JP3853571B2 - 追尾処理装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、時間遅延積分を行いながら目標を捜索し追尾する追尾処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の追尾処理装置について図面を参照しながら説明する。図６は、従来の追尾処理装置の構成を示す図である。
【０００３】
図６において、１は捜索センサ、２は目標抽出回路、３は新規目標バッファ、４は追尾目標データベース、５はゲート設定回路、６はゲート内判定回路、７はデータ制御スイッチＡ、８は新規目標登録回路、９は既存目標更新回路である。
【０００４】
つぎに、従来の追尾処理装置の動作について図面を参照しながら説明する。
【０００５】
捜索センサ１は、捜索する範囲内を左右方向に走査しながら公知である時間遅延積分を行ない、外界映像を画像データに変換する。この画像データは、目標抽出回路２において、目標の抽出処理が行なわれ、目標取得時間、画面内目標位置横方向、画面内目標位置縦方向、画面内目標幅、画面内目標高さ、及び目標取得時走査方向に変換される。これらを、以下、信号Ａと称す。この信号Ａは、新規目標バッファ３に入力され、一時的に保管される。
【０００６】
また、追尾目標データベース４は、既に目標として登録されている既存の目標データの追尾目標取得時間、画面内追尾目標位置横方向、画面内追尾目標位置縦方向、画面内追尾目標幅、画面内追尾目標高さ、及び追尾目標取得時走査方向を保管し、これらデータを出力する。これらを、以下、信号Ｂと称す。
【０００７】
追尾目標データベース４より出力される信号Ｂは、ゲート設定回路５により、次回走査における目標の出現予測位置、及びその範囲に変換される。これらを、以下、ゲート情報と称す。
【０００８】
新規目標バッファ３からの信号Ａ、及びゲート設定回路５からのゲート情報は、ゲート内判定回路６に入力される。このゲート内判定回路６は、信号Ａがゲート内にあるか否かを判定し、その判定結果をデータ制御スイッチＡ７に出力する。
【０００９】
データ制御スイッチＡ７は、前記判定結果を受けて新規目標バッファ３からの信号Ａを、判定結果がゲート外である場合は新規目標登録回路８へ、判定結果がゲート内である場合には既存目標更新回路９へ出力する。
【００１０】
新規目標登録回路８は、信号Ａを受けて追尾目標データベース４へ記録する新規目標情報を作成し、追尾目標データベース４へ登録する。また、既存目標更新回路９は、信号Ｂの内容に信号Ａの内容を追加更新し、追尾目標データベース４への更新目標情報を作成し、追尾目標データベース４の情報を更新する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上述したような従来の追尾処理装置では、ゲート設定回路５が、追尾目標データベース４からの目標情報の内、前回走査にて新規に得られた目標については、目標の角速度が予測できないため、既存の目標の検出された位置を中心にしたゲートを設定する。そのため、測定対象が高速で移動する物体の場合、前記ゲートの大きさが十分に大きくないと、新規目標バッファ３からの新規目標が既存の目標からの信号であるにも関わらず、前記ゲート内に検出されないため、各々独立に扱われ、現実の状況を正しく反映した観測結果が得られなくなり、かつ不必要に追尾目標が増えるため、処理の負荷が不必要に増大するという問題点があった。
【００１２】
また、追尾目標が前記ゲート内に入らない場合であり、かつノイズに起因する誤った目標がゲート内に存在すると、誤った新規目標を既存の目標の更新相手として誤認し、現実の状況を正しく反映した観測結果が得られなくなるという問題点があった。
【００１３】
さらに、前記現象を避けるためゲート設定回路５の設定するゲートの大きさを大きく設定すると、ノイズ等の誤データを既存目標に対応させる確率が増加してしまうという問題点があった。
【００１４】
この発明は、前述した問題点を解決するためになされたもので、高速で移動する物体についても、正しく処理を行なうことができる追尾処理装置を得ることを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項１に係る追尾処理装置は、外界からの光学的な信号を走査し時間遅延積分を行いながら画像データに変換する捜索センサと、前記捜索センサからの画像データ及び捜索方向に基づいて、目標取得時間、画面内目標位置横方向、画面内目標位置縦方向、画面内目標幅、画面内目標高さ、及び目標取得時走査方向から構成される第１の信号を算出する目標抽出回路と、既存の追尾目標データの追尾目標取得時間、画面内追尾目標位置横方向、画面内追尾目標位置縦方向、画面内追尾目標幅、画面内追尾目標高さ、及び追尾目標取得時走査方向から構成される第２の信号を格納する追尾目標データベースと、前記追尾目標データベースからの第２の信号に基づいて、次回走査における目標の出現予測位置、及びその範囲から構成されるゲート情報を生成するゲート設定回路と、前記ゲート情報に基づいて前記第１の信号がゲート内に入っているか否かを判定するゲート内判定回路と、前記ゲート内判定回路の判定に基づいて前記目標抽出回路の出力先を制御する第１のデータ制御スイッチと、前記追尾目標データベースからの第２の信号、及び前記第１のデータ制御スイッチからの第１の信号に基づき、前記第２の信号の画面内追尾目標幅をＬ１、前記第１の信号の画面内目標幅をＬ２、走査速度をＶｓとして、目標の走査方向と平行な方向への移動速度ＶＨを、次の式に基づき算出するとともに、ＶＨ＝（Ｌ１−Ｌ２）×Ｖｓ／（Ｌ１＋Ｌ２）、前記第２の信号の画面内追尾目標位置横方向をＨ１、追尾目標取得時間をＴ１、前記第１の信号の画面内目標位置横方向をＨ２、目標取得時間をＴ２として、予測と観測位置のずれＤｈを、次の式に基づき算出し、Ｄｈ＝｜Ｈ２−（Ｈ１＋ＶＨ×（Ｔ２−Ｔ１））｜、前記ずれＤｈが所定の基準値以内である場合は組合わせ正判定を、それ以外の場合は組合わせ否判定を出力する組合わせ信頼性判定回路と、前記組合わせ信頼性判定回路の判定に基づいて前記第１及び第２の信号の流れを制御する第２のデータ制御スイッチと、前記第１又は第２のデータ制御スイッチからの第１の信号に基づいて前記追尾目標データベースへの新規目標情報を作成する新規目標登録回路と、前記第２のデータ制御スイッチからの第１及び第２の信号に基づいて既存目標の更新と前記追尾目標データベースへの更新目標情報を作成する既存目標更新回路とを備え、前記第１のデータ制御スイッチは、前記目標抽出回路からの前記第１の信号を、前記ゲート内判定回路の判定結果がゲート外である場合は前記新規目標登録回路へ、前記ゲート内判定回路の判定結果がゲート内である場合には前記組合わせ信頼性判定回路、及び前記第２のデータ制御スイッチへ出力し、前記第２のデータ制御スイッチは、前記組合わせ信頼性判定回路より組合わせ正判定を受けた場合には、前記第１及び第２の信号を前記既存目標更新回路に出力するとともに、前記組合わせ信頼性判定回路より組合わせ否判定を受けた場合には、前記ゲート内判定回路の判定結果を破棄し、前記第１の信号を前記新規目標登録回路に出力するものである。
【００１６】
この発明の請求項２に係る追尾処理装置は、外界からの光学的な信号を走査し時間遅延積分を行いながら画像データに変換する捜索センサと、前記捜索センサからの画像データ及び捜索方向に基づいて第１の信号を算出する目標抽出回路と、既存の追尾目標データである第２の信号を格納する追尾目標データベースと、前記追尾目標データベースからの第２の信号に基づいてゲート情報を生成するゲート設定回路と、前記ゲート情報に基づいて前記第１の信号がゲート内に入っているか否かを判定するゲート内判定回路と、前記ゲート内判定回路の判定に基づいて前記目標抽出回路の出力先を制御する第１のデータ制御スイッチと、前記追尾目標データベースからの第２の信号及び前記第１のデータ制御スイッチからの第１の信号に基づき、両者の画面内の横幅に従い両者を組み合わせることに対する正否判定を行なう組合わせ信頼性判定回路と、前記組合わせ信頼性判定回路の判定に基づいて前記第１及び第２の信号の流れを制御する第２のデータ制御スイッチと、前記第１又は第２のデータ制御スイッチからの第１の信号、及び前記追尾目標データベースからの第２の信号に基づいて横方向の長さの変化から新規目標と追尾目標の組合わせの信頼性を判定する横方向残像解析回路と、前記横方向残像解析回路の判定に基づいて前記第１及び第２の信号の流れを制御する第３のデータ制御スイッチと、前記第３のデータ制御スイッチからの第１の信号に基づいて前記追尾目標データベースへの新規目標情報を作成する新規目標登録回路と、前記第２又は第３のデータ制御スイッチからの第１及び第２の信号に基づいて既存目標の更新と前記追尾目標データベースへの更新目標情報を作成する既存目標更新回路とを備えたものである。
【００１７】
この発明の請求項３に係る追尾処理装置は、外界からの光学的な信号を走査し時間遅延積分を行いながら画像データに変換する捜索センサと、前記捜索センサの走査速度を左右の走査方向毎に変化させる走査速度変更回路と、捜索センサからの画像データ及び捜索方向に基づいて、目標取得時間、画面内目標位置横方向、画面内目標位置縦方向、画面内目標幅、画面内目標高さ、及び目標取得時走査方向から構成される第１の信号を算出する目標抽出回路と、既存の追尾目標の追尾目標取得時間、画面内追尾目標位置横方向、画面内追尾目標位置縦方向、画面内追尾目標幅、画面内追尾目標高さ、及び追尾目標取得時走査方向から構成される第２の信号を格納する追尾目標データベースと、前記追尾目標データベースからの第２の信号に基づいて、次回走査における目標の出現予測位置、及びその範囲から構成されるゲート情報を生成するゲート設定回路と、前記ゲート情報に基づいて前記第１の信号がゲート内に入っているか否かを判定するゲート内判定回路と、前記ゲート内判定回路の判定に基づいて前記目標抽出回路の出力先を制御する第１のデータ制御スイッチと、前記追尾目標データベースからの第２の信号及び前記第１のデータ制御スイッチからの第１の信号に基づき、前記第２の信号の画面内追尾目標高さをｈ１、前記第１の信号の画面内目標高さをｈ２、右走査速度をＶＲ、左方向走査速度をＶＬ、遅延時間積分の横方向の長さをＲとし、目標の走査方向と垂直な方向への移動速度ＶＶを、次の式に基づき算出するとともに、ＶＶ＝（ｈ１−ｈ２）×ＶＲ×ＶＬ／｛Ｒ×（ＶＬ−ＶＲ）｝、前記第２の信号の画面内追尾目標位置縦方向をＶ１、追尾目標取得時間をＴ１、前記第１の信号の画面内目標位置縦方向をＶ２、目標取得時間をＴ２として、予測と観測位置のずれＤｖを、次の式に基づき算出し、Ｄｖ＝｜Ｖ２−（Ｖ１＋ＶＶ×（Ｔ２−Ｔ１））｜、前記ずれＤｖが所定の基準値以内である場合は組合わせ正判定を、それ以外の場合は組合わせ否判定を出力する組合わせ信頼性判定回路と、前記組合わせ信頼性判定回路の判定に基づいて前記第１及び第２の信号の流れを制御する第２のデータ制御スイッチと、前記第１又は第２のデータ制御スイッチからの第１の信号に基づいて前記追尾目標データベースへの新規目標情報を作成する新規目標登録回路と、前記第２のデータ制御スイッチからの第１及び第２の信号に基づいて既存目標の更新と前記追尾目標データベースへの更新目標情報を作成する既存目標更新回路とを備え、前記第１のデータ制御スイッチは、前記目標抽出回路からの第１の信号を、前記ゲート内判定回路の判定結果がゲート外である場合は前記新規目標登録回路へ、前記ゲート内判定回路の判定結果がゲート内である場合には前記組合わせ信頼性判定回路、及び前記第２のデータ制御スイッチへ出力し、前記第２のデータ制御スイッチは、前記組合わせ信頼性判定回路より組合わせ正判定を受けた場合には、前記第１及び第２の信号を前記既存目標更新回路に出力するとともに、前記組合わせ信頼性判定回路より組合わせ否判定を受けた場合には、前記ゲート内判定回路の判定結果を破棄し、前記第１の信号を前記新規目標登録回路に出力するものである。
【００１８】
この発明の請求項４に係る追尾処理装置は、外界からの光学的な信号を走査し時間遅延積分を行いながら画像データに変換する捜索センサと、前記捜索センサの走査速度を左右の走査方向毎に変化させる走査速度変更回路と、前記捜索センサからの画像データ及び捜索方向に基づいて第１の信号を算出する目標抽出回路と、既存の追尾目標データである第２の信号を格納する追尾目標データベースと、前記追尾目標データベースからの第２の信号に基づいてゲート情報を生成するゲート設定回路と、前記ゲート情報に基づいて前記第１の信号がゲート内に入っているか否かを判定するゲート内判定回路と、前記ゲート内判定回路の判定に基づいて前記目標抽出回路の出力先を制御する第１のデータ制御スイッチと、前記追尾目標データベースからの第２の信号及び前記第１のデータ制御スイッチからの第１の信号に基づき、両者の画面内の縦高さに従い両者を組み合わせることに対する正否判定を行なう組合わせ信頼性判定回路と、前記組合わせ信頼性判定回路の判定に基づいて前記第１及び第２の信号の流れを制御する第２のデータ制御スイッチと、前記第１又は第２のデータ制御スイッチからの第１の信号及び前記追尾目標データベースからの第２の信号に基づいて縦方向の長さの変化から新規目標と追尾目標の組合わせの信頼性を判定する縦方向残像解析回路と、前記縦方向残像解析回路の判定に基づいて前記第１及び第２の信号の流れを制御する第３のデータ制御スイッチと、前記第３のデータ制御スイッチからの第１の信号に基づいて前記追尾目標データベースへの新規目標情報を作成する新規目標登録回路と、前記第２又は第３のデータ制御スイッチからの第１及び第２の信号に基づいて既存目標の更新と前記追尾目標データベースへの更新目標情報を作成する既存目標更新回路とを備えたものである。
【００１９】
この発明の請求項５に係る追尾処理装置は、外界からの光学的な信号を走査し時間遅延積分を行いながら画像データに変換する捜索センサと、前記捜索センサの走査速度を左右の走査方向毎に変化させる走査速度変更回路と、前記捜索センサからの画像データ及び捜索方向に基づいて第１の信号を算出する目標抽出回路と、既存の追尾目標データである第２の信号を格納する追尾目標データベースと、前記追尾目標データベースからの第２の信号に基づいてゲート情報を生成するゲート設定回路と、前記ゲート情報に基づいて前記第１の信号がゲート内に入っているか否かを判定するゲート内判定回路と、前記ゲート内判定回路の判定に基づいて前記目標抽出回路の出力先を制御する第１のデータ制御スイッチと、前記追尾目標データベースからの第２の信号及び前記第１のデータ制御スイッチからの第１の信号に基づき、両者の画面内の横幅及び縦高さに従い両者を組み合わせることに対する正否判定を行なう組合わせ信頼性判定回路と、前記組合わせ信頼性判定回路の判定に基づいて前記第１及び第２の信号の流れを制御する第２のデータ制御スイッチと、前記第１又は第２のデータ制御スイッチからの第１の信号及び前記追尾目標データベースからの第２の信号に基づいて縦及び横方向の長さの変化から新規目標と追尾目標の組合わせの信頼性を判定する縦横方向残像解析回路と、前記縦横方向残像解析回路の判定に基づいて前記第１及び第２の信号の流れを制御する第３のデータ制御スイッチと、前記第３のデータ制御スイッチからの第１の信号に基づいて前記追尾目標データベースへの新規目標情報を作成する新規目標登録回路と、前記第２又は第３のデータ制御スイッチからの第１及び第２の信号に基づいて既存目標の更新と前記追尾目標データベースへの更新目標情報を作成する既存目標更新回路とを備えたものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
この発明の実施の形態１に係る追尾処理装置について図面を参照しながら説明する。図１は、この発明の実施の形態１に係る追尾処理装置の構成を示す図である。なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００２１】
図１において、１は捜索センサ、２は目標抽出回路、３は新規目標バッファ、４は追尾目標データベース、５はゲート設定回路、６はゲート内判定回路、７はデータ制御スイッチＡ、８は新規目標登録回路、９は既存目標更新回路、１０は組合わせ信頼性判定回路（横）、１１はデータ制御スイッチＢである。
【００２２】
つぎに、この実施の形態１に係る追尾処理装置の動作について図面を参照しながら説明する。
【００２３】
捜索センサ１は、捜索する範囲内を左右方向に走査しながら公知である時間遅延積分を行ない、外界映像を画像データに変換する。
【００２４】
この画像データは、目標抽出回路２において、目標の抽出処理を行なわれ、目標取得時間、画面内目標位置横方向、画面内目標位置縦方向、画面内目標幅、画面内目標高さ、及び目標取得時走査方向に変換される。これらを、以下、信号Ａと称す。
【００２５】
この信号Ａは、新規目標バッファ３に入力され、一時的に保管される。
【００２６】
また、追尾目標データベース４は、既に目標として登録されている既存の目標データの追尾目標取得時間、画面内追尾目標位置横方向、画面内追尾目標位置縦方向、画面内追尾目標幅、画面内追尾目標高さ、及び追尾目標取得時走査方向を保管し、これらデータを出力する。これらを、以下、信号Ｂと称す。
【００２７】
追尾目標データベース４より出力される信号Ｂは、ゲート設定回路５により、次回走査における目標の出現予測位置、およびその範囲に変換される。これらを、以下、ゲート情報と称す。
【００２８】
新規目標バッファ３からの信号Ａ、およびゲート設定回路５からのゲート情報は、ゲート内判定回路６に入力される。このゲート内判定回路６は、信号Ａがゲート内にあるか否かを判定し、判定結果をデータ制御スイッチＡ７に出力する。
【００２９】
データ制御スイッチＡ７は、前記判定結果を受けて新規目標バッファ３からの信号Ａを、判定結果がゲート外である場合は新規目標登録回路８へ、判定結果がゲート内である場合には組合わせ信頼性判定回路（横）１０、およびデータ制御スイッチＢ１１へ出力する。
【００３０】
新規目標登録回路８は、信号Ａを受けて追尾目標データベース４へ記録する新規目標情報を作成し、追尾目標データベース４へ登録する。
【００３１】
組合わせ信頼性判定回路（横）１０では、信号Ｂの画面内追尾目標幅をＬ１、信号Ａの画面内目標幅をＬ２、走査速度をＶｓとして、目標の走査方向と平行な方向への移動速度ＶＨを、以下の式１に基づき算出する。
【００３２】
ＶＨ＝（Ｌ１−Ｌ２）×Ｖｓ／（Ｌ１＋Ｌ２） ・・・式１
【００３３】
次に、信号Ｂの画面内追尾目標位置横方向をＨ１、追尾目標取得時間をＴ１、信号Ａの画面内目標位置横方向をＨ２、目標取得時間をＴ２として、予測と観測位置のずれＤｈを、以下の式２に基づき算出する。
【００３４】
Ｄｈ＝｜Ｈ２−（Ｈ１＋ＶＨ×（Ｔ２−Ｔ１））｜ ・・・式２
【００３５】
この組合わせ信頼性判定回路（横）１０は、ずれＤｈがある基準値以内である場合は組合わせ正判定を、それ以外の場合は組合わせ否判定を、データ制御スイッチＢ１１に出力する。
【００３６】
組合わせ信頼性判定回路（横）１０より組合わせ正判定を受けたデータ制御スイッチＢ１１、は信号Ａおよび信号Ｂを既存目標更新回路９に出力する。
【００３７】
既存目標更新回路９は、信号Ｂの内容に信号Ａの内容を追加更新し、追尾目標データベース４への更新目標情報を作成し、追尾目標データベース４の情報を更新する。
【００３８】
また、組合わせ信頼性判定回路（横）１０より組合わせ否判定を受けたデータ制御スイッチＢ１１は、ゲート内判定回路６の判定結果を破棄し、信号Ａを新規目標登録回路８に出力する。
【００３９】
新規目標登録回路８は、信号Ａを受けて追尾目標データベース４へ記録する新規目標情報を作成し、追尾目標データベース４へ登録する。
【００４０】
すなわち、この実施の形態１に係る追尾処理装置は、外界からの光学的な信号を走査し時間遅延積分を行いながら画像データに変換する捜索センサ１と、捜索センサ１からの画像データおよび捜索方向より目標取得時間、画面内目標位置横方向、画面内目標位置縦方向、画面内目標幅、画面内目標高さ、及び目標取得時走査方向（信号Ａ）を算出する目標抽出回路２と、目標抽出回路２の出力を一時的に保管する新規目標バッファ３と、既存の追尾目標データを格納しておく追尾目標データベース４と、追尾目標データベース４からの追尾目標取得時間、画面内追尾目標位置横方向、画面内追尾目標位置縦方向、画面内追尾目標幅、画面内追尾目標高さ、及び追尾目標取得時走査方向（信号Ｂ）からゲート情報を生成するゲート設定回路５と、ゲート設定回路５の出力をもとに新規目標バッファ３の出力データがゲート内に入っているか否かを判定する、ゲート内判定回路６と、ゲート内判定回路６の判定をもとに新規目標バッファ３の出力先を制御するデータ制御スイッチＡ７と、追尾目標データベース４からの信号Ｂとデータ制御スイッチＡ７からの信号Ａをもとに、両者の画面内の横幅をもとに両者を組み合わせることに対する正否判定を行なう組合わせ信頼性判定回路（横）１０と、組合わせ信頼性判定回路（横）１０の信号をもとに信号Ａおよび信号Ｂの信号の流れを制御するデータ制御スイッチＢ１１と、データ制御スイッチＡ７またはデータ制御スイッチＢ１１の信号Ａをもとに追尾目標データベース４への新規目標登録情報を作成する新規目標登録回路８と、データ制御スイッチＢ１１からの信号Ａ、信号Ｂをもとに既存目標の更新と追尾目標データベース４への更新目標情報を作成する既存目標更新回路９とで構成され、新規目標と追尾目標の組合わせの際に、走査方向の違いによる目標の大きさの変化と、新規目標と追尾目標の観測位置との差異から、両目標の組合わせに対する信頼度を算出し誤った組合わせを抑制することができる。
【００４１】
実施の形態１に係る追尾処理装置は、走査方向に平行な方向に高い速度成分を持つ移動物体を捜索センサ１により走査した場合に、走査方向が物体の移動方向と同じ場合と逆の場合で、観測される目標の横方向の幅の違う性質を用い、目標の走査方向に平行な方向の移動速度を予測し、目標の次回出現位置を計算する。つぎに、更新目標候補と予測位置のずれを算出し、許容できる範囲内にあるか否かを判定し、許容できない場合を誤った組合わせと判断しせ操作を中断することにより、追尾更新処理の誤りを抑制するものである。
【００４２】
つまり、実施の形態１によれば、追尾処理装置による追尾処理において、走査方向と平行な方向に高速で移動する目標に対する既存目標との誤った組合わせを抑制でき、追尾更新処理の誤りを抑制することができる。
【００４３】
実施の形態２．
この発明の実施の形態２に係る追尾処理装置について図面を参照しながら説明する。図２は、この発明の実施の形態２に係る追尾処理装置の構成を示す図である。
【００４４】
図２において、１２は横方向残像解析回路、１３はデータ制御スイッチＣである。なお、他の構成は、上記の実施の形態１と同じである。
【００４５】
つぎに、この実施の形態２に係る追尾処理装置の動作について図面を参照しながら説明する。
【００４６】
捜索センサ１は、捜索する範囲内を左右方向に走査しながら公知である時間遅延積分を行ない、外界映像を画像データに変換する。
【００４７】
この画像データは、目標抽出回路２において、目標の抽出処理を行なわれ、目標取得時間、画面内目標位置横方向、画面内目標位置縦方向、画面内目標幅、画面内目標高さ、及び目標取得時走査方向に変換される。これらを、以下、信号Ａと称す。
【００４８】
信号Ａは、新規目標バッファ３に入力され、一時的に保管される。
【００４９】
また、追尾目標データベース４は、既に目標として登録されている既存の目標データの追尾目標取得時間、画面内追尾目標位置横方向、画面内追尾目標位置縦方向、画面内追尾目標幅、画面内追尾目標高さ、及び追尾目標取得時走査方向を保管し、これらデータを出力する。これらを、以下、信号Ｂと称す。
【００５０】
追尾目標データベース４より出力される信号Ｂは、ゲート設定回路５により、次回走査における目標の出現予測位置およびその範囲に変換される。これらを、以下、ゲート情報と称す。
【００５１】
新規目標バッファ３からの信号Ａ、およびゲート設定回路５からのゲート情報は、ゲート内判定回路６に入力される。このゲート内判定回路６は、信号Ａがゲート内にあるか否かを判定し、判定結果をデータ制御スイッチＡ７に出力する。
【００５２】
データ制御スイッチＡ７は、前記判定結果を受けて新規目標バッファ３からの信号Ａを、判定結果がゲート外である場合は横方向残像解析回路１２、およびデータ制御スイッチ１３へ、判定結果がゲート内である場合には組合わせ信頼性判定回路（横）１０、およびデータ制御スイッチＢ１１へ出力する。
【００５３】
組合わせ信頼性判定回路（横）１０より組合わせ正判定を受けたデータ制御スイッチＢ１１は、信号Ａおよび信号Ｂを既存目標更新回路９に出力する。
【００５４】
既存目標更新回路９は、信号Ｂの内容に信号Ａの内容を追加更新し、追尾目標データベース４への更新目標情報を作成し、追尾目標データベース４の情報を更新する。
【００５５】
また、組合わせ信頼性判定回路（横）１０より組合わせ否判定を受けたデータ制御スイッチＢ１１は、ゲート内判定回路６の判定結果を破棄し、信号Ａを横方向残像解析回路１２、およびデータ制御スイッチ１３に出力する。
【００５６】
横方向残像解析回路１２は、追尾目標データベース４より組合わせ対象の見つからなかった追尾目標情報を信号Ｂの形で受ける。
【００５７】
この横方向残像解析回路１２では、信号Ｂの画面内追尾目標幅をＬ１、信号Ａの画面内目標幅をＬ２、走査速度をＶｓとして、目標の走査方向と平行な方向への移動速度ＶＨを、上記の式１に基づき算出する。
【００５８】
次に、信号Ｂの画面内追尾目標位置横方向をＨ１、追尾目標取得時間をＴ１、信号Ａの画面内目標位置横方向をＨ２、目標取得時間をＴ２として、予測と観測位置のずれＤｈを、上記の式２に基づき算出する。
【００５９】
この横方向残像解析回路１２は、ずれＤｈがある基準値以内である場合は組合わせ正判定を、それ以外の場合は組合わせ否判定を、データ制御スイッチＣ１３に出力する。
【００６０】
データ制御スイッチＣ１３は、横方向残像解析回路１２から組合わせ否判定を受けた場合は、信号Ａを新規目標登録回路８に出力する。
【００６１】
新規目標登録回路８は、信号Ａを受けて追尾目標データベース４へ記録する新規目標情報を作成し、追尾目標データベース４へ登録する。
【００６２】
また、データ制御スイッチＣ１３は、横方向残像解析回路１２から組合わせ正判定を受けた場合には、信号Ａおよび信号Ｂを既存目標更新回路９に出力する。
【００６３】
既存目標更新回路９は、信号Ｂの内容に信号Ａの内容を追加更新し、追尾目標データベース４への更新目標情報を作成し、追尾目標データベース４の情報を更新する。
【００６４】
すなわち、実施の形態２に係る追尾処理装置は、外界からの光学的な信号を走査し時間遅延積分を行いながら画像データに変換する捜索センサ１と、捜索センサ１からの画像データおよび捜索方向より目標取得時間、画面内目標位置横方向、画面内目標位置縦方向、画面内目標幅、画面内目標高さ、及び目標取得時走査方向（信号Ａ）を算出する目標抽出回路２と、目標抽出回路２の出力を一時的に保管する新規目標バッファ３と、既存の追尾目標データを格納しておく追尾目標データベース４と、追尾目標データベース４からの追尾目標取得時間、画面内追尾目標位置横方向、画面内追尾目標位置縦方向、画面内追尾目標幅、画面内追尾目標高さ、及び追尾目標取得時走査方向（信号Ｂ）からゲート情報を生成するゲート設定回路５と、ゲート設定回路５の出力をもとに新規目標バッファ３の出力データがゲート内に入っているか否かを判定する、ゲート内判定回路６と、ゲート内判定回路６の判定をもとに新規目標バッファ３の出力先を制御するデータ制御スイッチＡ７と、追尾目標データベース４からの信号Ｂとデータ制御スイッチＡ７からの信号Ａをもとに、両者の画面内の横幅をもとに両者を組み合わせることに対する正否判定を行なう組合わせ信頼性判定回路（横）１０と、組合わせ信頼性判定回路（横）１０の信号をもとに信号Ａおよび信号Ｂの信号の流れを制御するデータ制御スイッチＢ１１と、データ制御スイッチＡ７またはデータ制御スイッチＢ１１の信号Ａおよび信号Ｂをもとに横方向の長さの変化から新規目標と追尾目標の組合わせの信頼性を判定する、横方向残像解析回路１２と、横方向残像解析回路１２の判定をもとに信号Ａおよび信号Ｂの信号の流れを制御するデータ制御スイッチＣ１３と、追尾目標データベース４への新規目標登録情報を作成する新規目標登録回路８と、データ制御スイッチＢ１１またはデータ制御スイッチＣ１３からの信号Ａ、信号Ｂをもとに既存目標の更新と追尾目標データベース４への更新目標情報を作成する既存目標更新回路９とで構成され、新規目標と追尾目標の組合わせの際に、走査方向の違いによる目標の大きさの変化と、新規目標と追尾目標の観測位置との差異から、両目標の組合わせに対する信頼度を算出し誤った組合わせを抑制することおよび、ゲート内判定回路６でゲート内と判定されなかった目標の内、横方向に高速で移動しているためゲート内に入らなかったものを走査方向の違いによる目標の大きさの変化と、新規目標と追尾目標の観測位置との差異から再設定したゲートを用いて再度組合わせ処理を行ない追尾目標の関連付けを行なうことができる。
【００６５】
実施の形態２に係る追尾処理装置は、走査方向に平行な方向に高い速度成分を持つ移動物体を捜索センサ１により走査した場合に、走査方向が物体の移動方向と同じ場合と逆の場合で、観測される目標の横方向の幅の違う性質を用い、目標の走査方向に平行な方向の移動速度を予測し、目標の次回出現位置を計算する。つぎに、更新目標候補と予測位置のずれを算出し、許容できる範囲内にあるか否かを判定し、許容できない場合を誤った組合わせと判断し組合わせ操作を中断する。さらに、前述の操作を全ての新規目標と既存の目標間で行った後、更新相手が見つからなかった新規の目標と既存の目標に対して総当りで組合わせ、上記横方向の幅の差から各々の組合わせにおける目標の走査方向に平行な方向の移動速度を予測しする。次に、求めた速度をもとに目標の次回出現位置を計算し、組み合わせた新規目標の位置とのずれを算出する。さらに、ずれ量が許容できる範囲にある場合、当該の組合わせにより既存目標を更新することで、従来の方法では組み合わせられなかった高速で移動する目標の更新処理行うものである。
【００６６】
つまり、実施の形態２によれば、追尾処理装置による追尾処理において、走査方向と平行な方向に高速で移動する目標に対する既存目標との誤った組合わせを抑制でき、かつ、高速で移動する目標についても追尾更新処理を行なうことができ、追尾更新処理の信頼性を向上させることができる。
【００６７】
実施の形態３．
この発明の実施の形態３に係る追尾処理装置について図面を参照しながら説明する。図３は、この発明の実施の形態３に係る追尾処理装置の構成を示す図である。
【００６８】
図３において、１４は走査速度変更回路、１５は組合わせ信頼性判定回路（縦）である。なお、他の構成は、組合わせ信頼性判定回路（横）１０の代わりに信頼性判定回路（縦）１５を設けた以外は、上記の実施の形態１と同じである。
【００６９】
つぎに、この実施の形態３に係る追尾処理装置の動作について図面を参照しながら説明する。
【００７０】
走査速度変更回路１４は、左右で走査速度の異なる速度指令を捜索センサ１に出力する。この捜索センサ１は、捜索する範囲内を走査速度変更回路１４の走査速度に従い左右方向に走査しながら公知である時間遅延積分を行ない、外界映像を画像データに変換する。
【００７１】
この画像データは、目標抽出回路２において、目標の抽出処理を行なわれ、目標取得時間、画面内目標位置横方向、画面内目標位置縦方向、画面内目標幅、画面内目標高さ、及び目標取得時走査方向に変換される。これらを、以下、信号Ａと称す。
【００７２】
信号Ａは、新規目標バッファ３に入力され、一時的に保管される。
【００７３】
また、追尾目標データベース４は、既に目標として登録されている既存の目標データの追尾目標取得時間、画面内追尾目標位置横方向、画面内追尾目標位置縦方向、画面内追尾目標幅、画面内追尾目標高さ、及び追尾目標取得時走査方向を保管し、これらデータを出力する。これらを、以下、信号Ｂと称す。
【００７４】
追尾目標データベース４より出力される信号Ｂは、ゲート設定回路５により、次回走査における目標の出現予測位置、およびその範囲に変換される。これらを、以下、ゲート情報と称す。
【００７５】
新規目標バッファ３からの信号Ａ、およびゲート設定回路５からのゲート情報は、ゲート内判定回路６に入力される。このゲート内判定回路６は、信号Ａがゲート内にあるか否かを判定し、判定結果をデータ制御スイッチＡ７に出力する。
【００７６】
データ制御スイッチＡ７は、前記判定結果を受けて新規目標バッファ３からの信号Ａを、判定結果がゲート外である場合は新規目標登録回路８へ、判定結果がゲート内である場合には組合わせ信頼性判定回路（縦）１５、およびデータ制御スイッチＢ１１へ出力する。
【００７７】
新規目標登録回路８は、信号Ａを受けて追尾目標データベース４へ記録する新規目標情報を作成し、追尾目標データベース４へ登録する。
【００７８】
この組合わせ信頼性判定回路（縦）１５では、信号Ｂの画面内追尾目標高さをｈ１、信号Ａの画面内目標高さをｈ２、右走査速度をＶＲ、左方向走査速度をＶＬ、遅延時間積分の横方向の長さをＲとし、目標の走査方向と垂直な方向への移動速度ＶＶを、以下の式３に基づき算出する。
【００７９】
ＶＶ＝（ｈ１−ｈ２）×ＶＲ×ＶＬ／｛Ｒ×（ＶＬ−ＶＲ）｝ ・・・式３
【００８０】
次に、信号Ｂの画面内追尾目標位置縦方向をＶ１、追尾目標取得時間をＴ１、信号Ａの画面内目標位置縦方向をＶ２、目標取得時間をＴ２として、予測と観測位置のずれＤｖを、以下の式４に基づき算出する。
【００８１】
Ｄｖ＝｜Ｖ２−（Ｖ１＋ＶＶ×（Ｔ２−Ｔ１））｜ ・・・式４
【００８２】
組合わせ信頼性判定回路（縦）１５は、ずれＤｖがある基準値以内である場合は組合わせ正判定を、それ以外の場合は組合わせ否判定を、データ制御スイッチＢ１１に出力する。
【００８３】
組合わせ信頼性判定回路（縦）１５より組合わせ正判定を受けたデータ制御スイッチＢ１１は、信号Ａおよび信号Ｂを既存目標更新回路９に出力する。
【００８４】
この既存目標更新回路９は、信号Ｂの内容に信号Ａの内容を追加更新し、追尾目標データベース４への更新目標情報を作成し、追尾目標データベース４の情報を更新する。
【００８５】
また、組合わせ信頼性判定回路（縦）１５より組合わせ否判定を受けたデータ制御スイッチＢ１１は、ゲート内判定回路６の判定結果を破棄し、信号Ａを新規目標登録回路８に出力する。
【００８６】
新規目標登録回路８は、信号Ａを受けて追尾目標データベース４へ記録する新規目標情報を作成し、追尾目標データベース４へ登録する。
【００８７】
すなわち、実施の形態３に係る追尾処理装置は、外界からの光学的な信号を走査し時間遅延積分を行いながら画像データに変換する捜索センサ１と、捜索センサ１の走査速度を左右の走査方向毎に変化させる走査速度変更回路１４と、捜索センサからの画像データおよび捜索方向より目標取得時間、画面内目標位置横方向、画面内目標位置縦方向、画面内目標幅、画面内目標高さ、及び目標取得時走査方向（信号Ａ）を算出する目標抽出回路２と、目標抽出回路２の出力を一時的に保管する新規目標バッファ３と、既存の追尾目標データを格納しておく追尾目標データベース４と、追尾目標データベース４からの追尾目標取得時間、画面内追尾目標位置横方向、画面内追尾目標位置縦方向、画面内追尾目標幅、画面内追尾目標高さ、及び追尾目標取得時走査方向（信号Ｂ）からゲート情報を生成するゲート設定回路５と、ゲート設定回路５の出力をもとに新規目標バッファ３の出力データがゲート内に入っているか否かを判定する、ゲート内判定回路６と、ゲート内判定回路６の判定をもとに新規目標バッファ３の出力先を制御するデータ制御スイッチＡ７と、追尾目標データベース４からの信号Ｂとデータ制御スイッチＡ７からの信号Ａをもとに、両者の画面内の縦高さをもとに両者を組み合わせることに対する正否判定を行なう組合わせ信頼性判定回路（縦）１５と、組合わせ信頼性判定回路（縦）１５の信号をもとに信号Ａおよび信号Ｂの信号の流れを制御するデータ制御スイッチＢ１１と、データ制御スイッチ７Ａまたはデータ制御スイッチＢ１１の信号Ａをもとに追尾目標データベース４への新規目標登録情報を作成する新規目標登録回路８と、データ制御スイッチＢ１１からの信号Ａ、信号Ｂをもとに既存目標の更新と追尾目標データベース４への更新目標情報を作成する既存目標更新回路９とで構成され、新規目標と追尾目標の組合わせの際に、走査速度の違いによる目標の大きさの変化と、新規目標と追尾目標の観測位置との差異から、両目標の組合わせに対する信頼度を算出し誤った組合わせを抑制することができる。
【００８８】
実施の形態３に係る追尾処理装置は、走査方向に垂直な方向に高い速度成分を持つ移動物体を捜索センサ１により走査した場合に、走査する方向により走査速度が異なることから、走査方向が右から左の場合と左から右の場合で、観測される目標の縦方向の高さが違う性質を用い、目標の走査方向に垂直な方向の移動速度を予測し、目標の次回出現位置を計算する。つぎに、更新目標候補と予測位置のずれを算出し、許容できる範囲内にあるか否かを判定し、許容できない場合を誤った組合わせと判断し組合わせ操作を中断することにより、追尾更新処理の誤りを抑制するものである。
【００８９】
つまり、実施の形態３によれば、追尾処理装置による追尾処理において、走査方向と垂直な方向に高速で移動する目標に対する既存目標との誤った組合わせを抑制でき、追尾更新処理の誤りを抑制することができる。
【００９０】
実施の形態４．
この発明の実施の形態４に係る追尾処理装置について図面を参照しながら説明する。図４は、この発明の実施の形態４に係る追尾処理装置の構成を示す図である。
【００９１】
図４において、１３はデータ制御スイッチＣ、１４は走査速度変更回路、１５は組合わせ信頼性判定回路（縦）、１６は縦方向残像解析回路である。なお、他の構成は、組合わせ信頼性判定回路（横）１０の代わりに信頼性判定回路（縦）１５を設けた以外は、上記の実施の形態１と同じである。
【００９２】
つぎに、この実施の形態４に係る追尾処理装置の動作について図面を参照しながら説明する。
【００９３】
走査速度変更回路１４は、左右で走査速度の異なる速度指令を捜索センサ１に出力する。この捜索センサ１は、捜索する範囲内を走査速度変更回路１４の走査速度に従い左右方向に走査しながら公知である時間遅延積分を行ない、外界映像を画像データに変換する。
【００９４】
この画像データは、目標抽出回路２において、目標の抽出処理を行なわれ、目標取得時間、画面内目標位置横方向、画面内目標位置縦方向、画面内目標幅、画面内目標高さ、及び目標取得時走査方向に変換される。これらを、以下、信号Ａと称す。
【００９５】
信号Ａは、新規目標バッファ３に入力され、一時的に保管される。
【００９６】
また、追尾目標データベース４は、既に目標として登録されている既存の目標データの追尾目標取得時間、画面内追尾目標位置横方向、画面内追尾目標位置縦方向、画面内追尾目標幅、画面内追尾目標高さ、及び追尾目標取得時走査方向を保管し、これらデータを出力する。これらを、以下、信号Ｂと称す。
【００９７】
追尾目標データベース４より出力される信号Ｂは、ゲート設定回路５により、次回走査における目標の出現予測位置、およびその範囲に変換される。これらを、以下、ゲート情報と称す。
【００９８】
新規目標バッファ３からの信号Ａ、およびゲート設定回路５からのゲート情報は、ゲート内判定回路６に入力される。このゲート内判定回路６は、信号Ａがゲート内にあるか否かを判定し、判定結果をデータ制御スイッチＡ７に出力する。
【００９９】
データ制御スイッチＡ７は、前記判定結果を受けて新規目標バッファ３からの信号Ａを、判定結果がゲート外である場合は縦方向残像解析回路１６、およびデータ制御スイッチ１３へ、判定結果がゲート内である場合には組合わせ信頼性判定回路（縦）１５、およびデータ制御スイッチＢ１１へ出力する。
【０１００】
組合わせ信頼性判定回路（縦）１５より組合わせ正判定を受けたデータ制御スイッチＢ１１は、信号Ａおよび信号Ｂを既存目標更新回路９に出力する。
【０１０１】
既存目標更新回路９は、信号Ｂの内容に信号Ａの内容を追加更新し、追尾目標データベース４への更新目標情報を作成し、追尾目標データベース４の情報を更新する。
【０１０２】
また、組合わせ信頼性判定回路（縦）１５より組合わせ否判定を受けたデータ制御スイッチＢ１１は、ゲート内判定回路６の判定結果を破棄し、信号Ａを縦方向残像解析回路１６、およびデータ制御スイッチ１３に出力する。
【０１０３】
また、縦方向残像解析回路１６は、追尾目標データベース４より組合わせ対象の見つからなかった追尾目標情報を信号Ｂの形で受ける。
【０１０４】
この縦方向残像解析回路１６では、信号Ｂの画面内追尾目標高さをｈ１、信号Ａの画面内目標高さをｈ２、右走査速度をＶＲ、左方向走査速度をＶＬ、遅延時間積分の横方向の長さをＲとし、目標の走査方向と垂直な方向への移動速度ＶＶを、上記の式３に基づき算出する。
【０１０５】
次に、信号Ｂの画面内追尾目標位置縦方向をＶ１、追尾目標取得時間をＴ１、信号Ａの画面内目標位置縦方向をＶ２、目標取得時間をＴ２として、予測と観測位置のずれＤｖを、上記の式４に基づき算出する。
【０１０６】
縦方向残像解析回路１６は、ずれＤｖがある基準値以内である場合は組合わせ正判定を、それ以外の場合には組合わせ否判定を、データ制御スイッチＣ１３に出力する。
【０１０７】
データ制御スイッチＣ１３は、縦方向残像解析回路１６から組合わせ否判定を受けた場合は、信号Ａを新規目標登録回路８に出力する。
【０１０８】
新規目標登録回路８は、信号Ａを受けて追尾目標データベース４へ記録する新規目標情報を作成し、追尾目標データベース４へ登録する。
【０１０９】
また、データ制御スイッチＣ１３は、縦方向残像解析回路１６から組合わせ正判定を受けた場合には、信号Ａおよび信号Ｂを既存目標更新回路９に出力する。
【０１１０】
既存目標更新回路９は、信号Ｂの内容に信号Ａの内容を追加更新し、追尾目標データベース４への更新目標情報を作成し、追尾目標データベース４の情報を更新する。
【０１１１】
すなわち、実施の形態４に係る追尾処理装置は、外界からの光学的な信号を走査し時間遅延積分を行いながら画像データに変換する捜索センサ１と、捜索センサ１の走査速度を左右の走査方向毎に変化させる走査速度変更回路１４と、捜索センサ１からの画像データおよび捜索方向より目標取得時間、画面内目標位置横方向、画面内目標位置縦方向、画面内目標幅、画面内目標高さ、及び目標取得時走査方向（信号Ａ）を算出する目標抽出回路２と、目標抽出回路２の出力を一時的に保管する新規目標バッファ３と、既存の追尾目標データを格納しておく追尾目標データベース４と、追尾目標データベース４からの追尾目標取得時間、画面内追尾目標位置横方向、画面内追尾目標位置縦方向、画面内追尾目標幅、画面内追尾目標高さ、及び追尾目標取得時走査方向（信号Ｂ）からゲート情報を生成するゲート設定回路５と、ゲート設定回路５の出力をもとに新規目標バッファ３の出力データがゲート内に入っているか否かを判定する、ゲート内判定回路６と、ゲート内判定回路６の判定をもとに新規目標バッファ３の出力先を制御するデータ制御スイッチＡ７と、追尾目標データベース４からの信号Ｂとデータ制御スイッチＡ７からの信号Ａをもとに、両者の画面内の縦高さをもとに両者を組み合わせることに対する正否判定を行なう組合わせ信頼性判定回路（縦）１５と、組合わせ信頼性判定回路（縦）１５の信号をもとに信号Ａおよび信号Ｂの信号の流れを制御するデータ制御スイッチＢ１１と、データ制御スイッチＡ７またはデータ制御スイッチＢ１１の信号Ａおよび信号Ｂをもとに縦方向の長さの変化から新規目標と追尾目標の組合わせの信頼性を判定する、縦方向残像解析回路１６と、縦方向残像解析回路１６の判定をもとに信号Ａおよび信号Ｂの信号の流れを制御するデータ制御スイッチＣ１３と、追尾目標データベース４への新規目標登録情報を作成する新規目標登録回路８と、データ制御スイッチＢ１１またはデータ制御スイッチＣ１３からの信号Ａ、信号Ｂをもとに既存目標の更新と追尾目標データベース４への更新目標情報を作成する既存目標更新回路９とで構成され、新規目標と追尾目標の組合わせの際に、走査速度の違いによる目標の大きさの変化と、新規目標と追尾目標の観測位置との差異から、両目標の組合わせに対する信頼度を算出し誤った組合わせを抑制することおよび、ゲート内判定回路６でゲート内と判定されなかった目標の内、縦方向に高速で移動しているためゲート内に入らなかったものを走査方向の違いによる目標の大きさの変化と、新規目標と追尾目標の観測位置との差異から再設定したゲートを用いて再度組合わせ処理を行ない追尾目標の関連付けを行なうことができる。
【０１１２】
実施の形態４に係る追尾処理装置は、走査方向に垂直な方向に高い速度成分を持つ移動物体を捜索センサ１により走査した場合に、走査する方向により走査速度が異なることから、走査方向が右から左の場合と左から右の場合で、観測される目標の縦方向の高さが違う性質を用い、目標の走査方向に垂直な方向の移動速度を予測し、目標の次回出現位置を計算する。つぎに、更新目標候補と予測位置のずれを算出し、許容できる範囲内にあるか否かを判定し、許容できない場合を誤った組合わせと判断し組合わせ操作を中断する。さらに、前述の操作を全ての新規目標と既存の目標間で行った後、更新相手が見つからなかった新規の目標と既存の目標に対して、総当りで組合わせ、上記縦方向の高さの差から各々の組合わせにおける目標の走査方向に垂直な方向の移動速度を予測しする。次に、求めた速度をもとに目標の次回出現位置を計算し、組み合わせた新規目標の位置とのずれを算出する。さらに、ずれ量が許容できる範囲にある場合、当該の組合わせにより既存目標を更新することで、従来の方法では組み合わせられなかった高速で移動する目標の更新処理行うものである。
【０１１３】
つまり、実施の形態４によれば、追尾処理装置による追尾処理において、走査方向と垂直な方向に高速で移動する目標に対する既存目標との誤った組合わせを抑制でき、かつ、高速で移動する目標についても追尾更新処理を行なうことができ、追尾更新処理の信頼性を向上させることができる。
【０１１４】
実施の形態５．
この発明の実施の形態５に係る追尾処理装置について図面を参照しながら説明する。図５は、この発明の実施の形態５に係る追尾処理装置の構成を示す図である。
【０１１５】
図５において、１３はデータ制御スイッチＣ、１４は走査速度変更回路、１７は組合わせ信頼性判定回路（縦横）、１８は縦横方向残像解析回路である。なお、他の構成は、組合わせ信頼性判定回路（横）１０の代わりに縦横方向検出信頼性判定回路１７を設けた以外は、上記の実施の形態１と同じである。
【０１１６】
つぎに、この実施の形態５に係る追尾処理装置の動作について図面を参照しながら説明する。
【０１１７】
走査速度変更回路１４は、左右で走査速度の異なる速度指令を捜索センサ１に出力する。この捜索センサ１は、捜索する範囲内を走査速度変更回路１４の走査速度に従い左右方向に走査しながら公知である時間遅延積分を行ない、外界映像を画像データに変換する。
【０１１８】
この画像データは、目標抽出回路２において、目標の抽出処理を行なわれ、目標取得時間、画面内目標位置横方向、画面内目標位置縦方向、画面内目標幅、画面内目標高さ、及び目標取得時走査方向に変換される。これらを、以下、信号Ａと称す。
【０１１９】
信号Ａは、新規目標バッファ３に入力され、一時的に保管される。
【０１２０】
また、追尾目標データベース４は、既に目標として登録されている既存の目標データの追尾目標取得時間、画面内追尾目標位置横方向、画面内追尾目標位置縦方向、画面内追尾目標幅、画面内追尾目標高さ、及び追尾目標取得時走査方向を保管し、これらデータを出力する。これらを、以下、信号Ｂと称す。
【０１２１】
追尾目標データベース４より出力される信号Ｂは、ゲート設定回路５により、次回走査における目標の出現予測位置、およびその範囲に変換される。これらを、以下、ゲート情報と称す。
【０１２２】
新規目標バッファ３からの信号Ａ、およびゲート設定回路５からのゲート情報は、ゲート内判定回路６に入力される。このゲート内判定回路６は、信号Ａがゲート内にあるか否かを判定し、判定結果をデータ制御スイッチＡ７に出力する。
【０１２３】
データ制御スイッチＡ７は、前記判定結果を受けて新規目標バッファ３からの信号Ａを、判定結果がゲート外である場合は縦横方向残像解析回路１８、およびデータ制御スイッチ１３へ、判定結果がゲート内である場合には組合わせ信頼性判定回路（縦横）１７、およびデータ制御スイッチＢ１１へ出力する。
【０１２４】
この組合わせ信頼性判定回路（縦横）１７では、信号Ｂの画面内追尾目標高さをｈ１、信号Ａの画面内目標高さをｈ２、右走査速度をＶＲ、左方向走査速度をＶＬ、遅延時間積分の横方向の長さをＲとし、目標の走査方向と垂直な方向への移動速度ＶＶを、上記の式３に基づき算出する。
【０１２５】
次に、信号Ｂの画面内追尾目標位置縦方向をＶ１、追尾目標取得時間をＴ１、信号Ａの画面内目標位置縦方向をＶ２、目標取得時間をＴ２として、予測と観測位置のずれＤｖを、上記の式４に基づき算出する。
【０１２６】
また、信号Ｂの画面内追尾目標幅をＬ１、信号Ａの画面内目標幅をＬ２、右走査速度をＶＲ、左方向走査速度をＶＬとして、目標の走査方向と平行な方向への移動速度ＶＨＨを、以下の式５に基づき算出する。
【０１２７】
ＶＨＨ＝ＶＲ×ＶＬ×（Ｌ１＋Ｌ２）／（ＶＲ×Ｌ２−ＶＬ×Ｌ１）・・・式５
【０１２８】
次に、信号Ｂの画面内追尾目標位置横方向をＨ１、追尾目標取得時間をＴ１、信号Ａの画面内目標位置横方向をＨ２、目標取得時間をＴ２として、予測と観測位置のずれＤｈを、上記の式２に基づき算出する。
【０１２９】
さらに、トータルの予測と観測位置のずれＤを、以下の式６に基づき算出する。
【０１３０】
Ｄ＝Ｄｈ×Ｄｈ＋Ｄｖ×Ｄｖ ・・・式６
【０１３１】
組合わせ信頼性判定回路（縦横）１７は、ずれＤがある基準値以内である場合は組合わせ正判定を、それ以外の場合は組合わせ否判定を、データ制御スイッチＢ１１に出力する。
【０１３２】
組合わせ信頼性判定回路（縦横）１７より組合わせ正判定を受けたデータ制御スイッチＢ１１は、信号Ａおよび信号Ｂを既存目標更新回路９に出力する。
【０１３３】
既存目標更新回路９は、信号Ｂの内容に信号Ａの内容を追加更新し、追尾目標データベース４への更新目標情報を作成し、追尾目標データベース４の情報を更新する。
【０１３４】
また、組合わせ信頼性判定回路（縦横）１７より組合わせ否判定を受けたデータ制御スイッチＢ１１は、ゲート内判定回路６の判定結果を破棄し、信号Ａを縦横方向残像解析回路１８、およびデータ制御スイッチＣ１３に出力する。
【０１３５】
縦横方向残像解析回路１８は、追尾目標データベース４より組合わせ対象の見つからなかった追尾目標情報を信号Ｂの形で受ける。
【０１３６】
この縦横方向残像解析回路１８では、信号Ｂの画面内追尾目標高さをｈ１、信号Ａの画面内目標高さをｈ２、右走査速度をＶＲ、左方向走査速度をＶＬ、遅延時間積分の横方向の長さをＲとし、目標の走査方向と垂直な方向への移動速度ＶＶを、上記の式３に基づき算出する。
【０１３７】
次に、信号Ｂの画面内追尾目標位置縦方向をＶ１、追尾目標取得時間をＴ１、信号Ａの画面内目標位置横方向をＶ２、目標取得時間をＴ２として、予測と観測位置のずれＤｖを、上記の式４に基づき算出する。
【０１３８】
また、信号Ｂの画面内追尾目標幅をＬ１、信号Ａの画面内目標幅をＬ２、右走査速度をＶＲ、左方向走査速度をＶＬとして、目標の走査方向と平行な方向への移動速度ＶＨＨを、上記の式５に基づき算出する。
【０１３９】
次に、信号Ｂの画面内追尾目標位置横方向をＨ１、追尾目標取得時間をＴ１、信号Ａの画面内目標位置横方向をＨ２、目標取得時間をＴ２として、予測と観測位置のずれＤｈを、上記の式２に基づき算出する。
【０１４０】
さらに、トータルの予測と観測位置のずれＤを、上記の式６に基づき算出する。
【０１４１】
縦横方向残像解析回路１８は、ずれＤがある基準値以内である場合は組合わせ正判定を、それ以外の場合は組合わせ否判定を、データ制御スイッチＣ１３に出力する。
【０１４２】
データ制御スイッチＣ１３は、縦横方向残像解析回路１８から組合わせ否判定を受けた場合は、信号Ａを新規目標登録回路８に出力する。
【０１４３】
新規目標登録回路８は、信号Ａを受けて追尾目標データベース４へ記録する新規目標情報を作成し、追尾目標データベース４へ登録する。
【０１４４】
また、データ制御スイッチＣ１３は、縦横方向残像解析回路１８から組合わせ正判定を受けた場合には、信号Ａおよび信号Ｂを既存目標更新回路９に出力する。
【０１４５】
既存目標更新回路９は、信号Ｂの内容に信号Ａの内容を追加更新し、追尾目標データベース４への更新目標情報を作成し、追尾目標データベース４の情報を更新する。
【０１４６】
すなわち、実施の形態５に係る追尾処理装置は、外界からの光学的な信号を走査し時間遅延積分を行いながら画像データに変換する捜索センサ１と、捜索センサ１の走査速度を左右の走査方向毎に変化させる走査速度変更回路１４と、捜索センサ１からの画像データおよび捜索方向より目標取得時間、画面内目標位置横方向、画面内目標位置縦方向、画面内目標幅、画面内目標高さ、及び目標取得時走査方向（信号Ａ）を算出する目標抽出回路２と、目標抽出回路２の出力を一時的に保管する新規目標バッファ３と、既存の追尾目標データを格納しておく追尾目標データベース４と、追尾目標データベース４からの追尾目標取得時間、画面内追尾目標位置横方向、画面内追尾目標位置縦方向、画面内追尾目標幅、画面内追尾目標高さ、及び追尾目標取得時走査方向（信号Ｂ）からゲート情報を生成するゲート設定回路５と、ゲート設定回路５の出力をもとに新規目標バッファ３の出力データがゲート内に入っているか否かを判定する、ゲート内判定回路６と、ゲート内判定回路６の判定をもとに新規目標バッファ３の出力先を制御するデータ制御スイッチＡ７と、追尾目標データベース４からの信号Ｂとデータ制御スイッチＡ７からの信号Ａをもとに、両者の画面内の横幅、縦高さをもとに両者を組み合わせることに対する正否判定を行なう組合わせ信頼性判定回路（縦横）１７と、組合わせ信頼性判定回路（縦横）１７の信号をもとに信号Ａおよび信号Ｂの信号の流れを制御するデータ制御スイッチＢ１１と、データ制御スイッチＡ７またはデータ制御スイッチＢ１１の信号Ａおよび信号Ｂをもとに縦および横方向の長さの変化から新規目標と追尾目標の組合わせの信頼性を判定する、縦横方向残像解析回路１８と、縦横方向残像解析回路１８の判定をもとに信号Ａおよび信号Ｂの信号の流れを制御するデータ制御スイッチＣ１３と、追尾目標データベース４への新規目標登録情報を作成する新規目標登録回路８と、データ制御スイッチＢ１１またはデータ制御スイッチＣ１３からの信号Ａ、信号Ｂをもとに既存目標の更新と追尾目標データベース４への更新目標情報を作成する既存目標更新回路９とで構成され、新規目標と追尾目標の組合わせの際に、走査速度の違いによる目標の縦方向大きさの変化と新規目標と追尾目標の観測位置との差異および走査方向の違いによる目標の横方向の幅の変化と新規目標と追尾目標の観測位置との差異より、両目標の組合わせに対する信頼度を算出し誤った組合わせを抑制することおよび、ゲート内判定回路６でゲート内と判定されなかった目標の内、高速で移動しているためゲート内に入らなかったものを走査速度の違いによる目標の大きさの変化および走査方向の違いによる目標の幅の変化と、新規目標と追尾目標の観測位置との差異から再設定したゲートを用いて再度組合わせ処理を行ない追尾目標の関連付けを行なうことができる。
【０１４７】
実施の形態５に係る追尾処理装置は、走査方向に対し任意の方向に高い速度成分を持つ移動物体を捜索センサ１により走査した場合に、走査する方向により走査速度が異なることから、走査方向が右から左の場合と左から右の場合で、観測される目標の縦方向の高さが違う性質もしくは、走査方向が物体の移動方向と同じ場合と逆の場合で、観測される目標の横方向の幅の違う性質を用い、目標の走査方向に垂直な方向および平行な方向の移動速度を予測し、目標の次回出現位置を計算する。つぎに、更新目標候補と予測位置のずれを算出し、許容できる範囲内にあるか否かを判定し、許容できない場合を誤った組合わせと判断し組合わせ操作を中断する。さらに、前述の操作を全ての新規目標と既存の目標間で行った後、更新相手が見つからなかった新規の目標と既存の目標に対して、総当りで組合わせ、上記縦方向の高さの差および横方向の幅の差から各々の組合わせにおける目標の走査方向に垂直および水平な方向の移動速度を予測しする。次に、求めた速度をもとに目標の次回出現位置を計算し、組み合わせた新規目標の位置とのずれを算出する。さらに、ずれ量が許容できる範囲にある場合、当該の組合わせにより既存目標を更新することで、従来の方法では組み合わせられなかった高速で移動する目標の更新処理行うものである。
【０１４８】
つまり、実施の形態５によれば、追尾処理装置による追尾処理において、走査方向に対し任意の方向に高速で移動する目標に対する既存目標との誤った組合わせを抑制でき、かつ、高速で移動する目標についても追尾更新処理を行なうことができ、追尾更新処理の信頼性を向上させることができる。
【０１４９】
【発明の効果】
この発明の請求項１に係る追尾処理装置は、以上説明したとおり、外界からの光学的な信号を走査し時間遅延積分を行いながら画像データに変換する捜索センサと、前記捜索センサからの画像データ及び捜索方向に基づいて、目標取得時間、画面内目標位置横方向、画面内目標位置縦方向、画面内目標幅、画面内目標高さ、及び目標取得時走査方向から構成される第１の信号を算出する目標抽出回路と、既存の追尾目標データの追尾目標取得時間、画面内追尾目標位置横方向、画面内追尾目標位置縦方向、画面内追尾目標幅、画面内追尾目標高さ、及び追尾目標取得時走査方向から構成される第２の信号を格納する追尾目標データベースと、前記追尾目標データベースからの第２の信号に基づいて、次回走査における目標の出現予測位置、及びその範囲から構成されるゲート情報を生成するゲート設定回路と、前記ゲート情報に基づいて前記第１の信号がゲート内に入っているか否かを判定するゲート内判定回路と、前記ゲート内判定回路の判定に基づいて前記目標抽出回路の出力先を制御する第１のデータ制御スイッチと、前記追尾目標データベースからの第２の信号、及び前記第１のデータ制御スイッチからの第１の信号に基づき、前記第２の信号の画面内追尾目標幅をＬ１、前記第１の信号の画面内目標幅をＬ２、走査速度をＶｓとして、目標の走査方向と平行な方向への移動速度ＶＨを、次の式に基づき算出するとともに、ＶＨ＝（Ｌ１−Ｌ２）×Ｖｓ／（Ｌ１＋Ｌ２）、前記第２の信号の画面内追尾目標位置横方向をＨ１、追尾目標取得時間をＴ１、前記第１の信号の画面内目標位置横方向をＨ２、目標取得時間をＴ２として、予測と観測位置のずれＤｈを、次の式に基づき算出し、Ｄｈ＝｜Ｈ２−（Ｈ１＋ＶＨ×（Ｔ２−Ｔ１））｜、前記ずれＤｈが所定の基準値以内である場合は組合わせ正判定を、それ以外の場合は組合わせ否判定を出力する組合わせ信頼性判定回路と、前記組合わせ信頼性判定回路の判定に基づいて前記第１及び第２の信号の流れを制御する第２のデータ制御スイッチと、前記第１又は第２のデータ制御スイッチからの第１の信号に基づいて前記追尾目標データベースへの新規目標情報を作成する新規目標登録回路と、前記第２のデータ制御スイッチからの第１及び第２の信号に基づいて既存目標の更新と前記追尾目標データベースへの更新目標情報を作成する既存目標更新回路とを備え、前記第１のデータ制御スイッチは、前記目標抽出回路からの前記第１の信号を、前記ゲート内判定回路の判定結果がゲート外である場合は前記新規目標登録回路へ、前記ゲート内判定回路の判定結果がゲート内である場合には前記組合わせ信頼性判定回路、及び前記第２のデータ制御スイッチへ出力し、前記第２のデータ制御スイッチは、前記組合わせ信頼性判定回路より組合わせ正判定を受けた場合には、前記第１及び第２の信号を前記既存目標更新回路に出力するとともに、前記組合わせ信頼性判定回路より組合わせ否判定を受けた場合には、前記ゲート内判定回路の判定結果を破棄し、前記第１の信号を前記新規目標登録回路に出力するので、走査方向と平行な方向に高速で移動する目標に対する既存目標との誤った組合わせを抑制でき、追尾更新処理の誤りを抑制することができるという効果を奏する。
【０１５０】
この発明の請求項２に係る追尾処理装置は、以上説明したとおり、外界からの光学的な信号を走査し時間遅延積分を行いながら画像データに変換する捜索センサと、前記捜索センサからの画像データ及び捜索方向に基づいて第１の信号を算出する目標抽出回路と、既存の追尾目標データである第２の信号を格納する追尾目標データベースと、前記追尾目標データベースからの第２の信号に基づいてゲート情報を生成するゲート設定回路と、前記ゲート情報に基づいて前記第１の信号がゲート内に入っているか否かを判定するゲート内判定回路と、前記ゲート内判定回路の判定に基づいて前記目標抽出回路の出力先を制御する第１のデータ制御スイッチと、前記追尾目標データベースからの第２の信号及び前記第１のデータ制御スイッチからの第１の信号に基づき、両者の画面内の横幅に従い両者を組み合わせることに対する正否判定を行なう組合わせ信頼性判定回路と、前記組合わせ信頼性判定回路の判定に基づいて前記第１及び第２の信号の流れを制御する第２のデータ制御スイッチと、前記第１又は第２のデータ制御スイッチからの第１の信号、及び前記追尾目標データベースからの第２の信号に基づいて横方向の長さの変化から新規目標と追尾目標の組合わせの信頼性を判定する横方向残像解析回路と、前記横方向残像解析回路の判定に基づいて前記第１及び第２の信号の流れを制御する第３のデータ制御スイッチと、前記第３のデータ制御スイッチからの第１の信号に基づいて前記追尾目標データベースへの新規目標情報を作成する新規目標登録回路と、前記第２又は第３のデータ制御スイッチからの第１及び第２の信号に基づいて既存目標の更新と前記追尾目標データベースへの更新目標情報を作成する既存目標更新回路とを備えたので、走査方向と平行な方向に高速で移動する目標に対する既存目標との誤った組合わせを抑制でき、かつ、高速で移動する目標についても追尾更新処理を行なうことができ、追尾更新処理の信頼性を向上させることができるという効果を奏する。
【０１５１】
この発明の請求項３に係る追尾処理装置は、以上説明したとおり、外界からの光学的な信号を走査し時間遅延積分を行いながら画像データに変換する捜索センサと、前記捜索センサの走査速度を左右の走査方向毎に変化させる走査速度変更回路と、捜索センサからの画像データ及び捜索方向に基づいて、目標取得時間、画面内目標位置横方向、画面内目標位置縦方向、画面内目標幅、画面内目標高さ、及び目標取得時走査方向から構成される第１の信号を算出する目標抽出回路と、既存の追尾目標の追尾目標取得時間、画面内追尾目標位置横方向、画面内追尾目標位置縦方向、画面内追尾目標幅、画面内追尾目標高さ、及び追尾目標取得時走査方向から構成される第２の信号を格納する追尾目標データベースと、前記追尾目標データベースからの第２の信号に基づいて、次回走査における目標の出現予測位置、及びその範囲から構成されるゲート情報を生成するゲート設定回路と、前記ゲート情報に基づいて前記第１の信号がゲート内に入っているか否かを判定するゲート内判定回路と、前記ゲート内判定回路の判定に基づいて前記目標抽出回路の出力先を制御する第１のデータ制御スイッチと、前記追尾目標データベースからの第２の信号及び前記第１のデータ制御スイッチからの第１の信号に基づき、前記第２の信号の画面内追尾目標高さをｈ１、前記第１の信号の画面内目標高さをｈ２、右走査速度をＶＲ、左方向走査速度をＶＬ、遅延時間積分の横方向の長さをＲとし、目標の走査方向と垂直な方向への移動速度ＶＶを、次の式に基づき算出するとともに、ＶＶ＝（ｈ１−ｈ２）×ＶＲ×ＶＬ／｛Ｒ×（ＶＬ−ＶＲ）｝、前記第２の信号の画面内追尾目標位置縦方向をＶ１、追尾目標取得時間をＴ１、前記第１の信号の画面内目標位置縦方向をＶ２、目標取得時間をＴ２として、予測と観測位置のずれＤｖを、次の式に基づき算出し、Ｄｖ＝｜Ｖ２−（Ｖ１＋ＶＶ×（Ｔ２−Ｔ１））｜、前記ずれＤｖが所定の基準値以内である場合は組合わせ正判定を、それ以外の場合は組合わせ否判定を出力する組合わせ信頼性判定回路と、前記組合わせ信頼性判定回路の判定に基づいて前記第１及び第２の信号の流れを制御する第２のデータ制御スイッチと、前記第１又は第２のデータ制御スイッチからの第１の信号に基づいて前記追尾目標データベースへの新規目標情報を作成する新規目標登録回路と、前記第２のデータ制御スイッチからの第１及び第２の信号に基づいて既存目標の更新と前記追尾目標データベースへの更新目標情報を作成する既存目標更新回路とを備え、前記第１のデータ制御スイッチは、前記目標抽出回路からの第１の信号を、前記ゲート内判定回路の判定結果がゲート外である場合は前記新規目標登録回路へ、前記ゲート内判定回路の判定結果がゲート内である場合には前記組合わせ信頼性判定回路、及び前記第２のデータ制御スイッチへ出力し、前記第２のデータ制御スイッチは、前記組合わせ信頼性判定回路より組合わせ正判定を受けた場合には、前記第１及び第２の信号を前記既存目標更新回路に出力するとともに、前記組合わせ信頼性判定回路より組合わせ否判定を受けた場合には、前記ゲート内判定回路の判定結果を破棄し、前記第１の信号を前記新規目標登録回路に出力するので、走査方向と垂直な方向に高速で移動する目標に対する既存目標との誤った組合わせを抑制でき、追尾更新処理の誤りを抑制することができるという効果を奏する。
【０１５２】
この発明の請求項４に係る追尾処理装置は、以上説明したとおり、外界からの光学的な信号を走査し時間遅延積分を行いながら画像データに変換する捜索センサと、前記捜索センサの走査速度を左右の走査方向毎に変化させる走査速度変更回路と、前記捜索センサからの画像データ及び捜索方向に基づいて第１の信号を算出する目標抽出回路と、既存の追尾目標データである第２の信号を格納する追尾目標データベースと、前記追尾目標データベースからの第２の信号に基づいてゲート情報を生成するゲート設定回路と、前記ゲート情報に基づいて前記第１の信号がゲート内に入っているか否かを判定するゲート内判定回路と、前記ゲート内判定回路の判定に基づいて前記目標抽出回路の出力先を制御する第１のデータ制御スイッチと、前記追尾目標データベースからの第２の信号及び前記第１のデータ制御スイッチからの第１の信号に基づき、両者の画面内の縦高さに従い両者を組み合わせることに対する正否判定を行なう組合わせ信頼性判定回路と、前記組合わせ信頼性判定回路の判定に基づいて前記第１及び第２の信号の流れを制御する第２のデータ制御スイッチと、前記第１又は第２のデータ制御スイッチからの第１の信号及び前記追尾目標データベースからの第２の信号に基づいて縦方向の長さの変化から新規目標と追尾目標の組合わせの信頼性を判定する縦方向残像解析回路と、前記縦方向残像解析回路の判定に基づいて前記第１及び第２の信号の流れを制御する第３のデータ制御スイッチと、前記第３のデータ制御スイッチからの第１の信号に基づいて前記追尾目標データベースへの新規目標情報を作成する新規目標登録回路と、前記第２又は第３のデータ制御スイッチからの第１及び第２の信号に基づいて既存目標の更新と前記追尾目標データベースへの更新目標情報を作成する既存目標更新回路とを備えたので、走査方向と垂直な方向に高速で移動する目標に対する既存目標との誤った組合わせを抑制でき、かつ、高速で移動する目標についても追尾更新処理を行なうことができ、追尾更新処理の信頼性を向上させることができるという効果を奏する。
【０１５３】
この発明の請求項５に係る追尾処理装置は、以上説明したとおり、外界からの光学的な信号を走査し時間遅延積分を行いながら画像データに変換する捜索センサと、前記捜索センサの走査速度を左右の走査方向毎に変化させる走査速度変更回路と、前記捜索センサからの画像データ及び捜索方向に基づいて第１の信号を算出する目標抽出回路と、既存の追尾目標データである第２の信号を格納する追尾目標データベースと、前記追尾目標データベースからの第２の信号に基づいてゲート情報を生成するゲート設定回路と、前記ゲート情報に基づいて前記第１の信号がゲート内に入っているか否かを判定するゲート内判定回路と、前記ゲート内判定回路の判定に基づいて前記目標抽出回路の出力先を制御する第１のデータ制御スイッチと、前記追尾目標データベースからの第２の信号及び前記第１のデータ制御スイッチからの第１の信号に基づき、両者の画面内の横幅及び縦高さに従い両者を組み合わせることに対する正否判定を行なう組合わせ信頼性判定回路と、前記組合わせ信頼性判定回路の判定に基づいて前記第１及び第２の信号の流れを制御する第２のデータ制御スイッチと、前記第１又は第２のデータ制御スイッチからの第１の信号及び前記追尾目標データベースからの第２の信号に基づいて縦及び横方向の長さの変化から新規目標と追尾目標の組合わせの信頼性を判定する縦横方向残像解析回路と、前記縦横方向残像解析回路の判定に基づいて前記第１及び第２の信号の流れを制御する第３のデータ制御スイッチと、前記第３のデータ制御スイッチからの第１の信号に基づいて前記追尾目標データベースへの新規目標情報を作成する新規目標登録回路と、前記第２又は第３のデータ制御スイッチからの第１及び第２の信号に基づいて既存目標の更新と前記追尾目標データベースへの更新目標情報を作成する既存目標更新回路とを備えたので、走査方向に対し任意の方向に高速で移動する目標に対する既存目標との誤った組合わせを抑制でき、かつ、高速で移動する目標についても追尾更新処理を行なうことができ、追尾更新処理の信頼性を向上させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１に係る追尾処理装置の構成を示す図である。
【図２】 この発明の実施の形態２に係る追尾処理装置の構成を示す図である。
【図３】 この発明の実施の形態３に係る追尾処理装置の構成を示す図である。
【図４】 この発明の実施の形態４に係る追尾処理装置の構成を示す図である。
【図５】 この発明の実施の形態５に係る追尾処理装置の構成を示す図である。
【図６】 従来の追尾処理装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
１ 捜索センサ、２ 目標抽出回路、３ 新規目標バッファ、４ 追尾目標データベース、５ ゲート設定回路、６ ゲート内判定回路、７ データ制御スイッチＡ、８ 新規目標登録回路、９ 既存目標更新回路、１０ 組合わせ信頼性判定回路（横）、１１ データ制御スイッチＢ、１２ 横方向残像解析回路、１３ データ制御スイッチＣ、１４ 走査速度変更回路、１５ 組合わせ信頼性判定回路（縦）、１６ 縦方向残像解析回路、１７ 組合わせ信頼性判定回路（縦横）、１８ 縦横方向残像解析回路。
【発明の属する技術分野】
この発明は、時間遅延積分を行いながら目標を捜索し追尾する追尾処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の追尾処理装置について図面を参照しながら説明する。図６は、従来の追尾処理装置の構成を示す図である。
【０００３】
図６において、１は捜索センサ、２は目標抽出回路、３は新規目標バッファ、４は追尾目標データベース、５はゲート設定回路、６はゲート内判定回路、７はデータ制御スイッチＡ、８は新規目標登録回路、９は既存目標更新回路である。
【０００４】
つぎに、従来の追尾処理装置の動作について図面を参照しながら説明する。
【０００５】
捜索センサ１は、捜索する範囲内を左右方向に走査しながら公知である時間遅延積分を行ない、外界映像を画像データに変換する。この画像データは、目標抽出回路２において、目標の抽出処理が行なわれ、目標取得時間、画面内目標位置横方向、画面内目標位置縦方向、画面内目標幅、画面内目標高さ、及び目標取得時走査方向に変換される。これらを、以下、信号Ａと称す。この信号Ａは、新規目標バッファ３に入力され、一時的に保管される。
【０００６】
また、追尾目標データベース４は、既に目標として登録されている既存の目標データの追尾目標取得時間、画面内追尾目標位置横方向、画面内追尾目標位置縦方向、画面内追尾目標幅、画面内追尾目標高さ、及び追尾目標取得時走査方向を保管し、これらデータを出力する。これらを、以下、信号Ｂと称す。
【０００７】
追尾目標データベース４より出力される信号Ｂは、ゲート設定回路５により、次回走査における目標の出現予測位置、及びその範囲に変換される。これらを、以下、ゲート情報と称す。
【０００８】
新規目標バッファ３からの信号Ａ、及びゲート設定回路５からのゲート情報は、ゲート内判定回路６に入力される。このゲート内判定回路６は、信号Ａがゲート内にあるか否かを判定し、その判定結果をデータ制御スイッチＡ７に出力する。
【０００９】
データ制御スイッチＡ７は、前記判定結果を受けて新規目標バッファ３からの信号Ａを、判定結果がゲート外である場合は新規目標登録回路８へ、判定結果がゲート内である場合には既存目標更新回路９へ出力する。
【００１０】
新規目標登録回路８は、信号Ａを受けて追尾目標データベース４へ記録する新規目標情報を作成し、追尾目標データベース４へ登録する。また、既存目標更新回路９は、信号Ｂの内容に信号Ａの内容を追加更新し、追尾目標データベース４への更新目標情報を作成し、追尾目標データベース４の情報を更新する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上述したような従来の追尾処理装置では、ゲート設定回路５が、追尾目標データベース４からの目標情報の内、前回走査にて新規に得られた目標については、目標の角速度が予測できないため、既存の目標の検出された位置を中心にしたゲートを設定する。そのため、測定対象が高速で移動する物体の場合、前記ゲートの大きさが十分に大きくないと、新規目標バッファ３からの新規目標が既存の目標からの信号であるにも関わらず、前記ゲート内に検出されないため、各々独立に扱われ、現実の状況を正しく反映した観測結果が得られなくなり、かつ不必要に追尾目標が増えるため、処理の負荷が不必要に増大するという問題点があった。
【００１２】
また、追尾目標が前記ゲート内に入らない場合であり、かつノイズに起因する誤った目標がゲート内に存在すると、誤った新規目標を既存の目標の更新相手として誤認し、現実の状況を正しく反映した観測結果が得られなくなるという問題点があった。
【００１３】
さらに、前記現象を避けるためゲート設定回路５の設定するゲートの大きさを大きく設定すると、ノイズ等の誤データを既存目標に対応させる確率が増加してしまうという問題点があった。
【００１４】
この発明は、前述した問題点を解決するためになされたもので、高速で移動する物体についても、正しく処理を行なうことができる追尾処理装置を得ることを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項１に係る追尾処理装置は、外界からの光学的な信号を走査し時間遅延積分を行いながら画像データに変換する捜索センサと、前記捜索センサからの画像データ及び捜索方向に基づいて、目標取得時間、画面内目標位置横方向、画面内目標位置縦方向、画面内目標幅、画面内目標高さ、及び目標取得時走査方向から構成される第１の信号を算出する目標抽出回路と、既存の追尾目標データの追尾目標取得時間、画面内追尾目標位置横方向、画面内追尾目標位置縦方向、画面内追尾目標幅、画面内追尾目標高さ、及び追尾目標取得時走査方向から構成される第２の信号を格納する追尾目標データベースと、前記追尾目標データベースからの第２の信号に基づいて、次回走査における目標の出現予測位置、及びその範囲から構成されるゲート情報を生成するゲート設定回路と、前記ゲート情報に基づいて前記第１の信号がゲート内に入っているか否かを判定するゲート内判定回路と、前記ゲート内判定回路の判定に基づいて前記目標抽出回路の出力先を制御する第１のデータ制御スイッチと、前記追尾目標データベースからの第２の信号、及び前記第１のデータ制御スイッチからの第１の信号に基づき、前記第２の信号の画面内追尾目標幅をＬ１、前記第１の信号の画面内目標幅をＬ２、走査速度をＶｓとして、目標の走査方向と平行な方向への移動速度ＶＨを、次の式に基づき算出するとともに、ＶＨ＝（Ｌ１−Ｌ２）×Ｖｓ／（Ｌ１＋Ｌ２）、前記第２の信号の画面内追尾目標位置横方向をＨ１、追尾目標取得時間をＴ１、前記第１の信号の画面内目標位置横方向をＨ２、目標取得時間をＴ２として、予測と観測位置のずれＤｈを、次の式に基づき算出し、Ｄｈ＝｜Ｈ２−（Ｈ１＋ＶＨ×（Ｔ２−Ｔ１））｜、前記ずれＤｈが所定の基準値以内である場合は組合わせ正判定を、それ以外の場合は組合わせ否判定を出力する組合わせ信頼性判定回路と、前記組合わせ信頼性判定回路の判定に基づいて前記第１及び第２の信号の流れを制御する第２のデータ制御スイッチと、前記第１又は第２のデータ制御スイッチからの第１の信号に基づいて前記追尾目標データベースへの新規目標情報を作成する新規目標登録回路と、前記第２のデータ制御スイッチからの第１及び第２の信号に基づいて既存目標の更新と前記追尾目標データベースへの更新目標情報を作成する既存目標更新回路とを備え、前記第１のデータ制御スイッチは、前記目標抽出回路からの前記第１の信号を、前記ゲート内判定回路の判定結果がゲート外である場合は前記新規目標登録回路へ、前記ゲート内判定回路の判定結果がゲート内である場合には前記組合わせ信頼性判定回路、及び前記第２のデータ制御スイッチへ出力し、前記第２のデータ制御スイッチは、前記組合わせ信頼性判定回路より組合わせ正判定を受けた場合には、前記第１及び第２の信号を前記既存目標更新回路に出力するとともに、前記組合わせ信頼性判定回路より組合わせ否判定を受けた場合には、前記ゲート内判定回路の判定結果を破棄し、前記第１の信号を前記新規目標登録回路に出力するものである。
【００１６】
この発明の請求項２に係る追尾処理装置は、外界からの光学的な信号を走査し時間遅延積分を行いながら画像データに変換する捜索センサと、前記捜索センサからの画像データ及び捜索方向に基づいて第１の信号を算出する目標抽出回路と、既存の追尾目標データである第２の信号を格納する追尾目標データベースと、前記追尾目標データベースからの第２の信号に基づいてゲート情報を生成するゲート設定回路と、前記ゲート情報に基づいて前記第１の信号がゲート内に入っているか否かを判定するゲート内判定回路と、前記ゲート内判定回路の判定に基づいて前記目標抽出回路の出力先を制御する第１のデータ制御スイッチと、前記追尾目標データベースからの第２の信号及び前記第１のデータ制御スイッチからの第１の信号に基づき、両者の画面内の横幅に従い両者を組み合わせることに対する正否判定を行なう組合わせ信頼性判定回路と、前記組合わせ信頼性判定回路の判定に基づいて前記第１及び第２の信号の流れを制御する第２のデータ制御スイッチと、前記第１又は第２のデータ制御スイッチからの第１の信号、及び前記追尾目標データベースからの第２の信号に基づいて横方向の長さの変化から新規目標と追尾目標の組合わせの信頼性を判定する横方向残像解析回路と、前記横方向残像解析回路の判定に基づいて前記第１及び第２の信号の流れを制御する第３のデータ制御スイッチと、前記第３のデータ制御スイッチからの第１の信号に基づいて前記追尾目標データベースへの新規目標情報を作成する新規目標登録回路と、前記第２又は第３のデータ制御スイッチからの第１及び第２の信号に基づいて既存目標の更新と前記追尾目標データベースへの更新目標情報を作成する既存目標更新回路とを備えたものである。
【００１７】
この発明の請求項３に係る追尾処理装置は、外界からの光学的な信号を走査し時間遅延積分を行いながら画像データに変換する捜索センサと、前記捜索センサの走査速度を左右の走査方向毎に変化させる走査速度変更回路と、捜索センサからの画像データ及び捜索方向に基づいて、目標取得時間、画面内目標位置横方向、画面内目標位置縦方向、画面内目標幅、画面内目標高さ、及び目標取得時走査方向から構成される第１の信号を算出する目標抽出回路と、既存の追尾目標の追尾目標取得時間、画面内追尾目標位置横方向、画面内追尾目標位置縦方向、画面内追尾目標幅、画面内追尾目標高さ、及び追尾目標取得時走査方向から構成される第２の信号を格納する追尾目標データベースと、前記追尾目標データベースからの第２の信号に基づいて、次回走査における目標の出現予測位置、及びその範囲から構成されるゲート情報を生成するゲート設定回路と、前記ゲート情報に基づいて前記第１の信号がゲート内に入っているか否かを判定するゲート内判定回路と、前記ゲート内判定回路の判定に基づいて前記目標抽出回路の出力先を制御する第１のデータ制御スイッチと、前記追尾目標データベースからの第２の信号及び前記第１のデータ制御スイッチからの第１の信号に基づき、前記第２の信号の画面内追尾目標高さをｈ１、前記第１の信号の画面内目標高さをｈ２、右走査速度をＶＲ、左方向走査速度をＶＬ、遅延時間積分の横方向の長さをＲとし、目標の走査方向と垂直な方向への移動速度ＶＶを、次の式に基づき算出するとともに、ＶＶ＝（ｈ１−ｈ２）×ＶＲ×ＶＬ／｛Ｒ×（ＶＬ−ＶＲ）｝、前記第２の信号の画面内追尾目標位置縦方向をＶ１、追尾目標取得時間をＴ１、前記第１の信号の画面内目標位置縦方向をＶ２、目標取得時間をＴ２として、予測と観測位置のずれＤｖを、次の式に基づき算出し、Ｄｖ＝｜Ｖ２−（Ｖ１＋ＶＶ×（Ｔ２−Ｔ１））｜、前記ずれＤｖが所定の基準値以内である場合は組合わせ正判定を、それ以外の場合は組合わせ否判定を出力する組合わせ信頼性判定回路と、前記組合わせ信頼性判定回路の判定に基づいて前記第１及び第２の信号の流れを制御する第２のデータ制御スイッチと、前記第１又は第２のデータ制御スイッチからの第１の信号に基づいて前記追尾目標データベースへの新規目標情報を作成する新規目標登録回路と、前記第２のデータ制御スイッチからの第１及び第２の信号に基づいて既存目標の更新と前記追尾目標データベースへの更新目標情報を作成する既存目標更新回路とを備え、前記第１のデータ制御スイッチは、前記目標抽出回路からの第１の信号を、前記ゲート内判定回路の判定結果がゲート外である場合は前記新規目標登録回路へ、前記ゲート内判定回路の判定結果がゲート内である場合には前記組合わせ信頼性判定回路、及び前記第２のデータ制御スイッチへ出力し、前記第２のデータ制御スイッチは、前記組合わせ信頼性判定回路より組合わせ正判定を受けた場合には、前記第１及び第２の信号を前記既存目標更新回路に出力するとともに、前記組合わせ信頼性判定回路より組合わせ否判定を受けた場合には、前記ゲート内判定回路の判定結果を破棄し、前記第１の信号を前記新規目標登録回路に出力するものである。
【００１８】
この発明の請求項４に係る追尾処理装置は、外界からの光学的な信号を走査し時間遅延積分を行いながら画像データに変換する捜索センサと、前記捜索センサの走査速度を左右の走査方向毎に変化させる走査速度変更回路と、前記捜索センサからの画像データ及び捜索方向に基づいて第１の信号を算出する目標抽出回路と、既存の追尾目標データである第２の信号を格納する追尾目標データベースと、前記追尾目標データベースからの第２の信号に基づいてゲート情報を生成するゲート設定回路と、前記ゲート情報に基づいて前記第１の信号がゲート内に入っているか否かを判定するゲート内判定回路と、前記ゲート内判定回路の判定に基づいて前記目標抽出回路の出力先を制御する第１のデータ制御スイッチと、前記追尾目標データベースからの第２の信号及び前記第１のデータ制御スイッチからの第１の信号に基づき、両者の画面内の縦高さに従い両者を組み合わせることに対する正否判定を行なう組合わせ信頼性判定回路と、前記組合わせ信頼性判定回路の判定に基づいて前記第１及び第２の信号の流れを制御する第２のデータ制御スイッチと、前記第１又は第２のデータ制御スイッチからの第１の信号及び前記追尾目標データベースからの第２の信号に基づいて縦方向の長さの変化から新規目標と追尾目標の組合わせの信頼性を判定する縦方向残像解析回路と、前記縦方向残像解析回路の判定に基づいて前記第１及び第２の信号の流れを制御する第３のデータ制御スイッチと、前記第３のデータ制御スイッチからの第１の信号に基づいて前記追尾目標データベースへの新規目標情報を作成する新規目標登録回路と、前記第２又は第３のデータ制御スイッチからの第１及び第２の信号に基づいて既存目標の更新と前記追尾目標データベースへの更新目標情報を作成する既存目標更新回路とを備えたものである。
【００１９】
この発明の請求項５に係る追尾処理装置は、外界からの光学的な信号を走査し時間遅延積分を行いながら画像データに変換する捜索センサと、前記捜索センサの走査速度を左右の走査方向毎に変化させる走査速度変更回路と、前記捜索センサからの画像データ及び捜索方向に基づいて第１の信号を算出する目標抽出回路と、既存の追尾目標データである第２の信号を格納する追尾目標データベースと、前記追尾目標データベースからの第２の信号に基づいてゲート情報を生成するゲート設定回路と、前記ゲート情報に基づいて前記第１の信号がゲート内に入っているか否かを判定するゲート内判定回路と、前記ゲート内判定回路の判定に基づいて前記目標抽出回路の出力先を制御する第１のデータ制御スイッチと、前記追尾目標データベースからの第２の信号及び前記第１のデータ制御スイッチからの第１の信号に基づき、両者の画面内の横幅及び縦高さに従い両者を組み合わせることに対する正否判定を行なう組合わせ信頼性判定回路と、前記組合わせ信頼性判定回路の判定に基づいて前記第１及び第２の信号の流れを制御する第２のデータ制御スイッチと、前記第１又は第２のデータ制御スイッチからの第１の信号及び前記追尾目標データベースからの第２の信号に基づいて縦及び横方向の長さの変化から新規目標と追尾目標の組合わせの信頼性を判定する縦横方向残像解析回路と、前記縦横方向残像解析回路の判定に基づいて前記第１及び第２の信号の流れを制御する第３のデータ制御スイッチと、前記第３のデータ制御スイッチからの第１の信号に基づいて前記追尾目標データベースへの新規目標情報を作成する新規目標登録回路と、前記第２又は第３のデータ制御スイッチからの第１及び第２の信号に基づいて既存目標の更新と前記追尾目標データベースへの更新目標情報を作成する既存目標更新回路とを備えたものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
この発明の実施の形態１に係る追尾処理装置について図面を参照しながら説明する。図１は、この発明の実施の形態１に係る追尾処理装置の構成を示す図である。なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００２１】
図１において、１は捜索センサ、２は目標抽出回路、３は新規目標バッファ、４は追尾目標データベース、５はゲート設定回路、６はゲート内判定回路、７はデータ制御スイッチＡ、８は新規目標登録回路、９は既存目標更新回路、１０は組合わせ信頼性判定回路（横）、１１はデータ制御スイッチＢである。
【００２２】
つぎに、この実施の形態１に係る追尾処理装置の動作について図面を参照しながら説明する。
【００２３】
捜索センサ１は、捜索する範囲内を左右方向に走査しながら公知である時間遅延積分を行ない、外界映像を画像データに変換する。
【００２４】
この画像データは、目標抽出回路２において、目標の抽出処理を行なわれ、目標取得時間、画面内目標位置横方向、画面内目標位置縦方向、画面内目標幅、画面内目標高さ、及び目標取得時走査方向に変換される。これらを、以下、信号Ａと称す。
【００２５】
この信号Ａは、新規目標バッファ３に入力され、一時的に保管される。
【００２６】
また、追尾目標データベース４は、既に目標として登録されている既存の目標データの追尾目標取得時間、画面内追尾目標位置横方向、画面内追尾目標位置縦方向、画面内追尾目標幅、画面内追尾目標高さ、及び追尾目標取得時走査方向を保管し、これらデータを出力する。これらを、以下、信号Ｂと称す。
【００２７】
追尾目標データベース４より出力される信号Ｂは、ゲート設定回路５により、次回走査における目標の出現予測位置、およびその範囲に変換される。これらを、以下、ゲート情報と称す。
【００２８】
新規目標バッファ３からの信号Ａ、およびゲート設定回路５からのゲート情報は、ゲート内判定回路６に入力される。このゲート内判定回路６は、信号Ａがゲート内にあるか否かを判定し、判定結果をデータ制御スイッチＡ７に出力する。
【００２９】
データ制御スイッチＡ７は、前記判定結果を受けて新規目標バッファ３からの信号Ａを、判定結果がゲート外である場合は新規目標登録回路８へ、判定結果がゲート内である場合には組合わせ信頼性判定回路（横）１０、およびデータ制御スイッチＢ１１へ出力する。
【００３０】
新規目標登録回路８は、信号Ａを受けて追尾目標データベース４へ記録する新規目標情報を作成し、追尾目標データベース４へ登録する。
【００３１】
組合わせ信頼性判定回路（横）１０では、信号Ｂの画面内追尾目標幅をＬ１、信号Ａの画面内目標幅をＬ２、走査速度をＶｓとして、目標の走査方向と平行な方向への移動速度ＶＨを、以下の式１に基づき算出する。
【００３２】
ＶＨ＝（Ｌ１−Ｌ２）×Ｖｓ／（Ｌ１＋Ｌ２） ・・・式１
【００３３】
次に、信号Ｂの画面内追尾目標位置横方向をＨ１、追尾目標取得時間をＴ１、信号Ａの画面内目標位置横方向をＨ２、目標取得時間をＴ２として、予測と観測位置のずれＤｈを、以下の式２に基づき算出する。
【００３４】
Ｄｈ＝｜Ｈ２−（Ｈ１＋ＶＨ×（Ｔ２−Ｔ１））｜ ・・・式２
【００３５】
この組合わせ信頼性判定回路（横）１０は、ずれＤｈがある基準値以内である場合は組合わせ正判定を、それ以外の場合は組合わせ否判定を、データ制御スイッチＢ１１に出力する。
【００３６】
組合わせ信頼性判定回路（横）１０より組合わせ正判定を受けたデータ制御スイッチＢ１１、は信号Ａおよび信号Ｂを既存目標更新回路９に出力する。
【００３７】
既存目標更新回路９は、信号Ｂの内容に信号Ａの内容を追加更新し、追尾目標データベース４への更新目標情報を作成し、追尾目標データベース４の情報を更新する。
【００３８】
また、組合わせ信頼性判定回路（横）１０より組合わせ否判定を受けたデータ制御スイッチＢ１１は、ゲート内判定回路６の判定結果を破棄し、信号Ａを新規目標登録回路８に出力する。
【００３９】
新規目標登録回路８は、信号Ａを受けて追尾目標データベース４へ記録する新規目標情報を作成し、追尾目標データベース４へ登録する。
【００４０】
すなわち、この実施の形態１に係る追尾処理装置は、外界からの光学的な信号を走査し時間遅延積分を行いながら画像データに変換する捜索センサ１と、捜索センサ１からの画像データおよび捜索方向より目標取得時間、画面内目標位置横方向、画面内目標位置縦方向、画面内目標幅、画面内目標高さ、及び目標取得時走査方向（信号Ａ）を算出する目標抽出回路２と、目標抽出回路２の出力を一時的に保管する新規目標バッファ３と、既存の追尾目標データを格納しておく追尾目標データベース４と、追尾目標データベース４からの追尾目標取得時間、画面内追尾目標位置横方向、画面内追尾目標位置縦方向、画面内追尾目標幅、画面内追尾目標高さ、及び追尾目標取得時走査方向（信号Ｂ）からゲート情報を生成するゲート設定回路５と、ゲート設定回路５の出力をもとに新規目標バッファ３の出力データがゲート内に入っているか否かを判定する、ゲート内判定回路６と、ゲート内判定回路６の判定をもとに新規目標バッファ３の出力先を制御するデータ制御スイッチＡ７と、追尾目標データベース４からの信号Ｂとデータ制御スイッチＡ７からの信号Ａをもとに、両者の画面内の横幅をもとに両者を組み合わせることに対する正否判定を行なう組合わせ信頼性判定回路（横）１０と、組合わせ信頼性判定回路（横）１０の信号をもとに信号Ａおよび信号Ｂの信号の流れを制御するデータ制御スイッチＢ１１と、データ制御スイッチＡ７またはデータ制御スイッチＢ１１の信号Ａをもとに追尾目標データベース４への新規目標登録情報を作成する新規目標登録回路８と、データ制御スイッチＢ１１からの信号Ａ、信号Ｂをもとに既存目標の更新と追尾目標データベース４への更新目標情報を作成する既存目標更新回路９とで構成され、新規目標と追尾目標の組合わせの際に、走査方向の違いによる目標の大きさの変化と、新規目標と追尾目標の観測位置との差異から、両目標の組合わせに対する信頼度を算出し誤った組合わせを抑制することができる。
【００４１】
実施の形態１に係る追尾処理装置は、走査方向に平行な方向に高い速度成分を持つ移動物体を捜索センサ１により走査した場合に、走査方向が物体の移動方向と同じ場合と逆の場合で、観測される目標の横方向の幅の違う性質を用い、目標の走査方向に平行な方向の移動速度を予測し、目標の次回出現位置を計算する。つぎに、更新目標候補と予測位置のずれを算出し、許容できる範囲内にあるか否かを判定し、許容できない場合を誤った組合わせと判断しせ操作を中断することにより、追尾更新処理の誤りを抑制するものである。
【００４２】
つまり、実施の形態１によれば、追尾処理装置による追尾処理において、走査方向と平行な方向に高速で移動する目標に対する既存目標との誤った組合わせを抑制でき、追尾更新処理の誤りを抑制することができる。
【００４３】
実施の形態２．
この発明の実施の形態２に係る追尾処理装置について図面を参照しながら説明する。図２は、この発明の実施の形態２に係る追尾処理装置の構成を示す図である。
【００４４】
図２において、１２は横方向残像解析回路、１３はデータ制御スイッチＣである。なお、他の構成は、上記の実施の形態１と同じである。
【００４５】
つぎに、この実施の形態２に係る追尾処理装置の動作について図面を参照しながら説明する。
【００４６】
捜索センサ１は、捜索する範囲内を左右方向に走査しながら公知である時間遅延積分を行ない、外界映像を画像データに変換する。
【００４７】
この画像データは、目標抽出回路２において、目標の抽出処理を行なわれ、目標取得時間、画面内目標位置横方向、画面内目標位置縦方向、画面内目標幅、画面内目標高さ、及び目標取得時走査方向に変換される。これらを、以下、信号Ａと称す。
【００４８】
信号Ａは、新規目標バッファ３に入力され、一時的に保管される。
【００４９】
また、追尾目標データベース４は、既に目標として登録されている既存の目標データの追尾目標取得時間、画面内追尾目標位置横方向、画面内追尾目標位置縦方向、画面内追尾目標幅、画面内追尾目標高さ、及び追尾目標取得時走査方向を保管し、これらデータを出力する。これらを、以下、信号Ｂと称す。
【００５０】
追尾目標データベース４より出力される信号Ｂは、ゲート設定回路５により、次回走査における目標の出現予測位置およびその範囲に変換される。これらを、以下、ゲート情報と称す。
【００５１】
新規目標バッファ３からの信号Ａ、およびゲート設定回路５からのゲート情報は、ゲート内判定回路６に入力される。このゲート内判定回路６は、信号Ａがゲート内にあるか否かを判定し、判定結果をデータ制御スイッチＡ７に出力する。
【００５２】
データ制御スイッチＡ７は、前記判定結果を受けて新規目標バッファ３からの信号Ａを、判定結果がゲート外である場合は横方向残像解析回路１２、およびデータ制御スイッチ１３へ、判定結果がゲート内である場合には組合わせ信頼性判定回路（横）１０、およびデータ制御スイッチＢ１１へ出力する。
【００５３】
組合わせ信頼性判定回路（横）１０より組合わせ正判定を受けたデータ制御スイッチＢ１１は、信号Ａおよび信号Ｂを既存目標更新回路９に出力する。
【００５４】
既存目標更新回路９は、信号Ｂの内容に信号Ａの内容を追加更新し、追尾目標データベース４への更新目標情報を作成し、追尾目標データベース４の情報を更新する。
【００５５】
また、組合わせ信頼性判定回路（横）１０より組合わせ否判定を受けたデータ制御スイッチＢ１１は、ゲート内判定回路６の判定結果を破棄し、信号Ａを横方向残像解析回路１２、およびデータ制御スイッチ１３に出力する。
【００５６】
横方向残像解析回路１２は、追尾目標データベース４より組合わせ対象の見つからなかった追尾目標情報を信号Ｂの形で受ける。
【００５７】
この横方向残像解析回路１２では、信号Ｂの画面内追尾目標幅をＬ１、信号Ａの画面内目標幅をＬ２、走査速度をＶｓとして、目標の走査方向と平行な方向への移動速度ＶＨを、上記の式１に基づき算出する。
【００５８】
次に、信号Ｂの画面内追尾目標位置横方向をＨ１、追尾目標取得時間をＴ１、信号Ａの画面内目標位置横方向をＨ２、目標取得時間をＴ２として、予測と観測位置のずれＤｈを、上記の式２に基づき算出する。
【００５９】
この横方向残像解析回路１２は、ずれＤｈがある基準値以内である場合は組合わせ正判定を、それ以外の場合は組合わせ否判定を、データ制御スイッチＣ１３に出力する。
【００６０】
データ制御スイッチＣ１３は、横方向残像解析回路１２から組合わせ否判定を受けた場合は、信号Ａを新規目標登録回路８に出力する。
【００６１】
新規目標登録回路８は、信号Ａを受けて追尾目標データベース４へ記録する新規目標情報を作成し、追尾目標データベース４へ登録する。
【００６２】
また、データ制御スイッチＣ１３は、横方向残像解析回路１２から組合わせ正判定を受けた場合には、信号Ａおよび信号Ｂを既存目標更新回路９に出力する。
【００６３】
既存目標更新回路９は、信号Ｂの内容に信号Ａの内容を追加更新し、追尾目標データベース４への更新目標情報を作成し、追尾目標データベース４の情報を更新する。
【００６４】
すなわち、実施の形態２に係る追尾処理装置は、外界からの光学的な信号を走査し時間遅延積分を行いながら画像データに変換する捜索センサ１と、捜索センサ１からの画像データおよび捜索方向より目標取得時間、画面内目標位置横方向、画面内目標位置縦方向、画面内目標幅、画面内目標高さ、及び目標取得時走査方向（信号Ａ）を算出する目標抽出回路２と、目標抽出回路２の出力を一時的に保管する新規目標バッファ３と、既存の追尾目標データを格納しておく追尾目標データベース４と、追尾目標データベース４からの追尾目標取得時間、画面内追尾目標位置横方向、画面内追尾目標位置縦方向、画面内追尾目標幅、画面内追尾目標高さ、及び追尾目標取得時走査方向（信号Ｂ）からゲート情報を生成するゲート設定回路５と、ゲート設定回路５の出力をもとに新規目標バッファ３の出力データがゲート内に入っているか否かを判定する、ゲート内判定回路６と、ゲート内判定回路６の判定をもとに新規目標バッファ３の出力先を制御するデータ制御スイッチＡ７と、追尾目標データベース４からの信号Ｂとデータ制御スイッチＡ７からの信号Ａをもとに、両者の画面内の横幅をもとに両者を組み合わせることに対する正否判定を行なう組合わせ信頼性判定回路（横）１０と、組合わせ信頼性判定回路（横）１０の信号をもとに信号Ａおよび信号Ｂの信号の流れを制御するデータ制御スイッチＢ１１と、データ制御スイッチＡ７またはデータ制御スイッチＢ１１の信号Ａおよび信号Ｂをもとに横方向の長さの変化から新規目標と追尾目標の組合わせの信頼性を判定する、横方向残像解析回路１２と、横方向残像解析回路１２の判定をもとに信号Ａおよび信号Ｂの信号の流れを制御するデータ制御スイッチＣ１３と、追尾目標データベース４への新規目標登録情報を作成する新規目標登録回路８と、データ制御スイッチＢ１１またはデータ制御スイッチＣ１３からの信号Ａ、信号Ｂをもとに既存目標の更新と追尾目標データベース４への更新目標情報を作成する既存目標更新回路９とで構成され、新規目標と追尾目標の組合わせの際に、走査方向の違いによる目標の大きさの変化と、新規目標と追尾目標の観測位置との差異から、両目標の組合わせに対する信頼度を算出し誤った組合わせを抑制することおよび、ゲート内判定回路６でゲート内と判定されなかった目標の内、横方向に高速で移動しているためゲート内に入らなかったものを走査方向の違いによる目標の大きさの変化と、新規目標と追尾目標の観測位置との差異から再設定したゲートを用いて再度組合わせ処理を行ない追尾目標の関連付けを行なうことができる。
【００６５】
実施の形態２に係る追尾処理装置は、走査方向に平行な方向に高い速度成分を持つ移動物体を捜索センサ１により走査した場合に、走査方向が物体の移動方向と同じ場合と逆の場合で、観測される目標の横方向の幅の違う性質を用い、目標の走査方向に平行な方向の移動速度を予測し、目標の次回出現位置を計算する。つぎに、更新目標候補と予測位置のずれを算出し、許容できる範囲内にあるか否かを判定し、許容できない場合を誤った組合わせと判断し組合わせ操作を中断する。さらに、前述の操作を全ての新規目標と既存の目標間で行った後、更新相手が見つからなかった新規の目標と既存の目標に対して総当りで組合わせ、上記横方向の幅の差から各々の組合わせにおける目標の走査方向に平行な方向の移動速度を予測しする。次に、求めた速度をもとに目標の次回出現位置を計算し、組み合わせた新規目標の位置とのずれを算出する。さらに、ずれ量が許容できる範囲にある場合、当該の組合わせにより既存目標を更新することで、従来の方法では組み合わせられなかった高速で移動する目標の更新処理行うものである。
【００６６】
つまり、実施の形態２によれば、追尾処理装置による追尾処理において、走査方向と平行な方向に高速で移動する目標に対する既存目標との誤った組合わせを抑制でき、かつ、高速で移動する目標についても追尾更新処理を行なうことができ、追尾更新処理の信頼性を向上させることができる。
【００６７】
実施の形態３．
この発明の実施の形態３に係る追尾処理装置について図面を参照しながら説明する。図３は、この発明の実施の形態３に係る追尾処理装置の構成を示す図である。
【００６８】
図３において、１４は走査速度変更回路、１５は組合わせ信頼性判定回路（縦）である。なお、他の構成は、組合わせ信頼性判定回路（横）１０の代わりに信頼性判定回路（縦）１５を設けた以外は、上記の実施の形態１と同じである。
【００６９】
つぎに、この実施の形態３に係る追尾処理装置の動作について図面を参照しながら説明する。
【００７０】
走査速度変更回路１４は、左右で走査速度の異なる速度指令を捜索センサ１に出力する。この捜索センサ１は、捜索する範囲内を走査速度変更回路１４の走査速度に従い左右方向に走査しながら公知である時間遅延積分を行ない、外界映像を画像データに変換する。
【００７１】
この画像データは、目標抽出回路２において、目標の抽出処理を行なわれ、目標取得時間、画面内目標位置横方向、画面内目標位置縦方向、画面内目標幅、画面内目標高さ、及び目標取得時走査方向に変換される。これらを、以下、信号Ａと称す。
【００７２】
信号Ａは、新規目標バッファ３に入力され、一時的に保管される。
【００７３】
また、追尾目標データベース４は、既に目標として登録されている既存の目標データの追尾目標取得時間、画面内追尾目標位置横方向、画面内追尾目標位置縦方向、画面内追尾目標幅、画面内追尾目標高さ、及び追尾目標取得時走査方向を保管し、これらデータを出力する。これらを、以下、信号Ｂと称す。
【００７４】
追尾目標データベース４より出力される信号Ｂは、ゲート設定回路５により、次回走査における目標の出現予測位置、およびその範囲に変換される。これらを、以下、ゲート情報と称す。
【００７５】
新規目標バッファ３からの信号Ａ、およびゲート設定回路５からのゲート情報は、ゲート内判定回路６に入力される。このゲート内判定回路６は、信号Ａがゲート内にあるか否かを判定し、判定結果をデータ制御スイッチＡ７に出力する。
【００７６】
データ制御スイッチＡ７は、前記判定結果を受けて新規目標バッファ３からの信号Ａを、判定結果がゲート外である場合は新規目標登録回路８へ、判定結果がゲート内である場合には組合わせ信頼性判定回路（縦）１５、およびデータ制御スイッチＢ１１へ出力する。
【００７７】
新規目標登録回路８は、信号Ａを受けて追尾目標データベース４へ記録する新規目標情報を作成し、追尾目標データベース４へ登録する。
【００７８】
この組合わせ信頼性判定回路（縦）１５では、信号Ｂの画面内追尾目標高さをｈ１、信号Ａの画面内目標高さをｈ２、右走査速度をＶＲ、左方向走査速度をＶＬ、遅延時間積分の横方向の長さをＲとし、目標の走査方向と垂直な方向への移動速度ＶＶを、以下の式３に基づき算出する。
【００７９】
ＶＶ＝（ｈ１−ｈ２）×ＶＲ×ＶＬ／｛Ｒ×（ＶＬ−ＶＲ）｝ ・・・式３
【００８０】
次に、信号Ｂの画面内追尾目標位置縦方向をＶ１、追尾目標取得時間をＴ１、信号Ａの画面内目標位置縦方向をＶ２、目標取得時間をＴ２として、予測と観測位置のずれＤｖを、以下の式４に基づき算出する。
【００８１】
Ｄｖ＝｜Ｖ２−（Ｖ１＋ＶＶ×（Ｔ２−Ｔ１））｜ ・・・式４
【００８２】
組合わせ信頼性判定回路（縦）１５は、ずれＤｖがある基準値以内である場合は組合わせ正判定を、それ以外の場合は組合わせ否判定を、データ制御スイッチＢ１１に出力する。
【００８３】
組合わせ信頼性判定回路（縦）１５より組合わせ正判定を受けたデータ制御スイッチＢ１１は、信号Ａおよび信号Ｂを既存目標更新回路９に出力する。
【００８４】
この既存目標更新回路９は、信号Ｂの内容に信号Ａの内容を追加更新し、追尾目標データベース４への更新目標情報を作成し、追尾目標データベース４の情報を更新する。
【００８５】
また、組合わせ信頼性判定回路（縦）１５より組合わせ否判定を受けたデータ制御スイッチＢ１１は、ゲート内判定回路６の判定結果を破棄し、信号Ａを新規目標登録回路８に出力する。
【００８６】
新規目標登録回路８は、信号Ａを受けて追尾目標データベース４へ記録する新規目標情報を作成し、追尾目標データベース４へ登録する。
【００８７】
すなわち、実施の形態３に係る追尾処理装置は、外界からの光学的な信号を走査し時間遅延積分を行いながら画像データに変換する捜索センサ１と、捜索センサ１の走査速度を左右の走査方向毎に変化させる走査速度変更回路１４と、捜索センサからの画像データおよび捜索方向より目標取得時間、画面内目標位置横方向、画面内目標位置縦方向、画面内目標幅、画面内目標高さ、及び目標取得時走査方向（信号Ａ）を算出する目標抽出回路２と、目標抽出回路２の出力を一時的に保管する新規目標バッファ３と、既存の追尾目標データを格納しておく追尾目標データベース４と、追尾目標データベース４からの追尾目標取得時間、画面内追尾目標位置横方向、画面内追尾目標位置縦方向、画面内追尾目標幅、画面内追尾目標高さ、及び追尾目標取得時走査方向（信号Ｂ）からゲート情報を生成するゲート設定回路５と、ゲート設定回路５の出力をもとに新規目標バッファ３の出力データがゲート内に入っているか否かを判定する、ゲート内判定回路６と、ゲート内判定回路６の判定をもとに新規目標バッファ３の出力先を制御するデータ制御スイッチＡ７と、追尾目標データベース４からの信号Ｂとデータ制御スイッチＡ７からの信号Ａをもとに、両者の画面内の縦高さをもとに両者を組み合わせることに対する正否判定を行なう組合わせ信頼性判定回路（縦）１５と、組合わせ信頼性判定回路（縦）１５の信号をもとに信号Ａおよび信号Ｂの信号の流れを制御するデータ制御スイッチＢ１１と、データ制御スイッチ７Ａまたはデータ制御スイッチＢ１１の信号Ａをもとに追尾目標データベース４への新規目標登録情報を作成する新規目標登録回路８と、データ制御スイッチＢ１１からの信号Ａ、信号Ｂをもとに既存目標の更新と追尾目標データベース４への更新目標情報を作成する既存目標更新回路９とで構成され、新規目標と追尾目標の組合わせの際に、走査速度の違いによる目標の大きさの変化と、新規目標と追尾目標の観測位置との差異から、両目標の組合わせに対する信頼度を算出し誤った組合わせを抑制することができる。
【００８８】
実施の形態３に係る追尾処理装置は、走査方向に垂直な方向に高い速度成分を持つ移動物体を捜索センサ１により走査した場合に、走査する方向により走査速度が異なることから、走査方向が右から左の場合と左から右の場合で、観測される目標の縦方向の高さが違う性質を用い、目標の走査方向に垂直な方向の移動速度を予測し、目標の次回出現位置を計算する。つぎに、更新目標候補と予測位置のずれを算出し、許容できる範囲内にあるか否かを判定し、許容できない場合を誤った組合わせと判断し組合わせ操作を中断することにより、追尾更新処理の誤りを抑制するものである。
【００８９】
つまり、実施の形態３によれば、追尾処理装置による追尾処理において、走査方向と垂直な方向に高速で移動する目標に対する既存目標との誤った組合わせを抑制でき、追尾更新処理の誤りを抑制することができる。
【００９０】
実施の形態４．
この発明の実施の形態４に係る追尾処理装置について図面を参照しながら説明する。図４は、この発明の実施の形態４に係る追尾処理装置の構成を示す図である。
【００９１】
図４において、１３はデータ制御スイッチＣ、１４は走査速度変更回路、１５は組合わせ信頼性判定回路（縦）、１６は縦方向残像解析回路である。なお、他の構成は、組合わせ信頼性判定回路（横）１０の代わりに信頼性判定回路（縦）１５を設けた以外は、上記の実施の形態１と同じである。
【００９２】
つぎに、この実施の形態４に係る追尾処理装置の動作について図面を参照しながら説明する。
【００９３】
走査速度変更回路１４は、左右で走査速度の異なる速度指令を捜索センサ１に出力する。この捜索センサ１は、捜索する範囲内を走査速度変更回路１４の走査速度に従い左右方向に走査しながら公知である時間遅延積分を行ない、外界映像を画像データに変換する。
【００９４】
この画像データは、目標抽出回路２において、目標の抽出処理を行なわれ、目標取得時間、画面内目標位置横方向、画面内目標位置縦方向、画面内目標幅、画面内目標高さ、及び目標取得時走査方向に変換される。これらを、以下、信号Ａと称す。
【００９５】
信号Ａは、新規目標バッファ３に入力され、一時的に保管される。
【００９６】
また、追尾目標データベース４は、既に目標として登録されている既存の目標データの追尾目標取得時間、画面内追尾目標位置横方向、画面内追尾目標位置縦方向、画面内追尾目標幅、画面内追尾目標高さ、及び追尾目標取得時走査方向を保管し、これらデータを出力する。これらを、以下、信号Ｂと称す。
【００９７】
追尾目標データベース４より出力される信号Ｂは、ゲート設定回路５により、次回走査における目標の出現予測位置、およびその範囲に変換される。これらを、以下、ゲート情報と称す。
【００９８】
新規目標バッファ３からの信号Ａ、およびゲート設定回路５からのゲート情報は、ゲート内判定回路６に入力される。このゲート内判定回路６は、信号Ａがゲート内にあるか否かを判定し、判定結果をデータ制御スイッチＡ７に出力する。
【００９９】
データ制御スイッチＡ７は、前記判定結果を受けて新規目標バッファ３からの信号Ａを、判定結果がゲート外である場合は縦方向残像解析回路１６、およびデータ制御スイッチ１３へ、判定結果がゲート内である場合には組合わせ信頼性判定回路（縦）１５、およびデータ制御スイッチＢ１１へ出力する。
【０１００】
組合わせ信頼性判定回路（縦）１５より組合わせ正判定を受けたデータ制御スイッチＢ１１は、信号Ａおよび信号Ｂを既存目標更新回路９に出力する。
【０１０１】
既存目標更新回路９は、信号Ｂの内容に信号Ａの内容を追加更新し、追尾目標データベース４への更新目標情報を作成し、追尾目標データベース４の情報を更新する。
【０１０２】
また、組合わせ信頼性判定回路（縦）１５より組合わせ否判定を受けたデータ制御スイッチＢ１１は、ゲート内判定回路６の判定結果を破棄し、信号Ａを縦方向残像解析回路１６、およびデータ制御スイッチ１３に出力する。
【０１０３】
また、縦方向残像解析回路１６は、追尾目標データベース４より組合わせ対象の見つからなかった追尾目標情報を信号Ｂの形で受ける。
【０１０４】
この縦方向残像解析回路１６では、信号Ｂの画面内追尾目標高さをｈ１、信号Ａの画面内目標高さをｈ２、右走査速度をＶＲ、左方向走査速度をＶＬ、遅延時間積分の横方向の長さをＲとし、目標の走査方向と垂直な方向への移動速度ＶＶを、上記の式３に基づき算出する。
【０１０５】
次に、信号Ｂの画面内追尾目標位置縦方向をＶ１、追尾目標取得時間をＴ１、信号Ａの画面内目標位置縦方向をＶ２、目標取得時間をＴ２として、予測と観測位置のずれＤｖを、上記の式４に基づき算出する。
【０１０６】
縦方向残像解析回路１６は、ずれＤｖがある基準値以内である場合は組合わせ正判定を、それ以外の場合には組合わせ否判定を、データ制御スイッチＣ１３に出力する。
【０１０７】
データ制御スイッチＣ１３は、縦方向残像解析回路１６から組合わせ否判定を受けた場合は、信号Ａを新規目標登録回路８に出力する。
【０１０８】
新規目標登録回路８は、信号Ａを受けて追尾目標データベース４へ記録する新規目標情報を作成し、追尾目標データベース４へ登録する。
【０１０９】
また、データ制御スイッチＣ１３は、縦方向残像解析回路１６から組合わせ正判定を受けた場合には、信号Ａおよび信号Ｂを既存目標更新回路９に出力する。
【０１１０】
既存目標更新回路９は、信号Ｂの内容に信号Ａの内容を追加更新し、追尾目標データベース４への更新目標情報を作成し、追尾目標データベース４の情報を更新する。
【０１１１】
すなわち、実施の形態４に係る追尾処理装置は、外界からの光学的な信号を走査し時間遅延積分を行いながら画像データに変換する捜索センサ１と、捜索センサ１の走査速度を左右の走査方向毎に変化させる走査速度変更回路１４と、捜索センサ１からの画像データおよび捜索方向より目標取得時間、画面内目標位置横方向、画面内目標位置縦方向、画面内目標幅、画面内目標高さ、及び目標取得時走査方向（信号Ａ）を算出する目標抽出回路２と、目標抽出回路２の出力を一時的に保管する新規目標バッファ３と、既存の追尾目標データを格納しておく追尾目標データベース４と、追尾目標データベース４からの追尾目標取得時間、画面内追尾目標位置横方向、画面内追尾目標位置縦方向、画面内追尾目標幅、画面内追尾目標高さ、及び追尾目標取得時走査方向（信号Ｂ）からゲート情報を生成するゲート設定回路５と、ゲート設定回路５の出力をもとに新規目標バッファ３の出力データがゲート内に入っているか否かを判定する、ゲート内判定回路６と、ゲート内判定回路６の判定をもとに新規目標バッファ３の出力先を制御するデータ制御スイッチＡ７と、追尾目標データベース４からの信号Ｂとデータ制御スイッチＡ７からの信号Ａをもとに、両者の画面内の縦高さをもとに両者を組み合わせることに対する正否判定を行なう組合わせ信頼性判定回路（縦）１５と、組合わせ信頼性判定回路（縦）１５の信号をもとに信号Ａおよび信号Ｂの信号の流れを制御するデータ制御スイッチＢ１１と、データ制御スイッチＡ７またはデータ制御スイッチＢ１１の信号Ａおよび信号Ｂをもとに縦方向の長さの変化から新規目標と追尾目標の組合わせの信頼性を判定する、縦方向残像解析回路１６と、縦方向残像解析回路１６の判定をもとに信号Ａおよび信号Ｂの信号の流れを制御するデータ制御スイッチＣ１３と、追尾目標データベース４への新規目標登録情報を作成する新規目標登録回路８と、データ制御スイッチＢ１１またはデータ制御スイッチＣ１３からの信号Ａ、信号Ｂをもとに既存目標の更新と追尾目標データベース４への更新目標情報を作成する既存目標更新回路９とで構成され、新規目標と追尾目標の組合わせの際に、走査速度の違いによる目標の大きさの変化と、新規目標と追尾目標の観測位置との差異から、両目標の組合わせに対する信頼度を算出し誤った組合わせを抑制することおよび、ゲート内判定回路６でゲート内と判定されなかった目標の内、縦方向に高速で移動しているためゲート内に入らなかったものを走査方向の違いによる目標の大きさの変化と、新規目標と追尾目標の観測位置との差異から再設定したゲートを用いて再度組合わせ処理を行ない追尾目標の関連付けを行なうことができる。
【０１１２】
実施の形態４に係る追尾処理装置は、走査方向に垂直な方向に高い速度成分を持つ移動物体を捜索センサ１により走査した場合に、走査する方向により走査速度が異なることから、走査方向が右から左の場合と左から右の場合で、観測される目標の縦方向の高さが違う性質を用い、目標の走査方向に垂直な方向の移動速度を予測し、目標の次回出現位置を計算する。つぎに、更新目標候補と予測位置のずれを算出し、許容できる範囲内にあるか否かを判定し、許容できない場合を誤った組合わせと判断し組合わせ操作を中断する。さらに、前述の操作を全ての新規目標と既存の目標間で行った後、更新相手が見つからなかった新規の目標と既存の目標に対して、総当りで組合わせ、上記縦方向の高さの差から各々の組合わせにおける目標の走査方向に垂直な方向の移動速度を予測しする。次に、求めた速度をもとに目標の次回出現位置を計算し、組み合わせた新規目標の位置とのずれを算出する。さらに、ずれ量が許容できる範囲にある場合、当該の組合わせにより既存目標を更新することで、従来の方法では組み合わせられなかった高速で移動する目標の更新処理行うものである。
【０１１３】
つまり、実施の形態４によれば、追尾処理装置による追尾処理において、走査方向と垂直な方向に高速で移動する目標に対する既存目標との誤った組合わせを抑制でき、かつ、高速で移動する目標についても追尾更新処理を行なうことができ、追尾更新処理の信頼性を向上させることができる。
【０１１４】
実施の形態５．
この発明の実施の形態５に係る追尾処理装置について図面を参照しながら説明する。図５は、この発明の実施の形態５に係る追尾処理装置の構成を示す図である。
【０１１５】
図５において、１３はデータ制御スイッチＣ、１４は走査速度変更回路、１７は組合わせ信頼性判定回路（縦横）、１８は縦横方向残像解析回路である。なお、他の構成は、組合わせ信頼性判定回路（横）１０の代わりに縦横方向検出信頼性判定回路１７を設けた以外は、上記の実施の形態１と同じである。
【０１１６】
つぎに、この実施の形態５に係る追尾処理装置の動作について図面を参照しながら説明する。
【０１１７】
走査速度変更回路１４は、左右で走査速度の異なる速度指令を捜索センサ１に出力する。この捜索センサ１は、捜索する範囲内を走査速度変更回路１４の走査速度に従い左右方向に走査しながら公知である時間遅延積分を行ない、外界映像を画像データに変換する。
【０１１８】
この画像データは、目標抽出回路２において、目標の抽出処理を行なわれ、目標取得時間、画面内目標位置横方向、画面内目標位置縦方向、画面内目標幅、画面内目標高さ、及び目標取得時走査方向に変換される。これらを、以下、信号Ａと称す。
【０１１９】
信号Ａは、新規目標バッファ３に入力され、一時的に保管される。
【０１２０】
また、追尾目標データベース４は、既に目標として登録されている既存の目標データの追尾目標取得時間、画面内追尾目標位置横方向、画面内追尾目標位置縦方向、画面内追尾目標幅、画面内追尾目標高さ、及び追尾目標取得時走査方向を保管し、これらデータを出力する。これらを、以下、信号Ｂと称す。
【０１２１】
追尾目標データベース４より出力される信号Ｂは、ゲート設定回路５により、次回走査における目標の出現予測位置、およびその範囲に変換される。これらを、以下、ゲート情報と称す。
【０１２２】
新規目標バッファ３からの信号Ａ、およびゲート設定回路５からのゲート情報は、ゲート内判定回路６に入力される。このゲート内判定回路６は、信号Ａがゲート内にあるか否かを判定し、判定結果をデータ制御スイッチＡ７に出力する。
【０１２３】
データ制御スイッチＡ７は、前記判定結果を受けて新規目標バッファ３からの信号Ａを、判定結果がゲート外である場合は縦横方向残像解析回路１８、およびデータ制御スイッチ１３へ、判定結果がゲート内である場合には組合わせ信頼性判定回路（縦横）１７、およびデータ制御スイッチＢ１１へ出力する。
【０１２４】
この組合わせ信頼性判定回路（縦横）１７では、信号Ｂの画面内追尾目標高さをｈ１、信号Ａの画面内目標高さをｈ２、右走査速度をＶＲ、左方向走査速度をＶＬ、遅延時間積分の横方向の長さをＲとし、目標の走査方向と垂直な方向への移動速度ＶＶを、上記の式３に基づき算出する。
【０１２５】
次に、信号Ｂの画面内追尾目標位置縦方向をＶ１、追尾目標取得時間をＴ１、信号Ａの画面内目標位置縦方向をＶ２、目標取得時間をＴ２として、予測と観測位置のずれＤｖを、上記の式４に基づき算出する。
【０１２６】
また、信号Ｂの画面内追尾目標幅をＬ１、信号Ａの画面内目標幅をＬ２、右走査速度をＶＲ、左方向走査速度をＶＬとして、目標の走査方向と平行な方向への移動速度ＶＨＨを、以下の式５に基づき算出する。
【０１２７】
ＶＨＨ＝ＶＲ×ＶＬ×（Ｌ１＋Ｌ２）／（ＶＲ×Ｌ２−ＶＬ×Ｌ１）・・・式５
【０１２８】
次に、信号Ｂの画面内追尾目標位置横方向をＨ１、追尾目標取得時間をＴ１、信号Ａの画面内目標位置横方向をＨ２、目標取得時間をＴ２として、予測と観測位置のずれＤｈを、上記の式２に基づき算出する。
【０１２９】
さらに、トータルの予測と観測位置のずれＤを、以下の式６に基づき算出する。
【０１３０】
Ｄ＝Ｄｈ×Ｄｈ＋Ｄｖ×Ｄｖ ・・・式６
【０１３１】
組合わせ信頼性判定回路（縦横）１７は、ずれＤがある基準値以内である場合は組合わせ正判定を、それ以外の場合は組合わせ否判定を、データ制御スイッチＢ１１に出力する。
【０１３２】
組合わせ信頼性判定回路（縦横）１７より組合わせ正判定を受けたデータ制御スイッチＢ１１は、信号Ａおよび信号Ｂを既存目標更新回路９に出力する。
【０１３３】
既存目標更新回路９は、信号Ｂの内容に信号Ａの内容を追加更新し、追尾目標データベース４への更新目標情報を作成し、追尾目標データベース４の情報を更新する。
【０１３４】
また、組合わせ信頼性判定回路（縦横）１７より組合わせ否判定を受けたデータ制御スイッチＢ１１は、ゲート内判定回路６の判定結果を破棄し、信号Ａを縦横方向残像解析回路１８、およびデータ制御スイッチＣ１３に出力する。
【０１３５】
縦横方向残像解析回路１８は、追尾目標データベース４より組合わせ対象の見つからなかった追尾目標情報を信号Ｂの形で受ける。
【０１３６】
この縦横方向残像解析回路１８では、信号Ｂの画面内追尾目標高さをｈ１、信号Ａの画面内目標高さをｈ２、右走査速度をＶＲ、左方向走査速度をＶＬ、遅延時間積分の横方向の長さをＲとし、目標の走査方向と垂直な方向への移動速度ＶＶを、上記の式３に基づき算出する。
【０１３７】
次に、信号Ｂの画面内追尾目標位置縦方向をＶ１、追尾目標取得時間をＴ１、信号Ａの画面内目標位置横方向をＶ２、目標取得時間をＴ２として、予測と観測位置のずれＤｖを、上記の式４に基づき算出する。
【０１３８】
また、信号Ｂの画面内追尾目標幅をＬ１、信号Ａの画面内目標幅をＬ２、右走査速度をＶＲ、左方向走査速度をＶＬとして、目標の走査方向と平行な方向への移動速度ＶＨＨを、上記の式５に基づき算出する。
【０１３９】
次に、信号Ｂの画面内追尾目標位置横方向をＨ１、追尾目標取得時間をＴ１、信号Ａの画面内目標位置横方向をＨ２、目標取得時間をＴ２として、予測と観測位置のずれＤｈを、上記の式２に基づき算出する。
【０１４０】
さらに、トータルの予測と観測位置のずれＤを、上記の式６に基づき算出する。
【０１４１】
縦横方向残像解析回路１８は、ずれＤがある基準値以内である場合は組合わせ正判定を、それ以外の場合は組合わせ否判定を、データ制御スイッチＣ１３に出力する。
【０１４２】
データ制御スイッチＣ１３は、縦横方向残像解析回路１８から組合わせ否判定を受けた場合は、信号Ａを新規目標登録回路８に出力する。
【０１４３】
新規目標登録回路８は、信号Ａを受けて追尾目標データベース４へ記録する新規目標情報を作成し、追尾目標データベース４へ登録する。
【０１４４】
また、データ制御スイッチＣ１３は、縦横方向残像解析回路１８から組合わせ正判定を受けた場合には、信号Ａおよび信号Ｂを既存目標更新回路９に出力する。
【０１４５】
既存目標更新回路９は、信号Ｂの内容に信号Ａの内容を追加更新し、追尾目標データベース４への更新目標情報を作成し、追尾目標データベース４の情報を更新する。
【０１４６】
すなわち、実施の形態５に係る追尾処理装置は、外界からの光学的な信号を走査し時間遅延積分を行いながら画像データに変換する捜索センサ１と、捜索センサ１の走査速度を左右の走査方向毎に変化させる走査速度変更回路１４と、捜索センサ１からの画像データおよび捜索方向より目標取得時間、画面内目標位置横方向、画面内目標位置縦方向、画面内目標幅、画面内目標高さ、及び目標取得時走査方向（信号Ａ）を算出する目標抽出回路２と、目標抽出回路２の出力を一時的に保管する新規目標バッファ３と、既存の追尾目標データを格納しておく追尾目標データベース４と、追尾目標データベース４からの追尾目標取得時間、画面内追尾目標位置横方向、画面内追尾目標位置縦方向、画面内追尾目標幅、画面内追尾目標高さ、及び追尾目標取得時走査方向（信号Ｂ）からゲート情報を生成するゲート設定回路５と、ゲート設定回路５の出力をもとに新規目標バッファ３の出力データがゲート内に入っているか否かを判定する、ゲート内判定回路６と、ゲート内判定回路６の判定をもとに新規目標バッファ３の出力先を制御するデータ制御スイッチＡ７と、追尾目標データベース４からの信号Ｂとデータ制御スイッチＡ７からの信号Ａをもとに、両者の画面内の横幅、縦高さをもとに両者を組み合わせることに対する正否判定を行なう組合わせ信頼性判定回路（縦横）１７と、組合わせ信頼性判定回路（縦横）１７の信号をもとに信号Ａおよび信号Ｂの信号の流れを制御するデータ制御スイッチＢ１１と、データ制御スイッチＡ７またはデータ制御スイッチＢ１１の信号Ａおよび信号Ｂをもとに縦および横方向の長さの変化から新規目標と追尾目標の組合わせの信頼性を判定する、縦横方向残像解析回路１８と、縦横方向残像解析回路１８の判定をもとに信号Ａおよび信号Ｂの信号の流れを制御するデータ制御スイッチＣ１３と、追尾目標データベース４への新規目標登録情報を作成する新規目標登録回路８と、データ制御スイッチＢ１１またはデータ制御スイッチＣ１３からの信号Ａ、信号Ｂをもとに既存目標の更新と追尾目標データベース４への更新目標情報を作成する既存目標更新回路９とで構成され、新規目標と追尾目標の組合わせの際に、走査速度の違いによる目標の縦方向大きさの変化と新規目標と追尾目標の観測位置との差異および走査方向の違いによる目標の横方向の幅の変化と新規目標と追尾目標の観測位置との差異より、両目標の組合わせに対する信頼度を算出し誤った組合わせを抑制することおよび、ゲート内判定回路６でゲート内と判定されなかった目標の内、高速で移動しているためゲート内に入らなかったものを走査速度の違いによる目標の大きさの変化および走査方向の違いによる目標の幅の変化と、新規目標と追尾目標の観測位置との差異から再設定したゲートを用いて再度組合わせ処理を行ない追尾目標の関連付けを行なうことができる。
【０１４７】
実施の形態５に係る追尾処理装置は、走査方向に対し任意の方向に高い速度成分を持つ移動物体を捜索センサ１により走査した場合に、走査する方向により走査速度が異なることから、走査方向が右から左の場合と左から右の場合で、観測される目標の縦方向の高さが違う性質もしくは、走査方向が物体の移動方向と同じ場合と逆の場合で、観測される目標の横方向の幅の違う性質を用い、目標の走査方向に垂直な方向および平行な方向の移動速度を予測し、目標の次回出現位置を計算する。つぎに、更新目標候補と予測位置のずれを算出し、許容できる範囲内にあるか否かを判定し、許容できない場合を誤った組合わせと判断し組合わせ操作を中断する。さらに、前述の操作を全ての新規目標と既存の目標間で行った後、更新相手が見つからなかった新規の目標と既存の目標に対して、総当りで組合わせ、上記縦方向の高さの差および横方向の幅の差から各々の組合わせにおける目標の走査方向に垂直および水平な方向の移動速度を予測しする。次に、求めた速度をもとに目標の次回出現位置を計算し、組み合わせた新規目標の位置とのずれを算出する。さらに、ずれ量が許容できる範囲にある場合、当該の組合わせにより既存目標を更新することで、従来の方法では組み合わせられなかった高速で移動する目標の更新処理行うものである。
【０１４８】
つまり、実施の形態５によれば、追尾処理装置による追尾処理において、走査方向に対し任意の方向に高速で移動する目標に対する既存目標との誤った組合わせを抑制でき、かつ、高速で移動する目標についても追尾更新処理を行なうことができ、追尾更新処理の信頼性を向上させることができる。
【０１４９】
【発明の効果】
この発明の請求項１に係る追尾処理装置は、以上説明したとおり、外界からの光学的な信号を走査し時間遅延積分を行いながら画像データに変換する捜索センサと、前記捜索センサからの画像データ及び捜索方向に基づいて、目標取得時間、画面内目標位置横方向、画面内目標位置縦方向、画面内目標幅、画面内目標高さ、及び目標取得時走査方向から構成される第１の信号を算出する目標抽出回路と、既存の追尾目標データの追尾目標取得時間、画面内追尾目標位置横方向、画面内追尾目標位置縦方向、画面内追尾目標幅、画面内追尾目標高さ、及び追尾目標取得時走査方向から構成される第２の信号を格納する追尾目標データベースと、前記追尾目標データベースからの第２の信号に基づいて、次回走査における目標の出現予測位置、及びその範囲から構成されるゲート情報を生成するゲート設定回路と、前記ゲート情報に基づいて前記第１の信号がゲート内に入っているか否かを判定するゲート内判定回路と、前記ゲート内判定回路の判定に基づいて前記目標抽出回路の出力先を制御する第１のデータ制御スイッチと、前記追尾目標データベースからの第２の信号、及び前記第１のデータ制御スイッチからの第１の信号に基づき、前記第２の信号の画面内追尾目標幅をＬ１、前記第１の信号の画面内目標幅をＬ２、走査速度をＶｓとして、目標の走査方向と平行な方向への移動速度ＶＨを、次の式に基づき算出するとともに、ＶＨ＝（Ｌ１−Ｌ２）×Ｖｓ／（Ｌ１＋Ｌ２）、前記第２の信号の画面内追尾目標位置横方向をＨ１、追尾目標取得時間をＴ１、前記第１の信号の画面内目標位置横方向をＨ２、目標取得時間をＴ２として、予測と観測位置のずれＤｈを、次の式に基づき算出し、Ｄｈ＝｜Ｈ２−（Ｈ１＋ＶＨ×（Ｔ２−Ｔ１））｜、前記ずれＤｈが所定の基準値以内である場合は組合わせ正判定を、それ以外の場合は組合わせ否判定を出力する組合わせ信頼性判定回路と、前記組合わせ信頼性判定回路の判定に基づいて前記第１及び第２の信号の流れを制御する第２のデータ制御スイッチと、前記第１又は第２のデータ制御スイッチからの第１の信号に基づいて前記追尾目標データベースへの新規目標情報を作成する新規目標登録回路と、前記第２のデータ制御スイッチからの第１及び第２の信号に基づいて既存目標の更新と前記追尾目標データベースへの更新目標情報を作成する既存目標更新回路とを備え、前記第１のデータ制御スイッチは、前記目標抽出回路からの前記第１の信号を、前記ゲート内判定回路の判定結果がゲート外である場合は前記新規目標登録回路へ、前記ゲート内判定回路の判定結果がゲート内である場合には前記組合わせ信頼性判定回路、及び前記第２のデータ制御スイッチへ出力し、前記第２のデータ制御スイッチは、前記組合わせ信頼性判定回路より組合わせ正判定を受けた場合には、前記第１及び第２の信号を前記既存目標更新回路に出力するとともに、前記組合わせ信頼性判定回路より組合わせ否判定を受けた場合には、前記ゲート内判定回路の判定結果を破棄し、前記第１の信号を前記新規目標登録回路に出力するので、走査方向と平行な方向に高速で移動する目標に対する既存目標との誤った組合わせを抑制でき、追尾更新処理の誤りを抑制することができるという効果を奏する。
【０１５０】
この発明の請求項２に係る追尾処理装置は、以上説明したとおり、外界からの光学的な信号を走査し時間遅延積分を行いながら画像データに変換する捜索センサと、前記捜索センサからの画像データ及び捜索方向に基づいて第１の信号を算出する目標抽出回路と、既存の追尾目標データである第２の信号を格納する追尾目標データベースと、前記追尾目標データベースからの第２の信号に基づいてゲート情報を生成するゲート設定回路と、前記ゲート情報に基づいて前記第１の信号がゲート内に入っているか否かを判定するゲート内判定回路と、前記ゲート内判定回路の判定に基づいて前記目標抽出回路の出力先を制御する第１のデータ制御スイッチと、前記追尾目標データベースからの第２の信号及び前記第１のデータ制御スイッチからの第１の信号に基づき、両者の画面内の横幅に従い両者を組み合わせることに対する正否判定を行なう組合わせ信頼性判定回路と、前記組合わせ信頼性判定回路の判定に基づいて前記第１及び第２の信号の流れを制御する第２のデータ制御スイッチと、前記第１又は第２のデータ制御スイッチからの第１の信号、及び前記追尾目標データベースからの第２の信号に基づいて横方向の長さの変化から新規目標と追尾目標の組合わせの信頼性を判定する横方向残像解析回路と、前記横方向残像解析回路の判定に基づいて前記第１及び第２の信号の流れを制御する第３のデータ制御スイッチと、前記第３のデータ制御スイッチからの第１の信号に基づいて前記追尾目標データベースへの新規目標情報を作成する新規目標登録回路と、前記第２又は第３のデータ制御スイッチからの第１及び第２の信号に基づいて既存目標の更新と前記追尾目標データベースへの更新目標情報を作成する既存目標更新回路とを備えたので、走査方向と平行な方向に高速で移動する目標に対する既存目標との誤った組合わせを抑制でき、かつ、高速で移動する目標についても追尾更新処理を行なうことができ、追尾更新処理の信頼性を向上させることができるという効果を奏する。
【０１５１】
この発明の請求項３に係る追尾処理装置は、以上説明したとおり、外界からの光学的な信号を走査し時間遅延積分を行いながら画像データに変換する捜索センサと、前記捜索センサの走査速度を左右の走査方向毎に変化させる走査速度変更回路と、捜索センサからの画像データ及び捜索方向に基づいて、目標取得時間、画面内目標位置横方向、画面内目標位置縦方向、画面内目標幅、画面内目標高さ、及び目標取得時走査方向から構成される第１の信号を算出する目標抽出回路と、既存の追尾目標の追尾目標取得時間、画面内追尾目標位置横方向、画面内追尾目標位置縦方向、画面内追尾目標幅、画面内追尾目標高さ、及び追尾目標取得時走査方向から構成される第２の信号を格納する追尾目標データベースと、前記追尾目標データベースからの第２の信号に基づいて、次回走査における目標の出現予測位置、及びその範囲から構成されるゲート情報を生成するゲート設定回路と、前記ゲート情報に基づいて前記第１の信号がゲート内に入っているか否かを判定するゲート内判定回路と、前記ゲート内判定回路の判定に基づいて前記目標抽出回路の出力先を制御する第１のデータ制御スイッチと、前記追尾目標データベースからの第２の信号及び前記第１のデータ制御スイッチからの第１の信号に基づき、前記第２の信号の画面内追尾目標高さをｈ１、前記第１の信号の画面内目標高さをｈ２、右走査速度をＶＲ、左方向走査速度をＶＬ、遅延時間積分の横方向の長さをＲとし、目標の走査方向と垂直な方向への移動速度ＶＶを、次の式に基づき算出するとともに、ＶＶ＝（ｈ１−ｈ２）×ＶＲ×ＶＬ／｛Ｒ×（ＶＬ−ＶＲ）｝、前記第２の信号の画面内追尾目標位置縦方向をＶ１、追尾目標取得時間をＴ１、前記第１の信号の画面内目標位置縦方向をＶ２、目標取得時間をＴ２として、予測と観測位置のずれＤｖを、次の式に基づき算出し、Ｄｖ＝｜Ｖ２−（Ｖ１＋ＶＶ×（Ｔ２−Ｔ１））｜、前記ずれＤｖが所定の基準値以内である場合は組合わせ正判定を、それ以外の場合は組合わせ否判定を出力する組合わせ信頼性判定回路と、前記組合わせ信頼性判定回路の判定に基づいて前記第１及び第２の信号の流れを制御する第２のデータ制御スイッチと、前記第１又は第２のデータ制御スイッチからの第１の信号に基づいて前記追尾目標データベースへの新規目標情報を作成する新規目標登録回路と、前記第２のデータ制御スイッチからの第１及び第２の信号に基づいて既存目標の更新と前記追尾目標データベースへの更新目標情報を作成する既存目標更新回路とを備え、前記第１のデータ制御スイッチは、前記目標抽出回路からの第１の信号を、前記ゲート内判定回路の判定結果がゲート外である場合は前記新規目標登録回路へ、前記ゲート内判定回路の判定結果がゲート内である場合には前記組合わせ信頼性判定回路、及び前記第２のデータ制御スイッチへ出力し、前記第２のデータ制御スイッチは、前記組合わせ信頼性判定回路より組合わせ正判定を受けた場合には、前記第１及び第２の信号を前記既存目標更新回路に出力するとともに、前記組合わせ信頼性判定回路より組合わせ否判定を受けた場合には、前記ゲート内判定回路の判定結果を破棄し、前記第１の信号を前記新規目標登録回路に出力するので、走査方向と垂直な方向に高速で移動する目標に対する既存目標との誤った組合わせを抑制でき、追尾更新処理の誤りを抑制することができるという効果を奏する。
【０１５２】
この発明の請求項４に係る追尾処理装置は、以上説明したとおり、外界からの光学的な信号を走査し時間遅延積分を行いながら画像データに変換する捜索センサと、前記捜索センサの走査速度を左右の走査方向毎に変化させる走査速度変更回路と、前記捜索センサからの画像データ及び捜索方向に基づいて第１の信号を算出する目標抽出回路と、既存の追尾目標データである第２の信号を格納する追尾目標データベースと、前記追尾目標データベースからの第２の信号に基づいてゲート情報を生成するゲート設定回路と、前記ゲート情報に基づいて前記第１の信号がゲート内に入っているか否かを判定するゲート内判定回路と、前記ゲート内判定回路の判定に基づいて前記目標抽出回路の出力先を制御する第１のデータ制御スイッチと、前記追尾目標データベースからの第２の信号及び前記第１のデータ制御スイッチからの第１の信号に基づき、両者の画面内の縦高さに従い両者を組み合わせることに対する正否判定を行なう組合わせ信頼性判定回路と、前記組合わせ信頼性判定回路の判定に基づいて前記第１及び第２の信号の流れを制御する第２のデータ制御スイッチと、前記第１又は第２のデータ制御スイッチからの第１の信号及び前記追尾目標データベースからの第２の信号に基づいて縦方向の長さの変化から新規目標と追尾目標の組合わせの信頼性を判定する縦方向残像解析回路と、前記縦方向残像解析回路の判定に基づいて前記第１及び第２の信号の流れを制御する第３のデータ制御スイッチと、前記第３のデータ制御スイッチからの第１の信号に基づいて前記追尾目標データベースへの新規目標情報を作成する新規目標登録回路と、前記第２又は第３のデータ制御スイッチからの第１及び第２の信号に基づいて既存目標の更新と前記追尾目標データベースへの更新目標情報を作成する既存目標更新回路とを備えたので、走査方向と垂直な方向に高速で移動する目標に対する既存目標との誤った組合わせを抑制でき、かつ、高速で移動する目標についても追尾更新処理を行なうことができ、追尾更新処理の信頼性を向上させることができるという効果を奏する。
【０１５３】
この発明の請求項５に係る追尾処理装置は、以上説明したとおり、外界からの光学的な信号を走査し時間遅延積分を行いながら画像データに変換する捜索センサと、前記捜索センサの走査速度を左右の走査方向毎に変化させる走査速度変更回路と、前記捜索センサからの画像データ及び捜索方向に基づいて第１の信号を算出する目標抽出回路と、既存の追尾目標データである第２の信号を格納する追尾目標データベースと、前記追尾目標データベースからの第２の信号に基づいてゲート情報を生成するゲート設定回路と、前記ゲート情報に基づいて前記第１の信号がゲート内に入っているか否かを判定するゲート内判定回路と、前記ゲート内判定回路の判定に基づいて前記目標抽出回路の出力先を制御する第１のデータ制御スイッチと、前記追尾目標データベースからの第２の信号及び前記第１のデータ制御スイッチからの第１の信号に基づき、両者の画面内の横幅及び縦高さに従い両者を組み合わせることに対する正否判定を行なう組合わせ信頼性判定回路と、前記組合わせ信頼性判定回路の判定に基づいて前記第１及び第２の信号の流れを制御する第２のデータ制御スイッチと、前記第１又は第２のデータ制御スイッチからの第１の信号及び前記追尾目標データベースからの第２の信号に基づいて縦及び横方向の長さの変化から新規目標と追尾目標の組合わせの信頼性を判定する縦横方向残像解析回路と、前記縦横方向残像解析回路の判定に基づいて前記第１及び第２の信号の流れを制御する第３のデータ制御スイッチと、前記第３のデータ制御スイッチからの第１の信号に基づいて前記追尾目標データベースへの新規目標情報を作成する新規目標登録回路と、前記第２又は第３のデータ制御スイッチからの第１及び第２の信号に基づいて既存目標の更新と前記追尾目標データベースへの更新目標情報を作成する既存目標更新回路とを備えたので、走査方向に対し任意の方向に高速で移動する目標に対する既存目標との誤った組合わせを抑制でき、かつ、高速で移動する目標についても追尾更新処理を行なうことができ、追尾更新処理の信頼性を向上させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１に係る追尾処理装置の構成を示す図である。
【図２】 この発明の実施の形態２に係る追尾処理装置の構成を示す図である。
【図３】 この発明の実施の形態３に係る追尾処理装置の構成を示す図である。
【図４】 この発明の実施の形態４に係る追尾処理装置の構成を示す図である。
【図５】 この発明の実施の形態５に係る追尾処理装置の構成を示す図である。
【図６】 従来の追尾処理装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
１ 捜索センサ、２ 目標抽出回路、３ 新規目標バッファ、４ 追尾目標データベース、５ ゲート設定回路、６ ゲート内判定回路、７ データ制御スイッチＡ、８ 新規目標登録回路、９ 既存目標更新回路、１０ 組合わせ信頼性判定回路（横）、１１ データ制御スイッチＢ、１２ 横方向残像解析回路、１３ データ制御スイッチＣ、１４ 走査速度変更回路、１５ 組合わせ信頼性判定回路（縦）、１６ 縦方向残像解析回路、１７ 組合わせ信頼性判定回路（縦横）、１８ 縦横方向残像解析回路。
Claims (5)
- 外界からの光学的な信号を走査し時間遅延積分を行いながら画像データに変換する捜索センサと、
前記捜索センサからの画像データ及び捜索方向に基づいて、目標取得時間、画面内目標位置横方向、画面内目標位置縦方向、画面内目標幅、画面内目標高さ、及び目標取得時走査方向から構成される第１の信号を算出する目標抽出回路と、
既存の追尾目標データの追尾目標取得時間、画面内追尾目標位置横方向、画面内追尾目標位置縦方向、画面内追尾目標幅、画面内追尾目標高さ、及び追尾目標取得時走査方向から構成される第２の信号を格納する追尾目標データベースと、
前記追尾目標データベースからの第２の信号に基づいて、次回走査における目標の出現予測位置、及びその範囲から構成されるゲート情報を生成するゲート設定回路と、
前記ゲート情報に基づいて前記第１の信号がゲート内に入っているか否かを判定するゲート内判定回路と、
前記ゲート内判定回路の判定に基づいて前記目標抽出回路の出力先を制御する第１のデータ制御スイッチと、
前記追尾目標データベースからの第２の信号、及び前記第１のデータ制御スイッチからの第１の信号に基づき、前記第２の信号の画面内追尾目標幅をＬ１、前記第１の信号の画面内目標幅をＬ２、走査速度をＶｓとして、目標の走査方向と平行な方向への移動速度ＶＨを、次の式に基づき算出するとともに、
ＶＨ＝（Ｌ１−Ｌ２）×Ｖｓ／（Ｌ１＋Ｌ２）、
前記第２の信号の画面内追尾目標位置横方向をＨ１、追尾目標取得時間をＴ１、前記第１の信号の画面内目標位置横方向をＨ２、目標取得時間をＴ２として、予測と観測位置のずれＤｈを、次の式に基づき算出し、
Ｄｈ＝｜Ｈ２−（Ｈ１＋ＶＨ×（Ｔ２−Ｔ１））｜、
前記ずれＤｈが所定の基準値以内である場合は組合わせ正判定を、それ以外の場合は組合わせ否判定を出力する組合わせ信頼性判定回路と、
前記組合わせ信頼性判定回路の判定に基づいて前記第１及び第２の信号の流れを制御する第２のデータ制御スイッチと、
前記第１又は第２のデータ制御スイッチからの第１の信号に基づいて前記追尾目標データベースへの新規目標情報を作成する新規目標登録回路と、
前記第２のデータ制御スイッチからの第１及び第２の信号に基づいて既存目標の更新と前記追尾目標データベースへの更新目標情報を作成する既存目標更新回路とを備え、
前記第１のデータ制御スイッチは、前記目標抽出回路からの前記第１の信号を、前記ゲート内判定回路の判定結果がゲート外である場合は前記新規目標登録回路へ、前記ゲート内判定回路の判定結果がゲート内である場合には前記組合わせ信頼性判定回路、及び前記第２のデータ制御スイッチへ出力し、
前記第２のデータ制御スイッチは、前記組合わせ信頼性判定回路より組合わせ正判定を受けた場合には、前記第１及び第２の信号を前記既存目標更新回路に出力するとともに、前記組合わせ信頼性判定回路より組合わせ否判定を受けた場合には、前記ゲート内判定回路の判定結果を破棄し、前記第１の信号を前記新規目標登録回路に出力する
ことを特徴とする追尾処理装置。 - 外界からの光学的な信号を走査し時間遅延積分を行いながら画像データに変換する捜索センサと、
前記捜索センサからの画像データ及び捜索方向に基づいて第１の信号を算出する目標抽出回路と、
既存の追尾目標データである第２の信号を格納する追尾目標データベースと、
前記追尾目標データベースからの第２の信号に基づいてゲート情報を生成するゲート設定回路と、
前記ゲート情報に基づいて前記第１の信号がゲート内に入っているか否かを判定するゲート内判定回路と、
前記ゲート内判定回路の判定に基づいて前記目標抽出回路の出力先を制御する第１のデータ制御スイッチと、
前記追尾目標データベースからの第２の信号及び前記第１のデータ制御スイッチからの第１の信号に基づき、両者の画面内の横幅に従い両者を組み合わせることに対する正否判定を行なう組合わせ信頼性判定回路と、
前記組合わせ信頼性判定回路の判定に基づいて前記第１及び第２の信号の流れを制御する第２のデータ制御スイッチと、
前記第１又は第２のデータ制御スイッチからの第１の信号、及び前記追尾目標データベースからの第２の信号に基づいて横方向の長さの変化から新規目標と追尾目標の組合わせの信頼性を判定する横方向残像解析回路と、
前記横方向残像解析回路の判定に基づいて前記第１及び第２の信号の流れを制御する第３のデータ制御スイッチと、
前記第３のデータ制御スイッチからの第１の信号に基づいて前記追尾目標データベースへの新規目標情報を作成する新規目標登録回路と、
前記第２又は第３のデータ制御スイッチからの第１及び第２の信号に基づいて既存目標の更新と前記追尾目標データベースへの更新目標情報を作成する既存目標更新回路と
を備えたことを特徴とする追尾処理装置。 - 外界からの光学的な信号を走査し時間遅延積分を行いながら画像データに変換する捜索センサと、
前記捜索センサの走査速度を左右の走査方向毎に変化させる走査速度変更回路と、
捜索センサからの画像データ及び捜索方向に基づいて、目標取得時間、画面内目標位置横方向、画面内目標位置縦方向、画面内目標幅、画面内目標高さ、及び目標取得時走査方向から構成される第１の信号を算出する目標抽出回路と、
既存の追尾目標の追尾目標取得時間、画面内追尾目標位置横方向、画面内追尾目標位置縦方向、画面内追尾目標幅、画面内追尾目標高さ、及び追尾目標取得時走査方向から構成される第２の信号を格納する追尾目標データベースと、
前記追尾目標データベースからの第２の信号に基づいて、次回走査における目標の出現予測位置、及びその範囲から構成されるゲート情報を生成するゲート設定回路と、
前記ゲート情報に基づいて前記第１の信号がゲート内に入っているか否かを判定するゲート内判定回路と、
前記ゲート内判定回路の判定に基づいて前記目標抽出回路の出力先を制御する第１のデータ制御スイッチと、
前記追尾目標データベースからの第２の信号及び前記第１のデータ制御スイッチからの第１の信号に基づき、前記第２の信号の画面内追尾目標高さをｈ１、前記第１の信号の画面内目標高さをｈ２、右走査速度をＶＲ、左方向走査速度をＶＬ、遅延時間積分の横方向の長さをＲとし、目標の走査方向と垂直な方向への移動速度ＶＶを、次の式に基づき算出するとともに、
ＶＶ＝（ｈ１−ｈ２）×ＶＲ×ＶＬ／｛Ｒ×（ＶＬ−ＶＲ）｝、
前記第２の信号の画面内追尾目標位置縦方向をＶ１、追尾目標取得時間をＴ１、前記第１の信号の画面内目標位置縦方向をＶ２、目標取得時間をＴ２として、予測と観測位置のずれＤｖを、次の式に基づき算出し、
Ｄｖ＝｜Ｖ２−（Ｖ１＋ＶＶ×（Ｔ２−Ｔ１））｜、
前記ずれＤｖが所定の基準値以内である場合は組合わせ正判定を、それ以外の場合は組合わせ否判定を出力する組合わせ信頼性判定回路と、
前記組合わせ信頼性判定回路の判定に基づいて前記第１及び第２の信号の流れを制御する第２のデータ制御スイッチと、
前記第１又は第２のデータ制御スイッチからの第１の信号に基づいて前記追尾目標データベースへの新規目標情報を作成する新規目標登録回路と、
前記第２のデータ制御スイッチからの第１及び第２の信号に基づいて既存目標の更新と前記追尾目標データベースへの更新目標情報を作成する既存目標更新回路とを備え、
前記第１のデータ制御スイッチは、前記目標抽出回路からの第１の信号を、前記ゲート内判定回路の判定結果がゲート外である場合は前記新規目標登録回路へ、前記ゲート内判定回路の判定結果がゲート内である場合には前記組合わせ信頼性判定回路、及び前記第２のデータ制御スイッチへ出力し、
前記第２のデータ制御スイッチは、前記組合わせ信頼性判定回路より組合わせ正判定を受けた場合には、前記第１及び第２の信号を前記既存目標更新回路に出力するとともに、前記組合わせ信頼性判定回路より組合わせ否判定を受けた場合には、前記ゲート内判定回路の判定結果を破棄し、前記第１の信号を前記新規目標登録回路に出力する
ことを特徴とする追尾処理装置。 - 外界からの光学的な信号を走査し時間遅延積分を行いながら画像データに変換する捜索センサと、
前記捜索センサの走査速度を左右の走査方向毎に変化させる走査速度変更回路と、
前記捜索センサからの画像データ及び捜索方向に基づいて第１の信号を算出する目標抽出回路と、
既存の追尾目標データである第２の信号を格納する追尾目標データベースと、
前記追尾目標データベースからの第２の信号に基づいてゲート情報を生成するゲート設定回路と、
前記ゲート情報に基づいて前記第１の信号がゲート内に入っているか否かを判定するゲート内判定回路と、
前記ゲート内判定回路の判定に基づいて前記目標抽出回路の出力先を制御する第１のデータ制御スイッチと、
前記追尾目標データベースからの第２の信号及び前記第１のデータ制御スイッチからの第１の信号に基づき、両者の画面内の縦高さに従い両者を組み合わせることに対する正否判定を行なう組合わせ信頼性判定回路と、
前記組合わせ信頼性判定回路の判定に基づいて前記第１及び第２の信号の流れを制御する第２のデータ制御スイッチと、
前記第１又は第２のデータ制御スイッチからの第１の信号及び前記追尾目標データベースからの第２の信号に基づいて縦方向の長さの変化から新規目標と追尾目標の組合わせの信頼性を判定する縦方向残像解析回路と、
前記縦方向残像解析回路の判定に基づいて前記第１及び第２の信号の流れを制御する第３のデータ制御スイッチと、
前記第３のデータ制御スイッチからの第１の信号に基づいて前記追尾目標データベースへの新規目標情報を作成する新規目標登録回路と、
前記第２又は第３のデータ制御スイッチからの第１及び第２の信号に基づいて既存目標の更新と前記追尾目標データベースへの更新目標情報を作成する既存目標更新回路と
を備えたことを特徴とする追尾処理装置。 - 外界からの光学的な信号を走査し時間遅延積分を行いながら画像データに変換する捜索センサと、
前記捜索センサの走査速度を左右の走査方向毎に変化させる走査速度変更回路と、
前記捜索センサからの画像データ及び捜索方向に基づいて第１の信号を算出する目標抽出回路と、
既存の追尾目標データである第２の信号を格納する追尾目標データベースと、
前記追尾目標データベースからの第２の信号に基づいてゲート情報を生成するゲート設定回路と、
前記ゲート情報に基づいて前記第１の信号がゲート内に入っているか否かを判定するゲート内判定回路と、
前記ゲート内判定回路の判定に基づいて前記目標抽出回路の出力先を制御する第１のデータ制御スイッチと、
前記追尾目標データベースからの第２の信号及び前記第１のデータ制御スイッチからの第１の信号に基づき、両者の画面内の横幅及び縦高さに従い両者を組み合わせることに対する正否判定を行なう組合わせ信頼性判定回路と、
前記組合わせ信頼性判定回路の判定に基づいて前記第１及び第２の信号の流れを制御する第２のデータ制御スイッチと、
前記第１又は第２のデータ制御スイッチからの第１の信号及び前記追尾目標データベースからの第２の信号に基づいて縦及び横方向の長さの変化から新規目標と追尾目標の組合わせの信頼性を判定する縦横方向残像解析回路と、
前記縦横方向残像解析回路の判定に基づいて前記第１及び第２の信号の流れを制御する第３のデータ制御スイッチと、
前記第３のデータ制御スイッチからの第１の信号に基づいて前記追尾目標データベースへの新規目標情報を作成する新規目標登録回路と、
前記第２又は第３のデータ制御スイッチからの第１及び第２の信号に基づいて既存目標の更新と前記追尾目標データベースへの更新目標情報を作成する既存目標更新回路と
を備えたことを特徴とする追尾処理装置。
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