JP2979910B2 - 画像目標検出装置 - Google Patents
画像目標検出装置Info
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- JP2979910B2 JP2979910B2 JP5182838A JP18283893A JP2979910B2 JP 2979910 B2 JP2979910 B2 JP 2979910B2 JP 5182838 A JP5182838 A JP 5182838A JP 18283893 A JP18283893 A JP 18283893A JP 2979910 B2 JP2979910 B2 JP 2979910B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、画像信号内から目標
を自動検出するための、画像目標検出装置に関するもの
である。
を自動検出するための、画像目標検出装置に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】従来から、画像信号内から目標を検出す
るための2値化処理の前に、目標を強調しノイズを抑圧
する前処理が行われている。一般的な前処理としてコン
トラストフィルタ、ラプラシアンフィルタ、メディアン
差分フィルタ等を用いた処理が使用されている。これら
のフィルタは画像の高周波成分つまり目標信号成分を強
調し、低周波成分つまりノイズ成分を抑圧する。そのた
め、従来の前処理手法では高周波成分を含むショットノ
イズも強調されてしまう。
るための2値化処理の前に、目標を強調しノイズを抑圧
する前処理が行われている。一般的な前処理としてコン
トラストフィルタ、ラプラシアンフィルタ、メディアン
差分フィルタ等を用いた処理が使用されている。これら
のフィルタは画像の高周波成分つまり目標信号成分を強
調し、低周波成分つまりノイズ成分を抑圧する。そのた
め、従来の前処理手法では高周波成分を含むショットノ
イズも強調されてしまう。
【0003】図47は、従来の画像目標検出装置の構成
を示す一例であり、1は入力画像、2はA/D変換回
路、3はビデオRAM(Random Access
Memory)、4は前処理回路、5はしきい値演算回
路、6は2値化回路、7は目標判定回路である。
を示す一例であり、1は入力画像、2はA/D変換回
路、3はビデオRAM(Random Access
Memory)、4は前処理回路、5はしきい値演算回
路、6は2値化回路、7は目標判定回路である。
【0004】図45は、前処理回路4の一例として構成
要素の一つがコントラストフィルタである時の概念を示
すゲートの図であり、12は中心画素、17は中心画素
から画素数d離れた背景領域の画素を示す。以下にコン
トラストフィルタによる処理の一例として、背景領域の
画素の最大輝度を用いる例を示す。 Pa=Pi−Pmax (Pi>Pmax)・・・・・(1) 0 (Pi≦Pmax)
要素の一つがコントラストフィルタである時の概念を示
すゲートの図であり、12は中心画素、17は中心画素
から画素数d離れた背景領域の画素を示す。以下にコン
トラストフィルタによる処理の一例として、背景領域の
画素の最大輝度を用いる例を示す。 Pa=Pi−Pmax (Pi>Pmax)・・・・・(1) 0 (Pi≦Pmax)
【0005】ここで、中心画素の輝度をPi、中心画素
から画素数d離れた背景領域の画素の最大輝度をPma
xとすると、コントラストフィルタによる処理を行った
後の中心画素の輝度Paは式(1)に従って演算され
る。コントラストフィルタによる前処理は、図45に示
すゲートを一画素づつずらして全画面に対してフィルタ
処理を行う事である。
から画素数d離れた背景領域の画素の最大輝度をPma
xとすると、コントラストフィルタによる処理を行った
後の中心画素の輝度Paは式(1)に従って演算され
る。コントラストフィルタによる前処理は、図45に示
すゲートを一画素づつずらして全画面に対してフィルタ
処理を行う事である。
【0006】入力画像1は、A/D変換回路2によって
ディジタル化され、ビデオRAM3に入力される。そし
て、ディジタル化された画像信号はビデオRAM3に入
力されると同時に前処理回路4に向け出力される。前処
理回路4は、入力された画像信号を図45に示すゲート
のコントラストフィルタで式(1)を用いた前処理を行
い、処理後の画像信号をしきい値演算回路5と2値化回
路6に出力する。 t1=k1×σ+Bave・・・・・・・・・・・・・(2) k1:定数 Bvar:輝度平均 σ:輝度分散
ディジタル化され、ビデオRAM3に入力される。そし
て、ディジタル化された画像信号はビデオRAM3に入
力されると同時に前処理回路4に向け出力される。前処
理回路4は、入力された画像信号を図45に示すゲート
のコントラストフィルタで式(1)を用いた前処理を行
い、処理後の画像信号をしきい値演算回路5と2値化回
路6に出力する。 t1=k1×σ+Bave・・・・・・・・・・・・・(2) k1:定数 Bvar:輝度平均 σ:輝度分散
【0007】しきい値演算回路5は、入力された画像信
号の平均輝度Baveと分散σとからしきい値t1を式
(2)に従って演算し、その値を2値化回路6に出力す
る。2値化回路6は前処理後の画像信号としきい値t1
で2値化しその結果を目標判定回路7へ出力する。さら
に、目標判定回路7においては、2値化回路から出力さ
れた2値化画像信号より目標を検出し、有意な目標を検
出する。
号の平均輝度Baveと分散σとからしきい値t1を式
(2)に従って演算し、その値を2値化回路6に出力す
る。2値化回路6は前処理後の画像信号としきい値t1
で2値化しその結果を目標判定回路7へ出力する。さら
に、目標判定回路7においては、2値化回路から出力さ
れた2値化画像信号より目標を検出し、有意な目標を検
出する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】図3、図4、図10及
び図11は、画面上の輝度分布を示した図である。図3
は微小目標を含む画像の一部、図4は図3の画像中心を
含む断面の輝度分布、図10はショットノイズ画面の一
部、図11は図10の画像中心を含む断面の輝度分布を
示す。
び図11は、画面上の輝度分布を示した図である。図3
は微小目標を含む画像の一部、図4は図3の画像中心を
含む断面の輝度分布、図10はショットノイズ画面の一
部、図11は図10の画像中心を含む断面の輝度分布を
示す。
【0009】図10に示すように、一般に、ショットノ
イズは高輝度で画素単体で出現する。これに対し、図3
に示すように目標の信号は、目標の見張り角が画像検出
素子の瞬時視野より小さい微小目標を観察した場合で
も、光学系のぼけの影響があるためピーク信号の回りの
輝度の低い信号が存在しており、複数画素でその信号を
検出することができる。
イズは高輝度で画素単体で出現する。これに対し、図3
に示すように目標の信号は、目標の見張り角が画像検出
素子の瞬時視野より小さい微小目標を観察した場合で
も、光学系のぼけの影響があるためピーク信号の回りの
輝度の低い信号が存在しており、複数画素でその信号を
検出することができる。
【0010】しかしながら、図3、図10に画素数dが
光学系のぼけに対して十分に大きいときは、目標信号と
共にショットノイズまでもが強調されてしまう。また、
図45に示すようなコントラストフィルタで前処理を行
うと画素数dが光学系ぼけに対して小さいとき、ショッ
トノイズは一画素レベルで発生するために十分に強調さ
れるのに対し、目標信号は光学系のぼけのために逆に抑
圧されてしまう。結果として、ショットノイズと目標信
号とを区別する情報を失ってしまっている。
光学系のぼけに対して十分に大きいときは、目標信号と
共にショットノイズまでもが強調されてしまう。また、
図45に示すようなコントラストフィルタで前処理を行
うと画素数dが光学系ぼけに対して小さいとき、ショッ
トノイズは一画素レベルで発生するために十分に強調さ
れるのに対し、目標信号は光学系のぼけのために逆に抑
圧されてしまう。結果として、ショットノイズと目標信
号とを区別する情報を失ってしまっている。
【0011】この発明は、かかる問題点を解決するため
になされたものであり、誤警報が少なく目標識別性能に
優れた画像目標検出装置を得ることを目的としている。
になされたものであり、誤警報が少なく目標識別性能に
優れた画像目標検出装置を得ることを目的としている。
【0012】
【課題を解決するための手段】この発明に係る画像目標
検出装置は、入力画像を記憶する記憶手段と、この記憶
手段から出力される画像を並列に異なる前処理をする複
数の前処理回路と、前記複数の前処理回路に対応して設
けられ、前記複数の前処理回路より出力された画像の輝
度及び分散を計測し、しきい値を演算する複数のしきい
値演算回路と、前記複数の前処理回路に対応して設けら
れ、前記複数の前処理回路の画像出力を前記複数のしき
い値によって2値化し、2値化画像として出力する複数
の2値化回路と、前記複数の2値化回路の画像出力を論
理演算する論理演算回路と、前記論理演算回路の出力か
ら有意目標を検出する目標判定回路とより構成されたも
のである。
検出装置は、入力画像を記憶する記憶手段と、この記憶
手段から出力される画像を並列に異なる前処理をする複
数の前処理回路と、前記複数の前処理回路に対応して設
けられ、前記複数の前処理回路より出力された画像の輝
度及び分散を計測し、しきい値を演算する複数のしきい
値演算回路と、前記複数の前処理回路に対応して設けら
れ、前記複数の前処理回路の画像出力を前記複数のしき
い値によって2値化し、2値化画像として出力する複数
の2値化回路と、前記複数の2値化回路の画像出力を論
理演算する論理演算回路と、前記論理演算回路の出力か
ら有意目標を検出する目標判定回路とより構成されたも
のである。
【0013】また、この発明に係る画像目標検出装置
は、入力画像を記憶する記憶手段と、前記記憶手段から
出力される画像を並列に異なる前処理をする複数の前処
理回路と、前記複数の前処理回路に対応して設けられ、
前記複数の前処理回路より出力された画像の輝度及び分
散を計測し、しきい値を演算する複数のしきい値演算回
路と、前記複数の前処理回路に対応して設けられ、前記
複数の前処理回路の画像出力を前記複数のしきい値によ
って2値化し、2値化画像として出力する複数の2値化
回路と、前記複数の2値化回路の画像出力を論理演算す
る論理演算回路と、複数の2値化回路から出力された2
値化画像からの特徴量として面積、形状、重心等を演算
し、結果を出力する複数の特徴量演算回路と、前記論理
演算回路の出力と上記複数の特徴量演算回路の出力とに
より有意目標を検出、識別する目標識別回路と、前記目
標識別回路の出力を受けて目標候補として判定された領
域に対してしきい値を再設定するしきい値再設定回路と
より構成されたものである。
は、入力画像を記憶する記憶手段と、前記記憶手段から
出力される画像を並列に異なる前処理をする複数の前処
理回路と、前記複数の前処理回路に対応して設けられ、
前記複数の前処理回路より出力された画像の輝度及び分
散を計測し、しきい値を演算する複数のしきい値演算回
路と、前記複数の前処理回路に対応して設けられ、前記
複数の前処理回路の画像出力を前記複数のしきい値によ
って2値化し、2値化画像として出力する複数の2値化
回路と、前記複数の2値化回路の画像出力を論理演算す
る論理演算回路と、複数の2値化回路から出力された2
値化画像からの特徴量として面積、形状、重心等を演算
し、結果を出力する複数の特徴量演算回路と、前記論理
演算回路の出力と上記複数の特徴量演算回路の出力とに
より有意目標を検出、識別する目標識別回路と、前記目
標識別回路の出力を受けて目標候補として判定された領
域に対してしきい値を再設定するしきい値再設定回路と
より構成されたものである。
【0014】
【作用】この発明は、複数の異なる前処理回路の出力を
それぞれ2値化しその出力を論理演算することで目標を
判定することができる。
それぞれ2値化しその出力を論理演算することで目標を
判定することができる。
【0015】また、この発明は、複数の異なる前処理回
路の出力をそれぞれ2値化しその出力を論理演算するこ
とで目標を判定すると共に、2値化した画像データの特
徴量を計算することで目標の識別することができる。
路の出力をそれぞれ2値化しその出力を論理演算するこ
とで目標を判定すると共に、2値化した画像データの特
徴量を計算することで目標の識別することができる。
【0016】
実施例1.図1は、この発明の実施例1を示す画像目標
検出装置のブロック図である。図中1から7は、従来の
装置と同等または同一であり、8は論理演算回路であ
る。またこの実施例の前処理回路は、構成要素の一つが
コントラストフィルタで、処理手法は図45に示すゲー
トを左側から一画素づつずらした場合である。
検出装置のブロック図である。図中1から7は、従来の
装置と同等または同一であり、8は論理演算回路であ
る。またこの実施例の前処理回路は、構成要素の一つが
コントラストフィルタで、処理手法は図45に示すゲー
トを左側から一画素づつずらした場合である。
【0017】図1に示す実施例においては、入力画像1
は、A/D変換回路2でディジタル化され、ディジタル
化された画像信号はビデオRAM3に入力される。そし
て、ディジタル化された画像信号は、ビデオRAM3に
入力されると同時に前処理回路4a及び4bに出力され
る。前処理回路4aに入力された画像信号は、図45に
示すゲートで画素数dが光学系のぼけと比べて十分大き
い画素数d1のコントラストフィルタで式(1)を用い
た前処理が行われ、処理後の画像信号をしきい値演算回
路5a及び2値化回路6aに出力する。また、前処理回
路4bに入力された画像信号は、図45に示すゲートで
画素数dが光学系のぼけと比べて小さい画素数d2のコ
ントラストフィルタで式(1)を用いた前処理が行わ
れ、処理後の画像信号をしきい値演算回路5b及び2値
化回路6bに出力する。しきい値演算回路5a、5b
は、入力された画像信号の平均輝度Baveと分散σと
からしきい値を式(2)に従って演算し、演算結果をそ
れぞれに対応する2値化回路6a、6bに出力する。前
処理回路4a、4bの画像出力としきい値演算回路5
a、5bで演算されたしきい値が入力された2値化回路
6a、6bは、2値化を行いそれぞれの2値化画像を論
理演算回路8に出力する。この実施例においては論理演
算回路8は、入力された2つの2値化画像のXOR演算
を行い目標判定回路7に出力する。目標判定回路7は、
入力された2値化画像から優位目標を検出する。
は、A/D変換回路2でディジタル化され、ディジタル
化された画像信号はビデオRAM3に入力される。そし
て、ディジタル化された画像信号は、ビデオRAM3に
入力されると同時に前処理回路4a及び4bに出力され
る。前処理回路4aに入力された画像信号は、図45に
示すゲートで画素数dが光学系のぼけと比べて十分大き
い画素数d1のコントラストフィルタで式(1)を用い
た前処理が行われ、処理後の画像信号をしきい値演算回
路5a及び2値化回路6aに出力する。また、前処理回
路4bに入力された画像信号は、図45に示すゲートで
画素数dが光学系のぼけと比べて小さい画素数d2のコ
ントラストフィルタで式(1)を用いた前処理が行わ
れ、処理後の画像信号をしきい値演算回路5b及び2値
化回路6bに出力する。しきい値演算回路5a、5b
は、入力された画像信号の平均輝度Baveと分散σと
からしきい値を式(2)に従って演算し、演算結果をそ
れぞれに対応する2値化回路6a、6bに出力する。前
処理回路4a、4bの画像出力としきい値演算回路5
a、5bで演算されたしきい値が入力された2値化回路
6a、6bは、2値化を行いそれぞれの2値化画像を論
理演算回路8に出力する。この実施例においては論理演
算回路8は、入力された2つの2値化画像のXOR演算
を行い目標判定回路7に出力する。目標判定回路7は、
入力された2値化画像から優位目標を検出する。
【0018】図3〜図16は、この発明による画像目標
検出装置で一画素程度の微小目標またはショットノイズ
を検出する場合の例を示す図である。図中12は中心画
素、13は光学系のぼけによる広がり、14は画像信号
の一部、15はしきい値、16は2値化した信号を示
す。図3〜図9は、撮像装置が微小目標を捕らえた場合
を示している。図3は実画像の微小目標を中心に示した
図で、ピーク信号の周囲には光学系のぼけに起因する目
標信号が存在している。図4は図3の中心画素を通る断
面の輝度分布を示した図、図5は図45に示すゲートで
画素数dが光学系のぼけに対して十分大きい画素数d1
のコントラストフィルタで前処理を行った画像の中心画
素を通る断面輝度分布を示した図、図6は図5をしきい
値t1で2値化した図、図7は図45に示すゲートで画
素数dが光学系のぼけに対して小さい画素数d2のコン
トラストフィルタで前処理を行った画像の中心画素を通
る断面の輝度分布を示した図、図8は図7をしきい値t
1で2値化した図、図9は図6と図8のXOR演算を行
った図である。図10〜図16は、画像目標検出装置回
路のショットノイズの場合を示しており、この場合、ピ
ーク信号は通常画素単位で発生するために、ピーク信号
の周囲には図3に示すような光学系のぼけに起因する信
号は存在しないことを示している。図10は実際の画像
のショットノイズを中心に示した図、図11は図10の
中心画素を通る断面の輝度分布を示した図、図12は図
45に示すゲートで画素数dが光学系のぼけに対して十
分大きい画素数d1のコントラストフィルタで前処理を
行った画像の中心画素を通る断面輝度分布を示した図、
図13は図12をしきい値t1で2値化した図、図14
は図45に示すゲートで画素数dが光学系のぼけに対し
て小さい画素数d2のコントラストフィルタで前処理を
行った画像の中心画素を通る断面の輝度分布を示した
図、図15は図14をしきい値t1で2値化した図、図
16は図13と図15のXOR演算を行った図である。
検出装置で一画素程度の微小目標またはショットノイズ
を検出する場合の例を示す図である。図中12は中心画
素、13は光学系のぼけによる広がり、14は画像信号
の一部、15はしきい値、16は2値化した信号を示
す。図3〜図9は、撮像装置が微小目標を捕らえた場合
を示している。図3は実画像の微小目標を中心に示した
図で、ピーク信号の周囲には光学系のぼけに起因する目
標信号が存在している。図4は図3の中心画素を通る断
面の輝度分布を示した図、図5は図45に示すゲートで
画素数dが光学系のぼけに対して十分大きい画素数d1
のコントラストフィルタで前処理を行った画像の中心画
素を通る断面輝度分布を示した図、図6は図5をしきい
値t1で2値化した図、図7は図45に示すゲートで画
素数dが光学系のぼけに対して小さい画素数d2のコン
トラストフィルタで前処理を行った画像の中心画素を通
る断面の輝度分布を示した図、図8は図7をしきい値t
1で2値化した図、図9は図6と図8のXOR演算を行
った図である。図10〜図16は、画像目標検出装置回
路のショットノイズの場合を示しており、この場合、ピ
ーク信号は通常画素単位で発生するために、ピーク信号
の周囲には図3に示すような光学系のぼけに起因する信
号は存在しないことを示している。図10は実際の画像
のショットノイズを中心に示した図、図11は図10の
中心画素を通る断面の輝度分布を示した図、図12は図
45に示すゲートで画素数dが光学系のぼけに対して十
分大きい画素数d1のコントラストフィルタで前処理を
行った画像の中心画素を通る断面輝度分布を示した図、
図13は図12をしきい値t1で2値化した図、図14
は図45に示すゲートで画素数dが光学系のぼけに対し
て小さい画素数d2のコントラストフィルタで前処理を
行った画像の中心画素を通る断面の輝度分布を示した
図、図15は図14をしきい値t1で2値化した図、図
16は図13と図15のXOR演算を行った図である。
【0019】この発明による装置では、まず、図45に
示すゲートで画素数dが光学系のぼけに対して十分大き
い画素数d1のコントラストフィルタで前処理を施すと
図5及び図12のように目標信号のみならずショットノ
イズも強調される。これだけでは、従来と同じく目標信
号及びショットノイズは同一と見なされるため判別でき
ない。
示すゲートで画素数dが光学系のぼけに対して十分大き
い画素数d1のコントラストフィルタで前処理を施すと
図5及び図12のように目標信号のみならずショットノ
イズも強調される。これだけでは、従来と同じく目標信
号及びショットノイズは同一と見なされるため判別でき
ない。
【0020】次に、この発明による装置の特徴である別
の前処理回路4bにより図45に示すゲートで画素数d
が光学系のぼけに対して小さい画素数d2のコントラス
トフィルタの前処理を施す。これにより、図7及び図1
4に示すように、ショットノイズのみ強調され目標信号
はショットノイズと比較して余り強調されない。ここ
で、この2つの異なる前処理を行った画像、図5と図7
及び図12と図14をそれぞれ2値化した画像、図6と
図8及び図13と図15をそれぞれXOR演算すると図
9及び図16となる。図9に示されるように目標信号は
画素数d1のコントラストフィルタによる処理のみでし
か強調されないためにXOR演算を行うと目標信号が検
出される。それに対して図16に示すようにショットノ
イズは、画素数d1及びd2のコントラストフィルタに
よる処理でともに強調されるために、XOR演算を行う
と信号として現れなくなる。その結果、実目標とショッ
トノイズとを区別することが可能となる。
の前処理回路4bにより図45に示すゲートで画素数d
が光学系のぼけに対して小さい画素数d2のコントラス
トフィルタの前処理を施す。これにより、図7及び図1
4に示すように、ショットノイズのみ強調され目標信号
はショットノイズと比較して余り強調されない。ここ
で、この2つの異なる前処理を行った画像、図5と図7
及び図12と図14をそれぞれ2値化した画像、図6と
図8及び図13と図15をそれぞれXOR演算すると図
9及び図16となる。図9に示されるように目標信号は
画素数d1のコントラストフィルタによる処理のみでし
か強調されないためにXOR演算を行うと目標信号が検
出される。それに対して図16に示すようにショットノ
イズは、画素数d1及びd2のコントラストフィルタに
よる処理でともに強調されるために、XOR演算を行う
と信号として現れなくなる。その結果、実目標とショッ
トノイズとを区別することが可能となる。
【0021】実施例2.次に、実施例1で用いたブロッ
ク図で前処理回路の構成要素が異なるときの例を以下に
示す。なお、ブロック図については実施例1と同様であ
る。また、この実施例の前処理回路は、構成要素の一つ
がコントラストフィルタである場合を示している。
ク図で前処理回路の構成要素が異なるときの例を以下に
示す。なお、ブロック図については実施例1と同様であ
る。また、この実施例の前処理回路は、構成要素の一つ
がコントラストフィルタである場合を示している。
【0022】図1に示す実施例においては、入力画像1
は、A/D変換回路2でディジタル化され、ディジタル
化された画像信号はビデオRAM3に入力される。そし
て、ディジタル化された画像信号は、ビデオRAM3に
入力されると同時に前処理回路4a及び4bに出力され
る。前処理回路4aに入力された画像信号は、図45に
示すゲートで画素数dが光学系のぼけと比べて十分大き
い画素数d1のコントラストフィルタを全画面の左側よ
り一画素づつずらしながら式(1)を用いた前処理が行
われ、処理後の画像信号をしきい値演算回路5a及び2
値化回路6aに出力する。また、前処理回路4bに入力
された画像信号は、図45に示すゲートで画素数dが光
学系のぼけと比べて十分大きい画素数d1のコントラス
トフィルタを全画面の右側より一画素づつずらしながら
式(1)を用いた前処理が行われ、処理後の画像信号を
しきい値演算回路5b及び2値化回路6bに出力する。
しきい値演算回路5a、5bは、入力された画像信号の
平均輝度Baveと分散σとからしきい値を式(2)に
従って演算し、その演算結果をそれぞれに対応する2値
化回路6a、6bに出力する。前処理回路4a、4bの
画像出力としきい値演算回路5a、5bで演算されたし
きい値が入力され2値化回路6a、6bは、2値化を行
いそれぞれの2値化画像を論理演算回路8に出力する。
この実施例においては、論理演算回路8は、入力された
2つの2値化画像のAND演算を行い目標判定回路7に
出力する。目標判定回路7は、入力された2値化画像か
ら優位目標を検出する。
は、A/D変換回路2でディジタル化され、ディジタル
化された画像信号はビデオRAM3に入力される。そし
て、ディジタル化された画像信号は、ビデオRAM3に
入力されると同時に前処理回路4a及び4bに出力され
る。前処理回路4aに入力された画像信号は、図45に
示すゲートで画素数dが光学系のぼけと比べて十分大き
い画素数d1のコントラストフィルタを全画面の左側よ
り一画素づつずらしながら式(1)を用いた前処理が行
われ、処理後の画像信号をしきい値演算回路5a及び2
値化回路6aに出力する。また、前処理回路4bに入力
された画像信号は、図45に示すゲートで画素数dが光
学系のぼけと比べて十分大きい画素数d1のコントラス
トフィルタを全画面の右側より一画素づつずらしながら
式(1)を用いた前処理が行われ、処理後の画像信号を
しきい値演算回路5b及び2値化回路6bに出力する。
しきい値演算回路5a、5bは、入力された画像信号の
平均輝度Baveと分散σとからしきい値を式(2)に
従って演算し、その演算結果をそれぞれに対応する2値
化回路6a、6bに出力する。前処理回路4a、4bの
画像出力としきい値演算回路5a、5bで演算されたし
きい値が入力され2値化回路6a、6bは、2値化を行
いそれぞれの2値化画像を論理演算回路8に出力する。
この実施例においては、論理演算回路8は、入力された
2つの2値化画像のAND演算を行い目標判定回路7に
出力する。目標判定回路7は、入力された2値化画像か
ら優位目標を検出する。
【0023】図17〜図19は図3に示す画像を図45
に示すゲートを右側から一画素づつずらしながら前処理
をした図、図20〜図26は微小目標と比較して十分に
大きなクラッタを示した図である。図中18は雲を想定
したクラッタを示す。図17は図3を図45に示すゲー
トで画素数dが光学系のぼけに対して十分大きい画素数
d1のコントラストフィルタを右側から一画素づつずら
して前処理を行った画像の中心画素を通る断面輝度分布
を示した図、図18は図17をしきい値t1で2値化し
た図、図19は図6と図18のAND演算を行った図で
ある。図20は微小目標と比較して十分に大きなクラッ
タを捕らえた場合の画面、図21は図20の画像の断面
の輝度分布、図22は図45に示すゲートで画素数dが
光学系のぼけに対して十分大きい画素数d1のコントラ
ストフィルタを左側から一画素づつずらして前処理を行
った画像の中心画素を通る断面輝度分布を示した図、図
23は図22をしきい値t1で2値化した図、図24は
図45に示すゲートで画素数dが光学系のぼけに対して
十分大きい画素数d1のコントラストフィルタを右側か
ら一画素づつずらして前処理を行った画像の中心画素を
通る断面輝度分布を示した図、図25は図24をしきい
値t1で2値化した図、図26は図23と図25のAN
D演算を行った図である。
に示すゲートを右側から一画素づつずらしながら前処理
をした図、図20〜図26は微小目標と比較して十分に
大きなクラッタを示した図である。図中18は雲を想定
したクラッタを示す。図17は図3を図45に示すゲー
トで画素数dが光学系のぼけに対して十分大きい画素数
d1のコントラストフィルタを右側から一画素づつずら
して前処理を行った画像の中心画素を通る断面輝度分布
を示した図、図18は図17をしきい値t1で2値化し
た図、図19は図6と図18のAND演算を行った図で
ある。図20は微小目標と比較して十分に大きなクラッ
タを捕らえた場合の画面、図21は図20の画像の断面
の輝度分布、図22は図45に示すゲートで画素数dが
光学系のぼけに対して十分大きい画素数d1のコントラ
ストフィルタを左側から一画素づつずらして前処理を行
った画像の中心画素を通る断面輝度分布を示した図、図
23は図22をしきい値t1で2値化した図、図24は
図45に示すゲートで画素数dが光学系のぼけに対して
十分大きい画素数d1のコントラストフィルタを右側か
ら一画素づつずらして前処理を行った画像の中心画素を
通る断面輝度分布を示した図、図25は図24をしきい
値t1で2値化した図、図26は図23と図25のAN
D演算を行った図である。
【0024】この発明による装置では、まず左側からの
前処理を施すと図5及び図22のように目標のみならず
クラッタの輝度が大きいほうに変化しているエッジ部分
も強調され、2値化を行うと図6と図23のように共に
目標信号として検出される。また、右側から前処理を施
すと図17及び図24のように先と同様に目標のみなら
ずクラッタの輝度が大きいほうに変化しているエッジ部
分も強調され、2値化を行うと図18と図25のように
共に目標信号として検出さる。これだけは、従来と同じ
く目標信号及びクラッタのエッジ部分は同一と見なされ
るために判断できない。
前処理を施すと図5及び図22のように目標のみならず
クラッタの輝度が大きいほうに変化しているエッジ部分
も強調され、2値化を行うと図6と図23のように共に
目標信号として検出される。また、右側から前処理を施
すと図17及び図24のように先と同様に目標のみなら
ずクラッタの輝度が大きいほうに変化しているエッジ部
分も強調され、2値化を行うと図18と図25のように
共に目標信号として検出さる。これだけは、従来と同じ
く目標信号及びクラッタのエッジ部分は同一と見なされ
るために判断できない。
【0025】次に、この発明による装置の特徴である別
の前処理回路4bで、図4の画像に対して左側から前処
理した画像の2値化画像図6と右側から前処理した画像
の2値化画像図18では同じ場所にピークを持つので図
19に示すようにAND演算を行うと信号が現れる。こ
れに対して、図21の画像に対して左側から前処理した
画像の2値化画像図23と右側から前処理した画像の2
値化画像図25は異なる場所にピークを持つので図26
に示すようにAND演算を行うと信号が現れなくなる。
この結果、微小目標とクラッタのエッジとを区別するこ
とが可能となる。
の前処理回路4bで、図4の画像に対して左側から前処
理した画像の2値化画像図6と右側から前処理した画像
の2値化画像図18では同じ場所にピークを持つので図
19に示すようにAND演算を行うと信号が現れる。こ
れに対して、図21の画像に対して左側から前処理した
画像の2値化画像図23と右側から前処理した画像の2
値化画像図25は異なる場所にピークを持つので図26
に示すようにAND演算を行うと信号が現れなくなる。
この結果、微小目標とクラッタのエッジとを区別するこ
とが可能となる。
【0026】また、実施例1及び実施例2で示した前処
理回路を組み合わせ4つの前処理回路を設けた場合は、
論理演算回路で図45に示すゲートで画素数dが光学系
のぼけと比べて十分大きい画素数d1のコントラストフ
ィルタを全画面の左側より一画素づつずらしながら前処
理を行った画像と図45に示すゲートで画素数dが光学
系のぼけと比べて十分大きい画素数d1のコントラスト
フィルタ全画面の右側より一画素づつずらしながら全処
理を行った画像とをAND演算し、また図45に示すゲ
ート画素数dが光学系のぼけと比べて小さい画素数d2
のコントラストフィルタを全画面の左側より一画素づつ
ずらしながら前処理を行った画像と図45に示すゲート
で画素数dが光学系のぼけと比べて小さい画素数d2の
コントラストフィルタを全画面の右側より一画素づつず
らしながら前処理を行った画像とをAND演算し、その
後2つのAND演算の結果をXOR演算することで、更
に目標判定能力の向上が可能である。このように、前処
理回路を更に増やし、その前処理回路の特性に応じ論理
演算を行うことにより目標判定能力の向上が可能であ
る。
理回路を組み合わせ4つの前処理回路を設けた場合は、
論理演算回路で図45に示すゲートで画素数dが光学系
のぼけと比べて十分大きい画素数d1のコントラストフ
ィルタを全画面の左側より一画素づつずらしながら前処
理を行った画像と図45に示すゲートで画素数dが光学
系のぼけと比べて十分大きい画素数d1のコントラスト
フィルタ全画面の右側より一画素づつずらしながら全処
理を行った画像とをAND演算し、また図45に示すゲ
ート画素数dが光学系のぼけと比べて小さい画素数d2
のコントラストフィルタを全画面の左側より一画素づつ
ずらしながら前処理を行った画像と図45に示すゲート
で画素数dが光学系のぼけと比べて小さい画素数d2の
コントラストフィルタを全画面の右側より一画素づつず
らしながら前処理を行った画像とをAND演算し、その
後2つのAND演算の結果をXOR演算することで、更
に目標判定能力の向上が可能である。このように、前処
理回路を更に増やし、その前処理回路の特性に応じ論理
演算を行うことにより目標判定能力の向上が可能であ
る。
【0027】実施例3.ところで実施例1及び実施例2
においては、前処理回路の一例として構成要素の一つが
コントラストフィルタである時について述べたが、前処
理回路の構成要素の一つが他のフィルタである場合を以
下に示す。なお、ブロック図については実施例1及び実
施例2と同様である。しかしながら、この実施例の前処
理回路は、この構成要素の一つがラプラシアンフィルタ
である場合を示している。
においては、前処理回路の一例として構成要素の一つが
コントラストフィルタである時について述べたが、前処
理回路の構成要素の一つが他のフィルタである場合を以
下に示す。なお、ブロック図については実施例1及び実
施例2と同様である。しかしながら、この実施例の前処
理回路は、この構成要素の一つがラプラシアンフィルタ
である場合を示している。
【0028】図46は、ラプラシアンフィルタの概念を
示すゲートの図であり、12は中心画素、17は中心画
素から画素数d離れた背景領域の画素を示す。以下にラ
プラシアンフィルタによる処理の一例として、背景領域
の全画素を用いる例を示す。 Pa2=Pi−Pard・・・・・・(3)
示すゲートの図であり、12は中心画素、17は中心画
素から画素数d離れた背景領域の画素を示す。以下にラ
プラシアンフィルタによる処理の一例として、背景領域
の全画素を用いる例を示す。 Pa2=Pi−Pard・・・・・・(3)
【0029】ここで、中心画素の輝度をPi、中心画素
から画素数d離れた背景領域の画素の平均輝度をPar
dとすると、ラプラシアンフィルタによる処理を行った
後の中心画素の輝度Pa2は、式(3)に従って演算さ
れる。ラプラシアンフィルタによる前処理は、図46に
示すゲートを一画素づつずらして全画面に対してフィル
タ処理を行う事である。
から画素数d離れた背景領域の画素の平均輝度をPar
dとすると、ラプラシアンフィルタによる処理を行った
後の中心画素の輝度Pa2は、式(3)に従って演算さ
れる。ラプラシアンフィルタによる前処理は、図46に
示すゲートを一画素づつずらして全画面に対してフィル
タ処理を行う事である。
【0030】実施例1及び実施例2と同様にビデオRA
M3の出力は前処理回路4a及び4bに入力される。前
処理回路4aに入力された画像信号は、図46に示すゲ
ートで画素数dが光学系のぼけと比べて十分大きい画素
数d1のラプラシアンフィルタで式(3)を用いた前処
理が行われ、処理後の画像信号をしきい値演算回路5a
及び2値化回路6aに出力する。また、前処理回路4b
に入力された画像信号は、図46に示すゲートで画素数
dが光学系のぼけと比べて小さい画素数d2のラプラシ
アンフィルタで式(3)を用いた前処理が行われ、処理
後の画像信号をしきい値演算回路5b及び2値化回路6
bに出力する。それぞれに出力された処理後の画像信号
は実施例1に示したの同様の処理が施され優位目標を検
出する。
M3の出力は前処理回路4a及び4bに入力される。前
処理回路4aに入力された画像信号は、図46に示すゲ
ートで画素数dが光学系のぼけと比べて十分大きい画素
数d1のラプラシアンフィルタで式(3)を用いた前処
理が行われ、処理後の画像信号をしきい値演算回路5a
及び2値化回路6aに出力する。また、前処理回路4b
に入力された画像信号は、図46に示すゲートで画素数
dが光学系のぼけと比べて小さい画素数d2のラプラシ
アンフィルタで式(3)を用いた前処理が行われ、処理
後の画像信号をしきい値演算回路5b及び2値化回路6
bに出力する。それぞれに出力された処理後の画像信号
は実施例1に示したの同様の処理が施され優位目標を検
出する。
【0031】図27〜図36は、ラプラシアンフィルタ
を用いた場合の一画素程度の微小目標またはショットノ
イズを検出する場合の例を示す図である。図27〜図3
1は、撮像装置が微小目標を捕らえた場合を示してい
る。図27は図3を図46に示すゲートで画素数dが光
学系のぼけに対して十分大きい画素数d1のラプラシア
ンフィルタで前処理を行った画像の中心画素を通る断面
輝度分布を示した図、図28は図27をしきい値t1で
2値化した図、図29は図3を図46に示すゲートで画
素数dが光学系のぼけに対して小さい画素数d2のラプ
ラシアンフィルタで前処理を行った画像の中心画素を通
る断面の輝度分布を示した図、図30は図29をしきい
値t1で2値化した図、図31は図28と図30のXO
R演算を行った図である。図32〜図36は、画像目標
検出装置回路のショットノイズの場合を示す図である。
図32は図10を図46に示すゲートで画素数dが光学
系のぼけに対して十分大きい画素数d1のラプラシアン
フィルタで前処理を行った画像の中心画像を通る断面輝
度分布を示した図、図33は図32をしきい値t1で2
値化した図、図34は図46に示すゲートで画素数dが
光学系のぼけに対して小さい画素数d2のラプラシアン
フィルタで前処理を行った画像の中心画素を通る断面の
輝度分布を示した図、図35は図34をしきい値tlで
2値化した図、図36は図33と図35のXOR演算を
行った図である。
を用いた場合の一画素程度の微小目標またはショットノ
イズを検出する場合の例を示す図である。図27〜図3
1は、撮像装置が微小目標を捕らえた場合を示してい
る。図27は図3を図46に示すゲートで画素数dが光
学系のぼけに対して十分大きい画素数d1のラプラシア
ンフィルタで前処理を行った画像の中心画素を通る断面
輝度分布を示した図、図28は図27をしきい値t1で
2値化した図、図29は図3を図46に示すゲートで画
素数dが光学系のぼけに対して小さい画素数d2のラプ
ラシアンフィルタで前処理を行った画像の中心画素を通
る断面の輝度分布を示した図、図30は図29をしきい
値t1で2値化した図、図31は図28と図30のXO
R演算を行った図である。図32〜図36は、画像目標
検出装置回路のショットノイズの場合を示す図である。
図32は図10を図46に示すゲートで画素数dが光学
系のぼけに対して十分大きい画素数d1のラプラシアン
フィルタで前処理を行った画像の中心画像を通る断面輝
度分布を示した図、図33は図32をしきい値t1で2
値化した図、図34は図46に示すゲートで画素数dが
光学系のぼけに対して小さい画素数d2のラプラシアン
フィルタで前処理を行った画像の中心画素を通る断面の
輝度分布を示した図、図35は図34をしきい値tlで
2値化した図、図36は図33と図35のXOR演算を
行った図である。
【0032】この発明による装置では、まず、図46に
示すゲートで画素数dが光学系のぼけに対して十分大き
い画素数d1のラプラシアンフィルタで前処理を施すと
図27及び図32のように目標信号のみならずショット
ノイズも強調される。これだけでは、従来と同じく目標
信号及びショットノイズは同一と見なされるために判別
できない。
示すゲートで画素数dが光学系のぼけに対して十分大き
い画素数d1のラプラシアンフィルタで前処理を施すと
図27及び図32のように目標信号のみならずショット
ノイズも強調される。これだけでは、従来と同じく目標
信号及びショットノイズは同一と見なされるために判別
できない。
【0033】次に、この発明による装置の特徴である別
の前処理回路により図46に示すゲートで画素数dが光
学系のぼけに対して小さい画素数d2のラプラシアンフ
ィルタの前処理を施す。これにより、図29及び図34
に示すように、ショットノイズのみ強調され目標信号は
ショットノイズと比較して余り強調されない。ここで、
この2つの異なる前処理を行った画像、図27と図29
及び図32と図34をそれぞれ2値化した画像、図28
と図30及び図33と図35をそれぞれXOR演算する
と図31及び図36となる。図31に示されるように目
標信号は画素数d1のラプラシアンフィルタによる処理
のみでしか強調されないためにXOR演算を行うと目標
信号が検出される。それに対して図36に示すようにシ
ョットノイズは、画素数d1及びd2のラプラシアンフ
ィルタによる処理でともに強調されるために、XOR演
算を行うと信号として現れなくなる。その結果、実目標
とショットノイズとを区別することが可能となる。
の前処理回路により図46に示すゲートで画素数dが光
学系のぼけに対して小さい画素数d2のラプラシアンフ
ィルタの前処理を施す。これにより、図29及び図34
に示すように、ショットノイズのみ強調され目標信号は
ショットノイズと比較して余り強調されない。ここで、
この2つの異なる前処理を行った画像、図27と図29
及び図32と図34をそれぞれ2値化した画像、図28
と図30及び図33と図35をそれぞれXOR演算する
と図31及び図36となる。図31に示されるように目
標信号は画素数d1のラプラシアンフィルタによる処理
のみでしか強調されないためにXOR演算を行うと目標
信号が検出される。それに対して図36に示すようにシ
ョットノイズは、画素数d1及びd2のラプラシアンフ
ィルタによる処理でともに強調されるために、XOR演
算を行うと信号として現れなくなる。その結果、実目標
とショットノイズとを区別することが可能となる。
【0034】実施例4.実施例1〜3においては、複数
の前処理回路の構成要素が同種のフィルタを複数用いた
例について述べたが、複数の前処理回路の構成要素が異
種のフィルタを用いた例について以下に述べる。なお、
ブロック図については実施例1〜3と同様である。この
実施例では一つの前処理回路の構成要素がコントラスト
フィルタ、他方の前処理回路の構成要素がラプラシアン
フィルタである場合を示している。
の前処理回路の構成要素が同種のフィルタを複数用いた
例について述べたが、複数の前処理回路の構成要素が異
種のフィルタを用いた例について以下に述べる。なお、
ブロック図については実施例1〜3と同様である。この
実施例では一つの前処理回路の構成要素がコントラスト
フィルタ、他方の前処理回路の構成要素がラプラシアン
フィルタである場合を示している。
【0035】実施例1〜3と同様にビデオRAM3の出
力は前処理回路4a及び4bに入力される。前処理回路
4aに入力された画像信号は、図45に示すゲートで画
素数dが光学系のぼけと比べて十分大きい画素数d1の
コントラストフィルタで式(1)を用いた前処理が行わ
れ、処理後の画像信号をしきい値演算回路5a及び2値
化回路6aに出力する。また、前処理回路4bに入力さ
れた画像信号は、図46に示すゲートで画素数dが光学
系のぼけと比べて小さい画素数d2のラプラシアンフィ
ルタで式(3)を用いた前処理が行われ、処理後の画像
信号をしきい値演算回路5b及び2値化回路6bに出力
する。それぞれに出力された処理後の画像信号は実施例
1に示したの同様の処理が施され優位目標を検出する。
力は前処理回路4a及び4bに入力される。前処理回路
4aに入力された画像信号は、図45に示すゲートで画
素数dが光学系のぼけと比べて十分大きい画素数d1の
コントラストフィルタで式(1)を用いた前処理が行わ
れ、処理後の画像信号をしきい値演算回路5a及び2値
化回路6aに出力する。また、前処理回路4bに入力さ
れた画像信号は、図46に示すゲートで画素数dが光学
系のぼけと比べて小さい画素数d2のラプラシアンフィ
ルタで式(3)を用いた前処理が行われ、処理後の画像
信号をしきい値演算回路5b及び2値化回路6bに出力
する。それぞれに出力された処理後の画像信号は実施例
1に示したの同様の処理が施され優位目標を検出する。
【0036】図37は図6と図30のXOR演算を行っ
た図である。図38は図13と図35のXOR演算を行
った図である。
た図である。図38は図13と図35のXOR演算を行
った図である。
【0037】この発明による装置では、まず、図45に
示すゲートで画素数dが光学系のぼけに対して十分大き
い画素数d1のコントラストフィルタで前処理を施すと
図5及び図12のように目標信号のみならずショットノ
イズも強調される。これだけでは、従来と同じく目標信
号及びショットノイズは同一と見なされるために判別で
きない。
示すゲートで画素数dが光学系のぼけに対して十分大き
い画素数d1のコントラストフィルタで前処理を施すと
図5及び図12のように目標信号のみならずショットノ
イズも強調される。これだけでは、従来と同じく目標信
号及びショットノイズは同一と見なされるために判別で
きない。
【0038】次に、この発明による装置の特徴である別
の前処理回路により図46に示すゲートで画素数dが光
学系のぼけに対して小さい画素数d2のラプラシアンフ
ィルタの前処理を施す。これにより、図29及び図34
に示すように、ショットノイズのみ強調され目標信号は
ショットノイズと比較して余り強調されない。ここで、
この2つの異なる前処理を行った画像、図5と図29及
び図12と図34をそれぞれ2値化した画像、図6と図
30及び図12と図35をそれぞれXOR演算すると図
37及び図38となる。図37に示されるように目標信
号は画素数d1のコントラストフィルタによる処理のみ
でしか強調されないためにXOR演算を行うと目標信号
が検出される。それに対して図38に示すようにショッ
トノイズは、画素数d1のコントラストフィルタ及び画
素数d2のラプラシアンフィルタによる処理でともに強
調されるために、XOR演算を行う信号として現れなく
なる。その結果、実目標とショットノイズとを区別する
ことが可能となる。
の前処理回路により図46に示すゲートで画素数dが光
学系のぼけに対して小さい画素数d2のラプラシアンフ
ィルタの前処理を施す。これにより、図29及び図34
に示すように、ショットノイズのみ強調され目標信号は
ショットノイズと比較して余り強調されない。ここで、
この2つの異なる前処理を行った画像、図5と図29及
び図12と図34をそれぞれ2値化した画像、図6と図
30及び図12と図35をそれぞれXOR演算すると図
37及び図38となる。図37に示されるように目標信
号は画素数d1のコントラストフィルタによる処理のみ
でしか強調されないためにXOR演算を行うと目標信号
が検出される。それに対して図38に示すようにショッ
トノイズは、画素数d1のコントラストフィルタ及び画
素数d2のラプラシアンフィルタによる処理でともに強
調されるために、XOR演算を行う信号として現れなく
なる。その結果、実目標とショットノイズとを区別する
ことが可能となる。
【0039】実施例5.ところで、実施例1〜4におい
ては目標の検出を行うことは可能であるが目標の大き
さ、形状または、目標の種類など目標の特徴を認識する
ことはできない。その欠点を解決するために考えたの
が、以下に示す実施例である。
ては目標の検出を行うことは可能であるが目標の大き
さ、形状または、目標の種類など目標の特徴を認識する
ことはできない。その欠点を解決するために考えたの
が、以下に示す実施例である。
【0040】図2は、この発明の別の一実施例で前処理
回路が2つの時のブロック図である。図1から6及び8
は、従来の装置及び実施例1と同等または同一であり、
9は目標識別回路、10はしきい値再設定回路、11は
特徴量演算回路である。
回路が2つの時のブロック図である。図1から6及び8
は、従来の装置及び実施例1と同等または同一であり、
9は目標識別回路、10はしきい値再設定回路、11は
特徴量演算回路である。
【0041】図2に示す実施例においては、入力画像1
は、A/D変換回路2でディジタル化され、ディジタル
化された画像信号はビデオRAM3に入力される。そし
て、ディジタル化された画像信号は、ビデオRAM3に
入力されると同時に前処理回路4a及び4bに出力され
る。前処理回路4aに入力された画像信号は、図45に
示すゲートで画素数dが光学系のぼけと比べて十分大き
い画素数d1のコントラストフィルタで式(1)を用い
た前処理が行われ、処理後の画像信号をしきい値演算回
路5a及び2値化回路6aに出力する。また、前処理回
路4bに入力された画像信号は、図45に示すゲートで
画素数dが光学系のぼけと比べて小さい画素数d2のコ
ントラストフィルタで式(1)を用いた前処理が行わ
れ、処理後の画像信号をしきい値演算回路5b及び2値
化回路6bに出力する。しきい値演算回路5a、5b
は、入力された画像信号の平均輝度Baveと分散σと
からしきい値を式(2)に従って演算し、演算結果をそ
れぞれに対応する2値化回路6a、6bに出力する。前
処理回路4a、4bの画像出力としきい値演算回路5
a、5bで演算されたしきい値が入力された2値化回路
6a、6bは、2値化を行いそれぞれの2値化画像を論
理演算回路8に出力する。論理演算回路8は、入力され
た2つの2値化画像のXOR演算を行い目標識別回路9
に出力する。目標識別回路9は、入力された2値化画像
から有意目標を検出する。目標判定回路9の演算結果に
有意目標が存在した場合は、しきい値再設定回路10に
その結果が出力される。 t2=k2×σ+Bave・・・・・・(4) k2:定数 Bvar:輝度平均 σ:輝度分散 (k2<k1)
は、A/D変換回路2でディジタル化され、ディジタル
化された画像信号はビデオRAM3に入力される。そし
て、ディジタル化された画像信号は、ビデオRAM3に
入力されると同時に前処理回路4a及び4bに出力され
る。前処理回路4aに入力された画像信号は、図45に
示すゲートで画素数dが光学系のぼけと比べて十分大き
い画素数d1のコントラストフィルタで式(1)を用い
た前処理が行われ、処理後の画像信号をしきい値演算回
路5a及び2値化回路6aに出力する。また、前処理回
路4bに入力された画像信号は、図45に示すゲートで
画素数dが光学系のぼけと比べて小さい画素数d2のコ
ントラストフィルタで式(1)を用いた前処理が行わ
れ、処理後の画像信号をしきい値演算回路5b及び2値
化回路6bに出力する。しきい値演算回路5a、5b
は、入力された画像信号の平均輝度Baveと分散σと
からしきい値を式(2)に従って演算し、演算結果をそ
れぞれに対応する2値化回路6a、6bに出力する。前
処理回路4a、4bの画像出力としきい値演算回路5
a、5bで演算されたしきい値が入力された2値化回路
6a、6bは、2値化を行いそれぞれの2値化画像を論
理演算回路8に出力する。論理演算回路8は、入力され
た2つの2値化画像のXOR演算を行い目標識別回路9
に出力する。目標識別回路9は、入力された2値化画像
から有意目標を検出する。目標判定回路9の演算結果に
有意目標が存在した場合は、しきい値再設定回路10に
その結果が出力される。 t2=k2×σ+Bave・・・・・・(4) k2:定数 Bvar:輝度平均 σ:輝度分散 (k2<k1)
【0042】しきい値再設定回路10では先のしきい値
t1より小さいしきい値t2を式(4)により演算しそ
の結果を2値化回路6a、6bに出力する。2値化回路
6a、6bでは、新たなしきい値t2と再度ビデオRA
M3からの画像をもとに前処理回路4a、4bで前処理
された画像とで2値化演算を行い特徴量演算回路11
a、11bに出力する。特徴量演算回路11a、11b
は、入力された2値化画像から、有意目標の特徴量とし
て面積、形状、重心等を演算し目標識別回路9に出力す
る。目標識別回路9では、特徴量演算回路11から出力
された異なるフィルタごとの有意目標の面積、形状、重
心等の情報をもとに、有意目標の特徴を認識しその結果
を出力する。
t1より小さいしきい値t2を式(4)により演算しそ
の結果を2値化回路6a、6bに出力する。2値化回路
6a、6bでは、新たなしきい値t2と再度ビデオRA
M3からの画像をもとに前処理回路4a、4bで前処理
された画像とで2値化演算を行い特徴量演算回路11
a、11bに出力する。特徴量演算回路11a、11b
は、入力された2値化画像から、有意目標の特徴量とし
て面積、形状、重心等を演算し目標識別回路9に出力す
る。目標識別回路9では、特徴量演算回路11から出力
された異なるフィルタごとの有意目標の面積、形状、重
心等の情報をもとに、有意目標の特徴を認識しその結果
を出力する。
【0043】次にこの有意目標の特徴を認識する手法を
図39〜図44を使用して説明する。ただし、有意目標
の判定は実施例1で示した方法と同様である。実施例5
においては、有意目標の特徴量として面積を用いた例を
示す。
図39〜図44を使用して説明する。ただし、有意目標
の判定は実施例1で示した方法と同様である。実施例5
においては、有意目標の特徴量として面積を用いた例を
示す。
【0044】図39は煙突が船尾に配置された艦船のイ
メージ図、図40は図39に示す艦船を赤外線撮像装置
で観測した場合の例を示した画像の画像中心を含む断面
の輝度分布を示した図である。図41は図45に示すゲ
ートで画素数dが光学系のぼけに対して十分大きい画素
数d1のコントラストフィルタで前処理を行った画像の
中心画素を通る断面輝度分布を示した図、図42は図4
1を第一のしきい値t1より小さい第二のしきい値t2
で2値化した図、図43は図45に示すゲートで画素数
dが光学系のぼけに対して小さい画素数d2のコントラ
ストフィルタで前処理を行った画像の中心画素を通る断
面の輝度分布を示した図、図44は図43を第一のしき
い値t1より小さい第二のしきい値t2で2値化した図
である。
メージ図、図40は図39に示す艦船を赤外線撮像装置
で観測した場合の例を示した画像の画像中心を含む断面
の輝度分布を示した図である。図41は図45に示すゲ
ートで画素数dが光学系のぼけに対して十分大きい画素
数d1のコントラストフィルタで前処理を行った画像の
中心画素を通る断面輝度分布を示した図、図42は図4
1を第一のしきい値t1より小さい第二のしきい値t2
で2値化した図、図43は図45に示すゲートで画素数
dが光学系のぼけに対して小さい画素数d2のコントラ
ストフィルタで前処理を行った画像の中心画素を通る断
面の輝度分布を示した図、図44は図43を第一のしき
い値t1より小さい第二のしきい値t2で2値化した図
である。
【0045】この発明による装置では、有意目標と判定
された領域に対してのみ、図45に示すゲートで画素数
dが光学系のぼけに対して十分大きい画素数d1のコン
トラストフィルタで前処理した画像に対して図42のよ
うに第二のしきい値t2で2値化し、その面積を計測す
る。これだけでは、目標の特徴として大きさのみしか認
識できず、図39に示すような船尾に煙突があるという
形状的な特徴の認識はできない。
された領域に対してのみ、図45に示すゲートで画素数
dが光学系のぼけに対して十分大きい画素数d1のコン
トラストフィルタで前処理した画像に対して図42のよ
うに第二のしきい値t2で2値化し、その面積を計測す
る。これだけでは、目標の特徴として大きさのみしか認
識できず、図39に示すような船尾に煙突があるという
形状的な特徴の認識はできない。
【0046】次に、この発明の特徴である別の前処理回
路の画素数d2のコントラストフィルタで前処理した画
像図43に対して図44のように第2のしきい値t2で
2値化し、その面積を計測する。ところで、前述したよ
うに画素数dが光学系ぼけに対して小さいフィルタを用
いるとショットノイズのように高周波成分の信号が強調
され、画素数dが光学系のぼけに対して十分に大きいと
きは、ある程度広がりを持っている信号まで強調され
る。この特性より、図44に示すように有意目標の高周
波成分、つまり図39の煙突の部分のみ強調される。こ
れより、図42及び図44の2値化画像から目標の大き
さ、形状等の目標の特徴を認識することができる。
路の画素数d2のコントラストフィルタで前処理した画
像図43に対して図44のように第2のしきい値t2で
2値化し、その面積を計測する。ところで、前述したよ
うに画素数dが光学系ぼけに対して小さいフィルタを用
いるとショットノイズのように高周波成分の信号が強調
され、画素数dが光学系のぼけに対して十分に大きいと
きは、ある程度広がりを持っている信号まで強調され
る。この特性より、図44に示すように有意目標の高周
波成分、つまり図39の煙突の部分のみ強調される。こ
れより、図42及び図44の2値化画像から目標の大き
さ、形状等の目標の特徴を認識することができる。
【0047】以上述べたように、実施例5は実施例1〜
4と比較して目標を識別する機能が付加されている利点
がある。しかしながら、機能が複雑になるという欠点も
あり、いずれの構成を選択するかは、運用要求により決
定される。
4と比較して目標を識別する機能が付加されている利点
がある。しかしながら、機能が複雑になるという欠点も
あり、いずれの構成を選択するかは、運用要求により決
定される。
【0048】
【発明の効果】以上のように、この発明によればノイズ
と目標との識別性能及び目標間の識別性能に優れた画像
目標検出装置を得ることができる。
と目標との識別性能及び目標間の識別性能に優れた画像
目標検出装置を得ることができる。
【図1】この発明の実施例1〜4による画像目標検出装
置を示すブロック図である。
置を示すブロック図である。
【図2】この発明の実施例5による画像目標検出装置を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図3】微小目標を含む画像の一部である。
【図4】図3の中心画素を通る断面の輝度分布を示した
図である。
図である。
【図5】画素数d1のコントラストフィルタで前処理を
行った画像の中心画素を通る断面の輝度分布を示した図
である。
行った画像の中心画素を通る断面の輝度分布を示した図
である。
【図6】図5をしきい値t1で2値化した図である。
【図7】画素数d2のコントラストフィルタで前処理を
行った画像の中心画素を通る断面の輝度分布を示した図
である。
行った画像の中心画素を通る断面の輝度分布を示した図
である。
【図8】図7をしきい値t1で2値化した図である。
【図9】図6と図8のXOR演算した図である。
【図10】ショットノイズを含む画像の一部である。
【図11】図10の中心画素を通る断面の輝度分布を示
した図である。
した図である。
【図12】画素数d1のコントラストフィルタで前処理
を行った画像の中心画素を通る断面の輝度分布を示した
図である。
を行った画像の中心画素を通る断面の輝度分布を示した
図である。
【図13】図12をしきい値t1で2値化した図であ
る。
る。
【図14】画素数d2のコントラストフィルタで前処理
を行った画像の中心画素を通る断面の輝度分布を示した
図である。
を行った画像の中心画素を通る断面の輝度分布を示した
図である。
【図15】図14をしきい値t1で2値化した図であ
る。
る。
【図16】図13と図15のXOR演算した図である。
【図17】図4を画素数d1のコントラストフィルタで
右側から一画素づつずらして前処理を行った画像の中心
画素を通る断面の輝度分布を示した図である。
右側から一画素づつずらして前処理を行った画像の中心
画素を通る断面の輝度分布を示した図である。
【図18】図17をしきい値t1で2値化した図であ
る。
る。
【図19】図6と図18のAND演算した図である。
【図20】クラッタを捕らえた場合の画面である。
【図21】図20の画面の断面の輝度分布を示した図で
ある。
ある。
【図22】図21を画素数d1のコントラストフィルタ
で左側から一画素づつずらして前処理を行った画像の中
心画素を通る断面の輝度分布を示した図である。
で左側から一画素づつずらして前処理を行った画像の中
心画素を通る断面の輝度分布を示した図である。
【図23】図22をしきい値t1で2値化した図であ
る。
る。
【図24】図21を画素数d1のコントラストフィルタ
で右側から一画素づつずらして前処理を行った画像の中
心画素を通る断面の輝度分布を示した図である。
で右側から一画素づつずらして前処理を行った画像の中
心画素を通る断面の輝度分布を示した図である。
【図25】図24をしきい値t1で2値化した図であ
る。
る。
【図26】図23と図25のAND演算した図である。
【図27】画素数d1のラプラシアンフィルタで前処理
を行った画像の中心画素を通る断面の輝度分布を示した
図である。
を行った画像の中心画素を通る断面の輝度分布を示した
図である。
【図28】図27をしきい値t1で2値化した図であ
る。
る。
【図29】画素数d2のラプラシアンフィルタで前処理
を行った画像の中心画素を通る断面の輝度分布を示した
図である。
を行った画像の中心画素を通る断面の輝度分布を示した
図である。
【図30】図29をしきい値t1で2値化した図であ
る。
る。
【図31】図28と図30のXOR演算した図でる。
【図32】画素数d1のコントラストフィルタで前処理
を行った画像の中心画素を通る断面の輝度分布を示した
図である。
を行った画像の中心画素を通る断面の輝度分布を示した
図である。
【図33】図32をしきい値t1で2値化した図であ
る。
る。
【図34】画素数d2のコントラストフィルタで前処理
を行った画像の中心画素を通る断面の輝度分布を示した
図である。
を行った画像の中心画素を通る断面の輝度分布を示した
図である。
【図35】図34をしきい値t1で2値化した図であ
る。
る。
【図36】図33と図35のXOR演算した図である。
【図37】図6と図30のXOR演算した図である。
【図38】図13と図35のXOR演算した図である。
【図39】煙突が船尾に配置された艦船のイメージ図で
ある。
ある。
【図40】第39の赤外線撮像装置で観察した場合の画
像の中心を含む断面の輝度分布を示した図である。
像の中心を含む断面の輝度分布を示した図である。
【図41】画素数d1のコントラストフィルタで前処理
した画像の中心を通る断面の輝度分布を示した図であ
る。
した画像の中心を通る断面の輝度分布を示した図であ
る。
【図42】図41をしきい値t2で2値化した図であ
る。
る。
【図43】画素数d2のコントラストフィルタで前処理
した画像の中心を通る断面の輝度分布を示した図であ
る。
した画像の中心を通る断面の輝度分布を示した図であ
る。
【図44】図43にしきい値t2で2値化した図であ
る。
る。
【図45】コントラストフィルタの概念図の一例であ
る。
る。
【図46】ラプラシアンフィルタの概念図の一例であ
る。
る。
【図47】従来の画像目標検出装置の例を示すブロック
図である。
図である。
1 入力画像 2 A/D変換回路 3 ビデオRAM 4 前処理回路 5 しきい値演算回路 6 2値化回路 7 目標判定回路 8 論理演算回路 9 目標識別回路 10 しきい値再設定回路 11 特徴量演算回路 12 中心画素 13 光学系のぼけによる広がり 14 画像信号の一部 15 しきい値 16 2値化した信号 17 背景領域の画素 18 クラッタ
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−6460(JP,A) 特開 平6−58696(JP,A) 特開 平5−307608(JP,A) 特開 平5−101179(JP,A) 特開 平4−184283(JP,A) 特公 平2−9389(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01S 3/00 - 3/86 G01S 7/00 - 7/66 G01S 13/00 - 17/95 G06T 5/00 - 9/40
Claims (5)
- 【請求項1】 入力画像を記憶する記憶手段と、前記記
憶手段から出力される画像を並列に異なる前処理をする
複数の前処理回路と、前記複数の前処理回路に対応して
設けられ、前記複数の前処理回路より出力された画像の
輝度及び分散を計測し、しきい値を演算する複数のしき
い値演算回路と、前記複数の前処理回路に対応して設け
られ、前記複数の前処理回路の画像出力を前記複数のし
きい値によって2値化し、2値化画像として出力する複
数の2値化回路と、前記複数の2値化回路の画像出力を
論理演算する論理演算回路と、前記論理演算回路の出力
から有意目標を検出する目標判定回路とを具備したこと
を特徴とする画像目標検出装置。 - 【請求項2】 入力画像を記憶する記憶手段と、前記記
憶手段から出力される画像を並列に異なる前処理をする
複数の前処理回路と、前記複数の前処理回路に対応して
設けられ、前記複数の前処理回路より出力された画像の
輝度及び分散を計測し、しきい値を演算する複数のしき
い値演算回路と、前記複数の前処理回路に対応して設け
られ、前記複数の前処理回路の画像出力を前記複数のし
きい値によって2値化し、2値化画像として出力する複
数の2値化回路と、前記複数の2値化回路の画像出力を
論理演算する論理演算回路と、複数の2値化回路から出
力された2値化画像からの特徴量として面積、形状、重
心等を演算し、結果を出力する複数の特徴量演算回路
と、前記論理演算回路の出力と上記複数の特徴量演算回
路の出力とにより有意目標を検出、識別する目標識別回
路と、前記目標識別回路の出力を受けて目標候補として
判定された領域に対してしきい値を再設定するしきい値
再設定回路とを具備したことを特徴とする画像目標検出
装置。 - 【請求項3】 複数の前処理回路の一方が光学系のぼけ
と比べて大きいゲートで処理を行うフィルタを有し、前
処理回路の他方は光学系のぼけと比べて小さいゲートで
処理を行うフィルタを有する事を特徴とする請求項1又
は2記載の画像目標検出装置。 - 【請求項4】 前処理回路の一方が全画面の左側よりず
らして前処理を行い、前処理回路の他方が全画面の右側
よりずらして前処理を行うことを特徴とする請求項1又
は2記載の画像目標検出装置。 - 【請求項5】 前処理回路の一つが光学系のぼけと比べ
て大きいゲートで処理を行うフィルタを有し、このフィ
ルタを全画面の左側よりずらして前処理を行い、前処理
回路の二つ目が光学系のぼけと比べて大きいゲートで処
理を行うフィルタを有し、このフィルタを全画面の右側
よりずらして前処理を行い、前処理回路の三つ目が光学
系のぼけと比べて小さいゲートで処理を行うフィルタを
有し、このフィルタを全画面の左側よりずらして前処理
を行い、四つ目が光学系のぼけと比べて小さいゲートで
処理を行うフィルタを有し、このフィルタを全画面の右
側よりずらして前処理を行う事を特徴とする請求項1又
は2記載の画像目標検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5182838A JP2979910B2 (ja) | 1993-07-23 | 1993-07-23 | 画像目標検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5182838A JP2979910B2 (ja) | 1993-07-23 | 1993-07-23 | 画像目標検出装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0735838A JPH0735838A (ja) | 1995-02-07 |
JP2979910B2 true JP2979910B2 (ja) | 1999-11-22 |
Family
ID=16125349
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5182838A Expired - Fee Related JP2979910B2 (ja) | 1993-07-23 | 1993-07-23 | 画像目標検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2979910B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5538969B2 (ja) * | 2010-03-23 | 2014-07-02 | 三菱電機株式会社 | 画像目標検出装置および画像目標検出方法 |
-
1993
- 1993-07-23 JP JP5182838A patent/JP2979910B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0735838A (ja) | 1995-02-07 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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