JPH04178588A - レーダ映像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はレーダにより受信されたレーダ映像を信号処理
して表示装置に供給するレーダ映像処理装置に関するも
のである。

［従来の技術］ 従来レーダ映像の表示装置としてはＰＰＩ（Ｐｌａｎ　
Ｐｏ５ｉｔ１ｏｎ　Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）が一般的で
あり、ＰＰＩ表示面で掃引原点がレーダ設置位ｌに対応
し、目標までの距離は掃引原点から目標までの掃引輝線
の長さにより、目標の方位は例えば掃引原点の真上を基
準方位（例えば真北を基準方位とし方位零度）とした、
ときのアンテナの方位に等しい掃引方位により表示する
ものであった。

即ちレーダの実時間において、時々刻々と受信され表示
装置に入力される映像をそのまま表示する装置が一般的
であった。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら上記のような従来のレーダ映像表示装置で
は、レーダの実時間で受信された映像がそのまま表示さ
れるため、表示装置で観測される物標映像の変動が大き
く、レーダアンテナの回転毎に物標映像の形状が異なる
という問題点があった。

本発明はかかる問題点を解決するためになされたもので
、レーダアンテナの回転による物標映像の形状の変動が
少ない映像を表示装置へ供給することかできるレーダ映
像処理装置を得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係るレーダ映像処理装置は、レーダ映像を信号
処理して表示装置に供給するレーダ映像処理装置におい
て、レーダアンテナの回転毎にレーダにより受信される
物標の映像信号を、その方位及び距離に対応して逐次入
力映像メモリに書込むレーダ映像人力手段と、該レーダ
映像入力手段により書込まれた映像信号を記憶する入力
映像メモリと、該入力映像メモリに記憶された物標の映
像と合成映像メモリに記憶された物標の映像とから同一
物標の映像を検出する同一物標映像検出手段と、該同一
物標映像検出手段により検出された同一物標映像の前記
合成映像メモリに記憶された物標の映像位置から前記入
力映像メモリに記憶された物標の映像位置への移動量を
検出する移動量検出手段と、該移動量検出手段により検
出された移動量に基づき前記合成映像メモリに記憶され
た物標の映像位置の座標変換を行なうと共に前記入力映
像メモリ及び合成映像メモリに記憶された同一物標映像
の平均値の映像により合成映像を作成し、該作成される
新規の合成映像信号により逐次前記合成映像メモリに記
憶された合成映像信号を更新する合成映像作成手段と、
該合成映像作成手段により逐次更新、される合成映像信
号を記憶する合成映像メモリと、表示装置からの表示同
期信号に基づき前記合成映像メモリに記憶された合成映
像信号を逐次読出し、前記表示装置に供給する合成映像
表示手段とを備えたものである。

［作用］ 本発明においては、レーダ映像を信号処理して表示装置
に供給するレーダ映像処理装置において、・　レーダ映
像入力手段はレーダアンテナの回転毎にレーダにより受
信される物標の映像信号を、その方位及び距離に対応し
て逐次入力映像メモリに書込み、入力映像メモリは前記
レーダ映像入力手段により書込まれた映像信号を記憶す
る。同一物標１　映像検出手段は前記入力映像メモリに
記憶された物標の映像と合成映像メモリに記憶された物
標の映像とから同一物標の映像を検出し、移動量検出手
段は前記同一物標映像検出手段により検出された同一物
標映像の前記合成映像メモリに記憶された物標の映像位
置から前記入力映像メモリに記憶された物標の映像位置
への移動量を検出する。合成映像作成手段は前記前記移
動量検出手段により検出された移動量に基づき前記合成
映像メモリに記憶された物標の映像位置の座標変換を行
なうと共に前記入力映像メモリ及び合成映像メモリに記
憶された同一物標映像の平均値の映像により合成映像を
作成し、該作成される新規の合成映像信号により逐次前
記合成映像メモリに記憶された合成映像信号を更新する
。合成映像メモリは前記合成映像作成手段により逐次更
新される合成映像信号を記憶し、合成映像表示手段は表
示装置からの表示同期信号に基づき前記合成映像メモリ
に記憶された合成映像信号を逐次読出し、前記表示装置
に供給する。

［実施例］ 第１図は本発明に係るレーダ映像処理装置の構成を示す
ブロック図である。同図においては、図示されないレー
ダ装置の受信機からレーダ映像信号が入力され、本レー
ダ映像処理装置からの出力信号がレーダ表示装置に供給
される。

第１図において、１はレーダ映像入力手段であり、レー
ダ装置の、受信機から入力されるレーダアンテナ１回転
分（即ち表示装置への一画面分）のレーダ映像信号をレ
ーダ映像メモリ２へ記憶させる手段を有する。従ってこ
のレーダ映像入力手段１にはレーダ映像信号のほかにア
ンテナ方位信号及び送信トリガ信号が入力される。そし
て各アンテナ方位の送信トリガ信号毎に起動されるサン
プリング信号によりレーダ映像信号を量子化しく例えば
電圧比較器を介した２ｉ化信号またはＡ／Ｄ変換器を介
した複数ビットのデジタル信号として）、各アンテナ方
位と距離（距離は送信トリガ信号から前記サンプリング
信号を計数することにより得られる）とをメモリのアド
レス信号として、前記量子化されたレーダ映像信号をメ
モリへ格納するデータとして入力映像メモリ２へ実時間
で逐次書込む動作を行なう。従ってレーダ映像入力手段
１は、例えばレーダ映像用のＡ／Ｄ変換器１１、アンテ
ナ方位用のシンクロ／デジタル変換器（以下Ｓ／Ｄ変換
器という）１２、サンプリング信号発生器１３、距離カ
ラタン１４（アドレスカウンタと兼用）、書込み制御回
路１５等により構成することができる。入力映像メモリ
２は前記レーダの方位及び距離をアドレスとしてレーダ
アンテナ１回転分のデジタル映像信号を記憶できる容量
を有するデジタルメモリ、例えばＲＡＭ　（ランダムア
クセスメモリ）などである。

３は同一物標映像検出手段であり、前記入力映像メモリ
２と後述する合成映像メモリ６に記憶された物標の映像
から同一物標の映像を検出する手段を有する。この目的
のため同一物標検出手段３はまず入力映像メモリ２に記
憶すべき各物標の追尾手段を含んでいる。この物標の追
尾手段は、例えば船舶や航空機の衝突予防装置等に広く
採用されている手段であり、物標の過去から現在までに
移動した航跡及び速度並びに現在位置から未来の（即ち
次のアンテナ回転時の）推測位置をカルマンフィルタな
どにより予測算出し、トラッキングゲートを用いて追尾
するものである。このようにして追尾された物標が合成
映像メモリ６に記憶されている物標と同一物標であるか
の判定は、合成映像メモリ６に記、憶されているそれ迄
の合成映像と比較され、例えばパターンマツチング技術
を用いた類似度データ（距離データともいう）を算出す
ることにより可能となる。従って同一物標映像検出手段
３は、例えば物標追尾手段８１１物標映像の類似判別手
段３２及び上記の諸計算を行なう演算手段３３を含んで
いる。

４は移動量検出手段であり、同一物標映像検出手段３が
検出した同一物標映像の位置関係から合成映像メモリ６
に記憶されている合成映像の現在位置（即ち入力映像メ
モリ２に記憶されている同一物標映像の位置）への移動
量（平行移動及び回転を含む）を計算する手段である。

従って移動量検出手段４は演算手段４１を含んでいる。

５は合成映像作成手段であり、移動量検出手段４により
検出された物標映像の移動量に基づき、合成映像メモリ
６に記憶されている合成映像の位置を入力映像メモリ２
の物標映像の位置に一致させるように座標変換（平行移
動及び回転を含む）を行ない、入力映像メモリ２及び合
成映像メモリ６における同一物標映像の平均値の映像を
算出する。そしてこの座標変換された新規の位置におけ
る前記算出された平均値の映像にょる物標映像により合
成映像メモリ６の記憶内容を更新しておくものである。

上記物標映像の平均値の算出法については後述するが、
合成映像作成手段５は、座標変換及び平均値算用を行な
うための演算手段５１を含んでいる。

６は合成映像メモリであり、前記合成映像作成手段５に
より作成された表示装置の１画面分のデジタル合成映像
信号を記憶するメモリであり、入力映像メモリ２と同様
にレーダの方位及び距離による極座標のアドレスが、ま
たは直交座標に座標変換されたアドレスによりメモリへ
のデータの書込み及び読出しが行なわれる。この合成映
像メモリ６に格納する合成映像信号は通常レーダアンテ
ナの数回軽分過去から現在に至る各映像信号にそれぞれ
重み係数を考慮して算出された平均値の映像信号が格納
されている。

７は合成映像表示手段であり、合成映像メモリ６から読
出した合、成映像信号を表示装置に表示できるようにす
る手段を有する。表示装置がＰＰＩ方式の場合は、表示
装置の掃引同期信号に同期して合成映像メモリ６から読
出したデジタル合成映像信号をＤ／Ａ変換器を介してア
ナログ電圧信号に変換して出力する。また表示装置がラ
スク走査方式の場合には、ＰＰＩ表示の極座標を直交座
標に変換することが必要であるが、この座標変換は例え
ば合成映像メモリ６にデータを書込む際に合成映像作成
手段５内の演算手段５１により行なうことができる。こ
の場合は合成映像表示手段７には特に演算手段は要しな
い。従って合成映像表示手段７は例えばＤ／Ａ変換器７
１、読出し制御回路７２により構成することができる。

また第１図の実施例においては、複数の演算手段３３．
４１及び５１を必要とする構成となっているか、演算能
力の高いパーソナルコンピュータを用いて時分割処理を
行えば、共通のパーソナルコンピュータにより本発明に
係る複数の演算処理、物標追尾処理及び類似判別処理な
どを実行できることは自明である。

第２図は本発明に係るレーダ映像の移動量及び座標変換
を示す図であり、第３図（ａ）〜（ｄ）は本発明に係る
レーダ合成映像を説明する図である。

第２図及び第３図において、Ｐ′　　は合成映像メモリ
７に格納されているレーダアンテナがｎ−１回目までの
合成映像、Ｐ　はレーダアンテナがｎ回目の入力映像　
ｐ　／　　はレーダアンテナがｎ回目までの合成映像で
ある。

第２図及び第３図（ａ）〜（ｄ）を参照し、第１図の動
作を説明する。レーダ映像入力手段１はレーダ装置から
入力される送信トリガ信号、アンテナ方位信号及びレー
ダ映像信号により、レーダの各方位及び距離毎の量子化
映像データを実時間て逐次入力映像メモリ２に書込みむ
。同時にレーダ映像入力手段１の出力信号は同一物標検
出手段３内の物標追尾手段３１により追尾されており、
合成映像メモリ６内に記憶されているそれ迄の（例えば
今回の入力映像をアンテナがｎ回目の映像とすると、ｎ
−１回目までの）合成映像と比較され、類似判別手段３
２及び演、算手段３３により同一物標映像の検出が行な
われる。そして移動量検出手段４は前記同一物標映像と
して検出された合成映像メモリ６内の合成映像の現在位
置への移動量を算出する。

この移動量に対応した座標変換は合成映像作成手段５に
より行なわれる。

第２図において、レーダアンテナがｎ−１回目迄の合成
映像Ｐ′　　からレーダアンテナがｎ回目の入力映像Ｐ
　への移動量は真北を基準方位の零度としたとき、時計
廻りの方位がθ、距離がＲの移動量ベクトルとして示さ
れる。この移動量に対応して新規の合成映像Ｐ′　の座
標変換が行なわれる。この座標変換の公知文献としては
、例えば“現在数学百科″　（１５８〜１６１頁、矢野
健太部訳補、１９６８年１１月り版、講談社）などがあ
り、座標変換は一般に公知技術である。

合成映像作成手段５は次に合成映像メモリ６と入力映像
メモリ２における同一物標映像の平均値の映像を算出す
る。

第３図において、（ａ）は入力映像メモリ２に記憶され
たレーダアンテナがｎ回目の入力映像、（ｂ）は合成映
像メモリ６に格納されているレーダアンテナがｎ−１回
目までの合成映像Ｐ′　　であｎ−す る。（Ｃ）は算出された移動量ベクトルにより合成映像
Ｐ′　　を移動し、入力映像Ｐ　と重ね合わｎ−１ｎ せた映像を示している。そして必要に応じ合成映像Ｐ′
　　を回転し入力映像とパターンが一致するように座標
変換を行なう。（ｄ）は合成映像Ｐ′　　が入力映像Ｐ
　との平均値の映像、即ちｎ−１ｎ レーダアンテナがｎ回目までの合成映像Ｐ′　に更新さ
れる様子を示している。即ち長円形状の合成映像Ｐ′　
　が新規の位置において円形状の合成映像Ｐ′　に更新
されている。

ここで平均値の算出方法について説明する。し−ダ映像
データに用いられる一般的な手法は、新規の入力映像値
に１より小さい係数に１を乗算し、それまでの合成映像
値にも同様に１より小さい係数に２を乗算し、両者の和
を求める方法である。

但し一般にｋ　十に２−１であり、どちらのデー■ 夕を重視するかて、それぞれの係数の値が決定される。

いま両方のデータを平等と考えるとｋ　ｔ　””　ｋ　
２−　ｋ　−０，５となり単純な算術平均の場合となる
。

この場合のアンテナ回転毎の合成映像値は次のようにな
る。

７′／７＋　入力映像値　　　合成映像値ｎ　　　　ｘ
ｎｋ　　ｘ　　＋ｋ” １　　　　ｘ２ ＋　・・・　＋　ｋｘ 即ち新規の入力映像値には常に０．５の係数が乗算され
て合成映像値が算出され、代りに古い映像値はと乗算す
る係数が小さくなり合成映像値への影響か失なわれる。

従って実質上はレーダアンテナの数回軽分過去から現在
に至る各映像値にそれぞれ対応する重み係数を乗算して
加算された平均値の合成映像値か得られる。

またその時点におけるレーダの受信状態により、例えば
風が強くて海面反射が多く、過去の蓄積データの方を重
視した方かよい場合には新規の入力映像値に乗算する係
数に１は０．３〜０．４、合成映像値に乗算する係数に
２は０．７〜０．６などの値を採用することもてきる。

このように新規の入力映像の位置に移動され、且つ平均
値の映像として更新された合成映像は一旦合成映像メモ
リ６に格納される。そして合成映像表示手段７は表示装
置からの表示同期信号に基づき、前記合成映像メモリ６
に格納された合成映像信号を逐次読出し、Ｄ／Ａ変換器
７１を介してアナクログミ圧の表示映像信号として表示
装置へ供給する。

［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、レーダ映像を信号処理し
て表示装置に供給するレーダ映像処理装置において、レ
ーダアンテナの回転毎にレーダにより受信される物標の
映像信号を一旦入力映像メモリに記憶し、前記入力映像
メモリに記憶された物標の映像と合成映像メモリに既に
記憶されている過去の合成映像とから同一物標映像を検
出し、合成映像メモリに記憶された前記同一物標映像に
ついて入力映像位置への座標変換及び両映像から平均値
の映像の算出を行ない新規の合成映像を作成し、該作成
された新規の合成映像により前記合成映像メモリに記憶
される内容を逐次更新すると共に、前記合成映像メモリ
から逐次更新された合成映像を読出して表示装置へ供給
するようにしたので、レーダアンテナの回転による物標
映像の形状の変動の少ない映像を表示装置へ供給するこ
とができる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るレーダ映像処理装置の構成を示す
ブロック図、第２図は本発明に係るレーダ映像の移動量
及び座標変換を示す図、第３図（ａ）〜（ｄ）は本発明
に係るレーダ合成映像を説明する図である。 図において、１はレーダ映像入力手段、２は入力映像メ
モリ、３は同一物標映像検出手段、４は移動量検出手段
、５は合成映像作成手段、６は合成映像メモリ、７は合
成映像表示手段、１１はＡ／Ｄ変換器、１２はＳ／Ｄ変
換器、１３はサンプリング信号発生器、１４は距離カウ
ンタ、１５は書込み制御回路、３１は物標追尾手段、３
２は類似判別手段、３３．４１．５１は演算手段、７１
はＤ／Ａ変換器、７２は読出し制御回路である。 特許出願人　　沖電気工業株式会社 代　理　人　　弁理士　佐々木宗治

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 レーダ映像を信号処理して表示装置に供給するレーダ映
   像処理装置において、 レーダアンテナの回転毎にレーダにより受信される物標
   の映像信号を、その方位及び距離に対応して逐次入力映
   像メモリに書込むレーダ映像入力手段と、 該レーダ映像入力手段により書込まれた映像信号を記憶
   する入力映像メモリと、 該入力映像メモリに記憶された物標の映像と合成映像メ
   モリに記憶された物標の映像とから同一物標の映像を検
   出する同一物標映像検出手段と、該同一物標映像検出手
   段により検出された同一物標映像の前記合成映像メモリ
   に記憶された物標の映像位置から前記入力映像メモリに
   記憶された物標の映像位置への移動量を検出する移動量
   検出手段と、 該移動量検出手段により検出された移動量に基づき前記
   合成映像メモリに記憶された物標の映像位置の座標変換
   を行なうと共に前記入力映像メモリ及び合成映像メモリ
   に記憶された同一物標映像の平均値の映像により合成映
   像を作成し、該作成される新規の合成映像信号により逐
   次前記合成映像メモリに記憶された合成映像信号を更新
   する合成映像作成手段と、 該合成映像作成手段により逐次更新される合成映像信号
   を記憶する合成映像メモリと、 表示装置からの表示同期信号に基づき前記合成映像メモ
   リに記憶された合成映像信号を逐次読出し、前記表示装
   置に供給する合成映像表示手段とを備えたことを特徴と
   するレーダ映像処理装置。