JP2001242244A - 合成開口レーダ装置及びその像再生方法 - Google Patents
合成開口レーダ装置及びその像再生方法Info
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- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims abstract description 22
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 claims 1
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 abstract description 7
- 230000009466 transformation Effects 0.000 abstract description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 3
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- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 スペックル雑音による画像相関の誤差を抑圧
して位相補償量の推定精度を高め、分解能の改善された
画像を得る。 【解決手段】 送受信アンテナ１、送受信アンテナで収
集された信号を増幅する広帯域送受信部２、広帯域送受
信部の出力信号を用いて像再生処理を行う像再生処理部
３、画像をプラットフォームの移動する進行方向にフー
リエ変換するアジマスＦＦＴ部４、画像のフーリエ変換
結果を複数に等分割するスペクトル分割部５、分割結果
をフーリエ逆変換するアジマスＩＦＦＴ部６、フーリエ
逆変換で得られた画像の隣接する画素の近傍平均をとる
画素の近傍平均部１０、画素の近傍平均結果の複数の画
像に対し全ての組合わせで相関を計算する画像相関部
７、画像の相関結果から位相補償量を計算し補償する位
相補償部８、位相補償結果から画像を再生する画像再生
部９を備える。
して位相補償量の推定精度を高め、分解能の改善された
画像を得る。 【解決手段】 送受信アンテナ１、送受信アンテナで収
集された信号を増幅する広帯域送受信部２、広帯域送受
信部の出力信号を用いて像再生処理を行う像再生処理部
３、画像をプラットフォームの移動する進行方向にフー
リエ変換するアジマスＦＦＴ部４、画像のフーリエ変換
結果を複数に等分割するスペクトル分割部５、分割結果
をフーリエ逆変換するアジマスＩＦＦＴ部６、フーリエ
逆変換で得られた画像の隣接する画素の近傍平均をとる
画素の近傍平均部１０、画素の近傍平均結果の複数の画
像に対し全ての組合わせで相関を計算する画像相関部
７、画像の相関結果から位相補償量を計算し補償する位
相補償部８、位相補償結果から画像を再生する画像再生
部９を備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、航空機や衛星に
搭載する合成開口レーダに係り、特に地表や海面を広域
にわたって観測し画像化する合成開口レーダ装置及びそ
の像再生方法に関するものである。
搭載する合成開口レーダに係り、特に地表や海面を広域
にわたって観測し画像化する合成開口レーダ装置及びそ
の像再生方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の合成開口レーダ装置とし
ては、図５に示すようなものがある。図５は、W.G.Carr
ara,R.S.Goodman and R.M.Majewskｉ,"Spotlight Synth
eticAperture Radar",Artech House,１９９５の２５６
ページに記載されたFigure６.６から想定される合成開
口レーダ装置の構成図である。この合成開口レーダ装置
は、Multiple Aperture Mapdrift法（以降、ＭＡＭ法と
称する）と呼ばれるオートフォーカス機能を備え、レー
ダプラットフォームの速度の計測誤差、加速度他によっ
て受信信号の位相に生じる誤差（以降、位相誤差と称す
る。）をＮ次の多項式で近似して、これに起因する画像
の分解能劣化を補償することが目的である。
ては、図５に示すようなものがある。図５は、W.G.Carr
ara,R.S.Goodman and R.M.Majewskｉ,"Spotlight Synth
eticAperture Radar",Artech House,１９９５の２５６
ページに記載されたFigure６.６から想定される合成開
口レーダ装置の構成図である。この合成開口レーダ装置
は、Multiple Aperture Mapdrift法（以降、ＭＡＭ法と
称する）と呼ばれるオートフォーカス機能を備え、レー
ダプラットフォームの速度の計測誤差、加速度他によっ
て受信信号の位相に生じる誤差（以降、位相誤差と称す
る。）をＮ次の多項式で近似して、これに起因する画像
の分解能劣化を補償することが目的である。
【０００３】図５において、１は、レーダプラットフォ
ームに搭載され高周波パルス信号を空間に放射するとと
もに、反射したエコー信号を収集する送受信アンテナ、
２は、上記送受信アンテナ１で送信する高周波パルス信
号を発生するとともに、上記送受信アンテナ１で収集さ
れた信号を増幅する広帯域送受信部、３は、上記広帯域
送受信部２からの信号を用いて合成開口レーダの画像を
再生する像再生処理部、４は、上記画像をプラットフォ
ームの進行方向であるアジマス方向にフーリエ変換し
て、スペクトルを得るアジマスＦＦＴ部、５は、選択し
た１レンジのスペクトルを、近似した多項式の次数であ
るＭＡＭ法の次数Ｎに等しい数で分割するスペクトル分
割部、６は、分割したスペクトルをそれぞれ逆フーリエ
変換したあと、その絶対値の２乗をとり、Ｎ個の画像を
得るアジマスＩＦＦＴ部、７は、Ｎ個の上記画像のう
ち、２つの相互相関をとり画像の移動量を求める画像相
関部であり、これは、Ｎ個の画像の組み合わせ数Ｎ（Ｎ
−１）／２通り行う。８は、上記画像の移動量より位相
補償量を計算し、その量でアジマスＦＦＴ部４で得られ
るスペクトルを補償する位相補償部、９は、位相補償し
たスペクトルから画像を得る画像再生部である。
ームに搭載され高周波パルス信号を空間に放射するとと
もに、反射したエコー信号を収集する送受信アンテナ、
２は、上記送受信アンテナ１で送信する高周波パルス信
号を発生するとともに、上記送受信アンテナ１で収集さ
れた信号を増幅する広帯域送受信部、３は、上記広帯域
送受信部２からの信号を用いて合成開口レーダの画像を
再生する像再生処理部、４は、上記画像をプラットフォ
ームの進行方向であるアジマス方向にフーリエ変換し
て、スペクトルを得るアジマスＦＦＴ部、５は、選択し
た１レンジのスペクトルを、近似した多項式の次数であ
るＭＡＭ法の次数Ｎに等しい数で分割するスペクトル分
割部、６は、分割したスペクトルをそれぞれ逆フーリエ
変換したあと、その絶対値の２乗をとり、Ｎ個の画像を
得るアジマスＩＦＦＴ部、７は、Ｎ個の上記画像のう
ち、２つの相互相関をとり画像の移動量を求める画像相
関部であり、これは、Ｎ個の画像の組み合わせ数Ｎ（Ｎ
−１）／２通り行う。８は、上記画像の移動量より位相
補償量を計算し、その量でアジマスＦＦＴ部４で得られ
るスペクトルを補償する位相補償部、９は、位相補償し
たスペクトルから画像を得る画像再生部である。
【０００４】次に動作について図６に示すフローチャー
トを参照して説明する。図６は、従来の合成開口レーダ
装置の動作を示すフローチャートである。まず、広帯域
送受信部２は、高周波パルス信号を発生させ、送受信ア
ンテナ１は、電磁波を送信および受信し、広帯域送受信
部２は、それを増幅する（ステップＳ１）。像再生処理
部３は、広帯域送受信部２からの信号を用いて合成開口
レーダの画像を得る（ステップＳ２）。
トを参照して説明する。図６は、従来の合成開口レーダ
装置の動作を示すフローチャートである。まず、広帯域
送受信部２は、高周波パルス信号を発生させ、送受信ア
ンテナ１は、電磁波を送信および受信し、広帯域送受信
部２は、それを増幅する（ステップＳ１）。像再生処理
部３は、広帯域送受信部２からの信号を用いて合成開口
レーダの画像を得る（ステップＳ２）。
【０００５】アジマスＦＦＴ部４は、上記画像をアジマ
ス方向にフーリエ変換して、スペクトルを得る（ステッ
プＳ３）。このとき、このスペクトルＳp（ｆ）におけ
る位相誤差φ（ｆ）を式（１）で表す。ただし、ここで
は、アンテナビームがプラットフォームの移動方向に対
して真横を向いている場合を扱う。また、ａkは、ｋ次
の位相誤差の係数であり、ｆは周波数であり、ＴPRIは
パルス繰り返し時間である。
ス方向にフーリエ変換して、スペクトルを得る（ステッ
プＳ３）。このとき、このスペクトルＳp（ｆ）におけ
る位相誤差φ（ｆ）を式（１）で表す。ただし、ここで
は、アンテナビームがプラットフォームの移動方向に対
して真横を向いている場合を扱う。また、ａkは、ｋ次
の位相誤差の係数であり、ｆは周波数であり、ＴPRIは
パルス繰り返し時間である。
【０００６】
【数１】
【０００７】スペクトル分割部５は、上記スペクトルか
ら１レンジを選択し、ＭＡＭ法の次数Ｎで等分割する
（ステップＳ４）。このときのｉ番目のスペクトルＳp
（ｉ）（ｆ）の位相誤差φi（ｆ）を式（２）で表す。
ここで、ｆiはＳp（ｉ）（ｆ）の中心周波数である。
ら１レンジを選択し、ＭＡＭ法の次数Ｎで等分割する
（ステップＳ４）。このときのｉ番目のスペクトルＳp
（ｉ）（ｆ）の位相誤差φi（ｆ）を式（２）で表す。
ここで、ｆiはＳp（ｉ）（ｆ）の中心周波数である。
【０００８】
【数２】
【０００９】アジマスＩＦＦＴ部６は、分割したスペク
トルＳp（ｉ）（ｆ）を逆フーリエ変換し、その絶対値
の２乗をとり、Ｎ個の画像を得る（ステップＳ５）。こ
の画像は位相誤差φi（ｆ）によって移動し、その移動
量は曲線φi（ｆ）のｆ=０での傾きで与えられる。この
量を式（３）に示す。
トルＳp（ｉ）（ｆ）を逆フーリエ変換し、その絶対値
の２乗をとり、Ｎ個の画像を得る（ステップＳ５）。こ
の画像は位相誤差φi（ｆ）によって移動し、その移動
量は曲線φi（ｆ）のｆ=０での傾きで与えられる。この
量を式（３）に示す。
【００１０】
【数３】
【００１１】画像相関部７は、Ｎ個の上記画像のうち２
つの相互相関をとり画像の移動量を求める。また、この
処理を、全ての組合せＮ（Ｎ−１）／２通り行う（ステ
ップＳ６）。ｉ番目とｊ番目の画像の移動量ｄijを式
（４）に示す。
つの相互相関をとり画像の移動量を求める。また、この
処理を、全ての組合せＮ（Ｎ−１）／２通り行う（ステ
ップＳ６）。ｉ番目とｊ番目の画像の移動量ｄijを式
（４）に示す。
【００１２】
【数４】
【００１３】これを行列を用いて表現したものを、式
（５）〜（９）に示す。
（５）〜（９）に示す。
【００１４】
【数５】
【００１５】位相補償部８は、式（５）を用いて位相補
償量の係数を計算し、その量で位相補償する（ステップ
Ｓ７）。画像再生部９は、位相補償したスペクトルから
合成開口レーダの画像を得る（ステップＳ８）。
償量の係数を計算し、その量で位相補償する（ステップ
Ｓ７）。画像再生部９は、位相補償したスペクトルから
合成開口レーダの画像を得る（ステップＳ８）。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】従来の合成開口レーダ
装置はこのように構成されており、画像の相関をとるこ
とで位相補償量を求めているが、合成開口レーダの画像
に発生するスペックル雑音による画像相関の誤差に対す
る対策はされていなかった。
装置はこのように構成されており、画像の相関をとるこ
とで位相補償量を求めているが、合成開口レーダの画像
に発生するスペックル雑音による画像相関の誤差に対す
る対策はされていなかった。
【００１７】この発明は上述した点に鑑みてなされたも
ので、スペックル雑音による画像相関の誤差を抑圧して
位相補償量の推定精度を高め、分解能の改善された画像
を得ることができる合成開口レーダ装置及びその像再生
方法を得ることを目的とする。
ので、スペックル雑音による画像相関の誤差を抑圧して
位相補償量の推定精度を高め、分解能の改善された画像
を得ることができる合成開口レーダ装置及びその像再生
方法を得ることを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】この発明に係る合成開口
レーダ装置は、移動プラットフォームに搭載され高周波
パルス信号を空間に放射するとともに、反射したエコー
信号を収集する送受信アンテナと、上記送受信アンテナ
で送信する高周波パルス信号を発生するとともに、上記
送受信アンテナで収集された信号を増幅する広帯域送受
信部と、上記広帯域送受信部の出力信号を用いて像再生
処理を行い、合成開口レーダの画像を得る像再生処理部
と、上記画像をプラットフォームの移動する進行方向に
フーリエ変換するアジマスＦＦＴ部と、上記画像のフー
リエ変換結果を複数に等分割するスペクトル分割部と、
上記分割結果をプラットフォームの移動する進行方向に
フーリエ逆変換するアジマスＩＦＦＴ部と、上記フーリ
エ逆変換で得られた画像の隣接する画素の近傍平均をと
る画素の近傍平均部と、上記画素の近傍平均結果の複数
の画像に対し、全ての組合わせで相関を計算する画像相
関部と、上記画像の相関結果から位相補償量を計算し補
償する位相補償部と、上記位相補償結果から画像を再生
する画像再生部とを備えたものである。
レーダ装置は、移動プラットフォームに搭載され高周波
パルス信号を空間に放射するとともに、反射したエコー
信号を収集する送受信アンテナと、上記送受信アンテナ
で送信する高周波パルス信号を発生するとともに、上記
送受信アンテナで収集された信号を増幅する広帯域送受
信部と、上記広帯域送受信部の出力信号を用いて像再生
処理を行い、合成開口レーダの画像を得る像再生処理部
と、上記画像をプラットフォームの移動する進行方向に
フーリエ変換するアジマスＦＦＴ部と、上記画像のフー
リエ変換結果を複数に等分割するスペクトル分割部と、
上記分割結果をプラットフォームの移動する進行方向に
フーリエ逆変換するアジマスＩＦＦＴ部と、上記フーリ
エ逆変換で得られた画像の隣接する画素の近傍平均をと
る画素の近傍平均部と、上記画素の近傍平均結果の複数
の画像に対し、全ての組合わせで相関を計算する画像相
関部と、上記画像の相関結果から位相補償量を計算し補
償する位相補償部と、上記位相補償結果から画像を再生
する画像再生部とを備えたものである。
【００１９】また、上記画像再生部で得られる画像を記
録する画像記録部と、近傍平均をとる画素の数によって
繰り返し判定をする繰り返し判定部と、上記画像記録部
の画像のエントロピーを計算して、分解能の最も改善さ
れた画像を決定する画像のエントロピーを用いた決定部
とをさらに備えたことを特徴とするものである。
録する画像記録部と、近傍平均をとる画素の数によって
繰り返し判定をする繰り返し判定部と、上記画像記録部
の画像のエントロピーを計算して、分解能の最も改善さ
れた画像を決定する画像のエントロピーを用いた決定部
とをさらに備えたことを特徴とするものである。
【００２０】また、この発明に係る合成開口レーダ装置
の像再生方法は、プラットフォーム上で高周波パルス信
号を空間に放射すると共に、反射されたエコー信号を受
信するステップと、エコー信号の受信信号から合成開口
レーダの画像を再生するステップと、上記画像をプラッ
トフォームの移動する進行方向にフーリエ変換するステ
ップと、上記画像のフーリエ変換結果を複数に等分割す
るステップと、上記分割結果をプラットフォームの移動
する進行方向にフーリエ逆変換するステップと、上記フ
ーリエ逆変換で得られた画像の隣接する画素の近傍平均
をとるステップと、上記画素の近傍平均結果の複数の画
像に対し、全ての組合わせで相関を計算するステップ
と、上記画像の相関結果から位相補償量を計算し補償す
るステップと、上記位相補償結果から画像を再生する画
像再生ステップとを備えたものである。
の像再生方法は、プラットフォーム上で高周波パルス信
号を空間に放射すると共に、反射されたエコー信号を受
信するステップと、エコー信号の受信信号から合成開口
レーダの画像を再生するステップと、上記画像をプラッ
トフォームの移動する進行方向にフーリエ変換するステ
ップと、上記画像のフーリエ変換結果を複数に等分割す
るステップと、上記分割結果をプラットフォームの移動
する進行方向にフーリエ逆変換するステップと、上記フ
ーリエ逆変換で得られた画像の隣接する画素の近傍平均
をとるステップと、上記画素の近傍平均結果の複数の画
像に対し、全ての組合わせで相関を計算するステップ
と、上記画像の相関結果から位相補償量を計算し補償す
るステップと、上記位相補償結果から画像を再生する画
像再生ステップとを備えたものである。
【００２１】さらに、上記画像再生ステップで得られる
画像を記録する画像記録ステップと、近傍平均をとる画
素の数によって繰り返し判定をするステップと、上記画
像記録ステップの画像のエントロピーを計算して、分解
能の最も改善された画像を決定するステップとをさらに
備えたものである。
画像を記録する画像記録ステップと、近傍平均をとる画
素の数によって繰り返し判定をするステップと、上記画
像記録ステップの画像のエントロピーを計算して、分解
能の最も改善された画像を決定するステップとをさらに
備えたものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】実施の形態１．図１はこの発明の
実施の形態１に係る合成開口レーダ装置の構成を示すブ
ロック図である。図１において、図５に示す従来例と同
一部分は同一符号を付してその説明は省略する。新たな
符号として、１０は、隣接するｎ個の画素の近傍平均を
とることで、スペックル雑音を低減する画素の近傍平均
部である。ここで、ｎは、近傍平均をとる画素の数で、
これにより、画像の画素数が１／ｎ倍となる。また、ｎ
はあらかじめ設定する。
実施の形態１に係る合成開口レーダ装置の構成を示すブ
ロック図である。図１において、図５に示す従来例と同
一部分は同一符号を付してその説明は省略する。新たな
符号として、１０は、隣接するｎ個の画素の近傍平均を
とることで、スペックル雑音を低減する画素の近傍平均
部である。ここで、ｎは、近傍平均をとる画素の数で、
これにより、画像の画素数が１／ｎ倍となる。また、ｎ
はあらかじめ設定する。
【００２３】次に、この実施の形態１の動作及び合成開
口レーダ装置の像再生方法を図２のフローチャートを参
照して説明する。図２は、この発明の実施の形態１に係
る合成開口レーダ装置の動作及び合成開口レーダ装置の
像再生方法を示すフローチャートである。フローチャー
トにおいて、画素の近傍平均以外の処理は、図６に示す
従来例と同じ処理である。
口レーダ装置の像再生方法を図２のフローチャートを参
照して説明する。図２は、この発明の実施の形態１に係
る合成開口レーダ装置の動作及び合成開口レーダ装置の
像再生方法を示すフローチャートである。フローチャー
トにおいて、画素の近傍平均以外の処理は、図６に示す
従来例と同じ処理である。
【００２４】すなわち、広帯域送受信部２は、高周波パ
ルス信号を発生させ、送受信アンテナ１は、電磁波を送
信および受信し、広帯域送受信部２は、それを増幅する
（ステップＳ１）。像再生処理部３は、広帯域送受信部
２からの信号を用いて合成開口レーダの画像を得る（ス
テップＳ２）。
ルス信号を発生させ、送受信アンテナ１は、電磁波を送
信および受信し、広帯域送受信部２は、それを増幅する
（ステップＳ１）。像再生処理部３は、広帯域送受信部
２からの信号を用いて合成開口レーダの画像を得る（ス
テップＳ２）。
【００２５】アジマスＦＦＴ部４は、上記画像をアジマ
ス方向にフーリエ変換して、スペクトルを得る（ステッ
プＳ３）。スペクトル分割部５は、上記スペクトルから
１レンジを選択し、ＭＡＭ法の次数Ｎで等分割する（ス
テップＳ４）。アジマスＩＦＦＴ部６は、分割したスペ
クトルＳp（ｉ）（ｆ）を逆フーリエ変換し、その絶対
値の２乗をとり、Ｎ個の画像を得る（ステップＳ５）。
ス方向にフーリエ変換して、スペクトルを得る（ステッ
プＳ３）。スペクトル分割部５は、上記スペクトルから
１レンジを選択し、ＭＡＭ法の次数Ｎで等分割する（ス
テップＳ４）。アジマスＩＦＦＴ部６は、分割したスペ
クトルＳp（ｉ）（ｆ）を逆フーリエ変換し、その絶対
値の２乗をとり、Ｎ個の画像を得る（ステップＳ５）。
【００２６】そして、本実施の形態１に係る画素の近傍
平均部１０は、隣接するｎ個の画素の近傍平均をとるこ
とで、スペックル雑音を低減させる（ステップＳ９）。
画像相関部７は、上記画素の近傍平均結果の複数の画像
に対し、全ての組合せで相関を計算する。位相補償部８
は、上記画像の相関結果から位相補償量を計算し、その
量で位相補償する（ステップＳ７）。画像再生部９は、
位相補償したスペクトルから合成開口レーダの画像を得
る（ステップＳ８）。
平均部１０は、隣接するｎ個の画素の近傍平均をとるこ
とで、スペックル雑音を低減させる（ステップＳ９）。
画像相関部７は、上記画素の近傍平均結果の複数の画像
に対し、全ての組合せで相関を計算する。位相補償部８
は、上記画像の相関結果から位相補償量を計算し、その
量で位相補償する（ステップＳ７）。画像再生部９は、
位相補償したスペクトルから合成開口レーダの画像を得
る（ステップＳ８）。
【００２７】従って、上記実施の形態１によれば、画素
の近傍平均部を設けることで、スペックル雑音が低減
し、位相補償量の推定精度が上昇するため、分解能の改
善された合成開口レーダの画像を得ることができる。
の近傍平均部を設けることで、スペックル雑音が低減
し、位相補償量の推定精度が上昇するため、分解能の改
善された合成開口レーダの画像を得ることができる。
【００２８】実施の形態２．図３は、この発明の実施の
形態２に係る合成開口レーダ装置の構成を示すブロック
図である。図３において、図１に示す実施の形態１と同
一部分は同一符号を付してその説明は省略する。新たな
符号として、１１は、画像再生部９によって再生された
画像を記録する画像記録部、１２は、近傍平均をとる画
素の数ｎが規定値ｎmaxより小さい場合、ｎを１増加さ
せ、画素の近傍平均部１０に処理を戻し、ｎがｎma x以
上ならば、処理を続行する繰り返し判定部であり、ここ
で、ｎmaxは近傍平均をとる最大の画素の数で、あらか
じめ設定する。１３は、画像のエントロピーを用いた決
定部で、画像記録部１１で記録された画像のエントロピ
ーＨを式（１０）で計算し、エントロピーが最小のもの
を、最良の画像として出力して処理を終了する。これ
は、画像のエントロピーが小さいほど分解能が改善され
ていることによる。ここで、ｍは画素の濃度を表し、ｍ
maxは画素濃度の最大値を表し、Ｐ（ｍ）はエントロピ
ーを計算する画像内の画素濃度ｍの出現確率を表す。
形態２に係る合成開口レーダ装置の構成を示すブロック
図である。図３において、図１に示す実施の形態１と同
一部分は同一符号を付してその説明は省略する。新たな
符号として、１１は、画像再生部９によって再生された
画像を記録する画像記録部、１２は、近傍平均をとる画
素の数ｎが規定値ｎmaxより小さい場合、ｎを１増加さ
せ、画素の近傍平均部１０に処理を戻し、ｎがｎma x以
上ならば、処理を続行する繰り返し判定部であり、ここ
で、ｎmaxは近傍平均をとる最大の画素の数で、あらか
じめ設定する。１３は、画像のエントロピーを用いた決
定部で、画像記録部１１で記録された画像のエントロピ
ーＨを式（１０）で計算し、エントロピーが最小のもの
を、最良の画像として出力して処理を終了する。これ
は、画像のエントロピーが小さいほど分解能が改善され
ていることによる。ここで、ｍは画素の濃度を表し、ｍ
maxは画素濃度の最大値を表し、Ｐ（ｍ）はエントロピ
ーを計算する画像内の画素濃度ｍの出現確率を表す。
【００２９】
【数６】
【００３０】次に、この実施の形態２の動作及び合成開
口レーダ装置の像再生方法を図４のフローチャートを参
照して説明する。図４は、この発明の実施の形態２に係
る合成開口レーダ装置の動作及び合成開口レーダ装置の
像再生方法を示すフローチャートである。フローチャー
トにおいて、画像再生ステップＳ８までは実施の形態１
と同じ処理である。
口レーダ装置の像再生方法を図４のフローチャートを参
照して説明する。図４は、この発明の実施の形態２に係
る合成開口レーダ装置の動作及び合成開口レーダ装置の
像再生方法を示すフローチャートである。フローチャー
トにおいて、画像再生ステップＳ８までは実施の形態１
と同じ処理である。
【００３１】画像記録部１１は、画像再生部９によって
再生された画像を記録する（ステップＳ１０）。繰り返
し判定部１２は、近傍平均をとる画素の数ｎと、規定値
ｎmaxを比較し、ｎが小さい場合、ｎを１増加させ、画
素の近傍平均（ステップＳ９）に処理を戻す。また、ｎ
がｎmax以上ならば、処理を続行する（ステップＳ１
１）。画像のエントロピーを用いた決定部１３は、画像
記録部１１の画像からエントロピーを計算し、その中で
エントロピーが最小のものを、最良の画像として出力し
て、処理を終了する（ステップＳ１２）。
再生された画像を記録する（ステップＳ１０）。繰り返
し判定部１２は、近傍平均をとる画素の数ｎと、規定値
ｎmaxを比較し、ｎが小さい場合、ｎを１増加させ、画
素の近傍平均（ステップＳ９）に処理を戻す。また、ｎ
がｎmax以上ならば、処理を続行する（ステップＳ１
１）。画像のエントロピーを用いた決定部１３は、画像
記録部１１の画像からエントロピーを計算し、その中で
エントロピーが最小のものを、最良の画像として出力し
て、処理を終了する（ステップＳ１２）。
【００３２】従って、上記実施の形態２によれば、近傍
平均をとる画素の数を変化させることで、スペックル雑
音を最大限に抑圧でき、分解能の改善された合成開口レ
ーダ画像を得ることができる。
平均をとる画素の数を変化させることで、スペックル雑
音を最大限に抑圧でき、分解能の改善された合成開口レ
ーダ画像を得ることができる。
【００３３】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、スペ
ックル雑音による画像相関の誤差を抑圧するために、画
像の相関をとる前に、隣接する画素の近傍平均をとるこ
とで、スペックル雑音を低減し、位相補償量の推定精度
を高め、分解能の改善された画像を得ることができる。
ックル雑音による画像相関の誤差を抑圧するために、画
像の相関をとる前に、隣接する画素の近傍平均をとるこ
とで、スペックル雑音を低減し、位相補償量の推定精度
を高め、分解能の改善された画像を得ることができる。
【００３４】また、近傍平均をとる画素の数を変化させ
ることで、スペックル雑音を最大限に抑圧でき、分解能
の改善された合成開口レーダ画像を得ることができる。
ることで、スペックル雑音を最大限に抑圧でき、分解能
の改善された合成開口レーダ画像を得ることができる。
【図１】 この発明の実施の形態１に係る合成開口レー
ダ装置の構成を示すブロック図である。
ダ装置の構成を示すブロック図である。
【図２】 この発明の実施の形態１に係る合成開口レー
ダ装置の動作及び合成開口レーダ装置の像再生方法を示
すフローチャートである。
ダ装置の動作及び合成開口レーダ装置の像再生方法を示
すフローチャートである。
【図３】 この発明の実施の形態２に係る合成開口レー
ダ装置の構成を示すブロック図である。
ダ装置の構成を示すブロック図である。
【図４】 この発明の実施の形態２に係る合成開口レー
ダ装置の動作及び合成開口レーダ装置の像再生方法を示
すフローチャートである。
ダ装置の動作及び合成開口レーダ装置の像再生方法を示
すフローチャートである。
【図５】 従来例に係る合成開口レーダ装置の構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図６】 従来例に係る合成開口レーダ装置の動作を示
すフローチャートである。
すフローチャートである。
１ 送受信アンテナ、２ 広帯域送受信部、３ 像再生
処理部、４ アジマスＦＦＴ部、５ スペクトル分割
部、６ アジマスＩＦＦＴ部、７ 画像相関部、８ 位
相補償部、９ 画像再生部、１０ 画素の近傍平均部、
１１ 画像記録部、１２ 繰り返し判定部、１３ 画像
のエントロピーを用いた決定部。
処理部、４ アジマスＦＦＴ部、５ スペクトル分割
部、６ アジマスＩＦＦＴ部、７ 画像相関部、８ 位
相補償部、９ 画像再生部、１０ 画素の近傍平均部、
１１ 画像記録部、１２ 繰り返し判定部、１３ 画像
のエントロピーを用いた決定部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 桐本 哲郎 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5J070 AB01 AD01 AE07 AF06 AF08 AH04 AH25 AH35 AK22
Claims (4)
- 【請求項１】 移動プラットフォームに搭載され高周波
パルス信号を空間に放射するとともに、反射したエコー
信号を収集する送受信アンテナと、 上記送受信アンテナで送信する高周波パルス信号を発生
するとともに、上記送受信アンテナで収集された信号を
増幅する広帯域送受信部と、 上記広帯域送受信部の出力信号を用いて像再生処理を行
い、合成開口レーダの画像を得る像再生処理部と、 上記画像をプラットフォームの移動する進行方向にフー
リエ変換するアジマスＦＦＴ部と、 上記画像のフーリエ変換結果を複数に等分割するスペク
トル分割部と、 上記分割結果をプラットフォームの移動する進行方向に
フーリエ逆変換するアジマスＩＦＦＴ部と、 上記フーリエ逆変換で得られた画像の隣接する画素の近
傍平均をとる画素の近傍平均部と、 上記画素の近傍平均結果の複数の画像に対し、全ての組
合わせで相関を計算する画像相関部と、 上記画像の相関結果から位相補償量を計算し補償する位
相補償部と、 上記位相補償結果から画像を再生する画像再生部とを備
えた合成開口レーダ装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の合成開口レーダ装置に
おいて、 上記画像再生部で得られる画像を記録する画像記録部
と、 近傍平均をとる画素の数によって繰り返し判定をする繰
り返し判定部と、 上記画像記録部の画像のエントロピーを計算して、分解
能の最も改善された画像を決定する画像のエントロピー
を用いた決定部とをさらに備えたことを特徴とする合成
開口レーダ装置。 - 【請求項３】 プラットフォーム上で高周波パルス信号
を空間に放射すると共に、反射されたエコー信号を受信
するステップと、 エコー信号の受信信号から合成開口レーダの画像を再生
するステップと、 上記画像をプラットフォームの移動する進行方向にフー
リエ変換するステップと、 上記画像のフーリエ変換結果を複数に等分割するステッ
プと、 上記分割結果をプラットフォームの移動する進行方向に
フーリエ逆変換するステップと、 上記フーリエ逆変換で得られた画像の隣接する画素の近
傍平均をとるステップと、 上記画素の近傍平均結果の複数の画像に対し、全ての組
合わせで相関を計算するステップと、 上記画像の相関結果から位相補償量を計算し補償するス
テップと、 上記位相補償結果から画像を再生する画像再生ステップ
とを備えた合成開口レーダの像再生方法。 - 【請求項４】 請求項３に記載の合成開口レーダの像再
生方法において、 上記画像再生ステップで得られる画像を記録する画像記
録ステップと、 近傍平均をとる画素の数によって繰り返し判定をするス
テップと、 上記画像記録ステップの画像のエントロピーを計算し
て、分解能の最も改善された画像を決定するステップと
をさらに備えたことを特徴とする合成開口レーダの像再
生方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000049302A JP3740657B2 (ja) | 2000-02-25 | 2000-02-25 | 合成開口レーダ装置及びその像再生方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000049302A JP3740657B2 (ja) | 2000-02-25 | 2000-02-25 | 合成開口レーダ装置及びその像再生方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001242244A true JP2001242244A (ja) | 2001-09-07 |
| JP3740657B2 JP3740657B2 (ja) | 2006-02-01 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000049302A Expired - Fee Related JP3740657B2 (ja) | 2000-02-25 | 2000-02-25 | 合成開口レーダ装置及びその像再生方法 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3740657B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003194932A (ja) * | 2001-12-27 | 2003-07-09 | Mitsubishi Electric Corp | 合成開口レーダ装置及び合成開口レーダの像再生方法 |
| JP2003215240A (ja) * | 2002-01-29 | 2003-07-30 | Mitsubishi Electric Corp | 合成開口レーダ装置及び像再生方法 |
| JP2004309158A (ja) * | 2003-04-02 | 2004-11-04 | Mitsubishi Electric Corp | 画像レーダ装置及び超解像処理方法 |
| JP2008139206A (ja) * | 2006-12-04 | 2008-06-19 | Mitsubishi Electric Corp | 高分解能レーダ装置 |
| JP2008182530A (ja) * | 2007-01-25 | 2008-08-07 | Toshiba Corp | アナログデジタル変換器 |
| US7990311B2 (en) * | 2009-10-30 | 2011-08-02 | Raytheon Applied Signal Technology, Inc. | Adaptive clutter filter for maritime surface search radar |
| WO2019069787A1 (ja) * | 2017-10-02 | 2019-04-11 | 日本電気株式会社 | レーダ画像処理装置、レーダ画像処理方法およびレーダ画像処理プログラム |
| CN112034459A (zh) * | 2020-08-14 | 2020-12-04 | 宋千 | 基于天线方向图补偿的直线合成孔径雷达成像方法和系统 |
-
2000
- 2000-02-25 JP JP2000049302A patent/JP3740657B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| CN112034459A (zh) * | 2020-08-14 | 2020-12-04 | 宋千 | 基于天线方向图补偿的直线合成孔径雷达成像方法和系统 |
| CN112034459B (zh) * | 2020-08-14 | 2024-05-28 | 湖南鉴微智能科技有限公司 | 基于天线方向图补偿的直线合成孔径雷达成像方法和系统 |
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| JP3740657B2 (ja) | 2006-02-01 |
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