JPH0559547U - 画像目標検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来の航空機検出用の画像目標検出装置は、
画面に輝度ばらつきの大きい背景が混入した場合、しき
い値が上昇し、航空目標が二値化されず、検出されない
という問題点があるため、しきい値を局所領域で決定
し、航空目標を検出することを目的とする。 【構成】 入力画像をＡ／Ｄ変換し、画像をビデオＲＡ
Ｍに取り込み、画像に対しＮ×Ｎの局所領域の平均輝度
を演算する局所領域平均輝度演算回路と、同じ領域の標
準偏差を演算する局所領域標準偏差演算回路と、画素毎
にしきい値を演算するしきい値演算回路と、画像を二値
化する二値化回路と、二値画像から有意目標を検出する
目標検出回路を備える。 【効果】 局所的な画像の輝度分布から画素毎にしきい
値を設定することにより、画面内に輝度ばらつきの大き
い背景が混入した場合でもしきい値が上昇することなく
航空目標を正確に検出することができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は単純背景である空と複雑な市街地等の輝度のばらつきの大きい背景 の混在する画像において、単純背景下の航空目標を市街地等の複雑背景の影響を 受けず、正確に検出するための画像目標検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

図４は従来の画像目標検出装置の構成の一例を示す図であり、１は画像信号、 ２はＡ／Ｄ変換回路、３はビデオＲＡＭ、４は画面平均輝度演算回路、５は画面 標準偏差演算回路、６はしきい値演算回路、７は二値化回路、８は目標検出回路 である。

【０００３】 入力した画像信号１はＡ／Ｄ変換回路２によってデジタル化され、ビデオＲＡ Ｍ３に入力される、デジタル化された画像信号は同時に画面平均輝度演算回路４ に入力され、画面の輝度の代表値として全画面の平均輝度Ｂを演算し、画面標準 偏差演算回路５はビデオＲＡＭ３からデジタル化された画像信号を読みだし、画 面平均輝度Ｂにたいして画面輝度のばらつきの代表値として輝度の標準偏差ｓを 演算する。

【０００４】

【数１】

【０００５】 しきい値演算回路６は演算された平均輝度Ｂと画面内標準偏差ｓについて任意 係数ｎをもって、しきい値を“数１”に従って演算し、二値化回路７はビデオＲ ＡＭ３からデジタル化された画像信号を読みだし、演算したしきい値に基づいて 二値化し、出力した二値画像から目標検出回路８で有意な目標を検出する。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

図５（ａ）は従来の画像目標検出装置でも目標を検出できる場合の例を示す図 、図５（ｂ）は従来の画像目標検出装置では目標を検出できない場合の例を示す 図であって、９は一様背景下の場合の画面の例、１０は市街地などの複雑な背景 が混在する場合の画面の例、１１は一様背景下の場合の画面の画像信号の一部、 １２は従来装置による一様背景下の場合のしきい値、１３は市街地などの複雑な 背景が混在する場合の画面の画像信号の一部、１４は従来装置による市街地など の複雑な背景が混在する場合のしきい値である。

【０００７】 図２において従来の画像目標検出装置においては一様背景下の場合の画面の場 合９では目標を正確に二値化できるしきい値が設定可能であったが、市街地など の複雑な背景が混在する場合の画面の例１０では画面全体の標準偏差値が大きく なってしまうため、しきい値が目標の輝度レベル以上に設定されてしまうため、 目標が二値化されず、検出されない場合が発生するという問題点があった。

【０００８】 この考案はかかる課題を解決するためになされたもので、市街地のような輝度 のばらつきの大きい背景が混在する画像内でも、局所領域の平均輝度、標準偏差 からしきい値を演算することにより、航空目標を正確に二値化し、検出すること のできる画像目標検出装置を得ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

この考案に係わる画像目標検出装置は、従来しきい値を決定するパラメータと して輝度の代表値として画面全体の平均輝度、輝度ばらつきの代表値として標準 偏差を用いて、全画面で一様に設定するのみであったものを、局所領域の平均輝 度、標準偏差から画素毎に設定することにより、航空目標を他の背景の輝度分布 に寄らず、効果的に二値化し、検出する手段を用いたものである。

【００１０】 また、しきい値の演算を行なうための局所領域の輝度のばらつきの代表値とし て、局所領域の標準偏差の代わりに局所領域の輝度と平均輝度の差の絶対値の平 均を用いる。

【００１１】

【作用】

この考案における画像目標検出装置は、局所領域平均輝度演算回路、局所領域 標準偏差演算回路を加え、各画素毎にしきい値を設定することにより、画面内に 複雑背景が混入した場合でも航空目標などを正確に二値化し、検出することがで きる。

【００１２】 また、局所領域標準偏差演算回路の代わりに局所領域の差の絶対値平均演算回 路を用いることにより同等の効果を得ることができる。

【００１３】

【実施例】

実施例１． 以下、この考案を図を用いて詳細に説明する。

【００１４】 図１は画像目標検出装置の１例を示す図であって、１５は局所領域平均輝度演 算回路、１６は局所領域標準偏差演算回路である。

【００１５】 入力画像１はＡ／Ｄ変換回路２でデジタル化され、デジタル化された画像信号 はビデオＲＡＭ３に入力される。

【００１６】

【数２】

【００１７】 デジタル化されたビデオＲＡＭ３へ入力すると同時に、局所領域平均輝度演算 回路１５に入力し、座標（Ｘ_i ，Ｙ_j ）を中心画素とするＮ×Ｎの局所領域内の 平均輝度Ｂ（Ｘ_i ，Ｙ_j ）を求め出力し、局所領域標準偏差演算回路１６で“数 ２”により中心画素（Ｘ_i ，Ｙ_j ）近傍の局所領域内の各画素の輝度Ｂ（ｘ，ｙ ）について標準偏差ｓ（Ｘ_i ，Ｙ_j ）を求め、以上の処理を各画素を中心画素と して画面全体について行う。

【００１８】

【数３】

【００１９】 しきい値演算回路６は演算された局所領域の平均輝度Ｂ（Ｘ_i ，Ｙ_j ）と標準 偏差ｓ（Ｘ_i ，Ｙ_j ）から画素（Ｘ_i ，Ｙ_j ）について、任意係数ｎをもって、 しきい値ｔ（Ｘ_i ，Ｙ_j ）を“数３”に従って演算し、二値化回路７はビデオＲ ＡＭ３からデジタル化された画像信号を読みだし、演算したしきい値に基づいて 画素毎に二値化し、出力した二値画像から目標検出回路８で有意な目標を検出す る。

【００２０】 実施例２． 以下、別の実施例を図を用いて詳細に説明する。

【００２１】 図２は別の画像目標検出装置の１例を示す図であって、１１は局所領域の差の 絶対値平均演算回路である。

【００２２】 入力画像１はＡ／Ｄ変換回路２でデジタル化され、デジタル化された画像信号 はビデオＲＡＭ３に入力される。

【００２３】

【数４】

【００２４】 デジタル化されたビデオＲＡＭ３へ入力すると同時に局所領域平均輝度演算回 路１５に入力し、座標（Ｘ_i ，Ｙ_j ）を中心画素とするＮ×Ｎの局所領域内の平 均輝度Ｂ（Ｘ_i ，Ｙ_j ）を求め出力し、局所領域の差の絶対値平均演算回路１７ で“数４”により中心画素（Ｘ_i ，Ｙ_j ）近傍の局所領域内の各画素の輝度Ｂ（ ｘ，ｙ）について差の絶対値平均ｄ（Ｘ_i ，Ｙ_j ）を求め、以上の処理を各画素 を中心画素として画面全体について行う。

【００２５】 しきい値演算回路６は演算された局所領域の平均輝度Ｂ（Ｘ_i ，Ｙ_j ）と局所 領域の局所領域の差の絶対値平均ｄ（Ｘ_i ，Ｙ_j ）から画素（Ｘ_i ，Ｙ_j ）につ いて、任意係数ｎをもって、しきい値ｔ（Ｘ_i ，Ｙ_j ）を“数３”に従って演算 し、二値化回路７はビデオＲＡＭ３からデジタル化された画像信号を読みだし、 演算したしきい値に基づいて画素毎に二値化し、出力した二値画像から目標検出 回路８で有意な目標を検出する。

【００２６】

【考案の効果】

図３はこの考案の効果の例を示す図であって、１０は市街地などの複雑な背景 が混在する場合の画面の例、１３はその場合の画面の画像信号の一部、１８はこ の考案によって設定されたしきい値である。

【００２７】 図２において従来の画像目標検出装置によっては目標が二値化されず、検出さ れない場合の画面においても、この考案によればしきい値を二値化を行なう画素 の近傍で決定することができるので、画面内に輝度のばらつきが大きい領域が混 在してもその領域に影響されることなくしきい値を設定することができる。

【００２８】 以上のように、この考案によれば空と市街地のような輝度のばらつきの大きい 背景において有意な目標と誤る可能性のある市街地の輝度の高い部分を抑圧する ことができるので、航空目標のみを検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の実施例１による画像目標検出装置を
示す構成図である。

【図２】この考案の実施例２による画像目標検出装置を
示す構成図である。

【図３】この考案の効果の例を示す図である。

【図４】従来の画像目標検出装置を示す構成図である。

【図５】従来の画像目標検出装置の問題点の例を示す図
である。

【符号の説明】

１ 入力画像 ２ Ａ／Ｄ変換回路 ３ ビデオＲＡＭ ４ 画面平均輝度演算回路 ５ 画面標準偏差演算回路 ６ しきい値演算回路 ７ 二値化回路 ８ 目標検出回路 ９ 一様背景下の場合の画面の例 １０ 市街地などの複雑な背景が混在する場合の画面の
例 １１ 一様背景下の場合の画面の画像信号の一部 １２ 従来装置による一様背景下の場合のしきい値 １３ 市街地などの複雑な背景が混在する場合の画面の
画像信号の一部 １４ 従来装置による市街地などの複雑な背景が混在す
る場合のしきい値 １５ 局所領域平均輝度演算回路 １６ 局所領域標準偏差演算回路 １７ 局所領域の差の絶対値平均演算回路 １８ この考案によって設定されたしきい値

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 座標（Ｘ_i ，Ｙ_j ）（ｉ＝０〜ｍ，ｊ＝
   ０〜ｎ）を中心画素とするＮ×Ｎ（Ｎは任意）の局所領
   域の平均輝度を演算する局所領域平均輝度演算回路と、
   前記局所領域の平均輝度を用いて前記局所領域の標準偏
   差を演算する局所領域標準偏差演算回路と、入力した画
   像を一時的に記憶するビデオＲＡＭと、各座標毎に局所
   領域の平均輝度と局所領域の標準偏差から各座標毎にし
   きい値を演算するしきい値演算回路と、ビデオＲＡＭか
   ら出力される原画像データを前記しきい値演算回路で演
   算したしきい値によって二値化し、二値画像を出力する
   二値化回路と、二値画像から有意目標を検出する目標検
   出回路とを備えたことを特徴とする画像目標検出装置。
2. 【請求項２】 座標（Ｘ_i ，Ｙ_j ）（ｉ＝０〜ｍ，ｊ＝
   ０〜ｎ）を中心画素とするＮ×Ｎ（Ｎは任意）の局所領
   域の平均輝度を演算する局所領域平均輝度演算回路と、
   前記局所領域の平均輝度を用いて前記局所領域の局所領
   域の差の絶対値平均を演算する局所領域の差の絶対値平
   均演算回路と、入力した画像を一時的に記憶するビデオ
   ＲＡＭと、各座標毎に局所領域の平均輝度と局所領域の
   差の絶対値平均から各座標毎にしきい値を演算するしき
   い値演算回路と、ビデオＲＡＭから出力される原画像デ
   ータを前記しきい値演算回路で演算したしきい値によっ
   て二値化し、二値画像を出力する二値化回路と、二値画
   像から有意目標を検出する目標検出回路とを備えたこと
   を特徴とする画像目標検出装置。