JP5545741B2 - 目標物検出画像生成装置、目標物検出装置、目標物検出画像生成プログラム、目標物検出プログラム、目標物検出画像生成装置の目標物検出画像生成方法および目標物検出装置の目標物検出方法 - Google Patents
目標物検出画像生成装置、目標物検出装置、目標物検出画像生成プログラム、目標物検出プログラム、目標物検出画像生成装置の目標物検出画像生成方法および目標物検出装置の目標物検出方法 Download PDFInfo
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Description
CFARは、レーダ観測された電磁波の入射強度を画素値として示す画像データから対象画素に対して小領域を抽出し、小領域の統計値に基づいて閾値(電磁波の入射強度)を決定し、対象画素の画素値と閾値とを比較して目標物を検出する方式である(非特許文献1、非特許文献2)。
(1)ノイズとなる海面や地表からの散乱波(または放射波)の入射強度は入射角に依存するが、この入射角の影響が考慮されない。
(2)適当な閾値を決定することが難しい。閾値が小さいと目標物だけでなく一部の海面や地表も目標物として検出してしまい、閾値が大きいと目標物を検出できない場合がある。
(3)対象画素に対する小領域はある程度大きい必要があるため、小領域に多数の目標物が存在する可能性が高い。この場合、閾値が大きくなり、目標物の検出率が低下する。
特定地域で散乱した電磁波と前記特定地域から放射される電磁波とをレーダで観測して得られた画像データであって観測された電磁波の強度を画素値として示す画像データをレーダ画像として記憶するレーダ画像記憶部と、
前記レーダ画像記憶部に記憶されたレーダ画像から、所定数の画素から成る画素領域毎に当該画素領域をターゲットセルとして含む所定の大きさの画素領域をレファレンスセルとして抽出するレファレンスセル抽出部と、
前記レファレンスセル抽出部により抽出されたレファレンスセル毎に、当該レファレンスセルの画素値の平均値を画素平均値として算出する画素平均値算出部と、
前記レファレンスセル抽出部により抽出されたレファレンスセル毎に、当該レファレンスセルの画素値の標準偏差を画素標準偏差として算出する画素標準偏差算出部と、
前記画素平均値算出部により前記レファレンスセル毎に算出された画素平均値と前記画素標準偏差算出部により前記レファレンスセル毎に算出された画素標準偏差とに基づいて、前記レファレンスセル毎に、当該レファレンスセルの画素平均値と当該レファレンスセルの画素標準偏差との差を標準偏差補正値として算出する標準偏差補正値算出部と、
前記標準偏差補正値算出部により前記レファレンスセル毎に算出された標準偏差補正値を当該レファレンスセル内のターゲットセルに対応する画素領域に設定した画像データを、前記特定地域に存在する目標物を表示する目標物検出画像として生成する目標物検出画像生成部とを備える。
前記レファレンスセルは、前記アジマス方向に長くて前記レンジ方向に短い長方形状の画素領域である。
前記標準偏差補正値算出部により算出された標準偏差補正値毎に当該標準偏差補正値と所定の検出閾値とを比較し、前記検出閾値より大きい標準偏差補正値に対応するターゲットセルを前記特定地域に存在する目標物が表示された目標物領域として特定する目標物検出部を備える。
特定地域で散乱した電磁波と前記特定地域から放射される電磁波とをレーダで観測して得られた画像データであって観測された電磁波の強度を画素値として示す画像データをレーダ画像として記憶するレーダ画像記憶部と、
前記レーダ画像記憶部に記憶されたレーダ画像から、所定数の画素から成る画素領域毎に当該画素領域をターゲットセルとして含む所定の大きさの画素領域をレファレンスセルとして抽出するレファレンスセル抽出部と、
前記レファレンスセル抽出部により抽出されたレファレンスセル毎に、当該レファレンスセルの画素値の平均値を画素平均値として算出する画素平均値算出部と、
前記レファレンスセル抽出部により抽出されたレファレンスセル毎に、当該レファレンスセルの画素値の標準偏差を画素標準偏差として算出する画素標準偏差算出部と、
前記画素平均値算出部により前記レファレンスセル毎に算出された画素平均値と前記画素標準偏差算出部により前記レファレンスセル毎に算出された画素標準偏差とに基づいて、前記レファレンスセル毎に、当該レファレンスセルの画素平均値と当該レファレンスセルの画素標準偏差との差を標準偏差補正値として算出する標準偏差補正値算出部と、
前記標準偏差補正値算出部により算出された標準偏差補正値毎に当該標準偏差補正値と所定の検出閾値とを比較し、前記検出閾値より大きい標準偏差補正値に対応するターゲットセルを前記特定地域に存在する目標物が表示された目標物領域として特定する目標物検出部とを備える。
特定地域で散乱した電磁波と前記特定地域から放射される電磁波とをレーダで観測して得られた画像データであって観測された電磁波の強度を画素値として示す画像データをレーダ画像として記憶するレーダ画像記憶部と、
前記レーダ画像記憶部に記憶されたレーダ画像から、所定数の画素から成る画素領域毎に当該画素領域をターゲットセルとして含む所定の大きさの画素領域をレファレンスセルとして抽出するレファレンスセル抽出部と、
前記レファレンスセル抽出部により抽出されたレファレンスセル毎に、当該レファレンスセルの画素値の標準偏差を画素標準偏差として算出する画素標準偏差算出部と、
前記画素標準偏差算出部により前記レファレンスセル毎に算出された画素標準偏差を当該レファレンスセル内のターゲットセルに対応する画素領域に設定した画像データを、前記特定地域に存在する目標物を表示する目標物検出画像として生成する目標物検出画像生成部とを備える。
特定地域で散乱した電磁波と前記特定地域から放射される電磁波とをレーダで観測して得られた画像データであって観測された電磁波の強度を画素値として示す画像データをレーダ画像として記憶するレーダ画像記憶部と、
前記レーダ画像記憶部に記憶されたレーダ画像から、所定数の画素から成る画素領域毎に当該画素領域をターゲットセルとして含む所定の大きさの画素領域をレファレンスセルとして抽出するレファレンスセル抽出部と、
前記レファレンスセル抽出部により抽出されたレファレンスセル毎に、当該レファレンスセルの画素値の平均値を画素平均値として算出する画素平均値算出部と、
前記画素平均値算出部により前記レファレンスセル毎に算出された画素平均値を当該レファレンスセル内のターゲットセルに対応する画素領域に設定した画像データを、前記特定地域の地表または海面を表示するクラッタ画像として生成するクラッタ画像生成部とを備える。
特定地域で散乱した電磁波と前記特定地域から放射される電磁波とをレーダで観測して得られた画像データであって観測された電磁波の強度を画素値として示す画像データをレーダ画像として記憶するレーダ画像記憶部に記憶されたレーダ画像から、所定数の画素から成る画素領域毎に当該画素領域をターゲットセルとして含む所定の大きさの画素領域をレファレンスセルとして抽出するレファレンスセル抽出処理と、
前記レファレンスセル抽出処理により抽出されたレファレンスセル毎に、当該レファレンスセルの画素値の平均値を画素平均値として算出する画素平均値算出処理と、
前記レファレンスセル抽出処理により抽出されたレファレンスセル毎に、当該レファレンスセルの画素値の標準偏差を画素標準偏差として算出する画素標準偏差算出処理と、
前記画素平均値算出処理により前記レファレンスセル毎に算出された画素平均値と前記画素標準偏差算出処理により前記レファレンスセル毎に算出された画素標準偏差とに基づいて、前記レファレンスセル毎に、当該レファレンスセルの画素平均値と当該レファレンスセルの画素標準偏差との差を標準偏差補正値として算出する標準偏差補正値算出処理と、
前記標準偏差補正値算出処理により前記レファレンスセル毎に算出された標準偏差補正値を当該レファレンスセル内のターゲットセルに対応する画素領域に設定した画像データを、前記特定地域に存在する目標物を表示する目標物検出画像として生成する目標物検出画像生成処理とをコンピュータに実行させる。
前記レファレンスセルは、前記アジマス方向に長くて前記レンジ方向に短い長方形状の画素領域である。
前記標準偏差補正値算出処理により算出された標準偏差補正値毎に当該標準偏差補正値と所定の検出閾値とを比較し、前記検出閾値より大きい標準偏差補正値に対応するターゲットセルを前記特定地域に存在する目標物が表示された目標物領域として特定する目標物検出処理を備える。
特定地域で散乱した電磁波と前記特定地域から放射される電磁波とをレーダで観測して得られた画像データであって観測された電磁波の強度を画素値として示す画像データをレーダ画像として記憶するレーダ画像記憶部に記憶されたレーダ画像から、所定数の画素から成る画素領域毎に当該画素領域をターゲットセルとして含む所定の大きさの画素領域をレファレンスセルとして抽出するレファレンスセル抽出処理と、
前記レファレンスセル抽出処理により抽出されたレファレンスセル毎に、当該レファレンスセルの画素値の平均値を画素平均値として算出する画素平均値算出処理と、
前記レファレンスセル抽出処理により抽出されたレファレンスセル毎に、当該レファレンスセルの画素値の標準偏差を画素標準偏差として算出する画素標準偏差算出処理と、
前記画素平均値算出処理により前記レファレンスセル毎に算出された画素平均値と前記画素標準偏差算出処理により前記レファレンスセル毎に算出された画素標準偏差とに基づいて、前記レファレンスセル毎に、当該レファレンスセルの画素平均値と当該レファレンスセルの画素標準偏差との差を標準偏差補正値として算出する標準偏差補正値算出処理と、
前記標準偏差補正値算出処理により算出された標準偏差補正値毎に当該標準偏差補正値と所定の検出閾値とを比較し、前記検出閾値より大きい標準偏差補正値に対応するターゲットセルを前記特定地域に存在する目標物が表示された目標物領域として特定する目標物検出処理とをコンピュータに実行させる。
特定地域で散乱した電磁波と前記特定地域から放射される電磁波とをレーダで観測して得られた画像データであって観測された電磁波の強度を画素値として示す画像データをレーダ画像として記憶するレーダ画像記憶部に記憶されたレーダ画像から、所定数の画素から成る画素領域毎に当該画素領域をターゲットセルとして含む所定の大きさの画素領域をレファレンスセルとして抽出するレファレンスセル抽出処理と、
前記レファレンスセル抽出処理により抽出されたレファレンスセル毎に、当該レファレンスセルの画素値の標準偏差を画素標準偏差として算出する画素標準偏差算出処理と、
前記画素標準偏差算出処理により前記レファレンスセル毎に算出された画素標準偏差を当該レファレンスセル内のターゲットセルに対応する画素領域に設定した画像データを、前記特定地域に存在する目標物を表示する目標物検出画像として生成する目標物検出画像生成処理とをコンピュータに実行させる。
特定地域で散乱した電磁波と前記特定地域から放射される電磁波とをレーダで観測して得られた画像データであって観測された電磁波の強度を画素値として示す画像データをレーダ画像として記憶するレーダ画像記憶部に記憶されたレーダ画像から、所定数の画素から成る画素領域毎に当該画素領域をターゲットセルとして含む所定の大きさの画素領域をレファレンスセルとして抽出するレファレンスセル抽出処理と、
前記レファレンスセル抽出処理により抽出されたレファレンスセル毎に、当該レファレンスセルの画素値の平均値を画素平均値として算出する画素平均値算出処理と、
前記画素平均値算出処理により前記レファレンスセル毎に算出された画素平均値を当該レファレンスセル内のターゲットセルに対応する画素領域に設定した画像データを、前記特定地域の地表または海面を表示するクラッタ画像として生成するクラッタ画像生成処理とをコンピュータに実行させる。
レファレンスセル抽出部が、前記レーダ画像記憶部に記憶されたレーダ画像から、所定数の画素から成る画素領域毎に当該画素領域をターゲットセルとして含む所定の大きさの画素領域をレファレンスセルとして抽出し、
画素平均値算出部が、前記レファレンスセル抽出部により抽出されたレファレンスセル毎に、当該レファレンスセルの画素値の平均値を画素平均値として算出し、
画素標準偏差算出部が、前記レファレンスセル抽出部により抽出されたレファレンスセル毎に、当該レファレンスセルの画素値の標準偏差を画素標準偏差として算出し、
標準偏差補正値算出部が、前記画素平均値算出部により前記レファレンスセル毎に算出された画素平均値と前記画素標準偏差算出部により前記レファレンスセル毎に算出された画素標準偏差とに基づいて、前記レファレンスセル毎に、当該レファレンスセルの画素平均値と当該レファレンスセルの画素標準偏差との差を標準偏差補正値として算出し、
目標物検出画像生成部が、前記標準偏差補正値算出部により前記レファレンスセル毎に算出された標準偏差補正値を当該レファレンスセル内のターゲットセルに対応する画素領域に設定した画像データを、前記特定地域に存在する目標物を表示する目標物検出画像として生成する。
レファレンスセル抽出部が、前記レーダ画像記憶部に記憶されたレーダ画像から、所定数の画素から成る画素領域毎に当該画素領域をターゲットセルとして含む所定の大きさの画素領域をレファレンスセルとして抽出し、
画素平均値算出部が、前記レファレンスセル抽出部により抽出されたレファレンスセル毎に、当該レファレンスセルの画素値の平均値を画素平均値として算出し、
画素標準偏差算出部が、前記レファレンスセル抽出部により抽出されたレファレンスセル毎に、当該レファレンスセルの画素値の標準偏差を画素標準偏差として算出し、
標準偏差補正値算出部が、前記画素平均値算出部により前記レファレンスセル毎に算出された画素平均値と前記画素標準偏差算出部により前記レファレンスセル毎に算出された画素標準偏差とに基づいて、前記レファレンスセル毎に、当該レファレンスセルの画素平均値と当該レファレンスセルの画素標準偏差との差を標準偏差補正値として算出し、
目標物検出部が前記標準偏差補正値算出部により算出された標準偏差補正値毎に当該標準偏差補正値と所定の検出閾値とを比較し、前記検出閾値より大きい標準偏差補正値に対応するターゲットセルを前記特定地域に存在する目標物が表示された目標物領域として特定する。
レファレンスセル抽出部が、前記レーダ画像記憶部に記憶されたレーダ画像から、所定数の画素から成る画素領域毎に当該画素領域をターゲットセルとして含む所定の大きさの画素領域をレファレンスセルとして抽出し、
画素標準偏差算出部が、前記レファレンスセル抽出部により抽出されたレファレンスセル毎に、当該レファレンスセルの画素値の標準偏差を画素標準偏差として算出し、
目標物検出画像生成部が、前記画素標準偏差算出部により前記レファレンスセル毎に算出された画素標準偏差を当該レファレンスセル内のターゲットセルに対応する画素領域に設定した画像データを、前記特定地域に存在する目標物を表示する目標物検出画像として生成する。
レファレンスセル抽出部が、前記レーダ画像記憶部に記憶されたレーダ画像から、所定数の画素から成る画素領域毎に当該画素領域をターゲットセルとして含む所定の大きさの画素領域をレファレンスセルとして抽出し、
画素平均値算出部が、前記レファレンスセル抽出部により抽出されたレファレンスセル毎に、当該レファレンスセルの画素値の平均値を画素平均値として算出し、
クラッタ画像生成部が、前記画素平均値算出部により前記レファレンスセル毎に算出された画素平均値を当該レファレンスセル内のターゲットセルに対応する画素領域に設定した画像データを、前記特定地域の地表または海面を表示するクラッタ画像として生成する。
レーダ観測された電磁波の入射強度を画素値として示す画像データから対象画素を含んだ小領域を抽出し、小領域の標準偏差を対象画素に設定した標準偏差画像を生成し、標準偏差画像に基づいて目標物を検出する形態について説明する。
実施の形態1におけるレーダ観測について、図1に基づいて説明する。
アクティブ方式とは、電磁波を観測地域に向けて照射し、観測地域で反射して後方散乱した電磁波を入射し、入射した電磁波の強度を計測する方式である。
パッシブ方式とは、電磁波を照射しない方式であり、観測地域から放射される電磁波を入射し、入射した電磁波の強度を計測する方式である。
実施の形態1における目標物検出装置100の機能構成について、図2に基づいて説明する。
例えば、レーダ画像191や後述するその他の画像データ、検出した目標物の座標値(目標物座標値195)は、装置記憶部190に記憶されるデータの一例である。
目標物検出部150は、目標物領域に基づいて目標物が位置した地点の座標値を目標物座標値195として算出する。
例えば、レファレンスセル101bは、アジマス方向に長くてレンジ方向に短い長方形状の画素領域である。
実施の形態1における目標物検出方法の処理の流れについて、図3に基づいて説明する。
画素平均値算出部120はレファレンスセル101bの画素平均値102を算出し(S120)、平均値画像生成部121は画素平均値102をターゲットセル101aに対応する平均値画像192の画素領域に設定する(S121)。
画素標準偏差算出部130はレファレンスセル101bの画素標準偏差103を算出し(S130)、標準偏差画像生成部131は画素標準偏差103をターゲットセル101aに対応する標準偏差画像193の画素領域に設定する(S131)。
標準偏差補正値算出部140は画素平均値102と画素標準偏差103との差を標準偏差補正値104として算出し(S140)、目標物検出画像生成部141は標準偏差補正値104をターゲットセル101aに対応する目標物検出画像194の画素領域に設定する(S141)。
画像表示部160は、目標物検出画像194(または、平均値画像192、標準偏差画像193)や目標物座標値195を表示する。
以下、S110で選択された画素領域を「ターゲットセル101a」という。
実施の形態1におけるレーダ画像191について、図4に基づいて説明する。
但し、ターゲットセル101aは、複数の画素から成るn画素×n画素の正方形の画素領域またはn画素×m画素の長方形の画素領域であっても構わない。
以下、S111で抽出された画素領域を「レファレンスセル101b」という。
レファレンスセル101bは、アジマス方向が長くてレンジ方向が短い長方形の画素領域であることが好ましい。理由については後述する。
S111の後、S120に進む。
例えば、画素平均値算出部120は、10画素×3画素のレファレンスセル101bに対してレファレンスセル101bを構成する30画素の画素値の平均値を算出する。
以下、S120で算出された平均値を「画素平均値102」という。
S120の後、S121に進む。
例えば、ターゲットセル101aがレーダ画像191内の座標値(u,v)で特定される画素である場合、平均値画像生成部121は、平均値画像192内の座標値(u,v)で特定される画素に画素平均値102を設定する。
S121の後、S130に進む。
例えば、画素標準偏差算出部130は、10画素×3画素のレファレンスセル101bに対してレファレンスセル101bを構成する30画素の画素値の標準偏差を算出する。
以下、S130で算出された標準偏差を「画素標準偏差103」という。
S130の後、S131に進む。
例えば、ターゲットセル101aがレーダ画像191内の座標値(u,v)で特定される画素である場合、標準偏差画像生成部131は、標準偏差画像193内の座標値(u,v)で特定される画素に画素標準偏差103を設定する。
S131の後、S140に進む。
例えば、標準偏差補正値算出部140は、画素標準偏差103から画素平均値102を差し引いた値(または、その絶対値)を算出する。
以下、S140で算出した値を「標準偏差補正値104」という。
S140の後、S141に進む。
例えば、ターゲットセル101aがレーダ画像191内の座標値(u,v)で特定される画素である場合、目標物検出画像生成部141は、目標物検出画像194内の座標値(u,v)で特定される画素に標準偏差補正値104を設定する。
S141の後、S149に進む。
但し、レファレンスセル抽出部110は、レーダ画像191の全ての画素をターゲットセル101aとして選択せずに、レーダ画像191から画素を間引きながらターゲットセル101aを選択しても構わない。例えば、レファレンスセル抽出部110は、S110において1画素から成るターゲットセル101aをn画素おきに選択する。1画素から成るターゲットセル101aをアジマス方向(またはレンジ方向)に1画素おきに選択すれば、ターゲットセル101aとして選択する画素の数が二分の一に減るため、S110〜S141の計算量および処理時間を二分の一に抑えることができる。また、1画素から成るターゲットセル101aをアジマス方向とレンジ方向とのそれぞれで1画素おきに選択すれば、ターゲットセル101aとして選択する画素の数が四分の一に減るため、S110〜S141の計算量および処理時間を四分の一に抑えることができる。
ターゲットセル101aの対象にする画素領域のうち未選択の画素領域が残っている場合(YES)、S110に戻る。
ターゲットセル101aの対象にする画素領域のうち未選択の画素領域が残っていない場合(NO)、S150に進む。
S150の後、S151に進む。
以下、S151で算出した座標値を「目標物座標値195」という。目標物座標値195は、目標物領域に対応する座標値、つまり、目標物が存在する場所を特定する座標値(例えば、緯度と経度)を示す。
また、レーダ画像191の画素に対応付けて観測地域の座標値を示す画像座標データを装置記憶部190に予め記憶しておいてもよい。この場合、目標物検出部150は、目標物検出画像194の目標物領域に対応するレーダ画像191の画素領域を算出し、算出した画素領域に対応する座標値を画像座標値データから目標物座標値195として取得する。
S160により、目標物検出方法の処理は終了する。
図5に示す観測地域201は、20度から65度の入射角でレーダ観測を行った約20キロメートル四方の海域である。
観測地域201内には複数の船舶202(目標物の一例)が存在している。
図6に示すレーダ画像191は図5に示した観測地域201を映しており、レンジ方向の座標値が小さい画素領域ほどレーダ観測の入射角が小さく、レンジ方向の座標値が大きい画素領域ほどレーダ観測の入射角が大きい。
つまり、観測地域201に存在する船舶202(目標物の一例)はレーダ200からの電磁波をレーダ200に向けて反射(後方散乱)するため、船舶202を表示した画素領域は明るい。
一方、観測地域201の海面(特に、波が静かな海面)(クラッタの一例)はレーダ200からの電磁波のほとんどの成分をレーダ200と反対側に鏡面反射し、レーダ200に向けて後方散乱する電磁波の成分は少ないため、海面を映した画素領域は暗い。
CFARによる目標物検出方法について、図7に基づいて説明する。
ガードセル211はターゲットセル210の周囲の画素領域であり、レファレンスセル212はガードセル211の周囲の画素領域である。
そして、ターゲットセル210の画素値(例えば、平均値)と閾値Tとを比較し、ターゲットセル210の画素値が大きければターゲットセル210を目標物の画素領域として検出する。
また、CFARはガードセル211の周囲の画素領域をレファレンスセル212として使用するため、レファレンスセル212が大きな領域になってしまう。このため、図5のようにレーダ画像191に多数の目標物(船舶202)が存在している場合、レファレンスセル212に複数の目標物を含んでしまい、複数の目標物の画素値によって平均値mおよび標準偏差sが大きくなり、閾値Tが大きくなってしまう。その結果、ターゲットセル210に目標物が映っていても、ターゲットセル210を目標物の画素領域として検出できない。
さらに、レファレンスセル212はレンジ方向にも大きいため、レーダ画像191の画素値をレンジ方向によって変化させてしまう「レーダ観測における入射角の影響(図6参照)」を受けてしまい、目標物を正確に検出することが難しい。
図8に示す平均値画像192は、図6に示したレーダ画像191から生成したものである。
平均値画像192は、画素領域(ターゲットセル101a)毎に、当該画素領域を含んだ参照領域(レファレンスセル101b)の画素値の平均値を当該画素領域の画素値として設定した画像である(図3のS120、S121参照)。
そのため、レファレンスセル101bに映るほとんどの部分は海面または地表であり、レファレンスセル101bの画素値の平均値は海面または地表面の画素値に近い値になる。
図9に示す標準偏差画像193は、図6に示したレーダ画像191から生成したものである。
標準偏差画像193は、画素領域(ターゲットセル101a)毎に、当該画素領域を含んだ参照領域(レファレンスセル101b)の画素値の標準偏差を当該画素領域の画素値として設定した画像である(図3のS130、S131参照)。
図10(1)は、目標物の画素領域のヒストグラム220と、目標物の画素領域を除いたレファレンスセル101bのヒストグラム221とを別々に示している。
図10(2)は、目標物の画素領域を含んだレファレンスセル101bのヒストグラム222を示している。ヒストグラム222はヒストグラム220とヒストグラム221とを結合したものである。
図11に示す目標物検出画像194は、図8に示した平均値画像192と図9に示した標準偏差画像193とから生成したものである。
目標物検出画像194は、画素領域(ターゲットセル101a)毎に、平均値画像192の画素値と標準偏差画像193の画素値との差を当該画素領域の画素値として設定した画像である(図3のS140、S141参照)。
(1)平均値画像192、(2)標準偏差画像193および(3)目標物検出画像194から特定の第u列を抽出し、抽出した第u列の画素値[dB]をグラフ化して図12に示した。横軸にレンジ方向の座標値を示し、縦軸に画素値(入射強度)を示す。
つまり、(3)目標物検出画像194の画素値は、目標物を強調している(2)標準偏差画像193の画素値から海面または地表を強調している(1)平均値画像192の画素値を差し引いた値であって、目標物をより強調した値である。
また、(3)目標物検出画像194の画素値は、(1)平均値画像192の画素値と(2)標準偏差画像193の画素値とに共通して含まれる「レーダ観測における入射角の影響(図6参照)」を除去した値である。
図13において、目標物検出装置100は、CPU911(Central Processing Unit)を備えている。CPU911は、バス912を介してROM913、RAM914、通信装置915、ディスプレイ装置901、キーボード902、マウス903、ドライブ装置904、プリンタ装置905、磁気ディスク装置920と接続され、これらのハードウェアデバイスを制御する。ドライブ装置904は、FD(Flexible・Disk・Drive)、CD(Compact Disc)、DVD(Digital・Versatile・Disc)などの記憶媒体を読み書きする装置である。
Claims (10)
- 特定地域で散乱した電磁波と前記特定地域から放射される電磁波とをレーダで観測して得られた画像データであって観測された電磁波の強度を画素値として示す画像データをレーダ画像として記憶するレーダ画像記憶部と、
前記レーダ画像記憶部に記憶されたレーダ画像から、所定数の画素から成る画素領域毎に当該画素領域をターゲットセルとして含む所定の大きさの画素領域をレファレンスセルとして抽出するレファレンスセル抽出部と、
前記レファレンスセル抽出部により抽出されたレファレンスセル毎に、当該レファレンスセルの画素値の平均値を画素平均値として算出する画素平均値算出部と、
前記レファレンスセル抽出部により抽出されたレファレンスセル毎に、当該レファレンスセルの画素値の標準偏差を画素標準偏差として算出する画素標準偏差算出部と、
前記画素平均値算出部により前記レファレンスセル毎に算出された画素平均値と前記画素標準偏差算出部により前記レファレンスセル毎に算出された画素標準偏差とに基づいて、前記レファレンスセル毎に、当該レファレンスセルの画素平均値と当該レファレンスセルの画素標準偏差との差を標準偏差補正値として算出する標準偏差補正値算出部と、
前記標準偏差補正値算出部により前記レファレンスセル毎に算出された標準偏差補正値を当該レファレンスセル内のターゲットセルに対応する画素領域に設定した画像データを、前記特定地域に存在する目標物を表示する目標物検出画像として生成する目標物検出画像生成部と
を備えたことを特徴とする目標物検出画像生成装置。 - 前記レーダ画像は、前記特定地域の画像を前記レーダの進行方向を示すアジマス方向と前記レーダにより観測された電磁波の入射方向を示すレンジ方向との二次元で表し、
前記レファレンスセルは、前記アジマス方向に長くて前記レンジ方向に短い長方形状の画素領域である
ことを特徴とする請求項1記載の目標物検出画像生成装置。 - 前記目標物検出画像生成装置は、さらに、
前記標準偏差補正値算出部により算出された標準偏差補正値毎に当該標準偏差補正値と所定の検出閾値とを比較し、前記検出閾値より大きい標準偏差補正値に対応するターゲットセルを前記特定地域に存在する目標物が表示された目標物領域として特定する目標物検出部を備える
ことを特徴とする請求項1または請求項2記載の目標物検出画像生成装置。 - 特定地域で散乱した電磁波と前記特定地域から放射される電磁波とをレーダで観測して得られた画像データであって観測された電磁波の強度を画素値として示す画像データをレーダ画像として記憶するレーダ画像記憶部と、
前記レーダ画像記憶部に記憶されたレーダ画像から、所定数の画素から成る画素領域毎に当該画素領域をターゲットセルとして含む所定の大きさの画素領域をレファレンスセルとして抽出するレファレンスセル抽出部と、
前記レファレンスセル抽出部により抽出されたレファレンスセル毎に、当該レファレンスセルの画素値の平均値を画素平均値として算出する画素平均値算出部と、
前記レファレンスセル抽出部により抽出されたレファレンスセル毎に、当該レファレンスセルの画素値の標準偏差を画素標準偏差として算出する画素標準偏差算出部と、
前記画素平均値算出部により前記レファレンスセル毎に算出された画素平均値と前記画素標準偏差算出部により前記レファレンスセル毎に算出された画素標準偏差とに基づいて、前記レファレンスセル毎に、当該レファレンスセルの画素平均値と当該レファレンスセルの画素標準偏差との差を標準偏差補正値として算出する標準偏差補正値算出部と、
前記標準偏差補正値算出部により算出された標準偏差補正値毎に当該標準偏差補正値と所定の検出閾値とを比較し、前記検出閾値より大きい標準偏差補正値に対応するターゲットセルを前記特定地域に存在する目標物が表示された目標物領域として特定する目標物検出部と
を備えたことを特徴とする目標物検出装置。 - 特定地域で散乱した電磁波と前記特定地域から放射される電磁波とをレーダで観測して得られた画像データであって観測された電磁波の強度を画素値として示す画像データをレーダ画像として記憶するレーダ画像記憶部に記憶されたレーダ画像から、所定数の画素から成る画素領域毎に当該画素領域をターゲットセルとして含む所定の大きさの画素領域をレファレンスセルとして抽出するレファレンスセル抽出処理と、
前記レファレンスセル抽出処理により抽出されたレファレンスセル毎に、当該レファレンスセルの画素値の平均値を画素平均値として算出する画素平均値算出処理と、
前記レファレンスセル抽出処理により抽出されたレファレンスセル毎に、当該レファレンスセルの画素値の標準偏差を画素標準偏差として算出する画素標準偏差算出処理と、
前記画素平均値算出処理により前記レファレンスセル毎に算出された画素平均値と前記画素標準偏差算出処理により前記レファレンスセル毎に算出された画素標準偏差とに基づいて、前記レファレンスセル毎に、当該レファレンスセルの画素平均値と当該レファレンスセルの画素標準偏差との差を標準偏差補正値として算出する標準偏差補正値算出処理と、
前記標準偏差補正値算出処理により前記レファレンスセル毎に算出された標準偏差補正値を当該レファレンスセル内のターゲットセルに対応する画素領域に設定した画像データを、前記特定地域に存在する目標物を表示する目標物検出画像として生成する目標物検出画像生成処理とをコンピュータに実行させる目標物検出画像生成プログラム。 - 前記レーダ画像は、前記特定地域の画像を前記レーダの進行方向を示すアジマス方向と前記レーダにより観測された電磁波の入射方向を示すレンジ方向との二次元で表し、
前記レファレンスセルは、前記アジマス方向に長くて前記レンジ方向に短い長方形状の画素領域である
ことを特徴とする請求項5記載の目標物検出画像生成プログラム。 - 前記目標物検出画像生成プログラムは、さらに、
前記標準偏差補正値算出処理により算出された標準偏差補正値毎に当該標準偏差補正値と所定の検出閾値とを比較し、前記検出閾値より大きい標準偏差補正値に対応するターゲットセルを前記特定地域に存在する目標物が表示された目標物領域として特定する目標物検出処理を備える
ことを特徴とする請求項5または請求項6記載の目標物検出画像生成プログラム。 - 特定地域で散乱した電磁波と前記特定地域から放射される電磁波とをレーダで観測して得られた画像データであって観測された電磁波の強度を画素値として示す画像データをレーダ画像として記憶するレーダ画像記憶部に記憶されたレーダ画像から、所定数の画素から成る画素領域毎に当該画素領域をターゲットセルとして含む所定の大きさの画素領域をレファレンスセルとして抽出するレファレンスセル抽出処理と、
前記レファレンスセル抽出処理により抽出されたレファレンスセル毎に、当該レファレンスセルの画素値の平均値を画素平均値として算出する画素平均値算出処理と、
前記レファレンスセル抽出処理により抽出されたレファレンスセル毎に、当該レファレンスセルの画素値の標準偏差を画素標準偏差として算出する画素標準偏差算出処理と、
前記画素平均値算出処理により前記レファレンスセル毎に算出された画素平均値と前記画素標準偏差算出処理により前記レファレンスセル毎に算出された画素標準偏差とに基づいて、前記レファレンスセル毎に、当該レファレンスセルの画素平均値と当該レファレンスセルの画素標準偏差との差を標準偏差補正値として算出する標準偏差補正値算出処理と、
前記標準偏差補正値算出処理により算出された標準偏差補正値毎に当該標準偏差補正値と所定の検出閾値とを比較し、前記検出閾値より大きい標準偏差補正値に対応するターゲットセルを前記特定地域に存在する目標物が表示された目標物領域として特定する目標物検出処理と
をコンピュータに実行させる目標物検出プログラム。 - 特定地域で散乱した電磁波と前記特定地域から放射される電磁波とをレーダで観測して得られた画像データであって観測された電磁波の強度を画素値として示す画像データをレーダ画像として記憶するレーダ画像記憶部を備える目標物検出画像生成装置の目標物検出画像生成方法において、
レファレンスセル抽出部が、前記レーダ画像記憶部に記憶されたレーダ画像から、所定数の画素から成る画素領域毎に当該画素領域をターゲットセルとして含む所定の大きさの画素領域をレファレンスセルとして抽出し、
画素平均値算出部が、前記レファレンスセル抽出部により抽出されたレファレンスセル毎に、当該レファレンスセルの画素値の平均値を画素平均値として算出し、
画素標準偏差算出部が、前記レファレンスセル抽出部により抽出されたレファレンスセル毎に、当該レファレンスセルの画素値の標準偏差を画素標準偏差として算出し、
標準偏差補正値算出部が、前記画素平均値算出部により前記レファレンスセル毎に算出された画素平均値と前記画素標準偏差算出部により前記レファレンスセル毎に算出された画素標準偏差とに基づいて、前記レファレンスセル毎に、当該レファレンスセルの画素平均値と当該レファレンスセルの画素標準偏差との差を標準偏差補正値として算出し、
目標物検出画像生成部が、前記標準偏差補正値算出部により前記レファレンスセル毎に算出された標準偏差補正値を当該レファレンスセル内のターゲットセルに対応する画素領域に設定した画像データを、前記特定地域に存在する目標物を表示する目標物検出画像として生成する
ことを特徴とする目標物検出画像生成装置の目標物検出画像生成方法。 - 特定地域で散乱した電磁波と前記特定地域から放射される電磁波とをレーダで観測して得られた画像データであって観測された電磁波の強度を画素値として示す画像データをレーダ画像として記憶するレーダ画像記憶部を備える目標物検出装置の目標物検出方法において、
レファレンスセル抽出部が、前記レーダ画像記憶部に記憶されたレーダ画像から、所定数の画素から成る画素領域毎に当該画素領域をターゲットセルとして含む所定の大きさの画素領域をレファレンスセルとして抽出し、
画素平均値算出部が、前記レファレンスセル抽出部により抽出されたレファレンスセル毎に、当該レファレンスセルの画素値の平均値を画素平均値として算出し、
画素標準偏差算出部が、前記レファレンスセル抽出部により抽出されたレファレンスセル毎に、当該レファレンスセルの画素値の標準偏差を画素標準偏差として算出し、
標準偏差補正値算出部が、前記画素平均値算出部により前記レファレンスセル毎に算出された画素平均値と前記画素標準偏差算出部により前記レファレンスセル毎に算出された画素標準偏差とに基づいて、前記レファレンスセル毎に、当該レファレンスセルの画素平均値と当該レファレンスセルの画素標準偏差との差を標準偏差補正値として算出し、
目標物検出部が前記標準偏差補正値算出部により算出された標準偏差補正値毎に当該標準偏差補正値と所定の検出閾値とを比較し、前記検出閾値より大きい標準偏差補正値に対応するターゲットセルを前記特定地域に存在する目標物が表示された目標物領域として特定する
ことを特徴とする目標物検出装置の目標物検出方法。
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