JP6529411B2 - Mobile object identification device and mobile object identification method - Google Patents

Description

この発明は、例えば、地球周辺の宇宙空間を移動している人工衛星や国際宇宙ステーションなどの移動体を識別する移動体識別装置及び移動体識別方法に関するものである。   The present invention relates to, for example, a mobile object identification device and a mobile object identification method for identifying a mobile object such as an artificial satellite moving in space around the earth or an international space station.

地球周辺の宇宙空間における自国の人工衛星の衝突を防止するため、あるいは、人工衛星や宇宙ゴミであるデブリの状況を把握するために、地上または人工衛星から、地球周辺の宇宙空間を移動する移動体を観測する必要がある。
移動体を識別する一般的な移動体識別装置では、移動体を複数回撮像し、複数の撮像画像の明点を見つけることで移動体を検出して、その移動体の位置変化を算出する。
移動体識別装置は、移動体の位置変化を算出すると、その算出した移動体の位置変化と、事前にデータベースに記憶されている軌道が既知である複数の移動体に関する各時刻での位置とを照合することで、データベースに記憶されている複数の移動体の中で、最も位置変化が近い移動体を特定する。この移動体の特定結果が移動体の識別結果となる。 To move the space around the earth from the ground or the satellite to prevent the collision of its own artificial satellite in the space around the earth, or to understand the condition of the debris that is an artificial satellite or space debris It is necessary to observe the body.
In a general moving object identification apparatus for identifying a moving object, the moving object is imaged a plurality of times, the moving object is detected by finding the bright points of a plurality of captured images, and the positional change of the moving object is calculated.
When the mobile object identification device calculates the position change of the mobile object, the calculated position change of the mobile object and the position at each time of a plurality of mobile objects whose trajectories stored in the database in advance are known By matching, among the plurality of mobile objects stored in the database, the mobile object with the closest position change is identified. The identification result of the mobile object is the identification result of the mobile object.

撮像画像内に明るい恒星が多数映っている場合、または、多くのノイズが撮像画像に重畳されている場合、暗い移動体を高精度に識別することが困難になるため、以下の特許文献１には、明るい恒星やノイズの影響を減らす方法が開示されている。
即ち、以下の特許文献１では、同一領域を一定時間間隔で複数回撮像し、複数の撮像画像から移動天体の動きに一致する領域の画像をそれぞれ切り取ることで、複数の切り取り画像を取得している。
そして、複数の切り取り画像における同一のピクセル毎に、中央値を取ることによって、明るい恒星やノイズの影響が少ない中央値画像を作成している。 When many bright stars appear in the captured image, or when many noises are superimposed on the captured image, it is difficult to identify a dark moving object with high accuracy. Discloses methods to reduce the effects of bright stars and noise.
That is, in Patent Document 1 below, a plurality of cut-out images are acquired by imaging the same area a plurality of times at fixed time intervals and cutting out an image of the area matching the movement of the moving object from the plurality of pickup images. There is.
Then, by taking the median for each identical pixel in a plurality of cut-out images, a median image with less influence of bright stars and noise is created.

上記の一般的な移動体識別装置が、特許文献１に開示されている方法を適用することが可能であるとすれば、明るい恒星やノイズの影響を減らすために、異なる時刻の中央値画像を複数作成し、複数の中央値画像の明点を見つけることで移動体を検出して、その移動体の位置変化を算出することができる。
そして、その算出した移動体の位置変化と、事前にデータベースに記憶されている複数の移動体に関する各時刻での位置とを照合することで、移動体を識別することができる。 If it is possible to apply the method disclosed in Patent Document 1 to the above general mobile object identification device, in order to reduce the influence of bright stars and noise, median images of different times are used. A moving object can be detected by creating a plurality of bright points and finding bright points of a plurality of median value images, and it is possible to calculate a change in position of the moving object.
Then, the mobile object can be identified by collating the calculated position change of the mobile object with the position at each time of the plurality of mobile objects stored in the database in advance.

特開２００３−３２３６２５号公報（段落番号［００２０］、図１）Patent Document 1: Japanese Patent Application Publication No. 2003-323625 (Paragraph No. [0020], FIG. 1)

従来の移動体識別装置は以上のように構成されているので、複数の撮像画像の明点を見つけることで移動体を検出する際、明るい恒星やノイズの影響を減らすことができる。しかし、移動体は、人工物のほかに隕石や恒星など、様々な種類が考えられ、移動体は、材料や構造に依存する色を有している。また、移動体の形状や色は一様でなく、時刻の経過に伴って姿勢も変化する。このため、移動体から放射される光である放射光又は移動体に反射される光である反射光の輝度は、移動体の色や姿勢などに依存しており、移動体の放射光又は反射光の輝度が小さくなって信号対雑音比が劣化し、明点を見つけることが困難な時間帯を生じることがある。
明るい恒星やノイズの影響を減らす処理を実施すれば、ある程度、信号対雑音比が改善するが、信号対雑音比を十分に改善できないほど、移動体の放射光又は反射光の輝度が小さい時間帯では、明点を見つけることができず、移動体を識別することができないという課題があった。 Since the conventional moving body identification device is configured as described above, when detecting the moving body by finding the bright points of a plurality of captured images, the influence of bright stars and noise can be reduced. However, there are various types of mobile bodies, such as meteorites and stars, besides artificial ones, and mobile bodies have colors depending on materials and structures. In addition, the shape and color of the moving body are not uniform, and the posture also changes with the passage of time. For this reason, the brightness of the reflected light which is the light emitted from the moving body or the reflected light which is the light reflected to the moving body depends on the color, posture, etc. of the moving body, and the emitted light or reflection of the moving body The brightness of the light decreases and the signal-to-noise ratio degrades, which can result in periods of time when it is difficult to find a bright spot.
Processing to reduce the effects of bright stars and noise improves the signal-to-noise ratio to a certain extent, but the time zone in which the luminance of the mobile light or reflected light is low enough to not improve the signal-to-noise ratio sufficiently. However, there was a problem that the bright point could not be found and the mobile could not be identified.

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、移動体の放射光又は反射光の輝度が小さい時間帯でも、移動体を識別することができる移動体識別装置及び移動体識別方法を得ることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above problems, and a mobile object identification device and a mobile object identification capable of identifying a mobile object even in a time zone in which the luminance of the emitted light or the reflected light of the mobile object is small. The aim is to get a way.

この発明に係る移動体識別装置は、識別対象である移動体の放射光又は反射光を結像する結像光学系と、結像光学系により結像された光を検出して、移動体が映っている光強度画像を撮像する光検出器と、光検出器により撮像された光強度画像から移動体の位置及び輝度を算出する位置輝度算出部と、位置輝度算出部により移動体の位置及び輝度が算出される毎に、時刻とともに移動体の位置及び輝度を記録する記録部と、軌道が既知である複数の移動体に関する各時刻での位置及び輝度を記憶しているデータベースとを設け、移動体識別部が、データベースに記憶されている複数の移動体に関する各時刻での位置及び輝度と、記録部により記録されている時刻、移動体の位置及び輝度とを照合し、時刻、位置及び輝度の照合結果から識別対象の移動体を識別するようにしたものである。 The moving object identification apparatus according to the present invention comprises: an imaging optical system for imaging emitted light or reflected light of a moving object to be identified; and light detected by the imaging optical system; A light detector that picks up a light intensity image that is being projected, a position brightness calculator that calculates the position and brightness of the moving object from the light intensity image that is picked up by the light detector, and the position and Each time the brightness is calculated, a recording unit for recording the position and brightness of the moving body with the time, and a database storing the position and brightness at each time for a plurality of moving bodies whose trajectories are known, are provided. mobile identification unit collates the position and intensity at each time for a plurality of moving objects stored in the database, time recorded by the recording unit, and the position and intensity of the mobile, time, location and Identification pair from the matching result of luminance It is obtained so as to identify the moving object.

この発明によれば、移動体識別部が、データベースに記憶されている複数の移動体に関する各時刻での位置及び輝度と、記録部により記録されている移動体の位置及び輝度とを照合し、位置及び輝度の照合結果から識別対象の移動体を識別するように構成したので、移動体の放射光又は反射光の輝度が小さい時間帯でも、移動体を識別することができる効果がある。   According to the present invention, the mobile object identification unit collates the position and brightness at each time of the plurality of mobile objects stored in the database with the position and brightness of the mobile object recorded by the recording unit, Since the mobile object to be identified is identified from the comparison result of the position and the brightness, the mobile object can be identified even in a time zone in which the brightness of the emitted light or the reflected light of the mobile object is small.

この発明の実施の形態１による移動体識別装置を示す構成図である。It is a block diagram which shows the moving body identification device by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態１による移動体識別装置の演算装置６を示すハードウェア構成図である。It is a hardware block diagram which shows the calculating | arithmetic apparatus 6 of the moving body identification device by Embodiment 1 of this invention. 移動体識別装置の演算装置６がコンピュータで構成されている場合の演算装置６のハードウェア構成図である。It is a hardware block diagram of the arithmetic unit 6 in case the arithmetic unit 6 of a moving body identification device is comprised by computer. この発明の実施の形態１による移動体識別装置の処理内容である移動体識別方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the moving body identification method which is the processing content of the moving body identification device by Embodiment 1 of this invention. 分光フィルタＵＢＶＲＩを用いる場合の分光反射率を示す説明図である。It is an explanatory view showing spectral reflectance in a case of using spectral filter UBVRI. この発明の実施の形態１による移動体識別装置の観測時刻と、遮光部２によるシャッターの開時刻、光透過部３が用いる波長フィルタの種類及び光検出器４による光強度画像の撮像時刻との関係を示す説明図である。The observation time of the moving object identification apparatus according to the first embodiment of the present invention, the opening time of the shutter by the light shielding unit 2, the type of wavelength filter used by the light transmitting unit 3, and the imaging time of the light intensity image by the light detector 4 It is an explanatory view showing a relation. この発明の実施の形態２による移動体識別装置を示す構成図である。It is a block diagram which shows the moving body identification device by Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態４による移動体識別装置を示す構成図である。It is a block diagram which shows the moving body identification device by Embodiment 4 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、添付の図面にしたがって説明する。   Hereinafter, in order to explain the present invention in more detail, a mode for carrying out the present invention will be described according to the attached drawings.

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による移動体識別装置を示す構成図である。また、図２はこの発明の実施の形態１による移動体識別装置の演算装置６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、結像光学系１は例えば光の屈折を利用する屈折型の望遠鏡で実現されるものであり、識別対象である移動体の放射光又は反射光を結像する。
移動体の放射光は、移動体が自ら発光する光を意味し、移動体の反射光は、例えば太陽など恒星が発する光が移動体に反射された光を意味する。
ここでは、結像光学系１が屈折型の望遠鏡で実現される例を示しているが、これに限るものではなく、例えば、光の反射を利用する反射型の望遠鏡で実現されるものであってもよい。また、屈折型の望遠鏡と反射型の望遠鏡との双方で実現されているものであってもよい。 Embodiment 1
FIG. 1 is a block diagram showing a mobile unit identification apparatus according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a hardware configuration diagram showing an arithmetic unit 6 of the mobile unit identification apparatus according to the first embodiment of the present invention.
In FIG. 1 and FIG. 2, the imaging optical system 1 is realized by, for example, a dioptric telescope using light refraction, and forms an image of emitted light or reflected light of a moving object to be identified.
The light emitted from the moving body means the light emitted by the moving body, and the reflected light from the moving body means the light emitted from a star, such as the sun, reflected by the moving body.
Here, although an example in which the imaging optical system 1 is realized by a dioptric telescope is shown, the present invention is not limited to this. For example, the imaging optical system 1 is realized by a reflective telescope using light reflection. May be Also, it may be realized by both of the refractive telescope and the reflective telescope.

遮光部２は結像光学系１と光検出器４の間の光路に配置されており、結像光学系１により結像された光の遮断と透過を交互に繰り返し実施する。
例えば、遮光部２は、機械的又は電子的なシャッターで実現されており、いわゆるカメラのシャッターと同様に、露光時間に合わせてシャッターが開閉することで、光の遮断と透過を交互に繰り返し実施する。 The light shielding unit 2 is disposed in the optical path between the imaging optical system 1 and the light detector 4, and alternately performs blocking and transmission of the light imaged by the imaging optical system 1.
For example, the light shielding unit 2 is realized by a mechanical or electronic shutter, and similarly to a so-called camera shutter, by alternately opening and closing the shutter according to the exposure time, light shielding and transmission are alternately repeated Do.

光透過部３は結像光学系１と光検出器４の間の光路に配置されており、透過する光の特性が異なる複数のフィルタとして、例えば、透過する光の波長が異なる複数の波長フィルタを有している。
また、光透過部３は、複数の波長フィルタの中で使用する波長フィルタを順番に切り換えながら、当該波長フィルタを用いて、結像光学系１により結像された光の一部を透過する。 The light transmitting unit 3 is disposed in an optical path between the imaging optical system 1 and the light detector 4, and as a plurality of filters having different characteristics of light to be transmitted, for example, a plurality of wavelength filters having different wavelengths of light to be transmitted have.
The light transmitting unit 3 transmits part of the light imaged by the imaging optical system 1 using the wavelength filter while sequentially switching the wavelength filter to be used among the plurality of wavelength filters.

例えば、光透過部３は、複数の波長フィルタを回転自在に保持しているフィルタホイールで実現されており、フィルタホイールが回転することで、使用する波長フィルタが順番に切り換えられる。
ここでは、光透過部３がフィルタホイールで実現される例を示しているが、これに限るものではなく、例えば、不要な光を選択的に取り除く波長フィルタが光路に配置されているものであってもよいし、光線の光路を幾何的に分割する偏光ビームスプリッタや、不要な光を反射させて、必要な光を透過させる波長フィルタが光路に配置されているものであってもよい。
図１では、遮光部２が光透過部３の前段に配置されている例を示しているが、遮光部２が光透過部３の後段に配置されているものであってもよい。ただし、光透過部３が偏光ビームスプリッタあるいは波長フィルタといった光路を幾何的に分割するもので実現される場合、偏光ビームスプリッタあるいは波長フィルタにより光が分割される数分だけ、遮光部２を配置する必要がある。 For example, the light transmitting unit 3 is realized by a filter wheel rotatably holding a plurality of wavelength filters, and the wavelength filter to be used is switched in order by rotating the filter wheel.
Here, although the example in which the light transmission part 3 is realized by the filter wheel is shown, the present invention is not limited thereto. For example, a wavelength filter for selectively removing unnecessary light is disposed in the light path. Alternatively, a polarization beam splitter that geometrically divides the light path of light beams, or a wavelength filter that reflects unnecessary light and transmits necessary light may be disposed in the light path.
Although FIG. 1 shows an example in which the light shielding unit 2 is disposed in the front stage of the light transmitting unit 3, the light shielding unit 2 may be disposed in the rear stage of the light transmitting unit 3. However, when the light transmitting unit 3 is realized by geometrically dividing an optical path such as a polarization beam splitter or a wavelength filter, the light shielding units 2 are disposed by the number of divisions of light by the polarization beam splitter or the wavelength filter. There is a need.

光検出器４は例えばＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサや、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサなどで実現されるものであり、光透過部３を透過してきた光を検出して、識別対象の移動体が映っている光強度画像を撮像する。
この実施の形態１では、光検出器４がＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサで実現されている例を示しているが、単に光の有無を検出するセンサであって、識別対象の移動体が視野内に入ると光を検出するセンサで実現されているものであってもよい。ただし、このようなセンサで光検出器４を実現する場合、視野が狭いため、結像光学系１の指向方向をきめ細かく制御する必要がある。
光検出器４がＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサで実現されている場合、結像光学系１の指向方向が、光強度画像の中心位置からずれていても、識別対象の移動体が光強度画像内に入っていれば、識別対象の移動体を検出することができるため、結像光学系１の指向方向の制御が容易となる利点がある。また、視野の上下、左右のどちらに向かって移動体が運動しているかが光強度画像から分かり、恒星や他の移動体からの漏れ込み光の有無なども光強度画像から分かる利点がある。 The light detector 4 is realized by, for example, a charge coupled device (CCD) image sensor, a complementary metal oxide semiconductor (CMOS) image sensor, or the like, and detects light transmitted through the light transmission unit 3 to be identified. The light intensity image in which the moving body of the object is shown is captured.
In the first embodiment, an example is shown in which the light detector 4 is realized by a CCD image sensor or a CMOS image sensor, but the sensor is merely a sensor that detects the presence or absence of light and the moving object to be identified is a field of view. It may be realized by a sensor that detects light when entering inside. However, when the light detector 4 is realized by such a sensor, since the field of view is narrow, it is necessary to finely control the pointing direction of the imaging optical system 1.
When the light detector 4 is realized by a CCD image sensor or a CMOS image sensor, the moving object to be identified is a light intensity image even if the pointing direction of the imaging optical system 1 deviates from the center position of the light intensity image. If it is inside, the moving object to be identified can be detected, so that there is an advantage that the control of the pointing direction of the imaging optical system 1 becomes easy. In addition, it is possible to know from the light intensity image whether the moving body is moving toward the upper, lower, left or right of the field of view, and it is also possible to know from the light intensity image whether light leaks from stars or other moving objects.

データベース５は例えばＲＡＭやハードディスクなどの記憶装置で実現されるものであり、軌道が既知である複数の移動体に関する各時刻での位置及び輝度を記憶している。
即ち、データベース５は、複数の移動体に関する観測時刻Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３・・・での位置及び輝度を記憶している。
図１の例では、データベース５が演算装置６の外部に設けられているが、データベース５が演算装置６の内部に設けられていてもよい。また、データベース５が図示せぬネットワーク上に配置されており、データベース５がネットワークを介して演算装置６と接続されているものであってもよい。 The database 5 is realized by, for example, a storage device such as a RAM or a hard disk, and stores the position and brightness at each time with respect to a plurality of mobile bodies whose orbits are known.
That is, the database 5 stores the positions and luminances at the observation times T1, T2, T3.
Although the database 5 is provided outside the computing device 6 in the example of FIG. 1, the database 5 may be provided inside the computing device 6. Alternatively, the database 5 may be disposed on a network (not shown), and the database 5 may be connected to the computing device 6 via the network.

演算装置６は位置輝度算出部７、記録処理部８、データ格納部９及び移動体識別部１０を備えており、各種の演算処理等を実施する。
位置輝度算出部７は例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を実装している半導体集積回路、あるいは、ＦＰＧＡ（ｆｉｅｌｄ−ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙ）のようなプログラム基板で構成されている位置輝度算出処理回路２１で実現されるものであり、光検出器４により撮像された光強度画像から移動体の位置及び輝度を算出する処理を実施する。 The arithmetic unit 6 includes a position luminance calculator 7, a recording processor 8, a data storage 9, and a moving object identification unit 10, and performs various arithmetic processing and the like.
The position brightness calculation unit 7 is realized by, for example, a position brightness calculation processing circuit 21 configured with a semiconductor integrated circuit on which a CPU (Central Processing Unit) is mounted or a program substrate such as an FPGA (field-programmable gate array). The processing of calculating the position and the luminance of the moving object from the light intensity image captured by the light detector 4 is performed.

記録処理部８は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ＦＰＧＡのようなプログラム基板で構成されている記録処理回路２２で実現されるものであり、移動体識別装置の観測時刻と一緒に、位置輝度算出部７により算出された移動体の位置及び輝度をデータ格納部９に記録する処理を実施する。
データ格納部９は例えばＲＡＭやハードディスクなどの記憶装置２３で実現されるものであり、移動体の位置や輝度を記録する。なお、記録処理部８及びデータ格納部９から記録部が構成されている。 The recording processing unit 8 is realized by, for example, a semiconductor integrated circuit on which a CPU is mounted, or the recording processing circuit 22 configured by a program substrate such as an FPGA, and is used together with the observation time of the mobile identification device. Then, the processing of recording the position and luminance of the moving object calculated by the position luminance calculation unit 7 in the data storage unit 9 is performed.
The data storage unit 9 is realized by, for example, a storage device 23 such as a RAM or a hard disk, and records the position and the luminance of the moving object. The recording unit 8 and the data storage unit 9 constitute a recording unit.

移動体識別部１０は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ＦＰＧＡのようなプログラム基板で構成されている移動体識別処理回路２４で実現されるものであり、データベース５に記憶されている複数の移動体に関する各時刻での位置及び輝度と、データ格納部９に記録されている移動体の位置及び輝度とを照合し、位置及び輝度の照合結果から識別対象の移動体を識別する処理を実施する。
即ち、移動体識別部１０はデータベース５に記憶されている複数の移動体に関する各時刻での位置及び輝度と、データ格納部９に記録されている移動体の位置及び輝度とを照合することで、データベース５に記憶されている複数の移動体の中で、識別対象の移動体と位置及び輝度が最も近い移動体を特定する処理を実施する。 The mobile object identification unit 10 is realized by, for example, a semiconductor integrated circuit on which a CPU is mounted or a mobile object identification processing circuit 24 formed of a program substrate such as an FPGA, and is stored in the database 5 The position and brightness at each time of a plurality of moving objects are compared with the position and brightness of the moving object recorded in the data storage unit 9, and the moving object to be identified is identified from the comparison result of the position and brightness. Perform the process.
That is, the mobile object identification unit 10 collates the position and brightness at each time of the plurality of mobile objects stored in the database 5 with the position and brightness of the mobile object recorded in the data storage unit 9. Among the plurality of moving objects stored in the database 5, processing for identifying the moving object whose position and luminance are closest to the moving object to be identified is performed.

制御装置１１は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ＦＰＧＡのようなプログラム基板で実現されるものであり、結像光学系１の指向方向を駆動装置１２に指示するほか、遮光部２に対するシャッターの開閉時刻の指示、光透過部３に対する使用する波長フィルタの指示、光検出器４に対する光強度画像の撮像時刻の指示などを行う。
駆動装置１２は例えば経緯台や赤道儀など、少なくとも一軸以上の回転軸を有する回転ステージで構成されており、その回転ステージ上に結像光学系１を保持している。
また、駆動装置１２は回転ステージに付加されているモータ等を駆動することで、制御装置１１により指示された指向方向に結像光学系１を向ける。 The control device 11 is realized by, for example, a semiconductor integrated circuit on which a CPU is mounted, or a program substrate such as an FPGA, and instructs the drive device 12 to the pointing direction of the imaging optical system 1. An instruction of opening / closing time of the shutter to 2, an instruction of wavelength filter to be used for the light transmitting unit 3, an instruction of imaging time of light intensity image to the light detector 4, and the like are performed.
The driving device 12 is composed of a rotary stage having a rotation axis of at least one axis, such as a weir stand or an equatorial mount, and holds the imaging optical system 1 on the rotary stage.
Further, the driving device 12 drives the motor or the like added to the rotation stage to direct the imaging optical system 1 in the pointing direction instructed by the control device 11.

図１では、移動体識別装置における演算装置６の構成要素である位置輝度算出部７、記録処理部８、データ格納部９及び移動体識別部１０のそれぞれが専用のハードウェアで構成されているものを想定しているが、演算装置６がコンピュータで構成されているものであってもよい。
図３は移動体識別装置の演算装置６がコンピュータで構成されている場合の演算装置６のハードウェア構成図である。
移動体識別装置の演算装置６がコンピュータで構成される場合、データ格納部９をコンピュータのメモリ３１上に構成するとともに、位置輝度算出部７、記録処理部８及び移動体識別部１０の処理内容を記述しているプログラムをメモリ３１に格納し、コンピュータのプロセッサ３２がメモリ３１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。
図４はこの発明の実施の形態１による移動体識別装置の処理内容である移動体識別方法を示すフローチャートである。 In FIG. 1, the position brightness calculator 7, the recording processor 8, the data storage 9, and the mobile object identification unit 10, which are components of the arithmetic unit 6 in the mobile object identification apparatus, are each configured of dedicated hardware. Although the thing is assumed, the arithmetic unit 6 may be configured by a computer.
FIG. 3 is a hardware configuration diagram of the arithmetic device 6 in the case where the arithmetic device 6 of the mobile object identification device is configured by a computer.
When the arithmetic unit 6 of the mobile unit identification apparatus is configured by a computer, the data storage unit 9 is configured on the memory 31 of the computer, and the processing contents of the position luminance calculation unit 7, the recording processing unit 8 and the mobile unit identification unit 10 May be stored in the memory 31 and the processor 32 of the computer may execute the program stored in the memory 31.
FIG. 4 is a flow chart showing a mobile object identification method which is the processing content of the mobile object identification apparatus according to the first embodiment of the present invention.

光透過部３の動作は後述するが、光透過部３は、透過する光の特性が異なる複数のフィルタとして、透過する光の波長が異なる複数の波長フィルタを用いることができる。
例えば、光電測光専用フィルタであるジョンソンの分光フィルタＵＢＶＲＩを用いることができる。
分光フィルタＵＢＶＲＩのＵバンドは透過する光の代表的な波長がおよそ３６４ｎｍ、Ｂバンドは透過する光の代表的な波長がおよそ４４２ｎｍ、Ｖバンドは透過する光の代表的な波長がおよそ５４０ｎｍ、Ｒバンドは透過する光の代表的な波長がおよそ６３０ｎｍ、Ｉバンドは透過する光の代表的な波長がおよそ８００ｎｍである。 Although the operation of the light transmission unit 3 will be described later, the light transmission unit 3 can use a plurality of wavelength filters having different wavelengths of light to be transmitted as the plurality of filters having different characteristics of the light to be transmitted.
For example, Johnson's spectral filter UBVRI, which is a dedicated filter for photometry, can be used.
The U-band of the spectral filter UBVRI has a typical wavelength of about 364 nm for transmitted light, the typical wavelength of about 442 nm for B-band, and about 540 nm for the V-band. The band has a typical wavelength of about 630 nm for light to be transmitted, and the I band has a typical wavelength of about 800 nm for light to be transmitted.

ここで、図５は分光フィルタＵＢＶＲＩを用いる場合の分光反射率を示す説明図であり、図５において、横軸は光の波長、縦軸は分光反射率を示している。
図５では、移動体である人工衛星の外装材として使用されることがある太陽電池パネル（Ｓｏｌａｒ ｐａｎｅｌ）、多層断熱材（ＭＬＩ：Ｍｕｌｔｉ ｌａｙｅｒ Ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ）、炭素繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ：Ｃａｒｂｏｎ Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｅｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃ）に対する反射光の分光反射率を例示している。
人工衛星の外装材として使用される材料の中には、分光反射率の波長依存性が大きい材料と、分光反射率の波長依存性があまり大きくない材料と、特徴的な波長依存性をもつ材料とがある。 Here, FIG. 5 is an explanatory view showing the spectral reflectance in the case of using the spectral filter UBVRI. In FIG. 5, the horizontal axis shows the wavelength of light, and the vertical axis shows the spectral reflectance.
In FIG. 5, a solar cell panel (Solar panel), which may be used as an exterior material of a mobile satellite, a multi-layer insulation material (MLI: Multi layer Insulation), a carbon fiber reinforced resin (CFRP: Carbon Fiber Reinforced Plastic). And the spectral reflectance of the reflected light.
Among the materials used as exterior materials for satellites, there are materials with large wavelength dependence of spectral reflectance, materials with relatively small wavelength dependence of spectral reflectance, and materials with characteristic wavelength dependence There is.

例えば、多層断熱材（ＭＬＩ）は、図５に示すように、５００ｎｍより短い波長では分光反射率が小さいが、５００ｎｍ以上の波長では分光反射率が大きい。
一方、太陽電池パネル（Ｓｏｌａｒ ｐａｎｅｌ）は、５００ｎｍより短い波長の領域では分光反射率が大きく、波長が短い領域から５００ｎｍ程度くらいまでは、分光反射率が徐々に小さくなっている。
例えば、Ｂバンドの波長フィルタと、Ｖバンドの波長フィルタとを用いる観測では、多層断熱材の反射光は、Ｂが暗く、Ｖが明るくなることが予想される。一方、太陽電池パネルの反射光は、反対にＢが明るく、Ｖが暗いことが予想される。
したがって、多層断熱材と太陽電池パネルでは、反対の特性を有しているが、どちらも分光反射率の波長依存性が大きい材料であると言える。
移動体の外装材として、分光反射率の波長依存性が大きい材料が用いられている場合、移動体の反射光が、Ｂバンドの波長フィルタを透過した場合と、Ｖバンドの波長フィルタを透過した場合とでは、輝度が上記のように異なることがあるが、光検出器４で検出される背景光を含むノイズは、分光反射率の波長依存性が一般に小さいので、Ｂバンドの波長フィルタを透過した場合の輝度と、Ｖバンドの波長フィルタを透過した場合の輝度とは概ね同じである。 For example, as shown in FIG. 5, the multilayer thermal insulating material (MLI) has a small spectral reflectance at wavelengths shorter than 500 nm, but a large spectral reflectance at wavelengths of 500 nm or more.
On the other hand, in a solar cell panel (Solar panel), the spectral reflectance is high in the wavelength range shorter than 500 nm, and the spectral reflectance gradually decreases from the short wavelength region to about 500 nm.
For example, in observation using a B-band wavelength filter and a V-band wavelength filter, it is expected that B is dark and V is bright in the reflected light of the multilayer heat insulating material. On the other hand, in the reflected light of the solar cell panel, it is expected that B is bright and V is dark.
Therefore, although it has the opposite characteristic in a multilayer heat insulating material and a solar cell panel, it can be said that both are materials with large wavelength dependency of spectral reflectance.
When a material having a large wavelength dependency of spectral reflectance is used as the exterior material of the movable body, the reflected light of the movable body is transmitted through the B-band wavelength filter and is transmitted through the V-band wavelength filter In some cases, although the luminance may differ as described above, the noise including the background light detected by the light detector 4 is generally transmitted through the B-band wavelength filter because the wavelength dependency of the spectral reflectance is generally small. The luminance in the case where the light is transmitted is substantially the same as the luminance when transmitted through the wavelength filter of the V band.

図５では、ＵＢＶＲＩの５種類の波長フィルタを用いる例を示しているが、これは一例に過ぎず、３種類又は４種類の波長フィルタを用いるものであってもよいし、６種類以上の波長フィルタを用いるものであってもよい。
また、波長フィルタの種類は、ＵＢＶＲＩバンドのフィルタに限るものではなく、例えば、ＬＲＧＢバンドのフィルタであってもよい。
ただし、光透過部３が用いる波長フィルタの種類は、移動体に用いられる外装材の分光反射特性に応じて選ぶ必要がある。
以下、この実施の形態１では、移動体の外装材として、分光反射率の波長依存性が大きい材料が用いられているものとして説明する。 Although FIG. 5 shows an example using five types of UBVRI wavelength filters, this is merely an example, and three or four types of wavelength filters may be used, or six or more types of wavelengths may be used. A filter may be used.
Further, the type of wavelength filter is not limited to the UBVRI band filter, and may be, for example, an LRGB band filter.
However, the type of wavelength filter used by the light transmission part 3 needs to be selected according to the spectral reflection characteristics of the exterior material used for the moving body.
Hereinafter, in the first embodiment, it is assumed that a material having a large wavelength dependency of the spectral reflectance is used as the exterior material of the movable body.

図６はこの発明の実施の形態１による移動体識別装置の観測時刻と、遮光部２によるシャッターの開時刻、光透過部３が用いる波長フィルタの種類及び光検出器４による光強度画像の撮像時刻との関係を示す説明図である。
図６では、光透過部３がＵＢＶＲＩの５種類の波長フィルタを用いる例を示しており、１つの観測時間帯において、複数の波長フィルタを順番に使用することで、光検出器４がフィルタ数分の光強度画像を撮像するために、制御装置１１が、遮光部２によるシャッターの開時刻（開時間）と、光透過部３が用いる波長フィルタの切り換えと、光検出器４による光強度画像の撮像時刻（撮像時間）との同期を図っている。
この実施の形態１では、観測時刻Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３・・・のそれぞれを１つの観測時間帯として扱っており、１つの観測時間帯において、複数の波長フィルタを順番に使用することで、光検出器４がフィルタ数分の光強度画像を撮像している。
なお、図６の例では、観測時刻Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３の間隔が、１つの観測時間帯の広さと近くなっているが、観測時刻Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３の間隔が、１つの観測時間帯より広ければよく、観測時刻Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３の間隔が、１つの観測時間帯の数倍の広さであってもよい。 FIG. 6 shows the observation time of the moving object identification apparatus according to the first embodiment of the present invention, the opening time of the shutter by the light shielding unit 2, the type of wavelength filter used by the light transmitting unit 3, and imaging of the light intensity image by the light detector 4. It is explanatory drawing which shows the relationship with time.
FIG. 6 shows an example in which the light transmitting unit 3 uses five types of wavelength filters of UBVRI, and by using a plurality of wavelength filters in order in one observation time zone, the number of filters of the photodetector 4 is increased. In order to pick up a light intensity image for a minute, the controller 11 controls the shutter open time (open time) by the light shielding unit 2, switching of the wavelength filter used by the light transmitting unit 3, and the light intensity image by the light detector 4 The synchronization with the imaging time (imaging time) of is intended.
In the first embodiment, each of the observation times T1, T2, T3,... Is treated as one observation time zone, and by using a plurality of wavelength filters in order in one observation time zone, light The detector 4 captures light intensity images for the number of filters.
In the example shown in FIG. 6, the interval between observation times T1, T2 and T3 is close to the width of one observation time zone, but the interval between observation times T1, T2 and T3 is from one observation time zone It may be wide, and the interval between the observation times T1, T2 and T3 may be several times as large as one observation time zone.

次に動作について説明する。
制御装置１１は、結像光学系１が識別対象である移動体の放射光又は反射光を結像することができるようにするために、結像光学系１の指向方向を駆動装置１２に指示する。
駆動装置１２は、制御装置１１から結像光学系１の指向方向が指示されると、自己の回転ステージに付加されているモータ等を駆動することで、その指向方向に結像光学系１を向ける。
具体的には、結像光学系１は、物体面を像面に射影する機能を有し、基準となる光軸を備えているので、駆動装置１２は、結像光学系１の光軸を制御装置１１により指示された指向方向に合わせることで、結像光学系１の指向方向を制御する。 Next, the operation will be described.
The control device 11 instructs the drive device 12 to direct the pointing direction of the imaging optical system 1 in order to enable the imaging optical system 1 to image the emitted light or the reflected light of the moving object to be identified. Do.
When the pointing device 12 is instructed by the control device 11 to direct the pointing direction of the imaging optical system 1, the driving device 12 drives the motor or the like attached to its own rotation stage to set the imaging optical system 1 in that pointing direction. Turn.
Specifically, the imaging optical system 1 has a function of projecting the object plane onto the image plane, and includes the optical axis as a reference. Therefore, the driving device 12 sets the optical axis of the imaging optical system 1 The orientation direction of the imaging optical system 1 is controlled by matching it with the orientation direction instructed by the control device 11.

なお、制御装置１１は、移動体が結像光学系１の視野の範囲内に入るように、結像光学系１の指向方向を駆動装置１２に指示するが、結像光学系１の視野と、光検出器４の視野とが異なる場合、結像光学系１及び光検出器４の視野のうち、狭い方の視野の範囲内に移動体が入るように、結像光学系１の指向方向を駆動装置１２に指示する。
このとき、例えば、移動体が静止衛星であり、本装置である移動体識別装置が地上に設置されていれば、本装置である移動体識別装置と移動体との相対位置が変化しないので、移動体が結像光学系１の視野の範囲内に入るように、結像光学系１の指向方向を一度指示すれば、以後、結像光学系１の指向方向を固定とすればよい。 The control device 11 instructs the driving device 12 to direct the pointing direction of the imaging optical system 1 so that the movable body falls within the range of the field of view of the imaging optical system 1. When the field of view of the photodetector 4 is different, the pointing direction of the imaging optical system 1 so that the movable body falls within the narrower field of the field of view of the imaging optical system 1 and the photodetector 4 Command to the drive unit 12.
At this time, for example, if the mobile unit is a geostationary satellite and the mobile unit identification apparatus as the present apparatus is installed on the ground, the relative position between the mobile unit identification apparatus as the present apparatus and the mobile unit does not change. Once the pointing direction of the imaging optical system 1 is indicated so that the movable body is within the range of the field of view of the imaging optical system 1, the pointing direction of the imaging optical system 1 may be fixed thereafter.

一方、移動体が移動体識別装置に対して相対的に動いている場合、移動体との相対位置が変化しても、移動体が結像光学系１の視野の範囲から外に出ないようにするには、結像光学系１の指向方向の制御を継続する必要がある。
このため、制御装置１１は、例えば、図示せぬ移動体の追尾装置から、移動体の予測位置を取得することで、各観測時刻での移動体識別装置と移動体との相対位置を把握し、その相対位置にしたがって結像光学系１の指向方向を駆動装置１２に指示する。 On the other hand, when the moving body moves relative to the moving body identification device, the moving body does not go out of the range of the field of view of the imaging optical system 1 even if the relative position with the moving body changes. In order to achieve the above, it is necessary to continue control of the pointing direction of the imaging optical system 1.
For this reason, the control device 11 grasps the relative position between the mobile identification device and the mobile at each observation time, for example, by acquiring the predicted position of the mobile from the tracking device of the mobile not shown. The pointing direction of the imaging optical system 1 is instructed to the driving device 12 according to the relative position.

ここでは、図示せぬ移動体の追尾装置から、移動体の予測位置を取得することで、各観測時刻での移動体識別装置と移動体との相対位置を把握する例を示しているが、識別対象の移動体の種類が、ある程度絞られており、その移動体の軌道情報が公開されていれば、その軌道情報を参照することで、各観測時刻での移動体の概略の位置を把握して、結像光学系１の指向方向を制御するようにしてもよい。
ただし、演算装置６の移動体識別部１０による移動体の識別処理が完了していない段階では、移動体の種類が分からないため、異なる移動体の軌道情報を間違って参照する可能性がある。異なる移動体の軌道情報を間違って参照した場合、言うまでもないが、移動体が結像光学系１の視野の範囲から逸脱してしまう可能性がある。 Here, an example is shown in which the relative position between the moving object identification apparatus and the moving object at each observation time is grasped by acquiring the predicted position of the moving object from the tracking device of the moving object (not shown). If the type of moving object to be identified is narrowed down to a certain extent and the trajectory information of the moving object is disclosed, the approximate position of the moving object at each observation time can be grasped by referring to the trajectory information. Then, the pointing direction of the imaging optical system 1 may be controlled.
However, at the stage where the mobile object identification process by the mobile object identification unit 10 of the arithmetic device 6 is not completed, the type of mobile object can not be known, and thus trajectory information of different mobile objects may be erroneously referred to. Needless to say, when trajectory information of different moving bodies is referred to incorrectly, the moving bodies may deviate from the range of the field of view of the imaging optical system 1.

結像光学系１は、結像光学系１の指向方向が所定の位置に到達した場合、撮像を開始する（図４のステップＳＴ１）。なお、識別対象の移動体が暗い場合、この段階ではノイズに埋もれて見えていない場合も考えられる。
光検出器４が相対的に動いている移動体を撮像し続けると、その移動体の像が流れてしまうため、露光する時間で光を遮る必要がある。この実施の形態１では、露光する時間で光を遮るために、遮光部２が設けられている。
制御装置１１は、シャッターの開閉時刻を遮光部２に指示する。
この実施の形態１では、図６に示すように、光透過部３が、１つの観測時間帯において、５種類の波長フィルタを順番に使用することで、光検出器４が５枚の光強度画像を撮像するために、制御装置１１が、１つの観測時間帯において、フィルタ数分のシャッターの開閉時刻（開時間）を遮光部２に指示している。
遮光部２は、制御装置１１による開閉時刻にしたがって結像光学系１により結像された光の遮断と透過を交互に繰り返し実施する。 The imaging optical system 1 starts imaging when the pointing direction of the imaging optical system 1 reaches a predetermined position (step ST1 in FIG. 4). When the moving object to be identified is dark, it may be considered that it is buried in noise and can not be seen at this stage.
If the light detector 4 continues to pick up an image of the moving object which is moving relatively, the image of the moving object will flow, so it is necessary to block the light for the exposure time. In the first embodiment, the light shielding portion 2 is provided in order to shield light in the exposure time.
The control device 11 instructs the light shielding unit 2 to open and close the shutter.
In the first embodiment, as shown in FIG. 6, the light transmitting unit 3 sequentially uses five types of wavelength filters in one observation time zone, whereby the light intensity of five light detectors 4 is obtained. In order to capture an image, the control device 11 instructs the light shielding unit 2 to open and close shutter opening / closing times (opening times) for the number of filters in one observation time zone.
The light shielding unit 2 alternately repeats blocking and transmission of light focused by the imaging optical system 1 according to the opening and closing times of the control device 11.

光透過部３は、透過する光の波長が異なる複数の波長フィルタとして、図５に示すような分光フィルタＵＢＶＲＩを有している。
制御装置１１は、使用する波長フィルタを光透過部３に指示する。
この実施の形態１では、図６に示すように、光透過部３が、１つの観測時間帯において、５種類の波長フィルタを順番に使用することで、光検出器４が５枚の光強度画像を撮像するために、制御装置１１が、１つの観測時間帯において、５種類の波長フィルタを順番に使用する指示を光透過部３に出力している。即ち、Ｕバンドの分光フィルタ→Ｂバンドの分光フィルタ→Ｖバンドの分光フィルタ→Ｒバンドの分光フィルタ→Ｉバンドの分光フィルタの順番で使用する指示を光透過部３に出力している。
光透過部３は、制御装置１１の指示の下、１つの観測時間帯において、５種類の波長フィルタを順番に使用して、結像光学系１により結像された光、即ち、遮光部２を透過してきた光の一部を透過する。 The light transmitting unit 3 has a spectral filter UBVRI as shown in FIG. 5 as a plurality of wavelength filters having different wavelengths of light to be transmitted.
The control device 11 instructs the light transmission unit 3 to use the wavelength filter to be used.
In the first embodiment, as shown in FIG. 6, the light transmitting unit 3 sequentially uses five types of wavelength filters in one observation time zone, whereby the light intensity of five light detectors 4 is obtained. In order to capture an image, the control device 11 outputs an instruction to sequentially use five types of wavelength filters to the light transmission unit 3 in one observation time zone. That is, an instruction to be used in the order of the U-band spectral filter → the B-band spectral filter → the V-band spectral filter → the R-band spectral filter → the I-band spectral filter is output to the light transmission unit 3.
The light transmitting unit 3 uses the light of the imaging optical system 1, that is, the light shielding unit 2, sequentially using five types of wavelength filters in one observation time zone under the instruction of the control device 11. Transmits some of the light that has been transmitted.

制御装置１１は、光強度画像の撮像時刻を光検出器４に指示する。
この実施の形態１では、図６に示すように、光透過部３が、１つの観測時間帯において、５種類の波長フィルタを順番に使用することで、光検出器４が５枚の光強度画像を撮像するために、制御装置１１が、１つの観測時間帯において、フィルタ数分の光強度画像の撮像時刻（撮像時間）を光検出器４に指示している。なお、光検出器４による光強度画像の撮像時間は、遮光部２によるシャッターの開時間と同期している。
光検出器４は、制御装置１１により指示された１つの観測時間帯における撮像時刻毎に、光透過部３を透過してきた光を検出して、識別対象の移動体が映っている光強度画像を撮像する（図４のステップＳＴ２）。
これにより、例えば、観測時刻がＴ１，Ｔ２，Ｔ３であれば、光透過部３が５種類の波長フィルタを有しているので、合計で１５枚（＝３×５）の光強度画像が撮像される。 The control device 11 instructs the light detector 4 to capture the light intensity image.
In the first embodiment, as shown in FIG. 6, the light transmitting unit 3 sequentially uses five types of wavelength filters in one observation time zone, whereby the light intensity of five light detectors 4 is obtained. In order to capture an image, the control device 11 instructs the light detector 4 to capture imaging time (imaging time) of light intensity images for the number of filters in one observation time zone. The imaging time of the light intensity image by the light detector 4 is synchronized with the opening time of the shutter by the light shielding unit 2.
The light detector 4 detects the light transmitted through the light transmission unit 3 at each imaging time in one observation time zone instructed by the control device 11, and a light intensity image showing a moving object to be identified Are imaged (step ST2 in FIG. 4).
Thus, for example, if the observation time is T1, T2 and T3, the light transmission part 3 has five types of wavelength filters, so a total of 15 (= 3 × 5) light intensity images are captured. Be done.

演算装置６の位置輝度算出部７は、光検出器４が１つの観測時間帯毎にフィルタ数分の光強度画像を撮像すると、その光強度画像に含まれている背景光や光検出器４のノイズを除去する（図４のステップＳＴ３）。光検出器４のノイズとしては、光検出器４のオフセットである暗電流やバイアスなどが考えられる。
例えば、識別対象の移動体が映っている光強度画像であるライトフレームから、遮光部２によりシャッターが閉じられて光が遮断されている際に、光検出器４により撮像された光強度画像であるダークフレームを差し引くことで、暗電流やバイアスを除去することができる。ただし、ライトフレームの露光時間とダークフレームの露光時間とは同じ長さの時間とする。
なお、ダークフレームは波長フィルタに依存しないため、１回の撮像でダークフレームを得ることができる。また、ダークフレームの撮像は、例えば、ライトフレームの撮像の直前又は直後のタイミングで行えばよい。また、事前にダークフレームを撮像して用意しておいても良いことは言うまでもない。 When the light intensity image corresponding to the number of filters is captured by the light detector 4 for each observation time zone, the position brightness calculator 7 of the arithmetic unit 6 detects background light or light detector 4 included in the light intensity image. Noise is removed (step ST3 in FIG. 4). As noise of the light detector 4, a dark current or a bias which is an offset of the light detector 4 can be considered.
For example, when the shutter is closed by the light shielding unit 2 and light is blocked from the light frame which is a light intensity image in which the moving object to be identified is captured, the light intensity image captured by the light detector 4 By subtracting a certain dark frame, dark current and bias can be removed. However, the exposure time of the light frame and the exposure time of the dark frame are the same length of time.
In addition, since a dark frame does not depend on a wavelength filter, a dark frame can be obtained by one imaging. In addition, imaging of a dark frame may be performed, for example, at a timing immediately before or after imaging of a light frame. It goes without saying that a dark frame may be captured and prepared in advance.

次に、位置輝度算出部７は、光学系の効率を補正するフラット補正を行う。詳細は省略するが、望遠鏡の瞳位置（望遠鏡のおよそ開口部）を均一に照明する光を光検出器４で撮像すると、一般に光検出器４の中央が明るく、周辺が暗い画像が得られる。これが光学系の効率を表すフラットフレームとする。暗電流及びバイアスを除去したフラットフレームで、暗電流及びバイアスを除去したライトフレームを割ることで、光学系の効率を補正することができる。
さらに背景光を取り除くため、恒星を含む移動体の写っていない領域の輝度を、背景光の代表的な輝度として上記フラット補正を行ったライトフレーム全体から差し引くことで背景光を取り除くことができる。なお、現実には背景光にも例えば月の方角、町明かりの方角が明るいなど位置依存性がある。この場合、背景光を多項式で近似して、上記フラット補正を行ったライトフレームから差し引くことを行っても良い。 Next, the position brightness calculator 7 performs flat correction to correct the efficiency of the optical system. Although details will be omitted, when light that uniformly illuminates the pupil position of the telescope (approximately the opening of the telescope) is imaged by the light detector 4, an image is generally obtained in which the center of the light detector 4 is bright and the periphery is dark. This is a flat frame that represents the efficiency of the optical system. The efficiency of the optical system can be corrected by dividing the dark current and bias removed light frame with the dark frame and bias removed flat frame.
Furthermore, in order to remove the background light, it is possible to remove the background light by subtracting the brightness of the region where the moving object including stars does not appear from the entire light frame subjected to the flat correction as a representative brightness of the background light. In reality, background light also has position dependency, for example, the direction of the moon and the direction of the town light are bright. In this case, the background light may be approximated by a polynomial and subtracted from the light frame subjected to the flat correction.

演算装置６の位置輝度算出部７は、光強度画像から背景光や光検出器４のノイズを除去し、フラット補正や背景光を取り除くと、それらの光強度画像上での移動体の位置として、各々の光強度画像内での移動体の位置座標を特定する（図４のステップＳＴ４）。
即ち、位置輝度算出部７は、各々の光強度画像内で画素値が閾値以上の画素が集まっている画素群である点像（明点）が移動体を表しているものと判断して、その点像の重心位置を算出する。この閾値は、０より大きく、画素値の最大値より小さい任意の値である。
各々の光強度画像上での移動体の位置は、明点を基準にして求めるが、結像光学系１の大きさが有限の場合、回折限界で広がりを有する。実際には、大気の揺らぎによる広がりやシーイングの影響もあり、移動体が小さい場合に写る点像は、回折限界よりも広がる。このため、位置輝度算出部７が各々の光強度画像上での移動体の位置を求める際、広がりを持っている点像の重心位置を算出している。なお、ここでの移動体は、光検出器４に対して相対的に移動しているものすべてが対象となるため、識別対象の移動体だけでなく、識別対象ではない恒星や流星等も含んだものとなる。 When the position luminance calculator 7 of the arithmetic unit 6 removes the background light and the noise of the light detector 4 from the light intensity image, and removes the flat correction and the background light, the position of the moving object on the light intensity image is determined. The position coordinates of the movable body in each light intensity image are specified (step ST4 in FIG. 4).
That is, the position luminance calculation unit 7 determines that a point image (bright point), which is a pixel group in which pixels having pixel values equal to or larger than the threshold are gathered in each light intensity image, represents a moving object. The barycentric position of the point image is calculated. This threshold is any value greater than 0 and less than the maximum value of the pixel value.
The position of the movable body on each light intensity image is determined with reference to the bright point, but when the size of the imaging optical system 1 is finite, it has a spread at the diffraction limit. In fact, the point image taken when the moving object is small spreads beyond the diffraction limit, also due to the spread due to atmospheric fluctuations and the influence of seeing. Therefore, when the position luminance calculating unit 7 obtains the position of the moving body on each light intensity image, the position of the center of gravity of the point image having the spread is calculated. In addition, since all moving objects relative to the light detector 4 are targets, the moving object here includes not only moving objects to be identified but also stars and meteors that are not to be identified. It becomes a thing.

この実施の形態１では、移動体の外装材として使用される材料が、分光反射率の波長依存性を有する材料、例えば、太陽電池パネル（Ｓｏｌａｒ ｐａｎｅｌ）や多層断熱材（ＭＬＩ）であるものとしているので、１つの観測時間帯における撮像時刻毎に、光透過部３を透過してくる移動体の反射光等の輝度が変化する。撮像時刻毎に、光透過部３が使用する波長フィルタの種類が異なるので、光透過部３を透過してくる移動体の反射光等の輝度が変化する。
これに対して、光検出器４で検出される背景光を含むノイズは、分光反射率の波長依存性が一般的に小さいので、１つの観測時間帯における観測時刻毎に、光透過部３を透過してくる当該ノイズの輝度は略一定である。
したがって、位置輝度算出部７では、各々の光強度画像内での移動体の位置座標を特定する際、１つの観測時間帯において、光透過部３を透過してくる光の輝度が変化するものが、移動体の反射光等の輝度であると判断できるため移動体と識別できる。他方、１つの観測時間帯において、光透過部３を透過してくる光の輝度が略一定であるものは、移動体ではなくノイズと判断できるため、誤検出を防ぐことができる。
これにより、光強度画像からノイズを除外することができるため、仮に、移動体の反射光が暗い場合でも、光強度画像内での移動体を正確に特定し、その移動体の位置座標を算出することができる。 In the first embodiment, it is assumed that the material used as the exterior material of the movable body is a material having wavelength dependency of spectral reflectance, for example, a solar cell panel (Solar panel) or a multi-layered heat insulating material (MLI). Therefore, the brightness of the reflected light or the like of the moving object transmitted through the light transmission unit 3 changes at each imaging time in one observation time zone. Since the type of the wavelength filter used by the light transmission unit 3 differs for each imaging time, the brightness of the reflected light or the like of the moving body transmitted through the light transmission unit 3 changes.
On the other hand, the noise including background light detected by the light detector 4 generally has a small wavelength dependency of the spectral reflectance, so the light transmission unit 3 is selected every observation time in one observation time zone. The luminance of the transmitted noise is substantially constant.
Therefore, when specifying the position coordinates of the moving object in each light intensity image in the position brightness calculation unit 7, the brightness of light transmitted through the light transmission unit 3 changes in one observation time zone Since it can be determined that the luminance of the reflected light of the moving body, etc., it can be distinguished from the moving body. On the other hand, in the one observation time zone, it is possible to determine that the luminance of the light transmitted through the light transmission part 3 is substantially constant as noise, not the moving object, so that false detection can be prevented.
Thereby, since noise can be excluded from the light intensity image, even if the reflected light of the moving object is dark, the moving object in the light intensity image can be accurately identified, and the position coordinates of the moving object are calculated. can do.

ここでは、光強度画像上での移動体の位置として、広がりを持っている点像の重心位置を算出する例を示しているが、これに限るものではなく、例えば、光強度画像を示す画像データをガウス関数やｓｉｎｃ関数などとフィッティングすることで、光強度画像上での移動体の位置を算出するようにしてもよい。
なお、光強度画像上での移動体の位置は、天球座標上の位置に対応するため、後述するように赤経や赤緯、あるいは、方位角や仰角などの角度に対応して表すことができる。 Here, an example in which the barycentric position of a point image having a spread is calculated as the position of the movable body on the light intensity image is shown, but the present invention is not limited thereto. For example, an image showing a light intensity image The position of the moving object on the light intensity image may be calculated by fitting the data with a Gaussian function, sinc function or the like.
In addition, since the position of the moving body on the light intensity image corresponds to the position on the celestial sphere coordinates, as described later, it can be expressed in correspondence with the right angle or declination or an angle such as azimuth or elevation. it can.

位置輝度算出部７は、各々の光強度画像上で移動体を特定すると、各々の光強度画像を光透過部３の透過効率を補正して足し合わせることで、１つの光強度画像（合成画像）を求め、その光強度画像上での移動体の輝度Ｌ_ｄｃｍとして、単位時間当りの移動体の光量を求める（図４のステップＳＴ５）。
以下、位置輝度算出部７による移動体の輝度Ｌ_ｄｃｍの算出処理の一例を具体的に説明する。 When the position luminance calculation unit 7 identifies a movable body on each light intensity image, one light intensity image (a composite image is obtained by correcting each light intensity image with the transmission efficiency of the light transmission unit 3 and adding them together. The light intensity of the moving object per unit time is obtained as the luminance L _dcm of the moving object on the light intensity image (step ST5 in FIG. 4).
Hereinafter, an example of calculation processing of the luminance L _dcm of the moving object by the position luminance calculation unit 7 will be specifically described.

まず、位置輝度算出部７は、光強度画像上での移動体の位置の中心に対して適正な積分半径を指定し、その積分半径内の画素値を積算することで、単位時間当りの移動体の光量を求める。
適切な積分半径としては、広がりを持っている点像を包含する領域を示す半径が考えられる。例えば、広がりを持っている点像が３×３の画素群であれば、３×３の画素群を包含する領域の中で、出来る限り小さな領域を示す半径が適正な積分半径となる。
なお、ここでは、光量を求める際に積分半径内の画素値を積算する方法を示しているが、上述したように、ガウス関数やｓｉｎｃ関数を仮定して光量を求めるようにしてもよい。 First, the position luminance calculation unit 7 designates an appropriate integration radius with respect to the center of the position of the movable body on the light intensity image, and integrates pixel values within the integration radius, thereby moving per unit time. Find the light intensity of your body.
As an appropriate integration radius, a radius indicating an area including a point image having a spread can be considered. For example, if the point image having a spread is a 3 × 3 pixel group, the radius indicating the smallest possible area in the area including the 3 × 3 pixel group is an appropriate integral radius.
Here, a method of integrating pixel values within the integration radius is shown when obtaining the light amount, but as described above, the light amount may be determined assuming a Gaussian function or a sinc function.

位置輝度算出部７は、光強度画像上での移動体の輝度Ｌ_ｄｃｍを算出すると、その光強度画像上での移動体の位置と、制御装置１１から出力された結像光学系１の指向方向及び本装置である移動体識別装置の位置とから、天球座標上での移動体の位置（Ｐｘ，Ｐｙ）であるＰ_ｄｃｍを算出する（図４のステップＳＴ６）。
移動体識別装置の位置は、光検出器４により光強度画像であるライトフレームが撮像された時刻での位置であり、結像光学系１の指向方向は、光検出器４により光強度画像であるライトフレームが撮像された時刻での指向方向である。なお、１つの観測時間帯では、結像光学系１の指向方向は一定である。
以下、位置輝度算出部７による移動体の位置（Ｐｘ，Ｐｙ）の算出処理の一例を具体的に説明する。 When the position luminance calculation unit 7 calculates the luminance L _dcm of the movable body on the light intensity image, the position of the movable body on the light intensity image and the directivity of the imaging optical system 1 output from the control device 11 From the direction and the position of the mobile object identification device which is the present apparatus, P _dcm which is the position (Px, Py) of the mobile object on celestial coordinates is calculated (step ST6 in FIG. 4).
The position of the moving object identification device is the position at the time when the light frame, which is a light intensity image, is captured by the light detector 4, and the pointing direction of the imaging optical system 1 is a light intensity image by the light detector 4. It is the pointing direction at the time when a certain light frame was imaged. In one observation time zone, the pointing direction of the imaging optical system 1 is constant.
Hereinafter, an example of calculation processing of the position (Px, Py) of the moving object by the position luminance calculation unit 7 will be specifically described.

まず、天球座標は、天の赤道を基準とした赤道座標系、観測者の地平線を基準とした地平座標系、銀河面を基準とした銀河座標系などあるが、これらは基準をどこに取るかの違いであり、いずれを用いても良い。この天球を結像光学系１で光検出器４の受光面に射影変換するが、受光面は平面であることが多いため、例えば正射影、等立体角射影など、非線形な座標変換が行われる。ただし、受光面のもつ天球上の視野が全天に比べて無視できない場合、例えば光学系に魚眼レンズを使う場合は、この非線形な変換の影響が顕著であるが、受光面の視野が小さい場合、線形変換で近似できる。ここでは説明を簡略化するため線形変換の例で説明するが、より一般的な天球座標と受光面の座標変換に関しては、例えば、下記の非特許文献１に開示されている技術を用いるようにしてもよい。
［非特許文献１］
Representations of celestial coordinates in FITS (Paper II), Calabretta, M. R., and Greisen, E. W., Astronomy & Astrophysics, 395, 1077-1122, 2002. First of all, the celestial sphere coordinates include the equatorial coordinate system based on the equator in the sky, the horizon coordinate system based on the horizon of the observer, and the galactic coordinate system based on the galactic plane, etc. It is a difference and either may be used. This celestial sphere is projective converted onto the light receiving surface of the light detector 4 by the imaging optical system 1. However, since the light receiving surface is often a plane, non-linear coordinate conversion such as orthographic projection, equisolid angle projection, etc. is performed. . However, when the field of view on the celestial surface of the light receiving surface can not be ignored compared to the whole sky, for example, when using a fisheye lens for the optical system, the effect of this nonlinear conversion is remarkable, but the field of view of the light receiving surface is small. It can be approximated by linear transformation. Here, although an example of linear conversion is described in order to simplify the description, for more general coordinate conversion of celestial coordinates and light receiving surface, for example, the technology disclosed in Non-Patent Document 1 below is used. May be
[Non-patent document 1]
Representations of celestial coordinates in FITS (Paper II), Calabretta, MR, and Greisen, EW, Astronomy & Astrophysics, 395, 1077-1122, 2002.

まず、位置輝度算出部７は、光強度画像の中心位置が結像光学系１の指向方向であるものとして、その光強度画像の中心位置から、その光強度画像上での移動体の位置までの画素数、即ち、水平方向の画素数ｘと、垂直方向の画素数ｙとを算出する。
ここでは、説明の便宜上、光強度画像上での移動体の位置が光強度画像の中心位置より左側であれば、画素数ｘの符号をマイナスとし、光強度画像の中心位置より右側であれば、画素数ｘの符号をプラスとする。また、光強度画像上での移動体の位置が光強度画像の中心位置より下側であれば、画素数ｙの符号をマイナスとし、光強度画像の中心位置より上側であれば、画素数ｙの符号をプラスとする。
位置輝度算出部７は、水平方向の画素数ｘと垂直方向の画素数ｙを算出すると、例えば、結像光学系１の指向方向が、赤経・赤緯（あるいは、方位角・仰角）で表されており、結像光学系１の指向方向が（α_１，δ_１）であれば、下記の式（１）に示すように、移動体の位置（α_２，δ_２）を算出する。
α_２＝α_１＋ｘ・ａ
δ_２＝δ_１＋ｙ・ｂ
（１）
式（１）において、ａは水平方向の１画素に対応する赤経（あるいは、方位角）、ｂは垂直方向の１画素に対応する赤緯（仰角）である。 First, assuming that the central position of the light intensity image is the direction of orientation of the imaging optical system 1 from the central position of the light intensity image to the position of the movable body on the light intensity image. The number of pixels x, that is, the number x of pixels in the horizontal direction, and the number y of pixels in the vertical direction are calculated.
Here, for convenience of explanation, if the position of the movable body on the light intensity image is to the left of the center position of the light intensity image, the sign of the number of pixels x is minus and if it is to the right of the center position of the light intensity image , The sign of the number of pixels x is positive. If the position of the movable body on the light intensity image is below the center position of the light intensity image, the sign of the number of pixels y is minus, and if it is above the center position of the light intensity image, the number of pixels y The sign of is positive.
When the position luminance calculation unit 7 calculates the number of pixels x in the horizontal direction and the number y of pixels in the vertical direction, for example, the pointing direction of the imaging optical system 1 is right ascension, declination (or azimuth, elevation). When the pointing direction of the imaging optical system 1 is (α ₁ , δ ₁ ), the position (α ₂ , δ ₂ ) of the movable body is calculated as shown in the following equation (1). .
α ₂ = α ₁ + x · a
δ ₂ = δ ₁ + y · b
(1)
In Equation (1), a is right ascension (or azimuth) corresponding to one pixel in the horizontal direction, and b is declination (elevation angle) corresponding to one pixel in the vertical direction.

なお、ここでは説明を簡単にするため、光検出器４を回転させて水平・垂直方向と赤経・赤緯（あるいは方位角・仰角）の向きが揃うように事前に調整している例とする。また、説明を簡単にするため、光学系の歪曲等が十分に小さいものとするが、歪曲などを補正する場合は、上記の非特許文献１に開示されている技術を用いるようにしてもよい。
また、実際の運用では、駆動装置の誤差、観測位置及び観測時刻の誤差等により、結像光学系１の指向方向が目標の値（α_１，δ_１）からずれることもある。この場合、移動体の代わりに位置が既知の恒星の位置を算出して、上記天球座標と受光面の座標変換を確認するようにすればよい。なお、位置が既知の恒星は一般にガイド星（Guide Star）と呼ばれ、カタログ化されて公開されている。 Here, in order to simplify the description, the light detector 4 is rotated to adjust the horizontal and vertical directions and the directions of right ascension and declination (or azimuth and elevation) in advance, and an example in which adjustment is made in advance Do. In addition, distortion of the optical system is assumed to be sufficiently small in order to simplify the explanation, but when correcting distortion etc., the technology disclosed in the above-mentioned Non-Patent Document 1 may be used. .
In actual operation, the pointing direction of the imaging optical system 1 may deviate from the target values (α ₁ , δ ₁ ) due to errors of the driving device, errors of the observation position and observation time, and the like. In this case, the position conversion of the star whose position is known may be calculated instead of the moving body, and the coordinate conversion between the celestial sphere coordinates and the light receiving surface may be confirmed. In addition, a star whose position is known is generally called a guide star (Guide Star) and is cataloged and released.

位置輝度算出部７は、移動体の位置（α_２，δ_２）を算出すると、下記の式（２）に示すように、移動体の位置（α_２，δ_２）と、移動体識別装置の位置（α_０，δ_０）との差分（Δα，Δδ）を、移動体識別装置に対する移動体の相対位置として算出する。
Δα＝α_０−α_２
Δδ＝δ_０−δ_２
（２）
これにより、移動体識別装置に対する移動体の相対位置（Δα，Δδ）が求まるが、移動体の相対位置（Δα，Δδ）は、天球座標上での角度のみの情報であり、移動体識別装置からの距離である奥行き情報が含まれていない。 When the position luminance calculation unit 7 calculates the position (α ₂ , δ ₂ ) of the moving object, the position (α ₂ , δ ₂ ) of the moving object and the moving object identification device are calculated as shown in the following equation (2) position of (α _0, δ ₀₎ the difference between (Δα, Δδ), is calculated as the relative position of the moving body for the mobile identification device.
Δα = α ₀ −α ₂
Δδ = δ ₀ −δ ₂
(2)
As a result, the relative position (Δα, Δδ) of the moving body to the moving body identification device can be obtained, but the relative position (Δα, Δδ) of the moving body is information of only the angle on the celestial sphere coordinates. It does not include depth information, which is the distance from.

そこで、位置輝度算出部７は、移動体識別装置から移動体までの距離である奥行きＤを仮定して、天球座標上での移動体の位置（Ｐｘ，Ｐｙ）を算出する。
例えば、移動体の運動が、後述するように二次曲線で表されると仮定すると、その二次曲線上の３点が決まれば、移動体の軌跡が定まるため、位置輝度算出部７が、少なくとも、３つの観測時刻Ｔでの移動体の相対位置（Δα，Δδ）を算出する。
３つの観測時刻Ｔでの移動体の相対位置（Δα，Δδ）が分かれば、例えば、近地球域の衛星の軌道計算用のアルゴリズムであるＳＧＰ４ （Ｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄ Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐｅｒｔｕｒｂａｔｉｏｎｓ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｏｒｂｉｔ Ｍｏｄｅｌ ４）を用いることで、移動体の軌跡を算出することができる。即ち、仮定した奥行きＤを算出することができる。したがって、天球座標上での移動体の位置（Ｐｘ，Ｐｙ）が求まる。 Therefore, the position luminance calculation unit 7 calculates the position (Px, Py) of the moving body on the celestial coordinates, assuming the depth D which is the distance from the moving body identification device to the moving body.
For example, assuming that the movement of the moving object is represented by a quadratic curve as described later, if three points on the quadratic curve are determined, the locus of the moving object is determined. The relative positions (Δα, Δδ) of the moving object at at least three observation times T are calculated.
Knowing the relative position (Δα, Δδ) of the mobile at three observation times T, for example, by using SGP 4 (Simplified General Perturbations Satellite Orbit Model 4), which is an algorithm for calculating the orbits of satellites in the near Earth region , The trajectory of the moving body can be calculated. That is, the assumed depth D can be calculated. Therefore, the position (Px, Py) of the moving body on the celestial sphere coordinates is determined.

ＳＧＰ４を用いて、移動体の軌跡を算出する処理自体は、公知の技術であるため、詳細な処理内容を省略する。
ここでは、ＳＧＰ４を用いて、天球座標上での移動体の位置（Ｐｘ，Ｐｙ）を求める例を示しているが、角度の情報である移動体の相対位置（Δα，Δδ）から、天球座標上での移動体の位置（Ｐｘ，Ｐｙ）が求まればよく、ＳＧＰ４以外の方法を用いてもよいことは言うまでもない。
ＳＧＰ４以外の方法は、例えば、以下の非特許文献２に開示されている。
［非特許文献２］
“軌道決定の原理: 彗星・小惑星の観測方向から距離を決めるには” 長沢工著 ２００３年 地人書館出版 The processing itself of calculating the trajectory of a moving object using SGP 4 is a known technique, and thus detailed processing content is omitted.
Here, an example is shown in which the position (Px, Py) of the moving body on the celestial sphere coordinates is obtained using SGP4. However, from the relative position (Δα, Δδ) of the moving body which is angle information, the celestial sphere coordinates It is needless to say that any method other than SGP 4 may be used as long as the position (Px, Py) of the moving body above is obtained.
Methods other than SGP4 are disclosed, for example, in Non-Patent Document 2 below.
[Non-patent document 2]
“Principle of orbit determination: How to determine the distance from the observation direction of comets and asteroids” By Ko Nagasawa 2003 Jichishakan Publishing

因みに、移動体が地球の周辺に存在している場合、移動体に対する重力の影響は地球、及び月が占めているが、移動体の運動が、移動体と地球の２対問題で近似できると仮定すると、移動体の運動は、二次曲線である法物線、双曲線、楕円のいずれかとなる。
実際には、他の移動体や惑星の重力、地球の大気の摩擦抵抗などがあるため、移動体の運動を二次曲線まで単純化すると精度が落ちるが、基本的には、移動体の運動の軌跡である軌道は二次曲線で表される。 By the way, when the moving body exists around the earth, the effect of gravity on the moving body is occupied by the earth and the moon, but it can be approximated that the movement of the moving body can be approximated by a two-pair problem of the moving body and the earth. Assuming that the movement of the moving body is any one of a quadric curve line, a hyperbola, and an ellipse.
In fact, due to the gravity of other moving bodies and planets, the frictional resistance of the atmosphere of the earth, etc., if the movement of the moving body is simplified to a quadratic curve, the accuracy will fall, but basically the movement of the moving body The trajectory which is the trajectory of is represented by a quadratic curve.

演算装置６の記録処理部８は、位置輝度算出部７が天球座標上での移動体の位置（Ｐｘ，Ｐｙ）であるＰ_ｄｃｍ及び輝度Ｌ_ｄｃｍを算出すると、１つの観測時間帯に対応する観測時刻Ｔと一緒に、その移動体の位置Ｐ_ｄｃｍ及び輝度Ｌ_ｄｃｍをデータ格納部９に記録する（図４のステップＳＴ７）。 The recording processing unit 8 of the computing device 6 corresponds to one observation time zone when the position luminance calculating unit 7 calculates P _dcm and the luminance L _dcm which are the position (Px, Py) of the moving body on the celestial celiac coordinates. Along with the observation time T, the position P _dcm and the luminance L _dcm of the moving object are recorded in the data storage unit 9 (step ST7 in FIG. 4).

演算装置６の移動体識別部１０は、データベース５に記憶されている複数の移動体に関する各時刻での位置及び輝度と、データ格納部９に記録されている移動体の位置Ｐ_ｄｃｍ及び輝度Ｌ_ｄｃｍとを照合し、位置及び輝度の照合結果から識別対象の移動体を識別する（図４のステップＳＴ８）。
以下、移動体識別部１０による移動体の識別処理の一例を具体的に説明する。 The mobile object identification unit 10 of the arithmetic device 6 determines the position and brightness at each time of a plurality of mobile objects stored in the database 5, the position P _{dcm of the} mobile object recorded in the data storage 9, and the brightness L The mobile object to be identified is identified from the collation result of the position and the luminance by comparing with _dcm (step ST8 in FIG. 4).
Hereinafter, an example of the identification processing of the moving object by the moving object identification unit 10 will be specifically described.

ここでは説明の便宜上、Ｎ個の移動体に関して、各時刻Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３・・・での位置Ｐ_ｋｎｏ及び輝度Ｌ_ｋｎｏがデータベース５に記憶されているものとする。
移動体識別部１０は、データベース５に記憶されているＮ個の移動体に関する各時刻Ｔでの位置Ｐ_ｋｎｏと、データ格納部９に記録されている各観測時刻Ｔでの移動体の位置Ｐ_ｄｃｍとを照合する。
例えば、識別対象の移動体の位置Ｐ_{ｄｃｍ，ｔ}（ｔ＝Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５）として、観測時刻Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５での移動体の位置（Ｐｘ，Ｐｙ）がデータ格納部９に記録されている場合、識別対象の移動体の位置Ｐ_{ｄｃｍ，ｔ}（ｔ＝Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５）と、データベース５に記憶されているＮ個の移動体に関する各時刻Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５での位置Ｐ_{ｋｎｏ，ｎ，ｔ}（ｎ＝１，２，３，・・・，Ｎ：ｔ＝Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５）とを照合する。
即ち、Ｎ個の移動体について、下記の式（３）に示すように、観測時刻Ｔ毎に、識別対象の移動体の位置Ｐ_{ｄｃｍ，ｔ}との差分ΔＰ_ｎ，ｔ（ｎ＝１，２，３，・・・，Ｎ：ｔ＝Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５）を算出し、下記の式（４）に示すように、位置の差分ΔＰ_ｎ，ｔの累積値Σ（ΔＰ_ｎ）を算出する。
ΔＰ_ｎ，ｔ＝｜Ｐ_{ｋｎｏ，ｎ，ｔ}−Ｐ_{ｄｃｍ，ｔ}｜ （３）
Σ（ΔＰ_ｎ）＝ΔＰ_ｎ，１＋ΔＰ_ｎ，２＋ΔＰ_ｎ，３＋ΔＰ_ｎ，４＋ΔＰ_ｎ，５ （４） Here, for convenience of explanation, it is assumed that the position P _kno and the luminance L _kno at each time T 1, T 2, T 3,... _Are stored in the database 5 for N moving objects.
The mobile object identification unit 10 _detects the position P _kno at each time T related to the N mobile objects stored in the database 5 and the position P of the mobile object at each observation time T recorded in the data storage unit 9. Match _dcm .
For example, as the position P _{dcm, t} (t = T1, T2, T3, T4, T5) of the moving object to be identified, the position (Px, Py) of the moving object at observation time T1, T2, T3, T4, T5 Are stored in the data storage unit 9, the positions P _{dcm, t} (t = T 1, T 2, T 3, T 4, T 5) of mobiles to be identified and N mobiles stored in the database 5 Position P _{kno, n, t} (n = 1, 2, 3,..., N: t = T1, T2, T2, T3, T4, T5) at each time T1, T2, T3, T4, T5 related to Match.
That is, for N moving objects, as shown in the following equation (3), at each observation time T, the difference ΔP _{n, t} with the position P _{dcm, t} of the moving object to be identified (n = 1, 2 , 3, ..., N: t = T1, T2, T3, T4, T5) are calculated, and as shown in the following equation (4), the cumulative value 値 (ΔP _n of the position difference ΔP _{n, t} Calculate).
ΔP _{n, t} = | P _{kno, n, t} −P _{dcm, t} | (3)
Σ (ΔP _n ) = ΔP _{n, 1} + ΔP _{n, 2} + ΔP _{n, 3} + ΔP _{n, 4} + ΔP _{n, 5} (4)

移動体識別部１０は、Ｎ個の移動体について、位置の差分ΔＰ_ｎ，ｔの累積値Σ（ΔＰ_ｎ）を算出すると、Ｎ個の移動体の中で、その累積値Σ（ΔＰ_ｎ）が事前に設定されている閾値Ｔｈ以下の移動体を特定する。この閾値Ｔｈは１以上で（Ｎ−１）以下の任意の値である。
移動体識別部１０は、累積値Σ（ΔＰ_ｎ）が閾値Ｔｈ以下の移動体が１個であれば、その移動体が識別対象の移動体である旨を示す識別結果を出力するが、累積値Σ（ΔＰ_ｎ）が閾値Ｔｈ以下の移動体がＭ個（Ｍは２以上でＮ以下）あれば、下記の式（５）に示すように、Ｍ個の移動体について、観測時刻Ｔ毎に、識別対象の移動体の輝度Ｌ_{ｄｃｍ，ｔ}との差分ΔＬ_ｍ，ｔ（ｍ＝１，２，・・・，Ｍ：ｔ＝Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５）を算出し、下記の式（６）に示すように、輝度の差分ΔＬ_ｍ，ｔの累積値Σ（ΔＬ_ｍ）を算出する。
ΔＬ_ｍ，ｔ＝｜Ｌ_{ｋｎｏ，ｍ，ｔ}−Ｌ_{ｄｃｍ，ｔ}｜ （５）
Σ（ΔＬ_ｍ）＝ΔＬ_ｍ，１＋ΔＬ_ｍ，２＋ΔＬ_ｍ，３＋ΔＬ_ｍ，４＋ΔＬ_ｍ，５ （６） Mobile identification unit 10, for N mobile, the difference [Delta] P n _positions, as calculated cumulative value of _t sigma a ([Delta] P _n), among the N mobile, the accumulated value Σ (ΔP _n) Identifies a mobile object equal to or less than a predetermined threshold Th. The threshold value Th is an arbitrary value not less than 1 and not more than (N-1).
The mobile object identification unit 10 outputs an identification result indicating that the mobile object is a mobile object to be identified if there is one mobile object with the cumulative value ((ΔP _n ) equal to or less than the threshold value Th. (M is 2 or more and N or less) when the value Σ (ΔP _n ) is less than or equal to the threshold value Th, as shown in the following formula (5), for each of M moving objects, every observation time T Calculate the difference ΔL _{m, t} (m = 1, 2,..., M: t = T1, T2, T3, T4, T5) with the luminance L _{dcm, t} of the moving object to be identified _, and As shown in equation (6), the cumulative value Σ (ΔL _m ) of the luminance difference ΔL _{m, t} is calculated.
ΔL _{m, t} = | L _{kno, m, t} −L _{dcm, t} | (5)
Σ (ΔL _m ) = ΔL _{m, 1} + ΔL _{m, 2} + ΔL _{m, 3} + ΔL _{m, 4} + ΔL _{m, 5} (6)

移動体識別部１０は、Ｍ個の移動体について、輝度の差分ΔＬ_ｍ，ｔの累積値Σ（ΔＬ_ｍ）を算出すると、Ｍ個の移動体の中で、その累積値Σ（ΔＬ_ｍ）が最も小さい移動体を特定し、その移動体が識別対象の移動体である旨を示す識別結果を出力する。
ここでは、移動体識別部１０が、Ｎ個の移動体の中で、累積値Σ（ΔＰ_ｎ）が事前に設定されている閾値Ｔｈ以下の移動体を特定するものを示したが、Ｎ個の移動体の中で、累積値Σ（ΔＰ_ｎ）が小さい上位Ｍ個の移動体を特定し、上位Ｍ個の移動体の中で、累積値Σ（ΔＬ_ｍ）が最も小さい移動体を特定するようにしてもよい。 When the moving object identification unit 10 calculates the accumulated value Σ (ΔL _m ) of the luminance difference ΔL _{m, t} for the M moving objects, the accumulated value Σ (ΔL _m ) of the M moving objects is calculated. Identifies the smallest mobile unit, and outputs an identification result indicating that the mobile unit is a mobile unit to be identified.
Here, although the mobile object identification unit 10 identifies the mobile object having the cumulative value ((ΔP _n ) equal to or less than the preset threshold Th among the N mobile objects, the N objects are illustrated. Among the mobiles of the above, the top M mobiles with a small cumulative value ((ΔP _n ) are identified, and among the top M mobiles, the mobile with the smallest cumulative value 特定 (ΔL _m ) is identified. You may do it.

以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、移動体識別部１０が、データベース５に記憶されている複数の移動体に関する各時刻での位置及び輝度と、データ格納部９に記録されている識別対象の移動体の位置及び輝度とを照合し、位置及び輝度の照合結果から移動体を識別するように構成したので、移動体の放射光又は反射光の輝度が小さい時間帯でも、移動体を識別することができる効果を奏する。
即ち、各時刻での移動体の位置だけでなく、各時刻での移動体の輝度も照合しているので、移動体の輝度が暗い時間帯に、移動体の反射光がノイズの光であると誤判断して、移動体を識別できなくなる不具合の発生を防止することができる。 As apparent from the above, according to the first embodiment, the moving object identification unit 10 records the position and brightness at each time of the plurality of moving objects stored in the database 5 and the data storage unit 9 The position and the brightness of the moving object to be identified are compared with each other, and the moving object is identified from the comparison result of the position and the brightness. Therefore, even in a time zone where the brightness of the emitted light or reflected light of the moving object is small. The effect of being able to identify the moving body is exerted.
That is, since not only the position of the moving body at each time but also the brightness of the moving body at each time is collated, the reflected light of the moving body is noise light in a time zone where the brightness of the moving body is dark It is possible to prevent the occurrence of the problem that the moving body can not be identified by misjudged as

また、この実施の形態１によれば、結像光学系１と光検出器４の間の光路に配置され、結像光学系１により結像された光の遮断と透過を交互に繰り返す遮光部２を備えるように構成したので、識別対象の移動体が相対的に動いている場合でも、その移動体の位置や輝度を正確に表している光強度画像を得ることができる効果を奏する。   Further, according to the first embodiment, a light shielding unit which is disposed in the optical path between the imaging optical system 1 and the light detector 4 and alternately repeats blocking and transmission of light imaged by the imaging optical system 1. Since the apparatus is configured to include 2, even when the mobile object to be identified is moving relatively, the light intensity image accurately representing the position and the luminance of the mobile object can be obtained.

この実施の形態１では、光透過部３が、透過する光の特性が異なる複数のフィルタとして、透過する光の波長が異なる複数の波長フィルタを有している例を示したが、光透過部３が、透過する光の特性が異なる複数のフィルタとして、透過する光の偏光が異なる複数の偏光フィルタを有しているものであってもよい。
複数の偏光フィルタを用いることで、識別対象の移動体が、例えば、恒星や他の移動体からの光の影響で見え難くなっている場合でも、光強度画像上で容易に検出することができるようになる。 In the first embodiment, an example is shown in which the light transmission unit 3 includes a plurality of wavelength filters having different wavelengths of light to be transmitted as the plurality of filters having different characteristics of the light to be transmitted. 3 may have a plurality of polarization filters with different polarizations of light to be transmitted as a plurality of filters with different characteristics of light to be transmitted.
By using a plurality of polarizing filters, a mobile object to be identified can be easily detected on a light intensity image, even when it is difficult to see due to the influence of light from stars or other mobile objects, for example. It will be.

この実施の形態１では、光透過部３が複数の波長フィルタを順番に使用するものを示したが、光透過部３が複数の波長フィルタを順番に使用する代わりに、光検出器４の各画素に対応する位置に異なる波長フィルタを配置するようにしてもよい。例えば、光検出器４の各画素に対応する位置に、Ｒ成分の波長フィルタと、Ｇ成分の波長フィルタと、Ｂ成分の波長フィルタとを配置するようにしてもよい。
このように、光検出器４の各画素に対応する位置に異なる波長フィルタを配置すれば、各画素で異なる波長の光量を同時刻に得ることができる。
民生用途のＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサでは、各画素の前面に赤、緑、青などに代表されるカラーフィルタ（波長フィルタ）が配置されているものが知られており、光の波長成分を選択的に得ることができる。 In the first embodiment, the light transmitting unit 3 uses a plurality of wavelength filters in order, but instead of using the plurality of wavelength filters in order, the light transmitting unit 3 includes each of the photodetectors 4. Different wavelength filters may be arranged at positions corresponding to the pixels. For example, the wavelength filter of the R component, the wavelength filter of the G component, and the wavelength filter of the B component may be disposed at positions corresponding to the respective pixels of the light detector 4.
As described above, when different wavelength filters are disposed at positions corresponding to the respective pixels of the light detector 4, it is possible to obtain light quantities of different wavelengths in the respective pixels at the same time.
It is known that CCD image sensors and CMOS image sensors for consumer use have color filters (wavelength filters) represented by red, green, blue, etc. arranged on the front of each pixel. It can be obtained selectively.

実施の形態２．
上記実施の形態１では、軌道が既知である複数の移動体に関する各時刻での位置及び輝度がデータベース５に記憶されており、移動体識別部１０が、データベース５に記憶されている複数の移動体に関する各時刻での位置及び輝度と、データ格納部９に記録されている識別対象の移動体の位置及び輝度とを照合し、位置及び輝度の照合結果から移動体を識別する例を示しているが、移動体の色を照合対象に含めて、位置、輝度及び色の照合結果から移動体を識別するようにしてもよい。 Second Embodiment
In the first embodiment, the position and brightness at each time with respect to a plurality of moving bodies whose orbits are known are stored in the database 5, and the moving body identification unit 10 is stored in the plurality of movements stored in the database 5. An example is shown in which the position and brightness at each time with respect to the body are compared with the position and brightness of the moving object to be identified recorded in the data storage unit 9, and the moving object is identified from the comparison result of the position and brightness. However, the color of the moving object may be included in the matching object, and the moving object may be identified from the result of the comparison of the position, the brightness and the color.

図７はこの発明の実施の形態２による移動体識別装置を示す構成図であり、図７おいて、図１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。
データベース４１は例えばＲＡＭやハードディスクなどの記憶装置で実現されるものであり、軌道が既知である複数の移動体に関する各時刻での位置、輝度及び色を記憶している。
即ち、データベース４１は、複数の移動体に関する観測時刻Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３・・・での位置、輝度及び色を記憶している。
図７の例では、データベース４１が演算装置６の外部に設けられているが、データベース４１が演算装置６の内部に設けられていてもよい。また、データベース４１が図示せぬネットワーク上に配置されており、データベース４１がネットワークを介して演算装置６と接続されているものであってもよい。 FIG. 7 is a block diagram showing a mobile unit identification apparatus according to a second embodiment of the present invention. In FIG. 7, the same reference numerals as those in FIG.
The database 41 is realized by, for example, a storage device such as a RAM or a hard disk, and stores the position, brightness, and color at each time with respect to a plurality of moving bodies whose orbits are known.
That is, the database 41 stores the positions, the luminances, and the colors at the observation times T1, T2, T3,.
Although the database 41 is provided outside the arithmetic device 6 in the example of FIG. 7, the database 41 may be provided inside the arithmetic device 6. Also, the database 41 may be disposed on a network (not shown), and the database 41 may be connected to the computing device 6 via the network.

演算装置６は位置輝度算出部７、記録処理部４２、データ格納部４３及び移動体識別部４４を備えており、各種の演算処理等を実施する。
記録処理部４２は例えば図２の記録処理回路２２で実現されるものであり、１つの観測時間帯に対応する観測時刻Ｔと一緒に、位置輝度算出部７により算出された移動体の位置及び輝度をデータ格納部４３に記録するとともに、光検出器４による撮像時刻と一緒に、光透過部３により用いられる波長フィルタの波長をデータ格納部４３に記録する処理を実施する。
また、記録処理部４２は１つの観測時間帯において、光検出器４が複数の波長フィルタを順番に使用して、複数の光強度画像を撮像すると、各々の光強度画像から位置輝度算出部７により算出された移動体の位置Ｐ_ｄｃｍに対応する１以上の画素の画素値を読み出し、１以上の画素の画素値を積算することで移動体の輝度Ｌ_ｆｉｌを求め、光検出器４による各々の光強度画像の撮像時刻と一緒に、各々の光強度画像から求めた移動体の輝度Ｌ_ｆｉｌをデータ格納部４３に記録する。
データ格納部４３は例えば図２の記憶装置２３で実現されるものであり、移動体の位置、輝度及び光透過部３により用いられる波長フィルタの波長を記録する。なお、記録処理部４２及びデータ格納部４３から記録部が構成されている。 The arithmetic unit 6 includes a position luminance calculator 7, a recording processor 42, a data storage unit 43, and a moving object identification unit 44, and performs various arithmetic processing and the like.
The recording processing unit 42 is realized, for example, by the recording processing circuit 22 of FIG. 2 and, together with the observation time T corresponding to one observation time zone, the position of the moving body calculated by the position luminance calculation unit 7 and The luminance is recorded in the data storage unit 43, and the wavelength of the wavelength filter used by the light transmission unit 3 is recorded in the data storage unit 43 together with the imaging time by the light detector 4.
In addition, when the recording processing unit 42 captures a plurality of light intensity images by using the plurality of wavelength filters in order by the light detector 4 in one observation time zone, the position brightness calculating unit 7 is calculated from each light intensity image. The pixel value of one or more pixels corresponding to the position P _dcm of the moving body calculated by is read out, and the pixel value of the one or more pixels is integrated to obtain the luminance L _fil of the moving body. The luminance L _fil of the moving object determined from each light intensity image is recorded in the data storage unit 43 together with the imaging time of the light intensity image.
The data storage unit 43 is realized, for example, by the storage device 23 of FIG. 2, and records the position of the movable body, the luminance, and the wavelength of the wavelength filter used by the light transmission unit 3. The recording unit 42 and the data storage unit 43 constitute a recording unit.

移動体識別部４４は例えば図２の移動体識別処理回路２４で実現されるものであり、データ格納部４３に記録されている光の波長及び輝度から識別対象の移動体の色を特定し、データベース４１に記憶されている複数の移動体に関する各時刻での位置、輝度及び色と、データ格納部４３に記録されている移動体の位置及び輝度並びに特定した色とを照合し、位置、輝度及び色の照合結果から識別対象の移動体を識別する処理を実施する。   The moving object identification unit 44 is realized, for example, by the moving object identification processing circuit 24 in FIG. 2 and identifies the color of the moving object to be identified from the wavelength and luminance of the light recorded in the data storage unit 43 The position, brightness and color at each time of a plurality of moving objects stored in the database 41 are compared with the position and brightness of the moving object recorded in the data storage unit 43 and the specified color, And a process of identifying a mobile object to be identified from the color matching result.

図７では、移動体識別装置における演算装置６の構成要素である位置輝度算出部７、記録処理部４２、データ格納部４３及び移動体識別部４４のそれぞれが専用のハードウェアで構成されているものを想定しているが、演算装置６がコンピュータで構成されているものであってもよい。
移動体識別装置の演算装置６がコンピュータで構成される場合、データ格納部４３を図３に示すコンピュータのメモリ３１上に構成するとともに、位置輝度算出部７、記録処理部４２及び移動体識別部４４の処理内容を記述しているプログラムをメモリ３１に格納し、図３に示すコンピュータのプロセッサ３２がメモリ３１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。 In FIG. 7, the position brightness calculator 7, the recording processor 42, the data storage 43, and the mobile object identification unit 44, which are components of the arithmetic unit 6 in the mobile object identification apparatus, are each configured of dedicated hardware. Although the thing is assumed, the arithmetic unit 6 may be configured by a computer.
When the arithmetic unit 6 of the mobile unit identification apparatus is configured by a computer, the data storage unit 43 is configured on the memory 31 of the computer shown in FIG. 3, and the position luminance calculator 7, the recording processing unit 42 and the mobile unit identification unit A program describing the processing contents of 44 may be stored in the memory 31, and the processor 32 of the computer shown in FIG. 3 may execute the program stored in the memory 31.

次に動作について説明する。
ただし、結像光学系１、遮光部２、光透過部３、光検出器４及び位置輝度算出部７の処理内容は、上記実施の形態１と同様であるため説明を省略する。
演算装置６の記録処理部４２は、位置輝度算出部７が天球座標上での移動体の位置Ｐ_ｄｃｍ及び輝度Ｌ_ｄｃｍを算出すると、１つの観測時間帯に対応する観測時刻Ｔと一緒に、その移動体の位置Ｐ_ｄｃｍ及び輝度Ｌ_ｄｃｍをデータ格納部４３に記録する。
また、記録処理部４２は、光透過部３に対する制御装置１１の指示内容から、光透過部３で使用される波長フィルタの波長を認識し、光検出器４による撮像時刻と一緒に、その波長フィルタの波長をデータ格納部４３に記録する。
さらに、記録処理部４２は、１つの観測時間帯において、光検出器４が複数の波長フィルタを順番に使用して、複数の光強度画像を撮像すると、各々の光強度画像から位置輝度算出部７により算出された移動体の位置Ｐ_ｄｃｍに対応する１以上の画素の画素値を読み出し、１以上の画素の画素値を積算することで移動体の輝度Ｌ_ｆｉｌを求め、光検出器４による各々の光強度画像の撮像時刻と一緒に、各々の光強度画像から求めた移動体の輝度Ｌ_ｆｉｌをデータ格納部４３に記録する。 Next, the operation will be described.
However, since the processing contents of the imaging optical system 1, the light shielding unit 2, the light transmitting unit 3, the light detector 4 and the position luminance calculating unit 7 are the same as those in the first embodiment, the description will be omitted.
When the position luminance calculation unit 7 calculates the position P _dcm and the luminance L _dcm of the moving body on the celestial sphere coordinates, the recording processing unit 42 of the arithmetic unit 6 together with the observation time T corresponding to one observation time zone The position P _dcm and the luminance L _dcm of the moving object are recorded in the data storage unit 43.
Further, the recording processing unit 42 recognizes the wavelength of the wavelength filter used in the light transmission unit 3 from the content of the instruction of the control device 11 for the light transmission unit 3, and the wavelength together with the imaging time by the light detector 4 The wavelength of the filter is recorded in the data storage unit 43.
Furthermore, in the recording processing unit 42, when a plurality of light intensity images are captured by the light detector 4 sequentially using a plurality of wavelength filters in one observation time zone, the position brightness calculation unit is calculated from each light intensity image The pixel value of one or more pixels corresponding to the position P _dcm of the moving body calculated by 7 is read out, and the luminance L _fil of the moving body is determined by integrating the pixel values of one or more pixels. The luminance L _fil of the moving object determined from each light intensity image is recorded in the data storage unit 43 together with the imaging time of each light intensity image.

移動体識別部４４は、１つの観測時間帯に対応する観測時刻Ｔ毎に、データ格納部４３から、光検出器４による各々の光強度画像の撮像時刻と一緒に記録されている光の波長及び移動体の輝度Ｌ_ｆｉｌを読み出し、その光の波長及び輝度Ｌ_ｆｉｌから識別対象の移動体の色Ｃ_ｄｃｍを特定する。
即ち、移動体識別部４４は、例えば、光透過部３が図５に示すような分光フィルタＵＢＶＲＩを用いている場合、Ｕバンドの分光フィルタを用いているときの輝度Ｌ_ｆｉｌからＵ成分の光量、Ｂバンドの分光フィルタを用いているときの輝度Ｌ_ｆｉｌからＢ成分の光量、Ｖバンドの分光フィルタを用いているときの輝度Ｌ_ｆｉｌからＶ成分の光量、Ｒバンドの分光フィルタを用いているときの輝度Ｌ_ｆｉｌからＲ成分の光量、Ｉバンドの分光フィルタを用いているときの輝度Ｌ_ｆｉｌからＩ成分の光量を特定する。
つまり、識別対象の移動体の色Ｃ_ｄｃｍとして、その色Ｃ_ｄｃｍの成分であるＵ成分の光量、Ｂ成分の光量、Ｖ成分の光量、Ｒ成分の光量、Ｉ成分の光量とを特定する。 The moving object identification unit 44 determines the wavelength of light recorded from the data storage unit 43 together with the imaging time of each light intensity image by the light detector 4 at each observation time T corresponding to one observation time zone. And the luminance L _{fil of the} moving object is read out, and the color C _dcm of the moving object to be identified is specified from the wavelength and the luminance L _{fil of the} light.
That is, the moving object identification unit 44, for example, when the light transmitting unit 3 is using a spectral filter UBVRI as shown in FIG. 5, the U component from the luminance L _fil of when using the spectral filter U band quantity , the amount of V component from the luminance L _fil of when using the spectral filter luminance L _fil of the B component amount, V band when using a spectroscopic filter B band, are used spectral filters R band specifying the amount of the I component from the luminance L _fil of when using the luminance L _fil amount of R component, the spectral filter I band when.
That is, as the color C _dcm mobile to be identified, to identify the color C _dcm is the component U component of the light amount of the light amount of the B component, the amount of V component, the amount of R component, the amount of the I component.

移動体識別部４４は、識別対象の移動体の色Ｃ_ｄｃｍを特定すると、データベース４１に記憶されている複数の移動体に関する各時刻での位置Ｐ_ｋｎｏ、輝度Ｌ_ｋｎｏ及び色Ｃ_ｋｎｏと、データ格納部４３に記録されている移動体の位置Ｐ_ｄｃｍ及び輝度Ｌ_ｄｃｍ並びに特定した色Ｃ_ｄｃｍとを照合し、位置、輝度及び色の照合結果から当該移動体を識別する。
以下、移動体識別部４４による移動体の識別処理の一例を具体的に説明する。 When the mobile object identification unit 44 identifies the color C _dcm of the mobile object to be identified, the position P _kno , the luminance L _kno and the color C _kno at each time for a plurality of mobile objects stored in the database 41 The position P _dcm and the brightness L _{dcm of the} moving object recorded in the storage unit 43 and the specified color C _dcm are compared, and the moving object is identified from the comparison result of the position, the brightness and the color.
Hereinafter, an example of the identification processing of the moving object by the moving object identification unit 44 will be specifically described.

ここでは説明の便宜上、Ｎ個の移動体に関して、各時刻Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３・・・での位置Ｐ_ｋｎｏ、輝度Ｌ_ｋｎｏ及び色Ｃ_ｋｎｏがデータベース４１に記憶されているものとする。データベース４１に記憶されている色Ｃ_ｋｎｏは、移動体の色の成分として、Ｕ成分の光量、Ｂ成分の光量、Ｖ成分の光量、Ｒ成分の光量、Ｉ成分の光量を示しているものとする。
移動体識別部４４は、図１の移動体識別部１０と同様に、データベース４１に記憶されているＮ個の移動体に関する各時刻Ｔでの位置Ｐ_{ｋｎｏ，ｎ，ｔ}（ｎ＝１，２，３，・・・，Ｎ：ｔ＝Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５）と、データ格納部４３に記録されている各観測時刻Ｔでの移動体の位置Ｐ_{ｄｃｍ，ｔ}（ｔ＝Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５）とを照合する。
即ち、移動体識別部４４は、Ｎ個の移動体について、上記の式（３）に示すように、観測時刻Ｔ毎に、識別対象の移動体の位置Ｐ_{ｄｃｍ，ｔ}との差分ΔＰ_ｎ，ｔ（ｎ＝１，２，３，・・・，Ｎ：ｔ＝Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５）を算出し、上記の式（４）に示すように、位置の差分ΔＰ_ｎ，ｔの累積値Σ（ΔＰ_ｎ）を算出する。 Here, for convenience of explanation, it is assumed that the position P _kno at each time T1, T2, T3,..., The luminance L _kno and the color C _kno are stored in the database 41 for N moving objects. The color C _kno stored in the database 41 _indicates the light quantity of the U component, the light quantity of the B component, the light quantity of the V component, the light quantity of the R component, and the light quantity of the I component as components of the color of the moving body. Do.
Similar to the mobile object identification unit 10 of FIG. 1, the mobile object identification unit 44 determines the positions P _{kno, n, t} (n = 1, 2 _{, and 3)} at each time T for N mobile objects stored in the database 41. , 3, ..., N: t = T1, T2, T3, T4 and T5) and the position P _{dcm, t} of the mobile at each observation time T recorded in the data storage unit 43 (t = T1 , T2, T3, T4, T5).
That is, as shown in the above equation (3), the moving object identifying unit 44 determines the difference ΔP _n, with the position P _{dcm, t} of the moving object to be identified at each observation time T, as shown in the above equation (3) _{. t} (n = 1, 2, 3,..., N: t = T1, T2, T3, T4, T5), and as shown in the above equation (4), the position difference ΔP _{n, t} The cumulative value ((ΔP _n ) of is calculated.

移動体識別部４４は、Ｎ個の移動体について、位置の差分ΔＰ_ｎ，ｔの累積値Σ（ΔＰ_ｎ）を算出すると、Ｎ個の移動体の中で、その累積値Σ（ΔＰ_ｎ）が事前に設定されている閾値Ｔｈ１以下の移動体を特定する。この閾値Ｔｈ１は１以上で（Ｎ−１）以下の任意の値である。
移動体識別部４４は、累積値Σ（ΔＰ_ｎ）が閾値Ｔｈ１以下の移動体が１個であれば、その移動体が識別対象の移動体である旨を示す識別結果を出力するが、累積値Σ（ΔＰ_ｎ）が閾値Ｔｈ以下の移動体がＭ個（Ｍは２以上でＮ以下）あれば、上記の式（５）に示すように、Ｍ個の移動体について、観測時刻Ｔ毎に、識別対象の移動体の輝度Ｌ_{ｄｃｍ，ｔ}との差分ΔＬ_ｍ，ｔ（ｍ＝１，２，・・・，Ｍ：ｔ＝Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５）を算出し、上記の式（６）に示すように、輝度の差分ΔＬ_ｍ，ｔの累積値Σ（ΔＬ_ｍ）を算出する。 When the moving object identification unit 44 calculates the accumulated value Σ (ΔP _n ) of the position difference ΔP _{n, t} for N moving objects, the accumulated value Σ (ΔP _n ) among the N moving objects is calculated. Identifies a mobile object equal to or less than a preset threshold Th1. This threshold value Th1 is an arbitrary value not less than 1 and not more than (N-1).
The mobile object identification unit 44 outputs an identification result indicating that the mobile object is a mobile object to be identified if there is one mobile object whose cumulative value ((ΔP _n ) is less than or equal to the threshold value Th1. If there are M (M is 2 or more and N or less) mobiles with the value ((ΔP _n ) equal to or smaller than the threshold Th, then as shown in the above equation (5), M mobiles are observed at every observation time T Calculate the difference ΔL _{m, t} (m = 1, 2,..., M: t = T1, T2, T3, T4, T5) with the luminance L _{dcm, t} of the moving object to be identified _, and As shown in equation (6), the cumulative value Σ (ΔL _m ) of the luminance difference ΔL _{m, t} is calculated.

移動体識別部４４は、Ｍ個の移動体について、輝度の差分ΔＬ_ｍ，ｔの累積値Σ（ΔＬ_ｍ）を算出すると、Ｍ個の移動体の中で、その累積値Σ（ΔＬ_ｍ）が事前に設定されている閾値Ｔｈ２以下の移動体を特定する。この閾値Ｔｈ２は１以上で（Ｍ−１）以下の任意の値である。
移動体識別部４４は、累積値Σ（ΔＬ_ｍ）が閾値Ｔｈ２以下の移動体が１個であれば、その移動体が識別対象の移動体である旨を示す識別結果を出力するが、累積値Σ（ΔＬ_ｍ）が閾値Ｔｈ２以下の移動体がＫ個（Ｋは２以上でＭ以下）あれば、１つの観測時間帯に対応する観測時刻Ｔ毎に、識別対象の移動体の色Ｃ_ｄｃｍの成分（Ｕ成分の光量、Ｂ成分の光量、Ｖ成分の光量、Ｒ成分の光量、Ｉ成分の光量）を比較して、特徴的な色成分を特定する。
また、Ｋ個の移動体について、観測時刻Ｔ毎に、データベース４１に記憶されている色Ｃ_ｋｎｏの成分（Ｕ成分の光量、Ｂ成分の光量、Ｖ成分の光量、Ｒ成分の光量、Ｉ成分の光量）を比較して、特徴的な色成分を特定する。
例えば、特徴的な色成分として、最も光量が大きな成分と、最も光量が小さな成分とを特定する。
ここで、移動体の外装材が太陽電池パネル（Ｓｏｌａｒ ｐａｎｅｌ）であれば、図５に示すように、最も光量が大きな成分がＵ成分で、最も光量が小さな成分がＲ成分である。
また、移動体の外装材が多層断熱材（ＭＬＩ）であれば、最も光量が大きな成分がＩ成分で、最も光量が小さな成分がＢ成分である。 When the moving object identification unit 44 calculates the accumulated value Σ (ΔL _m ) of the luminance difference ΔL _{m, t} for the M moving objects, the accumulated value Σ (ΔL _m ) of the M moving objects is calculated. Identifies a mobile object equal to or less than a preset threshold Th2. This threshold value Th2 is an arbitrary value not less than 1 and not more than (M-1).
The mobile object identification unit 44 outputs an identification result indicating that the mobile object is a mobile object to be identified if there is one mobile object with the cumulative value ((ΔL _m ) equal to or less than the threshold value Th 2. If there are K moving objects (K is 2 or more and M or less) having a value ((ΔL _m ) equal to or less than the threshold value Th2, the color C of the moving object to be identified at each observation time T corresponding to one observation time zone _The characteristic color components are specified by comparing the components of _dcm (the light amount of the U component, the light amount of the B component, the light amount of the V component, the light amount of the R component, and the light amount of the I component).
In addition, for K moving _objects , the component of color C _kno stored in the database 41 at each observation time T (U component light amount, B component light amount, V component light amount, R component light amount, I component Light intensity) to identify a characteristic color component.
For example, as a characteristic color component, a component with the largest light quantity and a component with the smallest light quantity are specified.
Here, if the exterior material of the moving body is a solar cell panel (Solar panel), as shown in FIG. 5, the component with the largest light quantity is the U component, and the component with the smallest light quantity is the R component.
In addition, if the exterior material of the moving body is a multilayer heat insulating material (MLI), the component with the largest light quantity is the I component, and the component with the smallest light quantity is the B component.

移動体識別部４４は、識別対象の移動体及びＫ個の移動体の特徴的な色成分を特定すると、識別対象の移動体の色Ｃ_ｄｃｍとＫ個の移動体の色Ｃ_ｋｎｏとを照合する。
即ち、移動体識別部４４は、Ｋ個の移動体の中で、特徴的な色成分が識別対象の移動体と同じ移動体を特定する。
このとき、特定した移動体の特徴的な色成分が、例えば、最も光量が大きな成分がＵ成分で、最も光量が小さな成分がＲ成分であれば、識別対象の移動体が、外装材が太陽電池パネル（Ｓｏｌａｒ ｐａｎｅｌ）の移動体であると識別される。また、最も光量が大きな成分がＩ成分で、最も光量が小さな成分がＢ成分であれば、識別対象の移動体が、外装材が多層断熱材（ＭＬＩ）の移動体であると識別される。 When the mobile object identification unit 44 identifies the characteristic color components of the mobile object to be identified and the K mobile objects, the color C _dcm of the mobile object to be identified and the colors C _kno of the K mobile _objects are matched. Do.
That is, the mobile object identification unit 44 identifies, among the K mobile objects, a mobile object whose characteristic color component is the same as the mobile object to be identified.
At this time, if the characteristic color component of the identified moving object is, for example, the component with the largest light quantity is the U component and the component with the smallest light quantity is the R component, the moving object to be identified and the exterior material are the sun It is identified as a mobile of a battery panel (Solar panel). If the component with the largest amount of light is the I component and the component with the smallest amount of light is the B component, the moving object to be identified is identified as the moving member of the multi-layer heat insulating material (MLI).

この実施の形態２では、移動体の特徴的な色成分として、最も光量が大きな成分と、最も光量が小さな成分とを特定する例を示しているが、これに限るものではなく、例えば、Ｕ成分の光量、Ｂ成分の光量、Ｖ成分の光量、Ｒ成分の光量及びＩ成分の光量の大小関係を特定するようにしてもよい。
例えば、移動体の外装材が多層断熱材（ＭＬＩ）であれば、図５に示すように、Ｂ成分の光量＜Ｕ成分の光量＜Ｖ成分の光量＜Ｒ成分の光量＜Ｉ成分の光量となる。 In the second embodiment, an example in which the component with the largest amount of light and the component with the smallest amount of light are specified as the characteristic color components of the moving body is shown. However, the present invention is not limited to this. The magnitude relationship between the light quantity of the component, the light quantity of the B component, the light quantity of the V component, the light quantity of the R component, and the light quantity of the I component may be specified.
For example, if the exterior material of the moving body is a multilayer heat insulating material (MLI), as shown in FIG. 5, the light amount of B component <light amount of U component <light amount of V component <light amount of R component <light amount of I component <I component Become.

以上で明らかなように、この実施の形態２によれば、移動体識別部４４が、データ格納部４３に記録されている光の波長成分及び輝度から識別対象の移動体の色を特定し、データベース４１に記憶されている複数の移動体に関する各時刻での位置、輝度及び色と、データ格納部４３に記録されている移動体の位置及び輝度並びに特定した色とを照合し、位置、輝度及び色の照合結果から識別対象の移動体を識別するように構成したので、上記実施の形態１と同様に、移動体の放射光又は反射光の輝度が小さい時間帯でも、移動体を識別することができる効果を奏する。
また、移動体の色を照合対象に含めて、位置、輝度及び色の照合結果から移動体を識別するようにしているので、上記実施の形態１よりも、移動体の識別精度を高めることができる。 As apparent from the above, according to the second embodiment, the moving object identification unit 44 specifies the color of the moving object to be identified from the wavelength component and the luminance of the light recorded in the data storage unit 43, The position, brightness and color at each time of a plurality of moving objects stored in the database 41 are compared with the position and brightness of the moving object recorded in the data storage unit 43 and the specified color, Since the moving object to be identified is identified from the result of color matching and the color, the moving object is identified even in a time zone in which the luminance of the emitted light or the reflected light of the moving object is small as in the first embodiment. It has the effect of being able to
In addition, since the color of the moving object is included in the object to be matched and the moving object is identified from the matching result of the position, the brightness and the color, the identification accuracy of the moving object can be improved more than in the first embodiment. it can.

実施の形態３．
上記実施の形態２では、移動体の色を照合対象に含めて、位置、輝度及び色の照合結果から移動体を識別しているものを示したが、移動体の色差、即ち、光の波長間の輝度の差分である色差を照合対象に含めて、位置、輝度及び色差の照合結果から移動体を識別するようにしてもよい。 Third Embodiment
In the second embodiment described above, the color of the moving object is included in the matching object, and the moving object is identified from the matching result of the position, brightness and color. However, the color difference of the moving object, that is, the wavelength of light The moving object may be identified from the comparison result of the position, the brightness and the color difference, including the color difference which is the difference of the brightness between them in the comparison object.

この実施の形態３の移動体識別装置の構成図は、上記実施の形態２と同様の図７であるものとする。
ただし、データベース４１に記憶されているものは、移動体の色Ｃ_ｋｎｏではなく、移動体の色差ΔＣ_ｋｎｏである。
具体的には、例えば、ＢバンドとＶバンド間の輝度の差分、即ち、Ｂ成分の光量とＶ成分の光量との差分ΔＣ_{ｋｎｏ，（Ｂ−Ｖ）}と、ＲバンドとＩバンド間の輝度の差分、即ち、Ｒ成分の光量とＩ成分の光量との差分ΔＣ_{ｋｎｏ，（Ｒ−Ｉ）}とがデータベース４１に記憶されている。
図５に示すように、例えば、移動体の外装材が多層断熱材（ＭＬＩ）であれば、Ｖ成分の光量がＢ成分の光量より大きく、Ｒ成分の光量とＩ成分の光量との差分ΔＣ_{ｋｎｏ，（Ｒ−Ｉ）}が小さいという特徴がある。
また、移動体の外装材が太陽電池パネル（Ｓｏｌａｒ ｐａｎｅｌ）であれば、Ｖ成分の光量がＢ成分の光量より小さく、Ｒ成分の光量とＩ成分の光量との差分ΔＣ_{ｋｎｏ，（Ｒ−Ｉ）}が、外装材が多層断熱材（ＭＬＩ）の場合より大きいという特徴がある。 The block diagram of the mobile unit identification device of the third embodiment is the same as that of the second embodiment shown in FIG.
However, what is stored in the database 41 is not the color C _{kno of} the mobile, but the color difference ΔC _kno of the mobile.
Specifically, for example, the difference in luminance between the B band and the V band, that is, the difference ΔC _{kno, (B−V)} between the light amount of the B component and the light amount of the V component, and the luminance between the R band and the I band A difference ΔC _{kno, (R−I)} between the light amount of the R component and the light amount of the I component is stored in the database 41.
As shown in FIG. 5, for example, if the exterior material of the moving body is a multilayer heat insulating material (MLI), the light amount of the V component is larger than the light amount of the B component, and the difference ΔC between the light amount of the R component and the light amount of the I component There is a feature that _{kno and (RI)} are small.
Also, if the exterior material of the moving body is a solar cell panel (Solar panel), the light amount of the V component is smaller than the light amount of the B component, and the difference ΔC _kno between the light amount of the R component and the light amount of the I component ₎ is a feature that the outer package is greater than the case of a multi-layer insulation material (MLI).

移動体識別部４４は、上記実施の形態２と同様に、位置及び輝度を照合して、識別対象の移動体の種類を絞り込み、累積値Σ（ΔＬ_ｍ）が閾値Ｔｈ２以下の移動体がＫ個（Ｋは２以上でＭ以下）あれば、１つの観測時間帯に対応する観測時刻Ｔ毎に、識別対象の移動体の色差ΔＣ_ｄｃｍを特定する。即ち、識別対象の移動体について、Ｂ成分の光量とＶ成分の光量との差分ΔＣ_{ｄｃｍ，（Ｂ−Ｖ）}を特定するとともに、Ｒ成分の光量とＩ成分の光量との差分ΔＣ_{ｄｃｍ，（Ｒ−Ｉ）}を特定する。 As in the second embodiment, the mobile object identification unit 44 collates the position and the brightness to narrow down the type of mobile object to be identified, and the mobile object with the cumulative value ((ΔL _m ) of not more than the threshold value Th2 is K If the number (K is 2 or more and M or less), the color difference ΔC _dcm of the moving object to be identified is specified at each observation time T corresponding to one observation time zone. That is, for the moving object to be identified, the difference ΔC _{dcm, (B−V)} between the light quantity of the B component and the light quantity of the V component is specified, and the difference ΔC _dcm, between the light quantity of the R component and the light quantity of the I component Identify _R-I) .

移動体識別部４４は、識別対象の移動体及びＫ個の移動体について色差を特定すると、識別対象の移動体の色差ΔＣ_ｄｃｍとＫ個の移動体の色差ΔＣ_ｋｎｏとを照合する。
即ち、移動体識別部４４は、Ｋ個の移動体の中で、色差の特徴が識別対象の移動体と同じ移動体を特定する。
このとき、特定した移動体の色差の特徴として、例えば、Ｖ成分の光量がＢ成分の光量より大きく、Ｒ成分の光量とＩ成分の光量との差分ΔＣ_{ｋｎｏ，（Ｒ−Ｉ）}が小さいという特徴がある場合、外装材が多層断熱材（ＭＬＩ）の移動体であると識別される。また、特定した移動体の色差の特徴として、Ｖ成分の光量がＢ成分の光量より小さく、Ｒ成分の光量とＩ成分の光量との差分ΔＣ_{ｋｎｏ，（Ｒ−Ｉ）}が、外装材が多層断熱材（ＭＬＩ）の場合より大きいという特徴がある場合、外装材が太陽電池パネル（Ｓｏｌａｒ ｐａｎｅｌ）の移動体であると識別される。 When the mobile object identification unit 44 specifies the color differences of the mobile object to be identified and the K mobile objects, the mobile object identification unit 44 collates the color difference ΔC _dcm of the mobile object to be identified with the color difference ΔC _kno of the K mobile _objects .
That is, the mobile object identification unit 44 identifies, among the K mobile objects, a mobile object whose color difference feature is the same as the mobile object to be identified.
At this time, for example, the light amount of the V component is larger than the light amount of the B component, and the difference ΔC _{kno, (R−I)} between the light amount of the R component and the light amount of the I component is small. If characterized, the sheathing material is identified as a multi-layer insulation (MLI) mobile. Further, as a feature of the color difference of the specified moving body, the light quantity of the V component is smaller than the light quantity of the B component, and the difference ΔC _{kno, (R−I)} between the light quantity of the R component and the light quantity of the I component If the insulation material (MLI) is characterized by being larger than the insulation material (MLI), the covering material is identified as a mobile of a solar panel.

以上で明らかなように、この実施の形態３によれば、移動体識別部４４が、データ格納部４３に記録されている光の波長及び輝度から識別対象の移動体の色差を特定し、データベース４１に記憶されている複数の移動体に関する各時刻での位置、輝度及び色差と、データ格納部４３に記録されている移動体の位置及び輝度並びに特定した色差とを照合し、位置、輝度及び色差の照合結果から識別対象の移動体を識別するように構成したので、上記実施の形態１と同様に、移動体の放射光又は反射光の輝度が小さい時間帯でも、移動体を識別することができる効果を奏する。
また、移動体の色差を照合対象に含めて、位置、輝度及び色差の照合結果から移動体を識別するようにしているので、上記実施の形態１よりも、移動体の識別精度を高めることができる。 As apparent from the above, according to the third embodiment, the moving object identification unit 44 specifies the color difference of the moving object to be identified from the wavelength and luminance of the light recorded in the data storage unit 43, and the database The position, the luminance and the color difference at each time of the plurality of moving bodies stored in 41 are compared with the position and the luminance of the moving body recorded in the data storage unit 43 and the specified color difference, Since the mobile object to be identified is identified from the collation result of the color difference, the mobile object is identified even in the time zone in which the luminance of the emitted light or the reflected light of the mobile object is small as in the first embodiment. Play the effect of
In addition, since the color difference of the moving object is included in the check target and the moving object is identified from the comparison result of the position, the luminance and the color difference, the identification accuracy of the moving object can be improved compared to the first embodiment. it can.

この実施の形態３では、移動体の色差ΔＣ_ｋｎｏとして、Ｂ成分の光量とＶ成分の光量との差分ΔＣ_{ｋｎｏ，（Ｂ−Ｖ）}と、Ｒ成分の光量とＩ成分の光量との差分ΔＣ_{ｋｎｏ，（Ｒ−Ｉ）}とがデータベース４１に記憶されており、差分ΔＣ_{ｋｎｏ，（Ｂ−Ｖ）}と差分ΔＣ_{ｋｎｏ，（Ｒ−Ｉ）}を照合に用いる例を示しているが、照合に用いる差分は、差分ΔＣ_{ｋｎｏ，（Ｂ−Ｖ）}と差分ΔＣ_{ｋｎｏ，（Ｒ−Ｉ）}に限るものではない。 In the third embodiment, the difference ΔC _{kno, (B−V)} between the light quantity of the B component and the light quantity of the V component as the color difference ΔC _kno of the moving body and the difference ΔC between the light quantity of the R component and the light quantity of the I component _{Although kno and (R-I)} are stored in the database 41 and an example is shown in which the difference ΔC _{kno, (B-V)} and the difference ΔC _{kno, (R-I)} are used for collation, they are used for collation The difference is not limited to the difference ΔC _{kno, (B−V)} and the difference ΔC _{kno, (R−I)} .

また、移動体の色と、移動体の色差との双方を照合対象に含めて、位置、輝度、色及び色差の照合結果から移動体を識別するようにしてもよい。   In addition, both the color of the moving object and the color difference of the moving object may be included in the comparison target, and the moving object may be identified from the comparison result of the position, brightness, color and color difference.

実施の形態４．
上記実施の形態３では、光透過部３が複数の波長フィルタを順番に使用し、光検出器４が光透過部３を透過してきた光を検出して、移動体が映っている光強度画像を撮像するものを示したが、光透過部５１が透過する光の波長と反射する光の波長が異なる分光フィルタを有し、光検出器４が光透過部５１の分光フィルタを透過してきた光を検出して、移動体が映っている光強度画像を撮像する第１の光検出回路と、その分光フィルタにより反射された光を検出して、移動体が映っている光強度画像を撮像する第２の光検出回路とを備えるようにしてもよい。 Fourth Embodiment
In the third embodiment, the light transmitting unit 3 uses a plurality of wavelength filters in order, and the light detector 4 detects the light transmitted through the light transmitting unit 3 to obtain a light intensity image in which the movable body is shown. Light having a spectral filter in which the wavelength of light transmitted by the light transmitting unit 51 is different from the wavelength of light reflected by the light transmitting unit 51, and the light transmitted through the spectral filter of the light transmitting unit 51 by the light detector 4 Detects the light intensity image of the moving object, and detects the light reflected by the spectral filter to pick up the light intensity image of the moving object. A second light detection circuit may be provided.

図８はこの発明の実施の形態４による移動体識別装置を示す構成図であり、図８おいて、図７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。
光透過部５１は結像光学系１と光検出器４の間の光路に配置されており、１つの分光フィルタで構成されている。この分光フィルタはビームスプリッタに相当し、遮光部２を透過してきた光のうち、透過する光の波長と反射する光の波長が異なっている。
この実施の形態１では、光検出器４が光検出回路４ａと光検出回路４ｂから構成されている。
光検出回路４ａは例えばＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサなどで実現されるものであり、光透過部５１の分光フィルタを透過してきた光を検出して、識別対象の移動体が映っている光強度画像を撮像する第１の光検出回路である。
光検出回路４ｂは例えばＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサなどで実現されるものであり、光透過部５１の分光フィルタに反射された光を検出して、識別対象の移動体が映っている光強度画像を撮像する第２の光検出回路である。 8 is a block diagram showing a mobile unit identification apparatus according to a fourth embodiment of the present invention. In FIG. 8, the same reference numerals as those in FIG.
The light transmitting unit 51 is disposed in the optical path between the imaging optical system 1 and the light detector 4 and is configured of one spectral filter. The spectral filter corresponds to a beam splitter, and among the light transmitted through the light shielding unit 2, the wavelength of the light to be transmitted is different from the wavelength of the light to be reflected.
In the first embodiment, the light detector 4 is composed of a light detection circuit 4a and a light detection circuit 4b.
The light detection circuit 4a is realized by, for example, a CCD image sensor or a CMOS image sensor, detects the light transmitted through the spectral filter of the light transmission unit 51, and detects the light intensity at which the moving object to be identified is reflected. It is a first light detection circuit that captures an image.
The light detection circuit 4b is realized by, for example, a CCD image sensor or a CMOS image sensor, detects light reflected by the spectral filter of the light transmission unit 51, and detects the light intensity at which the moving object to be identified is reflected. It is a second light detection circuit that captures an image.

減算器５２は光検出回路４ａにより撮像された光強度画像から光検出回路４ｂにより撮像された光強度画像を減算することで、それらの光強度画像に映っている識別対象の移動体の色差、即ち、光透過部５１の分光フィルタを透過してきた光の波長成分の輝度と、光透過部５１の分光フィルタに反射された光の波長成分の輝度との差分である色差を求め、識別対象の移動体の色差を記録処理部５４に出力する。   The subtractor 52 subtracts the light intensity image captured by the light detection circuit 4b from the light intensity image captured by the light detection circuit 4a to obtain the color difference of the moving object to be identified in the light intensity image. That is, the color difference which is the difference between the brightness of the wavelength component of the light transmitted through the spectral filter of the light transmission unit 51 and the brightness of the wavelength component of the light reflected by the spectral filter of the light transmission unit 51 is determined. The color difference of the moving object is output to the recording processing unit 54.

演算装置６は位置輝度算出部５３、記録処理部５４、データ格納部５５及び移動体識別部５６を備えており、各種の演算処理等を実施する。
位置輝度算出部５３は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ＦＰＧＡのようなプログラム基板で構成されている位置輝度算出処理回路２１で実現されるものであり、光検出回路４ａ，４ｂにより撮像された光強度画像から移動体の位置及び輝度を算出する処理を実施する。 The arithmetic device 6 includes a position luminance calculator 53, a recording processor 54, a data storage 55, and a moving object identification unit 56, and performs various arithmetic processing and the like.
The position brightness calculation unit 53 is realized by, for example, a position integrated calculation processing circuit 21 configured with a semiconductor integrated circuit on which a CPU is mounted or a program substrate such as an FPGA, and the light detection circuits 4a and 4b. The process of calculating the position and the brightness of the moving object from the light intensity image captured by

記録処理部５４は例えば図２の記録処理回路２２で実現されるものであり、観測時刻Ｔと一緒に、位置輝度算出部５３により算出された移動体の位置及び輝度をデータ格納部５５に記録するとともに、減算器５２から出力された移動体の色差をデータ格納部５５に記録する処理を実施する。
データ格納部５５は例えば図２の記憶装置２３で実現されるものであり、移動体の位置、輝度及び色差を記録する。なお、記録処理部５４及びデータ格納部５５から記録部が構成されている。 The recording processing unit 54 is realized, for example, by the recording processing circuit 22 of FIG. 2 and records the position and luminance of the moving object calculated by the position luminance calculating unit 53 in the data storage unit 55 together with the observation time T. At the same time, the processing of recording the color difference of the moving body output from the subtractor 52 in the data storage unit 55 is performed.
The data storage unit 55 is realized, for example, by the storage device 23 of FIG. 2, and records the position, the luminance, and the color difference of the moving object. The recording unit 54 and the data storage unit 55 constitute a recording unit.

移動体識別部５６は例えば図２の移動体識別処理回路２４で実現されるものであり、データベース４１に記憶されている複数の移動体に関する各時刻での位置、輝度及び色差と、データ格納部５５に記録されている移動体の位置、輝度及び色差とを照合し、位置、輝度及び色差の照合結果から当該移動体を識別する処理を実施する。   The moving object identification unit 56 is realized, for example, by the moving object identification processing circuit 24 in FIG. 2, and the position, brightness and color difference at each time for a plurality of moving objects stored in the database 41; The position, brightness and color difference of the moving body recorded in 55 are collated, and processing of identifying the moving body from the collation result of the position, brightness and color difference is performed.

図８では、移動体識別装置における演算装置６の構成要素である位置輝度算出部５３、記録処理部５４、データ格納部５５及び移動体識別部５６のそれぞれが専用のハードウェアで構成されているものを想定しているが、演算装置６がコンピュータで構成されているものであってもよい。
移動体識別装置の演算装置６がコンピュータで構成される場合、データ格納部５５を図３に示すコンピュータのメモリ３１上に構成するとともに、位置輝度算出部５３、記録処理部５４及び移動体識別部５６の処理内容を記述しているプログラムをメモリ３１に格納し、図３に示すコンピュータのプロセッサ３２がメモリ３１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。 In FIG. 8, the position brightness calculator 53, the recording processor 54, the data storage 55, and the mobile object identification unit 56, which are components of the arithmetic device 6 in the mobile object identification device, are each configured of dedicated hardware. Although the thing is assumed, the arithmetic unit 6 may be configured by a computer.
When the arithmetic unit 6 of the mobile unit identification apparatus is configured by a computer, the data storage unit 55 is configured on the memory 31 of the computer shown in FIG. 3, and the position brightness calculator 53, the recording processing unit 54 and the mobile unit identification unit A program describing the processing contents of 56 may be stored in the memory 31 and the processor 32 of the computer shown in FIG. 3 may execute the program stored in the memory 31.

次に動作について説明する。
光透過部５１は、図７の光透過部３と同様に、結像光学系１と光検出器４の間の光路に配置されているが、図７の光透過部３と異なり、複数の波長フィルタを順番に使用するものではなく、常に、１つの分光フィルタを使用する。
このため、上記実施の形態１〜３では、遮光部２が、１つの観測時間帯において、光透過部３が有するフィルタ数分だけ、シャッターの開閉を繰り返し実施していたが、この実施の形態４では、遮光部２が、１つの観測時間帯において、１回だけシャッターの開閉を行う。
また、上記実施の形態１〜３では、光検出器４が、１つの観測時間帯において、光透過部３が有するフィルタ数分だけ、光強度画像の撮像を行っていたが、この実施の形態４では、光検出器４が有する光検出回路４ａ，４ｂが、１つの観測時間帯において、１回だけ光強度画像の撮像を行う。 Next, the operation will be described.
The light transmission unit 51 is disposed in the light path between the imaging optical system 1 and the light detector 4 as in the light transmission unit 3 of FIG. 7, but unlike the light transmission unit 3 of FIG. Instead of using wavelength filters in order, one spectral filter is always used.
Therefore, in the first to third embodiments, the light shielding unit 2 repeatedly performs the opening and closing of the shutter for the number of filters included in the light transmitting unit 3 in one observation time zone. In 4, the light shielding unit 2 opens and closes the shutter only once in one observation time zone.
In the first to third embodiments, the light detector 4 captures light intensity images for the number of filters included in the light transmission unit 3 in one observation time zone. In 4, the light detection circuits 4a and 4b of the light detector 4 capture the light intensity image only once in one observation time zone.

制御装置１１は、上記実施の形態３と同様に、結像光学系１が識別対象である移動体の放射光又は反射光を結像することができるようにするために、結像光学系１の指向方向を駆動装置１２に指示する。
駆動装置１２は、制御装置１１から結像光学系１の指向方向が指示されると、自己の回転ステージに付加されているモータ等を駆動することで、その指向方向に結像光学系１を向ける。
結像光学系１は、識別対象の移動体の放射光又は反射光が視野の範囲内に入ると、上記実施の形態３と同様に、その移動体の放射光又は反射光を結像する。 As in the third embodiment, in order to enable the imaging optical system 1 to image the emitted light or the reflected light of the moving object to be identified, the control device 11 performs the imaging optical system 1. The pointing device 12 is instructed to the driving device 12.
When the pointing device 12 is instructed by the control device 11 to direct the pointing direction of the imaging optical system 1, the driving device 12 drives the motor or the like attached to its own rotation stage to set the imaging optical system 1 in that pointing direction. Turn.
The imaging optical system 1 images the emitted light or the reflected light of the moving body as in the third embodiment when the emitted light or the reflected light of the moving body to be identified enters the range of the field of view.

制御装置１１は、シャッターの開閉時刻を遮光部２に指示する。
この実施の形態４では、光検出回路４ａ，４ｂが、１つの観測時間帯において、１回だけ光強度画像の撮像を行うため、制御装置１１が、１つの観測時間帯において、１回だけシャッターの開閉時刻を遮光部２に指示している。
遮光部２は、制御装置１１による開閉時刻にしたがって結像光学系１により結像された光の遮断と透過を行う。 The control device 11 instructs the light shielding unit 2 to open and close the shutter.
In the fourth embodiment, since the light detection circuits 4a and 4b capture the light intensity image only once in one observation time zone, the controller 11 performs shuttering only once in one observation time zone. The light shielding unit 2 is instructed to open and close the opening time.
The light shielding unit 2 shuts off and transmits the light focused by the imaging optical system 1 in accordance with the opening / closing time of the control device 11.

光透過部３は、遮光部２を透過してきた光のうち、透過する光の波長と反射する光の波長が異なる分光フィルタを有しており、その分光フィルタが遮光部２を透過してきた光の一部を透過し、その透過した光の波長と異なる波長の光を反射する。   The light transmitting portion 3 has a spectral filter in which the wavelength of the light to be transmitted and the wavelength of the light to be reflected are different among the light transmitted through the light shielding portion 2, and the light having the spectral filter transmitted through the light shielding portion 2 And transmits light of a wavelength different from that of the transmitted light.

制御装置１１は、光強度画像の撮像時刻を光検出回路４ａ，４ｂに指示する。
光検出回路４ａ，４ｂによる光強度画像の撮像時刻は、遮光部２によるシャッターの開閉時刻と同期している。
光検出回路４ａは、制御装置１１により指示された撮像時刻に、光透過部３の分光フィルタを透過してきた光を検出して、識別対象の移動体が映っている光強度画像を撮像する。
光検出回路４ｂは、制御装置１１により指示された撮像時刻に、光透過部５１の分光フィルタに反射された光を検出して、識別対象の移動体が映っている光強度画像を撮像する。
これにより、２つの光強度画像が同時刻に撮像される。 The controller 11 instructs the light detection circuits 4a and 4b to pick up the light intensity image.
The imaging time of the light intensity image by the light detection circuits 4 a and 4 b is synchronized with the opening / closing time of the shutter by the light shielding unit 2.
The light detection circuit 4a detects the light transmitted through the spectral filter of the light transmission unit 3 at the imaging time indicated by the control device 11, and picks up a light intensity image in which the moving object to be identified is shown.
The light detection circuit 4b detects light reflected by the spectral filter of the light transmission unit 51 at an imaging time indicated by the control device 11, and picks up a light intensity image in which a moving object to be identified is shown.
Thereby, two light intensity images are captured at the same time.

減算器５２は、光検出回路４ａ，４ｂが光強度画像を撮像すると、光検出回路４ａにより撮像された光強度画像から光検出回路４ｂにより撮像された光強度画像を減算することで、それらの光強度画像に映っている識別対象の移動体の色差ΔＣ_ｄｃｍ、即ち、光透過部５１の分光フィルタを透過してきた光の波長成分の輝度と、光透過部５１の分光フィルタに反射された光の波長成分の輝度との差分である色差を求め、識別対象の移動体の色差ΔＣ_ｄｃｍを記録処理部５４に出力する。 The subtractor 52 subtracts the light intensity image captured by the light detection circuit 4b from the light intensity image captured by the light detection circuit 4a when the light detection circuits 4a and 4b capture the light intensity image. The color difference ΔC _dcm of the moving object to be identified in the light intensity image, that is, the brightness of the wavelength component of the light transmitted through the spectral filter of the light transmission unit 51 and the light reflected by the spectral filter of the light transmission unit 51 The color difference which is the difference from the luminance of the wavelength component is _calculated, and the color difference ΔC _dcm of the moving object to be identified is output to the recording processing unit 54.

演算装置６の位置輝度算出部５３は、光検出回路４ａ，４ｂが光強度画像を撮像すると、各々の光強度画像上での移動体の位置として、各々の光強度画像内での移動体の位置座標を特定する。
即ち、位置輝度算出部５３は、各々の光強度画像内で画素値が閾値以上の画素が集まっている画素群である点像（明点）が移動体を表しているものと判断して、その点像の重心位置を算出する。 When the light detection circuits 4a and 4b pick up the light intensity images, the position luminance calculator 53 of the arithmetic unit 6 determines the position of the movable body on each light intensity image as the position of the movable body on each light intensity image. Identify position coordinates.
That is, the position luminance calculation unit 53 determines that a point image (bright point), which is a pixel group in which pixels having pixel values equal to or larger than the threshold are gathered in each light intensity image, represents a moving object. The barycentric position of the point image is calculated.

この実施の形態４でも、上記実施の形態３と同様に、移動体の外装材として使用される材料が、分光反射率の波長依存性を有する材料、例えば、太陽電池パネル（Ｓｏｌａｒ ｐａｎｅｌ）や多層断熱材（ＭＬＩ）であるものとする。
光透過部３の分光フィルタを透過する光の波長と反射する光の波長が異なるため、光検出回路４ａが検出する光の波長と、光検出回路４ｂが検出する光の波長とが異なり、光検出回路４ａにより撮像された光強度画像上での移動体の輝度と、光検出回路４ｂにより撮像された光強度画像上での移動体の輝度とが異なる。
これに対して、移動体の周囲に発生するノイズは、分光反射率の波長依存性がないので、光検出回路４ａにより撮像された光強度画像上でのノイズの輝度と、光検出回路４ｂにより撮像された光強度画像上での当該ノイズの輝度とは略一定である。 Also in the fourth embodiment, as in the third embodiment, the material used as the exterior material of the movable body is a material having wavelength dependency of spectral reflectance, for example, a solar cell panel (Solar panel) or a multilayer It shall be a heat insulating material (MLI).
Since the wavelength of light transmitted through the spectral filter of the light transmission unit 3 is different from the wavelength of light reflected, the wavelength of light detected by the light detection circuit 4a is different from the wavelength of light detected by the light detection circuit 4b. The luminance of the movable body on the light intensity image captured by the detection circuit 4a is different from the luminance of the movable body on the light intensity image captured by the light detection circuit 4b.
On the other hand, since the noise generated around the moving body does not have the wavelength dependency of the spectral reflectance, the luminance of the noise on the light intensity image captured by the light detection circuit 4a and the light detection circuit 4b The luminance of the noise on the captured light intensity image is substantially constant.

したがって、位置輝度算出部５３では、各々の光強度画像内での移動体の位置座標を特定する際、光検出回路４ａにより撮像された光強度画像上での光の輝度と、光検出回路４ｂにより撮像された光強度画像上での光の輝度とが異なっているものが、移動体の反射光等の輝度であると判断できるため移動体と識別できる。他方、光強度画像上での光の輝度と、光検出回路４ｂにより撮像された光強度画像上での光の輝度とが略一定であるものは、移動体ではなくノイズと判断できるため、誤検出を防ぐことができる。
これにより、光強度画像からノイズを除外することができるため、仮に、移動体の反射光が暗い場合でも、光強度画像内での移動体正確に特定し、その移動体の位置座標を算出することができる。 Therefore, when specifying the position coordinates of the moving object in each light intensity image in the position luminance calculation unit 53, the luminance of the light on the light intensity image captured by the light detection circuit 4a and the light detection circuit 4b Since it can be determined that the brightness of light on the light intensity image captured by the above is different from the brightness of the reflected light etc. of the moving body, the moving body can be identified. On the other hand, if the luminance of the light on the light intensity image and the luminance of the light on the light intensity image captured by the light detection circuit 4b are substantially constant, it can be judged as noise rather than a moving object, so it is erroneous. Detection can be prevented.
Thereby, since noise can be excluded from the light intensity image, even if the reflected light of the moving object is dark, the moving object in the light intensity image is accurately identified, and the position coordinates of the moving object are calculated. be able to.

ここでは、光強度画像上での移動体の位置として、広がりを持っている点像の重心位置を算出する例を示しているが、これに限るものではなく、例えば、光強度画像を示す画像データをガウス関数やｓｉｎｃ関数などとフィッティングすることで、光強度画像上での移動体の位置を算出するようにしてもよい。
なお、光強度画像上での移動体の位置は、天球座標上の位置に対応するため、赤経や赤緯、あるいは、方位角や仰角などの角度に対応して表すことができる。 Here, an example in which the barycentric position of a point image having a spread is calculated as the position of the movable body on the light intensity image is shown, but the present invention is not limited thereto. For example, an image showing a light intensity image The position of the moving object on the light intensity image may be calculated by fitting the data with a Gaussian function, sinc function or the like.
In addition, since the position of the moving body on the light intensity image corresponds to the position on the celestial sphere coordinates, it can be represented corresponding to the right angle, the declination, or an angle such as an azimuth angle or an elevation angle.

位置輝度算出部５３は、各々の光強度画像上での移動体の位置を求めると、図７の位置輝度算出部７と同様に、その光強度画像上での移動体の輝度Ｌ_ｄｃｍとして、単位時間当りの移動体の光量を求める。
位置輝度算出部５３は、光強度画像上での移動体の輝度Ｌ_ｄｃｍを算出すると、図７の位置輝度算出部７と同様に、その光強度画像上での移動体の位置と、制御装置１１から出力された結像光学系１の指向方向及び本装置である移動体識別装置の位置とから、天球座標上での移動体の位置（Ｐｘ，Ｐｙ）であるＰ_ｄｃｍを算出する。 When the position luminance calculation unit 53 obtains the position of the movable body on each light intensity image, the luminance L _dcm of the movable body on the light intensity image is calculated as in the position luminance calculation unit 7 of FIG. The amount of light of the moving body per unit time is determined.
When the position luminance calculation unit 53 calculates the luminance L _dcm of the movable body on the light intensity image, the position of the movable body on the light intensity image and the control device as in the position luminance calculation unit 7 of FIG. 11. From the pointing direction of the imaging optical system 1 output from 11 and the position of the moving object identification device which is the present apparatus, P _dcm which is the position (Px, Py) of the moving object on the celestial coordinates is calculated.

演算装置６の記録処理部５４は、位置輝度算出部７が天球座標上での移動体の位置Ｐ_ｄｃｍ及び輝度Ｌ_ｄｃｍを算出すると、観測時刻Ｔと一緒に、その移動体の位置Ｐ_ｄｃｍ及び輝度Ｌ_ｄｃｍをデータ格納部５５に記録する。
また、記録処理部５４は、減算器５２から出力された移動体の色差ΔＣ_ｄｃｍをデータ格納部５５に記録する。 Recording processing unit 54 of the arithmetic unit 6, the position luminance calculation unit 7 calculates the position P _dcm and luminance L _dcm mobile in the sky coordinates, together with the observation time T, the position P _dcm and the mobile The luminance L _dcm is recorded in the data storage unit 55.
Also, the recording processing unit 54 records the color difference ΔC _dcm of the moving object output from the subtractor 52 in the data storage unit 55.

演算装置６の移動体識別部５６は、データベース４１に記憶されている複数の移動体に関する各時刻での位置Ｐ_ｋｎｏ、輝度Ｌ_ｋｎｏ及び色差ΔＣ_ｋｎｏと、データ格納部５５に記録されている移動体の位置Ｐ_ｄｃｍ、輝度Ｌ_ｄｃｍ及び色差ΔＣ_ｄｃｍとを照合し、位置、輝度及び色差の照合結果から当該移動体を識別する。
移動体識別部５６による位置、輝度及び色差の照合処理は、上記実施の形態３における移動体識別部４４の照合処理と同様であるため詳細な説明を省略する。 The moving object identification unit 56 of the arithmetic unit 6 is the movement P recorded in the data storage unit 55, the position P _kno at each time with respect to a plurality of moving _objects stored in the database 41, the luminance L _kno and the color difference ΔC _kno The position P _{dcm of} the body, the luminance L _dcm and the color difference ΔC _dcm are collated, and the mobile object is identified from the collation result of the position, the luminance and the color difference.
The collation processing of the position, luminance and color difference by the mobile identification unit 56 is the same as the collation processing of the mobile identification unit 44 in the third embodiment, and thus the detailed description will be omitted.

以上で明らかなように、この実施の形態４によれば、移動体識別部５６が、データベース４１に記憶されている複数の移動体に関する各時刻での位置、輝度及び色差と、データ格納部５５に記録されている移動体の位置、輝度及び色差とを照合し、位置、輝度及び色差の照合結果から識別対象の移動体を識別するように構成したので、上記実施の形態１と同様に、移動体の放射光又は反射光の輝度が小さい時間帯でも、移動体を識別することができる効果を奏する。
また、移動体の色差を照合対象に含めて、位置、輝度及び色差の照合結果から移動体を識別するようにしているので、上記実施の形態１よりも、移動体の識別精度を高めることができる。 As is apparent from the above, according to the fourth embodiment, the mobile object identification unit 56 includes the position, the luminance and the color difference at each time for a plurality of mobile objects stored in the database 41, and the data storage unit 55. The present embodiment is configured to collate the position, brightness and color difference of the moving object recorded in the table, and to identify the moving object to be identified from the comparison result of the position, brightness and color difference, as in the first embodiment. Even in a time zone in which the luminance of the emitted light or the reflected light of the moving object is small, the moving object can be identified.
In addition, since the color difference of the moving object is included in the check target and the moving object is identified from the comparison result of the position, the luminance and the color difference, the identification accuracy of the moving object can be improved compared to the first embodiment. it can.

また、この実施の形態４によれば、光透過部５１が透過する光の波長と反射する光の
波長が異なる分光フィルタを有し、光検出器４が光透過部５１の分光フィルタを透過してきた光を検出して、移動体が映っている光強度画像を撮像する光検出回路４ａと、その分光フィルタにより反射された光を検出して、移動体が映っている光強度画像を撮像する光検出回路４ｂとを備えるように構成したので、１つの観測時間帯において、シャッターの開閉や光強度画像の撮像を１回だけ行えばよく、上記実施の形態１よりも、制御構成の簡略化を図ることができる。 Further, according to the fourth embodiment, the light transmitting portion 51 has a spectral filter different in wavelength of the light transmitted through and the wavelength of light reflected, and the light detector 4 transmits the spectral filter of the light transmitting portion 51. Light detecting circuit 4a which picks up a light intensity image in which the moving body appears, and light which is reflected by the spectral filter, and picks up a light intensity image in which the moving body appears Since the light detection circuit 4 b is provided, opening and closing of the shutter and imaging of the light intensity image may be performed only once in one observation time zone, and the control structure can be simplified as compared with the first embodiment. Can be

この実施の形態４では、減算器５２が演算装置６の外部に設けられているものを示しているが、演算装置６が、減算器５２と同様の減算処理を実施する減算部を実装するようにしてもよい。   In the fourth embodiment, although the subtractor 52 is provided outside the arithmetic device 6, the arithmetic device 6 implements a subtractor for performing subtraction processing similar to that of the subtracter 52. You may

上記実施の形態１〜４では、移動体を識別するものを示しているが、位置輝度算出部７，５３により算出された移動体の位置及び輝度や、移動体識別部４４により特定された色又は色差、減算器５２により算出された色差などをデータベース５，４１に蓄積し、次回以降の移動体の識別処理で、その蓄積した位置、輝度、色や色差を利用するようにしてもよい。   In the first to fourth embodiments described above, the one that identifies the moving object is shown, but the position and the brightness of the moving object calculated by the position luminance calculating unit 7 53 and the color identified by the moving object identifying unit 44 Alternatively, the color difference, the color difference calculated by the subtractor 52, and the like may be stored in the database 5, 41, and the accumulated position, brightness, color or color difference may be used in the identification processing of the moving object on and after next time.

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 scope of the invention, the present invention allows free combination of each embodiment, or modification of any component of each embodiment, or omission of any component in each embodiment. .

１ 結像光学系、２ 遮光部、３ 光透過部、４ 光検出器、４ａ 光検出回路（第１の光検出回路）、４ｂ 光検出回路（第２の光検出回路）、５ データベース、６ 演算装置、７ 位置輝度算出部、８ 記録処理部（記録部）、９ データ格納部（記録部）、１０ 移動体識別部、１１ 制御装置、１２ 駆動装置、２１ 位置輝度算出処理回路、２２ 記録処理回路、２３ 記憶装置、２４ 移動体識別処理回路、３１ メモリ、３２ プロセッサ、４１ データベース、４２ 記録処理部（記録部）、４３ データ格納部（記録部）、４４ 移動体識別部、５１ 光透過部、５２ 減算器、５３ 位置輝度算出部、５４ 記録処理部（記録部）、５５ データ格納部（記録部）、５６ 移動体識別部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 imaging optical system, 2 light-shielding part, 3 light transmission part, 4 photodetector, 4a light detection circuit (1st light detection circuit), 4b light detection circuit (2nd light detection circuit), 5 database, 6 Arithmetic device, 7 position brightness calculation unit, 8 recording processing unit (recording unit), 9 data storage unit (recording unit), 10 moving body identification unit, 11 control device, 12 driving device, 21 position brightness calculation processing circuit, 22 recording Processing circuit, 23 storage device, 24 moving object identification processing circuit, 31 memory, 32 processor, 41 database, 42 recording processing unit (recording unit), 43 data storage unit (recording unit), 44 moving object identification unit, 51 light transmission 5, 52 subtractors, 53 position luminance calculation units, 54 recording processing units (recording units), 55 data storage units (recording units), 56 moving object identification units.

Claims (15)

識別対象である移動体の放射光又は反射光を結像する結像光学系と、
前記結像光学系により結像された光を検出して、前記移動体が映っている光強度画像を撮像する光検出器と、
前記光検出器により撮像された光強度画像から前記移動体の位置及び輝度を算出する位置輝度算出部と、
前記位置輝度算出部により移動体の位置及び輝度が算出される毎に、時刻とともに前記移動体の位置及び輝度を記録する記録部と、
軌道が既知である複数の移動体に関する各時刻での位置及び輝度を記憶しているデータベースと、
前記データベースに記憶されている複数の移動体に関する各時刻での位置及び輝度と、前記記録部により記録されている時刻、移動体の位置及び輝度とを照合し、時刻、位置及び輝度の照合結果から識別対象の移動体を識別する移動体識別部と
を備えた移動体識別装置。 An imaging optical system for imaging emitted light or reflected light of a moving object to be identified;
A light detector that detects light imaged by the imaging optical system and picks up a light intensity image on which the movable body is reflected;
A position brightness calculator configured to calculate the position and the brightness of the movable body from the light intensity image captured by the light detector;
A recording unit which records the position and the brightness of the moving body along with the time each time the position and the brightness of the moving body are calculated by the position brightness calculating unit;
A database storing positions and intensities at respective times with respect to a plurality of moving bodies whose trajectories are known;
The position and brightness at each time of a plurality of moving objects stored in the database are compared with the time recorded by the recording unit , the position and brightness of the moving object , and the comparison result of time, position and brightness And a mobile object identification unit for identifying a mobile object to be identified. 前記結像光学系と前記光検出器の間の光路に配置され、前記結像光学系により結像された光の遮断と透過を交互に繰り返す遮光部を備えたことを特徴とする請求項１記載の移動体識別装置。   A light shielding portion is disposed in an optical path between the image forming optical system and the light detector, and alternately includes blocking and transmission of light imaged by the image forming optical system. Mobile identification device as described. 識別対象である移動体の放射光又は反射光を結像する結像光学系と、
前記結像光学系により結像された光を検出して、前記移動体が映っている光強度画像を撮像する光検出器と、
前記光検出器により撮像された光強度画像から前記移動体の位置及び輝度を算出する位置輝度算出部と、
前記位置輝度算出部により移動体の位置及び輝度が算出される毎に、前記移動体の位置及び輝度を記録する記録部と、
軌道が既知である複数の移動体に関する各時刻での位置及び輝度を記憶しているデータベースと、
前記データベースに記憶されている複数の移動体に関する各時刻での位置及び輝度と、前記記録部により記録されている移動体の位置及び輝度とを照合し、位置及び輝度の照合結果から識別対象の移動体を識別する移動体識別部と、
透過する光の特性が異なる複数のフィルタを有し、前記複数のフィルタの中で使用するフィルタを順番に切り換えながら、当該フィルタを用いて、前記結像光学系により結像された光の一部を透過する光透過部と、を備え、
前記光検出器は、前記光透過部を透過してきた光を検出して、識別対象の移動体が映っている光強度画像を撮像する、移動体識別装置。 An imaging optical system for imaging emitted light or reflected light of a moving object to be identified;
A light detector that detects light imaged by the imaging optical system and picks up a light intensity image on which the movable body is reflected;
A position brightness calculator configured to calculate the position and the brightness of the movable body from the light intensity image captured by the light detector;
A recording unit that records the position and the luminance of the moving body whenever the position and the luminance of the moving body are calculated by the position luminance calculating unit;
A database storing positions and intensities at respective times with respect to a plurality of moving bodies whose trajectories are known;
The position and brightness at each time of a plurality of moving objects stored in the database are compared with the position and brightness of the moving object recorded by the recording unit, and the identification result is a mobile identification unit for identifying the moving body,
A part of light imaged by the imaging optical system using a plurality of filters having different characteristics of light to be transmitted and using the filters while sequentially switching the filters used among the plurality of filters and a light transmitting unit that transmits,
The mobile object identification device , wherein the light detector detects light transmitted through the light transmission part, and picks up a light intensity image in which a mobile object to be identified is shown. 前記結像光学系と前記光検出器の間の光路に配置され、前記結像光学系により結像された光の遮断と透過を交互に繰り返す遮光部を備えたことを特徴とする請求項３記載の移動体識別装置。  A light shielding portion is disposed in an optical path between the image forming optical system and the light detector, and alternately includes blocking and transmission of light imaged by the image forming optical system. Mobile identification device as described. 前記光透過部は、透過する光の特性が異なる複数のフィルタとして、透過する光の波長が異なる複数の波長フィルタを有していることを特徴とする請求項３または請求項４記載の移動体識別装置。 The movable body according to claim 3 or 4 , wherein the light transmitting portion has a plurality of wavelength filters having different wavelengths of light to be transmitted as the plurality of filters having different characteristics of the light to be transmitted. Identification device. 前記データベースには、軌道が既知である複数の移動体に関する各時刻での位置、輝度及び色が記憶されており、
前記記録部は、前記光透過部により用いられる波長フィルタが切り換えられる毎に、当該波長フィルタが透過する光の波長を記録し、
前記移動体識別部は、前記記録部により記録されている光の波長及び輝度から識別対象の移動体の色を特定し、前記データベースに記憶されている複数の移動体に関する各時刻での位置、輝度及び色と、前記記録部により記録されている移動体の位置及び輝度並びに前記特定した色とを照合し、位置、輝度及び色の照合結果から識別対象の移動体を識別することを特徴とする請求項５記載の移動体識別装置。 The database stores the position, brightness and color at each time with respect to a plurality of mobile bodies whose trajectories are known,
The recording unit records the wavelength of light transmitted by the wavelength filter each time the wavelength filter used by the light transmitting unit is switched.
The mobile object identification unit identifies the color of the mobile object to be identified from the wavelength and the brightness of the light recorded by the recording unit, and the position at each time regarding a plurality of mobile objects stored in the database, And identifying the moving object to be identified from the matching result of the position, the brightness and the color by comparing the brightness and the color with the position and the brightness of the moving object recorded by the recording unit and the specified color. The mobile object identification device according to claim 5 . 前記データベースには、軌道が既知である複数の移動体に関する各時刻での位置、輝度及び光の波長間の輝度の差分である色差が記憶されており、
前記記録部は、前記光透過部により用いられる波長フィルタが切り換えられる毎に、当該波長フィルタが透過する光の波長を記録し、
前記移動体識別部は、前記記録部により記録されている光の波長及び輝度から識別対象の移動体の色差を特定し、前記データベースに記憶されている複数の移動体に関する各時刻での位置、輝度及び色差と、前記記録部により記録されている移動体の位置及び輝度並びに前記特定した色差とを照合し、位置、輝度及び色差の照合結果から識別対象の移動体を識別することを特徴とする請求項５記載の移動体識別装置。 The database stores color differences which are differences in position, luminance and luminance between light wavelengths at each time with respect to a plurality of mobile bodies whose orbits are known,
The recording unit records the wavelength of light transmitted by the wavelength filter each time the wavelength filter used by the light transmitting unit is switched.
The moving object identification unit identifies the color difference of the moving object to be identified from the wavelength and the brightness of the light recorded by the recording unit, and the position at each time of a plurality of moving objects stored in the database The present invention is characterized in that the moving object to be identified is identified from the comparison result of the position, the brightness and the color difference by comparing the brightness and the color difference with the position and the brightness of the moving object recorded by the recording unit and the specified color difference. The mobile object identification device according to claim 5 . 前記データベースには、光の波長間の輝度の差分である色差として、ＢバンドとＶバンド間の輝度の差分と、ＲバンドとＩバンド間の輝度の差分とが記憶されており、
前記移動体識別部は、識別対象の移動体の色差として、ＢバンドとＶバンド間の輝度の差分と、ＲバンドとＩバンド間の輝度の差分とを特定することを特徴とする請求項７記載の移動体識別装置。 In the database, the difference in brightness between the B band and the V band and the difference in brightness between the R band and the I band are stored as the color difference which is the difference in brightness between the light wavelengths.
The mobile identification unit, as the color difference of the moving object to be identified, the luminance difference between the B band and V-band, claim and identifies the difference in luminance between R band and I band 7 Mobile identification device as described. 識別対象である移動体の放射光又は反射光を結像する結像光学系と、
前記結像光学系により結像された光を検出して、前記移動体が映っている光強度画像を撮像する光検出器と、
前記光検出器により撮像された光強度画像から前記移動体の位置及び輝度を算出する位置輝度算出部と、
前記位置輝度算出部により移動体の位置及び輝度が算出される毎に、前記移動体の位置及び輝度を記録する記録部と、
軌道が既知である複数の移動体に関する各時刻での位置及び輝度を記憶しているデータベースと、
前記データベースに記憶されている複数の移動体に関する各時刻での位置及び輝度と、前記記録部により記録されている移動体の位置及び輝度とを照合し、位置及び輝度の照合結果から識別対象の移動体を識別する移動体識別部と、
前記結像光学系により結像された光のうち、透過する光の波長と反射する光の波長が異なる分光フィルタを有している光透過部と、を備え、
前記光検出器は、前記光透過部の分光フィルタを透過してきた光を検出して、識別対象の移動体が映っている光強度画像を撮像する第１の光検出回路と、前記分光フィルタにより反射された光を検出して、識別対象の移動体が映っている光強度画像を撮像する第２の光検出回路とから構成されている、移動体識別装置。 An imaging optical system for imaging emitted light or reflected light of a moving object to be identified;
A light detector that detects light imaged by the imaging optical system and picks up a light intensity image on which the movable body is reflected;
A position brightness calculator configured to calculate the position and the brightness of the movable body from the light intensity image captured by the light detector;
A recording unit that records the position and the luminance of the moving body whenever the position and the luminance of the moving body are calculated by the position luminance calculating unit;
A database storing positions and intensities at respective times with respect to a plurality of moving bodies whose trajectories are known;
The position and brightness at each time of a plurality of moving objects stored in the database are compared with the position and brightness of the moving object recorded by the recording unit, and the identification result is a mobile identification unit for identifying the moving body,
A light transmitting portion having a spectral filter in which the wavelength of the light to be transmitted and the wavelength of the light to be reflected among the light formed by the imaging optical system are different,
The light detector detects the light transmitted through the spectral filter of the light transmission unit, and a first light detection circuit for capturing a light intensity image in which a moving object to be identified is reflected; and the spectral filter by detecting the reflected light, that is composed of a second light detection circuit for capturing a light intensity image mobile identification object is reflected, moving body identifying device. 前記結像光学系と前記光検出器の間の光路に配置され、前記結像光学系により結像された光の遮断と透過を交互に繰り返す遮光部を備えたことを特徴とする請求項９記載の移動体識別装置。  A light shielding portion is disposed in an optical path between the image forming optical system and the light detector, and alternately includes blocking and transmission of light imaged by the image forming optical system. Mobile identification device as described. 前記第１の光検出回路により撮像された光強度画像から前記第２の光検出回路により撮像された光強度画像を減算することで、識別対象の移動体の光の波長間の輝度の差分である色差を算出する減算器を備え、
前記データベースには、軌道が既知である複数の移動体に関する各時刻での位置、輝度及び色差が記憶されており、
前記記録部は、前記減算器により識別対象の移動体の色差が算出される毎に、識別対象の移動体の色差を記録し、
前記移動体識別部は、前記データベースに記憶されている複数の移動体に関する各時刻での位置、輝度及び色差と、前記記録部により記録されている移動体の位置、輝度及び色差とを照合し、位置、輝度及び色差の照合結果から識別対象の移動体を識別することを特徴とする請求項９または請求項１０記載の移動体識別装置。 By subtracting the light intensity image taken by the second light detection circuit from the light intensity image taken by the first light detection circuit, the difference in luminance between the wavelengths of the light of the moving object to be identified Equipped with a subtractor to calculate a certain color difference,
The database stores the position, brightness and color difference at each time with respect to a plurality of mobile bodies whose trajectories are known,
The recording unit records the color difference of the moving object to be identified each time the color difference of the moving object to be identified is calculated by the subtractor.
The mobile object identification unit collates the position, brightness and color difference at each time of a plurality of mobile objects stored in the database with the position, brightness and color difference of the mobile object recorded by the recording unit. 11. The mobile object identification apparatus according to claim 9, wherein the mobile object to be identified is identified from the collation result of the position, the brightness and the color difference. 前記光透過部は、透過する光の特性が異なる複数のフィルタとして、透過する光の偏光が異なる複数の偏光フィルタを有していることを特徴とする請求項３記載の移動体識別装置。   4. The mobile object identification device according to claim 3, wherein the light transmission unit includes a plurality of polarization filters having different polarizations of light to be transmitted as the plurality of filters having different characteristics of the light to be transmitted. 結像光学系が、識別対象である移動体の放射光又は反射光を結像し、
光検出器が、前記結像光学系により結像された光を検出して、前記移動体が映っている光強度画像を撮像し、
位置輝度算出部が、前記光検出器により撮像された光強度画像から前記移動体の位置及び輝度を算出し、
記録部が、前記位置輝度算出部により移動体の位置及び輝度が算出される毎に、時刻、前記移動体の位置及び輝度を記録し、
移動体識別部が、データベースに記憶されている軌道が既知である複数の移動体に関する各時刻での位置及び輝度と、前記記録部により記録されている時刻、移動体の位置及び輝度とを照合し、時刻、位置及び輝度の照合結果から識別対象の移動体を識別する
移動体識別方法。 The imaging optical system images the emitted light or the reflected light of the moving object to be identified,
A light detector detects the light imaged by the imaging optical system, and picks up a light intensity image in which the moving body is reflected,
The position brightness calculation unit calculates the position and brightness of the moving body from the light intensity image captured by the light detector,
The recording unit records the time, the position of the moving object and the luminance each time the position luminance calculating unit calculates the position and the luminance of the moving object,
The moving body identification unit collates the position and brightness at each time of a plurality of moving bodies whose trajectories stored in the database are known, with the time recorded by the recording unit , the position and brightness of the moving body And a moving object to be identified from identification results of time, position and brightness. 結像光学系が、識別対象である移動体の放射光又は反射光を結像し、  The imaging optical system images the emitted light or the reflected light of the moving object to be identified,
光検出器が、前記結像光学系により結像された光を検出して、前記移動体が映っている光強度画像を撮像し、  A light detector detects the light imaged by the imaging optical system, and picks up a light intensity image in which the moving body is reflected,
位置輝度算出部が、前記光検出器により撮像された光強度画像から前記移動体の位置及び輝度を算出し、  The position brightness calculation unit calculates the position and brightness of the moving body from the light intensity image captured by the light detector,
記録部が、前記位置輝度算出部により移動体の位置及び輝度が算出される毎に、前記移動体の位置及び輝度を記録し、  The recording unit records the position and the luminance of the movable body every time the position and luminance calculation unit calculates the position and the luminance of the movable body,
移動体識別部が、データベースに記憶されている軌道が既知である複数の移動体に関する各時刻での位置及び輝度と、前記記録部により記録されている移動体の位置及び輝度とを照合し、位置及び輝度の照合結果から識別対象の移動体を識別し、  The mobile object identification unit collates the position and brightness at each time with respect to a plurality of mobile objects with known trajectories stored in the database with the position and brightness of the mobile object recorded by the recording unit, Identify the mobile object to be identified from the matching result of position and brightness,
光透過部が、透過する光の特性が異なる複数のフィルタを有し、前記複数のフィルタの中で使用するフィルタを順番に切り換えながら、当該フィルタを用いて、前記結像光学系により結像された光の一部を透過し、  The light transmitting portion has a plurality of filters having different characteristics of light to be transmitted, and while the filters used among the plurality of filters are switched in order, the light is imaged by the imaging optical system using the filters Transmit a portion of the
前記光検出器が、前記光透過部を透過してきた光を検出して、識別対象の移動体が映っている光強度画像を撮像する  The light detector detects the light transmitted through the light transmission unit, and picks up a light intensity image in which a moving object to be identified is shown.
移動体識別方法。  Mobile identification method. 結像光学系が、識別対象である移動体の放射光又は反射光を結像し、  The imaging optical system images the emitted light or the reflected light of the moving object to be identified,
光検出器が、前記結像光学系により結像された光を検出して、前記移動体が映っている光強度画像を撮像し、  A light detector detects the light imaged by the imaging optical system, and picks up a light intensity image in which the moving body is reflected,
位置輝度算出部が、前記光検出器により撮像された光強度画像から前記移動体の位置及び輝度を算出し、  The position brightness calculation unit calculates the position and brightness of the moving body from the light intensity image captured by the light detector,
記録部が、前記位置輝度算出部により移動体の位置及び輝度が算出される毎に、前記移動体の位置及び輝度を記録し、  The recording unit records the position and the luminance of the movable body every time the position and luminance calculation unit calculates the position and the luminance of the movable body,
移動体識別部が、データベースに記憶されている軌道が既知である複数の移動体に関する各時刻での位置及び輝度と、前記記録部により記録されている移動体の位置及び輝度とを照合し、位置及び輝度の照合結果から識別対象の移動体を識別し、  The mobile object identification unit collates the position and brightness at each time with respect to a plurality of mobile objects with known trajectories stored in the database with the position and brightness of the mobile object recorded by the recording unit, Identify the mobile object to be identified from the matching result of position and brightness,
前記光検出器が、前記結像光学系により結像された光のうち、透過する光の波長と反射する光の波長が異なる分光フィルタを透過してきた光を、第１の光検出回路により検出して、識別対象の移動体が映っている光強度画像を撮像し、前記分光フィルタにより反射された光を、第２の光検出回路により検出して、識別対象の移動体が映っている光強度画像を撮像する  The light detector detects, of the light imaged by the imaging optical system, the light transmitted through the spectral filter having a different wavelength of the transmitted light and the wavelength of the reflected light by the first light detection circuit. And picks up a light intensity image showing the moving object to be identified, detects the light reflected by the spectral filter by the second light detection circuit, and reflects the light on which the moving object to be identified is shown Capture an intensity image
移動体識別方法。  Mobile identification method.

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