JPH0750502B2 - Synthetic aperture radar image reproduction processing method - Google Patents

Synthetic aperture radar image reproduction processing method

Info

Publication number
JPH0750502B2
JPH0750502B2 JP60026234A JP2623485A JPH0750502B2 JP H0750502 B2 JPH0750502 B2 JP H0750502B2 JP 60026234 A JP60026234 A JP 60026234A JP 2623485 A JP2623485 A JP 2623485A JP H0750502 B2 JPH0750502 B2 JP H0750502B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
data
processing
azimuth
sar
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP60026234A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS61187079A (en
Inventor
章 前田
晃 坪井
文伸 古村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP60026234A priority Critical patent/JPH0750502B2/en
Publication of JPS61187079A publication Critical patent/JPS61187079A/en
Publication of JPH0750502B2 publication Critical patent/JPH0750502B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
  • Image Analysis (AREA)
  • Processing Or Creating Images (AREA)
  • Image Processing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は人工衛星あるいは航空機等に搭載される合成開
口レーダ(Synthetic Aperture Radar,以下SARという)
による撮像データから、人間が理解できる画像を再生す
るためのディジタル画像処理方法に係り、特に高画質な
画像を再生するのに好適な画像再生処理方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Use of the Invention] The present invention relates to a synthetic aperture radar (hereinafter referred to as SAR) mounted on an artificial satellite or an aircraft.
The present invention relates to a digital image processing method for reproducing an image that can be understood by humans from the imaged data according to the present invention, and particularly to an image reproduction processing method suitable for reproducing an image of high quality.

〔発明の背景〕 人工衛星あるいは航空機等を用いたリモートセンシング
の分野では、地表を撮像するためのセンサとして、雲を
透過するマイクロ波帯で高解像の画像が得られるSARが
注目されている。
[Background of the Invention] In the field of remote sensing using artificial satellites or aircraft, SAR, which can obtain a high-resolution image in a microwave band that penetrates clouds, is attracting attention as a sensor for imaging the ground surface. .

第1図にSARの全体システムを示した。レーダ・センサ
1、アンテナ2を有するSARは、人工衛星等に搭載され
て飛行経路3上を矢印4方向に移動しつつ地表の撮像を
行う。SARからの撮像データは地表局5で受信され、デ
ータ・プロセツサ6により処理されて映像フイルム7の
作成、データ記憶用磁気テープ8の作成等が行われる。
なお、9は分解能セルを、10はSARで採取されるデータ
の地表上のレンジ方向を、11は同アジマス方向を、12は
アンテナ・ビームをそして13は刈り幅をそれぞれ示して
いる。
Figure 1 shows the overall SAR system. The SAR including the radar sensor 1 and the antenna 2 is mounted on an artificial satellite or the like and moves on the flight path 3 in the direction of arrow 4 to image the ground surface. The image data from the SAR is received by the surface station 5 and processed by the data processor 6 to create a video film 7 and a data storage magnetic tape 8.
In addition, 9 is a resolution cell, 10 is the range direction on the ground surface of the data sampled by SAR, 11 is the same azimuth direction, 12 is the antenna beam, and 13 is the cutting width.

以上、SARで採取されたデータの処理の概要を述べる。
なお、詳細については、proceedings of 13 th Interna
tional Symposium on Remote Sensing of Environment,
P337−360,April,1977年におけるBennette及びCumming
による“Digital SAR Image Fomation.Aiborne and sat
ellite Results"とる題す文献において述べられてい
る。
The outline of the processing of the data collected by SAR is described above.
For details, see the proceedings of 13th Interna.
tional Symposium on Remote Sensing of Environment,
P337-360, April, 1977 Bennette and Cumming
By “Digital SAR Image Fomation. Aiborne and sat
ellite Results "are described in the literature.

SARの受信画像中においては、原画像上の1点が点像パ
ターンh(x,y)の広がりをもつて分布しており、この
ままでは利用できない。ここでxは前記レンジ方向を、
yは前記アジマス方向を示している。前記受信画像中で
広がつている情報は、まずレンジ方向に圧縮され、次に
アジマス方向に圧縮される。この様子を第2図に示す。
第2図Aは地表にマイクロ波反射点が2点だけ存在した
ときの受信画像を模式的に示したものであるが、2方向
に圧縮処理を行えば、Bのようにもとの地表パターンを
得ることができる。前記レンジおよびアジマス圧縮処理
はそれぞれ画像データ1ラインごとの点像パターンデー
タとの相関処理によつて行う。但し、相関処理をそのま
ま実行すると、莫大な処理時間がかかるため、高速フー
リエ変換(以下、「FFT」という。)複素乗算、高速逆
フーリエ変換(以下、「IFFT」という。)を用いて高速
化が図られる。FFTを用いて相関処理を行なうには、ま
ず点像パターンを計算機によるデイジタル処理で生成
し、点像パターンと画像データ1ラインの両方のFFTを
計算する。相関計算はFFTを施した後の周波数領域では
単なる乗算であることから、上記2つのデータのFFT計
算結果の積をとり、それをIFFTすることにより1ライン
分の相関処理結果が得られる。
In the SAR received image, one point on the original image is distributed with the spread of the point image pattern h (x, y) and cannot be used as it is. Where x is the range direction,
y indicates the azimuth direction. The information spread in the received image is first compressed in the range direction and then in the azimuth direction. This is shown in FIG.
FIG. 2A schematically shows a received image when only two microwave reflection points are present on the ground surface. However, if compression processing is performed in two directions, the original ground surface pattern as in B is obtained. Can be obtained. The range and azimuth compression processing is performed by correlation processing with point image pattern data for each line of image data. However, if the correlation processing is executed as it is, it will take an enormous amount of processing time. Therefore, the speed is increased by using the fast Fourier transform (hereinafter referred to as “FFT”) complex multiplication and the fast inverse Fourier transform (hereinafter referred to as “IFFT”). Is planned. In order to perform correlation processing using FFT, first, a point image pattern is generated by digital processing by a computer, and FFTs of both the point image pattern and one line of image data are calculated. Since the correlation calculation is a mere multiplication in the frequency domain after the FFT is applied, the product of the FFT calculation results of the above two data is taken and IFFT is performed to obtain the correlation processing result for one line.

アジマス圧縮処理の結果、SAR再生画像が得られるが、
画像データの各点の値は地表のマイクロ波の複素反射率
に対応する複素値となる。しかしながら、一般に上記複
素数の位相はランダムに変動し情報がないため、最終的
に生成されるSAR画像は実数、またはさらにそれを離散
化した整数値で与えられる事が多い。ところが、アジマ
ス圧縮後の複素数画像データをそのまま絶対値をとり実
数値化すると、空間分解能が劣化する事がBenneteらに
よる「Digital SAR Image Formation Aiborne and Sate
llite Results」(Roceedings of th 13 th Internatio
nal Symposium on Remote Sensing of Environment,Apr
il 1977)と題する前記文献に報告されている。これに
対し、数値化に先立って複素数値データのままデータの
再サンプリング(リサンプリング)を行ない、空間分解
能の劣化を防ぐ方法が上記文献に記されている。
As a result of the azimuth compression process, a SAR reproduction image is obtained,
The value at each point of the image data is a complex value corresponding to the complex reflectance of microwaves on the ground surface. However, in general, the phase of the complex number changes randomly and there is no information. Therefore, the SAR image finally generated is often given as a real number or an integer value obtained by discretizing the real number. However, if the absolute value of the complex image data after azimuth compression is taken as it is and converted into a real value, the spatial resolution will be deteriorated by Bennete et al. "Digital SAR Image Formation Aiborne and Sate".
llite Results "(Roceedings of th 13 th Internatio
nal Symposium on Remote Sensing of Environment, Apr
il 1977). On the other hand, the above-mentioned document describes a method of preventing the deterioration of spatial resolution by re-sampling (resampling) data as it is as complex-valued data prior to digitization.

しかしながら、従来のSAR再生処理方法では、アジマス
圧縮後画像の画素間の相対位相を充分に考慮していない
ため、ライン間に位相ずれを生じその結果上記リサンプ
リングにおいて位相のそろっていないデータを補間する
事になり、逆に画質劣化を引き起こすという欠点があっ
た。
However, in the conventional SAR reproduction processing method, since the relative phase between pixels of the image after azimuth compression is not sufficiently taken into consideration, a phase shift occurs between the lines, and as a result, the data that is out of phase in the resampling is interpolated. However, there is a drawback that image quality is deteriorated.

〔発明の目的〕 本発明の目的は、上記の如き欠点を解消し、高分解能・
高画質のSAR画像を再生する事を可能とするSAR画像再生
処理方法を提供する事にある。
[Object of the Invention] The object of the present invention is to solve the above-mentioned drawbacks and to achieve high resolution.
Another object of the present invention is to provide a SAR image reproduction processing method capable of reproducing a high-quality SAR image.

〔発明の概要〕[Outline of Invention]

まず、アジマス圧縮後画像において位相ずれの発生する
原因について説明する。
First, the cause of the occurrence of phase shift in the image after azimuth compression will be described.

アジマス方向点像パターンは次の様に表わされる。The azimuth direction point image pattern is represented as follows.

hn=exp〔2πj(αn2+βn)〕 (1) ここでnは整数サンプル番号を表わす。jは虚数単位で
ある。α、βは再生パラメータと呼ばれる量で、αはド
ップラ変化率、βをドップラ中心周波数と呼ぶ。α、β
は衛星と地上目標点との距離や相対速度に依存するた
め、レンジ方向にゆるやかに変化する。したがってアジ
マス方向点像パターンは1シーン中で一定ではない。
hn = exp [2πj (αn 2 + βn)] (1) Here, n represents an integer sample number. j is an imaginary unit. α and β are quantities called reproduction parameters, α is a Doppler change rate, and β is a Doppler center frequency. α, β
Changes slowly in the range direction because it depends on the distance between the satellite and the target point on the ground and the relative speed. Therefore, the azimuth direction point image pattern is not constant in one scene.

位相ずれは、次に挙げる2つの場合に発生する (1) アジマス方向点像パターンの生成を省略する場
合。
The phase shift occurs in the following two cases (1) When the generation of the azimuth direction point image pattern is omitted.

再生パラメータα、βがライン毎に異なるためアジマス
圧縮処理においては各ライン毎にアジマス方向点像パタ
ーンを生成する必要がある。しかし実際の処理では演算
量を低減する目的で再生パラメータに必要な精度の範囲
内で点像パターンの生成を省略し、複数ラインに同一の
点像パターンを使用する場合がある。しかしこの方法で
は、点像パターンを更新するラインの位置で再生パラメ
ータに不連続な変化が生じる事になり、そこで位相ずれ
が発生する。本現象の詳細については特願昭59−186317
(昭和59年9月7日出願)を参照されたい。
Since the reproduction parameters α and β differ from line to line, it is necessary to generate an azimuth direction point image pattern for each line in the azimuth compression process. However, in an actual process, in order to reduce the amount of calculation, generation of a point image pattern may be omitted within the range of accuracy required for a reproduction parameter, and the same point image pattern may be used for a plurality of lines. However, in this method, the reproduction parameter changes discontinuously at the position of the line that updates the point image pattern, and a phase shift occurs there. For details of this phenomenon, see Japanese Patent Application No. 59-186317.
See (filed September 7, 1984).

(2) マルチルック処理におけるルック切り出し。(2) Look extraction in multi-look processing.

SAR画像再生処理では、SAR画像特有のスペックルノイズ
と呼ばれる斑点状ノイズを低減するため、マルチルック
処理を行なう。マルチルック状態ではアジマス圧縮時に
周補数領域で1ラインのデータをL分割し、各々独立に
逆フーリエ変換する事によりL枚の画像を再生した後、
各画像データを加算する事により行なう。Lはマルチル
ック数と呼ばれ、衛星SARでは通常4である。またこの
時再生される各画像をルックと呼ぶ。
In the SAR image reproduction processing, multi-look processing is performed to reduce speckle noise called speckle noise peculiar to the SAR image. In the multi-look state, when azimuth compression is performed, one line of data is divided into L in the circumferential complement region, and each of them is independently Fourier-transformed to reproduce L images,
This is done by adding each image data. L is called the multi-look number and is usually 4 in satellite SAR. Each image reproduced at this time is called a look.

周補数領域で信号はドップラ中心周波数を中心に分布
し、各ルックもこの中心周波数を基準として切り出す。
ドップラ中心周波数はレンジ方向に変化するのでルック
切り出し位置もライン毎に異なる。しかし元データが離
散的サンプル系列であるから、その切り出し位置も整数
値をとり、不連続的に変化する事になる。この不連続変
化の所で位相ずれが生じる。すなわち、ルック数L=
4、元データFk(k=0.1…N−1、Nはデータ点数)
とし、あるルックの切り出し位置を とすると、圧縮後のデータ となり、切り出し位置が1だけ変化した。
The signals are distributed around the Doppler center frequency in the circumferential complement region, and each look is also cut out using this center frequency as a reference.
Since the Doppler center frequency changes in the range direction, the look cutout position also differs from line to line. However, since the original data is a discrete sample series, the clipping position also takes an integer value and changes discontinuously. A phase shift occurs at this discontinuous change. That is, the number of looks L =
4. Original data Fk (k = 0.1 ... N-1, N is the number of data points)
And the cutout position of a certain look Then, the compressed data The cutting position changed by 1.

に対する圧縮後データとなるが、fnとfnの間には なる関係が成立する。式(4)は切り出し位置の不連続
的変化により位相ずれが発生する事を示している。
The compressed data n for But between f n and f n The relationship is established. Expression (4) indicates that a phase shift occurs due to a discontinuous change in the cutout position.

さて、以上説明した2つの例いずれの場合でも位相ずれ
はラインとラインの間に発生し、これを複素数のままリ
サンプリングを行なうと画質の劣化、具体的には再生画
像上に縞が発生する。特にルック切り出し位置の不連続
変化による位相ずれは避ける事の出来ない問題である。
In any of the two examples described above, a phase shift occurs between lines, and if resampling is performed with this being a complex number, the image quality deteriorates, specifically, stripes appear on the reproduced image. . In particular, the phase shift due to the discontinuous change in the look cutout position is an unavoidable problem.

本発明は、上記位相ずれを位相回転因子の乗算により補
正する事に第1の特徴がある。
The first feature of the present invention is that the phase shift is corrected by multiplication of the phase rotation factor.

まずドップラ中心周波数から決められている、あるルッ
クの切り出し中心位置をCoとする。一般にCoは連続的に
変化し、非整数値をとるが、データは離散的サンプル系
列であるから実際にはCoに最も近い整数値Ko Ko=int(Co) (5) を中心に切り出す事になる。ここでintは小数以下四捨
五入を表わす関数である。Koを中心に切り出したデータ
に逆フーリエ変換を施したアジマス圧縮後データをfn
すると となる。Koが不連続に変化する所で位相ずれを生じさせ
ないためには切り出し中心位置を非整数値にすればよい
が、本発明の方法ではこれを周波数領域におけるシフト
と等価な実領域における位相回転因子の乗算で実現す
る。すなわち必要なシフト量をδKoとすると δKo=Co−int(Co) (7) であり、これを使って位相ずれの補正されたアジマス圧
縮結果を、次式に従って未補正の上記アジマス圧縮
後データfnに対してライン毎にあらかじめ定められた位
相回転因子 を乗算することにより求める。
First, let C o be the cut-out center position of a certain look, which is determined from the Doppler center frequency. Generally, C o changes continuously and takes a non-integer value. However, since the data is a discrete sample series, the integer value K o K o = int (C o ) (5) that is the closest to C o is actually used. It will be cut out in the center. Where int is a function that represents rounding to the nearest whole number. Let f n be the azimuth-compressed data obtained by applying the inverse Fourier transform to the data cut out around K o Becomes In order to prevent a phase shift at a place where K o changes discontinuously, the clipping center position may be set to a non-integer value, but in the method of the present invention, this is a phase rotation in a real region equivalent to a shift in the frequency domain. It is realized by multiplication of factors. That is, if the required shift amount is δK o , then δK o = C o −int (C o ) (7), and using this, the phase shift corrected azimuth compression result n is uncorrected according to the following equation. Predetermined phase rotation factor for each line for azimuth-compressed data f n It is obtained by multiplying by.

(6)、(8)から となるから本発明の方法によるアジマス圧縮結果は非整
数のCoを中心に切り出したものに対応し、不連続変化に
よる位相ずれを解消する事が出来る。(7)式のδKo
ルック切り出し位置調整パラメータと呼ぶ。ただしδKo
は(7)式により一意に定まるものではなくライン間の
位相ずれを補正するには、定数分の不定性がある。
From (6) and (8) Therefore, the azimuth compression result by the method of the present invention corresponds to the one obtained by cutting out a non-integer Co, and the phase shift due to the discontinuous change can be eliminated. ΔK o in equation (7) is called a look cutout position adjustment parameter. Where δK o
Is not uniquely determined by equation (7), and there is a constant indefiniteness in correcting the phase shift between lines.

つぎに本発明の第2の特徴は、前記画質劣化を防ぐため
に、レンジ方向のサンプル間隔の変更を周波数領域で、
衛星と地上目標点との距離変化に起因する歪を補正する
レンジカーバチャ補正処理と同時に行なう点にある。複
素数でリサンプル行をない空間分解能を向上する方法の
原理は、複素データの実数化に際して信号の周波数帯域
が広がり、サンプリング定理が満足されなくなる事にあ
る。本発明の方法では、レンジ方向のサンプル間隔の変
更をアジマス圧縮前のデータに対して行なう事で、ライ
ン間位相ずれによる画質の劣化を避ける。アジマス圧縮
前のデータの位相は全て揃っており、本発明の方法にお
いては上記問題点は存在しない。アジマス方向のサンプ
ル間隔の変更は、アジマス圧縮後に横方向のみの複素リ
サンプリングにより行なう。
Next, a second feature of the present invention is to change the sample interval in the range direction in the frequency domain in order to prevent the image quality deterioration.
This is to be performed at the same time as the range curvature correction process for correcting the distortion caused by the distance change between the satellite and the ground target point. The principle of the method of improving the spatial resolution without re-sampling rows with complex numbers is that the frequency band of the signal is widened when the complex data is converted into real numbers, and the sampling theorem cannot be satisfied. In the method of the present invention, the sample interval in the range direction is changed with respect to the data before azimuth compression, so that the deterioration of the image quality due to the phase shift between lines is avoided. All the phases of the data before azimuth compression are uniform, and the above problem does not exist in the method of the present invention. The sample interval in the azimuth direction is changed by performing complex resampling only in the horizontal direction after azimuth compression.

本発明の方法を第3図により説明する。レンジ方向33へ
圧縮後のSAR画像データをアジマス方向34にFFTした画像
データ31上で、地表の各点は情報は湾曲した曲線32上に
分布する。曲線32は再生パラメータにより決まる。レン
ジカーバチャ補正では、この曲線上の点35を近傍にある
画像31の点36から複素データのレンジ方向の補間により
求める。レンジ圧縮後のデータに関しては画像の各点間
の相対位相は正しく保たれているので、ここでの補間で
は位相ずれは起らない。
The method of the present invention will be described with reference to FIG. On the image data 31 obtained by FFT the SAR image data compressed in the range direction 33 in the azimuth direction 34, the information of each point on the ground surface is distributed on the curved curve 32. The curve 32 depends on the reproduction parameter. In the range curvature correction, the point 35 on this curve is obtained from the neighboring point 36 of the image 31 by interpolation in the range direction of the complex data. With respect to the data after the range compression, the relative phase between the points of the image is correctly maintained, and therefore the phase shift does not occur in the interpolation here.

本発明の方法では、レンジ方向のサンプル間隔の変更
を、補正すべき曲線を変更後のサンプル間隔に対応した
間隔で算出した後、上記補間を行なう事により実行す
る。したがってレンジカーバチャ補正後の画像データ37
は補正前のデータ31に較べてレンジ方向に拡大したもの
となる。
In the method of the present invention, the sample interval in the range direction is changed by calculating the curve to be corrected at an interval corresponding to the changed sample interval, and then performing the above interpolation. Therefore, the image data after range coverage correction 37
Is expanded in the range direction as compared with the data 31 before correction.

〔発明の実施例〕Example of Invention

以下、本発明の実施例を第4図〜第7図により説明す
る。まず、位相ずれを補正する実施例を第4図〜第5図
により説明する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. First, an embodiment for correcting the phase shift will be described with reference to FIGS.

第4図はSAR画像再生処理の全体フローである。FIG. 4 is an overall flow of SAR image reproduction processing.

観測データはまずレンジ圧縮処理401によりレンジ方向
に圧縮される。次にアジマス圧縮に先立ち衛星の軌道・
姿勢情報から再生パラメータを求める再生パラメータ計
算処理402を行ない、そこで求めた再生パラメータを用
いてアジマス圧縮処理403を行ない、アジマス方向に圧
縮する。次に圧縮された結果の幾何学的歪を補正し、同
時に画像データのサンプル周期を変更するための歪補正
リサンプリング404を行なう。このリサンプリングは空
間分解能の劣化を防ぐため、複素数のままで行なう。そ
の後、ノルム化処理405を施すことによりデータを実数
化し、雑音低減処理であるマルチルック加算処理406を
行なった後、量子化処理407を行ない最終画像を得る。
The observation data is first compressed in the range direction by the range compression processing 401. Next, the satellite orbit prior to azimuth compression
A reproduction parameter calculation process 402 for obtaining a reproduction parameter from the posture information is performed, and an azimuth compression process 403 is performed using the obtained reproduction parameter to perform compression in the azimuth direction. Next, distortion correction resampling 404 for correcting the geometric distortion of the compressed result and simultaneously changing the sampling period of the image data is performed. This resampling is performed as a complex number to prevent deterioration of spatial resolution. After that, the data is converted into a real number by performing a normization process 405, a multi-look addition process 406 that is a noise reduction process is performed, and then a quantization process 407 is performed to obtain a final image.

第5図は、第4図のフローで本発明に関わるアジマス圧
縮処理403の1ラインに対する処理を詳細に示したもの
である。
FIG. 5 shows in detail the processing for one line of the azimuth compression processing 403 according to the present invention in the flow of FIG.

まずレンジ圧縮後の観測データにFFT41を施し、周波数
領域に変換した後、衛星と地表目標点との距離変化によ
る歪みを補正するレンジカーバチャ補正42を行なう。次
に該処理ラインに対応する再生パラメータの値に従いア
ジマス参照関数生成処理43を行ない、その結果にFFT44
を施す。処理42と44の結果を複素乗算処理45で乗算す
る。次にマルチルック処理のためのルック切り出し処理
47に先立ち、ルック切り出し位置調整パラメータ算出処
理46を行ない、該パラメータδkoを求めておく。ルック
切り出し後のデータにIFFT48を施し、アジマス圧縮され
たデータが得られ、さらにパラメータδkoを用い位相回
転因子乗算処理49を施し、1ラインのアジマス圧縮処理
が完了する。50は本発明による付加処理である。
First, the FFT 41 is applied to the observation data after the range compression and converted into the frequency domain, and then the range curvature correction 42 is performed to correct the distortion due to the change in the distance between the satellite and the ground surface target point. Next, the azimuth reference function generation processing 43 is performed according to the value of the reproduction parameter corresponding to the processing line, and the FFT 44
Give. The results of the processing 42 and 44 are multiplied by the complex multiplication processing 45. Next, look cutout processing for multi-look processing
Prior to 47, the look cutout position adjustment parameter calculation process 46 is performed to obtain the parameter Δk o . The IFFT 48 is applied to the data after the look cut out to obtain the azimuth-compressed data, and the phase rotation factor multiplication processing 49 is further applied using the parameter δk o, and the azimuth compression processing of one line is completed. 50 is an additional process according to the present invention.

以上述べた様に、本実施例によればルック切り出し位置
の整数化による誤差を位相回転因子の乗算により行なう
ため、アジマス圧縮後の複素画像のライン間の位相ずれ
が発生せず、複素数データのリサンプリングによる画質
劣化を防ぐ事ができ高画質のSAR画像を再生できるとい
う効果がある。
As described above, according to this embodiment, since the error due to the integer conversion of the look cutout position is performed by the multiplication of the phase rotation factor, the phase shift between the lines of the complex image after the azimuth compression does not occur, and the complex number data of the complex number data is not generated. It is possible to prevent deterioration of image quality due to resampling and to reproduce a high quality SAR image.

つぎに、前記画質劣化防止の実施例を第6図、第7図に
より説明する。
Next, an embodiment for preventing the image quality deterioration will be described with reference to FIGS. 6 and 7.

第6図はSAR画像再生処理全体のフローチャートであ
る。
FIG. 6 is a flowchart of the entire SAR image reproduction processing.

観測データはまずレンジ圧縮処理601によりレンジ方向
に圧縮される。次に、アジマス圧縮に先立ち衛星の軌道
・姿勢情報から再生パラメータを求める再生パラメータ
算出処理602を行ない、そこで求めた再生パラメータを
用いてアジマス圧縮処理603を行ないアジマス方向に圧
縮する。次いで処理604で複素数データのノルム化およ
びマルチルック加算を行ない、画像に含まれる幾何学的
歪を補正する歪補正リサンプリング605を行ない、結果
に量子処理606を施して最終結果のSAR画像を得る。
The observation data is first compressed in the range direction by the range compression processing 601. Next, prior to the azimuth compression, a reproduction parameter calculation process 602 for obtaining a reproduction parameter from the orbit / attitude information of the satellite is performed, and an azimuth compression process 603 is performed using the obtained reproduction parameter to perform compression in the azimuth direction. Then, in process 604, the complex number data is subjected to norm addition and multi-look addition, distortion correction resampling 605 is performed to correct the geometric distortion contained in the image, and the result is subjected to quantum processing 606 to obtain the final SAR image. .

第7図は第6図のフローで本発明に係るアジマス圧縮処
理604の詳細フローである。
FIG. 7 is a detailed flow of the azimuth compression processing 604 according to the present invention in the flow of FIG.

まず、レンジ圧縮後のデータにFFT演算処理51を施し、
周波数領域に変換した後、処理52において衛星を地表目
標点との距離変化による歪を補正するレンジカーバチャ
補正と同時に、レンジ方向のリサンプリングによるサン
プル間隔の変更を行なう。次に再生パラメータの値に従
いアジマス参照関数生成処理53を行ない、その結果にFF
T演算処理54を施す。処理52と処理54の結果を複素乗算
処理55で乗算し、結果にIFFT演算処理56を施すことによ
りアジマス圧縮された複素画像が得られる。さらに該画
像に対してアジマス方向のサンプル間隔の変更をアジマ
ス方向リサンプリング処理57により行なう。
First, FFT operation processing 51 is applied to the data after range compression,
After the conversion into the frequency domain, in step 52, the satellite is corrected for distortion due to the change in the distance from the ground surface target point, and at the same time, the sampling interval is changed by resampling in the range direction. Next, azimuth reference function generation processing 53 is performed according to the value of the reproduction parameter, and the result is FF.
T arithmetic processing 54 is performed. The results of the processing 52 and the processing 54 are multiplied by the complex multiplication processing 55, and the IFFT calculation processing 56 is applied to the result, whereby an azimuth-compressed complex image is obtained. Further, the azimuth direction resampling process 57 is performed to change the sample interval in the azimuth direction for the image.

以上述べた様に、本実施例によれば画質劣化の原因とな
るレンジ方向の複素リサンプリングをレンジカーバチャ
補正と同時に行なうため上記画質の劣化が発生せず、高
画質が高分解能のSAR画像が再生できるという効果があ
る。また、幾何学的歪を補正する歪補正リサンプリング
をノルム化、マルチルック加算後の画像に対して行なう
ため、歪補正に要する演算量が少なくてすみ、よい高速
な処理が可能になるという効果もある。
As described above, according to the present embodiment, since the complex resampling in the range direction that causes the image quality deterioration is performed at the same time as the range curvature correction, the above image quality deterioration does not occur, and the high image quality is a high resolution SAR image. Has the effect of being able to regenerate. In addition, since distortion correction resampling for correcting geometric distortion is performed on the image after normization and multi-look addition, the amount of calculation required for distortion correction is small, and good high-speed processing is possible. There is also.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明によれば、SAR画像再生処理においてアジマス圧
縮後の複素画像のライン間の相対位相ずれを補正するこ
とができるので、複素数リサンプリングによる画質劣化
のない高画質のSAR画像を再生することができるという
効果がある。
According to the present invention, it is possible to correct a relative phase shift between lines of a complex image after azimuth compression in the SAR image reproduction processing, and thus it is possible to reproduce a high-quality SAR image without image quality deterioration due to complex number resampling. The effect is that you can do it.

さらに、SAR画像再生処理において位相ずれによる画質
劣化の原因となるレンジ方向の複素リサンプリングをレ
ンジカーバチャ補正と同時に行なえるため、上記画質劣
化のない高画質・高分解能のSAR画像を再生することが
できるという効果がある。
Furthermore, since complex resampling in the range direction, which causes image quality deterioration due to phase shift in the SAR image reproduction process, can be performed simultaneously with range curvature correction, it is possible to reproduce high-quality, high-resolution SAR images without the above image quality deterioration. There is an effect that can be.

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

第1図はSARシステムの全体構成図、第2図はSAR画像再
生の原理を示す図、第3図はレンジカーバチャ補正と同
時にレンジ方向サンプル間隔の変更を行なう処理の説明
図、第4図,第6図はSAR画像再生処理全体のフローチ
ャート、第5図は第4図の処理403の詳細フローチャー
ト、第7図は第6図の処理603の詳細フローチャートで
ある。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of the SAR system, FIG. 2 is a diagram showing the principle of SAR image reproduction, and FIG. 3 is an explanatory diagram of a process for changing the range direction sample interval at the same time as the range curvature correction, and FIG. , FIG. 6 is a flowchart of the entire SAR image reproduction process, FIG. 5 is a detailed flowchart of the process 403 of FIG. 4, and FIG. 7 is a detailed flowchart of the process 603 of FIG.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】合成開口レーダによる撮像データから画像
を再生する画像再生処理方法であって、再生された複素
画素に対してライン毎にあらかじめ定められた位相回転
因子を乗算することにより、再生された複素画素のライ
ン間に存在する位相ずれを補正することを特徴とする合
成開口レーダ画像の再生処理方法。
1. An image reproduction processing method for reproducing an image from image data obtained by a synthetic aperture radar, wherein the reproduced complex pixel is reproduced by multiplying a predetermined phase rotation factor for each line. A method of reproducing a synthetic aperture radar image, characterized by correcting a phase shift existing between lines of complex pixels.
JP60026234A 1985-02-15 1985-02-15 Synthetic aperture radar image reproduction processing method Expired - Lifetime JPH0750502B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60026234A JPH0750502B2 (en) 1985-02-15 1985-02-15 Synthetic aperture radar image reproduction processing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60026234A JPH0750502B2 (en) 1985-02-15 1985-02-15 Synthetic aperture radar image reproduction processing method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61187079A JPS61187079A (en) 1986-08-20
JPH0750502B2 true JPH0750502B2 (en) 1995-05-31

Family

ID=12187633

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60026234A Expired - Lifetime JPH0750502B2 (en) 1985-02-15 1985-02-15 Synthetic aperture radar image reproduction processing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0750502B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190087736A (en) * 2018-01-17 2019-07-25 국방과학연구소 Method and apparatus for correcting geometric distortion

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3332124B2 (en) * 1994-11-29 2002-10-07 株式会社東芝 Radar equipment
JP5594946B2 (en) * 2008-08-21 2014-09-24 三菱電機株式会社 Radar image processing device
JP6323156B2 (en) * 2014-05-14 2018-05-16 三菱電機株式会社 Image radar device
JP6289388B2 (en) * 2015-01-13 2018-03-07 三菱電機株式会社 Image radar device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190087736A (en) * 2018-01-17 2019-07-25 국방과학연구소 Method and apparatus for correcting geometric distortion

Also Published As

Publication number Publication date
JPS61187079A (en) 1986-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4758838A (en) Method of reconstructing images from synthetic aperture radar's data
US4616227A (en) Method of reconstructing synthetic aperture radar image
Cumming et al. Digital processing of SEASAT SAR data
US6222933B1 (en) Method of processing spotlight SAR raw data
CA2200039C (en) Method to resolve phase ambiguities in a phase measurement
Ding et al. A fast back-projection algorithm for bistatic SAR imaging
Smith A new approach to range-Doppler SAR processing
US4985704A (en) Processing parameter generator for synthetic aperture radar
US5248976A (en) Multiple discrete autofocus
US5191344A (en) Method for digital generation of sar images and apparatus for carrying out said method
Choi et al. Direct‐Fourier reconstruction in tomography and synthetic aperture radar
CN111781595B (en) Complex maneuvering group target imaging method based on matching search and Doppler defuzzification
CN113466855B (en) Signal reconstruction method and device
JP3695103B2 (en) Radar signal processing device
JPH0750502B2 (en) Synthetic aperture radar image reproduction processing method
Liu et al. Parameter design and imaging method of spaceborne azimuth interrupted FMCW SAR
Lee et al. Analysis of a scan conversion algorithm for a real-time sector scanner
Warner et al. Two-dimensional phase gradient autofocus
JPS6280767A (en) Reproducing processing system for synthetic aperture radar image
CN116908848A (en) Low-over-sampling statigered SAR imaging method and system
JP4763494B2 (en) Radar apparatus and image processing method
CN113030963B (en) Bistatic ISAR sparse high-resolution imaging method combining residual phase elimination
JPH07120405B2 (en) Image reproduction processing method for synthetic aperture radar
JP2511939B2 (en) Reconstruction method of synthetic aperture radar image
JPH0799392B2 (en) Synthetic aperture radar image reproduction processing method

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term