JPH10111645A - 光学センサのシミュレーション方法およびシミュレーション装置 - Google Patents
光学センサのシミュレーション方法およびシミュレーション装置Info
- Publication number
- JPH10111645A JPH10111645A JP26475396A JP26475396A JPH10111645A JP H10111645 A JPH10111645 A JP H10111645A JP 26475396 A JP26475396 A JP 26475396A JP 26475396 A JP26475396 A JP 26475396A JP H10111645 A JPH10111645 A JP H10111645A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- target
- optical sensor
- image
- speed
- angle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Closed-Circuit Television Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 コンピュータにおいて実環境をモデル化する
のには多大な時間と労力がかかる等の問題があり、この
ような問題を解決することが課題であった。 【解決手段】 光学センサにより目標Ｔを検知しながら
同目標Ｔに接近する移動体（ミサイルＭ）における光学
センサのシミュレーション方法であって、目標Ｔに向か
って接近しながら目標Ｔを含む画像を撮像し、その接近
速度と移動体の想定速度との差に基づいて画像の画角変
換を行うと共に、画角変換した画像に対して光学センサ
の目標認識処理を行うことにより、実環境における精度
の高い模擬運用を可能にした。
のには多大な時間と労力がかかる等の問題があり、この
ような問題を解決することが課題であった。 【解決手段】 光学センサにより目標Ｔを検知しながら
同目標Ｔに接近する移動体（ミサイルＭ）における光学
センサのシミュレーション方法であって、目標Ｔに向か
って接近しながら目標Ｔを含む画像を撮像し、その接近
速度と移動体の想定速度との差に基づいて画像の画角変
換を行うと共に、画角変換した画像に対して光学センサ
の目標認識処理を行うことにより、実環境における精度
の高い模擬運用を可能にした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、誘導ミサイル等の
移動体に搭載する光学センサの性能評価などに利用され
る光学センサのシミュレーション方法および光学センサ
のシミュレーション装置に関するものである。
移動体に搭載する光学センサの性能評価などに利用され
る光学センサのシミュレーション方法および光学センサ
のシミュレーション装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光学センサの性能評価、あるいは光学セ
ンサを搭載したミサイルの攻撃に対する防御手段の性能
評価を行うには、実環境において実物の光学センサさら
には実物の移動体を用いるのが最も確実である。ところ
が、この種の光学センサは、運用される環境が特異であ
り、現実には様々な面での制約を受けることから、全て
実物を用いて評価を行うことは困難である。
ンサを搭載したミサイルの攻撃に対する防御手段の性能
評価を行うには、実環境において実物の光学センサさら
には実物の移動体を用いるのが最も確実である。ところ
が、この種の光学センサは、運用される環境が特異であ
り、現実には様々な面での制約を受けることから、全て
実物を用いて評価を行うことは困難である。
【０００３】そこで、シミュレーションによる性能評価
を行うことになるが、従来では、光学センサの目標を含
む環境をモデル化してコンピュータに入力し、そのモデ
ル化した環境において光学センサの目標認識処理を行う
ことにより、光学センサの性能評価を行っていた。
を行うことになるが、従来では、光学センサの目標を含
む環境をモデル化してコンピュータに入力し、そのモデ
ル化した環境において光学センサの目標認識処理を行う
ことにより、光学センサの性能評価を行っていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たような従来の光学センサのシミュレーションでは、実
環境をモデル化するのに多大な時間や労力かかると共
に、実環境と同等の現実性を得ることが難しいという問
題があり、このような問題を解決することが課題であっ
た。
たような従来の光学センサのシミュレーションでは、実
環境をモデル化するのに多大な時間や労力かかると共
に、実環境と同等の現実性を得ることが難しいという問
題があり、このような問題を解決することが課題であっ
た。
【０００５】
【発明の目的】本発明は、上記従来の課題に着目して成
されたもので、実環境において精度の高い模擬運用を行
うことができる光学センサのシミュレーション方法およ
びシミュレーション装置を提供することを目的としてい
る。
されたもので、実環境において精度の高い模擬運用を行
うことができる光学センサのシミュレーション方法およ
びシミュレーション装置を提供することを目的としてい
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係わる光学セン
サのシミュレーション方法は、請求項１として、光学セ
ンサにより目標を検知しながら同目標に接近する移動体
における光学センサのシミュレーション方法であって、
目標に向かって接近しながら目標を含む画像を撮像し、
その接近速度と移動体の想定速度との差に基づいて画像
の画角変換を行うと共に、画角変換した画像に対して光
学センサの目標認識処理を行う構成とし、請求項２とし
て、目標に対する接近速度よりも移動体の想定速度が大
であり、画角変換が、デジタル画像においてアフィン変
換により画像を拡大する画角変換である構成とし、請求
項３として、目標に対する接近速度よりも移動体の想定
速度が大であり、画像変換が、デジタル画像に対する光
学センサの視野角を小さくする画角変換である構成と
し、請求項４として、画像変換が、目標を含む画像を撮
像する撮像手段におけるズーム機構により行われる構成
としており、上記の構成を課題を解決するための手段と
している。
サのシミュレーション方法は、請求項１として、光学セ
ンサにより目標を検知しながら同目標に接近する移動体
における光学センサのシミュレーション方法であって、
目標に向かって接近しながら目標を含む画像を撮像し、
その接近速度と移動体の想定速度との差に基づいて画像
の画角変換を行うと共に、画角変換した画像に対して光
学センサの目標認識処理を行う構成とし、請求項２とし
て、目標に対する接近速度よりも移動体の想定速度が大
であり、画角変換が、デジタル画像においてアフィン変
換により画像を拡大する画角変換である構成とし、請求
項３として、目標に対する接近速度よりも移動体の想定
速度が大であり、画像変換が、デジタル画像に対する光
学センサの視野角を小さくする画角変換である構成と
し、請求項４として、画像変換が、目標を含む画像を撮
像する撮像手段におけるズーム機構により行われる構成
としており、上記の構成を課題を解決するための手段と
している。
【０００７】なお、請求項１の光学センサのシミュレー
ション方法において、目標に向かって接近しながら目標
を含む画像を撮像するにあたっては、航空機が用いるこ
とができる。また、請求項１の光学センサのシミュレー
ション方法では、目標に対する接近速度と移動体の想定
速度の大小関係がとくに限定されることはなく、例え
ば、接近速度よりも想定速度が小さい場合であってもシ
ミュレーションは可能であるが、実際には、目標に対す
る接近速度は零に近くし得るので、請求項２および３に
記載したように、目標に対する接近速度よりも移動体の
想定速度が大である場合に用いることが望ましい。
ション方法において、目標に向かって接近しながら目標
を含む画像を撮像するにあたっては、航空機が用いるこ
とができる。また、請求項１の光学センサのシミュレー
ション方法では、目標に対する接近速度と移動体の想定
速度の大小関係がとくに限定されることはなく、例え
ば、接近速度よりも想定速度が小さい場合であってもシ
ミュレーションは可能であるが、実際には、目標に対す
る接近速度は零に近くし得るので、請求項２および３に
記載したように、目標に対する接近速度よりも移動体の
想定速度が大である場合に用いることが望ましい。
【０００８】本発明に係わる光学センサのシミュレーシ
ョン装置は、請求項５として、航空機に搭載され、光学
センサにより目標を検知しながら同目標に接近する移動
体における光学センサのシミュレーション装置であっ
て、撮像手段と、撮像手段により撮像した画像を航空機
の速度と移動体の想定速度との差に基づいて画角変換す
る画像処理手段と、画角変換した画像に対して光学セン
サの目標認識処理を行う制御手段を備えた構成とし、請
求項６として、撮像手段が、航空機の外部に着脱可能な
ポッドの先端内部に搭載してある構成としており、上記
の構成を課題を解決するための手段としている。
ョン装置は、請求項５として、航空機に搭載され、光学
センサにより目標を検知しながら同目標に接近する移動
体における光学センサのシミュレーション装置であっ
て、撮像手段と、撮像手段により撮像した画像を航空機
の速度と移動体の想定速度との差に基づいて画角変換す
る画像処理手段と、画角変換した画像に対して光学セン
サの目標認識処理を行う制御手段を備えた構成とし、請
求項６として、撮像手段が、航空機の外部に着脱可能な
ポッドの先端内部に搭載してある構成としており、上記
の構成を課題を解決するための手段としている。
【０００９】なお、請求項５の光学センサのシミュレー
ション装置にあっても、航空機の速度と移動体の想定速
度の大小関係がとくに限定されることはないが、航空機
を用いればその速度を零に近くし得るので、当該装置を
搭載した航空機よりも高速の移動体における光学センサ
のシミュレーションに用いることが望ましい。
ション装置にあっても、航空機の速度と移動体の想定速
度の大小関係がとくに限定されることはないが、航空機
を用いればその速度を零に近くし得るので、当該装置を
搭載した航空機よりも高速の移動体における光学センサ
のシミュレーションに用いることが望ましい。
【００１０】
【発明の作用】本発明の請求項１に係わる光学センサの
シミュレーション方法では、目標に向かって接近しなが
ら目標を含む画像を撮像し、その接近速度と移動体の想
定速度との差に基づいて画像の画角変換を行うので、画
角変換された画像は移動体がそれ自体の速度で目標に接
近する状態と同等の画像になり、その画角変換された画
像に対して光学センサの目標認識処理を行うので、実質
的に実環境における光学センサの模擬運用が成されるこ
ととなる。
シミュレーション方法では、目標に向かって接近しなが
ら目標を含む画像を撮像し、その接近速度と移動体の想
定速度との差に基づいて画像の画角変換を行うので、画
角変換された画像は移動体がそれ自体の速度で目標に接
近する状態と同等の画像になり、その画角変換された画
像に対して光学センサの目標認識処理を行うので、実質
的に実環境における光学センサの模擬運用が成されるこ
ととなる。
【００１１】本発明の請求項２に係わる光学センサのシ
ミュレーション方法では、目標に対する接近速度よりも
移動体の想定速度が大であって、目標の撮像を行ってい
る接近速度と移動体の想定速度との差に基づいて、デジ
タル画像においてアフィン変換により画像を拡大する画
角変換を行うので、移動体がそれ自体の速度で目標に接
近する状態と同等の画像になる。
ミュレーション方法では、目標に対する接近速度よりも
移動体の想定速度が大であって、目標の撮像を行ってい
る接近速度と移動体の想定速度との差に基づいて、デジ
タル画像においてアフィン変換により画像を拡大する画
角変換を行うので、移動体がそれ自体の速度で目標に接
近する状態と同等の画像になる。
【００１２】本発明の請求項３に係わる光学センサのシ
ミュレーション方法では、目標に対する接近速度よりも
移動体の想定速度が大であって、目標の撮像を行ってい
る接近速度と移動体の想定速度との差に基づいて、デジ
タル画像に対する光学センサの視野角を小さくする画角
変換を行うので、移動体がそれ自体の速度で目標に接近
する状態と同等の画像になる。
ミュレーション方法では、目標に対する接近速度よりも
移動体の想定速度が大であって、目標の撮像を行ってい
る接近速度と移動体の想定速度との差に基づいて、デジ
タル画像に対する光学センサの視野角を小さくする画角
変換を行うので、移動体がそれ自体の速度で目標に接近
する状態と同等の画像になる。
【００１３】本発明の請求項４に係わる光学センサのシ
ミュレーション方法では、目標を含む画像を撮像する撮
像手段が同目標に対して接近しており、その接近速度と
移動体の想定速度との差に基づいて、撮像手段における
ズーム機構により画像変換が行われるので、移動体がそ
れ自体の速度で目標に接近する状態と同等の画像にな
る。
ミュレーション方法では、目標を含む画像を撮像する撮
像手段が同目標に対して接近しており、その接近速度と
移動体の想定速度との差に基づいて、撮像手段における
ズーム機構により画像変換が行われるので、移動体がそ
れ自体の速度で目標に接近する状態と同等の画像にな
る。
【００１４】本発明の請求項５に係わる光学センサのシ
ミュレーション装置では、当該装置を航空機に搭載し
て、目標に向かって接近しながら撮像手段により目標を
含む画像を撮像し、画像処理手段により航空機の速度と
移動体の想定速度との差に基づいて撮像画像の画角変換
を行うので、画角変換された画像は移動体がそれ自体の
速度で目標に接近する状態と同等の画像になり、その画
角変換された画像に対して制御手段により光学センサの
目標認識処理を行うので、実質的に実環境における光学
センサの模擬運用が成されることとなる。
ミュレーション装置では、当該装置を航空機に搭載し
て、目標に向かって接近しながら撮像手段により目標を
含む画像を撮像し、画像処理手段により航空機の速度と
移動体の想定速度との差に基づいて撮像画像の画角変換
を行うので、画角変換された画像は移動体がそれ自体の
速度で目標に接近する状態と同等の画像になり、その画
角変換された画像に対して制御手段により光学センサの
目標認識処理を行うので、実質的に実環境における光学
センサの模擬運用が成されることとなる。
【００１５】本発明の請求項６に係わる光学センサのシ
ミュレーション装置では、航空機の翼下などにポッドを
装着し、航空機を目標に向けて飛行させながら、ポッド
の先端内部に搭載した撮像手段により目標を含む画像を
撮像する。この場合、画像処理手段や制御手段は機内に
搭載され、機内においてリアルタイムでのシミュレーシ
ョンが行われる。
ミュレーション装置では、航空機の翼下などにポッドを
装着し、航空機を目標に向けて飛行させながら、ポッド
の先端内部に搭載した撮像手段により目標を含む画像を
撮像する。この場合、画像処理手段や制御手段は機内に
搭載され、機内においてリアルタイムでのシミュレーシ
ョンが行われる。
【００１６】
【発明の効果】本発明の請求項１に係わる光学センサの
シミュレーション方法によれば、移動体がそれ自体の速
度で目標に接近する状態と同等の画像が得られることか
ら、実環境においてきわめて精度の高い光学センサの模
擬運用を行うことができ、実環境をモデル化する従来の
方式に比べて時間や労力を大幅に軽減することができる
と共に、信頼性の高い光学センサの性能評価を行うこと
ができる。また、移動体側の光学センサの性能評価だけ
ではなく、光学センサに対する目標側の応答手段の性能
評価なども精度良く行うことができる。
シミュレーション方法によれば、移動体がそれ自体の速
度で目標に接近する状態と同等の画像が得られることか
ら、実環境においてきわめて精度の高い光学センサの模
擬運用を行うことができ、実環境をモデル化する従来の
方式に比べて時間や労力を大幅に軽減することができる
と共に、信頼性の高い光学センサの性能評価を行うこと
ができる。また、移動体側の光学センサの性能評価だけ
ではなく、光学センサに対する目標側の応答手段の性能
評価なども精度良く行うことができる。
【００１７】本発明の請求項２および３に係わる光学セ
ンサのシミュレーション方法によれば、請求項１と同様
の効果を得ることができるうえに、デジタル画像におい
て画角変換を行うので、連続する撮像画像に対してこれ
を高速で画像処理することが可能であり、また、移動体
の想定速度などの条件を変更する場合にもきわめて容易
に対処することができる。
ンサのシミュレーション方法によれば、請求項１と同様
の効果を得ることができるうえに、デジタル画像におい
て画角変換を行うので、連続する撮像画像に対してこれ
を高速で画像処理することが可能であり、また、移動体
の想定速度などの条件を変更する場合にもきわめて容易
に対処することができる。
【００１８】本発明の請求項４に係わる光学センサのシ
ミュレーション方法によれば、請求項１と同様の効果を
得ることができるうえに、撮像手段におけるズーム機構
により画像変換を行うことから、撮像している画像その
ものを移動体がそれ自体の速度で目標に接近する状態と
同等の画像にすることができ、その画像において直接的
に目標認識処理を行うこととなるので、より精度の高い
模擬運用を行うことができる。また、機械的なズーム機
構は構造が簡単であるとともに制御も容易である。
ミュレーション方法によれば、請求項１と同様の効果を
得ることができるうえに、撮像手段におけるズーム機構
により画像変換を行うことから、撮像している画像その
ものを移動体がそれ自体の速度で目標に接近する状態と
同等の画像にすることができ、その画像において直接的
に目標認識処理を行うこととなるので、より精度の高い
模擬運用を行うことができる。また、機械的なズーム機
構は構造が簡単であるとともに制御も容易である。
【００１９】本発明の請求項５に係わる光学センサのシ
ミュレーション装置によれば、実環境において、画像処
理手段により、移動体がそれ自体の速度で目標に接近す
る状態と同等の画像が得られると共に、制御手段によ
り、高精度の光学センサの模擬運用を行うことができ、
実環境をモデル化する従来の方式に比べて時間や労力を
大幅に軽減することができると共に、信頼性の高い光学
センサの性能評価を行うことができる。また、移動体側
の光学センサの性能評価だけではなく、光学センサに対
する目標側の応答手段の性能評価なども精度良く行うこ
とができる。
ミュレーション装置によれば、実環境において、画像処
理手段により、移動体がそれ自体の速度で目標に接近す
る状態と同等の画像が得られると共に、制御手段によ
り、高精度の光学センサの模擬運用を行うことができ、
実環境をモデル化する従来の方式に比べて時間や労力を
大幅に軽減することができると共に、信頼性の高い光学
センサの性能評価を行うことができる。また、移動体側
の光学センサの性能評価だけではなく、光学センサに対
する目標側の応答手段の性能評価なども精度良く行うこ
とができる。
【００２０】本発明の請求項６に係わる光学センサのシ
ミュレーション装置によれば、撮像手段を航空機の外部
に着脱可能なポッドに搭載したことから、撮像手段を航
空機の翼下のパイロンなどに容易に備え付けることがで
き、航空機側の改造もほとんど必要とせず、且つ航空機
の運行に何ら支障を及ぼすことなくシミュレーションを
行うことができる。また、機内に搭載した画像処理手段
や制御手段により、機内においてリアルタイムでのシミ
ュレーションを行うことができる。
ミュレーション装置によれば、撮像手段を航空機の外部
に着脱可能なポッドに搭載したことから、撮像手段を航
空機の翼下のパイロンなどに容易に備え付けることがで
き、航空機側の改造もほとんど必要とせず、且つ航空機
の運行に何ら支障を及ぼすことなくシミュレーションを
行うことができる。また、機内に搭載した画像処理手段
や制御手段により、機内においてリアルタイムでのシミ
ュレーションを行うことができる。
【００２１】
【実施例】以下、図面に基づいて、本発明に係わる光学
センサのシミュレーション方法およびシミュレーション
装置の一実施例を説明する。この実施例では、図３に示
すように、艦船である目標Ｔに対して、航空機Ａから発
射される赤外線誘導型のミサイルＭに搭載した目標検知
用光学センサのシミュレーションを示している。つま
り、光学センサにより目標Ｔを検知しながら同目標Ｔに
接近する移動体はミサイルＭであり、その飛翔速度は航
空機Ａよりも高速である。また、目標Ｔにおいては、欺
瞞用の赤外線デコイ弾Ｄが発射される。
センサのシミュレーション方法およびシミュレーション
装置の一実施例を説明する。この実施例では、図３に示
すように、艦船である目標Ｔに対して、航空機Ａから発
射される赤外線誘導型のミサイルＭに搭載した目標検知
用光学センサのシミュレーションを示している。つま
り、光学センサにより目標Ｔを検知しながら同目標Ｔに
接近する移動体はミサイルＭであり、その飛翔速度は航
空機Ａよりも高速である。また、目標Ｔにおいては、欺
瞞用の赤外線デコイ弾Ｄが発射される。
【００２２】図２は光学センサのシミュレーション装置
の全体を示すブロック図である。シミュレーション装置
は、航空機Ａに搭載してあって、機体Ｂ内に搭載される
ものと、航空機Ａの外部に着脱可能なポッドＰに搭載さ
れるものに分かれている。この実施例では２つのポッド
Ｐ，Ｐを備えており、各ポッドＰは例えば航空機Ａの両
翼の下部のパイロンに装着される。
の全体を示すブロック図である。シミュレーション装置
は、航空機Ａに搭載してあって、機体Ｂ内に搭載される
ものと、航空機Ａの外部に着脱可能なポッドＰに搭載さ
れるものに分かれている。この実施例では２つのポッド
Ｐ，Ｐを備えており、各ポッドＰは例えば航空機Ａの両
翼の下部のパイロンに装着される。
【００２３】ポッドＰの先端内部には、目標を含む画像
を撮像するための撮像手段である赤外線カメラ１が搭載
してある。この赤外線カメラ１は、ジンバル機構２によ
り回動自在に保持してある。ジンバル機構２は、その回
動状態を検出するジンバルセンサ３を備えると共に、ト
ルカ４により駆動可能であって、ジンバルセンサ３から
の検出信号はジンバルコントローラ５を介してトルカ４
にフィードバックされる。
を撮像するための撮像手段である赤外線カメラ１が搭載
してある。この赤外線カメラ１は、ジンバル機構２によ
り回動自在に保持してある。ジンバル機構２は、その回
動状態を検出するジンバルセンサ３を備えると共に、ト
ルカ４により駆動可能であって、ジンバルセンサ３から
の検出信号はジンバルコントローラ５を介してトルカ４
にフィードバックされる。
【００２４】また、ポッドＰ内には、赤外線カメラ１の
制御部である電子機器６および画像記録器７などが収容
してある。なお、この実施例では左右のポッドＰ，Ｐに
おいて、使用周波数帯の異なる赤外線カメラ１，１を搭
載しており、一方の赤外線カメラ１の使用周波数帯は３
〜５μｍであり、他方の赤外線カメラ１の使用周波数帯
は８〜１２μｍである。
制御部である電子機器６および画像記録器７などが収容
してある。なお、この実施例では左右のポッドＰ，Ｐに
おいて、使用周波数帯の異なる赤外線カメラ１，１を搭
載しており、一方の赤外線カメラ１の使用周波数帯は３
〜５μｍであり、他方の赤外線カメラ１の使用周波数帯
は８〜１２μｍである。
【００２５】機体Ｂ内には、撮像手段である赤外線カメ
ラ１により撮像した画像を航空機Ａの速度とミサイルＭ
の想定速度との差に基づいて画角変換する画像処理手段
としての画像処理装置８と、画角変換した画像に対して
光学センサの目標認識処理を行う制御手段としてのコン
ピュータ９を備えている。
ラ１により撮像した画像を航空機Ａの速度とミサイルＭ
の想定速度との差に基づいて画角変換する画像処理手段
としての画像処理装置８と、画角変換した画像に対して
光学センサの目標認識処理を行う制御手段としてのコン
ピュータ９を備えている。
【００２６】画像処理装置８には、ポッドＰ内の赤外線
カメラ用の電子機器６から第１スイッチ２１を介して、
赤外線カメラ１で撮像した画像が入力される。第１スイ
ッチＳ１は、左右のポッドＰ，Ｐの電子機器６，６から
の入力を選択するスイッチである。画像処理装置８で画
角変換した画像は、コンピュータ９のほかにモニタ１０
にも入力される。なお、モニタ１０には、赤外線カメラ
１で撮像した画像も入力される。コンピュータ９には、
ＧＰＳ１１および慣性センサ１２より、当該航空機Ａの
位置、機種方位および速度などが入力されると共に、キ
ーボード１３の操作により、模擬運用を行おうとするミ
サイルＭおよび光学センサの条件などが入力される。
カメラ用の電子機器６から第１スイッチ２１を介して、
赤外線カメラ１で撮像した画像が入力される。第１スイ
ッチＳ１は、左右のポッドＰ，Ｐの電子機器６，６から
の入力を選択するスイッチである。画像処理装置８で画
角変換した画像は、コンピュータ９のほかにモニタ１０
にも入力される。なお、モニタ１０には、赤外線カメラ
１で撮像した画像も入力される。コンピュータ９には、
ＧＰＳ１１および慣性センサ１２より、当該航空機Ａの
位置、機種方位および速度などが入力されると共に、キ
ーボード１３の操作により、模擬運用を行おうとするミ
サイルＭおよび光学センサの条件などが入力される。
【００２７】コンピュータ９で行った目標認識処理のデ
ータは、光学センサ画像記録装置１４に入力されると共
に、各ポッドＰ内の画像記録器７にも入力され、さら
に、第２および第３のスイッチ２２，２３を介して、各
ポッドＰ内のジンバルコントローラ５に入力される。こ
れにより、誘導ミサイルのシーカーの動作と同様に、目
標認識処理のデータに基づいて赤外線カメラ１を回動さ
せる。
ータは、光学センサ画像記録装置１４に入力されると共
に、各ポッドＰ内の画像記録器７にも入力され、さら
に、第２および第３のスイッチ２２，２３を介して、各
ポッドＰ内のジンバルコントローラ５に入力される。こ
れにより、誘導ミサイルのシーカーの動作と同様に、目
標認識処理のデータに基づいて赤外線カメラ１を回動さ
せる。
【００２８】なお、第２および第３のスイッチ２２，２
３は、各ジンバルコントローラ５に対して、コンピュー
タ９からの目標認識処理のデータの入力と、各ポッドＰ
に対応する手動ジンバルコントローラ１５，１６からの
入力とを切換えるスイッチである。このほか、機体Ｂ内
には、各ポッドＰ内の赤外線カメラ１の調整を行うため
に、電子機器６に接続される赤外線カメラコントローラ
１７が設けてある。
３は、各ジンバルコントローラ５に対して、コンピュー
タ９からの目標認識処理のデータの入力と、各ポッドＰ
に対応する手動ジンバルコントローラ１５，１６からの
入力とを切換えるスイッチである。このほか、機体Ｂ内
には、各ポッドＰ内の赤外線カメラ１の調整を行うため
に、電子機器６に接続される赤外線カメラコントローラ
１７が設けてある。
【００２９】上記構成を備えた装置を用いて光学センサ
のシミュレーションを行うには、航空機Ａを所定の高度
および速度で飛行させ、目標Ｔの方位および距離を測定
し、図１に示すように、ステップＳ１において初期条件
を設定する。初期条件においては、ミサイルの機種およ
び光学センサなどのミサイル条件や、目標Ｔに対する初
期方位、距離および速度などの攻撃条件を設定する。こ
の設定は、先に述べたキーボード１３の操作によりコン
ピュータ９に入力される。
のシミュレーションを行うには、航空機Ａを所定の高度
および速度で飛行させ、目標Ｔの方位および距離を測定
し、図１に示すように、ステップＳ１において初期条件
を設定する。初期条件においては、ミサイルの機種およ
び光学センサなどのミサイル条件や、目標Ｔに対する初
期方位、距離および速度などの攻撃条件を設定する。こ
の設定は、先に述べたキーボード１３の操作によりコン
ピュータ９に入力される。
【００３０】なお、目標Ｔの方位および距離の測定は、
艦船である目標Ｔ側において、図１に示すステップＳ１
０１において、タカン（ＴＡＣＡＮ：戦術航行方式）を
オンにし、ステップＳ１０２において航空機Ａまでの距
離および方位を送信し、その信号を航空機Ａ側で受信す
ることにより行う。また、目標Ｔでは、送信後、ステッ
プＳ１０３においてタカンをオフにし、ステップＳ１０
４において訓練スターととなる。
艦船である目標Ｔ側において、図１に示すステップＳ１
０１において、タカン（ＴＡＣＡＮ：戦術航行方式）を
オンにし、ステップＳ１０２において航空機Ａまでの距
離および方位を送信し、その信号を航空機Ａ側で受信す
ることにより行う。また、目標Ｔでは、送信後、ステッ
プＳ１０３においてタカンをオフにし、ステップＳ１０
４において訓練スターととなる。
【００３１】次に、当該シミュレーションでは、航空機
Ａ側でステップＳ２においてシミュレーションスタート
となり、目標Ｔに向かって接近しながら赤外線カメラ１
で目標Ｔを含む画像の撮像を開始し、ステップＳ３にお
いてミサイルＭの運動を計算する一方で、ステップＳ４
において赤外線カメラ１からの画像を入力し、ステップ
Ｓ５において、目標Ｔに対する航空機Ａの接近速度とミ
サイルＭの想定速度との差に基づいて画像処理装置８で
画角変換を行う。
Ａ側でステップＳ２においてシミュレーションスタート
となり、目標Ｔに向かって接近しながら赤外線カメラ１
で目標Ｔを含む画像の撮像を開始し、ステップＳ３にお
いてミサイルＭの運動を計算する一方で、ステップＳ４
において赤外線カメラ１からの画像を入力し、ステップ
Ｓ５において、目標Ｔに対する航空機Ａの接近速度とミ
サイルＭの想定速度との差に基づいて画像処理装置８で
画角変換を行う。
【００３２】ここで、図３に示すように、航空機Ａが目
標Ｔに対して距離Ｒから接近している状態において、想
定されたミサイルＭの速度Ｖｍは航空機Ａの速度Ｖａよ
りも大きく、一定の時間ｔが経過した時点では、航空機
ＡはＶａｔ分進み、ミサイルＭはこれよりも大であるＶ
ｍｔ分進むことになる。つまり、航空機Ａから撮像して
いる目標Ｔは接近するにつれて画像の中で拡大されてい
くが、その画像に基づいて航空機Ａよりも高速であるミ
サイルＭから見た状態の画像を得るには、航空機Ａの接
近速度とミサイルＭの想定速度との差に基づいて、画像
中で目標Ｔが拡大されていく度合いを増大させる必要が
ある。
標Ｔに対して距離Ｒから接近している状態において、想
定されたミサイルＭの速度Ｖｍは航空機Ａの速度Ｖａよ
りも大きく、一定の時間ｔが経過した時点では、航空機
ＡはＶａｔ分進み、ミサイルＭはこれよりも大であるＶ
ｍｔ分進むことになる。つまり、航空機Ａから撮像して
いる目標Ｔは接近するにつれて画像の中で拡大されてい
くが、その画像に基づいて航空機Ａよりも高速であるミ
サイルＭから見た状態の画像を得るには、航空機Ａの接
近速度とミサイルＭの想定速度との差に基づいて、画像
中で目標Ｔが拡大されていく度合いを増大させる必要が
ある。
【００３３】画像処理装置８における画角変換には、第
１の方法として、撮像した画像をデジタル画像に変換し
て、そのデジタル画像においてアフィン変換により画像
を拡大する方法がある。これは拡大する係数をｋ、光学
センサの視野角をθｍとして次式で求められる。
１の方法として、撮像した画像をデジタル画像に変換し
て、そのデジタル画像においてアフィン変換により画像
を拡大する方法がある。これは拡大する係数をｋ、光学
センサの視野角をθｍとして次式で求められる。
【００３４】ｋ＝ｔａｎ−１｛（Ｒ−Ｖｍｔ／Ｒ−Ｖａ
ｔ）ｔａｎθ｝／θｍ つまり、赤外線カメラ１で撮像した画像をデジタル画像
に変換し、目標Ｔをｋ倍で拡大することにより、ミサイ
ルＭがそれ自体の速度で目標Ｔに接近する状態と同等の
画像にすることができる。なお、このような画角変換
は、連続的入力される撮像画像に対して同じく連続的に
行われる。
ｔ）ｔａｎθ｝／θｍ つまり、赤外線カメラ１で撮像した画像をデジタル画像
に変換し、目標Ｔをｋ倍で拡大することにより、ミサイ
ルＭがそれ自体の速度で目標Ｔに接近する状態と同等の
画像にすることができる。なお、このような画角変換
は、連続的入力される撮像画像に対して同じく連続的に
行われる。
【００３５】また、画角変換の第２の方法としては、θ
ｍ／ｋ倍でデジタル画像に対する視野角を小さくしてい
くことにより、実質的に目標Ｔを拡大し、ミサイルＭが
それ自体の速度で目標Ｔに接近する状態と同等の画像に
することができる。
ｍ／ｋ倍でデジタル画像に対する視野角を小さくしてい
くことにより、実質的に目標Ｔを拡大し、ミサイルＭが
それ自体の速度で目標Ｔに接近する状態と同等の画像に
することができる。
【００３６】上記のように画像処理装置８で画像の画角
変換を行ったのちには、ステップＳ６においてコンピュ
ータ９で光学センサ視野内の赤外線強度重心計算、つま
り目標認識処理を行う。これにより、画角変換された画
像に対して光学センサがどの様に反応しているかが把握
される。また、目標Ｔ側では、ステップＳ１０５におい
て光学センサに対する欺瞞用の赤外線デコイ弾を発射す
る。
変換を行ったのちには、ステップＳ６においてコンピュ
ータ９で光学センサ視野内の赤外線強度重心計算、つま
り目標認識処理を行う。これにより、画角変換された画
像に対して光学センサがどの様に反応しているかが把握
される。また、目標Ｔ側では、ステップＳ１０５におい
て光学センサに対する欺瞞用の赤外線デコイ弾を発射す
る。
【００３７】上記ステップＳ６（コンピュータ９）で得
られたデータは、ステップＳ３のミサイル運動計算にフ
ィードバックされると共に、ジンバルコントローラ５に
送ることによって姿勢制御用のデータなどに用いられ、
さらに、ステップＳ７において光学センサ画像のパラメ
ータを算出する。この結果は、ステップＳ８における訓
練装置表示画面に送ることもできる。
られたデータは、ステップＳ３のミサイル運動計算にフ
ィードバックされると共に、ジンバルコントローラ５に
送ることによって姿勢制御用のデータなどに用いられ、
さらに、ステップＳ７において光学センサ画像のパラメ
ータを算出する。この結果は、ステップＳ８における訓
練装置表示画面に送ることもできる。
【００３８】そして、当該シミュレーションでは、ステ
ップＳ９において目標Ｔまでの距離を判断し、接近中で
あって距離が零ではない場合（Ｎｏ）には、ステップＳ
３に戻って上記の処理を繰り返し行い、目標Ｔに到達し
て距離が零になった場合（Ｙｅｓ）には、ステップＳ１
０において最終ミスディスタンス（目標Ｔとの距離誤
差）を算出し、その結果を目標Ｔ側に通知（ステップＳ
１０６）し、シミュレーションを終了（ステップＳ１
１）する。
ップＳ９において目標Ｔまでの距離を判断し、接近中で
あって距離が零ではない場合（Ｎｏ）には、ステップＳ
３に戻って上記の処理を繰り返し行い、目標Ｔに到達し
て距離が零になった場合（Ｙｅｓ）には、ステップＳ１
０において最終ミスディスタンス（目標Ｔとの距離誤
差）を算出し、その結果を目標Ｔ側に通知（ステップＳ
１０６）し、シミュレーションを終了（ステップＳ１
１）する。
【００３９】このように、上記実施例で説明した光学セ
ンサのシミュレーション方法およびシミュレーション装
置では、航空機Ａの機内においてリアルタイムでのシミ
ュレーションが行われることとなり、目標Ｔに向かって
接近しながら目標Ｔを含む画像を撮像し、その接近速度
とミサイルＭの想定速度との差に基づいて画像の画角変
換を行うので、画角変換された画像はミサイルＭがそれ
自体の速度で目標Ｔに接近する状態と同等の画像にな
り、その画角変換された画像対して光学センサの目標認
識処理を行うので、実質的に実環境における光学センサ
の模擬運用が成されることとなる。
ンサのシミュレーション方法およびシミュレーション装
置では、航空機Ａの機内においてリアルタイムでのシミ
ュレーションが行われることとなり、目標Ｔに向かって
接近しながら目標Ｔを含む画像を撮像し、その接近速度
とミサイルＭの想定速度との差に基づいて画像の画角変
換を行うので、画角変換された画像はミサイルＭがそれ
自体の速度で目標Ｔに接近する状態と同等の画像にな
り、その画角変換された画像対して光学センサの目標認
識処理を行うので、実質的に実環境における光学センサ
の模擬運用が成されることとなる。
【００４０】また、上記実施例では、デジタル画像にお
いて画角変換を行ったが、本発明の請求項４に係わる光
学センサのシミュレーション方法として、画像変換を、
目標Ｔを含む画像を撮像する撮像手段におけるズーム機
構によって行う方法もあり、この場合には、図２中に点
線で示すように、画像処理装置（画像処理手段）からの
画角変換信号により、撮像手段である赤外線カメラ１の
ズーム機構Ｚを駆動する。このズーム機構としては、モ
ータ等によって内蔵したレンズ間の間隔を変化させるよ
うにした機械的な機構を採用し得る。
いて画角変換を行ったが、本発明の請求項４に係わる光
学センサのシミュレーション方法として、画像変換を、
目標Ｔを含む画像を撮像する撮像手段におけるズーム機
構によって行う方法もあり、この場合には、図２中に点
線で示すように、画像処理装置（画像処理手段）からの
画角変換信号により、撮像手段である赤外線カメラ１の
ズーム機構Ｚを駆動する。このズーム機構としては、モ
ータ等によって内蔵したレンズ間の間隔を変化させるよ
うにした機械的な機構を採用し得る。
【００４１】上記の方法によれば、赤外線カメラ１で撮
像している画像そのものを、ミサイル（移動体）Ｍがそ
れ自体の速度で目標Ｔに接近する状態と同等の画像にす
ることができ、その画像において直接的に目標認識処理
を行うこととなるので、より精度の高い模擬運用が行わ
れる。
像している画像そのものを、ミサイル（移動体）Ｍがそ
れ自体の速度で目標Ｔに接近する状態と同等の画像にす
ることができ、その画像において直接的に目標認識処理
を行うこととなるので、より精度の高い模擬運用が行わ
れる。
【図１】本発明に係わる光学センサのシミュレーション
方法を説明するフローチャートである。
方法を説明するフローチャートである。
【図２】本発明に係わる光学センサのシミュレーション
装置の一実施例を説明するブロック図である。
装置の一実施例を説明するブロック図である。
【図３】航空機と移動体の速度差および目標との位置関
係を説明する図である。
係を説明する図である。
Ａ 航空機 Ｍ ミサイル（移動体） Ｐ ポッド Ｔ 目標 Ｚ ズーム機構 １ 赤外線カメラ（撮像手段） ８ 画像処理装置（画像処理手段） ９ コンピュータ（制御手段）
Claims (6)
- 【請求項１】 光学センサにより目標を検知しながら同
目標に接近する移動体における光学センサのシミュレー
ション方法であって、目標に向かって接近しながら目標
を含む画像を撮像し、その接近速度と移動体の想定速度
との差に基づいて画像の画角変換を行うと共に、画角変
換した画像に対して光学センサの目標認識処理を行うこ
とを特徴とする光学センサのシミュレーション方法。 - 【請求項２】 目標に対する接近速度よりも移動体の想
定速度が大であり、画角変換が、デジタル画像において
アフィン変換により画像を拡大する画角変換であること
を特徴とする請求項１に記載の光学センサのシミュレー
ション方法。 - 【請求項３】 目標に対する接近速度よりも移動体の想
定速度が大であり、画像変換が、デジタル画像に対する
光学センサの視野角を小さくする画角変換であることを
特徴とする請求項１に記載の光学センサのシミュレーシ
ョン方法。 - 【請求項４】 画像変換が、目標を含む画像を撮像する
撮像手段におけるズーム機構により行われることを特徴
とする光学センサのシミュレーション方法。 - 【請求項５】 航空機に搭載され、光学センサにより目
標を検知しながら同目標に接近する移動体における光学
センサのシミュレーション装置であって、撮像手段と、
撮像手段により撮像した画像を航空機の速度と移動体の
想定速度との差に基づいて画角変換する画像処理手段
と、画角変換した画像に対して光学センサの目標認識処
理を行う制御手段を備えたことを特徴とする光学センサ
のシミュレーション装置。 - 【請求項６】 撮像手段が、航空機の外部に着脱可能な
ポッドの先端内部に搭載してあることを特徴とする光学
センサのシミュレーション装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26475396A JP3818401B2 (ja) | 1996-10-04 | 1996-10-04 | 光学センサのシミュレーション方法およびシミュレーション装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26475396A JP3818401B2 (ja) | 1996-10-04 | 1996-10-04 | 光学センサのシミュレーション方法およびシミュレーション装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10111645A true JPH10111645A (ja) | 1998-04-28 |
| JP3818401B2 JP3818401B2 (ja) | 2006-09-06 |
Family
ID=17407715
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26475396A Expired - Lifetime JP3818401B2 (ja) | 1996-10-04 | 1996-10-04 | 光学センサのシミュレーション方法およびシミュレーション装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3818401B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103776318A (zh) * | 2014-01-03 | 2014-05-07 | 中国人民解放军陆军军官学院 | 光电检测环境模拟系统 |
| CN104700681A (zh) * | 2015-03-27 | 2015-06-10 | 北京航空航天大学 | 驾束制导演示仪 |
| CN106570225A (zh) * | 2016-10-19 | 2017-04-19 | 长春理工大学 | 一种用于红外干扰弹的仿真模拟方法 |
| US10325507B2 (en) * | 2016-10-06 | 2019-06-18 | Honeywell International Inc. | Method and system for determining effective approach angle and predicting aircraft landing distance |
-
1996
- 1996-10-04 JP JP26475396A patent/JP3818401B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103776318A (zh) * | 2014-01-03 | 2014-05-07 | 中国人民解放军陆军军官学院 | 光电检测环境模拟系统 |
| CN104700681A (zh) * | 2015-03-27 | 2015-06-10 | 北京航空航天大学 | 驾束制导演示仪 |
| US10325507B2 (en) * | 2016-10-06 | 2019-06-18 | Honeywell International Inc. | Method and system for determining effective approach angle and predicting aircraft landing distance |
| CN106570225A (zh) * | 2016-10-19 | 2017-04-19 | 长春理工大学 | 一种用于红外干扰弹的仿真模拟方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3818401B2 (ja) | 2006-09-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104168455B (zh) | 一种空基大场景摄像系统及方法 | |
| CN106339006B (zh) | 一种飞行器的目标跟踪方法和装置 | |
| JP6583840B1 (ja) | 検査システム | |
| CN107643759A (zh) | 从无人机拍摄移动图像的具有目标跟踪和定位的自主系统 | |
| CN107918397A (zh) | 带目标跟踪和拍摄角保持的无人机移动图像自主拍摄系统 | |
| CN105373011B (zh) | 检测光电跟踪设备的实时仿真系统和计算机 | |
| CN109269525B (zh) | 一种空间探测器起飞或着陆过程光学测量系统及方法 | |
| CN114139370B (zh) | 一种光学引擎和电磁成像双模动目标同步仿真方法和系统 | |
| CN115291536A (zh) | 基于视觉的无人机跟踪地面目标半物理仿真平台验证方法 | |
| KR20120082728A (ko) | 공중추적영상촬영을 위한 무인헬리콥터 탑재 카메라 짐벌의 시선각 연동 장치 | |
| JP6496955B1 (ja) | 制御装置、システム、制御方法、及びプログラム | |
| CN111079291A (zh) | 一种小卫星拼接成像地面模拟系统 | |
| US7083139B2 (en) | Method for guiding a rocket | |
| JP2019211486A (ja) | 検査システム | |
| JP2017201757A (ja) | 画像取得システム、画像取得方法、画像処理方法 | |
| WO2019238044A1 (zh) | 确定装置、移动体、确定方法以及程序 | |
| JP2013106267A (ja) | 自動追尾カメラシステム | |
| JP3818401B2 (ja) | 光学センサのシミュレーション方法およびシミュレーション装置 | |
| Amidi et al. | Research on an autonomous vision-guided helicopter | |
| US20220166917A1 (en) | Information processing apparatus, information processing method, and program | |
| CN108225316A (zh) | 载体姿态信息的获取方法和装置及系统 | |
| JPH09322053A (ja) | 自動撮影カメラシステムにおける被写体の撮影方法。 | |
| JP4168591B2 (ja) | 赤外線撮像装置 | |
| JPH1144700A (ja) | 速度測定装置、該装置を用いた自動追尾システム及び予想到達位置表示システム | |
| CN105550996A (zh) | 一种小型化周视光学搜索跟踪装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20051111 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051215 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060213 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060322 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060518 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Effective date: 20060607 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Effective date: 20060607 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 |
|
| R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090623 Year of fee payment: 3 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 3 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090623 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100623 Year of fee payment: 4 |