(57)【要約】 【課題】上記広角撮像装置の撮像画像であっても１画素以下の分解能を得られ、広角撮像装置の角度分解能を向上させることができる目標検出装置を提供する。  【解決手段】広角撮像装置１で目標方向を撮像したときの撮像画像から目標を検出してその目標の角度情報を得る目標検出装置において、広角撮像装置１を画素列方向に回転させる回転機構５と、広角撮像装置１から出力される撮像画面内での目標角度情報と回転機構５から出力される回転機構５の回転角度情報を合成し、合成した角度方向を目標方向の角度とする視軸駆動装置２を具備する。視軸駆動装置２は、広角撮像装置１を回転機構５で回転させて広角撮像装置１の画素列を移動させ、回転機構５の角速度、広角撮像装置１のフレームレートから、撮像素子の１画素の毎フレームの移動角度を算出し、その移動角度を分解能とする。  【選択図】図１
2013186086.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像装置で目標方向を撮像したときの撮像画像から目標を検出してその目標の角度情報を得る目標検出装置において、
前記撮像装置を画素列方向に回転させる回転機構と、
前記撮像装置から出力される撮像画面内での目標角度情報と前記回転機構から出力される回転機構の回転角度情報を合成し、合成した角度方向を目標方向の角度とする視軸駆動手段を具備し、
視軸駆動手段は、前記撮像装置を前記回転機構で回転させて前記撮像装置の画素列を移動させ、前記回転機構の角速度、前記撮像装置のフレームレートから、前記撮像素子の１画素の毎フレームの移動角度を算出し、その移動角度を分解能とすることを特徴とする目標検出装置。
【請求項２】
前記回転機構は、前記撮像装置を一方向に連続回転させることを特徴とする請求項１記載の目標検出装置。
【請求項３】
前記回転機構は、前記撮像装置を一定角度で往復運動させ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】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、飛しょう体に搭載され、周囲を撮像してその撮像画像から目標を検出する目標検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、航空機等の飛しょう体に搭載される目標検出装置にあっては、飛しょう体周囲を分担して監視する複数台の広角撮像装置と撮像方向を任意の方向に指向可能な狭角撮像装置とを備える。そして、広角撮像装置のいずれかで目標を検出した場合に、その検出方向に狭角撮像装置を目標検出方向に指向させ、目標検出の移管を行うようにしている。
【０００３】
ここで、広角撮像装置は、視野角が広くなるほど１画素が受け持つ画角が大きくなる。従来の目標検出装置では、１画素以下の分解能が取れないため、広角撮像装置で目標が検出されても１画素内の目標位置を特定できない。この結果、目標検出方向が曖昧となり、撮像分解能の高い狭角撮像装置へ移管しても目標検出までに時間がかかっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２１０２７２号公報
【特許文献２】特開２００３−９９１２７号公報
【特許文献３】特開平５−６６０９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以上のように、従来の目標検出装置において、広角撮像装置は、１画素が受け持つ画角が大きく、さらに１画素以下の分解能が得られないため、１画素内の目標の位置を特定することができない。
【０００６】
そこで、本実施形態は、上記の課題を鑑みてなされたもので、上記広角撮像装置の撮像画像であっても１画素以下の分解能を得られ、広角撮像装置の角度分解能を向上させることができる目標検出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】
【０００７】
本実施形態によれば、目標検出装置は、撮像装置で目標方向を撮像したときの撮像画像から目標を検出してその目標の角度情報を得る目標検出装置において、前記撮像装置を画素列方向に回転させる回転機構と、前記撮像装置から出力される撮像画面内での目標角度情報と前記回転機構から出力される回転機構の回転角度情報を合成し、合成した角度方向を目標方向の角度とする視軸駆動手段を具備する。視軸駆動手段は、前記撮像装置を前記回転機構で回転させて前記撮像装置の画素列を移動させ、前記回転機構の角速度、前記撮像装置のフレームレートから、前記撮像素子の１画素の毎フレームの移動角度を算出し、その移動角度を分解能とする。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態における目標検出装置の一例を示すブロック図である。
【図２】本実施形態における見かけ上の角度分解能を計算する方法を示す図である。
【図３】図１に示す広角撮像装置の画素列とフレーム毎に目標を検出する経過を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以降の図における同一部分には同一符号を付して、その詳しい説明を省略し、異なる部分について主に述べる。以降の実施形態も同様にして重複する説明を省略する。
【００１０】
図１は、目標検出装置の一例を示すブロック図である。
【００１１】
この目標検出装置は、複数台の目標方向の画像を撮像する広角撮像装置１を備え、全周を監視する。一般に目標検出装置では、画角９０°の広角撮像装置１を４台用いる。広角撮像装置１は、全周の監視により取得した撮像画面内での目標角度情報を視軸駆動装置２へ出力する。
【００１２】
また、目標検出装置は、上記複数台の広角撮像装置１を設置するための回転機構５を備える。回転機構５は、撮像装置１を画素列方向に回転させ、回転とともに回転機構５の回転角度を計測する。回転機構５は、計測した回転角度を視軸駆動装置２へ出力する。
【００１３】
目標検出装置は、複数台の広角撮像装置１から出力される目標の撮像画面内での角度及び回転機構５から出力される回転機構５の回転角度を視軸駆動装置２で合成する。この合成する角度を目標方向の角度とする。また、視軸駆動装置２は、広角撮像装置１を回転機構５で回転させて、広角撮像装置１の画素列を移動させ、回転機構５の角速度及び広角撮像装置１のフレームレートから、撮像素子の１画素の毎フレームの移動角度を算出し、その移動角度を分解能とする。
【００１４】
目標検出装置は、回転機構５を回転させながら、回転機構５に設置する撮像装置１で目標方向を撮像することにより、撮像装置内の画素列が少しずつ移動する。これにより、回転により画素が移動する分の角度分解能が得られる。結果、広角撮像装置１は、１画素以下の角度分解能が得られる。
【００１５】
これにより、狭角撮像装置３への移管がスムーズになり、レーザ出力装置４の視軸を目標方向に向け、レーザ捕捉を実施する時間が短縮できる。
【００１６】
上記構成により、目標検出装置は、回転機構５を用いて、複数台の広角撮像装置１を回転する。これにより、目標検出装置は、広角撮像装置１の１画素分解能が大きいままだが、見かけ上の角度分解能を向上できる。
【００１７】
次に、目標検出装置の見かけ上の角度分解能の計算方法について、図面を参照して説明する。例として、広角撮像装置１の分解能を１°、フレームレートを３０Ｈｚとし、回転機構５の角度分解能を０．１°、角速度を６°／ｓとする。
【００１８】
図２は、見かけ上の角度分解能を計算する方法を示す図である。
【００１９】
目標検出装置は、回転機構５の角速度が６°／ｓ、広角撮像装置１のフレームレートが３０Ｈｚであることから、１画素は、毎フレーム０．２°（＝６°／３０）移動する。したがって、目標検出装置は、０．２°の分解能で目標を計測することができる。
【００２０】
図３（ａ）は、図１に示す広角撮像装置１の画素列を示す図であり、図３（ｂ）は、フレーム毎に目標を検出する経過を示す図である。
【００２１】
図３（ｂ）に示すように、フレーム１からフレーム２へ移ることにより、画素が０．２°移動する。広角撮像装置１の分解能は１°であるため、広角撮像装置１の１画素以下の分解能が得られていることがわかる。
【００２２】
以上、実施形態により、上記広角撮像装置１の撮像画像であっても、１画素以下の分解能を得られ、広角撮像装置１の角度分解能を向上させることができる目標検出装置を提供することができる。
【００２３】
なお、複数台の広角撮像装置１を設置する回転機構５は、一方向に連続回転するものとして表記したが、回転機構５は、一定角度で往復運動させてもよい。
【００２４】
以上、実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００２５】
１…広角撮像装置、２…視軸駆動装置、３…狭角撮像装置、４…レーザ出力装置、５…回転機構。
【図１】
2013186086.tif 000003
【図２】
2013186086.tif 000004
【図３】
2013186086.tif 000005