JPH0310912B2 - - Google Patents

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JPH0310912B2
JPH0310912B2 JP60007376A JP737685A JPH0310912B2 JP H0310912 B2 JPH0310912 B2 JP H0310912B2 JP 60007376 A JP60007376 A JP 60007376A JP 737685 A JP737685 A JP 737685A JP H0310912 B2 JPH0310912 B2 JP H0310912B2
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JP
Japan
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brightness
radar
video
image
signal processing
Prior art date
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JP60007376A
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Inventor
Tetsuo Kirimoto
Takahiko Fujisaka
Yoshimasa Oohashi
Tomomasa Kondo
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Publication of JPH0310912B2 publication Critical patent/JPH0310912B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、映像レーダによつて取得されたレ
ーダ映像の輝度を変換する映像レーダの信号処理
装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a signal processing device for a video radar that converts the brightness of a radar image acquired by a video radar.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

まず、第4図を参照して映像レーダの動作につ
いて説明する。図において、1は映像レーダ、2
はアンテナ、3は送信機、4は受信機、5は信号
処理装置、6は表示装置、7はアンテナビーム、
8は映像対象、9a,9bはピクセル
(Piccell)、10は送信電波、11は受信電波で
ある。なお、映像レーダ1は一般に実開口モード
あるいは合成開口モードのいずれかで運用される
が、この発明に係る映像レーダの信号処理装置の
機能は上記の両モードに全く共通であり、以下の
説明においては、これを簡単となすための上記の
映像レーダ1は実開口モードで運用されているも
のとして説明する。
First, the operation of the video radar will be explained with reference to FIG. In the figure, 1 is a video radar, 2
is an antenna, 3 is a transmitter, 4 is a receiver, 5 is a signal processing device, 6 is a display device, 7 is an antenna beam,
8 is a video object, 9a and 9b are pixels (Piccell), 10 is a transmitted radio wave, and 11 is a received radio wave. The video radar 1 is generally operated in either real aperture mode or synthetic aperture mode, but the functions of the video radar signal processing device according to the present invention are completely common to both modes, and in the following description, For the sake of simplicity, the above-mentioned video radar 1 will be explained as being operated in real aperture mode.

映像レーダ1は送信機3で発生させた送信電波
10を、アンテナ2を介して映像対象8に向けて
放射する。通常、映像レーダ1のアンテナビーム
7は指向性が極めて高く、送信電波10は映像対
象8の一部分のみにヒツトする。上記のアンテナ
ビーム7の映像対象8上につくるアンテナフツト
プリントは、表示装置6上に映し出されるレーダ
映像の一画素に対応し、ピクセルと呼ばれてい
る。送信電波10は映像対象8の表面上で散乱
し、全方向に散乱波を発生させる。そのうち、映
像レーダ1の方向へ散乱した電波が受信電波11
として、再びアンテナ2によつて捕えられ、受信
機4に入力される。該受信機4は受信電波11を
検波して、該受信電波11の強度である受信電力
Pを抽出し、これを信号処理装置5に転送する。
信号処理装置5は、上記の受信電力Pを数値デー
タに変換し、これをその内部に保有する記憶手段
上に記憶する。ここに記憶された上記の受信電力
Pの大きさは、表示装置6上に映し出されるレー
ダ映像の輝度に対応する。以下、上記の受信電力
Pに映像輝度と呼ぶことにする。そして、表示装
置6に映像輝度が格納される。なお、上記の記憶
手段上の番地は、アンテナビーム7の指向方向に
対応する。
The video radar 1 radiates transmitted radio waves 10 generated by a transmitter 3 toward a video target 8 via an antenna 2. Normally, the antenna beam 7 of the video radar 1 has extremely high directivity, and the transmitted radio wave 10 hits only a portion of the video target 8. The antenna footprint created by the antenna beam 7 on the image target 8 corresponds to one pixel of the radar image displayed on the display device 6, and is called a pixel. The transmitted radio waves 10 are scattered on the surface of the image object 8, generating scattered waves in all directions. Among them, radio waves scattered in the direction of video radar 1 are received radio waves 11.
The signal is again captured by the antenna 2 and input to the receiver 4. The receiver 4 detects the received radio wave 11, extracts the received power P which is the intensity of the received radio wave 11, and transfers this to the signal processing device 5.
The signal processing device 5 converts the above-mentioned received power P into numerical data and stores this on its internal storage means. The magnitude of the received power P stored here corresponds to the brightness of the radar image displayed on the display device 6. Hereinafter, the above received power P will be referred to as video brightness. Then, the image brightness is stored in the display device 6. Note that the address on the storage means above corresponds to the directional direction of the antenna beam 7.

以上の動作を、映像レーダ1はアンテナビーム
7を映像対象8上で2次元状に走査しながら、繰
り返し行なう。ただし、アンテナビーム7の走査
は、各ピクセル例えばピクセル9aとピクセル9
bとが互いに重複しないように行なわれる。その
結果、映像対象8上にピクセルが第4図に示すよ
うに2次元状に構成され、上記した記憶手段には
各ピクセルに対応する映像輝度が数値データとし
て格納される。記憶される番地は、アンテナビー
ム7の指向方向に対応しているため、各映像輝度
の幾何学的関係は各ピクセルのそれと一致する。
The video radar 1 repeatedly performs the above operations while scanning the antenna beam 7 over the video target 8 in a two-dimensional manner. However, the antenna beam 7 scans each pixel, for example, pixel 9a and pixel 9.
This is done so that ``b'' and ``b'' do not overlap with each other. As a result, pixels are arranged two-dimensionally on the image object 8 as shown in FIG. 4, and the image brightness corresponding to each pixel is stored in the storage means as numerical data. Since the stored address corresponds to the directional direction of the antenna beam 7, the geometric relationship of each image brightness matches that of each pixel.

レーダ映像は、上記の記憶手段に格納された数
値データが表示装置6に転送され、これらがビデ
オ信号に変換されて画面に表示されることによつ
て得られる。ところが、映像輝度がとりうる数値
の範囲は極めて大きく、一般の表示装置が表示し
うる輝度の範囲の数百倍にもなるため、信号処理
装置5は何らかの方法によつて映像輝度を変換
し、変換後の値の範囲が表示装置の表示範囲内に
おさまるようにした後、映像輝度を表示装置6に
転送する必要がある。
The radar image is obtained by transferring the numerical data stored in the storage means described above to the display device 6, converting it into a video signal, and displaying it on the screen. However, the range of numerical values that the image brightness can take is extremely large, hundreds of times the range of brightness that can be displayed by a general display device, so the signal processing device 5 converts the image brightness by some method, After the range of converted values falls within the display range of the display device, it is necessary to transfer the image brightness to the display device 6.

以下、第5図により、従来の信号処理装置によ
る映像輝度の変換方法について説明する。第5図
は従来の信号処理装置5の構成および表示装置6
の構成を示しており、図において12は映像輝度
の記憶手段であるイメージメモリ、13a〜13
dはレジスタ、14は割算器、15はクリツパ、
16は乗算器、17はビデオメモリ、18はスキ
ヤンコンバータ、19はTVモニタ、20は観測
者である。
Hereinafter, a video luminance conversion method using a conventional signal processing device will be explained with reference to FIG. FIG. 5 shows the configuration of a conventional signal processing device 5 and a display device 6.
In the figure, 12 is an image memory which is a storage means for image brightness, and 13a to 13 are shown in FIG.
d is a register, 14 is a divider, 15 is a clipper,
16 is a multiplier, 17 is a video memory, 18 is a scan converter, 19 is a TV monitor, and 20 is an observer.

まず、イメージメモリ12から予め設定された
順序に従つて、順次イメージメモリ12に格納さ
れた映像輝度の数値Pがレジスタ13aに転送さ
れる。一方、レジスタ13bにはTVモニタ19
に表示されたレーダ映像をみる観測者20により
外部から設定された数値αに基づいて生成された
Pmax/αが格納されている。ここに、Pmaxは
映像輝度をTVモニタ19上で最大輝度で表示す
る数値であつて、請求範囲に示す第2の定数であ
る。レジスタ13bに格納される数値Pmax/α
は、観測者20が外部から設定してレジスタ13
dに格納された値αと、TVモニタ19の最大輝
度で光らせる数値Pmaxとの商によつて求められ
る。αとPmaxの商は割算器14によつて演算さ
れる。上記のレジスタ13aに格納された映像輝
度Pとレジスタ13bに格納された輝度変換定数
Pmax/αは乗算器16に入力され、その乗算結
果の値P・Pmax/αがクリツパ15に転送され
る。上記のクリツパ15は、次の(1)式で示す機能
を有する。
First, the numerical values P of the image brightness stored in the image memory 12 are sequentially transferred to the register 13a according to a preset order from the image memory 12. On the other hand, the TV monitor 19 is stored in the register 13b.
generated based on the numerical value α set externally by the observer 20 who views the radar image displayed on the
Pmax/α is stored. Here, Pmax is a numerical value for displaying the video brightness at maximum brightness on the TV monitor 19, and is a second constant shown in the claims. Numerical value Pmax/α stored in register 13b
is set externally by the observer 20 and stored in the register 13.
It is determined by the quotient of the value α stored in d and the value Pmax that causes the TV monitor 19 to shine at maximum brightness. The quotient of α and Pmax is calculated by the divider 14. The video luminance P stored in the register 13a and the luminance conversion constant stored in the register 13b
Pmax/α is input to the multiplier 16, and the multiplication result value P·Pmax/α is transferred to the clipper 15. The clipper 15 described above has a function expressed by the following equation (1).

y=x、OxPmax Pmax、x>Pmax (1) x:クリツパの入力 y:クリツパの出力 Pmax:TVモニタ19を最大輝度で光らせる数
値 すなわち、クリツパ15は入力であるP・
Pmax/αの値がTVモニタ19の最大輝度で光
らせる値Pmaxよりも小さければP・Pmax/α
の値が出力し、一方、入力であるP・Pmax/α
の値がPmaxより大きければPmaxの値を出力す
る。上記のクリツパ15の出力yは表示装置6内
のビデオメモリ17に転送され、格納される。出
力yが格納される上記のビデオメモリ17上のア
ドレスは、映像輝度Pがイメージメモリ12から
読み出された時のアドレスである。次いで、上記
の出力yはビデオメモリ17からスキヤンコンバ
ータ18に転送され、該スキヤンコンバータ18
のD/A変換器能によつてビデオ信号に変換され
た後に、TVモニタ19に映像として映し出され
る。このとき、TVモニタ19上で最大輝度
Pmaxで表示されているピクセルは、映像輝度P
が次式を満足するものである。
y=x, OxPmax Pmax, x>Pmax (1) x: Input of the clipper y: Output of the clipper Pmax: Numerical value that makes the TV monitor 19 shine at maximum brightness In other words, the clipper 15 receives the input P.
If the value of Pmax/α is smaller than the value Pmax that makes the TV monitor 19 shine at its maximum brightness, P・Pmax/α
The value of is output, and on the other hand, the input P・Pmax/α
If the value of is greater than Pmax, the value of Pmax is output. The output y of the above clipper 15 is transferred to the video memory 17 in the display device 6 and stored therein. The address on the video memory 17 where the output y is stored is the address when the video luminance P was read out from the image memory 12. Next, the above output y is transferred from the video memory 17 to the scan converter 18, and the scan converter 18
After being converted into a video signal by the D/A converter function, the signal is displayed on the TV monitor 19 as an image. At this time, the maximum brightness on the TV monitor 19
Pixels displayed at Pmax have an image brightness of P
satisfies the following equation.

Pα (2) (2)式より明らかなように、αを小さくすれば(2)
式を満足するピクセルは多くなり、レーダ映像全
体は視覚的には明るく映る。一方、αを大きくす
るとその逆となり、レーダ映像全体は視覚的には
暗く映る。観測者20がレーダ映像を利用する多
くの場合は、映像対象中の比較的暗い背景から比
較的明るい孤立目標を検出するような場合であ
り、このような利用方法においては、αの値は観
測者20が孤立目標を検出する確率を大きく左右
する。例えば、αの値を小さくしすぎると大部分
のピクセルに対応する映像輝度Pが(2)式を満足す
るようになり、その結果、映像対象8の大部分の
ピクセルが同じ最大輝度で表示され、観測者20
が孤立目標を検出できる確率は著じるしく低下す
る。孤立目標検出確率を高く維持するためには、
常にαの値を最適に設定する必要があり、従来の
信号処理装置では第5図に示す如く、観測者20
がTVモニタ19上のレーダ映像に注目し、孤立
目標が最も検出しやすくなるように、観測者20
の判断により手動によつてαの値が設定されてい
た。
Pα (2) As is clear from equation (2), if α is made smaller, (2)
The number of pixels that satisfy the formula increases, and the overall radar image appears visually brighter. On the other hand, when α is increased, the opposite occurs, and the entire radar image appears visually dark. In many cases where the observer 20 uses radar images, the observer 20 uses radar images to detect a relatively bright isolated target from a relatively dark background in the image, and in such a usage method, the value of α is 20 greatly influences the probability of detecting an isolated target. For example, if the value of α is made too small, the image brightness P corresponding to most pixels will satisfy equation (2), and as a result, most pixels of the image object 8 will be displayed with the same maximum brightness. , observer 20
The probability that the target will be able to detect an isolated target is significantly reduced. In order to maintain a high probability of detecting isolated targets,
It is necessary to always set the value of α optimally, and in conventional signal processing devices, as shown in FIG.
The observer 20 pays attention to the radar image on the TV monitor 19, and the observer 20
The value of α was manually set based on the judgment of

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

上記のような従来の映像レーダの信号処理装置
では、孤立目標の検出に最適の輝度変換をレーダ
映像の観測者の手によつているため、最適に輝度
変換されたレーダ映像を観測者に提供するために
は、最適化されてないレーダ映像を観測者に少な
くとも1回は提供しなければならず、最適なレー
ダ映像を得るまでの操作に煩わしさがあるととも
に、最適のレーダ映像を得るのに時間がかかりす
ぎるという問題点があつた。
In the conventional video radar signal processing device as described above, the optimal brightness conversion for detecting isolated targets is left to the radar image observer's hands, so it is not possible to provide the observer with a radar image that has been optimally brightened. In order to obtain the optimal radar image, it is necessary to provide the observer with a non-optimized radar image at least once. The problem was that it took too much time.

この発明は、かかる問題点を解決するためにな
されたもので、観測者の手を煩わすことなく自動
的にかつ短時間で観測者による孤立目標検出の確
率を最大にするレーダ映像を提供できる映像レー
ダの信号処理装置を得ることを目的とする。
This invention was made to solve this problem, and is capable of providing radar images that maximize the probability of an isolated target being detected by an observer automatically and in a short period of time without the observer's intervention. The purpose is to obtain a radar signal processing device.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

この発明に係る映像レーダの信号処理装置は、
記憶手段に格納された映像輝度のうち最大値をも
つピクセルを検出する最大値検出手段と、検出さ
れたピクセルの近傍にあるピクセルの映像輝度の
平均値を計算する平均演算手段と、計算された平
均値と予め設定された係数との積を計算する乗算
手段とを設けたものである。
The video radar signal processing device according to the present invention includes:
maximum value detection means for detecting a pixel having the maximum value among the video luminances stored in the storage means; average calculation means for calculating the average value of the video luminances of pixels in the vicinity of the detected pixel; A multiplication means for calculating the product of the average value and a preset coefficient is provided.

〔作用〕[Effect]

この発明においては、信号処理装置が記憶手段
に格納された映像輝度から、該映像輝度の値がと
り得る範囲を圧縮するための最適の係数を自動的
に見い出すので、観測者の手を煩わすことなくか
つ短時間に観測者が孤立目標を検出できる確率を
最大にするレーダ映像を表示することができる。
In this invention, the signal processing device automatically finds an optimal coefficient for compressing the range of possible values of the image brightness from the image brightness stored in the storage means, so that the observer does not have to bother. It is possible to display a radar image that maximizes the probability that an observer can detect an isolated target without any problems and in a short time.

〔実施例〕〔Example〕

第1図はこの発明の一実施例を示す構成図であ
り、6,12〜20は上記従来装置と全く同一の
ものである。21はイメージメモリ12から読み
出される映像輝度の転送先を切替えるスイツチ、
22は映像輝度の最大値を検出する手段である最
大値検出器、23は最大輝度を有するピクセルの
近傍にあるピクセルの輝度の平均値を計算する手
段である平均値演算器、24はレジスタ、25は
平均値演算器23の演算結果とレジスタ24に記
憶されている係数Kとの乗算を行なう手段である
乗算器、26はイメージメモリ12の読み出しア
ドレスを制御するコントローラである。なお、上
記の係数Kは請求範囲に示す第1の定数である。
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention, and 6, 12 to 20 are completely the same as the conventional device described above. 21 is a switch for switching the transfer destination of the image brightness read out from the image memory 12;
22 is a maximum value detector which is a means for detecting the maximum value of image brightness; 23 is an average value calculator which is a means for calculating the average value of the brightness of pixels in the vicinity of the pixel having the maximum brightness; 24 is a register; 25 is a multiplier that is a means for multiplying the calculation result of the average value calculator 23 by the coefficient K stored in the register 24; 26 is a controller that controls the read address of the image memory 12; Note that the above coefficient K is the first constant shown in the claims.

上記のように構成された映像レーダの信号処理
装置において、まずスイツチ21における接点A
と接点Oが接続され、イメージメモリ12から読
み出される一連の映像輝度は最大値検出器22へ
転送される。該最大値検出器22は、内部に記憶
している映像輝度PIと転送されてきた映像輝度PT
の大小比較を行ない、PI<PTの場合に限つてPI
PTに置き換えて内部に記憶する映像輝度を変換
するとともに、PTが格納されていたイメージメ
モリ12上の番地を記憶する。その結果、イメー
ジメモリ12内のすべての映像輝度が最大値検出
器22に転送された後には、最大輝度をもつピク
セルの番地が最大値検出器22により検出され
る。そして、検出された番地はコントローラ26
に転送される。
In the video radar signal processing device configured as described above, first, the contact point A of the switch 21 is
and contact O are connected, and a series of video luminances read from the image memory 12 are transferred to the maximum value detector 22. The maximum value detector 22 detects the internally stored video brightness P I and the transferred video brightness P T
Compare the magnitude of and calculate P I only if P I < P T.
The image brightness stored internally is converted by replacing it with PT , and the address on the image memory 12 where PT was stored is stored. As a result, after all the image brightnesses in the image memory 12 are transferred to the maximum value detector 22, the address of the pixel having the maximum brightness is detected by the maximum value detector 22. The detected address is the controller 26
will be forwarded to.

次に、コントローラ26は最大輝度をもつピク
セルの近傍にあるピクセルの映像輝度のみをイメ
ージメモリ12から読み出す。いま、ピクセルの
番地を(i、j)と位置座標の形で表わし、その
ピクセルに対応する映像輝度をPijで表わすと、
コントローラ26の指示によつてイメージメモリ
12から読み出される映像輝度は次式によつて与
えられる。
Next, controller 26 reads from image memory 12 only the image brightness of pixels in the vicinity of the pixel with maximum brightness. Now, if the address of a pixel is expressed as (i, j) in the form of position coordinates, and the image brightness corresponding to that pixel is expressed as Pij, then
The image brightness read out from the image memory 12 according to instructions from the controller 26 is given by the following equation.

Z=Pij I−niI+n J−njJ+n (3) (3)式において、(I、J)は最大輝度をもつピ
クセルの番地であり、nは最大輝度をもつピクセ
ルの近傍の範囲を決める定数である。nは信号処
理装置5が動作を開始する前に観測者20が検出
したい孤立目標の大きさに応じて適当な値がコン
トローラ26内部に設定される。
Z=Pij I-niI+n J-njJ+n (3) In equation (3), (I, J) is the address of the pixel with the maximum brightness, and n is a constant that determines the range of the neighborhood of the pixel with the maximum brightness. . Before the signal processing device 5 starts operating, n is set to an appropriate value in the controller 26 depending on the size of the isolated target that the observer 20 wants to detect.

イメージメモリ12から上記の(3)式で与えられ
る映像輝度Pijが読み出されるとき、スイツチ2
1は接点Oと接点Bが接続されており、このとき
映像輝度Pijは平均値演算器23に転送される。
該平均値演算器23は、入力される合計(2n+
1)2個の映像輝度Pijに対し、次式の演算を行な
つて、平均輝度Apを計算した後に該平均輝度Ap
を乗算器25に転送する。
When the image brightness Pij given by the above equation (3) is read out from the image memory 12, the switch 2
1, contact O and contact B are connected, and at this time, the image luminance Pij is transferred to the average value calculator 23.
The average value calculator 23 calculates the input sum (2n+
1) Calculate the average brightness Ap by calculating the following formula for the two video brightness Pij, and then calculate the average brightness Ap.
is transferred to the multiplier 25.

Ap=1/(2n+1)2 I+oi=I-n J+oj=J-n Pij (4) 乗算器25は転送されてきた上記の平均輝度
Apとレジスタ24に記憶されている係数Kとの
乗算を実施し、その演算結果であるα=KApを
レジスタ13dに転送して、これを記憶する。レ
ジスタ13dに記憶された上記のαは、イメージ
メモリ12にある映像輝度を変換するための基本
となる定数であり、従来の信号処理装置ではレー
ダ映像の観測者20の手によつて外部から設定さ
れていたものであるが、以上述べたようにこの発
明に係る信号処理装置によれば、定数αを観測者
20の手を煩わすことなく自動的に設定すること
ができる。上記の定数αが設定されれば、以下の
動作は従来の装置と同じである。すなわち、スイ
ツチ21は接点Oと接点Cを接続しイメージメモ
リ12から読み出される一連の映像輝度をレジス
タ13aに転送する。レジスタ13aに転送され
た映像輝度は乗算器16、クリツパ15を経て輝
度変換された後、表示装置6内のビデオメモリ1
7に転送され、スキヤンコンバータ18を介して
TVモニタ19上に表示される。
Ap=1/(2n+1) 2 I+oi=In J+oj=Jn Pij (4) The multiplier 25 calculates the above average luminance that has been transferred.
The multiplication of Ap by the coefficient K stored in the register 24 is performed, and the calculation result α=KAp is transferred to the register 13d and stored. The above α stored in the register 13d is a basic constant for converting the image brightness stored in the image memory 12, and in conventional signal processing devices, it is set externally by the radar image observer 20. However, as described above, according to the signal processing device according to the present invention, the constant α can be automatically set without bothering the observer 20. Once the above constant α is set, the following operation is the same as that of the conventional device. That is, the switch 21 connects the contact O and the contact C, and transfers a series of video luminances read from the image memory 12 to the register 13a. The video brightness transferred to the register 13a is converted into brightness through a multiplier 16 and a clipper 15, and then stored in the video memory 1 in the display device 6.
7 and via the scan converter 18.
displayed on the TV monitor 19.

以上の動作によつて、TVモニタ19上に表示
されたレーダ映像が、観測者20の孤立目標の検
出確率を最大にするように輝度変換されている理
由を第2図、第3図を参照しながら説明する。第
2図はイメージメモリ12に記憶された映像輝度
を1次元的に表示した図、第3図はレジスタ24
に記憶されている係数Kと孤立目標検出確率の関
係を示す図である。第2図中、イは最適なα値、
ロは孤立目標の映像輝度の平均値、ハは不適当な
α値である。一般にレーダ映像は2次元の情報で
あるが、以下の説明を簡単にするため、第2図で
は直交する2方向のうちの1方向のみの映像輝度
分布を表示してある。以下の説明における映像情
報の1次元的取扱いは、容易に2次元に拡張する
ことができ説明の一般性を損うことはない。
See Figures 2 and 3 for the reason why the radar image displayed on the TV monitor 19 is converted to brightness so as to maximize the probability of detecting an isolated target by the observer 20 through the above operations. I will explain while doing so. FIG. 2 is a one-dimensional representation of the image brightness stored in the image memory 12, and FIG. 3 is a diagram showing the image brightness stored in the image memory 12.
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the coefficient K stored in the image data and the isolated target detection probability. In Figure 2, A is the optimal α value,
B is the average value of the image brightness of the isolated target, and C is the inappropriate α value. Radar images are generally two-dimensional information, but in order to simplify the following explanation, FIG. 2 shows the image brightness distribution in only one of two orthogonal directions. The one-dimensional handling of video information in the following explanation can be easily extended to two-dimensional without impairing the generality of the explanation.

さて、第2図はレーダ映像の輝度分布の典型的
な例を示す図であり、横軸はピクセルの番地を示
し、縦軸は輝度を示す。ここでは、観測者20が
検出したい孤立目標はTS番地からTE番地にある
一連のピクセルによつて構成されており、それ以
外のピクセルは背景を構成しているものとする。
第2図に示されるように、背景と孤立目標ととも
にみられる大きな映像輝度のゆらぎのスペツクル
は公知の現象であり、映像レーダがコヒーレント
システムであるために生じる現象である。
Now, FIG. 2 is a diagram showing a typical example of the brightness distribution of a radar image, where the horizontal axis shows pixel addresses and the vertical axis shows brightness. Here, it is assumed that the isolated target that the observer 20 wants to detect is made up of a series of pixels from address T S to address T E , and the other pixels make up the background.
As shown in FIG. 2, the speckle of large image brightness fluctuations seen with the background and isolated targets is a well-known phenomenon, which occurs because the image radar is a coherent system.

映像レーダによつて取得された映像輝度をその
まま表示できるのであれば、第2図に示される如
く背景の輝度に比べて輝度が大きい目標があるこ
とは一目瞭然である。しかしながら、前に述べた
ように表示装置の輝度表示範囲がレーダ映像の輝
度の範囲に比べて十分でないので、輝度変換を行
なつてレーダ映像の輝度範囲を前述の方法により
圧縮しなければならない。いま、(2)式の関係か
ら、αの値が第2図のハの値になるようにする
と、ハの値より大きな映像輝度はすべてハの値に
丸められることになり、孤立目標の検出する確率
が劣化することは明らかである。
If the image brightness obtained by the image radar can be displayed as is, it is obvious that there is a target whose brightness is higher than the background brightness, as shown in FIG. However, as mentioned above, the brightness display range of the display device is not sufficient compared to the brightness range of the radar image, so it is necessary to perform brightness conversion and compress the brightness range of the radar image by the method described above. Now, from the relationship in equation (2), if the value of α is set to the value of Ha in Figure 2, all image brightness greater than the value of Ha will be rounded to the value of Ha, making it difficult to detect isolated targets. It is clear that the probability of

この発明に係る映像レーダの信号処理装置で
は、上記のような事態を自動的に避けるため、目
標の映像輝度の平均値から最適のクリツプ値イを
設定できるように構成されている。すなわち、α
の値は次式に示されるように、 α=KAp (5) 孤立目標の平均輝度の定数倍になるように決定
される。上記の(5)式に基づけば最適のαの値が決
定できることは、視覚実験結果から得られてい
る。第3図は、nの大きさを孤立目標の大きさに
一致させた場合の視覚実験結果による孤立目標検
出確率とKの値との関係を示している。横軸はK
を示し、縦軸は孤立目標の検出確率である。
In order to automatically avoid the above-mentioned situation, the video radar signal processing device according to the present invention is configured to be able to set the optimum clip value A from the average value of the target video brightness. That is, α
The value of is determined to be a constant multiple of the average brightness of the isolated target, as shown in the following equation: α=KAp (5) Visual experiment results have shown that the optimal value of α can be determined based on equation (5) above. FIG. 3 shows the relationship between the isolated target detection probability and the value of K based on the results of a visual experiment when the size of n is made to match the size of the isolated target. The horizontal axis is K
, and the vertical axis is the detection probability of an isolated target.

その視覚実験によれば、nの大きさが孤立目標
の大きさに一致している場合、孤立目標の大きさ
あるいは背景と目標との平均輝度の差に関係な
く、第3図に示す関係が得られる。上記の係数K
が2より大きくなれば、孤立目標は検出確率は大
きく変化しないから、Kを2以上にして設定して
おけば、この発明による信号処理装置によつて観
測者の目標検出確率を最大にする輝度変換が自動
的に実施できる。
According to the visual experiment, when the size of n matches the size of the isolated target, the relationship shown in Figure 3 holds regardless of the size of the isolated target or the difference in average brightness between the background and the target. can get. The above coefficient K
If K is greater than 2, the probability of detecting an isolated target will not change significantly. Therefore, by setting K to 2 or more, the signal processing device according to the present invention can determine the brightness that maximizes the probability of target detection by the observer. Conversion can be performed automatically.

ここで、多くの場合、検出したい孤立目標とし
ては、例えば「海上の船」、「草原の中の建物」、
「川にかかつている橋」のように自然物の中で孤
立している人工物が対象となる(よつて、第2図
に示すTS〜TEが孤立目標を示している。)。従つ
て、観測者は、孤立目標(目標物)のだいたいの
大きさを事前にわかるので、映像レーダの分解能
(ピクセルの大きさ)を考慮に入れてほぼ適切な
nの大きさを事前に決定することができる。とこ
ろが、孤立目標の大きさは、予め正確にはわかつ
ていないため、第2図に示したように平均輝度を
求める番地の範囲(I−n、I+n)が目標が存
在する番地の範囲(Ts、TE)に必ずしも一致し
ない。例えば、第2図では前者の方が後者より大
きい場合が示されている。従つて、目標の平均輝
度の計算結果には誤差が含まれることになる。し
かしながら、第3図に示されるように観測者の検
出確率を最大にするためのKの値は幅があるた
め、Kを大きめにすることによつて、平均輝度の
計算誤差を吸収することができ、平均輝度を求め
る番地の範囲を決定するnの値の厳密性はあまり
要求されない。なお、係数Kをより大きく設定す
ることによつて、TVモニタ19上に背景の映像
輝度をより暗く表示することができる。その結
果、係数Kを十分に大きく設定することにより、
観測者20には背景の映像輝度が均一に黒一色で
TVモニタ19上に表示されているように見せる
こともできる。しかしながら、観測者によつて
は、できるだけ背景の輝度変化も表示された方が
よいという場合も生じる。この場合には、目標の
検出確率を劣化させない範囲で、極力背景の階調
を表示するようにするため、定数Kを2ないし3
の範囲に設定するのが望ましい。
Here, in many cases, the isolated targets that you want to detect include, for example, a "ship on the sea,""a building in a grassy field,"
The targets are artificial objects that are isolated among natural objects, such as a ``bridge over a river'' (therefore, T S to T E shown in Figure 2 indicate isolated targets). Therefore, since the observer knows in advance the approximate size of the isolated target (target object), he or she can determine an approximately appropriate size of n in advance, taking into account the resolution (pixel size) of the video radar. can do. However, since the size of an isolated target is not known accurately in advance, the range of addresses (I-n, I+n) for which the average brightness is calculated is the range of addresses where the target exists (T), as shown in Figure 2. s , T E ). For example, FIG. 2 shows a case where the former is larger than the latter. Therefore, the calculation result of the average luminance of the target will include an error. However, as shown in Figure 3, there is a wide range of values for K to maximize the probability of detection by an observer, so it is possible to absorb the calculation error of the average brightness by increasing K. Therefore, the value of n, which determines the range of addresses for which the average luminance is to be determined, is not required to be very precise. Note that by setting the coefficient K larger, the background image brightness can be displayed darker on the TV monitor 19. As a result, by setting the coefficient K sufficiently large,
For observer 20, the background image brightness is uniformly black.
It can also be made to look like it is being displayed on the TV monitor 19. However, depending on the observer, there may be cases where it is better to display changes in the brightness of the background as much as possible. In this case, in order to display as much background gradation as possible without deteriorating the detection probability of the target, the constant K should be set to 2 or 3.
It is desirable to set it within the range of .

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

この発明は以上説明したとおり、観測者の手を
煩わすことなく自動的にレーダ映像の輝度を変換
して、観測者が目標を検出する確率が最も高くな
るようにTVモニタ上にレーダ映像を表示させる
ことができるので、実時間でレーダ映像を得るこ
とができる効果がある。
As explained above, this invention automatically converts the brightness of radar images without the observer's intervention, and displays the radar images on the TV monitor in a way that maximizes the probability that the observer will detect the target. This has the effect of allowing radar images to be obtained in real time.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はこの発明の一実施例を示す構成図、第
2図はレーダ映像の輝度分布を示す図、第3図は
係数Kと孤立目標検出確率の関係を示す図、第4
図は映像レーダの動作を説明するための図、第5
図は従来の映像レーダの信号処理装置を示す構成
図である。 図において、5は信号処理装置、6は表示装
置、12はイメージメモリ、14は割算器、15
はクリツパ、16は乗算器、22は最大値検出
器、23は平均値演算器、25は乗算器である。
なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示
す。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing the brightness distribution of a radar image, FIG. 3 is a diagram showing the relationship between coefficient K and isolated target detection probability, and FIG.
Figure 5 is a diagram for explaining the operation of the video radar.
The figure is a configuration diagram showing a conventional video radar signal processing device. In the figure, 5 is a signal processing device, 6 is a display device, 12 is an image memory, 14 is a divider, 15
is a clipper, 16 is a multiplier, 22 is a maximum value detector, 23 is an average value calculator, and 25 is a multiplier.
Note that the same reference numerals in each figure indicate the same or corresponding parts.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 映像レーダにより取得されたレーダ映像の輝
度を変換するようにした映像レーダの信号処理装
置において、上記信号処理装置は輝度変換後表示
装置上に最大輝度で表示される上記レーダ映像の
輝度を上記映像レーダにより取得されたレーダ映
像の輝度データから計算するものであつて、上記
レーダ映像の輝度を数値データとして記憶するイ
メージメモリと、上記輝度の最大値を検出する最
大値検出器と、最大輝度を有するピクセル
(Piccell)の近傍にあるピクセルの平均輝度を上
記映像レーダの観測者が目標物の大きさに応じて
設定した範囲にわたつて計算する平均値演算器
と、該平均値演算器で得られた平均輝度と第1の
定数との積Aを演算する第1の乗算器と、上記積
Aと上記最大輝度である第2の定数との商を演算
する割算器と、上記商と上記イメージメモリにあ
る輝度との積Bを演算する第2の乗算器と、上記
積Bと上記第2の定数との大小関係を比較し該積
Bが大なる場合に限り該積Bの値を最大輝度であ
る上記第2の定数の値に変換するクリツパとを備
えたことを特徴とする映像レーダの信号処理装
置。 2 上記第1の定数として2ないし3の範囲にあ
る正の定数を用いることを特徴とする特許請求の
範囲第1項記載の映像レーダの信号処理装置。
[Scope of Claims] 1. In a signal processing device for a video radar that converts the brightness of a radar image acquired by a video radar, the signal processing device is configured to convert the brightness of a radar image obtained by a video radar, and the signal processing device is configured to convert the brightness of a radar image obtained by a video radar, wherein the signal processing device is configured to convert the brightness of a radar image obtained by a video radar, and the signal processing device is configured to convert the brightness of a radar image acquired by a video radar, and the signal processing device provides The brightness of the radar image is calculated from the brightness data of the radar image acquired by the video radar, and the image memory stores the brightness of the radar image as numerical data, and the maximum value detects the maximum value of the brightness. an average value calculator that calculates the average brightness of pixels in the vicinity of the detector and the pixel (Piccell) having the maximum brightness over a range set by an observer of the video radar according to the size of the target; a first multiplier that calculates a product A of the average brightness obtained by the average value calculator and a first constant; and a multiplier that calculates the quotient of the product A and a second constant that is the maximum brightness. a second multiplier that calculates a product B of the quotient and the brightness in the image memory, and compares the magnitude relationship between the product B and the second constant, and if the product B is large; and a clipper for converting the value of the product B into the value of the second constant, which is the maximum brightness. 2. The video radar signal processing device according to claim 1, wherein a positive constant in the range of 2 to 3 is used as the first constant.
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