JP7039621B2 - レーダー装置 - Google Patents
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Description
低の様子等を判別し、漁場を探す。より具体的に説明すると、魚群を追う鳥は、ある程度密集して群れを為しており、高いところから降下して海へ潜り、魚を捉えた後はまた高いところに戻る等の動きをする。そして、高い位置にいる鳥で反射するエコー信号の信号レベルは比較的強いが、海面近くの低い位置の鳥で反射するエコー信号の信号レベルは比較的弱い。従って、最強色と中間色とが混じり合ったまばらなエコー像であって、時間変化に伴って模様や色合い等の特徴が変化するようなエコー像を発見することができれば、鳥群の存在、ひいては魚群の存在を知ることができる。しかしながら、ユーザーの多くは、どのような小物標も見逃さないために、最大の感度(ゲイン)で操業を行っている。そうすると、鳥群のエコー像は最強色で飽和してしまい、このようなエコー像からは以上のような鳥群の特徴が分かりづらい。一方で、ゲインを下げて操業を行ったとすると、遠距離の物標や小物標等の信号レベルの微弱な物標が見えづらくなり、これもユーザーにとって好ましくないことがある。また、船舶のエコー像をより明瞭に観察できるよう、ノイズを減らすべくゲインを低く設定していると、船舶よりも微弱な信号レベルの鳥群のエコー像を捉えられないことがあり、これも好ましくない。すなわち、鳥群のエコー像の特徴を捉えやすいようにゲイン調整を行うと、他の物標の観察に支障をきたし得るし、逆に鳥群以外の物標を捉えやすいようにゲイン調整を行うと、鳥群のエコー像の観察に支障をきたし得る。なお、同種の問題は、鳥群を捉えたい場合だけでなく、エコー像の模様や色合い等の特徴から物標を判別しようとする場合全般に当てはまり得る。
図1に、本実施形態に係るレーダー装置1の全体構成図を示す。レーダー装置1は、船舶の航行を支援するための装置であり、船舶に搭載される。また、後述するとおり、レーダー装置1は、魚群の位置を捉えるべく鳥群の位置を発見し易くするための機能を有するため、好ましくは漁撈用の船舶に搭載される。
次に、レーダー装置1により実行されるレーダー画面50(図3参照)の表示処理について説明する。レーダー画面50は、自船の周囲の1以上の物標の状況を表示する画面であり、表示部21上に表示される。レーダー画面50上には、自船の周囲の物標のエコー像を写し出す映像(以下、レーダー映像という)51が表示される。本実施形態のレーダー装置1には、レーダー映像51上の鳥群の像T2を、鳥群の像T2に特有の特徴がより明瞭に現れるように変換し、変換後の像を表示する機能(以下、鳥表示機能)が実装されている。鳥表示機能は、鳥群を発見するのに使用することができる。以下、レーダー画面50の通常の表示処理について説明した後、鳥表示機能の詳細について説明する。
通常の表示処理は、主としてゲイン調整部31f、画面生成部31a及び表示制御部31bにより実行される。ゲイン調整部31fは、レーダーインターフェース部25を介してエコー信号を逐次取得し、このエコー信号に対しゲイン調整を行う。なお、ゲイン調整は、CPUによるデジタル信号処理ではなく、アナログ回路として実装されるゲイン調整部31fによる信号処理により実現することもできる。このときのゲインは、ユーザーが入力部22を介して行う所定の操作により、最大感度から最低感度までの予め定められた範囲内の任意の値に設定可能である。ただし、どのような物標も見逃さないようにするため、すなわち、遠距離の物標や小物標等のエコー信号の信号レベルの微弱な物標さえも見逃さないようにするため、一般的にユーザーの多くは最大感度を選択する。あるいは、レーダー映像51に写り込むノイズを減らすため、より低感度が選択されることもある。
上記のとおり、鳥群の像T2は、色ムラが生じ、さらに色ムラによる模様に揺らぎが生じるという特有の特徴を有する。ただし、このような特徴が、表示部21上に表示されるレーダー映像51上に現れるかどうかは、通常の表示処理の場合、ゲインの設定値や、鳥群までの距離、鳥群の密集度等の条件に依存する。よって、通常の表示処理では、鳥群の像T2の特徴が、レーダー映像51上において観察できないことが多々ある。鳥表示機能は、このような場合においても鳥群を発見し、ひいては鳥群の下に存在すると予測される魚群を発見する目的で好ましく使用することができる。鳥表示機能は、鳥群の像T2に特有の特徴を表示させるための機能である。鳥表示機能に係る処理は、レーダー画面50の通常の表示処理の実行中に並列に実行され、通常の表示処理による鳥群の像T2を、鳥群の像T2に特有の特徴がより明瞭に現れるように変換する。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。例えば、以下の変更が可能である。また、以下の変形例の要旨は、適宜組み合わせることができる。
上記実施形態では、鳥群の像T2に通常とは異なる表示ダイナミックレンジを適用して表示する例を示した。しかしながら、鳥に代えて、潮目、氷、岩等の船舶以外の物標に通常とは異なる表示ダイナミックレンジを適用して表示するように構成することもできる。
上記実施形態では、手動選択により鳥領域が選択された場合、当該鳥領域のみが表示ダイナミックレンジを変更する対象とされた。しかしながら、表示DR設定部31dは、レーダー映像51に含まれる、鳥領域に類似する信号レベルの領域に対しても、鳥領域と同じ表示ダイナミックレンジRNを設定するようにしてもよい。具体的には、レーダー映像51に含まれるエコー像を順次抽出し、抽出された各エコー像に対しても、エコー信号の信号レベルの頻度分布を作成する。そして、このようにして作成される頻度分布が、鳥領域の頻度分布において鳥群の像T2に対応するピークの信号レベルの範囲の近傍に、同じくピークを有する場合には、そのような頻度分布に対応するエコー像を、表示ダイナミックレンジの変更の対象とすることができる。
鳥領域の表示ダイナミックレンジRBの設定の方法は、上述した態様に限られない。例えば、上記実施形態と同様にヒストグラムを作成した後、上述したピーク範囲に変えて、ヒストグラムにおける出現頻度の極大値を検出する。そして、検出された極大値に対応する信号レベルに基づいて、鳥領域の表示ダイナミックレンジRBを設定する。
10 レーダーアンテナ
20 レーダー指示器(コンピュータ)
21 表示部
31a 画面生成部(レーダー映像生成部)
31b 表示制御部
31c 領域選択部
31d 表示ダイナミックレンジ設定部
31d 追尾部
40 プログラム(物標表示プログラム)
50 レーダー画面
51 レーダー映像
T1 他船の像
T2 鳥群の像
Claims (12)
- 物標からのエコー信号に基づきレーダー映像を生成するレーダー映像生成部と、
前記レーダー映像に含まれる互いに異なる第1領域及び第2領域に対し、異なる表示ダイナミックレンジの値を設定する表示ダイナミックレンジ設定部と、
前記表示ダイナミックレンジの値を用いて前記第1領域及び前記第2領域の表示を制御する表示制御部と、
を備え、
さらに、前記表示ダイナミックレンジ設定部は、
前記第1領域にある前記エコー信号の信号レベルの出現頻度の基準値を設定し、
前記出現頻度が前記基準値を超える前記信号レベルの範囲であるピーク範囲が複数存在する場合に、前記第1領域の表示ダイナミックレンジとして、前記信号レベルが最も低い前記ピーク範囲である第1ピーク範囲よりも、前記信号レベルの高い前記ピーク範囲である第2ピーク範囲の少なくとも一部を含む表示ダイナミックレンジを設定する、
レーダー装置。 - 前記基準値は、前記出現頻度の割合に基づいて設定される、
請求項1に記載のレーダー装置。 - 前記表示ダイナミックレンジ設定部は、前記基準値と前記出現頻度の極大値に基づいて、前記第1ピーク範囲と第2ピーク範囲を算出する、
請求項1または2に記載のレーダー装置。 - 前記表示ダイナミックレンジ設定部は、前記基準値以上である前記出現頻度の第1極大値と第2極大値が存在する場合に、前記信号レベルが最も低い第1極大値よりも、前記信号レベルの高い前記極大値である第2極大値に対応する前記信号レベルに基づいて、前記第1領域の表示ダイナミックレンジの略中心を設定する、
請求項3に記載のレーダー装置。 - 前記表示ダイナミックレンジ設定部は、前記第1領域の表示ダイナミックレンジとして、前記第2領域の表示ダイナミックレンジと同じ幅の表示ダイナミックレンジを設定する、
請求項1から4のいずれかに記載のレーダー装置。 - 前記レーダー映像から前記第1領域を選択する領域選択部、
を更に備える、請求項1から5のいずれかに記載のレーダー装置。 - 前記第1領域に写る物標を追尾する追尾部
を更に備え、
前記領域選択部は、前記追尾部に追尾される前記物標を写す領域を、前記第1領域として所定時間毎に再選択し、
前記表示ダイナミックレンジ設定部は、前記第1領域の表示ダイナミックレンジを所定時間毎に更新し、
前記表示制御部は、前記第1領域に対する最新の表示ダイナミックレンジの設定を用いて前記第1領域の表示を制御する、
請求項6に記載のレーダー装置。 - 前記領域選択部は、領域を指定するユーザー操作を受けて、或いは自動的に、前記第1領域を選択する、
請求項6または7に記載のレーダー装置。 - 前記第1領域は、鳥からのエコーが表示される領域を含む、
請求項1から8のいずれかに記載のレーダー装置。 - 前記表示ダイナミックレンジ設定部は、前記レーダー映像に含まれる、前記第1領域に類似する前記信号レベルの領域である第3領域に対し、前記第1領域と同じ表示ダイナミックレンジを設定する、
請求項1から9のいずれかに記載のレーダー装置。 - 物標からのエコー信号に基づきレーダー映像を生成することと、
前記レーダー映像に含まれる互いに異なる第1領域及び第2領域に対し、異なる表示ダイナミックレンジの値を設定することと、
前記表示ダイナミックレンジの値を用いて前記第1領域及び前記第2領域の表示を制御することと、
を含み、
さらに、
前記第1領域にある前記エコー信号の信号レベルの出現頻度の基準値を設定することと、
前記出現頻度が基準値を超える信号レベルの範囲であるピーク範囲が複数存在する場合に、前記第1領域の表示ダイナミックレンジとして、前記信号レベルが最も低い前記ピーク範囲である第1ピーク範囲よりも、前記信号レベルの高い前記ピーク範囲である第2ピーク範囲の少なくとも一部を包含した表示ダイナミックレンジを設定することと、
を含む、物標表示方法。 - 物標からのエコー信号に基づきレーダー映像を生成することと、
前記レーダー映像に含まれる互いに異なる第1領域及び第2領域に対し、異なる表示ダイナミックレンジの値を設定することと、
前記表示ダイナミックレンジの値を用いて前記第1領域及び前記第2領域の表示を制御することと、
を含み、さらに、
前記第1領域にある前記エコー信号の信号レベルの出現頻度の基準値を設定することと、
前記出現頻度が基準値を超える信号レベルの範囲であるピーク範囲が複数存在する場合に、前記第1領域の表示ダイナミックレンジとして、前記信号レベルが最も低い前記ピーク範囲である第1ピーク範囲よりも、前記信号レベルの高い前記ピーク範囲である第2ピーク範囲の少なくとも一部を包含した表示ダイナミックレンジを設定することと、
をコンピュータに実行させる物標表示プログラム。
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