JP2648809B2 - Radar image processing device - Google Patents

Radar image processing device

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JP2648809B2
JP2648809B2 JP5258097A JP25809793A JP2648809B2 JP 2648809 B2 JP2648809 B2 JP 2648809B2 JP 5258097 A JP5258097 A JP 5258097A JP 25809793 A JP25809793 A JP 25809793A JP 2648809 B2 JP2648809 B2 JP 2648809B2
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target
rotational motion
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image processing
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敏晴 伊藤
誠一 前田
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、逆合成開口処理(I
SAR)においてレーダエコーから作成されるレーダイ
メージを用いて目標識別を行うために、レーダイメージ
情報から目標の回転運動を推定するレーダイメージ処理
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inverse synthetic aperture processing (I).
The present invention relates to a radar image processing apparatus for estimating a rotational motion of a target from radar image information in order to perform target identification using a radar image created from a radar echo in SAR.

【0002】[0002]

【従来の技術】ISARにおいて、レーダエコーから作
成されるレーダイメージを用いて目標識別を行う場合、
まず第1に目標のスケール推定が重要となっている。こ
のスケール推定のためには目標の回転運動を推定する必
要がある。
2. Description of the Related Art In ISAR, when target identification is performed using a radar image created from a radar echo,
First, the scale estimation of the target is important. For this scale estimation, it is necessary to estimate the rotational motion of the target.

【0003】従来、レーダイメージから目標の回転運動
を推定する方法としては、時間差をもつ2枚のレーダイ
メージを比較することで回転に伴うレーダイメージの変
化を推定する方法、または目標の追尾情報からその軌跡
を再構成することで目標の回転角速度を推定する方法が
取られている。
Conventionally, as a method of estimating the rotational motion of a target from a radar image, a method of estimating a change in the radar image due to rotation by comparing two radar images having a time difference, or a method of estimating tracking information of a target. A method of estimating a target rotational angular velocity by reconstructing the trajectory has been adopted.

【0004】しかしながら、前者は少なくとも2枚のレ
ーダイメージを作成しなければならないため、多くの処
理時間を要するばかりか、レーダイメージの時間変化が
回転運動以外を原因とする成分を含むため、精度の点で
も問題であった。後者は追尾情報を正確に長時間に渡っ
て処理する必要があり、また精度の点でも大きな問題が
あった。
[0004] However, the former requires at least two radar images to be created, so that not only takes a lot of processing time, but also because the temporal change of the radar image includes components other than the rotational motion, the accuracy of the radar image is high. It was also a problem. In the latter case, it is necessary to process the tracking information accurately over a long period of time, and there is a serious problem in terms of accuracy.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来のレーダイメージ処理装置では、処理に時間がかかる
だけでなく、精度の点でも問題が多かった。この発明は
上記の課題を解決するためになされたもので、簡単な手
法で、短時間にかつ高精度に目標の回転運動を推定する
ことのできるレーダイメージ処理装置を提供することを
目的とする。
As described above, the conventional radar image processing apparatus not only requires a long processing time but also has many problems in terms of accuracy. The present invention has been made to solve the above problems, and has as its object to provide a radar image processing apparatus capable of estimating a target rotational motion in a short time and with high accuracy by a simple method. .

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
にこの発明に係るレーダイメージ処理装置は、レーダ受
信機で得られる目標信号を入力して目標のレーダイメー
ジを作成するレーダイメージ作成装置と、この装置で作
成されたレーダイメージから任意の図形要素を抽出する
図形要素抽出装置と、前記レーダイメージにおける図形
要素の相対関係を推定する相対関係検出装置と、この装
置で得られた図形要素の相対関係から目標の回転運動を
推定する回転運動推定装置とを具備して構成される。
In order to achieve the above object, a radar image processing apparatus according to the present invention is provided with a radar image creation apparatus for creating a target radar image by inputting a target signal obtained by a radar receiver. A graphic element extracting device for extracting an arbitrary graphic element from a radar image created by the device, a relative relationship detecting device for estimating a relative relationship of the graphic element in the radar image, A rotational motion estimating device for estimating the rotational motion of the target from the relative relationship.

【0007】[0007]

【作用】上記構成によるレーダイメージ処理装置では、
一枚のレーダイメージのみ作成し、その図形要素に基づ
く目標形状モデルを再構成し、各図形要素の相対関係か
ら目標形状モデルの歪み量、回転角速度のパラメータを
推定するという簡単な手法で、短時間にかつ高精度に目
標の回転角速度を推定する。
In the radar image processing apparatus having the above configuration,
A simple method of creating only one radar image, reconstructing the target shape model based on the graphic elements, and estimating the distortion amount and rotation angular velocity parameters of the target shape model from the relative relationship of each graphic element. The target rotational angular velocity is estimated with time and high accuracy.

【0008】[0008]

【実施例】以下、図面を参照してこの発明の一実施例を
詳細に説明する。図1はこの発明に係るレーダイメージ
処理装置の構成を示すもので、レーダイメージ作成装置
11は、レーダ受信機(図示せず)で得られる目標信号
を入力し、周波数対レンジ画面に目標のレーダイメージ
を作成する。このレーダイメージ情報は図形要素抽出装
置12に送られる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows the configuration of a radar image processing apparatus according to the present invention. A radar image creation apparatus 11 receives a target signal obtained by a radar receiver (not shown) and displays the target radar on a frequency versus range screen. Create an image. This radar image information is sent to the graphic element extraction device 12.

【0009】この図形要素抽出装置12は、レーダイメ
ージから図形要素として線分、点、面といった基本的な
図形要素を抽出する。抽出する図形要素はオペレータの
指定によるものであってもよい。抽出された図形要素情
報は相対関係検出装置13に送られる。
The graphic element extracting device 12 extracts basic graphic elements such as line segments, points, and planes from the radar image as graphic elements. The graphic elements to be extracted may be specified by the operator. The extracted graphic element information is sent to the relative relationship detection device 13.

【0010】この相対関係検出装置13は、レーダイメ
ージ情報及び図形要素情報から各図形要素の相対関係を
推定し、例えば線分のなす角度、任意の1点を基準とし
た他の点の相対位置、面の面積比等を検出する。検出し
た相対関係情報は回転運動推定装置14に送られる。
The relative relation detecting device 13 estimates the relative relation of each graphic element from the radar image information and the graphic element information, for example, the angle formed by a line segment, and the relative position of another point with respect to an arbitrary point. , Surface area ratio and the like are detected. The detected relative relationship information is sent to the rotational motion estimating device 14.

【0011】この回転運動推定装置14は、図形要素の
相対関係情報から目標の回転運動を推定する。この推定
に使用する図形要素及びその相対関係情報の選択は、オ
ペレータの指定によるものであってもよい。また、予め
目標毎の図形要素及び相対関係(三次元情報)を求めて
データベースを作成しておき、入力情報をデータベース
の記憶情報と比較参照することで回転運動を推定するよ
うにしてもよい。
The rotational motion estimating device 14 estimates a rotational motion of a target from relative information of graphic elements. The selection of the graphic element used for the estimation and the relative relationship information may be based on the designation of the operator. Alternatively, a database may be created in advance by obtaining graphic elements and relative relationships (three-dimensional information) for each target, and the rotational motion may be estimated by comparing input information with information stored in the database.

【0012】上記構成のレーダイメージ処理装置におい
て、以下その具体的な処理動作について説明する。ま
ず、図2に示す目標(航空機)Tに対してISAR処理
を行う場合を考える。ここでは理解を容易にするため、
X−Y軸の2次元面上での形状だけを考え、回転軸は紙
面に垂直で右回りを正とし、目標Tの機首端をA、主翼
端をそれぞれB,Cとする。
The specific processing operation of the radar image processing apparatus having the above configuration will be described below. First, the case where the ISAR process is performed on the target (aircraft) T shown in FIG. 2 will be considered. Here, for ease of understanding,
Considering only the shape on the two-dimensional plane of the X-Y axis, the rotation axis is perpendicular to the paper surface and the clockwise direction is positive, the nose end of the target T is A, and the main wing ends are B and C, respectively.

【0013】上記目標TをレーダRDで観測し、レーダ
イメージ作成装置11によりISAR処理を行った場合
に得られるレーダイメージは、概念的に図3に示すよう
になる。すなわち、レーダイメージとして得られるもの
は、図3に示すように、距離対ドプラ周波数で表現され
るレーダイメージ空間上の図形である。
The radar image obtained when the target T is observed by the radar RD and the ISAR process is performed by the radar image creating device 11 is conceptually shown in FIG. That is, what is obtained as a radar image is a figure in a radar image space expressed by distance versus Doppler frequency, as shown in FIG.

【0014】図3において、距離軸は図2のY軸に一致
し、ドプラ周波数軸は図2のX軸方向を周波数軸上に変
換したものである。この図から明らかなように、このま
まのレーダイメージでは目標Tの各部(例えばA,B,
C)の位置関係を特定できず、目標識別は困難である。
In FIG. 3, the distance axis coincides with the Y axis in FIG. 2, and the Doppler frequency axis is obtained by converting the X axis direction in FIG. 2 onto the frequency axis. As is clear from this figure, in the radar image as it is, each part of the target T (for example, A, B,
Since the positional relationship C) cannot be specified, target identification is difficult.

【0015】目標Tの各部の位置関係をレーダイメージ
から特定するには、まずこのドプラ周波数軸を距離単位
へ変換しなければならない。これは目標Tの回転角速度
成分を推定することにより可能となる。
In order to specify the positional relationship of each part of the target T from a radar image, this Doppler frequency axis must first be converted into a distance unit. This is made possible by estimating the rotational angular velocity component of the target T.

【0016】回転角速度成分の推定方法として考えられ
るものに、レーダイメージを動画として考え、目標の回
転運動による時連続の複数のレーダイメージの変化を観
察する方法がある。しかしながら、この方法ではレーダ
イメージの時間経過に伴う変化によって大きく影響を受
けるため、高精度な推定が困難である。
As a method of estimating the rotational angular velocity component, there is a method of considering a radar image as a moving image and observing a change in a plurality of time-sequential radar images due to a target rotational motion. However, this method is greatly affected by changes with time of the radar image, and thus it is difficult to perform highly accurate estimation.

【0017】このような理由から、この発明による処理
方式では、レーダイメージの動画としての性質よりも静
止画としての性質に着目し、目標の回転運動の推定は実
空間軸を周波数軸への変換を推定することと等価と考
え、単独のレーダイメージのみから目標の回転角速度成
分を推定する。
For this reason, the processing method according to the present invention focuses on the characteristics of a radar image as a still image rather than the characteristics of a moving image, and estimates the rotational motion of a target by converting a real space axis into a frequency axis. Is estimated to be equivalent to estimating the target rotation angular velocity component only from a single radar image.

【0018】ここで、実空間からレーダイメージ空間へ
の写像を調べるために、図2に示される点Aについて考
える。尚、図2において、rはX−Y座標面の原点Oか
らA点までの距離、R1 はレーダRDから原点Oまでの
距離、R0 はレーダRDからA点までの距離を表してい
る。
Here, in order to check the mapping from the real space to the radar image space, consider the point A shown in FIG. In FIG. 2, r represents the distance from the origin O to the point A on the XY coordinate plane, R 1 represents the distance from the radar RD to the origin O, and R 0 represents the distance from the radar RD to the point A. .

【0019】ISAR処理では、レーダの視線方向にお
ける目標各部の速度成分を原因とするドプラシフトを、
各レンジセル毎にレーダイメージ空間の周波数軸上に展
開する。点Aの視線方向速度成分VRLS は次式のように
表される。尚、ωは目標Tの運動を表すパラメータであ
る。
In the ISAR process, the Doppler shift caused by the velocity component of each target in the direction of the radar's line of sight is calculated by:
It is developed on the frequency axis of the radar image space for each range cell. The line-of-sight velocity component V RLS at the point A is expressed by the following equation. Here, ω is a parameter representing the motion of the target T.

【0020】[0020]

【数1】 一方、目標Tがその大きさに較べて十分遠方に存在する
のならば、
(Equation 1) On the other hand, if the target T exists far enough compared to its size,

【0021】[0021]

【数2】 が成立することから、 (1)式は以下のように変形され
る。
(Equation 2) Holds, Equation (1) is transformed as follows.

【0022】[0022]

【数3】 尚、ここでは、(Equation 3) Here,

【0023】[0023]

【数4】 となる単位ベクトルを導入した。すなわち、上記αがレ
ーダイメージから推定される目標Tの回転角速度成分と
なる。このとき、点Aのドプラシフト成分δfは以下の
ように表される。尚、λはレーダRDの送信周波数であ
る。
(Equation 4) A unit vector is introduced. That is, the above α is the rotational angular velocity component of the target T estimated from the radar image. At this time, the Doppler shift component δf at the point A is expressed as follows. Here, λ is the transmission frequency of the radar RD.

【0024】[0024]

【数5】 (Equation 5)

【0025】上記ドプラシフト成分δfはレーダイメー
ジ空間上のドプラ周波数軸成分になる。よって、実空間
とレーダイメージ空間との間の写像は以下のように定義
される。
The Doppler shift component δf becomes a Doppler frequency axis component in the radar image space. Therefore, the mapping between the real space and the radar image space is defined as follows.

【0026】[0026]

【数6】 (Equation 6)

【0027】次に、図形要素抽出装置12により目標形
状を点、線分、面といった図形要素に分解し、相対関係
検出装置13でその相対関係を求める。ここでいう相対
関係とは、目標の細部構造に依存せず、対称点の存在、
対称線の存在、対称面の存在といった項目を発生要因と
するものである。具体的な相対関係としては、例えば3
個以上の点間の位置関係、距離比、角度比、3本以上の
線分間の位置関係、角度比、2つ以上の面の位置関係、
面積比などが考えられる。
Next, the target shape is decomposed into graphic elements such as points, line segments, and planes by the graphic element extracting device 12, and the relative relationship is obtained by the relative relationship detecting device 13. Here, the relative relationship does not depend on the detailed structure of the target.
Items such as the existence of a line of symmetry and the existence of a plane of symmetry are factors of occurrence. As a specific relative relationship, for example, 3
Positional relationship between two or more points, distance ratio, angular ratio, positional relationship between three or more line segments, angular ratio, positional relationship between two or more surfaces,
The area ratio can be considered.

【0028】上記の相対関係は、一般的な航空機の場
合、機体に関する対称性から以下の要件が求められる。
図4に一例を示す。第1に、エンジンは機体に対して対
称に位置するから、(a) 機首から両側の対応するエンジ
ンまでの距離は等しい、(b) 機尾から両側の対応するエ
ンジンまでの距離は等しい、(c) 機体上のある点からの
両側の対応するエンジンまでの距離(例えばr1 ,r
2 )は等しい。
For the above-mentioned relative relationship, the following requirements are required for a general aircraft from the symmetry of the body.
FIG. 4 shows an example. First, since the engines are located symmetrically with respect to the fuselage, (a) the distances from the nose to the corresponding engines on both sides are equal, (b) the distances from the nose to the corresponding engines on both sides are equal, (c) the distance from a point on the fuselage to the corresponding engine on each side (eg, r 1 , r
2 ) are equal.

【0029】第2に、主翼、尾翼は機体に対して対称に
位置するから、(a) 機首から両側の主翼端、尾翼端の距
離は等しい、(b) 機尾からの両側の主翼端、尾翼端の距
離は等しい、(c) 機体上のある点からの両側の対応する
エンジンまでの距離は等しい。
Second, since the main wing and the tail wing are located symmetrically with respect to the fuselage, (a) the distances between the wing tip and the tail wing on both sides from the nose are equal, and (b) both wing tips from the nose. (C) The distance from a point on the fuselage to the corresponding engine on each side is equal.

【0030】第3に、主翼、尾翼は機体に対して両側に
同じ角度で広がっている(例えばθ1 ,θ2 )から、両
側の主翼、尾翼のなす角(例えばφ1 )は機体により2
等分される。
Third, since the main wing and the tail wing are spread at the same angle on both sides with respect to the fuselage (eg, θ 1 , θ 2 ), the angle (eg, φ 1 ) between the main wing and the tail wing on both sides depends on the fuselage.
Divided equally.

【0031】第4に主翼、尾翼は機体に対して対称であ
るから、主翼、尾翼の面積(例えばS1 ,S2 )は機体
の両側で同じである。以下、上記相対関係の一例とし
て、対称線の存在からくる3個の点間の位置関係につい
て説明する。
Fourth, since the main wing and the tail wing are symmetrical with respect to the fuselage, the areas of the main wing and the tail wing (for example, S 1 and S 2 ) are the same on both sides of the fuselage. Hereinafter, as an example of the relative relationship, a positional relationship between three points coming from the existence of a symmetry line will be described.

【0032】3個の点として、図5(a)に示す実空間
上で、対称線上の点Aと対称線について対称位置にある
点B,Cを考える。このとき、点B,Cは点Aを中心と
する円周上に位置する。この3個の点がレーダイメージ
空間に係数βで写像された場合、結果は図5(b)に示
すようになる。
As three points, in the real space shown in FIG. 5 (a), consider a point A on the symmetry line and points B and C at positions symmetrical with respect to the symmetry line. At this time, the points B and C are located on the circumference around the point A. When these three points are mapped in the radar image space with the coefficient β, the result is as shown in FIG.

【0033】すなわち、実空間上で円周上にあった2点
B,Cは、その円をX軸方向に変形した楕円の円周上に
ある。逆にレーダイメージ上の点A′,B′,C′が楕
円の円周上にあると仮定するなら、図5(b)の楕円円
周上の点B′,C′の位置関係から楕円の係数βを求め
ることができる。したがって、この係数βを用いること
で、図5(a)の実空間での図形を容易に再構成するこ
とができる。
That is, the two points B and C which were on the circumference in the real space are on the circumference of an ellipse obtained by deforming the circle in the X-axis direction. Conversely, if it is assumed that points A ', B', and C 'on the radar image are on the circumference of the ellipse, the position of the points B' and C 'on the circumference of the ellipse in FIG. Can be obtained. Therefore, by using the coefficient β, it is possible to easily reconstruct the graphic in the real space in FIG.

【0034】実際の目標においては、図2に示す点B,
Cの2点が点Aを中心とする円周上にあることを利用
し、図形要素抽出装置12により対応する図3上の点
A′,B′,C′を抽出すれば、相対関係検出装置13
において、その位置関係について上記のアルゴリズムを
適用することで容易に写像を決める係数βを推定でき
る。これにより、回転運動推定装置14において、レー
ダイメージから写像F-1を用いて実空間上の目標形状を
再構成することで、目標の回転運動による回転角速度を
推定することができる。
In the actual target, the points B and B shown in FIG.
Using the fact that the two points C are on the circumference around the point A and extracting the corresponding points A ', B', and C 'in FIG. Device 13
By applying the above algorithm to the positional relationship, it is possible to easily estimate the coefficient β that determines the mapping. Thus, the rotational motion estimating device 14 can reconstruct the target shape in the real space from the radar image using the mapping F- 1 , thereby estimating the rotational angular velocity due to the rotational motion of the target.

【0035】このように、上記装置の処理方式によれ
ば、例えば図3に示す単独のレーダイメージ上で実空間
上の対応点を考えるとき、点B′は点C′とある直線を
挟んで対称位置にあり、さらに点A′がその対称線上に
あるという情報だけから、 (4), (5)式のβを推定する
ことができ、さらに回転角速度成分αを推定することが
できる。
As described above, according to the processing method of the above apparatus, when a corresponding point in the real space is considered on a single radar image shown in FIG. 3, for example, the point B 'intersects a certain straight line with the point C'. The β in the equations (4) and (5) can be estimated from only the information that the point is located at the symmetric position and the point A ′ is on the line of symmetry, and the rotational angular velocity component α can be estimated.

【0036】したがって、上記構成によるレーダイメー
ジ処理装置は、一枚のレーダイメージのみでその図形要
素に基づく目標形状モデルを再構成し、各図形要素の相
対関係から目標形状モデルの歪み量、回転角速度パラメ
ータを推定するという簡単な手法で、短時間にかつ高精
度に目標の回転角速度を推定することができる。
Therefore, the radar image processing apparatus having the above configuration reconstructs the target shape model based on the graphic element by using only one radar image, and calculates the distortion amount and the rotational angular velocity of the target shape model based on the relative relationship between the graphic elements. With a simple method of estimating the parameters, the target rotational angular velocity can be estimated in a short time and with high accuracy.

【0037】尚、この場合は点間の他の情報(距離、角
度)には依存していない。この性質は上記以外の相対関
係についても同様で、注目する情報以外には依存しな
い。ところで、レーダイメージから目標識別を行う場
合、ある程度のレーダイメージの「質」が必要となって
くる。例えば、エンジンのみが観測される場合に目標識
別が可能であるかといったことである。
In this case, it does not depend on other information (distance, angle) between points. This property is the same for relative relationships other than the above, and does not depend on information other than the information of interest. By the way, when target identification is performed from a radar image, a certain degree of "quality" of the radar image is required. For example, whether target identification is possible when only the engine is observed.

【0038】この発明の処理方式では、目標のスケール
推定において基本的にレーダイメージから実空間の目標
の対称性が観測できることが前提となっている。よっ
て、静止画を元にスケール推定を行う場合にのみ限定さ
れる可能性はある。
The processing method according to the present invention is based on the premise that the symmetry of the target in the real space can be basically observed from the radar image in the target scale estimation. Therefore, there is a possibility that the method is limited only to the case where scale estimation is performed based on a still image.

【0039】しかしながら、これをスケール推定を目標
識別の前段処理と考えるのならば、先の「質」について
は「レーダイメージ上で目標の対称性が観測可能であ
る」という定義が与えられることになる。逆説すれば、
本方式は上記のレーダイメージの「質」が満たされる場
合には有効な手法であるといえる。
However, if the scale estimation is considered as a pre-process of target identification, the definition of “quality” is given as “the symmetry of the target can be observed on the radar image”. Become. Paradoxically,
This method is an effective method when the "quality" of the radar image is satisfied.

【0040】この方式の最大の利点は、実空間上の目標
形状における図形要素間の相対関係から(レーダイメー
ジ空間と実空間の関係)の変換形式を推定できることで
ある。
The greatest advantage of this method is that it is possible to estimate the conversion format (the relationship between the radar image space and the real space) from the relative relationship between the graphic elements in the target shape in the real space.

【0041】すなわち、図形要素の相対関係は基本的に
目標の微細構造によらず、機種に依存しないこと、静止
画としてのレーダイメージを対象とした処理であるた
め、時間経過によるレーダイメージの変化を考慮する必
要がないこと、実空間対レーダイメージ空間の写像推定
にかかる演算量が少なく、高速処理可能であることが長
所となっている。
[0041] That is, the relative relationship between the graphical elements are not basically depend on the target microstructure, the machine-independent, because a processing for a radar image as a still image, changes in the radar image over time There is an advantage that it is not necessary to take into account the fact that the amount of calculation required for estimating the mapping between the real space and the radar image space is small, and high-speed processing is possible.

【0042】機種に依存しないという性質から、レーダ
イメージを解析することは目標形状の推定を目的とする
ISAR処理に適している。これは、レーダイメージを
用いて目標形状の推定を行う場合、対象目標が船舶また
は航空機であるといった既知情報が事前に与えられるか
らである。
Analyzing a radar image is suitable for ISAR processing for estimating a target shape because of its characteristic of being independent of the model. This is because when estimating the target shape using the radar image, known information that the target target is a ship or an aircraft is given in advance.

【0043】さらに、上記の処理方式を拡張すれば、機
種依存成分を含める形で、各図形要素間の複数の相対関
係から複数の (5)式の変換係数βを推定し、その機種依
存成分を評価することも可能となる。
Further, if the above-mentioned processing method is extended, a plurality of transformation coefficients β of the formula (5) are estimated from a plurality of relative relationships between the respective graphic elements so as to include a model-dependent component. Can also be evaluated.

【0044】例えば、目標モデルを導入し、レーダイメ
ージ上の各部をモデルの各部に対応させ、複数の相対関
係を基に複数の変換係数βの推定値を評価することで、
推定値の例えば分散といった指標を用いて目標モデルの
有効性を判定することが可能となる。
For example, by introducing a target model, making each part on the radar image correspond to each part of the model, and evaluating a plurality of estimated values of the transform coefficient β based on a plurality of relative relationships,
It is possible to determine the effectiveness of the target model using an index such as a variance of the estimated value.

【0045】尚、この発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、目標は航空機に限らず、例えば船舶におけ
る船首から艦橋、艦橋から船尾の距離比等により、船舶
の運動についても同様に実施可能である。その他この発
明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形しても同様に実施
可能であることはいうまでもない。
The present invention is not limited to the above embodiment, and the target is not limited to the aircraft, but may be similarly applied to the motion of a ship according to the distance ratio from the bow to the bridge and the bridge to the stern. It is possible. It goes without saying that various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

【0046】[0046]

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、簡単な
手法で、短時間にかつ高精度に目標の回転角速度を推定
することのできるレーダイメージ処理装置を提供するこ
とができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a radar image processing apparatus capable of estimating a target rotational angular velocity in a short time and with high accuracy by a simple method.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明に係るレーダイメージ処理装置の一実
施例を示すブロック構成図。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a radar image processing apparatus according to the present invention.

【図2】同実施例の実空間での目標形状を2次元座標系
で示す図。
FIG. 2 is a diagram showing a target shape in a real space according to the embodiment in a two-dimensional coordinate system.

【図3】同実施例のレーダイメージ作成装置で図2に示
す目標について作成したレーダイメージを示す図。
FIG. 3 is a view showing a radar image created for the target shown in FIG. 2 by the radar image creating apparatus of the embodiment.

【図4】同実施例の図形要素抽出装置で抽出する図形要
素及び相対関係検出装置13で検出する相対関係の一例
を示す図。
FIG. 4 is an exemplary view showing an example of a graphic element extracted by the graphic element extraction device of the embodiment and a relative relationship detected by the relative relationship detection device 13;

【図5】同実施例において、実空間での図形要素とレー
ダイメージ空間での図形要素との相対関係を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing a relative relationship between a graphic element in a real space and a graphic element in a radar image space in the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…レーダイメージ作成装置、12…図形要素抽出装
置、13…相対関係検出装置、14…回転運動推定装
置。
11: radar image creating device, 12: graphic element extracting device, 13: relative relationship detecting device, 14: rotational motion estimating device.

フロントページの続き (72)発明者 明井 正治 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株式会社東芝小向工場内 (56)参考文献 特公 平4−5156(JP,B2) 特公 平4−5157(JP,B2)Continuation of the front page (72) Inventor Shoji Akai 1 Kosuka Toshiba-cho, Saiwai-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Pref. 4-5157 (JP, B2)

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】レーダ受信機で得られる目標信号を入力し
て目標のレーダイメージを作成するレーダイメージ作成
装置と、 この装置で作成されたレーダイメージから任意の図形要
素を抽出する図形要素抽出装置と、 前記レーダイメージにおける図形要素の相対関係を推定
する相対関係検出装置と、 この装置で得られた図形要素の相対関係から目標の回転
運動を推定する回転運動推定装置とを具備するレーダイ
メージ処理装置。
1. A radar image generating apparatus for generating a target radar image by inputting a target signal obtained by a radar receiver, and a graphic element extracting apparatus for extracting an arbitrary graphic element from the radar image generated by the apparatus. Radar image processing, comprising: a relative relationship detection device for estimating a relative relationship between graphic elements in the radar image; and a rotational motion estimating device for estimating a target rotational motion from the relative relationship between graphic elements obtained by the device. apparatus.
【請求項2】前記図形要素抽出装置は、レーダイメージ
から図形要素として点、線分、面といった基本図形を抽
出して用いるようにしたことを特徴とする請求項1記載
のレーダイメージ処理装置。
2. The radar image processing apparatus according to claim 1, wherein said graphic element extracting device extracts and uses basic graphics such as points, line segments, and planes as graphic elements from the radar image.
【請求項3】前記相対関係検出装置は、前記レーダイメ
ージ上の2個以上の図形要素間の距離の比を求め、 前記回転運動推定装置は、前記相対関係検出装置で求め
た距離の比と予め求められた目標形状モデルの対応する
距離の比とを比較することで回転運動を推定するように
したことを特徴とする請求項1記載のレーダイメージ処
理装置。
3. The relative relationship detecting device determines a ratio of a distance between two or more graphic elements on the radar image, and the rotational motion estimating device determines a ratio of the distance calculated by the relative relationship detecting device. 2. The radar image processing apparatus according to claim 1, wherein the rotational motion is estimated by comparing a ratio of a corresponding distance of the target shape model obtained in advance.
【請求項4】前記相対関係検出装置は、前記レーダイメ
ージ上の2個以上の図形要素間の角度の比を求め、 前記回転運動推定装置は、前記相対関係検出装置で求め
た角度の比と予め求められた目標形状モデルの対応する
角度の比とを比較することで回転運動を推定するように
したことを特徴とする請求項1記載のレーダイメージ処
理装置。
4. The relative relationship detecting device calculates an angle ratio between two or more graphic elements on the radar image, and the rotational motion estimating device calculates an angular ratio between the angle ratio calculated by the relative relationship detecting device and the rotational motion estimating device. 2. The radar image processing apparatus according to claim 1, wherein the rotational motion is estimated by comparing a ratio of a corresponding angle of the target shape model obtained in advance.
【請求項5】前記相対関係検出装置は、前記レーダイメ
ージ上の2個以上の図形要素間の面積の比を求め、 前記回転運動推定装置は、前記相対関係検出装置で求め
た面積の比と予め求められた目標形状モデルの対応する
面積比とを比較することで回転運動を推定するようにし
たことを特徴とする請求項1記載のレーダイメージ処理
装置。
5. The relative relationship detecting device calculates an area ratio between two or more graphic elements on the radar image, and the rotational motion estimating device calculates an area ratio calculated by the relative relationship detecting device. 2. The radar image processing apparatus according to claim 1, wherein the rotational motion is estimated by comparing a corresponding area ratio of the target shape model obtained in advance.
【請求項6】前記回転運動推定装置は、前記目標形状モ
デルとして目標形状が対称性を持つことを利用するよう
にしたことを特徴とする請求項3,4,5いずれか記載
のレーダイメージ処理装置。
6. The radar image processing apparatus according to claim 3, wherein said rotational motion estimating device utilizes a symmetry of a target shape as said target shape model. apparatus.
【請求項7】前記回転運動推定装置は、前記目標形状モ
デルとして目標構造物の相対関係を利用するようにした
ことを特徴とする請求項3,4,5いずれか記載のレー
ダイメージ処理装置。
7. The radar image processing device according to claim 3, wherein said rotational motion estimating device uses a relative relationship of a target structure as said target shape model.
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