JPH1172555A - 信号処理方法とその装置 - Google Patents
信号処理方法とその装置Info
- Publication number
- JPH1172555A JPH1172555A JP9232574A JP23257497A JPH1172555A JP H1172555 A JPH1172555 A JP H1172555A JP 9232574 A JP9232574 A JP 9232574A JP 23257497 A JP23257497 A JP 23257497A JP H1172555 A JPH1172555 A JP H1172555A
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- JP
- Japan
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- digital signal
- signal
- digital
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- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 母数が増加する場合でも、必要とされている
演算回数の増加が抑えられつつ、中央値、あるいは順序
統計量を高速に求めること。 【解決手段】 直前設定母数領域内の複数のディジタル
信号に対する大きさ順がテーブル２２に予め設定された
状態で、母数領域が新たにシフト設定される度に、順位
設定部２１によりその母数領域内の最新のディジタル信
号を含む状態として上記大きさ順の更新設定が行われた
上、その更新設定後の大きさ順からは中央値検出部２３
により中央値、あるいは順序統計量としてのディジタル
信号が高速に検出されるようにしたものである。
演算回数の増加が抑えられつつ、中央値、あるいは順序
統計量を高速に求めること。 【解決手段】 直前設定母数領域内の複数のディジタル
信号に対する大きさ順がテーブル２２に予め設定された
状態で、母数領域が新たにシフト設定される度に、順位
設定部２１によりその母数領域内の最新のディジタル信
号を含む状態として上記大きさ順の更新設定が行われた
上、その更新設定後の大きさ順からは中央値検出部２３
により中央値、あるいは順序統計量としてのディジタル
信号が高速に検出されるようにしたものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタル信号列
に対し、少なくとも一部が重複された状態として母数領
域が順次シフト設定される度に、その母数領域内に含ま
れるディジタル信号から、中央値、あるいは順序統計量
としてのディジタル信号が高速に求められるようにした
信号処理方法とその装置に関するものである。
に対し、少なくとも一部が重複された状態として母数領
域が順次シフト設定される度に、その母数領域内に含ま
れるディジタル信号から、中央値、あるいは順序統計量
としてのディジタル信号が高速に求められるようにした
信号処理方法とその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】これまで、音波や電波が受信されるに際
して、その受信信号中に含まれている、微小物体からの
反射信号を明瞭に表示する方法としては、例えば特開平
９ー４３３４０号公報「信号処理装置およびその方法」
に記載されているように、中央値を用いた正規化処理に
よるＣＦＡＲ（Constant False Alarm rate ：一定誤警
報確率）技術が知られている。ここにいう中央値とは、
母数列｛ｘ(n),ｘ(n+1),...,ｘ(n+2m)｝に含まれている
（２ｍ＋１）個の要素を、それら要素各々の値の大きさ
に着目の上、昇順、または降順に並べた際での中央要素
（値の大きさがｍ＋１番目に大きい要素）の値として定
義され得、急峻なエッジを保持したまま、幅がｍ以下の
インパルス性雑音を除去する特性を持つことが知られて
いる。また、中央値とは別に、値の大きさが任意番目の
要素の値は順序統計量と呼ばれている。尤も、中央値の
定義としては、２ｍ個の要素に対するものも考えられる
ものとなっている。
して、その受信信号中に含まれている、微小物体からの
反射信号を明瞭に表示する方法としては、例えば特開平
９ー４３３４０号公報「信号処理装置およびその方法」
に記載されているように、中央値を用いた正規化処理に
よるＣＦＡＲ（Constant False Alarm rate ：一定誤警
報確率）技術が知られている。ここにいう中央値とは、
母数列｛ｘ(n),ｘ(n+1),...,ｘ(n+2m)｝に含まれている
（２ｍ＋１）個の要素を、それら要素各々の値の大きさ
に着目の上、昇順、または降順に並べた際での中央要素
（値の大きさがｍ＋１番目に大きい要素）の値として定
義され得、急峻なエッジを保持したまま、幅がｍ以下の
インパルス性雑音を除去する特性を持つことが知られて
いる。また、中央値とは別に、値の大きさが任意番目の
要素の値は順序統計量と呼ばれている。尤も、中央値の
定義としては、２ｍ個の要素に対するものも考えられる
ものとなっている。
【０００３】なお、中央値を算出する上で、要素各々を
その値の大きさ順に並べるための順位決定方法として
は、これまでに、例えば単純挿入法やヒープソート法が
知られている。これら方法については、例えば「Numeri
cal Recipes in C（日本語版）」（平成５年６月２５
日、技術評論社発行、ｐ．２３９〜２４８）に記載され
ているところである。
その値の大きさ順に並べるための順位決定方法として
は、これまでに、例えば単純挿入法やヒープソート法が
知られている。これら方法については、例えば「Numeri
cal Recipes in C（日本語版）」（平成５年６月２５
日、技術評論社発行、ｐ．２３９〜２４８）に記載され
ているところである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、受信信号列
から中央値を算出するには、その受信信号列に対し、図
１５に示すように、中央値算出領域１が母数領域として
更新設定される度に、その中央値算出領域１からは中央
値が算出されるものとなっている。即ち、受信信号列上
に、例えば１受信信号づつずれた状態として中央値算出
領域１がシフト設定される度に、その中央値算出領域１
からは中央値が算出されるといった具合にして、受信信
号列全体に対する中央値が順次算出されているものであ
る。ここで、設定中央値算出領域１上でのデータ数（以
下、単に母数と称す）をｎ（＝２ｍ＋１）、受信信号列
の全データ数をＮ（>>ｎ）とすれば、中央値を算出する
ためのループ回数は、単純挿入法による場合は、Ｎ×ｎ
2 回必要とされ、また、ヒープソート法による場合に
は、Ｎ×ｎlog2ｎ回必要となっている。このため、ルー
プ回数が徒に膨大に増加する結果として、中央値算出上
での処理負荷の増大化は否めないものとなっているのが
実情である。
から中央値を算出するには、その受信信号列に対し、図
１５に示すように、中央値算出領域１が母数領域として
更新設定される度に、その中央値算出領域１からは中央
値が算出されるものとなっている。即ち、受信信号列上
に、例えば１受信信号づつずれた状態として中央値算出
領域１がシフト設定される度に、その中央値算出領域１
からは中央値が算出されるといった具合にして、受信信
号列全体に対する中央値が順次算出されているものであ
る。ここで、設定中央値算出領域１上でのデータ数（以
下、単に母数と称す）をｎ（＝２ｍ＋１）、受信信号列
の全データ数をＮ（>>ｎ）とすれば、中央値を算出する
ためのループ回数は、単純挿入法による場合は、Ｎ×ｎ
2 回必要とされ、また、ヒープソート法による場合に
は、Ｎ×ｎlog2ｎ回必要となっている。このため、ルー
プ回数が徒に膨大に増加する結果として、中央値算出上
での処理負荷の増大化は否めないものとなっているのが
実情である。
【０００５】本発明の目的は、母数が増加する場合で
も、必要とされている演算回数の増加が抑えられつつ、
中央値、あるいは順序統計量を高速に求め得る信号処理
方法とその装置を供するにある。
も、必要とされている演算回数の増加が抑えられつつ、
中央値、あるいは順序統計量を高速に求め得る信号処理
方法とその装置を供するにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的は、直前設定母
数領域内に含まれている複数のディジタル信号のうち、
最古のディジタル信号以外のディジタル信号各々が該信
号値の大きさ順に設定されている状態として、母数領域
が新たにシフト設定される度に、該母数領域内に含まれ
ている複数のディジタル信号のうち、最新のディジタル
信号を含む状態として上記大きさ順の更新設定が行われ
た上、該更新設定後の大きさ順からは中央値、あるいは
順序統計量としてのディジタル信号が検出された後、上
記更新設定後の大きさ順は最古のディジタル信号が除去
された状態として更新設定されることで達成される。
数領域内に含まれている複数のディジタル信号のうち、
最古のディジタル信号以外のディジタル信号各々が該信
号値の大きさ順に設定されている状態として、母数領域
が新たにシフト設定される度に、該母数領域内に含まれ
ている複数のディジタル信号のうち、最新のディジタル
信号を含む状態として上記大きさ順の更新設定が行われ
た上、該更新設定後の大きさ順からは中央値、あるいは
順序統計量としてのディジタル信号が検出された後、上
記更新設定後の大きさ順は最古のディジタル信号が除去
された状態として更新設定されることで達成される。
【０００７】また、装置構成としては、その構成要素と
して、母数領域が新たにシフト設定される度に、該母数
領域内に含まれている複数のディジタル信号が一時記憶
されるディジタル信号一時記憶手段と、直前設定母数領
域内に含まれている複数のディジタル信号のうち、最古
のディジタル信号以外のディジタル信号各々が該信号値
の大きさ順に設定されている順位保持手段と、上記ディ
ジタル信号一時記憶手段に複数のディジタル信号が一時
記憶される度に、上記順位保持手段上に設定されている
大きさ順を、最新のディジタル信号を含む状態として更
新設定する第１の順位更新手段と、上記順位保持手段上
に最新のディジタル信号を含む状態として更新設定され
ている大きさ順から、中央値、あるいは順序統計量とし
てのディジタル信号を選択的に出力する中央値／順序統
計量検出手段と、上記順位保持手段上に最新のディジタ
ル信号を含む状態として更新設定されている大きさ順
を、最古のディジタル信号が除去された状態として更新
設定する第２の順位更新手段とを少なくとも具備せしめ
ることで達成される。
して、母数領域が新たにシフト設定される度に、該母数
領域内に含まれている複数のディジタル信号が一時記憶
されるディジタル信号一時記憶手段と、直前設定母数領
域内に含まれている複数のディジタル信号のうち、最古
のディジタル信号以外のディジタル信号各々が該信号値
の大きさ順に設定されている順位保持手段と、上記ディ
ジタル信号一時記憶手段に複数のディジタル信号が一時
記憶される度に、上記順位保持手段上に設定されている
大きさ順を、最新のディジタル信号を含む状態として更
新設定する第１の順位更新手段と、上記順位保持手段上
に最新のディジタル信号を含む状態として更新設定され
ている大きさ順から、中央値、あるいは順序統計量とし
てのディジタル信号を選択的に出力する中央値／順序統
計量検出手段と、上記順位保持手段上に最新のディジタ
ル信号を含む状態として更新設定されている大きさ順
を、最古のディジタル信号が除去された状態として更新
設定する第２の順位更新手段とを少なくとも具備せしめ
ることで達成される。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図１から図１４に
より説明する。先ず各種実施形態についての具体的説明
に先立って、本発明による信号処理方法のその原理を移
動平均の高速計算方法と比較しつつ、説明すれば以下の
ようである。
より説明する。先ず各種実施形態についての具体的説明
に先立って、本発明による信号処理方法のその原理を移
動平均の高速計算方法と比較しつつ、説明すれば以下の
ようである。
【０００９】即ち、既述の図１５に示すように、中央値
算出領域１を移動平均算出領域に置換した上、その領域
内にｎ（＝２ｍ＋１）個のデータ数が含まれているもの
として、現時刻ｔ＝ｋに設定された移動平均算出領域上
での移動平均値をＭＡ(k)とおけば、次時刻ｔ＝ｋ＋１
に設定された移動平均算出領域上での移動平均値ＭＡ(k
+1)は、以下の数式１として表され得るものとなってい
る。
算出領域１を移動平均算出領域に置換した上、その領域
内にｎ（＝２ｍ＋１）個のデータ数が含まれているもの
として、現時刻ｔ＝ｋに設定された移動平均算出領域上
での移動平均値をＭＡ(k)とおけば、次時刻ｔ＝ｋ＋１
に設定された移動平均算出領域上での移動平均値ＭＡ(k
+1)は、以下の数式１として表され得るものとなってい
る。
【００１０】
【数１】
【００１１】換言すれば、直前設定移動平均算出領域上
での移動平均値が保持されている場合には、現設定移動
平均算出領域内に新たに含まれることとなったデータｘ
(k+m+1)と、現設定移動平均算出領域内から外れること
となったデータｘ(k-m)とを用い、現設定移動平均算出
領域上での移動平均値は容易に求められるというもので
ある。この移動平均計算方法によれば、移動平均算出領
域がシフト設定される度に、これまでに要されていたｎ
回に亘る加算処理と１回の除算処理は、減算処理１回、
除算処理１回、加算処理１回のみで済まされることにな
り、その分、移動平均算出処理に要される時間の短縮化
が図れるというわけである。
での移動平均値が保持されている場合には、現設定移動
平均算出領域内に新たに含まれることとなったデータｘ
(k+m+1)と、現設定移動平均算出領域内から外れること
となったデータｘ(k-m)とを用い、現設定移動平均算出
領域上での移動平均値は容易に求められるというもので
ある。この移動平均計算方法によれば、移動平均算出領
域がシフト設定される度に、これまでに要されていたｎ
回に亘る加算処理と１回の除算処理は、減算処理１回、
除算処理１回、加算処理１回のみで済まされることにな
り、その分、移動平均算出処理に要される時間の短縮化
が図れるというわけである。
【００１２】実に、本発明による信号処理方法では、母
数領域が設定される度に、上記移動平均計算方法と類似
の手法を以て、その母数領域に対する中央値、あるいは
順序統計量が高速に求められるようにしたものである。
具体的には、直前設定母数領域内に含まれている複数の
ディジタル信号のうち、最古のディジタル信号以外のデ
ィジタル信号各々がこれら信号値の大きさ順に設定され
ている状態で、母数領域が新たにシフト設定されるとす
れば、その母数領域内に含まれている複数のディジタル
信号のうち、最新のディジタル信号を含む状態として上
記大きさ順は容易に更新設定され得、したがって、この
更新設定後の大きさ順からは中央値、あるいは順序統計
量としてのディジタル信号が高速に検出され得るという
ものである。また、その後に設定される母数領域に備え
るべく、上記更新設定後の大きさ順が最古のディジタル
信号が除去された状態として更新設定される場合は、全
く同様にして、その母数領域に対する中央値、あるいは
順序統計量としてのディジタル信号が高速に検出され得
るものである。
数領域が設定される度に、上記移動平均計算方法と類似
の手法を以て、その母数領域に対する中央値、あるいは
順序統計量が高速に求められるようにしたものである。
具体的には、直前設定母数領域内に含まれている複数の
ディジタル信号のうち、最古のディジタル信号以外のデ
ィジタル信号各々がこれら信号値の大きさ順に設定され
ている状態で、母数領域が新たにシフト設定されるとす
れば、その母数領域内に含まれている複数のディジタル
信号のうち、最新のディジタル信号を含む状態として上
記大きさ順は容易に更新設定され得、したがって、この
更新設定後の大きさ順からは中央値、あるいは順序統計
量としてのディジタル信号が高速に検出され得るという
ものである。また、その後に設定される母数領域に備え
るべく、上記更新設定後の大きさ順が最古のディジタル
信号が除去された状態として更新設定される場合は、全
く同様にして、その母数領域に対する中央値、あるいは
順序統計量としてのディジタル信号が高速に検出され得
るものである。
【００１３】さて、本発明の各種実施形態について具体
的に説明すれば、先ず図１は本発明による信号処理装置
の一例での構成を示したものである。その信号処理装置
自体は、後述の各種信号処理装置の構成要素として流用
可能な、基本処理ユニットとしての中央値算出器２とし
て構成されたものとなっている。ここで、図１によりそ
の構成と概要動作について説明すれば、直前設定母数領
域内に含まれている複数のディジタル信号のうち、最古
のディジタル信号以外のディジタル信号各々がそれら信
号値の大きさ順に順位アドレステーブル（順位保持手
段）２２上に予め設定されている状態で、母数領域が新
たにシフト設定されるとすれば、その母数領域内に含ま
れている複数のディジタル信号は領域信号入力部（ディ
ジタル信号一時記憶手段）２５に一時記憶されるものと
なっている。これにより順位設定部（第１の順位更新手
段）２１では、その母数領域内に新たに含まれることと
なったディジタル信号を含む状態として順位アドレステ
ーブル２２上で上記大きさ順が更新設定された上、その
更新設定後の大きさ順からは中央値検出部（中央値検出
手段）２３により中央値としてのディジタル信号が検出
されているものである。その後、順位更新部（第２の順
位更新手段）２４により上記更新設定後の大きさ順は最
古のディジタル信号が除去された状態として更新設定さ
れることで、その後にシフト設定される母数領域に備え
られているものである。
的に説明すれば、先ず図１は本発明による信号処理装置
の一例での構成を示したものである。その信号処理装置
自体は、後述の各種信号処理装置の構成要素として流用
可能な、基本処理ユニットとしての中央値算出器２とし
て構成されたものとなっている。ここで、図１によりそ
の構成と概要動作について説明すれば、直前設定母数領
域内に含まれている複数のディジタル信号のうち、最古
のディジタル信号以外のディジタル信号各々がそれら信
号値の大きさ順に順位アドレステーブル（順位保持手
段）２２上に予め設定されている状態で、母数領域が新
たにシフト設定されるとすれば、その母数領域内に含ま
れている複数のディジタル信号は領域信号入力部（ディ
ジタル信号一時記憶手段）２５に一時記憶されるものと
なっている。これにより順位設定部（第１の順位更新手
段）２１では、その母数領域内に新たに含まれることと
なったディジタル信号を含む状態として順位アドレステ
ーブル２２上で上記大きさ順が更新設定された上、その
更新設定後の大きさ順からは中央値検出部（中央値検出
手段）２３により中央値としてのディジタル信号が検出
されているものである。その後、順位更新部（第２の順
位更新手段）２４により上記更新設定後の大きさ順は最
古のディジタル信号が除去された状態として更新設定さ
れることで、その後にシフト設定される母数領域に備え
られているものである。
【００１４】以上のように、母数領域内に、例えば（２
ｍ＋１）個のディジタル信号が含まれている場合には、
順位アドレステーブル２２上での信号値の大きさが（ｍ
＋１）番目位置は予め一義的に知れていることから、中
央値検出部２３では、その（ｍ＋１）番目位置に設定さ
れているディジタル信号を単に取り出すだけで、中央値
は容易に検出され得るものである。このような事情は、
任意番目位置でのディジタル信号を順序統計量として検
出する場合にも同様とされているものである。因みに、
初期設定状態では、順位アドレステーブル２２上には適
当な信号値が初期設定されるものとなっている。
ｍ＋１）個のディジタル信号が含まれている場合には、
順位アドレステーブル２２上での信号値の大きさが（ｍ
＋１）番目位置は予め一義的に知れていることから、中
央値検出部２３では、その（ｍ＋１）番目位置に設定さ
れているディジタル信号を単に取り出すだけで、中央値
は容易に検出され得るものである。このような事情は、
任意番目位置でのディジタル信号を順序統計量として検
出する場合にも同様とされているものである。因みに、
初期設定状態では、順位アドレステーブル２２上には適
当な信号値が初期設定されるものとなっている。
【００１５】ところで、以上の説明では、順位アドレス
テーブル２２上には、ディジタル信号各々がそれら信号
値のままの状態として大きさ順に設定されているとして
説明されているが、実際の信号処理に際しては、その大
きさ順は領域信号入力部２５上のアドレス０〜ｎ−１
（ｎ：２ｍ＋１として想定）として管理されたものとな
っている。図２はその際での順位設定部２１による順位
アドレステーブル２２上へのアドレス更新設定動作例を
示したものである。図示のように、本例では、ディジタ
ル信号列に対しては、１ディジタル信号づつずれた状態
として１次元母数領域が順次シフト設定される場合が想
定されており、したがって、領域信号入力部２５をｎア
ドレス分容量とすれば、中間処理を考慮の上、順位アド
レステーブル２２もｎアドレス分容量とされているが、
直前設定母数領域に対する大きさ順は（ｎ−１）アドレ
ス分として設定されたものとなっている。
テーブル２２上には、ディジタル信号各々がそれら信号
値のままの状態として大きさ順に設定されているとして
説明されているが、実際の信号処理に際しては、その大
きさ順は領域信号入力部２５上のアドレス０〜ｎ−１
（ｎ：２ｍ＋１として想定）として管理されたものとな
っている。図２はその際での順位設定部２１による順位
アドレステーブル２２上へのアドレス更新設定動作例を
示したものである。図示のように、本例では、ディジタ
ル信号列に対しては、１ディジタル信号づつずれた状態
として１次元母数領域が順次シフト設定される場合が想
定されており、したがって、領域信号入力部２５をｎア
ドレス分容量とすれば、中間処理を考慮の上、順位アド
レステーブル２２もｎアドレス分容量とされているが、
直前設定母数領域に対する大きさ順は（ｎ−１）アドレ
ス分として設定されたものとなっている。
【００１６】ここで、図２を参照しつつ、その順位設定
部２１によるアドレス更新設定動作について詳細に説明
すれば、図示のように、順位アドレステーブル２２上に
直前設定母数領域に対する大きさ順が設定されている状
態で、母数領域が新たにシフト設定されるとすれば、そ
の母数領域内に含まれている複数のディジタル信号は領
域信号入力部２５に一時記憶されるものとなっている。
ところで、これらディジタル信号のうち、新たに含まれ
ることとなったディジタル信号はｘnew のみであり、ｘ
new 以外のディジタル信号各々についての大きさ順位は
順位アドレステーブル２２上に既に直前設定母数領域に
対する大きさ順として設定されていることから、先ずは
ｘnew の順位アドレステーブル２２上での大きさ順位が
決定される必要があるものとなっている。その大きさ順
位の決定に際しては、例えば、最初に順位アドレステー
ブル２２上に順位１として設定されているディジタル信
号のアドレスadr_1が読み込まれた上、これを読出しア
ドレスとして領域信号入力部２５からはアドレスadr_1
対応ディジタル信号値ｘ[adr_1]を得た上、ｘnew との
間で比較が行われるものとなっている。この比較の結
果、ｘnew ≧ ｘ[adr_1]であれば、アドレスadr_new が
新たに順位１として設定されるべく、順位アドレステー
ブル２２上にそれまで設定されていたアドレスはその順
位が１つ繰り下がるよう、順位アドレステーブル２２上
の内容は１アドレス分、シフトされた上、そのシフトに
より生じた空白位置にはadr_new が設定されているもの
である。これに対し、もしも、ｘnew ＜ ｘ[adr_1]であ
る場合には、ｘnew の大きさ順位が決定されるまでの
間、ディジタル信号値ｘ[adr_2]，ｘ[adr_3],..，ｘ[
adr_k],...各々との間で順次比較が行われているもので
ある。比較が順次行われている状態で、もしも、ｘnew
≧ ｘ[adr_k]が満足されれば、図２に示すように、順位
がｋ以下のアドレス各々はその順位が１つ繰り下がるよ
う、フトされた上、そのシフトにより生じた空白位置に
はadr_new が順位ｋとして設定されるものである。
部２１によるアドレス更新設定動作について詳細に説明
すれば、図示のように、順位アドレステーブル２２上に
直前設定母数領域に対する大きさ順が設定されている状
態で、母数領域が新たにシフト設定されるとすれば、そ
の母数領域内に含まれている複数のディジタル信号は領
域信号入力部２５に一時記憶されるものとなっている。
ところで、これらディジタル信号のうち、新たに含まれ
ることとなったディジタル信号はｘnew のみであり、ｘ
new 以外のディジタル信号各々についての大きさ順位は
順位アドレステーブル２２上に既に直前設定母数領域に
対する大きさ順として設定されていることから、先ずは
ｘnew の順位アドレステーブル２２上での大きさ順位が
決定される必要があるものとなっている。その大きさ順
位の決定に際しては、例えば、最初に順位アドレステー
ブル２２上に順位１として設定されているディジタル信
号のアドレスadr_1が読み込まれた上、これを読出しア
ドレスとして領域信号入力部２５からはアドレスadr_1
対応ディジタル信号値ｘ[adr_1]を得た上、ｘnew との
間で比較が行われるものとなっている。この比較の結
果、ｘnew ≧ ｘ[adr_1]であれば、アドレスadr_new が
新たに順位１として設定されるべく、順位アドレステー
ブル２２上にそれまで設定されていたアドレスはその順
位が１つ繰り下がるよう、順位アドレステーブル２２上
の内容は１アドレス分、シフトされた上、そのシフトに
より生じた空白位置にはadr_new が設定されているもの
である。これに対し、もしも、ｘnew ＜ ｘ[adr_1]であ
る場合には、ｘnew の大きさ順位が決定されるまでの
間、ディジタル信号値ｘ[adr_2]，ｘ[adr_3],..，ｘ[
adr_k],...各々との間で順次比較が行われているもので
ある。比較が順次行われている状態で、もしも、ｘnew
≧ ｘ[adr_k]が満足されれば、図２に示すように、順位
がｋ以下のアドレス各々はその順位が１つ繰り下がるよ
う、フトされた上、そのシフトにより生じた空白位置に
はadr_new が順位ｋとして設定されるものである。
【００１７】以上の如くにして、ｘnew の順位が決定さ
れた後は、中央値検出部２３により順位アドレステーブ
ル２２上の順位（ｍ＋１）位置からは、アドレスadr_mi
dが読み込まれた上、これを読出しアドレスとして領域
信号入力部２５からはアドレスadr_mid対応ディジタル
信号値ｘ[adr_mid]が得られるが、このディジタル信号
値ｘ[adr_mid]が中央値検出部２３から中央値として出
力されているものである。アドレスadr_midの代わり
に、任意順位位置でのアドレスを用いれば、中央値と同
様にして、順序統計値も容易に得られるものである。
れた後は、中央値検出部２３により順位アドレステーブ
ル２２上の順位（ｍ＋１）位置からは、アドレスadr_mi
dが読み込まれた上、これを読出しアドレスとして領域
信号入力部２５からはアドレスadr_mid対応ディジタル
信号値ｘ[adr_mid]が得られるが、このディジタル信号
値ｘ[adr_mid]が中央値検出部２３から中央値として出
力されているものである。アドレスadr_midの代わり
に、任意順位位置でのアドレスを用いれば、中央値と同
様にして、順序統計値も容易に得られるものである。
【００１８】さて、中央値が得られた後は、その後にシ
フト設定される母数領域に対する処理に備えるための準
備処理が順位更新部２４により行われるが、図３はその
順位更新部２４による順位アドレステーブル２２上へ
の、その準備処理としてのアドレス更新設定動作例を示
したものである。その準備処理では、順位アドレステー
ブル２２上に現に設定されている、大きさ順位としての
アドレスのうちから、最古のディジタル信号（このディ
ジタル信号は、その後にシフト設定される母数領域内に
は含まれなくなる）に対応するアドレスが削除された
後、必要に応じて大きさ順位の更新が行われた上、順位
アドレステーブル２２上に残されたアドレス各々につい
ては、そのアドレス値自体が−１更新される処理が行わ
れるものとなっている。より詳細に説明すれば、先ずは
順位アドレステーブル２２に順位１として設定されてい
るアドレスADR_1と、領域信号入力部２５上のアドレス
のうち、最も古いディジタル信号が設定されているアド
レスadr_oldとの間で比較が行われるが、この比較の結
果、同一（ADR_1＝ adr_old）であれば、順位１位置に
設定されているアドレス対応のディジタル信号値が最も
古いことになり、順位アドレステーブル２２上の内容
は、順位２以下の位置に設定されているアドレス各々は
その順位が１繰上げられるべくシフトされた上、そのア
ドレス値自体が−１更新されているものである。また、
もしも、その比較で同一でない場合（ADR_1≠ adr_ol
d）には、同一の比較結果が得られるまで、ADR_2，ADR_
3，,...各々との間で比較が行われているものである。
図３に示すように、もしも、順位ｋ位置に設定されてい
るアドレスADR_kと同一であるならば、順位（ｋ＋１）
位置に設定されているアドレス各々はその順位が１繰上
げられるべくシフトされた上、削除されなかったアドレ
スADR_1〜ADR_n（但し、アドレスADR_kを除く）各々に
ついては、そのアドレス値自体が−１更新されているも
のである。
フト設定される母数領域に対する処理に備えるための準
備処理が順位更新部２４により行われるが、図３はその
順位更新部２４による順位アドレステーブル２２上へ
の、その準備処理としてのアドレス更新設定動作例を示
したものである。その準備処理では、順位アドレステー
ブル２２上に現に設定されている、大きさ順位としての
アドレスのうちから、最古のディジタル信号（このディ
ジタル信号は、その後にシフト設定される母数領域内に
は含まれなくなる）に対応するアドレスが削除された
後、必要に応じて大きさ順位の更新が行われた上、順位
アドレステーブル２２上に残されたアドレス各々につい
ては、そのアドレス値自体が−１更新される処理が行わ
れるものとなっている。より詳細に説明すれば、先ずは
順位アドレステーブル２２に順位１として設定されてい
るアドレスADR_1と、領域信号入力部２５上のアドレス
のうち、最も古いディジタル信号が設定されているアド
レスadr_oldとの間で比較が行われるが、この比較の結
果、同一（ADR_1＝ adr_old）であれば、順位１位置に
設定されているアドレス対応のディジタル信号値が最も
古いことになり、順位アドレステーブル２２上の内容
は、順位２以下の位置に設定されているアドレス各々は
その順位が１繰上げられるべくシフトされた上、そのア
ドレス値自体が−１更新されているものである。また、
もしも、その比較で同一でない場合（ADR_1≠ adr_ol
d）には、同一の比較結果が得られるまで、ADR_2，ADR_
3，,...各々との間で比較が行われているものである。
図３に示すように、もしも、順位ｋ位置に設定されてい
るアドレスADR_kと同一であるならば、順位（ｋ＋１）
位置に設定されているアドレス各々はその順位が１繰上
げられるべくシフトされた上、削除されなかったアドレ
スADR_1〜ADR_n（但し、アドレスADR_kを除く）各々に
ついては、そのアドレス値自体が−１更新されているも
のである。
【００１９】以上、本発明による基本処理ユニットとし
ての信号処理装置について説明したが、以上の説明から
も判るように、母数領域がシフト設定される度に、その
母数領域に対する中央値を得る上で、順位設定部２１に
よる動作時に最大ｎ回のループが、また、順位更新部２
４による動作時には最大ｎ回のループが要され、したが
って、最大でも、合計２×ｎ回のループにより、中央
値、あるいは順序統計量が高速に得られるものとなって
いる。
ての信号処理装置について説明したが、以上の説明から
も判るように、母数領域がシフト設定される度に、その
母数領域に対する中央値を得る上で、順位設定部２１に
よる動作時に最大ｎ回のループが、また、順位更新部２
４による動作時には最大ｎ回のループが要され、したが
って、最大でも、合計２×ｎ回のループにより、中央
値、あるいは順序統計量が高速に得られるものとなって
いる。
【００２０】さて、以上の信号処理装置は基本処理ユニ
ットとして、各種装置に適用され得るものとなっている
が、先ずはソーナーへの適用について説明すれば以下の
ようである。即ち、図４はそのソーナーの一例での概要
構成を示したものである。図示のように、信号処理装置
としての中央値算出器２はそのソーナーの１構成要素と
されているが、その構成は既述の図１に示したものに同
様である。図示のように、送信器５１では送信信号が生
成されているが、この送信信号は送受波器５２で音響信
号に変換された上、水中内に音波として照射されている
一方、その照射音波に対する応答としての反射音波はま
た、送受波器５２で受波電気信号に変換された上、受信
器５３で所定に処理されたものとなっている。受信器５
３では、受信電気信号は多値ディジタル信号に変換され
た後、ビームフォーミング処理が行われることによっ
て、図５に示す如く、異なる方向に指向性を有する音響
ビーム１〜Ｘ各々に対応したビーム（ディジタル信号
列）が作成されているものである。受信器５３からのビ
ーム各々は領域設定部５４上では、図６に示すように、
ビーム毎に時系列に並べられた状態として保持されてい
るが、この状態で、それらビーム各々には領域設定部５
４により、ｎ（本例では、ｎ＝５の場合を例示）個のデ
ィジタル信号を含み、かつ１ディジタル信号づつずれた
状態として１次元状に母数領域７１が順次シフト設定さ
れた上、それらディジタル信号が中央値算出器２上に一
時記憶されているものである。また、そのシフト設定の
度に、それらディジタル信号の中央位置相当のディジタ
ル信号は代表信号（着目信号）７２として正規化演算部
５５に対し設定されたものとなっている。したがって、
母数領域７１が順次シフト設定される度に、中央値算出
器２からは中央値ｘm が得られるが、正規化演算部５５
では、その中央値ｘm によりその際での設定代表信号７
２の信号値ｘが、以下の数式２として示すように、正規
化処理されているものである。
ットとして、各種装置に適用され得るものとなっている
が、先ずはソーナーへの適用について説明すれば以下の
ようである。即ち、図４はそのソーナーの一例での概要
構成を示したものである。図示のように、信号処理装置
としての中央値算出器２はそのソーナーの１構成要素と
されているが、その構成は既述の図１に示したものに同
様である。図示のように、送信器５１では送信信号が生
成されているが、この送信信号は送受波器５２で音響信
号に変換された上、水中内に音波として照射されている
一方、その照射音波に対する応答としての反射音波はま
た、送受波器５２で受波電気信号に変換された上、受信
器５３で所定に処理されたものとなっている。受信器５
３では、受信電気信号は多値ディジタル信号に変換され
た後、ビームフォーミング処理が行われることによっ
て、図５に示す如く、異なる方向に指向性を有する音響
ビーム１〜Ｘ各々に対応したビーム（ディジタル信号
列）が作成されているものである。受信器５３からのビ
ーム各々は領域設定部５４上では、図６に示すように、
ビーム毎に時系列に並べられた状態として保持されてい
るが、この状態で、それらビーム各々には領域設定部５
４により、ｎ（本例では、ｎ＝５の場合を例示）個のデ
ィジタル信号を含み、かつ１ディジタル信号づつずれた
状態として１次元状に母数領域７１が順次シフト設定さ
れた上、それらディジタル信号が中央値算出器２上に一
時記憶されているものである。また、そのシフト設定の
度に、それらディジタル信号の中央位置相当のディジタ
ル信号は代表信号（着目信号）７２として正規化演算部
５５に対し設定されたものとなっている。したがって、
母数領域７１が順次シフト設定される度に、中央値算出
器２からは中央値ｘm が得られるが、正規化演算部５５
では、その中央値ｘm によりその際での設定代表信号７
２の信号値ｘが、以下の数式２として示すように、正規
化処理されているものである。
【００２１】
【数２】
【００２２】結局、１次元母数領域７１がシフト設定さ
れる度に、正規化演算部５５からは正規化処理結果が得
られているものであるが、この処理結果は、その後、映
像信号変換部５６上で、例えば数式３として示す変換式
を用い輝度信号に変換された状態として、表示部５７上
に２次元画像として可視表示されているものである。
れる度に、正規化演算部５５からは正規化処理結果が得
られているものであるが、この処理結果は、その後、映
像信号変換部５６上で、例えば数式３として示す変換式
を用い輝度信号に変換された状態として、表示部５７上
に２次元画像として可視表示されているものである。
【００２３】
【数３】
【００２４】ここで、代表信号７２に対する中央値ｘm
による正規化処理による効果について言及すれば、図７
（Ａ），（Ｂ）にそれぞれ反射音波受信信号としてのデ
ィジタル信号列の正規化処理前、処理後での状態例を示
す。図７（Ａ），（Ｂ）に示すように、反射音波受信信
号中に含まれている不要な信号成分が抑圧され得る結果
として、微小な反射信号であっても、それが明瞭に表示
され得ることが判る。因みに、以上では、１ディジタル
信号づつずれた状態として１次元状に母数領域７１が順
次シフト設定されているが、複数ディジタル信号づつず
れた状態として１次元状に母数領域７１が順次シフト設
定させることも可能となっている。このように、母数領
域が粗設定される場合は、代表信号各々が間引かれ、そ
の結果として、代表信号各々が連続した状態として正規
化処理されなくなり、その分、表示部５７上では、２次
元画像としての精細表示は望めないものとなっている。
による正規化処理による効果について言及すれば、図７
（Ａ），（Ｂ）にそれぞれ反射音波受信信号としてのデ
ィジタル信号列の正規化処理前、処理後での状態例を示
す。図７（Ａ），（Ｂ）に示すように、反射音波受信信
号中に含まれている不要な信号成分が抑圧され得る結果
として、微小な反射信号であっても、それが明瞭に表示
され得ることが判る。因みに、以上では、１ディジタル
信号づつずれた状態として１次元状に母数領域７１が順
次シフト設定されているが、複数ディジタル信号づつず
れた状態として１次元状に母数領域７１が順次シフト設
定させることも可能となっている。このように、母数領
域が粗設定される場合は、代表信号各々が間引かれ、そ
の結果として、代表信号各々が連続した状態として正規
化処理されなくなり、その分、表示部５７上では、２次
元画像としての精細表示は望めないものとなっている。
【００２５】ところで、以上では、ビーム各々には領域
設定部５４により母数領域７１が１次元状に順次シフト
設定されているが、２次元状に順次シフト設定される場
合にも、１次元に帰着させることにより本発明が適用さ
れ得るものとなっている。図８は母数領域７１が２次元
状に順次シフト設定される場合でのソーナーの一例での
概要構成を示したものである。図示のように、既述の図
４に示すものに比し、新たにゲート部８１，８２が加え
られたものとなっている。ここで、その領域設定部５４
による動作を、図９（Ａ）〜（Ｄ）により説明すれば以
下のようである。
設定部５４により母数領域７１が１次元状に順次シフト
設定されているが、２次元状に順次シフト設定される場
合にも、１次元に帰着させることにより本発明が適用さ
れ得るものとなっている。図８は母数領域７１が２次元
状に順次シフト設定される場合でのソーナーの一例での
概要構成を示したものである。図示のように、既述の図
４に示すものに比し、新たにゲート部８１，８２が加え
られたものとなっている。ここで、その領域設定部５４
による動作を、図９（Ａ）〜（Ｄ）により説明すれば以
下のようである。
【００２６】即ち、図９（Ａ）に現時刻（ｔ＝ｋ）での
設定母数領域（本例での領域大きさは、３×３ディジタ
ル信号）７１を示す。この場合には、ゲート部８１，８
２はともに閉じられた上、中央値算出器２に対しては、
その母数領域７１内に含まれているディジタル信号ｘp+
1,k+1，ｘp,k+1，ｘp-1,k+1，ｘp+1,k，ｘp,k，ｘp-1,
k，ｘp+1,k-1，ｘp,k-1，ｘp-1,k-1が一時記憶されるも
のとなっている。中央値算出器２では、それらディジタ
ル信号が恰も母数領域７１が１次元状に設定されたの如
くに処理された上、中央値ｘm が得られているものであ
る。一方、その母数領域７１内の中央に位置されている
ディジタル信号ｘp,kは領域設定部５４により代表信号
として設定されたものとなっている。よって、正規化演
算部５５では、その中央値ｘm により代表信号が正規化
された上、映像信号変換部５６を介し表示部５７上に可
視表示され得るものである。また、同図（Ｂ）に移動中
（ｔ＝ｋ＋１）での設定母数領域７１を示す。図示のよ
うに、図９（Ａ）に比し、ディジタル信号ｘp-1,k+2が
新たに加わっている一方では、ディジタルｘp-1,k-1が
外れているが、この場合での設定母数領域は次設定母数
領域への移動途中であることから、ゲート部８１，８２
はともに開かれたものとなっている。これにより、中央
値ｘm および代表信号は正規化演算部５５で正規化演算
されることはなく、したがって、処理結果は表示部５７
に表示されないものとなっている。更に、同図（Ｃ）は
同じく移動中（ｔ＝ｋ＋２）でのものであり、この場合
での動作も、同図（Ｂ）の場合と同様に、同図（Ｂ）に
比し、ディジタル信号ｘp,k+2が新たに加わっている一
方では、ディジタル信号がｘp,k-1が外れており、ゲー
ト部８１，８２はともに開かれた状態におかれ、処理結
果は表示部５７に表示されないものとなっている。しか
しながら、同図（Ｄ）は同図（Ｃ）に比し、ディジタル
信号ｘp+1,k+2が新たに加わっている一方では、ディジ
タル信号ｘp+1,k-1が外れているが、この場合での母数
領域は完全に移動した状態にあり、したがって、ゲート
部８１，８２が同図（Ａ）の場合と同様に閉じられ、正
規化演算部５５からの処理結果が表示部５７に表示され
ているものである。
設定母数領域（本例での領域大きさは、３×３ディジタ
ル信号）７１を示す。この場合には、ゲート部８１，８
２はともに閉じられた上、中央値算出器２に対しては、
その母数領域７１内に含まれているディジタル信号ｘp+
1,k+1，ｘp,k+1，ｘp-1,k+1，ｘp+1,k，ｘp,k，ｘp-1,
k，ｘp+1,k-1，ｘp,k-1，ｘp-1,k-1が一時記憶されるも
のとなっている。中央値算出器２では、それらディジタ
ル信号が恰も母数領域７１が１次元状に設定されたの如
くに処理された上、中央値ｘm が得られているものであ
る。一方、その母数領域７１内の中央に位置されている
ディジタル信号ｘp,kは領域設定部５４により代表信号
として設定されたものとなっている。よって、正規化演
算部５５では、その中央値ｘm により代表信号が正規化
された上、映像信号変換部５６を介し表示部５７上に可
視表示され得るものである。また、同図（Ｂ）に移動中
（ｔ＝ｋ＋１）での設定母数領域７１を示す。図示のよ
うに、図９（Ａ）に比し、ディジタル信号ｘp-1,k+2が
新たに加わっている一方では、ディジタルｘp-1,k-1が
外れているが、この場合での設定母数領域は次設定母数
領域への移動途中であることから、ゲート部８１，８２
はともに開かれたものとなっている。これにより、中央
値ｘm および代表信号は正規化演算部５５で正規化演算
されることはなく、したがって、処理結果は表示部５７
に表示されないものとなっている。更に、同図（Ｃ）は
同じく移動中（ｔ＝ｋ＋２）でのものであり、この場合
での動作も、同図（Ｂ）の場合と同様に、同図（Ｂ）に
比し、ディジタル信号ｘp,k+2が新たに加わっている一
方では、ディジタル信号がｘp,k-1が外れており、ゲー
ト部８１，８２はともに開かれた状態におかれ、処理結
果は表示部５７に表示されないものとなっている。しか
しながら、同図（Ｄ）は同図（Ｃ）に比し、ディジタル
信号ｘp+1,k+2が新たに加わっている一方では、ディジ
タル信号ｘp+1,k-1が外れているが、この場合での母数
領域は完全に移動した状態にあり、したがって、ゲート
部８１，８２が同図（Ａ）の場合と同様に閉じられ、正
規化演算部５５からの処理結果が表示部５７に表示され
ているものである。
【００２７】以上のように、母数領域が２次元状に設定
される場合であっても、１次元状の設定に帰着させ、ゲ
ート開閉処理を組合わせるだけの簡易な構成によって、
母数領域が２次元状に拡張可能とされたものとなってい
る。因みに、以上では、結果として、３ディジタル信号
づつずれた状態として２次元状に母数領域７１が順次シ
フト設定されているが、例えば６ディジタル信号づつず
れた状態として２次元状に母数領域７１が順次シフト設
定させることも可能となっている。このように、母数領
域が粗設定される場合は、先の場合と同様、代表信号各
々が連続した状態として正規化処理されなくなり、その
分、表示部５７上では、２次元画像としての精細表示は
望めないものとなっている。
される場合であっても、１次元状の設定に帰着させ、ゲ
ート開閉処理を組合わせるだけの簡易な構成によって、
母数領域が２次元状に拡張可能とされたものとなってい
る。因みに、以上では、結果として、３ディジタル信号
づつずれた状態として２次元状に母数領域７１が順次シ
フト設定されているが、例えば６ディジタル信号づつず
れた状態として２次元状に母数領域７１が順次シフト設
定させることも可能となっている。このように、母数領
域が粗設定される場合は、先の場合と同様、代表信号各
々が連続した状態として正規化処理されなくなり、その
分、表示部５７上では、２次元画像としての精細表示は
望めないものとなっている。
【００２８】引続き、海底地形を容易に観測するための
ソーナーへの適用について説明すれば、図１０はそのソ
ーナーの一例での概要構成を示したものである。図示の
ように、図４に示したソーナーとは、その構成上、正規
化演算部５５が不要とされていることがその相違として
挙げられたものとなっている。勿論、中央値算出器２は
そのソーナーの１構成要素とされているわけであるが、
その構成は図１に示すものに同様である。したがって、
このソーナーでは、図４に示したソーナーとは異なり、
中央値算出器２からの中央値ｘm は直接、映像信号変換
部５６上で、例えば数式４として示す変換式を用い輝度
信号に変換された上、表示部５７に表示されているもの
である。
ソーナーへの適用について説明すれば、図１０はそのソ
ーナーの一例での概要構成を示したものである。図示の
ように、図４に示したソーナーとは、その構成上、正規
化演算部５５が不要とされていることがその相違として
挙げられたものとなっている。勿論、中央値算出器２は
そのソーナーの１構成要素とされているわけであるが、
その構成は図１に示すものに同様である。したがって、
このソーナーでは、図４に示したソーナーとは異なり、
中央値算出器２からの中央値ｘm は直接、映像信号変換
部５６上で、例えば数式４として示す変換式を用い輝度
信号に変換された上、表示部５７に表示されているもの
である。
【００２９】
【数４】
【００３０】ここで、中央値ｘm 自体が直接的に映像信
号に変換処理される場合での効果について言及すれば、
文字通り、中央値ｘm はその信号値が中間的な大きさと
され、信号値が極端に大きい、あるいは小さい、不要雑
音としてのディジタル信号が中央値ｘm として選択され
ることはなく、したがって、図１１（Ａ）に示す、反射
音波受信信号としてのディジタル信号列に対し上記不要
信号除去処理が施されることによって、そのディジタル
信号列は図１１（Ｂ）に示す如くに得られ、これによ
り、海底の起伏等が状態良好に、しかも高速に観測され
得るものとなっている。
号に変換処理される場合での効果について言及すれば、
文字通り、中央値ｘm はその信号値が中間的な大きさと
され、信号値が極端に大きい、あるいは小さい、不要雑
音としてのディジタル信号が中央値ｘm として選択され
ることはなく、したがって、図１１（Ａ）に示す、反射
音波受信信号としてのディジタル信号列に対し上記不要
信号除去処理が施されることによって、そのディジタル
信号列は図１１（Ｂ）に示す如くに得られ、これによ
り、海底の起伏等が状態良好に、しかも高速に観測され
得るものとなっている。
【００３１】最後に、画像監視装置への適用について説
明すれば、図１２はその一例での概要構成を示したもの
である。図示のように、その画像監視装置では、通常、
視野が固定とされたカメラ１３１からは、監視対象とし
ての被写体は、その画像検出信号がディジタル画素信号
に変換された状態の２次元画像として検出された上、２
次元状に展開された状態としてフレームメモリ１３２上
に一時記憶されるものとなっている。したがって、領域
設定部１３３により、２次元状に展開された状態のディ
ジタル画素信号に対し２次元状に母数領域が順次シフト
設定される度に、その母数領域内に含まれているディジ
タル画素信号からは、中央値算出器２により中央値ｘm
が得られているが、これら中央値ｘm 各々は映像信号変
換部１３４で順次映像信号に変換された上、表示部１３
５上に２次元画像として可視表示されたものとなってい
る。
明すれば、図１２はその一例での概要構成を示したもの
である。図示のように、その画像監視装置では、通常、
視野が固定とされたカメラ１３１からは、監視対象とし
ての被写体は、その画像検出信号がディジタル画素信号
に変換された状態の２次元画像として検出された上、２
次元状に展開された状態としてフレームメモリ１３２上
に一時記憶されるものとなっている。したがって、領域
設定部１３３により、２次元状に展開された状態のディ
ジタル画素信号に対し２次元状に母数領域が順次シフト
設定される度に、その母数領域内に含まれているディジ
タル画素信号からは、中央値算出器２により中央値ｘm
が得られているが、これら中央値ｘm 各々は映像信号変
換部１３４で順次映像信号に変換された上、表示部１３
５上に２次元画像として可視表示されたものとなってい
る。
【００３２】さて、ここで、画像監視装置が、例えば屋
外に設置されている場合を想定すれば、カメラレンズに
付着された汚れや水滴等により、フレームメモリ１３２
上に一時記憶される２次元画像上には、図１３（Ａ）に
示す如く、それら汚れや水滴等による不要画像が混入さ
れる虞があるものとなっている。同図（Ｂ）には、その
２次元画像上のＡ―Ｂ線上でのディジタル画素信号が示
されているが、これより、不要ディジタル画素信号がパ
ルス状で、かつ被写体対応のディジタル画素信号に比し
その幅が十分小さい場合に、それらディジタル画素信号
の代替値として中央値が表示される場合には、同図
（Ｃ）に示すように、不要画像が高速に除去され得るも
のである。
外に設置されている場合を想定すれば、カメラレンズに
付着された汚れや水滴等により、フレームメモリ１３２
上に一時記憶される２次元画像上には、図１３（Ａ）に
示す如く、それら汚れや水滴等による不要画像が混入さ
れる虞があるものとなっている。同図（Ｂ）には、その
２次元画像上のＡ―Ｂ線上でのディジタル画素信号が示
されているが、これより、不要ディジタル画素信号がパ
ルス状で、かつ被写体対応のディジタル画素信号に比し
その幅が十分小さい場合に、それらディジタル画素信号
の代替値として中央値が表示される場合には、同図
（Ｃ）に示すように、不要画像が高速に除去され得るも
のである。
【００３３】以上の説明からも判るように、本発明によ
る信号処理方法による場合には、母数領域上でのデータ
数（母数）をｎ、全データ数をＮとして、全データから
中央値各々を得る上で必要とされるループ回数はＮ×２
×ｎ回で済まされることになる。これに対し、単純挿入
法による場合は、Ｎ×ｎ2 回、また、ヒープソート法に
よる場合には、Ｎ×ｎlog2ｎ回必要となっている。図１
４には、Ｎ＝１０００である場合でのそれら方法各々に
対する演算回数が示されているが、本発明による信号処
理方法による場合、ｎの値が大きい程、演算回数は低減
され得るものであることが判る。
る信号処理方法による場合には、母数領域上でのデータ
数（母数）をｎ、全データ数をＮとして、全データから
中央値各々を得る上で必要とされるループ回数はＮ×２
×ｎ回で済まされることになる。これに対し、単純挿入
法による場合は、Ｎ×ｎ2 回、また、ヒープソート法に
よる場合には、Ｎ×ｎlog2ｎ回必要となっている。図１
４には、Ｎ＝１０００である場合でのそれら方法各々に
対する演算回数が示されているが、本発明による信号処
理方法による場合、ｎの値が大きい程、演算回数は低減
され得るものであることが判る。
【００３４】
【発明の効果】以上、説明したように、請求項１，４，
７による場合は、母数が大きい場合であっても、必要と
されている演算回数の増加が抑えられつつ、中央値、あ
るいは順序統計量を高速に求め得る信号処理方法が、ま
た、請求項２，３，５，６，８，９，１０による場合に
は、その信号処理方法に係わる各種装置が得られたもの
となっている。
７による場合は、母数が大きい場合であっても、必要と
されている演算回数の増加が抑えられつつ、中央値、あ
るいは順序統計量を高速に求め得る信号処理方法が、ま
た、請求項２，３，５，６，８，９，１０による場合に
は、その信号処理方法に係わる各種装置が得られたもの
となっている。
【図１】図１は、本発明による信号処理装置の一例での
構成を示す図
構成を示す図
【図２】図２は、その信号処理装置上での順位設定部に
よる順位アドレステーブル上へのアドレス更新設定動作
例を示す図
よる順位アドレステーブル上へのアドレス更新設定動作
例を示す図
【図３】図３は、同じくその信号処理装置上での順位更
新部による順位アドレステーブル上へのアドレス更新設
定動作例を示す図
新部による順位アドレステーブル上へのアドレス更新設
定動作例を示す図
【図４】図４は、基本処理ユニットとしての信号処理装
置を含むソーナーの一例での概要構成を示す図
置を含むソーナーの一例での概要構成を示す図
【図５】図５は、そのソーナー上でのビームフォーミン
グ処理を説明するための図
グ処理を説明するための図
【図６】図６は、同じくそのソーナー上での領域設定部
による母数領域設定動作例を説明するための図
による母数領域設定動作例を説明するための図
【図７】図７（Ａ），（Ｂ）は、それぞれ反射音波受信
信号としてのディジタル信号列の正規化処理前、処理後
での状態例を示す図
信号としてのディジタル信号列の正規化処理前、処理後
での状態例を示す図
【図８】図８は、母数領域が２次元状に順次シフト設定
される場合での、ソーナーの一例での概要構成を示す図
される場合での、ソーナーの一例での概要構成を示す図
【図９】図９（Ａ）〜（Ｄ）は、そのソーナー上での領
域設定部による母数領域設定動作例を説明するための図
域設定部による母数領域設定動作例を説明するための図
【図１０】図１０は、海底地形観測用ソーナーの一例で
の概要構成を示す図
の概要構成を示す図
【図１１】図１１（Ａ），（Ｂ）は、そのソーナー上で
の不要信号除去処理例を示す図
の不要信号除去処理例を示す図
【図１２】図１２は、画像監視装置の一例での概要構成
を示す図
を示す図
【図１３】図１３（Ａ）〜（Ｃ）は、その画像監視装置
上での不要画像除去処理例を示す図
上での不要画像除去処理例を示す図
【図１４】図１４は、本発明による信号処理方法と他の
演算方法各々とのループ回数の比較を示す図
演算方法各々とのループ回数の比較を示す図
【図１５】図１５は、受信信号列から中央値が順次算出
される際に、その受信信号列上への中央値算出領域のシ
フト設定方法を説明するための図
される際に、その受信信号列上への中央値算出領域のシ
フト設定方法を説明するための図
１…中央値算出領域、２…中央値算出器、２１…順位設
定部、２２…順位アドレステーブル、２３…中央値検出
部、２４…順位更新部、２５…領域信号入力部、５１…
送信器、５２…送受波器、５３…受信器、５４…領域設
定部、５５…正規化演算部、５６…映像信号変換部、５
７…表示部、１３１…カメラ、１３２…フレームメモ
リ、１３３…領域設定部、１３４…映像信号変換部、１
３５…表示部
定部、２２…順位アドレステーブル、２３…中央値検出
部、２４…順位更新部、２５…領域信号入力部、５１…
送信器、５２…送受波器、５３…受信器、５４…領域設
定部、５５…正規化演算部、５６…映像信号変換部、５
７…表示部、１３１…カメラ、１３２…フレームメモ
リ、１３３…領域設定部、１３４…映像信号変換部、１
３５…表示部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菊池 研 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 株 式会社日立製作所情報通信事業部内
Claims (10)
- 【請求項１】 ディジタル信号列に対し、少なくとも一
部のディジタル信号が重複された状態として母数領域が
順次シフト設定される度に、該母数領域内に含まれてい
る複数のディジタル信号からは、中央値、あるいは順序
統計量としてのディジタル信号が検出されるようにした
信号処理方法であって、直前設定母数領域内に含まれて
いる複数のディジタル信号のうち、最古のディジタル信
号以外のディジタル信号各々が該信号値の大きさ順に設
定されている状態として、母数領域が新たにシフト設定
される度に、該母数領域内に含まれている複数のディジ
タル信号のうち、最新のディジタル信号を含む状態とし
て上記大きさ順の更新設定が行われた上、該更新設定後
の大きさ順からは中央値、あるいは順序統計量としての
ディジタル信号が検出された後、上記更新設定後の大き
さ順は最古のディジタル信号が除去された状態として更
新設定されるようにした信号処理方法。 - 【請求項２】 ディジタル信号列に対し、少なくとも一
部のディジタル信号が重複された状態として母数領域が
順次シフト設定される度に、該母数領域内に含まれてい
る複数のディジタル信号からは、中央値、あるいは順序
統計量としてのディジタル信号が検出されるようにした
信号処理装置であって、母数領域が新たにシフト設定さ
れる度に、該母数領域内に含まれている複数のディジタ
ル信号が一時記憶されるディジタル信号一時記憶手段
と、直前設定母数領域内に含まれている複数のディジタ
ル信号のうち、最古のディジタル信号以外のディジタル
信号各々が該信号値の大きさ順に設定されている順位保
持手段と、上記ディジタル信号一時記憶手段に複数のデ
ィジタル信号が一時記憶される度に、上記順位保持手段
上に設定されている大きさ順を、最新のディジタル信号
を含む状態として更新設定する第１の順位更新手段と、
上記順位保持手段上に最新のディジタル信号を含む状態
として更新設定されている大きさ順から、中央値、ある
いは順序統計量としてのディジタル信号を選択的に出力
する中央値／順序統計量検出手段と、上記順位保持手段
上に最新のディジタル信号を含む状態として更新設定さ
れている大きさ順を、最古のディジタル信号が除去され
た状態として更新設定する第２の順位更新手段とを少な
くとも含む信号処理装置。 - 【請求項３】 ディジタル信号列に対し、少なくとも一
部のディジタル信号が重複された状態として母数領域が
順次シフト設定される度に、該母数領域内に含まれてい
る複数のディジタル信号からは、中央値、あるいは順序
統計量としてのディジタル信号が検出されるようにした
信号処理装置であって、母数領域が新たにシフト設定さ
れる度に、該母数領域内に含まれている複数のディジタ
ル信号が所定アドレス順に一時記憶されるディジタル信
号一時記憶手段と、直前設定母数領域内に含まれている
複数のディジタル信号のうち、最古のディジタル信号以
外のディジタル信号各々が該信号値の大きさ順に、上記
ディジタル信号一時記憶手段上のアドレスとして設定さ
れている順位保持手段と、上記ディジタル信号一時記憶
手段に複数のディジタル信号が一時記憶される度に、上
記順位保持手段上に設定されている大きさ順を、最新の
ディジタル信号を含む状態として更新設定する第１の順
位更新手段と、上記順位保持手段上に最新のディジタル
信号を含む状態として更新設定されている大きさ順か
ら、中央値、あるいは順序統計量をアドレスとして検出
した上、上記ディジタル信号一時記憶手段上のディジタ
ル信号のうちから、該アドレス対応のディジタル信号を
選択的に出力する中央値／順序統計量検出手段と、上記
順位保持手段上に最新のディジタル信号を含む状態とし
て更新設定されている大きさ順を、最古のディジタル信
号が除去された状態として更新設定する第２の順位更新
手段とを少なくとも含む信号処理装置。 - 【請求項４】 ディジタル信号列に対し、少なくとも一
部のディジタル信号が重複された状態として母数領域が
順次シフト設定される度に、該母数領域内に含まれてい
る複数のディジタル信号からは、中央値としてのディジ
タル信号が検出された上、ディジタル信号列が所定に処
理されるようにした信号処理方法であって、直前設定母
数領域内に含まれている複数のディジタル信号のうち、
最古のディジタル信号以外のディジタル信号各々が該信
号値の大きさ順に設定されている状態として、母数領域
が新たにシフト設定される度に、該母数領域内に含まれ
ている複数のディジタル信号のうち、最新のディジタル
信号を含む状態として上記大きさ順の更新設定が行われ
た上、該更新設定後の大きさ順からは中央値としてのデ
ィジタル信号が検出された後、上記更新設定後の大きさ
順は最古のディジタル信号が除去された状態として更新
設定される一方では、中央値として検出された上記ディ
ジタル信号により同一母数領域内に含まれている着目デ
ィジタル信号が正規化された上、映像信号に変換された
状態として可視表示されるようにした信号処理方法。 - 【請求項５】 ディジタル信号列に対し、少なくとも一
部のディジタル信号が重複された状態として母数領域が
順次シフト設定される度に、該母数領域内に含まれてい
る複数のディジタル信号からは、中央値としてのディジ
タル信号が検出された上、ディジタル信号列が所定に処
理されるようにした信号処理装置であって、母数領域が
新たにシフト設定される度に、該母数領域内に含まれて
いる複数のディジタル信号が一時記憶されるディジタル
信号一時記憶手段と、直前設定母数領域内に含まれてい
る複数のディジタル信号のうち、最古のディジタル信号
以外のディジタル信号各々が該信号値の大きさ順に設定
されている順位保持手段と、上記ディジタル信号一時記
憶手段に複数のディジタル信号が一時記憶される度に、
上記順位保持手段上に設定されている大きさ順を、最新
のディジタル信号を含む状態として更新設定する第１の
順位更新手段と、上記順位保持手段上に最新のディジタ
ル信号を含む状態として更新設定されている大きさ順か
ら、中央値としてのディジタル信号を選択的に出力する
中央値検出手段と、上記順位保持手段上に最新のディジ
タル信号を含む状態として更新設定されている大きさ順
を、最古のディジタル信号が除去された状態として更新
設定する第２の順位更新手段と、中央値として検出され
た上記ディジタル信号により同一母数領域内に含まれて
いる着目ディジタル信号を正規化する正規化手段と、該
正規化手段からの正規化値を映像信号に変換する映像信
号変換手段と、該映像信号変換手段からの映像信号を可
視表示する表示手段とを少なくとも含む信号処理装置。 - 【請求項６】 ディジタル信号列に対し、少なくとも一
部のディジタル信号が重複された状態として母数領域が
順次シフト設定される度に、該母数領域内に含まれてい
る複数のディジタル信号からは、中央値としてのディジ
タル信号が検出された上、ディジタル信号列が所定に処
理されるようにした信号処理装置であって、音波、また
は電波を送信する送信手段と、該送信手段から送信され
た音波、または電波に対する反射音波、または反射電波
を受信した上、複数の方位対応ディジタル信号列として
変換出力する受信手段と、該受信手段からの、方位対応
ディジタル信号列各々が時系列に並べて保持された状態
で、該方位対応ディジタル信号列各々に対し１次元、ま
たは２次元母数領域を順次シフト設定する領域設定手段
と、該領域設定手段により母数領域が新たにシフト設定
される度に、該母数領域内に含まれている、時間的、ま
たは空間的に連続している複数のディジタル信号が一時
記憶されるディジタル信号一時記憶手段と、直前設定母
数領域内に含まれている複数のディジタル信号のうち、
最古のディジタル信号以外のディジタル信号各々が該信
号値の大きさ順に設定されている順位保持手段と、上記
ディジタル信号一時記憶手段に複数のディジタル信号が
一時記憶される度に、上記順位保持手段上に設定されて
いる大きさ順を、最新のディジタル信号を含む状態とし
て更新設定する第１の順位更新手段と、上記順位保持手
段上に最新のディジタル信号を含む状態として更新設定
されている大きさ順から、中央値としてのディジタル信
号を選択的に出力する中央値検出手段と、上記順位保持
手段上に最新のディジタル信号を含む状態として更新設
定されている大きさ順を、最古のディジタル信号が除去
された状態として更新設定する第２の順位更新手段と、
中央値として検出された上記ディジタル信号により同一
母数領域内に含まれている着目ディジタル信号を正規化
する正規化手段と、該正規化手段からの正規化値を映像
信号に変換する映像信号変換手段と、該映像信号変換手
段からの映像信号を可視表示する表示手段とを少なくと
も含む、ソーナー一般やレーダ一般等としての信号処理
装置。 - 【請求項７】 ディジタル信号列に対し、少なくとも一
部のディジタル信号が重複された状態として母数領域が
順次シフト設定される度に、該母数領域内に含まれてい
る複数のディジタル信号からは、中央値としてのディジ
タル信号が検出された上、ディジタル信号列が所定に処
理されるようにした信号処理方法であって、直前設定母
数領域内に含まれている複数のディジタル信号のうち、
最古のディジタル信号以外のディジタル信号各々が該信
号値の大きさ順に設定されている状態として、母数領域
が新たにシフト設定される度に、該母数領域内に含まれ
ている複数のディジタル信号のうち、最新のディジタル
信号を含む状態として上記大きさ順の更新設定が行われ
た上、該更新設定後の大きさ順からは中央値としてのデ
ィジタル信号が検出された後、上記更新設定後の大きさ
順は最古のディジタル信号が除去された状態として更新
設定される一方では、中央値として検出された上記ディ
ジタル信号は、映像信号に変換された状態として可視表
示されるようにした信号処理方法。 - 【請求項８】 ディジタル信号列に対し、少なくとも一
部のディジタル信号が重複された状態として母数領域が
順次シフト設定される度に、該母数領域内に含まれてい
る複数のディジタル信号からは、中央値としてのディジ
タル信号が検出された上、ディジタル信号列が所定に処
理されるようにした信号処理装置であって、母数領域が
新たにシフト設定される度に、該母数領域内に含まれて
いる複数のディジタル信号が一時記憶されるディジタル
信号一時記憶手段と、直前設定母数領域内に含まれてい
る複数のディジタル信号のうち、最古のディジタル信号
以外のディジタル信号各々が該信号値の大きさ順に設定
されている順位保持手段と、上記ディジタル信号一時記
憶手段に複数のディジタル信号が一時記憶される度に、
上記順位保持手段上に設定されている大きさ順を、最新
のディジタル信号を含む状態として更新設定する第１の
順位更新手段と、上記順位保持手段上に最新のディジタ
ル信号を含む状態として更新設定されている大きさ順か
ら、中央値としてのディジタル信号を選択的に出力する
中央値検出手段と、上記順位保持手段上に最新のディジ
タル信号を含む状態として更新設定されている大きさ順
を、最古のディジタル信号が除去された状態として更新
設定する第２の順位更新手段と、中央値として検出され
た上記ディジタル信号を映像信号に変換する映像信号変
換手段と、該映像信号変換手段からの映像信号を可視表
示する表示手段とを少なくとも含む信号処理装置。 - 【請求項９】 ディジタル信号列に対し、少なくとも一
部のディジタル信号が重複された状態として母数領域が
順次シフト設定される度に、該母数領域内に含まれてい
る複数のディジタル信号からは、中央値としてのディジ
タル信号が検出された上、ディジタル信号列が所定に処
理されるようにした信号処理装置であって、音波、また
は電波を海底、または地上に向けて送信する送信手段
と、該送信手段から送信された音波、または電波に対す
る反射音波、または反射電波を受信した上、複数の方位
対応ディジタル信号列として変換出力する受信手段と、
該受信手段からの、方位対応ディジタル信号列各々が時
系列に並べて保持された状態で、該方位対応ディジタル
信号列各々に対し１次元、または２次元母数領域を順次
シフト設定する領域設定手段と、該領域設定手段により
母数領域が新たにシフト設定される度に、該母数領域内
に含まれている、時間的、または空間的に連続している
複数のディジタル信号が一時記憶されるディジタル信号
一時記憶手段と、直前設定母数領域内に含まれている複
数のディジタル信号のうち、最古のディジタル信号以外
のディジタル信号各々が該信号値の大きさ順に設定され
ている順位保持手段と、上記ディジタル信号一時記憶手
段に複数のディジタル信号が一時記憶される度に、上記
順位保持手段上に設定されている大きさ順を、最新のデ
ィジタル信号を含む状態として更新設定する第１の順位
更新手段と、上記順位保持手段上に最新のディジタル信
号を含む状態として更新設定されている大きさ順から、
中央値としてのディジタル信号を選択的に出力する中央
値検出手段と、上記順位保持手段上に最新のディジタル
信号を含む状態として更新設定されている大きさ順を、
最古のディジタル信号が除去された状態として更新設定
する第２の順位更新手段と、中央値として検出された上
記ディジタル信号を映像信号に変換する映像信号変換手
段と、該映像信号変換手段からの映像信号を可視表示す
る表示手段とを少なくとも含む、ソーナーやレーダ等と
しての信号処理装置。 - 【請求項１０】 ２次元ディジタル画素信号に対し、少
なくとも一部のディジタル画素信号が重複された状態と
して２次元母数領域が順次シフト設定される度に、該母
数領域内に含まれている複数のディジタル画素信号から
は、中央値としてのディジタル画素信号が検出された
上、２次元ディジタル画素信号が所定に処理されるよう
にした信号処理装置であって、被写体を画像として検出
した上、画像検出信号をディジタル画素信号に変換する
画像検出手段と、該画像検出手段からのディジタル画素
信号が２次元状に展開された状態として一時記憶される
画像記憶手段と、２次元状に展開された状態のディジタ
ル画素信号に対し２次元母数領域を順次シフト設定する
領域設定手段と、該領域設定手段により母数領域が新た
にシフト設定される度に、該母数領域内に含まれてい
る、画像的に連続している複数のディジタル画素信号が
一時記憶されるディジタル信号一時記憶手段と、直前設
定母数領域内に含まれている複数のディジタル画素信号
のうち、最古のディジタル画素信号以外のディジタル画
素信号各々が該信号値の大きさ順に設定されている順位
保持手段と、上記ディジタル信号一時記憶手段に複数の
ディジタル画素信号が一時記憶される度に、上記順位保
持手段上に設定されている大きさ順を、最新のディジタ
ル画素信号を含む状態として更新設定する第１の順位更
新手段と、上記順位保持手段上に最新のディジタル画素
信号を含む状態として更新設定されている大きさ順か
ら、中央値としてのディジタル画素信号を選択的に出力
する中央値検出手段と、上記順位保持手段上に最新のデ
ィジタル画素信号を含む状態として更新設定されている
大きさ順を、最古のディジタル画素信号が除去された状
態として更新設定する第２の順位更新手段と、中央値と
して検出された上記ディジタル画素信号を映像信号に変
換する映像信号変換手段と、該映像信号変換手段からの
映像信号を可視表示する表示手段とを少なくとも含む、
画像監視装置としての信号処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9232574A JPH1172555A (ja) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | 信号処理方法とその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9232574A JPH1172555A (ja) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | 信号処理方法とその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1172555A true JPH1172555A (ja) | 1999-03-16 |
Family
ID=16941488
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9232574A Pending JPH1172555A (ja) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | 信号処理方法とその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1172555A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7275058B2 (en) | 2003-02-18 | 2007-09-25 | Seiko Epson Corporation | Method and system for finding a k order statistic in a union of sorted sets |
| JP2009229104A (ja) * | 2008-03-19 | 2009-10-08 | Toshiba Corp | ウェイト算出方法、ウェイト算出装置、アダプティブアレーアンテナ、及びレーダ装置 |
| JP2012026961A (ja) * | 2010-07-27 | 2012-02-09 | Japan Radio Co Ltd | 情報処理装置、及びレーダシステム |
| JP2017142708A (ja) * | 2016-02-12 | 2017-08-17 | 国立大学法人広島大学 | 画像処理装置、画像処理方法及び監視システム |
-
1997
- 1997-08-28 JP JP9232574A patent/JPH1172555A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7275058B2 (en) | 2003-02-18 | 2007-09-25 | Seiko Epson Corporation | Method and system for finding a k order statistic in a union of sorted sets |
| JP2009229104A (ja) * | 2008-03-19 | 2009-10-08 | Toshiba Corp | ウェイト算出方法、ウェイト算出装置、アダプティブアレーアンテナ、及びレーダ装置 |
| JP2012026961A (ja) * | 2010-07-27 | 2012-02-09 | Japan Radio Co Ltd | 情報処理装置、及びレーダシステム |
| JP2017142708A (ja) * | 2016-02-12 | 2017-08-17 | 国立大学法人広島大学 | 画像処理装置、画像処理方法及び監視システム |
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