JPH08122148A - 赤外線検出回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 赤外線カメラ１の出力画面（第１乃至第Ｎの
ブロックからなる）における赤外線情報の位置検出を高
速かつ高精度に行う赤外線検出回路の提供。 【構成】 フラッグ処理回路９は、第１乃至第Ｎのブロ
ックの第ｎ（ｎは１からＮまで順番に変わる整数）のブ
ロックが赤外線情報を含む時は、フラッグセット信号に
処理し、フラッグセット信号によってフラッグメモリ８
の第１乃至第Ｎのフラッグメモリ領域の第ｎのフラッグ
メモリ領域をフラッグセット状態にし、第ｎのブロック
が赤外線情報を含まない時は、フラッグリセット信号に
処理し、フラッグリセット信号によって第ｎのフラッグ
メモリ領域をフラッグリセット状態にする。マイクロプ
ロセッサ１１は、フラッグセット状態となっているフラ
ッグメモリ領域に対応するブロックを記憶しているイメ
ージメモリ３のイメージメモリ領域から、赤外線情報の
画面内における位置を計算する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、目標から発生される赤
外線を画面内に赤外線情報として捕らえ、赤外線情報の
画面内における位置を検出する赤外線検出回路に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般にこの種の赤外線検出回路は、例え
ば、赤外線による射撃訓練装置、赤外線を用いたゲーム
機、及び赤外線を用いたシミュレータ等に使用される。

【０００３】図３を参照すると、従来の赤外線検出装置
は、目標から発生される赤外線を、第１乃至第Ｎ（Ｎは
２以上の整数）のブロックに分けられる画面内に赤外線
情報として捕らえ、この赤外線情報を含む前記画面を表
す映像信号を出力する赤外線カメラ１を有する。図示の
赤外線カメラ１は、目標から発生される赤外線を、第１
乃至第１６（即ち、Ｎが１６の場合）のブロック＃１〜
＃１６に分けられる画面内に赤外線情報として捕らえ、
この赤外線情報を含む前記画面を表す映像信号を出力す
る。この場合、映像信号によって表される一画面は、横
方向に６４０ビットを有し、縦方向に４００ビットを有
する。また、一ブロックは横方向に１６０ビットを有
し、縦方向に１００ビットを有する。より詳細には、赤
外線カメラ１は、３３ミリ秒（フレーム時間０．３３
秒）毎に画面を一枚撮影し、その映像信号を水平同期信
号及び垂直同期信号に同期して出力する。

【０００４】二値化回路２は、赤外線カメラ１に接続さ
れ、映像信号を赤外線情報の有無によって時系列的に二
値化し、時系列的な二値化された信号（デジタル信号）
を出力する。即ち、二値化回路２は、映像信号を受けて
赤外線情報が有れば論理“１”に、無ければ、論理
“０”に時系列的にデジタル信号を出力する。

【０００５】イメージメモリ３は、第１乃至第Ｎのブロ
ックに対応する第１乃至第Ｎのイメージメモリ領域を有
し、かつ、二値化回路２に接続され、時系列的な二値化
された信号を、画面の第１乃至第Ｎのブロックの第ｎ
（ｎは１からＮまで順番に変わる整数）のブロックが第
１乃至第Ｎのイメージメモリ領域の第ｎのイメージメモ
リ領域に格納されるように、記憶する。図示のイメージ
メモリ３は、第１乃至第１６のイメージメモリ領域３を
有し、かつ、二値化回路２に接続され、時系列的な二値
化された信号を、画面の第１乃至第１６のブロック＃１
〜＃１６が第１乃至第１６のイメージメモリ領域にそれ
ぞれ格納されるように、記憶する。即ち、イメージメモ
リ３は、横方向に６４０ビットを有し、縦方向に４００
ビットを有する。また、第１乃至第１６のイメージメモ
リ領域の各々は、横方向に１６０ビットを有し、縦方向
に１００ビットを有する。イメージメモリ３は、出力回
路４からの要求に応じて記憶情報をビット単位にメモリ
バス５を介してマイクロプロセッサ６に送出する。

【０００６】赤外線位置検出プログラムメモリ７は、赤
外線位置検出プログラムを格納している。

【０００７】マイクロプロセッサ６は、赤外線位置検出
プログラムメモリ７に格納された赤外線位置検出プログ
ラムに従って、イメージメモリ３からメモリバス５を介
して受けたビット単位の記憶情報から、赤外線情報の画
面内における位置を計算する計算動作を行い、計算され
た位置を出力する。

【０００８】出力回路４は、マイクロプロセッサ６から
の指令に従い、イメージメモリ３に記憶情報をメモリバ
ス５を介してマイクロプロセッサ６に送出させる前記要
求を送出すると共に、マイクロプロセッサ６からの指令
に従い、マイクロプロセッサ６にて計算された位置を外
部に出力する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の赤外線検出回路では、イメージメモリ３のどのブロ
ックに赤外線情報が存在するか不明なため、すべてのブ
ロックの内容をビット単位に調査し、赤外線情報の画面
内における位置を計算するので、赤外線情報の画面内に
おける位置の検出時間が長くなる。

【００１０】（１）例えば、１ビット当たりの調査時間
を０．００００１（秒）とすると、１ブロック当たりの
内容の調査時間は、 １６０×１００×０．００００１＝０．１６秒 である。

【００１１】（２）１６ブロック全ての調査時間は、 ０．１６×１６＝２．５６秒 となる。

【００１２】（３）また、赤外線の画面内における位置
の計算時間は、前述の計算動作に２０００ステップが必
要であり、１ステップに０．０００００１秒必要である
とすると、 ２０００×０．０００００１＝０．００２秒 となる。

【００１３】（４）従って、赤外線情報の画面内におけ
る位置の検出時間は、（２）＋（３）＝２．５６２秒と
なる。

【００１４】このように赤外線情報の画面内における位
置の検出時間が２．５６２秒では、カメラ映像のフレー
ム時間（０．０３３秒）内に赤外線情報の画面内におけ
る位置検出が終了しない。

【００１５】また、この従来の赤外線検出回路では、次
の画面内における赤外線情報の位置の検出が可能となる
時間は約３秒であるため、３秒以下で赤外線（目標）が
カメラ撮影範囲を横切った場合には、仮にイメージメモ
リ３に赤外線情報が蓄えられても処理の遅れから検出で
きない可能性が大となる。また赤外線（目標）検出に十
分な時間をさくことができないため、外来ノイズ、二値
化ノイズ等の影響で赤外線（目標）の誤発見したり、位
置を誤認したりする可能性が大となる。

【００１６】従って本発明の課題は、赤外線情報の位置
の検出を短時間で、かつ、高精度に行うことができる赤
外線検出回路を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、目標か
ら発生される赤外線を、第１乃至第Ｎ（Ｎは２以上の整
数）のブロックに分けられる画面内に赤外線情報として
捕らえ、この赤外線情報を含む前記画面を表す映像信号
を出力する赤外線カメラと；前記赤外線カメラに接続さ
れ、前記映像信号を前記赤外線情報の有無によって時系
列的に二値化し、時系列的な二値化された信号を出力す
る二値化回路と；前記第１乃至前記第Ｎのブロックに対
応する第１乃至第Ｎのイメージメモリ領域を有し、か
つ、前記二値化回路に接続され、前記時系列的な二値化
された信号を、前記画面の前記第１乃至前記第Ｎのブロ
ックの第ｎ（ｎは１からＮまで順番に変わる整数）のブ
ロックが前記第１乃至前記第Ｎのイメージメモリ領域の
第ｎのイメージメモリ領域に格納されるように、記憶す
るイメージメモリと；前記第１乃至前記第Ｎのブロック
に対応する第１乃至第Ｎのフラッグメモリ領域を有する
フラッグメモリと；前記二値化回路及び前記フラッグメ
モリに接続され、前記時系列的な二値化された信号を、
前記第ｎのブロックが前記赤外線情報を含む時は、フラ
ッグセット信号に処理し、このフラッグセット信号によ
って前記フラッグメモリの前記第１乃至前記第Ｎのフラ
ッグメモリ領域の第ｎのフラッグメモリ領域をフラッグ
セット状態にし、前記時系列的な二値化された信号を、
前記第ｎのブロックが前記赤外線情報を含まない時は、
フラッグリセット信号に処理し、このフラッグリセット
信号によって前記第ｎのフラッグメモリ領域をフラッグ
リセット状態にするフラッグ処理回路と；前記イメージ
メモリ及び前記フラッグメモリに接続され、前記フラッ
グメモリの前記第１乃至前記第Ｎのフラッグメモリ領域
のうち、前記フラッグセット状態となっているフラッグ
メモリ領域に対応する前記第１及び前記第Ｎのブロック
の内の対応ブロックを記憶している前記第１乃至前記第
Ｎのイメージメモリ領域の内の対応イメージメモリ領域
から前記赤外線情報の前記画面内における位置を計算す
る計算動作を行い、計算された位置を出力する計算手段
と；を含むことを特徴とする赤外線検出回路が得られ
る。

【００１８】更に本発明によれば、前記計算手段は、前
記フラッグメモリに前記フラッグセット状態となってい
るフラッグメモリ領域が複数個存在する時は、前記フラ
ッグセット状態となっている前記複数個のフラッグメモ
リ領域に対応する前記第１及び前記第Ｎのブロックの内
の複数個の対応ブロックを記憶している前記第１乃至前
記第Ｎのイメージメモリ領域の複数個の対応イメージメ
モリ領域の各々に対して、前記計算動作を行い、複数個
の計算された位置を出力することを特徴とする赤外線検
出回路が得られる。

【００１９】また本発明によれば、前記計算手段に接続
され、前記計算された位置を出力する出力回路を更に含
むことを特徴とする赤外線検出回路が得られる。

【００２０】

【実施例】次に本発明の実施例について図面を参照して
説明する。

【００２１】図１を参照すると、本発明の一実施例によ
る赤外線検出回路は、同様の参照符号で示された同様の
部分を含む。この赤外線検出回路は、赤外線カメラ１に
おける画面の第１乃至前記第Ｎのブロックに対応する第
１乃至第Ｎのフラッグメモリ領域を有するフラッグメモ
リ８を有する。図示のフラッグメモリ８は、画面の第１
乃至前記第１６のブロック＃１〜＃１６に対応する第１
乃至第１６のフラッグメモリ領域Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１６
を有する。フラッグメモリ８は、横方向に４ビットを有
し、縦方向に４ビットを有する。第１乃至第１６のフラ
ッグメモリ領域Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１６の各々は１ビット
である。

【００２２】フラッグ処理回路９は、二値化回路２及び
フラッグメモリ８に接続され、二値化回路２からの時系
列的な二値化された信号を、第１乃至第Ｎのブロックの
第ｎ（ｎは１からＮまで順番に変わる整数）のブロック
が赤外線情報を含む時は、フラッグセット信号に処理
し、このフラッグセット信号によってフラッグメモリ８
の第１乃至第Ｎのフラッグメモリ領域の第ｎのフラッグ
メモリ領域をフラッグセット状態にし、時系列的な二値
化された信号を、第ｎのブロックが赤外線情報を含まな
い時は、フラッグリセット信号に処理し、このフラッグ
リセット信号によって第ｎのフラッグメモリ領域をフラ
ッグリセット状態にする。図示のフラッグ処理回路９
は、二値化回路２からの時系列的な二値化された信号
を、画面の第１乃至第１６のブロック＃１〜＃１６の各
々が赤外線情報を含む時及び画面の第１乃至第１６のブ
ロック＃１〜＃１６の各々が赤外線情報を含まない時
に、フラッグメモリ８の第１乃至第１６のフラッグメモ
リ領域Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１６のうち、画面の第１乃至第
１６のブロック＃１〜＃１６の各々に対応するフラッグ
メモリ領域をフラッグセット状態及びフラッグリセット
状態にするフラッグセット信号及びフラッグリセット信
号に、それぞれ、処理する。

【００２３】赤外線位置検出プログラムメモリ１０は、
赤外線位置検出プログラムを格納している。

【００２４】マイクロプロセッサ１１は、イメージメモ
リ３にメモリバス５を介して接続され、フラッグメモリ
８に入力バス１０を介して接続されている。マイクロプ
ロセッサ１１は、赤外線位置検出プログラムメモリ１０
に格納された赤外線位置検出プログラムに従って、フラ
ッグメモリ８の第１乃至第Ｎのフラッグメモリ領域のう
ち、フラッグセット状態となっているフラッグメモリ領
域に対応する第１及び第Ｎのブロックの内の対応ブロッ
クを記憶している第１乃至第Ｎのイメージメモリ領域の
内の対応イメージメモリ領域から、赤外線情報の画面内
における位置を計算する計算動作を行い、計算された位
置を出力する。図示のマイクロプロセッサ１１は、フラ
ッグメモリ８の第１乃至第１６のフラッグメモリ領域Ｎ
ｏ．１〜Ｎｏ．１６のうち、フラッグセット状態となっ
ているフラッグメモリ領域に対応する第１及び第１６の
ブロック＃１〜＃１６の内の対応ブロックを記憶してい
る第１乃至第１６のイメージメモリ領域の内の対応イメ
ージメモリ領域から、赤外線情報の画面内における位置
を計算する計算動作を行い、計算された位置を出力す
る。マイクロプロセッサ１１は、フラッグメモリ８にフ
ラッグセット状態となっているフラッグメモリ領域が複
数個存在する時は、フラッグセット状態となっている複
数個のフラッグメモリ領域に対応する第１及び第１６の
ブロック＃１〜＃１６内の複数個の対応ブロックを記憶
している第１乃至第１６のイメージメモリ領域Ｎｏ．１
〜Ｎｏ．１６の複数個の対応イメージメモリ領域の各々
に対して、前記計算動作を行い、複数個の計算された位
置を出力する。

【００２５】出力回路４は、マイクロプロセッサ１０か
らの指令に従い、フラッグメモリ８の第１乃至第１６の
フラッグメモリ領域Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１６のうち、フラ
ッグセット状態となっているフラッグメモリ領域に対応
する第１及び第１６のブロック＃１〜＃１６の内の対応
ブロックを記憶している第１乃至第１６のイメージメモ
リ領域の内の対応イメージメモリ領域に、記憶情報をメ
モリバス５を介してマイクロプロセッサ６に送出させる
要求を送出すると共に、マイクロプロセッサ１１からの
指令に従い、マイクロプロセッサ１１にて計算された位
置を外部に出力する。

【００２６】図２を参照して、マイクロプロセッサ１１
の計算動作を詳細に説明する。マイクロプロセッサ１１
は、ステージＳ１において、フラッグメモリ８内のフラ
ッグ１６ビットをチェックする。続いて、ステージＳ２
において、フラッグがセットされているブロックをイメ
ージメモリ３から選択して読み出す。ステージＳ３で
は、読み出したブロック内の論理“１”のビットが信号
（赤外線情報）かノイズかを判定し、信号の場合は、ス
テージＳ４に進み、ノイズの場合はステージＳ５に進
む。ステージＳ４では、赤外線情報の画面内における位
置を計算し、ステージＳ５に進む。ステージＳ５では、
他にフラッグがセットされているか否かを判定し、他に
フラッグがセットされている場合は、ステージＳ２に戻
り、他にフラッグがセットされていない場合には、動作
を終了する。

【００２７】本実施例では、赤外線情報の画面内におけ
る位置の検出時間は、フラッグメモリ８からフラッグが
セットされているブロック番号を検出する時間と、計算
処理時間とからなる。

【００２８】（１）例えば、フラッグ１ビット当たりの
ブロック番号の検出時間を０．００００１（秒）とする
と、フラッグ１６ビット分のブロック番号の検出時間
は、 １６×０．００００１＝０．０００１６秒 である。

【００２９】（２）また、赤外線の画面内における位置
の計算処理時間は、本実施例においては前述の計算動作
に３０００ステップが必要であり、かつ、１ステップに
０．０００００１秒必要であるとすると、 ３０００×０．０００００１＝０．００３秒 となる。

【００３０】（３）従って、赤外線情報の画面内におけ
る位置の検出時間は、（１）＋（２）＝０．００３１６
秒となる。

【００３１】上記（３）から１フレーム時間（０．０３
３秒）内に全ての計算処理が完了するので、高速でかつ
高精度に赤外線情報の画面内における位置を検出でき
る。

【００３２】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、赤
外線情報の位置の検出を短時間で、かつ、高精度に行う
ことができる赤外線検出回路が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による赤外線検出回路のブロ
ック図。

【図２】図１の赤外線検出回路の動作を説明するための
フローチャート。

【図３】従来の赤外線検出回路のブロック図。

【符号の説明】

１ 赤外線カメラ ２ 二値化回路 ３ イメージメモリ ４ 出力回路 ５ メモリバス ６ マイクロプロセッサ ７ 赤外線位置検出プログラムメモリ ８ フラッグメモリ ９ フラッグ処理回路 １０ 赤外線位置検出プログラムメモリ １１ マイクロプロセッサ １２ 入力バス

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 目標から発生される赤外線を、第１乃至
   第Ｎ（Ｎは２以上の整数）のブロックに分けられる画面
   内に赤外線情報として捕らえ、この赤外線情報を含む前
   記画面を表す映像信号を出力する赤外線カメラと；前記
   赤外線カメラに接続され、前記映像信号を前記赤外線情
   報の有無によって時系列的に二値化し、時系列的な二値
   化された信号を出力する二値化回路と；前記第１乃至前
   記第Ｎのブロックに対応する第１乃至第Ｎのイメージメ
   モリ領域を有し、かつ、前記二値化回路に接続され、前
   記時系列的な二値化された信号を、前記画面の前記第１
   乃至前記第Ｎのブロックの第ｎ（ｎは１からＮまで順番
   に変わる整数）のブロックが前記第１乃至前記第Ｎのイ
   メージメモリ領域の第ｎのイメージメモリ領域に格納さ
   れるように、記憶するイメージメモリと；前記第１乃至
   前記第Ｎのブロックに対応する第１乃至第Ｎのフラッグ
   メモリ領域を有するフラッグメモリと；前記二値化回路
   及び前記フラッグメモリに接続され、前記時系列的な二
   値化された信号を、前記第ｎのブロックが前記赤外線情
   報を含む時は、フラッグセット信号に処理し、このフラ
   ッグセット信号によって前記フラッグメモリの前記第１
   乃至前記第Ｎのフラッグメモリ領域の第ｎのフラッグメ
   モリ領域をフラッグセット状態にし、前記時系列的な二
   値化された信号を、前記第ｎのブロックが前記赤外線情
   報を含まない時は、フラッグリセット信号に処理し、こ
   のフラッグリセット信号によって前記第ｎのフラッグメ
   モリ領域をフラッグリセット状態にするフラッグ処理回
   路と；前記イメージメモリ及び前記フラッグメモリに接
   続され、前記フラッグメモリの前記第１乃至前記第Ｎの
   フラッグメモリ領域のうち、前記フラッグセット状態と
   なっているフラッグメモリ領域に対応する前記第１及び
   前記第Ｎのブロックの内の対応ブロックを記憶している
   前記第１乃至前記第Ｎのイメージメモリ領域の内の対応
   イメージメモリ領域から前記赤外線情報の前記画面内に
   おける位置を計算する計算動作を行い、計算された位置
   を出力する計算手段と；を含むことを特徴とする赤外線
   検出回路。
2. 【請求項２】 前記計算手段は、前記フラッグメモリに
   前記フラッグセット状態となっているフラッグメモリ領
   域が複数個存在する時は、前記フラッグセット状態とな
   っている前記複数個のフラッグメモリ領域に対応する前
   記第１及び前記第Ｎのブロックの内の複数個の対応ブロ
   ックを記憶している前記第１乃至前記第Ｎのイメージメ
   モリ領域の複数個の対応イメージメモリ領域の各々に対
   して、前記計算動作を行い、複数個の計算された位置を
   出力することを特徴とする請求項１に記載の赤外線検出
   回路。
3. 【請求項３】 前記計算手段に接続され、前記計算され
   た位置を出力する出力回路を更に含むことを特徴とする
   請求項１に記載の赤外線検出回路。