JPS5957182A - 物体形状識別方法 - Google Patents
物体形状識別方法Info
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- JPS5957182A JPS5957182A JP16931282A JP16931282A JPS5957182A JP S5957182 A JPS5957182 A JP S5957182A JP 16931282 A JP16931282 A JP 16931282A JP 16931282 A JP16931282 A JP 16931282A JP S5957182 A JPS5957182 A JP S5957182A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sensor
- electric field
- doppler sensor
- intensity
- field strength
- 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.)
- Granted
Links
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
- G01S7/41—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00 using analysis of echo signal for target characterisation; Target signature; Target cross-section
- G01S7/415—Identification of targets based on measurements of movement associated with the target
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
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- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はマイクロ波ドップヲーセンサで検出した出力に
よシ反射物体の形状を知る方法に関する。
よシ反射物体の形状を知る方法に関する。
従来、目視不能状態での離隔位置からの物体有無の検知
はできても、物体の外形形状まで識別することは実用的
にできないこともあって、検知物体が目標とする物体で
あるかどうかを識別するためには、目標物体のみに生ず
る特別の条件を見出して検知するしかないという欠点が
あった。
はできても、物体の外形形状まで識別することは実用的
にできないこともあって、検知物体が目標とする物体で
あるかどうかを識別するためには、目標物体のみに生ず
る特別の条件を見出して検知するしかないという欠点が
あった。
本発明の目的は比較的簡単に物体の外形形状を離隔位置
から容易に識別することがでなる物体形状識別方法を提
供することによって、前記従来の欠点を除去することに
ある。
から容易に識別することがでなる物体形状識別方法を提
供することによって、前記従来の欠点を除去することに
ある。
次に、本発明の一笑施例の構成及び作用を原理とともに
図面によって説明する。
図面によって説明する。
第１図において、形状織別用目榛物体１の位置する直線
Ｌ１のマイクロ波反射特性をｇ（ｘｌ ）としたとき、
直＃ＩＡＬ１と平行な直線Ｌ２に沿って００８１の指向
特性をもつマイクロ波ドツプラーセンサ２を移動する。
Ｌ１のマイクロ波反射特性をｇ（ｘｌ ）としたとき、
直＃ＩＡＬ１と平行な直線Ｌ２に沿って００８１の指向
特性をもつマイクロ波ドツプラーセンサ２を移動する。
このとき、
ｔｌ（ｘｚ）を直線Ｌ１上の一点（ｘｌ）位置に放射さ
れたマイクロ波の電界強度、 ｒ（ｘｚ）を直４１ Ｌ １よシ反射されてドツプラー
センサ２に入射するマイクマ波の全合成電界強度とする
と、ｒ（ｘｚ）は次のように表わされる。
れたマイクロ波の電界強度、 ｒ（ｘｚ）を直４１ Ｌ １よシ反射されてドツプラー
センサ２に入射するマイクマ波の全合成電界強度とする
と、ｒ（ｘｚ）は次のように表わされる。
ｒ（ｘｚ）
・・・・・・（１）
ここで
−ｗ〜＋Ｗを放射波の有効反射区間
αをドツプラーセンサ２に取付けられたホーンアンテナ
６のアンチリル定数 λをマイクロ波の波長 とする。
６のアンチリル定数 λをマイクロ波の波長 とする。
犬に、ここでｔ（Ｘ２）を放射１Ｗ界強度（ｘｚに関係
なく一定）とすると、ｔ （ｘｚ ）とｔｌ（ｘｚ）ど
の関係は と表わされる。従って（１） （２）式よシｒ（ｘｚ） ・・・・・・（３） ただしθ＝ ｊａｎ−’全社 り 次に、ａ（ｘｌ） ヲホーンアンテナ６のアンテナ特性
（ホーンアンテナ６の放射角Ｆこより決まる定数９とし
、 ・・・・・・（４） と定めると、 ｒ（ｘｚ）＝ｇ（ｘｌ ）＊ａ（ｘｌ ）と表わされる
。
なく一定）とすると、ｔ （ｘｚ ）とｔｌ（ｘｚ）ど
の関係は と表わされる。従って（１） （２）式よシｒ（ｘｚ） ・・・・・・（３） ただしθ＝ ｊａｎ−’全社 り 次に、ａ（ｘｌ） ヲホーンアンテナ６のアンテナ特性
（ホーンアンテナ６の放射角Ｆこより決まる定数９とし
、 ・・・・・・（４） と定めると、 ｒ（ｘｚ）＝ｇ（ｘｌ ）＊ａ（ｘｌ ）と表わされる
。
そこで、ｒ（ｘｚ）、 ｇ（ｘｌ）、 ＪＬ（Ｘｌ ）
のフーリエ変換をＲ（ξ）、Ｇ（ξ）、Ａ（ξ）で表わ
せば、合成定理よシ、Ｒ（ξ）＝ｒ（ｇ（ｘｌ ）＊ａ
（ｘｌ ））＝Ｇ（ξ）−Ａ（ξ）従って、 （５）式より、ドップラーセ゛ンサ２入射全合成軍界強
度ｒ（ｘｚ）を測定することによりアンテナ特性ａ（’
ｘ１）を使って（ｔ（ｘｚ）＝１として計算可能）ｇ（
ｘｌ ）を求めることができる。
のフーリエ変換をＲ（ξ）、Ｇ（ξ）、Ａ（ξ）で表わ
せば、合成定理よシ、Ｒ（ξ）＝ｒ（ｇ（ｘｌ ）＊ａ
（ｘｌ ））＝Ｇ（ξ）−Ａ（ξ）従って、 （５）式より、ドップラーセ゛ンサ２入射全合成軍界強
度ｒ（ｘｚ）を測定することによりアンテナ特性ａ（’
ｘ１）を使って（ｔ（ｘｚ）＝１として計算可能）ｇ（
ｘｌ ）を求めることができる。
従って、反則特性ｇ（ｘｉ）から目標物体１の形状を知
ることができる。
ることができる。
そこで、ドツプラ−センサ２入射全合成電界強度ｒ（ｘ
ｚ）は次のようにして測定される。
ｚ）は次のようにして測定される。
ドツプラーセンサ２の検出信号Ｖ（ｘｚ）は入射全合成
電界ｒ（ｘｚ）と放射電界ｔ（ｘｚ）を用いて次のよう
に表わせる。
電界ｒ（ｘｚ）と放射電界ｔ（ｘｚ）を用いて次のよう
に表わせる。
Ｖ（ｘｚ）＝Ｘｌｔ（ｘｚ）＋ｒ（ｘｚ）ｌ”（Ｋは定
数）、とのｔ（Ｘ２）とｒ（ｘｚ）の関係ベクトル図を
第２図に示す。
数）、とのｔ（Ｘ２）とｒ（ｘｚ）の関係ベクトル図を
第２図に示す。
ここで、目標物体１と検出点との距ｒ４Ｄについ化して
も、１ｒ（ｘｚ）ｌの変化は央験結呆では数％以下にと
どまる。しかる１こθ（ｘｚ）はほぼ−π〜＋πの転回
で変化する。θ（Ｘ２）＝０のときＶ （ｘｚ ）は極
大値Ｖ ｍａｘをとり、θ（ｘｚ）’＝±πのとき、Ｖ
（ｘｚ）は極小値Ｖｍｉｎをとる。
も、１ｒ（ｘｚ）ｌの変化は央験結呆では数％以下にと
どまる。しかる１こθ（ｘｚ）はほぼ−π〜＋πの転回
で変化する。θ（Ｘ２）＝０のときＶ （ｘｚ ）は極
大値Ｖ ｍａｘをとり、θ（ｘｚ）’＝±πのとき、Ｖ
（ｘｚ）は極小値Ｖｍｉｎをとる。
このとき
ＶｍｐＬｘ ＝ Ｋ １ｔ（ｘｚ）＋ｒ（ｘ２］”＝
Ｋ （Ｉｔ（ｘ２］”＋２１ｔ（ｘｚ）１１ｒ（ｘｚ）
ｌ ＋ １ｒ（ｘ２］” ）Ｖｍｉｎ ＝ Ｋ １ｔ（
ｘｚ） −ｒ（ｘ２］”：Ｋ （Ｉｔ（ｘｚ）ｌ”−２
１ｔ（ｘ２］１ｒ（ｘ２］＋Ｉｒ（ｘ２］’）、°、
Ｖｍａｘ −Ｖｍｉｎ ＝ ４Ｋ Ｉｔ（Ｘ２）ｌ ・
１ｒ（Ｘ２）１、・、 １ｒ（ｘ２月＝−”ｖｍｘ −
Ｖ ｍ”・４Ｋｌｔ（ｘ２］ となシ、ドツプラ−センサ２入射全合成電界強度ｒ（ｘ
ｚ）を求めることができる。
Ｋ （Ｉｔ（ｘ２］”＋２１ｔ（ｘｚ）１１ｒ（ｘｚ）
ｌ ＋ １ｒ（ｘ２］” ）Ｖｍｉｎ ＝ Ｋ １ｔ（
ｘｚ） −ｒ（ｘ２］”：Ｋ （Ｉｔ（ｘｚ）ｌ”−２
１ｔ（ｘ２］１ｒ（ｘ２］＋Ｉｒ（ｘ２］’）、°、
Ｖｍａｘ −Ｖｍｉｎ ＝ ４Ｋ Ｉｔ（Ｘ２）ｌ ・
１ｒ（Ｘ２）１、・、 １ｒ（ｘ２月＝−”ｖｍｘ −
Ｖ ｍ”・４Ｋｌｔ（ｘ２］ となシ、ドツプラ−センサ２入射全合成電界強度ｒ（ｘ
ｚ）を求めることができる。
このことから、１柳物体１の形状の識別は第６図〜第５
図のようにして行われる。
図のようにして行われる。
即ち、ドツプラーセンサ２から゛Ｉα磁波、例えばマイ
クロ波を放射させることによる目標物体１からの反射波
と前記放射波との合成電界強反に対応したドツプラーセ
ンサ２からの出力は第６図に示もに、このマイクロ波放
射状態においてドツプラーセンサ２を第４図Ｘ軸方向０
−Ｘ２上ΔｘＸｎの各位置（Ｘ２）に移動させ、この各
位置（ｘ２）においてドツプラーセンサ２を目標物体１
と対向するＺ軸方向前後に変位させて前記各位＠（ｘ２
）における電界強度の最大値Ｖｍａχと最小値ｖｍｉｎ
を測定し、この電界強度”ｉ ｍａｘ 、 Ｖ ｍｉｎ
と放射電界強度ｔ（ｘ２）と定（ｌｉｘとからドツプラ
ーセンサ２に入射される該全合成電界強度ｒ（ｘ２）と
ドツプラーセンサ２のアンテナ特性ａ（ｘｌ ）とから
目標物体１のマイクロコノマイクロ波反射特性ｇ（ｘｌ
）をドツプラーセンサ２をＸ軸、ＹＩＩＩＩＩｌ線上
のΔＸ、Δｙ ｆｄｋ Ｕさせた各測定位置に従ってプ
ロットすることによって目標物体１の形状を求めること
ができる。
クロ波を放射させることによる目標物体１からの反射波
と前記放射波との合成電界強反に対応したドツプラーセ
ンサ２からの出力は第６図に示もに、このマイクロ波放
射状態においてドツプラーセンサ２を第４図Ｘ軸方向０
−Ｘ２上ΔｘＸｎの各位置（Ｘ２）に移動させ、この各
位置（ｘ２）においてドツプラーセンサ２を目標物体１
と対向するＺ軸方向前後に変位させて前記各位＠（ｘ２
）における電界強度の最大値Ｖｍａχと最小値ｖｍｉｎ
を測定し、この電界強度”ｉ ｍａｘ 、 Ｖ ｍｉｎ
と放射電界強度ｔ（ｘ２）と定（ｌｉｘとからドツプラ
ーセンサ２に入射される該全合成電界強度ｒ（ｘ２）と
ドツプラーセンサ２のアンテナ特性ａ（ｘｌ ）とから
目標物体１のマイクロコノマイクロ波反射特性ｇ（ｘｌ
）をドツプラーセンサ２をＸ軸、ＹＩＩＩＩＩｌ線上
のΔＸ、Δｙ ｆｄｋ Ｕさせた各測定位置に従ってプ
ロットすることによって目標物体１の形状を求めること
ができる。
た、地下に埋設された物体の形状、例えばガス管、水道
管の太さ等を識別することができる。
管の太さ等を識別することができる。
次に、本発明の効果について説明する。
本発明は形状検出用物体と任意組離隔てて対向させたド
ツプラーセンサを、物体とドツプラーセンサとを結ぶ直
線とほぼ直交する面に沿って移動させるとともに、この
移動途上の各位Ｍ（Ｘ２）においてドツプラーセンサか
ら電、磁波を放射させながらドツプラーセンサを物体と
対向する方向に前後に変位させて前記各位置における電
界強度の最大値Ｖｍａχと最小値Ｖ ｍｉｎを測定する
とともに、この゛直昇強度Ｖｍａｘ 、 Ｖｍｉｎと放
射電界強度ｔ（Ｘ２）と定数にとからドツプラーセンサ
に入射される全合成電界強度ｌ ｒ（ｘ２ ＞ １＝Ｖ
ｍａｘ二υ隻を求め、更に、該全４Ｋ・Ｉｔ（Ｘ２］ 合成電界強度ｒ（ｘ２）とドツプラーセンサのアンテナ
特性ａ（ｘｌ）とから物体の電磁波反射特性ｇ（ｘｌ
）＝：、、ｌ〔Ｆ Ｃ：ｒ（ｘυユ〕を求めるとともに
、この屯磁波反Ｆ、（ａ（ｘｌ ）） 対特性ｇ（ｘｌ ）をドツプラーセンサを移動させた各
測定位置に従ってプロットする物体形状識別方法にある
。
ツプラーセンサを、物体とドツプラーセンサとを結ぶ直
線とほぼ直交する面に沿って移動させるとともに、この
移動途上の各位Ｍ（Ｘ２）においてドツプラーセンサか
ら電、磁波を放射させながらドツプラーセンサを物体と
対向する方向に前後に変位させて前記各位置における電
界強度の最大値Ｖｍａχと最小値Ｖ ｍｉｎを測定する
とともに、この゛直昇強度Ｖｍａｘ 、 Ｖｍｉｎと放
射電界強度ｔ（Ｘ２）と定数にとからドツプラーセンサ
に入射される全合成電界強度ｌ ｒ（ｘ２ ＞ １＝Ｖ
ｍａｘ二υ隻を求め、更に、該全４Ｋ・Ｉｔ（Ｘ２］ 合成電界強度ｒ（ｘ２）とドツプラーセンサのアンテナ
特性ａ（ｘｌ）とから物体の電磁波反射特性ｇ（ｘｌ
）＝：、、ｌ〔Ｆ Ｃ：ｒ（ｘυユ〕を求めるとともに
、この屯磁波反Ｆ、（ａ（ｘｌ ）） 対特性ｇ（ｘｌ ）をドツプラーセンサを移動させた各
測定位置に従ってプロットする物体形状識別方法にある
。
これによって、本発明は目視不能状態での離隔位置から
物体の外形形状を容易に識別することができる効果があ
る。
物体の外形形状を容易に識別することができる効果があ
る。
！８１図は本発明の一丈施例の原理説明図、第２図はそ
の原理説明のだめの電界強度のベクトル図、第６図はそ
の′、ｌｌ：気系統図、第４図はその測定状況を示す税
５明図、ｉ５図はその測定のマイクロ制御用フローチャ
ート図である。 １・・・目標物体 ２・・・ドツプラーセンサ ５・・・ホーンアンテナ ４・・・バッファアンプ ５・・・Ａ／Ｄコンバータ ６・・・マイクロコンピュータ 出 願 人 中 尾 −佼代
理 人 弁理士 岡 １）英 彦第１図
の原理説明のだめの電界強度のベクトル図、第６図はそ
の′、ｌｌ：気系統図、第４図はその測定状況を示す税
５明図、ｉ５図はその測定のマイクロ制御用フローチャ
ート図である。 １・・・目標物体 ２・・・ドツプラーセンサ ５・・・ホーンアンテナ ４・・・バッファアンプ ５・・・Ａ／Ｄコンバータ ６・・・マイクロコンピュータ 出 願 人 中 尾 −佼代
理 人 弁理士 岡 １）英 彦第１図
Claims (1)
- 形状検出用物体と任意距離隔てて対向させたドツプラー
センサを、物体とドツプラーセンサトラ結ぶ直線とほぼ
直交する面に沿って移動させるとともに、この移動途上
の各位＠（ｘ２）においてドツプラーセンサから電磁波
を放射させながらドツプラーセンサを物体と対向する方
向に前後に変位させて前記各位置における電界強度の最
大値Ｖ ｍａｘと最小値Ｖ ｍｉｎを測定するとともに
、この電界強度”Ｉ ｍａｘ、 Ｖ ｍｉｎと放射電界
強度ｔ（Ｘ２）と定数にとからドツプラーセンサに入射
される全合成１「該全合成電界強度ｒ（ｘ２）とドツプ
ラーセンサのアンテナ特性ａ（Ｘｌ ）とから物体の電
磁波反射特性電磁波反射特性ｇ（ｘｌ ）をドツプラー
センサを移動させた各測定位置に従ってプロットするこ
とな特徴とする物体形状識別方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16931282A JPS5957182A (ja) | 1982-09-27 | 1982-09-27 | 物体形状識別方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16931282A JPS5957182A (ja) | 1982-09-27 | 1982-09-27 | 物体形状識別方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5957182A true JPS5957182A (ja) | 1984-04-02 |
| JPH043511B2 JPH043511B2 (ja) | 1992-01-23 |
Family
ID=15884196
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16931282A Granted JPS5957182A (ja) | 1982-09-27 | 1982-09-27 | 物体形状識別方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5957182A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103513246A (zh) * | 2013-10-09 | 2014-01-15 | 中国科学院空间科学与应用研究中心 | 一种亚波长成像的系统和方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2720355C1 (ru) * | 2019-08-09 | 2020-04-29 | Михаил Васильевич Захаров | РЛС распознавания целей |
| WO2023021763A1 (ja) * | 2021-08-20 | 2023-02-23 | コニカミノルタ株式会社 | 状態検出システム、及び状態検出方法 |
-
1982
- 1982-09-27 JP JP16931282A patent/JPS5957182A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103513246A (zh) * | 2013-10-09 | 2014-01-15 | 中国科学院空间科学与应用研究中心 | 一种亚波长成像的系统和方法 |
| CN103513246B (zh) * | 2013-10-09 | 2015-11-04 | 中国科学院空间科学与应用研究中心 | 一种亚波长成像的系统和方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH043511B2 (ja) | 1992-01-23 |
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