JPH07120425B2 - ２フレーム減算を使用した運動目標検出方法および装置 - Google Patents

２フレーム減算を使用した運動目標検出方法および装置

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JPH07120425B2
JPH07120425B2 JP3303571A JP30357191A JPH07120425B2 JP H07120425 B2 JPH07120425 B2 JP H07120425B2 JP 3303571 A JP3303571 A JP 3303571A JP 30357191 A JP30357191 A JP 30357191A JP H07120425 B2 JPH07120425 B2 JP H07120425B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、運動目標を検出するた
めの方法および装置に関し、特にクラッタを含む背景内
の運動目標を検出するための方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ある種の映像処理システムにおいて、ク
ラッタを含む背景に対して運動している目標を捕捉する
ことが必要である。特に、ある種の応用では、目標が自
主的に検出され捕捉されなければならないことが要求さ
れる。通常、このような捕捉システムでは、誤った目標
の検出および必要な目標の見落としのような不正確な検
出の率が非常に低いことが要求される。これらの特性の
要求を満足するために、適度に高い信号対雑音比および
背景のクラッタの実質的な抑制が必要である。本発明
は、主としてクラッタ抑制方法に関するものである。
【０００３】運動目標の検出および背景のクラッタから
の分離の１つの方法は、米国特許出願第07/229,390号明
細書に明らかにされている。その明細書には映像処理捕
捉システムが記載されており、それにおいては、まず、
目標の映像は最新の映像フレームと前回得られた映像フ
レームの間の差を生成し、次に最新の映像フレームと別
の前の映像フレームの間の差を形成することによって生
成される。この減算処理は、３つの映像フレームの背景
がほとんど同じであるのである種の背景クラッタを除去
する。２つの異なる映像フレームは、検出使用とする目
標の現在の位置が検出されるように論理的ＡＮＤ処理さ
れる。
【０００４】背景のクラッタを有する情景内の運動目標
を検出する第２の方法は、米国特許出願第07/229,196号
明細書に記載されている。その明細書において、３つ連
続的に得られる映像の目標を含んでいる映像フレームが
一緒に相関される。相関された映像フレームの各画素の
位置の中間値が選択され、各中間画素の数値は異なる映
像を形成する１つの映像フレームの画素の数値から減算
される。しきい値の強度値は各画素の位置により決定さ
れる。しきい値の強度値は、しきい値を超える画素が目
標に関連されるように異なる映像に適用される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のこれら２つのシ
ステムは一応その目的とする動作を行っているが、これ
らのタイプの捕捉システムの特性をさらに改善する余地
がある。特にそれらは３つの連続するフレームを必要と
するために多量のメモリが必要であり、装置が複雑とな
り、また捕捉時間が長くなる欠点を有している。それ
故、本発明の目的は、性能が向上されて上記システムに
まさる正確さを伴っている運動目標検出方法および装置
を提供し、さらに捕捉時間を減少させ、少ないハードウ
エアを利用し、クラッタの漏洩量を減少させることであ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の運動目標検出装
置は、クラッタを含む情景の第１の表示のデータを記憶
する第１の記憶手段と、クラッタを含む情景の第２の表
示のデータを記憶する第２の記憶手段と、情景の第２の
表示から情景の第１の表示を減算して減算された情景の
表示を形成する手段と、減算された表示を瀘波する第１
の空間的フィルタと、第２の記憶手段中のデータを瀘波
する第２の空間的フィルタと、第１の空間的フィルタか
らの出力および第２の空間的フィルタからの出力を受け
てそれらの２象限乗算を行い、実質的に背景のクラッタ
が除去されて第２の記憶手段に記憶された目標物体の曖
昧な映像の除去された出力を形成する２象限乗算器とを
具備していることを特徴とする。
【０００７】第１の実施例において、情景は追跡され、
したがって通常見通し線の情景に対する速度はゼロであ
る。追跡された情景から、ビデオデータの単一のフレー
ムは第１の記憶装置に記憶される。その後第２の予め決
められた時間に、さらに最新のビデオ映像は第１の記憶
装置に記憶され、第１の記憶装置に存在するビデオフレ
ームは第２の記憶装置に転送される。２つのフレーム記
憶装置からの２つのビデオ映像は背景のクラッタの大部
分を除去するために減算され、差映像は瀘波した差出力
を生成するＭＤＰフィルタへの入力として使用される。
加えて、第１の記憶装置の最新のビデオ映像は瀘波した
映像を生成する第２のＭＤＰフィルタに供給される。Ｍ
ＤＰフィルタからの出力は、目標の重複する映像を除去
するために２象限乗算器に供給される。
【０００８】第２の好ましい実施例は、背景が特定の視
野に実質的に静止している必要のない上記のような２フ
レーム減算技術を使用する検出方法を提供する。この実
施例において、連続的なビデオ映像は上記の第１の好ま
しい実施例のように第１および第２の記憶装置に第１に
記憶されるが、さらに、背景一致相関器が第１の記憶装
置中の背景の映像に関して第２の記憶装置中の背景の映
像の変位を測定するために含まれている。第２の記憶装
置の映像の変位の量はシフトされ、そのため第２の記憶
装置に記憶された映像は第１の記憶装置に記憶された映
像と整列される。フレームシフタから整列された映像
は、上記第１の実施例のように第１の記憶装置に記憶さ
れる最新の映像から減算される。さらに、ＭＤＰフィル
タは瀘波した差映像を生成するために減算処理からのビ
デオ映像に供給される。第１の好ましい実施例における
ように、瀘波した映像は最新のビデオ映像にＭＤＰフィ
ルタを供給することによって生成される。この場合に
も、ＭＤＰフィルタからの出力は目標の重複する映像を
除去するために２象限乗算器に供給される。
【０００９】本発明の付加的な目的、利点および特徴
は、添付図面と関連した以下の説明および添付された特
許請求の範囲から明らかにされるであろう。
【００１０】
【実施例】好ましい実施例の以下の説明は単に例示的な
ものであり、本発明あるいはその応用または使用を限定
するものではない。
【００１１】クラッタのある背景を有する情景から運動
目標を分離することは、目標捕捉装置の重要な機能であ
る。上記のように、これらの情景を通して運動目標を捕
捉するための目標捕捉システムを設定することは困難で
複雑であり、誤った検出数が低く検出できない数も低い
ことが必要である。本発明は、非常に高い目標検出率を
有する運動目標検出の２つの好ましい実施例を開示す
る。
【００１２】それぞれの好ましい実施例は、クラッタの
背景に対する運動目標を検出するビデオデータの２フレ
ームのみを必要とする。これは運動目標を分離するため
の３つのフレームが必要とされる従来の追跡システムに
対する顕著な改善であり、前のフレームに記憶された目
標映像から生ずる曖昧さを除去する。それ故、本発明の
使用は検出に必要とされる時間を実質上削減し、バッフ
ァメモリを節減する。加えて、クラッタ漏洩が実質的に
減少する。
【００１３】図１の機能的ブロック図に示されるように
第１の好ましい実施例は、特定の情景を正確に追跡する
センサ（示されていない）を利用する。情景を追跡する
とは、情景がセンサに関して見通し線の速度ゼロを有す
ることを意味される。換言すると、センサは特定のプラ
ットホーム、例えばミサイル上に取付けられ、情景がセ
ンサによって感知される連続した映像に静止して現れる
ように速度および方向で移動されるようにプラットホー
ム上で可動である。それ故、追跡システムが映像の連続
の特定な情景に集中するので、目標は情景を通って異な
る位置に移動し、静止した背景の映像が整列される。
【００１４】図１に戻って、捕捉システムの第１の実施
例は全体を10に示される。特定の情景のビデオ入力信号
は、当業者によく知られている手段によって線12に沿っ
て送られる。線12はフレーム記憶装置14の入力として動
作する。通常、フレーム記憶装置14はランダムアクセス
メモリ（ＲＡＭ）のバンクである。フレーム記憶装置の
出力14は線16に得られ、フレーム加算器28に供給され
る。第２の線18はフレーム記憶装置14の出力を入力とし
て第２のフレーム記憶装置20（またはＲＡＭのバンク）
に供給する。線22はフレーム記憶装置20からの出力を入
力としてインバータ24に供給される。線22から入力さ
れ、反転された信号は、線26によってフレーム加算器28
に供給される。フレーム加算器28の出力は線30により最
小差プロセッサ（以下ＭＤＰという）フィルタ32に供給
される。ＭＤＰフィルタ32の出力は線40上に得られ、２
象限乗算器42に入力として供給される。フレーム記憶装
置14の第３の出力は、別のＭＤＰフィルタ36に供給され
る。ＭＤＰフィルタ36の出力は線38によって２象限乗算
器42に供給される。捕捉システム10の出力は、２象限乗
算器42の出力として線44上に得られ、この映像中の運動
目標の存在を検出するためにしきい値検出器（示されて
いない）に供給される。２象限乗算器42は当業者によく
知られるように２つの入力信号の極性を同じである場合
にはそれら信号を乗算した積の値を出力するが、極性が
異なる場合には出力はゼロである。この関係は２つの信
号をｘ，ｙとすると図５によって示されるようにｘ，ｙ
で定まる位置が象限１および３にあれば入力ｘ，ｙの積
であり、象限２および４にあれば出力はゼロであるため
に２象限乗算器と呼ばれているものである。
【００１５】動作において、情景の単一の映像フレーム
を表すビデオ信号は、線12からのフレーム記憶装置14に
累積され記憶される。フレーム記憶装置14の内容は、最
新データ、あるいは情景の実時間の捕捉を表す。ビデオ
データの単一のフレームがフレーム記憶装置14に記憶さ
れた後、それは出力線18に沿って転送されフレーム記憶
装置20に記憶される。映像が記憶装置14から記憶装置20
へ転送されるとき、新しくさらに最新のビデオデータの
フレームは線12に沿ってフレーム記憶装置14に供給され
る。フレーム記憶装置14中のビデオの単一のフレームの
記憶とフレーム記憶装置20へのこの単一のフレームの出
力の間の時間の間隔は予め定められ、情景内の運動目標
をセンサによって検出するために十分な時間に設定され
る。換言すれば、目標の検出が目標の移動の最小量に関
して行われるように、目標の速度の評価は予め決定され
なければない。フレーム記憶装置14からフレーム記憶装
置20への転送時間を設定するための手段はビデオデータ
線12の前に設けられ、示されてはいない。目標の移動量
はクラッタの背景に対して可動な目標がセンサの解像度
であるように検出されるために維持しなければならな
い。記憶された時間が経過された後、ビデオの新しい単
一フレームはフレーム記憶装置14に記憶され、前の最新
ビデオフレームはフレーム記憶装置20に記憶される。記
憶の処理およびビデオデータの転送は、上記のような規
則的に予め決められた時間間隔で継続する。
【００１６】クラッタを含む情景内の運動している目標
を検出するために、フレーム記憶装置20に記憶されたフ
レームはフレーム記憶装置14に記憶されたフレームから
減算される。情景がセンサに関して見通し線の速度ゼロ
で運動しているので、フレーム記憶装置14のビデオ映像
の背景およびフレーム記憶装置20に記憶されたビデオ映
像の背景は、実質上同じである。それ故、これら２つの
フレームの間の差は背景のクラッタを実質上あるいは完
全に除去すべきである。目標が、目標がフレーム記憶装
置20に記憶されたときの目標の位置と比較してビデオデ
ータがフレーム記憶装置14に記憶される時の位置から移
動されるので、２つのフレームの減算は単一の目標に２
つの分離した信号を供給する。
【００１７】減算処理を実行するために、線16上のフレ
ーム記憶装置14の出力はフレーム加算器28に供給され
る。さらに、線22上のフレーム記憶装置20の出力はイン
バータ24に供給され、線26上でビデオ信号は反転され
る。フレーム記憶装置20からのこの反転されたビデオ信
号は、線16上の出力と共にフレーム加算器28に供給され
る。これら２つの出力のフレーム加算器28における加算
は、線30上の２つのビデオ信号の差を出力する。
【００１８】見通し線の速度がゼロになるように情景の
追跡が完全に行われる場合、減算処理に先立って情景の
一致あるいは整列のための何等の処理も行う必要はな
い。さらに、正確な追跡および情景の減算は固定された
パターンの雑音を除去する。それ故、線30上の映像は背
景のクラッタおよび固定されたパターンの雑音に影響さ
れない。固定されたパターン雑音は主としてセンサ内の
小さな欠陥によって生じるものであり、ビデオフレーム
中の雑音信号として生ずる。しかしながら、実際には情
景の追跡は完全ではなく、また各フレームにおける強度
の差も生じるために背景のクラッタのある程度の量は背
景の漏洩として減算処理後も残存する。
【００１９】減算処理後も残存する背景の漏洩は、ＭＤ
Ｐフィルタ32によって実質的に除去される。ＭＤＰフィ
ルタは、探知すべき関心のある目標の大きさよりも大き
い目標の振幅を抑制して消去するための空間的フィルタ
である。図１の実施例における空間的フィルタではその
振幅を抑制する目標の選定の基準となる目標の空間的な
大きさは１次元についてのみ考慮される。ＭＤＰフィル
タは、通常、複数の相互接続された線形アンチメジアン
フィルタによって形成されることがきる。それらのアン
チメジアンフィルタからの出力は、ＭＤＰフィルタの出
力として選択される。線40上のＭＤＰフィルタ32の出力
は理想的には減算された映像の基準のフレーム内で運動
している目標のみを含む。しかしながら、実際には理想
どおり運動している目標だけを分離することは困難であ
り、実際には目標を曖昧にする疑似信号が混入する。そ
のために本発明ではフレーム記憶装置14の出力はさら
に、線16から分岐された線34によって第２のＭＤＰフィ
ルタ36に供給される。ＭＤＰフィルタ36はビデオの最新
フレームの探知しようとしている目標よりも大きい背景
のクラッタ目標を減衰あるいは除去するが、幅の狭い固
定されたパターンの雑音は除去しない。ＭＤＰ36の出力
は線38で２象限乗算器42に供給される。
【００２０】２象限乗算器は前記のように図５の象限１
および３の部分に相当する線38および40上の入力が同じ
極性にある場合にその積に対応する乗算出力を発生し、
入力が同じ極性でない場合には出力がゼロである乗算器
である。このような２象限乗算器の乗算処理によって以
下説明するように映像中の曖昧な運動目標信号は効果的
に除去される。したがって、目標の捕捉は正確、かつ効
果的に達成され、システム10の出力は曖昧な信号が除去
された運動目標の実質的にきれいな映像にされて他のシ
ステム部品に供給されることが可能である。捕捉システ
ム10のダイナミック範囲を維持するために幾何学的平均
を計算するためには線44上の２象限乗算器42の出力の積
の大きさの平方根を求めて目標信号に対応した強度を得
ることが望ましい。
【００２１】図２は、システム10内のいくつかの位置に
存在するビデオデータの簡単な信号表示を示す。この信
号模式図は、システム10が情景から背景のクラッタを除
去し、運動している目標を分離する方法を理解させる。
図２の各ビデオデータラインは、図１のブロック図のい
くつかの位置に示されるようなビデオ信号の文字表示を
含む。第１のビデオデータラインＡは、線16上のフレー
ム記憶装置14の出力の最新のビデオ映像の記憶されたフ
レームである。示されるように、この映像は背景の信号
56、前記のように主としてセンサ内の小さい欠陥に基づ
いた固定されたパターンの雑音信号50,52 および54と目
標信号58を含む。
【００２２】ビデオデータラインＢは、線22上に出力さ
れるフレーム記憶装置20に記憶されたビデオデータの前
のフレームを表す。ビデオラインＢは、ビデオラインＡ
と同じ固定されたパターンの雑音信号50,52 および54を
含むが、情景の追跡が僅かに不正確なために僅かなオフ
セットを有する背景信号56に実質上等しい背景信号60を
有する。センサが完全にゼロのライン整合を有した場
合、ラインＡおよびＢによって表されるビデオデータの
フレームは正確に整列され、それ故背景信号56および60
は整列される。ビデオラインＢは輪郭だけ描かれた目標
の信号表示59を含む。輪郭だけ描かれた目標映像59は、
目標の前の位置を表す。システム10の解像度は、目標信
号が正しい位置に実質的にオーバーラップされる場合に
影響される。ビデオデータライン−Ｂは、線26から得ら
れるビデオデータラインＢの直接反転したものを表す。
ビデオライン−Ｂは固定されたパターンの雑音信号51,5
3 および55を含み、それらはそれぞれ固定されたパター
ンの雑音信号50,52 および54の直接反転したものであ
り、さらに背景の信号61は背景の信号60の直接反転した
ものである。加えて、信号66は目標の輪郭だけ描かれた
信号59の反転したものである。
【００２３】ビデオデータラインＣは、線30上のフレー
ム加算器28の出力上に現れる信号ＡとＢの間の差を表
す。ビデオデータラインＣは、背景の信号56および60の
不整列のため背景の漏洩62および64を含む。さらに、ビ
デオデータラインＣはビデオラインＡからの目標58の最
新のビデオ表示、およびビデオラインＢからの位置66の
ビデオ信号の前の映像の反転したものを含む。
【００２４】ビデオデータラインＤは、最新のビデオ信
号中の目標58の正の値およびそれに対応する目標59の反
転した信号66を含む。62および64によって表されるクラ
ッタ56, 60の漏洩成分は、２次元的な大きさの素子を示
すものであり、その大きさが目標58の大きさよりも大き
く、ＭＤＰフィルタによって瀘波され除去されるような
大きさである場合も考えられるが、図１に示される実施
例においては大きさは１次元についてのみ判断されてい
るため、図２では図に示されている信号の幅が目標58の
幅に対してどのような大きさであるかによって除去され
るか否かが決定される。したがって、クラッタ漏洩パル
ス62および64は図２の状態では幅が狭いために（目標よ
り小さい）、ＭＤＰフィルタによって除去されずにその
まま通過して出力に現れる。
【００２５】ＭＤＰフィルタ36の出力として線38で供給
されるビデオデータラインＡ' は、ラインＡからの信号
をＭＤＰフィルタ36によって瀘波したデータである。こ
の瀘波は目標58の信号の幅より大きい幅を有する背景の
クラッタ56のビデオ映像を除去する。したがって、背景
の信号56は瀘波して除去されている。しかしながら、固
定されたパターンの雑音信号50,52 および54は瀘波され
ない。
【００２６】ビデオデータラインＥはラインＡ' からの
ビデオデータおよび図１の線44上のラインＤからのビデ
オデータの乗算を表す。象限乗算器42がラインＤおよび
ラインＡ' 上の映像の間の相関された映像を通過させる
ので、相互に正あるいは負の信号を有するビデオデータ
は線44に通過する。それ故、目標58だけが線44上に存在
する。特に、ラインＤのクラッタ漏洩成分62および64
は、ラインＡ' にはそれらに対応する同符号の信号がな
いため除去される。またラインＤの目標66の前のフレー
ムにより生じた映像は、ラインＡ' にそれに対応する信
号がないため除去される。運動によって複数となった目
標がこの同じ処理によって同時に分離されることを理解
すべきである。
【００２７】図３は、本発明の第２の好ましい実施例の
機能的ブロック図である。この実施例において、ビデオ
データの第１の記憶されたフレームおよび第１のフレー
ムより先に記憶されているビデオデータの第２の記憶さ
れたフレームを整列する手段が設けられている。この特
徴を相関することによって、イメージ追跡の必要性は効
果的に除去される。データの２つのフレームを整列する
ための好ましい手段は相関装置であり、その目的は２つ
の映像フレームの間の空間的座標差を測定し、それから
２つのフレームの間の座標を示す信号を生成することで
ある。
【００２８】この第２の実施例において、図１の第１の
実施例のものと同じ機能を有する装置は、ゼロを追加し
た同一の参照番号によって示される。新しい素子は、フ
レームシフタ130 および背景一致相関器150 を含む。フ
レーム記憶装置200 からフレーム加算器280 に直接的に
出力を供給する代りに、線220 上の出力は入力線270で
フレームシフタ130 へ、および入力線190 で背景一致相
関器150 にまず供給される。加えて、フレーム記憶装置
140 の出力は入力線170 で背景一致相関器150に供給さ
れる。背景一致相関器150 は、線210 および230 上のＸ
およびＹ出力を有し、それぞれフレームシフタ130 に付
加的な入力として供給される。線250 上のフレームシフ
タ130 の出力は、インバータ240 に供給される。インバ
ータ240の出力は、入力線260 でフレーム加算器280 に
供給される。検出手段100 の残りのシステム部品は、図
１に表される第１の実施例の部品と等しい。
【００２９】第２の実施例の動作において、フレーム記
憶装置140 に記憶される最新のビデオ映像は、前の映像
と整列される必要はなく、第１の実施例の場合のように
フレーム記憶装置200 に記憶される。情景は追跡されな
いのでフレームは一致されず、したがって固定の背景の
映像が１つのフレームから次のフレームにオフセットさ
れる。それ故、フレーム記憶装置140 およびフレーム記
憶装置200 の出力は、それぞれ入力線170 および190 で
背景一致相関器150 に入力として供給される。背景一致
相関器150 は、これら２つのビデオ信号の一致について
の差を測定し、ＸおよびＹの変位として線210 および23
0 に沿ってフレームシフタ130 にこの空間的な差を供給
する。線270 上のフレームシフタ130 の入力がフレーム
記憶装置200 に記憶されたビデオ映像の表示であるの
で、ＸおよびＹの変位はフレーム記憶装置140 の出力線
160 上の映像と一致するように線270 から入力される映
像をシフトする。それ故、線250 上のフレームシフタ13
0 の出力は、線160 上のビデオ信号の出力と直接重なる
ようにシフトされる。このビデオ表示は第１の実施例の
ようなインバータ240 によって反転され、その出力はフ
レーム加算器280 に供給される。残りの処理は、線440
上の出力を得る第１の実施例の残りの処理と同じであ
る。
【００３０】図４は、一連のビデオデータラインが図３
の機能的ブロック図の異なる位置について示されてい
る。ビデオデータラインＡは、図２のラインＡと同じビ
デオの背景のパターンおよび目標を示す。特に、ビデオ
信号500,520 および540 は固定された雑音パターン信号
を表し、ビデオ信号560 は背景信号を表し、ビデオ信号
580 は目標を表す。ビデオラインＡは線160 上のフレー
ム記憶装置140 の出力の表示であり、情景の最新のビデ
オ表示である。
【００３１】ビデオデータラインＢは、線220 上のフレ
ーム記憶装置200 の出力で得られる前のビデオ情景表示
を表す。図に示されるように背景信号600 はフレームの
一致がずれているためラインＡの対応している背景信号
560 と整列されない。しかしながら、固定された雑音ビ
デオ信号620,640 および680 は、ラインＡにおける各固
定された雑音信号500,520 および540 と整列している。
ビデオ信号582 は目標の前の位置を表し、それは目標の
輪郭である。ビデオデータラインＢ' は線250上のフレ
ームシフタ130 の出力を表し、それはビデオデータライ
ンＡによって表されるようにフレーム記憶装置140 から
のフレームと整列された後のラインＢのビデオデータで
ある。整合後、背景信号600 は背景信号560 と実質上整
列しているが、固定された雑音パターン信号620,640 お
よび680 はビデオデータラインＡの固定された雑音パタ
ーン信号500,520 および540 と整列されない。
【００３２】第１の実施例の場合のように、フレーム記
憶装置200 からのフレームは２つのフレームがフレーム
加算器280 で減算されるように反転される。フレーム記
憶装置200 からのフレームの反転は、フレーム記憶装置
140 のフレームと整列された後ビデオデータライン−
Ｂ' として示される。ビデオ信号610,650 および670 は
固定されたパターン雑音信号620,640 および680 の直接
反転されたものを表し、ビデオ信号630 は背景信号600
の反転を表す。ビデオ信号660 は、その前の位置からの
輪郭で示された目標の反転を表す。
【００３３】さらに、ビデオデータラインＣは図３の線
300 におけるビデオデータラインＡとビデオデータライ
ンＢの減算を表す。この実施例において、データライン
Ａおよび−Ｂ' の固定されたパターン雑音の不整列のた
め固定されたパターン雑音の漏洩710,720,740 および76
0 と、残りの背景の漏洩信号700 が存在する。各漏洩信
号710,720,740 および760 は、漏洩が正および負の信号
の間の不整列の結果であるため正および負の部分を有す
る。
【００３４】ビデオデータラインＤは、ビデオデータラ
インＣがＭＤＰフィルタ320 によって瀘波した後のビデ
オデータを表す。第１の実施例におけるように、クラッ
タの漏洩700 は固定されたパターン雑音の漏洩710,720,
740 および760 のような２次元的映像のＭＤＰによって
除去される。この実施例において、これらの漏洩はそれ
らが目標より小さいためＭＤＰ空間的フィルタを通過す
る。したがってＭＤＰからの出力は固定されたパターン
雑音の漏洩710,720,740,760 、背景のクラッタ漏洩700
、目標580 、および目標660 の反転から形成される。
【００３５】ビデオデータラインＡ' は、ＭＤＰフィル
タ360 によって瀘波した後の最新のビデオ表示である。
この実施例の場合には、背景560 は除去される。
【００３６】ビデオデータラインＥは２象限乗算器420
の出力を表し、減衰され固定されたパターン雑音の漏洩
の信号800,820 および840 と運動目標580 を含む。減衰
された漏洩データ信号800,820 および840 は、ビデオデ
ータラインＡ' のデータポイント500,520 および540 と
ビデオデータラインＤの正の固定されたパターン雑音の
漏洩のビデオデータポイント740,710,720 および760 の
間のオーバーラップを表す。図１の象限乗算器42の場合
のように、象限乗算器420 は同符号の信号のデータポイ
ントのみを通過させる。
【００３７】２つの上記の実施例は、クラッタのある背
景に埋まった目標を決定するための目標の捕捉システム
を詳述している。第１の実施例によって情景は見通し線
の速度ゼロを有し、第２の好ましい実施例によって情景
は追跡されないが、システムは情景を再整列する。これ
らの実施例によって目標の捕捉は、従来の装置に比較し
てクラッタの漏洩が減少すると共にバッファメモリも少
なくて達成される。
【００３８】以上本発明の例示的な実施例を単に開示し
記載した。当業者はこのような記載あるいは添付図面お
よび特許請求の範囲から、さまざまな変化および変更か
特許請求の範囲に定められるように発明の技術的範囲内
を逸脱することなしに行われることを容易に理解するで
あろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例の機能的ブロック図。
【図２】図１の実施例のブロック図のいくつかのポイン
トにおける信号の模式図。
【図３】本発明の第２の実施例の機能的ブロック図。
【図４】図３の実施例のブロック図のいくつかのポイン
トにおける信号の模式図。
【図５】図１あるいは図３の実施例のいずれかからの効
果的な出力の座標図。
【符号の説明】
14,20,140,200 …記憶装置、24…インバータ、28…加算
器、32,36,320,360 …フィルタ、42,420…象限乗算器、
130 …シフタ、150 …相関器。
フロントページの続き (72)発明者 トーマス・ケー・ロ アメリカ合衆国、カリフォルニア州 91780、テンプル・シティー、ロングデ ン・アベニュー 8843 １／２ (72)発明者 ケリー・ディー・ホルトハウス アメリカ合衆国、カリフォルニア州 91311、チャッツワース、カノガ・パー ク・アベニュー 10341 (72)発明者 ジャック・エム・サックス アメリカ合衆国、カリフォルニア州 91362、サウザンド・オークス、タムレ イ・アベニュー 815 (56)参考文献 特開 昭62−26992（ＪＰ，Ａ) ＩＣＡＳＳＰ 86−ＰＲＯＣＥＥＤＩＮ ＧＳ ＯＮ ＴＨＥ ＩＮＴＥＲＮＡＴＩ ＯＮＡＬ ＣＯＮＦＥＲＥＮＣＥ ＯＮ ＡＣＯＵＳＴＩＣＳ，ＳＰＥＥＣＨ ＡＮ Ｄ ＳＩＧＮＡＬ ＰＲＯＣＥＳＳＩＮ Ｇ，７−11 ＡＰＲＩＬ 1986，ＴＯＫＹ Ｏ，ＶＯＬ．４，ＩＥＥＥ（ＮＥＷ ＹＯ ＲＫ，ＵＳ），Ｓ．Ｓ．Ｈ ＮＡＱＶＩ ＥＴ ＡＬ．：“ＡＮ ＡＰＰＬＩＣＡＴ ＩＯＮ ＯＦ ＭＥＤＩＡＮ ＦＩＬＩＴ ＥＲＳ ＴＯ ＤＩＧＩＴＡＬ ＴＥＬＥ ＶＩＳＩＯＮ”ＰＡＧＥＳ2451−2454 ＳＯＶＩＥＴ ＩＮＶＥＮＴＩＯＮＳ ＩＬＬＵＳＴＲＡＴＥＤ，ＷＥＥＫ 8741，ＯＣＴＯＢＥＲ 1987，ＤＥＲＷＥ ＮＴ ＰＵＢＬＩＣＡＴＩＯＮＳ ＬＴＤ （ＬＯＮＤＯＮ，ＧＢ），ＰＡＧＥ８，Ｎ Ｏ．87−289895／41,

Claims (24)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 クラッタを含む情景の第１の表示のデー
    タを記憶する第１の記憶手段と、 クラッタを含む情景の第２の表示のデータを記憶する第
    ２の記憶手段と、前記情景の第２の表示から前記情景の第１の表示を減算
    して 情景の減算された表示を形成する手段と、前記減算された表示を瀘波する 第１の空間的フィルタ
    と、前記第２の記憶手段中のデータを瀘波する第２の空間的
    フィルタと、 前記第１の空間的フィルタからの出力および前記第２の
    空間的フィルタからの出力を受けてそれらの２象限乗算
    を行い、実質的に背景のクラッタが除去されて第２の記
    憶手段に記憶された目標物体の曖昧な映像の除去された
    出力を形成する２象限乗算器とを具備していることを特
    徴とする 運動目標検出装置。
  2. 【請求項２】 第１の記憶手段のデータを第２の記憶手
    段のデータと整列させる手段をさらに具備している請求
    項１記載の装置。
  3. 【請求項３】 前記整列させる手段が背景一致相関器お
    よびフレームシフタと、第１の記憶手段のデータと第２
    の記憶手段のデータの間の整列の相違を測定する前記相
    関器と、および第１の記憶されたデータ表示で整列され
    る第２の記憶されたデータ表示の一致度を変化させる前
    記フレームシフタとを含む請求項２記載の装置。
  4. 【請求項４】 データを記憶する手段が情景の最新デー
    タを記憶し、データを記憶する第２の手段が情景の前の
    データを記憶する請求項１記載の装置。
  5. 【請求項５】 前記減算する手段がインバータおよびフ
    レーム加算器を含み、前記インバータが第２の記憶手段
    のデータを反転し、前記フレーム加算器が反転されたデ
    ータに第１の記憶手段のデータを加算することを特徴と
    する請求項１記載の装置。
  6. 【請求項６】 第２の記憶手段に第１の記憶手段に記憶
    されたデータを転送する手段をさらに具備し、このデー
    タの転送は予め決められた速度で生じている請求項１記
    載の装置。
  7. 【請求項７】 第１および第２の記憶手段がビデオデー
    タ表示を記憶するための手段を含む請求項１記載の装
    置。
  8. 【請求項８】 第１の空間的フィルタが相互接続されて
    いる複数の線形アンチメジアンフィルタによって構成さ
    れている請求項１記載の装置。
  9. 【請求項９】 第２の空間的フィルタが相互接続されて
    いる複数の線形アンチメジアンフィルタによって構成さ
    れている請求項１記載の装置。
  10. 【請求項１０】 クラッタを含む情景の第１の表示を記
    憶し、 クラッタを含む情景の第２の表示を記憶し、前記情景の第１の表示から前記情景の第２の表示を減算
    して 減算された表示を形成し、 第１の空間的フィルタによって前記減算された表示を瀘
    波し、 第２の非線形空間的フィルタによって前記第１の表示を
    瀘波し、 ２象限乗算器によって前記第１および第２の空間的フィ
    ルタからの出力を乗算して目標の最新の映像を検出し、
    目標の曖昧な映像を除去 するステップを具備しているこ
    とを特徴とする運動目標検出方法。
  11. 【請求項１１】 第１の表示と第２の表示を整列させる
    ステップをさらに具備している請求項１０記載の方法。
  12. 【請求項１２】 整列するステップが、情景の間の空間
    的な変位を測定するために背景一致相関器に第１の表示
    および第２の表示を供給し、第１の表示と整列される第
    ２の表示の位置を再調整するためにフレームシフタにＸ
    およびＹ方向変位として空間的な変位を適用するステッ
    プを含む請求項１１記載の方法。
  13. 【請求項１３】 第１の表示を記憶するステップが情景
    の最新の映像の記憶を含み、第２の表示を記憶するステ
    ップが情景の過去の映像の記憶を含む請求項１０記載の
    方法。
  14. 【請求項１４】 第２の表示を形成する第２の位置に第
    １の位置からの予め決められた速度で第１の表示を転送
    するステップをさらに具備している請求項１０記載の装
    置。
  15. 【請求項１５】 第１および第２の表示がビデオデータ
    の単一のフレームとして記憶される請求項１０記載の方
    法。
  16. 【請求項１６】 瀘波するステップが相互接続された複
    数の線形アンチメジアンフィルタによって構成された空
    間的フィルタを通って減算された表示を瀘波することを
    含む請求項１０記載の方法。
  17. 【請求項１７】 第２のフィルタの瀘波するステップ
    が、相互接続された複数の線形アンチメジアンフィルタ
    によって構成された空間的フィルタを通り第１のビデオ
    表示を瀘波することを含む請求項１０記載の方法。
  18. 【請求項１８】 第１のフレーム記憶装置中に第１の時
    間にクラッタを含む情景のビデオデータの第１のフレー
    ムを記憶し、 第２の時間に前記第１のフレーム記憶装置から第２のフ
    レーム記憶装置にビデオデータの前記第１のフレームを
    転送し、それに続いて 実質上第２の時間に第１のフレーム記憶装
    置中にクラッタを含む情景のビデオデータの第２のフレ
    ームを記憶し、ビデオデータの前記第１のフレームからビデオデータの
    前記第２のフレームを減算して 減算されたビデオデータ
    を形成し、 第１の空間的フィルタにおいて減算されたビデオデータ
    を瀘波し、 第２の空間的フィルタにおいて前記第１のフレームのデ
    オデータを瀘波し、 ２象限乗算器中において前記第１および第２の空間的フ
    ィルタからの出力を乗算して目標を検出し、目標の曖昧
    な映像を除去す ることを特徴とするクラッタを含む情景
    中の運動目標の検出方法。
  19. 【請求項１９】 前記減算するステップの前にビデオデ
    ータの第１のフレームと第２のフレームを整列させるス
    テップをさらに具備している請求項１８記載の方法。
  20. 【請求項２０】 整列するステップが、背景一致相関器
    にビデオデータの第１のフレームおよび第２のフレーム
    を供給するステップを含み、この背景一致相関器は、第
    １のフレームと第２のフレームとの間の空間的変位を測
    定してフレームシフタにＸおよびＹ方向の変位として空
    間的変位を供給し、前記フレームシフタは、ビデオデー
    タの第１のフレームと整列されるようにビデオデータの
    第２のフレームの位置を変化させる請求項１９記載の方
    法。
  21. 【請求項２１】 運動目標が解像されるような値に第１
    の時間と第２の時間の間の時間をセットするステップを
    さらに含む請求項１８記載の方法。
  22. 【請求項２２】 減算するステップがビデオデータの第
    ２のフレームの反転したものを供給し、フレーム加算器
    にビデオデータの第１のフレームと共にこの反転したも
    のを供給するステップを含む請求項１８記載の方法。
  23. 【請求項２３】 相互接続された複数の線形アンチメジ
    アンフィルタによって構成された空間的フィルタを通し
    て減算されたビデオデータを瀘波することを含む請求項
    １８記載の方法。
  24. 【請求項２４】 ビデオデータの第１のフレームを瀘波
    するステップが相互接続された複数の線形アンチメジア
    ンフィルタによって構成された空間的フィルタを通して
    ビデオデータの第１のフレームを瀘波することを含む請
    求項１８記載の方法。
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