JP2012518793A - ライダーとビデオ測定を使用する3次元画像の生成システム及び方法 - Google Patents
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Abstract
【選択図】なし
Description
v=vtrans+[ω×(R−Rc−vtrans*+Δt)] 式(1)
ここで、
vは所定のポイントの瞬間速度ベクトルであり、
vtransは剛体の移動速度ベクトルであり、
ωは剛体の回転速度ベクトルであり、
Rはターゲット上の所定ポイントの位置であり、
Rcはターゲットの回転の中心であり、
Δtは所定の基準時間からの各測定時間の時間差である。
vz=vZ trans+[ω×(R−Rc−vtrans*+Δt)]z 式(2)
ここで、
vzは瞬間速度ベクトルのz成分であり、
vz transは移動速度ベクトルのz成分であり、
[ω×(R−Rc−vtrans*+Δt)]zはクロス積のz成分である。
Claims (21)
- ライダー測定及びビデオ画像からターゲットの3次元画像を生成するシステムにおいて、
前記ターゲットの方向に少なくとも2つのビームを誘導し、前記少なくとも2つのビームのそれぞれについてターゲット上の複数のポイントのそれぞれについての距離測定及びドップラ速度測定を行うライダーサブシステムと、
前記ターゲットの複数の2次元画像を与えるビデオサブシステムと、
プロセッサとを具備し、
前記プロセッサは、
前記ライダーサブシステムから、前記ターゲット上の前記複数の各ポイントについての前記距離測定及び前記ドップラ速度測定を受信し、
前記ビデオサブシステムから、前記ターゲットの前記複数の画像を受信し、
前記ライダーサブシステムからの距離測定及びドップラ速度測定から、および前記ターゲットの前記複数の画像から得られる前記ターゲットの少なくとも1つの特徴の2次元位置および速度測定からターゲットの第1の段の運動特徴を評価し、
前記複数の画像の第2の画像から前記複数の画像の第1の画像を差し引くことにより前記ターゲットの第2の段の運動特徴を評価し、前記複数の画像の第1の画像と前記複数の画像の第2の画像はそれぞれ前記ターゲットの第1の段の運動特徴を使用して特定の時間にそれぞれ参照され、
前記第2の段の運動特徴を使用して前記ターゲットの前記3次元画像を生成するシステム。 - 前記第1の段の運動特徴は3次元の移動速度と3次元の角速度を含んでいる請求項1記載のシステム。
- 前記プロセッサは最小二乗評価装置を使用して前記ターゲットの第1の段の運動特徴を評価する請求項1記載のシステム。
- 前記ライダーサブシステムは少なくとも4つのビームをターゲットの方向へ誘導し、前記少なくとも4つのビームのそれぞれに対して前記ターゲット上の複数の各位置に対して距離測定及びドップラ速度測定を行う請求項1記載のシステム。
- 前記少なくとも2つのビームは既知の距離または角度により相互から変位されている請求項1記載のシステム。
- 前記少なくとも4つのビームの少なくとも2つは第1の軸に沿って既知の距離または角度により相互から変位され、前記少なくとも4つのビームの少なくとも2つは第2の軸に沿って既知の距離または角度により相互から変位される請求項4記載のシステム。
- 前記第1の軸及び前記第2の軸は相互に直交している請求項6記載のシステム。
- ライダーサブシステムからの距離測定とドップラ速度測定とを使用して前記ターゲットの2つの各速度成分と移動速度成分を評価し、
前記ターゲットの評価された2つの角速度成分と前記移動速度成分と、前記ターゲットの前記少なくとも1つの特性の前記位置及び速度測定とを使用して、前記ターゲットの前記第1の段の運動特徴を評価することによって、
前記プロセッサは、前記ライダーサブシステムからの距離測定及びドップラ速度測定から、および前記ターゲットの前記複数の画像から得られる前記ターゲットの少なくとも1つの特徴の位置および速度測定から第1の段の運動特徴を評価する請求項1記載のシステム。 - 前記ターゲットの評価された2つの角速度成分と前記移動速度成分と、前記ターゲットの前記少なくとも1つの特徴の前記位置及び速度測定とを使用して、前記ターゲットの前記第1の段の運動特徴を評価するステップはさらに、前記ターゲットの評価された2つの角速度成分と前記移動速度成分と、前記ターゲットの前記少なくとも1つの特徴の前記位置及び速度測定と、前記ターゲットの前記少なくとも1つの特徴に対する距離成分の評価とを使用して、前記ターゲットの前記第1の段の運動特徴を評価するステップを含んでいる請求項8記載のシステム。
- 前記ターゲットの前記少なくとも1つの特徴に対する前記距離成分の前記評価は前記ライダーサブシステムからの前記距離測定に基づいて平均距離成分を決定するステップを含んでいる請求項9記載のシステム。
- 前記ターゲットの評価された2つの角速度成分と前記移動速度成分と、前記ターゲットの前記少なくとも1つの特徴の前記位置及び速度測定とを使用して、前記ターゲットの前記第1の段の運動特徴を評価するステップはさらに、前記ターゲットの評価された2つの角速度成分と前記移動速度成分と、前記ターゲットの前記少なくとも1つの特徴の前記位置及び速度測定と、前記ターゲットの前記少なくとも1つの特徴の距離成分の評価とを使用して、前記ターゲットの前記第1の段の運動特徴を評価するステップを含んでいる請求項8記載のシステム。
- 第1の反復期間中に、前記ターゲットの前記少なくとも1つの特徴に対する前記距離成分の前記評価は、前記ライダーサブシステムからの前記距離測定に基づいて平均距離成分を決定するステップを含んでいる請求項11記載のシステム。
- 第2の反復期間中に、前記ターゲットの前記少なくとも1つの特徴に対する前記距離成分の前記評価は、前記第1の反復期間中に評価された前記ターゲットの前記第1の運動特徴から決定された前記ターゲットの前記少なくとも1つの特徴に対する距離を含んでいる請求項12記載のシステム。
- ライダーサブシステムからのライダー測定とビデオサブシステムからのビデオ画像からターゲットの3次元画像を生成する方法において、前記システムは、
ライダーサブシステムから、前記ライダーサブシステムの少なくとも2つのビームのそれぞれに対しての前記ターゲット上の複数の各ポイントの距離測定及びドップラ速度測定を受信し、
前記ビデオサブシステムから、前記ターゲットの複数の2次元画像を受信し、
前記ターゲットの前記複数の画像を使用して、前記ターゲットの少なくとも1つの特徴の2次元位置及び速度測定を決定し、
前記ライダーサブシステムからの前記距離測定及びドップラ速度測定、および前記ターゲットの前記複数の画像から決定された前記ターゲットの前記少なくとも1つの特徴の前記位置及び速度測定から前記ターゲットの第1の段の運動特徴を評価し、
前記複数の画像の第2の画像から前記複数の画像の第1の画像を差し引くことにより前記ターゲットの第2の段の運動特徴を評価し、前記複数の画像の前記第1の画像と前記複数の画像の前記第2の画像はそれぞれ前記ターゲットの前記第1の段の運動特徴を使用して特定の時間にそれぞれ参照され、
前記ターゲットの前記第2の段の運動特徴を使用して前記ターゲットの前記3次元画像を生成するステップを含んでいる方法。 - 前記ライダーサブシステムからの前記距離測定及びドップラ速度測定、および前記ターゲットの前記複数の画像から決定された前記ターゲットの前記少なくとも1つの特徴の前記位置及び速度測定から前記ターゲットの第1の段の運動特徴を評価するステップは、少なくとも1つの最小二乗評価装置を使用して、前記ライダーサブシステムからの前記距離速度及びドップラ速度測定から、および前記ターゲットの前記複数の画像からの前記ターゲットの前記少なくとも1つの特徴の前記位置及び速度測定から、前記ターゲットの第1の段の運動特徴を評価するステップを含んでいる請求項8記載のシステム。
- 前記ライダーサブシステムから、前記ライダーサブシステムの少なくとも2つのビームのそれぞれについての前記ターゲット上の各複数の位置の距離測定及びドップラ速度測定を受信するステップは、前記ライダーサブシステムから、前記ライダーサブシステムの少なくとも4つのビームのそれぞれについての前記ターゲット上の各複数の位置の距離速度及びドップラ速度測定を受信するステップを含んでいる請求項14記載の方法。
- 前記ライダーサブシステムからの前記距離測定およびドップラ速度測定から、および前記ターゲットの前記複数の画像から決定された前記ターゲットの前記少なくとも1つの特徴の前記位置及び速度測定から、前記ターゲットの第1の段の運動特徴を評価するステップは、
前記ライダーサブシステムからの距離測定およびドップラ速度測定を使用して前記ターゲットの2つの角速度成分と移動速度成分を評価し、
前記ターゲットの前記評価された2つの角速度成分および前記移動速度成分と前記ターゲットの前記少なくとも1つの特徴の前記位置及び速度測定とを使用して前記ターゲットの前記第1の段の運動特徴を評価するステップを含んでいる請求項14記載の方法。 - 前記ターゲットの前記評価された2つの角速度成分および前記移動速度成分と、前記ターゲットの前記少なくとも1つの特徴の前記位置及び速度測定とを使用して、前記ターゲットの前記第1の段の運動特徴を評価するステップは、
前記ターゲットの前記評価された2つの角速度成分および前記移動速度成分と、前記ターゲットの前記少なくとも1つの特徴の前記位置及び速度測定と、前記ターゲットの前記少なくとも1つの特徴に対する距離成分の評価とを使用して、前記ターゲットの前記第1の段の運動特徴を反復して評価するステップを含んでいる請求項17記載の方法。 - 前記ターゲットの前記評価された2つの角速度成分および前記移動速度成分と、前記ターゲットの前記少なくとも1つの特徴の前記位置及び速度測定と、前記ターゲットの前記少なくとも1つの特徴に対する距離成分の評価とを使用して、前記ターゲットの前記第1の段の運動特徴を反復して評価するステップは、
第1の反復期間中に、前記ターゲットの前記少なくとも1つの特徴に対する前記距離成分の評価として前記ライダーサブシステムからの距離測定に基づいて前記ターゲットの前記少なくとも1つの特徴に対する平均距離成分を決定し、
第2の反復期間中に、前記ターゲットの前記少なくとも1つの特徴に対する前記距離成分の評価として前記第1の反復期間中に決定された前記ターゲットの第1の段の運動特徴に基づいて前記ターゲットの前記少なくとも1つの特徴に対する距離成分を決定するステップを含んでいる請求項18記載の方法。 - さらに、前記第2の反復後に、前記第2の反復期間中に評価された前記ターゲットの2つの角速度成分および前記移動速度成分を使用して、および前記第2の反復期間中に評価された前記ターゲットの前記第1の段の運動特徴から決定された前記ターゲット上の各ポイントについての前記3次元位置及び2次元速度を使用して、前記ターゲットの前記第1の段の運動特徴を評価するステップを含んでいる請求項19記載の方法。
- 前記複数の画像の第2の画像から前記複数の画像の第1の画像を差し引くことにより前記ターゲットの第2の段の運動特徴を評価する処理において、前記ターゲットの前記第1の段の運動特徴を使用して前記複数の画像の第1の画像と前記複数の画像の第2の画像は特定の時間それぞれ参照され、前記ターゲットの前記第1の段の運動特徴を使用して前記ターゲット上の前記複数のポイントへ前記ビデオサブシステムからの前記複数の画像をマッピングするステップを含んでいる請求項14記載の方法。
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