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JP6687296B2 - Monitoring device - Google Patents
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Description

この発明は、観測センサにより観測された目標物と、画像センサの撮像画像内の目標物とが同一物であるか否かを判定する監視装置に関するものである。   The present invention relates to a monitoring device that determines whether a target observed by an observation sensor is the same as a target in an image captured by an image sensor.

例えば、観測諸元が異なるレーダ又はカメラなどの複数のセンサを用いて、航空機、船舶又は車両などの目標物を観測し、複数のセンサにより観測された目標物の同一性を判定する監視装置がある。
この監視装置は、例えば、画像センサから出力された撮像画像内の目標物と、或るレーダにより観測された目標物とが同一物であると判定すれば、或るレーダにより観測された目標物の識別情報を撮像画像上に重ねて表示する。
For example, there is a monitoring device that observes a target object such as an aircraft, a ship, or a vehicle by using a plurality of sensors such as radars or cameras having different observation specifications, and determines the identity of the target observed by the plurality of sensors. is there.
For example, if the monitoring device determines that the target object in the captured image output from the image sensor is the same as the target object observed by a certain radar, the target object observed by the certain radar is detected. The identification information of is superimposed on the captured image and displayed.

この監視装置を適用可能なシステムとして、例えば、目標物である航空機を観測する航空管制支援システムがある。
航空管制支援システムに適用される監視装置が備えるセンサとして、例えば、空港面探知レーダ(ASDE:Airport Surface Detection Equipment)、空港監視レーダ(ASR:Airport Surveillance Radar)がある。ASDEは目標物である航空機の距離や方位を探知することによって2次元位置を取得することができる。ASRは、例えば、一次監視レーダ(PSR:Primary Surveillance Radar)と、二次監視レーダ(SSR:Secondary Surveillance Radar)とを組み合わせたレーダである。PSRは、目標物である航空機の距離及び方位を探知する。SSRは、レーダのアンテナから送信された電波である質問信号に対して、航空機に搭載されたトランスポンダが応答することによって、目標物の航空機である距離及び方位を探知し、応答信号には、航空機の識別情報及び高度が含まれるため、距離及び方位に加えて、高度を知ることができる。
これらのセンサは、航空機の高度を取得できない場合、2次元位置として取得することになり、航空機の高度が取得できる場合、3次元位置として取得することができる。
また、監視装置が備えるセンサとして、マルチラテレーション(MLAT:MultirateLATion)、広域マルチラテレーション(WAM:Wide Area Multiratelation)、ADS-B(Automatic Dependent Surveillance-Broadcast)out/inなどがある。
これらのセンサは、目標物である航空機の3次元位置及び航空機の識別情報を取得することができる。
An example of a system to which this monitoring device can be applied is an air traffic control support system for observing an aircraft that is a target.
Examples of the sensor included in the monitoring device applied to the air traffic control support system include an airport surface detection radar (ASDE) and an airport surveillance radar (ASR). ASDE can acquire a two-dimensional position by detecting the distance and direction of the target aircraft. The ASR is, for example, a radar that combines a primary surveillance radar (PSR: Primary Surveillance Radar) and a secondary surveillance radar (SSR: Secondary Surveillance Radar). PSR detects the distance and heading of a target aircraft. The SSR detects the distance and direction of the target aircraft by responding to the interrogation signal, which is a radio wave transmitted from the radar antenna, by the transponder mounted on the aircraft, and the response signal includes the aircraft. Since the identification information and the altitude are included, the altitude can be known in addition to the distance and the azimuth.
When the altitude of the aircraft cannot be acquired, these sensors will acquire it as a two-dimensional position, and when the altitude of the aircraft can be acquired, these sensors can acquire it as a three-dimensional position.
In addition, as sensors included in the monitoring device, there are multilateration (MLAT), wide area multilateralization (WAM), ADS-B (Automatic Dependent Surveillance-Broadcast) out / in, and the like.
These sensors can acquire the three-dimensional position of the target aircraft and the identification information of the aircraft.

以下の特許文献1に開示されている監視装置は、観測センサとして、空港面探知レーダを使用して、空港面を移動する全ての目標物を観測し、全ての目標物の位置及び識別情報を取得するようにしている。目標物には、空港面を移動する航空機のほか、空港面を移動する車両なども含まれる。
また、この監視装置は、画像センサであるビデオカメラを用いて、目標物を撮影し、目標物が映っている撮像画像を取得するようにしている。
この監視装置は、撮像画像内の目標物を検出して、撮像画像上での目標物の位置と、空港面探知レーダにより取得された目標物の位置との相関の有無を判定することで、空港面探知レーダにより観測された目標物と、画像センサの撮像画像内の目標物とが同一物であるか否かを判定している。
The monitoring device disclosed in Patent Document 1 below uses an airport surface detection radar as an observation sensor, observes all targets moving on the airport surface, and obtains the positions and identification information of all the targets. I'm trying to get it. Targets include aircraft moving on the airport surface as well as vehicles moving on the airport surface.
In addition, this monitoring device uses a video camera, which is an image sensor, to shoot a target object and acquire a captured image of the target object.
This monitoring device detects the target object in the captured image, by determining the presence or absence of a correlation between the position of the target object on the captured image and the position of the target object acquired by the airport surface detection radar, It is determined whether the target observed by the airport surface detection radar and the target in the image captured by the image sensor are the same.

特開平11−160424号公報JP, 11-160424, A

従来の監視装置は以上のように構成されているので、目標物が空港面を移動している航空機又は車両などであれば、目標物の同一性を判定することができる。しかし、目標物が飛行中の航空機である場合、撮像画像内の目標物の位置座標を解析しても、目標物の3次元位置を正確に求めることが困難であり、撮像画像上での目標物の3次元位置と、空港面探知レーダにより取得された目標物の3次元位置との相関の有無を判定することができない。このため、目標物が飛行中の航空機である場合、空港面探知レーダにより観測された目標物と、画像センサの撮像画像内の目標物とが同一物であるか否かを判定することができないという課題があった。   Since the conventional monitoring device is configured as described above, the identity of the target can be determined if the target is an aircraft or a vehicle moving on the airport surface. However, when the target object is a flying aircraft, it is difficult to accurately determine the three-dimensional position of the target object even if the position coordinates of the target object in the captured image are analyzed. It is impossible to determine whether or not there is a correlation between the three-dimensional position of the object and the three-dimensional position of the target acquired by the airport surface detection radar. Therefore, when the target is an aircraft in flight, it is not possible to determine whether the target observed by the airport surface detection radar and the target in the image captured by the image sensor are the same. There was a problem.

この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、目標物が飛行中の航空機である場合でも、観測センサにより観測された目標物と、画像センサの撮像画像内の目標物とが同一物であるか否かを判定することができる監視装置を得ることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above problems, and even when the target is an aircraft in flight, the target observed by the observation sensor and the target in the image captured by the image sensor It is an object of the present invention to obtain a monitoring device that can determine whether or not the two are the same.

この発明に係る監視装置は、目標物が存在している領域を撮像して、その領域の撮像画像を出力する画像センサと、画像センサから出力された撮像画像内の目標物を検出し、検出した目標物を包含している範囲である目標物包含画像領域を特定する目標検出部と、目標物を観測して、観測した目標物の識別情報及び観測した目標物の位置である目標物観測位置を出力する観測センサと、観測センサから出力された識別情報によって目標物の大きさを特定し、特定した目標物の大きさ及び観測センサから出力された目標物観測位置のそれぞれを画像センサの投影面に変換し、変換した目標物の大きさと、変換した目標物観測位置とから、画像センサの投影面上で、観測センサにより観測された目標物を包含している範囲である目標物包含観測領域を特定する変換処理部とを設け、第1の判定処理部が、変換処理部により特定された目標物包含観測領域と、目標検出部により特定された目標物包含画像領域とを比較して、観測センサにより観測された目標物と、目標検出部により検出された目標物とが同一物であるか否かを判定するようにしたものである。   A monitoring device according to the present invention detects and detects an image sensor that images a region in which a target object exists and outputs a captured image of the region, and a target object in the captured image output from the image sensor. A target detection unit that specifies a target inclusion image area that is a range that includes the target, and the target is observed, the target is observed, and the identification information of the observed target and the target that is the position of the observed target are observed. The size of the target is specified by the observation sensor that outputs the position and the identification information that is output from the observation sensor, and the size of the specified target and the target observation position that is output from the observation sensor Converted to the projection surface, the target inclusion that is the range that includes the target observed by the observation sensor on the projection surface of the image sensor from the size of the converted target and the converted target observation position Observation area And a conversion processing unit for specifying, the first determination processing unit compares the target object inclusion observation area specified by the conversion processing unit with the target object inclusion image area specified by the target detection unit, The target object observed by the observation sensor and the target object detected by the target detection unit are determined to be the same or not.

この発明によれば、観測センサから出力された識別情報によって目標物の大きさを特定し、特定した目標物の大きさ及び観測センサから出力された目標物観測位置のそれぞれを画像センサの投影面に変換し、変換した目標物の大きさと、変換した目標物観測位置とから、画像センサの投影面上で、観測センサにより観測された目標物を包含している範囲である目標物包含観測領域を特定する変換処理部を設け、第1の判定処理部が、変換処理部により特定された目標物包含観測領域と、目標検出部により特定された目標物包含画像領域とを比較して、観測センサにより観測された目標物と、目標検出部により検出された目標物とが同一物であるか否かを判定するように構成したので、目標物が飛行中の航空機である場合でも、観測センサにより観測された目標物と、画像センサの撮像画像内の目標物とが同一物であるか否かを判定することができる効果がある。   According to this invention, the size of the target object is specified by the identification information output from the observation sensor, and the size of the specified target object and the target object observation position output from the observation sensor are displayed on the projection surface of the image sensor. The target inclusion observation region that is the range that includes the target observed by the observation sensor on the projection surface of the image sensor from the converted target size and the converted target observation position. Is provided, and the first determination processing unit compares the target object inclusion observation region specified by the conversion processing unit with the target object inclusion image region specified by the target detection unit and observes Since the target object observed by the sensor and the target object detected by the target detection unit are configured to be determined to be the same or not, even if the target object is a flying aircraft, the observation sensor By And observed target, and the target in the captured image of the image sensor is effective which can be determined whether one and the same.

この発明の実施の形態1による監視装置を示す構成図である。It is a block diagram which shows the monitoring apparatus by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1による監視装置を示すハードウェア構成図である。It is a hardware block diagram which shows the monitoring apparatus by Embodiment 1 of this invention. 監視装置の画像センサ1、観測センサ3及びディスプレイ16を除く構成要素がソフトウェア又はファームウェアなどで実現される場合のコンピュータのハードウェア構成図である。It is a hardware block diagram of a computer when the components other than the image sensor 1, the observation sensor 3, and the display 16 of the monitoring device are realized by software or firmware. 監視装置の画像センサ1、観測センサ3及びディスプレイ16を除く構成要素がソフトウェア又はファームウェアなどで実現される場合の処理手順を示すフローチャートである。6 is a flowchart showing a processing procedure in the case where components other than the image sensor 1, the observation sensor 3 and the display 16 of the monitoring device are realized by software or firmware. 変換処理部5により画像センサ1の投影面に変換された目標物観測位置及び変換処理部5により特定された目標物包含観測領域を示す説明図である。5 is an explanatory diagram showing a target object observation position converted to a projection plane of the image sensor 1 by the conversion processing unit 5 and a target object inclusion observation region specified by the conversion processing unit 5. FIG. 図6Aは、目標物の全長と全幅に対応する第1の矩形領域を示す説明図、図6Bは、目標物の全幅と高さに対応する第2の矩形領域を示す説明図である。FIG. 6A is an explanatory diagram showing a first rectangular area corresponding to the entire length and width of the target object, and FIG. 6B is an explanatory diagram showing a second rectangular area corresponding to the entire width and height of the target object. 目標物包含観測領域と目標物包含画像領域との重なり範囲Ovを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the overlapping range Ov of the target object inclusion observation area and the target object inclusion image area. 目標物包含観測領域と第1及び第2の目標物包含画像領域との重なり範囲Ovを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the overlapping range Ov of the target object inclusion observation area and the 1st and 2nd target object inclusion image area. この発明の実施の形態1による他の監視装置を示す構成図である。It is a block diagram which shows the other monitoring apparatus by Embodiment 1 of this invention. 包含領域特定部8により特定される双方包含領域を示す説明図である。6 is an explanatory diagram showing both inclusion areas specified by an inclusion area specifying unit 8. FIG. この発明の実施の形態1による他の監視装置を示す構成図である。It is a block diagram which shows the other monitoring apparatus by Embodiment 1 of this invention. 重み付け平均した位置を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the position which weighted and averaged. 観測センサ3に起因する目標物観測位置と目標物画像位置との位置ずれを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the positional shift of the target object observation position and the target object image position resulting from the observation sensor 3. 目標物観測位置の観測誤差範囲及び画像センサ1の投影面上での観測誤差範囲を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing an observation error range of a target object observation position and an observation error range on a projection surface of the image sensor 1. 楕円体の固有ベクトルと長軸の幅との関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between the eigenvector of an ellipsoid and the width of a long axis. 補正前後の目標物包含観測領域及び投影面上での観測誤差範囲を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the target inclusion observation region before and after correction, and the observation error range on a projection surface. この発明の実施の形態3による監視装置を示す構成図である。It is a block diagram which shows the monitoring apparatus by Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態3による監視装置を示すハードウェア構成図である。It is a hardware block diagram which shows the monitoring apparatus by Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態4による監視装置を示す構成図である。It is a block diagram which shows the monitoring apparatus by Embodiment 4 of this invention. この発明の実施の形態4による監視装置を示すハードウェア構成図である。It is a hardware block diagram which shows the monitoring apparatus by Embodiment 4 of this invention. 観測位置射影部61により算出される射影位置を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the projection position calculated by the observation position projection part 61. 観測位置射影部61により算出される射影位置と、目標検出部32bから出力される目標物地図座標位置との関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between the projection position calculated by the observation position projection part 61, and the target object map coordinate position output from the target detection part 32b. 第2の判定処理部62の処理内容を示すフローチャートである。9 is a flowchart showing the processing content of a second determination processing unit 62. この発明の実施の形態5による監視装置を示す構成図である。It is a block diagram which shows the monitoring apparatus by Embodiment 5 of this invention. この発明の実施の形態5による監視装置を示すハードウェア構成図である。It is a hardware block diagram which shows the monitoring apparatus by Embodiment 5 of this invention. 画像センサ1−1〜1−Nの基準位置と、画像センサ1−1〜1−Nの角度とを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the reference position of image sensors 1-1 to 1-N and the angle of image sensors 1-1 to 1-N. この発明の実施の形態6による監視装置を示す構成図である。It is a block diagram which shows the monitoring apparatus by Embodiment 6 of this invention.

以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。   Hereinafter, in order to describe the present invention in more detail, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1による監視装置を示す構成図である。図2は、この発明の実施の形態1による監視装置を示すハードウェア構成図である。
図1及び図2において、画像センサ1は、例えば、光学カメラ又は赤外カメラなどで実現される。
画像センサ1は、目標物が存在している領域として、例えば、移動体が交通する空港敷地内及び空港周辺の領域を撮像して、前記領域の撮像画像を目標検出部2及び表示処理部7に出力する。この目標物には、航空機のほか、地上を走行する車両なども含まれる。さらに、海が近い空港であれば船舶なども含まれ、また、鉄道があれば、鉄道車両なども含まれる。
Embodiment 1.
1 is a block diagram showing a monitoring device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a hardware configuration diagram showing the monitoring device according to the first embodiment of the present invention.
1 and 2, the image sensor 1 is realized by, for example, an optical camera or an infrared camera.
The image sensor 1 images, for example, a region inside or around an airport site where a moving body is traffic as a region in which a target object exists, and a captured image of the region is acquired by the target detection unit 2 and the display processing unit 7. Output to. The targets include not only aircraft but also vehicles traveling on the ground. Further, if the airport is near the sea, ships and the like are included, and if there is a railroad, rail cars and the like are included.

目標検出部2は、例えば、図2に示す目標検出回路11で実現される。
目標検出部2は、画像センサ1から出力された撮像画像内の目標物を検出する処理を実施する。
目標検出部2は、撮像画像上での検出した目標物の位置である目標物画像位置及び撮像画像上で目標物を包含している範囲である目標物包含画像領域のそれぞれを第1の判定処理部6及び表示処理部7に出力する処理を実施する。
The target detection unit 2 is realized by, for example, the target detection circuit 11 shown in FIG.
The target detection unit 2 executes a process of detecting a target object in the captured image output from the image sensor 1.
The target detection unit 2 first determines each of the target object image position that is the position of the detected target object on the captured image and the target object inclusion image region that is the range that includes the target object on the captured image. Processing for outputting to the processing unit 6 and the display processing unit 7 is performed.

観測センサ3は、画像センサ1以外のセンサであり、例えば、ASR、ASDE、MLAT、WAM、ADS−Bout/inなどで実現される。
観測センサ3は、目標物を観測して、観測した目標物の識別情報及び目標物の3次元位置である目標物観測位置のそれぞれを変換処理部5に出力する。目標物の識別情報には、例えば、航空機の便名のほか、航空機の機体など、目標物の固有の識別番号が含まれている。
物体形状情報格納部4は、例えば、図2に示す形状記憶回路12で実現される。
物体形状情報格納部4は、各種の目標物の形状を示す形状情報を格納している。例えば、目標物の識別情報に対応する形状情報として、識別情報が示す目標物の全長、全幅及び高さなどを格納している。
The observation sensor 3 is a sensor other than the image sensor 1, and is realized by, for example, ASR, ASDE, MLAT, WAM, ADS-Bout / in, or the like.
The observation sensor 3 observes the target, and outputs the identification information of the observed target and the target observation position, which is a three-dimensional position of the target, to the conversion processing unit 5. The identification information of the target includes, for example, the flight number of the aircraft and a unique identification number of the target such as the body of the aircraft.
The object shape information storage unit 4 is realized by, for example, the shape storage circuit 12 shown in FIG.
The object shape information storage unit 4 stores shape information indicating the shapes of various target objects. For example, as the shape information corresponding to the identification information of the target, the total length, width, height, etc. of the target indicated by the identification information are stored.

変換処理部5は、例えば、図2に示す変換処理回路13で実現される。
変換処理部5は、物体形状情報格納部4から、観測センサ3から出力された識別情報に対応する形状情報を読み出し、形状情報を参照することで、観測センサ3により観測された目標物の大きさを特定する処理を実施する。
変換処理部5は、特定した目標物の大きさ及び観測センサ3から出力された目標物観測位置のそれぞれを画像センサ1の投影面に変換する処理を実施する。
変換処理部5は、変換した目標物の大きさと、変換した目標物観測位置とから、画像センサ1の投影面上で、観測センサ3により観測された目標物を包含している範囲である目標物包含観測領域を特定する処理を実施する。
この実施の形態1では、変換処理部5が、観測センサ3から出力された識別情報に対応する形状情報を参照することで、観測センサ3により観測された目標物の大きさを特定し、特定した目標物の大きさを画像センサ1の投影面に変換する例を示しているが、これに限るものではない。
例えば、観測センサ3が目標物の識別情報を得ることが困難であるような場合、変換処理部5が、予め設定されている目標物の大きさを画像センサ1の投影面に変換するようにしてもよい。
予め設定されている目標物の大きさは、例えば、カタログ上の大きさなどが考えられる。
The conversion processing unit 5 is realized by, for example, the conversion processing circuit 13 shown in FIG.
The conversion processing unit 5 reads the shape information corresponding to the identification information output from the observation sensor 3 from the object shape information storage unit 4 and refers to the shape information to determine the size of the target observed by the observation sensor 3. The process of identifying the height is performed.
The conversion processing unit 5 performs a process of converting each of the size of the specified target object and the target object observation position output from the observation sensor 3 into a projection plane of the image sensor 1.
The conversion processing unit 5 is a range that includes the target object observed by the observation sensor 3 on the projection surface of the image sensor 1 from the converted size of the target object and the converted target object observation position. Perform processing to specify the object inclusion observation area.
In the first embodiment, the conversion processing unit 5 identifies the size of the target observed by the observation sensor 3 by referring to the shape information corresponding to the identification information output from the observation sensor 3, Although the example in which the size of the target is converted to the projection surface of the image sensor 1 is shown, the present invention is not limited to this.
For example, when it is difficult for the observation sensor 3 to obtain the identification information of the target object, the conversion processing unit 5 converts the preset size of the target object into the projection surface of the image sensor 1. May be.
The size of the target object set in advance may be, for example, the size on the catalog.

第1の判定処理部6は、例えば、図2に示す第1の判定処理回路14で実現される。
第1の判定処理部6は、変換処理部5により特定された目標物包含観測領域と、目標検出部2から出力された目標物包含画像領域とを比較して、観測センサ3により観測された目標物と、目標検出部2により検出された目標物とが同一物であるか否かを判定する処理を実施する。
即ち、第1の判定処理部6は、画像センサ1の投影面上で、変換処理部5により特定された目標物包含観測領域と、目標検出部2から出力された目標物包含画像領域との重なり範囲を算出する処理を実施する。
また、第1の判定処理部6は、重なり範囲が閾値以上であれば、観測センサ3により観測された目標物と、目標検出部2により検出された目標物とが同一物であると判定し、重なり範囲が閾値未満であれば、観測センサ3により観測された目標物と、目標検出部2により検出された目標物とが同一物でないと判定する処理を実施する。
The first determination processing unit 6 is realized by, for example, the first determination processing circuit 14 shown in FIG.
The first determination processing unit 6 compares the target object inclusion observation region specified by the conversion processing unit 5 with the target object inclusion image region output from the target detection unit 2 and is observed by the observation sensor 3. A process of determining whether or not the target object and the target object detected by the target detection unit 2 are the same is performed.
That is, the first determination processing unit 6 divides the target object inclusion observation region specified by the conversion processing unit 5 and the target object inclusion image region output from the target detection unit 2 on the projection surface of the image sensor 1. A process of calculating the overlapping range is performed.
In addition, the first determination processing unit 6 determines that the target object observed by the observation sensor 3 and the target object detected by the target detection unit 2 are the same object if the overlapping range is equal to or more than the threshold value. If the overlapping range is less than the threshold value, a process of determining that the target object observed by the observation sensor 3 and the target object detected by the target detection unit 2 are not the same object is performed.

表示処理部7は、例えば、図2に示す表示処理回路15で実現される。
表示処理部7は、画像センサ1から出力された撮像画像をディスプレイ16に表示する処理を実施する。
表示処理部7は、第1の判定処理部6により同一物であると判定された場合、変換処理部5により画像センサ1の投影面に変換された目標物観測位置及び観測センサ3から出力された識別情報のそれぞれを撮像画像上に表示し、また、目標検出部2から出力された目標物包含画像領域を撮像画像上に表示する処理を実施する。
また、第1の判定処理部6により同一物であると判定されなかった場合でも、表示処理部7は、変換処理部5により画像センサ1の投影面に変換された目標物観測位置、観測センサ3から出力された識別情報、変換処理部5により特定された目標物包含観測領域、目標検出部2から出力された目標物画像位置、目標検出部2から出力された目標物包含画像領域のそれぞれを独立に撮像画像上に表示しても良いこととする。
ディスプレイ16は、例えば、液晶ディスプレイなどの表示装置である。
The display processing unit 7 is realized by, for example, the display processing circuit 15 shown in FIG.
The display processing unit 7 performs a process of displaying the captured image output from the image sensor 1 on the display 16.
When the first determination processing unit 6 determines that they are the same object, the display processing unit 7 outputs the target object observation position converted to the projection surface of the image sensor 1 by the conversion processing unit 5 and the observation sensor 3. Each of the identification information is displayed on the captured image, and the target object inclusion image area output from the target detection unit 2 is displayed on the captured image.
Even if the first determination processing unit 6 does not determine that they are the same object, the display processing unit 7 causes the conversion processing unit 5 to convert the target object observation position and the observation sensor to the projection surface of the image sensor 1. 3 of the identification information, the target inclusion observation region specified by the conversion processing unit 5, the target object image position output from the target detection unit 2, and the target inclusion image region output from the target detection unit 2. May be independently displayed on the captured image.
The display 16 is, for example, a display device such as a liquid crystal display.

図1では、監視装置の構成要素である画像センサ1、目標検出部2、観測センサ3、物体形状情報格納部4、変換処理部5、第1の判定処理部6、表示処理部7及びディスプレイ16のそれぞれが、図2に示すような専用のハードウェアで実現されるものを想定している。即ち、画像センサ1、目標検出回路11、観測センサ3、形状記憶回路12、変換処理回路13、第1の判定処理回路14、表示処理回路15及びディスプレイ16で実現されるものを想定している。   In FIG. 1, the image sensor 1, the target detection unit 2, the observation sensor 3, the object shape information storage unit 4, the conversion processing unit 5, the first determination processing unit 6, the display processing unit 7, and the display, which are the constituent elements of the monitoring device. Each of 16 is assumed to be realized by dedicated hardware as shown in FIG. That is, what is realized by the image sensor 1, the target detection circuit 11, the observation sensor 3, the shape memory circuit 12, the conversion processing circuit 13, the first determination processing circuit 14, the display processing circuit 15, and the display 16 is assumed. .

ここで、形状記憶回路12は、例えば、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)などの不揮発性又は揮発性の半導体メモリや、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、DVD(Digital Versatile Disc)などが該当する。
また、目標検出回路11、変換処理回路13、第1の判定処理回路14及び表示処理回路15は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field−Programmable Gate Array)、または、これらを組み合わせたものが該当する。
Here, the shape memory circuit 12 is, for example, a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), a flash memory, an EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory), or an EEPROM (Electrically Accessible Memory). Alternatively, a volatile semiconductor memory, a magnetic disk, a flexible disk, an optical disk, a compact disk, a mini disk, a DVD (Digital Versatile Disc), or the like is applicable.
The target detection circuit 11, the conversion processing circuit 13, the first determination processing circuit 14, and the display processing circuit 15 are, for example, a single circuit, a composite circuit, a programmed processor, a parallel programmed processor, and an ASIC (Application Specific). An integrated circuit), an FPGA (Field-Programmable Gate Array), or a combination thereof is applicable.

監視装置の画像センサ1、観測センサ3及びディスプレイ16を除く構成要素は、専用のハードウェアで実現されるものに限るものではなく、ソフトウェア、ファームウェア、または、ソフトウェアとファームウェアとの組み合わせで実現されるものであってもよい。
ソフトウェア又はファームウェアはプログラムとして、コンピュータのメモリに格納される。コンピュータは、プログラムを実行するハードウェアを意味し、例えば、CPU(Central Processing Unit)、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサ、DSP(Digital Signal Processor)、GPU(Graphics Processing Unit)などが該当する。
The components other than the image sensor 1, the observation sensor 3, and the display 16 of the monitoring device are not limited to those realized by dedicated hardware, but are realized by software, firmware, or a combination of software and firmware. It may be one.
Software or firmware is stored in the memory of the computer as a program. The computer means hardware that executes a program, and includes, for example, a CPU (Central Processing Unit), a central processing unit, a processing unit, an arithmetic unit, a microprocessor, a microcomputer, a processor, a DSP (Digital Signal Processor), and a GPU (Graphics). Processing Unit) is applicable.

図3は、監視装置の画像センサ1、観測センサ3及びディスプレイ16を除く構成要素がソフトウェア又はファームウェアなどで実現される場合のコンピュータのハードウェア構成図である。
監視装置の画像センサ1、観測センサ3及びディスプレイ16を除く構成要素がソフトウェア又はファームウェアなどで実現される場合、物体形状情報格納部4をコンピュータのメモリ21上に構成するとともに、目標検出部2、物体形状情報格納部4、変換処理部5、第1の判定処理部6及び表示処理部7の処理手順をコンピュータに実行させるためのプログラムをメモリ21に格納し、コンピュータのプロセッサ22がメモリ21に格納されているプログラムを実行するようにすればよい。
FIG. 3 is a hardware configuration diagram of a computer when the components other than the image sensor 1, the observation sensor 3, and the display 16 of the monitoring device are realized by software or firmware.
When the components other than the image sensor 1, the observation sensor 3, and the display 16 of the monitoring device are realized by software or firmware, the object shape information storage unit 4 is configured on the memory 21 of the computer and the target detection unit 2, A program for causing a computer to execute the processing procedures of the object shape information storage unit 4, the conversion processing unit 5, the first determination processing unit 6, and the display processing unit 7 is stored in the memory 21, and the processor 22 of the computer stores the program in the memory 21. It suffices to execute the stored program.

図4は、監視装置の画像センサ1、観測センサ3及びディスプレイ16を除く構成要素がソフトウェア又はファームウェアなどで実現される場合の処理手順を示すフローチャートである。
また、図2では、監視装置の構成要素のそれぞれが専用のハードウェアで実現される例を示し、図3では、監視装置の画像センサ1、観測センサ3及びディスプレイ16を除く構成要素がソフトウェアやファームウェアなどで実現される例を示しているが、監視装置における一部の構成要素が専用のハードウェアで実現され、残りの構成要素がソフトウェアやファームウェアなどで実現されるものであってもよい。
FIG. 4 is a flowchart showing a processing procedure when the components of the monitoring device except the image sensor 1, the observation sensor 3 and the display 16 are realized by software or firmware.
Further, FIG. 2 shows an example in which each component of the monitoring device is realized by dedicated hardware, and in FIG. 3, the components other than the image sensor 1, the observation sensor 3 and the display 16 of the monitoring device are software and Although an example in which it is implemented by firmware is shown, some of the components of the monitoring device may be implemented by dedicated hardware, and the remaining components may be implemented by software or firmware.

次に動作について説明する。
画像センサ1は、目標物が存在している領域として、例えば、移動体が交通する空港敷地内及び空港周辺の領域を撮像して、前記領域の撮像画像を目標検出部2及び表示処理部7に出力する。この目標物には、航空機のほか、地上を走行する車両なども含まれる。
Next, the operation will be described.
The image sensor 1 images, for example, a region inside or around an airport site where a moving body is traffic as a region in which a target object exists, and a captured image of the region is acquired by the target detection unit 2 and the display processing unit 7. Output to. The targets include not only aircraft but also vehicles traveling on the ground.

目標検出部2は、画像センサ1から出力された撮像画像内の目標物を検出する処理を実施する(図4のステップST1)。
撮像画像内の目標物を検出する処理自体は、公知の技術であるため詳細な説明を省略する。
目標検出部2は、検出した目標物の撮像画像上での位置である目標物画像位置を第1の判定処理部6及び表示処理部7に出力する。
また、目標検出部2は、撮像画像上で目標物を包含している範囲である目標物包含画像領域と、検出した目標物を識別するID(IDentification)とを第1の判定処理部6及び表示処理部7に出力する。このIDは、目標検出部2により任意に割り当てられた番号等である。
ここで、目標物包含画像領域は、例えば、撮像画像上で目標物を囲む矩形の枠、曲線と直線から構成する枠が該当する。
また、目標物画像位置は、例えば、目標物包含画像領域の中心に存在している画素の位置座標が該当する。
The target detection unit 2 performs a process of detecting a target object in the captured image output from the image sensor 1 (step ST1 in FIG. 4).
Since the process itself for detecting the target object in the captured image is a known technique, detailed description thereof will be omitted.
The target detection unit 2 outputs the detected target image position, which is the position of the detected target on the captured image, to the first determination processing unit 6 and the display processing unit 7.
In addition, the target detection unit 2 sets the first determination processing unit 6 and a target object inclusion image area that is a range that includes the target object in the captured image and an ID (IDentification) that identifies the detected target object. It is output to the display processing unit 7. This ID is a number or the like arbitrarily assigned by the target detection unit 2.
Here, the target inclusion image area corresponds to, for example, a rectangular frame that surrounds the target on the captured image, or a frame configured by a curved line and a straight line.
Further, the target object image position corresponds to, for example, the position coordinates of the pixel existing in the center of the target object inclusion image region.

この実施の形態1では、監視装置が1つの画像センサ1を実装している例を想定しているが、監視装置が複数の画像センサ1を実装しているものであってもよい。
監視装置が複数の画像センサ1を実装している場合、目標検出部2が、画像センサ1毎に、独立して目標物を検出するようにしてもよいし、複数の画像センサ1により撮影された画像をパノラマ映像として1つの撮像画像に合成し、合成した撮像画像上で目標物を検出するようにしてもよい。また、複数の画像センサ1が、独立して目標物を検出すると同時に、他の画像センサ1と協調動作することで、複数の画像センサ1間を跨がって存在する同一の目標物について同一のIDを付与し、前記IDが同じ目標物については、ある画像センサ1で検出した目標物を他の画像センサ1で検出しない、もしくは後段の処理部へ出力しないようにしてもよい。
In the first embodiment, it is assumed that the monitoring device has one image sensor 1, but the monitoring device may have a plurality of image sensors 1.
When the monitoring device is equipped with a plurality of image sensors 1, the target detection unit 2 may detect the target object independently for each image sensor 1, or the target images may be captured by the plurality of image sensors 1. The captured image may be combined into one captured image as a panoramic image, and the target object may be detected on the combined captured image. Further, the plurality of image sensors 1 independently detect the target object and at the same time operate in cooperation with the other image sensor 1, so that the same target object existing across the plurality of image sensors 1 is the same. The target object having the same ID may be prevented from being detected by another image sensor 1 or output to the processing unit in the subsequent stage.

観測センサ3は、目標物を観測して、観測した目標物の識別情報及び目標物の3次元位置である目標物観測位置(X1,Y1,Z1)のそれぞれを変換処理部5及び表示処理部7に出力する。また、前述した通り、単一の観測センサ3を扱う際に、センサによってはASRのように距離と方位、ASDEのように地上面の2次元位置のみ取得される場合がある。ASRの場合は、航空機の気圧高度、もしくは気圧高度に標準大気の補正を加えて海面からの高度に変換し、距離、方位、高度を3次元位置(X1,Y1,Z1)へ変換して出力しても良いこととする。ASDEの場合は、目標物の高度として、デフォルト値(航空管制のルール上、現実的にあり得る値)を設定して、3次元位置(X1,Y1,Z1)を出力しても良いこととする。
目標物の識別情報には、例えば、航空機の便名又は航空機の機体の情報など、目標物の固有の識別番号が含まれている。
また、観測センサ3は、目標物の推定速度を示す速度ベクトルを取得できる場合は変換処理部5に出力しても良いこととする。
The observation sensor 3 observes the target object, and converts the identification information of the observed target object and the target object observation position (X1, Y1, Z1), which is the three-dimensional position of the target object, into the conversion processing unit 5 and the display processing unit. Output to 7. Further, as described above, when handling a single observation sensor 3, depending on the sensor, only the distance and direction as in ASR and only the two-dimensional position on the ground surface as in ASDE may be acquired. In the case of ASR, the atmospheric altitude of the aircraft or the atmospheric altitude is corrected to the standard atmosphere and converted to the altitude from the sea surface, and the distance, bearing, and altitude are converted to a three-dimensional position (X1, Y1, Z1) and output. It is okay to do it. In the case of ASDE, it is possible to set a default value (a value that is realistically possible under the rules of air traffic control) as the altitude of the target and output the three-dimensional position (X1, Y1, Z1). To do.
The identification information of the target includes a unique identification number of the target, such as the flight number of the aircraft or the information of the aircraft body.
Further, the observation sensor 3 may output the velocity vector indicating the estimated velocity of the target to the conversion processing unit 5 if the velocity vector can be acquired.

変換処理部5は、図5に示すように、観測センサ3から出力された目標物観測位置(X1,Y1,Z1)を画像センサ1の投影面に投影することで、目標物観測位置(X1,Y1,Z1)を画像センサ1の投影面の座標(u,v)に変換する(図4のステップST2)。
図5は、変換処理部5により画像センサ1の投影面に変換された目標物観測位置及び変換処理部5により特定された目標物包含観測領域を示す説明図である。
画像センサ1の投影面の座標(u,v)は、目標物包含観測領域における中心画素の座標に相当する。
As shown in FIG. 5, the conversion processing unit 5 projects the target object observation position (X1, Y1, Z1) output from the observation sensor 3 onto the projection surface of the image sensor 1 so that the target object observation position (X1 , Y1, Z1) is converted into coordinates (u, v) on the projection surface of the image sensor 1 (step ST2 in FIG. 4).
FIG. 5 is an explanatory diagram showing the target object observation position converted to the projection surface of the image sensor 1 by the conversion processing unit 5 and the target object inclusion observation region specified by the conversion processing unit 5.
The coordinates (u, v) on the projection surface of the image sensor 1 correspond to the coordinates of the central pixel in the target inclusion observation region.

例えば、変換処理部5は、以下の式(1)を用いることで、目標物観測位置(X1,Y1,Z1)を画像センサ1の投影面の座標(u,v)に変換することができる。

Figure 0006687296
式(1)において、Aは、画像センサ1の内部パラメータ、Rは、回転行列、Tは、平行移動ベクトルである。
world,Yworld,Zworldは、目標物が存在している3次元直交座標系の各軸の座標値である。例えば、観測センサ3が設置されている位置を原点とする北基準直交座標系が考えられる。
image,vimageは、画像センサ1の投影面上での各軸の座標値である。
したがって、目標物観測位置(X1,Y1,Z1)を式(1)の座標値(Xworld,Yworld,Zworld)に代入すると、式(1)の画像センサ1の投影面上での座標値(uimage,vimage)が、画像センサ1の投影面の座標(u,v)となる。For example, the conversion processing unit 5 can convert the target object observation position (X1, Y1, Z1) into the coordinates (u, v) on the projection surface of the image sensor 1 by using the following formula (1). .
Figure 0006687296
In Expression (1), A is an internal parameter of the image sensor 1, R is a rotation matrix, and T is a translation vector.
X world , Y world , and Z world are the coordinate values of each axis of the three-dimensional rectangular coordinate system in which the target exists. For example, a north reference Cartesian coordinate system whose origin is the position where the observation sensor 3 is installed can be considered.
u image and v image are coordinate values of each axis on the projection surface of the image sensor 1.
Therefore, when the target object observation position (X1, Y1, Z1) is substituted into the coordinate values (X world , Y world , Z world ) of the equation (1), the coordinates on the projection surface of the image sensor 1 of the equation (1) are calculated. The value (u image , v image ) is the coordinate (u, v) on the projection surface of the image sensor 1.

変換処理部5は、観測センサ3から目標物の識別情報を受けると、物体形状情報格納部4から識別情報に対応する形状情報の読み出しを行う。
変換処理部5は、形状情報を参照することで、目標物の全長、全幅及び高さを把握する。目標物の識別情報が入力されない場合は、例えば、一般的な全長、全幅及び高さをデフォルト値予め設定しておき、使用しても良いこととする。
また、変換処理部5は、観測センサ3から速度ベクトルを受けると、速度ベクトルから目標物の進行方向を把握する。速度ベクトルが入力されない場合は、例えば、航空管制のルール上、予め設定されているコース又は一般的な速度よって、速度ベクトルのデフォルト値を設定して、目標物の進行方向を把握しても良いこととする。
図6は、変換処理部5により特定される目標物包含観測領域を示す説明図である。
図6Aは、目標物の全長と全幅に対応する第1の矩形領域を示し、図6Bは、目標物の全幅と高さに対応する第2の矩形領域を示している。
Upon receiving the identification information of the target object from the observation sensor 3, the conversion processing unit 5 reads out the shape information corresponding to the identification information from the object shape information storage unit 4.
The conversion processing unit 5 grasps the total length, width, and height of the target by referring to the shape information. When the identification information of the target is not input, for example, general length, width, and height may be set in advance as default values and used.
Further, when the conversion processing unit 5 receives the velocity vector from the observation sensor 3, the conversion processing unit 5 grasps the traveling direction of the target object from the velocity vector. When the velocity vector is not input, for example, according to the rules of air traffic control, a default value of the velocity vector may be set according to a preset course or a general velocity to grasp the traveling direction of the target object. I will.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing the target object inclusion observation region specified by the conversion processing unit 5.
FIG. 6A shows a first rectangular area corresponding to the entire length and width of the target object, and FIG. 6B shows a second rectangular area corresponding to the entire width and height of the target object.

変換処理部5は、図6Aに示すように、目標物の進行方向に対応する辺の長さが目標物の全長であり、進行方向と直交する方向に対応する辺の長さが目標物の全幅である第1の矩形領域を生成する。
また、変換処理部5は、図6Bに示すように、高さ方向に対応する辺の長さが目標物の高さであり、水平方向に対応する辺の長さが目標物の全幅である第2の矩形領域を生成する。
ここで、目標物の進行方向が把握できない場合でも、予め設定しておいた進行方向や目標物の傾きよって、矩形領域を生成しても良いこととする。一方、目標物のピッチ、ヨー、ロールなどの詳細な情報が得られる場合は利用しても良いこととする。
In the conversion processing unit 5, as shown in FIG. 6A, the length of the side corresponding to the moving direction of the target is the total length of the target, and the length of the side corresponding to the direction orthogonal to the moving direction is the length of the target. Generate a first rectangular area that is the full width.
Further, in the conversion processing unit 5, as shown in FIG. 6B, the length of the side corresponding to the height direction is the height of the target object, and the length of the side corresponding to the horizontal direction is the total width of the target object. A second rectangular area is generated.
Here, even when the traveling direction of the target object cannot be grasped, the rectangular area may be generated based on the preset traveling direction and inclination of the target object. On the other hand, if detailed information such as the pitch, yaw, and roll of the target object can be obtained, it may be used.

次に、変換処理部5は、図6Aに示すように、第1の矩形領域における2つの対角線D1,D2のうち、画像センサ1の視線方向との角度が直角に近い方向の対角線D1を選択する。
変換処理部5は、選択した対角線D1の端点a1,a2を画像センサ1の投影面に投影することで、対角線D1の端点a1,a2を画像センサ1の投影面の座標a3,a4に変換する。
Next, as shown in FIG. 6A, the conversion processing unit 5 selects the diagonal line D1 of the two diagonal lines D1 and D2 in the first rectangular area, the diagonal line having a direction close to a right angle with the line-of-sight direction of the image sensor 1. To do.
The conversion processing unit 5 projects the endpoints a1 and a2 of the selected diagonal line D1 onto the projection surface of the image sensor 1 to transform the endpoints a1 and a2 of the diagonal line D1 into coordinates a3 and a4 on the projection surface of the image sensor 1. .

対角線D1の端点a1,a2を画像センサ1の投影面の座標a3,a4に変換するには、対角線D1の端点a1,a2における3次元直交座標系の座標を得る必要がある。
観測センサ3から出力された目標物観測位置(X1,Y1,Z1)が、第1の矩形領域の中心位置に対応していれば、目標物観測位置(X1,Y1,Z1)と第1の矩形領域の大きさとから、対角線D1の端点a1,a2における3次元直交座標系の座標を得ることができる。
しかし、一般的には、観測センサ3から出力された目標物観測位置(X1,Y1,Z1)は、第1の矩形領域の中心位置に対応しているとは限らない。
目標物観測位置(X1,Y1,Z1)が、第1の矩形領域の中心位置に対応していない場合、対角線D1の端点a1,a2における3次元直交座標系の座標を得ることが困難である。
そこで、この実施の形態1では、例えば、以下のようにして、対角線D1の端点a1,a2を画像センサ1の投影面の座標a3,a4に変換する。
In order to convert the end points a1 and a2 of the diagonal line D1 into the coordinates a3 and a4 of the projection surface of the image sensor 1, it is necessary to obtain the coordinates of the three-dimensional orthogonal coordinate system at the end points a1 and a2 of the diagonal line D1.
If the target object observation position (X1, Y1, Z1) output from the observation sensor 3 corresponds to the center position of the first rectangular area, the target object observation position (X1, Y1, Z1) and the first position From the size of the rectangular area, the coordinates of the three-dimensional orthogonal coordinate system at the end points a1 and a2 of the diagonal line D1 can be obtained.
However, in general, the target object observation position (X1, Y1, Z1) output from the observation sensor 3 does not always correspond to the center position of the first rectangular area.
When the target object observation position (X1, Y1, Z1) does not correspond to the center position of the first rectangular area, it is difficult to obtain the coordinates of the three-dimensional orthogonal coordinate system at the end points a1 and a2 of the diagonal line D1. ..
Therefore, in the first embodiment, for example, the end points a1 and a2 of the diagonal line D1 are converted into the coordinates a3 and a4 of the projection surface of the image sensor 1 as follows.

対角線D1の端点a1,a2は、第1の矩形領域に9おける対角線D1の端点であるため、端点a1と端点a2との距離を算出することができる。このため、例えば、端点a2における3次元直交座標系の座標を、端点a1における3次元直交座標系の座標で表すことができる。
端点a1の未知の座標を式(1)に代入することで、端点a1の座標を画像センサ1の投影面の座標a3に変換し、端点a1の座標で表した端点a2の座標を式(1)に代入することで、端点a2の座標を画像センサ1の投影面の座標a4に変換すれば、座標a3と座標a4との距離L1−2を求めることができる。
画像センサ1の投影面上での目標物観測位置である座標(u,v)は既に算出しているため、座標(u,v)と距離L1−2から、画像センサ1の投影面の座標a3,a4を算出することができる。
Since the end points a1 and a2 of the diagonal line D1 are end points of the diagonal line D1 in the first rectangular area 9, the distance between the end point a1 and the end point a2 can be calculated. Therefore, for example, the coordinates of the three-dimensional Cartesian coordinate system at the end point a2 can be represented by the coordinates of the three-dimensional Cartesian coordinate system at the end point a1.
By substituting the unknown coordinates of the end point a1 into the equation (1), the coordinates of the end point a1 are converted into the coordinates a3 of the projection surface of the image sensor 1, and the coordinates of the end point a2 represented by the coordinates of the end point a1 are represented by the expression (1 ), The coordinate of the end point a2 is converted into the coordinate a4 of the projection surface of the image sensor 1, so that the distance L1-2 between the coordinate a3 and the coordinate a4 can be obtained.
Since the coordinates (u, v), which is the target observation position on the projection surface of the image sensor 1, have already been calculated, the coordinates of the projection surface of the image sensor 1 are calculated from the coordinates (u, v) and the distance L1-2. It is possible to calculate a3 and a4.

また、変換処理部5は、図6Bに示すように、第2の矩形領域における2つの対角線D3,D4のうち、画像センサ1の視線方向との角度が直角に近い方向の対角線D3を選択する。
変換処理部5は、選択した対角線D3の端点b1,b2を画像センサ1の投影面に投影することで、対角線D3の端点b1,b2を画像センサ1の投影面の座標b3,b4に変換する。
対角線D3の端点b1,b2を画像センサ1の投影面の座標b3,b4に変換する処理も、対角線D1の端点b1,b2を画像センサ1の投影面の座標b3,b4に変換する処理と同様に行うことができる。
Further, as shown in FIG. 6B, the conversion processing unit 5 selects the diagonal line D3 of the two diagonal lines D3 and D4 in the second rectangular region, which is in a direction close to a right angle with the line-of-sight direction of the image sensor 1. .
The conversion processing unit 5 projects the endpoints b1 and b2 of the selected diagonal line D3 onto the projection surface of the image sensor 1 to transform the endpoints b1 and b2 of the diagonal line D3 into coordinates b3 and b4 of the projection surface of the image sensor 1. .
The process of converting the end points b1 and b2 of the diagonal line D3 into the coordinates b3 and b4 of the projection surface of the image sensor 1 is similar to the process of converting the end points b1 and b2 of the diagonal line D1 into the coordinates b3 and b4 of the projection surface of the image sensor 1. Can be done.

変換処理部5は、変換した投影面の座標a3,a4及び座標b3,b4から、図5に示すように、画像センサ1の投影面上で、目標物を包含している範囲である目標物包含観測領域を特定する(図4のステップST3)。
図5において、目標物包含観測領域の左上の端点の座標は、(a3,b3)であり、目標物包含観測領域の左下の端点の座標は、(a3,b4)である。
また、目標物包含観測領域の右上の端点の座標は、(a4,b3)であり、目標物包含観測領域の右下の端点の座標は、(a4,b4)である。
From the coordinates a3, a4 and the coordinates b3, b4 of the converted projection plane, the conversion processing unit 5 determines, on the projection surface of the image sensor 1, a target object that is a range including the target object, as shown in FIG. The inclusive observation area is specified (step ST3 in FIG. 4).
In FIG. 5, the coordinates of the upper left end point of the target inclusion observation area are (a3, b3), and the coordinates of the lower left end point of the target inclusion observation area are (a3, b4).
The coordinates of the upper right end point of the target inclusion observation area are (a4, b3), and the coordinates of the lower right end point of the target inclusion observation area are (a4, b4).

第1の判定処理部6は、変換処理部5により特定された目標物包含観測領域と、目標検出部2から出力された目標物包含画像領域とを比較して、観測センサ3により観測された目標物と、目標検出部2により検出された目標物とが同一物であるか否かを判定する。
即ち、第1の判定処理部6は、図7に示すように、画像センサ1の投影面上で、変換処理部5により特定された目標物包含観測領域と、目標検出部2から出力された目標物包含画像領域との重なり範囲Ovを算出する(図4のステップST4)。
図7は、目標物包含観測領域と目標物包含画像領域との重なり範囲Ovを示す説明図である。
The first determination processing unit 6 compares the target object inclusion observation region specified by the conversion processing unit 5 with the target object inclusion image region output from the target detection unit 2 and is observed by the observation sensor 3. It is determined whether or not the target object and the target object detected by the target detection unit 2 are the same object.
That is, as shown in FIG. 7, the first determination processing unit 6 outputs the target inclusion observation region specified by the conversion processing unit 5 and the target detection unit 2 on the projection surface of the image sensor 1. An overlapping range Ov with the target object inclusion image area is calculated (step ST4 in FIG. 4).
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an overlapping range Ov between the target-subject inclusion observation area and the target-subject inclusion image area.

第1の判定処理部6は、図7に示すように、算出した重なり範囲Ovと事前に設定された閾値Thとを比較する(図4のステップST5)。
第1の判定処理部6は、重なり範囲Ovが閾値Th以上であれば(図4のステップST5:YESの場合)、観測センサ3により観測された目標物と、目標検出部2により検出された目標物とが同一物であると判定する(図4のステップST6)。
第1の判定処理部6は、重なり範囲Ovが閾値Th未満であれば(図4のステップST5:NOの場合)、観測センサ3により観測された目標物と、目標検出部2により検出された目標物とが同一物でないと判定する(図4のステップST7)。
As shown in FIG. 7, the first determination processing unit 6 compares the calculated overlapping range Ov with a preset threshold Th (step ST5 in FIG. 4).
If the overlapping range Ov is greater than or equal to the threshold Th (step ST5: YES in FIG. 4), the first determination processing unit 6 detects the target object observed by the observation sensor 3 and the target detection unit 2. It is determined that the target object is the same object (step ST6 in FIG. 4).
If the overlapping range Ov is less than the threshold Th (step ST5: NO in FIG. 4), the first determination processing unit 6 detects the target observed by the observation sensor 3 and the target detection unit 2. It is determined that the target and the target are not the same (step ST7 in FIG. 4).

表示処理部7は、画像センサ1から出力された撮像画像をディスプレイ16に表示する。
表示処理部7は、第1の判定処理部6により同一物であると判定された場合、変換処理部5により画像センサ1の投影面に変換された目標物観測位置及び観測センサ3から出力された識別情報のそれぞれを撮像画像上に表示し、また、目標検出部2から出力された目標物包含画像領域を撮像画像上に表示する(図4のステップST8)。
The display processing unit 7 displays the captured image output from the image sensor 1 on the display 16.
When the first determination processing unit 6 determines that they are the same object, the display processing unit 7 outputs the target object observation position converted to the projection surface of the image sensor 1 by the conversion processing unit 5 and the observation sensor 3. Each of the identification information is displayed on the captured image, and the target object inclusion image area output from the target detection unit 2 is displayed on the captured image (step ST8 in FIG. 4).

表示処理部7は、第1の判定処理部6により同一物でないと判定された場合、目標検出部2から出力された目標物画像位置、目標物包含画像領域及び目標物のIDとを撮像画像上に表示する(図4のステップST9)。
あるいは、表示処理部7は、第1の判定処理部6により同一物でないと判定された場合、観測センサ3から出力された識別情報と、変換処理部5により画像センサ1の投影面に変換された目標物観測位置及び変換処理部5により特定された目標物包含観測領域とを撮像画像上に表示する。
When the first determination processing unit 6 determines that they are not the same object, the display processing unit 7 captures an image of the target object image position, the target object inclusion image region, and the target object ID output from the target detection unit 2. It is displayed above (step ST9 in FIG. 4).
Alternatively, when the first determination processing unit 6 determines that they are not the same object, the display processing unit 7 converts the identification information output from the observation sensor 3 and the conversion processing unit 5 into the projection surface of the image sensor 1. The target object observation position and the target object inclusion observation area specified by the conversion processing unit 5 are displayed on the captured image.

以上で明らかなように、この実施の形態1によれば、観測センサ3から出力された識別情報によって目標物の大きさを特定し、特定した目標物の大きさ及び観測センサ3から出力された目標物観測位置のそれぞれを画像センサ1の投影面に変換し、変換した目標物の大きさと、変換した目標物観測位置とから、画像センサ1の投影面上で、観測センサ3により観測された目標物を包含している範囲である目標物包含観測領域を特定する変換処理部5を設け、第1の判定処理部6が、変換処理部5により特定された目標物包含観測領域と、目標検出部2により特定された目標物包含画像領域とを比較して、観測センサ3により観測された目標物と、目標検出部2により検出された目標物とが同一物であるか否かを判定するように構成している。これにより、目標物が飛行中の航空機である場合でも、観測センサ3により観測された目標物と、画像センサ1の撮像画像内の目標物とが同一物であるか否かを判定することができる効果を奏する。   As is clear from the above, according to the first embodiment, the size of the target is specified by the identification information output from the observation sensor 3, and the size of the specified target and the output from the observation sensor 3 are output. Each of the target object observation positions was converted to the projection surface of the image sensor 1, and the observation sensor 3 observed on the projection surface of the image sensor 1 from the size of the converted target object and the converted target object observation position. A conversion processing unit 5 that specifies a target object inclusion observation region that is a range that includes a target object is provided, and the first determination processing unit 6 causes the target object inclusion observation region specified by the conversion processing unit 5 and the target. It is determined whether the target object observed by the observation sensor 3 and the target object detected by the target detection unit 2 are the same object by comparing the target object inclusion image area specified by the detection unit 2 with each other. It is configured to do. Thereby, even if the target is an aircraft in flight, it is possible to determine whether the target observed by the observation sensor 3 and the target in the captured image of the image sensor 1 are the same. There is an effect that can be done.

この実施の形態1では、目標検出部2により撮像画像上で1つの目標物が検出されている例を示しているが、例えば、1つの目標物の前方部分と後方部分が分離されて、2つの目標物として検出されることがある。
このような場合、目標検出部2は、図8に示すように、1つの目標物の前方部分を包含している範囲である目標物包含画像領域(以下、第1の目標物包含画像領域と称する)と、1つの目標物の後方部分を包含している範囲である目標物包含画像領域(以下、第2の目標物包含画像領域と称する)とを特定する。
図8は、目標物包含観測領域と第1及び第2の目標物包含画像領域との重なり範囲Ovを示す説明図である。
In the first embodiment, an example in which one target object is detected on the captured image by the target detection unit 2 is shown. However, for example, the front portion and the rear portion of one target object are separated and May be detected as one target.
In such a case, the target detection unit 2, as shown in FIG. 8, includes a target object inclusion image area (hereinafter, referred to as a first target object inclusion image area) which is a range including a front portion of one target object. The target object-containing image area (hereinafter, referred to as a second target object-containing image area) that is a range including the rear portion of one target object is specified.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing an overlapping range Ov between the target object inclusion observation area and the first and second target object inclusion image areas.

第1の判定処理部6は、画像センサ1の投影面上で、変換処理部5により特定された目標物包含観測領域と、第1の目標物包含画像領域との重なり範囲Ov1を算出し、また、変換処理部5により特定された目標物包含観測領域と、第2の目標物包含画像領域との重なり範囲Ov2を算出する。
第1の判定処理部6は、重なり範囲Ov1と重なり範囲Ov2の合計が閾値Th以上であれば、目標検出部2により検出された複数の目標物が1つの目標物の一部であり、観測センサ3により観測された目標物と、1つの目標物とが同一物であると判定する。
第1の判定処理部6は、重なり範囲Ov1と重なり範囲Ov2の合計が閾値Th未満であれば、観測センサ3により観測された目標物と、1つの目標物とが同一物でないと判定する。
The first determination processing unit 6 calculates, on the projection surface of the image sensor 1, an overlapping range Ov1 between the first target inclusion image area and the target inclusion observation area specified by the conversion processing unit 5, Further, the overlapping range Ov2 between the target object inclusion observation area specified by the conversion processing unit 5 and the second target object inclusion image area is calculated.
If the sum of the overlapping range Ov1 and the overlapping range Ov2 is greater than or equal to the threshold value Th, the first determination processing unit 6 determines that the plurality of target objects detected by the target detecting unit 2 are part of one target object, It is determined that the target observed by the sensor 3 and one target are the same.
If the total of the overlapping range Ov1 and the overlapping range Ov2 is less than the threshold Th, the first determination processing unit 6 determines that the target observed by the observation sensor 3 and one target are not the same.

この実施の形態1では、表示処理部7が、目標検出部2から出力された目標物包含画像領域、あるいは、変換処理部5により特定された目標物包含観測領域を撮像画像上に表示する例を示している。
これは一例に過ぎず、例えば、表示処理部7が、目標物包含画像領域と目標物包含観測領域の双方を含む領域である双方包含領域を撮像画像上に表示するようにしてもよい。
図9は、この発明の実施の形態1による他の監視装置を示す構成図である。
図9において、包含領域特定部8は、例えば包含領域特定回路で実現される。
包含領域特定部8は、図10に示すように、画像センサの1投影面上で、変換処理部5により特定された目標物包含観測領域と、目標検出部2から出力された目標物包含画像領域との双方を含む領域である双方包含領域を特定する処理を実施する。
図10は、包含領域特定部8により特定される双方包含領域を示す説明図である。
表示処理部7は、画像センサ1から出力された撮像画像上に、包含領域特定部8により特定された双方包含領域を表示する。
In the first embodiment, an example in which the display processing unit 7 displays the target object inclusion image area output from the target detection unit 2 or the target object inclusion observation area specified by the conversion processing unit 5 on the captured image. Is shown.
This is merely an example, and for example, the display processing unit 7 may display both the inclusion area, which is an area including both the target inclusion image area and the target inclusion observation area, on the captured image.
FIG. 9 is a configuration diagram showing another monitoring device according to the first embodiment of the present invention.
In FIG. 9, the inclusion area specifying unit 8 is realized by, for example, an inclusion area specifying circuit.
As shown in FIG. 10, the inclusion area specifying unit 8 includes the target object inclusion observation area specified by the conversion processing unit 5 and the target object inclusion image output from the target detecting unit 2 on one projection plane of the image sensor. A process of specifying a both-inclusive region, which is a region including both the region and the region, is performed.
FIG. 10 is an explanatory diagram showing both inclusion areas specified by the inclusion area specifying unit 8.
The display processing unit 7 displays the both inclusion areas specified by the inclusion area specifying unit 8 on the captured image output from the image sensor 1.

この実施の形態1では、表示処理部7が、変換処理部5により画像センサ1の投影面に変換された目標物観測位置、あるいは、目標検出部2から出力された目標物画像位置を撮像画像上に表示する例を示している。
これは一例に過ぎず、例えば、表示処理部7が、目標物観測位置と目標物画像位置とを重み付け平均して、重み付け平均した位置を撮像画像上に表示するようにしてもよい。
図11は、この発明の実施の形態1による他の監視装置を示す構成図である。
図11において、平均位置出力部9は、例えば平均位置出力回路で実現される。
平均位置出力部9は、図12に示すように、変換処理部5により画像センサ1の投影面に変換された目標物観測位置と、目標検出部2から出力された目標物画像位置とを重み付け平均して、重み付け平均した位置を出力する処理を実施する。
図12は、重み付け平均した位置を示す説明図である。
表示処理部7は、画像センサ1から出力された撮像画像上に、平均位置出力部9から出力された位置を表示する。
In the first embodiment, the display processing unit 7 captures an image of the target object observation position converted to the projection surface of the image sensor 1 by the conversion processing unit 5 or the target object image position output from the target detection unit 2. The example displayed above is shown.
This is merely an example, and for example, the display processing unit 7 may perform a weighted average of the target object observation position and the target object image position and display the weighted average position on the captured image.
FIG. 11 is a configuration diagram showing another monitoring device according to the first embodiment of the present invention.
In FIG. 11, the average position output unit 9 is realized by, for example, an average position output circuit.
As shown in FIG. 12, the average position output unit 9 weights the target object observation position converted to the projection surface of the image sensor 1 by the conversion processing unit 5 and the target object image position output from the target detection unit 2. A process of averaging and outputting the weighted average position is executed.
FIG. 12 is an explanatory diagram showing the weighted average positions.
The display processing unit 7 displays the position output from the average position output unit 9 on the captured image output from the image sensor 1.

実施の形態2.
上記実施の形態1では、変換処理部5が、目標物包含観測領域を特定する例を示している。
この実施の形態2では、変換処理部5が、目標物観測位置の観測誤差範囲を示す観測誤差情報に従って目標物包含観測領域を補正する例を説明する。
この実施の形態2の監視装置の構成図は、上記実施の形態1の監視装置と同様に、図1、図9又は図11である。
Embodiment 2.
The above-described first embodiment shows an example in which the conversion processing unit 5 specifies the target object inclusion observation region.
In the second embodiment, an example will be described in which the conversion processing unit 5 corrects the target object inclusion observation region according to the observation error information indicating the observation error range of the target object observation position.
The configuration diagram of the monitoring apparatus according to the second embodiment is FIG. 1, FIG. 9 or FIG. 11 similarly to the monitoring apparatus according to the first embodiment.

観測センサ3により観測された目標物の位置には観測誤差が含まれている。このため、図13に示すように、観測センサ3から出力された目標物観測位置と、目標検出部2から出力された目標物画像位置とが大きくずれていることがある。
図13は、観測センサ3に起因する目標物観測位置と目標物画像位置との位置ずれを示す説明図である。
The position of the target observed by the observation sensor 3 includes an observation error. Therefore, as shown in FIG. 13, the target object observation position output from the observation sensor 3 and the target object image position output from the target detection unit 2 may deviate significantly.
FIG. 13 is an explanatory diagram showing the positional deviation between the target object observation position and the target object image position due to the observation sensor 3.

この実施の形態2では、観測センサ3は、目標物観測位置の観測誤差範囲を示す観測誤差情報として、3次元の観測誤差共分散行列を変換処理部5に出力する。
変換処理部5は、図14に示すように、観測センサ3から出力された観測誤差情報が示す目標物観測位置の観測誤差範囲を画像センサ1の投影面に投影することで、目標物観測位置の観測誤差範囲を画像センサ1の投影面の座標に変換する。
図14は、目標物観測位置の観測誤差範囲及び画像センサ1の投影面上での観測誤差範囲を示す説明図である。
目標物観測位置の観測誤差範囲は、幾何的には図14のような楕円体で表現される。
変換処理部5は、目標物観測位置の観測誤差範囲における各々の点の位置を式(1)の座標値(Xworld,Yworld,Zworld)に代入することで、目標物観測位置の観測誤差範囲を画像センサ1の投影面の座標に変換することができる。
目標物観測位置の観測誤差範囲を画像センサ1の投影面の座標に変換する処理として、以下の処理を用いることもできる。
In the second embodiment, the observation sensor 3 outputs a three-dimensional observation error covariance matrix to the conversion processing unit 5 as the observation error information indicating the observation error range of the target object observation position.
As shown in FIG. 14, the conversion processing unit 5 projects the observation error range of the target object observation position indicated by the observation error information output from the observation sensor 3 onto the projection surface of the image sensor 1 to obtain the target object observation position. The observation error range of is converted into coordinates on the projection surface of the image sensor 1.
FIG. 14 is an explanatory diagram showing the observation error range of the target object observation position and the observation error range on the projection surface of the image sensor 1.
The observation error range of the target object observation position is geometrically represented by an ellipsoid as shown in FIG.
The conversion processing unit 5 substitutes the position of each point in the observation error range of the target object observation position into the coordinate values (X world , Y world , Z world ) of the equation (1) to observe the target object observation position. The error range can be converted into the coordinates of the projection surface of the image sensor 1.
The following processing may be used as the processing for converting the observation error range of the target object observation position into the coordinates of the projection surface of the image sensor 1.

変換処理部5は、目標物観測位置の観測誤差範囲である楕円体の固有値及び固有ベクトルから、楕円体の長軸の幅及び短軸の幅のそれぞれを算出する。
図15は、楕円体の固有ベクトルと長軸の幅との関係を示す説明図である。
そして、変換処理部5は、式(1)を用いて、楕円体における長軸の幅の端点及び短軸の幅の端点のそれぞれを画像センサ1の投影面の座標に変換することで、投影面上での観測誤差範囲を算出する。
The conversion processing unit 5 calculates the width of the major axis and the width of the minor axis of the ellipsoid from the eigenvalue and the eigenvector of the ellipsoid, which are the observation error ranges of the target observation position.
FIG. 15 is an explanatory diagram showing the relationship between the eigenvector of the ellipsoid and the width of the major axis.
Then, the conversion processing unit 5 converts each of the long-axis width end points and the short-axis width end points of the ellipsoid into the coordinates of the projection surface of the image sensor 1 using the formula (1), thereby performing projection. Calculate the observation error range on the surface.

変換処理部5は、図16に示すように、投影面上での観測誤差範囲が、上記実施の形態1と同様の方法で特定した目標物包含観測領域を包含していない場合、投影面上での観測誤差範囲が目標物包含観測領域を包含するように、投影面上での観測誤差範囲を拡大する。
次に、変換処理部5は、目標物包含観測領域が、拡大した観測誤差範囲と一致するように、目標物包含観測領域を補正する。
即ち、変換処理部5は、図16に示すように、拡大した観測誤差範囲を補正後の目標物包含観測領域とする。
変換処理部5は、補正後の目標物包含観測領域を第1の判定処理部6に出力する。
図16は、補正前後の目標物包含観測領域及び投影面上での観測誤差範囲を示す説明図である。
第1の判定処理部6の処理内容は、上記実施の形態1と同様であるため、詳細な説明を省略する。
As shown in FIG. 16, when the observation error range on the projection surface does not include the target inclusion observation area specified by the same method as in the above-described first embodiment, the conversion processing unit 5 displays it on the projection surface. The observation error range on the projection plane is expanded so that the observation error range in (3) includes the target inclusion observation region.
Next, the conversion processing unit 5 corrects the target-included observation area such that the target-included observation area matches the expanded observation error range.
That is, as shown in FIG. 16, the conversion processing unit 5 sets the enlarged observation error range as the corrected target object inclusion observation area.
The conversion processing unit 5 outputs the corrected target object inclusion observation region to the first determination processing unit 6.
FIG. 16 is an explanatory diagram showing a target inclusion observation region before and after correction and an observation error range on the projection surface.
Since the processing content of the first determination processing unit 6 is the same as that in the first embodiment, detailed description thereof will be omitted.

以上で明らかなように、この実施の形態2によれば、観測センサ3が、目標物観測位置の観測誤差範囲を示す観測誤差情報を出力し、変換処理部5が、観測センサ3から出力された観測誤差情報に従って目標物包含観測領域を補正するように構成したので、観測センサ3の観測誤差が大きくても、同一物の判定精度の劣化を防止することができる効果を奏する。   As is clear from the above, according to the second embodiment, the observation sensor 3 outputs the observation error information indicating the observation error range of the target object observation position, and the conversion processing unit 5 outputs the observation sensor 3 from the observation sensor 3. Since the target inclusion observation region is corrected according to the observation error information, even if the observation error of the observation sensor 3 is large, it is possible to prevent deterioration of the determination accuracy of the same object.

実施の形態3.
この実施の形態3では、目標検出部2と第1の判定処理部6との間に第1の追尾処理部を備え、観測センサ3と変換処理部5との間に第2の追尾処理部を備えている例を説明する。
Embodiment 3.
In the third embodiment, a first tracking processing unit is provided between the target detection unit 2 and the first determination processing unit 6, and a second tracking processing unit is provided between the observation sensor 3 and the conversion processing unit 5. An example provided with will be described.

図17は、この発明の実施の形態3による監視装置を示す構成図である。図18は、この発明の実施の形態3による監視装置を示すハードウェア構成図である。
図17及び図18において、図1及び図2と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
画像センサ1−1〜1−Nは、図1の画像センサ1と同様に、例えば、光学カメラ又は赤外カメラなどで実現される。
画像センサ1−1〜1−Nは、目標物が存在している領域として、例えば、移動体が交通する空港敷地内及び空港周辺の領域を撮像して、前記領域の撮像画像を映像生成部31及び目標検出部32に出力する。
FIG. 17 is a configuration diagram showing a monitoring device according to Embodiment 3 of the present invention. FIG. 18 is a hardware configuration diagram showing a monitoring device according to the third embodiment of the present invention.
In FIGS. 17 and 18, the same reference numerals as those in FIGS. 1 and 2 indicate the same or corresponding portions, and thus the description thereof will be omitted.
The image sensors 1-1 to 1-N are realized by, for example, an optical camera or an infrared camera, like the image sensor 1 in FIG.
The image sensors 1-1 to 1-N image, for example, an area inside or around an airport site where a mobile body is in traffic as an area in which a target object exists, and a captured image of the area is generated by a video generation unit. 31 and the target detection unit 32.

映像生成部31は、例えば、図18に示す映像生成回路41で実現される。
映像生成部31は、画像センサ1−1〜1−Nから出力された撮像画像のそれぞれを表示処理部40に出力する。
また、映像生成部31は、画像センサ1−1〜1−Nから出力された撮像画像を合成することで、1つのパノラマ画像を生成し、パノラマ画像を撮像画像として目標検出部32及び表示処理部40に出力する。ここで、画像センサ1−1〜1−Nから出力された撮像画像を別々に、直接、撮像画像として目標検出部32及び表示処理部40に出力しても良いこととする。
The video generation unit 31 is realized by, for example, the video generation circuit 41 shown in FIG.
The video generation unit 31 outputs each of the captured images output from the image sensors 1-1 to 1-N to the display processing unit 40.
In addition, the video generation unit 31 generates one panoramic image by combining the captured images output from the image sensors 1-1 to 1-N, and the panoramic image is used as the captured image, and the target detection unit 32 and the display process are performed. It is output to the unit 40. Here, the captured images output from the image sensors 1-1 to 1-N may be separately output directly to the target detection unit 32 and the display processing unit 40 as captured images.

目標検出部32は、例えば、図18に示す目標検出回路42で実現される。
目標検出部32は、画像センサ1−n(n=1,2,・・・,N)から出力された撮像画像内の目標物、あるいは、映像生成部31から出力された撮像画像内の目標物を検出する処理を実施する。
目標検出部32は、撮像画像上で検出した目標物の位置である目標物画像位置及び撮像画像上で目標物を包含している範囲である目標物包含画像領域のそれぞれを第1の追尾処理部33に出力する処理を実施する。
The target detection unit 32 is realized by, for example, the target detection circuit 42 shown in FIG.
The target detection unit 32 is a target in the captured image output from the image sensor 1-n (n = 1, 2, ..., N) or a target in the captured image output from the video generation unit 31. A process for detecting an object is performed.
The target detection unit 32 performs a first tracking process on each of the target object image position which is the position of the target object detected on the captured image and each of the target object inclusion image region which is the range including the target object on the captured image. Processing for outputting to the unit 33 is performed.

第1の追尾処理部33は、例えば、図18に示す第1の追尾処理回路43で実現される。
第1の追尾処理部33は、目標検出部32により検出された目標物の追尾処理を実施して、追尾処理後の目標物を包含している範囲である目標物包含画像領域を第1の判定処理部37に出力する処理を実施する。
第1の追尾処理部33が実施する目標物の追尾処理として、例えば、カルマンフィルタ、パーティクルフィルタなどを用いる公知の追尾処理を利用することができる。
The first tracking processing unit 33 is realized by, for example, the first tracking processing circuit 43 shown in FIG.
The first tracking processing unit 33 performs the tracking process of the target object detected by the target detection unit 32, and sets the target object inclusion image area, which is a range including the target object after the tracking process, to the first target image area. Processing for outputting to the determination processing unit 37 is performed.
As the target tracking process executed by the first tracking processing unit 33, for example, a known tracking process using a Kalman filter, a particle filter, or the like can be used.

観測センサ3−1〜3−Mは、図1の観測センサ3と同様に、例えば、ASR、MLAT、WAMなどで実現される。
観測センサ3−m(m=1,2,・・・,M)は、目標物を観測して、観測した目標物の識別情報及び目標物の3次元位置である目標物観測位置のそれぞれを第2の追尾処理部34−m及びマルチセンサ追尾処理部35に出力する。
The observation sensors 3-1 to 3-M are realized by, for example, ASR, MLAT, WAM or the like, like the observation sensor 3 in FIG. 1.
The observation sensor 3-m (m = 1, 2, ..., M) observes the target object, and outputs the identification information of the observed target object and the target object observation position which is the three-dimensional position of the target object. Output to the second tracking processing unit 34-m and the multi-sensor tracking processing unit 35.

第2の追尾処理部34−mは、例えば、図18に示す第2の追尾処理回路44で実現される。
第2の追尾処理部34−mは、観測センサ3−mから出力された目標物観測位置を用いて、目標物の追尾処理を実施し、追尾処理後の目標物の位置である目標物観測位置を変換処理部36に出力する処理を実施する。
また、第2の追尾処理部34−mは、観測センサ3−mから出力された目標物の識別情報を変換処理部36に出力する処理を実施する。
マルチセンサ追尾処理部35は、例えば、図18に示すマルチセンサ追尾処理回路45で実現される。
マルチセンサ追尾処理部35は、M個の観測センサ3−1〜3−Mから出力された目標物観測位置を用いて、目標物の追尾処理を実施し、追尾処理後の目標物の位置である目標物観測位置を変換処理部36に出力する処理を実施する。
マルチセンサ追尾処理部35は、第2の追尾処理部34−mと比べて、複数の目標物観測位置を用いる点でのみ相違している。
第2の追尾処理部34−m及びマルチセンサ追尾処理部35のそれぞれが実施する目標物の追尾処理として、例えば、カルマンフィルタ、パーティクルフィルタなどを用いる公知の追尾処理を利用することができる。
The second tracking processing unit 34-m is realized by, for example, the second tracking processing circuit 44 shown in FIG.
The second tracking processing unit 34-m performs the tracking process of the target object using the target object observation position output from the observation sensor 3-m, and observes the target object which is the position of the target object after the tracking process. A process of outputting the position to the conversion processing unit 36 is performed.
In addition, the second tracking processing unit 34-m performs a process of outputting the identification information of the target output from the observation sensor 3-m to the conversion processing unit 36.
The multi-sensor tracking processing unit 35 is realized by, for example, the multi-sensor tracking processing circuit 45 shown in FIG.
The multi-sensor tracking processing unit 35 performs tracking processing of the target object using the target object observation positions output from the M observation sensors 3-1 to 3-M, and at the position of the target object after the tracking processing. A process of outputting a certain target object observation position to the conversion processing unit 36 is performed.
The multi-sensor tracking processing unit 35 differs from the second tracking processing unit 34-m only in that a plurality of target object observation positions are used.
As the target tracking process performed by each of the second tracking processing unit 34-m and the multi-sensor tracking processing unit 35, for example, a known tracking process using a Kalman filter, a particle filter, or the like can be used.

変換処理部36は、例えば、図18に示す変換処理回路46で実現される。
変換処理部36は、物体形状情報格納部4から、第2の追尾処理部34−m又はマルチセンサ追尾処理部35から出力された識別情報に対応する形状情報を読み出し、形状情報を参照することで、観測センサ3−mにより観測された目標物の大きさを特定する処理を実施する。
変換処理部36は、特定した目標物の大きさ及び第2の追尾処理部34−m又はマルチセンサ追尾処理部35から出力された目標物観測位置のそれぞれを画像センサ1−nの投影面に変換する処理を実施する。
変換処理部36は、変換した目標物の大きさと、変換した目標物観測位置とから、画像センサ1−nの投影面上で、観測センサ3−mにより観測された目標物を包含している範囲である目標物包含観測領域を特定する処理を実施する。
The conversion processing unit 36 is realized by, for example, the conversion processing circuit 46 illustrated in FIG.
The conversion processing unit 36 reads the shape information corresponding to the identification information output from the second tracking processing unit 34-m or the multi-sensor tracking processing unit 35 from the object shape information storage unit 4 and refers to the shape information. Then, the process of specifying the size of the target observed by the observation sensor 3-m is performed.
The conversion processing unit 36 sets the size of the identified target object and each of the target object observation positions output from the second tracking processing unit 34-m or the multi-sensor tracking processing unit 35 onto the projection surface of the image sensor 1-n. Perform the conversion process.
The conversion processing unit 36 includes the target object observed by the observation sensor 3-m on the projection plane of the image sensor 1-n from the converted size of the target object and the converted target object observation position. A process of specifying a target inclusion observation region that is a range is performed.

第1の判定処理部37は、例えば、図18に示す第1の判定処理回路47で実現される。
第1の判定処理部37は、変換処理部36により特定された目標物包含観測領域と、第1の追尾処理部33から出力された目標物包含画像領域とを比較して、観測センサ3−mにより観測された目標物と、目標検出部32により検出された目標物とが同一物であるか否かを判定する処理を実施する。
即ち、第1の判定処理部37は、画像センサ1−nの投影面上で、変換処理部36により特定された目標物包含観測領域と、第1の追尾処理部33から出力された目標物包含画像領域との重なり範囲を算出する処理を実施する。
また、第1の判定処理部37は、重なり範囲が閾値以上であれば、観測センサ3−mにより観測された目標物と、目標検出部32により検出された目標物とが同一物であると判定する処理を実施する。
第1の判定処理部37は、重なり範囲が閾値未満であれば、観測センサ3−mにより観測された目標物と、目標検出部32により検出された目標物とが同一物でないと判定する処理を実施する。
判定結果格納部38は、例えば、図18に示す判定結果記憶回路48で実現される。
判定結果格納部38は、第1の判定処理部37の判定結果を格納する。
The first determination processing unit 37 is realized by, for example, the first determination processing circuit 47 shown in FIG.
The first determination processing unit 37 compares the target object inclusion observation area specified by the conversion processing unit 36 with the target object inclusion image area output from the first tracking processing unit 33, and the observation sensor 3-. A process of determining whether or not the target observed by m and the target detected by the target detector 32 are the same is performed.
That is, the first determination processing unit 37, on the projection surface of the image sensor 1-n, the target inclusion observation region specified by the conversion processing unit 36 and the target object output from the first tracking processing unit 33. A process of calculating the overlapping range with the included image area is performed.
In addition, the first determination processing unit 37 determines that the target object observed by the observation sensor 3-m and the target object detected by the target detection unit 32 are the same object if the overlapping range is equal to or more than the threshold value. Perform the determination process.
If the overlapping range is less than the threshold, the first determination processing unit 37 determines that the target object observed by the observation sensor 3-m and the target object detected by the target detection unit 32 are not the same object. Carry out.
The determination result storage unit 38 is realized by, for example, the determination result storage circuit 48 shown in FIG.
The determination result storage unit 38 stores the determination result of the first determination processing unit 37.

平滑処理部39は、例えば、図18に示す平滑処理回路49で実現される。
平滑処理部39は、第1の追尾処理部33から出力された目標物包含画像領域を時間方向に平滑化し、平滑化後の目標物包含画像領域を表示処理部40に出力する処理を実施する。
表示処理部40は、例えば、図2に示す表示処理回路50で実現される。
表示処理部40は、映像生成部31から出力された撮像画像をディスプレイ16に表示する処理を実施する。
表示処理部40は、第1の判定処理部37により同一物であると判定された場合、変換処理部36により画像センサ1−nの投影面に変換された目標物観測位置及び観測センサ3−mから出力された識別情報のそれぞれを撮像画像上に表示し、また、平滑処理部39から出力された平滑化後の目標物包含画像領域を撮像画像上に表示する処理を実施する。
The smoothing processing unit 39 is realized by, for example, the smoothing processing circuit 49 shown in FIG.
The smoothing processing unit 39 performs processing for smoothing the target object inclusion image area output from the first tracking processing unit 33 in the time direction and outputting the smoothed target object inclusion image area to the display processing unit 40. .
The display processing unit 40 is realized by, for example, the display processing circuit 50 shown in FIG.
The display processing unit 40 performs a process of displaying the captured image output from the video generation unit 31 on the display 16.
When the first determination processing unit 37 determines that the display processing unit 40 is the same object, the conversion processing unit 36 converts the target object observation position and the observation sensor 3-converted to the projection surface of the image sensor 1-n. Each of the identification information output from m is displayed on the captured image, and the smoothed target object inclusion image area output from the smoothing processing unit 39 is displayed on the captured image.

図17では、監視装置の構成要素である画像センサ1−n、観測センサ3−m、映像生成部31、目標検出部32、第1の追尾処理部33、第2の追尾処理部34−m、マルチセンサ追尾処理部35、変換処理部36、第1の判定処理部37、判定結果格納部38、平滑処理部39、表示処理部40及びディスプレイ16のそれぞれが、図18に示すような専用のハードウェアで実現されるものを想定している。即ち、画像センサ1−n、観測センサ3−m、映像生成回路41、目標検出回路42、第1の追尾処理回路43、第2の追尾処理回路44、マルチセンサ追尾処理回路45、変換処理回路46、第1の判定処理回路47、判定結果記憶回路48、平滑処理回路49、表示処理回路50及びディスプレイ16で実現されるものを想定している。   In FIG. 17, the image sensor 1-n, the observation sensor 3-m, the image generation unit 31, the target detection unit 32, the first tracking processing unit 33, and the second tracking processing unit 34-m, which are the components of the monitoring device. 18, the multi-sensor tracking processing unit 35, the conversion processing unit 36, the first determination processing unit 37, the determination result storage unit 38, the smoothing processing unit 39, the display processing unit 40, and the display 16 are dedicated as shown in FIG. It is supposed to be realized by the hardware of. That is, the image sensor 1-n, the observation sensor 3-m, the image generation circuit 41, the target detection circuit 42, the first tracking processing circuit 43, the second tracking processing circuit 44, the multi-sensor tracking processing circuit 45, and the conversion processing circuit. 46, the first determination processing circuit 47, the determination result storage circuit 48, the smoothing processing circuit 49, the display processing circuit 50, and the display 16 are assumed.

ここで、形状記憶回路12及び判定結果記憶回路48は、例えば、RAM、ROM、フラッシュメモリ、EPROM、EEPROMなどの不揮発性又は揮発性の半導体メモリや、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、DVDなどが該当する。
また、映像生成回路41、目標検出回路42、第1の追尾処理回路43、第2の追尾処理回路44、マルチセンサ追尾処理回路45、変換処理回路46、第1の判定処理回路47、平滑処理回路49及び表示処理回路50は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ASIC、FPGA、または、これらを組み合わせたものが該当する。
Here, the shape storage circuit 12 and the determination result storage circuit 48 are, for example, a nonvolatile or volatile semiconductor memory such as a RAM, a ROM, a flash memory, an EPROM, an EEPROM, a magnetic disk, a flexible disk, an optical disk, a compact disk, This corresponds to mini discs, DVDs, etc.
Further, the image generation circuit 41, the target detection circuit 42, the first tracking processing circuit 43, the second tracking processing circuit 44, the multi-sensor tracking processing circuit 45, the conversion processing circuit 46, the first determination processing circuit 47, and the smoothing processing. The circuit 49 and the display processing circuit 50 are, for example, a single circuit, a composite circuit, a programmed processor, a parallel programmed processor, an ASIC, an FPGA, or a combination thereof.

監視装置の画像センサ1−n、観測センサ3−m及びディスプレイ16を除く構成要素は、専用のハードウェアで実現されるものに限るものではなく、ソフトウェア、ファームウェア、または、ソフトウェアとファームウェアとの組み合わせで実現されるものであってもよい。   The components other than the image sensor 1-n, the observation sensor 3-m, and the display 16 of the monitoring device are not limited to those realized by dedicated hardware, but software, firmware, or a combination of software and firmware. May be realized by.

監視装置の画像センサ1−n、観測センサ3−m及びディスプレイ16を除く構成要素がソフトウェア又はファームウェアなどで実現される場合、物体形状情報格納部4及び判定結果格納部38を図3に示すコンピュータのメモリ21上に構成するとともに、映像生成部31、目標検出部32、第1の追尾処理部33、第2の追尾処理部34−m、マルチセンサ追尾処理部35、変換処理部36、第1の判定処理部37、平滑処理部39及び表示処理部40の処理手順をコンピュータに実行させるためのプログラムをメモリ21に格納し、コンピュータのプロセッサ22がメモリ21に格納されているプログラムを実行するようにすればよい。   When the components other than the image sensor 1-n, the observation sensor 3-m, and the display 16 of the monitoring device are realized by software or firmware, the object shape information storage unit 4 and the determination result storage unit 38 are shown in FIG. Of the image generation unit 31, the target detection unit 32, the first tracking processing unit 33, the second tracking processing unit 34-m, the multi-sensor tracking processing unit 35, the conversion processing unit 36, and the second processing unit 36. A program for causing a computer to execute the processing procedure of the determination processing unit 37, the smoothing processing unit 39, and the display processing unit 40 of No. 1 is stored in the memory 21, and the processor 22 of the computer executes the program stored in the memory 21. You can do it like this.

次に動作について説明する。
画像センサ1−n(n=1,2,・・・,N)は、目標物が存在している領域として、例えば、移動体が交通する空港敷地内及び空港周辺の領域を撮像して、前記領域の撮像画像を目標検出部32及び映像生成部31に出力する。
映像生成部31は、画像センサ1−nから出力された撮像画像を表示処理部40に出力する。
また、映像生成部31は、画像センサ1−1〜1−Nから出力されたN個の撮像画像を合成することで、1つのパノラマ画像を生成し、パノラマ画像を撮像画像として目標検出部32及び表示処理部40に出力する。
Next, the operation will be described.
The image sensor 1-n (n = 1, 2, ..., N) images, for example, an area within the airport premises where the mobile body is trafficing and an area around the airport as an area in which the target object exists, The captured image of the area is output to the target detection unit 32 and the video generation unit 31.
The video generation unit 31 outputs the captured image output from the image sensor 1-n to the display processing unit 40.
Further, the video generation unit 31 generates one panoramic image by combining the N captured images output from the image sensors 1-1 to 1-N, and the target detection unit 32 uses the panoramic image as the captured image. And output to the display processing unit 40.

目標検出部32は、画像センサ1−nから出力された撮像画像内の目標物、あるいは、映像生成部31から出力された撮像画像内の目標物を検出する処理を実施する。
撮像画像内の目標物を検出する処理自体は、公知の技術であるため詳細な説明を省略する。
この実施の形態3では、説明の簡単化のため、目標検出部32によって、1つの目標物が検出されるものとする。
目標検出部32は、撮像画像上で検出した目標物の位置である目標物画像位置と、検出した目標物を識別するIDとを第1の追尾処理部33及び表示処理部40に出力する。
また、目標検出部32は、撮像画像上で検出した目標物を包含している範囲である目標物包含画像領域を第1の追尾処理部33に出力する。
The target detection unit 32 performs a process of detecting a target object in the captured image output from the image sensor 1-n or a target object in the captured image output from the video generation unit 31.
Since the process itself for detecting the target object in the captured image is a known technique, detailed description thereof will be omitted.
In the third embodiment, for simplification of description, it is assumed that the target detection unit 32 detects one target.
The target detection unit 32 outputs the target object image position, which is the position of the target object detected on the captured image, and the ID for identifying the detected target object, to the first tracking processing unit 33 and the display processing unit 40.
The target detection unit 32 also outputs a target object inclusion image area, which is a range including the target object detected on the captured image, to the first tracking processing unit 33.

第1の追尾処理部33は、目標検出部32から出力された目標物画像位置を用いて、撮像画像内の目標物の追尾処理を実施し、追尾処理後の目標物を包含している範囲である目標物包含画像領域を第1の判定処理部37及び平滑処理部39に出力する。
第1の追尾処理部33による目標物の追尾処理は、目標検出部32から出力された目標物画像位置の時系列方向の相関を取る処理であり、例えば、カルマンフィルタを用いることができる。
なお、第1の追尾処理部33は、目標物包含画像領域を平滑化し、平滑後の目標物包含画像領域を第1の判定処理部37に出力するようにしてもよい。目標物包含画像領域を平滑化することで、目標物包含画像領域の変動が抑えられるため、第1の判定処理部37の判定精度を高めることができる。
The first tracking processing unit 33 uses the target object image position output from the target detection unit 32 to perform the tracking process of the target object in the captured image, and the range including the target object after the tracking process. The target inclusion image area, which is, is output to the first determination processing unit 37 and smoothing processing unit 39.
The target tracking process by the first tracking processing unit 33 is a process of obtaining the correlation of the target object image position output from the target detection unit 32 in the time series direction, and for example, a Kalman filter can be used.
The first tracking processing unit 33 may smooth the target object inclusion image area and output the smoothed target object inclusion image area to the first determination processing unit 37. By smoothing the target object inclusion image area, the fluctuation of the target object inclusion image area can be suppressed, so that the determination accuracy of the first determination processing unit 37 can be improved.

観測センサ3−m(m=1,2,・・・,M)は、目標物を観測して、観測した目標物の識別情報及び目標物の3次元位置である目標物観測位置を第2の追尾処理部34−m及びマルチセンサ追尾処理部35に出力する。
また、観測センサ3−mは、目標物の推定速度を示す速度ベクトルを第2の追尾処理部34−mに出力する。
この実施の形態3では、説明の簡単化のため、観測センサ3−mによって、1つの目標物が観測されるものとする。
The observation sensor 3-m (m = 1, 2, ..., M) observes the target object, and identifies the observed target object identification information and the target object observation position, which is the three-dimensional position of the target object, as the second position. Output to the tracking processing unit 34-m and the multi-sensor tracking processing unit 35.
Further, the observation sensor 3-m outputs a velocity vector indicating the estimated velocity of the target to the second tracking processing unit 34-m.
In the third embodiment, for simplification of description, it is assumed that one target is observed by the observation sensor 3-m.

第2の追尾処理部34−mは、観測センサ3−mから出力された目標物観測位置及び速度ベクトルを用いて、観測センサ3−mにより観測された目標物の追尾処理を実施し、追尾処理後の目標物の位置である目標物観測位置を変換処理部36に出力する。
第2の追尾処理部34−mによる目標物の追尾処理は、観測センサ3−mから出力された目標物観測位置の時系列方向の相関を取る処理であり、例えば、カルマンフィルタを用いることができる。
また、第2の追尾処理部34−mは、観測センサ3−mから出力された目標物の識別情報及び追尾処理時に算出される推定誤差共分散行列などを変換処理部36に出力する。
推定誤差共分散行列は、目標物の追尾処理による推定誤差を示す推定誤差情報に相当する。
The second tracking processing unit 34-m performs tracking processing of the target object observed by the observation sensor 3-m by using the target object observation position and velocity vector output from the observation sensor 3-m, and performs tracking. The target observation position, which is the position of the processed target, is output to the conversion processing unit 36.
The target tracking process performed by the second tracking processing unit 34-m is a process of taking a correlation in the time series direction of the target observation position output from the observation sensor 3-m, and for example, a Kalman filter can be used. .
The second tracking processing unit 34-m also outputs the identification information of the target output from the observation sensor 3-m, the estimated error covariance matrix calculated during the tracking processing, and the like to the conversion processing unit 36.
The estimation error covariance matrix corresponds to estimation error information indicating the estimation error due to the target tracking process.

マルチセンサ追尾処理部35は、M個の観測センサ3−1〜3−Mから出力された目標物観測位置及び速度ベクトルを用いて、観測センサ3−mにより観測された目標物の追尾処理を実施し、追尾処理後の目標物の位置である目標物観測位置を変換処理部36に出力する。
また、マルチセンサ追尾処理部35は、追尾処理時に算出される推定誤差共分散行列などを変換処理部36に出力する。
マルチセンサ追尾処理部35が目標物の追尾処理を実施することで、M個の観測センサ3−1〜3−Mのうち、いずれかの観測センサが目標物の識別情報を取得できない場合でも、マルチセンサ追尾処理部35は、他の観測センサにより取得された識別情報を追尾処理後の目標物に対応付けることができる。
このため、マルチセンサ追尾処理部35は、M個の観測センサ3−1〜3−Mの中に、目標物の識別情報を取得できない観測センサが存在していても、追尾処理後の目標物の識別情報を変換処理部36に出力することができる。
The multi-sensor tracking processing unit 35 uses the target observation position and velocity vector output from the M observation sensors 3-1 to 3-M to perform tracking processing of the target observed by the observation sensor 3-m. The target object observation position, which is the position of the target object after the tracking process, is output to the conversion processing unit 36.
Further, the multi-sensor tracking processing unit 35 outputs the estimation error covariance matrix calculated during the tracking processing to the conversion processing unit 36.
By the multi-sensor tracking processing unit 35 performing the tracking process of the target, even when any of the M observation sensors 3-1 to 3-M cannot acquire the identification information of the target, The multi-sensor tracking processing unit 35 can associate the identification information acquired by another observation sensor with the target object after the tracking processing.
Therefore, the multi-sensor tracking processing unit 35 determines that the target object after the tracking processing is performed even if there is an observation sensor that cannot acquire the identification information of the target in the M observation sensors 3-1 to 3-M. Can be output to the conversion processing unit 36.

変換処理部36は、物体形状情報格納部4から、第2の追尾処理部34−m又はマルチセンサ追尾処理部35から出力された識別情報に対応する形状情報を読み出し、形状情報を参照することで、観測センサ3−mにより観測された目標物の大きさを特定する。
変換処理部36は、特定した目標物の大きさ及び第2の追尾処理部34−m又はマルチセンサ追尾処理部35から出力された目標物観測位置のそれぞれを画像センサ1−nの投影面に変換する処理を実施する。
変換処理部36は、変換した目標物の大きさと、変換した目標物観測位置とから、画像センサ1−nの投影面上で、観測センサ3−mにより観測された目標物を包含している範囲である目標物包含観測領域を特定する。
変換処理部36の処理内容は、概ね、上記実施の形態2における変換処理部5の処理内容と同様であるが、以下の点で相違している。
The conversion processing unit 36 reads the shape information corresponding to the identification information output from the second tracking processing unit 34-m or the multi-sensor tracking processing unit 35 from the object shape information storage unit 4 and refers to the shape information. Then, the size of the target observed by the observation sensor 3-m is specified.
The conversion processing unit 36 sets the size of the identified target object and each of the target object observation positions output from the second tracking processing unit 34-m or the multi-sensor tracking processing unit 35 onto the projection surface of the image sensor 1-n. Perform the conversion process.
The conversion processing unit 36 includes the target object observed by the observation sensor 3-m on the projection plane of the image sensor 1-n from the converted size of the target object and the converted target object observation position. The target inclusion observation area that is the range is specified.
The processing content of the conversion processing unit 36 is generally the same as the processing content of the conversion processing unit 5 in the second embodiment, except for the following points.

上記実施の形態2における変換処理部5は、目標物観測位置の観測誤差範囲を示す観測誤差情報に従って目標物包含観測領域を補正している。
これに対して、この実施の形態3における変換処理部36は、目標物観測位置の観測誤差範囲の代わりに、第2の追尾処理部34−m又はマルチセンサ追尾処理部35から出力された追尾処理による推定誤差を示す推定誤差共分散行列に従って目標物包含観測領域を補正する。
変換処理部36による目標物包含観測領域の補正処理自体は、変換処理部5による目標物包含観測領域の補正処理と同様であるため詳細な説明を省略するが、追尾処理による推定誤差の範囲は、目標物観測位置の観測誤差範囲と比べて狭い範囲となるため、上記実施の形態2よりも、更に同一物の判定精度を高めることができる。
The conversion processing unit 5 in the second embodiment corrects the target object inclusion observation region in accordance with the observation error information indicating the observation error range of the target object observation position.
On the other hand, the conversion processing unit 36 according to the third embodiment replaces the observation error range of the target object observation position with the tracking output from the second tracking processing unit 34-m or the multi-sensor tracking processing unit 35. The target inclusion observation region is corrected according to the estimation error covariance matrix showing the estimation error due to the processing.
The correction process itself of the target inclusion observation region by the conversion processing unit 36 is the same as the correction process of the target inclusion observation region by the conversion processing unit 5 and thus detailed description thereof will be omitted. Since the range is narrower than the observation error range of the target object observation position, it is possible to further improve the determination accuracy of the same object as compared with the second embodiment.

第1の判定処理部37は、変換処理部36により補正された目標物包含観測領域と、第1の追尾処理部33から出力された目標物包含画像領域とを比較して、観測センサ3−mにより観測された目標物と、目標検出部32により検出された目標物とが同一物であるか否かを判定する。
即ち、第1の判定処理部37は、画像センサ1−nの投影面上で、変換処理部36により補正された目標物包含観測領域と、第1の追尾処理部33から出力された目標物包含画像領域との重なり範囲Ovを算出する。
The first determination processing unit 37 compares the target object inclusion observation area corrected by the conversion processing unit 36 with the target object inclusion image area output from the first tracking processing unit 33, and the observation sensor 3-. It is determined whether the target object observed by m and the target object detected by the target detection unit 32 are the same object.
That is, the first determination processing unit 37, on the projection surface of the image sensor 1-n, the target inclusion observation region corrected by the conversion processing unit 36, and the target object output from the first tracking processing unit 33. An overlapping range Ov with the included image area is calculated.

第1の判定処理部37は、算出した重なり範囲Ovと事前に設定された閾値Thとを比較する。
第1の判定処理部37は、重なり範囲Ovが閾値Th以上であれば、観測センサ3−mにより観測された目標物と、目標検出部32により検出された目標物とが同一物であると判定する。
第1の判定処理部37は、重なり範囲Ovが閾値Th未満であれば、観測センサ3により観測された目標物と、目標検出部32により検出された目標物とが同一物でないと判定する。
The first determination processing unit 37 compares the calculated overlapping range Ov with a preset threshold Th.
If the overlapping range Ov is equal to or greater than the threshold Th, the first determination processing unit 37 determines that the target object observed by the observation sensor 3-m and the target object detected by the target detection unit 32 are the same object. judge.
If the overlapping range Ov is less than the threshold Th, the first determination processing unit 37 determines that the target object observed by the observation sensor 3 and the target object detected by the target detection unit 32 are not the same object.

第1の判定処理部37による判定処理の処理タイミングが、画像センサ1−nのフレームレートに対応している場合、第1の判定処理部37の処理負荷が大きくなり、画像センサ1−nのフレームレートで判定処理が終了しない場合がある。
そこで、第1の判定処理部37が、同一物であるか否かの判定結果を判定結果格納部38に格納し、一定期間中は、判定処理を実施せずに、判定結果格納部38に格納されている判定結果を読み出して、その判定結果を表示処理部40に出力するようにしてもよい。
また、第1の判定処理部37は、観測センサ3により観測された目標物と、目標検出部32により検出された目標物とが同一物であると判定した場合、目標物のID、目標物の識別情報、目標物包含画像領域及び目標物包含観測領域などの情報を判定結果格納部38に格納する。
そして、第1の判定処理部37は、判定結果格納部38に格納されている情報を、判定結果と一緒に表示処理部40に出力するようにしてもよい。
When the processing timing of the determination processing by the first determination processing unit 37 corresponds to the frame rate of the image sensor 1-n, the processing load of the first determination processing unit 37 becomes large, and the processing load of the image sensor 1-n increases. The determination process may not end at the frame rate.
Therefore, the first determination processing unit 37 stores the determination result of whether or not they are the same in the determination result storage unit 38, and in the determination result storage unit 38 without performing the determination process for a certain period. The stored determination result may be read and the determination result may be output to the display processing unit 40.
When the first determination processing unit 37 determines that the target object observed by the observation sensor 3 and the target object detected by the target detection unit 32 are the same object, the target object ID, the target object The determination result storage unit 38 stores information such as the identification information, the target inclusion image area, and the target inclusion observation area.
Then, the first determination processing unit 37 may output the information stored in the determination result storage unit 38 to the display processing unit 40 together with the determination result.

平滑処理部39は、以下の式(2)に示すように、第1の追尾処理部33から出力された目標物包含画像領域を時間方向に平滑化し、平滑化後の目標物包含画像領域を表示処理部40に出力する。

Figure 0006687296
式(2)において、Lkは、時刻tkにおける目標物包含画像領域の横幅(または縦幅)、Ls,k−1は、時刻tk−1における目標物包含画像領域の横幅推定値(または縦幅推定値)、Ls,kは、時刻tkにおける目標物包含画像領域の横幅推定値(または縦幅推定値)、aは係数である。
平滑処理部39が目標物包含画像領域を時間方向に平滑化することで、目標物包含画像領域の横幅又は縦幅の変動を抑えることができる。The smoothing processing unit 39 smoothes the target object inclusion image area output from the first tracking processing unit 33 in the time direction as shown in the following Expression (2), and the smoothed target object inclusion image area is obtained. It is output to the display processing unit 40.
Figure 0006687296
In Expression (2), Lk is the width (or height) of the target-included image area at time tk, and Ls, k−1 is the estimated width (or height) of the target-included image area at time tk-1. Estimated value), Ls, k are horizontal width estimated values (or vertical width estimated values) of the target inclusion image area at time tk, and a is a coefficient.
The smoothing processing unit 39 smoothes the target object-containing image area in the time direction, so that it is possible to suppress variation in the horizontal width or the vertical width of the target object-containing image area.

表示処理部40は、映像生成部31から出力された画像センサ1−nの撮像画像、または、パノラマ画像である撮像画像をディスプレイ16に表示する。
表示処理部40は、第1の判定処理部37により同一物であると判定された場合、変換処理部36により画像センサ1の投影面に変換された目標物観測位置及び観測センサ3−mから出力された識別情報のそれぞれを撮像画像上に表示し、また、平滑処理部39から出力された平滑化後の目標物包含画像領域を撮像画像上に表示する。
The display processing unit 40 displays the captured image of the image sensor 1-n output from the video generation unit 31 or the captured image that is a panoramic image on the display 16.
When the first determination processing unit 37 determines that the display processing unit 40 is the same object, the display processing unit 40 converts the target object observation position and the observation sensor 3-m converted to the projection plane of the image sensor 1 by the conversion processing unit 36. Each of the output identification information is displayed on the captured image, and the smoothed target object inclusion image area output from the smoothing processing unit 39 is displayed on the captured image.

表示処理部40は、第1の判定処理部37により同一物でないと判定された場合、目標検出部32から出力された目標物画像位置及び平滑処理部39から出力された平滑化後の目標物包含画像領域と、目標検出部32から出力された目標物のIDとを撮像画像上に表示する。
あるいは、表示処理部7は、第1の判定処理部37により同一物でないと判定された場合、観測センサ3−mから出力された識別情報と、変換処理部36により画像センサ1−nの投影面に変換された目標物観測位置及び変換処理部36により補正された目標物包含観測領域とを撮像画像上に表示する。
When the first determination processing unit 37 determines that the objects are not the same, the display processing unit 40 outputs the target object image position output from the target detection unit 32 and the smoothed target object output from the smoothing processing unit 39. The inclusion image area and the target object ID output from the target detection unit 32 are displayed on the captured image.
Alternatively, when the first determination processing unit 37 determines that they are not the same object, the display processing unit 7 outputs the identification information output from the observation sensor 3-m and the conversion processing unit 36 to project the image sensor 1-n. The target object observation position converted into the surface and the target object inclusion observation region corrected by the conversion processing unit 36 are displayed on the captured image.

この実施の形態3では、第1の判定処理部37が、変換処理部36により補正された目標物包含観測領域と、第1の追尾処理部33から出力された目標物包含画像領域とを比較する例を示している。
しかし、観測センサ3−mは、画像センサ1−nと比べて、更新レートが低いため、観測センサ3−mの観測時刻と、画像センサ1−nの撮像時刻との間に時刻差を生じることがある。上記の時刻差は、第1の判定処理部37の判定精度の劣化要因になる。
また、観測センサ3−mの観測時刻と、画像センサ1−nの撮像時刻とが同じ時刻であっても、観測センサ3−mと第1の判定処理部37間のデータ遅延時間と、画像センサ1−nと第1の判定処理部37間のデータ遅延時間との間に時間差を生じることがある。上記の時間差は、第1の判定処理部37の判定精度の劣化要因になる。
In the third embodiment, the first determination processing unit 37 compares the target object inclusion observation area corrected by the conversion processing unit 36 with the target object inclusion image area output from the first tracking processing unit 33. An example is shown.
However, since the update rate of the observation sensor 3-m is lower than that of the image sensor 1-n, a time difference occurs between the observation time of the observation sensor 3-m and the imaging time of the image sensor 1-n. Sometimes. The time difference described above becomes a cause of deterioration of the determination accuracy of the first determination processing unit 37.
Even if the observation time of the observation sensor 3-m and the imaging time of the image sensor 1-n are the same, the data delay time between the observation sensor 3-m and the first determination processing unit 37 and the image A time difference may occur between the sensor 1-n and the data delay time between the first determination processing unit 37. The time difference described above becomes a cause of deterioration of the determination accuracy of the first determination processing unit 37.

そこで、第1の判定処理部37が、以下のようにして、判定精度の劣化要因を解消するようにしてもよい。
まず、第1の判定処理部37は、例えば、画像センサ1−nの更新レートに対応する更新時刻tを設定する。
第1の判定処理部37は、観測センサ3−mの観測時刻が更新時刻tよりも遅れている場合、更新時刻tと、第2の追尾処理部34−mから目標物観測位置が出力される時刻t’又はマルチセンサ追尾処理部35から目標物観測位置が出力される時刻t’との時刻差(t−t’)を算出する。
Therefore, the first determination processing unit 37 may eliminate the deterioration factor of the determination accuracy as follows.
First, the first determination processing unit 37 sets the update time t corresponding to the update rate of the image sensor 1-n, for example.
When the observation time of the observation sensor 3-m is behind the update time t, the first determination processing unit 37 outputs the update time t and the target object observation position from the second tracking processing unit 34-m. Or a time difference (t−t ′) from the time t ′ at which the target object observation position is output from the multi-sensor tracking processing unit 35.

次に、第1の判定処理部37は、時刻差(t−t’)によって、以下の式(3)に示すように、例えば、第2の追尾処理部34−mの追尾処理で算出される推定状態ベクトルxハットtを時間外挿する。明細書の文章中では、電子出願の関係上、xの文字の上に“^”の記号を付することができないので、「xハットt」のように表記している。推定状態ベクトルxハットtは、第2の追尾処理部34−m等による追尾処理後の時刻tの目標物観測位置に相当する。
式(3)におけるΦ(t−t’)は、例えば、以下の式(4)に示すように、等速直線運動モデルの状態推移行列として定義することができる。

Figure 0006687296

Figure 0006687296
式(4)において、In×nは、n行n列の単位行列、On×nは、n行n列の零行列である。Next, the first determination processing unit 37 is calculated by the time difference (t−t ′), for example, by the tracking process of the second tracking processing unit 34-m as shown in the following Expression (3). The estimated state vector x hat t is extrapolated over time. In the text of the specification, since the symbol "^" cannot be added on the character x due to the electronic application, it is expressed as "x hat t". The estimated state vector x hat t corresponds to the target object observation position at time t after the tracking processing by the second tracking processing unit 34-m or the like.
Φ (t−t ′) in equation (3) can be defined as a state transition matrix of a constant velocity linear motion model, for example, as shown in equation (4) below.
Figure 0006687296

Figure 0006687296
In Equation (4), In × n is an identity matrix of n rows and n columns, and On × n is a zero matrix of n rows and n columns.

また、第1の判定処理部37は、時刻差(t−t’)によって、以下の式(5)に示すように、例えば、第2の追尾処理部34−mの追尾処理による推定誤差を示す推定誤差共分散行列Ptを時間外挿する。

Figure 0006687296
式(5)において、Q(t−t’)は、駆動雑音共分散行列である。
第1の判定処理部37が、時間外挿した推定状態ベクトルxハットtである追尾処理後の目標物観測位置及び時間外挿した推定誤差共分散行列Ptを変換処理部36に出力することで、時刻差(t−t’)による判定精度の劣化要因が解消される。Further, the first determination processing unit 37 uses the time difference (t−t ′) to calculate the estimation error due to the tracking process of the second tracking processing unit 34-m as shown in the following Expression (5). The estimated error covariance matrix Pt shown is extrapolated over time.
Figure 0006687296
In Expression (5), Q (t−t ′) is a driving noise covariance matrix.
The first determination processing unit 37 outputs the time-extrapolated estimated state vector x hat t, which is the target observation position after the tracking processing, and the time-extrapolated estimation error covariance matrix Pt, to the conversion processing unit 36. , The deterioration factor of the determination accuracy due to the time difference (t−t ′) is eliminated.

以上で明らかなように、この実施の形態3によれば、目標検出部32により検出された目標物の追尾処理を実施して、追尾処理後の目標物を包含している範囲である目標物包含画像領域を第1の判定処理部37に出力する第1の追尾処理部33と、観測センサ3−mにより観測された目標物の追尾処理を実施して、追尾処理後の目標物の位置である目標物観測位置を変換処理部36に出力する第2の追尾処理部34−mとを備えている。これにより、画像センサ1−nによる目標物の撮像誤差及び観測センサ3−mによる目標物の観測誤差のそれぞれが抑圧される。その結果、上記実施の形態1よりも、更に、同一物の判定精度を高めることができる効果を奏する。   As is clear from the above, according to the third embodiment, the tracking process of the target detected by the target detection unit 32 is performed, and the target that is the range including the target after the tracking process is included. The position of the target after the tracking processing is performed by performing the tracking processing of the target observed by the observation sensor 3-m and the first tracking processing section 33 that outputs the inclusion image area to the first determination processing section 37. And a second tracking processing unit 34-m that outputs the target object observation position to the conversion processing unit 36. This suppresses the imaging error of the target by the image sensor 1-n and the observation error of the target by the observation sensor 3-m. As a result, it is possible to further improve the determination accuracy of the same object as compared with the first embodiment.

実施の形態4.
上記実施の形態1〜3では、監視装置が第1の判定処理部6又は第1の判定処理部37を備えている例を示している。
この実施の形態4では、監視装置が第1の判定処理部37、第2の判定処理部62及び第3の判定処理部64を備えている例を説明する。
また、この実施の形態4では、上記実施の形態1〜3と異なり、同一物の判定に画像上ではなく、地図座標における位置を用いることを特徴としている。
Fourth Embodiment
In the above-described first to third embodiments, the example in which the monitoring device includes the first determination processing unit 6 or the first determination processing unit 37 is shown.
In the fourth embodiment, an example will be described in which the monitoring device includes a first determination processing unit 37, a second determination processing unit 62, and a third determination processing unit 64.
Further, unlike Embodiments 1 to 3, Embodiment 4 is characterized in that the same object is determined by using the position in map coordinates instead of on the image.

図19は、この発明の実施の形態4による監視装置を示す構成図である。図20は、この発明の実施の形態4による監視装置を示すハードウェア構成図である。
図19及び図20において、図1、図2、図17及び図18と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
観測位置射影部61は、例えば、図20に示す観測位置射影回路71で実現される。
観測位置射影部61は、第2の追尾処理部34−mから出力された目標物観測位置又はマルチセンサ追尾処理部35から出力された目標物観測位置を、画像センサ1−nの視線方向に移動したときに、地上面と交差する位置を射影位置として算出する処理を実施する。
FIG. 19 is a configuration diagram showing a monitoring device according to Embodiment 4 of the present invention. FIG. 20 is a hardware configuration diagram showing a monitoring device according to Embodiment 4 of the present invention.
19 and 20, the same reference numerals as those in FIGS. 1, 2, 17, and 18 indicate the same or corresponding portions, and thus the description thereof will be omitted.
The observation position projection unit 61 is realized by, for example, the observation position projection circuit 71 shown in FIG.
The observation position projection unit 61 sets the target object observation position output from the second tracking processing unit 34-m or the target object observation position output from the multi-sensor tracking processing unit 35 in the line-of-sight direction of the image sensor 1-n. When moving, a process of calculating a position intersecting the ground plane as a projected position is performed.

第2の判定処理部62は、例えば、図20に示す第2の判定処理回路72で実現される。
第2の判定処理部62は、観測位置射影部61により算出された射影位置と目標検出部32bから出力された目標物地図座標位置とを比較して、観測センサ3−mにより観測された目標物と、目標検出部32bにより検出された目標物とが同一物であるか否かを判定する処理を実施する。
ここで、目標検出部32bは、図17の目標検出部32と同様に、目標物を検出する処理を実施する。
ただし、目標検出部32bが、目標物地図座標位置を算出する方法としては、画像上での目標物画素位置より、予め用意していた地図DBを用いて、地図上の座標位置と照合する方法でも良い。一方、飛行中の目標物については、地上を走行する目標物でないことから、地図との照合が困難であるため、図21のように、画像センサ視線方向ベクトルを延長し、水平面と交差する位置を目標物地図座標位置として出力しても良いこととする。
The second determination processing unit 62 is realized by, for example, the second determination processing circuit 72 shown in FIG.
The second determination processing unit 62 compares the projection position calculated by the observation position projection unit 61 with the target object map coordinate position output from the target detection unit 32b, and the target observed by the observation sensor 3-m. A process of determining whether the object and the target detected by the target detection unit 32b are the same is performed.
Here, the target detection unit 32b carries out a process of detecting a target object, similarly to the target detection unit 32 in FIG.
However, as a method for the target detection unit 32b to calculate the target map coordinate position, the target pixel position on the image is compared with the coordinate position on the map using a map DB prepared in advance. But good. On the other hand, since the target in flight is not a target traveling on the ground, it is difficult to collate it with a map. Therefore, as shown in FIG. May be output as the target map coordinate position.

第3の追尾処理部63は、例えば、図20に示す第3の追尾処理回路73で実現される。
第3の追尾処理部63は、目標検出部32bにより検出された1つ以上の目標物のうち、第2の判定処理部62により同一物であると判定された目標物以外の目標物の追尾処理を実施して、追尾処理後の目標物の位置を出力する処理を実施する。
The third tracking processing unit 63 is realized by, for example, the third tracking processing circuit 73 shown in FIG.
The third tracking processing unit 63, among the one or more target objects detected by the target detection unit 32b, tracks a target object other than the target object determined to be the same object by the second determination processing unit 62. Processing is performed to output the position of the target object after the tracking processing.

第3の判定処理部64は、例えば、図20に示す第3の判定処理回路74で実現される。
第3の判定処理部64は、第2の追尾処理部34−mから出力された目標物観測位置又はマルチセンサ追尾処理部35から出力された目標物観測位置と、第3の追尾処理部63から出力された追尾処理後の目標物の位置とを比較して、観測センサ3−mにより観測された目標物と、目標検出部32bにより検出された目標物とが同一物であるか否かを判定する処理を実施する。
目標物選択部65は、例えば、図20に示す目標物選択回路75で実現される。
目標物選択部65は、第1の判定処理部37、第2の判定処理部62又は第3の判定処理部64により同一物であると判定された目標物の中から、1つ以上の目標物を選択する処理を実施する。
The third determination processing unit 64 is realized by, for example, the third determination processing circuit 74 shown in FIG.
The third determination processing unit 64 includes the target observation position output from the second tracking processing unit 34-m or the target observation position output from the multi-sensor tracking processing unit 35, and the third tracking processing unit 63. Whether the target observed by the observation sensor 3-m and the target detected by the target detector 32b are the same by comparing the position of the target after the tracking processing output from The process for determining is executed.
The target selection unit 65 is realized by, for example, the target selection circuit 75 shown in FIG.
The target selection unit 65 selects one or more targets from the targets determined to be the same by the first determination processing unit 37, the second determination processing unit 62, or the third determination processing unit 64. A process of selecting an item is performed.

図19の監視装置は、観測位置射影部61、第2の判定処理部62、第3の追尾処理部63、第3の判定処理部64及び目標物選択部65が図17の監視装置に適用されている例を示しているが、図1の監視装置に適用されているものであってもよい。
図19では、監視装置の構成要素である画像センサ1−n、観測センサ3−m、映像生成部31、目標検出部32b、第1の追尾処理部33、第2の追尾処理部34−m、マルチセンサ追尾処理部35、変換処理部36、第1の判定処理部37、判定結果格納部38、平滑処理部39、表示処理部40、観測位置射影部61、第2の判定処理部62、第3の追尾処理部63、第3の判定処理部64、目標物選択部65及びディスプレイ16のそれぞれが、図20に示すような専用のハードウェアで実現されるものを想定している。即ち、画像センサ1−n、観測センサ3−m、映像生成回路41、目標検出回路42、第1の追尾処理回路43、第2の追尾処理回路44、マルチセンサ追尾処理回路45、変換処理回路46、第1の判定処理回路47、判定結果記憶回路48、平滑処理回路49、表示処理回路50、観測位置射影回路71、第2の判定処理回路72、第3の追尾処理回路73、第3の判定処理回路74、目標物選択回路75及びディスプレイ16で実現されるものを想定している。
In the monitoring device of FIG. 19, the observation position projection unit 61, the second determination processing unit 62, the third tracking processing unit 63, the third determination processing unit 64, and the target selection unit 65 are applied to the monitoring device of FIG. However, it may be applied to the monitoring device of FIG. 1.
In FIG. 19, the image sensor 1-n, the observation sensor 3-m, the image generation unit 31, the target detection unit 32b, the first tracking processing unit 33, and the second tracking processing unit 34-m that are the constituent elements of the monitoring device. , Multi-sensor tracking processing unit 35, conversion processing unit 36, first determination processing unit 37, determination result storage unit 38, smoothing processing unit 39, display processing unit 40, observation position projection unit 61, second determination processing unit 62. It is assumed that each of the third tracking processing unit 63, the third determination processing unit 64, the target selecting unit 65, and the display 16 is realized by dedicated hardware as shown in FIG. That is, the image sensor 1-n, the observation sensor 3-m, the image generation circuit 41, the target detection circuit 42, the first tracking processing circuit 43, the second tracking processing circuit 44, the multi-sensor tracking processing circuit 45, and the conversion processing circuit. 46, the first determination processing circuit 47, the determination result storage circuit 48, the smoothing processing circuit 49, the display processing circuit 50, the observation position projection circuit 71, the second determination processing circuit 72, the third tracking processing circuit 73, the third It is assumed that the determination processing circuit 74, the target selection circuit 75, and the display 16 of FIG.

映像生成回路41、目標検出回路42、第1の追尾処理回路43、第2の追尾処理回路44、マルチセンサ追尾処理回路45、変換処理回路46、第1の判定処理回路47、平滑処理回路49、表示処理回路50、観測位置射影回路71、第2の判定処理回路72、第3の追尾処理回路73、第3の判定処理回路74及び目標物選択回路75は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ASIC、FPGA、または、これらを組み合わせたものが該当する。   Image generation circuit 41, target detection circuit 42, first tracking processing circuit 43, second tracking processing circuit 44, multi-sensor tracking processing circuit 45, conversion processing circuit 46, first determination processing circuit 47, smoothing processing circuit 49. The display processing circuit 50, the observation position projection circuit 71, the second determination processing circuit 72, the third tracking processing circuit 73, the third determination processing circuit 74, and the target selection circuit 75 are, for example, a single circuit, a composite circuit. A circuit, a programmed processor, a parallel programmed processor, an ASIC, an FPGA, or a combination of these.

監視装置の画像センサ1−n、観測センサ3−m及びディスプレイ16を除く構成要素は、専用のハードウェアで実現されるものに限るものではなく、ソフトウェア、ファームウェア、または、ソフトウェアとファームウェアとの組み合わせで実現されるものであってもよい。
監視装置の画像センサ1−n、観測センサ3−m及びディスプレイ16を除く構成要素がソフトウェア又はファームウェアなどで実現される場合、物体形状情報格納部4及び判定結果格納部38を図3に示すコンピュータのメモリ21上に構成するとともに、映像生成部31、目標検出部32b、第1の追尾処理部33、第2の追尾処理部34−m、マルチセンサ追尾処理部35、変換処理部36、第1の判定処理部37、平滑処理部39、表示処理部40、観測位置射影部61、第2の判定処理部62、第3の追尾処理部63、第3の判定処理部64及び目標物選択部65の処理手順をコンピュータに実行させるためのプログラムをメモリ21に格納し、コンピュータのプロセッサ22がメモリ21に格納されているプログラムを実行するようにすればよい。
The components other than the image sensor 1-n, the observation sensor 3-m, and the display 16 of the monitoring device are not limited to those realized by dedicated hardware, but software, firmware, or a combination of software and firmware. May be realized by.
When the components other than the image sensor 1-n, the observation sensor 3-m, and the display 16 of the monitoring device are realized by software or firmware, the object shape information storage unit 4 and the determination result storage unit 38 are stored in the computer shown in FIG. Of the image generation unit 31, the target detection unit 32b, the first tracking processing unit 33, the second tracking processing unit 34-m, the multi-sensor tracking processing unit 35, the conversion processing unit 36, and the second processing unit 36. 1 determination processing unit 37, smoothing processing unit 39, display processing unit 40, observation position projection unit 61, second determination processing unit 62, third tracking processing unit 63, third determination processing unit 64, and target selection. A program for causing a computer to execute the processing procedure of the unit 65 is stored in the memory 21, and the processor 22 of the computer executes the program stored in the memory 21. It may be set to cormorants.

次に動作について説明する。
観測位置射影部61は、図21に示すように、第2の追尾処理部34−mから出力された目標物観測位置又はマルチセンサ追尾処理部35から出力された目標物観測位置を、画像センサ1−nの視線方向に移動したときに、地上面と交差する位置を射影位置として算出する。
図21は、観測位置射影部61により算出される射影位置を示す説明図である。
図22は、観測位置射影部61により算出される射影位置と、目標検出部32bから出力される目標物地図座標位置との関係を示す説明図である。
観測センサ3−mにより観測された目標物と、目標検出部32bにより検出された目標物である撮像画像上の目標物とが同一物であれば、図22に示している射影位置と目標物地図座標位置との距離が短いが、同一物でなければ、射影位置と目標物地図座標位置との距離が長い。
Next, the operation will be described.
As shown in FIG. 21, the observation position projection unit 61 uses the image sensor to detect the target object observation position output from the second tracking processing unit 34-m or the target object observation position output from the multi-sensor tracking processing unit 35. A position that intersects the ground plane when moving in the line-of-sight direction 1-n is calculated as the projective position.
FIG. 21 is an explanatory diagram showing projection positions calculated by the observation position projection unit 61.
FIG. 22 is an explanatory diagram showing the relationship between the projection position calculated by the observation position projection unit 61 and the target object map coordinate position output from the target detection unit 32b.
If the target observed by the observation sensor 3-m and the target on the captured image, which is the target detected by the target detector 32b, are the same, the projection position and the target shown in FIG. The distance from the map coordinate position is short, but if they are not the same object, the distance between the projection position and the target map coordinate position is long.

第2の判定処理部62は、観測位置射影部61により算出された射影位置と、目標検出部32bから出力された目標物地図座標位置とを比較して、観測センサ3−mにより観測された目標物と、目標検出部32bにより検出された目標物とが同一物であるか否かを判定する。
図23は、第2の判定処理部62の処理内容を示すフローチャートである。
以下、図23を参照しながら、第2の判定処理部62の処理内容を具体的に説明する。
この実施の形態4では、目標検出部32bによって、I個の目標物が検出され、観測センサ3−mによって、J個の目標物が観測されているものとする。
The second determination processing unit 62 compares the projection position calculated by the observation position projection unit 61 with the target object map coordinate position output from the target detection unit 32b and is observed by the observation sensor 3-m. It is determined whether the target object and the target object detected by the target detection unit 32b are the same object.
FIG. 23 is a flowchart showing the processing contents of the second determination processing unit 62.
Hereinafter, the processing content of the second determination processing unit 62 will be specifically described with reference to FIG.
In the fourth embodiment, it is assumed that the target detection unit 32b detects I target objects and the observation sensor 3-m observes J target objects.

第2の判定処理部62は、第2の追尾処理部34−m又はマルチセンサ追尾処理部35から目標物j(j=1,2,・・・,J)の目標物観測位置を受けると、目標物jの高度Zを認識する。
第2の判定処理部62は、目標物jの高度Zと事前に設定された閾値Zthとを比較する(図23のステップST11)。
第2の判定処理部62は、目標物jの高度Zが閾値Zth以上であれば(図23のステップST11:YESの場合)、目標物jが飛行中の移動体であると認識する(図23のステップST12)。
第2の判定処理部62は、目標物jの高度Zが閾値Zth未満であれば(図23のステップST11:NOの場合)、目標物jが地上に存在している移動体であると認識する(図23のステップST13)。地上に存在している移動体には、停止中の移動体も含まれる。
When the second determination processing unit 62 receives the target object observation position of the target object j (j = 1, 2, ..., J) from the second tracking processing unit 34-m or the multi-sensor tracking processing unit 35. , The altitude Z of the target j is recognized.
The second determination processing unit 62 compares the altitude Z of the target object j with a preset threshold value Zth (step ST11 in FIG. 23).
If the altitude Z of the target j is equal to or higher than the threshold Zth (step ST11: YES in FIG. 23), the second determination processing unit 62 recognizes that the target j is a moving body in flight (FIG. 23, step ST12).
If the altitude Z of the target object j is less than the threshold value Zth (step ST11: NO in FIG. 23), the second determination processing unit 62 recognizes that the target object j is a moving object existing on the ground. (Step ST13 of FIG. 23). The moving body existing on the ground includes a moving body that is stopped.

第2の判定処理部62は、目標物jが飛行中の移動体であると認識すると、飛行中の移動体である目標物jと、目標検出部32bにより検出された目標物i(i=1,2,・・・,I)とが同一物であるか否かを判定する。
具体的には、第2の判定処理部62は、観測位置射影部61により算出された目標物jの射影位置を取得する(図23のステップST14)。
When the second determination processing unit 62 recognizes that the target object j is a moving body in flight, the target object j that is a moving body in flight and the target object i (i = , 1, ..., I) are the same or not.
Specifically, the second determination processing unit 62 acquires the projection position of the target object j calculated by the observation position projection unit 61 (step ST14 in FIG. 23).

次に、第2の判定処理部62は、例えば、以下の式(6)に示すように、観測位置射影部61により算出された目標物jの射影位置と、目標検出部32bから出力された目標物iの目標物地図座標位置とを用いて、カイ二乗検定の検定値εを算出する(図23のステップST15)。

Figure 0006687296
式(6)において、
xハット t,j,HET は、観測位置射影部61により算出された目標物jの時刻tにおける射影位置を示す推定位置ベクトル
xハット t,j,CAM は、目標検出部32bにより検出された目標物iの時刻tにおける目標物地図座標位置を示す推定位置ベクトル
t,j,HET は、第2の追尾処理部34−m又はマルチセンサ追尾処理部35の追尾処理による目標物jの時刻tにおける推定位置誤差を示す推定誤差共分散行列
t,i,CAM は、目標検出部32bにより検出された目標物iの時刻tにおける推定位置誤差を示す推定誤差共分散行列 Next, the second determination processing unit 62 outputs the projection position of the target object j calculated by the observation position projection unit 61 and the target detection unit 32b, for example, as shown in the following equation (6). Using the target object map coordinate position of the target object i, the test value ε of the chi-square test is calculated (step ST15 in FIG. 23).
Figure 0006687296
In equation (6),
The x-hat t, j, HET is an estimated position vector indicating the projection position of the target object j calculated by the observation position projection unit 61 at time t. The x-hat t, j, CAM is the target detected by the target detection unit 32b. The estimated position vector P t, j, HET indicating the target map coordinate position of the object i at the time t is the time t of the target j by the tracking processing of the second tracking processing unit 34-m or the multi-sensor tracking processing unit 35. The estimation error covariance matrix P t, i, CAM indicating the estimated position error at is the estimation error covariance matrix indicating the estimated position error at time t of the target object i detected by the target detection unit 32b.

次に、第2の判定処理部62は、以下の式(7)に示すように、カイ二乗検定の検定値εと事前に設定された閾値εthとを比較する(図23のステップST16)。

Figure 0006687296
閾値εthは、所定の有意水準に基づいて、例えば、カイ二乗分布表から求めたものである。
例えば、有意水準を5%として検定すると、危険率5%で、本来同一である航跡が、同一でない航跡と誤った判定がなされることを意味する。
第2の判定処理部62は、カイ二乗検定の検定値εが閾値εth未満であれば(図23のステップST16:YESの場合)、飛行中の移動体である目標物jと、目標検出部32bにより検出された目標物iとが同一物であると判定する(図23のステップST17)。
第2の判定処理部62は、カイ二乗検定の検定値εが閾値εth以上であれば(図23のステップST16:NOの場合)、飛行中の移動体である目標物jと、目標検出部32bにより検出された目標物iとが同一物でないと判定する(図23のステップST18)。
第2の判定処理部62は、目標物iと同一物であると判定した目標物jの識別情報を第3の判定処理部64及び目標物選択部65に出力し、目標物jと同一物であると判定した目標物iのIDを第3の追尾処理部63に出力する。
第2の判定処理部62による飛行中の移動体である目標物jと、目標検出部32bにより検出された目標物iとの同一物か否かの判定処理は、飛行中の移動体である目標物jと目標検出部32bにより検出された目標物iとの全ての組み合わせについて行われる。Next, the second determination processing unit 62 compares the test value ε of the chi-square test with the preset threshold εth as shown in the following equation (7) (step ST16 in FIG. 23).
Figure 0006687296
The threshold value εth is obtained from, for example, a chi-square distribution table based on a predetermined significance level.
For example, if the significance level is 5%, it means that the originally identical tracks are erroneously determined as non-identical tracks at a risk rate of 5%.
If the test value ε of the chi-square test is less than the threshold value εth (step ST16 of FIG. 23: YES), the second determination processing unit 62 and the target j that is a moving body in flight and the target detection unit. It is determined that the target object i detected by 32b is the same object (step ST17 in FIG. 23).
If the test value ε of the chi-square test is greater than or equal to the threshold value εth (step ST16: NO in FIG. 23), the second determination processing unit 62 and the target object j that is a moving body in flight and the target detection unit. It is determined that the target object i detected by 32b is not the same object (step ST18 in FIG. 23).
The second determination processing unit 62 outputs the identification information of the target object j that is determined to be the same as the target object i to the third determination processing unit 64 and the target object selection unit 65, and the same object as the target object j. The ID of the target object i determined to be is output to the third tracking processing unit 63.
The second determination processing unit 62 determines whether or not the target object j, which is a moving object in flight, and the target object i detected by the target detection unit 32b are the same object. This is performed for all combinations of the target object j and the target object i detected by the target detection unit 32b.

第3の追尾処理部63は、目標検出部32bから出力されたI個の目標物のIDと、第2の判定処理部62から出力された目標物iのIDとを比較し、I個の目標物の中から、目標物iのIDと異なるIDを有する目標物fを選択する。
第3の追尾処理部63は、目標検出部32bから出力されたI個の目標物の目標物地図座標位置のうち、選択した目標物fについての目標物地図座標位置を用いて、目標物fの追尾処理を実施する。
第3の追尾処理部63は、追尾処理後の目標物fの位置である目標物地図座標位置を第3の判定処理部64に出力する。
第3の追尾処理部63による目標物fの追尾処理は、選択した目標物fについての目標物地図座標位置の時系列方向の相関を取る処理であり、例えば、カルマンフィルタを用いることができる。
The third tracking processing unit 63 compares the IDs of the I target objects output from the target detecting unit 32b with the IDs of the target objects i output from the second determination processing unit 62, and calculates the I A target f having an ID different from the ID of the target i is selected from the targets.
The third tracking processing unit 63 uses the target object map coordinate position for the selected target object f from the target object map coordinate positions of the I target objects output from the target detection unit 32b to determine the target object f. The tracking process of is executed.
The third tracking processing unit 63 outputs the target object map coordinate position , which is the position of the target object f after the tracking processing, to the third determination processing unit 64.
The tracking process of the target object f by the third tracking processing unit 63 is a process of obtaining the correlation of the target object map coordinate position of the selected target object f in the time series direction, and for example, a Kalman filter can be used.

第3の判定処理部64は、第2の追尾処理部34−m又はマルチセンサ追尾処理部35から出力されたJ個の目標物の識別情報と、第2の判定処理部62から出力された目標物jの識別情報とを比較し、J個の目標物の中から、目標物jの識別情報と異なる識別情報を有する目標物gを選択する。
第3の判定処理部64は、第2の追尾処理部34−m又はマルチセンサ追尾処理部35から出力されたJ個の目標物の目標物観測位置の中から、選択した目標物gの目標物観測位置を選択する。
第3の判定処理部64は、選択した目標物gの目標物観測位置と、第3の追尾処理部63から出力された追尾処理後の目標物fの位置である目標物地図座標位置とを比較して、観測センサ3−mにより観測された目標物gと、目標検出部32bにより検出された目標物fとが同一物であるか否かを判定する。
以下、第3の判定処理部64の処理内容を具体的に説明する。
The third determination processing unit 64 outputs the identification information of J target objects output from the second tracking processing unit 34-m or the multi-sensor tracking processing unit 35, and the second determination processing unit 62. The identification information of the target object j is compared, and a target object g having identification information different from the identification information of the target object j is selected from J target objects.
The third determination processing unit 64 selects the target of the selected target g from the target observation positions of the J target objects output from the second tracking processing unit 34-m or the multi-sensor tracking processing unit 35. Select the object observation position.
The third determination processing unit 64 determines the target object observation position of the selected target object g and the target object map coordinate position that is the position of the target object f after the tracking processing output from the third tracking processing unit 63. By comparison, it is determined whether the target object g observed by the observation sensor 3-m and the target object f detected by the target detection unit 32b are the same object.
Hereinafter, the processing content of the third determination processing unit 64 will be specifically described.

第3の判定処理部64は、例えば、以下の式(8)に示すように、目標物gの目標物観測位置と、第3の追尾処理部63から出力された追尾処理後の目標物fの位置とを用いて、カイ二乗検定の検定値εを算出する。

Figure 0006687296
式(8)において、
xハット t,g,HET は、第2の追尾処理部34−m又はマルチセンサ追尾処理部35から出力された目標物gの時刻tにおける目標物観測位置及び速度を含む推定状態ベクトル
xハット t,f,CAM は、第3の追尾処理部63から出力された追尾処理後の時刻tにおける目標物fの位置及び速度を含む推定状態ベクトル
t,g,HET は、第2の追尾処理部34−m又はマルチセンサ追尾処理部35の追尾処理による目標物の時刻tにおける推定位置誤差を示す推定誤差共分散行列
t,f,CAM は、第3の追尾処理部63の追尾処理による目標物の時刻tにおける推定位置誤差を示す推定誤差共分散行列 The third determination processing unit 64, for example, as shown in the following equation (8), the target object observation position of the target object g, and the target object f after the tracking process output from the third tracking processing unit 63. And the position of are used to calculate the test value ε of the chi-square test.
Figure 0006687296
In equation (8),
x-hat t, g, HET is an estimated state vector x-hat t including the target object observation position and velocity at time t of the target object g output from the second tracking processing unit 34-m or the multi-sensor tracking processing unit 35. , F, CAM is an estimated state vector P t, g, HET including the position and velocity of the target f at the time t after the tracking processing output from the third tracking processing unit 63 is the second tracking processing unit. 34-m or the estimation error covariance matrix P t, f, CAM indicating the estimated position error of the target g at the time t by the tracking processing of the multi-sensor tracking processing unit 35 is obtained by the tracking processing of the third tracking processing unit 63. An estimation error covariance matrix showing the estimated position error of the target f at time t

次に、第3の判定処理部64は、以下の式(9)に示すように、カイ二乗検定の検定値εと事前に設定された閾値εthとを比較する。

Figure 0006687296
第3の判定処理部64は、カイ二乗検定の検定値εが閾値εth未満であれば、観測センサ3−mにより観測された目標物gと、目標検出部32bにより検出された目標物fとが同一物であると判定する。
第3の判定処理部64は、カイ二乗検定の検定値εが閾値εth以上であれば、観測センサ3−mにより観測された目標物gと、目標検出部32bにより検出された目標物fとが同一物でないと判定する。
第3の判定処理部64は、目標物fと同一物であると判定した目標物gの識別情報を目標物選択部65に出力する。Next, the third determination processing unit 64 compares the test value ε of the chi-square test with the preset threshold εth as shown in the following expression (9).
Figure 0006687296
If the test value ε of the chi-square test is less than the threshold εth, the third determination processing unit 64 determines the target g observed by the observation sensor 3-m and the target f detected by the target detector 32b. Are determined to be the same.
If the test value ε of the chi-square test is greater than or equal to the threshold value εth, the third determination processing unit 64 determines the target object g observed by the observation sensor 3-m and the target object f detected by the target detection unit 32b. Are not the same.
The third determination processing unit 64 outputs the identification information of the target object g that is determined to be the same as the target object f to the target object selecting unit 65.

目標物選択部65は、第1の判定処理部37、第2の判定処理部62又は第3の判定処理部64により同一物であると判定された目標物の中から、1つ以上の目標物を選択する。
例えば、目標物選択部65は、第2の判定処理部62から出力された識別情報が示す目標物の中から、いずれかの目標物を選択する。
次に、目標物選択部65は、第3の判定処理部64から出力された識別情報が示す目標物の中から、第2の判定処理部62から出力された識別情報と異なる識別情報を有する目標物を選択する。
次に、目標物選択部65は、第1の判定処理部37から出力された識別情報が示す目標物の中から、第2の判定処理部62から出力された識別情報及び第3の判定処理部64から出力された識別情報と異なる識別情報を有する目標物を選択する。
目標物選択部65は、目標物を選択すると、選択した目標物の識別情報と、選択した目標物の目標物観測位置及び目標物観測位置とを表示処理部40に出力する。
The target selection unit 65 selects one or more targets from among the targets determined to be the same by the first determination processing unit 37, the second determination processing unit 62, or the third determination processing unit 64. Select an item.
For example, the target selection unit 65 selects any target from the targets indicated by the identification information output from the second determination processing unit 62.
Next, the target selection unit 65 has identification information different from the identification information output from the second determination processing unit 62 from among the targets indicated by the identification information output from the third determination processing unit 64. Select a target.
Next, the target selection unit 65 selects the identification information output from the second determination processing unit 62 and the third determination processing from among the targets indicated by the identification information output from the first determination processing unit 37. A target object having identification information different from the identification information output from the unit 64 is selected.
When the target is selected, the target selecting unit 65 outputs the identification information of the selected target, the target observation position and the target observation position of the selected target to the display processing unit 40.

表示処理部40は、映像生成部31から出力された画像センサ1−nの撮像画像、または、パノラマ画像である撮像画像をディスプレイ16に表示する。
表示処理部40は、第1の判定処理部37により同一物であると判定された場合、目標物選択部65から出力された目標物観測位置及び観測センサ3−mから出力された識別情報のそれぞれを撮像画像上に表示し、また、平滑処理部39から出力された平滑化後の目標物包含画像領域を撮像画像上に表示する。
The display processing unit 40 displays the captured image of the image sensor 1-n output from the video generation unit 31 or the captured image that is a panoramic image on the display 16.
When the first determination processing unit 37 determines that they are the same object, the display processing unit 40 includes the target object observation position output from the target object selection unit 65 and the identification information output from the observation sensor 3-m. Each of them is displayed on the captured image, and the smoothed target object inclusion image area output from the smoothing processing unit 39 is displayed on the captured image.

表示処理部40は、第1の判定処理部37により同一物でないと判定された場合、目標検出部32bから出力された目標物地図座標位置及び平滑処理部39から出力された平滑化後の目標物包含画像領域と、目標検出部32bから出力された目標物のIDとを撮像画像上に表示する。
あるいは、表示処理部7は、第1の判定処理部37により同一物でないと判定された場合、観測センサ3−mから出力された識別情報と、目標物選択部65から出力された目標物観測位置及び目標物包含観測領域とを撮像画像上に表示する。
When the first determination processing unit 37 determines that the objects are not the same object, the display processing unit 40 outputs the target object map coordinate position output from the target detection unit 32b and the smoothed target output from the smoothing processing unit 39. The object inclusion image area and the target object ID output from the target detection unit 32b are displayed on the captured image.
Alternatively, when the first determination processing unit 37 determines that the objects are not the same object, the display processing unit 7 outputs the identification information output from the observation sensor 3-m and the target object observation output from the target object selection unit 65. The position and the target inclusion observation region are displayed on the captured image.

以上で明らかなように、この実施の形態4によれば、第2の追尾処理部34−mから出力された目標物観測位置又はマルチセンサ追尾処理部35から出力された目標物観測位置を、画像センサ1−nの視線方向に移動したときに、地上面と交差する位置を射影位置として算出する観測位置射影部61と、観測位置射影部61により算出された射影位置と目標検出部32bから出力された目標物観測位置とを比較して、観測センサ3−mにより観測された目標物と、目標検出部32bにより検出された目標物とが同一物であるか否かを判定する第2の判定処理部62とを備えている。これにより、上記実施の形態1〜3よりも、更に、同一物の判定精度を高めることができる効果を奏する。   As is clear from the above, according to the fourth embodiment, the target object observation position output from the second tracking processing unit 34-m or the target object observation position output from the multi-sensor tracking processing unit 35 is From the observation position projection unit 61 that calculates a position intersecting the ground plane as a projection position when moving in the line-of-sight direction of the image sensor 1-n, and the projection position calculated by the observation position projection unit 61 and the target detection unit 32b. A second method of comparing the output target observation position and determining whether the target observed by the observation sensor 3-m and the target detected by the target detector 32b are the same. And the determination processing unit 62. As a result, it is possible to further improve the determination accuracy of the same object as compared with the first to third embodiments.

また、この実施の形態4によれば、目標検出部32bにより検出された1つ以上の目標物のうち、第2の判定処理部62により同一物であると判定された目標物以外の目標物の追尾処理を実施して、追尾処理後の目標物の位置である目標物観測位置を出力する第3の追尾処理部63と、観測センサ3−mから出力された目標物観測位置と、第3の追尾処理部63から出力された目標物観測位置とを比較して、観測センサ3−mにより観測された目標物と、目標検出部32bにより検出された目標物とが同一物であるか否かを判定する第3の判定処理部64とを備えている。これにより、上記実施の形態1〜3よりも、更に、同一物の判定精度を高めることができる効果を奏する。   Further, according to the fourth embodiment, among the one or more target objects detected by the target detection unit 32b, target objects other than the target objects determined to be the same by the second determination processing unit 62. Of the target object observation position, which is the position of the target object after the tracking process, and the target object observation position output from the observation sensor 3-m. 3 is compared with the target object observation position output from the tracking processing unit 63 of No. 3, and whether the target object observed by the observation sensor 3-m and the target object detected by the target detection unit 32b are the same object. The third determination processing unit 64 for determining whether or not it is provided. As a result, it is possible to further improve the determination accuracy of the same object as compared with the first to third embodiments.

実施の形態5.
この実施の形態5では、第1の変換処理部82が、目標物地図座標位置を画像センサ1−nの基準位置を原点とする角度に変換し、第2の変換処理部85が、目標物観測位置を画像センサ1−nの基準位置を原点とする角度に変換し、判定処理部86が、双方の変換角度を比較する例を説明する。
Embodiment 5.
In the fifth embodiment, the first conversion processing unit 82 converts the target object map coordinate position into an angle with the reference position of the image sensor 1-n as the origin, and the second conversion processing unit 85 causes the target object to be converted. An example will be described in which the observation position is converted into an angle with the reference position of the image sensor 1-n as the origin, and the determination processing unit 86 compares the conversion angles of both.

図24は、この発明の実施の形態5による監視装置を示す構成図である。図25は、この発明の実施の形態5による監視装置を示すハードウェア構成図である。
図24及び図25において、図1、図2、図17、図18、図19及び図20と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
第1の対応情報格納部81は、例えば、図25を示す第1の対応情報記憶回路91で実現される。
第1の対応情報格納部81は、画像センサ1−1〜1−Nの基準位置を原点とする角度である方位角及び仰角と、目標検出部32から出力された目標物地図座標位置との対応関係を格納しているデータベースである。
画像センサ1の個数が1つである場合には、第1の対応情報格納部81が、1つの画像センサ1の設置位置を原点とする方位角及び仰角と、目標物地図座標位置との対応関係を格納しているものであってもよい。
24 is a configuration diagram showing a monitoring device according to a fifth embodiment of the present invention. FIG. 25 is a hardware configuration diagram showing a monitoring device according to the fifth embodiment of the present invention.
24 and 25, the same reference numerals as those in FIGS. 1, 2, 17, 18, 19, and 20 denote the same or corresponding portions, and thus description thereof will be omitted.
The first correspondence information storage unit 81 is realized by, for example, the first correspondence information storage circuit 91 shown in FIG.
The first correspondence information storage unit 81 stores the azimuth angle and the elevation angle, which are angles with the reference position of the image sensors 1-1 to 1-N as the origin, and the target object map coordinate position output from the target detection unit 32. It is a database that stores correspondence relationships.
When the number of image sensors 1 is one, the first correspondence information storage unit 81 associates the azimuth angle and the elevation angle with the installation position of one image sensor 1 as the origin with the target map coordinate position. It may be one that stores relationships.

第1の変換処理部82は、例えば、図25を示す第1の変換処理回路92で実現される。
第1の変換処理部82は、目標検出部32から出力された目標物地図座標位置を画像センサ1−1〜1−Nの基準位置を原点とする角度である方位角及び仰角に変換する処理を実施する。
即ち、第1の変換処理部82は、第1の対応情報格納部81に格納されている対応関係を参照して、目標検出部32から出力された目標物地図座標位置に対応する方位角及び仰角を取得する処理を実施する。
The first conversion processing unit 82 is realized by, for example, the first conversion processing circuit 92 shown in FIG.
The first conversion processing unit 82 converts the target object map coordinate position output from the target detection unit 32 into an azimuth angle and an elevation angle that are angles with the reference position of the image sensors 1-1 to 1-N as the origin. Carry out.
That is, the first conversion processing unit 82 refers to the correspondence relationship stored in the first correspondence information storage unit 81, and the azimuth angle and the azimuth angle corresponding to the target object map coordinate position output from the target detection unit 32. Perform the process to obtain the elevation angle.

第1の追尾処理部83は、例えば、図25に示す第1の追尾処理回路93で実現される。
第1の追尾処理部83は、第1の変換処理部82により変換された方位角及び仰角の追尾処理を実施して、追尾処理後の方位角及び仰角と、追尾処理後の方位角の角速度及び仰角の角速度とを出力する処理を実施する。
第1の追尾処理部83による方位角及び仰角の追尾処理は、第1の変換処理部82により変換された方位角及び仰角の時系列方向の相関を取る処理であり、例えば、カルマンフィルタを用いることができる。
The first tracking processing unit 83 is realized by, for example, the first tracking processing circuit 93 shown in FIG.
The first tracking processing unit 83 performs tracking processing of the azimuth angle and the elevation angle converted by the first conversion processing unit 82, and the azimuth angle and the elevation angle after the tracking processing and the angular velocity of the azimuth angle after the tracking processing. And the angular velocity of the elevation angle are output.
The tracking processing of the azimuth angle and the elevation angle by the first tracking processing unit 83 is a process of obtaining the time series direction correlation of the azimuth angle and the elevation angle converted by the first conversion processing unit 82, and for example, a Kalman filter is used. You can

第2の対応情報格納部84は、例えば、図25を示す第2の対応情報記憶回路94で実現される。
第2の対応情報格納部84は、画像センサ1−1〜1−Nの基準位置を原点とする角度である方位角及び仰角と、第2の追尾処理部34−m又はマルチセンサ追尾処理部35から出力された目標物観測位置及び目標物観測速度との対応関係を格納しているデータベースである。
画像センサ1の個数が1つである場合には、第2の対応情報格納部84が、1つの画像センサ1の設置位置を原点とする方位角及び仰角と、目標物観測位置及び目標物観測速度との対応関係を格納しているものであってもよい。
The second correspondence information storage section 84 is realized by, for example, the second correspondence information storage circuit 94 shown in FIG.
The second correspondence information storage unit 84 stores the azimuth angle and the elevation angle, which are angles with the reference position of the image sensors 1-1 to 1-N as the origin, and the second tracking processing unit 34-m or the multi-sensor tracking processing unit. 35 is a database that stores the correspondence relationship between the target observation position and the target observation speed output from 35.
When the number of the image sensors 1 is one, the second correspondence information storage unit 84 causes the azimuth angle and the elevation angle whose origin is the installation position of one image sensor 1, the target object observation position, and the target object observation. It may store the correspondence with the speed.

第2の変換処理部85は、例えば、図25を示す第2の変換処理回路95で実現される。
第2の変換処理部85は、第2の追尾処理部34−m又はマルチセンサ追尾処理部35から出力された目標物観測位置を画像センサ1−1〜1−Nの基準位置を原点とする角度である方位角及び仰角に変換する処理を実施する。
即ち、第2の変換処理部85は、第2の対応情報格納部84に格納されている対応関係を参照して、第2の追尾処理部34−m又はマルチセンサ追尾処理部35から出力された目標物観測位置に対応する方位角及び仰角を取得する処理を実施する。
また、第2の変換処理部85は、第2の追尾処理部34−m又はマルチセンサ追尾処理部35から出力された目標物観測速度を画像センサ1−1〜1−Nの基準位置を原点とする方位角の角速度及び仰角の角速度に変換する処理を実施する。
即ち、第2の変換処理部85は、第2の対応情報格納部84に格納されている対応関係を参照して、第2の追尾処理部34−m又はマルチセンサ追尾処理部35から出力された目標物観測速度に対応する方位角の角速度及び仰角の角速度とを取得する処理を実施する。
The second conversion processing unit 85 is realized by, for example, the second conversion processing circuit 95 shown in FIG.
The second conversion processing unit 85 uses the target object observation position output from the second tracking processing unit 34-m or the multi-sensor tracking processing unit 35 as the reference position of the image sensors 1-1 to 1-N as the origin. A process of converting the azimuth angle and the elevation angle, which are angles, is performed.
That is, the second conversion processing unit 85 refers to the correspondence relationship stored in the second correspondence information storage unit 84, and is output from the second tracking processing unit 34-m or the multi-sensor tracking processing unit 35. The process of acquiring the azimuth angle and the elevation angle corresponding to the target observation position is performed.
In addition, the second conversion processing unit 85 sets the target observation speed output from the second tracking processing unit 34-m or the multi-sensor tracking processing unit 35 to the origin of the reference positions of the image sensors 1-1 to 1-N. The processing of converting into the angular velocity of the azimuth angle and the angular velocity of the elevation angle is performed.
That is, the second conversion processing unit 85 refers to the correspondence relationship stored in the second correspondence information storage unit 84, and is output from the second tracking processing unit 34-m or the multi-sensor tracking processing unit 35. The processing for acquiring the azimuth angular velocity and the elevation angular velocity corresponding to the target observation speed is performed.

判定処理部86は、例えば、図25に示す判定処理回路96で実現される。
判定処理部86は、第1の追尾処理部83から出力された追尾処理後の方位角、仰角、方位角の角速度及び仰角の角速度と、第2の変換処理部85により変換された方位角、仰角、方位角の角速度及び仰角の角速度とを比較して、観測センサ3−mにより観測された目標物と、目標検出部32により検出された目標物とが同一物であるか否かを判定する処理を実施する。
The determination processing unit 86 is realized by, for example, the determination processing circuit 96 shown in FIG.
The determination processing unit 86 includes the azimuth angle, the elevation angle, the angular velocity of the azimuth angle, and the angular velocity of the elevation angle after the tracking processing, which are output from the first tracking processing unit 83, and the azimuth angle converted by the second conversion processing unit 85. The elevation angle, the azimuth angular velocity, and the elevation angular velocity are compared to determine whether the target observed by the observation sensor 3-m and the target detected by the target detector 32 are the same. The processing to be carried out is carried out.

図24では、監視装置の構成要素である画像センサ1−n、観測センサ3−m、映像生成部31、目標検出部32、第2の追尾処理部34−m、マルチセンサ追尾処理部35、表示処理部40、第1の対応情報格納部81、第1の変換処理部82、第1の追尾処理部83、第2の対応情報格納部84、第2の変換処理部85、判定処理部86及びディスプレイ16のそれぞれが、図25に示すような専用のハードウェアで実現されるものを想定している。即ち、画像センサ1−n、観測センサ3−m、映像生成回路41、目標検出回路42、第2の追尾処理回路44、マルチセンサ追尾処理回路45、表示処理回路50、第1の対応情報記憶回路91、第1の変換処理回路92、第1の追尾処理回路93、第2の対応情報記憶回路94、第2の変換処理回路95、判定処理回路96及びディスプレイ16で実現されるものを想定している。   In FIG. 24, the image sensor 1-n, the observation sensor 3-m, the image generation unit 31, the target detection unit 32, the second tracking processing unit 34-m, the multi-sensor tracking processing unit 35, which are the components of the monitoring device, Display processing unit 40, first correspondence information storage unit 81, first conversion processing unit 82, first tracking processing unit 83, second correspondence information storage unit 84, second conversion processing unit 85, determination processing unit It is assumed that each of 86 and the display 16 is realized by dedicated hardware as shown in FIG. That is, the image sensor 1-n, the observation sensor 3-m, the image generation circuit 41, the target detection circuit 42, the second tracking processing circuit 44, the multi-sensor tracking processing circuit 45, the display processing circuit 50, and the first correspondence information storage. It is assumed that the circuit 91, the first conversion processing circuit 92, the first tracking processing circuit 93, the second correspondence information storage circuit 94, the second conversion processing circuit 95, the determination processing circuit 96, and the display 16 are realized. is doing.

映像生成回路41、目標検出回路42、第2の追尾処理回路44、マルチセンサ追尾処理回路45、表示処理回路50、第1の変換処理回路92、第1の追尾処理回路93、第2の変換処理回路95及び判定処理回路96は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ASIC、FPGA、または、これらを組み合わせたものが該当する。   Image generation circuit 41, target detection circuit 42, second tracking processing circuit 44, multi-sensor tracking processing circuit 45, display processing circuit 50, first conversion processing circuit 92, first tracking processing circuit 93, second conversion The processing circuit 95 and the determination processing circuit 96 are, for example, a single circuit, a composite circuit, a programmed processor, a parallel programmed processor, an ASIC, an FPGA, or a combination thereof.

監視装置の画像センサ1−n、観測センサ3−m及びディスプレイ16を除く構成要素は、専用のハードウェアで実現されるものに限るものではなく、ソフトウェア、ファームウェア、または、ソフトウェアとファームウェアとの組み合わせで実現されるものであってもよい。   The components other than the image sensor 1-n, the observation sensor 3-m, and the display 16 of the monitoring device are not limited to those realized by dedicated hardware, but software, firmware, or a combination of software and firmware. May be realized by.

監視装置の画像センサ1−n、観測センサ3−m及びディスプレイ16を除く構成要素がソフトウェア又はファームウェアなどで実現される場合、第1の対応情報格納部81及び第2の対応情報格納部84を図3に示すコンピュータのメモリ21上に構成するとともに、映像生成部31、目標検出部32、第2の追尾処理部34−m、マルチセンサ追尾処理部35、表示処理部40、第1の変換処理部82、第1の追尾処理部83、第2の変換処理部85及び判定処理部86の処理手順をコンピュータに実行させるためのプログラムをメモリ21に格納し、コンピュータのプロセッサ22がメモリ21に格納されているプログラムを実行するようにすればよい。   When the components other than the image sensor 1-n, the observation sensor 3-m, and the display 16 of the monitoring device are realized by software or firmware, the first correspondence information storage unit 81 and the second correspondence information storage unit 84 are stored. The video generation unit 31, the target detection unit 32, the second tracking processing unit 34-m, the multi-sensor tracking processing unit 35, the display processing unit 40, and the first conversion, which are configured on the memory 21 of the computer illustrated in FIG. A program for causing a computer to execute the processing procedure of the processing unit 82, the first tracking processing unit 83, the second conversion processing unit 85, and the determination processing unit 86 is stored in the memory 21, and the processor 22 of the computer stores the program in the memory 21. It suffices to execute the stored program.

次に動作について説明する。
この実施の形態5では、説明の簡単化のため、目標検出部32によって、1つの目標物が検出され、観測センサ3−mによって、1つの目標物が観測されるものとする。
図26は、画像センサ1−1〜1−Nの基準位置と、画像センサ1−1〜1−Nの角度とを示す説明図である。
第1の対応情報格納部81は、画像センサ1−1〜1−Nの基準位置を原点とする方位角及び仰角と、目標検出部32から出力された目標物地図座標位置との対応関係を格納している。
Next, the operation will be described.
In the fifth embodiment, for simplification of description, it is assumed that the target detection unit 32 detects one target and the observation sensor 3-m observes one target.
FIG. 26 is an explanatory diagram showing reference positions of the image sensors 1-1 to 1-N and angles of the image sensors 1-1 to 1-N.
The first correspondence information storage unit 81 shows the correspondence relationship between the azimuth angle and the elevation angle whose origin is the reference position of the image sensors 1-1 to 1-N and the target object map coordinate position output from the target detection unit 32. Is stored.

第1の変換処理部82は、目標検出部32から出力された目標物地図座標位置を画像センサ1−1〜1−Nの基準位置を原点とする方位角及び仰角に変換する。
即ち、第1の変換処理部82は、第1の対応情報格納部81に格納されている対応関係を参照して、目標検出部32から出力された目標物地図座標位置に対応する方位角及び仰角を取得し、取得した方位角及び仰角を第1の追尾処理部83に出力する。
第1の追尾処理部83は、第1の変換処理部82から出力された方位角及び仰角の追尾処理を実施して、追尾処理後の方位角及び仰角と、追尾処理後の方位角の角速度及び仰角の角速度とを判定処理部86に出力する。
The first conversion processing unit 82 converts the target object map coordinate position output from the target detection unit 32 into an azimuth angle and an elevation angle whose origin is the reference position of the image sensors 1-1 to 1-N.
That is, the first conversion processing unit 82 refers to the correspondence relationship stored in the first correspondence information storage unit 81, and the azimuth angle and the azimuth angle corresponding to the target object map coordinate position output from the target detection unit 32. The elevation angle is acquired, and the acquired azimuth angle and elevation angle are output to the first tracking processing unit 83.
The first tracking processing unit 83 performs the tracking processing of the azimuth angle and the elevation angle output from the first conversion processing unit 82, and the azimuth angle and the elevation angle after the tracking processing and the angular velocity of the azimuth angle after the tracking processing. And the angular velocity of the elevation angle are output to the determination processing unit 86.

第2の追尾処理部34−m及びマルチセンサ追尾処理部35のそれぞれは、追尾処理後の目標物観測位置のほか、追尾処理後の目標物の速度である目標物観測速度を第2の変換処理部85に出力する。
第2の変換処理部85は、第2の追尾処理部34−m又はマルチセンサ追尾処理部35から出力された目標物観測位置を画像センサ1−1〜1−Nの基準位置を原点とする方位角及び仰角に変換する。
即ち、第2の変換処理部85は、第2の対応情報格納部84に格納されている対応関係を参照して、第2の追尾処理部34−m又はマルチセンサ追尾処理部35から出力された目標物観測位置に対応する方位角及び仰角を取得する。
Each of the second tracking processing unit 34-m and the multi-sensor tracking processing unit 35 performs the second conversion on the target object observation position after the tracking process and the target object observation speed that is the speed of the target object after the tracking process. Output to the processing unit 85.
The second conversion processing unit 85 uses the target object observation position output from the second tracking processing unit 34-m or the multi-sensor tracking processing unit 35 as the reference position of the image sensors 1-1 to 1-N as the origin. Convert to azimuth and elevation.
That is, the second conversion processing unit 85 refers to the correspondence relationship stored in the second correspondence information storage unit 84, and is output from the second tracking processing unit 34-m or the multi-sensor tracking processing unit 35. The azimuth angle and the elevation angle corresponding to the target object observation position are acquired.

また、第2の変換処理部85は、第2の追尾処理部34−m又はマルチセンサ追尾処理部35から出力された目標物観測速度を画像センサ1−1〜1−Nの基準位置を原点とする方位角の角速度及び仰角の角速度に変換する。
即ち、第2の変換処理部85は、第2の対応情報格納部84に格納されている対応関係を参照して、第2の追尾処理部34−m又はマルチセンサ追尾処理部35から出力された目標物観測速度に対応する方位角の角速度及び仰角の角速度とを取得する。
第2の変換処理部85は、取得した方位角、仰角、方位角の角速度及び仰角の角速度を判定処理部86に出力する。
In addition, the second conversion processing unit 85 sets the target observation speed output from the second tracking processing unit 34-m or the multi-sensor tracking processing unit 35 to the origin of the reference positions of the image sensors 1-1 to 1-N. To the angular velocity of azimuth and the angular velocity of elevation.
That is, the second conversion processing unit 85 refers to the correspondence relationship stored in the second correspondence information storage unit 84, and is output from the second tracking processing unit 34-m or the multi-sensor tracking processing unit 35. The angular velocity of azimuth and the angular velocity of elevation corresponding to the target object observation velocity are acquired.
The second conversion processing unit 85 outputs the acquired azimuth angle, elevation angle, azimuth angular velocity, and elevation angular velocity to the determination processing unit 86.

判定処理部86は、第1の追尾処理部83から出力された追尾処理後の方位角、仰角、方位角の角速度及び仰角の角速度と、第2の変換処理部85から出力された方位角、仰角、方位角の角速度及び仰角の角速度とを比較して、観測センサ3−mにより観測された目標物と、目標検出部32により検出された目標物とが同一物であるか否かを判定する。
以下、判定処理部86の処理内容を具体的に説明する。
The determination processing unit 86 outputs the azimuth angle, the elevation angle, the angular velocity of the azimuth angle, and the angular velocity of the elevation angle after the tracking processing, which are output from the first tracking processing unit 83, and the azimuth angle output from the second conversion processing unit 85. The elevation angle, the azimuth angular velocity, and the elevation angular velocity are compared to determine whether the target observed by the observation sensor 3-m and the target detected by the target detector 32 are the same. To do.
Hereinafter, the processing content of the determination processing unit 86 will be specifically described.

判定処理部86は、以下の式(10)に示すように、第1の追尾処理部83から出力された追尾処理後の方位角、仰角、方位角の角速度及び仰角の角速度と、第2の変換処理部85から出力された方位角、仰角、方位角の角速度及び仰角の角速度とを用いて、カイ二乗検定の検定値εを算出する。

Figure 0006687296
式(10)において、
xハットxt,HETは、第2の変換処理部85から出力された目標物の時刻tにおける方位角、仰角、方位角の角速度及び仰角の角速度を含む推定状態ベクトル
xハットxt,CAMは、第1の追尾処理部83から出力された目標物の時刻tにおける方位角、仰角、方位角の角速度及び仰角の角速度を含む推定状態ベクトル
Pt,HETは、第2の追尾処理部34−m又はマルチセンサ追尾処理部35の追尾処理による目標物の時刻tにおける推定誤差を示す推定誤差共分散行列
Pt,CAMは、目標検出部32により検出された目標物の時刻tにおける推定誤差を示す推定誤差共分散行列The determination processing unit 86 calculates the azimuth angle, the elevation angle, the angular velocity of the azimuth angle and the angular velocity of the elevation angle after the tracking processing, which is output from the first tracking processing unit 83, as shown in the following expression (10). Using the azimuth angle, the elevation angle, the angular velocity of the azimuth angle, and the angular velocity of the elevation angle output from the conversion processing unit 85, the test value ε of the chi-square test is calculated.
Figure 0006687296
In equation (10),
x hat xt, HET is an estimated state vector including the azimuth angle, the elevation angle, the angular velocity of the azimuth angle, and the angular velocity of the elevation angle at the time t of the target output from the second conversion processing unit 85. x hat xt, CAM is the The estimated state vector Pt, HET including the azimuth angle, the elevation angle, the angular velocity of the azimuth angle, and the angular velocity of the elevation angle at the time t of the target output from the first tracking processing unit 83 is the second tracking processing unit 34-m or The estimation error covariance matrix Pt, CAM indicating the estimation error at the time t of the target object by the tracking processing of the sensor tracking processing unit 35 is the estimation error covariance matrix indicating the estimation error at the time t of the target object detected by the target detection unit 32. Covariance matrix

次に、判定処理部86は、以下の式(11)に示すように、カイ二乗検定の検定値εと事前に設定された閾値εthとを比較する。

Figure 0006687296
判定処理部86は、カイ二乗検定の検定値εが閾値εth未満であれば、観測センサ3−mにより観測された目標物と、目標検出部32により検出された目標物とが同一物であると判定する。
判定処理部86は、カイ二乗検定の検定値εが閾値εth以上であれば、観測センサ3−mにより観測された目標物と、目標検出部32により検出された目標物とが同一物でないと判定する。Next, the determination processing unit 86 compares the test value ε of the chi-square test with the preset threshold εth as shown in the following equation (11).
Figure 0006687296
If the test value ε of the chi-square test is less than the threshold εth, the determination processing unit 86 determines that the target object observed by the observation sensor 3-m is the same as the target object detected by the target detection unit 32. To determine.
If the test value ε of the chi-square test is greater than or equal to the threshold εth, the determination processing unit 86 determines that the target object observed by the observation sensor 3-m and the target object detected by the target detection unit 32 are not the same. judge.

以上で明らかなように、第1の追尾処理部83から出力された追尾処理後の方位角、仰角、方位角の角速度及び仰角の角速度と、第2の変換処理部85により変換された方位角、仰角、方位角の角速度及び仰角の角速度とを比較して、観測センサ3−mにより観測された目標物と、目標検出部32により検出された目標物とが同一物であるか否かを判定する判定処理部86を備えている。これにより、目標物が飛行中の航空機である場合でも、観測センサ3により観測された目標物と、画像センサ1の撮像画像内の目標物とが同一物であるか否かを判定することができる効果を奏する。   As is clear from the above, the azimuth angle, the elevation angle, the angular velocity of the azimuth angle, and the angular velocity of the elevation angle after the tracking processing output from the first tracking processing unit 83 and the azimuth angle converted by the second conversion processing unit 85. , The elevation angle, the azimuth angular velocity, and the elevation angular velocity are compared to determine whether the target observed by the observation sensor 3-m is the same as the target detected by the target detector 32. The determination processing unit 86 for determining is provided. Thereby, even if the target is an aircraft in flight, it is possible to determine whether the target observed by the observation sensor 3 and the target in the captured image of the image sensor 1 are the same. There is an effect that can be done.

実施の形態6.
上記実施の形態5では、第1の変換処理部82の後段に第1の追尾処理部83が設けられている監視装置の例を示している。
しかし、これは一例に過ぎず、図27に示すように、第1の変換処理部82の前段に第1の追尾処理部33が設けられている監視装置であってもよい。
図27は、この発明の実施の形態6による監視装置を示す構成図である。
この実施の形態6の場合でも、上記実施の形態5と同様に、目標物が飛行中の航空機である場合でも、観測センサ3により観測された目標物と、画像センサ1の撮像画像内の目標物とが同一物であるか否かを判定することができる。
Sixth Embodiment
In the above-described fifth embodiment, an example of the monitoring device in which the first tracking processing unit 83 is provided after the first conversion processing unit 82 is shown.
However, this is only an example, and as shown in FIG. 27, it may be a monitoring device in which the first tracking processing unit 33 is provided in the preceding stage of the first conversion processing unit 82.
27 is a configuration diagram showing a monitoring device according to a sixth embodiment of the present invention.
Also in the case of the sixth embodiment, as in the case of the fifth embodiment, even when the target is an aircraft in flight, the target observed by the observation sensor 3 and the target in the captured image of the image sensor 1 It can be determined whether or not the object is the same object.

なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。   In the invention of the present application, it is possible to freely combine the respective embodiments, modify any of the constituent elements of each of the embodiments, or omit any of the constituent elements of each of the embodiments within the scope of the invention. .

この発明は、観測センサにより観測された目標物と、画像センサの撮像画像内の目標物とが同一物であるか否かを判定する監視装置に関するものである。   The present invention relates to a monitoring device that determines whether a target observed by an observation sensor is the same as a target in an image captured by an image sensor.

1,1−1〜1−N 画像センサ、2 目標検出部、3,3−1〜3−M 観測センサ、4 物体形状情報格納部、5 変換処理部、6 第1の判定処理部、7 表示処理部、8 包含領域特定部、9 平均位置出力部、11 目標検出回路、12 形状記憶回路、13 変換処理回路、14 第1の判定処理回路、15 表示処理回路、16 ディスプレイ、21 メモリ、22 プロセッサ、31 映像生成部、32,32b 目標検出部、33 第1の追尾処理部、34−1〜34−M 第2の追尾処理部、35 マルチセンサ追尾処理部、36 変換処理部、37 第1の判定処理部、38 判定結果格納部、39 平滑処理部、40 表示処理部、41 映像生成回路、42 目標検出回路、43 第1の追尾処理回路、44 第2の追尾処理回路、45 マルチセンサ追尾処理回路、46 変換処理回路、47 第1の判定処理回路、48 判定結果記憶回路、49 平滑処理回路、50 表示処理回路、61 観測位置射影部、62 第2の判定処理部、63 第3の追尾処理部、64 第3の判定処理部、65 目標物選択部、71 観測位置射影回路、72 第2の判定処理回路、73 第3の追尾処理回路、74 第3の判定処理回路、75 目標物選択回路、81 第1の対応情報格納部、82 第1の変換処理部、83 第1の追尾処理部、84 第2の対応情報格納部、85 第2の変換処理部、86 判定処理部、91 第1の対応情報記憶回路、92 第1の変換処理回路、93 第1の追尾処理回路、94 第2の対応情報記憶回路、95 第2の変換処理回路、96 判定処理回路。   1, 1-1 to 1-N image sensor, 2 target detection unit, 3, 3-1 to 3-M observation sensor, 4 object shape information storage unit, 5 conversion processing unit, 6 first determination processing unit, 7 Display processing unit, 8 inclusion area specifying unit, 9 average position output unit, 11 target detection circuit, 12 shape memory circuit, 13 conversion processing circuit, 14 first determination processing circuit, 15 display processing circuit, 16 display, 21 memory, 22 processor, 31 image generation unit, 32, 32b target detection unit, 33 first tracking processing unit, 34-1 to 34-M second tracking processing unit, 35 multi-sensor tracking processing unit, 36 conversion processing unit, 37 First determination processing unit, 38 Determination result storage unit, 39 Smoothing processing unit, 40 Display processing unit, 41 Video generation circuit, 42 Target detection circuit, 43 First tracking processing circuit, 44 Second tracking processing circuit, 4 Multi-sensor tracking processing circuit, 46 conversion processing circuit, 47 first determination processing circuit, 48 determination result storage circuit, 49 smoothing processing circuit, 50 display processing circuit, 61 observation position projection unit, 62 second determination processing unit, 63 Third tracking processing unit, 64 Third determination processing unit, 65 Target selection unit, 71 Observation position projection circuit, 72 Second determination processing circuit, 73 Third tracking processing circuit, 74 Third determination processing circuit , 75 target selection circuit, 81 first correspondence information storage unit, 82 first conversion processing unit, 83 first tracking processing unit, 84 second correspondence information storage unit, 85 second conversion processing unit, 86 Judgment processing unit, 91 First correspondence information storage circuit, 92 First conversion processing circuit, 93 First tracking processing circuit, 94 Second correspondence information storage circuit, 95 Second conversion processing circuit, 96 Judgment processing circuit .

Claims (14)

目標物が存在している領域を撮像して、前記領域の撮像画像を出力する画像センサと、
前記画像センサから出力された撮像画像内の目標物を検出し、前記検出した目標物を包含している範囲である目標物包含画像領域を特定する目標検出部と、
目標物を観測して、前記観測した目標物の識別情報及び前記観測した目標物の位置である目標物観測位置を出力する観測センサと、
前記観測センサから出力された識別情報によって目標物の大きさを特定し、前記特定した目標物の大きさ及び前記観測センサから出力された目標物観測位置のそれぞれを前記画像センサの投影面に変換し、前記変換した目標物の大きさと、前記変換した目標物観測位置とから、前記画像センサの投影面上で、前記観測センサにより観測された目標物を包含している範囲である目標物包含観測領域を特定する変換処理部と、
前記変換処理部により特定された目標物包含観測領域と、前記目標検出部により特定された目標物包含画像領域とを比較して、前記観測センサにより観測された目標物と、前記目標検出部により検出された目標物とが同一物であるか否かを判定する第1の判定処理部と
を備えた監視装置。
An image sensor that captures an image of an area in which a target object is present and outputs a captured image of the area,
A target detection unit that detects a target object in the captured image output from the image sensor, and specifies a target object inclusion image area that is a range that includes the detected target object,
An observation sensor that observes a target object, and outputs the identification information of the observed target object and the target object observation position that is the position of the observed target object,
The size of the target object is specified by the identification information output from the observation sensor, and each of the specified size of the target object and the target object observation position output from the observation sensor is converted into a projection plane of the image sensor. Then, from the converted target size and the converted target observation position, a target inclusion that is a range that includes the target observed by the observation sensor on the projection surface of the image sensor. A conversion processing unit that specifies the observation area,
The target inclusion observation region identified by the conversion processing unit and the target inclusion image region identified by the target detection unit are compared, and the target observed by the observation sensor and the target detection unit are compared. A first determination processing unit that determines whether or not the detected target object is the same object.
前記第1の判定処理部により同一物であると判定された場合、前記画像センサから出力された撮像画像上に、前記変換処理部により投影面に変換された目標物観測位置及び前記観測センサから出力された識別情報のそれぞれを表示する表示処理部を備えたことを特徴とする請求項1記載の監視装置。   When it is determined by the first determination processing unit that they are the same object, on the captured image output from the image sensor, from the target object observation position converted to the projection surface by the conversion processing unit and the observation sensor. The monitoring device according to claim 1, further comprising a display processing unit that displays each of the output identification information. 前記表示処理部は、前記画像センサから出力された撮像画像上に、前記目標検出部により特定された目標物包含画像領域を表示することを特徴とする請求項2記載の監視装置。   The monitoring device according to claim 2, wherein the display processing unit displays the target object inclusion image region specified by the target detection unit on the captured image output from the image sensor. 前記画像センサの投影面上で、前記変換処理部により特定された目標物包含観測領域と、前記目標検出部により特定された目標物包含画像領域との双方を含む領域である双方包含領域を特定する包含領域特定部を備え、
前記表示処理部は、前記画像センサから出力された撮像画像上に、前記包含領域特定部により特定された双方包含領域を表示することを特徴とする請求項2記載の監視装置。
On the projection plane of the image sensor, both inclusion areas that are both the target inclusion observation area specified by the conversion processing unit and the target inclusion image area specified by the target detection unit are specified. An inclusion area specifying unit that
The monitoring device according to claim 2, wherein the display processing unit displays both inclusion areas specified by the inclusion area specifying unit on the captured image output from the image sensor.
前記画像センサの投影面上で、前記変換処理部により投影面に変換された目標物観測位置と、前記目標検出部により検出された撮像画像内の目標物の位置とを重み付け平均して、重み付け平均した位置を出力する平均位置出力部を備え、
前記表示処理部は、前記画像センサから出力された撮像画像上に、前記平均位置出力部から出力された位置を表示することを特徴とする請求項2記載の監視装置。
On the projection surface of the image sensor, the target observation position converted into the projection surface by the conversion processing unit and the position of the target object in the captured image detected by the target detection unit are weighted averaged and weighted. Equipped with an average position output unit that outputs the averaged position,
The monitoring device according to claim 2, wherein the display processing unit displays the position output from the average position output unit on the captured image output from the image sensor.
前記観測センサは、前記目標物観測位置の観測誤差範囲を示す観測誤差情報を出力し、
前記変換処理部は、前記観測センサから出力された観測誤差情報に従って前記特定した目標物包含観測領域を補正することを特徴とする請求項1記載の監視装置。
The observation sensor outputs observation error information indicating an observation error range of the target object observation position,
The monitoring device according to claim 1, wherein the conversion processing unit corrects the specified target inclusion observation region according to the observation error information output from the observation sensor.
前記目標検出部により特定された目標物包含画像領域を時間方向に平滑化する平滑処理部を備え、
前記表示処理部は、前記画像センサから出力された撮像画像上に、前記平滑処理部により平滑化された目標物包含画像領域を表示することを特徴とする請求項2記載の監視装置。
A smoothing processing unit for smoothing the target object inclusion image region specified by the target detecting unit in the time direction,
The monitoring device according to claim 2, wherein the display processing unit displays the target object inclusion image region smoothed by the smoothing processing unit on the captured image output from the image sensor.
前記目標検出部により検出された目標物の追尾処理を実施して、追尾処理後の目標物を包含している範囲である目標物包含画像領域を前記第1の判定処理部に出力する第1の追尾処理部と、
前記観測センサにより観測された目標物の追尾処理を実施して、追尾処理後の目標物の位置である目標物観測位置を前記変換処理部に出力する第2の追尾処理部とを備え、
前記変換処理部は、前記特定した目標物の大きさ及び前記第2の追尾処理部から出力された目標物観測位置のそれぞれを前記画像センサの投影面に変換し、前記変換した目標物の大きさと、前記変換した目標物観測位置とから、前記画像センサの投影面上で、前記観測センサにより観測された目標物を包含している範囲である目標物包含観測領域を特定し、
前記第1の判定処理部は、前記変換処理部により特定された目標物包含観測領域と、前記第1の追尾処理部から出力された目標物包含画像領域とを比較して、前記観測センサにより観測された目標物と、前記目標検出部により検出された目標物とが同一物であるか否かを判定することを特徴とする請求項1記載の監視装置。
A first object for performing tracking processing of the target object detected by the target detection section, and outputting to the first determination processing section a target object inclusion image area that is a range including the target object after the tracking processing. Tracking processing unit of
A second tracking processing unit that performs tracking processing of the target object observed by the observation sensor and outputs a target object observation position that is the position of the target object after the tracking processing to the conversion processing unit;
The conversion processing unit converts each of the size of the specified target and the target observation position output from the second tracking processing unit into a projection plane of the image sensor, and the size of the converted target. From the converted target object observation position, on the projection surface of the image sensor, specify a target object inclusion observation region that is a range including the target object observed by the observation sensor,
The first determination processing unit compares the target object inclusion observation area specified by the conversion processing unit with the target object inclusion image area output from the first tracking processing unit, and the observation sensor detects The monitoring apparatus according to claim 1, wherein it is determined whether the observed target object and the target object detected by the target detection unit are the same object.
前記第2の追尾処理部は、目標物の追尾処理による推定誤差を示す推定誤差情報を出力し、
前記変換処理部は、前記第2の追尾処理部から出力された推定誤差情報に従って前記特定した目標物包含観測領域を補正することを特徴とする請求項8記載の監視装置。
The second tracking processing unit outputs estimation error information indicating an estimation error due to the tracking processing of the target object,
9. The monitoring device according to claim 8, wherein the conversion processing unit corrects the specified target inclusion observation region according to the estimation error information output from the second tracking processing unit.
前記第1の判定処理部は、
前記画像センサの投影面上で、前記変換処理部により特定された目標物包含観測領域と、前記目標検出部により特定された目標物包含画像領域との重なり範囲を算出し、前記重なり範囲が閾値以上であれば、前記観測センサにより観測された目標物と、前記目標検出部により検出された目標物とが同一物であると判定し、前記重なり範囲が前記閾値未満であれば、前記観測センサにより観測された目標物と、前記目標検出部により検出された目標物とが同一物でないと判定することを特徴とする請求項1記載の監視装置。
The first determination processing unit,
On the projection surface of the image sensor, the overlap range between the target inclusion observation region specified by the conversion processing unit and the target inclusion image region specified by the target detection unit is calculated, and the overlap range is a threshold value. If it is above, it is determined that the target object observed by the observation sensor and the target object detected by the target detection unit are the same object, and if the overlapping range is less than the threshold value, the observation sensor The monitoring device according to claim 1, wherein it is determined that the target observed by the target and the target detected by the target detecting unit are not the same.
前記第1の判定処理部は、
前記目標検出部により複数の目標物が検出されており、前記目標検出部により各々の目標物の目標物包含画像領域が特定されていれば、前記画像センサの投影面上で、前記変換処理部により特定された目標物包含観測領域と、前記各々の目標物の目標物包含画像領域との重なり範囲をそれぞれ算出し、各々の重なり範囲の合計が閾値以上であれば、前記複数の目標物が1つの目標物の一部であり、前記観測センサにより観測された目標物と、前記1つの目標物とが同一物であると判定し、前記重なり範囲の合計が前記閾値未満であれば、前記観測センサにより観測された目標物と、前記1つの目標物とが同一物でないと判定することを特徴とする請求項1記載の監視装置。
The first determination processing unit,
If a plurality of targets are detected by the target detection unit, and the target inclusion image area of each target is specified by the target detection unit, on the projection surface of the image sensor, the conversion processing unit. By calculating the overlapping range of the target inclusion observation area specified by, and the target inclusion image area of each of the targets, respectively, if the total of each overlapping range is equal to or more than a threshold value, the plurality of target objects are If it is a part of one target object, it is determined that the target object observed by the observation sensor and the one target object are the same, and the total of the overlapping ranges is less than the threshold value, The monitoring device according to claim 1, wherein it is determined that the target observed by the observation sensor and the one target are not the same.
前記観測センサから出力された目標物観測位置を、前記画像センサの視線方向に移動したときに、地上面と交差する位置を射影位置として算出する観測位置射影部と、
前記観測位置射影部により算出された射影位置と、前記目標検出部により検出された目標物が存在している地図上の座標位置である目標物地図座標位置とを比較して、前記観測センサにより観測された目標物と、前記目標検出部により検出された目標物とが同一物であるか否かを判定する第2の判定処理部とを備えたことを特徴とする請求項1記載の監視装置。
An observation position projection unit that calculates a target observation position output from the observation sensor, when moving in the line-of-sight direction of the image sensor, calculates a position intersecting the ground plane as a projection position,
By comparing the projection position calculated by the observation position projection unit and the target object map coordinate position which is the coordinate position on the map where the target object detected by the target detection unit is present, the observation sensor The monitoring according to claim 1, further comprising a second determination processing unit that determines whether the observed target object and the target object detected by the target detection unit are the same. apparatus.
前記観測センサにより観測された目標物の追尾処理を実施して、追尾処理後の目標物の位置である目標物観測位置を出力する第2の追尾処理部と、
前記目標検出部により検出された1つ以上の目標物のうち、前記第2の判定処理部により同一物であると判定された目標物以外の目標物の追尾処理を実施して、追尾処理後の目標物の位置である目標物地図座標位置を出力する第3の追尾処理部と、
前記第2の追尾処理部から出力された目標物観測位置と、前記第3の追尾処理部から出力された目標物地図座標位置とを用いて、前記観測センサにより観測された目標物と、前記目標検出部により検出された目標物とが同一物であるか否かを判定する第3の判定処理部と、
前記第1から第3の判定処理部により同一物であると判定された目標物の中から、1つ以上の目標物を選択する目標物選択部とを備えたことを特徴とする請求項12記載の監視装置。
A second tracking processing unit that performs a tracking process of the target observed by the observation sensor and outputs a target observation position that is the position of the target after the tracking process;
Among the one or more target objects detected by the target detection unit, a tracking process of a target object other than the target objects determined to be the same by the second determination processing unit is performed, and after the tracking processing. A third tracking processing unit that outputs a target map coordinate position that is the position of the target of
The target observed by the observation sensor using the target observation position output from the second tracking processing unit and the target map coordinate position output from the third tracking processing unit, and A third determination processing unit that determines whether or not the target object detected by the target detection unit is the same object;
13. A target object selection unit that selects one or more target objects from among the target objects that are determined to be the same by the first to third determination processing units. The monitoring device described.
前記目標物選択部は、
前記第2の判定処理部により同一物であると判定された目標物の中から、いずれかの目標物を選択し、
前記第3の判定処理部により同一物であると判定された目標物の中から、選択済みの目標物と異なる目標物を選択し、
前記第1の判定処理部により同一物であると判定された目標物の中から、選択済みの目標物と異なる目標物を選択することを特徴とする請求項13記載の監視装置。
The target selection unit,
Select one of the targets from the targets determined to be the same by the second determination processing unit,
A target object different from the selected target object is selected from among the target objects determined to be the same by the third determination processing unit,
14. The monitoring device according to claim 13, wherein a target different from the selected target is selected from the targets determined to be the same by the first determination processing unit.
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