(57)【要約】【課題】  移動体に搭載し、撮像器により目標を追尾しながら測距器により距離情報を取得する場合、追尾目標の所望の部位までの距離を得るために、追尾中の目標を表示操作器の映像の範囲内で、任意に追尾点を移動することで、追尾目標の所望の部位を映像中心に移動して距離情報を得る。【解決手段】  監視装置の構成品に追尾状況判定器を追加し、追尾中の場合は、表示操作器のジョイスティックの傾斜量に基づいて追尾ゲートの中心を移動し、撮像器及び画像追尾処理器へ移動量を送ることで、追尾目標の特定の部位を映像中心に移動して、目標追尾を継続しながら、測距器により目標までの距離情報を得る。【選択図】      図１
2017204691.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
目標の映像を取得する撮像器と、目標までの距離情報を得る測距器を有し、上記撮像器の視線方向を回転可能な監視機と、
上記撮像器の映像信号に基づいて目標を検出する画像追尾処理器と、
上記画像追尾処理器の検出した目標の映像中心と追尾ゲートの中心とのずれ角と、追尾中または非追尾中の何れかのモード情報を出力する追尾制御器と、
ジョイスティックの傾斜量を出力する表示操作器と、
上記追尾制御器からのモード情報が追尾中である場合に、上記画像追尾処理器からの上記ずれ角に基づく駆動制御情報を上記監視機に出力するとともに、上記表示操作器の出力するジョイスティックの傾斜量に応じた追尾点制御情報を出力する追尾状況判定器と、
を備え、
上記監視機は、上記追尾状況判定器からの駆動制御情報に基づいて、目標の映像中心と追尾ゲートの中心が一致するように上記撮像器の視線方向を回転し、
上記画像追尾処理器は、上記ジョイスティックの傾斜量に応じて、目標の距離情報を得たい部位が上記撮像器の映像中心に一致するように上記追尾ゲートの中心を移動する、
監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、移動体に搭載した撮像器の映像信号により目標の追尾を行い、測距器の距離測距により目標までの距離情報を取得する監視装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動体にテレビカメラを含む撮像器及びレーザ測距装置を含む測距器等を搭載し、映像信号により目標の追尾を行うとともに、目標までの距離情報を取得する管制装置がある（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
また、撮像器により目標を追尾する際に、追尾目標を追尾開始位置に保持する、または映像中心に目標を引き込み映像中心で目標を保持する画像監視装置がある（例えば特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１３４０２８号公報
【０００５】
【特許文献２】特開２００１−７６１５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
移動体に撮像器と測距器を搭載した監視装置は、一般に撮像器の光軸と測距器の光軸が平行に保たれるように調整する。これにより、撮像器と測距器の設置位置の差と比べて十分に離れた位置の目標は、映像中心と測距器の光軸がほぼ一致する。また、撮像器による目標の追尾は、撮像器により得られた映像信号中の映像の特徴部位を利用して、当該特徴部位が画面中心に存在し続けるように目標を追尾する。
【０００７】
従来の監視装置は、測距器により目標の任意の位置までの距離を測距する場合、撮像器により追尾可能な特徴部位と、測距器により測距したい部位が異なることがある。この際、測距器の光軸が映像中心とほぼ一致していると、測距したい部位までの距離情報を得ることができないという問題がある。
【０００８】
この発明は係る課題を解決するためになされたものであって、追尾可能な特徴部位と測距したい部位が異なる場合であっても、測距したい部位までの距離情報を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明による監視装置は、目標の映像を取得する撮像器と、目標までの距離情報を得る測距器を有し、上記撮像器の視線方向を回転可能な監視機と、上記撮像器の映像信号に基づいて目標を検出する画像追尾処理器と、上記画像追尾処理器の検出した目標の映像中心と追尾ゲートの中心とのずれ角と、追尾中または非追尾中の何れかのモード情報を出力する追尾制御器と、ジョイスティックの傾斜量を出力する表示操作器と、上記追尾制御器からのモード情報が追尾中である場合に、上記画像追尾処理器からの上記ずれ角に基づく駆動制御情報を上記監視機に出力するとともに、上記表示操作器の出力するジョイスティックの傾斜量に応じた追尾点制御情報を出力する追尾状況判定器とを備え、上記監視機は、上記追尾状況判定器からの駆動制御情報に基づいて、目標の映像中心と追尾ゲートの中心が一致するように上記撮像器の視線方向を回転し、上記画像追尾処理器は、上記ジョイスティックの傾斜量に応じて、目標の距離情報を得たい部位が上記撮像器の映像中心に一致するように上記追尾ゲートの中心を移動するものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、映像中の特定の範囲内で追尾中の目標の位置を任意に移動可能とすることによって、距離情報を得たい目標の部位を映像中心に移動することができるので、目標の距離情報を得たい目標の部位の距離情報をより確実に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態１による監視装置の運用例を示す図である。
【図２】実施の形態１による監視装置の構成を示す図である。
【図３】実施の形態１による画像追尾処理器で検出した目標信号の第１の画像表示例を示す図である。
【図４】実施の形態１による画像追尾処理器で検出した目標信号の第２の画像表示例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１による監視装置１の運用例を示す図である。車輌や船舶等の移動体２０は、地上や海上における水平面２１を移動している。監視装置１は、車輌や船舶等の移動体２０に搭載され、監視機２を有している。監視機２は、搭載する撮像器３の視野角２２内に、監視対象目標となる車輌や船舶等の映像特徴部位１８を捉えている。監視機２は、映像特徴部位１８を画像追尾している。
【００１３】
図２は、監視装置１の構成を示す図である。監視装置１は、監視機２と、ジャイロ５と、画像追尾処理器６と、追尾制御器７と、表示操作器８と、追尾状況判定器９を備えている。監視機２は移動体２０に対して、旋回及び俯仰方向に回転することが可能である。監視機２は、テレビカメラを含む撮像器３と、レーザ測距装置を含む測距器４が取り付けられている。監視機２の回転に応じて、撮像器３及び測距器４の光軸（または視線方向とも言う）が、旋回方向及び俯仰方向に移動する。ジャイロ５は移動体２０に搭載され、移動体２０の動揺角を検出し、検出した動揺角を監視機２に出力する。
【００１４】
撮像器３は目標を含む映像を撮像する。撮像器３は目標を含む映像の映像信号１２を出力する。測距器４はレーザ光のパルス波を送信し、その目標からの反射光を受光することで、目標までの距離を測距する。通常は撮像器３の光軸と測距器４の光軸が平行になるよう調整することで、測距器４は撮像器３で検出した目標を含む映像の映像中心までの距離を測距し、距離情報１１を得る。
【００１５】
また、監視機２は、ジャイロ５の計測したジャイロ信号１０を利用して、撮像器３及び測距器４の光軸が当該動揺角を打ち消す方向に移動するように、旋回方向及び俯仰方向の回転軸周りの回転角を制御する。また、表示操作器８は、監視機２に対して、移動体２０の動揺角を打ち消す動揺修正機能を調整することができる。
【００１６】
図３は、実施の形態１による実施の形態１による画像追尾処理器６で検出した目標信号の第１の画像表示例を示す図である。図３の詳細は後述する。
画像追尾処理器６は、撮像器３の得た映像信号１２中の画像を基に、背景と区別された目標信号を検出する。ここで、目標信号を背景から区別するための範囲が光学追尾ゲート１７である。画像追尾処理器６は、光学追尾ゲート１７内の映像信号の振幅の変化により上記目標信号を検出する。画像追尾処理器６は、光学追尾ゲート１７内で検出した目標信号における映像特徴部位１８の映像中心の位置を、画面における光学追尾ゲート１７の中心からの上下及び左右の角度として求める。また、画像追尾処理器６は、撮像器３の得た目標信号を含む映像信号１２と光学追尾ゲート１７の位置情報を、追尾制御器７に出力する。
【００１７】
また、画像追尾処理器６は、ジャイロ５の計測したジャイロ信号１０を利用して、旋回及び俯仰方向の動揺角を打ち消すように、目標信号を含む画像を旋回及び俯仰方向の各回転軸周りに回転させることが可能である。このとき監視機２は、旋回及び俯仰方向の回転軸に機械的な可動軸を有しない場合であっても、目標信号を含む画像を回転軸方向に回転させることができる。これにより画像追尾処理器６は、撮像器３の得た映像信号１２中の目標信号について、当該旋回及び俯仰方向の各回転軸周りの動揺修正を行うことが可能となる。
【００１８】
追尾制御器７は、監視機２における撮像器３及び測距器４の光軸（視線方向）が、所望の指示すべき方向に一致するように、撮像器３及び測距器４の光軸の指向制御を行う。例えば追尾制御器７は、撮像器３の視線方向を示す光学追尾ゲート１７の中心が、画像追尾処理器６の検出した目標信号の映像中心に一致するように、追尾制御を行う。追尾制御器７は、光学追尾ゲート１７の中心と目標信号の映像特徴部位１８の映像中心とのずれ角（光学追尾ゲート１７の中心から目標信号の映像中心が上下及び左右にずれた角度）を、追尾状態ステータス情報１４に含めて出力する。
【００１９】
また、追尾制御器７は、「追尾モード」または「非追尾モード」の何れかのモード情報を、追尾状態ステータス情報１４に含めて追尾状況判定器９に出力する。
ここで、追尾制御器７は、画像追尾処理器６から目標信号を得た場合、目標を追尾中であると判定し、モード情報として「追尾モード」を出力する。また、追尾制御器７は、画像追尾処理器６から目標信号を得ていない場合、目標を非追尾中であると判定し、モード情報として「非追尾モード」を出力する。
【００２０】
また、追尾制御器７は、画像追尾処理器６から入力される映像信号１２と検出した目標信号と光学追尾ゲート１７の位置情報を、表示操作器８に出力する。
【００２１】
表示操作器８は、追尾制御器７の出力する映像信号１２と検出した目標信号が入力される。また、表示操作器８は、追尾制御器７の出力する映像信号１２と検出した目標信号と、光学追尾ゲート１７の位置情報に基づく光学追尾ゲート１７のシンボル画像を表示する。また、表示操作器８は、ジョイスティックを用いて監視機２の指向制御のための操作を行う。
【００２２】
表示操作器８は、上下及び左右の２軸周りに回転するジョイスティックが設けられている。ジョイスティックは、操作者のスティック操作によって傾斜可能となっている。表示操作器８は、ジョイスティックのスティック操作に応じてジョイスティックの傾斜量を検出可能となっている。表示操作器８は、当該ジョイスティックの上下方向及び左右方向の傾斜量に応じた指向制御情報１３を追尾状況判定器９に出力する。
【００２３】
なお、追尾制御器７は、表示操作器８から追尾状態ステータス情報１４が入力されるようにしても良い。また、追尾制御器７は、追尾状態ステータス情報１４として、「追尾中モード」または「非追尾中モード」の何れかのモード情報が入力されるようにしても良い。このモード情報は、例えば表示操作器８の操作ボタン（図示せず）を通じた操作者の選択操作により、「追尾中モード」及び「非追尾モード」の何れかのモードが選択的に設定されるようにすると良い。
【００２４】
追尾状況判定器９は、表示操作器８からジョイスティックの傾斜量に応じた指向制御情報１３が入力され、追尾制御器７から追尾状態ステータス情報１４が入力される。追尾状況判定器９は、追尾状態ステータス情報１４のモード情報が「非追尾中」の場合は、ジョイスティックの傾斜量に応じた指向制御情報１３に基づき、監視機２の指向制御を行う。監視機２は、例えば旋回方向及び俯仰方向の各軸周りに、ジョイスティックの上下及び左右の傾斜量に応じた角度分だけ回転するように、追尾状況判定器９から駆動制御情報１５を得る。
【００２５】
一方、追尾状況判定器９は、追尾制御器７の出力する追尾状態ステータス情報１４のモード情報が「追尾中」の場合は、ジョイスティックの傾斜量に応じた指向制御情報１３に基づき、光学追尾ゲート１７の中心が目標の映像特徴部位１８の映像中心とのずれ角を極小化もしくはゼロとし、かつ光学追尾ゲート１７の中心がジョイスティックの傾斜量に応じた移動量だけ移動するように、監視機２に対して駆動制御情報１５を送る。すなわち監視機２は、ジョイスティックの傾斜量に応じた移動量だけ、光学追尾ゲート１７の中心を撮像器３の画面中心（映像中心）から移動する。
【００２６】
また、追尾状況判定器９は、追尾制御器７の出力する追尾状態ステータス情報１４のモード情報が「追尾中」の場合は、ジョイスティックの傾斜量に応じた指向制御情報１３に基づき、光学追尾ゲート１７の中心に位置する追尾中心が、ジョイスティックの傾斜量に応じた移動量だけ移動するように、画像追尾処理器６に対して追尾点制御情報１６を送る。このとき、画像追尾処理器６は、追尾点制御情報１６に基づいて、光学追尾ゲート１７の中心位置を、撮像器３の画面中心（映像中心）から上記移動量に応じた角度分だけ移動する。
【００２７】
上記した図３は、目標の追尾点を撮像器３の映像中心から移動しない状態、すなわち追尾開始直後の画像追尾処理器６における画像の状態を例示している。図３において、画像追尾処理器６の光学追尾ゲート１７のシンボル画像は長方形枠形状をしている。光学追尾ゲート１７の内側に、目標の映像特徴部位１８が位置している。画像追尾処理器６は、映像中における目標の映像特徴部位１８を目標の追尾点として、光学追尾ゲート１７の中心位置が目標の映像特徴部位１８に一致するように追尾を継続する。
【００２８】
このとき、距離情報を得たい目標の部位１９は、光学追尾ゲート１７の中心から図の左側に離れて、光学追尾ゲート１７の範囲外に位置している。目標の映像特徴部位１８は、距離情報を得たい目標の部位１９が、映像中心または光学追尾ゲート１７の中心と一致しておらず、距離情報を得たい目標の部位１９について所望の距離情報を得ることができない。
【００２９】
図４は、実施の形態１による画像追尾処理器６で検出した目標信号の第２の画像表示例を示す図である。図４は、表示操作器８を用いて目標の追尾点である目標の映像特徴部位１８を移動し、距離情報を得たい目標の部位１９を映像中心と一致させた場合における、画像追尾処理器６の出力する画像の状態を例示している。追尾状況判定器９が追尾状態ステータス情報１４として「追尾中」を出力した場合、表示操作器８はジョイスティックの傾斜量に応じた指向制御情報１３を追尾状況判定器９に出力する。
【００３０】
追尾状況判定器９は、指向制御情報１３に基づいて、ジョイスティックの傾斜量に応じた追尾点制御情報１６を画像追尾処理器６に出力する。画像追尾処理器６は、追尾点制御情報１６に基づき、距離情報を得たい部位１９が映像中心と一致するまで、ジョイスティックの傾斜量に応じた移動量だけ画面の上下及び左右方向に画像を移動させる。光学追尾ゲート１７の中心位置は、画面中心（映像中心）から右上方向に移動する。このとき光学追尾ゲート１７の中心位置は、目標の追尾点である目標の映像特徴部位１８に一致した状態を維持している。測距器４は撮像器３と光軸が一致しているので、測距器４の出力するレーザ光は、距離情報を得たい目標の部位１９に照射され、距離情報を得たい目標の部位１９までの距離を計測することができる。これによって、目標の追尾点の画像追尾を維持した状態で、距離情報を得たい目標の部位１９までの所望の距離情報を得ることができる。
【００３１】
また、監視機２は、追尾状況判定器９からの駆動制御情報１５に基づいて、画像追尾処理器６の検出した目標の映像中心と追尾ゲート１７の中心が一致し、両者のずれ角が極小もしくはゼロとなるように、撮像器３の視線方向を回転して目標を追尾する。
【００３２】
なお、目標の追尾点を移動する場合の表示操作器８のジョイスティックの変位に対する画像の移動量は、非追尾中のときのジョイスティックによる指向制御情報１３に基づく画像の移動量に比べて、小さく設定すると良い。
【００３３】
このように実施の形態１による監視装置は、目標の映像を取得する撮像器と、目標までの距離情報を得る測距器を有し、上記撮像器の視線方向を回転可能な監視機と、上記撮像器の映像信号に基づいて目標を検出する画像追尾処理器と、上記画像追尾処理器の検出した目標の映像中心と追尾ゲートの中心とのずれ角と、追尾中または非追尾中の何れかのモード情報を出力する追尾制御器と、ジョイスティックの傾斜量を出力する表示操作器と、上記追尾制御器からのモード情報が追尾中である場合に、上記画像追尾処理器からの上記ずれ角に基づく駆動制御情報を上記監視機に出力するとともに、上記表示操作器の出力するジョイスティックの傾斜量に応じた追尾点制御情報を出力する追尾状況判定器とを備え、上記監視機は、上記追尾状況判定器からの駆動制御情報に基づいて、目標の映像中心と追尾ゲートの中心が一致するように上記撮像器の視線方向を回転し、上記画像追尾処理器は、上記ジョイスティックの傾斜量に応じて、目標の距離情報を得たい部位が上記撮像器の映像中心に一致するように上記追尾ゲートの中心を移動するものである。
【００３４】
これによって、目標を追尾した状態で追尾ゲートの中心を表示操作器のジョイスティックの傾斜量を基に、映像の中の特定の範囲内において任意に移動できるようにしたことにより、距離情報を得たい目標の部位を映像中心に移動することができるので、測距器と撮像器の光軸を平行にした状態で目標の距離情報を得たい部位までの距離情報を得ることができる。かくして、目標の距離情報を得たい目標の部位の距離情報をより確実に得ることができる。
【符号の説明】
【００３５】
１  監視装置、２  監視機、３  撮像器、４  測距器、５  ジャイロ、６  画像追尾処理器、７  追尾制御器、８  表示操作器、９  追尾状況判定器、１０  ジャイロ信号、１１  距離情報、１２  映像信号、１３  指向制御情報、１４  追尾状態ステータス情報、１５  駆動制御情報、１６  追尾点制御情報、１７  光学追尾ゲート、１８  目標の映像特徴部位、１９  距離情報を得たい部位、２０  移動体、２１  水平面、２２  撮像器の視野角。
【図１】
2017204691.tif 000003
【図２】
2017204691.tif 000004
【図３】
2017204691.tif 000005
【図４】
2017204691.tif 000006