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JP5537348B2 - Object position estimation device - Google Patents
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JP5537348B2 - Object position estimation device - Google Patents

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Description

本発明は、対象物位置推定装置に関する。   The present invention relates to an object position estimation apparatus.

従来、この種の赤外線誘導装置は、中波長赤外線画像を撮像するセンサで画像データを
取得し、輝度の大小によって対象の飛翔体を検出し誘導している。しかし、同方法では対
象の飛翔体からレーザー光などの過大光が照射された場合、輝度情報が飽和してしまい誤
った誘導を行ってしまう。
Conventionally, this type of infrared guidance device acquires image data with a sensor that captures a medium-wavelength infrared image, and detects and guides a target flying object based on the magnitude of luminance. However, in this method, when excessive light such as laser light is irradiated from the target flying object, luminance information is saturated and erroneous guidance is performed.

また、このような場合、誤誘導を防ぐため、過大光が発生した場合、処理系を切り替え
る、また、ハード上で減光し、対象物を検出するなどの手法も提案されているが、装置自
体のサイズが大きくなる(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。
In such a case, in order to prevent erroneous induction, a method of switching the processing system when excessive light occurs, or dimming on hardware to detect an object has been proposed. The size of itself increases (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).

特開平10−185498JP-A-10-185498 特開平11−295408JP-A-11-295408

装置自体に新たなセンサ機構を追加する必要があるなどのハードウェアの変更が必要で
あったり、装置自体のサイズが大きくなってしまったりなどの問題があった。
There have been problems such as the need for hardware changes such as the need to add a new sensor mechanism to the device itself, and the size of the device itself becoming larger.

例えば、特許文献1にある飛翔体シーカは、レーザー光検出器を設け、レーザー光の強
度によって処理系を切り替えることによって、過大なレーザー光が対象物から発せられた
場合においても飛翔体の姿勢制御を維持させる発明である。ただ、余分なレーザー検出器
を取り付けるなどのハード変更の必要があり、装置全体のサイズが大きくなってしまう。
For example, the flying object seeker disclosed in Patent Document 1 is provided with a laser light detector, and the processing system is switched depending on the intensity of the laser light, thereby controlling the attitude of the flying object even when excessive laser light is emitted from the object. It is an invention that maintains the above. However, it is necessary to change the hardware, such as attaching an extra laser detector, which increases the overall size of the device.

また、特許文献2にある対象物追跡装置は、受光の強度に応じて、減光フィルタやバン
ドパスフィルタを制御することによって、過大光がセンサへ入射すること防ぎ、処理対象
画像を維持し追跡を継続させる発明である。同装置も、上記フィルタの挿入やフィルタ制
御機構の追加などの必要があり、また装置全体のサイズを大きくしてしまう。
Further, the object tracking device disclosed in Patent Document 2 controls the neutral density filter and the bandpass filter according to the intensity of received light, thereby preventing excessive light from entering the sensor and maintaining and tracking the processing target image. It is an invention that continues the process. This device also requires the insertion of the filter and the addition of a filter control mechanism, and increases the overall size of the device.

本発明は、上記の問題を解決するためのものであり、過大光の影響による誤誘導を低減
する対象物位置推定装置である。本発明では、過大光が発せられた場合、撮像上に現れる
飽和領域の形状および姿勢情報を利用することで対象物の位置が推定される。従来のよう
な輝度閾値処理のみに比べ、過大光が発せられ画像の大部分の輝度情報が飽和してしまっ
ても、対象物位置を正確に推定することができ、正確な誘導が可能となる。また、装置を
構成する場合においても、余分なセンサを追加する必要がなく、装置サイズの肥大化を防
ぐことができる。
The present invention is for solving the above-described problem, and is an object position estimation device that reduces erroneous induction due to the influence of excessive light. In the present invention, when excessive light is emitted, the position of the object is estimated by using the shape and orientation information of the saturated region appearing on the imaging. Compared to conventional brightness threshold processing alone, even if excessive light is emitted and the brightness information of most of the image is saturated, the position of the object can be estimated accurately, and accurate guidance is possible. . Further, even when the apparatus is configured, it is not necessary to add an extra sensor, and an increase in the apparatus size can be prevented.

上記目的を達成する為に、本発明の対象物位置推定装置は、電磁波画像データを取得する画像データ取得手段と、前記電磁波画像データの輝度情報に対し所定の閾値を超える領域を飽和領域として抽出する飽和領域抽出手段と、前記飽和領域抽出手段によって得られた各飽和領域内の各画素の直交画像座標系における座標データを一次元空間へ投影したときに、この投影後の一次元空間における各座標データの分散が最大となる一次元空間の軸方向を、前記直交画像座標系における前記各飽和領域それぞれの傾きベクトルとして算出する領域傾斜算出手段と、前記直交画像座標系において、前記各飽和領域の重心を通りそれぞれの飽和領域に対応した傾きベクトルの方向に直線を描画し、これらの描画した直線の交差する点を対象物の位置として推定する位置推定手段と、を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, an object position estimation apparatus of the present invention extracts image data acquisition means for acquiring electromagnetic wave image data, and a region that exceeds a predetermined threshold with respect to luminance information of the electromagnetic wave image data as a saturated region. And when the coordinate data in the orthogonal image coordinate system of each pixel in each saturation region obtained by the saturation region extraction means is projected onto the one-dimensional space, Area inclination calculating means for calculating an axial direction of the one-dimensional space in which the variance of coordinate data is maximized as an inclination vector of each of the saturated areas in the orthogonal image coordinate system; and in each of the saturated areas in the orthogonal image coordinate system A straight line is drawn in the direction of the inclination vector that passes through the center of gravity and corresponds to each saturation region, and the point where these drawn straight lines intersect is determined as the position of the object. , A position estimation means for estimating Te and having a.

本発明によれば、過大光の影響による誤誘導を低減することができる対象物位置推定装
置を提供することができる。
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the target object position estimation apparatus which can reduce the misleading by the influence of excessive light can be provided.

本発明の実施の形態1に係る対象物位置推定装置の構成を示す図。The figure which shows the structure of the target object position estimation apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る対象物位置推定装置の動作処理を示すフローチャート。The flowchart which shows the operation | movement process of the target object position estimation apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る電磁波画像データの一例を示す図。The figure which shows an example of the electromagnetic wave image data which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る飽和領域の扁平率を説明するための図。The figure for demonstrating the flatness of the saturation area | region which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る飽和領域の傾きベクトルを説明するための図。The figure for demonstrating the inclination vector of the saturation area | region which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る対象物の位置の推定を説明する図。The figure explaining estimation of the position of the target object concerning Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る対象物の位置の推定を説明する図。The figure explaining estimation of the position of the target object concerning Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態2に係る対象物位置推定装置の構成を示す図。The figure which shows the structure of the target object position estimation apparatus which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態3に係る対象物位置推定装置の構成を示す図。The figure which shows the structure of the target object position estimation apparatus which concerns on Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態3に係る領域分割を説明するための図。The figure for demonstrating the area division which concerns on Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態4に係る対象物位置推定装置の構成を示す図。The figure which shows the structure of the target object position estimation apparatus which concerns on Embodiment 4 of this invention.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係る対象物位置推定装置の構成を示すブロック図であ
る。対象物位置推定装置は、電磁波画像データを取得する画像データ取得部100、画像
データ取得部100で取得された電磁波画像データの輝度情報に対して輝度閾値を超える
領域を飽和領域として抽出する飽和領域抽出部101、飽和領域抽出部101により抽出
された各飽和領域において画像座標系に対する飽和領域の傾きを算出する領域傾斜算出部
102と、領域傾斜算出部102で算出された飽和領域の傾きから対象物の位置を推定す
る位置推定部103から構成される。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an object position estimation apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. The object position estimation apparatus includes an image data acquisition unit 100 that acquires electromagnetic wave image data, and a saturation region that extracts, as a saturation region, a region that exceeds a luminance threshold with respect to luminance information of the electromagnetic wave image data acquired by the image data acquisition unit 100 Extraction unit 101, region inclination calculation unit 102 that calculates the inclination of the saturation region with respect to the image coordinate system in each saturation region extracted by saturation region extraction unit 101, and the target from the inclination of the saturation region calculated by region inclination calculation unit 102 It is comprised from the position estimation part 103 which estimates the position of an object.

続いて、本発明の実施の形態1に係る対象物位置推定装置の動作処理について図2を参
照して説明する。
Subsequently, an operation process of the object position estimation apparatus according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIG.

図2は、本発明の実施の形態1に係る対象物位置推定装置の動作処理を示すフローチャ
ートである。
FIG. 2 is a flowchart showing operation processing of the object position estimation apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.

画像データ取得部100によって電磁波画像データが取得される(S1)。図3は、画
像データ取得部100により電磁波画像データとして得られた赤外線画像データの一例を
示している。
The electromagnetic wave image data is acquired by the image data acquisition unit 100 (S1). FIG. 3 shows an example of infrared image data obtained as electromagnetic wave image data by the image data acquisition unit 100.

ここで、対象物から過大な赤外線レーザー光が発せられた場合、赤外線画像中における
対象物の像301の位置によって撮像結果が異なり、対象物の像301が画像中心付近に
ある場合の撮像結果は図3(a)、(b)のようになる。
Here, when an excessive infrared laser beam is emitted from the object, the imaging result differs depending on the position of the object image 301 in the infrared image, and the imaging result when the object image 301 is near the center of the image is It becomes like FIG. 3 (a), (b).

また、対象物から過大な赤外線レーザー光が発せられると画像中心を含む大部分の輝度
情報が飽和してしまい、さらに画像の周辺部分に円弧状の小領域として飽和領域302が
現れる。
In addition, when excessive infrared laser light is emitted from the object, most of the luminance information including the center of the image is saturated, and a saturated region 302 appears as a small arc-shaped region in the peripheral portion of the image.

一方、対象物の像301が画像の端付近にとらえられた場合の撮像は図3(c)、(d
)のようになる。
On the other hand, the imaging when the object image 301 is captured near the edge of the image is shown in FIGS.
)become that way.

この場合、対象物の像301の位置から放射状に飽和領域302が広がる傾向にある。
これらの事象は、一般的に撮像系の機構および光学特性により生じる。
In this case, the saturation region 302 tends to expand radially from the position of the object image 301.
These events are generally caused by the mechanism and optical properties of the imaging system.

次に、画像データ取得部100により取得された赤外線画像データは飽和領域抽出部1
01において飽和領域302が抽出される(S2)。
Next, the infrared image data acquired by the image data acquisition unit 100 is the saturated region extraction unit 1.
In 01, a saturated region 302 is extracted (S2).

ここで飽和領域302の抽出は、任意の輝度閾値を設定し輝度閾値よりも高い輝度値を
有する画素部分を飽和領域302として抽出する。
Here, in the extraction of the saturated region 302, an arbitrary luminance threshold is set, and a pixel portion having a luminance value higher than the luminance threshold is extracted as the saturated region 302.

また、飽和領域302の抽出において、任意に設定した面積閾値に対して面積閾値より
も大きい領域のみを抽出し、小さい領域は除外することによりランダムノイズ等の除去を
行うことができる。
Further, in the extraction of the saturated region 302, it is possible to remove random noise or the like by extracting only the region larger than the area threshold with respect to the arbitrarily set area threshold and excluding the small region.

さらに、各飽和領域302の扁平率fが算出され、任意に設定した扁平率閾値に対して
扁平率閾値よりも扁平率の高い飽和領域302のみを抽出することにより、後述する傾き
ベクトル303(図5、図6、及び図7参照)の算出精度向上を図ることが出来る。
Further, the flattening rate f of each saturated region 302 is calculated, and by extracting only the saturated region 302 having a flatness higher than the flattening rate threshold with respect to the arbitrarily set flattening rate threshold, an inclination vector 303 described later (see FIG. 5, 6, and 7) can be improved.

なお、扁平率fは下式(1)によって算出することが出来る。
The flatness ratio f can be calculated by the following equation (1).

ここで、図4に示すようにaは飽和領域302の長軸の長さ、bは短軸の長さを示す。 Here, as shown in FIG. 4, a represents the length of the major axis of the saturated region 302, and b represents the length of the minor axis.

飽和領域抽出部101において抽出された飽和領域302は、領域傾斜算出部102へ
入力され、画像座標系における各飽和領域302の傾きが傾きベクトル303として算出
される(S3)。
The saturation region 302 extracted by the saturation region extraction unit 101 is input to the region inclination calculation unit 102, and the inclination of each saturation region 302 in the image coordinate system is calculated as an inclination vector 303 (S3).

図5に示すように傾きベクトル303は、飽和領域302内の各画素の座標データ30
4を一次元空間へ投影したとき、同一次元空間内におけるデータの分散を最大とする軸方
向を傾きベクトル303として決定する。
As shown in FIG. 5, the inclination vector 303 is the coordinate data 30 of each pixel in the saturation region 302.
When 4 is projected onto the one-dimensional space, the axis direction that maximizes the data dispersion in the same dimensional space is determined as the inclination vector 303.

領域傾斜算出部102において算出された傾きベクトル303は、位置推定部103へ
入力され、対象物位置306が推定される(S4)。
The gradient vector 303 calculated by the region gradient calculation unit 102 is input to the position estimation unit 103, and the object position 306 is estimated (S4).

ここで、図6に示すように各飽和領域302における重心305を通り傾きベクトル3
03の方向へ直線を延ばした際の交点が対象物位置306として推定される。
Here, as shown in FIG. 6, the inclination vector 3 passes through the center of gravity 305 in each saturation region 302.
The intersection when the straight line is extended in the direction of 03 is estimated as the object position 306.

また、位置推定部103は、複数の飽和領域302のうち最大面積を持つ飽和領域の重
心位置に伴い、傾きベクトル303の方向もしくは傾きベクトル303の直交方向のどち
らかの方向を選択し位置を推定する機能を持たせることも可能である。
Further, the position estimation unit 103 estimates the position by selecting either the direction of the inclination vector 303 or the direction orthogonal to the inclination vector 303 according to the center of gravity position of the saturation area having the maximum area among the plurality of saturation areas 302. It is also possible to have a function to perform.

つまり、図3(c)、(d)に示すように重心が画像の端部付近に現れる場合は、上述
した図6に示すように傾きベクトル303の方向を利用することで対象物位置306を求
めることができる。
That is, when the center of gravity appears near the edge of the image as shown in FIGS. 3C and 3D, the object position 306 is determined by using the direction of the inclination vector 303 as shown in FIG. Can be sought.

また、図3(a)、(b)に示すように重心が画像の中心付近に現れる場合は、図7に
示すように傾きベクトル303の方向に対する法線方向307へ直線を伸ばした際の交点
を対象物位置306として求めることができる。
Further, when the center of gravity appears in the vicinity of the center of the image as shown in FIGS. 3A and 3B, the intersection when the straight line is extended in the normal direction 307 with respect to the direction of the inclination vector 303 as shown in FIG. Can be obtained as the object position 306.

以上のように、本実施の形態1によれば、対象物から過大な赤外線レーザー光が発せら
れ画像の大部分の輝度情報が飽和してしまっても、対象物位置を正確に推定することがで
き、正確な誘導が可能となる。また、余分なセンサを追加する必要がなく、装置サイズの
肥大化を防ぐことができる。
As described above, according to the first embodiment, it is possible to accurately estimate the position of the object even if excessive infrared laser light is emitted from the object and the luminance information of most of the image is saturated. And accurate guidance is possible. Moreover, it is not necessary to add an extra sensor, and the enlargement of the apparatus size can be prevented.

(実施の形態2)
続いて、本発明の実施の形態2について説明する。本発明の実施の形態2では、画像デ
ータ取得部100に、長波長赤外線画像データと中波長赤外線画像データとを同じ視野で
取得する機能を付与することによって、異なる幅広い帯域のデータを観察することが出来
る。
(Embodiment 2)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the second embodiment of the present invention, the image data acquisition unit 100 is provided with a function of acquiring long-wavelength infrared image data and medium-wavelength infrared image data in the same field of view, thereby observing data in a wide range of different bands. I can do it.

同じ視野の2波長帯の画像データを取得する対象物位置推定装置の構成としては、例え
ば、図8に示すものが考えられる。対象物が存在すると思われる方向に向けられた画像デ
ータ取得部100は、その対象物の像をレンズ200およびダイクロイックミラー201
により長波長赤外線センサ202および中波長赤外線センサ203に案内する。レンズ2
00の後部にダイクロイックミラー201を配置し、ダイクロイックミラー201は、長
波長赤外線を透過し、中波長赤外線を反射するものとする。
As a configuration of an object position estimation apparatus that acquires image data of two wavelength bands with the same field of view, for example, the configuration shown in FIG. 8 is conceivable. The image data acquisition unit 100 oriented in the direction in which the object is supposed to exist, displays the image of the object as a lens 200 and a dichroic mirror 201.
To the long wavelength infrared sensor 202 and the medium wavelength infrared sensor 203. Lens 2
A dichroic mirror 201 is disposed at the rear of 00, and the dichroic mirror 201 transmits long-wavelength infrared light and reflects medium-wavelength infrared light.

その透過方向には長波長赤外線センサ202が配置され、反射方向には中波長赤外線セ
ンサ203が配置される。また、両センサへの対象物像の案内方法については多焦点レン
ズを利用してもよい。
A long wavelength infrared sensor 202 is disposed in the transmission direction, and a medium wavelength infrared sensor 203 is disposed in the reflection direction. A multifocal lens may be used as a method for guiding the object image to both sensors.

二波長帯以上の波長帯の画像を観測することで、ある波長帯のみの過大光であった場合
、過大光の影響を受けていない波長帯の画像を選択して処理することにより誤誘導を回避
することができる。また、両波長帯に渡る過大光が発せられた場合においても、統計的に
情報量が増えるため、位置推定の性能が向上する。
By observing images in two or more wavelength bands, if there is excessive light only in a certain wavelength band, erroneous induction can be achieved by selecting and processing an image in a wavelength band that is not affected by excessive light. It can be avoided. Further, even when excessive light over both wavelength bands is emitted, the amount of information is statistically increased, so that the position estimation performance is improved.

(実施の形態3)
続いて、本発明の実施の形態3について説明する。図9および図10を用いて実施の形
態3を説明する。
(Embodiment 3)
Subsequently, Embodiment 3 of the present invention will be described. The third embodiment will be described with reference to FIGS. 9 and 10.

図9は、本発明の実施の形態3に係る対象物位置推定装置の構成を示している。本実施
の形態では、実施の形態1に係る対象物位置推定装置に輝度勾配算出部104と、領域分
割部105が加わる。
FIG. 9 shows the configuration of the object position estimation apparatus according to Embodiment 3 of the present invention. In the present embodiment, a luminance gradient calculation unit 104 and a region division unit 105 are added to the object position estimation apparatus according to the first embodiment.

実施の形態1と同一構成については同一の符号を付し重複する説明は省略する。   The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

次に本発明の実施の形態3に係る対象物位置推定装置の動作処理について説明する。   Next, operation processing of the object position estimation apparatus according to Embodiment 3 of the present invention will be described.

画像データ取得部100により得られた画像データは、輝度勾配算出部104に入力さ
れ、各画素に対して輝度勾配ベクトルを算出する。ここで、輝度勾配ベクトルの算出は下
式(2)による。
The image data obtained by the image data acquisition unit 100 is input to the luminance gradient calculation unit 104, and a luminance gradient vector is calculated for each pixel. Here, the calculation of the luminance gradient vector is performed by the following equation (2).

ここで、I(i,j)は座標(i,j)における輝度を示している。 Here, I (i, j) indicates the luminance at the coordinates (i, j).

輝度勾配算出部104において算出された輝度勾配ベクトルは、輝度勾配情報として領
域分割部105へ入力され、入力された輝度勾配情報を元に画像全体が領域分割される。
The luminance gradient vector calculated by the luminance gradient calculating unit 104 is input to the region dividing unit 105 as luminance gradient information, and the entire image is divided into regions based on the input luminance gradient information.

ここで、上式(2)で示した輝度勾配ベクトルに直交するベクトル(以下、回転ベクト
ルr(i,j)とする。下式(3))を考える。
Here, a vector orthogonal to the luminance gradient vector shown in the above equation (2) (hereinafter referred to as a rotation vector r (i, j). The following equation (3)) is considered.

図10に示すように、画像データ400上において、回転ベクトル401の大きさが大
きい部分にはエッジが存在し、回転ベクトル401の方向はエッジに沿う。
As shown in FIG. 10, on the image data 400, an edge exists at a portion where the size of the rotation vector 401 is large, and the direction of the rotation vector 401 is along the edge.

この回転ベクトル401の情報を用いて、その大きさが局所的に極大となるものを選び
その方向を辿ることにより領域を分割する分割線402を描くことができる。
Using the information of the rotation vector 401, it is possible to draw a dividing line 402 that divides the region by selecting a local maximum in size and following the direction.

領域分割部105で分割された領域情報は、飽和領域抽出部101へ入力され、分割さ
れた領域ごとに飽和領域であるか否かが判断される。その後の動作処理は実施の形態1と
同様であるため説明は省略する。
The region information divided by the region dividing unit 105 is input to the saturated region extracting unit 101, and it is determined whether each divided region is a saturated region. Subsequent operation processing is the same as that of the first embodiment, and thus description thereof is omitted.

本発明の実施の形態3によれば、輝度勾配ベクトルを利用することにより、領域の抽出
が絶対値の評価から相対値の評価で実施されるため、輝度の強弱の変動に対してロバスト
に位置推定が行うことができ、誘導性能を向上させることができる。
According to the third embodiment of the present invention, since the region extraction is performed from the absolute value evaluation to the relative value evaluation by using the luminance gradient vector, the region is robust against fluctuations in luminance intensity. Estimation can be performed and guidance performance can be improved.

(実施の形態4)
続いて、本発明の実施の形態4について説明する。図11は、本発明の実施の形態4に
係る対象物位置推定装置の構成を示している。本実施の形態では、実施の形態1に係る対
象物位置推定装置の構成において、推定位置記憶部106が加わる。なお、実施の形態1
と同一構成については同一の符号を付し重複する説明は省略する。
(Embodiment 4)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 11 shows the configuration of the object position estimation apparatus according to Embodiment 4 of the present invention. In the present embodiment, an estimated position storage unit 106 is added to the configuration of the object position estimating apparatus according to the first embodiment. Embodiment 1
The same components are denoted by the same reference numerals and redundant description is omitted.

次に本発明の実施の形態4に係る対象物位置推定装置の動作処理について説明する。   Next, operation processing of the object position estimation apparatus according to Embodiment 4 of the present invention will be described.

まず、実施の形態1と同様に、位置推定部103において対象物位置が推定されるが、
その推定された対象物の位置情報は推定位置記憶部106へ入力され、記録される。ここ
での、記録量はユーザーが任意に設定することができ、たとえば、Mフレーム分の記録を
設定しておけば、直前のMフレーム分の対象物の推定位置の履歴を蓄積することができる
。そして、位置推定部103では、推定位置記憶部106に記録されているMフレーム分
の推定結果の時間変化を総合して、対象物位置が推定される。
First, as in Embodiment 1, the position estimation unit 103 estimates the object position.
The estimated position information of the object is input to the estimated position storage unit 106 and recorded. Here, the recording amount can be arbitrarily set by the user. For example, if recording for M frames is set, a history of estimated positions of the object for the immediately preceding M frames can be accumulated. . Then, the position estimation unit 103 estimates the object position by combining the temporal changes in the estimation results for M frames recorded in the estimated position storage unit 106.

この実施の形態4によれば、推定結果を一定時間観察することにより、時間変化をひと
つの特徴量として評価することができ、白色ランダムノイズ等の影響による誤推定を低減
することができる。実際に、対象飛翔体から過大光が発せられている場合、撮像は安定し
ないため、時間的、統計的に位置を推定することによって推定値が安定する。
According to the fourth embodiment, by observing the estimation result for a certain period of time, the temporal change can be evaluated as one feature amount, and erroneous estimation due to the influence of white random noise or the like can be reduced. Actually, when excessive light is emitted from the target flying object, imaging is not stable, and thus the estimated value is stabilized by estimating the position temporally and statistically.

なお、この発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、実施段階ではその
要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具現化できる。また、上述の実施の形態に開
示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例え
ば、実施の形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除しても良い。さらに
異なる実施の形態にわたる構成要素を適宜組み合わせても良い。
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the above-described embodiments. For example, some constituent elements may be deleted from all the constituent elements shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.

100 画像データ部
101 飽和領域抽出部
102 領域傾斜算出部
103 位置推定部
104 輝度勾配算出部
105 領域分割部
106 推定位置記憶部
202 長波長赤外線センサ
203 中波長赤外線センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Image data part 101 Saturation area extraction part 102 Area inclination calculation part 103 Position estimation part 104 Luminance gradient calculation part 105 Area division part 106 Estimated position memory | storage part 202 Long wavelength infrared sensor 203 Medium wavelength infrared sensor

Claims (6)

電磁波画像データを取得する画像データ取得手段と、
前記電磁波画像データの輝度情報に対し所定の閾値を超える領域を飽和領域として抽出する飽和領域抽出手段と、
前記飽和領域抽出手段によって得られた各飽和領域内の各画素の直交画像座標系における座標データを一次元空間へ投影したときに、この投影後の一次元空間における各座標データの分散が最大となる一次元空間の軸方向を、前記直交画像座標系における前記各飽和領域それぞれの傾きベクトルとして算出する領域傾斜算出手段と、
前記直交画像座標系において、前記各飽和領域の重心を通りそれぞれの飽和領域に対応した傾きベクトルの方向に直線を描画し、これらの描画した直線の交差する点を対象物の位置として推定する位置推定手段と、
を有することを特徴とする対象物位置推定装置。
Image data acquisition means for acquiring electromagnetic wave image data;
A saturation region extraction means for extracting a region exceeding a predetermined threshold with respect to the luminance information of the electromagnetic wave image data as a saturation region;
When the coordinate data in the orthogonal image coordinate system of each pixel in each saturated region obtained by the saturated region extracting means is projected onto a one-dimensional space, the variance of each coordinate data in the one-dimensional space after projection is maximum. An area inclination calculating means for calculating an axial direction of the one-dimensional space as an inclination vector of each of the saturated areas in the orthogonal image coordinate system ;
In the orthogonal image coordinate system, a position where a straight line is drawn in the direction of an inclination vector corresponding to each saturated area passing through the center of gravity of each saturated area, and a point where these drawn straight lines intersect is estimated as the position of the object An estimation means;
The object position estimation apparatus characterized by having.
前記飽和領域抽出手段は、
前記各飽和領域のうち、所定の閾値よりも大きい面積の飽和領域のみを抽出することを特徴とする請求項1に記載の対象物位置推定装置。
The saturated region extracting means includes
2. The object position estimation apparatus according to claim 1, wherein only a saturated region having an area larger than a predetermined threshold is extracted from the saturated regions.
前記飽和領域算出手段は、
前記各飽和領域のうち、その長軸の長さと短軸の長さの差を長軸の長さで除して算出される扁平率が所定の閾値よりも高い飽和領域のみを抽出することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の対象物位置推定装置。
The saturation region calculation means includes
Of the saturated regions, extracting only a saturated region in which the flatness calculated by dividing the difference between the length of the major axis and the length of the minor axis by the length of the major axis is higher than a predetermined threshold value. The object position estimation apparatus according to claim 1, wherein the object position estimation apparatus is characterized.
前記位置推定手段は、
前記各飽和領域のうち、最大面積を有する飽和領域の重心位置が前記電磁波画像データの端部付近に現れる場合には、前記各飽和領域の重心を通りそれぞれの飽和領域に対応した傾きベクトルの方向に直線を描画し、これらの描画した直線の交差する点を対象物の位置とし、
前記最大面積を有する飽和領域の重心位置が前記電磁波画像データの中心付近に現れる場合には、前記各飽和領域の重心を通りそれぞれの飽和領域に対応した傾きベクトルと直交する方向に直線を描画し、これら描画した直線の交差する点を対象物の位置として推定することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の対象物位置推定装置。
The position estimating means includes
When the gravity center position of the saturation region having the maximum area among the saturation regions appears near the end of the electromagnetic wave image data, the direction of the inclination vector corresponding to each saturation region through the gravity center of each saturation region Draw a straight line at the point where the point where these drawn straight lines intersect is the object position,
When the gravity center position of the saturation region having the maximum area appears near the center of the electromagnetic wave image data, a straight line is drawn in a direction orthogonal to the inclination vector corresponding to each saturation region through the gravity center of each saturation region. The object position estimation apparatus according to claim 1, wherein a point where these drawn straight lines intersect is estimated as the position of the object.
前記電磁波画像データから各画素の座標位置毎に、この画素と隣接する両画素間の輝度情報の差に基づいて、輝度勾配情報としての輝度勾配ベクトルを算出する輝度勾配情報算出手段と、
前記輝度勾配ベクトルと直交するベクトルを回転ベクトルとしてそれぞれに算出するとともに、算出したこれら回転ベクトルの大きさが局所的に極大となる位置である勾配変曲位置を辿ることによって描画した分割線に基づいて前記電磁波画像データを領域分割する領域分割手段と、
を更に有し、
前記飽和領域抽出手段は、
前記領域分割手段によって領域分割された領域毎に飽和領域か否かを判断することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の対象物位置推定装置。
For each coordinate position of each pixel from the electromagnetic wave image data, luminance gradient information calculating means for calculating a luminance gradient vector as luminance gradient information based on the difference in luminance information between both pixels adjacent to this pixel ;
A vector orthogonal to the brightness gradient vector is calculated as a rotation vector for each, and based on a dividing line drawn by following a gradient inflection position that is a position where the size of the calculated rotation vector is locally maximum. Region dividing means for dividing the electromagnetic wave image data into regions,
Further comprising
The saturated region extracting means includes
5. The object position estimation apparatus according to claim 1, wherein it is determined whether or not each region divided by the region dividing unit is a saturated region .
前記位置推定手段は、
予め設定した時間内における複数フレーム分の前記対象物の位置の推定値を蓄積するとともに、これら蓄積した推定値の時間的な変化量に基づいて対象物の位置を推定することを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の対象物位置推定装置。
The position estimating means includes
An estimated value of the position of the object for a plurality of frames within a preset time is accumulated, and the position of the object is estimated based on a temporal change amount of the accumulated estimated value. The object position estimation apparatus according to any one of claims 1 to 5.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6063475A (en) * 1983-09-16 1985-04-11 Mitsubishi Electric Corp Picture tracking device
JPH04127283A (en) * 1990-09-18 1992-04-28 Mitsubishi Electric Corp Image tracking device
JPH04132981A (en) * 1990-09-25 1992-05-07 Mitsubishi Electric Corp Infrared ray seeker
JPH06288698A (en) * 1993-03-31 1994-10-18 Mitsubishi Electric Corp Target tracking apparatus
JP3431206B2 (en) * 1993-05-11 2003-07-28 株式会社東芝 Infrared guidance device
JP2888471B2 (en) * 1993-12-22 1999-05-10 防衛庁技術研究本部長 Flight status grasp support system
JPH0942895A (en) * 1995-07-28 1997-02-14 Mitsubishi Electric Corp Flying body defense method
JPH10185498A (en) * 1996-12-18 1998-07-14 Mitsubishi Electric Corp Missile Sika
JPH10185948A (en) * 1996-12-26 1998-07-14 Toyo Commun Equip Co Ltd probe
JPH11295408A (en) * 1998-04-13 1999-10-29 Mitsubishi Electric Corp Target tracking device
JP3318832B2 (en) * 1998-08-24 2002-08-26 三菱電機株式会社 Guiding device
JP4056641B2 (en) * 1998-11-13 2008-03-05 三菱電機株式会社 Moving object observation system
JP4412799B2 (en) * 2000-03-10 2010-02-10 三菱電機株式会社 Aircraft aiming point calculation apparatus and method
JP2002130997A (en) * 2000-10-30 2002-05-09 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Infrared ray induction apparatus for flying structure
JP2006029754A (en) * 2004-07-22 2006-02-02 Toshiba Corp Flying object tracking method and flying object tracking device
JP2007205654A (en) * 2006-02-02 2007-08-16 Toshiba Corp Light interference device
JP2008008554A (en) * 2006-06-29 2008-01-17 Toshiba Corp Lightwave interference device and lightwave interference method
JP2008070059A (en) * 2006-09-14 2008-03-27 Toshiba Corp Simulator
JP2009044631A (en) * 2007-08-10 2009-02-26 Toyota Motor Corp Object detection device
US8334490B2 (en) * 2009-10-14 2012-12-18 Raytheon Company Off-axis reflective transmit telescope for a directed infrared countermeasures (DIRCM) system

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