JP3487295B2 - Image target detection device - Google Patents
Image target detection deviceInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、画像信号から目
標を検出,判定するための画像目標検出装置に関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image target detecting device for detecting and determining a target from an image signal.
【0002】[0002]
【従来の技術】図27は従来の画像目標検出装置を示す
図である。図27において1は赤外線撮像部、3は目標
判定部、16はしきい値演算部である。2. Description of the Related Art FIG. 27 is a diagram showing a conventional image target detecting apparatus. In FIG. 27, 1 is an infrared imaging unit, 3 is a target determination unit, and 16 is a threshold value calculation unit.
【0003】次に図27の動作について説明する。赤外
線撮像部1は、外界の赤外線を赤外線画像信号として出
力する。しきい値演算部16は入力された画像信号から
しきい値tを演算する。しきい値の演算方法の一例とし
て”数1”を用いる。目標判定部3は、前記しきい値演
算部16で演算されたしきい値を用いて画像信号を2値
化し、これより有意目標の判定を行う。以下に一例とし
て、赤外線撮像部1が遠赤外線に感度がある場合と中赤
外線に感度がある場合について説明する。図28、図2
9は同一背景を撮像したときの遠赤外線と中赤外線との
画像信号及び2値化画像の例である。図28に示すよう
に遠赤外線を用いたときは目標信号のみが2値化され目
標と判定されている。これに対し、図29に示すように
中赤外線を用いたときは、目標信号と目標以外の雲の信
号(クラッタ)を2値化し目標と判定している。このよ
うに、中赤外線のみを用いたシステムでは、太陽光を反
射した雲等の目標以外の高輝度物があると、これら目標
以外の信号成分を誤って目標として検出する確率(以
後、誤警報確率という)が高いという問題があった。Next, the operation of FIG. 27 will be described. The infrared imaging unit 1 outputs infrared rays from the outside world as an infrared image signal. The threshold calculator 16 calculates a threshold t from the input image signal. As an example of the threshold value calculation method, "Equation 1" is used. The target determination unit 3 binarizes the image signal using the threshold value calculated by the threshold value calculation unit 16, and determines a significant target from this. As an example, a case where the infrared imaging unit 1 is sensitive to far infrared rays and a case where the infrared imaging unit 1 is sensitive to mid infrared rays will be described below. 28 and 2
Reference numeral 9 is an example of a far-infrared ray image signal and a mid-infrared ray image signal and a binary image when the same background is imaged. As shown in FIG. 28, when far infrared rays are used, only the target signal is binarized and determined as the target. On the other hand, when mid-infrared rays are used as shown in FIG. 29, the target signal and the cloud signal (clutter) other than the target are binarized and determined as the target. Thus, in a system using only mid-infrared rays, if there is a high-intensity object other than the target, such as a cloud that reflects sunlight, the probability of erroneously detecting a signal component other than these targets as the target (hereinafter, false alarm There is a problem that the probability is high).
【0004】[0004]
【数1】 [Equation 1]
【0005】図30に1〜15[μm]までの夏季と冬季
の透過率の一例を示す。この図に示すように、中赤外線
は年間を通じて安定した透過率を示すが、遠赤外線は夏
季の透過率が冬季と比較して著しく低下する。一例とし
てLOWTRANの中緯度地方の高度60[m]のスラントパスで、
中赤外線領域では、夏の透過率は冬の75%確保できるの
に対して遠赤外線領域では、夏の透過率は冬の40%しか
確保できない。この原因は、遠赤外線は水分子量による
吸収が大きいためである。このために、遠赤外線を用い
たシステムでは、水分子量の多い夏季や海上で性能を確
保することは中赤外線を用いたシステムと比較して難し
いという問題点があった。FIG. 30 shows an example of transmittances in the summer and winter in the range of 1 to 15 [μm]. As shown in this figure, the mid-infrared ray has a stable transmittance throughout the year, but the far-infrared ray has a significantly lower transmittance in the summer than in the winter. As an example, with a slant path with an altitude of 60 [m] in the mid-latitude region of LOWTRAN,
In the mid-infrared region, summer transmittance can be secured at 75% in winter, while in the far-infrared region, summer transmittance can be secured at only 40% in winter. This is because far infrared rays have a large absorption due to the molecular weight of water. Therefore, the system using far infrared rays has a problem that it is more difficult to secure the performance in summer or in the sea where the water molecular weight is large compared with the system using mid infrared rays.
【0006】上記のような従来の画像目標検出装置では
以下のような問題点があった。すなわち、例えば中赤外
線領域の画像信号のみを用いて目標判定を行うときは、
太陽光を反射した雲等の目標以外の高輝度物があると、
誤警報確率が高くなるという問題があった。また、例え
ば遠赤外線領域の画像信号のみを用いて目標判定を行う
ときは、水分子量が多い夏季や海上での性能を確保する
ことが難しいという問題点があった。The conventional image target detecting apparatus as described above has the following problems. That is, for example, when performing target determination using only image signals in the mid-infrared region,
If there is a high-intensity object other than the target, such as a cloud that reflects sunlight,
There was a problem that the false alarm probability increased. Further, for example, when the target determination is performed using only the image signal in the far infrared region, there is a problem that it is difficult to secure the performance in the summer when the amount of water molecules is large or in the sea.
【0007】上記問題点を解決するために特開昭61-769
70号公報に示される3〜5μm帯と8〜12μm帯の2
つの赤外波長帯を使用し、季節場所昼夜を問わず目標探
知を可能にする赤外線探知装置が発明されている。この
発明の、ブロック図を図31に示す。図31で5は光学
系、9はアンプ部、32は光検知素子、33は走査変換
手段、34は目標検出手段、35はレベル比較手段、3
6は判定手段である。In order to solve the above problems, Japanese Patent Laid-Open No. 61-769
2 of the 3-5 μm band and the 8-12 μm band shown in Japanese Patent Publication No. 70
An infrared detection device has been invented that uses one infrared wavelength band and enables target detection regardless of the season place day or night. A block diagram of the present invention is shown in FIG. In FIG. 31, 5 is an optical system, 9 is an amplifier section, 32 is a light detecting element, 33 is a scan converting means, 34 is a target detecting means, 35 is a level comparing means, 3
6 is a determination means.
【0008】図31の動作について説明する。光学系5
を透過した赤外線が、感度波長の異なる光検知素子32
a及び32bに入射する。それぞれの光検知素子出力信号
がアンプ部9で増幅され、走査変換手段33で走査変換
されてシリアルビデオ信号に変り出力される。前記査変
換手段33の一方の出力を受けて目標検出手段34で
は、目標を検出する。レベル比較手段35は、それぞれ
のシリアルビデオ信号のレベルを測定し、一方が他方に
比べどれだけレベルが高いかまたは低いかを比較する。
具体的には、3〜5μm帯の信号強度を8〜12μm帯
の信号強度で除算する。判定手段36は目標検出手段3
4からの検出信号を受け、それが目標であるかいなかの
判断をレベル比較手段35の除算値に基づき行う。すな
わち、目標信号部分での除算値が基準値以下であれば目
標と判定する。これを、図28及び図29を用いて説明
する。目標が雲クラッタである場合には3〜5μm帯で
は観測されるが8〜12μm帯では観測されず除算値は
非常に大きな値となる。ところが目標が航空機である場
合にはどちらの波長帯でも観測されるために除算値はあ
る値に収まる。しかしながら、目標が巡航速度と比較し
て十分に速い速度で飛行しているときや、アフタバーナ
(以下A/Bという)の使用、ミサイル発射など3〜5μ
m帯の信号強度が8〜12μm帯の信号強度と比較して
高い場合には、このシステムではククラッタとして目標
は除去されてしまう。また水分子量の多い夏季や海上で
は8〜12μm帯で観測されず、3〜5μm帯だけで観
測される目標も除去されてしまう。The operation of FIG. 31 will be described. Optical system 5
Infrared that has passed through the infrared ray has a different sensitivity wavelength
It is incident on a and 32b. The output signals of the respective photo-sensing elements are amplified by the amplifier section 9, scan-converted by the scan conversion means 33 and converted into serial video signals for output. Upon receiving one output of the conversion unit 33, the target detection unit 34 detects the target. The level comparing means 35 measures the level of each serial video signal and compares how high or low the level of one is with respect to the other.
Specifically, the signal intensity in the 3-5 μm band is divided by the signal intensity in the 8-12 μm band. The determination means 36 is the target detection means 3
The detection signal from 4 is received, and it is judged whether or not it is a target based on the division value of the level comparison means 35. That is, if the division value in the target signal portion is less than or equal to the reference value, it is determined as the target. This will be described with reference to FIGS. 28 and 29. When the target is cloud clutter, it is observed in the 3-5 μm band but not in the 8-12 μm band, and the division value becomes a very large value. However, when the target is an aircraft, the division value falls within a certain value because it is observed in both wavelength bands. However, when the target is flying at a speed sufficiently higher than the cruising speed, the use of afterburners (A / B), missile launch, etc.
If the signal intensity in the m band is high compared to the signal intensity in the 8 to 12 μm band, the system removes the target as a clutter. In addition, in summer or in the sea where the molecular weight of water is high, the target which is not observed in the 8 to 12 μm band but is observed only in the 3 to 5 μm band is also removed.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の画
像目標検出装置では次のような問題点があった。一般的
に検出目標が航空機の場合、脅威度が高くなるのは、敵
がA/Bを使用することで急速に接近するときまたは、対
空ミサイルを発射したときである。ゆえに、このような
航空機の動向を効果的に警戒することが望まれる。しか
しながら、図31に示す装置ではこの判定ができないば
かりか脅威度の高い目標がクラッタとして除去されてし
まう。そのためこの警戒のためには、赤外線画像信号の
目標輝度変化を目視確認するかまたは、敵レーダに追尾
されたときにはミサイル発射を想定して回避行動を取る
など対空ミサイルを発射を警戒することはパイロットに
とり大きな負担であった。The conventional image target detecting device as described above has the following problems. Generally, when the detection target is an aircraft, the degree of threat is high when the enemy approaches rapidly by using A / B or launches an anti-aircraft missile. Therefore, it is desirable to effectively guard against such aircraft trends. However, with the device shown in FIG. 31, not only this determination is possible, but also targets with high threat levels are removed as clutter. Therefore, for this vigilance, it is a pilot not to visually check the target brightness change of the infrared image signal, or to take an evasive action by assuming a missile launch when being tracked by an enemy radar, and be wary of launching an anti-aircraft missile. It was a heavy burden for me.
【0010】この発明は、かかる課題を解決するために
なされたものであり、目標の動向監視を行う手段を提供
することを目的とする。The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide means for monitoring a target trend.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】この発明の画像目標検出
装置は、追尾目標の最大輝度、平均輝度、面積等を複数
フレーム分記憶しておくRAMと、前記RAMの微小時間当た
りの平均輝度と面積の積または、最大輝度等の増加率が
しきい値以上となってからその値が最大となるまでの時
間を測定する立ち上がり時間測定部と、前記立ち上がり
時間測定部の出力により目標の動向を判断する識別部と
により構成したものである。An image target detecting apparatus according to the present invention comprises a RAM for storing maximum brightness, average brightness, area, etc. of a tracking target for a plurality of frames, and an average brightness per minute time of the RAM. The product of the area or the rise time measuring unit that measures the time from when the increase rate of the maximum brightness or the like becomes equal to or greater than the threshold value until the value becomes maximum, and the target trend is determined by the output of the rise time measuring unit. It is composed of a discriminating section for judging.
【0012】この発明の画像目標検出装置は、追尾目標
の最大輝度、平均輝度、面積等を複数フレーム分記憶し
ておくRAMと、前記RAMの微小時間当たりの平均輝度と面
積の積または、最大輝度等の増加率がしきい値を超えそ
の後最大となりその最大値が維持する時間を測定する最
大値維持時間測定部と、前記最大値維持時間測定部の出
力により目標の動向を判断する識別部とにより構成した
ものである。The image target detecting apparatus of the present invention comprises a RAM for storing the maximum brightness, the average brightness, the area, etc. of the tracking target for a plurality of frames, and the product of the average brightness and the area per minute time of the RAM, or the maximum value. A maximum value maintenance time measuring unit that measures the time when the rate of increase in brightness or the like exceeds a threshold value and then becomes the maximum value, and an identification unit that determines a target trend by the output of the maximum value maintenance time measuring unit. It is composed of and.
【0013】また、この発明の画像目標検出装置は、追
尾目標の最大輝度、平均輝度、面積等を複数フレーム分
記憶しておくRAMと、前記RAMの微小時間当たりの平均輝
度と面積の積または、最大輝度等の増加率がしきい値を
超え最大となった時から定常状態になるまでの時間を測
定する最大値から定常値となるまでの時間測定部と、前
記最大値から定常値となるまでの時間測定部の出力によ
り目標の動向を判断する識別部とにより構成したもので
ある。Further, the image target detecting apparatus of the present invention has a RAM for storing the maximum brightness, the average brightness, the area, etc. of the tracking target for a plurality of frames, and the product of the average brightness and the area per minute time of the RAM. , A time measuring unit from the maximum value to the steady value, which measures the time from the time when the increase rate of the maximum brightness exceeds the threshold to the maximum and reaches the steady state, and the steady value from the maximum value It is composed of an identification unit that judges the trend of the target based on the output of the time measurement unit until it becomes.
【0014】この発明の画像目標検出装置は追尾目標の
最大輝度、平均輝度、面積等を複数フレーム分記憶して
おくRAMと、前記RAMの微小時間当たりの平均輝度と面積
の積または、最大輝度等の増加率がしきい値を超え最大
となった時の値とその後と定常状態となった時の値との
比を測定する比計測部と、前記比計測部の出力により目
標の動向を判断する識別部とにより構成したものであ
る。The image target detecting apparatus of the present invention is a RAM for storing the maximum brightness, average brightness, area, etc. of the tracking target for a plurality of frames, and the product of the average brightness and area per minute time of the RAM, or the maximum brightness. The ratio measurement unit that measures the ratio of the value when the increase rate of the maximum value exceeds the threshold value and the maximum value after that, and the target trend by the output of the ratio measurement unit. It is composed of a discriminating section for judging.
【0015】また、この発明の画像目標検出装置は、追
尾目標の最大輝度、平均輝度、面積等を複数フレーム分
記憶しておくRAMと、前記RAMの微小時間当たりの平均輝
度と面積の積または、最大輝度等の増加率がしきい値以
上となってから最大をとりその後定常状態になったとき
の波形の半値幅を測定する半値幅測定部と、前記半値幅
測定部の出力により目標の動向を判断する識別部とによ
り構成したものである。Further, the image target detecting apparatus of the present invention has a RAM for storing the maximum brightness, the average brightness, the area, etc. of the tracking target for a plurality of frames, and the product of the average brightness and the area per minute time of the RAM, or , The half-width measuring unit that measures the half-width of the waveform when the increase rate of the maximum brightness becomes equal to or greater than the threshold and reaches the maximum, and then the steady state is reached. It is composed of an identification unit for judging trends.
【0016】この発明の画像目標検出装置は、赤外線領
域で検出波長の異なる複数の画像信号の追尾目標の最大
輝度または平均輝度等の比を演算する演算部と、前記演
算部の出力からの航空目標のA/B使用とミサイル発射と
を識別する識別部とにより構成したものである。The image target detecting device of the present invention is an infrared region.
A calculating unit that calculates the ratio of the maximum brightness or the average brightness of the tracking target of a plurality of image signals with different detection wavelengths in the range, A / B use of the aviation target from the output of the calculating unit, and missile launch
And an identification section for identifying
【0017】この発明の画像目標検出装置は、上記識別
部の出力を受けそれぞれの出力にウエイトをかけること
で総合的に目標の動向を判断する総合識別部を設けたも
のである。The image target detecting apparatus according to the present invention is provided with a comprehensive discriminating unit which receives the outputs of the discriminating unit and weights the respective outputs so as to comprehensively judge the trend of the target.
【0018】[0018]
【発明の実施の形態】実施の形態1.図1は、この発明
の一実施の形態を示すブロック図である。1は赤外線撮
像部、2は輝度正規化部、3は目標判定部、4は分光輝
度データ部である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiment 1. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. Reference numeral 1 is an infrared imaging unit, 2 is a brightness normalization unit, 3 is a target determination unit, and 4 is a spectral brightness data unit.
【0019】図1に示す実施の形態において、同一目標
に対する複数の異なる波長帯の赤外線画像信号a、bを出
力する赤外線撮像部1から出力された画像信号は、複数
の輝度正規化部2に入力され輝度の正規化が行われる。
正規化が行われた複数の画像信号は、目標判定部3に入
力される。分光輝度データ部4では各種物体(目標及び
目標以外のクラッタ等)のデータを、前記複数の異なる
波長帯ごとの正規化された輝度信号を直交軸とする複数
次元の輝度座標系の領域として保有している。目標判定
部3では正規化された複数の画像信号と分光輝度データ
部4の出力とを比較演算し目標領域に含まれているかど
うかで有意目標の判定を行う。In the embodiment shown in FIG. 1, the image signal output from the infrared image pickup unit 1 which outputs infrared image signals a and b in a plurality of different wavelength bands for the same target is transmitted to a plurality of brightness normalization units 2. It is input and the brightness is normalized.
The plurality of normalized image signals are input to the target determination unit 3. The spectral brightness data unit 4 holds data of various objects (target and non-target clutter, etc.) as an area of a multi-dimensional brightness coordinate system having orthogonal brightness axes of the normalized brightness signals for each of the different wavelength bands. is doing. The target determination unit 3 compares the plurality of normalized image signals with the output of the spectral luminance data unit 4 and determines a significant target based on whether it is included in the target region.
【0020】以下に動作について説明する。複数の異な
る波長帯の画像信号は、前もって記憶してある分光輝度
データ部4の輝度スケールに合わせるために画像信号の
正規化を行う必要がある。ここで、基準値fin(α ,
β)を用いて、輝度正規化部2では”数2”の演算で正
規化を行う。The operation will be described below. Image signals in a plurality of different wavelength bands need to be normalized in order to match the luminance scale of the spectral luminance data section 4 stored in advance. Here, the reference value fin (α,
The brightness normalization unit 2 uses β) to perform normalization by the operation of “Equation 2”.
【0021】[0021]
【数2】 [Equation 2]
【0022】輝度正規化部2に入力される複数の画像信
号の一例として、中赤外線領域の画像と遠赤外線領域の
画像の2つである場合について説明する。まず、分光輝
度データ部4の内容の一例を図2に示す。縦軸は遠赤外
線領域の輝度、横軸は中赤外線領域の輝度であり、図中
には航空機目標領域、雲クラッタ領域、排気ガス領域が
示されている。この図中の雲のテ゛ータは、昼間の高度約30
00[m]と地上から中赤外線に感度のある撮像器と遠赤外
線に感度がある撮像器でとらえた高積雲と巻雲とのテ゛ータ
をもとに、簡易的に示した図である。また、図中の航空
機のテ゛ータは、巡航している航空機が空力加熱で温度上昇
したと仮定して算出した値である。さらに、図中の排ガ
スのテ゛ータは排ガスの温度及びその成分から算出した値で
ある。As an example of a plurality of image signals input to the brightness normalization section 2, a case where there are two images of a mid-infrared region and a far-infrared region will be described. First, FIG. 2 shows an example of the contents of the spectral luminance data section 4. The vertical axis represents the far-infrared region brightness and the horizontal axis represents the mid-infrared region brightness. In the figure, the aircraft target region, cloud clutter region, and exhaust gas region are shown. The cloud data in this figure is approximately 30 in the daytime.
It is the figure simply shown based on the data of the high cumulus clouds and the cirrus clouds captured by the imager sensitive to mid-infrared rays and the imager sensitive to far-infrared rays from 00 [m] and the ground. Further, the data of the aircraft in the figure is a value calculated on the assumption that the temperature of the cruising aircraft is increased by aerodynamic heating. Further, the exhaust gas data in the figure is a value calculated from the temperature of the exhaust gas and its components.
【0023】次に目標判定部3について述べる。目標判
定部3では、前記輝度正規化部2の出力より図3に示す
ような輝度マップを作成する。この図は、赤外線撮像部
1a及び赤外線撮像部1bの画像で同じポジション(同一の
座標の画素)の輝度を輝度マップ上にプロットしたもの
であり、この操作を全画素について行った結果である。
図3を前記分光輝度データ部2の目標領域とを比較演算
し有意目標を検出する。図4は図3に図2を重ねること
で有意目標を判定した例である。なお図4の中で航空機
目標の楕円に囲まれているプロットが目標と判断された
ものである。Next, the target determination section 3 will be described. The target determination unit 3 creates a brightness map as shown in FIG. 3 from the output of the brightness normalization unit 2. This figure shows the infrared imaging unit
The brightness of the same position (pixels at the same coordinates) in the images of 1a and the infrared imaging unit 1b is plotted on the brightness map, and the result is obtained by performing this operation for all pixels.
The significant target is detected by comparing FIG. 3 with the target area of the spectral luminance data section 2. FIG. 4 is an example of determining a significant target by superposing FIG. 2 on FIG. The plot surrounded by the ellipse of the aircraft target in FIG. 4 is determined as the target.
【0024】上記に示したように波長帯の異なる複数の
画像信号を用いることで有意目標のみを低誤警報で判定
することができる。As described above, by using a plurality of image signals having different wavelength bands, only a significant target can be determined with a low false alarm.
【0025】実施の形態2.図5は、この発明の実施の
形態2を示すブロック図である。図において、5は光学
系、6はフィルタ回転体、7はフィルタ回転体制御部、
8は赤外線検出器、9はアンプ部、10はタイミング部
である。Second Embodiment FIG. 5 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention. In the figure, 5 is an optical system, 6 is a filter rotator, 7 is a filter rotator controller,
Reference numeral 8 is an infrared detector, 9 is an amplifier section, and 10 is a timing section.
【0026】以下に光学系5、フィルタ回転体6及び赤
外線検出器8の構成の一例について説明する。光学系5
は近赤外線から遠赤外線までを透過するものとし、また
赤外線検出器8は近赤外線から遠赤外線まで感度がある
赤外線検出器であるとする。図6にフィルタ回転体6の
一例で、近赤外線領域の赤外線のみ透過する近赤外線用
バンドパスフィルタ11、同じく中赤外線用バンドパス
フィルタ12、同じく遠赤外線用バンドパスフィルタ1
3から構成されているものを示す。An example of the configuration of the optical system 5, the filter rotator 6 and the infrared detector 8 will be described below. Optical system 5
Is assumed to transmit near infrared rays to far infrared rays, and the infrared detector 8 is an infrared detector having sensitivity from near infrared rays to far infrared rays. FIG. 6 shows an example of the filter rotator 6, which is a near-infrared bandpass filter 11 that transmits only infrared rays in the near-infrared region, a mid-infrared bandpass filter 12, and a far-infrared bandpass filter 1.
3 is shown.
【0027】次に動作について説明する。フィルタ回転
体制御部7はタイミング部10によりフィルタ回転体6
の角速度を制御するとともにフィルタ回転体6の状態
(光学系5と赤外線検出器8との間にどのフィルタが挿
入されているか)を検出するものである。フィルタ回転
体6は、フィルタ回転体制御部7の制御により角速度ω
で回転しているとする。Next, the operation will be described. The filter rotating body control unit 7 controls the filter rotating body 6 by the timing unit 10.
And the state of the filter rotator 6 (which filter is inserted between the optical system 5 and the infrared detector 8) is detected. The filter rotator 6 is controlled by the filter rotator control unit 7 to control the angular velocity ω.
Suppose it is spinning at.
【0028】図7にある物体の分光放射輝度特性を示
す。あるタイミングで光学系5と赤外線検出器8との間
に近赤外線用バンドパスフィルタ11が通過中であると
きは、図7の近赤外線領域の赤外線が赤外線検出器8に
入射する。赤外線検出器8は、入射した赤外線エネルギ
ーに応じた信号をアンプ部9に出力する。アンプ部9で
は前記赤外線検出器8の出力信号を増幅し近赤外線の画
像信号を出力する。次のタイミングで光学系5と赤外線
検出器8との間に中赤外線用または遠赤外線用のバンド
パスフィルタが通過中の時は、アンプ部9の出力とし
て、中赤外線の画像信号または遠赤外線の画像信号が出
力される。FIG. 7 shows the spectral radiance characteristic of the object. When the near-infrared band-pass filter 11 is passing between the optical system 5 and the infrared detector 8 at a certain timing, infrared rays in the near-infrared region of FIG. 7 enter the infrared detector 8. The infrared detector 8 outputs a signal according to the incident infrared energy to the amplifier unit 9. The amplifier unit 9 amplifies the output signal of the infrared detector 8 and outputs a near infrared image signal. When a bandpass filter for mid-infrared rays or far-infrared rays is passing between the optical system 5 and the infrared detector 8 at the next timing, the output of the amplifier unit 9 outputs the image signal of far-infrared rays or far-infrared rays. The image signal is output.
【0029】上記のように時分割で同一の赤外線検出器
を使うことにより単一の赤外線検出器で検出波長の異な
る複数の画像信号を得ることができる。As described above, by using the same infrared detector in a time division manner, it is possible to obtain a plurality of image signals having different detection wavelengths with a single infrared detector.
【0030】実施の形態3.図8は、この発明の実施の
形態3を示すブロック図であり前記実施の形態1に示す
赤外線撮像部1に輝度スケールを合わせるための基準値
を設ける手法を示したものである。図において1は赤外
線撮像部、5は光学系、8は赤外線検出器、9はアンプ
部、14は赤外線基準光発生部である。Third Embodiment FIG. 8 is a block diagram showing a third embodiment of the present invention, showing a method of providing a reference value for adjusting the brightness scale in the infrared imaging section 1 shown in the first embodiment. It is a thing. In the figure, 1 is an infrared imaging unit, 5 is an optical system, 8 is an infrared detector, 9 is an amplifier unit, and 14 is an infrared reference light generation unit.
【0031】赤外線検出器8の撮像面の一部に正規化を
行うための基準となる光を結像するように赤外線基準光
発生部14が設けられている。動作に関しては、赤外線
基準光発生部14で発生された光を用いて輝度正規化部
2で正規化される。以後の処理は前記の実施の形態1と
同様である。An infrared reference light generator 14 is provided so as to form a reference light for normalization on a part of the image pickup surface of the infrared detector 8. Regarding the operation, the brightness normalization unit 2 normalizes the light generated by the infrared reference light generation unit 14. Subsequent processing is the same as that in the first embodiment.
【0032】このような手法で波長帯の異なる複数の画
像信号を用いて有意目標を低誤警報で判定できる。With such a method, a significant target can be determined with a low false alarm by using a plurality of image signals having different wavelength bands.
【0033】実施の形態4.図9は、この発明の実施の
形態4を示すブロック図であり前記実施の形態3に示す
様な手法を使わない実施の形態である。図において1は
赤外線撮像部、2は輝度正規化部、3は目標判定部、4
は分光輝度データ部、15は基準値判定部である。Fourth Embodiment FIG. 9 is a block diagram showing a fourth embodiment of the present invention, which is an embodiment not using the technique as shown in the third embodiment. In the figure, 1 is an infrared imaging unit, 2 is a brightness normalization unit, 3 is a target determination unit, 4
Is a spectral luminance data section, and 15 is a reference value determination section.
【0034】実施の形態1に示したように分光輝度デー
タ部4の輝度スケールに合わせるためには、画像信号の
正規化を行う必要がある。一般に天空温度は黒体でかつ
絶対零度であると仮定することができる。航空目標を探
知する場合には一般に画像の全体または一部分に天空が
あると考えられる。そこで、本実施の形態では天空を基
準値として正規化を行う場合について示す。In order to match the brightness scale of the spectral brightness data section 4 as shown in the first embodiment, it is necessary to normalize the image signal. In general, the sky temperature can be assumed to be a black body and absolute zero. When detecting an aerial target, it is generally considered that the whole or part of the image has the sky. Therefore, in the present embodiment, a case will be described where normalization is performed using the sky as a reference value.
【0035】図9に示す実施の形態においてい複数波長
帯の画像信号は、基準値判定部15に入力され画像の天
空部分を探し前記複数の画像信号の一部分に基準データ
の付加を行い出力する。以後の処理は前記の実施の形態
1と同様である。In the embodiment shown in FIG. 9, the image signals in a plurality of wavelength bands are input to the reference value determination unit 15 to search for the sky part of the image, and the reference data is added to a part of the plurality of image signals to be output. . Subsequent processing is the same as that in the first embodiment.
【0036】以下に基準値判定部15の動作を説明す
る。基準値判定部15に入力された検出波長帯の異なる
複数の画像信号の中で、天空温度は黒体でかつ絶対零度
である仮定より各画像信号の中で共通して輝度が最も低
い部分を天空と判断する。そして、そこのポジションの
輝度値を各画像信号の基準値ポジションfin(α ,
β)に書き込む。このように基準値を付加された複数の
画像信号は複数の輝度正規化部2へ向けて出力される。The operation of the reference value judging section 15 will be described below. Among a plurality of image signals having different detection wavelength bands input to the reference value determination unit 15, the portion having the lowest brightness in common among the respective image signals is assumed to be the sky temperature being a black body and having an absolute zero degree. Judge as the sky. Then, the brightness value at that position is used as the reference value position fin (α,
Write in β). The plurality of image signals to which the reference value is added in this way are output toward the plurality of luminance normalization units 2.
【0037】上記のように、天空の輝度を基準輝度とし
て用いることで、輝度スケールを合わせるための基準値
がない画像信号に対しても波長帯の異なる複数の画像信
号を用いて有意目標を低誤警報で判定できる。As described above, by using the brightness of the sky as the reference brightness, even if the image signal does not have a reference value for adjusting the brightness scale, the significant target is lowered by using a plurality of image signals having different wavelength bands. It can be judged by a false alarm.
【0038】実施の形態5.図10は、この発明の実施
の形態5を示すブロック図であり前記実施の形態3に示
すような画像信号の一部分に輝度スケールを合わせるた
めの基準値はなくかつ、前記実施の形態4に示すような
天空部分で正規化も行わない実施の形態である。1は赤
外線撮像部、3は目標判定部、16はしきい値演算部で
ある。Embodiment 5. FIG. 10 is a block diagram showing a fifth embodiment of the present invention, in which there is no reference value for adjusting the luminance scale to a part of the image signal as shown in the third embodiment, and it is shown in the fourth embodiment. This is an embodiment in which normalization is not performed in such a sky part. Reference numeral 1 is an infrared imaging unit, 3 is a target determination unit, and 16 is a threshold value calculation unit.
【0039】図10の実施の形態において、検出波長帯
の異な複数の画像信号は、目標判定部3及びしきい値演
算部16に入力される。しきい値演算部16では複数の
画像信号をもとに目標領域の演算を行う。以後の処理に
ついては前記実施の形態と同様である。In the embodiment shown in FIG. 10, a plurality of image signals having different detection wavelength bands are input to the target determination section 3 and the threshold value calculation section 16. The threshold calculation unit 16 calculates the target area based on the plurality of image signals. Subsequent processing is the same as in the above embodiment.
【0040】以下にしきい値演算部16の動作を説明す
る。しきい値演算部16の動作の一例として入力画像信
号が2つであるとする。入力された検出波長帯の異なる
2つの画像信号からそれぞれのしきい値を例えば”数
1”を用いて演算する。これにより2つのしきい値t1
及びt2が演算される。この値より”数3”を用いてし
きい領域を演算する。これにより、実施の形態3、及び
実施の形態4に示すと同様の効果がある。The operation of the threshold calculator 16 will be described below. As an example of the operation of the threshold value calculation unit 16, it is assumed that there are two input image signals. The respective threshold values are calculated from the two input image signals having different detection wavelength bands by using, for example, "Equation 1". This results in two thresholds t1
And t2 are calculated. From this value, the threshold region is calculated using "Equation 3". As a result, the same effects as those shown in the third and fourth embodiments are obtained.
【0041】[0041]
【数3】 [Equation 3]
【0042】実施の形態6.図11は、この発明の実施
の形態6を示すブロック図である。17は2値化部、1
8は特徴量演算部、19は目標方向判定部である。Sixth Embodiment 11 is a block diagram showing a sixth embodiment of the present invention. 17 is a binarization unit, 1
Reference numeral 8 is a feature amount calculation unit, and 19 is a target direction determination unit.
【0043】図11に示す実施の形態においては、検出
波長帯の異なる複数の画像信号は、画像信号に一対一に
対応して設けられた複数の2値化部17へ有意目標のポ
ジションデータと共に入力される。複数の2値化部17
では、画像信号の有意目標部分について2値化を行う。
複数の2値化部17で2値化された複数の2値化画像信
号は、複数の2値化部17と一対一に対応して設けられ
た複数の特徴量演算部18に向けて出力される。複数の
特徴量演算部18では、有意目標の面積、縦方向の重
心、横方向の重心、全体の重心、縦の長さ、横の長さ、
縦と横の長さの比または2値化前の輝度情報等の特徴量
を演算する。前記複数の特徴量演算部18の特徴量デー
タは目標方向判定部19へ出力される。目標方向判定部
19では、目標の進行方向を演算し出力する。In the embodiment shown in FIG. 11, a plurality of image signals having different detection wavelength bands are sent to a plurality of binarizing units 17 provided in a one-to-one correspondence with the image signals together with the position data of the significant target. Is entered. A plurality of binarization units 17
Then, the significant target portion of the image signal is binarized.
The plurality of binarized image signals binarized by the plurality of binarization units 17 are output to the plurality of feature amount calculation units 18 provided in one-to-one correspondence with the plurality of binarization units 17. To be done. In the plurality of feature amount calculation units 18, the significant target area, the vertical center of gravity, the horizontal center of gravity, the overall center of gravity, the vertical length, the horizontal length,
A feature amount such as a ratio of length to width or brightness information before binarization is calculated. The feature amount data of the plurality of feature amount calculation units 18 are output to the target direction determination unit 19. The target direction determination unit 19 calculates and outputs the target traveling direction.
【0044】以下に動作について説明する。ここで、2
値化部17に入力される画像は、一例として中赤外線領
域で撮像された画像と、遠赤外線領域で撮像された画像
であるとする。また目標の一例として航空機であるとす
る。図12は航空目標の側面をそれぞれの波長域でとら
えた画像である。また、図13は航空目標の正面をそれ
ぞれの波長域でとらえた画像である。中赤外線領域は遠
赤外線領域よりも高温物体に感度がある。このため図に
示すように、中赤外線の画像は機体から放出される排気
ガス(プルーム)もはっきり写しだされている。これに
対し遠赤外線の画像はプルームが前者と比較して小さく
写しだされている。よって、中赤外線の画像の横方向重
心位置P1は、遠赤外線の画像の重心P2よりもプルー
ム側(後側)にある。図13では、プルームが見えてい
ないために中赤外線の画像と遠赤外線との画像の横方向
重心位置は同じ位置にある。以上より中赤外線の画像の
横方向の重心位置と遠赤外線の画像の横方向の重心位置
とを比較することで画像モニタ上で目標が左右のどちら
に進行しているかわかる。具体的判定の一例を”数4”
に示す。また、縦方向の重心を比較することで画像モニ
タ上で上下のどちらに進行しているかわかる。またヘッ
ドオンの場合は遠赤外線の画像の方が中赤外線の画像と
比較して高輝度となり、テールオンの場合は前者と逆に
中赤外線の画像が高輝度となる。これにより画像をモニ
タに写したとき、奥行き方向がわかる。The operation will be described below. Where 2
The images input to the binarization unit 17 are, for example, an image captured in the mid-infrared region and an image captured in the far-infrared region. Also, assume that the target is an aircraft. FIG. 12 is an image in which the side surface of the aviation target is captured in each wavelength range. Further, FIG. 13 is an image in which the front of the aviation target is captured in each wavelength range. The mid-infrared region is more sensitive to hot objects than the far-infrared region. Therefore, as shown in the figure, the mid-infrared image clearly shows the exhaust gas (plume) emitted from the airframe. On the other hand, in the far infrared image, the plume is projected smaller than the former. Therefore, the lateral center of gravity P1 of the mid-infrared image is on the plume side (rear side) of the center of gravity P2 of the far-infrared image. In FIG. 13, since the plume is not visible, the mid-infrared image and the far-infrared image have the same horizontal center of gravity. From the above, by comparing the lateral center of gravity of the mid-infrared image with the lateral center of gravity of the far-infrared image, it is possible to know whether the target is moving left or right on the image monitor. An example of a specific judgment is "Equation 4"
Shown in. Further, by comparing the center of gravity in the vertical direction, it is possible to know whether the image is moving up or down on the image monitor. Further, in the case of head-on, the far-infrared image has a higher brightness than that in the medium-infrared image, and in the case of tail-on, the middle-infrared image has a higher brightness than the former case. This allows the depth direction to be known when the image is displayed on the monitor.
【0045】[0045]
【数4】 [Equation 4]
【0046】上記に示した様に波長帯の異なる複数の画
像信号を用いることで画像モニタ上でどちらの方向に進
行しているかが瞬時に判断できる。これにより、脅威度
の高い目標を選択することができる。As described above, by using a plurality of image signals having different wavelength bands, it is possible to instantly determine in which direction the image monitor is progressing. This makes it possible to select a target with a high threat level.
【0047】実施の形態7.図14はこの発明の実施の
形態7を示すブロック図であり、前記実施の形態6をさ
らに進めて目標識別機能を付加した実施の形態である。
19の目標方向判定部までは実施の形態6と同様であ
り、20は目標識別部、21は目標データ部、22はサ
ーボ機構である。Embodiment 7. FIG. 14 is a block diagram showing a seventh embodiment of the present invention, which is an embodiment in which the target identifying function is added by further advancing the sixth embodiment.
Up to the target direction determination unit 19 is the same as in the sixth embodiment, 20 is a target identification unit, 21 is a target data unit, and 22 is a servo mechanism.
【0048】この実施の形態では、目標が船舶である場
合を想定することにする。目標データ部21には複数の
種類の船舶の喫水線から船体の高さ、煙突重心の高さ、
全長、全幅等の情報が前もって記憶されている。目標識
別部20では、目標データ部21のデータとサーボ機構
22の自機に対する目標俯角情報、レンジ情報より目標
の識別を行う。実施の形態5と同様に2値化部17に入
力されている画像信号が中赤外線と遠赤外線であるとす
る。船舶の場合、航空機の場合と異なるところは、船舶
の排気ガスは煙突部分より排気されることと、船舶は上
下方向の移動がほぼないと考えられることである。図1
5に中赤外線の画像と遠赤外線の画像を示す。中赤外線
は先と同様排気ガス部分が遠赤外線よりも良く見える。
これを比較することで進行方向を判定できる。In this embodiment, it is assumed that the target is a ship. In the target data section 21, the height of the hull, the height of the center of gravity of the stack,
Information such as total length and width is stored in advance. The target identifying unit 20 identifies the target based on the data of the target data unit 21 and the target depression angle information and range information of the servo mechanism 22 with respect to itself. It is assumed that the image signals input to the binarization unit 17 are mid-infrared rays and far-infrared rays, as in the fifth embodiment. In the case of a ship, what is different from the case of an aircraft is that the exhaust gas of the ship is exhausted from the chimney portion and that the ship is considered to have almost no vertical movement. Figure 1
5 shows a medium infrared image and a far infrared image. In the mid-infrared ray, the exhaust gas part looks better than in the far-infrared ray as before.
The traveling direction can be determined by comparing these.
【0049】以下、目標方向判定部19以降の動作を説
明する。図16に示すように2値化処理を最適化するこ
とで中赤外線で煙突部分のみを選択的に表示させること
が可能である。図17に俯角θ方向に自機に対してアス
ペクトξで進行している船舶の船体部分の重心P1と煙
突部分の重心P2を示した。進行方向と反対側の喫水面
の点を(0、0)とするとP1(X1、Y1)、P2
(X2、Y2)は”数5”で演算できる。画面上の船舶
の縮尺率mは、サーボ機構22のレンジ情報dより”数
6”で演算できる。俯角情報θはサーボ機構22よりわ
かるため5つの未知数と4つの式があるので船体の高
さ、煙突重心の高さ、全長、全幅の比がわかる。この結
果、目標の識別が可能である。The operation of the target direction determining section 19 and thereafter will be described below. As shown in FIG. 16, by optimizing the binarization processing, it is possible to selectively display only the chimney portion with mid-infrared rays. FIG. 17 shows the center of gravity P1 of the hull part of the ship and the center of gravity P2 of the chimney part of the ship advancing in the depression angle θ direction with respect to the ship at the aspect ξ. If the point on the draft surface on the side opposite to the traveling direction is (0, 0), P1 (X1, Y1), P2
(X2, Y2) can be calculated by "Equation 5". The scale ratio m of the ship on the screen can be calculated by "Equation 6" from the range information d of the servo mechanism 22. Since the depression angle information θ is known from the servo mechanism 22, there are five unknowns and four formulas, so the ratio of the height of the hull, the height of the chimney center of gravity, the total length, and the full width can be known. As a result, the target can be identified.
【0050】[0050]
【数5】 [Equation 5]
【0051】[0051]
【数6】 [Equation 6]
【0052】実施の形態8.図18は、この発明の実施
の形態8を示すブロック図である。23はRAM、24は
立ち上がり時間測定部、25は識別部である。Embodiment 8. 18 is a block diagram showing an eighth embodiment of the present invention. Reference numeral 23 is a RAM, 24 is a rise time measurement unit, and 25 is an identification unit.
【0053】以下では、一例として追尾目標を航空機と
し、その最大輝度に着目しA/B使用とミサイル発射との
区別を行うことにする。まず、図19にA/B使用時とミ
サイル発射時の最大輝度−時間特性を示す。図19に
は、最大輝度の増加率がしきい値以上となってからそれ
が最大値となるまでの時間t1(以下立ち上がり時
間)、前記最大値が維持する時間t2(以下最大輝度維
持時間)、前記最大値になったあと定常状態になるまで
の時間t3(以下最大値から定常値になるまでの時
間)、前記最大値NMと定常輝度値NKの比(以下最大
/定常比)、前記立ち上がりから定常状態となる輝度−
時間特性の半値幅t4を示してある。In the following, as an example, the tracking target is an aircraft, and attention is paid to its maximum brightness to distinguish between A / B use and missile launch. First, FIG. 19 shows the maximum luminance-time characteristics when the A / B is used and when the missile is launched. In FIG. 19, a time t1 (hereinafter, a rising time) from when the increase rate of the maximum brightness is equal to or higher than a threshold value to a maximum value thereof, and a time t2 (hereinafter, a maximum brightness maintenance time) maintained by the maximum value are shown. , The time t3 from the maximum value to the steady state (hereinafter, the time from the maximum value to the steady value), the ratio of the maximum value NM to the steady luminance value NK (hereinafter the maximum / steady ratio), Luminance from steady state to steady state −
The half width t4 of the time characteristic is shown.
【0054】以下に動作について説明する。RAM23
は、追尾目標の最大輝度、平均輝度、面積等を複数フレ
ーム分記憶している。この一例の立ち上がり時間測定部
24では、最大輝度のΔt時間当たりの変化率を監視し
ており、その変化率が光学系5の揺れ等によって発生す
る変化率を超えた場合、その時点からの立ち上がり時間
t1を測定する。識別部25では、前記立ち上がり時間
t1を例えば”数7”によりA/B使用とミサイルの発射
との識別を行いその結果を出力する。The operation will be described below. RAM23
Stores the maximum luminance, average luminance, area, etc. of the tracking target for a plurality of frames. The rising time measuring unit 24 of this example monitors the rate of change of the maximum luminance per Δt time, and when the rate of change exceeds the rate of change caused by shaking of the optical system 5 or the like, the rising from that time point is started. Measure time t1. The discrimination unit 25 discriminates the rise time t1 from the use of A / B and the launch of the missile by using, for example, "Equation 7", and outputs the result.
【0055】[0055]
【数7】 [Equation 7]
【0056】上記のように立ち上がり時間を計測するこ
とで追尾目標のA/B使用とミサイル発射を監視すること
が可能である。By measuring the rise time as described above, it is possible to monitor the A / B use of the tracking target and the missile launch.
【0057】実施の形態9.図20は、この発明の実施
の形態9を示すブロック図である。26は最大値維持時
間測定部であり他は実施の形態8と同様である。Ninth Embodiment 20 is a block diagram showing a ninth embodiment of the present invention. Reference numeral 26 is a maximum value maintenance time measuring unit, and is otherwise similar to that of the eighth embodiment.
【0058】この実施の形態では、実施の形態8の立ち
上がり時間測定部24の変わりに、最大維持時間測定部
26を設けたものである。その動作は、図19に示す最
大維持時間t2の測定を行い例えば”数8”を用いてA/
B使用とミサイルの発射との識別を行いその結果を出力
する。これにより、追尾目標のA/B使用とミサイル発射
を監視することが可能である。In this embodiment, a maximum sustaining time measuring unit 26 is provided instead of the rising time measuring unit 24 of the eighth embodiment. The operation is performed by measuring the maximum maintenance time t2 shown in FIG.
B Use is distinguished from missile launch and the result is output. This makes it possible to monitor A / B usage of tracking targets and missile launches.
【0059】[0059]
【数8】 [Equation 8]
【0060】実施の形態10.図21は、この発明の実
施の形態10を示すブロック図である。27は最大値か
ら定常値となるまでの時間測定部であり他は実施の形態
8と同様である。Embodiment 10. 21 is a block diagram showing a tenth embodiment of the present invention. Reference numeral 27 denotes a time measuring unit from the maximum value to the steady value, which is the same as that of the eighth embodiment.
【0061】この実施の形態では、実施の形態8の立ち
上がり時間測定部24の変わりに、最大値から定常値と
なるまでの時間測定部27を設けたものである。その動
作は、図19に示す最大値から定常値までの時間t3の
測定を行い例えば”数9”を用いてA/B使用とミサイル
の発射との識別を行いその結果を出力する。これによ
り、追尾目標のA/B使用とミサイル発射を監視すること
が可能である。In this embodiment, a time measuring unit 27 from the maximum value to a steady value is provided instead of the rising time measuring unit 24 of the eighth embodiment. In the operation, the time t3 from the maximum value to the steady value shown in FIG. 19 is measured, A / B use and missile launch are discriminated using, for example, "Equation 9", and the result is output. This makes it possible to monitor A / B usage of tracking targets and missile launches.
【0062】[0062]
【数9】 [Equation 9]
【0063】実施の形態11.図22は、この発明の実
施の形態11を示すブロック図である。28は比計測部
であり、他は実施の形態8と同様である。Eleventh Embodiment 22 is a block diagram showing an eleventh embodiment of the present invention. Reference numeral 28 denotes a ratio measuring unit, which is otherwise the same as that of the eighth embodiment.
【0064】この実施の形態では、実施の形態8の立ち
上がり時間測定部24の変わりに比計測部28を設けた
ものである。その動作は、図19に示す最大/定常比の
測定を行い、例えば”数10”を用いてA/B使用とミサ
イルの発射との識別を行いその結果を出力する。これに
よ、追尾目標のA/B使用とミサイル発射を監視すること
が可能である。In this embodiment, a ratio measuring unit 28 is provided instead of the rise time measuring unit 24 of the eighth embodiment. In the operation, the maximum / steady ratio shown in FIG. 19 is measured, the A / B use and the missile launch are discriminated using, for example, "Equation 10", and the result is output. This makes it possible to monitor A / B usage of tracking targets and missile launches.
【0065】[0065]
【数10】 [Equation 10]
【0066】実施の形態12.図23は、この発明の実
施の形態12を示すブロック図である。29は半値幅測
定部であり、他は実施の形態8と同様である。Twelfth Embodiment 23 is a block diagram showing a twelfth embodiment of the present invention. Reference numeral 29 denotes a half-width measuring unit, and the other parts are the same as those in the eighth embodiment.
【0067】この実施の形態では、実施の形態8の立ち
上がり時間測定部24の変わりに半値幅測定部29を設
けたものである。その動作は図19に示す半値幅の測定
を行い例えば”数11”を用いてA/B使用とミサイルの
発射との識別を行いその結果を出力する。これにより、
追尾目標のA/B使用とミサイル発射を監視することが可
能である。In this embodiment, a half value width measuring section 29 is provided instead of the rise time measuring section 24 of the eighth embodiment. The operation is to measure the full width at half maximum shown in FIG. 19 and to distinguish between A / B use and missile launch using, for example, "Equation 11" and output the result. This allows
It is possible to monitor A / B usage of tracking targets and missile launches.
【0068】[0068]
【数11】 [Equation 11]
【0069】実施の形態13.図24は、この発明の実
施の形態13を示すブロック図である。25は識別部、
30は演算部である。Thirteenth Embodiment 24 is a block diagram showing a thirteenth embodiment of the present invention. 25 is an identification part,
Reference numeral 30 is a calculation unit.
【0070】以下では、一例と航空目標のA/B使用とミ
サイル発射との区別を行うことにする。まず、図25に
A/Bとミサイルとの排煙の分光輝度の一例を示す。この
図に示すようにA/Bとミサイルとの排煙は共に波長帯A及
び波長帯Bにピークを持つが、その面積(輝度)SAとS
Bとの比は異なる。In the following, an example will be distinguished between A / B use of aviation targets and missile launch. First, in FIG.
An example of the spectral brightness of smoke emitted from A / B and a missile is shown. As shown in this figure, the smoke emitted from both the A / B and the missile has peaks in the wavelength bands A and B, but their areas (luminance) SA and S
The ratio with B is different.
【0071】以下に動作を説明する。波長帯の異なる複
数の追尾目標の画像信号が演算部30に入力される。こ
こで一例として、追尾目標の画像信号は、波長帯Aと波
長帯Bで撮像されたものあるものとする。演算部30で
はSAとSBの比を算出しその結果を識別部25へ出力す
る。The operation will be described below. A plurality of tracking target image signals having different wavelength bands are input to the arithmetic unit 30. Here, as an example, it is assumed that the tracking target image signal is one captured in the wavelength band A and the wavelength band B. The calculation unit 30 calculates the ratio of SA and SB and outputs the result to the identification unit 25.
【0072】識別部25では”数12”に従いA/B使用
とミサイル発射との識別を行いその結果を出力する。こ
れにより、追尾目標のA/B使用とミサイル発射を監視す
ることが可能である。The identifying unit 25 identifies the use of A / B and the launch of a missile according to "Equation 12" and outputs the result. This makes it possible to monitor A / B usage of tracking targets and missile launches.
【0073】[0073]
【数12】 [Equation 12]
【0074】実施の形態14.図26は、この発明の実
施の形態14を示すブロック図である。31は総合識別
部である。Fourteenth Embodiment 26 is a block diagram showing a fourteenth embodiment of the present invention. Reference numeral 31 is a comprehensive identification unit.
【0075】以下に動作を説明する。実施の形態8から
13の一例としてのA/B使用とミサイル発射の複数の識
別結果が総合識別部31に入力される。総合識別部31
では”数13”に示すように各識別部の出力にウエイト
をかけて総合的に識別を行い、その結果を出力する。こ
れによりA/B使用とミサイル発射とが総合的に識別でき
る。The operation will be described below. A plurality of identification results of A / B use and missile launch as an example of the eighth to thirteenth embodiments are input to the comprehensive identification unit 31. Comprehensive identification section 31
Then, as shown in "Equation 13", weights are applied to the outputs of the respective identification units to perform comprehensive identification, and the results are output. This makes it possible to comprehensively distinguish between A / B use and missile launch.
【0076】[0076]
【数13】 [Equation 13]
【0077】[0077]
【発明の効果】この発明によれば、追尾目標の平均輝度
と面積との積または、最大輝度等の増加率がしきい値以
上となってからその値が最大値となるまでの時間を測定
することで脅威度の高い目標を選択的に警戒する事がで
きる。According to the present invention, the time from the product of the average brightness of the tracking target and the area or the rate of increase of the maximum brightness or the like to a threshold value or more until the value reaches the maximum value is measured. By doing so, it is possible to selectively warn targets with high threat levels.
【0078】また、この発明によれば、追尾目標の平均
輝度と面積との積または、最大輝度等の増加率がしきい
値以上となってからその値が最大値となり、その最大値
の維持する時間を測定することで脅威度の高い目標を選
択的に警戒する事ができる。Further, according to the present invention, after the product of the average luminance of the tracking target and the area or the increasing rate of the maximum luminance becomes equal to or more than the threshold value, the value becomes the maximum value, and the maximum value is maintained. By measuring the time taken, it is possible to selectively warn targets with high threat levels.
【0079】この発明によれば、追尾目標の平均輝度と
面積との積または、最大輝度等の増加率がしきい値以上
となってからその値が最大値となり、その最大値が定常
値となるまでの時間を測定することで脅威度の高い目標
を選択的に警戒する事ができる。According to this invention, after the product of the average luminance of the tracking target and the area or the increase rate of the maximum luminance or the like becomes equal to or greater than the threshold value, the value becomes the maximum value, and the maximum value becomes the steady value. By measuring the time until it becomes possible, it is possible to selectively warn targets with high threat levels.
【0080】また、この発明によれば、追尾目標の平均
輝度と面積との積または、最大輝度等の増加率がしきい
値以上となってからその値が最大値となり、その後定常
値となったときの最大値と定常値との比を測定すること
で脅威度の高い目標を選択的に警戒する事ができる。Further, according to the present invention, after the product of the average luminance of the tracking target and the area or the increasing rate of the maximum luminance becomes equal to or more than the threshold value, the value becomes the maximum value and then becomes the steady value. By measuring the ratio between the maximum value and the steady-state value when the target is high, it is possible to selectively warn targets with high threat levels.
【0081】この発明によれば、追尾目標の平均輝度と
面積との積または、最大輝度等の増加率がしきい値以上
となってから最大値となりその後定常値となるまでの輝
度−時間特性の半値幅を測定することで脅威度の高い目
標を選択的に警戒する事ができる。According to the present invention, the luminance-time characteristic from the product of the average luminance of the tracking target and the area, or the increase rate of the maximum luminance, etc., from the threshold value or more to the maximum value and then to the steady value By measuring the full width at half maximum of, the target with high threat level can be selectively warned.
【0082】また、この発明によれば、追尾目標の分光
輝度を測定することで脅威度の高い目標を選択的に警戒
する事ができる。Further, according to the present invention, it is possible to selectively warn a target having a high threat level by measuring the spectral brightness of the tracking target.
【図1】 この発明の第1の実施の形態による画像目標
検出装置を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an image target detecting apparatus according to a first embodiment of the present invention.
【図2】 分光輝度データ部の内容の一例を示す図であ
る。FIG. 2 is a diagram showing an example of contents of a spectral luminance data section.
【図3】 輝度マップ作成例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of creating a luminance map.
【図4】 有意目標を判定した例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of determining a significant target.
【図5】 この発明の第2の実施の形態による画像目標
検出装置を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing an image target detecting device according to a second embodiment of the present invention.
【図6】 フィルタ回転体の例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of a filter rotating body.
【図7】 波長と分光輝度を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing wavelength and spectral luminance.
【図8】 この発明の第3の実施の形態による画像目標
検出装置を示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram showing an image target detecting device according to a third embodiment of the present invention.
【図9】 この発明の第4の実施の形態による画像目標
検出装置を示すブロック図である。FIG. 9 is a block diagram showing an image target detecting device according to a fourth embodiment of the present invention.
【図10】 この発明の第5の実施の形態による画像目
標検出装置を示すブロック図である。FIG. 10 is a block diagram showing an image target detecting device according to a fifth embodiment of the present invention.
【図11】 この発明の第6の実施の形態による画像目
標検出装置を示すブロック図である。FIG. 11 is a block diagram showing an image target detecting device according to a sixth embodiment of the present invention.
【図12】 航空機側面の中赤外線と遠赤外線の画像重
心を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing image centroids of mid-infrared rays and far-infrared rays on the side surface of an aircraft.
【図13】 航空機正面の中赤外線と遠赤外線の画像重
心を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing image centroids of mid-infrared rays and far-infrared rays in front of an aircraft.
【図14】 この発明の第7の実施の形態による画像目
標検出装置を示すブロック図である。FIG. 14 is a block diagram showing an image target detecting device according to a seventh embodiment of the present invention.
【図15】 船舶側面の中赤外線と遠赤外線の画像重心
を示す図である。FIG. 15 is a view showing image centroids of mid-infrared rays and far-infrared rays on the side surface of a ship.
【図16】 煙突部分の選択図である。FIG. 16 is a selection view of a chimney portion.
【図17】 船舶の重心と煙突の重心を示す図である。FIG. 17 is a diagram showing the center of gravity of the ship and the center of gravity of the chimney.
【図18】 この発明の第8の実施の形態による画像目
標検出装置を示すブロック図である。FIG. 18 is a block diagram showing an image target detecting device according to an eighth embodiment of the present invention.
【図19】 A/B使用時とミサイル発射時の最大輝度−
時間特性を示す図である。[Fig. 19] Maximum brightness during A / B use and missile launch-
It is a figure which shows a time characteristic.
【図20】 この発明の第9の実施の形態による画像目
標検出装置を示すブロック図である。FIG. 20 is a block diagram showing an image target detecting device according to a ninth embodiment of the present invention.
【図21】 この発明の第10の実施の形態による画像
目標検出装置を示すブロック図である。FIG. 21 is a block diagram showing an image target detecting device according to a tenth embodiment of the present invention.
【図22】 この発明の第11の実施の形態による画像
目標検出装置を示すブロック図である。FIG. 22 is a block diagram showing an image target detecting device according to an eleventh embodiment of the present invention.
【図23】 この発明の第12の実施の形態による画像
目標検出装置を示すブロック図である。FIG. 23 is a block diagram showing an image target detecting device according to a twelfth embodiment of the present invention.
【図24】 この発明の第13の実施の形態による画像
目標検出装置を示すブロック図である。FIG. 24 is a block diagram showing an image target detecting device according to a thirteenth embodiment of the present invention.
【図25】 A/Bとミサイルの分光輝度特性を示す図であ
る。FIG. 25 is a diagram showing spectral brightness characteristics of A / B and a missile.
【図26】 この発明の第14の実施の形態による画像
目標検出装置を示すブロック図である。FIG. 26 is a block diagram showing an image target detecting device according to a fourteenth embodiment of the present invention.
【図27】 従来の画像目標検出装置を示すブロック図
である。FIG. 27 is a block diagram showing a conventional image target detecting apparatus.
【図28】 遠赤外線の画像信号と2値化画像を示す図
である。FIG. 28 is a diagram showing an image signal of far infrared rays and a binarized image.
【図29】 中赤外線の画像信号と2値化画像を示す図
である。FIG. 29 is a diagram showing a mid-infrared image signal and a binarized image.
【図30】 夏季と冬季との大気透過率の一例を示す図
である。FIG. 30 is a diagram showing an example of atmospheric transmittance in summer and winter.
【図31】 従来の画像目標検出装置を示すブロック図
である。FIG. 31 is a block diagram showing a conventional image target detecting device.
1 赤外線撮像部、 2 輝度正規化部、 3 目標判
定部、 4 分光輝度テ゛ータ部、 5 光学系、 6 フ
ィルタ回転体、 7 フィルタ回転体制御部、8 赤外
線検出器、 9 アンプ部、 10 タイミング部、
11 近赤外線用バンドパスフィルタ、 12 中赤外
線用バンドパスフィルタ、 13 遠赤外線用バンドパ
スフィルタ、 14 赤外線基準値発生部、 15 基
準値判定部、 16 しきい値演算部、 17 2値化
部、 18 特徴量演算部、19 目標方向判定部、
20 目標識別部、 21 目標データ部、 22サー
ボ機構、 23 RAM、 24 立ち上がり時間測定
部、 25 識別部、26 最大値維持時間測定部、
27 最大値から定常値となるまでの時間測定部、 2
8 比計測部、 29 半値幅測定部、 30 演算
部、 31 総合識別部、 32 光検知素子、 33
走査変換手段、 34 目標検出手段、 35 レベ
ル比較手段、 36 判定手段DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 infrared imaging part, 2 brightness normalization part, 3 target determination part, 4 spectral brightness data part, 5 optical system, 6 filter rotator, 7 filter rotator control part, 8 infrared detector, 9 amplifier part, 10 timing part ,
11 near-infrared bandpass filter, 12 mid-infrared bandpass filter, 13 far-infrared bandpass filter, 14 infrared reference value generation unit, 15 reference value determination unit, 16 threshold value calculation unit, 17 binarization unit, 18 feature amount calculation unit, 19 target direction determination unit,
20 target discriminating unit, 21 target data unit, 22 servo mechanism, 23 RAM, 24 rising time measuring unit, 25 discriminating unit, 26 maximum value maintaining time measuring unit,
27 Time measurement unit from the maximum value to the steady value, 2
8 ratio measuring unit, 29 half-value width measuring unit, 30 arithmetic unit, 31 comprehensive identifying unit, 32 photodetection element, 33
Scan conversion means, 34 target detection means, 35 level comparison means, 36 determination means
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−184283(JP,A) 特開 平6−174282(JP,A) 特開 平5−142324(JP,A) 特開 平5−157824(JP,A) 特開 平5−207372(JP,A) 特開 平6−273505(JP,A) 実開 平3−110385(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01S 3/76 - 3/789 G01S 7/48 - 7/50 G01S 17/00 - 17/88 F42B 15/08 Continuation of the front page (56) Reference JP-A-4-184283 (JP, A) JP-A-6-174822 (JP, A) JP-A-5-142324 (JP, A) JP-A-5-157824 (JP , A) JP-A-5-207372 (JP, A) JP-A-6-273505 (JP, A) Actual development 3-110385 (JP, U) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB) Name) G01S 3/76-3/789 G01S 7/48-7/50 G01S 17/00-17/88 F42B 15/08
Claims (7)
を複数フレーム分記憶しておくRAMと、前記RAMの微小時
間当たりの平均輝度と面積の積または、最大輝度等の増
加率がしきい値以上となってからその値が最大となるま
での時間を測定する立ち上がり時間測定部と、前記立ち
上がり時間測定部の出力により目標の動向を判断する識
別部とを具備したことを特徴とする画像目標検出装置。1. A RAM for storing a maximum luminance, an average luminance, an area, etc. of a tracking target for a plurality of frames and a product of the average luminance and the area per minute time of the RAM, or an increase rate of the maximum luminance, etc. A rising time measuring unit for measuring a time from when the value is equal to or higher than a threshold value to when the value becomes maximum, and an identifying unit for judging a target trend by an output of the rising time measuring unit. Image target detection device.
を複数フレーム分記憶しておくRAMと、前記RAMの微小時
間当たりの平均輝度と面積の積または、最大輝度等の増
加率がしきい値を超えその後最大となりその最大値が維
持する時間を測定する最大値維持時間測定部と、前記最
大値維持時間測定部の出力により目標の動向を判断する
識別部とを具備したことを特徴とする画像目標検出装
置。2. A RAM for storing a maximum luminance, an average luminance, an area, etc. of a tracking target for a plurality of frames, and a product of the average luminance and the area per minute time of the RAM, or an increase rate of the maximum luminance, etc. A maximum value maintenance time measuring unit that measures a time period that exceeds a threshold value and becomes maximum thereafter and maintains the maximum value, and an identification unit that determines a target trend by the output of the maximum value maintenance time measuring unit. Image target detecting device.
を複数フレーム分記憶しておくRAMと、前記RAMの微小時
間当たりの平均輝度と面積の積または、最大輝度等の増
加率がしきい値を超え最大となった時から定常状態にな
るまでの時間を測定する最大値から定常値となるまでの
時間測定部と、前記最大値から定常値となるまでの時間
測定部の出力により目標の動向を判断する識別部とを具
備したことを特徴とする画像目標検出装置。3. A RAM for storing a maximum luminance, an average luminance, an area, etc. of a tracking target for a plurality of frames, and a product of the average luminance and the area per minute time of the RAM, or an increase rate of the maximum luminance, etc. The time from the maximum value to the steady value, which measures the time from when the maximum value exceeds the threshold value to the steady state, and the output from the time measurement section from the maximum value to the steady value are output. An image target detecting apparatus, comprising: an identification unit that determines a trend of a target.
を複数フレーム分記憶しておくRAMと、前記RAMの微小時
間当たりの平均輝度と面積の積または、最大輝度等の増
加率がしきい値を超え最大となった時の値とその後と定
常状態となった時の値との比を測定する比計測部と、前
記比計測部の出力により目標の動向を判断する識別部と
を具備したことを特徴とする画像目標検出装置。4. A RAM for storing a maximum luminance, an average luminance, an area, etc. of a tracking target for a plurality of frames and a product of the average luminance and the area per minute time of the RAM, or an increase rate of the maximum luminance, etc. A ratio measurement unit that measures the ratio between the value when the threshold value is exceeded and the maximum value and the value when the steady state is reached, and an identification unit that determines the target trend by the output of the ratio measurement unit. An image target detecting device comprising:
を複数フレーム分記憶しておくRAMと、前記RAMの微小時
間当たりの平均輝度と面積の積または、最大輝度等の増
加率がしきい値以上となってから最大をとりその後定常
状態になったときの波形の半値幅を測定する半値幅測定
部と、前記半値幅測定部の出力により目標の動向を判断
する識別部とを具備したことを特徴とする画像目標検出
装置。5. A RAM for storing a maximum luminance, an average luminance, an area, etc. of a tracking target for a plurality of frames and a product of the average luminance and the area per minute time of the RAM, or an increase rate of the maximum luminance, etc. A full width at half maximum measuring unit for measuring the full width at half maximum of the waveform when the maximum value is taken after the threshold value or more and then a steady state is obtained, and an identifying unit for judging the target trend by the output of the full width at half maximum measuring unit. An image target detecting device characterized by the above.
像信号の追尾目標の最大輝度または平均輝度等の比を演
算する演算部と、前記演算部の出力からの航空目標のA/
B使用とミサイル発射とを識別する識別部とを具備した
ことを特徴とする画像目標検出装置。6. A calculation unit for calculating a ratio of maximum brightness or average brightness of tracking targets of a plurality of image signals having different detection wavelengths in an infrared region, and A / A of aviation targets output from the calculation unit.
B. An image target detecting device, comprising : an identification unit for distinguishing between use and missile launch .
を受け、それぞれの出力にウエイトをかけることで総合
的に目標の動向を判断する総合識別部とを具備したこと
を特徴とする画像目標検出装置。7. A comprehensive discriminating unit that receives the outputs of the discriminating units according to claims 1 to 6 and applies a weight to each output to comprehensively judge the trend of the target. Image target detection device.
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