KR102451961B1 - 표적 식별 향상을 위한 부엽 감소 방법 및 장치 - Google Patents

표적 식별 향상을 위한 부엽 감소 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 실시예들은 유효 신호 구간을 탐색하고 정밀한 윈도윙 함수 적용 위치를 추정하여 보상한 후 관심 표적을 탐지하여 부엽의 감소 여부를 판단한 다음, 탐지된 관심 표적을 기준으로 자동 초점 기법을 적용함으로써 하드웨어 오차뿐만 아니라 외부 환경 및 영상 형성 알고리즘 오차로 인한 데이터 이동 등에 의해 발생되는 부엽을 감소시켜 표적 식별 성능을 향상시킬 수 있는 SAR(Synthetic Aperture Radar) 부엽 감소 방법 및 장치를 제공한다.

Description

표적 식별 향상을 위한 부엽 감소 방법 및 장치 {SIDE LOBE REDUCTION METHOD AND APPARATUS FOR IMPROVING TARGET IDENTIFICATION}
본 발명이 속하는 기술 분야는 표적 식별 향상을 위한 SAR(Synthetic Aperture Radar) 부엽 감소 방법 및 장치에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 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. SAR은 비행체에 탑재되어 높은 크로스레인지(cross-range) 해상도의 긴 애퍼처(aperture)를 획득하고, 기상의 변화나 낮과 밤에 크게 영향을 받지 않는다. SAR은 주 야간으로 감시 정찰을 위해 사용된다.
감시 정찰 체계에 활용되고 있는 항공 SAR은 시간 지연과 같은 하드웨어 오차와 영상 형성 알고리즘의 오차 등에 의해 수신된 데이터의 이동 등이 발생할 수 있으며, 이는 표적에 대한 부엽을 증가시킬 수 있다. 표적 식별을 위해 활용되고 SAR 영상의 경우에는 부엽의 감소가 필수적이다.
한국등록특허공보 제10-1963895호 (2019.03.25.) 한국등록특허공보 제10-1989547호 (2019.06.10.)
본 발명의 실시예들은 유효 신호 구간을 탐색하고 정밀한 윈도윙 함수 적용 위치를 추정하여 보상한 후 관심 표적을 탐지하여 부엽의 감소 여부를 판단한 다음, 탐지된 관심 표적을 기준으로 자동 초점 기법을 적용함으로써 하드웨어 오차뿐만 아니라 외부 환경 및 영상 형성 알고리즘 오차로 인한 데이터 이동 등에 의해 발생되는 부엽을 감소시켜 표적 식별을 향상시키는 데 주된 목적이 있다.
본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 수 있다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 표적 식별 향상을 위한 SAR(Synthetic Aperture Radar) 부엽 감소 장치에 의한 SAR 부엽 감소 방법에 있어서, 헤더 데이터를 확인하여 임무 및 신호 처리를 위한 파라미터를 산출하는 단계, 상기 파라미터를 이용하여 제1 직교 데이터에 대해서 요동 보상 및 노이즈 데이터를 감소시켜 제2 직교 데이터를 생성하는 단계, 상기 제2 직교 데이터에 대해서 방위 방향과 거리 방향에 대한 보간을 수행하고 압축 과정을 통해 SAR 영상을 형성하는 단계, 상기 SAR 영상에서 부엽을 감소시키는 단계, 상기 부엽을 감소시킨 SAR 영상에서 관심 표적을 탐지하고 탐지된 관심 표적에서 상기 부엽 감소 상태와 기준 상태를 비교하는 단계, 상기 부엽 감소 상태와 기준 상태를 비교한 결과에 따라 상기 부엽을 감소시키는 단계를 반복하는 단계, 및 상기 탐지된 관심 표적에서 잔여 위상 오차를 추정하고 보상하는 자동 초점 단계를 포함하는 SAR 부엽 감소 방법을 제공한다.
상기 부엽을 감소시키는 단계는, 상기 SAR 영상에서 펄스 별 유효 데이터 구간을 탐색하고 상기 부엽 감소 상태에 따라 윈도윙 함수를 적응적으로 적용할 수 있다.
상기 부엽을 감소시키는 단계는, 상기 방위 방향과 상기 거리 방향에 대해서 표적 도메인으로부터 스펙트럼 도메인으로 도메인 변환을 수행하는 단계, 상기 도메인 변환된 방위 방향에 대한 펄스 데이터에 대해서 신호의 레벨을 기준으로 상기 펄스 별 유효 데이터 구간을 탐색하는 단계, 상기 펄스 별 유효 데이터 구간에서 시작 위치 및 종료 위치를 설정하는 단계, 상기 시작 위치 및 상기 종료 위치를 기준으로 상기 윈도윙 함수를 각 펄스 데이터에 적용하여 부엽을 제거하는 단계, 상기 부엽을 제거시킨 펄스 데이터에 대해서 상기 스펙트럼 도메인으로부터 상기 표적 도메인으로 도메인 재변환을 수행하는 단계를 통해 관심 표적에 대한 개선된 SAR 영상을 출력할 수 있다.
상기 부엽을 감소시키는 단계는, 상기 도메인 변환된 방위 방향에 대한 펄스 데이터에 절대값을 취하고, 각 펄스 데이터마다 각 신호의 레벨을 산출하여 반복 횟수에 따른 임계치를 기준으로 상기 임계치를 초과하는 샘플의 시작 위치 및 상기 임계치보다 작아지는 샘플의 종료 위치를 산출할 수 있다.
상기 부엽을 감소시키는 단계는, 상기 샘플의 시작 위치 및 상기 샘플의 종료 위치 간의 제1 중심과 상기 윈도윙 함수의 제2 중심을 일치시키고 상기 도메인 변환된 방위 방향에 대한 펄스 데이터와의 곱을 통해 부엽을 감소시킬 수 있다.
상기 부엽을 감소시키는 단계를 반복하는 단계를 수행하게 되면, 상기 부엽을 감소시키는 단계에서 상기 반복 횟수에 따른 임계치를 가변 조절할 수 있다.
본 실시예의 다른 측면에 의하면, 표적 식별 향상을 위한 SAR(Synthetic Aperture Radar) 부엽 감소 장치에 있어서, 헤더 데이터를 확인하여 임무 및 신호 처리를 위한 파라미터를 산출하는 헤더 확인부, 상기 파라미터를 이용하여 제1 직교 데이터에 대해서 요동 보상 및 노이즈 데이터를 감소시켜 제2 직교 데이터를 생성하는 전처리부, 상기 제2 직교 데이터에 대해서 방위 방향과 거리 방향에 대한 보간을 수행하고 압축 과정을 통해 SAR 영상을 형성하는 신호 처리부, 상기 SAR 영상에서 부엽을 감소시키는 부엽 감소부, 상기 부엽을 감소시킨 SAR 영상에서 관심 표적을 탐지하고 탐지된 관심 표적에서 부엽 감소 상태와 기준 상태를 비교한 결과를 출력하는 관심 표적 탐지부, 상기 SAR 영상을 관리하며 상기 부엽 감소 상태와 기준 상태를 비교한 결과에 따라 상기 부엽을 감소시키는 과정을 반복하도록 상기 부엽 감소부로 반복 명령 신호를 보내는 제어부, 및 상기 탐지된 관심 표적에서 잔여 위상 오차를 추정하고 보상하는 자동 초점부를 포함하는 SAR 부엽 감소 장치를 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예들에 의하면, 유효 신호 구간을 탐색하고 정밀한 윈도윙 함수 적용 위치를 추정하여 보상한 후 관심 표적을 탐지하여 부엽의 감소 여부를 판단한 다음, 탐지된 관심 표적을 기준으로 자동 초점 기법을 적용함으로써 하드웨어 오차뿐만 아니라 외부 환경 및 영상 형성 알고리즘 오차로 인한 데이터 이동 등에 의해 발생되는 부엽을 감소시켜 표적 식별을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
여기에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 SAR 부엽 감소 장치를 예시한 도면이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 SAR 부엽 감소 장치의 동작을 예시한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 SAR 부엽 감소 장치에 의해 도메인 변환된 펄스 데이터 및 윙도윙 함수를 예시한 도면이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 SAR 부엽 감소 방법을 예시한 흐름도이다.
이하, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능에 대하여 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하고, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다.
SAR(Synthetic Aperture Radar)는 비행체 또는 무인기 등에 탑재되며, SAR 신호를 송수신한다. SAR 부엽 감소 장치는 빔의 부엽을 감소시키기 위해 수신된 I/Q 형태의 SAR 원시 데이터를 처리한다. 원시 데이터는 SAR(Synthetic Aperture Radar) 영상을 획득하기 위한 데이터를 나타낼 수 있다. SAR 부엽 감소 장치는 SAR 신호의 주파수를 변환하고, 동위상/직교위상(I/Q, In-phase/Quadrature-phase) 변환하여 90도의 위상차를 갖는 직교 데이터(I/Q Data)로 변환한다.
SAR 부엽 감소 장치는 SAR 영상 전체에서 부엽을 감소시키는 것이 아니라 SAR 영상에서 유효 신호 구간을 탐색하여 윈도우 적용 위치를 추정하고 보상한 후 관심 표적을 탐지하고 부엽의 감소 여부에 따라 탐지된 관심 표적을 기준으로 자동 초점 기법을 적용하여 하드웨어 및 알고리즘 오차를 반영하여 관심 표적의 식별 확률을 향상시킨다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 SAR 부엽 감소 장치를 예시한 도면이다. 도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 SAR 부엽 감소 장치의 동작을 예시한 흐름도이다.
SAR 부엽 감소 장치(100)는 헤더 확인부(110), 전처리부(120), 신호 처리부(130), 부엽 감소부(140), 관심 표적 탐지부(150), 자동 초점부(160), 및 제어부(170)를 포함한다.
헤더 확인부(110)는 획득된 헤더 데이터를 확인하여 임무 및 신호 처리를 위한 파라미터를 산출한다(S210). 헤더 확인부(110)는 필요한 정보인 임무 및 신호 처리 파라미터를 I/Q 형태로 수집된 SAR 원시 데이터로부터 계산한다.
전처리부(120)는 파라미터를 이용하여 제1 직교 데이터에 대해서 요동 보상 및 노이즈 데이터를 감소시켜 제2 직교 데이터를 생성한다(S220). 전처리부(120)는 미리 설계된 도플러 필터링을 제1 직교 데이터에 적용할 수 있다.
신호 처리부(130)는 제2 직교 데이터에 대해서 방위 방향과 거리 방향에 대한 보간을 수행하고 압축 과정을 통해 SAR 영상을 형성한다(S230). 신호 처리부(130)는 SAR 복원 알고리즘을 적용하여 SAR 영상을 형성할 수 있다.
부엽 감소부(140)는 SAR 영상에서 부엽을 감소시킨다(S240).
관심 표적 탐지부(150)는 부엽을 감소시킨 SAR 영상에서 관심 표적을 탐지한다(S250). 관심 표적 탐지부(150)는 특정값 이상에 해당하는 신호와 외곽선 추출 기법을 기반으로 관심 표적을 탐지한다. 관심 표적 탐지부(150)는 탐지된 관심 표적에서 부엽 감소 상태와 기준 상태를 비교한 결과를 출력한다(S260).
자동 초점부(160)는 탐지된 관심 표적에서 잔여 위상 오차를 추정하고 보상한다(S270). 자동 초점부(160)는 초점이 맞지 않는 영상에서 위상 오차의 미분치를 추정하고 적분하여 보상해야 할 위상 성분을 산출할 수 있다. 자동 초점부(160)는 관심 표적 주변에서 선택된 관심 영역(Region of Interest, ROI)에 대해서 위상 오차를 추정하고 보상하는 자동 초점 과정을 수행함으로써 관심 표적에 대한 성능을 최대화한 후 SAR 영상을 획득할 수 있다.
제어부(170)는 SAR 원시 데이터를 획득하고 SAR 영상 데이터를 관리한다. 제어부(170)는 부엽 감소 상태와 기준 상태를 비교한 결과에 따라 부엽을 감소시키는 과정을 반복하도록 부엽 감소부(140)로 반복 명령 신호를 보낸다. 신호 레벨을 이용하여 설정된 임계치를 점차 증가시키면서 탐지된 관심 표적의 영상 대비(Contrast)가 향상될 때까지 부엽 감소 기법을 반복적으로 수행한다.
SAR 부엽 감소 장치(100)가 관심 표적에 대하여 부엽을 감소시키는 과정은 다음과 같다. 방위 방향 데이터인 펄스 데이터에 대해서 유효 신호 구간 탐색 기반 윈도윙 기법과 관심 표적 기준 자동 초점 기법을 적용한다. 윈도윙 기법을 적용하는 과정에서 방위 방향과 거리 방향에 대해서 표적 영역에서 스펙트럼 영역으로 영역 변환(S310)을 수행한 다음에 펄스 별 데이터가 존재하는 유효 데이터 구간을 신호 레벨을 기반으로 탐색한 후(S320) 펄스 별 유효 구간의 데이터의 위치를 설정한다(S330). 설정된 시작점과 종료점을 기준으로 유효 신호 구간으로 설정한 윈도윙을 각 펄스 별로 적용하여 부엽을 감소시킨다(S340). 원래의 영역인 표적 영역으로 방위 방향과 거리 방향에 대해서 영역을 도메인 변환 알고리즘을 통해 재변환하여 관심 표적에 대한 SAR 영상을 획득할 수 있다(S350).
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 SAR 부엽 감소 장치에 의해 도메인 변환된 펄스 데이터 및 윙도윙 함수를 예시한 도면이다.
도 4의 (a)에서, M은 영상의 샘플 개수이고(m = 1, ... , M), N은 영상의 펄스 개수이고(n = 1, ... , N,), Q는 반복 횟수이다(q = 1, ... , Q,). D(n,Ws(n,q)) > RTh(q) , D(n,We(n,q)) < RTh(q) 이다. D(.,.)는 각각의 샘플과 펄스의 위치에서의 절대값 데이터이며, RTh(q)은 반복에 따른 임계치이다.
도 4의 (a)에 도시된 유효 신호 구간에 도 4의 (b)에 도시된 윈도윙 함수를 적용하는 방법은 다음과 같다. 추출된 데이터를 절대값을 취한 뒤 각 펄스 별로 각 신호의 레벨을 구하여 임계치인 RTh(q)를 초과하는 샘플 시작 위치인 Ws(n(p),q)와 RTh(q)보다 작아지는 샘플 종료 위치인 We(n(p),q)을 계산한다. 설정된 유효 구간의 중심과 윈도윙 함수의 중앙을 일치시킨 다음 추출된 본래의 데이터와의 곱을 통하여 부엽을 감소시킨다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 SAR 부엽 감소 방법을 예시한 흐름도이다. SAR 부엽 감소 방법은 SAR 부엽 감소 장치에 의하여 수행될 수 있다.
단계 S510에서 SAR 부엽 감소 장치는 헤더 데이터를 확인하여 임무 및 신호 처리를 위한 파라미터를 산출한다.
단계 S520에서 SAR 부엽 감소 장치는 파라미터를 이용하여 제1 직교 데이터에 대해서 요동 보상 및 노이즈 데이터를 감소시켜 제2 직교 데이터를 생성한다.
단계 S530에서 SAR 부엽 감소 장치는 제2 직교 데이터에 대해서 방위 방향과 거리 방향에 대한 보간을 수행하고 압축 과정을 통해 SAR 영상을 형성한다.
단계 S540에서 SAR 부엽 감소 장치는 SAR 영상에서 부엽을 감소시킨다.
단계 S550에서 SAR 부엽 감소 장치는 부엽을 감소시킨 SAR 영상에서 관심 표적을 탐지하고 탐지된 관심 표적에서 부엽 감소 상태와 기준 상태를 비교한다.
단계 S560에서 SAR 부엽 감소 장치는 부엽 감소 상태와 기준 상태를 비교한 결과에 따라 부엽을 감소시키는 단계를 반복한다.
단계 S570에서 SAR 부엽 감소 장치는 탐지된 관심 표적에서 잔여 위상 오차를 추정하고 보상한다.
단계 S610에서 SAR 부엽 감소 장치는 방위 방향과 거리 방향에 대해서 표적 도메인(표적 영상 도메인)으로부터 스펙트럼 도메인으로 도메인 변환을 수행한다.
단계 S620에서 SAR 부엽 감소 장치는 도메인 변환된 방위 방향에 대한 펄스 데이터에 대해서 신호의 레벨을 기준으로 펄스 별 유효 데이터 구간을 탐색한다.
단계 S630에서 SAR 부엽 감소 장치는 펄스 별 유효 데이터 구간에서 시작 위치 및 종료 위치를 설정한다.
단계 S640에서 SAR 부엽 감소 장치는 시작 위치 및 종료 위치를 기준으로 윈도윙 함수를 각 펄스 데이터에 적용하여 부엽을 제거한다.
단계 S650에서 SAR 부엽 감소 장치는 부엽을 제거시킨 펄스 데이터에 대해서 스펙트럼 도메인으로부터 표적 도메인으로 도메인 재변환을 수행한다.
부엽을 감소시키는 단계에서 도메인 변환된 방위 방향에 대한 펄스 데이터에 절대값을 취하고, 각 펄스 데이터마다 각 신호의 레벨을 산출하여 반복 횟수에 따른 임계치를 기준으로 임계치를 초과하는 샘플의 시작 위치 및 임계치보다 작아지는 샘플의 종료 위치를 산출할 수 있다.
부엽을 감소시키는 단계에서 샘플의 시작 위치 및 샘플의 종료 위치 간의 제1 중심과 윈도윙 함수의 제2 중심을 일치시키고 도메인 변환된 방위 방향에 대한 펄스 데이터와의 곱을 통해 부엽을 감소시킬 수 있다. 중심을 일치시킨 결과, 샘플 및 펄스의 형태에 따라 윈도윙 함수 적용을 스킵할 수 있다. 스킵 횟수가 누적되면 샘플 및 펄스의 형태를 누적하여 저장하거나 샘플 및 펄스의 형태를 선택적 중첩한 후 간헐적으로 윈도윙 함수를 적용할 수 있다. 반복 횟수와 스킵 횟수 간의 비율을 윈도윙 함수의 폭과 제2 중심의 비율을 기준으로 설정한다.
SAR 부엽 감소 장치에 의하면, 항공 SAR 영상에서 획득된 관심 표적에 대해 보다 정확하게 표적을 식별하기 위해 데이터를 탐색하여 적응적으로 부엽을 억제함으로써 표적 식별 정확도를 높일 수 있다.
SAR 부엽 감소 장치에 의하면, 지상 및 해상 SAR 뿐만 아니라 ISAR(Inverse Synthetic Aperture Radar) 등의 다양한 레이더에서 획득한 데이터에서 목표물을 탐지 및 식별하기 위한 신호 처리 과정에 적용이 가능하다.
SAR 부엽 감소 장치는 하드웨어적 요소가 마련된 컴퓨팅 디바이스 또는 서버에 소프트웨어, 하드웨어, 또는 이들의 조합하는 형태로 탑재될 수 있다. 컴퓨팅 디바이스 또는 서버는 각종 기기 또는 유무선 통신망과 통신을 수행하기 위한 통신 모뎀 등의 통신장치, 프로그램을 실행하기 위한 데이터를 저장하는 메모리, 프로그램을 실행하여 연산 및 명령하기 위한 마이크로프로세서 등을 전부 또는 일부 포함한 다양한 장치를 의미할 수 있다.
SAR 부엽 감소 장치는 적어도 하나의 프로세서, 컴퓨터 판독 가능한 저장매체 및 통신 버스를 포함한다.
프로세서는 SAR 부엽 감소 장치로 동작하도록 제어할 수 있다. 예컨대, 프로세서는 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체에 저장된 하나 이상의 프로그램들을 실행할 수 있다. 하나 이상의 프로그램들은 하나 이상의 컴퓨터 실행 가능 명령어를 포함할 수 있으며, 컴퓨터 실행 가능 명령어는 프로세서에 의해 실행되는 경우 SAR 부엽 감소 장치로 하여금 예시적인 실시예에 따른 동작들을 수행하도록 구성될 수 있다.
컴퓨터 판독 가능한 저장 매체는 컴퓨터 실행 가능 명령어 내지 프로그램 코드, 프로그램 데이터 및/또는 다른 적합한 형태의 정보를 저장하도록 구성된다. 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체에 저장된 프로그램은 프로세서에 의해 실행 가능한 명령어의 집합을 포함한다. 일 실시예에서, 컴퓨터 판독한 가능 저장 매체는 메모리(랜덤 액세스 메모리와 같은 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리, 또는 이들의 적절한 조합), 하나 이상의 자기 디스크 저장 디바이스들, 광학 디스크 저장 디바이스들, 플래시 메모리 디바이스들, 그 밖에 SAR 부엽 감소 장치에 의해 액세스되고 원하는 정보를 저장할 수 있는 다른 형태의 저장 매체, 또는 이들의 적합한 조합일 수 있다.
통신 버스는 프로세서, 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체를 포함하여 SAR 부엽 감소 장치의 다른 다양한 컴포넌트들을 상호 연결한다.
SAR 부엽 감소 장치는 또한 하나 이상의 입출력 장치를 위한 인터페이스를 제공하는 하나 이상의 입출력 인터페이스 및 하나 이상의 통신 인터페이스를 포함할 수 있다. 입출력 인터페이스 및 통신 인터페이스는 통신 버스에 연결된다. 입출력 장치는 입출력 인터페이스를 통해 SAR 부엽 감소 장치의 다른 컴포넌트들에 연결될 수 있다.
SAR 부엽 감소 장치는 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합에 의해 로직회로 내에서 구현될 수 있고, 범용 또는 특정 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수도 있다. 장치는 고정배선형(Hardwired) 기기, 필드 프로그램 가능한 게이트 어레이(Field Programmable Gate Array, FPGA), 주문형 반도체(Application Specific Integrated Circuit, ASIC) 등을 이용하여 구현될 수 있다. 또한, 장치는 하나 이상의 프로세서 및 컨트롤러를 포함한 시스템온칩(System on Chip, SoC)으로 구현될 수 있다.
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.
본 실시예들에 따른 동작은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능한 매체는 실행을 위해 프로세서에 명령어를 제공하는 데 참여한 임의의 매체를 나타낸다. 컴퓨터 판독 가능한 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, 자기 매체, 광기록 매체, 메모리 등이 있을 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수도 있다. 본 실시예를 구현하기 위한 기능적인(Functional) 프로그램, 코드, 및 코드 세그먼트들은 본 실시예가 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다.
본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (12)

  1. 표적 식별 향상을 위한 SAR(Synthetic Aperture Radar) 부엽 감소 장치에 의한 SAR 부엽 감소 방법에 있어서,
    미리 설계된 도플러 필터링을 적용하여 90도의 위상차를 갖는 동위상/직교위상(I/Q, In-phase/Quadrature-phase) 형태의 제1 직교 데이터에 대해서 요동 보상 및 노이즈 데이터를 감소시켜 제2 직교 데이터를 생성하는 단계;
    상기 제2 직교 데이터에 대해서 방위 방향과 거리 방향에 대한 보간을 수행하고 압축 과정을 통해 SAR 영상을 형성하는 단계;
    상기 SAR 영상에서 부엽을 감소시키는 단계;
    상기 부엽을 감소시킨 SAR 영상에서 관심 표적을 탐지하고 탐지된 관심 표적에서 상기 부엽 감소 상태와 기준 상태를 비교하는 단계;
    상기 부엽 감소 상태와 기준 상태를 비교한 결과에 따라 상기 부엽을 감소시키는 단계를 반복하는 단계; 및
    상기 탐지된 관심 표적에서 잔여 위상 오차를 추정하고 보상하는 자동 초점 단계를 포함하는 SAR 부엽 감소 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 부엽을 감소시키는 단계는,
    상기 SAR 영상에서 펄스 별 유효 데이터 구간을 탐색하고 상기 부엽 감소 상태에 따라 윈도윙 함수를 적응적으로 적용하는 것을 특징으로 하는 SAR 부엽 감소 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 부엽을 감소시키는 단계는,
    상기 방위 방향과 상기 거리 방향에 대해서 표적 도메인으로부터 스펙트럼 도메인으로 도메인 변환을 수행하는 단계;
    상기 도메인 변환된 방위 방향에 대한 펄스 데이터에 대해서 신호의 레벨을 기준으로 상기 펄스 별 유효 데이터 구간을 탐색하는 단계;
    상기 펄스 별 유효 데이터 구간에서 시작 위치 및 종료 위치를 설정하는 단계;
    상기 시작 위치 및 상기 종료 위치를 기준으로 상기 윈도윙 함수를 각 펄스 데이터에 적용하여 부엽을 제거하는 단계;
    상기 부엽을 제거시킨 펄스 데이터에 대해서 상기 스펙트럼 도메인으로부터 상기 표적 도메인으로 도메인 재변환을 수행하는 단계를 통해 관심 표적에 대한 개선된 SAR 영상을 출력하는 것을 특징으로 하는 SAR 부엽 감소 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 부엽을 감소시키는 단계는,
    상기 도메인 변환된 방위 방향에 대한 펄스 데이터에 절대값을 취하고, 각 펄스 데이터마다 각 신호의 레벨을 산출하여 반복 횟수에 따른 임계치를 기준으로 상기 임계치를 초과하는 샘플의 시작 위치 및 상기 임계치보다 작아지는 샘플의 종료 위치를 산출하는 것을 특징으로 하는 SAR 부엽 감소 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 부엽을 감소시키는 단계는,
    상기 샘플의 시작 위치 및 상기 샘플의 종료 위치 간의 제1 중심과 상기 윈도윙 함수의 제2 중심을 일치시키고 상기 도메인 변환된 방위 방향에 대한 펄스 데이터와의 곱을 통해 부엽을 감소시키는 것을 특징으로 하는 SAR 부엽 감소 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 부엽을 감소시키는 단계를 반복하는 단계를 수행하게 되면,
    상기 부엽을 감소시키는 단계에서 상기 반복 횟수에 따른 임계치를 가변 조절하는 것을 특징으로 하는 SAR 부엽 감소 방법.
  7. 표적 식별 향상을 위한 SAR(Synthetic Aperture Radar) 부엽 감소 장치에 있어서,
    미리 설계된 도플러 필터링을 적용하여 90도의 위상차를 갖는 동위상/직교위상(I/Q, In-phase/Quadrature-phase) 형태의 제1 직교 데이터에 대해서 요동 보상 및 노이즈 데이터를 감소시켜 제2 직교 데이터를 생성하는 전처리부;
    상기 제2 직교 데이터에 대해서 방위 방향과 거리 방향에 대한 보간을 수행하고 압축 과정을 통해 SAR 영상을 형성하는 신호 처리부;
    상기 SAR 영상에서 부엽을 감소시키는 부엽 감소부;
    상기 부엽을 감소시킨 SAR 영상에서 관심 표적을 탐지하고 탐지된 관심 표적에서 부엽 감소 상태와 기준 상태를 비교한 결과를 출력하는 관심 표적 탐지부;
    상기 SAR 영상을 관리하며 상기 부엽 감소 상태와 기준 상태를 비교한 결과에 따라 상기 부엽을 감소시키는 과정을 반복하도록 상기 부엽 감소부로 반복 명령 신호를 보내는 제어부; 및
    상기 탐지된 관심 표적에서 잔여 위상 오차를 추정하고 보상하는 자동 초점부를 포함하는 SAR 부엽 감소 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 부엽 감소부는,
    상기 SAR 영상에서 펄스 별 유효 데이터 구간을 탐색하고 상기 부엽 감소 상태에 따라 윈도윙 함수를 적응적으로 적용하는 것을 특징으로 하는 SAR 부엽 감소 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 부엽 감소부는,
    상기 방위 방향과 상기 거리 방향에 대해서 표적 도메인으로부터 스펙트럼 도메인으로 도메인 변환을 수행하고,
    상기 도메인 변환된 방위 방향에 대한 펄스 데이터에 대해서 신호의 레벨을 기준으로 상기 펄스 별 유효 데이터 구간을 탐색하고,
    상기 펄스 별 유효 데이터 구간에서 시작 위치 및 종료 위치를 설정하고,
    상기 시작 위치 및 상기 종료 위치를 기준으로 상기 윈도윙 함수를 각 펄스 데이터에 적용하여 부엽을 제거시키고,
    상기 부엽을 제거시킨 펄스 데이터에 대해서 상기 스펙트럼 도메인으로부터 상기 표적 도메인으로 도메인 재변환을 수행하여, 관심 표적에 대한 개선된 SAR 영상을 출력하는 것을 특징으로 하는 SAR 부엽 감소 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 부엽 감소부는,
    상기 도메인 변환된 방위 방향에 대한 펄스 데이터에 절대값을 취하고, 각 펄스 데이터마다 각 신호의 레벨을 산출하여 반복 횟수에 따른 임계치를 기준으로 상기 임계치를 초과하는 샘플의 시작 위치 및 상기 임계치보다 작아지는 샘플의 종료 위치를 산출하는 것을 특징으로 하는 SAR 부엽 감소 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 부엽 감소부는,
    상기 샘플의 시작 위치 및 상기 샘플의 종료 위치 간의 제1 중심과 상기 윈도윙 함수의 제2 중심을 일치시키고 상기 도메인 변환된 방위 방향에 대한 펄스 데이터와의 곱을 통해 부엽을 감소시키는 것을 특징으로 하는 SAR 부엽 감소 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제어부가 상기 부엽 감소 상태와 기준 상태를 비교한 결과에 따라 상기 부엽을 감소시키는 과정을 반복하도록 반복 명령 신호를 보내면,
    상기 부엽 감소부는 상기 반복 횟수에 따른 임계치를 가변 조절하는 것을 특징으로 하는 SAR 부엽 감소 장치.

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