CN102331573B - 阈值设定方法及装置、物标探测方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种阈值设定方法及装置、物标探测方法及装置，不受有无物标影响而自动设定对无用成分和物标进行识别的阈值。若关注的距离位置([n])的回波信号的电平(Echo[n])低于阈值电平(Th[n])，则将关注的距离位置的阈值电平更新设定得低。若回波信号的电平高于阈值电平(Th[n])、且该阈值电平高于在天线侧与关注的距离位置相邻的距离位置([n-1])的阈值电平(Th[n-1])，则将阈值电平(Th[n])更新设定得低。若回波信号的电平高于阈值电平(Th[n])、且该阈值电平低于在天线侧与关注的距离位置相邻的距离位置的阈值电平(Th[n-1])，则将阈值电平(Th[n])更新设定得高。

Description

阈值设定方法及装置、物标探测方法及装置
技术领域
本发明涉及自动设定阈值的自动阈值设定方法及阈值设定装置、以及利用该自动阈值设定方法的物标探测方法以及物标检测装置，所述阈值用于利用电波来检测海上的物标或陆地。
背景技术
以往，提出了各种发送探测用的电波、并根据该发送电波的回波信号来探测物标的物标探测装置。作为这种物标探测装置的一种，在装备于船舶上的物标探测装置中，为了对海杂波或噪声与其他船或陆地等作为目标的物标进行识别，设定物标检测用的阈值。
作为以往的阈值的设定方法，有如下方法(所谓CFAR)：利用沿着距离方向、即以天线位置为基准而远离的方向的回波信号组，计算移动平均。此外，还有如专利文献1所述，计算沿着距离方向的回波信号组的直方图的方法。
专利文献1：日本特开2008-256626号公报
但是，在上述的利用移动平均的方法中，若在作为移动平均的计算对象的区间内存在其他船或陆地等物标，则阈值与物标的回波电平相应地变高，物标的回波被抑制。
此外，在计算直方图的区域中的物标的回波的取样数少的情况下、或者杂波电平与物标回波电平的差小的情况下，在直方图上不出现将杂波和物标明确分离的谷，因此难以决定阈值。
发明内容
因此，本发明的目的在于实现一种不受有无物标影响而能够自动且更正确地设定用于对海杂波或噪声与物标进行识别的阈值的阈值设定方法。
本发明涉及一种阈值设定方法，对于一边使天线旋转一边发送电波而由天线接收到的回波信号，设定与对应于无用成分的回波信号的电平相应的阈值电平。该阈值设定方法包括以规定的距离间隔取得上述回波信号的电平的步骤。进而，阈值设定方法中具有如下步骤：根据关注位置的回波信号的电平、对关注位置设定的阈值电平以及在与关注位置处于同一距离扫掠上向天线侧靠近上述距离间隔量的位置上设定的阈值电平，更新设定关注位置的阈值电平。
在该方法中，根据关注位置的回波信号的电平、阈值电平以及与关注位置在天线侧相近的位置的阈值电平，更新关注位置的阈值电平，因此进行与关注位置附近的状况相应的阈值的更新。
此外，在本发明的阈值设定方法中，更新设定关注位置的阈值电平的步骤中，得到关注位置的回波信号的电平与关注位置的阈值电平的大小关系。在更新设定阈值电平的步骤中，得到关注位置的阈值电平与和该关注位置处于同一距离扫掠上的向天线侧靠近距离间隔量的位置的阈值电平的大小关系。并且在更新设定阈值电平的步骤中，根据这两个大小关系的结果，更新设定关注位置的阈值电平。
在该方法中，更具体地示出了根据各电平的大小关系进行阈值电平的更新设定。
此外，在本发明的阈值设定方法中，更新设定关注位置的阈值电平的步骤中，在关注位置的回波信号的电平低于对关注位置设定的阈值电平的情况下，更新设定阈值电平以使其降低。在更新设定阈值电平的步骤中，在关注位置的回波信号高于对关注位置设定的阈值电平、且关注位置的阈值电平低于与关注位置处于同一距离扫掠上向天线侧靠近距离间隔量的位置的阈值电平的情况下，更新设定关注位置的阈值电平以使其变高。
此外，在本发明的阈值设定方法中，更新设定关注位置的阈值电平的步骤中，在关注位置的回波信号的电平高于关注位置的阈值电平、且关注位置的阈值电平高于与关注位置处于同一距离扫掠上向天线侧靠近距离间隔量的位置的阈值电平的情况下，更新设定阈值电平以使其降低。
在这些方法中示出了基于各个大小关系进行的更具体的阈值电平的更新方法、即降低阈值电平或提高阈值电平的判断基准。
此外，在本发明的阈值设定方法中，更新设定关注位置的阈值电平的步骤中，在关注位置的回波信号的电平高于对关注位置设定的阈值电平、且关注位置的阈值电平高于与关注位置处于同一距离扫掠上向天线侧靠近距离间隔量的位置的阈值电平的情况下，将更新设定阈值电平以使其降低时的阈值电平的降低量设定为：比关注位置的回波信号的电平低于对关注位置设定的阈值电平时的阈值电平的降低量少。
在上述方法中，在上述大小关系中，存在多个降低阈值电平的处理，因此示出了各个降低量的关系。
此外，在本发明的阈值设定方法中，也可以是，更新设定关注位置的阈值电平的步骤中，在对关注位置的回波信号的电平与对关注位置设定的阈值电平进行比较时，将从该阈值电平中减去规定的偏置值而得到的值用于比较。
通过设置这种偏置值，能够控制阈值收敛的电平。
此外，在本发明的阈值设定方法中，包括：指定方位阈值设定步骤，对沿着天线的旋转方向以按每规定角度设置的多个指定方位，进行沿着距离方向的阈值电平的更新设定，该距离方向是以天线为基准位置向辐射方向延伸的方向；以及个别方位阈值设定步骤，对于与指定方位不同的个别方位，根据对夹着该个别方位的两个指定方位设定的阈值电平，插补设定沿着距离方向的阈值电平。
在该方法中，不是仅沿着一个方位的距离方向的阈值的设定，而是示出了在天线旋转的全周上的阈值的设定方法。即，既可以是在所有方位上进行将上述的沿着与一个方位对应的距离方向的各位置上的适应性的阈值的设定，但也可以利用其他方法。在该方法中，仅在全周上具有规定的方位角度间隔的指定方位上，进行上述阈值设定。并且，在指定方位以外的个别方位上，利用指定方位的阈值来进行阈值设定。由此，相比在所有方位上进行上述阈值设定，能够使处理简化。
此外，在本发明的阈值设定方法中，也可以是，在进行插补设定的步骤中，对于夹着个别方位的两个指定方位上设定的阈值电平中的相同距离位置的阈值电平，利用个别方位与两个指定方位的各自的方位角差进行加权，由此进行设定。
在该方法中，示出了在全周上的阈值的设定方法中的插补设定的具体内容。并且，通过使用该方法，能够用简单的运算处理进行插补设定。
此外，本发明涉及包括上述阈值设定方法的物标探测方法，该物标探测方法包括将电平比设定的阈值电平高的回波信号判断为物标的回波信号的步骤。
在该方法中，适应于状况地设定阈值，因此能够更正确地识别物标回波。
此外，本发明涉及包括上述阈值设定方法的物标探测方法，该物标探测方法包括抑制电平比设定的阈值电平低的回波信号而生成探测图像数据的步骤。
在该方法中，适应于状况地设定阈值，因此能够更正确地抑制无用成分的回波。由此，能够抑制无用成分的回波，生成物标的回波更鲜明的探测图像数据。
发明效果
根据本发明，能够与状况相应地适应性设定用于对物标回波与海杂波或噪声等无用成分的回波进行识别的阈值。由此，能够不受有无物标影响而自动设定合适的阈值。
附图说明
图1是本发明的物标探测装置的整体结构图。
图2是阈值设定的流程图。
图3是用于说明由阈值设定流程进行的各种阈值设定处理的内容的图。
图4是表示没有物标而仅存在海杂波或噪声的情况下的各距离位置的阈值的适应方法、以及有物标且在物标存在区间以外存在噪声的情况下的阈值的适应方法的图。
图5是表示对图4的(A)所示的状况下的阈值曲线适应的情况进行仿真而得到的3D图。
图6是表示对规定方位上的图4的(A)所示的状况下的阈值曲线适应的情况进行仿真而得到的图。
图7是表示代表方位的设定概念的图。
图8是用于说明个别方位的阈值的插补计算方法的图。
图9是表示利用第2实施方式的方法时的全方位的阈值的适应设定状态的图。
图10是表示进行了本发明的适应型阈值设定处理的情况下的效果(海杂波和大型船舶)的图。
图11是表示进行了本发明的适应型阈值设定处理的情况下的效果(陆地)的图。
图12是表示进行了本发明的适应型阈值设定处理的情况下的效果(陆地)的图。
符号说明
1物标探测装置；11发送控制部；12收发切换器；13天线；14接收机；15阈值设定部；16物标探测部
具体实施方式
参照附图说明包括本发明的实施方式涉及的阈值设定方法的物标探测方法及具备阈值设定装置的物标探测装置。图1是包括本实施方式的本发明的物标探测装置1的整体结构图。
物标探测装置1具备发送控制部11、收发切换器12、天线13、接收机14、相当于本申请的阈值设定装置的阈值设定部15、以及物标探测部16。
发送控制部11以规定的发送定时间隔生成脉冲状的发送信号，并输出至收发切换器12。收发切换器12将来自发送控制部11的发送信号输出至天线13。
天线13一边以规定的旋转速度旋转，一边将发送信号变换为电波并辐射至外部，接收来自外部的电波并变换为电信号，将该电信号作为接收信号输出至收发切换器12。收发切换器12将来自天线13的接收信号输出至接收机14。
接收机14通过将接收信号以规定的时间间隔进行取样，生成回波信号。此时，接收机14根据方位信息，生成沿着距离方向而电平变化的回波信号，作为每个方位的距离扫掠。接收机14以距离扫掠为单位将回波信号输出至阈值设定部15及物标探测部16。这里，方位信息例如是由来自天线13的方位角信息(以指定方向(例如船首方位)为基准方位)和装备该物标探测装置的船舶的船首方位设定的绝对方位。另外，方位信息还提供至阈值设定部15及物标探测部16。
阈值设定部15具备：存储器，例如存储以后述的阈值设定算法写入的阈值设定程序或所设定的阈值及回波信号；以及处理运算部，执行阈值设定算法。
阈值设定部15根据关注位置的回波信号的电平、已对该关注位置设定的阈值的电平、以及距离扫掠上的与关注位置以取样距离间隔在天线侧相邻的下一个位置(以下简称为“相邻位置”)的阈值的电平，更新设定关注位置的阈值的电平，具体算法留待后述。即，阈值设定部15根据关注位置的状况、具体而言是海杂波或噪声的无用成分的电平以及物标的有无，适应性地更新设定最优的阈值。阈值设定部15将设定的阈值输出至物标探测部16。
物标探测部16具备：存储器，例如存储写入了物标探测算法的物标探测程序或来自阈值设定部15的阈值及回波信号；以及处理运算部，执行物标探测算法。另外，物标探测部16可以利用与上述阈值设定部15相同的资源，也可以利用个别的资源。
物标探测部16根据来自接收机14的回波信号和由阈值设定部15设定的与各个回波信号对应的阈值，执行物标探测处理。物标探测处理例如是物标检测处理及探测图像数据形成处理。物标检测处理是以下处理：若回波信号的电平比阈值的电平高则判断为该回波信号是由物标引起的回波信号，并输出该判断结果。探测图像数据形成处理是以下处理：通过抑制比阈值的电平低的回波信号，而形成仅将阈值的电平以上的回波信号更醒目地显示的图像数据。并且，通过进行上述适应性的阈值的更新设定，能够从包含海杂波或噪声等无用成分的接收信号，更正确地进行物标检测。此外，通过进行上述适应性的阈值的更新设定，能够抑制海杂波或噪声等无用成分，生成更正确且明确地显示物标的图像的探测图像。
接着，更具体说明阈值设定方法(阈值设定算法)。图2是阈值设定的流程图。图3是用于说明通过阈值设定流程进行的各种阈值设定处理的内容的图。图3(A)是说明步骤S105的处理的图，图3(B)是用于说明步骤S106的处理的图，图3(C)是用于说明步骤S107的处理的图。另外，在以下说明中仅示出某距离扫掠数据中的某一位置[n](关注的距离位置)的阈值的更新设定，但是按照与构成距离扫掠数据的各回波信号对应的每个距离位置进行这种阈值的更新设定。进而，这种设定在各扫描中持续进行。这里，扫描表示对天线旋转一周量的回波信号进行处理的期间。即，与在天线旋转一周的期间中发送的各发送信号对应的回波信号的集合构成1扫描量的回波信号。
首先，对各位置的阈值设定初始值。因此，距离扫掠数据中的最靠天线侧的距离位置的阈值为初始值本身，但在最靠天线侧的距离位置以外的距离位置上，通过以下的流程所示的算法，阈值逐渐适应于状况。
阈值设定部15根据从接收机14输入的以距离扫掠为单位的回波信号，取得关注的距离位置[n]的回波信号的电平Echo[n]。此外，读出Th[n]。阈值设定部15比较回波信号的电平Echo[n]和阈值电平Th[n](S101)。
阈值设定部15若判断为回波信号的电平Echo[n]大于阈值电平Th[n](S102：是)，则读出与关注的距离位置[n]在天线侧相邻的距离位置[n-1]的阈值电平Th[n-1]，比较关注的距离位置[n]的阈值电平Th[n]和相邻位置[n-1]的阈值电平Th[n-1](S103)。
阈值设定部15若判断为相邻位置[n-1]的阈值电平Th[n-1]大于关注的距离位置[n]的阈值电平Th[n](步骤S104：是)，则进行对关注的距离位置[n]的阈值电平Th[n]加上修正值δ的修正(S105)。
Th[n]＝Th[n]+δ(式A)
另外，优选的是，修正值δ例如基于物标回波的电平与噪声电平的相对差，设定成比该相对差小规定电平以上。
该处理如图3(A)所示。即，在关注的距离位置[n]的回波信号的电平Echo[n]大于阈值电平Th[n]、并且关注的距离位置[n]的阈值电平Th[n]小于相邻位置[n-1]的阈值电平Th[n-1]的情况下，将关注的距离位置[n]的阈值电平Th[n]提高δ，以使其接近于相邻位置[n-1]的阈值电平Th[n-1]。将该处理称为“A处理”。
另一方面，阈值设定部15若判断为相邻位置[n-1]的阈值电平Th[n-1]小于关注的距离位置[n]的阈值电平Th[n](S104：否)，则进行从关注的距离位置[n]的阈值电平Th[n]减去修正值βδ的修正(S106)。
Th[n]＝Th[n]-βδ(式B)
另外，β被设定为0＜β＜1的实数，通过使用这样的β的设定，即使在物标回波的期间通过A处理而阈值一度上升，也能够使阈值平缓降低。
该处理如图3(B)所示。即，在关注的距离位置[n]的回波信号的电平Echo[n]大于阈值电平Th[n]、并且关注的距离位置[n]的阈值电平Th[n]大于相邻位置[n-1]的阈值电平Th[n-1]的情况下，将关注的距离位置[n]的阈值电平Th[n]降低βδ，以使其接近于相邻位置[n-1]的阈值电平Th[n-1]。以下，将该处理称为“B处理”。
此外，在上述步骤S102中为否的情况下、即阈值设定部15若判断为回波信号的电平Echo[n]小于阈值电平Th[n](S102：否)，则进行从关注的距离位置[n]的阈值电平Th[n]减去修正值δ的修正(S107)。
Th[n]＝Th[n]-δ(式C)
该处理如图3(C)所示。即，在关注的距离位置[n]的回波信号的电平Echo[n]小于阈值电平Th[n]的情况下，将关注的距离位置[n]的阈值电平Th[n]降低δ。以下，将该处理称为“C处理”。
此处，在如上所述执行了步骤S105、S106或S107中的某一个之后，返回至图2的流程之初，并对下一个关注的距离位置(例如与距离位置[n]在天线侧的相反侧相邻的距离位置[n+1])执行图2的流程。如此从天线侧依次对各关注的距离位置执行图2的流程。
如上所述，根据关注位置[n]的回波信号的电平Echo[n]及阈值Th[n]和接近位置的阈值电平Th[n-1]，执行该关注位置[n]的阈值Th[n]的更新处理，从而能够设定如图4所示的各距离位置的阈值。图4(A)表示没有物标而仅存在海杂波或噪声的情况下的各距离位置的阈值的适应方法。图4(B)表示有物标且在物标存在区间以外存在噪声的情况下的阈值的适应方法。另外，在图4中，细实线表示回波信号，粗实线表示适应后的阈值曲线，粗虚线表示初始阈值曲线。
(海杂波的发生区间)
首先，若开始阈值的更新处理，则在连续的扫描中持续执行上述C处理，阈值电平逐渐降低，直到阈值电平达到海杂波的电平程度为止。
接着，若阈值电平降低到海杂波的峰值电平程度，则海杂波的回波信号的电平有时高于阈值电平。在该情况下执行A处理。这里，海杂波的回波具有其电平根据距天线的距离而依次降低的距离依赖性。因此，如果是相同的距离位置，则由扫描的相异引起的电平差不大。因而，通过如上述那样进行A处理、并在多个扫描中持续进行阈值的更新处理，在海杂波的发生区间中，设定与海杂波的平均电平大致相等的电平的阈值。由此，如图4(A)所示，能够适应性地自动设定与海杂波的平均电平相应的阈值。
(噪声的发生区间)
首先，与海杂波的情况同样，若开始阈值的更新处理，则在连续的扫描中持续执行上述C处理，阈值电平逐渐降低，直到阈值电平达到噪声的电平程度为止。
接着，若阈值电平降低到噪声的电平程度，则噪声的回波信号的电平与阈值电平的大小关系频繁地转换。此外，在距离方向上相邻的位置之间，大小关系几乎不会持续相同。在该情况下，随机执行A处理、B处理、C处理，并且在噪声的发生区间中的几乎整个区间上执行。
(物标回波的存在区间)
物标回波的电平如图4(B)所示，比噪声的回波信号的电平高，且沿着距离方向维持连续高的状态。因此，如下所述，阈值逐渐进行适应。
在与噪声接近的物标的天线侧的边界部上适用B处理，该物标的边界部的距离位置的阈值收敛到物标的天线侧的边界部之前的噪声电平。此外，物标回波的范围内的更远方侧的各距离位置的阈值也通过A处理、B处理的作用收敛到物标的天线侧的边界部之前的噪声电平。由此，即使在物标回波的范围内，阈值也为与噪声的发生区间大致相同的电平。此时，由于物标回波的天线侧的噪声电平，相邻位置的阈值有时变得比关注的距离位置的阈值大。在该情况下，执行A处理，阈值提高。但是，如上所述，由于噪声电平不固定，因此不会持续执行A处理，而适当执行A处理和B处理。因而，从结果来看，即使在物标回波的范围内，阈值也为与噪声的发生区间大致相同的电平。
如上所述，通过使用本实施方式的阈值设定处理，根据海杂波或噪声的电平等无用成分的电平，且不受有无物标影响，能够适应性地自动设定阈值。并且，通过像这样利用最优化的阈值，能够如上述那样进行更正确的物标探测处理。
另外，在上述说明中，示出了使在阈值的更新设定中利用的修正值δ一定的情况，但也可以例如从阈值的初始设定开始到规定的多个扫描的期间，将修正值δ设定得大。通过进行这种设定，阈值更快地接近于海杂波或噪声的电平，因此能够提高适应速度。
图5是对图4(A)所示的状况下的阈值曲线适应的情况进行仿真而得到的3D图。该仿真是包括使上述适应速度变快的处理的结果。在图5中纵轴表示阈值电平，第1横轴表示扫描的推移，第2横轴表示距离方向的位置。可以看出，如图5所示，通过进行本实施方式的阈值更新处理，每当反复进行扫描时，阈值适应于与状况相应的电平。
此外，图6是对规定方位的图4(A)所示的状况下的规定扫描(20回扫描)后的阈值曲线进行仿真而得到的图。在图6中，粗实线表示20回扫描后的阈值曲线，细实线表示各扫描中的回波信号的电平。可以看出，通过这样进行本实施方式的阈值更新处理，阈值适应于与海杂波或噪声等状况相应的电平。
此外，在上述说明中，示出了将阈值电平Th[n]和回波信号的电平Echo[n]直接比较的例子，但也可以将从阈值Th[n]减去规定偏置值α而得到的值与回波信号的电平Echo[n]进行比较。此时，规定偏置值α例如根据噪声的变动电平来设定即可。通过使用减去这种规定偏置值α而得到的值，在噪声的发生区域也能够使由噪声的变动引起的A处理和C处理的发生频度产生偏差，能够控制阈值收敛到的电平。
此外，在上述说明中，示出了通过加上或减去修正值δ来进行阈值的修正(更新设定)的例子，但也可以采用修正系数，进行乘法或除法来进行阈值的修正(更新设定)。
接着，参照附图说明包括第2实施方式的阈值设定方法的物标探测方法及具备阈值设定装置的物标探测装置。在本实施方式的阈值设定方法中，表示与方位方向对应的阈值的设定方法。
上述的第1实施方式所示的阈值设定方法示出了与一个方位对应的各距离位置上的阈值的适应方法。这里，天线如上述那样旋转，物标探测装置通常进行对全周围的物标探测。因而，通过对各方位即各距离扫掠数据进行上述的阈值适应处理，能够进行全周围的阈值适应处理。但是，在本实施方式中，利用第1实施方式所示的对指定方位的阈值的适应处理，用其他方法设定全周围的阈值。
首先，对沿着天线13的旋转方向的方位角方向，如图7所示，以规定的角度间隔设定多个代表方位。图7是表示代表方位的设定概念的图。
在绝对方位中以北向为0°方向(基准方向)，将全周(360°)以规定方位角(Δθ)间隔分割而得到代表方位。阈值设定部15预先存储这样的代表方位θ1，θ2，…。
阈值设定部15若取得代表方位的距离扫掠数据，则利用上述第1实施方式所示的方法，更新设定各距离位置的阈值。例如，阈值设定部15若取得代表方位θ1的距离扫掠数据，则更新设定各距离位置的阈值Th1，若取得代表方位θ2的距离扫掠数据，则更新设定各距离位置的阈值Th2。
接着，阈值设定部15将代表方位间的个别方位的阈值根据夹着该个别方位的两个代表方位的阈值来进行插补计算。图8是用于说明个别方位的阈值的插补计算方法的图，图8(A)是表示代表方位与个别方位的位置关系例的图，图8(B)是表示个别方位的阈值的设定概念的图。
阈值设定部15在计算个别方位θa的距离位置[n]的阈值Tha[n]的情况下，根据如上述那样与距离扫掠数据一起得到的绝对方位，取得个别方位θa。并且，阈值设定部15计算在逆时针方向侧与该个别方位θa最近的代表方位θm与个别方位θa的方位角差Δθma。
阈值设定部15为了计算个别方位θa的距离位置[n]的阈值Tha[n]，取得两个代表方位θm、θm+1的关注的距离位置[n]的阈值Thm[n]、Thm+1[n]。阈值设定部15利用如图8(B)所示的插补计算的概念，根据下式计算个别方位θa的距离位置[n]的阈值Tha[n]。
Tha[n]＝(Δθma/Δθ)*Thm[n]+(1-Δθma/Δθ)*Thm+1[n]
阈值设定部15在个别方位θa的各距离位置上执行这种插补计算处理。由此，能够更新设定全周围方向的各距离位置上的阈值。并且，通过使用该方法，不需要在全周围方向的所有各距离位置上进行如第1实施方式所示的处理。由此，能够减轻整体的处理负担，实现高速化。此时，在进行了这种处理时，实际上能够进行充分正确的阈值设定。这是因为，例如海杂波是波的反射，呈现出具有某种程度的宽度。因而，通过适当设定代表方位的间隔Δθ，即使不对所有的方位进行适应阈值设定处理，也能够设定充分反映了波的状态的阈值。同样，物标回波也具有规定的宽度，因此能够得到与海杂波的情况同样的作用效果。
通过使用如上所述的处理，设定与如图9所示的适应于全方位的阈值。图9(A)是表示全方位的阈值的适应设定状态的图，纵轴表示阈值电平，第1横轴表示方位，第2横轴表示距离方向位置。图9(B)是将图9(A)的方位方向重叠观察的图。如图9(A)、(B)所示，通过使用本实施方式的方法，能够进行与各个方位的状况相应的阈值设定。另外，通过使用阈值设定的分布，能够推测波到来的方向及高度。
此外，通过如上所述的结构及处理，能够得到如图10、图11、图12所示的效果。图10、图11、图12是表示进行本发明的适应型阈值设定处理时的效果的图。各图的(A)表示将回波数据原样显示的探测图像，各图的(B)表示进行本发明的适应型阈值设定处理、抑制了阈值以下的回波的探测图像。此外，图10表示存在海杂波和大型船舶的情况，图11、图12是表示有小的海杂波和陆地的情况。
如图10、图11、图12所示，通过进行本发明的适应型阈值设定处理，与海杂波的电平相应，并且在存在大型船舶或陆地的区间也不受该大型船舶或陆地的回波影响而与噪声的电平相应，由此自动设定阈值。由此，不生成如各图的(A)所示的以往的除大型船或陆地以外还映入了海杂波的探测图像，而是如各图的(B)所示，能够可靠地生成留下大型船舶或陆地而仅抑制了海杂波的探测图像。
此外，在上述的说明中示出了利用于船舶用雷达装置的情况的例子，但只要是发送规定的探测信号并取得其回波信号的装置，都能够使用上述的处理。

Claims (10)

1.一种阈值设定方法，对于一边使天线旋转一边发送电波而由上述天线接收到的回波信号，设定与对应于无用成分的回波信号的电平相应的阈值电平，包括：
以规定的距离间隔取得上述回波信号的电平的步骤；以及
基于关注位置的回波信号的电平、对上述关注位置设定的阈值电平、以及对与上述关注位置处于同一距离扫掠上向天线侧靠近上述距离间隔量的位置设定的阈值电平，更新设定上述关注位置的阈值电平的步骤；
在更新设定上述关注位置的阈值电平的步骤中，
在上述关注位置的回波信号的电平低于上述关注位置的阈值电平的情况下，更新设定上述关注位置的阈值电平以使其降低，
在上述关注位置的回波信号的电平高于上述关注位置的阈值电平、且上述关注位置的阈值电平低于与上述关注位置处于同一距离扫掠上向天线侧靠近上述距离间隔量的位置的阈值电平的情况下，更新设定上述关注位置的阈值电平以使其变高，
在上述关注位置的回波信号的电平高于上述关注位置的阈值电平、且上述关注位置的阈值电平高于与上述关注位置处于同一距离扫掠上向天线侧靠近上述距离间隔量的位置的阈值电平的情况下，更新设定上述关注位置的阈值电平以使其降低。
2.如权利要求1所述的阈值设定方法，
在更新设定上述关注位置的阈值电平的步骤中，
在上述关注位置的回波信号的电平高于上述关注位置的阈值电平、且上述关注位置的阈值电平高于与上述关注位置处于同一距离扫掠上向天线侧靠近上述距离间隔量的位置的阈值电平的情况下，更新设定上述关注位置的阈值电平以使其降低的情况下的阈值电平的降低量比上述关注位置的回波信号的电平低于上述关注位置的阈值电平的情况下的阈值电平的降低量少。
3.如权利要求1或2所述的阈值设定方法，
在更新设定上述关注位置的阈值电平的步骤中，
在对上述关注位置的回波信号的电平与对上述关注位置设定的阈值电平进行比较时，将从该阈值电平中减去规定的偏置值而得到的值用于上述比较。
4.如权利要求1或2所述的阈值设定方法，包括：
指定方位阈值设定步骤，对沿着上述天线的旋转方向按每规定角度设置的多个指定方位，进行沿着距离方向的阈值电平的更新设定，该距离方向是以上述天线为基准位置向辐射方向延伸的方向；以及
个别方位阈值设定步骤，对于与上述指定方位不同的个别方位，基于对夹着该个别方位的两个指定方位设定的阈值电平，插补设定沿着上述距离方向的阈值电平。
5.如权利要求4所述的阈值设定方法，
在上述个别方位阈值设定步骤中，
对于夹着上述个别方位的两个指定方位上设定的阈值电平中的相同距离位置的阈值电平，利用上述个别方位与上述两个指定方位的各自的方位角差进行加权，由此进行设定。
6.一种物标探测方法，
包括权利要求1至5中任一项所述的阈值设定方法；
包括将电平比设定的阈值电平高的回波信号判断为物标的回波信号的步骤。
7.一种物标探测方法，
包括权利要求1至5中任一项所述的阈值设定方法；
包括抑制电平比设定的阈值电平低的回波信号而生成探测图像数据的步骤。
8.一种阈值设定装置，包括：
天线，一边旋转一边收发电波；
回波信号生成部，根据由上述天线接收到的接收信号，生成回波信号；以及
阈值设定部，设定与对应于无用成分的回波信号的电平相应的阈值；
上述阈值设定部基于关注位置的回波信号的电平、对上述关注位置设定的阈值电平、以及对与上述关注位置处于同一距离扫掠上向天线侧靠近距离间隔量的位置设定的阈值电平，更新设定上述关注位置的阈值电平；
在上述关注位置的回波信号的电平低于对上述关注位置设定的阈值电平的情况下，上述阈值设定部更新设定上述关注位置的阈值电平以使其降低，
在上述关注位置的回波信号的电平高于对上述关注位置设定的阈值电平、且上述关注位置的阈值电平低于对与上述关注位置处于同一距离扫掠上向天线侧靠近上述距离间隔量的位置设置的阈值电平的情况下，上述阈值设定部更新设定上述关注位置的阈值电平以使其变高，
在上述关注位置的回波信号的电平高于对上述关注位置设定的阈值电平、且上述关注位置的阈值电平高于对与上述关注位置处于同一距离扫掠上向天线侧靠近上述距离间隔量的位置设定的阈值电平的情况下，上述阈值设定部更新设定上述关注位置的阈值电平以使其降低。
9.如权利要求8所述的阈值设定装置，
上述阈值设定部对沿着上述天线的旋转方向按每规定角度设置的多个指定方位，进行沿着距离方向的阈值电平的更新设定，该距离方向是以上述天线为基准位置向辐射方向延伸的方向，并且上述阈值设定部对于与上述指定方位不同的个别方位，基于对夹着该个别方位的两个指定方位设定的阈值电平，插补设定沿着上述距离方向的阈值电平。
10.一种物标探测装置，
具备如权利要求8或9所述的阈值设定装置；
具备图像数据生成部，该图像数据生成部抑制电平比设定的阈值电平低的回波信号而生成探测图像数据。
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