JP2009288128A - Radar device - Google Patents

Radar device Download PDF

Info

Publication number
JP2009288128A
JP2009288128A JP2008142159A JP2008142159A JP2009288128A JP 2009288128 A JP2009288128 A JP 2009288128A JP 2008142159 A JP2008142159 A JP 2008142159A JP 2008142159 A JP2008142159 A JP 2008142159A JP 2009288128 A JP2009288128 A JP 2009288128A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
reference value
pixel
value
data
image data
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2008142159A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nobuki Kotake
論季 小竹
Toshio Wakayama
俊夫 若山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2008142159A priority Critical patent/JP2009288128A/en
Publication of JP2009288128A publication Critical patent/JP2009288128A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problems in a laser radar device for scanning and measuring in the beam direction to an observation object domain wherein, a high SNR cannot be acquired, and fine shape restoration of a target is difficult, since a median procedure for smoothing an image is used for compensation of image deterioration caused by wrong detection or the like. <P>SOLUTION: In this radar device, a laser beam from discharge/detection elements arranged in an array shape is radiated into a space by scanning reciprocally a beam direction by a beam scanning part, and the laser beam reflected by the target is detected by the discharge/detection elements, to thereby measure a distance to the target. In the device, a plurality of image data acquired by each different beam scanning are stored in an image storage part, and a reference value of the distance to the target is set by a reference value setting part, and a plurality of data acquired by observing the same domain by each different beam scanning are compared with the reference value by a data comparison part, and image data determined from the comparison result by a data determination part and then output are stored in an output storage part. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

この発明は、ビーム状電磁波を用いて物体までの距離を測定するレーダー装置に関し、特に距離情報等の画像の劣化を補償する技術に関するものである。   The present invention relates to a radar apparatus that measures a distance to an object using a beam-like electromagnetic wave, and more particularly to a technique for compensating for image degradation such as distance information.

遠隔点に存在する物体の位置を計測するものとして、レーダー装置が知られている。レーダー装置は電磁波や音波などの波動を空間に放射し、対象となる物体で反射された波動を受信し、その信号を解析することにより、レーダー装置から物体までの距離や角度を計測する。物体の距離は、例えば放射する電磁波にパルス変調を施し、放射した送信パルスと物体からの反射波である受信パルスが受信されるまでの時間差により計測することができる。   A radar device is known as a device for measuring the position of an object existing at a remote point. The radar device radiates waves such as electromagnetic waves and sound waves to the space, receives the waves reflected by the target object, and analyzes the signal to measure the distance and angle from the radar device to the object. The distance of the object can be measured, for example, by performing a pulse modulation on the radiated electromagnetic wave and measuring the time difference between the radiated transmission pulse and the reception pulse that is a reflected wave from the object.

また、放射する電磁波をビーム状とし、この送信ビームの角度を走査しながら計測すれば、異なる角度方向の観測が可能となる。特に電磁波として光を用いるレーザーレーダーは、放射するビームの広がりが極めて小さいペンシルビームであり、高い角度分解能で物体を観測することが可能である。そのため、例えば、多次元距離画像の計測に利用されている。そのようなペンシルビームを用いた距離の測定として「レーザーハンドブック」(非特許文献1)に記載のようなものがある。しかし、ペンシルビームを用いた距離の測定としてのレーザーレーダーはビーム幅が狭いことによる、観測周期(フレーム周期)が長い、視野が狭いといった問題点がある。   Further, if the radiated electromagnetic wave is made into a beam shape and the angle of this transmission beam is measured while scanning, observation in different angular directions becomes possible. In particular, a laser radar that uses light as an electromagnetic wave is a pencil beam that has a very small beam spread, and can observe an object with high angular resolution. Therefore, for example, it is used for measurement of multidimensional distance images. There exists a thing as described in "Laser handbook" (nonpatent literature 1) as a measurement of the distance using such a pencil beam. However, laser radar as a distance measurement using a pencil beam has a problem that the observation period (frame period) is long and the field of view is narrow due to the narrow beam width.

このようなビーム幅が狭いことによる、観測周期(フレーム周期)が長い、視野が狭いといった問題点に対しては、例えば、アレー状に配置した複数の検知素子を用いることで改善が図られている。このような技術には、例えば特開2005−331273号公報(特許文献1)に記載のものがある。
以上のように、ビーム走査を行うレーダー装置では、通常、ビームの向きを、観測対象領域に対して往復走査、もしくは、往路のみまたは復路のみの一方向走査を繰り返すことにより、所定の領域の計測が行われている。
The problem that the observation width (frame period) is long and the field of view is narrow due to such a narrow beam width can be improved by using a plurality of detection elements arranged in an array, for example. Yes. As such a technique, there exists a thing of Unexamined-Japanese-Patent No. 2005-331273 (patent document 1), for example.
As described above, in a radar apparatus that performs beam scanning, the measurement of a predetermined area is usually performed by repeating reciprocating scanning with respect to the observation target area or unidirectional scanning only on the forward path or only on the return path. Has been done.

上記のような観測をした場合、目標物、アンテナ間の距離はレーザーレーダー処理装置では、大気減衰等によって高いSNR(Signal to Noise Ratio)が取れない場合が多く、その際には誤検出等による画像劣化が発生する。誤検出とは、目標物からの反射波の電力ピークよりも雑音レベルの方が高くなった場合に発生し、正しい距離の測定ができない場合を示す。   When the above observations are made, the distance between the target and the antenna is often not high SNR (Signal to Noise Ratio) due to atmospheric attenuation in the laser radar processing equipment. Image degradation occurs. The false detection indicates a case where the noise level is higher than the power peak of the reflected wave from the target and the correct distance cannot be measured.

特開2005−331273号公報JP 2005-331273 A レーザー学会/編,「レーザーハンドブック」,オーム社2005年4月、p559−561Laser Society / Edition, “Laser Handbook”, Ohmsha April 2005, p559-561

高いSNRが取れないための誤検出等による画像劣化の発生に対する補償方式としてメディアンといった手法が用いられてきた。しかし、この手法では画像の平滑化を行っているため、目標物体の細かい形状を復元することは難しい。   A median method has been used as a compensation method for the occurrence of image degradation due to false detection or the like because a high SNR cannot be obtained. However, since this method smoothes the image, it is difficult to restore the fine shape of the target object.

この発明は、上記のような問題を解決するためになされたもので、距離情報等の画像の劣化を補償することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to compensate for image deterioration such as distance information.

この発明に係るレーダー装置は、
ビーム状の波動を空間へ放射し、空間の目標物に反射されたビーム状波動を検出する複数の放出・検出素子がアレー状に配置されたビーム放射部と、ビーム放射部が放射するビームの向きを往復走査するビーム走査部を備え、上記目標物までの距離を計測するレーダー装置であって、異なるビーム走査によって得られる複数の画像データを格納する画像格納部と、目標物までの距離の基準値を設定する基準値設定部と、同じ領域を異なるビーム走査により観測して得られる複数のデータと基準値設定部の設定する基準値を比較するデータ比較部と、データ比較部の比較結果から画像データを決定し出力するデータ決定部と、データ決定部の結果を格納する出力格納部を備える。
The radar apparatus according to the present invention is
A beam radiating portion in which a plurality of emitting / detecting elements for radiating beam-like waves to space and detecting beam-like waves reflected by a target in space are arranged in an array, and a beam emitted from the beam radiating portion A radar device that includes a beam scanning unit that reciprocally scans the direction and measures the distance to the target, an image storage unit that stores a plurality of image data obtained by different beam scans, and a distance to the target Comparison result of a reference value setting unit for setting a reference value, a data comparison unit for comparing a plurality of data obtained by observing the same region by different beam scans and a reference value set by the reference value setting unit, and a comparison result of the data comparison unit A data determination unit that determines and outputs image data from the image data, and an output storage unit that stores the result of the data determination unit.

この発明に係るレーダー装置によれば、同じ観測領域を異なるビーム走査により観測して複数のデータを得、別途設定した目標物までの距離の基準値と比較して基準値との差が最も小さいデータを観測データと用いるので、距離情報等の画像の劣化を補償し、最終的に得られる画像の精度が向上する。   According to the radar apparatus of the present invention, a plurality of data is obtained by observing the same observation region by different beam scans, and the difference from the reference value is the smallest compared with the reference value of the distance to the target set separately. Since the data is used as the observation data, the degradation of the image such as distance information is compensated, and the accuracy of the finally obtained image is improved.

実施の形態1.
この発明の実施の形態1によるビーム走査は、ビーム方向を所定観測範囲に対して往復走査させることで、観測範囲の計測を行う。その際、各走査における観測領域には重複観測する画素が存在することを前提とし、その模擬図を図1に示す。図1は、本実施の形態1によるアレー素子が1列にn個配列されたレーダー装置が搭載されたプラットフォームが矢印V方向にアレー画素の1画素幅の半分づつ移動する毎に画素数と同じ数n個の1列にされたビームを放射する。この動作をm/2回繰り返すと、レーダー装置が搭載されたプラットフォームは、元の方向(矢印Vと反対方向)に1画素幅の半分づつ移動し、この移動毎に1列にされた画素nと同じ数のnビームを放射しながら移動する。
Embodiment 1 FIG.
In the beam scanning according to the first embodiment of the present invention, the observation range is measured by reciprocating the beam direction with respect to the predetermined observation range. In that case, assuming that there are pixels to be observed repeatedly in the observation region in each scan, a simulation diagram is shown in FIG. FIG. 1 shows the same number of pixels every time a platform equipped with a radar device having n array elements arranged in a row according to the first embodiment moves in the direction of arrow V by half of one pixel width of the array pixels. Several n beams arranged in a row are emitted. When this operation is repeated m / 2 times, the platform on which the radar device is mounted moves half by one pixel width in the original direction (the direction opposite to the arrow V), and the pixels n are arranged in one column for each movement. And move while emitting the same number of n beams.

ビーム走査の方法はこれに限ったものではなく、地表または目標物を観測することができ、各走査間に重複部が存在する方法であればよい。また、レーダー装置がを搭載されたプラットフォームの高度をL(m)とし、距離分解能をdh(m)とする。プラットフォームの進行方向をアレー素子方向、このアレー素子方向と垂直な方向をスキャン方向とする。その際、アレー状に配置した複数の検知素子を用いて地表または目標物を複数点観測する。各パルスアレー送受信によって観測される領域全体をアレー画素列とする。その簡易図を図2に示す。アレー素子はn個あるとし、それに伴う観測点(アレー画素)はn点観測できるとする。さらに、各アレー画素への照射伏角はθ(n)で表され、θ(n)は既知であるとすると、平地への視線方向の距離D(n)は式1で表される。   The beam scanning method is not limited to this, and any method may be used as long as it can observe the ground surface or a target and an overlapping portion exists between each scanning. In addition, the altitude of the platform on which the radar device is mounted is L (m), and the distance resolution is dh (m). The traveling direction of the platform is the array element direction, and the direction perpendicular to the array element direction is the scan direction. At that time, a plurality of points on the ground surface or the target are observed using a plurality of sensing elements arranged in an array. The entire area observed by each pulse array transmission / reception is defined as an array pixel column. A simplified diagram is shown in FIG. Assume that there are n array elements, and n observation points (array pixels) associated therewith can be observed. Further, if the irradiation depression angle to each array pixel is represented by θ (n) and θ (n) is known, the distance D (n) in the line-of-sight direction to the flat ground is represented by Equation 1.

Figure 2009288128
Figure 2009288128

また、アレー画素間隔Pは式2で表される。 Further, the array pixel interval P is expressed by Equation 2.

Figure 2009288128
Figure 2009288128

しかし走査方法、使用環境等は図1、図2と限ったものではない。本実施の形態では説明の簡易化のためこのような状況を仮定したが、目標または地表等を観測できる環境ならばよく、また、式1、2に関してもプラットフォームと観測地点またはアレー画素間隔を表す式ならばこれ等の式を用いる必要はない。図2で表されるアレー素子がn個幅のビームを放射し、図1のように往復走査し、観測データを用いてレーダー画像を得る。
以下、本実施の形態においては、観測されるデータを画像データとし、画像データには距離の情報が入っているものとする。画素の値として距離の情報以外のものが入っている場合においても有効である。また、この同観測領域を持つN枚のレーダー画像においてそれぞれの画素の位置合わせは完了しているものとし、画像合成処理が行われているものとする。
However, the scanning method, usage environment, etc. are not limited to those shown in FIGS. In this embodiment, such a situation is assumed for the sake of simplification of the description. However, any environment in which the target or the ground surface can be observed is acceptable. If it is a formula, it is not necessary to use these formulas. The array element shown in FIG. 2 emits an n-width beam, reciprocally scans as shown in FIG. 1, and obtains a radar image using observation data.
Hereinafter, in the present embodiment, it is assumed that observed data is image data, and the image data includes distance information. This is also effective when the pixel value includes something other than distance information. In addition, it is assumed that the alignment of each pixel has been completed in the N radar images having the same observation area, and the image composition processing has been performed.

図3は各方向の名称と、得られる画像の簡易図で、アレー素子方向はn画素、スキャン方向はm画素のn×m画素のレーダー画像が作成されるとする。また、各画素に格納されている画素値は距離D(n,m)とする。   FIG. 3 is a simplified diagram of the names of each direction and the obtained image. It is assumed that an n × m pixel radar image having n pixels in the array element direction and m pixels in the scan direction is created. The pixel value stored in each pixel is a distance D (n, m).

図4はこの発明の実施の形態1による画像処理部分の構成を示すブロック図である。画像格納部1は異なる走査よって観測されたN枚の画像を合成したものを格納し、出力格納部3は制御部2の出力を格納する。本実施の形態では説明の簡易化のためにN=2として説明する。制御部2では各画素に入る値に対して判定を行い、正しい値を出力格納部3に格納する。制御部2の機能として、まず、重複画素において2つの距離データのうちどちらを選択するかを制御する。その際、基準となる距離値(基準値)を用いて判別を行う。基準値設定部21がその基準値を設定する。次に、基準値設定部21で設定された、その基準値を用いてどちらの画素データが有効かをデータ比較部22にて比較する。その比較結果を踏まえて対象画素にどのようなデータを格納するかをデータ決定部23にて決める。   FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the image processing portion according to the first embodiment of the present invention. The image storage unit 1 stores a composite of N images observed by different scans, and the output storage unit 3 stores the output of the control unit 2. In this embodiment, it is assumed that N = 2 for simplification of description. In the control unit 2, a determination is made for the value that enters each pixel, and the correct value is stored in the output storage unit 3. As a function of the control unit 2, first, which one of the two distance data is selected in the overlapping pixel is controlled. At this time, the determination is performed using a reference distance value (reference value). The reference value setting unit 21 sets the reference value. Next, the data comparison unit 22 compares which pixel data is valid using the reference value set by the reference value setting unit 21. Based on the comparison result, the data determination unit 23 determines what data is stored in the target pixel.

基準値設定部21における基準値の設定方法ついて説明する。
ユーザが基準値設定部21を用いて所定の基準値に定め、この基準値を用いてデータ比較部22にて比較する。
また、他の方法として、図5に示す処理を行うようなものがある。ステップST200では、観測されたレーダー画像内のターゲット(目標)の画像データと自らが予め保持しているデータベースの画像データとを読込、その比較を行い(ST200)、そのデータベースの画像データを参照することによって基準値を設定し、読み込む(ST210)。
A method for setting a reference value in the reference value setting unit 21 will be described.
The user uses the reference value setting unit 21 to set a predetermined reference value, and the data comparison unit 22 uses this reference value for comparison.
Another method is to perform the processing shown in FIG. In step ST200, the image data of the target (target) in the observed radar image and the image data of the database held in advance are read and compared (ST200), and the image data in the database is referred to. Thus, the reference value is set and read (ST210).

また、基準値設定部21おける基準値の設定方法についてデータベースを用いるものの他に、スキャン方向上から下へ向かって基準値を設定していく方法もある。その模擬図を図6に示す。アレー画素列(m)の基準値を設定する際にアレー画素列(m-1)にある各画素の値の平均値を用いる。アレー画素列(m-1)にある各画素の値の平均値を求めるには、アレー画素列(m-1)にある各画素全ての値を用いるだけでなく、アレー画素列(m-1)にある画素1つおきの値、あるいは2つおきの値の平均値であってもよい。この平均値はアレー画素列(m)の中心の画素の基準値に相当し、アレー画素列(m)の各画素はこの基準値を基に設定する方法もある。これをデータ比較部22に渡す。ちなみに、アレー画素列(m-1)の各画素の値は補償を行った後、すなわちデータ決定部23で決定された後の値を用いるか補償前、すなわちデータ決定部23で決定される前の値を用いるかは自由に決定することが可能である。   In addition to using a database as a reference value setting method in the reference value setting unit 21, there is a method of setting a reference value from the top to the bottom in the scanning direction. The simulation is shown in FIG. When setting the reference value of the array pixel column (m), the average value of the values of each pixel in the array pixel column (m−1) is used. In order to calculate the average value of each pixel in the array pixel column (m-1), not only the values of all the pixels in the array pixel column (m-1) are used, but also the array pixel column (m-1 ) May be the value of every other pixel or the average value of every other value. This average value corresponds to the reference value of the center pixel of the array pixel array (m), and there is a method in which each pixel of the array pixel array (m) is set based on this reference value. This is passed to the data comparison unit 22. Incidentally, the value of each pixel of the array pixel array (m−1) is used after compensation, that is, after the value determined by the data determining unit 23 is used or before compensation, that is, before determined by the data determining unit 23. Whether to use the value of can be determined freely.

また、基準値設定部21における基準値の設定で、アレー画素列(m)の基準値を求める際にアレー画素列(m-1)のみではなく、アレー画素列(m-1)〜アレー画素列(1)の中の複数のアレー画素列の画素値を用いることも可能である。   In addition, in setting the reference value in the reference value setting unit 21, not only the array pixel column (m-1) but also the array pixel column (m-1) to the array pixel when obtaining the reference value of the array pixel column (m). It is also possible to use pixel values of a plurality of array pixel columns in the column (1).

さらに、基準値設定部21おける基準値の設定方法について説明する。まず、各画素の基準値をB(n,m)とする。上記の手法においてアレー画素列の中心画素の基準値B(n/2,m)を設定した後、既知である伏角θと式(2)を用い、さらに式(3)を用いて基準距離を算出する。各アレー画素の隣接画素の距離は式(3)で決まっているため、アレー中心画素の基準値さえわかれば同アレー列上の他のアレー画素の基準値を設定することが可能となる。例として、B(n/2,m)の1画素プラットフォーム側の画素の基準値を求めたい場合、   Further, a reference value setting method in the reference value setting unit 21 will be described. First, let B (n, m) be the reference value for each pixel. After setting the reference value B (n / 2, m) of the center pixel of the array pixel row in the above method, the known dip angle θ and equation (2) are used, and further, the reference distance is calculated using equation (3). calculate. Since the distance between adjacent pixels of each array pixel is determined by Equation (3), it is possible to set the reference values of other array pixels on the same array column as long as the reference value of the array center pixel is known. As an example, if you want to find the reference value of the pixel on the 1 pixel platform side of B (n / 2, m),

Figure 2009288128
Figure 2009288128

で求められる。ただし、算出に式(3)を用いたがこれを用いる必要はなく、各アレー画素の理論的な視線方向の距離を算出することのできる式ならば他の式を用いてもよい。   Is required. However, although the expression (3) is used for the calculation, it is not necessary to use this, and any other expression may be used as long as it can calculate the theoretical distance of the line-of-sight direction of each array pixel.

基準値設定部21における基準値の設定方法について、上記手法のほかにも各画素に基準値が設定されている場合、B(1,m)とB(n,m)の値をH/W信号検出部4(アレー状に配置されたビーム放射部)へフィードバックさせる方法もある。その構成図を図7に示す。本手法の理想とする実施の形態では、アナログピーク検出を想定している。次に観測されるアレー画素の距離または時間のおおよその値が既知となることにより、その周辺のピーク検出をさせることができる。その効果として、誤検出発生確率を下げる効果が想定される。ただし、基準値ではなく、アレー画素に格納されている値D(1,m),D(n,m)の値も可能であり、H/W信号検出部4(アレー状に配置されたビーム放射部)において参照できる値のフィードバックならばどのような値でもよい。   Regarding the reference value setting method in the reference value setting unit 21, in addition to the above method, when a reference value is set for each pixel, the values of B (1, m) and B (n, m) are set to H / W There is also a method of feeding back to the signal detection unit 4 (beam radiation unit arranged in an array). The configuration diagram is shown in FIG. In an ideal embodiment of this method, analog peak detection is assumed. Next, when the approximate value of the distance or time of the array pixel to be observed is known, the surrounding peak can be detected. As the effect, an effect of lowering the erroneous detection occurrence probability is assumed. However, instead of the reference value, the values D (1, m) and D (n, m) stored in the array pixels are also possible, and the H / W signal detector 4 (beams arranged in an array) Any value can be used as long as the value can be referred to in the radiation unit.

また、基準値設定部21における基準値の方法について、図8に表すように基準値を設定したい画素3000を囲むウィンドウ5100内の画素値を用いて設定することもできる。その設定方法として、ウィンドウ5100内の画素値の平均値をとる等といった手法がある。このウィンドウ5100の大きさは可変である。   Further, the method of the reference value in the reference value setting unit 21 can be set using the pixel value in the window 5100 surrounding the pixel 3000 for which the reference value is to be set as shown in FIG. As the setting method, there is a method of taking an average value of pixel values in the window 5100, or the like. The size of this window 5100 is variable.

データ比較部22の処理について説明する。
基準値設定部21で基準値を設定した後、データ比較部22でデータ重複部領域において、基準値設定部21で設定された基準値を用いてデータの選別を行う。その処理フローを図9に示す。上述したように、この発明は同一領域を観測した画素についての補償方式である。そのため、まず、同一領域を観測した画像データ1と画像データ2があるとする。基準値設定部21にて設定された基準値を読込む(ST500)。次に画像データ1と画像データ2を読込む(ST510)。基準値設定部21にて設定された基準値と、画像データ1および画像データ2の差をとる(ST520)。その2つの差分データを比較し、差分が小さい方の画像データをその画素の値として採用し、画像出力部に一時格納する (ST530)。
Processing of the data comparison unit 22 will be described.
After the reference value is set by the reference value setting unit 21, the data comparison unit 22 selects data using the reference value set by the reference value setting unit 21 in the data duplication area. The processing flow is shown in FIG. As described above, the present invention is a compensation method for pixels in which the same region is observed. Therefore, first, assume that there is image data 1 and image data 2 in which the same region is observed. The reference value set by the reference value setting unit 21 is read (ST500). Next, image data 1 and image data 2 are read (ST510). The difference between the reference value set by the reference value setting unit 21 and the image data 1 and the image data 2 is calculated (ST520). The two difference data are compared, the image data with the smaller difference is adopted as the value of the pixel, and temporarily stored in the image output unit (ST530).

データ決定部23の処理について説明する。
データ決定部23の処理フロー図を図10に示す。データ決定部23ではまず、有効範囲閾値を設定する(ST600)。次にデータ比較部22の比較結果を読み込み(ST610)、その比較結果が有効範囲閾値内か否かを判定(ST620)する。比較結果が有効範囲閾値内であった場合はそのままステップST640へ移行し出力格納部3に格納するが、そうでない場合は画像データ作成処理(ST630)へと処理が遷る。この処理は、画像データが悪性のものでないかどうかを判別する効果があり、悪性のデータが与える画像劣化の影響を軽減するためのものである。
有効範囲閾値の値についてはユーザによる設定やデータベースの使用、その他の画素の値を用いる等、適切な値を得られるものならばよい。
The process of the data determination unit 23 will be described.
A processing flow diagram of the data determining unit 23 is shown in FIG. The data determining unit 23 first sets an effective range threshold (ST600). Next, the comparison result of the data comparison unit 22 is read (ST610), and it is determined whether the comparison result is within the effective range threshold (ST620). If the comparison result is within the effective range threshold value, the process proceeds to step ST640 as it is and stored in the output storage unit 3. If not, the process proceeds to the image data creation process (ST630). This process has an effect of discriminating whether the image data is not malignant, and is for reducing the influence of image deterioration given by malignant data.
The effective range threshold value may be any value as long as an appropriate value can be obtained, such as setting by the user, use of a database, or use of other pixel values.

データ作成処理について下記に述べる。図11のように悪性データ画素4000が存在した場合、悪性データ画素4000の周囲にウィンドウ5200を設定し、その周囲画素の値の平均を悪性データ画素4000に代入する。その他にもメディアン処理といった手法や、悪性データ画素4000の値を0にするといった方法もある。他にも悪性データ画素4000に対して違うデータを代入し、画像劣化を抑える効果があるものならばよい。   The data creation process is described below. When the malignant data pixel 4000 exists as shown in FIG. 11, a window 5200 is set around the malignant data pixel 4000, and the average value of the surrounding pixels is substituted into the malignant data pixel 4000. In addition, there are methods such as median processing and a method of setting the value of the malicious data pixel 4000 to 0. Any other data may be used as long as different data is substituted into the malignant data pixel 4000 to suppress image deterioration.

以上のように、重複画素において存在する有効なデータを自動で選択し、また、両者共に悪性であった場合の処理を行うことによって、最終的に得られる画像の精度が向上する可能性がある。また、処理中のデータをH/Wへフィードバックすることによって、H/Wの処理速度を向上させることも可能となる。   As described above, the accuracy of the finally obtained image may be improved by automatically selecting valid data existing in overlapping pixels and performing processing when both are malignant. . It is also possible to improve the H / W processing speed by feeding back the data being processed to the H / W.

この発明によるレーダー装置は、例えば航空機等に搭載され、地表の気象状況を観測するレーダー等に利用される可能性がある。   The radar device according to the present invention is mounted on, for example, an aircraft and may be used for a radar or the like that observes weather conditions on the surface of the earth.

重複観測画素が存在するよう所定観測範囲に対しビーム方向を往復走査させて計測を行うときの模擬図である。FIG. 6 is a simulation diagram when measurement is performed by reciprocating the beam direction with respect to a predetermined observation range so that overlapping observation pixels exist. パルスアレー送受信により観測領域全体をアレー画素列とする説明用簡易図である。It is a simplified diagram for explanation in which the entire observation region is an array pixel array by pulse array transmission / reception. 観測方向の名称と得られる画像の簡易図である。It is a simple figure of the name of an observation direction, and the image obtained. この発明の実施の形態1による画像処理部分の構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an image processing portion according to Embodiment 1 of the present invention. 基準値設定部の処理フロー図である。It is a processing flow figure of a reference value setting part. 基準値設定部において基準値をスキャン方向上から下へ向って設定ときの模擬図である。It is a simulation diagram when the reference value is set from the upper side to the lower side in the scanning direction in the reference value setting unit. 画像処理装置の他の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other structure of an image processing apparatus. 基準値設定部における基準値設定例の説明図である。It is explanatory drawing of the reference value setting example in a reference value setting part. データ比較部における処理フロー図である。It is a processing flow figure in a data comparison part. データ決定部の処理フロー図である。It is a processing flowchart of a data determination part. データ作成処理の動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing of a data creation process.

符号の説明Explanation of symbols

1;画像格納部、2;制御部、3;出力格納部、21;基準値設定部、22;データ比較部、23;データ決定部、4;H/W信号検出部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1; Image storage part, 2; Control part, 3; Output storage part, 21; Reference value setting part, 22: Data comparison part, 23: Data determination part, 4; H / W signal detection part

Claims (10)

ビーム状の波動を空間へ放射し、空間の目標物に反射されたビーム状波動を検出する複数の放出・検出素子がアレー状に配置されたビーム放射部と、ビーム放射部が放射するビームの向きを往復走査するビーム走査部を備え、上記目標物までの距離を計測するレーダー装置であって、異なるビーム走査によって得られる複数の画像データを格納する画像格納部と、目標物までの距離の基準値を設定する基準値設定部と、同じ領域を異なるビーム走査により観測して得られる複数の画像データと基準値設定部の設定する基準値を比較するデータ比較部と、データ比較部の比較結果から画像データを決定し出力するデータ決定部と、データ決定部の結果を格納する出力格納部を備えたことを特徴とするレーダー装置。   A beam radiating portion in which a plurality of emitting / detecting elements for radiating beam-like waves to space and detecting beam-like waves reflected by a target in space are arranged in an array, and a beam emitted from the beam radiating portion A radar device that includes a beam scanning unit that reciprocally scans the direction and measures the distance to the target, an image storage unit that stores a plurality of image data obtained by different beam scans, and a distance to the target Comparison of a reference value setting unit for setting a reference value, a data comparison unit for comparing a plurality of image data obtained by observing the same region by different beam scans and a reference value set by the reference value setting unit, and a data comparison unit A radar apparatus comprising: a data determination unit that determines and outputs image data from a result; and an output storage unit that stores a result of the data determination unit. 基準値設定部は、基準値を求める対象とする画素の基準値を予め用意されたデータベースより取り出して設定することを特徴とする請求項1記載のレーダー装置。   The radar apparatus according to claim 1, wherein the reference value setting unit extracts and sets a reference value of a pixel for which a reference value is to be obtained from a database prepared in advance. 基準値設定部は、基準値を求める対象とする画素の基準値をユーザの指定により設定することを特徴とする請求項1記載のレーダー装置。   The radar apparatus according to claim 1, wherein the reference value setting unit sets a reference value of a pixel for which a reference value is to be obtained, as designated by a user. 基準値設定部は、基準値を求める対象とする画素の周囲画素の基準値の平均を用いて算出し設定することを特徴とする請求項1記載のレーダー装置。   2. The radar apparatus according to claim 1, wherein the reference value setting unit calculates and sets the reference value by using an average of reference values of surrounding pixels of a pixel whose reference value is to be obtained. 基準値設定部は、ビーム走査するスキャン方向の時系列順にスキャン方向と垂直方向であるアレー素子方向の全ての素子に対し基準値を設定し、設定する基準値は、画像データが決定済みの1列前のアレー素子列の複数画素の画素値の平均値とすることを特徴とする請求項1記載のレーダー装置。   The reference value setting unit sets a reference value for all elements in the array element direction that is perpendicular to the scan direction in time-sequential order in the scan direction for beam scanning, and the reference value to be set is 1 for which image data has already been determined. The radar apparatus according to claim 1, wherein an average value of pixel values of a plurality of pixels in the array element array in front of the array is used. 基準値設定部は、ビーム走査するスキャン方向の時系列順にスキャン方向と垂直方向であるアレー素子方向の全ての素子に対し基準値を設定し、基準値の設定方法は、画像データが決定済みの1列前のアレー素子列の複数画素の画素値の平均値を、当該アレー素子列中心画素の基準値とし、この基準値を基に当該アレー素子列の各アレー素子に対して基準値を設定することを特徴とする請求項1記載のレーダー装置。   The reference value setting unit sets a reference value for all elements in the array element direction that is perpendicular to the scan direction in time-sequential order in the scan direction in which the beam is scanned. An average value of a plurality of pixels in the previous array element row is used as a reference value for the central pixel of the array element row, and a reference value is set for each array element in the array element row based on this reference value. The radar apparatus according to claim 1, wherein: データ比較部は、基準値設定部により設定された基準値とその画素を観測した複数の画素値との差をとり、その差が最も小さい画素値を選出する処理を行うことを特徴とする請求項2乃至6の何れか1項に記載のレーダー装置。   The data comparison unit performs a process of taking a difference between the reference value set by the reference value setting unit and a plurality of pixel values obtained by observing the pixel, and selecting a pixel value having the smallest difference. Item 7. The radar device according to any one of Items 2 to 6. データ決定部は、データ比較部の選出した基準値との差が一番少ない画像データを画素の値として、出力格納部に送出処理することを特徴とする請求項7に記載のレーダー装置。   8. The radar apparatus according to claim 7, wherein the data determination unit sends the image data having the smallest difference from the reference value selected by the data comparison unit as a pixel value to the output storage unit. データ決定部は、当該画像データ画素値の有効範囲閾値をユーザにより設定し、データ比較部の選出した画像データの画素値が有効範囲閾値内のときは画像データを出力格納部に送り、有効範囲閾値外のときは代替画素値を算出し、算出した代替画素値を出力格納部に送ることを特徴とする請求項8記載のレーダー装置。   The data determining unit sets an effective range threshold of the image data pixel value by the user, and when the pixel value of the image data selected by the data comparison unit is within the effective range threshold, sends the image data to the output storage unit, 9. The radar apparatus according to claim 8, wherein when the value is outside the threshold value, an alternative pixel value is calculated, and the calculated alternative pixel value is sent to the output storage unit. データ決定部は、予め用意されたデータベースを用いて当該画像データ画素値の有効範囲閾値を設定し、データ比較部の選出した画像データの画素値が有効範囲閾値内のときは画像データを出力格納部に送り、有効範囲閾値外のときは代替画素値を算出し、算出した代替画素値を出力格納部に送ることを特徴とする請求項8記載のレーダー装置。   The data determination unit sets an effective range threshold value of the image data pixel value using a database prepared in advance, and outputs and stores the image data when the pixel value of the image data selected by the data comparison unit is within the effective range threshold value 9. The radar apparatus according to claim 8, wherein when the value is outside the effective range threshold value, the substitute pixel value is calculated, and the calculated substitute pixel value is sent to the output storage unit.
JP2008142159A 2008-05-30 2008-05-30 Radar device Pending JP2009288128A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008142159A JP2009288128A (en) 2008-05-30 2008-05-30 Radar device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008142159A JP2009288128A (en) 2008-05-30 2008-05-30 Radar device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2009288128A true JP2009288128A (en) 2009-12-10

Family

ID=41457478

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008142159A Pending JP2009288128A (en) 2008-05-30 2008-05-30 Radar device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2009288128A (en)

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6188104A (en) * 1984-10-05 1986-05-06 Sumitomo Metal Ind Ltd Shape detector of steel plate
JPS6488139A (en) * 1987-09-30 1989-04-03 Toshiba Corp Surface inspecting device
JPH04152285A (en) * 1990-10-16 1992-05-26 Furuno Electric Co Ltd Radar device
JPH05197892A (en) * 1992-01-22 1993-08-06 Fujitsu Ltd Method for transferring remote measured data
JPH06160513A (en) * 1992-11-24 1994-06-07 Fujitsu Ten Ltd Millimeter wave radar data responding device
JPH07198845A (en) * 1993-12-28 1995-08-01 Nec Corp Distance and image measuring apparatus
JPH0996527A (en) * 1995-09-29 1997-04-08 Nippon Seiki Co Ltd Distance-measuring device
JPH1194941A (en) * 1997-09-24 1999-04-09 Toshiba Corp Scale extraction type radar image analysising device
JPH11316122A (en) * 1998-05-06 1999-11-16 Fujitsu Ten Ltd Image range finder
JP2003337658A (en) * 2003-03-14 2003-11-28 Fujitsu Ltd Light scanning touch panel
JP2004358508A (en) * 2003-06-04 2004-12-24 Yaskawa Electric Corp Spot welding method, spot welding machine and spot welding robot

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6188104A (en) * 1984-10-05 1986-05-06 Sumitomo Metal Ind Ltd Shape detector of steel plate
JPS6488139A (en) * 1987-09-30 1989-04-03 Toshiba Corp Surface inspecting device
JPH04152285A (en) * 1990-10-16 1992-05-26 Furuno Electric Co Ltd Radar device
JPH05197892A (en) * 1992-01-22 1993-08-06 Fujitsu Ltd Method for transferring remote measured data
JPH06160513A (en) * 1992-11-24 1994-06-07 Fujitsu Ten Ltd Millimeter wave radar data responding device
JPH07198845A (en) * 1993-12-28 1995-08-01 Nec Corp Distance and image measuring apparatus
JPH0996527A (en) * 1995-09-29 1997-04-08 Nippon Seiki Co Ltd Distance-measuring device
JPH1194941A (en) * 1997-09-24 1999-04-09 Toshiba Corp Scale extraction type radar image analysising device
JPH11316122A (en) * 1998-05-06 1999-11-16 Fujitsu Ten Ltd Image range finder
JP2003337658A (en) * 2003-03-14 2003-11-28 Fujitsu Ltd Light scanning touch panel
JP2004358508A (en) * 2003-06-04 2004-12-24 Yaskawa Electric Corp Spot welding method, spot welding machine and spot welding robot

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102016107959B4 (en) Structured light-based multipath erasure in ToF imaging
JP6969425B2 (en) Optical range measuring device
CN109870678B (en) Laser radar transmitting power and echo gain automatic adjusting method and adjusting device
US10648795B2 (en) Distance measuring apparatus and distance measuring method
CN109425869A (en) The measuring device for setting range of receiving with scanning function and receiver
US20150042645A1 (en) Processing apparatus for three-dimensional data, processing method therefor, and processing program therefor
US20220120872A1 (en) Methods for dynamically adjusting threshold of sipm receiver and laser radar, and laser radar
JP6745169B2 (en) Laser measuring system and laser measuring method
EP2386997A1 (en) Radiometric imaging device and corresponding method
JP6772639B2 (en) Parallax calculation system, mobiles and programs
CN112689776A (en) Calibrating a depth sensing array using color image data
JP2015166732A (en) Enhanced imaging system
JP6776692B2 (en) Parallax calculation system, mobiles and programs
EP3640670A1 (en) Multiple-pulses-in-air laser scanning system with ambiguity resolution based on range probing and 3d point analysis
US10254402B2 (en) Stereo range with lidar correction
US7412025B1 (en) Energy beam pulse echo system for imaging in a structure
US20170336498A1 (en) Arithmetic processor, arithmetic processing method, and computer readable medium storing computer program
Pan et al. Calibration of an airborne single-photon LiDAR system with a wedge scanner
JP2011053138A (en) Radar image processing apparatus
US20170350968A1 (en) Single pulse lidar correction to stereo imaging
US20190353792A1 (en) Convolved Augmented Range LIDAR Nominal Area
JP2009288128A (en) Radar device
JP2022168956A (en) Laser measuring device, and measurement method thereof
Mandlburger et al. Feasibility investigation on single photon LiDAR based water surface mapping
JP6821456B2 (en) Radio environment survey system, radio environment survey method, and program

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110408

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120912

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120918

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20121115

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130827

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20131224