JP2009236545A - Image processing apparatus, image processing system, image processing method, and image processing program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像処理装置及び画像処理システム及び画像処理方法及び画像処理プログラムに関するものである。本発明は、特に、能動型RFID(Radio・Frequency・Identification)タグによる合成開口レーダ画像の位置検出方法に関するものである。 The present invention relates to an image processing apparatus, an image processing system, an image processing method, and an image processing program. The present invention particularly relates to a method for detecting a position of a synthetic aperture radar image using an active RFID (Radio Frequency Frequency Identification) tag.
従来、合成開口レーダ(SAR:Synthetic・Aperture・Radar)の再生画像から地表における特定の位置を検出する方法として、合成開口レーダからのパルス波を反射するコーナリフレクタ(反射板)を予め地表に設置し、その地点の位置を測量により特定しておくものがあった(例えば、特許文献1、2参照)。また、別の方法として、再生画像から反射強度の強い地点を特定し、地図からその地点の位置情報を読み取って照合するものがあった(例えば、特許文献3参照)。
前者の方法では、コーナリフレクタの設置のために現地調整(設置する場所を管理する行政機関、法人、個人などから許可を得る手続きなど)を行ったり、GPS(全地球測位システム)などによる現地測量を行ったり、コーナリフレクタの向きに合わせて合成開口レーダからのパルス波の発射方向を決めたりする必要があるため、合成開口レーダ画像を得る前の準備に手間がかかるという課題があった。また、後者の方法では、位置情報の読み取り精度が十分でないため、合成開口レーダ画像から正確な位置を検出することが容易でないという課題があった。 In the former method, on-site adjustments (such as procedures for obtaining permission from administrative agencies, corporations, individuals, etc. that manage the installation location) are performed for the installation of corner reflectors, or on-site surveys using GPS (Global Positioning System) etc. There is a problem that it takes time to prepare before obtaining a synthetic aperture radar image because it is necessary to determine the direction of emission of the pulse wave from the synthetic aperture radar according to the direction of the corner reflector. Further, the latter method has a problem that it is not easy to detect an accurate position from the synthetic aperture radar image because the reading accuracy of the position information is not sufficient.
本発明は、例えば、能動的に電波を放射するRFID(Radio・Frequency・Identification)タグなどを利用して、合成開口レーダの再生画像から特定の位置を容易に検出し、その位置に合わせて再生画像を補正する装置を提供することを目的とする。 The present invention easily detects a specific position from a reproduction image of a synthetic aperture radar using an RFID (Radio Frequency Frequency Identification) tag or the like that actively radiates radio waves, and reproduces it according to the position. An object is to provide an apparatus for correcting an image.
本発明の一の態様に係る画像処理装置は、
上空からのパルス波に応じて電波を生成し当該電波により識別子データを送信する無線通信装置からの当該電波と、前記無線通信装置が設置された地点を含む地表からの当該パルス波の反射波とを、反射波データとして記憶する反射波データベースから、当該反射波データを取得する反射波データ取得部と、
前記反射波データ取得部が取得した反射波データから、前記無線通信装置から電波により送信された識別子データを取得する識別子データ取得部と、
前記無線通信装置の識別子データと前記無線通信装置が設置された地点の位置を示す位置データとを対応付けて記憶する位置データベースから、前記識別子データ取得部が取得した識別データに対応する位置データを取得する位置データ取得部と、
前記反射波データ取得部が取得した反射波データに基づいて、前記無線通信装置が設置された地点を含む地表の画像を生成し、前記位置データ取得部が取得した位置データに基づいて、当該地表の画像を補正する画像処理部とを備えることを特徴とする。
An image processing apparatus according to an aspect of the present invention includes:
A radio wave generated from a radio wave in response to a pulse wave from above and transmitting identifier data by the radio wave; a reflected wave of the pulse wave from a ground surface including a point where the radio communication apparatus is installed; A reflected wave data acquisition unit that acquires the reflected wave data from the reflected wave database that stores the reflected wave data,
From the reflected wave data acquired by the reflected wave data acquisition unit, an identifier data acquisition unit that acquires identifier data transmitted by radio waves from the wireless communication device;
Position data corresponding to the identification data acquired by the identifier data acquisition unit from a position database that stores the identifier data of the wireless communication apparatus and position data indicating the position of the point where the wireless communication apparatus is installed in association with each other. A position data acquisition unit to acquire;
Based on the reflected wave data acquired by the reflected wave data acquisition unit, an image of the ground surface including the point where the wireless communication device is installed is generated, and based on the position data acquired by the position data acquisition unit, the ground surface And an image processing unit for correcting the image.
前記無線通信装置は、測位衛星からの測位信号に基づいて位置を観測する複数の電子基準点の各々に付設され、
前記位置データベースは、位置データに代えて、前記無線通信装置が付設された電子基準点を示す設置データを記憶し、
前記位置データ取得部は、前記位置データベースから、前記識別子データ取得部が取得した識別データに対応する設置データを取得し、当該設置データにより示された電子基準点から位置の観測結果を位置データとして取得することを特徴とする。
The wireless communication device is attached to each of a plurality of electronic reference points for observing a position based on a positioning signal from a positioning satellite,
In place of the position data, the position database stores installation data indicating an electronic reference point to which the wireless communication device is attached,
The position data acquisition unit acquires installation data corresponding to the identification data acquired by the identifier data acquisition unit from the position database, and uses an observation result of the position from the electronic reference point indicated by the installation data as position data. It is characterized by acquiring.
前記無線通信装置は、測位衛星からの測位信号に基づいて位置を観測する複数の電子基準点の各々に付設され、
前記反射波データベースは、前記無線通信装置からの電波の受信時刻を反射波データの一部として記憶し、
前記位置データベースは、前記無線通信装置が付設された電子基準点による位置の観測結果の履歴を位置データとして記憶し、
前記位置データ取得部は、前記反射波データ取得部が取得した反射波データから、前記無線通信装置からの電波の受信時刻を取得し、前記位置データベースから、前記識別子データ取得部が取得した識別データに対応する位置データのうち、当該受信時刻における位置の観測結果を示す位置データを取得することを特徴とする。
The wireless communication device is attached to each of a plurality of electronic reference points for observing a position based on a positioning signal from a positioning satellite,
The reflected wave database stores the reception time of radio waves from the wireless communication device as a part of reflected wave data,
The position database stores, as position data, a history of position observation results from an electronic reference point provided with the wireless communication device,
The position data acquisition unit acquires the reception time of radio waves from the wireless communication device from the reflected wave data acquired by the reflected wave data acquisition unit, and the identification data acquired by the identifier data acquisition unit from the position database Among the position data corresponding to, position data indicating the observation result of the position at the reception time is acquired.
前記無線通信装置は、周囲の環境を観測する環境センサを具備し、
前記画像処理装置は、さらに、
前記環境センサから環境の観測結果を環境データとして取得する環境データ取得部を備え、
前記画像処理部は、前記環境データ取得部が取得した環境データに基づいて、前記無線通信装置が設置された地点を含む地表の画像を加工することを特徴とする。
The wireless communication device includes an environmental sensor for observing the surrounding environment,
The image processing apparatus further includes:
An environmental data acquisition unit for acquiring environmental observation results as environmental data from the environmental sensor;
The image processing unit processes an image of a ground surface including a point where the wireless communication device is installed based on environment data acquired by the environment data acquisition unit.
前記環境センサは、周囲の環境として、気象を観測し、
前記画像処理部は、前記環境データ取得部が取得した環境データに基づいて、前記無線通信装置が設置された地点を含む地表の画像に天気図を重ねた画像を生成することを特徴とする。
The environmental sensor observes the weather as the surrounding environment,
The image processing unit generates an image in which a weather map is superimposed on an image of a ground surface including a point where the wireless communication device is installed, based on environment data acquired by the environment data acquisition unit.
本発明の一の態様に係る画像処理システムは、
上空からのパルス波を受信し、当該パルス波に応じて電波を生成し、当該電波により識別子データを送信する無線通信装置と、
飛行体に搭載される合成開口レーダであって、飛行体の飛行中にパルス波を送信し、前記無線通信装置からの電波と、前記無線通信装置が設置された地点を含む地表からの当該パルス波の反射波とを受信する合成開口レーダと、
前記合成開口レーダで受信された電波と反射波とを、反射波データとして記憶する反射波データベースと、
前記無線通信装置の識別子データと前記無線通信装置が設置された地点の位置を示す位置データとを対応付けて記憶する位置データベースと、
前記反射波データベースから反射波データを取得する反射波データ取得部と、前記反射波データ取得部が取得した反射波データから、前記無線通信装置から電波により送信された識別子データを取得する識別子データ取得部と、前記無線通信装置の識別子データと前記無線通信装置が設置された地点の位置を示す位置データとを対応付けて記憶する位置データベースから、前記識別子データ取得部が取得した識別データに対応する位置データを取得する位置データ取得部と、前記反射波データ取得部が取得した反射波データに基づいて、前記無線通信装置が設置された地点を含む地表の画像を生成し、前記位置データ取得部が取得した位置データに基づいて、当該地表の画像を補正する画像処理部とを備える画像処理装置とを有することを特徴とする。
An image processing system according to an aspect of the present invention includes:
A wireless communication device that receives a pulse wave from above, generates a radio wave according to the pulse wave, and transmits identifier data by the radio wave;
A synthetic aperture radar mounted on a flying object, which transmits a pulse wave during the flight of the flying object, and the pulse from the ground surface including the radio wave from the wireless communication device and the point where the wireless communication device is installed A synthetic aperture radar that receives the reflected wave of the wave;
A reflected wave database for storing radio waves and reflected waves received by the synthetic aperture radar as reflected wave data;
A location database that stores the identifier data of the wireless communication device and location data indicating the location of the location where the wireless communication device is installed;
Reflected wave data acquisition unit for acquiring reflected wave data from the reflected wave database, and identifier data acquisition for acquiring identifier data transmitted by radio waves from the wireless communication device, from reflected wave data acquired by the reflected wave data acquisition unit Corresponding to the identification data acquired by the identifier data acquisition unit from the location database that stores the identifier data of the wireless communication device and the location data indicating the location of the point where the wireless communication device is installed in association with each other Based on the reflected wave data acquired by the reflected wave data acquiring unit, the position data acquiring unit that acquires position data generates an image of the ground surface including the point where the wireless communication device is installed, and the position data acquiring unit And an image processing device that includes an image processing unit that corrects an image of the ground surface based on the position data acquired by the To.
本発明の他の態様に係る画像処理システムは、
上空からのパルス波を受信し、当該パルス波に応じて電波を生成し、当該電波により位置データを送信する無線通信装置と、
飛行体に搭載される合成開口レーダであって、飛行体の飛行中にパルス波を送信し、前記無線通信装置からの電波と、前記無線通信装置が設置された地点を含む地表からの当該パルス波の反射波とを受信する合成開口レーダと、
前記合成開口レーダで受信された電波と反射波とを、反射波データとして記憶する反射波データベースと、
前記反射波データベースから反射波データを取得する反射波データ取得部と、前記反射波データ取得部が取得した反射波データから、前記無線通信装置から電波により送信された位置データを取得する位置データ取得部と、前記反射波データ取得部が取得した反射波データに基づいて、前記無線通信装置が設置された地点を含む地表の画像を生成し、前記位置データ取得部が取得した位置データに基づいて、当該地表の画像を補正する画像処理部とを備える画像処理装置とを有することを特徴とする。
An image processing system according to another aspect of the present invention includes:
A wireless communication device that receives a pulse wave from above, generates a radio wave according to the pulse wave, and transmits position data by the radio wave;
A synthetic aperture radar mounted on a flying object, which transmits a pulse wave during the flight of the flying object, and the pulse from the ground surface including the radio wave from the wireless communication device and the point where the wireless communication device is installed A synthetic aperture radar that receives the reflected wave of the wave;
A reflected wave database for storing radio waves and reflected waves received by the synthetic aperture radar as reflected wave data;
A reflected wave data acquisition unit that acquires reflected wave data from the reflected wave database, and position data acquisition that acquires position data transmitted by radio waves from the wireless communication device, from the reflected wave data acquired by the reflected wave data acquisition unit And an image of the ground surface including the point where the wireless communication device is installed based on the reflected wave data acquired by the reflected wave data acquisition unit, and based on the position data acquired by the position data acquisition unit And an image processing device including an image processing unit that corrects the image of the ground surface.
本発明の一の態様に係る画像処理方法は、
画像処理装置の反射波データ取得部が、上空からのパルス波に応じて電波を生成し当該電波により識別子データを送信する無線通信装置からの当該電波と、前記無線通信装置が設置された地点を含む地表からの当該パルス波の反射波とを、反射波データとして記憶する反射波データベースから、当該反射波データを取得する第1ステップと、
前記画像処理装置の識別子データ取得部が、前記第1ステップで取得された反射波データから、前記無線通信装置から電波により送信された識別子データを取得する第2ステップと、
前記画像処理装置の位置データ取得部が、前記無線通信装置の識別子データと前記無線通信装置が設置された地点の位置を示す位置データとを対応付けて記憶する位置データベースから、前記第2ステップで取得された識別データに対応する位置データを取得する第3ステップと、
前記画像処理装置の画像処理部が、前記第1ステップで取得された反射波データに基づいて、前記無線通信装置が設置された地点を含む地表の画像を生成し、前記第3ステップで取得された位置データに基づいて、当該地表の画像を補正する第4ステップとを備えることを特徴とする。
An image processing method according to one aspect of the present invention includes:
The reflected wave data acquisition unit of the image processing device generates a radio wave in response to a pulse wave from the sky, and transmits the identifier data by the radio wave, and the location where the wireless communication device is installed. A first step of obtaining the reflected wave data from a reflected wave database that stores the reflected wave of the pulse wave from the ground surface including the reflected wave data;
A second step in which an identifier data acquisition unit of the image processing device acquires identifier data transmitted by radio waves from the wireless communication device, from the reflected wave data acquired in the first step;
From the position database in which the position data acquisition unit of the image processing apparatus stores the identifier data of the wireless communication apparatus and the position data indicating the position of the point where the wireless communication apparatus is installed in association with each other in the second step. A third step of acquiring position data corresponding to the acquired identification data;
The image processing unit of the image processing device generates an image of the ground surface including the point where the wireless communication device is installed based on the reflected wave data acquired in the first step, and is acquired in the third step. And a fourth step of correcting the image of the ground surface based on the position data.
本発明の一の態様に係る画像処理プログラムは、
上空からのパルス波に応じて電波を生成し当該電波により識別子データを送信する無線通信装置からの当該電波と、前記無線通信装置が設置された地点を含む地表からの当該パルス波の反射波とを、反射波データとして記憶する反射波データベースから、当該反射波データを取得する反射波データ取得手順と、
前記反射波データ取得手順が取得した反射波データから、前記無線通信装置から電波により送信された識別子データを取得する識別子データ取得手順と、
前記無線通信装置の識別子データと前記無線通信装置が設置された地点の位置を示す位置データとを対応付けて記憶する位置データベースから、前記識別子データ取得手順が取得した識別データに対応する位置データを取得する位置データ取得手順と、
前記反射波データ取得手順が取得した反射波データに基づいて、前記無線通信装置が設置された地点を含む地表の画像を生成し、前記位置データ取得手順が取得した位置データに基づいて、当該地表の画像を補正する画像処理手順とをコンピュータに実行させることを特徴とする。
An image processing program according to an aspect of the present invention includes:
A radio wave generated from a radio wave in response to a pulse wave from above and transmitting identifier data by the radio wave; a reflected wave of the pulse wave from a ground surface including a point where the radio communication apparatus is installed; A reflected wave data acquisition procedure for acquiring the reflected wave data from the reflected wave database stored as reflected wave data;
From the reflected wave data acquired by the reflected wave data acquisition procedure, an identifier data acquisition procedure for acquiring identifier data transmitted by radio waves from the wireless communication device;
Position data corresponding to the identification data acquired by the identifier data acquisition procedure from a position database that stores the identifier data of the wireless communication apparatus and position data indicating the position of the point where the wireless communication apparatus is installed in association with each other. A position data acquisition procedure to be acquired;
Based on the reflected wave data acquired by the reflected wave data acquisition procedure, an image of the ground surface including the point where the wireless communication device is installed is generated, and based on the position data acquired by the position data acquisition procedure, An image processing procedure for correcting the image is executed by a computer.
前記無線通信装置は、測位衛星からの測位信号に基づいて位置を観測する複数の電子基準点の各々に付設され、
前記位置データベースは、位置データに代えて、前記無線通信装置が付設された電子基準点を示す設置データを記憶し、
前記位置データ取得手順は、前記位置データベースから、前記識別子データ取得手順が取得した識別データに対応する設置データを取得し、当該設置データにより示された電子基準点から位置の観測結果を位置データとして取得することを特徴とする。
The wireless communication device is attached to each of a plurality of electronic reference points for observing a position based on a positioning signal from a positioning satellite,
In place of the position data, the position database stores installation data indicating an electronic reference point to which the wireless communication device is attached,
The position data acquisition procedure acquires installation data corresponding to the identification data acquired by the identifier data acquisition procedure from the position database, and uses an observation result of the position from the electronic reference point indicated by the installation data as position data. It is characterized by acquiring.
前記無線通信装置は、測位衛星からの測位信号に基づいて位置を観測する複数の電子基準点の各々に付設され、
前記反射波データベースは、前記無線通信装置からの電波の受信時刻を反射波データの一部として記憶し、
前記位置データベースは、前記無線通信装置が付設された電子基準点による位置の観測結果の履歴を位置データとして記憶し、
前記位置データ取得手順は、前記反射波データ取得手順が取得した反射波データから、前記無線通信装置からの電波の受信時刻を取得し、前記位置データベースから、前記識別子データ取得手順が取得した識別データに対応する位置データのうち、当該受信時刻における位置の観測結果を示す位置データを取得することを特徴とする。
The wireless communication device is attached to each of a plurality of electronic reference points for observing a position based on a positioning signal from a positioning satellite,
The reflected wave database stores the reception time of radio waves from the wireless communication device as a part of reflected wave data,
The position database stores, as position data, a history of position observation results from an electronic reference point provided with the wireless communication device,
The position data acquisition procedure acquires the reception time of radio waves from the wireless communication device from the reflected wave data acquired by the reflected wave data acquisition procedure, and the identification data acquired by the identifier data acquisition procedure from the position database. Among the position data corresponding to, position data indicating the observation result of the position at the reception time is acquired.
前記無線通信装置は、周囲の環境を観測する環境センサを具備し、
前記画像処理プログラムは、さらに、
前記環境センサから環境の観測結果を環境データとして取得する環境データ取得手順をコンピュータに実行させ、
前記画像処理手順は、前記環境データ取得手順が取得した環境データに基づいて、前記無線通信装置が設置された地点を含む地表の画像を加工することを特徴とする。
The wireless communication device includes an environmental sensor for observing the surrounding environment,
The image processing program further includes:
Causing the computer to execute an environmental data acquisition procedure for acquiring environmental observation results as environmental data from the environmental sensor;
The image processing procedure is characterized in that an image of a ground surface including a point where the wireless communication device is installed is processed based on the environmental data acquired by the environmental data acquisition procedure.
前記環境センサは、周囲の環境として、気象を観測し、
前記画像処理手順は、前記環境データ取得手順が取得した環境データに基づいて、前記無線通信装置が設置された地点を含む地表の画像に天気図を重ねた画像を生成することを特徴とする。
The environmental sensor observes the weather as the surrounding environment,
The image processing procedure generates an image in which a weather map is superimposed on an image of a ground surface including a point where the wireless communication device is installed, based on environment data acquired by the environment data acquisition procedure.
本発明の一の態様によれば、上空からのパルス波に応じて電波を生成し当該電波により識別子データを送信する無線通信装置を利用して、当該電波と前記無線通信装置が設置された地点を含む地表からの当該パルス波の反射波とから生成される地表の画像から、前記無線通信装置が設置された地点の位置を容易に検出し、その位置に合わせて当該地表の画像を補正する画像処理装置を提供することができる。 According to one aspect of the present invention, using a wireless communication device that generates a radio wave in response to a pulse wave from the sky and transmits identifier data using the radio wave, the location where the radio wave and the wireless communication device are installed The position of the point where the wireless communication device is installed is easily detected from the image of the ground surface generated from the reflected wave of the pulse wave from the ground surface including the image, and the image of the ground surface is corrected according to the position. An image processing apparatus can be provided.
以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
実施の形態1.
図1は、本実施の形態に係る画像処理システム100の全体構成図である。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an image processing system 100 according to the present embodiment.
図1において、画像処理システム100は、合成開口レーダ200、RFID(Radio・Frequency・Identification)タグ300a,b,c、電子基準点400a,b,c、合成開口レーダ画像処理設備500を備える。この図では、3つのRFIDタグ300a,b,c、3つの電子基準点400a,b,cを示しているが、それぞれ1つ又は2つ、あるいは、4つ以上あってもよい。
In FIG. 1, the image processing system 100 includes a
まず、合成開口レーダ200について説明する。
First, the
合成開口レーダ200は、航空機や人工衛星などの飛行体に搭載される。合成開口レーダ200は、飛行体の進行方向(アジマス方向)に直角(レンジ方向)にマイクロ波(波長が約1mm〜1mの電磁波)を地表面に向かって照射し、観測対象物から戻ってくる電磁波のはね返りを受信する。その受信信号からは地表面の画像を得ることができるため、合成開口レーダ200は、画像レーダ、あるいは、イメージングレーダとも呼ばれる。合成開口レーダ200は、光学センサでは困難な夜間、雨天・曇天時、火山の噴煙に地表が覆われた状況下などにおける情報収集に有効である。
通常、合成開口レーダ200は、航空機に搭載されるものでは約10km、人工衛星に搭載されるものでは約60kmのビーム幅(観測幅)で地表面にパルス波を照射し、その反射波を受信することで、帯状に地表面のデータを取得する。アジマス方向の分解能はビーム幅で決まり、ビーム幅はアンテナ長に反比例するため、従前のレーダでは、アンテナの実開口長を長くして高分解能化を図っていた。しかし、プラットフォームに限界があるため、合成開口レーダ200では、信号処理により等価的にアンテナ長を増大して高分解能化を図っている。つまり、合成開口レーダ200では、信号処理によって受信信号を合成し、あたかも大きなアンテナでデータを取得したようにすることで、アジマス方向の分解能を向上させている。したがって、本実施の形態では、合成開口レーダ200を利用することが望ましいが、これを他の画像レーダに置き換えても構わない。
Normally, the
本実施の形態において、合成開口レーダ200は、飛行体の飛行中に、合成開口レーダアンテナ201から地表に対してパルス波(放射パルス)を送信し、地表からの当該パルス波の反射波を合成開口レーダアンテナ201で受信する。地表において、合成開口レーダアンテナ201からパルス波が送信された領域に、RFIDタグ300a,b,cが設置された地点のうち、少なくとも1つが含まれている場合(以下では、RFIDタグ300aが設置された地点のみが含まれているものとして説明する)、合成開口レーダ200は、RFIDタグ300aからの電波(送信パルス)を反射波と同様に合成開口レーダアンテナ201で受信する。合成開口レーダ200は、RFIDタグ300aからの電波と、RFIDタグ300aが設置された地点を含む地表からの反射波とを、反射波データ(合成開口レーダ生データ)として出力する。
In the present embodiment, the
反射波データは、例えば、RFIDタグ300aからの電波及び地表からの反射波の振幅や位相などの信号情報を時系列で記録したデータである。図2は、この信号情報の一例を示す信号図である。
The reflected wave data is data in which signal information such as the amplitude and phase of the radio wave from the
図2において、送信パルス信号S1〜13は合成開口レーダ200がパルス波として送信する信号である。受信信号R1〜13は合成開口レーダ200がRFIDタグ300aからの電波として受信する信号である。受信信号A1〜13、受信信号B1〜13は合成開口レーダ200が地表に存在するビルや山などの地物A、地物Bからの反射波として受信する信号である。この例では、合成開口レーダ200は、地表に対して送信パルス信号S1を送信したとき、これに対して、RFIDタグ300aから受信信号R1を、地物Aから受信信号A1を、地物Bから受信信号B1を受信する。地表に対して送信パルス信号S2〜13を送信したときについても同様である。
In FIG. 2, transmission pulse signals S1 to S13 are signals transmitted by the
受信信号R1〜R13のうち、最初の受信信号R1は、RFIDタグ300aの位置を知らせるためにRFIDタグ300aから送信されるものであり、他の受信信号R2〜13(ID信号)よりも信号強度が高く設定されている。一方、受信信号R2〜13は、RFIDタグ300aのID(識別子)情報のビット値を知らせるためにRFIDタグ300aから送信されるものであり、ビット値に応じて信号強度が設定されている(例えば、信号強度を、ビット値が0ならば弱又は強とし、ビット値が1ならば逆とする)。ここでは、ID情報が12ビットからなり、RFIDタグ300aが1つの送信パルス信号につき1ビットを表す信号を送信するものとしているが、1つの送信パルス信号につき複数ビットを表す信号を送信するようにしてもよいし、位置とID情報を同時に表す信号を送信するようにしてもよい。また、信号強度の高低以外によってビット値を表すようにしてもよい。
Of the received signals R1 to R13, the first received signal R1 is transmitted from the
次に、RFIDタグ300aについて説明する。RFIDタグ300b,cについては、RFIDタグ300aと同様であるので説明を省略する。
Next, the
RFIDタグ300aは、ID情報などが埋め込まれたタグであり、通常、電磁界や電波などを用いた近距離(周波数帯によって異なるが、数cm〜数m)の無線通信によりRFIDリーダ/ライタと情報のやり取りをするものである。タグには、パッシブタグと呼ばれる受動型のタグとアクティブタグと呼ばれる能動型のタグとの2種類がある。
The
本実施の形態において、無線通信装置の一例であるRFIDタグ300aは、能動型のタグである。RFIDタグ300aは、無線局の免許を受ける必要のない特定小電力無線局であることが望ましい。図3は、このRFIDタグ300aの構成を示すブロック図である。なお、本実施の形態では、自ら電波を生成して当該電波によりデータを送信できるものであれば、RFIDタグ300a以外の無線通信装置を利用しても構わない。
In this embodiment, an
図3において、RFIDタグ300aは、送受信アンテナ301、RFフィルタ部302、送受信切替部303、受信部304、タイマ部305、信号処理部306、給電制御部307、送信部308、増幅部309、電源部310、ID設定部311、ネットワークインタフェース部312を備える。
In FIG. 3, an
ID設定部311は、RFIDタグ300aのID情報を設定する。図2に示した例では、ID設定部311は、例えば図4に示すようなディップスイッチで構成することができる。ここでは、1つのディップスイッチにつきID情報の1ビットが設定できるようにID設定部311を構成している。信号処理部306はCPU(Central・Processing・Unit)やメモリなどから構成される。CPUは、ID設定部311で設定されたID情報を読み取り、識別子データとしてメモリに記憶する。また、CPUは、上空からのパルス波、即ち、合成開口レーダ200からのパルス波が送受信アンテナ301で受信され、RFフィルタ部302、送受信切替部303、受信部304、タイマ部305を介して入力されると、当該パルス波に応じて、メモリから識別子データを読み出すとともに、給電制御部307、送信部308、増幅部309、送受信切替部303、RFフィルタ部302を利用して電波を生成し、当該電波により識別子データを送受信アンテナ301から送信する。CPUは、ネットワークインタフェース部312を介して、次に説明する電子基準点400aのルータ402経由で電子基準点400aへ任意のデータを送信したり、電子基準点400aから任意のデータを受信したりすることもできる。
The
次に、電子基準点400aについて説明する。電子基準点400b,cについては、電子基準点400aと同様であるので説明を省略する。
Next, the electronic reference point 400a will be described. Since the
電子基準点400aは、測位衛星の一例である複数のGPS(全地球測位システム)衛星からなるGPS衛星群101からのGPS信号(測位信号)に基づいて、位置を観測する。電子基準点400aとしては、例えば、国土地理院が管理する日本全国約1200ヵ所に設置されたGPS連続観測点の1つを利用することができる。
The electronic reference point 400a observes the position based on GPS signals (positioning signals) from a
本実施の形態において、電子基準点400aには、RFIDタグ300aが付設されている。電子基準点400aは、GPS受信機401、ルータ402を具備する。電子基準点400aは、GPS受信機401でGPS衛星群101からのGPS信号を受信し、当該GPS信号に基づいて位置を観測する。そして、電子基準点400aは、位置の観測結果を示す位置データ(電子基準点位置情報)を、ルータ402により電子基準点網102を介して合成開口レーダ画像処理設備500へ送信する。また、電子基準点400aは、任意のデータを、ルータ402によりRFIDタグ300aとの間で送受信することもできる。
In the present embodiment, an
次に、合成開口レーダ画像処理設備500について説明する。
Next, the synthetic aperture radar
合成開口レーダ画像処理設備500は、地上に設置され、反射波データベース501、位置データベース502、画像処理装置510を具備している。なお、合成開口レーダ画像処理設備500の全体あるいは一部を、合成開口レーダ200が搭載された飛行体に設置することも可能である。
The synthetic aperture radar
反射波データベース501には、合成開口レーダ200から出力された反射波データが所定の通信手段あるいは記録媒体を介して入力され、記憶される。つまり、反射波データベース501は、合成開口レーダ200で受信されたRFIDタグ300aからの電波と、RFIDタグ300aが設置された地点を含む地表からの反射波とを、反射波データとして記憶する。
In the reflected
位置データベース502は、RFIDタグ300a,b,cの識別子データとRFIDタグ300a,b,cが付設された電子基準点400a,b,c(のIDなど)を示す設置データとを対応付けて記憶する。例えば、位置データベース502は、RFIDタグ300aの識別子データに対応する設置データとして、電子基準点400aを示す設置データを記憶する。
The
図5は、画像処理装置510の構成を示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of the
図5において、画像処理装置510は、反射波データ取得部511、識別子データ取得部512、位置データ取得部513、画像処理部514を備える。また、画像処理装置510は、記憶装置521、処理装置522、入力装置523、出力装置524などのハードウェアを備える。ハードウェアは画像処理装置510の各部によって利用される。合成開口レーダ画像処理設備500が具備する反射波データベース501、位置データベース502は、記憶装置521により画像処理装置510の内部に実装されていてもよい。
5, the
図6は、画像処理装置510の動作(本実施の形態に係る画像処理方法)を示すフローチャートである。なお、画像処理装置510の動作は、オフラインのバッチ処理として実行されてもよいし、リアルタイム処理として実行されてもよい。
FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the image processing apparatus 510 (image processing method according to the present embodiment). Note that the operation of the
図6において、反射波データ取得部511は、反射波データベース501から反射波データを取得する(ステップS101:反射波データ取得手順)。
In FIG. 6, the reflected wave
識別子データ取得部512は、反射波データ取得部511が取得した反射波データから、RFIDタグ300aから電波により送信された識別子データ、即ち、RFIDタグ300aの識別子データを取得する(ステップS102:識別子データ取得手順)。図2に示した例では、識別子データ取得部512は、受信信号R2〜13からRFIDタグ300aの12ビットのID情報を処理装置522により抽出する。このとき、識別子データ取得部512は、例えば図7に示すように、受信信号R2〜13とともに、RFIDタグ300aの位置を示す受信信号R1を表示する画像を生成し、出力装置524により画面に表示してもよい。この画像は、画像処理部514が後述する地表の画像を生成する処理と同様の処理により生成することができる。
The identifier
位置データ取得部513は、位置データベース502から、識別子データ取得部512が取得したRFIDタグ300aの識別子データに対応する設置データを取得する。そして、位置データ取得部513は、その設置データにより示された電子基準点400aから、電子基準点網102を介して位置データ(例えば、電子基準点400aで観測されたXYZ座標値)を取得する(ステップS103:位置データ取得手順)。
The position
画像処理部514は、反射波データ取得部511が取得した反射波データに基づいて、RFIDタグ300aが設置された地点を含む地表の画像を生成する(ステップS104:画像処理手順の一部)。図2に示した例では、画像処理部514は、例えば図8に示すような画像を処理装置522により生成する。この画像では、受信信号R1に基づいてRFIDタグ300aの位置が示されるとともに、受信信号A1、受信信号B1に基づいて地物A、地物Bの位置が示されている。地表の画像の生成時あるいは生成後、画像処理部514は、位置データ取得部513が取得した位置データに基づいて、その地表の画像を補正する(ステップS105:画像処理手順の一部)。例えば、地表の画像に地図を重ねた画像を生成する場合、位置データによりRFIDタグ300aが設置された地点のXYZ座標値や緯度経度が示されていれば、画像処理部514は、そのXYZ座標値や緯度経度を基準に、地表の画像の座標系と地図座標系とを処理装置522により正確に対応させることができる。画像処理部514は、RFIDタグ300aが設置された地点以外にも、RFIDタグ300b,cが設置された地点など、3つあるいは4つの地点を基準にすることで、地表の画像のずれや歪みをよりよく補正することができる。また、画像処理部514は、合成開口レーダ200が搭載された飛行体から、飛行中の慣性データなどを所定の通信手段あるいは記録媒体を介して取得しておき、これを利用して、さらに、地表の画像の歪み補正をしてもよい。
The
図9は、画像処理装置510のハードウェア構成の一例を示す図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of the
図9において、画像処理装置510は、コンピュータであり、CRT(Cathode・Ray・Tube)やLCD(液晶ディスプレイ)の表示画面を有する表示装置901、キーボード902(K/B)、マウス903、FDD904(Flexible・Disk・Drive)、CDD905(Compact・Disc・Drive)、プリンタ装置906などのハードウェアを備え、これらはケーブルや信号線で接続されている。
In FIG. 9, an
画像処理装置510は、プログラムを実行するCPU911を備えている。CPU911は、処理装置522の一例である。CPU911は、バス912を介してROM913(Read・Only・Memory)、RAM914(Random・Access・Memory)、通信ボード915、表示装置901、キーボード902、マウス903、FDD904、CDD905、プリンタ装置906、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、メモリカードリーダライタなどの記憶媒体が用いられてもよい。
The
RAM914は、揮発性メモリの一例である。ROM913、FDD904、CDD905、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521の一例である。通信ボード915、キーボード902、マウス903、FDD904、CDD905などは、入力装置523の一例である。また、通信ボード915、表示装置901、プリンタ装置906などは、出力装置524の一例である。
The
通信ボード915は、LAN(ローカルエリアネットワーク)などに接続されている。通信ボード915は、LANに限らず、インターネット、あるいは、IP−VPN(Internet・Protocol・Virtual・Private・Network)、広域LAN、ATM(Asynchronous・Transfer・Mode)ネットワークなどのWAN(ワイドエリアネットワーク)などに接続されていても構わない。LAN、インターネット、WANは、ネットワークの一例である。
The
磁気ディスク装置920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。プログラム群923には、本実施の形態の説明において「〜部」として説明する機能を実行するプログラムが記憶されている。プログラムは、CPU911により読み出され実行される。また、ファイル群924には、本実施の形態の説明において、「〜データ」、「〜情報」、「〜ID(識別子)」、「〜フラグ」、「〜結果」として説明するデータや情報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」や「〜テーブル」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」や「〜テーブル」は、ディスクやメモリなどの記憶媒体に記憶される。ディスクやメモリなどの記憶媒体に記憶されたデータや情報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・制御・出力・印刷・表示などのCPU911の処理(動作)に用いられる。抽出・検索・参照・比較・演算・計算・制御・出力・印刷・表示などのCPU911の処理中、データや情報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。
The
また、本実施の形態の説明において用いるブロック図や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、データや信号は、RAM914などのメモリ、FDD904のフレキシブルディスク(FD)、CDD905のコンパクトディスク(CD)、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(MD)、DVD(Digital・Versatile・Disc)など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伝送される。
In addition, the arrows in the block diagrams and flowcharts used in the description of this embodiment mainly indicate input / output of data and signals, and the data and signals are the memory such as the
また、本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」であってもよく、また、「〜ステップ」、「〜工程」、「〜手順」、「〜処理」であってもよい。即ち、「〜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。あるいは、ソフトウェアのみ、あるいは、素子・デバイス・基板・配線などのハードウェアのみ、あるいは、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現されていても構わない。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などの記録媒体に記憶される。このプログラムはCPU911により読み出され、CPU911により実行される。即ち、プログラムは、本実施の形態の説明で述べる「〜部」としてコンピュータを機能させるものである。あるいは、本実施の形態の説明で述べる「〜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 “˜unit” in the description of this embodiment may be “˜circuit”, “˜device”, “˜device”, and “˜step”, “˜process”. , “˜procedure”, and “˜processing”. That is, what is described as “˜unit” may be realized by firmware stored in the
以上のように、本実施の形態によれば、能動型のRFIDタグ300aを利用して、合成開口レーダ200の再生画像から地上の基準点の位置を容易に特定することができる。また、本実施の形態によれば、能動型のRFIDタグ300aの位置情報により、合成開口レーダ200の画像解析結果を容易に補正することができる。そのために、本実施の形態では、電波を放射する能動型のRFIDタグ300aをGPS受信機401aが設置された電子基準点400aに恒久的に設置しておく。そして、合成開口レーダ200の合成開口レーダアンテナ201でRFIDタグ300aからの電波を受信し、合成開口レーダ画像処理設備500の画像処理装置510でRFIDタグ300aの識別情報を読み取り、電子基準点400aで計測された測位情報と照合し、RFIDタグ300aの位置を特定する。合成開口レーダ画像処理設備500の画像処理装置510では、この位置を基準にして、合成開口レーダ200の再生画像の位置補正を行う。
As described above, according to the present embodiment, the position of the ground reference point can be easily specified from the reproduced image of the
実施の形態2.
本実施の形態について、主に実施の形態1との差異を説明する。
In the present embodiment, differences from the first embodiment will be mainly described.
実施の形態1では、位置データベース502は、RFIDタグ300a,b,cの識別子データとRFIDタグ300a,b,cが付設された電子基準点400a,b,cを示す設置データとを対応付けて記憶していた。一方、本実施の形態では、位置データベース502は、設置データに代えて、RFIDタグ300a,b,cが設置された地点の位置を示す位置データを、RFIDタグ300a,b,cの識別子データと対応付けて記憶する。例えば、位置データベース502は、RFIDタグ300aの識別子データに対応する位置データとして、RFIDタグ300aが設置された地点のXYZ座標値や緯度経度を示す位置データを記憶する。
In the first embodiment, the
図10は、画像処理装置510の動作(本実施の形態に係る画像処理方法)を示すフローチャートである。 FIG. 10 is a flowchart showing the operation of the image processing apparatus 510 (image processing method according to the present embodiment).
図10において、反射波データ取得部511は、図6のステップS101と同様に、反射波データベース501から反射波データを取得する(ステップS201:反射波データ取得手順)。
10, the reflected wave
識別子データ取得部512は、図6のステップS102と同様に、反射波データ取得部511が取得した反射波データから、RFIDタグ300aの識別子データを取得する(ステップS202:識別子データ取得手順)。
The identifier
位置データ取得部513は、位置データベース502から、識別子データ取得部512が取得したRFIDタグ300aの識別子データに対応する位置データを取得する(ステップS203:位置データ取得手順)。
The position
画像処理部514は、図6のステップS104と同様に、反射波データ取得部511が取得した反射波データに基づいて、RFIDタグ300aが設置された地点を含む地表の画像を生成する(ステップS204:画像処理手順の一部)。地表の画像の生成時あるいは生成後、画像処理部514は、図6のステップS105と同様に、位置データ取得部513が取得した位置データに基づいて、その地表の画像を補正する(ステップS205:画像処理手順の一部)。
The
以上のように、本実施の形態によれば、実施の形態1と同様に、能動型のRFIDタグ300aを利用して、合成開口レーダ200の再生画像から地上の基準点の位置を容易に特定することができる。また、本実施の形態によれば、能動型のRFIDタグ300aの位置情報により、合成開口レーダ200の画像解析結果を容易に補正することができる。本実施の形態では、実施の形態1と同様に、能動型のRFIDタグ300aを利用するため、従来のように、コーナリフレクタの設置のために現地調整を行ったり、GPSなどによる現地測量を行ったり、コーナリフレクタの向きに合わせて合成開口レーダ200からのパルス波の発射方向を決めたりする必要がないため、コストや手間を削減することにもつながる。
As described above, according to the present embodiment, as in the first embodiment, the position of the ground reference point can be easily specified from the reproduced image of the
実施の形態3.
本実施の形態について、主に実施の形態1との差異を説明する。
In the present embodiment, differences from the first embodiment will be mainly described.
実施の形態1では、位置データベース502は、RFIDタグ300a,b,cの識別子データとRFIDタグ300a,b,cが付設された電子基準点400a,b,cを示す設置データとを対応付けて記憶していた。一方、本実施の形態では、位置データベース502は、設置データに代えて、あるいは、設置データとともに、RFIDタグ300a,b,cが付設された電子基準点400a,b,cによる位置の観測結果の履歴を位置データとして記憶する。例えば、位置データベース502は、RFIDタグ300aの識別子データに対応する位置データとして、電子基準点400aによる位置の観測結果の履歴を記憶する。
In the first embodiment, the
電子基準点400a,b,cによる位置の観測結果の履歴を位置データベース502に記憶させるため、画像処理装置510の位置データ取得部513にその収集処理を行わせてもよい。例えば、位置データ取得部513は、国土地理院の電子基準点データ提供サービスを利用することができる。この場合、位置データ取得部513は、国土地理院のデータベースから、電子基準点400a,b,cによる位置の観測結果の履歴を、インターネットを介して収集し、位置データとして位置データベース502に記憶する。また、例えば、位置データ取得部513は、実施の形態1と同様に、電子基準点400a,b,cから位置の観測結果を直接収集することができる。この場合、位置データ取得部513は、位置データベース502から、RFIDタグ300a,b,cの識別子データに対応する設置データを取得する。そして、位置データ取得部513は、それぞれの設置データにより示された電子基準点400a,b,cから、電子基準点網102を介して一定の時間間隔で位置の観測結果を取得し、随時、位置データとして位置データベース502に記憶する。また、例えば、電子基準点400a,b,cに位置の観測結果の履歴を記録するためのメモリなどを備えたコンピュータシステムを付設しておけば、位置データ取得部513は、そのコンピュータシステムから、電子基準点400a,b,cによる位置の観測結果の履歴を収集することができる。この場合、位置データ取得部513は、位置データベース502から、RFIDタグ300a,b,cの識別子データに対応する設置データを取得する。そして、位置データ取得部513は、それぞれの設置データにより示された電子基準点400a,b,cに付設されたコンピュータシステムから、電子基準点網102を介して位置の観測結果の履歴を取得し、位置データとして位置データベース502に記憶する。
In order to store the history of the observation results of the positions by the
本実施の形態において、合成開口レーダ200から出力される反射波データには、RFIDタグ300aからの電波の受信時刻が含まれる。よって、反射波データベース501は、合成開口レーダ200で受信されたRFIDタグ300aからの電波と、RFIDタグ300aが設置された地点を含む地表からの反射波と、さらに、当該受信時刻を、反射波データとして記憶する。
In the present embodiment, the reflected wave data output from the
図11は、画像処理装置510の動作(本実施の形態に係る画像処理方法)を示すフローチャートである。 FIG. 11 is a flowchart showing the operation of the image processing apparatus 510 (image processing method according to the present embodiment).
図11において、反射波データ取得部511は、図6のステップS101と同様に、反射波データベース501から反射波データを取得する(ステップS301:反射波データ取得手順)。
In FIG. 11, the reflected wave
識別子データ取得部512は、図6のステップS102と同様に、反射波データ取得部511が取得した反射波データから、RFIDタグ300aの識別子データを取得する(ステップS302:識別子データ取得手順)。
The identifier
位置データ取得部513は、反射波データ取得部511が取得した反射波データから、RFIDタグ300aからの電波の受信時刻を取得し、位置データベース502から、識別子データ取得部512が取得したRFIDタグ300aの識別子データに対応する位置データのうち、当該受信時刻における位置の観測結果を示す位置データを取得する(ステップS303:位置データ取得手順)。
The position
画像処理部514は、図6のステップS104と同様に、反射波データ取得部511が取得した反射波データに基づいて、RFIDタグ300aが設置された地点を含む地表の画像を生成する(ステップS304:画像処理手順の一部)。地表の画像の生成時あるいは生成後、画像処理部514は、図6のステップS105と同様に、位置データ取得部513が取得した位置データに基づいて、その地表の画像を補正する(ステップS305:画像処理手順の一部)。
Similar to step S104 of FIG. 6, the
以上のように、本実施の形態によれば、実施の形態1と同様に、能動型のRFIDタグ300aを利用して、合成開口レーダ200の再生画像から地上の基準点の位置を容易に特定することができる。また、本実施の形態によれば、能動型のRFIDタグ300aの位置情報により、合成開口レーダ200の画像解析結果を容易に補正することができる。本実施の形態に係る画像処理システム100は、例えば災害監視のために利用できる。この場合、画像処理システム100は、災害状況を把握するために必要な精度の高い情報を提供することが可能である。例えば、RFIDタグ300aを緊急車両などの移動体に設置すれば、その移動体の動態監視(トラッキング)もできる。また、本実施の形態に係る画像処理システム100は、例えば地殻変動の解析のために利用できる。この場合、画像処理システム100は、合成開口レーダ200の再生画像からRFIDタグ300aの位置を特定し、RFIDタグ300aを付設した電子基準点400aからの測位情報などを利用することにより、解析した地殻変動量を補正できるため、解析結果の信頼性が向上する。
As described above, according to the present embodiment, as in the first embodiment, the position of the ground reference point can be easily specified from the reproduced image of the
実施の形態4.
本実施の形態について、主に実施の形態1との差異を説明する。
In the present embodiment, differences from the first embodiment will be mainly described.
図12は、本実施の形態における無線通信装置の一例であるRFIDタグ300aの構成を示すブロック図である。
FIG. 12 is a block diagram illustrating a configuration of an
本実施の形態では、RFIDタグ300aは、図3に示した構成要素のほか、センサインタフェース部313を備える。また、RFIDタグ300aは、周囲の環境を観測する環境センサ314を具備する。環境センサ314は、周囲の環境として、例えば、気温、気圧、湿度、気象を観測するものである。気象を観測するものとしては、例えば、気象庁地域観測システム(AMeDAS:Automated・Meteorological・Data・Acquisition・System)の観測点を利用することができる。
In the present embodiment, the
信号処理部306のCPUは、センサインタフェース部313を介して、環境センサ314から環境の観測結果を環境データとして読み取る。そして、CPUは、ネットワークインタフェース部312を介して、電子基準点400aへ環境データを送信する。
The CPU of the
本実施の形態において、電子基準点400aは、ルータ402により環境データをRFIDタグ300aから受信する。そして、電子基準点400aは、その環境データを、ルータ402により電子基準点網102を介して合成開口レーダ画像処理設備500へ送信する。
In the present embodiment, the electronic reference point 400a receives environmental data from the
図13は、画像処理装置510の構成を示すブロック図である。
FIG. 13 is a block diagram illustrating a configuration of the
本実施の形態では、画像処理装置510は、図5に示した構成要素のほか、環境データ取得部515を備える。
In the present embodiment, the
図14は、画像処理装置510の動作(本実施の形態に係る画像処理方法)を示すフローチャートである。 FIG. 14 is a flowchart showing the operation of the image processing apparatus 510 (image processing method according to the present embodiment).
図14において、反射波データ取得部511は、図6のステップS101と同様に、反射波データベース501から反射波データを取得する(ステップS401:反射波データ取得手順)。
In FIG. 14, the reflected wave
識別子データ取得部512は、図6のステップS102と同様に、反射波データ取得部511が取得した反射波データから、RFIDタグ300aの識別子データを取得する(ステップS402:識別子データ取得手順)。
The identifier
位置データ取得部513は、図6のステップS103と同様に、位置データベース502から、識別子データ取得部512が取得したRFIDタグ300aの識別子データに対応する設置データを取得する。そして、位置データ取得部513は、その設置データにより示された電子基準点400aから、電子基準点網102を介して位置データを取得する(ステップS403:位置データ取得手順)。
The position
環境データ取得部515は、位置データ取得部513が取得した設置データにより示された電子基準点400aから、電子基準点網102を介して環境データを取得する(ステップS404:環境データ取得手順)。つまり、環境データ取得部515は、環境センサから、RFIDタグ300a、電子基準点400aなどを介して環境の観測結果を環境データとして取得する。
The environmental
画像処理部514は、反射波データ取得部511が取得した反射波データに基づいて、RFIDタグ300aが設置された地点を含む地表の画像を生成する(ステップS405:画像処理手順の一部)。地表の画像の生成時あるいは生成後、画像処理部514は、位置データ取得部513が取得した位置データに基づいて、その地表の画像を補正するとともに(ステップS406:画像処理手順の一部)、環境データ取得部515が取得した環境データに基づいて、その地表の画像を加工する(ステップS407:画像処理手順の一部)。例えば、環境センサが気象を観測する場合、画像処理部514は、環境データ取得部515が取得した環境データに基づいて、その地表の画像に、RFIDタグ300aが設置された地点周辺の天気図を重ねた画像を生成する。
The
以上のように、本実施の形態によれば、合成開口レーダ200の再生画像に環境情報を付加情報としてマッピングすることができる。
As described above, according to the present embodiment, environment information can be mapped as additional information on the reproduced image of the
実施の形態5.
本実施の形態について、主に実施の形態1との差異を説明する。
In the present embodiment, differences from the first embodiment will be mainly described.
実施の形態1では、RFIDタグ300aは、合成開口レーダ200からのパルス波を受信すると、当該パルス波に応じて電波を生成し、当該電波により識別子データを送信していた。一方、本実施の形態では、RFIDタグ300aは、識別子データに代えて、位置データを送信する。つまり、RFIDタグ300aは、合成開口レーダ200からのパルス波を受信すると、当該パルス波に応じて電波を生成し、当該電波により位置データを送信する。例えば、RFIDタグ300aは、RFIDタグ300aが設置された地点のXYZ座標値や緯度経度を位置データとして予めメモリに記憶しておき、合成開口レーダ200からのパルス波を受信する度に、位置データをメモリから読み取って送信する。あるいは、RFIDタグ300aは、電子基準点400aから位置の観測結果を定期的に、又は、合成開口レーダ200からのパルス波を受信する度に位置データとして取得し、最新の位置データを送信してもよい。
In the first embodiment, when the
図15は、画像処理装置510の動作(本実施の形態に係る画像処理方法)を示すフローチャートである。 FIG. 15 is a flowchart showing the operation of the image processing apparatus 510 (image processing method according to the present embodiment).
図15において、反射波データ取得部511は、図6のステップS101と同様に、反射波データベース501から反射波データを取得する(ステップS501:反射波データ取得手順)。
15, the reflected wave
位置データ取得部513は、反射波データ取得部511が取得した反射波データから、RFIDタグ300aから電波により送信された位置データを取得する(ステップS502:位置データ取得手順)。
The position
画像処理部514は、反射波データ取得部511が取得した反射波データに基づいて、RFIDタグ300aが設置された地点を含む地表の画像を生成する(ステップS503:画像処理手順の一部)。地表の画像の生成時あるいは生成後、画像処理部514は、位置データ取得部513が取得した位置データに基づいて、その地表の画像を補正する(ステップS504:画像処理手順の一部)。
The
本実施の形態では、合成開口レーダ画像処理設備500から位置データベース502を省略することができる。また、画像処理装置510から識別子データ取得部512を省略することができる。
In the present embodiment, the
本実施の形態の変形例として、RFIDタグ300aが、実施の形態4と同様に、環境センサ314を具備するものとし、合成開口レーダ200からのパルス波を受信すると、位置データとともに環境データを送信するようにしてもよい。この変形例では、実施の形態4と同様に、画像処理装置510は、環境データ取得部515を備えることになる。環境データ取得部515は、反射波データ取得部511が取得した反射波データから、RFIDタグ300aから電波により送信された環境データを取得する。地表の画像の生成時あるいは生成後、画像処理部514は、この環境データに基づいて、その地表の画像を加工することになる。
As a modification of the present embodiment, the
以上、本発明の実施の形態について説明したが、これらのうち、2つ以上の実施の形態を組み合わせて実施しても構わない。あるいは、これらのうち、1つの実施の形態を部分的に実施しても構わない。あるいは、これらのうち、2つ以上の実施の形態を部分的に組み合わせて実施しても構わない。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, you may implement combining 2 or more embodiment among these. Alternatively, one of these embodiments may be partially implemented. Or you may implement combining two or more embodiment among these partially.
100 画像処理システム、101 GPS衛星群、102 電子基準点網、200 合成開口レーダ、201 合成開口レーダアンテナ、300a,b,c RFIDタグ、301 送受信アンテナ、302 RFフィルタ部、303 送受信切替部、304 受信部、305 タイマ部、306 信号処理部、307 給電制御部、308 送信部、309 増幅部、310 電源部、311 ID設定部、312 ネットワークインタフェース部、313 センサインタフェース部、314 環境センサ、400a,b,c 電子基準点、401 GPS受信機、402 ルータ、500 合成開口レーダ画像処理設備、501 反射波データベース、502 位置データベース、510 画像処理装置、511 反射波データ取得部、512 識別子データ取得部、513 位置データ取得部、514 画像処理部、515 環境データ取得部、521 記憶装置、522 処理装置、523 入力装置、524 出力装置、901 表示装置、902 キーボード、903 マウス、904 FDD、905 CDD、906 プリンタ装置、911 CPU、912 バス、913 ROM、914 RAM、915 通信ボード、920 磁気ディスク装置、921 オペレーティングシステム、922 ウィンドウシステム、923 プログラム群、924 ファイル群。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Image processing system, 101 GPS satellite group, 102 Electronic reference point network, 200 Synthetic aperture radar, 201 Synthetic aperture radar antenna, 300a, b, c RFID tag, 301 Transmission / reception antenna, 302 RF filter unit, 303 Transmission / reception switching unit, 304 Reception unit, 305 timer unit, 306 signal processing unit, 307 power supply control unit, 308 transmission unit, 309 amplification unit, 310 power supply unit, 311 ID setting unit, 312 network interface unit, 313 sensor interface unit, 314 environmental sensor, 400a, b, c Electronic reference point, 401 GPS receiver, 402 router, 500 Synthetic aperture radar image processing equipment, 501 reflected wave database, 502 position database, 510 image processing device, 511 reflected wave data acquisition unit, 512 identifier data Data acquisition unit, 513 position data acquisition unit, 514 image processing unit, 515 environment data acquisition unit, 521 storage device, 522 processing device, 523 input device, 524 output device, 901 display device, 902 keyboard, 903 mouse, 904 FDD, 905 CDD, 906 Printer device, 911 CPU, 912 bus, 913 ROM, 914 RAM, 915 communication board, 920 magnetic disk device, 921 operating system, 922 window system, 923 program group, 924 file group.
Claims (13)
前記反射波データ取得部が取得した反射波データから、前記無線通信装置から電波により送信された識別子データを取得する識別子データ取得部と、
前記無線通信装置の識別子データと前記無線通信装置が設置された地点の位置を示す位置データとを対応付けて記憶する位置データベースから、前記識別子データ取得部が取得した識別データに対応する位置データを取得する位置データ取得部と、
前記反射波データ取得部が取得した反射波データに基づいて、前記無線通信装置が設置された地点を含む地表の画像を生成し、前記位置データ取得部が取得した位置データに基づいて、当該地表の画像を補正する画像処理部とを備えることを特徴とする画像処理装置。 A radio wave generated from a radio wave in response to a pulse wave from above and transmitting identifier data by the radio wave; a reflected wave of the pulse wave from a ground surface including a point where the radio communication apparatus is installed; A reflected wave data acquisition unit that acquires the reflected wave data from the reflected wave database that stores the reflected wave data,
From the reflected wave data acquired by the reflected wave data acquisition unit, an identifier data acquisition unit that acquires identifier data transmitted by radio waves from the wireless communication device;
Position data corresponding to the identification data acquired by the identifier data acquisition unit from a position database that stores the identifier data of the wireless communication apparatus and position data indicating the position of the point where the wireless communication apparatus is installed in association with each other. A position data acquisition unit to acquire;
Based on the reflected wave data acquired by the reflected wave data acquisition unit, an image of the ground surface including the point where the wireless communication device is installed is generated, and based on the position data acquired by the position data acquisition unit, the ground surface An image processing apparatus comprising: an image processing unit that corrects the image of the image.
前記位置データベースは、位置データに代えて、前記無線通信装置が付設された電子基準点を示す設置データを記憶し、
前記位置データ取得部は、前記位置データベースから、前記識別子データ取得部が取得した識別データに対応する設置データを取得し、当該設置データにより示された電子基準点から位置の観測結果を位置データとして取得することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 The wireless communication device is attached to each of a plurality of electronic reference points for observing a position based on a positioning signal from a positioning satellite,
In place of the position data, the position database stores installation data indicating an electronic reference point to which the wireless communication device is attached,
The position data acquisition unit acquires installation data corresponding to the identification data acquired by the identifier data acquisition unit from the position database, and uses an observation result of the position from the electronic reference point indicated by the installation data as position data. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the image processing apparatus acquires the image processing apparatus.
前記反射波データベースは、前記無線通信装置からの電波の受信時刻を反射波データの一部として記憶し、
前記位置データベースは、前記無線通信装置が付設された電子基準点による位置の観測結果の履歴を位置データとして記憶し、
前記位置データ取得部は、前記反射波データ取得部が取得した反射波データから、前記無線通信装置からの電波の受信時刻を取得し、前記位置データベースから、前記識別子データ取得部が取得した識別データに対応する位置データのうち、当該受信時刻における位置の観測結果を示す位置データを取得することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 The wireless communication device is attached to each of a plurality of electronic reference points for observing a position based on a positioning signal from a positioning satellite,
The reflected wave database stores the reception time of radio waves from the wireless communication device as a part of reflected wave data,
The position database stores, as position data, a history of position observation results from an electronic reference point provided with the wireless communication device,
The position data acquisition unit acquires the reception time of radio waves from the wireless communication device from the reflected wave data acquired by the reflected wave data acquisition unit, and the identification data acquired by the identifier data acquisition unit from the position database 2. The image processing apparatus according to claim 1, wherein position data indicating an observation result of a position at the reception time is acquired from position data corresponding to.
前記画像処理装置は、さらに、
前記環境センサから環境の観測結果を環境データとして取得する環境データ取得部を備え、
前記画像処理部は、前記環境データ取得部が取得した環境データに基づいて、前記無線通信装置が設置された地点を含む地表の画像を加工することを特徴とする請求項1から3までのいずれかに記載の画像処理装置。 The wireless communication device includes an environmental sensor for observing the surrounding environment,
The image processing apparatus further includes:
An environmental data acquisition unit for acquiring environmental observation results as environmental data from the environmental sensor;
4. The image processing unit according to claim 1, wherein the image processing unit processes an image of a ground surface including a point where the wireless communication device is installed based on the environmental data acquired by the environmental data acquisition unit. An image processing apparatus according to claim 1.
前記画像処理部は、前記環境データ取得部が取得した環境データに基づいて、前記無線通信装置が設置された地点を含む地表の画像に天気図を重ねた画像を生成することを特徴とする請求項4に記載の画像処理装置。 The environmental sensor observes the weather as the surrounding environment,
The image processing unit generates an image in which a weather map is superimposed on an image of a ground surface including a point where the wireless communication device is installed, based on environment data acquired by the environment data acquisition unit. Item 5. The image processing apparatus according to Item 4.
飛行体に搭載される合成開口レーダであって、飛行体の飛行中にパルス波を送信し、前記無線通信装置からの電波と、前記無線通信装置が設置された地点を含む地表からの当該パルス波の反射波とを受信する合成開口レーダと、
前記合成開口レーダで受信された電波と反射波とを、反射波データとして記憶する反射波データベースと、
前記無線通信装置の識別子データと前記無線通信装置が設置された地点の位置を示す位置データとを対応付けて記憶する位置データベースと、
前記反射波データベースから反射波データを取得する反射波データ取得部と、前記反射波データ取得部が取得した反射波データから、前記無線通信装置から電波により送信された識別子データを取得する識別子データ取得部と、前記無線通信装置の識別子データと前記無線通信装置が設置された地点の位置を示す位置データとを対応付けて記憶する位置データベースから、前記識別子データ取得部が取得した識別データに対応する位置データを取得する位置データ取得部と、前記反射波データ取得部が取得した反射波データに基づいて、前記無線通信装置が設置された地点を含む地表の画像を生成し、前記位置データ取得部が取得した位置データに基づいて、当該地表の画像を補正する画像処理部とを備える画像処理装置とを有することを特徴とする画像処理システム。 A wireless communication device that receives a pulse wave from above, generates a radio wave according to the pulse wave, and transmits identifier data by the radio wave;
A synthetic aperture radar mounted on a flying object, which transmits a pulse wave during the flight of the flying object, and the pulse from the ground surface including the radio wave from the wireless communication device and the point where the wireless communication device is installed A synthetic aperture radar that receives the reflected wave of the wave;
A reflected wave database for storing radio waves and reflected waves received by the synthetic aperture radar as reflected wave data;
A location database that stores the identifier data of the wireless communication device and location data indicating the location of the location where the wireless communication device is installed;
Reflected wave data acquisition unit for acquiring reflected wave data from the reflected wave database, and identifier data acquisition for acquiring identifier data transmitted by radio waves from the wireless communication device, from reflected wave data acquired by the reflected wave data acquisition unit Corresponding to the identification data acquired by the identifier data acquisition unit from the location database that stores the identifier data of the wireless communication device and the location data indicating the location of the point where the wireless communication device is installed in association with each other Based on the reflected wave data acquired by the reflected wave data acquiring unit, the position data acquiring unit that acquires position data generates an image of the ground surface including the point where the wireless communication device is installed, and the position data acquiring unit And an image processing device that includes an image processing unit that corrects an image of the ground surface based on the position data acquired by the Image processing system to be.
飛行体に搭載される合成開口レーダであって、飛行体の飛行中にパルス波を送信し、前記無線通信装置からの電波と、前記無線通信装置が設置された地点を含む地表からの当該パルス波の反射波とを受信する合成開口レーダと、
前記合成開口レーダで受信された電波と反射波とを、反射波データとして記憶する反射波データベースと、
前記反射波データベースから反射波データを取得する反射波データ取得部と、前記反射波データ取得部が取得した反射波データから、前記無線通信装置から電波により送信された位置データを取得する位置データ取得部と、前記反射波データ取得部が取得した反射波データに基づいて、前記無線通信装置が設置された地点を含む地表の画像を生成し、前記位置データ取得部が取得した位置データに基づいて、当該地表の画像を補正する画像処理部とを備える画像処理装置とを有することを特徴とする画像処理システム。 A wireless communication device that receives a pulse wave from above, generates a radio wave according to the pulse wave, and transmits position data by the radio wave;
A synthetic aperture radar mounted on a flying object, which transmits a pulse wave during the flight of the flying object, and the pulse from the ground surface including the radio wave from the wireless communication device and the point where the wireless communication device is installed A synthetic aperture radar that receives the reflected wave of the wave;
A reflected wave database for storing radio waves and reflected waves received by the synthetic aperture radar as reflected wave data;
A reflected wave data acquisition unit that acquires reflected wave data from the reflected wave database, and position data acquisition that acquires position data transmitted by radio waves from the wireless communication device, from the reflected wave data acquired by the reflected wave data acquisition unit And an image of the ground surface including the point where the wireless communication device is installed based on the reflected wave data acquired by the reflected wave data acquisition unit, and based on the position data acquired by the position data acquisition unit An image processing system comprising: an image processing device including an image processing unit that corrects an image of the ground surface.
前記画像処理装置の識別子データ取得部が、前記第1ステップで取得された反射波データから、前記無線通信装置から電波により送信された識別子データを取得する第2ステップと、
前記画像処理装置の位置データ取得部が、前記無線通信装置の識別子データと前記無線通信装置が設置された地点の位置を示す位置データとを対応付けて記憶する位置データベースから、前記第2ステップで取得された識別データに対応する位置データを取得する第3ステップと、
前記画像処理装置の画像処理部が、前記第1ステップで取得された反射波データに基づいて、前記無線通信装置が設置された地点を含む地表の画像を生成し、前記第3ステップで取得された位置データに基づいて、当該地表の画像を補正する第4ステップとを備えることを特徴とする画像処理方法。 The reflected wave data acquisition unit of the image processing device generates a radio wave in response to a pulse wave from the sky, and transmits the identifier data by the radio wave, and the location where the wireless communication device is installed. A first step of obtaining the reflected wave data from a reflected wave database that stores the reflected wave of the pulse wave from the ground surface including the reflected wave data;
A second step in which an identifier data acquisition unit of the image processing device acquires identifier data transmitted by radio waves from the wireless communication device, from the reflected wave data acquired in the first step;
From the position database in which the position data acquisition unit of the image processing apparatus stores the identifier data of the wireless communication apparatus and the position data indicating the position of the point where the wireless communication apparatus is installed in association with each other in the second step. A third step of acquiring position data corresponding to the acquired identification data;
The image processing unit of the image processing device generates an image of the ground surface including the point where the wireless communication device is installed based on the reflected wave data acquired in the first step, and is acquired in the third step. And a fourth step of correcting the image of the ground surface based on the position data.
前記反射波データ取得手順が取得した反射波データから、前記無線通信装置から電波により送信された識別子データを取得する識別子データ取得手順と、
前記無線通信装置の識別子データと前記無線通信装置が設置された地点の位置を示す位置データとを対応付けて記憶する位置データベースから、前記識別子データ取得手順が取得した識別データに対応する位置データを取得する位置データ取得手順と、
前記反射波データ取得手順が取得した反射波データに基づいて、前記無線通信装置が設置された地点を含む地表の画像を生成し、前記位置データ取得手順が取得した位置データに基づいて、当該地表の画像を補正する画像処理手順とをコンピュータに実行させることを特徴とする画像処理プログラム。 A radio wave generated from a radio wave in response to a pulse wave from above and transmitting identifier data by the radio wave; a reflected wave of the pulse wave from a ground surface including a point where the radio communication apparatus is installed; A reflected wave data acquisition procedure for acquiring the reflected wave data from the reflected wave database stored as reflected wave data;
From the reflected wave data acquired by the reflected wave data acquisition procedure, an identifier data acquisition procedure for acquiring identifier data transmitted by radio waves from the wireless communication device;
Position data corresponding to the identification data acquired by the identifier data acquisition procedure from a position database that stores the identifier data of the wireless communication apparatus and position data indicating the position of the point where the wireless communication apparatus is installed in association with each other. A position data acquisition procedure to be acquired;
Based on the reflected wave data acquired by the reflected wave data acquisition procedure, an image of the ground surface including the point where the wireless communication device is installed is generated, and based on the position data acquired by the position data acquisition procedure, An image processing program for causing a computer to execute an image processing procedure for correcting the image.
前記位置データベースは、位置データに代えて、前記無線通信装置が付設された電子基準点を示す設置データを記憶し、
前記位置データ取得手順は、前記位置データベースから、前記識別子データ取得手順が取得した識別データに対応する設置データを取得し、当該設置データにより示された電子基準点から位置の観測結果を位置データとして取得することを特徴とする請求項9に記載の画像処理プログラム。 The wireless communication device is attached to each of a plurality of electronic reference points for observing a position based on a positioning signal from a positioning satellite,
In place of the position data, the position database stores installation data indicating an electronic reference point to which the wireless communication device is attached,
The position data acquisition procedure acquires installation data corresponding to the identification data acquired by the identifier data acquisition procedure from the position database, and uses an observation result of the position from the electronic reference point indicated by the installation data as position data. The image processing program according to claim 9, wherein the image processing program is acquired.
前記反射波データベースは、前記無線通信装置からの電波の受信時刻を反射波データの一部として記憶し、
前記位置データベースは、前記無線通信装置が付設された電子基準点による位置の観測結果の履歴を位置データとして記憶し、
前記位置データ取得手順は、前記反射波データ取得手順が取得した反射波データから、前記無線通信装置からの電波の受信時刻を取得し、前記位置データベースから、前記識別子データ取得手順が取得した識別データに対応する位置データのうち、当該受信時刻における位置の観測結果を示す位置データを取得することを特徴とする請求項9に記載の画像処理プログラム。 The wireless communication device is attached to each of a plurality of electronic reference points for observing a position based on a positioning signal from a positioning satellite,
The reflected wave database stores the reception time of radio waves from the wireless communication device as a part of reflected wave data,
The position database stores, as position data, a history of position observation results from an electronic reference point provided with the wireless communication device,
The position data acquisition procedure acquires the reception time of radio waves from the wireless communication device from the reflected wave data acquired by the reflected wave data acquisition procedure, and the identification data acquired by the identifier data acquisition procedure from the position database. The image processing program according to claim 9, wherein position data indicating an observation result of a position at the reception time is acquired from the position data corresponding to.
前記画像処理プログラムは、さらに、
前記環境センサから環境の観測結果を環境データとして取得する環境データ取得手順をコンピュータに実行させ、
前記画像処理手順は、前記環境データ取得手順が取得した環境データに基づいて、前記無線通信装置が設置された地点を含む地表の画像を加工することを特徴とする請求項9から11までのいずれかに記載の画像処理プログラム。 The wireless communication device includes an environmental sensor for observing the surrounding environment,
The image processing program further includes:
Causing the computer to execute an environmental data acquisition procedure for acquiring environmental observation results as environmental data from the environmental sensor;
12. The image processing procedure according to any one of claims 9 to 11, wherein the image processing procedure processes an image of a ground surface including a point where the wireless communication device is installed based on environment data acquired by the environment data acquisition procedure. An image processing program according to any one of the above.
前記画像処理手順は、前記環境データ取得手順が取得した環境データに基づいて、前記無線通信装置が設置された地点を含む地表の画像に天気図を重ねた画像を生成することを特徴とする請求項12までのいずれかに記載の画像処理プログラム。 The environmental sensor observes the weather as the surrounding environment,
The image processing procedure generates an image in which a weather map is superimposed on an image of a ground surface including a point where the wireless communication device is installed, based on environment data acquired by the environment data acquisition procedure. Item 13. The image processing program according to any one of Items 12 to 12.
Priority Applications (1)
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2008
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