(57)【要約】【課題】より高精度に地雷を検知することが可能な地雷検知方法を提供することである。【解決手段】実施形態に係る地雷検知方法は、地雷が設置又は埋設されている可能性がある地雷検知領域を、航空機に搭載された赤外線カメラで撮影するステップと、前記赤外線カメラで撮影された前記地雷検知領域の赤外線画像と、地雷が存在しないことが確認されている参照領域の赤外線参照画像に基づいて前記地雷検知領域に設置又は埋設されている地雷の候補を検知するステップとを有するものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地雷が設置又は埋設されている可能性がある地雷検知領域を、航空機に搭載された赤外線カメラで撮影するステップと、
前記赤外線カメラで撮影された前記地雷検知領域の赤外線画像と、地雷が存在しないことが確認されている参照領域の赤外線参照画像に基づいて前記地雷検知領域に設置又は埋設されている地雷の候補を検知するステップと、
を有する地雷検知方法。
【請求項２】
大気温度、地表温度及び日照量の少なくとも１つが異なる複数の気象条件ごとに前記参照領域の前記赤外線参照画像を取得しておく一方、前記赤外線画像の撮影時における気象条件を記録しておき、前記赤外線画像を、対応する気象条件の赤外線参照画像と比較することによって前記地雷の候補を検知する請求項１記載の地雷検知方法。
【請求項３】
前記対応する気象条件の前記赤外線参照画像が取り得る画素値に対して一定以上の乖離量を伴って乖離する画素値の特異値が前記赤外線画像から検出された場合には、前記特異値を呈する画素領域を、前記地雷の候補として検知する請求項２記載の地雷検知方法。
【請求項４】
前記特異値を呈する画素領域が、前記地雷に対応する大きさの画素領域よりも一定以上の乖離量を伴って大きい場合には前記地雷の候補から除外する請求項３記載の地雷検知方法。
【請求項５】
前記赤外線画像の撮影時における前記気象条件として、前記地雷検知領域の地表温度を前記赤外線カメラで記録する請求項２乃至４のいずれか１項に記載の地雷検知方法。
【請求項６】
前記航空機から前記地雷検知領域に投下した観測器を用いて前記赤外線画像の撮影時における前記気象条件を記録する請求項２乃至５のいずれか１項に記載の地雷検知方法。
【請求項７】
少なくとも前記参照領域の前記赤外線参照画像として近赤外線画像及び遠赤外線画像を取得しておく一方、前記地雷検知領域の近赤外線画像及び遠赤外線画像を撮影し、前記地雷検知領域の前記近赤外線画像及び前記遠赤外線画像と、前記参照領域の前記近赤外線画像及び前記遠赤外線画像とを比較することによって前記地雷の候補を検知する請求項１乃至６のいずれか１項に記載の地雷検知方法。
【請求項８】
温度が大きく変化した後の時間帯を決定するステップと、
地雷が設置又は埋設されている可能性がある地雷検知領域を、航空機に搭載された赤外線カメラで前記時間帯において撮影するステップと、
前記赤外線カメラで撮影された前記地雷検知領域の赤外線画像に基づいて前記地雷検知領域に設置又は埋設されている地雷の候補を検知するステップと、
を有する地雷検知方法。
【請求項９】
前記時間帯として黎明、薄暮又は降雨後を決定する請求項８記載の地雷検知方法。
【請求項１０】
前記地雷の比熱と、前記地雷周辺における比熱の違いを利用して、前記地雷と前記地雷周辺における温度差が大きくなる前記時間帯において撮影された二次元温度分布を表す前記赤外線画像から特異点として前記地雷の候補を検知する請求項８又は９記載の地雷検知方法。
【請求項１１】
検知可能な赤外線の波長範囲が８μｍ以上１２μｍ以下である遠赤外線カメラで前記地雷検知領域を撮影する請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の地雷検知方法。
【請求項１２】
縦方向及び横方向にそれぞれ２画素以上の画素が存在する画素領域の各画素に前記地雷が写り込む距離分解能で、前記赤外線カメラにより前記地雷検知領域を撮影する請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の地雷検知方法。
【請求項１３】
地雷が設置又は埋設されている可能性がある地雷検知領域を撮影する赤外線カメラであって、航空機に搭載される前記赤外線カメラと、
前記赤外線カメラで撮影された前記地雷検知領域の赤外線画像と、地雷が存在しないことが確認されている参照領域の赤外線参照画像とを比較することによって前記地雷検知領域に設置又は埋設されている地雷の候補を検知する画像比較部と、
を有する地雷検知システム。
【請求項１４】
大気温度、地表温度及び日照量の少なくとも１つが異なる複数の気象条件ごとに取得された前記参照領域の前記赤外線参照画像を記憶する参照画像記憶部を有し、
前記画像比較部は、前記赤外線画像の撮影時における気象条件に対応する気象条件で撮影された赤外線参照画像を前記参照画像記憶部から探索し、探索された前記赤外線参照画像と前記赤外線画像を比較することによって前記地雷の候補を検知するように構成される請求項１３記載の地雷検知システム。
【請求項１５】
前記複数の気象条件のいずれとも異なる気象条件で新たに撮影された前記参照領域の前記赤外線参照画像を前記参照画像記憶部に記憶させる参照画像追加部を有し、
前記画像比較部は、前記赤外線画像の撮影時における気象条件に最も近い気象条件で撮影された前記赤外線参照画像を、前記赤外線画像と比較することによって前記地雷の候補を検知するように構成される請求項１４記載の地雷検知システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、地雷検知システム及び地雷検知方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
戦闘や紛争が起きた地域では地雷を除去することが戦術面及び人道面から重要である。そこで、従来は、金属探知機による地道な地雷の捜索が行われたり、或いは、ロケットによる地雷の爆砕が行われている。そのため、地雷の除去は、非常に高いコスト及びリスクを要する。そこで、地雷を検知するための様々な技術が提案されている。
【０００３】
例えば、無人ヘリコプタ等に搭載した赤外線（ＩＲ：ＩｎｆｒａＲｅｄ）カメラで撮影されたＩＲ画像に基づいて、周囲との温度の相違を利用して地雷の候補を抽出し、光学カメラで撮影された画像に基づいて地雷の候補を弁別する技術が提案されている（例えば特許文献１参照）。同様に、車両に搭載したＩＲカメラで撮影を行い、周囲との温度差を利用して地雷を検知する技術も提案されている（例えば特許文献２参照）。
【０００４】
一方、無人ヘリコプタに搭載した電荷結合素子（ＣＣＤ：Ｃｈａｒｇｅ−Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）カメラとレーダーで地雷を検知し、事前に記憶した各種地雷の形状と照合する技術も提案されている（例えば特許文献３参照）。また、太陽放熱の温度変化等の環境条件で数値シミュレーションを行うことによって、埋設された地雷の二次元熱画像を取得する技術が提案されている（例えば特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３２５１６５号公報
【特許文献２】特開２０１５−１２１３７６号公報
【特許文献３】特開２００７−４７１３６号公報
【特許文献４】特開２００５−１９５２８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、より高精度に地雷を検知することが可能な地雷検知システム及び地雷検知方法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】
【０００７】
本発明の実施形態に係る地雷検知方法は、地雷が設置又は埋設されている可能性がある地雷検知領域を、航空機に搭載された赤外線カメラで撮影するステップと、前記赤外線カメラで撮影された前記地雷検知領域の赤外線画像と、地雷が存在しないことが確認されている参照領域の赤外線参照画像に基づいて前記地雷検知領域に設置又は埋設されている地雷の候補を検知するステップとを有するものである。
【０００８】
また、本発明の実施形態に係る地雷検知方法は、温度が大きく変化した後の時間帯を決定するステップと、地雷が設置又は埋設されている可能性がある地雷検知領域を、航空機に搭載された赤外線カメラで前記時間帯において撮影するステップと、前記赤外線カメラで撮影された前記地雷検知領域の赤外線画像に基づいて前記地雷検知領域に設置又は埋設されている地雷の候補を検知するステップとを有するものである。
【０００９】
また、本発明の実施形態に係る地雷検知システムは、赤外線カメラ及び画像比較部を有する。赤外線カメラは、地雷が設置又は埋設されている可能性がある地雷検知領域を撮影するカメラであって、航空機に搭載される。画像比較部は、前記赤外線カメラで撮影された前記地雷検知領域の赤外線画像と、地雷が存在しないことが確認されている参照領域の赤外線参照画像とを比較することによって前記地雷検知領域に設置又は埋設されている地雷の候補を検知する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る地雷検知システムの構成図。
【図２】図１に示す地雷検知システムの機能ブロック図。
【図３】図１に示す地雷検知システムを用いた地雷検知方法の流れを示すフローチャート。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る地雷検知システムの機能ブロック図。
【図５】図４に示す地雷検知システムを用いた地雷検知方法に流れを示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の実施形態に係る地雷検知システム及び地雷検知方法について添付図面を参照して説明する。
【００１２】
（第１の実施形態）
（地雷検知システムの構成及び機能）
【００１３】
図１は本発明の第１の実施形態に係る地雷検知システムの構成図であり、図２は図１に示す地雷検知システムの機能ブロック図である。
【００１４】
地雷検知システム１は、上空から撮影した赤外線画像に基づいて、地雷検知領域Ａの地表に設置された地雷Ｍ又は地下の浅い位置に埋設された地雷Ｍの候補を検知するシステムである。このため、地雷検知システム１は、赤外線カメラ２及び画像処理部３を有する。
【００１５】
赤外線カメラ２は、地雷Ｍが設置又は埋設されている可能性がある地雷検知領域Ａを撮影するためのカメラである。赤外線カメラ２は、無人機又は有人機等の航空機４に搭載される。赤外線画像に基づいて地雷Ｍの候補を検知できるようにするためには、縦方向及び横方向にそれぞれ２画素以上の画素が存在する画素領域の各画素に地雷Ｍが写り込む距離分解能で地雷検知領域Ａを撮影することが必要である。従って、赤外線カメラ２には、そのような距離分解能で赤外線画像を撮影できるものが使用される。
【００１６】
画像処理部３は、画像処理プログラムを読込ませたコンピュータ等の電子回路で構成することができる。画像処理部３も航空機４に搭載することができるが、航空機４外の安全な場所に設置してもよい。画像処理部３を航空機４に搭載する場合には、赤外線カメラ２と画像処理部３を接続し、赤外線カメラ２で撮影された地雷検知領域Ａの赤外線画像を画像処理部３において画像処理できるようにすることができる。もちろん、画像処理部３を航空機４に搭載するか否かを問わず、画像処理部３を赤外線カメラ２とは独立して設け、赤外線カメラ２で撮影した赤外線画像を画像処理部３に取り込んで画像処理を行うようにしてもよい。
【００１７】
画像処理部３は、赤外線カメラ２で撮影された地雷検知領域Ａの赤外線画像に基づいて地雷検知領域Ａに設置又は埋設されている地雷Ｍの候補を検知する機能を有する。画像処理部３には、赤外線カメラ２で撮影された地雷検知領域Ａの赤外線画像及び地雷Ｍの候補の検知結果を表示させるための表示装置５を接続することができる。
【００１８】
赤外線は、波長が０．７μｍから４μｍ程度の近赤外線と、波長が４μｍから１０００μｍ程度の遠赤外線に分類される。また、波長が２．５μｍから４μｍ程度の赤外線は、中赤外線として分類される場合もある。
【００１９】
地表からは、黒体放射によって温度に応じて異なる周波数を有する遠赤外線が放射される。従って、地表から黒体放射によって放射される遠赤外線を観測すれば、地表の温度分布を二次元マップとして取得することができる。しかも、太陽光に含まれる赤外線は、波長が４μｍよりも短い近赤外線が主体で、太陽光に含まれる遠赤外線は近赤外線と比べると無視できる程度である。従って、太陽光に含まれない遠赤外線を観測すれば、地表から黒体放射によって放射される遠赤外線を選択的に観測することができる。すなわち、遠赤外線を観測すれば、地表で反射する太陽光の反射光による影響を回避して、地表の温度をより正確に測定することができる。
【００２０】
黒体放射を利用した遠赤外線温度センサはサーモグラフィと呼ばれる。市販されている標準的な赤外線カメラ２としては、原理的な理由から検知可能な赤外線の波長範囲が８μｍ以上１２μｍ以下である遠赤外線カメラと、検知可能な赤外線の波長範囲が３μｍ以上５μｍ以下である近赤外線カメラがある。従って、検知可能な赤外線の波長範囲が８μｍ以上１２μｍ以下である遠赤外線カメラで地雷検知領域Ａを撮影すれば、地表の温度分布を正確に測定することができる。
【００２１】
赤外線画像として地表の温度分布が得られると、温度の特異点として地雷Ｍを検出することが可能となる。すなわち、地雷Ｍと地雷Ｍ周辺における温度差によって赤外線画像の画素値が異なることを利用して地雷Ｍを検出することができる。従って、地雷検知領域Ａの赤外線画像を表示装置５に表示させ、ユーザが目視で色の違いから地雷Ｍを特定することもできる。
【００２２】
一方、画像処理部３による赤外線画像の画素値に対する閾値処理によって自動的に赤外線画像から地雷Ｍを検出することができる。すなわち、赤外線画像の画素値の特異点検出によって自動的に地雷Ｍを検出することができる。
【００２３】
（地雷検知方法）
次に地雷検知システム１を用いた地雷検知方法について説明する。
【００２４】
図３は、図１に示す地雷検知システム１を用いた地雷検知方法の流れを示すフローチャートである。
【００２５】
まずステップＳ１において、赤外線画像の撮影タイミングとして、温度が大きく変化した後の時間帯が決定される。温度が大きく変化した後の時間帯としては、黎明、薄暮又は降雨後が挙げられる。
【００２６】
これは、温度が大きく変化した後の時間帯であれば、地雷Ｍと地雷Ｍ周辺における温度の差が他の時間帯に比べて大きくなっているためである。その理由は、金属又はプラスチックで構成される地雷Ｍの熱伝導率、比熱及び比熱容量等の熱力学的な性質が、地雷Ｍの周辺環境を構成する土、動植物及び石等の熱力学的な性質と異なるためである。
【００２７】
尚、比熱は１ｇ当たりの物質の温度を１℃上昇させるために必要な熱量であり、物質１ｇ当たりの熱容量に相当する。また、比熱容量は、圧力又は体積を一定として、単位質量の物質を単位温度上昇させるために必要な熱量である。
【００２８】
黎明、薄暮又は降雨後のように、日照量、大気温度及び地表温度が急激に変化した後の時間帯には、熱伝導率、比熱及び比熱容量の違いに起因して、地雷Ｍと地雷Ｍの周辺に存在する土、動植物及び石等の物体との間において温度差が生じる。そこで、温度が大きく変化した後の時間帯を赤外線画像の撮影タイミングとすれば、赤外線画像に地雷Ｍを特異点として描出させることが可能となる。
【００２９】
但し、赤外線は、水に反射する性質を有し、いずれの波長の赤外線であっても数ｍｍ以上は水を透過しない。従って、地雷検知領域Ａの地表が水で覆われている場合には、地表の温度を正確に観測することが困難となる。このため、地雷検知領域Ａの環境が、降雨後において水溜りが発生するような環境である場合には、降雨後の時間帯を避けることが望ましい。逆に、砂漠地帯のように、降雨後であっても水溜りが発生しない場合であれば、降雨後の時間帯を赤外線の撮影タイミングとすることができる。
【００３０】
温度が大きく変化した後の時間帯及びこの時間帯における赤外線画像の撮影タイミングは、ユーザの判断によって決定することができる。従って、航空機４の飛行時間も、赤外線画像の撮影タイミングに合わせて決定される。
【００３１】
航空機４が固定翼機又は回転翼機等の有人機であれば、ユーザが赤外線カメラ２の撮影ボタンを押下することによって赤外線画像の撮影タイミングを決定するようにしてもよい。逆に、航空機４が固定翼機又は回転翼機等の無人機であれば、無線等を利用した遠隔操作によって赤外線カメラ２の撮影ボタンを押下するタイミングを決定したり、タイマーを利用して所望のタイミングで赤外線カメラ２が撮影を開始できるようにしてもよい。
【００３２】
次に、ステップＳ２において、温度が大きく変化した後の時間帯において、地雷Ｍが設置又は埋設されている可能性がある地雷検知領域Ａを、航空機４に搭載された赤外線カメラ２で撮影する。赤外線カメラ２で撮影された地雷検知領域Ａの赤外線画像は、画像処理部３に取り込まれる。
【００３３】
赤外線カメラ２で撮影される赤外線画像は、静止画であっても動画であってもよい。但し、赤外線画像のアベレージングを行うことによってノイズを低減させる場合には、少なくとも加算すべきフレーム数の赤外線画像が撮影される。
【００３４】
次に、ステップＳ３において、赤外線カメラ２で撮影された地雷検知領域Ａの赤外線画像に基づいて、地雷検知領域Ａに設置又は埋設されている地雷Ｍの候補が検知される。赤外線画像は、地雷Ｍの比熱と、地雷Ｍ周辺における比熱の違いを利用して、地雷Ｍと地雷Ｍ周辺における温度差が大きくなる時間帯において撮影された二次元温度分布を表す画像である。従って、赤外線画像には、地雷Ｍの候補が特異点として描出される。このため、赤外線画像から地雷Ｍを容易に検出することができる。
【００３５】
例えば、表示装置５に赤外線画像を表示させ、ユーザが目視により地雷Ｍを発見できるようにすることができる。或いは、画像処理部３が赤外線画像に対するカラーの画素値に対する閾値処理によって地雷Ｍの候補を自動検出することもできる。
【００３６】
以上のような地雷検知システム１及び地雷検知方法は、温度が大きく変化した後の時間帯に上空から地雷検知領域Ａの赤外線画像を撮影することによって、地雷Ｍの候補を赤外線画像の特異点として容易に検出できるようにしたものである。
【００３７】
（効果）
このため、地雷検知システム１及び地雷検知方法によれば、地雷捜索を簡易かつ高精度に行うことができる。また、上空からの撮影によって広範囲の地雷探索が可能である。
【００３８】
（第２の実施形態）
（地雷検知システムの構成及び機能）
【００３９】
図４は本発明の第２の実施形態に係る地雷検知システムの機能ブロック図である。
【００４０】
図４に示された第２の実施形態における地雷検知システム１Ａは、上空から撮影した赤外線画像を予め撮影した参照画像と比較することによって地雷Ｍを検出するようにした点及び温度が大きく変化した後の時間帯を赤外線画像の撮影タイミングとして決定することが必須ではない点が第１の実施形態における地雷検知システム１と相違する。第２の実施形態における地雷検知システム１Ａの他の構成及び作用については第１の実施形態における地雷検知システム１と実質的に異ならないため地雷検知システム１Ａの機能ブロック図のみ図示し、同一の構成又は対応する構成については同符号を付して説明を省略する。
【００４１】
地雷検知システム１Ａは、赤外線カメラ２、画像比較部１０、参照画像記憶部１１、参照画像追加部１２、エラー処理部１３、第１の観測器１４及び第２の観測器１５を有する。
【００４２】
赤外線カメラ２は、第１の実施形態におけるカメラと同様に航空機４に搭載されるカメラである。但し、第２の実施形態では、赤外線カメラ２で遠赤外線画像に代えて、或いは遠赤外線画像に加えて近赤外線画像を撮影するようにしてもよい。すなわち、航空機４に搭載される赤外線カメラ２として遠赤外線カメラ又は近赤外線カメラを用いることができる。或いは、遠赤外線カメラ及び近赤外線カメラの双方を航空機４に搭載される赤外線カメラ２として用いることができる。
【００４３】
画像比較部１０、参照画像記憶部１１及び参照画像追加部１２は、記憶回路や画像処理プログラムを読込ませたコンピュータ等の電子回路で構成することができる。画像比較部１０、参照画像記憶部１１及び参照画像追加部１２も航空機４に搭載することができるが、航空機４外の安全な場所に設置してもよい。
【００４４】
画像比較部１０、参照画像記憶部１１及び参照画像追加部１２を航空機４に搭載する場合には、赤外線カメラ２と画像比較部１０を接続し、赤外線カメラ２で撮影された地雷検知領域Ａの赤外線画像を画像比較部１０に自動的に取り込めるようにすることができる。もちろん、画像比較部１０、参照画像記憶部１１及び参照画像追加部１２を航空機４に搭載するか否かを問わず、画像比較部１０、参照画像記憶部１１及び参照画像追加部１２を赤外線カメラ２とは独立して設け、赤外線カメラ２で撮影した赤外線画像を画像比較部１０に取り込んで画像処理を行うようにしてもよい。
【００４５】
参照画像記憶部１１には、大気温度、地表温度及び日照量の少なくとも１つが異なる複数の気象条件ごとに取得された参照領域の赤外線参照画像が気象条件と関連付けて記憶される。参照領域は、地雷Ｍが存在しないことが確認されており、かつ地雷Ｍが設置又は埋設されている可能性がある地雷検知領域Ａの地表に存在する地雷Ｍ以外の物体と同様な物体が存在する領域である。より具体的には、互いに異なる複数の気象条件と、地雷Ｍが写り込んでいない赤外線参照画像の画素値が取り得る値の範囲がテーブル又は関数として関連付けられて参照画像記憶部１１に保存される。
【００４６】
参照領域の赤外線参照画像は、遠赤外線カメラ及び近赤外線カメラの一方又は双方で撮影することができる。従って、遠赤外線カメラのみで参照領域が撮影された場合には遠赤外線参照画像が、近赤外線カメラのみで参照領域が撮影された場合には近赤外線参照画像が、遠赤外線カメラ及び近赤外線カメラの双方で参照領域が撮影された場合には遠赤外線参照画像及び近赤外線参照画像の双方が、それぞれ撮影時における気象条件と関連付けられて参照画像記憶部１１に保存される。また、赤外線参照画像は温度を表しているため、異なるタイミングで複数回撮影することによって温度変化を表す複数フレームの赤外線参照画像を取得し、撮影時における気象条件と関連付けて参照画像記憶部１１に保存することもできる。
【００４７】
画像比較部１０は、赤外線カメラ２で撮影された地雷検知領域Ａの赤外線画像と、地雷Ｍが存在しないことが確認されている参照領域の赤外線参照画像に基づいて地雷検知領域Ａに設置又は埋設されている地雷Ｍの候補を自動的に検知する機能を有する。より具体的には、画像比較部１０は、地雷検知領域Ａにおける赤外線画像の撮影時における気象条件に対応する気象条件で撮影された赤外線参照画像を参照画像記憶部１１から探索し、探索された赤外線参照画像と地雷検知領域Ａにおける赤外線画像を比較することによって地雷Ｍの候補を検知する機能を有している。従って、画像比較部１０には、赤外線カメラ２で撮影された地雷検知領域Ａにおける赤外線画像のみならず、地雷検知領域Ａにおける赤外線画像の撮影時における気象条件も与えられることになる。
【００４８】
また、参照領域における赤外線参照画像は、地雷検知領域Ａにおける赤外線画像との比較対象となる。このため、赤外線参照画像として近赤外線画像及び遠赤外線画像が取得されていれば地雷検知領域Ａにおける赤外線画像として近赤外線画像及び遠赤外線画像の少なくとも一方が、赤外線参照画像として近赤外線画像のみが取得されていれば地雷検知領域Ａにおける赤外線画像としても近赤外線画像のみが、赤外線参照画像として遠赤外線画像のみが取得されていれば地雷検知領域Ａにおける赤外線画像としても遠赤外線画像のみが、それぞれ撮影される。
【００４９】
また、温度変化を表す複数フレームの赤外線参照画像が取得されていれば、地雷検知領域Ａにおける赤外線画像としても同じ期間における温度変化を表す複数フレームの赤外線画像が撮影される。すなわち、赤外線参照画像の撮影間隔と同一の撮影間隔で地雷検知領域Ａにおける赤外線画像が撮影される。
【００５０】
赤外線参照画像は、地雷Ｍが存在しない森林や砂漠等の地上環境及び撮影時における気象条件の双方に応じた画素値を呈する画像となる。例えば、遠赤外線参照画像であれば、遠赤外線参照画像の撮影時における気象条件下での森林や砂漠等の地上環境に応じた地表温度の分布を画素値として呈する画像となる。一方、近赤外線参照画像であれば、近赤外線参照画像の撮影時における気象条件下での森林や砂漠等の地上環境に応じた地表温度の分布と、地表で反射した太陽光に含まれる近赤外線の反射光のエネルギ分布とを重畳させて画素値として呈する画像となる。また、遠赤外線参照画像が呈する画素値及び近赤外線参照画像が呈する画素値は、いずれも地雷Ｍに対応する画素値ではないことになる。
【００５１】
一方、地雷検知領域Ａに地雷Ｍ又は金属製等の地雷Ｍと同じ素材の物体がある場合には、地上環境及び撮影時における気象条件が同じであれば、地雷検知領域Ａにおける赤外線画像が、赤外線参照画像が呈する画素値と異なる画素値を呈することになる。これは、第１の実施形態において説明したように、気象条件によっては、地雷Ｍと地雷Ｍ以外の部分との間に温度差が生じるためである。
【００５２】
従って、赤外線参照画像が取り得る画素値に対する特異値を地雷検知領域Ａにおける赤外線画像から検出する特異点検出処理によって地雷Ｍの候補を自動検知することができる。より具体的には、地雷検知領域Ａにおける赤外線画像の撮影時における気象条件に対応する気象条件の赤外線参照画像が取り得る画素値に対して一定以上の乖離量を伴って乖離する画素値の特異値が赤外線画像から検出された場合には、特異値を呈する画素領域を、地雷Ｍの候補として検知することができる。
【００５３】
このため、参照領域における地上環境が地雷検知領域Ａにおける地上環境を模擬している限り、地雷検知領域Ａが参照領域と隣接している必要はなく、参照領域及び地雷検知領域Ａには広さの制限もない。すなわち、地雷検知領域Ａに存在する地雷Ｍ以外の木、土及び石等の物体が参照領域にも存在すれば、参照領域における赤外線参照画像の画素値と、地雷検知領域Ａにおける赤外線画像の画素値との比較による特異点検出処理によって、地雷Ｍの候補を自動検知することができる。
【００５４】
尚、地雷Ｍの候補の検出のための特異点検出処理を行うためには、地雷Ｍが存在しない参照領域における赤外線参照画像が取り得る画素値の範囲が判明していれば十分である。従って、赤外線参照画像の各画素位置の地上環境及び地雷検知領域Ａにおける赤外線画像の各画素位置の地上環境が森林であるか砂漠であるか等の識別を行うことは必ずしも必要ではない。
【００５５】
特異点検出のために比較される赤外線画像は、静止画としてのある時刻における近赤外線画像や遠赤外線画像の他、上述したように、温度変化を表す画像データとすることもできる。参照領域における温度変化と、地雷検知領域Ａにおける温度変化とを比較することによって特異点検出を行う場合には、例えば、所定の時間間隔で撮影された２フレームの赤外線参照画像間の差分画像が取り得る画素値の範囲と、赤外線参照画像の撮影間隔と同一の撮影間隔で撮影された地雷検知領域Ａにおける２フレームの赤外線画像間の差分画像の画素値とを比較すればよい。
【００５６】
また、時間方向における温度変化に限らず、赤外線参照画像と地雷検知領域Ａにおける赤外線画像との間において、位置方向における温度変化同士を比較したり、温度の平均値に対する差の分布同士を比較するようにしてもよい。すなわち赤外線参照画像及び地雷検知領域Ａにおける赤外線画像をそれぞれ元データとして取得することが可能な２次元分布データの画素値同士を比較することによって、地雷Ｍの候補を自動検知することもできる。
【００５７】
従って、第１の実施形態において説明したように黎明、薄暮又は降雨後のように温度が大きく変化した後の時間帯であれば、比熱の違いによって地雷Ｍの候補の検出が容易となる観点から、地表温度又は大気温度が大きく変化する時間帯の前後に撮影した２フレームの赤外線参照画像の差分参照画像が取り得る画素値の範囲と、同一のタイミングで撮影した地雷検知領域Ａにおける２フレームの赤外線画像の差分画像の画素値とを比較することによって地雷Ｍの候補を自動検知することもできる。
【００５８】
更に、赤外線参照画像及び地雷検知領域Ａにおける赤外線画像をそれぞれ元データとして取得することが可能な複数の２次元分布データの組合わせ同士を比較することによって、地雷Ｍの候補を自動検知することができる。この場合、地雷Ｍの候補の検知精度を向上させることができる。
【００５９】
具体例として、気象条件が対応する遠赤外線参照画像と地雷検知領域Ａにおける遠赤外線画像、気象条件が対応する遠赤外線参照画像から近赤外線参照画像を差し引いた差分参照画像と地雷検知領域Ａにおける遠赤外線画像から近赤外線画像を差し引いた差分画像、気象条件が対応し、かつ同一の撮影間隔で撮影された２フレームの遠赤外線参照画像間の差分参照画像と地雷検知領域Ａにおける２フレームの遠赤外線画像間の差分画像を、それぞれ比較することによって特異点検出を行うことができる。
【００６０】
尚、遠赤外線参照画像と地雷検知領域Ａにおける遠赤外線画像との比較は、地表温度に応じて地表から放射される２次元遠赤外線分布データ同士の比較に相当する。また、遠赤外線参照画像から近赤外線参照画像を差し引いた差分参照画像と、地雷検知領域Ａにおける遠赤外線画像から近赤外線画像を差し引いた差分画像との比較は、太陽光の地表からの反射光に含まれる２次元近赤外線分布データ同士の比較に相当する。更に、遠赤外線参照画像間の差分参照画像と、地雷検知領域Ａにおける遠赤外線画像間の差分画像との比較は、地表の温度変化分布データ同士の比較に相当する。
【００６１】
特に、少なくとも参照領域の赤外線参照画像として近赤外線参照画像及び遠赤外線参照画像を取得しておく一方、地雷検知領域Ａの近赤外線画像及び遠赤外線画像を撮影し、地雷検知領域Ａの近赤外線画像及び遠赤外線画像と、参照領域の近赤外線参照画像及び遠赤外線参照画像とを比較することによって地雷Ｍの候補を検知することが地雷Ｍの候補の検知精度を向上させる観点から好適である。
【００６２】
尚、地雷検知領域Ａにおける赤外線画像の撮影時における気象条件と完全に同一の気象条件で撮影された赤外線参照画像が参照画像記憶部１１に保存されていない場合には、地雷検知領域Ａにおける赤外線画像の撮影時における気象条件に最も近い気象条件で撮影された赤外線参照画像を参照画像記憶部１１から探索して地雷検知領域Ａにおける赤外線画像と比較することができる。
【００６３】
参照画像追加部１２は、参照画像記憶部１１に保存されている複数フレームの赤外線参照画像と関連付けられた複数の気象条件のいずれとも異なる新たな気象条件で新たに撮影された参照領域の赤外線参照画像を航空機４に搭載される赤外線カメラ２又はその他の赤外線カメラから入力し、赤外線参照画像の撮影時における新たな気象条件と関連付けて参照画像記憶部１１に記憶させる入力装置である。
【００６４】
すなわち、天候、大気温度、地表温度及び日照量等が異なる様々な気象条件に対応する参照領域の赤外線参照画像を撮影し、参照画像追加部１２から参照画像記憶部１１に蓄積することによって、地雷検知領域Ａにおける赤外線画像と、赤外線参照画像との間における気象条件の一致度を向上させることができる。或いは、地雷検知領域Ａにおける赤外線画像と比較可能な赤外線参照画像の気象条件が増えるため、地雷検知領域Ａにおける赤外線画像を撮影する際の気象条件の自由度を向上させることができる。つまり、気象条件を特定するための気象パラメータの値の組合わせと、遠赤外線画像や近赤外線画像において地雷Ｍに該当しない画素が取り得る画素値の範囲との関係についてのデータベースを構築することが出来る。
【００６５】
エラー処理部１３は、画像比較部１０において誤検知された地雷Ｍの候補を除外するエラー処理を実行する機能を有する。参照領域における赤外線参照画像や赤外線参照画像から得られる２次元参照分布データが取り得る画素値の範囲と、地雷検知領域Ａにおける赤外線画像や赤外線画像から得られる２次元分布データの画素値の比較による特異点検出処理によって地雷Ｍの候補を検出すると、地雷Ｍと周囲の温度差や太陽光の反射の程度の相違によって地雷Ｍの候補が検出されることになる。従って、地雷Ｍと同等な比熱を有する金属やプラスチック製の物体や地雷Ｍと同等な太陽光の反射率を有する物体が地雷検知領域Ａに存在すると、地雷Ｍではないにも関わらず、地雷Ｍの候補として誤って検出されてしまうことになる。
【００６６】
特に、地雷検知領域Ａには、砲弾や戦車等の金属物体が残留している可能性もある。その場合、砲弾や戦車等の金属物体が地雷Ｍの候補と誤認識される可能性がある。このため、砲弾や戦車等の金属物体が地雷Ｍの候補と誤認識されないようにエラー処理を行うことが地雷Ｍの候補の検知精度の向上に繋がる。換言すれば、誤検知された地雷Ｍの候補を除外するエラー処理を実行すれば、砲弾や戦車等の金属物体が残留している地雷検知領域Ａであっても、より高精度に地雷探索を行うことが可能となる。
【００６７】
金属製の物体やプラスチック製の物体が地雷Ｍである可能性があるのか否かの判定は、対象となる物体のサイズを基準として行うことができる。すなわち、赤外線画像からの特異点検出処理によって、金属製の物体やプラスチック製の物体が検出された場合であっても、検出された物体のサイズが、地雷Ｍのサイズと大きく異なれば、地雷Ｍではないと判定することができる。
【００６８】
より具体的には、地雷検知領域Ａにおける赤外線画像から検出された特異値を呈する画素領域が、地雷Ｍに対応する大きさの画素領域よりも一定以上の乖離量を伴って大きい場合には地雷Ｍの候補から除外するエラー処理によって、地雷Ｍの候補の誤検知を回避することができる。地雷Ｍに対応する大きさの画素領域は、赤外線カメラ２の距離分解能に応じて決まることになる。例えば、地雷Ｍが４画素等の一定数の画素領域に跨るように赤外線カメラ２の距離分解能が設定されている場合であれば、孤立した一定数の画素領域以外の大型の画素領域を、特異値を呈したとしても地雷Ｍの候補から除外することができる。
【００６９】
地雷Ｍの候補のエラー処理は、画像比較部１０において実行される特異点検出処理の後処理として実行することができる。すなわち、特異点検出処理で検出された画素領域を対象とする後処理としてサイズフィルタ処理を実行することができる。或いは、特異点検出処理を実行する際の処理条件として、画素領域のサイズの上限値及び下限値を設定するようにしてもよい。その場合には、エラー処理部１３から画像比較部１０に特異点検出処理の処理条件が通知される。
【００７０】
エラー処理の別の例としては、テンプレートマッチングやパターンマッチング等の画像認識処理が挙げられる。具体例として、地雷Ｍの形状を模擬したテンプレートを特異点検出処理で検出された画素領域と比較照合し、テンプレートと画素領域との間における形状の一致度が不十分である場合には、特異点検出処理で検出された画素領域を地雷Ｍの候補から除外するエラー処理を行うことができる。この場合には、特異点検出処理の後処理として赤外線画像を対象とする画像認識処理が実行されることになる。
【００７１】
或いは、気象パラメータの値の組合わせと、赤外線画像において地雷Ｍに該当しない画素が取り得る画素値の範囲との関係を表すデータベースを事前に取得し、取得したデータベースと、地雷Ｍの赤外線画像から、温度分布や天候条件といった気象パラメータを抽出し、機械学習や深層学習の手法を用いて画像認識を行うこともできる。
【００７２】
画像比較部１０における特異点検出処理の結果として得られる地雷Ｍの候補の検出結果と、エラー処理部１３におけるエラー処理の結果は、表示装置５に表示させることができる。例えば、地雷検知領域Ａにおける赤外線画像を表示装置５に表示させ、検出された地雷Ｍの候補を強調表示させることができる。
【００７３】
第１の観測器１４及び第２の観測器１５は、それぞれ赤外線カメラ２による赤外線画像の撮影時における気象条件を観測するための機器である。第１の観測器１４は、航空機４に搭載して使用される機器である。一方、第２の観測器１５は、地上に設置して使用される機器である。従って、赤外線カメラ２で地雷検知領域Ａにおける赤外線画像を撮影する場合には、地雷検知領域Ａの地上に第２の観測器１５が設置される。一方、赤外線カメラ２で参照領域における赤外線参照画像を撮影する場合には、参照領域の地上に第２の観測器１５が設置される。
【００７４】
第２の観測器１５は、予め陸路で地雷検知領域Ａ又は参照領域内の目的地に設置しても良いし、航空機４から地雷検知領域Ａ又は参照領域内の目的地に落下させてもよい。第２の観測器１５で取得された気象条件を特定するためのパラメータである気象パラメータは、無線でユーザ側に転送できるようにすることができる。或いは、航空機４等で第２の観測器１５を回収することによって、第２の観測器１５で取得された気象パラメータをユーザが取得するようにしてもよい。
【００７５】
気象条件を特定するための気象パラメータの具体例としては、大気温度、地表温度及び日照量に限らず、天候を特定するための雲量や雨量が挙げられる。大気温度は、第１の観測器１４として航空機４に搭載される温度計又は第２の観測器１５として地上に設置される温度計で測定することができる。地表温度については、航空機４に搭載される赤外線カメラ２で測定してもよい。その場合には、赤外線カメラ２が地表温度を測定するための第１の観測器１４として用いられる。もちろん、赤外線カメラ２とは別に地雷検知領域Ａ及び参照領域の一方又は双方に第２の観測器１５として地表の温度を測定するための温度計を設置してもよい。日照量は、光量計で測定された光量を指標として表すことができる。
【００７６】
晴れ、雨、雪及び曇り等の天気によって天候を表現する場合には、第１の観測器１４として航空機４に搭載される光学カメラで地雷検知領域Ａ及び参照領域を撮影し、ユーザが天気を判断するようにしてもよい。或いは、第２の観測器１５として雲量計や雨量計を地上に設置してもよい。その場合には、天候を雲量や雨量で表現することができる。尚、雲量については、第１の観測器１４として航空機４に搭載される光学カメラで撮影された画像に基づいてユーザが目視で判断するようにしてもよい。
【００７７】
気象条件を特定するための気象パラメータの他の例としては、近赤外線カメラで撮影された近赤外線画像に基づいて得られる気象の指標値が挙げられる。すなわち、第１の観測器１４及び第２の観測器１５の少なくとも一方として、近赤外線カメラを用いることもできる。
【００７８】
上述したように近赤外線には、地表で反射した太陽光の反射光と地表からの放射光の双方が含まれる。すなわち、近赤外線画像は、太陽光に含まれる近赤外線の影響を受けた画像となる。このため、近赤外線画像の画素値は、地表の温度が同じでも日照量及び天気に応じて変化することになる。そこで、近赤外線画像の画素値の最大値、平均値或いは中間値等の代表値や、近赤外線画像と遠赤外線画像との間における差分画像の画素値の最大値、平均値或いは中間値等の代表値を、気象パラメータとして扱うこともできる。
【００７９】
また、気象パラメータは、ある時刻のパラメータに限らず、時間変化を表すパラメータとしてもよい。具体例として、一定時間前からの地表温度、大気温度及び日照量のうちの少なくとも１つの変化量、変化率及び変化方向、すなわち上昇したか下降したかを気象パラメータとすることもできる。別の具体例として、雨天から晴天、曇りから晴天或いは雨天から雪等のように一定時間前からの天気の変化を気象パラメータとすることもできる。
【００８０】
その場合には、地雷検知領域Ａにおける赤外線画像の撮影時刻の気象パラメータと、参照領域における赤外線参照画像の撮影時刻の気象パラメータに加えて、地雷検知領域Ａにおける赤外線画像の撮影時刻よりも一定時間前の時刻における気象パラメータと、参照領域における赤外線参照画像の撮影時刻よりも一定時間前の時刻における気象パラメータが、第１の観測器１４及び第２の観測器１５の少なくとも一方で測定されることになる。もちろん、温度変化や光量変化等を気象パラメータとする場合には、第１の観測器１４及び第２の観測器１５の少なくとも一方を用いて異なるタイミングで３回以上測定された測定値に基づいて温度や光量等の変化量、変化率及び変化方向を特定することもできる。
【００８１】
（地雷検知方法）
次に地雷検知システム１Ａを用いた地雷検知方法について説明する。
【００８２】
図５は、図４に示す地雷検知システム１Ａを用いた地雷検知方法に流れを示すフローチャートである。
【００８３】
まずステップＳ１０において、地雷Ｍが存在しないことが確認されている参照領域の赤外線参照画像が気象条件別に取得される。具体的には、例えば、地雷Ｍを検知する対象となる地雷検知領域Ａの周辺における地雷Ｍの除去済の領域のように、森林や砂漠等の地上環境が地雷検知領域Ａの地上環境と同等である領域が参照領域として決定される。そして、大気温度、地表温度、日照量、天候、大気温度の変化、地表温度の変化、日照量の変化、天候の変化等の気象パラメータが異なる複数の気象条件ごとに参照領域における赤外線参照画像が航空機４に搭載された赤外線カメラ２で撮影される。
【００８４】
赤外線参照画像は、縦方向及び横方向に隣接する４画素以上の画素領域に地雷Ｍが跨って写り込むような距離分解能を有する赤外線カメラ２で撮影される。換言すれば、ある距離分解能を有する赤外線カメラ２で撮影した場合に、隣接する４画素以上の画素領域に地雷Ｍが写り込むように、例えば、１０ｍ×１０ｍ等の数十メートル四方程度の領域が参照領域として決定される。従って、地雷Ｍが円形であれば、１画素の縦及び横の長さが、地雷Ｍの直径の１／２以下となるように決定されることになる。
【００８５】
また、赤外線参照画像の撮影時には、航空機４に搭載された第１の観測器１４及び参照領域の地上に設置された第２の観測器１５の少なくとも一方で気象条件を特定するための気象パラメータが測定される。すなわち、第１の観測器１４及び第２の観測器１５の少なくとも一方で大気温度、地表温度及び日照量を表す光量並びにこれらの変化量等が気象パラメータの値として測定される。また、必要に応じてユーザにより天気等が気象パラメータの値として判断される。
【００８６】
測定された気象条件は、対応する赤外線参照画像と関連付けられて参照画像記憶部１１に保存される。そして、新たな気象条件で赤外線参照画像が撮影される度に、当該新たな気象条件に関連付けられた赤外線参照画像を参照画像追加部１２によって参照画像記憶部１１に記憶させることができる。これにより、参照画像記憶部１１には、多数の赤外線参照画像が、互いに異なる気象条件と関連付けられた状態で蓄積される。
【００８７】
赤外線参照画像としては、近赤外線画像及び遠赤外線画像の一方又は双方を取得することができる。また、直近の温度変化が分かるように異なる撮影タイミングで撮影された２フレームの赤外線参照画像をペアで保存しておくこともできる。近赤外線画像及び遠赤外線画像のペアを赤外線参照画像として保存したり、異なる撮影タイミングで撮影された２フレームの赤外線参照画像のペアを保存すれば、地雷検知領域Ａを対象として、より高精度な地雷Ｍの探索が可能となる。
【００８８】
次にステップＳ１１において、赤外線参照画像の撮影時と気象条件が同一又は近いタイミングが地雷検知領域Ａにおける赤外線画像の撮影タイミングとして決定される。例えば、黎明、薄暮又は降雨後のように温度が大きく変化した後の時間帯を赤外線画像の撮影タイミングとして決定すれば、地雷Ｍと地雷Ｍ周辺との間における温度差が大きくなることから地雷Ｍお検出が容易となる。
【００８９】
しかしながら、地雷検知領域Ａの上空を航空機４が自由に飛行できない場合や地雷検知領域Ａが紛争中の地域内に存在する場合のように、赤外線画像の撮影タイミングを自由に決定できない場合がある。そのような場合には、地雷検知領域Ａの赤外線画像を撮影することが可能なタイミングであり、かつ参照画像記憶部１１に保存されている複数の赤外線参照画像と関連付けられた気象条件のうちの１つと同一の気象条件又は近い気象条件となるタイミングを、赤外線画像の撮影タイミングとして決定することができる。
【００９０】
次にステップＳ１２において、決定した撮影タイミングにおける地雷検知領域Ａの赤外線撮影及び撮影時における気象条件の記録が実行される。すなわち、気象条件と同時に地雷検知領域Ａにおける赤外線画像が取得される。
【００９１】
そのために、少なくとも赤外線カメラ２を搭載した航空機４が地雷検知領域Ａの上空を飛行し、航空機４に搭載された赤外線カメラ２で地雷検知領域Ａの赤外線画像が撮影される。参照画像記憶部１１に保存されている赤外線参照画像が近赤外線画像のみであれば、近赤外線カメラで地雷検知領域Ａの近赤外線画像が撮影され、参照画像記憶部１１に保存されている赤外線参照画像が遠赤外線画像のみであれば、遠赤外線カメラで地雷検知領域Ａの遠赤外線画像が撮影される。一方、参照画像記憶部１１に近赤外線画像及び遠赤外線画像のペアが赤外線参照画像として保存されている場合であれば、地雷検知領域Ａの近赤外線画像及び遠赤外線画像の少なくとも一方が航空機４に搭載された赤外線カメラ２で撮影される。また、異なる撮影タイミングで撮影された２フレームの赤外線参照画像のペアが参照画像記憶部１１に保存されている場合であれば、同一の撮影間隔で地雷検知領域Ａにおける２フレームの赤外線画像を撮影することが地雷Ｍの探索精度の向上に繋がる。
【００９２】
一方、赤外線画像の撮影時における気象条件が航空機４に搭載された第１の観測器１４及び地雷検知領域Ａの地上に設置された第２の観測器１５の少なくとも一方で記録される。例えば、赤外線画像の撮影時における気象条件として地雷検知領域Ａの地表温度を航空機４に搭載された赤外線カメラ２で記録することができる。この場合、赤外線カメラ２で撮影された遠赤外線画像自体に基づいて気象パラメータの１つである地雷検知領域Ａの地表温度を取得することができる。また、航空機４から地雷検知領域Ａに投下した第２の観測器１５を用いて赤外線画像の撮影時における気象条件を記録することもできる。
【００９３】
赤外線カメラ２で撮影された地雷検知領域Ａの赤外線画像並びに第１の観測器１４及び第２の観測器１５の少なくとも一方で観測された気象条件は、地雷検知システム１Ａの画像比較部１０に与えられる。
【００９４】
次にステップＳ１３において、画像比較部１０により、赤外線カメラ２で撮影された地雷検知領域Ａの赤外線画像が、対応する気象条件の赤外線参照画像と比較される。具体的には、赤外線参照画像が取り得る画素値の範囲と、地雷検知領域Ａにおける赤外線画像の画素値が比較され、赤外線画像の画素値が赤外線参照画像が取り得る画素値の範囲から逸脱していれば、その画素領域が特異領域として抽出される。そして、抽出された特異領域が、地雷検知領域Ａに設置又は埋設されている地雷Ｍの候補として検知される。
【００９５】
具体例として、プラスチック製又は金属製の地雷Ｍが地雷検知領域Ａに存在すれば、地雷Ｍの温度が参照領域に存在する物体の温度と異なることから、地雷検知領域Ａの赤外線画像は、赤外線参照画像が呈する画素値と異なる画素値を地雷Ｍが占める画素領域において呈することになる。従って、赤外線参照画像が取り得る画素値の範囲を基準として地雷検知領域Ａの赤外線画像の画素値に対する特異値検出処理を行えば、地雷Ｍが占める画素領域を特定することができる。すなわち、地雷Ｍの存在と位置を検出することができる。
【００９６】
この特異点検出処理は、遠赤外線画像、近赤外線画像、遠赤外線画像と近赤外線画像との間における差分画像、異なるタイミングで撮影された遠赤外線画像間における差分画像及び異なるタイミングで撮影された近赤外線画像間における差分画像等の２次元分布データの組合わせを対象として行うことができる。
【００９７】
この場合、ある２次元分布データを対象とする特異点検出処理で特異点として検出されなかった画素領域であっても、別の２次元分布データを対象とする特異点検出処理によって特異領域として検出される画素領域が存在し得る。このため、地雷Ｍの候補の検知漏れを防止することができる。
【００９８】
逆に、ある２次元分布データを対象とする特異点検出処理で特異点として検出された画素領域であっても、基準値からの乖離量が小さい場合には、他の２次元分布データを対象とする特異点検出処理で特異点として検出されたか否かを調べることによって、検出された画素領域が地雷Ｍであるか否かの可能性を評価することができる。つまり、赤外線カメラ２を用いて取得された複数の２次元分布データを対象とする特異点検出処理の結果に重み付け加算等を行って総合評価することができる。このため、地雷Ｍの候補の検出結果として、地雷Ｍの候補の位置に加えて、地雷Ｍである可能性を表す指標を求めるようにしてもよい。これにより、地雷Ｍの検出精度と利便性を向上させることができる。
【００９９】
次にステップＳ１４において、エラー処理部１３により、誤検知された地雷Ｍの候補を候補から除外するエラー処理が実行される。地雷検知領域Ａには、残留する戦車や砲弾など、地雷Ｍと同じ素材で構成される物体が存在し得る。そこで、地雷Ｍに対応する大きさの画素領域よりも一定以上の乖離量を伴って大きい画素領域が特異点検出処理によって検出された場合には、その画素領域を地雷Ｍの候補から除外するエラー処理や、地雷Ｍの形状を模擬したテンプレートを用いたテンプレートマッチングによって地雷Ｍの形状と異なる画素領域を地雷Ｍの候補から除外するエラー処理を実行することができる。
【０１００】
これにより、地雷Ｍの誤検知を一層低減させることができる。エラー処理後における地雷Ｍの候補の検知結果は、表示装置５に表示させることができる。例えば、地雷検知領域Ａにおける赤外線画像上の対応する位置に地雷Ｍの候補を強調表示させ、地雷Ｍである可能性を示す指標を表示させることができる。
【０１０１】
（効果）
以上のような地雷検知システム１Ａ及び地雷検知方法は、予め地雷Ｍが存在しない参照領域において気象条件別に赤外線参照画像を撮影しておき、地雷検知領域Ａの赤外線画像の画素値と、気象条件が対応する赤外線参照画像の画素値とを比較することによって、地雷Ｍの候補を自動検知するようにしたものである。
【０１０２】
このため地雷検知システム１Ａ及び地雷検知方法によれば、地雷検知領域Ａにおける赤外線画像の撮影タイミングの自由度を高めることができる。すなわち、赤外線画像の撮影タイミングの制約を受けずに地雷Ｍの探索を行うことができる。このため、地雷Ｍの探索作業の効率を向上させることができる。
【０１０３】
また、戦争地域や紛争地域の地表には多数の金属片や金属性の廃棄物が存在することが多く、地雷Ｍの誤検知の要因となり得るが、エラー処理によって地雷Ｍの誤検知を低減させることができる。しかも、エラー処理としてテンプレートマッチングを行わなければ、地雷検知領域Ａにおける赤外線画像は、地雷Ｍが存在しない参照領域における赤外線参照画像と比較されるため、地雷Ｍ自体の正確な形状が不明であっても、地雷Ｍの候補を検知することができる。
【０１０４】
（他の実施形態）
以上、特定の実施形態について記載したが、記載された実施形態は一例に過ぎず、発明の範囲を限定するものではない。ここに記載された新規な方法及び装置は、様々な他の様式で具現化することができる。また、ここに記載された方法及び装置の様式において、発明の要旨から逸脱しない範囲で、種々の省略、置換及び変更を行うことができる。添付された請求の範囲及びその均等物は、発明の範囲及び要旨に包含されているものとして、そのような種々の様式及び変形例を含んでいる。
【０１０５】
例えば、第１の実施形態において、第２の実施形態において説明したエラー処理を行ってもよい。また、第２の実施形態で説明した参照領域における赤外線参照画像と、地雷検知領域Ａにおける赤外線画像とを表示装置５に並列表示させ、ユーザが目視によって地雷Ｍの候補を特定するようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１０６】
１、１Ａ  地雷検知システム
２  赤外線カメラ
３  画像処理部
４  航空機
５  表示装置
１０  画像比較部
１１  参照画像記憶部
１２  参照画像追加部
１３  エラー処理部
１４  第１の観測器
１５  第２の観測器
Ａ  地雷検知領域
Ｍ  地雷
【図１】
2018155460.tif 000003
【図２】
2018155460.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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