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合成開口レーダ画像処理装置

国内特許コード P07A013065
掲載日 2008年1月25日
出願番号 特願2004-209165
公開番号 特開2006-029979
登録番号 特許第3882086号
出願日 平成16年7月15日(2004.7.15)
公開日 平成18年2月2日(2006.2.2)
登録日 平成18年11月24日(2006.11.24)
発明者
  • 國方 貴光
出願人
  • 防衛装備庁長官
発明の名称 合成開口レーダ画像処理装置
発明の概要 【課題】 合成開口レーダ画像の分解能を劣化させることなくスペックル雑音を低減し、画質の向上を図る。
【解決手段】 シングルルック画像の段階で、飛行プラットホームの測定速度に対して、前処理部7にて異なる速度バイアス(時間によって変化するバイアスを含む)を与えた複数の速度データより画像を複数生成し、これらを加算処理部8で加算することで、分解能の劣化を招くことなくスペックル雑音が低減された合成開口レーダ画像を生成し、またこれと従来技術と組み合わせることで効果的にスペックル雑音が低減された合成開口レーダ画像生成を実現する。
【選択図】 図1
従来技術、競合技術の概要


合成開口レーダの信号データ(生データ)をレンジ圧縮及びアジマス圧縮した結果をそのまま映像化したものをシングルルック(single-look)画像と呼ぶが、この画像にはスペックル雑音(speckle noise)と呼ばれる輝度の揺らぎが顕著に現れる。



このため、従来の合成開口レーダの画像再生処理ではマルチルック(multi-look)と呼ぶ処理を施してスペックル雑音を低減している。マルチルック処理には次の二つの方法がある。
(1) 合成開口長をN区分(Nは2以上の任意の整数)に分け、区分ごとに相関処理を施して画像を作成し、それらを加え合わせる。合成開口長の区分けは周波数領域で分ける。
(2) 隣接するN個(Nは2以上の任意の整数)の空間分解能のパワーの平均値を求め、それをそのN個のセルのパワーとする。
いずれの場合においても、1空間分解能の面積は元画像のN倍となる。



図3は従来の合成開口レーダ画像処理装置を表したものである。1は合成開口レーダが搭載された移動プラットホーム(例えば、航空機や人工衛星等の飛行プラットホーム)の測定速度よりアジマス圧縮のためのアジマス参照関数を生成するアジマス参照関数生成部、2は生データ(合成開口レーダの信号データ)に対してレンジ圧縮を行うレンジ圧縮部、3はアジマス圧縮を効率化するためのデータ並び換えを行うコーナターニング部、4はアジマス圧縮を行うアジマス圧縮部、5はマルチルック処理を行うマルチルック処理部、6はレンジ圧縮のためのレンジ参照関数を生成するレンジ参照関数生成部である。



次に、図3の画像処理装置の動作を説明する。合成開口レーダは、移動プラットホームに設けられており、観測領域に対して電波を送信するとともに、前記観測領域からのエコーを受信(増幅、復調)して一連の受信信号列を生成する送受信手段を有しており、前記一連の受信信号列がレンジ圧縮部2に生データとして入力される。レンジ圧縮部2はFFT(高速フーリエ変換)及びIFFT(逆高速フーリエ変換)処理機能を具備し、前記生データをFFT処理後、レンジ参照関数生成部6で生成されたレンジ参照関数を用いてレンジ圧縮(レンジ方向のパルス圧縮)のための演算処理を行い、さらにIFFT処理を行う。



コーナターニング部3ではレンジ圧縮部2の出力信号を受け、アジマス圧縮を効率化するためのデータ並び換えを行ってアジマス圧縮部4に出力する。



アジマス圧縮部4はFFT及びIFFT処理機能を具備し、前記コーナターニング部3の出力信号をFFT処理後、アジマス参照関数生成部1で生成されたアジマス参照関数を用いてアジマス圧縮のための演算処理を行い、さらにIFFT処理を行う。



マルチルック処理部5はアジマス圧縮部4の出力信号(シングルルック画像)に対して上述したマルチルック処理を行い、スペックル雑音を低減した画像を生成する。



上記図3の画像処理フローを記載したものとして下記非特許文献1がある。
【非特許文献1】
「地球環境計測」141頁~152頁、岡本謙一 編著、平成11年10月25日第1版第1刷、株式会社オーム社発行

産業上の利用分野


この発明は、航空機や人工衛星等の移動プラットホームに搭載して地表や海面の高分解能画像を得る合成開口レーダの画像処理装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
レンジ参照関数を用いて合成開口レーダの信号データをレンジ圧縮するレンジ圧縮部と、アジマス参照関数を用いてレンジ圧縮後の信号データをアジマス圧縮するアジマス圧縮部とを有する合成開口レーダ画像処理装置において、
合成開口レーダの搭載された移動プラットホームの測定速度に対して、異なる速度バイアスを与えた複数の速度データから、複数のアジマス参照関数を生成するアジマス参照関数生成部と、加算処理部とを備え、
前記複数のアジマス参照関数を用いて前記アジマス圧縮部でアジマス圧縮した複数の画像信号データを前記加算処理部で加算することを特徴とする合成開口レーダ画像処理装置。

【請求項2】
前記加算処理部の加算データに対してマルチルック処理を行うマルチルック処理部を更に備える請求項1記載の合成開口レーダ画像処理装置。

【請求項3】
前記速度バイアスが時間によって変化するものである請求項1又は2記載の合成開口レーダ画像処理装置。

【請求項4】
前記速度バイアスが前記移動プラットホームの速度を測定する速度測定装置の測定分解能未満の値である請求項1,2又は3記載の合成開口レーダ画像処理装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2004209165thum.jpg
出願権利状態 登録
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