JP2748805B2 - フォアショートニング歪補正テーブル作成装置 - Google Patents

フォアショートニング歪補正テーブル作成装置

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JP2748805B2
JP2748805B2 JP4316133A JP31613392A JP2748805B2 JP 2748805 B2 JP2748805 B2 JP 2748805B2 JP 4316133 A JP4316133 A JP 4316133A JP 31613392 A JP31613392 A JP 31613392A JP 2748805 B2 JP2748805 B2 JP 2748805B2
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sar image
dtm
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distortion
foreshortening
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郁子 堀江
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Nippon Electric Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、SAR(合成開口レー
ダ)画像から地形起伏に起因するフォアショートニング
歪を除去する際に用いるフォアショートニング歪補正テ
ーブルを作成する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】SARを衛星等の飛行体に搭載し、飛行
方向とほぼ直角の斜め下方向にマイクロ波レーダビーム
を照射して地球表面を観測したときに得られるSAR画
像は、SARの特性上、高度の高い対象物ほど飛行体側
に倒れかかったような、地形起伏に起因する幾何学的な
歪を生じる。このような歪は一般にフォアショートニン
グ歪と呼ばれており、SAR画像からフォアショートニ
ング歪を補正した画像をジオコーディッドSAR画像と
呼んでいる。
【0003】ジオコーディッドSAR画像の作成方法に
は、地形図から作成した矩形の数値地形モデル(以下、
DTMと称す)を用いる以下のような方法がある。
【0004】先ず、DTMから前述したSAR画像特有
のフォアショートニング歪と呼ばれる地形起伏に起因す
る歪を付加したSARシミュレーション画像を作成す
る。次に、SARシミュレーション画像とSAR画像と
を突き合わせて同一の地上基準点を抽出する。即ち、S
AR画像とSARシミュレーション画像との対応付けを
行う。その後、フォアショートニング歪補正テーブルを
用いてSAR画像のフォアショートニング歪補正を行
い、ジオコーディッドSAR画像を得る。
【0005】ここで、フォアショートニング歪補正テー
ブルというのは、SAR画像とジオコーディッドSAR
画像とのアドレス対応テーブルのことであり、従来は以
下のようにして作成している。
【0006】先ず、処理対象のSAR画像と同じピクセ
ルスペーシング(画素サイズ)のDTMを用意し、DT
Mの処理の単位となるライン方向と衛星からのマイクロ
波照射方向とが平行になるようにDTMを回転させる。
【0007】次に、DTMの各ピクセル毎に標高データ
と衛星の軌道情報(位置,高度等)からフォアショート
ニング歪量を算出し、DTMの各ピクセルのフォアショ
ートニング歪位置を求め、その位置をもとにDTM移動
先アドレスを求める。
【0008】例えば、DTMの或る1ライン上の28ピ
クセル(1ピクセルのサイズは例えば5mで、1を先頭
に連続するアドレス1〜28が付与されているとする)
毎の標高が図7の黒丸で示されるものとすると、その標
高と衛星の軌道情報から算出されるフォアショートニン
グ歪量に基づく各ピクセルのフォアショートニング歪位
置は例えば図7の白丸に示すものとなり、各ピクセルの
移動先アドレスは図8に示すものとなる。
【0009】次に、図8からフォアショートニング歪量
の部分を取り除いた図9の上側に示すような移動先アド
レステーブルから、以下の論理により、同図に示すよう
なフォアショートニング歪補正テーブルの構成要素とな
るジオコーディッドSAR画像アドレス/SAR画像ア
ドレス対応テーブルを作成する。
【0010】ジオコーディッドSAR画像アドレス1に
対応するSAR画像アドレス値は、DTMアドレス1に
対応するDTM移動先アドレス値とし、このDTM移動
先アドレス値を判定基準値の初期値とする。
【0011】ジオコーディッドSAR画像アドレスnに
対応するSAR画像アドレス値は、DTMアドレスnに
対応するDTM移動先アドレス値と判定基準値とを比較
し、大きい方の値とする。このとき、判定基準値が今回
のDTM移動先アドレス値より小さい場合は、今回のD
TM移動先アドレス値を新しい判定基準値とする。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】上述したように従来
は、処理対象のSAR画像と同じピクセルスペーシング
のDTMを使用してフォアショートニング歪補正テーブ
ルを作成している。即ち、処理対象のSAR画像のピク
セルスペーシングが5mの場合、ピクセルスペーシング
5mのDTMを使用し、処理対象のSAR画像のピクセ
ルスペーシングが10mの場合、ピクセルスペーシング
10mのDTMを使用している。
【0013】ここで、フォアショートニング歪補正テー
ブルの作成には、全ピクセル毎の処理が必要となるた
め、例えばピクセルスペーシングが1/2倍になると、
ピクセル数が4倍になり、およそ4倍の作成時間が必要
となる。
【0014】本発明はこのような事情に鑑みて為された
ものであり、その目的は、処理対象のSAR画像よりピ
クセルスペーシングの大きな即ちピクセル数の少ないD
TMを使用して、そのSAR画像の歪補正に使用可能な
フォアショートニング歪補正テーブルを作成し得るよう
にして、フォアショートニング歪補正テーブルの作成時
間を大幅に短縮することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、SAR画像のフォアショートニング歪を
補正する際に使用するフォアショートニング歪補正テー
ブルの作成装置において、処理対象とするSAR画像の
整数倍のピクセルスペーシングを持つDTMの各ピクセ
ルに対してフォアショートニング歪量を算出する歪量算
出部と、該歪量算出部で算出されたフォアショートニン
グ歪量に基づき、前記DTMと同一のピクセルスペーシ
ングを持つSAR画像用のフォアショートニング歪補正
テーブルの構成要素となるジオコーディッドSAR画像
アドレス/SAR画像アドレス対応テーブルを作成した
後に拡大処理を施すことにより、前記処理対象とするS
AR画像用のフォアショートニング歪補正テーブルの構
成要素となるジオコーディッドSAR画像アドレス/S
AR画像アドレス対応テーブルを作成するテーブル作成
処理部とを備えている。
【0016】
【作用】本発明のフォアショートニング歪補正テーブル
作成装置においては、歪量算出部が、処理対象とするS
AR画像の整数倍のピクセルスペーシングを持つDTM
の各ピクセルに対してフォアショートニング歪量を算出
し、テーブル作成処理部が、歪量算出部で算出されたフ
ォアショートニング歪量に基づき、先ず、DTMと同一
のピクセルスペーシングを持つSAR画像用のフォアシ
ョートニング歪補正テーブルの構成要素となるジオコー
ディッドSAR画像アドレス/SAR画像アドレス対応
テーブルを作成し、次にこのテーブルの拡大処理を施す
ことにより、処理対象とするSAR画像用のフォアショ
ートニング歪補正テーブルの構成要素となるジオコーデ
ィッドSAR画像アドレス/SAR画像アドレス対応テ
ーブルを作成する。
【0017】
【実施例】次に本発明の実施例について図面を参照して
詳細に説明する。
【0018】図1を参照すると、本発明のフォアショー
トニング歪補正テーブル作成装置の一実施例は、DTM
入力部1と、回転処理部2と、歪量算出部3と、テーブ
ル作成処理部4と、テーブル出力部5とを備え、テーブ
ル作成処理部4は、歪付加処理部41とオフセット算出
処理部42とリサンプリング処理部43とを含んでい
る。
【0019】以下、本実施例の動作および各部の詳細な
機能を説明する。
【0020】処理対象のSAR画像のピクセルスペーシ
ングを例えば5mとすると、本実施例では、ピクセルス
ペーシングが10mのDTMを使用する。
【0021】DTM入力部1は、図示しない記憶装置等
からピクセルスペーシング10mのDTMを入力する。
【0022】次に回転処理部2は、この入力されたDT
Mの処理の単位となるライン方向と衛星からのマイクロ
波照射方向とが平行になるようにDTMを回転させる。
【0023】次に歪量算出部3は、DTMの各ピクセル
について標高データと衛星の軌道情報からフォアショー
トニング歪量を算出する。
【0024】次にテーブル作成処理部4は、歪量算出部
3で算出されたDTMの各ピクセルのフォアショートニ
ング歪量に基づき、DTMと同一のピクセルスペーシン
グを持つSAR画像用のフォアショートニング歪補正テ
ーブルの構成要素となるジオコーディッドSAR画像ア
ドレス/SAR画像アドレス対応テーブルを作成した後
に拡大処理を施すことにより、処理対象とするSAR画
像用のフォアショートニング歪補正テーブルの構成要素
となるジオコーディッドSAR画像アドレス/SAR画
像アドレス対応テーブルを作成して、フォアショートニ
ング歪補正テーブルを完成する。
【0025】そして最後に、テーブル出力部5は、テー
ブル作成処理部4で作成されたフォアショートニング歪
補正テーブルを図示しない電子ディスク等に出力する。
【0026】以下、テーブル作成処理部4の機能を詳細
に説明する。
【0027】テーブル作成処理部4は、DTMのライン
毎に以下の処理を行う。
【0028】先ず、歪付加処理部41により、当該ライ
ン上のDTMの各ピクセルに対し、標高データにフォア
ショートニング歪を付加して、DTMの各ピクセルの移
動先を示すDTMアドレス/DTM移動先アドレス対応
テーブルを作成する。
【0029】即ち、DTMの或る1ライン上の14ピク
セル(1ピクセルのサイズは10mで、1を先頭に連続
するアドレス1〜14が付与されているとする)毎の標
高が図2の黒丸で示されるものとし、その標高と衛星の
軌道情報から歪量算出部3で算出されたフォアショート
ニング歪量が例えば図3に示されるものとすると、各ピ
クセル毎に、フォアショートニング歪量をピクセルスペ
ーシング10mで除算した値を当該ピクセルのアドレス
に加算することにより、図3に示すようなDTM移動先
アドレスを求め、この図3のDTMアドレスとDTM移
動先アドレスとで構成される図4の上側に示すようなD
TMアドレス/DTM移動先アドレス対応テーブルを作
成する。なお、図2の白丸は歪付きDTMを示してい
る。
【0030】次に、オフセット算出処理部42により、
歪付加処理部41で作成された図4の上側に示したよう
なDTMアドレス/DTM移動先アドレス対応テーブル
から、以下の論理(1),(2)により、図4の下側に
示すようなジオコーディッドSAR画像アドレス/SA
R画像アドレス対応テーブルを作成する。
【0031】(1)ジオコーディッドSAR画像アドレ
ス1に対応するSAR画像アドレス値は、DTMアドレ
ス1に対応するDTM移動先アドレス値から1を引いた
値とし、このDTM移動先アドレス値を判定基準値の初
期値とする。
【0032】(2)ジオコーディッドSAR画像アドレ
スnに対応するSAR画像アドレス値は、DTMアドレ
スnに対応するDTM移動先アドレス値と判定基準値と
を比較して、大きい値からnを引いた値とする。そし
て、判定基準値が今回のDTM移動先アドレス値より小
さい場合は、今回のDTM移動先アドレス値を新しい判
定基準値とする。
【0033】つまり、SAR画像の絶対アドレスではな
く、ジオコーディッドSAR画像からのずれ(オフセッ
ト)で、ジオコーディッドSAR画像とSAR画像との
対応付けを行うものである。これは、後述するテーブル
の拡大処理を容易にするためである。
【0034】次に、リサンプリング処理部43により、
処理対象のSAR画像のピクセルスペーシングに合わせ
て図4の下側に示したジオコーディッドSAR画像アド
レス/SAR画像アドレス対応テーブルを拡大する。今
の場合、処理対象のSAR画像のピクセルスペーシング
は5mであり、使用したDTMのピクセルスペーシング
は10mなので、テーブルのサイズが2倍になるように
拡大し、ピクセルスペーシング5mのSAR画像に適し
たジオコーディッドSAR画像アドレス/SAR画像ア
ドレス対応テーブルを作成する。
【0035】即ち、図4の下側のジオコーディッドSA
R画像アドレス/SAR画像アドレス対応テーブルの先
頭のSAR画像アドレス3を倍にした6をジオコーディ
ッドSAR画像アドレス1,2に対応するSAR画像ア
ドレスとして設定し、次のSAR画像アドレス2.5を倍
にした5をジオコーディッドSAR画像SARアドレス
3,4に対応するSAR画像アドレスとして設定すると
いった操作を、最後のSAR画像アドレスまで続けるこ
とにより、図5に示すようなアドレス数28のジオコー
ディッドSAR画像アドレス/SAR画像アドレス対応
テーブルを作成する。
【0036】以上で、DTMの1ラインについての処理
が終了したことになり、テーブル作成処理部4はDTM
の全ラインについて同様の処理を繰り返すことにより、
図5に示すようなジオコーディッドSAR画像アドレス
/SAR画像アドレス対応テーブルをライン数分作成す
る。これによって、処理対象とする5mのピクセルスペ
ーシングを持つSAR画像用のフォアショートニング歪
補正テーブルが完成したことになる。なお、DTMのラ
イン数は処理対象のSAR画像のライン数の半分なの
で、実際の補正時には図5のようにして作成されたジオ
コーディッドSAR画像アドレス/SAR画像アドレス
対応テーブルを処理対象のSAR画像の隣接する2ライ
ンについて適用すれば良い。勿論、予め2ライン分をフ
ォアショートニング歪補正テーブルに作成しておくよう
にしても良い。
【0037】図6は図5のジオコーディッドSAR画像
アドレス/SAR画像アドレス対応テーブルの内容に従
ってSAR画像の歪除去を行う様子を示しており、11
は1ライン分のSAR画像、12は1ライン分のジオコ
ーディッドSAR画像、31,32は各々の画素であ
り、矢印は移動先を示している。
【0038】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、処理対
象とするSAR画像の整数倍のピクセルスペーシングを
持つDTMを使用して、先ず、DTMと同一のピクセル
スペーシングを持つSAR画像用のフォアショートニン
グ歪補正テーブルの構成要素となるジオコーディッドS
AR画像アドレス/SAR画像アドレス対応テーブルを
作成し、その後に拡大処理を施すことにより、処理対象
とするSAR画像用のフォアショートニング歪補正テー
ブルの構成要素となるジオコーディッドSAR画像アド
レス/SAR画像アドレス対応テーブルを作成するもの
であり、処理対象のSAR画像の整数倍のピクセルスペ
ーシングを持つDTMから同一ピクセルスペーシングを
持つSAR画像用のフォアショートニング歪補正テーブ
ルの構成要素となるジオコーディッドSAR画像アドレ
ス/SAR画像アドレス対応テーブルを作成する処理時
間は、処理対象のSAR画像と同一のピクセルスペーシ
ングを持つDTMから最終的なSAR画像用のフォアシ
ョートニング歪補正テーブルの構成要素となるジオコー
ディッドSAR画像アドレス/SAR画像アドレス対応
テーブルを直接作成する場合に比べ格段に短縮でき、他
方、テーブルの拡大は簡単な処理で行えるので、全体の
処理時間を大幅に短縮することができる。
【0039】なお、本発明で作成したフォアショートニ
ング歪補正テーブルは、処理対象とするSAR画像と同
一のピクセルスペーシングを持つDTMから直接作成し
たフォアショートニング歪補正テーブルに比べ多少精度
は低下するが、上述したように大幅な処理時間の短縮が
可能になるので、その実用的効果は十分に大きいもので
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の構成図である。
【図2】DTMと歪付きDTMとの関連図である。
【図3】DTMアドレス,歪量,DTM移動先アドレス
の関連図である。
【図4】DTMアドレス/DTM移動先アドレス対応テ
ーブルとジオコーディッドSAR画像アドレス/SAR
画像アドレス対応テーブルの構成図である。
【図5】拡大後のジオコーディッドSAR画像アドレス
/SAR画像アドレス対応テーブルの構成図である。
【図6】SAR画像のフォアショートニング歪除去方法
の説明図である。
【図7】従来例の説明に用いるDTMと歪付きDTMと
の関連図である。
【図8】従来例の説明に用いる、DTMアドレス,歪
量,DTM移動先アドレスの関連図である。
【図9】従来例の説明に用いる、DTMアドレス/DT
M移動先アドレス対応テーブルとジオコーディッドSA
R画像アドレス/SAR画像アドレス対応テーブルの構
成図である。
【符号の説明】
1…DTM入力部 2…回転処理部 3…歪量算出部 4…テーブル作成処理部 41…歪付加処理部 42…オフセット算出処理部 43…リサンプリング処理部 5…テーブル出力部

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 SAR画像のフォアショートニング歪を
    補正する際に使用するフォアショートニング歪補正テー
    ブルの作成装置において、 処理対象とするSAR画像の整数倍のピクセルスペーシ
    ングを持つ数値地形モデルの各ピクセルに対してフォア
    ショートニング歪量を算出する歪量算出部と、 該歪量算出部で算出されたフォアショートニング歪量に
    基づき、前記数値地形モデルと同一のピクセルスペーシ
    ングを持つSAR画像用のフォアショートニング歪補正
    テーブルの構成要素となるジオコーディッドSAR画像
    アドレス/SAR画像アドレス対応テーブルを作成した
    後に拡大処理を施すことにより、前記処理対象とするS
    AR画像用のフォアショートニング歪補正テーブルの構
    成要素となるジオコーディッドSAR画像アドレス/S
    AR画像アドレス対応テーブルを作成するテーブル作成
    処理部とを具備したことを特徴とするフォアショートニ
    ング歪補正テーブル作成装置。
JP4316133A 1992-10-31 1992-10-31 フォアショートニング歪補正テーブル作成装置 Expired - Lifetime JP2748805B2 (ja)

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JP3781004B2 (ja) * 2002-12-06 2006-05-31 三菱電機株式会社 合成開口レーダ装置及び数値標高モデル作成方法
JP6018032B2 (ja) * 2013-10-15 2016-11-02 株式会社パスコ レーダ画像判読支援装置及びレーダ画像判読支援方法
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US20220179063A1 (en) * 2019-03-28 2022-06-09 Nec Corporation Image processing device, image processing method, and image processing computer program

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