JPH0364908B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 点像分布関数及び、第１のサンプリングレート
を特徴とするビデオデータワードの連続するフレ
ームを発生するためのイメージヤに反応する手段
を特徴とする開口を通して場面を見ることができ
るイメージヤを含むイメージングシステムにおい
て、 第２のより高いサンプリングレートを特徴とす
る、ビデオデータワードの合成されたビデオフレ
ームに前記ビデオデータワードを変換するための
手段と、 それぞれビデオデータワードの行列から成る複
数の画像原形と、 ぼやけた画像原形のセツトを発生するために前
記点像分布関数に前記画像原形のそれぞれをたた
みこむための手段と、 前記ぼやけた画像原形のそれぞれと前記合成さ
れたビデオフレームのそれぞれの小セグメントと
の間の相関を計算し、且つそれらからピーク相関
を検出するための手段と、 選択された画像原形のモザイクをストアするた
めの手段と、 前記相関手段が前記ぼやけた画像原形の特別の
一つと前記合成されたビデオフレームの前記セグ
メントの一つとの間の２次元ピーク相関を検出す
るや否や反応する、前記合成されたビデオフレー
ムの前記特別の合成されたビデオフレームセグメ
ントの最初の位置に対応する位置で前記画像原形
モザイクストレージメモリに前記画像原形のぼや
けていないものの特別な一つを書くための手段
と、 を具備する画像解像度を向上するためのシステ
ム。 ２ 前記合成されたビデオフレームに変換するた
めの手段は、前記イメージヤにより発生された前
記その後のビデオフレームの移動されたもののモ
ザイクを形成するための多重画像重ね合せ手段を
含む請求の範囲第１項記載のシステム。 ３ 前記合成されたビデオフレームに変換するた
めの手段は、前記その後のビデオフレームのたつ
た一つのものに画像補間を行なうための手段を含
む請求の範囲第１項記載のシステム。 ４ 前記システムはさらに、ナイキストレートよ
り多くの検出器から検出器までのサンプリングレ
ートを有する検出器のアレーを含む請求の範囲第
１項記載のシステム。 ５ それぞれ前記小セグメントは前記データワー
ドのｎ個の行とｎ個の列を含み、前記合成された
ビデオフレームを発生するための手段は前記合成
されたビデオフレームデータワードをストアする
ためのメモリデバイスを含み、前記相関手段は前
記電荷結合素子メモリからデータを受取るｎ個の
並列レジスタを含む電荷結合素子横断フイルタ
と、前記並列フイルタの上に横たわる検知電極の
ｎ行ｎ列の同等の平面アレーとを含み、前記電極
アレーはさらに、前記並列レジスタを通して移さ
れたビデオデータワードのそれぞれのセグメント
を検出し、且つ相関コンピユータに前記検出され
たビデオデータワードを伝えるための手段を含
み、前記相関コンピユータはビデオデータワード
の前記検出されたセグメントと前記ぼやけた画像
原形の対応する一つの前記デイジタル化された型
との間の相関を計算する請求の範囲第１項記載の
画像システム。 ６ イメージングシステムにおいて、解像度が焦
点、回折及びサンプリングにより生じられたぼや
けを含むシステム限界により劣化させられる画像
を向上するために原形のセツトを使用するための
方法で、 上記画像が前記システム限界により劣化させら
れる方法と同様に、前記原形を劣化させることに
より劣化させられた原形のセツトを発生すること
と、 前記劣化させられた原形の強度分布と前記劣化
させられた画像のサンプルされたセグメントの強
度分布を相関し、且つ最も相関された劣化させら
れた原形を選択することと、 最良のマツチが前記サンプルされた劣化させら
れた画像セグメントと前記選択された劣化させら
れた原形との間に生ずる画像位置で前記選択され
た劣化させられた原形の劣化させられていない型
を表示することにより向上された画像を合成する
ことと、 を含む前記方法。 ７ 前記方法はさらに、 劣化させられた原形の強度分布と前記劣化させ
られた画像のサンプルされたセグメントとを比較
するより前に、上記劣化させられた画像と劣化さ
せられた原形のサンプリング密度を増すこと、 の追加のステツプを含む請求の範囲第６項記載の
方法。 ８ 前記劣化させられた原形は、前記システム限
界の劣化効果が前記システムの出力で前記原形に
伝えられるため、前記イメージングシステムを通
して前記原形を見ることにより発生される請求の
範囲第６項記載の方法。 ９ 前記強度分布の相関は、サンプルされた劣化
させられた画像セグメントとお互いに同様のサイ
ズの劣化させられた原形との間でなされる請求の
範囲第６項記載の方法。 １０ 前記劣化させられた原形は、前記システム
限界を表わす関数に前記原形をたたみこむことに
より数学的に発生される請求の範囲第６項記載の
方法。 １１ 前記劣化させられた画像の前記サンプルさ
れたセグメントは、部分的に重なり合う部分を有
する請求の範囲第６項記載の方法。 発明の背景 テレビジヨンカメラ、電荷結合素子イメージ
ヤ、前方監視赤外線センサ、及び赤外線電荷結合
素子検出器を含む画像システムは、上記イメージ
ヤのサンプリングレートにより限定された解像度
を有するビデオ画像を生成する。そのようなシス
テムの設計者は、一般にナイキスト基準に従つて
回折ぼやけの第１零点間の２つのサンプルよりわ
ずかに高く、サンプリングレートを限定する。
（開口のサイズと場面エネルギーの波長とから計
算された）レイリー解像限界は、目が見ることが
できる限界を表わしている。上記レイリー限界の
論文は、1957年のマツクグロウヒル（Mc Graw
−Hill）社のジエンキンズ（Jenkins）及びホワ
イト（White）の光学の基本（Fundamentals of
Optics）の304ページに与えられている。特に、
光の波長λを検知する直径Ｄの円形の開口を有す
るイメージヤのための、２点間の解像の最小角度
は、0.244λ／Ｄラジアンである。よつて、走査イメ ージヤシステムは一般に、隣接したサンプル間に
対する走査角度が、0.122λ／Ｄラジアン以下である ようにデザインされている。 発明の要約 この発明において、目的の解像度は、開口の点
像分布関数（即ち、回折パターン）によりぼやけ
た画像のにより良い評価を得るために、上記レイ
リー限界の角度より十分に下に、隣接したサンプ
ル間の範囲中に定められた走査角度を効果的に減
少することにより、まず向上させられる。次のス
テツプは、上記ぼやけを少なくとも一部分を取り
除くために、このぼやけた画像を処理することで
ある。上記非ぼやけ処理は、予め構成された画像
原形（primitive）のぼやけた画像と、ぼやけた
画像のそれぞれの小セグメントを相関すること、
及び次に最初の（ぼやけていない）原形のセツト
の空間的に相関された部材のモザイクを含む新し
いシルエツト画像を合成することから成る。上記
原形のぼやけた画像は、理想的に言えば、全ての
ありうる原形形状を含む画像原形の全てのセツト
から得られる。これらの原形は、上記イメージヤ
の開口の点像分布関数とのたたみこみによりぼや
けられる。 この発明の一実施例において、レイリー基準に
より限定されたそのサンプリングレートを有する
普通のイメージヤのレイリー限界以上のサンプリ
ングレートの増大は、多重画像重ね合せの使用に
より達せられる。この技術は、本発明に既存のイ
メージングシステムを使用することを許す。この
発明の多重画像重ね合せにおいて、縮小された領
域の複数の小画像から成るたつた一つの多重重ね
合せされたビデオフレームは、複数の標準画像か
らそれぞれ成る複数の標準ビデオフレームから構
成されている。その後の標準ビデオフレーム間の
画像運動、即ちカメラジツターは、上記多重重ね
合せされたビデオフレームの小画像移動を決定す
る。既に既存のシステムハードウエアの多重画像
重ね合せの実行は、相関追随機、又はサーボエラ
ーを補正する画像運動又はジヤイロエラーを安定
させるカメラ台の使用でなし遂げられることがで
きる。上記小画像移動は、このように決定され
る。 この発明の他の実施例において、普通のイメー
ジヤの走査の所定角度のサンプルの数は、画像補
間及びズームを使用することにより増加されるこ
とができる。画像補間及びズームは、多重重ね合
せされたビデオフレームを構成するために複数の
ビデオフレームを処理する十分な時間がない時、
有効である。他の技術は、単一のフレームに密集
したサンプリングを達成するために、より小さな
サイズの検出器を使用することである。 図面の説明 この発明は、添付図面の参照により理解される
ことができるだろう。すなわち、 第１ａ図は２個の点源からの光を受取る典型的
な開口とセンサを示す図、 第１ｂ図は第１ａ図に対応する回折パターン、
即ち点像分布関数を示す図、 第２ａ図は４個の多重重ね合せされたビデオフ
レームを示す図、 第２ｂ図は第２ａ図の４個の多重重ね合せされ
たビデオフレームから合成される小画表モザイク
を示す図、 第２ｃ図は多重重ね合せされたビデオフレーム
を発生するための適当なイメージングデバイスを
示す図、 第３図は多重重ね合せされたビデオフレームの
高速補捉のための概要を示す図、 第４図は第２ａ，２ｂ及び２ｃ図の上記多重重
ね合せ技術の代わりに、この発明に使用されるこ
とができる画像補間技術を示す図、 第５図は画像原形の模範的なセツトを示す図、 第６ａ図は向上された解像画像を合成するため
の画素原形マツチドフイルタ相関技術を示す図、 第６ｂ図は簡単な例として、一つの画像原形マ
ツチドフイルタのための第６ａ図の技術の実行を
示す図、 第６ｃ図は第６ｂ図に示されたのと同様の関数
の点像分布関数を示す図、 である。

【発明の詳細な説明】

第１ａ図は、直径Ｄの（断面で示された）円形
の開口１を通して見られる２点Ａ，Ｂを示す簡単
な概略図である。カメラ５のレンズ３は、上記２
点Ａ及びＢから放射された、又は反射された波長
λの放射線を検知する。上記レンズ３での上記２
点Ａ及びＢの間に対する角度θは、レイリー限界
0.244λ／Ｄに等しい。 第１ｂ図は、縦座標が光子強度に対応し、横座
標が第１ａ図のＸ軸に沿つた位置に対応する、点
Ａ（実線）から及び点Ｂ（破線）からの放射線によ
り、上記レンズ３で発生された対応する回折パタ
ーンを示す図である。点源画像のそのような回折
パターンは、上記開口固有の特徴であり、「点像
分布関数」と呼ばれている。 レイリー基準は、開口を通して見られる２点の
解像限界を確立する。特に、上記レイリー基準
は、上記２点Ａ及びＢの間の最小知覚可能な分離
が、一方の点の回折ぼやけのピークＰ(A)がもう一
方の点の回折ぼやけの第１零点Ｚ(B)に対応する所
に、生ずるということを示している。これが、ち
ようど第１ｂ図に示された状態である。この基準
は、この分離の下の方では、もはやピーク間の認
識できる回折谷がないという事に基いている。し
かしながら、上記レイリー基準は、人間の目の動
作に関係させ、且つ特別の開口を通して見られる
画像の解像の基本の限界でない、つまり、もし処
理が使用されるならば、より高い解像が可能であ
るということがこの発明の原理である。特に、分
離が上記レイリー限界で正確に生じる２点のぼや
けた画像の形は、単一の点のそれからとは異な
る。さらに、上記２点のぼやけた画像は、上記２
点が実際に場面に一致するまで、上記レイリー限
界以下で微妙な変化を行ない続ける。（もちろん、
一致と同時にそれらは全く変形できない。）した
がつて、上記レイリー基準以下の間隔により分離
された２点のぼやけた画像に含まれた情報を十分
に理解し得る。この情報の抜き取りは、本発明で
達せられる。 多重画像重ね合せ 第２ａ及び２ｂ図は、それぞれのサイドに４つ
ずつ、16個の画素のみを有するビデオフレームの
簡単な例と共に、この発明に使用された多重画像
重ね合せを示している。第２ａ図において、コー
ナーがa₁₁，a₁₄，a₄₁及びa₄₄で示されている実線
により境界を付けられたビデオフレーム「ａ」
は、a_ijとして表わされた16個のそれぞれの点の回
りに、それぞれ集中された16個の画素から成つて
いる。上記16個の画素の中心点a_ijのそれぞれの位
置は、対応する画素自身のモザイクが実線で第２
ｂ図に示されているのに対し、第２ａ図中に示さ
れている。 多重画像重ね合せは、実線で示された第２ａ図
のビデオフレームａから成るデータの16個の画素
をサンプルすること及びストアすることにより達
せられる。次に、上記カメラ５は、16個の画素b_ij
から成る破線で示され、且つ画素b₁₁，b₁₄，b₄₁及
びb₄₄により境界を付けられた第２のビデオフレ
ームｂをサンプルするためにｘ方向に移動され
る。上記ビデオフレームａとｂとの間のｘ方向の
上記移動は、上記中心点a₁₁とa₁₂との間の間隔の
半分に等しい。上記16個の中心点b_ijに対応するデ
ータの16個の画素が、サンプルされストアされ
る。上記カメラ５は、第２ａ図の画素c₁₁，c₁₄，
c₄₁及びc₄₄により境界を付けられた第３のビデオ
フレームｃをサンプルするために再び移動され
る。上記ビデオフレームｃは、上記中心点a₁₁と
a₂₁との間の間隔の半分だけｙ方向に最初のビデ
オフレームａから移動される。上記16個の中心点
c_ijに対応する上記16個の画素が、次にサンプルさ
れストアされる。上記カメラ５は次に、コーナー
画素がしるしd₁₁，d₁₄，d₄₁及びd₄₄をもつ破線と
点線（dashed−dotted line）で第２ａ図に示さ
れている第４のビデオフレームｄを検知するため
に、間隔をおいた画素の半分に相当する間隔だけ
ｘ方向に、上記ビデオフレームｃに対応する位置
から移動される。上記ビデオフレームｄの16個の
中心点d_ijに対応する16個の画素が、次にサンプル
されストアされる。 上記ビデオフレームａ，ｂ，ｃ及びｄからスト
アされたデータの混成物が、次に第２ｂ図に示さ
れたオーダのデータを再編成することにより形成
される。特に、第２ｂ図は、多重重ね合せされ
た、即ち第２ｂ図に破線で示された混成ビデオフ
レームの画素中心点a₁₁，b₁₁，c₁₁及びd₁₁に対応
するデータを示している。上記点a₁₁，b₁₁，c₁₁及
びd₁₁のそれぞれは今、第２ｂ図に破線で示され
た対応する小画素の中心である。結果として生ず
る混成モザイク中の小画素の数は、最初のビデオ
フレームのどれかの画素の数が掛けられたサンプ
リング改善の二乗に等しい（我々の例において
は、2²×16＝64小画素である）。第２ｂ図の破線
小画素は、２のフアクタにより実線画素より小さ
い大きさのものである。 一般的な規則として、ｎ個のビデオフレームの
多重重ね合せにおいて、上記ビデオフレームは画
素間隔の有理数（１／ｎ）1/2だけ互いから移動
される。従つて、第２ｂ図は上記画素の寸法が２
のフアクタにより縮小される４つのビデオフレー
ムの多重重ね合せを示しているのに対して、他の
縮小フアクタが多重画像重ね合せにより達せられ
ることができる。 たとえ上記ビデオデータの粒状度が、上記多重
画像重ね合せにより縮小されても、上記データに
より表わされた画像は、やはり上記画像が通して
見られる上記閉口の点像分布関数に従つてぼやけ
られる。 事実上、上記ストアされたビデオデータの再編
成を用いたビデオフレームの間の空間的な移動の
相関は、第２ｃ図に示されたようなコントローラ
７に搭載されたカメラ、即ちセンサ５によつてな
されることができる。上記コントローラは、ジヤ
イロエラーが自動的に検知され、上記ビデオフレ
ーム移動として使用されることができるカメラジ
ヤイロスコープの安定台であることができる。代
わりになるべきものとして、上記プラツトフオー
ム７は、ジヤイロ安定を使用する画像運動補正器
であることができる。さらに、上記ジヤイロエラ
ーは、その後のビデオフレーム間の移動を限定す
るであろう。最後に、相関追随機が、ビデオフレ
ーム間のカメラジツターのために実際の移動を追
うことに使用されることができる。上記相関追随
機からのデータは、その後のビデオフレーム間の
移動を限定されるだろう。これらの技術のそれぞ
れは、既存のシステムと互換性のあるものであ
る。 第３図を参照すると、ビデオフレーム１０は、
それぞれほぼ500ラインの16個の標準ビデオフレ
ームの多重画像重ね合せにより合成されるが、標
準のビデオスクリーン上にすつかり表示されるこ
とはできない。その代わりとして、上記スクリー
ンは、上記多重重ね合せビデオ画像の小部分１
０′にのみ適応させることができる。よつて、第
３図のビデオフレームのそれらの部分１０ａ，１
０ｃ、及び１０ｄに帰するデータは、Ｙ方向に上
記イメージヤ５には不必要な走査軌跡に相当す
る。第３図に１０′，１０ｅ、及び１０ｂとして
示された上記１０の部分のみをカバーするため
に、Ｙ方向に第２ｃ図の上記イメージヤ５の走査
を限定することがこの発明では好ましい。この方
法において、テレビジヨンスクリーンに実際に表
示される多重重ね合せ画像１０′を含むデータは、
４つの部分から成る多重重ね合せのための別の方
法よりほぼ４倍早く補捉されることができる。 再び第２ｂ図を参照すると、点a_ij、b_ij、c_ij、d_ij
のそれぞれが、コンピユータのメモリにストアさ
れることができるビデオデータのワードに相当す
るということが思い出されるできである。上記点
a_ij、b_ij、c_ij、d_ijのそれぞれに相当する上記ワード
は、カメラ５により、その点で検知された放射線
強度のアナログ値に相当する値のレンジで、多数
獲得することができる。低性能システムにおい
て、代わりになるべきものとしては、それぞれの
ワードは簡単に、二値の値（黒又は白、オン又は
オフ）であることができる。しかしながら、それ
ぞれのワードが上記対応する中心点a_ij、b_ij、等
で、上記イメージヤにより検知された放射線の強
度に相当するアナログ値を表わすということが、
この発明で予期される。 画像補間及びズーム 小画像ビデオデータを発生するために、多重画
像重ね合せを使用することは不可能である。これ
は、例えば上記場面で見られる対象物が、その後
のビデオフレームが発生されるレートと比較して
非常に速く動くので、その後のビデオフレーム間
の上記最も速く動く対象物の不十分な相関がある
時に、生じることができる。この特別の状況にお
いて、画像補間及びズームは、多重画像重ね合せ
の代わりに、上記小画素を発生することに使用さ
れることができる。 第４図を参照すると、ビデオデータの小画素
は、単一のビデオフレームから発生される。第４
図の上記ビデオフレームの模範的な部分は、画素
中心点a₁₂，a₂₁及びa₃₂に相当するワードのみが、
第４図の上記ビデオフレームの陰を付けられた範
囲に相当する零でない強さを表わすビデオデータ
のストアされた複数のワードから成る。 画像補間は、画素間に配置された点の値を評価
することにより達せられる。上記画像データは太
い実線で第４図に示されたように、３点a₁₂，a₂₁
及びa₃₂間の線形の遷移を達するために、上記画
素間で補間される。結果として生ずる補間された
画像は、第４図に斜線のハツチングで表わされ
る。斜線のハツチングの範囲に相当する新しい補
間された画像は、陰を付けられた、即ち斑点を付
けられた範囲に相当する古い画像より多くの情報
を含む。 上記陰を付けられた範囲の小画素の中での上記
アナログ強度値の補間は、小画素a′_ijを表わすデ
ータワードの強度値を定義する以下の等式に従つ
て行なわれる。すなわち a′_ij＝もしa_ijが最初のビデオフレームａのサン
プル画素の中心点であるならばa_ij さもなければ a′_ij＝最初のビデオフレームａから隣接したa_ij
のアナログ値の間の線形補間 サンプルされたビデオフレームからのデータ
は、もし適当な重みづけフアクタにより結合した
ならば、予め補間された小画素から上記評価を更
新することができる。前述の画像補間及びズーム
技術は、周知であり、例えばニユーヨークのウイ
リイ＆サンズ（Willey＆Sons）社の、プレエト
（Pratt）のデイジタル画像処理（Digital Image
Processing）の110〜116ページを含む、種々の刊
行物に記述されている。よつて、上記画像補間及
びズーム技術は、より詳細にはこの中に記述はさ
れないだろう。 要約すると、多重画像重ね合せかまたは画像補
間及びズームかの使用により、複数の極小画素か
ら成るビデオ画像は、複数の普通サイズの画素か
ら成る複数のビデオフレームから形成されること
ができる。多数の小さな検出器もまた、サンプリ
ング密度を向上させるために使用されることがで
きる。しかしながら、上記小画素混成ビデオフレ
ームに含まれた情報はなお、上記画像を通して見
られる開口の回折点像分布関数に従つてぼやけら
れる。よつて、上記画像から少なくとも一部分は
上記ぼやけを取り除き、且つ小画素の十分にサン
プルされたビデオフレームに含まれた情報からぼ
やけていない画像を再構成する課題が残つてい
る。 マツチドフイルタによる非ぼやけ 複数の小画素から成る上記混成画像は、等しく
少しぼやけた画像原形全部のセツトを有する上記
混成ぼやけ画像のそれぞれの小セグメントを相関
することにより実質上ぼやけられないことができ
る。25個の画像原形の模範的なセツトが、第５図
に示されている。ピーク相関が、特別の画素原形
と上記混成画像の特別のセグメントとの間で検出
されるや否や、同等のぼやけていない画像原形が
上記ぼやけたセグメントの代わりに代用される。
この方法において、合成された再構成されたシル
エツト画像は、それらが対応する最初のぼやけた
画像セグメントの代わりに代用された画像原形の
空間的に相関されたセツトから形成される。 ぼやけた混成画像の種々のセグメントを有する
基礎の画像原形のセツトを相関する前に、上記画
像原形それ自身は、最初の場面が通して見られる
開口の点像分布関数と、回折限界画像をサンプル
する検出器形との両方から成るセンサ低下にそれ
らをたたみこむことにより、まずぼやけられる。
よつて、上記ぼやけた混成画像とそのセグメント
が比較される画像原形との両方が、同様の点像分
布関数よりぼやけられ、従つて相関を向上する。
この点像分布関数は、波長と上記場面が通して見
られる開口の構成とにより定義されるベツセル関
数であり、古典的な光学のよく知られた原理に従
つて決定論的な方法で計算されることができる。
上記センサ低下と共に第５図に示されたそれらの
ような画像原形のぼやけは、よく知られたたたみ
こみ理論の原理に従つて行なわれる。 前述のプロセスは、第６図に概略的に示されて
いる。上記カメラ５は、第２ａ、２ｂ、２ｃ図と
関連して以前に述べられた多重画像重ね合せかま
たは、第４図と関連して述べられた画像補間かに
従つて、作用する多重画像ジエネレータ１５に供
給されたビデオデータを発生する。上記ジエネレ
ータ１５は次に、小画素の結合されたビデオフレ
ームをストアする累積メモリ１７に、小画素の混
成画像に相当するビデオデータを供給する。上記
メモリ１７にストアされた上記ビデオフレームデ
ータのセグメントは次に、並列のマツチドフイル
タ１９のセツトに間断なく供給される。上記マツ
チドフイルタ１９のそれぞれは、第５図に示され
たような画像原形の全セツトの一つの原形のぼや
けた型に対応する。ビデオフレームのそれぞれの
セグメントと上記マツチドフイルタのそれぞれと
の間の相関は、上記相関ピーク検出器２１の対応
する一つにより検出される。 もし、上記ぼやけた原形の特別の一つが、上記
メモリ１７から読み出されたビデオデータの特別
のセグメントとマツチするならば、上記ピーク検
出器２１の対応する一つが、複数の原形ジエネレ
ータ２３の対応する一つを使用可能にするだろ
う。上記使用可能にされた原形ジエネレータは、
対応する最初の（即ち、ぼやけていない）画像原
形をメモリ２５に供給し、上記選択された画像原
形はアドレスジエネレータ２７により決定される
位置にストアされる。この位置は、上記メモリ１
７にストアされた最初のビデオフレームのマツチ
ングセグメントの位置に対応する。結果として、
上記マツチドフイルタ１９を通して上記メモリ１
７からぼやけた画像セグメントの連続を供給する
ことは、複数のマツチング画像原形に対応する上
記メモリ２５で合成される新しいシルエツト画像
が生じる。 第６ａ図の相関プロセスが、メモリ及び第６ｂ
図に示されたような電荷結合素子横断フイルタシ
ステムを使用することで成し遂げられることがで
きるということが予期される。第６ｂ図におい
て、メモリ１７′は、上記混成ぼやけた画像に相
当するビデオデータのフレームの一つを表わす複
数の画素を含む。上記画素は、行と列により編成
されることができる。第６ａ図に示されたタイプ
のマツチドフイルタ相関は、複数のｎ個の並列の
電荷結合素子シリアルレジスタ３０から成る電荷
結合素子横断フイルタの使用により実行される。
第６ｂ図の例においては、ｎ＝６である。 上記CCDメモリ１７′の上位６列は、上記並列
のCCDレジスタ３０を通り、ｎ個の行とｎ個の
列により編成された電荷検知ゲート電極の平面ア
レー３２の下に、上記メモリ１７′の左から右に
シリアルに移される。これは、ｎ×ｎ画素として
比較され又はマツチされるために、上記ビデオフ
レームのセグメントのそれぞれの大きさを定義す
る。上記アレー３２の検知ゲート電極のｎ個の行
は、上記ストアされた画像３０のｎ個の行と垂直
の重の合せである。上記アレー３２のゲート電極
のｘ方向の間隔は、上記画像レジスタ３０のそれ
ぞれの電荷パケツトのシリアル間隔に相当する。 上記メモリ１７′からのデータの上位６列が、
上記CCDレジスタ３０を通して左から右にクロ
ツクされる時、６行と６列から成るビデオデータ
の連続するセグメントが、読み出される。特に、
上記アレー３２の下にパスするデータのそれぞれ
６行６列のセグメントのそれぞれの電荷パケツト
の大きさは、上記アレー３２のそれぞれ個々の検
知ゲート電極の電気的なポテンシヤルを検知する
ことにより検知される。タイムデータが、レジス
タ３２を通して一つの画素づつ左から右に連続し
てクロツクされるごとに、ビデオデータの新しい
セグメントが上記アレー３２から読み出され、上
記相関ピーク検出器２１の２１′の対応する一つ
に供給される。これは、それぞれのCCDクロツ
クサイクルに一度起こる。上記プロセスは、全画
像が処理されるまで画素ごとに続ける。この種類
の電荷結合素子横断フイルタの動作は、その技術
分野で周知であり、さらには記述はされないだろ
う。横断フイルタとCCD検知電極アレーを用い
る電荷結合素子画像処理は、例えばカリフオルニ
ア州、サンデイエゴ市の光電光学器械エンジニア
協会会報（Proceedings of the Society of
Photo−Optical Instrumentation Engineers）
の1978年Vol.155の15〜22ページの「高性能セン
サ応用のためのCCD画像プロセツサ（Ａ CCD
Image Processor for Smart Sensor
Applications）」に記述されている。 たたみこみ及び相関 第６ａ図の画像原形の特別の一つのためのたた
みこみ及び相関プロセスの簡単にされた記述は、
今第６ｂ図に関して与えられるだろう。第５図の
それぞれの画像原形は、データワードV_ijのｎ列
とｎ行のアレーに量子化される。第５図の画像原
形１００に相当するアレーのグラフイツク表示
が、第６ｂ図に示されている。儲範的な開口点像
分布関数P_xyが、第６ｃ図に示されている。それ
は、全多重重ね合せフレームの小画素の行と列の
数に相当するデータワードのｍ個の行とｍ個の列
のアレーにデイジタル化されることができる。結
果は、第６ｂ図に示された点像分布関数行列２０
０に相当するデータワードのｍ個の行とｍ個の列
の行列P_ijである。以下は、模範的な点像分布関
数行列の部分表示である。すなわち、

【表】 ・