JPH11142098A - 投下爆弾の着弾位置検出方法及び装置 - Google Patents
投下爆弾の着弾位置検出方法及び装置Info
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- JPH11142098A JPH11142098A JP30857997A JP30857997A JPH11142098A JP H11142098 A JPH11142098 A JP H11142098A JP 30857997 A JP30857997 A JP 30857997A JP 30857997 A JP30857997 A JP 30857997A JP H11142098 A JPH11142098 A JP H11142098A
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- Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 空対地射爆訓練における模擬弾の着弾位置を
無人で精度良く測定する方法と、それを実行する装置と
を提供する。 【解決手段】 標的１の周囲に３台の固定カメラ（撮像
装置）２，３，４をほぼ等分に配置し、かつ標的１の周
囲の地中に音響センサ５を埋設すると共に、管制室内に
解析装置１１と、モニタ用の表示装置１２と、所望のデ
ータを打ち出す印字装置１３と、音響センサ５の出力信
号から模擬弾の着弾信号を弁別する信号分別器１４と、
画像処理関連機器１５と、電源１６とを有するコンピュ
ータシステム７を備える。音響センサ５の出力信号から
信号分別器にて模擬弾の投下信号を生成し、これをトリ
ガとして固定カメラからの画像データを解析装置に取り
込んで画像処理を実行し、着弾位置を検出する。
無人で精度良く測定する方法と、それを実行する装置と
を提供する。 【解決手段】 標的１の周囲に３台の固定カメラ（撮像
装置）２，３，４をほぼ等分に配置し、かつ標的１の周
囲の地中に音響センサ５を埋設すると共に、管制室内に
解析装置１１と、モニタ用の表示装置１２と、所望のデ
ータを打ち出す印字装置１３と、音響センサ５の出力信
号から模擬弾の着弾信号を弁別する信号分別器１４と、
画像処理関連機器１５と、電源１６とを有するコンピュ
ータシステム７を備える。音響センサ５の出力信号から
信号分別器にて模擬弾の投下信号を生成し、これをトリ
ガとして固定カメラからの画像データを解析装置に取り
込んで画像処理を実行し、着弾位置を検出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、空対地射爆訓練に
おける投下爆弾の着弾位置を画像処理によって求める方
法と、それを実行する装置とに関する。
おける投下爆弾の着弾位置を画像処理によって求める方
法と、それを実行する装置とに関する。
【０００２】
【従来の技術】空対地射撃訓練には、爆弾の頭部に発煙
筒が仕掛けられ、着弾と同時に発煙を生じる模擬弾を、
訓練機より予め地上に設置された直径が１００ｍ〜１５
０ｍの標的に向けて投下するものがある。
筒が仕掛けられ、着弾と同時に発煙を生じる模擬弾を、
訓練機より予め地上に設置された直径が１００ｍ〜１５
０ｍの標的に向けて投下するものがある。
【０００３】従来より、かかる空対地射爆訓練における
弾着位置評価方法としては、標的周囲の複数個所に監視
員を配置し、模擬弾投下後、発煙筒から発生する煙を頼
りに監視員が双眼鏡などを用いて目視で着弾位置を確認
し、後刻各監視員が得た着弾位置情報を照合することに
よって正しい着弾位置を割り出すという方法が一般的で
あった。しかし、この方法によると、着弾位置の監視に
多くの人員を必要とする、監視員を誤爆の危険にさらす
おそれがある、さらには、射撃訓練の結果をリアルタイ
ムで訓練員に知らせることができないので訓練効率を高
められないなどの不都合がある。
弾着位置評価方法としては、標的周囲の複数個所に監視
員を配置し、模擬弾投下後、発煙筒から発生する煙を頼
りに監視員が双眼鏡などを用いて目視で着弾位置を確認
し、後刻各監視員が得た着弾位置情報を照合することに
よって正しい着弾位置を割り出すという方法が一般的で
あった。しかし、この方法によると、着弾位置の監視に
多くの人員を必要とする、監視員を誤爆の危険にさらす
おそれがある、さらには、射撃訓練の結果をリアルタイ
ムで訓練員に知らせることができないので訓練効率を高
められないなどの不都合がある。
【０００４】近年に至っては、模擬弾の着弾位置の割り
出しをコンピュータにて行う装置が種々提案されてい
る。その一例としては、米国のカートライト社が製品化
しているＷＩＳＳ（Weapons Inpact Scoring Set）を挙
げることができる。この投下爆弾の着弾位置検出装置
は、標的の周囲に２台の撮像装置を互いに離隔して配置
しておき、それらの撮像装置から送られてくる画像デー
タを監視員がモニタで監視し、弾着による発煙筒の煙が
発生したとき、その煙の発生位置を監視員がモニタ上で
ポイント付けし、そのデータを基にコンピュータが模擬
弾の弾着位置を割り出すというものである。この装置に
よれば、標的の周囲に監視員を配置しなくても良いの
で、監視員の数を減らせ、誤爆による危険も回避でき
る。また、射撃訓練の結果をリアルタイムで訓練員に知
らせることもできるので、訓練を効率化できる。
出しをコンピュータにて行う装置が種々提案されてい
る。その一例としては、米国のカートライト社が製品化
しているＷＩＳＳ（Weapons Inpact Scoring Set）を挙
げることができる。この投下爆弾の着弾位置検出装置
は、標的の周囲に２台の撮像装置を互いに離隔して配置
しておき、それらの撮像装置から送られてくる画像デー
タを監視員がモニタで監視し、弾着による発煙筒の煙が
発生したとき、その煙の発生位置を監視員がモニタ上で
ポイント付けし、そのデータを基にコンピュータが模擬
弾の弾着位置を割り出すというものである。この装置に
よれば、標的の周囲に監視員を配置しなくても良いの
で、監視員の数を減らせ、誤爆による危険も回避でき
る。また、射撃訓練の結果をリアルタイムで訓練員に知
らせることもできるので、訓練を効率化できる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、この装置に
よっても、モニタの監視員を必要とするため、着弾位置
を割り出しを完全に自動化できない。また、モニタ上で
の煙の発生位置のポイント付けを人間が行うので、熟練
度の相違やポイント付けを行うタイミングの個人差など
によって、精度を充分に高められないといった不都合が
ある。
よっても、モニタの監視員を必要とするため、着弾位置
を割り出しを完全に自動化できない。また、モニタ上で
の煙の発生位置のポイント付けを人間が行うので、熟練
度の相違やポイント付けを行うタイミングの個人差など
によって、精度を充分に高められないといった不都合が
ある。
【０００６】本発明は、かかる従来技術の不備を解消す
るためになされたものであって、その目的は、模擬弾の
着弾位置を無人で精度良く測定する方法と、それを実行
する装置とを提供することにある。
るためになされたものであって、その目的は、模擬弾の
着弾位置を無人で精度良く測定する方法と、それを実行
する装置とを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するため、着弾位置検出装置に関しては、標的の周囲
に設置された複数台の撮像装置と、これらの各撮像装置
から取り込まれた画像データを画像処理して模擬弾の着
弾位置を演算するコンピュータと、模擬弾の投下時を検
出して模擬弾投下信号を出力する信号発生器とを有し、
信号発生器からの模擬弾投下信号をトリガとして前記複
数台の撮像装置を作動させ、標的及びその周囲の画像デ
ータを前記コンピュータに取り込み、画像処理によって
投下模擬弾の着弾位置を自動的に求める構成にした。
成するため、着弾位置検出装置に関しては、標的の周囲
に設置された複数台の撮像装置と、これらの各撮像装置
から取り込まれた画像データを画像処理して模擬弾の着
弾位置を演算するコンピュータと、模擬弾の投下時を検
出して模擬弾投下信号を出力する信号発生器とを有し、
信号発生器からの模擬弾投下信号をトリガとして前記複
数台の撮像装置を作動させ、標的及びその周囲の画像デ
ータを前記コンピュータに取り込み、画像処理によって
投下模擬弾の着弾位置を自動的に求める構成にした。
【０００８】前記信号発生器としては、標的の周囲に
埋設された音響センサと、該音響センサの出力信号値が
予め定められた基準信号値よりも大きくなったときに模
擬弾投下信号を出力する信号分別器とからなるもの、
標的の近傍に接近した訓練機の機体を撮影する撮像装置
と、該撮像装置からの画像データを画像処理して、訓練
機の位置、姿勢又は飛跡などから模擬弾の投下時を検出
し、それに同期して模擬弾投下信号を出力する画像処理
装置とからなるもの、訓練機に搭載され、模擬弾の投
下操作に同期して模擬弾投下信号を無線送信するものな
どを用いることができる。なお、標的の周囲に２台の撮
像装置を備えれば、１回当り１つずつ投下される模擬弾
の着弾位置を検出することができ、標的の周囲に３台の
撮像装置を備えれば、１回当り複数個ずつ投下される模
擬弾の各着弾位置も検出できる。
埋設された音響センサと、該音響センサの出力信号値が
予め定められた基準信号値よりも大きくなったときに模
擬弾投下信号を出力する信号分別器とからなるもの、
標的の近傍に接近した訓練機の機体を撮影する撮像装置
と、該撮像装置からの画像データを画像処理して、訓練
機の位置、姿勢又は飛跡などから模擬弾の投下時を検出
し、それに同期して模擬弾投下信号を出力する画像処理
装置とからなるもの、訓練機に搭載され、模擬弾の投
下操作に同期して模擬弾投下信号を無線送信するものな
どを用いることができる。なお、標的の周囲に２台の撮
像装置を備えれば、１回当り１つずつ投下される模擬弾
の着弾位置を検出することができ、標的の周囲に３台の
撮像装置を備えれば、１回当り複数個ずつ投下される模
擬弾の各着弾位置も検出できる。
【０００９】一方、着弾位置検出方法に関しては、周囲
に複数台の撮像装置が設置された標的内に向けて着弾と
同時に発煙を生じる模擬弾を投下し、模擬弾の投下時を
検出する信号発生器から模擬弾投下信号が出力されたと
き、その信号をトリガとして前記複数台の撮像装置を作
動させ、標的及びその周囲の画像データを前記コンピュ
ータに取り込んで当該画像データ上の発煙位置の座標を
算出し、次いでこの座標情報と前記複数台の撮像装置の
設定位置情報とから前記模擬弾の着弾位置を求める構成
にした。
に複数台の撮像装置が設置された標的内に向けて着弾と
同時に発煙を生じる模擬弾を投下し、模擬弾の投下時を
検出する信号発生器から模擬弾投下信号が出力されたと
き、その信号をトリガとして前記複数台の撮像装置を作
動させ、標的及びその周囲の画像データを前記コンピュ
ータに取り込んで当該画像データ上の発煙位置の座標を
算出し、次いでこの座標情報と前記複数台の撮像装置の
設定位置情報とから前記模擬弾の着弾位置を求める構成
にした。
【００１０】画像処理方法としては、着弾位置の解析精
度を高めるため、複数台の撮像装置のそれぞれより短い
時間間隔をおいて撮像された複数の画像データをコンピ
ュータに取り込み、撮像時間が異なる各画像データの差
分データから発煙位置の座標を算出することが好まし
い。特に、煙に動きをより正確に把握できることから、
短い時間間隔をおいて撮像された２つの画像データをそ
れぞれＡ及びＢとしたとき、（Ａ−Ｂ）の差分データ及
び（Ｂ−Ａ）の差分データをとり、次いでこれらの差分
データを加算することによって被写体である煙の動きを
全て抽出し、その重心を求めることによって着弾位置を
求めることが好ましい。
度を高めるため、複数台の撮像装置のそれぞれより短い
時間間隔をおいて撮像された複数の画像データをコンピ
ュータに取り込み、撮像時間が異なる各画像データの差
分データから発煙位置の座標を算出することが好まし
い。特に、煙に動きをより正確に把握できることから、
短い時間間隔をおいて撮像された２つの画像データをそ
れぞれＡ及びＢとしたとき、（Ａ−Ｂ）の差分データ及
び（Ｂ−Ａ）の差分データをとり、次いでこれらの差分
データを加算することによって被写体である煙の動きを
全て抽出し、その重心を求めることによって着弾位置を
求めることが好ましい。
【００１１】模擬弾が着弾すると、その衝突エネルギに
よって地中を伝播する衝撃音を発生するので、これを音
響センサで捉えることによって、模擬弾の着弾時を特定
できる。また、訓練機から模擬弾を投下する際には、訓
練機の位置、姿勢又は飛跡などが通常の状態から変化す
るので、これを撮像装置にて捉えて画像処理することに
よっても、模擬弾の着弾時をほぼ特定できる。さらに、
訓練機から模擬弾の投下操作に同期して模擬弾投下信号
を無線送信しても、模擬弾の着弾時をほぼ特定できる。
よって地中を伝播する衝撃音を発生するので、これを音
響センサで捉えることによって、模擬弾の着弾時を特定
できる。また、訓練機から模擬弾を投下する際には、訓
練機の位置、姿勢又は飛跡などが通常の状態から変化す
るので、これを撮像装置にて捉えて画像処理することに
よっても、模擬弾の着弾時をほぼ特定できる。さらに、
訓練機から模擬弾の投下操作に同期して模擬弾投下信号
を無線送信しても、模擬弾の着弾時をほぼ特定できる。
【００１２】標的の周囲に設置された複数台の撮像装置
は、信号発生器からの模擬弾投下信号をトリガとして、
模擬弾の着弾に同期させて起動できる。一方、模擬弾か
らは着弾と同時に、弾頭に組み込まれた発煙筒から煙が
発生する。したがって、模擬弾が標的内に投下された場
合には、常に、着弾直後の標的及び発煙筒から立ち上る
煙を含む標的周囲の画像データを各撮像装置によって捉
えることができる。
は、信号発生器からの模擬弾投下信号をトリガとして、
模擬弾の着弾に同期させて起動できる。一方、模擬弾か
らは着弾と同時に、弾頭に組み込まれた発煙筒から煙が
発生する。したがって、模擬弾が標的内に投下された場
合には、常に、着弾直後の標的及び発煙筒から立ち上る
煙を含む標的周囲の画像データを各撮像装置によって捉
えることができる。
【００１３】また、各撮像装置から着弾直後の標的及び
その周囲の画像データを短い時間間隔をおいて連続的に
コンピュータに取り込み、各時点における各画像データ
の差画像を演算すれば、ゆれ動く発煙筒からの煙の部分
のみを抽出することができるので、画像データ上の煙の
部分（着弾位置）の座標を自動的に求めることができ
る。さらに、このようにして求められた着弾位置の座標
と、各撮像装置の設置位置並びに撮像方向とから、標的
に対する着弾位置を演算によって自動的に求めることが
できる。
その周囲の画像データを短い時間間隔をおいて連続的に
コンピュータに取り込み、各時点における各画像データ
の差画像を演算すれば、ゆれ動く発煙筒からの煙の部分
のみを抽出することができるので、画像データ上の煙の
部分（着弾位置）の座標を自動的に求めることができ
る。さらに、このようにして求められた着弾位置の座標
と、各撮像装置の設置位置並びに撮像方向とから、標的
に対する着弾位置を演算によって自動的に求めることが
できる。
【００１４】よって、本発明の方法及び装置によれば、
投下爆弾の着弾位置を自動的に監視できることから監視
員の減少又は廃止を図れると共に、投下爆弾の着弾位置
をリアルタイムで演算することができ、射撃結果を直ち
に訓練員にフィードバックできることから訓練の高能率
化を図ることができる。また、模擬弾の着弾時を基準と
して撮像装置を起動するようにしたので、測定時点に個
人誤差の入る余地がなく、高精度の着弾位置検出を実現
できる。
投下爆弾の着弾位置を自動的に監視できることから監視
員の減少又は廃止を図れると共に、投下爆弾の着弾位置
をリアルタイムで演算することができ、射撃結果を直ち
に訓練員にフィードバックできることから訓練の高能率
化を図ることができる。また、模擬弾の着弾時を基準と
して撮像装置を起動するようにしたので、測定時点に個
人誤差の入る余地がなく、高精度の着弾位置検出を実現
できる。
【００１５】なお、標的の周囲に３台の撮像装置を配置
すると、いわゆる三角測量法を応用できるので、訓練機
から複数個の模擬弾を同時に投下した場合における各模
擬弾の着弾位置をも演算によって自動的に求めることが
できる。
すると、いわゆる三角測量法を応用できるので、訓練機
から複数個の模擬弾を同時に投下した場合における各模
擬弾の着弾位置をも演算によって自動的に求めることが
できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を、図１
〜図５に基づいて説明する。図１は実施例に係る着弾位
置検出装置の構成図、図２は着弾位置検出方法を示すフ
ローチャート、図３は画像処理の流れを模式的に示す説
明図、図４は三角測量を応用した着弾位置検出方法の説
明図、図５は訓練機の飛跡と模擬弾投下のタイミングと
を示す説明図である。
〜図５に基づいて説明する。図１は実施例に係る着弾位
置検出装置の構成図、図２は着弾位置検出方法を示すフ
ローチャート、図３は画像処理の流れを模式的に示す説
明図、図４は三角測量を応用した着弾位置検出方法の説
明図、図５は訓練機の飛跡と模擬弾投下のタイミングと
を示す説明図である。
【００１７】図１に示すように、本例の着弾位置検出装
置は、標的１の周囲にほぼ等分に配置された３台の固定
カメラ（撮像装置）２，３，４と、標的１の周囲の地中
に埋設された音響センサ５と、音響センサ５の出力信号
を増幅するプリアンプ６と、管制室内に設けられたコン
ピュータシステム７とから構成されている。コンピュー
タシステム７は、装置全体を制御する制御プログラムや
画像処理プログラムそれに着弾位置の演算プログラム等
が格納された解析装置１１と、モニタ用の表示装置１２
と、所望のデータを打ち出す印字装置１３と、音響セン
サ５の出力信号から模擬弾の着弾信号を弁別する信号分
別器１４と、画像処理関連機器１５と、電源１６とから
なる。
置は、標的１の周囲にほぼ等分に配置された３台の固定
カメラ（撮像装置）２，３，４と、標的１の周囲の地中
に埋設された音響センサ５と、音響センサ５の出力信号
を増幅するプリアンプ６と、管制室内に設けられたコン
ピュータシステム７とから構成されている。コンピュー
タシステム７は、装置全体を制御する制御プログラムや
画像処理プログラムそれに着弾位置の演算プログラム等
が格納された解析装置１１と、モニタ用の表示装置１２
と、所望のデータを打ち出す印字装置１３と、音響セン
サ５の出力信号から模擬弾の着弾信号を弁別する信号分
別器１４と、画像処理関連機器１５と、電源１６とから
なる。
【００１８】各固定カメラ２，３，４は、その入射光軸
が標的１の中心Ｏに向けられ、標的１の全体を視野内に
納められるようにしぼり等が調整されている。音響セン
サ５は、訓練機から投下された模擬弾が標的１内に着弾
したときに生じる地中を伝播する衝撃音を検知可能な感
度に調整され、プリアンプ６は、音響センサ５からの出
力信号を信号分別器１４にて処理しやすい値に増幅する
ように増幅率が設定される。これら固定カメラ２，３，
４は、画像処理関連機器１５を介して解析装置１１に接
続され、音響センサ５は、プリアンプ６及び信号分別器
１４を介して解析装置１１に接続されている。
が標的１の中心Ｏに向けられ、標的１の全体を視野内に
納められるようにしぼり等が調整されている。音響セン
サ５は、訓練機から投下された模擬弾が標的１内に着弾
したときに生じる地中を伝播する衝撃音を検知可能な感
度に調整され、プリアンプ６は、音響センサ５からの出
力信号を信号分別器１４にて処理しやすい値に増幅する
ように増幅率が設定される。これら固定カメラ２，３，
４は、画像処理関連機器１５を介して解析装置１１に接
続され、音響センサ５は、プリアンプ６及び信号分別器
１４を介して解析装置１１に接続されている。
【００１９】信号分別器１４は、音響センサ５から出力
され、プリアンプ６にて増幅された信号を入力し、当該
信号レベルが予め定められた所定値を超えたとき、着弾
検知信号を解析装置１１に出力する。
され、プリアンプ６にて増幅された信号を入力し、当該
信号レベルが予め定められた所定値を超えたとき、着弾
検知信号を解析装置１１に出力する。
【００２０】解析装置１１は、図２に示すように、信号
分別器１４から着弾検知信号が入力されると、手順Ｓ−
１で、内蔵された制御プログラムに基づいて固定カメラ
２，３，４に起動信号を出力し、手順Ｓ−２、Ｓ−３
で、各固定カメラ２，３，４から短い時間間隔をおいて
２枚の画像データＡ，Ｂを順次取り込む｛図３（ａ），
（ｂ）参照｝。次いで、手順Ｓ−４で、取り込まれた２
枚の画像データＡ，Ｂから差画像１｛＝Ａ−Ｂ；図３
（ｃ）参照｝と差画像２｛＝Ｂ−Ａ；図３（ｄ）参照｝
を求め、さらに手順Ｓ−５で差画像３｛＝差画像１＋差
画像２；図３（ｅ）参照｝を求める。しかる後に、手順
Ｓ−６で差画像３を２値化処理｛図３（ｆ）参照｝し、
手順Ｓ−７で白の抽出領域の重心位置を求め｛図３
（ｇ）参照｝、手順Ｓ−８で当該重心位置の画像データ
上の座標を割り出す｛図３（ｈ）参照｝。次いで、手順
Ｓ−９に移行し、３台の固定カメラ２，３，４でとらえ
た各画像データ上の重心位置の座標と、各固定カメラの
設定位置及び視野方向とから重心位置の一致点を演算
し、真の着弾位置を割り出す。最後に、手順Ｓ−１０
で、演算結果をモニタ用の表示装置１２に表示する。ま
た、必要に応じて、印字装置１３によってそのデータを
記録紙に記録することもできる。
分別器１４から着弾検知信号が入力されると、手順Ｓ−
１で、内蔵された制御プログラムに基づいて固定カメラ
２，３，４に起動信号を出力し、手順Ｓ−２、Ｓ−３
で、各固定カメラ２，３，４から短い時間間隔をおいて
２枚の画像データＡ，Ｂを順次取り込む｛図３（ａ），
（ｂ）参照｝。次いで、手順Ｓ−４で、取り込まれた２
枚の画像データＡ，Ｂから差画像１｛＝Ａ−Ｂ；図３
（ｃ）参照｝と差画像２｛＝Ｂ−Ａ；図３（ｄ）参照｝
を求め、さらに手順Ｓ−５で差画像３｛＝差画像１＋差
画像２；図３（ｅ）参照｝を求める。しかる後に、手順
Ｓ−６で差画像３を２値化処理｛図３（ｆ）参照｝し、
手順Ｓ−７で白の抽出領域の重心位置を求め｛図３
（ｇ）参照｝、手順Ｓ−８で当該重心位置の画像データ
上の座標を割り出す｛図３（ｈ）参照｝。次いで、手順
Ｓ−９に移行し、３台の固定カメラ２，３，４でとらえ
た各画像データ上の重心位置の座標と、各固定カメラの
設定位置及び視野方向とから重心位置の一致点を演算
し、真の着弾位置を割り出す。最後に、手順Ｓ−１０
で、演算結果をモニタ用の表示装置１２に表示する。ま
た、必要に応じて、印字装置１３によってそのデータを
記録紙に記録することもできる。
【００２１】模擬弾の弾頭から立ち上る煙はゆれ動くの
で、短い時間間隔をおいて撮影された２枚の画像データ
Ａ，Ｂの差画像を演算すると、煙の動きを抽出できる。
この場合、差画像１（＝Ａ−Ｂ）のみを演算すると、図
３（ｂ），（ｃ）から明らかなように、画像データＢの
方が画像データＡよりも明るい輝度をもつ領域は、差が
負値となって輝度が０とみなされるので、この領域にお
いて煙の動きがない場合と同様の結果となる。一方、差
画像２（＝Ｂ−Ａ）のみを演算した場合もこれと同様で
あって、図３（ｂ），（ｃ）から明らかなように、画像
データＡの方が画像データＢよりも明るい輝度をもつ領
域は、差が負値となって輝度が０とみなされ、この領域
において煙の動きがない場合と同様の結果となる。した
がって、このような差演算では、煙の動きを正しく抽出
できない。そこで、差画像３（＝差画像１＋差画像２）
を演算すると、図３（ｅ）に示すように、各差演算で負
値となる領域を共に保存できるので、煙の動き、すなわ
ち模擬弾の着弾位置をより正確に抽出できる。
で、短い時間間隔をおいて撮影された２枚の画像データ
Ａ，Ｂの差画像を演算すると、煙の動きを抽出できる。
この場合、差画像１（＝Ａ−Ｂ）のみを演算すると、図
３（ｂ），（ｃ）から明らかなように、画像データＢの
方が画像データＡよりも明るい輝度をもつ領域は、差が
負値となって輝度が０とみなされるので、この領域にお
いて煙の動きがない場合と同様の結果となる。一方、差
画像２（＝Ｂ−Ａ）のみを演算した場合もこれと同様で
あって、図３（ｂ），（ｃ）から明らかなように、画像
データＡの方が画像データＢよりも明るい輝度をもつ領
域は、差が負値となって輝度が０とみなされ、この領域
において煙の動きがない場合と同様の結果となる。した
がって、このような差演算では、煙の動きを正しく抽出
できない。そこで、差画像３（＝差画像１＋差画像２）
を演算すると、図３（ｅ）に示すように、各差演算で負
値となる領域を共に保存できるので、煙の動き、すなわ
ち模擬弾の着弾位置をより正確に抽出できる。
【００２２】差画像３は、模擬弾から立ち上る煙の周辺
領域の輝度が、背景領域の輝度よりも高くなるので、こ
れを適当なしきい値で２値化すると、図３（ｆ）に示す
ように、煙の周辺領域を白く抽出できる。それらの白点
の重心位置を求めることは、画像処理の定法にしたがっ
て容易に行える。また、その重心位置の画像データに対
する座標を求めることも、画像処理の定法にしたがって
容易に行える。さらに、３台の固定カメラ２，３，４で
とらえた各画像データ上の重心位置の座標と、各固定カ
メラの設定位置及び視野方向とから標的１上の重心位置
の座標を演算することも、三角測量の定法にしたがって
容易に行える。よって、実施例に係る装置及び方法によ
れば、真の着弾位置を自動的に求めることができる。
領域の輝度が、背景領域の輝度よりも高くなるので、こ
れを適当なしきい値で２値化すると、図３（ｆ）に示す
ように、煙の周辺領域を白く抽出できる。それらの白点
の重心位置を求めることは、画像処理の定法にしたがっ
て容易に行える。また、その重心位置の画像データに対
する座標を求めることも、画像処理の定法にしたがって
容易に行える。さらに、３台の固定カメラ２，３，４で
とらえた各画像データ上の重心位置の座標と、各固定カ
メラの設定位置及び視野方向とから標的１上の重心位置
の座標を演算することも、三角測量の定法にしたがって
容易に行える。よって、実施例に係る装置及び方法によ
れば、真の着弾位置を自動的に求めることができる。
【００２３】本実施例によれば、投下爆弾の着弾位置を
自動的に監視できることから監視員の減少又は廃止を図
れると共に、投下爆弾の着弾位置をリアルタイムで演算
することができ、射撃結果を直ちに訓練員にフィードバ
ックできることから訓練の高能率化を図ることができ
る。また、模擬弾が着弾したときの衝撃音をトリガとし
て撮像装置を起動するようにしたので、測定時点に個人
誤差の入る余地がなく、高精度の着弾位置検出を実現で
きる。
自動的に監視できることから監視員の減少又は廃止を図
れると共に、投下爆弾の着弾位置をリアルタイムで演算
することができ、射撃結果を直ちに訓練員にフィードバ
ックできることから訓練の高能率化を図ることができ
る。また、模擬弾が着弾したときの衝撃音をトリガとし
て撮像装置を起動するようにしたので、測定時点に個人
誤差の入る余地がなく、高精度の着弾位置検出を実現で
きる。
【００２４】なお、本例装置のように、標的１の周囲に
３台の固定カメラ２，３，４を備えると、訓練機から複
数個の模擬弾が同時に投下された場合にも、三角測量法
によって各模擬弾の着弾位置を正確に求めることができ
る。
３台の固定カメラ２，３，４を備えると、訓練機から複
数個の模擬弾が同時に投下された場合にも、三角測量法
によって各模擬弾の着弾位置を正確に求めることができ
る。
【００２５】図４に、その着弾位置検出方法を示す。標
的１内に４発の模擬弾イ、ロ、ハ、ニがほぼ同時に投下
された場合、各模擬弾からの発煙は、それぞれ３台の固
定カメラ２，３，４でとらえられる。その発煙位置の画
像データの重心位置｛前出の図３（ｅ）参照｝をそれぞ
れ、、、とすると、第１の固定カメラ２でとら
えられた画像データの重心位置と、第２の固定カメラ
３でとらえられた画像データの重心位置と、第３の固
定カメラ４でとらえられた画像データの重心位置との
一致点が模擬弾イの真の着弾地点である。他の模擬弾の
真の着弾地点についても、図４（ｂ）に示すデータから
同様に求めることができる。
的１内に４発の模擬弾イ、ロ、ハ、ニがほぼ同時に投下
された場合、各模擬弾からの発煙は、それぞれ３台の固
定カメラ２，３，４でとらえられる。その発煙位置の画
像データの重心位置｛前出の図３（ｅ）参照｝をそれぞ
れ、、、とすると、第１の固定カメラ２でとら
えられた画像データの重心位置と、第２の固定カメラ
３でとらえられた画像データの重心位置と、第３の固
定カメラ４でとらえられた画像データの重心位置との
一致点が模擬弾イの真の着弾地点である。他の模擬弾の
真の着弾地点についても、図４（ｂ）に示すデータから
同様に求めることができる。
【００２６】以下に、本発明の他の実施例を列挙する。
【００２７】（１）前記実施例においては、標的１の周
囲に３台の固定カメラ２，３，４を備えたが、訓練機か
ら投下される模擬弾が１回の訓練について１つである場
合には、標的１の周囲に配置される固定カメラの台数を
２台にすることもできる。
囲に３台の固定カメラ２，３，４を備えたが、訓練機か
ら投下される模擬弾が１回の訓練について１つである場
合には、標的１の周囲に配置される固定カメラの台数を
２台にすることもできる。
【００２８】（２）前記実施例においては、各固定カメ
ラから短い時間間隔をおいて２枚の画像データを解析装
置１１に取り込み、これを画像処理することによって発
煙位置を抽出したが、各固定カメラについて１枚の画像
データのみを取り込み、画像処理によって発煙位置を抽
出することもできる。
ラから短い時間間隔をおいて２枚の画像データを解析装
置１１に取り込み、これを画像処理することによって発
煙位置を抽出したが、各固定カメラについて１枚の画像
データのみを取り込み、画像処理によって発煙位置を抽
出することもできる。
【００２９】（３）前記実施例においては、差画像１
（＝Ａ−Ｂ）と差画像２（＝Ｂ−Ａ）とを求めた後、さ
らに差画像３（＝差画像１＋差画像２）を求めることに
よって発煙位置を抽出したが、差画像１（＝Ａ−Ｂ）又
は差画像２（＝Ｂ−Ａ）から発煙位置を抽出することも
できる。
（＝Ａ−Ｂ）と差画像２（＝Ｂ−Ａ）とを求めた後、さ
らに差画像３（＝差画像１＋差画像２）を求めることに
よって発煙位置を抽出したが、差画像１（＝Ａ−Ｂ）又
は差画像２（＝Ｂ−Ａ）から発煙位置を抽出することも
できる。
【００３０】（４）前記実施例においては、模擬弾が着
弾したときの衝撃音を音響センサ５で捉えて画像取り込
みのトリガとしたが、訓練機から模擬弾投下操作に同期
して模擬弾投下信号を解析装置１１に無線で入力し、こ
れをトリガとして画像データの取り込みを行うこともで
きる。また、他の方法としては、発煙検知用の固定カメ
ラとは別個に配置された撮像装置にて標的近傍に接近し
た訓練機の機体を撮影し、模擬弾投下に同期して特殊な
姿勢をとったときの画像データから画像処理によって模
擬弾投下信号を生成し、これをトリガとして画像データ
の取り込みを行うこともできる。例えば、模擬弾投下時
には、図５に示すように、訓練機の運動ベクトルが大き
く変化するので、これを利用したロジックにて模擬弾投
下信号を生成することができる。勿論、これらの場合に
は、模擬弾の飛行時間を考慮して模擬弾投下信号を遅延
させ、着弾時に模擬弾投下信号を解析装置１１に入力さ
せることもできる。
弾したときの衝撃音を音響センサ５で捉えて画像取り込
みのトリガとしたが、訓練機から模擬弾投下操作に同期
して模擬弾投下信号を解析装置１１に無線で入力し、こ
れをトリガとして画像データの取り込みを行うこともで
きる。また、他の方法としては、発煙検知用の固定カメ
ラとは別個に配置された撮像装置にて標的近傍に接近し
た訓練機の機体を撮影し、模擬弾投下に同期して特殊な
姿勢をとったときの画像データから画像処理によって模
擬弾投下信号を生成し、これをトリガとして画像データ
の取り込みを行うこともできる。例えば、模擬弾投下時
には、図５に示すように、訓練機の運動ベクトルが大き
く変化するので、これを利用したロジックにて模擬弾投
下信号を生成することができる。勿論、これらの場合に
は、模擬弾の飛行時間を考慮して模擬弾投下信号を遅延
させ、着弾時に模擬弾投下信号を解析装置１１に入力さ
せることもできる。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
投下爆弾の着弾位置を自動的に監視できることから監視
員の減少又は廃止を図れると共に、投下爆弾の着弾位置
をリアルタイムで演算することができ、射撃結果を直ち
に訓練員にフィードバックできることから訓練の高能率
化を図ることができる。また、模擬弾投下信号を生成
し、該信号をトリガとして撮像装置を起動するようにし
たので、測定時点に個人誤差の入る余地がなく、高精度
の着弾位置検出を実現できる。
投下爆弾の着弾位置を自動的に監視できることから監視
員の減少又は廃止を図れると共に、投下爆弾の着弾位置
をリアルタイムで演算することができ、射撃結果を直ち
に訓練員にフィードバックできることから訓練の高能率
化を図ることができる。また、模擬弾投下信号を生成
し、該信号をトリガとして撮像装置を起動するようにし
たので、測定時点に個人誤差の入る余地がなく、高精度
の着弾位置検出を実現できる。
【図１】実施例に係る着弾位置検出装置の構成図であ
る。
る。
【図２】実施例に係る着弾位置検出方法のフローチャー
トである。
トである。
【図３】実施例に係る画像処理方法を模式的に示す説明
図である。
図である。
【図４】同時に投下された４発の模擬弾の着弾位置検出
方法を示す説明図である。
方法を示す説明図である。
【図５】訓練機の飛跡と模擬弾の投下タイミングを示す
説明図である。
説明図である。
１ 標的 ２，３，４ 固定カメラ（撮像装置） ５ 音響センサ ６ プリアンプ ７ コンピュータシステム １１ 解析装置 １２ 表示装置 １３ 印字装置 １４ 信号分別器 １５ 画像処理関連機器 １６ 電源
Claims (8)
- 【請求項１】 標的の周囲に設置された複数台の撮像装
置と、これらの各撮像装置から取り込まれた画像データ
を画像処理して模擬弾の着弾位置を演算するコンピュー
タと、模擬弾の投下時を検出して模擬弾投下信号を出力
する信号発生器とからなり、該信号発生器からの模擬弾
投下信号をトリガとして前記複数台の撮像装置を作動さ
せ、標的及びその周囲の画像データを前記コンピュータ
に取り込み、画像処理によって投下模擬弾の着弾位置を
自動的に求めることを特徴とする投下爆弾の着弾位置検
出装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の装置において、前記信
号発生器が、前記標的の周囲に埋設された音響センサ
と、該音響センサの出力信号値が予め定められた基準信
号値よりも大きくなったときに模擬弾投下信号を出力す
る信号分別器とからなることを特徴とする投下爆弾の着
弾位置検出装置。 - 【請求項３】 請求項１に記載の装置において、前記信
号発生器が、前記標的の近傍に接近した訓練機の機体を
撮影する撮像装置と、該撮像装置からの画像データを画
像処理して、訓練機の位置、姿勢又は飛跡などから模擬
弾の投下時を検出し、それに同期して模擬弾投下信号を
出力する画像処理装置とからなることを特徴とする投下
爆弾の着弾位置検出装置。 - 【請求項４】 請求項１に記載の装置において、前記信
号発生器が、訓練機に搭載され、模擬弾の投下操作に同
期して模擬弾投下信号を無線送信する無線送信器からな
ることを特徴とする投下爆弾の着弾位置検出装置。 - 【請求項５】 請求項１に記載の装置において、前記標
的の周囲に３台の撮像装置をほぼ等分に設置し、標的内
に同時に投下された複数の模擬弾の着弾位置を前記コン
ピュータにて自動的に求めることを特徴とする投下爆弾
の着弾位置検出装置。 - 【請求項６】 周囲に複数台の撮像装置が設置された標
的内に向けて着弾と同時に発煙を生じる模擬弾を投下
し、模擬弾の投下時を検出する信号発生器から模擬弾投
下信号が出力されたとき、その信号をトリガとして前記
複数台の撮像装置を作動させ、標的及びその周囲の画像
データを前記コンピュータに取り込んで当該画像データ
上の発煙位置の座標を算出し、次いでこの座標情報と前
記複数台の撮像装置の設定位置情報とから前記模擬弾の
着弾位置を求めることを特徴とする投下爆弾の着弾位置
検出方法。 - 【請求項７】 請求項６に記載の方法において、前記複
数台の撮像装置のそれぞれより短い時間間隔をおいて撮
像された複数の画像データを前記コンピュータに取り込
み、撮像時間が異なる各画像データの差分データから発
煙位置の座標を算出することを特徴とする投下爆弾の着
弾位置検出方法。 - 【請求項８】 請求項７に記載の方法において、短い時
間間隔をおいて撮像された２つの画像データをそれぞれ
Ａ及びＢとしたとき、（Ａ−Ｂ）の差分データ及び（Ｂ
−Ａ）の差分データをとり、次いでこれらの差分データ
を加算することによって、被写体である煙の動きを全て
抽出することを特徴とする投下爆弾の着弾位置検出方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30857997A JPH11142098A (ja) | 1997-11-11 | 1997-11-11 | 投下爆弾の着弾位置検出方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30857997A JPH11142098A (ja) | 1997-11-11 | 1997-11-11 | 投下爆弾の着弾位置検出方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11142098A true JPH11142098A (ja) | 1999-05-28 |
Family
ID=17982737
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30857997A Pending JPH11142098A (ja) | 1997-11-11 | 1997-11-11 | 投下爆弾の着弾位置検出方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11142098A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100460522B1 (ko) * | 2001-04-12 | 2004-12-08 | 김재흠 | 표적지의 탄착점 명중율 분석방법 및 그 시스템 |
| KR100614279B1 (ko) * | 2004-08-09 | 2006-08-23 | (주) 지우솔루션 | 분석 모형 생성 장치와 방법 및 이를 적용한 분석 시스템 |
| JP2008504591A (ja) * | 2004-05-28 | 2008-02-14 | アイティーティー マニュファクチャリング エンタープライジーズ， インコーポレイテッド | 画像内の物体を認識するための方法および装置 |
| JP2011085337A (ja) * | 2009-10-16 | 2011-04-28 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 弾着観測方法及びシステム |
| KR20160062321A (ko) * | 2014-11-24 | 2016-06-02 | 대한민국(국방부 공군제83정보통신정비창장) | 공대지 사격장 채점 기기 및 방법 |
| CN114858013A (zh) * | 2022-04-13 | 2022-08-05 | 莆田市军源特种装备科技有限公司 | 一种基于智能视觉识别的弹体投远测距方法 |
| KR20230123297A (ko) * | 2022-02-16 | 2023-08-23 | 엘아이지넥스원 주식회사 | 영상 정보를 이용한 유도 비행체와 이동 표적의 탄착 위치 추출 시스템 및 방법 |
-
1997
- 1997-11-11 JP JP30857997A patent/JPH11142098A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100460522B1 (ko) * | 2001-04-12 | 2004-12-08 | 김재흠 | 표적지의 탄착점 명중율 분석방법 및 그 시스템 |
| JP2008504591A (ja) * | 2004-05-28 | 2008-02-14 | アイティーティー マニュファクチャリング エンタープライジーズ， インコーポレイテッド | 画像内の物体を認識するための方法および装置 |
| KR100614279B1 (ko) * | 2004-08-09 | 2006-08-23 | (주) 지우솔루션 | 분석 모형 생성 장치와 방법 및 이를 적용한 분석 시스템 |
| JP2011085337A (ja) * | 2009-10-16 | 2011-04-28 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 弾着観測方法及びシステム |
| KR20160062321A (ko) * | 2014-11-24 | 2016-06-02 | 대한민국(국방부 공군제83정보통신정비창장) | 공대지 사격장 채점 기기 및 방법 |
| KR20230123297A (ko) * | 2022-02-16 | 2023-08-23 | 엘아이지넥스원 주식회사 | 영상 정보를 이용한 유도 비행체와 이동 표적의 탄착 위치 추출 시스템 및 방법 |
| CN114858013A (zh) * | 2022-04-13 | 2022-08-05 | 莆田市军源特种装备科技有限公司 | 一种基于智能视觉识别的弹体投远测距方法 |
| CN114858013B (zh) * | 2022-04-13 | 2024-05-17 | 莆田市军源特种装备科技有限公司 | 一种基于智能视觉识别的弹体投远测距方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
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|
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