の領域にあつたイメージの空間部分
をイメージヤの高解像度の領域内にもつてくるよ
うにイメージヤを調整して移動させる。従つて、
人間は最初その視野の端部近くの低解像度の部分
で観察した対象物のイメージを窩の高解像度の部
分で見るように自分の目と頭を動かす。

〔発明の目的〕

この発明の目的は、元来、殆んどが低解像力し
か持たない比較的広い視野内の任意の位置に像を
結んだ対象物を、高い空間解像度で見る能力を保
持しつつ、しかも処理すべきイメージ・ピクセル
の数を大幅に減少することにある。しかしなが
ら、この発明によつて実施されるイメージ減少方
法は人間の目で行なわれている方法とはかなり異
つている。

〔発明の概要〕

この発明を実施するに当つて、入力ビデオ信号
によつて表わされるイメージの空間周波数スペク
トルは解析されて、イメージ空間周波数スペクト
ル順番に配列された連続するサブスペクトル・バ
ンドからなる群を表わす複数個の各別の出力ビデ
オ信号を取出す。入力ビデオ信号によつて表わさ
れるイメージは比較的高解像度、比較的広い視野
のイメージであり、これは第１の所定数のピクセ
ルからなる。しかしながら、各別の出力ビデオ信
号の最初の配列された群の第１のバンドは入力ビ
デオ信号によつて表わされるイメージのうちの比
較的高解像度を表わす。さらに、この第１のバン
ドのみが第１の所定数のピクセルからなる。出力
ビデオ信号の群のうちの各他のバンドはより低い
解像度を示し、その直前の群のバンドよりも少数
ピクセルを持つている。従つて、最後の群のバン
ドは、群中の全てのバンドのピクセル数のうちの
最小数である第２の所定数のピクセルからなつて
いる。このような解析は従来技術から知られてい
る。

この発明によれば、上述のような解析と共同し
て、群の少なくとも１つのバンドによつて表わさ
れる視野の寸法は、好ましくは可動である空間窓
を通してその１つのバンドのピクセルの空間的に
配列された部分集合を通過させることにより減少
される。この部分集合は第２の所定数よりも多く
はない数のピクセルからなる。

〔実施例の説明〕

以下、図を参照しつつこの発明を詳細に説明す
る。

第１図には、必須の素子として凹窩
（foveated：目の窩に類似した機能をもつた）自
動電子カメラ１００とコンピユータ１０２とを含
む装置が示されている。第１図の装置はまた必要
に応じて随時オペレータ段１０４を含むこともあ
る。カメラ１００は必須の素子として高解像度、
広視野イメージヤ手段１０６と、イメージ・デー
タ減少手段１０８とを含んでいる。イメージヤ手
段１０６およびデータ減少手段１０８は第１図に
示すようなカメラ１００の単一筐体中に集積化し
てもよいし、あるいはカメラ１００の別々の構成
成分（モジユール）からなるものでもよい。

イメージヤ手段１０６は、比較的広い視野空間
領域内にある対象物を視るための白黒またはカラ
ーテレビジヨン・カメラからなり、それからデー
タ減少手段１０８に入力として供給されるビデオ
信号を取出す。このビデオ信号は、イメージヤ手
段１０６によつて取出された比較的高解像度の連
続するイメージ・フレームの各々のピクセルを全
てリアル・タイムで表わす。例えば、イメージヤ
手段１０６からの各２元（デイメンジヨン）イメ
ージ・フレームは512×512＝262144個のピクセル
からなる。連続するイメージ・フレームは毎秒30
フレームの割合で生ずる。この場合、ピクセルの
連続する流れは、イメージヤ手段１０６のビデオ
信号出力によつて毎秒約800万個の割合でデータ
減少手段１０８に供給される。しかしながら、あ
る場合には、ロボツトによる自動装置あるいは自
動監視カメラ装置では、イメージ・フレーム当り
512×512個のピクセル以上の解像度を与え、ま
た／あるいは毎秒30フレーム以上のフレーム率
（従つて、データ減少手段１０８に供給されるビ
デオ信号のピクセル率を毎秒800万以上に増加さ
せる）を与えることが好ましい。

コンピユータによるイメージの解析には、通常
イメージ・ピクセルはアナログ形式よりもむしろ
デジタル形式であることが必要である。充分に高
い解像度のグレー・スケールを与えるためには、
通常各イメージ・ピクセル・レベルをピクセル当
り８ビツトでテジタル化する。従つて、イメー
ジ・データ減少手段の存在しないときは、リア
ル・タイムの状況では、コンピユータは毎秒1600
万個あるいはそれ以上のビツトをリアル・タイム
で処理する必要がある。このような割合で動作で
きるイメージ解析コンピユータは極めて少なく、
それを行なうコンピユータは極めて高価である。

この発明が主として目的としているデータ減少
手段は、イメージヤ１０６の高解像度あるいは広
視野能力のいずれをも犠牲にすることなくコンピ
ユータ１０２によつて処理しなければならないデ
ータの量を大幅に減少することができる。

凹窩自動電子カメラ１００からの出力を構成す
るデータ減少手段１０８からの減少されたイメー
ジ・データ出力はコンピユータ１０２に入力とし
て供給される。コンピユータ１０２は、それに供
給された減少したイメージ・データをそのプログ
ラムに従つて解析する。勿論そのプログラムは第
１図に示す装置の特定の目的に依存するものであ
る。例えば、監視装置の場合は、コンピユータ１
０２は、移動する対象物の存在、１あるいはそれ
以上の特定の形成をもつた対象物等、イメージヤ
手段１０６が視る場面中の重要な変化を識別する
ようにプログラムされる。コンピユータ１０２は
監視装置の場合の警報のような何らかの利用手段
（図示せず）への出力を含むこともある。第１図
に示す装置の他の例はロボツトによる自動装置で
ある。この場合、コンピユータ１０２は、機械的
な手からなる利用手段とイメージヤ１０６との間
の所望の“目−手”共同作用が得られるようにプ
ログラムされる。さらに詳しく言えば、コンピユ
ータ１０２は、イメージヤ手段１０６からコンピ
ユータ１０２に供給される減少したデータおよび
機械的な手からなる利用手段から受信された帰還
信号中に含まれる両方の情報に従つて、上記機械
的な手に出力としてある命令信号を供給する。

使用態様によりカメラ１００のイメージヤ１０
６は静止していてもよいし、可動であつてもよ
い。例えば、ロボツトによる自動装置の場合、一
般にイメージヤ用の移動手段１１０を設けること
が望ましい。イメージヤ手段１０６の視野内にあ
る空間領域に関してコンピユータに供給された減
少したイメージ・データ中に含まれる対象物の情
報に従つてコンピユータ１０２からの出力により
移動手段１１０が制御される。この場合、移動手
段１１０は帰還信号をコンピユータ１０２に戻し
てイメージヤ手段１０６の実際の位置を表示させ
る。

前述のように、カメラ１００とコンピユータ１
０２との組合わせにより人間のオペレータを必要
としない完全自動化された装置を提供することが
できる。しかしながら、もし必要ならば第１図の
装置は必要に応じて随時オペレータ段１０４を設
けてもよい。第１図に示すように、段１０４は表
示部１１２と手動制御部１１４とからなる。表示
部１１２はコンピユータ１０２によつて引出され
たイメージ情報をオペレータに対して表示し、手
動制御部１１４は手動命令信号をコンピユータ１
０２に伝達する。一例として、これらの手動命令
信号の目的は表示部１１２上に表示されるイメー
ジ情報を選択し、また／あるいはコンピユータ１
０２からデータ減少手段１０８、移動手段１１
０、あるいは利用手段（図示せず）の任意のも
の、あるいはすべてに送られる各出力を手動で制
御することにある。

第２図を参照すると、これにはこの発明の原理
を備えたデータ減少手段の第１の実施例が示され
ている。イメージヤ手段１０６からデータ減少手
段１０８へのビデオ信号入力（CCDイメージヤ
のようなソリツド・ステート・イメージヤからの
サンプルされた信号、あるいはテレビジヨン管の
イメージヤからの連続する信号のこともある）は
アナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）変換器２００に供
給され、該Ａ／Ｄ変換器２００はビデオ信号の各
連続的に生ずるピクセルのレベルを多数ビツト
（例えば８ビツト）デジタル数に変換する。ビデ
オ信号によつて表わされる各連続する２元イメー
ジ・フレームは水平方向のP_Xピクセルと垂直方
向のP_Yピクセルとからなる。イメージヤ手段１
０６は高解像度イメージヤであるから、P_Xおよ
びP_Yの各々の値は比較的大きい（例えば512）。
ビデオ信号自体は各フレーム期間中、走査によつ
て引出される一時的な信号であり、２元空間イメ
ージはイメージ手段１０６のイメージヤによつて
見られる。Ａ／Ｄ変換器２００からのデジタル出
力は空間周波数スペクトル・アナライザ２０２に
入力として供給される。スペクトル・アナライザ
２０２の別の実施例が以下に述べる第３図、第３
ａ図に示されている。

空間周波数スペクトル・アナライザ２０２は、
これに入力として供給された各連続するイメージ
ヤ・フレームを表わすデジタル化ビデオ信号に応
答して、Ｎ＋１（Ｎは複数の整数）の順番に並べ
られた群の別々のビデオ出力信号L₀……L_N-1、
G_Nを取出す。各ビデオ出力信号L₀……L_N-1、G_N
は、アナライザ２０２へのデジタル化された入力
ビデオ信号の各連続するイメージ・フレームのピ
クセルによつて特定されたイメージの空間周波数
スペクトルの連続するサブスペクトル・バンドを
構成する。各ビデオ出力信号L₀……L_N-1はイメ
ージの空間周波数スペクトルの帯域通過バンドを
特定し、L₀はイメージ・スペクトルの最高空間
周波数帯域通過バンドを特定し、L_N-1はイメー
ジ・スペクトルの最低空間周波数帯域通過バンド
を特定する。G_Nは低域通過残部バンドを特定し
ている。この低域通過残部バンドはL_N-1帯域通過
バンドの空間周波数の下にあるイメージの空間周
波数スペクトルのすべての空間周波数を含んでい
る。各帯域通過バンドL₀……L_N-1の各々は１オ
クターブのイメージ２空間元の各々に対応する帯
域幅をもつている（すなわち、任意の元において
スペクトル・アナライザ２０２によつて解析され
る最高空間周波数は₀、その元におけるL₀帯域通
過バンドは3₀／４の中心周波数を有し、その元
のL₁帯域通過バンドは30／８の中心周波数を有
し、その元のL₂帯域通過バンドは3₀／16の中心
周波数を有し、以下同様である）。かくして、出
力ビデオ信号の群の第１バンドL₀は、スペクト
ル・アナライザ２０２への入力ビデオ信号と同程
度の比較的高い解像度をもつている。さらに、そ
の群のこの第１バンドL₀はアナライザ２００へ
の入力ビデオ信号と同様のフレーム当りのピクセ
ル数（P_X・P_Y）からなる。しかしながら、その
群の他のバンドの各々はより低い空間解像度を示
し、その群の直前のバンドよりも少数のピクセル
からなる。従つて、その群の最終バンドG_N（残余
のバンド）は、その群中の全てのバンドにおける
ピクセル数のうちの最小値である第２の所定数の
ピクセル（P′_X・P′_Y）からなる。

第２図において、L₀……L_N-1の各々の帯域通
過バンドはP′_X・P′_Y窓ゲート２０４−０、……２
０４−（Ｎ−１）の対応するものに入力として供
給される。また各ゲート２０４−０……２０４−
（Ｎ−１）は、第２図に示すようにコンピユータ
１０２から制御入力として供給される個々の窓中
心制御信号を有している。各ゲート２０４−０…
…２０４−（Ｎ−１）の各々は、各フレームの
P′_X・P′_Yからなる局在化２元空間部分を、そのゲ
ートの各出力L′₀……L′_N-1としてそのゲートを通
過させる。従つて、各ゲートはこの通過した２元
空間部分用の空間窓として動作する。各ゲート２
０４−０……２０４−（Ｎ−１）に供給される窓
中心制御信号は各フレームのこの局在化空間部分
の相対位置を決定する。第２図において、ゲート
２０４−０……２０４−（Ｎ−１）からの各出力
L′₀……L′_N-1はアナライザ２０２からのG_N出力と
共に、直接コンピユータ１０２に、あるいはマル
チプレクサまたは他のデータ伝達手段（図示せ
ず）を通つて供給される。

第２図に示すカメラ１００用のイメージ・デー
タ減少手段１０８は、この発明の原理に従つて減
少されたコンピユータ１００のイメージ・データ
を供給するのに比較的少ない構成部分を必要とす
るにすぎない。この場合、コンピユータ１０２
は、イメージ・データ減少手段１０８から供給さ
れる減少したイメージ・データを少なくとも一時
的に記憶するための適当なメモリ手段と、データ
減少手段１０８に戻されるこの記憶された減少し
たイメージ・データ制御信号を引出すための選択
手段とを含んでいる。しかしながら、ある場合に
は、コンピユータ１０２中に上記のメモリ手段や
選択手段を設けるよりもカメラ１００のデータ減
少手段１０８の一部として設けるのが望ましい。
第２ａ図はイメージ・データ減少手段１０８のこ
の別の実施例を示す。

第２ａ図に示すように、第２図の実施例からの
各出力L′₀……L′_N-1、G′_Nはカメラ１００からコ
ンピユータ１０２へは送られない。その代りに第
２ａ図に示すデータ減少手段１０８の別の実施例
は、各々が各出力L′₀……L′_N-1、G_N１つに対応し
て関連するメモリ群２０６−０……２０６−Ｎを
含んでいる。各連続するフレーム期間中、L′₀…
…L′_N-1、G_N出力（第２図）の各々のP′_X・P′_Yピ
クセルはその対応するP′_XおよびP′_Yメモリ２０６
−０……２０６−Ｎの１つに書込まれる。メモリ
２０６−０…２０６−Ｎの各々によつて与えられ
る時間遅延の後、これらの各メモリは読出され、
それからの出力信号は選択スイツチ２０８に各別
の入力として供給される。コンピユータ１０２か
ら供給されるスイツチ制御信号に応答して、選択
スイツチ２０８は、メモリ２０６−０、……２０
６−Ｎの群の任意の１つから読出されたP′_X・P′_Y
記憶ピクセルをカメラ１００のデータ減少手段１
０８からの出力としてコンピユータ１０２に供給
する。

第２図の空間周波数アナライザ２０２は単に複
数の帯域通過フイルタと低域通過フイルタとから
なり、各帯域通過フイルタは出力として帯域通過
信号L₀……L_N-1のそれぞれを発生し、低域通過
フイルタは残部信号G_Nを発生する。ある場合は、
低域通過フイルタの代りに１あるいはそれ以上の
帯域通過フイルタを使用してもよい。しかしなが
ら、第３図あるいはそれに代替する第３ａ図のい
ずれかに示す態様で構成されていることが好まし
い。第３図および第３ａ図に示す空間周波数スペ
クトル・アナライザの各実施例については、1984
年６月27日付けで「信号処理装置」という名称で
出願された特願昭59−134032号（特開昭60−
37811号）明細書中に詳細に示されている。

さらに詳しく言えば、第３図に示す実施例は、
ピータ ジエー バート（Peter J.Burt）博士が
発表した階級的ピラミツド信号処理演算法（バー
ト・ピラミツドと称される）を実時間で実行する
ことができる。第３ａ図はFSD（フイルターサブ
トラクトーデシメート）ピラミツドとして知られ
ている他の形式の実時間階級的ピラミツド信号プ
ロセツサである。

第３図に示すように、バート・ピラミツド・ア
ナライザは、概して同じようにサンプルされた信
号伝送段３００−１、３００−２……３００−Ｎ
のパイプラインからなる。各々の段は、個々にそ
れに供給されるデジタル・クロツク信号CL₁，
CL₂……CL_Nの周波数によつて決定されるサンプ
ル率で動作する。それらの段の特定のものに供給
されるクロツク信号の周波数は、その段に先行す
るいずれの段に供給されるクロツクの周波数より
も低い。好ましくは、段３００−２……３００−
Ｎのクロツクの各々の周波数は直前の段のクロツ
クの周波数の1/2である。次の説明では、クロツ
ク信号CL₁・……CL_N間のこの好ましい関係が事
実であると仮定する。

第３図に示すように、段３００−１はコンボル
ーシヨン・フイルタおよびデシメーシヨン手段３
０２と、遅延手段３０４と、減算手段３０６と、
拡大および補間フイルタ手段３０８とからなつて
いる。クロツクCL₁の周波数に等しいサンプル率
を有するデジタル化されたピクセルG₀の入力流
はコンボルーシヨン・フイルタおよびデシメーシ
ヨン手段３０２を経て供給されて、クロツクCL₂
の周波数に等しいサンプル率でピクセルG₁の出
力流を発生する。G₀はアナライザ２０２へのデ
ジタル化ビデオ信号入力である。コンボルーシヨ
ン・フイルタは、G₁によつて表わされる各イメ
ージの元の中心周波数をG₀によつて表わされる
対応する元の中心周波数の1/2に減少する低域通
過機能をもつている。同時に、デシメーシヨンは
各元中のサンプル密度を1/2だけ減少する。

G₀の各ピクセルは遅延手段３０４を経て減算
手段３０６に第１の出力として供給される。同時
にG₁の減少した密度のピクセルは拡大および補
間フイルタ３０８に供給され、G₁ピクセルのサ
ンプル密度を大きくしてG₀の密度に戻す。次い
で、拡大された密度をもつた補間されたG₁ピク
セルは減算手段３０６に第２の入力として供給さ
れる。遅延手段３０４の存在により、空間位置に
おいて互いに対応するサンプルG₀およびG₁の各
対は互いに一致した時間で減算手段３０６の第１
および第２の入力に供給される。減算手段３０６
からの連続するサンプルL₀の出力の流れは走査
されたイメージの各元の最高空間周波数を特定す
る。

段３００−２……３００−Ｎの各々の構成は本
質的に段３００−１の構成と同じである。しかし
ながら、より高い序数段３００−２……３００−
Ｎの各々は直前の段よりも低いサンプル密度で生
ずるより低い空間周波数信号で動作する。さらに
詳しく言えば、連続するサンプルL₁の出力の流
れは、各イメージ元中の空間周波数の最高の次の
周波数を表わし、そのため、第３図に示すよう
に、段３００−Ｎのコンボル−シヨン・フイルタ
およびデシメーシヨン手段の出力から引出された
低周波残部信号G_Nと共に段３００−１……３０
０−Ｎの各々の減算手段からそれぞれ引出された
各オクターブ・サンプルの流れL₀……L_N-1から
なる。

前記特願昭59−134032号明細書中に詳細に示さ
れているように、バート・ピラミツドの第１の利
点は、イメージの処理によりイメージ処理中に導
入される目立つアーテイフアクト（人為的に導入
される好ましくない可視効果）を最少になるよう
な態様で引出される各解析された出力L₀……
L_N-1およびG_Nから再構成イメージが合成される
ことである。バート・ピラミツドの欠点は、アナ
ライザ段当りコンボルーシヨン・フイルタおよび
デシメーシヨンに加えて拡大および補間フイルタ
を必要とするということである。

第３ａ図に示すFSDピラミツド・アナライザ
は幾つかの点でバート・ピラミツド・アナライザ
に似ている。第１にFSDアナライザもまた概し
て同様なサンプルされた信号変換手段３００−
１、３００−２……３００−Ｎのパイプラインか
らなる。第２に、各々の段はそれに個々に供給さ
れるデジタル・クロツク信号CL₁，CL₂……CL_N
の周波数によつて決定されるサンプル率で動作す
る。第３に、任意の特定の１つの段に供給される
クロツク信号の周波数は直前の段のクロツク周波
数の1/2であることが好ましい。

しかしながら、第３ａ図に３００−Ｋとして概
略的に示すFSDピラミツド・アナライザの各段
を構成する特定の構成は、バード・ピラミツド・
アナライザの各段、例えば第３図の段３００−１
を構成する構造と多少違つている。さらに詳しく
言えば、第３ａ図に示すFSDピラミツド・アナ
ライザの各段３００−Ｋ（Ｋは１とＮとの間の任
意の値）はコンボルーシヨン・フイルタ３０２
ａ、デシメーシヨン手段３０２ｂ、遅延手段３０
４、および減算手段３０６からなる。

コンボルーシヨン・フイルタ３０２ａからの出
力はデシメーシヨン手段３０２ｂによるデシメー
シヨンに先立つて減算手段３０６に入力として供
給される。この構成により、FSDピラミツド・
アナライザの各段中に拡大および補間フイルタを
設けるのを不必要にしている。拡大および補間フ
イルタを省略することにより、第３図に示すバー
ト・ピラミツド・アナライザの各段のコストおよ
び固有遅延量に比して第３ａ図に示すFSDピラ
ミツド・アナライザの各段のコストおよび遅延量
を大幅に引下げることができる。

第１図および第２図（あるいは第１図および第
２ａ図）に示す装置の動作を説明するために第４
図および第５図を参照する。

長方形４００はピクセル・サンプルの全イメー
ジ・フレームによつて特定される２元空間領域の
比較的大きな寸法を表わす。窓ゲートを通過する
ことなくコンピユータ１０２に供給されたアナラ
イザ２０２からのG_N出力は、フレーム当りP′_X・
P′_Yのみによつて与えられる低解像度をもつてこ
の全空間イメージ・フレーム空間領域を表わす。
かくして、第５図に示すように、このG_Nはカメ
ラ１００によつて視られた空間領域内の１あるい
はそれ以上の対象物（例えば花びん５０２）の低
解像度の全視野イメージ５００を表わす。説明の
目的上、第４図および第５図におけるP′_Xおよび
P′_Yの各値は共６と仮定する。従つて、第４図お
よび第５図に示す全視野低解像度空間イメージ領
域４００の全体の面積は36個のピクセルのみから
なる。

窓ゲート２０４−（Ｎ−１）からのL′_N-1出力は
局在化サブ領域４０２を表わす。水平および垂直
の双方の元が空間領域４００の元の1/2であるサ
ブ領域４０２は領域４００の面積の僅か1/4であ
る。しかしながら、第５図に示すように、サブ領
域４０２もまた36個のピクセルからなり、そのた
め低解像度の全視野５００によつて与えられる解
像度よりも高い解像度の花びん５０２の中間視野
を与える。

同様にして、第２図には示されていない各窓ゲ
ート２０４−（Ｎ−２）および２０４−（Ｎ−３）
からのL′_N-2およびL′_N-3出力によつてそれぞれ表
わされる各局在化空間サブ領域４０４および４０
６もまた第５図に示すように36個のピクセルから
なる。従つて、空間サブ領域４０４によつて表わ
される面積は空間サブ領域４０２の僅か1/4（ま
たは全視野領域４００面積の1/16）である。従つ
て、花びん５０２の中間視野５０６の解像度は中
間視野５０４の解像度よりも高い（中間視野５０
４の解像度は低解像度全視野５００の解像度より
も高）。同様に空間サブ領域４０６の面積は空間
サブ領域４０４の僅か1/4（あるいは全視野空間
領域４００の面積の1/64）である。従つて、花び
ん５０２の視野５０８は最高解像度で表わされ
る。

説明の都合上、本願発明の動作の説明に当つて
は、Ｎの値は僅か３であると仮定されていた。従
つて、この場合はL′₀は空間サブ領域４０６を表
わし、空間サブ領域４０４，４０２，４００はそ
れぞれL′₁，L′₂（L′_N-1）およびG₃（G_N）によつて
表わされる。実際には、Ｎは３以上の値（通常、
少なくとも５または６）である。さらに、実際に
はP_XおよびP_Yの各値は６よりも大（例えば、32
また16）である。この場合、512・512のピクセル
（あるいは1024・1024のピクセルの場合もある）
によつて特定されるイメージヤ１０６からの高解
像度、広視野ビデオ信号によつて表わされる空間
イメージ領域はデータ減少手段１０８によつて、
16・16または32・32のいずれかの５または６個の
各別の各種の解像度の視野状態に減少される。

第２図に示すように、コンピユータ１０２は窓
ゲート２０４−０……２０４−（Ｎ−１）の各々
に個々の窓中心制御信号を供給する。これによつ
て各々の空間サブ領域（例えば空間サブ領域４０
２，４０４および４０６）をコンピユータ１０２
からの命令信号に従つて移動させる。例えば、第
４図の矢印によつて概略的に示すように、各空間
サブ領域４０２，４０４，４０６は各々独立して
且つ選択的に空間領域４００内のその先行位置
（仮想線で示す）から領域４００内の現在の位置
（実線で示す）に移動させることができる。この
ようにして、空間領域４００の全視野の任意の部
分を各々のより高い解像度をもつた任意の解像度
で示すことができる。

監視用カメラの場合は、コンピユータ１０２は
先づ低解像度全視野空間領域を解析し、興味のあ
る対象物（例えば、移動する対象物、特定の形状
をもつた対象物等）がこの全視野の任意のサブ領
域中に存在するということが現われるか否かを決
定する。もし現われると、興味のある対象物が実
際に存在するか否かを確かめるためにコンピユー
タは上記のサブ領域をさらに高い解像度で試験す
る。ロボツトを使用した自動装置においても、
“目−手”調整を行なうために、コンピユータ１
０２によつてある程度類似した試験が有効であ
る。

この発明の大きな利点は、イメージヤ手段の解
像度あるいは視野能力のいずれをも低下させるこ
となく、同時にコンピユータによつて処理する必
要のあるデータの量を大幅に減少できる点にあ
る。

第２ａ図の場合、コンピユータ１０２は選択ス
イツチ２０８用のスイツチ制御信号を発生し、コ
ンピユータはP′_X・P′_Yメモリ２０６−０……２０
６−Ｎのうちの任意の１つに記憶されたデータの
みを任意の時点で選択的に試験する。これによつ
て、コンピユータ１０２によつて処理する必要の
あるデータの量をさらに減少させることができ
る。

ある場合には、上記第２の所定数のピクセルよ
りもさらに少ないピクセルをイメージ・データ減
少手段１０８の出力に送り出す可動窓を通してバ
ンド群の最後のバンドまでも通過させることが望
ましいことは明らかである。さらにイメージヤ手
段１０６に移動手段１１０の設けられた場合に
は、互いに予め定められた一定の空間関係で各窓
を維持すること、およびコンピユータの制御の下
で興味のある対象物を最高の解像度の窓の中に持
つてくるようにイメージヤ手段を移動させること
が可能である。また選択スイツチ２０８の代りに
メモリ２０６−０乃至２０６−Ｎのうちの任意の
２またはそれ以上の出力を同時に選択して、選択
されたメモリの出力を表示部１１２上に同時に表
示させることのできる選択スイツチを使用するこ
とが望ましい場合もある。この発明は、このよう
に変形された構造のものも含むことは言う迄もな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のイメージ・データ減少手段
を備えた凹窩自動電子カメラを使用した装置の基
本的なブロツク図、第２図は第１図のイメージ・
データ減少手段の第１の実施例の基本的なブロツ
ク図、第２ａ図は第１図のイメージ・データ減少
手段の第２の実施例の基本的なブロツク図、第３
図は第２図の空間周波数スペクトル・アナライザ
の第１の好ましい実施例の基本的なブロツク図、
第３ａ図は第２図の空間周波数スペクトル・アナ
ライザの第２の好ましい実施例の基本的なブロツ
ク図、第４図はこの発明の空間的可動窓の動作を
概略的に示した図、第５図は第２図の出力から取
出された各サブスペクトル・バンド・イメージの
各々についての相対的解像度および視野を概略的
に示した図である。 １００……凹窩電子カメラ、１０６……イメー
ジヤ手段、１０８……イメージ・データ減少手
段、２００……Ａ／Ｄ変換器、２０２……空間周
波数スペクトル・アナライザ、２０４−０〜２０
４−（Ｎ−１）……窓ゲート、L₀〜L_N-1、G_N……
第２のビデオ信号群、P′_X・P′_Y……ピクセル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 比較的広い所定視野のイメージから取出さ
   れ、所定の空間解像度で上記イメージを特定する
   第１の所定数のピクセルを表わす入力ビデオ信号
   と共に使用するための方法であつて、 上記入力ビデオ信号によつて表わされるイメー
   ジの空間周波数スペクトルを解析して、上記イメ
   ージ空間周波数スペクトルの順番に配列された連
   続するサブスペクトル・バンドからなる群を表わ
   す複数の各別の出力ビデオ信号を取出す段階を含
   み、 ここで、 (a) 上記群のうちの第１のバンドは比較的高い空
   間解像度を示し、且つ上記第１の所定数のピク
   セルからなるものであり、 (b) 上記群のうちの各地のバンドは、上記群のう
   ちのその直前のバンドよりも低い空間解像度を
   示し、且つより少ない数のピクセルからなり、
   上記群のうちの最後のバンドはその群中の全て
   のバンド中のピクセル数のうちの最小値である
   第２の所定数のピクセルからなるものであり、 さらに、上記群中の少なくとも１つのバンドの
   ピクセルのうちの空間的に局在化された部分集合
   を上記所定視野内の空間窓を経て通過させること
   により上記少なくとも１つのバンドによつて表わ
   される視野の寸法を縮小する段階を含み、上記部
   分集合は上記第２の所定数よりも多くはない数の
   ピクセルからなる、 データ減少方法。 ２ イメージヤ手段の比較的広い所定の視野内に
   ある空間領域のイメージの連続するフレームの
   各々の中のすべてのピクセルであつて、上記イメ
   ージを所定空間解像度でもつて特定する上記各フ
   レーム中のすべてのピクセルを表わす第１のビデ
   オ信号を実時間で取出すための上記イメージヤ手
   段と、 上記第１のビデオ信号によつて表わされる各イ
   メージ・フレームの空間周波数スペクトルを解析
   して、その空間周波数スペクトルの順番に配列さ
   れた連続するサブスペクトル・バンドからなる群
   を表わす複数個の各別の第２のビデオ信号を取出
   すための手段とを含み、 ここで、 (a) 上記群のうちの第１のバンドは比較的高い空
   間解像度を示し、且つ上記第１の所定数のピク
   セルからなり、 (b) 上記群のうちの各地のバンドは、上記群のう
   ちのその直前のバンドよりも低い空間解像度を
   示し、且つより少ない数のピクセルからなり、
   上記群のうちの最後のバンドはその群中の全て
   のバンド中のピクセル数のうちの最小値である
   第２の所定数のピクセルからなり、 さらに、上記群中の少なくとも１つのバンドの
   ピクセルのうちの空間的に局在化された部分集合
   を上記所定視野内の空間窓を経て通過させること
   により上記群のうちの上記少なくとも１つのバン
   ドによつて表わされる視野の寸法を縮小する手段
   を含み、上記部分集合は上記第２の所定数よりも
   多くない数のピクセルからなり、それによつてカ
   メラからデータの減少されたビデオ出力を取出す
   るための凹窩電子カメラ。