移動物体検出装置、移動物体検出プログラム、移動物体検出方法および飛行物体
【課題】人工衛星や航空機などから撮像して得られる光学画像を用いて移動物体の速度ベクトルを算出できるようにすることを目的とする。
【解決手段】検出装置記憶部２９０は、移動物体が存在する第一領域と第二領域とを撮像した第一領域画像と第二領域画像とを記憶する。検出装置記憶部２９０は、第一領域と第二領域との所定のずれ量に相当する画素数をずれ量固定値２９２として予め記憶する。ずれ量算出部２２０は、第一領域画像と第二領域画像とに対して相関演算を行って画像のずれ量をずれ量算出値２２１として算出する。ずれ量訂正部２３０は、ずれ量算出値２２１からずれ量固定値２９２を差し引いてずれ量訂正値２３１を算出する。速度ベクトル情報生成部２４０は、ずれ量訂正値２３１に基づいて移動物体の速度ベクトルを表す速度ベクトル情報２４１を生成する。
【解決手段】検出装置記憶部２９０は、移動物体が存在する第一領域と第二領域とを撮像した第一領域画像と第二領域画像とを記憶する。検出装置記憶部２９０は、第一領域と第二領域との所定のずれ量に相当する画素数をずれ量固定値２９２として予め記憶する。ずれ量算出部２２０は、第一領域画像と第二領域画像とに対して相関演算を行って画像のずれ量をずれ量算出値２２１として算出する。ずれ量訂正部２３０は、ずれ量算出値２２１からずれ量固定値２９２を差し引いてずれ量訂正値２３１を算出する。速度ベクトル情報生成部２４０は、ずれ量訂正値２３１に基づいて移動物体の速度ベクトルを表す速度ベクトル情報２４１を生成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、移動物体の速度ベクトル情報を検出する移動物体検出装置、移動物体検出プログラム、移動物体検出方法および飛行物体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、人工衛星や航空機に合成開口レーダ（ＳＡＲ：Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ａｐｅｒｔｕｒｅ Ｒａｄａｒ）が搭載され、合成開口レーダで取得したＳＡＲ画像を用いて自動車や船舶などの移動物体の検出が行われている。
例えば、ＴｅｒｒａＳＡＲ−Ｘなどの近年の人工衛星にはＭＴＩ（Ｍｏｖｉｎｇ Ｔａｒｇｅｔ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）撮像モードが標準的に装備されつつある。
【０００３】
また、人工衛星や航空機には高分解能な画像を取得するために時間遅延積分方式（ＴＤＩ：Ｔｉｍｅ Ｄｅｌａｙｅｄ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）の光学カメラが搭載されている。
光学カメラで取得した光学画像とリファレンスとなる移動物体の画像との特徴点を照合することにより、光学画像に映った移動物体を検出することも可能である。
但し、光学画像を用いて移動物体の速度や方向（速度ベクトル）を算出することは困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２０６５３９号公報
【特許文献２】特開２００１−２８９９４６号公報
【特許文献３】特開２００８−２５６４４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、例えば、人工衛星や航空機などから撮像して得られる光学画像を用いて移動物体の速度ベクトル（速度、方向）を算出できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の移動物体検出装置は、
移動物体が存在する第一領域を撮像した第一領域画像と、前記移動物体が存在する第二領域であって前記第一領域から所定のずれ量だけずれた第二領域を撮像した第二領域画像とを記憶する領域画像記憶部と、
前記第一領域画像に映る前記第一領域と前記第二領域画像に映る前記第二領域との前記所定のずれ量に相当する画素数をずれ量固定値として予め記憶するずれ量固定値記憶部と、
前記領域画像記憶部に記憶された第一領域画像と第二領域画像とに対して相関演算を行って前記移動物体を映した前記第一領域画像内の部分と前記移動物体を映した前記第二領域画像内の部分との位置のずれ量をずれ量算出値として算出するずれ量算出部と、
前記ずれ量算出部によって算出されたずれ量算出値から前記ずれ量固定値記憶部に記憶されたずれ量固定値を差し引いた値をずれ量訂正値として算出するずれ量訂正部と、
前記ずれ量訂正部によって算出されたずれ量訂正値に基づいて前記移動物体の速度ベクトルを表す速度ベクトル情報を生成する速度ベクトル情報生成部と、
前記速度ベクトル情報生成部によって生成された速度ベクトル情報を出力する速度ベクトル情報出力部とを備える。
【０００７】
前記第一領域画像と前記第二領域画像とは、前記移動領域の上空を所定の飛行方向へ飛行する飛行物体から撮像装置によって撮像して生成された画像であり、
前記撮像装置は、前記所定の飛行方向に並べられて所定の撮像周期毎に同時に撮像を行う複数の撮像部であって前記所定の撮像周期毎に前の撮像部が前回撮像した領域部分を後ろの撮像部が撮像する複数の撮像部を有し、前記複数の撮像部によって得られる複数の画像部分から成る全体画像を前記撮像周期毎に領域画像として生成し、
前記領域画像記憶部は、前記撮像装置によって特定の撮像時に生成された領域画像を前記第一領域画像として記憶し、前記撮像装置によって前記第一領域画像の次の撮像時に生成された領域画像を前記第二領域画像として記憶し、
前記ずれ量固定値記憶部は、前記撮像部毎に得られる画像部分の前記所定の飛行方向の画素数を前記ずれ量固定値として記憶する。
【０００８】
前記ずれ量算出部は、前記第一領域画像と前記第二領域画像とを複数の画像ブロックに分割し、前記第一領域画像と前記第二領域画像とに対して前記画像ブロック毎に前記相関演算を行って前記画像ブロック毎に画像のずれ量を算出し、前記画像ブロック毎に算出した画像のずれ量と前記ずれ量固定値とを比較して画像のずれ量が前記ずれ量固定値と異なる画像ブロックを前記移動物体が映った移動物体ブロックとして判定し、前記移動物体ブロックの画像のずれ量を前記ずれ量算出値として選択する。
【０００９】
前記移動物体検出装置は、さらに、
前記第一領域画像に前記第二領域画像を前記ずれ量固定値または前記ずれ量算出値だけずらして画素毎に前記第一領域画像と前記第二領域画像との画素値の合計値を設定した重ね合わせ画像を生成する重ね合わせ画像生成部と、
前記重ね合わせ画像生成部によって生成された重ね合わせ画像を出力する重ね合わせ画像出力部とを備える。
【００１０】
本発明の移動物体検出装置は、
移動物体の上空を所定の飛行方向へ飛行する飛行物体から前記移動物体が存在する領域を撮像した複数の領域画像であって前記所定の飛行方向へ所定のずれ量だけ撮像領域をずらしながら撮像した複数の領域画像を記憶する領域画像記憶部と、
前記複数の領域画像の前記所定のずれ量に相当する画素数をずれ量固定値として予め記憶するずれ量固定値記憶部と、
前記領域画像記憶部に記憶された複数の領域画像から連続して撮像された所定の組み合わせ数の領域画像を組み合わせて第一の画像組み合わせと第二の画像組み合わせとを取得する画像組み合わせ取得部と、
前記第一の画像組み合わせを構成する各領域画像を前記所定の飛行方向に前記ずれ量固定値ずつずらして画素毎に各領域画像の画素値の合計値を設定して第一の重ね合わせ画像を生成し、前記第二の画像組み合わせを構成する各領域画像を前記所定の飛行方向に前記ずれ量固定値ずつずらして画素毎に各領域画像の画素値の合計値を設定して第二の重ね合わせ画像を生成する重ね合わせ画像生成部と、
前記重ね合わせ画像生成部によって生成された第一の重ね合わせ画像と第二の重ね合わせ画像とに対して相関演算を行って前記移動物体を映した前記第一の重ね合わせ画像内の部分と前記移動物体を映した前記第二の重ね合わせ画像内の部分との位置のずれ量をずれ量算出値として算出するずれ量算出部と、
前記ずれ量算出部によって算出されたずれ量算出値から、前記第一の画像組み合わせ内で最初に撮像された領域画像から前記第二の画像組み合わせ内で最初に撮像された領域画像までの撮像回数に前記ずれ量固定値を乗じて得られるずれ量補正値を差し引いた値をずれ量訂正値として算出するずれ量訂正部と、
前記ずれ量訂正部によって算出されたずれ量訂正値に基づいて前記移動物体の速度ベクトルを表す速度ベクトル情報を生成する速度ベクトル情報生成部と、
前記速度ベクトル情報生成部によって生成された速度ベクトル情報を出力する速度ベクトル情報出力部とを備える。
【００１１】
本発明の移動物体検出プログラムは、
移動物体が存在する第一領域を撮像した第一領域画像と、前記移動物体が存在する第二領域であって前記第一領域から所定のずれ量だけずれた第二領域を撮像した第二領域画像とを記憶する領域画像記憶部と、前記第一領域画像に映る前記第一領域と前記第二領域画像に映る前記第二領域との前記所定のずれ量に相当する画素数をずれ量固定値として予め記憶するずれ量固定値記憶部とを備える移動物体検出装置を動作させる。
前記移動物体検出プログラムは、
前記領域画像記憶部に記憶された第一領域画像と第二領域画像とに対して相関演算を行って前記移動物体を映した前記第一領域画像内の部分と前記移動物体を映した前記第二領域画像内の部分との位置のずれ量をずれ量算出値として算出するずれ量算出部と、
前記ずれ量算出部によって算出されたずれ量算出値から前記ずれ量固定値記憶部に記憶されたずれ量固定値を差し引いた値をずれ量訂正値として算出するずれ量訂正部と、
前記ずれ量訂正部によって算出されたずれ量訂正値に基づいて前記移動物体の速度ベクトルを表す速度ベクトル情報を生成する速度ベクトル情報生成部と、
前記速度ベクトル情報生成部によって生成された速度ベクトル情報を出力する速度ベクトル情報出力部として前記移動物体検出装置を動作させる。
【００１２】
前記第一領域画像と前記第二領域画像とは、前記移動領域の上空を所定の飛行方向へ飛行する飛行物体から撮像装置によって撮像して生成された画像であり、
前記撮像装置は、前記所定の飛行方向に並べられて所定の撮像周期毎に同時に撮像を行う複数の撮像部であって前記所定の撮像周期毎に前の撮像部が前回撮像した領域部分を後ろの撮像部が撮像する複数の撮像部を有し、前記複数の撮像部によって得られる複数の画像部分から成る全体画像を前記撮像周期毎に領域画像として生成し、
前記領域画像記憶部は、前記撮像装置によって特定の撮像時に生成された領域画像を前記第一領域画像として記憶し、前記撮像装置によって前記第一領域画像の次の撮像時に生成された領域画像を前記第二領域画像として記憶し、
前記ずれ量固定値記憶部は、前記撮像部毎に得られる画像部分の前記所定の飛行方向の画素数を前記ずれ量固定値として記憶する。
【００１３】
前記ずれ量算出部は、前記第一領域画像と前記第二領域画像とを複数の画像ブロックに分割し、前記第一領域画像と前記第二領域画像とに対して前記画像ブロック毎に前記相関演算を行って前記画像ブロック毎に画像のずれ量を算出し、前記画像ブロック毎に算出した画像のずれ量と前記ずれ量固定値とを比較して画像のずれ量が前記ずれ量固定値と異なる画像ブロックを前記移動物体が映った移動物体ブロックとして判定し、前記移動物体ブロックの画像のずれ量を前記ずれ量算出値として選択する。
【００１４】
前記第一領域画像に前記第二領域画像を前記ずれ量固定値または前記ずれ量算出値だけずらして画素毎に前記第一領域画像と前記第二領域画像との画素値の合計値を設定した重ね合わせ画像を生成する重ね合わせ画像生成部と、
前記重ね合わせ画像生成部によって生成された重ね合わせ画像を出力する重ね合わせ画像出力部として前記移動物体検出装置を動作させる。
【００１５】
本発明の移動物体検出プログラムは、
移動物体の上空を所定の飛行方向へ飛行する飛行物体から前記移動物体が存在する領域を撮像した複数の領域画像であって前記所定の飛行方向へ所定のずれ量だけ撮像領域をずらしながら撮像した複数の領域画像を記憶する領域画像記憶部と、前記複数の領域画像の前記所定のずれ量に相当する画素数をずれ量固定値として予め記憶するずれ量固定値記憶部とを備える移動物体検出装置を動作させる。
前記移動物体検出プログラムは、
前記領域画像記憶部に記憶された複数の領域画像から連続して撮像された所定の組み合わせ数の領域画像を組み合わせて第一の画像組み合わせと第二の画像組み合わせとを取得する画像組み合わせ取得部と、
前記第一の画像組み合わせを構成する各領域画像を前記所定の飛行方向に前記ずれ量固定値ずつずらして画素毎に各領域画像の画素値の合計値を設定して第一の重ね合わせ画像を生成し、前記第二の画像組み合わせを構成する各領域画像を前記所定の飛行方向に前記ずれ量固定値ずつずらして画素毎に各領域画像の画素値の合計値を設定して第二の重ね合わせ画像を生成する重ね合わせ画像生成部と、
前記重ね合わせ画像生成部によって生成された第一の重ね合わせ画像と第二の重ね合わせ画像とに対して相関演算を行って前記移動物体を映した前記第一の重ね合わせ画像内の部分と前記移動物体を映した前記第二の重ね合わせ画像内の部分との位置のずれ量をずれ量算出値として算出するずれ量算出部と、
前記ずれ量算出部によって算出されたずれ量算出値から、前記第一の画像組み合わせ内で最初に撮像された領域画像から前記第二の画像組み合わせ内で最初に撮像された領域画像までの撮像回数に前記ずれ量固定値を乗じて得られるずれ量補正値を差し引いた値をずれ量訂正値として算出するずれ量訂正部と、
前記ずれ量訂正部によって算出されたずれ量訂正値に基づいて前記移動物体の速度ベクトルを表す速度ベクトル情報を生成する速度ベクトル情報生成部と、
前記速度ベクトル情報生成部によって生成された速度ベクトル情報を出力する速度ベクトル情報出力部として前記移動物体検出装置を動作させる。
【００１６】
本発明の移動物体検出方法は、
移動物体が存在する第一領域を撮像した第一領域画像と、前記移動物体が存在する第二領域であって前記第一領域から所定のずれ量だけずれた第二領域を撮像した第二領域画像とを記憶する領域画像記憶部と、前記第一領域画像に映る前記第一領域と前記第二領域画像に映る前記第二領域との前記所定のずれ量に相当する画素数をずれ量固定値として予め記憶するずれ量固定値記憶部とを備える移動物体検出装置によって実行する。
前記移動物体検出方法は、
ずれ量算出部が、前記領域画像記憶部に記憶された第一領域画像と第二領域画像とに対して相関演算を行って前記移動物体を映した前記第一領域画像内の部分と前記移動物体を映した前記第二領域画像内の部分との位置のずれ量をずれ量算出値として算出し、
ずれ量訂正部が、前記ずれ量算出部によって算出されたずれ量算出値から前記ずれ量固定値記憶部に記憶されたずれ量固定値を差し引いた値をずれ量訂正値として算出し、
速度ベクトル情報生成部が、前記ずれ量訂正部によって算出されたずれ量訂正値に基づいて前記移動物体の速度ベクトルを表す速度ベクトル情報を生成し、
速度ベクトル情報出力部が、前記速度ベクトル情報生成部によって生成された速度ベクトル情報を出力する。
【００１７】
本発明の移動物体検出方法は、
移動物体の上空を所定の飛行方向へ飛行する飛行物体から前記移動物体が存在する領域を撮像した複数の領域画像であって前記所定の飛行方向へ所定のずれ量だけ撮像領域をずらしながら撮像した複数の領域画像を記憶する領域画像記憶部と、前記複数の領域画像の前記所定のずれ量に相当する画素数をずれ量固定値として予め記憶するずれ量固定値記憶部とを備える移動物体検出装置によって実行する。
前記移動物体検出方法は、
画像組み合わせ取得部が、前記領域画像記憶部に記憶された複数の領域画像から連続して撮像された所定の組み合わせ数の領域画像を組み合わせて第一の画像組み合わせと第二の画像組み合わせとを取得し、
重ね合わせ画像生成部が、前記第一の画像組み合わせを構成する各領域画像を前記所定の飛行方向に前記ずれ量固定値ずつずらして画素毎に各領域画像の画素値の合計値を設定して第一の重ね合わせ画像を生成し、前記第二の画像組み合わせを構成する各領域画像を前記所定の飛行方向に前記ずれ量固定値ずつずらして画素毎に各領域画像の画素値の合計値を設定して第二の重ね合わせ画像を生成し、
ずれ量算出部が、前記重ね合わせ画像生成部によって生成された第一の重ね合わせ画像と第二の重ね合わせ画像とに対して相関演算を行って前記移動物体を映した前記第一の重ね合わせ画像内の部分と前記移動物体を映した前記第二の重ね合わせ画像内の部分との位置のずれ量をずれ量算出値として算出し、
ずれ量訂正部が、前記ずれ量算出部によって算出されたずれ量算出値から、前記第一の画像組み合わせ内で最初に撮像された領域画像から前記第二の画像組み合わせ内で最初に撮像された領域画像までの撮像回数に前記ずれ量固定値を乗じて得られるずれ量補正値を差し引いた値をずれ量訂正値として算出し、
速度ベクトル情報生成部が、前記ずれ量訂正部によって算出されたずれ量訂正値に基づいて前記移動物体の速度ベクトルを表す速度ベクトル情報を生成し、
速度ベクトル情報出力部が、前記速度ベクトル情報生成部によって生成された速度ベクトル情報を出力する。
【００１８】
本発明の飛行物体は、
撮像装置と移動物体検出装置とを備え、移動物体の上空を所定の飛行方向へ飛行する。
前記撮像装置は、前記所定の飛行方向に並べられて所定の撮像周期毎に同時に撮像を行う複数の撮像部であって前記所定の撮像周期毎に前の撮像部が前回の撮像時に撮像した領域部分を後ろの撮像部が撮像する複数の撮像部を有し、前記複数の撮像部によって得られる複数の画像部分から成る全体画像を前記撮像周期毎に領域画像として生成する。
前記移動物体検出装置は、
前記撮像装置によって前記移動物体が存在する第一領域を撮像して生成された第一領域画像と、前記撮像装置によって前記第一領域画像の次の撮像時に前記移動物体が存在する第二領域を撮像して生成された第二領域画像とを記憶する領域画像記憶部と、
前記撮像部毎に得られる画像部分の前記所定の飛行方向の画素数をずれ量固定値として記憶するずれ量固定値記憶部と、
前記領域画像記憶部に記憶された第一領域画像と第二領域画像とに対して相関演算を行って前記移動物体を映した前記第一領域画像内の部分と前記移動物体を映した前記第二領域画像内の部分との位置のずれ量をずれ量算出値として算出するずれ量算出部と、
前記ずれ量算出部によって算出されたずれ量算出値から前記ずれ量固定値記憶部に記憶されたずれ量固定値を差し引いた値をずれ量訂正値として算出するずれ量訂正部と、
前記ずれ量訂正部によって算出されたずれ量訂正値に基づいて前記移動物体の速度ベクトルを表す速度ベクトル情報を生成する速度ベクトル情報生成部と、
前記速度ベクトル情報生成部によって生成された速度ベクトル情報を送信する速度ベクトル情報出力部とを備える。
【００１９】
本発明の飛行物体は、
撮像装置と移動物体検出装置とを備え、移動物体の上空を所定の飛行方向へ飛行する。
前記撮像装置は、前記所定の飛行方向に並べられて所定の撮像周期毎に同時に撮像を行う複数の撮像部であって前記所定の撮像周期毎に前の撮像部が前回の撮像時に撮像した領域部分を後ろの撮像部が撮像する複数の撮像部を有し、前記複数の撮像部によって得られる複数の画像部分から成る全体画像を前記撮像周期毎に領域画像として生成する。
前記移動物体検出装置は、
前記撮像装置によって撮像周期毎に前記移動物体が存在する領域を撮像して生成された複数の領域画像を記憶する領域画像記憶部と、
前記撮像部毎に得られる画像部分の前記所定の飛行方向の画素数をずれ量固定値として記憶するずれ量固定値記憶部と、
前記領域画像記憶部に記憶された複数の領域画像から連続して撮像された所定の組み合わせ数の領域画像を組み合わせて第一の画像組み合わせと第二の画像組み合わせとを取得する画像組み合わせ取得部と、
前記第一の画像組み合わせを構成する各領域画像を前記所定の飛行方向に前記ずれ量固定値ずつずらして画素毎に各領域画像の画素値の合計値を設定して第一の重ね合わせ画像を生成し、前記第二の画像組み合わせを構成する各領域画像を前記所定の飛行方向に前記ずれ量固定値ずつずらして画素毎に各領域画像の画素値の合計値を設定して第二の重ね合わせ画像を生成する重ね合わせ画像生成部と、
前記重ね合わせ画像生成部によって生成された第一の重ね合わせ画像と第二の重ね合わせ画像とに対して相関演算を行って前記移動物体を映した前記第一の重ね合わせ画像内の部分と前記移動物体を映した前記第二の重ね合わせ画像内の部分との位置のずれ量をずれ量算出値として算出するずれ量算出部と、
前記ずれ量算出部によって算出されたずれ量算出値から、前記第一の画像組み合わせ内で最初に撮像された領域画像から前記第二の画像組み合わせ内で最初に撮像された領域画像までの撮像回数に前記ずれ量固定値を乗じて得られるずれ量補正値を差し引いた値をずれ量訂正値として算出するずれ量訂正部と、
前記ずれ量訂正部によって算出されたずれ量訂正値に基づいて前記移動物体の速度ベクトルを表す速度ベクトル情報を生成する速度ベクトル情報生成部と、
前記速度ベクトル情報生成部によって生成された速度ベクトル情報を送信する速度ベクトル情報出力部とを備える。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、例えば、人工衛星や航空機などから撮像して得られる光学画像を用いて移動物体の速度ベクトル（速度、方向）を算出することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施の形態１における移動物体検出システム１００の概要図。
【図２】実施の形態１における人工衛星１１０の撮像方法を示す図。
【図３】実施の形態１における光学カメラ１１１の概要図。
【図４】実施の形態１における光学画像２９１と静止物体１０２とずれ量固定値２９２との関係を示す図。
【図５】実施の形態１における光学画像２９１と移動物体１０１とずれ量固定値２９２との関係を示す図。
【図６】実施の形態１における人工衛星１１０および移動物体検出装置２００の構成図。
【図７】実施の形態１における移動物体検出装置２００の移動物体検出方法を示すフローチャート。
【図８】実施の形態１における第一領域画像２９１Ａ（または第二領域画像２９１Ｂ）と画像ブロック２９１ａとの関係を示す図。
【図９】実施の形態１における第一領域画像２９１Ａと第二領域画像２９１Ｂとの画像のずれ量を画像ブロック２９１ａ毎に示した図。
【図１０】実施の形態１におけるずれ量算出値２２１とずれ量固定値２９２とずれ量訂正値２３１との関係を示す図。
【図１１】実施の形態１における移動物体検出装置２００のハードウェア資源の一例を示す図。
【図１２】実施の形態２における移動物体検出装置２００の構成図。
【図１３】実施の形態２（実施例１）における移動物体検出装置２００の移動物体検出方法を示すフローチャート。
【図１４】実施の形態２（実施例１）における高感度画像生成処理（Ｓ２２０）の具体例を示す図。
【図１５】実施の形態２（実施例１）における高感度画像生成処理（Ｓ２２０）の概要図。
【図１６】実施の形態２（実施例２）における移動物体検出装置２００の移動物体検出方法を示すフローチャート。
【図１７】実施の形態２（実施例２）における高感度画像生成処理（Ｓ２２１）の具体例を示す図。
【図１８】実施の形態２（実施例２）における移動物体検出装置２００の移動物体検出方法の別例を示すフローチャート。
【図１９】実施の形態３における移動物体検出装置２００の構成図。
【図２０】実施の形態３における移動物体検出装置２００の移動物体検出方法を示すフローチャート。
【図２１】実施の形態４における撮像周期Ｔの算出に用いるパラメータの関係を表した図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
実施の形態１．
人工衛星や航空機などの飛行物体から船舶や車両などの移動物体を撮像して移動物体の移動ベクトルを算出する形態について説明する。
【００２３】
図１は、実施の形態１における移動物体検出システム１００の概要図である。
実施の形態１における移動物体検出システム１００の概要について、図１に基づいて説明する。
【００２４】
移動物体検出システム１００は、人工衛星１１０（飛行物体の一例）と地上局１２０とを有する。但し、人工衛星１１０の代わりにその他の飛行物体（例えば、航空機）を用いてもよい。
【００２５】
人工衛星１１０は、光学カメラ（撮像装置の一例）と移動物体検出装置とを備える（図示省略）。
光学カメラは、船舶や車両などの移動物体１０１が存在する領域を撮像して光学画像を生成する。
移動物体検出装置は、光学カメラによって生成された光学画像に基づいて移動物体１０１の移動ベクトル（速度、方向）を算出し、算出した移動物体１０１の移動ベクトルを地上局１２０へ送信する。但し、移動物体検出装置が移動物体１０１の移動ベクトルを算出するための情報を地上局１２０へ送信し、地上局１２０で移動物体１０１の移動ベクトルを算出してもよい。
【００２６】
図２は、実施の形態１における人工衛星１１０の撮像方法を示す図である。
図３は、実施の形態１における光学カメラ１１１の概要図である。
実施の形態１における人工衛星１１０の撮像方法について、図２、図３に基づいて説明する。
【００２７】
図２において、人工衛星１１０は、光学カメラ１１１（撮像装置の一例）を備える。
光学カメラ１１１（例えば、ＣＣＤカメラ）は、二次元に配置した複数の撮像素子（例えば、ＣＣＤ素子）を有する。つまり、光学カメラ１１１は、撮像素子を並べた列を複数列有する。
撮像素子の複数列は、人工衛星１１０の飛行方向（図中の点線矢印）に並べて配置される。
【００２８】
光学カメラ１１１は、撮像素子の複数列によって得られる複数の画像列から成る二次元の光学画像（全体画像）を生成する。
例えば、光学カメラ１１１が１００００個の撮像素子１１１ａを並べた列を１００列有する場合（図３参照）、１００×１００００画素の光学画像が得られる。
以下、人工衛星１１０の飛行方向に相当する光学画像の横軸を「Ｘ軸」とし、撮像素子の列の長さ方向に相当する光学画像の縦軸を「Ｙ軸」とする。
【００２９】
以下、撮像素子の一列または所定数の複数列を「撮像素子のライン」または「素子ライン」という（撮像部の一例）。
例えば、１００００個×１列の撮像素子または１００００個×ｎ列（ｎ：２以上の所定の整数）を撮像素子の一ラインとして扱ってもよい。
【００３０】
光学カメラ１１１は、撮像周期（シャッター周期）毎に各撮像素子のシャッターを切って撮像を行う。撮像周期は、人工衛星１１０の飛行速度、飛行高度、および、光学カメラ１１１の焦点距離、撮像素子のライン方向（飛行方向、Ｘ方向）の配列の間隔などに基づいて算出される。
撮像周期の算出方法について、後述する実施の形態４で説明する。
【００３１】
光学カメラ１１１は、図２の撮像時（１）−（３）に示すように、撮像周期毎に撮像領域１９１（図中の太枠内）の位置を１ラインずつずらしながら撮像を行って光学画像を生成する。ここで、「撮像領域１９１のライン（領域ライン）」とは、前記撮像素子の一ラインによって撮像される領域部分に相当する。
【００３２】
図４は、実施の形態１における光学画像２９１と静止物体１０２とずれ量固定値２９２との関係を示す図である。
実施の形態１における光学画像２９１と静止物体１０２とずれ量固定値２９２との関係について、図４に基づいて説明する。
【００３３】
（１）最初に撮像された光学画像２９１のＸ軸の端（人工衛星１１０の飛行方向側）に静止物体１０２が映った場合、以後の撮像時（２）（３）に光学画像２９１内の静止物体１０２の位置は以下のように変化する。
【００３４】
（２）最初の撮像時（１）から所定の撮像周期の経過後に撮像された光学画像２９１では、静止物体１０２はＸ軸方向に１ラインだけずれた位置（Ｘ軸の端から１ラインずれた位置）に映る。
ここで、「光学画像２９１のライン（画像ライン）」とは、前記撮像素子の一ラインによって得られる画像部分に相当する。つまり、光学画像２９１の１ラインは、前記撮像領域の１ラインを映した画像部分である。
例えば、撮像素子の一ラインが１００００個×１列の撮像素子によって構成され、１つの撮像素子が１画素を生成する場合、光学画像２９１の一ラインはＸ軸に１画素、Ｙ軸に１００００画素の画像部分である。
光学画像２９１内の静止物体１０２の位置が１ラインだけずれるのは、撮像周期の間に静止物体１０２が移動せず、人工衛星１１０が１ライン分だけ移動するためである。
【００３５】
（３）同様に、撮像時（２）から撮像周期の経過後に撮像された光学画像２９１では、静止物体１０２はＸ軸方向に更に１ラインだけずれた位置（Ｘ軸の端から２ラインずれた位置）に映る。
【００３６】
以下、光学画像２９１の１ラインのＸ軸方向（人工衛星１１０の飛行方向）の画素数を「ずれ量固定値２９２」という。
【００３７】
図５は、実施の形態１における光学画像２９１と移動物体１０１とずれ量固定値２９２との関係を示す図である。
実施の形態１における光学画像２９１と移動物体１０１とずれ量固定値２９２との関係について、図５に基づいて説明する。
【００３８】
（１）最初に撮像された光学画像２９１のＸ軸の端（人工衛星１１０の飛行方向側）に移動物体１０１が映った場合、以後の撮像時（２）（３）に光学画像２９１内の移動物体１０１の位置は以下のように変化する。
移動物体１０１は、図中の点線矢印の方向へ移動しているものとする。
【００３９】
（２）最初の撮像時（１）から所定の撮像周期の経過後に撮像された光学画像２９１では、移動物体１０１はＸ軸方向の１ラインのずれ（ずれ量固定値２９２）に加えて、移動物体１０１の移動方向に移動物体１０１の移動速度に応じた特定の画素数だけずれた位置に映る。
移動物体１０１が移動しない場合の移動物体１０１の位置を点線の丸印で示す。
【００４０】
（３）撮像時（２）から撮像周期の経過後に撮像された光学画像２９１では、移動物体１０１は、更に、Ｘ軸方向の１ラインのずれに加えて、移動物体１０１の移動方向に特定の画素数だけずれた位置に映る。
【００４１】
つまり、移動物体１０１の移動量は、前回撮像した光学画像２９１と今回撮像した光学画像２９１とを比較して得られる移動物体１０１のずれ量からずれ量固定値２９２を差し引いた残りのずれ量に等しい。
【００４２】
図６は、実施の形態１における人工衛星１１０および移動物体検出装置２００の構成図である。実施の形態１における人工衛星１１０および移動物体検出装置２００の構成について、図６に基づいて説明する。
【００４３】
人工衛星１１０（飛行物体の一例）は、移動物体１０１の上空を所定の飛行方向へ飛行する。
【００４４】
人工衛星１１０は、光学カメラ１１１と移動物体検出装置２００と通信アンテナ１１２とを備える。
【００４５】
光学カメラ１１１（撮像装置の一例）は、撮像素子のライン（撮像部の一例）を複数有し、撮像素子の複数ラインによって得られる複数の画像部分から成る全体画像を所定の撮像周期毎に光学画像２９１（領域画像の一例）として生成する。
【００４６】
撮像素子の複数ラインは、人工衛星１１０の飛行方向に並べて配置される。
撮像素子の複数ラインは、所定の撮像周期毎に同時に撮像を行う。また、撮像素子の複数ラインは、撮像周期毎に前列のラインが前回撮像した領域部分を後列のラインが撮像する。
【００４７】
移動物体検出装置２００は、画像取得部２１０、ずれ量算出部２２０、ずれ量訂正部２３０、速度ベクトル情報生成部２４０、検出データ送信部２５０および検出装置記憶部２９０を備える。
【００４８】
検出装置記憶部２９０（領域画像記憶部、ずれ量固定値記憶部の一例）は、移動物体検出装置２００で使用するデータを記憶する。
例えば、検出装置記憶部２９０は、複数の光学画像２９１を記憶する。また、検出装置記憶部２９０は、ずれ量固定値２９２を予め記憶する。
【００４９】
光学画像２９１は、光学カメラ１１１によって撮像周期毎に撮像して生成された画像である。つまり、光学画像２９１は、移動物体１０１が存在する領域を撮像した領域画像であって人工衛星１１０の飛行方向へ１ライン（所定のずれ量の一例）だけ撮像領域をずらしながら撮像した領域画像である（図２参照）。
以下、光学カメラ１１１によって移動物体１０１が存在する第一領域を撮像して生成された光学画像２９１を「第一領域画像」という。また、光学カメラ１１１によって移動物体１０１が存在する第二領域であって第一領域から１ラインだけずれた第二領域を撮像して生成された光学画像２９１を「第二領域画像」という。第二領域画像は、第一領域画像の次の撮像時に生成された光学画像２９１である。
【００５０】
ずれ量固定値２９２は、第一領域画像に映る第一領域と第二領域画像に映る第二領域とのずれ量（撮像領域の１ライン）に相当する画素数である。つまり、ずれ量固定値２９２は、撮像素子のライン毎に得られる画像部分の人工衛星１１０の飛行方向（図４、５のＸ軸方向）の画素数である。
【００５１】
画像取得部２１０は、検出装置記憶部２９０から連続して撮像された複数の光学画像２９１（領域画像）を取得する。
例えば、画像取得部２１０は、検出装置記憶部２９０から第一領域画像と第一領域画像の次の撮像時に撮像された第二領域画像とを取得する。
【００５２】
ずれ量算出部２２０は、画像取得部２１０が取得した複数の光学画像２９１に対して相関演算を行って移動物体１０１を映した各光学画像２９１内の部分の位置のずれ量をずれ量算出値２２１として算出する。
例えば、ずれ量算出部２２０は、第一領域画像と第二領域画像とを複数の画像ブロックに分割し、第一領域画像と第二領域画像とに対して画像ブロック毎に相関演算を行って画像ブロック毎に画像のずれ量を算出する。ずれ量算出部２２０は、画像ブロック毎に算出した画像のずれ量とずれ量固定値２９２とを比較して画像のずれ量がずれ量固定値２９２と異なる画像ブロックを移動物体１０１が映った移動物体ブロックとして判定する。ずれ量算出部２２０は、画像ブロック毎に算出した画像のずれ量から移動物体ブロックの画像のずれ量をずれ量算出値２２１として選択する。
ずれ量算出部２２０は、移動物体ブロックの位置を表す移動物体ブロック情報２２２を生成する。
【００５３】
ずれ量訂正部２３０は、ずれ量算出部２２０によって算出されたずれ量算出値から検出装置記憶部２９０に記憶されたずれ量固定値２９２を差し引いた値をずれ量訂正値２３１として算出する。
【００５４】
速度ベクトル情報生成部２４０は、ずれ量訂正部２３０によって算出されたずれ量訂正値２３１に基づいて移動物体１０１の速度ベクトルを表す速度ベクトル情報２４１を生成する。
【００５５】
検出データ送信部２５０（速度ベクトル情報出力部の一例）は、速度ベクトル情報生成部２４０によって生成された速度ベクトル情報２４１やずれ量算出部２２０によって生成された移動物体ブロック情報２２２を出力する。
例えば、検出データ送信部２５０は、速度ベクトル情報２４１と移動物体ブロック情報２２２とを含んだ移動物体検出データ２５１を生成し、生成した移動物体検出データ２５１を通信アンテナ１１２を介して地上局装置１２１へ送信する。
【００５６】
地上局装置１２１は、地上局１２０のコンピュータ（情報処理装置）である。
【００５７】
図７は、実施の形態１における移動物体検出装置２００の移動物体検出方法を示すフローチャートである。
実施の形態１における移動物体検出装置２００の移動物体検出方法について、図７に基づいて説明する。
【００５８】
人工衛星１１０の光学カメラ１１１によって所定の撮像周期毎に撮像されて生成される光学画像２９１は、移動物体検出装置２００の検出装置記憶部２９０に随時に記憶される。
各光学画像２９１の画像の大きさ（画素数）及び画像に映る撮像領域の大きさは等しい。
【００５９】
Ｓ１１０において、画像取得部２１０は、検出装置記憶部２９０から第一領域画像２９１Ａと第二領域画像２９１Ｂとを取得する。
第一領域画像２９１Ａは特定の撮像時に生成された光学画像２９１であり、第二領域画像２９１Ｂは第一領域画像の次の撮像時に生成された光学画像２９１である。
第一領域画像２９１Ａと第二領域画像２９１Ｂとにはそれぞれに同一の移動物体１０１が映っているものとする。
以下、第一領域画像２９１Ａに映った撮像領域を第一領域といい、第二領域画像２９１Ｂに映った撮像領域を第二領域という。第二領域は、第一領域から人工衛星１１０の飛行方向へ所定の１ライン分だけずれた撮像領域である。
Ｓ１１０の後、Ｓ１２０に進む。
【００６０】
Ｓ１２０において、ずれ量算出部２２０は、Ｓ１１０で取得された第一領域画像２９１Ａと第二領域画像２９１Ｂとをそれぞれ所定の大きさの画像ブロック２９１ａに分割する（図８参照）。
【００６１】
図８は、実施の形態１における第一領域画像２９１Ａ（または第二領域画像２９１Ｂ）と画像ブロック２９１ａとの関係を示す図である。
【００６２】
例えば、４０×７０画素の第一領域画像２９１Ａ（または第二領域画像２９１Ｂ）に対して画像ブロック２９１ａの大きさを１０×１０画素とする。
また、画像ブロック２９１ａのＸ軸方向の画素数は画像の１ラインのＸ軸方向の画素数より大きい。
【００６３】
図７に戻り、Ｓ１２０の説明を続ける。
【００６４】
ずれ量算出部２２０は、第一領域画像２９１Ａと第二領域画像２９１Ｂとのうち重複する領域を映した部分だけを対象にして画像ブロック２９１ａに分割してもよい。
つまり、ずれ量算出部２２０は、第一領域画像２９１Ａから最後方のラインを除いた残りの第一領域画像２９１Ａと第二領域画像２９１Ｂから先頭のラインを除いた残りの第二領域画像２９１Ｂとを画像ブロック２９１ａに分割してもよい。
【００６５】
ずれ量算出部２２０は、第一領域画像２９１Ａと第二領域画像２９１Ｂとに対して画像ブロック毎に面積相関処理を行う。つまり、ずれ量算出部２２０は、第一領域画像２９１Ａと第二領域画像２９１Ｂとの同じ位置にある画像ブロック同士を面積相関処理する。
面積相関処理とは、データ（例えば、画像）のずれ量を計算する相関演算を二次元（Ｘ軸とＹ軸）で行う処理である。
これにより、画像ブロック毎に第一領域画像２９１Ａと第二領域画像２９１Ｂとの画像のＸ軸のずれ量とＹ軸のずれ量とを算出することができる。つまり、画像ブロック毎に第一領域画像２９１Ａと第二領域画像２９１Ｂとの画像のずれ量のベクトル（大きさ［画素数］、方向［Ｘ軸、Ｙ軸］）を算出することができる（図９参照）。
【００６６】
図９は、実施の形態１における第一領域画像２９１Ａと第二領域画像２９１Ｂとの画像のずれ量を画像ブロック２９１ａ毎に示した図である。
画像ブロック２９１ａ内の矢印は画像のずれ量のベクトルを示している。
例えば、（Ｘ＝１，Ｙ＝１）の画像ブロック２９１ａ内の矢印は、第一領域画像２９１Ａの（Ｘ＝１，Ｙ＝１）の画像ブロック２９１ａと第二領域画像２９１Ｂの（Ｘ＝１，Ｙ＝１）の画像ブロック２９１ａとを面積相関処理して算出した画像のずれ量のベクトルを示している。
【００６７】
第一領域画像２９１Ａと第二領域画像２９１Ｂとでは撮像した領域がＸ軸方向に１ライン分だけずれている。
このため、移動物体１０１が映っていない画像ブロック２９１ａでは、ずれ量のベクトルがＸ軸方向に１ライン分の大きさを示す（図９のＸ≠２，Ｙ≠３の画像ブロック２９１ａ）。
【００６８】
一方、移動物体１０１が映っている画像ブロック２９１ａでは、ずれ量のベクトルがＸ軸方向の１ライン分の大きさ以外のベクトルを示す（図９のＸ＝２，Ｙ＝３の画像ブロック２９１ａ）。
移動物体１０１がＸ軸方向に移動していた場合、移動物体１０１が映っている画像ブロック２９１ａでは、ずれ量がＸ軸方向に大きく（または小さく）なるためである。また、移動物体１０１がＹ軸方向に移動していた場合、移動物体１０１が映っている画像ブロック２９１ａではＹ軸方向のずれ量が生じるためである。
【００６９】
図７に戻り、説明を続ける。
Ｓ１２０の後、Ｓ１３０へ進む。
【００７０】
Ｓ１３０において、ずれ量算出部２２０は、Ｓ１２０で算出した各画像ブロック２９１ａの画像のずれ量のベクトルと検出装置記憶部２９０に予め記憶されたずれ量固定値２９２とを比較する。
そして、ずれ量算出部２２０は、画像のずれ量のベクトルがずれ量固定値２９２と異なる画像ブロック２９１ａを移動物体１０１が映っている移動物体ブロック２９１ｂとして判定する。
ずれ量固定値２９２は、Ｘ軸方向のずれ量として１ライン分の大きさ（画素数）を示す。Ｙ軸方向のずれ量はゼロである。
【００７１】
図９において、（Ｘ＝２，Ｙ＝３）以外の画像ブロック２９１ａのずれ量のベクトルは、Ｘ軸方向に１ライン分の大きさを示しているため、ずれ量固定値２９２と等しい。
一方、（Ｘ＝２，Ｙ＝３）の画像ブロック２９１ａのずれ量のベクトルは、Ｘ軸方向のずれ量が１ライン分より大きく、また、Ｙ軸方向のずれ量を含んでいるため、ずれ量固定値２９２と異なる。
したがって、ずれ量算出部２２０は、（Ｘ＝２，Ｙ＝３）の画像ブロック２９１ａを移動物体ブロック２９１ｂとして判定する。
【００７２】
画像ブロック２９１ａの画像のずれ量のベクトルとずれ量固定値２９２との差が所定のずれ量閾値の範囲内である場合、ずれ量算出部２２０は、画像ブロック２９１ａの画像のずれ量のベクトルとずれ量固定値２９２とが等しいと判定する。
例えば、Ｘ軸方向とＹ軸方向とのそれぞれのずれ量閾値を「２画素」とした場合、ずれ量算出部２２０は、ずれ量固定値２９２とのずれ量の差がＸ軸方向とＹ軸方向との少なくとも一方で「３画素」以上である画像ブロック２９１ａを移動物体ブロック２９１ｂと判定する。
【００７３】
図７に戻り、Ｓ１３０の説明を続ける。
【００７４】
ずれ量算出部２２０は、各画像ブロック２９１ａの画像のずれ量のベクトルのうち移動物体ブロック２９１ｂの画像のずれ量のベクトルをずれ量算出値２２１として選択する。
ずれ量算出部２２０は、移動物体ブロック２９１ｂの第一領域画像２９１Ａ（および第二領域画像２９１Ｂ）内の位置を示す移動物体ブロック情報２２２を生成する。例えば、移動物体ブロック情報２２２は、移動物体ブロック２９１ｂの４つの頂点それぞれの第一領域画像２９１Ａ内の二次元座標値（ｘ，ｙ）を示す。
Ｓ１３０の後、Ｓ１４０に進む。
【００７５】
Ｓ１４０において、ずれ量訂正部２３０は、Ｓ１３０で算出されたずれ量算出値２２１（移動物体ブロック２９１ｂの画像のずれ量のベクトル）から検出装置記憶部２９０に予め記憶されたずれ量固定値２９２を差し引いた値（ベクトル）をずれ量訂正値２３１として算出する（図１０参照）。
【００７６】
図１０は、実施の形態１におけるずれ量算出値２２１とずれ量固定値２９２とずれ量訂正値２３１との関係を示す図である。
ずれ量訂正値２３１は、移動物体１０１の移動量を示す。
【００７７】
図７に戻り、説明を続ける。
Ｓ１４０の後、Ｓ１５０に進む。
【００７８】
Ｓ１５０において、速度ベクトル情報生成部２４０は、Ｓ１４０で算出されたずれ量訂正値２３１に基づいて移動物体１０１の速度ベクトルを表す速度ベクトル情報２４１を生成する。
例えば、速度ベクトル情報生成部２４０は、以下のように速度ベクトル情報２４１を生成する。
【００７９】
（１）速度ベクトル情報生成部２４０は、ずれ量訂正値２３１が示す画素数に１画素当たりの領域の大きさ（距離）を乗算して移動物体１０１の移動ベクトルを算出する。速度ベクトル情報生成部２４０は、算出した移動ベクトルを撮像周期で除算して移動物体１０１の速度ベクトルを算出し、算出した移動物体１０１の速度ベクトルを速度ベクトル情報２４１に設定する。
１画素当たりの領域の大きさ（距離）や撮像周期は、検出装置記憶部２９０に予め記憶しておく。
例えば、ずれ量訂正値２３１が示すＸ軸方向のずれ量を「１画素」とし、Ｙ軸方向のずれ量を「２画素」とする。また、１画素当たりの領域の大きさを「１メートル×１メートル」とし、撮像周期を「１秒」とする。この場合、移動物体１０１の移動ベクトルはＸ軸方向に「１メートル」であり、Ｙ軸方向に「２メートル」である。また、移動物体１０１の速度ベクトルはＸ軸方向に秒速「１メートル」であり、Ｙ軸方向に秒速「２メートル」である。
【００８０】
（２）速度ベクトル情報生成部２４０は、ずれ量訂正値２３１または移動物体１０１の移動ベクトルを移動物体１０１の速度ベクトルを表す情報として速度ベクトル情報２４１に設定してもよい。
この場合、地上局装置１２１は、速度ベクトル情報２４１に設定されたずれ量訂正値２３１または移動物体１０１の移動ベクトルに基づいて上記（１）と同様にして移動物体１０１の速度ベクトルを算出する。
【００８１】
Ｓ１５０の後、Ｓ１６０へ進む。
【００８２】
Ｓ１６０において、検出データ送信部２５０は、Ｓ１３０で生成された移動物体ブロック情報２２２とＳ１５０で生成された移動物体検出データ２５１との少なくとも一方を含んだ移動物体検出データ２５１を生成する。
検出データ送信部２５０は、生成した移動物体検出データ２５１を通信アンテナ１１２を介して地上局装置１２１へ送信する。
移動物体検出データ２５１には、第一領域画像２９１Ａ、第二領域画像２９１Ｂ、各画像の撮像時刻、各撮像時刻における人工衛星１１０の三次元座標値（例えば、緯度，経度，高度）などの情報を含めてもよい。また、人工衛星１１０の軌道を地上局１２０で制御し、人工衛星１１０の各時刻の座標値を地上局装置１２１に予め記憶しておいてもよい。
【００８３】
地上局装置１２１は、移動物体検出データ２５１を受信し、受信した移動物体検出データ２５１をディスプレイなどに出力する。
地上局装置１２１は、例えば、以下のようにして移動物体１０１の三次元座標値を算出し、算出した移動物体１０１の三次元座標値をディスプレイなどに出力してもよい。
地上局装置１２１は、人工衛星１１０の座標値や光学カメラ１１１の性能値（例えば、画角や焦点距離）に基づいて第一領域（または第二領域）の三次元座標値を算出する。地上局装置１２１は、移動物体ブロック情報２２２が示す移動物体ブロック２９１ｂの第一領域画像２９１Ａ（または第二領域画像２９１Ｂ）内の位置と第一領域（または第二領域）の三次元座標値とに基づいて移動物体１０１の三次元座標値を算出する。光学カメラ１１１の性能値は地上局装置１２１の記憶部に予め記憶しておく。
また、移動物体１０１の三次元座標値を算出する座標値算出部を移動物体検出装置２００に備え、移動物体１０１の三次元座標値を含む移動物体検出データ２５１を移動物体検出装置２００から地上局装置１２１へ送信してもよい。
【００８４】
Ｓ１６０の後、Ｓ１１０に戻り、Ｓ１１０からＳ１６０の処理を繰り返す。
つまり、移動物体検出装置２００は、新たな第一領域画像２９１Ａと第二領域画像２９１Ｂとの組み合わせを検出装置記憶部２９０から取得し（Ｓ１１０）、取得した新たな第一領域画像２９１Ａと第二領域画像２９１Ｂとに基づいて移動物体検出データ２５１を生成して地上局装置１２１へ送信する（Ｓ１２０−Ｓ１６０）。
例えば、移動物体検出装置２００は、前回処理した第二領域画像２９１Ｂを新たな第一領域画像２９１Ａとして処理し、新たな第一領域画像２９１Ａの次の撮像時に撮像された光学画像２９１を新たな第二領域画像２９１Ｂとして処理する。
また、移動物体検出装置２００は、前回処理した第一領域画像２９１Ａをそのまま新たな第一領域画像２９１Ａとして処理し、前回処理した第二領域画像２９１Ｂの次の撮像時に撮像された光学画像２９１を新たな第二領域画像２９１Ｂとして処理してもよい。
【００８５】
図１１は、実施の形態１における移動物体検出装置２００のハードウェア資源の一例を示す図である。
図１１において、移動物体検出装置２００（コンピュータの一例）は、ＣＰＵ９０１（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を備えている。ＣＰＵ９０１は、バス９０２を介してＲＯＭ９０３、ＲＡＭ９０４、通信装置９０５、磁気ディスク装置９２０などのハードウェアデバイスと接続され、これらのハードウェアデバイスを制御する。
ＲＯＭ９０３、ＲＡＭ９０４および磁気ディスク装置９２０は記憶装置の一例である。通信装置９０５は入力装置、出力装置の一例である。
【００８６】
通信装置９０５は、有線または無線で、衛星回線、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、インターネットなどの通信網に接続している。
【００８７】
磁気ディスク装置９２０には、ＯＳ９２１（オペレーティングシステム）、プログラム群９２２、ファイル群９２３が記憶されている。
【００８８】
プログラム群９２２には、実施の形態において「〜部」として説明する機能を実行するプログラムが含まれる。プログラム（例えば、移動物体検出プログラム）は、ＣＰＵ９０１により読み出され実行される。すなわち、プログラムは、「〜部」としてコンピュータを機能させるものであり、また「〜部」の手順や方法をコンピュータに実行させるものである。
【００８９】
ファイル群９２３には、実施の形態において説明する「〜部」で使用される各種データ（入力、出力、判定結果、計算結果、処理結果など）が含まれる。
【００９０】
実施の形態において構成図およびフローチャートに含まれている矢印は主としてデータや信号の入出力を示す。
フローチャートなどに基づいて説明する実施の形態の処理はＣＰＵ９０１、記憶装置、入力装置、出力装置などのハードウェアを用いて実行される。
【００９１】
実施の形態において「〜部」として説明するものは「〜回路」、「〜装置」、「〜機器」であってもよく、また「〜ステップ」、「〜手順」、「〜処理」であってもよい。すなわち、「〜部」として説明するものは、ファームウェア、ソフトウェア、ハードウェアまたはこれらの組み合わせのいずれで実装されても構わない。
【００９２】
地上局装置１２１は、移動物体検出装置２００と同様に各種のハードウェアを備える。
地上局装置１２１が移動物体検出装置２００の機能を備えても構わない。例えば、人工衛星１１０の通信装置９０５が各光学画像２９１を撮像時刻と共に地上局装置１２１へ送信し、地上局装置１２１が光学画像２９１（および撮像時刻）を受信して図７で説明したように移動物体検出データ２５１を生成してもよい。
【００９３】
実施の形態１において、人工衛星１１０や航空機などの飛行物体から船舶や車両などの移動物体１０１を撮像して移動物体１０１の移動ベクトルを算出する形態について説明した。
【００９４】
実施の形態２．
高感度（鮮明）な光学画像２９１を生成する形態について説明する。
以下、実施の形態１と異なる事項について主に説明する。説明しない事項については実施の形態１と同様である。
【００９５】
分解能が高い光学画像２９１を撮像したい場合、光学カメラ１１１の撮像周期を短時間にして撮像周期間に人工衛星１１０が飛行する距離を短くする必要がある。これにより、撮像領域の１ラインを狭めて高分解能な光学画像２９１を撮像することができる。
しかし、撮像周期を短くした場合、露光時間が十分に確保できないため光電効果によって電荷を十分に蓄積することができず、全体的に暗い低感度（不鮮明）な光学画像２９１しか得られない。
そこで、実施の形態２では、以下のように複数の光学画像２９１を重ね合わせて高感度な光学画像２９１を生成する。
【００９６】
＜実施例１＞
連続して撮像された複数の光学画像２９１をずれ量固定値２９２ずつずらしながら重ね合わせて高感度な光学画像２９１を生成する例について説明する。
【００９７】
図１２は、実施の形態２における移動物体検出装置２００の構成図である。
実施の形態２における移動物体検出装置２００の構成について、図１２に基づいて説明する。
【００９８】
移動物体検出装置２００は、実施の形態１で説明した構成（図６参照）に加えて、高感度画像生成部２６０を備える。
【００９９】
高感度画像生成部２６０（重ね合わせ画像生成部の一例）は、連続して撮像された複数の光学画像２９１を「ずれ量固定値２９２」ずつずらしながら重ね合わせて高感度画像２６１（重ね合わせ画像の一例）を生成する。
例えば、高感度画像生成部２６０は、第一領域画像２９１Ａに第一領域画像２９１Ａの次の撮像時に撮像された第二領域画像２９１Ｂを「ずれ量固定値２９２」だけずらして画素毎に第一領域画像２９１Ａと第二領域画像２９１Ｂとの画素値の合計値を設定した高感度画像２６１を生成する。
【０１００】
検出データ送信部２５０（重ね合わせ画像生成部の一例）は、高感度画像生成部２６０によって生成された高感度画像２６１を出力する。
例えば、検出データ送信部２５０は、高感度画像２６１を含んだ移動物体検出データ２５１を生成し、生成した移動物体検出データ２５１を通信アンテナ１１２を介して地上局装置１２１へ送信する。
【０１０１】
図１３は、実施の形態２（実施例１）における移動物体検出装置２００の移動物体検出方法を示すフローチャートである。
実施の形態２（実施例１）における移動物体検出装置２００の移動物体検出方法（高感度画像［重ね合わせ画像］生成方法の一例）について、図１３に基づいて説明する。
【０１０２】
移動物体検出装置２００は、実施の形態１（図７参照）で説明したように、第一領域画像２９１Ａと第二領域画像２９１Ｂとに基づいて移動物体１０１の位置を表す移動物体ブロック情報２２２と移動物体１０１の速度ベクトルを表す速度ベクトル情報２４１とを生成する（Ｓ１１０−Ｓ１５０）。
【０１０３】
Ｓ２１０において、画像取得部２１０は、第一領域画像２９１Ａと第二領域画像２９１Ｂとを含み連続して撮像された所定の重ね合わせ数（２以上）の光学画像２９１を検出装置記憶部２９０から取得する。以下、検出装置記憶部２９０から取得した所定の重ね合わせ数の光学画像２９１を複数の領域画像という。
Ｓ２１０の後、Ｓ２２０に進む。
【０１０４】
Ｓ２２０において、高感度画像生成部２６０は、Ｓ２１０で取得された複数の領域画像をずれ量固定値２９２ずつずらしながら重ね合わせて高感度画像２６１を生成する。
【０１０５】
図１４は、実施の形態２（実施例１）における高感度画像生成処理（Ｓ２２０）の具体例を示す図である。
実施の形態２（実施例１）における高感度画像生成処理（Ｓ２２０）の具体例について、図１４に基づいて説明する。
【０１０６】
ここで、ずれ量固定値２９２をＸ軸方向（列の並び順の方向）に１画素とする。
【０１０７】
高感度画像生成部２６０は、第一領域画像２９１Ａの１行１列の画素値「１」と第二領域画像２９１Ｂの１行２列の画素値「１」とを合計した画素合計値「２」を高感度画像２６１の１行１列の画素に設定する。
高感度画像生成部２６０は、第一領域画像２９１Ａの１行２列の画素値「３」と第二領域画像２９１Ｂの１行３列の画素値「３」とを合計した画素合計値「６」を高感度画像２６１の１行２列の画素に設定する。
高感度画像生成部２６０は、第一領域画像２９１Ａの２行１列の画素値「２」と第二領域画像２９１Ｂの２行２列の画素値「２」とを合計した画素合計値「４」を高感度画像２６１の２行１列の画素に設定する。
高感度画像生成部２６０は、第一領域画像２９１Ａの２行２列の画素値「４」と第二領域画像２９１Ｂの２行３列の画素値「４」とを合計した画素合計値「８」を高感度画像２６１の２行２列の画素に設定する。
【０１０８】
高感度画像生成部２６０は、以下のように第一領域画像２９１Ａと第二領域画像２９１Ｂとを重ね合わせて高感度画像２６１を生成する。
高感度画像生成部２６０は、第一領域画像２９１Ａからｉ行ｊ列の画素を抽出し、第二領域画像２９１Ｂからｉ行（ｊ＋ｆ）列の画素を抽出する。「ｉ」「ｊ」は１以上の整数である。「ｆ」はずれ量固定値２９２である。
高感度画像生成部２６０は、第一領域画像２９１Ａのｉ行ｊ列の画素値（輝度）と第二領域画像２９１Ｂのｉ行（ｊ＋ｆ）列の画素値とを合計して画素合計値を算出する。
高感度画像生成部２６０は、算出した画素合計値をｉ行ｊ列の画素の画素値として高感度画像２６１に設定する。
【０１０９】
３つ以上の領域画像を用いる場合、高感度画像生成部２６０は、以下のように高感度画像２６１を生成する。以下に示す「ｎ」は１以上Ｎ以下の整数である（Ｎは所定の重ね合わせ数である）。
高感度画像生成部２６０は、第ｎ領域画像からｉ行（ｊ＋（ｆ×（ｎ−１））列の画素を抽出する。
高感度画像生成部２６０は、抽出した各画素の画素値を合計して画素合計値を算出する。
高感度画像生成部２６０は、算出した画素合計値をｉ行ｊ列の画素の画素値として高感度画像２６１に設定する。
【０１１０】
図１５は、実施の形態２（実施例１）における高感度画像生成処理（Ｓ２２０）の概要図である。
実施の形態２（実施例１）における高感度画像生成処理（Ｓ２２０）の概要について、図１５に基づいて説明する。
【０１１１】
ずれ量固定値２９２は、実施の形態１（図４、５参照）で説明したように、画像の１ラインのＸ軸方向の画素数を示す。
【０１１２】
高感度画像生成部２６０は、各第ｎ領域画像から第（ｎ＋ｍ−１）ラインを抽出する（ｍは１以上の整数）。
高感度画像生成部２６０は、抽出した各第ｎ領域画像の第（ｎ＋ｍ−１）ラインを重ね合わせて高感度画像２６１の第ｍラインを生成する。
【０１１３】
つまり、高感度画像生成部２６０は、第（ｎ＋ｍ−１）ライン内の画素毎に各第ｎ領域画像の画素値（輝度）を合計して画素合計値を算出し、算出した各画素合計値を高感度画像２６１の第ｍライン内の当該画素の画素値とする。
【０１１４】
例えば、高感度画像生成部２６０は、第一領域画像２９１Ａの第１ラインと第二領域画像２９１Ｂの第２ラインと第三領域画像２９１Ｃの第３ラインとを重ね合わせて高感度画像２６１の第１ラインを生成する。
また、高感度画像生成部２６０は、第一領域画像２９１Ａの第２ラインと第二領域画像２９１Ｂの第３ラインと第三領域画像２９１Ｃの第４ラインとを重ね合わせて高感度画像２６１の第２ラインを生成する。
【０１１５】
これにより、複数の領域画像の画素値が合計された高感度画像２６１を生成することができる。
高感度画像２６１は、複数の領域画像をずれ量固定値２９２ずつずらしながら重ね合わせた画像であるため、静止物体１０２が高感度で鮮明に映る。但し、移動物体は移動しているため高感度画像２６１にぼやけて映る。
【０１１６】
図１３に戻り、移動物体検出方法の説明を続ける。
【０１１７】
Ｓ２２０の後、Ｓ２３０に進む。
【０１１８】
Ｓ２３０において、検出データ送信部２５０は、Ｓ２２０で生成された高感度画像２６１を含んだ移動物体検出データ２５１を生成する。
例えば、検出データ送信部２５０は、移動物体ブロック情報２２２と速度ベクトル情報２４１と高感度画像２６１とを含んだ移動物体検出データ２５１を生成する。
【０１１９】
検出データ送信部２５０は、生成した移動物体検出データ２５１を通信アンテナ１１２を介して地上局装置１２１へ送信する。
【０１２０】
Ｓ２３０の後、Ｓ１１０およびＳ２１０に戻り、新たな第一領域画像２９１Ａと第二領域画像２９１Ｂとを用いて処理を繰り返す。
【０１２１】
＜実施例２＞
連続して撮像された複数の光学画像２９１をずれ量算出値２２１ずつずらしながら重ね合わせて高感度な光学画像２９１を生成する例について説明する。
【０１２２】
移動物体検出装置２００の構成は、実施例１（図１２参照）と同様である。
但し、高感度画像生成部２６０（重ね合わせ画像生成部の一例）は、連続して撮像された複数の光学画像２９１を「ずれ量算出値２２１」ずつずらしながら重ね合わせて高感度画像２６１（重ね合わせ画像の一例）を生成する。
例えば、高感度画像生成部２６０は、第一領域画像２９１Ａに第一領域画像２９１Ａの次の撮像時に撮像された第二領域画像２９１Ｂを「ずれ量算出値２２１」だけずらして画素毎に第一領域画像２９１Ａと第二領域画像２９１Ｂとの画素値の合計値を設定した高感度画像２６１を生成する。
【０１２３】
図１６は、実施の形態２（実施例２）における移動物体検出装置２００の移動物体検出方法を示すフローチャートである。
実施の形態２（実施例２）における移動物体検出装置２００の移動物体検出方法（高感度画像［重ね合わせ画像］生成方法の一例）について、図１６に基づいて説明する。
【０１２４】
移動物体検出装置２００は、実施の形態１（図７参照）で説明したように、第一領域画像２９１Ａと第二領域画像２９１Ｂとに基づいて移動物体１０１の位置を表す移動物体ブロック情報２２２と移動物体１０１の速度ベクトルを表す速度ベクトル情報２４１を生成する（Ｓ１１０−Ｓ１５０）。
【０１２５】
移動物体検出装置２００は、第Ｎ領域画像を処理するまでＳ１１０とＳ１５０とを繰り返す（Ｓ２０１）。
「Ｎ」は、高感度画像２６１を生成するために重ね合わせる領域画像の数（所定の重ね合わせ数）である。
例えば、所定の重ね合わせ数Ｎが「３」である場合、移動物体検出装置２００は、第一領域画像と第二領域画像とに対してＳ１１０−Ｓ１５０の処理を実行した後、第二領域画像と第二領域画像の次の撮像時に撮像された第三領域画像とに対してＳ１１０−Ｓ１５０の処理を実行する。
これにより、第一領域画像に対する第二領域画像のずれ量算出値２２１と、第二領域画像に対する第三領域画像のずれ量算出値２２１とが得られる。
【０１２６】
Ｓ２１０において、画像取得部２１０は、Ｓ１１０−Ｓ１５０で処理した第一から第Ｎの領域画像を検出装置記憶部２９０から取得する。
Ｓ２１０の後、Ｓ２２１に進む。
【０１２７】
Ｓ２２１において、高感度画像生成部２６０は、Ｓ２１０で取得された第一から第Ｎの領域画像をずれ量算出値２２１ずつずらしながら重ね合わせて高感度画像２６１を生成する。
【０１２８】
図１７は、実施の形態２（実施例２）における高感度画像生成処理（Ｓ２２１）の具体例を示す図である。
実施の形態２（実施例２）における高感度画像生成処理（Ｓ２２１）の具体例について、図１７に基づいて説明する。
【０１２９】
ここで、第一領域画像２９１Ａに対する第二領域画像２９１Ｂのずれ量算出値２２１をＸ軸方向（列の並び順の方向）に１画素とし、Ｙ軸方向（行の並び順の方向）に１画素とする。
ずれ量固定値２９２がＸ軸方向に１画素である場合、移動物体１０１の移動量（ずれ量訂正値２３１）はずれ量算出値２２１からずれ量固定値２９２を差し引いて、Ｙ軸方向に１画素である。
【０１３０】
高感度画像生成部２６０は、第一領域画像２９１Ａの１行１列の画素値「１」と第二領域画像２９１Ｂの２行２列の画素値「１」とを合計した画素合計値「２」を高感度画像２６１の１行１列の画素に設定する。
高感度画像生成部２６０は、第一領域画像２９１Ａの１行２列の画素値「３」と第二領域画像２９１Ｂの２行３列の画素値「３」とを合計した画素合計値「６」を高感度画像２６１の１行２列の画素に設定する。
高感度画像生成部２６０は、第一領域画像２９１Ａの２行１列の画素値「２」と第二領域画像２９１Ｂの３行２列の画素値「２」とを合計した画素合計値「４」を高感度画像２６１の２行１列の画素に設定する。
高感度画像生成部２６０は、第一領域画像２９１Ａの２行２列の画素値「４」と第二領域画像２９１Ｂの３行３列の画素値「４」とを合計した画素合計値「８」を高感度画像２６１の２行２列の画素に設定する。
【０１３１】
高感度画像生成部２６０は、以下のように第一領域画像２９１Ａと第二領域画像２９１Ｂとを重ね合わせて高感度画像２６１を生成する。
高感度画像生成部２６０は、第一領域画像２９１Ａからｉ行ｊ列の画素を抽出し、第二領域画像２９１Ｂから（ｉ＋ｘ）行（ｊ＋ｙ）列の画素を抽出する。「ｉ」「ｊ」は１以上の整数である。「ｘ」はＸ軸方向のずれ量算出値２２１であり、「ｙ」はＹ軸方向のずれ量算出値２２１である。
高感度画像生成部２６０は、第一領域画像２９１Ａのｉ行ｊ列の画素値（輝度）と第二領域画像２９１Ｂの（ｉ＋ｘ）行（ｊ＋ｙ）列の画素値とを合計して画素合計値を算出する。
高感度画像生成部２６０は、算出した画素合計値をｉ行ｊ列の画素の画素値として高感度画像２６１に設定する。
【０１３２】
３つ以上の領域画像を用いる場合、高感度画像生成部２６０は、以下のように高感度画像２６１を生成する。以下の「Ｎ」は所定の重ね合わせ数であり、「ｎ」は１以上Ｎ以下の整数であり、「ｍ」は２以上Ｎ以下の整数である。
高感度画像生成部２６０は、第ｍ領域画像のずれ量合計値として第（ｍ−１）領域画像のずれ量合計値と第（ｍ−１）領域画像に対する第ｍ領域画像のずれ量算出値２２１との合計値を算出する。第一領域画像のずれ量合計値はＸ軸方向、Ｙ軸方向共に「０画素」である。以下、第ｎ領域画像のずれ量合計値のＸ軸方向の画素数を「ｕｎ」、Ｙ軸方向の画素数を「ｖｎ」とする。例えば、第一領域画像に対する第二領域画像のＸ軸方向のずれ量算出値２２１が「２」であり、第二領域画像に対する第三領域画像のＸ軸方向のずれ量算出値２２１が「３」である場合、第三領域画像のＸ軸方向のずれ量合計値ｕ３は「５（＝２＋３）」である。
高感度画像生成部２６０は、第ｎ領域画像から（ｉ＋ｕｎ）行（ｊ＋ｖｎ）列の画素を抽出し、第ｎ領域画像の（ｉ＋ｕｎ）行（ｊ＋ｖｎ）列の画素の画素値を合計して画素合計値を算出し、算出した画素合計値をｉ行ｊ列の画素の画素値として高感度画像２６１に設定する。
【０１３３】
これにより、複数の領域画像の画素値が合計された高感度画像２６１を生成することができる。
高感度画像２６１は、複数の領域画像をずれ量算出値２２１ずつずらしながら重ね合わせた画像であるため、移動物体が高感度で鮮明に映る。但し、静止物体は高感度画像２６１にぼやけて映る。
【０１３４】
図１６に戻り、移動物体検出方法の説明を続ける。
【０１３５】
Ｓ２２１の後、Ｓ２３０に進む。
【０１３６】
Ｓ２３０において、検出データ送信部２５０は、Ｓ２２１で生成された高感度画像２６１を含んだ移動物体検出データ２５１を生成する。
例えば、検出データ送信部２５０は、移動物体ブロック情報２２２と速度ベクトル情報２４１と高感度画像２６１とを含んだ移動物体検出データ２５１を生成する。
【０１３７】
検出データ送信部２５０は、生成した移動物体検出データ２５１を通信アンテナ１１２を介して地上局装置１２１へ送信する。
【０１３８】
Ｓ２３０の後、Ｓ１１０に戻り、新たな第一領域画像２９１Ａに対して処理を繰り返す。
【０１３９】
図１８は、実施の形態２（実施例２）における移動物体検出装置２００の移動物体検出方法の別例を示すフローチャートである。
実施の形態２（実施例２）における移動物体検出装置２００の移動物体検出方法（高感度画像［重ね合わせ画像］生成方法の一例）の別例について、図１８に基づいて説明する。
【０１４０】
重ね合わせ数Ｎの領域画像を撮像する間、移動物体１０１がほぼ同じ方向へほぼ同じ速度で移動していると仮定した場合、第一領域画像に対する第二領域画像のずれ量算出値２２１を第ｍ領域画像のずれ量算出値２２１として用いてもよい（以下のＳ２２２の説明を参照のこと）。
【０１４１】
移動物体検出装置２００は、実施の形態１（図７参照）で説明したように、第一領域画像２９１Ａと第二領域画像２９１Ｂとに基づいて移動物体ブロック２９１ｂのずれ量算出値２２１を算出し、移動物体ブロック情報２２２を生成する（Ｓ１１０−Ｓ１３０）。
移動物体検出装置２００は、実施の形態１（図７参照）で説明したように、ずれ量算出値２２１に基づいて移動物体１０１の速度ベクトルを表す速度ベクトル情報２４１を生成する（Ｓ１４０、Ｓ１５０）。
【０１４２】
Ｓ２１０において、画像取得部２１０は、連続して撮像された第一から第Ｎの領域画像を検出装置記憶部２９０から取得する。
Ｓ２１０の後、Ｓ２２２に進む。
【０１４３】
Ｓ２２２において、高感度画像生成部２６０は、Ｓ２１０で取得された第一から第Ｎの領域画像をずれ量算出値２２１ずつずらしながら重ね合わせて高感度画像２６１を生成する。
【０１４４】
例えば、高感度画像生成部２６０は、図１７で説明したように第一領域画像２９１Ａと第二領域画像２９１Ｂとを重ね合わせて高感度画像２６１を生成する。
【０１４５】
３つ以上の領域画像を用いる場合、高感度画像生成部２６０は、以下のように高感度画像２６１を生成する。以下の「ｘ」は第二領域画像２９１ＢのＸ軸方向のずれ量算出値２２１であり、「ｙ」は第二領域画像２９１ＢのＹ軸方向のずれ量算出値２２１である。
高感度画像生成部２６０は、第ｎ領域画像から（ｉ＋（ｘ×（ｎ−１）））行（ｊ＋（ｙ×（ｎ−１）））列の画素を抽出する。
高感度画像生成部２６０は、抽出した各画素の画素値を合計して画素合計値を算出する。
高感度画像生成部２６０は、算出した画素合計値をｉ行ｊ列の画素の画素値として高感度画像２６１に設定する。
【０１４６】
Ｓ２２２の後、Ｓ２３０に進む。
【０１４７】
Ｓ２３０において、検出データ送信部２５０は、Ｓ２２２で生成された高感度画像２６１を含んだ移動物体検出データ２５１を生成する。
例えば、検出データ送信部２５０は、移動物体ブロック情報２２２と速度ベクトル情報２４１と高感度画像２６１とを含んだ移動物体検出データ２５１を生成する。
【０１４８】
検出データ送信部２５０は、生成した移動物体検出データ２５１を通信アンテナ１１２を介して地上局装置１２１へ送信する。
【０１４９】
Ｓ２３０の後、Ｓ１１０に戻り、新たな第一領域画像２９１Ａに対して処理を繰り返す。
【０１５０】
実施の形態２において、複数の光学画像２９１を重ね合わせて高感度な光学画像２９１（高感度画像２６１）を生成する形態について説明した。
【０１５１】
実施の形態３．
移動物体ブロック２９１ｂやずれ量算出値２２１を高い精度で特定して高い精度で移動物体ブロック情報２２２や速度ベクトル情報２４１を生成できるようにする形態について説明する。
以下、実施の形態１、２と異なる事項について主に説明する。説明を省略する事項については実施の形態１、２と同様である。
【０１５２】
実施の形態２で述べたように、撮像周期が十分に短い場合、光学画像２９１の分解能は高まるが光学画像２９１の感度は低下する。
これにより、光学画像２９１に映る移動物体１０１が不鮮明になり、移動物体１０１が映った移動物体ブロック２９１ｂや移動物体ブロック２９１ｂのずれ量算出値２２１を正確に特定できない可能性がある。
そこで、実施の形態３では、以下のように複数の光学画像２９１を重ね合わせて高感度な光学画像２９１を生成し、生成した高感度な光学画像２９１を用いて移動物体ブロック２９１ｂやずれ量算出値２２１を特定する。
【０１５３】
図１９は、実施の形態３における移動物体検出装置２００の構成図である。
実施の形態２における移動物体検出装置２００の構成について、図１９に基づいて説明する。
【０１５４】
移動物体検出装置２００は、実施の形態１（図６参照）で説明した画像取得部２１０の代わりに高感度画像生成部２７０を備える。
【０１５５】
高感度画像生成部２７０（画像組み合わせ取得部、重ね合わせ画像生成部の一例）は、検出装置記憶部２９０に記憶された複数の領域画像（光学画像２９１）から連続して撮像された所定の組み合わせ数の領域画像を組み合わせて第一の画像組み合わせと第二の画像組み合わせとを取得する。
領域画像の所定の組み合わせ数は検出装置記憶部２９０に予め記憶する（図示省略）。また、第一の画像組み合わせ内で最初に撮像された領域画像から第二の画像組み合わせ内で最初に撮像された領域画像までの撮像回数は検出装置記憶部２９０に予め記憶する（図示省略）。
例えば、所定の組み合わせ数が「Ｍ」であり、所定の撮像回数が「Ｌ」である場合、高感度画像生成部２７０は、連続して撮像された第１の領域画像から第Ｍの領域画像を第一の画像組み合わせとして取得する。また、高感度画像生成部２７０は、連続して撮像された第（Ｌ＋１）の領域画像から第（Ｍ＋Ｌ）の領域画像を第二の画像組み合わせとして取得する。「Ｍ」は２以上の整数であり、「Ｌ」は１以上の整数である。
【０１５６】
高感度画像生成部２７０は、第一の画像組み合わせを構成する各光学画像２９１を人工衛星１１０の飛行方向にずれ量固定値２９２ずつずらして画素毎に各光学画像２９１の画素値の合計値を設定して第一の高感度画像２７１（重ね合わせ画像の一例）を生成する。
高感度画像生成部２７０は、第二の画像組み合わせを構成する各光学画像２９１を人工衛星１１０の飛行方向にずれ量固定値２９２ずつずらして画素毎に各光学画像２９１の画素値の合計値を設定して第二の高感度画像２７１を生成する。
【０１５７】
ずれ量算出部２２０は、高感度画像生成部２７０によって生成された第一の高感度画像２７１と第二の高感度画像２７１とに対して相関演算を行って移動物体１０１を映した第一の高感度画像２７１内の部分と移動物体１０１を映した第二の高感度画像２７１内の部分との位置のずれ量をずれ量算出値２２１として算出する。
【０１５８】
ずれ量訂正部２３０は、ずれ量算出部２２０によって算出されたずれ量算出値２２１からずれ量補正値２９３を差し引いた値をずれ量訂正値２３１として算出する。
ずれ量補正値２９３は、第一の画像組み合わせ内で最初に撮像された領域画像から第二の画像組み合わせ内で最初に撮像された領域画像までの所定の撮像回数にずれ量固定値２９２を乗じて得られる値である。
ずれ量補正値２９３は検出装置記憶部２９０に予め記憶してもよいし、ずれ量訂正部２３０がずれ量固定値２９２に所定の撮像回数を乗じてずれ量補正値２９３を算出してもよい。
【０１５９】
速度ベクトル情報生成部２４０は、ずれ量訂正部２３０によって算出されたずれ量訂正値２３１に基づいて移動物体１０１の速度ベクトルを表す速度ベクトル情報２４１を生成する。
【０１６０】
検出データ送信部２５０は、速度ベクトル情報生成部２４０によって生成された速度ベクトル情報２４１を出力する。
例えば、検出データ送信部２５０は、速度ベクトル情報２４１を含んだ移動物体検出データ２５１を生成し、生成した移動物体検出データ２５１を通信アンテナ１１２を介して地上局装置１２１へ送信する。
【０１６１】
図２０は、実施の形態３における移動物体検出装置２００の移動物体検出方法を示すフローチャートである。
実施の形態３における移動物体検出装置２００の移動物体検出方法について、図２０に基づいて説明する。
【０１６２】
Ｓ１１１とＳ１１２とは実施の形態１（図７参照）のＳ１１０に相当する処理であり、Ｓ１２１−Ｓ１６１は実施の形態１のＳ１２０−Ｓ１６０に相当する処理である。
【０１６３】
Ｓ１１１において、高感度画像生成部２７０は、第一の画像組み合わせと第二の画像組み合わせとを検出装置記憶部２９０から取得する。
各画像組み合わせは、連続して撮像された所定の組み合わせ数Ｍの領域画像から成る組み合わせである。「Ｍ」は２以上の整数である。
高感度画像生成部２７０は、第１から第Ｍの領域画像を第一の画像組み合わせとして取得し、第（Ｌ＋１）から第（Ｍ＋Ｌ）の領域画像を第二の画像組み合わせとして取得する。「Ｌ」は第一の画像組み合わせ内で最初に撮像された領域画像から第二の画像組み合わせと内で最初に撮像された領域画像までの所定の撮像回数（１以上の整数）である。
Ｓ１１１の後、Ｓ１１２に進む。
【０１６４】
Ｓ１１２において、高感度画像生成部２７０は、Ｓ１１１で取得した画像組み合わせ毎に画像組み合わせを構成する複数の領域画像をずれ量固定値２９２ずつずらしながら重ね合わせて高感度画像２７１を生成する。
つまり、高感度画像生成部２７０は、第一の画像組み合わせを構成する複数の領域画像を用いて第一の高感度画像２７１を生成し、第二の画像組み合わせを構成する複数の領域画像を用いて第二の高感度画像２７１を生成する。
高感度画像２７１の生成方法は、実施の形態２（実施例１）で説明したＳ２２０の処理と同様である（図１３参照）。
Ｓ１１２の後、Ｓ１２１に進む。
【０１６５】
Ｓ１２１からＳ１６１において、移動物体検出装置２００は、実施の形態１（図６参照）で説明したＳ１２０からＳ１６０と同様の処理を行う。
Ｓ１２１からＳ１６１は、実施の形態１のＳ１２０からＳ１６０において「第一領域画像２９１Ａ」「第二領域画像２９１Ｂ」を「第一の高感度画像２７１」「第二の高感度画像２７１」に置き換え、「ずれ量固定値２９２」を「ずれ量補正値２９３」に置き換えた処理である。
【０１６６】
実施の形態３において、実施の形態２（実施例１）（実施例２）と同様に高感度画像２６１を生成しても構わない。
つまり、高感度画像生成部２７０は、複数の高感度画像２７１を重ね合わせてさらに高感度な高感度画像２６１を生成してもよい。
実施の形態２におけるＳ１１０からＳ１５０の処理は、上記のＳ１１１からＳ１５１と同様である。
実施の形態２のＳ２１０からＳ２２２において、高感度画像生成部２７０は、「第ｎ領域画像」を「第ｎの高感度画像２７１」に置き換え、「ずれ量固定値２９２」を「ずれ量補正値２９３」に置き換えて処理を実行する。
【０１６７】
実施の形態３において、複数の光学画像２９１を重ね合わせて高感度な光学画像２９１（高感度画像２７１）を生成し、生成した高感度な光学画像２９１を用いて移動物体ブロック２９１ｂやずれ量算出値２２１を特定する形態について説明した。
【０１６８】
実施の形態４．
光学カメラ１１１の撮像周期の算出方法について説明する。
【０１６９】
以下に説明するように、光学カメラ１１１の撮像周期は、人工衛星１１０の飛行速度と飛行高度、および光学カメラ１１１の焦点距離と撮像素子のライン方向（飛行方向、Ｘ方向）の配列の間隔などのパラメータに基づいて算出することができる。
【０１７０】
図２１は、実施の形態４における撮像周期Ｔの算出に用いるパラメータの関係を表した図である。
実施の形態４における撮像周期Ｔの算出方法について、図２１に示すパラメータを用いて説明する。
【０１７１】
「Ｗ」は、ライン方向で隣り合う２つのラインがそれぞれに撮像する地表部分の距離（地表距離）である。
「Ｈ」は、光学カメラ１１１の飛行高度である。
「ｖ０」は、光軸中心のラインの視線方向における単位ベクトルである。光軸とはレンズ１１１ｂの中心を通る軸であり、光軸中心のラインとは光軸上に位置するラインのことである。
「ｖ１」は、光軸中心の１つ隣りのラインの視線方向における単位ベクトルである。
「θ」は、単位ベクトルｖ０と単位ベクトルｖ１とが成す角度（視差角）である。
「Ｖ」は、光学カメラ１１１の飛行速度である。
「ｄ」は、撮像素子１１１ａ間のライン方向の距離（素子間距離）である。
「ｆ」は、光学カメラ１１１のレンズ１１１ｂの焦点距離である。
【０１７２】
撮像周期Ｔは今回の撮像時から次回の撮像時までの時間であり、光学カメラ１１１の各ラインはライン方向で隣り合う前方のラインが今回の撮像時に撮像した地表部分を次回の撮像時に撮像する。
つまり、撮像周期Ｔにおける光学カメラ１１１の飛行距離Ｌと、ライン方向で隣り合う２つのラインがそれぞれに撮像する地表部分の距離（地表距離Ｗ）とが等しければ撮像周期Ｔの条件を満たす。
以下に、飛行距離Ｌと地表距離Ｗとの関係式（１）を示す。
【０１７３】
【数１】
【０１７４】
以下に、関係式（１）から得られる撮像周期Ｔの算出式（２）を示す。
【０１７５】
【数２】
【０１７６】
以下に、撮像周期Ｔの算出式（２）で用いた「θ＝ｄ／ｆ」について導出式（３）乃至（６）を示す。
素子間距離ｄはマイクロメートルオーダの値であり、焦点距離ｆはメートルオーダの値である。そのため、焦点距離ｆは素子間距離ｄに対して十分に大きい。
【０１７７】
【数３】
【０１７８】
撮像カメラ１１１の各撮像素子１１１ａは、上記の算出式（２）で算出される撮像周期Ｔが経過する毎に撮像を行う。撮像周期Ｔは定期的に更新される。
【０１７９】
実施の形態４において、撮像周期Ｔの算出方法について説明した。
【符号の説明】
【０１８０】
１００ 移動物体検出システム、１０１ 移動物体、１０２ 静止物体、１１０ 人工衛星、１１１ 光学カメラ、１１１ａ 撮像素子、１１１ｂ レンズ、１１２ 通信アンテナ、１２０ 地上局、１２１ 地上局装置、１９１ 撮像領域、２００ 移動物体検出装置、２１０ 画像取得部、２２０ ずれ量算出部、２２１ ずれ量算出値、２２２ 移動物体ブロック情報、２３０ ずれ量訂正部、２３１ ずれ量訂正値、２４０ 速度ベクトル情報生成部、２４１ 速度ベクトル情報、２５０ 検出データ送信部、２５１ 移動物体検出データ、２６０ 高感度画像生成部、２６１ 高感度画像、２７０ 高感度画像生成部、２７１ 高感度画像、２９０ 検出装置記憶部、２９１ 光学画像、２９１Ａ 第一領域画像、２９１Ｂ 第二領域画像、２９１Ｃ 第三領域画像、２９１ａ 画像ブロック、２９２ ずれ量固定値、２９３ ずれ量補正値、９０１ ＣＰＵ、９０２ バス、９０３ ＲＯＭ、９０４ ＲＡＭ、９０５ 通信装置、９２０ 磁気ディスク装置、９２１ ＯＳ、９２２ プログラム群、９２３ ファイル群。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、移動物体の速度ベクトル情報を検出する移動物体検出装置、移動物体検出プログラム、移動物体検出方法および飛行物体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、人工衛星や航空機に合成開口レーダ（ＳＡＲ：Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ａｐｅｒｔｕｒｅ Ｒａｄａｒ）が搭載され、合成開口レーダで取得したＳＡＲ画像を用いて自動車や船舶などの移動物体の検出が行われている。
例えば、ＴｅｒｒａＳＡＲ−Ｘなどの近年の人工衛星にはＭＴＩ（Ｍｏｖｉｎｇ Ｔａｒｇｅｔ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）撮像モードが標準的に装備されつつある。
【０００３】
また、人工衛星や航空機には高分解能な画像を取得するために時間遅延積分方式（ＴＤＩ：Ｔｉｍｅ Ｄｅｌａｙｅｄ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）の光学カメラが搭載されている。
光学カメラで取得した光学画像とリファレンスとなる移動物体の画像との特徴点を照合することにより、光学画像に映った移動物体を検出することも可能である。
但し、光学画像を用いて移動物体の速度や方向（速度ベクトル）を算出することは困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２０６５３９号公報
【特許文献２】特開２００１−２８９９４６号公報
【特許文献３】特開２００８−２５６４４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、例えば、人工衛星や航空機などから撮像して得られる光学画像を用いて移動物体の速度ベクトル（速度、方向）を算出できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の移動物体検出装置は、
移動物体が存在する第一領域を撮像した第一領域画像と、前記移動物体が存在する第二領域であって前記第一領域から所定のずれ量だけずれた第二領域を撮像した第二領域画像とを記憶する領域画像記憶部と、
前記第一領域画像に映る前記第一領域と前記第二領域画像に映る前記第二領域との前記所定のずれ量に相当する画素数をずれ量固定値として予め記憶するずれ量固定値記憶部と、
前記領域画像記憶部に記憶された第一領域画像と第二領域画像とに対して相関演算を行って前記移動物体を映した前記第一領域画像内の部分と前記移動物体を映した前記第二領域画像内の部分との位置のずれ量をずれ量算出値として算出するずれ量算出部と、
前記ずれ量算出部によって算出されたずれ量算出値から前記ずれ量固定値記憶部に記憶されたずれ量固定値を差し引いた値をずれ量訂正値として算出するずれ量訂正部と、
前記ずれ量訂正部によって算出されたずれ量訂正値に基づいて前記移動物体の速度ベクトルを表す速度ベクトル情報を生成する速度ベクトル情報生成部と、
前記速度ベクトル情報生成部によって生成された速度ベクトル情報を出力する速度ベクトル情報出力部とを備える。
【０００７】
前記第一領域画像と前記第二領域画像とは、前記移動領域の上空を所定の飛行方向へ飛行する飛行物体から撮像装置によって撮像して生成された画像であり、
前記撮像装置は、前記所定の飛行方向に並べられて所定の撮像周期毎に同時に撮像を行う複数の撮像部であって前記所定の撮像周期毎に前の撮像部が前回撮像した領域部分を後ろの撮像部が撮像する複数の撮像部を有し、前記複数の撮像部によって得られる複数の画像部分から成る全体画像を前記撮像周期毎に領域画像として生成し、
前記領域画像記憶部は、前記撮像装置によって特定の撮像時に生成された領域画像を前記第一領域画像として記憶し、前記撮像装置によって前記第一領域画像の次の撮像時に生成された領域画像を前記第二領域画像として記憶し、
前記ずれ量固定値記憶部は、前記撮像部毎に得られる画像部分の前記所定の飛行方向の画素数を前記ずれ量固定値として記憶する。
【０００８】
前記ずれ量算出部は、前記第一領域画像と前記第二領域画像とを複数の画像ブロックに分割し、前記第一領域画像と前記第二領域画像とに対して前記画像ブロック毎に前記相関演算を行って前記画像ブロック毎に画像のずれ量を算出し、前記画像ブロック毎に算出した画像のずれ量と前記ずれ量固定値とを比較して画像のずれ量が前記ずれ量固定値と異なる画像ブロックを前記移動物体が映った移動物体ブロックとして判定し、前記移動物体ブロックの画像のずれ量を前記ずれ量算出値として選択する。
【０００９】
前記移動物体検出装置は、さらに、
前記第一領域画像に前記第二領域画像を前記ずれ量固定値または前記ずれ量算出値だけずらして画素毎に前記第一領域画像と前記第二領域画像との画素値の合計値を設定した重ね合わせ画像を生成する重ね合わせ画像生成部と、
前記重ね合わせ画像生成部によって生成された重ね合わせ画像を出力する重ね合わせ画像出力部とを備える。
【００１０】
本発明の移動物体検出装置は、
移動物体の上空を所定の飛行方向へ飛行する飛行物体から前記移動物体が存在する領域を撮像した複数の領域画像であって前記所定の飛行方向へ所定のずれ量だけ撮像領域をずらしながら撮像した複数の領域画像を記憶する領域画像記憶部と、
前記複数の領域画像の前記所定のずれ量に相当する画素数をずれ量固定値として予め記憶するずれ量固定値記憶部と、
前記領域画像記憶部に記憶された複数の領域画像から連続して撮像された所定の組み合わせ数の領域画像を組み合わせて第一の画像組み合わせと第二の画像組み合わせとを取得する画像組み合わせ取得部と、
前記第一の画像組み合わせを構成する各領域画像を前記所定の飛行方向に前記ずれ量固定値ずつずらして画素毎に各領域画像の画素値の合計値を設定して第一の重ね合わせ画像を生成し、前記第二の画像組み合わせを構成する各領域画像を前記所定の飛行方向に前記ずれ量固定値ずつずらして画素毎に各領域画像の画素値の合計値を設定して第二の重ね合わせ画像を生成する重ね合わせ画像生成部と、
前記重ね合わせ画像生成部によって生成された第一の重ね合わせ画像と第二の重ね合わせ画像とに対して相関演算を行って前記移動物体を映した前記第一の重ね合わせ画像内の部分と前記移動物体を映した前記第二の重ね合わせ画像内の部分との位置のずれ量をずれ量算出値として算出するずれ量算出部と、
前記ずれ量算出部によって算出されたずれ量算出値から、前記第一の画像組み合わせ内で最初に撮像された領域画像から前記第二の画像組み合わせ内で最初に撮像された領域画像までの撮像回数に前記ずれ量固定値を乗じて得られるずれ量補正値を差し引いた値をずれ量訂正値として算出するずれ量訂正部と、
前記ずれ量訂正部によって算出されたずれ量訂正値に基づいて前記移動物体の速度ベクトルを表す速度ベクトル情報を生成する速度ベクトル情報生成部と、
前記速度ベクトル情報生成部によって生成された速度ベクトル情報を出力する速度ベクトル情報出力部とを備える。
【００１１】
本発明の移動物体検出プログラムは、
移動物体が存在する第一領域を撮像した第一領域画像と、前記移動物体が存在する第二領域であって前記第一領域から所定のずれ量だけずれた第二領域を撮像した第二領域画像とを記憶する領域画像記憶部と、前記第一領域画像に映る前記第一領域と前記第二領域画像に映る前記第二領域との前記所定のずれ量に相当する画素数をずれ量固定値として予め記憶するずれ量固定値記憶部とを備える移動物体検出装置を動作させる。
前記移動物体検出プログラムは、
前記領域画像記憶部に記憶された第一領域画像と第二領域画像とに対して相関演算を行って前記移動物体を映した前記第一領域画像内の部分と前記移動物体を映した前記第二領域画像内の部分との位置のずれ量をずれ量算出値として算出するずれ量算出部と、
前記ずれ量算出部によって算出されたずれ量算出値から前記ずれ量固定値記憶部に記憶されたずれ量固定値を差し引いた値をずれ量訂正値として算出するずれ量訂正部と、
前記ずれ量訂正部によって算出されたずれ量訂正値に基づいて前記移動物体の速度ベクトルを表す速度ベクトル情報を生成する速度ベクトル情報生成部と、
前記速度ベクトル情報生成部によって生成された速度ベクトル情報を出力する速度ベクトル情報出力部として前記移動物体検出装置を動作させる。
【００１２】
前記第一領域画像と前記第二領域画像とは、前記移動領域の上空を所定の飛行方向へ飛行する飛行物体から撮像装置によって撮像して生成された画像であり、
前記撮像装置は、前記所定の飛行方向に並べられて所定の撮像周期毎に同時に撮像を行う複数の撮像部であって前記所定の撮像周期毎に前の撮像部が前回撮像した領域部分を後ろの撮像部が撮像する複数の撮像部を有し、前記複数の撮像部によって得られる複数の画像部分から成る全体画像を前記撮像周期毎に領域画像として生成し、
前記領域画像記憶部は、前記撮像装置によって特定の撮像時に生成された領域画像を前記第一領域画像として記憶し、前記撮像装置によって前記第一領域画像の次の撮像時に生成された領域画像を前記第二領域画像として記憶し、
前記ずれ量固定値記憶部は、前記撮像部毎に得られる画像部分の前記所定の飛行方向の画素数を前記ずれ量固定値として記憶する。
【００１３】
前記ずれ量算出部は、前記第一領域画像と前記第二領域画像とを複数の画像ブロックに分割し、前記第一領域画像と前記第二領域画像とに対して前記画像ブロック毎に前記相関演算を行って前記画像ブロック毎に画像のずれ量を算出し、前記画像ブロック毎に算出した画像のずれ量と前記ずれ量固定値とを比較して画像のずれ量が前記ずれ量固定値と異なる画像ブロックを前記移動物体が映った移動物体ブロックとして判定し、前記移動物体ブロックの画像のずれ量を前記ずれ量算出値として選択する。
【００１４】
前記第一領域画像に前記第二領域画像を前記ずれ量固定値または前記ずれ量算出値だけずらして画素毎に前記第一領域画像と前記第二領域画像との画素値の合計値を設定した重ね合わせ画像を生成する重ね合わせ画像生成部と、
前記重ね合わせ画像生成部によって生成された重ね合わせ画像を出力する重ね合わせ画像出力部として前記移動物体検出装置を動作させる。
【００１５】
本発明の移動物体検出プログラムは、
移動物体の上空を所定の飛行方向へ飛行する飛行物体から前記移動物体が存在する領域を撮像した複数の領域画像であって前記所定の飛行方向へ所定のずれ量だけ撮像領域をずらしながら撮像した複数の領域画像を記憶する領域画像記憶部と、前記複数の領域画像の前記所定のずれ量に相当する画素数をずれ量固定値として予め記憶するずれ量固定値記憶部とを備える移動物体検出装置を動作させる。
前記移動物体検出プログラムは、
前記領域画像記憶部に記憶された複数の領域画像から連続して撮像された所定の組み合わせ数の領域画像を組み合わせて第一の画像組み合わせと第二の画像組み合わせとを取得する画像組み合わせ取得部と、
前記第一の画像組み合わせを構成する各領域画像を前記所定の飛行方向に前記ずれ量固定値ずつずらして画素毎に各領域画像の画素値の合計値を設定して第一の重ね合わせ画像を生成し、前記第二の画像組み合わせを構成する各領域画像を前記所定の飛行方向に前記ずれ量固定値ずつずらして画素毎に各領域画像の画素値の合計値を設定して第二の重ね合わせ画像を生成する重ね合わせ画像生成部と、
前記重ね合わせ画像生成部によって生成された第一の重ね合わせ画像と第二の重ね合わせ画像とに対して相関演算を行って前記移動物体を映した前記第一の重ね合わせ画像内の部分と前記移動物体を映した前記第二の重ね合わせ画像内の部分との位置のずれ量をずれ量算出値として算出するずれ量算出部と、
前記ずれ量算出部によって算出されたずれ量算出値から、前記第一の画像組み合わせ内で最初に撮像された領域画像から前記第二の画像組み合わせ内で最初に撮像された領域画像までの撮像回数に前記ずれ量固定値を乗じて得られるずれ量補正値を差し引いた値をずれ量訂正値として算出するずれ量訂正部と、
前記ずれ量訂正部によって算出されたずれ量訂正値に基づいて前記移動物体の速度ベクトルを表す速度ベクトル情報を生成する速度ベクトル情報生成部と、
前記速度ベクトル情報生成部によって生成された速度ベクトル情報を出力する速度ベクトル情報出力部として前記移動物体検出装置を動作させる。
【００１６】
本発明の移動物体検出方法は、
移動物体が存在する第一領域を撮像した第一領域画像と、前記移動物体が存在する第二領域であって前記第一領域から所定のずれ量だけずれた第二領域を撮像した第二領域画像とを記憶する領域画像記憶部と、前記第一領域画像に映る前記第一領域と前記第二領域画像に映る前記第二領域との前記所定のずれ量に相当する画素数をずれ量固定値として予め記憶するずれ量固定値記憶部とを備える移動物体検出装置によって実行する。
前記移動物体検出方法は、
ずれ量算出部が、前記領域画像記憶部に記憶された第一領域画像と第二領域画像とに対して相関演算を行って前記移動物体を映した前記第一領域画像内の部分と前記移動物体を映した前記第二領域画像内の部分との位置のずれ量をずれ量算出値として算出し、
ずれ量訂正部が、前記ずれ量算出部によって算出されたずれ量算出値から前記ずれ量固定値記憶部に記憶されたずれ量固定値を差し引いた値をずれ量訂正値として算出し、
速度ベクトル情報生成部が、前記ずれ量訂正部によって算出されたずれ量訂正値に基づいて前記移動物体の速度ベクトルを表す速度ベクトル情報を生成し、
速度ベクトル情報出力部が、前記速度ベクトル情報生成部によって生成された速度ベクトル情報を出力する。
【００１７】
本発明の移動物体検出方法は、
移動物体の上空を所定の飛行方向へ飛行する飛行物体から前記移動物体が存在する領域を撮像した複数の領域画像であって前記所定の飛行方向へ所定のずれ量だけ撮像領域をずらしながら撮像した複数の領域画像を記憶する領域画像記憶部と、前記複数の領域画像の前記所定のずれ量に相当する画素数をずれ量固定値として予め記憶するずれ量固定値記憶部とを備える移動物体検出装置によって実行する。
前記移動物体検出方法は、
画像組み合わせ取得部が、前記領域画像記憶部に記憶された複数の領域画像から連続して撮像された所定の組み合わせ数の領域画像を組み合わせて第一の画像組み合わせと第二の画像組み合わせとを取得し、
重ね合わせ画像生成部が、前記第一の画像組み合わせを構成する各領域画像を前記所定の飛行方向に前記ずれ量固定値ずつずらして画素毎に各領域画像の画素値の合計値を設定して第一の重ね合わせ画像を生成し、前記第二の画像組み合わせを構成する各領域画像を前記所定の飛行方向に前記ずれ量固定値ずつずらして画素毎に各領域画像の画素値の合計値を設定して第二の重ね合わせ画像を生成し、
ずれ量算出部が、前記重ね合わせ画像生成部によって生成された第一の重ね合わせ画像と第二の重ね合わせ画像とに対して相関演算を行って前記移動物体を映した前記第一の重ね合わせ画像内の部分と前記移動物体を映した前記第二の重ね合わせ画像内の部分との位置のずれ量をずれ量算出値として算出し、
ずれ量訂正部が、前記ずれ量算出部によって算出されたずれ量算出値から、前記第一の画像組み合わせ内で最初に撮像された領域画像から前記第二の画像組み合わせ内で最初に撮像された領域画像までの撮像回数に前記ずれ量固定値を乗じて得られるずれ量補正値を差し引いた値をずれ量訂正値として算出し、
速度ベクトル情報生成部が、前記ずれ量訂正部によって算出されたずれ量訂正値に基づいて前記移動物体の速度ベクトルを表す速度ベクトル情報を生成し、
速度ベクトル情報出力部が、前記速度ベクトル情報生成部によって生成された速度ベクトル情報を出力する。
【００１８】
本発明の飛行物体は、
撮像装置と移動物体検出装置とを備え、移動物体の上空を所定の飛行方向へ飛行する。
前記撮像装置は、前記所定の飛行方向に並べられて所定の撮像周期毎に同時に撮像を行う複数の撮像部であって前記所定の撮像周期毎に前の撮像部が前回の撮像時に撮像した領域部分を後ろの撮像部が撮像する複数の撮像部を有し、前記複数の撮像部によって得られる複数の画像部分から成る全体画像を前記撮像周期毎に領域画像として生成する。
前記移動物体検出装置は、
前記撮像装置によって前記移動物体が存在する第一領域を撮像して生成された第一領域画像と、前記撮像装置によって前記第一領域画像の次の撮像時に前記移動物体が存在する第二領域を撮像して生成された第二領域画像とを記憶する領域画像記憶部と、
前記撮像部毎に得られる画像部分の前記所定の飛行方向の画素数をずれ量固定値として記憶するずれ量固定値記憶部と、
前記領域画像記憶部に記憶された第一領域画像と第二領域画像とに対して相関演算を行って前記移動物体を映した前記第一領域画像内の部分と前記移動物体を映した前記第二領域画像内の部分との位置のずれ量をずれ量算出値として算出するずれ量算出部と、
前記ずれ量算出部によって算出されたずれ量算出値から前記ずれ量固定値記憶部に記憶されたずれ量固定値を差し引いた値をずれ量訂正値として算出するずれ量訂正部と、
前記ずれ量訂正部によって算出されたずれ量訂正値に基づいて前記移動物体の速度ベクトルを表す速度ベクトル情報を生成する速度ベクトル情報生成部と、
前記速度ベクトル情報生成部によって生成された速度ベクトル情報を送信する速度ベクトル情報出力部とを備える。
【００１９】
本発明の飛行物体は、
撮像装置と移動物体検出装置とを備え、移動物体の上空を所定の飛行方向へ飛行する。
前記撮像装置は、前記所定の飛行方向に並べられて所定の撮像周期毎に同時に撮像を行う複数の撮像部であって前記所定の撮像周期毎に前の撮像部が前回の撮像時に撮像した領域部分を後ろの撮像部が撮像する複数の撮像部を有し、前記複数の撮像部によって得られる複数の画像部分から成る全体画像を前記撮像周期毎に領域画像として生成する。
前記移動物体検出装置は、
前記撮像装置によって撮像周期毎に前記移動物体が存在する領域を撮像して生成された複数の領域画像を記憶する領域画像記憶部と、
前記撮像部毎に得られる画像部分の前記所定の飛行方向の画素数をずれ量固定値として記憶するずれ量固定値記憶部と、
前記領域画像記憶部に記憶された複数の領域画像から連続して撮像された所定の組み合わせ数の領域画像を組み合わせて第一の画像組み合わせと第二の画像組み合わせとを取得する画像組み合わせ取得部と、
前記第一の画像組み合わせを構成する各領域画像を前記所定の飛行方向に前記ずれ量固定値ずつずらして画素毎に各領域画像の画素値の合計値を設定して第一の重ね合わせ画像を生成し、前記第二の画像組み合わせを構成する各領域画像を前記所定の飛行方向に前記ずれ量固定値ずつずらして画素毎に各領域画像の画素値の合計値を設定して第二の重ね合わせ画像を生成する重ね合わせ画像生成部と、
前記重ね合わせ画像生成部によって生成された第一の重ね合わせ画像と第二の重ね合わせ画像とに対して相関演算を行って前記移動物体を映した前記第一の重ね合わせ画像内の部分と前記移動物体を映した前記第二の重ね合わせ画像内の部分との位置のずれ量をずれ量算出値として算出するずれ量算出部と、
前記ずれ量算出部によって算出されたずれ量算出値から、前記第一の画像組み合わせ内で最初に撮像された領域画像から前記第二の画像組み合わせ内で最初に撮像された領域画像までの撮像回数に前記ずれ量固定値を乗じて得られるずれ量補正値を差し引いた値をずれ量訂正値として算出するずれ量訂正部と、
前記ずれ量訂正部によって算出されたずれ量訂正値に基づいて前記移動物体の速度ベクトルを表す速度ベクトル情報を生成する速度ベクトル情報生成部と、
前記速度ベクトル情報生成部によって生成された速度ベクトル情報を送信する速度ベクトル情報出力部とを備える。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、例えば、人工衛星や航空機などから撮像して得られる光学画像を用いて移動物体の速度ベクトル（速度、方向）を算出することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施の形態１における移動物体検出システム１００の概要図。
【図２】実施の形態１における人工衛星１１０の撮像方法を示す図。
【図３】実施の形態１における光学カメラ１１１の概要図。
【図４】実施の形態１における光学画像２９１と静止物体１０２とずれ量固定値２９２との関係を示す図。
【図５】実施の形態１における光学画像２９１と移動物体１０１とずれ量固定値２９２との関係を示す図。
【図６】実施の形態１における人工衛星１１０および移動物体検出装置２００の構成図。
【図７】実施の形態１における移動物体検出装置２００の移動物体検出方法を示すフローチャート。
【図８】実施の形態１における第一領域画像２９１Ａ（または第二領域画像２９１Ｂ）と画像ブロック２９１ａとの関係を示す図。
【図９】実施の形態１における第一領域画像２９１Ａと第二領域画像２９１Ｂとの画像のずれ量を画像ブロック２９１ａ毎に示した図。
【図１０】実施の形態１におけるずれ量算出値２２１とずれ量固定値２９２とずれ量訂正値２３１との関係を示す図。
【図１１】実施の形態１における移動物体検出装置２００のハードウェア資源の一例を示す図。
【図１２】実施の形態２における移動物体検出装置２００の構成図。
【図１３】実施の形態２（実施例１）における移動物体検出装置２００の移動物体検出方法を示すフローチャート。
【図１４】実施の形態２（実施例１）における高感度画像生成処理（Ｓ２２０）の具体例を示す図。
【図１５】実施の形態２（実施例１）における高感度画像生成処理（Ｓ２２０）の概要図。
【図１６】実施の形態２（実施例２）における移動物体検出装置２００の移動物体検出方法を示すフローチャート。
【図１７】実施の形態２（実施例２）における高感度画像生成処理（Ｓ２２１）の具体例を示す図。
【図１８】実施の形態２（実施例２）における移動物体検出装置２００の移動物体検出方法の別例を示すフローチャート。
【図１９】実施の形態３における移動物体検出装置２００の構成図。
【図２０】実施の形態３における移動物体検出装置２００の移動物体検出方法を示すフローチャート。
【図２１】実施の形態４における撮像周期Ｔの算出に用いるパラメータの関係を表した図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
実施の形態１．
人工衛星や航空機などの飛行物体から船舶や車両などの移動物体を撮像して移動物体の移動ベクトルを算出する形態について説明する。
【００２３】
図１は、実施の形態１における移動物体検出システム１００の概要図である。
実施の形態１における移動物体検出システム１００の概要について、図１に基づいて説明する。
【００２４】
移動物体検出システム１００は、人工衛星１１０（飛行物体の一例）と地上局１２０とを有する。但し、人工衛星１１０の代わりにその他の飛行物体（例えば、航空機）を用いてもよい。
【００２５】
人工衛星１１０は、光学カメラ（撮像装置の一例）と移動物体検出装置とを備える（図示省略）。
光学カメラは、船舶や車両などの移動物体１０１が存在する領域を撮像して光学画像を生成する。
移動物体検出装置は、光学カメラによって生成された光学画像に基づいて移動物体１０１の移動ベクトル（速度、方向）を算出し、算出した移動物体１０１の移動ベクトルを地上局１２０へ送信する。但し、移動物体検出装置が移動物体１０１の移動ベクトルを算出するための情報を地上局１２０へ送信し、地上局１２０で移動物体１０１の移動ベクトルを算出してもよい。
【００２６】
図２は、実施の形態１における人工衛星１１０の撮像方法を示す図である。
図３は、実施の形態１における光学カメラ１１１の概要図である。
実施の形態１における人工衛星１１０の撮像方法について、図２、図３に基づいて説明する。
【００２７】
図２において、人工衛星１１０は、光学カメラ１１１（撮像装置の一例）を備える。
光学カメラ１１１（例えば、ＣＣＤカメラ）は、二次元に配置した複数の撮像素子（例えば、ＣＣＤ素子）を有する。つまり、光学カメラ１１１は、撮像素子を並べた列を複数列有する。
撮像素子の複数列は、人工衛星１１０の飛行方向（図中の点線矢印）に並べて配置される。
【００２８】
光学カメラ１１１は、撮像素子の複数列によって得られる複数の画像列から成る二次元の光学画像（全体画像）を生成する。
例えば、光学カメラ１１１が１００００個の撮像素子１１１ａを並べた列を１００列有する場合（図３参照）、１００×１００００画素の光学画像が得られる。
以下、人工衛星１１０の飛行方向に相当する光学画像の横軸を「Ｘ軸」とし、撮像素子の列の長さ方向に相当する光学画像の縦軸を「Ｙ軸」とする。
【００２９】
以下、撮像素子の一列または所定数の複数列を「撮像素子のライン」または「素子ライン」という（撮像部の一例）。
例えば、１００００個×１列の撮像素子または１００００個×ｎ列（ｎ：２以上の所定の整数）を撮像素子の一ラインとして扱ってもよい。
【００３０】
光学カメラ１１１は、撮像周期（シャッター周期）毎に各撮像素子のシャッターを切って撮像を行う。撮像周期は、人工衛星１１０の飛行速度、飛行高度、および、光学カメラ１１１の焦点距離、撮像素子のライン方向（飛行方向、Ｘ方向）の配列の間隔などに基づいて算出される。
撮像周期の算出方法について、後述する実施の形態４で説明する。
【００３１】
光学カメラ１１１は、図２の撮像時（１）−（３）に示すように、撮像周期毎に撮像領域１９１（図中の太枠内）の位置を１ラインずつずらしながら撮像を行って光学画像を生成する。ここで、「撮像領域１９１のライン（領域ライン）」とは、前記撮像素子の一ラインによって撮像される領域部分に相当する。
【００３２】
図４は、実施の形態１における光学画像２９１と静止物体１０２とずれ量固定値２９２との関係を示す図である。
実施の形態１における光学画像２９１と静止物体１０２とずれ量固定値２９２との関係について、図４に基づいて説明する。
【００３３】
（１）最初に撮像された光学画像２９１のＸ軸の端（人工衛星１１０の飛行方向側）に静止物体１０２が映った場合、以後の撮像時（２）（３）に光学画像２９１内の静止物体１０２の位置は以下のように変化する。
【００３４】
（２）最初の撮像時（１）から所定の撮像周期の経過後に撮像された光学画像２９１では、静止物体１０２はＸ軸方向に１ラインだけずれた位置（Ｘ軸の端から１ラインずれた位置）に映る。
ここで、「光学画像２９１のライン（画像ライン）」とは、前記撮像素子の一ラインによって得られる画像部分に相当する。つまり、光学画像２９１の１ラインは、前記撮像領域の１ラインを映した画像部分である。
例えば、撮像素子の一ラインが１００００個×１列の撮像素子によって構成され、１つの撮像素子が１画素を生成する場合、光学画像２９１の一ラインはＸ軸に１画素、Ｙ軸に１００００画素の画像部分である。
光学画像２９１内の静止物体１０２の位置が１ラインだけずれるのは、撮像周期の間に静止物体１０２が移動せず、人工衛星１１０が１ライン分だけ移動するためである。
【００３５】
（３）同様に、撮像時（２）から撮像周期の経過後に撮像された光学画像２９１では、静止物体１０２はＸ軸方向に更に１ラインだけずれた位置（Ｘ軸の端から２ラインずれた位置）に映る。
【００３６】
以下、光学画像２９１の１ラインのＸ軸方向（人工衛星１１０の飛行方向）の画素数を「ずれ量固定値２９２」という。
【００３７】
図５は、実施の形態１における光学画像２９１と移動物体１０１とずれ量固定値２９２との関係を示す図である。
実施の形態１における光学画像２９１と移動物体１０１とずれ量固定値２９２との関係について、図５に基づいて説明する。
【００３８】
（１）最初に撮像された光学画像２９１のＸ軸の端（人工衛星１１０の飛行方向側）に移動物体１０１が映った場合、以後の撮像時（２）（３）に光学画像２９１内の移動物体１０１の位置は以下のように変化する。
移動物体１０１は、図中の点線矢印の方向へ移動しているものとする。
【００３９】
（２）最初の撮像時（１）から所定の撮像周期の経過後に撮像された光学画像２９１では、移動物体１０１はＸ軸方向の１ラインのずれ（ずれ量固定値２９２）に加えて、移動物体１０１の移動方向に移動物体１０１の移動速度に応じた特定の画素数だけずれた位置に映る。
移動物体１０１が移動しない場合の移動物体１０１の位置を点線の丸印で示す。
【００４０】
（３）撮像時（２）から撮像周期の経過後に撮像された光学画像２９１では、移動物体１０１は、更に、Ｘ軸方向の１ラインのずれに加えて、移動物体１０１の移動方向に特定の画素数だけずれた位置に映る。
【００４１】
つまり、移動物体１０１の移動量は、前回撮像した光学画像２９１と今回撮像した光学画像２９１とを比較して得られる移動物体１０１のずれ量からずれ量固定値２９２を差し引いた残りのずれ量に等しい。
【００４２】
図６は、実施の形態１における人工衛星１１０および移動物体検出装置２００の構成図である。実施の形態１における人工衛星１１０および移動物体検出装置２００の構成について、図６に基づいて説明する。
【００４３】
人工衛星１１０（飛行物体の一例）は、移動物体１０１の上空を所定の飛行方向へ飛行する。
【００４４】
人工衛星１１０は、光学カメラ１１１と移動物体検出装置２００と通信アンテナ１１２とを備える。
【００４５】
光学カメラ１１１（撮像装置の一例）は、撮像素子のライン（撮像部の一例）を複数有し、撮像素子の複数ラインによって得られる複数の画像部分から成る全体画像を所定の撮像周期毎に光学画像２９１（領域画像の一例）として生成する。
【００４６】
撮像素子の複数ラインは、人工衛星１１０の飛行方向に並べて配置される。
撮像素子の複数ラインは、所定の撮像周期毎に同時に撮像を行う。また、撮像素子の複数ラインは、撮像周期毎に前列のラインが前回撮像した領域部分を後列のラインが撮像する。
【００４７】
移動物体検出装置２００は、画像取得部２１０、ずれ量算出部２２０、ずれ量訂正部２３０、速度ベクトル情報生成部２４０、検出データ送信部２５０および検出装置記憶部２９０を備える。
【００４８】
検出装置記憶部２９０（領域画像記憶部、ずれ量固定値記憶部の一例）は、移動物体検出装置２００で使用するデータを記憶する。
例えば、検出装置記憶部２９０は、複数の光学画像２９１を記憶する。また、検出装置記憶部２９０は、ずれ量固定値２９２を予め記憶する。
【００４９】
光学画像２９１は、光学カメラ１１１によって撮像周期毎に撮像して生成された画像である。つまり、光学画像２９１は、移動物体１０１が存在する領域を撮像した領域画像であって人工衛星１１０の飛行方向へ１ライン（所定のずれ量の一例）だけ撮像領域をずらしながら撮像した領域画像である（図２参照）。
以下、光学カメラ１１１によって移動物体１０１が存在する第一領域を撮像して生成された光学画像２９１を「第一領域画像」という。また、光学カメラ１１１によって移動物体１０１が存在する第二領域であって第一領域から１ラインだけずれた第二領域を撮像して生成された光学画像２９１を「第二領域画像」という。第二領域画像は、第一領域画像の次の撮像時に生成された光学画像２９１である。
【００５０】
ずれ量固定値２９２は、第一領域画像に映る第一領域と第二領域画像に映る第二領域とのずれ量（撮像領域の１ライン）に相当する画素数である。つまり、ずれ量固定値２９２は、撮像素子のライン毎に得られる画像部分の人工衛星１１０の飛行方向（図４、５のＸ軸方向）の画素数である。
【００５１】
画像取得部２１０は、検出装置記憶部２９０から連続して撮像された複数の光学画像２９１（領域画像）を取得する。
例えば、画像取得部２１０は、検出装置記憶部２９０から第一領域画像と第一領域画像の次の撮像時に撮像された第二領域画像とを取得する。
【００５２】
ずれ量算出部２２０は、画像取得部２１０が取得した複数の光学画像２９１に対して相関演算を行って移動物体１０１を映した各光学画像２９１内の部分の位置のずれ量をずれ量算出値２２１として算出する。
例えば、ずれ量算出部２２０は、第一領域画像と第二領域画像とを複数の画像ブロックに分割し、第一領域画像と第二領域画像とに対して画像ブロック毎に相関演算を行って画像ブロック毎に画像のずれ量を算出する。ずれ量算出部２２０は、画像ブロック毎に算出した画像のずれ量とずれ量固定値２９２とを比較して画像のずれ量がずれ量固定値２９２と異なる画像ブロックを移動物体１０１が映った移動物体ブロックとして判定する。ずれ量算出部２２０は、画像ブロック毎に算出した画像のずれ量から移動物体ブロックの画像のずれ量をずれ量算出値２２１として選択する。
ずれ量算出部２２０は、移動物体ブロックの位置を表す移動物体ブロック情報２２２を生成する。
【００５３】
ずれ量訂正部２３０は、ずれ量算出部２２０によって算出されたずれ量算出値から検出装置記憶部２９０に記憶されたずれ量固定値２９２を差し引いた値をずれ量訂正値２３１として算出する。
【００５４】
速度ベクトル情報生成部２４０は、ずれ量訂正部２３０によって算出されたずれ量訂正値２３１に基づいて移動物体１０１の速度ベクトルを表す速度ベクトル情報２４１を生成する。
【００５５】
検出データ送信部２５０（速度ベクトル情報出力部の一例）は、速度ベクトル情報生成部２４０によって生成された速度ベクトル情報２４１やずれ量算出部２２０によって生成された移動物体ブロック情報２２２を出力する。
例えば、検出データ送信部２５０は、速度ベクトル情報２４１と移動物体ブロック情報２２２とを含んだ移動物体検出データ２５１を生成し、生成した移動物体検出データ２５１を通信アンテナ１１２を介して地上局装置１２１へ送信する。
【００５６】
地上局装置１２１は、地上局１２０のコンピュータ（情報処理装置）である。
【００５７】
図７は、実施の形態１における移動物体検出装置２００の移動物体検出方法を示すフローチャートである。
実施の形態１における移動物体検出装置２００の移動物体検出方法について、図７に基づいて説明する。
【００５８】
人工衛星１１０の光学カメラ１１１によって所定の撮像周期毎に撮像されて生成される光学画像２９１は、移動物体検出装置２００の検出装置記憶部２９０に随時に記憶される。
各光学画像２９１の画像の大きさ（画素数）及び画像に映る撮像領域の大きさは等しい。
【００５９】
Ｓ１１０において、画像取得部２１０は、検出装置記憶部２９０から第一領域画像２９１Ａと第二領域画像２９１Ｂとを取得する。
第一領域画像２９１Ａは特定の撮像時に生成された光学画像２９１であり、第二領域画像２９１Ｂは第一領域画像の次の撮像時に生成された光学画像２９１である。
第一領域画像２９１Ａと第二領域画像２９１Ｂとにはそれぞれに同一の移動物体１０１が映っているものとする。
以下、第一領域画像２９１Ａに映った撮像領域を第一領域といい、第二領域画像２９１Ｂに映った撮像領域を第二領域という。第二領域は、第一領域から人工衛星１１０の飛行方向へ所定の１ライン分だけずれた撮像領域である。
Ｓ１１０の後、Ｓ１２０に進む。
【００６０】
Ｓ１２０において、ずれ量算出部２２０は、Ｓ１１０で取得された第一領域画像２９１Ａと第二領域画像２９１Ｂとをそれぞれ所定の大きさの画像ブロック２９１ａに分割する（図８参照）。
【００６１】
図８は、実施の形態１における第一領域画像２９１Ａ（または第二領域画像２９１Ｂ）と画像ブロック２９１ａとの関係を示す図である。
【００６２】
例えば、４０×７０画素の第一領域画像２９１Ａ（または第二領域画像２９１Ｂ）に対して画像ブロック２９１ａの大きさを１０×１０画素とする。
また、画像ブロック２９１ａのＸ軸方向の画素数は画像の１ラインのＸ軸方向の画素数より大きい。
【００６３】
図７に戻り、Ｓ１２０の説明を続ける。
【００６４】
ずれ量算出部２２０は、第一領域画像２９１Ａと第二領域画像２９１Ｂとのうち重複する領域を映した部分だけを対象にして画像ブロック２９１ａに分割してもよい。
つまり、ずれ量算出部２２０は、第一領域画像２９１Ａから最後方のラインを除いた残りの第一領域画像２９１Ａと第二領域画像２９１Ｂから先頭のラインを除いた残りの第二領域画像２９１Ｂとを画像ブロック２９１ａに分割してもよい。
【００６５】
ずれ量算出部２２０は、第一領域画像２９１Ａと第二領域画像２９１Ｂとに対して画像ブロック毎に面積相関処理を行う。つまり、ずれ量算出部２２０は、第一領域画像２９１Ａと第二領域画像２９１Ｂとの同じ位置にある画像ブロック同士を面積相関処理する。
面積相関処理とは、データ（例えば、画像）のずれ量を計算する相関演算を二次元（Ｘ軸とＹ軸）で行う処理である。
これにより、画像ブロック毎に第一領域画像２９１Ａと第二領域画像２９１Ｂとの画像のＸ軸のずれ量とＹ軸のずれ量とを算出することができる。つまり、画像ブロック毎に第一領域画像２９１Ａと第二領域画像２９１Ｂとの画像のずれ量のベクトル（大きさ［画素数］、方向［Ｘ軸、Ｙ軸］）を算出することができる（図９参照）。
【００６６】
図９は、実施の形態１における第一領域画像２９１Ａと第二領域画像２９１Ｂとの画像のずれ量を画像ブロック２９１ａ毎に示した図である。
画像ブロック２９１ａ内の矢印は画像のずれ量のベクトルを示している。
例えば、（Ｘ＝１，Ｙ＝１）の画像ブロック２９１ａ内の矢印は、第一領域画像２９１Ａの（Ｘ＝１，Ｙ＝１）の画像ブロック２９１ａと第二領域画像２９１Ｂの（Ｘ＝１，Ｙ＝１）の画像ブロック２９１ａとを面積相関処理して算出した画像のずれ量のベクトルを示している。
【００６７】
第一領域画像２９１Ａと第二領域画像２９１Ｂとでは撮像した領域がＸ軸方向に１ライン分だけずれている。
このため、移動物体１０１が映っていない画像ブロック２９１ａでは、ずれ量のベクトルがＸ軸方向に１ライン分の大きさを示す（図９のＸ≠２，Ｙ≠３の画像ブロック２９１ａ）。
【００６８】
一方、移動物体１０１が映っている画像ブロック２９１ａでは、ずれ量のベクトルがＸ軸方向の１ライン分の大きさ以外のベクトルを示す（図９のＸ＝２，Ｙ＝３の画像ブロック２９１ａ）。
移動物体１０１がＸ軸方向に移動していた場合、移動物体１０１が映っている画像ブロック２９１ａでは、ずれ量がＸ軸方向に大きく（または小さく）なるためである。また、移動物体１０１がＹ軸方向に移動していた場合、移動物体１０１が映っている画像ブロック２９１ａではＹ軸方向のずれ量が生じるためである。
【００６９】
図７に戻り、説明を続ける。
Ｓ１２０の後、Ｓ１３０へ進む。
【００７０】
Ｓ１３０において、ずれ量算出部２２０は、Ｓ１２０で算出した各画像ブロック２９１ａの画像のずれ量のベクトルと検出装置記憶部２９０に予め記憶されたずれ量固定値２９２とを比較する。
そして、ずれ量算出部２２０は、画像のずれ量のベクトルがずれ量固定値２９２と異なる画像ブロック２９１ａを移動物体１０１が映っている移動物体ブロック２９１ｂとして判定する。
ずれ量固定値２９２は、Ｘ軸方向のずれ量として１ライン分の大きさ（画素数）を示す。Ｙ軸方向のずれ量はゼロである。
【００７１】
図９において、（Ｘ＝２，Ｙ＝３）以外の画像ブロック２９１ａのずれ量のベクトルは、Ｘ軸方向に１ライン分の大きさを示しているため、ずれ量固定値２９２と等しい。
一方、（Ｘ＝２，Ｙ＝３）の画像ブロック２９１ａのずれ量のベクトルは、Ｘ軸方向のずれ量が１ライン分より大きく、また、Ｙ軸方向のずれ量を含んでいるため、ずれ量固定値２９２と異なる。
したがって、ずれ量算出部２２０は、（Ｘ＝２，Ｙ＝３）の画像ブロック２９１ａを移動物体ブロック２９１ｂとして判定する。
【００７２】
画像ブロック２９１ａの画像のずれ量のベクトルとずれ量固定値２９２との差が所定のずれ量閾値の範囲内である場合、ずれ量算出部２２０は、画像ブロック２９１ａの画像のずれ量のベクトルとずれ量固定値２９２とが等しいと判定する。
例えば、Ｘ軸方向とＹ軸方向とのそれぞれのずれ量閾値を「２画素」とした場合、ずれ量算出部２２０は、ずれ量固定値２９２とのずれ量の差がＸ軸方向とＹ軸方向との少なくとも一方で「３画素」以上である画像ブロック２９１ａを移動物体ブロック２９１ｂと判定する。
【００７３】
図７に戻り、Ｓ１３０の説明を続ける。
【００７４】
ずれ量算出部２２０は、各画像ブロック２９１ａの画像のずれ量のベクトルのうち移動物体ブロック２９１ｂの画像のずれ量のベクトルをずれ量算出値２２１として選択する。
ずれ量算出部２２０は、移動物体ブロック２９１ｂの第一領域画像２９１Ａ（および第二領域画像２９１Ｂ）内の位置を示す移動物体ブロック情報２２２を生成する。例えば、移動物体ブロック情報２２２は、移動物体ブロック２９１ｂの４つの頂点それぞれの第一領域画像２９１Ａ内の二次元座標値（ｘ，ｙ）を示す。
Ｓ１３０の後、Ｓ１４０に進む。
【００７５】
Ｓ１４０において、ずれ量訂正部２３０は、Ｓ１３０で算出されたずれ量算出値２２１（移動物体ブロック２９１ｂの画像のずれ量のベクトル）から検出装置記憶部２９０に予め記憶されたずれ量固定値２９２を差し引いた値（ベクトル）をずれ量訂正値２３１として算出する（図１０参照）。
【００７６】
図１０は、実施の形態１におけるずれ量算出値２２１とずれ量固定値２９２とずれ量訂正値２３１との関係を示す図である。
ずれ量訂正値２３１は、移動物体１０１の移動量を示す。
【００７７】
図７に戻り、説明を続ける。
Ｓ１４０の後、Ｓ１５０に進む。
【００７８】
Ｓ１５０において、速度ベクトル情報生成部２４０は、Ｓ１４０で算出されたずれ量訂正値２３１に基づいて移動物体１０１の速度ベクトルを表す速度ベクトル情報２４１を生成する。
例えば、速度ベクトル情報生成部２４０は、以下のように速度ベクトル情報２４１を生成する。
【００７９】
（１）速度ベクトル情報生成部２４０は、ずれ量訂正値２３１が示す画素数に１画素当たりの領域の大きさ（距離）を乗算して移動物体１０１の移動ベクトルを算出する。速度ベクトル情報生成部２４０は、算出した移動ベクトルを撮像周期で除算して移動物体１０１の速度ベクトルを算出し、算出した移動物体１０１の速度ベクトルを速度ベクトル情報２４１に設定する。
１画素当たりの領域の大きさ（距離）や撮像周期は、検出装置記憶部２９０に予め記憶しておく。
例えば、ずれ量訂正値２３１が示すＸ軸方向のずれ量を「１画素」とし、Ｙ軸方向のずれ量を「２画素」とする。また、１画素当たりの領域の大きさを「１メートル×１メートル」とし、撮像周期を「１秒」とする。この場合、移動物体１０１の移動ベクトルはＸ軸方向に「１メートル」であり、Ｙ軸方向に「２メートル」である。また、移動物体１０１の速度ベクトルはＸ軸方向に秒速「１メートル」であり、Ｙ軸方向に秒速「２メートル」である。
【００８０】
（２）速度ベクトル情報生成部２４０は、ずれ量訂正値２３１または移動物体１０１の移動ベクトルを移動物体１０１の速度ベクトルを表す情報として速度ベクトル情報２４１に設定してもよい。
この場合、地上局装置１２１は、速度ベクトル情報２４１に設定されたずれ量訂正値２３１または移動物体１０１の移動ベクトルに基づいて上記（１）と同様にして移動物体１０１の速度ベクトルを算出する。
【００８１】
Ｓ１５０の後、Ｓ１６０へ進む。
【００８２】
Ｓ１６０において、検出データ送信部２５０は、Ｓ１３０で生成された移動物体ブロック情報２２２とＳ１５０で生成された移動物体検出データ２５１との少なくとも一方を含んだ移動物体検出データ２５１を生成する。
検出データ送信部２５０は、生成した移動物体検出データ２５１を通信アンテナ１１２を介して地上局装置１２１へ送信する。
移動物体検出データ２５１には、第一領域画像２９１Ａ、第二領域画像２９１Ｂ、各画像の撮像時刻、各撮像時刻における人工衛星１１０の三次元座標値（例えば、緯度，経度，高度）などの情報を含めてもよい。また、人工衛星１１０の軌道を地上局１２０で制御し、人工衛星１１０の各時刻の座標値を地上局装置１２１に予め記憶しておいてもよい。
【００８３】
地上局装置１２１は、移動物体検出データ２５１を受信し、受信した移動物体検出データ２５１をディスプレイなどに出力する。
地上局装置１２１は、例えば、以下のようにして移動物体１０１の三次元座標値を算出し、算出した移動物体１０１の三次元座標値をディスプレイなどに出力してもよい。
地上局装置１２１は、人工衛星１１０の座標値や光学カメラ１１１の性能値（例えば、画角や焦点距離）に基づいて第一領域（または第二領域）の三次元座標値を算出する。地上局装置１２１は、移動物体ブロック情報２２２が示す移動物体ブロック２９１ｂの第一領域画像２９１Ａ（または第二領域画像２９１Ｂ）内の位置と第一領域（または第二領域）の三次元座標値とに基づいて移動物体１０１の三次元座標値を算出する。光学カメラ１１１の性能値は地上局装置１２１の記憶部に予め記憶しておく。
また、移動物体１０１の三次元座標値を算出する座標値算出部を移動物体検出装置２００に備え、移動物体１０１の三次元座標値を含む移動物体検出データ２５１を移動物体検出装置２００から地上局装置１２１へ送信してもよい。
【００８４】
Ｓ１６０の後、Ｓ１１０に戻り、Ｓ１１０からＳ１６０の処理を繰り返す。
つまり、移動物体検出装置２００は、新たな第一領域画像２９１Ａと第二領域画像２９１Ｂとの組み合わせを検出装置記憶部２９０から取得し（Ｓ１１０）、取得した新たな第一領域画像２９１Ａと第二領域画像２９１Ｂとに基づいて移動物体検出データ２５１を生成して地上局装置１２１へ送信する（Ｓ１２０−Ｓ１６０）。
例えば、移動物体検出装置２００は、前回処理した第二領域画像２９１Ｂを新たな第一領域画像２９１Ａとして処理し、新たな第一領域画像２９１Ａの次の撮像時に撮像された光学画像２９１を新たな第二領域画像２９１Ｂとして処理する。
また、移動物体検出装置２００は、前回処理した第一領域画像２９１Ａをそのまま新たな第一領域画像２９１Ａとして処理し、前回処理した第二領域画像２９１Ｂの次の撮像時に撮像された光学画像２９１を新たな第二領域画像２９１Ｂとして処理してもよい。
【００８５】
図１１は、実施の形態１における移動物体検出装置２００のハードウェア資源の一例を示す図である。
図１１において、移動物体検出装置２００（コンピュータの一例）は、ＣＰＵ９０１（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を備えている。ＣＰＵ９０１は、バス９０２を介してＲＯＭ９０３、ＲＡＭ９０４、通信装置９０５、磁気ディスク装置９２０などのハードウェアデバイスと接続され、これらのハードウェアデバイスを制御する。
ＲＯＭ９０３、ＲＡＭ９０４および磁気ディスク装置９２０は記憶装置の一例である。通信装置９０５は入力装置、出力装置の一例である。
【００８６】
通信装置９０５は、有線または無線で、衛星回線、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、インターネットなどの通信網に接続している。
【００８７】
磁気ディスク装置９２０には、ＯＳ９２１（オペレーティングシステム）、プログラム群９２２、ファイル群９２３が記憶されている。
【００８８】
プログラム群９２２には、実施の形態において「〜部」として説明する機能を実行するプログラムが含まれる。プログラム（例えば、移動物体検出プログラム）は、ＣＰＵ９０１により読み出され実行される。すなわち、プログラムは、「〜部」としてコンピュータを機能させるものであり、また「〜部」の手順や方法をコンピュータに実行させるものである。
【００８９】
ファイル群９２３には、実施の形態において説明する「〜部」で使用される各種データ（入力、出力、判定結果、計算結果、処理結果など）が含まれる。
【００９０】
実施の形態において構成図およびフローチャートに含まれている矢印は主としてデータや信号の入出力を示す。
フローチャートなどに基づいて説明する実施の形態の処理はＣＰＵ９０１、記憶装置、入力装置、出力装置などのハードウェアを用いて実行される。
【００９１】
実施の形態において「〜部」として説明するものは「〜回路」、「〜装置」、「〜機器」であってもよく、また「〜ステップ」、「〜手順」、「〜処理」であってもよい。すなわち、「〜部」として説明するものは、ファームウェア、ソフトウェア、ハードウェアまたはこれらの組み合わせのいずれで実装されても構わない。
【００９２】
地上局装置１２１は、移動物体検出装置２００と同様に各種のハードウェアを備える。
地上局装置１２１が移動物体検出装置２００の機能を備えても構わない。例えば、人工衛星１１０の通信装置９０５が各光学画像２９１を撮像時刻と共に地上局装置１２１へ送信し、地上局装置１２１が光学画像２９１（および撮像時刻）を受信して図７で説明したように移動物体検出データ２５１を生成してもよい。
【００９３】
実施の形態１において、人工衛星１１０や航空機などの飛行物体から船舶や車両などの移動物体１０１を撮像して移動物体１０１の移動ベクトルを算出する形態について説明した。
【００９４】
実施の形態２．
高感度（鮮明）な光学画像２９１を生成する形態について説明する。
以下、実施の形態１と異なる事項について主に説明する。説明しない事項については実施の形態１と同様である。
【００９５】
分解能が高い光学画像２９１を撮像したい場合、光学カメラ１１１の撮像周期を短時間にして撮像周期間に人工衛星１１０が飛行する距離を短くする必要がある。これにより、撮像領域の１ラインを狭めて高分解能な光学画像２９１を撮像することができる。
しかし、撮像周期を短くした場合、露光時間が十分に確保できないため光電効果によって電荷を十分に蓄積することができず、全体的に暗い低感度（不鮮明）な光学画像２９１しか得られない。
そこで、実施の形態２では、以下のように複数の光学画像２９１を重ね合わせて高感度な光学画像２９１を生成する。
【００９６】
＜実施例１＞
連続して撮像された複数の光学画像２９１をずれ量固定値２９２ずつずらしながら重ね合わせて高感度な光学画像２９１を生成する例について説明する。
【００９７】
図１２は、実施の形態２における移動物体検出装置２００の構成図である。
実施の形態２における移動物体検出装置２００の構成について、図１２に基づいて説明する。
【００９８】
移動物体検出装置２００は、実施の形態１で説明した構成（図６参照）に加えて、高感度画像生成部２６０を備える。
【００９９】
高感度画像生成部２６０（重ね合わせ画像生成部の一例）は、連続して撮像された複数の光学画像２９１を「ずれ量固定値２９２」ずつずらしながら重ね合わせて高感度画像２６１（重ね合わせ画像の一例）を生成する。
例えば、高感度画像生成部２６０は、第一領域画像２９１Ａに第一領域画像２９１Ａの次の撮像時に撮像された第二領域画像２９１Ｂを「ずれ量固定値２９２」だけずらして画素毎に第一領域画像２９１Ａと第二領域画像２９１Ｂとの画素値の合計値を設定した高感度画像２６１を生成する。
【０１００】
検出データ送信部２５０（重ね合わせ画像生成部の一例）は、高感度画像生成部２６０によって生成された高感度画像２６１を出力する。
例えば、検出データ送信部２５０は、高感度画像２６１を含んだ移動物体検出データ２５１を生成し、生成した移動物体検出データ２５１を通信アンテナ１１２を介して地上局装置１２１へ送信する。
【０１０１】
図１３は、実施の形態２（実施例１）における移動物体検出装置２００の移動物体検出方法を示すフローチャートである。
実施の形態２（実施例１）における移動物体検出装置２００の移動物体検出方法（高感度画像［重ね合わせ画像］生成方法の一例）について、図１３に基づいて説明する。
【０１０２】
移動物体検出装置２００は、実施の形態１（図７参照）で説明したように、第一領域画像２９１Ａと第二領域画像２９１Ｂとに基づいて移動物体１０１の位置を表す移動物体ブロック情報２２２と移動物体１０１の速度ベクトルを表す速度ベクトル情報２４１とを生成する（Ｓ１１０−Ｓ１５０）。
【０１０３】
Ｓ２１０において、画像取得部２１０は、第一領域画像２９１Ａと第二領域画像２９１Ｂとを含み連続して撮像された所定の重ね合わせ数（２以上）の光学画像２９１を検出装置記憶部２９０から取得する。以下、検出装置記憶部２９０から取得した所定の重ね合わせ数の光学画像２９１を複数の領域画像という。
Ｓ２１０の後、Ｓ２２０に進む。
【０１０４】
Ｓ２２０において、高感度画像生成部２６０は、Ｓ２１０で取得された複数の領域画像をずれ量固定値２９２ずつずらしながら重ね合わせて高感度画像２６１を生成する。
【０１０５】
図１４は、実施の形態２（実施例１）における高感度画像生成処理（Ｓ２２０）の具体例を示す図である。
実施の形態２（実施例１）における高感度画像生成処理（Ｓ２２０）の具体例について、図１４に基づいて説明する。
【０１０６】
ここで、ずれ量固定値２９２をＸ軸方向（列の並び順の方向）に１画素とする。
【０１０７】
高感度画像生成部２６０は、第一領域画像２９１Ａの１行１列の画素値「１」と第二領域画像２９１Ｂの１行２列の画素値「１」とを合計した画素合計値「２」を高感度画像２６１の１行１列の画素に設定する。
高感度画像生成部２６０は、第一領域画像２９１Ａの１行２列の画素値「３」と第二領域画像２９１Ｂの１行３列の画素値「３」とを合計した画素合計値「６」を高感度画像２６１の１行２列の画素に設定する。
高感度画像生成部２６０は、第一領域画像２９１Ａの２行１列の画素値「２」と第二領域画像２９１Ｂの２行２列の画素値「２」とを合計した画素合計値「４」を高感度画像２６１の２行１列の画素に設定する。
高感度画像生成部２６０は、第一領域画像２９１Ａの２行２列の画素値「４」と第二領域画像２９１Ｂの２行３列の画素値「４」とを合計した画素合計値「８」を高感度画像２６１の２行２列の画素に設定する。
【０１０８】
高感度画像生成部２６０は、以下のように第一領域画像２９１Ａと第二領域画像２９１Ｂとを重ね合わせて高感度画像２６１を生成する。
高感度画像生成部２６０は、第一領域画像２９１Ａからｉ行ｊ列の画素を抽出し、第二領域画像２９１Ｂからｉ行（ｊ＋ｆ）列の画素を抽出する。「ｉ」「ｊ」は１以上の整数である。「ｆ」はずれ量固定値２９２である。
高感度画像生成部２６０は、第一領域画像２９１Ａのｉ行ｊ列の画素値（輝度）と第二領域画像２９１Ｂのｉ行（ｊ＋ｆ）列の画素値とを合計して画素合計値を算出する。
高感度画像生成部２６０は、算出した画素合計値をｉ行ｊ列の画素の画素値として高感度画像２６１に設定する。
【０１０９】
３つ以上の領域画像を用いる場合、高感度画像生成部２６０は、以下のように高感度画像２６１を生成する。以下に示す「ｎ」は１以上Ｎ以下の整数である（Ｎは所定の重ね合わせ数である）。
高感度画像生成部２６０は、第ｎ領域画像からｉ行（ｊ＋（ｆ×（ｎ−１））列の画素を抽出する。
高感度画像生成部２６０は、抽出した各画素の画素値を合計して画素合計値を算出する。
高感度画像生成部２６０は、算出した画素合計値をｉ行ｊ列の画素の画素値として高感度画像２６１に設定する。
【０１１０】
図１５は、実施の形態２（実施例１）における高感度画像生成処理（Ｓ２２０）の概要図である。
実施の形態２（実施例１）における高感度画像生成処理（Ｓ２２０）の概要について、図１５に基づいて説明する。
【０１１１】
ずれ量固定値２９２は、実施の形態１（図４、５参照）で説明したように、画像の１ラインのＸ軸方向の画素数を示す。
【０１１２】
高感度画像生成部２６０は、各第ｎ領域画像から第（ｎ＋ｍ−１）ラインを抽出する（ｍは１以上の整数）。
高感度画像生成部２６０は、抽出した各第ｎ領域画像の第（ｎ＋ｍ−１）ラインを重ね合わせて高感度画像２６１の第ｍラインを生成する。
【０１１３】
つまり、高感度画像生成部２６０は、第（ｎ＋ｍ−１）ライン内の画素毎に各第ｎ領域画像の画素値（輝度）を合計して画素合計値を算出し、算出した各画素合計値を高感度画像２６１の第ｍライン内の当該画素の画素値とする。
【０１１４】
例えば、高感度画像生成部２６０は、第一領域画像２９１Ａの第１ラインと第二領域画像２９１Ｂの第２ラインと第三領域画像２９１Ｃの第３ラインとを重ね合わせて高感度画像２６１の第１ラインを生成する。
また、高感度画像生成部２６０は、第一領域画像２９１Ａの第２ラインと第二領域画像２９１Ｂの第３ラインと第三領域画像２９１Ｃの第４ラインとを重ね合わせて高感度画像２６１の第２ラインを生成する。
【０１１５】
これにより、複数の領域画像の画素値が合計された高感度画像２６１を生成することができる。
高感度画像２６１は、複数の領域画像をずれ量固定値２９２ずつずらしながら重ね合わせた画像であるため、静止物体１０２が高感度で鮮明に映る。但し、移動物体は移動しているため高感度画像２６１にぼやけて映る。
【０１１６】
図１３に戻り、移動物体検出方法の説明を続ける。
【０１１７】
Ｓ２２０の後、Ｓ２３０に進む。
【０１１８】
Ｓ２３０において、検出データ送信部２５０は、Ｓ２２０で生成された高感度画像２６１を含んだ移動物体検出データ２５１を生成する。
例えば、検出データ送信部２５０は、移動物体ブロック情報２２２と速度ベクトル情報２４１と高感度画像２６１とを含んだ移動物体検出データ２５１を生成する。
【０１１９】
検出データ送信部２５０は、生成した移動物体検出データ２５１を通信アンテナ１１２を介して地上局装置１２１へ送信する。
【０１２０】
Ｓ２３０の後、Ｓ１１０およびＳ２１０に戻り、新たな第一領域画像２９１Ａと第二領域画像２９１Ｂとを用いて処理を繰り返す。
【０１２１】
＜実施例２＞
連続して撮像された複数の光学画像２９１をずれ量算出値２２１ずつずらしながら重ね合わせて高感度な光学画像２９１を生成する例について説明する。
【０１２２】
移動物体検出装置２００の構成は、実施例１（図１２参照）と同様である。
但し、高感度画像生成部２６０（重ね合わせ画像生成部の一例）は、連続して撮像された複数の光学画像２９１を「ずれ量算出値２２１」ずつずらしながら重ね合わせて高感度画像２６１（重ね合わせ画像の一例）を生成する。
例えば、高感度画像生成部２６０は、第一領域画像２９１Ａに第一領域画像２９１Ａの次の撮像時に撮像された第二領域画像２９１Ｂを「ずれ量算出値２２１」だけずらして画素毎に第一領域画像２９１Ａと第二領域画像２９１Ｂとの画素値の合計値を設定した高感度画像２６１を生成する。
【０１２３】
図１６は、実施の形態２（実施例２）における移動物体検出装置２００の移動物体検出方法を示すフローチャートである。
実施の形態２（実施例２）における移動物体検出装置２００の移動物体検出方法（高感度画像［重ね合わせ画像］生成方法の一例）について、図１６に基づいて説明する。
【０１２４】
移動物体検出装置２００は、実施の形態１（図７参照）で説明したように、第一領域画像２９１Ａと第二領域画像２９１Ｂとに基づいて移動物体１０１の位置を表す移動物体ブロック情報２２２と移動物体１０１の速度ベクトルを表す速度ベクトル情報２４１を生成する（Ｓ１１０−Ｓ１５０）。
【０１２５】
移動物体検出装置２００は、第Ｎ領域画像を処理するまでＳ１１０とＳ１５０とを繰り返す（Ｓ２０１）。
「Ｎ」は、高感度画像２６１を生成するために重ね合わせる領域画像の数（所定の重ね合わせ数）である。
例えば、所定の重ね合わせ数Ｎが「３」である場合、移動物体検出装置２００は、第一領域画像と第二領域画像とに対してＳ１１０−Ｓ１５０の処理を実行した後、第二領域画像と第二領域画像の次の撮像時に撮像された第三領域画像とに対してＳ１１０−Ｓ１５０の処理を実行する。
これにより、第一領域画像に対する第二領域画像のずれ量算出値２２１と、第二領域画像に対する第三領域画像のずれ量算出値２２１とが得られる。
【０１２６】
Ｓ２１０において、画像取得部２１０は、Ｓ１１０−Ｓ１５０で処理した第一から第Ｎの領域画像を検出装置記憶部２９０から取得する。
Ｓ２１０の後、Ｓ２２１に進む。
【０１２７】
Ｓ２２１において、高感度画像生成部２６０は、Ｓ２１０で取得された第一から第Ｎの領域画像をずれ量算出値２２１ずつずらしながら重ね合わせて高感度画像２６１を生成する。
【０１２８】
図１７は、実施の形態２（実施例２）における高感度画像生成処理（Ｓ２２１）の具体例を示す図である。
実施の形態２（実施例２）における高感度画像生成処理（Ｓ２２１）の具体例について、図１７に基づいて説明する。
【０１２９】
ここで、第一領域画像２９１Ａに対する第二領域画像２９１Ｂのずれ量算出値２２１をＸ軸方向（列の並び順の方向）に１画素とし、Ｙ軸方向（行の並び順の方向）に１画素とする。
ずれ量固定値２９２がＸ軸方向に１画素である場合、移動物体１０１の移動量（ずれ量訂正値２３１）はずれ量算出値２２１からずれ量固定値２９２を差し引いて、Ｙ軸方向に１画素である。
【０１３０】
高感度画像生成部２６０は、第一領域画像２９１Ａの１行１列の画素値「１」と第二領域画像２９１Ｂの２行２列の画素値「１」とを合計した画素合計値「２」を高感度画像２６１の１行１列の画素に設定する。
高感度画像生成部２６０は、第一領域画像２９１Ａの１行２列の画素値「３」と第二領域画像２９１Ｂの２行３列の画素値「３」とを合計した画素合計値「６」を高感度画像２６１の１行２列の画素に設定する。
高感度画像生成部２６０は、第一領域画像２９１Ａの２行１列の画素値「２」と第二領域画像２９１Ｂの３行２列の画素値「２」とを合計した画素合計値「４」を高感度画像２６１の２行１列の画素に設定する。
高感度画像生成部２６０は、第一領域画像２９１Ａの２行２列の画素値「４」と第二領域画像２９１Ｂの３行３列の画素値「４」とを合計した画素合計値「８」を高感度画像２６１の２行２列の画素に設定する。
【０１３１】
高感度画像生成部２６０は、以下のように第一領域画像２９１Ａと第二領域画像２９１Ｂとを重ね合わせて高感度画像２６１を生成する。
高感度画像生成部２６０は、第一領域画像２９１Ａからｉ行ｊ列の画素を抽出し、第二領域画像２９１Ｂから（ｉ＋ｘ）行（ｊ＋ｙ）列の画素を抽出する。「ｉ」「ｊ」は１以上の整数である。「ｘ」はＸ軸方向のずれ量算出値２２１であり、「ｙ」はＹ軸方向のずれ量算出値２２１である。
高感度画像生成部２６０は、第一領域画像２９１Ａのｉ行ｊ列の画素値（輝度）と第二領域画像２９１Ｂの（ｉ＋ｘ）行（ｊ＋ｙ）列の画素値とを合計して画素合計値を算出する。
高感度画像生成部２６０は、算出した画素合計値をｉ行ｊ列の画素の画素値として高感度画像２６１に設定する。
【０１３２】
３つ以上の領域画像を用いる場合、高感度画像生成部２６０は、以下のように高感度画像２６１を生成する。以下の「Ｎ」は所定の重ね合わせ数であり、「ｎ」は１以上Ｎ以下の整数であり、「ｍ」は２以上Ｎ以下の整数である。
高感度画像生成部２６０は、第ｍ領域画像のずれ量合計値として第（ｍ−１）領域画像のずれ量合計値と第（ｍ−１）領域画像に対する第ｍ領域画像のずれ量算出値２２１との合計値を算出する。第一領域画像のずれ量合計値はＸ軸方向、Ｙ軸方向共に「０画素」である。以下、第ｎ領域画像のずれ量合計値のＸ軸方向の画素数を「ｕｎ」、Ｙ軸方向の画素数を「ｖｎ」とする。例えば、第一領域画像に対する第二領域画像のＸ軸方向のずれ量算出値２２１が「２」であり、第二領域画像に対する第三領域画像のＸ軸方向のずれ量算出値２２１が「３」である場合、第三領域画像のＸ軸方向のずれ量合計値ｕ３は「５（＝２＋３）」である。
高感度画像生成部２６０は、第ｎ領域画像から（ｉ＋ｕｎ）行（ｊ＋ｖｎ）列の画素を抽出し、第ｎ領域画像の（ｉ＋ｕｎ）行（ｊ＋ｖｎ）列の画素の画素値を合計して画素合計値を算出し、算出した画素合計値をｉ行ｊ列の画素の画素値として高感度画像２６１に設定する。
【０１３３】
これにより、複数の領域画像の画素値が合計された高感度画像２６１を生成することができる。
高感度画像２６１は、複数の領域画像をずれ量算出値２２１ずつずらしながら重ね合わせた画像であるため、移動物体が高感度で鮮明に映る。但し、静止物体は高感度画像２６１にぼやけて映る。
【０１３４】
図１６に戻り、移動物体検出方法の説明を続ける。
【０１３５】
Ｓ２２１の後、Ｓ２３０に進む。
【０１３６】
Ｓ２３０において、検出データ送信部２５０は、Ｓ２２１で生成された高感度画像２６１を含んだ移動物体検出データ２５１を生成する。
例えば、検出データ送信部２５０は、移動物体ブロック情報２２２と速度ベクトル情報２４１と高感度画像２６１とを含んだ移動物体検出データ２５１を生成する。
【０１３７】
検出データ送信部２５０は、生成した移動物体検出データ２５１を通信アンテナ１１２を介して地上局装置１２１へ送信する。
【０１３８】
Ｓ２３０の後、Ｓ１１０に戻り、新たな第一領域画像２９１Ａに対して処理を繰り返す。
【０１３９】
図１８は、実施の形態２（実施例２）における移動物体検出装置２００の移動物体検出方法の別例を示すフローチャートである。
実施の形態２（実施例２）における移動物体検出装置２００の移動物体検出方法（高感度画像［重ね合わせ画像］生成方法の一例）の別例について、図１８に基づいて説明する。
【０１４０】
重ね合わせ数Ｎの領域画像を撮像する間、移動物体１０１がほぼ同じ方向へほぼ同じ速度で移動していると仮定した場合、第一領域画像に対する第二領域画像のずれ量算出値２２１を第ｍ領域画像のずれ量算出値２２１として用いてもよい（以下のＳ２２２の説明を参照のこと）。
【０１４１】
移動物体検出装置２００は、実施の形態１（図７参照）で説明したように、第一領域画像２９１Ａと第二領域画像２９１Ｂとに基づいて移動物体ブロック２９１ｂのずれ量算出値２２１を算出し、移動物体ブロック情報２２２を生成する（Ｓ１１０−Ｓ１３０）。
移動物体検出装置２００は、実施の形態１（図７参照）で説明したように、ずれ量算出値２２１に基づいて移動物体１０１の速度ベクトルを表す速度ベクトル情報２４１を生成する（Ｓ１４０、Ｓ１５０）。
【０１４２】
Ｓ２１０において、画像取得部２１０は、連続して撮像された第一から第Ｎの領域画像を検出装置記憶部２９０から取得する。
Ｓ２１０の後、Ｓ２２２に進む。
【０１４３】
Ｓ２２２において、高感度画像生成部２６０は、Ｓ２１０で取得された第一から第Ｎの領域画像をずれ量算出値２２１ずつずらしながら重ね合わせて高感度画像２６１を生成する。
【０１４４】
例えば、高感度画像生成部２６０は、図１７で説明したように第一領域画像２９１Ａと第二領域画像２９１Ｂとを重ね合わせて高感度画像２６１を生成する。
【０１４５】
３つ以上の領域画像を用いる場合、高感度画像生成部２６０は、以下のように高感度画像２６１を生成する。以下の「ｘ」は第二領域画像２９１ＢのＸ軸方向のずれ量算出値２２１であり、「ｙ」は第二領域画像２９１ＢのＹ軸方向のずれ量算出値２２１である。
高感度画像生成部２６０は、第ｎ領域画像から（ｉ＋（ｘ×（ｎ−１）））行（ｊ＋（ｙ×（ｎ−１）））列の画素を抽出する。
高感度画像生成部２６０は、抽出した各画素の画素値を合計して画素合計値を算出する。
高感度画像生成部２６０は、算出した画素合計値をｉ行ｊ列の画素の画素値として高感度画像２６１に設定する。
【０１４６】
Ｓ２２２の後、Ｓ２３０に進む。
【０１４７】
Ｓ２３０において、検出データ送信部２５０は、Ｓ２２２で生成された高感度画像２６１を含んだ移動物体検出データ２５１を生成する。
例えば、検出データ送信部２５０は、移動物体ブロック情報２２２と速度ベクトル情報２４１と高感度画像２６１とを含んだ移動物体検出データ２５１を生成する。
【０１４８】
検出データ送信部２５０は、生成した移動物体検出データ２５１を通信アンテナ１１２を介して地上局装置１２１へ送信する。
【０１４９】
Ｓ２３０の後、Ｓ１１０に戻り、新たな第一領域画像２９１Ａに対して処理を繰り返す。
【０１５０】
実施の形態２において、複数の光学画像２９１を重ね合わせて高感度な光学画像２９１（高感度画像２６１）を生成する形態について説明した。
【０１５１】
実施の形態３．
移動物体ブロック２９１ｂやずれ量算出値２２１を高い精度で特定して高い精度で移動物体ブロック情報２２２や速度ベクトル情報２４１を生成できるようにする形態について説明する。
以下、実施の形態１、２と異なる事項について主に説明する。説明を省略する事項については実施の形態１、２と同様である。
【０１５２】
実施の形態２で述べたように、撮像周期が十分に短い場合、光学画像２９１の分解能は高まるが光学画像２９１の感度は低下する。
これにより、光学画像２９１に映る移動物体１０１が不鮮明になり、移動物体１０１が映った移動物体ブロック２９１ｂや移動物体ブロック２９１ｂのずれ量算出値２２１を正確に特定できない可能性がある。
そこで、実施の形態３では、以下のように複数の光学画像２９１を重ね合わせて高感度な光学画像２９１を生成し、生成した高感度な光学画像２９１を用いて移動物体ブロック２９１ｂやずれ量算出値２２１を特定する。
【０１５３】
図１９は、実施の形態３における移動物体検出装置２００の構成図である。
実施の形態２における移動物体検出装置２００の構成について、図１９に基づいて説明する。
【０１５４】
移動物体検出装置２００は、実施の形態１（図６参照）で説明した画像取得部２１０の代わりに高感度画像生成部２７０を備える。
【０１５５】
高感度画像生成部２７０（画像組み合わせ取得部、重ね合わせ画像生成部の一例）は、検出装置記憶部２９０に記憶された複数の領域画像（光学画像２９１）から連続して撮像された所定の組み合わせ数の領域画像を組み合わせて第一の画像組み合わせと第二の画像組み合わせとを取得する。
領域画像の所定の組み合わせ数は検出装置記憶部２９０に予め記憶する（図示省略）。また、第一の画像組み合わせ内で最初に撮像された領域画像から第二の画像組み合わせ内で最初に撮像された領域画像までの撮像回数は検出装置記憶部２９０に予め記憶する（図示省略）。
例えば、所定の組み合わせ数が「Ｍ」であり、所定の撮像回数が「Ｌ」である場合、高感度画像生成部２７０は、連続して撮像された第１の領域画像から第Ｍの領域画像を第一の画像組み合わせとして取得する。また、高感度画像生成部２７０は、連続して撮像された第（Ｌ＋１）の領域画像から第（Ｍ＋Ｌ）の領域画像を第二の画像組み合わせとして取得する。「Ｍ」は２以上の整数であり、「Ｌ」は１以上の整数である。
【０１５６】
高感度画像生成部２７０は、第一の画像組み合わせを構成する各光学画像２９１を人工衛星１１０の飛行方向にずれ量固定値２９２ずつずらして画素毎に各光学画像２９１の画素値の合計値を設定して第一の高感度画像２７１（重ね合わせ画像の一例）を生成する。
高感度画像生成部２７０は、第二の画像組み合わせを構成する各光学画像２９１を人工衛星１１０の飛行方向にずれ量固定値２９２ずつずらして画素毎に各光学画像２９１の画素値の合計値を設定して第二の高感度画像２７１を生成する。
【０１５７】
ずれ量算出部２２０は、高感度画像生成部２７０によって生成された第一の高感度画像２７１と第二の高感度画像２７１とに対して相関演算を行って移動物体１０１を映した第一の高感度画像２７１内の部分と移動物体１０１を映した第二の高感度画像２７１内の部分との位置のずれ量をずれ量算出値２２１として算出する。
【０１５８】
ずれ量訂正部２３０は、ずれ量算出部２２０によって算出されたずれ量算出値２２１からずれ量補正値２９３を差し引いた値をずれ量訂正値２３１として算出する。
ずれ量補正値２９３は、第一の画像組み合わせ内で最初に撮像された領域画像から第二の画像組み合わせ内で最初に撮像された領域画像までの所定の撮像回数にずれ量固定値２９２を乗じて得られる値である。
ずれ量補正値２９３は検出装置記憶部２９０に予め記憶してもよいし、ずれ量訂正部２３０がずれ量固定値２９２に所定の撮像回数を乗じてずれ量補正値２９３を算出してもよい。
【０１５９】
速度ベクトル情報生成部２４０は、ずれ量訂正部２３０によって算出されたずれ量訂正値２３１に基づいて移動物体１０１の速度ベクトルを表す速度ベクトル情報２４１を生成する。
【０１６０】
検出データ送信部２５０は、速度ベクトル情報生成部２４０によって生成された速度ベクトル情報２４１を出力する。
例えば、検出データ送信部２５０は、速度ベクトル情報２４１を含んだ移動物体検出データ２５１を生成し、生成した移動物体検出データ２５１を通信アンテナ１１２を介して地上局装置１２１へ送信する。
【０１６１】
図２０は、実施の形態３における移動物体検出装置２００の移動物体検出方法を示すフローチャートである。
実施の形態３における移動物体検出装置２００の移動物体検出方法について、図２０に基づいて説明する。
【０１６２】
Ｓ１１１とＳ１１２とは実施の形態１（図７参照）のＳ１１０に相当する処理であり、Ｓ１２１−Ｓ１６１は実施の形態１のＳ１２０−Ｓ１６０に相当する処理である。
【０１６３】
Ｓ１１１において、高感度画像生成部２７０は、第一の画像組み合わせと第二の画像組み合わせとを検出装置記憶部２９０から取得する。
各画像組み合わせは、連続して撮像された所定の組み合わせ数Ｍの領域画像から成る組み合わせである。「Ｍ」は２以上の整数である。
高感度画像生成部２７０は、第１から第Ｍの領域画像を第一の画像組み合わせとして取得し、第（Ｌ＋１）から第（Ｍ＋Ｌ）の領域画像を第二の画像組み合わせとして取得する。「Ｌ」は第一の画像組み合わせ内で最初に撮像された領域画像から第二の画像組み合わせと内で最初に撮像された領域画像までの所定の撮像回数（１以上の整数）である。
Ｓ１１１の後、Ｓ１１２に進む。
【０１６４】
Ｓ１１２において、高感度画像生成部２７０は、Ｓ１１１で取得した画像組み合わせ毎に画像組み合わせを構成する複数の領域画像をずれ量固定値２９２ずつずらしながら重ね合わせて高感度画像２７１を生成する。
つまり、高感度画像生成部２７０は、第一の画像組み合わせを構成する複数の領域画像を用いて第一の高感度画像２７１を生成し、第二の画像組み合わせを構成する複数の領域画像を用いて第二の高感度画像２７１を生成する。
高感度画像２７１の生成方法は、実施の形態２（実施例１）で説明したＳ２２０の処理と同様である（図１３参照）。
Ｓ１１２の後、Ｓ１２１に進む。
【０１６５】
Ｓ１２１からＳ１６１において、移動物体検出装置２００は、実施の形態１（図６参照）で説明したＳ１２０からＳ１６０と同様の処理を行う。
Ｓ１２１からＳ１６１は、実施の形態１のＳ１２０からＳ１６０において「第一領域画像２９１Ａ」「第二領域画像２９１Ｂ」を「第一の高感度画像２７１」「第二の高感度画像２７１」に置き換え、「ずれ量固定値２９２」を「ずれ量補正値２９３」に置き換えた処理である。
【０１６６】
実施の形態３において、実施の形態２（実施例１）（実施例２）と同様に高感度画像２６１を生成しても構わない。
つまり、高感度画像生成部２７０は、複数の高感度画像２７１を重ね合わせてさらに高感度な高感度画像２６１を生成してもよい。
実施の形態２におけるＳ１１０からＳ１５０の処理は、上記のＳ１１１からＳ１５１と同様である。
実施の形態２のＳ２１０からＳ２２２において、高感度画像生成部２７０は、「第ｎ領域画像」を「第ｎの高感度画像２７１」に置き換え、「ずれ量固定値２９２」を「ずれ量補正値２９３」に置き換えて処理を実行する。
【０１６７】
実施の形態３において、複数の光学画像２９１を重ね合わせて高感度な光学画像２９１（高感度画像２７１）を生成し、生成した高感度な光学画像２９１を用いて移動物体ブロック２９１ｂやずれ量算出値２２１を特定する形態について説明した。
【０１６８】
実施の形態４．
光学カメラ１１１の撮像周期の算出方法について説明する。
【０１６９】
以下に説明するように、光学カメラ１１１の撮像周期は、人工衛星１１０の飛行速度と飛行高度、および光学カメラ１１１の焦点距離と撮像素子のライン方向（飛行方向、Ｘ方向）の配列の間隔などのパラメータに基づいて算出することができる。
【０１７０】
図２１は、実施の形態４における撮像周期Ｔの算出に用いるパラメータの関係を表した図である。
実施の形態４における撮像周期Ｔの算出方法について、図２１に示すパラメータを用いて説明する。
【０１７１】
「Ｗ」は、ライン方向で隣り合う２つのラインがそれぞれに撮像する地表部分の距離（地表距離）である。
「Ｈ」は、光学カメラ１１１の飛行高度である。
「ｖ０」は、光軸中心のラインの視線方向における単位ベクトルである。光軸とはレンズ１１１ｂの中心を通る軸であり、光軸中心のラインとは光軸上に位置するラインのことである。
「ｖ１」は、光軸中心の１つ隣りのラインの視線方向における単位ベクトルである。
「θ」は、単位ベクトルｖ０と単位ベクトルｖ１とが成す角度（視差角）である。
「Ｖ」は、光学カメラ１１１の飛行速度である。
「ｄ」は、撮像素子１１１ａ間のライン方向の距離（素子間距離）である。
「ｆ」は、光学カメラ１１１のレンズ１１１ｂの焦点距離である。
【０１７２】
撮像周期Ｔは今回の撮像時から次回の撮像時までの時間であり、光学カメラ１１１の各ラインはライン方向で隣り合う前方のラインが今回の撮像時に撮像した地表部分を次回の撮像時に撮像する。
つまり、撮像周期Ｔにおける光学カメラ１１１の飛行距離Ｌと、ライン方向で隣り合う２つのラインがそれぞれに撮像する地表部分の距離（地表距離Ｗ）とが等しければ撮像周期Ｔの条件を満たす。
以下に、飛行距離Ｌと地表距離Ｗとの関係式（１）を示す。
【０１７３】
【数１】
【０１７４】
以下に、関係式（１）から得られる撮像周期Ｔの算出式（２）を示す。
【０１７５】
【数２】
【０１７６】
以下に、撮像周期Ｔの算出式（２）で用いた「θ＝ｄ／ｆ」について導出式（３）乃至（６）を示す。
素子間距離ｄはマイクロメートルオーダの値であり、焦点距離ｆはメートルオーダの値である。そのため、焦点距離ｆは素子間距離ｄに対して十分に大きい。
【０１７７】
【数３】
【０１７８】
撮像カメラ１１１の各撮像素子１１１ａは、上記の算出式（２）で算出される撮像周期Ｔが経過する毎に撮像を行う。撮像周期Ｔは定期的に更新される。
【０１７９】
実施の形態４において、撮像周期Ｔの算出方法について説明した。
【符号の説明】
【０１８０】
１００ 移動物体検出システム、１０１ 移動物体、１０２ 静止物体、１１０ 人工衛星、１１１ 光学カメラ、１１１ａ 撮像素子、１１１ｂ レンズ、１１２ 通信アンテナ、１２０ 地上局、１２１ 地上局装置、１９１ 撮像領域、２００ 移動物体検出装置、２１０ 画像取得部、２２０ ずれ量算出部、２２１ ずれ量算出値、２２２ 移動物体ブロック情報、２３０ ずれ量訂正部、２３１ ずれ量訂正値、２４０ 速度ベクトル情報生成部、２４１ 速度ベクトル情報、２５０ 検出データ送信部、２５１ 移動物体検出データ、２６０ 高感度画像生成部、２６１ 高感度画像、２７０ 高感度画像生成部、２７１ 高感度画像、２９０ 検出装置記憶部、２９１ 光学画像、２９１Ａ 第一領域画像、２９１Ｂ 第二領域画像、２９１Ｃ 第三領域画像、２９１ａ 画像ブロック、２９２ ずれ量固定値、２９３ ずれ量補正値、９０１ ＣＰＵ、９０２ バス、９０３ ＲＯＭ、９０４ ＲＡＭ、９０５ 通信装置、９２０ 磁気ディスク装置、９２１ ＯＳ、９２２ プログラム群、９２３ ファイル群。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動物体が存在する第一領域を撮像した第一領域画像と、前記移動物体が存在する第二領域であって前記第一領域から所定のずれ量だけずれた第二領域を撮像した第二領域画像とを記憶する領域画像記憶部と、
前記第一領域画像に映る前記第一領域と前記第二領域画像に映る前記第二領域との前記所定のずれ量に相当する画素数をずれ量固定値として予め記憶するずれ量固定値記憶部と、
前記領域画像記憶部に記憶された第一領域画像と第二領域画像とに対して相関演算を行って前記移動物体を映した前記第一領域画像内の部分と前記移動物体を映した前記第二領域画像内の部分との位置のずれ量をずれ量算出値として算出するずれ量算出部と、
前記ずれ量算出部によって算出されたずれ量算出値から前記ずれ量固定値記憶部に記憶されたずれ量固定値を差し引いた値をずれ量訂正値として算出するずれ量訂正部と、
前記ずれ量訂正部によって算出されたずれ量訂正値に基づいて前記移動物体の速度ベクトルを表す速度ベクトル情報を生成する速度ベクトル情報生成部と、
前記速度ベクトル情報生成部によって生成された速度ベクトル情報を出力する速度ベクトル情報出力部と
を備えることを特徴とする移動物体検出装置。
【請求項２】
前記第一領域画像と前記第二領域画像とは、前記移動領域の上空を所定の飛行方向へ飛行する飛行物体から撮像装置によって撮像して生成された画像であり、
前記撮像装置は、前記所定の飛行方向に並べられて所定の撮像周期毎に同時に撮像を行う複数の撮像部であって前記所定の撮像周期毎に前の撮像部が前回撮像した領域部分を後ろの撮像部が撮像する複数の撮像部を有し、前記複数の撮像部によって得られる複数の画像部分から成る全体画像を前記撮像周期毎に領域画像として生成し、
前記領域画像記憶部は、前記撮像装置によって特定の撮像時に生成された領域画像を前記第一領域画像として記憶し、前記撮像装置によって前記第一領域画像の次の撮像時に生成された領域画像を前記第二領域画像として記憶し、
前記ずれ量固定値記憶部は、前記撮像部毎に得られる画像部分の前記所定の飛行方向の画素数を前記ずれ量固定値として記憶する
ことを特徴とする請求項１記載の移動物体検出装置。
【請求項３】
前記ずれ量算出部は、前記第一領域画像と前記第二領域画像とを複数の画像ブロックに分割し、前記第一領域画像と前記第二領域画像とに対して前記画像ブロック毎に前記相関演算を行って前記画像ブロック毎に画像のずれ量を算出し、前記画像ブロック毎に算出した画像のずれ量と前記ずれ量固定値とを比較して画像のずれ量が前記ずれ量固定値と異なる画像ブロックを前記移動物体が映った移動物体ブロックとして判定し、前記移動物体ブロックの画像のずれ量を前記ずれ量算出値として選択する
ことを特徴とする請求項１または請求項２記載の移動物体検出装置。
【請求項４】
前記移動物体検出装置は、さらに、
前記第一領域画像に前記第二領域画像を前記ずれ量固定値または前記ずれ量算出値だけずらして画素毎に前記第一領域画像と前記第二領域画像との画素値の合計値を設定した重ね合わせ画像を生成する重ね合わせ画像生成部と、
前記重ね合わせ画像生成部によって生成された重ね合わせ画像を出力する重ね合わせ画像出力部と
を備えることを特徴とする請求項１から請求項３いずれかに記載の移動物体検出装置。
【請求項５】
移動物体の上空を所定の飛行方向へ飛行する飛行物体から前記移動物体が存在する領域を撮像した複数の領域画像であって前記所定の飛行方向へ所定のずれ量だけ撮像領域をずらしながら撮像した複数の領域画像を記憶する領域画像記憶部と、
前記複数の領域画像の前記所定のずれ量に相当する画素数をずれ量固定値として予め記憶するずれ量固定値記憶部と、
前記領域画像記憶部に記憶された複数の領域画像から連続して撮像された所定の組み合わせ数の領域画像を組み合わせて第一の画像組み合わせと第二の画像組み合わせとを取得する画像組み合わせ取得部と、
前記第一の画像組み合わせを構成する各領域画像を前記所定の飛行方向に前記ずれ量固定値ずつずらして画素毎に各領域画像の画素値の合計値を設定して第一の重ね合わせ画像を生成し、前記第二の画像組み合わせを構成する各領域画像を前記所定の飛行方向に前記ずれ量固定値ずつずらして画素毎に各領域画像の画素値の合計値を設定して第二の重ね合わせ画像を生成する重ね合わせ画像生成部と、
前記重ね合わせ画像生成部によって生成された第一の重ね合わせ画像と第二の重ね合わせ画像とに対して相関演算を行って前記移動物体を映した前記第一の重ね合わせ画像内の部分と前記移動物体を映した前記第二の重ね合わせ画像内の部分との位置のずれ量をずれ量算出値として算出するずれ量算出部と、
前記ずれ量算出部によって算出されたずれ量算出値から、前記第一の画像組み合わせ内で最初に撮像された領域画像から前記第二の画像組み合わせ内で最初に撮像された領域画像までの撮像回数に前記ずれ量固定値を乗じて得られるずれ量補正値を差し引いた値をずれ量訂正値として算出するずれ量訂正部と、
前記ずれ量訂正部によって算出されたずれ量訂正値に基づいて前記移動物体の速度ベクトルを表す速度ベクトル情報を生成する速度ベクトル情報生成部と、
前記速度ベクトル情報生成部によって生成された速度ベクトル情報を出力する速度ベクトル情報出力部と
を備えることを特徴とする移動物体検出装置。
【請求項６】
移動物体が存在する第一領域を撮像した第一領域画像と、前記移動物体が存在する第二領域であって前記第一領域から所定のずれ量だけずれた第二領域を撮像した第二領域画像とを記憶する領域画像記憶部と、前記第一領域画像に映る前記第一領域と前記第二領域画像に映る前記第二領域との前記所定のずれ量に相当する画素数をずれ量固定値として予め記憶するずれ量固定値記憶部とを備える移動物体検出装置を動作させる移動物体検出プログラムであって、
前記領域画像記憶部に記憶された第一領域画像と第二領域画像とに対して相関演算を行って前記移動物体を映した前記第一領域画像内の部分と前記移動物体を映した前記第二領域画像内の部分との位置のずれ量をずれ量算出値として算出するずれ量算出部と、
前記ずれ量算出部によって算出されたずれ量算出値から前記ずれ量固定値記憶部に記憶されたずれ量固定値を差し引いた値をずれ量訂正値として算出するずれ量訂正部と、
前記ずれ量訂正部によって算出されたずれ量訂正値に基づいて前記移動物体の速度ベクトルを表す速度ベクトル情報を生成する速度ベクトル情報生成部と、
前記速度ベクトル情報生成部によって生成された速度ベクトル情報を出力する速度ベクトル情報出力部として前記移動物体検出装置を動作させる
ことを特徴とする移動物体検出プログラム。
【請求項７】
前記第一領域画像と前記第二領域画像とは、前記移動領域の上空を所定の飛行方向へ飛行する飛行物体から撮像装置によって撮像して生成された画像であり、
前記撮像装置は、前記所定の飛行方向に並べられて所定の撮像周期毎に同時に撮像を行う複数の撮像部であって前記所定の撮像周期毎に前の撮像部が前回撮像した領域部分を後ろの撮像部が撮像する複数の撮像部を有し、前記複数の撮像部によって得られる複数の画像部分から成る全体画像を前記撮像周期毎に領域画像として生成し、
前記領域画像記憶部は、前記撮像装置によって特定の撮像時に生成された領域画像を前記第一領域画像として記憶し、前記撮像装置によって前記第一領域画像の次の撮像時に生成された領域画像を前記第二領域画像として記憶し、
前記ずれ量固定値記憶部は、前記撮像部毎に得られる画像部分の前記所定の飛行方向の画素数を前記ずれ量固定値として記憶する
ことを特徴とする請求項６記載の移動物体検出プログラム。
【請求項８】
前記ずれ量算出部は、前記第一領域画像と前記第二領域画像とを複数の画像ブロックに分割し、前記第一領域画像と前記第二領域画像とに対して前記画像ブロック毎に前記相関演算を行って前記画像ブロック毎に画像のずれ量を算出し、前記画像ブロック毎に算出した画像のずれ量と前記ずれ量固定値とを比較して画像のずれ量が前記ずれ量固定値と異なる画像ブロックを前記移動物体が映った移動物体ブロックとして判定し、前記移動物体ブロックの画像のずれ量を前記ずれ量算出値として選択する
ことを特徴とする請求項６または請求項７記載の移動物体検出プログラム。
【請求項９】
前記第一領域画像に前記第二領域画像を前記ずれ量固定値または前記ずれ量算出値だけずらして画素毎に前記第一領域画像と前記第二領域画像との画素値の合計値を設定した重ね合わせ画像を生成する重ね合わせ画像生成部と、
前記重ね合わせ画像生成部によって生成された重ね合わせ画像を出力する重ね合わせ画像出力部として前記移動物体検出装置を動作させる
ことを特徴とする請求項６から請求項８いずれかに記載の移動物体検出プログラム。
【請求項１０】
移動物体の上空を所定の飛行方向へ飛行する飛行物体から前記移動物体が存在する領域を撮像した複数の領域画像であって前記所定の飛行方向へ所定のずれ量だけ撮像領域をずらしながら撮像した複数の領域画像を記憶する領域画像記憶部と、前記複数の領域画像の前記所定のずれ量に相当する画素数をずれ量固定値として予め記憶するずれ量固定値記憶部とを備える移動物体検出装置を動作させる移動物体検出プログラムであって、
前記領域画像記憶部に記憶された複数の領域画像から連続して撮像された所定の組み合わせ数の領域画像を組み合わせて第一の画像組み合わせと第二の画像組み合わせとを取得する画像組み合わせ取得部と、
前記第一の画像組み合わせを構成する各領域画像を前記所定の飛行方向に前記ずれ量固定値ずつずらして画素毎に各領域画像の画素値の合計値を設定して第一の重ね合わせ画像を生成し、前記第二の画像組み合わせを構成する各領域画像を前記所定の飛行方向に前記ずれ量固定値ずつずらして画素毎に各領域画像の画素値の合計値を設定して第二の重ね合わせ画像を生成する重ね合わせ画像生成部と、
前記重ね合わせ画像生成部によって生成された第一の重ね合わせ画像と第二の重ね合わせ画像とに対して相関演算を行って前記移動物体を映した前記第一の重ね合わせ画像内の部分と前記移動物体を映した前記第二の重ね合わせ画像内の部分との位置のずれ量をずれ量算出値として算出するずれ量算出部と、
前記ずれ量算出部によって算出されたずれ量算出値から、前記第一の画像組み合わせ内で最初に撮像された領域画像から前記第二の画像組み合わせ内で最初に撮像された領域画像までの撮像回数に前記ずれ量固定値を乗じて得られるずれ量補正値を差し引いた値をずれ量訂正値として算出するずれ量訂正部と、
前記ずれ量訂正部によって算出されたずれ量訂正値に基づいて前記移動物体の速度ベクトルを表す速度ベクトル情報を生成する速度ベクトル情報生成部と、
前記速度ベクトル情報生成部によって生成された速度ベクトル情報を出力する速度ベクトル情報出力部として前記移動物体検出装置を動作させる
ことを特徴とする移動物体検出プログラム。
【請求項１１】
移動物体が存在する第一領域を撮像した第一領域画像と、前記移動物体が存在する第二領域であって前記第一領域から所定のずれ量だけずれた第二領域を撮像した第二領域画像とを記憶する領域画像記憶部と、前記第一領域画像に映る前記第一領域と前記第二領域画像に映る前記第二領域との前記所定のずれ量に相当する画素数をずれ量固定値として予め記憶するずれ量固定値記憶部とを備える移動物体検出装置によって実行する移動物体検出方法であって、
ずれ量算出部が、前記領域画像記憶部に記憶された第一領域画像と第二領域画像とに対して相関演算を行って前記移動物体を映した前記第一領域画像内の部分と前記移動物体を映した前記第二領域画像内の部分との位置のずれ量をずれ量算出値として算出し、
ずれ量訂正部が、前記ずれ量算出部によって算出されたずれ量算出値から前記ずれ量固定値記憶部に記憶されたずれ量固定値を差し引いた値をずれ量訂正値として算出し、
速度ベクトル情報生成部が、前記ずれ量訂正部によって算出されたずれ量訂正値に基づいて前記移動物体の速度ベクトルを表す速度ベクトル情報を生成し、
速度ベクトル情報出力部が、前記速度ベクトル情報生成部によって生成された速度ベクトル情報を出力する
ことを特徴とする移動物体検出方法。
【請求項１２】
移動物体の上空を所定の飛行方向へ飛行する飛行物体から前記移動物体が存在する領域を撮像した複数の領域画像であって前記所定の飛行方向へ所定のずれ量だけ撮像領域をずらしながら撮像した複数の領域画像を記憶する領域画像記憶部と、前記複数の領域画像の前記所定のずれ量に相当する画素数をずれ量固定値として予め記憶するずれ量固定値記憶部とを備える移動物体検出装置によって実行する移動物体検出方法であって、
画像組み合わせ取得部が、前記領域画像記憶部に記憶された複数の領域画像から連続して撮像された所定の組み合わせ数の領域画像を組み合わせて第一の画像組み合わせと第二の画像組み合わせとを取得し、
重ね合わせ画像生成部が、前記第一の画像組み合わせを構成する各領域画像を前記所定の飛行方向に前記ずれ量固定値ずつずらして画素毎に各領域画像の画素値の合計値を設定して第一の重ね合わせ画像を生成し、前記第二の画像組み合わせを構成する各領域画像を前記所定の飛行方向に前記ずれ量固定値ずつずらして画素毎に各領域画像の画素値の合計値を設定して第二の重ね合わせ画像を生成し、
ずれ量算出部が、前記重ね合わせ画像生成部によって生成された第一の重ね合わせ画像と第二の重ね合わせ画像とに対して相関演算を行って前記移動物体を映した前記第一の重ね合わせ画像内の部分と前記移動物体を映した前記第二の重ね合わせ画像内の部分との位置のずれ量をずれ量算出値として算出し、
ずれ量訂正部が、前記ずれ量算出部によって算出されたずれ量算出値から、前記第一の画像組み合わせ内で最初に撮像された領域画像から前記第二の画像組み合わせ内で最初に撮像された領域画像までの撮像回数に前記ずれ量固定値を乗じて得られるずれ量補正値を差し引いた値をずれ量訂正値として算出し、
速度ベクトル情報生成部が、前記ずれ量訂正部によって算出されたずれ量訂正値に基づいて前記移動物体の速度ベクトルを表す速度ベクトル情報を生成し、
速度ベクトル情報出力部が、前記速度ベクトル情報生成部によって生成された速度ベクトル情報を出力する
ことを特徴とする移動物体検出方法。
【請求項１３】
撮像装置と移動物体検出装置とを備え、移動物体の上空を所定の飛行方向へ飛行する飛行物体であって、
前記撮像装置は、前記所定の飛行方向に並べられて所定の撮像周期毎に同時に撮像を行う複数の撮像部であって前記所定の撮像周期毎に前の撮像部が前回の撮像時に撮像した領域部分を後ろの撮像部が撮像する複数の撮像部を有し、前記複数の撮像部によって得られる複数の画像部分から成る全体画像を前記撮像周期毎に領域画像として生成し、
前記移動物体検出装置は、
前記撮像装置によって前記移動物体が存在する第一領域を撮像して生成された第一領域画像と、前記撮像装置によって前記第一領域画像の次の撮像時に前記移動物体が存在する第二領域を撮像して生成された第二領域画像とを記憶する領域画像記憶部と、
前記撮像部毎に得られる画像部分の前記所定の飛行方向の画素数をずれ量固定値として記憶するずれ量固定値記憶部と、
前記領域画像記憶部に記憶された第一領域画像と第二領域画像とに対して相関演算を行って前記移動物体を映した前記第一領域画像内の部分と前記移動物体を映した前記第二領域画像内の部分との位置のずれ量をずれ量算出値として算出するずれ量算出部と、
前記ずれ量算出部によって算出されたずれ量算出値から前記ずれ量固定値記憶部に記憶されたずれ量固定値を差し引いた値をずれ量訂正値として算出するずれ量訂正部と、
前記ずれ量訂正部によって算出されたずれ量訂正値に基づいて前記移動物体の速度ベクトルを表す速度ベクトル情報を生成する速度ベクトル情報生成部と、
前記速度ベクトル情報生成部によって生成された速度ベクトル情報を送信する速度ベクトル情報出力部とを備える
ことを特徴とする飛行物体。
【請求項１４】
撮像装置と移動物体検出装置とを備え、移動物体の上空を所定の飛行方向へ飛行する飛行物体であって、
前記撮像装置は、前記所定の飛行方向に並べられて所定の撮像周期毎に同時に撮像を行う複数の撮像部であって前記所定の撮像周期毎に前の撮像部が前回の撮像時に撮像した領域部分を後ろの撮像部が撮像する複数の撮像部を有し、前記複数の撮像部によって得られる複数の画像部分から成る全体画像を前記撮像周期毎に領域画像として生成し、
前記移動物体検出装置は、
前記撮像装置によって撮像周期毎に前記移動物体が存在する領域を撮像して生成された複数の領域画像を記憶する領域画像記憶部と、
前記撮像部毎に得られる画像部分の前記所定の飛行方向の画素数をずれ量固定値として記憶するずれ量固定値記憶部と、
前記領域画像記憶部に記憶された複数の領域画像から連続して撮像された所定の組み合わせ数の領域画像を組み合わせて第一の画像組み合わせと第二の画像組み合わせとを取得する画像組み合わせ取得部と、
前記第一の画像組み合わせを構成する各領域画像を前記所定の飛行方向に前記ずれ量固定値ずつずらして画素毎に各領域画像の画素値の合計値を設定して第一の重ね合わせ画像を生成し、前記第二の画像組み合わせを構成する各領域画像を前記所定の飛行方向に前記ずれ量固定値ずつずらして画素毎に各領域画像の画素値の合計値を設定して第二の重ね合わせ画像を生成する重ね合わせ画像生成部と、
前記重ね合わせ画像生成部によって生成された第一の重ね合わせ画像と第二の重ね合わせ画像とに対して相関演算を行って前記移動物体を映した前記第一の重ね合わせ画像内の部分と前記移動物体を映した前記第二の重ね合わせ画像内の部分との位置のずれ量をずれ量算出値として算出するずれ量算出部と、
前記ずれ量算出部によって算出されたずれ量算出値から、前記第一の画像組み合わせ内で最初に撮像された領域画像から前記第二の画像組み合わせ内で最初に撮像された領域画像までの撮像回数に前記ずれ量固定値を乗じて得られるずれ量補正値を差し引いた値をずれ量訂正値として算出するずれ量訂正部と、
前記ずれ量訂正部によって算出されたずれ量訂正値に基づいて前記移動物体の速度ベクトルを表す速度ベクトル情報を生成する速度ベクトル情報生成部と、
前記速度ベクトル情報生成部によって生成された速度ベクトル情報を送信する速度ベクトル情報出力部とを備える
ことを特徴とする飛行物体。
【請求項１】
移動物体が存在する第一領域を撮像した第一領域画像と、前記移動物体が存在する第二領域であって前記第一領域から所定のずれ量だけずれた第二領域を撮像した第二領域画像とを記憶する領域画像記憶部と、
前記第一領域画像に映る前記第一領域と前記第二領域画像に映る前記第二領域との前記所定のずれ量に相当する画素数をずれ量固定値として予め記憶するずれ量固定値記憶部と、
前記領域画像記憶部に記憶された第一領域画像と第二領域画像とに対して相関演算を行って前記移動物体を映した前記第一領域画像内の部分と前記移動物体を映した前記第二領域画像内の部分との位置のずれ量をずれ量算出値として算出するずれ量算出部と、
前記ずれ量算出部によって算出されたずれ量算出値から前記ずれ量固定値記憶部に記憶されたずれ量固定値を差し引いた値をずれ量訂正値として算出するずれ量訂正部と、
前記ずれ量訂正部によって算出されたずれ量訂正値に基づいて前記移動物体の速度ベクトルを表す速度ベクトル情報を生成する速度ベクトル情報生成部と、
前記速度ベクトル情報生成部によって生成された速度ベクトル情報を出力する速度ベクトル情報出力部と
を備えることを特徴とする移動物体検出装置。
【請求項２】
前記第一領域画像と前記第二領域画像とは、前記移動領域の上空を所定の飛行方向へ飛行する飛行物体から撮像装置によって撮像して生成された画像であり、
前記撮像装置は、前記所定の飛行方向に並べられて所定の撮像周期毎に同時に撮像を行う複数の撮像部であって前記所定の撮像周期毎に前の撮像部が前回撮像した領域部分を後ろの撮像部が撮像する複数の撮像部を有し、前記複数の撮像部によって得られる複数の画像部分から成る全体画像を前記撮像周期毎に領域画像として生成し、
前記領域画像記憶部は、前記撮像装置によって特定の撮像時に生成された領域画像を前記第一領域画像として記憶し、前記撮像装置によって前記第一領域画像の次の撮像時に生成された領域画像を前記第二領域画像として記憶し、
前記ずれ量固定値記憶部は、前記撮像部毎に得られる画像部分の前記所定の飛行方向の画素数を前記ずれ量固定値として記憶する
ことを特徴とする請求項１記載の移動物体検出装置。
【請求項３】
前記ずれ量算出部は、前記第一領域画像と前記第二領域画像とを複数の画像ブロックに分割し、前記第一領域画像と前記第二領域画像とに対して前記画像ブロック毎に前記相関演算を行って前記画像ブロック毎に画像のずれ量を算出し、前記画像ブロック毎に算出した画像のずれ量と前記ずれ量固定値とを比較して画像のずれ量が前記ずれ量固定値と異なる画像ブロックを前記移動物体が映った移動物体ブロックとして判定し、前記移動物体ブロックの画像のずれ量を前記ずれ量算出値として選択する
ことを特徴とする請求項１または請求項２記載の移動物体検出装置。
【請求項４】
前記移動物体検出装置は、さらに、
前記第一領域画像に前記第二領域画像を前記ずれ量固定値または前記ずれ量算出値だけずらして画素毎に前記第一領域画像と前記第二領域画像との画素値の合計値を設定した重ね合わせ画像を生成する重ね合わせ画像生成部と、
前記重ね合わせ画像生成部によって生成された重ね合わせ画像を出力する重ね合わせ画像出力部と
を備えることを特徴とする請求項１から請求項３いずれかに記載の移動物体検出装置。
【請求項５】
移動物体の上空を所定の飛行方向へ飛行する飛行物体から前記移動物体が存在する領域を撮像した複数の領域画像であって前記所定の飛行方向へ所定のずれ量だけ撮像領域をずらしながら撮像した複数の領域画像を記憶する領域画像記憶部と、
前記複数の領域画像の前記所定のずれ量に相当する画素数をずれ量固定値として予め記憶するずれ量固定値記憶部と、
前記領域画像記憶部に記憶された複数の領域画像から連続して撮像された所定の組み合わせ数の領域画像を組み合わせて第一の画像組み合わせと第二の画像組み合わせとを取得する画像組み合わせ取得部と、
前記第一の画像組み合わせを構成する各領域画像を前記所定の飛行方向に前記ずれ量固定値ずつずらして画素毎に各領域画像の画素値の合計値を設定して第一の重ね合わせ画像を生成し、前記第二の画像組み合わせを構成する各領域画像を前記所定の飛行方向に前記ずれ量固定値ずつずらして画素毎に各領域画像の画素値の合計値を設定して第二の重ね合わせ画像を生成する重ね合わせ画像生成部と、
前記重ね合わせ画像生成部によって生成された第一の重ね合わせ画像と第二の重ね合わせ画像とに対して相関演算を行って前記移動物体を映した前記第一の重ね合わせ画像内の部分と前記移動物体を映した前記第二の重ね合わせ画像内の部分との位置のずれ量をずれ量算出値として算出するずれ量算出部と、
前記ずれ量算出部によって算出されたずれ量算出値から、前記第一の画像組み合わせ内で最初に撮像された領域画像から前記第二の画像組み合わせ内で最初に撮像された領域画像までの撮像回数に前記ずれ量固定値を乗じて得られるずれ量補正値を差し引いた値をずれ量訂正値として算出するずれ量訂正部と、
前記ずれ量訂正部によって算出されたずれ量訂正値に基づいて前記移動物体の速度ベクトルを表す速度ベクトル情報を生成する速度ベクトル情報生成部と、
前記速度ベクトル情報生成部によって生成された速度ベクトル情報を出力する速度ベクトル情報出力部と
を備えることを特徴とする移動物体検出装置。
【請求項６】
移動物体が存在する第一領域を撮像した第一領域画像と、前記移動物体が存在する第二領域であって前記第一領域から所定のずれ量だけずれた第二領域を撮像した第二領域画像とを記憶する領域画像記憶部と、前記第一領域画像に映る前記第一領域と前記第二領域画像に映る前記第二領域との前記所定のずれ量に相当する画素数をずれ量固定値として予め記憶するずれ量固定値記憶部とを備える移動物体検出装置を動作させる移動物体検出プログラムであって、
前記領域画像記憶部に記憶された第一領域画像と第二領域画像とに対して相関演算を行って前記移動物体を映した前記第一領域画像内の部分と前記移動物体を映した前記第二領域画像内の部分との位置のずれ量をずれ量算出値として算出するずれ量算出部と、
前記ずれ量算出部によって算出されたずれ量算出値から前記ずれ量固定値記憶部に記憶されたずれ量固定値を差し引いた値をずれ量訂正値として算出するずれ量訂正部と、
前記ずれ量訂正部によって算出されたずれ量訂正値に基づいて前記移動物体の速度ベクトルを表す速度ベクトル情報を生成する速度ベクトル情報生成部と、
前記速度ベクトル情報生成部によって生成された速度ベクトル情報を出力する速度ベクトル情報出力部として前記移動物体検出装置を動作させる
ことを特徴とする移動物体検出プログラム。
【請求項７】
前記第一領域画像と前記第二領域画像とは、前記移動領域の上空を所定の飛行方向へ飛行する飛行物体から撮像装置によって撮像して生成された画像であり、
前記撮像装置は、前記所定の飛行方向に並べられて所定の撮像周期毎に同時に撮像を行う複数の撮像部であって前記所定の撮像周期毎に前の撮像部が前回撮像した領域部分を後ろの撮像部が撮像する複数の撮像部を有し、前記複数の撮像部によって得られる複数の画像部分から成る全体画像を前記撮像周期毎に領域画像として生成し、
前記領域画像記憶部は、前記撮像装置によって特定の撮像時に生成された領域画像を前記第一領域画像として記憶し、前記撮像装置によって前記第一領域画像の次の撮像時に生成された領域画像を前記第二領域画像として記憶し、
前記ずれ量固定値記憶部は、前記撮像部毎に得られる画像部分の前記所定の飛行方向の画素数を前記ずれ量固定値として記憶する
ことを特徴とする請求項６記載の移動物体検出プログラム。
【請求項８】
前記ずれ量算出部は、前記第一領域画像と前記第二領域画像とを複数の画像ブロックに分割し、前記第一領域画像と前記第二領域画像とに対して前記画像ブロック毎に前記相関演算を行って前記画像ブロック毎に画像のずれ量を算出し、前記画像ブロック毎に算出した画像のずれ量と前記ずれ量固定値とを比較して画像のずれ量が前記ずれ量固定値と異なる画像ブロックを前記移動物体が映った移動物体ブロックとして判定し、前記移動物体ブロックの画像のずれ量を前記ずれ量算出値として選択する
ことを特徴とする請求項６または請求項７記載の移動物体検出プログラム。
【請求項９】
前記第一領域画像に前記第二領域画像を前記ずれ量固定値または前記ずれ量算出値だけずらして画素毎に前記第一領域画像と前記第二領域画像との画素値の合計値を設定した重ね合わせ画像を生成する重ね合わせ画像生成部と、
前記重ね合わせ画像生成部によって生成された重ね合わせ画像を出力する重ね合わせ画像出力部として前記移動物体検出装置を動作させる
ことを特徴とする請求項６から請求項８いずれかに記載の移動物体検出プログラム。
【請求項１０】
移動物体の上空を所定の飛行方向へ飛行する飛行物体から前記移動物体が存在する領域を撮像した複数の領域画像であって前記所定の飛行方向へ所定のずれ量だけ撮像領域をずらしながら撮像した複数の領域画像を記憶する領域画像記憶部と、前記複数の領域画像の前記所定のずれ量に相当する画素数をずれ量固定値として予め記憶するずれ量固定値記憶部とを備える移動物体検出装置を動作させる移動物体検出プログラムであって、
前記領域画像記憶部に記憶された複数の領域画像から連続して撮像された所定の組み合わせ数の領域画像を組み合わせて第一の画像組み合わせと第二の画像組み合わせとを取得する画像組み合わせ取得部と、
前記第一の画像組み合わせを構成する各領域画像を前記所定の飛行方向に前記ずれ量固定値ずつずらして画素毎に各領域画像の画素値の合計値を設定して第一の重ね合わせ画像を生成し、前記第二の画像組み合わせを構成する各領域画像を前記所定の飛行方向に前記ずれ量固定値ずつずらして画素毎に各領域画像の画素値の合計値を設定して第二の重ね合わせ画像を生成する重ね合わせ画像生成部と、
前記重ね合わせ画像生成部によって生成された第一の重ね合わせ画像と第二の重ね合わせ画像とに対して相関演算を行って前記移動物体を映した前記第一の重ね合わせ画像内の部分と前記移動物体を映した前記第二の重ね合わせ画像内の部分との位置のずれ量をずれ量算出値として算出するずれ量算出部と、
前記ずれ量算出部によって算出されたずれ量算出値から、前記第一の画像組み合わせ内で最初に撮像された領域画像から前記第二の画像組み合わせ内で最初に撮像された領域画像までの撮像回数に前記ずれ量固定値を乗じて得られるずれ量補正値を差し引いた値をずれ量訂正値として算出するずれ量訂正部と、
前記ずれ量訂正部によって算出されたずれ量訂正値に基づいて前記移動物体の速度ベクトルを表す速度ベクトル情報を生成する速度ベクトル情報生成部と、
前記速度ベクトル情報生成部によって生成された速度ベクトル情報を出力する速度ベクトル情報出力部として前記移動物体検出装置を動作させる
ことを特徴とする移動物体検出プログラム。
【請求項１１】
移動物体が存在する第一領域を撮像した第一領域画像と、前記移動物体が存在する第二領域であって前記第一領域から所定のずれ量だけずれた第二領域を撮像した第二領域画像とを記憶する領域画像記憶部と、前記第一領域画像に映る前記第一領域と前記第二領域画像に映る前記第二領域との前記所定のずれ量に相当する画素数をずれ量固定値として予め記憶するずれ量固定値記憶部とを備える移動物体検出装置によって実行する移動物体検出方法であって、
ずれ量算出部が、前記領域画像記憶部に記憶された第一領域画像と第二領域画像とに対して相関演算を行って前記移動物体を映した前記第一領域画像内の部分と前記移動物体を映した前記第二領域画像内の部分との位置のずれ量をずれ量算出値として算出し、
ずれ量訂正部が、前記ずれ量算出部によって算出されたずれ量算出値から前記ずれ量固定値記憶部に記憶されたずれ量固定値を差し引いた値をずれ量訂正値として算出し、
速度ベクトル情報生成部が、前記ずれ量訂正部によって算出されたずれ量訂正値に基づいて前記移動物体の速度ベクトルを表す速度ベクトル情報を生成し、
速度ベクトル情報出力部が、前記速度ベクトル情報生成部によって生成された速度ベクトル情報を出力する
ことを特徴とする移動物体検出方法。
【請求項１２】
移動物体の上空を所定の飛行方向へ飛行する飛行物体から前記移動物体が存在する領域を撮像した複数の領域画像であって前記所定の飛行方向へ所定のずれ量だけ撮像領域をずらしながら撮像した複数の領域画像を記憶する領域画像記憶部と、前記複数の領域画像の前記所定のずれ量に相当する画素数をずれ量固定値として予め記憶するずれ量固定値記憶部とを備える移動物体検出装置によって実行する移動物体検出方法であって、
画像組み合わせ取得部が、前記領域画像記憶部に記憶された複数の領域画像から連続して撮像された所定の組み合わせ数の領域画像を組み合わせて第一の画像組み合わせと第二の画像組み合わせとを取得し、
重ね合わせ画像生成部が、前記第一の画像組み合わせを構成する各領域画像を前記所定の飛行方向に前記ずれ量固定値ずつずらして画素毎に各領域画像の画素値の合計値を設定して第一の重ね合わせ画像を生成し、前記第二の画像組み合わせを構成する各領域画像を前記所定の飛行方向に前記ずれ量固定値ずつずらして画素毎に各領域画像の画素値の合計値を設定して第二の重ね合わせ画像を生成し、
ずれ量算出部が、前記重ね合わせ画像生成部によって生成された第一の重ね合わせ画像と第二の重ね合わせ画像とに対して相関演算を行って前記移動物体を映した前記第一の重ね合わせ画像内の部分と前記移動物体を映した前記第二の重ね合わせ画像内の部分との位置のずれ量をずれ量算出値として算出し、
ずれ量訂正部が、前記ずれ量算出部によって算出されたずれ量算出値から、前記第一の画像組み合わせ内で最初に撮像された領域画像から前記第二の画像組み合わせ内で最初に撮像された領域画像までの撮像回数に前記ずれ量固定値を乗じて得られるずれ量補正値を差し引いた値をずれ量訂正値として算出し、
速度ベクトル情報生成部が、前記ずれ量訂正部によって算出されたずれ量訂正値に基づいて前記移動物体の速度ベクトルを表す速度ベクトル情報を生成し、
速度ベクトル情報出力部が、前記速度ベクトル情報生成部によって生成された速度ベクトル情報を出力する
ことを特徴とする移動物体検出方法。
【請求項１３】
撮像装置と移動物体検出装置とを備え、移動物体の上空を所定の飛行方向へ飛行する飛行物体であって、
前記撮像装置は、前記所定の飛行方向に並べられて所定の撮像周期毎に同時に撮像を行う複数の撮像部であって前記所定の撮像周期毎に前の撮像部が前回の撮像時に撮像した領域部分を後ろの撮像部が撮像する複数の撮像部を有し、前記複数の撮像部によって得られる複数の画像部分から成る全体画像を前記撮像周期毎に領域画像として生成し、
前記移動物体検出装置は、
前記撮像装置によって前記移動物体が存在する第一領域を撮像して生成された第一領域画像と、前記撮像装置によって前記第一領域画像の次の撮像時に前記移動物体が存在する第二領域を撮像して生成された第二領域画像とを記憶する領域画像記憶部と、
前記撮像部毎に得られる画像部分の前記所定の飛行方向の画素数をずれ量固定値として記憶するずれ量固定値記憶部と、
前記領域画像記憶部に記憶された第一領域画像と第二領域画像とに対して相関演算を行って前記移動物体を映した前記第一領域画像内の部分と前記移動物体を映した前記第二領域画像内の部分との位置のずれ量をずれ量算出値として算出するずれ量算出部と、
前記ずれ量算出部によって算出されたずれ量算出値から前記ずれ量固定値記憶部に記憶されたずれ量固定値を差し引いた値をずれ量訂正値として算出するずれ量訂正部と、
前記ずれ量訂正部によって算出されたずれ量訂正値に基づいて前記移動物体の速度ベクトルを表す速度ベクトル情報を生成する速度ベクトル情報生成部と、
前記速度ベクトル情報生成部によって生成された速度ベクトル情報を送信する速度ベクトル情報出力部とを備える
ことを特徴とする飛行物体。
【請求項１４】
撮像装置と移動物体検出装置とを備え、移動物体の上空を所定の飛行方向へ飛行する飛行物体であって、
前記撮像装置は、前記所定の飛行方向に並べられて所定の撮像周期毎に同時に撮像を行う複数の撮像部であって前記所定の撮像周期毎に前の撮像部が前回の撮像時に撮像した領域部分を後ろの撮像部が撮像する複数の撮像部を有し、前記複数の撮像部によって得られる複数の画像部分から成る全体画像を前記撮像周期毎に領域画像として生成し、
前記移動物体検出装置は、
前記撮像装置によって撮像周期毎に前記移動物体が存在する領域を撮像して生成された複数の領域画像を記憶する領域画像記憶部と、
前記撮像部毎に得られる画像部分の前記所定の飛行方向の画素数をずれ量固定値として記憶するずれ量固定値記憶部と、
前記領域画像記憶部に記憶された複数の領域画像から連続して撮像された所定の組み合わせ数の領域画像を組み合わせて第一の画像組み合わせと第二の画像組み合わせとを取得する画像組み合わせ取得部と、
前記第一の画像組み合わせを構成する各領域画像を前記所定の飛行方向に前記ずれ量固定値ずつずらして画素毎に各領域画像の画素値の合計値を設定して第一の重ね合わせ画像を生成し、前記第二の画像組み合わせを構成する各領域画像を前記所定の飛行方向に前記ずれ量固定値ずつずらして画素毎に各領域画像の画素値の合計値を設定して第二の重ね合わせ画像を生成する重ね合わせ画像生成部と、
前記重ね合わせ画像生成部によって生成された第一の重ね合わせ画像と第二の重ね合わせ画像とに対して相関演算を行って前記移動物体を映した前記第一の重ね合わせ画像内の部分と前記移動物体を映した前記第二の重ね合わせ画像内の部分との位置のずれ量をずれ量算出値として算出するずれ量算出部と、
前記ずれ量算出部によって算出されたずれ量算出値から、前記第一の画像組み合わせ内で最初に撮像された領域画像から前記第二の画像組み合わせ内で最初に撮像された領域画像までの撮像回数に前記ずれ量固定値を乗じて得られるずれ量補正値を差し引いた値をずれ量訂正値として算出するずれ量訂正部と、
前記ずれ量訂正部によって算出されたずれ量訂正値に基づいて前記移動物体の速度ベクトルを表す速度ベクトル情報を生成する速度ベクトル情報生成部と、
前記速度ベクトル情報生成部によって生成された速度ベクトル情報を送信する速度ベクトル情報出力部とを備える
ことを特徴とする飛行物体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２０１３−７６６１５（Ｐ２０１３−７６６１５Ａ）
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１６０８７（Ｐ２０１１−２１６０８７）
【出願日】平成２３年９月３０日（２０１１．９．３０）
【出願人】（５９１１０２０９５）三菱スペース・ソフトウエア株式会社 (148)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月３０日（２０１１．９．３０）
【出願人】（５９１１０２０９５）三菱スペース・ソフトウエア株式会社 (148)
【Ｆターム（参考）】
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