JPS6095372A - 画像追尾装置 - Google Patents

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】 〔発明の技術分野〕 この発明は、擬似光源等に惑わされないで、目標の正確
な追尾が可能な、赤外画像追尾装置に関する、 〔従来技術〕 従来、赤外画像追尾装置においては、目標の赤外像を赤
外撮像装置で撮像し、得られる映像信号を２値化し、２
値化画像の重心点等を算出することによシ、目標の追尾
点がめられていたつ第１図は従来の装置の構成の一例を
示す図であつて、（１）は結像光学系、（２）は赤外撮
像装置、（３）は映像信号、（４）は２値化回路、（５
）は２値化信号、（６）は重心点演算回路、（７）は追
尾位置信号である。

第１図において、赤外撮像装置（２）は、結像光学系（
１）によシ結像される目標の赤外像を撮像し、映像信号
（３）を２値化回路（４）に出力する。２値化回路（４
）で得られる目標の２値化信号（５）は２重心点演算回
路（６）に入力され、目標の２値化画像の重心点位置座
標が算出され、座標の大きさに比例した追尾信号（７）
が出力される。

ところで、目標を追尾中１画面に太陽等の擬似光源が入
ると、一般に、これら擬似光源は高輝度であるため、目
標と、擬似光源との両者の２値化画像の重心点が算出さ
れてしまい、その結果、追尾位置が目標からずれるはか
シでなく、はなはだしい場合忙おいては、擬似光源を追
尾してしまう欠点があった。

〔発明の概要〕

この発明は、目標と擬似光源とが放つ赤外輻射のスペク
トル分布の違いを利用し、２波長域で同一視野を撮像し
、信号処理することによシ、擬似光源の影響をなくシ、
これら欠点を除去する画像追尾装置を提供するものであ
る。

以下、この発明を図を用いて詳細に説明する。

〔発明の実施例〕

第２図はこの発明の一実施例の構成を示すものであって
、（５ａ）（３ｂ）は映像信号、（８）はダイクロイッ
クミラー、（９ａ％９ｂ）は第１．第２の赤外固体撮像
素子、（１０ａ）（１０ｂ）は第１．第２の増巾器。

αυは判別器である。

第３図は目標および擬似光源のスペクトル分布の一例を
示す図であって１図において、０３は太陽。

０ｊは人工擬似光源、　（１４１は目標の各々スペクト
ルである。

また、第４図はダイクロイックミラー（８）の分光透過
・反射率を示す図であって、αつは透過率、　０Ｉ１９
は反射率を示す。

第２図において、ダイクロイックミラー（８）は第４図
に示す透過・反射率を有するので、第１．第２の赤外固
体撮像素子（９ａ）および（９ｂ）には各々。

波長約１〜２．５μｍの近赤外光、および波長約３〜４
．５μｍの中赤外光が分波され、各々の波長域の赤外像
が撮像されることになる。

ところで、一般に、赤外固体撮像素子の分光感度は一定
でないので、これを補正するために、第１、第２の増巾
器（１０ａ）および（１ｏｂ）の利得は。

上述した近赤外光入射に対する第１の増巾器（１０ａ）
の出力と、同一強度の、上述した中赤外光入射に対する
第２の増巾器（１０ｂ）の出力とかはは等しくなるよう
に調整されているものと”する。

このとき、第３図のスペクトル分布から明らかなように
、スペクトルＩをもつ目標の画素においては、常に、第
１の増巾器（１０ａ）の出力（６ａ）は。

第２の増巾器（１ｏｂ）の出力（３ｂ）より小さく、ス
ペクトルα２または（１３をもつ擬似光源の画素におい
ては、この逆であることがわかる。

第５図は第１の増巾器（１０ａ）のある画素の出力値Ａ
と、第２の増巾器（１ｏｂ）の対応する画素の出力値Ｂ
との分布を示す図であって、（Ｌηはスペクトル１′Ｉ
Ｊまたは０を有する擬似光源に属する画素分布。

α碍はスペクトル（１４を有する目標に属する画素分布
。

ａ９は雑音等に属する有意ならざる画素分布を示す、前
述の説明から理解されるように、スペクトルＩを有する
目標に属する画素においてはＡ（Ｂであるので９点（Ａ
、Ｂ）は、直線Ａ＝Ｂより、Ｂ軸側に分布する。また、
Ａ、Ｂがある側より小である画素分布０！Ｊに属する画
素は雑音等とみなされるので、有意でないと判定するこ
とができる。従って。

画素分布０８に属する画素を目標画素と判別することが
できる。

第６図は判別器αυの構成の一実施例を示す図であって
、ｃｎ、ｃ＋ｎは第１．第２の比較ｉ、　ｔ２′ＩＪ、
　ｃ！３１Ｕ各々比較器（２）、（２１１の出力、Ｃ！
４１は除算器、（２５１は徐算器出力、（ハ）は第３の
比較器である。第１の比較器（イ）および第２の比較器
シυは、これに入力される映像信号（６ａ）および（５
ｂ）のレイ１１人およびＢそれぞれが、ある値几０を用
いて。

ＩＡＩ＋　ＩＢＩ　＞　ＲＱ　（１１ であるとぎ、それぞれのイ直Ａ、Ｂを出力＠および（ハ
）として伝達させ、第（１）式を満たさない場合には。

ともに０を出力する特性を有している。なお、第（１１
式の替わシに。

Ｍａｘ　（Ａ、　Ｂ）＞Ｒ（１（２１ または　Ａ２＋８２〉Ｒｏ２（３） を上述の判定に用いることも可能である。

除算器（財）は、これら０でない出力（２邊および（ハ
）に対し、Ａ／Ｂをめ、結果を徐算器出力（ハ）として
出力する。さら釦、第３の比較器１２旬は、入力値Ａ／
Ｂが、ある値Ｃ１を用いて、・ Ａ／Ｂ　＜　０１ｆ４） を満たす場合、対応する画素の値としてＢを、そうでな
い場合、またはＡ＝Ｂ＝０の場合は０を出力するので、
入力画像は、有意な目標画素のみからなるクラスタに抽
出分類されることになる。２値化回路（４）は目標画素
を２値化し、２値化信号（５）を出力する。

以上の説明から明らかなように、２値化信号（５）には
、スペクトルα滲を有する目標画素のみが現われ、スペ
クトル鰺または（１ｊを有する擬似光源の画素は消去さ
れ、現われないので、第２図において。

重心点演算回路（６）は目標画素の集合のみについての
重心点座標をめることができる。

なお、ある値Ｃ２を用いて。

Ａ／Ｂ　＞　０２ を満たす場合、対応する画素の値としてＡ、そうでない
場合、またはＡ＝Ｂ＝０の場合には０を第３の比較器（
ハ）が出力するようにすることにより。

自然光で照明された目標画像を従来通り抽出し。

これの重心点位置をめることも可能である。

〔発明の効果〕

このように、この発明によれば、擬似光源を効果的に消
去し、比較的簡単な画像処理にょシ、目標の追尾点を正
確にめることができるので、簡単な構成で２画像追尾装
置の精度、信頼度の向上に大きく寄与することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の装置の構成の一例を示す図、第２図はこ
の発明の一実施例の構成を示す図、第３図は目標および
擬似光源のスペクトル分布の一例を示す図、第４図はグ
イクロイックミラーの分光透過・反射率を示す図、第５
図は第１の増巾器（１０ａ）のある画素の出方値Ａと、
第２の増巾器（１ｏｂ）の対応する画素の出力値Ｂとの
分布を示す図、第６図は判別器αυの構成の一実施例を
示す図である。 図において、（Ｉ゛は結像光学系、（４）は２値化回路
。 （５）は２値化信号、（６）は重心点演算回路、（カは
追尾位置信号、（８）はダイクロイックミ２−、　（９
ａ）（９ｂ）は各々第１２．第２の赤外固体撮像素子、
ａυは判別器、（２１，Ｃ２υは比較器、Ｃ４は除算器
、Ｃ！！９は比較器である。 なお２図中、同一あるいは相当部分には、同一符号が付
して示しである。 代理人大岩増雄 第　１　図 第　２　図 竿３図 軸　第　４　図 女

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）結像光学系と、該結像光学系光路中に設置され、
   入射光を近赤外域光と中赤外域光とに分離する分波手段
   と、この分波手段によシ分波された近赤外域光結像面に
   設置される第１の赤外固体撮像素子と、上記分波手段に
   より分波された中赤外域光結像面に設置される第２の赤
   外固体撮像素子と、上記第１の赤外固体撮像素子の画素
   出力Ａと。 第２の赤外固体撮像素子の対応する画素出力Ｂと。 これらの比Ａ／Ｂとをめる手段と、この手段の出力に基
   づいて画素の集合の重心点座標をめる手段とを備えたこ
   とを特徴とする画像追尾装置。 （２１＋ＡＩ＋ｌＢｌがある値ＲＯより大であり、Ａ／
   Ｂがある値Ｃ１より小である画素の集合の重心点座標を
   めることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の
   画像追尾装置。 （３）　Ａ／Ｂがある値Ｃ２よυ大である画素の集合の
   重心点座標をめることを特徴とする特許請求の範囲第＋
   １）項あるいは第（２）項いずれか記載の画像追尾装置
   。 （４１１ＡＩ＋Ｉｎｌの替わシに、　Ｍａｘ（Ａ、Ｂ）
   としたことを特徴とする特許請求の範囲第＋１１項〜第
   （３）項いずれか記載の画像追尾装置。 （５１１ＡＩ　＋　ＩＢ＋の替わシに、６耳がとしたこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第（１１項〜第（３）項
   いずれか記載の画像追尾装置。