JPH0579661U - 画像目標検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 局所領域の代表値によって、しきい値を決定
することによって航空目標を正確に検出することを目的
とする。 【構成】 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、局所領域の中心画素の標準偏差を演算
する局所領域標準偏差演算回路と、局所領域の代表値画
面を入力する局所領域代表値用ビデオＲＡＭと、マスク
用しきい値を演算するマスク用しきい値演算回路と、マ
スク用しきい値を用いてマスクパターンを生成するマス
クパターン生成回路と、画像信号をマスクするマスク処
理回路と、マスク後画像信号からしきい値を演算するし
きい値演算回路と、マスク後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】 この考案における画像目標検出装置は、輝度
が高くてばらついた市街地などの背景が混入した場合で
も、航空目標を正確に二値化し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はアナログ画 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】 入力したアナログ画像信号１はＡ／Ｄ変換回路２によってデジタル化され、ビ デオＲＡＭ３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、画面平均輝度にたいして画面輝度のばらつきの代表値として画面輝度の標準 偏差を演算する。

【０００４】

【数１】

【０００５】 しきい値演算回路６は画面内平均輝度Ｂａｖｅと画面内標準偏差ｓからしきい 値Ｔを“数１”に従って演算する。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Ｔ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）〜（ｄ）は従来の画像目標検出装置で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５（ａ）〜（ｄ）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 場合の画面の例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。従って、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 マスクパターンを作成し、入力画像信号をマスクしてからしきい値を演算するこ とにより、航空目標を他の背景の輝度分布によ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平均輝度と局所領域の中心画素の 輝度との差の絶対値を用いる。

【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、背景輝度のばらつきをマスクしてからしきい値を設定 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】

【実施例】

実施例１． 以下、この考案の１実施例を図を用いて詳細に説明する。

【００１３】 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、１７は局所領域代表値用ビデオＲＡ Ｍ、１８はマスク用しきい値演算回路、１９はマスクパターン生成回路、２０は マスク処理回路である。

【００１４】 アナログ画像信号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。

【００１５】

【数２】

【００１６】 デジタル化された画像信号をビデオ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（Ｘｉ，Ｙｊ）を中心画素とするＮ×Ｍの局所 領域内の平均輝度Ｂａｖｅ（Ｘｉ，Ｙｊ）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（Ｘｉ，Ｙｊ）近傍の局所領域の標準偏差ｓ （Ｘｉ，Ｙｊ）を求める。以上の処理を各画素を中心画素として画面全体につい て行い、局所領域代表値用ビデオＲＡＭ１７に入力する。

【００１７】

【数３】

【００１８】 マスク用しきい値演算回路１８は演算された局所領域の標準偏差画面からマス ク用しきい値Ｔｍを“数３”に従って演算し、標準偏差ｓ（Ｘｉ，Ｙｊ）の値が マスク用しきい値Ｔｍより小さいときを“０”、大きいときを“１”としてマス クパターン生成回路１９でマスクパターンを生成する。

【００１９】 マスク処理回路２０はビデオＲＡＭ３からデジタル化された画像信号を読だし 、マスクパターン生成回路１９で生成されたマスクパターンでマスクする。

【００２０】 しきい値演算回路６でマスク処理した画像信号から“数１”によりしきい値を 演算し、しきい値に基づいてマスク処理した画像信号を二値化回路７で二値化し 、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。

【００２１】 実施例２． 以下、この考案の別の実施例を図を用いて詳細に説明する。

【００２２】 図２は別の画像目標検出装置の１例を示す図であって、２１は局所領域輝度差 演算回路である。

【００２３】

【数４】

【００２４】 デジタル化された画像信号をビデオ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（Ｘｉ，Ｙｊ）を中心画素とするＮ×Ｍの局所 領域内の平均輝度Ｂａｖｅ（Ｘｉ，Ｙｊ）を求め出力し、局所領域輝度差演算回 路２１で“数４”により中心画素（Ｘｉ，Ｙｊ）近傍の局所領域平均輝度と中心 画素（Ｘｉ，Ｙｊ）の輝度との差の絶対値ｄ（Ｘｉ，Ｙｊ）を求める。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い、局所領域代表値用ビデオＲ ＡＭ１７に入力する。

【００２５】 マスク用しきい値演算回路１８は演算された局所領域平均輝度と中心画素の輝 度との差の絶対値による画面からマスク用しきい値Ｔｍを“数３”に従って演算 し、中心画素（Ｘｉ，Ｙｊ）近傍の局所領域平均輝度と中心画素（Ｘｉ，Ｙｊ） の輝度との差の絶対値ｄ（Ｘｉ，Ｙｊ）の値がマスク用しきい値Ｔｍより小さい ときを“０”、大きいときを“１”としてマスクパターン生成回路１９でマスク パターンを生成する。

【００２６】 マスク処理回路２０はビデオＲＡＭ３からデジタル化された画像信号を読だし 、マスクパターン生成回路１９で生成されたマスクパターンでマスクする。

【００２７】 しきい値演算回路６でマスク処理した画像信号から“数１”によりしきい値を 演算し、しきい値に基づいてマスク処理した画像信号を二値化回路７で二値化し 、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。

【００２８】

【考案の効果】

図３（ａ）〜（ｄ）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、２２は局所領域の代表値による画面 の画像信号の一部、２３は局所領域の代表値による画面の画像信号から設定され たマスク用しきい値、２４は局所領域の代表値による画面の画像信号とマスク用 しきい値から生成されたマスクパターン、２５はこの考案によってマスク処理し た画面の画像信号の一部、２６はこの考案によってマスク処理した画面の画像信 号から設定されたしきい値である。

【００２９】 図５（ａ）〜（ｄ）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、この考案によれば画像信号にマスク 処理を施してからしきい値を決定し二値化を行なうため、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。

【００３０】 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、航空目標のみを正確に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 アナログ画像信号 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 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 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 局所領域代表値用ビデオＲＡＭ １８ マスク用しきい値演算回路 １９ マスクパターン生成回路 ２０ マスク処理回路 ２１ 局所領域輝度差演算回路 ２２ 局所領域の代表値による画面の画像信号の一部 ２３ 局所領域の代表値による画面の画像信号から設定
されたマスク用しきい値 ２４ 局所領域の代表値による画面の画像信号とマスク
用しきい値から生成されたマスクパターン ２５ マスク処理した画面の画像信号の一部 ２６ マスク処理した画面の画像信号から設定されたし
きい値

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 座標（Ｘｉ，Ｙｊ）（ｉ＝０〜ｍ，ｊ＝
   ０〜ｎ）を中心画素とするＮ×Ｍ（Ｎ，Ｍ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、前記局所領
   域標準偏差演算回路から出力される標準偏差を入力する
   局所領域代表値用ビデオＲＡＭと、局所領域の標準偏差
   で構成される画面の画像信号からしきい値を演算するマ
   スク用しきい値演算回路と、前記局所領域代表値用ビデ
   オＲＡＭから出力される画像信号を前記マスク用しきい
   値演算回路で演算したしきい値によって二値化し、マス
   クパターンを生成するマスクパターン生成回路と、画像
   信号をマスクパターン生成回路から出力されるマスクパ
   ターンでマスクするマスク処理回路を備えたことを特徴
   とする画像目標検出装置。