JP3514299B2 - Inverse synthetic aperture radar apparatus and target identification method using inverse synthetic aperture radar image - Google Patents
Inverse synthetic aperture radar apparatus and target identification method using inverse synthetic aperture radar imageInfo
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、逆合成開口レーダ
装置（ＩＳＡＲ装置）および逆合成開口レーダ画像を用
いた目標識別方法に係り、特に、レーダエコーから作成
されるＩＳＡＲ画像から特徴部分を抽出して目標の識別
を行うＩＳＡＲ装置、およびその装置において用いられ
る目標識別方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inverse synthetic aperture radar apparatus (ISAR apparatus) and a target identification method using an inverse synthetic aperture radar image, and more particularly to extracting a characteristic part from an ISAR image created from a radar echo. The present invention relates to an ISAR device for performing target identification, and a target identification method used in the device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】レーダエコーから作成されるＩＳＡＲ画
像を用いて目標識別を行う処理では、周知のように、Ｉ
ＳＡＲにより補足された目標と予めデータベースに記憶
されている目標形状モデルとを模擬・照合する手法、或
いは、ＩＳＡＲ画像および目標形状モデルの双方からそ
れぞれ複数の特徴点を抽出し、対応するそれぞれの特徴
点を照合する手法が取られている。2. Description of the Related Art As is well known, in a process for identifying a target using an ISAR image created from a radar echo, I
A method of simulating and collating the target supplemented by the SAR and the target shape model stored in the database in advance, or extracting a plurality of feature points from both the ISAR image and the target shape model, and corresponding respective features A method of matching points is used.
【０００３】上記従来の方法ではＩＳＡＲ画像上の各点
間の距離を正確に知る必要があるため、レーダエコーか
ら正確なＩＳＡＲ画像を求めなければならない。また、
目標の特徴を点で捉えるため、目標識別の精度は、ＩＳ
ＡＲ画像の作成処理や目標の動揺状況に大きく依存す
る。In the above-mentioned conventional method, it is necessary to accurately know the distance between each point on the ISAR image. Therefore, an accurate ISAR image must be obtained from the radar echo. Also,
The accuracy of the target identification is IS
It largely depends on the AR image creation process and the target shaking situation.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
ＩＳＡＲ画像処理では、画像から複数の特徴点が求めら
れ、それらの相対関係に基づいて目標が識別される。こ
のため、優れた識別精度を得るためには、各点間の距離
が正確に検出できること、および、相対関係を求める点
の位置が正確に設定できることなどが必要であった。し
かしながら、従来のＩＳＡＲ装置において、距離の検出
精度や特徴点の設定精度はＩＳＡＲ画像の質に依存す
る。このため、従来のＩＳＡＲ装置では、目標識別を正
確に実行することが必ずしも容易ではなかった。As described above, in the conventional ISAR image processing, a plurality of feature points are obtained from the image, and the target is identified based on their relative relationship. Therefore, in order to obtain excellent identification accuracy, it is necessary to accurately detect the distance between the points and to accurately set the positions of the points for which the relative relationship is obtained. However, in the conventional ISAR device, the distance detection accuracy and the feature point setting accuracy depend on the quality of the ISAR image. Therefore, it is not always easy for the conventional ISAR device to accurately perform the target identification.
【０００５】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、ＩＳＡＲ画像の動揺に関わら
ず、目標識別を正確に行うことのできるＩＳＡＲ装置を
得ることを第１の目的としている。また、この発明は上
記のＩＳＡＲ装置で用いることのできる目標識別方法を
得ることを第２の目的としている。The present invention has been made in order to solve the above problems, and it is a first object of the present invention to obtain an ISAR apparatus capable of accurately identifying a target regardless of the fluctuation of the ISAR image. There is. A second object of the present invention is to obtain a target identifying method that can be used in the above ISAR device.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
レーダエコーに基づいて逆合成開口レーダ画像を生成す
る逆合成開口レーダ装置であって、前記逆合成開口レー
ダ画像から、目標の全長と、目標が備える構造物の大き
さとを抽出する特徴部分抽出部と、複数の目標形状モデ
ルのそれぞれについて、全長と構造物の大きさとを識別
パラメータとして格納したデータベース記憶部と、前記
目標の全長および構造物の大きさと、前記目標形状モデ
ルの全長および構造物の大きさとに基づいて、前記目標
と前記目標形状モデルとの合致率を算出する合致率算出
部とを備え、前記合致率算出部は、前記目標の全長と前
記目標形状モデルの全長との合致率を算出する手段と、
前記目標の構造物の大きさと前記目標形状モデルの構造
物の大きさとの合致率を算出する手段と、全長に関する
前記合致率と構造物の大きさに関する前記合致率とを合
成して最終的な合致率を算出する手段と、前記目標形状
モデルに含まれる構造物が、前記逆合成開口レーダ画面
の中に存在しない場合に、その構造物に関する合致率
を、前記最終的な合致率の基礎から除外する手段と、を
備えることを特徴とする。The invention according to claim 1 is
An inverse synthetic aperture radar device for generating an inverse synthetic aperture radar image based on a radar echo, wherein a characteristic portion extraction unit for extracting the total length of a target and the size of a structure included in the target from the inverse synthetic aperture radar image. A database storage unit that stores the total length and the size of the structure as identification parameters for each of the plurality of target shape models, the total length of the target and the size of the structure, and the total length of the target shape model and the structure. based on the size, and a match rate calculation unit for calculating a matching ratio between the said target target shape model, the match rate calculation unit, the total length of the target before
A means for calculating the matching rate with the total length of the target shape model,
Size of the target structure and structure of the target shape model
A means to calculate the matching rate with the size of the object and the total length
Combine the match rate with the match rate for the size of the structure.
Means for calculating the final matching rate and the target shape
The structure included in the model is the reverse synthetic aperture radar screen.
Matching rate for the structure if not present in
Is excluded from the basis of the final matching rate .
【０００７】請求項２記載の発明は、レーダエコーに基
づいて逆合成開口レーダ画像を生成する逆合成開口レー
ダ装置であって、前記逆合成開口レーダ画像から、目標
の全長と、目標が備える構造物の大きさとを抽出する特
徴部分抽出部と、複数の目標形状モデルのそれぞれにつ
いて、全長と構造物の大きさとを識別パラメータとして
格納したデータベース記憶部と、 前記目標の全長および
構造物の大きさと、前記目標形状モデルの全長および構
造物の大きさとに基づいて、前記目標と前記目標形状モ
デルとの合致率を算出する合致率算出部とを備え、前記
合致率算出部は、前記目標の全長と前記目標形状モデル
の全長との合致率を算出する手段と、前記目標の構造物
の大きさと前記目標形状モデルの構造物の大きさとの合
致率を算出する手段と、全長に関する前記合致率と構造
物の大きさに関する前記合致率とを合成して最終的な合
致率を算出する手段と、前記逆合成開口レーダ画面の中
に存在する構造物が、前記目標形状モデルに含まれてい
ない場合に、その構造物に関する合致率をゼロとして、
前記最終的な合致率の基礎とする手段と、を備えること
を特徴とする。The invention according to claim 2 is based on a radar echo.
The inverse synthetic aperture radar image is generated based on the inverse synthetic aperture radar image.
Target device from the inverse synthetic aperture radar image
To extract the total length of the
The characteristic part extraction unit and each of the target shape models.
The length and the size of the structure as identification parameters.
The stored database storage and the total length of the target and
The size of the structure and the total length and structure of the target shape model.
Based on the size of the structure, the target and the target shape model are
A match rate calculation unit that calculates a match rate with Dell,
The match rate calculation unit calculates the total length of the target and the target shape model.
Means for calculating the matching rate with the total length of the
And the size of the target shape model structure.
Means for calculating the match rate, and the match rate and structure for the total length
The final matching rate is calculated by synthesizing the matching rate for the size of the object.
In the reverse synthetic aperture radar screen,
Existing structures in the target shape model
If there is no match rate for that structure is zero,
Means for basing the final match rate .
【０００８】請求項３記載の発明は、請求項１または２
記載の逆合成開口レーダ装置であって、前記特徴部分抽
出部は、前記目標が船舶である場合は船首と船尾を結ぶ
全長と、少なくとも１つの艦橋の幅とを抽出し、前記合
致率算出部は、前記船舶の全長と、前記艦橋の幅とを用
いて、前記目標形状モデルとの合致率を算出することを
特徴とするものである。The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2.
In the inverse synthetic aperture radar device described above, the characteristic portion extraction unit extracts the total length connecting the bow and the stern and the width of at least one bridge when the target is a ship, and the match rate calculation unit Is characterized in that the matching rate with the target shape model is calculated using the total length of the ship and the width of the bridge.
【０００９】請求項４記載の発明は、請求項１乃至３の
何れか１項記載の逆合成開口レーダ装置であって、前記
特徴部分抽出部は、前記目標が航空機である場合は機首
と機尾を結ぶ全長と、少なくとも１つの翼幅とを抽出
し、前記合致率算出部は、前記航空機の全長と、前記翼
幅とを用いて、前記目標形状モデルとの合致率を算出す
ることを特徴とするものである。The invention according to claim 4 is the same as that of claims 1 to 3.
The inverse synthetic aperture radar device according to any one of claims 1 to 4, wherein the characteristic portion extraction unit extracts a total length connecting a nose and a stern and at least one wing width when the target is an aircraft, The matching rate calculation unit is configured to calculate a matching rate with the target shape model using the total length of the aircraft and the wing width.
【００１０】請求項５記載の発明は、請求項１乃至４の
何れか１項記載の逆合成開口レーダ装置であって、前記
目標との合致率が所定のしきい値を越える目標形状モデ
ルを選択して表示する識別結果表示部を更に備えること
を特徴とするものである。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an inverse synthetic aperture radar apparatus according to any one of the first to fourth aspects, in which a target shape model whose matching rate with the target exceeds a predetermined threshold is provided. It is characterized in that it further comprises an identification result display section for selecting and displaying.
【００１１】請求項６記載の発明は、レーダエコーに基
づいて生成される逆合成開口レーダ画像を用いて目標を
識別する方法であって、前記逆合成開口レーダ画像か
ら、目標の全長と、目標が備える構造物の大きさとを抽
出する特徴部分抽出ステップと、前記目標と所定の目標
形状モデルとの合致率を、前記目標の全長および構造物
の大きさと、前記目標形状モデルの全長および構造物の
大きさとに基づいて算出する合致率算出ステップとを含
み、前記合致率算出ステップは、前記目標の全長と前記
目標形状モデルの全長との合致率を算出するサブステッ
プと、前記目標の構造物の大きさと前記目標形状モデル
の構造物の大きさとの合致率を算出するサブステップ
と、全長に関する前記合致率と構造物の大きさに関する
前記合致率とを合成して最終的な合致率を算出するサブ
ステップと、前記目標形状モデルに含まれる構造物が、
前記逆合成開口レーダ画面の中に存在しない場合に、そ
の構造物に関する合致率を、前記最終的な合致率の基礎
から除外するサブステップと、を含むことを特徴とす
る。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a method of identifying a target using an inverse synthetic aperture radar image generated based on a radar echo, wherein the target total length and the target are determined from the inverse synthetic aperture radar image. The feature portion extraction step of extracting the size of the structure included in the target, the matching rate between the target and the predetermined target shape model, the total length of the target and the size of the structure, the total length of the target shape model and the structure. And a matching rate calculation step that is calculated based on the size of
In the matching rate calculation step, the total length of the target and the
A substep for calculating the match rate with the total length of the target shape model.
And the size of the target structure and the target shape model
Substep to calculate the matching rate with the size of the structure
And the matching rate for the total length and the size of the structure
Sub-calculates the final match rate by combining with the match rate
Step and the structure included in the target shape model,
If it is not in the reverse synthetic aperture radar screen,
The conformity rate for the structure of the
And substeps to exclude from .
【００１２】請求項７記載の発明は、レーダエコーに基
づいて生成される逆合成開口レーダ画像を用いて目標を
識別する方法であって、前記逆合成開口レーダ画像か
ら、目標の全長と、目標が備える構造物の大きさとを抽
出する特徴部分抽出ステップと、前記目標と所定の目標
形状モデルとの合致率を、前記目標の全長および構造物
の大きさと、前記目標形状モデルの全長および構造物の
大きさとに基づいて算出する合致率算出ステップとを含
み、前記合致率算出ステップは、前記目標の全長と前記
目標形状モデルの全長との合致率を算出するサブステッ
プと、前記目標の構造物の大きさと前記目標形状モデル
の構造物の大きさとの合致率を算出するサブステップ
と、全長に関する前記合致率と構造物の大きさに関する
前記合致率とを合成して最終的な合致率を算出するサブ
ステップと、前記逆合成開口レーダ画面の中に存在する
構造物が、前記目標形状モデルに含まれていない場合
に、その構造物に関する合致率をゼロとして、前記最終
的な合致率の基礎とするサブステップを含むことを特徴
とする。The invention according to claim 7 is based on a radar echo.
The target using the inverse synthetic aperture radar image generated based on
A method for identifying the inverse synthetic aperture radar image
The total length of the target and the size of the structure that the target has.
Extracting the characteristic portion to be output, the target and the predetermined target
The conformity rate with the shape model is calculated based on
, The total length of the target shape model and the structure
And a matching rate calculation step of calculating based on the size.
In the matching rate calculation step, the total length of the target and the
A substep for calculating the match rate with the total length of the target shape model.
And the size of the target structure and the target shape model
Substep to calculate the matching rate with the size of the structure
And the matching rate for the total length and the size of the structure
Sub-calculates the final match rate by combining with the match rate
Steps and present in the inverse synthetic aperture radar screen
If the structure is not included in the target shape model
, The matching rate for the structure is set to zero, and the final
It is characterized in that it includes a sub-step which is the basis of a specific matching rate .
【００１３】請求項８記載の発明は、請求項６または７
記載の目標識別方法であって、前記目標との合致率が所
定のしきい値を越える目標形状モデルを選択するステッ
プと、その結果選択された目標形状モデルを識別結果と
して表示するステップと、更に含むことを特徴とするも
のである。The invention according to claim 8 is claim 6 or 7
In the target identifying method described above, a step of selecting a target shape model whose matching rate with the target exceeds a predetermined threshold value, a step of displaying the selected target shape model as an identification result, and It is characterized by including.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
実施の形態について説明する。尚、各図において共通す
る要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略す
る。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. It should be noted that elements common to each drawing are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.
【００１５】実施の形態１．
図１は、本発明の実施形態１の逆合成開口レーダ装置
（ＩＳＡＲ装置）のブロック図を示す。図１において、
符号１はレーダイメージ表示部を示す。レーダイメージ
表示部１では、レーダエコーに基づいて、公知の手法に
よりＩＳＡＲ画像が生成される。レーダイメージ表示部
１で生成されたＩＳＡＲ画像は特徴部分抽出部２に供給
される。Embodiment 1. 1 is a block diagram of an inverse synthetic aperture radar device (ISAR device) according to a first embodiment of the present invention. In FIG.
Reference numeral 1 indicates a radar image display unit. The radar image display unit 1 generates an ISAR image based on the radar echo by a known method. The ISAR image generated by the radar image display unit 1 is supplied to the characteristic portion extraction unit 2.
【００１６】特徴部分抽出部２では、ＩＳＡＲ画像中に
捕獲されている目標の特徴部分が抽出される。特徴部分
抽出部２によって抽出された部分に関するデータは、合
致率算出部３に供給される。合致率算出部３には、更
に、データベース記憶部４から、その内部に格納されて
いる種々のデータが供給される。The feature extraction unit 2 extracts the target feature captured in the ISAR image. The data regarding the portion extracted by the characteristic portion extraction unit 2 is supplied to the matching rate calculation unit 3. The matching rate calculation unit 3 is further supplied with various data stored therein from the database storage unit 4.
【００１７】データベース記憶部４には、ＩＳＡＲ装置
による捕獲が想定される種々の目標の形状、具体的には
種々の艦艇や航空機の形状に関するモデル（以下、目標
形状モデル」と称す）が格納されている。艦艇の目標形
状モデルには、艦艇の全長や艦橋の幅などのデータが含
まれている。また、航空機の目標形状モデルには、機体
の全長や主翼或いは尾翼の幅などのデータが含まれてい
る。The database storage unit 4 stores various target shapes assumed to be captured by the ISAR device, specifically, models relating to various ship and aircraft shapes (hereinafter referred to as target shape models). ing. The target shape model of the ship includes data such as the total length of the ship and the width of the bridge. In addition, the target shape model of the aircraft includes data such as the total length of the airframe and the width of the main wing or tail.
【００１８】合致率算出部３は、特徴部分抽出部２から
供給されるデータ、すなわち、目標の特徴部分に関する
データと、データベース記憶部４から供給される目標形
状モデルのデータとに基づいて、ＩＳＡＲ画像中の目標
と、データベース記憶部４に格納されている個々の目標
形状モデルとの合致率を演算する。The matching rate calculation unit 3 calculates the ISAR based on the data supplied from the characteristic portion extraction unit 2, that is, the data on the target characteristic portion and the target shape model data supplied from the database storage unit 4. The matching rate between the target in the image and each target shape model stored in the database storage unit 4 is calculated.
【００１９】合致率算出部３で求められた合致率は識別
結果表示部５に供給される。識別結果表示部５は、合致
率算出部３で求められた合致率に基づいて所定の処理を
実行し、ＩＳＡＲ画像中の目標と合致する可能性の高い
目標形状モデルを表示する。The matching rate calculated by the matching rate calculation section 3 is supplied to the identification result display section 5. The identification result display unit 5 executes a predetermined process based on the matching rate calculated by the matching rate calculation unit 3, and displays a target shape model that is likely to match the target in the ISAR image.
【００２０】次に、本実施形態のＩＳＡＲ装置の動作に
ついて説明する。図１に示すレーダイメージ表示部１で
作成されたＩＳＡＲ画像は、上記の如く特徴部分抽出部
２に送られる。ＩＳＡＲ装置が艦艇を捕獲した場合にレ
ーダイメージ表示部１で生成されるＩＳＡＲ画像のイメ
ージを図２に示す。Next, the operation of the ISAR device of this embodiment will be described. The ISAR image created by the radar image display unit 1 shown in FIG. 1 is sent to the characteristic portion extraction unit 2 as described above. FIG. 2 shows an image of an ISAR image generated by the radar image display unit 1 when the ISAR device captures a ship.
【００２１】本実施形態において、特徴部分抽出部２
は、ＩＳＡＲ画像中に捕獲されている目標の全長（Ｌ）
と、その目標に含まれる最大の構造物（以下、「第１構
造物」と称す）の幅（l1）とを抽出する。従って、図２
に示すＩＳＡＲ画像からは、艦艇の全長（Ｌ）と、最も
大きな艦橋の幅（l1）とが識別パラメータとして抽出さ
れる。In the present embodiment, the characteristic portion extraction unit 2
Is the total length (L) of the target captured in the ISAR image
And the width (l1) of the largest structure (hereinafter referred to as the “first structure”) included in the target. Therefore, FIG.
From the ISAR image shown in (1), the full length (L) of the ship and the maximum width (11) of the bridge are extracted as identification parameters.
【００２２】このようにして抽出された識別パラメータ
は、データベース記憶部４に格納されている個々の目標
形状モデルのデータと共に合致率算出部３に供給され
る。合致率算出部３は、以下の手順で、捕獲された目標
と、個々の目標形状モデルとの合致の度合いを表す最終
合致率を算出する。The identification parameters thus extracted are supplied to the matching rate calculation unit 3 together with the data of the individual target shape models stored in the database storage unit 4. The match rate calculation unit 3 calculates the final match rate indicating the degree of match between the captured target and each target shape model, in the following procedure.
【００２３】合致率算出部３では、個々の目標形状モデ
ルに対して、先ず、以下の演算式に従って全長に関する
合致率(1)が算出される。
合致率(1)＝（１−（Ｌと目標形状モデルの全長との差）／Ｌ）×１００In the matching rate calculation unit 3, first, the matching rate (1) for the entire length is calculated for each target shape model according to the following arithmetic expression. Match rate (1) = (1- (difference between L and the total length of the target shape model) / L) x 100
【００２４】次に、以下の演算式に従って、第１構造物
に関する合致率(2)が算出される。
合致率(2)＝
（１−（l1と目標形状モデルの第１構造物の幅との差）／l1）×１００Next, the matching rate (2) for the first structure is calculated according to the following arithmetic expression. Match rate (2) = (1- (difference between l1 and the width of the first structure of the target shape model) / l1) x 100
【００２５】そして、次式に従って合致率(1)と合致率
(2)の平均を求めることにより、最終合致率が算出され
る。
最終合致率＝（合致率(1)＋合致率(2)）／２Then, the match rate (1) and the match rate are calculated according to the following equations.
The final match rate is calculated by obtaining the average of (2) . Final match rate = (match rate (1) + match rate (2) ) / 2
【００２６】ＩＳＡＲ画像には、目標の構造物が映し出
されないことがある。具体的には、艦艇の艦橋などはＩ
ＳＡＲ画像に現れないことがある。この場合、特徴部分
抽出部２では、艦艇の全長（Ｌ）だけが識別パラメータ
として抽出され、第１構造物（最大艦橋）の幅(l1)は識
別パラメータとして抽出されない。合致率算出部３は、
そのような場合には、合致率(2)を最終合致率の基礎デ
ータから除外し、全長に関する合致率(1)をそのまま最
終合致率とする。このため、本実施形態のＩＳＡＲ装置
では、測定の状況により第１構造物が検出されない場合
にも、その影響を受けることなく高精度に目標を識別す
ることができる。The target structure may not be shown in the ISAR image. Specifically, I
It may not appear in the SAR image. In this case, the characteristic portion extraction unit 2 extracts only the full length (L) of the ship as an identification parameter, and does not extract the width (l1) of the first structure (maximum bridge) as an identification parameter. The match rate calculation unit 3
In such a case, the match rate (2) is excluded from the basic data of the final match rate, and the match rate (1) for the entire length is directly used as the final match rate. Therefore, in the ISAR device of the present embodiment, even when the first structure is not detected due to the measurement situation, the target can be identified with high accuracy without being affected by it.
【００２７】また、本実施形態のＩＳＡＲ装置では、Ｉ
ＳＡＲ画像から第１構造物が抽出されている状況下で、
第１構造物を持たない目標形状モデルのデータがデータ
ベース記憶部４から合致率算出部３に供給されることが
ある。合致率算出部３は、この場合、第１構造物に関す
る合致率(2)をゼロとして最終合致率の基礎とする。従
って、ＩＳＡＲ画像の中に捕らえられている構造物が目
標形状モデルに含まれていない場合は、その目標形状モ
デルに対する最終合致率を、十分に小さな値とすること
ができる。In the ISAR device of this embodiment, I
Under the situation where the first structure is extracted from the SAR image,
Data of the target shape model having no first structure may be supplied from the database storage unit 4 to the matching rate calculation unit 3. In this case, the match rate calculation unit 3 sets the match rate (2) regarding the first structure to zero and sets it as the basis of the final match rate. Therefore, when the structure captured in the ISAR image is not included in the target shape model, the final matching rate for the target shape model can be set to a sufficiently small value.
【００２８】合致率算出部３で、個々の目標形状モデル
に対して算出された最終合致率は、識別結果表示部５に
供給される。識別結果表示部５は、予め、或いはオペレ
ータの指示により設定された許容誤差範囲に基づいて、
目標と合致する可能性の高い目標形状モデルを選択し、
それらのモデルをオペレータに対して表示する。The final matching rate calculated for each target shape model by the matching rate calculation unit 3 is supplied to the identification result display unit 5. The identification result display unit 5 displays the allowable error range set in advance or by an operator's instruction,
Select a target shape model that is likely to match the target,
Display those models to the operator.
【００２９】上述の如く、本実施形態のＩＳＡＲ装置に
よれば、目標の全長や構造物の幅に基づいて算出される
最終合致率に基づいて目標の識別を行うことができる。
その識別の基礎となる目標の全長や構造物の幅は、目標
の動揺に関わらず、比較的容易に、かつ精度良く検出す
ることができる。従って、本実施形態のＩＳＡＲ装置に
よれば、目標の特徴点を基礎として識別を行う従来の装
置に比して十分に高精度な目標識別を実現することがで
きる。As described above, according to the ISAR device of this embodiment, the target can be identified based on the final match rate calculated based on the total length of the target and the width of the structure.
The total length of the target and the width of the structure, which are the basis of the identification, can be detected relatively easily and accurately regardless of the fluctuation of the target. Therefore, according to the ISAR device of the present embodiment, it is possible to realize sufficiently high-accuracy target identification as compared with the conventional device that performs identification based on the target feature point.
【００３０】ところで、上述した実施の形態１では、目
標が艦艇である場合について説明したが、実施の形態１
の装置が識別可能な目標は艦艇に限定されるものではな
い。例えば、図３に示すようにＩＳＡＲ画像中に航空機
が捕らえられている場合は、特徴部分抽出部２において
目標の全長（Ｌ）と主翼（l3）の幅とを抽出することに
より、艦艇の場合と同様の手順で合致率を求めることが
できる。In the above-described first embodiment, the case where the target is a ship has been described, but the first embodiment is described.
The targets that the device can identify are not limited to ships. For example, when an aircraft is captured in the ISAR image as shown in FIG. 3, in the case of a ship by extracting the target total length (L) and the width of the main wing (l3) in the characteristic part extraction unit 2. The matching rate can be obtained by the same procedure as.
【００３１】実施の形態２．
次に、本発明の実施の形態２のＩＳＡＲ装置について説
明する。上述した実施の形態１では、特徴部分抽出部２
において、目標の全長（Ｌ）と、第１構造物の幅（l1）
とを識別パラメータとして抽出した。本実施形態のＩＳ
ＡＲ装置は、更に、目標物が備える構造物のうち２番目
の大きさを有する第２構造物の幅（l2）を識別パラメー
タとする点に特徴を有している。従って、図２に示す艦
艇の場合は、全長（Ｌ）と、最大の艦橋の幅(l1)とに加
えて、２番目に大きな艦橋の幅(l2)が識別パラメータと
なる。Embodiment 2. Next, an ISAR device according to the second embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment described above, the characteristic part extraction unit 2
At, the target total length (L) and the width of the first structure (l1)
And were extracted as discrimination parameters. IS of this embodiment
The AR device is further characterized in that the width (l2) of the second structure having the second size among the structures included in the target object is used as the identification parameter. Therefore, in the case of the ship shown in FIG. 2, in addition to the total length (L) and the maximum bridge width (l1), the second largest bridge width (l2) is the identification parameter.
【００３２】本実施形態において、合致率算出部３は、
実施の形態１における合致率(1)および(2)の場合と同様
の手順で、第２構造物に関する合致率(3)を算出する。
以下にその演算式を示す。
合致率(3)＝
（１−（l2と目標形状モデルの第２構造物の幅との差）／l2）×１００In this embodiment, the matching rate calculation unit 3 is
The matching rate (3) for the second structure is calculated by the same procedure as the matching rates (1) and (2) in the first embodiment.
The calculation formula is shown below. Matching rate (3) = (1- (difference between l2 and the width of the second structure of the target shape model) / l2) x 100
【００３３】また、合致率算出部３は、次式で求まる３
つの合致率(1)、(2)および(3)の平均値を最終合致率と
する。
最終合致率＝（合致率(1)＋合致率(2)＋合致率(3)）／３Further, the matching rate calculation unit 3 obtains 3 by the following equation.
The average value of the two match rates (1) , (2) and (3) is taken as the final match rate. Final match rate = (Match rate (1) + Match rate (2) + Match rate (3) ) / 3
【００３４】これにより、実施の形態１の場合に比し
て、更に精度の高い識別を行うことが可能となる。尚、
ISAR画像中に構造物が検出されない場合の取り扱い、お
よびISAR画像中に検出されている構造物が目標形状モデ
ルに存在しない場合の取り扱いについては、実施の形態
１の場合と同様である。As a result, it becomes possible to perform identification with higher accuracy than in the case of the first embodiment. still,
The handling when the structure is not detected in the ISAR image and the handling when the structure detected in the ISAR image does not exist in the target shape model are the same as those in the first embodiment.
【００３５】ところで、上述した実施の形態２では、目
標が艦艇である場合について説明したが、実施の形態２
の装置が識別可能な目標は艦艇に限定されるものではな
い。例えば、図３に示すようにＩＳＡＲ画像中に航空機
が捕らえられている場合は、特徴部分抽出部２において
目標の全長（Ｌ）と主翼（l3）の幅と尾翼（l4）の幅を
抽出することにより、艦艇の場合と同様の手順で合致率
を求めることができる。By the way, in the above-described second embodiment, the case where the target is a ship has been described.
The targets that the device can identify are not limited to ships. For example, as shown in FIG. 3, when the aircraft is captured in the ISAR image, the characteristic portion extracting unit 2 extracts the target total length (L), the width of the main wing (l3) and the width of the tail (l4). By doing so, the match rate can be obtained in the same procedure as for ships.
【００３６】また、上述した実施の形態２では、２つの
構造物を抽出してそれらの幅を識別パラメータとしてい
るが、抽出される構造物の数はこれに限定されるもので
はなく、より多くの構造物を抽出し、より多数の識別パ
ラメータを用いて目標の識別を行うこととしてもよい。
なお、この発明は上記実施の形態に限ることなく、この
ほか、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して
実施できるのはもちろんのことである。Further, in the second embodiment described above, two structures are extracted and their widths are used as identification parameters. However, the number of structures extracted is not limited to this, and more structures are extracted. The object may be extracted and the target may be identified using a larger number of identification parameters.
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and needless to say, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
【００３７】[0037]
【発明の効果】この発明は以上説明したように構成され
ているので、以下に示すような効果を奏する。請求項１
または６記載の発明によれば、目標と目標形状モデルと
の合致率を、全長についての合致率と構造物の大きさに
ついての合致率とを合成することで算出することができ
る。ＩＳＡＲ画像には、観測状況の影響で、一部の目標
物が映らないことがある。本発明では、このような場合
に、その構造物の合致率は最終的な合致率の算出に用い
られないため、観測状況に影響されることなく常に高精
度な目標識別が実現できる。Since the present invention is constructed as described above, it has the following effects. Claim 1
Alternatively, according to the invention described in 6 , the matching rate between the target and the target shape model can be calculated by synthesizing the matching rate for the entire length and the matching rate for the size of the structure. Some targets may not be shown in the ISAR image due to the observation situation. In the present invention, in such a case, the matching rate of the structure is not used for the calculation of the final matching rate, so that highly accurate target identification can always be realized without being influenced by the observation situation.
【００３８】請求項２または７記載の発明によれば、目
標と目標形状モデルとの合致率を、全長についての合致
率と構造物の大きさについての合致率とを合成すること
で算出することができる。ＩＳＡＲ画像に映し出されて
いる構造物が目標形状モデルに含まれていない場合は、
両者は合致しない可能性が高いと判断できる。本発明で
は、このような場合に、その構造物の合致率がゼロとさ
れたうえで最終的な合致率が算出される。このため、本
発明によれば、最終的な合致率の値を、実状に沿った値
とすることができる。According to the invention of claim 2 or 7 , the matching rate between the target and the target shape model is calculated by synthesizing the matching rate for the entire length and the matching rate for the size of the structure. You can If the structure shown in the ISAR image is not included in the target shape model,
It can be judged that there is a high possibility that the two do not match. According to the present invention, in such a case, the matching rate of the structure is set to zero, and then the final matching rate is calculated. Therefore, according to the present invention, the final value of the matching rate can be set to a value in accordance with the actual condition.
【００３９】請求項３記載の発明によれば、ＩＳＡＲ画
像に捕らえられた船舶の識別を、その全長と、その艦橋
の大きさとに着目して正確に行うことができる。According to the third aspect of the present invention, it is possible to accurately identify the ship captured in the ISAR image by paying attention to the entire length and the size of the bridge.
【００４０】請求項４記載の発明によれば、ＩＳＡＲ画
像に捕らえられた航空機の識別を、その全長と、その翼
幅とに着目して正確に行うことができる。According to the invention described in claim 4 , it is possible to accurately identify the aircraft captured in the ISAR image by paying attention to the total length and the wing width of the aircraft.
【００４１】請求項５または８記載の発明によれば、所
定のしきい値を越える目標形状モデルだけを、すなわ
ち、目標と合致する可能性が十分に高い目標形状モデル
だけを、目標識別結果として表示することができる。According to the fifth or eighth aspect of the present invention, only the target shape model exceeding a predetermined threshold value, that is, only the target shape model having a high possibility of matching the target is set as the target identification result. Can be displayed.
【図１】 本発明の実施の形態１の逆合成開口レーダ装
置のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of an inverse synthetic aperture radar device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】 捕獲目標が艦艇の場合に得られる逆合成開口
レーダ画像のイメージ図である。FIG. 2 is an image diagram of an inverse synthetic aperture radar image obtained when the capture target is a ship.
【図３】 捕獲目標が航空機の場合に得られる逆合成開
口レーダ画像のイメージ図である。FIG. 3 is an image diagram of an inverse synthetic aperture radar image obtained when the capture target is an aircraft.
２ 特徴部分抽出部、 ３ 合致率算出部、 ４
データベース記憶部、 Ｌ 全長、 l1 第１構造
物の幅、 l2 第２構造物の幅、 l3 航空機の主
翼の幅、 l4 航空機の尾翼の幅。2 feature portion extraction unit, 3 matching rate calculation unit, 4
Database storage, L Total length, l1 Width of first structure, l2 Width of second structure, l3 Aircraft wing width, l4 Aircraft tail width.
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平９−127242（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−94941（ＪＰ，Ａ) 特開2000−3436（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−243740（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−33649（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−138277（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−113865（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01S 7/00 - 7/42 G01S 13/00 - 13/95 Continuation of the front page (56) Reference JP-A-9-127242 (JP, A) JP-A-11-94941 (JP, A) JP-A-2000-3436 (JP, A) JP-A-9-243740 (JP, A) JP-A-9-33649 (JP, A) JP-A-9-138277 (JP, A) JP-A-7-113865 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) ) G01S 7/00-7/42 G01S 13/00-13/95
Claims (8)
ダ画像を生成する逆合成開口レーダ装置であって、 前記逆合成開口レーダ画像から、目標の全長と、目標が
備える構造物の大きさとを抽出する特徴部分抽出部と、 複数の目標形状モデルのそれぞれについて、全長と構造
物の大きさとを識別パラメータとして格納したデータベ
ース記憶部と、 前記目標の全長および構造物の大きさと、前記目標形状
モデルの全長および構造物の大きさとに基づいて、前記
目標と前記目標形状モデルとの合致率を算出する合致率
算出部とを備え、前記合致率算出部は、 前記目標の全長と前記目標形状モデルの全長との合致率
を算出する手段と、 前記目標の構造物の大きさと前記目標形状モデルの構造
物の大きさとの合致率を算出する手段と、 全長に関する前記合致率と構造物の大きさに関する前記
合致率とを合成して最終的な合致率を算出する手段と、 前記目標形状モデルに含まれる構造物が、前記逆合成開
口レーダ画面の中に存在しない場合に、その構造物に関
する合致率を、前記最終的な合致率の基礎から除外する
手段と、 を備えることを特徴とする逆合成開口レーダ装置。1. A reverse synthetic aperture radar apparatus for generating a reverse synthetic aperture radar image based on a radar echo, wherein the total length of a target and the size of a structure included in the target are extracted from the reverse synthetic aperture radar image. A characteristic portion extraction unit, a database storage unit that stores the total length and the size of the structure as identification parameters for each of the plurality of target shape models, the target total length and the size of the structure, and the target shape model A match rate calculation unit that calculates a match rate between the target and the target shape model based on the total length and the size of the structure, and the match rate calculation unit is configured to calculate the total length of the target and the target shape model. Match rate with total length
For calculating the size of the target structure and the structure of the target shape model
Means for calculating the matching rate with the size of the object,
A means for calculating a final match rate by synthesizing the match rate and a structure included in the target shape model,
If it is not in the mouth radar screen,
Exclude matching rates from the basis of the final matching rate
Conversely synthetic aperture radar system, characterized in that it comprises a means.
ダ画像を生成する逆合成開口レーダ装置であって、 前記逆合成開口レーダ画像から、目標の全長と、目標が
備える構造物の大きさとを抽出する特徴部分抽出部と、 複数の目標形状モデルのそれぞれについて、全長と構造
物の大きさとを識別パラメータとして格納したデータベ
ース記憶部と、 前記目標の全長および構造物の大きさと、前記目標形状
モデルの全長および構造物の大きさとに基づいて、前記
目標と前記目標形状モデルとの合致率を算出する合致率
算出部とを備え、 前記合致率算出部は、 前記目標の全長と前記目標形状モデルの全長との合致率
を算出する手段と、 前記目標の構造物の大きさと前記目標形状モデルの構造
物の大きさとの合致率を算出する手段と、 全長に関する前記合致率と構造物の大きさに関する前記
合致率とを合成して最終的な合致率を算出する手段と、 前記逆合成開口レーダ画面の中に存在する構造物が、前
記目標形状モデルに含まれていない場合に、その構造物
に関する合致率をゼロとして、前記最終的な合致率の基
礎とする手段と、 を備える ことを特徴とする逆合成開口レーダ装置。2. An inverse synthetic aperture ray based on radar echoes.
A reverse synthetic aperture radar apparatus for generating a dull image , wherein the total length of the target and the target are calculated from the reverse synthetic aperture radar image.
The feature length extraction unit that extracts the size of the structure to be provided , and the total length and structure of each of the target shape models
A database that stores the size of an object as an identification parameter.
Source storage unit, the total length of the target and the size of the structure, and the target shape
Based on the total length of the model and the size of the structure,
Match rate for calculating the match rate between the target and the target shape model
A matching section, wherein the matching rate calculating section is configured to match the total length of the target and the target shape model with each other.
For calculating the size of the target structure and the structure of the target shape model
Means for calculating the matching rate with the size of the object,
A means for synthesizing the match rate and a final match rate and a structure existing in the inverse synthetic aperture radar screen are
The structure if it is not included in the target shape model
The match rate for
Conversely synthetic aperture radar system, characterized in that it comprises means for the foundation, the.
である場合は船首と船尾を結ぶ全長と、少なくとも１つ
の艦橋の幅とを抽出し、 前記合致率算出部は、前記船舶の全長と、前記艦橋の幅
とを用いて、前記目標形状モデルとの合致率を算出する
ことを特徴とする請求項１または２記載の逆合成開口レ
ーダ装置。3. The characteristic portion extraction unit extracts the total length connecting the bow and stern and the width of at least one bridge when the target is a ship, and the matching rate calculation unit calculates the total length of the ship. 3. The inverse synthetic aperture radar device according to claim 1, wherein the matching rate with the target shape model is calculated by using the above and the width of the bridge.
機である場合は機首と機尾を結ぶ全長と、少なくとも１
つの翼幅とを抽出し、 前記合致率算出部は、前記航空機の全長と、前記翼幅と
を用いて、前記目標形状モデルとの合致率を算出するこ
とを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の逆合
成開口レーダ装置。4. The characteristic portion extraction unit, if the target is an aircraft, a total length connecting a nose and a stern, and at least 1
One of the extracts and span, the match rate calculation unit, and the overall length of the aircraft, with said blade width, claims 1 to 3, characterized in that to calculate the match rate between the target shape model The inverse synthetic aperture radar device according to any one of 1 .
越える目標形状モデルを選択して表示する識別結果表示
部を更に備えることを特徴とする請求項１乃至４の何れ
か１項記載の逆合成開口レーダ装置。5. any one of claims 1 to 4, characterized in that concordance rate between the target further comprises an identification result display unit for displaying selected target shape model exceeds a predetermined threshold Inverse synthetic aperture radar device described.
成開口レーダ画像を用いて目標を識別する方法であっ
て、 前記逆合成開口レーダ画像から、目標の全長と、目標が
備える構造物の大きさとを抽出する特徴部分抽出ステッ
プと、 前記目標と所定の目標形状モデルとの合致率を、前記目
標の全長および構造物の大きさと、前記目標形状モデル
の全長および構造物の大きさとに基づいて算出する合致
率算出ステップとを含み、前記合致率算出ステップは、 前記目標の全長と前記目標形状モデルの全長との合致率
を算出するサブステップと、 前記目標の構造物の大きさと前記目標形状モデルの構造
物の大きさとの合致率を算出するサブステップと、 全長に関する前記合致率と構造物の大きさに関する前記
合致率とを合成して最終的な合致率を算出するサブステ
ップと、 前記目標形状モデルに含まれる構造物が、前記逆合成開
口レーダ画面の中に存在しない場合に、その構造物に関
する合致率を、前記最終的な合致率の基礎から除外する
サブステップと、 を含むことを特徴とする目標識別方法。6. A method for identifying a target using an inverse synthetic aperture radar image generated based on radar echoes, wherein the target total length and the size of a structure included in the target are determined from the inverse synthetic aperture radar image. And a feature portion extraction step of extracting, and the matching rate of the target and a predetermined target shape model, based on the total length of the target and the size of the structure, and the total length of the target shape model and the size of the structure. and a match rate calculation step of calculating, the match rate calculation step, concordance rate between the total length and the total length of the target shape model of the target
Calculating the size of the target structure and the structure of the target shape model
A sub-step of calculating a matching rate with the size of the object,
Substrate that calculates the final match rate by combining
And the structure included in the target shape model
If it is not in the mouth radar screen,
Exclude matching rates from the basis of the final matching rate
A target identifying method comprising: a sub-step .
成開口レーダ画像を用いて目標を識別する方法であっ
て、 前記逆合成開口レーダ画像から、目標の全長と、目標が
備える構造物の大きさとを抽出する特徴部分抽出ステッ
プと、 前記目標と所定の目標形状モデルとの合致率を、前記目
標の全長および構造物の大きさと、前記目標形状モデル
の全長および構造物の大きさとに基づいて算出する合致
率算出ステップとを含み、 前記合致率算出ステップは、 前記目標の全長と前記目標形状モデルの全長との合致率
を算出するサブステップと、 前記目標の構造物の大きさと前記目標形状モデルの構造
物の大きさとの合致率を算出するサブステップと、 全長に関する前記合致率と構造物の大きさに関する前記
合致率とを合成して最終的な合致率を算出するサブステ
ップと、 前記逆合成開口レーダ画面の中に存在する構造物が、前
記目標形状モデルに含まれていない場合に、その構造物
に関する合致率をゼロとして、前記最終的な合致率の基
礎とするサブステップ を含むことを特徴とする目標識別
方法。7. An inverse combination generated based on a radar echo.
It is a method to identify a target using a synthetic aperture radar image.
Then, from the inverse synthetic aperture radar image, the total length of the target and the target
The feature extraction step that extracts the size of the structure
And flop, the concordance rate between the target and the predetermined target shape model, the eye
The total length of the mark and the size of the structure, and the target shape model
Match calculated based on the total length of the building and the size of the structure
And a matching rate calculation step , wherein the matching rate calculation step includes a matching rate between the total length of the target and the total length of the target shape model.
Calculating the size of the target structure and the structure of the target shape model
A sub-step of calculating a matching rate with the size of the object,
Substrate that calculates the final match rate by combining
And the structure present in the inverse synthetic aperture radar screen
The structure if it is not included in the target shape model
The match rate for
A target identification method characterized by including a substep as a foundation .
越える目標形状モデルを選択するステップと、 その結果選択された目標形状モデルを識別結果として表
示するステップと、を 更に含むことを特徴とする請求項６または７記載の目
標識別方法。A step 8. concordance rate between the target selects the target shape model exceeds a predetermined threshold value, and displaying the results selected target geometric model as a recognition result, further including The target identifying method according to claim 6 or 7, characterized in that
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