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JP3077968B2 - 画像処理検証システム - Google Patents
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JP3077968B2 - 画像処理検証システム - Google Patents

画像処理検証システム

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JP3077968B2
JP3077968B2 JP36171197A JP36171197A JP3077968B2 JP 3077968 B2 JP3077968 B2 JP 3077968B2 JP 36171197 A JP36171197 A JP 36171197A JP 36171197 A JP36171197 A JP 36171197A JP 3077968 B2 JP3077968 B2 JP 3077968B2
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low
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哲夫 馬淵
敏也 水田
晃 秋山
康彦 佐々木
正 岡崎
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  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、飛しょう体に搭載
され、飛しょう体の高速移動目標を追尾する画像処理回
路の検証や飛しょう体の運動性能の解析などのために使
用する画像処理検証システムに関する。
【0002】
【従来の技術】従来より飛しょう体に搭載され、飛しょ
う体の移動目標を追尾するための画像処理回路の検証や
飛しょう体の運動性能の解析のために、画像処理検証シ
ステムが多用されている。
【0003】上記画像処理検証システムは、コンピュー
タ支援による視界映像ジェネレータにより移動目標の映
像生成を行い、上記映像を視界映像ジェネレータより直
接電気信号の形で取り込み、リアルタイムにて地上後方
のコントロール部門に送信し、上記飛しょう体の移動目
標の追尾などの飛行の操作制御のために飛しょう体制御
回路にリアルタイムで伝送するなどして画像処理を行っ
て、前記視界映像ジェネレータの検証などに供してい
る。
【0004】上記従来の一般的な飛しょう体の画像処理
検証システムを図5の系統図によって説明すると、シミ
ュレーション計算機2によって飛しょう体の視点の位置
及び姿勢角信号4を演算し、シミュレーション計算機2
から出力する飛しょう体の視点の位置及び姿勢角信号4
を飛しょう体が備えている撮像手段による画像信号とし
て高速画像発生装置1に入力し、この入力画像信号を高
速フレームレート画像5として飛しょう体制御回路3に
入力し、この飛しょう体制御回路3にて飛しょう体の移
動目標までの飛行の模擬操作制御による飛行シミュレー
ションを行う。前記高速画像発生装置1は、動画像処理
における信号処理能力の向上のために、例えば、1秒間
当りのフレーム数240Hz程度のフレームレートをも
って構成される。
【0005】一方、飛しょう体の視点の位置及び姿勢角
信号4が入力されてから高速画像発生装置1にて高速フ
レーム画像として飛しょう体制御回路3に入力し、飛し
ょう体の移動目標までの飛行の模擬操作制御がなされる
までの間には画像発生のための遅れを伴うので、高速移
動する目標位置と前記飛しょう体制御回路3にて検出す
る目標位置との間にはずれが発生してしまう。このため
に、画像の精度の低下をもたらし伝送途中でエラーを発
生させることとなるので、画像発生のための遅れ時間を
短くした高価な画像発生装置を用いることが望まれる。
また、飛しょう体の誘導装置として、2次元検出器を機
体に固定させて、機械的なジンバル機構を保有すること
なく電子的処理により空間安定化及び追尾ループを形成
し、飛しょう体の誘導を行うようにした技術が開示され
ている(特開平5−18697号公報)。上記開示技術
は低速画像発生装置と高速画像変換装置とを併設するよ
うにした技術とされていない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
画像処理検証システムでは、飛しょう体搭載の画像処理
回路の検証を正確に行うために画像フレームレートが高
く、画像発生遅れが小さい高速画像処理を可能とする高
速画像処理装置を必要とし、また、この処理装置は設備
上の大型化や処理コストの増大をもたらし汎用性に欠
け、実用的でない。
【0007】そこで本発明は、低速画像発生装置と高速
画像変換装置とを併設することにより、画像発生遅れを
補正し、高速画像フレームレートによる高速画像フレー
ムのもとで画像処理の精度をリアルタイムにて向上させ
ることができて、飛しょう体搭載の画像処理回路の検証
を正確に行うことができる画像処理検証システムを提供
しようとするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の画像処理検証システムは、飛しょう体の視点
の位置及び姿勢角信号を算出するシミュレーション計算
機と、このシミュレーション計算機から出力する飛しょ
う体の視点の位置及び姿勢角信号にしたがって低速画像
を発生させる低速画像発生装置と、この低速画像発生装
置から出力する低速画像フレーム信号を入力するフレー
ムメモリを備えると共に前記シミュレーション計算機か
ら出力する飛しょう体の視点の位置及び姿勢角信号と画
像伝送遅れを伴う視点の相等位置及び姿勢角信号とを入
力する画像伝送遅れ補正回路を備えこの画像伝送遅れ補
正回路で画像切り出し位置補正信号を演算し前記フレー
ムメモリに入力し低速画像フレームの領域を一部切り出
して高速画像フレームに変換し出力する高速画像変換装
置と、この高速画像変換装置から出力する高速画像フレ
ームを出力画像信号として入力し飛しょう体の高速移動
目標の正確な追尾をシミュレートする飛しょう体制御回
路とから成るものである。
【0009】
【作用】上記のように構成した画像処理検証システムに
よれば、低速画像フレームの領域の一部を切り出して高
速画像フレームに変換させることができるので、出力画
像の精度を向上できて飛しょう体制御回路を高精度に動
作させ、飛しょう体による高速移動目標の正確な追尾を
シミュレートすることができて飛しょう体搭載の画像処
理回路を検証できる。また、従来のような高速画像処理
装置の設備上の大型化や処理コストの増大を回避するこ
とができる。
【0010】さらに、視界映像の画像処理に際して、伝
送時間遅れに伴い発生する目標位置と飛しょう体制御回
路にて検出する目標位置との間に発生するずれに対応し
て目標の動きを補正する画像伝送遅れ補正回路を用いて
正確な出力画像信号とした画像処理を行っているので、
画像処理検証システムの精度が向上する。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照にして本発明の
画像処理検証システムの一実施形態について説明する。
図1は画像処理検証システムの系統図、図2は図1の画
像処理検証システムにおける高速画像変換装置の原理
図、図3は図2の高速画像変換装置の回路図、図4は画
像処理検証システムにおける低速画像と高速画像の例を
示す説明図であり、図5に示す部材と共通する部材には
同一符号を付している。図1において、10は飛しょう
体の画像処理検証システムを示し、シミュレーション計
算機2、低速画像発生装置6、高速画像変換装置20、
飛しょう体制御回路3などを主要要素として構成されて
いる。
【0012】上記低速画像発生装置6は約30Hzの低
フレームレートをもって構成されている。シミュレーシ
ョン計算機2で算出された現在の飛しょう体の視点の位
置及び姿勢角信号4は上記画像発生装置6に入力され、
低速フレームレート画像である低速画像フレーム信号7
に処理されて高速画像変換装置20に入力される。一
方、シミュレーション計算機2からは現在の飛しょう体
の視点の位置及び姿勢角信号4と、低速画像発生装置6
から出力されている画像伝送遅れを伴った低速画像フレ
ーム信号7に相等する視点の相等位置及び姿勢角信号8
とが夫々高速画像変換装置20に入力される。高速画像
変換装置20は、後述する画像伝送遅れ補正回路30を
備えており、画像伝送遅れ補正回路30からの画像切り
出し位置補正信号31により、低速画像フレーム信号7
によるフレームメモリ12の領域の一部である低速画像
フレーム15を切り出して、例えば、フレームレート約
240Hzの高速フレームレート画像である高速画像フ
レーム14に変換し、高速画像フレーム14の出力画像
信号18として飛しょう体制御回路3に入力する。
【0013】図2において、低速画像フレーム信号7に
よりフレームメモリ12が書き込まれ、画像切り出し位
置補正信号31によりフレームメモリ12の領域の一部
である低速画像フレーム15が切り出されて高速画像フ
レーム14に変換されるとともに、高速画像フレーム1
4の出力画像信号18が出力される。そして、フレーム
メモリ12の全メモリ領域には、上述したような低速画
像フレーム15および高速画像フレーム14を収納して
おり、高速画像フレーム14の出力画像信号18のみが
図1に示す飛しょう体制御回路3に入力される。
【0014】さらに、図2について詳述する。低速画像
発生装置6からの低速画像フレーム信号7は画像伝送遅
れΔθ=θ−θ′を伴うものであり、シミュレーション
計算機2からの現在の視点の位置及び姿勢角信号4は画
像伝送遅れが無いものとして現在値θをもって示され
る。一方、視点の相等位置、姿勢角信号8は、上述した
ように低速画像発生装置6から出力された低速画像フレ
ーム信号7に相等する視点の位置及び姿勢角信号であっ
て画像伝送遅れΔθ前である情報値θ′をもって示され
る。現在値θからなる視点の位置及び姿勢角信号4と画
像伝送遅れΔθを伴なう視点の相等位置及び姿勢角信号
8は、画像伝送遅れ補正回路30に夫々入力されて、減
算処理がなされて画像切り出し位置補正信号31が減算
値(θ−θ′)として出力される。
【0015】図3の高速画像変換装置において、タイミ
ング制御部9により画像処理検証システム10全体の基
準タイミングとなるクロックが発生し、これにより30
Hz制御信号9aならびに240Hz制御信号9bが分
離して発生する。制御信号9aによるタイミングにより
書き込みアドレス制御11のもとで低速画像フレーム信
号7にもとづく、メモリ入力制御13への番地出力を行
い、フレームメモリ12に書き込む。制御信号9bおよ
び画像切り出し位置補正信号31によるタイミングによ
り読み出しアドレス制御22のもとでメモリ出力制御1
6への番地出力を行い、フレームメモリ12の領域の一
部を切り出し処理して高速画像フレーム14に変換さ
せ、この高速画像フレーム14の出力画像信号18を出
力する。このように、高速画像変換装置20内に画像伝
送遅れ補正回路30を備えることにより、画像切り出し
位置補正信号31による減算値(θ−θ′)と上記低速
画像フレーム信号7における画像発生遅れθ′との加算
処理がなされて、上記出力画像信号18は、画像伝送遅
れを補正した正確な信号として飛しょう体制御回路3に
入力される。
【0016】図4(a)に示すフレームレート30Hz
の低速画像において、低速画像フレーム15−1,15
−2は、現在点および1/30秒経過後の低速画像フレ
ーム15をそれぞれ示し、図中点線にて囲まれた領域
は、図4(b)に示す高速画像フレーム14に対応して
いる。上記低速画像フレーム15−1,15−2におい
ては、飛しょう体の移動目標である視点Pの現在の位置
及び姿勢角信号4が走査されている。
【0017】図4(b)に示すフレームレート90Hz
の高速画像は、上記低速画像フレーム15の点線に囲ま
れた領域を切り出して変換させたものである。高速画像
フレーム14−1,14−2,…,14−6は現時点お
よび1/90秒経過毎の高速画像フレーム14をそれぞ
れ示し、上記視点Pの現在位置及び姿勢角信号4が走査
され、しかも画像処理が高い精度のもとで行われている
ことを示している。このようにして、上記高速画像フレ
ーム14の出力画像信号18は飛しょう体制御回路3に
入力され、これにより飛しょう体制御回路3は高精度に
動作し、飛しょう体による高速移動目標の正確な追尾を
シミュレートすることとなる。かくして画像処理検証シ
ステムの精度が向上する。なお、本発明は、上記実施例
のほかに、航空機のフライトシミュレータ、リアルタイ
ムに画像を発生するゲーム機器などに利用しうるもので
ある。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、画
像処理の出力画像の精度を向上できて、飛しょう体制御
回路を高精度に動作させ、飛しょう体による高速移動目
標の正確な追尾をシミュレートすることができ、画像処
理検証システムの精度を向上させることができる。ま
た、従来のような高速画像処理装置の設備上の大型化や
処理コストの増大を回避することができる。
【0019】さらに、視界映像の画像処理に際して、画
像発生遅れに伴い発生する目標位置と飛しょう体制御回
路にて検出する目標位置との間に発生するずれに対応し
て目標の動きを補正する画像伝送遅れ補正回路を用いて
正確な出力画像信号とした画像処理を行っているので、
画像処理検証システムの精度を一層向上させることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の画像処理検証システムの系統図であ
る。
【図2】図1の画像処理検証システムにおける高速画像
変換装置の原理図である。
【図3】図2の高速画像変換装置の回路図である。
【図4】本発明の画像処理検証システムにおける低速画
像と高速画像の例を示す説明図である。
【図5】従来の飛しょう体の画像処理検証システムの一
般的な系統図である。
【符号の説明】
2 シミュレーション計算機 3 飛しょう体制御回路 6 低速画像発生装置 10 画像処理検証システム 14 高速画像フレーム 15 低速画像フレーム 20 高速画像変換装置 30 画像伝送遅れ補正回路 31 画像切り出し位置補正信号
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI G06F 15/20 D (72)発明者 佐々木 康彦 岐阜県各務原市川崎町1番地 川崎重工 業株式会社岐阜工場内 (72)発明者 岡崎 正 岐阜県各務原市川崎町1番地 川崎重工 業株式会社岐阜工場内 (56)参考文献 特開 平6−348253(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06T 1/00 F41G 7/22 G05D 1/12 G06F 17/00 G06F 17/50

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 飛しょう体の視点の位置及び姿勢角信号
    を算出するシミュレーション計算機と、このシミュレー
    ション計算機から出力される飛しょう体の視点の位置及
    び姿勢角信号にしたがって低速画像を発生させる低速画
    像発生装置と、この低速画像発生装置から出力する低速
    画像フレーム信号を入力するフレームメモリを備えると
    共に前記シミュレーション計算機から出力する飛しょう
    体の視点の位置及び姿勢角信号と画像伝送遅れを伴う視
    点の相等位置及び姿勢角信号とを入力する画像伝送遅れ
    補正回路を備えこの画像伝送遅れ補正回路で画像切り出
    し位置補正信号を演算し前記フレームメモリに入力し低
    速画像フレームの領域を一部切り出して高速画像フレー
    ムに変換し出力する高速画像変換装置と、この高速画像
    変換装置から出力する高速画像フレームを出力画像信号
    として入力し飛しょう体の高速移動目標の正確な追尾を
    シミュレートする飛しょう体制御回路とから成る画像処
    理検証システム。
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