KR20240036350A - 합성개구레이더의 다중 시기 영상에서 변화표적 모니터링 장치 및 모니터링 방법 - Google Patents
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Abstract
합성개구레이더(Synthetic Aperture Radar; SAR)의 다중 시기 레이더영상에서 변화표적을 정확하게 탐지할 수 있는 변화표적 모니터링 장치가 제공된다. 변화표적 모니터링 장치는, 수신된 복수의 레이더영상에서 하나 이상의 표적을 추정하고, 추정표적을 기 설정된 하나 이상의 조건과 비교하여 해당 추정표적을 변화표적 및 비변화표적 중 하나로 확정하는 변화표적 모니터링부를 포함한다.
Description
본 발명은 합성개구레이더(Synthetic Aperture Radar; SAR)의 다중 시기(multi-temporal) 레이더영상에서 변화표적을 정확하게 탐지할 수 있는 변화표적 모니터링 장치 및 모니터링 방법에 관한 것이다.
지형관측 및 군사적 관심표적 탐지 등을 실시간으로 정밀감시하기 위해 주야간 및 악천후에도 정보를 획득할 수 있는 합성개구레이더, 예컨대 SAR(Synthetic Aperture Radar)가 감시정찰 자산으로 많이 사용되고 있다.
또한, 국내의 유인 및 무인정찰기 SAR 체계, 군 정찰위성, 초소형위성체계 등 다양한 감시정찰 자산의 증가 및 군집 운용 및 재방문주기 최소화 등으로 SAR 영상의 활용도가 증가하고 있다. 이러한 SAR영상은 동일 지역에 대하여 1일 미만 또는 수 십분 단위의 시간 간격으로 영상을 획득할 수 있는 특징이 있다.
이에, 접근 불가능한 지역에 대한 관심 표적에 대하여 복수의 SAR 영상을 확보하여 다중 시기 SAR 영상 간 관심 표적의 변화를 자동으로 탐지하는 기술의 요구가 증가하고 있다.
기존의 표적의 변화를 탐지하는 방식으로 다중 시기 SAR영상에서 차영상을 생성하고, 이의 문턱값을 조절하여 표적, 즉 변화 표적에 대한 탐지를 수행하는 방식이 주로 사용되고 있다.
그러나, 전파를 사용하는 합성개구레이더의 특성 상, 상기 레이더로부터 수신되는 SAR영상은 입사각 및 방위각 등과 같은 촬영 환경과 지역적인 특성에 따른 방사왜곡, 기하왜곡, 후방산란 특징 변화 등으로 인해 그 강도 및 위상정보의 왜곡이 발생된다. 이로 인해 SAR영상으로부터 변화 표적을 탐지하는 정확도가 감소되며, 이러한 정확도의 감소로 인한 표적 탐지의 오경보가 빈번하게 발생되고 있다.
본 발명은 합성개구레이더의 다중 시기 레이더영상에서 변화표적을 정확하게 탐지할 수 있는 변화표적 모니터링 장치 및 모니터링 방법을 제공하고자 하는 데 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 변화표적 모니터링 장치는, 합성개구레이더(SAR)로부터 시계열로 인접된 제1레이더영상 및 제2레이더영상이 수신되는 영상 입력부; 및 상기 제1레이더영상 및 제2레이더영상을 제공받아 하나 이상의 표적을 추정하고, 추정표적을 기 설정된 하나 이상의 조건과 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 추정표적을 변화표적 및 비변화표적 중 하나로 확정하며, 확정된 변화표적에 대한 변화표적정보를 출력하는 변화표적 모니터링부를 포함한다.
상기 변화표적 모니터링부는, 상기 제1레이더영상 및 제2레이더영상에서 하나 이상의 차영상을 생성하는 차영상 생성부; 상기 차영상에서 상기 하나 이상의 표적을 추정하는 변화표적 추정부; 및 상기 제1레이더영상 및 제2레이더영상 각각에서 상기 차영상에 대응되는 영역을 추출하고, 기 추정된 표적에 기초하여 상기 제1레이더영상의 추출영역에서 제1추정표적을 추출하고, 상기 제2레이더영상의 추출영역에서 제2추정표적을 추출하며, 상기 제1추정표적 및 제2추정표적을 상기 하나 이상의 조건과 비교하여 상기 변화표적 및 비변화표적 중 하나로 확정하는 변화표적 판단부를 포함한다.
또한, 상기 변화표적 모니터링부는, 상기 제1레이더영상 및 제2레이더영상 각각의 영상정보를 비교하여 동일지역의 영상 여부를 판단하는 영상 비교부; 및 상기 영상 비교부의 판단 결과에 따라 상기 제1레이더영상 및 제2레이더영상각각의 전처리를 수행하여 상기 차영상 생성부로 출력하는 영상 전처리부를 더 포함한다.
여기서, 상기 영상 비교부는, 상기 제1레이더영상 및 제2레이더영상이 동일지역 영상인 것으로 판단되면, 상기 제1레이더영상 및 제2레이더영상을 상기 영상 전처리부로 출력하고, 상기 제1레이더영상 및 제2레이더영상이 동일지역 영상이 아닌 것으로 판단되면, 상기 영상 입력부로부터 다른 시계열로 인접된 적어도 한 쌍의 다른 레이더영상을 제공받는다.
상기 차영상 생성부는, 상기 제1레이더영상 및 제2레이더영상 각각을 서로 대응되는 복수의 분할영역으로 분할하고, 상기 복수의 분할영역 각각마다 상기 차영상을 생성한다.
상기 변화표적 추정부는, 상기 차영상에서 산출된 평균값, 표준편차 및 문턱값에 기초하여 상기 하나 이상의 표적을 추정한다.
상기 변화표적 판단부는, 상기 제1추정표적 및 제2추정표적 각각의 중심좌표, SCR, 방위각 및 상기 제1추정표적과 제2추정표적 간 유사도 값 중 적어도 하나를 산출하여 상기 하나 이상의 조건과 비교한다.
여기서, 상기 하나 이상의 조건은, 좌표 차이 범위, SCR 차이 범위, 각도 차이 범위 및 유사도 범위 중 적어도 하나를 포함한다.
또한, 상기 변화표적정보는, 상기 확정된 변화표적에 대한 위치정보, 신호정보, 방향 및 방위각정보, 유사도정보 중 적어도 하나를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 변화표적 모니터링 방법은, 시계열로 인접된 제1레이더영상과 제2레이더영상을 수신하는 단계; 상기 제1레이더영상 및 제2레이더영상에서 하나 이상의 차영상을 생성하는 단계; 상기 차영상에서 하나 이상의 표적을 추정하는 단계; 추정표적을 기 설정된 하나 이상의 조건과 비교하는 단계; 비교 결과에 따라 상기 추정표적을 변화표적 및 비변화표적 중 하나로 확정하는 단계; 및 확정된 변화표적에 대한 변화표적정보를 생성하여 출력하는 단계를 포함한다.
상기 차영상을 생성하는 단계는, 상기 제1레이더영상 및 제2레이더영상 각각을 서로 대응되는 복수의 분할영역으로 각각 분할하는 단계; 및 상기 서로 대응되는 복수의 분할영역 각각마다 상기 차영상을 생성하는 단계를 포함한다.
상기 표적을 추정하는 단계는, 상기 차영상에서 표준편차 및 평균값을 산출하는 단계; 상기 표준편차에 기 설정된 가중치를 곱한 후 상기 평균값을 가산하여 상기 차영상에 대한 문턱값을 산출하는 단계; 및 상기 차영상 내 전체 신호 중에서 상기 문턱값보다 큰 크기의 신호를 추출하고, 추출된 신호를 조합하여 상기 하나 이상의 표적을 추정하는 단계를 포함한다.
상기 비교하는 단계는, 상기 제1레이더영상 및 제2레이더영상 각각에서 상기 차영상에 대응되는 영역을 추출하는 단계; 상기 제1레이더영상의 추출영역에서 상기 추정표적에 대응되는 제1추정표적을 추출하고, 상기 제2레이더영상의 추출영역에서 상기 추정표적에 대응되는 제2추정표적을 추출하는 단계; 상기 제1추정표적 및 제2추정표적 각각의 중심좌표, SCR, 방위각 및 상기 제1추정표적과 제2추정표적 간 유사도 값을 산출하는 단계; 및 산출된 상기 중심좌표, SCR, 방위각 및 유사도 값 중 적어도 하나를 기 설정된 좌표 차이 범위, SCR 차이 범위, 각도 차이 범위 및 유사도 범위 중 적어도 하나를 포함하는 상기 하나 이상의 조건과 비교하는 단계를 포함한다.
상기 확정하는 단계는, 상기 제1추정표적의 중심좌표와 상기 제2추정표적의 중심좌표 간 차이 값과 상기 좌표 차이 범위를 비교하는 단계; 및 비교 결과 상기 차이 값이 상기 좌표 차이 범위를 만족하지 않으면, 상기 제1추정표적 및 제2추정표적을 변화표적으로 확정하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 확정하는 단계는, 상기 제1추정표적의 SCR과 상기 제2추정표적의 SCR 간 차이 값과 상기 SCR 차이 범위를 비교하는 단계; 및 비교 결과 상기 차이 값이 상기 SCR 차이 범위를 만족하지 않으면, 상기 제1추정표적 및 제2추정표적을 변화표적으로 확정하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 확정하는 단계는, 상기 제1추정표적의 방위각과 상기 제2추정표적의 방위각 간 차이 값과 상기 각도 차이 범위를 비교하는 단계; 및 비교 결과 상기 차이 값이 상기 각도 차이 범위를 만족하지 않으면, 상기 제1추정표적 및 제2추정표적을 변화표적으로 확정하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 확정하는 단계는, 상기 제1추정표적과 제2추정표적 간 유사도 값과 상기 유사도 범위를 비교하는 단계; 및 비교 결과 상기 유사도 값이 상기 유사도 범위를 만족하지 않으면, 상기 제1추정표적 및 제2추정표적을 변화표적으로 확정하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 확정하는 단계는, 상기 제1추정표적의 중심좌표와 상기 제2추정표적의 중심좌표 간 차이 값이 상기 좌표 차이 범위를 만족하고, 상기 제1추정표적의 SCR과 상기 제2추정표적의 SCR 간 차이 값이 상기 SCR 차이 범위를 만족하고, 상기 제1추정표적의 방위각과 상기 제2추정표적의 방위각 간 차이 값이 상기 각도 차이 범위를 만족하고, 상기 제1추정표적과 제2추정표적 간 유사도 값이 상기 유사도 범위를 만족하면, 상기 제1추정표적 및 제2추정표적을 비변화표적으로 확정하는 단계를 포함한다.
상기 출력하는 단계는, 상기 확정된 변화표적에 대한 위치정보, 신호정보, 방향 및 방위각정보, 유사도정보 중 적어도 하나를 포함하는 상기 변화표적정보를 생성하는 단계; 및 표시부를 통해 상기 변화표적정보에 따른 변화표적 표시하는 단계를 포함한다.
본 발명의 변화표적 모니터링 장치는, 합성개구레이더의 탐지거리, 입사각 및 방위각 등의 촬영환경 또는 방사왜곡, 기하왜곡, 표적의 다중 반사 현상, 그림자 영향 등의 지역환경으로 인해 수신된 다중 시기 레이더영상 각각의 특성이 달라지더라도, 각 레이더영상에서 추정된 표적에 대한 중심좌표, SCR, 방위각 및 유사도 등을 기 설정된 조건과 비교하여 해당 표적에 대한 변화표적 여부를 확정할 수 있다.
이에, 본 발명은 추정된 표적에 대한 변화표적 탐지 및 확정의 정확도를 향상시킬 수 있으며, 이로 인해 변화표적에 대한 오탐지로 인해 오경보가 발생되는 것을 현저히 감소시켜 신뢰성을 높일 수 있다.
또한, 본 발명의 변화표적 모니터링 장치는, 다중 시기 레이더영상 각각을 다수의 영역으로 분할하고, 서로 대응되는 분할영역마다 차영상을 생성하여 표적을 추정할 수 있다.
이에, 본 발명은 레이더영상에서 표적 추정의 연산시간을 감소시켜 표적 추정의 속도를 향상시킬 수 있으며, 이로 인해 모니터링 장치의 운용 효율을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 변화표적 모니터링 장치에 대한 블록도이다.
도 2는 도 1의 변화표적 모니터링부의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 변화표적 모니터링 방법에 대한 순서도이다.
도 4 및 도 5는 도 3의 변화표적을 추정하는 단계를 구체적으로 나타내는 순서도들이다.
도 6 및 도 7은 도 3의 변화표적 여부를 판단하는 단계를 구체적으로 나타내는 순서도들이다.
도 8은 도 7의 변화표적 여부를 판단하는 단계의 실시예를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 변화표적 모니터링부의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 변화표적 모니터링 방법에 대한 순서도이다.
도 4 및 도 5는 도 3의 변화표적을 추정하는 단계를 구체적으로 나타내는 순서도들이다.
도 6 및 도 7은 도 3의 변화표적 여부를 판단하는 단계를 구체적으로 나타내는 순서도들이다.
도 8은 도 7의 변화표적 여부를 판단하는 단계의 실시예를 나타내는 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 변화표적 모니터링 장치에 대한 블록도이고, 도 2는 도 1의 변화표적 모니터링부의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예의 변화표적 모니터링 장치(100)는 외부의 합성 개구 레이더(미도시, 이하, SAR)로부터 복수의 레이더 영상(이하, SAR영상)을 수신하고, 수신된 복수의 SAR영상으로부터 표적의 변화를 모니터링할 수 있다. 이러한 변화표적 모니터링 장치(100)는 영상 입력부(110), 프로세서(120), 표시부(130) 및 변화표적 모니터링부(140)를 포함할 수 있다.
영상 입력부(110)에는 SAR로부터 복수의 SAR영상이 입력될 수 있다. 이때, 영상 입력부(110)에 입력되는 복수의 SAR영상은 시계열 영상데이터일 수 있다.
프로세서(120)는 영상 입력부(110), 표시부(130) 및 변화표적 모니터링부(140)의 동작을 제어할 수 있다. 프로세서(120)는 영상 입력부(110)에 입력된 복수의 SAR영상이 변화표적 모니터링부(140)에 제공되도록 제어하고, 상기 변화표적 모니터링부(140)가 복수의 SAR영상에서 변화표적을 탐지하여 그 결과를 표시부(130)로 출력하도록 제어하며, 표시부(130)가 변화표적 모니터링부(140)에서 출력된 변화표적 탐지 결과를 표시하도록 제어할 수 있다.
표시부(130)는 변화표적 모니터링부(140)의 변화표적 탐지 결과를 화면상에 표시하여 사용자, 예컨대 관측자에게 제공할 수 있다. 표시부(130)는 변화표적에 대한 위치정보, 신호정보, 방향 및 방위각정보, 유사도정보 중 적어도 하나의 정보를 도식화하여 사용자에 표시할 수 있다.
변화표적 모니터링부(140)는 영상 입력부(110)에서 제공된 복수의 SAR영상에서 변화표적을 추정하고, 추정된 변화표적을 판단하여 그 결과로부터 변화표적을 확정할 수 있다. 변화표적 모니터링부(140)는 영상 비교부(141), 영상 전처리부(142), 차(difference)영상 생성부(143), 변화표적 추정부(144), 영상 후처리부(145) 및 변화표적 판단부(146)를 포함할 수 있다.
영상 비교부(141)는 복수의 SAR영상 중 한 쌍의 영상, 예컨대 시계열로 인접된 제1SAR영상 및 제2SAR영상 각각의 영상정보를 비교하여 제1SAR영상과 제2SAR영상의 동일 지역 여부를 판단할 수 있다. 제1SAR영상과 제2SAR영상이 동일 지역에 대한 영상 데이터로 판단되면, 영상 비교부(141)는 제1SAR영상과 제2SAR영상을 영상 전처리부(142)로 출력할 수 있다. 영상 비교부(141)에서 비교되는 제1SAR영상과 제2SAR영상 각각의 영상정보는 위도/경도정보 및 히스토그램정보를 포함할 수 있다.
영상 전처리부(142)는 영상 비교부(141)에서 제공된 제1SAR영상과 제2SAR영상 각각을 전처리할 수 있다. 영상 전처리부(142)는 제1SAR영상과 제2SAR영상 각각의 노이즈를 제거하고, 화질을 개선할 수 있다. 또한, 영상 전처리부(142)는 제1SAR영상과 제2SAR영상 각각의 신호를 정규화하고, 픽셀 간격을 균일화하며, 정밀한 영상 정합이 되도록 전처리할 수 있다.
차영상 생성부(143)는 전처리된 제1SAR영상과 제2SAR영상에 기초하여 이들의 차(difference)영상을 생성할 수 있다. 이때, 차영상 생성부(143)는 제1SAR영상과 제2SAR영상 각각을 소정 개수의 영역으로 분할하고, 서로 대응되는 분할영역의 제1SAR영상 및 제2SAR영상에 대하여 차영상을 생성할 수 있다. 따라서, 차영상 생성부(143)는 제1SAR영상과 제2SAR영상으로부터 복수의 차영상을 생성할 수 있다. 여기서, 제1SAR영상과 제2SAR영상은 동일한 크기의 영역으로 각각 분할되는 것이 바람직할 수 있다.
변화표적 추정부(144)는 차영상 생성부(143)에서 생성된 복수의 차영상 각각에서 하나 이상의 표적을 변화표적으로 추정할 수 있다. 이때, 변화표적 추정부(144)는 각 차영상 내 신호의 평균값, 표준편차 및 문턱값을 산출하고, 이들에 기초하여 해당 차영상에서 변화표적을 추정할 수 있다.
영상 후처리부(145)는 변화표적이 추정된 차영상에 대한 후처리를 수행할 수 있다. 예컨대, 영상 후처리부(145)는 차영상을 이진화 하거나 또는 클러스터링 하는 영상 후처리를 수행할 수 있다.
변화표적 판단부(146)는 복수의 차영상 각각에서 추정된 변화표적, 즉 추정표적이 변화표적에 해당되는 지를 판단하고, 그에 따라 해당 추정표적을 변화표적 또는 비변화표적으로 확정할 수 있다.
예컨대, 변화표적 판단부(146)는 제1SAR영상과 제2SAR영상 각각에서 기 생성된 복수의 차영상 중 하나에 대응되는 영역을 추출할 수 있다. 그리고, 추출된 각 영역 내 위치하는 기 추정표적의 외곽선을 추출할 수 있다.
변화표적 판단부(146)는 제1SAR영상과 제2SAR영상의 각 추출영역에서 외곽선에 의해 정의되는 한 쌍의 추정표적을 기 설정된 하나 이상의 조건과 비교하고, 상기 한 쌍의 추정표적이 해당 조건을 만족하는 경우에 이들을 변화표적으로 확정할 수 있다. 반면, 상기 한 쌍의 추정표적이 기 설정된 조건을 만족하지 않으면 이들을 비변화표적으로 확정할 수 있다.
여기서, 설정된 조건은 한 쌍의 추정표적 간 중심좌표 차이 범위, 신호 대 클러스터 비율(Signal to Clutter Ratio; 이하, SCR) 차이 범위, 방위각 차이 범위 및 유사도 범위 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
변화표적 판단부(146)는 확정된 변화표적에 대하여 변화표적정보를 생성하고, 이를 표시부(130)로 출력할 수 있다. 이에, 표시부(130)는 변화표적정보에 기초하여 해당 변화표적을 정보와 함께 화면 상에 표시할 수 있다. 여기서, 변화표적정보는 확정된 변화표적에 대한 위치정보, 신호정보, 방향 및 방위각정보, 유사도정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이와 같이, 본 실시예의 변화표적 모니터링부(140)는 제1SAR영상 및 제2SAR영상으로부터 생성된 차영상에서 추정된 표적을 기 설정된 하나 이상의 조건과 비교하여 그 결과에 따라 해당 추정표적의 변화표적 여부를 확정할 수 있다. 이에, 본 발명의 변화표적 모니터링 장치(100)는 복수의 SAR영상에서 변화표적을 정확하게 추출함으로써, 변화표적에 대한 모니터링의 정확도를 향상시킬 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 변화표적 모니터링 방법에 대한 순서도이다.
도면을 참조하면, 변화표적 모니터링 장치(100)의 영상 입력부(110)는 외부의 SAR로부터 시계열 영상데이터 형태로 복수의 레이더영상, 예컨대 제1SAR영상 및 제2SAR영상을 수신할 수 있다. 제1SAR영상과 제2SAR영상은 시계열로 인접된 데이터일 수 있다. 제1SAR영상 및 제2SAR영상은 변화표적 모니터링부(140)로 출력될 수 있다(S10).
변화표적 모니터링부(140)는 제1SAR영상과 제2SAR영상으로부터 하나 이상의 변화표적을 추정할 수 있다(S20).
도 4 및 도 5는 도 3의 변화표적을 추정하는 단계를 구체적으로 나타내는 순서도들이다.
먼저, 도 4를 참조하면, 영상 비교부(141)는 영상 입력부(110)에서 제공된 제1SAR영상 및 제2SAR영상 각각의 영상정보를 비교하여 동일 지역의 영상 여부를 판단할 수 있다(S110).
영상 비교부(141)는 판단 결과에 따라 제1SAR영상 및 제2SAR영상을 영상 전처리부(142)로 출력하거나 또는 영상 입력부(110)로부터 다른 시계열의 복수의 SAR영상들을 제공받아 재 비교를 할 수 있다.
예컨대, 영상 비교부(141)는 제1SAR영상과 제2SAR영상 각각의 영상정보 중에서 위도 및 경도 정보, 운용 모드 정보 등의 일치 여부를 비교할 수 있다. 또한, 영상 비교부(141)는 제1SAR영상과 제2SAR영상 각각의 영상정보 중에서 히스토그램 분포를 계산하여 산출된 히스토그램 계수 값의 일치 여부를 비교할 수 있다.
비교 결과, 제1SAR영상과 제2SAR영상 각각의 영상정보가 일치하면, 영상 비교부(141)는 제1SAR영상과 제2SAR영상 각각이 유사한 촬영환경의 동일 지역에 대한 영상데이터임을 판단할 수 있다. 이에, 영상 비교부(141)는 제1SAR영상과 제2SAR영상 각각을 영상 전처리부(142)로 출력할 수 있다.
반면에, 제1SAR영상과 제2SAR영상 각각의 영상정보가 일치하지 않으면, 영상 비교부(141)는 제1SAR영상과 제2SAR영상 각각이 서로 다른 지역에 대한 영상데이터임을 판단할 수 있다. 이에, 영상 비교부(141)는 영상 입력부(110)로부터 다른 시계열의 복수의 SAR영상을 재 수신하여 전술된 영상정보의 비교 과정을 재 수행할 수 있다.
다음으로, 영상 비교부(141)의 비교 결과에 따라 제1SAR영상과 제2SAR영상이 영상 전처리부(142)로 출력되면, 영상 전처리부(142)는 제1SAR영상과 제2SAR영상 각각에 대한 전처리를 수행할 수 있다(S120).
영상 전처리부(142)는 제1SAR영상과 제2SAR영상 각각에서 노이즈, 예컨대 스펙클(speckle) 노이즈 등을 제거할 수 있다. 여기서, 스펙클 노이즈는 외부 SAR로부터 본 실시예의 변화표적 모니터링 장치(100)로 입력되는 레이저 빔의 고유한 파동 특성에 의해 반점 모양의 패턴이 생성되어 SAR영상의 화질 특성을 저하시키는 노이즈를 의미할 수 있다.
또한, 영상 전처리부(142)는 제1SAR영상과 제2SAR영상 각각의 신호 세기를 정규화하고, 픽셀의 간격을 균일화하며, 두 SAR영상이 정밀하게 정합될 수 있도록 하는 전처리를 수행할 수 있다.
계속해서, 전처리된 제1SAR영상 및 제2SAR영상은 차영상 생성부(143)로 출력될 수 있다. 차영상 생성부(143)는 제1SAR영상 및 제2SAR영상의 차(difference)영상을 생성할 수 있다.
구체적으로, 차영상 생성부(143)는 제1SAR영상 및 제2SAR영상 각각을 복수의 영역으로 분할할 수 있다(S130). 이때, 제1SAR영상 및 제2SAR영상의 복수의 분할영역들 각각은 서로 대응되는 위치에 동일한 크기를 가질 수 있다.
이어, 차영상 생성부(143)는 제1SAR영상 및 제2SAR영상의 복수의 분할영역들 중에서 서로 대응되는 한 쌍의 분할영역의 영상에 대한 차영상을 생성할 수 있다(S140). 이러한 차영상의 생성은 제1SAR영상 및 제2SAR영상의 서로 대응되는 모든 분할영역에 대하여 생성될 수 있다. 다시 말해, 차영상 생성부(143)는 제1SAR영상 및 제2SAR영상으로부터 적어도 두 개의 차영상을 생성할 수 있다.
다음으로, 변화표적 추정부(144)는 차영상 생성부(143)에서 생성된 복수의 차영상 각각에서 하나 이상의 표적을 추정할 수 있다(S150).
도 5를 참조하면, 변화표적 추정부(144)는 복수의 차영상 중 하나의 차영상에 포함된 다수의 신호에 대한 평균값 및 표준편차를 각각 산출할 수 있다(S151).
이어, 변화표적 추정부(144)는 산출된 표준편차에 기 설정된 가중치를 곱한 후, 이를 평균값에 가산하여 차영상에 대한 문턱값을 산출할 수 있다(S153).
그리고, 변화표적 추정부(144)는 하나의 차영상 내 모든 신호 중에서 산출된 문턱값보다 큰 크기를 갖는 신호를 추출하고, 추출된 신호를 조합하여 차영상에서 하나 이상의 표적을 추정할 수 있다(S155).
변화표적 추정부(144)에 의한 표적 추정에 따라 복수의 차영상 각각에는 적어도 하나의 추정표적이 존재하거나 또는 추정표적이 존재하지 않을 수 있다. 이에, 변화표적 추정부(144)는 적어도 하나의 추정표적이 존재하는 차영상을 영상 후처리부(145)로 출력할 수 있다.
다시 도 4를 참조하면, 영상 후처리부(145)는 변화표적 추정부(144)에서 제공된 차영상, 즉 적어도 하나의 추정표적이 존재하는 차영상에 대한 후처리를 수행할 수 있다(S160). 영상 후처리부(145)는 제공된 차영상에 대한 이진화 및 클러스터링 등의 후처리를 수행할 수 있다.
이와 같이, 본 실시예의 변화표적을 추정하는 단계(S150)는, 제1SAR영상과 제2SAR영상을 각각 복수의 영역으로 분할하고, 서로 대응되는 분할영역에 대한 차영상을 생성하여 적어도 하나의 표적을 추정함으로써, 표적 추정의 연산시간을 감소시켜 표적 추정의 속도를 향상시킬 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 변화표적 모니터링부(140)는 차영상의 추정표적에 대한 변화표적 여부를 판단할 수 있다(S30).
도 6 및 도 7은 도 3의 변화표적 여부를 판단하는 단계를 구체적으로 나타내는 순서도들이다.
먼저, 도 6을 참조하면, 변화표적 판단부(146)는 제1SAR영상 및 제2SAR영상에서 차영상, 즉 적어도 하나의 추정표적이 존재하는 차영상에 해당되는 영역을 각각 추출할 수 있다(S210).
다시 말해, 차영상은 제1SAR영상 및 제2SAR영상의 서로 대응되는 분할영역의 영상으로부터 생성되므로, 변화표적 판단부(146)는 제1SAR영상 및 제2SAR영상 각각의 분할영역 중에서 해당 차영상이 생성된 영역을 추출할 수 있다.
다음으로, 변화표적 판단부(146)는 추출된 영역에 존재하는 추정표적을 추출하고, 추출된 추정표적의 외곽선을 형성할 수 있다(S220). 여기서, 변화표적 판단부(146)는 제1SAR영상의 추출영역에서 추정표적, 예컨대 제1추정표적을 추출하여 이의 외곽선을 형성하고, 제2SAR영상의 추출영역에서 제2추정표적을 추출하여 이의 외곽선을 형성할 수 있다.
이어, 변화표적 판단부(146)는 각 SAR영상의 외곽선이 형성된 추정표적을 기 설정된 하나 이상의 조건과 비교하고, 비교 결과에 따라 해당 추정표적을 변화표적으로 확정할 수 있다(S230).
도 8은 도 7의 변화표적 여부를 판단하는 단계의 실시예를 나타내는 도면이다.
여기서, 도 8의 (a)는 제1SAR영상에서 추출된 영역, 예컨대 제1영역(A-1) 내 추정표적, 예컨대 제1추정표적(T-1)을 도시하고, 도 8의 (b)는 제2SAR영상에서 추출된 제2영역(A-2) 내 제2추정표적(T-2)을 도시한다. 제1영역(A-1)과 제2영역(A-2)은 제1SAR영상 및 제2SAR영상 각각에서 실질적으로 동일한 위치의 동일한 크기를 갖는 영역이고, 상기 제1추정표적(T-1) 및 제2추정표적(T-2)은 실질적으로 동일한 표적일 수 있다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 변화표적 판단부(146)는 제1영역(A-1) 내 제1추정표적(T-1)에 대해 형성된 외곽선 및 제2영역(A-2) 내 제2추정표적(T-2)에 대해 형성된 외곽선에 기초하여 제1추정표적(T-1)의 중심점에 해당되는 좌표, 예컨대 제1중심좌표(X)와, 제2추정표적(T-2)의 중심점에 해당되는 제2중심좌표(Y)를 각각 산출할 수 있다(S231).
이어, 변화표적 판단부(146)는 제1중심좌표(X)와 제2중심좌표(Y) 간 차이를 산출하고, 산출된 차이 값을 기 설정된 제1조건, 예컨대 좌표 차이 범위를 만족하는 지를 판단할 수 있다(S232).
제1중심좌표(X)와 제2중심좌표(Y) 간 차이 값이 기 설정된 제1조건을 만족하지 않으면(N), 다시 말해, 상기 차이 값이 기 설정된 좌표 차이 범위를 벗어나는 경우에, 변화표적 판단부(146)는 제1추정표적(T-1)과 제2추정표적(T-2)을 시계열적 변화가 발생된 표적으로 판단하여 변화표적으로 확정할 수 있다(S239).
이에, 변화표적 판단부(146)는 제1추정표적(T-1)과 제2추정표적(T-2) 중 적어도 하나의 중심좌표에 기초한 변화표적의 위치정보를 생성하고, 이를 변화표적정보로 출력할 수 있다.
반면에, 제1중심좌표(X)와 제2중심좌표(Y) 간 차이 값이 기 설정된 제1조건을 만족하면(Y), 변화표적 판단부(146)는 제1추정표적(T-1)과 제2추정표적(T-2)을 시계열적 변화가 발생되지 않은 표적으로 판단할 수 있다. 이에, 변화표적 판단부(146)는 제1SAR영상의 제1영역(A-1) 및 제2SAR영상의 제2영역(A-2) 각각에서 SCR을 산출할 수 있다(S233).
예컨대, 변화표적 판단부(146)는 제1영역(A-1) 내 제1추정표적(T-1)의 신호와 이를 제외한 배경의 신호에 기초하여 제1추정표적(T-1)의 SCR을 산출할 수 있다. 또한, 변화표적 추정부(144)는 제2영역(A-2) 내 제2추정표적(T-2)의 신호와 이를 제외한 배경의 신호에 기초하여 제2추정표적(T-2)의 SCR을 산출할 수 있다.
다음으로, 변화표적 판단부(146)는 제1추정표적(T-1)의 SCR과 제2추정표적(T-2)의 SCR 간 차이를 산출하고, 산출된 차이 값을 기 설정된 제2조건, 예컨대 SCR 차이 범위를 만족하는 지를 판단할 수 있다(S234).
제1추정표적(T-1)의 SCR과 제2추정표적(T-2)의 SCR 간 차이 값이 제2조건을 만족하지 않으면(N), 다시 말해, 상기 차이 값이 SCR 차이 범위를 벗어나는 경우에, 변화표적 판단부(146)는 제1추정표적(T-1)과 제2추정표적(T-2)을 시계열적 변화가 발생된 표적으로 판단하여 변화표적으로 확정할 수 있다(S239).
이에, 변화표적 판단부(146)는 제1추정표적(T-1)과 제2추정표적(T-2) 중 적어도 하나의 SCR에 기초한 변화표적의 신호정보를 생성하고, 이를 변화표적정보로 출력할 수 있다.
반면에, 제1추정표적(T-1)의 SCR과 제2추정표적(T-2)의 SCR 간 차이 값이 제2조건을 만족하면(Y), 변화표적 판단부(146)는 제1추정표적(T-1)과 제2추정표적(T-2)을 시계열적 변화가 발생되지 않은 표적으로 판단할 수 있다.
한편, 본 실시예의 변화표적 판단부(146)는 제1추정표적(T-1)의 SCR과 제2추정표적(T-2)의 SCR 간 차이를 산출하는 단계(S234) 전에, 제1추정표적(T-1) 및 제2추정표적(T-2)에 대한 모니터링 필요 여부를 판단하는 단계(미도시)가 추가로 수행될 수 있다.
예컨대, 변화표적 모니터링부(140)의 변화표적 추정부(144)에 의해 하나의 차영상에서 복수의 변화표적이 추정됨으로써, 복수의 추정표적을 포함하는 차영상이 출력될 수 있다.
이에, 변화표적 판단부(146)는 제1SAR영상 및 제2SAR영상 각각에서 추출된 영역, 즉 제1영역(A-1) 및 제2영역(A-2) 각각에서 복수의 추정표적에 대한 SCR을 추정표적 별로 각각 산출할 수 있다.
그리고, 변화표적 판단부(146)는 제1영역(A-1)의 복수의 추정표적 및 제2영역(A-2)의 복수의 추정표적 중에서 기 설정된 SCR 범위를 만족하는 추정표적을 추출하고, 추출된 추정표적의 SCR 값 간 차이를 산출하여 변화표적 여부를 판단할 수도 있다.
계속해서, 제1추정표적(T-1)의 SCR과 제2추정표적(T-2)의 SCR 간 차이 값이 제2조건을 만족하는 경우에, 변화표적 판단부(146)는 제1추정표적(T-1) 및 제2추정표적(T-2) 각각의 표적방향에 따른 방위각을 산출할 수 있다(S235).
변화표적 판단부(146)는 제1추정표적(T-1)의 외곽선을 기준으로 4개의 방향, 예컨대 동/서/남/북 방향에서 최외곽의 4개의 제1꼭지점(x1, x2, x3, x4)을 각각 추출하고, 추출된 4개의 제1꼭지점(x1, x2, x3, x4) 간을 연결하는 가상의 선을 생성할 수 있다. 이어, 변화표적 판단부(146)는 제1영역(A-1)의 경계면을 이루는 선과 상기 가상의 선 사이에 형성되는 4개의 제1방위각(θ11, θ12, θ13, θ14)을 각각 산출할 수 있다.
또한, 변화표적 판단부(146)는 제2추정표적(T-2)의 외곽선을 기준으로 4개의 방향에서 최외곽의 4개의 제2꼭지점(y1, y2, y3, y4)을 각각 추출하고, 추출된 4개의 제2꼭지점(y1, y2, y3, y4) 간을 연결하는 가상의 선을 생성할 수 있다. 이어, 변화표적 판단부(146)는 제2영역(A-2)의 경계면을 이루는 선과 상기 가상의 선 사이에 형성되는 4개의 제2방위각(θ21, θ22, θ23, θ24)을 각각 산출할 수 있다.
계속해서, 변화표적 판단부(146)는 4개의 제1방위각(θ11, θ12, θ13, θ14)과 이에 대응되는 4개의 제2방위각(θ21, θ22, θ23, θ24) 간 차이를 산출하고, 산출된 차이 값이 기 설정된 제3조건, 예컨대 각도 차이 범위를 만족하는 지를 판단할 수 있다(S236).
제1방위각(θ11, θ12, θ13, θ14)과 제2방위각(θ21, θ22, θ23, θ24) 간 차이 값이 제3조건을 만족하지 않으면(N), 다시 말해, 상기 서로 대응되는 방위각 간 차이 값이 기 설정된 각도 차이 범위를 벗어나는 경우에, 변화표적 판단부(146)는 제1추정표적(T-1)과 제2추정표적(T-2)을 시계열적 변화가 발생된 표적으로 판단하여 변화표적으로 확정할 수 있다(S239).
이에, 변화표적 판단부(146)는 제1추정표적(T-1)과 제2추정표적(T-2) 중 적어도 하나의 방위각에 기초하여 변화표적의 방향 및 방위각정보를 생성하고, 이를 변화표적정보로 출력할 수 있다.
반면에, 제1방위각(θ11, θ12, θ13, θ14)과 제2방위각(θ21, θ22, θ23, θ24) 간 차이 값이 제3조건을 만족하면(Y), 변화표적 판단부(146)는 제1추정표적(T-1)과 제2추정표적(T-2)을 시계열적 변화가 발생되지 않은 표적으로 판단할 수 있다. 이에, 변화표적 판단부(146)는 제1추정표적(T-1)과 제2추정표적(T-2) 간 영상 유사도를 분석할 수 있다(S237).
변화표적 판단부(146)는 특징 유사성 메트릭(feature similarity metric), 예컨대 리즈 변환 기반 특징 유사성 메트릭(Riesz-transform based feature similarity metric; RFSIM)을 이용하여 제1추정표적(T-1)의 영상과 제2추정표적(T-2)의 영상 간 유사도를 분석하고, 분석 결과에 따른 유사도 값을 산출할 수 있다.
이어, 변화표적 판단부(146)는 산출된 유사도 값이 기 설정된 제4조건, 예컨대 유사도 범위를 만족하는지를 판단할 수 있다(S238).
제1추정표적(T-1)과 제2추정표적(T-2) 간 유사도 값이 제4조건을 만족하지 않으면(N), 다시 말해, 상기 유사도 값이 기 설정된 유사도 범위를 벗어나는 경우에, 변화표적 판단부(146)는 제1추정표적(T-1)과 제2추정표적(T-2)을 시계열적 변화가 발생된 표적으로 판단하여 변화표적으로 확정할 수 있다(S239).
이에, 변화표적 판단부(146)는 제1추정표적(T-1)과 제2추정표적(T-2) 중 적어도 하나의 유사도 값에 기초하여 변화표적의 유사도정보를 생성하고, 이를 변화표적정보로 출력할 수 있다.
반면에, 제1추정표적(T-1)과 제2추정표적(T-2) 간 유사도 값이 제4조건을 만족하면(Y), 변화표적 판단부(146)는 제1추정표적(T-1)과 제2추정표적(T-2)을 시계열적 변화가 발생되지 않은 표적으로 판단할 수 있다.
이에, 변화표적 판단부(146)는 제1추정표적(T-1)과 제2추정표적(T-2) 간 유사도 판단 결과와 함께 기 판단된 결과, 다시 말해 제1추정표적(T-1)과 제2추정표적(T-2) 간 중심좌표 판단 결과, SCR 판단 결과 및 방위각 판단 결과를 종합하여, 제1추정표적(T-1)과 제2추정표적(T-2)을 비변화표적으로 확정할 수 있다. 변화표적 판단부(146)는 비변화표적의 확정 결과에 기초하여 앞서 설명된 제1SAR영상 및 제2SAR영상에서 추정표적이 존재하는 다른 차영상에 해당되는 영역을 추출하는 단계(S210)를 재 수행할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시예의 변화표적 여부를 판단하는 단계에서는, 제1추정표적(T-1)과 제2추정표적(T-2) 간 중심좌표 차이 값, SCR 차이 값, 방위각 차이 값 및 제1추정표적(T-1)과 제2추정표적(T-2)의 유사도 값 중 하나가 기 설정된 조건에 만족되지 않는 경우에, 제1추정표적(T-1)과 제2추정표적(T-2)를 변화표적으로 확정할 수 있다.
반면에, 제1추정표적(T-1)과 제2추정표적(T-2) 간 중심좌표 차이 값이 기 설정된 조건을 만족하는 경우에, 이를 제외한 나머지, 즉 제1추정표적(T-1)과 제2추정표적(T-2) 간 SCR 차이 값, 방위각 차이 값 및 제1추정표적(T-1)과 제2추정표적(T-2)의 유사도 값을 상기 조건과 순차적으로 비교하고, 그 결과로부터 제1추정표적(T-1)과 제2추정표적(T-2)의 변화표적 또는 비변화표적 여부를 확정할 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 제1추정표적(T-1)과 제2추정표적(T-2) 간 중심좌표 판단, SCR 판단, 방위각 판단 및 유사도 판단의 순서로 변화표적 또는 비변화표적을 확정하는 것을 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 예컨대, 본 발명의 제1추정표적(T-1)과 제2추정표적(T-2)에 대한 변화표적 또는 비변화표적을 확정하는 단계에서는, 제1추정표적(T-1)과 제2추정표적(T-2) 간 중심좌표 판단, SCR 판단, 방위각 판단 및 유사도 판단이 무작위 순서로 수행될 수도 있다.
다시 도 3을 참조하면, 변화표적 모니터링부(140)의 변화표적 판단부(146)는 변화표적 확정에 따라 생성된 변화표적정보를 표시부(130)로 출력할 수 있다. 표시부(130)는 변화표적정보를 도식화하여 사용자에게 표시할 수 있다(S40). 여기서, 변화표적정보는 변화표적의 위치정보, 신호정보, 방향 및 방위각정보, 유사도정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시예의 변화표적 모니터링 방법은, 제1SAR영상 및 제2SAR영상 각각에서 추정된 추정표적에 대하여 기 설정된 적어도 4개의 조건에 따라 변화표적 여부를 판단하여 확정할 수 있다. 이에, 본 발명은 추정된 표적에 대한 변화표적 탐지 및 확정의 정확도를 향상시킬 수 있으며, 이로 인해 변화표적에 대한 오탐지로 인해 오경보가 발생되는 것을 현저히 감소시킬 수 있다.
이상에서 설명된 본 발명의 블록도의 각 블록과 순서도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수도 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 인코딩 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 인코딩 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 블록도의 각 블록 또는 순서도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방법으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 또는 순서도 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 및 순서도의 각 단계에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실시예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들 또는 단계들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 품질에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 변화표적 모니터링 장치
110: 영상 입력부
120: 프로세서 130: 표시부
140: 변화표적 모니터링부 141: 영상 비교부
142: 영상 전처리부 143: 차영상 생성부
144: 변화표적 추정부 145: 영상 후처리부
146: 변화표적 판단부
120: 프로세서 130: 표시부
140: 변화표적 모니터링부 141: 영상 비교부
142: 영상 전처리부 143: 차영상 생성부
144: 변화표적 추정부 145: 영상 후처리부
146: 변화표적 판단부
Claims (20)
- 합성개구레이더(SAR)로부터 시계열로 인접된 제1레이더영상 및 제2레이더영상이 수신되는 영상 입력부; 및
상기 제1레이더영상 및 제2레이더영상을 제공받아 하나 이상의 표적을 추정하고, 추정표적을 기 설정된 하나 이상의 조건과 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 추정표적을 변화표적 및 비변화표적 중 하나로 확정하며, 확정된 변화표적에 대한 변화표적정보를 출력하는 변화표적 모니터링부를 포함하는 변화표적 모니터링 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 변화표적 모니터링부는,
상기 제1레이더영상 및 제2레이더영상에서 하나 이상의 차영상을 생성하는 차영상 생성부;
상기 차영상에서 상기 하나 이상의 표적을 추정하는 변화표적 추정부; 및
상기 제1레이더영상 및 제2레이더영상 각각에서 상기 차영상에 대응되는 영역을 추출하고, 기 추정된 표적에 기초하여 상기 제1레이더영상의 추출영역에서 제1추정표적을 추출하고, 상기 제2레이더영상의 추출영역에서 제2추정표적을 추출하며, 상기 제1추정표적 및 제2추정표적을 상기 하나 이상의 조건과 비교하여 상기 변화표적 및 비변화표적 중 하나로 확정하는 변화표적 판단부를 포함하는 변화표적 모니터링 장치.
- 제2항에 있어서,
상기 변화표적 모니터링부는,
상기 제1레이더영상 및 제2레이더영상 각각의 영상정보를 비교하여 동일지역의 영상 여부를 판단하는 영상 비교부; 및
상기 영상 비교부의 판단 결과에 따라 상기 제1레이더영상 및 제2레이더영상각각의 전처리를 수행하여 상기 차영상 생성부로 출력하는 영상 전처리부를 더 포함하고,
상기 영상 비교부는,
상기 제1레이더영상 및 제2레이더영상이 동일지역 영상인 것으로 판단되면, 상기 제1레이더영상 및 제2레이더영상을 상기 영상 전처리부로 출력하고,
상기 제1레이더영상 및 제2레이더영상이 동일지역 영상이 아닌 것으로 판단되면, 상기 영상 입력부로부터 다른 시계열로 인접된 적어도 한 쌍의 다른 레이더영상을 제공받는 변화표적 모니터링 장치.
- 제2항에 있어서,
상기 차영상 생성부는,
상기 제1레이더영상 및 제2레이더영상 각각을 서로 대응되는 복수의 분할영역으로 분할하고, 상기 복수의 분할영역 각각마다 상기 차영상을 생성하는 변화표적 모니터링 장치.
- 제2항에 있어서,
상기 변화표적 추정부는,
상기 차영상에서 산출된 평균값, 표준편차 및 문턱값에 기초하여 상기 하나 이상의 표적을 추정하는 변화표적 모니터링 장치.
- 제2항에 있어서,
상기 변화표적 판단부는,
상기 제1추정표적 및 제2추정표적 각각의 중심좌표, SCR, 방위각 및 상기 제1추정표적과 제2추정표적 간 유사도 값 중 적어도 하나를 산출하여 상기 하나 이상의 조건과 비교하는 변화표적 모니터링 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 하나 이상의 조건은,
좌표 차이 범위, SCR 차이 범위, 각도 차이 범위 및 유사도 범위 중 적어도 하나를 포함하는 변화표적 모니터링 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 변화표적정보는,
상기 확정된 변화표적에 대한 위치정보, 신호정보, 방향 및 방위각정보, 유사도정보 중 적어도 하나를 포함하는 변화표적 모니터링 장치.
- 시계열로 인접된 제1레이더영상과 제2레이더영상을 수신하는 단계;
상기 제1레이더영상 및 제2레이더영상에서 하나 이상의 차영상을 생성하는 단계;
상기 차영상에서 하나 이상의 표적을 추정하는 단계;
추정표적을 기 설정된 하나 이상의 조건과 비교하는 단계;
비교 결과에 따라 상기 추정표적을 변화표적 및 비변화표적 중 하나로 확정하는 단계; 및
확정된 변화표적에 대한 변화표적정보를 생성하여 출력하는 단계를 포함하는 변화표적 모니터링 방법.
- 제9항에 있어서,
상기 차영상을 생성하는 단계는,
상기 제1레이더영상 및 제2레이더영상 각각을 서로 대응되는 복수의 분할영역으로 각각 분할하는 단계; 및
상기 서로 대응되는 복수의 분할영역 각각마다 상기 차영상을 생성하는 단계를 포함하는 변화표적 모니터링 방법.
- 제9항에 있어서,
상기 표적을 추정하는 단계는,
상기 차영상에서 표준편차 및 평균값을 산출하는 단계;
상기 표준편차에 기 설정된 가중치를 곱한 후 상기 평균값을 가산하여 상기 차영상에 대한 문턱값을 산출하는 단계; 및
상기 차영상 내 전체 신호 중에서 상기 문턱값보다 큰 크기의 신호를 추출하고, 추출된 신호를 조합하여 상기 하나 이상의 표적을 추정하는 단계를 포함하는 변화표적 모니터링 방법.
- 제9항에 있어서,
상기 비교하는 단계는,
상기 제1레이더영상 및 제2레이더영상 각각에서 상기 차영상에 대응되는 영역을 추출하는 단계;
상기 제1레이더영상의 추출영역에서 상기 추정표적에 대응되는 제1추정표적을 추출하고, 상기 제2레이더영상의 추출영역에서 상기 추정표적에 대응되는 제2추정표적을 추출하는 단계;
상기 제1추정표적 및 제2추정표적 각각의 중심좌표, SCR, 방위각 및 상기 제1추정표적과 제2추정표적 간 유사도 값을 산출하는 단계; 및
산출된 상기 중심좌표, SCR, 방위각 및 유사도 값 중 적어도 하나를 기 설정된 좌표 차이 범위, SCR 차이 범위, 각도 차이 범위 및 유사도 범위 중 적어도 하나를 포함하는 상기 하나 이상의 조건과 비교하는 단계를 포함하는 변화표적 모니터링 방법.
- 제12항에 있어서,
상기 확정하는 단계는,
상기 제1추정표적의 중심좌표와 상기 제2추정표적의 중심좌표 간 차이 값과 상기 좌표 차이 범위를 비교하는 단계; 및
비교 결과 상기 차이 값이 상기 좌표 차이 범위를 만족하지 않으면, 상기 제1추정표적 및 제2추정표적을 변화표적으로 확정하는 단계를 포함하는 변화표적 모니터링 방법.
- 제12항에 있어서,
상기 확정하는 단계는,
상기 제1추정표적의 SCR과 상기 제2추정표적의 SCR 간 차이 값과 상기 SCR 차이 범위를 비교하는 단계; 및
비교 결과 상기 차이 값이 상기 SCR 차이 범위를 만족하지 않으면, 상기 제1추정표적 및 제2추정표적을 변화표적으로 확정하는 단계를 포함하는 변화표적 모니터링 방법.
- 제12항에 있어서,
상기 확정하는 단계는,
상기 제1추정표적의 방위각과 상기 제2추정표적의 방위각 간 차이 값과 상기 각도 차이 범위를 비교하는 단계; 및
비교 결과 상기 차이 값이 상기 각도 차이 범위를 만족하지 않으면, 상기 제1추정표적 및 제2추정표적을 변화표적으로 확정하는 단계를 포함하는 변화표적 모니터링 방법.
- 제12항에 있어서,
상기 확정하는 단계는,
상기 제1추정표적과 제2추정표적 간 유사도 값과 상기 유사도 범위를 비교하는 단계; 및
비교 결과 상기 유사도 값이 상기 유사도 범위를 만족하지 않으면, 상기 제1추정표적 및 제2추정표적을 변화표적으로 확정하는 단계를 포함하는 변화표적 모니터링 방법.
- 제12항에 있어서,
상기 확정하는 단계는,
상기 제1추정표적의 중심좌표와 상기 제2추정표적의 중심좌표 간 차이 값이 상기 좌표 차이 범위를 만족하고, 상기 제1추정표적의 SCR과 상기 제2추정표적의 SCR 간 차이 값이 상기 SCR 차이 범위를 만족하고, 상기 제1추정표적의 방위각과 상기 제2추정표적의 방위각 간 차이 값이 상기 각도 차이 범위를 만족하고, 상기 제1추정표적과 제2추정표적 간 유사도 값이 상기 유사도 범위를 만족하면, 상기 제1추정표적 및 제2추정표적을 비변화표적으로 확정하는 단계를 포함하는 변화표적 모니터링 방법.
- 제9항에 있어서,
상기 출력하는 단계는,
상기 확정된 변화표적에 대한 위치정보, 신호정보, 방향 및 방위각정보, 유사도정보 중 적어도 하나를 포함하는 상기 변화표적정보를 생성하는 단계; 및
표시부를 통해 상기 변화표적정보에 따른 변화표적 표시하는 단계를 포함하는 변화표적 모니터링 방법.
- 컴퓨터 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독 가능 기록매체로서,
상기 컴퓨터 프로그램은,
시계열로 인접된 제1레이더영상과 제2레이더영상을 수신하는 단계;
상기 제1레이더영상 및 제2레이더영상에서 하나 이상의 차영상을 생성하는 단계;
상기 차영상에서 하나 이상의 표적을 추정하는 단계;
추정표적을 기 설정된 하나 이상의 조건과 비교하는 단계;
비교 결과에 따라 상기 추정표적을 변화표적 및 비변화표적 중 하나로 확정하는 단계; 및
확정된 변화표적에 대한 변화표적정보를 생성하여 출력하는 단계를 수행하기 위한 명령어를 포함하는 컴퓨터 판독 가능한 기록매체.
- 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 저장되어 있는 컴퓨터 프로그램으로서,
상기 컴퓨터 프로그램은,
시계열로 인접된 제1레이더영상과 제2레이더영상을 수신하는 단계;
상기 제1레이더영상 및 제2레이더영상에서 하나 이상의 차영상을 생성하는 단계;
상기 차영상에서 하나 이상의 표적을 추정하는 단계;
추정표적을 기 설정된 하나 이상의 조건과 비교하는 단계;
비교 결과에 따라 상기 추정표적을 변화표적 및 비변화표적 중 하나로 확정하는 단계; 및
확정된 변화표적에 대한 변화표적정보를 생성하여 출력하는 단계를 수행하기 위한 명령어를 포함하는 포함하는 컴퓨터 프로그램.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020220115080A KR20240036350A (ko) | 2022-09-13 | 2022-09-13 | 합성개구레이더의 다중 시기 영상에서 변화표적 모니터링 장치 및 모니터링 방법 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020220115080A KR20240036350A (ko) | 2022-09-13 | 2022-09-13 | 합성개구레이더의 다중 시기 영상에서 변화표적 모니터링 장치 및 모니터링 방법 |
Publications (1)
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KR20240036350A true KR20240036350A (ko) | 2024-03-20 |
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ID=90483305
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KR (1) | KR20240036350A (ko) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20220067351A (ko) | 2020-11-17 | 2022-05-24 | 한국항공우주연구원 | Sar 영상에서의 객체 변화 탐지 방법 및 sar 영상에서의 객체 변화 탐지 시스템 |
-
2022
- 2022-09-13 KR KR1020220115080A patent/KR20240036350A/ko unknown
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