JP2776781B2 - 多目標信号自動分離方式 - Google Patents
多目標信号自動分離方式Info
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- JP2776781B2 JP2776781B2 JP7323266A JP32326695A JP2776781B2 JP 2776781 B2 JP2776781 B2 JP 2776781B2 JP 7323266 A JP7323266 A JP 7323266A JP 32326695 A JP32326695 A JP 32326695A JP 2776781 B2 JP2776781 B2 JP 2776781B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は多目標信号自動分離
方式に関し、特に水中音響信号の多目標分離に関する。
方式に関し、特に水中音響信号の多目標分離に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、音響信号に含まれる周波数スペク
トルを目標ごとに分離する方法として、例えば特開平１
−２２３３７４号公報、「周波数スペクトル目標分離表
示方式」資料（１）、及び特開平４−６５６８９号公
報、「２次元エコーパターンの識別方法」資料（２）が
ある。
トルを目標ごとに分離する方法として、例えば特開平１
−２２３３７４号公報、「周波数スペクトル目標分離表
示方式」資料（１）、及び特開平４−６５６８９号公
報、「２次元エコーパターンの識別方法」資料（２）が
ある。
【０００３】上記資料（１）においては、所定の方位範
囲から到来する周波数成分のみを画面に表示するという
表示方法が示される。最終的に目標を分離するには、表
示結果を見て人が判断していた。また（２）において
は、音響波を送信して得られた受信信号から、方位情報
及び距離情報を用いて目標の分離を行う方法が示されて
いる。
囲から到来する周波数成分のみを画面に表示するという
表示方法が示される。最終的に目標を分離するには、表
示結果を見て人が判断していた。また（２）において
は、音響波を送信して得られた受信信号から、方位情報
及び距離情報を用いて目標の分離を行う方法が示されて
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】資料（１）の従来の方
法では、音響信号を周波数分析し、周波数成分の強度を
濃淡で表し、それを時系列的にならべた表示（以下ＬＯ
ＦＡＲグラムという）から人が目視によりラインを検出
し、分離の判断を行っていたため、手間がかかるうえ、
分離性能に個人差があるという問題があった。また、入
力音響信号が複数になり、人が判断すべき処理量が増大
すると、目標に関する情報の見落しが生じる可能性もあ
る、という問題があった。また、目標の運動により、信
号の到来方位が変化する場合には、所定の方位範囲を広
くとらねばならず、複数目標が方位的に交差するような
動きをする状況等では分離できない、という問題があっ
た。
法では、音響信号を周波数分析し、周波数成分の強度を
濃淡で表し、それを時系列的にならべた表示（以下ＬＯ
ＦＡＲグラムという）から人が目視によりラインを検出
し、分離の判断を行っていたため、手間がかかるうえ、
分離性能に個人差があるという問題があった。また、入
力音響信号が複数になり、人が判断すべき処理量が増大
すると、目標に関する情報の見落しが生じる可能性もあ
る、という問題があった。また、目標の運動により、信
号の到来方位が変化する場合には、所定の方位範囲を広
くとらねばならず、複数目標が方位的に交差するような
動きをする状況等では分離できない、という問題があっ
た。
【０００５】次に資料（２）の従来の方法では、目標位
置による分離は行えるが、各目標がどのような音を発生
しているかは分離不可能である、という問題があった。
また、目標の位置を知るために音響波を送信する必要が
あり、目標に知られずに受波信号のみで処理する状況下
では分離不可能である、という問題があった。
置による分離は行えるが、各目標がどのような音を発生
しているかは分離不可能である、という問題があった。
また、目標の位置を知るために音響波を送信する必要が
あり、目標に知られずに受波信号のみで処理する状況下
では分離不可能である、という問題があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の多目標信号自動
分離方式は、入力された音響信号から、そこに含まれる
ラインと、所定の時刻におけるラインの方位を検出する
前処理部と；前処理部の所定の時刻における結果から、
ラインを方位ごとにグループ分けする分離処理部と；分
離処理部の結果を時系列的に判断し、目標毎にラインを
分離する判定処理部と、各処理部における必要な処理結
果を記憶する記憶装置とを備えている。
分離方式は、入力された音響信号から、そこに含まれる
ラインと、所定の時刻におけるラインの方位を検出する
前処理部と；前処理部の所定の時刻における結果から、
ラインを方位ごとにグループ分けする分離処理部と；分
離処理部の結果を時系列的に判断し、目標毎にラインを
分離する判定処理部と、各処理部における必要な処理結
果を記憶する記憶装置とを備えている。
【０００７】また、前記前処理部は、入力された音響信
号を周波数分析し、周波数成分の強度と方位を出力する
信号処理部と、周波数分析結果を時系列的に並べた結果
において、ライン上に表される信号成分を検出し、ライ
ン番号を付与するライン検出部と、周波数分析結果とラ
イン検出結果から、ラインの所定の時刻における方位を
抽出する方位抽出部とからなる。
号を周波数分析し、周波数成分の強度と方位を出力する
信号処理部と、周波数分析結果を時系列的に並べた結果
において、ライン上に表される信号成分を検出し、ライ
ン番号を付与するライン検出部と、周波数分析結果とラ
イン検出結果から、ラインの所定の時刻における方位を
抽出する方位抽出部とからなる。
【０００８】次に前記分離処理部は、ラインの方位情報
から、所定の方位角度範囲の窓を設定し、所定の時刻に
その窓の中に存在するライン番号を、窓の中心方位を変
化させながら全方位にわたり探索し、窓の中心方位とラ
イン番号を探索するライン番号探索部と、探索結果から
ライン番号の組を方位窓ごとに比較して、他の窓のライ
ン番号の組み合わせに含まれてしまう余剰方位グループ
を、探索結果から削除する余剰方位グループ削除部と、
削除結果からライン番号の組み合わせが完全に一致する
方位グループを、中心方位の平均をとることで１つの候
補にまとめる方位グループ統合部とからなる。
から、所定の方位角度範囲の窓を設定し、所定の時刻に
その窓の中に存在するライン番号を、窓の中心方位を変
化させながら全方位にわたり探索し、窓の中心方位とラ
イン番号を探索するライン番号探索部と、探索結果から
ライン番号の組を方位窓ごとに比較して、他の窓のライ
ン番号の組み合わせに含まれてしまう余剰方位グループ
を、探索結果から削除する余剰方位グループ削除部と、
削除結果からライン番号の組み合わせが完全に一致する
方位グループを、中心方位の平均をとることで１つの候
補にまとめる方位グループ統合部とからなる。
【０００９】判定処理部は、継続する２つの分析時刻に
おける分離処理部の結果から、方位グループの時間的継
続性を判定する継続性判定部と、継続性判定結果を時系
列的に用いて、所定の時間以上、同一方位グループに属
するライン番号を同一目標グループと判定する時系列判
定部とからなる。
おける分離処理部の結果から、方位グループの時間的継
続性を判定する継続性判定部と、継続性判定結果を時系
列的に用いて、所定の時間以上、同一方位グループに属
するライン番号を同一目標グループと判定する時系列判
定部とからなる。
【００１０】更に前記記憶装置は、信号処理部の出力結
果を記憶する周波数分析結果記憶部と、ライン検出部、
方位抽出部の出力結果を記憶するライン情報記憶部と、
ライン番号探索部、余剰方位グループ削除部、方位グル
ープ統合部の出力結果を記憶する方位グループ記憶部
と、継続性判定部の出力結果を記憶する方位グループ継
続性記憶部とからなる。
果を記憶する周波数分析結果記憶部と、ライン検出部、
方位抽出部の出力結果を記憶するライン情報記憶部と、
ライン番号探索部、余剰方位グループ削除部、方位グル
ープ統合部の出力結果を記憶する方位グループ記憶部
と、継続性判定部の出力結果を記憶する方位グループ継
続性記憶部とからなる。
【００１１】
【発明の実施の形態】次に本発明について図面を参照し
て説明する。図１に本発明の一実施例のブロック図を示
す。本実施例の多目標信号自動分離装置は、前処理部１
０と、分離処理部２０と、判定処理部３０と、記憶装置
４０とを備えている。前処理部１０は、信号処理部１１
と、ライン検出部１２と、方位抽出部１３とを有する。
分離処理部２０は、ライン番号探索部２１と、余剰方位
グループ削除部２２と、方位グループ統合部２３とを有
する。判定処理部３０は、継続性判定部３１と、時系列
判定部３２とを有する。記憶装置４０は、周波数分析結
果記憶部４１と、ライン情報記憶部４２と、方位グルー
プ記憶部４３と、方位グループ継続性記憶部４４とを有
する。
て説明する。図１に本発明の一実施例のブロック図を示
す。本実施例の多目標信号自動分離装置は、前処理部１
０と、分離処理部２０と、判定処理部３０と、記憶装置
４０とを備えている。前処理部１０は、信号処理部１１
と、ライン検出部１２と、方位抽出部１３とを有する。
分離処理部２０は、ライン番号探索部２１と、余剰方位
グループ削除部２２と、方位グループ統合部２３とを有
する。判定処理部３０は、継続性判定部３１と、時系列
判定部３２とを有する。記憶装置４０は、周波数分析結
果記憶部４１と、ライン情報記憶部４２と、方位グルー
プ記憶部４３と、方位グループ継続性記憶部４４とを有
する。
【００１２】信号処理部１１は、パッシブソノブイに指
向性を持たせ、音の到来方位を検出できるソノブイ、以
下ダイファソノブイという、で受信した信号を周波数分
析し、ＬＯＦＡＲグラムを出力する。周波数分析結果記
憶部４１は、前記信号処理部１１の結果から、各周波数
成分の信号強度情報と方位情報を記憶する。ライン検出
部１２は、前記周波数分析結果記憶部４１から、周波数
分析結果を取り込み、信号成分を検出し、ライン番号を
付与し、各分析時刻におけるライン番号と周波数を出力
する。ライン情報記憶部４２は、前記ライン検出部１２
の結果から、各分析時刻におけるライン番号と周波数を
記憶する。ここで、信号ラインの検出方法は、特願平５
−３２４４３２号に提案された方法が使用できる。簡単
に説明すると、この方法は、ＬＯＦＡＲグラムの各分析
時刻における信号強度のピークを検出する。そしてこれ
らのピークを、予め設定した周波数変動幅内で追跡して
信号ラインとするものである。方位抽出部１３は、ライ
ン情報記憶部４２から、ライン検出されたラインの時刻
と周波数情報を読み込み、それに対応する方位情報を周
波数分析結果記憶部４１から取り込む。ライン情報記憶
部４２は、方位抽出部１３の結果から、記憶したライン
番号と周波数情報に方位を対応させて記憶する。
向性を持たせ、音の到来方位を検出できるソノブイ、以
下ダイファソノブイという、で受信した信号を周波数分
析し、ＬＯＦＡＲグラムを出力する。周波数分析結果記
憶部４１は、前記信号処理部１１の結果から、各周波数
成分の信号強度情報と方位情報を記憶する。ライン検出
部１２は、前記周波数分析結果記憶部４１から、周波数
分析結果を取り込み、信号成分を検出し、ライン番号を
付与し、各分析時刻におけるライン番号と周波数を出力
する。ライン情報記憶部４２は、前記ライン検出部１２
の結果から、各分析時刻におけるライン番号と周波数を
記憶する。ここで、信号ラインの検出方法は、特願平５
−３２４４３２号に提案された方法が使用できる。簡単
に説明すると、この方法は、ＬＯＦＡＲグラムの各分析
時刻における信号強度のピークを検出する。そしてこれ
らのピークを、予め設定した周波数変動幅内で追跡して
信号ラインとするものである。方位抽出部１３は、ライ
ン情報記憶部４２から、ライン検出されたラインの時刻
と周波数情報を読み込み、それに対応する方位情報を周
波数分析結果記憶部４１から取り込む。ライン情報記憶
部４２は、方位抽出部１３の結果から、記憶したライン
番号と周波数情報に方位を対応させて記憶する。
【００１３】ライン番号探索部２１は、ライン情報記憶
部４２から所定の時刻におけるライン番号と方位を取り
込み、所定の方位角度範囲の窓を設定し、その窓の中に
存在するライン番号を、窓の中心方位を変化させながら
全方位にわたり探索し、窓の中心方位とライン番号の組
を方位グループ候補として出力する。方位グループ記憶
部４３は、ライン番号探索部２１の結果から、窓の中心
方位とライン番号の組を記憶する。余剰方位グループ削
除部２２は、方位グループ記憶部４３から方位グループ
候補の中心方位とライン番号を読み込み、ライン番号を
方位グループ候補ごとに比較して、ライン数が他の窓の
ライン数より少なく、かつライン番号の組み合わせが、
他のいづれか１つの窓のライン番号の組み合わせに含ま
れてしまうという余剰方位グループを削除する。方位グ
ループ記憶部４３は、余剰方位グループ削除部２２の結
果を反映して、余剰方位グループを記憶装置から削除す
る。方位グループ統合部２３は、方位グループ記憶部４
３から方位グループ候補を読み込み、ライン番号の組み
合わせが完全に一致する方位グループ候補を、中心方位
の平均をとることで、１つの方位グループにまとめる。
方位グループ記憶部４３は、方位グループ統合部２３の
結果を方位グループとして記録するとともに、記憶して
いた方位グループ候補を削除する。
部４２から所定の時刻におけるライン番号と方位を取り
込み、所定の方位角度範囲の窓を設定し、その窓の中に
存在するライン番号を、窓の中心方位を変化させながら
全方位にわたり探索し、窓の中心方位とライン番号の組
を方位グループ候補として出力する。方位グループ記憶
部４３は、ライン番号探索部２１の結果から、窓の中心
方位とライン番号の組を記憶する。余剰方位グループ削
除部２２は、方位グループ記憶部４３から方位グループ
候補の中心方位とライン番号を読み込み、ライン番号を
方位グループ候補ごとに比較して、ライン数が他の窓の
ライン数より少なく、かつライン番号の組み合わせが、
他のいづれか１つの窓のライン番号の組み合わせに含ま
れてしまうという余剰方位グループを削除する。方位グ
ループ記憶部４３は、余剰方位グループ削除部２２の結
果を反映して、余剰方位グループを記憶装置から削除す
る。方位グループ統合部２３は、方位グループ記憶部４
３から方位グループ候補を読み込み、ライン番号の組み
合わせが完全に一致する方位グループ候補を、中心方位
の平均をとることで、１つの方位グループにまとめる。
方位グループ記憶部４３は、方位グループ統合部２３の
結果を方位グループとして記録するとともに、記憶して
いた方位グループ候補を削除する。
【００１４】継続性判定部３１は、方位グループ記憶部
４３から所定の２つの時刻における方位グループの情報
を読み込み、ライン番号を比較することで方位グループ
の時間的継続性を判定し、判定結果を方位グループ継続
性記憶部４４に記憶する。時系列判定部３２は、方位グ
ループ継続性記憶部４４から判定結果を時系列的に読み
込み、所定の時間以上、同一方位グループに属するライ
ン番号を同一目標グループと判定し、同一目標グループ
のライン番号を出力する。
４３から所定の２つの時刻における方位グループの情報
を読み込み、ライン番号を比較することで方位グループ
の時間的継続性を判定し、判定結果を方位グループ継続
性記憶部４４に記憶する。時系列判定部３２は、方位グ
ループ継続性記憶部４４から判定結果を時系列的に読み
込み、所定の時間以上、同一方位グループに属するライ
ン番号を同一目標グループと判定し、同一目標グループ
のライン番号を出力する。
【００１５】このように、時系列的情報を用い、ライン
の継続時間が所定の時間を越えた場合に信号ラインを目
標毎に分離するため、ノイズが同一目標グループに含ま
れる可能性は低減され、近接している目標も運動の違い
により分離可能である。
の継続時間が所定の時間を越えた場合に信号ラインを目
標毎に分離するため、ノイズが同一目標グループに含ま
れる可能性は低減され、近接している目標も運動の違い
により分離可能である。
【００１６】次に、本発明の第１の実施例について図２
〜図７を用いて説明する。図２（Ａ）は２つの目標Ａ、
Ｂとダイファソノブイとの位置関係を示している。時刻
ｔNにおいて２目標は近接し、信号の周波数成分を方位
情報のみからでは分離困難な状態にある。図２（Ｂ）は
目標Ａ、Ｂの発生する周波数を示している。目標Ａは１
０、１５、２０、３０Ｈｚの信号を、目標Ｂは４０、５
５、７０Ｈｚの信号を発しているものとする。
〜図７を用いて説明する。図２（Ａ）は２つの目標Ａ、
Ｂとダイファソノブイとの位置関係を示している。時刻
ｔNにおいて２目標は近接し、信号の周波数成分を方位
情報のみからでは分離困難な状態にある。図２（Ｂ）は
目標Ａ、Ｂの発生する周波数を示している。目標Ａは１
０、１５、２０、３０Ｈｚの信号を、目標Ｂは４０、５
５、７０Ｈｚの信号を発しているものとする。
【００１７】図３（Ａ）はダイファソノブイの受波した
信号を、信号処理部１１に入力し、ＬＯＦＡＲグラムを
書かせた結果である。信号強度の強いノイズと信号が表
示されている。周波数分析結果記憶部４１には、時刻ｔ
0 からＴN まで、各時刻における各周波数とその方位が
記憶される。図３（Ｂ）は前記信号処理部１１の出力結
果を逐次ライン検出部１２へ入力した出力である。ここ
ではラインが８つ検出されている。このうち１、２、
３、４番のラインは目標Ａから発生した音、５、６、７
番のラインは目標Ｂから発生した音であり、８番のライ
ンはノイズである。ライン情報記憶部４２には、時刻ｔ
0 から時刻ｔN まで、各時刻に存在するライン番号とそ
の周波数が記憶される。
信号を、信号処理部１１に入力し、ＬＯＦＡＲグラムを
書かせた結果である。信号強度の強いノイズと信号が表
示されている。周波数分析結果記憶部４１には、時刻ｔ
0 からＴN まで、各時刻における各周波数とその方位が
記憶される。図３（Ｂ）は前記信号処理部１１の出力結
果を逐次ライン検出部１２へ入力した出力である。ここ
ではラインが８つ検出されている。このうち１、２、
３、４番のラインは目標Ａから発生した音、５、６、７
番のラインは目標Ｂから発生した音であり、８番のライ
ンはノイズである。ライン情報記憶部４２には、時刻ｔ
0 から時刻ｔN まで、各時刻に存在するライン番号とそ
の周波数が記憶される。
【００１８】図４はライン検出部１２の出力を方位抽出
部１３へ入力した結果である。ライン番号と周波数を用
いて、周波数分析結果記憶部４１からその周波数に相当
する方位を読みとり、ライン番号と方位を対応付ける。
ここではノイズの方位も目標Ｂと同じになっている。こ
の出力はライン情報記憶部４２に記憶される。
部１３へ入力した結果である。ライン番号と周波数を用
いて、周波数分析結果記憶部４１からその周波数に相当
する方位を読みとり、ライン番号と方位を対応付ける。
ここではノイズの方位も目標Ｂと同じになっている。こ
の出力はライン情報記憶部４２に記憶される。
【００１９】図５は前記方位抽出部１３の時刻ｔ0 にお
ける出力をライン番号探索部２１へ入力した処理結果で
ある。ここでは、窓の幅を１０度、窓の中心方位の変化
を５度と設定している。中心方位を変化させて窓の範囲
に存在するライン番号を方位情報を使用して探索する。
上記処理を行うことにより、Ｆ２１からＦ２６までの６
つの方位グループ候補が作成される。これを方位グルー
プ記憶部４３に記憶する。
ける出力をライン番号探索部２１へ入力した処理結果で
ある。ここでは、窓の幅を１０度、窓の中心方位の変化
を５度と設定している。中心方位を変化させて窓の範囲
に存在するライン番号を方位情報を使用して探索する。
上記処理を行うことにより、Ｆ２１からＦ２６までの６
つの方位グループ候補が作成される。これを方位グルー
プ記憶部４３に記憶する。
【００２０】図６（Ａ）は前記ライン番号探索部２１の
出力を余剰方位グループ削除部２２へ入力した処理結果
である。方位グループ候補Ｆ２４とＦ２６は、ともに方
位グループ候補Ｆ２５よりライン数が少なく、かつライ
ン番号の組み合わせが完全に含まれているため、方位グ
ループ候補Ｆ２４とＦ２６を削除し、その結果Ｇ２１か
らＧ２４の４つの方位グループ候補が方位グループ記憶
部４３に記憶される。図６（Ｂ）は前記余剰方位グルー
プ削除部２２の結果を方位グループ統合部２３へ入力し
た処理結果である。方位グループ候補Ｇ２１からＧ２３
のライン番号の組み合わせは同一であるため、方位グル
ープを１つにまとめ、中心方位は３つの方位グループ候
補の中心方位の平均値とする。これにより２つの方位グ
ループＨ２１、Ｈ２２が方位グループ記憶部４３に記憶
される。同様にして、時刻ｔ1 においても上記の処理を
施し、方位グループ統合部２３の出力結果が図６（Ｃ）
となったとする。図６（Ｄ）は前記時刻ｔ0 と時刻ｔ1
の統合結果を継続性判定部３１へ入力したときの出力で
ある。時刻ｔ0 と時刻ｔ1 におけるライン番号の組みを
比較し、ライン番号が１つでも一致している方位グルー
プを継続しているとみなす。ここではＨ２１とＩ２１、
Ｈ２２とＩ２２が継続していると判定され、方位グルー
プ継続性記憶部４４に記憶される。
出力を余剰方位グループ削除部２２へ入力した処理結果
である。方位グループ候補Ｆ２４とＦ２６は、ともに方
位グループ候補Ｆ２５よりライン数が少なく、かつライ
ン番号の組み合わせが完全に含まれているため、方位グ
ループ候補Ｆ２４とＦ２６を削除し、その結果Ｇ２１か
らＧ２４の４つの方位グループ候補が方位グループ記憶
部４３に記憶される。図６（Ｂ）は前記余剰方位グルー
プ削除部２２の結果を方位グループ統合部２３へ入力し
た処理結果である。方位グループ候補Ｇ２１からＧ２３
のライン番号の組み合わせは同一であるため、方位グル
ープを１つにまとめ、中心方位は３つの方位グループ候
補の中心方位の平均値とする。これにより２つの方位グ
ループＨ２１、Ｈ２２が方位グループ記憶部４３に記憶
される。同様にして、時刻ｔ1 においても上記の処理を
施し、方位グループ統合部２３の出力結果が図６（Ｃ）
となったとする。図６（Ｄ）は前記時刻ｔ0 と時刻ｔ1
の統合結果を継続性判定部３１へ入力したときの出力で
ある。時刻ｔ0 と時刻ｔ1 におけるライン番号の組みを
比較し、ライン番号が１つでも一致している方位グルー
プを継続しているとみなす。ここではＨ２１とＩ２１、
Ｈ２２とＩ２２が継続していると判定され、方位グルー
プ継続性記憶部４４に記憶される。
【００２１】図７（Ａ）は時刻ｔN-1 における方位グル
ープ統合部２３の出力である。ここまでは２つの方位グ
ループが作成されていたとする。図７（Ｂ）は時刻ｔN
における方位グループ統合部２３の出力である。時刻ｔ
N においては、２目標の方位が近接したため、１つの方
位グループとなっている。そのため、継続性判定部３１
の出力はＫ２１、Ｋ２２ともにＬ２１と同一方位グルー
プと判定される。（図７（Ｃ））。
ープ統合部２３の出力である。ここまでは２つの方位グ
ループが作成されていたとする。図７（Ｂ）は時刻ｔN
における方位グループ統合部２３の出力である。時刻ｔ
N においては、２目標の方位が近接したため、１つの方
位グループとなっている。そのため、継続性判定部３１
の出力はＫ２１、Ｋ２２ともにＬ２１と同一方位グルー
プと判定される。（図７（Ｃ））。
【００２２】図７（Ｄ）は時刻ｔ0 から時刻ｔN までの
継続性判定部３１の出力を入力したときの時系列判定部
３２の出力結果である。所定の時間長を越えて方位グル
ープが継続した場合、その方位グループに所定の時間以
上属するライン番号を同一目標グループと判定する。ラ
イン番号８のノイズは時間的に方位が継続しないため同
一目標グループに含まれていない。また、ライン番号１
から７は、時刻ｔN においては１つの方位グループと判
断されているが、所定の時間以上分離されているため、
２つの同一目標グループに分離される。
継続性判定部３１の出力を入力したときの時系列判定部
３２の出力結果である。所定の時間長を越えて方位グル
ープが継続した場合、その方位グループに所定の時間以
上属するライン番号を同一目標グループと判定する。ラ
イン番号８のノイズは時間的に方位が継続しないため同
一目標グループに含まれていない。また、ライン番号１
から７は、時刻ｔN においては１つの方位グループと判
断されているが、所定の時間以上分離されているため、
２つの同一目標グループに分離される。
【００２３】次に、本発明の第２の実施例について説明
する。図８を参照して、本実施例の動作を説明する。図
８（Ａ）は、図２（Ａ）と同様に、２つの目標Ａ、Ｂと
ダイファソノブイとの位置関係を示している。時刻ｔN
から時刻ｔV までの間２目標は近接し、信号の周波数成
分を方位情報のみからでは分離困難な状態にある。２目
標の発生する周波数は、図２（Ｂ）と同じとし、ライン
番号と発生周波数の対応も図２の例と同じとする。図８
（Ｂ）は時刻ｔV における方位グループ統合部２３の出
力結果である。時刻ｔN から時刻ｔV まで、ライン番号
１から７は１つの方位グループとみなされていたとす
る。方位グループ統合部２３までの処理は第１の実施例
と同じであるため説明は省略する。図８（Ｃ）は時刻ｔ
V+1 における方位グループ統合部２３の出力結果であ
る。ここで２つの方位グループが作成された。時刻ｔ
V+1 における継続性判定部３１の出力は図８（Ｄ）とな
る。図８（Ｅ）は時刻ｔN から時刻ｔV+1 までの継続性
判定部３１の出力を時系列判定部３２へ入力した結果で
ある。２つに分離していた時間が、所定の時間に満たな
いため、１つの同一目標グループとして判定されてい
る。図８（Ｆ）は時刻ｔN から時刻ｔX までの継続性判
定部３１の出力結果を時系列判定部３２へ入力した結果
である。時刻ｔV+1 から時刻ｔx まで、２つの方位グル
ープに分離されていたとする。所定の時間以上分離され
ていたため、２つの同一目標グループに分離された。
する。図８を参照して、本実施例の動作を説明する。図
８（Ａ）は、図２（Ａ）と同様に、２つの目標Ａ、Ｂと
ダイファソノブイとの位置関係を示している。時刻ｔN
から時刻ｔV までの間２目標は近接し、信号の周波数成
分を方位情報のみからでは分離困難な状態にある。２目
標の発生する周波数は、図２（Ｂ）と同じとし、ライン
番号と発生周波数の対応も図２の例と同じとする。図８
（Ｂ）は時刻ｔV における方位グループ統合部２３の出
力結果である。時刻ｔN から時刻ｔV まで、ライン番号
１から７は１つの方位グループとみなされていたとす
る。方位グループ統合部２３までの処理は第１の実施例
と同じであるため説明は省略する。図８（Ｃ）は時刻ｔ
V+1 における方位グループ統合部２３の出力結果であ
る。ここで２つの方位グループが作成された。時刻ｔ
V+1 における継続性判定部３１の出力は図８（Ｄ）とな
る。図８（Ｅ）は時刻ｔN から時刻ｔV+1 までの継続性
判定部３１の出力を時系列判定部３２へ入力した結果で
ある。２つに分離していた時間が、所定の時間に満たな
いため、１つの同一目標グループとして判定されてい
る。図８（Ｆ）は時刻ｔN から時刻ｔX までの継続性判
定部３１の出力結果を時系列判定部３２へ入力した結果
である。時刻ｔV+1 から時刻ｔx まで、２つの方位グル
ープに分離されていたとする。所定の時間以上分離され
ていたため、２つの同一目標グループに分離された。
【００２４】図９は第三の実施例である。図９（Ａ）は
第１、２の実施例と同様２つの目標Ａ、Ｂとダイファソ
ノブイの位置関係を示している。ここでは第１の実施例
と第２の実施例を連続させた例、つまり２目標がクロス
する動きをする例を用いて具体的に説明する。時刻ｔN
までは第１の実施例と同じである。図９（Ｂ）は時刻ｔ
0 から時刻ｔV までの継続性判定部３１の出力結果を時
系列判定部３２へ入力した結果である。時刻ｔ0 から時
刻ｔN-1 まで２つの方位グループに分離されていたた
め、時刻ｔV においても２つの同一目標グループに分離
される。図９（Ｃ）は時刻ｔ0 から時刻ｔV+1 までの継
続性判定部３１の出力結果を時系列判定部３２へ入力し
た結果である。時系列的に継続性を判定していくと、Ｃ
３１の方位グループは、Ｂ３１、・・・、Ｌ１、Ｋ２
２、Ｉ２２、Ｈ２２と同一方位グループとなる。Ｌ１は
Ｋ２１とＫ２２の２つの方位グループと同一判定されて
いるが、Ｃ３１のライン番号の組み合わせとＫ２１、Ｋ
２２のライン番号の組み合わせを比較し、ライン番号が
１つでも一致している方位グループと接続する。これに
より、Ｃ３１はＫ２２と同一方位グループであると判定
される。同様にＣ３２の方位グループは、Ｂ３２、・・
・、Ｌ１、Ｋ２１、Ｉ２１、Ｈ２１と同一方位グループ
となり、Ｃ３１とＣ３２の２つの方位グループは所定の
時間以上分離しているため、２つの同一目標グループと
して分離される。
第１、２の実施例と同様２つの目標Ａ、Ｂとダイファソ
ノブイの位置関係を示している。ここでは第１の実施例
と第２の実施例を連続させた例、つまり２目標がクロス
する動きをする例を用いて具体的に説明する。時刻ｔN
までは第１の実施例と同じである。図９（Ｂ）は時刻ｔ
0 から時刻ｔV までの継続性判定部３１の出力結果を時
系列判定部３２へ入力した結果である。時刻ｔ0 から時
刻ｔN-1 まで２つの方位グループに分離されていたた
め、時刻ｔV においても２つの同一目標グループに分離
される。図９（Ｃ）は時刻ｔ0 から時刻ｔV+1 までの継
続性判定部３１の出力結果を時系列判定部３２へ入力し
た結果である。時系列的に継続性を判定していくと、Ｃ
３１の方位グループは、Ｂ３１、・・・、Ｌ１、Ｋ２
２、Ｉ２２、Ｈ２２と同一方位グループとなる。Ｌ１は
Ｋ２１とＫ２２の２つの方位グループと同一判定されて
いるが、Ｃ３１のライン番号の組み合わせとＫ２１、Ｋ
２２のライン番号の組み合わせを比較し、ライン番号が
１つでも一致している方位グループと接続する。これに
より、Ｃ３１はＫ２２と同一方位グループであると判定
される。同様にＣ３２の方位グループは、Ｂ３２、・・
・、Ｌ１、Ｋ２１、Ｉ２１、Ｈ２１と同一方位グループ
となり、Ｃ３１とＣ３２の２つの方位グループは所定の
時間以上分離しているため、２つの同一目標グループと
して分離される。
【００２５】第１、第２及び第３の実施例では、目標数
を２つとして説明したが、目標がいくつ存在しても対応
できる。また、目標の運動を直線的なものとして説明し
たが、どのような動きに対しても対応できる。
を２つとして説明したが、目標がいくつ存在しても対応
できる。また、目標の運動を直線的なものとして説明し
たが、どのような動きに対しても対応できる。
【００２６】このように時系列的情報を用い、目標の運
動を追跡するため、近接する方位に存在する目標も分離
可能となり、ノイズを誤って同一目標グループに含める
危険性も低減できる。
動を追跡するため、近接する方位に存在する目標も分離
可能となり、ノイズを誤って同一目標グループに含める
危険性も低減できる。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による多目
標信号自動分離方式は、自動的に目標分離まで行えるよ
うに構成したため、従来よりも時間と手間を大幅に削減
し、手動による分離性能の個人差や見落としが解消され
るという効果を有する。
標信号自動分離方式は、自動的に目標分離まで行えるよ
うに構成したため、従来よりも時間と手間を大幅に削減
し、手動による分離性能の個人差や見落としが解消され
るという効果を有する。
【００２８】また、時系列的な目標の運動情報を用いて
判断するように構成したため、複数目標が方位的に交差
するような動きをする状況でも分離可能であるという効
果を有する。
判断するように構成したため、複数目標が方位的に交差
するような動きをする状況でも分離可能であるという効
果を有する。
【００２９】さらに、受波信号のみの情報を用いるよう
に構成したため、目標に気づかれずに各目標の発生する
音が分離可能であるという効果を有する。
に構成したため、目標に気づかれずに各目標の発生する
音が分離可能であるという効果を有する。
【図１】本発明による多目標信号自動分離方式の実施例
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図２】第１の実施例の動作を説明する図であり、
（Ａ）はダイファソノブイと２目標の位置関係図、
（Ｂ）は目標Ａ、Ｂの発生する周波数。
（Ａ）はダイファソノブイと２目標の位置関係図、
（Ｂ）は目標Ａ、Ｂの発生する周波数。
【図３】図１の実施例の動作を説明する図であり、
（Ａ）は信号処理部１１の出力、（Ｂ）はライン検出部
１２の出力。
（Ａ）は信号処理部１１の出力、（Ｂ）はライン検出部
１２の出力。
【図４】図１の実施例の動作を説明する図であり、方位
抽出部１３の出力を示す図。
抽出部１３の出力を示す図。
【図５】図１の実施例の動作を説明する図であり、時刻
ｔ0 におけるライン番号探索部２１の出力を示す図。
ｔ0 におけるライン番号探索部２１の出力を示す図。
【図６】図１の実施例の動作を説明する図であり、
（Ａ）は時刻ｔ0 における余剰方位グループ削除部２２
の出力、（Ｂ）は時刻ｔ0 における方位グループ統合部
２３の出力、（Ｃ）は時刻ｔ1 における方位グループ統
合部２３の出力、（Ｄ）は時刻ｔ1 における継続性判定
部３１の出力。
（Ａ）は時刻ｔ0 における余剰方位グループ削除部２２
の出力、（Ｂ）は時刻ｔ0 における方位グループ統合部
２３の出力、（Ｃ）は時刻ｔ1 における方位グループ統
合部２３の出力、（Ｄ）は時刻ｔ1 における継続性判定
部３１の出力。
【図７】図１の実施例の動作を説明する図であり、
（Ａ）は時刻ｔN-1 における方位グループ統合部２３の
出力、（Ｂ）は時刻ｔN における方位グループ統合部２
３の出力、（Ｃ）は時刻ｔN における継続性判定部３１
の出力、（Ｄ）は時刻ｔN における時系列判定部３２の
出力。
（Ａ）は時刻ｔN-1 における方位グループ統合部２３の
出力、（Ｂ）は時刻ｔN における方位グループ統合部２
３の出力、（Ｃ）は時刻ｔN における継続性判定部３１
の出力、（Ｄ）は時刻ｔN における時系列判定部３２の
出力。
【図８】本発明の第２の実施例の動作を示す図であり、
（Ａ）はダイソファソノブイと２目標の位置関係図、
（Ｂ）は時刻ｔV における方位グループ統合部２３の出
力、（Ｃ）は時刻ｔV+1 における方位グループ統合部２
３の出力、（Ｄ）は時刻ｔV+1 における継続性判定部３
１の出力、（Ｅ）は時刻ｔV+1 における時系列判定部３
２の出力、（Ｆ）は時刻ｔx における時系列判定部３２
の出力。
（Ａ）はダイソファソノブイと２目標の位置関係図、
（Ｂ）は時刻ｔV における方位グループ統合部２３の出
力、（Ｃ）は時刻ｔV+1 における方位グループ統合部２
３の出力、（Ｄ）は時刻ｔV+1 における継続性判定部３
１の出力、（Ｅ）は時刻ｔV+1 における時系列判定部３
２の出力、（Ｆ）は時刻ｔx における時系列判定部３２
の出力。
【図９】本発明の第３の実施例の動作を説明する図であ
り、（Ａ）はダイファソノブイと２目標の位置関係図、
（Ｂ）は時刻ｔv における時系列判定部３２の出力、
（Ｃ）は時刻ｔv+1 における時系列判定部３２の出力。
り、（Ａ）はダイファソノブイと２目標の位置関係図、
（Ｂ）は時刻ｔv における時系列判定部３２の出力、
（Ｃ）は時刻ｔv+1 における時系列判定部３２の出力。
１０ 前処理部 １１ 信号処理部 １２ ライン検出部 １３ 方位抽出部 ２０ 分離処理部 ２１ ライン番号探索部 ２２ 余剰方位グループ削除部 ２３ 方位グループ統合部 ３０ 判定処理部 ３１ 継続性判定部 ３２ 時系列判定部 ４０ 記憶装置 ４１ 周波数分析結果記憶部 ４２ ライン情報記憶部 ４３ 方位グループ記憶部 ４４ 方位グループ継続性記憶部
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−11037（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−220579（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−208887（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−235372（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−75038（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−181990（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01S 3/802
Claims (2)
- 【請求項１】 入力された音響信号から、そこに含まれ
るラインと、所定の時刻におけるラインの方位を検出す
る前処理部と、 前記前処理部の所定の時刻における結果から、ラインを
方位ごとにグループ分けする分離処理部と、 前記分離処理部の結果を時系列的に判断し、目標毎にラ
インを分離する判定処理部と、 前記各処理部における必要な処理結果を記憶する記憶装
置とを備える多目標信号自動分離方式において、 前記分離処理部は、前記ラインの方位情報から、所定の
方位角度範囲の窓を設定し、所定の時刻にその窓の中に
存在するライン番号を、窓の中心方位を変化させながら
全方位にわたり探索し、窓の中心方位とライン番号を探
索するライン番号探索部と、 前記探索結果からライン番号の組を方位窓ごとに比較し
て、他の窓のライン番号の組みよりライン数が少なく、
かつライン番号の組み合わせに含まれてしまう余剰方位
グループを、探索結果から削除する余剰方位グループ削
除部と、 前記削除結果からライン番号の組み合わせが完全に一致
する方位グループを、中心方位の平均をとることで１つ
の候補にまとめる方位グループ統合部とからなる ことを
特徴とする多目標信号自動分離方式。 - 【請求項２】 入力された音響信号から、そこに含まれ
るラインと、所定の時刻におけるラインの方位を検出す
る前処理部と、 前記前処理部の所定の時刻における結果から、ラインを
方位ごとにグループ分けする分離処理部と、 前記分離処理部の結果を時系列的に判断し、目標毎にラ
インを分離する判定処理部と、 前記各処理部における必要な処理結果を記憶する記憶装
置とを備える多目標信号自動分離方式において、 前記判定処理部は、継続する２つの分析時刻における前
記分離処理部の結果から、方位グループの時間的継続性
を判定する継続判定部と、 前記継続性判定結果を時系列的に用いて、所定の時間以
上、同一方位グループに属するライン番号を同一目標グ
ループと判定する時系列判定部とからなることを特徴と
する 多目標信号自動分離方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7323266A JP2776781B2 (ja) | 1995-12-12 | 1995-12-12 | 多目標信号自動分離方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7323266A JP2776781B2 (ja) | 1995-12-12 | 1995-12-12 | 多目標信号自動分離方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09159744A JPH09159744A (ja) | 1997-06-20 |
| JP2776781B2 true JP2776781B2 (ja) | 1998-07-16 |
Family
ID=18152875
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7323266A Expired - Lifetime JP2776781B2 (ja) | 1995-12-12 | 1995-12-12 | 多目標信号自動分離方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2776781B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101617245B (zh) * | 2007-10-01 | 2012-10-10 | 松下电器产业株式会社 | 声源方向检测装置 |
| JP6536211B2 (ja) * | 2015-06-23 | 2019-07-03 | 日本電気株式会社 | 目標方位算出装置、目標方位算出方法、及び、目標方位算出プログラム |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04208887A (ja) * | 1990-11-30 | 1992-07-30 | Oki Electric Ind Co Ltd | データ統合化方法 |
| JPH04220579A (ja) * | 1990-12-20 | 1992-08-11 | Oki Electric Ind Co Ltd | データ統合化方法 |
| JP2693647B2 (ja) * | 1991-01-10 | 1997-12-24 | 沖電気工業株式会社 | 目標自動類別方法 |
| JPH0511037A (ja) * | 1991-07-05 | 1993-01-19 | Oki Electric Ind Co Ltd | 目標自動類識別方法 |
| JP2758537B2 (ja) * | 1992-08-26 | 1998-05-28 | 沖電気工業株式会社 | 自動探知追尾装置 |
| JP3212785B2 (ja) * | 1993-12-22 | 2001-09-25 | 防衛庁技術研究本部長 | 信号検出装置 |
-
1995
- 1995-12-12 JP JP7323266A patent/JP2776781B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09159744A (ja) | 1997-06-20 |
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|---|---|---|---|
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