特許ウォッチ

公開番号2024058933
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-30
出願番号2022166351
出願日2022-10-17
発明の名称目標検出装置及び目標検出方法
出願人株式会社東芝,東芝インフラシステムズ株式会社
代理人弁理士法人鈴榮特許綜合事務所
主分類G01V 8/12 20060101AFI20240422BHJP(測定;試験)
要約【課題】目標検出性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】一実施形態に係る目標検出装置は、画像取得部、算出部、及び判定部を備える。画像取得部は、目標を含む領域を撮影して画像を得る撮像装置と、特定方向に偏光した光を選択的に透過させる偏光フィルタと、を含み、前記偏光フィルタを介さずに前記撮像装置で前記領域を撮影した元画像と、前記偏光フィルタを介して前記撮像装置で前記領域を撮影したフィルタ画像と、を取得する。算出部は、前記元画像の輝度値に対する前記フィルタ画像の輝度値の減少率を、1つ又は複数の画素からなるセグメントごとに算出する。判定部は、前記減少率が所定の閾値を超えるか否かを前記セグメントごとに判定する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
目標を含む領域を撮影して画像を得る撮像装置と、特定方向に偏光した光を選択的に透過させる偏光フィルタと、を含み、前記偏光フィルタを介さずに前記撮像装置で前記領域を撮影した元画像と、前記偏光フィルタを介して前記撮像装置で前記領域を撮影したフィルタ画像と、を取得する画像取得部と、
前記元画像の輝度値に対する前記フィルタ画像の輝度値の減少率を、１つ又は複数の画素からなるセグメントごとに算出する算出部と、
前記減少率が所定の閾値を超えるか否かを前記セグメントごとに判定する判定部と、
を備える目標検出装置。
続きを表示（約 890 文字）【請求項２】
前記画像取得部は、
前記領域からの光の第１部分が前記偏光フィルタを介して前記撮像装置に入射し、前記領域からの光の第２部分が前記偏光フィルタを介さずに前記撮像装置に入射する第１の状態と、前記領域からの光の前記第１部分が前記偏光フィルタを介さずに前記撮像装置に入射し、前記領域からの光の前記第２部分が前記偏光フィルタを介して前記撮像装置に入射する第２の状態と、を切り替えるために、前記偏光フィルタを駆動するフィルタ駆動機構と、
前記第１の状態で前記撮像装置により得られた第１の画像及び前記第２の状態で前記撮像装置により得られた第２の画像から前記元画像及び前記フィルタ画像を生成する画像生成部と、
をさらに備える請求項１に記載の目標検出装置。
【請求項３】
前記フィルタ駆動機構は、前記第１の状態及び前記第２の状態を切り替えるために、前記撮像装置の光軸まわりに前記偏光フィルタを回転させる、請求項２に記載の目標検出装置。
【請求項４】
前記判定部による前記セグメントごとの判定結果に基づいて前記元画像又は前記フィルタ画像からクラッタ成分を除去し、前記クラッタ成分を除去した前記元画像又は前記フィルタ画像から前記目標を検出する検出部をさらに備える請求項１に記載の目標検出装置。
【請求項５】
前記セグメントは１つの画素からなる、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の目標検出装置。
【請求項６】
特定方向に偏光した光を選択的に透過させる偏光フィルタを介さずに撮像装置で目標を含む領域を撮影することにより得られる元画像と、前記偏光フィルタを介して前記撮像装置で前記領域を撮影することにより得られるフィルタ画像と、を取得することと、
前記元画像の輝度値に対する前記フィルタ画像の輝度値の減少率を、１つ又は複数の画素からなるセグメントごとに算出することと、
前記減少率が所定の閾値を超えるか否かを前記セグメントごとに判定することと、
を備える目標検出方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、目標検出装置及び目標検出方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
赤外線カメラなどの撮像装置を使用して海上又は地上の目標を検出する技術が知られている。このような目標検出技術においては、太陽光などの光が海面又は地面によって反射されて生じる反射光（クラッタ）が目標検出のノイズとなる。海面又は地面により反射された光は偏光が揃うことが知られている。このため、クラッタを除去又は低減するために偏光フィルタが用いられることは一般的である。ただし、偏光フィルタを使用すると、目標から放射される光もカットされてしまい、本来欲しい信号成分まで減少してしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－３２７７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、目標検出性能を向上させることができる目標検出装置及び目標検出方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一実施形態に係る目標検出装置は、画像取得部、算出部、及び判定部を備える。画像取得部は、目標を含む領域を撮影して画像を得る撮像装置と、特定方向に偏光した光を選択的に透過させる偏光フィルタと、を含み、前記偏光フィルタを介さずに前記撮像装置で前記領域を撮影した元画像と、前記偏光フィルタを介して前記撮像装置で前記領域を撮影したフィルタ画像と、を取得する。算出部は、前記元画像の輝度値に対する前記フィルタ画像の輝度値の減少率を、１つ又は複数の画素からなるセグメントごとに算出する。判定部は、前記減少率が所定の閾値を超えるか否かを前記セグメントごとに判定する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
実施形態に係る目標検出装置を示すブロック図。
実施形態に係るフィルタを示す斜視図。
実施形態に係る元画像及びフィルタ画像を生成する方法を説明する図。
実施形態に係る元画像を示す図。
実施形態に係るフィルタ画像を示す図。
実施形態に係るクラッタ分離を説明する図。
実施形態に係る目標検出方法を示すフローチャート。
実施形態に係る目標検出装置を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、図面を参照しながら実施形態を説明する。
【０００８】
図１は、実施形態に係る目標検出装置１００を概略的に示している。図１に示す目標検出装置１００は、目標を含む領域を撮像した画像から目標を検出するものであり、画像取得部１１０、画像処理部１２０、及び制御部１３０を備える。目標検出装置１００は、航空機などの飛翔体、船舶、又は地上の設備などに設置される。目標は、船舶又は車両などの水上（例えば海上）又は地上にある物体であり得るが、これに限定されない。以降では、撮像の対象となる領域を対象領域とも呼ぶ。
【０００９】
図１に示す例では、画像取得部１１０は、撮像装置１１１、偏光フィルタ１１４を含むフィルタ部２００、フィルタ駆動機構１１５、及び画像生成部１１６を備える。
【００１０】
撮像装置１１１は、対象領域を撮像して画像を得る。撮像装置１１１は、光学系１１２及びセンサ１１３を備える。光学系１１２は、レンズなどの少なくとも１つの光学素子を含み、対象領域からの光をセンサ１１３に導く。センサ１１３の例は、赤外線センサ、ＣＣＤ（Charge-Coupled Device）イメージセンサ、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサなどを含む。本実施形態では、撮像装置１１１は赤外線センサを備える赤外線カメラであり、画像を構成する各画素は輝度値を有する。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許