(57)【要約】【課題】微小海面による太陽光の反射にかかわらず、微小な目標の視認を効果的に支援する目標抽出処理装置を提供する。【解決手段】撮像装置によって捉えられた画像から急峻に輝度値が変動する個所を目標の像として抽出する目標抽出手段を備えた目標抽出処理装置において、撮像装置の位置情報を収集する位置情報収集手段と、撮像装置の視軸情報を収集する視軸情報収集手段と、海面付近における風の速度情報を収集する速度情報収集手段と、現在時刻および撮像装置の位置情報に基づいて、撮像装置から見た太陽の位置を算出する太陽位置算出手段と、得られた太陽の位置、撮像装置に関する位置情報および収集された速度情報に基づいて、海面による太陽の反射像が撮像装置の光軸方向に所定の閾値以上の強度で入射する反射領域の範囲を算出する反射領域算出手段と、反射領域算出手段によって求められた反射領域に含まれる各画素に関する目標抽出手段による処理を停止させるマスク手段とを備える。【選択図】      図１
2005258674.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像装置によって捉えられた画像から急峻に輝度値が変動する個所を判別して微小な物体を示す像を目標の像として抽出する目標抽出手段を備えた目標抽出処理装置において、
前記撮像装置の位置を特定する位置情報を収集する位置情報収集手段と、
前記撮像装置の視軸方向に関する視軸情報を収集する視軸情報収集手段と、
前記撮像装置の視野に捉えられた海面付近における風の向きと速さに関する速度情報を収集する速度情報収集手段と、
現在時刻および前記撮像装置の位置を特定する位置情報に基づいて、前記撮像装置から見た太陽の位置を算出する太陽位置算出手段と、
前記太陽位置算出手段によって得られた太陽の位置、前記撮像装置に関する位置情報および前記速度情報収集手段によって収集された速度情報に基づいて、海面による太陽の反射像が前記撮像装置の光軸方向に所定の閾値以上の強度で入射する反射領域の範囲を算出する反射領域算出手段と、
前記反射領域算出手段によって求められた反射領域に含まれる各画素に関する前記目標抽出手段による処理を停止させるマスク手段と
を備えたことを特徴とする目標抽出処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の目標抽出処理装置において、
前記反射領域算出手段は、
前記位置情報収集手段と前記視軸情報収集手段と前記速度情報収集手段とによって収集された情報と前記太陽位置算出手段によって得られた情報とに基づいて、前記撮像装置によって得られた画像に含まれる各画素に対応する微小海面それぞれによって反射されて前記撮像装置の視軸方向に入射する太陽光の強度の期待値を各画素に対応する直接反射成分として求める反射成分算出手段と、
前記反射成分算出手段によって得られた直接反射成分の値が所定の閾値を超えている範囲を求めて、この範囲を反射領域として出力する範囲特定手段とを備えた
ことを特徴とする目標抽出処理装置。
【請求項３】
請求項２に記載の目標抽出処理装置に加えて、
前記撮像装置によって得られた画像に含まれる各画素に対応する画素値から、前記反射成分算出手段によって算出された直接反射成分を差し引いた値を各画素に対応する画素値として出力するオフセット除去手段と、
前記オフセット除去手段によって得られた画素値に基づく画像に、前記目標抽出手段によって抽出された微小目標の位置を示す情報を重ねて表示する表示手段と
を備えたことを特徴とする目標抽出処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海面上を移動又は海面上に浮遊している物体の画像を周囲の海面の画像から抽出して目標発見を支援する目標抽出処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、飛行機などに搭載したカメラなどの撮像装置で海面を撮影して得られた画像から海面上を移動している小型の船舶や救助を待つ人物あるいは回収が必要な物資などを視認する作業を支援するためには、海面の画像を背景として微小な物体の画像を抽出し、その画像について、利用者の注意を喚起する技術が必要である。
図６に、従来の目標抽出処理装置の構成を示す。
【０００３】
図６に示した撮像装置４０１は、撮像装置操作機構４０２に取り付けられており、操作パネル４０３を介してこの撮像装置操作機構４０２に適切な指示を入力することによって、上述した撮像装置４０１の視軸方向を自由に変えることができる。また、この撮像装置４０１から出力されるビデオ信号は、アナログ／ディジタル(Ａ／Ｄ)変換器４０４を介して、目標抽出部４１０に入力されている。
【０００４】
図６に示した目標抽出部４１０において、オフセット処理部４１１は、注目している画素の周囲の画素値に基づいて背景の平均的な画素値に相当するオフセット値を求め、注目画素の画素値からこのオフセット値を減算することにより、目標抽出部４１０に入力された画像から高周波成分のみを抽出する。
このとき、オフセット処理部４１１は、図７に示すように、注目画素を中心とするｍｉ×ｍｉ画素の内枠領域に含まれる各画素の画素値の累積値Ｓｉを、注目画素を中心とするｍｏ×ｍｏ画素の外枠領域に含まれる各画素の画素値の累積値Ｓｏから差し引いて、周辺領域に含まれる各画素の画素値の累積値Ｓｅを求め、この値を周辺領域に含まれる画素数で除算して得られる平均画素値をオフセット値として、注目画素の画素値から減算する。
【０００５】
このようにして各画素からそれぞれ対応するオフセット値を差し引いた結果は、図６に示す二値化処理部４１２により、有意な信号を判別するための目標閾値Ｔｈｔに基づいて二値化されるとともに、この目標閾値Ｔｈｔよりも低い値に決められた背景閾値Ｔｈｂに基づいて二値化される。
例えば、この二値化処理部４１２において、撮像装置４０１のＳ／Ｎから確実に有意な信号と判断できる輝度に対応する値を目標閾値Ｔｈｔとし、この目標閾値Ｔｈｔの半分の値を背景閾値Ｔｈｂとして、図８(ａ)に示したように輝度値が急峻に変化する画像についてそれぞれ二値化処理を行えば、これらの二値化結果においてオンとなっている画素の分布範囲は、図８(ｂ)、(ｃ)に示すように、輝度値のピーク位置を中心とする幅ｎｔの目標領域にいずれも収まることが期待できる。一方、図８(ｄ)に示すように、輝度値の変化が緩やかであるような画像を上述した目標閾値Ｔｈｔを用いて二値化した二値化結果においてオンとなる画素の分布範囲は上述した目標領域に収まるものの、背景閾値Ｔｈｂを用いて二値化した二値化結果においてオンとなる画素の分布範囲は、目標領域の外側にはみ出すと考えられる(図８(ｅ)、(ｆ)参照)。
【０００６】
このような画像の特徴と二値化結果におけるオン画素の分布範囲との関係に基づいて、図６に示した目標特定部４１３は、微小な物体に対応する画像のみを目標として検出し、その位置を特定する処理を行う。このとき、目標特定部４１３は、まず、目標閾値Ｔｈｔを用いて得られた二値化結果について、図８(ｇ)に示すような注目画素を中心とするｎｔ×ｎｔ画素の目標領域に含まれるオン画素数Ｎｔを求めるとともに、背景閾値Ｔｈｂを用いて得られた二値化結果について、上述した目標領域の外側であって注目画素を中心とするｎｂ画素四方の背景外枠の内側となる背景領域に含まれるオン画素数Ｎｂを求める(図８(ｇ)参照)。このようにして求めた目標領域内のオン画素数Ｎｔおよび背景領域内のオン画素数Ｎｂが、点状の目標として検出すべき像の広がりに関する上限に対応する点判定閾値Ｔｈｐ(例えば、目標領域内部の画素数の１／９程度)および背景領域において混入するノイズの影響に対応する背景許容閾値Ｔｈｎとの間で適切な関係を満たしている場合に、目標特定部４１３は、注目画素の位置を点状の目標の位置として特定する。例えば、注目画素の周囲の輝度が、図８(ａ)に示したように変化している場合には、目標領域内のオン画素数Ｎｔは数値「１」以上であって上述した点判定閾値Ｔｈｐ以下であり、かつ、背景領域内のオン画素数Ｎｂが上述した背景許容閾値Ｔｈｎ以下であるので、目標特定部４１３は、該当する注目画素に対応する像は点状の目標の像であると判断する。一方、注目画素の周囲の輝度が、図８(ｄ)に示したように変化している場合には、目標領域内のオン画素数Ｎｔは数値「１」以上であって上述した点判定閾値Ｔｈｐ以下ではあるけれども、背景領域内のオン画素数Ｎｂが上述した背景許容閾値Ｔｈｎ以上であるので、目標特定部４１３は、該当する注目画素に対応する像は点状の目標の像ではないと判断する。
【０００７】
このようにして、目標特定部４１３は、抽出対像の目標である面積を持たない点状の目標の特徴を利用して、視認作業への支援が必要な微小な目標のみを抽出し、抽出した目標の位置に関する情報をゲート重畳部４０５に渡す。
これに応じて、ゲート重畳部４０５は、目標特定部４１３から受け取った目標ごとにその位置を中心とする矩形などのゲート画像を作成し、これらのゲート画像をＡ／Ｄ変換器４０４から受け取った画像データに重畳し、ディスプレイ装置（ＤＩＳＰ）４０６による表示処理に供する。
【０００８】
このようにして、図９に示すように、微小な目標をゲート画像によって強調表示し、利用者による視認作業を支援している。
【特許文献１】特開平５−１４３１６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、図４に示すように、目標抽出処理装置に備えられた撮像装置４０１の視野内に太陽の反射像が捉えられている場合には、海面の波立ちによって生じる多数の海面微小領域のいくつかからの太陽の反射光が撮像装置の光軸方向に入射する場合が考えられる。このような場合に撮像装置４０１によって捉えられる像の図４に符号ＡＡ´で示した方向についての輝度変化には、図１０に示すように、海面微小領域からの反射光のために、極めて多数の急峻なピークが見られる。そして、これらの海面微小領域からの反射光による輝度変化は、それが急峻であるが故に、上述したような目標抽出部４１０の目標特定部４１３では、本来検出すべき目標の像に対応する輝度変化と区別することができない。このため、これらの海面微小領域のそれぞれが点状の目標として抽出され、ゲート重畳部４０５の処理に供されてしまう。
【００１０】
このため、視野の一部などに太陽の像が捉えられている場合などには、その太陽の像の周辺部などに、極めて多数の視認支援用のゲート画像が表示され、本来の目標の視認がかえって困難になってしまう。更に、上述したようにして誤認識した海面微小領域があまりにも多数の場合には、目標特定部４１３やゲート重畳部４０５の処理が追いつかず、撮像装置４０１の視野に捉えられた画像の全てを処理することができずに、途中で処理が中断されてしまうこともある。そのような場合には、撮像装置４０１の視野内に重要な目標が捉えられているにもかかわらず、その目標を見逃してしまう可能性すら生じてしまう。
【００１１】
本発明は、海面微小領域による太陽光の反射にかかわらず、微小な目標の視認を効果的に支援する目標抽出処理装置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】
【００１２】
本発明にかかわる第１の目標抽出処理装置は、目標抽出手段と、位置情報収集手段と、視軸情報収集手段と、速度情報収集手段と、太陽位置算出手段と、反射領域算出手段と、マスク手段とから構成される。
本発明にかかわる第１の目標抽出処理装置の原理は、以下の通りである。
撮像装置によって捉えられた画像から急峻に輝度値が変動する個所を判別して微小な物体を示す像を目標の像として抽出する目標抽出手段を備えた目標抽出処理装置において、位置情報収集手段は、撮像装置の位置を特定する位置情報を収集する。視軸情報収集手段は、撮像装置の視軸方向に関する視軸情報を収集する。速度情報収集手段は、撮像装置の視野に捉えられた海面付近における風の向きと速さに関する速度情報を収集する。太陽位置算出手段は、現在時刻および撮像装置の位置を特定する位置情報に基づいて、撮像装置から見た太陽の位置を算出する。反射領域算出手段は、太陽位置算出手段によって得られた太陽の位置、撮像装置に関する位置情報および速度情報収集手段によって収集された速度情報に基づいて、海面による太陽の反射像が撮像装置の光軸方向に所定の閾値以上の強度で入射する反射領域の範囲を算出する。マスク手段は、反射領域算出手段によって求められた反射領域に含まれる各画素に関する目標抽出手段による処理を停止させる。
【００１３】
このように構成された第１の目標抽出処理装置の動作は、下記の通りである。
位置情報収集手段、視軸情報収集手段および速度情報収集手段により、それぞれ位置情報、視軸情報および速度情報を収集し、また、収集された位置情報と現在時刻とに基づいて、太陽位置算出手段により、撮像装置から見た太陽の位置を算出する。これらの情報に基づいて、反射領域算出手段は、例えば、撮像装置に備えられた撮像素子の各画素に対応する海面微小領域それぞれについて、適切な太陽光の海面反射モデルを適用し、各海面微小領域によって反射されて撮像装置の視軸方向に入射する太陽光の強度の期待値を求めて、この期待値が所定の閾値を超える範囲を反射領域として求める。このようにして求められた反射領域に基づいて、マスク手段が、目標抽出手段による目標抽出処理を制御することにより、反射領域において特徴的に現れる太陽光の直接反射による輝度値の変化を、目標抽出手段が、誤って微小目標として抽出してしまうことを防ぐ。
【００１４】
本発明にかかわる第２の目標抽出処理装置は、上述した第１の目標抽出処理装置と同様の目標抽出手段と、位置情報収集手段と、視軸情報収集手段と、速度情報収集手段と、太陽位置算出手段と、マスク手段とに加えて、反射成分算出手段と範囲特定手段とを備えた反射領域算出手段とから構成される。
本発明にかかわる第２の目標抽出処理装置の原理は、以下の通りである。
【００１５】
上述した第１の目標抽出処理装置に備えられる反射領域算出手段において、反射成分算出手段は、位置情報収集手段と視軸情報収集手段と速度情報収集手段とによって収集された情報と太陽位置算出手段によって得られた情報とに基づいて、撮像装置によって得られた画像に含まれる各画素に対応する海面微小領域それぞれによって反射されて撮像装置の視軸方向に入射する太陽光の強度の期待値を各画素に対応する直接反射成分として求める。範囲特定手段は、反射成分算出手段によって得られた直接反射成分の値が所定の閾値を超えている範囲を求めて、この範囲を反射領域として出力する。
【００１６】
このように構成された第２の目標抽出処理装置の動作は、下記の通りである。
反射成分算出手段によって各画素について算出された直接反射成分は、各画素に対応する海面微小領域によって反射された太陽光の強度の各画素に対応する画素値への寄与分であるので、範囲特定手段により、この直接反射成分が適切な値を持つ所定の閾値を超える範囲を特定することにより、太陽の反射像に対応する範囲を反射領域として求め、マスク手段の処理に供することができる。
【００１７】
本発明にかかわる第３の目標抽出処理装置は、上述した第２の目標抽出処理装置と同様の目標抽出手段と、位置情報収集手段と、視軸情報収集手段と、速度情報収集手段と、太陽位置算出手段と、反射成分算出手段と、マスク手段とに加えて、オフセット除去手段と、表示手段とから構成される。
本発明にかかわる第３の目標抽出処理装置の原理は、以下の通りである。
【００１８】
上述した第２の目標抽出処理装置を構成する各手段に加えて備えられるオフセット除去手段は、撮像装置によって得られた画像に含まれる各画素に対応する画素値から、反射成分算出手段によって算出された直接反射成分を差し引いた値を各画素に対応する画素値として出力する。表示手段は、オフセット除去手段によって得られた画素値に基づく画像に、目標抽出手段によって抽出された微小目標の位置を示す情報を重ねて表示する。
【００１９】
このように構成された第３の目標抽出処理装置の動作は、下記の通りである。
撮像装置によって捉えられた海面の画像を構成する各画素の画素値から、オフセット除去手段により、上述した反射成分算出手段によって各画素について得られた直接反射成分が除去される。これにより、各画素に対応する海面微小領域によって反射された太陽光の強度の各画素に対応する画素値への寄与分が除去されるので、表示手段により、このオフセット除去後の画像と目標抽出手段によって抽出された微小目標の位置を示す情報とを重ね合わせて表示することにより、利用者による目標の視認を容易にすることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明にかかわる目標抽出処理装置によれば、撮像装置の位置や視軸方向および現在時刻における太陽と撮像装置との相対位置とに基づいて、太陽の海面における反射像の影響範囲を特定し、この範囲を考慮して微小目標の抽出処理を行うことができるので、撮像装置が捉えた画像に太陽の反射像が含まれている場合であっても、太陽の反射像の影響を受けない範囲においては確実に微小目標を抽出し、利用者による視認作業を支援することができる。
【００２１】
また、太陽の反射像にかかわる領域に対する無駄な処理を抑止して、目標抽出処理装置の処理能力を有効な観測が期待できる範囲に適切に利用することにより、有効な観測が期待できる範囲に捕らえられた微小目標を確実に抽出し、目標抽出処理装置の信頼性を向上させることができる。
更に、太陽の反射像の範囲を特定する過程において得られた情報を利用して、太陽の反射像にかかわる成分をオフセットとして除去し、このオフセット除去後の画像を抽出した目標の位置を示す情報を重ね合わせて表示することにより、利用者により視認しやすい環境を提供することができる。
【００２２】
このように、本発明によれば、従来の視認作業において極めて大きな障害となっていた太陽の海面における反射像の影響を可能な限り除去することができるので、遠距離からの広い視野において微小な目標を確実に抽出し、利用者による視認作業を強力に支援することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態について詳細に説明する。
図１に、本発明にかかわる目標抽出処理装置の実施形態を示す。
なお、図１に示した構成要素のうち、図６に示した各部と同等のものについては、図６に示した符号を付して示し、その説明を省略する。
図１において、撮像装置４０１によって撮影された画像にかかわるビデオ信号は、Ａ／Ｄ変換器４０４においてディジタル信号に変換された後に、オフセット除去部２０１を介してゲート重畳部４０５に送られる。また、図１に示した反射領域算出部２０２は、ＧＰＳ受信部２０３、時計２０４および風速計２０５によってそれぞれ得られた情報に基づいて、撮像装置４０１が捉えた海面の画像において、太陽の反射像が目標抽出の障害となる反射領域を求める。また、図１に示した抽出制御部２０６は、この反射領域算出部２０２によって得られた反射領域について、目標抽出部４１０による目標抽出処理を停止させる。
【００２４】
図１に示した反射領域算出部２０２において、視軸情報収集部２１１は、撮像装置操作機構４０２から撮像装置４０１の視軸の姿勢に関する視軸情報を収集し、反射成分算出部２１４に渡す。また、図１に示した位置算出部２１２は、ＧＰＳ受信部２０３によって受信される信号に関する情報を定期的に受け取り、この情報に基づいて目標抽出処理装置の位置を示す自己位置座標を算出し、反射成分算出部２１４と太陽方位算出部２１３とに渡す。この自己位置座標と時計２０４から得られる現在時刻とに基づいて、太陽位置算出部２１３は、目標抽出処理装置から見た太陽の方位および高度を算出し、反射成分算出部２１４に渡す。図１に示した反射成分算出部２１４は、上述したようにして得られた視軸情報と自己位置座標と太陽の方位および高度とに、後述する太陽光海面反射モデルを適用することにより、撮像装置４０１が捉えた海面の画像を構成する各画素に対応する海面微小領域が反射した太陽光が直接に撮像装置４０１の視軸方向に入射したことによって生じる時間平均輝度を算出し、これをその画素に対応する反射成分として出力する。そして、範囲特定部２１５は、この反射成分が予め決定した閾値を超えている範囲を特定し、この範囲を示す情報を上述した抽出制御部２０６に渡して、目標抽出部４１０の制御処理に供する。
【００２５】
次に、Cox & Munkの太陽光海面反射モデルを用いて、海面微小領域に対応する反射成分を求める方法について説明する。なお、Cox & Munkの太陽光海面反射モデルの詳細に関しては、”Statistics of the sea surface derived from sun glitter” Journal of Marine Research, Vol.13,pp.198-227(1954)を参照されたい。
図２に、太陽光海面反射モデルを説明する図を示す。
【００２６】
注目画素に対応する海面微小領域に立てた法線と撮像装置の視軸とのなす角とこの海面微小領域への太陽光の入射角ｗとが同一であるときに、この海面微小領域によって反射された太陽光が撮像装置に入射する。
この場合の海面の反射率Ｒは、上述した太陽光の入射角ｗと対応する屈折角ｗ´を用いて、式(１)に示すフレネルの式によって求められる。なお、屈折角ｗ´は、海水の屈折率ｍを用いて式(２)に示すスネルの式によって求められる。
【００２７】
【数１】
2005258674.tif 000003
【００２８】
Cox & Munkの太陽光海面反射モデルは、海面微小領域に立てた法線と鉛直軸とがなす角が上述した入射角ｗとなる角Ｂとなる確率Ｐを、海面の傾き角Ｂと風速ＳにかかわるパラメータＤとを用いて、式(３)のように与えている。なお、パラメータＤは、風速Ｓを用いて、式(４)のように表される。
【００２９】
【数２】
2005258674.tif 000004
【００３０】
このようにして求めた反射率Ｒと確率Ｐ(Ｂ、Ｄ)と太陽の輝度Ｅとを用いて、この海面微小領域によって反射される太陽光による輝度成分の期待値Ｌは、式(５)のように表される。
【００３１】
【数３】
2005258674.tif 000005
【００３２】
したがって、反射成分算出部２１４は、まず、各画素に対応する海面微小領域について、視軸情報と位置座標および太陽の方位および高度に基づいて、図２に示したような関係を満たす海面の傾き角Ｂおよび対応する入射角ｗを求め、この入射角ｗとスネルの式から求めた屈折角ｗ´とを式(１)に代入して反射率Ｒ(ｗ)を求める。また、反射成分算出部２１４は、風速計２０５から得られる風速Ｓから上述した式(４)を用いてパラメータＤを算出し、これを上述した海面の傾き角Ｂとともに式(３)に代入して、各海面微小領域が水平面に対して傾き角Ｂとなる確率Ｐ(Ｂ、Ｄ)を求める。更に、反射成分算出部２１４は、この確率Ｐ(Ｂ、Ｄ)と反射率Ｒ(ｗ)と太陽の輝度ＥＳＵＮとを式(５)に代入することにより、各海面微小領域が太陽光を反射することによって生じる輝度成分の期待値Ｌをそれぞれ求めることができる。
【００３３】
この太陽光の海面微小領域での反射による輝度成分の期待値Ｌは、撮像装置４０１に備えられた撮像素子の対応する画素の画素値に、この撮像素子における積分時間に応じた寄与、即ち、各画素に対応する画素値に含まれる反射成分を与える。
したがって、図１に示した範囲特定部２１５は、このようにして各画素について求められた期待値Ｌに対応する画素値への寄与分と、例えば、従来の技術の欄において説明した目標抽出処理における目標閾値Ｔｈｔとを比較し、この目標閾値Ｔｈｔを超える寄与分が予想される範囲を特定する。具体的には、撮像素子の積分時間Ｔｓと上述した目標式位置Ｔｈｔとに基づいて、適切な閾値Ｔｈｒを予め決定しておき、式(５)によって求められた期待値Ｌがこの閾値Ｔｈｒを超えている範囲を特定し、この範囲を示す情報を太陽光の反射領域の範囲を示す情報として抽出制御部２０６に渡す。
【００３４】
次に、この抽出制御部２０６が、上述したようにして特定された範囲に関する情報に基づいて、目標抽出処理を制御する動作について説明する。
図３に、目標抽出動作を表す流れ図を示す。
上述したようにして、撮像装置４０１から海面の画像が入力され(ステップ３０１)、この画像を構成する各画素に対応して太陽光の反射による寄与分の算出が行われ(ステップ３０２)、得られた反射成分が上述した閾値Ｔｈｒを超えている範囲が特定される(ステップ３０３)。
【００３５】
このようにして求められた太陽光の反射領域を特定する情報を受け取った後に、抽出制御部２０６は、ステップ３０４において画像を構成する各画素を注目画素とする目標抽出処理を開始する際に、まず、その画素がステップ３０３で受け取った範囲に含まれているか否かを判定する(ステップ３０５)。
注目画素が上述した太陽光の反射領域に含まれていない場合(ステップ３０５の否定判定)に、抽出制御部２０６は、目標抽出部４１０に従来と同等の目標抽出処理の実行を指示し、従来の技術の欄において説明したオフセット処理、二値化処理および目標判別処理を行わせ(ステップ３０６〜ステップ３０８)、これらの処理の終了後に、全ての画素についての処理が終了したか否かを判定する(ステップ３０９)。
【００３６】
一方、注目画素が太陽光の反射領域に含まれている場合(ステップ３０５の肯定判定)に、抽出制御部２０６は、目標抽出部４１０の処理を抑止し、そのままステップ３０９に進む。
上述したステップ３０５からステップ３０９の処理を繰り返し、全ての画素についての処理が終了したときに、抽出制御部２０６は、ステップ３０９の肯定判定として処理を終了する。
【００３７】
これにより、例えば、図４に示すように、撮像装置の視野(図４において実線で囲んで示した)内に、太陽の反射像とその付近に存在する目標とが捉えられている場合に、太陽光の反射領域については、目標抽出処理を抑止して海面微小領域による太陽光の反射を目標として誤認識することを防ぐとともに、この太陽光の反射領域の外側に存在する目標を確実に目標として抽出することができる。
【００３８】
ところで、例えば、図４に符号ＡＡ´で示した直線上に並ぶ海面微小領域に対応する各画素の画素値は、図５(ａ)に示すように、上述した式(５)に基づいて各画素について求めた期待値Ｌとそれぞれの画素に対応する海面微小領域によって反射される太陽光の強度変化の高周波成分が加算されたものに相当する。
したがって、図１に示したオフセット除去部２０１により、Ａ／Ｄ変換器４０４によって得られた各画素に対応する画素値から、反射成分算出部２１４によって各画素に対応して算出された期待値Ｌに相当するオフセット値を差し引くとともに、範囲特定部２１５によって特定された太陽光の反射領域に含まれる各画素の画素値をマスクすることにより、図５(ｂ)に示すように、目標を示す強度変化(図５において楕円で囲んで示した)をより明瞭に表す画像を利用者に提供することができる。
【００３９】
このようにして、太陽光の反射による成分が目標抽出処理に影響を与えない程度である領域においても、上述したような太陽光の反射を考慮したオフセット値の除去を行った画像では、図５(ｂ)に示したように、目標抽出部４１０によって抽出された微小目標に対応する像は、その周囲とは明らかに異なる鮮明な点状の物体を表す強度変化を持っている。
このような画像の特徴が、抽出された目標を表す画像をディスプレイ装置４０６を介して提供された利用者が視認する際の視認性の向上に大きな役割を果たすことは明らかである。このことは、図５(ａ)に示したオフセット値の除去前の画像においては目標に対応する強度変化のピークが周辺の強度変化に埋もれかけているのに比べて、図５(ｂ)に示したオフセット除去後の画像では、抽出された目標に対応する強度変化のピークが顕著に表れていることからも明白である。
【００４０】
したがって、上述したオフセット除去処理を施した画像をゲート重畳部４０５による処理に供することにより、太陽光の反射領域との相対位置にかかわらず、目標抽出処理によって抽出した目標の視認性を大幅に向上し、確実な視認を促すことができる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
このように、本発明によれば、極めて広い視野を持つ撮像装置によって得られる画像から、視野内に太陽光の反射領域が存在するか否かにかかわらず、微小な目標を確実に抽出することができるので、海上を移動する小型の船舶の早期発見や海難に遭遇した人や物資などの救助および回収に極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明にかかわる目標抽出処理装置の実施形態を示す図である。
【図２】太陽光海面反射モデルを説明する図である。
【図３】目標抽出動作を表す流れ図である。
【図４】太陽光の反射領域と目標との関係を説明する図である。
【図５】オフセット除去処理による効果を説明する図である。
【図６】従来の目標抽出処理装置の構成例を示す図である。
【図７】高周波成分を抽出する処理を説明する図である。
【図８】二値化処理を説明する図である。
【図９】ゲート画像による強調表示を説明する図である。
【図１０】太陽光の反射領域付近の強度変化を示す図である。
【符号の説明】
【００４３】
２０１  オフセット除去部
２０２  反射領域算出部
２０３  ＧＰＳ受信部
２０４  時計
２０５  風速計
２０６  抽出制御部
２１１  視軸情報収集部
２１２  位置算出部
２１３  太陽方位算出部
２１４  反射成分算出部
２１５  範囲特定部
４０１  撮像装置
４０２  撮像装置操作機構
４０３  操作パネル
４０４  アナログ／ディジタル(Ａ／Ｄ)変換器
４０５  ゲート重畳部
４０６  ディスプレイ装置（ＤＩＳＰ）
４１０  目標抽出部
４１１  オフセット処理部
４１２  二値化処理部
４１３  目標特定部
【図１】
2005258674.tif 000006
【図２】
2005258674.tif 000007
【図３】
2005258674.tif 000008
【図４】
2005258674.tif 000009
【図５】
2005258674.tif 000010
【図６】
2005258674.tif 000011
【図７】
2005258674.tif 000012
【図８】
2005258674.tif 000013
【図９】
2005258674.tif 000014
【図１０】
2005258674.tif 000015