JP7211510B2 - レーダシステムおよびイメージング方法 - Google Patents

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Description

本発明は、物体で反射された電磁波を受信してイメージングを行うレーダシステム、イメージング方法およびイメージングプログラムに関する。
図32に例示するようなボディスキャナシステムが、空港等に導入されている。ボディスキャナシステムにおいて、ミリ波等の電磁波がエリア802内で停止する対象物(人体など)800に照射される。サイドパネル803には、複数のレーダ(送信アンテナおよび受信アンテナを含む。)804が設置されている。対象物800で反射された電磁波が計測され、計測信号に基づいて映像化(イメージング)が行われる(例えば、非特許文献1参照)。画像(レーダイメージ)に基づいて、例えば、対象物800が不審物を所持しているか否かの検査が実行される。
なお、非特許文献2には、画像フレーム間のオプティカルフローを推定して、画像における物体の速度を測定する方法が記載されている。非特許文献3には、2つの画像を重ね合わせて、物体の位置や姿勢を推定する方法(Iterative Closest Point :ICP)が記載されている。
D. M. Sheen, et al., "Three-Dimensional Millimeter-Wave Imaging for Concealed Weapon Detection," IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, vol.49, No.9, Sep. 2001 B. D. Lucas, T. Kanade, "An iterative image registration technique with an application to stereo vision," Proc. 7th International Joint Conference on Artificial Intelligence, pp.674-679, 1981 S. Rusinkiewicz, M. Levoy, "Efficient Variants of the ICP Algorithm," Proc. 3rd International Conference on 3-D Digital Imaging and Modeling, pp. 145-152, 2001
図33は、一般的なレーダシステムの構成例を示すブロック図である。図33に示すレーダシステム901は、電磁波を出射する送信アンテナ902と、反射された電磁波を受信する受信アンテナ903と、信号送受信部904と、イメージ生成部905とを含む。送信アンテナ902および受信アンテナ903は、図32におけるレーダ804に相当する。図33には、1つの送信アンテナ902と1つの受信アンテナ903とが例示されているが、実際には、多数の送信アンテナ902と多数の受信アンテナ903とが設置されている。
信号送受信部904は、送信アンテナ902に電磁波を出射させる。また、信号送受信部904は、受信アンテナ903から計測信号を入力する。イメージ生成部905は、計測信号に基づいて、レーダイメージを生成する。
送信アンテナ902と受信アンテナ903とは電子走査アレイを形成する。電子走査アレイにおける送受信アンテナペア数をHとし、全アンテナペアで得られる信号(レーダ信号)を、S、S、・・・、Sと表記する。図34は、レーダ信号およびレーダ画像(レーダイメージ)の一例を示す説明図である。イメージ生成部905は、図34に示すように、各区間(区間#1、区間#2、区間#3)で得られた全アンテナペアの信号を利用して各区間のレーダイメージを生成する。
図35は、移動する対象物800の移動中の各位置を示す説明図である。図32に示すボディスキャナシステムおいて、対象物800がエリア802で立ち止まることなく、通路801を歩きながら検査が行われた場合、図34に示す画像#1、画像#2、画像#3は、図35に示す位置#1、位置#2、位置#3で計測された結果に対応する。しかし、位置#1と位置#2の中間地点でのみ検出対象805(例えば、不審物)の形状が観測可能である場合には、レーダイメージによって検出対象805を検出することは困難である。
一般的なボディスキャナなどの電磁波を応用した撮影装置は、静止した対象物800をイメージングすることを目的とする。したがって、1回目の計測と2回目の計測とにまたがった信号を使ったレーダイメージを生成しない。換言すれば、1回目の全ての送受信アンテナペアの計測信号(図34における区間#1に相当)と、2回目の全ての送受信アンテナペアの計測信号(図34における区間#2に相当)とは計測時刻が異なるので、レーダイメージの生成時間間隔が長い(フレームレートが低い。)。その結果、図35に例示されているように、対象物800が移動する場合に、検出対象805の検出漏れが生ずる。なお、図35において、破線で示す物体が、検出漏れを生じさせるレーダイメージ(実際には、イメージ化されない。)に相当する。
単純にレーダイメージを生成するフレームレートを上げると、イメージング処理回数が増加するので、レーダシステム901における計算量が多くなる。
また、複数の送信アンテナ902を使用した場合、周波数が近い電磁波が対象物800に同時に照射されると互いに干渉を起こす。よって、複数の送信アンテナ902が同時に電磁波を照射することはできない。そのために、対象物800が動くとBlur(画像不鮮明)が生じて、レーダイメージにおいて検出対象805が埋もれることがある。
さらに、レーダシステム901の運用中に複数の送信アンテナ902の電磁波照射の順番を変更しないと、特定の順番で計測された信号を使用したイメージングによりBlurが生じて、レーダイメージにおいて検出対象805が埋もれることがある。
本発明は、計算量を増大させることなくフレームレートを上げることができるとともに、Blurの発生を抑制できるレーダシステム、イメージング方法およびイメージングプログラムを提供することを目的とする。
本発明によるレーダシステムは、どのように信号を計測するかに関する計測ポリシを決定する計測ポリシ制御手段と、計測ポリシに従って電磁波を照射する複数の送信アンテナと、照射された電磁波の反射波を受信して計測信号を生成する複数の受信アンテナと、計測信号を記憶する記憶手段と、計測信号を選択するウィンドウを決定するウィンドウ制御手段と、ウィンドウに基づいて、記憶手段から計測信号を選択する信号選択手段と、選択された計測信号からレーダイメージを生成するイメージ生成手段とを含み、ウィンドウ制御手段は、ウィンドウとして、計測信号の選択数を示すウィンドウサイズと、今回選択する計測信号と直前に選択された計測信号との重複数を示す重複度とを決定する
本発明による他の態様のレーダシステムは、どのように信号を計測するかに関する計測ポリシを決定する計測ポリシ制御手段と、計測ポリシに従って電磁波を照射する複数の送信アンテナと、照射された電磁波の反射波を受信して計測信号を生成する複数の受信アンテナと、計測信号からレーダイメージを生成するイメージ生成手段と、レーダイメージを記憶する記憶手段と、レーダイメージを選択するウィンドウを決定するウィンドウ制御手段と、ウィンドウに基づいて、記憶手段からレーダイメージを選択し、選択したレーダイメージに基づいて更新レーダイメージを生成するイメージ更新手段とを含み、ウィンドウ制御手段は、ウィンドウとして、レーダイメージの選択数を示すウィンドウサイズと、今回選択するレーダイメージと直前に選択されたレーダイメージとの重複数を示す重複度とを決定する
本発明によるイメージング方法は、どのように信号を計測するかに関する計測ポリシを決定し、計測ポリシに従って複数の送信アンテナから電磁波を照射し、照射された電磁波の反射波を複数の受信アンテナで受信して計測信号を生成し、計測信号を記憶手段に格納し、計測信号を選択するウィンドウとして、計測信号の選択数を示すウィンドウサイズと、今回選択する計測信号と直前に選択された計測信号との重複数を示す重複度とを決定し、ウィンドウに基づいて、記憶手段から計測信号を選択し、選択した計測信号からレーダイメージを生成する。
本発明による他の態様のイメージング方法は、どのように信号を計測するかに関する計測ポリシを決定し、計測ポリシに従って複数の送信アンテナから電磁波を照射し、照射された電磁波の反射波を複数の受信アンテナで受信して計測信号を生成し、計測信号からレーダイメージを生成し、レーダイメージを記憶手段に格納し、レーダイメージを選択するウィンドウとして、レーダイメージの選択数を示すウィンドウサイズと、今回選択するレーダイメージと直前に選択されたレーダイメージとの重複数を示す重複度とを決定し、ウィンドウに基づいて、記憶手段からレーダイメージを選択し、選択したレーダイメージに基づいて更新レーダイメージを生成する。
本発明によるイメージングプログラムは、コンピュータに、どのように信号を計測するかに関する計測ポリシを決定する処理と、計測ポリシに従って送信アンテナから照射された電磁波の反射波に基づいて計測信号を生成する処理と、計測信号を記憶手段に格納する処理と、計測信号を選択するウィンドウを決定する処理と、ウィンドウに基づいて、記憶手段から計測信号を選択する処理と、選択した計測信号からレーダイメージを生成する処理とを実行させる。
本発明による他の態様のイメージングプログラムは、コンピュータに、どのように信号を計測するかに関する計測ポリシを決定する処理と、計測ポリシに従って送信アンテナから照射された電磁波の反射波に基づいて計測信号を生成する処理と、計測信号からレーダイメージを生成する処理と、レーダイメージを記憶手段に格納する処理と、レーダイメージを選択するウィンドウを決定する処理と、ウィンドウに基づいて、記憶手段からレーダイメージを選択し、選択したレーダイメージに基づいて更新レーダイメージを生成する処理とを実行させる。
本発明によれば、計算量を増大させることなくフレームレートが上げり、また、Blurの発生が抑制される。
第1の実施形態のレーダシステムの構成例を示すブロック図である。 電子走査アレイの構成例を示す説明図である。 計測ポリシのうちの照射時間間隔を説明するための説明図である。 計測ポリシのうちの送信アンテナのグループ情報を説明するための説明図である。 グループ単位の計測信号の取扱いを説明するための説明図である。 計測ポリシのうちの照射順番を説明するための説明図である。 送信アンテナが照射する信号を説明するための説明図である。 第1の実施形態におけるウィンドウサイズと重複度とに基づく信号選択方法の一例を示す説明図である。 イメージング方法の一例を示す説明図である。 第1の実施形態のレーダシステムの動作の概略を示す説明図である。 第1の実施形態のレーダシステムの動作を示すフローチャートである。 第2の実施形態のレーダシステムの構成例を示すブロック図である。 第2の実施形態における計測信号と生成されるレーダイメージとの関係を示す説明図である。 第2の実施形態におけるウィンドウサイズと重複度とに基づく信号選択方法の一例を示す説明図である。 第2の実施形態のレーダシステムの動作を示すフローチャートである。 第3の実施形態のレーダシステムの構成例を示すブロック図である。 対象物の位置に基づく照射順番を説明するための説明図である。 対象物の位置に基づくウィンドウサイズ選択方法を説明するための説明図である。 対象物の速度に基づくウィンドウサイズ選択方法を説明するための説明図である。 対象物の位置と速度とに基づくウィンドウサイズ選択方法を説明するための説明図である。 レーダとイメージの座標系とを示す説明図である。 第3の実施形態のレーダシステムの動作を示すフローチャートである。 第4の実施形態のレーダシステムの構成例を示すブロック図である。 第4の実施形態のレーダシステムの動作を示すフローチャートである。 第5の実施形態のレーダシステムの構成例を示すブロック図である。 第5の実施形態のレーダシステムの動作を示すフローチャートである。 第6の実施形態のレーダシステムの構成例を示すブロック図である。 第6の実施形態のレーダシステムの動作を示すフローチャートである。 CPUを有するコンピュータの一例を示すブロック図である。 レーダシステムの主要部を示すブロック図である。 他の態様のレーダシステムの主要部を示すブロック図である。 ボディスキャナシステムを示す説明図である。 一般的なレーダシステムの構成例を示すブロック図である。 レーダ信号およびレーダ画像の一例を示す説明図である。 対象物の移動中の各位置を示す説明図である。
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
実施形態1.
図1は、第1の実施形態のレーダシステムの構成例を示すブロック図である。第1の実施形態のレーダシステム100は、アンテナでの計測方法を表す計測ポリシを決定する計測ポリシ制御部101と、送信アンテナ102と、受信アンテナ103と、計測ポリシに基づいて送信アンテナ102および受信アンテナ103に電磁波の送受信を指示する信号送受信部104と、計測信号を格納する記録部105と、計測信号を選択するためのウィンドウを決定するウィンドウ制御部106と、記録部105に格納されている計測信号を選択する信号選択部107と、計測信号からレーダイメージを生成するイメージ生成部108とを含む。
なお、図1には、1つの送信アンテナ102と1つの受信アンテナ103とが例示されているが、レーダシステム100には、複数の送信アンテナおよび複数の受信アンテナが含まれる。
まず、送信アンテナおよび受信アンテナの構成例を説明する。図2は、複数の送信アンテナと複数の受信アンテナとを含む電子走査アレイの構成例を示す説明図である。
図2(a)に示す例では、送信アンテナおよび受信アンテナを含む電子走査アレイは、1つ以上のモノスタティックな送受信アンテナ素子で構成される。
図2(b)に示す例では、電子走査アレイは、バイスタティックレーダで構成される。各アンテナ素子は、送信と受信とのいずれかを行う。電子走査アレイは、特定の送信アンテナが照射した信号を他の1つ以上の受信アンテナが受信するマルチスタティックアンテナで構成されてもよい。また、電子走査アレイは、複数の送信アンテナが同じ周波数の信号を送信するMultiple-Input and Multiple-Output(MIMO)で構成されてもよい。
図2(c)に示す例では、電子走査アレイは、受信または送信のみ行うアンテナ素子と、送受信を行うアンテナ素子とが混在して構成される。
各実施形態では、複数の送信アンテナおよび複数の受信アンテナを含む電子走査アレイ、または、複数の送受信アンテナを含む電子走査アレイとして、図2(a)~(c)に例示された電子走査アレイのいずれも使用可能である。なお、下記の説明では、便宜上、送信アンテナと受信アンテナとが別個に設置される構成を想定するが、送信アンテナと受信アンテナとは、送受信アンテナ素子に集約されていることもある(図2(c)参照)。
計測ポリシは、レーダシステムがどのように信号を計測するかに関する方針である。本実施形態では、計測ポリシには、例えば、送信アンテナが電磁波を照射する時間間隔である照射時間間隔、送信アンテナのグループ情報、および照射順番を含む。なお、計測ポリシとして、照射時間間隔、送信アンテナのグループ情報、および照射順番の全てが用いられてもよいが、いずれか1つまたは2つが用いられてもよい。
図3は、計測ポリシのうちの照射時間間隔を説明するための説明図である。図3において、S(Tx(1))は、照射順番が一番目である送信アンテナTx(1) の照射に対する計測信号を表す。S(Tx(Nx)) は、照射順番がNx番目である送信アンテナTx(Nx)の照射に対する計測信号である。送信アンテナの総数はNxである。複数の受信アンテナが送信アンテナによる照射の反射波を受信する場合には、例えば、S(Tx(1))は、Tx(1) が照射した信号の反射波を受信した全受信アンテナで計測された信号である。
図3において、t1,t2,t3, …,tNx+2は、各送信アンテナの電磁波の照射開始時刻を示す。照射時間間隔は、tnとt(n+1)の差の時間である(図3に示す例では、n=1,…,Nx+2)。照射時間間隔は、例えば、等間隔である。以下、照射時間間隔をIと表現することがある。
図4および図5は、計測ポリシのうちの送信アンテナのグループ情報を説明するための説明図である。図4および図5と図2とを参照して、送信アンテナのグループ情報を説明する。
図2において、G1~G4のそれぞれは、電子走査アレイにおける送信アンテナのグループの例に相当する。すなわち、図2には、送信アンテナのグループの分け方の例が例示されている。各グループは、1つ以上の送信アンテナを含む。なお、信号送受信部104は、例えば、各々のグループ内の送信アンテナの数が同じになるようにグループ分けを行う。
一例として、計測ポリシ制御部101は、複数の送信アンテナを、各送信アンテナ間の位置に基づいてグループ分けする。計測ポリシ制御部101は、例えば、各々の間の距離が近い複数の送信アンテナを1つのグループに含める。計測ポリシ制御部101は、2次元の電子走査アレイに対して同じ列(または、同じ行)に位置する送信アンテナでグループを構成してもよい。また、計測ポリシ制御部101は、グループに属する送信アンテナの信号に基づいて生成されるレーダイメージにgrating lobeが発生しないようにグループを構成してもよい。
本実施形態では、送信アンテナのグループ情報は、グループ番号(G1,G2,G3,G4) と、グループに属するアンテナ番号とを含む。
図4には、図2(c)に示されたグループG1が拡大されて例示されている。図4に例示されたグループG1の送信アンテナのグループ情報は、以下のようになる。
G1={E1,E2,E3,E4,E7,E8,E9,E10} …(1)
本実施形態および他の実施形態では、計測信号はグループ単位で扱われる。図5は、グループ単位の計測信号の取扱いを説明するための説明図である。図5における各グループの送信アンテナ数はUである。S(G1) 、S(G2) は、それぞれ、グループG1の計測信号、グループG2の計測信号を示す。S(G1) は、Tx(1)~Tx(U)までのU個の送信アンテナの計測信号S(Tx(1))~S(Tx(U))を含む。Ny個の受信アンテナが送信アンテナの照射信号を計測する場合には、計測信号S(Tx(1))は、受信アンテナRx(1) ~Rx(Ny)で計測された信号S(Tx(1),Rx(1))~S(Tx(1),Rx(Ny)) を含む。
図6は、計測ポリシのうちの照射順番を説明するための説明図である。図6には、各グループの照射順番が時間経過に伴って変更される例が示されている。図6に示す例では、まず、グループG1,G2,G3,G4 の順で送信アンテナから電磁波が照射され、次に、グループG1,G3,G2,G4 の順で送信アンテナから電磁波が照射されるように照射順番が変更される。この場合、照射順番は、{G1,G2,G3,G4,G1,G3,G2,G4}である。なお、計測ポリシ制御部101は、照射順番を、複数のグループの並び方として可能な全ての組合せの全てを並べることによって決定してもよい。例えば、グループG1,G2,G3,G4 を例にすると、計測ポリシ制御部101は、G1,G2,G3,G4の順番として考えられる順番を予め求めておき、全順番のそれぞれを構成するグループを並べる。
また、計測ポリシ制御部101は、グループを構成する送信アンテナの位置に基づいて照射順番を決めてもよい。例えば、計測ポリシ制御部101は、送信アンテナ位置が近いグループが連続で照射するような順番としてもよい。また、計測ポリシ制御部101は、ランダムに送信アンテナを選択して照射順番を決定してもよい。また、照射順番は、(2)式で表される順番の繰り返しであってもよい。
順番={G1,G2,G3,G4} …(2)
信号送受信部104は、計測ポリシ制御部101が決定した計測ポリシ(照射時間間隔、送信アンテナのグループ情報、および照射順番)を入力し、計測ポリシに従って、複数の送信アンテナに、電磁波を照射させる。
例えば、信号送受信部104は、計測ポリシ制御部101から計測ポリシ(照射時間間隔、送信アンテナのグループ情報、照射順番)を入力すると、照射時刻に送信アンテナ103に照射指示を出力する。そして、信号送受信部104は、受信アンテナ103から計測信号を受け取り、計測信号と照射時間と送信アンテナのグループ情報とを記録部105に出力する。また、信号送受信部104は、計測信号が記録部105に格納されたことを信号選択部107に通知する。
また、計測が中断しないように、照射順番におけるグループの配列が有限である場合には、全グループの送信アンテナからの電磁波の照射が終了すると、信号送受信部104は、照射順番における最初グループの送信アンテナから電磁波を照射する状態に戻る。そして、信号送受信部104は、再度、照射順番に従って送信アンテナから電磁波が照射されるように送信アンテナを制御する。
各グループ内の送信アンテナの照射順番は任意である。一例として、グループ内の複数の送信アンテナは、送信アンテナのグループ情報の配列順番((1)式参照)に倣った順で電磁波を照射する。その場合、Tx(1)=E1, Tx(2)=E2, Tx(3)=E3, Tx(4)=E4, Tx(5)=E7, Tx(6)=E8, Tx(7)=E9, Tx(8)=E10である。
信号送受信部104は、照射時刻(照射開始時刻)を、照射時間間隔と照射順番に基づいて算出する。図3に示す例では、信号送受信部104は、1つ前の照射時刻t1と照射時間間隔Iに基づいて照射時刻t2とt3を算出する(それぞれ、I2 =t1+I ,I3 =t2+I )。信号送受信部104は、照射時刻t1,t2,t3で、各送信アンテナTx(1),Tx(2),Tx(3) に照射指示を出力する。そして、信号送受信部104は、受信アンテナを介して計測信号S(Tx(1))、S(Tx(2))、S(Tx(3))を得る。
送信アンテナ102は、信号送受信部104から照射指示を受けると、電磁波の照射を開始する。送信アンテナが照射する電磁波として、例えば、Pulse Wave、Continuous Wave (CW)、Frequency Modulated CW (FMCW) 、Stepped FMCWである。以下、送信アンテナが照射する電磁波として、図7に示すような周波数が時間的に変化するFMCWを想定する。時間インデックスをf とし、周波数をF(f)と表記する。Nfを最大周波数のときの時間インデックスとする。
次に、計測信号の選択数とタイミングとを制御するためのウィンドウを説明する。ウィンドウは、ウィンドウサイズと重複度とを含む。ウィンドウサイズは、選択するグループの計測信号の数に相当する。重複度は、前に選択した計測信号と今回選択する計測信号の間で重複する計測信号が幾つであるかを指定する値である。次に計測信号を選択するタイミングは、前回計測信号を選択したタイミングと重複度とから決定するための値である。
計測ポリシ決定部101は送信アンテナをグループに分けるが、グループの数をCとした場合、ウィンドウ制御部106は、ウィンドウサイズWとして、下記の(3)式を満たす整数を予め定める。
1≦W≦C …(3)
なお、ウィンドウサイズは、グラフィカルユーザインターフェース(GUI) 等を介してユーザが直接入力する値であってもよい。また、ウィンドウサイズは、レーダイメージの解像度に基づいて算出されてもよい。レーダイメージの解像度は、例えば、GUIから入力される。レーダ解像度が高いほど、Wを大きくする。
重複度Dは、下記の(4)式を満たす整数として予め与えられる。
0=D≦W-1 …(4)
重複度は、GUI等を介してユーザが直接入力する値であってもよい。また、重複度は、レーダシステム内の処理時間に基づいて算出されてもよい。その場合、計測ポリシ決定部101は、処理時間が長いほど、Dを小さくする。
また、信号送受信部104は、計測ポリシ制御部101から与えられた照射順番で計測を行う。信号送受信部104は、例えば、計測が終わる度に、計測ポリシ制御部101から照射順番を受け取り、その照射順番に従って計測を行う。
信号選択部107は、信号送受信部104から、新たな計測信号が記録部105に格納されたことの通知を受けたときに、ウィンドウ制御部106からの入力であるウィンドウ(ウィンドウサイズWと重複度D)に基づいて、記録部105から計測信号を選択する。また、信号選択部107は、選択した計測信号をイメージ生成部108に出力する。信号選択部107は、重複度Dに応じて、計測信号を選択するタイミングを判断する。計測信号を選択するタイミングは、前回の選択タイミングから(W-D)個の計測信号が新しく格納されたタイミングである。また、信号選択部107は、ウィンドウサイズWに応じて、選択する計測信号の数を決定する。
信号選択部107は、信号送受信部104から通知を受け、計測信号を選択するタイミングになると、記録部105から、計測時間が最も新しいウィンドウサイズ分(W個)の計測信号を選択する。
図8は、ウィンドウサイズと重複度とに基づく信号選択方法の一例を示す説明図である。図8に示す例では、グループ数は4である。照射順番は、(2)式に従うとする。図8(d)には、W=4、かつ、D=3となるときのウィンドウWin1,Win2 が示されている。信号選択部107は、ウィンドウWin1に基づいて、時刻t1のタイミングで、計測信号S(G1) 、S(G2) 、S(G3) 、S(G4) を選択する。(W-D)=1なので、信号選択部107は、ウィンドウWin2に基づいて、新たな計測信号S(G1) が記録部105に格納された時刻t2のタイミングで、計測信号S(G2)、S(G3) 、S(G4)、S(G1)を選択する。
図8(e)には、W=4、かつ、D=2となるときのウィンドウが示されている。図8(f)には、W=2、かつ、D=0となるときのウィンドウが示されている。なお、図6に例示されたように照射順番が規則的ではなく、選択された計測信号の中に同じグループの計測信号がある場合には、信号選択部107は、計測時間が新しい計測信号のみを選択する。
イメージ生成部108は、信号選択部107が選択した計測信号を入力として、公知のイメージング方法を使用してレーダイメージを生成して出力する。イメージング方法として、例えば、Beamforming 、Factorized Beamforming、ω-kが知られている。
図9は、Beamforming によるイメージング方法を説明するための説明図である。図9において、Vector(Tx(1)) は、Tx(1) に該当する送信アンテナ102の位置を示す。Vector(Rx(1)) は、Rx(1)に該当する受信アンテナ103の位置を示す。イメージングによって生成されるレーダイメージA(Vector(v)) は、下記の(5)式で計算される。Vector(v) は、イメージングボクセルvの位置を指す。なお、図において、ベクトルは矢印付きで表現されているが、本明細書では、ベクトルをVector(*) のように表現する。すなわち、Vector(*) は、矢印付きの「*」と同義である。
Figure 0007211510000001
(5)式において、S(i,y,f)は、グループG1~Gwに属する送信アンテナTx(i) から電磁波が照射されたときに、対象物800(図32参照)等で反射された電磁波に基づく受信アンテナRx(y)での周波数F(f)の計測信号を示す。Nyは、受信アンテナ数を示す。Nfは、照射された電磁波の周波数の数を示す。j は虚数である。c は光速を示す。R(Vector(v),i,y)は、送信アンテナTx(i) からイメージングボクセルの位置までの距離と受信アンテナRx(y)からイメージングボクセルの位置までの距離との和であり、下記の(6)式で表される。
Figure 0007211510000002
本実施形態のレーダシステムでは、予め決めた計測ポリシに基づいて、継続してレーダ信号が計測され、予め決められたウィンドウサイズと重複度とに従って選択された計測信号に基づいてイメージングが実行される。そのような処理が実行されることによって、フレームレートの高い連続画像が得られる。
図10は、第1の実施形態のレーダシステム100の動作の概略を示す説明図である。図10に示す例では、イメージ生成部108によって、ウィンドウ#11で計測信号(S(G1),S(G2),…,S(Gw))が選択され、画像#11を生成される。ウィンドウ#12で計測信号(S(G2),S(G3),…,S(Gw),S(G1))が選択され、画像#12が生成される。ウィンドウ#13で計測信号(…,S(Gw),S(G1),S(G2)) が選択され、画像#13が生成される。
なお、イメージ生成部108から出力されるイメージは、例えば、ディスプレイにレーダイメージとして表示される。さらに、レーダイメージから物体検出等を行うことが可能である。
次に、図11のフローチャートを参照して、レーダシステム100の動作を説明する。
ウィンドウ制御部106は、ウィンドウを決定する(ステップS101)。ウィンドウ制御部106は、例えば、上記の(3)式を満たすウィンドウサイズWを決定し、上記の(4)式を満たす重複度Dを決定する。
計測ポリシ制御部101は、計測ポリシを決定する(ステップS102)。すなわち、計測ポリシ制御部101は、上述したように、計測ポリシ(照射時間間隔、送信アンテナのグループ情報、および照射順番)を決定する。そして、計測ポリシ制御部101は、決定した計測ポリシを信号送受信部104に出力する。
なお、ウィンドウ制御(ステップS101の処理)は、ステップS102の処理の後で実行されてもよい。
信号送受信部104は、計測ポリシ制御部101から入力した計測ポリシにおける照射時間間隔で、照射順番に従って各送信アンテナ102に照射指示を出力する。送信アンテナ102は、例えば、図7に例示されたような時間経過に応じて周波数が変化する電磁波を照射する(ステップS103)。受信アンテナ103は、送信アンテナ102が照射した電磁波の反射波を受信し、得られた信号(計測信号)を信号送受信部104に出力する。信号送受信部104は、計測信号を入力する(ステップS103)。なお、信号計測処理(ステップS103の処理)は繰り返し実行される。
信号送受信部104は、グループごとに(グループ番号ごとに)計測信号と計測時間とグループ情報とを記録部105に格納する(ステップS104)。信号送受信部104は、例えば、図5に例示されたS(G1)(グループG1の計測信号) 、S(G2) (グループG2の計測信号)のように、グループごとに(グループ番号ごとに)計測信号を記録部105に格納する。また、信号送受信部104は、信号選択部107に対して、新たな計測信号を格納したことを通知する。
信号選択部107は、信号送受信部104から新たな計測信号を記録部105格納したことの通知を受けたときに、ウィンドウ制御部106からの入力であるウィンドウ(ウィンドウサイズと重複度)に基づいて、記録部106から計測信号を選択する(ステップS105)。信号選択部107は、選択した計測信号をイメージ生成部108に出力する。
イメージ生成部108は、信号選択部107が選択した計測信号を入力として、上述したイメージング方法で画像(レーダイメージ)を生成し、生成したレーダイメージを出力する。
本実施形態では、レーダシステム100は、ウィンドウ(ウィンドウサイズと重複度)を使用して計測信号を選択し、選択した計測信号からレーダイメージを生成する。よって、フレーム間で重複した信号を使用してイメージングすることが可能になる。したがって、フレームレートを向上させることができる。また、レーダシステム100は、ウィンドウを制御することによって使用する計測信号を限定するとともに、照射順番を変更することによって、Blurで埋もれた検出対象805(図35参照)をイメージングできる。
実施形態2.
図12は、第2の実施形態のレーダシステムの構成例を示すブロック図である。第2の実施形態のレーダシステム200は、計測ポリシ制御部101と、送信アンテナ102と、受信アンテナ103と、計測ポリシに基づいて送信アンテナ102および受信アンテナ103に電磁波の送受信を指示する信号送受信部204と、計測信号からレーダイメージを生成するイメージ生成部208と、レーダイメージを格納する記録部205と、記録部205からレーダイメージを選択しレーダイメージを更新するイメージ更新部207と、計測信号を選択するためのウィンドウを決定するウィンドウ制御部106とを含む。
なお、図12には、1つの送信アンテナ102と1つの受信アンテナ103とが例示されているが、レーダシステム200には、複数の送信アンテナおよび複数の受信アンテナが含まれる。
計測ポリシ制御部101、送信アンテナ102、受信アンテナ103、およびウィンドウ制御部106は、第1の実施形態におけるそれらと同様に構成されている。信号送受信部204は、第1の実施形態における信号送受信部104と同様に動作するが、本実施形態では、信号送受信部204は、計測信号、計測時間およびグループ情報を記録部に格納しない。信号送受信部204は、計測信号と計測信号の照射時間(計測時間)と送信アンテナのグループ情報とをイメージ生成部208に出力する。
イメージ生成部208は、信号送受信部204から計測信号と計測時間と送信アンテナのグループ情報とを受け取り、第1の実施形態におけるイメージ生成部108と同様に、イメージング方法を用いてレーダイメージを生成する。イメージ生成部208は、レーダイメージと計測時間と送信アンテナのグループ情報とを記録部205に格納する。そして、イメージ生成部208は、レーダイメージを記録部205に格納したことをイメージ更新部207に通知する。
記録部205は、イメージ生成部208からのレーダイメージと計測時間と送信アンテナのグループ情報とに基づいて、グループごとに(グループ番号ごとに)レーダイメージと計測時間とを記憶する。また、記録部205は、イメージ更新部207から受け取る更新レーダイメージを格納する。
図13に示すように、グループG1の計測信号S(G1),S(G2),…,S(Gw),… から生成されるレーダイメージをそれぞれA1,A2,…,Aw,…とする。グループ番号ごとのレーダイメージについて、新たなレーダイメージが最も古いレーダイメージと入れ替えられるか、または、記録部205の記憶容量に余裕がある限り全レーダイメージが計測時間情報とともに記録部205に記憶される。イメージ更新部207から受け取る更新レーダイメージについても新たな更新レーダイメージが最も古い更新レーダイメージと入れ替えられるか、または、記録部205の記憶容量に余裕がある限り全更新レーダイメージが記録部205に記憶される。
イメージ更新部207は、イメージ生成部208から新たなレーダイメージが記録部205に格納されたことの通知を受け取ったときに、ウィンドウ制御部106からのウィンドウ(ウィンドウサイズと重複度)に基づいて記録部205からレーダイメージを選択する。そして、イメージ更新部207は、選択したレーダイメージで最終的なレーダイメージを更新し、更新レーダイメージとする。イメージ更新部207は、更新レーダイメージを記録部205に対して出力するとともに、レーダシステム200から出力する。
図14は、ウィンドウサイズと重複度とに基づく信号選択方法の一例を示す説明図である。ウィンドウサイズWと重複度Dとに基づくイメージ選択方法は、第1の実施形態におけるイメージ選択方法(図8参照)と同じである。ただし、第1の実施形態における計測信(S(G1) 等)が、本実施形態では、計測信号から生成されたレーダイメージ(A1等)に置き換えられている。
最終的に求めるレーダイメージA(Vector(v) )は、各ボクセル値の総和で表すことが可能である。イメージ更新部207が選択したレーダイメージがA1,A2,…,Aj,…,Aw であるとき、それらのレーダイメージが同じ領域を同じ画素数で画像化されている場合、レーダイメージA(Vector(v) )は、ウィンドウサイズWを用いて下記の(7)式に示すようになる。なお、レーダイメージは、複素数で扱われてもよいし、実数で扱われてもよい。
Figure 0007211510000003
なお、(7)式を用いる方法とは異なる方法で更新レーダイメージが生成されてもよい。例えば、イメージ更新部207は、前回生成した更新レーダイメージA(Vector(v) )が記録部205に存在する場合には、記録部205からA(Vector(v) )とAj(Vector(v) )を取得し、下記の(8)式に示すように新しい更新レーダイメージA’(Vector(v) )を生成してもよい。
Figure 0007211510000004
生成されたA’(Vector(v) )は、記録部205に格納され、次の更新レーダイメージA″ (Vector(v) )の生成に使用される。
次に、図15のフローチャートを参照して、レーダシステム200の動作を説明する。
ステップS101~S103の処理は、第1の実施形態における処理と同じである。ただし、本実施形態では、信号送受信部204は、計測信号と計測時間とグループ情報とをイメージ生成部208に出力する。なお、第1の実施形態における信号送受信部104と同様に、信号送受信部204は、信号計測処理(ステップS103の処理)を繰り返し実行する。
イメージ生成部208は、信号送受信部204から入力した計測信号から、イメージング方法を用いてレーダイメージを生成する(ステップS204)。イメージ生成部208は、第1の実施形態におけるイメージ生成部108が使用するイメージング方法と同じ方法を使用することができる。
イメージ生成部208は、グループごとにレーダイメージと計測時間とを記録部205に格納する(ステップS205)。また、イメージ生成部208は、新たなレーダイメージを記録部205に格納したことをイメージ更新部207に通知する。
イメージ更新部207は、イメージ生成部208から通知を受けると、ウィンドウ制御部106から入力したウィンドウ(ウィンドウサイズと重複度)に基づいて記録部205からイメージを選択する(ステップS206)。
イメージ更新部207は、上記の(7)式または(8)式によって、ステップS206の処理で選択しレーダイメージを更新する。イメージ更新部207は、更新レーダイメージを記録部205に格納するとともに(ステップS207)、レーダシステム200から出力する。
本実施形態では、レーダシステム200は、ウィンドウサイズと重複度とにより計測信号を選択し、選択した計測信号を用いてイメージを生成する。そのように構成されているので、フレームレートを向上させることができる。また、レーダシステム200は、電磁波の照射順番を変更することによって、Blurに埋もれた検出対象をイメージングできる。また、レーダシステム200は、重複している計測信号に対するイメージング処理結果を保存し、イメージング処理結果を再利用するので、イメージング処理に要する計算量を削減できる。
実施形態3.
図16は、第3の実施形態のレーダシステムの構成例を示すブロック図である。第3の実施形態のレーダシステム300は、計測ポリシ制御部301と、送信アンテナ102と、受信アンテナ103と、計測ポリシに基づいて送信アンテナ102および受信アンテナ103に電磁波の送受信を指示する信号送受信部304と、計測信号を格納する記録部105と、計測信号を選択するためのウィンドウを制御するウィンドウ制御部306と、記録部105から計測信号を選択する信号選択部107と、計測信号を基にレーダイメージを生成するイメージ生成部108と、計測信号から対象物の情報を取得する対象物状態取得部310とを含む。
なお、図16には、1つの送信アンテナ102と1つの受信アンテナ103とが例示されているが、レーダシステム300には、複数の送信アンテナおよび複数の受信アンテナが含まれる。また、信号選択部107およびイメージ生成部108は、第1の実施形態におけるそれらと同様に動作する。
計測ポリシ制御部301は、対象物状態取得部310が出力する対象物800(図32参照)の情報に基づいて計測ポリシ(送信アンテナが電磁波を照射する照射時間間隔、送信アンテナのグループ情報、照射順番)を決め、計測ポリシを信号送受信部304に出力する。対象物800の情報は、対象物800の位置と数と速度とを含む。計測ポリシ制御部301は、第1の実施形態における計測ポリシ制御部101が計測ポリシを決定する方法と同じ方法で、計測ポリシの初期値を決定する。
計測ポリシ制御部301は、計測ポリシを変更することがある。計測ポリシ制御部301は、計測ポリシを変更する場合に、計測ポリシを、対象物800の情報(位置、数、速度)のいずれか1つまたはそれらの組み合わせに基づいて下記のように決定する。
計測ポリシ制御部301は、送信アンテナ102の電磁波の照射時間間隔Iを、対象物800の情報(位置、数、速度)のいずれか1つまたはそれらの組み合わせに基づいて下記の(9)~(11)式を用いて決定する。計測ポリシ制御部301は、対象物800の位置がアンテナ位置から遠いほど、照射時間間隔Iを長くする。アンテナ位置として、例えば、複数の送信アンテナ102および複数の受信アンテナ103の重心または中央値が用いられる。対象物800の位置として、例えば、最も反射強度が強い箇所または反射強度と対象物800の位置とから算出した重心が用いられる。対象物800の位置からアンテナ位置までの距離をBとした場合、計測ポリシ制御部301は、例えば、照射時間間隔Iを(9)式を用いて算出する。
I=α*B (αは係数) …(9)
計測ポリシ制御部301は、対象物800の数が多いほど、照射時間間隔Iを長くする。その場合、計測ポリシ制御部301は、対象物の数(大きい反射強度をもつボクセルの数)をCとした場合、照射時間間隔Iを、例えば(10)式を用いて算出する。
I=α*C (αは係数) …(10)
また、計測ポリシ制御部301は、対象物800の速度が大きいほど、照射時間間隔Iを短くする。その場合、計測ポリシ制御部301は、対象物の速度をEとした場合、照射時間間隔Iを下記で算出する。
I=α/E (αは係数) …(11)
計測ポリシ制御部301は、第1の実施形態の場合と同様に、送信アンテナのグループ情報を取り扱う。
計測ポリシ制御部301は、照射順番を、対象物800の情報(位置、数、速度)のいずれか1つまたはそれらの組み合わせに基づいて下記のように決定する。
計測ポリシ制御部301は、例えば、対象物800の位置に物理的に近い送信アンテナ102から電磁波の照射を開始されるように、計測ポリシにおける照射順番を決定する。または、計測ポリシ制御部301は、対象物800の動きの方向に基づいて、移動方向(ベクトル)とレーダからの照射入射角度が高くなる送信レーダ102から順に電磁波が照射されるように照射順番を決定する。
図17は、対象物800の位置に基づく照射順番を説明するための説明図である。図17に示すように、対象物800の移動方向がベクトルvで表される場合に、レーダ804における左側に位置する送信アンテナ102からの入射角度(角度a)よりも右側に位置する送信アンテナ102からの入射角度(角度b)の角度が大きいので、計測ポリシ制御部301は、右側の送信アンテナ102から順に電磁波が照射されるように照射順番を決定する。
信号送受信部304は、第1の実施形態における信号送受信部104と同様の処理を実行する。ただし、信号送受信部304は、信号送受信部104が実行する処理に加えて、対象物状態取得部310に対して計測信号を出力する処理も行う。
ウィンドウ制御部306は、対象物状態取得部310から対象物800の情報を入力する。ウィンドウ制御部306は、対象物800の情報に基づいてウィンドウサイズと重複度とを決定し、信号選択部107に出力する。ウィンドウ制御部306は、第1の実施形態におけるウィンドウ制御部106がウィンドウを決定する方法と同じ方法で、ウィンドウ(ウィンドウサイズと重複度)の初期値を決定する。ウィンドウ制御部306は、ウィンドウを変更する場合に、ウィンドウサイズと重複度とを、対象物800の情報(位置、数、速度)のいずれか1つまたはそれらの組み合わせに基づいて、下記の(12)~(17)式を用いて決定する。
ウィンドウ制御部306は、ウィンドウサイズWを、対象物800の位置がレーダ位置より遠いほど大きくする。例えば、レーダ位置から対象物の位置までの距離をFとして、下記のように算出する。
W=α*F (αは係数) …(12)
図18は、対象物の位置に基づくウィンドウサイズ選択方法を説明するための説明図である。ウィンドウ制御部306は、図18に示すように、エリア802(図32参照)を予め複数のイメージング領域に区切る。そして、ウィンドウ制御部306は対象物800が位置する領域ごとにウィンドウサイズWを決めていてもよい。例えば、ウィンドウ制御部306は、領域AはW=2、領域BはW=3、領域CはW=4というように、領域ごとにウィンドウサイズWを決定する。
ウィンドウ制御部306は、ウィンドウサイズWを、対象物800の数が多いほど、小さくする。ウィンドウ制御部306は、例えば、対象物の数をGとして、下記の(13)式を用いてウィンドウサイズWを算出する。
W=α/G (αは係数) …(13)
ウィンドウ制御部306は、ウィンドウサイズWを、対象物800の速度が大きいほど、小さくする。例えば、対象物800の速度をVとして、下記の(14)式を用いてウィンドウサイズWを算出する。
W=α/V (αは係数) …(14)
図19は、対象物800の速度に基づくウィンドウサイズ選択方法を説明するための説明図である。ウィンドウ制御部306は、図19に示すように、予め速度とウィンドウサイズとの関係を作成する。そして、ウィンドウ制御部306は、例えば、算出された対象物800の速度に合わせてウィンドウサイズWを決定する。
図20は、対象物の位置と速度とに基づくウィンドウサイズ選択方法を説明するための説明図である。ウィンドウ制御部306は、対象物800の位置と速度とを組み合わせて、図20に示すように、領域および速度ごとにウィンドウサイズWを決定してもよい。ウィンドウ制御部306は、重複度Dを、対象物800の位置がレーダ位置から近いほど、大きくする。例えば、ウィンドウ制御部306は、レーダ位置から対象物の位置までの距離をFとして、下記の(15)式を用いて重複度Dを算出する。
D=α/F (αは係数) …(15)
ウィンドウ制御部306は、対象物800の数が多いほど、重複度Dを小さくする。ウィンドウ制御部306は、例えば、対象物の数をGとして、下記の(16)式を用いて重複度Dを算出する。
D=α/G (αは係数) …(16)
ウィンドウ制御部306は、対象物の速度が大きいほど、重複度Dを大きくする。ウィンドウ制御部306は、例えば、対象物の速度をVとして、下記の(17)式を用いて重複度Dを算出する。
D=α/V (αは係数) …(17)
対象物状態取得部310は、信号送受信部304から計測信号を入力する。対象物状態取得部310は、対象物800の情報(位置、数、速度)を計測ポリシ制御部301とウィンドウ制御部306とに出力する。
対象物状態取得部310は、対象物800の位置を、例えば、イメージ生成部308が使用したイメージング方法と同様の方法を用いて算出する。図21は、レーダとイメージの座標系とを示す説明図である。対象物状態取得部310は、図21に例示されている水平、垂直、奥行の座標を持つ3次元レーダイメージ(イメージ806)に対して、垂直方向に値を足しこんだ(または、垂直方向に投射した)2次元イメージから、対象物800の位置を算出してもよい。その場合、対象物状態取得部310は、2次元レーダイメージ内に強度の大きい画素が複数あって、それらが隣接しているときには、例えば、それらの中央値や反射強度による重心を使用する。強度の大きい画素が隣接していない場合には、対象物状態取得部310は、それらの位置を使用すればよい。
対象物状態取得部310は、対象物800の数として、対象物の位置の場合と同様に、図21に例示されている3次元レーダイメージ(イメージ806)に対して垂直方向に値を足しこんだ(または、垂直方向に投射した)2次元イメージにおいて、反射強度が所定のしきい値を越える画素の数を使用すればよい。対象物状態取得部310は、反射強度が所定のしきい値を越える複数の画素が隣接している場合には、複数の画素を1つの対象物とみなす。また、対象物状態取得部310は、反射強度が所定のしきい値を越える複数の画素が隣接していない場合には、それらの画素の数を対象物の数とする。
対象物状態取得部310は、対象物800の速度を検出する場合、図21に例示されている3次元レーダイメージ(イメージ806)に対して垂直方向に値を足しこんだ(または、垂直方向に投射した)2次元イメージを計測信号から生成する。そして、対象物状態取得部310は、連続する2つの画像から、例えば非特許文献2に記載されているオプティカルフローに基づく手法などを用いて移動量を推定する。対象物状態取得部310は、移動量を時間(移動時間)で除算して速度を算出することができる。
なお、対象物の情報は、GUI等を介してユーザが直接入力する情報であってもよい。
次に、図22のフローチャートを参照して、レーダシステム300の動作を説明する。
ステップS101~S106の処理は、第1の実施形態における処理と同じである。ただし、本実施形態では、ステップS101の処理で、例えば上記の(3)式や(4)式を用いて決定されるウィンドウサイズと重複度とは、初期値として扱われる。また、信号送受信部304は、ステップS103の処理で算出した計測信号と計測時間とグループ情報とを、対象物状態取得部310に出力する。なお、第1の実施形態における信号送受信部104および第2の実施形態における信号送受信部204と同様に、信号送受信部304は、信号計測処理(ステップS103の処理)を繰り返し実行する。
対象物状態取得部310は、信号送受信部304から入力した計測信号を用いて、上述したように対象物の情報(対象物の位置、数、速度)を算出する(ステップS308)。また、対象物状態取得部310は、対象物の情報を、計測ポリシ制御部301とウィンドウ制御部306とに出力する。
ウィンドウ制御部306は、対象物状態取得部310から対象物の情報(対象物の位置、数、速度)を入力し、対象物の情報に基づいてウィンドウサイズと重複度とを決定する(ステップS309)。すなわち、ウィンドウ制御部306は、ウィンドウ(ウィンドウサイズと重複度)を更新する。ウィンドウ制御部306は、更新したウィンドウサイズと重複度とを信号選択部107に出力する。
計測ポリシ制御部301は、対象物状態取得部310から対象物の情報(対象物の位置、数、速度)を入力し、対象物の情報に基づいて計測ポリシ(送信アンテナが電磁波を照射する照射時間間隔、送信アンテナのグループ情報、照射順番)を決定する(ステップS310)。すなわち、計測ポリシ制御部301は、計測ポリシを更新する。計測ポリシ制御部301は、更新した計測ポリシを信号送受信部304に出力する。
信号送受信部304は、更新された計測ポリシを信号送受信部304から受け取った場合には、更新された計測ポリシに従って、ステップS103の処理を実行する。
本実施形態では、レーダシステム300は、対象物の情報(位置、数、速度)に基づいて決定(更新)したウィンドウ(ウィンドウサイズと重複度)に基づいて計測信号を選択するので、第1の実施形態に比べて、フレームレートをさらに向上させることができる。また、レーダシステム300は、対象物の情報(位置、数、速度)に基づいて計測ポリシ(照射順番と照射時間間隔)を変更するので、Blurに埋もれた検出物をより正確にイメージングできる。
実施形態4.
図23は、第4の実施形態のレーダシステムの構成例を示すブロック図である。第4の実施形態のレーダシステム400は、計測ポリシ制御部301と、送信アンテナ102と、受信アンテナ103と、計測ポリシに基づいて送信アンテナ102および受信アンテナ103に電磁波の送受信を指示する信号送受信部204と、レーダイメージを格納する記録部205と、記録部205からレーダイメージを選択し、レーダイメージを更新するイメージ更新部207と、計測信号から対象物の情報を取得する対象物状態取得部310と、計測信号を選択するためのウィンドウを決定するウィンドウ制御部306とを含む。
なお、図23には、1つの送信アンテナ102と1つの受信アンテナ103とが例示されているが、レーダシステム400には、複数の送信アンテナおよび複数の受信アンテナが含まれる。
また、本実施形態は、第2の実施形態と第3の実施形態とが組み合わされた実施形態に相当する。すなわち、信号送受信部204およびイメージ更新部207は、第2の実施形態におけるそれらと同様に動作する。計測ポリシ制御部301および対象物状態取得部310は、第3の実施形態におけるそれらと同様に動作する。
ウィンドウ制御部306は、第3の実施形態におけるウィンドウ制御部306と同様に動作する。ただし、本実施形態では、ウィンドウ制御部306が決定したウィンドウは、イメージ更新部207に供給される。
次に、図24のフローチャートを参照して、レーダシステム400の動作を説明する。
ステップS101~S103の処理は、第1の実施形態~第3の実施形態における処理と同じである。ただし、第3の実施形態の場合と同様に、ステップS101の処理で、ウィンドウサイズと重複度との初期値が、例えば上記の(3)式や(4)式を用いて決定される。
また、信号送受信部204は、第2の実施形態の場合と同様に、ステップS103の処理で算出した計測信号と計測信号の照射時間(計測時間)と送信アンテナのグループ情報とをイメージ生成部208に出力する。また、信号送受信部204は、第3の実施形態の場合と同様に、ステップS103の処理で算出した計測信号と計測時間とグループ情報とを対象物状態取得部310に出力する。なお、第1~第3の実施形態の場合と同様に、信号送受信部204は、信号計測処理(ステップS103の処理)を繰り返し実行する。
ステップS204~S207の処理は、図15に示された第2の実施形態における処理と同じである。ステップS308~S310の処理は、図22に示された第3の実施形態における処理と同じである。
本実施形態は、第2の実施形態と第3の実施形態とが組み合わされた実施形態に相当するので、レーダシステム400は、第2の実施形態の効果と第3の実施形態の効果とをともに奏する。すなわち、レーダシステム400は、対象物の情報(位置、数、速度)に基づいて決定(更新)したウィンドウサイズと重複度とにより信号を選択し、選択した信号でイメージを生成するので、フレームレートをより向上させることができる。また、レーダシステム400は、対象物の情報(位置、数、速度)に基づいて照射順番を変更するので、Blurに埋もれた検出物をより正確にイメージングできる。また、レーダシステム400は、重複している計測信号に対してイメージング処理を実行するための計算量を削減することができる。
実施形態5.
図25は、第5の実施形態のレーダシステムの構成例を示すブロック図である。第5の実施形態のレーダシステム500は、計測ポリシ制御部301と、送信アンテナ102と、受信アンテナ103と、計測ポリシに基づいて送信アンテナ102および受信アンテナ103に電磁波の送受信を指示する信号送受信部304と、計測信号を格納する記録部105と、計測信号を選択するためのウィンドウを制御するウィンドウ制御部306と、記録部105から計測信号を選択する信号選択部107と、計測信号を基にレーダイメージを生成するイメージ生成部108と、外部センサ520から対象物800の情報を取得する対象物状態取得部510とを含む。
なお、図25には、1つの送信アンテナ102と1つの受信アンテナ103とが例示されているが、レーダシステム500には、複数の送信アンテナおよび複数の受信アンテナが含まれる。
また、本実施形態のレーダシステム500は、第3の実施形態における対象物状態取得部310に代えて、対象物状態取得部510が設けられた構成を有する。
対象物状態取得部510は、外部センサからのセンシング情報に基づいて対象物800の情報(位置、数、速度)を算出する。対象物状態取得部510は、算出した対象物800の情報を、計測ポリシ制御部301とウィンドウ制御部306とに出力する。
外部センサ520は、対象物800を把握可能な位置(例えば、図32に示すエリア802を撮影可能な位置)に設置される。外部センサ520として、可視光カメラ(単眼カメラ、ToF(Time of Flight)カメラ、ステレオカメラ等)、赤外線カメラ、LIDAR(Light Detection and Ranging )装置等が使用可能である。
対象物状態取得部510は、外部センサ520から得られる3次元データを使用し、例えば非特許文献2に記載されているオプティカルフローに基づく手法などを用いて、対象物800の情報(位置、数、速度)を算出できる。また、対象物状態取得部510は、非特許文献3に記載されているようなICPの手法で、対象物800の情報を算出することもできる。
次に、図26のフローチャートを参照して、レーダシステム500の動作を説明する。
図26(A)に示す処理は、図22に示された第3の実施形態におけるステップS101~S106の処理と同じである。ただし、本実施形態では、信号送受信部304は、計測信号等を対象物状態取得部510に出力しない。
図26(B)には、本実施形態における対象物状態取得部510およびウィンドウ制御部306の動作が示されている。対象物状態取得部510は、外部センサ520のセンシング情報に基づいて対象物800の情報(位置、数、速度)を算出する(ステップS508)。対象物状態取得部510は、算出した対象物800の情報を、計測ポリシ制御部301とウィンドウ制御部306とに出力する。
ウィンドウ制御部306は、第3の実施形態の場合と同様に(図22参照)、対象物状態取得部510から対象物の情報(対象物の位置、数、速度)を入力し、対象物の情報に基づいてウィンドウサイズと重複度とを更新する(ステップS309)。
計測ポリシ制御部301は、第3の実施形態の場合と同様に(図22参照)、対象物状態取得部510から対象物の情報(対象物の位置、数、速度)を入力し、対象物の情報に基づいて計測ポリシ(送信アンテナが電磁波を照射する照射時間間隔、送信アンテナのグループ情報、照射順番)を更新する(ステップS310)。
本実施形態のレーダシステム500は、第3の実施形態の効果と同様の効果を奏する。なお、本実施形態では、対象物800の情報は、外部センサ520のセンシング情報に基づいて算出されたが、第3の実施形態と本実施形態とを組み合わせてもよい。すなわち、レーダシステム500は、外部センサ520のセンシング情報と計測信号の解析結果とのいずれかに基づいて、対象物800の情報を算出してもよい。
実施形態6.
図27は、第6の実施形態のレーダシステムの構成例を示すブロック図である。第6の実施形態のレーダシステム600は、計測ポリシ制御部301と、送信アンテナ102と、受信アンテナ103と、計測ポリシに基づいて送信アンテナ102および受信アンテナ103に電磁波の送受信を指示する信号送受信部204と、計測信号からレーダイメージを生成するイメージ生成部208と、レーダイメージを格納する記録部205と、記録部205からレーダイメージを選択し、レーダイメージを更新するイメージ更新部207と、外部センサ520から対象物800の情報を取得する対象物状態取得部510と、計測信号を選択するためのウィンドウを決定するウィンドウ制御部306とを含む。
なお、図27には、1つの送信アンテナ102と1つの受信アンテナ103とが例示されているが、レーダシステム600には、複数の送信アンテナおよび複数の受信アンテナが含まれる。
また、本実施形態のレーダシステム600は、第4の実施形態における対象物状態取得部310に代えて、対象物状態取得部510が設けられた構成を有する。
第5の実施形態と同様、外部センサ520は、対象物800を把握可能な位置(例えば、図32に示すエリア802を撮影可能な位置)に設置される。外部センサ520として、可視光カメラ(単眼カメラ、ToF(Time of Flight)カメラ、ステレオカメラ等)、赤外線カメラ、LIDAR(Light Detection and Ranging )装置等が使用可能である。
また、第5の実施形態と同様、対象物状態取得部510は、外部センサ520から得られる3次元データを使用し、例えば非特許文献2に記載されているオプティカルフローに基づく手法などを用いて、対象物800の情報(位置、数、速度)を算出できる。また、対象物状態取得部510は、対象物状態取得部510は、非特許文献3に記載されているようなICPの手法で、対象物800の情報を算出することもできる。
次に、図28のフローチャートを参照して、レーダシステム600の動作を説明する。
図28(A)に示す処理は、図24に示された第4の実施形態におけるステップS101~S103,S204~S207の処理と同じである。ただし、本実施形態では、信号送受信部204は、計測信号等を対象物状態取得部510に出力しない。
図28(B)には、本実施形態における対象物状態取得部510およびウィンドウ制御部306の動作が示されている。対象物状態取得部510は、外部センサ520のセンシング情報に基づいて対象物800の情報(位置、数、速度)を算出する(ステップS508)。対象物状態取得部510は、算出した対象物800の情報を、計測ポリシ制御部301とウィンドウ制御部306とに出力する。
ウィンドウ制御部306は、第4の実施形態の場合と同様に(図24参照)、対象物状態取得部510から対象物の情報(対象物の位置、数、速度)を入力し、対象物の情報に基づいてウィンドウサイズと重複度とを更新する(ステップS309)。
計測ポリシ制御部301は、第4の実施形態の場合と同様に(図24参照)、対象物状態取得部510から対象物の情報(対象物の位置、数、速度)を入力し、対象物の情報に基づいて計測ポリシ(送信アンテナが電磁波を照射する照射時間間隔、送信アンテナのグループ情報、照射順番)を更新する(ステップS310)。
本実施形態のレーダシステム600は、第4の実施形態の効果と同様の効果を奏する。なお、本実施形態では、対象物800の情報は、外部センサ520のセンシング情報に基づいて算出されたが、第4の実施形態と本実施形態とを組み合わせてもよい。すなわち、レーダシステム600は、外部センサ520のセンシング情報と計測信号の解析結果とのいずれかに基づいて、対象物800の情報を算出してもよい。
上記の各実施形態における各機能(各処理)を、CPU(Central Processing Unit )等のプロセッサやメモリ等を有するコンピュータで実現可能である。例えば、記憶装置(記憶媒体)に上記の実施形態における方法(処理)を実施するためのプログラムを格納し、各機能を、記憶装置に格納されたプログラムをCPUで実行することによって実現してもよい。
図29は、CPUを有するコンピュータの一例を示すブロック図である。コンピュータは、レーダシステムに実装される。CPU1000は、記憶装置1001に格納されたプログラムに従って処理を実行することによって、上記の各実施形態における各機能を実現する。すなわち、図1,図12,図16,図23,図25,図27に示されたレーダシステム100,200,300,400,500,600における、計測ポリシ制御部101,301、信号送受信部104,204,304、ウィンドウ制御部106,306、信号選択部107、イメージ生成部108,208(イメージ生成部108,208にハードウェア部分が含まれる場合には、イメージ生成部108,208のソフトウェア部分)、イメージ更新部207、対象物状態取得部310,510の機能を実現する。
なお、CPU1000に代えて、または、CPU1000とともに、GPU(Graphics Processing Unit)が用いられてもよい。
記憶装置1001は、例えば、非一時的なコンピュータ可読媒体(non-transitory computer readable medium )である。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体(tangible storage medium )を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の具体例として、磁気記録媒体(例えば、フレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ)、光磁気記録媒体(例えば、光磁気ディスク)、CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory )、CD-R(Compact Disc-Recordable )、CD-R/W(Compact Disc-ReWritable )、半導体メモリ(例えば、マスクROM、PROM(Programmable ROM)、EPROM(Erasable PROM )、フラッシュROM)がある。
また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体(transitory computer readable medium )に格納されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体には、例えば、有線通信路または無線通信路を介して、すなわち、電気信号、光信号または電磁波を介して、プログラムが供給される。
メモリ1002は、例えばRAM(Random Access Memory)で実現され、CPU1000が処理を実行するときに一時的にデータを格納する記憶手段である。メモリ1002に、記憶装置1001または一時的なコンピュータ可読媒体が保持するプログラムが転送され、CPU1000がメモリ1002内のプログラムに基づいて処理を実行するような形態も想定しうる。
また、メモリ1002または記憶装置100は、上記の各実施形態における記録部105,205を実現する。
図30は、レーダシステムの主要部を示すブロック図である。図30に示すレーダシステム10は、どのように信号を計測するかに関する計測ポリシを決定する計測ポリシ制御手段11(実施形態では、計測ポリシ制御部101で実現される。)と、計測ポリシに従って電磁波を照射する送信アンテナ12(実施形態では、送信アンテナ102で実現される。)と、照射された電磁波の反射波を受信して計測信号を生成する受信アンテナ13(実施形態では、受信アンテナ103で実現される。)と、計測信号を記憶する記憶手段14と(実施形態では、記録部105で実現される。)、計測信号を選択するウィンドウを決定するウィンドウ制御手段15(実施形態では、ウィンドウ制御部106で実現される。)と、ウィンドウに基づいて、記憶手段14から計測信号を選択する信号選択手段16(実施形態では、信号選択部107で実現される。)と、選択された計測信号からレーダイメージを生成するイメージ生成手段17(実施形態では、イメージ生成部108で実現される。)とを備える。
図31は、他の態様のレーダシステムの主要部を示すブロック図である。図31に示すレーダシステム20は、どのように信号を計測するかに関する計測ポリシを決定する計測ポリシ制御手段21(実施形態では、計測ポリシ制御部101で実現される。)と、計測ポリシに従って電磁波を照射する送信アンテナ22(実施形態では、送信アンテナ102で実現される。)と、照射された電磁波の反射波を受信して計測信号を生成する受信アンテナ23(実施形態では、受信アンテナ103で実現される。)と、計測信号からレーダイメージを生成するイメージ生成手段24(実施形態では、イメージ生成部208で実現される。)と、レーダイメージを記憶する記憶手段25(実施形態では、記録部205で実現される。)と、レーダイメージを選択するウィンドウを決定するウィンドウ制御手段26(実施形態では、ウィンドウ制御部106で実現される。)と、ウィンドウに基づいて、記憶手段25からレーダイメージを選択し、選択したレーダイメージに基づいて更新レーダイメージを生成するイメージ更新手段27(実施形態では、イメージ更新部207で実現される。)とを備える。
上記の実施形態の一部または全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下に限定されるわけではない。
(付記1)どのように信号を計測するかに関する計測ポリシを決定する計測ポリシ制御手段と、
前記計測ポリシに従って電磁波を照射する送信アンテナと、
照射された電磁波の反射波を受信して計測信号を生成する受信アンテナと、
計測信号を記憶する記憶手段と、
計測信号を選択するウィンドウを決定するウィンドウ制御手段と、
前記ウィンドウに基づいて、前記記憶手段から計測信号を選択する信号選択手段と、
選択された計測信号からレーダイメージを生成するイメージ生成手段と
を備えたレーダシステム。
(付記2)複数の送信アンテナをグループ分けするグルーピング手段を備え、
前記記憶手段は、グループごとに計測信号を記憶する
付記1のレーダシステム。
(付記3)どのように信号を計測するかに関する計測ポリシを決定する計測ポリシ制御手段と、
前記計測ポリシに従って電磁波を照射する送信アンテナと、
照射された電磁波の反射波を受信して計測信号を生成する受信アンテナと、
計測信号からレーダイメージを生成するイメージ生成手段と、
レーダイメージを記憶する記憶手段と、
レーダイメージを選択するウィンドウを決定するウィンドウ制御手段と、
前記ウィンドウに基づいて、前記記憶手段からレーダイメージを選択し、選択したレーダイメージに基づいて更新レーダイメージを生成するイメージ更新手段と
を備えたレーダシステム。
(付記4)前記イメージ更新手段は、更新レーダイメージを前記記憶手段に格納する
付記3のレーダシステム。
(付記5)前記イメージ更新手段は、選択したレーダイメージと前記記憶手段に格納されている更新レーダイメージとから新たな更新レーダイメージを生成する
付記4のレーダシステム。
(付記6)複数の送信アンテナをグループ分けするグルーピング手段を備え、
前記記憶手段は、グループごとにレーダイメージを記憶する
付記3から付記5のうちのいずれかのレーダシステム。
(付記7)前記ウィンドウ制御手段は、前記ウィンドウとして、計測信号またはレーダイメージの選択数と計測信号またはレーダイメージの選択タイミングとを決めるためのウィンドウサイズと重複度とを決定する
付記1から付記6のうちのいずれかのレーダシステム。
(付記8)前記計測ポリシ制御手段は、前記計測ポリシとして、電磁波の照射時間間隔と送信アンテナのグループ情報と照射順番とを決定する
付記1から付記7のうちのいずれかのレーダシステム。
(付記9)どのように信号を計測するかに関する計測ポリシを決定し、
前記計測ポリシに従って送信アンテナから電磁波を照射し、
照射された電磁波の反射波を受信アンテナで受信して計測信号を生成し、
計測信号を記憶手段に格納し、
計測信号を選択するウィンドウを決定し、
前記ウィンドウに基づいて、前記記憶手段から計測信号を選択し、
選択した計測信号からレーダイメージを生成する
イメージング方法。
(付記10)どのように信号を計測するかに関する計測ポリシを決定し、
前記計測ポリシに従って送信アンテナから電磁波を照射し、
照射された電磁波の反射波を受信アンテナで受信して計測信号を生成し、
計測信号からレーダイメージを生成し、
レーダイメージを記憶手段に格納し、
レーダイメージを選択するウィンドウを決定し、
前記ウィンドウに基づいて、前記記憶手段からレーダイメージを選択し、選択したレーダイメージに基づいて更新レーダイメージを生成する
イメージング方法。
(付記11)更新レーダイメージを前記記憶手段に格納する
付記10のイメージング方法。
(付記12)選択したレーダイメージと前記記憶手段に格納されている更新レーダイメージとから新たな更新レーダイメージを生成する
付記11のイメージング方法
(付記13)前記ウィンドウとして、計測信号またはレーダイメージの選択数と計測信号またはレーダイメージの選択タイミングとを決めるためのウィンドウサイズと重複度とを決定する
付記9から付記12のうちのいずれかのイメージング方法。
(付記14)前記計測ポリシとして、電磁波の照射時間間隔と送信アンテナのグループ情報と照射順番とを決定する
付記9から付記13のうちのいずれかのイメージング方法。
(付記15)コンピュータに、
どのように信号を計測するかに関する計測ポリシを決定する処理と、
前記計測ポリシに従って送信アンテナから照射された電磁波の反射波に基づいて計測信号を生成する処理と、
計測信号を記憶手段に格納する処理と、
計測信号を選択するウィンドウを決定する処理と、
前記ウィンドウに基づいて、前記記憶手段から計測信号を選択する処理と、
選択した計測信号からレーダイメージを生成する処理と
を実行させるためのイメージングプログラム。
(付記16)コンピュータに、
どのように信号を計測するかに関する計測ポリシを決定する処理と、
前記計測ポリシに従って送信アンテナから照射された電磁波の反射波に基づいて計測信号を生成する処理と、
計測信号からレーダイメージを生成する処理と、
レーダイメージを記憶手段に格納する処理と、
レーダイメージを選択するウィンドウを決定する処理と、
前記ウィンドウに基づいて、前記記憶手段からレーダイメージを選択し、選択したレーダイメージに基づいて更新レーダイメージを生成する処理と
を実行させるためのイメージングプログラム。
(付記17)コンピュータに、
更新レーダイメージを前記記憶手段に格納する処理
を実行させる付記16のイメージングプログラム。
(付記18)コンピュータに、
選択したレーダイメージと前記記憶手段に格納されている更新レーダイメージとから新たな更新レーダイメージを生成する処理
を実行させ付記17のイメージングプログラム。
(付記19)コンピュータに、
前記ウィンドウとして、計測信号またはレーダイメージの選択数と計測信号またはレーダイメージの選択タイミングとを決めるためのウィンドウサイズと重複度とを決定する処理
を実行させる付記15から付記18のうちのいずれかのイメージングプログラム。
(付記20)コンピュータに、
前記計測ポリシとして、電磁波の照射時間間隔と送信アンテナのグループ情報と照射順番とを決定する処理
を実行させる付記15から付記19のうちのいずれかのイメージングプログラム。
(付記21)前記グルーピング手段は、送信アンテナの位置に基づいて、複数の送信アンテナをグループ分けする
付記6のレーダシステム。
(付記22)前記グルーピング手段は、位置が近い複数の送信アンテナを一グループに含める
付記6のレーダシステム。
(付記23)前記対象物の情報を取得する対象物状態取得手段を備えた
付記1から付記8のうちのいずれか、または、付記21もしくは付記22のレーダシステム。
(付記24)前記対象物の情報は、対象物の位置、数、または速度を含む
付記23のレーダシステム。
(付記25)前記ウィンドウ制御部は、前記対象物の情報に基づいてウィンドウを決定する
付記22または付記23のレーダシステム。
(付記26)前記ウィンドウ制御部は、前記対象物の速度が大きい場合に、ウィンドウサイズを小さくする
付記25のレーダシステム。
(付記27)前記ウィンドウ制御部は、前記対象物の位置が送信アンテナおよび受信アンテナから遠い場合に、ウィンドウサイズを大きくする
付記25または付記26のレーダシステム。
(付記28)前記ウィンドウ制御部は、前記対象物の位置が送信アンテナおよび受信アンテナから遠い場合に、重複度を大きくする
付記25から付記27のうちのいずれかのレーダシステム。
(付記29)前記計測ポリシ制御部は、前記対象物の情報に基づいて計測ポリシを決定する
付記23から付記28のうちのいずれかのレーダシステム。
(付記30)前記対象物の情報が対象物の位置である
付記29のレーダシステム。
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記の実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
11,21 計測ポリシ制御手段
12,22 送信アンテナ
13,23 受信アンテナ
14,25 記憶手段
15,26 ウィンドウ制御手段
16 信号選択手段
17,24 イメージ生成手段
27 イメージ更新手段
10,20,100,200,300,400,500,600 レーダシステム
101,301 計測ポリシ制御部
102 送信アンテナ
103 受信アンテナ
104,204,304 信号送受信部
105,205 記録部
106,306 ウィンドウ制御部
107 信号選択部
108,208 イメージ生成部
207 イメージ更新部
310,510 対象物状態取得部
520 外部センサ
800 対象物
805 検出対象
1000 CPU
1001 記憶装置
1002 メモリ

Claims (10)

  1. どのように信号を計測するかに関する計測ポリシを決定する計測ポリシ制御手段と、
    前記計測ポリシに従って電磁波を照射する複数の送信アンテナと、
    照射された電磁波の反射波を受信して計測信号を生成する複数の受信アンテナと、
    計測信号を記憶する記憶手段と、
    計測信号を選択するウィンドウを決定するウィンドウ制御手段と、
    前記ウィンドウに基づいて、前記記憶手段から計測信号を選択する信号選択手段と、
    選択された計測信号からレーダイメージを生成するイメージ生成手段とを備え、
    前記ウィンドウ制御手段は、前記ウィンドウとして、計測信号の選択数を示すウィンドウサイズと、今回選択する計測信号と直前に選択された計測信号との重複数を示す重複度とを決定する
    レーダシステム。
  2. 複数の送信アンテナをグループ分けするグルーピング手段を備え、
    前記記憶手段は、グループごとに計測信号を記憶する
    請求項1記載のレーダシステム。
  3. どのように信号を計測するかに関する計測ポリシを決定する計測ポリシ制御手段と、
    前記計測ポリシに従って電磁波を照射する複数の送信アンテナと、
    照射された電磁波の反射波を受信して計測信号を生成する複数の受信アンテナと、
    計測信号からレーダイメージを生成するイメージ生成手段と、
    レーダイメージを記憶する記憶手段と、
    レーダイメージを選択するウィンドウを決定するウィンドウ制御手段と、
    前記ウィンドウに基づいて、前記記憶手段からレーダイメージを選択し、選択したレーダイメージに基づいて更新レーダイメージを生成するイメージ更新手段とを備え
    前記ウィンドウ制御手段は、前記ウィンドウとして、レーダイメージの選択数を示すウィンドウサイズと、今回選択するレーダイメージと直前に選択されたレーダイメージとの重複数を示す重複度とを決定する
    レーダシステム。
  4. 前記イメージ更新手段は、更新レーダイメージを前記記憶手段に格納する
    請求項3記載のレーダシステム。
  5. 前記イメージ更新手段は、選択したレーダイメージと前記記憶手段に格納されている更新レーダイメージとから新たな更新レーダイメージを生成する
    請求項4記載のレーダシステム。
  6. 複数の送信アンテナをグループ分けするグルーピング手段を備え、
    前記記憶手段は、グループごとにレーダイメージを記憶する
    請求項3から請求項5のうちのいずれか1項に記載のレーダシステム。
  7. 前記ウィンドウ制御手段は、前記重複度に基づいて、計測信号またはレーダイメージの選択タイミング決め
    請求項1から請求項6のうちのいずれか1項に記載のレーダシステム。
  8. 前記計測ポリシ制御手段は、前記計測ポリシとして、電磁波の照射時間間隔と送信アンテナのグループ情報と照射順番とを決定する
    請求項1から請求項7のうちのいずれか1項に記載のレーダシステム。
  9. どのように信号を計測するかに関する計測ポリシを決定し、
    前記計測ポリシに従って複数の送信アンテナから電磁波を照射し、
    照射された電磁波の反射波を複数の受信アンテナで受信して計測信号を生成し、
    計測信号を記憶手段に格納し、
    計測信号を選択するウィンドウとして、計測信号の選択数を示すウィンドウサイズと、今回選択する計測信号と直前に選択された計測信号との重複数を示す重複度とを決定し、
    前記ウィンドウに基づいて、前記記憶手段から計測信号を選択し、
    選択した計測信号からレーダイメージを生成する
    イメージング方法。
  10. どのように信号を計測するかに関する計測ポリシを決定し、
    前記計測ポリシに従って複数の送信アンテナから電磁波を照射し、
    照射された電磁波の反射波を複数の受信アンテナで受信して計測信号を生成し、
    計測信号からレーダイメージを生成し、
    レーダイメージを記憶手段に格納し、
    レーダイメージを選択するウィンドウとして、レーダイメージの選択数を示すウィンドウサイズと、今回選択するレーダイメージと直前に選択されたレーダイメージとの重複数を示す重複度とを決定し、
    前記ウィンドウに基づいて、前記記憶手段からレーダイメージを選択し、選択したレーダイメージに基づいて更新レーダイメージを生成する
    イメージング方法。
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