JPS5910865A

JPS5910865A - 移動目標表示装置

Info

Publication number: JPS5910865A
Application number: JP57119273A
Authority: JP
Inventors: Akio Yoshikawa; 吉川　彰夫
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1982-07-09
Filing date: 1982-07-09
Publication date: 1984-01-20

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】゛この発明は、移動目標の変動分を抽出して、目標追尾
する移動目標追尾装置（以下装置という。）の改良に関
するものである。

この種の装置は、目標物体をセ／すで撮像し。

フレーム間のビデオ信号の差分を抽出し９画面内の基準
位置に対する画像位置の偏位を検出して。

その偏位２零にする方向にセンサを機械的に駆動するこ
とにより追尾機能を得ている。

第１図はこの種の従来装置の一例を示すもので。

（１）は車両、（２）は架台、（３）はギヤ、（４）は
ターンテーブル、（５）はセンサ、（６）は移動画像抽
出器、（７）は移動画像位置検出器、（８）はサーボア
ンプ、（９）は駆動部、　（ｉｌ１１ハモ＝り、　＜Ｉ
Ｉ）はジャイＯ，＋＋２は制御器、　（１３はモータで
ある。なおジャイロ０Ｉ）、制御器α２及びモータＨで
空間安定器ａ４）ヲ構成している。

次に、この様に構成された従来の装置の動作を説明する
。移動する車両（１）に取付けられる空間安定器α４は
、ターンテーブル（４）の動きヶ検出するジャイロ０１
）と制御器ａ３とモータ０剖により構成され。

車両（１）に取付けられた架台（２）と、架台（２）に
対して回転可能なターンテーブル（４）と共に用いられ
、車両＋１）の動きにより生ずるターンテーブル（４）
の動揺を、打消す方向にギヤ（３）ヲ駆動し、ターンテ
ーブル（４）を、一定の空間方向に向く様に制御する。

ターンテーブル（４）に取付けられたセンサ（５）の出
力画像は、ターンテーブル（４）が空間安定器（４）に
より空間的に一定の方向を向く様に制御されているため
、車両（１）が移動しても、一定の方向を向いた静止画
像を出力する。

センサ（５）の出力は、移動画像抽出器（６）に入力さ
れ、複数フレーム画面間の差分が抽出される。

さらに、移動画像抽出器（６）の出力は、移動画像位置
検出器（７）に入力されて、移動画像の位置を検出し９
画面内基準位置からの偏位信号を生成する。

この偏位信号は、サーボアンプ（８）によって増巾され
、センサ（５）の方向を変える駆動部（９）に入力され
る。。

すなわち、センサ（５）、移動画像抽出器（６）、移動
画像位置検出器（７）、サーボアンプ（８）、駆動部（
９）で負掃還ループを構成することにより、目標の移動
に対して、常に目標か画面内の基準位置にとどまる様に
して追尾機能か得られる。又、移動画像抽出器（６）の
出力は、モニタＯａにも入力され、移動画像の表示がな
される。

しかしながら、この様に構成された従来の装置において
９画像の安定度は、空間安定器０４）の安定精匣に依存
し、空間安定器０ａの安定誤差により生ずるターンテー
ブル（４）の揺動がセンサ（５）の出力画像のプレを生
じさせ９画質が著るしく悪化した結果、目標か静止して
いる条件下でも、移動画像抽出器（６）の出力が発生し
、目標が移動しているかの如（検出してしまう欠点があ
った。

この発明は、従来の装置におけるこの様な欠点を除くた
めになされたもので、移動画像の検出および追尾精度の
高い移動目標追尾装置ケ提供するものである。

以下第２図を用いて、詳細に説明する。

第２図は、この発明の一実施例であって９図中（１）、
　（２；、　（３１，（４）、　（５１，（６）、　（
７１，（８＋、　＋９１．　（１１，０＋１゜ａａ、　
（１３，α４は第１図と同一である。０９はセンサ（５
）の画像を記憶するフレームメモリである。

次にこの移動目標追尾装置の動作を説明する。

フレームメモリ収りは、センナ（５）の出力画像が入力
され、この画像を一時的に記憶する。

一方、ターンテーブル（４）の動きを検出したジャイロ
０１）の出力は、フレームメモリα９へ入力される。

フレームメモリ０９から画像を絖出す時の読出しタイミ
ングは前記ジャイロ（１υの出力に応じて変化させられ
る。これにより、ターンテーブル（４）のプレにより生
じた画像プレは、打消すことができ、目標の移動分だけ
を抽出することが可能となる。

次に、第３図から第７図までを用いて動作の詳細を説明
する。

まず始めに、移動画像の抽出過程を第３図、第４図で説
明する。

第３図は第１図に示す従来の装置にも使用されている移
動画像抽出器（６）火詳細に示したもσつである。θＱ
はフレームメモリａつの出力画像を一時的に記憶させて
、移動画像を抽出する時の過去のフレーム画面データ保
持のためのフレームメモリであり、α７１はフレームメ
モリ０騰とフレームメモリｔＬＢとの差分−Ｊ　７’、
Ｈわちフレームメモリ（Ｉ５−フレームメモＩＪ　Ｈケ
演算するための減算器、（１Ｂはビデオ信号の化はレベ
ルにおいて白から黒までの全振巾におし・てほぼ中間階
調に相当する灰色すなわちグレイのレベルケ発生ずるだ
めのグレイレベル発生器、Ｑ→はミキサである。

第４図（ａ）は、フレームメモリａつから、又第４図（
ｂ）はフレームメモリ０Ｑから読出された出力画像の目
標を含む水平走査線の１部を示す図で９図中■は水平同
期信号、ｃｌυは目標であり、第４図（ｂ）は。

第４図（ａ）より前の時刻に発生したフレーム画像に相
当する。Ａ１及びＡ２は第４図（ａ）において９画面左
端から目標ｃｌＩｌの左端及び右端までの時間であり、
Ｂｌ及びＢ２も第４図（ａ）と同様である。ここで減算
器Ｑ７）を用いて、第４図（ａ）−第４図（ｂ）の演算
を行ない、かつグレイレベル発生器（Ｉ榎によってグレ
イレベルのオフセットレベルヲ加えた結果カ第４図（Ｃ
）の通りであり、目標Ｑυの移動差分が検出されると共
に、移動方向もオフセットレベルを零と見なした極性判
定により９図中Ｃ方向であると判断できる。そして第４
図（Ｃ）に２抽出された目標Ｑυの移動信号において、
移動Ｃ方向前側と移動Ｃ方向後側の２例えば中間点゛を
追尾点として選べば。

第４図（Ｃ）の（ＡＩ＋Ｂ２）／２に対応する位置を追
尾すればよい。

以上のように移動画像の抽出、移動方向及び位置検出か
可能となる。

第５図（＆）は、ターンテーブル（４）に取伺けられた
センサ（５）の向きを示す図て、０りはセンサ（５）の
中心線を不−ｒＯ第５図（ａ）において、センサ（５）
の中心線２３は目標Ｑυの方向に向いている。この時、
ターンテーブル（４）は揺動を受けていないため、ジャ
イロＯＩ）の出力電圧は零である。

第５図（’ｂ）は、センサ（５）の中心線Ｑ邊か目標の
方向を向いている時の、モニタ０１−トの映像を示す図
で。

（ハ）はビデオ画面である。

第５図（Ｃ）は、第５図（１））のビデオ画面における
水平走査線の一部を示す図であり、Ｄは画像を読出丁タ
イミング、Ｅは水平同期信号から目標Ｑυが現われるま
での時間である。

この例では、目標Ｑυが静止しているので、減算器Ｑ７
）の出力は零となり、ミキサ翰の出力はグレイレベル発
生器α榎出力のみとなるので、モニタαΩ上は灰色−色
の画面となる。

第５図（ｄ）は、この時のミキサ翰出力を示しているが
、出力のＡＣ成分が零のため、追尾点を改めて算出する
必要がなく、直前までの追尾状態を継続して保持すれば
よい。

さて第６図（ａ）は、ターンテーブル（４）がダした場
合のセンサ（５）の向きケ示す図で、θはターンテーブ
ル（４）のプレだ角度を示す。この時、ジャイロαυは
プレだ角度θに比例した電圧ｖｙ全発生る。

第６図（ｂ）は、ターンテーブル（４）がプレだ時の映
像で、目標Ｑυは、第５図（ｂ）の時の位置に比べて左
へ動く第６図（Ｃ）は、第６図（１））のビデオ画面における
水平走査線の一部を示す図であり９図中Ｅ−Ｆは水平同
期信号ｌ２（Ｊより目標ｅｌ）が現われるまでの時間を
示す。「１標Ｃυの左端の位置は、ターンテーブル（４
）のプレにより、水平同期信号■からＥ−Ｆの位置とな
り、ターンテーブル（４）が静止していた第５図（Ｃ）
のＵ　ｉｔに比べＦたけ変化する１、従って、目標（Ｊ
ｕ＋が静止して℃・だにもかかわらず、第６図（ｄ）で
示した俤に、移動画像抽出器（６）から画像変動分が検
出され、かつ移動−ｊ像位置検出器（７）において、意
味のない位置検出演算か行なわれてし゛まう。

第７図（ａ、）は、この発明を適用してターンテーブル
（４）がプレない時のセンサ（５）の向きを示し、かつ
目標（２＋１か図中０方向へ移動しつつある例を示す図
である。第７図（ｂ）は、第１図（ａ）の状態での映像
であって、目標りは移動した分たけ、第５図（ｂ）の時
の位置に比べて左へ動く。第７図（Ｃ）は、ジャイロ（
＋１）の出力型、圧ＶＹ用い、フレームメモリ０５１よ
り画像ケ読出すタイミングを変えた時の水平走査線の１
部を示す図で、ジャイロ０１）の出力電圧Ｖはフレーム
メモリＱ５１において時間Ｆに変換され、この時間Ｆに
より画像を読出すタイミングｉ　Ｄ　、）　Ｆに変更す
る。

これにより目標０１１が静止している時の位置はＥ−Ｆ
　十Ｆ　＝　Ｅとなって、第５図で例示した時と同じに
なり、移動画像抽出器（６）からは、目標Ｉ２０が移動
したことによる変動分のみか抽出される。

第１図（ｄ）は、この時の移動画像抽出器（６）の出力
波形であり、これにより純粋な移動画像の変動分のみか
抽出され、精度の高い移動画像の抽出が可能となる。

ところで９画像プレに伴なってフレーム画面上に市なら
ない箇所か発生するか、ここでは無視して記述して、お
く。

以上の様に、この発明によりは、空間安定器の安定誤差
によるセンサの画像ブレはジャイロとフレームメモリに
より零に打消され、或いは所定の呟以下に押さえ込むこ
とか可能となり、移動目標の抽出及び追尾の精度の高い
移動目標追尾装置が実現できる。

ブＪお、」二組欽、明て゛は、移即ノ両像θ）抽出９位
置判定及び表示領域を１フレ一ム全体に対して１１ｙ、
扱ってきたか、目標ケ含む周辺に任意の処理グー）・を
設は、その処理ゲート内θ）み移動＋ｉ！；ｉ像θ）Ｉ
ｌ！ｌ出９位置判定及び表示７行ない、処理ゲート外に
対しては、移動１［１・ｊ像の抽出２位置判定な行ｊｃ
わないが。

或いは行なっても移動画像の表示はゼずに、生のビデオ
画像を表示さ七ることも出来ろ、。

さらには、」二組説明では２種のフレームメモリＡとＢ
ｉ用いて移動画像の抽出を行なり−（（・るが。

１つのフレームメモリで共用化？：図ることも可能であ
ることはＨつまでもない。

【図面の簡単な説明】

卯７１図は、従来の移動目標追尾装置の構成図。第２図は、この発明による移動目標追尾装置の構成図、
第３図は、移動画像抽出器の詳１細図、第４図（ａ）お
よび第４図（ｂ）は、水平走査線を示す図、第４図（Ｃ
）は移動画像抽出器の出力を示す図、第５図（ａ）はセ
ンサの向きを示す図、第５図（１））は映像を示ず図、
第５図（Ｃ）は、水平走査ｆｆＭを示す図、第５図（ｄ
）は、移動画像抽出器の出力を示す図、第６図（ａ）は
撮像機の向きを示す図、第６図（ｂ）は、映像を示す図
、第６図（Ｃ）は、水平走査線を示す図、第６図（ｄ）
は、移動画像抽出器の出カケ示す図、第７図（ａ）は、
撮像機の向きを示′１−図、第７図（ｂ）は、映像を示
−ｆ図、第７図（Ｃ）は、水平走査ａｔを示１図、第１
図（ｄ）は、移動画像抽出器の出力を示す図であって。図中（１）は車両、（２）は架台、（３）はギヤ、（４
）はターンテーブル、（５）はセンサ、（６）は移動画
像抽出器、（力は移動画像位置検出器、（８）はザーボ
アンプ、（９）は駆動部、ｔＩｕまモニタ、０１）は、
ジャイロ、ｕ２は制御器。０〜はモータ、θ似ま空間安定器、Ｑつはフレームメモ
リ、ａ６１はフレームメモリ、０７）は減算器、０樽は
グレイレベル発生器、　＋１’Ｊはミギサ、（イ）は水
平同期信号。Ｑυは目、腺、（ハ）はセンサの中心線、（ハ）は映像
ｔ　　（”）および（Ａ２）は目標の左端および右端、
　　（Ｂ１）および（８２）は目標の左端および右端、
（Ｃ）は目標の移動方向、（Ｄ）は胱出しタイミング、
　（Ｅ）は目標の左端。（Ｐ゛）は目標のプレだ時間、θはプレ角である。なお９図中同一あるいは相当部分には同一符号ケ例して
示しである。代理人　　葛　野　信　− 第１図第２図第３図第５図（ｃｌ）第６凶

Claims

【特許請求の範囲】目標物体を撮像するためのセンサと、このセンサと連動
して作動するジャイロ、制御器及びモータから成る空間
安定器と、上記センサのビデオ出力から移動画像分を抽
出する移動画像抽出器と。上記移動画像抽出器の出方を受けて表示するためのモニ
タと、上記移動画像抽出器の出力を用いて目標に対する
上記センサの指向方向のズレを出力てる移動画像位置検
出器と、その出方を受けて上記センサの指向する方向を
変える駆動機構から成る移動目標追尾装置において、上
記センサと移動画像抽出器との間にフレームメモＩＪ　
’ｆ設け、このフレームメモリに上記センサ出力のフレ
ーム画面データを一時的に記憶させ、上記空間安定器か
ら得られる揺動偏位置を用いて、上記フレームメモリの
読出しタイミングを制御してから、上記移動画像抽出器
に入力させて移動画像を抽出し、それによって移動画像
の位置を検出することにより。上記センサが動揺した場合に誘発される画像プレを減少
させるようにしたことを特徴とする移動目標追尾装置。