JP6053596B2 - レーダ画像生成装置及びレーダ画像生成方法 - Google Patents
レーダ画像生成装置及びレーダ画像生成方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6053596B2 JP6053596B2 JP2013080394A JP2013080394A JP6053596B2 JP 6053596 B2 JP6053596 B2 JP 6053596B2 JP 2013080394 A JP2013080394 A JP 2013080394A JP 2013080394 A JP2013080394 A JP 2013080394A JP 6053596 B2 JP6053596 B2 JP 6053596B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image data
- signal data
- divided signal
- data
- image
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 52
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 107
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 62
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 61
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 48
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 36
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 36
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 claims description 18
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 101000904152 Homo sapiens Transcription factor E2F1 Proteins 0.000 description 6
- 102100024026 Transcription factor E2F1 Human genes 0.000 description 6
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 4
- 230000011218 segmentation Effects 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- 101000911772 Homo sapiens Hsc70-interacting protein Proteins 0.000 description 2
- 101001139126 Homo sapiens Krueppel-like factor 6 Proteins 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Description
以下の非特許文献1には、信号データをアジマス方向に分割し、分割後の信号データをそれぞれ画像化して複数のレーダ画像を生成し、複数のレーダ画像を合成することで、1枚の高精度なレーダ画像を得ているレーダ画像処理が開示されている。
複数のレーダ画像の合成は、各々のレーダ画像の両端を重ね合わせるように、合成部分を足し合わせるものである。
非特許文献1に開示されているレーダ画像処理では、多数のプロセッサを1対多の親子関係に設定し、以下の手順で、1つの親機が多数の子機に対して、処理を依頼する形式で並列処理を行っている。
(1)親機は、信号データを複数に分割する。
(2)親機は、分割後の信号データである分割信号データを複数の子機にそれぞれ送信す
る。
(3)複数の子機は、親機から送信された分割信号データ受信し、その分割信号データを
画像化してレーダ画像の画像データを生成する。
(4)複数の子機は、画像データを親機に送信する。
(5)親機は、複数の子機から送信された画像データを受信し、複数の画像データを合成
して、合成後の画像データを記録する。
(6)未処理の分割信号データがあれば、(1)に戻る。
これにより、データ転送と演算が同時に処理された分の時間だけ、全体の実行時間が削減される。
(1)子機の演算能力が高い場合、親機と子機間のデータ転送時間が、子機の演算時間よ
り長くなり、データ転送が全体の実行時間に与える影響が大きくなる(データ転送が
ボトルネックになる)。
(2)親機が合成処理を実施するため、子機の数が多い場合でも、合成処理が並列に処理
されず、親機の合成処理がボトルネックになる。
なお、分割後の信号データは、画像化処理によってサイズが巨大化する。このため、親機から分割信号データが子機に送信される時間より、子機から画像データが親機に送信される時間の方が長くなる。したがって、子機から親機へのデータ送信時間を削減しなければ、(1)の影響が大きくなる。
図1はこの発明の実施の形態1によるレーダ画像生成装置を示す構成図である。
図1のレーダ画像生成装置は、1台の親機1と1台の子機2から構成されており、親機1は、信号データ分割処理部11、分割信号データ送信処理部12及び画像データ受信処理部13を備えている。
また、子機2は、分割信号データ受信処理部21、画像化処理部22、画像データ合成処理部23、画像データ分割処理部24、メモリ25及び画像データ送信処理部26を備えている。
親機1の分割信号データ送信処理部12は信号データ分割処理部11による分割後の信号データであるN個の分割信号データを順番に子機2に送信する処理を実施する。なお、分割信号データ送信処理部12は分割信号データ送信手段を構成している。
子機2の画像化処理部22は分割信号データ受信処理部21により分割信号データが受信される毎に、当該分割信号データを画像化して、レーダ画像の画像データを生成する処理を実施する。なお、画像化処理部22は画像データ生成手段を構成している。
子機2の画像データ分割処理部24は画像化処理部22により生成された画像データのうち、画像データ合成処理部23により画像データが合成されていない領域内の画像データをメモリ25に格納する処理を実施する。なお、画像データ分割処理部24は画像データ分割手段を構成している。
子機2の画像データ送信処理部26は画像データ合成処理部23による合成後の画像データを親機1に送信する処理を実施する。なお、画像データ送信処理部26は画像データ送信手段を構成している。
親機1の画像データ受信処理部13は子機2の画像データ送信処理部26から送信された合成後の画像データを受信する処理を実施する。なお、画像データ受信処理部13は画像データ受信手段を構成している。
親機1がコンピュータで構成される場合、信号データ分割処理部11、分割信号データ送信処理部12及び画像データ受信処理部13の処理内容を記述しているプログラムをコンピュータのメモリに格納し、当該コンピュータのプロセッサ(例えば、CPUやGPU)が当該メモリに格納されているプログラムを実行するようにすればよい。
ただし、プログラムを実行するプロセッサの数は1個に限るものではなく、2以上のプロセッサがプログラムを実行するようにしてもよい。また、そのプロセッサの種類は問わない。
子機2がコンピュータで構成される場合、メモリ25をコンピュータのメモリ上に構成するとともに、分割信号データ受信処理部21、画像化処理部22、画像データ合成処理部23、画像データ分割処理部24及び画像データ送信処理部26の処理内容を記述しているプログラムをコンピュータのメモリに格納し、当該コンピュータのプロセッサ(例えば、CPUやGPU)が当該メモリに格納されているプログラムを実行するようにすればよい。
ただし、プログラムを実行するプロセッサの数は1個に限るものではなく、2以上のプロセッサがプログラムを実行するようにしてもよい。また、そのプロセッサの種類は問わない。
図2では、親機1が、画像化対象の信号データ(例えば、アンテナにより受信された信号データ)をアジマス方向に短冊状に分割し、分割後の信号データである分割信号データを子機2に送信している様子を示している。
また、子機2が、親機1から送信された各々の分割信号データを画像化して複数の画像データを生成し、複数の画像データの合成処理と分割処理を実施して、合成後の画像データを親機1に送信している様子を示している。
図3はこの発明の実施の形態1によるレーダ画像生成装置の処理内容(レーダ画像生成方法)を示すフローチャートである。
親機1の信号データ分割処理部11は、画像化対象の信号データを入力すると、その信号データをアジマス方向に短冊状に分割し、分割後の信号データである分割信号データを分割信号データ送信処理部12に出力する(ステップST1)。
ここで、図4は信号データ分割処理部11による信号データの分割処理を示す説明図である。
図4の例では、アジマス方向のサイズが12N、レンジ方向のサイズがMである信号データをアジマス方向にN分割することで、アジマス方向のサイズがNの信号データに分割している。
これにより、12個の分割信号データA〜Lが得られている。ここでは、信号データの分割数を12にしているが、2以上であれば分割数はいくつでも構わない。
以下、この実施の形態1では、説明の便宜上、信号データの分割数が12であり、12個の分割信号データA〜Lが得られているものとする。
即ち、分割信号データA→分割信号データB→・・・→分割信号データLの順番に、分割信号データを1つずつ子機2に送信する。
即ち、分割信号データA→分割信号データB→・・・→分割信号データLの順番に、分割信号データを1つずつ受信する。
子機2の画像化処理部22は、分割信号データ受信処理部21が分割信号データを受信する毎に、当該分割信号データを画像化して、レーダ画像の画像データA〜Lを生成する(ステップST4)。
即ち、分割信号データA→分割信号データB→・・・→分割信号データLの順番に、分割信号データを画像化して、レーダ画像の画像データA〜Lを生成する。
分割信号データの画像化処理としては、レーダ画像再生アルゴリズムに基づくものであればよく、例えば、非特許文献1に開示されている方法を用いることができる。
子機2の画像データ分割処理部24は、画像化処理部22により生成された画像データA〜Lのうち、画像データ合成処理部23により画像データが合成されていない領域内の画像データをメモリ25に格納する(ステップST6)。
子機2の画像データ送信処理部26は、画像データ合成処理部23による合成後の画像データを親機1に送信する(ステップST7)。
以下、図5を参照しながら、画像データ合成処理部23、画像データ分割処理部24及び画像データ送信処理部26の処理内容を具体的に説明する。
画像データ合成処理部23は、画像化処理部22から画像データA(分割信号データAが画像化されて生成された画像データ)を受けると、この段階では、合成未完了な領域内の画像データがメモリ25に格納されていないので、画像データの合成処理を実施せずに、その画像データAをそのまま画像データ分割処理部24に出力する。
画像データ分割処理部24は、画像データ合成処理部23から画像データAを受けると、その画像データAを領域A1内の画像データA1と領域A2内の画像データA2に2分割し、領域A1内の画像データA1を画像データ送信処理部26に出力して、領域A2内の画像データA2を合成未完了な領域内の画像データとしてメモリ25に格納する。
画像データ送信処理部26は、画像データ分割処理部24から領域A1内の画像データA1を受けると、その画像データA1を親機1に送信する。
画像データ分割処理部24は、画像データ合成処理部23から合成画像データA2B1を受けると、その合成画像データA2B1を領域B1内の合成画像データA2B1と領域B2内の画像データB2に2分割し、領域B1内の合成画像データA2B1を画像データ送信処理部26に出力して、領域B2内の画像データB2を合成未完了な領域内の画像データとしてメモリ25に格納する。
画像データ送信処理部26は、画像データ分割処理部24から出力された領域B1内の合成画像データB1(領域A2内の画像データA2と領域B1内の画像データB1が合成されている画像データ)を親機1に送信する。
画像データ分割処理部24は、画像データ合成処理部23から合成画像データB2C1を受けると、その合成画像データB2C1を領域C1内の合成画像データB2C1と領域C2内の画像データC2に2分割し、領域C1内の合成画像データB2C1を画像データ送信処理部26に出力して、領域C2内の画像データC2を合成未完了な領域内の画像データとしてメモリ25に格納する。
画像データ送信処理部26は、画像データ分割処理部24から出力された領域C1内の合成画像データB2C1(領域B2内の画像データB2と領域C1内の画像データC1が合成されている画像データ)を親機1に送信する。
画像化処理部22により生成された画像データD〜Lについても、上記と同様の処理を繰り返すことで画像データを合成し、合成後の画像データを順番に親機1に送信する。
以上の処理を全ての分割信号データに対する処理が完了するまで繰り返し行われる(ステップST9)。
非特許文献1に開示されているレーダ画像生成装置では、この実施の形態1と異なり、子機2において、画像データの合成処理や画像データの分割処理が実施されず、分割信号データが画像化されて生成された画像データを直ちに親機1に送信するようにしている(ステップST11)。
そして、親機1において、子機2から送信された複数の画像データを合成して、合成後の画像データを親局1内の合成画像データ領域に記録するようにしている(ステップST12,ST13)。
非特許文献1に開示されているレーダ画像生成装置では、子機2が、分割信号データを画像化して生成した画像データの全てを親機1に送信している。
これに対して、この実施の形態1のレーダ画像生成装置では、子機2が、分割信号データを画像化して生成した画像データのうち、既に他の画像データとの合成が完了している領域内の画像データだけを親機1に送信している。このため、画像データのデータ転送サイズが、非特許文献1に開示されているレーダ画像生成装置よりも小さくなり、画像データの送信に要する時間が短縮されている。
図8のタイムチャートでは、親機1と子機2の間で行う転送処理と、子機2が行う演算処理を同時に実施している。
非特許文献1では、子機2から親機1に画像データを送信するのに要する転送処理時間が、子機2の演算に要する処理時間(分割信号データの画像化に要する処理時間)より長いと仮定すると、図8に示すように、レーダ画像生成装置全体の処理時間が転送処理時間に依存する。
これに対して、この実施の形態1では、子機2が、分割信号データを画像化して生成した画像データのうち、既に他の画像データとの合成が完了している領域内の画像データだけを親機1に送信しているので、画像データ間の重なりが画像データサイズの半分であると仮定すると、子機2から親機1に画像データを送信するのに要する転送処理時間が、非特許文献1の半分に削減される。
これにより、子機2から親機1に画像データを送信するのに要する転送処理時間が、子機2の演算に要する処理時間より短くなる。このため、子機2の演算性能に応じた演算時間の削減が実現される。
即ち、子機2から親機1に画像データを送信するのに要する転送処理時間を削減することができるため、レーダ画像の生成時間を短縮することができる。
図9はこの発明の実施の形態2によるレーダ画像生成装置を示す構成図である。
図9のレーダ画像生成装置は、1台の親機1と3台の子機2−1〜2−3から構成されており、親機1は、信号データ分割処理部11、分割信号データ送信処理部12a及び画像データ受信処理部13を備えている。
子機2−1は、分割信号データ受信処理部21、画像化処理部22、画像データ合成処理部23、画像データ分割処理部24、メモリ25、画像データ送信処理部26及び合成未完了画像データ送信部31を備えている。
子機2−2は、分割信号データ受信処理部21、画像化処理部22、画像データ合成処理部23、画像データ分割処理部24、メモリ25、画像データ送信処理部26、合成未完了画像データ送信部31及び合成未完了画像データ受信部32を備えている。
子機2−3は、分割信号データ受信処理部21、画像化処理部22、画像データ合成処理部23、画像データ分割処理部24、メモリ25、画像データ送信処理部26及び合成未完了画像データ受信部32を備えている。
図9のレーダ画像生成装置は、子機2の台数が3台である例を示しているが、2台以上であれば何台でも構わない。
図9のレーダ画像生成装置では、子機2−1が合成未完了画像データ受信部32を備えておらず、子機2−3が合成未完了画像データ送信部31を備えていないが、全ての子機2−1〜2−3が、子機2−2の構成と同じであってもよい。
ただし、この場合、子機2−1の合成未完了画像データ受信部32は何も処理を実施せず、子機2−3の合成未完了画像データ送信部31は何も処理を実施しない。
親機1の分割信号データ送信処理部12aは図1の分割信号データ送信処理部12と同様に、信号データ分割処理部11による分割後の信号データであるN個の分割信号データを順番に子機2に送信する処理を実施する。
ただし、分割信号データ送信処理部12aは、複数の子機2が実装されているため、N個の分割信号データを子機2−1〜2−3に送信する際、各子機2に対して、連続的に並んでいる複数の分割信号データを送信するようにする。
また、ある子機2に対して、連続的に並んでいる複数の分割信号データを送信する際、複数の分割信号データの中で、他の子機2が画像データの合成に用いる領域内の分割信号データを最初に送信するようにする。
なお、分割信号データ送信処理部12aは分割信号データ送信手段を構成している。
子機2−2の合成未完了画像データ送信部31は子機2−3が画像データの合成に用いる合成未完了な領域内の画像データを子機2−3に送信する処理を実施する。
子機2−2の合成未完了画像データ受信部32は子機2−1の合成未完了画像データ送信部31から送信された合成未完了な領域内の画像データを受信する処理を実施する。
子機2−3の合成未完了画像データ受信部32は子機2−2の合成未完了画像データ送信部31から送信された合成未完了な領域内の画像データを受信する処理を実施する。
なお、合成未完了画像データ送信部31及び合成未完了画像データ受信部32は合成未完了画像データ転送手段を構成している。
親機1がコンピュータで構成される場合、信号データ分割処理部11、分割信号データ送信処理部12a及び画像データ受信処理部13の処理内容を記述しているプログラムをコンピュータのメモリに格納し、当該コンピュータのプロセッサ(例えば、CPUやGPU)が当該メモリに格納されているプログラムを実行するようにすればよい。
ただし、プログラムを実行するプロセッサの数は1個に限るものではなく、2以上のプロセッサがプログラムを実行するようにしてもよい。また、そのプロセッサの種類は問わない。
子機2がコンピュータで構成される場合、メモリ25をコンピュータのメモリ上に構成するとともに、分割信号データ受信処理部21、画像化処理部22、画像データ合成処理部23、画像データ分割処理部24、画像データ送信処理部26及び合成未完了画像データ送信部31/合成未完了画像データ受信部32の処理内容を記述しているプログラムをコンピュータのメモリに格納し、当該コンピュータのプロセッサ(例えば、CPUやGPU)が当該メモリに格納されているプログラムを実行するようにすればよい。
ただし、プログラムを実行するプロセッサの数は1個に限るものではなく、2以上のプロセッサがプログラムを実行するようにしてもよい。また、そのプロセッサの種類は問わない。
図10では、親機1が、画像化対象の信号データ(例えば、アンテナにより受信された信号データ)をアジマス方向に短冊状に分割し、分割後の信号データである分割信号データを子機2−1〜2−3に送信している様子を示している。
また、子機2−1〜2−3が、親機1から送信された各々の分割信号データを画像化して複数の画像データを生成し、複数の画像データの合成処理と分割処理を実施して、合成後の画像データを親機1に送信している様子を示している。
また、子機2−1,2−2が、子機2−2,2−3が画像データの合成に用いる領域内の画像データを子機2−2,2−3に転送している様子を示している。
図11はこの発明の実施の形態2によるレーダ画像生成装置の処理内容(レーダ画像生成方法)を示すフローチャートである。
親機1の信号データ分割処理部11は、画像化対象の信号データを入力すると、その信号データをアジマス方向に短冊状に分割し、分割後の信号データである分割信号データを分割信号データ送信処理部12に出力する(ステップST1)。
ここで、図12は信号データ分割処理部11による信号データの分割処理を示す説明図である。
図12の例では、アジマス方向のサイズが12N、レンジ方向のサイズがMである信号データをアジマス方向にN分割することで、アジマス方向のサイズがNの信号データに分割している。
これにより、12個の分割信号データA〜Lが得られている。ここでは、信号データの分割数を12にしているが、2以上であれば分割数はいくつでも構わない。
以下、この実施の形態2では、説明の便宜上、信号データの分割数が12であり、12個の分割信号データA〜Lが得られているものとする。
複数の子機2が実装されている場合、互いに隣り合っている領域の画像データが別々の子機2で生成されることがあり、このような場合には、どちらかの画像データを他方の子機2に転送し、他方の子機2で2つの画像データを合成する必要がある。
しかし、画像データを他方の子機2に転送する処理が加わると、レーダ画像生成装置全体の処理時間にも影響が及ぶので、画像データを他方の子機2に転送する処理は出来る限り少ない方が望ましい。
そこで、分割信号データ送信処理部12は、画像データを他方の子機2に転送する処理を出来る限り抑えるため、N個の分割信号データを子機2−1〜2−3に送信する際、各子機2に対して、連続的に並んでいる複数の分割信号データを送信するようにする。
図12の例では、分割信号データA〜Dを子機2−1に割り当て、分割信号データE〜Hを子機2−2に割り当て、分割信号データI〜Lを子機2−3に割り当てるようにしている。
したがって、子機2−2が親機1から分割信号データE〜Hを受信しても、子機2−1から領域D2内の画像データD2を受信できなければ、その画像データD2と画像データE1の合成処理を開始することができない。
このため、子機2−1では、分割信号データAから画像データAを生成するよりも先に分割信号データDから画像データDを生成して、その画像データDをいち早く子機2−2に送信するようにすれば、レーダ画像生成装置全体の処理時間を短くすることができる。
そこで、分割信号データ送信処理部12は、各子機2に対して、連続的に並んでいる複数の分割信号データを送信する際、複数の分割信号データの中で、他の子機2が画像データの合成に用いる領域内の分割信号データを最初に送信するようにする。
また、分割信号データ送信処理部12は、子機2−2に対する分割信号データの送信順序を、分割信号データH→分割信号データG→分割信号データF→分割信号データEにして、分割信号データH〜Eを1つずつ子機2−2に送信する(ステップST2)。
また、分割信号データ送信処理部12は、子機2−3に対する分割信号データの送信順序を、分割信号データL→分割信号データK→分割信号データJ→分割信号データIにして、分割信号データL〜Iを1つずつ子機2−2に送信する(ステップST2)。
ここでは、子機2−1〜2−3に対して、分割信号データA〜Lを均等に振り分けて、4個の分割信号データを与えるようにしているが、必ずしも、均等に振り分ける必要はない。
即ち、子機2−1の分割信号データ受信処理部21は、分割信号データD→分割信号データC→分割信号データB→分割信号データAの順番に、分割信号データを1つずつ受信する。
子機2−2の分割信号データ受信処理部21は、分割信号データH→分割信号データG→分割信号データF→分割信号データEの順番に、分割信号データを1つずつ受信する。
子機2−3の分割信号データ受信処理部21は、分割信号データL→分割信号データK→分割信号データJ→分割信号データIの順番に、分割信号データを1つずつ受信する。
即ち、子機2−1の画像化処理部22は、分割信号データD→分割信号データC→分割信号データB→分割信号データAの順番に、分割信号データを画像化して、レーダ画像の画像データD〜Aを生成する。
子機2−2の画像化処理部22は、分割信号データH→分割信号データG→分割信号データF→分割信号データEの順番に、分割信号データを画像化して、レーダ画像の画像データH〜Eを生成する。
子機2−3の画像化処理部22は、分割信号データL→分割信号データK→分割信号データJ→分割信号データIの順番に、分割信号データを画像化して、レーダ画像の画像データL〜Iを生成する。
子機2−1〜2−3の画像データ分割処理部24は、画像化処理部22により生成された画像データのうち、画像データ合成処理部23により画像データが合成されていない領域内の画像データをメモリ25に格納する(ステップST6)。
子機2−1〜2−3の画像データ送信処理部26は、画像データ合成処理部23による合成後の画像データを親機1に送信する(ステップST7)。
以下、図13を参照しながら、画像データ合成処理部23、画像データ分割処理部24及び画像データ送信処理部26の処理内容を具体的に説明する。
図13では、合成処理等の対象の画像データが画像データC,D,Eである例を示している。
子機2−1の画像データ分割処理部24は、画像データ合成処理部23から画像データDを受けると、その画像データDを領域D1内の画像データD1と領域D2内の画像データD2に2分割し、領域D1内の画像データD1を合成未完了な領域内の画像データとしてメモリ25に格納するとともに、領域D2内の画像データD2を合成未完了画像データ送信部31に出力する。
子機2−1の合成未完了画像データ送信部31は、画像データ分割処理部24から領域D2内の画像データD2を受けると、その画像データD2を子機2−2に送信する。
子機2−2の合成未完了画像データ受信部32は、子機2−1の合成未完了画像データ送信部31から送信された領域D2内の画像データD2を受信する。
子機2−2の画像データ分割処理部24は、画像データ合成処理部23から画像データHを受けると、その画像データHを領域H1内の画像データH1と領域H2内の画像データH2に2分割し、領域H1内の画像データH1を合成未完了な領域内の画像データとしてメモリ25に格納するとともに、領域H2内の画像データH2を合成未完了画像データ送信部31に出力する。
子機2−2の合成未完了画像データ送信部31は、画像データ分割処理部24から領域H2内の画像データH2を受けると、その画像データH2を子機2−3に送信する。
子機2−3の合成未完了画像データ受信部32は、子機2−2の合成未完了画像データ送信部31から送信された領域H2内の画像データH2を受信する。
子機2−3の画像データ分割処理部24は、画像データ合成処理部23から画像データLを受けると、その画像データLを領域L1内の画像データL1と領域L2内の画像データL2に2分割し、領域L1内の画像データL1を合成未完了な領域内の画像データとしてメモリ25に格納するとともに、領域L2内の画像データL2を画像データ送信処理部26に出力する。
子機2−3の画像データ送信処理部26は、画像データ分割処理部24から領域L2内の画像データL2を受けると、その画像データL2を親機1に送信する。
子機2−1の画像データ分割処理部24は、画像データ合成処理部23から合成画像データC2D1を受けると、その合成画像データC2D1を領域C1内の画像データC1と領域C2内の合成画像データC2D1に2分割し、領域C2内の合成画像データC2D1を画像データ送信処理部26に出力して、領域C1内の画像データC1を合成未完了な領域内の画像データとしてメモリ25に格納する。
子機2−1の画像データ送信処理部26は、画像データ分割処理部24から出力された領域C2内の合成画像データC2D1(領域C2内の画像データC2と領域D1内の画像データD1が合成されている画像データ)を親機1に送信する。
子機2−2の画像データ分割処理部24は、画像データ合成処理部23から合成画像データG2H1を受けると、その合成画像データG2H1を領域G1内の画像データG1と領域G2内の合成画像データG2H1に2分割し、領域G2内の合成画像データG2H1を画像データ送信処理部26に出力して、領域G1内の画像データG1を合成未完了な領域内の画像データとしてメモリ25に格納する。
子機2−2の画像データ送信処理部26は、画像データ分割処理部24から出力された領域G2内の合成画像データG2H1(領域G2内の画像データG2と領域H1内の画像データH1が合成されている画像データ)を親機1に送信する。
子機2−3の画像データ分割処理部24は、画像データ合成処理部23から合成画像データK2L1を受けると、その合成画像データK2L1を領域K1内の画像データG1と領域K2内の合成画像データK2L1に2分割し、領域K2内の合成画像データK2L1を画像データ送信処理部26に出力して、領域K1内の画像データK1を合成未完了な領域内の画像データとしてメモリ25に格納する。
子機2−3の画像データ送信処理部26は、画像データ分割処理部24から出力された領域K2内の合成画像データK2L1(領域K2内の画像データK2と領域L1内の画像データL1が合成されている画像データ)を親機1に送信する。
子機2−1の画像データ分割処理部24は、画像データ合成処理部23から合成画像データA2B1を受けると、その合成画像データA2B1を領域A1内の画像データA1と領域A2内の合成画像データA2B1に2分割し、領域A2内の合成画像データA2B1を画像データ送信処理部26に出力するとともに、領域A1内の画像データA1を画像データ送信処理部26に出力する。
子機2−1の画像データ送信処理部26は、画像データ分割処理部24から出力された領域A2内の合成画像データA2B1(領域A2内の画像データC2と領域D1内の画像データD1が合成されている画像データ)を親機1に送信するとともに、領域A1内の画像データA1を親機1に送信する。
また、画像データ合成処理部23は、子機2−1の合成未完了画像データ送信部31から送信された領域D2内の画像データD2が合成未完了画像データ受信部32によって受信されているので、その画像データEのうち、領域E1内の画像データE1に対して、領域D2内の画像データD2を合成し、合成後の画像データである合成画像データD2E1を画像データ分割処理部24に出力する。
子機2−2の画像データ分割処理部24は、画像データ合成処理部23から合成画像データE2F1,D2E1を受けると、その合成画像データE2F1を領域E1内の画像データE1と領域E2内の合成画像データE2F1に2分割し、領域E2内の合成画像データE2F1を画像データ送信処理部26に出力する。
また、その合成画像データD2E1を領域D1内の画像データD1と領域D2内の合成画像データD2E1に2分割し、領域D2内の合成画像データD2E1を画像データ送信処理部26に出力する。
子機2−2の画像データ送信処理部26は、画像データ分割処理部24から出力された領域E2内の合成画像データE2F1を親機1に送信するとともに、領域D2内の合成画像データD2E1を親機1に送信する。
また、画像データ合成処理部23は、子機2−2の合成未完了画像データ送信部31から送信された領域H2内の画像データH2が合成未完了画像データ受信部32によって受信されているので、その画像データIのうち、領域I1内の画像データI1に対して、領域H2内の画像データH2を合成し、合成後の画像データである合成画像データH2I1を画像データ分割処理部24に出力する。
子機2−3の画像データ分割処理部24は、画像データ合成処理部23から合成画像データI2J1,H2I1を受けると、その合成画像データI2J1を領域I1内の画像データI1と領域I2内の合成画像データI2J1に2分割し、領域I2内の合成画像データI2J1を画像データ送信処理部26に出力する。
また、その合成画像データH2I1を領域H1内の画像データH1と領域H2内の合成画像データH2I1に2分割し、領域H2内の合成画像データH2I1を画像データ送信処理部26に出力する。
子機2−3の画像データ送信処理部26は、画像データ分割処理部24から出力された領域I2内の合成画像データI2J1を親機1に送信するとともに、領域H2内の合成画像データH2I1を親機1に送信する。
以上の処理を全ての分割信号データに対する処理が完了するまで繰り返し行われる(ステップST9)。
非特許文献1に開示されているレーダ画像生成装置では、この実施の形態2と異なり、子機2において、画像データの合成処理や画像データの分割処理が実施されず、分割信号データが画像化されて生成された画像データを直ちに親機1に送信するようにしている(ステップST11)。
そして、親機1において、子機2から送信された複数の画像データを合成して、合成後の画像データを親局1内の合成画像データ領域に記録するようにしている(ステップST12,ST13)。
図15のタイムチャートでは、親機1と子機2−1〜2−3の間で行う転送処理と、子機2−1〜2−3が行う演算処理を同時に実施している。
非特許文献1では、子機2−1〜2−3から親機1に画像データを送信するのに要する転送処理時間が、子機2−1〜2−3の演算に要する処理時間(分割信号データの画像化に要する処理時間)より長いと仮定すると、図15に示すように、レーダ画像生成装置全体の処理時間が転送処理時間に依存する。
また、画像データの合成処理が親機1で行われ、合成処理が並列処理で行われないため、多くの処理時間を要する。
これに対して、この実施の形態2では、子機2−1〜2−3が、分割信号データを画像化して生成した画像データのうち、既に他の画像データとの合成が完了している領域内の画像データだけを親機1に送信しているので、画像データ間の重なりが画像データサイズの半分であると仮定すると、子機2から親機1に画像データを送信するのに要する転送処理時間が、非特許文献1の半分に削減される。また、子機2−1〜2−3が、画像データの合成処理を並列処理で行うので、合成処理に要する時間が削減される。
これにより、この実施の形態2によれば、レーダ画像生成装置全体の処理時間が大幅に短縮される。
Claims (8)
- 親機と子機が共同してレーダ画像を生成するレーダ画像生成装置において、
画像化対象の信号データを分割する信号データ分割手段と、
上記信号データ分割手段による分割後の信号データである分割信号データをそれぞれ送信する分割信号データ送信手段と、
上記分割信号データ送信手段から送信された分割信号データを受信する分割信号データ受信手段と、
上記分割信号データ受信手段により受信された分割信号データを画像化して、レーダ画像の画像データを生成する画像データ生成手段と、
上記画像データ生成手段により生成された画像データのうち、一部の領域内の画像データに対して、メモリに格納されている合成未完了な領域内の画像データを合成する画像データ合成手段と、
上記画像データ生成手段により生成された画像データのうち、上記画像データ合成手段により画像データが合成されていない領域内の画像データを上記メモリに格納する画像データ分割手段と、
上記画像データ合成手段による合成後の画像データを送信する画像データ送信手段と、
上記画像データ送信手段から送信された合成後の画像データを受信する画像データ受信手段とを備え、
上記信号データ分割手段、上記分割信号データ送信手段及び上記画像データ受信手段が上記親機に実装され、上記分割信号データ受信手段、上記画像データ生成手段、上記画像データ合成手段、上記画像データ分割手段及び上記画像データ送信手段が上記子機に実装されていることを特徴とするレーダ画像生成装置。 - 親機と複数の子機が共同してレーダ画像を生成するレーダ画像生成装置において、
画像化対象の信号データを分割する信号データ分割手段と、
上記信号データ分割手段による分割後の信号データである分割信号データをそれぞれ送信する分割信号データ送信手段と、
上記分割信号データ送信手段から送信された分割信号データを受信する分割信号データ受信手段と、
上記分割信号データ受信手段により受信された分割信号データを画像化して、レーダ画像の画像データを生成する画像データ生成手段と、
上記画像データ生成手段により生成された画像データのうち、一部の領域内の画像データに対して、メモリに格納されている合成未完了な領域内の画像データを合成する画像データ合成手段と、
上記画像データ生成手段により生成された画像データのうち、上記画像データ合成手段により画像データが合成されていない領域内の画像データを上記メモリに格納する画像データ分割手段と、
上記画像データ合成手段による合成後の画像データを送信する画像データ送信手段と、
上記画像データ送信手段から送信された合成後の画像データを受信する画像データ受信手段と、
合成未完了な領域内の画像データを他の子機に送信する一方、他の子機から送信された合成未完了な領域内の画像データを受信する合成未完了画像データ転送手段とを備え、
上記信号データ分割手段、上記分割信号データ送信手段及び上記画像データ受信手段が上記親機に実装され、上記分割信号データ受信手段、上記画像データ生成手段、上記画像データ合成手段、上記画像データ分割手段、上記画像データ送信手段及び上記合成未完了画像データ転送手段が上記複数の子機に実装されていることを特徴とするレーダ画像生成装置。 - 親機に実装されている分割信号データ送信手段は、信号データ分割手段による分割後の信号データである分割信号データを複数の子機に送信する際、各子機に対して、連続的に並んでいる複数の分割信号データを送信することを特徴とする請求項2記載のレーダ画像生成装置。
- 親機に実装されている分割信号データ送信手段は、ある子機に対して、連続的に並んでいる複数の分割信号データを送信する際、上記複数の分割信号データの中で、他の子機が画像データの合成に用いる領域内の分割信号データを最初に送信することを特徴とする請求項3記載のレーダ画像生成装置。
- 親機がコンピュータで構成されており、上記コンピュータのCPUが信号データ分割手段、分割信号データ送信手段及び画像データ受信手段の処理内容を実行し、
子機がコンピュータで構成されており、上記コンピュータのGPUが分割信号データ受信手段、画像データ生成手段、画像データ合成手段、画像データ分割手段及び画像データ送信手段の処理内容を実行することを特徴とする請求項1記載のレーダ画像生成装置。 - 親機がコンピュータで構成されており、上記コンピュータのCPUが信号データ分割手段、分割信号データ送信手段及び画像データ受信手段の処理内容を実行し、
複数の子機がコンピュータで構成されており、上記コンピュータのGPUが分割信号データ受信手段、画像データ生成手段、画像データ合成手段、画像データ分割手段、画像データ送信手段及び合成未完了画像データ転送手段の処理内容を実行することを特徴とする請求項2から請求項4のうちのいずれか1項記載のレーダ画像生成装置。 - 親機が信号データ分割手段、分割信号データ送信手段及び画像データ受信手段から構成され、子機が分割信号データ受信手段、画像データ生成手段、画像データ合成手段、画像データ分割手段及び画像データ送信手段から構成されており、
上記信号データ分割手段が、画像化対象の信号データを分割する信号データ分割処理ステップと、
上記分割信号データ送信手段が、上記信号データ分割処理ステップによる分割後の信号データである分割信号データをそれぞれ送信する分割信号データ送信処理ステップと、
上記分割信号データ受信手段が、上記分割信号データ送信処理ステップで送信された分割信号データを受信する分割信号データ受信処理ステップと、
上記画像データ生成手段が、上記分割信号データ受信処理ステップで受信された分割信号データを画像化して、レーダ画像の画像データを生成する画像データ生成処理ステップと、
上記画像データ合成手段が、上記画像データ生成処理ステップで生成された画像データのうち、一部の領域内の画像データに対して、メモリに格納されている合成未完了な領域内の画像データを合成する画像データ合成処理ステップと、
上記画像データ分割手段が、上記画像データ生成処理ステップで生成された画像データのうち、上記画像データ合成処理ステップで画像データが合成されていない領域内の画像データを上記メモリに格納する画像データ分割処理ステップと、
上記画像データ送信手段が、上記画像データ合成処理ステップによる合成後の画像データを送信する画像データ送信処理ステップと、
上記画像データ受信手段が、上記画像データ送信処理ステップで送信された合成後の画像データを受信する画像データ受信処理ステップとを実行するレーダ画像生成方法。 - 親機が信号データ分割手段、分割信号データ送信手段及び画像データ受信手段から構成され、複数の子機が分割信号データ受信手段、画像データ生成手段、画像データ合成手段、画像データ分割手段、画像データ送信手段及び合成未完了画像データ転送手段から構成されており、
上記信号データ分割手段が、画像化対象の信号データを分割する信号データ分割処理ステップと、
上記分割信号データ送信手段が、上記信号データ分割処理ステップによる分割後の信号データである分割信号データをそれぞれ送信する分割信号データ送信処理ステップと、
上記分割信号データ受信手段が、上記分割信号データ送信処理ステップで送信された分割信号データを受信する分割信号データ受信処理ステップと、
上記画像データ生成手段が、上記分割信号データ受信処理ステップで受信された分割信号データを画像化して、レーダ画像の画像データを生成する画像データ生成処理ステップと、
上記画像データ合成手段が、上記画像データ生成処理ステップで生成された画像データのうち、一部の領域内の画像データに対して、メモリに格納されている合成未完了な領域内の画像データを合成する画像データ合成処理ステップと、
上記画像データ分割手段が、上記画像データ生成処理ステップで生成された画像データのうち、上記画像データ合成処理ステップで画像データが合成されていない領域内の画像データを上記メモリに格納する画像データ分割処理ステップと、
上記画像データ送信手段が、上記画像データ合成処理ステップによる合成後の画像データを送信する画像データ送信処理ステップと、
上記画像データ受信手段が、上記画像データ送信処理ステップで送信された合成後の画像データを受信する画像データ受信処理ステップと、
上記合成未完了画像データ転送手段が、合成未完了な領域内の画像データを他の子機に送信する一方、他の子機から送信された合成未完了な領域内の画像データを受信する合成未完了画像データ転送処理ステップとを実行するレーダ画像生成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013080394A JP6053596B2 (ja) | 2013-04-08 | 2013-04-08 | レーダ画像生成装置及びレーダ画像生成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013080394A JP6053596B2 (ja) | 2013-04-08 | 2013-04-08 | レーダ画像生成装置及びレーダ画像生成方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014202670A JP2014202670A (ja) | 2014-10-27 |
JP6053596B2 true JP6053596B2 (ja) | 2016-12-27 |
Family
ID=52353212
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013080394A Active JP6053596B2 (ja) | 2013-04-08 | 2013-04-08 | レーダ画像生成装置及びレーダ画像生成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6053596B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6227169B1 (ja) * | 2016-05-19 | 2017-11-08 | 三菱電機株式会社 | 並列処理装置及び並列処理方法 |
US11460572B2 (en) | 2016-08-12 | 2022-10-04 | University Of Washington | Millimeter wave imaging systems and methods using direct conversion receivers and/or modulation techniques |
EP3552041B1 (en) | 2016-12-08 | 2023-06-21 | University of Washington | Millimeter wave and/or microwave imaging systems and methods |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5608404A (en) * | 1993-06-23 | 1997-03-04 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Imaging synthetic aperture radar |
US5898399A (en) * | 1996-05-10 | 1999-04-27 | Erim International, Inc. | Subchirp processing method |
JP3462098B2 (ja) * | 1998-11-12 | 2003-11-05 | 三菱電機株式会社 | 合成開口レーダ信号処理装置 |
JP5542615B2 (ja) * | 2010-10-27 | 2014-07-09 | 三菱電機株式会社 | レーダ画像処理装置 |
-
2013
- 2013-04-08 JP JP2013080394A patent/JP6053596B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2014202670A (ja) | 2014-10-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7466216B2 (ja) | レーダシステム及びこの制御方法 | |
US10061592B2 (en) | Architecture and execution for efficient mixed precision computations in single instruction multiple data/thread (SIMD/T) devices | |
JP6053596B2 (ja) | レーダ画像生成装置及びレーダ画像生成方法 | |
CN111289975B (zh) | 一种多gpu并行计算的快速成像处理系统 | |
US20190044699A1 (en) | Reconfigurable galois field sbox unit for camellia, aes, and sm4 hardware accelerator | |
TW202147188A (zh) | 神經網路模型的訓練方法和相關産品 | |
KR101366116B1 (ko) | Fft 병렬 처리 방법, 이를 적용한 데이터 처리 방법 및 홀로그램 복원 장치 | |
Mondigo et al. | Design and scalability analysis of bandwidth-compressed stream computing with multiple FPGAs | |
RU2498416C1 (ru) | Устройство шифрования данных по стандарту гост 28147-89 | |
Cai et al. | An improved expanding and shift scheme for the construction of fourth-order difference co-arrays | |
JP6227169B1 (ja) | 並列処理装置及び並列処理方法 | |
CN111290791A (zh) | 具有高性能密码操作的标量单元 | |
US11392377B2 (en) | System-on-chip, data processing method thereof, and neural network device | |
Batra et al. | A Massive MIMO Signal Processing Architecture for GHz to THz Frequencies | |
Kumar B et al. | A novel utilization-aware and power-delay-aware intelligent DMA controller for video streaming used in AI applications | |
US20240179029A1 (en) | Shared cell support for telecommunications | |
KR20150107360A (ko) | 초해상도 기법을 이용한 영상 생성 방법 및 장치 | |
Mykyta et al. | Reconfigurable framework for high-bandwidth stream-oriented data processing | |
CN116683965B (zh) | 一种数字波束合成装置、方法和存储介质 | |
US9978117B2 (en) | Semiconductor apparatus and high speed image data processing | |
CN116418381B (zh) | 基于gpu计算平台的并行数字多波束合成方法及装置 | |
Reich et al. | Accelerating a Software Defined Satnav Receiver using Multiple Parallel Processing Schemes | |
US20240113863A1 (en) | Efficient implementation of zuc authentication | |
Wang et al. | Parallel implementation of AES on 2.5 D multicore platform with hardware and software co-design | |
JP2007011421A (ja) | 相関演算装置及び相関演算方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20151210 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20161026 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20161101 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20161129 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6053596 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |