KR102202622B1 - Apparatus and Method for Improving Target Detection Accuracy - Google Patents

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KR102202622B1
KR102202622B1 KR1020190102586A KR20190102586A KR102202622B1 KR 102202622 B1 KR102202622 B1 KR 102202622B1 KR 1020190102586 A KR1020190102586 A KR 1020190102586A KR 20190102586 A KR20190102586 A KR 20190102586A KR 102202622 B1 KR102202622 B1 KR 102202622B1
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신희섭
옥재우
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엘아이지넥스원 주식회사
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Abstract

Disclosed are a device for improving an accuracy of detecting a target and a method thereof. The present invention includes: an image forming unit which acquires a detection signal reflected from a target and forms an initial target image using raw data regarding the detection signal; a target-of-interest image extracting unit which selects at least one target of interest from the initial target image, and generates at least one segmented image including each of the at least one interest target; and an image synthesizing unit which generates a final target image by synthesizing a target image processor for estimating a residual phase error of each of the at least one segmented image and compensating for the residual phase error and the at least one segmented image for which the residual phase error is compensated, thereby improving the accuracy of detection.

Description

표적 탐지 정확도 향상 장치 및 그 방법{Apparatus and Method for Improving Target Detection Accuracy}Apparatus and Method for Improving Target Detection Accuracy}

본 발명은 표적 탐지 정확도 향상 장치 및 그 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 원시 데이터로부터 형성된 영상을 분할하고 생성된 분할 영상을 다시 합성하여 정확도가 향상된 표적을 탐지하는 영상을 생성하는 표적 탐지 정확도 향상 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for improving target detection accuracy. More specifically, the present invention relates to a target detection accuracy improving apparatus and method for generating an image for detecting a target with improved accuracy by dividing an image formed from raw data and synthesizing the generated divided image again.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.The content described in this section merely provides background information on the present embodiment and does not constitute the prior art.

합성 개구 레이더는 일반적인 레이더들과는 달리 레이더로부터 송신되는 탐지 신호가 지상에 위치하는 물체로부터 반사되는 것을 이용하여 지상의 물체에 대한 3차원 영상 정보를 생성하여 제공하는 레이더를 나타낸다. 합성 개구 레이더의 주된 용도는 비행체에 탑재된 레이더를 이용하여 높은 크로스레인지(crossrange) 해상도의 긴 애퍼처(aperture)를 획득하기 위함으로, 이러한 합성 개구 레이더는 기상의 변화나 낮과 밤에 크게 영향을 받지 않는다. 따라서, 합성 개구 레이더는 주야간으로 해상의 감시 정찰을 위해 사용되고 있다.Unlike general radars, the composite aperture radar refers to a radar that generates and provides 3D image information about an object on the ground by using a detection signal transmitted from a radar reflected from an object located on the ground. The main use of the composite aperture radar is to obtain a long aperture with high crossrange resolution by using the radar mounted on the vehicle, and this composite aperture radar has a great effect on changes in weather and day and night. Do not receive. Therefore, synthetic aperture radars are being used for surveillance and reconnaissance on the sea, day and night.

일반적으로 넓은 영역에 대한 합성 개구 레이더 영상을 형성하기 위해 신호를 수집하는 과정에서 레이더가 탑재된 탑재체의 요동이 심할 경우 수집된 신호로부터 형성된 합성 개구 레이더 영상의 성능이 영역별로 달라지게 되므로, 합성 개구 레이더 영상 전체 영역의 화질을 개선하기 위한 기술적 필요성이 대두되고 있다.In general, in the process of collecting a signal to form a wide area composite aperture radar image, if the payload on which the radar is mounted is vibrated severely, the composite aperture formed from the collected signal varies by region, so the composite aperture There is a technical need to improve the quality of the entire radar image area.

종래에는 넓은 영역에 대한 합성 개구 레이더 영상의 화질을 고르게 개선하기 위한 영상 처리 방법에 있어서, 방위 방향으로 넓은 영역에 대한 합성 개구 레이더 영상의 경우 화질 개선이 불가능하며, 또한 레이더와 지형과의 기하 관계를 나타내는 스퀀트(Squint) 각도에 따라서 합성 개구 레이더 영상의 화질 개선을 위한 영상 처리 방법의 적용 가능여부가 달라지는 문제점이 있다.Conventionally, in the image processing method for evenly improving the image quality of a composite aperture radar image over a wide area, it is impossible to improve the image quality in the case of a composite aperture radar image over a wide area in the azimuth direction, and the geometric relationship between the radar and the terrain. There is a problem in that whether or not an image processing method for improving the image quality of a composite aperture radar image can be applied varies according to a squint angle of.

본 발명은 표적의 탐지 및 식별 확률을 높일 수 있도록 표적으로부터 반사된 탐지신호로부터 획득된 원시 데이터(Raw Data)로부터 영상을 형성하고, 형성된 영상을 부엽의 신호가 강한 관심표적을 이용하여 분할하고 생성된 적어도 하나의 분할영상 각각의 위상 오차를 추정 및 보상하여 탐지 정확도가 향상 된 영상을 생성하는 표적 탐지 정확도 향상 장치 및 그 방법을 제공함에 있다.The present invention forms an image from raw data obtained from a detection signal reflected from a target so as to increase the probability of detection and identification of a target, and divides and generates the formed image using a target of interest with a strong side lobe signal It is to provide a target detection accuracy improvement apparatus and method for generating an image with improved detection accuracy by estimating and compensating for a phase error of each of at least one divided image.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 표적 탐지 정확도 향상 장치는 상기 표적으로부터 반사된 탐지신호를 획득하고, 상기 탐지신호에 관한 원시 데이터를 이용하여 초기 표적 영상을 형성하는 영상 형성부, 상기 초기 표적 영상에서 적어도 하나의 관심표적을 선정하고, 상기 적어도 하나의 관심표적 각각을 포함하는 적어도 하나의 분할 영상을 생성하는 관심 표적 영상 추출부, 상기 적어도 하나의 분할 영상 각각의 잔여 위상 오차를 추정하고 상기 잔여 위상 오차를 보상하는 관심 표적 영상 처리부 및 상기 잔여 위상 오차 보상된 적어도 하나의 분할 영상을 합성하여 최종 표적 영상을 생성하는 영상 합성부를 포함할 수 있다.In order to achieve the above object, the apparatus for improving accuracy of target detection according to an embodiment of the present invention obtains a detection signal reflected from the target, and forms an initial target image using raw data related to the detection signal. Part, a target-of-interest image extractor for selecting at least one target of interest from the initial target image and generating at least one segmented image including each of the at least one target of interest, and a residual phase of each of the at least one segmented image A target image processing unit of interest for estimating an error and compensating for the residual phase error, and an image synthesizing unit for generating a final target image by synthesizing at least one divided image for which the residual phase error is compensated.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 컴퓨팅 디바이스에 의한 표적 탐지 정확도 향상 방법은 상기 표적으로부터 반사된 탐지신호를 획득하고, 상기 탐지신호에 관한 원시 데이터를 이용하여 초기 표적 영상을 형성하는 단계, 상기 초기 표적 영상에서 적어도 하나의 관심표적을 선정하고, 상기 적어도 하나의 관심표적 각각을 포함하는 적어도 하나의 분할 영상을 생성하는 단계, 상기 적어도 하나의 분할 영상 각각의 잔여 위상 오차를 추정하고 상기 잔여 위상 오차를 보상단계 및 상기 적어도 하나의 분할 영상을 합성하여 최종 표적 영상을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.In order to achieve the above object, a method for improving target detection accuracy by a computing device according to another embodiment of the present invention acquires a detection signal reflected from the target, and uses raw data on the detection signal to obtain an initial target. Forming an image, selecting at least one target of interest from the initial target image, generating at least one segmented image including each of the at least one target of interest, a residual phase of each of the at least one segmented image It may include estimating an error, compensating for the residual phase error, and generating a final target image by synthesizing the at least one divided image.

본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 표적 탐지 정확도 향상 방법이 컴퓨터에서 수행하기 위한 컴퓨터에서 판독 가능한 프로그램이 기록된 저장 매체를 제공할 수 있다.In order to achieve another object of the present invention, the method for improving target detection accuracy of the present invention can provide a storage medium in which a computer-readable program is recorded for execution in a computer.

이상과 같은 본 발명의 실시 예에 따르면 지상 및 해상 환경에서 획득된 비행체 레이더 영상으로부터 영상 전체의 위상 오차가 아니라 위상 오차 추정을 위해 필요한 관심 표적에 대해 부엽의 영향이 강한 신호들을 기반으로 위상 오차를 추출하기 때문에 오차 추정의 정확도가 향상되어 표적 탐지 및 식별 확률이 증가한다.According to the embodiment of the present invention as described above, the phase error is calculated based on signals having a strong side lobe influence on the target of interest required for estimating the phase error, rather than the phase error of the entire image from the aircraft radar image acquired in the ground and sea environments. Because of the extraction, the accuracy of error estimation is improved and the probability of target detection and identification increases.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따르면 잔여 위상 오차를 추정할 때 표적의 특성을 반영하므로 다양한 방향으로 생성된 관심 표적의 부엽 영향을 감소시킬 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, since the characteristics of the target are reflected when the residual phase error is estimated, the influence of the side lobe of the target of interest generated in various directions may be reduced.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 표적 탐지 정확도 향상 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 형성부의 구성을 구체적으로 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 관심 표적 영상 추출부의 구성을 구체적으로 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 관심 표적 영상 처리부의 구성을 구체적으로 나타낸 블록도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 표적 탐지 정확도 향상 장치의 구성을 구체적으로 나타낸 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 표적 탐지 정확도 향상 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 표적 탐지 정확도 향상 방법을 구체적으로 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수개의 분할 영상 각각의 잔여 위상 오차를 추정하고 보상하는 방법을 구체적으로 설명하기 위한 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 표적 탐지 정확도 향상 방법을 구체적으로 설명하기 위한 도면을 나타낸 것이다.
1 is a block diagram schematically illustrating a configuration of an apparatus for improving target detection accuracy according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram showing in detail the configuration of an image forming unit according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram showing a detailed configuration of a target image extracting unit according to an embodiment of the present invention.
4 is a block diagram showing in detail the configuration of a target image processing unit according to an embodiment of the present invention.
5 is a block diagram showing a detailed configuration of an apparatus for improving target detection accuracy according to another embodiment of the present invention.
6 is a flowchart illustrating a method of improving target detection accuracy according to an embodiment of the present invention.
7 is a flowchart specifically illustrating a method of improving target detection accuracy according to another embodiment of the present invention.
8 is a flowchart specifically illustrating a method of estimating and compensating a residual phase error of each of a plurality of divided images according to an embodiment of the present invention.
9 is a diagram illustrating in detail a method of improving target detection accuracy according to an embodiment of the present invention.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다. In order to fully understand the present invention, operational advantages of the present invention, and objects achieved by the implementation of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings illustrating preferred embodiments of the present invention and the contents described in the accompanying drawings.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 설명하는 실시 예에 한정되는 것이 아니다. 그리고, 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계 없는 부분은 생략되며, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 부재임을 나타낸다. Hereinafter, the present invention will be described in detail by describing a preferred embodiment of the present invention with reference to the accompanying drawings. However, the present invention may be implemented in various different forms, and is not limited to the described embodiments. Further, in order to clearly describe the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same reference numerals in the drawings indicate the same members.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함” 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 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.Throughout the specification, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included, rather than excluding other components unless specifically stated to the contrary. In addition, terms such as “... unit”, “... unit”, “module”, and “block” described in the specification mean units that process at least one function or operation, which is hardware, software, or hardware. And software.

이하, 본 발명의 일 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof may be omitted.

이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 부엽을 이용한 탐지 정확도 향상 장치 및 방법의 구성을 관련된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a configuration of an apparatus and method for improving detection accuracy using a side leaf according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the related drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 표적 탐지 정확도 향상 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.1 is a block diagram schematically illustrating a configuration of an apparatus for improving target detection accuracy according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 표적 탐지 정확도 향상 장치(10)는 영상 형성부(100), 관심 표적 영상 추출부(200), 관심 표적 영상 처리부(300), 및 영상 합성부(400)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 부엽을 이용한 탐지 정확도 향상 장치(10)는 도 1에서 예시적으로 도시한 다양한 구성요소들 중에서 일부 구성요소를 생략하거나 다른 구성요소를 추가로 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, an apparatus 10 for improving accuracy of target detection according to an embodiment of the present invention includes an image forming unit 100, a target image extracting unit 200, a target image processing unit 300, and an image synthesis. It may include a unit 400. The apparatus 10 for improving detection accuracy using a side lobe according to an embodiment of the present invention may omit some components or additionally include other components among various components exemplarily illustrated in FIG. 1.

본 발명의 일 실시 예에 따른 부엽을 이용한 탐지 정확도 향상 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.The apparatus 10 for improving detection accuracy using a side lobe according to an embodiment of the present invention moves by mounting a radar and transmits image data from a payload equipped with a radar such as an artificial satellite, a flying vehicle, or an unmanned aerial vehicle using a beam every time it moves. It can be received, and it is a small area but high resolution by adjusting the strip mode for a standard image of medium resolution, a scan mode for wide area observation of low resolution, or by adjusting the antenna beam to illuminate the continuously imaged area. Raw data may be obtained from the transmitted image data using a spotlight mode capable of obtaining an image of. However, the above-described example is only an example for explaining an embodiment of the present invention, and is not limited thereto.

본 발명의 일 실시 예에 따른 영상형성부(100)는 표적으로부터 반사된 탐지신호를 획득하고, 상기 탐지신호에 관한 원시 데이터를 이용하여 초기 표적 영상을 형성 할 수 있다.The image forming unit 100 according to an embodiment of the present invention may acquire a detection signal reflected from a target and form an initial target image using raw data related to the detection signal.

상술한 탐지신호는 항공기 또는 위성에 탑재된 안테나에서 수신된 신호일 수 있으며, 상술한 탐지신호는 해상 표적, 넓은 면적을 가지며 레이더 단면적이 큰 건물(Radar Cross Section, RCS)과 같은 표적 또는 파도와 비와 같은 해상 클러터에서 반사된 신호를 포함할 수 있다. The above-described detection signal may be a signal received from an antenna mounted on an aircraft or satellite, and the above-described detection signal is a marine target, a target such as a building with a large area and a large radar cross section (Radar Cross Section, RCS). It may include a signal reflected from the sea clutter, such as.

또한 상술한 탐지신호는 처프(chirp) 신호일 수 있다. 처프 신호는 시간에 따라 주파수가 일정하게 변하는 시간-주파수 특성을 갖는 신호를 나타낼 수 있다.In addition, the above-described detection signal may be a chirp signal. The chirp signal may represent a signal having a time-frequency characteristic in which a frequency constantly changes over time.

상술한 원시 데이터는 레이더 영상을 획득하기 위한 데이터를 나타낼 수 있다. The above-described raw data may represent data for obtaining a radar image.

본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 형성부(100)는 탐지신호에 관한 원시 데이터를 이용하여 초기 표적 영상으로 생성하기 위한 스퀸트 각도 값 재설정 및 요동 보상과 부엽 감소를 위한 불필요한 데이터를 감소 시키는 전처리 기능을 수행할 수 있고, 전처리된 데이터를 보간 및 압축하여 초기 표적 영상을 형성할 수 있다.The image forming unit 100 according to an embodiment of the present invention resets the squint angle value to generate an initial target image using raw data related to the detection signal, and performs preprocessing to reduce unnecessary data for compensation and side lobe reduction. It can perform a function, and can form an initial target image by interpolating and compressing the preprocessed data.

본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 형성부(100)는 표적을 탐지하기 위한 신호를 동위상(In-Phase) 채널 및 반대위상(Quadrature-Phase) 채널인 I/Q 두 채널로 신호를 수신할 수 있고, 수신된 I/Q 형태의 레이더 원시 데이터에 대해서 레이더 영상으로 생성하기 위한 요동보상 및 불필요한 도플러 대역폭을 제거하여 빔의 부엽을 감소시키기 위한 전처리 기능을 수행할 수 있으며, 전처리된 데이터를 보간 및 압축하여 레이더 영상을 형성할 수 있다.The image forming unit 100 according to an embodiment of the present invention receives a signal for detecting a target through two I/Q channels, an in-phase channel and a quadrature-phase channel. It is possible to perform a pre-processing function to reduce the side lobe of the beam by removing unnecessary Doppler bandwidth and shaking motion compensation for generating a radar image for the received I/Q type radar raw data, and interpolating the pre-processed data. And compression to form a radar image.

상술한 초기 표적 영상을 형성하는 구체적인 방법은 도 2를 함께 참조하여 설명하도록 한다.A detailed method of forming the above-described initial target image will be described with reference to FIG. 2.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상형성부의 구성을 구체적으로 나타낸 블록도이다.2 is a block diagram showing in detail the configuration of an image forming unit according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상형성부(100)는 재설정부(110), 전처리부(120) 및 영상생성부(130)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the image forming unit 100 according to an embodiment of the present invention may include a reset unit 110, a preprocessor 120, and an image generation unit 130.

본 발명의 일 실시 예에 따른 재설정부(110)는 수신된 신호에 관한 원시 데이터의 스퀸트 각도 값을 재설정한다.The reset unit 110 according to an embodiment of the present invention resets the squint angle value of the raw data related to the received signal.

여기서 스퀸트 각도는 항공기 또는 위성에 탑재된 안테나의 빔이 표적을 향하는 축과 안테나가 지면에 수직으로 향하는 축이 이루는 각도를 말한다. Here, the squint angle refers to an angle between an axis in which the beam of an antenna mounted on an aircraft or satellite is directed toward a target and an axis in which the antenna is directed perpendicular to the ground.

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. 여기서 스퀸트 각도의 변화는 도플러 중심주파수(Doppler Centroid)를 변화시킨다. 도플러 중심주파수는 레이더 센서가 방출하는 빔의 센터에 해당하는 도플러 주파수를 의미하는 것으로, 비행체 레이더 영상에서 도플러 주파수는 비행체 레이더 영상의 비행방향으로의 주파수 영역을 의미한다. In general, when the target moves, the radar signal received from the target includes a phase error due to the movement of the target, and the radar image is blurred. The above-described phenomenon is because the radar image is affected by the phase error caused by the Doppler effect caused by the movement of the target. Here, the change of the squint angle changes the Doppler Centroid. The Doppler center frequency refers to the Doppler frequency corresponding to the center of the beam emitted by the radar sensor, and the Doppler frequency in the aircraft radar image refers to the frequency domain in the flight direction of the aircraft radar image.

따라서 스퀸트 각도 값에 의해 레이더 영상의 화질은 변하게 되므로, 스퀸트 각도 값을 재설정하여 레이더 영상형성 과정에 필요한 거리 및 방위 보간 축을 재정의 해야 한다.Therefore, since the quality of the radar image is changed by the squint angle value, the distance and azimuth interpolation axis required for the radar image formation process must be redefined by resetting the squint angle value.

비행체의 이동에 따른 도플러 특성에 의해 거리방향 또는 방위방향으로 표적 의 위치가 이동되는 현상이 발생된다면 주변 클러터 신호를 제거하고 곡선 일치법(Curve Fitting)을 이용하여 스퀸트 각도를 재계산하여 거리 및 방위 보간 축을 재정의할 수 있다. 여기서 곡선 일치법(Curve Fitting)은 주변 클러터 신호가 제거된 신호를 표본화(Sampling)하고 데이터를 얻는다. 이 표본화한 데이터에 대하여 스퀸트 각도에 대한 함수(Fuction)을 계산하여 거리 및 방위 보간축을 재정의할 수 있다.If there is a phenomenon in which the position of the target is moved in the distance direction or in the azimuth direction due to the Doppler characteristic according to the movement of the vehicle, the surrounding clutter signal is removed and the squint angle is recalculated using the curve fitting method to determine the distance and Orientation interpolation axis can be redefined. Here, in the curve fitting method, the signal from which the surrounding clutter signal has been removed is sampled and data is obtained. For this sampled data, the distance and orientation interpolation axis can be redefined by calculating a function for the squint angle.

본 발명의 일 실시 예에 따른 전처리부(120)는 재계산된 스퀸트 각도를 중심으로 요동보상과 부엽 감소를 위해 불필요한 데이터를 감소시키는 전처리 기능을 수행한다.The preprocessor 120 according to an embodiment of the present invention performs a preprocessing function of reducing unnecessary data for vibration compensation and side lobe reduction based on the recalculated squint angle.

상술한 요동보상(Motion Compensation)방법으로는 인공위성, 비행체 또는 무인기와 같은 레이더를 탑재한 탑재체의 속도 및 각 방향으로의 가속도를 추정하여 움직임을 보상하는 방법으로, 기준점에 대해 탑재체가 이동하는 플랫폼의 공간 내의 움직임에 따라 각각의 레이더 샘플의 위상을 천이시키는 방법일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The motion compensation method described above is a method of compensating the motion by estimating the velocity and acceleration in each direction of a payload equipped with a radar such as an artificial satellite, an aircraft, or an unmanned aerial vehicle. The method may be a method of shifting the phase of each radar sample according to motion in space, but is not limited thereto.

본 발명의 일 실시 예에 따른 전처리부(120)는 상술한 방법에 의해 움직임이 보상된 원시 데이터를 디램핑(Deramping)처리하여 부엽 감소를 위해 불필요한 데이터를 감소시킬 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The preprocessor 120 according to an embodiment of the present invention may reduce unnecessary data for side lobe reduction by deramping the raw data whose motion is compensated by the above-described method, but is not limited thereto. .

상술한 디램핑(Deramping)처리 방법은 수신 신호에 해당하는 반사 처프 신호(Chirp signal)를 송신 신호에 해당하는 송신 처프 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.The above-described deramping processing method may be a method of directly coupling a reflection chirp signal corresponding to a received signal with a transmission chirp signal corresponding to a transmission signal. The above-described deramping processing method can be used as an advantage in terms of data amount and processing time for obtaining a high-resolution image.

본 발명의 일 실시 예에 따른 전처리부(120)는 불필요한 도플러 대역폭을 제거하여 빔의 부엽을 감소시키기 위해 수신된 신호에 관한 디램핑 처리된 원시 데이터를 샘플링 할 수 있다. 상술한 샘플링 간격은 미리 설정된 시간 간격에 따라 결정될 수 있다. The preprocessor 120 according to an embodiment of the present invention may sample deramped raw data of a received signal in order to reduce a side lobe of a beam by removing an unnecessary Doppler bandwidth. The above-described sampling interval may be determined according to a preset time interval.

본 발명의 일 실시 예에 따른 영상생성부(130)는 상기 전처리된 데이터를 재 정의된 거리 및 방위 방향 보간 축을 기반으로 거리 방향 및 방위방향으로 보간한 후 압축하여 초기 표적 영상을 생성할 수 있다.The image generator 130 according to an embodiment of the present invention may generate an initial target image by interpolating the preprocessed data in a distance direction and a direction direction based on a redefined distance and azimuth direction interpolation axis and then compressing it. .

본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 영상생성부(130)는 상기 전처리된 데이터를 레이더 영상 형성 알고리즘을 이용하여 초기 표적 영상을 생성할 수 있다.The image generator 130 according to another embodiment of the present invention may generate an initial target image using the pre-processed data using a radar image forming algorithm.

상술한 레이더 영상 형성 알고리즘으로 PFA(Polar Format Algorithm), RMA(Range Migration Algorithm) 기법이 적용 될 수 있다. As the above-described radar image forming algorithm, a Polar Format Algorithm (PFA) or Range Migration Algorithm (RMA) technique may be applied.

본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 상술한 레이더 형성 알고리즘으로 1차원 스펙트럼 보간(One-dimensional Spectrum Interpolation)을 수행하는 RMA(Range Migration Algorithm) 기법이 적용 될 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, 2차원 푸리에 역변환(inverse FT)을 수행하여 레이더 영상을 형성하는 기법을 나타낼 수 있다.A Range Migration Algorithm (RMA) technique that performs One-dimensional Spectrum Interpolation as the above-described radar formation algorithm according to another embodiment of the present invention may be applied. The RMA described above performs 2D Fourier transform of the reflected signal reflected from the target, performs 2D matched filtering, performs 1D spectral interpolation at a downrange frequency, and performs 2D Fourier transform. It may represent a technique of forming a radar image by performing inverse FT.

따라서, 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 영상생성부(130)는 상술한 RMA 기법을 적용하여 원시 데이터로부터 거리 방향으로 보간(Interpolation)하여 보간 신호를 생성하고, 상기 보간 신호를 거리 방향으로 압축할 수 있다. 또한 상술한 RMA 기법을 이용하여 방위 방향으로 보간 및 압축을 할 수 있다.Accordingly, the image generation unit 130 according to another embodiment of the present invention generates an interpolated signal by interpolating from raw data in a distance direction by applying the above-described RMA technique, and converts the interpolated signal in a distance direction. Can be compressed. In addition, it is possible to perform interpolation and compression in the azimuth direction using the above-described RMA technique.

상술한 거리 방향 및 방위 방향으로 압축된 데이터를 이용하여 초기 표적 영상을 생성 할 수 있다.An initial target image may be generated by using the data compressed in the above-described distance direction and direction direction.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 관심 표적 영상 추출부의 구성을 구체적으로 나타낸 블록도이다.3 is a block diagram showing a detailed configuration of a target image extracting unit according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 관심 표적 영상 추출부(200)는 관심표적추출부(210) 및 영상분할부(220)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, the target image extracting unit 200 according to an embodiment of the present invention may include a target target extracting unit 210 and an image splitting unit 220.

본 발명의 일 실시 예에 따른 관심 표적 영상 추출부(200)는 초기 표적 영상에서 적어도 하나의 관심표적을 선정하고, 상기 적어도 하나의 관심표적 각각을 포함하는 적어도 하나의 분할 영상을 생성한다.The target image extracting unit 200 according to an embodiment of the present invention selects at least one target of interest from the initial target image, and generates at least one segmented image including each of the at least one target of interest.

본 발명의 일 실시 예에 따른 관심표적추출부(210)는 잔여 위상 오차 추정을 위해 필요한 관심 표적인 ROI(Region of Interest)를 선정할 수 있다.The target of interest extraction unit 210 according to an embodiment of the present invention may select a region of interest (ROI) that is a target of interest necessary for estimating a residual phase error.

여기서 ROI는 관심 영역을 의미하는 것으로 입력된 영상 내에서 탐지 또는 식별을 수행할 표적의 이미지를 포함하는 영역을 의미하는 것일 수 있다.Here, ROI refers to a region of interest, and may refer to a region including an image of a target to be detected or identified within the input image.

본 발명의 일 실시 예에 따른 영상분할부(220)는 관심 표적을 기준으로 초기 표적 영상을 분할할 수 있다.The image segmentation unit 220 according to an embodiment of the present invention may segment an initial target image based on a target of interest.

본 발명의 일 실시 예에 따른 영상분할부(220)는 상술한 관심 표적 추출부(210)에서 선정된 적어도 하나의 관심표적 각각을 포함하도록 상기 초기 표적 영상을 오버랩이 포함된 영상으로 분할하여 적어도 하나의 분할영상을 생성 할 수 있다. The image segmentation unit 220 according to an embodiment of the present invention divides the initial target image into images including overlaps so as to include each of the at least one target of interest selected by the above-described target of interest extraction unit 210, One split image can be created.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 관심 표적 영상 처리부의 구성을 구체적으로 나타낸 블록도이다.4 is a block diagram showing in detail the configuration of a target image processing unit according to an embodiment of the present invention.

관심표적영상처리부(300)는 위상 오차 추정 처리부(310) 및 위상 오차 보상 처리부(320)를 포함할 수 있다.The target image processing unit 300 may include a phase error estimation processing unit 310 and a phase error compensation processing unit 320.

본 발명의 일 실시 예에 따른 관심표적영상처리부(300)는 적어도 하나의 분할 영상 각각의 잔여 위상 오차를 추정하고 위상 오차 추정된 적어도 하나의 분할 영상 각각의 잔여 위상 오차를 보상하여 위상 오차 보상된 적어도 하나의 분할 영상을 생성할 수 있다. The target image processing unit 300 according to an embodiment of the present invention estimates a residual phase error of each of at least one divided image and compensates for the residual phase error of each of the at least one divided image estimated for the phase error. At least one divided image may be generated.

본 발명의 일 실시 예에 따른 위상 오차 추정 처리부(310)는 적어도 하나의 분할 영상의 데이터 셀에 포함된 부엽 신호가 집중되어 있는 데이터 셀들의 신호세기 절대값을 각각 연산하고, 연산된 각각의 데이터 셀에 포함된 데이터들의 신호세기 절대값으로부터 거리 방향 각각의 데이터 셀에 대해서 방위방향으로 신호세기 최대값을 갖는 셀의 위치를 추출하며, 신호세기 최대값을 갖는 셀을 기준으로 방위방향 셀의 위치를 이동시켜 행 데이터를 만들고, 행 데이터의 잔여 위상 오차를 추정할 수 있다.The phase error estimation processing unit 310 according to an embodiment of the present invention calculates the absolute value of the signal strength of the data cells in which the side lobe signal included in the data cell of at least one divided image is concentrated, and calculates each of the calculated data. Extracts the location of the cell with the maximum signal strength value in the azimuth direction for each data cell in the distance direction from the absolute signal strength value of the data contained in the cell, and the location of the cell in the azimuth direction based on the cell with the maximum signal strength value It is possible to create row data by shifting and estimate the residual phase error of the row data.

또한 위상 오차 추정 처리부(310)는 적어도 하나의 분할 영상의 데이터 셀에 포함된 부엽 신호가 집중되어 있는 데이터 셀들의 신호세기 절대값을 각각 연산하고, 연산된 각각의 데이터 셀에 포함된 데이터들의 신호세기 절대값으로부터 방위 방향 각각의 데이터 셀에 대해서 거리 방향으로 신호세기 최대값을 갖는 셀의 위치를 추출하며, 신호세기 최대값을 갖는 셀을 기준으로 거리 방향 셀의 위치를 이동시켜 열 데이터를 만들어, 열 데이터의 잔여 위상 오차를 추정할 수 있으며, 오차 추정 방법이 이에 제한되는 것은 아니다.In addition, the phase error estimation processing unit 310 calculates the absolute value of the signal strength of the data cells in which the side lobe signals included in the data cells of at least one divided image are concentrated, and the signals of the data included in each of the calculated data cells For each data cell in the azimuth direction from the intensity absolute value, the location of the cell with the maximum signal strength value in the distance direction is extracted, and column data is created by moving the location of the cell in the distance direction based on the cell with the maximum signal strength value. , The residual phase error of the thermal data may be estimated, and an error estimation method is not limited thereto.

여기서 잔여 위상 오차는 움직임 보상이 고려된 후에 존재하는 위상 오차이다. 보상되지 않은 센서 움직임 또는 대기 효과와 같은 다양한 원인으로부터 잔여 위상 오차는 영상의 품질을 저하시키는 결과를 가져온다. 따라서 보상되지 않은 위상 오차는 위상 오차 추정 처리부(310)와 위상 오차 보상 처리부(320)에서 보상처리 할 수 있다. Here, the residual phase error is a phase error that exists after motion compensation is considered. Residual phase errors from various causes, such as uncompensated sensor motion or atmospheric effects, result in deterioration of image quality. Accordingly, the phase error that is not compensated may be compensated by the phase error estimation processing unit 310 and the phase error compensation processing unit 320.

본 발명의 일 실시 예에 따른 위상 오차 추정 처리부(310)는 초점이 맞지 않는 영상으로부터 위상 오차의 미분치를 추정하고 적분하여 보상해야 할 위상 성분을 구하는 위상 기울기 자동초점(Phase Gradient Autofocus) 기법을 적용하여 적어도 하나의 분할된 영상 각각의 행 데이터 잔여 위상 오차를 추정할 수 있다.The phase error estimation processing unit 310 according to an embodiment of the present invention applies a phase gradient autofocus technique to obtain a phase component to be compensated by estimating and integrating a differential value of a phase error from an image out of focus. Thus, the residual phase error of the row data of each of the at least one divided image may be estimated.

상술한 위상 기울기 자동초점(Phase Gradient Autofocus) 기법에 해당하는 선형불편최소분산(LUMV, Linear Unbiased Minimum Variance)을 사용하여 적어도 하나의 분할된 영상 각각의 행 데이터 잔여 위상 오차를 추정할 수 있다.The residual phase error of the row data of each of the at least one segmented image may be estimated using Linear Unbiased Minimum Variance (LUMV) corresponding to the Phase Gradient Autofocus method described above.

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 데이터를 제거하고, 이렇게 제거된 데이터로부터 상술한 위상 오차를 추정하는 기법을 나타낸다.Specifically, the above-described phase gradient autofocus (PGA) technique selects a range bin with the largest signal size for each range bin, shifts to the origin corresponding to the center of the image, and then uses an appropriate window to estimate phase compensation. It shows a technique for removing unnecessary data and estimating the phase error from the removed data.

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.However, the method of estimating the phase error of a divided image by applying the phase gradient autofocus (PGA) technique described above is only an example for explaining an embodiment of the present invention, and is not limited thereto, and the phase error of the divided image Various methods of estimation can be applied.

본 발명의 일 실시 예에 따른 위상 오차 보상 처리부(320)는 적어도 하나의 분할된 영상 각각의 행 데이터에서 추정된 잔여 위상 오차를 보상하여 처리할 수 있다.The phase error compensation processor 320 according to an embodiment of the present invention may compensate and process a residual phase error estimated from row data of each of at least one divided image.

본 발명의 일 실시 예에 따른 위상 오차 보상 처리부(320)는 추정된 잔여 위상 오차에서 표적을 이동시키는 영향을 발생시킬 수 있는 선형 성분을 제거 하고, 적어도 하나의 행 데이터 각각에 대해 모두 위상 보상하여 보상된 적어도 하나의 위상 오차 보상된 데이터를 생성할 수 있다.The phase error compensation processing unit 320 according to an embodiment of the present invention removes a linear component that may cause an effect of moving a target from the estimated residual phase error, and performs phase compensation for each of at least one row data. At least one phase error compensated data may be generated.

본 발명의 일 실시 예에 따른 위상 오차 보상 처리부(320)는 추정된 잔여 위상 오차에서 표적을 이동시키는 영향을 발생시킬 수 있는 선형 성분을 Polyfit(Polynomial Fitting)기법으로 근사화하여 추출해낸 후 제거할 수 있다.The phase error compensation processing unit 320 according to an embodiment of the present invention may extract a linear component that may cause an effect of moving a target from the estimated residual phase error by approximating it using a polyfit (Polynomial Fitting) technique, and then removing it. have.

여기서 Polyfit(Polynomial Fitting)기법은 널리 알려진 기법이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.Here, since the Polyfit (Polynomial Fitting) technique is a widely known technique, a detailed description thereof will be omitted.

본 발명의 일 실시 예에 따른 위상 오차 보상 처리부(320)는 적어도 하나의 행 데이터 각각에 대해 모두 위상 오차 보상하여 잔여 위상 오차가 보상된 적어도 하나의 위상 오차 보상 데이터들을 생성할 수 있다.The phase error compensation processing unit 320 according to an embodiment of the present invention may generate at least one phase error compensation data for which a residual phase error is compensated by performing phase error compensation for each of at least one row data.

여기서 잔여 위상 오차 보상은 상술한 선형 성분이 제거된 선형불편최소분산(LUMV, Linear Unbiased Minimum Variance)에 의해 추정된 위상 오차의 적분을 이용하여 적어도 하나의 데이터 각각의 잔여 위상 오차를 보상할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Here, the residual phase error compensation can compensate the residual phase error of each of at least one data by using the integration of the phase error estimated by the linear unbiased minimum variance (LUMV) from which the above-described linear component is removed. , But is not limited thereto.

본 발명의 일 실시 예에 따른 위상 오차 보상 처리부(320)는 위상 보상 된 데이터 영역을 위상 보상 된 초기 표적 영상으로 재변환하여 관심 표적 기준으로 이동했던 데이터를 초기 위치로 이동하고, 오버랩을 제거하여 초기 분할 영상 크기로 만든다.The phase error compensation processing unit 320 according to an embodiment of the present invention reconverts the phase-compensated data region into a phase-compensated initial target image, moves the data that has been moved relative to the target of interest to an initial position, and removes the overlap. Make it the initial segmented image size.

본 발명의 일 실시 예에 따른 위상 오차 보상 처리부(320)는 위상 보상 된 데이터 영역을 레이더 영상 형성 알고리즘으로 위상 보상 된 초기 표적 영상을 생성할 수 있다. 레이더 영상 형성 알고리즘으로 PFA(Polar Format Algorithm), RMA(Range Migration Algorithm) 기법이 적용될 수 있으나, 이에 한정 되는 것은 아니다.The phase error compensation processor 320 according to an embodiment of the present invention may generate an initial target image phase-compensated for a phase-compensated data region using a radar image forming algorithm. As a radar image forming algorithm, a Polar Format Algorithm (PFA) or a Range Migration Algorithm (RMA) technique may be applied, but is not limited thereto.

상술한 레이더 영상을 생성하는 구체적인 방법은 전술하였으므로 자세한 설명은 생략하도록 한다. Since the detailed method of generating the radar image described above has been described above, a detailed description will be omitted.

본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 합성부(400)는 분할된 영상을 합성하여 최종 표적 영상을 생성할 수 있다.The image synthesizer 400 according to an embodiment of the present invention may generate a final target image by synthesizing the divided images.

예를 들어, 관심 표적이 K개(K는 1보다 큰 자연수) 선정되고, 관심 표적을 기준으로 K개의 분할 영상이 생성된다면, 관심 표적 영상 처리부(300)는 위상 오차 추정 및 보상을 K번 반복하여 위상 오차가 보상된 K개의 분할 영상을 생성할 수 있다.For example, if K targets of interest (K is a natural number greater than 1) are selected and K split images are generated based on the target of interest, the target image processing unit 300 repeats phase error estimation and compensation K times. Thus, K split images in which phase errors are compensated may be generated.

따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 합성부(400)는 K개의 분할 영상을 합성하여 최종 표적 영상으로 나타낼 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시 예에 따른 표적 탐지 정확도 향상 장치(10)는 상술한 과정을 통하여 표적으로부터 반사된 탐지신호로부터 총 K개의 분할 영상을 합성하여 정확도가 향상 된 최종 표적 영상을 획득할 수 있다.Accordingly, the image synthesizer 400 according to an embodiment of the present invention may synthesize K divided images and display them as a final target image. That is, the target detection accuracy improvement apparatus 10 according to an embodiment of the present invention can obtain a final target image with improved accuracy by synthesizing a total of K divided images from the detection signal reflected from the target through the above-described process. have.

본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 표적 탐지 정확도 향상 장치(10)는 디스플레이부(도면에 미도시)를 더 포함할 수 있다. 상술한 디스플레이부는 영상 합성부(400)에서 합성한 최종 표적 영상을 사용자에게 제공하도록 디스플레이 할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이부는 영상형성부(100)에서 형성된 초기 표적 영상의 정확도가 향상된 최종 표적 영상을 디스플레이하여 사용자에게 제공할 수 있다. The apparatus 10 for improving target detection accuracy according to another embodiment of the present invention may further include a display unit (not shown in the drawing). The above-described display unit may display the final target image synthesized by the image synthesizing unit 400 to provide to the user. That is, the display unit according to an embodiment of the present invention may display a final target image with improved accuracy of the initial target image formed by the image forming unit 100 and provide it to the user.

도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 표적 탐지 정확도향상 장치의 구성을 구체적으로 나타낸 블록도이다.5 is a block diagram showing in detail a configuration of an apparatus for improving accuracy of target detection according to another embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 표적 탐지 정확도향상 장치(20)는 영상처리부(100), 관심표적선정부(210), 영상분할부(220), 위상 오차 추정 처리부(310), 위상 오차 보상 처리부(320), 영상합성부(400) 및 주제어부(500)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5, a target detection accuracy improvement apparatus 20 according to another embodiment of the present invention includes an image processing unit 100, an interest target selection unit 210, an image segmentation unit 220, and a phase error estimation processing unit. 310, a phase error compensation processing unit 320, an image synthesizing unit 400, and a main control unit 500 may be included.

본 발명의 일 실시 예에 따른 영상처리부(100)는 도 2에 도시된 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 표적 탐지 정확도 향상 장치(10)에 포함된 재설정부(110), 전처리부(120) 및 영상 복원부(130)를 포함할 수 있다.The image processing unit 100 according to an embodiment of the present invention includes a reset unit 110 and a preprocessor 120 included in the apparatus 10 for improving accuracy of target detection according to another embodiment of the present invention shown in FIG. 2. ) And an image restoration unit 130.

예를 들어, 도 3에 도시된 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 표적 탐지 정확도 향상 장치(20)에 포함된 관심표적추출부(210) 및 영상분할부(220)는 표적 탐지 정확도 향상 장치(10)의 관심 표적 영상 추출부(200)에 대응대며, 위상 오차 추정 처리부(310) 및 위상 오차 보상 처리부(320)는 표적 탐지 정확도 향상 장치(10)의 관심 표적 영상 처리부(300)에 대응될 수 있다. For example, the interest target extraction unit 210 and the image segmentation unit 220 included in the target detection accuracy improving device 20 according to another embodiment of the present invention shown in FIG. 3 are devices for improving target detection accuracy. In response to the target image extraction unit 200 of (10), the phase error estimation processing unit 310 and the phase error compensation processing unit 320 correspond to the target image processing unit 300 of the target detection accuracy improving device 10 Can be.

표적 탐지 정확도 향상 장치(20)에서 주제어부(500)는 원시 데이터를 수집하거나, 원시 데이터가 분할된 분할 데이터들을 전송하거나, 수신하며, 부엽을 이용한 탐지 정확도 향상 과정을 제어할 수 있다.In the target detection accuracy improving apparatus 20, the main control unit 500 may collect raw data, transmit or receive divided data from which the raw data is divided, and control a process of improving detection accuracy using a side lobe.

지금까지 도 1 내지 도 5를 참고하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 표적 탐지 정확도 향상 장치에 대해서 설명하였다. 그러나 도 1 내지 도 5에 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.Up to now, an apparatus for improving accuracy of target detection according to an embodiment of the present invention has been described with reference to FIGS. 1 to 5. However, it is intended to clarify that the division of the constituent units illustrated in FIGS. 1 to 5 is merely divided by the main functions that each constituent unit is responsible for. That is, two or more constituent parts may be combined into one constituent part, or one constituent part may be divided into two or more for each more subdivided function. In addition, each of the components may additionally perform some or all of the functions of other components in addition to its own main function, and some of the main functions of each component are in charge of other components. Of course, it can also be performed.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 표적 탐지 정확도 향상 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a method of improving target detection accuracy according to an embodiment of the present invention.

표적 탐지 정확도 향상 방법은 컴퓨팅 디바이스에 의하여 수행될 수 있으며, 표적 탐지 정확도 향상 장치와 동일한 방식으로 동작한다.The method for improving target detection accuracy may be performed by a computing device and operates in the same manner as the apparatus for improving target detection accuracy.

도 6을 참조하면, 컴퓨팅 디바이스는 표적으로부터 반사된 탐지신호를 획득하고, 상기 탐지신호에 관한 원시 데이터를 이용하여 초기 표적 영상을 형성 한다(s610).Referring to FIG. 6, the computing device acquires a detection signal reflected from a target, and forms an initial target image by using raw data about the detection signal (S610).

상술한 원시 데이터는 레이더 영상을 획득하기 위한 데이터를 나타낼 수 있다.The above-described raw data may represent data for obtaining a radar image.

컴퓨팅 디바이스는 초기 표적 영상에서 적어도 하나의 관심표적을 선정하고, 상기 적어도 하나의 관심표적 각각을 포함하는 적어도 하나의 분할 영상을 생성 한다(s620).The computing device selects at least one target of interest from the initial target image, and generates at least one segmented image including each of the at least one target of interest (S620).

상술한 관심 표적은 관심 영역을 의미하는 것으로 입력된 영상 내에서 탐지 또는 식별을 수행할 표적의 이미지를 포함하는 영역을 의미할 수 있다.The above-described target of interest refers to a region of interest, and may refer to a region including an image of a target to be detected or identified within an input image.

컴퓨팅 디바이스는 적어도 하나의 분할 영상 각각의 잔여 위상 오차를 추정하고 상기 잔여 위상 오차를 보상한다(s630).The computing device estimates a residual phase error of each of the at least one segmented image and compensates for the residual phase error (S630).

상술한 적어도 하나의 분할 영상 각각의 잔여 위상 오차를 추정하고 보상하는 방법은 도 8에서 후술하도록 한다.A method of estimating and compensating the residual phase error of each of the at least one divided image described above will be described later in FIG. 8.

컴퓨팅 디바이스는 적어도 하나의 분할 영상을 합성하여 최종 표적 영상을 생성한다(s640).The computing device synthesizes at least one segmented image to generate a final target image (s640).

본 발명의 일 실시 예에 따른 컴퓨팅 디바이스는 레이더 영상 형성 알고리즘 수행하여 추출된 관심 영역으로부터 초기 표적 영상 및 최종 표적 영상을 생성할 수 있다.The computing device according to an embodiment of the present invention may generate an initial target image and a final target image from an ROI extracted by performing a radar image forming algorithm.

발명의 일 실시 예에 따른 상술한 레이더 영상 형성 알고리즘으로는 1차원 스펙트럼 보간(one-dimensional spectrum interpolation)을 수행하는 RMA(Range Migration Algorithm)이 이용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.As the radar image forming algorithm according to an embodiment of the present invention, a Range Migration Algorithm (RMA) performing one-dimensional spectrum interpolation may be used, but is not limited thereto.

도 7은 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 표적 탐지 정확도 향상 방법을 구체적으로 설명하기 위한 흐름도이다.7 is a flowchart specifically illustrating a method of improving target detection accuracy according to another embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 컴퓨팅 디바이스는 표적으로부터 반사된 탐지신호를 획득하고, 탐지신호에 대한 원시 데이터를 생성한다(s701).Referring to FIG. 7, the computing device acquires a detection signal reflected from a target, and generates raw data for the detection signal (S701).

컴퓨팅 디바이스는 원시 데이터로부터 표적 위치가 이동되는 현상이 발생된다면 주변 클러터 신호를 제거하고 곡선 일치법(Curve Fitting)을 이용하여 스퀸트 각도를 재계산한다(s702).If a phenomenon in which the target position is moved from the raw data occurs, the computing device removes the surrounding clutter signal and recalculates the squint angle using a curve fitting method (s702).

컴퓨팅 디바이스는 재계산된 스퀸트 각도를 중심으로 요동보상과 부엽 및 데이터 감소 과정인 전처리과정을 수행한다(s703).The computing device performs a pre-processing process, which is a process of compensating for the swing motion and reducing the side lobes and data based on the recalculated squint angle (s703).

본 발명의 일 실시 예에 따른 컴퓨팅 디바이스는 획득된 원시 데이터에 대해 요동보상을 수행하고, 요동 보상된 원시 데이터를 디램핑(Deramping) 처리하여 디램핑 처리된 원시 데이터를 생성할 수 있다. 컴퓨팅 디바이스는 불필요한 도플러 대역폭을 제거하여 빔의 부엽을 감소시킬 수 있다.The computing device according to an embodiment of the present invention may perform vibration compensation on the acquired raw data, and deramping the vibration-compensated raw data to generate the deramped raw data. The computing device can reduce the side lobe of the beam by removing unnecessary Doppler bandwidth.

컴퓨팅 디바이스는 상술한 원시 데이터를 거리 방향 및 방위 방향으로 보간하여 압축된 데이터를 이용하여 초기 표적 영상을 생성한다(s704).The computing device generates an initial target image using the compressed data by interpolating the above-described raw data in a distance direction and an azimuth direction (S704).

본 발명의 일 실시 예에 따른 컴퓨팅 디바이스는 레이더 영상 형성 알고리즘으로 PFA(Polar Format Algorithm), RMA(Range Migration Algorithm) 기법을 적용 할 수 있다.The computing device according to an embodiment of the present invention may apply a Polar Format Algorithm (PFA) and a Range Migration Algorithm (RMA) technique as a radar image forming algorithm.

컴퓨팅 디바이스는 초기 표적 영상에서 관심 표적을 선정한다(s705).The computing device selects a target of interest from the initial target image (S705).

컴퓨팅 디바이스는 선정된 관심표적을 중심으로 영상을 분할한다(s706).The computing device divides the image around the selected target of interest (S706).

컴퓨팅 디바이스는 관심표적을 중심으로 분할된 영상에서 잔여 위상 오차를 추정한다(s707).The computing device estimates the residual phase error in the image segmented around the target of interest (s707).

여기서, 잔여 위상 오차를 추정하는 방법은 초점이 맞지 않는 영상으로부터 위상 오차의 미분치를 추정하고 적분하여 보상해야 할 위상 성분을 구하는 위상 기울기 자동초점(Phase Gradient Autofocus) 기법을 적용하여 잔여 위상 오차를 추정할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.Here, the method of estimating the residual phase error is to estimate the residual phase error by applying a phase gradient autofocus technique that calculates the phase component to be compensated by estimating and integrating the differential value of the phase error from the out of focus image. It can, but is not limited to this.

컴퓨팅 디바이스는 추정된 위상 오차를 보상한다(s708).The computing device compensates for the estimated phase error (s708).

여기서, 추정된 위상 오차를 보상하는 방법은 선형불편최소분산(LUMV, Linear Unbiased Minimum Variance)에 의해 추정된 위상 오차를 적분하여 적어도 하나의 데이터 각각의 잔여 위상 오차를 보상할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. Here, the method of compensating for the estimated phase error can compensate for the residual phase error of each of at least one data by integrating the phase error estimated by the Linear Unbiased Minimum Variance (LUMV), but is limited thereto. It is not.

상술한 위상 오차를 추정하고 위상 오차를 보상하는 구체적인 방법은 도 8에서 후술하도록 한다.A detailed method of estimating the phase error and compensating for the phase error will be described later in FIG. 8.

컴퓨팅 디바이스는 관심표적의 개수만큼 위상 오차 추정 및 보상을 반복 수행할 수 있다.The computing device may iteratively perform phase error estimation and compensation as many as the number of targets of interest.

예를 들어, ROI는 총 K(K는 1보다 큰 자연수)개 이며, ROI(k)를 관심 표적으로 선정하면, 위상 오차 추정 및 보상은 k의 값이 K의 값과 같아 질 때 까지 반복 수행할 수 있다. 여기서 k=1,2,…,K이다.For example, the ROI is a total of K (K is a natural number greater than 1), and if ROI (k) is selected as the target of interest, phase error estimation and compensation are performed repeatedly until the value of k becomes the same as the value of K. can do. Where k=1,2,... ,K.

컴퓨팅 디바이스는 k 가 K 보다 더 큰 값인지를 비교하여 판단한다(s709).The computing device compares and determines whether k is a value greater than K (s709).

판단결과, k가 K보다 같거나 작으면 본 발명의 일 실시 예에 따른 컴퓨팅 디바이스는 상술한 과정을 반복하여 k+1번째 수만큼 위상 오차를 추정 및 보상할 수 있고, 상술한 과정을 반복하여 k가 K보다 크다면 컴퓨팅 디바이스는 총 K 개의 분할된 영상의 위상 오차를 추정 및 보상한다(s709).As a result of the determination, if k is equal to or less than K, the computing device according to an embodiment of the present invention may repeat the above-described process to estimate and compensate for the phase error by k+1th number, and repeat the above-described process. If k is greater than K, the computing device estimates and compensates for a phase error of a total of K divided images (s709).

컴퓨팅 디바이스는 외상 오차를 추정 및 보상한 총 K개의 분할된 영상을 합성할 수 있다(s710).The computing device may synthesize a total of K divided images obtained by estimating and compensating for the trauma error (s710).

컴퓨팅 디바이스는 최종 표적 영상을 생성할 수 있다(s711).The computing device may generate the final target image (s711).

본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 컴퓨팅 디바이스는 상술한 방법에 의해 생성된 표적이 탐지된 영상 데이터를 나타내는 고해상도 레이더 영상을 디스플레이하여 사용자에게 제공할 수 있다.The computing device according to another embodiment of the present invention may display a high-resolution radar image representing image data from which a target is detected, generated by the above-described method, and provide it to a user.

도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수개의 분할 영상 각각의 잔여 위상 오차를 추정하고 보상하는 방법을 구체적으로 설명하기 위한 흐름도이다.8 is a flowchart specifically illustrating a method of estimating and compensating a residual phase error of each of a plurality of divided images according to an embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 컴퓨팅 디바이스는 관심 표적인 ROI의 위치를 분할된 영상의 중심으로 기준을 설정한다(s810).Referring to FIG. 8, the computing device sets a reference to a location of an ROI as a target of interest as the center of a divided image (s810).

컴퓨팅 디바이스는 관심 표적 중심을 기준으로 거리방향의 모든 셀에 대해서 방위방향으로 셀 위치를 탐색하여 최대값을 갖는 셀의 위치를 추출한다(s820).The computing device extracts a location of a cell having a maximum value by searching for a cell location in an azimuth direction for all cells in the distance direction based on the target center of interest (S820).

컴퓨팅 디바이스는 최대값을 갖는 셀을 관심 표적 중심 기준으로 방위방향 셀의 위치를 이동시켜 하나의 행으로 만든다(s830).The computing device makes the cell having the maximum value into one row by moving the position of the cell in the azimuth direction with respect to the center of the target of interest (S830).

컴퓨팅 디바이스는 자동초점기법을 적용하기 위해 잔여 위상 오차를 추정하기 위한 영역으로 데이터를 변환한다(s840).The computing device converts the data into a region for estimating the residual phase error in order to apply the autofocus technique (S840).

컴퓨팅 디바이스는 변환된 데이터의 잔여 위상 오차를 추정한다(s850). 상술한 잔여 위상 오차를 추정하는 방법은 전술하였으므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.The computing device estimates a residual phase error of the transformed data (s850). Since the above-described method of estimating the residual phase error has been described above, a detailed description will be omitted.

컴퓨팅 디바이스는 추정된 잔여 위상 오차 중 표적을 이동시키는 영향을 발생시킬 수 있는 선형 성분을 Polyfit(Polynomial Fitting) 기반으로 근사화하여 추출해낸 후 제거한다(s860).The computing device approximates and extracts a linear component that may cause an effect of moving a target among the estimated residual phase errors based on Polyfit (Polynomial Fitting), and then removes it (s860).

컴퓨팅 디바이스는 추정된 잔여 위상 오차를 보상한다(s870). 상술한 추정된 잔여 위상 오차를 보상하는 방법은 전술하였으므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.The computing device compensates for the estimated residual phase error (s870). Since the above-described method of compensating for the estimated residual phase error has been described above, a detailed description will be omitted.

컴퓨팅 디바이스는 위상 보상했던 데이터 영역에서 레이더 영상 영역으로 변환한다(s880).The computing device converts the phase-compensated data region into a radar image region (s880).

컴퓨팅 디바이스는 관심 표적 기준으로 이동했던 데이터 셀들을 초기 위치로 이동시킨 후 오버랩을 제거하여 초기 분할 영상 크기로 만든다(s990).The computing device moves the data cells that have moved relative to the target of interest to the initial position, and then removes the overlap to make the size of the initial segmented image (s990).

상술한 원시 데이터로부터 형성된 영상을 복수 개의 분할 영상으로 처리하는 방법은 복수 개의 분할 영상 개수만큼 반복 수행한다. The above-described method of processing an image formed from raw data into a plurality of divided images is repeatedly performed as many as the number of divided images.

도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 위상 오차 추정 처리부를 구체적으로 설명하기 위한 도면을 나타낸 것이다.9 is a diagram illustrating in detail a phase error estimation processing unit according to an embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 관심표적(ROI)이 3개인 경우를 도시하였으나, 상술한 예시는 본 발명의 일 실시 예를 설명하기 위한 예시일 뿐 이에 한정되는 것은 아니며, 관심표적의 개수는 다양할 수 있다.Referring to FIG. 9, a case in which there are three targets of interest (ROI) is illustrated, but the above-described example is only an example for describing an embodiment of the present invention, and is not limited thereto, and the number of targets of interest may vary. have.

본 발명의 일 실시 예에 따른 위상 오차 추정 처리부(310)는 관심 표적 영상 추출부(200)에서 분할 된 영상인 SubImg_1(910), SubImg_2 및 SubImg_3 영상 각각의 위상 오차를 추정할 수 있다. The phase error estimation processing unit 310 according to an embodiment of the present invention may estimate a phase error of each of the SubImg_1 910, SubImg_2, and SubImg_3 images, which are images divided by the target image extracting unit 200, of interest.

구체적으로, SubImg_1(910)영상의 위상 오차 추정 방법을 설명하겠다.Specifically, a method of estimating the phase error of the SubImg_1 (910) image will be described.

여기서 SubImg_1(910)영상을 데이터 영역으로 변환하면 SubImg_1(m,n)(920)으로 나타낼 수 있다.Here, when the SubImg_1 (910) image is converted into a data region, it may be expressed as SubImg_1(m,n) 920.

여기서 SubImg_1(m,n)(920)은 관심 표적을 기준으로 거리방향의 모든 셀인 n=1,2,…,N에 대하여 방위방향으로 탐색하여 신호세기 최대값을 갖는 방위방향 위치를 찾는다. 여기서 m=1,2,…,M 이다. 또한 M은 분할 영상의 방위방향 데이터 크기이고, N은 분할 영상의 거리방향 데이터 크기이다.Here, SubImg_1(m,n) 920 is all cells in the distance direction based on the target of interest, n=1,2,... Search for ,N in the azimuth direction to find the position in the azimuth direction with the maximum signal strength. Where m=1,2,... ,M. Further, M is the size of data in the direction of the segmented image, and N is the size of data in the direction of distance of the segmented image.

각 셀에 대해 최대값 위치에 해당하는 데이터를 관심 표적 기준과 동일한 위치로 이동하여 동등한 행으로 만든다(930).For each cell, the data corresponding to the maximum value position is moved to the same position as the target of interest reference to form an equivalent row (930).

예를 들어, SubImg_1(m,n)(920)은 제 1셀(921), 제 2셀(922), 제 3셀(923), 제 4셀(924), 제 5셀(925) 및 제 6셀(926)의 부엽 신호가 집중되어 있는 데이터를 가질 수 있다. For example, SubImg_1(m,n) 920 is a first cell 921, a second cell 922, a third cell 923, a fourth cell 924, a fifth cell 925, and It is possible to have data in which the side lobe signals of the 6 cells 926 are concentrated.

여기서 신호세기 최대값을 갖는 셀을 제 4셀(924)이라고 하면, 제 1셀(921)은 현재 위치에서 방위방향 반대로 3셀을 이동하고, 제 2셀(922)는 현재 위치에서 방위방향 반대로 2셀을 이동하고, 제 3셀(923)은 현재 위치에서 방위방향 반대로 1셀을 이동하고, 제 5셀(925)은 현재 위치에서 방위방향으로 1셀을 이동하고, 제 6셀(926)은 현재 위치에서 방위방향으로 2셀을 이동하여 제 4셀(924)과 위치가 동등한 행(931)을 만든다.Here, assuming that the cell having the maximum signal strength is the fourth cell 924, the first cell 921 moves three cells in the opposite direction from the current position, and the second cell 922 moves in the opposite direction from the current position. 2 cells are moved, the third cell 923 moves one cell in the opposite direction from the current position, and the fifth cell 925 moves one cell in the azimuth direction from the current position, and the sixth cell 926 Moves two cells from the current position in the azimuth direction to create a row 931 having the same position as the fourth cell 924.

본 발명의 일 실시 예에 따른 위상 오차 추정 처리부(310)는 동등한 행으로 만든 후 관심 표적의 행 데이터를 추출하여 자동초점 기법을 이용하여 잔여 위상 오차를 추정한다. The phase error estimation processing unit 310 according to an embodiment of the present invention estimates a residual phase error using an autofocus technique by extracting row data of a target of interest after making equal rows.

여기서 자동초점 기법은 위상 기울기 자동초점(Phase Gradient Autofocus) 기법일 수 있다.Here, the autofocus technique may be a phase gradient autofocus technique.

동일한 과정으로 각각의 SubImg_2, SubImg_3에 대해서 반복 수행하면, 부엽의 특성이 반영된 관심 표적의 데이터를 이용하여 위상 추정이 가능할 수 있다.If each of SubImg_2 and SubImg_3 is repeatedly performed in the same process, it is possible to estimate the phase using the data of the target of interest reflecting the characteristics of the side lobe.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 기재되어 있다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 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 기록매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 기록매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체 등이 포함될 수 있다.Even if all the components constituting the embodiments of the present invention described above are described as being combined into one or operating in combination, the present invention is not necessarily limited to these embodiments. That is, as long as it is within the scope of the object of the present invention, one or more of the components may be selectively combined and operated. In addition, although all of the components can be implemented as one independent hardware, a program module that performs some or all functions combined in one or more hardware by selectively combining some or all of the components. It may be implemented as a computer program having In addition, such a computer program is stored in a computer readable media such as a USB memory, a CD disk, a flash memory, etc., and is read and executed by a computer, thereby implementing an embodiment of the present invention. The recording medium of the computer program may include a magnetic recording medium or an optical recording medium.

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 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 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.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those of ordinary skill in the technical field to which the present invention belongs can make various modifications, changes, and substitutions within the scope not departing from the essential characteristics of the present invention. will be. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are not intended to limit the technical idea of the present invention, but to explain, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments and the accompanying drawings. . The scope of protection of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.

10: 부엽을 이용한 탐지 정확도 향상 장치
100: 영상 형성부
200: 관심 표적 영상 추출부
300: 관심 표적 영상 처리부
400: 영상 합성부
10: Device for improving detection accuracy using side lobes
100: image forming unit
200: interest target image extraction unit
300: target image processing unit of interest
400: image synthesis unit

Claims (13)

표적의 탐지 정확도를 향상시키는 장치에 있어서,
상기 표적으로부터 반사된 탐지신호를 획득하고, 상기 탐지신호에 관한 원시 데이터를 이용하여 초기 표적 영상을 형성하는 영상 형성부;
상기 초기 표적 영상에서 적어도 하나의 관심표적을 선정하고, 상기 적어도 하나의 관심표적 각각을 포함하는 적어도 하나의 분할 영상을 생성하는 관심 표적 영상 추출부;
상기 적어도 하나의 분할 영상 각각의 잔여 위상 오차를 추정하고 상기 잔여 위상 오차를 보상하는 관심 표적 영상 처리부; 및
상기 잔여 위상 오차 보상된 적어도 하나의 분할 영상을 합성하여 최종 표적 영상을 생성하는 영상 합성부;를 포함하며,
상기 관심 표적 영상 처리부는, 상기 적어도 하나의 분할된 영상 각각에서 잔여 위상 오차를 추정하여 처리하는 위상 오차 추정 처리부; 및 상기 추정된 잔여 위상 오차를 보상하여 처리하는 위상 오차 보상 처리부;를 포함하고,
상기 위상 오차 추정 처리부는, 상기 적어도 하나의 분할된 영상의 데이터 셀에 포함된 부엽 신호가 집중되어 있는 데이터 셀들 중에서 신호세기 최대값을 갖는 셀의 위치를 추출하며, 상기 신호세기 최대값을 갖는 셀을 기준으로 방위방향 데이터 셀의 위치를 이동시켜 행 데이터를 만들고, 상기 행 데이터의 잔여 위상 오차를 추정하는 표적 탐지 정확도 향상 장치.
In the device for improving the detection accuracy of the target,
An image forming unit that obtains a detection signal reflected from the target and forms an initial target image using raw data related to the detection signal;
A target-of-interest image extraction unit selecting at least one target of interest from the initial target image and generating at least one segmented image including each of the at least one target of interest;
A target image processing unit for estimating a residual phase error of each of the at least one divided image and compensating for the residual phase error; And
Including; an image synthesizing unit for generating a final target image by synthesizing the at least one divided image compensated for the residual phase error,
The target image processing unit of interest may include a phase error estimation processing unit for estimating and processing a residual phase error in each of the at least one divided image; And a phase error compensation processing unit that compensates and processes the estimated residual phase error.
The phase error estimation processing unit extracts a location of a cell having a maximum signal strength value from among data cells in which a side lobe signal included in the data cell of the at least one divided image is concentrated, and the cell having the maximum signal strength An apparatus for improving target detection accuracy to create row data by moving a position of an azimuth direction data cell based on, and to estimate a residual phase error of the row data.
제1항에 있어서,
상기 탐지신호는 항공기 또는 위성에 탑재된 안테나에서 수신된 신호이며, 상기 원시 데이터는 레이더 영상을 획득하기 위한 데이터인 것을 특징으로 하는 표적 탐지 정확도 향상 장치.
The method of claim 1,
The detection signal is a signal received from an antenna mounted on an aircraft or satellite, and the raw data is data for obtaining a radar image.
제1항에 있어서,
상기 영상 형성부는,
상기 원시 데이터로부터 스퀸트 각도를 재설정하는 재설정부;
상기 재설정된 스퀸트 각도를 중심으로 요동보상과 부엽 감소를 위해 상기 원시 데이터에서 불필요한 데이터를 감소시키는 전처리 기능을 수행하는 전처리부; 및
상기 전처리된 원시 데이터를 거리 방향 및 방위 방향으로 보간한 후 압축하여 초기 표적 영상을 생성하는 영상생성부;를 포함하는 표적 탐지 정확도 향상 장치.
The method of claim 1,
The image forming unit,
A reset unit for resetting the squint angle from the raw data;
A pre-processing unit performing a pre-processing function of reducing unnecessary data from the raw data in order to compensate for the swing motion and reduce the side lobe around the reset squint angle; And
And an image generator configured to generate an initial target image by interpolating and compressing the preprocessed raw data in a distance direction and an azimuth direction.
제1항에 있어서,
상기 관심 표적 영상 추출부는,
상기 초기 표적 영상에서 적어도 하나의 관심표적인 ROI(Region of Interest)를 선정하는 관심표적 선정부; 및
상기 적어도 하나의 관심표적 각각을 포함하도록 상기 초기 표적 영상을 오버랩이 포함된 영상으로 분할하여 적어도 하나의 분할영상을 생성하는 영상 분할부;를 포함하는 표적 탐지 정확도 향상 장치.
The method of claim 1,
The target image extraction unit of interest,
A target of interest selecting unit for selecting at least one region of interest (ROI) from the initial target image; And
And an image segmentation unit configured to generate at least one segmented image by dividing the initial target image into images including an overlap so as to include each of the at least one target of interest.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 위상 오차 보상 처리부는,
상기 추정된 잔여 위상 오차에서 표적을 이동시키는 영향을 발생시킬 수 있는 선형 성분을 추출하여 제거하고, 상기 잔여 위상 오차를 보상 처리 하며, 상기 위상 보상 된 데이터 영역을 영상으로 재변환하여 오버랩을 제거하고 초기 분할 영상 크기로 만드는 것을 특징으로 하는 표적 탐지 정확도 향상 장치.
The method of claim 1,
The phase error compensation processing unit,
From the estimated residual phase error, a linear component that may cause the effect of moving the target is extracted and removed, the residual phase error is compensated, and the phase-compensated data area is re-converted into an image to remove the overlap. An apparatus for improving accuracy of target detection, characterized in that making the size of an initial divided image.
제1항에 있어서,
상기 위상 오차 추정 처리부는,
상기 관심 표적(ROI)의 부엽의 위치를 이동시키므로 관심 표적의 특성이 반영된 잔여 위상 오차를 추정하여 위상 오차 추정의 정확도를 향상시킬 수 있으며, 상기 위상 오차를 추정하기 위해 상기 행 데이터의 위상 오차의 미분치를 추정하고, 추정된 위상 오차의 미분치를 적분하여 보상해야 할 위상 성분을 추정하는 것을 특징으로 하는 표적 탐지 정확도 향상 장치.
The method of claim 1,
The phase error estimation processing unit,
Since the position of the side lobe of the target of interest (ROI) is moved, the accuracy of the phase error estimation can be improved by estimating the residual phase error reflecting the characteristics of the target of interest, and the phase error of the row data is A device for improving target detection accuracy, comprising estimating a differential value and estimating a phase component to be compensated by integrating a differential value of the estimated phase error.
컴퓨팅 디바이스에 의한 표적 탐지 정확도 향상 방법에 있어서,
상기 표적으로부터 반사된 탐지신호를 획득하고, 상기 탐지신호에 관한 원시 데이터를 이용하여 초기 표적 영상을 형성하는 단계;
상기 초기 표적 영상에서 적어도 하나의 관심표적을 선정하고, 상기 적어도 하나의 관심표적 각각을 포함하는 적어도 하나의 분할 영상을 생성하는 단계;
상기 적어도 하나의 분할 영상 각각의 잔여 위상 오차를 추정하고 상기 잔여 위상 오차를 보상단계; 및
상기 적어도 하나의 분할 영상을 합성하여 최종 표적 영상을 생성하는 단계;를 포함하며,
상기 적어도 하나의 분할 영상 각각의 잔여 위상 오차를 추정하고 보상하는 단계는, 상기 적어도 하나의 분할된 영상의 데이터 셀에 포함된 부엽 신호가 집중되어 있는 데이터들의 절대값을 각각 연산하고, 상기 연산된 각각의 데이터 셀에 포함된 데이터들의 절대값으로부터 거리 방향의 상기 각각의 데이터 셀에 대해서 방위방향으로 최대값 셀의 위치를 추출하는 단계; 상기 최대값을 갖는 셀을 관심 표적 중심 기준으로 방위방향 셀의 위치를 이동 시키는 단계; 잔여 위상 오차를 추정하기 위한 영역으로 데이터를 변환하여 잔여 위상 오차를 추정하는 단계; 상기 추정된 위상 오차에서 표적을 이동시키는 영향을 발생시킬 수 있는 선형 성분을 제거하는 단계; 상기 선형 성분이 제거된 추정된 위상 오차를 보상하는 단계; 상기 위상 보상 된 데이터 영역을 영상으로 재변환하여 관심 표적 기준으로 이동했던 데이터를 처음 위치로 이동하는 단계; 및 상기 영상의 오버랩을 제거하여 초기 분할 영상 크기로 만드는 단계;를 포함하는 표적 탐지 정확도 향상 방법.
In the method for improving target detection accuracy by a computing device,
Obtaining a detection signal reflected from the target, and forming an initial target image using raw data about the detection signal;
Selecting at least one target of interest from the initial target image and generating at least one segmented image including each of the at least one target of interest;
Estimating a residual phase error of each of the at least one divided image and compensating for the residual phase error; And
Including; synthesizing the at least one divided image to generate a final target image; and
The step of estimating and compensating for the residual phase error of each of the at least one divided image may include calculating an absolute value of data in which a side lobe signal included in a data cell of the at least one divided image is concentrated, and the calculated Extracting a position of a maximum value cell in an azimuth direction with respect to each data cell in a distance direction from the absolute values of data included in each data cell; Moving the cell having the maximum value in an azimuth direction based on the center of the target of interest; Estimating a residual phase error by transforming the data into a region for estimating the residual phase error; Removing a linear component that may cause an effect of moving a target from the estimated phase error; Compensating for an estimated phase error from which the linear component has been removed; Re-converting the phase-compensated data region into an image to move the data that has been moved relative to the target of interest to an initial position; And removing the overlap of the image to obtain an initial segmented image size.
제9항에 있어서,
상기 원시 데이터로부터 초기 표적 영상을 형성하는 단계는,
상기 원시 데이터로부터 스퀸트 각도를 재설정하는 단계;
상기 재설정된 스퀸트 각도를 중심으로 요동보상과 부엽 감소를 위해 불필요한 데이터를 감소시키는 전처리 기능을 수행하는 단계; 및
상기 전처리된 데이터를 거리 방향 및 방위 방향으로 보간한 후 압축하여 초기 표적 영상을 형성하는 단계;를 포함하는 표적 탐지 정확도 향상 방법.
The method of claim 9,
Forming the initial target image from the raw data,
Resetting the squint angle from the raw data;
Performing a preprocessing function of reducing unnecessary data for vibration compensation and side lobe reduction around the reset squint angle; And
And interpolating the pre-processed data in a distance direction and an azimuth direction and then compressing the preprocessed data to form an initial target image.
제9항에 있어서,
상기 적어도 하나의 분할 영상을 생성하는 단계는,
상기 초기 표적 영상에서 적어도 하나의 관심표적인 ROI(Region of Interest)를 선정하는 단계; 및
상기 적어도 하나의 관심표적 각각을 포함하도록 상기 초기 표적 영상을 오버랩이 포함된 영상으로 분할하여 적어도 하나의 분할영상을 생성하는 단계;를 포함하는 표적 탐지 정확도 향상 방법.
The method of claim 9,
Generating the at least one divided image may include:
Selecting at least one region of interest (ROI) from the initial target image; And
And generating at least one segmented image by dividing the initial target image into an image including an overlap so as to include each of the at least one target of interest.
삭제delete 프로세서에 의해 실행되는 것을 통하여 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 표적 탐지 정확도 향상 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.A computer-readable recording medium storing a program for executing the method for improving the target detection accuracy according to any one of claims 9 to 11 through execution by a processor.
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