JPS6033352B2 - 画像目標追尾装置 - Google Patents

画像目標追尾装置

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JPS6033352B2
JPS6033352B2 JP55019410A JP1941080A JPS6033352B2 JP S6033352 B2 JPS6033352 B2 JP S6033352B2 JP 55019410 A JP55019410 A JP 55019410A JP 1941080 A JP1941080 A JP 1941080A JP S6033352 B2 JPS6033352 B2 JP S6033352B2
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gate
operator
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JP55019410A
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JPS56116386A (en
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光 松田
与元 中島
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S3/00Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
    • G01S3/78Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S3/782Systems for determining direction or deviation from predetermined direction
    • G01S3/785Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using adjustment of orientation of directivity characteristics of a detector or detector system to give a desired condition of signal derived from that detector or detector system
    • G01S3/786Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using adjustment of orientation of directivity characteristics of a detector or detector system to give a desired condition of signal derived from that detector or detector system the desired condition being maintained automatically
    • G01S3/7864T.V. type tracking systems

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
  • Closed-Circuit Television Systems (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は近傍に類似物体あるいは、複雑な背景を伴な
う目標物体を追尾する画像目標追尾装置の改良に関する
ものである。
この種の画像目標追尾装置は、目標物体をセンサーで撮
嫁し、その映像信号出力から、目標信号を抽出し、表示
画面内の基準位置に対する目標位置に偏位を検出して、
その偏位をゼロにする方向に撮像機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、図中1はセンサー、2は目
標の映像信号と追尾ゲート信号混合用のミキサ、3は目
標等を情報として表示するテレビモニタ、4はセンサー
1から得られた映像信号から目標を抽出する目標抽出器
、5は、上記目標のテレビモニタ表示画面内の位置を検
出し、テレビモニタ表示画面内基準位置からの偏位信号
を出力する目標位置検出器、6は上記偏位信号を増中す
るサーボアンプ、7は上記サーボアンプ6からの出力信
号によってセンサー1の方向を変える駆動部、8は画面
内の目標検出領域を決定するゲート信号、オペレータに
対する、上記領域の表示用のゲート信号発生回路である
すなわちセンサー1、目標抽出器4、目標位置検出器5
、サーボアンプ6、駆動部7で負帰還ループを構成する
ことにより、目標の移動に対して、常に目標が画面内の
基準位置にとゞまるようにして追尾機能が得られる。
ところが上記従来装置では、ゲート内に目標と類似コン
トラストの別物体が入ってくると、目標抽出器4で目標
と識別できないため、目標の位置検出が別物体の影響を
受け、場合によっては、追尾が継続できなくなる欠点が
あった。
以下第2図、第3図第4図を用いて、その詳細を説明す
る。
第2図は目標抽出器4の詳細な構成の一例であるが、9
は背景のビデオレベルを抽出するため、その処理領域の
設定用のしきし「値処理ゲート発生器、10はセンサー
1からのビデオ信号からしきし、値処理ゲート発生器9
で指定された領域でのビデオレベル、すなわち、背景の
ビデオ・レベルを検出し、目標を抽出する目的の抽出ス
レショールド電圧発生器、11は上記抽出スレショール
ド電圧を基準として、センサーlからのビデオ信号を比
較判定して目標信号のみを出力する比較器である。
また、比較器11の下側に入力されている信号aは目標
抽出が追尾希望領域内のみで行なわれるように比較器1
1を動作させるための追尾処理ゲート用信号であり、ゲ
−ト信号発生回路8から入力される。
第3図はテレビ・モニタ3で観測される移動目標の映像
の表示の一例であり、12はオペレータにより指定され
た追尾ゲート領域である。
これに関する信号は第1図のゲート信号発生回路8によ
り作られている。また、便宜上表示画面は12の内側の
み描いた。目標(図中C)は別物体(図中B)のそばを
左方向に空(図中D)と地面(図中E)を背景としてい
るものとする。
この時しきし、値処理ゲ−ト発生器9は背景のビデオレ
ベル検出領域として例えば、画面の端のAを選定してい
る。
しきい値のレベルはこの場合画面の端の領域を用いて検
出しようとしている例をとりあげたが、ゲート12の端
の領域を用いるこ.ともできるし、いずれにせよ目標を
抽出するのに目安となる領域があらかじめ設定されてい
るのが通例である。
また、設定されている領域内において何点かのビデオ信
号を抽出し、平均化等を行なってしきい値となるレベル
を得ているのが通例である。従って、目標抽出しきし、
値発生器10はA領域のビデオレベル、すなわち、空の
領域に相当するビデオレベルを目標抽出のためのIJフ
アレンス電圧として、比較器11へ送出する。比較器1
1は上記IJフアレンス電圧に対して、上記追尾ゲート
12内のビデオレベルを比較し目標を抽出する。
しかしながら、別物体Bと目標Cのコントラストが類似
レベルであるような状況では、目標抽出器4の出力信号
には、目標Cのみならず別物体Bに対する信号も含まれ
てしまう。
このため目標位置検出器5で算出される追尾点は目標物
体の追尾点Fから位置がずれて第3図のG点のようにな
り、追尾を継続することが困難になることが多かった。
このことを第4図の信号波形を用いた図によってさらに
詳しく説明する。第4図は、第3図の映像信号を第3図
上に示した日、及び1のラインで見たものであり、日の
走査線に対する映像信号を第4一a図に、1の走査線に
対する映像信号を第4−b図に示す。
各々の機軸は時間軸、縦軸は電圧振中である。第3図の
12に相当するゲートの領域は走査線上では第4図のL
‘こ対応する。また、スレショールドは第4図a、第4
図b、の上でJ.Kのように引いておくことによりゲー
ト内で各々に対して点線以下が目標として抽出される。
しかしながらゲートの内類以目標(第3図のB)もCと
共に抽出されてしまうことがあきらかである。
このように、従来の装置では、レベル的に抽出しようと
してもしベルが同じであれば、常に近傍の類似物も目標
として信号処理されてしまう問題があった。
この発明は前記従来の欠点を改善するため、目標抽出器
または、目標位置検出器の処理動作を行なう領域を目標
の形状に近いものに設定することにより、追尾を行なう
ことを欲する目標物体以外の別物体の信号を排除するこ
とを可能にした画像目標追尾装置を提供するものである
第5図はこの発明の一実施例であり、1〜5は従来のも
のと同一であり、同様な機能を持つ。13はゲート信号
発生回路であり、追尾ゲート形状記憶回路14の内容を
参照して、ゲート信号を発生するという点が従釆のゲー
ト信号発生回路8とは異なる。
追尾ゲート形状記憶回路14は、オペレータが目標抽出
領域として画面上にカーソル(またはマ−力)で指定し
た位置を、画面上で垂直方向に何番目の走査線に当り水
平方向にどの位置に当るかという画面上番地対応のメモ
リに1ビットの情報として記憶する回路である。15は
ポィンティングデバィスで上記追尾ケー−ト形状記憶回
路14にオペレータ力汀Vモニタを見ながら形状を指定
するためのマン・マシン・インターフェイスであり、ジ
ョイステイツク、トラツクボ−ル、マウス等が用いられ
る。
第6図は追尾ゲート形状記憶回路の構成の一例であり、
16はポィンティングデバィスの信号を画面対応のアド
レスに変換するためのA/Dコンバータ、17は前記A
/Dコンバータ16の出力の信号を一時蓄えるためのア
ドレス・レジスタであり、A/D16の変換サイクルに
対応させて、内容を書き換えて保持する。
このアドレスは、オペレータが指定する閉領域の境界と
なる点を表わしており、オペレータがポインテイングデ
バイスを動かして、追尾を欲する処理領域を指定してい
くと、このレジスタにはポインテイングデバイスの動き
‘こつれて、その画面対応アドレスがストアされていく
ことになる。18はアドレスカウンタであり外界の情景
をセンサーで撮像するのに用いられるラスタ・スキャン
のアドレス及びTVモニタ3の画面上のアドレスと対応
した内容を持つ。19はセレクタであり、オペレータが
指定領域の修正を行ないたいという状況下では、帰線期
間にポィンティングデバイスからの、系統の信号が出力
に得られるように切りかわる。
オペレータが修正を行なう必要がないと判断している状
況では、セレクタは常にアドレスカウンタ18の信号が
出力に出している。20はオペレータ指定領域パターン
を記憶するメモリであり、セレクタ19の出力信号に対
応したアドレスにデータを書き込み、アドレスカウンタ
18の出力に対応したアドレスからのデータを読み出す
入力デー外ま定常的に1の論理状態になっており、オペ
レータの追尾領域設定により、メモリ中に1のパターン
が書き込まれる。メモリの出力デー外ま追尾ゲート及び
その領域表示用信号を発生するためにゲート信号発生回
路13に送出される。なおIDは入力データ、ODは出
力データ、SS,はセレク夕切換信号、SS2はREA
D/WRITE切換信号である。次に第5図に示した追
尾ゲート形状記憶回路を含んだこの発明による装置の説
明を第7図の一例を用いて説明する。第7図はテレビモ
ニタ3で観測される移動目標の映像例で、21はオペレ
ータにより指定された追尾ゲート領域であり、追尾を欲
する目標(図中C)は別物体(図中B)その他の別物体
(図中1.J)のそばを左方向に空(図中D)と地面(
図中E)を背景として移動しているとする。
この時しきし、値処理ゲート発生器9は背景のビデオレ
ベルの抽出領域として例えば画面の端のAを選定してい
る。オペレータの指定追尾ゲート領域21が追尾を欲す
る目標Cに類似した形状、サイズであるために周辺の別
物体の影響が最少眼ですむ。
そのため目標の重心位置日‘ま周辺の物体がない理想的
な状態に非常に近い値を保つことができる。以上のよう
に、追尾ゲート形状記憶回路14及びポィンティングデ
バィス15を従来装置に付加し、オペレータが指定した
追尾希望領域内のみについて目標検出器中の比較器が動
作するように、追尾ゲート形状記憶回路14の出力信号
参照機能をゲート発生回路13に追加すれば、従来装置
では困難であった近傍に頚以コントラスト物体あるいは
複雑な背景を伴なう目標物体を追尾することが可能な画
像目標追尾装置が実現できる。
なお、上記説明では目標検出器4にゲート信号発生回路
13の出力を導き入れて説明したが、目標位置検出器5
に13の出力を導き入れた場合も同じ効果が得られるこ
とは明らかである。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の画像目標追尾装置のブロック図、第2図
は従釆の画像目標追尾装置、第3図は従来の画像目標追
尾装置、第4図は第3図に示した映像の2本の走査線に
対する信号を波形で示したものであり、第5図はこの発
明の実施例にもとづく画像目標追尾装置の一例、第6図
は追尾ゲート形状記憶回路の構成の一例、第7図はテレ
ビモニタ3で観測される移動する目標の映像例である。 図において、1はセンサー、2はミキサ、3はTVモニ
タ、4は目標抽出器、5は目標位置検出器、6はサーボ
アンプ、7は駆動部、8はゲート信号発生回路、9はし
きい値処理ゲート発生器、10は抽出しきし、値発生器
、11は比較器、12は追尾ゲート、13はゲート信号
発生回路、14は追尾ゲート形状記憶回路、15はポィ
ンティングデバイス、16はA/Dコンバータ、17は
アドレスレジスタ、18はアドレスカウン夕、19はセ
レクタ、20はメモリ、21は追尾ゲート、Aは背景の
ビデオレベル検出預城、Bは別物体、Cは目標物体、D
は空、Bは地面、日は目標の追尾点位置、1.Jは別物
体である。なお、図中同一あるいは相当部分には同一符
号を付して示してある。 多l図 多z図 婆3凶 多ム図 多ク図 多5図 多7麓

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 目標物体を撮像するセンサーと、このセンサーより
    得られるビデオ信号から目標物体を抽出する目標抽出器
    と、目標の表示画面上の位置を検出して表示画面の基準
    位置からの偏位を出力する目標位置検出器と、この検出
    器の出力を受けて、上記センサーの脂向する方向を制御
    する駆動機構と、撮像された目標物体の画像を表示する
    ための表示装置とから成る画像目標追尾装置において、
    オペレータが目標抽出領域として表示画面上に指定した
    位置を表示画面上番地対応情報として記憶する記憶回路
    と、オペレータによる指定を上記記憶回路に記憶させる
    ためのマン・マシン・インターフエイスとを設け、追尾
    を欲する領域を表示画面上に境界を表わすマーカとして
    表示し、目標抽出器または目標位置検出器の表示画面上
    における動作範囲をオペレータの手動設定により、目標
    と類似形状に指定修正するようにしたことを特徴とする
    画像目標追尾装置。
JP55019410A 1980-02-19 1980-02-19 画像目標追尾装置 Expired JPS6033352B2 (ja)

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