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レーダ画像処理装置
説明

レーダ画像処理装置

【課題】既存の観測対象領域の傾斜情報を用いて、インターフェログラム内の雑音成分を高精度に低減する。
【解決手段】異なる位置から同一領域の地形を撮像した2以上のレーダ画像を格納するレーダ画像格納部1と、格納されたレーダ画像の領域の地形の傾斜を示す既存の傾斜情報を格納する傾斜情報格納部2と、レーダ画像のデータからインターフェログラムを算出し、算出されたインターフェログラムに対して、格納されている既存の傾斜情報に基づいて、バンドパスフィルタによるフィルタ処理を施し、フィルタ処理後のインターフェログラムを出力する1次処理部100と、フィルタ処理後のインターフェログラムを格納する出力格納部3とを備えている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明はレーダ画像処理装置に関し、特に、観測されたレーダ画像を用いて地表面の起伏を計測するためのレーダ画像処理装置に関する。
【背景技術】
【0002】
異なる位置から観測した少なくとも2枚のレーダ画像間の位相差分布、すわなち、インターフェログラムから、位相差が地形の起伏に応じた値を持つことを利用して、地形の起伏を算出する干渉型合成開口レーダ技術がある。インターフェログラムは、レーダの受信機で発生する雑音等の影響で生じる、ランダムな雑音成分を含む。この雑音成分は地形の起伏を算出する上で障害となるため、これを低減する処理が必須となる。
【0003】
従来のレーダ画像処理装置は、この雑音成分の低減を、インターフェログラムに対して局所的な空間平均をすることで行っていた。例えば、非特許文献1では、インターフェログラムの局所的な空間平均をφバー、局所的な空間平均をとるために設定した局所窓内の参照点における位相値をφ(m,n)、フィルタ後の位相値をφハット(m,n)、フィルタ係数をbとすると、下式を用いて、雑音成分の低減を行っている。
【0004】
【数1】

【0005】
ここで、前記フィルタ係数bは、局所的な空間平均の重みづけの機能を果たし、その値が1に近づくほどノイズ低減効果を抑圧し、0に近づくとノイズ低減効果を高める。このようなノイズ低減効果を調整する機能を付することで、インターフェログラム内の位置に応じて大きさが異なる雑音成分を適応的に低減する。前記フィルタ係数bの値は、レーダ画像間のコヒーレンスの値に基づき決定する。このコヒーレンスはレーダ画像間の相関に相当し、0から1までの値をとる。コヒーレンスは雑音成分の大小を知るための指標値となり、雑音成分が大きい位置ほどその値は小さくなる。
【0006】
【非特許文献1】J.S. Lee,K.P.Papathanassiou, T.L. Ainsworth, M.R. Grunes, and A. Reigber, "A new technique for noise filtering of SAR interferometric phase images," IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, vol.36, no.5, p.1456-1465, 1998
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
上述のような従来のレーダ画像処理装置は、事前にレーダ画像の対を用いて行うコヒーレンスの推定の精度が低下すると、フィルタ係数を不適切な値に設定してしまうため、雑音成分の低減に過不足が生じるという問題点があった。
【0008】
さらに、雑音低減を過大に行った場合に、インターフェログラムの空間分解能を劣化させるという問題点があった。
【0009】
この発明はかかる問題点を解決するためになされたものであり、既存の観測対象領域の傾斜情報を用いて、インターフェログラム内の雑音成分を高精度に低減することが可能なレーダ画像処理装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
この発明は、異なる位置から同一領域の地形を撮像した2以上のレーダ画像を格納するレーダ画像格納部と、前記レーダ画像として撮像された領域の地形の傾斜を示す既存の傾斜情報を格納する傾斜情報格納部と、前記レーダ画像のデータからインターフェログラムを算出し、前記インターフェログラムに対して前記傾斜情報に基づいてフィルタ処理を施し、フィルタ処理後のインターフェログラムを出力する1次処理部と、前記フィルタ処理後のインターフェログラムを格納する出力格納部とを備えたレーダ画像処理装置である。
【発明の効果】
【0011】
この発明は、異なる位置から同一領域の地形を撮像した2以上のレーダ画像を格納するレーダ画像格納部と、前記レーダ画像として撮像された領域の地形の傾斜を示す既存の傾斜情報を格納する傾斜情報格納部と、前記レーダ画像のデータからインターフェログラムを算出し、前記インターフェログラムに対して前記傾斜情報に基づいてフィルタ処理を施し、フィルタ処理後のインターフェログラムを出力する1次処理部と、前記フィルタ処理後のインターフェログラムを格納する出力格納部とを備えたレーダ画像処理装置であるので、既存の観測対象領域の傾斜情報を用いて、インターフェログラム内の雑音成分を高精度に低減することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1によるレーダ画像処理装置を示すブロック構成図である。図1において、レーダ画像格納部1は、異なる位置から撮像された複数のレーダ画像を格納し、傾斜情報格納部2は、既存の観測領域の傾斜情報を格納している。出力格納部3は、本装置の出力を格納する。レーダ画像格納部1および傾斜情報格納部2と、出力格納部3との間には、1次処理部100が設けられている。本装置は、このように、レーダ画像格納部1、傾斜情報格納部2、1次処理部100および出力格納部3から構成されている。
【0013】
1次処理部100は、レーダ画像格納部1や、傾斜情報格納部2、そして、出力格納部3との間のデータの入出力、および、1次処理部100を構成する後述する各部位間のデータのやりとりを制御する。1次処理部100は、図1に示すように、レジストレーション部110と、インターフェログラム算出部120と、コヒーレンス計算部130と、区分的FT処理部140と、バンドパスフィルタ設計部150と、バンドパスフィルタ処理部160と、区分的IFT処理部170と、合成部180とから構成されている。
【0014】
レジストレーション部110は、2枚のレーダ画像間のレジストレーション(位置合わせ)を行う。インターフェログラム算出部120は、2枚のレーダ画像を干渉させインターフェログラムを算出する。コヒーレンス計算部130は、2枚のレーダ画像間のコヒーレンスを算出する。区分的FT処理部140は、インターフェログラム算出部120において算出されたインターフェログラムを幾つかの区画に分割し、その区画毎に2次元フーリエ変換を行い、インターフェログラムの周期情報を得る。バンドパスフィルタ設計部150は、コヒーレンス計算部130により算出されたコヒーレンスの情報を元に、区分的FT処理部140で区分されたインターフェログラムの各区画に対して適用するバンドパスフィルタの通過帯域を決定する。バンドパスフィルタ処理部160は、区分的FT処理部140で得られた区画毎に、バンドパスフィルタ設計部150で決定されたバンドパスフィルタを適用する。区分的IFT処理部170は、バンドパスフィルタ処理部160でフィルタ処理された各区画のデータに対し、2次元逆フーリエ変換を行う。合成部180は、区分的IFT処理部170で得られた各区画のフィルタ後のデータを結合して、分割前のインターフェログラムに相当するフィルタ後のインターフェログラムを得る。なお、この説明および以降の説明において、部位という語は、専用の電子回路又は素子を意味しているが、汎用的な中央演算装置(CPU:Central Processing Unit)を搭載したコンピュータに所定の処理を実行させるコンピュータプログラムのプログラムモジュールの形で構成するようにしてもよい。
【0015】
次に動作について説明する。
図2は、本実施の形態1によるレーダ画像処理装置の処理の流れを示すフローチャートである。また、図9は、このフローチャートに沿ったデータのフローの模式図である。
【0016】
まず、ステップST100において、1次処理部100が、レーダ画像格納部1から、異なる位置から観測した、同一領域の地形を撮像した、少なくとも2枚以上のレーダ画像を読み込むとともに、傾斜情報格納部2から当該レーダ画像の観測領域に対応する地形の傾斜情報を読み込む。ここで傾斜情報とは、観測領域の既存の3次元標高モデル(DEM:Digital Elevation Model)や、その他同領域の地形に関する情報から得られた地形の傾斜の情報である。既存の地形の傾斜についての情報がない場合は、レーダ画像に対して従来のインターフェログラム中の雑音成分を低減するフィルタ処理を施して3次元DEMを得て、それを基に傾斜情報を得れば良い。
【0017】
次にステップST110において、図9に示すように、1次処理部100が、レジストレーション部110にレーダ画像を入力する。レジストレーション部110は、入力されたレーダ画像のうちの少なくとも2枚のレーダ画像のレジストレーションを行う。すなわち、それぞれの画像中の各画素の位置(m,n)が同一の散乱体を示すように画像データの位置合わせを行う。
【0018】
ステップST120において、インターフェログラム算出部120で、レジストレーション部110でレジストレーションされたレーダ画像間の位置(m,n)において位相差を算出する。この位置(m,n)における位相差Φ(m,n)は式(1)で表されるものである。
【0019】
【数2】

【0020】
ここで、式(1)において、angleは複素数の偏角を示す関数であり、s(m,n)とs(m,n)とはそれぞれ1枚目と2枚目のレーダ画像上で位置(m,n)における複素データ値を表す。そして、この位相差Φ(m,n)から、地形の起伏に依存せず、視線距離の変化によって生じる位相(水平地表面においても存在する位相)である軌道位相を除去し(例えば、資源・環境リモートセンシング実用シリーズ3、地球観測データからの情報抽出、p.251、(財)資源・環境観測解析センター、H15、参照)、インターフェログラムを得る(この軌道位相除去後に得られるインターフェログラムを改めてΦ(m,n)で表す。)。
【0021】
ステップST130において、コヒーレンス計算部130が、レジストレーション部110でレジストレーションされた2枚のレーダ画像間のコヒーレンスを計算する。画像中の位置(m,n)におけるコヒーレンスρ(m,n)は、式(2)で表されるものである。
【0022】
【数3】

【0023】
ここで、s1,kは、1枚目のレーダ画像において(m,n)を中心としたN個の画素がもつ複素データ値を示し、s2,kは、2枚面のレーダ画像おける複素データ値を示す。個数Nは(m,n)を基準とした複素コヒーレンスを計算する範囲に相当する。また、*は複素共役を示す。ρは複素コヒーレンスの振幅であり、コヒーレンスと呼ばれる。また、θは偏角を表す。このコヒーレンスρは、2枚のレーダ画像間の相関性を表し、0から1の間の値をとる。
【0024】
ステップST140において、図9に示すように、区分的FT処理部140が、インターフェログラム算出部120で得られたインターフェログラムを、まず、所定の幾つかの区画に分割する。この区画の分割は、分割された区画内の地形傾斜がほぼ一様となるようにする。区画の分割方法は、予めオペレータが指定しても良いし、コヒーレンス計算部130で得られたコヒーレンスの分布や傾斜情報を基にオペレータが指定しても良い。また、他の方法で指定しても良い。
【0025】
ステップST141において、区分的FT処理部140が、区画に分割されたインターフェログラムを、区画毎に2次元フーリエ変換する。この結果、各区画のインターフェログラムの空間周波数情報が得られる。
【0026】
ステップST150において、バンドパスフィルタ設計部150が、傾斜情報格納部2から入力された傾斜情報を基に、処理対象となる区画のインターフェログラムの周期、すなわち、フリンジ周波数fΦを、式(3)を用いて算出する(例えば、R.Bamler and P. Hartl, "Synthetic aperture radar interferometry," Inverse Problems 14, R1-R54, 1994、参照)。
【0027】
【数4】

【0028】
ここで、pは、観測方式によるパラメータで、同一プラットフォームに1つの送受信アンテナと1つの受信専用アンテナを搭載して2枚のレーダ画像を得るシングルパス観測方式では1、送受信アンテナで2回観測することで2枚のレーダ画像を得るリピートパス観測方式では2である。λは、レーダ観測で用いたレーダ波の波長、φは、2枚のレーダ画像を取得する際のそれぞれビーム照射角度を平均した角度、Δφは、ビーム照射角度の差である。そして、αは、地形の傾斜角度を示す。
【0029】
そして、このフリンジ周波数fΦをバンドパスフィルタの中心周波数に設定する。
【0030】
また、コヒーレンス計算部130で算出されたコヒーレンスを基に、バンドパスフィルタ処理部160で用いるバンドパスフィルタの通過帯域を設定する。ここでは、コヒーレンスが1であれば全域通過フィルタとなり、コヒーレンスが0であれば中心周波数近傍の周波数帯域のみを通過させるように設定する。このコヒーレンス値と通過帯域幅の関係はオペレータが任意に設計する。また、ここでは、コヒーレンス値を基にバンドパスフィルタの通過帯域を設定したが、これに限るものではない。例えば、同区画における最大傾斜角度と最小傾斜角度を基に通過帯域を設定しても良い。
【0031】
ステップST160において、バンドパスフィルタ処理部160が、バンドパスフィルタ設計部150で設定された各区画のバンドパスフィルタを、それぞれの区画に対して適用する。
【0032】
ステップST170において、区分的IFT処理部170が、バンドパスフィルタ処理部160でフィルタ処理された各区画のデータを逆フーリエ変換する。この結果、各区画の空間周波数情報は空間情報へ戻される。
【0033】
ステップST180において、合成部180が、図9に示すように、区画毎に得られたフィルタ後のデータを結合し、フィルタ後のインターフェログラムを得る。そして、このフィルタ後のインターフェログラムを出力格納部3へ出力する。
【0034】
以上のように、本実施の形態1においては、既存の地形の傾斜情報を基に、雑音成分低減のためのフィルタを設計するようにしているので、地形の傾斜に応じた適切なフィルタ処理が可能となり、高精度に雑音成分を低減することができるため、適切な雑音成分低減効果を得ることができる。
【0035】
また、地形の傾斜に応じたフィルタ処理を行うため、不適切なフィルタ処理による空間分解能の劣化を防ぐことができる。
【0036】
実施の形態2.
上述の実施形態1では、インターフェログラムを区画に分割した後に傾斜情報に基づいてフィルタ処理するようにしたものについて説明したが、本実施の形態2においては、同処理を分割する区画を変えながらフィルタ処理を複数回行い、この結果得られた複数個のフィルタ処理後のインターフェログラムを平均化する実施の形態を示す。
【0037】
図3は、この実施の形態2によるレーダ画像処理装置を示すブロック構成図である。図3において、図1と同一の符号を付したものは、同一またはこれに相当するものである。図3と図1の構成の違いは、図3においては、1次処理部100と出力格納部3との間に、平均処理部190が設けられている点である。平均処理部190は、分割する区画を変えてフィルタ処理して得られたフィルタ処理後のインターフェログラムを平均化するものである。なお、他の構成については実施の形態1と同じであるため、ここではその説明を省略する。
【0038】
次に動作について説明する。図4は、この実施の形態2によるレーダ画像処理装置の処理の流れを示すフローチャートである。図4において、図2と同一の符号を付したものは、同一またはこれに相当するものである。なお、図2と図4との違いは、図4においては、ステップST190とステップST191とが追加されている点である。他の動作については、図2と同じであるため、ここではその説明を省略し、以下の説明においては、主に、ステップST190とステップST191について説明する。
【0039】
ステップST190において、平均処理部190が、1次処理部100で実施されたフィルタ処理の回数を判定する。そしてこの回数が事前にオペレータから指定された所定の回数に達していない場合は、区分的FT処理部140に、分割する区画を変えて再度処理を行うように指示を出す。一方、フィルタ処理の回数が所定の回数に達している場合は、1次処理部100で区分を変えて実施したフィルタ処理により得られた複数のフィルタ処理後のインターフェログラムを平均化する。この平均化処理は、例えば、M個のフィルタ処理後のインターフェログラムがある場合に、式(4)で表されるものである。
【0040】
【数5】

【0041】
ここで、Φaf,k(m,n)は、1次処理部100でk番目にフィルタ処理して得られたフィルタ処理後のインターフェログラムであり、Φaf,final(m,n)はM個のフィルタ処理後のインターフェログラムを平均化して得られるインターフェログラムである。なお、ここでは、フィルタ処理後のインターフェログラムの平均化を式(4)により行ったが、これに限るものではなく、例えば、重み付き平均化を行っても良い。
【0042】
以上のように、本実施の形態2においては、上述の実施の形態1と同様の効果が得られるとともに、さらに、インターフェログラムの分割の区画を変えて得られた、複数のフィルタ処理後のインターフェログラムを平均化しているので、雑音成分の低減効果をより高めることができる。
【0043】
また、分割の区画を変えてフィルタ処理するため、分割方法によっては、雑音成分とともに除去されてしまう信号成分、つまり、インターフェログラムの周期成分を取り出すことができ、フィルタ処理の精度を上げることができる。
【0044】
実施の形態3.
上述の実施の形態1および2では、インターフェログラムにバンドパスフィルタを適用してフィルタ処理後のインターフェログラムを得るものについて説明したが、本実施の形態3においては、フィルタ前後のインターフェログラムを比較し、この比較の結果得られる差分をフィルタ処理後のインターフェログラムに帰還させる実施の形態について説明する。
【0045】
図5は、本実施の形態3によるレーダ画像処理装置を示すブロック構成図である。図5において、図1および図3と同一の符号を付したものは、同一またはこれに相当するものである。図5と、図1および図3との違いは、図5においては、1次処理部100と出力格納部3との間に、2次処理部200が設けられている点である。
【0046】
2次処理部200は、1次処理部100や出力格納部3との間のデータの入出力と、2次処理部200を構成する後述する各部位間のデータのやりとりとを制御する。2次処理部200は、図5に示すように、差分算出部210と、FT処理部220と、差分バンドパスフィルタ処理部230と、IFT処理部240と、差分帰還処理部250とから構成されている。2次処理部200は、1次処理部100の処理の後に、フィルタ処理前後のインターフェログラムを比較して、その差分の中から、不本意に除去された地形の等高線に相当する信号成分を取りだして、フィルタ処理後のインターフェログラムへ帰還させるものである。
【0047】
差分算出部210は、1次処理部100で得られたフィルタ処理後のインターフェログラムと、インターフェログラム算出部120で得られたフィルタ処理前のインターフェログラムとを比較して、フィルタ前後間の差分を算出するものである。FT処理部220は、差分算出部210で得られた算出結果(フィルタ前後間の差分)を2次元フーリエ変換する。差分バンドパスフィルタ処理部230は、FT処理部220でフーリエ変換したデータに対しバンドパスフィルタ処理を行う。IFT処理部240は、差分バンドパスフィルタ処理部230で得られたデータに対し2次元逆フーリエ変換を施す。差分帰還処理部250は、IFT処理部240で得られた残差を、1次処理部100の合成部180で得られたフィルタ処理後のインターフェログラムへ帰還させる。
【0048】
次に、動作について説明する。図6は、本実施の形態3によるレーダ画像処理装置の動作を示すフローチャートである。図6において、図2および図4と同一の符号を付したものは、同一またはこれに相当するものである。図6と図2との違いは、図6においては、ステップST210からステップST250までの処理が追加されている点である。以下では、追加された当該処理について主に説明し、図2と同一の処理についてはここでは説明を省略する。
【0049】
ステップST210において、2次処理部200が、1次処理部100で得られたフィルタ処理後のインターフェログラムΦaf(m,n)と、インターフェログラム算出部120で得られたフィルタ処理前のインターフェログラムΦ(m,n)を、差分算出部210に入力する。差分算出部210は、これらのフィルタ前後のインターフェログラム間を比較し、フィルタ処理の残差Φdiff(m,n)を式(5)により算出する。
【0050】
【数6】

【0051】
なお、ここでは、フィルタ処理の残差の算出を式(5)により行ったが、これに限るものではなく、他の式を用いても良い。例えば、フィルタ処理前後のいずれかのインターフェログラムに重みをつけて行うようにしても良い。
【0052】
ステップST220において、FT処理部220が、差分算出部210で得られたフィルタ処理の残差に対して2次元フーリエ変換を行う。
【0053】
ステップST230において、差分バンドパスフィルタ処理部230が、FT処理部220で2次元フーリエ変換したデータに対してバンドパスフィルタ処理を行う。ここでは、バンドパスフィルタ設計部150で設計されたバンドパスフィルタ設計を統合し、インターフェログラム全体に対するバンドパスフィルタ処理を施す。
【0054】
ステップST240において、IFT処理部240が、差分バンドパスフィルタ処理部230の結果に対し、2次元逆フーリエ変換を行う。
【0055】
ステップST250において、差分帰還処理部250が、IFT処理部240により得られた残差を、1次処理部100の合成部180の結果に対し付加する。そして、この残差を付加した結果を出力格納部3へ出力し、格納する。
【0056】
以上のように、本実施の形態3においては、区画に分割しフィルタ処理した後に合成して得たフィルタ処理後のインターフェログラムと、フィルタ処理前のインターフェログラムの残差をとり、この残差に対しフィルタ処理した後で、フィルタ処理後のインターフェログラムに帰還させているので、区画に分割してフィルタ処理した場合に失われる可能性のある、大域的なインターフェログラムの周期性を取り出すことができ、フィルタ処理の精度を高めることができる。
【0057】
ここで、この実施の形態3は、実施の形態1で示した1次処理部100に2次処理部200を連結させて構成したが、実施の形態2のように、1次処理部100の後に、平均処理部190を設け、その後段に、2次処理部200を連結させるようにしてもよい。
【0058】
実施の形態4.
上述の実施の形態3では、2次処理部200において、フィルタ処理前後のインターフェログラムから得たフィルタ処理の残差に対し、バンドパスフィルタを適用した後、フィルタ処理後のインターフェログラムに帰還させたが、本実施の形態4では、2次処理部200において、フィルタ処理の残差に対し画像処理を施した後、フィルタ処理後のインターフェログラムに帰還させる構成をとる。
【0059】
図7は、本実施の形態4によるレーダ画像処理装置を示すブロック構成図である。図7において、図1、図3および図5と同一の符号を付したものは、同一またはこれに相当するものである。なお、図7と図5との構成の違いは、図7においては、図5のFT処理部220と差分バンドパスフィルタ処理部230とIFT処理部240との代わりに、連結成分検出部221が設けられている点である。
【0060】
連結成分検出部221は、フィルタ前後間の残差を求める差分算出部210で得たフィルタ処理前後間の差分に対し画像処理を施し、差分中の等高線に相当する縞を検出するものである。
【0061】
次に動作について説明する。図8は、本実施の形態4によるレーダ画像処理装置の動作を示すフローチャートである。図8において、図2、図4および図6と同一の符号を付したものは、同一またはこれに相当するものである。図8と図6との違いは、図8においては、図6のステップST220,ST230,ST240の処理の代わりに、ステップST221を行う点である。以下の説明においては、ステップST221の処理について主に説明し、他の処理については図6と同じであるため、ここでは説明を省略する。
【0062】
ステップST221において、連結成分検出部221が、フィルタ処理前後間の差分を求める差分算出部210で得られた結果から、連結して現れる成分を検出し取り出す。この動作原理について説明する。インターフェログラムにおいて、信号成分は、地図における等高線に相当する縞である。一方、雑音成分はランダムな性質を持つ。1次処理部100が適切に機能すれば、フィルタ処理後ではランダムな成分のみが除去されるが、1次処理部100が精度高く機能しなかった場合には、縞状の信号成分も除去される。したがって、この場合に、フィルタ処理前後間の差分を求める差分算出部210で得られる残差には、1次処理部100で除去された雑音成分であるランダムな成分と、不本意に除去されてしまった縞状の信号成分が現れる。この縞状の信号成分は、雑音成分とは異なり、連結して現れることから、連結した成分を検出し取り出すことで、残差中の信号成分のみを取り出すことができる。
【0063】
次に、ステップST250において、差分帰還処理部250が、連結成分検出部221によって検出され取り出された信号成分を、1次処理部100の合成部180の処理結果に対し付加した後、出力格納部3へ出力する。
【0064】
以上のように、本実施の形態4においては、フィルタ処理前後のインターフェログラムを比較し、その残差中に連結した成分として現れる縞状の信号成分を検出し、それを取り出して、フィルタ処理後のインターフェログラムに帰還させているため、フィルタ処理の精度を高めることのできる実施の形態3と同様の効果を得ることができる。
【0065】
ここで、この実施の形態4は、実施の形態1で示した1次処理部100に2次処理部200を連結させて構成したが、実施の形態2のように、1次処理部100の後に、平均処理部190を設け、その後段に、2次処理部200を連結させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【0066】
【図1】この発明の実施の形態1に係るレーダ画像処理装置の構成を示した構成図である。
【図2】この発明の実施の形態1に係るレーダ画像処理装置の処理の流れを示したフローチャートである。
【図3】この発明の実施の形態2に係るレーダ画像処理装置の構成を示した構成図である。
【図4】この発明の実施の形態2に係るレーダ画像処理装置の処理の流れを示したフローチャートである。
【図5】この発明の実施の形態3に係るレーダ画像処理装置の構成を示した構成図である。
【図6】この発明の実施の形態3に係るレーダ画像処理装置の処理の流れを示したフローチャートである。
【図7】この発明の実施の形態4に係るレーダ画像処理装置の構成を示した構成図である。
【図8】この発明の実施の形態4に係るレーダ画像処理装置の処理の流れを示したフローチャートである。
【図9】この発明の実施の形態1に係るレーダ画像処理装置の処理を説明した説明図である。
【符号の説明】
【0067】
1 レーダ画像格納部、2 傾斜情報格納部、3 出力格納部、100 1次処理部、110 レジストレーション部、120 インターフェログラム算出部、130 コヒーレンス計算部、140 区分的FT処理部、150 バンドパスフィルタ設計部、160 バンドパスフィルタ処理部、170 区分的IFT処理部、180 合成部、190 平均処理部、200 2次処理部、210 差分算出部、220 FT処理部、221 連結成分検出部、230 差分バンドパスフィルタ処理部、240 IFT処理部、250 差分帰還処理部。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
異なる位置から同一領域の地形を撮像した2以上のレーダ画像を格納するレーダ画像格納部と、
前記レーダ画像として撮像された領域の地形の傾斜を示す既存の傾斜情報を格納する傾斜情報格納部と、
前記レーダ画像のデータからインターフェログラムを算出し、前記インターフェログラムに対して前記傾斜情報に基づいてフィルタ処理を施し、フィルタ処理後のインターフェログラムを出力する1次処理部と、
前記フィルタ処理後のインターフェログラムを格納する出力格納部と
を備えたことを特徴とするレーダ画像処理装置。
【請求項2】
前記1次処理部は、
前記レーダ画像格納部に格納された前記レーダ画像間の位置合わせを行うレジストレーション部と、
前記レジストレーション部によって位置合わせされたレーダ画像の対からインターフェログラムを算出するインターフェログラム算出部と、
算出された前記インターフェログラムを幾つかの区画に分割した後、2次元フーリエ変換する区分的FT処理部と、
前記レジストレーション部によって位置合わせされたレーダ画像の対からコヒーレンスを算出するコヒーレンス計算部と、
前記傾斜情報格納部に格納されている前記傾斜情報および算出された前記コヒーレンスを用いて各前記区画に対するバンドパスフィルタを設計するバンドパスフィルタ設計部と、
前記区分的FT処理部の前記区画ごとの結果に対し、前記区画ごとに設計されたバンドパスフィルタを用いてバンドパスフィルタ処理を施すバンドパスフィルタ処理部と、
前記区画ごとの前記バンドパスフィルタの処理結果を2次元逆フーリエ変換する区分的IFT処理部と、
前記区分的IFT処理部から出力される前記区画ごとのフィルタ処理された結果を合成して、フィルタ処理後のインターフェログラムを出力する合成部と
を備えていることを特徴とする請求項1に記載のレーダ画像処理装置。
【請求項3】
前記1次処理部で得られるフィルタ処理前の前記インターフェログラムと前記フィルタ処理後のインターフェログラムとを比較して、その差分の中から地形の等高線に対応する信号成分を取り出して、前記フィルタ処理後のインターフェログラムへ帰還させる2次処理部を
さらに備えたことを特徴とする請求項1または2に記載のレーダ画像処理装置。
【請求項4】
前記2次処理部は、
前記1次処理部で得られるフィルタ処理前の前記インターフェログラムと前記フィルタ処理後のインターフェログラムとの差分を算出する差分算出部と、
前記差分を2次元フーリエ変換するFT処理部と、
前記差分の2次元フーリエ変換の結果に、前記バンドパスフィルタ設計部によって設計された前記バンドパスフィルタを用いたフィルタ処理を施す差分バンドパスフィルタ処理部と、
前記差分バンドパスフィルタ処理部の結果を逆2次元フーリエ変換するIFT処理部と、
前記逆2次元フーリエ変換された前記フィルタ処理後の差分を、前記1次処理部から出力される前記フィルタ処理後のインターフェログラムに付加する差分帰還処理部と
を備えていることを特徴とする請求項3に記載のレーダ画像処理装置。
【請求項5】
前記2次処理部は、
前記1次処理部で得られるフィルタ処理前の前記インターフェログラムと前記フィルタ処理後のインターフェログラムとの差分を算出する差分算出部と、
前記差分の中から画像上で連結している連結成分を検出して取り出す連結成分検出部と、
検出された前記連結成分を、前記1次処理部から出力される前記フィルタ処理後のインターフェログラムに付加する差分帰還処理部と
を備えていることを特徴とする請求項3に記載のレーダ画像処理装置。
【請求項6】
前記1次処理部は、前記区分的FT処理部によって分割される前記区画を変えながら複数回処理を行うものであって、
前記1次処理部によって得られる複数回分の前記フィルタ処理後のインターフェログラムを平均化する平均処理部
をさらに備えたことを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載のレーダ画像処理装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【公開番号】特開2009−162726(P2009−162726A)
【公開日】平成21年7月23日(2009.7.23)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−3151(P2008−3151)
【出願日】平成20年1月10日(2008.1.10)
【出願人】(000006013)三菱電機株式会社 (33,312)
【Fターム(参考)】