JP2655136B2 - Interferometric synthetic aperture radar image processing method and interferometric synthetic aperture radar apparatus - Google Patents
Interferometric synthetic aperture radar image processing method and interferometric synthetic aperture radar apparatusInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は干渉型合成開口レーダ、
より具体的には航空機、人工衛星等の飛翔体に搭載され
る合成開口レーダ装置に係り、特に、標高データ及び地
形変動を常時、数cm精度でリアルタイムで抽出できる
干渉型合成開口レーダ画像処理方法及び干渉型合成開口
レーダ装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an interference type synthetic aperture radar,
More specifically, the present invention relates to a synthetic aperture radar apparatus mounted on a flying object such as an aircraft or an artificial satellite, and more particularly to an interference type synthetic aperture radar image processing method capable of extracting altitude data and terrain change at all times in real time with accuracy of several cm. And an interference type synthetic aperture radar device.
【0002】[0002]
【従来の技術】地震予知、火山噴火予知、土石流予測を
行うには、高精度な等高線図作成及び高精度な地形変動
を抽出することが必要不可欠である。従来、このような
地形変動を抽出するためには、光学カメラを用いた航空
測量やステレオ視が行なわれてきた。しかしこれらの手
法では地形変動量を抽出するまでに原理的に多くの時間
が必要であり、また、精度が充分でなかったり、雲天時
/夜間観測ができないため、必要な時、リアルタイムで
情報が収集できないという問題があった。この様な欠点
を解消するため、たとえば、特開昭63−262578
号公報には昼夜間/全天候で観測が可能な合成開口レー
ダを用いた干渉型SAR(地形マッピングレーダ,SA
R;Synthetic Aperture Rad
a)が記載されている。また、干渉型合成開口レーダ装
置及び地形変動観測方式(特願平5−167400号出
願)では、地上基準点を設置し、校正することでcm単
位の地形変動抽出可能な方式が記載されている。さら
に、干渉型合成開口レーダ装置から得た3次元情報を用
いる地形図作成装置(特願平5−334256号出願)
では、地形図の作成手法が記載されている。干渉型SA
Rは必要な時に地表面の3次元情報を取得することがで
きるレーダ装置で、飛翔体に1台のアンテナが取付けら
れている場合はもう一度フライトし、同一シーンのデー
タを取得することで、また、飛翔体に2台のアンテナが
取付けられている場合は、一度のフライトで3次元情報
を取得することができる。地形変動を抽出する場合には
基本的には上記作業をもう一度繰り返し、取得した3次
元情報と以前取得した3次元情報の差を取ることで可能
である。その具体的手段については航空機及び衛星で多
少異なり、いくつかの方式が提案されている。2. Description of the Related Art To perform earthquake prediction, volcanic eruption prediction, and debris flow prediction, it is essential to create a highly accurate contour map and to extract highly accurate topographical changes. Conventionally, in order to extract such a terrain change, aerial surveying and stereo vision using an optical camera have been performed. However, these methods require a lot of time in principle to extract the amount of terrain change, and because the accuracy is not sufficient or cloud / nighttime observation is not possible, real-time information is required when necessary. There was a problem that it could not be collected. In order to solve such disadvantages, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-262578
Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H11-163550 describes an interferometric SAR (terrain mapping radar, SA) using a synthetic aperture radar that can observe day and night / all weather.
R; Synthetic Aperture Rad
a) is described. Further, in the interference type synthetic aperture radar device and the terrain change observation method (Japanese Patent Application No. 5-167400), a method is described in which a terrain change in cm units can be extracted by setting and calibrating a ground reference point. . Furthermore, a topographic map creation device using three-dimensional information obtained from an interference type synthetic aperture radar device (Japanese Patent Application No. 5-334256).
Describes how to create topographic maps. Interference type SA
R is a radar device that can acquire three-dimensional information of the ground surface when necessary. If one antenna is attached to the flying object, it will fly again and acquire data of the same scene. In the case where two antennas are attached to the flying object, three-dimensional information can be obtained by one flight. Basically, when extracting terrain variation, the above operation can be repeated once again, and the difference between the acquired three-dimensional information and the previously acquired three-dimensional information can be obtained. The specific means differs somewhat between aircraft and satellites, and several schemes have been proposed.
【0003】さらに、一番問題となるのが、2回のフラ
イトパスをいかに精度良く再現できるか、また、高精度
な軌道情報をいかにして得るかである。これについては
近年の技術で可能である、例えばDGPS(Difer
ential GPS)を採用すれば数mm単位の情報
を得ることができるため軌道情報として十分である。ま
たナビゲーション装置(Navigation Sys
tem)を持たない航空機においてもDGPSを用いれ
ば20〜30m以内の精度でのリフライトが可能とな
る。これ以外にもレーザによる測距技術を応用すれば本
問題は解決される。Further, the most important issues are how to accurately reproduce the two flight passes and how to obtain highly accurate orbit information. This is possible with recent technology, for example, DGPS (Differ
If the central GPS is used, information in a unit of several mm can be obtained, which is sufficient as orbit information. In addition, a navigation device (Navigation Sys)
If the DGPS is used even in an aircraft having no tem), reflight can be performed with an accuracy within 20 to 30 m. In addition, this problem can be solved by applying a distance measuring technique using a laser.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、同一シ
ーンを繰り返し観測し、標高データ又は地形変動データ
を取得しようとした場合、種々の影響で精度が劣化する
欠点があった。標高精度σh は(1)式の様に表され
る。However, when the same scene is repeatedly observed to obtain altitude data or terrain change data, there is a disadvantage that accuracy is deteriorated due to various effects. The altitude accuracy σ h is expressed as in equation (1).
【0005】 [0005]
【0006】σh :標高精度、λ:波長、θ:オフナデ
ィア角、σψ :位相雑音、ρ:スラントレンジ距離、
B:軌道間距離(垂直) 位相雑音σψ はアンテナ間距離、受信機雑音等のシス
テム雑音を表わしており、図7に示す様に相関度(2つ
の画像間)が良い程小さくなる。相関度0は無相関を表
わしている。さらに、この相関度は(2)式の様に表わ
すことができる。Σ h : altitude accuracy, λ: wavelength, θ: off-nadir angle, σ :: phase noise, ρ: slant range distance,
B: track distance (vertical) phase noise sigma [psi antenna distance represents the system noise, such as receiver noise, correlation as shown in FIG. 7 (between the two images) is smaller the better. A correlation degree of 0 indicates no correlation. Further, the degree of correlation can be expressed as in equation (2).
【0007】[0007]
【0008】 [0008]
【0009】SNR:信号対雑音比(Signal t
o Noise Ratio) この(2)式において、相関度はそれぞれの項の相関が
良い程、最終的には良い標高精度/地形変動精度が実現
できる。また、SNR(Signal to Nois
e ratio)については、システム設計時にある程
度考慮できるため、その影響度を小さくすることは可能
である。しかしながらターゲットの相関及び軌道間距離
による相関については定常的に安定させることが非常に
難かしく精度が大きくバラツク結果、相関度が向上せ
ず、標高精度が劣化するという欠点があった。SNR: Signal to noise ratio (Signal t)
o Noise Ratio) In the equation (2), the higher the correlation between the terms, the higher the altitude accuracy / terrain variation accuracy can be realized. In addition, SNR (Signal to Noise)
E ratio) can be considered to some extent at the time of system design, so that its influence can be reduced. However, it is very difficult to stably stabilize the correlation between the target and the distance between the orbits, and the accuracy is largely varied. As a result, there is a disadvantage that the degree of correlation is not improved and the elevation accuracy is deteriorated.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め本発明の干渉型合成開口レーダ画像処理方法は、飛翔
体より地上に対し電波を放射し、その反射波を受信する
ことによりSAR再生データを取得する干渉型合成開口
レーダにより、同一シーンを少なくても前後2回観測し
2組のSAR再生データを生成し、それぞれを相互に干
渉させて2つの縞画像データを出力し、前記2つの干渉
縞画像データの差分を抽出して三次元画像データを出力
する干渉型合成開口レーダ画像処理方法において、前記
2組のSAR再生データの相関比較を行い、周波数領域
において相関特性を改善し前記干渉による干渉縞画像デ
ータを出力することを特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, an interference type synthetic aperture radar image processing method according to the present invention radiates radio waves from a flying object to the ground and receives a reflected wave to reproduce an SAR. The interferometric synthetic aperture radar for acquiring data observes the same scene at least twice before and after, generates two sets of SAR reproduction data, mutually interferes each other, and outputs two fringe image data. In the interference type synthetic aperture radar image processing method for extracting a difference between two interference fringe image data and outputting three-dimensional image data, a correlation between the two sets of SAR reproduction data is compared to improve a correlation characteristic in a frequency domain. It is characterized by outputting interference fringe image data due to interference.
【0011】また、本発明の干渉型合成開口レーダ画像
処理方法は、飛翔体より地上に対し電波を放射し、その
反射波を受信することによりSAR再生データを取得す
る干渉型合成開口レーダにより、同一シーンを少なくて
も前後2回観測し2組のSAR再生データを生成し、そ
れぞれを相互に干渉させて2つの干渉縞画像データを出
力し、前記2つの干渉縞画像データを差分を抽出して三
次元画像データを出力する干渉型合成開口レーダ画像処
理方法において、前記2組のSAR再生データの相関比
較を行い、周波数領域において相関特性を改善し前記干
渉による干渉縞画像データを出力し、前記2組のSAR
再生データ取得時の軌道姿勢データにより前記干渉縞画
像データの一方の位相補正を行うことを特徴とする。Further, the interference-type synthetic aperture radar image processing method of the present invention provides an interference-type synthetic aperture radar that radiates radio waves from the flying object to the ground and receives the reflected waves to obtain SAR reproduction data. The same scene is observed at least twice before and after, and two sets of SAR reproduction data are generated, each of them is mutually interfered to output two interference fringe image data, and a difference between the two interference fringe image data is extracted. In the interference-type synthetic aperture radar image processing method of outputting three-dimensional image data by performing correlation comparison between the two sets of SAR reproduction data, improving correlation characteristics in the frequency domain, and outputting interference fringe image data due to the interference, The two sets of SAR
The method is characterized in that one phase correction of the interference fringe image data is performed based on orbit attitude data at the time of obtaining reproduction data.
【0012】本発明の干渉型合成開口レーダ装置は、飛
翔体より地上に対し電波を放射し、その反射波を受信す
ることにより三次元情報を取得する干渉型合成開口レー
ダ装置において、電波の放射及び受信を同時に行うアン
テナと、前記アンテナと信号を同時に送受する送受信部
と、前記送受信部の受信信号からSAR再生データを生
成する画像処理部と前記画像処理部からの出力を干渉さ
せて三次元画像データを出力する干渉処理部と、同一シ
ーンの既取得SAR再生処理データに基づく三次元画像
データとの差分処理を行う差分抽出部と、前記画像処理
部からの出力と前記既取得SAR再生データとの相関比
較を行い、周波数領域において相関特性を改善する相関
改善部とを有することを特徴とする。An interference type synthetic aperture radar apparatus according to the present invention emits radio waves from a flying object to the ground and receives reflected waves to obtain three-dimensional information. And an antenna that performs simultaneous reception and reception, a transmitting and receiving unit that simultaneously transmits and receives the antenna and a signal, an image processing unit that generates SAR playback data from a received signal of the transmitting and receiving unit, and an output from the image processing unit that interferes with three-dimensional An interference processing unit that outputs image data, a difference extraction unit that performs difference processing between three-dimensional image data based on previously acquired SAR reproduction processing data of the same scene, an output from the image processing unit, and the already acquired SAR reproduction data And a correlation improvement unit that performs a correlation comparison with the frequency domain and improves a correlation characteristic in a frequency domain.
【0013】また、本発明の前記干渉型合成開口レーダ
装置は、前記画像処理部出力及び既取得SAR再生デー
タに対しフィルタ部を有し、前記フィルタ部は前記画像
処理部出力及び既取得SAR再生データの2つのSAR
再生データの周波数帯域の不一致帯域を抑圧ないし抑制
して2データ間の相関特性を改善し、前記干渉処理部は
前記フィルタ部の出力を干渉させ前記三次元画像データ
を出力することを特徴とする。Further, the interference type synthetic aperture radar apparatus of the present invention has a filter unit for the output of the image processing unit and the already acquired SAR reproduction data, and the filter unit outputs the image processing unit and reproduces the already acquired SAR. Two SARs of data
The frequency characteristic band of the reproduction data is suppressed or suppressed to improve or reduce the correlation characteristic between the two data, and the interference processing unit interferes with the output of the filter unit and outputs the three-dimensional image data. .
【0014】そして、本発明の干渉型合成開口レーダ装
置は、更に、(1)SAR再生データの周波数領域にお
ける相関度を比較する相関比較部を有し、該相関比較部
は画像処理部出力及び既取得SAR再生データを比較
し、カットオフ周波数データを出力し前記各フィルタ部
の特性を制御して4つのSAR再生データの周波数帯域
の不一致帯域を抑圧ないし抑制して4データ間の相関特
性を改善し、前記各干渉処理部は前記各フィルタ部の出
力を干渉させ前記三次元画像データを出力すること、
(2)前記アンテナの姿勢の変動を検出する姿勢変動検
出装置と、既取得SAR再生データに対応する既取得軌
道姿勢データとを入力し位相補正量を演算する位相補正
量演算部と、前記位相補正量演算部の出力により差分抽
出部へ入力する前記三次元画像データの一方の位相を補
正する補正部とを有すること、及び、(3)前記差分抽
出部は入力された前記三次元画像データの出力同士の合
わせ込みを行い差分を出力すること、のいずれかを少な
くても備える。Further, the interference type synthetic aperture radar apparatus of the present invention further comprises (1) a correlation comparing section for comparing the degree of correlation in the frequency domain of the SAR reproduced data. The obtained SAR reproduction data is compared, cut-off frequency data is output, and the characteristics of each of the filter units are controlled to suppress or suppress the mismatch band of the frequency band of the four SAR reproduction data to thereby reduce the correlation characteristic between the four data. Improving, each of the interference processing unit to output the three-dimensional image data to interfere with the output of each of the filter unit,
(2) a posture change detecting device for detecting a change in the posture of the antenna, a phase correction amount calculating unit for inputting the acquired orbital posture data corresponding to the acquired SAR reproduction data and calculating a phase correction amount; A correction unit that corrects one phase of the three-dimensional image data input to the difference extraction unit based on the output of the correction amount calculation unit; and (3) the difference extraction unit receives the input three-dimensional image data. And outputting the difference by combining the outputs of the above.
【0015】[0015]
【実施例】次に、図面を参照して本発明による干渉型合
成開口レーダ装置の実施例を詳細に説明する。図1は本
発明による干渉型合成開口レーダ装置の一実施例を示す
ブロック図であり、このレーダ装置は航空機又は人工衛
星等の飛翔体に搭載される。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an interference type synthetic aperture radar according to the present invention. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an interference type synthetic aperture radar apparatus according to the present invention. This radar apparatus is mounted on a flying object such as an aircraft or an artificial satellite.
【0016】まず、SAR画像データを取得するアンテ
ナ1、2、送受信部4、5、姿勢変動検出部7、DGP
Sシステム8、10、アクティブトランスポンダ9のシ
ステム部について説明する。図1において、アンテナ
1、2は地上に電波を放射し、また地上からの反射波を
受信するアンテナ部である。これらアンテナ1、2は、
オフナディア角設定部3により同一反射ターゲットに向
けられる。本実施例では、アンテナ2台が同時に搭載さ
れているが1台のみの搭載で2度同じシーンを撮像する
システムでも可能である。ターゲット内には、前述した
DGPS用のアクティブトランスポンダ9又はレーザ測
距のための装置が設置されている。アンテナ1、2はそ
れぞれ信号線28、29を介して送受信部4、5に接続
されている。First, antennas 1 and 2 for acquiring SAR image data, transmitting and receiving units 4 and 5, posture change detecting unit 7, DGP
The system units of the S systems 8, 10 and the active transponder 9 will be described. In FIG. 1, antennas 1 and 2 are antenna units that radiate radio waves to the ground and receive reflected waves from the ground. These antennas 1 and 2
It is directed to the same reflection target by the off-nadir angle setting unit 3. In the present embodiment, two antennas are mounted at the same time, but a system that captures the same scene twice by mounting only one antenna is also possible. In the target, the above-mentioned active transponder 9 for DGPS or a device for laser ranging is installed. The antennas 1 and 2 are connected to the transmission / reception units 4 and 5 via signal lines 28 and 29, respectively.
【0017】送受信部4、5は、接続されているアンテ
ナ1、2に同時に同一周波数の送信波を出力し、かつ同
時に受信波を入力する電波送受信部であり、それぞれ信
号線30、31を介して画像処理部6に接続されてい
る。画像処理部6は、送受信部出力であるビデオ信号を
SAR再生処理する画像処理部である。具体的には、画
像処理部6は衛星10からの電波を受信し、かつ地上の
アクティブトランスポンタ9を用いて高精度補正を行う
DGPSシステム8を採用し飛翔体の位置・速度情報さ
らには姿勢変動データを入力しSAR再生処理時に補正
用データとして使用する。姿勢変動検出装置7の出力信
号は信号線32を介して画像処理部に入力されるが、こ
れはDGPSと冗長構成になっており、DGPS受信不
良時に稼働する。The transmission / reception units 4 and 5 are radio transmission / reception units which simultaneously output transmission waves of the same frequency to the connected antennas 1 and 2 and simultaneously input reception waves, and are connected via signal lines 30 and 31 respectively. Connected to the image processing unit 6. The image processing unit 6 is an image processing unit that performs SAR reproduction processing on a video signal output from the transmission / reception unit. Specifically, the image processing unit 6 employs a DGPS system 8 that receives radio waves from the satellite 10 and performs high-precision correction using the active transponder 9 on the ground, and uses the position / velocity information of the flying object and the attitude. The fluctuation data is input and used as correction data during the SAR reproduction process. The output signal of the attitude change detection device 7 is input to the image processing unit via the signal line 32, which has a redundant configuration with the DGPS, and operates when the DGPS reception is poor.
【0018】次に、上述のシステムにより取得したSA
R画像再生データ34、35及び姿勢データ等33に基
づいてデータ処理を行い標高データ及び地形変動データ
等の地形データを抽出する地形抽出部27の動作を説明
する。Next, the SA acquired by the above system
The operation of the terrain extraction unit 27 that performs data processing based on the R image reproduction data 34 and 35 and the posture data 33 to extract terrain data such as elevation data and terrain variation data will be described.
【0019】地形抽出部27は、高速フーリエ変換(以
下FFTという。)部11、フィルタ部12、高速フー
リエ逆変換(以下IFFTという。)部13、相関比較
部16、干渉処理部14及び差分抽出部15等からなり
ターゲットの相関を改善し等高線データ等を抽出するブ
ロック部分と、SAR再生データメモリ18、軌道姿勢
データメモリ19、相関改善部23、干渉処理部24、
干渉データメモリ25、及び差分抽出部15等からなり
前回取得データをターゲット相関の改善による等高線デ
ータ等の取得及び地形変動データの抽出のためのブロッ
ク部分と、姿勢変動検出装置7、軌道姿勢データメモリ
19、補正量検出部21、位相補正量演算部22、補正
部26等からなる軌道間距離による相関の改善ブロック
部分からなる。The terrain extracting section 27 includes a fast Fourier transform (hereinafter, referred to as FFT) section 11, a filter section 12, a fast Fourier inverse transform (hereinafter, referred to as IFFT) section 13, a correlation comparing section 16, an interference processing section 14, and difference extraction. A SAR reproduction data memory 18, a trajectory attitude data memory 19, a correlation improvement unit 23, an interference processing unit 24;
A block part for acquiring contour data and the like and extracting terrain variation data by improving the target correlation from the previously acquired data, which includes the interference data memory 25 and the difference extracting unit 15, the attitude variation detecting device 7, the orbit attitude data memory 19, a correction amount detecting unit 21, a phase correction amount calculating unit 22, a correcting unit 26, etc., and a block for improving the correlation based on the distance between orbits.
【0020】最初に、図2及び図3により2個のアンテ
ナから得られるSAR再生データの信号特性と、本発明
の相関度特性改善に関する動作を説明する。First, the signal characteristics of SAR reproduction data obtained from two antennas and the operation related to the improvement of the correlation characteristic of the present invention will be described with reference to FIGS.
【0021】図2(a)におけるA1、A2は、距離B
離れた位置の2つのアンテナであり、これにより地表を
観測する時のアンテナとターゲットTとの関係を表して
いる。A1 and A2 in FIG.
These two antennas are located at a distance from each other, and indicate the relationship between the antenna and the target T when observing the ground surface.
【0022】アンテナA1、A2から受信されるSAR
再生データは、相互の距離Bを有することから信号周波
数における差が生じる。特に、中心周波数のずれや帯域
のずれが生じるが、このうち中心周波数のずれΔf’
は、一般に次式のように表わせる。 Δf’ k×(1/r0 tanθ)×B …(1) ここで、k:定数、θ:オフナデア角である。SAR received from antennas A1 and A2
Since the reproduction data has a distance B from each other, a difference in signal frequency occurs. In particular, a shift in the center frequency and a shift in the band occur.
Can be generally expressed as follows: Δf ′ k × (1 / r 0 tan θ) × B (1) Here, k is a constant, and θ is an off-nadir angle.
【0023】この式から、B=0のときはΔf’=0と
なる。また、B≠0のときはオフナデア角θが小さいほ
どΔf’は大きく、オフナデア角θが大きいほどΔf’
は小さくなることがわかる。From this equation, when B = 0, Δf ′ = 0. When B ≠ 0, Δf ′ increases as the off-nadir angle θ decreases, and Δf ′ increases as the off-nadir angle θ increases.
Is smaller.
【0024】前記中心周波数のずれΔf’等が生じる現
象は次のように説明できる。図2は2個のアンテナから
の受信信号の違いを説明するものである。図2(a)に
おいて、点線からわかるように、アンテナ側から同じタ
ーゲットTを見た場合、A1、A2とTのなす角(θ
1、θ2)はわずか異なる。この差の影響は図2(b)
の作図におけるGResA1とGResA2の差からわ
かるように、反射部の面積の違いとなる。これは同図
(c)に示すような等価的なピクセル(画素)サイズの
差として現れる。そして、この画素サイズの違いが上記
周波数ずれΔf’の現象の主な原因でもある。また、図
2(c)は反射波に関する相関の良い箇所はピクセルの
重複する領域であることを表している。The phenomenon in which the center frequency shift Δf ′ or the like occurs can be explained as follows. FIG. 2 illustrates the difference between the signals received from the two antennas. In FIG. 2A, as can be seen from the dotted line, when the same target T is viewed from the antenna side, the angle (θ) formed by A1, A2 and T
1, θ2) are slightly different. The effect of this difference is shown in FIG.
As can be seen from the difference between GResA1 and GResA2 in the drawing of FIG. This appears as an equivalent pixel (pixel) size difference as shown in FIG. This difference in pixel size is also a main cause of the phenomenon of the frequency shift Δf ′. Further, FIG. 2C shows that a portion having a good correlation with respect to the reflected wave is a region where pixels overlap.
【0025】また、このような画素サイズは、オフナデ
ア角(θ)が小さい(T1)ときほど前記角度θ1、θ
2の差が大きくなるから、そのずれは大きくなり、オフ
ナデア角が大きい(T2)ほど画素サイズの差が小さく
なる。このことから、Δf’が大きい→画素サイズのず
れが大きい→相関が悪い、という関係が導かれる。The smaller the off-nadir angle (θ) is (T1), the smaller the pixel size is (T1).
2 is large, the deviation is large, and the larger the off-nadir angle (T2), the smaller the difference in pixel size. This leads to the relationship that Δf ′ is large → the pixel size shift is large → correlation is poor.
【0026】以上により、通常、2つのSAR再生デー
タの中心周波数をf1、f2、帯域wf1、wf2とし
た場合、f1=f2、wf1=wf2=Δfのとき理想
的な相関が得られ標高精度の劣化はない。しかし、上記
アンテナ間距離に応じた周波数特性のずれに対応して標
高精度が劣化する。図3(a)はこのような周波数ずれ
を生じた2信号の周波数特性を表している。As described above, normally, when the center frequencies of two SAR reproduced data are f1, f2 and bands wf1, wf2, an ideal correlation is obtained when f1 = f2, wf1 = wf2 = Δf, and the altitude accuracy is improved. No degradation. However, the altitude accuracy is degraded in accordance with the deviation of the frequency characteristic according to the distance between the antennas. FIG. 3A shows the frequency characteristics of two signals having such a frequency shift.
【0027】本発明においては、2つのSAR再生デー
タを周波数領域の重複する部分のみをフィルタで抽出し
て相関の高い信号成分のみの信号とし干渉処理を施すこ
とで標高データの精度及び地形変動の精度を向上するよ
うに信号処理を行うものである。このような信号処理に
より相関特性は図3(b)の左図から右図のように変化
し特性の改善が実現できる。In the present invention, the accuracy of elevation data and the terrain variation are obtained by extracting two SAR reproduced data only by using a filter to extract only the overlapping part of the frequency domain and converting the SAR reproduced data into a signal having only a highly correlated signal component. Signal processing is performed to improve the accuracy. By such signal processing, the correlation characteristics change from the left diagram to the right diagram in FIG. 3B, and the characteristics can be improved.
【0028】図1において、画像処理部6から地形抽出
部27に入力された2つのSAR再生データ34、35
はFFT部11でフーリエ変換され、周波数領域のデー
タに変換される。変換された各データは信号線36、3
7、54、55を介してフィルタ部2及び相関比較部1
6に入力される。In FIG. 1, two SAR reproduction data 34 and 35 input from the image processing unit 6 to the terrain extraction unit 27 are shown.
Is Fourier-transformed by the FFT unit 11 and is converted into frequency domain data. The converted data is supplied to signal lines 36 and 3
7, 54, 55, the filter unit 2 and the correlation comparison unit 1
6 is input.
【0029】一方、画像処理部等から前回取得したデー
タは前回取得データ部20から信号線44、45、46
を介してSAR再生データメモリ18、軌道姿勢データ
メモリ19に記録されており、地形変動データを取得す
る場合にはこのデータを読み出して使用する。On the other hand, the data previously obtained from the image processing unit or the like is transmitted from the previously obtained data unit 20 to the signal lines 44, 45, 46.
The data is recorded in the SAR reproduction data memory 18 and the orbit / posture data memory 19 through the interface, and when the terrain change data is obtained, this data is read and used.
【0030】フィルタ部12は、干渉処理出力の精度を
高めるため、2つのSAR再生データの干渉処理に先立
って相互の信号の相関度の改善を行うために各周波数特
性を整形する。このためのフィルタの特性は相関比較部
16の出力で制御される。The filter section 12 shapes each frequency characteristic in order to improve the accuracy of the interference processing output and to improve the degree of correlation between the signals prior to the interference processing of the two SAR reproduced data. The characteristics of the filter for this purpose are controlled by the output of the correlation comparing section 16.
【0031】まず、標高データを単独に取得する場合の
動作を説明すると、相関比較部16では、FFT部11
でフーリエ変換された前記2つのSAR再生データ5
4、55を利用して、Δf’又は両信号の重複帯域Δ
f’’を算出し、前記周波数帯域のずれ部分による相関
の悪化を改善するための前記カットオフ周波数データ5
6、57を生成する。このため相関比較部16は、例え
ば、FFT部11からの2つの複素SAR再生データの
信号周波数特性の重複部の境界を検出し、フィルタ部の
カットオフ制御を行うカットオフデータを出力する。First, the operation when the altitude data is independently obtained will be described.
The two SAR reproduced data 5 Fourier-transformed by
4, 55, using Δf ′ or overlapping band Δ of both signals
f ″, and the cutoff frequency data 5 for improving the deterioration of the correlation due to the deviation of the frequency band.
6, 57 are generated. For this reason, for example, the correlation comparison unit 16 detects a boundary between overlapping portions of the signal frequency characteristics of the two complex SAR reproduction data from the FFT unit 11, and outputs cutoff data for performing cutoff control of the filter unit.
【0032】フィルタ部12は、前記相関比較部16か
らのカットオフデータにより2つのSAR再生データの
互いにはみ出た周波数帯域を必要な範囲で抑圧し、ピク
セルの前記重複部分に対応した信号成分とし、信号線3
8、39を介してIFFT部13に送出する。IFFT
部13ではフィルタ部からのデータを逆フーリエ変換し
元の時間領域の信号データに変換し、該データを信号線
40、41を介して干渉処理部14に送出する。干渉処
理部14においては相関を改善した2つの前記SAR再
生データの干渉処理を行い標高情報を持つ干渉縞を生じ
させ標高データとして信号線42を介して差分抽出部1
5に送出する。The filter unit 12 suppresses the frequency bands of the two SAR reproduction data which are outside of each other by a cut-off data from the correlation comparison unit 16 within a necessary range, to obtain a signal component corresponding to the overlapping portion of the pixel, Signal line 3
The data is sent to the IFFT unit 13 via the communication lines 8 and 39. IFFT
The unit 13 performs an inverse Fourier transform on the data from the filter unit to convert it to the original signal data in the time domain, and sends the data to the interference processing unit 14 via the signal lines 40 and 41. The interference processing unit 14 performs interference processing of the two SAR reproduced data with improved correlation to generate an interference fringe having altitude information, and as the altitude data the difference extracting unit 1 via the signal line 42.
5
【0033】また、SAR再生データ34、35等から
抽出した標高データと前回取得したデータからの標高デ
ータとから差分処理を行って地形変動データを抽出する
場合は、相関比較部16では、FFT部11でフーリエ
変換された前記2つのSAR再生データ54、55に加
えて、SAR再生データメモリ18に記録してあるデー
タをFFT部17でフーリエ変換された2つのSAR再
生データ52、53の4つのSAR再生データを入力
し、これら4つのSAR再生データを利用して4つのS
AR信号データの重複帯域を算出し、前記周波数帯域の
ずれ部分による相関の悪化を改善するためカットオフ周
波数データ56、57、58、59を生成する。When the terrain change data is extracted by performing a difference process between the altitude data extracted from the SAR reproduction data 34 and 35 and the altitude data from the previously obtained data, the correlation comparing unit 16 uses the FFT unit. In addition to the two SAR reproduction data 54 and 55 Fourier-transformed in step 11, the data recorded in the SAR reproduction data memory 18 is subjected to Fourier transformation in the FFT unit 17 into two SAR reproduction data 52 and 53. SAR reproduction data is input, and the four SAR reproduction data are used to input four SAR reproduction data.
An overlap band of the AR signal data is calculated, and cutoff frequency data 56, 57, 58, and 59 are generated to improve the deterioration of the correlation due to the shift of the frequency band.
【0034】これらの4つのフィルタの特性の制御用の
各カットオフデータにより周波数領域の各々のSAR再
生データ36、37、47、48の周波数特性を調整す
る。フィルタ12の出力データは前記処理と同様であ
り、新たなカットオフ周波数による特性の改善が行われ
る。また、相関改善部23は、今回のSAR再生データ
の相関改善処理ブロック図のFFT部11、フィルタ部
12、IFFT部13と同様なデータ処理の構成を有し
ている。また、相関改善部23の出力信号線60、61
のデータは、干渉処理部24で干渉処理が行われ干渉処
理データメモリ25に記憶され、差分抽出部15での差
分及び合わせ込み処理の原データとして使用される。The frequency characteristics of the SAR reproduced data 36, 37, 47 and 48 in the frequency domain are adjusted by the cutoff data for controlling the characteristics of these four filters. The output data of the filter 12 is similar to the above-described processing, and the characteristics are improved by the new cutoff frequency. The correlation improvement unit 23 has the same data processing configuration as the FFT unit 11, the filter unit 12, and the IFFT unit 13 in the block diagram of the correlation improvement processing of the current SAR reproduction data. Also, the output signal lines 60 and 61 of the correlation improvement unit 23
Are subjected to interference processing in the interference processing unit 24, stored in the interference processing data memory 25, and used as the original data for the difference and combination processing in the difference extraction unit 15.
【0035】以上により、ターゲットの相関の改善が可
能となるが、次に、差分抽出部15での差分処理のため
の軌道間距離による相関の改善について以下説明する。As described above, the correlation of the target can be improved. Next, the improvement of the correlation by the distance between the orbits for the difference processing in the difference extracting unit 15 will be described below.
【0036】例えば、航空機の場合として、2つの軌道
が完全な平行でないための影響を図を用いて説明する。
図4は2つのアンテナA1、A2から得られるピクセル
位置と山頂位置のSAR再生データを説明する図であ
る。図4で2つのアンテナからほぼ等距離にあるピクセ
ルPiと山頂Tpからのそれぞれの反射波を前記2つの
アンテナで受信し、それぞれの信号の僅かな位相差Δφ
を検出すると、アンテナA1とアンテナA2とで検出さ
れる信号の位相差は地上の地形、標高により異なるが、
各点からの測定位相差ΔΦ1、ΔΦ2は一般に次式で表
される。 ΔΦ1=(A−B−nλ)×2π×(1/λ) …(3) ΔΦ2=(C−D−nλ)×2π×(1/λ) …(4) 上記の式はA≒B、C≒Dの関係図から求めている。For example, in the case of an aircraft, the effect of two orbits not being completely parallel will be described with reference to the drawings.
FIG. 4 is a diagram for explaining SAR reproduction data at the pixel position and the peak position obtained from the two antennas A1 and A2. In FIG. 4, the reflected waves from the pixel Pi and the peak Tp, which are almost equidistant from the two antennas, are received by the two antennas, and a slight phase difference Δφ between the respective signals is received.
Is detected, the phase difference between the signals detected by the antennas A1 and A2 differs depending on the terrain and altitude on the ground,
The measured phase differences ΔΦ1 and ΔΦ2 from each point are generally represented by the following equations. ΔΦ1 = (A−B−nλ) × 2π × (1 / λ) (3) ΔΦ2 = (C−D−nλ) × 2π × (1 / λ) (4) The above equation is A ≒ B, It is obtained from the relationship diagram of C ≒ D.
【0037】図の場合では、(3)式は地表面を平坦
(高さ0)としたとき(ピクセルPi位置)の位相差情
報を表している。また、(4)式は山頂Tpに対する位
相差情報を表している。In the case of the figure, equation (3) represents the phase difference information when the ground surface is flat (height 0) (pixel Pi position). Equation (4) represents phase difference information for the peak Tp.
【0038】前記2つの画像データの差をとったとき、
任意のピクセルPiには、上式(3)(4)式の成分が
加算されてはいっている。図4の場合、山頂はフォート
ショートニングの影響で、レーダから見て等距離にある
ピクセルPiに投影される。When the difference between the two image data is obtained,
The components of the above equations (3) and (4) are added to an arbitrary pixel Pi. In the case of FIG. 4, the peak is projected on pixels Pi at the same distance from the radar due to the effect of fort shortening.
【0039】即ち、前記2つの画像データの差は、 [A1のデータ(A+C)]−[A2のデータ(B+C)] =(A−B)−(D−C) で表される。That is, the difference between the two image data is represented by [A1 data (A + C)]-[A2 data (B + C)] = (AB)-(DC).
【0040】そして前記差は、(ΔΦ1−ΔΦ2)+Δ
E1×2π/λとして表すことができ、ΔE1の位相誤
差を含んでいる。The difference is (ΔΦ1−ΔΦ2) + Δ
It can be expressed as E1 × 2π / λ and includes a phase error of ΔE1.
【0041】次に軌道間の距離誤差について図5(a)
に示す。前回計測した軌道を目標パスとして今回の軌道
との誤差ΔLにより目標パスからずれた場合ストラトレ
ンジ距離誤差2×ΔLCOSθ’が生じる。これを2つ
のアンテナ位置のずれとして図4の関係で見ると図5
(b)のようになる。Next, the distance error between the orbits is shown in FIG.
Shown in If the trajectory measured last time is set as the target path and it deviates from the target path due to the error ΔL from the current trajectory, a stratorange distance error 2 × ΔLCOSθ ′ occurs. When this is viewed as a shift between the two antenna positions in the relationship of FIG. 4, FIG.
(B).
【0042】軌道誤差による位相誤差(標高とは無関
係)は以下のようになる。 [(ΔΦ1−ΔΦ2)−(ΔΦ1’−ΔΦ2’)] 目標パスの(ΔΦ1−ΔΦ2)を基準にすると、軌道誤
差による位相誤差はΔE×π/λを生じる。The phase error due to the trajectory error (irrespective of the altitude) is as follows. [(ΔΦ1−ΔΦ2) − (ΔΦ1′−ΔΦ2 ′)] Based on (ΔΦ1−ΔΦ2) of the target path, a phase error due to a trajectory error generates ΔE × π / λ.
【0043】この位相誤差は実際にはINS(Inte
rnational NavigationSyste
m)遠から軌道の正確な情報を入手し、3次元位相情
報、PA1(x,y,z)、PA2(x,y,z)、P
A1’(x,y,z)、PA2’(x,y,z)]と姿
勢変動データをもとに求める。姿勢変動データの補正に
ついては、干渉合成開口レーダ動揺補正装置(特願平5
−307922号参照)により求める。This phase error is actually INS (Inte
national NavigationSystem
m) Obtain accurate orbital information from a distance and obtain three-dimensional phase information, PA1 (x, y, z), PA2 (x, y, z), P
A1 ′ (x, y, z), PA2 ′ (x, y, z)] and the posture variation data. As for the correction of the attitude fluctuation data, an interference synthetic aperture radar sway correction device (Japanese Patent Application No. Hei 5
307922).
【0044】図1において、補正量検出部21は、画像
処理部6の出力の軌道・姿勢データを信号線33を介し
て入力し、前回の軌道姿勢データ出力信号線49の信号
と比較し前記誤差ΔEを求める。In FIG. 1, the correction amount detecting section 21 inputs the trajectory / posture data output from the image processing section 6 via a signal line 33 and compares it with the signal of the previous trajectory / posture data output signal line 49 for comparison. Find the error ΔE.
【0045】出力信号62を位相補正量演算部22で演
算し、軌道変動を位相変動データf(ΔE)に変換す
る。変換されたデータは信号線64を介して補正部26
に入力される。補正部に入力されるもう一つのデータ
は、干渉処理部24の結果を記憶している干渉データメ
モリ25から読み込む。補正部26では干渉データ(位
相差データ)を補正量データで補正する。The output signal 62 is calculated by the phase correction amount calculating section 22, and the orbital variation is converted into phase variation data f (ΔE). The converted data is sent to the correction unit 26 via the signal line 64.
Is input to Another data input to the correction unit is read from the interference data memory 25 storing the result of the interference processing unit 24. The correction unit 26 corrects the interference data (phase difference data) with the correction amount data.
【0046】差分抽出部15は干渉処理部14の信号線
42の位相差データから必要に応じて等高線画像データ
を抽出する他、前記補正部26の出力信号線66の位相
差データと差分処理を行い前回と今回の差をとり地形変
動データを抽出する。The difference extracting section 15 extracts contour image data as required from the phase difference data of the signal line 42 of the interference processing section 14 and also performs difference processing with the phase difference data of the output signal line 66 of the correcting section 26. The difference between the previous and current times is taken to extract terrain change data.
【0047】図6は前記画像処理の手順を示すものであ
る。図6(a)は軌道間距離Bの前後2回の観測により
地形変動を計測する概念図を示す。また、図6(b)の
aは干渉処理部14からの位相差データを示し、同下図
cは干渉処理部14からのデータのみによる等高線デー
タを示す。等高線図の作成は、データ取得時の飛翔体位
置、速度等に関する情報から適切な地球の回転楕円体モ
デルを設定し、そのモデルによる位相差画像(干渉縞)
を算出し、前記位相差画像との差をとることで実現す
る。同様に図6(b)のbは補正部26の出力の位相差
データを示す。また、図6(b)c,dは、差分抽出部
15内で2つの位相差データの差分が抽出されるが、こ
の場合必要により図6(b)a,bの斜線Aという地形
変動の見られないテスト領域を選択し、ここで数cm単
位の合わせ込みも行われる。このときの補正量は同図
(b)下図dのデータにフィードバックされ最終補正が
行われる。FIG. 6 shows the procedure of the image processing. FIG. 6A is a conceptual diagram for measuring terrain change by observing twice before and after the distance B between orbits. 6A shows phase difference data from the interference processing unit 14, and FIG. 6C shows contour line data based on only data from the interference processing unit 14. To create a contour map, an appropriate spheroid model of the earth is set from information on the position and velocity of the flying object at the time of data acquisition, and a phase difference image (interference fringe) based on the model is set.
And calculating the difference from the phase difference image. Similarly, b in FIG. 6B indicates phase difference data of the output of the correction unit 26. 6B and 6D, the difference between the two phase difference data is extracted in the difference extracting unit 15. In this case, if necessary, the terrain change indicated by the oblique line A in FIGS. A test area that cannot be seen is selected, and alignment is performed here in units of several cm. The correction amount at this time is fed back to the data shown in FIG.
【0048】この地形抽出部27では以上のような補正
が行われ、常時安定した地形データ又は地形変動データ
43が出力される。The above-described correction is performed in the terrain extracting section 27, and constantly stable terrain data or terrain fluctuation data 43 is output.
【0049】以上説明した実施例においては、前後2回
分のSAR再生データの相関度改善を、4つのデータを
それぞれ相関比較を行い重複する周波数帯域のデータ信
号同士で干渉処理を行う構成を採用しているが、1回分
の2つのデータが近接する2個のアンテナから得られ、
前後2回の観測時の軌道ずれに基づく相関度劣化に比し
軽微な場合等は、各回の一方のSAR再生データ同士で
のみ相関比較を行い前記相関度特性を改善するフィルタ
特性の制御データを得るように構成することができる。The embodiment described above employs a configuration in which the correlation between four data is compared and the interference processing is performed between data signals in overlapping frequency bands to improve the degree of correlation between the two SAR reproduced data before and after. However, two data of one time are obtained from two antennas in close proximity,
In the case where the degree of correlation is small compared to the degree of correlation deterioration based on the orbital deviation at the time of two observations before and after, for example, the control data of the filter characteristic for improving the correlation characteristic by comparing the correlation only with one of the SAR reproduction data of each time is used. It can be configured to obtain
【0050】また、相関度の改善のための周波数特性の
処理は、SAR再生データ毎の互いにはみ出た周波数帯
域を完全に抑圧する代わりに適宜の範囲で不要帯域を抑
制することでも特性の改善を図ることができる。In the processing of the frequency characteristics for improving the degree of correlation, the characteristics can be improved by suppressing unnecessary bands in an appropriate range instead of completely suppressing the frequency bands protruding from each other for each SAR reproduction data. Can be planned.
【0051】更に、本発明の前記実施例の干渉型合成開
口レーダ装置においては、干渉縞画像データの補正を干
渉データメモリ(25)の出力部で行う構成を採用して
いるが、干渉処理部(14)の出力部(42)で行うよ
うに補正部の位置を変更しても良いことは明らかであ
る。Further, the interference type synthetic aperture radar apparatus according to the embodiment of the present invention employs a configuration in which the correction of the interference fringe image data is performed by the output unit of the interference data memory (25). Obviously, the position of the correction unit may be changed as in the output unit (42) of (14).
【0052】[0052]
【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明の干
渉型合成開口レーダ装置によれば、航空機又は人工衛星
いずれの飛翔体においても、さらにはアンテナが2台又
は1台のいずれの搭載方式においても、常時安定し、リ
アイルタイムで高精度な地形図/地形変動が抽出でき
る。すなわち、ある一定の間隔をおいて計測される(同
一地域を再度計測する)干渉SARにおいては必ず発生
するターゲットの変化,軌道のずれによる精度の劣化、
バラツキを除去することができるため昼夜間/全天候性
に加え、さらに観測効率を高め他のセンサに比べ格段に
有益なセンサを実現できる効果がある。As described above in detail, according to the interference type synthetic aperture radar apparatus of the present invention, whether the aircraft has two antennas or one antenna, it can be mounted on an aircraft or an artificial satellite. Also in the method, it is possible to extract a topographical map / terrain variation that is always stable, and is highly accurate in real time. That is, in the case of interference SAR measured at a certain interval (re-measurement of the same area), a change in the target that always occurs, a deterioration in accuracy due to an orbital deviation,
Since the variation can be removed, in addition to day / night / all-weather performance, there is an effect that the observation efficiency is further improved and a sensor that is much more useful than other sensors can be realized.
【図1】本発明の干渉型合成開口レーダの一実施例を示
すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an interference type synthetic aperture radar according to the present invention.
【図2】アンテナ間距離とピクセル上の相関の状態を示
す図である。FIG. 2 is a diagram showing a state of correlation between antenna distances and pixels.
【図3】SAR再生データの周波数特性と相関度の改善
を説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating the improvement of the frequency characteristics and the degree of correlation of SAR reproduction data.
【図4】ピクセルの標高データの内容と位相誤差を説明
する図である。FIG. 4 is a diagram for explaining the content of altitude data of a pixel and a phase error.
【図5】軌道のずれによる位相誤差を説明する図であ
る。FIG. 5 is a diagram illustrating a phase error due to a trajectory shift.
【図6】地形変動抽出、補正処理を説明する図である。FIG. 6 is a diagram illustrating terrain change extraction and correction processing.
【図7】位相雑音と相関度とマルチルックの関係を示す
図である。FIG. 7 is a diagram illustrating the relationship between phase noise, degree of correlation, and multi-look.
1,2,3 アンテナ 4,5 送受信部 6 画像処理部 7 姿勢変動検出装置 8,10 DGPSシステム 9 アクテブトランスポンダ 12 フィルタ部 13 逆高速フーリェ変換部 14 干渉処理部 15 差分抽出部 16 相関比較部 17 高速フーリェ変換部 18 SAR再生データメモリ 19 軌道姿勢データメモリ 20 前回取得データ 21 補正量検出部 22 位相補正量演算部 23 相関改善部 24 干渉処理部 25 干渉データメモリ 26 補正部 27 地形抽出部 1, 2, 3 antenna 4, 5 transmitting / receiving unit 6 image processing unit 7 attitude change detection device 8, 10 DGPS system 9 active transponder 12 filter unit 13 inverse fast Fourier transform unit 14 interference processing unit 15 difference extracting unit 16 correlation comparing unit 17 Fast Fourier transform unit 18 SAR reproduction data memory 19 Orbit attitude data memory 20 Previously acquired data 21 Correction amount detection unit 22 Phase correction amount calculation unit 23 Correlation improvement unit 24 Interference processing unit 25 Interference data memory 26 Correction unit 27 Terrain extraction unit
Claims (7)
の反射波を受信することによりSAR再生データを取得
する干渉型合成開口レーダにより、同一シーンを少なく
ても前後2回観測し2組のSAR再生データを生成し、
それぞれを相互に干渉させて2つの干渉縞画像データを
出力し、前記2つの干渉縞画像データの差分を抽出して
三次元画像データを出力する干渉型合成開口レーダ画像
処理方法において、前記2組のSAR再生データの相関
比較を行い、周波数領域において相関特性を改善し前記
干渉による干渉縞画像データを出力することを特徴とす
る干渉型合成開口レーダ画像処理方法。1. An interference type synthetic aperture radar that radiates radio waves from the flying object to the ground and receives the reflected waves to acquire SAR reproduction data, and observes the same scene at least twice before and after the two sets. Generate SAR playback data for
In the interference-type synthetic aperture radar image processing method in which two interference fringe image data are output by causing them to interfere with each other, a difference between the two interference fringe image data is extracted, and three-dimensional image data is output, (C) comparing the correlation of the SAR reproduction data, improving correlation characteristics in the frequency domain, and outputting interference fringe image data due to the interference.
の反射波を受信することによりSAR再生データを取得
する干渉型合成開口レーダにより、同一シーンを少なく
ても前後2回観測し2組のSAR再生データを生成し、
それぞれを相互に干渉させて2つの干渉縞画像データを
出力し、前記2つの干渉縞画像データの差分を抽出して
三次元画像データを出力する干渉型合成開口レーダ画像
処理方法において、前記2組のSAR再生データの相関
比較を行い、周波数領域において相関特性を改善し前記
干渉による干渉縞画像データを出力し、前記2組のSA
R再生データ取得時の軌道姿勢データにより前記干渉縞
画像データの一方を位相補正を行うことを特徴とする干
渉型合成開口レーダ画像処理方法。2. An interference-type synthetic aperture radar that radiates radio waves from the flying object to the ground and receives the reflected waves to obtain SAR reproduction data, and observes the same scene at least twice before and after the two sets. Generate SAR playback data for
In the interference-type synthetic aperture radar image processing method in which two interference fringe image data are output by causing them to interfere with each other, a difference between the two interference fringe image data is extracted, and three-dimensional image data is output, Of the SAR reproduction data, the correlation characteristics are improved in the frequency domain, and the interference fringe image data due to the interference is output.
An interferometric synthetic aperture radar image processing method, wherein one of the interference fringe image data is phase-corrected based on orbit attitude data at the time of acquiring the R reproduction data.
の反射波を受信することにより三次元情報を取得する干
渉型合成開口レーダ装置において、 電波の放射及び受信を同時に行うアンテナと、前記アン
テナと信号を同時に送受する送受信部と、前記送受信部
の受信信号からSAR再生データを生成する画像処理部
と、前記画像処理部からの出力を干渉させて三次元画像
データを出力する干渉処理部と、同一シーンの既取得S
AR再生処理データに基づく三次元画像データとの差分
処理を行う差分抽出部と、前記画像処理部からの出力と
前記既取得SAR再生データとの相関比較を行い、周波
数領域において相関特性を改善する相関改善部とを有す
ることを特徴とする干渉型合成開口レーダ装置。3. An interference type synthetic aperture radar device that radiates radio waves from a flying object to the ground and receives three-dimensional information by receiving the reflected waves, wherein an antenna that simultaneously radiates and receives radio waves is provided. A transmission / reception unit for simultaneously transmitting and receiving an antenna and a signal; an image processing unit for generating SAR reproduction data from a reception signal of the transmission / reception unit; and an interference processing unit for outputting three-dimensional image data by interfering an output from the image processing unit And the already acquired S of the same scene
A difference extraction unit that performs a difference process with three-dimensional image data based on AR reproduction processing data, and performs a correlation comparison between an output from the image processing unit and the acquired SAR reproduction data to improve a correlation characteristic in a frequency domain. An interference type synthetic aperture radar device comprising a correlation improving unit.
生データに対するフィルタ部を有し、前記フィルタ部は
前記画像処理部出力及び既取得SAR再生データの2つ
のSAR再生データ周波数帯域の不一致帯域を抑圧ない
し抑制して2データ間の相関特性を改善し、前記干渉処
理部は前記フィルタ部の出力を干渉させ前記三次元画像
データを出力することを特徴とする請求項3記載の干渉
型合成開口レーダ装置。4. A filter unit for the output of the image processing unit and the already-acquired SAR reproduction data, wherein the filter unit determines a mismatch band between two SAR reproduction data frequency bands of the image processing unit output and the already-acquired SAR reproduction data. 4. The interference type synthetic aperture according to claim 3, wherein the correlation processing between the two data is improved by suppressing or suppressing the interference, and the interference processor interferes with the output of the filter to output the three-dimensional image data. Radar equipment.
相関度を比較する相関比較部を有し、該相関比較部は画
像処理部出力及び既取得SAR再生データを比較し、カ
ットオフ周波数データを出力し前記各フィルタ部の特性
を制御して4つのSAR再生データの周波数帯域の不一
致帯域を抑圧ないし抑制して4データ間の相関特性を改
善し、前記各干渉処理部は前記各フィルタ部の出力を干
渉させ前記三次元画像データを出力することを特徴とす
る請求項4記載の干渉型合成開口レーダ装置。5. A correlation comparing section for comparing the degree of correlation in the frequency domain of the SAR reproduced data, wherein the correlation comparing section compares the output of the image processing section with the already acquired SAR reproduced data, and outputs cutoff frequency data. The characteristic of each filter unit is controlled to suppress or suppress the mismatch band of the frequency band of the four SAR reproduced data to improve the correlation characteristic between the four data, and each interference processing unit outputs the output of each filter unit. The interference type synthetic aperture radar device according to claim 4, wherein the three-dimensional image data is output by causing interference.
勢変動検出装置と、既取得SAR再生データに対応する
既取得軌道姿勢データとを入力し位相補正量を演算する
位相補正量演算部と、前記位相補正量演算部の出力によ
り差分抽出部へ入力する前記三次元画像データの一方の
位相を補正する補正部とを有することを特徴とする請求
項3、4又は5記載の干渉型合成開口レーダ装置。6. A posture variation detection device for detecting a variation in the posture of the antenna, a phase correction amount calculation unit for inputting acquired orbital posture data corresponding to the acquired SAR reproduction data and calculating a phase correction amount, 6. The interference type synthetic aperture according to claim 3, further comprising: a correction unit configured to correct one phase of the three-dimensional image data input to a difference extraction unit based on an output of the phase correction amount calculation unit. Radar equipment.
画像データの出力同士の合わせ込みを行い差分を出力す
るこを特徴とする請求項3、4、5又は6記載の干渉型
合成開口レーダ装置。7. The interference-type synthetic aperture according to claim 3, wherein the difference extracting unit adjusts outputs of the input three-dimensional image data and outputs a difference. Radar equipment.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP7154889A JP2655136B2 (en) | 1995-06-21 | 1995-06-21 | Interferometric synthetic aperture radar image processing method and interferometric synthetic aperture radar apparatus |
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