(57)【要約】【課題】入力エラーの判定精度が高い目標検出装置を得る。【解決手段】画像センサと、目標検出領域とこの目標検出領域を囲むように非目標検出領域とを設けた目標検出領域マップと、この目標検出領域マップと前記画像センサから出力された画像信号とを対比し、前記目標検出領域と前記非目標検出領域とにまたがるように映った対象物を入力エラーと判定する入力エラー判定手段と、この入力エラー判定手段によって入力エラーの判定を行った画像信号について目標物の位置情報を検出する画像処理部と、この画像処理部により検出された目標物の位置情報に基づいて前記目標物の位置を表示する目標表示手段とを備えた。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像センサと、目標検出領域とこの目標検出領域を囲むように非目標検出領域とを設けた目標検出領域マップと、この目標検出領域マップと前記画像センサから出力された画像信号とを対比し、前記目標検出領域と前記非目標検出領域とにまたがるように映った対象物を入力エラーと判定する入力エラー判定手段と、この入力エラー判定手段によって入力エラーの判定を行った画像信号について目標物の位置情報を検出する画像処理部と、この画像処理部により検出された目標物の位置情報に基づいて前記目標物の位置を表示する目標表示手段とを備えたことを特徴とする目標検出装置。
【請求項２】
前記入力エラー判定手段は、判定した画像信号を蓄積して各画素毎の分散値を求め、予め設定した閾値を越える分散値の画素の数に応じて画像信号の入力エラーを判定することを特徴とする請求項１記載の目標検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ＩＴＶカメラ等から入力された画像信号から目標物を検出して表示する目標検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、目標検出装置において、目標物以外の対象物を目標物として検出することがあった。この場合、予め、輝度値の個数分布を算出し輝度値の該分布を求め、隣接複数画素の輝度値の平均値が、上記該分布から算出される許容輝度値幅より外れる場合、その隣接複数画素を入力エラーとする。また、特徴的な輝度値を持つ画素が所定以上存在する場合、その画素領域を入力エラーとして検出していた。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１−１２５０９４号公報（第２頁−第４頁、図１−図２）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の目標検出装置では、例えば、画素欠陥や縞状ノイズ等のハードウエア的な欠陥については入力エラーとして検出することができ、正常な目標検出を維持することができるが、鳥、昆虫等の視界遮蔽物がカメラセンサー近距離に現れることによる視界遮蔽、ライト点灯等によるハレーションが発生した場合には、入力エラーとして検出することが困難であり、正常な目標検出を維持することができないという問題点があった。
【０００５】
例えば、画像処理技術として一般的に用いられる許容輝度幅や特徴輝度閾値等を用いてこのような視界遮蔽物等を入力エラーとして検出する場合、個々の発生状況により輝度値及びその分布は異なるため、その判定は非常に曖昧なものとなる。また、検出領域以外で入力エラーが起こっている場合は、入力エラーとして後段の処理を継続することが望ましい。
【０００６】
この発明は上記のような課題を解消するためになされたもので、鳥、昆虫等の視界遮蔽物、ライト点灯等によるハレーションを入力エラーとして精度良く検出することができ、正常な目標検出を維持することができる新規な目標検出手段を得ることを目的する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明に係る目標検出装置は、画像センサと、目標検出領域とこの目標検出領域を囲むように非目標検出領域とを設けた目標検出領域マップと、この目標検出領域マップと前記画像センサから出力された画像信号とを対比し、前記目標検出領域と前記非目標検出領域とにまたがるように映った対象物を入力エラーと判定する入力エラー判定手段と、この入力エラー判定手段によって入力エラーの判定を行った画像信号について目標物の位置情報を検出する画像処理部と、この画像処理部により検出された目標物の位置情報に基づいて前記目標物の位置を表示する目標表示手段とを備えたものである。
【０００８】
請求項２の発明に係る目標検出装置は、前記入力エラー判定手段が判定した画像信号を蓄積して各画素毎の分散値を求め、予め設定した閾値を越える分散値の画素の数に応じて画像信号の入力エラーを判定するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の実施形態１について図１及び図２を用いて説明する。図１は実施の形態１乃至実施の形態４による目標検出装置を示すブロック構成図である。図１において、１は目標物を撮影するＩＴＶカメラ等の画像センサ、２は画像センサ１から出力された画像信号について入力エラー判定を行う入力エラー判定手段２ａと、この入力エラー判定を行う際に用いる目標検出領域マップ２ｂと、入力エラー判定手段２ａにより入力エラー判定が行われた画像信号を処理して目標物の位置情報を検出する画像処理手段２ｃとから構成される目標物検出部、３は目標物検出部２において検出された目標物の位置情報に基づいて表示画面上に表示された２次元マップに画像センサ１により撮影された目標物の位置を表示する目標位置表示手段、４は目標物検出部２の動作状態を監視する監視手段である。なお、目標検出領域マップ２ｂには、画素単位で目標検出領域、非目標検出領域を指定する。
【００１０】
次に動作について説明する。画像センサ１により目標物の撮影を開始すると、画像センサ１から一定処理時間間隔毎の画像信号が出力され、目標物検出部２に入力される。各画像信号は各画素における輝度値をデジタル変換して入力エラー判定手段２ａに入力される。入力エラー判定手段２ａは目標検出領域マップ２ｂを用いて入力エラーの有無を判定する。ここで、図２は目標検出領域マップ２ｂと画像信号との関係を示す画像説明図であり、図２において、５は目標検出領域マップ２ｂの目標検出範囲を示す画素領域（以下、目標検出領域という。）、６は目標検出領域５を囲むようにして設けられた目標検出領域マップ２ｂの画素領域（以下、非目標検出領域という。）、７は目標検出領域５と非目標検出領域６とにまたがるように映った視界遮蔽物である。なお、ライト点灯等によるハレーションの場合も同様であり、以下、視界遮蔽物の場合を例に説明する。
【００１１】
入力エラー判定手段２ａは、画像センサ１から出力された画像信号と目標検出領域マップ２ｂとを対比し、目標検出領域マップ２ｂの目標検出領域５と非目標検出領域６とにまたがるように目標物が映っている場合には、鳥等の視界遮蔽物が映っていると判断し、その画像領域が入力エラーであると判定する。すなわち、入力エラー判定手段２ａは、同一視界遮蔽物とみなす類似輝度分布幅もしくは類似テクスチャ一致度に基づいて視界遮蔽物か否かを判別している。なお、目標検出領域マップ２ｂの同一視界遮蔽物とみなす類似輝度分布幅もしくは類似テクスチャ一致度は、設定により変更可能なものである。
【００１２】
入力エラー判定手段２ａにより入力エラーの有無を判断した画像信号は画像処理手段２ｃに入力される。画像処理手段２ｃは画像信号に目標物が映っている場合はその画像信号から目標物の位置を特定し、その位置情報を目標位置表示手段３に出力する。目標位置表示手段３は画像処理手段２ｃから出力された位置情報に基づいてモニタ等の表示部に表示した２次元マップ上に目標物の位置等を表示する。監視手段４には入力エラー判定手段２ａにより入力エラーと判定された画素情報が通知される。
【００１３】
以上のように、実施の形態１による目標検出装置では、目標物検出部２において図２に示すような目標検出領域マップ２ｂを用いた画像信号の入力エラー判定を行っているので、鳥、昆虫等の視界遮蔽物が映った画素領域を入力エラーと判定して検出することができ、目標物以外の対象物を目標物として誤検出することを防止することができる。
【００１４】
なお、実施の形態１による目標検出装置では、屋外におけるカメラ画像を用いる例について説明したが、画像センサ１の種類としてはこれに限定されるものではない。例えば、空港滑走路面レーダのようなレーダビデオ信号を入力画像とする画像センサを用いる場合にも同様にして入力エラーの判定処理を行うことができる。
【００１５】
実施の形態２．
次に、この発明の実施形態２について説明する。実施の形態１による目標検出装置では、画像センサ１からの画像信号と目標検出領域マップ２ｂとを対比して視界遮蔽物の存在領域を判定しているが、さらに入力エラー判定の精度を向上することができる。具体的には、目標検出部２の入力エラー判定手段２ａにおいて、各時間での処理毎の正常な入力画像をメモリ等に蓄積し、この蓄積した画像信号から各画素における時系列のデータの分散を求め、全画素中の分散に基づく閾値を算出する。そして、新たに入力した画像信号と算出した閾値とを対比し、この閾値を超える画素数の割合に応じて入力エラーの判定を行う。例えば、環境照度が変化しているにもかかわらず輝度値一定で存在する画素を画素欠陥であるとして入力エラーと判定する。
【００１６】
実施の形態２による目標検出装置によれば、各時間での処理毎の正常な入力画像をメモリ等に蓄積し、この蓄積した画像信号から各画素における時系列のデータの分散及びこの分散値に基づく閾値を算出し、新たに入力した画像信号と算出した閾値と対比してこの閾値を超える画素数の割合に応じて入力エラーの判定を行うようにしたので、一定期間輝度値が変化しない画像を画素欠陥として検出することができ、信頼度の高い入力エラーの判定を行うことができる。
【００１７】
実施の形態３．
次に、この発明の実施形態３について説明する。実施の形態１による目標検出装置では、目標位置表示手段３において目標物の位置を２次元マップ上に表示するように構成しているが、実施形態３による目標検出装置は、さらに目標検出の信頼度を算出して表示する。具体的には、目標検出部２の入力エラー判定手段２ａにおいて判定処理結果を蓄積し、過去の画素毎の判定結果に基づいて画素毎の信頼度を求める。そして、画像処理手段２ｃにおいて目標物を検出する際、目標を構成する画素の信頼度の平均を取ることにより、各目標物の信頼度を算出することができる。
【００１８】
実施形態３による目標検出装置によれば、入力エラー判定手段２ａにおいて過去の画素毎の判定結果から画素毎の信頼度を求め、画像処理手段２ｃにおいてこの画素毎の信頼度に基づいて目標物の検出時の信頼度を算出するので、目標位置表示手段３において目標物の位置だけでなく、目標検出時の信頼度を表示することができる。
【００１９】
実施の形態４．
次に、この発明の実施形態４について説明する。実施形態４による目標検出装置では、さらに、目標検出部２の入力エラー判定手段２ａにおいて画素領域毎に入力エラーの判定処理を行う。この場合、入力エラー判定手段２ａは入力エラーが発生した画素領域の情報を監視装置４に通知する。このように、実施形態４による目標検出装置によれば、画素領域毎に入力エラーの判定を行うので、画像センサ１の一部の画素が故障している場合でも、エラー領域が小さければ、画像処理手段２ｃにおいて、エラーとなっている画素は無視して扱うことにより、処理を続行することができる。また、監視装置４に入力エラーが発生した画素領域の情報を通知するので、画像センサ１の故障箇所の有無確認、特定等を容易に行うことができる。
【００２０】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、鳥、昆虫等の視界遮蔽物、ライト点灯等によるハレーションを入力エラーとして精度良く検出することができ、正常な目標検出を行うことができる。
【００２１】
また、入力エラー判定手段により判定した画像信号を蓄積して各画素毎の分散値を求め、予め設定した閾値を越える分散値の画素の数に応じて画像信号の入力エラーを判定するので、さらに入力エラーの判定精度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１乃至４による目標検出装置を示すブロック構成図である。
【図２】図１の目標検出領域マップ２ｂと画像信号との関係を示す画像説明図である。
【符号の説明】
１  画像センサ、２  目標物検出部、２ａ  入力エラー判定手段、
２ｂ  目標検出領域マップ、２ｃ  画像処理手段、３  目標位置表示手段、
４  監視手段、５  目標検出領域、６  非目標検出領域、
７  視界遮蔽物（入力エラーの原因）。
【図１】
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【図２】
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