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運(yùn)動(dòng)方向測(cè)量設(shè)備和跟蹤設(shè)備的制作方法

文檔序號(hào):6412476閱讀:338來源:國知局
專利名稱:運(yùn)動(dòng)方向測(cè)量設(shè)備和跟蹤設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種運(yùn)動(dòng)方向測(cè)量裝置,該裝置適合用于通過檢測(cè)車輛或飛行物的運(yùn)動(dòng)方向而進(jìn)行的跟蹤控制、VTR攝象機(jī)的圖象模糊校正等;本發(fā)明還涉及適用于機(jī)器視覺系統(tǒng)或監(jiān)測(cè)攝象機(jī)的跟蹤設(shè)備。
常規(guī)跟蹤設(shè)備包括具有地磁檢測(cè)器并用于檢測(cè)車輛的運(yùn)動(dòng)方向的運(yùn)動(dòng)方向測(cè)量裝置。這種跟蹤設(shè)備用來進(jìn)行沿著指定方向的無人駕駛。還可以獲得一種用于跟蹤運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的跟蹤設(shè)備。
然而,包括這種運(yùn)動(dòng)方向測(cè)量裝置的傳統(tǒng)的跟蹤設(shè)備,由于干擾磁場的影響,不能準(zhǔn)確地檢測(cè)車輛的運(yùn)動(dòng)方向,從而產(chǎn)生了可靠性的問題。近來,一種采用同步衛(wèi)星的GPS(全球定位系統(tǒng))得到了推廣。但這種系統(tǒng)是大型系統(tǒng)。
用于跟蹤運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的傳統(tǒng)跟蹤設(shè)備用于借助圖象攝取裝置攝取運(yùn)動(dòng)目標(biāo)(例如侵入者)的圖象,并獲得在時(shí)刻Tn輸入的圖象(圖30A)與在時(shí)刻Tn+1輸入的圖象(圖30B)之間的差。該設(shè)備隨后從獲得的差圖象(圖30D)獲得作為該差的各個(gè)其余部分(每一個(gè)部分都經(jīng)歷了一個(gè)改變),作為一個(gè)255的半音調(diào)值(沒有經(jīng)歷改變的部分是半音調(diào)值0),從而獲得在時(shí)刻Tn+1的差提取值。該設(shè)備還獲得時(shí)刻Tn+1輸入的圖象(圖30B)與在時(shí)刻Tn+2輸入的圖象(圖30C)之差,并借助與上述的相同的處理獲得時(shí)刻Tn+2的差提取圖象。
該設(shè)備獲得在時(shí)刻Tn+1的差提取圖象與在時(shí)刻Tn+2的差提取圖象之差,并根據(jù)所獲得的差圖象(圖30F)確定目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)方向和距離。參見圖30F,圖象部分消失的部分P1對(duì)應(yīng)于時(shí)刻Tn+1的目標(biāo)位置,且其余的部分P2對(duì)應(yīng)于時(shí)刻時(shí)刻Tn+2的目標(biāo)位置。在時(shí)刻Tn+1與時(shí)刻Tn+2之間的間隔中的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)方向和距離,是從部分P1和P2的位置之差獲得的。圖象攝取裝置視場根據(jù)所獲得的目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)方向和距離而移動(dòng),從而對(duì)目標(biāo)進(jìn)行跟蹤。
但這種傳統(tǒng)的用于跟蹤運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的跟蹤設(shè)備容易受噪聲的影響。另外,如果所要跟蹤的目標(biāo)很大(大得充滿了幀),就不能獲得重疊的部分。因而不能獲得目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)方向和距離。
還有一種通過圖案匹配來進(jìn)行跟蹤的方法。然而,在此方法中,必須進(jìn)行特征量提取,從而使處理變得復(fù)雜。
本發(fā)明就是為了解決上述問題而作出的,且其目的是提供一種運(yùn)動(dòng)方向測(cè)量裝置—它能夠準(zhǔn)確地檢測(cè)其運(yùn)動(dòng)方向而不需要任何大規(guī)模的系統(tǒng)。
本發(fā)明的另一目的,是提供一種跟蹤設(shè)備,它能夠抵抗噪聲的影響,并能夠即使在目標(biāo)很大的情況下在不需要特征量提取的情況下獲得目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)方向和量。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,根據(jù)本發(fā)明的第一方面(權(quán)利要求1),在時(shí)刻Tn輸入的兩維圖案數(shù)據(jù)被設(shè)定為核對(duì)圖案數(shù)據(jù),通過對(duì)該核對(duì)圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換而產(chǎn)生核對(duì)付里葉兩維圖案數(shù)據(jù),在時(shí)刻Tn+1輸入的兩維圖案數(shù)據(jù)被設(shè)定為登記圖案數(shù)據(jù),通過對(duì)該登記圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換而產(chǎn)生登記付里葉兩維圖案數(shù)據(jù),核對(duì)付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)和登記付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)得到合成,對(duì)所產(chǎn)生的合成付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換或兩維離散付里葉逆變換,獲得在已經(jīng)經(jīng)歷了付里葉變換的合成付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)中的一個(gè)相關(guān)分量區(qū)中的一個(gè)相關(guān)峰,且獲得從該相關(guān)分量區(qū)中的一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)至相關(guān)峰的一個(gè)位置的方向,作為本發(fā)明的裝置的運(yùn)動(dòng)方向。
根據(jù)此方面,在時(shí)刻Tn輸入的兩維圖案數(shù)據(jù)被設(shè)定為核對(duì)圖案數(shù)據(jù)。通過對(duì)該核對(duì)圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換,產(chǎn)生核對(duì)付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)。在時(shí)刻Tn+1輸入的兩維圖案數(shù)據(jù)被設(shè)定為登記圖案數(shù)據(jù)。通過對(duì)該登記圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換,產(chǎn)生出登記付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)。對(duì)核對(duì)付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)和登記付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行合成。對(duì)所產(chǎn)生的合成付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換或兩維離散付里葉逆變換。獲得出現(xiàn)在合成付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)中的一個(gè)相關(guān)分量區(qū)中的一個(gè)相關(guān)峰。獲得從該相關(guān)分量區(qū)中的一個(gè)基準(zhǔn)位置至相關(guān)峰的位置的方向,作為本發(fā)明的裝置的運(yùn)動(dòng)方向。
根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面,在第一個(gè)方面中,在對(duì)合成付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行了幅度壓縮處理之后,對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換或兩維離散付里葉逆變換。
根據(jù)此方面,在對(duì)合成付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行了諸如對(duì)數(shù)處理或開根(root)處理的幅度壓縮處理之后,對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換或兩維離散付里葉逆變換。
根據(jù)本發(fā)明的第三個(gè)方面,在第一個(gè)方面中,通過在對(duì)核對(duì)圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行了兩維離散付里葉變換之后對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行幅度壓縮處理,產(chǎn)生出核對(duì)付里葉兩維圖案數(shù)據(jù),且通過在對(duì)登記圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行了兩維離散付里葉變換之后對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行幅度壓縮處理,產(chǎn)生出登記付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)。
根據(jù)此方面,通過在對(duì)核對(duì)圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行了兩維離散付里葉變換之后對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行諸如對(duì)數(shù)處理或開根處理的幅度壓縮處理,產(chǎn)生出核對(duì)付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)。在對(duì)登記圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行了兩維離散付里葉變換之后對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行諸如對(duì)數(shù)處理或開根處理的幅度壓縮處理,產(chǎn)生出登記付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的第四個(gè)方面,在時(shí)刻Tn輸入的兩維圖案數(shù)據(jù)被設(shè)定為登記圖案數(shù)據(jù),通過對(duì)該登記圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換而產(chǎn)生登記付里葉兩維圖案數(shù)據(jù),在時(shí)刻Tn+1輸入的兩維圖案數(shù)據(jù)被設(shè)定為核對(duì)圖案數(shù)據(jù),通過對(duì)該核對(duì)圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換而產(chǎn)生核對(duì)付里葉兩維圖案數(shù)據(jù),登記付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)和核對(duì)付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)得到合成,對(duì)所產(chǎn)生的合成付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換或兩維離散付里葉逆變換,獲得出現(xiàn)在已經(jīng)經(jīng)歷了付里葉變換的合成付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)中的一個(gè)相關(guān)分量區(qū)的一個(gè)相關(guān)峰,且獲得從作為起點(diǎn)的相關(guān)峰的一個(gè)位置至相關(guān)分量區(qū)中的一個(gè)基準(zhǔn)位置的方向,作為該裝置的運(yùn)動(dòng)方向。
根據(jù)此方面,在時(shí)刻Tn輸入的兩維圖案數(shù)據(jù)被設(shè)定為登記圖案數(shù)據(jù)。通過對(duì)該登記圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換,產(chǎn)生出登記付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)。在時(shí)刻Tn+1輸入的兩維圖案數(shù)據(jù)被設(shè)定為核對(duì)圖案數(shù)據(jù)。通過對(duì)該核對(duì)圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換而產(chǎn)生核對(duì)付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)。該登記付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)和核對(duì)付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)得到合成。對(duì)所產(chǎn)生的合成付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換或兩維離散付里葉逆變換。獲得出現(xiàn)在已經(jīng)經(jīng)歷了付里葉變換的合成付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)中的模糊相關(guān)分量區(qū)中的一個(gè)相關(guān)峰。獲得從作為起點(diǎn)的相關(guān)峰的位置至相關(guān)分量區(qū)中的一個(gè)基準(zhǔn)位置的方向,作為該裝置的運(yùn)動(dòng)方向。
根據(jù)本發(fā)明的第五個(gè)方面,在第四個(gè)方面中,在對(duì)合成付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行了幅度壓縮處理之后,對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換或兩維離散付里葉逆變換。
根據(jù)此方面,在對(duì)合成付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行了諸如對(duì)數(shù)處理或開根處理的幅度壓縮處理之后,對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換或兩維離散付里葉逆變換。
根據(jù)本發(fā)明的第六個(gè)方面,在第四個(gè)方面中,通過在對(duì)核對(duì)圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行了兩維離散付里葉變換之后,對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行幅度壓縮處理,而產(chǎn)生核對(duì)付里葉兩維圖案數(shù)據(jù),且通過在對(duì)登記圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行了兩維離散付里葉變換之后對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行幅度壓縮處理,產(chǎn)生出登記付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)。
根據(jù)此方面,通過在對(duì)核對(duì)圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行了兩維離散付里葉變換之后對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行諸如對(duì)數(shù)處理或開根處理的幅度壓縮處理,產(chǎn)生核對(duì)付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)。登記付里葉兩維圖案數(shù)據(jù),是在對(duì)登記圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行了兩維離散付里葉變換之后對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行諸如對(duì)數(shù)處理或開根處理的幅度壓縮處理后而產(chǎn)生的。
根據(jù)本發(fā)明的第七個(gè)方面,在第一至第三個(gè)方面中,獲得出現(xiàn)在合成付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)中的一個(gè)相關(guān)分量區(qū)中的一個(gè)相關(guān)峰,且當(dāng)獲得了不少于兩個(gè)的相關(guān)峰時(shí),離用于獲得裝置的運(yùn)動(dòng)方向的前一個(gè)相關(guān)峰的位置最近的一個(gè)相關(guān)峰的位置被設(shè)定為當(dāng)前相關(guān)峰的位置,且獲得從相關(guān)分量區(qū)中的一個(gè)基準(zhǔn)位置至該相關(guān)峰的位置的方向,作為該裝置的當(dāng)前運(yùn)動(dòng)方向。根據(jù)此方面,當(dāng)在相關(guān)分量區(qū)中獲得了不少于兩個(gè)的相關(guān)峰時(shí),離用于獲得裝置的運(yùn)動(dòng)方向的前一個(gè)相關(guān)峰的位置最近的一個(gè)相關(guān)峰的位置被設(shè)定為當(dāng)前相關(guān)峰的位置。且獲得從相關(guān)分量區(qū)中的一個(gè)基準(zhǔn)位置至該相關(guān)峰的位置的方向,作為該裝置的當(dāng)前運(yùn)動(dòng)方向。
根據(jù)本發(fā)明的第八個(gè)方面,在第四至第六個(gè)方面中,獲得出現(xiàn)在合成付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)中的一個(gè)相關(guān)分量區(qū)的相關(guān)峰,且當(dāng)獲得了不少于兩個(gè)的相關(guān)峰時(shí),離用于獲得裝置的運(yùn)動(dòng)方向的前一個(gè)相關(guān)峰的位置最近的一個(gè)相關(guān)峰的位置被設(shè)定為當(dāng)前相關(guān)峰的位置,且獲得從作為起點(diǎn)的相關(guān)峰的位置至該相關(guān)分量區(qū)中的一個(gè)基準(zhǔn)位置的方向,作為該裝置的當(dāng)前運(yùn)動(dòng)方向。根據(jù)此方面,當(dāng)在該相關(guān)分量區(qū)中出現(xiàn)不少于兩個(gè)的相關(guān)峰時(shí),離用于獲得裝置的運(yùn)動(dòng)方向的前一個(gè)相關(guān)峰的位置最近的一個(gè)相關(guān)峰的位置被設(shè)定為當(dāng)前相關(guān)峰的位置。且獲得作為起點(diǎn)的該相關(guān)峰的位置至相關(guān)分量區(qū)中的該基準(zhǔn)位置的方向,作為該裝置的當(dāng)前運(yùn)動(dòng)方向。
根據(jù)本發(fā)明的第九個(gè)方面,在時(shí)刻Tn輸入的兩維圖案數(shù)據(jù)被設(shè)定為登記圖案數(shù)據(jù),登記付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)是通過對(duì)該登記圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換而獲得的;在時(shí)刻Tn+1輸入的兩維圖案數(shù)據(jù)被設(shè)定為核對(duì)圖案數(shù)據(jù),核對(duì)付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)是通過對(duì)該核對(duì)圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換而產(chǎn)生的;該登記付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)和核對(duì)付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)得到合成;對(duì)所產(chǎn)生的合成付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換或兩維離散付里葉逆變換,獲得在一個(gè)范圍—該范圍不包括在已經(jīng)經(jīng)歷了付里葉變換的合成付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)中出現(xiàn)的一個(gè)相關(guān)分量區(qū)中的一個(gè)基準(zhǔn)位置附近的一個(gè)部分—中的一個(gè)相關(guān)峰,獲得從該相關(guān)分量區(qū)中的該基準(zhǔn)位置至相關(guān)峰的一個(gè)位置的方向,作為目標(biāo)的一個(gè)運(yùn)動(dòng)方向,獲得從相關(guān)分量區(qū)中的該基準(zhǔn)位置至該相關(guān)峰的該位置的距離以作為該目標(biāo)的移動(dòng)量,目標(biāo)是否處于可能在時(shí)刻Tn+2輸入的兩維圖案數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)區(qū)之外是根據(jù)所獲得的運(yùn)動(dòng)方向和量而預(yù)測(cè)的,兩維圖案數(shù)據(jù)輸入裝置的視場是這樣移動(dòng)的—即使得當(dāng)預(yù)測(cè)目標(biāo)將處于可能在時(shí)刻Tn+2輸入的兩維圖案數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)區(qū)之外時(shí)跟蹤位于在時(shí)刻Tn+2輸入的兩維圖案數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)區(qū)之內(nèi); 且如果兩維圖案數(shù)據(jù)輸入裝置的視場移動(dòng),且當(dāng)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)方向和量將要通過采用在時(shí)刻Tn+1和時(shí)刻Tn+2的兩維圖案數(shù)據(jù)而被獲得時(shí),出現(xiàn)在通過合成時(shí)刻Tn+1和時(shí)刻Tn+2的兩維圖案數(shù)據(jù)而獲得的合成付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)中的一個(gè)相關(guān)分量區(qū)中的相關(guān)峰的位置,根據(jù)兩維圖案數(shù)據(jù)輸入裝置的視場的運(yùn)動(dòng)方向和量而得到校正。
根據(jù)此方面,在時(shí)刻Tn輸入的兩維圖案數(shù)據(jù)被設(shè)定為登記圖案數(shù)據(jù)。登記付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)是通過對(duì)該登記圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換而產(chǎn)生的。在時(shí)刻Tn+1輸入的兩維圖案數(shù)據(jù)被設(shè)定為核對(duì)圖案數(shù)據(jù)。核對(duì)付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)是通過對(duì)該核對(duì)圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換而產(chǎn)生的。登記付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)和核對(duì)付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)得到合成。對(duì)所產(chǎn)生的合成付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換或兩維離散付里葉逆變換。在一個(gè)范圍—該范圍不包括在已經(jīng)經(jīng)歷了付里葉變換的合成付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)中出現(xiàn)的一個(gè)相關(guān)分量區(qū)中的一個(gè)基準(zhǔn)位置附近的一個(gè)部分—中的一個(gè)相關(guān)峰。獲得從在該相關(guān)分量區(qū)中的該基準(zhǔn)位置至該相關(guān)峰的一個(gè)方向,作為目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)方向。獲得從相關(guān)分量區(qū)中的該基準(zhǔn)位置至相關(guān)峰的該位置的距離,作為目標(biāo)的移動(dòng)量。根據(jù)所獲得的運(yùn)動(dòng)方向和量,預(yù)測(cè)目標(biāo)是否位于可能在時(shí)刻Tn+2輸入的兩維圖案數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)區(qū)之外。當(dāng)預(yù)測(cè)目標(biāo)將位于可能在時(shí)刻Tn+2輸入的兩維圖案數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)區(qū)之外時(shí),兩維圖案數(shù)據(jù)輸入裝置的視場得到移動(dòng),從而使目標(biāo)位于在時(shí)刻Tn+2輸入的兩維圖案數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)區(qū)之內(nèi)。如果兩維圖案數(shù)據(jù)輸入裝置的視場得到移動(dòng),且當(dāng)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)方向和量將要通過采用時(shí)刻Tn+1和時(shí)刻Tn+2的兩維圖案數(shù)據(jù)而獲得時(shí),在通過合成時(shí)刻Tn+1和時(shí)刻Tn+2時(shí)的兩維圖案數(shù)據(jù)而獲得的合成付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)中出現(xiàn)的相關(guān)分量區(qū)中的相關(guān)峰的位置將根據(jù)兩維圖案數(shù)據(jù)輸入裝置的視場的運(yùn)動(dòng)方向和量而得到校正。
根據(jù)本發(fā)明的第10個(gè)方面,象在第九個(gè)方面中那樣,獲得目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)方向和量,且兩維圖案數(shù)據(jù)輸入裝置的視場根據(jù)所獲得的運(yùn)動(dòng)方向和量而得到移動(dòng),從而使該目標(biāo)位于在下一個(gè)時(shí)刻Tn+2輸入的兩維圖案數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)區(qū)中。當(dāng)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)方向和量將要通過采用時(shí)刻Tn+1和時(shí)刻Tn+2時(shí)的兩維圖案數(shù)據(jù)而獲得時(shí),在通過合成該圖案數(shù)據(jù)而獲得的合成付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)中出現(xiàn)的相關(guān)分量區(qū)中的相關(guān)峰的位置,將根據(jù)兩維圖案數(shù)據(jù)輸入裝置的視場的運(yùn)動(dòng)方向和量,而得到校正。
根據(jù)本發(fā)明的第11個(gè)方面,在時(shí)刻Tn輸入的兩維圖案數(shù)據(jù)被設(shè)定為核對(duì)圖案數(shù)據(jù);核對(duì)付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)是通過對(duì)該核對(duì)圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換而產(chǎn)生的;在時(shí)刻Tn+1輸入的兩維圖案數(shù)據(jù)被設(shè)定為登記圖案數(shù)據(jù),登記付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)是通過對(duì)該登記圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換而產(chǎn)生的;該核對(duì)付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)和登記付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)得到合成;對(duì)所產(chǎn)生的合成付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換或兩維離散付里葉逆變換;獲得在一個(gè)范圍—該范圍不包括在已經(jīng)經(jīng)歷了付里葉變換的合成付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)中出現(xiàn)的一個(gè)相關(guān)分量區(qū)中的一個(gè)基準(zhǔn)位置附近的一個(gè)部分—中的一個(gè)相關(guān)峰;獲得從作為起點(diǎn)的該相關(guān)峰的一個(gè)位置至在該相關(guān)分量區(qū)中的一個(gè)基準(zhǔn)位置的方向,作為一個(gè)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)方向;獲得從該相關(guān)峰的該位置至相關(guān)分量區(qū)中的該基準(zhǔn)位置的距離,作為目標(biāo)的移動(dòng)量;兩維圖案數(shù)據(jù)輸入裝置的視場得到移動(dòng),從而當(dāng)預(yù)測(cè)目標(biāo)將處于可能在時(shí)刻Tn+2輸入的兩維圖案數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)區(qū)之外時(shí),使得目標(biāo)位于在時(shí)刻Tn+2輸入的兩維圖案數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)區(qū)之內(nèi);且如果兩維圖案數(shù)據(jù)輸入裝置的視場被移動(dòng)且當(dāng)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)方向和量將要通過利用時(shí)刻Tn+1和時(shí)刻Tn+2的兩維圖案數(shù)據(jù)而獲得時(shí),在通過合成時(shí)刻Tn+1和時(shí)刻Tn+2的兩維圖案數(shù)據(jù)而獲得的合成付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)中出現(xiàn)的一個(gè)相關(guān)分量區(qū)中的相關(guān)峰的位置,根據(jù)兩維圖案數(shù)據(jù)輸入裝置的視場的運(yùn)動(dòng)方向和量,而得到校正。
根據(jù)本發(fā)明的第12個(gè)方面,如在第11個(gè)方面中那樣,獲得目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)方向和量,且兩維圖案數(shù)據(jù)輸入裝置的視場根據(jù)所獲得的運(yùn)動(dòng)方向和量而得到移動(dòng),從而使該目標(biāo)位于在下一個(gè)時(shí)刻Tn+2輸入的兩維圖案數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)區(qū)之內(nèi)。當(dāng)將要通過利用在時(shí)刻Tn+1和時(shí)刻Tn+2的兩維圖案數(shù)據(jù)而獲得目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)方向和量時(shí),在通過合成圖案數(shù)據(jù)而獲得的合成付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)中出現(xiàn)的一個(gè)相關(guān)分量區(qū)中的相關(guān)峰的位置,根據(jù)兩維圖案數(shù)據(jù)輸入裝置的視場的運(yùn)動(dòng)方向和量,而得到校正。
根據(jù)本發(fā)明的第13個(gè)方面,在第九至12個(gè)方面中,在對(duì)合成付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行了諸如對(duì)數(shù)處理或開根處理的幅度壓縮處理之后,對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換或兩維離散付里葉逆變換。
根據(jù)本發(fā)明的第14個(gè)方面,在第九和10個(gè)方面中,通過在對(duì)核對(duì)圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行了兩維離散付里葉變換之后對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行諸如對(duì)數(shù)處理或開根處理的幅度壓縮處理,產(chǎn)生出核對(duì)付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)。該登記付里葉兩維圖案數(shù)據(jù),是通過在對(duì)登記圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行了兩維離散付里葉變換之后對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行諸如對(duì)數(shù)處理或開根處理的幅度壓縮處理,而產(chǎn)生的。
根據(jù)本發(fā)明的第15個(gè)方面,在第11和12個(gè)方面中,核對(duì)付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)是通過在對(duì)核對(duì)圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行了兩維離散付里葉變換之后對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行諸如對(duì)數(shù)處理或開根處理的幅度壓縮處理而產(chǎn)生的。登記付里葉兩維圖案數(shù)據(jù),是通過在對(duì)登記圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行了兩維離散付里葉變換之后,對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行諸如對(duì)數(shù)處理或開根處理的幅度壓縮處理,而產(chǎn)生的。
根據(jù)本發(fā)明的第16個(gè)方面,設(shè)置了用于輸入在預(yù)定視場中的、作為兩維圖案數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)的兩維圖案數(shù)據(jù)輸入裝置和用于沿著一個(gè)深度方向測(cè)量距在兩維圖案數(shù)據(jù)輸入裝置的一個(gè)視場中的一個(gè)目標(biāo)的距離距離測(cè)量裝置;獲得在時(shí)刻Tn沿著該深度方向距該目標(biāo)的距離Ln—它是由該距離測(cè)量裝置測(cè)量到的—與在時(shí)刻Tn+1沿著該深度方向的距該目標(biāo)的距離Ln+1’之間的差,作為目標(biāo)沿著該深度方向的運(yùn)動(dòng)距離;在時(shí)刻Tn輸入的兩維圖案數(shù)據(jù)被設(shè)定為登記圖案數(shù)據(jù);登記付里葉兩維圖案數(shù)據(jù),是通過對(duì)該登記圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換,而產(chǎn)生的;根據(jù)由距離測(cè)量裝置測(cè)量到的、在時(shí)刻Tn沿著該深度方向距目標(biāo)的距離Ln與在時(shí)刻Tn+1的、沿著該深度方向的距目標(biāo)的距離Ln+1’之間的比值,對(duì)在時(shí)刻Tn+1輸入的兩維圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行放大/縮小處理;在時(shí)刻Tn+1輸入的兩維圖案數(shù)據(jù)被設(shè)定為核對(duì)圖案數(shù)據(jù);核對(duì)付里葉兩維圖案數(shù)據(jù),是通過對(duì)該核對(duì)圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換,而產(chǎn)生的;該登記付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)和該核對(duì)付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)得到合成;對(duì)所產(chǎn)生的合成付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換或兩維離散付里葉逆變換;獲得設(shè)置一個(gè)范圍—該范圍不包括在已經(jīng)經(jīng)歷了付里葉變換的合成付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)中出現(xiàn)的一個(gè)相關(guān)分量區(qū)中的一個(gè)基準(zhǔn)位置附近的位置—中的相關(guān)峰;獲得從該相關(guān)分量區(qū)中的該基準(zhǔn)位置至該相關(guān)峰的一個(gè)位置的距離,作為與該深度方向垂直的一個(gè)平面上的物體的運(yùn)動(dòng)方向;目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)矢量,是從目標(biāo)沿著深度方向的運(yùn)動(dòng)距離和目標(biāo)沿著與該深度方向垂直的平面中的運(yùn)動(dòng)距離獲得的;且兩維圖案數(shù)據(jù)輸入裝置的位置,根據(jù)該目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)矢量,而得到移動(dòng)。
根據(jù)此方面,獲得在時(shí)刻Tn沿著深度方向至該目標(biāo)的距離Ln與在時(shí)刻Tn+1沿著該深度方向至該目標(biāo)的距離Ln+1’之差,作為沿著深度方向的目標(biāo)運(yùn)動(dòng)距離。在時(shí)刻Tn輸入的兩維圖案數(shù)據(jù)被設(shè)定為登記圖案數(shù)據(jù)。登記付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)是通過對(duì)該登記圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換而產(chǎn)生的。根據(jù)借助距離測(cè)量裝置測(cè)量到的、在時(shí)刻Tn沿著深度方向至目標(biāo)的距離Ln與在時(shí)刻Tn+1沿著深度方向至目標(biāo)的距離Ln+1’之間的比值,對(duì)在時(shí)刻Tn+1輸入的兩維圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行放大/縮小處理。在時(shí)刻Tn+1輸入的兩維圖案數(shù)據(jù)被設(shè)定為核對(duì)圖案數(shù)據(jù)。核對(duì)付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)是通過對(duì)該核對(duì)圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換而產(chǎn)生的。登記付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)和核對(duì)付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)得到合成。對(duì)所產(chǎn)生的合成付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換或兩維離散付里葉逆變換。獲得在一個(gè)范圍—該范圍不包括在已經(jīng)經(jīng)歷了付里葉變換的合成付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)中出現(xiàn)的相關(guān)分量區(qū)中的基準(zhǔn)位置附近的部分—中的相關(guān)峰。獲得從相關(guān)分量區(qū)中的基準(zhǔn)位置至該相關(guān)峰的距離,作為在垂直于深度方向的平面上的物體的運(yùn)動(dòng)距離。該目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)矢量,是從該目標(biāo)沿著深度方向的運(yùn)動(dòng)距離和該目標(biāo)在與深度方向垂直的平面中的運(yùn)動(dòng)距離,而獲得的。兩維圖案數(shù)據(jù)輸入裝置的位置,根據(jù)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)矢量,得到移動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明的第17個(gè)方面,設(shè)置了用于輸入預(yù)定的視場中的作為兩維圖案數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)的兩維圖案數(shù)據(jù)輸入裝置和用于測(cè)量位于兩維圖案數(shù)據(jù)輸入裝置的視場中的一個(gè)目標(biāo)沿著一個(gè)深度方向距離的距離測(cè)量裝置,獲得在時(shí)刻Tn沿著該深度方向至該目標(biāo)的距離Ln—該距離由距離測(cè)量裝置測(cè)量—與在時(shí)刻Tn+1沿著深度方向至目標(biāo)的距離Ln+1’,作為目標(biāo)沿著深度方向的運(yùn)動(dòng)距離;在時(shí)刻Tn輸入的兩維圖案數(shù)據(jù)被設(shè)定為核對(duì)圖案數(shù)據(jù),通過對(duì)該核對(duì)圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換而產(chǎn)生核對(duì)付里葉兩維圖案數(shù)據(jù);根據(jù)在時(shí)刻Tn沿著深度方向至目標(biāo)的距離Ln—該距離是由距離測(cè)量裝置測(cè)量到的—與在時(shí)刻Tn+1沿著深度方向至該目標(biāo)的距離Ln+1’之間的比值,對(duì)在時(shí)刻Tn+1輸入的兩維圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行放大/縮小處理;在時(shí)刻Tn+1輸入的兩維圖案數(shù)據(jù)被設(shè)定為登記圖案數(shù)據(jù);通過對(duì)該登記圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換,產(chǎn)生出登記付里葉兩維圖案數(shù)據(jù);該核對(duì)付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)和登記付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)得到合成;對(duì)所產(chǎn)生的合成付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換或兩維離散付里葉逆變換;獲得獲得在一個(gè)范圍—該范圍不包括在已經(jīng)經(jīng)歷了付里葉變換的合成付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)中出現(xiàn)的相關(guān)分量區(qū)中的基準(zhǔn)位置附近的部分—中的相關(guān)峰;獲得從該相關(guān)峰的一個(gè)位置至在相關(guān)分量區(qū)中的該基準(zhǔn)位置的位置的距離,作為物體在與深度方向垂直的平面上的運(yùn)動(dòng)距離;從目標(biāo)沿著深度方向的運(yùn)動(dòng)距離和目標(biāo)在與深度方向垂直的平面上的運(yùn)動(dòng)距離,獲得一個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量,且兩維圖案數(shù)據(jù)輸入裝置的位置根據(jù)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)矢量而得到移動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明的第18個(gè)方面,在第16和17個(gè)方面中,在對(duì)合成付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行了諸如對(duì)數(shù)處理或開根處理的幅度壓縮處理之后,對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換或兩維離散付里葉逆變換。
根據(jù)本發(fā)明的第19個(gè)方面,在第16個(gè)方面中,在時(shí)刻Tn輸入的兩維圖案數(shù)據(jù)被設(shè)定為登記圖案數(shù)據(jù),且登記付里葉兩維圖案數(shù)據(jù),是通過在對(duì)登記圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行了兩維離散付里葉變換之后對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行諸如對(duì)數(shù)處理或開根處理的幅度壓縮處理,而產(chǎn)生出來的。在時(shí)刻Tn+1輸入的并已經(jīng)經(jīng)歷了放大/縮小處理的兩維圖案數(shù)據(jù)被設(shè)定為核對(duì)圖案數(shù)據(jù),且核對(duì)付里葉兩維圖案數(shù)據(jù),是通過在對(duì)該核對(duì)圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行了兩維離散付里葉變換之后對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行諸如對(duì)數(shù)處理或開根處理的幅度壓縮處理,而產(chǎn)生出來的。
根據(jù)本發(fā)明的第20個(gè)方面,在第17個(gè)方面中,在時(shí)刻Tn輸入的兩維圖案數(shù)據(jù)被設(shè)定為核對(duì)圖案數(shù)據(jù),且核對(duì)付里葉兩維圖案數(shù)據(jù),是通過在對(duì)核對(duì)圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行了兩維離散付里葉變換之后,對(duì)該核對(duì)圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行諸如對(duì)數(shù)處理或開根處理的幅度壓縮處理,而產(chǎn)生出來的。在時(shí)刻Tn+1輸入的并已經(jīng)經(jīng)歷了放大/縮小處理的兩維圖案數(shù)據(jù)被設(shè)定為登記圖案數(shù)據(jù),且登記付里葉兩維圖案數(shù)據(jù),是在對(duì)該登記圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行了兩維離散付里葉變換之后,通過對(duì)該登記圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行諸如對(duì)數(shù)處理或開根處理的幅度壓縮處理,而產(chǎn)生出來的。
根據(jù)本發(fā)明的第21個(gè)方面,在第16至20個(gè)方面中,以時(shí)刻Tn作為起點(diǎn)的、在時(shí)刻Tn+1的目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)方向θ和至?xí)r刻Tn+1的目標(biāo)的直線距離Ln+1’,是根據(jù)所獲得的目標(biāo)運(yùn)動(dòng)矢量而獲得的;兩維圖案數(shù)據(jù)輸入裝置的視場的中心指向所獲得的運(yùn)動(dòng)方向θ;獲得所獲得的直線距離Ln+1″與在時(shí)刻Tn至目標(biāo)的距離Ln之差;且兩維圖案數(shù)據(jù)輸入裝置沿著該運(yùn)動(dòng)方向θ移動(dòng)該距離差。
根據(jù)本發(fā)明的第22個(gè)方面,在第16至22個(gè)方面,兩維圖案數(shù)據(jù)輸入裝置的位置,根據(jù)所獲得的目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)矢量,通過利用該矢量作為運(yùn)動(dòng)矢量,而得到移動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明的第23個(gè)方面,在第16至22個(gè)方面中,設(shè)置了第一和第二攝象機(jī),這些攝象機(jī)之一與兩維圖案數(shù)據(jù)輸入裝置結(jié)合使用,第一攝象機(jī)攝取的圖象數(shù)據(jù)被設(shè)定為登記圖案數(shù)據(jù);登記付里葉兩維圖案數(shù)據(jù),是通過對(duì)該登記圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換,而產(chǎn)生出來的;第二攝象機(jī)所攝取的圖象數(shù)據(jù)被設(shè)定為核對(duì)圖案數(shù)據(jù);核對(duì)付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)是通過對(duì)該核對(duì)圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換,而產(chǎn)生出來的;核對(duì)付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)和登記付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)得到合成、對(duì)所產(chǎn)生的合成付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換或兩維離散付里葉逆變換;獲得在一個(gè)范圍—該范圍不包括在已經(jīng)經(jīng)歷了付里葉變換的合成付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)中出現(xiàn)的相關(guān)分量區(qū)中的基準(zhǔn)位置附近的部分—中的相關(guān)峰;且根據(jù)該相關(guān)峰的位置與相關(guān)分量區(qū)中的該基準(zhǔn)位置之間的距離,測(cè)量沿著該深度方向至目標(biāo)的距離。


圖1A至1H用于說明圖2中顯示的跟蹤設(shè)備中的跟蹤處理(實(shí)施例1A);圖2是框圖,顯示了具有根據(jù)本發(fā)明的第一至第八個(gè)方面的運(yùn)動(dòng)方向測(cè)量裝置的跟蹤設(shè)備的設(shè)置;圖3是流程圖,用于說明跟蹤設(shè)備中的跟蹤操作(實(shí)施例1A);圖4A至4B是流程圖,用于說明跟蹤設(shè)備中的另一跟蹤操作;圖5A至5H用于說明在圖2顯示的跟蹤設(shè)備中的一個(gè)跟蹤處理(實(shí)施例1B);圖6是流程圖,用于說明跟蹤設(shè)備中的跟蹤操作(實(shí)施例1B);圖7顯示了具有該跟蹤裝置的飛機(jī);圖8是框圖,顯示了根據(jù)本發(fā)明的第九至15方面的跟蹤設(shè)備的設(shè)置;圖9A至9L用于說明圖8中顯示的跟蹤設(shè)備的跟蹤處理(實(shí)施例2A);圖10是流程圖,用于說明在跟蹤設(shè)備中的跟蹤操作(實(shí)施例2A);圖11用于說明在其中一個(gè)目標(biāo)M1與一條軌平行地運(yùn)動(dòng)的情況下一個(gè)CCD攝象機(jī)的運(yùn)動(dòng)(實(shí)施例2A)—圖12用于說明跟蹤設(shè)備中的一個(gè)計(jì)算處理(實(shí)施例2A),該處理用于從時(shí)刻時(shí)刻T2時(shí)目標(biāo)M1的位置預(yù)測(cè)時(shí)刻T3時(shí)目標(biāo)M1的位置;圖13A和13B是流程圖,顯示了跟蹤設(shè)備中的跟蹤操作的另一例子;圖14用于說明在其中目標(biāo)M1與一條軌平行地運(yùn)動(dòng)的情況下一個(gè)CCD攝象機(jī)的運(yùn)動(dòng)實(shí)施例2C);圖15是流程圖,用于說明在圖8顯示的跟蹤設(shè)備中的跟蹤操作(實(shí)施例2C);
圖16A至16L用于說明在跟蹤設(shè)備中的跟蹤處理(實(shí)施例2C);圖17是框圖,顯示了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的跟蹤設(shè)備;圖18是跟蹤設(shè)備的平面圖;圖19用于說明在其中目標(biāo)M1沿著具有半徑1且中心位于一個(gè)CCD攝象機(jī)的圖象攝取位置上的一個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)的情況下該CCD攝象機(jī)沿著視場方向的運(yùn)動(dòng)(實(shí)施例2E);圖20用于說明跟蹤設(shè)備中的一個(gè)計(jì)算處理(實(shí)施例2E),該處理用于從目標(biāo)M1在時(shí)刻T2時(shí)的位置預(yù)測(cè)目標(biāo)M1在時(shí)刻T3的位置;圖21用于說明在其中目標(biāo)M1沿著具有半徑1且其中心位于一個(gè)CCD攝象機(jī)的圖象攝取位置上的圓周運(yùn)動(dòng)的情況下該CCD攝象機(jī)沿著視場方向的運(yùn)動(dòng)(實(shí)施例2F);圖22是框圖,顯示了根據(jù)本發(fā)明的第16至23個(gè)方面的跟蹤設(shè)備的設(shè)置;圖23A至23J用于說明在圖22顯示的跟蹤設(shè)備中的跟蹤處理;圖24是流程圖,用于說明在跟蹤設(shè)備中的跟蹤操作(實(shí)施例3A);圖25用于說明在其中目標(biāo)M1前后運(yùn)動(dòng)和左右運(yùn)動(dòng)的情況下一個(gè)CCD攝象機(jī)的運(yùn)動(dòng)(實(shí)施例3A);圖26A至26C是流程圖,用于說明在該跟蹤設(shè)備中的跟蹤操作的其他例子;圖27用于說明在其中目標(biāo)M1前后運(yùn)動(dòng)和左右運(yùn)動(dòng)的情況下一個(gè)CCD攝象機(jī)的運(yùn)動(dòng)(實(shí)施例3C);圖28是流程圖,用于說明在該跟蹤設(shè)備中的跟蹤處理(實(shí)施例3C);圖29是框圖,顯示了根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例(實(shí)施例3D)的跟蹤設(shè)備的設(shè)置;且圖30A至30F用于說明在傳統(tǒng)跟蹤設(shè)備中的跟蹤處理。
以下詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。
(第一至第八方面運(yùn)動(dòng)方向測(cè)量裝置)圖2顯示了具有根據(jù)本發(fā)明的第一至第八個(gè)方面的運(yùn)動(dòng)方向測(cè)量裝置的跟蹤設(shè)備的設(shè)置。參見圖2,標(biāo)號(hào)10表示一個(gè)CCD攝象機(jī);標(biāo)號(hào)20表示一個(gè)控制單元—它包括一個(gè)具有CPU的控制部分20-1、一個(gè)ROM 20-2、一個(gè)RAM 20-3、一個(gè)硬盤(HD)20-4、一個(gè)幀存儲(chǔ)器(FM)20-5、一個(gè)外部連接部分(I/F)20-6、和一個(gè)付里葉變換部分(FFT)20-7。在ROM 20-2中存儲(chǔ)有一個(gè)跟蹤程序(見圖3)。
(實(shí)施例1A第一至第六方面)假定在此跟蹤設(shè)備中,由CCD攝象機(jī)10攝取的圖象以圖1A所示的方式運(yùn)動(dòng),即CCD攝象機(jī)10被裝在一個(gè)車輛上,且CCD攝象機(jī)10攝取的圖象(背景)在車輛運(yùn)動(dòng)時(shí)以圖象G1、G2和G3的方式改變,如圖1A所示。在此情況下,對(duì)車輛的跟蹤(沿著指定方向的無人驅(qū)動(dòng))是以如下方式進(jìn)行的。
一個(gè)控制部分20-1設(shè)定n=1(圖3中的步驟101),以通過幀存儲(chǔ)器20-5裝載在時(shí)刻Tn—例如時(shí)刻T1—來自CCD攝象機(jī)10的圖象數(shù)據(jù)G1(步驟102)。裝載的圖象數(shù)據(jù)G1被設(shè)定為核對(duì)圖象數(shù)據(jù)(圖1B)。該核對(duì)圖象數(shù)據(jù)被送到一個(gè)付里葉變換部分20-7,以對(duì)該核對(duì)圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換(DFT)(步驟103)。借助這種操作,圖1B顯示的核對(duì)圖象數(shù)據(jù)變成了付里葉圖象數(shù)據(jù)(核對(duì)付里葉圖象數(shù)據(jù))??刂撇糠?0-1存檔該核對(duì)付里葉圖象數(shù)據(jù)(步驟104)。
例如,兩維離散付里葉變換在Japan Industrial TechnologyCenter出版,Souken Shuppan編輯的″Introduction to ComputerImage Processing”的第44-45頁得到了描述。
控制部分20-1檢查是否n>1(步驟105)。如果n≤1,流程進(jìn)行到步驟106。如果n>1,流程進(jìn)行到步驟107。在此情況下,由于n=1,流程進(jìn)行到步驟106,以設(shè)定n=n+1,并隨后返回到步驟102。借助這種操作,控制部分20-1通過幀存儲(chǔ)器20-5裝載在時(shí)刻Tn(例如在時(shí)刻T1過去了預(yù)定時(shí)間t的時(shí)刻T2)來自CCD攝象機(jī)10的圖象數(shù)據(jù)G2(步驟102)。
裝載的圖象數(shù)據(jù)G2被設(shè)定為登記圖象數(shù)據(jù)(圖1C)。該登記圖象數(shù)據(jù)被差到付里葉變換部分20-7。付里葉變換部分20-7對(duì)該登記圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換(DFT)(步驟103)。借助這種操作,圖1C顯示的登記圖象數(shù)據(jù)變成了付里葉圖象數(shù)據(jù)(登記付里葉圖象數(shù)據(jù))??刂撇糠?0-1將該登記付里葉圖象數(shù)據(jù)存檔(步驟104)。
控制部分20-1檢查是否n>1,如果n≤1,流程進(jìn)行到步驟106。如果n>1,流程進(jìn)行到步驟107。在此情況下,由于n=2,流程進(jìn)行到步驟107。在步驟107,控制部分20-1讀出在時(shí)刻Tn-1即時(shí)刻T1的付里葉圖象數(shù)據(jù)(核對(duì)付里葉圖象數(shù)據(jù))。在步驟108,控制部分20-1讀出在時(shí)刻Tn即時(shí)刻T2的付里葉圖象數(shù)據(jù)(登記付里葉圖象數(shù)據(jù))。
控制部分20-1把在步驟107讀出的核對(duì)付里葉圖象數(shù)據(jù)與在步驟108讀出的登記付里葉圖象數(shù)據(jù)相合成(步驟109),以獲得合成付里葉圖象數(shù)據(jù)。
設(shè)A·ejθ為核對(duì)付里葉圖象數(shù)據(jù),且B·ejφ為登記付里葉圖象數(shù)據(jù),該合成圖象數(shù)據(jù)用A·B·ej(θ-φ)表示。注意A、B、θ和φ都是頻率(付里葉)空間(u,v)的函數(shù)。
A·B·ej(θ-φ)可寫為A·B·ej(θ-φ)=A·B·cos(θ-φ)+j·A·B·sin(θ-φ) ………(1)如果A·ejθ=α1+jβ1且B·ejφ=α2+jβ2,則A=(α12+β12)1/2,B=(α22+β22)1/2,θ=tan-1(β1/α1),且φ=tan-1(β2/α2)。通過計(jì)算公式(1),獲得了合成付里葉圖象數(shù)據(jù)。
注意合成付里葉圖象數(shù)據(jù)可以根據(jù)A·B·ej(θ-φ)=A·B·ejθ·e-jφ=A·ejθB·e-jφ=(α1+jβ1)·(α2-jβ2)=(α1·α2+β1·β2)+j(α2·β1-α1·β2)而獲得。
在以此方式獲得了合成付里葉圖象數(shù)據(jù)之后,控制部分20-1對(duì)圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行幅度壓縮處理(步驟110)。在此實(shí)施例中,對(duì)數(shù)處理被作為幅度壓縮處理。更具體地說,A·B·ej(θ-φ)—它是上述合成付里葉圖象數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)表示—的對(duì)數(shù)被計(jì)算為log(A·B)·ej(θ-φ),從而將表示幅度的A·B壓縮成了log(A·B)(A·B<log(A·B))。
已經(jīng)經(jīng)歷了幅度壓縮處理的合成付里葉圖象數(shù)據(jù)更不容易受到其中獲得登記數(shù)據(jù)的情況與其中獲得核對(duì)數(shù)據(jù)的情況之間的亮度差的影響。即,通過進(jìn)行幅度壓縮處理,各個(gè)象素的頻譜強(qiáng)度得到了壓縮,以切掉極端的值。其結(jié)果,使更多的信息變得有效。
在此實(shí)施例中,對(duì)數(shù)處理被作為幅度壓縮處理。然而,也可以進(jìn)行開根處理。另外,也可以進(jìn)行對(duì)數(shù)處理和開根處理以外的任何處理,只要幅度能夠得到壓縮。例如,如果在幅度壓縮處理中所有的幅度都被設(shè)定為1,即只有相位數(shù)據(jù)將要得到處理,則與對(duì)數(shù)處理、開根處理等相比,計(jì)算量和數(shù)據(jù)處理量都能夠得到減小。
在進(jìn)行步驟110的幅度壓縮處理時(shí),控制部分20-1把已經(jīng)經(jīng)歷了幅度壓縮處理的合成付里葉圖象數(shù)據(jù)送到付里葉變換部分20-7,以進(jìn)行第二兩維離散付里葉變換(DFT)(步驟111)。
控制部分20-1裝載在步驟111獲得的合成付里葉圖象數(shù)據(jù),并從該合成付里葉圖象數(shù)據(jù)掃描預(yù)定的相關(guān)分量區(qū)(在此實(shí)施例中為整個(gè)區(qū)域)中的相應(yīng)象素的的相關(guān)性分量的強(qiáng)度(幅度),以獲得相應(yīng)的象素的相關(guān)性分量的強(qiáng)度的柱形圖。控制部分20-1隨后從該柱形圖提取相關(guān)分量區(qū)中的相關(guān)性分量中具有最高強(qiáng)度的象素(相關(guān)峰)(步驟112),并獲得所提取的相關(guān)峰的坐標(biāo)(步驟113)。
圖1E顯示了此時(shí)的相關(guān)峰的坐標(biāo)位置。參見圖1E,標(biāo)號(hào)Pa1表示相關(guān)峰(背景峰)的位置;且P0表示相關(guān)分量區(qū)的中心。在此情況下,相關(guān)峰Pa1表示車輛的運(yùn)動(dòng)矢量的末端。從相關(guān)分量區(qū)的中心P0至相關(guān)峰的位置Pa1的方向表示了車輛的運(yùn)動(dòng)方向。從相關(guān)分量區(qū)的中心P0至相關(guān)峰的位置Pa1的距離表示了車輛的運(yùn)動(dòng)距離。
控制部分20-1從相關(guān)峰Pa1的坐標(biāo)位置獲得車輛在時(shí)刻T1至?xí)r刻T2之間的時(shí)間間隔中的運(yùn)動(dòng)方向和距離(步驟114),并將獲得的運(yùn)動(dòng)方向和距離反饋到一個(gè)驅(qū)動(dòng)控制器21(步驟115)??刂撇糠?0-1設(shè)定n=n+1,即n=3(步驟116)。流程隨后返回到步驟102。
借助這種操作,控制部分20-1在時(shí)刻T3裝載來自CCD攝象機(jī)10的圖象數(shù)據(jù)G3(步驟102),并將裝載的圖象數(shù)據(jù)G3設(shè)定為登記圖象數(shù)據(jù)(圖1D)。對(duì)該登記圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換(步驟103),并將其作為登記付里葉圖象數(shù)據(jù)而進(jìn)行存檔(步驟104)。
如果步驟105為“是”,流程進(jìn)行到步驟107,以讀出時(shí)刻Tn-1即時(shí)刻T2的付里葉圖象數(shù)據(jù),作為核對(duì)付里葉圖象數(shù)據(jù)。在步驟108,讀出時(shí)刻Tn即時(shí)刻T3的付里葉圖象數(shù)據(jù)(登記付里葉圖象數(shù)據(jù))。
控制部分20-1把在步驟107讀出的核對(duì)付里葉圖象數(shù)據(jù)與在步驟108讀出的登記付里葉圖象數(shù)據(jù)相合成(步驟109),并對(duì)合成付里葉圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換(步驟111)??刂撇糠?0-1提取相關(guān)分量區(qū)中的相關(guān)峰(步驟112),并獲得提取的相關(guān)峰的坐標(biāo)(步驟113)。
圖1F顯示了此時(shí)的相關(guān)峰的坐標(biāo)位置。參見圖1F,標(biāo)號(hào)Pa2表示一個(gè)相關(guān)峰的位置。控制部分20-1從相關(guān)峰Pa2的坐標(biāo)位置獲得車輛在時(shí)刻T2與時(shí)刻T3之間的間隔中的運(yùn)動(dòng)方向和距離(步驟114),并將獲得的車輛運(yùn)動(dòng)方向和距離反饋到驅(qū)動(dòng)控制器21(步驟115)??刂撇糠?0-1設(shè)定n=n+1即n=4(步驟116)。流程隨后返回到步驟102。
如上所述,根據(jù)本實(shí)施例的跟蹤設(shè)備,在時(shí)刻Tn輸入的圖象數(shù)據(jù),根據(jù)空間頻率特性,與在時(shí)刻Tn+1輸入的圖象數(shù)據(jù)相核對(duì),且作為核對(duì)的結(jié)果而獲得車輛的運(yùn)動(dòng)方向和距離。該設(shè)備因而變得能夠抵抗噪聲的影響,并能夠準(zhǔn)確地檢測(cè)車輛的運(yùn)動(dòng)方向和距離,從而具有高可靠性。另外,由于不需要象GPS的大規(guī)模系統(tǒng),操作的費(fèi)用得到了降低。
在此實(shí)施例中,兩維離散付里葉變換是在付里葉變換部分20-7中進(jìn)行的。然而,這種處理也可以在控制部分20-1中進(jìn)行。另外,在此實(shí)施例中,兩維離散付里葉變換是在圖3的步驟111中進(jìn)行的。然而,也可以進(jìn)行兩維離散付里葉逆變換而不是兩維離散付里葉變換。即,可以對(duì)已經(jīng)經(jīng)歷了幅度壓縮處理的合成付里葉圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉逆變換,而不是兩維離散付里葉變換。定量地說,不論是進(jìn)行兩維離散付里葉變換還是進(jìn)行兩維離散付里葉逆變換,都不會(huì)改變核對(duì)精度?;趦删S離散付里葉逆變換的處理在參考文獻(xiàn)1中得到了公布。
在此實(shí)施例中,首先對(duì)合成付里葉圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行幅度壓縮處理,且隨后進(jìn)行兩維離散付里葉變換(步驟110和111)。然而,也可以在合成之前對(duì)登記和核對(duì)付里葉圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行幅度壓縮處理,并隨后對(duì)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行合成。更具體地說,圖3中的步驟110可以省略,且可以在步驟103與104之間設(shè)置進(jìn)行幅度壓縮處理的步驟117,如圖4A所示?;蛘撸鐖D4B所示,圖3中的步驟110可以省略,并可以在步驟108與109之間設(shè)置進(jìn)行幅度壓縮處理的步驟117。
在此情況下,已經(jīng)經(jīng)歷了幅度壓縮處理的登記付里葉圖象數(shù)據(jù)和核對(duì)付里葉圖象數(shù)據(jù),是借助步驟117的幅度壓縮處理而獲得的。合成付里葉圖象數(shù)據(jù)是通過對(duì)這些付里葉圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行合成而獲得的。
在此情況下,合成付里葉圖象數(shù)據(jù)的幅度的壓縮比低于在其中幅度壓縮處理在產(chǎn)生合成付里葉圖象數(shù)據(jù)之后進(jìn)行的情況(圖3)的壓縮比。因此,在產(chǎn)生合成付里葉圖象數(shù)據(jù)之后進(jìn)行幅度壓縮處理的方法(圖3)的核對(duì)精度高于在進(jìn)行了幅度壓縮處理之后產(chǎn)生合成付里葉圖象數(shù)據(jù)的方法(圖4)。在其中在進(jìn)行了幅度壓縮處理之后產(chǎn)生合成付里葉圖象數(shù)據(jù)的情況下(圖4),可以對(duì)合成付里葉圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉逆變換,而不是兩維離散付里葉變換。
在此實(shí)施例中,在時(shí)刻Tn攝取的圖象數(shù)據(jù)被設(shè)定為核對(duì)圖象數(shù)據(jù),且在時(shí)刻Tn+1攝取的圖象數(shù)據(jù)被設(shè)定為登記圖象數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù),根據(jù)空間頻率特性,而被彼此核對(duì)。借助這種操作,得到了從相關(guān)分量區(qū)的中心進(jìn)行相關(guān)峰的位置的方向,作為車輛的運(yùn)動(dòng)方向;且獲得了從相關(guān)分量區(qū)的中心至相關(guān)峰的位置的距離,作為車輛的運(yùn)動(dòng)距離。然而,即使在時(shí)刻Tn攝取的圖象數(shù)據(jù)被設(shè)定為登記圖象數(shù)據(jù),且在時(shí)刻Tn+1攝取的圖象數(shù)據(jù)被設(shè)定為核對(duì)圖象數(shù)據(jù),也能夠以相同的方式獲得車輛的運(yùn)動(dòng)方向和距離。
在此情況下,圖1G中的數(shù)據(jù)是相對(duì)于圖1E中的數(shù)據(jù)而獲得的,且圖1H中的數(shù)據(jù)是相對(duì)于圖1F中的數(shù)據(jù)而獲得的。即,相關(guān)峰Pa1’和Pa2’出現(xiàn)在圖1E和1H中的相關(guān)峰Pa1和Pa2相對(duì)于相關(guān)分量區(qū)的中心P0的相反位置上。在此情況下,獲得了從相關(guān)峰Pa1’(Pa2’)的位置至相關(guān)分量區(qū)的中心P0的方向,作為車輛的運(yùn)動(dòng)方向;且獲得了從相關(guān)峰Pa1’(Pa2’)的位置至相關(guān)分量區(qū)的中心P0的距離,作為車輛的運(yùn)動(dòng)距離。
(實(shí)施例1B第七和八方面)實(shí)施例1A是基于這樣的假定,即在CCD攝象機(jī)10攝取的圖象G中沒有運(yùn)動(dòng)的物體。實(shí)際上,CCD攝象機(jī)10攝取的圖象包括了諸如其他車輛和鳥的運(yùn)動(dòng)物體。實(shí)施例1B因而就是為了即使在CCD攝象機(jī)10攝取的圖象包括運(yùn)動(dòng)物體的情況下也能夠無問題地進(jìn)行跟蹤控制而作出的。
假定CCD攝象機(jī)10攝取的圖象(背景)隨著車輛的運(yùn)動(dòng)而象圖象G1、G2和G3那樣改變。當(dāng)另一車輛作為運(yùn)動(dòng)物體出現(xiàn)在圖象G2和G3中時(shí)(在圖象G1中仍然沒有運(yùn)動(dòng)物體),對(duì)車輛的跟蹤按照以下方式進(jìn)行。
一個(gè)控制部分20-1設(shè)定n=1(圖6中的步驟201),以通過一個(gè)幀存儲(chǔ)器20-5裝載在時(shí)刻Tn即時(shí)刻T1來自CCD攝象機(jī)10的圖象數(shù)據(jù)G1(步驟202)。裝載的圖象數(shù)據(jù)G1被設(shè)定為核對(duì)圖象數(shù)據(jù)(圖5B)。該核對(duì)圖象數(shù)據(jù)被送到付里葉變換部分20-7以對(duì)該核對(duì)圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換(DFT)(步驟203)。借助這種操作,圖5B顯示的核對(duì)圖象數(shù)據(jù)變成了付里葉圖象數(shù)據(jù)(核對(duì)付里葉圖象數(shù)據(jù))。控制部分20-1對(duì)該核對(duì)付里葉圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行存檔(步驟204)。
控制部分20-1檢查是否n>1(步驟205)。如果n≤1,流程進(jìn)行到步驟206。如果n>1。流程進(jìn)行到步驟207。在此情況下,由于n=1,流程進(jìn)行到步驟206,以設(shè)定n=n+1,且流程隨后返回到步驟202。借助這種操作,控制部分20-1通過幀存儲(chǔ)器20-5裝載在時(shí)刻Tn—即在從時(shí)刻T1過去了一個(gè)預(yù)定時(shí)間t之后的時(shí)刻T2—來自CCD攝象機(jī)10的圖象數(shù)據(jù)G2(圖象數(shù)據(jù)G2包括了車輛100(見圖5C))(步驟202)。
裝載的圖象數(shù)據(jù)G2被設(shè)定為登記圖象數(shù)據(jù)(圖5C)。該登記圖象數(shù)據(jù)被送到付里葉變換部分20-7。付里葉變換部分20-7對(duì)登記圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換(DFT)(步驟203)。借助這種操作,圖5C顯示的登記圖象數(shù)據(jù)變成了付里葉圖象數(shù)據(jù)(登記付里葉圖象數(shù)據(jù))??刂撇糠?0-1對(duì)該登記付里葉圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行存檔(步驟204)。
控制部分20-1成是否n>1(步驟205)。如果n≤1,流程進(jìn)行到步驟206。如果n>1,流程進(jìn)行到步驟207。在此情況下,由于n=2,流程進(jìn)行到步驟207。在步驟207,控制部分20-1讀出時(shí)刻Tn-1即時(shí)刻T1時(shí)的圖象數(shù)據(jù)(核對(duì)付里葉圖象數(shù)據(jù))。在步驟208,控制部分20-1讀出在時(shí)刻Tn即時(shí)刻T2時(shí)的付里葉圖象數(shù)據(jù)(登記付里葉圖象數(shù)據(jù))。
控制部分20-1將在步驟207讀出的核對(duì)付里葉圖象數(shù)據(jù)與在步驟208讀出的登記付里葉圖象數(shù)據(jù)相合成(步驟209),以與實(shí)施例1A中相同的方式獲得合成付里葉圖象數(shù)據(jù)。
在以這種方式獲得合成付里葉圖象數(shù)據(jù)時(shí),控制部分20-1以與實(shí)施例1A中相同的方式進(jìn)行幅度壓縮處理(步驟210)。控制部分20-1隨后將已經(jīng)經(jīng)歷了幅度壓縮處理的合成付里葉圖象數(shù)據(jù)送到付里葉變換部分20-7,以對(duì)該圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行第二兩維離散付里葉變換(DFT)(步驟211)。
控制部分20-1裝載在步驟211獲得的合成付里葉圖象數(shù)據(jù),并從該合成付里葉圖象數(shù)據(jù)掃描在一個(gè)預(yù)定相關(guān)分量區(qū)(在此實(shí)施例中為整個(gè)區(qū)域)中的相應(yīng)象素的相關(guān)性分量的強(qiáng)度(幅度),以獲得相應(yīng)象素的相關(guān)性分量的強(qiáng)度的柱形圖??刂撇糠?0-1隨后獲得其強(qiáng)度等于或高于一個(gè)預(yù)定電平的象素,作為相關(guān)峰。如果獲得了兩或更多的相關(guān)峰,距前面存儲(chǔ)的相關(guān)峰最近的一個(gè)相關(guān)峰(將要在后面描述)作為當(dāng)前相關(guān)分量區(qū)中的相關(guān)峰而得到提取(步驟212)。獲得該提取的相關(guān)峰的坐標(biāo)(步驟213)。在此情況下,由于運(yùn)動(dòng)車輛100沒有出現(xiàn)在時(shí)刻T1的圖象中,所以只有表示背景峰的相關(guān)峰出現(xiàn)在相關(guān)分量區(qū)中。
圖5E顯示了此時(shí)的相關(guān)峰中的坐標(biāo)位置。參見圖5E,標(biāo)號(hào)Pa1表示了相關(guān)峰(背景峰)的位置;且P0表示了相關(guān)分量區(qū)的中心。在此情況下,相關(guān)峰Pa1表示了車輛的運(yùn)動(dòng)矢量的末端。從相關(guān)分量區(qū)的中心P0至相關(guān)峰的位置Pa1的方向表示了車輛的運(yùn)動(dòng)方向。從相關(guān)分量區(qū)的中心P0至相關(guān)峰的位置Pa1的距離表示了車輛的運(yùn)動(dòng)距離。
控制部分20-1從相關(guān)峰Pa1的坐標(biāo)位置獲得車輛在時(shí)刻T1與時(shí)刻T2之間的間隔中的運(yùn)動(dòng)方向和距離,并將相關(guān)峰Pa1的坐標(biāo)位置作為當(dāng)前相關(guān)峰的位置存儲(chǔ)起來(步驟214)。控制部分20-1把獲得的運(yùn)動(dòng)方向和距離反饋到驅(qū)動(dòng)控制器21(步驟215)??刂撇糠?0-1設(shè)定n=n+1,即n=3(步驟216)。流程隨后返回到步驟202。
借助這種操作,控制部分20-1裝載在時(shí)刻T3來自CCD攝象機(jī)10的圖象數(shù)據(jù)G3(圖象數(shù)據(jù)G3包括了運(yùn)動(dòng)車輛100(見圖5D)),并將裝載的圖象數(shù)據(jù)G3設(shè)定為登記圖象數(shù)據(jù)(圖5D)。對(duì)該登記圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換(步驟203),并將其作為登記付里葉圖象數(shù)據(jù)而進(jìn)行存檔(步驟204)。
如果步驟205為“是”,流程進(jìn)行到步驟207,以讀出時(shí)刻Tn-1即時(shí)刻T2的付里葉圖象數(shù)據(jù),作為核對(duì)付里葉圖象數(shù)據(jù)。在步驟208,讀出時(shí)刻Tn即時(shí)刻T3的付里葉圖象數(shù)據(jù)(登記付里葉圖象數(shù)據(jù))。
控制部分20-1把在步驟207讀出的核對(duì)付里葉圖象數(shù)據(jù)與在步驟208讀出的登記付里葉圖象數(shù)據(jù)相合成(步驟209),并對(duì)合成付里葉圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換(步驟211)??刂撇糠?0-1隨后獲得其強(qiáng)度等于或高預(yù)定電平的象素,作為相關(guān)峰。如果獲得了兩或更多的相關(guān)峰,則距前面存儲(chǔ)的相關(guān)峰最近的一個(gè)相關(guān)峰(將要在后面描述)作為當(dāng)前相關(guān)分量區(qū)中的相關(guān)峰而得到提取(步驟212)。獲得提取的該相關(guān)峰的坐標(biāo)(步驟213)。在此情況下,由于運(yùn)動(dòng)車輛100出現(xiàn)在時(shí)刻T2時(shí)的圖象數(shù)據(jù)和時(shí)刻T3時(shí)的圖象數(shù)據(jù)中,且運(yùn)動(dòng)車輛100在這些圖象數(shù)據(jù)之間移動(dòng),所以表示背景峰的一個(gè)相關(guān)峰和表示車輛峰的一個(gè)相關(guān)峰都出現(xiàn)在相關(guān)分量區(qū)中。
圖5F顯示了在此情況下相關(guān)峰的坐標(biāo)位置。參見圖5F,標(biāo)號(hào)Pa2表示了表示背景峰的相關(guān)峰的位置;且Pb1代表了表示車輛峰的相關(guān)峰的位置。運(yùn)動(dòng)車輛100的運(yùn)動(dòng)矢量—它是在把相關(guān)峰Pb1的位置作為前端的情況下獲得的—相對(duì)于相關(guān)分量區(qū)的中心P0變成了一個(gè)負(fù)矢量。在此情況下,控制部分20-1提取距前面存儲(chǔ)的相關(guān)峰即在步驟214存儲(chǔ)的相關(guān)峰Pa1的位置最近的相關(guān)峰Pa2,作為當(dāng)前相關(guān)峰,并獲得提取的相關(guān)峰Pa2的坐標(biāo)位置。
控制部分20-1從獲得的相關(guān)峰Pa2的坐標(biāo)位置獲得車輛在時(shí)刻T2與時(shí)刻T3之間的間隔中的運(yùn)動(dòng)方向和距離,并將相關(guān)峰Pa2的坐標(biāo)位置作為當(dāng)前相關(guān)峰的位置進(jìn)行存儲(chǔ)(步驟214)。控制部分20-1把獲得的車輛的運(yùn)動(dòng)方向和距離反饋到驅(qū)動(dòng)控制器21(步驟215),并設(shè)定n=n+1(步驟216),即n=4。流程隨后返回到步驟202。
在此實(shí)施例中,在付里葉變換部分20-7中進(jìn)行兩維離散付里葉變換。然而,這種處理也可以在控制部分20-1中進(jìn)行。另外,在此實(shí)施例中,兩維離散付里葉變換是在圖6中的步驟211進(jìn)行的。然而,也可以進(jìn)行兩維離散付里葉逆變換,而不是兩維離散付里葉變換。即,可以對(duì)已經(jīng)經(jīng)歷了幅度壓縮處理的合成付里葉圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉逆變換,而不是兩維離散付里葉變換。
在此實(shí)施例中,首先對(duì)合成付里葉圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行幅度壓縮處理,且隨后進(jìn)行兩維離散付里葉變換(步驟210和211)。然而,也可以在合成之前對(duì)對(duì)登記和核對(duì)付里葉圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行幅度壓縮處理,并合成所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。更具體地說,圖6中的步驟210可以省略,且可以在步驟203和204之間設(shè)置進(jìn)行幅度壓縮處理的步驟。或者,可以省略圖6中的步驟210,并在步驟208和209之間設(shè)置進(jìn)行幅度壓縮處理的步驟。
在此實(shí)施例中,在時(shí)刻Tn攝取的圖象數(shù)據(jù)被設(shè)定為核對(duì)圖象數(shù)據(jù),且在時(shí)刻Tn+1攝取的圖象數(shù)據(jù)被設(shè)定為登記圖象數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)根據(jù)空間頻率特性而被彼此核對(duì)。借助這種操作,獲得從相關(guān)分量區(qū)的中心至相關(guān)峰的位置的方向,作為車輛的運(yùn)動(dòng)方向;并獲得從相關(guān)分量區(qū)的中心至相關(guān)峰的位置,作為車輛的運(yùn)動(dòng)距離。然而,即使在時(shí)刻Tn攝取的圖象數(shù)據(jù)被設(shè)定為登記圖象數(shù)據(jù),且在時(shí)刻Tn+1攝取的圖象數(shù)據(jù)被設(shè)定為核對(duì)圖象數(shù)據(jù),也能夠以相同的方式獲得車輛的運(yùn)動(dòng)方向和距離。
在此情況下,在圖5G中的數(shù)據(jù)是相對(duì)于圖5E中的數(shù)據(jù)獲得的,且圖5H中的數(shù)據(jù)是相對(duì)于圖5F中的數(shù)據(jù)獲得的。即,相關(guān)峰Pa1’、Pa2’和Pb1’在圖5E和5F中出現(xiàn)在與相關(guān)峰Pa1、Pa2和Pb1相對(duì)的位置上。因此,在此情況下,獲得從相關(guān)峰Pa1’(Pa2’)的位置至相關(guān)分量區(qū)的中心P0的方向,作為車輛的運(yùn)動(dòng)方向;并獲得從相關(guān)峰Pa1’(Pa2’)的位置至相關(guān)分量區(qū)的中心P0的距離,作為車輛的運(yùn)動(dòng)距離。
以上通過以車輛為例子而描述了實(shí)施例1A和1B。然而,這些實(shí)施例可以適用于諸如飛機(jī)的飛行物。如果,例如,這些實(shí)施例被應(yīng)用于飛行物,CCD攝象機(jī)10被安裝在飛行器200的底部以攝取下面的場面。
在實(shí)施例1A和1B中,進(jìn)行了幅度壓縮處理,但這種處理并不總是必需的。
本發(fā)明不僅可以應(yīng)用于跟蹤設(shè)備,而且可以應(yīng)用于對(duì)例如VTR攝象機(jī)的圖象模糊校正。即,由于能夠通過利用本發(fā)明的技術(shù)從在時(shí)刻Tn和時(shí)刻Tn+1攝取的圖象獲得VTR攝象機(jī)的運(yùn)動(dòng)方向和距離,所以能夠通過把獲得的數(shù)據(jù)反饋到圖象處理部分,進(jìn)行VTR攝象機(jī)的圖象模糊校正。
在上述實(shí)施例中,參見圖1E和1F,合成付里葉圖象數(shù)據(jù)的整個(gè)區(qū)域被設(shè)定為相關(guān)分量區(qū),但也可以把部分區(qū)域設(shè)定為相關(guān)分量區(qū)。在此情況下,表示背景的一個(gè)相關(guān)峰,根據(jù)相關(guān)分量區(qū)是如何設(shè)定的,而出現(xiàn)在不同的位置上。在此情況下,表示背景的相關(guān)峰可能出現(xiàn)的位置,被設(shè)定為一個(gè)基準(zhǔn)位置,且在不包括靠近該基準(zhǔn)位置的一個(gè)位置的一個(gè)范圍中提取出一個(gè)相關(guān)峰。
(跟蹤設(shè)備第九至15個(gè)方面)圖8顯示了根據(jù)本發(fā)明的第九至15個(gè)方面的跟蹤設(shè)備的設(shè)置。圖8中與圖2中相同的標(biāo)號(hào)表示相同的部分,且省略了對(duì)這些部分的描述。在此實(shí)施例中,一個(gè)跟蹤程序(見圖10和15)被存儲(chǔ)在一個(gè)ROM 20-2中。CCD攝象機(jī)10和控制單元20被裝在一個(gè)可移動(dòng)臺(tái)30上??梢苿?dòng)臺(tái)30在接收到來自控制單元20的指令時(shí)在一條軌300上移動(dòng)。在此實(shí)施例中,如圖11所示,一個(gè)目標(biāo)(物體)M1與軌300相平行地移動(dòng)。即CCD攝象機(jī)10和目標(biāo)M1在彼此始終保持距離1的情況下進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。
(實(shí)施例2A第九、13、和14個(gè)方面)在此跟蹤設(shè)備中,當(dāng)一個(gè)物體M1與軌300平行地運(yùn)動(dòng)時(shí),如圖11所示,跟蹤以如下方式進(jìn)行。
一個(gè)控制部分20-1設(shè)定n=1(圖10中的步驟301),以裝載在時(shí)刻Tn即時(shí)刻T1攝取并通過一個(gè)幀存儲(chǔ)器20-5而從CCD攝象機(jī)10輸入的目標(biāo)M1的圖象數(shù)據(jù)(步驟302)。裝載的圖象數(shù)據(jù)被設(shè)定為登記圖象數(shù)據(jù)(圖9A)。該登記圖象數(shù)據(jù)被送到一個(gè)付里葉變換部分20-7,以對(duì)該登記圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換(DFT)(步驟303)。借助這種操作,圖9A中顯示的登記圖象數(shù)據(jù)變成了付里葉圖象數(shù)據(jù)(登記付里葉圖象數(shù)據(jù))??刂撇糠?0-1對(duì)這種登記付里葉圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行存檔(步驟304)。
控制部分20-1檢查是否n>1(步驟305)。如果n≤1,流程進(jìn)行到步驟306。如果n>1,流程進(jìn)行到步驟307。在此情況下,由于n=1,流程進(jìn)行到步驟306,以設(shè)定n=n+1,并隨后返回到步驟302。借助這種操作,控制部分20-1裝載在時(shí)刻Tn即從時(shí)刻T1過去了一個(gè)預(yù)定時(shí)間t的時(shí)刻T2攝取的目標(biāo)M1的圖象數(shù)據(jù),并從CCD攝象機(jī)10通過幀存儲(chǔ)器20-5輸入該數(shù)據(jù)(步驟302)。
裝載的圖象數(shù)據(jù)被設(shè)定為核對(duì)圖象數(shù)據(jù)(圖9B)。該核對(duì)圖象數(shù)據(jù)被送到付里葉變換部分20-7。付里葉變換部分20-7對(duì)核對(duì)圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換(DFT)(步驟303)。借助這種操作,圖9B顯示的核對(duì)圖象數(shù)據(jù)變成了付里葉圖象數(shù)據(jù)(核對(duì)付里葉圖象數(shù)據(jù))。控制部分20-1對(duì)這種核對(duì)付里葉圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行存檔(步驟304)。
控制部分20-1檢查是否n>1(步驟305)。如果n≤1,流程進(jìn)行到步驟306。如果n>1,流程進(jìn)行到步驟307。在此情況下,由于n=2,流程進(jìn)行到步驟307。在步驟307,控制部分20-1讀出時(shí)刻Tn-1即時(shí)刻T1時(shí)的付里葉圖象數(shù)據(jù)(登記付里葉圖象數(shù)據(jù))。在步驟308,控制部分20-1讀出在時(shí)刻Tn即時(shí)刻T2時(shí)的付里葉圖象數(shù)據(jù)(核對(duì)付里葉圖象數(shù)據(jù))。
控制部分20-1把在步驟307讀出的登記付里葉圖象數(shù)據(jù)與在步驟308讀出的核對(duì)付里葉圖象數(shù)據(jù)相合成(步驟309),以獲得合成付里葉圖象數(shù)據(jù)。
設(shè)A·ejθ為核對(duì)付里葉圖象數(shù)據(jù),且B·ejφ為登記付里葉圖象數(shù)據(jù),該合成圖象數(shù)據(jù)由A·B·ej(θ-φ)表示??刂撇糠?0-1隨后對(duì)該合成付里葉圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行幅度壓縮處理(步驟310)。在此實(shí)施例中,進(jìn)行對(duì)數(shù)處理,作為幅度壓縮處理。更具體地說,A·B·ej(θ-φ)—它是上述合成付里葉圖象數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)表示—的對(duì)數(shù),被計(jì)算為log(A·B)·ej(θ-φ),從而把表示幅度的A·B壓縮成log(A·B)(A·B>log(A·B))。
已經(jīng)經(jīng)歷了幅度壓縮處理的合成付里葉圖象數(shù)據(jù),更不容易受到其中獲得登記數(shù)據(jù)的情況與其中獲得核對(duì)數(shù)據(jù)的情況之間的亮度差的影響。即,通過進(jìn)行幅度壓縮處理,各個(gè)象素的頻譜強(qiáng)度得到了壓縮,以切掉極端的值。其結(jié)果,使更多的信息變得有效。
在此實(shí)施例中,對(duì)數(shù)處理被作為幅度壓縮處理。然而,也可以進(jìn)行開根處理。另外,也可以進(jìn)行對(duì)數(shù)處理和開根處理以外的任何處理,只要幅度能夠得到壓縮。例如,如果在幅度壓縮處理中所有的幅度都被設(shè)定為1,即只有相位數(shù)據(jù)將要得到處理,則與對(duì)數(shù)處理、開根處理等相比,計(jì)算量和數(shù)據(jù)處理量都能夠得到減小。
在進(jìn)行步驟310的幅度壓縮處理時(shí),控制部分20-1將已經(jīng)經(jīng)歷了幅度壓縮處理的合成付里葉圖象數(shù)據(jù)送到付里葉變換部分20-7,以對(duì)該圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行第二兩維離散付里葉變換(DFT)(步驟311)。
控制部分20-1檢查跟蹤設(shè)備即CCD攝象機(jī)10是否在時(shí)刻T1與時(shí)刻T2之間的間隔中是否已經(jīng)移動(dòng)(步驟312)。如果它判定CCD攝象機(jī)10已經(jīng)移動(dòng),流程進(jìn)行到步驟313。如果它判定CCD攝象機(jī)10還沒有移動(dòng),流程進(jìn)行到至步驟314。在此情況下,由于CCD攝象機(jī)10還沒有移動(dòng),流程進(jìn)行到步驟314。
控制部分20-1裝載在步驟311獲得的合成付里葉圖象數(shù)據(jù),并從該合成付里葉圖象數(shù)據(jù)掃描一個(gè)預(yù)定相關(guān)分量區(qū)(在此實(shí)施例中為整個(gè)區(qū)域)中的相應(yīng)象素的相關(guān)性分量的強(qiáng)度(幅度),以獲得相應(yīng)的象素的相關(guān)性分量的柱形圖??刂撇糠?0-1隨后從該柱形圖提取在一個(gè)不包括相關(guān)分量區(qū)的中心附近的部分的范圍中的相關(guān)性分量中具有最高強(qiáng)度的一個(gè)象素(相關(guān)峰)(步驟314),并獲得所提取的相關(guān)峰的坐標(biāo)(步驟315)。
圖9E顯示了此時(shí)的相關(guān)峰的坐標(biāo)位置。參見圖9E,標(biāo)號(hào)Pa1表示了相關(guān)峰(背景峰)的位置;且P0表示相關(guān)分量區(qū)的中心。在此情況下,相關(guān)峰Pa1表示了目標(biāo)M1。從相關(guān)分量區(qū)的中心P0至相關(guān)峰的位置Pa1的方向,表示了目標(biāo)M1的運(yùn)動(dòng)方向。從相關(guān)分量區(qū)的中心P0至相關(guān)峰的位置Pa1的距離,表示了目標(biāo)M1的運(yùn)動(dòng)距離。應(yīng)該注意的是,表示背景的相關(guān)峰出現(xiàn)在相關(guān)分量區(qū)的中心P0附近。
控制部分20-1從相關(guān)峰Pa1的坐標(biāo)位置獲得目標(biāo)M1在時(shí)刻T1與時(shí)刻T2之間的間隔中的運(yùn)動(dòng)方向和距離(步驟316),并從目標(biāo)M1在時(shí)刻T2的位置預(yù)測(cè)目標(biāo)M1在時(shí)刻T3時(shí)的位置(步驟317)。在此情況下,控制部分20-1通過計(jì)算處理獲得目標(biāo)M1在時(shí)刻T2的位置,并從所獲得的目標(biāo)M1的位置預(yù)測(cè)目標(biāo)M1的位置。
更具體地說,如圖12所示,控制部分20-1,通過計(jì)算處理,從CCD攝象機(jī)10的視場角θ的中心獲得目標(biāo)M1在時(shí)刻T2時(shí)的位置,作為一個(gè)角α;并從該角α,以交點(diǎn)作為CCD攝象機(jī)10的視場角θ的中心與目標(biāo)M1的軌跡之間的起點(diǎn),以+1tanα獲得目標(biāo)M1在時(shí)刻T2時(shí)的位置??刂撇糠?0-1隨后將時(shí)刻T2與時(shí)刻T3之間的間隔中的預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)距離加到+1tanα上,以預(yù)測(cè)目標(biāo)M1在時(shí)刻T3的位置。
控制部分20-1檢查目標(biāo)M1在時(shí)刻T3的位置是否位于CCD攝象機(jī)10的視場角θ之內(nèi),即目標(biāo)M1的位置是否偏離±1tanθ/2(步驟318)。如果該位置沒有偏離±1tanθ/2,CCD攝象機(jī)10的位置被保持不變(步驟319)。如果該位置偏離了±1tanθ/2,CCD攝象機(jī)10被沿著目標(biāo)M1的運(yùn)動(dòng)方向移動(dòng)該運(yùn)動(dòng)距離(步驟320)。
在此情況下,由于目標(biāo)M1在時(shí)刻T3的預(yù)測(cè)位置超過了+1tanα,即預(yù)測(cè)目標(biāo)M1將位于可能在時(shí)刻T3輸入的圖象數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)區(qū)之外,流程進(jìn)行到步驟320,以把CCD攝象機(jī)10沿著目標(biāo)M1的運(yùn)動(dòng)方向移動(dòng)在步驟316獲得的運(yùn)動(dòng)距離。
控制部分20-1存儲(chǔ)CCD攝象機(jī)10的運(yùn)動(dòng)方向和距離(步驟321),并設(shè)定n=n+1(步驟322),即n=3。流程隨后返回到步驟302。
借助這種操作,控制部分20-1裝載了時(shí)刻T3的目標(biāo)M1的圖象數(shù)據(jù)(步驟302),并把裝載的目標(biāo)M1的圖象數(shù)據(jù)設(shè)定為核對(duì)圖象數(shù)據(jù)(圖9C)。對(duì)該核對(duì)圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換(步驟303),并作為核對(duì)付里葉圖象數(shù)據(jù)而存檔該核對(duì)圖象數(shù)據(jù)(步驟304)。
如果步驟305是“是”,流程進(jìn)行到步驟307,以讀出時(shí)刻Tn-1即時(shí)刻T2時(shí)的付里葉圖象數(shù)據(jù),作為登記付里葉圖象數(shù)據(jù)。在步驟308,讀出時(shí)刻Tn即時(shí)刻T3時(shí)的付里葉圖象數(shù)據(jù)(核對(duì)付里葉圖象數(shù)據(jù))。
控制部分20-1把在步驟307讀出的登記付里葉圖象數(shù)據(jù)與在步驟308讀出的核對(duì)付里葉圖象數(shù)據(jù)相合成(步驟309),并對(duì)合成付里葉圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換(步驟311)。
隨后,控制部分20-1檢查CCD攝象機(jī)10是否已經(jīng)在時(shí)刻T2與時(shí)刻T3之間的間隔中發(fā)生了移動(dòng)(步驟312)。如果CCD攝象機(jī)10已經(jīng)移動(dòng),流程進(jìn)行到步驟313。如果CCD攝象機(jī)10還沒有移動(dòng),流程進(jìn)行到步驟314。在此情況下,由于CCD攝象機(jī)10在步驟320中發(fā)生了移動(dòng),流程進(jìn)行到步驟313。
借助這種操作,控制部分20-1讀出在步驟321存儲(chǔ)的CCD攝象機(jī)10的運(yùn)動(dòng)方向和距離,并根據(jù)該運(yùn)動(dòng)方向和距離校正出現(xiàn)在步驟311獲得的合成付里葉圖象數(shù)據(jù)中的相關(guān)分量區(qū)中的相關(guān)峰的位置。在步驟311所的的合成付里葉圖象數(shù)據(jù)中,如圖9F所示,表示背景峰的一個(gè)相關(guān)峰Pb2和表示目標(biāo)M1的峰的相關(guān)峰Pa2出現(xiàn)在相關(guān)分量區(qū)中。相關(guān)峰Pb2和Pa2的位置被設(shè)定為位置信息—該信息包括了表示CCD攝象機(jī)10的運(yùn)動(dòng)的信息,因?yàn)镃CD攝象機(jī)10已經(jīng)在時(shí)刻T2與時(shí)刻T3之間的間隔中發(fā)生了移動(dòng)。相關(guān)峰Pb2和Pa2的位置被移動(dòng)了CCD攝象機(jī)10的運(yùn)動(dòng)距離,以獲得相關(guān)峰Pb2’和Pa2’(圖1H)。
控制部分20-1在不需要校正的相關(guān)分量區(qū)的中心附近的一個(gè)部分的一個(gè)范圍中,提取一個(gè)相關(guān)峰(步驟314),并獲得該提取的相關(guān)峰Pa2’的坐標(biāo)(步驟315)??刂撇糠?0-1,從相關(guān)峰Pa2’的坐標(biāo)位置,獲得目標(biāo)M1在時(shí)刻T2與時(shí)刻T3之間的間隔中的運(yùn)動(dòng)方向和距離(步驟316),并從目標(biāo)M1在時(shí)刻T3的位置來預(yù)測(cè)目標(biāo)M1在時(shí)刻T4的位置(步驟317)??刂撇糠?0-1重復(fù)步驟318的處理和隨后的步驟。
如上所述,根據(jù)本實(shí)施例的跟蹤設(shè)備,在時(shí)刻Tn輸入的圖象數(shù)據(jù),根據(jù)空間頻率特性,被與在時(shí)刻Tn+1輸入的圖象數(shù)據(jù)相核對(duì),且作為核對(duì)結(jié)果而獲得目標(biāo)M1的運(yùn)動(dòng)方向和距離。該設(shè)備因而能夠抵抗噪聲的影響。另外,即使目標(biāo)M1很大,也能夠在不需要特征量提取的情況下獲得目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)方向和距離,從而使處理變得簡單。
在此實(shí)施例中,兩維離散付里葉變換是在付里葉變換部分20-7中進(jìn)行的。然而,這種處理也可以在控制部分20-1中進(jìn)行。另外,在此實(shí)施例中,兩維離散付里葉變換是在圖10的步驟311中進(jìn)行的。然而,也可以進(jìn)行兩維離散付里葉逆變換而不是兩維離散付里葉變換。即,可以對(duì)已經(jīng)經(jīng)歷了幅度壓縮處理的合成付里葉圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉逆變換,而不是兩維離散付里葉變換。定量地說,不論是進(jìn)行兩維離散付里葉變換還是進(jìn)行兩維離散付里葉逆變換,都不會(huì)改變核對(duì)精度?;趦删S離散付里葉逆變換的處理在參考文獻(xiàn)1中得到了公布。
在此實(shí)施例中,首先對(duì)合成付里葉圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行幅度壓縮處理,且隨后進(jìn)行兩維離散付里葉變換(步驟310和311)。然而,也可以在合成之前對(duì)登記和核對(duì)付里葉圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行幅度壓縮處理,并隨后對(duì)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行合成。更具體地說,圖10中的步驟310可以省略,且可以在步驟303與304之間設(shè)置進(jìn)行幅度壓縮處理的步驟323,如圖13A所示。或者,如圖13B所示,圖10中的步驟310可以省略,并可以在步驟308與309之間設(shè)置進(jìn)行幅度壓縮處理的步驟323。
在此情況下,已經(jīng)經(jīng)歷了幅度壓縮處理的登記付里葉圖象數(shù)據(jù)和核對(duì)付里葉圖象數(shù)據(jù),是借助步驟323的幅度壓縮處理而獲得的。合成付里葉圖象數(shù)據(jù)是通過對(duì)這些付里葉圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行合成而獲得的。
在此情況下,合成付里葉圖象數(shù)據(jù)的幅度的壓縮比低于在其中幅度壓縮處理在產(chǎn)生合成付里葉圖象數(shù)據(jù)之后進(jìn)行的情況(圖10)的壓縮比。因此,在產(chǎn)生合成付里葉圖象數(shù)據(jù)之后進(jìn)行幅度壓縮處理的方法(圖10)的核對(duì)精度高于在進(jìn)行了幅度壓縮處理之后產(chǎn)生合成付里葉圖象數(shù)據(jù)的方法(圖13)。在其中在進(jìn)行了幅度壓縮處理之后產(chǎn)生合成付里葉圖象數(shù)據(jù)的情況下(圖13),可以對(duì)合成付里葉圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉逆變換,而不是兩維離散付里葉變換。
在此實(shí)施例中,進(jìn)行了幅度壓縮處理,但并不總是需要進(jìn)行幅度壓縮處理。
在此實(shí)施例中,在步驟320,CCD攝象機(jī)10沿著目標(biāo)M1的運(yùn)動(dòng)方向被移動(dòng)了在步驟316的的運(yùn)動(dòng)距離。然而,CCD攝象機(jī)10的運(yùn)動(dòng)速度可以得到確定(CCD攝象機(jī)10沿著與目標(biāo)M1相同的方向以高于目標(biāo)M1的速度的速度移動(dòng))從而在下一個(gè)時(shí)刻(T3)在CCD攝象機(jī)10的視場角θ的中心攝取到目標(biāo)M1。
或者,CCD攝象機(jī)10的運(yùn)動(dòng)距離可以這樣地得到確定,即使得目標(biāo)M1在當(dāng)前時(shí)刻(T2)在CCD攝象機(jī)10的視場角θ的中心得到攝取。借助這種操作,在圖12顯示的情況下,不需要從下一個(gè)時(shí)刻(T3)獲得角α,從而簡化了計(jì)算處理。即,目標(biāo)M1在時(shí)刻T2的位置與CCD攝象機(jī)10在時(shí)刻T3的視場角θ的中心相重合,因而不需要從下一個(gè)時(shí)刻T3獲得角α。
(實(shí)施例2B第11、13和15個(gè)方面)在實(shí)施例2A中,在時(shí)刻Tn攝取的圖象數(shù)據(jù)被設(shè)定為登記圖象數(shù)據(jù),且在時(shí)刻Tn+1攝取的圖象數(shù)據(jù)被設(shè)定為核對(duì)圖象數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù),根據(jù)空間頻率特性,而得到彼此核對(duì),以獲得從相關(guān)分量區(qū)的中心至相關(guān)峰的位置的方向,作為目標(biāo)M1的運(yùn)動(dòng)方向;并獲得從相關(guān)分量區(qū)的中心至相關(guān)峰的位置的距離,作為目標(biāo)M1的運(yùn)動(dòng)距離。與此相對(duì)比,在實(shí)施例2B中,在時(shí)刻Tn攝取的圖象數(shù)據(jù)被設(shè)定為核對(duì)圖象數(shù)據(jù),且在時(shí)刻Tn+1攝取的圖象數(shù)據(jù)被設(shè)定為登記圖象數(shù)據(jù)。借助這種操作,在以與實(shí)施例2A中相同的方式獲得目標(biāo)M1的運(yùn)動(dòng)方向和距離。
在此情況下,圖9J中的數(shù)據(jù)是相對(duì)于圖9E中的數(shù)據(jù)獲得的,圖9K中的數(shù)據(jù)是相對(duì)于圖9H中的數(shù)據(jù)獲得的,且圖9L中的數(shù)據(jù)是相對(duì)于圖9I中的數(shù)據(jù)獲得的。即,相關(guān)峰Pa1′、Pa2″和Pa3′在圖9E、9H和9I中出現(xiàn)在相對(duì)于相關(guān)分量區(qū)的中心P0的相對(duì)位置上。因而在此情況下,獲得從作為起點(diǎn)的相關(guān)峰Pa1’(Pa2″、Pa3″)至相關(guān)分量區(qū)的中心P0的方向,作為目標(biāo)M1的運(yùn)動(dòng)方向;并獲得從相關(guān)峰Pa1’(Pa2″、Pa3″)至相關(guān)分量區(qū)的中心P0的距離,作為目標(biāo)M1的運(yùn)動(dòng)距離。
(實(shí)施例2C第10、13和14方面)
該實(shí)施例是實(shí)施例2A的一種改進(jìn)。如圖14所示,CCD攝象機(jī)10的視場角θ的中心被與時(shí)刻T1時(shí)的目標(biāo)M1相匹配(第一攝影操作)。即,目標(biāo)M1在CCD攝象機(jī)10的視場角范圍的中心得到攝取。在此實(shí)施例中,當(dāng)目標(biāo)M1如圖14所示地與軌300平行地移動(dòng)時(shí),跟蹤是以如下方式進(jìn)行的。
一個(gè)控制部分20-1設(shè)定n=1(圖15中的步驟401),以裝載在時(shí)刻Tn即時(shí)刻T1攝取并通過一個(gè)幀存儲(chǔ)器20-5而從CCD攝象機(jī)10輸入的目標(biāo)M1的圖象數(shù)據(jù)(步驟402)。裝載的圖象數(shù)據(jù)被設(shè)定為登記圖象數(shù)據(jù)(圖16A)。該登記圖象數(shù)據(jù)被送到一個(gè)付里葉變換部分20-7,以對(duì)該登記圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換(DFT)(步驟403)。借助這種操作,圖16A中顯示的登記圖象數(shù)據(jù)變成付里葉圖象數(shù)據(jù)(登記付里葉圖象數(shù)據(jù))??刂撇糠?0-1對(duì)該登記付里葉圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行存檔(步驟404)。
控制部分20-1檢查是否n>1(步驟405)。如果n≤11,流程進(jìn)行到步驟406。如果n>1,流程進(jìn)行到步驟407。在此情況下,由于n=1,流程進(jìn)行到步驟406,以設(shè)定n=n+1,且隨后流程返回到步驟402。借助這種操作,控制部分20-1裝載在時(shí)刻Tn即從時(shí)刻T1過去了一個(gè)預(yù)定時(shí)間t的時(shí)刻T2攝取并通過幀存儲(chǔ)器20-5從CCD攝象機(jī)10輸入的目標(biāo)M1的圖象數(shù)據(jù)(步驟402)。
裝載的圖象數(shù)據(jù)被設(shè)定為核對(duì)圖象數(shù)據(jù)(圖16B)。該核對(duì)圖象數(shù)據(jù)被送到付里葉變換部分20-7。付里葉變換部分20-7對(duì)該核對(duì)圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換(DFT)(步驟403)。借助這種操作,圖16B顯示的核對(duì)圖象數(shù)據(jù)變成了付里葉圖象數(shù)據(jù)(核對(duì)付里葉圖象數(shù)據(jù))。控制部分20-1對(duì)該核對(duì)付里葉圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行存檔(步驟404)。
控制部分20-1檢查是否n>1(步驟405)。如果n≤1,流程進(jìn)行到步驟406。如果n>1,流程進(jìn)行到步驟407。在此情況下,由于n=2,流程進(jìn)行到步驟407。在步驟407,控制部分20-1讀出在時(shí)刻Tn-1即時(shí)刻T1的付里葉圖象數(shù)據(jù)(登記付里葉圖象數(shù)據(jù))。在步驟408,控制部分20-1讀出在時(shí)刻Tn即時(shí)刻T2的付里葉圖象數(shù)據(jù)(核對(duì)付里葉圖象數(shù)據(jù))。
控制部分20-1合成在步驟407讀出的登記付里葉圖象數(shù)據(jù)和在步驟408讀出的核對(duì)付里葉圖象數(shù)據(jù),以獲得合成付里葉圖象數(shù)據(jù)。
在以此方式獲得了合成付里葉圖象數(shù)據(jù)時(shí),控制部分20-1進(jìn)進(jìn)幅度壓縮處理(步驟410)并將已經(jīng)經(jīng)歷了幅度壓縮處理的合成付里葉圖象數(shù)據(jù)送到付里葉變換部分20-7,以對(duì)該圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行第二兩維離散付里葉變換(DFT)(步驟411)。
控制部分20-1檢查跟蹤設(shè)備即CCD攝象機(jī)10是否已經(jīng)在時(shí)刻T1與時(shí)刻T2之間的間隔中發(fā)生了移動(dòng)(步驟412)。如果它判定CCD攝象機(jī)10已經(jīng)移動(dòng),流程進(jìn)行到步驟413。如果它判定CCD攝象機(jī)10還沒有移動(dòng),流程進(jìn)行到步驟414。在此情況下,由于CCD攝象機(jī)10還沒有移動(dòng),流程進(jìn)行到步驟414。
控制部分20-1裝載在步驟411獲得的合成付里葉圖象數(shù)據(jù),并從該合成付里葉圖象數(shù)據(jù)掃描一個(gè)預(yù)定相關(guān)分量區(qū)(在此實(shí)施例中為整個(gè)區(qū)域)中的相應(yīng)象素的相關(guān)性分量的強(qiáng)度(幅度),以獲得相應(yīng)的象素的相關(guān)性分量的柱形圖??刂撇糠?0-1隨后從該柱形圖提取在一個(gè)不包括相關(guān)分量區(qū)的中心附近的部分的范圍中的相關(guān)性分量中具有最高強(qiáng)度的一個(gè)象素(相關(guān)峰)(步驟414),并獲得所提取的相關(guān)峰的坐標(biāo)(步驟415)。
圖16E顯示了此時(shí)的相關(guān)峰的坐標(biāo)位置。參見圖16E,標(biāo)號(hào)Pa1表示了相關(guān)峰(背景峰)的位置;且P0表示相關(guān)分量區(qū)的中心。在此情況下,相關(guān)峰Pa1表示了目標(biāo)M1。從相關(guān)分量區(qū)的中心P0至相關(guān)峰的位置Pa1的方向,表示了目標(biāo)M1的運(yùn)動(dòng)方向。從相關(guān)分量區(qū)的中心P0至相關(guān)峰的位置Pa1的距離,表示了目標(biāo)M1的運(yùn)動(dòng)距離。應(yīng)該注意的是,表示背景的相關(guān)峰出現(xiàn)在相關(guān)分量區(qū)的中心P0附近。
控制部分20-1從相關(guān)峰Pa1的坐標(biāo)位置獲得目標(biāo)M1在時(shí)刻T1與時(shí)刻T2之間的間隔中的運(yùn)動(dòng)方向和距離(步驟416),并把CCD攝象機(jī)10沿著目標(biāo)M1的運(yùn)動(dòng)方向迅速地移動(dòng)在步驟416的運(yùn)動(dòng)距離(步驟417)。借助這種操作,CCD攝象機(jī)10的視場角θ的中心在時(shí)刻T3之前與目標(biāo)M1在時(shí)刻T2的位置附近的一個(gè)位置相匹配。
控制部分20-1存儲(chǔ)CCD攝象機(jī)10的運(yùn)動(dòng)方向和距離(步驟418),并設(shè)定n=n+1(步驟419),即n=3。流程隨后返回到步驟402。
借助這種操作,控制部分20-1裝載時(shí)刻T3的目標(biāo)M1的圖象數(shù)據(jù)(步驟402),并把裝載的目標(biāo)M1圖象數(shù)據(jù)設(shè)定為核對(duì)圖象數(shù)據(jù)(圖16C)。對(duì)該核對(duì)圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換(步驟403),并作為核對(duì)付里葉圖象數(shù)據(jù)存檔該核對(duì)圖象數(shù)據(jù)(步驟404)。
如果步驟405為“是”,流程進(jìn)行到步驟407,以讀出時(shí)刻Tn-1即時(shí)刻T2時(shí)的付里葉圖象數(shù)據(jù),作為登記付里葉圖象數(shù)據(jù)。在步驟408,讀出時(shí)刻Tn即時(shí)刻T3時(shí)的付里葉圖象數(shù)據(jù)(核對(duì)付里葉圖象數(shù)據(jù))。
控制部分20-1合成在步驟407讀出的登記付里葉圖象數(shù)據(jù)和在步驟408讀出的核對(duì)付里葉圖象數(shù)據(jù)(步驟409),并對(duì)合成付里葉圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換(步驟411)。
隨后,控制部分20-1檢查CCD攝象機(jī)10是否已經(jīng)在時(shí)刻T2與時(shí)刻T3之間的間隔中發(fā)生了移動(dòng)(步驟412)。如果CCD攝象機(jī)10已經(jīng)發(fā)生了移動(dòng),流程進(jìn)行到步驟413。如果CCD攝象機(jī)10沒有移動(dòng),流程進(jìn)行到步驟414。在此情況下,由于CCD攝象機(jī)10在步驟420發(fā)生了移動(dòng),流程進(jìn)行到步驟413。
借助這種操作,控制部分20-1讀出在步驟418存儲(chǔ)的CCD攝象機(jī)10的運(yùn)動(dòng)方向和距離,并根據(jù)該運(yùn)動(dòng)方向和距離,校出現(xiàn)在步驟411獲得的合成付里葉圖象數(shù)據(jù)中的相關(guān)分量區(qū)中的相關(guān)峰的位置。在在步驟411獲得的合成付里葉圖象數(shù)據(jù)中,如圖16F所示,表示背景峰的一個(gè)相關(guān)峰Pb2和表示目標(biāo)M1的峰的一個(gè)相關(guān)峰Pa2出現(xiàn)在該相關(guān)分量區(qū)中。相關(guān)峰Pb2和Pa2的位置被設(shè)定為位置信息—該信息包括了表示CCD攝象機(jī)10的運(yùn)動(dòng)的信息,因?yàn)镃CD攝象機(jī)10已經(jīng)在時(shí)刻T2與時(shí)刻T3之間的間隔中發(fā)生了運(yùn)動(dòng)。相關(guān)峰Pb2和Pa2的位置通過移動(dòng)了CCD攝象機(jī)10的運(yùn)動(dòng)距離,以獲得相關(guān)峰Pb2’和Pa2’(圖16H)。
控制部分20-1提取不包含校正的相關(guān)分量區(qū)的中心附近的一個(gè)部分的一個(gè)范圍中的相關(guān)峰(步驟414),并獲得該提取相關(guān)峰Pa2’的坐標(biāo)(步驟415)??刂撇糠?0-1從相關(guān)峰Pa2’的相關(guān)峰的坐標(biāo)位置,獲得目標(biāo)M1在時(shí)刻T2與時(shí)刻T3之間的間隔中的運(yùn)動(dòng)方向和距離(步驟416,并從目標(biāo)M1在時(shí)刻T3的位置預(yù)測(cè)目標(biāo)M1在時(shí)刻T4的位置(步驟417)。控制部分20-1重復(fù)步驟417和隨后的步驟中的處理。
根據(jù)實(shí)施例2C,由于目標(biāo)M1總是在CCD攝象機(jī)10前面附近的地方攝取的,所以不需要通過從目標(biāo)在時(shí)刻Tn時(shí)的位置預(yù)測(cè)目標(biāo)M1在時(shí)刻Tn+1時(shí)的位置來判定是否移動(dòng)CCD攝象機(jī)10。因而計(jì)算處理能夠得到簡化。
在此實(shí)施例中,CCD攝象機(jī)10的視場角θ的中心與時(shí)刻T1時(shí)的目標(biāo)M1相匹配(第一攝影操作)。然而,目標(biāo)M1不需要總是與視場角θ的中心相匹配。如果例如在圖14顯示的情況下預(yù)先知道了目標(biāo)M1向右的運(yùn)動(dòng),目標(biāo)M1可以與CCD攝象機(jī)10的視場角θ的左邊區(qū)域相匹配。借助這種操作,目標(biāo)M1總是在位于CCD攝象機(jī)10的視場角θ的中心左側(cè)的區(qū)域得到攝取,從而適當(dāng)?shù)剡m應(yīng)了目標(biāo)M1的大順時(shí)針運(yùn)動(dòng)。
象在實(shí)施例2A中一樣,在實(shí)施例2C中,各種類型的處理可以得到自由的修正(實(shí)施例2D第12、13和15方面)在實(shí)施例2C中,在時(shí)刻Tn攝取的圖象數(shù)據(jù)被設(shè)定為登記圖象數(shù)據(jù),且在時(shí)刻Tn+1攝取的圖象數(shù)據(jù)被設(shè)定為核對(duì)圖象數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù),根據(jù)空間頻率特性,而被彼此核對(duì),以獲得從相關(guān)分量區(qū)的中心至相關(guān)峰的位置的方向,作為目標(biāo)M1的運(yùn)動(dòng)方向;并獲得從相關(guān)分量區(qū)的中心至相關(guān)峰的位置的距離,作為目標(biāo)M1的運(yùn)動(dòng)距離。與此相對(duì)比,在實(shí)施例2D中,在時(shí)刻Tn攝取的圖象數(shù)據(jù)被設(shè)定為核對(duì)圖象數(shù)據(jù),且在時(shí)刻Tn+1攝取的圖象數(shù)據(jù)被設(shè)定為登記圖象數(shù)據(jù)。借助這種操作,能夠以與實(shí)施例2C中相同的方式,獲得目標(biāo)M1的運(yùn)動(dòng)方向和距離。
在此情況下,圖16J的數(shù)據(jù)是相對(duì)于圖16E中的數(shù)據(jù)獲得的,圖16K中的數(shù)據(jù)是相對(duì)于圖16H中的數(shù)據(jù)獲得的,且圖16L中的數(shù)據(jù)是相對(duì)于圖16I中的數(shù)據(jù)獲得的。即,相關(guān)峰Pa1′、Pa2″、和Pa3″在圖16E、16H、和16I中出現(xiàn)在相關(guān)峰Pa1、Pa2’和Pa3’相對(duì)于相關(guān)分量區(qū)的中心P0的相對(duì)位置。因而在此情況下,從作為起點(diǎn)的相關(guān)峰Pa1’(Pa2″、Pa3″)的位置至相關(guān)分量區(qū)的中心P0的方向是作為目標(biāo)M1的運(yùn)動(dòng)方向而獲得的,且從相關(guān)峰Pa1’(Pa2″、Pa3″)的位置至相關(guān)分量區(qū)的中心P0的距離是作為目標(biāo)M1的運(yùn)動(dòng)距離而獲得的。
圖17顯示了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的跟蹤設(shè)備的設(shè)置。圖17中與圖8中相同的標(biāo)號(hào)表示了相同的部分,且這些部分的描述被省略了。在此實(shí)施例中,CCD攝象機(jī)10和控制單元20被安裝在轉(zhuǎn)臺(tái)40上。轉(zhuǎn)臺(tái)40,在接收到來自控制單元20的指令時(shí),在一個(gè)靜止基座50的上表面上轉(zhuǎn)動(dòng)(見圖8)。在此實(shí)施例中,如在圖19中顯示的,一個(gè)目標(biāo)(物體)M1沿著具有半徑且其中心位于CCD攝象機(jī)10的圖象攝取位置的圓周運(yùn)動(dòng)。
(實(shí)施例2E第九、13、和14方面)在此跟蹤設(shè)備中,當(dāng)目標(biāo)M1沿著具有半徑并且其中心位于CCD攝象機(jī)10的圖象攝取位置上的圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),如圖19所示,跟蹤是以與實(shí)施例2A中相同的方式進(jìn)行的。即目標(biāo)M1按照?qǐng)D10所示的程序而得到跟蹤。
在步驟312,檢查跟蹤設(shè)備即CCD攝象機(jī)10的視場方向在時(shí)刻Tn-1與時(shí)刻Tn之間的間隔里是否發(fā)生了移動(dòng)。在步驟316,獲得目標(biāo)M1的運(yùn)動(dòng)方向和角度(轉(zhuǎn)角)。在步驟320,CCD攝象機(jī)10的視場方向被沿著目標(biāo)M1的運(yùn)動(dòng)方向移動(dòng)了在步驟316獲得的運(yùn)動(dòng)角度。在步驟321,CCD攝象機(jī)10的運(yùn)動(dòng)方向和角度得到存儲(chǔ)。在步驟313,在步驟321得到存儲(chǔ)的CCD攝象機(jī)10的運(yùn)動(dòng)方向和角度被讀出,且根據(jù)該讀出數(shù)據(jù)對(duì)相關(guān)分量區(qū)中的相關(guān)性分量峰的位置進(jìn)行校正。
在此實(shí)施例中,在步驟317中,目標(biāo)M1在時(shí)刻Tn的位置,是通過計(jì)算處理獲得的,且目標(biāo)M1在時(shí)刻Tn+1的位置是從所獲得的目標(biāo)M1位置預(yù)測(cè)出的。在步驟318,檢查目標(biāo)M1的預(yù)測(cè)位置是否位于CCD攝象機(jī)10的當(dāng)前視場中。
更具體地說,如圖20所示,目標(biāo)M1在時(shí)刻Tn的位置,是通過計(jì)算處理,作為從CCD攝象機(jī)10的視場角θ的中心的角度α,而獲得的。目標(biāo)M1在時(shí)刻Tn的位置,是以CCD攝象機(jī)10的視場角θ的中心與目標(biāo)M1的軌跡之間的交點(diǎn)作為零起點(diǎn),作為距該角度α的+1α,而獲得的。在時(shí)刻Tn與時(shí)刻Tn+1之間的間隔中的預(yù)言運(yùn)動(dòng)距離,被加到+1α上,以預(yù)測(cè)目標(biāo)M1在時(shí)刻Tn+1的位置。
檢查目標(biāo)M1在時(shí)刻Tn+1的預(yù)測(cè)位置是否處于CCD攝象機(jī)10的視場角θ中,即目標(biāo)M1的位置是否偏離±1θ/2。如果該位置不偏離±1θ/2,則CCD攝象機(jī)10的視場方向被保持不變。如果該位置偏離了±1θ/2,則CCD攝象機(jī)10的視場方向被沿著目標(biāo)M1的運(yùn)動(dòng)方向移動(dòng)該運(yùn)動(dòng)角度。
在此實(shí)施例中,在步驟320,CCD攝象機(jī)10被沿著目標(biāo)M1的運(yùn)動(dòng)方向移動(dòng)在步驟316獲得的運(yùn)動(dòng)角度。然而,CCD攝象機(jī)10的運(yùn)動(dòng)速度可以被這樣地確定(CCD攝象機(jī)10沿著與目標(biāo)M1相同的方向以高于目標(biāo)M1的速度的速度運(yùn)動(dòng))—即使得目標(biāo)M1在下一個(gè)時(shí)刻在CCD攝象機(jī)10的視場角θ的中心處得到攝取。
或者,CCD攝象機(jī)10沿著視場方向的運(yùn)動(dòng)角度可以被這樣地確定—即使得目標(biāo)M1在當(dāng)前時(shí)刻(T2)在CCD攝象機(jī)10的視場角θ的中心處得到攝取。借助這種操作,在圖20顯示的情況下,角度α不需要從下一個(gè)時(shí)刻(T3)獲得,因而計(jì)算處理得到了簡化。即目標(biāo)M1在時(shí)刻T2的位置與CCD攝象機(jī)10在時(shí)刻T3的視場角θ的中心相重合,因而不需要從時(shí)刻T3獲得角度α。
(實(shí)施例2F第10、13和14個(gè)方面)本實(shí)施例是實(shí)施例2E的改進(jìn)。如圖21所示,CCD攝象機(jī)10的視場角θ的中心與時(shí)刻T1的目標(biāo)M1相匹配(第一攝影操作)。更具體地說,目標(biāo)M1在CCD攝象機(jī)10的視場范圍的中心得到了攝取。在此實(shí)施例中,當(dāng)目標(biāo)M1沿著具有半徑且其中心位于CCD攝象機(jī)10的圖象攝取位置的圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),如圖21所示,跟蹤是按照與實(shí)施例2C中相同的方式進(jìn)行的。即,目標(biāo)M1是根據(jù)圖15顯示的跟蹤程序得到跟蹤的。
在此情況下,在步驟412中,檢查跟蹤設(shè)備即CCD攝象機(jī)10的視場方向在時(shí)刻Tn-1與時(shí)刻Tn之間的間隔中是否發(fā)生了移動(dòng)。在步驟416,獲得目標(biāo)M1的運(yùn)動(dòng)方向和角度。在步驟417,CCD攝象機(jī)10的視場方向被沿著目標(biāo)M1的運(yùn)動(dòng)方向移動(dòng)了在步驟416中獲得的運(yùn)動(dòng)角度。在步驟418,CCD攝象機(jī)10的運(yùn)動(dòng)方向和角度得到了存儲(chǔ)。在步驟413,CCD攝象機(jī)10在步驟418中得到存儲(chǔ)的運(yùn)動(dòng)方向和角度被讀出,且根據(jù)讀出的數(shù)據(jù)來校正相關(guān)分量區(qū)中的相關(guān)分量峰的位置。
根據(jù)實(shí)施例2F,由于目標(biāo)M1總是在CCD攝象機(jī)10的前方附近攝取的,因而不需要通過預(yù)測(cè)目標(biāo)M1在時(shí)刻Tn+1的位置來確定是否從目標(biāo)M1在時(shí)刻Tn的位置移動(dòng)目標(biāo)M1的位置。因而計(jì)算處理能夠得到簡化。在此實(shí)施例中,CCD攝象機(jī)10的視場角θ的中心與時(shí)刻T1的目標(biāo)M1相匹配(第一攝影操作)。然而,目標(biāo)M1不需要總是與視場角θ的中心相匹配。如果,例如,在圖19顯示的情況下目標(biāo)M1沿著順時(shí)針方向的運(yùn)動(dòng)是預(yù)先知道的,則目標(biāo)M1可以與CCD攝象機(jī)10的視場角θ的左邊區(qū)域相匹配。借助這種操作,目標(biāo)M1總是在位于CCD攝象機(jī)10的視場角θ的中心的左邊的區(qū)域中得到攝取,從而適當(dāng)?shù)剡m應(yīng)了目標(biāo)M1的大的順時(shí)針運(yùn)動(dòng)。
在上述實(shí)施例中,描述了兩維圖案的跟蹤。然而,也可以以相同的方式進(jìn)行三維圖案的跟蹤。對(duì)包括兩和三維圖案的多維圖案的跟蹤也可以以相同的方式進(jìn)行。
在上述實(shí)施例中,參見圖9E、9F和9G,合成付里葉圖象數(shù)據(jù)的整個(gè)區(qū)域被設(shè)定為相關(guān)分量區(qū),但也可以只把該區(qū)域的一部分設(shè)定為相關(guān)分量區(qū)。在此情況下,表示背景的相關(guān)峰根據(jù)相關(guān)分量區(qū)是如何設(shè)定的而出現(xiàn)在不同的位置上。在此情況下,表示背景的相關(guān)峰可能出現(xiàn)的位置被設(shè)定為一個(gè)基準(zhǔn)位置,且在不包括在該基準(zhǔn)位置附近的一個(gè)部分的一個(gè)范圍中提取一個(gè)相關(guān)峰。
(跟蹤設(shè)備第16至23方面)圖22顯示了根據(jù)本發(fā)明的第16至23方面的跟蹤設(shè)備的設(shè)置。在圖22中與在圖2中相同的標(biāo)號(hào)表示相同的部分,且對(duì)這些部分的描述得到了省略。在此實(shí)施例中,一個(gè)跟蹤程序(圖24)被存儲(chǔ)在一個(gè)ROM 20-2中。該設(shè)備包括一個(gè)距離測(cè)量單元60。一個(gè)CCD攝象機(jī)10、一個(gè)控制單元20、和距離測(cè)量單元60被裝在一個(gè)可移動(dòng)臺(tái)70上??梢苿?dòng)臺(tái)70在接收到來自控制單元20的指令時(shí)沿著任意的方向運(yùn)動(dòng)。
(實(shí)施例3A第16、18、19和21方面)在此跟蹤設(shè)備中,當(dāng)一個(gè)物體M1前后和左右運(yùn)動(dòng)時(shí),如圖25所示,跟蹤是以如下方式進(jìn)行的。
一個(gè)控制部分20-1設(shè)定n=1(圖24中的步驟501),并測(cè)量時(shí)刻Tn即時(shí)刻T1時(shí)沿著深度方向(前后方向)至目標(biāo)M1的距離Ln(L1)(步驟502)??刂撇糠?0-1還裝載在時(shí)刻T1攝取并通過一個(gè)幀存儲(chǔ)器20-5從CCD攝象機(jī)10輸入的目標(biāo)M1的圖象數(shù)據(jù)O1(步驟503)??刂撇糠?0-1隨后檢查是否n=1(步驟504)。如果n=1,流程進(jìn)行到步驟505。如果n≠1,流程進(jìn)行到步驟508。在此情況下,由于n=1,流程進(jìn)行到步驟505。
在步驟505,在步驟503裝載的圖象數(shù)據(jù)O1被設(shè)定為登記圖象數(shù)據(jù)(步驟23A)。該登記圖象數(shù)據(jù)被送到一個(gè)付里葉變換部分20-7,以對(duì)該登記圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換(DFT)。借助這種操作,圖23A顯示的登記圖象數(shù)據(jù)O1變成了付里葉圖象數(shù)據(jù)(登記付里葉圖象數(shù)據(jù))F1。
控制部分20-1把這種登記付里葉圖象數(shù)據(jù)F1存檔(步驟506),并設(shè)定n=n+1(步驟507)。流程隨后返回到步驟502。借助這種操作,控制部分20-1測(cè)量在時(shí)刻Tn即從時(shí)刻T1過去了一個(gè)預(yù)定時(shí)間t之后的時(shí)刻T2沿著深度方向至目標(biāo)M1的距離L2’??刂撇糠?0-1裝載在時(shí)刻T2攝取并通過幀存儲(chǔ)器20-5從CCD攝象機(jī)10輸入的目標(biāo)M1的圖象數(shù)據(jù)O2(圖23B)(步驟503)。
隨后,控制部分20-1檢查是否n=1(步驟504)。如果n=1,流程進(jìn)行到步驟505。如果n≠1,流程進(jìn)行到步驟508。在此情況下,由于n=2,流程進(jìn)行到步驟508。在步驟508,控制部分20-1獲得在時(shí)刻Tn-1即時(shí)刻T1沿著深度方向至目標(biāo)M1的距離L1與在時(shí)刻Tn即時(shí)刻T2沿著深度方向至目標(biāo)M1的距離L2’之差,作為沿著深度方向至目標(biāo)M1的運(yùn)動(dòng)距離。在步驟509,控制部分20-1,通過對(duì)時(shí)刻T2的圖象數(shù)據(jù)O2進(jìn)行L2’/L1的放大/縮小處理(在此情況下為放大處理),獲得圖象數(shù)據(jù)2。
控制部分20-1將該圖象數(shù)據(jù)A2作為核對(duì)圖象數(shù)據(jù)(圖23D)送到付里葉變換部分20-7,以對(duì)該核對(duì)圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換(DFT)(步驟510)。借助這種處理,圖23D顯示的核對(duì)圖象數(shù)據(jù)變成了付里葉圖象數(shù)據(jù)(核對(duì)付里葉圖象數(shù)據(jù))F2??刂撇糠?0-1對(duì)這種核對(duì)付里葉圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行存檔(步驟511)。
控制部分20-1在時(shí)刻T1讀出在步驟506存檔的付里葉圖象數(shù)據(jù)(登記付里葉圖象數(shù)據(jù))F1,并在時(shí)刻T2讀出在步驟511存檔的付里葉圖象數(shù)據(jù)(核對(duì)付里葉圖象數(shù)據(jù))F2??刂撇糠?0-1隨后合成這些圖象數(shù)據(jù)F1和F2(步驟514),以獲得合成付里葉圖象數(shù)據(jù)。
設(shè)A·ejθ為核對(duì)付里葉圖象數(shù)據(jù),且B·ejφ為登記付里葉圖象數(shù)據(jù),該合成圖象數(shù)據(jù)由A·B·ej(θ-φ)表示。控制部分20-1隨后對(duì)該合成付里葉圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行幅度壓縮處理(步驟506)。在此實(shí)施例中,進(jìn)行對(duì)數(shù)處理,作為幅度壓縮處理。更具體地說,A·B·ej(θ-φ)—它是上述合成付里葉圖象數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)表示—的對(duì)數(shù),被計(jì)算為log(A·B)·ej(θ-φ),從而把表示幅度的A·B壓縮成log(A·B)(A·B>log(A·B))。
已經(jīng)經(jīng)歷了幅度壓縮處理的合成付里葉圖象數(shù)據(jù),更不容易受到其中獲得登記數(shù)據(jù)的情況與其中獲得核對(duì)數(shù)據(jù)的情況之間的亮度差的影響。即,通過進(jìn)行幅度壓縮處理,各個(gè)象素的頻譜強(qiáng)度得到了壓縮,以切掉極端的值。其結(jié)果,使更多的信息變得有效。
在此實(shí)施例中,對(duì)數(shù)處理被作為幅度壓縮處理。然而,也可以進(jìn)行開根處理。另外,也可以進(jìn)行對(duì)數(shù)處理和開根處理以外的任何處理,只要幅度能夠得到壓縮。例如,如果在幅度壓縮處理中所有的幅度都被設(shè)定為1,即只有相位數(shù)據(jù)將要得到處理,則與對(duì)數(shù)處理、開根處理等相比,計(jì)算量和數(shù)據(jù)處理量都能夠得到減小。
在進(jìn)行步驟515的幅度壓縮處理時(shí),控制部分20-1將已經(jīng)經(jīng)歷了幅度壓縮處理的合成付里葉圖象數(shù)據(jù)送到付里葉變換部分20-7,以對(duì)該圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行第二兩維離散付里葉變換(DFT)(步驟516)。
控制部分20-1檢查跟蹤設(shè)備的方向是否在時(shí)刻T1與時(shí)刻T2之間的間隔中是否已經(jīng)移動(dòng)(步驟517)。如果它判定CCD攝象機(jī)10的視場方向已經(jīng)移動(dòng),流程進(jìn)行到步驟518。如果它判定CCD攝象機(jī)10還沒有移動(dòng),流程進(jìn)行到至步驟520。在此情況下,由于CCD攝象機(jī)10還沒有移動(dòng),流程進(jìn)行到步驟519。
借助這種操作,控制部分20-1裝載在步驟516獲得的合成付里葉圖象數(shù)據(jù),并從該合成付里葉圖象數(shù)據(jù)掃描一個(gè)預(yù)定相關(guān)分量區(qū)(在此實(shí)施例中為整個(gè)區(qū)域)中的相應(yīng)象素的相關(guān)性分量的強(qiáng)度(幅度),以獲得相應(yīng)的象素的相關(guān)性分量的柱形圖??刂撇糠?0-1隨后從該柱形圖提取在一個(gè)不包括相關(guān)分量區(qū)的中心附近的部分的范圍中的相關(guān)性分量中具有最高強(qiáng)度的一個(gè)象素(相關(guān)峰)(步驟519),并獲得所提取的相關(guān)峰的坐標(biāo)(步驟521)。
圖23E顯示了此時(shí)的相關(guān)峰的坐標(biāo)位置。參見圖23E,標(biāo)號(hào)Pa1表示了相關(guān)峰(背景峰)的位置;且P0表示相關(guān)分量區(qū)的中心。在此情況下,相關(guān)峰Pa1表示了目標(biāo)M1。從相關(guān)分量區(qū)的中心P0至相關(guān)峰的位置Pa1的方向,表示了目標(biāo)M1的運(yùn)動(dòng)方向。從相關(guān)分量區(qū)的中心P0至相關(guān)峰的位置Pa1的距離,表示了目標(biāo)M1的運(yùn)動(dòng)距離。應(yīng)該注意的是,表示背景的相關(guān)峰出現(xiàn)在相關(guān)分量區(qū)的中心P0附近。
控制部分20-1從相關(guān)峰Pa1的坐標(biāo)位置獲得目標(biāo)M1在時(shí)刻T1與時(shí)刻T2之間的間隔中的運(yùn)動(dòng)方向和距離(步驟522),并從在步驟508獲得的目標(biāo)M1沿著深度方向的運(yùn)動(dòng)距離和目標(biāo)M1沿著方向方向的運(yùn)動(dòng)距離,獲得目標(biāo)M1的一個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量B1(步驟523)。
根據(jù)獲得的目標(biāo)M1的運(yùn)動(dòng)矢量B1,利用時(shí)刻T1作為起點(diǎn),獲得目標(biāo)M1在時(shí)刻T2的運(yùn)動(dòng)方向θ和在時(shí)刻T2至目標(biāo)M1的直線距離L2″(步驟524)。跟蹤設(shè)備的方向隨后得到改變,以使CCD攝象機(jī)10的視場角的中心指向所獲得的運(yùn)動(dòng)方向θ(步驟525)。同時(shí),控制部分20-1獲得在時(shí)刻T2至目標(biāo)M1的直線距離L2″與在時(shí)刻T1至目標(biāo)M1的距離Ln之差,并使跟蹤設(shè)備即CCD攝象機(jī)10沿著目標(biāo)M1的運(yùn)動(dòng)方向θ移動(dòng)該距離差(步驟526)。借助這種操作,在時(shí)刻T2,至目標(biāo)M1的直線距離L2變得等于時(shí)刻T1的直線距離L1(L1=L2=L)。
隨后,控制部分20-1存儲(chǔ)CCD)攝象機(jī)10的運(yùn)動(dòng)方向(運(yùn)動(dòng)角度)θ(步驟527),并設(shè)定n=n+1(步驟528)即n=3。流程隨后返回到步驟502。
借助這種操作,控制部分20-1測(cè)量了時(shí)刻T3時(shí)沿著深度方向至目標(biāo)M1的距離L3(步驟502),并裝載了時(shí)刻T3時(shí)目標(biāo)M1的圖象數(shù)據(jù)O3(圖23C)(步驟503)。如果步驟504為“否”,流程進(jìn)行到步驟508,以獲得在時(shí)刻T2沿著深度方向至目標(biāo)M1的距離L2與在時(shí)刻T3沿著深度方向至目標(biāo)M1的距離L3’之差,作為目標(biāo)M1沿著深度方向的運(yùn)動(dòng)距離。
控制部分20-1,通過對(duì)時(shí)刻T3的圖象數(shù)據(jù)O3進(jìn)行L3’/L2的放大/縮小處理(在此情況下為縮小處理),而獲得圖象數(shù)據(jù)A3??刂撇糠?0-1把該圖象數(shù)據(jù)A3設(shè)定為核對(duì)圖象數(shù)據(jù)(圖23E),并對(duì)該核對(duì)圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離數(shù)付里葉變換(步驟510)??刂撇糠?0-1把該數(shù)據(jù)作為付里葉圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行存檔(步驟511)。
控制部分20-1在時(shí)刻T2讀出已經(jīng)在步驟512得到存檔的付里葉圖象數(shù)據(jù),作為登記付里葉圖象數(shù)據(jù)(步驟512),并還在時(shí)刻T3讀出在步驟512存檔的付里葉圖象數(shù)據(jù),作為核對(duì)付里葉圖象數(shù)據(jù)(步驟513)??刂撇糠?0-1隨后合成這些登記和核對(duì)付里葉圖象數(shù)據(jù)(步驟514)??刂撇糠?0-1隨后對(duì)所產(chǎn)生的合成付里葉圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行幅度壓縮處理(步驟515),并還對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換(步驟516)。
控制部分20-1檢查CCD攝象機(jī)10的視場方向在時(shí)刻T2與時(shí)刻T3之間的間隔中是否發(fā)生了改變(步驟517)。如果CCD攝象機(jī)10的視場方向已經(jīng)發(fā)生了改變,流程進(jìn)行到步驟518。如果視場方向沒有改變,流程進(jìn)行到步驟520。在此情況下,由于CCD攝象機(jī)10的視場方向已經(jīng)在步驟526發(fā)生了改變,流程進(jìn)行到步驟518。
借助這種操作,控制部分20-1讀出在步驟527存儲(chǔ)的CCD攝象機(jī)10的運(yùn)動(dòng)方向(運(yùn)動(dòng)角度)θ和距離,并根據(jù)該運(yùn)動(dòng)方向和距離來校正在步驟516中獲得的合成付里葉圖象數(shù)據(jù)中出現(xiàn)的相關(guān)分量區(qū)中的相關(guān)峰的位置。在步驟516中獲得的合成付里葉圖象數(shù)據(jù)中,如圖23G所示,包括背景峰的相關(guān)峰Pb2與表示目標(biāo)M1的峰的相關(guān)峰Pa2出現(xiàn)在該相關(guān)分量區(qū)中。相關(guān)峰Pb2和Pa2的位置被設(shè)定為位置信息—該位置信息包括了表示CCD攝象機(jī)10的視場方向的移動(dòng)的信息,因?yàn)镃CD攝象機(jī)10的取景器已經(jīng)在時(shí)刻T2與時(shí)刻T3之間的間隔中發(fā)生了移動(dòng)。相關(guān)峰Pb2和Pa2的位置被移動(dòng)了CCD攝象機(jī)10的視場方向已經(jīng)移動(dòng)的角度θ,以獲得相關(guān)峰Pb2’和Pa2’(圖23H)。
控制部分20-1在一個(gè)范圍—該范圍不包括在校正的相關(guān)分量區(qū)的中心附近的一個(gè)部分—中提取一個(gè)相關(guān)峰(步驟519),并獲得該提取相關(guān)峰Pa2’的坐標(biāo)(步驟521)。控制部分20-1,從相關(guān)峰Pa2’的坐標(biāo)位置,獲得目標(biāo)M1在時(shí)刻T2與時(shí)刻T3之間的間隔中沿著水平方向的運(yùn)動(dòng)距離(步驟522),并重復(fù)步驟523和隨后步驟中的處理。
如上所述,根據(jù)本實(shí)施例的跟蹤設(shè)備,在時(shí)刻Tn輸入的圖象數(shù)據(jù),根據(jù)空間頻率特性,被與在時(shí)刻Tn+1輸入若圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行核對(duì),且作為核對(duì)的結(jié)果而獲得目標(biāo)M1的運(yùn)動(dòng)方向和距離。因而該設(shè)備變得能夠抵抗噪聲的影響。另外,即使目標(biāo)M1很大,也能夠在不需要特征量提取的情況下獲得目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)方向和距離,從而使處理變得簡單。
在此實(shí)施例中,兩維離散付里葉變換是在付里葉變換部分20-7中進(jìn)行的。然而,這種處理也可以在控制部分20-1中進(jìn)行。另外,在此實(shí)施例中,兩維離散付里葉變換是在圖24的步驟516中進(jìn)行的。然而,也可以進(jìn)行兩維離散付里葉逆變換而不是兩維離散付里葉變換。即,可以對(duì)已經(jīng)經(jīng)歷了幅度壓縮處理的合成付里葉圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉逆變換,而不是兩維離散付里葉變換。定量地說,不論是進(jìn)行兩維離散付里葉變換還是進(jìn)行兩維離散付里葉逆變換,都不會(huì)改變核對(duì)精度。基于兩維離散付里葉逆變換的處理在參考文獻(xiàn)1中得到了公布。
在此實(shí)施例中,首先對(duì)合成付里葉圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行幅度壓縮處理,且隨后進(jìn)行兩維離散付里葉變換(步驟514和515)。然而,也可以在合成之前對(duì)登記和核對(duì)付里葉圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行幅度壓縮處理,并隨后對(duì)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行合成。更具體地說,圖24中的步驟515可以省略,且可以在步驟510與511之間設(shè)置進(jìn)行幅度壓縮處理的步驟529-1和529-2,如圖26A和26B所示?;蛘?,如圖26C所示,圖24中的步驟515可以省略,并可以在步驟513與514之間設(shè)置進(jìn)行幅度壓縮處理的步驟529。
在此情況下,已經(jīng)經(jīng)歷了幅度壓縮處理的登記付里葉圖象數(shù)據(jù)和核對(duì)付里葉圖象數(shù)據(jù),是借助步驟529的幅度壓縮處理而獲得的。合成付里葉圖象數(shù)據(jù)是通過對(duì)這些付里葉圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行合成而獲得的。
在此情況下,合成付里葉圖象數(shù)據(jù)的幅度的壓縮比低于在其中幅度壓縮處理在產(chǎn)生合成付里葉圖象數(shù)據(jù)之后進(jìn)行的情況(圖24)的壓縮比。因此,在產(chǎn)生合成付里葉圖象數(shù)據(jù)之后進(jìn)行幅度壓縮處理的方法(圖24)的核對(duì)精度高于在進(jìn)行了幅度壓縮處理之后產(chǎn)生合成付里葉圖象數(shù)據(jù)的方法(圖26)。在其中在進(jìn)行了幅度壓縮處理之后產(chǎn)生合成付里葉圖象數(shù)據(jù)的情況下(圖26),可以對(duì)合成付里葉圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉逆變換,而不是兩維離散付里葉變換。
在此實(shí)施例中,進(jìn)行了幅度壓縮處理,但并不總是需要進(jìn)行幅度壓縮處理。
(實(shí)施例3B第17、18、20和21個(gè)方面)在實(shí)施例3A中,在時(shí)刻Tn攝取的圖象數(shù)據(jù)被設(shè)定為登記圖象數(shù)據(jù),且在時(shí)刻Tn+1攝取的圖象數(shù)據(jù)被設(shè)定為核對(duì)圖象數(shù)據(jù)。這些圖象數(shù)據(jù)根據(jù)空間頻率特性而被相互核對(duì),以獲得從相關(guān)分量區(qū)的中心至相關(guān)峰的位置的距離,作為目標(biāo)M1沿著水平方向的運(yùn)動(dòng)距離。與此相對(duì)比,在實(shí)施例3B中,在時(shí)刻Tn攝取的圖象數(shù)據(jù)被設(shè)定為核對(duì)圖象數(shù)據(jù),且在時(shí)刻Tn+1攝取的圖象數(shù)據(jù)被設(shè)定為登記圖象數(shù)據(jù)。借助這種操作,在以與實(shí)施例3A中相同的方式獲得目標(biāo)M1沿著水平方向的運(yùn)動(dòng)距離。
在此情況下,圖23I中的數(shù)據(jù)是相對(duì)于圖23F中的數(shù)據(jù)而獲得的,且在圖23J中的數(shù)據(jù)是相對(duì)于圖23H中的數(shù)據(jù)而獲得的。即,相關(guān)峰Pa1和Pa2’在圖23F和23H中出現(xiàn)在與相關(guān)峰Pa1’和Pa2″相對(duì)的位置上。因此,在此情況下,獲得從相關(guān)峰Pa1’(Pa2″)的位置至相關(guān)分量區(qū)的中心P0的距離,作為目標(biāo)M1的運(yùn)動(dòng)距離。
(實(shí)施例3C第22個(gè)方面)在實(shí)施例3A和3B中,獲得目標(biāo)M1的運(yùn)動(dòng)矢量Bn,且根據(jù)目標(biāo)M1的運(yùn)動(dòng)矢量Bn并利用時(shí)刻Tn作為起點(diǎn)獲得目標(biāo)M1在時(shí)刻Tn+1的運(yùn)動(dòng)方向θ和至?xí)r刻Tn+1的目標(biāo)M1的直線距離Ln+1″。CCD攝象機(jī)10的視角場的中心指向所獲得的運(yùn)動(dòng)方向θ。另外,獲得了至?xí)r刻Tn+1的目標(biāo)M1的直線距離Ln+1″與至?xí)r刻Tn的目標(biāo)M1的距離Ln之差(絕對(duì)值)。跟蹤設(shè)備沿著目標(biāo)M1的運(yùn)動(dòng)方向θ被移動(dòng)了該距離差。然而,該跟蹤設(shè)備也可以在不改變CCD攝象機(jī)10的方向的情況下沿著與目標(biāo)M1的運(yùn)動(dòng)矢量Bn相同的矢量進(jìn)行移動(dòng)。
更具體地說,如圖27的跟蹤軌跡II所距離的,即使跟蹤設(shè)備是在不改變CCD攝象機(jī)10的方向的情況下按照與目標(biāo)M1的運(yùn)動(dòng)矢量Bn相同的運(yùn)動(dòng)矢量Bn’而進(jìn)行移動(dòng)的,也能夠在至目標(biāo)M1的直線距離被保持在距離L的同時(shí)繼續(xù)進(jìn)行跟蹤。在此情況下,由于CCD攝象機(jī)10的方向即跟蹤設(shè)備的方向不需要改變,所以能夠進(jìn)行迅速的跟蹤。另外,控制部分20-1進(jìn)行的處理,由于不需要與圖24中的步驟524和525對(duì)應(yīng)的步驟,而得到了簡化,如圖28的流程圖所顯示的。實(shí)施例3C的跟蹤方法中的跟蹤距離比實(shí)施例3A的跟蹤方法中的(跟蹤軌跡I)長,這是不利的。
(實(shí)施例3D第23個(gè)方面)在實(shí)施例3A至3C中,至目標(biāo)M1的距離是借助距離測(cè)量單元60測(cè)量的。但如圖29所示,一種跟蹤設(shè)備可包括CCD攝象機(jī)10-1和10-2,以從來自CCD攝象機(jī)10-1和10-2的輸入圖象測(cè)量至目標(biāo)M1的距離。即,沿著水平方向至目標(biāo)M1的運(yùn)動(dòng)距離,可以從來自CCD攝象機(jī)10-1的輸入圖象獲得,同時(shí)目標(biāo)M1沿著深度方向運(yùn)動(dòng)距離可以從來自CCD攝象機(jī)10-1和10-2的輸入圖象而獲得。
在此情況下,CCD攝象機(jī)10-2所攝取的圖象數(shù)據(jù)被設(shè)定為登記圖案數(shù)據(jù),且對(duì)該登記圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換,以產(chǎn)生登記付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)。同時(shí),CCD攝象機(jī)10-2攝取的圖象數(shù)據(jù)被設(shè)定為核對(duì)圖案數(shù)據(jù),并對(duì)該核對(duì)圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換,以產(chǎn)生登記付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)。這些登記和核對(duì)付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)被相互合成。隨后對(duì)所產(chǎn)生的合成付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行幅度壓縮處理。隨后,對(duì)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換。在不包括接近在已經(jīng)經(jīng)歷了付里葉變換的合成付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)中出現(xiàn)的一個(gè)相關(guān)分量區(qū)的中心的一個(gè)部分的一個(gè)范圍中,獲得一個(gè)相關(guān)峰。沿著深度方向至目標(biāo)M1的距離Ln(Ln+1’),根據(jù)從相關(guān)峰的位置互相關(guān)分量區(qū)的中心的距離,按照以下的公式(1),而被測(cè)量出來Ln(Ln+1’)=f-C/A……(1)其中f是各個(gè)透鏡的焦距,C是透鏡之間的距離,且A是從相關(guān)峰的位置至相關(guān)分量區(qū)的中心的距離。
在此實(shí)施例中,可以通過在對(duì)合成付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行了幅度壓縮處理之后對(duì)該合成付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉逆變換—而不是在對(duì)合成付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行了幅度壓縮處理之后對(duì)其進(jìn)行兩維離散付里葉變換,而獲得目標(biāo)M1沿著深度方向的運(yùn)動(dòng)距離。另外,這種設(shè)備可以通過對(duì)登記圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換并隨后對(duì)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行幅度壓縮處理,產(chǎn)生出登記付里葉兩維圖案數(shù)據(jù),并還可通過對(duì)核對(duì)圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換并隨后對(duì)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行幅度壓縮處理—而不是對(duì)合成付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行幅度壓縮處理,而產(chǎn)生核對(duì)付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)。另外,并不總是需要進(jìn)行幅度壓縮處理。CCD攝象機(jī)10-1和10-2的位置不僅限于上和下位置。這些攝象機(jī)可以沿著任意方向設(shè)置,例如水平方向和傾斜方向。
在上述實(shí)施例中,圖25中的水平方向、豎直方向(與附圖表面垂直)、以及深度方向分別被定義為X、Y和Z方向,且為了描述方便而假定目標(biāo)M1沿著X方向移動(dòng)。但如果目標(biāo)M1是飛行器,目標(biāo)M1沿著Y方向和X和Z方向移動(dòng)。在此情況下,目標(biāo)M1在X-Y平面上的運(yùn)動(dòng)距離,能夠從相關(guān)峰的位置,以與其中獲得沿著水平方向的運(yùn)動(dòng)距離的情況中相同的方式獲得。目標(biāo)M1的運(yùn)動(dòng)矢量因而能夠從X-Y平面上的運(yùn)動(dòng)距離和沿著深度方向的運(yùn)動(dòng)距離獲得。
在上述實(shí)施例中,參見圖23F和23G,合成付里葉圖象數(shù)據(jù)的整個(gè)區(qū)域被設(shè)定為相關(guān)分量區(qū),但該區(qū)域的一部分可被設(shè)定為相關(guān)分量區(qū)。在此情況下,表示背景的相關(guān)峰根據(jù)相關(guān)分量區(qū)的設(shè)定方式可出現(xiàn)在不同的位置。在此情況下,表示背景的相關(guān)峰可能出現(xiàn)的位置被設(shè)定為一個(gè)基準(zhǔn)位置,且在不包括接近該基準(zhǔn)位置的部分的一個(gè)范圍中提取出一個(gè)相關(guān)峰。
從上述描述可見,根據(jù)本發(fā)明的運(yùn)動(dòng)方向測(cè)量裝置(第一至八方面),在時(shí)刻Tn輸入的兩維圖案數(shù)據(jù)和在時(shí)刻Tn+1輸入的兩維圖案數(shù)據(jù),根據(jù)空間頻率特性,而得到相互核對(duì),且該裝置本身的運(yùn)動(dòng)方向能夠根據(jù)該核對(duì)結(jié)果,在不使該裝置變成大規(guī)模系統(tǒng)的情況下,被準(zhǔn)確地獲得。
根據(jù)本發(fā)明的跟蹤設(shè)備(第九至23個(gè)方面),在時(shí)刻Tn輸入的兩維圖案數(shù)據(jù)和在時(shí)刻Tn+1輸入的兩維圖案數(shù)據(jù),根據(jù)空間頻率特性,而得到相互核對(duì),且跟蹤的運(yùn)動(dòng)方向和距離能夠根據(jù)該核對(duì)結(jié)果而獲得。該設(shè)備能夠抵抗噪聲的影響。另外,即使跟蹤很大,也能夠在不需要特征量提取的情況下獲得跟蹤的運(yùn)動(dòng)方向和量,從而簡化處理。
權(quán)利要求
1.一種運(yùn)動(dòng)方向測(cè)量設(shè)備,其特征在于包括核對(duì)付里葉圖案數(shù)據(jù)發(fā)生裝置,用于把在時(shí)刻Tn輸入的兩維圖案數(shù)據(jù)(G1)設(shè)定為核對(duì)圖案數(shù)據(jù),并通過對(duì)該核對(duì)圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換而產(chǎn)生核對(duì)付里葉兩維圖案數(shù)據(jù);登記付里葉圖案數(shù)據(jù)發(fā)生裝置,用于將在時(shí)刻Tn+1輸入的兩維圖案數(shù)據(jù)(G2)設(shè)定為登記圖案數(shù)據(jù),并通過對(duì)該登記圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換而產(chǎn)生登記付里葉兩維圖案數(shù)據(jù);圖案處理裝置,用于合成該核對(duì)付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)和登記付里葉兩維圖案數(shù)據(jù),并對(duì)所產(chǎn)生的合成付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換或兩維離散付里葉逆變換;以及運(yùn)動(dòng)方向測(cè)量裝置,用于獲得在已經(jīng)經(jīng)歷了由所述圖案處理裝置進(jìn)行的付里葉變換的合成付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)中出現(xiàn)的一個(gè)相關(guān)分量區(qū)中的一個(gè)相關(guān)峰(Pa1),并獲得從相關(guān)分量區(qū)中的基準(zhǔn)位置至相關(guān)峰的位置的一個(gè)方向,作為所述設(shè)備的運(yùn)動(dòng)方向。
2.一種運(yùn)動(dòng)方向測(cè)量設(shè)備,其特征在于包括核對(duì)付里葉圖案數(shù)據(jù)發(fā)生裝置,用于把在時(shí)刻Tn輸入的兩維圖案數(shù)據(jù)(G1)設(shè)定為核對(duì)圖案數(shù)據(jù),并通過對(duì)該核對(duì)圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換而產(chǎn)生核對(duì)付里葉兩維圖案數(shù)據(jù);登記付里葉圖案數(shù)據(jù)發(fā)生裝置,用于將在時(shí)刻Tn+1輸入的兩維圖案數(shù)據(jù)(G2)設(shè)定為登記圖案數(shù)據(jù),并通過對(duì)該登記圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換而產(chǎn)生登記付里葉兩維圖案數(shù)據(jù);圖案處理裝置,用于合成該核對(duì)付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)和登記付里葉兩維圖案數(shù)據(jù),并在對(duì)所產(chǎn)生的合成付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行了幅度壓縮處理之后對(duì)其進(jìn)行兩維離散付里葉變換或兩維離散付里葉逆變換;以及運(yùn)動(dòng)方向測(cè)量裝置,用于獲得在已經(jīng)經(jīng)歷了由所述圖案處理裝置進(jìn)行的付里葉變換的合成付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)中出現(xiàn)的一個(gè)相關(guān)分量區(qū)中的一個(gè)相關(guān)峰(Pa1),并獲得從相關(guān)分量區(qū)中的基準(zhǔn)位置至相關(guān)峰的位置的一個(gè)方向,作為所述設(shè)備的運(yùn)動(dòng)方向。
3.一種運(yùn)動(dòng)方向測(cè)量設(shè)備,其特征在于包括核對(duì)付里葉圖案數(shù)據(jù)發(fā)生裝置,用于把在時(shí)刻Tn輸入的兩維圖案數(shù)據(jù)(G1)設(shè)定為核對(duì)圖案數(shù)據(jù),并通過在對(duì)該核對(duì)圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換之后對(duì)其進(jìn)行幅度壓縮處理,而產(chǎn)生核對(duì)付里葉兩維圖案數(shù)據(jù);登記付里葉圖案數(shù)據(jù)發(fā)生裝置,用于將在時(shí)刻Tn+1輸入的兩維圖案數(shù)據(jù)(G2)設(shè)定為登記圖案數(shù)據(jù),并通過在對(duì)該登記圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換之后對(duì)其進(jìn)行幅度壓縮處理,而產(chǎn)生登記付里葉兩維圖案數(shù)據(jù);圖案處理裝置,用于合成該核對(duì)付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)和登記付里葉兩維圖案數(shù)據(jù),并對(duì)所產(chǎn)生的合成付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換或兩維離散付里葉逆變換;以及運(yùn)動(dòng)方向測(cè)量裝置,用于獲得在已經(jīng)經(jīng)歷了由所述圖案處理裝置進(jìn)行的付里葉變換的合成付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)中出現(xiàn)的一個(gè)相關(guān)分量區(qū)中的一個(gè)相關(guān)峰(Pa1),并獲得從相關(guān)分量區(qū)中的基準(zhǔn)位置至相關(guān)峰的位置的一個(gè)方向,作為所述設(shè)備的運(yùn)動(dòng)方向。
4.一種運(yùn)動(dòng)方向測(cè)量設(shè)備,其特征在于包括登記付里葉圖案數(shù)據(jù)發(fā)生裝置,用于把在時(shí)刻Tn輸入的兩維圖案數(shù)據(jù)(G1)設(shè)定為登記圖案數(shù)據(jù),并通過對(duì)該登記圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換,而產(chǎn)生登記付里葉兩維圖案數(shù)據(jù);核對(duì)付里葉圖案數(shù)據(jù)發(fā)生裝置,用于把在時(shí)刻Tn+1輸入的兩維圖案數(shù)據(jù)(G2)設(shè)定為核對(duì)圖案數(shù)據(jù),并通過對(duì)該核對(duì)圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換,而產(chǎn)生核對(duì)付里葉兩維圖案數(shù)據(jù);圖案處理裝置,用于合成該登記付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)和核對(duì)付里葉兩維圖案數(shù)據(jù),并對(duì)所產(chǎn)生的合成付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換或兩維離散付里葉逆變換;以及運(yùn)動(dòng)方向測(cè)量裝置,用于獲得在已經(jīng)經(jīng)歷了由所述圖案處理裝置進(jìn)行的付里葉變換的合成付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)中出現(xiàn)的一個(gè)相關(guān)分量區(qū)中的一個(gè)相關(guān)峰(Pa1),并獲得從作為起點(diǎn)的相關(guān)峰的一個(gè)位置至在相關(guān)分量區(qū)中的一個(gè)基準(zhǔn)位置的方向,作為所述設(shè)備的運(yùn)動(dòng)方向。
5.一種運(yùn)動(dòng)方向測(cè)量設(shè)備,其特征在于包括登記付里葉圖案數(shù)據(jù)發(fā)生裝置,用于把在時(shí)刻Tn輸入的兩維圖案數(shù)據(jù)(G1)設(shè)定為登記圖案數(shù)據(jù),并通過對(duì)該登記圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換,而產(chǎn)生登記付里葉兩維圖案數(shù)據(jù);核對(duì)付里葉圖案數(shù)據(jù)發(fā)生裝置,用于把在時(shí)刻Tn+1輸入的兩維圖案數(shù)據(jù)(G2)設(shè)定為核對(duì)圖案數(shù)據(jù),并通過對(duì)該核對(duì)圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換,而產(chǎn)生核對(duì)付里葉兩維圖案數(shù)據(jù);圖案處理裝置,用于合成該登記付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)和核對(duì)付里葉兩維圖案數(shù)據(jù),并在對(duì)所產(chǎn)生的合成付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行了幅度壓縮處理之后對(duì)其進(jìn)行兩維離散付里葉變換或兩維離散付里葉逆變換;以及運(yùn)動(dòng)方向測(cè)量裝置,用于獲得在已經(jīng)經(jīng)歷了由所述圖案處理裝置進(jìn)行的付里葉變換的合成付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)中出現(xiàn)的一個(gè)相關(guān)分量區(qū)中的一個(gè)相關(guān)峰(Pa1),并獲得從作為起點(diǎn)的相關(guān)峰的一個(gè)位置至在相關(guān)分量區(qū)中的一個(gè)基準(zhǔn)位置的方向,作為所述設(shè)備的運(yùn)動(dòng)方向。
6.一種運(yùn)動(dòng)方向測(cè)量設(shè)備,其特征在于包括登記付里葉圖案數(shù)據(jù)發(fā)生裝置,用于把在時(shí)刻Tn輸入的兩維圖案數(shù)據(jù)(G1)設(shè)定為登記圖案數(shù)據(jù),并通過在對(duì)該登記圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換之后對(duì)其進(jìn)行幅度壓縮處理,而產(chǎn)生登記付里葉兩維圖案數(shù)據(jù);核對(duì)付里葉圖案數(shù)據(jù)發(fā)生裝置,用于把在時(shí)刻Tn+1輸入的兩維圖案數(shù)據(jù)(G2)設(shè)定為核對(duì)圖案數(shù)據(jù),并通過在對(duì)該核對(duì)圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換之后對(duì)其進(jìn)行幅度壓縮處理,而產(chǎn)生核對(duì)付里葉兩維圖案數(shù)據(jù);圖案處理裝置,用于合成該登記付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)和核對(duì)付里葉兩維圖案數(shù)據(jù),并在對(duì)所產(chǎn)生的合成付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行幅度壓縮處理之后對(duì)其進(jìn)行兩維離散付里葉變換或兩維離散付里葉逆變換;以及運(yùn)動(dòng)方向測(cè)量裝置,用于獲得在已經(jīng)經(jīng)歷了由所述圖案處理裝置進(jìn)行的付里葉變換的合成付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)中出現(xiàn)的一個(gè)相關(guān)分量區(qū)中的一個(gè)相關(guān)峰(Pa1),并獲得從作為起點(diǎn)的相關(guān)峰的一個(gè)位置至在相關(guān)分量區(qū)中的一個(gè)基準(zhǔn)位置的方向,作為所述設(shè)備的運(yùn)動(dòng)方向。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任何一項(xiàng)的設(shè)備,其中所述運(yùn)動(dòng)方向測(cè)量裝置獲得在合成付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)中出現(xiàn)的一個(gè)相關(guān)分量區(qū)中的一個(gè)相關(guān)峰,在獲得了不少于兩個(gè)相關(guān)峰時(shí)把最接近用于獲得所述設(shè)備的運(yùn)動(dòng)方向的前一個(gè)相關(guān)峰(Pa1)的位置的一個(gè)相關(guān)峰設(shè)定為當(dāng)前相關(guān)峰(Pa2),并獲得從該相關(guān)分量區(qū)中的一個(gè)基準(zhǔn)位置至該相關(guān)峰的位置的方向,作為所述設(shè)備的當(dāng)前運(yùn)動(dòng)方向。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任何一項(xiàng)的設(shè)備,其中所述運(yùn)動(dòng)方向測(cè)量裝置Pb1在合成付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)中出現(xiàn)的一個(gè)相關(guān)分量區(qū)中的一個(gè)相關(guān)峰,在獲得了不少于兩個(gè)相關(guān)峰時(shí)把最接近用于獲得所述設(shè)備的運(yùn)動(dòng)方向的前一個(gè)相關(guān)峰(Pa1)的位置的一個(gè)相關(guān)峰設(shè)定為當(dāng)前相關(guān)峰(Pa2),并獲得從作為起點(diǎn)的該相關(guān)峰的位置至該相關(guān)分量區(qū)中的一個(gè)基準(zhǔn)位置的方向,作為所述設(shè)備的當(dāng)前運(yùn)動(dòng)方向。
9.一種跟蹤設(shè)備,其特征在于包括兩維圖案數(shù)據(jù)輸入裝置,用于輸入一個(gè)預(yù)定視場中的數(shù)據(jù),作為兩維圖案數(shù)據(jù);登記付里葉圖案數(shù)據(jù)發(fā)生裝置,用于把在時(shí)刻Tn輸入的兩維圖案數(shù)據(jù)設(shè)定為登記圖案數(shù)據(jù),并通過對(duì)該登記圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換,而產(chǎn)生登記付里葉兩維圖案數(shù)據(jù);核對(duì)付里葉圖案數(shù)據(jù)發(fā)生裝置,用于把在時(shí)刻Tn+1輸入的兩維圖案數(shù)據(jù)設(shè)定為核對(duì)圖案數(shù)據(jù),并通過對(duì)該核對(duì)圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換,而產(chǎn)生核對(duì)付里葉兩維圖案數(shù)據(jù);圖案處理裝置,用于合成該核對(duì)付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)和登記付里葉兩維圖案數(shù)據(jù),并對(duì)所產(chǎn)生的合成付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換或兩維離散付里葉逆變換;運(yùn)動(dòng)矢量獲得裝置,用于獲得在一個(gè)范圍—該范圍不包括在已經(jīng)經(jīng)歷由所述圖案處理裝置進(jìn)行的付里葉變換的合成付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)中出現(xiàn)的一個(gè)相關(guān)分量區(qū)中的一個(gè)基準(zhǔn)位置附近的一個(gè)部分—中的相關(guān)峰(Pa1),并獲得從該相關(guān)分量區(qū)中的該基準(zhǔn)位置至該相關(guān)峰的位置的方向以作為目標(biāo)(M1)的運(yùn)動(dòng)方向,并獲得從該相關(guān)分量區(qū)中的該基準(zhǔn)位置至該相關(guān)峰的該位置的距離以作為目標(biāo)的移動(dòng)量;預(yù)測(cè)裝置,用于根據(jù)由所述運(yùn)動(dòng)矢量獲得裝置獲得的運(yùn)動(dòng)方向和量,預(yù)測(cè)該目標(biāo)是否位于可能將要在時(shí)刻Tn+2輸入的兩維圖案數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)區(qū)之外;移動(dòng)裝置,用于當(dāng)所述預(yù)測(cè)裝置預(yù)測(cè)目標(biāo)將位于可能在時(shí)刻Tn+2輸入的兩維圖案數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)區(qū)之外時(shí),移動(dòng)所述兩維圖案數(shù)據(jù)輸入裝置的視場,從而使目標(biāo)處于在時(shí)刻Tn+2輸入的兩維圖案數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)區(qū)之內(nèi);以及校正裝置,用于在所述兩維圖案數(shù)據(jù)輸入裝置的視場被所述移動(dòng)裝置移動(dòng)的情況下,且當(dāng)所述運(yùn)動(dòng)矢量獲得裝置通過利用在時(shí)刻Tn+1和時(shí)刻Tn+2的兩維圖案數(shù)據(jù)而獲得了目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)方向和量時(shí),根據(jù)所述兩維圖案數(shù)據(jù)輸入裝置的視場的運(yùn)動(dòng)方向和量,對(duì)在通過合成時(shí)刻Tn+1和時(shí)刻Tn+2的兩維圖案數(shù)據(jù)而獲得的合成付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)中出現(xiàn)的一個(gè)相關(guān)分量區(qū)中的相關(guān)峰(Pa1,Pa2)的位置進(jìn)行校正。
10.一種跟蹤設(shè)備,其特征在于包括兩維圖案數(shù)據(jù)輸入裝置,用于輸入一個(gè)預(yù)定視場中的數(shù)據(jù),作為兩維圖案數(shù)據(jù);登記付里葉圖案數(shù)據(jù)發(fā)生裝置,用于把在時(shí)刻Tn輸入的兩維圖案數(shù)據(jù)設(shè)定為登記圖案數(shù)據(jù),并通過對(duì)該登記圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換,而產(chǎn)生登記付里葉兩維圖案數(shù)據(jù);核對(duì)付里葉圖案數(shù)據(jù)發(fā)生裝置,用于把在時(shí)刻Tn+1輸入的兩維圖案數(shù)據(jù)設(shè)定為核對(duì)圖案數(shù)據(jù),并通過對(duì)該核對(duì)圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換,而產(chǎn)生核對(duì)付里葉兩維圖案數(shù)據(jù);圖案處理裝置,用于合成該核對(duì)付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)和登記付里葉兩維圖案數(shù)據(jù),并對(duì)所產(chǎn)生的合成付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換或兩維離散付里葉逆變換;運(yùn)動(dòng)矢量獲得裝置,用于獲得在一個(gè)范圍—該范圍不包括在已經(jīng)經(jīng)歷由所述圖案處理裝置進(jìn)行的付里葉變換的合成付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)中出現(xiàn)的—個(gè)相關(guān)分量區(qū)中的一個(gè)基準(zhǔn)位置附近的一個(gè)部分—中的相關(guān)峰(Pa1),并獲得從該相關(guān)分量區(qū)中的該基準(zhǔn)位置至該相關(guān)峰的位置的方向以作為目標(biāo)(M1)的運(yùn)動(dòng)方向,并獲得從該相關(guān)分量區(qū)中的該基準(zhǔn)位置至該相關(guān)峰的該位置的距離以作為目標(biāo)的移動(dòng)量;移動(dòng)裝置,用于根據(jù)由所述運(yùn)動(dòng)矢量獲得裝置獲得的運(yùn)動(dòng)方向和量來移動(dòng)所述兩維圖案數(shù)據(jù)輸入裝置的視場,從而使目標(biāo)位于在下一個(gè)時(shí)刻Tn+2輸入的兩維圖案數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)區(qū)中;以及校正裝置,當(dāng)所述運(yùn)動(dòng)矢量獲得裝置通過利用在時(shí)刻Tn+2和時(shí)刻Tn+1的兩維圖案數(shù)據(jù)而獲得了目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)方向和量時(shí),根據(jù)被所述移動(dòng)裝置移動(dòng)的所述兩維圖案數(shù)據(jù)輸入裝置的視場的運(yùn)動(dòng)方向和量,對(duì)在通過合成時(shí)刻Tn+1和時(shí)刻Tn+1的兩維圖案數(shù)據(jù)而獲得的合成付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)中出現(xiàn)的一個(gè)相關(guān)分量區(qū)中的相關(guān)峰(Pa1,Pa2)的位置進(jìn)行校正。
11.一種跟蹤設(shè)備,其特征在于包括兩維圖案數(shù)據(jù)輸入裝置,用于輸入一個(gè)預(yù)定視場中的數(shù)據(jù),作為兩維圖案數(shù)據(jù);核對(duì)付里葉圖案數(shù)據(jù)發(fā)生裝置,用于把在時(shí)刻Tn輸入的兩維圖案數(shù)據(jù)設(shè)定為核對(duì)圖案數(shù)據(jù),并通過對(duì)該核對(duì)圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換,而產(chǎn)生核對(duì)付里葉兩維圖案數(shù)據(jù);登記付里葉圖案數(shù)據(jù)發(fā)生裝置,用于把在時(shí)刻Tn+1輸入的兩維圖案數(shù)據(jù)設(shè)定為登記圖案數(shù)據(jù),并通過對(duì)該登記圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換,而產(chǎn)生登記付里葉兩維圖案數(shù)據(jù);圖案處理裝置,用于合成該登記付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)和核對(duì)付里葉兩維圖案數(shù)據(jù),并對(duì)所產(chǎn)生的合成付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換或兩維離散付里葉逆變換;運(yùn)動(dòng)矢量獲得裝置,用于獲得在一個(gè)范圍—該范圍不包括在已經(jīng)經(jīng)歷由所述圖案處理裝置進(jìn)行的付里葉變換的合成付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)中出現(xiàn)的一個(gè)相關(guān)分量區(qū)中的一個(gè)基準(zhǔn)位置附近的一個(gè)部分—中的相關(guān)峰(Pa1),并獲得從作為起點(diǎn)的該相關(guān)峰的位置至該相關(guān)分量區(qū)中的一個(gè)基準(zhǔn)位置的方向以作為目標(biāo)(M1)的運(yùn)動(dòng)方向,并獲得從該相關(guān)峰至該相關(guān)分量區(qū)中的該基準(zhǔn)位置的距離以作為目標(biāo)的移動(dòng)量;移動(dòng)裝置,用于當(dāng)所述預(yù)測(cè)裝置預(yù)測(cè)目標(biāo)將位于可能在時(shí)刻Tn+2輸入的兩維圖案數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)區(qū)之外時(shí),移動(dòng)所述兩維圖案數(shù)據(jù)輸入裝置的視場,從而使目標(biāo)處于在時(shí)刻Tn+2輸入的兩維圖案數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)區(qū)之內(nèi);以及校正裝置,用于在所述兩維圖案數(shù)據(jù)輸入裝置的視場被所述移動(dòng)裝置移動(dòng)的情況下,且當(dāng)所述運(yùn)動(dòng)矢量獲得裝置通過利用在時(shí)刻Tn+1和時(shí)刻Tn+2的兩維圖案數(shù)據(jù)而獲得了目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)方向和量時(shí),根據(jù)所述兩維圖案數(shù)據(jù)輸入裝置的視場的運(yùn)動(dòng)方向和量,對(duì)在通過合成時(shí)刻Tn+1和時(shí)刻Tn+2的兩維圖案數(shù)據(jù)而獲得的合成付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)中出現(xiàn)的一個(gè)相關(guān)分量區(qū)中的相關(guān)峰(Pa1,Pa2)的位置進(jìn)行校正。
12.一種跟蹤設(shè)備,其特征在于包括兩維圖案數(shù)據(jù)輸入裝置,用于輸入一個(gè)預(yù)定視場中的數(shù)據(jù),作為兩維圖案數(shù)據(jù);登記付里葉圖案數(shù)據(jù)發(fā)生裝置,用于把在時(shí)刻Tn輸入的兩維圖案數(shù)據(jù)設(shè)定為登記圖案數(shù)據(jù),并通過對(duì)該登記圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換,而產(chǎn)生登記付里葉兩維圖案數(shù)據(jù);核對(duì)付里葉圖案數(shù)據(jù)發(fā)生裝置,用于把在時(shí)刻Tn+1輸入的兩維圖案數(shù)據(jù)設(shè)定為核對(duì)圖案數(shù)據(jù),并通過對(duì)該核對(duì)圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換,而產(chǎn)生核對(duì)付里葉兩維圖案數(shù)據(jù);圖案處理裝置,用于合成該核對(duì)付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)和登記付里葉兩維圖案數(shù)據(jù),并對(duì)所產(chǎn)生的合成付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換或兩維離散付里葉逆變換;運(yùn)動(dòng)矢量獲得裝置,用于獲得在一個(gè)范圍—該范圍不包括在已經(jīng)經(jīng)歷由所述圖案處理裝置進(jìn)行的付里葉變換的合成付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)中出現(xiàn)的—個(gè)相關(guān)分量區(qū)中的一個(gè)基準(zhǔn)位置附近的一個(gè)部分—中的相關(guān)峰(Pa1,Pa2″,Pa3″),并獲得從作為起點(diǎn)的該相關(guān)峰的位置至該相關(guān)分量區(qū)中的一個(gè)基準(zhǔn)位置的方向以作為目標(biāo)(M1)的運(yùn)動(dòng)方向,并獲得從該相關(guān)峰至該相關(guān)分量區(qū)中的該基準(zhǔn)位置的距離以作為目標(biāo)的移動(dòng)量;移動(dòng)裝置,用于根據(jù)由所述運(yùn)動(dòng)矢量獲得裝置獲得的運(yùn)動(dòng)方向和量,移動(dòng)所述兩維圖案數(shù)據(jù)輸入裝置的視場,從而使目標(biāo)處于在時(shí)刻Tn+2輸入的兩維圖案數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)區(qū)之內(nèi);以及校正裝置,用于當(dāng)所述運(yùn)動(dòng)矢量獲得裝置通過利用在時(shí)刻Tn+1和時(shí)刻Tn+2的兩維圖案數(shù)據(jù)而獲得了目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)方向和量時(shí),根據(jù)由所述移動(dòng)裝置移動(dòng)的所述兩維圖案數(shù)據(jù)輸入裝置的視場的運(yùn)動(dòng)方向和量,對(duì)在通過合成時(shí)刻Tn+1和時(shí)刻Tn+2的兩維圖案數(shù)據(jù)而獲得的合成付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)中出現(xiàn)的一個(gè)相關(guān)分量區(qū)中的相關(guān)峰(Pa1,Pa2)的位置進(jìn)行校正。
13.根據(jù)權(quán)利要求9至12中的任何一項(xiàng)的設(shè)備,其中所述圖案處理裝置合成核對(duì)付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)和登記付里葉兩維圖案數(shù)據(jù),并在對(duì)所產(chǎn)生的合成付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行了幅度壓縮處理之后對(duì)其進(jìn)行兩維離散付里葉變換或兩維離散付里葉逆變換。
14.根據(jù)權(quán)利要求9或10的設(shè)備,其中所述登記付里葉圖案數(shù)據(jù)發(fā)生裝置把在時(shí)刻Tn輸入的兩維圖案數(shù)據(jù)設(shè)定為登記圖案數(shù)據(jù),并通過在對(duì)該登記圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行了兩維離散付里葉變換之后對(duì)其進(jìn)行幅度壓縮處理,而產(chǎn)生登記付里葉兩維圖案數(shù)據(jù),且所述核對(duì)付里葉圖案數(shù)據(jù)發(fā)生裝置把在時(shí)刻Tn+1輸入的兩維圖案數(shù)據(jù)設(shè)定為核對(duì)圖案數(shù)據(jù),并通過在對(duì)該核對(duì)圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行了兩維離散付里葉變換之后對(duì)其進(jìn)行幅度壓縮處理,而產(chǎn)生核對(duì)付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)。
15.根據(jù)權(quán)利要求11或12的設(shè)備,其中所述核對(duì)付里葉圖案數(shù)據(jù)發(fā)生裝置把在時(shí)刻Tn輸入的兩維圖案數(shù)據(jù)設(shè)定為核對(duì)圖案數(shù)據(jù),并通過在對(duì)該核對(duì)圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行了兩維離散付里葉變換之后對(duì)其進(jìn)行幅度壓縮處理,而產(chǎn)生核對(duì)付里葉兩維圖案數(shù)據(jù),且所述登記付里葉圖案數(shù)據(jù)發(fā)生裝置把在時(shí)刻Tn+1輸入的兩維圖案數(shù)據(jù)設(shè)定為登記圖案數(shù)據(jù),并通過在對(duì)該登記圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行了兩維離散付里葉變換之后對(duì)其進(jìn)行幅度壓縮處理,而產(chǎn)生登記付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)。
16.一種跟蹤設(shè)備,其特征在于包括兩維圖案數(shù)據(jù)輸入裝置,用于輸入在一個(gè)預(yù)定視場中的數(shù)據(jù),作為兩維圖案數(shù)據(jù);距離測(cè)量裝置(60),用于測(cè)量沿著一個(gè)深度方向至位于所述兩維圖案數(shù)據(jù)輸入裝置的一個(gè)視場中的一個(gè)目標(biāo)的距離;深度方向距離獲得裝置,用于獲得由所述距離測(cè)量裝置測(cè)量到的、在時(shí)刻Tn沿著該深度方向至目標(biāo)的距離Ln與在時(shí)刻Tn+1沿著該深度方向至目標(biāo)的一個(gè)距離Ln+1’,作為目標(biāo)沿著深度方向的運(yùn)動(dòng)距離;登記付里葉圖案數(shù)據(jù)發(fā)生裝置,用于將在時(shí)刻Tn輸入的兩維圖案數(shù)據(jù)(O1)設(shè)定為登記圖案數(shù)據(jù),并通過對(duì)該登記圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換,產(chǎn)生出登記付里葉兩維圖案數(shù)據(jù);放大/縮小處理裝置,用于根據(jù)由所述距離測(cè)量裝置測(cè)量到的、在時(shí)刻Tn沿著深度方向至該目標(biāo)的距離Ln與在時(shí)刻Tn+1沿著該深度方向至該目標(biāo)的距離Ln+1’之間的比值,對(duì)在時(shí)刻Tn+1輸入的兩維圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行放大/縮小處理;核對(duì)付里葉圖案數(shù)據(jù)發(fā)生裝置,用于把在時(shí)刻Tn+1輸入的兩維圖案數(shù)據(jù)(O2)設(shè)定為核對(duì)圖案數(shù)據(jù),并通過對(duì)該核對(duì)圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換,而產(chǎn)生出核對(duì)付里葉兩維圖案數(shù)據(jù);圖案處理裝置,用于合成該登記付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)和核對(duì)付里葉兩維圖案數(shù)據(jù),并對(duì)所產(chǎn)生的合成付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換或兩維離散付里葉逆變換;運(yùn)動(dòng)距離獲得裝置,用于獲得在一個(gè)范圍—該范圍不包括在已經(jīng)經(jīng)歷了由所述圖案處理裝置進(jìn)行的付里葉變換的合成付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)中出現(xiàn)的一個(gè)相關(guān)分量區(qū)中的一個(gè)基準(zhǔn)位置附近的一個(gè)部分—中的一個(gè)相關(guān)峰(Pa1),并獲得從相關(guān)分量區(qū)中的該基準(zhǔn)位置至該相關(guān)峰的一個(gè)位置的距離以作為該物體在與深度方向垂直的平面上的運(yùn)動(dòng)距離;運(yùn)動(dòng)矢量獲得裝置,用于從由所述深度方向距離獲得裝置和所述運(yùn)動(dòng)距離獲得裝置獲得的目標(biāo)沿著深度方向的運(yùn)動(dòng)距離和目標(biāo)在與深度方向垂直的平面上的運(yùn)動(dòng)距離,獲得目標(biāo)的一個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量(B1);以及移動(dòng)裝置,用于根據(jù)由所述運(yùn)動(dòng)矢量獲得裝置獲得的目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)矢量,移動(dòng)所述兩維圖案數(shù)據(jù)輸入裝置的位置。
17.一種跟蹤設(shè)備,其特征在于包括兩維圖案數(shù)據(jù)輸入裝置,用于輸入在一個(gè)預(yù)定視場中的數(shù)據(jù),作為兩維圖案數(shù)據(jù);距離測(cè)量裝置(60),用于測(cè)量沿著一個(gè)深度方向至位于所述兩維圖案數(shù)據(jù)輸入裝置的一個(gè)視場中的一個(gè)目標(biāo)的距離;深度方向距離獲得裝置,用于獲得由所述距離測(cè)量裝置測(cè)量到的、在時(shí)刻Tn沿著該深度方向至目標(biāo)的距離Ln與在時(shí)刻Tn+1沿著該深度方向至目標(biāo)的一個(gè)距離Ln+1’,作為目標(biāo)沿著深度方向的運(yùn)動(dòng)距離;核對(duì)付里葉圖案數(shù)據(jù)發(fā)生裝置,用于把在時(shí)刻Tn輸入的兩維圖案數(shù)據(jù)(O1)設(shè)定為核對(duì)圖案數(shù)據(jù),并通過對(duì)該核對(duì)圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換,而產(chǎn)生出核對(duì)付里葉兩維圖案數(shù)據(jù);放大/縮小處理裝置,用于根據(jù)由所述距離測(cè)量裝置測(cè)量到的、在時(shí)刻Tn沿著深度方向至該目標(biāo)的距離Ln與在時(shí)刻Tn+1沿著該深度方向至該目標(biāo)的距離Ln+1’之間的比值,對(duì)在時(shí)刻Tn+1輸入的兩維圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行放大/縮小處理;登記付里葉圖案數(shù)據(jù)發(fā)生裝置,用于把在時(shí)刻Tn+1輸入的兩維圖案數(shù)據(jù)(O2)設(shè)定為登記圖案數(shù)據(jù),并通過對(duì)該登記圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換,而產(chǎn)生出登記付里葉兩維圖案數(shù)據(jù);圖案處理裝置,用于合成該登記付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)和核對(duì)付里葉兩維圖案數(shù)據(jù),并對(duì)所產(chǎn)生的合成付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換或兩維離散付里葉逆變換;運(yùn)動(dòng)距離獲得裝置,用于獲得在一個(gè)范圍—該范圍不包括在已經(jīng)經(jīng)歷了由所述圖案處理裝置進(jìn)行的付里葉變換的合成付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)中出現(xiàn)的一個(gè)相關(guān)分量區(qū)中的一個(gè)基準(zhǔn)位置附近的一個(gè)部分—中的一個(gè)相關(guān)峰(Pa1),并獲得從該相關(guān)峰的一個(gè)位置至相關(guān)分量區(qū)中的該基準(zhǔn)位置的距離以作為該物體在與深度方向垂直的平面上的運(yùn)動(dòng)距離;運(yùn)動(dòng)矢量獲得裝置,用于從由所述深度方向距離獲得裝置和所述運(yùn)動(dòng)距離獲得裝置獲得的目標(biāo)沿著深度方向的運(yùn)動(dòng)距離和目標(biāo)在與深度方向垂直的平面上的運(yùn)動(dòng)距離,獲得目標(biāo)的一個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量(B1);以及移動(dòng)裝置,用于根據(jù)由所述運(yùn)動(dòng)矢量獲得裝置獲得的目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)矢量,移動(dòng)所述兩維圖案數(shù)據(jù)輸入裝置的位置。
18.根據(jù)權(quán)利要求16或17的設(shè)備,其中所述圖案處理裝置合成核對(duì)付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)和登記付里葉兩維圖案數(shù)據(jù),并在對(duì)所產(chǎn)生的合成付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行了幅度壓縮處理之后對(duì)其進(jìn)行兩維離散付里葉變換或兩維離散付里葉逆變換。
19.根據(jù)權(quán)利要求16的設(shè)備,其中所述登記付里葉圖案數(shù)據(jù)發(fā)生裝置把在時(shí)刻Tn輸入的兩維圖案數(shù)據(jù)(O1)設(shè)定為登記圖案數(shù)據(jù),并通過在對(duì)該登記圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行了兩維離散付里葉變換之后對(duì)其進(jìn)行幅度壓縮處理,而產(chǎn)生登記付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)(F1),且所述核對(duì)付里葉圖案數(shù)據(jù)發(fā)生裝置把在時(shí)刻Tn+1輸入并已經(jīng)經(jīng)歷了放大/縮小處理的的兩維圖案數(shù)據(jù)(O2)設(shè)定為核對(duì)圖案數(shù)據(jù),并通過在對(duì)該核對(duì)圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行了兩維離散付里葉變換之后對(duì)其進(jìn)行幅度壓縮處理,產(chǎn)生核對(duì)付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)(F2)。
20.根據(jù)權(quán)利要求17的設(shè)備,其中所述核對(duì)付里葉圖案數(shù)據(jù)發(fā)生裝置把在時(shí)刻Tn輸入的兩維圖案數(shù)據(jù)(O1)設(shè)定為核對(duì)圖案數(shù)據(jù),并通過在對(duì)該核對(duì)圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行了兩維離散付里葉變換之后對(duì)其進(jìn)行幅度壓縮處理,而產(chǎn)生核對(duì)付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)(F1),且所述登記付里葉圖案數(shù)據(jù)發(fā)生裝置把在時(shí)刻Tn+1輸入并已經(jīng)經(jīng)歷了放大/縮小處理的的兩維圖案數(shù)據(jù)(O2)設(shè)定為登記圖案數(shù)據(jù),并通過在對(duì)該登記圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行了兩維離散付里葉變換之后對(duì)其進(jìn)行幅度壓縮處理,而產(chǎn)生登記付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)(F2)。
21.根據(jù)權(quán)利要求16至20中的任何一項(xiàng)的設(shè)備,其中所述移動(dòng)裝置根據(jù)由所述運(yùn)動(dòng)矢量獲得裝置獲得的目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)矢量而獲得目標(biāo)(M1)在時(shí)刻Tn+1的把時(shí)刻Tn被作為起點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向θ,以及在時(shí)刻Tn+1至目標(biāo)的直線距離Ln+1″,使所述兩維圖案數(shù)據(jù)輸入裝置的視場的中心指向所獲得的運(yùn)動(dòng)方向θ,獲得所獲得的直線距離Ln+1″與在時(shí)刻Tn至該目標(biāo)的距離Ln之差,并使所述兩維圖案數(shù)據(jù)輸入裝置沿著該運(yùn)動(dòng)方向θ移動(dòng)該距離差。
22.根據(jù)權(quán)利要求16至20中的任何一項(xiàng)的設(shè)備,其中所述移動(dòng)裝置根據(jù)由所述運(yùn)動(dòng)矢量獲得裝置獲得的該目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)矢量,通過利用同一矢量作為運(yùn)動(dòng)矢量,來移動(dòng)所述兩維圖案數(shù)據(jù)輸入裝置的位置。
23.根據(jù)權(quán)利要求16至22中的任何一項(xiàng)的設(shè)備,其中所述距離測(cè)量裝置包括第一和第二攝象機(jī)(10-1,10-2),把所述攝象機(jī)之一與所述兩維圖案數(shù)據(jù)輸入裝置結(jié)合使用,將由所述第一攝象機(jī)攝取的圖象數(shù)據(jù)設(shè)定為登記圖案數(shù)據(jù),通過對(duì)該登記圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換而產(chǎn)生登記付里葉兩維圖案數(shù)據(jù),把所述第二攝象機(jī)攝取的圖象數(shù)據(jù)設(shè)定為核對(duì)圖案數(shù)據(jù),通過對(duì)該核對(duì)圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換而產(chǎn)生核對(duì)付里葉兩維圖案數(shù)據(jù),合成該核對(duì)付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)和登記付里葉兩維圖案數(shù)據(jù),對(duì)所產(chǎn)生的合成付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行兩維離散付里葉變換或兩維離散付里葉逆變換,獲得在一個(gè)范圍—該范圍不包括在已經(jīng)經(jīng)歷了付里葉變換的合成付里葉兩維圖案數(shù)據(jù)中出現(xiàn)的一個(gè)相關(guān)分量區(qū)中的基準(zhǔn)位置附近的部分—中的相關(guān)峰,并根據(jù)該相關(guān)峰的位置與該相關(guān)分量區(qū)中的該基準(zhǔn)位置之間的距離測(cè)量沿著深度方向至該目標(biāo)的距離。
全文摘要
一個(gè)運(yùn)動(dòng)方向測(cè)量設(shè)備,包括核對(duì)數(shù)據(jù)產(chǎn)生部分,登記數(shù)據(jù)產(chǎn)生部分,圖案處理部分和運(yùn)動(dòng)方向測(cè)量部分。核對(duì)數(shù)據(jù)產(chǎn)生部分對(duì)在時(shí)間Tn輸入的圖案數(shù)據(jù)產(chǎn)生核對(duì)兩維圖案數(shù)據(jù)。登記數(shù)據(jù)產(chǎn)生部分對(duì)在時(shí)間T
文檔編號(hào)G06T7/20GK1185698SQ9712125
公開日1998年6月24日 申請(qǐng)日期1997年10月31日 優(yōu)先權(quán)日1996年10月31日
發(fā)明者中島寬, 小林孝次 申請(qǐng)人:山武·霍尼韋爾公司
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