(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
目標を含む二次元画像を所定の分解能で撮像する母機と、飛しょう開始前にこの母機から受けとった前記二次元画像と、飛しょう開始後に自身で撮像した前記母機より粗い分解能の二次元画像に基づき前記目標を捕捉・追随する飛しょう体とを備えた飛しょう体システムにおいて、
前記母機は、前記飛しょう体が飛しょうを開始して所定の時間経過後における、この飛しょう体自身が撮像する前記目標を含む二次元の想定画像を１以上生成するとともに、生成したこれら想定画像を飛しょう開始前にこの飛しょう体に送出する想定画像生成手段を有し、
前記飛しょう体は、前記母機からの１以上の二次元の想定画像の中から飛しょう開始後の想定飛しょう距離に対応して選択した１つの画像と自身で撮像した前記母機より粗い分解能の二次元画像とに基づいて、この自身で撮像した二次元画像内で前記目標を捕捉・追随し自身を前記目標に向けて誘導する誘導手段を有し、
前記想定画像生成手段により生成される想定画像は、前記飛しょう体の撮像視野と前記目標までの距離に基づき前記母機からズームして撮像された、前記目標を含む二次元画像に基づいて生成されることを特徴とする飛しょう体システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、飛しょう体システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、発射母機から目標に向けて発射される飛しょう体システムが開示されている（例えば、特許文献１参照。）。この種の誘導装置を搭載した飛しょう体システムにおいては、飛しょう体が目標まで飛しょうするための情報として、あらかじめ、例えば、地形情報、地勢情報、目標の画像情報などを飛しょう体に送り込むとともに、飛しょう体側はこれら情報を飛しょう開始前に受けとっておき、飛しょう開始後は、これら事前の情報に加え、自身に搭載された各種センサにより目標情報を取得しながら対象目標に向けて飛しょうする。また飛しょう前に授受する目標情報が、例えば目標の二次元画像情報等の場合は、飛しょう体は、所定の飛しょう経路をとった後に、自身の取得した二次元画像情報からあらかじめ母機から受けとった目標の画像情報に基づいて対象目標の捜索を開始するという事例もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２８５４９８号公報（第５ページ、図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のように、二次元画像センサを用いて目標情報を取得しながら目標に向けて飛しょうする飛しょう体を有する飛しょう体システムにおいては、飛しょう体自身で目標検出した後、発射する飛しょう体システムがある。しかしながら、飛しょう体側はその形状や搭載容量等の制約から、必ずしも十分な目標検出性能を付与されず、画像センサについても、例えば母機側と同等の画像分解能や精度を持たせることは困難であった。次に、飛しょう体は目標を検出するのに十分な解像度が得られるまで目標付近まで飛しょうした後に、自身で取得した画像により目標を捕捉・追随するシステムがある。しかしこの場合、例えば目標付近まで飛しょうする間に、目標位置に変化が生じた場合など、予想された目標位置に目標を検出できない、あるいは異なった目標に誘導される場合があった。
【０００５】
本発明の実施形態は、上述の事情を考慮してなされたものであり、飛しょう体に搭載する画像センサを大型化・高精度化することなく目標を捕捉・追随することのできる飛しょう体システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の実施形態による飛しょう体システムは、目標を含む二次元画像を所定の分解能で撮像する母機と、飛しょう開始前にこの母機から受けとった前記二次元画像と、飛しょう開始後に自身で撮像した前記母機より粗い分解能の二次元画像に基づき前記目標を捕捉・追随する飛しょう体とを備えた飛しょう体システムにおいて、前記母機は、前記飛しょう体が飛しょうを開始して所定の時間経過後における、この飛しょう体自身が撮像する前記目標を含む二次元の想定画像を１以上生成するとともに、生成したこれら想定画像を飛しょう開始前にこの飛しょう体に送出する想定画像生成手段を有し、前記飛しょう体は、前記母機からの１以上の二次元の想定画像の中から飛しょう開始後の想定飛しょう距離に対応して選択した１つの画像と自身で撮像した前記母機より粗い分解能の二次元画像とに基づいて、この自身で撮像した二次元画像内で前記目標を捕捉・追随し自身を前記目標に向けて誘導する誘導手段を有し、前記想定画像生成手段により生成される想定画像は、前記飛しょう体の撮像視野と前記目標までの距離に基づき前記母機からズームして撮像された、前記目標を含む二次元画像に基づいて生成されることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本実施形態の飛しょう体システム１の一例を示すブロック図。
【図２】想定画像生成の一例をモデル化して示す説明図。
【図３】飛しょう中に選択される想定画像と画像センサ２２で撮像される画像の一例をモデル化して示す説明図。
【図４】本実施形態の飛しょう体システム１の動作を説明するためのフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に、本実施形態の飛しょう体システムについて、図１〜図４を参照して説明する。
【実施例】
【０００９】
図１は、本実施形態の飛しょう体システムの一例を示すブロック図である。図１に例示したように、この飛しょう体システム１は、母機１０、及び飛しょう体２０から構成されている。母機１０は、飛しょう体２０を搭載するプラットフォームであり、目標を含む二次元画像を撮像し、これら撮像した画像に基づいて、飛しょう体２０が目標へ向かう飛しょう経路の途中で撮像する二次元画像を想定して複数枚生成するとともに、これら生成した二次元の想定画像を飛しょう体２０の発射前に飛しょう体２０に送出する。飛しょう体２０は、母機１０に搭載され、この母機１０から発射される前に目標を含む二次元の想定画像を複数枚受けとるとともに、飛しょう開始後は、自身で二次元画像を撮像しつつ、想定飛しょう距離に基づいて母機１０からの複数の想定画像を切り替えるように選択して両画像を比較しながら、目標を特定し捕捉・追随する。
【００１０】
ここに、母機１０は、撮像部１１、画像処理部１２、及びデータ送信部１３から構成されている。撮像部１１は、目標を含む二次元画像を撮像し画像処理部１２に送出する。また、撮像部１１は、ズーム機能を有しており、画像処理部１２からのズーム率の制御により、目標を含むズームされた二次元画像を撮像する。
【００１１】
画像処理部１２は、撮像部１１に対して、飛しょう体２０側の画像センサ２２の撮像視野、及び飛しょう開始後の飛しょう体２０と目標との距離に基づいたズーム率を指定するとともに、指定したズーム率で撮像された二次元画像から、目標に向けて飛しょう中の飛しょう体２０自身が目標から所定の距離において撮像する二次元画像を予測して想定画像を生成する。そして、想定画像内から目標を検出してその位置を特定するとともに、この想定画像を飛しょう体２０に送出すべく、データ送信部１３に送る。
【００１２】
飛しょう体２０側の画像センサ２２の撮像視野、及び飛しょう開始後の飛しょう体２０と目標との距離の変化と、撮像部１１に対するズーム率との関係、ならびに生成される想定画像の一例を図２にモデル化して例示する。図２では、目標までの距離の異なる３つの位置における想定画像を生成する場合を取りあげている。この事例では、撮像部１１のズームなしの二次元画像Ｓｏに対して、目標までの距離がＲａである位置Ａ、Ｒｂである位置Ｂ、及びＲｃである位置Ｃにおける飛しょう体２０の画像センサ２２の撮像視野を例示してある。画像処理部１２では、それぞれの位置における画像センサ２２の撮像視野に合うように撮像部１１に対してズーム率を指定する。そして、指定したズーム率で撮像した二次元画像に基づき図２中に例示したような想定画像Ａ〜Ｃを生成し、その画像中での目標位置を特定する。データ送信部１３は、このようにして画像処理部１２で生成された二次元の想定画像を飛しょう開始前の飛しょう体２０に送出する。
【００１３】
一方、飛しょう体２０は、データ受信部２１、画像センサ２２、飛しょう体信号処理部２３から構成されている。データ受信部２１は、母機１０側から送られてくる、目標を含む二次元の想定画像を受けとって飛しょう体信号処理部２３に送出する。画像センサ２２は、飛しょう方向に撮像視野を有し、飛しょう開始後にその二次元画像を取得して飛しょう体信号処理部２３に送出する。
【００１４】
飛しょう体信号処理部２３は、母機１０側から送られてきた二次元の想定画像、及び自身の画像センサ２２で撮像した二次元画像を受けとるとともに、飛しょう開始後は、母機１０から送られてきた二次元の想定画像の中から、その想定飛しょう距離に対応した画像を選択し、この選択した想定画像と画像センサ２２で撮像した二次元画像とに基づいて、この画像センサ２２からの画像内で目標を捕捉・追随し、自飛しょう体２０を目標に向けて飛しょうさせるための誘導信号を生成する。飛しょう中に選択される想定画像と画像センサ２２で撮像される画像の一例を、図３にモデル化して示す。
【００１５】
図３は、上述した図２の説明図のように、位置Ａ〜Ｃにおける想定画像Ａ〜Ｃを受けとって飛しょう中の飛しょう体２０が、飛しょう開始後の想定飛しょう距離に対応して位置Ａ〜Ｃのそれぞれに到達したときに、画像センサ２２が撮像する２次元画像とその画像中で特定した目標をモデル化して例示した説明図である。飛しょう体２０側の画像センサ２２は、種々の制約により母機１０側の撮像部１１と同等の画像分解能や精度を持たせることは困難な場合が多い。従って、例えば、目標から遠距離の位置Ａにおける場合のように、画像センサ２２からは必ずしも十分な分解能の二次元画像を得られない場合でも、飛しょう体信号処理部２３は、これを母機１０側から受けとった位置Ａにおける想定画像Ａと比較照合するなどして、画像センサ２２からの二次元画像内に目標を特定する。そして、想定飛しょう距離に応じて想定画像Ｂ〜Ｃと順次選択し、引き続き目標を捕捉・追随し、特定し続ける。
【００１６】
次に、前出の図１乃至図３、ならびに図４のフローチャートを参照して、上述のように構成された本実施形態の飛しょう体システム１の動作について説明する。なお、以下の説明においては、母機１０で目標を特定して飛しょう体２０を発射後、この飛しょう体２０が目標に会合するよう誘導される場面をとりあげて説明する。図４は、この飛しょう体システム１の動作を説明するためのフローチャートである。
【００１７】
この飛しょう体システム１が動作を開始すると、まず、母機１０側から目標を含む二次元画像を撮像するために、撮像部１１の撮像視野が定められる。この撮像視野は、例えば、図２に例示したＳｏに相当する（ＳＴ４０１）。次いで、飛しょう体２０の画像センサ２２が目標から所定の距離を飛しょう中に撮像すると予測される想定画像を生成するために、画像センサ２２の撮像視野、及び飛しょう体２０と目標との距離に応じたズーム率で目標を含む二次元画像が撮像される。このときに撮像されるズーム画像は、例えば図２に例示したように、飛しょう体２０の飛しょう位置に対応して、Ｓａ、Ｓｂ、及びＳｃを視野とする画像に相当する（ＳＴ４０２）。そして、それぞれの画像内で目標の位置が特定され（ＳＴ４０３）、飛しょう体２０が飛しょうを開始する前に、想定画像としてデータ送信部１３を通して飛しょう体２０に送出される。なお、このとき送出される想定画像は、例えば図２中に想定画像Ａ〜Ｃとして示されたものである（ＳＴ４０４）。
【００１８】
一方飛しょう体２０側においては、飛しょう開始前に母機１０側から送られてきたこれら想定画像はデータ受信部２１で受けとられた後、飛しょう体信号処理部２３に送られて保持される（ＳＴ４０５）。その後、飛しょう体２０が飛しょうを開始すると（ＳＴ４０６）、飛しょう体２０の画像センサ２２により目標を含む二次元画像が撮像され、飛しょう体２０はこの画像内で目標を特定しながら飛しょうを継続する（ＳＴ４０７）。このときに飛しょう体信号処理部２３においては、飛しょう開始後の経過時間等から想定される飛しょう距離に対応して想定画像が選択されるとともに（ＳＴ４０８）、選択された想定画像と画像センサ２２で撮像した画像との照合等により、必ずしも十分な画像分解能や精度を持っているとは限らない画像センサ２２で撮像した二次元画像内で対象の目標が確実に特定される（ＳＴ４０９）。そして、飛しょう開始後の想定飛しょう距離に応じて、母機１０から受けとった想定画像が順次切り替わって選択されながら、画像内においては目標が継続して追随され、飛しょう体２０は目標に向けて誘導される（ＳＴ４１０）。
【００１９】
この後は、さらに目標に接近することによって、飛しょう体信号処理部２３では、画像センサ２２で撮像した画像内で想定画像を使うことなく目標が特定されるようになる（ＳＴ４１１）。そして、飛しょう体２０は、目標に向けて誘導され、目標に会合する（ＳＴ４１２）。
【００２０】
以上説明したように、本実施例の飛しょう体システムにおいては、目標に向けて飛しょう中の飛しょう体が、飛しょう経路の途中で取得すると想定される二次元画像を、母機側で撮像した二次元画像から複数枚生成してこれら画像内に目標を特定し、あらかじめ飛しょう開始前の飛しょう体に想定画像として送り込むとともに、飛しょう体は、飛しょう開始からの想定飛しょう距離に対応して選択した想定画像と自身の画像センサで撮像した二次元画像とに基づいて目標を特定し、捕捉・追随を継続している。これにより、例えば飛しょう開始直後等に飛しょう体自身の画像センサにより撮像した画像が必ずしも十分な分解能や精度を持っていない場合においても、目標を確実に特定することができる。従って、飛しょう体側の画像センサを大型化・高精度化することなく、目標を捕捉・追随することのできる飛しょう体システムを得ることができる。
【００２１】
なお、本実施形態は、上述したそのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【符号の説明】
【００２２】
１  飛しょう体システム
１０  母機
１１  撮像部
１２  画像処理部
１３  データ送信部
２０  飛しょう体
２１  データ受信部
２２  画像センサ
２３  飛しょう体信号処理部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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