(57)【要約】【課題】フレーム毎のフレーム間積分結果と各画素の探索結果を参照し、画素の割り当て重複を制限することで、積分路探索において同一画素選択の重複による誤警報を抑圧できる信号検出装置を得る。【解決手段】画像を入力する画像入力手段１と、画像入力手段１により入力されたアナログ画像をディジタル画像へ変換するＡ／Ｄ変換手段２と、Ａ／Ｄ変換手段２からディジタル画像を入力し、１フレーム前までの積分結果に加算する処理においてフレーム間の画素の推移を探索し、フレーム間における画素毎の積分路を探索するフレーム間積分手段３と、フレーム間積分手段３から画素選択結果及びフレーム間積分結果を入力し、画素の重複結果が事前に定めた一定数以上の場合において、積分結果が最大となる画素以外の積分結果を調整する積分結果制御手段４と、積分結果制御手段４からフレーム間積分結果を入力し、閾値処理によって目標を検出する閾値手段５とを設けた。【選択図】図１
2008292179.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を入力する画像入力手段と、
前記画像入力手段により入力されたアナログ画像をディジタル画像へ変換するＡ／Ｄ変換手段と、
前記Ａ／Ｄ変換手段からディジタル画像を入力し、１フレーム前までの積分結果に加算する処理においてフレーム間の画素の推移を探索し、フレーム間における画素毎の積分路を探索するフレーム間積分手段と、
前記フレーム間積分手段から画素選択結果及びフレーム間積分結果を入力し、画素の重複結果が事前に定めた一定数以上の場合において、積分結果が最大となる画素以外の積分結果を調整する積分結果制御手段と、
前記積分結果制御手段からフレーム間積分結果を入力し、閾値処理によって目標を検出する閾値手段と
を備えたことを特徴とする信号検出装置。
【請求項２】
前記積分結果制御手段は、
前記フレーム間積分手段から画素選択結果及びフレーム間積分結果を入力し、画素の重複結果が事前に定めた一定数以上の場合において、積分結果が最大となる画素以外の積分結果を調整する代わりに、
前記フレーム間積分手段から画素選択結果及びフレーム間積分結果を入力し、画素の選択状況により画素毎に第２の閾値を定め、第２の閾値を超えた重複結果の場合において、積分結果が最大となる画素以外の積分結果を調整する
ことを特徴とする請求項１記載の信号検出装置。
【請求項３】
前記積分結果制御手段は、
前記フレーム間積分手段から画素選択結果及びフレーム間積分結果を入力し、画素の重複結果が事前に定めた一定数以上の場合において、積分結果が最大となる画素以外の積分結果を調整する代わりに、
前記フレーム間積分手段から画素選択結果及びフレーム間積分結果を入力し、画素の重複結果が事前に定めた一定数以上又は第２の閾値以上の場合において、積分結果の上位Ｎ（正の整数）番目以降の画素の積分結果を調整する
ことを特徴とする請求項１記載の信号検出装置。
【請求項４】
前記積分結果制御手段は、
事前に設定された周期に該当するフレーム数において積分結果を調整する
ことを特徴とする請求項１、２又は３記載の信号検出装置。
【請求項５】
画像を入力する画像入力手段と、
前記画像入力手段により入力されたアナログ画像をディジタル画像へ変換するＡ／Ｄ変換手段と、
前記Ａ／Ｄ変換手段からディジタル画像を入力し、フレーム間の画素の探索処理を前フレームまでの積分結果の高い画素から実施するとともに、フレーム間積分における推移元の画素を選択する際において、同一画素の重複回数を事前に定めた回数までとし、フレーム間積分処理を行うフレーム間積分手段と、
前記フレーム間積分手段からフレーム間積分結果を入力し、閾値処理によって目標を検出する閾値手段と
を備えたことを特徴とする信号検出装置。
【請求項６】
画像を入力する画像入力手段と、
前記画像入力手段により入力されたアナログ画像をディジタル画像へ変換するＡ／Ｄ変換手段と、
前記Ａ／Ｄ変換手段からディジタル画像を入力し、設定された第１の閾値を超えた画素に対して、１フレーム前までの積分結果に加算する処理においてフレーム間の画素の推移を探索し、フレーム間における画素毎の積分路を探索するフレーム間積分手段と、
前記フレーム間積分手段から画素選択結果及びフレーム間積分結果を入力し、画素の重複結果が事前に定めた一定数以上の場合において、積分結果が最大となる画素以外の積分結果を調整する積分結果制御手段と、
前記積分結果制御手段からフレーム間積分結果を入力し、第２の閾値処理によって目標を検出する閾値手段と
を備えたことを特徴とする信号検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、主として、赤外線センサにより得たアナログ画像から変換したディジタル画像を入力し、輝度の微弱な目標を検出する信号検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の信号検出装置は、輝度の微弱な目標を検出するためには、図１４に示すように、フレーム毎に得たディジタル画像を積分処理し、信号を強調することで目標を検出する（例えば、非特許文献１参照）。但し、積分期間中に目標の移動や、信号処理装置が搭載される移動体の摂動などによって同じ画素の座標同士の積分では損失が発生することがある。
【０００３】
そこで、従来の信号検出装置では、フレーム間の積分処理において、目標画素の積分路の探索処理を実施する。すなわち、図１５に示すように、フレーム間の画素の推移を、式（１）で示される評価関数に従って探索する。この評価関数を「ｔｒａｃｋ  ｓｃｏｒｅ」と呼ぶ。
【０００４】
【数１】
2008292179.tif 000003
【０００５】
ここで、Ａｋは図１５に示すフレーム時刻ｋにおける画素の集まりである。
【０００６】
式（１）において、右辺第１項はフレーム時刻ｋ−１からｋまでのｔｒａｃｋ  ｓｃｏｒｅ増分、右辺第２項はフレーム時刻ｋ−１までのｔｒａｃｋ  ｓｃｏｒｅを表す。したがって、フレーム時刻ｋまでのｔｒａｃｋ  ｓｃｏｒｅ評価値は、各フレームから次フレームに至るｔｒａｃｋ  ｓｃｏｒｅ増分を算出し、それを累積することで得られる。
【０００７】
また、式（２）において、右辺第１項は目標が画素Ａｋ−１からＡｋに推移する確率、右辺第２項は目標がＡｋに存在した場合の画素の持つ振幅値ｚｋの確率密度ならびに画素が雑音である場合の振幅値の確率密度の尤度比である。従来の信号検出装置では、各フレームから次フレームに至る際の画素の推移を式（２）で評価し、式（２）が最大となる推移を抽出する。
【０００８】
例えば、図１５（ａ）において、フレーム時刻ｋにおける注目画素（ｉ、ｊ）のフレーム時刻ｋ−１からの推移元である画素を探索する場合、注目画素（ｉ、ｊ）の持つ輝度の振幅値によって式（２）右辺２項を評価し、かつ、事前に定めた推移確率ならびに図１５（ａ）に示すフレーム時刻ｋ−１における注目画素（ｉ、ｊ）の近傍領域（図１５に示すフレーム時刻ｋ−１での塗り潰した領域）のフレーム時刻ｋ−１までのｔｒａｃｋ  ｓｃｏｒｅ値によって式（１）を評価する。この式（１）の評価は、フレーム時刻ｋ−１での注目画素（ｉ、ｊ）の近傍領域中の全画素毎に評価され、その中で最大となるｔｒａｃｋ  ｓｃｏｒｅ値がフレーム時刻ｋにおける注目画素（ｉ、ｊ）の積分結果となる。ｔｒａｃｋ  ｓｃｏｒｅ値が最大となった近傍領域中の画素が注目画素（ｉ、ｊ）の推移元の画素として選ばれることになる。
【０００９】
この処理をフレーム時刻ｋにおける全画素に適用し、図１４に示す積分フレーム数分繰り返すことで全画素のｔｒａｃｋ  ｓｃｏｒｅ値を評価し、閾値処理することで信号検出を行う。
【００１０】
【非特許文献１】J. Arnold, S. Shaw and H. Pasternack:"Efficient Target Tracking Using Dynamic Programming", IEEE Trans. On Aerospace and Electronic Systems Vol.29, No.1 Jan. 1993, PP.44-56
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述したような従来の信号検出装置では、ｔｒａｃｋ  ｓｃｏｒｅに基づきフレーム間の積分路の探索を繰り返すことで輝度の微弱な目標の積分路を抽出する。しかし、探索処理は画素毎に独立に処理するため、あるフレームの別々の画素が前フレームからの推移元となる画素を探索する結果によっては同じ画素を選択する可能性がある。例えば、図１５（ｂ）においてフレーム時刻ｋでの画素（ｉ、ｊ）がフレームｋ−１からの推移元の画素として選択したフレーム時刻ｋ−１での画素（ａ、ｂ）をフレーム時刻ｋでの画素（ｌ、ｍ）が推移元の画素として選択することも有り得る。これは目標が１画素にしか存在しないと仮定した場合、１目標を別々の目標とみなす処理に相当するし、この処理によって、フレーム間積分を実施した結果、目標画素近傍の画素の輝度が広範囲に渡って高くなる可能性が高い。これは閾値処理後、誤警報頻発の原因となるという問題点があった。
【００１２】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、フレーム毎のフレーム間積分結果と各画素の推移元画素探索結果を参照し、画素の割り当て重複を制限することで、積分路探索において同一画素選択の重複による誤警報を抑圧することができる信号検出装置を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この発明に係る信号検出装置は、画像を入力する画像入力手段と、前記画像入力手段により入力されたアナログ画像をディジタル画像へ変換するＡ／Ｄ変換手段と、前記Ａ／Ｄ変換手段からディジタル画像を入力し、１フレーム前までの積分結果に加算する処理においてフレーム間の画素の推移を探索し、フレーム間における画素毎の積分路を探索するフレーム間積分手段と、前記フレーム間積分手段から画素選択結果及びフレーム間積分結果を入力し、画素の重複結果が事前に定めた一定数以上の場合において、積分結果が最大となる画素以外の積分結果を調整する積分結果制御手段と、前記積分結果制御手段からフレーム間積分結果を入力し、閾値処理によって目標を検出する閾値手段とを設けたものである。
【発明の効果】
【００１４】
この発明に係る信号検出装置は、選択画素の重複状況が一定許容数を超えた場合にフレーム間積分結果を調整することで誤警報を抑圧することができ、フレーム毎のディジタル画像を積分する処理によって輝度の微弱な目標を検出できるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
実施の形態１．
この発明の実施の形態１に係る信号検出装置について図１から図３までを参照しながら説明する。図１は、この発明の実施の形態１に係る信号検出装置の構成を示すブロック図である。なお、以降では、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００１６】
図１において、この発明の実施の形態１に係る信号検出装置は、赤外線センサによる赤外線画像を入力する画像入力手段１と、画像入力手段１で得たアナログ画像信号をディジタル画像信号へ変換するＡ／Ｄ変換手段２と、フレーム間積分手段３と、積分結果制御手段４と、閾値手段５とが設けられている。
【００１７】
フレーム間積分手段３は、フレームメモリ３０１と、輝度評価部３０２と、積分路探索部３０３と、積分路評価部３０４と、積分路抽出部３０５と、状態量更新部３０６と、振幅用確率密度関数設定部３０７と、探索幅設定部３０８と、推移確率設定部３０９とが設けられている。
【００１８】
積分結果制御手段４は、画素重複判定部４０１と、積分結果制御部４０２と、フレームメモリ４０３と、固定閾値４０４とが設けられている。
【００１９】
つぎに、この実施の形態１に係る信号検出装置の動作について図面を参照しながら説明する。図２は、この発明の実施の形態１に係る信号検出装置におけるフレーム間積分処理と積分結果制御の方法を説明するための図である。また、図３は、この発明の実施の形態１に係る信号検出装置の動作を示すフローチャートである。
【００２０】
なお、この実施の形態１は、積分路探索と積分結果の制御に特徴を有するので、センサを含む受信処理、Ａ／Ｄ変換処理の説明は省略する。
【００２１】
図１において、フレーム間積分手段３は、まず、Ａ／Ｄ変換後のディジタル画像をフレームメモリ３０１に記録する。輝度評価部３０２は、フレームメモリ３０１のディジタル画像を入力し、振幅用確率密度関数設定部３０７で定義される確率密度関数に従って画素の持つ輝度の尤度比を算出する。積分路探索部３０３は、探索幅設定部３０８で定義された探索領域に従い、現フレームにおける注目画素を中心とした探索領域内の１フレーム前からの推移画素を探索する。探索時には、推移確率設定部３０９で定義された推移確率を評価する。
【００２２】
積分路評価部３０４は、輝度評価部３０２で得た現フレームの輝度尤度比、積分路探索部３０３で評価した探索領域内の推移確率、さらに後述する積分結果制御手段４で得た積分路探索部３０３で設定された探索領域内の１フレーム前までのフレーム間積分結果、を入力し、探索領域内の画素からの推移毎にｔｒａｃｋ  ｓｃｏｒｅ値を評価する。
【００２３】
積分路抽出部３０５は、積分路評価部３０４の積分路評価結果を入力し、探索領域内の画素からの推移毎に得たｔｒａｃｋ  ｓｃｏｒｅ値のうち、それが最大となるｔｒａｃｋ  ｓｃｏｒｅ値として採用し、注目画素のフレーム積分結果とみなす。また、ｔｒａｃｋ  ｓｃｏｒｅ値が最大となった１フレーム前における探索領域内の画素を注目画素の推移元として採用し、その結果を図２（ｂ）に示す画素選択マップに投票する。
【００２４】
状態量更新部３０６は、積分路抽出部３０５で得た注目画素の推移元となった画素と注目画素の座標から注目画素の位置、速度を更新する。また、更新した位置、速度によって１フレーム先の予測画素を算出する。この処理を１フレームで得た全画素に適用する。
【００２５】
図１において、積分結果制御手段４は、フレーム間積分手段３の出力である画素選択結果とフレーム間積分結果を入力し、積分結果を調整する。積分結果制御手段４では、まず、画素重複判定部４０１がフレーム間積分手段３で得た画素選択結果を入力し、１フレーム中の全画素が前１フレームのどの画素を推移元として選択したかを参照する。推移元として選択された画素が固定閾値４０４の設定値を超える場合は重複過剰とみなし、積分結果制御部４０２により積分結果を調整する。調整の方法としては、重複過剰とみなされた画素を選択した現フレームの全画素のうち、ｔｒａｃｋ  ｓｃｏｒｅ値が最大の画素を除く他の画素についてはｔｒａｃｋ  ｓｃｏｒｅ値を現フレームの最小値または事前に定めた固定最小値に置き換える。以上の調整処理は重複過剰とみなされた全画素について適用し、処理結果はフレームメモリ４０３に出力する。
【００２６】
上述したフレーム間積分手段３、積分結果制御手段４の処理について全フレーム数分処理を実施した場合は、閾値手段５は、積分結果制御手段４のフレーム間積分結果を入力し、閾値判定処理を実施し、閾値超えした画素を目標の画素とみなす。処理が全フレーム終了していない場合は、フレーム間積分手段３は、フレームメモリ３０１の結果を入力し、処理を繰り返す。
【００２７】
ここで、説明のためフレーム時刻ｋにおける画素の持つ状態ベクトルと運動モデルを式（３）と式（４）のように定義する。
【００２８】
ステップＳＴ１０１〜ＳＴ１０２において、フレーム間積分手段３では、輝度評価部３０２がフレームメモリ３０１のディジタル画像を入力し、振幅用確率密度関数設定部３０７で定義される確率密度関数に従って画素の持つ輝度の尤度比を算出する。尤度比の算出方法としては、例えば目標信号の輝度の分布を正規分布と仮定した場合においては、式（１０）、（１１）のＶｉ、ｊに画素の持つ輝度を代入し、式（１０）の結果を式（１１）で除することで得ることができる。これが式（９）の右辺第２項の自然対数内の値に該当する。
【００２９】
次に、ステップＳＴ１０３において、積分路探索部３０３は、探索幅設定部３０８で定義された探索領域に従い、現フレームにおける注目画素を中心とした探索領域内の１フレーム前からの推移画素を探索する。探索領域としては式（６）に示す設定値であり、これは事前に定めるパラメータである。また、注目画素からの探索時には推移確率設定部３０９で定義された推移確率を評価する。推移確率の評価方法としては、１フレーム目の場合は式（１３）の設定に従う。Ｐｍａｘは事前に定めるパラメータを、Ｌは探索領域内の画素数を表す。これが式（９）の右辺第１項の自然対数内の値に該当する。
【００３０】
積分路評価部３０４は、輝度評価部３０２で得た現フレームの輝度尤度比（式（９）の右辺第２項）、積分路探索部３０３で評価した探索領域内の推移確率（式（９）の右辺第１項）、さらに後述する積分結果制御手段４で得た積分路探索部３０３で設定された探索領域内の１フレーム前までのフレーム間積分結果（式（８）の右辺第２項）、を入力し、探索領域内の画素からの推移毎にｔｒａｃｋ  ｓｃｏｒｅ値を評価する。
【００３１】
次に、ステップＳＴ１０４において、積分路抽出部３０５は、積分路評価部３０４の積分路評価結果（式（８））を入力し、探索領域内の画素からの推移毎に得たｔｒａｃｋ  ｓｃｏｒｅ値のうち、それが最大となるｔｒａｃｋ  ｓｃｏｒｅ値として採用し、注目画素のフレーム積分結果とみなす。また、ｔｒａｃｋ  ｓｃｏｒｅ値が最大となった１フレーム前における探索領域内の画素を注目画素の推移元として採用し、その結果を図２（ｂ）に示す画素選択マップに投票する。この図２（ｂ）は、画素選択マップを示しており、フレーム時刻ｋ−１における画素の座標を表したものである。積分路抽出部３０５により、現フレームの画素が推移元を決定した場合、推移元の画素の座標に投票処理として１を入れる。また、投票した現フレームの画素の座標を記憶する。
【００３２】
次に、ステップＳＴ１０５〜ＳＴ１０６において、状態量更新部３０６は、積分路抽出部３０５で得た注目画素の推移元となった画素と注目画素の座標から注目画素の位置、速度を式（１４）に従って更新する。また、更新した位置、速度によって１フレーム先の予測画素を式（１５）によって算出し、１フレーム先で適用する推移確率を式（１６）のように設定する。この処理を１フレームで得た全画素に適用する。
【００３３】
次に、ステップＳＴ１０７〜ＳＴ１０９において、積分結果制御手段４は、フレーム間積分手段３の出力である画素選択結果とフレーム間積分結果を入力し、積分結果を調整する。積分結果制御手段４では、まず、画素重複判定部４０１がフレーム間積分手段３で得た画素選択結果を入力し、１フレーム中の全画素が前１フレームのどの画素を推移元として選択したかを参照する。図２（ｂ）は重複判定に使用する画素選択マップであり、フレーム間積分手段３によって出力される。このマップは、フレーム時刻ｋ−１における画素の座標を表したものであり、座標中の数値はフレーム時刻ｋにおいて推移元としていくつの画素が選択したかを表している。画素重複判定部４０１では、この数値を参照し、固定閾値４０４の設定値を超える場合は重複過剰とみなし、積分結果制御部４０２により積分結果を調整する。
【００３４】
調整の方法としては、重複過剰とみなされた画素を選択した現フレームの全画素のうち、ｔｒａｃｋ  ｓｃｏｒｅ値が最大の画素を除く他の画素についてはｔｒａｃｋ  ｓｃｏｒｅ値を現フレームの最小値または事前に定めた固定最小値に置き換える。例えば、図２（ｂ）では、フレーム時刻ｋ−１の画素（ａ、ｂ）に５の数値が示されている。これはフレーム時刻ｋにおける５画素がフレーム時刻ｋ−１の画素（ａ、ｂ）を推移元として採用した結果である。固定閾値を４に設定した場合には、画素（ａ、ｂ）は割り当て超過となる。画素（ａ、ｂ）を推移元として選択したフレームｋでの５画素のうち、ｔｒａｃｋ  ｓｃｏｒｅ値が最大の画素を除く他の画素についてはｔｒａｃｋ  ｓｃｏｒｅ値を現フレームの最小値または事前に定めた固定最小値に置き換える。以上の調整処理は、重複過剰とみなされた全画素について適用し、処理結果はフレームメモリ４０３に出力する。
【００３５】
次に、ステップＳＴ１１０〜ＳＴ１１１において、以上に示したフレーム間積分手段３、積分結果制御手段４の処理を全フレーム数分処理を実施した場合は、閾値手段５は、積分結果制御手段４のフレーム間積分結果を入力し、閾値判定処理を実施し、閾値超えした画素を目標の画素とみなす。処理が全フレーム終了していない場合は、フレーム間積分手段３は、フレームメモリ３０１の結果を入力し、処理を繰り返す。
【００３６】
【数２】
2008292179.tif 000004
【００３７】
【数３】
2008292179.tif 000005
【００３８】
【数４】
2008292179.tif 000006
【００３９】
以上の処理は赤外線画像に対して適用したが、レーダ画像あるいはレーダの検出処理においても同様な構成で適用可能である。
【００４０】
この実施の形態１に係る信号検出装置は、1フレーム前までの積分結果に加算する処理においてフレーム間の画素の推移を探索し、フレーム間における画素毎の積分路を探索するフレーム間積分手段３と、このフレーム間積分手段３の画素選択結果と積分結果を入力し、画素の重複結果が事前に定めた一定数以上の場合において、積分結果が最大となる画素以外の積分結果を調整する積分結果制御手段４によって、誤警報の要因を減らすことができる。
【００４１】
実施の形態２．
この発明の実施の形態２に係る信号検出装置について図４及び図５を参照しながら説明する。図４は、この発明の実施の形態２に係る信号検出装置の構成を示すブロック図である。
【００４２】
図４において、この発明の実施の形態２に係る信号検出装置は、画像入力手段１と、Ａ／Ｄ変換手段２と、フレーム間積分手段３と、積分結果制御手段６と、閾値手段５とが設けられている。
【００４３】
フレーム間積分手段３は、フレームメモリ３０１と、輝度評価部３０２と、積分路探索部３０３と、積分路評価部３０４と、積分路抽出部３０５と、状態量更新部３０６と、振幅用確率密度関数設定部３０７と、探索幅設定部３０８と、推移確率設定部３０９とが設けられている。
【００４４】
積分結果制御手段６は、画素重複判定部６０１と、積分結果制御部６０２と、フレームメモリ６０３と、閾値算出部６０４とが設けられている。
【００４５】
つぎに、この実施の形態２に係る信号検出装置の動作について図面を参照しながら説明する。図５は、この発明の実施の形態２に係る信号検出装置の動作を示すフローチャートである。なお、この実施の形態２のステップＳＴ２０１〜ＳＴ２０６、ＳＴ２０９〜ＳＴ２１１は、上記の実施の形態１のステップＳＴ１０１〜ＳＴ１０６、ＳＴ１０９〜ＳＴ１１１と同様である。
【００４６】
図４において、積分結果制御手段６は、フレーム間積分手段３の出力である画素選択結果とフレーム間積分結果を入力し、積分結果を調整する。積分結果制御手段６では、まず、画素重複判定部６０１がフレーム間積分手段３で得た画素選択結果を入力し、１フレーム中の全画素が前１フレームのどの画素を推移元として選択したかを参照する。推移元として選択された画素が閾値算出部６０４によって算出された閾値を超える場合は重複過剰とみなし、積分結果制御部６０２により積分結果を調整する。調整の方法としては、重複過剰とみなされた画素を選択した現フレームの全画素のうち、ｔｒａｃｋ  ｓｃｏｒｅ値が最大の画素を除く他の画素についてはｔｒａｃｋ  ｓｃｏｒｅ値を現フレームの最小値または事前に定めた固定最小値に置き換える。以上の調整処理は重複過剰とみなされた全画素について適用し、処理結果はフレームメモリ６０３に出力する。
【００４７】
ステップＳＴ２０７〜ＳＴ２０８において、積分結果制御手段６は、フレーム間積分手段３の出力である画素選択結果とフレーム間積分結果を入力し、積分結果を調整する。積分結果制御手段６では、まず、画素重複判定部６０１がフレーム間積分手段３で得た画素選択結果を入力し、１フレーム中の全画素が前１フレームのどの画素を推移元として選択したかを参照する。図２（ｂ）は重複判定に使用する画素選択マップであり、フレーム間積分手段３によって出力される。このマップは、フレーム時刻ｋ−１における画素の座標を表したものであり、座標中の数値はフレーム時刻ｋにおいて推移元としていくつの画素が選択したかを表している。画素重複判定部６０１では、この画素選択マップに記載された数値を参照し、式（１７）に従って選択結果に対する閾値を算出する。算出された閾値を超える場合は重複過剰とみなし、積分結果制御部６０２により積分結果を調整する。以上の処理は赤外線画像に対して適用したが、レーダ画像あるいはレーダの検出処理においても同様な構成で適用可能である。
【００４８】
【数５】
2008292179.tif 000007
【００４９】
この実施の形態２に係る信号検出装置の積分結果制御手段６は、フレーム間積分手段３の画素選択結果と積分結果を入力し、画素の選択状況により画素毎に閾値を定め、閾値を超えた重複結果の場合において、積分結果が最大となる画素以外の積分結果を調整することで誤警報の要因を減らすことができる。
【００５０】
実施の形態３．
この発明の実施の形態３に係る信号検出装置について図６及び図７を参照しながら説明する。図６は、この発明の実施の形態３に係る信号検出装置の構成を示すブロック図である。
【００５１】
図６において、この発明の実施の形態３に係る信号検出装置は、画像入力手段１と、Ａ／Ｄ変換手段２と、フレーム間積分手段３と、積分結果制御手段７と、閾値手段５とが設けられている。
【００５２】
フレーム間積分手段３は、フレームメモリ３０１と、輝度評価部３０２と、積分路探索部３０３と、積分路評価部３０４と、積分路抽出部３０５と、状態量更新部３０６と、振幅用確率密度関数設定部３０７と、探索幅設定部３０８と、推移確率設定部３０９とが設けられている。
【００５３】
積分結果制御手段７は、画素重複判定部７０１と、積分結果制御部７０２と、フレームメモリ７０３と、閾値算出部７０４とが設けられている。
【００５４】
つぎに、この実施の形態３に係る信号検出装置の動作について図面を参照しながら説明する。図７は、この発明の実施の形態３に係る信号検出装置の動作を示すフローチャートである。なお、この実施の形態３のステップＳＴ３０１〜ＳＴ３０６、ＳＴ３１０〜ＳＴ３１１は、上記の実施の形態１のステップＳＴ１０１〜ＳＴ１０６、ＳＴ１１０〜ＳＴ１１１と同様である。
【００５５】
図６において、積分結果制御手段７は、フレーム間積分手段３の出力である画素選択結果とフレーム間積分結果を入力し、積分結果を調整する。積分結果制御手段７では、まず、画素重複判定部７０１がフレーム間積分手段３で得た画素選択結果を入力し、１フレーム中の全画素が前１フレームのどの画素を推移元として選択したかを参照する。推移元として選択された画素が閾値算出部７０４によって算出された閾値または事前に定めた固定閾値を超える場合は重複過剰とみなし、積分結果制御部７０２により積分結果を調整する。調整の方法としては、重複過剰とみなされた画素を選択した現フレームの全画素のうち、ｔｒａｃｋ  ｓｃｏｒｅ値を降順に並べ上位からＮ（正の整数）までの画素のｔｒａｃｋ  ｓｃｏｒｅ値はそのままとする。Ｎ＋１以降の画素については、ｔｒａｃｋ  ｓｃｏｒｅ値を現フレームの最小値または事前に定めた固定最小値に置き換える。Ｎの与え方としては、事前に決める固定値あるいは閾値として定まる重複許容値とする。
【００５６】
ステップＳＴ３０７〜ＳＴ３０９において、積分結果制御手段７は、フレーム間積分手段３の出力である画素選択結果とフレーム間積分結果を入力し、積分結果を調整する。積分結果制御手段７では、まず、画素重複判定部７０１がフレーム間積分手段３で得た画素選択結果を入力し、１フレーム中の全画素が前１フレームのどの画素を推移元として選択したかを参照する。図２（ｂ）は重複判定に使用する画素選択マップであり、フレーム間積分手段３によって出力される。このマップは、フレーム時刻ｋ−１における画素の座標を表したものであり、座標中の数値はフレーム時刻ｋにおいて推移元としていくつの画素が選択したかを表している。画素重複判定部７０１では、この画素選択マップに記載された数値を参照し、式（１７）に従って選択結果に対する閾値または事前に定めた固定閾値を適用する。閾値を超える場合は重複過剰とみなし、積分結果制御部７０２により積分結果を調整する。
【００５７】
調整の方法としては、重複過剰とみなされた画素を選択した現フレームの全画素のうち、ｔｒａｃｋ  ｓｃｏｒｅ値を降順に並べ上位からＮまでの画素のｔｒａｃｋ  ｓｃｏｒｅ値はそのままとする。Ｎ＋１以降の画素についてはｔｒａｃｋ  ｓｃｏｒｅ値を現フレームの最小値または事前に定めた固定最小値に置き換える。Ｎの与え方としては、事前に決める固定値あるいは閾値として定まる重複許容値とする。例えば、図２（ｂ）では、フレーム時刻ｋ−１の画素（ａ、ｂ）に５の数値が示されている。これはフレーム時刻ｋにおける５画素がフレーム時刻ｋ−１の画素（ａ、ｂ）を推移元として採用した結果である。算出された閾値を超える画素（ａ、ｂ）は割り当て超過となる。従って、画素（ａ、ｂ）を推移元として選択したフレームｋでの５画素のうち、ｔｒａｃｋ  ｓｃｏｒｅ値が上位４個の画素を除く他の画素についてはｔｒａｃｋ  ｓｃｏｒｅ値を現フレームの最小値または事前に定めた固定最小値に置き換える。以上の調整処理は重複過剰とみなされた全画素について適用し、処理結果はフレームメモリ７０３に出力する。以上の処理は赤外線画像に対して適用したが、レーダ画像あるいはレーダの検出処理においても同様な構成で適用可能である。
【００５８】
この実施の形態３に係る信号検出装置の積分結果制御手段７は、画素の重複結果が事前に定めた一定数以上の場合において、積分結果の上位Ｎ番目以降の画素の積分結果を調整することで誤警報の要因を減らすことができる。特に、積分結果が最大の画素のみを残す場合に比べて，上位Ｎ個の画素を残すことで検出性能も確保することができる。
【００５９】
実施の形態４．
この発明の実施の形態４に係る信号検出装置について図８及び図９を参照しながら説明する。図８は、この発明の実施の形態４に係る信号検出装置の構成を示すブロック図である。
【００６０】
図８において、この発明の実施の形態４に係る信号検出装置は、画像入力手段１と、Ａ／Ｄ変換手段２と、フレーム間積分手段３と、積分結果制御手段８と、閾値手段５とが設けられている。
【００６１】
フレーム間積分手段３は、フレームメモリ３０１と、輝度評価部３０２と、積分路探索部３０３と、積分路評価部３０４と、積分路抽出部３０５と、状態量更新部３０６と、振幅用確率密度関数設定部３０７と、探索幅設定部３０８と、推移確率設定部３０９とが設けられている。
【００６２】
積分結果制御手段８は、画素重複判定部８０１と、積分結果制御部８０２と、フレームメモリ８０３と、閾値算出部８０４と、フレーム数カウンタ８０５とが設けられている。
【００６３】
つぎに、この実施の形態４に係る信号検出装置の動作について図面を参照しながら説明する。図９は、この発明の実施の形態４に係る信号検出装置の動作を示すフローチャートである。なお、この実施の形態４の前半のステップＳＴ４０１〜ＳＴ４０６は、上記の実施の形態１の前半のステップＳＴ１０１〜ＳＴ１０６と同様である。
【００６４】
図８において、積分結果制御手段８は、フレーム間積分手段３の出力である画素選択結果とフレーム間積分結果を入力し、事前に設定された周期に該当するフレーム数において積分結果を調整する。積分結果制御手段８では、フレーム間積分手段３の出力を入力し、フレーム数カウンタ８０５を参照し、事前に設定された周期に該当するフレームに限りフレーム間積分結果を制御する。処理周期に該当しないフレームにおいてはフレーム間積分手段３の出力はそのままとし、結果をフレームメモリ８０３に出力するのみとする。処理周期に該当するフレームにおいては、まず、画素重複判定部８０１がフレーム間積分手段３で得た画素選択結果を入力し、１フレーム中の全画素が前１フレームのどの画素を推移元として選択したかを参照する。推移元として選択された画素が閾値算出部８０４によって算出された閾値または事前に定めた固定閾値を超える場合は重複過剰とみなし、積分結果制御部８０２により積分結果を調整する。
【００６５】
調整の方法としては、重複過剰とみなされた画素を選択した現フレームの全画素のうち、ｔｒａｃｋ  ｓｃｏｒｅ値の最大値あるいはｔｒａｃｋ  ｓｃｏｒｅを降順に並べ上位からＮまでの画素のｔｒａｃｋ  ｓｃｏｒｅ値はそのままとする。最大値以外またはＮ＋１以降の画素についてはｔｒａｃｋ  ｓｃｏｒｅ値を現フレームの最小値または事前に定めた固定最小値に置き換える。Ｎの与え方としては、事前に決める固定値あるいは閾値として定まる重複許容値とする。
【００６６】
ステップＳＴ４０７〜ＳＴ４０９において、積分結果制御手段８は、フレーム間積分手段３の出力である画素選択結果とフレーム間積分結果を入力し、事前に設定された周期に該当するフレーム数において積分結果を調整する。積分結果制御手段８では、フレーム間積分手段３の出力を入力し、フレーム数カウンタ８０５を参照し、事前に設定された周期に該当するフレームに限りフレーム間積分結果を制御する。処理周期に該当しないフレームにおいてはフレーム間積分手段３の出力はそのままとし、結果をフレームメモリ８０３に出力するのみとする。処理周期に該当するフレームにおいては、まず、画素重複判定部８０１がフレーム間積分手段３で得た画素選択結果を入力し、１フレーム中の全画素が前１フレームのどの画素を推移元として選択したかを参照する。推移元として選択された画素が閾値算出部８０４によって算出された閾値または事前に定めた固定閾値を超える場合は重複過剰とみなし、積分結果制御部８０２により積分結果を調整する。
【００６７】
調整の方法としては、重複過剰とみなされた画素を選択した現フレームの全画素のうち、ｔｒａｃｋ  ｓｃｏｒｅ値の最大値あるいはｔｒａｃｋ  ｓｃｏｒｅを降順に並べ上位からＮまでの画素のｔｒａｃｋ  ｓｃｏｒｅ値はそのままとする。最大値以外またはＮ＋１以降の画素についてはｔｒａｃｋ  ｓｃｏｒｅ値を現フレームの最小値または事前に定めた固定最小値に置き換える。Ｎの与え方としては、事前に決める固定値あるいは閾値として定まる重複許容値とする。
【００６８】
次に、ステップＳＴ４１０において、以上の調整処理は重複過剰とみなされた全画素について適用し、処理結果はフレームメモリ８０３に出力する。
【００６９】
次に、ステップＳＴ４１１〜ＳＴ４１２において、フレーム間積分手段３、積分結果制御手段８の処理について全フレーム数分処理を実施した場合は、閾値手段５は、積分結果制御手段８のフレーム間積分結果を入力し、閾値判定処理を実施し、閾値超えした画素を目標の画素とみなす。処理が全フレーム終了していない場合は、フレーム間積分手段３は、フレームメモリ３０１の結果を入力し、処理を繰り返す。以上の処理は赤外線画像に対して適用したが、レーダ画像あるいはレーダの検出処理においても同様な構成で適用可能である。
【００７０】
この実施の形態４に係る信号検出装置の積分結果制御手段８は、処理を１フレーム毎に実施するのではなく、事前に設定した周期によって実施し、処理負荷の軽減を図ることができる。
【００７１】
実施の形態５．
この発明の実施の形態５に係る信号検出装置について図１０及び図１１を参照しながら説明する。図１０は、この発明の実施の形態５に係る信号検出装置の構成を示すブロック図である。
【００７２】
図１０において、この発明の実施の形態５に係る信号検出装置は、画像入力手段１と、Ａ／Ｄ変換手段２と、フレーム間積分手段９と、閾値手段５とが設けられている。
【００７３】
フレーム間積分手段９は、フレームメモリ９０１と、輝度評価部９０２と、積分路探索部９０３と、積分路評価部９０４と、積分路抽出部９０５と、状態量更新部９０６と、振幅用確率密度関数設定部９０７と、探索幅設定部９０８と、推移確率設定部９０９と、フレームメモリ９１０と、積分路選択結果ファイル９１１と、最大値抽出部９１２とが設けられている。
【００７４】
つぎに、この実施の形態５に係る信号検出装置の動作について図面を参照しながら説明する。図１１は、この発明の実施の形態５に係る信号検出装置の動作を示すフローチャートである。
【００７５】
図１０において、フレーム間積分手段９は、画素毎にフレーム間積分処理を実施する点ではこれまでの実施の形態と変わらないが、処理をｔｒａｃｋ  ｓｃｏｒｅ値の高い画素から優先的に行う。また、探索元の画素を選択する際において、割り当て済みの画素を事前に定めた一定数以上超過する場合はその割り当てを行わせず、次にｓｃｏｒｅ値の高い画素を選択する点が異なる。
【００７６】
フレーム間積分手段９は、まず、Ａ／Ｄ変換後のディジタル画像をフレームメモリ９０１に記録する。輝度評価部９０２は、フレームメモリ９０１のディジタル画像を入力し、振幅用確率密度関数設定部９０７で定義される確率密度関数に従って画素の持つ輝度の尤度比を算出する。
【００７７】
積分路探索部９０３は、１フレーム以降については最大値抽出部９１２によってフレームメモリ９１０に記録された前フレームにおけるｔｒａｃｋ  ｓｃｏｒｅ値の高いものから積分路探索処理を実施する。この積分路探索部９０３は、探索幅設定部９０８で定義された探索領域に従い、現フレームにおける注目画素を中心とした探索領域内の１フレーム前からの推移画素を探索する。探索時には推移確率設定部９０９で定義された推移確率を評価する。
【００７８】
積分路評価部９０４は、輝度評価部９０２で得た現フレームの輝度尤度比、積分路探索部９０３で評価した探索領域内の推移確率、さらにフレームメモリ９１０に記録されている探索領域内の１フレーム前までのフレーム間積分結果（ｔｒａｃｋ  ｓｃｏｒｅ値）、を入力し、探索領域内の画素からの推移毎にｔｒａｃｋ  ｓｃｏｒｅ値を評価する。
【００７９】
積分路抽出部９０５は、積分路評価部９０４の積分路評価結果を入力し、探索領域内の画素からの推移毎に得たｔｒａｃｋ  ｓｃｏｒｅ値のうち、それが最大となるｔｒａｃｋ  ｓｃｏｒｅ値として採用し、注目画素のフレーム積分結果とみなす。但し、積分路選択結果ファイル９１１の内容を参照し、選択画素が既に割り当て済みであり、かつ事前設定された重複数許容数を超える場合はその画素は選択せずに次にｔｒａｃｋ  ｓｃｏｒｅ値が高くなる画素を選択する。
【００８０】
状態量更新部９０６は、積分路抽出部９０５で得た注目画素の推移元となった画素と注目画素の座標から注目画素の位置、速度を更新する。また、更新した位置、速度によって１フレーム先の予測画素を算出する。この処理を１フレームで得た全画素に適用する。
【００８１】
ステップＳＴ５０１〜ＳＴ５０２において、フレーム間積分手段９では、輝度評価部９０２がフレームメモリ９０１のディジタル画像を入力し、振幅用確率密度関数設定部９０７で定義される確率密度関数に従って画素の持つ輝度の尤度比を算出する。
【００８２】
次に、ステップＳＴ５０３において、積分路探索部９０３は、探索幅設定部９０８で定義された探索領域に従い、現フレームにおける注目画素を中心とした探索領域内の１フレーム前からの推移画素を探索する。但し、探索の順序（注目画素の設定順序）としては、積分路探索部９０３は、１フレーム以降については最大値抽出部９１２によってフレームメモリ９１０に記録された前フレームにおけるｔｒａｃｋ  ｓｃｏｒｅ値の高いものから積分路探索処理を実施する。また、注目画素からの探索時には推移確率設定部９０９で定義された推移確率を評価する。
【００８３】
積分路評価部９０４は、輝度評価部９０２で得た現フレームの輝度尤度比、積分路探索部９０３で評価した探索領域内の推移確率、さらにフレームメモリ９１０による積分路探索部９０３で設定された探索領域内の１フレーム前までのフレーム間積分結果、を入力し、探索領域内の画素からの推移毎にｔｒａｃｋ  ｓｃｏｒｅ値を評価する。
【００８４】
次に、ステップＳＴ５０４〜ＳＴ５０８において、積分路抽出部９０５は、積分路評価部９０４の積分路評価結果を入力し、探索領域内の画素からの推移毎に得たｔｒａｃｋ  ｓｃｏｒｅ値のうち、それが最大となるｔｒａｃｋ  ｓｃｏｒｅ値として採用し、注目画素のフレーム積分結果とみなす。但し、積分路選択結果ファイル９１１の内容を参照し、選択画素が既に割り当て済みであり、かつ事前設定された重複数許容数を超える場合はその画素は選択せずに次にｔｒａｃｋ  ｓｃｏｒｅ値が高くなる画素を選択する。画素の選択結果は、積分路選択結果ファイル９１１に出力する。状態量更新部９０６は、積分路抽出部９０５で得た注目画素の推移元となった画素と注目画素の座標から注目画素の位置、速度を更新する。この処理を１フレームで得た全画素に適用する。処理結果は、フレームメモリ９１０に出力する。
【００８５】
次に、ステップＳＴ５０９〜ＳＴ５１０において、以上に示したフレーム間積分手段９の処理について全フレーム数分処理を実施した場合は、閾値手段５は、フレーム間積分手段９のフレーム間積分結果を入力し、閾値判定処理を実施し、閾値超えした画素を目標の画素とみなす。処理が全フレーム終了していない場合は、フレーム間積分手段９は、フレームメモリ９０１の結果を入力し、処理を繰り返す。以上の処理は赤外線画像に対して適用したが、レーダ画像あるいはレーダの検出処理においても同様な構成で適用可能である。
【００８６】
この実施の形態５に係る信号検出装置のフレーム間積分手段９は、フレーム間の画素の探索処理を前フレームまでの積分結果の高い画素から実施し、推移元の画素を選択する場合において同一画素の重複回数を事前に定めた回数までとし、回数超過の場合、他の画素への割り当ては実施せずにフレーム間積分処理を行うことで画素重複を制限し、誤警報の要因を減らすことができる。
【００８７】
実施の形態６．
この発明の実施の形態６に係る信号検出装置について図１２及び図１３を参照しながら説明する。図１２は、この発明の実施の形態６に係る信号検出装置の構成を示すブロック図である。
【００８８】
図１２において、この発明の実施の形態６に係る信号検出装置は、画像入力手段１と、Ａ／Ｄ変換手段２と、フレーム間積分手段１０と、積分結果制御手段４と、閾値手段５とが設けられている。
【００８９】
フレーム間積分手段１０は、フレームメモリ１００１と、輝度評価部１００２と、積分路探索部１００３と、積分路評価部１００４と、積分路抽出部１００５と、状態量更新部１００６と、振幅用確率密度関数設定部１００７と、探索幅設定部１００８と、推移確率設定部１００９と、閾値処理部１０１０とが設けられている。
【００９０】
積分結果制御手段４は、画素重複判定部４０１と、積分結果制御部４０２と、フレームメモリ４０３と、固定閾値４０４とが設けられている。
【００９１】
つぎに、この実施の形態６に係る信号検出装置の動作について図面を参照しながら説明する。図１３は、この発明の実施の形態６に係る信号検出装置の動作を示すフローチャートである。なお、この実施の形態６の後半のステップＳＴ６０８〜ＳＴ６１２は、上記の実施の形態１の後半のステップＳＴ１０７〜ＳＴ１１１と同様である。
【００９２】
図１２において、フレーム間積分手段１０は、画素毎にフレーム間積分処理を実施する点ではこれまでの実施の形態と変わらないが、まず閾値処理部１０１０によって設定された閾値を超えた画素のみを処理の対象とする点が異なる。
【００９３】
フレーム間積分手段１０は、まず、Ａ／Ｄ変換後のディジタル画像をフレームメモリ１００１に記録する。閾値処理部１０１０は、フレームメモリ１００１のディジタル画像を入力し、画素が閾値を超えるかの判定を実施する。
【００９４】
輝度評価部１００２は、閾値処理部１０１０の閾値判定結果を入力し、振幅用確率密度関数設定部１００７で定義される確率密度関数に従って閾値を超えた画素の持つ輝度の尤度比を算出する。
【００９５】
積分路探索部１００３は、探索幅設定部１００８で定義された探索領域に従い、現フレームにおける注目画素を中心とした探索領域内の１フレーム前からの推移画素を探索する。探索時には、推移確率設定部１００９で定義された推移確率を評価する。
【００９６】
積分路評価部１００４は、輝度評価部１００２で得た現フレームの輝度尤度比、積分路探索部１００３で評価した探索領域内の推移確率、さらに後述する積分結果制御手段４で得た積分路探索部１００３で設定された探索領域内の１フレーム前までのフレーム間積分結果、を入力し、探索領域内の画素からの推移毎にｔｒａｃｋ  ｓｃｏｒｅ値を評価する。
【００９７】
積分路抽出部１００５は、積分路評価部１００４の積分路評価結果を入力し、探索領域内の画素からの推移毎に得たｔｒａｃｋ  ｓｃｏｒｅ値のうち、それが最大となるｔｒａｃｋ  ｓｃｏｒｅ値として採用し、注目画素のフレーム積分結果とみなす。また、ｔｒａｃｋ  ｓｃｏｒｅ値が最大となった１フレーム前における探索領域内の画素を注目画素の推移元として採用し、その結果を図２に示す画素選択マップに投票する。
【００９８】
状態量更新部１００６は、積分路抽出部１００５で得た注目画素の推移元となった画素と注目画素の座標から注目画素の位置、速度を更新する。また、更新した位置、速度によって１フレーム先の予測画素を算出する。この処理を１フレームで得た閾値処理部１０１０の閾値を超えた全画素に適用する。
【００９９】
なお、閾値超えしなかった画素のｔｒａｃｋ  ｓｃｏｒｅ値については事前に用意した下限設定値を設定する。
【０１００】
ステップＳＴ６０１〜ＳＴ６０２において、フレーム間積分手段１０では、閾値処理部１０１０がフレームメモリ１００１のディジタル画像を入力し、全画素の閾値判定を実施する。
【０１０１】
次に、ステップＳＴ６０３において、輝度評価部１００２は、振幅用確率密度関数設定部１００７で定義される確率密度関数に従って閾値超えした画素の持つ輝度の尤度比を算出する。
【０１０２】
次に、ステップＳＴ６０４において、積分路探索部１００３は、探索幅設定部１００８で定義された探索領域に従い、現フレームにおける注目画素を中心とした探索領域内の１フレーム前からの推移画素を探索する。また、注目画素からの探索時には推移確率設定部１００９で定義された推移確率を評価する。
【０１０３】
積分路評価部１００４は、輝度評価部１００２で得た現フレームの輝度尤度比、積分路探索部１００３で評価した探索領域内の推移確率、さらに積分結果制御手段４におけるフレームメモリ４０３による積分路探索部１００３で設定された探索領域内の１フレーム前までのフレーム間積分結果、を入力し、探索領域内の画素からの推移毎にｔｒａｃｋ  ｓｃｏｒｅ値を評価する。
【０１０４】
次に、ステップＳＴ６０５において、積分路抽出部１００５は、積分路評価部１００４の積分路評価結果を入力し、探索領域内の画素からの推移毎に得たｔｒａｃｋ  ｓｃｏｒｅ値のうち、それが最大となるｔｒａｃｋ  ｓｃｏｒｅ値として採用し、注目画素のフレーム積分結果とみなす。
【０１０５】
次に、ステップＳＴ６０６において、状態量更新部１００６は、積分路抽出部１００５で得た注目画素の推移元となった画素と注目画素の座標から注目画素の位置、速度を更新する。
【０１０６】
次に、ステップＳＴ６０７において、上記の一連の処理を１フレームにおいて閾値超えした全画素に適用する。なお、閾値処理部１０１０によって閾値を超えなかった画素のｔｒａｃｋ  ｓｃｏｒｅ値については事前に定めた最小値を与える。以上の処理は赤外線画像に対して適用したが、レーダ画像あるいはレーダの検出処理においても同様な構成で適用可能である。
【０１０７】
この実施の形態６に係る信号検出装置のフレーム間積分手段９は、積分路探索処理を全画素に適用するのではなく、閾値超えした画素に適用し、処理負荷の軽減を図ることができる。つまり、フレームメモリ１００１からのディジタル画像入力後、閾値処理を実施し、閾値を超えた画素に対してフレーム間積分処理以降の処理を実施し、処理負荷を軽減することができる。
【０１０８】
上述した各実施の形態によれば、フレーム毎のディジタル画像を積分する処理によって輝度の微弱な目標を検出できる。特に、従来では、各画素が推移元の画素を選択する際に発生する同一画素の重複選択によって生じる誤警報が問題となるが、選択画素の重複状況が一定許容数を超えた場合にフレーム間積分結果を調整することで誤警報を抑圧することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】この発明の実施の形態１に係る信号検出装置の構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る信号検出装置におけるフレーム間積分処理と積分結果制御の方法を説明するための図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る信号検出装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】この発明の実施の形態２に係る信号検出装置の構成を示すブロック図である。
【図５】この発明の実施の形態２に係る信号検出装置の動作を示すフローチャートである。
【図６】この発明の実施の形態３に係る信号検出装置の構成を示すブロック図である。
【図７】この発明の実施の形態３に係る信号検出装置の動作を示すフローチャートである。
【図８】この発明の実施の形態４に係る信号検出装置の構成を示すブロック図である。
【図９】この発明の実施の形態４に係る信号検出装置の動作を示すフローチャートである。
【図１０】この発明の実施の形態５に係る信号検出装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】この発明の実施の形態５に係る信号検出装置の動作を示すフローチャートである。
【図１２】この発明の実施の形態６に係る信号検出装置の構成を示すブロック図である。
【図１３】この発明の実施の形態６に係る信号検出装置の動作を示すフローチャートである。
【図１４】従来のディジタル画像におけるフレーム間積分処理を説明するための図である。
【図１５】従来のフレーム間積分処理における画素の探索を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１１０】
１  画像入力手段、２  Ａ／Ｄ変換手段、３  フレーム間積分手段、４  積分結果制御手段、５  閾値手段、６  積分結果制御手段、７  積分結果制御手段、８  積分結果制御手段、９  フレーム間積分手段、１０  フレーム間積分手段、３０１  フレームメモリ、３０２  輝度評価部、３０３  積分路探索部、３０４  積分路評価部、３０５  積分路抽出部、３０６  状態量更新部、３０７  振幅用確率密度関数設定部、３０８  探索幅設定部、３０９  推移確率設定部、４０１  画素重複判定部、４０２  積分結果制御部、４０３  フレームメモリ、４０４  固定閾値、６０１  画素重複判定部、６０２  積分結果制御部、６０３  フレームメモリ、６０４  閾値算出部、７０１  画素重複判定部、７０２  積分結果制御部、７０３  フレームメモリ、７０４  閾値算出部、８０１  画素重複判定部、８０２  積分結果制御部、８０３  フレームメモリ、８０４  閾値算出部、８０５  フレーム数カウンタ、９０１  フレームメモリ、９０２  輝度評価部、９０３  積分路探索部、９０４  積分路評価部、９０５  積分路抽出部、９０６  状態量更新部、９０７  振幅用確率密度関数設定部、９０８  探索幅設定部、９０９  推移確率設定部、９１０  フレームメモリ、９１１  積分路選択結果ファイル、９１２  最大値抽出部、１００１  フレームメモリ、１００２  輝度評価部、１００３  積分路探索部、１００４  積分路評価部、１００５  積分路抽出部、１００６  状態量更新部、１００７  振幅用確率密度関数設定部、１００８  探索幅設定部、１００９  推移確率設定部、１０１０  閾値処理部。
【図１】
2008292179.tif 000008
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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