JP2012189584A - Target detector - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、レーダで得られた受信信号(以下、「レーダ受信信号」という)を処理して目標を検出する目標検出装置に関するものである。 The present invention relates to a target detection device that detects a target by processing a received signal (hereinafter referred to as a “radar received signal”) obtained by a radar.
従来、レーダ受信信号から目標を検出するために、CFAR(Constant False Alarm Rate:一定誤警報確率)と呼ばれる信号処理(以下、「CFAR処理」という)が主に用いられている。CFAR処理では、目標と目標の距離方向周辺領域の信号強度がある確率分布に従うと仮定することによりアダプティブに閾値が算出され、この算出された閾値を用いて二値化処理を行うことで目標とクラッタとの識別が行われる(例えば、非特許文献1参照)。 Conventionally, signal processing called CFAR (Constant False Alarm Rate) (hereinafter referred to as “CFAR processing”) is mainly used to detect a target from a radar received signal. In the CFAR process, a threshold is adaptively calculated by assuming that the signal intensity in the peripheral region in the distance direction of the target and the target follows a certain probability distribution, and binarization processing is performed using the calculated threshold to Identification from clutter is performed (for example, see Non-Patent Document 1).
また、特許文献1は、レーダ受信信号の最小値と最大値の中間値を閾値とし、閾値以下の信号を「0」に変換した画素データに対し、画像処理で用いられる収縮処理および移動平均化処理を施すことによりクラッタが抑圧されたレーダ受信画像信号を得ることができるクラッタ抑圧装置を開示している。
Further,
しかしながら、CFAR処理においては、信号強度が仮定した確率分布に従わなかった場合、期待された閾値と異なる閾値が算出される場合がある。この期待された閾値と異なる閾値に基づいて目標検出を行うと、クラッタ(例えば、降雨)を目標として検出してしまう誤検出(以下、「目標の誤検出」という)が発生し、検出精度が低下するという問題がある。 However, in the CFAR process, when the signal strength does not follow the assumed probability distribution, a threshold value different from the expected threshold value may be calculated. If target detection is performed based on a threshold value different from the expected threshold value, false detection (hereinafter referred to as “target false detection”) that detects clutter (for example, rainfall) as a target occurs, and detection accuracy is high. There is a problem of lowering.
また、CFAR処理は、高分解能レーダのように分解能に比べて目標の広がりが大きい場合、大型目標に近接する小型目標をクラッタと認識して検出しない(以下、「目標の不検出」という)ことが発生し、検出精度が低下するという問題がある。 In the CFAR processing, when the spread of the target is large compared to the resolution as in the high resolution radar, the small target close to the large target is recognized as clutter and is not detected (hereinafter referred to as “target non-detection”). Occurs and the detection accuracy decreases.
さらに、CFAR処理には、演算方法によってlog CFARまたはCA CFARなど様々な種類が存在しているが、レーダ受信信号の全てのセルに対して閾値の算出を行っているため、目標検出装置の演算規模が大きくなってしまうという問題がある。 Furthermore, there are various types of CFAR processing, such as log CFAR or CA CFAR, depending on the calculation method, but since thresholds are calculated for all cells of the radar reception signal, the calculation of the target detection apparatus is performed. There is a problem that the scale becomes large.
そのうえ、特許文献1に記載されたクラッタ抑圧装置においては、一定範囲内のレーダ受信信号の最小値と最大値の中間値を閾値としているので適切な閾値を得ることができないだけでなく、クラッタが抑圧されたレーダ受信画像信号から再度CFAR処理などにより、閾値を算出して二値化する必要があるため、上述した諸問題の全てが内在している。
In addition, in the clutter suppression device described in
この発明は、上述した諸問題を解消するためになされたものであり、小さい演算規模であるにも拘わらず目標の誤検出および不検出を防止できる目標検出装置を提供することを課題とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a target detection apparatus that can prevent erroneous detection and non-detection of a target despite a small calculation scale.
この発明に係る目標検出装置は、上記課題を解決するために、取得されたレーダ受信信号を量子化して得られたデジタルビデオ信号により示される一定領域内のセルのうち、減衰マップによって減衰レベルが設定されているセルの信号強度を減衰レベルに従い減衰する減衰部と、減衰部からのデジタルビデオ信号により示されるセルの信号強度から目標とクラッタを識別するための閾値をPタイル法により算出し、該算出した閾値を用いて一定領域内のセルを二値化する閾値算出/二値化部と、閾値算出/二値化部で二値化された値に対して、ブランクマップによって目標検出不要領域として設定されているセルの信号強度をゼロにし、二値化デジタルビデオ信号として出力するブランク部と、ブランク部からの二値化デジタルビデオ信号に対して、収縮処理および膨張処理を行って一定領域内の値を決定する収縮/膨張部と、収縮/膨張部で決定された値に対してクラスタ化を行い、検出目標データとして出力するクラスタリング部とを備えている。 In order to solve the above-described problem, the target detection apparatus according to the present invention has an attenuation level determined by an attenuation map among cells in a certain area indicated by a digital video signal obtained by quantizing an acquired radar reception signal. An attenuation unit that attenuates the signal strength of the set cell according to the attenuation level, and a threshold value for identifying the target and the clutter from the signal strength of the cell indicated by the digital video signal from the attenuation unit is calculated by the P tile method, Threshold calculation / binarization unit that binarizes cells in a certain area using the calculated threshold, and target detection is not required by a blank map for the values binarized by the threshold calculation / binarization unit The signal intensity of the cell set as the area is set to zero, and the binary digital video signal from the blank part is output as a binary digital video signal. Then, a contraction / expansion unit that performs a contraction process and an expansion process to determine a value within a certain region, and a clustering unit that performs clustering on the value determined by the contraction / expansion part and outputs it as detection target data And.
この発明に係る目標検出装置によれば、小さい演算規模であるにも拘わらず目標の誤検出および不検出を防止できる目標検出装置を提供できる。 According to the target detection device of the present invention, it is possible to provide a target detection device that can prevent erroneous detection and non-detection of a target even though the computation scale is small.
以下、この発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1に係る目標検出装置の構成を示すブロック図である。この目標検出装置は、空中線部1、A/D変換部2、コヒーレント積分部3、距離/方位間引き部4、減衰部5、減衰マップ部5a、閾値算出/二値化部6、算出パラメータ部6a、ブランク部7、ブランクマップ部7a、収縮/膨張部8、収縮/膨張パラメータ部8aおよびクラスタリング部9を備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a target detection apparatus according to
空中線部1は、例えばASDE(Airport Surface Detection Equipment:空港面探知レーダ装置)のような高分解能の空中線装置によって構成できる。この空中線部1は、空港面を高精細に示すレーダ受信信号を取得し、A/D変換部2に送る。なお、空中線部1が空間に向けて放射するための送信波を送信する送信部および目標などからの受信波を受信するための受信部に関しては周知であるので詳細な説明は省略する。
The
A/D変換部2は、空中線部1から送られてくるアナログのレーダ受信信号を量子化し、デジタルビデオ信号に変換する。このA/D変換部2で変換することにより得られたデジタルビデオ信号は、コヒーレント積分部3に送られる。
The A /
コヒーレント積分部3は、A/D変換部2から送られてくるデジタルビデオ信号に対して、コヒーレント積分処理を行う。コヒーレント積分部3でコヒーレント積分処理が行われたデジタルビデオ信号は距離/方位間引き部4に送られる。
The
距離/方位間引き部4は、コヒーレント積分部3から送られてくるデジタルビデオ信号によって示されるセルを、距離(レンジ)方向および方位(アジマス)方向に間引く処理を行う。この距離/方位間引き部4でセルが間引かれたデジタルビデオ信号は、減衰部5に送られる。
The distance /
減衰部5は、距離/方位間引き部4から送られてくるデジタルビデオ信号によって示されるセルのうち、減衰マップ部5aに記憶されている減衰マップで減衰レベルが設定されているセルの信号強度を減衰させる。ここで、減衰マップには、例えば空中線部1の近傍や送信波のマルチパスなどにより、常に信号強度が強い領域に対して減衰レベルが設定されている。具体的には、減衰レベルが大きく設定されているセルの信号強度は「0」に近付いていく。この減衰部5で処理することにより得られたデジタルビデオ信号は、閾値算出/二値化部6に送られる。
The attenuating
閾値算出/二値化部6は、減衰部5から送られてくるデジタルビデオ信号によって示されるセルの信号強度から目標とクラッタを識別するための閾値を算出し、この算出した閾値を用いてセルの信号強度を「1」または「0」に変換する二値化を行う。この閾値算出/二値化部6において二値化された二値化デジタルビデオ信号は、ブランク部7に送られる。
The threshold value calculation /
ブランク部7は、閾値算出/二値化部6から送られてくる二値化デジタルビデオ信号によって示されるセルのうち、ブランクマップ部7aに記憶されているブランクマップでブランクと設定されているセルの信号強度をゼロ(「0」)に変換する。ここで、ブランクマップには、例えばターミナルビルなどのような目標検出不要領域がブランクとして設定されている。具体的には、ブランクマップの目標検出不要領域には「0」、目標検出必要領域には「1」が設定されている。このブランク部7で処理することにより得られた二値化デジタルビデオ信号は、収縮/膨張部8に送られる。
The
収縮/膨張部8は、周囲のセルを参照して、収縮/膨張パラメータ部8aに記憶されている収縮パラメータおよび膨張パラメータを用いて収縮処理および膨張処理を行い、該当セルの値を決定する。この収縮/膨張部8における処理結果は、二値化デジタルビデオ信号としてクラスタリング部9に送られる。
The contraction /
クラスタリング部9は、収縮/膨張部8から送られてきた二値化デジタルビデオ信号によって示されるセルのうち、距離方向または方位方向に「1」が連続する領域をクラスタ化して検出目標データとして出力する。
The
次に、上記のように構成される実施の形態1に係る目標検出装置の動作を説明する。図2は、空中線部1で受信されたレーダ受信信号から距離および方位方向の一部を切り出して信号強度別に明るさを変えた模式図であり、航空機11および車両等12の検出すべき目標の周辺に複数のクラッタ13が存在することを示している。図2では、航空機11、車両等12および一部のクラッタ13のような信号強度の強い部分は明るく示しており、信号強度の弱いノイズ部分は暗く示している。
Next, the operation of the target detection apparatus according to
空中線部1で受信されたレーダ受信信号は、A/D変換部2に送られる。A/D変換部2は、空中線部1から送られてきたレーダ受信信号を量子化してデジタルビデオ信号に変換し、コヒーレント積分部3に送る。なお、A/D変換部2は、説明を簡略化するために、空中線部1からレーダ受信信号として送られてくるアナログ信号を0〜8のデジタルデータに変換するものとする。
The radar reception signal received by the
コヒーレント積分部3は、A/D変換部2から送られてきたデジタルビデオ信号に対してコヒーレント積分処理を行う。コヒーレント処理を行うことにより、位相が揃っている目標と位相が揃っていないノイズ成分との信号強度の差が拡大されたデジタルビデオ信号が生成されて距離/方位間引き部4へ送られる。なお、コヒーレント積分処理については周知であるため、詳細な説明は省略する。
The
距離/方位間引き部4は、コヒーレント積分部3から送られてきたデジタルビデオ信号によって示されるセルを、所定の方法を用いて距離方向および方位方向に間引く。これにより、後段の処理を行うために適切な量のセルが選択され、デジタルビデオ信号として減衰部5に送られる。なお、間引き方法は周知であるので、説明は省略する。
The distance /
減衰部5は、減衰マップ部5aに記憶されている減衰マップで減衰レベルが大きく設定されているセルのデジタルビデオ信号の信号強度を「0」に近付ける処理を行い、閾値算出/二値化部6に送る。
The
閾値算出/二値化部6は、算出パラメータ部6aに記憶されている算出パラメータを参照し、この算出パラメータに応じてPタイル法により閾値を算出し、閾値を超えたセルを「1」、閾値を下回ったセルを「0」に変換して二値化を行い、二値化デジタルビデオ信号としてブランク部7に送る。
The threshold calculation /
ここで、Pタイル法を用いた閾値算出について説明する。図3は、閾値算出/二値化部6に入力されるデジタルビデオ信号の例を示しており、図2に示したレーダ受信信号の信号強度を量子化し数値で表したものである。本来であれば、コヒーレント積分部3および距離/方位間引き部4で信号強度に変動が生じているが、説明を簡略化するため、図2に示したレーダ受信信号の信号強度をそのまま量子化したものとする。図3では、処理対象を一定領域、具体的には50セル×50セルの領域としている。各セルには量子化された0〜8の値が入っており、減衰部5によって信号強度が「0」に減衰されたセルには網掛けが施されている。また、セルの内部に示した数値が大きいほど、信号強度が強いことを示している。
Here, threshold calculation using the P tile method will be described. FIG. 3 shows an example of a digital video signal input to the threshold value calculation /
このような領域に対して、Pタイル法が適用される。Pタイル法は、画像処理の分野において一般的に用いられている方法であり、領域内の全てのセルのヒストグラムを作成し、算出パラメータを用いることによって、上位P%が閾値を超えるように閾値を設定する。図4は、図3に示す領域をヒストグラム化したものである。このヒストグラムにおいて、例えば上位10%が閾値を超えるように設定すると、信号強度が「5」以上のセルが閾値を超える(「4」までの累積は84.52%、「5」までの累積は91.96%)。よって、この領域においては、信号強度が「5」以上のセルを「1」、「4」以下のセルを「0」に変換し、二値化デジタルビデオ信号としてブランク部7に送る。
The P tile method is applied to such a region. The P-tile method is a method generally used in the field of image processing, and creates a histogram of all cells in a region and uses a calculation parameter so that the upper P% exceeds the threshold. Set. FIG. 4 is a histogram of the region shown in FIG. In this histogram, for example, if the upper 10% is set to exceed the threshold, cells whose signal intensity is “5” or more exceed the threshold (the accumulation up to “4” is 84.52%, the accumulation up to “5” is 91.96%). Therefore, in this region, cells having a signal strength of “5” or higher are converted to “1”, and cells having a signal strength of “4” or lower are converted to “0” and sent to the
ブランク部7は、ブランクマップ部7aに記憶されているブランクマップでブランクとして設定されているセルの二値化デジタルビデオ信号の信号強度を「0」に変換し、収縮/膨張部8に送る。
The
次に、収縮/膨張部8で行われる収縮処理および膨張処理について説明する。図5は、図3に示す領域がPタイル法により二値化され、ブランク処理が施された上で収縮/膨張部8に入力される二値化デジタルビデオ信号を示しており、50セル×50セルの領域が二値化されている。このとき、目標と思われるセルは大きくまとまっているが、その周囲には孤立したクラッタ「1」が存在している。収縮/膨張部8は、このような孤立したクラッタを収縮処理および膨張処理によって除去する。
Next, the contraction process and the expansion process performed in the contraction /
収縮処理は画像処理の分野において一般的に用いられており、領域内の任意のセルに注目し、収縮/膨張パラメータ部8aに記憶されている収縮パラメータに従った周囲のセルを参照することにより、注目セルの値を決定する。ここでは、注目セルの周囲の8つのセルに1つでも「0」が存在する場合、注目セルを「0」に変換するものとする。図6は、収縮処理において、領域内の任意のセル(丸印が付されたセル)に注目している状態を示す図である。この場合、注目セルは「1」であるが、その周囲の8つのセルの一部に「0」のセルが存在するため、注目セルは「0」に変換される。同様の処理が領域内の全てのセルに適用されることにより、孤立したクラッタが除去される。
Shrinkage processing is generally used in the field of image processing, and pays attention to an arbitrary cell in the region, and refers to surrounding cells according to the shrinkage parameter stored in the shrinkage /
次に、膨張処理について説明する。上述した収縮処理によって孤立したクラッタは除去されるが、同時に目標を示すセルの塊も小さくなってしまう。そこで、膨張処理を行うことにより擬似的に目標を示すセルの塊が元の大きさに戻される。 Next, the expansion process will be described. Although the isolated clutter is removed by the above-described contraction process, the cell lump indicating the target is also reduced at the same time. Therefore, by performing the expansion process, the cluster of cells that artificially show the target is returned to the original size.
膨張処理も画像処理の分野において一般的に用いられており、収縮処理とは逆に、任意のセルに注目し、収縮/膨張パラメータ部8aに記憶されている膨張パラメータに従った周囲のセルを注目セルと同じ値に変換する。ここでは、注目セルが「1」である場合、その周囲の8つのセルを全て「1」に変換するものとする。図7は、収縮処理によって、クラッタが除去された領域内の任意のセル(丸印が付されたセル)に注目している状態を示す図である。この場合、注目セルが「1」であるため、膨張処理の結果、その周囲のセルは「1」に変換される。同様の処理が領域内の全てのセルに適用されることにより、目標を示すセルの塊を元の大きさに戻すことができる。図8は、膨張処理の結果を示す図である。このようにして、クラッタが除去された二値化デジタルビデオ信号がクラスタリング部9へ送られる。
Expansion processing is also commonly used in the field of image processing. Contrary to contraction processing, attention is paid to an arbitrary cell, and surrounding cells according to the expansion parameters stored in the contraction /
クラスタリング部9は、収縮/膨張部8から送られてきた二値化デジタルビデオ信号によって示されるセルのうち、「1」が連続するセルの領域を1つの目標(クラスタ)とみなす処理を行う。また、複数のクラスタが近接する場合には、クラスタを結合する処理を行う。その結果を検出目標データとして出力する。クラスタリング部9から出力された検出目標データに対しては、追尾処理などが行われた後、表示部にて表示されるのが一般的である。検出目標データの扱いについては周知であるので説明は省略する。
The
このように、この発明の実施の形態1に係る目標検出装置によれば、Pタイル法を用いて、一定領域内の全セルのヒストグラムの上位P%が閾値を超えるように閾値を設定して二値化が行われるので、検出すべき目標が消える確率が低くなり、目標の不検出を防ぐことができる。また、目標として誤検出された孤立したクラッタは収縮/膨張処理により消去されるため、目標の誤検出を防ぐことができる。さらに、レーダ受信信号によって示される一定領域内の全てのセルをまとめて閾値が算出されて二値化が行われるので、全てのセルに対して個々に演算を行う必要がなく、演算規模を小さくすることができる。 As described above, according to the target detection apparatus according to the first embodiment of the present invention, the threshold value is set so that the upper P% of the histogram of all the cells in the certain region exceeds the threshold value using the P tile method. Since binarization is performed, the probability that the target to be detected disappears is reduced, and target non-detection can be prevented. Further, since an isolated clutter erroneously detected as a target is erased by the contraction / expansion process, erroneous detection of the target can be prevented. Furthermore, since all cells in a certain area indicated by the radar received signal are collectively calculated and the threshold value is binarized, it is not necessary to individually calculate all the cells, and the calculation scale can be reduced. can do.
なお、上述した目標検出装置においては、ブランク部7を、閾値算出/二値化部6と収縮/膨張部8との間に設けたが、図9(第1の変形例)に示すように収縮/膨張部8とクラスタリング部9との間にブランク部7を設けるように構成することもできる。この構成によると、目標検出不要領域の信号強度が残ったまま収縮/膨張処理を行うことになるが、収縮/膨張処理の後に目標検出不要領域の信号強度を「0」にすることができるため、上述した実施の形態1に係る目標検出装置と同様の効果を得ることができる。
In the target detection device described above, the
また、上述した目標検出装置においては、ブランク部7を設け、ブランクマップを参照してブランクに設定されているセルの信号強度を「0」に変換するように構成したが、図10(第2の変形例)に示すようにブランク部7およびブランクマップ部7aを除去し、閾値算出/二値化部6の出力を収縮/膨張部8に送るように構成することもできる。この構成によると、目標検出不要領域の信号強度が残ったまま収縮/膨張処理を行うことになり、目標検出不要領域が大きな目標として検出されてしまう場合があるが、そのような検出目標データを必要とする後段のブロックに対して小さい演算規模で出力することができる。
Moreover, in the target detection apparatus mentioned above, although the
また、上述した目標検出装置においては、減衰部5とブランク部7における処理は信号強度をそれぞれのマップの設定に従って変更するという類似した処理を行っているため、図11(第3の変形例)に示すように減衰部5の代わりにブランク部7を設ける、または、図12(第4の変形例)に示すようにブランク部7の代わりに減衰部を設ける、または、図13(第5の変形例)に示すように減衰部5とブランク部を入れ替えるように構成することもできる。これらの構成によると、減衰マップまたはブランクマップの設定を変更することで、上述した実施の形態1に係る目標検出装置と同様の効果を得ることができる。
Moreover, in the target detection apparatus mentioned above, since the process in the attenuation | damping
また、上述した目標検出装置においては、図14(第6の変形例)に示すように減衰部5とブランク部7を除去するように構成することもできる。この構成によると、目標検出不要領域の信号強度および空中線部1の近傍の強い信号強度は残ったまま閾値算出/二値化処理を行うことになり、目標の誤検出が発生してしまう場合があるが、そのような検出目標データを必要とする後段のブロックに対して小さい演算規模で出力することができる。
Moreover, in the target detection apparatus mentioned above, as shown in FIG. 14 (6th modification), it can also comprise so that the attenuation | damping
また、上述した目標検出装置においては、収縮/膨張部8は、収縮処理および膨張処理の双方を実行するように構成したが、収縮処理または膨張処理のいずれか一方のみを実行するように構成できる。この構成によると、収縮処理のみを行う場合は目標の誤検出を、膨張処理のみを行う場合は目標の不検出をそれぞれさらに防ぐことができる。
Further, in the target detection device described above, the contraction /
さらには、図15(第7の変形例)に示すように収縮/膨張部8を除去し、ブランク部7の出力を直接クラスタリング部9に送るように構成することもできる。この構成によると、孤立したクラッタは除去されず残ったままであるが、そのような検出目標データを必要とする後段のブロックに対して小さい演算規模で出力することができる。
Furthermore, as shown in FIG. 15 (seventh modified example), the contraction /
上述した第1〜第7の変形例に示した各部(処理)の入れ替えはそれぞれ組み合わせて使用することで、それぞれの効果を組み合わせて発揮することができる。 The replacement of the respective parts (processes) shown in the first to seventh modified examples described above can be used in combination, so that the respective effects can be combined.
実施の形態2.
この発明の実施の形態2に係る目標検出装置は、Pタイル法を用いた閾値算出方法として、実施の形態1と異なる方法を採用している。この目標検出装置は、閾値算出/二値化部6の動作を除き、上述した実施の形態1に係る目標検出装置と同じである。以下においては、実施の形態1と異なる部分を中心に説明する。
The target detection apparatus according to the second embodiment of the present invention employs a method different from that of the first embodiment as a threshold value calculation method using the P tile method. This target detection apparatus is the same as the target detection apparatus according to the first embodiment described above, except for the operation of the threshold calculation /
閾値算出/二値化部6には、実施の形態1と同様に、図3に示すような、減衰部5で信号強度が「0」に減衰されたセルが存在するデジタルビデオ信号が入力される。閾値算出/二値化部6は、入力されたデジタルビデオ信号によって示されるセルのうち、信号強度が「0」のセルを除きヒストグラムを作成する。図16は、図3に示す領域を「0」のセルを除いてヒストグラム化したものである。このヒストグラムにおいて、上位10%が閾値を超えるように設定すると、信号強度が「6」以上のセルが閾値を超える(「5」までの累積は89.54%、「6」までの累積は94.02%)。よって、信号強度が「6」以上のセルを「1」、「5」以下のセルを「0」に変換し、二値化デジタルビデオ信号として収縮/膨張部8に送る。
Similarly to the first embodiment, the threshold calculation /
図17は、図3に示す領域からブランク(「0」のセル)を除いてPタイル法により二値化された二値化デジタルビデオ信号を示す図である。この二値化デジタルビデオ信号がブランク部7を経て収縮/膨張部8に送られる。実施の形態1の場合と異なり、「1」の領域が少なくなって目標も小さくなっているが、孤立したクラッタは除去されている。図18は実施の形態1と同様の収縮処理を行った二値化デジタルビデオ信号を示す図であり、図19は膨張処理を行った二値化デジタルビデオ信号を示す図である。
FIG. 17 is a diagram showing a binarized digital video signal binarized by the P-tile method by removing blanks (“0” cells) from the region shown in FIG. This binarized digital video signal is sent to the contraction /
このように、実施の形態2に係る目標検出装置によれば、目標とクラッタを識別するための閾値が高くなるので、小型の目標の不検出の可能性は高くなるが、目標の誤検出をさらに低下させることができる。 As described above, according to the target detection apparatus according to the second embodiment, the threshold for identifying the target and the clutter is increased, so that the possibility of non-detection of the small target is increased, but erroneous detection of the target is performed. It can be further reduced.
実施の形態3.
この発明の実施の形態3に係る目標検出装置は、Pタイル法を用いた閾値算出方法として、実施の形態1および実施の形態2と異なる方法を採用している。この目標検出装置は、閾値算出/二値化部6の動作を除き、上述した実施の形態1に係る目標検出装置と同じである。以下においては、実施の形態1と異なる部分を中心に説明する。
The target detection apparatus according to the third embodiment of the present invention employs a method different from the first and second embodiments as a threshold value calculation method using the P tile method. This target detection apparatus is the same as the target detection apparatus according to the first embodiment described above, except for the operation of the threshold calculation /
閾値算出/二値化部6には、実施の形態1と同様に、図3に示すような、減衰部5で信号強度が「0」に減衰されたセルが存在するデジタルビデオ信号が入力される。ここで、図3に示す領域の端に目標が存在する場合、目標を示すセルは、収縮/膨張処理によって「0」になってしまうことが予想されるため、Pタイル法による閾値算出時に参照領域を拡大する。
Similarly to the first embodiment, the threshold calculation /
図20は、図3に示す領域が拡大された状態を示す図である。説明を簡略化するため、拡大された部分の信号強度は省略する。この拡大された領域に対し、実施の形態1または実施の形態2と同様にヒストグラムを作成すると、図3に示す50セル×50セルの一定領域の閾値が高くなってしまう可能性がある。そこで、拡大された領域の信号強度の低い方から所定割合のセルを用いてヒストグラムが作成される。ここでは、例えば95%のセルを使用してヒストグラムを作成するものとする。このヒストグラムに対して、実施の形態1と同様に閾値を算出した後、図3に示す一定領域に対してのみ二値化を行うことにより、領域の端に存在する目標が閾値を超えやすくなる。その後、ブランク、収縮/膨張およびクラスタリングを順次に行って検出目標データが出力される。 FIG. 20 is a diagram illustrating a state in which the region illustrated in FIG. 3 is enlarged. In order to simplify the description, the signal strength of the enlarged portion is omitted. If a histogram is created for this enlarged area in the same manner as in the first or second embodiment, the threshold value of the fixed area of 50 cells × 50 cells shown in FIG. 3 may increase. Therefore, a histogram is created using a predetermined percentage of cells from the lower signal strength of the enlarged region. Here, for example, a histogram is created using 95% of cells. After calculating a threshold value for this histogram in the same manner as in the first embodiment, binarization is performed only for a certain area shown in FIG. 3, so that the target existing at the end of the area easily exceeds the threshold value. . Thereafter, blanking, contraction / expansion, and clustering are sequentially performed to output detection target data.
このように、実施の形態3に係る目標検出装置によれば、閾値算出の際に参照する領域を拡大するため、領域の端に存在する目標の不検出を防ぐことが可能になる。 As described above, according to the target detection apparatus according to the third embodiment, since the area to be referred to when the threshold value is calculated is enlarged, it is possible to prevent non-detection of the target existing at the end of the area.
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。 In the present invention, within the scope of the invention, any combination of the embodiments, or any modification of any component in each embodiment, or omission of any component in each embodiment is possible. .
1 空中線部、2 A/D変換部、3 コヒーレント積分部、4 距離/方位間引き部、5 減衰部、5a 減衰マップ部、6 閾値算出/二値化部、6a 算出パラメータ部、7 ブランク部、7a ブランクマップ部、8 収縮/膨張部、8a 収縮/膨張パラメータ部、9 クラスタリング部。
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記減衰部からのデジタルビデオ信号により示されるセルの信号強度から目標とクラッタを識別するための閾値をPタイル法により算出し、該算出した閾値を用いて前記一定領域内のセルを二値化する閾値算出/二値化部と、
前記閾値算出/二値化部で二値化された値に対して、ブランクマップによって目標検出不要領域として設定されているセルの信号強度をゼロにし、二値化デジタルビデオ信号として出力するブランク部と、
前記ブランク部からの二値化デジタルビデオ信号に対して、収縮処理および膨張処理を行って前記一定領域内の値を決定する収縮/膨張部と、
前記収縮/膨張部で決定された値に対してクラスタ化を行い、検出目標データとして出力するクラスタリング部
とを備えた目標検出装置。 An attenuation unit for attenuating the signal strength of a cell whose attenuation level is set by an attenuation map among the cells in a certain area indicated by the digital video signal obtained by quantizing the acquired radar reception signal according to the attenuation level; ,
A threshold value for discriminating a target and clutter is calculated from the signal strength of the cell indicated by the digital video signal from the attenuation unit by the P-tile method, and the cells in the fixed area are binarized using the calculated threshold value. A threshold calculation / binarization unit to perform,
A blank unit that zeros the signal intensity of a cell set as a target detection unnecessary area by a blank map with respect to the value binarized by the threshold calculation / binarization unit, and outputs it as a binarized digital video signal When,
A contraction / expansion unit that performs a contraction process and an expansion process on the binarized digital video signal from the blank part to determine a value in the predetermined region;
A target detection apparatus comprising: a clustering unit that performs clustering on values determined by the contraction / expansion unit and outputs the result as detection target data.
ことを特徴とする請求項1記載の目標検出装置。 When the threshold value calculation / binarization unit calculates the threshold value by the P tile method, the threshold value calculation / binarization unit creates a histogram excluding cells in which the signal strength is attenuated to zero in the attenuation unit, and determines the threshold value based on the histogram. The target detection apparatus according to claim 1, wherein:
ことを特徴とする請求項1記載の目標検出装置。 When the threshold value calculation / binarization unit calculates the threshold value by the P tile method, the threshold value calculation / binarization unit expands a certain area where the cell indicated by the digital video signal sent from the attenuation unit exists, and determines a predetermined value from the lower signal strength. The target detection apparatus according to claim 1, wherein a histogram is created using percentage cells, and a threshold is determined based on the histogram.
前記閾値算出/二値化部で二値化された値に対して収縮処理および膨張処理を行って前記一定領域内の値を決定する収縮/膨張部と、
前記収縮/膨張部で決定された値を有するデジタルビデオ信号によって示されるセルのうち、ブランクマップによって目標検出不要領域として設定されているセルの信号強度をゼロにするブランク部と、
前記ブランク部から出力されるセルの値に対してクラスタ化を行い、検出目標データとして出力するクラスタリング部
とを備えた目標検出装置。 A threshold for identifying a target and a clutter is calculated by the P-tile method from the signal strength of a cell in a certain area indicated by the digital video signal obtained by quantizing the acquired radar reception signal, and the calculated threshold is A threshold calculation / binarization unit that binarizes the cells in the fixed region using,
A contraction / expansion unit for performing a contraction process and an expansion process on a value binarized by the threshold value calculation / binarization unit to determine a value in the predetermined region;
Among the cells indicated by the digital video signal having the value determined by the contraction / expansion unit, a blank unit for setting the signal intensity of the cell set as the target detection unnecessary region by the blank map to zero,
A target detection apparatus comprising: a clustering unit configured to perform clustering on the cell values output from the blank unit and output as detection target data.
前記閾値算出/二値化部で二値化された値に対して収縮処理および膨張処理を行って前記一定領域内の値を決定する収縮/膨張部と、
前記収縮/膨張部で二値化された値に対してクラスタ化を行い、検出目標データとして出力するクラスタリング部
とを備えた目標検出装置。 A threshold for identifying a target and a clutter is calculated by the P-tile method from the signal strength of a cell in a certain area indicated by the digital video signal obtained by quantizing the acquired radar reception signal, and the calculated threshold is A threshold calculation / binarization unit that binarizes the cells in the fixed region using,
A contraction / expansion unit for performing a contraction process and an expansion process on a value binarized by the threshold value calculation / binarization unit to determine a value in the predetermined region;
A target detection apparatus comprising: a clustering unit that clusters the values binarized by the contraction / expansion unit and outputs the result as detection target data.
ことを特徴とする請求項1から請求項5のうちのいずれか1項記載の目標検出装置。 6. The contraction / expansion unit performs only contraction processing on the value binarized by the threshold value calculation / binarization unit, according to claim 1. Target detection device.
ことを特徴とする請求項1から請求項5のうちのいずれか1項記載の目標検出装置。 6. The contraction / expansion unit performs only an expansion process on the value binarized by the threshold calculation / binarization unit, according to any one of claims 1 to 5. Target detection device.
前記閾値算出/二値化部で二値化された値に対して、ブランクマップによって目標検出不要領域として設定されているセルの信号強度をゼロにし、二値化デジタルビデオ信号として出力するブランク部と、
前記ブランク部からの二値化デジタルビデオ信号の値に対してクラスタ化を行い、検出目標データとして出力するクラスタリング部
とを備えた目標検出装置。 A threshold for identifying a target and a clutter is calculated by the P-tile method from the signal strength of a cell in a certain area indicated by the digital video signal obtained by quantizing the acquired radar reception signal, and the calculated threshold is A threshold calculation / binarization unit that binarizes the cells in the fixed region using,
A blank unit that zeros the signal intensity of a cell set as a target detection unnecessary area by a blank map with respect to the value binarized by the threshold calculation / binarization unit, and outputs it as a binarized digital video signal When,
A target detection apparatus comprising: a clustering unit configured to perform clustering on the values of the binary digital video signal from the blank unit and output the detection target data.
前記閾値算出/二値化部で二値化された値に基づきクラスタ化を行い、検出目標データとして出力するクラスタリング部
とを備えた目標検出装置。 A threshold for identifying a target and a clutter is calculated by the P-tile method from the signal strength of a cell in a certain area indicated by the digital video signal obtained by quantizing the acquired radar reception signal, and the calculated threshold is A threshold calculation / binarization unit that binarizes the cells in the fixed region using,
A target detection apparatus comprising: a clustering unit that performs clustering based on the values binarized by the threshold calculation / binarization unit and outputs the data as detection target data.
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