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技術 マルチセンサおよび差分吸収LIDARデータ融合

出願人 エクセリスインコーポレイテッド
発明者 カラヤー,フーシュマンドエム.
出願日 2006年7月18日 (13年5ヶ月経過) 出願番号 2008-526939
公開日 2009年2月5日 (10年10ヶ月経過) 公開番号 2009-505099
状態 特許登録済
技術分野 光学的手段による材料の調査、分析 気密性の調査・試験 イメージ入力 光レーダ方式及びその細部
主要キーワード 捕捉作業 撮像光学機器 LIDARシステム 目標特定 遠隔感知 合計領域 透過パルス 地形的特徴
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (7)

課題・解決手段

データ取得の方法は、航空機において複数のセンサを使用する。この方法は、(a)関心対象領域ROI)上の第1回目飛行パスの間に、関心対象目標を検出するためにDIALセンサ起動するステップであって、ここにおいて、関心対象目標は、ガスまたはオイルパイプラインからの漏れであるステップと、(b)DIALセンサを使用して関心対象目標を検出するステップと、(c)検出された目標の位置を、ルックアップテーブル(LUT)に格納するステップと、(d)ROI上の第2回目飛行パスの間に、LUTに格納された位置において、またはほぼその位置において、別のセンサを起動するようにトリガーするステップを含む。この方法はまた、(e)両者のオン状態のセンサを使用して、関心対象目標の存在を確認するステップを含む。必要であれば、ROI上の第3回目飛行パスが行われ、LUTに格納された位置において、またはほぼその位置において、更に別のセンサが起動するようにトリガーされる。関心対象目標の存在は、3つすべてのオン状態のセンサを使用して確認される。

概要

背景

遠隔センサの現在の最先端技術においては、データは、遠隔センサのそれぞれから別々に取得され、格納装置に別々に格納される。そしてデータは、遠隔目標の認識を改良するために処理されて分析される。

しかし、予備知識なしでの目標の認識は、干し草の山から針を検索して認識することに類似している。複数のセンサから収集されたデータに基づいて目標を認識することは、非常にコストがかかり非能率的である。更に、マルチセンサデータの現在の融合に基づく目標認識の強固さも疑問である。

典型的な関心対象目標は、センサにより検索される合計領域の5%より小さいと思われる領域をカバーする。そのため、格納装置に収集かつ格納されたデータのほとんどは役に立たず、典型的には、データが格納装置から検索され、処理され、分析された後は破棄される。

下記に記述されるように、本発明は、リアルタイムマルチセンサ画像取得と、関心対象目標領域にのみ関連する取得データの融合に基づく、目標の効率的かつリアルタイムかつ強固な認識を提供する。

概要

データ取得の方法は、航空機において複数のセンサを使用する。この方法は、(a)関心対象領域ROI)上の第1回目飛行パスの間に、関心対象目標を検出するためにDIALセンサ起動するステップであって、ここにおいて、関心対象目標は、ガスまたはオイルパイプラインからの漏れであるステップと、(b)DIALセンサを使用して関心対象目標を検出するステップと、(c)検出された目標の位置を、ルックアップテーブル(LUT)に格納するステップと、(d)ROI上の第2回目飛行パスの間に、LUTに格納された位置において、またはほぼその位置において、別のセンサを起動するようにトリガーするステップを含む。この方法はまた、(e)両者のオン状態のセンサを使用して、関心対象目標の存在を確認するステップを含む。必要であれば、ROI上の第3回目飛行パスが行われ、LUTに格納された位置において、またはほぼその位置において、更に別のセンサが起動するようにトリガーされる。関心対象目標の存在は、3つすべてのオン状態のセンサを使用して確認される。

目的

本発明は、リアルタイムマルチセンサ画像取得と、関心対象目標領域にのみ関連する取得データの融合に基づく、目標の効率的かつリアルタイムかつ強固な認識を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
0件

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請求項1

1つまたは2つ以上の輸送手段において統合された複数のセンサを使用してデータを取得する方法であって、前記方法は、(a)予め計画された経路上の第1回目パスの間に、1つまたは2つ以上の関心対象目標を検出するためにDIALセンサ起動するステップであって、ここにおいて前記目標は、関心対象領域ROI)に位置するガスまたはオイル漏れを含むステップと、(b)前記ROIの前記検出された目標の位置を、コンピュータルックアップテーブル(LUT)に格納するステップと、(c)前記ROI上の第2回目パスの間、前記LUTに格納された前記位置において、またはほぼその位置において別のセンサを起動するようにトリガーするステップと、(d)前記別のセンサと、前記DIALセンサの両者を使用して、前記検出された目標の存在を確認するステップと、(e)前記第1回目および第2回目パスの間に取得されたデータを使用して、前記検出された目標の量を決定するステップと、(f)前記ROIの前記検出された目標の決定量と関連付けられた位置の対応関係を定義するステップと、(g)前記ROIの前記検出された目標の前記決定量と関連付けられた位置を、マップ画像としてコンピュータに格納するステップと、(h)前記マップ画像を表示するステップと、を含む方法。

請求項2

前記DIALセンサは、前記目標を同時に照明するために、少なくとも2つのオンラインレーザー光源と、1つのオフラインレーザー光源を有するマルチラインDIALセンサである請求項1に記載の方法。

請求項3

前記別のセンサは、前記マルチラインDIALセンサからのトリガーにより起動されるマルチスペクトルカメラである請求項2に記載の方法。

請求項4

前記DIALセンサを起動後、前記ROI上の前記第1回目および第2回目パスの間に、前記DIALセンサを使用してデータを取得し、前記別のセンサを起動するようにトリガーした後、前記LUTに格納された前記位置においてのみ、またはほぼその位置においてのみ、前記第2回目パスの間のみ、前記別のセンサを使用してデータを取得する請求項1に記載の方法。

請求項5

前記別のセンサを使用して、目標の前記確認が、エンドユーザーの精度の要求を満たしているかを判断するステップと、満たされていない場合は、前記LUTに、前記別のセンサにより検出された前記目標の別の位置を格納するステップと、前記ROI上の第3回目パスの間、前記LUTに格納された前記別の位置において、またはほぼその位置において更に別のセンサを起動するようにトリガーするステップと、3つのセンサ、つまり、前記DIALセンサと、別のセンサの両者を使用して、前記関心対象目標の存在を確認するステップと、を含む請求項1に記載の方法。

請求項6

前記DIALセンサは、前記目標を同時に照明するために、少なくとも2つのオンラインレーザー光源と、1つのオフラインレーザー光源を有するマルチラインDIALセンサであり、前記別のセンサは、前記マルチラインDIALセンサからのトリガーにより起動されるマルチスペクトルカメラであり、前記更に別のセンサは、前記マルチラインDIALセンサまたは前記マルチスペクトルカメラのいずれかにより起動するようにトリガーされる請求項5に記載の方法。

請求項7

前記DIALセンサを起動後、前記ROI上の前記第1回目、第2回目、および第3回目パスの間に、前記DIALセンサを使用してデータを取得し、前記別のセンサを起動するようにトリガーした後、前記LUTに格納された前記位置においてのみ、またはほぼその位置においてのみ、前記第2回目および第3回目パスの間のみ、前記別のセンサを使用してデータを取得し、前記更に別のセンサを起動するようにトリガーした後、前記LUTに格納された前記新しい位置においてのみ、またはほぼその位置においてのみ、前記第3回目パスの間のみ、前記更に別のセンサを使用してデータを取得する請求項6に記載の方法。

請求項8

航空機において、複数のセンサを使用してデータを取得する方法であって、前記方法は、(a)関心対象領域(ROI)上の第1回目飛行パスの間に、関心対象目標を検出するためにマルチスペクトルカメラを起動するステップであって、ここにおいて前記関心対象目標は、ガスまたはオイルパイプライン漏れであるステップと、(b)前記マルチスペクトルカメラを使用して、前記関心対象目標を検出するステップと、(c)ルックアップテーブル(LUT)に、前記検出された目標の位置を格納するステップと、(d)前記ROI上の第2回目飛行パスの間に、前記LUTに格納された前記位置において、またはほぼその位置において別のセンサを起動するようにトリガーするステップと、(e)前記別のセンサと、前記マルチスペクトルカメラの両者を使用して、前記関心対象目標の存在を確認するステップと、を含む方法。

請求項9

前記別のセンサは、前記目標を同時に照明するために、少なくとも2つのオンラインレーザー光源と、1つのオフラインレーザー光源を有するマルチラインDIALセンサである請求項8に記載の方法。

請求項10

前記マルチスペクトルカメラは、前記マルチラインDIALセンサを起動するためにトリガーする請求項9に記載の方法。

請求項11

前記マルチスペクトルカメラを起動後、前記ROI上の前記第1回目および第2回目飛行パスの間に、前記マルチスペクトルカメラを使用してデータを取得し、前記別のセンサを起動するようにトリガーした後、前記LUTに格納された前記位置においてのみ、またはほぼその位置においてのみ、前記第2回目飛行パスの間のみ、前記別のセンサを使用してデータを取得する請求項8に記載の方法。

請求項12

前記別のセンサを使用して、前記関心対象目標の前記確認が、エンドユーザーの精度の要求を満たしているかを判断するステップと、満たされていない場合は、前記LUTに、前記別のセンサにより検出された前記関心対象目標の別の位置を格納するステップと、前記ROI上の第3回目パスの間、前記LUTに格納された前記別の位置において、またはほぼその位置において更に別のセンサを起動するようにトリガーするステップと、前記更に別のセンサを使用して、前記関心対象目標の存在を確認するステップと、を含む請求項8に記載の方法。

請求項13

前記別のセンサは、前記目標を同時に照明するために、少なくとも2つのオンラインレーザー光源と、1つのオフラインレーザー光源を有するマルチラインDIALセンサであり、前記マルチスペクトルカメラは、前記マルチラインDIALセンサを起動するようにトリガーし、前記更に別のセンサは、前記マルチラインDIALセンサまたは前記マルチスペクトルカメラのいずれかにより起動するようにトリガーされる請求項12に記載の方法。

請求項14

前記マルチスペクトルカメラを起動後、前記ROI上の前記第1回目、第2回目、および第3回目飛行パスの間に、前記マルチスペクトルカメラを使用してデータを取得し、前記マルチラインDIALセンサを起動するようにトリガーした後、前記LUTに格納された前記位置においてのみ、またはほぼその位置においてのみ、前記第2回目および第3回目飛行パスの間のみ、前記マルチラインDIALセンサを使用してデータを取得し、前記更に別のセンサを起動するようにトリガーした後、前記LUTに格納された前記新しい位置においてのみ、またはほぼその位置においてのみ、前記第3回目飛行パスの間のみ、前記更に別のセンサを使用してデータを取得する請求項13に記載の方法。

請求項15

航空機において、複数のセンサを使用してデータを取得する方法であって、前記方法は、(a)関心対象領域(ROI)上の第1回目飛行パスの間に、関心対象目標を検出するために第1センサを起動するステップと、(b)前記第1センサを使用して、前記関心対象目標を検出するステップと、(c)ルックアップテーブル(LUT)に、前記検出された目標の位置を格納するステップと、(d)前記ROI上の第2回目飛行パスの間に、前記LUTに格納された前記位置において、またはほぼその位置において別のセンサを起動するようにトリガーするステップと、(e)前記第1および第2センサの両者を使用して、前記関心対象目標の存在を確認するステップと、を含む方法。

請求項16

前記第1センサは、前記目標を同時に照明するために、少なくとも1つのオンラインレーザー光源と、1つのオフラインレーザー光源を有するDIALセンサである請求項15に記載の方法。

請求項17

前記第2センサは、前記DIALセンサからのトリガーにより起動されるマルチスペクトルカメラである請求項16に記載の方法。

請求項18

前記DIALセンサを起動後、前記ROI上の前記第1回目および第2回目飛行パスの間に、前記DIALセンサを使用してデータを取得し、前記第2センサを起動するようにトリガーした後、前記LUTに格納された前記位置においてのみ、またはほぼその位置においてのみ、前記第2回目飛行パスの間のみ、前記第2センサを使用してデータを取得する請求項15に記載の方法。

請求項19

前記第2センサを使用して、前記関心対象目標の前記確認が、エンドユーザーの精度要求を満たしているかを判断するステップと、満たされていない場合は、前記LUTに、前記第2センサにより検出された前記関心対象目標の別の位置を格納するステップと、前記ROI上の第3回目飛行パスの間、前記LUTに格納された前記別の位置において、またはほぼその位置において第3センサを起動するようにトリガーするステップと、3つのセンサ、つまり、前記第1、第2、および第3センサを使用して、前記関心対象目標の存在を確認するステップと、を含む請求項15に記載の方法。

請求項20

前記第1センサは、波長の第1セットに調整されたDIALセンサであり、前記第2センサは、マルチスペクトルカメラであり、前記第3センサは、波長の別のセットに調整された合成開口レーダーSAR)センサ、LIDARセンサ、またはDIALセンサである請求項19に記載の方法。

技術分野

0001

本発明は、一般的には、遠隔目標検出および認識の分野に関する。より具体的には、本発明は、マルチセンサからのリアルタイムデータと、差分吸収LIDAR(DIAL)システムからのリアルタイムデータを効率よく、かつ強固に融合することによる、遠隔目標の検出と認識に関する。

背景技術

0002

遠隔センサの現在の最先端技術においては、データは、遠隔センサのそれぞれから別々に取得され、格納装置に別々に格納される。そしてデータは、遠隔目標の認識を改良するために処理されて分析される。

0003

しかし、予備知識なしでの目標の認識は、干し草の山から針を検索して認識することに類似している。複数のセンサから収集されたデータに基づいて目標を認識することは、非常にコストがかかり非能率的である。更に、マルチセンサデータの現在の融合に基づく目標認識の強固さも疑問である。

0004

典型的な関心対象目標は、センサにより検索される合計領域の5%より小さいと思われる領域をカバーする。そのため、格納装置に収集かつ格納されたデータのほとんどは役に立たず、典型的には、データが格納装置から検索され、処理され、分析された後は破棄される。

0005

下記に記述されるように、本発明は、リアルタイムマルチセンサ画像取得と、関心対象目標領域にのみ関連する取得データの融合に基づく、目標の効率的かつリアルタイムかつ強固な認識を提供する。

課題を解決するための手段

0006

上記の、および他のニーズ応えるために、そしてその目的を考慮して、本発明は、1つまたは2つ以上の輸送手段において統合された複数のセンサを使用してデータを取得する方法を提供する。本方法は、(a)予め計画された経路上の第1回目パスの間に、1つまたは2つ以上の関心対象目標を検出するためにDIALセンサ起動するステップであって、ここにおいて目標は、関心対象領域ROI)に位置するガスまたはオイルパイプラインからの洩れを含むステップと、(b)コンピュータルックアップテーブル(LUT)に、ROIの検出された目標の位置を格納するステップと、(c)ROI上の第2回目パスの間に、LUTに格納されている位置において、またはほぼその位置において別のセンサを起動するようにトリガーするステップと、(d)その別のセンサとDIALセンサの両者を使用して、検出された目標の存在を確認するステップを含む。本方法はまた、(e)第1回目および第2回目パスの間に取得されたデータを使用して、検出された目標の量を決定するステップと、(f)その決定量と、ROIの検出された目標の関連する位置の関数対応を定義するステップと、(g)その決定量と、ROIの検出された目標の関連する位置をマップ画像としてコンピュータに格納するステップと、(h)そのマップ画像を表示するステップも含む。

0007

DIALセンサは、目標の同時照明のために、少なくとも2つのオンラインレーザー光源および1つのオフラインレーザー光源を有するマルチラインDIALセンサであってよい。該別のセンサは、マルチラインDIALセンサからのトリガーにより起動される、マルチスペクトルカメラであってよい。

0008

DIALセンサの起動後は、本方法は、ROI上の第1回目および第2回目パスの間に、DIALセンサを使用してデータを取得し、該別のセンサを起動するようにトリガーした後は、本方法は、第2回目パスの間だけ、そして、LUTに格納された位置においてのみ、またはほぼその位置においてのみ、該別のセンサを使用してデータを取得する。

0009

本発明の別の実施の形態は、航空機において、複数のセンサを使用してデータを取得する方法を含む。本方法は、(a)関心対象領域(ROI)上の第1回目飛行パスの間に、関心対象目標を検出するためにマルチスペクトルカメラを起動するステップであって、ここにおいて関心対象目標は、ガスまたはオイルのパイプラインからの洩れであるステップと、(b)マルチスペクトルカメラを使用して、関心対象目標を検出するステップと、(c)検出された目標の位置をルックアップテーブル(LUT)に格納するステップと、(d)ROI上の第2回目飛行パスの間に、LUTに格納された位置において、またはほぼその位置において、別のセンサを起動するようにトリガーするステップと、(e)該別のセンサとマルチスペクトルカメラの両者を使用して、関心対象目標の存在を確認するステップを含む。

0010

本発明の更に別の実施の形態は、航空機において複数のセンサを使用してデータを取得する方法を含む。本方法は、(a)関心対象領域(ROI)上の第1回目飛行パスの間に、関心対象目標を検出するために第1センサを起動するステップと、(b)第1センサを使用して関心対象目標を検出するステップと、(c)ルックアップテーブル(LUT)に検出された目標の位置を格納するステップと、(d)ROI上の第2回目飛行パスの間に、LUTに格納された位置において、またはほぼその位置において、第2センサを起動するようにトリガーするステップと、(e)第1および第2センサの両者を使用して、関心対象目標の存在を確認するステップを含む。

0011

上記の一般的な説明および下記の詳細な説明は例であって、本発明を制限するものではないことは理解されよう。

0012

本発明は、下記の詳細な説明を、付随する図面と関連して読むことにより最も良く理解される。図面に含まれる図面の簡単な説明の通りである。

発明を実施するための最良の形態

0013

本発明は、遠隔的に目標を検出して認識しようと試みるときに、格納し、処理し、分析する必要のあるデータ量を削減する方法を提供する。本発明は、リアルタイムなマルチセンサ目標取得およびデータの融合に基づく、目標の効率的かつリアルタイムかつ強固な認識を提供する。

0014

1つの例としての実施の形態においては、本発明は、自動ルックアップテーブル(LUT)に基づいて、マルチセンサシステムの操作を開始する。LUTは、目標の予めの情報と、環境状況についての予めの情報に基づいてプログラムできる。LUTに格納された情報に基づいて1つまたは2つ以上のセンサを自動的に起動できる。次に、起動されたセンサのリアルタイム処理に基づいて、関心対象領域を特定できる。

0015

関心対象領域が特定された後、1つまたは2つ以上のセンサの別のセットを起動して、関心対象領域に関するデータの処理を開始するように自動的にトリガーすることができる。関心対象領域上をパスした後、これらのセンサを、再びオフにすることができる。この例としての実施の形態においては、通常はオフ状態にある1つまたは2つ以上のセンサを、適時に選択的に起動して、同時にインテリジェント画像の取得および強固な目標認識を行うことができる。

0016

図1を参照すると、全体として100として指定されている、マルチセンサ目標取得および検出システムが示されている。図示のように、複数のセンサがシステムに含まれており、例えば、センサ1、センサ2、センサIなど、およびセンサNがある。更なる例として、センサ104は、合成開口レーダーSAR)であり、センサ106は、マルチラインダイアル(差分吸収LIDAR)センサであり、センサ108は、マルチスペクトルカメラであって、そしてセンサ110は、LIDAR(light detection and ranging)センサであってよい。各センサは、全体として102と指定されている、集中データ取得コントローラ(DACC)により起動またはオフにすることができる。これもまた図示されているように、システム100は、領域112を検索して、関心対象領域(ROI)の1つまたは2つ以上を特定する任務が課せられている。1つのROIが図1に示されており、目標114として指定されている。ROIは、2つ以上の目標を含むことができる。

0017

下記に説明されるように、システム100は航空機内に設置してもよく、複数の関心対象領域を特定する任務が課せられている。例えば、検索領域上の第1回目飛行パスの間に、DIALセンサ106のような、1つのセンサのみを起動することができる。DIALセンサ106が関心対象領域を特定すると、その関心対象領域の地理的な位置を、メモリまたは格納装置(図1には図示せず)に格納できる。第1回目飛行パスの間に見出された関心対象領域をより良好に特定するために、DACC102は、同じ検索領域上の第2回目飛行パスを予期して、またはより具体的には、同じ関心対象領域上の第2回目飛行パスを予期して、センサ108を起動するように指令できる。

0018

従って、マルチスペクトルカメラ108は起動されて、第2回目飛行パスの間に、目標114を観測およびより完全に特定する。マルチスペクトルカメラ108は、関心対象領域に接近したときに、DACC102により指令された後にだけ起動するので、取得され、処理され、分析され、融合されるデータ量は最小限に抑えられる。複数データには、関心対象領域の特徴にのみ関連する情報が含まれる。

0019

DIALセンサ106は、2ラインDIAL遠隔レーザーセンサ、または3ラインDIAL遠隔レーザーセンサ、またはマルチラインDIAL遠隔レーザーセンサであってもよいことは理解されるであろう。DIALセンサは、飛行経路に沿って大気サンプリングを行い、大気中の微量ガスのほとんどを検出できる。DIALセンサは、地中のパイプラインから漏洩する自然ガスまたはオイルの微小濃度の監視に有効である。

0020

例として、DIALセンサ(システムとも称される)は、メタンおよびエタン検出用の、3ライン調整可能差分吸収LIDARを含むことができる。メタンおよびエタンは、DIALシステムを、2つのオンライン波長を含むように調整することで検出できる。オンライン波長は、大気中の他のガスからの干渉が最小な、目標ガス光学吸収線のピークに近いように選択される。オフライン波長は、他のガスからの干渉が最小で、地表反射率が高い、目標ガス光学吸収線のウィング(脇)近くに選択される。オンライン波長選択に対する基準は、吸収波長がメタンとエタンにより影響されるだけと予想されることであり、オフライン波長選択に対する基準は、吸収波長がメタン、エタン、または他の大気粒子に影響されないと予想されることである。

0021

DIALシステムはまた、Nライン調整可能レーザー光学システムであってもよい。Nライン調整可能レーザーDIALシステムにおいては、複数のレーザー源を異なるオンライン波長に調整し、複数のレーザー源をオフライン波長に調整することができる。波長の選択は、システム100が検出および特定するように任務を課せられた関心対象領域に依存してもよい。

0022

航空機において、他のセンサと共にデータ融合に使用できるセンサの別の例は、マルチスペクトルカメラである。マルチスペクトルカメラ108は、画像取得のために、例えば2つの可視光チャネルと、1つの短波IRチャネルを含むことができる。別の例としては、センサ108は、簡単なモノクロまたはカラーカメラを含んでもよく、または特別な適用のために、特別に構成されたカメラであってもよい。

0023

リアルタイムな画像取得において作動するマルチスペクトルカメラまたはモノクロカメラは、膨大な画像格納容量を必要とする。従って、本発明は、関心対象領域のみの、インテリジェントかつ選択的画像取得と、取得された画像の、例えば、マルチラインレーザーシステムとの融合を提供する。本発明は、例えば、パイプラインのオイルまたはガス漏れを検出するために使用されるときは、任務を帯びた飛行の間、DIALシステム106を起動し、または立ち上げるが、マルチスペクトルカメラ108は、DIALシステム106により関心対象領域が特定された後のみ起動することができる。このようにして、データ取得、データ処理データ分析、およびデータ融合は有利に最小化される。

0024

別の例として、システム100は、検索領域112上の第1回目飛行パスの間に、第1作動DIALシステム106によるオイルまたはガスのパイプラインからの漏洩を検出するために利用できる。関心対象領域が、例えば、目標114の近く、またはほぼその近くで検出された場合は、DIALシステムの検出を確認するためにマルチスペクトルカメラ108を起動でき、それにより、オイルまたはガスのパイプラインからの漏洩を検出した確率を高めることができる。目標上の第2回目飛行パスの間は、合成開口レ−ダー(SAR)のようなセンサ104を起動して、関心対象領域の地形的データを取得できる。しかし、関心対象領域が平坦な地形を有する領域にあることが知られていれば、SARは起動しなくてもよい。そのような状況においては、本発明は、目標114を取り囲む地形を特定するために、LIDARシステムであってよいセンサ110のみを起動するように構成できる。関心対象領域において見出されると予想される作動環境を特定する、LUTに格納されたデータに基づいてセンサを必要に応じてオンオフすることにより、本発明は、効果的に、データ取得、データ処理、データ格納、およびデータ分析を最小に維持する。

0025

例としてのマルチラインDIALレーザーシステム(またはセンサ)が、全体として200と指定されて、図2に示されている。図示のように、全体として200と指定されているマルチライン調整可能DIALレーザーシステムは、N個のレーザーを含み、そのうちのM個はオンラインレーザーであり、L個は、オフラインレーザーである(N=M+L)。

0026

例えば、第1ラインレーザー220は、第1目標微量ガス用に使用されるオンラインレーザー、第2ラインレーザー295は、第2目標微量ガス用に使用される第2オンラインレーザー、などのようであってもよい。1つの実施の形態において、N番目のラインレーザー212は、目標の背景を特定するために使用されるオフラインレーザーであってもよい。オンラインレーザーとオフラインレーザーの他の組合せを、図2に示されているN個のラインレーザーにおいて使用することもできる。N個のラインレーザーは、それぞれ、ラインロック増幅器210、265など、および211により、N個の異なる波長にロックできる。

0027

2つ以上のオフラインレーザーを使用して、システムパラメータの異なる変化性を除去できる。例えば、より簡単な、かつ信頼できるマルチラインDIAL方程式を得るために、表面を覆うタイプ(背景)の反射率の変化性を除去できる。

0028

レーザーに加えて、他の光学源のタイプも使用できるということは、本発明の範囲内である。更に、オンライン波長を、目標ガス光学吸収特性のピークに近いように選択でき、また、オフライン波長を、目標ガス光学吸収波長のウィング(脇)近くに選択できる。

0029

複数のオンラインおよびオフラインレーザービームはそれぞれ、結合器240により組み合わされて、結合レーザービーム230を形成する。結合レーザービームは、ミラー250により光学機器202内に反射されて、出力レーザービーム204を形成する。

0030

関心対象領域に対しては、地上近くの大気中の微量ガスは、光学機器202により順に走査される。出力レーザービーム204は散乱され、または透過され、および/または反射されて戻されて、戻り光270を形成する。戻り光270は、フィルタ290のセットに到達する前に、ビームスプリッタ280のセットを通過する。これらのフィルタのセットはそれぞれ調整され、複数のオンラインおよびオフライン波長を通過させる。複数の検出器205は、フィルタ処理された光のそれぞれを、電子信号に変換する。電子信号は増幅器215により増幅されて、アナログ−デジタル(A/D)変換器225のセットにより、デジタル信号に変換される。デジタル化された信号はコンピュータ235により処理および分析されて、関心対象目標の1つまたは2つ以上を特定および量的に測定する。これらの目標は、オペレータにより選択されたスペクトル吸収特性と、オペレータにより選択された目標背景のスペクトル吸収特性に基づいて検出される。

0031

マルチラインDIAL調整可能レーザーシステム200は、M個のオンラインレーザー出力と、L個のオフラインレーザー出力を含むことができる。M個のオンラインレーザーは、第1オンラインレーザー、第2オンラインレーザー、第3オンラインレーザーなど、および第Mオンラインレーザーを含むことができる。M個のオンラインレーザーは、第1オンライン・レーザー・ライン・ロック、第2オンライン・レーザー・ライン・ロック、第3オンライン・レーザー・ライン・ロックなど、および第Mオンライン・レーザー・ライン・ロックそれぞれにより、M個の異なる波長にロックされる。

0032

システム200はまた、L個のオフラインレーザーも含むことができる。例えば、システム200は、第1オフラインレーザー、第2オフラインレーザーなど、および第Lオフラインレーザーを含むことができる。L個のオフラインレーザーのそれぞれは、第1オフライン・レーザー・ライン・ロック、第2オフライン・レーザー・ライン・ロックなど、および第Lオフライン・レーザー・ライン・ロックそれぞれにより、L個の異なる波長にロックされる。M個のオンラインレーザーとL個のオフラインレーザーの組合せは、合計Nラインレーザーとなり、それらは、システム200に組み込まれる。

0033

マルチライン調整可能レーザーシステムの更なる詳細説明は、本発明者である、Hooshmand M.Kalayeh(フーシュマンドMカレイヤ)により、2005年5月24日に出願された、出願番号第11/135,768号に記載されており、この出願は、その全体を参考文献として本明細書に組み込まれる。

0034

次に図3を参照すると、マルチスペクトルカメラセンサ108(図1)が、センサシステム300として、より詳細に例示されている。センサシステム300は、DACC102(図1)により起動が指令された後、画像の捕捉に採用できる。センサシステム300は検索領域のまたは、道路、パイプライン、電力線などの構造物を含む地上レベルでの関心対象領域のみの画像を取得できる。連続画像デジタル形式で捕捉でき、航空機のような空中プラットフォームに格納、またはラジアルリンクを通して制御地上局に送信することにより、地上に拠点を置くプラットフォームに格納できる。

0035

図示されているように、捕捉装置304は、典型的にはCCDまたはCMOS撮像アレイであって、撮像光学機器302と共に、目標114(図1)の画像を電子形式で捕捉できる電子センサを含むことができる。撮像光学機器302は、画像格納の前に、種々の光波長をフィルタ処理するための、CCDまたはCMOS検出器の入力に取り付けられた特別光学フィルタを含むことができる。

0036

システム300は、捕捉装置304の操作ステップ順番に行う、画像捕捉制御回路306を含む。画像捕捉制御回路306は、位置/方位格納回路308から、位置および方位情報を取得しながら、捕捉装置304を制御する。空間座標形式での位置情報を、関心対象目標の位置を特定するために提供できる。空間座標としてのそのような位置情報もまた、位置/方位格納回路308に格納できる。

0037

図3に示されている種々の要素の操作は、コンピュータ310の制御のもとにある。制御コンピュータ310は、画像データを、画像格納装置312に格納させることができる。制御コンピュータ312はまた、画像処理回路314を使用して、目標の特徴を特定することもできる。処理の順番も、制御コンピュータ310により指示することができる。

0038

図3に示されている、例えば、制御コンピュータ310、画像格納装置312、または位置/方位格納回路308のような要素の多くは、センサ300内で、ソフトウェアまたはファームウェアにより実現できるということ、またはDACC102(図1に示されている)内で部分的にまたは完全に実現でき、他の残りの部分は、センサシステム300内で実現できるということは理解されよう。

0039

メモリ312に格納される種々の画像は、画像が記録されるときに、正射偏歪修正(ortho-rectified)オルソ整形、つまり、画像は位置および角度におけるバラツキ補正できる。この処理は、目標場面または画像の種々の要素の、正確なピクセル毎の比較を可能にするために実行できる。

0040

本発明の実施の形態において、センサ300は、マルチラインDIALレーザートリガー(MDLT)として指定される、制御またはトリガー信号によりトリガーされて起動する。このトリガー信号は、図4を参照して後述する。

0041

ここで図4を参照すると、システム100の例としての実施の形態が示されており、そこにおいて、DIALセンサ106とマルチスペクトルカメラ108は、関心対象目標の位置を突き止め、特定し、確認するために使用される。図4に示されているように、435として指定されている3ラインDIALパルスレーザーシステムは、マルチスペクトルカメラ432と統合されている。この例としてのシステムは、3つのパルスレーザー源400、402、および404を含む。この例としてのシステムは、1つまたは2つ以上のオンラインパルスレーザー源と、1つまたは2つ以上のオフラインパルスレーザー源を含むことができる。

0042

レーザー源400から送信されたパルスエネルギーは、好ましくは、光学センサ412に導かれた各パルスの小さい部分から決定される。この光学センサは、これもまた光学センサ414と416を含む光学センサのアレイの一部を形成し、レーザー源402と404からの透過パルスエネルギーの検出に使用できる。光学センサ412により検出されたレーザーパルスエネルギーの小さい部分は、図4に示されているように、ビームスプリッタ406を使用して分離できる。

0043

レーザー源400と同様に、レーザー源402と404の透過パルスエネルギーは、好ましくは、光学センサ414と416にそれぞれ導かれた各パルスの小さい部分から決定される。レーザー源402からのレーザーエネルギーの小さい部分は、第1二色性ビームスプリッタ408を使用して分離でき、好ましくは、レーザー源400から提供される波長を有するすべての光を実質的に透過する。同様に、レーザー源404からのレーザーエネルギーの小さい部分は、第2二色性ビームスプリッタ410を使用して分離でき、好ましくは、レーザー源404から提供される波長を有する光の実質的にほとんどを反射し、レーザー源400と402から提供される波長を有する実質的にすべての光を透過させる。

0044

このように、ビームスプリッタ406、408、および410は、レーザー源400、402、および404からの各ビームの部分を分離するように作用し、光学センサ412、414、および416それぞれのアレイにより監視する。光学センサ412、414、および416のアレイはモジュール428に結合され、3つのレーザー源からの透過パルスエネルギーに比例する信号を提供する。モジュール428は、ログアンプと、関心対象目標の集中経路長(CPL)を計算する比計算機を含む。

0045

3つのレーザービームは、異なる波長を有するが、目標または関心対象目標に送信される。例としての実施の形態においては、関心対象目標は、地面420の上方に位置する状の塊(plume)418である。図4に示されているように、光学機器、つまり、ミラー407、409、および411の第2セットは、ピーク波長により収集および分離し、地面420および雲状の塊418から反射および/または回折した3つのレーザービームの反射部分を、光学センサ422、424、および426の第2アレイに向けて導く。光学センサの第2アレイは、3つのレーザービームの戻り部分を、モジュール428に向けて導く。

0046

モジュール428は、透過エネルギーそれぞれのログ、および戻りかつ反射されたエネルギーそれぞれのログを計算できるということは理解されよう。各波長のピークにおいて戻りかつ反射されたエネルギーは、各透過波長の対応するピークに対して正規化される。このようにして、ログ正規化オフラインエネルギーと、ログ正規化オンラインエネルギーの比が計算できる。

0047

本発明の実施の形態によれば、モジュール428がコンピュータ430と組み合わされて、雲状の塊418が関心対象目標として存在すると判断した後に、モジュール428はトリガー信号MDLTを、マルチスペクトルカメラ432に提供する。マルチスペクトルカメラ432がMDLTトリガーを受け取った後、カメラは起動されて雲状の塊418の撮像を開始する。メモリ437に常駐するLUT内に格納されている地理的位置に到達すると、トリガー信号が、雲状の塊418上の第2回目飛行パスの間に提供される。そしてコンピュータ430は、マルチスペクトルカメラ432により提供される画像に基づいて、雲状の塊418の存在を確認する。

0048

本発明の別の実施の形態においては、マルチラインDIALセンサにより始動できるトリガー信号MDLTは、コンピュータ430に直接送られる。そして、コンピュータは、ナビゲーションシステム(図示せず)から、目標の地理的位置を取得できる。目標の地理的位置は、個々にメモリ437に格納される。次の飛行パスの間、ROIにおいて、またはほぼその位置で、または目標において、またはほぼその位置で、トリガーがコンピュータ430から提供され、MC432のような、次のセンサを起動する。従って、コンピュータ430は、トリガーを提供して、それぞれのセンサを、適切な時間に、LUTに格納されている目標の地理的位置に基づいて起動する。

0049

本発明の別の実施の形態を、図5を参照して説明する。図示されているように、マルチセンサ目標検出システム500は、全体として502と指定されている、データ取得コントローラおよびコ−ディネータと、コンピュータ510と、複数のセンサ516、520、524などと、528を含む。データ取得コントローラおよびコ−ディネータ502とコンピュータ510は、データバス514により、複数のセンサと連絡している。

0050

図5に更に示されているように、全体として518、522、526などと、530として指定されている複数の目標検出器はそれぞれが、その対応するセンサと連絡している。目標検出器518−530は、複数のセンサ516−528から分離して示されているが、各目標検出器とその対応するセンサは、単一のユニットまたはモジュールに統合できるということは理解されよう。

0051

コンピュータ510は、メモリ508に常駐するルックアップテーブル(LUT)を含む。コンピュータ510は、地理的位置モジュール504と状況モジュール506からの入力データも含む。地理的位置モジュールは、緯度経度のような位置データ、および/または相対位置データ方位データをコンピュータ510に提供する。関心対象領域(ROI)信号が1つまたは2つ以上のセンサ516−528から送られるときに、コンピュータ510を、検出されたROIの地理的または相対位置をLUTに格納するように構成できる。

0052

コンピュータ510は更に、図1に示されている、検索領域112のような検索領域上の飛行パスの複数の地理的座標を格納するようにも構成できる。更に、状況モジュール506は、検索領域112に関連する環境状況を提供できる。そのような状況には、検索領域で予測される天気、検索領域で予測される地形、および予測される関心対象目標の特定が含まれる。これらの環境状況もまた、LUT508内に格納でき、LUTに格納されている位置と関連付けることができる。

0053

入力データを、ユーザー512により操作されるキーボードまたはマウスによりコンピュータ510に提供できる。

0054

操作において、航空機が検索領域上をパスするときに、データ取得コントローラおよびコ−ディネータ502は、例えばセンサ1を起動し、一方、残りのセンサはオフ状態に維持するように指令を出す。検索領域上の第1回目飛行パスの間、センサ516はデータを取得し、取得したデータを目標検出器518に送る。関心対象目標が検出されると、センサ516は、データバス514により、ROI信号をコンピュータ510に提供する。検出された関心対象目標の位置もまた、地理的位置モジュール504により判断されるように、LUT508に格納できる。

0055

関心対象目標上の第2回目飛行パスの間、地理的位置モジュール504により地理的に判断されるように、コンピュータ510は、データ取得コントローラおよびコ−ディネータ502と組み合わされて、追加の1つまたは2つ以上のセンサを起動するように指令することができる。新たに起動されたセンサ(または複数のセンサ)は、関心対象目標上で、またはその近辺でデータの取得を開始する。新たに起動されたセンサに対応する目標検出器はまた、そのROI信号をコンピュータ510に送ることにより、関心対象目標の存在を確認できる。ROI信号が到達すると、コンピュータ510が、ROI信号が到達した時点での航空機の位置座標をLUTに格納するようにトリガーされる。

0056

更なる確認が必要な場合は、関心対象目標上の第3回目飛行パスを行うことができる。そのような状況においては、システム500は、更に別のセンサを起動させる。新たに起動されたセンサによる目標検出は、関心対象目標の存在をより良好に確認する。

0057

本発明は、システム500における各センサのオンおよびオフ状態を最適に制御するということは理解されよう。1つのセンサ(または2つ以上のセンサ)が、検出領域において見出されると予測される関心対象目標に基づいて、および検索領域において見出されると予測される環境状況に基づいて起動される。関心対象目標が第1センサ(または2つ以上のセンサ)によりいったん検出されると、その検出された関心対象目標の位置は、LUTに格納される。関心対象目標上の第2回目飛行パスの間に、第2センサおよび/または第3センサを、関心対象目標の存在の更なる確認のために起動することができる。

0058

このようにして、本発明は、データ取得要求を有利に最小化し、データ格納要求を有利に最小化する。本発明はまた、大量の情報の取得および格納に関連する複雑さとコストも削減する。操作においては、従来のシステムを使用するときは、膨大な量のデータが取得され格納される。このデータのほとんど、典型的には95%以上は、単に破棄される。

0059

コンピュータ510を、ナビゲーションシステムに追加して、飛行制御システムに接続できるということも更に理解されよう。ナビゲーションシステムは、航空機が飛んだ、飛行ルートまたはパスに関しての位置を取得するために使用できる。更に、コンピュータ510は、高度、姿勢進路方向などの航空機操縦データを、センサ目標検出を、航空機の飛行パラメータと関連付けるために取得できる。更に、コンピュータ510は、図5に示されているように、目標認識の精度を足たすために、複数のセンサの目標捕捉パラメータを変更するように構成でき、または、データ取得コントローラおよびコ−ディネータ502により、直接または間接的に、飛行パラメータにおける変更を指令するように構成できる。そのような変更には、収集されている目標の品質を増大するために、低空飛行センサパラメータにおける変更、飛行ルートにおける変更、センサに関しての太陽の角度の変更が含まれる。

0060

いずれの場合においても、本発明の方法および装置は、スタンドアロンであっても、レイヤシステムソリューションの構成要素であってもよい。更に、人間のインタフェースが同じ航空機に存在してもよく、または異なる物理的位置に存在してもよい。異なる位置の場合は、異なる位置と航空機の間に、種々の通信技術を提供できる。本発明の上記の開示と矛盾しない場合には、本発明の方法は完全に自動化されてもよく、ユーザー入力を有してもよく(完全に手動または部分的に手動で)、および結果を容認または拒絶するかについてのユーザーの意見を有してもよい。

0061

ここで使用される「センサ」という用語は、広い意味を有し、任意のタイプのカメラや、画像捕捉装置の他の種類のような、任意のタイプのセンサを含む。センサは、電磁放射の1つまたは2つ以上の帯域の捕捉に関連して、ここで一般的に検討されるが、例えば、粒子ビーム変調または空間的に局在化された分光器のような、他の撮像モダリティを使用することもできる。「センサ」という用語はまた、マルチスペクトル撮像器や、同一の、または異なる画像捕捉装置のグループまたはアレイも含む。センサは、一連の2次元または3次元アレイにおいて情報を捕捉できる。センサは能動的および受動的カメラの両者を含むことができる。LIDAR撮像システムは能動カメラの例であり、スペクトルの可視部において映像撮影するパノラマ式カメラは、受動カメラの例である。

0062

「航空機」という用語もまた広い意味で使用され、関心対象目標に関しての位置のセットを通してセンサを移動させる任意の手段を含む。「航空機」という用語は、宇宙船および地上の車両を含むすべてのタイプの輸送手段を含み、人間の操縦者がいても、ロボットでも、他の機械的な制御システムを有していてもよい。これらの輸送手段は、人間が介在してもしていなくてもよく、遠隔操作できても、自律型であってもよい。

0063

「飛行パス」という用語は、提案された、または実際の目標捕捉作業により定義される、視野集合を意味するルートを示している。各視野は、それぞれの捕捉作業間の、それぞれのセンサの視野角に対応する。時間的に連続する視野は、お互いに等間隔に配置することも、重ねることも、連続させることもできる。ルート(または飛行パス)は、例えば、連続する可視光画像に対する露出回数のような、別々の捕捉作業の回数を定義できる。ルートは、捕捉作業間のセンサの移動を定義できてもできなくてもよい。例えば、事用無人航空機UAV)は、捕捉作業間に、逃避操作に従事できる。同様に、ルートは、視野のセットを、順番を定義することなく定義できる。そのような場合は、捕捉作業は、センサが適切に位置し、起動されたときに行うことができる。例えば、航空機は、コンピュータ510により決定されたように、適切な地理的位置に到達した場合、および/またはメモリにおけるLUT508に格納されたときはいつでも、関心対象領域に飛行して、スペクトルデータと画像データを収集できる。

0064

「関心対象領域」という用語は、画像または目標情報が所望されるより大きな部分の一部である。関心対象領域は、地球表面の一部や、地上に位置する雲状の塊のような領域であってよい。関心対象領域は、マルチセンサシステム500において起動された適切なセンサにより感知できる空間的に異なる特性を有している、または有してもよい。

0065

選択された領域は、航空機の飛行限界により定義できる。選択された領域は、輸送手段、機構などの走行における予備または余裕を維持するように実践することを考慮でき、それにより、測定の不正確さおよび予測できない必要性に対処できる。本発明は、大きな対象物または検索領域が、感知システムの走行の限界内に多数の可能な関心対象領域を含むときに特に有利である。これらの領域は、排他的であっても、非排他的であってもよい。関心対象領域の選択の方法は、人間の判断によっても、または自律型または半自動システムの適切なプログラミングによってもよい。例えば、遠隔操縦された輸送手段に、既に収集された衛星画像に基づいて、関心対象特別な領域への飛行任務を課することできる。他方、航空機は、1つまたは2つ以上の関心対象目標の位置を突き止める期待を伴って、より長い検索領域上を飛行させる任務を課することもできる。

0066

計画されたルートまたは飛行パスは、センサにより課せられた制約およびデータ収集の要求を考慮して、直接人間の判断により、または適切なプログラミングによって決定することもできる。例えば、航空機のためのプロットされたルート、または飛行パスを制約する収集状況は、収集のための容認できる高度、天気、、谷、または高い建物のような、視線を遮る地形的特徴、および、検索領域内の対空設置物のような、敵の設置物の存在を含む可能性がある。センサの制約は、鮮明度感度ダイナミックレンジ、空間的およびスペクトル解像度、およびシステムノイズを含む可能性がある。これらの要因は、所与のデータ収集ゾーンにおいては、または単一画像内の異なる位置においては均一ではない。

0067

関心対象領域に適用できる目標検出および認識要求は、同様に、特別なユーザーの要求に基づく人間の判断であってもよく、また、ユーザーにより、または適切なプログラミング技術により設定してもよい。目標検出と認識は、関心対象領域に適用可能な値または値の範囲を定義する、単一画像品質計量を含んでもよい。または、関心対象領域の複数のサブ領域もまた、関心対象領域と同じように定義することもできる。その場合は、目標検出と認識要求は、それぞれのサブ領域に整合された複数の品質計量であってよい。ユーザーにより要求された目標特定および認識の程度のよって、ユーザーにより要求された検出および認識レベルを提供するために、1つまたは2つ以上の飛行パスを、検出された関心対象目標上で飛行することもできる。

0068

マルチセンサシステム500の使用法の例として、飛行計画サポートは、航空機が検索領域に沿ってオイル漏れ(関心対象目標)を特定することを要求すると仮定する。検索領域に対するルートは、LUT508に格納できる。本発明は、例えば、検索領域における飛行パスまたはルートに沿ってのデータ取得およびオイル漏れの目標検出のためのマルチラインDIALシステムのような適切なセンサを起動する。他のセンサは起動しない。この状況は、他のセンサがオフ状態にあり、1つのセンサのみがオン状態にあるので、大量のデータ収集を有効に防止する。

0069

システム500がマルチラインDIALセンサを使用してデータを取得しているときに、例えば、関心対象目標114が検出できる。目標114を検出すると、ROI信号のようなトリガー信号がコンピュータ510に送られる。そしてコンピュータ510は、関心対象目標の地理的位置をLUT508に格納する。これで可能性あるオイルまたはガス漏れが検出された。

0070

ユーザーの認識精度の要求によっては、関心対象目標上の別の飛行パスを実行しても、しなくてもよい。追加の飛行パスが要求されたと仮定すると、コンピュータ510は、第2センサの起動を指令する。そのような追加的センサは、図4でトリガーされて示されているマルチスペクトルカメラであってよい。そしてマルチスペクトルカメラは、関心対象目標に接近した、あるいは、ほぼ接近した航空機に基づいて適切に起動される。起動後、マルチスペクトルカメラは関心対象目標の撮像を開始し、オイルまたはガス漏れの存在をより正確に確認するために、目標のデータの累積を開始する。このとき、第2飛行パスの間、2つのセンサはオン状態であり、他のセンサは、オフ状態である。これで両者のセンサは、関心対象目標においてオイルまたはガス漏れが存在するかをより正確に判断できる。

0071

従って、本発明は、データを取得して収集するために同時に起動されるセンサの数を有利に最小化する。データを取得して収集するために既に起動されている別のセンサによる目標検出のような、先行する作業の発生により、センサを起動することも、起動しないこともできる。このように、既に起動されたセンサによる目標検出により起動するようにトリガーされた結果として、センサは起動される。起動指令のタイミングは、既に起動されたセンサにより検出された目標に航空機が接近、あるいはほぼ接近する適切なタイミングになるまで遅延できる。このようにして、本発明は、収集して格納する必要のあるデータ量を最小化する。

0072

このように、本発明は、任務を帯びた飛行計画、データ収集、および遠隔感知データの利用に対する効率を増大する。本発明により、データが要求された時間に、および要求された認識精度のレベルで収集され、システムの作業に高価なコストがかからず、またはユーザーの要求に合致する、またはしないデータの収集というリスクを冒すことなく、より良好な任務を帯びた飛行の遂行が可能になる。本発明は更に、システム500におけるセンサのいくつかを、データ収集のために起動しなくてはならないという必要性を除去する。

0073

ここで図6を参照すると、図5に示されているシステムを参照して、方法600が説明される。ステップ601において、本発明の方法は、1つまたは2つ以上センサを起動する。例として、図5のセンサIが起動されてもよい。ステップ602において、(例えば)センサIが可能性のあるROIを検出すると、方法はステップ610と611に移る。ステップ610においては、コンピュータ510は、センサIにより検出された、可能性のあるROIの地理的位置を格納することにより、LUT508を更新するように構成されている。ステップ611において、コンピュータ510は、次の飛行パスに対してどのセンサを起動するかを選択し、これらの選択されたセンサを起動する時間を決定する。そのような決定は、LUT508に格納されているROIのタイプと、その位置と環境に基づくことができる。例としての実施の形態においては、例えば、そのようなセンサは、センサ1とセンサIであってよい。両者は、可能性のあるROIにおいて、またはほぼその位置において起動される。

0074

本方法はステップ603に移り、ROIの地理的位置に航空機が接近したときに、(例えば)センサ1とセンサIを起動する。飛行のこの段階において、センサIとセンサ1の両者は起動される。システム500における残りのセンサは、オフ状態のままである。

0075

ステップ604において、センサIは同じROIを再び検出する。更に、今回はセンサ1もまた同じROIを検出でき、それによりセンサIによる検出を確認できる。

0076

次に決定ステップ607に移る。本方法は、所定の信頼レベルのユーザーによる要求が、2つのセンサ(Iと1)のみによるROIの確認により満たされたかどうかを判断する。要求が満たされれば、本方法はステップ609へ分岐して、処理は終了する。要求が満たされない場合は、本方法はステップ608へ分岐して、追加の確認のためにステップ601に戻る。

0077

ステップ601に戻って、本方法は、1つまたは2つ以上のセンサ(例えば、センサI)を起動する。ステップ605において、可能性のあるROIが検出されないときは、本方法はステップ606に移る。センサIからのROI信号が存在しないときは、本方法は、現在オン状態にあるすべてのセンサがオフ状態になるように指令する。この指令により、システム500のすべてのセンサはオフになる。

0078

ユーザーの要求が満たされれば、検索領域上の更なる飛行は行われない。しかし、ユーザーの要求が満たされない場合は、検索領域112上への別の飛行パスが行われ、再び、関心対象目標を見出そうと試みる。方法600は、LUTに格納されたデータに基づいて、およびエンドユーザーの要求に基づいて、順番に、他のセンサを体系的にオンおよび/オフすることによりこの処理を継続できる。

0079

本発明の本方法は、1回の飛行パスの間に2つ以上のROIを検出して確認できるということは理解されよう。例えば、複数の、可能性あるROIは、1回の飛行パスの間に、(例えば)マルチセンサDIALシステムにより検出される。これらの複数のROIは、これらのROIの位置と一緒に、LUTに格納できる。第2回目飛行パスの間に、(例えば)マルチセンサDIALシステムと、マルチスペクトルカメラの両者を、適切な時間に、各可能性のあるROIに位置において、あるいはその位置の近くで、起動するようにシステムに指令することができる。これにより、マルチセンサDIALシステムと、マルチスペクトルカメラの両者は、格納されたROIのそれぞれの存在を確認できる。このようにして、収集する必要のあるデータの量は、本発明により有利に最小化される。

0080

本発明は、ここで具体的な実施の形態を参照して例示し、説明してきたが、本発明は、示された詳細に制限されるものではなく、本発明から逸脱することなく、その範囲において、および請求項と等価な範囲において、その詳細の種々の変形例が可能である。

図面の簡単な説明

0081

図1は、本発明の実施の形態に従う、マルチセンサ目標取得および検出システムである。
図2は、本発明の実施の形態に従って使用される、マルチラインDIALレーザーシステムである。
図3は、本発明の実施の形態において使用される、マルチスペクトルカメラセンサである。
図4は、本発明の実施の形態に従う、関心対象目標の位置を突き止め、特定し、確認するために使用されるDIALセンサおよびマルチスペクトルカメラを表わしている。
図5は、本発明の実施の形態に従う、データ取得コントローラ、コーディネータ、および汎用コンピュータにより制御されるマルチセンサ目標検出システムを示している。
図6は、図1のマルチセンサシステムを使用するときの、本発明の例としての方法のフロー図である。

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