JP7396462B2 - データ処理装置およびデータ処理方法 - Google Patents
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Description
図1は、第1の実施形態のデータ処理装置の構成例を示すブロック図である。図1に示すデータ処理装置10は、コヒーレンス行列算出部120、空間相関予測部140および位相推定部160を含む。データ処理装置10は、位相ノイズが低減された位相(具体的には、位相差)を得ることができる。
位相の特性上2πの整数倍の差があっても同一の位相であるため、下記の式が満たされる場合にも矛盾のない位相が達成されているとみなせる。下式において、kは任意の整数である。
φa-b+φb-c=φc-a+2kπ
・相関が既知であるグラフ(ノード:画素、エッジ(重み):相関)における重み。この事前情報を使用する場合、重みに基づく値を要素とする空間相関行列Kを作成する。
・過去に得られたSAR画像から得られる情報。すなわち、解析対象領域の既知画像における画素の相関。
図4は、第2の実施形態のデータ処理装置の構成例を示すブロック図である。図4に示すデータ処理装置20は、コヒーレンス行列算出部120、空間相関予測部140および位相推定部170を含む。位相推定部170は、第1の評価関数生成部171、第2の評価関数生成部172、および位相算出部173を含む。
図6は、第3の実施形態のデータ処理装置の構成例を示すブロック図である。図6に示すデータ処理装置30は、コヒーレンス行列算出部120、空間相関予測部140および位相推定部180を含む。位相推定部180は、第1の評価関数生成部181、第2の評価関数生成部182、評価関数統合部183、画素値推定部184、および位相取得部185を含む。
図8は、第4の実施形態のデータ処理装置の構成例を示すブロック図である。図8に示すデータ処理装置40は、コヒーレンス行列算出部120、空間相関予測部140および位相推定部190を含む。位相推定部190は、第1の評価関数構成要素生成部191、第2の評価関数構成要素生成部192、評価関数統合部193、画素値推定部194、および位相取得部195を含む。
第5の実施形態のデータ処理装置の構成は、図8に示された第4の実施形態のデータ処理装置40の構成と同じでよい。また、第5の実施形態のデータ処理装置の動作は、図9のフローチャートに示された動作と同じでよい。ただし、第5の実施形態では、第2の評価関数構成要素生成部192は、第4の実施形態における評価関数とは異なる評価関数を生成する。すなわち、第5の実施形態では、第2の評価関数構成要素生成部192は、空間相関行列をKn(n:1~N)とすると、(7)式に示すように、Knを要素とする対角行列を生成する。
図10は、第6の実施形態のデータ処理装置の構成例を示すブロック図である。図10に示すデータ処理装置50は、コヒーレンス行列算出部120、空間相関予測部140および位相推定部200を含む。位相推定部200は、第1の評価関数構成要素生成部201、第2の評価関数構成要素生成部202、評価関数統合部203、画素値推定部204、および位相取得部205を含む。
図12は、第7の実施形態のデータ処理装置の構成例を示すブロック図である。図12に示すデータ処理装置60は、コヒーレンス行列算出部120、空間相関予測部140および位相推定部210を含む。位相推定部210は、第1の評価関数構成要素生成部211、第2の評価関数構成要素生成部212、評価関数統合部213、画素値推定部214、および位相取得部215を含む。
複数の複素画像の各々における画素の相関である空間相関に関する事前情報を表すデータを生成する空間相関生成手段と、
前記コヒーレンス行列に関する画素の相関と前記空間相関とを統合し、統合された相関に基づいて、統計的に尤もらしく、かつ、矛盾のない位相差を、ノイズ除去された位相差として算出する位相差推定手段と
を備えたデータ処理装置。
付記1のデータ処理装置。
前記演算手段の演算結果から位相差を算出する位相差算出手段と
を含む
付記1または付記2のデータ処理装置。
前記演算手段は、前記演算結果として、前記評価関数を最大にする画素値をノイズ除去された画素値として求め、
前記位相差算出手段は、前記画素値から位相差を算出する
付記3のデータ処理装置。
付記1から付記4のいずれかのデータ処理装置。
付記5のデータ処理装置。
前記メモリに格納されているソフトウェア要素に従って、前記コヒーレンス行列算出手段、前記空間相関生成手段、および前記位相差推定手段の機能を実現するプロセッサとを備えた
付記1から付記6のいずれかのデータ処理装置。
複数の複素画像の各々における画素の相関である空間相関に関する事前情報を表すデータを生成し、
前記コヒーレンス行列に関する画素の相関と前記空間相関とを統合し、統合された相関に基づいて、統計的に尤もらしく、かつ、矛盾のない位相差を、ノイズ除去された位相差として算出する
データ処理方法。
付記8のデータ処理方法。
演算結果から位相差を算出する
付記8または付記9のデータ処理方法。
前記演算結果として、前記評価関数を最大にする画素値をノイズ除去された画素値として求め、
前記画素値から位相差を算出する
付記10のデータ処理方法。
付記8から付記11のいずれかのデータ処理方法。
複数の複素画像の同じ位置にあたる画素の相関を表すコヒーレンス行列を算出する処理と、
複数の複素画像の各々における画素の相関である空間相関に関する事前情報を表すデータを生成する処理と、
前記コヒーレンス行列に関する画素の相関と前記空間相関とを統合し、統合された相関に基づいて、統計的に尤もらしく、かつ、矛盾のない位相差を、ノイズ除去された位相差として算出する処理と
を実行させるためのデータ処理プログラム。
観測された画素の値に基づく位相とノイズ除去された位相差との相関、および、ノイズ除去後の画素間の相関を、前記コヒーレンス行列に基づく重み、および、前記事前情報に基づく重みの下で大きくする演算と、
演算結果から位相差を算出する処理と
を実行させる付記13のデータ処理プログラム。
前記統合された相関を表す評価関数を生成する処理と、
前記演算結果として、前記評価関数を最大にする画素値をノイズ除去された画素値として求める処理と、
前記画素値から位相差を算出する処理と
を実行させる付記14のデータ処理プログラム。
前記データ処理プログラムは、コンピュータに、
複数の複素画像の同じ位置にあたる画素の相関を表すコヒーレンス行列を算出する処理と、
複数の複素画像の各々における画素の相関である空間相関に関する事前情報を表すデータを生成する処理と、
前記コヒーレンス行列に関する画素の相関と前記空間相関とを統合し、統合された相関に基づいて、統計的に尤もらしく、かつ、矛盾のない位相差を、ノイズ除去された位相差として算出する処理と
を実行させる記録媒体。
観測された画素の値に基づく位相とノイズ除去された位相差との相関、および、ノイズ除去後の画素間の相関を、前記コヒーレンス行列に基づく重み、および、前記事前情報に基づく重みの下で大きくする演算と、
演算結果から位相差を算出する処理と
を実行させる付記16の記録媒体。
前記統合された相関を表す評価関数を生成する処理と、
前記演算結果として、前記評価関数を最大にする画素値をノイズ除去された画素値として求める処理と、
前記画素値から位相差を算出する処理と
を実行させる付記17の記録媒体。
2 コヒーレンス行列算出部
3 空間相関生成部
4 位相差推定部
10,20,30,40,50,60 データ処理装置
41 演算部
42 位相差算出部
120 コヒーレンス行列算出部
140 空間相関予測部
160,170,180,190,200,210 位相推定部
171,181 第1の評価関数生成部
191,201,211 第1の評価関数構成要素生成部
172,182 第2の評価関数生成部
192,202,212 第2の評価関数構成要素生成部
173 位相算出部
183,193,203,213 評価関数統合部
184,194,204,214 画素値推定部
185,195,205,215 位相取得部
1000 CPU
1001 記憶装置
1002 メモリ
Claims (10)
- 複数の複素画像の同じ位置にあたる画素の相関を表すコヒーレンス行列を算出するコヒーレンス行列算出手段と、
複数の複素画像の各々における画素の相関である空間相関に関する事前情報を表すデータを生成する空間相関生成手段と、
前記コヒーレンス行列に関する画素の相関と前記空間相関とを統合し、統合された相関に基づいて、統計的に尤もらしく、かつ、矛盾のない位相差を、ノイズ除去された位相差として算出する位相差推定手段と
を備えたデータ処理装置。 - 前記矛盾のない位相差は、位相差を任意の位相差の組み合わせから計算したときに、いずれの計算結果も一致することになる位相差である
請求項1記載のデータ処理装置。 - 前記位相差推定手段は、観測された画素の値に基づく位相とノイズ除去された位相差との相関、および、ノイズ除去後の画素間の相関を、前記コヒーレンス行列に基づく重み、および、前記事前情報に基づく重みの下で大きくする演算手段と、
前記演算手段の演算結果から位相差を算出する位相差算出手段と
を含む
請求項1または請求項2記載のデータ処理装置。 - 前記位相差推定手段は、前記統合された相関を表す評価関数を生成し、
前記演算手段は、前記演算結果として、前記評価関数を最大にする画素値をノイズ除去された画素値として求め、
前記位相差算出手段は、前記画素値から位相差を算出する
請求項3記載のデータ処理装置。 - 前記空間相関生成手段は、前記事前情報を表すデータとして空間相関行列を生成する
請求項1から請求項4のうちのいずれか1項に記載のデータ処理装置。 - 前記位相差推定手段は、前記空間相関行列を低次元分解する手段を含む
請求項5記載のデータ処理装置。 - 複数の複素画像の同じ位置にあたる画素の相関を表すコヒーレンス行列を算出し、
複数の複素画像の各々における画素の相関である空間相関に関する事前情報を表すデータを生成し、
前記コヒーレンス行列に関する画素の相関と前記空間相関とを統合し、統合された相関に基づいて、統計的に尤もらしく、かつ、矛盾のない位相差を、ノイズ除去された位相差として算出する
データ処理方法。 - 前記矛盾のない位相差は、位相差を任意の位相差の組み合わせから計算したときに、いずれの計算結果も一致することになる位相差である
請求項7記載のデータ処理方法。 - 観測された画素の値に基づく位相とノイズ除去された位相差との相関、および、ノイズ除去後の画素間の相関を、前記コヒーレンス行列に基づく重み、および、前記事前情報に基づく重みの下で大きくする演算を行い、
演算結果から位相差を算出する
請求項7または請求項8記載のデータ処理方法。 - コンピュータに、
複数の複素画像の同じ位置にあたる画素の相関を表すコヒーレンス行列を算出する処理と、
複数の複素画像の各々における画素の相関である空間相関に関する事前情報を表すデータを生成する処理と、
前記コヒーレンス行列に関する画素の相関と前記空間相関とを統合し、統合された相関に基づいて、統計的に尤もらしく、かつ、矛盾のない位相差を、ノイズ除去された位相差として算出する処理と
を実行させるためのデータ処理プログラム。
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