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RADAR IMAGE PROCESSING APPARATUS

Patent code P05A007974
File No. 2024
Posted date Dec 2, 2005
Application number P2002-045980
Publication number P2003-248046A
Patent number P3665806
Date of filing Feb 22, 2002
Date of publication of application Sep 5, 2003
Date of registration Apr 15, 2005
Inventor
  • (In Japanese)荒木 完
  • (In Japanese)橋村 隆行
  • (In Japanese)小野 勝弘
  • (In Japanese)流石 岳史
Applicant
  • (In Japanese)防衛装備庁長官
  • (In Japanese)日本電気株式会社
Title RADAR IMAGE PROCESSING APPARATUS
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To improve automation performance and processing time of a radar image processing apparatus.
SOLUTION: In the radar image processing apparatus, filter processing is performed by an image filter, in which filter parameters optimum for two-dimensional digital image signals received by a radar are selected. The radar image processing apparatus comprises an S/N detector 4 for detecting the S/N ratio as the ratio of a target signal to background noise in data on a specific region centering the target signal, of which the signal level is large in digital image signals and which can be a target in comparison with ambient signals, a filter parameter storage 6 for storing a plurality of filter parameters corresponding to a plurality of S/N ratios, and a filter parameter selector 5 for referring to the contents of storage in the filter parameter storage 6, selecting a filter parameter corresponding to the S/N ratio detected by the S/N detector 4, and selecting the selected filter parameter as an optimum filter parameter of the image filter.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


従来の技術について図6を用いて説明する。



従来、レーダ画像に用いられるレーダ画像処理装置は、例えばIEICE TRANS. COMMUN., vol.E76-B, No.10, 1279(October 1993)に示されるように、ウィナー・フィルタ伝達関数を作成するために用意され角度方向の空中線放射特性形状を示したアンテナパターン信号のデータを格納しているアンテナパターン格納器1と、前記アンテナパターン格納器1にあるアンテナパターン信号とフィルタ・パラメータ指示器12で操作員が指定したフィルタ・パラメータによりウィナー・フィルタ伝達関数を作成するためのウィナー・フィルタ作成器7と、レーダで受信されるディジタル画像信号と前記ウィナー・フィルタ作成器7で作成されたウィナー・フィルタ伝達関数との乗算処理を行うウィナー・フィルタ処理器8と、前記ウィナー・フィルタ処理器8で処理されたディジタル画像信号の処理結果を判定する画像判定器13と、前記画像判定器13の結果を表示する表示器14と、前記表示器14で表示された処理結果について操作員が判定した結果を画像判定器13に送る、あるいはウィナー・フィルタ作成器7に指示を送るフィルタ・パラメータ指示器12と、ウィナー・フィルタ処理される前のディジタル画像信号と前記ウィナー・フィルタ処理器8で処理された処理結果とを表示する表示器9とで構成される。



レーダで受信される2次元のディジタル画像信号(image(x,y)とする)はウィナー・フィルタ処理器8に入力後、ウィナー・フィルタ処理器8で2次元FFT(Fast Fourier Transform)処理が行われる。ディジタル画像信号の2次元FFT処理結果(Image(ωxy)とする)は以下のとおりである。



Image(ωxy)=FFT[image(x,y)]
image(x,y):ディジタル画像信号
Image(ωxy):ディジタル画像信号の2次元FFT処理結果
一方、アンテナパターン信号はアンテナパターン格納器1からウィナー・フィルタ作成器7に入力後、ウィナー・フィルタ作成器7で2次元FFT処理を行われ、この処理結果とフィルタ・パラメータ指示器12により操作員が指定したフィルタ・パラメータとを用いて、以下に示すウィナー・フィルタ伝達関数H(ωxy)が作成される。



H(ωxy)=Pxy)/[(1-α)|P(ωxy)|2+α]
P(ωxy):アンテナパターンの2次元FFT処理結果
Pxy):P(ωxy)の複素共役値
α :フィルタ・パラメータ(0~1)
次に、ウィナー・フィルタ処理器8で、前記ウィナー・フィルタ作成器7で作成されたウィナー・フィルタ伝達関数H(ωxy)とディジタル画像信号の2次元FFT処理結果Image(ωxy)との乗算処理を行う。この乗算処理結果をIMAGE(ωxy)とすると、乗算処理結果IMAGE(ωxy)は以下のとおりである。



IMAGE(ωxy)=H(ωxy)×Image(ωxy)
更に、ウィナー・フィルタ処理器8で、上記乗算処理結果IMAGE(ωxy)に2次元IFFT(逆FFT)処理を行った結果が入力ディジタル画像信号に対するウィナー・フィルタ処理結果RESULT(x,y)となる。



RESULT(x,y)=IFFT[IMAGE(ωxy)]
このウィナー・フィルタ処理結果RESULT(x,y)が画像判定器13に入力、及び表示器14に表示され、操作員が表示器14の処理結果を視覚的に判定し、更にフィルタ・パラメータの調整が必要であれば操作員がフィルタ・パラメータ指示器12から新たなパラメータをウィナー・フィルタ作成器7に入力し、表示器14の処理結果が操作員の所望の処理結果となるまで、同処理を繰り返す。



ここで定義される所望の処理結果とは、例としてアンテナパターン信号のビーム幅の半分の大きさに相当する距離以上の間隔で複数の目標物が配置され、単一目標信号と誤認された入力ディジタル画像信号に対して、ウィナー・フィルタ処理を行った結果、処理後の画像に対して任意のしきい値を設定すると複数の目標信号を抽出できたと操作員が視認できることと定義する。



最終的に、操作員の所望とする最終的な処理結果RESULT(x,y)およびレーダで受信されるディジタル画像信号image(x,y)が表示器9で表示される。

Field of industrial application (In Japanese)


本発明はレーダ画像処理技術に関し、画像フィルタの最適なフィルタ・パラメータを選定するためのレーダ画像処理方法及び装置に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
レーダで受信された2次元のディジタル画像信号に対して、最適なフィルタ・パラメータを選定された画像フィルタにより、フィルタ処理を行うレーダ画像処理装置において、
前記ディジタル画像信号の中の、信号レベルが大きく周囲の信号に比べ目標となりうる目標信号を中心とする特定の領域のデータにおいて、前記特定の領域中の最大信号値受信機ノイズ値に対する比としてのS/Nを検出するS/N検出器と、
複数のS/Nに対応して複数のフィルタ・パラメータを格納しているフィルタ・パラメータ格納器と、
このフィルタ・パラメータ格納器の格納内容を参照して前記S/N検出器にて検出されたS/Nに対応したフィルタ・パラメータを選択し、選択されたフィルタ・パラメータを前記画像フィルタの前記最適なフィルタ・パラメータとして選定するフィルタ・パラメータ選択器とを有することを特徴とするレーダ画像処理装置。

【請求項2】
 
請求項1に記載のレーダ画像処理装置において、
アンテナパターン信号を格納するアンテナパターン格納器と、
前記ディジタル画像信号中の目標信号を中心とする特定の領域のデータについて操作員が指示を出す領域指示器と、
前記領域指示器からの指示に従い前記ディジタル画像信号中の特定の領域のデータを抽出すると共に、前記アンテナパターン信号中のメインローブを中心とする特定の領域のデータから前記操作員が指示した領域と同じ大きさに相当する領域を、抽出されたアンテナパターン信号として抽出する領域抽出器とを有し、
前記S/N検出器は、前記ディジタル画像信号から前記領域抽出器が抽出した領域のデータから前記S/Nを検出し、
前記フィルタ・パラメータ選択器は、前記フィルタ・パラメータ格納器の格納内容を参照して前記S/N検出器にて検出されたS/Nに対応したフィルタ・パラメータを選択し、選択されたフィルタ・パラメータを前記画像フィルタの前記最適なフィルタ・パラメータとして選定し、
前記領域抽出器は、前記抽出されたアンテナパターン信号を前記画像フィルタに入力信号として送出することを特徴とするレーダ画像処理装置。

【請求項3】
 
請求項1又は2に記載のレーダ画像処理装置において、
前記特定の領域のデータの位相信号を検出する位相抽出器を、更に有し、
検出した前記特定の領域のデータの位相信号を、前記S/N検出器のS/N検出処理に導入したことを特徴とするレーダ画像処理装置。

【請求項4】
 
レーダで受信された2次元のディジタル画像信号に対して、最適なフィルタ・パラメータを選定された画像フィルタにより、フィルタ処理を行うレーダ画像処理装置にて、用いられる、前記画像フィルタの前記最適なフィルタ・パラメータを選定するためのフィルタ・パラメータ選定装置において、
前記ディジタル画像信号の中の、信号レベルが大きく周囲の信号に比べ目標となりうる目標信号を中心とする特定の領域のデータにおいて、前記特定の領域中の最大信号値受信機ノイズ値に対する比としてのS/Nを検出するS/N検出器と、
複数のS/Nに対応して複数のフィルタ・パラメータを格納しているフィルタ・パラメータ格納器と、
このフィルタ・パラメータ格納器の格納内容を参照して前記S/N検出器にて検出されたS/Nに対応したフィルタ・パラメータを選択し、選択されたフィルタ・パラメータを前記画像フィルタの前記最適なフィルタ・パラメータとして選定するフィルタ・パラメータ選択器とを有することを特徴とするフィルタ・パラメータ選定装置。

【請求項5】
 
レーダで受信された2次元のディジタル画像信号に対して、最適なフィルタ・パラメータを選定された画像フィルタにより、フィルタ処理を行うレーダ画像処理方法において、
前記ディジタル画像信号の中の、信号レベルが大きく周囲の信号に比べ目標となりうる目標信号を中心とする特定の領域のデータにおいて、前記特定の領域中の最大信号値受信機ノイズ値に対する比としてのS/Nを検出するS/N検出ステップと、
複数のS/Nに対応して複数のフィルタ・パラメータをフィルタ・パラメータ格納器に予め格納しておくステップと、
このフィルタ・パラメータ格納器の格納内容を参照して前記S/N検出ステップにて検出されたS/Nに対応したフィルタ・パラメータを選択し、選択されたフィルタ・パラメータを前記画像フィルタの前記最適なフィルタ・パラメータとして選定するフィルタ・パラメータ選択ステップとを有することを特徴とするレーダ画像処理方法。

【請求項6】
 
請求項5に記載のレーダ画像処理方法において、
前記特定の領域のデータの位相信号を検出するステップを、更に有し、
検出した前記特定の領域のデータの位相信号を、前記S/N検出ステップのS/N検出処理に導入したことを特徴とするレーダ画像処理方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2002045980thum.jpg
State of application right Registered
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