JP2008261720A

JP2008261720A - Ambiguity processing device

Info

Publication number: JP2008261720A
Application number: JP2007104485A
Authority: JP
Inventors: Mikiko Higuchi; 巳希子樋口
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2007-04-12
Filing date: 2007-04-12
Publication date: 2008-10-30

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To detect azimuth ambiguity in image data. <P>SOLUTION: This ambiguity processing device 10 assumes a target (prescribed range) in the image data of a synthetic aperture radar to be the azimuth ambiguity, assumes a position (distance) where the target azimuth ambiguity is generated, and generates an azimuth compression reference function based on the assumed position, to thereby perform azimuth compression (compression processing). When an amplitude of the target of the image data acquired as a result of the azimuth compression is higher than a prescribed value, it is determined that the target is azimuth ambiguity generated on the assumed position (determination processing). The device 10 repeats the compression processing and the determination processing, while changing the assumed position. It is determined whether the target is azimuth ambiguity or not by performing the compression processing and the determination processing relative to every position where the azimuth ambiguity may be generated. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

この発明は、例えば、合成開口レーダ画像内のアジマスアンビギュイティを検出し、分離することで画質の向上を図る装置に関するものである。 The present invention relates to an apparatus for improving image quality by detecting and separating azimuth ambiguities in a synthetic aperture radar image, for example.

従来のレーダ装置においては、アジマスアンビギュイティを抑圧するため、可能な限り高いＰＲＦ（ＰｕｌｓｅＲｅｐｅｔｉｔｉｏｎＦｒｅｑｕｅｎｃｙ）を採用する方法が用いられている。また、受信時にアンテナパターンにウエイトを乗じ、アジマス方向のアンテナパターンにおけるサイドローブレベルを低下させる方法が用いられている。
大内和夫著，「リモートセンシングのための合成開口レーダの基礎」，第１版，東京電機大学，２００４年１年２０月，１９８−２０４頁 In a conventional radar apparatus, a method of adopting the highest possible PRF (Pulse Repetition Frequency) is used to suppress azimuth ambiguity. Further, a method is used in which the antenna pattern is multiplied by a weight during reception to reduce the side lobe level in the antenna pattern in the azimuth direction.
Kazuo Ouchi, “Basics of Synthetic Aperture Radar for Remote Sensing”, 1st Edition, Tokyo Denki University, January 2004, pp. 198-204

アジマスアンビギュイティ抑圧のためＰＲＦを高くする方法や、アンテナパターンにウエイトを乗じる方法では、ハードウェアの制限上の限界がある。そのため、アンビギュイティの発生をなくすことはできない。
また、移動する目標を抽出する処理では、画像データ中のアジマスアンビギュイティを移動する目標として誤検出してしまい、目標検出精度が劣化することがある。 The method of increasing the PRF for suppressing azimuth ambiguity and the method of multiplying the antenna pattern by weight have limitations on hardware. Therefore, the occurrence of ambiguity cannot be eliminated.
Further, in the process of extracting the moving target, the azimuth ambiguity in the image data is erroneously detected as the moving target, and the target detection accuracy may deteriorate.

この発明は、例えば、画像データ中のアジマスアンビギュイティを検出することを目的とする。また、画像データ中のアジマスアンビギュイティを分離して画像データの画質を高めることを目的とする。 An object of the present invention is to detect, for example, azimuth ambiguity in image data. Another object of the present invention is to improve the image quality of image data by separating azimuth ambiguities in the image data.

本発明に係るアンビギュイティ処理装置は、例えば、合成開口レーダの画像データを入力画像データとして入力して記憶装置に記憶するデータ入力部と、
上記データ入力部が入力した入力画像データ中の目標がアジマスアンビギュイティであると仮定して、アジマスアンビギュイティの本来の位置を処理装置により仮定して入力する参照関数制御部と、
上記参照関数制御部が入力した位置に基づきアジマス圧縮参照関数を生成して記憶装置に記憶する参照関数生成部と、
上記参照関数生成部が生成したアジマス圧縮参照関数に基づき上記入力画像データをアジマス圧縮して新たな画像データを生成して記憶装置に記憶するアジマス圧縮部と、
上記アジマス圧縮部が生成した新たな画像データ中の上記目標の振幅値が上記入力画像データ中の上記目標の振幅値よりも大きく高い相関を示すか否かを判定して、上記目標がアジマスアンビギュイティであるか否かを処理装置により判定するアンビギュイティ判定部と
を備えることを特徴とする。 An ambiguity processing apparatus according to the present invention includes, for example, a data input unit that inputs synthetic aperture radar image data as input image data and stores the input image data in a storage device;
Assuming that the target in the input image data input by the data input unit is azimuth ambiguity, a reference function control unit that inputs the original position of the azimuth ambiguity by a processing device;
A reference function generation unit that generates an azimuth compression reference function based on the position input by the reference function control unit and stores it in a storage device;
An azimuth compression unit that compresses the input image data based on the azimuth compression reference function generated by the reference function generation unit, generates new image data, and stores the new image data in a storage device;
It is determined whether or not the target amplitude value in the new image data generated by the azimuth compression unit has a higher correlation than the target amplitude value in the input image data. And an ambiguity determination unit that determines whether or not it is a guity by a processing device.

本発明に係るアンビギュイティ処理装置によれば、合成開口レーダの画像データ中にアジマスアンビギュイティが含まれるか否かを判定することが可能である。 According to the ambiguity processing apparatus of the present invention, it is possible to determine whether or not azimuth ambiguity is included in the image data of the synthetic aperture radar.

実施の形態１．
実施の形態１では、合成開口レーダの画像データに含まれるアジマスアンビギュイティを検出して、分離するアンビギュイティ処理装置１０について説明する。 Embodiment 1 FIG.
In the first embodiment, an ambiguity processing apparatus 10 that detects and separates azimuth ambiguities included in image data of a synthetic aperture radar will be described.

まず、図１に基づき実施の形態１に係るアンビギュイティ処理装置１０のハードウェア構成の一例について説明する。図１は、実施の形態１に係るアンビギュイティ処理装置１０のハードウェア構成の一例を示す図である。
図１において、アンビギュイティ処理装置１０は、プログラムを実行するＣＰＵ９１１（Ｃｅｎｔｒａｌ・Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ・Ｕｎｉｔ、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサともいう）を備えている。ＣＰＵ９１１は、バス９１２を介してＲＯＭ９１３、ＲＡＭ９１４、通信ボード９１５、ＬＣＤ９０１、キーボード９０２、磁気ディスク装置９２０と接続され、これらのハードウェアデバイスを制御する。磁気ディスク装置９２０の代わりに、光ディスク装置、メモリカード読み書き装置などの記憶装置でもよい。 First, an example of the hardware configuration of the ambiguity processing apparatus 10 according to the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of an ambiguity processing apparatus 10 according to the first embodiment.
In FIG. 1, an ambiguity processing apparatus 10 includes a CPU 911 (also referred to as a central processing unit, a central processing unit, a processing unit, an arithmetic unit, a microprocessor, a microcomputer, and a processor) that executes a program. The CPU 911 is connected to the ROM 913, the RAM 914, the communication board 915, the LCD 901, the keyboard 902, and the magnetic disk device 920 via the bus 912, and controls these hardware devices. Instead of the magnetic disk device 920, a storage device such as an optical disk device or a memory card read / write device may be used.

ＲＡＭ９１４は、揮発性メモリの一例である。ＲＯＭ９１３、磁気ディスク装置９２０の記憶媒体は、不揮発性メモリの一例である。これらは、記憶装置の一例である。
通信ボード９１５、キーボード９０２などは、入力装置の一例である。
通信ボード９１５は、通信装置の一例である。 The RAM 914 is an example of a volatile memory. The storage medium of the ROM 913 and the magnetic disk device 920 is an example of a nonvolatile memory. These are examples of the storage device.
The communication board 915, the keyboard 902, and the like are examples of input devices.
The communication board 915 is an example of a communication device.

磁気ディスク装置９２０又はＲＯＭ９１３などには、オペレーティングシステム９２１（ＯＳ）、ウィンドウシステム９２２、プログラム群９２３、ファイル群９２４が記憶されている。プログラム群９２３のプログラムは、ＣＰＵ９１１、オペレーティングシステム９２１、ウィンドウシステム９２２により実行される。 An operating system 921 (OS), a window system 922, a program group 923, and a file group 924 are stored in the magnetic disk device 920 or the ROM 913. The programs in the program group 923 are executed by the CPU 911, the operating system 921, and the window system 922.

プログラム群９２３には、以下に述べる実施の形態の説明において「データ入力部１」、「参照関数制御部２」、「参照関数生成部３」、「アジマス圧縮部４」、「アンビギュイティ判定部５」、「アンビギュイティ分離部６」等として説明する機能を実行するプログラム、及び、その他のプログラムがそれぞれ記憶されている。
ファイル群９２４には、以下に述べる実施の形態の説明において、「入力画像データ」、「新たな画像データ」、「アジマス圧縮参照関数」、「位置」、「〜判定」等として説明する情報やデータや信号値や変数値やパラメータが、「ファイル」や「データベース（ＤＢ）」の各項目として記憶されている。「ファイル」や「データベース」は、ディスクやメモリなどの記録媒体に記憶される。ディスクやメモリなどの記憶媒体に記憶された情報やデータや信号値や変数値やパラメータは、読み書き回路を介してＣＰＵ９１１によりメインメモリやキャッシュメモリに読み出され、抽出・検索・参照・比較・演算・計算・処理・出力・印刷・表示などのＣＰＵ９１１の動作に用いられる。抽出・検索・参照・比較・演算・計算・処理・出力・印刷・表示のＣＰＵ９１１の動作の間、情報やデータや信号値や変数値やパラメータは、メインメモリやキャッシュメモリやバッファメモリに一時的に記憶される。
また、以下に述べる実施の形態の説明において説明するフローチャートの矢印の部分は主としてデータや信号の入出力を示し、データや信号値は、ＲＡＭ９１４のメモリ、磁気ディスク装置９２０の磁気ディスク、その他光ディスク、ミニディスク、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ・Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ・Ｄｉｓｃ）等の記録媒体に記録される。また、データや信号は、バス９１２や信号線やケーブルその他の伝送媒体によりオンライン伝送される。 The program group 923 includes “data input unit 1”, “reference function control unit 2”, “reference function generation unit 3”, “azimuth compression unit 4”, “ambiguity determination” in the description of the embodiment described below. Section 5 "," ambiguity separation section 6 ", etc., and other programs are stored.
In the file group 924, information described as “input image data”, “new image data”, “azimuth compression reference function”, “position”, “˜determination”, etc. Data, signal values, variable values, and parameters are stored as items of “file” and “database (DB)”. The “file” and “database” are stored in a recording medium such as a disk or a memory. Information, data, signal values, variable values, and parameters stored in a storage medium such as a disk or memory are read out to the main memory or cache memory by the CPU 911 via a read / write circuit, and extracted, searched, referenced, compared, and calculated. Used for the operation of the CPU 911 such as calculation / processing / output / printing / display. Information, data, signal values, variable values, and parameters are temporarily stored in the main memory, cache memory, and buffer memory during the operation of the CPU 911 for extraction, search, reference, comparison, calculation, calculation, processing, output, printing, and display. Is remembered.
In addition, the arrows in the flowcharts described in the description of the embodiment described below mainly indicate input / output of data and signals. The data and signal values are the memory of the RAM 914, the magnetic disk of the magnetic disk device 920, other optical disks, It is recorded on a recording medium such as a mini-disc or DVD (Digital Versatile Disc). Data and signals are transmitted online via a bus 912, signal lines, cables, or other transmission media.

また、以下に述べる実施の形態の説明において「〜部」として説明するものは、「〜回路」、「〜装置」、「〜機器」、「〜手段」、「〜機能」であってもよく、また、「〜ステップ」、「〜手順」、「〜処理」であってもよい。また、「〜処理」として説明するものは「〜ステップ」であっても構わない。すなわち、「〜部」として説明するものは、ＲＯＭ９１３に記憶されたファームウェアで実現されていても構わない。或いは、ソフトウェアのみ、或いは、素子・デバイス・基板・配線などのハードウェアのみ、或いは、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせ、さらには、ファームウェアとの組み合わせで実施されても構わない。ファームウェアとソフトウェアは、プログラムとして、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ等の記録媒体に記憶される。プログラムはＣＰＵ９１１により読み出され、ＣＰＵ９１１により実行される。すなわち、プログラムは、以下に述べる「〜部」としてコンピュータを機能させるものである。又は、以下に述べる「〜部」の手順や方法をコンピュータに実行させるものである。 In addition, what is described as “to part” in the description of the embodiment described below may be “to circuit”, “to device”, “to device”, “to means”, and “to function”. Also, “to step”, “to procedure”, and “to processing” may be used. Further, what is described as “to process” may be “to step”. That is, what is described as “˜unit” may be realized by firmware stored in the ROM 913. Alternatively, it may be implemented only by software, or only by hardware such as elements, devices, substrates, and wirings, by a combination of software and hardware, or by a combination of firmware. Firmware and software are stored as programs in a recording medium such as a magnetic disk, a flexible disk, an optical disk, a compact disk, a mini disk, and a DVD. The program is read by the CPU 911 and executed by the CPU 911. That is, the program causes the computer to function as “to part” described below. Alternatively, it causes the computer to execute the procedures and methods of “to part” described below.

次に、実施の形態１に係るアンビギュイティ処理装置１０の概要を説明する。
実施の形態１に係るアンビギュイティ処理装置１０は、合成開口レーダの画像データ中の目標（所定の範囲）をアジマスアンビギュイティであると仮定する。また、この目標のアジマスアンビギュイティの本来の位置（本来の位置までの距離）を仮定する。仮定した位置に基づきアジマス圧縮参照関数を生成し、アジマス圧縮を行う（圧縮処理）。アジマス圧縮した結果得られた画像データの目標の振幅が所定の値よりも高ければ、目標は仮定した通りアジマスアンビギュイティであると判定する（判定処理）。仮定する位置を変化させながら、圧縮処理と判定処理とを繰り返す。アジマスアンビギュイティが発生し得るすべての位置について圧縮処理と判定処理とを行うことにより、目標がアジマスアンビギュイティであるか否かを判定する。
そして、アジマスアンビギュイティであると判定された場合には、目標を分離することで画質を高める。 Next, an outline of the ambiguity processing apparatus 10 according to the first embodiment will be described.
The ambiguity processing apparatus 10 according to the first embodiment assumes that the target (predetermined range) in the image data of the synthetic aperture radar is azimuth ambiguity. In addition, the original position (distance to the original position) of the target azimuth ambiguity is assumed. An azimuth compression reference function is generated based on the assumed position, and azimuth compression is performed (compression process). If the target amplitude of the image data obtained as a result of azimuth compression is higher than a predetermined value, it is determined that the target is azimuth ambiguity as assumed (determination process). The compression process and the determination process are repeated while changing the assumed position. By performing compression processing and determination processing for all positions where azimuth ambiguity can occur, it is determined whether or not the target is azimuth ambiguity.
When it is determined that the azimuth is ambiguity, the image quality is improved by separating the target.

次に、図２、図３に基づき、実施の形態１に係るアンビギュイティ処理装置１０の機能と動作について説明する。図２は、実施の形態１に係るアンビギュイティ処理装置１０の機能を示す機能ブロック図である。図３は、実施の形態１に係るアンビギュイティ処理装置１０の動作を示すフローチャートである。
図２に示すように、実施の形態１に係るアンビギュイティ処理装置１０は、データ入力部１、参照関数制御部２、参照関数生成部３、アジマス圧縮部４、アンビギュイティ判定部５、アンビギュイティ分離部６を備える。 Next, functions and operations of the ambiguity processing apparatus 10 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a functional block diagram illustrating functions of the ambiguity processing apparatus 10 according to the first embodiment. FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the ambiguity processing apparatus 10 according to the first embodiment.
As shown in FIG. 2, the ambiguity processing apparatus 10 according to the first embodiment includes a data input unit 1, a reference function control unit 2, a reference function generation unit 3, an azimuth compression unit 4, an ambiguity determination unit 5, An ambiguity separation unit 6 is provided.

まず、データ入力処理（Ｓ１０１）では、データ入力部１は、合成開口レーダの画像データを入力画像データとして入力して記憶装置に記憶する。 First, in the data input process (S101), the data input unit 1 inputs synthetic aperture radar image data as input image data and stores it in the storage device.

次に、参照関数制御処理（Ｓ１０２）では、参照関数制御部２は、データ入力部１が入力した入力画像データ中の目標がアジマスアンビギュイティであると仮定し、アジマスアンビギュイティの本来の位置を仮定して入力する。つまり、参照関数制御部２は、目標が実際に存在する位置を仮定する。ここでは、以下の式２のθ_ａｍｂを所定の値であると仮定して入力する。 Next, in the reference function control process (S102), the reference function control unit 2 assumes that the target in the input image data input by the data input unit 1 is azimuth ambiguity, and the original azimuth ambiguity. Enter assuming position. That is, the reference function control unit 2 assumes a position where the target actually exists. Here, θ _amb in the following expression 2 is input on the assumption that it is a predetermined value.

次に、参照関数生成処理（Ｓ１０３）では、参照関数生成部３は、（Ｓ１０２）で入力されたアジマスアンビギュイティの仮定した本来の位置に基づきアジマス圧縮参照関数（アジマスアンビギュイティ用のアジマス圧縮参照関数）を生成して記憶装置に記憶する。参照関数生成部３は、生成したアジマス圧縮参照関数をＦＦＴ（高速フーリエ変換）する。
ここでは、参照関数生成部３は、式２で算出されるアジマスアンビギュイティが発生する距離Ｒ（ｔ）を元に、アジマスアンビギュイティ用のアジマス圧縮参照関数を生成する。 Next, in the reference function generation process (S103), the reference function generation unit 3 performs the azimuth compression reference function (azimuth for azimuth ambiguity) based on the assumed original position of the azimuth ambiguity input in (S102). Compression reference function) is generated and stored in the storage device. The reference function generation unit 3 performs FFT (Fast Fourier Transform) on the generated azimuth compression reference function.
Here, the reference function generation unit 3 generates an azimuth compression reference function for azimuth ambiguity based on the distance R (t) at which the azimuth ambiguity calculated by Expression 2 occurs.

次に、アジマス圧縮処理（Ｓ１０４）では、まず、アジマス圧縮部４は、（Ｓ１０１）で入力された入力画像データにアジマス圧縮と逆の処理を施してレンジ圧縮後画像を生成して記憶装置に記憶する。この際、入力画像データに施されているレンジマイグレーション補正についても補正前の状態に戻す。
次に、アジマス圧縮部４は、式２で算出されるアジマスアンビギュイティが発生する距離Ｒ（ｔ）を元に、アジマスアンビギュイティ用のレンジマイグレーション補正を実施する。
次に、アジマス圧縮部４は、レンジ圧縮後画像をＦＦＴする。
次に、アジマス圧縮部４は、（Ｓ１０３）で生成したアジマスアンビギュイティ用のアジマス圧縮参照関数に基づきＦＦＴしたレンジ圧縮後画像をアジマス圧縮する。
そして、アジマス圧縮部４は、ＩＦＦＴ（逆高速フーリエ変換）して、新たな画像データを生成して記憶装置に記憶する。 Next, in the azimuth compression processing (S104), first, the azimuth compression unit 4 performs processing reverse to azimuth compression on the input image data input in (S101) to generate an image after range compression, and stores it in the storage device. Remember. At this time, the range migration correction applied to the input image data is also returned to the state before the correction.
Next, the azimuth compression unit 4 performs the range migration correction for azimuth ambiguity based on the distance R (t) at which the azimuth ambiguity calculated by Expression 2 occurs.
Next, the azimuth compression unit 4 performs FFT on the image after range compression.
Next, the azimuth compression unit 4 performs azimuth compression on the range-compressed image that has been subjected to FFT based on the azimuth ambiguity azimuth compression reference function generated in (S103).
Then, the azimuth compression unit 4 performs IFFT (Inverse Fast Fourier Transform), generates new image data, and stores it in the storage device.

次に、アジマスアンビギュイティ判定処理（Ｓ１０５）では、アンビギュイティ判定部５は、（Ｓ１０４）で生成した新たな画像データ中の目標の振幅値が、（Ｓ１０１）で入力された入力画像データ中の目標の振幅値よりも大きく高い相関を示すか否かを処理装置により判定する。そして、アンビギュイティ判定部５は、新たな画像データ中の目標の振幅値が入力画像データ中の目標の振幅値よりも大きく高い相関を示すと判定した場合には、目標がアジマスアンビギュイティであると判定する。
目標がアジマスアンビギュイティであるとアンビギュイティ判定部５が判定した場合（Ｓ１０５でＹＥＳ）、（Ｓ１０６）へ進む。
一方、目標がアジマスアンビギュイティであるとアンビギュイティ判定部５が判定しなかった場合（Ｓ１０５でＮＯ）、（Ｓ１０２）へ戻る。（Ｓ１０２）では、参照関数制御部２は、新たな位置をアジマスアンビギュイティの本来の位置であると処理装置により仮定して入力する。つまり、参照関数制御部２は、式２のθ_ａｍｂを変化させて新たに入力する。また、（Ｓ１０３）では、参照関数生成部３は、参照関数制御部２が入力した新たな位置に基づき、新たなアジマス圧縮参照関数を生成する。また、（Ｓ１０４）では、アジマス圧縮部４は、新たなアジマス圧縮参照関数に基づき入力画像データをアジマス圧縮して新たな画像データを生成する。そして、（Ｓ１０５）では、アンビギュイティ判定部５は、アジマス圧縮部４が新たなアジマス圧縮参照関数に基づき生成した新たな画像データ中の目標の振幅値が入力画像データ中の上記目標の振幅値よりも大きく高い相関を示すか否かを判定して、目標がアジマスアンビギュイティであるか否かを判定する。つまり、目標がアジマスアンビギュイティであると判定されるか、又は、参照関数制御部２が所定の位置を全て入力するまで（Ｓ１０２）から（Ｓ１０５）までの処理を繰り返す。
目標がアジマスアンビギュイティであるとアンビギュイティ判定部５が判定しなかった場合（Ｓ１０５でＮＯ）に、既に参照関数制御部２が所定の位置の入力を全て行っている場合には処理を終了する。つまり、この場合は、目標がアジマスアンビギュイティでないと判断される。 Next, in the azimuth ambiguity determination process (S105), the ambiguity determination unit 5 uses the input image data in which the target amplitude value in the new image data generated in (S104) is input in (S101). It is determined by the processing device whether or not the correlation is larger than the target amplitude value. When the ambiguity determination unit 5 determines that the target amplitude value in the new image data is larger than the target amplitude value in the input image data and exhibits a high correlation, the target is the azimuth ambiguity. It is determined that
If the ambiguity determination unit 5 determines that the target is azimuth ambiguity (YES in S105), the process proceeds to (S106).
On the other hand, if the ambiguity determination unit 5 does not determine that the target is azimuth ambiguity (NO in S105), the process returns to (S102). In (S102), the reference function control unit 2 inputs the new position by assuming that the new position is the original position of the azimuth ambiguity. That is, the reference function control unit 2 inputs a new value by changing θ _amb in Equation 2. In (S103), the reference function generation unit 3 generates a new azimuth compression reference function based on the new position input by the reference function control unit 2. In (S104), the azimuth compression unit 4 generates new image data by performing azimuth compression on the input image data based on the new azimuth compression reference function. In (S105), the ambiguity determination unit 5 determines that the target amplitude value in the new image data generated by the azimuth compression unit 4 based on the new azimuth compression reference function is the target amplitude in the input image data. It is determined whether or not the correlation is larger than the value, and it is determined whether or not the target is azimuth ambiguity. That is, the process from (S102) to (S105) is repeated until it is determined that the target is azimuth ambiguity or the reference function control unit 2 inputs all predetermined positions.
If the ambiguity determination unit 5 does not determine that the target is azimuth ambiguity (NO in S105), the process is performed when the reference function control unit 2 has already input all of the predetermined positions. finish. That is, in this case, it is determined that the target is not azimuth ambiguity.

そして、アジマスアンビギュイティ分離処理（Ｓ１０６）では、アンビギュイティ分離部６は、（Ｓ１０５）で、アンビギュイティ判定部５がアンビギュイティであると判定した目標の振幅値を所定の振幅値に変更することにより分離する。アジマスアンビギュイティ分離部６は、例えば、その目標の振幅値を周囲の信号平均値で書き換える。また、ここで、周囲が海域等であった場合は、書き換える値は、例えば０（ゼロ）でもよい。 In the azimuth ambiguity separation process (S106), the ambiguity separation unit 6 uses the target amplitude value determined by the ambiguity determination unit 5 as ambiguity in (S105) as a predetermined amplitude value. By changing to For example, the azimuth ambiguity separation unit 6 rewrites the target amplitude value with the average value of the surrounding signals. Here, if the surrounding area is a sea area or the like, the value to be rewritten may be, for example, 0 (zero).

実施の形態１に係るアンビギュイティ処理装置１０によれば、画像データ中のアジマスアンビギュイティを検出することが可能である。また、画像データ中のアジマスアンビギュイティを分離して画像データの画質を高めることが可能である。 According to the ambiguity processing apparatus 10 according to the first embodiment, it is possible to detect azimuth ambiguity in image data. It is also possible to improve the image quality of image data by separating azimuth ambiguities in the image data.

実施の形態２．
実施の形態２では、合成開口レーダの画像データに含まれるアジマスアンビギュイティを検出するとともに、レンジアンビギュイティも検出して分離するアンビギュイティ処理装置１０について説明する。 Embodiment 2. FIG.
In the second embodiment, an ambiguity processing apparatus 10 that detects azimuth ambiguity included in image data of a synthetic aperture radar and also detects and separates range ambiguity will be described.

実施の形態２に係るアンビギュイティ処理装置１０のハードウェア構成は実施の形態１に係るアンビギュイティ処理装置１０のハードウェア構成と同様である。 The hardware configuration of the ambiguity processing apparatus 10 according to the second embodiment is the same as the hardware configuration of the ambiguity processing apparatus 10 according to the first embodiment.

実施の形態２に係るアンビギュイティ処理装置１０は、実施の形態１に係るアンビギュイティ処理装置１０と同様の方法によりアジマスアンビギュイティを検出して分離する。また、実施の形態２に係るアンビギュイティ処理装置１０は、実施の形態１に係るアンビギュイティ処理装置１０がアジマスアンビギュイティを検出して分離する方法と概ね同様の方法によりレンジアンビギュイティを検出して分離する。 The ambiguity processing apparatus 10 according to the second embodiment detects and separates the azimuth ambiguity by the same method as the ambiguity processing apparatus 10 according to the first embodiment. In addition, the ambiguity processing apparatus 10 according to the second embodiment has a range ambiguity that is substantially the same as the method in which the ambiguity processing apparatus 10 according to the first embodiment detects and separates the azimuth ambiguity. Is detected and separated.

次に、図２、図４に基づき、実施の形態２に係るアンビギュイティ処理装置１０の機能と動作について説明する。図４は、実施の形態２に係るアンビギュイティ処理装置１０の動作を示すフローチャートである。
実施の形態２に係るアンビギュイティ処理装置１０の機能構成は図２に示す実施の形態１に係るアンビギュイティ処理装置１０と同様である。 Next, functions and operations of the ambiguity processing apparatus 10 according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the ambiguity processing apparatus 10 according to the second embodiment.
The functional configuration of the ambiguity processing apparatus 10 according to the second embodiment is the same as that of the ambiguity processing apparatus 10 according to the first embodiment shown in FIG.

（Ｓ２０１）は、（Ｓ１０１）と同様である。
次に、参照関数制御処理（Ｓ２０２）では、参照関数制御部２は、データ入力部１が入力した入力画像データ中の目標がレンジアンビギュイティであると仮定し、レンジアンビギュイティの本来の位置を仮定して入力する。ここでは、以下の式３のｋを所定の値であると仮定して入力する。 (S201) is the same as (S101).
Next, in the reference function control process (S202), the reference function control unit 2 assumes that the target in the input image data input by the data input unit 1 is the range ambiguity, and the original range ambiguity. Enter assuming position. Here, k in Equation 3 below is input assuming that it is a predetermined value.

次に、参照関数生成処理（Ｓ２０３）では、参照関数生成部３は、（Ｓ２０２）で入力されたレンジアンビギュイティの本来の位置に基づきアジマス圧縮参照関数（レンジアンビギュイティ用のアジマス圧縮参照関数）を生成して記憶装置に記憶する。参照関数生成部３は、生成したアジマス圧縮参照関数をＦＦＴする。
ここでは、参照関数生成部３は、式３で算出されるレンジアンビギュイティが発生する距離Ｒ_ｋを元に、レンジアンビギュイティ用のアジマス圧縮参照関数を生成する。 Next, in the reference function generation process (S203), the reference function generation unit 3 uses the azimuth compression reference function (azimuth compression reference for range ambiguity) based on the original position of the range ambiguity input in (S202). Function) is generated and stored in the storage device. The reference function generation unit 3 performs FFT on the generated azimuth compression reference function.
Here, the reference function generation unit 3 generates an azimuth compression reference function for range ambiguity based on the distance R _k where the range ambiguity calculated by Expression 3 occurs.

次に、アジマス圧縮処理（Ｓ２０４）では、まず、アジマス圧縮部４は、（Ｓ２０１）で入力された入力画像データにアジマス圧縮と逆の処理を施してレンジ圧縮後画像を生成して記憶装置に記憶する。この際、入力画像データに施されているレンジマイグレーション補正についても補正前の状態に戻す。
次に、アジマス圧縮部４は、式３で算出されるレンジアンビギュイティが発生する距離Ｒ_ｋを元に、レンジアンビギュイティ用のレンジマイグレーション補正を実施する。
次に、アジマス圧縮部４は、レンジ圧縮後画像をＦＦＴする。
次に、アジマス圧縮部４は、（Ｓ２０３）で生成したレンジアンビギュイティ用のアジマス圧縮参照関数に基づきＦＦＴしたレンジ圧縮後画像をアジマス圧縮する。
そして、アジマス圧縮部４は、ＩＦＦＴ（逆高速フーリエ変換）して、新たな画像データを生成して記憶装置に記憶する。 Next, in the azimuth compression process (S204), the azimuth compression unit 4 first performs a process reverse to the azimuth compression on the input image data input in (S201) to generate a range-compressed image and stores it in the storage device. Remember. At this time, the range migration correction applied to the input image data is also returned to the state before the correction.
Next, azimuth compression unit 4, based on the distance R _k that range ambiguity calculated by Equation 3 is generated, implementing the range migration correction for range ambiguity.
Next, the azimuth compression unit 4 performs FFT on the image after range compression.
Next, the azimuth compression unit 4 azimuth-compresses the range-compressed image that has been FFT based on the azimuth compression reference function for range ambiguity generated in (S203).
Then, the azimuth compression unit 4 performs IFFT (Inverse Fast Fourier Transform), generates new image data, and stores it in the storage device.

次に、レンジアンビギュイティ判定処理（Ｓ２０５）では、アンビギュイティ判定部５は、（Ｓ２０４）で生成した新たな画像データ中の目標の振幅値が、（Ｓ２０１）で入力された入力画像データ中の目標の振幅値よりも大きく高い相関を示すか否かを処理装置により判定する。そして、アンビギュイティ判定部５は、新たな画像データ中の目標の振幅値が入力画像データ中の目標の振幅値よりも大きく高い相関を示すと判定した場合には、目標がレンジアンビギュイティであると判定する。
目標がレンジアンビギュイティであるとアンビギュイティ判定部５が判定した場合（Ｓ２０５でＹＥＳ）、（Ｓ２０６）へ進む。
一方、目標がレンジアンビギュイティであるとアンビギュイティ判定部５が判定しなかった場合（Ｓ２０５でＮＯ）、（Ｓ２０２）へ戻る。（Ｓ２０２）では、参照関数制御部２は、新たな位置をレンジアンビギュイティの本来の位置であると処理装置により仮定して入力する。つまり、参照関数制御部２は、式３のｋを変化させて新たに入力する。そして、実施の形態１と同様に、目標がレンジアンビギュイティであると判定されるか、又は、参照関数制御部２が所定の位置を全て入力するまで（Ｓ２０２）から（Ｓ２０５）までの処理を繰り返す。
目標がレンジアンビギュイティであるとアンビギュイティ判定部５が判定しなかった場合（Ｓ２０５でＮＯ）に、既に参照関数制御部２が所定の位置の入力を全て行っている場合には、（Ｓ２０６）へ進む。 Next, in the range ambiguity determination process (S205), the ambiguity determination unit 5 uses the input image data in which the target amplitude value in the new image data generated in (S204) is input in (S201). It is determined by the processing device whether or not the correlation is larger than the target amplitude value. When the ambiguity determination unit 5 determines that the target amplitude value in the new image data is larger than the target amplitude value in the input image data and shows a high correlation, the target is the range ambiguity. It is determined that
If the ambiguity determination unit 5 determines that the target is the range ambiguity (YES in S205), the process proceeds to (S206).
On the other hand, when the ambiguity determination unit 5 does not determine that the target is the range ambiguity (NO in S205), the process returns to (S202). In (S202), the reference function control unit 2 inputs the new position on the assumption that the new position is the original position of the range ambiguity. That is, the reference function control unit 2 inputs a new value by changing k in Expression 3. As in the first embodiment, the process from S202 to S205 is performed until it is determined that the target is range ambiguity or the reference function control unit 2 inputs all predetermined positions. repeat.
When the ambiguity determination unit 5 does not determine that the target is the range ambiguity (NO in S205), when the reference function control unit 2 has already input all the predetermined positions, Go to S206).

（Ｓ２０６）から（Ｓ２０９）までは、（Ｓ１０２）から（Ｓ１０５）までと同様である。
そして、アジマス／レンジアンビギュイティ分離処理（Ｓ２１０）では、アンビギュイティ分離部６は、（Ｓ２０５）と（Ｓ２０９）とで、アンビギュイティ判定部５がレンジアンビギュイティ又はアジマスアンビギュイティであると判定した目標の振幅値を所定の振幅値に変更することにより分離する。 (S206) to (S209) are the same as (S102) to (S105).
Then, in the azimuth / range ambiguity separation processing (S210), the ambiguity separation unit 6 performs (S205) and (S209), and the ambiguity determination unit 5 performs the range ambiguity or azimuth ambiguity. The target amplitude value determined to be present is separated by changing it to a predetermined amplitude value.

ここで、（Ｓ２０２）から（Ｓ２０５）までがレンジアンビギュイティの判定を行なう処理であり、（Ｓ２０６）から（Ｓ２０９）までがアジマスアンビギュイティの判定を行なう処理である。 Here, the process from (S202) to (S205) is the process for determining the range ambiguity, and the process from (S206) to (S209) is the process for determining the azimuth ambiguity.

図４に示すフローチャートでは、レンジアンビギュイティの検出を行った後に、アジマスアンビギュイティの検出を行うようにしているが、処理の順序を入れ替えしても構わない。つまり、（Ｓ２０２）から（Ｓ２０５）までと、（Ｓ２０６）から（Ｓ２０９）までとを逆に行っても構わない。また、（Ｓ２０２）から（Ｓ２０５）までと、（Ｓ２０６）から（Ｓ２０９）までとを並行に行っても構わない。 In the flowchart shown in FIG. 4, the azimuth ambiguity is detected after the range ambiguity is detected. However, the processing order may be changed. That is, (S202) to (S205) and (S206) to (S209) may be performed in reverse. Further, (S202) to (S205) and (S206) to (S209) may be performed in parallel.

次に、図５に基づき、上記とは異なる実施の形態２に係るアンビギュイティ処理装置１０の動作について説明する。図５は、実施の形態２に係るアンビギュイティ処理装置１０の上記とは異なる動作を示すフローチャートである。
（Ｓ３０１）は、（Ｓ１０１）と同様である。 Next, the operation of the ambiguity processing apparatus 10 according to the second embodiment different from the above will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a flowchart showing an operation different from the above of the ambiguity processing apparatus 10 according to the second embodiment.
(S301) is the same as (S101).

参照関数制御処理（Ｓ３０２）では、参照関数制御部２は、データ入力部１が入力した入力画像データ中の目標がアジマスアンビギュイティ又はレンジアンビギュイティであると仮定し、アジマスアンビギュイティ又はレンジアンビギュイティの本来の位置を仮定して入力する。ここでは、式２のθ_ａｍｂと式３のｋとを所定の値であると仮定して入力する。
（Ｓ３０３）と（Ｓ３０４）とは、（Ｓ２０７）と（Ｓ２０８）と同様である。
（Ｓ３０５）と（Ｓ３０６）とは、（Ｓ２０３）と（Ｓ２０４）と同様である。 In the reference function control process (S302), the reference function control unit 2 assumes that the target in the input image data input by the data input unit 1 is azimuth ambiguity or range ambiguity, and azimuth ambiguity or Input assuming the original position of the range ambiguity. Here, θ _amb in Expression 2 and k in Expression 3 are input on the assumption that they are predetermined values.
(S303) and (S304) are the same as (S207) and (S208).
(S305) and (S306) are the same as (S203) and (S204).

（Ｓ３０７）では、アンビギュイティ判定部５は、（Ｓ３０６）で生成した新たな画像データ中の目標の振幅値が、（Ｓ３０１）で入力された入力画像データ中の目標の振幅値よりも大きく高い相関を示すか否かを処理装置により判定する。そして、アンビギュイティ判定部５は、新たな画像データ中の目標の振幅値が入力画像データ中の目標の振幅値よりも大きく高い相関を示すと判定した場合には、目標がアジマスアンビギュイティ又はレンジアンビギュイティであると判定する。
目標がアジマスアンビギュイティ又はレンジアンビギュイティであるとアンビギュイティ判定部５が判定した場合（Ｓ３０７でＹＥＳ）、（Ｓ３０８）へ進む。
一方、目標がアジマスアンビギュイティ又はレンジアンビギュイティであるとアンビギュイティ判定部５が判定なかった場合（Ｓ３０７でＮＯ）、（Ｓ３０２）へ戻る。（Ｓ３０２）では、参照関数制御部２は、新たな位置をアジマスアンビギュイティ又はレンジアンビギュイティの本来の位置であると処理装置により仮定して入力する。つまり、参照関数制御部２は、式２のθ_ａｍｂと式３のｋとを変化させて新たに入力する。
（Ｓ３０８）は、（Ｓ２１０）と同様である。 In (S307), the ambiguity determination unit 5 determines that the target amplitude value in the new image data generated in (S306) is larger than the target amplitude value in the input image data input in (S301). Whether or not a high correlation is shown is determined by the processing device. When the ambiguity determination unit 5 determines that the target amplitude value in the new image data is larger than the target amplitude value in the input image data and exhibits a high correlation, the target is the azimuth ambiguity. Or it determines with it being a range ambiguity.
If the ambiguity determination unit 5 determines that the target is azimuth ambiguity or range ambiguity (YES in S307), the process proceeds to (S308).
On the other hand, if the ambiguity determination unit 5 does not determine that the target is azimuth ambiguity or range ambiguity (NO in S307), the process returns to (S302). In (S302), the reference function control unit 2 inputs the new position on the assumption that the new position is the original position of the azimuth ambiguity or the range ambiguity. That is, the reference function control unit 2 inputs a new value by changing θ _amb in Equation 2 and k in Equation 3.
(S308) is the same as (S210).

図５に示すフローチャートでは、アジマスアンビギュイティの検出を行った後に、レンジアンビギュイティの検出を行うようにしているが、処理の順序を入れ替えしても構わない。つまり、（Ｓ３０３）から（Ｓ３０４）までと、（Ｓ３０５）から（Ｓ３０６）までとを逆に行っても構わない。また、（Ｓ３０３）から（Ｓ３０４）までと、（Ｓ３０５）から（Ｓ３０６）までとを並行に行っても構わない。 In the flowchart shown in FIG. 5, the range ambiguity is detected after the azimuth ambiguity is detected. However, the processing order may be changed. That is, (S303) to (S304) and (S305) to (S306) may be performed in reverse. Further, (S303) to (S304) and (S305) to (S306) may be performed in parallel.

実施の形態２に係るアンビギュイティ処理装置１０によれば、画像データ中のアジマスアンビギュイティとレンジアンビギュイティとを検出することが可能である。また、画像データ中のアジマスアンビギュイティとレンジアンビギュイティとを分離して画像データの画質を高めることが可能である。 According to the ambiguity processing apparatus 10 according to the second embodiment, it is possible to detect azimuth ambiguity and range ambiguity in image data. Also, it is possible to improve the image quality of image data by separating azimuth ambiguity and range ambiguity in the image data.

実施の形態３．
合成開口レーダの画像データから移動する目標を抽出する処理（移動目標抽出処理）により、抽出された移動する目標に対して上記実施の形態で説明した処理を適用する。移動する目標を抽出する処理に適用することによって、移動目標として抽出された目標をアジマスアンビギュイティ又はレンジアンビギュイティであるかどうか検定することができ、目標抽出精度を向上することができる。
つまり、移動目標抽出処理では、一般に移動目標と静止目標とを分離することが目的である。しかし、アジマスアンビギュイティ、レンジアンビギュイティも静止目標とは異なる位相変化をするため、移動目標と誤認識してしまうことがある。上記実施の形態で説明した処理によりアジマスアンビギュイティとレンジアンビギュイティとを検出して、移動目標であると判定していた目標がアジマスアンビギュイティ又はレンジアンビギュイティでないかを判定できる。よって、移動目標の抽出精度を向上させることができる。 Embodiment 3 FIG.
The process described in the above embodiment is applied to the extracted moving target by the process of extracting the moving target from the image data of the synthetic aperture radar (moving target extracting process). By applying to the process of extracting the moving target, it is possible to test whether the target extracted as the moving target is azimuth ambiguity or range ambiguity, and the target extraction accuracy can be improved.
That is, in the moving target extraction process, the purpose is generally to separate the moving target and the stationary target. However, since the azimuth ambiguity and range ambiguity change in phase different from the stationary target, they may be erroneously recognized as moving targets. By detecting the azimuth ambiguity and the range ambiguity by the processing described in the above embodiment, it can be determined whether the target that has been determined to be the moving target is not the azimuth ambiguity or the range ambiguity. Therefore, the movement target extraction accuracy can be improved.

実施の形態１に係るアンビギュイティ処理装置１０のハードウェア構成の一例を示す図。2 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of an ambiguity processing apparatus 10 according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態１に係るアンビギュイティ処理装置１０の機能を示す機能ブロック図。FIG. 3 is a functional block diagram showing functions of the ambiguity processing apparatus 10 according to the first embodiment. 実施の形態１に係るアンビギュイティ処理装置１０の動作を示すフローチャート。3 is a flowchart showing the operation of the ambiguity processing apparatus 10 according to the first embodiment. 実施の形態２に係るアンビギュイティ処理装置１０の動作を示すフローチャート。9 is a flowchart showing the operation of the ambiguity processing apparatus 10 according to the second embodiment. 実施の形態２に係るアンビギュイティ処理装置１０の図４とは異なる動作を示すフローチャート。5 is a flowchart showing an operation different from that of FIG. 4 of the ambiguity processing apparatus 10 according to the second embodiment.

Explanation of symbols

１データ入力部、２参照関数制御部、３参照関数生成部、４アジマス圧縮部、５アンビギュイティ判定部、６アンビギュイティ分離部、１０アンビギュイティ処理装置、９０１ＬＣＤ、９０２Ｋ／Ｂ、９１１ＣＰＵ、９１２バス、９１３ＲＯＭ、９１４ＲＡＭ、９１５通信ボード、９２０磁気ディスク装置、９２１ＯＳ、９２２ウィンドウシステム、９２３プログラム群、９２４ファイル群。 1 data input unit, 2 reference function control unit, 3 reference function generation unit, 4 azimuth compression unit, 5 ambiguity determination unit, 6 ambiguity separation unit, 10 ambiguity processing device, 901 LCD, 902 K / B , 911 CPU, 912 bus, 913 ROM, 914 RAM, 915 communication board, 920 magnetic disk device, 921 OS, 922 window system, 923 program group, 924 file group.

Claims

A data input unit that inputs the image data of the synthetic aperture radar as input image data and stores it in the storage device;
Assuming that the target in the input image data input by the data input unit is azimuth ambiguity, a reference function control unit that inputs the original position of the azimuth ambiguity by a processing device;
A reference function generation unit that generates an azimuth compression reference function based on the position input by the reference function control unit and stores it in a storage device;
An azimuth compression unit that compresses the input image data based on the azimuth compression reference function generated by the reference function generation unit, generates new image data, and stores the new image data in a storage device;
It is determined whether or not the target amplitude value in the new image data generated by the azimuth compression unit has a higher correlation than the target amplitude value in the input image data. An ambiguity processing apparatus comprising: an ambiguity determination unit that determines whether or not the image is a guity by a processing apparatus.

When the ambiguity determination unit determines that the target is not azimuth ambiguity, the reference function control unit inputs a new position assuming that it is the original position of azimuth ambiguity,
The reference function generation unit generates a new azimuth compression reference function based on the new position input by the reference function control unit,
The azimuth compression unit generates new image data by azimuth compressing the input image data based on the new azimuth compression reference function,
The ambiguity determination unit is configured such that the target amplitude value in the new image data generated by the azimuth compression unit based on the new azimuth compression reference function is larger than the target amplitude value in the input image data. 2. The ambiguity processing apparatus according to claim 1, wherein it is determined whether or not a high correlation is exhibited, and it is determined whether or not the target is azimuth ambiguity.

The azimuth compression unit generates an azimuth compression reference function based on Equation 1 below:
3. The ambiguity processing apparatus according to claim 1, wherein the reference function control unit assumes an original position assuming θ _amb of the following Expression 1.

The ambiguity processing device further includes:
4. The ambiguity separation unit that changes the target amplitude value determined by the ambiguity determination unit to be a predetermined amplitude value. Ambiguity processing equipment.

The reference function control unit assumes that the target in the input image data is a range ambiguity, and inputs the range ambiguity assuming the original position,
The reference function generation unit generates an azimuth compression reference function based on the position input by the reference function control unit and stores it in a storage device.
The azimuth compression unit generates new image data by azimuth compressing the input image data based on the azimuth compression reference function generated by the reference function generation unit, and stores the new image data in a storage device.
The ambiguity determination unit determines whether or not the target amplitude value in the new image data generated by the azimuth compression unit is significantly higher than the target amplitude value in the input image data. The ambiguity processing apparatus according to claim 1, wherein the processing apparatus determines whether or not the target is a range ambiguity.