(57)【要約】【課題】移動目標を広範囲かつ高精度で検知することの可能な目標検知装置を提供すること。【解決手段】撮像画面を複数に分割し、目標の検出された領域に、画像処理部３の処理能力を優先的に配分することにより、信号処理効率を高めつつ効果的な目標検知処理を行えるようにしている。これにより画像処理部３に負担をかけることなく、広い領域を高精度に、しかも画像更新速度を維持したまま目標を捜索・検知することが可能になる。すなわち、詳細処理を行う領域を目標周辺の小領域に限定することにより、画像処理部３の処理能力を効果的に生かすことができ、特に、移動する目標を効果的に捕えることが可能になる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象領域を撮像して画像信号を出力する撮像素子と、この撮像素子の撮像領域を複数の区分領域に区分する領域設定手段と、前記画像信号に基づいて前記対象領域内における目標情報を得る画像処理部とを具備し、
前記画像処理部は、
取得した画像信号を処理して第１の目標情報を生成する粗処理部と、
この粗処理部よりも前記画像処理部の処理能力を優先的に配分され、取得した画像信号を処理して前記第１の目標情報よりも情報量の多い第２の目標情報を生成する精処理部とを備え、
前記領域設定手段は、前記撮像領域を前記第１の目標情報に基づいて粗処理領域と精処理領域とに区分し、前記粗処理領域の画像信号を前記粗処理部に与え、前記精処理領域の画像信号を前記精処理部に与えることを特徴とする目標検知装置。
【請求項２】
前記領域設定手段は、目標の検知された領域を前記精処理領域に割り当てることを特徴とする請求項１に記載の目標検知装置。
【請求項３】
前記領域設定手段は、前記精処理領域の広さを前記画像処理部の処理能力に応じて可変することを特徴とする請求項１に記載の目標検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば飛翔体や誘導爆弾等の誘導武器の誘導装置、あるいは侵入者自動監視装置に用いられる目標検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮影した画像に含まれる対象物を検知する技術は、飛翔体や誘導爆弾などの誘導武器の誘導装置や、侵入者自動監視装置などに適用されている（例えば特許文献１，２を参照）。  
撮影された画像の中から目標となる対象物を検知するには、その画像を構成する画素の数により処理能力が大きく左右される。すなわち画素数が少なければ処理量が少なく、そのための信号処理を簡素化したり安価にしたりできる。あるいは、画像の更新速度を高速にでき、高速な移動目標を検知することが容易になる。しかしその反面、処理範囲が限定されたり、画像精度に限界が出たりする欠点がある。一方、画素数が多ければ処理範囲を大きくしたり画像精度を上げたりすることが可能であるが信号処理器の負担が大きくなり、処理性能の高い高価な処理器を使用するか、あるいは画像の更新レートを下げる必要が生じて移動目標の検知性能に影響が出てくる。このように、特に移動目標を広範囲で撮像・検知することには様々な制約がある。
【特許文献１】特開２００２−３５２３４０号公報
【特許文献２】特開平１１−２０５７７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
以上述べたように、画像に含まれる目標を画像処理により検知するには、特に目標が移動している場合には処理能力の制約などから検知範囲を拡大したり精度を向上させることが難しく、何らかの対処が望まれている。  
この発明は上記事情によりなされたもので、その目的は、移動目標を広範囲かつ高精度で検知することの可能な目標検知装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するためにこの発明の一態様によれば、対象領域を撮像して画像信号を出力する撮像素子と、この撮像素子の撮像領域を複数の区分領域に区分する領域設定手段と、前記画像信号に基づいて前記対象領域内における目標情報を得る画像処理部とを具備し、前記画像処理部は、取得した画像信号を処理して第１の目標情報を生成する粗処理部と、この粗処理部よりも前記画像処理部の処理能力を優先的に配分され、取得した画像信号を処理して前記第１の目標情報よりも情報量の多い第２の目標情報を生成する精処理部とを備え、前記領域設定手段は、前記撮像領域を前記第１の目標情報に基づいて粗処理領域と精処理領域とに区分し、前記粗処理領域の画像信号を前記粗処理部に与え、前記精処理領域の画像信号を前記精処理部に与えることを特徴とする目標検知装置が提供される。特に、領域設定手段は、目標の検知された領域を前記精処理領域に割り当てることを特徴とする。
【０００５】
このような手段を講じることにより、目標の存在する領域に画像処理部の処理能力が優先的に配分され、高精度な処理を行うことができる。また粗処理領域に対しては動き検出などの最小限の処理がなされるので、画像処理部の処理能力がオーバーフローすることもない。このように、撮像素子により撮像された画像を精処理領域と粗処理領域とに区分して処理することにより、移動目標を広範囲かつ高精度で検知することの可能な目標検知装置を提供することができるようになる。
【発明の効果】
【０００６】
この発明によれば、移動目標を広範囲かつ高精度で検知することの可能な目標検知装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１はこの発明に係わる目標検知装置の実施の形態を示すブロック図である。図１において、光学系１を経て結像した対象領域の画像は撮像素子２により撮像され、画像信号が出力される。撮像素子２の撮像領域は電子的に２つに区分され、それぞれ撮像領域Ａ，撮像領域Ｂとする。撮像領域Ａからの画像信号Ａ、および撮像領域Ｂからの画像信号Ｂは、いずれも画像処理部３に入力される。画像処理部３は例えばソフトウェア処理機能として実現される粗処理部３１、精処理部３２を備える。画像信号Ａは粗処理部３１に入力され、画像信号Ｂは精処理部３２に入力される。
【０００８】
粗処理部３１、精処理部３２はそれぞれ画像処理部３の処理リソースを消費して処理を行うが、このリソースは精処理部３２に対して優先的に割り当てられ、精処理部３２は粗処理部３１よりも高精度な処理を行う。このうち粗処理部３１の機能は主として撮像領域Ｂの設定計算であり、出力される目標検知信号は領域設定処理部４に与えられる。領域設定処理部４は、与えられた目標検知信号に基づいて撮像領域Ａ，撮像領域Ｂの区割りを決定する。
【０００９】
図２は、区割りされた撮像素子２の撮像画面を示す概念図である。この実施形態では、通常であれば、全体として、またはその一部を取り出して扱われる全撮像領域を、例えば撮像領域Ａと撮像領域Ｂとのように複数に区分する。各領域Ａ，Ｂはそれぞれ独立に扱われ、撮像領域Ｂの位置及び大きさは下流の信号処理（画像処理部３）の能力の制約も加味しつつ、領域設定処理部４により任意に変更される。撮像領域Ａはさらに複数の小領域に区分することも考えられるが、ここでは一つとして説明する。
【００１０】
撮像領域Ａでは、動きの検出を中心に、画像処理部３の能力に叶い所定の画像更新レートを満足する程度に簡素化された処理が行なわれる。動きの検出には、例えばある時刻の画像とその１更新前の画像との差分処理がある。また、画素数の関係から全ての画素に対する一様処理が困難である場合には、例えば田の字のように隣り合う複数の画素を一つの画素にみたてて処理することによって計算量を軽減できる。これは検知すべき目標が大きい場合に特に有効である。また撮像領域Ｂでは、目標検出に関する一連の詳細処理がなされる。
【００１１】
図３（ａ）に示すように、撮像領域Ｂは初期状態では例えば画面内中央に設定されているとし、撮像領域Ａの処理により画像内に動きが検知されると、図３（ｂ）に示すように撮像領域Ｂは移動され、目標Ｔを視野内に捕えた詳細処理が開始される。目標Ｔが撮像領域Ａ，Ｂにおいて既に検知されている場合には、両者を比較し、いずれがより目標らしいか、あるいは両方ともに目標であるかが評価される。
【００１２】
以上説明したようにこの実施形態では、撮像画面を複数に分割し、目標の検出された領域に、画像処理部３の処理能力を優先的に配分することにより、信号処理効率を高めつつ効果的な目標検知処理を行えるようにしている。これにより画像処理部３に負担をかけることなく、広い領域を高精度に、しかも画像更新速度を維持したまま目標を捜索・検知することが可能になる。すなわち、詳細処理を行う領域を目標周辺の小領域に限定することにより、画像処理部３の処理能力を効果的に生かすことができ、特に、移動する目標を効果的に捕えることが可能になる。
【００１３】
なお、この発明は上記実施形態そのままに限定されるものではない。例えば図１では単一の撮像素子を用いているが、これに代えて複数の画像撮像素子をタイル状に配置したものを用いても同じ効果を規定できる。また画像撮像素子の検知波長（可視／赤外／紫外）は、いずれでも効果は全く同じである。さらに、図４に示すように、目標が検出されるまでは撮像領域Ｂを設定せず（図４（ａ））、目標が検出されてからその周辺に撮像領域Ｂを設定する（図４（ｂ））ようにしても良い。
【００１４】
さらに本発明は、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わせにより、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。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明に係わる目標検知装置の実施の形態を示すブロック図。
【図２】区割りされた撮像素子２の撮像画面を示す概念図。
【図３】撮像領域の更新の様子を示す概念図。
【図４】撮像領域の更新の様子を示す概念図。
【符号の説明】
【００１６】
１…光学系、２…撮像素子、３…画像処理部、３１…粗処理部、３２…精処理部、４…領域設定処理部、Ｔ…目標
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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