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JP3151229B2 - Image matching method - Google Patents

Image matching method

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Publication number
JP3151229B2
JP3151229B2 JP07929391A JP7929391A JP3151229B2 JP 3151229 B2 JP3151229 B2 JP 3151229B2 JP 07929391 A JP07929391 A JP 07929391A JP 7929391 A JP7929391 A JP 7929391A JP 3151229 B2 JP3151229 B2 JP 3151229B2
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JP
Japan
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pixel
pixels
image
edge
processing block
Prior art date
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JP07929391A
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Japanese (ja)
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JPH0689340A (en
Inventor
セオドアー・ジェイ・ペレグリム
アルバート・エイチ・ロング
スティーヴン・エル・リヒター
ハロルド・ジェイ・ゲラー
アーヴィング・カンター
ゴードン・エル・ケターリング
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Raytheon Co
Original Assignee
Raytheon Co
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Publication date
Application filed by Raytheon Co filed Critical Raytheon Co
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Publication of JP3151229B2 publication Critical patent/JP3151229B2/en
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  • Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
  • Image Analysis (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の分野】本発明は、一般的には2個の画像を整合
させるための画像処理技術、更に詳細には画像処理を活
用してミサイルを目標に誘導する装置及び方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates generally to image processing techniques for aligning two images, and more particularly to an apparatus and method for targeting a missile utilizing image processing.

【0002】[0002]

【背景技術】一定の軍事作戦においては航空機からミサ
イルを地上の特定目標に向けて発射することが重要とな
る。もしミサイルがそれ自体を目標に誘導することがで
きて航空機がパイロットと共に目標附近の危険領域から
離れていることができれば相当な軍事的利益を得ること
ができる。かかる能力を得るためにはミサイルは目標を
定めるための情報を得るとともに、飛行中に特定目標を
識別できることが必要となる。
2. Description of the Related Art In certain military operations, it is important to launch missiles from aircraft at specific targets on the ground. Significant military benefits can be gained if the missile can guide itself to the target and the aircraft can move away from the danger zone near the target with the pilot. To achieve this capability, the missile must be able to obtain information to set targets and be able to identify specific targets during flight.

【0003】想定される1つの武器システムでは、航空
機とミサイルは共に合成アパーチャレーダ(SAR)を
装備することになる。一般に、SARは周知のものであ
る。ここでは、飛行物体上に取付けられるSARは下方
に位置する地面上の視野内における目標の映像をつくり
だすことを述べれば足りるであろう。その映像は数多い
方法のうちの何れによっても表現することができる。コ
ンピュータにより更に処理される映像のばあい、同映像
はそれぞれのワードが視野内の小さな領域からのレーダ
反射強度を記述する一連のデジタルワードによって表現
されることになろう。また、人間のために表示されるよ
うに意図された映像の場合は、写真カメラによって撮影
される地上部の画像と類似することになろう。
In one envisioned weapon system, both aircraft and missiles will be equipped with synthetic aperture radars (SARs). In general, SARs are well known. It will be sufficient here to state that the SAR mounted on the flying object produces an image of the target in the field of view on the ground located below. The video can be represented in any of a number of ways. In the case of an image that is further processed by a computer, the image will be represented by a series of digital words, each word describing the radar reflection intensity from a small area in the field of view. Also, an image intended to be displayed for a human would be similar to an image of a terrestrial part taken by a photo camera.

【0004】また、規定されるある武器システムの場合
では航空機上の人間が映像内で特定目標を指定すること
が望ましい。目標に隣接する映像部分は基準像となる。
その場合、航空機上の画像処理装置は基準像をミサイル
に送ることになろう。発射後、ミサイルは目標に向かっ
て飛行し、それ自身のSAR像を形成することになろ
う。ミサイル上での処理によって基準像がミサイルから
の映像と比較されることになろう。ミサイル誘導システ
ムによれば映像の比較結果を用いてミサイルを指定され
た目標方向に操縦することができよう。
[0004] In addition, in the case of a prescribed weapon system, it is desirable that a person on the aircraft designates a specific target in the video. The video portion adjacent to the target becomes the reference image.
In that case, the image processor on the aircraft would send a reference image to the missile. After launch, the missile will fly toward the target and form its own SAR image. Processing on the missile will cause the reference image to be compared with the video from the missile. According to the missile guidance system, the missile may be steered in the designated target direction using the comparison result of the images.

【0005】然しながら、上記想定武器システムが機能
できるためには若干の問題点を克服する必要がある。1
つの重要な問題はミサイルが目標に近づくにつれて視角
が変化することである。その結果、飛行中のミサイルに
よって形成されるSAR像はミサイルが発射地点から遠
ざかるにつれて航空機によって形成されるSAR像と異
なることになろう。従って、上記画像処理は視角の変化
に対して相対的に不感応である必要がある。もう1つの
克服すべき問題はミサイル誘導システムが必要とされる
コースの変化に対して迅速に反応できるようにミサイル
がSAR像を処理することができなければならないとい
う点である。更に、ミサイル全体が消耗品であるため、
ミサイル上の画像処理は比較的簡単なハードウエアしか
必要としないようにすることが望ましい。
However, it is necessary to overcome some problems in order for the assumed weapon system to function. 1
One important issue is that the viewing angle changes as the missile approaches the target. As a result, the SAR image formed by the missile in flight will differ from the SAR image formed by the aircraft as the missile moves away from the launch point. Therefore, the image processing needs to be relatively insensitive to changes in the viewing angle. Another problem to overcome is that the missile must be able to process the SAR image so that the missile guidance system can react quickly to the required course changes. Furthermore, because the entire missile is a consumable,
It is desirable that image processing on the missile requires relatively simple hardware.

【0006】[0006]

【発明の概要】本発明の目的は2個の映像(画像)を符
合させるための信号処理技術を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a signal processing technique for matching two videos (images).

【0007】本発明の目的は更に映像どうしの視角が異
なる場合に2個の映像を符合させる信号処理技術を提供
することである。
It is a further object of the present invention to provide a signal processing technique for matching two images when the viewing angles of the images are different.

【0008】本発明のもう1つの目的は相対的に迅速か
つ簡単な処理を用いて2個の映像を符合させるための信
号処理技術を提供することである。
Another object of the present invention is to provide a signal processing technique for matching two images using relatively quick and simple processing.

【0009】上記ならびにその他の目的は2個の映像の
うちの最初のものを処理して基準テンプレートをつくり
だすことによって得られる。その基準テンプレートは第
2の映像の各領域と比較することによって基準テンプレ
ートとマッチする第2の映像の領域が発見される。基準
テンプレートは第1映像をろ波してノイズを軽減し映像
中の異なる領域どうしの間のコントラストを大きくする
ことによって形成される。その後2枚のマップがろ波さ
れた映像から形成される。最初のマップは映像中の目標
の辺縁(エッジ)位置の表示を含み、輝度が急に変化す
る映像中の箇所を発見することによって形成される。第
2番目のマップはろ波された映像中の各ピクセルの輝度
をレベル数が非常に少ない映像輝度のうちの1つにセッ
トした後、異なる輝度のピクセルに近接する全てをピク
セルのエッジとして指示することによって形成される。
上記2枚のマップはその後互いに比較されて両マップ中
に形成されるエッジのみを含む新たな一枚のマップが形
成される。それらのエッジがそれらが真のエッジである
ことを示唆する追加的な基準を満たす場合には、追加的
な処理によってエッジのうちの一方だけに現われるエッ
ジに対応する新たなマップに対してエッジが追加され
る。その結果得られるマップはその後テンプレートとし
てコード化され第2の映像と迅速に比較することが可能
になる。
[0009] These and other objects are obtained by processing the first of two images to create a reference template. By comparing the reference template with each region of the second image, a region of the second image that matches the reference template is found. The reference template is formed by filtering the first image to reduce noise and increase contrast between different regions in the image. Thereafter, two maps are formed from the filtered video. The initial map includes an indication of the target edge position in the video and is formed by finding locations in the video where the brightness changes rapidly. The second map sets the intensity of each pixel in the filtered image to one of the image intensities with a very low number of levels, and then designates all neighboring pixels of different intensity as pixel edges. Formed by
The two maps are then compared with each other to form a new map containing only the edges formed in both maps. If those edges meet the additional criteria that suggest they are true edges, the additional processing will cause the edges to be mapped to a new map corresponding to edges that appear on only one of the edges. Will be added. The resulting map is then coded as a template and can be quickly compared to the second video.

【0010】殊に、第1のマップは第1の映像中のピク
セルのサブアレイ(アレイの一部分)に対して操作を加
えることによって形成される。各サブアレイは2つの等
サイズの隣接ピクセル群に分割される。各群中のピクセ
ルの輝度の和が計算され、2つの和の間の比が計算され
る。各々のサブアレイは4通りの異なる方法で分割さ
れ、最大比をつくりだす分割方法が選択される。もしそ
の比が所定閾値を上回るならば、サブアレイの中心に相
当する第1のマップ中のピクセルは2群のピクセルの間
の分割線の方向のエッジを指示する値にセットされる。
In particular, the first map is formed by operating on a sub-array (part of the array) of pixels in the first image. Each sub-array is divided into two equal-sized groups of adjacent pixels. The sum of the intensities of the pixels in each group is calculated and the ratio between the two sums is calculated. Each sub-array is divided in four different ways, and the division method that produces the maximum ratio is selected. If the ratio is above a predetermined threshold, the pixel in the first map corresponding to the center of the sub-array is set to a value indicating the edge in the direction of the dividing line between the two groups of pixels.

【0011】第2番目のマップはまず1つの閾値を計算
することによって形成される。上記閾値は比較されるそ
のピクセルの附近の最大輝度差を有するピクセルに対す
る輝度比を反映する第1映像内の各ピクセルに対応する
比を計算することによって算出される。その後、大きな
輝度と大きな比を有する映像中のピクセルの輝度の平均
が、低い輝度と大きな比を有するピクセルの平均の場合
と同様に、計算される。上記2つの平均値の平均が閾値
を形成し、第2のマップ中のエッジが閾値の一方側にあ
る輝度を有する第1の映像中の1ピクセルが閾値の他方
側上の輝度を有する1ピクセルと近接しているところに
指示される。
The second map is formed by first calculating one threshold. The threshold is calculated by calculating a ratio corresponding to each pixel in the first image that reflects the luminance ratio of the compared pixel to the pixel having the closest maximum luminance difference. Thereafter, the average of the luminance of the pixels in the image having the higher luminance and the higher ratio is calculated, as is the average of the pixels having the lower luminance and the higher ratio. The average of the two averages forms a threshold, and one pixel in the first image having an intensity whose edges in the second map are on one side of the threshold is one pixel having an intensity on the other side of the threshold Is instructed in the vicinity.

【0012】マップは、まず真のエッジマップ中に第1
と第2の両方のマップ中のエッジに相当するピクセルを
含ませることによって真のエッジを含む新たな1枚のマ
ップに合成される。第1のマップではなく第2のマップ
中のエッジに相当するピクセルが選択されて更に処理さ
れる。選択されたピクセルは、第1のマップを形成する
際にエッジとそれらの角度を識別するために使用される
方法とほとんど同一の方法でテストされるが、異なる緩
和されたパラメータを使用して1つのピクセルがエッジ
として識別される可能性を大きくする点は別である。も
し緩和パラメータによって識別されるエッジピクセルの
角度が既にエッジとして新たなマップ内に識別される隣
接しあうピクセルの角度と類似しているならば、それら
のピクセルもまた新たなマップに加えられる。
The map is first stored in the true edge map.
And a second map including true edges by including pixels corresponding to the edges in both the first and second maps. Pixels corresponding to edges in the second map, but not the first map, are selected for further processing. The selected pixels are tested in much the same way as used to identify edges and their angles in forming the first map, but with different relaxed parameters. Another is that it increases the likelihood that one pixel will be identified as an edge. If the angles of the edge pixels identified by the relaxation parameters are similar to the angles of adjacent pixels already identified as edges in the new map, those pixels are also added to the new map.

【0013】基準テンプレートはピクセルのサブアレイ
と相関閾値より構成される。サブアレイは識別されたエ
ッジ附近のピクセルを記述する2組のピクセルを含む。
第1の組はエッジの高輝度側のピクセルに相当し、第2
の組はエッジの低輝度側のピクセルに対応する。相関閾
値は低輝度組中のピクセルの平均輝度にセットされた高
輝度のピクセルの平均輝度の比を反映するために計算さ
れる。
[0013] The reference template comprises a sub-array of pixels and a correlation threshold. The sub-array includes two sets of pixels describing the pixels near the identified edge.
The first set corresponds to the pixels on the bright side of the edge and the second set
Correspond to the pixels on the low intensity side of the edge. The correlation threshold is calculated to reflect the ratio of the average luminance of the high luminance pixels set to the average luminance of the pixels in the low luminance set.

【0014】テンプレートを構成するサブアレイはテン
プレートを第2の映像から形成されたサブアレイと比較
することによって第2映像の一部と突合わされる。比較
はまず2つの閾値を計算することによって行われる。第
1の閾値は相関閾値の逆数によって重みをつけられたエ
ッジの高輝度側のテンプレート中のピクセルに対応する
第2映像のサブアレイ中のピクセルを平均化することに
よって計算され、第2の閾値は相関閾値によって重みを
つけられたエッジの低閾値側のテンプレート中のピクセ
ルに対応する第2映像のサブアレイ中のピクセルを平均
化することによって計算される。その後、第2の閾値を
上回る高輝度のテンプレートの組中のピクセルに対応す
る第2映像中のサブアレイのピクセル数と、第1の閾値
を下回る低輝度のテンプレートの組中のピクセルに対応
する第2映像のサブアレイのピクセル数とを反映する相
関変数が計算される。相関変数の最大値を与えるサブア
レイを選択することによって第2映像のサブアレイに対
するテンプレートのマッチングが行われる。
The sub-arrays that make up the template are matched to a portion of the second image by comparing the template to a sub-array formed from the second image. The comparison is made by first calculating two thresholds. The first threshold is calculated by averaging the pixels in the sub-array of the second image that correspond to the pixels in the template on the bright side of the edge weighted by the inverse of the correlation threshold, the second threshold being It is calculated by averaging the pixels in the sub-array of the second image that correspond to the pixels in the template on the low threshold side of the edge weighted by the correlation threshold. Then, the number of pixels in the sub-array in the second image corresponding to the pixels in the set of high-intensity templates above the second threshold and the number of pixels in the set of low-intensity templates below the first threshold. A correlation variable reflecting the number of pixels in the sub-array of the two images is calculated. By selecting the sub-array that gives the maximum value of the correlation variable, matching of the template to the sub-array of the second image is performed.

【0015】[0015]

【実施例】図1はミサイル16を装備した飛行機14を
示す。飛行機14とミサイル16の双方ともそれぞれ合
成アパーチャレーダ(SAR)18A及び18Bを装備
している。目標指示器19はSAR18Aにより形成さ
れた映像(画像)を受取る。この場合、目標指示器19
はSAR18Aからの画像を表示するためのスクリーン
を有するデジタルコンピュータより構成される。同指示
器19はまた飛行機14のパイロット(図示せず)が画
像中の目標(この場合は河を横切るトレッスル橋T、番
号を付けず)を指示することができるようにする一定の
入力手段(図示せず)を含んでいる。目標指示器19は
航空機上のプロセッサ20にパス(転送)される基準画
像となるべき画像中の1領域を選択する。基準画像中の
領域は目標と一定の関係を有する。この場合、航空機上
のプロセッサ20は通常のデジタルコンピュータ上でS
AR出力信号からテンプレート(図示せず)をつくりだ
す以下に詳説するソフトウエアより構成される。図の如
く、SAR出力信号は河川の堤防(番号を付せず)、ト
レッスル橋、およびビルや樹木(番号を附せず)の如き
視野中の他の物体を定義する信号より構成される。テン
プレートと基準画像に対する目標の位置はデジタルリン
ク15を介してミサイル上プロセッサ40へパスされ、
ミサイル上プロセッサ40内にストアされる。この場
合、デジタルリンク15はデジタル情報を1つのコンピ
ュータからもう1つのコンピュータへパスするためのも
のであれば既知のどのようなバスでもよい。
FIG. 1 shows an airplane 14 equipped with a missile 16. Both the airplane 14 and the missile 16 are equipped with synthetic aperture radars (SARs) 18A and 18B, respectively. The target indicator 19 receives a video (image) formed by the SAR 18A. In this case, the target indicator 19
Consists of a digital computer having a screen for displaying images from the SAR 18A. The indicator 19 also includes certain input means (which allow the pilot of the aircraft 14 (not shown) to indicate the target in the image (in this case, the Trestle Bridge T across the river, unnumbered). (Not shown). The target indicator 19 selects an area in the image to be passed (transferred) to the processor 20 on the aircraft to be a reference image. The area in the reference image has a certain relationship with the target. In this case, the processor 20 on the aircraft is S
A template (not shown) for generating a template (not shown) from the AR output signal is constituted by software described in detail below. As shown, the SAR output signal is composed of signals defining river embankments (unnumbered), trestle bridges, and other objects in view such as buildings and trees (unnumbered). The position of the target with respect to the template and the reference image is passed via digital link 15 to the on-missile processor 40,
Stored in the missile-on-processor 40. In this case, digital link 15 may be any known bus for passing digital information from one computer to another.

【0016】ミサイル16がトレッスル橋Tに発射され
ると、デジタルリンク15が破壊される。ミサイル16
がトレッスル橋T方向へ飛行するにつれて、SAR18
Bは目標領域の画像を更に作成する。ミサイル上のプロ
セッサ40は航空機上のプロセッサ20により形成され
ミサイルプロセッサ40内にストアされたテンプレート
をSAR18Bからの信号からミサイル上のプロセッサ
40によってつくりだされる画像の各々と比較する。ミ
サイル上のプロセッサ20はテンプレートをミサイル上
のプロセッサ40によってつくりだされる画像の一部に
合わせる。その後、ミサイル誘導システム(図示せず)
が作動してミサイル16を操縦する。ミサイルは、目標
がテンプレートを形成するために使用された基準画像に
対して有する関係と同じ関係をテンプレートとマッチン
グした画像部分に対して有する地上の地点方向に向けて
操縦される。かくしてミサイルプロセッサ40により計
算される結果はミサイル16を指定目標に誘導する上で
有益である。
When the missile 16 is launched onto the Trestle Bridge T, the digital link 15 is broken. Missile 16
SAR18 as he flies toward Trestle Bridge T
B further creates an image of the target area. Processor 40 on the missile compares the template formed by processor 20 on the aircraft and stored in missile processor 40 with each of the images produced by processor 40 on the missile from signals from SAR 18B. Missile processor 20 matches the template to the portion of the image produced by missile processor 40. Then a missile guidance system (not shown)
Operates to operate the missile 16. The missile is steered toward a point on the ground that has the same relationship to the reference image used to form the template for the portion of the image that matches the template. The result calculated by missile processor 40 is thus useful in guiding missile 16 to a designated target.

【0017】(用語) SAR像に対して実行される処理を解説する前に序説的
概念と用語について若干説明しておく。SAR像はそれ
ぞれが1つのデジタルワードにより表わされる2次元の
ピクセルアレイ(配列)に分割される。この場合、上記
アレイは36×36としてあるが、当業者であれば本文
に解説する技法は種々の大きさと形のアレイにも適用可
能であることが理解されよう。各デジタルワードの値は
当該ピクセルの画像輝度に対応する。1つのプロセッサ
から別のプロセッサへかかる画像をパスする技術と共
に、かかる方法で表示される画像を表示する技術は公知
のものである。
(Terms) Before explaining the processing performed on the SAR image, some introductory concepts and terms will be explained. The SAR image is divided into a two-dimensional pixel array, each represented by one digital word. In this case, the array is 36 × 36, but those skilled in the art will appreciate that the techniques described herein are applicable to arrays of various sizes and shapes. The value of each digital word corresponds to the image intensity of that pixel. Techniques for displaying images displayed in such a manner, as well as techniques for passing such images from one processor to another processor, are well known.

【0018】以下、SARにより形成される画像又は同
画像の処理された変形は何れも単に画像と称する。然し
ながら、同画像を処理する際、個々のピクセルが考えら
れることがある。その場合には、各画像を2次元ピクセ
ルアレイと考えるのがより便利であることが多い。各ピ
クセルはアレイ内にXとYの位置を有する。括弧内の2
つ番号がその後に続くアレイ名(例えば、SRBE
(i,j))はその命名されたアレイ中のピクセルがア
レイ中にそのx,y位置を有することを意味する。一定
の場合には1つの値又は一群の値は1つの画像中の各ピ
クセルと関連している。値のアレイは「マップ」と呼ぶ
こともある。
In the following, any image formed by the SAR or a processed variant of the same will be referred to simply as an image. However, when processing the same image, individual pixels may be considered. In that case, it is often more convenient to consider each image as a two-dimensional pixel array. Each pixel has X and Y locations in the array. 2 in parentheses
Array number followed by one number (for example, SRBE
(I, j)) means that the pixel in the named array has its x, y position in the array. In certain cases, a value or group of values is associated with each pixel in an image. An array of values is sometimes called a "map."

【0019】ある場合には一定の画像は幾つかの異なる
方法で処理され、その結果得られる画像又はマップどう
しが比較される。またある場合には、処理画像は非処理
画像又はお互いの処理画像と異なるピクセル数を有する
ことができる。かかる画像を比較する際、各画像中の正
確なピクセルを関連させることが重要である。画像の中
心ピクセルどうしは対応しあい、同じx,yアレイ座標
を有する。中心ピクセル付近のピクセルどうしも対応し
あう。対応するピクセルはそれらがより小さな画像中の
全てのピクセルについて識別されるまで各画像の中心か
ら外部方向へ移動することによって識別することができ
る。大きな画像中に残存するピクセルについては対応す
るピクセルは存在しない。それらピクセルに対する比較
結果は不明確で、その後の処理では使用されない。多く
の場合、一定画像中のピクセル群が同時に考察するため
に選択される。かかる選択手法は「ローカルウィンド
ウ」と称される。例えば、もし3×3のピクセルサブア
レイを考察する場合には、そのピクセル群は3×3ロー
カルウィンドウと称される。ローカルウィンドウはウィ
ンドウの中心ピクセル上に集中する。1つの画像から形
成可能なかかるピクセル群を全て処理することが必要な
場合が多い。その場合には、ローカルウィンドウは1つ
のピクセル上部に集中した後移動し、もう1つのピクセ
ル上に集中する等するために画像を横切る「スライディ
ング」と考えられる。然しながら、もしローカルウィン
ドウが1つのピクセル上部のアレイ側部に沿って集中す
る場合にはピクセルのサブアレイはそのピクセルの一方
側にピクセルが存在しないためにそのピクセルの付近に
は形成することができない点に注意すべきである。概し
て、1つのローカルウィンドウが一定の画像に沿ってス
ライドする場合、ウィンドウ下部の一定のピクセルは不
定値を有することになるからウィンドウはピクセル上部
のアレイの側部に沿っては集中することはない。然しな
がら、その事態に備えるアルゴリズムもある。それらの
アルゴリズムではローカルウィンドウはアレイの側部に
沿ったピクセル上に集中することができる。
In some cases, certain images are processed in a number of different ways and the resulting images or maps are compared. Also, in some cases, the processed image may have a different number of pixels than the unprocessed image or each other's processed image. When comparing such images, it is important to correlate the exact pixels in each image. The center pixels of the image correspond and have the same x, y array coordinates. Pixels near the center pixel also correspond. Corresponding pixels can be identified by moving outward from the center of each image until they are identified for all pixels in the smaller image. For pixels remaining in the large image, there is no corresponding pixel. The comparison result for those pixels is ambiguous and will not be used in subsequent processing. Often, the pixels in a given image are selected for simultaneous consideration. Such a selection technique is called a “local window”. For example, if we consider a 3x3 pixel sub-array, the group of pixels is called a 3x3 local window. The local window is centered on the center pixel of the window. It is often necessary to process all such groups of pixels that can be formed from one image. In that case, the local window is considered to be "sliding" across the image to focus on one pixel and then move, focus on another pixel, and so on. However, if the local window is concentrated along the side of the array above one pixel, a sub-array of pixels cannot be formed near the pixel because there is no pixel on one side of the pixel. It should be noted that In general, if one local window slides along a certain image, the window will not be concentrated along the side of the array above the pixels because certain pixels at the bottom of the window will have indeterminate values . However, there are algorithms that prepare for that. In those algorithms, the local window can be centered on pixels along the sides of the array.

【0020】ある場合には、比を表わす複数の数どうし
が比較される。それらの数が「比の意味で」比較される
ばあい、その数のうち最大のものをただ選択するよりも
多くのことが意味される。数は全てが整数であるかのよ
うに比較される。更に、1より小さな数の乗法的逆元が
考察される。(即ち全ての比が1より大きい正数に変換
されて比較される。) (前処理フィルタリング) さて図2を参照すると、航空機上のプロセッサ20とミ
サイルプロセッサ40の更に詳部を見ることができる。
まず航空機上プロセッサ20の動作を考察する。
In some cases, the numbers representing the ratios are compared. When those numbers are compared in a "ratio sense", it means more than just choosing the largest of the numbers. Numbers are compared as if they were all integers. Further, a multiplicative inverse of less than one is considered. (That is, all ratios are converted to positive numbers greater than one and compared.) Pre-Processing Filtering Referring now to FIG. .
First, the operation of the on-board processor 20 will be considered.

【0021】ノンコヒーレント積分器22A、輝度レベ
ルスプレッダ24、および平滑フィルタ26がテンプレ
ートの形成に先立って画像中の特徴を強化する。当業者
は他の特徴強化手法を種々使用できることも理解される
であろう。ノンコヒーレント積分器22Aは異なるレー
ダ周波数を使用してSARにより作成される一定数、例
えば4個の画像の平均を形成する。上記平均はピクセル
単位で計算される。(即ち、異なる画像中の対応するピ
クセルが平均化されて出力画像内に対応するピクセルを
つくりだす。)輝度レベルスプレッダ24は画像中の各
ピクセルの輝度を変化させて画像の輝度レベルの分布を
2つの輝度レベル付近に集中させる。このばあい、各ピ
クセルは一つの輝度レベルを表わす離散的な数の、例え
ば256の値をとることの可能なデジタルワードによっ
て表わされる。入力画像は輝度レベルスプレッダ24に
より変更される一定の任意の輝度分布を有する。まず、
36×36画像中の全ピクセルの全体的な中央輝度値が
決定される。次に、輝度レベルスプレッダ24の出力画
像が入力像を横切って3×3ローカルウィンドウをスラ
イドさせることによって選択されるあらゆる可能な9ピ
クセル群を処理することによって形成される。3×3ロ
ーカルウィンドウの中心におけるピクセルに対応する出
力像中のピクセル値はローカルウィンドウ下の9ピクセ
ルから計算される。ローカルウィンドウの各位置、即
ち、2個のピクセル群のそれぞれについてウィンドウ中
のピクセルの局部(ローカル)中央値が計算される。も
しその局部中央値が大域(グローバル)中央値よりも小
さいばあいには、出力ピクセルは局所最小値に等しく設
定される。即ち、ウィンドウ中の全ピクセルのうちの最
低輝度に等しい値を付与される。逆に、もし局部中央値
が大域中央値よりも小さくなければ、出力ピクセルは局
部最大限に等しく設定される。ローカルウィンドウは3
6×36アレイの外縁部上の何れのピクセルに対しても
中央寄せできないから、ローカルウィンドウを入力画像
全体上にスライドさせることによって形成される画像は
34×34の出力アレイをつくりだす。
A non-coherent integrator 22A, luminance level spreader 24, and smoothing filter 26 enhance features in the image prior to template formation. Those skilled in the art will also appreciate that various other feature enhancement techniques can be used. The non-coherent integrator 22A forms an average of a fixed number, eg, four, images created by the SAR using different radar frequencies. The average is calculated on a pixel-by-pixel basis. (That is, corresponding pixels in different images are averaged to create corresponding pixels in the output image.) The brightness level spreader 24 changes the brightness of each pixel in the image to reduce the brightness level distribution of the image by two. Focus around one brightness level. In this case, each pixel is represented by a discrete number of digital words representing one luminance level, for example 256 possible values. The input image has a certain arbitrary luminance distribution changed by the luminance level spreader 24. First,
The overall median luminance value of all pixels in the 36 × 36 image is determined. Next, the output image of the brightness level spreader 24 is formed by processing every possible 9 pixel group selected by sliding a 3x3 local window across the input image. The pixel value in the output image corresponding to the pixel at the center of the 3 × 3 local window is calculated from the 9 pixels below the local window. For each location of the local window, i.e., for each of the two groups of pixels, the local (local) median of the pixels in the window is calculated. If the local median is less than the global median, the output pixel is set equal to the local minimum. That is, a value equal to the lowest luminance of all the pixels in the window is given. Conversely, if the local median is not less than the global median, the output pixel is set to local maximum. Local window is 3
The image formed by sliding the local window over the entire input image produces a 34x34 output array because it cannot be centered on any pixel on the outer edge of the 6x36 array.

【0022】平滑フィルタ26はその入力アレイとして
輝度レベルスプレッダ24の34×34出力アレイを使
用する。まず、入力アレイの大域中央値は入力アレイ中
の全ピクセル値の中央値を求めることによって計算され
る。3×3のウィンドウが入力画像上をスライドされ、
ウィンドウ中心のピクセルに相当する出力画像中のピク
セルがそれぞれのウィンドウ位置で計算される。もしロ
ーカルウィンドウの中心セルが大域中央値よりも大きい
か等しい場合には、出力画像中のピクセルは大域中央値
よりも大きいかそれに等しいローカルウィンドウ中の全
ピクセルの中央値に等しく設定される。逆に、もしロー
カルウィンドウ中の中心セルが大域中央値よりも小さけ
れば、出力画像中のローカルウィンドウは大域中央値よ
りも少ないかそれに等しいローカルウィンドウ中の全ピ
クセルの中央値に等しく設定される。その結果得られる
ろ波された画像は32×32のピクセルアレイとして記
述され、以下EPS画像としても記述することにする。
The smoothing filter 26 uses a 34.times.34 output array of luminance level spreaders 24 as its input array. First, the global median of the input array is calculated by finding the median of all pixel values in the input array. A 3x3 window is slid over the input image,
Pixels in the output image corresponding to the pixel at the center of the window are calculated at each window position. If the center cell of the local window is greater than or equal to the global median, the pixels in the output image are set equal to the median of all pixels in the local window that are greater than or equal to the global median. Conversely, if the center cell in the local window is less than the global median, the local window in the output image is set equal to the median of all pixels in the local window that is less than or equal to the global median. The resulting filtered image is described as a 32 × 32 pixel array, and will be described below as an EPS image.

【0023】輝度レベルスプレッダ24と平滑フィルタ
26の代替例においては、上記ろ波画像は基準画像と同
一数のピクセルを備えることができよう。例えば、ロー
カルウィンドウがそれらの上部にセンタリングできない
ために処理されない基準画像のエッジ付近のピクセルは
ろ波された画像中に単にそのままコピーするだけで差支
えないであろう。
In an alternative to the brightness level spreader 24 and the smoothing filter 26, the filtered image could have the same number of pixels as the reference image. For example, pixels near the edges of the reference image that are not processed because the local window cannot be centered on top of them could simply be copied as is into the filtered image.

【0024】ろ波画像はその後局部エッジ検出器28と
大域エッジ検出器30により処理される。各々は一つの
エッジマップをつくりだす。上記エッジマップはろ波画
像と同様に、デジタルワードのアレイとして表現され
る。各ワードの値は局部エッジ検出器28か大域エッジ
検出器30により付与され、ろ波画像中の対応するピク
セルが画像中の2つの物体間のエッジを示すかどうかが
指示される。局部エッジ検出器28と大域エッジ検出器
30は異なるプロセスを用いて入力画像中のエッジを識
別する。エッジ抽出器32はろ波画像からの情報を開い
て両方のエッジマップを確認されたエッジマップへ合成
する。確認されたエッジマップは真のエッジを表わすと
思われるエッジを含んでいる。基準テンプレートジェネ
レータ34は確認されたエッジマップを用いてミサイル
上プロセッサ40にパスするテンプレートをつくりだ
し、上記プロセッサ40においてテンプレートはエッジ
テンプレート相関器42によりSAR18Bによって形
成された画像と比較されて目標をつきとめる。以下、こ
れら要素の各々の動作を詳説する。
The filtered image is then processed by local edge detector 28 and global edge detector 30. Each produces one edge map. The edge map is represented as an array of digital words, similar to a filtered image. The value of each word is provided by local edge detector 28 or global edge detector 30 to indicate whether the corresponding pixel in the filtered image indicates an edge between two objects in the image. Local edge detector 28 and global edge detector 30 use different processes to identify edges in the input image. The edge extractor 32 opens the information from the filtered image and combines both edge maps with the identified edge map. The identified edge map contains edges that appear to represent true edges. The reference template generator 34 uses the validated edge map to create a template that passes to the on-missile processor 40 where the template is compared by the edge template correlator 42 with the image formed by the SAR 18B to determine the target. Hereinafter, the operation of each of these elements will be described in detail.

【0025】(大域エッジ検出器) 図3は大域エッジマップをつくりだすために大域エッジ
検出器30内で実行される処理のフローチャートを示
す。上記マップはSRBEマップとも称される。本文中
で「処理ブロック」と称する矩形要素(要素50を典型
例とする)は、コンピュータソフトウエア命令又は命令
群を表わす。本文中で「判断ブロック」と称するダイア
モンド形要素(要素54を典型例とする)は処理ブロッ
クにより表わされるコンピュータソフトウエア命令の実
行に影響を及ぼすコンピュータソフトウエア命令若しく
は命令群を示す。上記フローチャートは特定のコンピュ
ータプログラミング言語のシンタックスを示すものでは
ない。むしろ、上記フローチャートは当業者がコンピュ
ータソフトウエアを生成して大域エッジ検出器30にと
って必要とされる処理を実行するために必要とされる機
能上の情報を示すものである。ループの初期化や一般的
変数の使用の如き多くのルーチンプログラム要素は示さ
れていないことに注意されたい。
(Global Edge Detector) FIG. 3 shows a flowchart of a process executed in the global edge detector 30 to create a global edge map. The above map is also called an SRBE map. Rectangular elements (typically element 50) referred to herein as "processing blocks" represent computer software instructions or instructions. Diamond-shaped elements (typically element 54), referred to herein as "decision blocks," indicate computer software instructions or instructions that affect the execution of the computer software instructions represented by the processing blocks. The above flowchart does not illustrate the syntax of any particular computer programming language. Rather, the above flowchart illustrates the functional information required by those skilled in the art to generate computer software to perform the processing required for global edge detector 30. Note that many routine program elements, such as initializing loops and using general variables, are not shown.

【0026】図2に示す如く、大域エッジ検出器30は
平滑フィルタ26によりつくりだされるろ波画像を処理
する。図3に示す処理の開始時に、画像は32×32の
デジタルワード、即ちピクセルのアレイによって表現さ
れる。大域エッジ検出器30は画像中のピクセルを、ピ
クセル輝度が閾値を上回っているか下回っているかに応
じて、2つの値の一方に変換する(以下2値化と称す
る)。エッジは一方の値のピクセルが他方の値のピクセ
ルに近接する画像中のあらゆる点で示される。図3と図
4によって理解できるように、大域エッジ検出器30の
重要な特徴は画像を2値化する際の適当な閾値の選択で
ある。
As shown in FIG. 2, the global edge detector 30 processes the filtered image created by the smoothing filter 26. At the start of the process shown in FIG. 3, the image is represented by a 32 × 32 digital word, ie, an array of pixels. The global edge detector 30 converts a pixel in the image into one of two values depending on whether the pixel luminance is above or below a threshold (hereinafter referred to as binarization). Edges are indicated at any point in the image where one value pixel is close to the other value pixel. As can be seen from FIGS. 3 and 4, an important feature of the global edge detector 30 is the selection of an appropriate threshold in binarizing the image.

【0027】さて図3について述べると、処理ブロック
50は0の値を有するピクセルを何れも0.1の値をも
つように変化させる。そのため、比を計算するためにそ
のピクセル値を使用する場合、ゼロによって除算するこ
とによって生ずる恐れのある未定義値は回避される。
Referring now to FIG. 3, processing block 50 changes any pixel having a value of 0 to have a value of 0.1. Thus, when using that pixel value to calculate the ratio, undefined values that may result from dividing by zero are avoided.

【0028】処理ブロック52と56、ならびに判断ブ
ロック54は画像中のピクセルに対応する比が計算され
るループを構成する。3×3のローカルウィンドウは入
力画像を横切ってスライドし、処理ブロック52で中心
ピクセルの輝度に対する比が計算される。この比は、ど
ちらが大きいかによって、中心ピクセルの輝度の他のピ
クセルの3番目に大きな輝度又は3番目に小さな輝度と
の比に等しくする。判断ブロック54は比を計算するた
めに画像中の3×3ピクセル群が可能な限り全て使用さ
れたかどうかをチェックする。もし可能な全てのピクセ
ル群が使用されていなければ、処理ブロック56は次の
群を選択して、処理ブロック52と判断ブロック54が
反復される。判断ブロック54が全てのピクセル群が使
用されたと判断すると、比は画像エッジ上のものを除く
各ピクセルと関連していることになる。
Processing blocks 52 and 56 and decision block 54 form a loop in which a ratio corresponding to a pixel in the image is calculated. The 3 × 3 local window slides across the input image, and a processing block 52 calculates the ratio of the center pixel to luminance. This ratio is equal to the ratio of the luminance of the center pixel to the third highest luminance or the third lowest luminance of the other pixels, depending on which is higher. Decision block 54 checks if the 3x3 pixels in the image have been used as much as possible to calculate the ratio. If all possible pixel groups have not been used, processing block 56 selects the next group and processing block 52 and decision block 54 are repeated. If decision block 54 determines that all groups of pixels have been used, then the ratio is associated with each pixel except those on the image edges.

【0029】処理ブロック58は輝度によって画像中の
ピクセルをソート(分類)する。当業者はバブルソート
やシエルソートの如き任意の公知のソート技法を使用し
て処理ブロック58を実行可能であることを理解できよ
う。処理ブロック58の出力は画像中のピクセルの位置
には依存しないが、原画はその後の処理のために保持さ
れる。然しながら、処理ブロック52で計算される比は
依然、処理ブロック58で計算されるソートピクセルと
関連している。
Processing block 58 sorts (classifies) pixels in the image by luminance. Those skilled in the art will appreciate that processing block 58 can be implemented using any known sorting technique, such as bubble sort or shell sort. The output of processing block 58 does not depend on the location of the pixels in the image, but the original is retained for further processing. However, the ratio calculated in processing block 52 is still related to the sort pixel calculated in processing block 58.

【0030】処理ブロック60は第35〜90百分位数
の輝度値を有するピクセルを選択する。上記ピクセルは
以下に述べるように上位平均値、即ち、最適閾値を上回
ると思われるピクセルの平均値を計算するために使用さ
れる。処理ブロック62は選択されたピクセルを2つの
グループに整列(順序づけ)しなおす。すなわち、処理
ブロック52で比を構成するために使用される時にその
比を形成するために選択された他のピクセルよりも高い
輝度を有する第1のピクセル群と、処理ブロック52で
比を形成するために使用される時その比を形成すべく選
択される他のピクセルよりも低い輝度を有する第2のピ
クセル群とである。各ピクセル群内ではピクセルは更に
整列しなおされることによって、大きな比をもったピク
セルが小さな比をもったものよりも先行するようにされ
る。処理ブロック63はその後の処理のために処理ブロ
ック62によって整列されたピクセルの上部2%を選択
する。
Processing block 60 selects a pixel having a luminance value between the 35th and 90th percentile. The pixels are used to calculate the upper average, i.e., the average of the pixels that are likely to be above the optimal threshold, as described below. Processing block 62 rearranges the selected pixels into two groups. That is, a first group of pixels having a higher luminance than the other pixels selected to form the ratio when used to construct the ratio when used in processing block 52, and forming a ratio in processing block 52. And a second group of pixels having a lower brightness than the other pixels selected to form that ratio when used. Within each group of pixels, the pixels are further rearranged so that pixels with a higher ratio precede those with a lower ratio. Processing block 63 selects the top 2% of the pixels aligned by processing block 62 for further processing.

【0031】処理ブロック64は更に0.5〜2.0の
範囲の比をもったピクセルを考慮から外す。判断ブロッ
ク66は処理ブロック64における削除によってその後
の処理のために十分な数のピクセルが残されたことをチ
ェックする。処理ブロック63で選択されたピクセルの
1%未満、即ち2分1が残存しているばあいには大域エ
ッジ検出器30による処理(図2)は終了する。この終
了は例外的条件の発生に相当する。経験的に明らかなこ
とは例外的条件が発生する場合、入力画像中に良好なエ
ッジ又は境界を発見できる見込みは殆どないということ
である。いったん例外条件が発生すると、目標指定器1
9が異なる基準画像を選択し、当該画像はノンコヒーレ
ント積分器22A(図2)から始まって処理されること
になろう。
Processing block 64 further excludes pixels having ratios in the range of 0.5 to 2.0. Decision block 66 checks that the deletion in processing block 64 leaves a sufficient number of pixels for further processing. If less than 1% of the pixels selected in the processing block 63, that is, one-half remain, the processing by the global edge detector 30 (FIG. 2) ends. This termination corresponds to the occurrence of an exceptional condition. Empirically, it is unlikely that a good edge or boundary can be found in the input image if an exceptional condition occurs. Once an exception condition occurs, the target designator 1
9 will select a different reference image, which will be processed starting from the non-coherent integrator 22A (FIG. 2).

【0032】もし判断ブロック66後に処理が終了しな
い場合には、処理ブロック70は処理ブロック63にお
いて選択されたピクセルを編集する。図4は処理ブロッ
ク70の詳細を示す。図4に示す処理は閾値を選択する
際に真のエッジでなく特異点に相当するピクセルを考慮
からとり除くという有利な効果を備えている。
If processing does not end after decision block 66, processing block 70 edits the pixel selected in processing block 63. FIG. 4 shows details of the processing block 70. The process shown in FIG. 4 has the advantageous effect of removing pixels corresponding to singularities rather than true edges from consideration when selecting a threshold.

【0033】処理ブロック100は周知の方法を使用し
て選択されたピクセル値の比の平均値と標準偏差を計算
する。1より小さいピクセルの逆数がその計算のために
使用される。
Processing block 100 calculates the average and standard deviation of the ratios of the selected pixel values using known methods. The reciprocal of the pixel less than one is used for the calculation.

【0034】判断ブロック102は、標準偏差の平均値
に対する比が0.1未満であるかどうかを判断する。も
しその比が0.1未満であれば、処理ブロック70にお
ける処理は終了する。もし否であれば、処理は判断ブロ
ック104まで継続し、そこで標準偏差の平均値に対す
る比が一定の閾値T2、(この場合は0.5とする)よ
り小さいかもしくは等しいかが判断される。もしその通
りであれば、処理ブロック106は以下の式に従って第
2の閾値レベルを計算する。
The decision block 102 determines whether the ratio of the standard deviation to the average is less than 0.1. If the ratio is less than 0.1, the processing in processing block 70 ends. If not, processing continues to decision block 104 where it is determined whether the ratio of the standard deviation to the average is less than or equal to a fixed threshold T 2 , in this case 0.5. . If so, processing block 106 calculates a second threshold level according to the following equation:

【0035】THR=M+KD(1−D/M) 但し、Mは平均値、Dは標準偏差、Kは定数、この場合
は2である。もし否であれば、以下の式に従って処理ブ
ロック108でTHRが計算される。
THR = M + KD (1−D / M) where M is an average value, D is a standard deviation, K is a constant, in this case, 2. If not, the THR is calculated at processing block 108 according to the following equation:

【0036】THR=M+K(D/2) その後、判断ブロック110は入力比の何れかが処理ブ
ロック106又は108の何れかにおいて計算された閾
値を上回るかどうかをチェックする。もし比がその閾値
を上回る場合には、処理ブロック116はそれらの比を
それ以後の処理から除去してその代わりに追加的な比を
追加する。処理ブロック63(図3)は値によってソー
トされた比のリストの上部2%のみしか選択しなかった
点を想起すべきである。処理ブロック116は上記リス
ト中の比が2.0の最小値を上回る場合には除去された
比をそのリスト中の次の比と置換する。
THR = M + K (D / 2) Thereafter, decision block 110 checks if any of the input ratios exceed a threshold calculated in either processing block 106 or 108. If the ratios are above the threshold, processing block 116 removes those ratios from further processing and adds additional ratios instead. Recall that processing block 63 (FIG. 3) selected only the top 2% of the list of ratios sorted by value. Processing block 116 replaces the removed ratio with the next ratio in the list if the ratio in the list exceeds the minimum value of 2.0.

【0037】判断ブロック118は図4中に示す処理が
再度繰返されるべきかどうかを判断する。もし上記処理
が最大限回数(この場合は3)よりも少なくしか実行さ
れておらずまた処理ブロック63で選択された比の数の
半分以上(図3)が残っている場合には、図4中の処理
は編集された比のリストを使用して処理ブロック100
で繰返される。さもなければ処理は終了する。処理はも
し閾値THRを上回る比が存在しなければ判断ブロック
110後にも終了することが可能であろう。判断ブロッ
クはピクセルの少なくとも1%即ち、処理ブロック63
で最初選択されたピクセルの半分が残っていることをチ
ェックする。もし十分な数のピクセルが残っている場合
には、処理ブロック70における処理は終了する。さも
なければ、処理ブロック114は、先に除去された比を
それらが除去された順序と逆の順序で、リストが処理ブ
ロックで選択されたピクセル数の半分に等しいピクセル
数を含むようになるまでリストへ戻す(図3)。処理ブ
ロック114に対する必要が生ずるのは処理ブロック1
16が少なくとも2.0の比を有しないリストに対して
はピクセルを追加しないであろうからである。かくし
て、ある場合には判断ブロック118に達する時、ピク
セルの1%以下が残ることもあり得よう。
Decision block 118 determines whether the process shown in FIG. 4 should be repeated again. If the above processing has been performed less than the maximum number of times (3 in this case) and more than half (FIG. 3) of the ratio selected in processing block 63 remains, FIG. The processing in the processing block 100 uses the compiled list of ratios.
Is repeated. Otherwise, the process ends. The process could end after decision block 110 if no ratio exceeds the threshold THR. The decision block is at least 1% of the pixel, ie, processing block 63.
Check that half of the initially selected pixel remains. If a sufficient number of pixels remain, processing at processing block 70 ends. Otherwise, processing block 114 uses the previously removed ratios in the reverse order that they were removed until the list contains a number of pixels equal to half the number of pixels selected in the processing block. Return to the list (FIG. 3). The need for processing block 114 arises in processing block 1
16 would not add pixels to a list that does not have a ratio of at least 2.0. Thus, in some cases, when reaching decision block 118, less than 1% of the pixels could remain.

【0038】図3に戻ると、編集された比のリストが処
理ブロック72によって使用されることが判る。編集リ
スト中のピクセルに相当する輝度レベルどうしは平均化
されて平均値がつくりだされる。一つの平均値を計算す
るプロセスは2回繰返され、一度は処理ブロック60で
選択された上部ピクセル群を用いて、一度は処理ブロッ
ク76で選択された下部ピクセル群を使用して行われ
る。判断ブロック74は処理が下部ピクセル群に対して
繰返されたかどうかを判断する。もし否であれば、処理
ブロック76は第10〜65百分位数の輝度レベルを有
するピクセルを選択する。その選択は処理ブロック58
が既に輝度によってピクセルをソート済であるという事
実によって簡単化される。選択されたピクセルに対応す
る比はその後処理ブロック78で逆数をとり、ちょうど
上部ピクセル群と同様に処理される。下部ピクセル群に
ついて、処理ブロック62は、それらピクセルを処理ブ
ロック52で比を形成するために使用されたピクセルが
その比を形成するために選択された他のピクセルよりも
大きな値を有するピクセルに先行する比を形成するため
に選択された他のピクセルよりも低い輝度を有する点を
除いて上記の如くピクセルを2群に整列させることに注
意すべきである。
Returning to FIG. 3, it can be seen that the edited list of ratios is used by processing block 72. The luminance levels corresponding to the pixels in the edit list are averaged to produce an average value. The process of calculating one average is repeated twice, once with the upper group of pixels selected in processing block 60 and once with the lower group of pixels selected in processing block 76. Decision block 74 determines whether the process has been repeated for the lower group of pixels. If not, processing block 76 selects a pixel having a 10th-65th percentile luminance level. The selection is made in processing block 58
Is simplified by the fact that has already sorted the pixels by luminance. The ratio corresponding to the selected pixel is then reciprocal in processing block 78 and processed just like the upper group of pixels. For the lower group of pixels, processing block 62 precedes those pixels whose pixels used to form the ratio in processing block 52 have a greater value than the other pixels selected to form that ratio. It should be noted that the pixels are aligned in two groups, as described above, except that they have a lower intensity than the other pixels selected to form the ratio.

【0039】然しながら、下部ピクセル群の処理後、判
断ブロック74は下部群が処理され処理ブロック80で
処理が継続中であることを認識する。
However, after processing the lower group of pixels, decision block 74 recognizes that the lower group has been processed and processing is continuing at processing block 80.

【0040】処理ブロック80は、処理ブロック72で
計算された2つの平均値、即ち1つは上部ピクセル群に
対する、1つは下部ピクセル群に対する平均値の平均を
計算する。この「平均値の平均」は処理ブロック82で
画像を区分するための閾値として使用される。大域エッ
ジマップ中の上記閾値を上回る入力画像中の値に相当す
るピクセルは“4”に設定され、同閾値を下回るピクセ
ル“1”に設定される。以下、大域エッジ検出器30の
出力における大域エッジマップは区分化された画像又は
2値画像と称されるか、SRBEと称されることもあ
る。分割画像中の特定ピクセルはSRBE(i,j)と
表わす。
Processing block 80 calculates the average of the two averages calculated in processing block 72, one for the upper group of pixels and one for the lower group of pixels. This “average of the average value” is used as a threshold for dividing the image in the processing block 82. Pixels in the global edge map that correspond to values in the input image above the threshold are set to "4" and pixels below the threshold are set to "1". Hereinafter, the global edge map at the output of the global edge detector 30 may be referred to as a segmented image or binary image, or may be referred to as SRBE. A specific pixel in the divided image is represented as SRBE (i, j).

【0041】代替的な処理方法では閾値を決定するプロ
セスは2回以上繰返して3つの閾値をつくりだした後画
像を処理ブロック82で分割することができよう。第2
の閾値は処理ブロック80で計算された「平均値の平
均」閾値を上回るピクセル群に対して図3と図4に示す
処理を本質上繰返すことによって決定される。第3の閾
値は本質上処理ブロック80で計算された「平均値の平
均」閾値を下回るピクセル群に対して図3と図4に示す
処理を反復することによって決定される。その後、処理
ブロック82における画像の分割は入力画像中の各ピク
セルに1〜4の範囲の数を付与することによって行われ
ることになろう。もしピクセル輝度が以上の3つの閾値
を全て下回る場合には1の値が付与されることになろ
う。もし以上の3つのうちの2つを下回る場合には2の
値が、3つのうちの1つしか下回らない場合には3の値
が、更に以上の3つを全て上回る場合には4の値が付与
されることになろう。隣接しあうピクセルが異なる値を
有するばあいにはエッジが識別されることになろう。そ
の代わりに、隣接しあうピクセルに付与される値が2又
はそれ以上異なる場合にのみエッジが識別されるように
することもできよう。
In an alternative processing method, the process of determining the thresholds could be repeated more than once to create three thresholds and then the image divided in processing block 82. Second
Is determined by essentially repeating the processing shown in FIGS. 3 and 4 for pixels that exceed the "average average" threshold calculated in processing block 80. The third threshold is essentially determined by repeating the process shown in FIGS. 3 and 4 for pixels that are below the "average average" threshold calculated in processing block 80. Thereafter, the division of the image in processing block 82 would be performed by assigning each pixel in the input image a number in the range of 1-4. If the pixel brightness is below all three thresholds, a value of 1 will be assigned. A value of 2 if less than two of the above three, a value of 3 if only one of the three is less, and a value of 4 if more than all three more. Will be given. If adjacent pixels have different values, an edge will be identified. Alternatively, an edge could be identified only if the values assigned to adjacent pixels differ by two or more.

【0042】(局部エッジ検出器) 簡単に図2に戻ると、局部エッジ検出器28が大域エッ
ジ検出器30と同一の入力画像を処理している状態を見
ることができる。局部エッジ検出器28の出力は、大域
エッジ検出器30の出力とちょうど同様に、エッジ抽出
器32によって使用される。それ故、局部エッジ検出器
28によって表現される処理は大域エッジ検出器30の
処理と同時に処理されることができよう。もし両方の処
理が1つの汎用デジタルコンピュータを使用して実行さ
れる場合には同処理は相前後して行われることになろ
う。
(Local Edge Detector) Returning briefly to FIG. 2, it can be seen that the local edge detector 28 is processing the same input image as the global edge detector 30. The output of local edge detector 28 is used by edge extractor 32, just like the output of global edge detector 30. Therefore, the processing represented by local edge detector 28 could be processed simultaneously with the processing of global edge detector 30. If both processes are performed using one general purpose digital computer, the processes will be performed one after the other.

【0043】局部エッジ検出器28の場合、7×7のロ
ーカルウィンドウが32×32ピクセル入力アレイ上を
スライドする。26×26ピクセルを有する出力エッジ
マップは7×7ローカルウィンドウの中心におけるピク
セルと対応するエッジマップ内のピクセルに対して一つ
の値を付与することによって形成される。エッジマップ
内のピクセル値はそのピクセルが入力画像中のエッジ
と、そのエッジの向きに相当するかどうかを示す。
In the case of local edge detector 28, a 7 × 7 local window slides over a 32 × 32 pixel input array. An output edge map having 26 × 26 pixels is formed by assigning one value to the pixel in the edge map corresponding to the pixel at the center of the 7 × 7 local window. The pixel value in the edge map indicates whether the pixel corresponds to an edge in the input image and the orientation of that edge.

【0044】1つのエッジとその向きを識別するために
必要とされる処理は図5A,5B,5C,5Dを参照す
ることによってより十分に理解することができる。それ
ら図面の各々はあるピクセルが「+」を付与されその他
が「−」を付与された7×7のピクセルウィンドウを示
す。このように指定されるウィンドウは「マスク」と称
される。ウィンドウが入力アレイに沿ってスライドする
時、それぞれのウィンドウ位置で2つの和が計算され
る。即ち、マスク内の「+」に相当する全ピクセルのう
ちの1つと、マスク内の「−」に相当する全ピクセルの
うちの1つとが加算される。これら2つの和の比が計算
される。図5A,5B,5C,および5D中のマスクは
順次各ウィンドウロケーションで付与され、4つの比が
生みだされる。そのうち最大の比が選択される。もしそ
の選択された比が一定の閾値、この場合は2よりも大き
ければ、局部エッジマップ中のピクセルは+1に設定さ
れ、1つのエッジを示す。エッジの角度の向きは最大比
に対応するマスクから、また逆比が選択されたかどうか
から判断される。図5A,5B,5C,5D中のマスク
はそれぞれ角度0°,−45°,−90°,および−1
35°と関連する。もし選択された比が絶対値で閾値よ
りも大きければ、そのマスクの角度が出力エッジマップ
中のピクセルと関連する角度である。もし選択される比
が絶対値で閾値よりも小さければ、そのマスクの負の角
度が出力エッジマップ中のピクセルと関連した角度であ
る。最後に、局部エッジ検出器28は、局部エッジマッ
プから、エッジを示しているが第1のピクセルの45度
の範囲の角度でエッジを示すもう1つのピクセルに隣接
しないピクセルを除去する。以下、局部エッジ検出器2
8の出力はAEDとも呼び、画像中の特定のピクセルは
AED(i,j)と称することにする。
The processing required to identify an edge and its orientation can be better understood by referring to FIGS. 5A, 5B, 5C and 5D. Each of these figures shows a 7 × 7 pixel window with some pixels marked “+” and others marked “−”. The window specified in this way is called a “mask”. As the window slides along the input array, two sums are calculated at each window position. That is, one of all pixels corresponding to “+” in the mask and one of all pixels corresponding to “−” in the mask are added. The ratio of these two sums is calculated. The masks in FIGS. 5A, 5B, 5C, and 5D are applied sequentially at each window location, producing four ratios. The largest ratio is selected. If the selected ratio is greater than a certain threshold, in this case 2, the pixel in the local edge map is set to +1 to indicate one edge. The orientation of the edge angle is determined from the mask corresponding to the maximum ratio and from whether the inverse ratio has been selected. The masks in FIGS. 5A, 5B, 5C, and 5D have angles of 0 °, −45 °, −90 °, and −1, respectively.
Related to 35 °. If the selected ratio is greater than the threshold in absolute value, the angle of the mask is the angle associated with the pixel in the output edge map. If the ratio selected is absolute and less than the threshold, the negative angle of the mask is the angle associated with the pixel in the output edge map. Finally, the local edge detector 28 removes pixels from the local edge map that indicate an edge but are not adjacent to another pixel indicating an edge at an angle in the range of 45 degrees of the first pixel. Hereinafter, the local edge detector 2
The output of 8 will also be referred to as the AED, and the particular pixel in the image will be referred to as AED (i, j).

【0045】(エッジ抽出器) 再び図2について述べると、局部エッジ検出器28によ
り生成されるエッジマップと、大域エッジ検出器30に
より生成される分割画像、および平滑フィルタ26によ
り生成されるろ波画像はエッジ抽出器32に対する入力
であることが判る。エッジ抽出器32は3つの源(ソー
ス)全てからの情報を結合してミサイル上のプロセッサ
40によって処理される画像中で容易に認識されるエッ
ジを含む確認エッジマップを作成する。エッジ抽出器3
2によって実行される処理の詳細は図6A乃至図7F、
および図8に示す。
(Edge Extractor) Referring again to FIG. 2, the edge map generated by the local edge detector 28, the divided image generated by the global edge detector 30, and the filtering generated by the smoothing filter 26 The image is found to be an input to the edge extractor 32. Edge extractor 32 combines information from all three sources to create a verified edge map that includes edges that are easily recognized in images processed by processor 40 on the missile. Edge extractor 3
2A to 7F,
And FIG.

【0046】エッジ抽出器32(図2)はまず局部エッ
ジ検出器28により生成されるAEDマップと大域エッ
ジ検出器30より生成されるSRBE画像からエッジ/
境界の交叉相関マップを形成する。エッジ/境界交叉相
関マップ中の各ピクセルはEBCC(i,j)と称され
る。それらは以下の式によって計算される。
The edge extractor 32 (FIG. 2) first extracts the edge / edge from the AED map generated by the local edge detector 28 and the SRBE image generated by the global edge detector 30.
Form a cross correlation map of the boundaries. Each pixel in the edge / boundary cross correlation map is called EBCC (i, j). They are calculated by the following formula:

【0047】 EBCC(i,j)=IS(i,j)AND 〔AED(i,j)OR AED(i+1,j) OR AED(i,j+1) OR AED(i−1,j) OR AED(i,j−1)〕 但し、 IS(i,j)=〔(SRBE(i,j)≠SRBE(i+1,j)OR (SRBE(i,j)≠SRBE(i,j+1)OR (SRBE(i,j)≠SRBE(i−1,j)OR (SRBE(i,j)≠SRBE(i,j−1))〕式(1) IS(i,j)は大域エッジ検出器30の出力画像中の
ピクセルSRBE(i,j)がその画像の隣接ピクセル
の何れかと異なる場合には論理1(即ちブール代数の
真)である。式(1)の角括弧中の項はSRBE(i,
j)に対応するAEDマップ中のピクセルの何れか、も
しくはその隣接するピクセルの何れかが論理1(即ち、
エッジ)である場合には常に論理1となる。かくして、
EBCC画像は局部エッジ検出器28と大域エッジ検出
器30が共に他の全てのピクセル中に一つのエッジと0
(即ち、ブール代数における偽)を識別するようなピク
セルでは全て1を含む。
EBCC (i, j) = IS (i, j) AND [AED (i, j) OR AED (i + 1, j) OR AED (i, j + 1) OR AED (i−1, j) OR AED ( i, j−1)] where IS (i, j) = [(SRBE (i, j) ≠ SRBE (i + 1, j) OR (SRBE (i, j) ≠ SRBE (i, j + 1) OR (SRBE ( i, j) ≠ SRBE (i-1, j) OR (SRBE (i, j) ≠ SRBE (i, j-1))] Equation (1) IS (i, j) is the output of the global edge detector 30 If the pixel SRBE (i, j) in the image is different from any of the neighboring pixels in the image, it is a logical 1 (ie, a Boolean true) .The term in square brackets in equation (1) is SRBE (i, j).
j) any of the pixels in the AED map corresponding to, or any of its neighboring pixels, is a logical 1 (ie,
Edge), it is always logic 1. Thus,
In the EBCC image, the local edge detector 28 and the global edge detector 30 both have one edge and a 0 in all other pixels.
Pixels that identify (i.e., false in Boolean) contain all ones.

【0048】次にエッジ抽出器32は“D”と称する差
マップを形成する。その場合、同マップ中の任意の個々
のピクセルはD(i,j)と表わされる。差マップ中の
各ピクセルは以下の式に従って計算される。
Next, the edge extractor 32 forms a difference map called "D". In that case, any individual pixel in the map is denoted D (i, j). Each pixel in the difference map is calculated according to the following equation:

【0049】[0049]

【数1】 (Equation 1)

【0050】但し、IS(i,j)は等式(1)と同一
の意味をもつ。値が1のDマップ中の各ピクセルは大域
エッジ検出器30はそのピクセルで1つのエッジを報告
したが局部エッジ検出器28はしなかったということを
示す。
Where IS (i, j) has the same meaning as in equation (1). Each pixel in the D-map with a value of 1 indicates that the global edge detector 30 reported one edge at that pixel but the local edge detector 28 did not.

【0051】また、エッジ抽出器32は代替的な比マッ
プRDを形成する。上記代替的な比マップはより厳格で
ないエッジ検出方法が使用された場合は局部エッジ検出
器28は何処でエッジを報告したであろうかを示す。図
6Aと6BはRDマップを作成するために実行される処
理を示す。同処理はDマップ中の1に設定された各ピク
セルについて一回実行される。処理ブロック130はE
PSマップから3×3ローカルウィンドウを選択する。
上記ローカルウィンドウはDマップ内の1に設定された
ピクセルに相当するピクセル附近に集中するピクセルよ
り構成される。その後、ローカルウィンドウは図7C,
7D,7E,7F中に示す数対のマスクによって処理さ
れる。処理ブロック132は各対中の第1番目のマスク
を選択されたローカルウィンドウへ付与する。マスク中
の各数字は選択されたローカルウィンドウ内のEPS画
像の対応するピクセルの値と乗算される。その積の和は
そのマスクに対応する値となる。処理ブロック134は
その対中の第2のマスクを同様にして付与する。その
後、処理ブロック136は処理ブロック132と134
で計算された値の差と比を計算する。もし図7C,7
D,7E,7F中に示す4対のマスクの各々がローカル
ウィンドウに付与されていなければ、処理ブロック14
0は次の対を選択してその対に対する値が計算される。
Also, the edge extractor 32 forms an alternative ratio map RD. The alternative ratio map indicates where the local edge detector 28 would have reported an edge if a less stringent edge detection method was used. 6A and 6B illustrate the processing performed to create an RD map. This process is executed once for each pixel set to 1 in the D map. Processing block 130 is E
Select a 3 × 3 local window from the PS map.
The local window is composed of pixels concentrated near the pixel corresponding to the pixel set to 1 in the D map. Then, the local window is shown in FIG.
Processed by several pairs of masks shown in 7D, 7E, 7F. Processing block 132 applies the first mask in each pair to the selected local window. Each number in the mask is multiplied by the value of the corresponding pixel of the EPS image in the selected local window. The sum of the products is the value corresponding to the mask. Processing block 134 similarly applies the second mask in the pair. Thereafter, processing block 136 includes processing blocks 132 and 134
Calculate the difference and ratio of the values calculated in. If FIG. 7C, 7
If each of the four pairs of masks shown in D, 7E, and 7F is not assigned to the local window, processing block 14
0 selects the next pair and the value for that pair is calculated.

【0052】処理ブロック142は処理ブロック136
において計算された差の絶対値をソートする。判断ブロ
ック144は処理ブロック142で見出される最大差が
閾値THR、この場合は2.0を上回るかどうかをチェ
ックする。2対以上のマスクが処理ブロックにおいて最
大差に等しい差をつくりだした場合にはその差を有する
対の全てに相当する比は判断ブロック144によりチェ
ックされてそれらの比の何れかが閾値を上回るかどうか
が判断される。もしその閾値を上回らない場合には1に
設定されたDマップ中のピクセルに対応するRDマップ
中のピクセルは処理ブロック160で0に設定される。
もし閾値THRを上回る場合には判断ブロック146は
その実行をもし1対以上のマスクが最大差に等しい差を
生成した時には判断ブロック147へ任せ、また1対の
マスクが最大差に等しい差を生成した時には処理ブロッ
ク152に任せる。判断ブロック147は最大差に等し
い差をつくりだすマスク対に相当する比を全てチェック
する。もし最大差に相当する比のうち1つだけが閾値T
HRを上回るばあいには、処理ブロック152において
処理が継続される。さもなければ、処理は判断ブロック
148で続行する。判断ブロック148は最大値の何れ
か2つが直交する1対のマスクによって生成されたかど
うかをチェックする。マスク170Aと170Bの対
(図7C)はマスク174Aと174Bの対と直交す
る。(図7E)マスク172Aと172Bの対(図7
D)はマスク176Aと176Bの対(図7F)と直交
する。もしその差が直交する一組のマスクにより生成さ
れる差を含んでいれば、RD画像中のピクセルは処理ブ
ロック160で0に設定される。さもなければ、処理ブ
ロック150は処理ブロック136で計算されるような
最大比を有する対を選択することによって最大値のうち
の1つを選択する。
Processing block 142 is processing block 136
Sort the absolute value of the difference calculated in. Decision block 144 checks if the maximum difference found in processing block 142 exceeds a threshold THR, in this case 2.0. If more than one pair of masks produces a difference equal to the maximum difference in the processing block, the ratio corresponding to all of the pairs having the difference is checked by decision block 144 to determine if any of those ratios exceeds a threshold. It is determined whether or not. If the threshold is not exceeded, the pixel in the RD map corresponding to the pixel in the D map set to 1 is set to 0 in processing block 160.
If the threshold THR is exceeded, then decision block 146 leaves the execution to decision block 147 if one or more pairs of masks produces a difference equal to the maximum difference, and a pair of masks produces a difference equal to the maximum difference. If so, it is left to processing block 152. Decision block 147 checks all the ratios corresponding to mask pairs that produce a difference equal to the maximum difference. If only one of the ratios corresponding to the maximum difference is equal to the threshold T
If HR is exceeded, processing continues at processing block 152. Otherwise, processing continues at decision block 148. Decision block 148 checks whether any two of the maximums were generated by a pair of orthogonal masks. The pair of masks 170A and 170B (FIG. 7C) is orthogonal to the pair of masks 174A and 174B. (FIG. 7E) A pair of masks 172A and 172B (FIG.
D) is orthogonal to the pair of masks 176A and 176B (FIG. 7F). If the difference includes the difference generated by a set of orthogonal masks, the pixel in the RD image is set to zero in processing block 160. Otherwise, processing block 150 selects one of the maximums by selecting the pair having the maximum ratio as calculated in processing block 136.

【0053】その後処理ブロック152で処理が継続さ
れる。もし判断ブロック146で1つの最大差しか識別
されないか、判断ブロック147で閾値THRを上回る
比を有する最大値が1つしか識別されない場合には、同
様にして処理ブロック152において処理が継続され
る。処理ブロック152ではエッジ角A1 が処理ブロッ
ク136で計算された最大差を有するマスク対、もしく
はその処理ブロックが実行された場合には処理ブロック
150で選択されたマスク対に基づいて選択される。そ
の対のばあい、処理ブロック132又は処理ブロック1
34で最大値を生成するマスクが識別され、そのマスク
と関連する角度が選ばれる。45°,90°,135
°,180°,225°,270°,315°,および
360°の角度はそれぞれマスク170A(図7C)、
172A(図7D)、174A(図7E)、176A
(図7F)、170B(図7C)、172B(図7
D)、174B(図7E)および176B(図7F)と
関連する。
Thereafter, processing continues at processing block 152. If decision block 146 identifies only one maximum difference, or decision block 147 identifies only one maximum value having a ratio greater than threshold THR, processing continues at processing block 152 in a similar manner. Processing the mask pair in block 152 the edge angle A 1 has the maximum difference calculated at process block 136, or if the processing block is executed that is selected based on the mask pair selected at process block 150. In that case, processing block 132 or processing block 1
The mask that produces the maximum at 34 is identified and the angle associated with that mask is selected. 45 °, 90 °, 135
The angles of °, 180 °, 225 °, 270 °, 315 °, and 360 ° correspond to the mask 170A (FIG. 7C), respectively.
172A (FIG. 7D), 174A (FIG. 7E), 176A
(FIG. 7F), 170B (FIG. 7C), 172B (FIG.
D) 174B (FIG. 7E) and 176B (FIG. 7F).

【0054】処理ブロック154は図7D中のマスクに
ついて処理ブロック136で計算された差の図7F中の
マスクについて計算された差に対する比の逆正接に等し
い第2の角度A2を計算する。それらの差の符合を考慮
に入れることによって逆正接(ARCTAN)A2は0
°〜360°の範囲の任意の値をとることができるよう
になっている。図7D中のマスク対について計算された
差は90°方向のエッジの強さを反映し、図7Fのマス
ク対について計算された差は360°(又は0°)方向
のエッジの強さを反映する。かくして、それらの差の逆
正接はエッジの角度を反映する。
Processing block 154 calculates a second angle A 2 equal to the arc tangent of the ratio of the difference calculated in processing block 136 for the mask in FIG. 7D to the difference calculated for the mask in FIG. 7F. Arctangent by taking into account the sign of their difference (ARCTAN) A 2 0
It is possible to take an arbitrary value in the range of ° to 360 °. The difference calculated for the mask pair in FIG. 7D reflects the edge strength in the 90 ° direction, and the difference calculated for the mask pair in FIG. 7F reflects the edge strength in the 360 ° (or 0 °) direction. I do. Thus, the arc tangent of their difference reflects the angle of the edge.

【0055】判断ブロック156は処理ブロック15
2,154で計算された角度A1とA2の差の絶対値が4
5°よりも大きいかどうかをチェックする。A1とA2
は2つの異なる方法で計算された選択ピクセルにおける
エッジの角度を反映するものであることを想起された
い。もしその差が45°よりも大きければ、RDマップ
中のピクセルは処理ブロック160で0にセットされ
る。(即ち、その選択ピクセルはRDマップ中で可能な
エッジとは示されない)さもなければ、ピクセルは処理
ブロック158で1にセットされる。完成したRDマッ
プはD画像中で1に等しい各ピクセルについて上記処理
(図6A,6Bに示す)を繰返すことによって形成され
る。
The decision block 156 is a processing block 15
The absolute value of the difference between the angles A 1 and A 2 calculated in 2,154 is 4
Check if it is greater than 5 °. Recall that A 1 and A 2 reflect the angle of the edge at the selected pixel calculated in two different ways. If the difference is greater than 45 °, the pixel in the RD map is set to zero in processing block 160. (I.e., the selected pixel is not indicated as a possible edge in the RD map). Otherwise, the pixel is set to one in processing block 158. The completed RD map is formed by repeating the above process (shown in FIGS. 6A and 6B) for each pixel equal to 1 in the D image.

【0056】図8A,8Bはエッジ抽出器32の出力
(図2)がEBCC,D,SRBEおよびRDのマップ
から如何にして形成されるかについての詳細を示すもの
である。エッジ抽出器32の出力(図2)はEEB
(i,j)で示すピクセルアレイより構成される。各ピ
クセルは1個のエッジを示す1か、エッジの存在しない
ことを示す0の何れかの値をもっている。図8A,8B
に示す処理はEBCCマップ中の1に相当するEEBマ
ップ内の各ピクセルを1にセットする。エッジを表わす
と思われるDマップ中のピクセルに相当するEEBマッ
プ中の他のピクセルも1にセットされる。
FIGS. 8A and 8B show details of how the output of the edge extractor 32 (FIG. 2) is formed from the EBCC, D, SRBE and RD maps. The output of the edge extractor 32 (FIG. 2) is EEB
It is composed of a pixel array indicated by (i, j). Each pixel has a value of either 1 indicating one edge or 0 indicating no edge. 8A and 8B
The processing shown in (1) sets each pixel in the EEB map corresponding to 1 in the EBCC map to 1. Other pixels in the EEB map that correspond to pixels in the D map that are considered to represent edges are also set to one.

【0057】処理ブロック180においてEBCCマッ
プは「TEMP」で表わされるアレイ変数にコピーされ
る。上記TEMPアレイは一時に1ピクセル処理され
る。その際、処理されるべき現在のピクセルは処理ブロ
ック182によって選択される。判断ブロック184は
選択されたピクセルに相当するDマップ中のピクセルが
0であるかどうかをチェックする。もしそのピクセルが
0に等しければ、処理ブロック190はその選択ピクセ
ルを無視して次のピクセルが考慮される。
At processing block 180, the EBCC map is copied to an array variable represented by "TEMP". The TEMP array is processed one pixel at a time. In doing so, the current pixel to be processed is selected by processing block 182. Decision block 184 checks if the pixel in the D map corresponding to the selected pixel is zero. If the pixel is equal to zero, processing block 190 ignores the selected pixel and the next pixel is considered.

【0058】他方、もしピクセルが0でなければ、それ
はエッジを表現することになろう。判断ブロック186
はTEMPアレイ中の選択されたピクセルとその最も近
いピクセルをチェックする。その最も近い4個のピクセ
ルは2次元アレイ中の選択されたピクセルの上下および
両側部のピクセルである。もしそれら全てのピクセルが
0であれば、選択されたピクセルは処理ブロック190
でエッジとしてそれ以上考慮されず、次のピクセルが選
択される。もし上記の最も近い4個のピクセルの何れか
1つが0以外(即ちエッジ)であれば、処理ブロック1
88は選択ピクセルを可能性のあるエッジとしてその後
の処理のために保持する。
On the other hand, if the pixel is not zero, it will represent an edge. Decision block 186
Checks the selected pixel in the TEMP array and its nearest pixel. The four closest pixels are the pixels above, below, and on both sides of the selected pixel in the two-dimensional array. If all those pixels are zero, the selected pixel is processed block 190
Are no longer considered as edges and the next pixel is selected. If any one of the four closest pixels is non-zero (ie, an edge), then processing block 1
88 holds the selected pixel as a potential edge for further processing.

【0059】もし判断ブロック192で判断される時に
より以上のピクセルが処理さるべく残っている場合に
は、処理ブロック182は同様に処理される次のピクセ
ルを選択する。もし画像中の全ピクセルが処理され終る
と、判断ブロック194は選択プロセスが反復さるべき
かどうかを判断する。同プロセスは以下の2つの条件が
満たされる場合には反復されることになろう。即ち、
(1)アレイ全体が50回足らずしか処理されていなこ
と。(2)現在の反復において保持されるピクセル群が
最後の反復時に保持されるピクセル群と異なっているこ
と。もし判断ブロック194で判断される時に別の反復
が実行されることになっている場合には、処理ブロック
196は1に等しい保持ピクセルに相当するTEMPア
レイ内のピクセルを1にセットし、他の全てのピクセル
を0にセットする。
If more pixels remain to be processed as determined at decision block 192, processing block 182 selects the next pixel to be similarly processed. If all pixels in the image have been processed, decision block 194 determines whether the selection process should be repeated. The process will be repeated if the following two conditions are met: That is,
(1) The entire array has been processed less than 50 times. (2) The pixels held in the current iteration are different from the pixels held in the last iteration. If another iteration is to be performed as determined at decision block 194, processing block 196 sets the pixel in the TEMP array corresponding to the holding pixel equal to one to one and the other Set all pixels to zero.

【0060】かくして、TEMPアレイは1つのエッジ
が局部エッジ検出器28と大域エッジ検出器30の双方
によって可能性のあるエッジとして識別検出された全て
のピクセルから開始する。Dマップ内で1で示されるよ
うなエッジを表わす可能性のある追加的なピクセルが可
能なエッジとして既に識別されるピクセルに隣接してい
る場合それぞれの反復でTEMPアレイに追加される。
ひとたび判断ブロック194で判断された時に十分な数
の反復が実行されると、保持されたピクセル、即ち、T
EMPアレイ中の1はエッジであるかもしれないピクセ
ルを表わすことになる。
Thus, the TEMP array starts with all pixels for which one edge has been identified as a possible edge by both the local edge detector 28 and the global edge detector 30. An additional pixel that may represent an edge as indicated by a 1 in the D-map is added to the TEMP array at each iteration if it is adjacent to a pixel already identified as a possible edge.
Once a sufficient number of iterations have been performed, as determined at decision block 194, the retained pixels, ie, T
One in the EMP array will represent a pixel that may be an edge.

【0061】TEMPアレイ中に保持された全ピクセル
は何れのピクセルが現実にエッジを表わしエッジ抽出器
32の出力でEEBマップ内に出現すべきかを判断する
ために考慮される。(図2)処理ブロック198は一時
に1ピクセルを選択して処理する。もし判断ブロック2
00で判断された時にEBCCマップ内のそのピクセル
が1に等しければ、処理ブロック202はEEBマップ
内の対応するピクセルを1にセットし、次のピクセルが
処理される。もしEBCCマップ内の選択ピクセルが0
に等しいならば、判断ブロック204はTEMPアレイ
中の対応するピクセルが0であるか、即ち、エッジを表
わすピクセルとして考慮されていなかどうかをチェック
する。もしTEMPアレイ中のピクセルが0であればそ
のピクセルは無視され、次のピクセルが考慮される。
All pixels held in the TEMP array are considered to determine which pixels actually represent edges and should appear in the EEB map at the output of edge extractor 32. (FIG. 2) Processing block 198 selects and processes one pixel at a time. If decision block 2
If that pixel in the EBCC map is equal to 1 as determined at 00, processing block 202 sets the corresponding pixel in the EBB map to 1 and the next pixel is processed. If the selected pixel in the EBCC map is 0
If so, decision block 204 checks whether the corresponding pixel in the TEMP array is 0, ie, has not been considered as a pixel representing an edge. If a pixel in the TEMP array is 0, that pixel is ignored and the next pixel is considered.

【0062】逆に、もしTEMPアレイ中のピクセルが
1であれば、交替の比マップRD中のそれに対応するピ
クセルが考慮される。もし判断ブロック206で判断さ
れる時にRDマップ内のピクセルが0であれば、次のピ
クセルが考慮されることになろう。もしRDマップ内の
ピクセルがゼロでなければ、処理ブロック208は出力
アレイEEB中の対応するアレイが以下の式を用いて1
にセットされるべきかどうかを判断する。
Conversely, if the pixel in the TEMP array is 1, the corresponding pixel in the alternate ratio map RD is considered. If the pixel in the RD map is 0, as determined at decision block 206, the next pixel will be considered. If the pixel in the RD map is not zero, processing block 208 determines if the corresponding array in output array EEB is 1 using the following equation:
To determine if it should be set.

【0063】 EEB(ピクセル)=TEMP(隣接)AND 〔SRBE(隣接)=SRBE(ピクセル)〕 AND〔RD(隣接)OR EBCC(隣接)〕式(3) 但し、上記の「ピクセル」とは選択ピクセルに対応する
ピクセルを、また「隣接」とは選択ピクセルに対応する
ピクセルの隣りのピクセルを指す。各ピクセルは4辺の
各々と4本の対角線の各々の上部の計8個の隣接ピクセ
ルを有する点に注意されたい。かくして、式(3)の右
辺はそれぞれの隣接ピクセルについて1回、計8回まで
求める必要があり、もし右辺が8個の隣接ピクセルの何
れについても論理1と評価されればEEB(ピクセル)
は論理1となろう。もし判断ブロック210により判断
される時にそれ以上のピクセルが残っている場合には処
理ブロック198は次のピクセルを選択してその処理が
繰返されることになろう。
EEB (pixel) = TEMP (adjacent) AND [SRBE (adjacent) = SRBE (pixel)] AND [RD (adjacent) OR EBCC (adjacent)] Expression (3) where “pixel” is selected. The pixel corresponding to the pixel and “neighbor” refer to the pixel next to the pixel corresponding to the selected pixel. Note that each pixel has a total of eight adjacent pixels on each of the four sides and on each of the four diagonals. Thus, the right side of equation (3) needs to be determined once for each adjacent pixel, up to a total of eight times, and if the right side evaluates to logic 1 for any of the eight adjacent pixels, EEB (pixel)
Will be a logical one. If there are more pixels remaining as determined by decision block 210, processing block 198 will select the next pixel and the process will be repeated.

【0064】図8Bに示す処理の終了時に、EEB画像
は局部画像検出器28(図2)と大域エッジ検出器30
(図2)が共に1つのエッジを報告した場合、全てのピ
クセルに1を含むことになる。更に、図6A中に示す処
理の結果は判断ブロック206と処理ブロック208で
確認エッジの延長部を表わすと思われる他のピクセルを
識別し1にセットするために使用される。かくして、E
EB画像は目標領域の異なる角度から多分とられる後続
の画像とマッチしそうな画像特徴を表わす基準画像中の
エッジを表わす。EEB画像中のそれらの1は確認画像
を表わす。
At the end of the process shown in FIG. 8B, the EEB image is converted to the local image detector 28 (FIG. 2) and the global edge detector 30.
If both (FIG. 2) report one edge, all pixels will contain one. In addition, the results of the processing shown in FIG. 6A are used in decision block 206 and processing block 208 to identify and set one to other pixels that may represent extensions of the verification edge. Thus, E
The EB image represents edges in the reference image representing image features likely to match subsequent images possibly taken from different angles of the target area. One of them in the EEB image represents the confirmation image.

【0065】(基準テンプレートジェネレータ) 基準テンプレートジェネレータ34(図2)はEEBマ
ップ中のエッジの記述からテンプレートを作成する。上
記テンプレートはEEBマップと同一サイズの2次元ア
レイである。基準テンプレートジェネレータ34はEE
Bマップ中に含まれるエッジ情報とSRBEマップ中の
分割情報とに基づいてテンプレート中の各要素に対して
+1,−1,又は0の何れかを付与する。基準テンプレ
ートジェネレータ34(図2)は、テンプレートアレイ
か目標領域のSAR画像上に整合された時に高輝度ピク
セルに対応しそうな確認エッジの3個(又は他の比較的
少数の)ピクセル内のピクセルに対して1を、またテン
プレートアレイがSAR画像上に整合された時に低輝度
アレイに相当しそうな確認エッジの3個のピクセル内の
ピクセルに対しては−1を付与する。確認エッジの3個
のピクセル内にないピクセルは0の値を付与される。ま
た基準テンプレートジェネレータ34(図2)は相関閾
値Kを計算する。同値はミサイル16(図1)がその目
標方向に飛行する際にSAR18B(図1)によって撮
像されるSAR画像にテンプレートをマッチさせる際に
エッジテンプレート相関器42(図2)によって使用さ
れる。図9Aと9Bはテンプレートと相関閾値を計算す
るために基準テンプレートジェネレータ34(図2)に
より実行される処理の詳細を示す。EEB画像中のピク
セルは全て処理ブロック240により選択される時に順
次処理される。もしそのピクセルが判断ブロック242
において判断される時にエッジに相当しない場合には、
次のピクセルが処理される。もしそのピクセルがエッジ
であれば、即ち、EEBマップ内のピクセルがゼロでな
ければ、それに対応するテンプレート内に複数のピクセ
ルがセットされることになろう。
(Reference Template Generator) The reference template generator 34 (FIG. 2) creates a template from the description of the edge in the EEB map. The template is a two-dimensional array of the same size as the EEB map. The reference template generator 34 is EE
Based on the edge information included in the B map and the division information in the SRBE map, any one of +1, -1 and 0 is assigned to each element in the template. The reference template generator 34 (FIG. 2) determines the pixels in the three (or other relatively small number) pixels of the identifying edge that are likely to correspond to high intensity pixels when aligned on the SAR image of the template array or target area. 1 for the pixels and -1 for the pixels in the three pixels of the validation edge that are likely to correspond to the low intensity array when the template array is aligned on the SAR image. Pixels not within the three pixels of the validation edge are assigned a value of zero. The reference template generator 34 (FIG. 2) calculates a correlation threshold K. The equivalency is used by the edge template correlator 42 (FIG. 2) in matching the template to the SAR image captured by the SAR 18B (FIG. 1) as the missile 16 (FIG. 1) flies in its target direction. 9A and 9B show details of the processing performed by reference template generator 34 (FIG. 2) to calculate the template and correlation threshold. All pixels in the EEB image are processed sequentially when selected by processing block 240. If the pixel is at decision block 242
If it does not correspond to an edge when judged in,
The next pixel is processed. If the pixel is an edge, i.e., if the pixel in the EEB map is not zero, multiple pixels will be set in the corresponding template.

【0066】判断ブロック246は選択ピクセルがエッ
ジの明るい側にあるか暗部側にあるかどうかをチェック
する。エッジの何れの側にピクセルが存在するかを判断
するためにSRBEマップ内の対応するピクセルのレベ
ルは異なる値を有するSRBEマップ内の隣接ピクセル
の値と比較される。もし対応するピクセルの値が隣接す
るピクセルよりも大きければ、そのピクセルはエッジの
明るい側にある。もしピクセルがエッジの明るい側にあ
れば、変数BRTTが処理ブロック248によって+1
にセットされる。さもなければ、BRTTが処理ブロッ
ク250において−1にセットされる。
Decision block 246 checks whether the selected pixel is on the light or dark side of the edge. The level of the corresponding pixel in the SRBE map is compared with the value of a neighboring pixel in the SRBE map having a different value to determine which side of the edge the pixel is on. If the value of the corresponding pixel is greater than the value of the neighboring pixel, then that pixel is on the lighter side of the edge. If the pixel is on the lighter side of the edge, the variable BRTT is incremented by processing block 248 to +1.
Is set to Otherwise, BRTT is set to -1 at processing block 250.

【0067】処理ブロック252は処理ブロック240
で選択されたピクセル上に集中するSRBEマップ内の
5×5ローカルウィンドウ中のピクセルを選択する。ロ
ーカルウィンドウ下部のピクセルを処理するにあたって
最外部隅の4個のピクセルが排除される。ローカルウィ
ンドウがSRBE画像の側部付近のピクセル上部中心に
来ると、ローカルウィンドウの一部は画像エッジ上に
「おおいかぶさる」かもしれない。かかる場合には、ウ
ィンドウ下部の画像中のピクセルのみが考慮される。
Processing block 252 is processing block 240
Select the pixel in the 5x5 local window in the SRBE map that is centered on the pixel selected in. In processing the pixels at the bottom of the local window, the four outermost pixels are eliminated. When the local window is centered at the top of the pixel near the sides of the SRBE image, a portion of the local window may "overhang" over the image edges. In such a case, only the pixels in the image at the bottom of the window are considered.

【0068】処理ブロック254は処理ブロック240
で選択されたピクセルに対応するSRBEマップ内のピ
クセルと同一値を有するローカルウィンドウ内の全ピク
セル(即ち、エッジの同一側のピクセル)を識別する。
テンプレート内の対応するピクセルはBRTTが処理ブ
ロック248又は250でどのような値を付与されるに
せよその値にセットされる。EEBマップ内の残存する
ピクセルはその後判断ブロック256が全て処理され終
ってテンプレートが完成されるまで処理される。
Processing block 254 includes processing block 240
Identifies all pixels in the local window that have the same value as the pixel in the SRBE map corresponding to the pixel selected in (i.e., pixels on the same side of the edge).
The corresponding pixel in the template is set to that value whatever the BRTT is given in processing block 248 or 250. The remaining pixels in the EEB map are then processed until all of the decision blocks 256 have been processed and the template is completed.

【0069】図9Bは相関閾値Kを計算するために必要
とされる処理を示す。テンプレート内の各ピクセルは処
理ブロック258により処理される時に順次処理され
る。もし判断ブロック260により判断される時にピク
セルがゼロであれば、そのピクセルは処理される。もし
判断ブロック262により判断される時にピクセルがゼ
ロよりも大きければ、EPS画像中の対応するピクセル
の値が処理ブロック264で変数THRPに加えられ、
処理ブロック266でカウンタ変数NTHRPが増分
(インクリメント)される。反対に、もしピクセルが0
より小さければ、対応するEPS画像中のピクセルの値
が処理ブロック268において変数THRMに加えら
れ、カウンタ変数NTHRMが処理ブロック270で増
分(インクリメント)される。同プロセスは判断ブロッ
ク272により判断される時に画像中の全てのピクセル
について反復される。処理ブロック274は以下の式に
従って変数CRの値を計算する。
FIG. 9B shows the processing required to calculate the correlation threshold value K. Each pixel in the template is processed sequentially as processed by processing block 258. If the pixel is zero as determined by decision block 260, the pixel is processed. If the pixel is greater than zero as determined by decision block 262, the value of the corresponding pixel in the EPS image is added to variable THRP in processing block 264,
At processing block 266, the counter variable NTHRP is incremented. Conversely, if pixel is 0
If so, the value of the pixel in the corresponding EPS image is added to the variable THRM at processing block 268 and the counter variable NTHRM is incremented at processing block 270. The process is repeated for all pixels in the image as determined by decision block 272. Processing block 274 calculates the value of variable CR according to the following equation:

【0070】 CR=(THRP/NTHRP)/(THRM/NTHRM) 式(4) CRは1を上回わらなければならないことに注意された
い。1より小さなCRの値は目標指示器19(図1)に
よって選択される基準画像が良好なテンプレートを形成
するエッジを含まないことを示す。もしCRが1より小
さいならば、目標指示器19(図1)は異なる基準画像
を選択するかもしれない。最後に、相関閾値Kが処理ブ
ロック276で以下の式に従って計算される。
CR = (THRP / NTHRP) / (THRM / NTHRM) Note that CR must be greater than one. A CR value less than 1 indicates that the reference image selected by the target indicator 19 (FIG. 1) does not contain edges that form a good template. If CR is less than one, target indicator 19 (FIG. 1) may select a different reference image. Finally, a correlation threshold K is calculated in processing block 276 according to the following equation:

【0071】 K=CR(ln CR)/(CR−1) 式(5) 但し、lnは自然対数関数である。本発明の代替例では
図9Bに示す処理全体はKを1.4に等しくセットする
ことによって省略することができる。
K = CR (ln CR) / (CR-1) Equation (5) where ln is a natural logarithmic function. In an alternative embodiment of the present invention, the entire process shown in FIG. 9B can be omitted by setting K equal to 1.4.

【0072】(ミサイル搭載プロセッサ) その後、テンプレートと相関閾値はミサイル搭載プロセ
ッサ40(図1)へパスされる。ミサイル搭載プロセッ
サ40(図1)はテンプレートをSAR18B(図1)
によって作成される画像と突合わせる。テンプレートを
作成するために必要とされる処理は航空機に搭載したプ
ロセッサ20(図1)内で1回実行されることに注意さ
れたい。図2に示すように、SAR18B(図1)によ
り作成される画像から目標を識別するためには少ない処
理量しか必要でない。
(Missile Onboard Processor) Thereafter, the template and the correlation threshold are passed to the missile onboard processor 40 (FIG. 1). The missile-mounted processor 40 (FIG. 1) uses the template SAR18B (FIG. 1).
Matches the image created by Note that the processing required to create the template is performed once in the processor 20 (FIG. 1) onboard the aircraft. As shown in FIG. 2, a small amount of processing is required to identify a target from an image created by the SAR 18B (FIG. 1).

【0073】テンプレートはSAR18A(図1)によ
り作成される画像部分より構成される基準画像から形成
されたことに注意されたい。その画像部分は式(4)で
計算されるような相対的に高いCR値を与える程のエッ
ジを含むように選択される。例えば、基準画像はより大
きな64×64ピクセルアレイから選択された32×3
2ピクセルアレイとすることができよう。その場合、S
AR18B(図1)により形成される目標領域画像も同
様に64×64ピクセルアレイとなろう。以下に詳説す
るような方法でミサイル搭載プロセッサ40(図2)は
テンプレートをSAR18B(図1)により作成される
目標領域画像の32×32ピクセル部分とマッチングさ
せることになろう。マッチング部分の目標領域画像中の
位置はミサイル16(図1)の移動方向に対する目標の
方向を教える。例えば、もしマッチング部分の指定目標
位置が目標領域画像の中心の直ぐ右側にあったならば、
ミサイル搭載のプロセッサ40(図1)は目標がミサイ
ル16の移動線の右側にあるということを識別し、ミサ
イル誘導システム(図示せず)に対して信号を送ってミ
サイル16を右方向へ誘導することになろう。ミサイル
搭載のプロセッサ40(図1)は移動線がどれ程調節さ
れるべきかについての追加的な情報をミサイル誘導シス
テムに提供することができる。
It should be noted that the template was formed from a reference image composed of image portions created by SAR 18A (FIG. 1). The image portion is selected to include enough edges to provide a relatively high CR value as calculated by equation (4). For example, the reference image is a 32 × 3 selected from a larger 64 × 64 pixel array.
Could be a two pixel array. In that case, S
The target area image formed by AR18B (FIG. 1) will be a 64 × 64 pixel array as well. In a manner to be described in detail below, the missile-mounted processor 40 (FIG. 2) will match the template with the 32 × 32 pixel portion of the target area image created by the SAR 18B (FIG. 1). The position of the matching portion in the target area image indicates the direction of the target relative to the direction of movement of the missile 16 (FIG. 1). For example, if the specified target position of the matching part is immediately to the right of the center of the target area image,
The missile-mounted processor 40 (FIG. 1) identifies that the target is to the right of the missile's 16 travel line and sends a signal to a missile guidance system (not shown) to guide the missile 16 to the right. It will be. The missile-mounted processor 40 (FIG. 1) can provide additional information to the missile guidance system as to how far the travel line should be adjusted.

【0074】テンプレートをSAR18B(図1)によ
り形成された目標領域画像にマッチさせるためにエッジ
テンプレート相関器(図2)によって実行される処理の
詳細な図10Aと10Bに示す通りである。図10Aと
10Bについて詳説する前に、SAR18B(図1)に
より形成される目標領域画像はエッジテンプレート相関
器42(図2)によって処理する前にろ波して例えばノ
ンコヒーレント積分器22B(図2)によるようなノイ
ズを除去しておくことができることに注意されたい。ノ
ンコヒーレント積分器22B(図2)は先に述べたノン
コヒーレント積分器22A(図2)と同一の動作を行
う。
Details of the processing performed by the edge template correlator (FIG. 2) to match the template to the target area image formed by the SAR 18B (FIG. 1) are shown in FIGS. 10A and 10B. Before elaborating on FIGS. 10A and 10B, the target area image formed by SAR 18B (FIG. 1) is filtered before being processed by edge template correlator 42 (FIG. 2), for example, non-coherent integrator 22B (FIG. 2). It should be noted that noise such as due to) can be removed. The non-coherent integrator 22B (FIG. 2) performs the same operation as the previously described non-coherent integrator 22A (FIG. 2).

【0075】さて図10Aと10Bについて述べると、
エッジテンプレート相関器42(図2)における処理は
処理ブロック300で開始される。同ブロックはSAR
18B(図1)により生成される目標領域画像内のロー
カルウィンドウを選択する。上記ローカルウィンドウは
基準テンプレートジェネレータ34(図2)によりつく
りだされるテンプレートと同一サイズである。ローカル
ウィンドウはSAR18Bにより生成された画像上をス
ライドして、処理ブロック300は先に考慮さなかった
1つのローカルウィンドウを選択する。処理ブロック3
02はテンプレート内のピクセルを選択する。テンプレ
ート内のピクセルは全て考慮され、処理ブロック302
は以前に考慮されなかったピクセルを選択する。もし選
択されたピクセルが判断ブロック304により判断され
る時に0であったならば、テンプレート内の次のピクセ
ルが考慮される。もしピクセルがゼロでなければ、判断
ブロック306はピクセルが0より大きいか又はそれ以
下であるかどうかを判断する。もしピクセルが0より大
きければ、それに対応する検出画像中のピクセルの値が
処理ブロック308で変数SUMPに加えられる。カウ
ンタNPOSも同様に1だけ増分される。逆に、もしピ
クセルが0未満であれば、処理ブロック310は検出画
像中の対応するピクセルの値を変数SUMNに加えてカ
ウンタNNEGを1だけ増分する。各ピクセルは順次処
理されて、最終的に判断ブロック312により判断され
るように全ピクセルが処理される。いったん1つのロー
カルウィンドウ中の全ピクセルが処理され終ると、処理
ブロック314は以下の公式に従って正の閾値THRP
を計算する。
Referring now to FIGS. 10A and 10B,
Processing in the edge template correlator 42 (FIG. 2) begins at processing block 300. The same block is SAR
Select a local window in the target area image generated by 18B (FIG. 1). The local window is the same size as the template created by the reference template generator 34 (FIG. 2). The local window slides over the image generated by SAR 18B, and processing block 300 selects one local window that was not previously considered. Processing block 3
02 selects a pixel in the template. All pixels in the template are considered and processing block 302
Selects pixels that were not previously considered. If the selected pixel was zero when determined by decision block 304, the next pixel in the template is considered. If the pixel is not zero, decision block 306 determines whether the pixel is greater than or less than zero. If the pixel is greater than zero, the value of the corresponding pixel in the detected image is added to the variable SUMP at processing block 308. The counter NPOS is similarly incremented by one. Conversely, if the pixel is less than zero, processing block 310 adds the value of the corresponding pixel in the detected image to variable SUMN and increments counter NNEG by one. Each pixel is processed sequentially, and eventually all pixels are processed as determined by decision block 312. Once all pixels in one local window have been processed, processing block 314 sets a positive threshold THRP according to the following formula:
Is calculated.

【0076】 THRP=(1/K)(SUMP/NPOS) 但し、Kは基準テンプレートジェネレータ34(図2)
により生成される相関閾値であり、SUMPとNPOS
は処理ブロック308でセットされる変数である。処理
ブロック316は以下の公式に従って負の閾値THRN
を計算する。
THRP = (1 / K) (SUMP / NPOS) where K is the reference template generator 34 (FIG. 2)
Is the correlation threshold generated by
Is a variable set in processing block 308. Processing block 316 includes a negative threshold THRN according to the following formula:
Is calculated.

【0077】 THRM=K(SUMN/NNEG) 但し、SUMNとNNEGとは処理ブロック310でセ
ットされる変数である。処理ブロック318はテンプレ
ートと同じ寸法の2値アレイをつくりだす。テンプレー
ト内のゼロに等しいピクセルに相当する2値アレイ中の
ピクセルは全てゼロに等しい。ゼロよりも大きな値を有
するテンプレート中の各ピクセルについて処理ブロック
300で選択されたローカルウィンドウ中の対応するピ
クセルが閾値THRMと比較される。ゼロより小さな値
を有するテンプレート内の各ピクセルについてローカル
ウィンドウ中の対応するピクセルは閾値THRPと比較
される。何れの閾値についても、もしローカルウィンド
ウ内のピクセルが閾値を上回っておれば、2値アレイ内
の対応するピクセルは+1に等しくなる。さもなけれ
ば、2値アレイ中のピクセルは−1に等しくなる。
THRM = K (SUMN / NNEG) where SUMN and NNEG are variables set in the processing block 310. Processing block 318 creates a binary array of the same dimensions as the template. All pixels in the binary array that correspond to pixels equal to zero in the template are equal to zero. For each pixel in the template having a value greater than zero, the corresponding pixel in the local window selected in processing block 300 is compared to a threshold THRM. For each pixel in the template having a value less than zero, the corresponding pixel in the local window is compared to a threshold THRP. For any threshold, if a pixel in the local window is above the threshold, the corresponding pixel in the binary array will be equal to +1. Otherwise, the pixels in the binary array will be equal to -1.

【0078】処理ブロック320は2値画像中のピクセ
ルとテンプレートを比較して以下の変数に対する値を決
定する。
[0078] Processing block 320 compares the pixels in the binary image with the template to determine values for the following variables.

【0079】 R1=0以下の値を有するテンプレート内のピクセル数 R2=0以上の値を有するテンプレート内のピクセル数 S1=0以下の値を有する2値アレイ中のピクセル数 S2=0以上の値を有する2値アレイ中のピクセル数 H11=0以下の値を有しそれに対応する2値アレイ中の
ピクセルが0以下であるようなテンプレート中のピクセ
ル数 H12=0以下の値を有し、それに対応する2値アレイ中
のピクセルの値が0以上であるようなピクセル数 H21=0以上の値を有しそれに対応する2値アレイ中の
ピクセルの値が0以上であるようなテンプレート内のピ
クセル数 数値R1,R2,S1,S2,H11,H12,H21およびH22
は以下の式に従って相関マップCMを計算するために処
理ブロック322で使用される。
The number of pixels in the template having a value less than or equal to R 1 = 0 The number of pixels in the template having a value greater than or equal to R 2 = 0 The number of pixels in a binary array having a value less than or equal to S 1 = 0 S 2 = The number of pixels in the binary array having a value greater than or equal to zero The number of pixels in the template having a value less than or equal to H 11 = 0 and correspondingly less than or equal to zero in the binary array having a value less than or equal to H 12 = 0 The number of pixels that have a value and the corresponding pixel value in the binary array is greater than or equal to 0 and the value of the pixel in the binary array that is greater than or equal to H 21 = 0 and greater than or equal to 0; numerical number of pixels in a certain kind of template R 1, R 2, S 1 , S 2, H 11, H 12, H 21 and H 22
Is used in processing block 322 to calculate the correlation map CM according to the following equation:

【0080】 CM=(H11 KR122 KR2)/(AH21 KR2+H22 KR2) (AH12 KR1+H11 KR1)) 式(6) 但し、K=2CC/(R1+R2) AとCCは相関マップのエンハンスメントを変化させる
ために経験上選択された定数。
[0080] CM = (H 11 KR1 H 22 KR2) / (AH 21 KR2 + H 22 KR2) (AH 12 KR1 + H 11 KR1)) Equation (6) where, K = 2CC / (R 1 + R 2) A and CC Is a constant empirically selected to change the correlation map enhancement.

【0081】CCは0〜4の範囲、またAは1〜7の範
囲であるのが通常である。処理ブロック320はフロー
チャート中のループに入り、CMの値が目標領域画像か
ら選択されたそれぞれのローカルウィンドウについて計
算されるようになっている点に注意されたい。処理ブロ
ック324はCMのそれぞれの値をチェックして最大値
をストアする。同時に、処理ブロック324は処理ブロ
ック300で選択されたローカルウィンドウがCMの最
大値を生成した目標領域画像中の位置をストアする。判
断ブロック326によって上記プロセス全体は検出画像
中のあらゆる可能なローカルウィンドウについて繰返さ
れる。
CC is usually in the range of 0 to 4, and A is usually in the range of 1 to 7. Note that processing block 320 enters a loop in the flow chart such that a CM value is calculated for each local window selected from the target area image. Processing block 324 checks each value of the CM and stores the maximum value. At the same time, processing block 324 stores the position in the target area image where the local window selected in processing block 300 generated the maximum CM value. The entire process is repeated by decision block 326 for every possible local window in the detected image.

【0082】図10の処理が完了すると、CMの最大値
は処理ブロック324によって識別される。CMの最大
値はテンプレートがそのCM値を計算するために使用さ
れる目標領域画像中のローカルウィンドウと最もよくマ
ッチすることを意味する。SAR18B(図1)によっ
て形成される目標領域画像中のマッチするローカルウィ
ンドウの位置は目標領域画像中の目標位置を示す。(即
ち、SAR18Bにより形成される画像中のマッチする
ローカルウィンドウの中心は目標指定器19(図1)に
よって選択される基準画像の中心がSAR18Aにより
形成される画像中の目標に対して有する関係と同じ関係
を目標に対してもっている。)この位置をミサイル制御
システムに設けることによってミサイルの飛行線を調節
することができる。
Upon completion of the process of FIG. 10, the maximum CM value is identified by processing block 324. The maximum CM value means that the template best matches the local window in the target area image used to calculate that CM value. The position of the matching local window in the target area image formed by the SAR 18B (FIG. 1) indicates the target position in the target area image. (That is, the center of the matching local window in the image formed by SAR 18B is the relationship between the center of the reference image selected by target designator 19 (FIG. 1) and the target in the image formed by SAR 18A. The same relationship holds for the target.) By providing this position in the missile control system, the missile's flight line can be adjusted.

【0083】(テンプレートジェネレータとエッジテン
プレート相関器の代替例) 代わりの方法を使用することによってテンプレートを生
成しそれを目標領域画像に合わせることもできる。上記
方法は図9A,9Bおよび10a,10Bに示す方法の
代わりになるものである。上記方法では基準テンプレー
トジェネレータ34(図2)中でより多くの処理が必要
となりある用途においては先の望ましい態様よりもその
望ましさは落ちる。然しながら、以下に説明する代替例
ではより正確に目標領域画像とマッチするテンプレート
を作成し、その結果エッジテンプレート相関器42(図
2)における処理は少なくなることが多い。
(Alternative Examples of Template Generator and Edge Template Correlator) It is also possible to generate a template by using an alternative method and match it to the target area image. The above method is an alternative to the method shown in FIGS. 9A, 9B and 10a, 10B. The above method requires more processing in the reference template generator 34 (FIG. 2), and is less desirable in some applications than in the previous preferred embodiment. However, the alternative described below creates a template that more accurately matches the target area image, often resulting in less processing in the edge template correlator 42 (FIG. 2).

【0084】上記の好ましい実施例ではテンプレートは
基準画像中で検出された確認エッジを表わすアレイであ
った。そのテンプレートに対して単一の閾値Kが計算さ
れ、エッジテンプレート相関器42によって使用される
ことによってテンプレートが目標領域画像と合わされ
た。この代替例では、テンプレートは基準画像中で識別
される各エッジに対する一対のピクセルリストより構成
される。各エッジに対して別々の閾値が計算される。各
エッジについて閾値が別々であるためにエッジテンプレ
ート相関器42がテンプレートを実際に目標を含んでい
る目標領域画像部分にマッチさせる公算は大きくなる。
この代替的なテンプレートは、ミサイル搭載のプロセッ
サ40(図2)を組込んだコンピュータがそのテンプレ
ートをストアするために上記望ましい実施例を用いて同
じものを形成した場合よりも僅かなデジタルメモリしか
要しないという点で追加的な利点を提供する。
In the preferred embodiment described above, the template was an array representing the identified edges detected in the reference image. A single threshold K was calculated for the template and used by the edge template correlator 42 to match the template to the target area image. In this alternative, the template consists of a pair of pixel lists for each edge identified in the reference image. A separate threshold is calculated for each edge. Because of the different thresholds for each edge, it is more likely that the edge template correlator 42 will match the template to the portion of the target area image that actually contains the target.
This alternative template requires less digital memory than a computer incorporating a missile-based processor 40 (FIG. 2) to store the template using the preferred embodiment described above. It offers an additional advantage in that it does not.

【0085】図11は代替例における基準テンプレート
ジェネレータ34(図2)によって実行される処理を示
す。処理ブロック350はEEBマップ内の1ピクセル
を選択する。当該マップ中の各ピクセルは処理されるた
めに、処理ブロック350は先に処理されていないピク
セルを選択する。
FIG. 11 shows the processing performed by the reference template generator 34 (FIG. 2) in an alternative embodiment. Processing block 350 selects one pixel in the EEB map. As each pixel in the map is processed, processing block 350 selects a previously unprocessed pixel.

【0086】判断ブロック352は選択されたピクセル
が0に等しいかどうか、即ち、それがエッジを表わして
いないことを判断する。もしその選択されたピクセルが
エッジを表わしていなければ、もし処理さるべきピクセ
ルがもっと残っている場合、EEBマップ中の次のピク
セルが選択されることになろう。判断ブロック354は
より多くのピクセルが残っているかどうかを判断する。
[0086] Decision block 352 determines whether the selected pixel is equal to zero, ie, it does not represent an edge. If the selected pixel does not represent an edge, then if more pixels remain to be processed, the next pixel in the EEB map will be selected. Decision block 354 determines whether more pixels remain.

【0087】エッジを表わす選択ピクセルはエッジに沿
ったピクセル位置のリストの最初のエントリーとなる。
続く処理では、隣接するピクセルを点検してそれがエッ
ジに沿って位置するかどうかを判断することによって、
エッジに沿った他のピクセルの位置を加算する。
The selected pixel representing the edge will be the first entry in the list of pixel locations along the edge.
In subsequent processing, by examining neighboring pixels to determine if they lie along an edge,
Add the position of other pixels along the edge.

【0088】判断ブロック358は、選択されたピクセ
ルに対して最も近い4個のピクセルの各々がリストに追
加することができるかどうかをチェックされたかどうか
を判断する。もし最も近いピクセルのうちの1つもしく
はそれ以上がテストされるべく残っている場合には処理
ブロック360は残る隣接ピクセルのうちの1つを選択
する。他方、もし隣接ピクセルが全てテストされ終る
と、処理は判断ブロック354に移行し、もう1つのピ
クセルを選択することが可能になる。もし2つのピクセ
ルどうしが隣接し第2のピクセルをテストすることによ
ってそれが第1のものと同一のエッジ上にあるかどうか
が判断される場合には第1のピクセルをテストしてそれ
が第2のものと同一エッジ上にあるかどうかを判断する
必要はないことに注意すべきである。判断ブロック35
8はこの可換的性質を活用して隣接しあうピクセルの冗
長処理を回避するものである。
Decision block 358 determines whether each of the four pixels closest to the selected pixel has been checked to see if it can be added to the list. If one or more of the nearest pixels remains to be tested, processing block 360 selects one of the remaining neighboring pixels. On the other hand, if all of the neighboring pixels have been tested, processing moves to decision block 354 where another pixel can be selected. If the two pixels are adjacent and testing the second pixel to determine if it is on the same edge as the first, then testing the first pixel and Note that it is not necessary to determine if they are on the same edge as the two. Decision block 35
Numeral 8 utilizes this commutative property to avoid redundant processing of adjacent pixels.

【0089】判断ブロック362は、もし処理ブロック
350で選択されたピクセルに相当するSBREマップ
中のピクセルと処理ブロック360で選択された隣接ピ
クセルとが同一値を有する場合(即ち、エッジの同一側
にある場合)選択された隣接ピクセルをスキップする。
もしその値が0であるか(即ちエッジ上にない)一対の
ピクセルが既に異なるエッジに沿うピクセルリストに従
って処理されている場合には隣接ピクセルもスキップす
る。
Decision block 362 determines if the pixel in the SBRE map corresponding to the pixel selected in processing block 350 and the adjacent pixel selected in processing block 360 have the same value (ie, on the same side of the edge). Skip the selected neighboring pixels (if any).
If the value is 0 (ie, not on an edge), the adjacent pixel is also skipped if the pair of pixels has already been processed according to a pixel list along a different edge.

【0090】もし判断ブロック362で判断される時に
隣接ピクセルがスキップされない場合にはその位置はエ
ッジに沿うピクセルロケーションのリストの一部とな
る。処理ブロック364は以上の2つの選択ピクセルを
開始点として用いてそのエッジに沿うピクセルを識別す
る。図12は2次元アレイの一部410を示し、どのよ
うにして処理ブロック364がエッジ上のピクセルのリ
ストに加えるためピクセルを選択するかを示す。ピクセ
ル4001は処理ブロック350で選択されるピクセル
を示す。(図11)ピクセル4002は処理ブロック3
60で選択される隣接ピクセルを表わす。(図11)ノ
ード4021と4021は4個のピクセルが接続する点を
示す。エッジの異なる側にあるピクセル4001と40
2が選択される時エッジセグメント404はエッジが
そこにくることを示す。
If the adjacent pixel is not skipped as determined at decision block 362, the location becomes part of the list of pixel locations along the edge. Processing block 364 uses these two selected pixels as starting points to identify pixels along its edges. FIG. 12 shows a portion 410 of a two-dimensional array, showing how processing block 364 selects pixels to add to the list of pixels on the edge. Pixel 400 1 indicates the pixel selected in processing block 350. (FIG. 11) Pixel 400 2 is processing block 3
60 represents the neighboring pixel selected. (FIG. 11) Nodes 402 1 and 402 1 indicate points where four pixels connect. Pixels 400 1 and 40 on different sides of the edge
0 2 edge segment 404 when selected indicates that edges come there.

【0091】エッジはエッジの反対側にあると共に既に
エッジ上にあることが判っているピクセルの少なくとも
1つに隣接する他の対のピクセルを見つけることによっ
て延長されることになろう。上記エッジはその2辺の一
つから延長することができよう。図12において、エッ
ジはノード4021又はノード4022から延長すること
ができよう。この場合、エッジがノード4022から延
長するということにする。
The edge will be extended by finding another pair of pixels on the opposite side of the edge and adjacent to at least one of the pixels already known to be on the edge. The edge could extend from one of its two sides. 12, the edge will be able to extend from the node 402 1 or the node 402 2. In this case, assume that the edge extends from node 402 2 .

【0092】エッジをノード4022から延長する場
合、ポテンシャルノード4061,4062又は4063
から延長させることができよう。エッジが延びる方向は
エッジの何れの側でピクセル4081と4082が当るか
による。大域エッジ検出器30について先に説明したよ
うに(図2)、SRBEマップは基準マップを一連の領
域に分割し、このテンプレート生成のためにエッジはそ
れらの領域の間にくるように形成される。もしピクセル
4081がSRBEマップによって記述されるようにピ
クセル4001と同じ領域にありピクセル4082がピク
セル4002と同じ領域にある場合、エッジはポテンシ
ャルノード4062を含まなければならず、ピクセル4
081と4082がエッジピクセルのリストに加えられ
る。また、ピクセル4081と4082がピクセル400
1と同じ領域にあるという可能性がある。その場合、エ
ッジはポテンシャルノード4063を含むように延び、
ピクセル4082はエッジピクセルのリストに加えられ
る。最後の可能性はピクセル4081と4082とがピク
セル4002と同じ領域にあることである。その場合に
はエッジはポテンシャルノード4061を包含するよう
に延び、ピクセル4081はエッジピクセルのリストに
加えられる。
[0092] When extending an edge from node 402 2, potential node 406 1, 406 2 or 406 3
Could be extended from The direction in which the edge extends depends on which side of the edge the pixels 408 1 and 408 2 fall. As described above for the global edge detector 30 (FIG. 2), the SRBE map divides the reference map into a series of regions, and for this template generation, the edges are formed to be between those regions. . If the pixel 4081 is in the same area as the pixel 400 1 as described by SRBE map pixels 408 2 is in the same region as the pixel 400 2, the edge must contain a potential node 406 2, pixels 4
08 1 and 408 2 are added to the list of edge pixels. Also, pixels 408 1 and 408 2 are
May be in the same area as 1 . In that case, the edge extends to include potential node 406 3,
Pixel 408 2 is added to the list of edge pixels. The last possibility is that pixels 408 1 and 408 2 are in the same area as pixel 400 2 . If the edge extends to include potential node 406 1, pixel 4081 is added to the list of edge pixels.

【0093】上記エッジは更に図12に示す次のパター
ンによって延ばされる。ノード4022はエッジに加え
られる最後のノードで、4021はエッジに加えられる
最後のノードの前ノードであった。いったんポテンシャ
ルノード4061,4062,又は4063の1つがエッ
ジに加えれらると、ノード4022は最後から2番目の
ノードであり、何れのポテンシャルノードがリストに加
えられてもそれが最後のノードとなる。エッジ上の最後
のノード付近の新たな一組のポテンシャルノードは図1
2に示すものと同一のパターンを用いて決定される。そ
のパターンに従う際、エッジに加えられる最後のノード
に隣接しエッジに加えられる最後のノードの前のノード
に隣接する2つのピクセルはピクセル4001と4002
とが使用された場合に使用される。同様にして、ピクセ
ル4081と4082とが使用された場合には、エッジに
加えられる最後のノードに隣接しエッジに加えられる最
後のノードの前のノードには隣接しない2個のピクセル
が使用される。
The edge is further extended by the following pattern shown in FIG. Node 402 2 in the last node to be added to the edge, 402 1 was the previous node of the last node to be added to the edge. Once it is added to one of edges of potential nodes 406 1, 406 2, or 406 3 Ralt, node 402 2 is the second node from the last, any potential node it be added to the list is the last Become a node. A new set of potential nodes near the last node on the edge is shown in FIG.
2 is determined using the same pattern as that shown in FIG. In following the pattern, two pixels adjacent to the last node added to the edge and adjacent to the node before the last node added to the edge are pixels 400 1 and 400 2
Used when and are used. Similarly, when pixels 408 1 and 408 2 are used, two pixels adjacent to the last node added to the edge and not adjacent to the node before the last node added to the edge are used. Is done.

【0094】図12に示すパターンは完全なエッジが追
跡されるまで続けられる。エッジの端部は最後のノード
に隣接し最後のノードの前のノードには隣接しない2個
のピクセル(例えば、ピクセル4081と4082)がE
EBマップによって報告されるようなエッジ上にない時
(即ち、EEBマップ中の対応値が0の時)検出され
る。パターンに従うものと考えられなければならないピ
クセルがアレイのある境界に達するために存在しない場
合にもエッジ端を認識することができよう。その代わ
り、図12のパターンに従うものと考えられなければな
らないピクセルの何れかが、閉じたエッジが全体にわた
って追跡される場合と同様にエッジピクセルのリストに
既に加えられている場合にはエッジ端が検出される。ま
た、エッジの端部は最後のノードに隣接し最後から2番
目のものには隣接しない2個のピクセル(即ちピクセル
4081と4082)が処理ブロック350又は360で
選択されたピクセルの何れか(即ち、ピクセル4001
又は4002)と同一の値を有しない場合にも検出され
る。この条件はSRBE画像を形成する上で、上記の代
替法を使用してその画像中のピクセルが1,2,3,又
は4の値をとることができるようにした場合にのみ発生
可能である。
The pattern shown in FIG. 12 continues until a complete edge has been tracked. Two pixels (eg, pixels 408 1 and 408 2 ) at the end of the edge are adjacent to the last node and not adjacent to the node before the last node.
Detected when not on an edge as reported by the EB map (ie, when the corresponding value in the EEB map is 0). Edge edges could be recognized even if there were no pixels that had to be considered to follow the pattern to reach some boundary of the array. Instead, if any of the pixels that must be considered to follow the pattern of FIG. 12 have already been added to the list of edge pixels, as if the closed edge were tracked throughout, the edge edge would be Is detected. Also, the edge of the edge is adjacent to the last node and not adjacent to the penultimate one (ie, pixels 408 1 and 408 2 ) are either pixels selected in processing block 350 or 360. (Ie, pixel 400 1
Or, it is also detected when it does not have the same value as 400 2 ). This condition can only occur when forming an SRBE image using the above alternatives so that the pixels in the image can take on values of 1, 2, 3, or 4. .

【0095】ひとたび処理ブロック364がエッジを完
全に一方向にトレースしたら、処理ブロックは処理ブロ
ック366へ進み、このブロック366はエッジを他方
向へトレースする。処理ブロック366では最初ノード
4021が最後のノードと考えられ、ノード4022が最
後から2番目のノードと考えられる点を除いて処理ブロ
ック364が従ったパターンと同一のものに従う。その
後、エッジはノード4021から延びる。エッジが処理
ブロック364で閉ループ状に周囲をトレースされた特
殊ケースでは処理ブロック366はそれ以上の処理を全
く行わない。ひとたび処理ブロック364と366によ
ってエッジが両端にトレースされ終ると、エッジ上のピ
クセルのリストは処理ブロック368において2つのリ
ストに分解される。SRBEマップ中の大きな値によっ
て実証されるように1つのエッジの高輝度側上にある各
ピクセルは高輝度リスト中に置かれる。残りのピクセル
は低輝度リスト内に置かれる。上記リストはまたエッジ
に近接した、例えばエッジのそれぞれの側にある2つの
ピクセル内のピクセルも含んでいる。
Once processing block 364 traces the edge completely in one direction, processing block proceeds to processing block 366, which traces the edge in the other direction. Processing block 366 follows the same pattern followed by processing block 364 except that first node 402 1 is considered the last node and node 402 2 is considered the penultimate node. Then, the edge extends from the node 402 1. In the special case where the edge was traced around in a closed loop at processing block 364, processing block 366 does not perform any further processing. Once the edges have been traced to both ends by processing blocks 364 and 366, the list of pixels on the edge is broken down into two lists in processing block 368. Each pixel on the bright side of one edge, as evidenced by the large value in the SRBE map, is placed in the bright list. The remaining pixels are placed in the low intensity list. The list also includes the pixels in the two pixels adjacent to the edge, eg, on each side of the edge.

【0096】処理ブロック370は処理ブロック368
で形成された対リストによって表わされるエッジについ
て相関閾値を計算する。処理ブロック370は図9Bに
示し上記したプロセスを用いる。エッジピクセルは既に
識別され1つのエッジの高輝度と低輝度側上のピクセル
リストへ分離されるため、その役割を果す図9B中の処
理は簡単にするため省略する。図9Bの判断ブロック2
60は選択されたピクセルが1つのエッジ上に存在する
かどうかをチェックする。リスト中の全ピクセルは1つ
のエッジ上にあるためにその判断ブロックは省略するこ
とができる。判断ブロック262は1つの選択ピクセル
がエッジの高輝度又は低輝度側にあるかどうかをチェッ
クする。ピクセルが既に高輝度と低輝度リストにソート
されているために判断ブロック262は高輝度リストか
らのピクセルが処理ブロック258で選択された場合に
はプログラムの実行を処理ブロック264へ方向づけ、
低輝度リストからのピクセルが選択された場合には処理
ブロック268へ方向づける。
Processing block 370 includes processing block 368
Calculate the correlation threshold for the edge represented by the pair list formed in. Processing block 370 uses the process shown in FIG. 9B and described above. Since the edge pixels have already been identified and separated into a list of pixels on the high and low intensity sides of one edge, the processing in FIG. 9B that serves that role is omitted for simplicity. Decision block 2 of FIG. 9B
60 checks whether the selected pixel is on one edge. Since all the pixels in the list are on one edge, the decision block can be omitted. Decision block 262 checks whether one selected pixel is on the high or low intensity side of the edge. Because the pixels have already been sorted into the high and low intensity lists, decision block 262 directs execution of the program to processing block 264 if a pixel from the high intensity list is selected in processing block 258;
If a pixel from the low intensity list has been selected, it is directed to processing block 268.

【0097】さて図11に戻ると、ひとたび処理ブロッ
ク276(図9B)で相関閾値Kが計算されると、判断
ブロック372はKの値が1を上回るかどうかをチェッ
クする。もしKの値が小さすぎれば、リストの対は処理
ブロック374によって排棄され、それらのリストは以
後テンプレートに含むものとは考えられないことになろ
う。他方、もしKが十分に大きければリストは処理ブロ
ック376でストアされてそれ以降処理される。処理ブ
ロック376はまたそれらのリストにつき計算された相
関閾値Kをストアする。リストが保持されたかどうかに
関わらず、処理は判断ブロック358へ復帰する。
Returning now to FIG. 11, once the correlation threshold K has been calculated in processing block 276 (FIG. 9B), decision block 372 checks if the value of K is greater than one. If the value of K is too small, the list pairs will be discarded by processing block 374 and those lists will not be considered for further inclusion in the template. On the other hand, if K is large enough, the list is stored at processing block 376 for further processing. Processing block 376 also stores the correlation threshold K calculated for those lists. Regardless of whether the list has been retained, processing returns to decision block 358.

【0098】判断ブロック358は、上記のように判断
ブロックで選択されたピクセルの隣接ピクセルが全てそ
の選択ピクセルと同一エッジに沿って存在することをチ
ェックし終えたかどうか判断する。選択ピクセルの隣接
ピクセルが全てチェックされると、判断ブロック354
がそれ以上のテストされるべきピクセルが残っていると
判断する限り別のピクセルが選択される。然しながら、
ブロック362はそのピクセルが既に隣接ピクセルのエ
ッジ近くのピクセルリスト中に含まれていてエッジの他
方側のリスト上にある場合にはピクセルと隣接ピクセル
のどんな対もスキップすることになろう。さもなけれ
ば、たといピクセルが既に1つのリスト上に存在しても
選択ピクセルは先に追跡されたものと異なるエッジ上の
ピクセルを表現することがあり得る。その場合にはその
エッジは処理ブロック364,366で追跡され、最終
的には別のリスト対にあることになろう。そのリスト対
も判断ブロック372によって行われた比較の結果に応
じて処理ブロック376でストアされる。かくして、E
EBマップ内の全てのピクセルが選択され処理され終る
と、異なるエッジに沿う数対のピクセルリストが処理ブ
ロック367によって保持されたことになろう。判断ブ
ロック354により判断された時に画像中の全ピクセル
が処理され終ると、保持されたリスト対はテンプレート
の基礎を形成することになる。
[0098] Decision block 358 determines whether or not it has been checked that all pixels adjacent to the pixel selected in the decision block as described above are along the same edge as the selected pixel. If all pixels adjacent to the selected pixel are checked, decision block 354
Another pixel is selected as long as it determines that there are more pixels to be tested. However,
Block 362 will skip any pixel-neighbor pixel pair if the pixel is already in the list of pixels near the edge of the neighboring pixel and is on the list on the other side of the edge. Otherwise, even though the pixel is already on one list, the selected pixel may represent a pixel on a different edge than the one tracked earlier. In that case, the edge will be tracked in processing blocks 364 and 366 and will eventually be in another list pair. The list pair is also stored at processing block 376 in response to the result of the comparison performed by decision block 372. Thus, E
Once all the pixels in the EB map have been selected and processed, a list of pairs of pixels along different edges will have been retained by processing block 367. When all the pixels in the image have been processed as determined by decision block 354, the retained list pair will form the basis of the template.

【0099】保持されたリスト対は更に処理ブロック3
56で処理される。その処理の詳細は図13と図14に
関して以下に説明する。処理ブロック356の出力は基
準テンプレートジェネレータ34の出力となる。(図
2)その代わり、処理ブロック356をスキップして基
準テンプレートジェネレータ(図2)の出力は処理ブロ
ック376で保持されるリスト対全てから構成されるよ
うにすることができる。
The retained list pair is further processed in processing block 3
Processed at 56. Details of the processing will be described below with reference to FIGS. The output of processing block 356 is the output of reference template generator 34. (FIG. 2) Alternatively, processing block 356 can be skipped so that the output of the reference template generator (FIG. 2) consists of all the list pairs held in processing block 376.

【0100】さて図13,14について述べると、エッ
ジ上の保持された数対のピクセルリストに対する処理が
示されている。各対のリストは1つのエッジの位置の評
価を表わす。どんな理由からしてもそのエッジ位置の評
価はエッジ位置の考えられる最良の評価ではないかもし
れない。図13と図14に示す処理はより良いエッジ位
置の評価を見出すためにエッジを記述する数対のリスト
を修正する働きを行う。 処理ブロック500は処理ブ
ロック376でストアされるリスト対の一つを選択す
る。(図11)それぞれのリスト対が処理されなければ
ならず、処理ブロック500は先に処理されなかった一
対を選択する。
Referring now to FIGS. 13 and 14, there is shown the processing for the retained pairs of pixel lists on the edge. Each paired list represents an evaluation of the position of one edge. For any reason, the evaluation of the edge position may not be the best possible evaluation of the edge position. The process shown in FIGS. 13 and 14 serves to modify the list of pairs describing the edges in order to find a better evaluation of the edge position. Processing block 500 selects one of the list pairs stored in processing block 376. (FIG. 11) Each list pair must be processed, and processing block 500 selects the previously unprocessed pair.

【0101】処理ブロック502は平滑フィルタ26に
よってつくりだされるろ波画像からピクセルを選択す
る。(図2)処理ブロック502は、その選択されたリ
スト対の高輝度リスト中のピクセルに対応するピクセル
を選択する。
Processing block 502 selects pixels from the filtered image created by smoothing filter 26. (FIG. 2) Processing block 502 selects a pixel corresponding to a pixel in the high intensity list of the selected list pair.

【0102】処理ブロック504はその各々の輝度に従
って選択されたピクセルをソートする。判断ブロック5
05は新たな閾値を計算して選択されたピクセルをその
閾値の上下のピクセルへ分割することによってエッジを
識別することが可能かどうかをチェックする。(エッジ
は閾値上下のピクセル領域の間にあることになろう。)
適当な閾値が存在するかどうかを判断するために、判断
ブロック505は処理ブロック504によってつくりだ
される順序の最後から未知の4分の1のところに隔った
ピクセルを識別する。その後、判断ブロック504は処
理ブロック502で選択される他のピクセルの何れかが
最後から4分の1のピクセルの値と異なる値を有するか
どうかを判断する。もし異なる値を有するそのようなピ
クセルが存在する場合には処理ブロック506で新たな
閾値が計算される。さもなければ、処理は判断ブロック
512で再開される。
Processing block 504 sorts the selected pixels according to their respective intensities. Decision block 5
05 checks if it is possible to identify edges by calculating a new threshold and dividing the selected pixel into pixels above and below the threshold. (Edges will be between pixel areas above and below the threshold.)
To determine if a suitable threshold exists, decision block 505 identifies pixels that are an unknown quarter of the way from the end of the order created by processing block 504. Thereafter, decision block 504 determines whether any of the other pixels selected in processing block 502 have a value different from the value of the last quarter pixel. If there is such a pixel with a different value, a new threshold is calculated at processing block 506. Otherwise, processing resumes at decision block 512.

【0103】処理ブロック506はその新たな閾値を計
算する。同閾値は処理ブロックでつくりだされる順序の
最後から4分の1のピクセルの値と、その順序中の異な
る値を有する次に最も近接するピクセルの値の平均であ
る。この場合、「近接する」度合は処理ブロック504
でつくりだされる順序の最後(最下部)に比例する形で
測定される。例えば、順序の最後から8分の1のところ
にあるピクセルは、最後から2分の1のピクセルよりも
最後から4分の1のピクセルより更に遠い位置にあるこ
とになる。何故ならば8分の1は4分の1から最後へ至
る半分であって、2分の1は4分の1から最初(最上
部)に至る3分の1にすぎないからである。
[0103] Processing block 506 calculates the new threshold. The threshold is the average of the value of the last quarter pixel in the order created by the processing block and the value of the next closest pixel with a different value in the order. In this case, the degree of “close” is determined by processing block 504.
It is measured in proportion to the end (bottom) of the order created by. For example, a pixel that is one-eighth from the end of the order will be farther from the last one-half pixel than the last-half pixel. This is because one-eighth is only one-half from the quarter to the end, and one-half is only one-third from the quarter to the beginning (top).

【0104】その後、処理ブロック82Aは計算された
閾値を用いてろ波画像を2値化する。閾値以下の輝度を
有するろ波画像中のピクセルに対応する分割画像中のピ
クセルは1の値を付与される。閾値を上回る輝度を有す
るろ波画像中のピクセルに対応する分割画像中のピクセ
ルは4の値を付与される。その2進化プロセスは処理ブ
ロック82中のそれ(図3)と同一であり、最終的に分
割画像が得られる。然しながら、処理ブロック82Aは
画像全体ではなく選択ピクセルを処理する。処理ブロッ
ク82Aは処理ブロック502で選択されたピクセル
と、それらの各々について最も近接する8個の隣接ピク
セルを処理する。
Thereafter, the processing block 82A binarizes the filtered image using the calculated threshold value. Pixels in the divided image corresponding to pixels in the filtered image having a luminance equal to or less than the threshold are given a value of one. Pixels in the segmented image that correspond to pixels in the filtered image having a luminance above the threshold are given a value of four. The binarization process is the same as that in the processing block 82 (FIG. 3), and finally a divided image is obtained. However, processing block 82A processes the selected pixel rather than the entire image. Processing block 82A processes the pixels selected in processing block 502 and the eight nearest neighbors for each of them.

【0105】分割画像はエッジ抽出器32Aに対する入
力としての働きを行う。エッジ抽出器32Aはエッジ抽
出器32(図2)と同一であるから、画像のごく小さな
部分が含まれることを除いては図8Aと8Bに関して既
に述べた処理を実行する。処理ブロック32Aは処理ブ
ロック82Aと同じピクセル群を処理する。
The divided image serves as an input to the edge extractor 32A. Since edge extractor 32A is identical to edge extractor 32 (FIG. 2), it performs the processing already described with respect to FIGS. 8A and 8B except that only a small portion of the image is included. Processing block 32A processes the same group of pixels as processing block 82A.

【0106】エッジ抽出器32Aによりつくりだされる
確認エッジマップは基準テンプレートジェネレータ34
Aによって処理される。代替例基準テンプレートジェネ
レータ34(図2)の動作を図11に示す。基準テンプ
レートジェネレータ34Aは1つの例を除いては図11
に示す処理と同一の処理を行う。エッジに沿う数対のピ
クセルリストがエデイット(編集)される処理ブロック
356(図11)は処理されない。処理ブロック376
(図11)で保持されるそれぞれの相関閾値を有するリ
スト対は単に図13と14における基準テンプレートジ
ェネレータ34Aの出力として提供される。
The confirmation edge map created by the edge extractor 32A is used as a reference template generator 34.
A. The operation of the alternative reference template generator 34 (FIG. 2) is shown in FIG. The reference template generator 34A has the configuration shown in FIG. 11 except for one example.
The same processing as the processing shown in (1) is performed. The processing block 356 (FIG. 11) where the pairs of pixel lists along the edge are edited is not processed. Processing block 376
The list pairs with their respective correlation thresholds maintained in (FIG. 11) are simply provided as outputs of the reference template generator 34A in FIGS.

【0107】判断ブロック510は基準テンプレートジ
ェネレータ34Aによってつくりだされるリスト対の相
関閾値を処理ブロック500で選択されるリスト対の相
関閾値と比較する。もし基準テンプレートジェネレータ
34Aによって何らのリスト対もつくりだされなけれ
ば、処理は判断ブロック512で進行する。もし全ての
新たにつくりだされるエスト対の相関閾値が処理ブロッ
ク500で選択されるリスト対の相関閾値よりも下回っ
ていれば、新たにつくりだされたリスト対に対してはそ
れ以上の処理は行わない。その後、処理は判断ブロック
512において処理ブロック500で選択されたリスト
対に対して継続され、その新たにつくりだされるリスト
対は効果的に無視される。
Decision block 510 compares the correlation threshold of the list pair created by reference template generator 34 A with the correlation threshold of the list pair selected in processing block 500. If no list pairs have been created by reference template generator 34A, processing proceeds at decision block 512. If the correlation threshold of all newly created est pairs is below the correlation threshold of the list pair selected in processing block 500, no further processing is performed on the newly created list pair. Is not performed. Thereafter, processing continues at decision block 512 for the list pair selected in processing block 500, and the newly created list pair is effectively ignored.

【0108】もし、判断ブロック510での判断時に新
たにつくりだされたリスト対の1つが処理ブロック50
0で選択されたリスト対の相関閾値を上回る相関閾値を
有する場合には、処理は判断ブロック516で継続され
る。判断ブロック516は基準テンプレートジェネレー
タ34Aによって1つ以上のリスト対がつくりだされた
かどうかを判断する。もしリスト対が1つだけしかつく
りだされていなければ、処理ブロック500で選択され
るリスト対は処理ブロック518でテンプレートから削
除され、その新たにつくりだされたリストはテンプレー
トへ加えられる。
If one of the newly created list pairs at the time of the decision at decision block 510 is
If it has a correlation threshold that is greater than the correlation threshold of the list pair selected at 0, processing continues at decision block 516. Decision block 516 determines whether one or more list pairs have been created by reference template generator 34A. If only one list pair has been created, the list pair selected in processing block 500 is deleted from the template in processing block 518, and the newly created list is added to the template.

【0109】もし多重リスト対が基準テンプレートジェ
ネレータ34Aによって生成される場合、判断ブロック
520は新たに生成されたリスト対の全てが処理ブロッ
ク500で選択されたリスト対の相関閾値を上回る相関
閾値を有するかどうかを判断する。もし新たに生成され
たリスト対の全てが処理ブロック500で選択されたリ
スト対の相関閾値を上回る相関閾値を有する場合には、
処理ブロック522はテンプレートの一部としてそのリ
スト対の全てをその後の考察のために保持する。処理ブ
ロック518は処理ブロック500で選択されたリスト
対を新たに生成されたリスト対の1つと置換える。他の
新たに生成されたリスト対は処理ブロック522によっ
てストアされる。それらの新たに生成されたリスト対は
「スピンオフリスト対」と称され、処理ブロック376
で保持されるリスト対とちょうど同じように取扱われ
る。(図11)もし新たに生成されたリスト対の全てが
処理ブロック500で選択されたリスト対の相関閾値を
上回る相関閾値を有するとは限らない場合は、判断ブロ
ック524は新たに生成された全てのリスト対の最大相
関閾値を点検する。もしその相関閾値が処理ブロック5
00で選択されるリスト対の相関閾値よりも十分大きい
場合には、その新たに生成されたリスト対の全ては上記
の如く処理ブロック522と518で処理されることに
なろう。さもなければ、新たに生成されたリスト対は何
れも処理されず、処理は判断ブロック512で継続され
ることになろう。本実施例では、判断ブロック524は
新たに生成された相関閾値が別の閾値よりも少なくとも
5%大きいか、少なくとも0.1だけ大きい場合にはそ
れよりも十分大きいと判断する。
If multiple list pairs are generated by reference template generator 34A, decision block 520 indicates that all of the newly generated list pairs have a correlation threshold greater than the correlation threshold of the list pair selected in processing block 500. Determine whether or not. If all newly generated list pairs have a correlation threshold that is greater than the correlation threshold of the list pair selected in processing block 500,
Processing block 522 retains all of the list pairs as part of the template for further consideration. Processing block 518 replaces the list pair selected in processing block 500 with one of the newly generated list pairs. Other newly created list pairs are stored by processing block 522. Those newly created list pairs are called "spin-off list pairs" and processing block 376
Treated just like list pairs held in. (FIG. 11) If not all of the newly generated list pairs have a correlation threshold that is greater than the correlation threshold of the list pair selected in processing block 500, decision block 524 returns to the newly generated list pair. Check the maximum correlation threshold for the list pair of. If the correlation threshold is equal to processing block 5
If it is sufficiently greater than the correlation threshold of the list pair selected at 00, all of the newly generated list pairs will be processed in processing blocks 522 and 518 as described above. Otherwise, none of the newly created list pairs will be processed and processing will continue at decision block 512. In this embodiment, decision block 524 determines that the newly generated correlation threshold is at least 5% greater than another threshold, or sufficiently greater if it is at least 0.1 greater.

【0110】もし処理ブロック518が処理ブロック5
00で選択されたリスト対に取って代わるように上記条
件が生ずる場合には、処理は処理ブロック502へ復帰
する。上記処理はその後処理ブロック500で先に選択
されたリスト対の代わりに使用される新たなリスク対と
取って代わられる。然しながら、もし一定の制限が課せ
られなければ、処理は繰返し処理ブロック502へ復帰
することになろう。判断ブロック526は何回処理が処
理ブロック502へ復帰するかを判断する。もし処理ブ
ロック518が判断ブロック512が実行されることな
く3回実行される場合には、判断ブロック526は処理
が処理ブロック502へ復帰することを妨げる。その代
わり、判断ブロック512が実行される。
If processing block 518 is processing block 5
If the above condition occurs to replace the list pair selected at 00, processing returns to processing block 502. The above process is then superseded by a new risk pair to be used instead of the previously selected list pair in processing block 500. However, if certain restrictions are not imposed, processing will return to iterative processing block 502. Decision block 526 determines how many times processing returns to processing block 502. If processing block 518 is executed three times without execution of decision block 512, then decision block 526 prevents processing from returning to processing block 502. Instead, decision block 512 is executed.

【0111】処理ブロック502は処理ブロック500
で選択されたリスト対の高輝度リスト中のピクセルに対
応するEPS画像中のピクセルを選択したことを想起さ
れたい。選択されたリスト対の低輝度リストも同様に処
理される。判断ブロック512は選択されたリスト対の
低輝度リストが処理さるべきかを判断する。この場合、
選択されたリスト対は処理ブロック500で選択された
リスト内が、処理ブロック518で作成されるリスト対
の代替物となろう。もし選択されたリストが処理ブロッ
ク522によりストアされる新たなリスト対であるか、
処理ブロック518でストアされる代替リスト対である
場合には、その対の低輝度リストは選択されたリスト対
の相関閾値が本来のリスト対の相関閾値より小さい場合
にのみ処理される。もし低輝度リストが既に処理されて
いるか処理される必要がない場合には、処理は判断ブロ
ック530ヘ移行し、同ブロック530は選択されたリ
スト対の相関閾値が最小値、この場合は1.25を上回
るかどうかをチェックする。もし相関閾値がその値を下
回る場合には、リスト対は処理ブロック32で放棄さ
れ、テンプレートの一部となることはない。その後実行
は判断ブロック528へ移り、同ブロック528は実行
を処理ブロック500へと巡回させ、そこでもう1つの
リスト対が選択されてプロセス全体が繰返される。
Processing block 502 includes processing block 500
Recall that we have selected the pixels in the EPS image that correspond to the pixels in the bright list of the list pair selected in. The low brightness list of the selected list pair is processed in the same manner. Decision block 512 determines whether the low intensity list of the selected list pair is to be processed. in this case,
The selected list pair will be an alternative to the list pair created in processing block 518 within the list selected in processing block 500. If the selected list is a new list pair stored by processing block 522,
If the alternative list pair is stored at processing block 518, the low intensity list of that pair is processed only if the correlation threshold of the selected list pair is less than the correlation threshold of the original list pair. If the low intensity list has already been processed or does not need to be processed, the process passes to decision block 530, which illustrates the minimum correlation threshold for the selected list pair, in this case 1. Check if it exceeds 25. If the correlation threshold is below that value, the list pair is discarded at processing block 32 and will not be part of the template. Execution then moves to decision block 528, which loops execution to processing block 500, where another list pair is selected and the entire process is repeated.

【0112】もし選択されたリスト対の低輝度リストが
処理される場合には、処理ブロック502は低輝度リス
ト中のピクセルに対応するEPS画像中のピクセルを選
択する。それら選択されたピクセルの処理は高輝度リス
トを用いて選択されたピクセルについて行なった同程度
に進行する。唯一の相違は、判断ブロック505と処理
ブロック506が、最後から4分の1のところに位置す
るピクセルとは対象的にソートされたリストの最後から
4分の3のところに位置するピクセルを処理するという
点である。
If the low intensity list of the selected list pair is to be processed, processing block 502 selects a pixel in the EPS image corresponding to a pixel in the low intensity list. Processing of those selected pixels proceeds to the same extent as did for the selected pixels using the high intensity list. The only difference is that decision block 505 and processing block 506 process the last three-quarters of the sorted list from the last four-quarter pixels. That is.

【0113】ひとたび判断ブロック528における判断
時に保持されたリスト対の全てが処理され終ると、テン
プレート編集プロセスは終了する。それぞれの相関閾値
を有するリスト対は基準テンプレートジェネレータ34
の出力(図2)であるテンプレートを構成する。
Once all of the list pairs held at the time of the determination at decision block 528 have been processed, the template editing process ends. The list pairs with their respective correlation thresholds are stored in a reference template generator 34.
(FIG. 2).

【0114】基準テンプレートジェネレータ34(図
2)の代替例により生成されるテンプレートは基準テン
プレートジェネレータ34の好適例(図2)とは相違す
る形のテンプレートを生成することに注意されたい。か
くして、エッジテンプレート相関器42(図2)に対す
る修正が必要になる。
Note that the template generated by the alternative to reference template generator 34 (FIG. 2) produces a different form of template than the preferred embodiment of reference template generator 34 (FIG. 2). Thus, a modification to the edge template correlator 42 (FIG. 2) is required.

【0115】図15はエッジテンプレート相関器42の
代替例(図2)によって実行される処理を示す。処理ブ
ロック300Aは判断ブロック326Aに従ってローカ
ルウィンドウを処理ブロック300と判断ブロック32
6(図10)と同様にして目標領域画像上をスライドさ
せる。
FIG. 15 shows the processing performed by an alternative example of the edge template correlator 42 (FIG. 2). Processing block 300A combines local window with processing block 300 and decision block 32 according to decision block 326A.
6 (FIG. 10) is slid on the target area image.

【0116】処理ブロック550はテンプレートを構成
するリスト対の1つを選択する。今度はそれぞれのリス
ト対が処理されることによって処理ブロック550は以
前に処理されなかったリスト対を選択する。判断ブロッ
ク552はその選択されたリスト対がその高輝度と低輝
度のリスト中にエントリーを有することを確認する。も
し何のリストもエントリーを有しない場合にはそのリス
ト対はスキップされる。さもなければ、実行は処理ブロ
ック554で継続される。
Processing block 550 selects one of the list pairs that make up the template. This time, as each list pair is processed, processing block 550 selects a previously unprocessed list pair. Decision block 552 verifies that the selected list pair has an entry in the high and low intensity lists. If no list has an entry, the list pair is skipped. Otherwise, execution continues at processing block 554.

【0117】処理ブロック554は選択されたリスト対
について2つの閾値を計算する。閾値THRPとTHR
Mは以下の式に従って計算される。
[0117] Processing block 554 calculates two thresholds for the selected list pair. Threshold THRP and THR
M is calculated according to the following equation.

【0118】 THRP=(SUMP/NPOS)/K THRM=K(SUMN/NNEG) 但し、Kはそのリスト対に対する相関閾値、SUMPは
高輝度リスト中のピクセルに対応する目標領域画像のロ
ーカルウィンドウ中の全ピクセルの輝度値の和、SUM
Nは低輝度リスト中のピクセルに対応する目標領域画像
のローカルウィンドウ中の全ピクセルの輝度値の和、N
POSは高輝度リスト中のピクセル数、NNEGは低輝
度リスト中のピクセル数である。処理ブロック556は
閾値THRPとTHRMを用いてSENB+とSENB
−と記される2つの2値検出画像リストを形成する。S
ENB+リストは高輝度ピクセルリスト中のピクセルと
同数のエントリーを有する。SENBリストは低輝度ピ
クセルリスト中のピクセルと同数のエントリーを有す
る。高輝度ピクセルリスト中の各ピクセルについて目標
領域画像のローカルウィンドウ中の対応するピクセルが
識別される。もしそのピクセルの輝度がTHRMを上回
る場合には高輝度リスト中のピクセルに対応するSEN
B+リスト中のエントリーは1にセットされる。さもな
ければ、SEB+リスト中のエントリーは−1にセット
される。同様にして、低輝度リスト中の各ピクセルにつ
いて、目標領域画像のローカルウィンドウ中の対応ピク
セルが識別される。もしそのピクセルの輝度がTHRP
を上回る場合には、SENB−中の対応するエントリー
は1にセットされる。さもなければ、それは−1にセッ
トされる。
THRP = (SUMP / NPOS) / K THRM = K (SUMN / NNEG) where K is the correlation threshold for the list pair, and SUMP is the local window of the target area image corresponding to the pixel in the high brightness list. Sum of luminance values of all pixels, SUM
N is the sum of the luminance values of all the pixels in the local window of the target area image corresponding to the pixels in the low luminance list;
POS is the number of pixels in the high brightness list, and NNEG is the number of pixels in the low brightness list. Processing block 556 uses SERP + and SENB using thresholds THRP and THRM.
Form two binary detected image lists marked-. S
The ENB + list has as many entries as pixels in the high intensity pixel list. The SENB list has as many entries as the pixels in the low intensity pixel list. For each pixel in the bright pixel list, the corresponding pixel in the local window of the target area image is identified. If the brightness of the pixel exceeds THRM, the SEN corresponding to the pixel in the high brightness list
The entry in the B + list is set to one. Otherwise, the entry in the SEB + list is set to -1. Similarly, for each pixel in the low intensity list, the corresponding pixel in the local window of the target area image is identified. If the brightness of the pixel is THRP
, The corresponding entry in SENB- is set to one. Otherwise, it is set to -1.

【0119】処理ブロック558はSENB+とSEN
B−リスト中のエントリーに付与された値に基づいて変
数R1,R2,S1,S2,H11,H12,H21,H22を更新
する。以上の変数は図10における処理の開始前にゼロ
に初期化され、以下の式に従って更新される。
Processing block 558 comprises SENB + and SEN
B—Update the variables R 1 , R 2 , S 1 , S 2 , H 11 , H 12 , H 21 , H 22 based on the values assigned to the entries in the list. These variables are initialized to zero before the start of the processing in FIG. 10, and are updated according to the following equations.

【0120】R1は低輝度リスト中のピクセル数だけ増
分される。
[0120] R 1 is incremented by the number of pixels in the low luminance list.

【0121】R2は高輝度リスト中のピクセル数だけ増
分される。
R 2 is incremented by the number of pixels in the high intensity list.

【0122】S1はSENB+とSENB−中の正エン
トリーの数だけ増分される。
[0122] S 1 is only an incremental number of positive entries in the middle SENB + and SENB-.

【0123】S2はSENB+とSENB−中の負エン
トリーの数だけ増分される。
[0123] S 2 is only an incremental number of negative entries in the middle SENB + and SENB-.

【0124】H11はSENB−中の正エントリーの数だ
け増分される。
[0124] H 11 is incremented by the number of positive entries in the middle SENB-.

【0125】H12はSENB−中の負エントリーの数だ
け増分される。
[0125] H 12 is incremented by the number of negative entries in the middle SENB-.

【0126】H21はSENB+中の正エントリーの数だ
け増分される。H22はSENB+中の負エントリーの数
だけ増分される。
[0126] H 21 is incremented by the number of positive entries in the middle SENB +. H 22 is incremented by the number of negative entries medium SENB +.

【0127】ひとたび1つのリスト対について変数が更
新されると、判断ブロック560は処理されるべきリス
ト対が残っているかどうかを判断する。もし残っていれ
ば、実行は処理ブロック550へ復帰する。次のリスト
対が選択され処理される。全リスト対が処理されると、
判断ブロック560は実行を処理ブロック322Aへ明
け渡す。処理ブロック322Aと324Aならびに判断
ブロック326Aは処理ブロック322と324、なら
びに判断ブロック326と同一である点に注意された
い。(図10)かくして、エッジテンプレート相関器4
2の代替例(図2)によってつくりだされる結果はその
好適例(図2)によってつくりだされる結果と同一形に
なる。
Once the variables are updated for one list pair, decision block 560 determines whether there are any remaining list pairs to be processed. If so, execution returns to processing block 550. The next list pair is selected and processed. When all list pairs have been processed,
Decision block 560 yields execution to processing block 322A. Note that processing blocks 322A and 324A and decision block 326A are identical to processing blocks 322 and 324 and decision block 326. (FIG. 10) Thus, the edge template correlator 4
The result produced by the second alternative (FIG. 2) is identical to the result produced by its preferred embodiment (FIG. 2).

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明を使用するシステムのスケッチ図であ
る。
FIG. 1 is a sketch diagram of a system using the present invention.

【図2】ミサイルを誘導する際に使用される目標座標を
生成する処理のブロックダイアグラムである。
FIG. 2 is a block diagram of a process for generating target coordinates used in guiding a missile.

【図3】図3は図2の大域エッジ検出器によって実行さ
れる処理のフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart of a process executed by the global edge detector of FIG. 2;

【図4】図4は図3の大域エッジ検出器中のテンプレー
トエディタによって実行される処理のフローチャートで
ある。
FIG. 4 is a flowchart of a process executed by a template editor in the global edge detector of FIG. 3;

【図5】図2の局部エッジ検出器によって実行される処
理で使用されるマスク図である。
FIG. 5 is a mask diagram used in the processing performed by the local edge detector of FIG. 2;

【図6】図6Aは代替的な比画像を形成するために図2
のエッジ抽出器によって実行される処理のフローチャー
トの第一部分図である。図6Bは図6Aのフローダイア
グラムの継続図である。
FIG. 6A is an illustration of FIG. 2 for forming an alternative ratio image.
FIG. 9 is a first partial diagram of a flowchart of a process executed by the edge extractor of FIG. FIG. 6B is a continuation of the flow diagram of FIG. 6A.

【図7】図7C,7D,7E,7Fは図6Aの処理で使
用されるマスク図である。
7C, 7D, 7E, and 7F are mask diagrams used in the processing of FIG. 6A.

【図8】図8Aはエッジ拡張境界画像を形成するために
図2中のエッジ抽出器によって実行される処理のフロー
チャートの第一部分図である。図8Bは図8Aのフロー
チャートの継続図である。
FIG. 8A is a first partial view of a flowchart of a process performed by the edge extractor in FIG. 2 to form an edge-extended boundary image. FIG. 8B is a continuation of the flowchart of FIG. 8A.

【図9】第9A図は基準テンプレートを形成するために
図2の基準テンプレートジェネレータによって実行され
る処理のフローチャートである。図9Bは相関閾値を形
成するために図2の基準テンプレートジェネレータによ
って実行される処理のフローチャートである。
FIG. 9A is a flowchart of a process performed by the reference template generator of FIG. 2 to form a reference template. FIG. 9B is a flowchart of a process performed by the reference template generator of FIG. 2 to form a correlation threshold.

【図10】図10Aは図2のミサイル搭載プロセッサに
よって実行される処理のフローチャートの第一部分図で
ある。図10Bは図10Aのフローチャートの継続図で
ある。
FIG. 10A is a first partial view of a flowchart of a process executed by the missile-mounted processor of FIG. 2; FIG. 10B is a continuation of the flowchart of FIG. 10A.

【図11】図11は図2の基準テンプレートジェネレー
タの代替例によって実行される処理のフローチャートで
ある。
FIG. 11 is a flowchart of a process performed by an alternative of the reference template generator of FIG.

【図12】図12は図11に示す処理中に考察されるピ
クセルのスケッチ図である。
FIG. 12 is a sketch diagram of the pixels considered during the process shown in FIG.

【図13】図13は図11に示す処理の一部として実行
されるテンプレート編集のフローチャートの第一部分図
である。
FIG. 13 is a first partial view of a flowchart of template editing executed as a part of the processing shown in FIG. 11;

【図14】図14は図13中のフローチャートの継続図
である。
FIG. 14 is a continuation of the flowchart in FIG. 13;

【図15】図2中のミサイル搭載プロセッサの代替例に
よって実行される処理のフローチャートである。
FIG. 15 is a flowchart of a process executed by an alternative example of the missile-mounted processor in FIG. 2;

フロントページの続き (72)発明者 アルバート・エイチ・ロング アメリカ合衆国マサチューセッツ州 01701,フレイミンガム,ジェラルディ ン・ロード 7 (72)発明者 スティーヴン・エル・リヒター アメリカ合衆国マサチューセッツ州 01451,ハーバード,ハイネス・レーン 16 (72)発明者 ハロルド・ジェイ・ゲラー アメリカ合衆国マサチューセッツ州 01701,フレイミンガム,ローリー・ロ ード 3 (72)発明者 アーヴィング・カンター アメリカ合衆国マサチューセッツ州 02173,レキシントン,ウォルサム・ス トリート 277 (72)発明者 ゴードン・エル・ケターリング アメリカ合衆国マサチューセッツ州 01730,ベッドフォード,リド・レーン 7 (56)参考文献 特開 昭63−284686(JP,A) 特開 昭64−46890(JP,A) 特開 平2−226378(JP,A) 特開 平1−106186(JP,A) 特開 平2−187651(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06T 7/00 - 7/60 G06T 5/00 H04N 7/12 - 7/137 F41G 7/22 JICSTファイル(JOIS)Continued on the front page (72) Inventor Albert H. Long, Geraldine Road, Framingham 01701, Massachusetts, USA 7 (72) Inventor Stephen El Richter, Massachusetts 01451, Harvard, Highness Lane 16 (72) ) Inventor Harold Jay Geller, Laurie Road, Framingham, Mass., USA 01701, Massachusetts 3 (72) Inventor Irving Canter 02173, Lexington, Waltham Street, Massachusetts, USA 277 (72) Inventor Gordon Elle Kettering Lido Lane, Bedford, Mass., United States 01730, Bedford 7 (56) References JP-A-63-284686 (JP, A) JP-A-64-46890 (JP, A) JP-A-2-226378 (JP, A) ) 106186 (JP, A) JP-A-2-18751 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G06T 7 /00-7/60 G06T 5/00 H04N 7/12- 7/137 F41G 7/22 JICST file (JOIS)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 各々がピクセルアレイから成る同一場面
の2つの画像を整合させる方法であって、 (a)第1画像の一部の第1のマップを形成し、その第
1マップがピクセルアレイより成り、第1マップ中の上
記ピクセルの各々は、第1マップ中のピクセルを包囲す
るローカルウィンドウ中のピクセルに対応する第1画像
中のピクセルがエッジを形成するかどうかを示す値を有
するようにし、 (b)上記第1画像の一部について第2のマップを形成
し、その第2マップがピクセルアレイより成り、その第
2マップ中のピクセルの各々は、第2マップ中のピクセ
ルに対応する第1画像中のピクセルがある閾値を上回る
値を有するかどうかを示す値を有するようにし、 (c)上記第1及び第2マップを組合せてピクセルアレ
イより成る第3のマップを形成し、第3マップ中の各ピ
クセルは第1画像の一部における対応ピクセルが画像中
の対象物のエッジを表わすかどうかを示す値を有するよ
うにし、 (d)上記第3マップを第2画像の一部と逐次比較して
第2画像の各部分に対するスコアを計算し、そのスコア
が、第1マップ中のエッジを表わす値を有する第3マッ
プ中のピクセルに対応する第2画像の一部中のピクセル
が同時に第2画像中のエッジでもある可能性を示すよう
にし、 (e)第1画像の一部に対応する最高のスコアを生じる
第2画像の一部を選択する、 ステップから構成される方法。
1. A method of registering two images of the same scene, each comprising a pixel array, comprising: (a) forming a first map of a portion of a first image, wherein the first map is a pixel array; And each of said pixels in the first map has a value indicating whether a pixel in the first image corresponding to a pixel in the local window surrounding the pixel in the first map forms an edge. (B) forming a second map for a portion of the first image, the second map comprising a pixel array, each of the pixels in the second map corresponding to a pixel in the second map; (C) combining said first and second maps to form a third map comprising a pixel array. Forming a map, wherein each pixel in the third map has a value indicating whether a corresponding pixel in a portion of the first image represents an edge of an object in the image, and (d) modifying the third map. Calculating a score for each portion of the second image by successively comparing with a portion of the second image, the score corresponding to a pixel in the third map having a value representing an edge in the first map; Indicating that the pixels in a portion of the second image may also be edges in the second image at the same time, and (e) selecting a portion of the second image that yields the highest score corresponding to a portion of the first image; A method consisting of steps.
【請求項2】 (a)第1画像は目標附近の領域を表わ
すとともに第1のSARによってミサイルを搭載する航
空機上に形成され、第2画像はミサイルが航空機からの
発射後に第2のSARによってミサイルで形成され、 (b)上記ミサイルが最高スコアを生成するものとして
選択された第2画像部分に基づいて誘導される、請求項
1記載の方法。
2. A first image representing an area near a target and formed on an aircraft carrying a missile by a first SAR, and a second image comprising a second image generated by the second SAR after the missile is launched from the aircraft. The method of claim 1 wherein the missile is formed and (b) the missile is guided based on a second image portion selected to produce a highest score.
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