JP2931616B2 - 赤外線撮像装置 - Google Patents
赤外線撮像装置Info
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- JP2931616B2 JP2931616B2 JP2062910A JP6291090A JP2931616B2 JP 2931616 B2 JP2931616 B2 JP 2931616B2 JP 2062910 A JP2062910 A JP 2062910A JP 6291090 A JP6291090 A JP 6291090A JP 2931616 B2 JP2931616 B2 JP 2931616B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、２次元IRCCD（赤外線電荷結合デバイ
ス）素子を利用した赤外線撮像装置に係り、特に飛翔体
に搭載されてシーカとしての機能を果たし、飛翔体前頭
部のドームを透過する赤外線像を捕らえれて、目標検知
あるいは追尾に供するものに関する。
ス）素子を利用した赤外線撮像装置に係り、特に飛翔体
に搭載されてシーカとしての機能を果たし、飛翔体前頭
部のドームを透過する赤外線像を捕らえれて、目標検知
あるいは追尾に供するものに関する。
（従来の技術） ミサイル等の飛翔体にシーカとして搭載される従来の
赤外線撮像装置にあっては、InSb等の高感度な受光面を
有する２次元IRCCD素子がよく用いられる。ところがこ
のIRCCD素子は、現在の技術では品質の均一化が非常に
困難であり、各画素毎にオフセットを有するのみなら
ず、入射赤外線光の光強度に対する光電変換出力（感
度）にばらつきがある。したがって、そのままの状態で
一様な温度分布を施した熱板を熱画像として撮像して
も、スノー雑音画のようになって一様な明るさにはなら
ない。そこで、赤外線撮像装置には一般的に画素補正回
路が搭載されている。
赤外線撮像装置にあっては、InSb等の高感度な受光面を
有する２次元IRCCD素子がよく用いられる。ところがこ
のIRCCD素子は、現在の技術では品質の均一化が非常に
困難であり、各画素毎にオフセットを有するのみなら
ず、入射赤外線光の光強度に対する光電変換出力（感
度）にばらつきがある。したがって、そのままの状態で
一様な温度分布を施した熱板を熱画像として撮像して
も、スノー雑音画のようになって一様な明るさにはなら
ない。そこで、赤外線撮像装置には一般的に画素補正回
路が搭載されている。
第２図はミサイルにシーカとして搭載される従来の赤
外線撮像装置の構成を示すものである。第２図におい
て、ミサイル前頭部のIRドーム11を透過した赤外線は光
学レンズ12により２次元IRCCD撮像部（画素数をｉとす
る）13に入射される。この撮像部13で得られた各画素信
号は順次A/D（アナログ／デジタル）変換器14でデジタ
ル信号に変換された後、画素補正回路15に入力される。
外線撮像装置の構成を示すものである。第２図におい
て、ミサイル前頭部のIRドーム11を透過した赤外線は光
学レンズ12により２次元IRCCD撮像部（画素数をｉとす
る）13に入射される。この撮像部13で得られた各画素信
号は順次A/D（アナログ／デジタル）変換器14でデジタ
ル信号に変換された後、画素補正回路15に入力される。
この画素補正回路15はオフセット補正部及び利得補正
部で構成される。オフセット補正部は減算器151、オフ
セット補正値設定スイッチ152、オフセット補正値記憶
回路153で構成され、利得補正部は乗算器154、利得係数
記憶回路155、利得係数設定スイッチ156、利得係数演算
回路157で構成される。
部で構成される。オフセット補正部は減算器151、オフ
セット補正値設定スイッチ152、オフセット補正値記憶
回路153で構成され、利得補正部は乗算器154、利得係数
記憶回路155、利得係数設定スイッチ156、利得係数演算
回路157で構成される。
オフセット補正は以下のようにして行われる。まず、
ミサイル発射前においてスイッチ152をオンに設定し、I
Rドーム11の前に一様な温度T1［Ｋ］（一般には背景と
同一の温度とする）に保持された熱板（図示せず）を置
いて撮像部13で撮像する。このときのA/D変換器14から
出力される各画素のデジタル信号Viをオフセット補正値
VT1iとして記憶回路153の領域A1に記憶しておく。次
に、T1［Ｋ］とは異なる温度T2（ｋ）に保持された熱板
を置いて撮像したときのA/D変換出力Viをオフセット補
正値VT2iとして領域A2に記憶しておく。同様にして、温
度T3［Ｋ］…Tn［Ｋ］の熱板を置いたときのオフセット
補正値VT3i…VTniを領域A3…Anに記憶しておく。
ミサイル発射前においてスイッチ152をオンに設定し、I
Rドーム11の前に一様な温度T1［Ｋ］（一般には背景と
同一の温度とする）に保持された熱板（図示せず）を置
いて撮像部13で撮像する。このときのA/D変換器14から
出力される各画素のデジタル信号Viをオフセット補正値
VT1iとして記憶回路153の領域A1に記憶しておく。次
に、T1［Ｋ］とは異なる温度T2（ｋ）に保持された熱板
を置いて撮像したときのA/D変換出力Viをオフセット補
正値VT2iとして領域A2に記憶しておく。同様にして、温
度T3［Ｋ］…Tn［Ｋ］の熱板を置いたときのオフセット
補正値VT3i…VTniを領域A3…Anに記憶しておく。
実際にミサイルが発射するときは、スイッチ152をオ
フに設定する。記憶回路153ではIRドーム11の先端に取
付けられた温度感知センサ（図示せず）からの検出温度
Td［Ｋ］（d:1〜ｎ）に応じて対応する領域Adが選択さ
れる。この選択された領域AdからA/D変換出力Viに対応
するオフセット補正値VTdiが読み出され、Viと共に減算
器151に送られる。減算器151で画素毎にViからVTdiが減
算され、これによってオフセット補正が施されたデジタ
ル画素信号Siが得られる。
フに設定する。記憶回路153ではIRドーム11の先端に取
付けられた温度感知センサ（図示せず）からの検出温度
Td［Ｋ］（d:1〜ｎ）に応じて対応する領域Adが選択さ
れる。この選択された領域AdからA/D変換出力Viに対応
するオフセット補正値VTdiが読み出され、Viと共に減算
器151に送られる。減算器151で画素毎にViからVTdiが減
算され、これによってオフセット補正が施されたデジタ
ル画素信号Siが得られる。
一方、利得補正は以下のようにして行われる。まず、
ミサイル発射前に、スイッチ156をオンに設定して、利
得係数演算回路157と利得係数記憶回路155とを接続す
る。利得係数演算回路157はオフセット補正値記憶回路1
53の領域A2,A1に記憶されたオフセット補正値VT2i,VT1i
を読出し、 VT2i−VT1i＝ΔV1i を算出すると共に全画素の平均値V1を求め、 V1/ΔV1i＝K1i を計算する。これによって各画素信号に対するT1［Ｋ］
〜T2［Ｋ］の利得係数K1iが求まる。この利得係数K1iを
記憶回路155の領域B1に記憶しておく。
ミサイル発射前に、スイッチ156をオンに設定して、利
得係数演算回路157と利得係数記憶回路155とを接続す
る。利得係数演算回路157はオフセット補正値記憶回路1
53の領域A2,A1に記憶されたオフセット補正値VT2i,VT1i
を読出し、 VT2i−VT1i＝ΔV1i を算出すると共に全画素の平均値V1を求め、 V1/ΔV1i＝K1i を計算する。これによって各画素信号に対するT1［Ｋ］
〜T2［Ｋ］の利得係数K1iが求まる。この利得係数K1iを
記憶回路155の領域B1に記憶しておく。
次に、演算回路157はオフセット補正値記憶回路153か
らオフセット補正値VT3i,VT2iを読出し、 VT3i−VT2i＝ΔV2i を算出すると共に全画素の平均値V2を求め、 V2/ΔV2i＝K2i を計算する。これによって各画素信号に対するT3［Ｋ］
〜T2［Ｋ］の利得係数K2iが求まる。この利得係数K2iを
記憶回路155の領域B2に記憶しておく。同様にしてT
4［Ｋ］〜T3［Ｋ］，…Tn［Ｋ］〜Tn-1［Ｋ］の利得係
数K3i,…,Kn-1iが求まる。この利得係数K3i,…,Kn-1iを
記憶回路155の領域B3,…Bn-1に記憶しておく。
らオフセット補正値VT3i,VT2iを読出し、 VT3i−VT2i＝ΔV2i を算出すると共に全画素の平均値V2を求め、 V2/ΔV2i＝K2i を計算する。これによって各画素信号に対するT3［Ｋ］
〜T2［Ｋ］の利得係数K2iが求まる。この利得係数K2iを
記憶回路155の領域B2に記憶しておく。同様にしてT
4［Ｋ］〜T3［Ｋ］，…Tn［Ｋ］〜Tn-1［Ｋ］の利得係
数K3i,…,Kn-1iが求まる。この利得係数K3i,…,Kn-1iを
記憶回路155の領域B3,…Bn-1に記憶しておく。
実際にミサイルが発射するときは、スイッチ156をオ
フに設定する。記憶回路155では前記温度感知センサか
らの検出温度Td［Ｋ］に応じて対応する領域Bdが選択さ
れる。この選択された領域BdからA/D変換出力Viに対応
する利得係数Kdiが読み出され、減算器151の出力Siと共
に乗算器154に送られ、ここで画素毎にSiに利得係数Kdi
が掛けられて、これによって利得補正が施されたデジタ
ル画素信号（熱画素）SOUTを得ることができる。
フに設定する。記憶回路155では前記温度感知センサか
らの検出温度Td［Ｋ］に応じて対応する領域Bdが選択さ
れる。この選択された領域BdからA/D変換出力Viに対応
する利得係数Kdiが読み出され、減算器151の出力Siと共
に乗算器154に送られ、ここで画素毎にSiに利得係数Kdi
が掛けられて、これによって利得補正が施されたデジタ
ル画素信号（熱画素）SOUTを得ることができる。
しかしながら、上記構成の従来の赤外線撮像装置で
は、シーカとして用いた場合、以下のような問題を生じ
る。
は、シーカとして用いた場合、以下のような問題を生じ
る。
すなわち、飛翔体を飛翔させた場合、前頭部のIRドー
ム周辺では、空気（大気）の断熱圧縮により空気のよど
み層ができ、この層が飛翔速度の上昇に伴って高温とな
る。したがって、撮像装置は高温大気を介して目標を見
るのと同等となる。このことは背景温度が高くなったと
誤認することになり、特によどみ層の温度変化は、飛翔
高度、気圧等の空気の密度によって異なるので、よどみ
層内に設けられた温度感知センサの検出温度でオフセッ
ト補正値、しいては利得係数を選択すると、誤った補正
がなされることになる。このような場合には、目標との
フォトコントラストが悪化して目標検出が困難となる。
ム周辺では、空気（大気）の断熱圧縮により空気のよど
み層ができ、この層が飛翔速度の上昇に伴って高温とな
る。したがって、撮像装置は高温大気を介して目標を見
るのと同等となる。このことは背景温度が高くなったと
誤認することになり、特によどみ層の温度変化は、飛翔
高度、気圧等の空気の密度によって異なるので、よどみ
層内に設けられた温度感知センサの検出温度でオフセッ
ト補正値、しいては利得係数を選択すると、誤った補正
がなされることになる。このような場合には、目標との
フォトコントラストが悪化して目標検出が困難となる。
一般に、よどみ点温度Ｔは Ｔ＝TQ（１＋0.2γM2）［Ｋ］ TQ:周囲温度［Ｋ］ γ：表面リカバリファクタ0.85 M :飛翔速度［マッハ］ で与えられる。例えば、TQ＝300［Ｋ］、Ｍ＝２［マッ
ハ］の場合、よどみ点温度Ｔは約500［Ｋ］にもなる。3
00［Ｋ］と500［Ｋ］とでは、波長３〜５μｍの範囲で
は黒体放射フォトン発散度で 1.3×1016［phots-1/cm2］ 1.11×1018［phots-1/cm2］ と、約100倍の差がある。
ハ］の場合、よどみ点温度Ｔは約500［Ｋ］にもなる。3
00［Ｋ］と500［Ｋ］とでは、波長３〜５μｍの範囲で
は黒体放射フォトン発散度で 1.3×1016［phots-1/cm2］ 1.11×1018［phots-1/cm2］ と、約100倍の差がある。
（発明が解決しようとする課題） 以上述べたように飛翔体に搭載されてシーカとして機
能する従来の赤外線撮像装置では、飛翔体が高速飛翔す
る場合に前頭部に生じるよどみ層の温度が空力加熱によ
って変化し、その温度変化が飛翔高度、気圧等の空気の
密度によって異なるので、飛翔前によどみ層の温度変化
をも考慮してオフセット補正値、利得係数を求めて記憶
させておかなければならない。このような作業は非常に
困難かつ煩雑であり、また、記憶容量が膨大となって実
現不可能に近い。
能する従来の赤外線撮像装置では、飛翔体が高速飛翔す
る場合に前頭部に生じるよどみ層の温度が空力加熱によ
って変化し、その温度変化が飛翔高度、気圧等の空気の
密度によって異なるので、飛翔前によどみ層の温度変化
をも考慮してオフセット補正値、利得係数を求めて記憶
させておかなければならない。このような作業は非常に
困難かつ煩雑であり、また、記憶容量が膨大となって実
現不可能に近い。
この発明は上記の問題を解決するためになされたもの
で、飛翔体が高速飛翔してよどみ層の温度変化が生じて
も、自動的にかつ適正なオフセット補正、利得補正を行
うことができ、飛翔中の背景と目標とのコントラストを
改善することのできる赤外線撮像装置を提供することを
目的とする。
で、飛翔体が高速飛翔してよどみ層の温度変化が生じて
も、自動的にかつ適正なオフセット補正、利得補正を行
うことができ、飛翔中の背景と目標とのコントラストを
改善することのできる赤外線撮像装置を提供することを
目的とする。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するためにこの発明装置は、飛翔体の
前頭部ドームを透過する赤外線像を２次元画素配列の赤
外線撮像部で捕らえて目標検知及び追尾に供する赤外線
撮像装置において、 前記飛翔体の飛翔前に予め求められた前記赤外線撮像
部の各画素に対応する感度補正用のオフセット補正値を
記憶する第１の記憶部と、 この第１の記憶部に記憶されたオフセット補正値に基
づいて前記感度補正用の利得係数を演算する利得係数演
算部と、 この演算部で求められた利得係数を記憶する第２の記
憶部と、 前記赤外線撮像部の各画素出力について、前記第１の
記憶部から対応するオフセット補正値を読出して該オフ
セット補正値を減算し、前記第２の記憶部から利得係数
を読出して該利得係数を乗算して、全画素について感度
補正を行う感度補正手段と、 前記赤外線撮像部の全画素のうちの平均感度を有する
複数の素子の出力信号を取り出して平均化し、その平均
値を前記感度補正手段で読み出された各画素の利得係数
で順次割算することにより再設定オフセット補正値を求
める再設定オフセット補正値演算部と、 前記飛翔体の飛翔後にこの演算部で求められたオフセ
ット補正値に前記第１の記憶部の記憶内容を書き変える
切換手段と、 を具備して構成される。
前頭部ドームを透過する赤外線像を２次元画素配列の赤
外線撮像部で捕らえて目標検知及び追尾に供する赤外線
撮像装置において、 前記飛翔体の飛翔前に予め求められた前記赤外線撮像
部の各画素に対応する感度補正用のオフセット補正値を
記憶する第１の記憶部と、 この第１の記憶部に記憶されたオフセット補正値に基
づいて前記感度補正用の利得係数を演算する利得係数演
算部と、 この演算部で求められた利得係数を記憶する第２の記
憶部と、 前記赤外線撮像部の各画素出力について、前記第１の
記憶部から対応するオフセット補正値を読出して該オフ
セット補正値を減算し、前記第２の記憶部から利得係数
を読出して該利得係数を乗算して、全画素について感度
補正を行う感度補正手段と、 前記赤外線撮像部の全画素のうちの平均感度を有する
複数の素子の出力信号を取り出して平均化し、その平均
値を前記感度補正手段で読み出された各画素の利得係数
で順次割算することにより再設定オフセット補正値を求
める再設定オフセット補正値演算部と、 前記飛翔体の飛翔後にこの演算部で求められたオフセ
ット補正値に前記第１の記憶部の記憶内容を書き変える
切換手段と、 を具備して構成される。
（作用） 上記構成による赤外線撮像装置では、飛翔体の飛翔直
後は第１及び第２の記憶部に初期設定されたオフセット
補正値及び利得係数で感度補正を行い、飛翔後は赤外線
撮像部の全画素のうちの平均感度を有する複数の素子の
出力信号を取り出して平均化し、その平均値を各画素の
利得係数で順次割算することにより再設定オフセット補
正値を求め、さらにこの再設定オフセット補正値から再
設定利得係数を求め、これらの再設定オフセット補正値
及び利得係数で感度補正を行うようにして、飛翔中にお
ける空力加熱オフセット分、飛翔体の速度、大気の密
度、IRドームの加熱による多少の熱放射も含めた全体的
放射に対するダイナミックな感度補正を可能としてい
る。
後は第１及び第２の記憶部に初期設定されたオフセット
補正値及び利得係数で感度補正を行い、飛翔後は赤外線
撮像部の全画素のうちの平均感度を有する複数の素子の
出力信号を取り出して平均化し、その平均値を各画素の
利得係数で順次割算することにより再設定オフセット補
正値を求め、さらにこの再設定オフセット補正値から再
設定利得係数を求め、これらの再設定オフセット補正値
及び利得係数で感度補正を行うようにして、飛翔中にお
ける空力加熱オフセット分、飛翔体の速度、大気の密
度、IRドームの加熱による多少の熱放射も含めた全体的
放射に対するダイナミックな感度補正を可能としてい
る。
（実施例） 以下、第１図を参照してこの発明の一実施例を説明す
る。但し、第１図において第２図と同一部分には同一符
号を付して示し、ここでは異なる部分を中心に説明す
る。
る。但し、第１図において第２図と同一部分には同一符
号を付して示し、ここでは異なる部分を中心に説明す
る。
第１図はその構成を示すもので、ここで用いるオフセ
ット補正値記憶回路153の記憶容量は撮像部13の出力の
２フレーム分、利得係数記憶回路155の記憶容量は１フ
レーム分でよい。オフセット補正値記憶回路153のオフ
セット補正値書込み入力はモード切換スイッチ158を通
じて行われる。
ット補正値記憶回路153の記憶容量は撮像部13の出力の
２フレーム分、利得係数記憶回路155の記憶容量は１フ
レーム分でよい。オフセット補正値記憶回路153のオフ
セット補正値書込み入力はモード切換スイッチ158を通
じて行われる。
このスイッチ158は飛翔前書込みモードａ、書込み停
止モードｂ、飛翔後書込みモードｃに切換設定可能とな
っている。飛翔前書込みモードａではA/D変換器14の出
力Viが記憶回路153に導出される。飛翔後書込みモード
ｃでは後述の再設定オフセット補正値演算回路159から
の出力が記憶回路153に導出される。書込み停止モード
ｂではいずれの出力も導出されない。このスイッチ158
は手動で飛翔前書込みモードａに設定でき、切換制御信
号CSによって自動的に書込み停止モードｂ、飛翔後書込
みモードｃに切換設定できるようになっている。
止モードｂ、飛翔後書込みモードｃに切換設定可能とな
っている。飛翔前書込みモードａではA/D変換器14の出
力Viが記憶回路153に導出される。飛翔後書込みモード
ｃでは後述の再設定オフセット補正値演算回路159から
の出力が記憶回路153に導出される。書込み停止モード
ｂではいずれの出力も導出されない。このスイッチ158
は手動で飛翔前書込みモードａに設定でき、切換制御信
号CSによって自動的に書込み停止モードｂ、飛翔後書込
みモードｃに切換設定できるようになっている。
上記再設定オフセット補正値演算回路159は、A/D変換
器14の出力を取り込み、全画素の内の４隅に近い画素の
出力を抽出してその平均値を求め、この平均値を利得係
数記憶回路155から読み出される各画素の利得係数で順
次割り戻すことにより、再設定オフセット補正値を算出
するものである。
器14の出力を取り込み、全画素の内の４隅に近い画素の
出力を抽出してその平均値を求め、この平均値を利得係
数記憶回路155から読み出される各画素の利得係数で順
次割り戻すことにより、再設定オフセット補正値を算出
するものである。
上記構成において、以下にその運用方法について説明
する。
する。
まず、飛翔体発射前に、スイッチ158を飛翔前書込み
モードａに設定し、前述した手法により、発射直後の予
想温度T1［Ｋ］、T2［Ｋ］のときの１フレームの各画素
に対するオフセット補正値VT1i,VT2iを記憶回路153に記
憶させる。また、前記スイッチ156をオンに設定して、
利得係数演算回路157で VT2i−VT1i＝ΔV1i を計算し、さらに全画素の平均値V1から V1/ΔV1i＝K1i を計算し、各画素信号に対するT1［Ｋ］〜T2［Ｋ］の利
得係数K1iを求め、これを記憶回路155に記憶しておく。
記憶させた後はスイッチ158を書込み停止モードｂに設
定し、スイッチ156をオフに設定して待機状態とする。
モードａに設定し、前述した手法により、発射直後の予
想温度T1［Ｋ］、T2［Ｋ］のときの１フレームの各画素
に対するオフセット補正値VT1i,VT2iを記憶回路153に記
憶させる。また、前記スイッチ156をオンに設定して、
利得係数演算回路157で VT2i−VT1i＝ΔV1i を計算し、さらに全画素の平均値V1から V1/ΔV1i＝K1i を計算し、各画素信号に対するT1［Ｋ］〜T2［Ｋ］の利
得係数K1iを求め、これを記憶回路155に記憶しておく。
記憶させた後はスイッチ158を書込み停止モードｂに設
定し、スイッチ156をオフに設定して待機状態とする。
飛翔体発射後、地上からの指令または飛翔体内部での
指令により、例えば飛翔体が所定の速度に達したとき、
所定の高度に達したとき、目標検知可能な範囲に入った
とき等で切換制御信号CSをオン制御信号とし、これをス
イッチ158に送って飛翔後書込みモードｃに設定すると
同時に、スイッチ156に送ってオン状態に設定する。こ
のとき、再設定オフセット補正値演算回路159は、A/D変
換器14の１フレーム出力Viを取り込み、全画素の内の４
隅に近い画素の出力V1〜V4を抽出してその平均値VA1を
求め、この平均値VA1を利得係数記憶回路155から読み出
される各画素の利得係数K1iで順次割り戻すことによ
り、再設定オフセット補正値 Vt1i（＝VA1/K1i） を算出する。
指令により、例えば飛翔体が所定の速度に達したとき、
所定の高度に達したとき、目標検知可能な範囲に入った
とき等で切換制御信号CSをオン制御信号とし、これをス
イッチ158に送って飛翔後書込みモードｃに設定すると
同時に、スイッチ156に送ってオン状態に設定する。こ
のとき、再設定オフセット補正値演算回路159は、A/D変
換器14の１フレーム出力Viを取り込み、全画素の内の４
隅に近い画素の出力V1〜V4を抽出してその平均値VA1を
求め、この平均値VA1を利得係数記憶回路155から読み出
される各画素の利得係数K1iで順次割り戻すことによ
り、再設定オフセット補正値 Vt1i（＝VA1/K1i） を算出する。
ここで、４隅に近い画素の出力V1〜V4は、飛翔体飛翔
中の実背景の雲、景色、目標等の像が撮像部13の視野全
体に広がらない限り、全画素の出力の平均利得にほぼ等
しい。したがって、この４つの画素出力V1〜V4の平均を
求めることは、画素全体の平均を求めるのにほぼ等し
い。このようにして求められた再設定オフセット補正値
Vt1iはスイッチ158を介して記憶回路153に送られ、VT1i
と書き換えられる。
中の実背景の雲、景色、目標等の像が撮像部13の視野全
体に広がらない限り、全画素の出力の平均利得にほぼ等
しい。したがって、この４つの画素出力V1〜V4の平均を
求めることは、画素全体の平均を求めるのにほぼ等し
い。このようにして求められた再設定オフセット補正値
Vt1iはスイッチ158を介して記憶回路153に送られ、VT1i
と書き換えられる。
このオフセット補正値の書換えが行われると、利得係
数演算回路157で Vt1i−VT2i＝ΔV2i を計算し、さらに全画素の平均値V2から V2/ΔV2i＝K2i を計算し、各画素信号に対するT2［Ｋ］〜Tt1［Ｋ］の
利得係数K2iを求め、これを記憶回路155に記憶し直す。
これによって、各記憶回路153,155には、飛翔中の前頭
部に生じるよどみ層の温度に対応したオフセット補正値
Vt1i及び利得係数K2iが記憶される。そこで、記憶回路1
53から再設定されたオフセット補正値Vt1iを読出して、
減算器151でA/D変換出力から減算することにより、高精
度なオフセット補正を実行することができ、記憶回路15
5から再設定された利得係数K2iを読出して、乗算器154
で減算器151の出力Siに掛けることにより、高精度な利
得補正を実行することができる。飛翔体の速度、高度等
がさらに変化する場合には適当な間隔をおいて再設定し
直せばよい。
数演算回路157で Vt1i−VT2i＝ΔV2i を計算し、さらに全画素の平均値V2から V2/ΔV2i＝K2i を計算し、各画素信号に対するT2［Ｋ］〜Tt1［Ｋ］の
利得係数K2iを求め、これを記憶回路155に記憶し直す。
これによって、各記憶回路153,155には、飛翔中の前頭
部に生じるよどみ層の温度に対応したオフセット補正値
Vt1i及び利得係数K2iが記憶される。そこで、記憶回路1
53から再設定されたオフセット補正値Vt1iを読出して、
減算器151でA/D変換出力から減算することにより、高精
度なオフセット補正を実行することができ、記憶回路15
5から再設定された利得係数K2iを読出して、乗算器154
で減算器151の出力Siに掛けることにより、高精度な利
得補正を実行することができる。飛翔体の速度、高度等
がさらに変化する場合には適当な間隔をおいて再設定し
直せばよい。
したがって、上記構成による赤外線撮像装置は、飛翔
中において空力加熱オフセット分、飛翔体の速度、大気
の密度、IRドームの加熱による多少の熱放射も含めた全
体的放射に対するダイナミックな感度補正が可能とな
り、飛翔中の背景と目標とのコントラストを改善するこ
とができる。
中において空力加熱オフセット分、飛翔体の速度、大気
の密度、IRドームの加熱による多少の熱放射も含めた全
体的放射に対するダイナミックな感度補正が可能とな
り、飛翔中の背景と目標とのコントラストを改善するこ
とができる。
尚、上記実施例では、切換制御信号CSによって、飛翔
中に適当に再設定するものとして説明したが、飛翔後は
常にスイッチ158を飛翔後書換えモードｃとし、スイッ
チ156をオンに設定しておき、例えば10フレーム周期で
オフセット補正値、利取係数を再設定するようにすれ
ば、リアルタイムで高精度な感度補正が可能となる。そ
の他、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して
も、同様に実施可能であることはいうまでもない。
中に適当に再設定するものとして説明したが、飛翔後は
常にスイッチ158を飛翔後書換えモードｃとし、スイッ
チ156をオンに設定しておき、例えば10フレーム周期で
オフセット補正値、利取係数を再設定するようにすれ
ば、リアルタイムで高精度な感度補正が可能となる。そ
の他、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して
も、同様に実施可能であることはいうまでもない。
［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、飛翔体が高速飛翔し
てよどみ層の温度変化が生じても、自動的にかつ適正な
オフセット補正、利得補正を行うことができ、飛翔中の
背景と目標とのコントラストを改善することのできる赤
外線撮像装置を提供することができる。
てよどみ層の温度変化が生じても、自動的にかつ適正な
オフセット補正、利得補正を行うことができ、飛翔中の
背景と目標とのコントラストを改善することのできる赤
外線撮像装置を提供することができる。
第１図はこの発明に係る赤外線撮像装置の一実施例を示
すブロック構成図、第２図は従来の赤外線撮像装置の構
成を示すブロック図である。 11……IRドーム、12……光学レンズ、13……２次元IRCC
D撮像部、14……A/D変換器、15……画素補正回路、151
……減算器、152……オフセット補正値設定スイッチ、1
53……オフセット補正値記憶回路、154……乗算器、155
……利得係数記憶回路、156……利得係数設定スイッ
チ、157……利得係数演算回路、158……モード切換スイ
ッチ、159……再設定オフセット補正値演算回路。
すブロック構成図、第２図は従来の赤外線撮像装置の構
成を示すブロック図である。 11……IRドーム、12……光学レンズ、13……２次元IRCC
D撮像部、14……A/D変換器、15……画素補正回路、151
……減算器、152……オフセット補正値設定スイッチ、1
53……オフセット補正値記憶回路、154……乗算器、155
……利得係数記憶回路、156……利得係数設定スイッ
チ、157……利得係数演算回路、158……モード切換スイ
ッチ、159……再設定オフセット補正値演算回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01S 3/78 - 3/789 H04N 7/18
Claims (3)
- 【請求項１】飛翔体の前頭部ドームを透過する赤外線像
を２次元画素配列の赤外線撮像部で捕らえて目標検知及
び追尾に供する赤外線撮像装置において、 前記飛翔体の飛翔前に予め求められた前記赤外線撮像部
の各画素に対応する感度補正用のオフセット補正値を記
憶する第１の記憶部と、 この第１の記憶部に記憶されたオフセット補正値に基づ
いて前記感度補正用の利得係数を演算する利得係数演算
部と、 この演算部で求められた利得係数を記憶する第２の記憶
部と、 前記赤外線撮像部の各画素出力について、前記第１の記
憶部から対応するオフセット補正値を読出して該オフセ
ット補正値を減算し、前記第２の記憶部から利得係数を
読出して該利得係数を乗算して、全画素について感度補
正を行う感度補正手段と、 前記赤外線撮像部の全画素のうちの平均感度を有する複
数の素子の出力信号を取り出して平均化し、その平均値
を前記感度補正手段で読み出された各画素の利得係数で
順次割算することにより再設定オフセット補正値を求め
る再設定オフセット補正値演算部と、 前記飛翔体の飛翔後にこの演算部で求められたオフセッ
ト補正値に前記第１の記憶部の記憶内容を書き変える切
換手段と、 を具備する赤外線撮像装置。 - 【請求項２】前記感度補正手段は、前記赤外線撮像部の
全画素のうちの４隅近傍の素子の出力信号を取り出して
平均化することを特徴とする請求項（１）記載の赤外線
撮像装置。 - 【請求項３】前記切換手段は、前記赤外線撮像部の出力
のフレーム単位で実行することを特徴とする請求項
（１）記載の赤外線撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2062910A JP2931616B2 (ja) | 1990-03-14 | 1990-03-14 | 赤外線撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2062910A JP2931616B2 (ja) | 1990-03-14 | 1990-03-14 | 赤外線撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03262987A JPH03262987A (ja) | 1991-11-22 |
| JP2931616B2 true JP2931616B2 (ja) | 1999-08-09 |
Family
ID=13213885
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2062910A Expired - Fee Related JP2931616B2 (ja) | 1990-03-14 | 1990-03-14 | 赤外線撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2931616B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5092411B2 (ja) * | 2007-01-12 | 2012-12-05 | 三菱電機株式会社 | 飛しょう体 |
| JP5720171B2 (ja) * | 2010-10-18 | 2015-05-20 | 富士通株式会社 | 信号処理装置、赤外線検知装置、信号処理方法、および信号処理プログラム |
| JP6071480B2 (ja) * | 2012-11-29 | 2017-02-01 | 三菱重工業株式会社 | 飛しょう体、及び飛しょう体の誘導方法 |
| JP6197347B2 (ja) * | 2013-04-24 | 2017-09-20 | セイコーエプソン株式会社 | 電子機器及び物理量検出装置 |
-
1990
- 1990-03-14 JP JP2062910A patent/JP2931616B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03262987A (ja) | 1991-11-22 |
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