KR101989547B1 - Sar 영상 복원 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

SAR 영상 복원 장치 및 그 방법이 개시된다. 본 발명은 음영 지역이 많은 영역을 포함하는 흐릿한 영상의 화질을 선명하게 개선하도록 미리 설정된 영역으로부터 수신한 신호에 관한 원시 데이터로부터 영상을 형성하는 영상 형성부, 형성된 영상을 분할하여 복수 개의 분할 영상들을 생성하는 분할 영상 생성부, 생성된 복수 개의 분할 영상들 각각의 위상 오차를 추정하는 위상 오차 추정부 및 복수 개의 분할 영상들 각각으로부터 추정된 위상 오차에 기초하여 복원 영상을 생성하는 영상 처리부를 포함함으로써 특정 위치에 대한 오차 추정의 정확도를 증가시킬 수 있다.

Description

SAR 영상 복원 장치 및 그 방법{SYNTHETIC APERTURE RADAR IMAGE RESTORATION APPARATUS AND METHOD THEREOF}
본 발명은 SAR 영상 복원 장치 및 그 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 원시 데이터로부터 형성된 영상을 분할하여 생성한 분할 영상을 처리하여 SAR 영상을 복원하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시 예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
합성 개구 레이더(Synthetic Aperture Radar, SAR)는 일반적인 레이더들과는 달리 레이더로부터 송신되는 탐지 신호가 지상에 위치하는 물체로부터 반사되는 것을 이용하여 지상의 물체에 대한 3차원 영상 정보를 생성하여 제공하는 레이더를 나타낸다. SAR의 주된 용도는 비행체에 탑재된 레이더를 이용하여 높은 크로스레인지(crossrange) 해상도의 긴 애퍼처(aperture)를 획득하기 위함으로, 이러한 SAR는 기상의 변화나 낮과 밤에 크게 영향을 받지 않는다. 따라서, SAR은 주 야간으로 해상의 감시 정찰을 위해 사용되고 있다.
일반적으로 넓은 영역에 대한 SAR 영상을 형성하기 위해 신호를 수집하는 과정에서 레이더가 탑재된 탑재체의 요동이 심할 경우 수집된 신호로부터 형성된 SAR 영상의 성능이 영역별로 달라지게 되므로, SAR 영상 전체 영역의 화질을 개선하기 위한 기술적 필요성이 대두되고 있다.
종래에는 넓은 영역에 대한 SAR 영상의 화질을 고르게 개선하기 위한 영상 처리 방법에 있어서, 방위 방향으로 넓은 영역에 대한 SAR 영상의 경우 화질 개선이 불가능하며, 또한 레이더와 지형과의 기하 관계를 나타내는 스퀀트(Squint) 각도에 따라서 SAR 영상의 화질 개선을 위한 영상 처리 방법의 적용 가능 여부가 달라지는 문제점이 있다.
한국공개특허 제2015-0055812호 (공개일: 2015.05.22.)
본 발명은 방위 방향으로 넓은 영역에 대한 SAR 영상의 경우에도 화질을 개선할 수 있도록 미리 설정된 영역을 탐지하기 위해 수신된 신호로부터 획득된 원시 데이터(Raw data)로부터 영상을 형성하고, 형성된 영상을 분할하여 생성된 복수 개의 분할 영상들마다 위상 오차를 추정함으로써 복수 개의 분할 영상들마다 추정된 위상 오차에 기초하여 화질이 개선된 복원 영상을 생성하는 SAR 영상 복원 장치 및 그 방법을 제공함에 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 SAR 영상 복원 장치는 미리 설정된 영역을 탐지하기 위한 신호를 수신하고, 상기 수신된 신호에 관한 원시 데이터(Raw data)로부터 영상을 형성하는 영상 형성부; 상기 형성된 영상을 미리 결정된 방법으로 분할하여 복수 개의 분할 영상들을 생성하는 분할 영상 생성부; 상기 생성된 복수 개의 분할 영상들 각각의 위상 오차를 추정하는 위상 오차 추정부; 및 상기 형성된 영상을 상기 추정된 복수 개의 분할 영상들 각각의 위상 오차에 기초하여 복원한 복원 영상을 생성하는 영상 처리부;를 포함할 수 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 컴퓨팅 디바이스에 의한 SAR 영상 복원 방법은 미리 설정된 영역을 탐지하기 위한 신호를 수신하고, 상기 수신된 신호에 관한 원시 데이터(Raw data)로부터 영상을 형성하는 단계; 상기 형성된 영상을 미리 결정된 방법으로 분할하여 복수 개의 분할 영상들을 생성하는 단계; 상기 생성된 복수 개의 분할 영상들 각각의 위상 오차를 추정하는 단계; 및 상기 형성된 영상을 상기 추정된 복수 개의 분할 영상들 각각의 위상 오차에 기초하여 복원한 복원 영상을 생성하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 SAR 영상 복원 방법이 컴퓨터에서 수행하기 위한 컴퓨터에서 판독 가능한 프로그램이 기록된 저장 매체를 제공할 수 있다.
이상과 같은 본 발명의 실시 예에 따르면 분할 영상마다 오차를 추출하므로 특정 위치에 대한 오차 추정의 정확도를 증가시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따르면 분할 영상에서 음영 지역이 많은 영역과 같이 오차를 추정할 수 없는 영역에 대한 영상 화질을 개선할 수 있고, 분할 영상 합성 시 불연속 점을 제거 할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 SAR 영상 복원 장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 처리부의 구성을 구체적으로 도시한 블록도이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 SAR 영상을 복원하는 방법을 구체적으로 설명하기 위한 도면을 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 SAR 영상 복원 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 SAR 영상 복원 방법을 구체적으로 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
본 명세서에서 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 명세서에서 각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.
본 명세서에서, “가진다”, “가질 수 있다”, “포함한다” 또는 “포함할 수 있다”등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.
또한, 본 명세서에 기재된 "...부", "...기", "모듈", "블록"등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 SAR 영상 복원 장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 SAR 영상 복원 장치(10)는 영상 형성부(100), 분할 영상 생성부(200), 위상 오차 추정부(300) 및 영상 처리부(400)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 SAR 영상 복원 장치(10)는 도 1에서 예시적으로 도시한 다양한 구성요소들 중에서 일부 구성요소를 생략하거나 다른 구성요소를 추가로 포함할 수 있다.
영상 형성부(100)는 미리 설정된 영역을 탐지하기 위한 신호를 수신하고, 수신된 신호에 관한 원시 데이터(Raw data)로부터 영상을 형성할 수 있다.
상술한 미리 설정된 영역은 방위 방향으로 넓은 영역을 나타낼 수 있으며, 미리 설정된 영역에는 표적이 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 상술한 표적은 해상의 큰 배와 같은 큰 레이더 단면적(Radar Cross Section, RCS)를 가진 표적이나 지상의 경우 넓은 면적을 가지며 레이더 단면적(RCS)이 큰 건물과 같은 표적 또는 공중을 비행하는 비행체와 같은 표적일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상술한 미리 설정된 영역을 탐지하기 위한 신호는 첩(chirp) 신호일 수 있다. 첩 신호는 시간에 따라 주파수가 일정하게 변하는 시간-주파수 특성을 갖는 신호를 나타낼 수 있다.
상술한 원시 데이터는 SAR(Synthetic Aperture Radar) 영상을 획득하기 위한 데이터를 나타낼 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 SAR 영상 복원 장치(10)는 레이더를 탑재하여 이동하고 이동 시마다 빔(Beam)을 이용하는 인공위성, 비행체 또는 무인기와 같은 레이더를 탑재한 탑재체로부터 영상 데이터를 전송 받을 수 있고, 중해상도의 표준 영상을 위한 스트립(Strip) 모드, 저해상도의 광역 관측을 위한 스캔(scan) 모드 또는 연속적으로 영상화된 영역을 비추기 위해 안테나 빔(Antenna beam)을 조절하여 좁은 지역이지만 고해상도의 영상을 획득할 수 있는 스포트라이트(spotlight) 모드를 이용하여 전송 받은 영상 데이터로부터 원시 데이터를 획득할 수 있다. 단, 상술한 예시는 본 발명의 일 실시 예를 설명하기 위한 예시일 뿐 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 영상 형성부(100)는 수신된 신호에 관한 원시 데이터를 SAR 영상으로 생성하기 위한 빔의 부엽을 감소시키기 위한 샘플링과 같은 전처리 기능을 수행하여, 전처리된 원시 데이터로부터 SAR 영상을 형성할 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 영상 형성부(100)는 미리 설정된 영역을 탐지하기 위한 신호를 동위상(In-Phase) 채널 및 반대위상(Quadrature-Phase) 채널인 I/Q 두 채널로 신호를 수신할 수 있고, 수신된 I/Q 형태의 SAR 원시 데이터에 대해서 SAR 영상으로 생성하기 위한 불필요한 도플러 대역폭을 제거하여 빔의 부엽을 감소시키기 위한 샘플링과 같은 전처리 기능을 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 형성부(100)는 SAR 영상 형성 알고리즘을 이용하여 원시 데이터로부터 SAR 영상을 형성할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 영상 형성부(100)는 수신된 신호에 관한 원시 데이터를 디램핑(Deramping) 처리하여 디램핑 처리된 원시 데이터를 생성할 수 있고, SAR 영상 형성 알고리즘을 이용하여 디램핑 처리된 원시 데이터로부터 SAR 영상을 형성할 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 영상 형성부(100)는 전처리 된 원시 데이터를 디램핑 처리할 수 있다.
상술한 디램핑(Deramping) 처리 방법은 수신 신호에 해당하는 반사 첩 신호(chirp signal)를 송신 신호에 해당하는 송신 첩 신호와 직접 커플링(coupling)하는 방법일 수 있다. 상술한 디램핑 처리 방법은 고해상도 영상 획득을 위해 데이터 량과 처리 시간에 대한 이점으로 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 상술한 SAR 영상 형성 알고리즘으로 PFA(Polar Format Algorithm) 기법이 적용될 수 있다. 상술한 PFA 기법은 평면파 근사화(planewave approxiamtion)에 기반한 알고리즘으로, 평면파 근사화를 적용하여 수신 신호의 스펙트럼을 극 좌표 형태로 모델링하여 SAR 영상을 형성하는 기법일 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 형성부(100)는 상술한 PFA 기법을 적용하여 원시 데이터로부터 SAR 영상을 형성할 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 영상 형성부(100)는 상술한 PFA 기법을 적용하여 디램핑 처리된 원시 데이터로부터 SAR 영상을 형성할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 상술한 SAR 영상 형성 알고리즘으로 1차원 스펙트럼 보간(one-dimensional spectrum interpolation)을 수행하는 RMA(Range Migration Algorithm) 기법이 적용될 수 있다. 상술한 RMA는 표적으로부터 반사된 반사 신호의 2차원 푸리에 변환을 수행하고, 2차원 정합 필터링(matched filtering)을 수행하며, 다운레인지(downrange) 주파수에서의 1차원 스펙트럼 보간을 수행하고, 2 차원 푸리에 역변환(inverse FT)을 수행하여 SAR 영상을 형성하는 기법을 나타낼 수 있다.
따라서, 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 영상 형성부(100)는 상술한 RMA 기법을 적용하여 원시 데이터로부터 SAR 영상을 형성할 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 영상 형성부(100)는 상술한 RMA 기법을 적용하여 디램핑 처리된 원시 데이터로부터 SAR 영상을 형성할 수 있다.
단, 상술한 SAR 영상 형성 알고리즘에 해당하는 PFA 기법 또는 RMA 기법은 본 발명의 일 실시 예를 설명하기 위한 예시일 뿐 이에 한정되는 것은 아니며, 주파수 영역에서 제로 패딩(zero-padding)을 기반으로 upsampling을 이용하여 보상하는 푸리에 변환을 기반으로 하는 기법과 cubic spline interpolation과 같은 수치 해석 기법 등 원시 데이터로부터 SAR 영상을 형성할 수 있는 다양한 기법이 적용될 수 있다.
분할 영상 생성부(200)는 영상 형성부(100)에서 형성된 영상을 미리 결정된 방법으로 분할하여 복수 개의 분할 영상들을 생성할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 분할 영상 생성부(200)는 영상 형성부(100)에서 형성된 영상을 미리 결정된 방법에 따라 T 개(T는 1보다 큰 자연수)로 분할하여 T 개인 제1 내지 제T 분할 영상들을 생성할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 분할 영상 생성부(200)는 영상 형성부(100)에서 형성된 영상을 방위 방향으로 분할하여 복수 개의 분할 영상들인 T 개의 제1 내지 제T 분할 영상들을 생성할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 분할 영상 생성부(200)에서 생성된 복수 개의 분할 영상들 중 서로 인접한 분할 영상들 간에는 미리 설정된 비율만큼 중첩하는 부분을 포함할 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 일 실시 예에 따른 분할 영상 생성부(200)에서 생성된 복수 개의 분할 영상들 중 서로 인접한 분할 영상들 간에는 서로 인접한 분할 영상들 각각의 영상 전체에서 10%의 비율만큼 중첩하는 부분을 포함할 수 있다.
상술한 서로 인접한 분할 영상들 간 중첩하는 부분에 대한 구체적인 설명은 도 3a 내지 도 3c에서 후술하도록 한다.
위상 오차 추정부(300)는 분할 영상 생성부(200)에서 생성된 복수 개의 분할 영상들 각각의 위상 오차를 추정할 수 있다.
구체적으로, 분할 영상 생성부(200)에서 T 개에 해당하는 제1 내지 제T 분할 영상들이 생성된 경우, 본 발명의 일 실시 예에 따른 위상 오차 추정부(300)는 생성된 제1 내지 제T 분할 영상들 각각으로부터 위상 오차를 추정할 수 있다.
즉, 상술한 제1 내지 제T 분할 영상들 각각으로부터 위상 오차를 추정하여 T 개에 해당하는 제1 내지 제T 위상 오차를 추정할 수 있다.
상술한 제1 위상 오차는 제1 분할 영상으로부터 추정된 위상 오차를 나타내고, 이와 같은 방식으로 상술한 제T 위상 오차는 제T 분할 영상으로부터 추정된 위상 오차를 나타낸다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 위상 오차 추정부(300)는 위상 기울기 자동초점(Phase gradient Autofocus, PGA) 기법을 적용하여 분할 영상 생성부(200)에서 생성된 복수 개의 분할 영상들인 제1 내지 제T 분할 영상들 각각의 위상 오차를 추정할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 위상 오차 추정부(300)는 위상 기울기 자동초점(PGA) 기법에 해당하는 선형불편최소분산(LUMV, Linear Unbiased Minimum Variance)을 사용하여 분할 영상 생성부(200)에서 생성된 복수 개의 분할 영상들인 제1 내지 제T 분할 영상들 각각의 위상 오차를 추정할 수 있다.
상술한 위상 기울기 자동초점(PGA) 기법은 초점이 맞지 않는 영상으로부터 위상 오차의 미분치를 추정하고, 추정된 위상 오차의 미분치를 적분하여 보상해야 할 위상 성분을 구하는 기법을 나타낼 수 있다.
구체적으로, 상술한 위상 기울기 자동초점(PGA) 기법은 각 레인지 빈에 대해서, 신호의 크기가 가장 큰 레인지 빈을 선택하여 영상의 중심에 해당하는 원점으로 천이 시킨 후 적절한 윈도우를 사용하여 위상보상추정에 불필요한 정보를 제거하고, 이렇게 제거된 영상으로부터 상술한 위상 오차를 추정하는 기법을 나타낸다.
단, 상술한 위상 기울기 자동초점(PGA) 기법을 적용하여 분할 영상의 위상 오차를 추정하는 방법은 본 발명의 일 실시 예를 설명하기 위한 예시일 뿐 이에 한정되는 것은 아니며, 분할 영상의 위상 오차를 추정하는 다양한 방법이 적용될 수 있다.
영상 처리부(400)는 위상 오차 추정부(300)에서 추정된 복수 개의 분할 영상들 각각의 위상 오차에 기초하여 영상 형성부(100)에서 형성된 영상이 선명하도록 복원할 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 영상 처리부(400)는 서로 인접한 분할 영상들 간 중첩하는 부분을 제거하고, 위상 오차 추정부(300)에서 추정된 복수 개의 분할 영상들 각각의 위상 오차에 기초하여 상술한 복원 영상을 생성할 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 처리부(400)는 정규화된 상호 상관관계(normalised cross correlation, NCC) 기법을 이용하여 서로 인접한 분할 영상들 간 중첩하는 부분을 제거할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 처리부(400)는 위상 오차 추정부(300)에서 추정된 복수 개의 분할 영상들을 움직이면서 상호 상관관계가 가장 커지는 위치를 찾아내어 서로 인접한 분할 영상들 간 중첩하는 부분을 제거하여 복원 영상을 생성할 수 있다.
단, 상술한 정규화된 상호 상관관계(NCC)를 이용하여 서로 인접한 분할 영상들 간 중첩하는 부분을 제거하는 방법은 본 발명의 일 실시 예를 설명하기 위한 예시일 뿐 이에 한정되는 것은 아니며, 서로 인접한 분할 영상들 간 중첩하는 부분을 제거하는 다양한 방법이 적용될 수 있다.
상술한 복원 영상을 생성하는 구체적인 방법에 대해서는 도 2를 참조하여 함께 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 처리부의 구성을 구체적으로 도시한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 처리부(400)는 위상 오차 보상부(410), 절대값 산출부(420), 비용함수 연산부(430) 및 위상 오차 보상 영상 선택부(440)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 처리부(400)는 도 1에서 예시적으로 도시한 다양한 구성요소들 중에서 일부 구성요소를 생략하거나 다른 구성요소를 추가로 포함할 수 있다.
위상 오차 보상부(410)는 위상 오차 추정부(300)에서 추정된 복수 개의 분할 영상들 각각의 위상 오차 전부를 분할 영상 생성부(200)에서 생성된 복수 개의 분할 영상들 각각에 대해 하나씩 모두 보상하여 위상 오차가 보상된 복수 개의 위상 오차 보상 영상들을 생성할 수 있다.
일반적으로, 표적이 이동하면 표적으로부터 수신된 레이더 신호에는 표적의 이동에 의한 위상 오차가 포함되어서 레이더 영상이 흐려지게 된다. 상술한 현상은 표적의 이동에 의한 도플러(Doppler) 효과에 의해 발생하는 위상 오차에 의하여 레이더 영상이 영향을 받기 때문이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 위상 오차 보상부(410)는 기준점에 대해 인공위성, 비행체 또는 무인기와 같은 레이더를 탑재한 탑재체의 속도 및 각 방향으로의 가속도를 추정하여 탑재체가 이동하는 플랫폼의 공간 내의 움직임에 따라 각각의 레이더 샘플의 위상을 천이시키는 방법과 같은 움직임 보상(motion compensation) 방법을 이용하여 복수 개의 위상 오차 보상 영상들을 생성할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 위상 오차 보상부(410)는 위상 오차 추정부(300)에서 추정된 제1 내지 제T 위상 오차들 전부를 분할 영상 생성부(200)에서 생성된 제1 내지 제T 분할 영상들 각각에 대해 하나씩 보상하여 위상 오차가 보상된 T x T 개의 위상 오차 보상 영상들을 생성할 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 일 실시 예에 따른 위상 오차 보상부(410)는 위상 오차 추정부(300)에서 추정된 제1 내지 제T 위상 오차들 전부를 제1 분할 영상에 각각 보상하여 제1-1 내지 제1-T 위상 오차 보상 영상들을 생성할 수 있고, 또한, 위상 오차 보상부(410)는 상술한 제1-1 내지 제1-T 위상 오차 보상 영상들을 생성하는 과정을 반복하여 위상 오차 추정부(300)에서 추정된 제1 내지 제T 위상 오차들 전부를 제T 분할 영상에 각각 보상하여 제T-1 내지 제T-T 위상 오차 보상 영상들을 생성하여 총 T x T 개의 위상 오차 보상 영상들을 생성할 수 있다.
상술한 제1-1 내지 제1-T 위상 오차 보상 영상들은 제1 위상 오차 보상 영역으로 구분될 수 있고, 제T-1 내지 제 T-T 위상 오차 보상 영상들은 제T 위상 오차 보상 영역으로 구분될 수 있으며, 상술한 T x T 개의 위상 오차 보상 영상들은 총 T 개의 위상 오차 보상 영역들로 구분될 수 있다.
절대값 산출부(420)는 위상 오차 보상부(410)에서 위상 오차가 보상된 복수 개의 위상 오차 보상 영상들 각각의 절대값을 산출할 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 절대값 산출부(420)는 위상 오차 보상부(410)에서 위상 오차가 보상된 T x T 개의 위상 오차 보상 영상들 각각의 절대값을 산출할 수 있다. 즉, 절대값 산출부(420)는 제1 내지 제T 위상 오차 보상 영역들 각각에 포함된 복수 개의 위상 오차 보상 영상들에 대한 절대값을 산출할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시 예에 따른 절대값 산출부(420)는 제1 내지 제T 위상 오차 보상 영역들 각각에 포함된 복수 개의 위상 오차 보상 영상들을 구성하는 픽셀들 각각에 대한 절대값을 산출할 수 있다.
비용함수 연산부(430)는 제1 내지 제T 위상 오차 보상 영역들 각각에서 복원 영상의 생성에 적용할 최적의 위상 오차 보상 영상을 제1 내지 제T 위상 오차 보상 영역들 각각에 포함된 복수 개의 위상 오차 보상 영상들 중에서 선택하기 위한 기준을 제시하는 비용함수를 복수 개의 위상 오차 보상 영상들 각각의 절대값과 미리 설정된 임계치의 크기를 비교하여 연산할 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 비용함수 연산부(430)는 아래의 수학식 1에 나타난 비용함수를 연산하여 제1 내지 제T 위상 오차 보상 영역들 각각에서 복원 영상의 생성에 적용할 최적의 위상 오차 보상 영상을 선택하기 위한 기준 값에 해당하는 비용함수의 값을 산출할 수 있다.
Figure 112018113569963-pat00001
상술한 수학식 1 중 imaget(m,n)에서 t는 위상 오차 보상 영상이 몇 번째인지를 나타내며, (m, n) (m, n은 자연수)은 M x N에 해당하는 t 번째 위상 오차 보상 영상에서의 픽셀 위치를 나타낸다. 따라서, │imaget(m, n)│는 t번째 위상 오차 보상 영상의 픽셀 위치인 (m, n)에서의 위상 오차 보상 영상 픽셀의 절대값을 나타낸다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 비용함수 연산부(430)는 절대값 산출부(420)에서 산출된 위상 오차 보상 영상의 픽셀 위치인 (m, n)에서의 절대값과 미리 설정된 임계치를 비교하여 임계치보다 큰 절대값을 가지는 위상 오차 보상 영상의 픽셀에는 1의 값을 반영하고, 임계치보다 같거나 작은 절대값을 가지는 위상 오차 보상 영상의 픽셀에는 0의 값을 반영함으로써, 위상 오차 보상 영상을 구성하는 픽셀들 각각에 반영된 값을 합산하여 제1 내지 제T 위상 오차 보상 영역들에 각각 포함된 위상 오차 보상 영상들의 비용함수의 값을 산출할 수 있다.
위상 오차 보상 영상 선택부(440)는 절대값 산출부(420)에서 산출된 복수 개의 위상 오차 보상 영상들을 구성하는 픽셀들 각각의 절대값과 미리 설정된 임계치와의 크기 비교에 따라 산출된 복수 개의 위상 오차 보상 영상들의 비용함수 값을 고려하여 제1 내지 제T 위상 오차 보상 영역들 각각에서 복원 영상의 생성에 적용할 최적의 위상 오차 보상 영상을 선택할 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 위상 오차 보상 영상 선택부(440)는 비용함수 연산부(430)에서 산출된 제1 내지 제T 위상 오차 보상 영역들 각각에 포함된 복수 개의 위상 오차 보상 영상들의 비용함수의 값 중 각각의 제1 내지 제T 위상 오차 보상 영역들에서 위상 오차 보상 영상의 비용함수의 값이 최소가 되는 최적의 위상 오차 보상 영상을 선택할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 위상 오차 보상 영상 선택부(440)는 제1 내지 제T 위상 오차 보상 영역 별로 최적의 위상 오차 보상 영상을 선택하여 총 T개의 최적의 제1 내지 제T 위상 오차 보상 영상을 선택할 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 일 실시 예에 따른 위상 오차 보상 영상 선택부(440)는 제1 위상 오차 보상 영역에 포함된 제1-1 내지 제1-T 위상 오차 보상 영상들 중에서 제1-1 내지 제1-T 위상 오차 보상 영상들 각각의 비용함수의 값을 비교하여 제1 위상 오차 보상 영역에서 비용함수의 제일 작은 값에 해당하는 위상 오차 보상 영상인 최적의 제1 위상 오차 보상 영상을 선택할 수 있다. 상술한 과정을 반복하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 위상 오차 보상 영상 선택부(440)는 제T 위상 오차 보상 영역에 포함된 제T-1 내지 제T-T 위상 오차 보상 영상들 중에서 하나의 최적의 제T 위상 오차 보상 영상을 선택할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 처리부(400)는 상술한 방법에 의해 선택된 T 개의 최적의 제1 내지 제T 위상 오차 보상 영상들을 접합하여 복원 영상을 생성할 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 영상 처리부(400)는 상술한 방법에 의해 선택된 T 개의 최적의 제1 내지 제T 위상 오차 보상 영상들의 중첩 부분을 고려하여 복원 영상을 생성할 수 있다.
구체적으로, 복원 영상을 생성시 최적의 제1 위상 오차 보상 영상이 최적의 제2 위상 오차 보상 영상과 접합하고, 최적의 제2 위상 오차 보상 영상은 최적의 제1 위상 오차 보상 영상 및 최적의 제3 위상 오차 보상 영상과 접합하는 경우, 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 영상 처리부(400)는 최적의 제1 위상 오차 보상 영상과 최적의 제2 위상 오차 보상 영상이 중첩하는 제1 중첩 영상 부분을 최적의 제1 위상 오차 보상 영상 또는 최적의 제2 위상 오차 보상 영상 중 어느 하나의 최적의 위상 오차 보상 영상에서 제거하고 접합하여 복원 영상을 생성할 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 영상 처리부(400)는 상술한 방법 외에 최적의 제1 위상 오차 보상 영상 및 최적의 제2 위상 오차 보상 영상 모두에서 제1 중첩 영상 부분 중 미리 설정된 비율만큼 각각 제거하고 접합하여 복원 영상을 생성할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 SAR 영상 복원 장치(10)는 디스플레이부(도면에 미도시)를 더 포함할 수 있다. 상술한 디스플레이부는 영상 처리부(400)에서 획득된 영상 품질을 향상시킨 복원 영상을 사용자에게 제공하도록 디스플레이 할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이부는 영상 형성부(100)에서 형성된 흐릿한 SAR 영상의 화질이 개선된 고해상도 SAR 복원 영상을 디스플레이하여 사용자에게 제공할 수 있다.
지금까지 도 1 및 도 2를 참고하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 SAR 영상 복원 장치에 대해서 설명하였다.
그러나, 도 1 및 도 2에 예시된 구성부들에 대한 구분은 각 구성부가 담당하는 주기능 별로 구분한 것에 불과함을 명확히 하고자 한다. 즉, 2개 이상의 구성부가 하나의 구성부로 합쳐지거나 또는 하나의 구성부가 보다 세분화된 기능별로 2개 이상으로 분화되어 구비될 수도 있다. 그리고 구성부 각각은 자신이 담당하는 주기능 이외에도 다른 구성부가 담당하는 기능 중 일부 또는 전부의 기능을 추가적으로 수행할 수도 있으며, 구성부 각각이 담당하는 주기능 중 일부 기능이 다른 구성부에 의해 전담되어 수행될 수도 있음은 물론이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 SAR 영상을 복원하는 방법을 구체적으로 설명하기 위한 도면을 나타낸 것이다.
도 3a를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 형성부(100)는 미리 설정된 영역을 탐지하기 위한 신호를 수신하고, 수신된 신호에 관한 원시 데이터로부터 미리 설정된 영역을 구별할 수 없을 정도에 해당하는 선명하지 않은 흐릿한 SAR 영상(101)을 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 분할 영상 생성부는 영상 형성부에서 형성된 흐릿한 SAR 영상(101)을 방위 방향으로 분할하여 복수 개의 분할 영상들인 제1 내지 제4 분할 영상들(201 내지 204)인 I1 내지 I4 영상들(201 내지 204)을 생성할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 제1 분할 영상(201)인 I1 영상(201)과 제2 분할 영상(202)인 I2 영상(202)이 중첩하는 영상에 해당하는 부분 중 I1 영상(201)에 포함된 중첩 부분을 제1-1 중첩 영상(201a) 및 I2 영상(202)에 포함된 중첩 부분을 제2-1 중첩 영상(202a)으로 나타낼 수 있다.
상술한 방법과 같은 방법으로 본 발명의 일 실시 예에 따른 제2 분할 영상(202)인 I2 영상(202)과 제3 분할 영상(203)인 I3 영상(203)이 중첩하는 영상에 해당하는 부분 중 I2 영상(202)에 포함된 중첩 부분을 제2-3 중첩 영상(202b) 및 I3 영상(203)에 포함된 중첩 부분을 제3-2 중첩 영상(203a)으로 나타낼 수 있다. 제3 분할 영상(203)인 I3 영상(203)과 제4 분할 영상(204)인 I4 영상(204)이 중첩하는 영상에 해당하는 부분 중 I3 영상(203)에 포함된 중첩 부분을 제3-4 중첩 영상(203b) 및 I4 영상(204)에 포함된 중첩 부분을 제4-3 중첩 영상(204a)으로 나타낼 수 있다.
즉, I1 영상(201)은 SAR 영상이 분할될 때 인접한 영상이 I2 영상(202) 뿐이므로 중첩 부분은 I2 영상(202)과 중첩하는 부분인 제1-1 중첩 영상(201a)만을 포함하고, 마찬가지로 I4 영상(204)은 SAR 영상이 분할될 때 인접한 영상이 I3 영상(203) 뿐이므로 중첩 부분은 I3 영상(203)과 중첩하는 부분인 제4-3 중첩 영상(204a)만을 포함하지만, I2 영상(202)은 I1 영상(201) 및 I3 영상(203)인 두 개의 영상과 인접한 영상이므로 I1 영상(201)과 중첩하는 부분인 제2-1 중첩 영상(202a) 및 I3 영상(203)과 중첩하는 부분인 제2-3 중첩 영상(202b)을 포함하고 마찬가지고 I3 영상(203)은 I2 영상(202)과 중첩하는 부분인 제3-2 중첩 영상(203a) 및 I4 영상(204)과 중첩하는 부분인 제3-4 중첩 영상(203b)을 포함한다.
단, 상술한 예시는 본 발명의 일 실시 예를 설명하기 위한 예시일 뿐 이에 한정되는 것은 아니다.
도 3b를 함께 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 위상 오차 추정부는 분할 영상 생성부(200)에서 분할된 영상인 I1 내지 I4 영상(204) 각각의 위상 오차를 추정할 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 위상 오차 추정부(300)는 I1 영상(201)의 위상 오차에 해당하는 제1 위상 오차인 φ1, I2 영상(202)의 위상 오차에 해당하는 제2 위상 오차인 φ2, I3 영상(203)의 위상 오차에 해당하는 제3 위상 오차인 φ3 및 I4 영상(204)의 위상 오차에 해당하는 제4 위상 오차인 φ4를 각각 추정할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 위상 오차 추정부(300)는 PGA 기법을 적용하여 I1 내지 I4 영상(204)으로부터 상술한 제1 내지 제4 위상 오차(φ1 내지 φ4)를 추정할 수 있다. 단, 상술한 예시는 본 발명의 일 실시 예를 설명하기 위한 예시일 뿐 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 위상 오차 보상부는 위상 오차 추정부에서 추정된 제1 내지 제4 위상 오차(φ1 내지 φ4) 전부를 I1 내지 I4 영상(204) 각각에 대해 하나씩 모두 보상하여 복수 개의 위상 오차 보상 영상들을 생성할 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 위상 오차 보상부는 I1 영상(201)에 대해 제1 내지 제4 위상 오차(φ1 내지 φ4)를 각각 보상하여 위상 오차가 보상된 제1-1 위상 오차 보상 영상(411a)인 I1φ1 영상(411a), 제1-2 위상 오차 보상 영상(411b)인 I1φ2 영상(411b), 제1-3 위상 오차 보상 영상(411c)인 I1φ3 영상(411c) 및 제1-4 위상 오차 보상 영상(411d)인 I1φ4 영상(411d)을 생성할 수 있다. 상술한 I1φ1 영상(411a), I1φ2 영상(411b), I1φ3 영상(411c) 및 I1φ4 영상(411d)은 모두 제1 분할 영상인 I1 영상(201)에 대해 위상 오차를 보상한 경우에 나타나는 영상으로 상술한 영상들을 모두 포함하는 영역을 제1 위상 오차 보상 영역(411)으로 구분할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 위상 오차 보상부는 상술한 I1 영상(201)에 대한 위상 오차를 보상한 방법과 동일한 방법으로 I2 영상(202)에 제1 내지 제4 위상 오차(φ1 내지 φ4)를 각각 보상하여 대해 I2φ1 영상, I2φ2 영상, I2φ3 영상 및 I2φ4 영상을 생성하고 I2φ1 영상, I2φ2 영상, I2φ3 영상 및 I2φ4 영상을 포함하는 영역을 제2 위상 오차 보상 영역으로 구분하며, I3 영상(203)에 제1 내지 제4 위상 오차(φ1 내지 φ4)를 각각 보상하여 대해 I3φ1 영상, I3φ2 영상, I3φ3 영상 및 I3φ4 영상을 생성하고 I3φ1 영상, I3φ2 영상, I3φ3 영상 및 I3φ4 영상을 포함하는 영역을 제3 위상 오차 보상 영역으로 구분하며, I4 영상(204)에 제1 내지 제4 위상 오차(φ1 내지 φ4)를 각각 보상하여 대해 I4φ1 영상, I4φ2 영상, I4φ3 영상 및 I4φ4 영상을 생성하고 I4φ1 영상, I4φ2 영상, I4φ3 영상 및 I4φ4 영상을 포함하는 영역을 제4 위상 오차 보상 영역으로 구분할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 절대값 산출부는 위상 오차 보상부에서 위상 오차가 보상된 제1 내지 제4 위상 오차 보상 영역에 포함된 모든 위상 오차 보상 영상들에 대한 각각의 절대값을 산출할 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 절대값 산출부는 위상 오차 보상부에서 위상 오차가 보상된 제1 내지 제4 위상 오차 보상 영역에 포함된 모든 위상 오차 보상 영상들을 구성하는 픽셀들 각각의 절대값을 산출할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 비용함수 연산부는 절대값 산출부에서 산출된 제1 내지 제4 위상 오차 보상 영역 각각에 포함된 복수 개의 위상 오차 보상 영상들을 구성하는 픽셀들 각각의 절대값들을 미리 설정된 임계치와 비교함으로써 각각의 위상 오차 보상 영상에 대한 비용함수의 값을 산출할 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시 예에 따른 비용함수 연산부는 상술한 수학식 1을 적용하여 제1 위상 오차 보상 영역(411)에 포함된 복수 개의 위상 오차 보상 영상들 각각에 대한 비용함수를 연산하여 I1φ1 영상(411a)의 비용함수의 값인 C11, I1φ2 영상(411b)의 비용함수의 값인 C12, I1φ3 영상(411c)의 비용함수의 값인 C13 및 I1φ4 영상(411d)의 비용함수의 값인 C14를 산출할 수 있으며, 상술한 과정을 반복하여 제2 내지 제4 위상 오차 보상 영역에 포함된 복수 개의 위상 오차 보상 영상들의 비용함수의 값을 산출할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 위상 오차 보상 영상 선택부는 비용함수 연산부에서 연산된 제1 내지 제4 위상 오차 보상 영역에 포함된 복수 개의 위상 보상 영상들의 비용함수의 값들을 비교하여 제1 내지 제4 위상 오차 보상 영역 각각에서 최적의 제1 내지 제4 위상 오차 보상 영상을 선택할 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 위상 오차 보상 영상 선택부는 제1 위상 오차 보상 영역(411)에 포함된 I1φ1 영상(411a), I1φ2 영상(411b), I1φ3 영상(411c) 및 I1φ4 영상(411d) 중에서 비용함수 연산부에서 I1φ1 영상(411a), I1φ2 영상(411b), I1φ3 영상(411c) 및 I1φ4 영상(411d) 영상 각각에서 산출된 비용함수의 값인 C11, C12, C13 및 C14를 비교하여 가장 작은 값에 해당하는 비용함수의 값을 가지는 위상 오차 보상 영상(411c)을 선택할 수 있다.
도 3b에서 제1 위상 오차 보상 영역(411)에 포함된 I1φ1 영상(411a), I1φ2 영상(411b), I1φ3 영상(411c) 및 I1φ4 영상(411d) 각각의 비용함수의 값들 중 I1φ3 영상(411c)의 비용함수의 값이 제일 작은 경우로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 위상 오차 보상 영상 선택부는 제1 위상 오차 보상 영역(411)에 포함된 복수 개의 위상 오차 보상 영상들(411a 내지 411d) 중 복원 영상을 생성하기 위한 최적의 위상 오차 보상 영상으로 I1φ3 영상(411c)을 선택할 수 있다. 따라서, 제1 위상 오차 보상 영역(411)에 포함된 복수 개의 위상 오차 보상 영상들(411a 내지 411d) 중 I1φ3 영상(411c)이 최적의 제1 위상 오차 보상 영상(441)에 해당한다. 단, 상술한 예시는 본 발명의 일 실시 예를 설명하기 위한 예시일 뿐 이에 한정되는 것은 아니다.
도 3c를 참조하면, 상술한 방법과 동일한 방법으로 본 발명의 일 실시 예에 따른 위상 오차 보상 영상 선택부는 제2 내지 제4 위상 오차 보상 영역에 포함된 복수 개의 위상 오차 보상 영상들 중 제2 내지 제4 위상 오차 보상 영역 각각에서 최적의 제2 내지 제4 위상 오차 보상 영상(442 내지 444)을 하나씩 선택할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 처리부는 상술한 방법에 의해 선택된 최적의 제1 내지 제4 위상 오차 보상 영상들(441 내지 444)을 접합하여 영상 형성부에서 형성되었던 SAR 영상의 화질을 개선한 복원 영상(401)을 생성할 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 처리부는 상술한 방법에 의해 선택된 최적의 제1 내지 제4 위상 오차 보상 영상들(441 내지 444) 각각 서로 인접하는 위상 오차 보상 영상들 간 중첩하는 부분들(441a, 442a, 442b, 443a, 443b 및 444a)을 전술한 바와 같은 방법으로 제거하고 접합하여 영상 형성부에서 형성되었던 SAR 영상의 화질을 개선한 복원 영상(401)을 생성할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 처리부는 상술한 최적의 제1 내지 제4 위상 오차 보상 영상들(441 내지 444) 각각 서로 인접하는 위상 오차 보상 영상들 간 중첩하는 부분들(441a, 442a, 442b, 443a, 443b 및 444a)을 정규화된 상호 상관관계(NCC)를 이용하여 제거할 수 있다. 이하 도 4를 함께 참조하여 정규화된 상관관계를 이용하여 최적의 위상 오차 보상 영상을 정합하기 위한 방법을 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 최적의 위상 오차 보상 영상을 정합하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 처리부는 정규화된 상호 상관관계(NCC)를 이용하여 최적의 위상 오차 보상 영상들 각각 서로 인접하는 위상 오차 보상 영상들 간 중첩하는 부분들을 제거하여, 서로 인접하는 위상 오차 보상 영상들 간 중첩하는 부분이 각각 제거된 최적의 위상 오차 보상 영상들을 정합할 수 있다.
아래의 수학식 2는 정규화된 상호 상관관계 계수(normalised cross correlation coefficient)를 나타낸다.
Figure 112018113569963-pat00002
상술한 수학식 2를 참조하면, w(x, y)는 상관관계를 검색하기 위해 이동하는 마스크의 픽셀 값을 나타내며,
Figure 112018113569963-pat00003
는 마스크의 평균값을 나타낸다. f(x+i, y+j)는 마스크 내부에 합성 이미지의 픽셀 값을 나타내며,
Figure 112018113569963-pat00004
는 마스크와 일치하는 영역의 f(i, j)의 평균값을 나타낸다. 파라미터 K 및 L은 마스크의 크기를 나타낸다.
따라서, 상술한 최적의 제1 내지 제4 위상 오차 보상 영상들(441 내지 444) 각각 서로 인접하는 위상 오차 보상 영상들 간 중첩하는 부분들(441a, 442a, 442b, 443a, 443b 및 444a)은 최적의 제1 내지 제4 위상 오차 보상 영상들(441 내지 444) 각각과 마스크에 의해 공유된 영역을 나타낸다.
즉, 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 처리부는 정규화된 상호 상관관계를 이용하여 상술한 최적의 제1 내지 제4 위상 오차 보상 영상들(441 내지 444) 간 중첩하는 부분들(441a, 442a, 442b, 443a, 443b 및 444a)을 제거하여 중첩하는 부분들(441a, 442a, 442b, 443a, 443b 및 444a)이 제거된 최적의 제1 내지 제4 위상 오차 보상 영상들(441 내지 444)을 접합할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 SAR 영상 복원 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. SAR 영상 복원 방법은 컴퓨팅 디바이스에 의하여 수행될 수 있으며, SAR 영상 복원 장치와 동일한 방식으로 동작한다.
도 5를 참조하면, 컴퓨팅 디바이스는 미리 설정된 영역을 탐지하기 위한 신호를 수신하고, 수신된 신호에 관한 원시 데이터로부터 영상을 형성한다(S510). 상술한 원시 데이터는 SAR(Synthetic Aperture Radar) 영상을 획득하기 위한 데이터를 나타낼 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 컴퓨팅 디바이스는 SAR 영상 형성 알고리즘을 이용하여 원시 데이터로부터 SAR 영상을 형성할 수 있다. 상술한 SAR 영상 형성 알고리즘으로 PFA 기법 또는 RMA 기법이 적용될 수 있으나, 상술한 예시는 본 발명의 일 실시 예를 설명하기 위한 예시일 뿐 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 컴퓨팅 디바이스는 수신된 신호에 관한 원시 데이터를 SAR 영상으로 생성하기 위한 빔의 부엽을 감소시키기 위한 샘플링과 같은 전처리 기능을 수행할 수 있다.
또한 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 컴퓨팅 디바이스는 수신된 신호에 관한 원시 데이터를 디램핑(Deramping) 처리하여 디램핑 처리된 원시 데이터를 생성할 수 있다.
상술한 원시 데이터로부터 영상을 형성하는 구체적인 방법은 전술하였으므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.
컴퓨팅 디바이스는 형성된 영상을 미리 결정된 방법으로 분할하여 복수 개의 분할 영상들을 생성한다(S520).
구체적으로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 컴퓨팅 디바이스는 형성된 영상을 미리 결정된 방법에 따라 T 개(T는 1보다 큰 자연수)로 분할하여 T 개인 제1 내지 제T 분할 영상들을 생성할 수 있고, 상술한 미리 결정된 방법은 방위 방향으로 분할하는 것일 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 컴퓨팅 디바이스는 생성된 복수 개의 분할 영상들 중 서로 인접한 분할 영상들 간에는 미리 설정된 비율만큼 중첩하는 부분을 포함할 수 있고, 예를 들어 미리 설정된 비율은 서로 인접한 분할 영상들 각각의 영상 전체에서 10%의 비율일 수 있으나, 상술한 예시는 본 발명의 일 실시 예를 설명하기 위한 예시일 뿐 이에 한정되는 것은 아니다.
컴퓨팅 디바이스는 생성된 복수 개의 분할 영상들 각각의 위상 오차를 추정한다(S530).
본 발명의 일 실시 예에 따른 컴퓨팅 디바이스는 생성된 복수 개의 분할 영상들인 제1 내지 제T 분할 영상들 각각의 위상 오차에 해당하는 제1 내지 제T 위상 오차를 추정할 수 있다.
상술한 위상 오차를 추정하는 방법으로 위상 기울기 자동초점(Phase gradient Autofocus, PGA) 기법이 이용될 수 있다. 단, 상술한 위상 오차 추정 방법으로 적용한 위상 기울기 자동초점(PGA) 기법은 본 발명의 일 실시 예를 설명하기 위한 예시일 뿐 이에 한정되는 것은 아니다.
상술한 위상 오차를 추정하는 구체적인 방법은 전술하였으므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.
컴퓨팅 디바이스는 형성된 영상을 추정된 복수 개의 분할 영상들 각각의 위상 오차에 기초하여 복원한 복원 영상을 생성한다(S540).
본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 컴퓨팅 디바이스는 서로 인접한 분할 영상들 간 중첩하는 부분을 제거하며 복수 개의 분할 영상들 각각으로부터 추정된 위상 오차에 기초하여 상술한 복원 영상을 생성할 수 있다. 상술한 서로 인접한 분할 영상들 간 중첩하는 부분을 제거하는 방법으로 정규화된 상호 상관관계(NCC) 기법을 이용할 수 있다. 단, 상술한 예시는 본 발명의 일 실시 예를 설명하기 위한 예시일 뿐 이에 한정되는 것은 아니다.
상술한 위상 오차에 기초하여 복원 영상을 생성하는 구체적인 방법은 도 6에서 후술하도록 한다.
본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 컴퓨팅 디바이스는 상술한 방법에 의해 생성된 복원 영상을 사용자에게 제공하도록 디스플레이 할 수 있다. 즉, 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 컴퓨팅 디바이스는 흐릿한 SAR 영상의 화질을 개선한 고해상도 SAR 복원 영상을 디스플레이하여 사용자에게 제공할 수 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 복원 영상을 생성하는 방법을 구체적으로 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 컴퓨팅 디바이스는 복수 개의 분할 영상들 각각으로부터 추정된 위상 오차 전부를 복수 개의 분할 영상들 각각에 대해 하나씩 모두 보상하여 위상 오차가 보상된 복수 개의 위상 오차 보상 영상들을 생성한다(S610).
본 발명의 일 실시 예에 따른 컴퓨팅 디바이스는 움직임 보상 방법을 이용하여 복수 개의 위상 오차 보상 영상들을 생성할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 컴퓨팅 디바이스는 복수 개의 분할 영상들인 제1 내지 제T 분할 영상들로부터 추정된 제1 내지 제T 위상 오차들 전부를 제1 내지 제T 분할 영상들 각각에 대해 하나씩 보상하여 위상 오차가 보상된 T x T 개의 위상 오차 보상 영상들을 생성할 수 있다.
상술한 위상 오차 보상 영상들을 생성하는 구체적인 방법은 전술하였으므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 컴퓨팅 디바이스는 위상 오차가 보상된 복수 개의 위상 오차 보상 영상들 각각의 절대값을 산출한다(S620).
즉, 본 발명의 일 실시 예에 따른 컴퓨팅 디바이스는 T x T 개의 위상 오차 보상 영상들 각각의 절대값을 산출할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 컴퓨팅 디바이스는 복수 개의 위상 오차 보상 영상들 중에서 복원 영상의 생성에 적용할 최적의 위상 오차 보상 영상들을 선택하기 위한 기준을 제시하는 비용함수를 복수 개의 위상 오차 보상 영상들 각각의 절대값과 미리 설정된 임계치의 크기를 비교하면서 연산하여 복수 개의 위상 오차 보상 영상들 각각의 비용함수의 값을 산출한다(S630).
본 발명의 일 실시 예에 따른 컴퓨팅 디바이스는 상술한 수학식 1에 나타난 비용함수를 연산하여 제1 내지 제T 위상 오차 보상 영역들 각각에서 복원 영상의 생성에 적용할 최적의 위상 오차 보상 영상을 선택하기 위한 기준 값에 해당하는 비용함수의 값을 산출할 수 있다.
상술한 제1 위상 오차 보상 영역은 제1 분할 영상에 대해 제1 내지 제T 위상 오차를 보상한 제1-1 내지 제1-T 위상 오차 보상 영상들을 포함하고, 제T 위상 오차 보상 영역은 제T 분할 영상에 대해 제1 내지 제T 위상 오차를 보상하는 제T-1 내지 제T-T 위상 오차 보상 영상들을 포함할 수 있다.
상술한 비용함수의 값을 산출하는 구체적인 방법은 전술하였으므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 컴퓨팅 디바이스는 복수 개의 위상 오차 보상 영상들 각각에서 산출된 절대값과 미리 설정된 임계치와의 크기 비교에 따라 산출된 비용함수 값을 고려하여 복원 영상의 생성에 적용할 최적의 위상 오차 보상 영상들을 선택한다(S640).
구체적으로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 컴퓨팅 디바이스는 제1 내지 제T 위상 오차 보상 영역들 각각에 포함된 복수 개의 위상 오차 보상 영상들의 비용함수의 값 중 각각의 제1 내지 제T 위상 오차 보상 영역들에서 위상 오차 보상 영상의 비용함수의 값이 최소가 되는 최적의 위상 오차 보상 영상을 선택할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 위상 컴퓨팅 디바이스는 상술한 방법에 의해 비용함수의 값이 최소가 되는 최적의 위상 오차 보상 영상을 제1 내지 제T 위상 오차 보상 영역 별에서 각각 선택하여 총 T개의 최적의 제1 내지 제T 위상 오차 보상 영상을 선택할 수 있다.
상술한 최적의 위상 오차 보상 영상을 선택하는 구체적인 방법은 전술하였으므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 컴퓨팅 디바이스는 선택된 최적의 위상 오차 보상 영상들을 접합하여 복원 영상을 생성한다(S650).
또한, 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 컴퓨팅 디바이스는 상술한 방법에 의해 선택된 T 개의 최적의 제1 내지 제T 위상 오차 보상 영상들의 중첩 부분을 고려하여 복원 영상을 생성할 수 있다. 상술한 중첩 부분을 고려하여 복수 개의 최적의 위상 오차 보상 영상들로부터 복원 영상을 생성하는 구체적인 방법은 전술하였으므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.
도 5 및 도 6에서는 각각의 과정을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나 이는 예시적으로 설명한 것에 불과하고, 이 분야의 기술자라면 본 발명의 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 도 5 및 도 6에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 또는 하나 이상의 과정을 병렬적으로 실행하거나 다른 과정을 추가하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이다.
따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 SAR 영상 복원 장치는 분할 영상마다 위상 오차를 추출하여 영상을 복원하므로 특정 위치에 대한 위상 오차 추정의 정확도를 증가시킬 수 있고, 분할 영상 형성 시 중첩 부분을 고려하여 분할 영상을 생성하므로 분할 영상을 다시 합성 시 불연속 점을 제거 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 SAR 영상 복원 장치는 상술한 복원 방법을 이용하여 음영 지역이 많은 영역과 같이 위상 오차를 추정할 수 없는 영역, 방위 방향으로 넓은 영역 또는 표적을 구분하기 어려울 정도의 흐릿한 화질을 가지는 영상의 화질을 개선하여 선명한 화질을 갖는 SAR 복원 영상을 생성할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 기재되어 있다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 또한, 이와 같은 컴퓨터 프로그램은 USB 메모리, CD 디스크, 플래쉬 메모리 등과 같은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시 예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 기록 매체로서는 자기기록매체, 광 기록매체 등이 포함될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: SAR 영상 복원 장치 300: 위상 오차 추정부
100: 영상 형성부 400: 영상 처리부
200: 분할 영상 생성부

Claims (13)

  1. 미리 설정된 영역을 탐지하기 위한 신호를 수신하고, 상기 수신된 신호에 관한 원시 데이터(Raw data)로부터 영상을 형성하는 영상 형성부;
    상기 형성된 영상을 미리 결정된 방법으로 분할하여 복수 개의 분할 영상들을 생성하는 분할 영상 생성부;
    상기 생성된 복수 개의 분할 영상들 각각의 위상 오차를 추정하는 위상 오차 추정부; 및
    상기 형성된 영상을 상기 추정된 복수 개의 분할 영상들 각각의 위상 오차에 기초하여 복원한 복원 영상을 생성하는 영상 처리부;를 포함하되,
    상기 영상 처리부는, 상기 위상 오차를 기반으로 상기 복수 개의 분할 영상 각각에 대한 위상 오차 보상 영상을 생성하고, 소정의 비용함수를 기반으로 복수 개의 상기 위상 오차 보상 영상 중 최적의 위상 오차 보상 영상을 선택하여 상기 복원 영상을 생성하는 것을 특징으로 하는 SAR 영상 복원 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 위상 오차 추정부는,
    상기 복수 개의 분할 영상들인 제1 내지 제T (T는 1보다 큰 자연수) 분할 영상들 각각의 위상 오차인 제1 내지 제T 위상 오차를 추정하고,
    상기 영상 처리부는,
    상기 추정된 제1 내지 제T 위상 오차 전부를 상기 생성된 제1 내지 제T 분할 영상들 각각에 대해 하나씩 모두 보상하여 위상 오차가 보상된 복수 개의 위상 오차 보상 영상들을 생성하는 위상 오차 보상부;
    상기 생성된 복수 개의 위상 오차 보상 영상들 각각의 절대값을 산출하는 절대값 산출부;
    상기 복원 영상의 생성에 적용할 최적의 위상 오차 보상 영상들을 상기 복수 개의 위상 오차 보상 영상들 중에서 선택하기 위한 기준을 제시하는 비용함수를 상기 산출된 복수 개의 위상 오차 보상 영상들을 구성하는 픽셀들 각각의 절대값과 미리 설정된 임계치의 크기를 비교하여 상기 복수 개의 위상 오차 보상 영상들 각각에 대한 비용함수의 값을 산출하는 비용함수 연산부; 및
    상기 산출된 복수 개의 위상 오차 보상 영상들 각각에 대한 비용함수의 값을 서로 비교하여 상기 복수 개의 위상 오차 보상 영상들 중에서 상기 복원 영상의 생성에 적용할 복수 개의 최적의 위상 오차 보상 영상들을 선택하는 위상 오차 보상 영상 선택부;를 포함하고,
    상기 선택된 복수 개의 최적의 위상 오차 보상 영상들을 접합하여 상기 복원 영상을 생성하는 것을 특징으로 하는 SAR 영상 복원 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수 개의 위상 오차 보상 영상들 중 상기 추정된 제1 내지 제T 위상 오차 전부를 상기 제1 분할 영상에 모두 보상하여 생성된 제1-1 내지 제1-T 위상 오차 보상 영상들은 제1 위상 오차 보상 영역에 포함되고, 상기 추정된 제1 내지 제T 위상 오차 전부를 상기 제T 분할 영상에 모두 보상하여 생성된 제T-1내지 제T-T 위상 오차 보상 영상들은 제T 위상 오차 보상 영역에 포함되며,
    상기 위상 오차 보상 영상 선택부는,
    상기 산출된 제1 내지 제T 위상 오차 보상 영역들 각각에 포함된 복수 개의 위상 오차 보상 영상들에 대한 비용함수의 값을 상기 제1 내지 제T 위상 오차 보상 영역 별로 비교하여 상기 제1 내지 제T 위상 오차 보상 영역들 각각에 포함된 복수 개의 위상 오차 보상 영상들 중에서 상기 제1 내지 제T 위상 오차 보상 영역 별로 각각 상기 비용함수의 값이 최소가 되는 최적의 제1 내지 제T 위상 오차 보상 영상을 선택하는 것을 특징으로 하는 SAR 영상 복원 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 비용함수 연산부는,
    상기 미리 설정된 임계치와 상기 산출된 복수 개의 위상 오차 보상 영상들을 구성하는 픽셀들 각각의 절대값을 비교하여 상기 복수 개의 위상 오차 보상 영상들 중 상기 미리 설정된 임계치보다 큰 절대값을 가지는 위상 오차 보상 영상의 픽셀에는 1의 값을 반영하고, 임계치보다 같거나 작은 절대값을 가지는 위상 오차 보상 영상의 픽셀에는 0의 값을 반영하여 상기 반영된 위상 오차 보상 영상을 구성하는 픽셀들 각각의 값을 합산하여 상기 제1 내지 제T 위상 오차 보상 영역들에 각각 포함된 복수 개의 위상 오차 보상 영상들의 비용함수의 값을 산출하는 것을 특징으로 하는 SAR 영상 복원 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 생성된 복수 개의 분할 영상들 중 서로 인접한 분할 영상들 간에는 미리 설정된 비율만큼 중첩하는 부분을 포함하고,
    상기 영상 처리부는 상기 서로 인접한 분할 영상들 간 미리 설정된 비율만큼 중첩하는 부분을 제거하여 상기 복원 영상을 생성하는 것을 특징으로 하는 SAR 영상 복원 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 생성된 복수 개의 분할 영상들 중 서로 인접한 분할 영상들 간에는 상기 서로 인접한 분할 영상들 각각의 영상 전체에서 10%의 비율만큼 중첩하는 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 SAR 영상 복원 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 영상 처리부는,
    상기 위상 오차 추정부에서 추정된 복수 개의 분할 영상들을 움직이면서 상호 상관관계가 가장 커지는 위치를 찾아내어 상기 서로 인접한 분할 영상들 간 중첩하는 부분을 제거하여 상기 복원 영상을 생성하는 것을 특징으로 하는 SAR 영상 복원 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 영상 형성부는,
    평면파 근사화를 적용하여 수신 신호의 스펙트럼을 극 좌표 형태로 모델링하는 PFA(Polar Format Algorithm) 기법을 적용하여 상기 원시 데이터로부터 SAR 영상을 형성하는 것을 특징으로 하는 SAR 영상 복원 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 위상 오차 추정부는,
    초점이 맞지 않는 영상으로부터 위상 오차의 미분치를 추정하고 적분하여 보상해야 할 위상 성분을 구하는 위상 기울기 자동초점(Phase gradient Autofocus) 기법을 적용하여 상기 생성된 복수 개의 분할 영상들 각각의 위상 오차를 추정하는 것을 특징으로 하는 SAR 영상 복원 장치.
  10. 컴퓨팅 디바이스에 의한 SAR 영상 복원 방법에 있어서,
    미리 설정된 영역을 탐지하기 위한 신호를 수신하고, 상기 수신된 신호에 관한 원시 데이터(Raw data)로부터 영상을 형성하는 단계;
    상기 형성된 영상을 미리 결정된 방법으로 분할하여 복수 개의 분할 영상들을 생성하는 단계;
    상기 생성된 복수 개의 분할 영상들 각각의 위상 오차를 추정하는 단계; 및
    상기 형성된 영상을 상기 추정된 복수 개의 분할 영상들 각각의 위상 오차에 기초하여 복원한 복원 영상을 생성하는 단계;를 포함하되,
    상기 복원 영상을 생성하는 단계는, 상기 위상 오차를 기반으로 상기 복수 개의 분할 영상 각각에 대한 위상 오차 보상 영상을 생성하고, 소정의 비용함수를 기반으로 복수 개의 상기 위상 오차 보상 영상 중 최적의 위상 오차 보상 영상을 선택하여 상기 복원 영상을 생성하는 것을 특징으로 하는 SAR 영상 복원 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 위상 오차를 추정하는 단계는,
    상기 복수 개의 분할 영상들인 제1 내지 제T (T는 1보다 큰 자연수) 분할 영상들 각각의 위상 오차인 제1 내지 제T 위상 오차를 추정하고,
    상기 복원 영상을 생성하는 단계는,
    상기 추정된 제1 내지 제T 위상 오차 전부를 상기 생성된 제1 내지 제T 분할 영상들 각각에 대해 하나씩 모두 보상하여 위상 오차가 보상된 복수 개의 위상 오차 보상 영상들을 생성하는 단계;
    상기 생성된 복수 개의 위상 오차 보상 영상들 각각의 절대값을 산출하는 단계;
    상기 복원 영상의 생성에 적용할 최적의 위상 오차 보상 영상들을 상기 복수 개의 위상 오차 보상 영상들 중에서 선택하기 위한 기준을 제시하는 비용함수를 상기 산출된 복수 개의 위상 오차 보상 영상들을 구성하는 픽셀들 각각의 절대값과 미리 설정된 임계치의 크기를 비교하여 상기 복수 개의 위상 오차 보상 영상들 각각에 대한 비용함수의 값을 산출하는 단계; 및
    상기 산출된 복수 개의 위상 오차 보상 영상들 각각에 대한 비용함수의 값을 서로 비교하여 상기 복수 개의 위상 오차 보상 영상들 중에서 상기 복원 영상의 생성에 적용할 복수 개의 최적의 위상 오차 보상 영상들을 선택하는 단계;를 포함하고,
    상기 선택된 복수 개의 최적의 위상 오차 보상 영상들을 접합하여 상기 복원 영상을 생성하는 것을 특징으로 하는 SAR 영상 복원 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 복수 개의 위상 오차 보상 영상들 중 상기 추정된 제1 내지 제T 위상 오차 전부를 상기 제1 분할 영상에 모두 보상하여 생성된 제1-1 내지 제1-T 위상 오차 보상 영상들은 제1 위상 오차 보상 영역에 포함되고, 상기 추정된 제1 내지 제T 위상 오차 전부를 상기 제T 분할 영상에 모두 보상하여 생성된 제T-1내지 제T-T 위상 오차 보상 영상들은 제T 위상 오차 보상 영역에 포함되며,
    상기 복수 개의 최적의 위상 오차 보상 영상들을 선택하는 단계는,
    상기 산출된 제1 내지 제T 위상 오차 보상 영역들 각각에 포함된 복수 개의 위상 오차 보상 영상들에 대한 비용함수의 값을 상기 제1 내지 제T 위상 오차 보상 영역 별로 비교하여 상기 제1 내지 제T 위상 오차 보상 영역들 각각에 포함된 복수 개의 위상 오차 보상 영상들 중에서 상기 제1 내지 제T 위상 오차 보상 영역 별로 각각 상기 비용함수의 값이 최소가 되는 최적의 제1 내지 제T 위상 오차 보상 영상을 선택하는 것을 특징으로 하는 SAR 영상 복원 방법.
  13. 프로세서에 의해 실행되는 것을 통하여 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 기재된 SAR 영상 복원 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
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