JP2611686B2 - 目標検出装置 - Google Patents
目標検出装置Info
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Description
に水平方向にビーム走査を行うことにより移動航空機を
対象とする目標の距離と方位角とを得るレーダ装置の目
標検出装置に関する。
装置で連続的に受信された受信信号の強度を、設定した
スレッショルド値と比較し、これを超える受信信号のみ
を目標信号として検出する。さらに、論文“Search Rad
er Detection and Track Withthe Hough Transform ”
(IEEE Transaction on Aerospace Electronics Syetems
Vol.30,No.1 January 1994)ではハフ(Hough)変換を用
いた目標検出手法が述べられている。この論文で述べら
れている技術を適用した従来の構成を図3に示し、その
動作を説明する。
ド検出器101 は、スレッショルド値Th を超えた受信信
号を目標信号として検出する。検出した目標に対して距
離計算器103 において距離を計算し、これら検出目標ご
との複数の計算距離はハフ変換器105Aに供給される。
距離(Y軸)で表現される直交座標平面上の各距離デー
タに対してハフ変換を施し、これら距離データを時間に
対する距離の変化率a(X軸)と、時刻0における距離
b(Y軸)で表現される直交座標平面上の線分に変換す
る公知の座標変換を行い、この変換結果をメモリ106Aに
格納する。
変換結果からランダム性を持たず検出時刻対距離の平面
上では直線上の点として検出される目標のみ抽出する。
なおハフ変換については、さらに後述して詳細に説明す
る。
航跡との相関判定を行い、相関があると判定されると航
跡としてメモリ114Aに記録する。ここで、航跡とは、検
出された目標のうち、特に過去に検出された目標との相
関がとれ、同一の目標が連続的に検出されたと判定され
たものをいう。
離と方位角で指定される位置に表示する。誤目標数制御
器116 は、検出された目標の総数と航跡の総数との差か
ら誤目標数を求め、その数が予め定めた数値の範囲内と
なるようにスレッショルド値Th を制御する。
置は、誤目標数がある数値内となるようにスレッショル
ド値を制御するとともに、検出時刻対距離の座標平面上
でハフ変換による線分抽出を行うことにより低S/Nの
目標を検出しているが、方位角情報は利用していないの
で十分に誤目標を除去することができず、従って低S/
N目標の検出が不完全となることが避けられないという
問題点があった。
方位角情報を利用して十分に誤目標を除去し、低S/N
目標の検出不完全を著しく抑圧しうる目標検出装置を提
供することにある。
を達成するために次の手段構成を有する。即ち、目標検
出装置に関する本発明の第1の構成は、水平方向にビー
ム走査を行って捕捉した航空機を対象とする目標の距離
と方位角とを得るレーダ装置の目標検出装置であって、
目標検出における誤目標数がある数値内に入るように目
標検出におけるスレッショルド値Th を制御する誤目標
数制御手段と、前記Th を超えるレーダ受信信号を目標
として検出する第1のスレッショルド検出手段と、前記
Th よりも低いスレッショルド値で目標を検出する第2
のスレッショルド検出手段と、前記第2のスレッショル
ド検出手段で検出した目標の距離および方位角を計算す
る距離方位角計算手段と、前記距離方位角計算手段で計
算した目標の距離とその検出時刻に関するデータに点を
線に対応させる座標変換としてのハフ変換を行って検出
時刻対距離の直交座標平面上で線分を形成するデータ列
を真の目標のデータ列として抽出する距離情報ハフ変換
手段と、前記距離方位角計算手段で計算した目標の方位
角とその検出時刻に関するデータにハフ変換を行って検
出時刻対方位角の直交座標平面上で線分を形成するデー
タ列を真の目標のデータ列として抽出する方位角情報ハ
フ変換手段と、前記距離情報ハフ変換手段と方位角情報
ハフ変換手段の抽出結果を比較してこれら抽出結果のい
ずれによってもそれぞれの直交座標面上で線分を形成す
るものとして抽出されたデータ列を提供する目標データ
を前記第2のスレッショルド検出手段で検出された目標
として判定し出力する相関処理を行う相関手段と、前記
第1のスレッショルド検出手段の出力と前記相関手段の
出力とを加算して目標の総数とする合成処理を行う合成
処理手段と、前記合成処理手段で得られる目標の総数に
基づいて目標の航跡を発生し航跡数を誤目標数制御に必
要なデータとして前記誤目標数制御手段に供給する航跡
処理手段とを備えた構成を有する。
おいて、前記距離情報ハフ変換手段および方位角情報ハ
フ変換手段が、真の目標の検出を前記ハフ変換で点から
線に対応して変換された線が共有する交点をカウントし
た累積度が所定の一定値を超えることの検出に基づいて
判定する手段を備えた構成を有する。
2の構成において、前記距離情報ハフ変換手段および方
位角情報ハフ変換手段がそれぞれ少なくとも1つの評価
単位時間内での目標の速度がほぼ一定と見做し得る前記
評価単位時間を設定した構成を有する。
ける誤目標数が所定の数値内に納まるように目標検出に
おけるスレッショルド値を制御しつつ設定し、検出した
目標の距離対検出時刻によって表現される直交座標上の
点をハフ変換によって線に対応させる変換を行い、この
変換結果から前述した直交座標面上では線として表現さ
れる真の目標を把握して真の目標値の航跡数を求め、ス
レッショルド値を超える検出数とこの航跡数との差の誤
目標数として目標を検出する従来の目標検出装置では、
距離情報は利用しているものの方位角情報は利用してい
ないので雑音成分を十分に排除した誤目標の十分な除去
が得られず、このため低いS/Nでの目標の検出が不十
分であった。
変換も距離情報を対象とするハフ変換とともに取り入
れ、検出時刻対距離および方位角の直交座標面上の計測
点をハフ変換によって点から対応する線に変換し、これ
ら2つの変換線に基づいてノイズ等による誤目標数を効
率よく除去し、より低S/Nの目標信号を正確に検出す
ることを可能としている。
て説明する。図1は、本発明の一実施例の構成を示すブ
ロック図である。図1に示す実施例は、目標検出処理に
おける誤目標数がある数値内となるように、スレッショ
ルド値Th を制御する誤目標数制御器116 と、スレッシ
ョルド値Th を超えるレーダ受信信号を目標として検出
するスレッショルド検出器101 と、スレッショルド検出
器101 よりも低いスレッショルド値で目標を検出する低
スレッショルド検出器102 と、検出された目標の距離を
計算する距離計算器103 と、検出された目標の方位角を
計算する方位角計算器104 と、検出時刻と距離のデータ
をハフ変換するハフ変換器(1)105と、その結果を記録す
るメモリ(1)106と、ハフ変換の結果より検出時刻対距離
座標平面上においては線分となるデータを抽出する線分
抽出器(1)107と、検出時刻と方位角のデータをハフ変換
するハフ変換器(2)108と、その結果を記録するメモリ
(2)109と、ハフ変換の結果より検出時刻対方位角座標平
面上において線分となるデータを抽出する線分抽出器
(2)110と、線分抽出器(1)107と線分抽出器(2)110の両方
で検出された目標データを抽出する相関処理器111 と、
相関処理器111 から出力される目標とスレッショルド検
出器101 から出力される目標とを合成する合成処理器11
2 と、図3の従来例と同じ航跡処理器113,表示器115 お
よびメモリ114A対応のメモリ(3)114とを備える。
誤目標数制御手段を、スレッショルド検出器101 が第1
のスレッショルド検出手段を、低スレッショルド検出器
102が第2のスレッショルド検出手段を、距離計算器103
と方位角計算器104 とが距離方位角計算手段を、ハフ
変換器(1)105とメモリ(1)106と線分抽出器(1)107とが距
離情報ハフ変換手段を、ハフ変換器(2)108とメモリ(2)1
09と線分抽出器(2)110とが方位角情報ハフ変換手段を、
相関処理器111 が相関処理手段を、合成処理器112 が合
成処理手段を、航跡処理器113 とメモリ(3)114と表示器
115 とが航跡処理手段をそれぞれ構成する。
レーダ受信信号は2つの系に分岐し、その1つはスレッ
ショルド検出器101 に入力され、スレッショルド値Th
を超えた場合に目標として検出される。誤目標数制御器
116 は、航跡処理器113 より入力される航跡数とスレッ
ショルド検出器101 において検出した目標数とによりそ
の差の誤目標数を算定し、この誤目標数の値が常に一定
の範囲内に入るようにスレッショルド値Th を制御す
る。
は低スレッショルド検出器102 に入力される。低スレッ
ショルド検出器102 は、スレッショルド検出器101 のス
レッショルド値Th よりも常に低い値となるように制御
されることより、S/Nが低い目標信号も検出する。こ
こで検出された目標は、距離計算器103 と方位角計算器
104 とに供給され、それぞれ距離と方位角とが算出され
る。
れ、それぞれハフ変換器(1)105とハフ変換器(2)108とに
入力される。ハフ変換器(1)105とメモリ(1)106と線分抽
出器(1)107とは、検出時刻対距離座標平面上で線分とな
る目標データを抽出する。これは、目標である航空機の
速度が少なくとも評価単位時間ごとにほぼ一定と見做せ
るため、目標データが検出時刻対距離の座標平面上では
直線上の点として検出されるに対し、ノイズ等による誤
目標はランダムに検出されるためである。このような線
分抽出により誤目標を除去し、航空機による目標データ
のみ抽出できることとなる。
る。ハフ変換は、前述した如く点を線に対応させる一種
の座標変換であり、次の式で表現することができる。 点Pi (Ti ,Ri )→線Si ここで、点Pi は図2の(a)に示す如く検出時刻Tと
距離Rを直交軸とする平面上の点であり、線Si は図2
の(b)に示す如く、b=−Ti ・a+Ri で表される
a,bを直交軸とする(a,b)平面上の線である。こ
こでaは時間に対する距離の変化率、bは時刻0におけ
る距離を意味する。
であるため直線上に配列しており、P6 〜P9 はノイズ
等による誤目標であるためランダムに分布している。こ
れをハフ変換すると図2の(b)に示すように、S1 〜
S5 は点Qを交点として共有して交わっているので、こ
の交点Qを検出することにより所望の線分を抽出するこ
とができる。この動作をハフ変換器(1)105のハフ変換で
行い、(a,b)平面上のデータをメモリ(1)106に記憶
し、線分抽出器(1)107にて交点の累積度数をカウント
し、この累積度数が一定値以上となることを検出して目
標を検出する。
08とメモリ(2)109と線分抽出器(2)110 からなるもう1
つの系統においても検出時刻対方位角の直交座標平面上
で実施し、同様にして目標をハフ変換により抽出する。
線分抽出器(1)107と線分抽出器(2)110の出力とを相関処
理器111 により比較することにより、距離と方位角のデ
ータから、実際の空間を一定速度で移動する真の目標を
低S/N状態で検出する。
標とスレッショルド検出器101 から出力される目標に対
して合成処理器112 において、和をとることにより最終
的に検出される目標とする。航跡処理器113 とメモリ
(3)114とは、図3に示す従来技術と同様に、検出された
目標から航跡を発生され航跡数を誤目標数制御器116 へ
出力する。また表示器115 は目標信号を画面上の対応す
る距離と方位角の位置に表示する。こうして、低スレッ
ショルド検出器102 で検出される目標も正確に把握する
ことにより、従来よりも低S/Nの目標信号の検出も可
能とすることができる。
標検出装置が検出時刻対距離の直交座標平面におけるハ
フ変換利用の線分検出にのみ着目していたのに対し、ハ
フ変換による線分抽出を従来の検出時刻対距離と検出時
刻対方位角の2つの座標平面上で行うことにより、ノイ
ズ等によりランダムに発生する誤目標数を効率よく除去
し得て、従来の目標検出装置に比べて、より低S/Nで
の目標信号の正確な検出が可能になるという効果を有す
る。
ブロック図である。
ある。
Claims (3)
- 【請求項1】 水平方向にビーム走査を行って捕捉した
航空機を対象とする目標の距離と方位角とを得るレーダ
装置の目標検出装置であって、目標検出における誤目標
数がある数値内に入るように目標検出におけるスレッシ
ョルド値Thを制御する誤目標数制御手段と、前記Th
を超えるレーダ受信信号を目標として検出する第1のス
レッショルド検出手段と、前記Th よりも低いスレッシ
ョルド値で目標を検出する第2のスレッショルド検出手
段と、前記第2のスレッショルド検出手段で検出した目
標の距離および方位角を計算する距離方位角計算手段
と、前記距離方位角計算手段で計算した目標の距離とそ
の検出時刻に関するデータに点を線に対応させる座標変
換としてのハフ変換を行って検出時刻対距離の直交座標
平面上で線分を形成するデータ列を真の目標のデータ列
として抽出する距離情報ハフ変換手段と、前記距離方位
角計算手段で計算した目標の方位角とその検出時刻に関
するデータにハフ変換を行って検出時刻対方位角の直交
座標平面上で線分を形成するデータ列を真の目標のデー
タ列として抽出する方位角情報ハフ変換手段と、前記距
離情報ハフ変換手段と方位角情報ハフ変換手段の抽出結
果を比較してこれら抽出結果のいずれによってもそれぞ
れの直交座標面上で線分を形成するものとして抽出され
たデータ列を提供する目標データを前記第2のスレッシ
ョルド検出手段で検出された目標として判定し出力する
相関処理を行う相関手段と、前記第1のスレッショルド
検出手段の出力と前記相関手段の出力とを加算して目標
の総数とする合成処理を行う合成処理手段と、前記合成
処理手段で得られる目標の総数に基づいて目標の航跡を
発生し航跡数を誤目標数制御に必要なデータとして前記
誤目標数制御手段に供給する航跡処理手段とを備えるこ
とを特徴とする目標検出装置。 - 【請求項2】 前記距離情報ハフ変換手段および方位角
情報ハフ変換手段が、真の目標の検出を前記ハフ変換で
点から線に対応して変換された線が共有する交点をカウ
ントした累積度が所定の一定値を超えることの検出に基
づいて判定する手段を備えることを特徴とする請求項1
記載の目標検出装置。 - 【請求項3】 前記距離情報ハフ変換手段および方位角
情報ハフ変換手段がそれぞれ少なくとも1つの評価単位
時間内での目標の速度がほぼ一定と見做し得る前記評価
単位時間を設定したものであることを特徴とする請求項
1または請求項2記載の目標検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7097774A JP2611686B2 (ja) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | 目標検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7097774A JP2611686B2 (ja) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | 目標検出装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08271615A JPH08271615A (ja) | 1996-10-18 |
JP2611686B2 true JP2611686B2 (ja) | 1997-05-21 |
Family
ID=14201196
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7097774A Expired - Lifetime JP2611686B2 (ja) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | 目標検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2611686B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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CN101887116A (zh) * | 2010-04-14 | 2010-11-17 | 电子科技大学 | 一种用于微弱目标的改进型随机Hough变换检测方法 |
JP6150515B2 (ja) * | 2012-12-18 | 2017-06-21 | 三菱電機株式会社 | レーダ装置 |
JP2016151469A (ja) * | 2015-02-17 | 2016-08-22 | 三菱電機株式会社 | 信号処理装置 |
JP6963208B2 (ja) * | 2017-08-31 | 2021-11-05 | 日本電気株式会社 | 目標速度推定装置、レーダ装置、目標速度推定方法、およびプログラム |
CN109541579B (zh) * | 2018-12-28 | 2022-12-27 | 中南大学 | 基于Bezier模型的霍夫变换的多普勒穿墙雷达定位方法 |
-
1995
- 1995-03-30 JP JP7097774A patent/JP2611686B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
森俊二、坂倉栂子、「画像認識の基礎[▲II▼]−特徴抽出、エッジ検出、テクスチャー 解析−]、オーム社、1990年4月20日、P.3〜P.19 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH08271615A (ja) | 1996-10-18 |
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