レーダ装置、目標類別装置及び目標類別プログラム
【課題】ＩＳＡＲ画像における目標の一部が欠落している場合等において、目標の構造物間の絶対長を測定しなくても良好な類別結果を取得することが可能なレーダ装置、目標類別装置及び目標類別プログラムを提供する。
【解決手段】特徴点設定部５３１は、二つの指定特徴点間の基準距離に基づき、取得したＩＳＡＲ画像から基準相対位置情報を生成する。また、再計算部５３２は、記憶部６０に記憶された複数の目標形状情報に基づいて、複数の相対位置情報サンプルを生成する。そして、類似度判定部５３３により、基準相対位置情報に対する複数の相対位置情報サンプルの類似度を算出し、算出した類似度に基づいた目標形状情報を選択する。
【解決手段】特徴点設定部５３１は、二つの指定特徴点間の基準距離に基づき、取得したＩＳＡＲ画像から基準相対位置情報を生成する。また、再計算部５３２は、記憶部６０に記憶された複数の目標形状情報に基づいて、複数の相対位置情報サンプルを生成する。そして、類似度判定部５３３により、基準相対位置情報に対する複数の相対位置情報サンプルの類似度を算出し、算出した類似度に基づいた目標形状情報を選択する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、目標からのレーダエコーから作成される逆合成開口レーダ（ＩＳＡＲ：Inverse Synthetic Aperture Radar）画像を用いて目標を類別するレーダ装置、目標類別装置及び目標類別プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
レーダエコーから作成されるＩＳＡＲ画像を用いて目標の類別を行う処理では、ＩＳＡＲ画像に含まれる目標と予めデータベースに記憶されている目標形状情報とを模擬・照合する手法、或いは、ＩＳＡＲ画像及び目標形状情報の双方からそれぞれ複数の特徴点を抽出し、対応するそれぞれの特徴点を照合する手法が取られている。
【０００３】
ところで、上記従来の方法では、ＩＳＡＲ画像における目標の一部が欠落している場合又は不鮮明である場合、類別結果を取得するためには、目標の構造物間の絶対長を測定する必要がある（例えば、特許文献１参照）。なお、目標の一部が欠落している場合又は不鮮明である場合とは、船舶を例にすると、船首及び船尾のうち少なくともいずれか一方が欠落している場合又は不鮮明である場合のことである。
【０００４】
目標の構造物間の絶対長を測定するためには、レーダの追尾機能により目標のアスペクト角を算出し、ＩＳＡＲ画像上の船首又は船尾を判別する。そして、ＩＳＡＲ画像上のレンジの距離に基づき、船首又は船尾から特徴点までの絶対長を算出している。しかしながら、アスペクト角の算出の精度は高くなく、精度を上げようとすると時間がかかるという問題がある。そのため、目標の構造物間の絶対長を精度良く測定することは困難であり、したがって、ＩＳＡＲ画像における目標の一部が欠落している場合又は不鮮明である場合には、良好な類別結果を取得することが困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１５７０１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上のように、従来のレーダ装置では、ＩＳＡＲ画像における目標の一部が欠落している場合等に、良好な類別結果を取得するためには、目標の構造物間の絶対長を精度良く測定することが求められる。しかし、目標のアスペクト角を精度良く算出するには時間がかかり、目標の構造物間の絶対長を精度良く測定することは困難であるという問題がある。
【０００７】
この発明は上記事情によりなされたもので、その目的は、ＩＳＡＲ画像における目標の一部が欠落している場合等において、目標の構造物間の絶対長を測定しなくても良好な類別結果を取得することが可能なレーダ装置、目標類別装置及び目標類別プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係るレーダ装置は、レーダエコーに基づいてＩＳＡＲ画像を生成するレーダ装置において、前記ＩＳＡＲ画像における複数の特徴点のうち指定された二つの指定特徴点間の距離を基準距離とし、前記ＩＳＡＲ画像に基づいて、前記指定特徴点以外の特徴点間の距離を前記基準距離に対する相対距離で表す基準相対位置情報を作成する特徴点設定部と、前記目標となり得る種々の物体の形状に関する複数の目標形状情報であって、前記複数の目標形状情報は前記種々の物体のうちいずれかの物体が有する複数の構造物の位置情報を含む目標形状情報を予め記憶する記憶部と、前記位置情報に基づき、前記複数の構造物のうち任意の二つの指定構造物を順次指定し、前記二つの指定構造物間の距離を指定距離とし、前記指定構造物以外の構造物間の距離を前記指定距離に対する相対距離で表す相対位置情報サンプルを前記指定構造物毎に生成する再計算部と、前記基準相対位置情報に対する前記複数の相対位置情報サンプルの類似度を測定し、前記複数の目標形状情報のうち、前記類似度の高い相対位置情報サンプルの元となる第１の目標形状情報を選択する類似度計算部と、前記選択された第１の目標形状情報を表示する表示部とを具備する。
【０００９】
また、本発明に係る目標類別装置は、レーダエコーに基づいてＩＳＡＲ画像を生成するレーダ装置で用いられる目標類別装置において、前記ＩＳＡＲ画像における複数の特徴点のうち指定された二つの指定特徴点間の距離を基準距離とし、前記ＩＳＡＲ画像に基づいて、前記指定特徴点以外の特徴点間の距離を前記基準距離に対する相対距離で表す基準相対位置情報を作成する特徴点設定部と、前記目標となり得る種々の物体の形状に関する複数の目標形状情報であって、前記複数の目標形状情報は前記種々の物体のうちいずれかの物体が有する複数の構造物の位置情報を含む目標形状情報を予め記憶する記憶部と、前記位置情報に基づき、前記複数の構造物のうち任意の二つの指定構造物を順次指定し、前記二つの指定構造物間の距離を指定距離とし、前記指定構造物以外の構造物間の距離を前記指定距離に対する相対距離で表す相対位置情報サンプルを、前記指定構造物毎に生成する再計算部と、前記基準相対位置情報に対する前記複数の相対位置情報サンプルの類似度を測定し、前記複数の目標形状情報のうち、前記類似度の高い相対位置情報サンプルの元となる第１の目標形状情報を選択する類似度計算部とを具備する。
【００１０】
また、本発明に係る目標類別プログラムは、レーダエコーに基づいて目標のＩＳＡＲ画像を生成する画像生成部と、前記目標となり得る種々の物体の形状に関する複数の目標形状情報であって、前記複数の目標形状情報は前記種々の物体のうちいずれかの物体が有する複数の構造物の位置情報を含む目標形状情報を予め記憶する記憶部とを具備するレーダ装置で用いられる目標類別プログラムであって、前記ＩＳＡＲ画像における複数の特徴点のうち指定された二つの指定特徴点間の距離を基準距離とし、前記ＩＳＡＲ画像に基づいて、前記指定特徴点以外の特徴点間の距離を前記基準距離に対する相対距離で表す基準相対位置情報を生成する基準情報生成処理と、前記位置情報に基づき、前記複数の構造物のうち任意の二つの指定構造物を順次指定し、前記二つの指定構造物間の距離を指定距離とし、前記指定構造物以外の構造物間の距離を前記指定距離に対する相対距離で表す相対位置情報サンプルを前記指定構造物毎に生成する相対情報生成処理と、前記基準相対位置情報に対する前記複数の相対位置情報サンプルの類似度を測定し、前記複数の目標形状情報のうち、前記類似度の高い相対位置情報サンプルの元となる第１の目標形状情報を選択する類似度計算処理とを前記レーダ装置のコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００１１】
上記構成によるレーダ装置、目標類別装置及び目標類別プログラムでは、特徴点設定部は、二つの指定特徴点間の基準距離に基づき、取得したＩＳＡＲ画像から基準相対位置情報を生成する。また、再計算部は、記憶部に記憶された複数の目標形状情報に基づいて、複数の相対位置情報サンプルを生成する。そして、類似度判定部により、基準相対位置情報に対する複数の相対位置情報サンプルの類似度を算出し、類似度の高いサンプルの元となった目標形状情報を選択する。これにより、ＩＳＡＲ画像中の特徴点間の距離を基準距離に対する相対距離で表すことが可能となり、目標と類似する目標形状情報をユーザに提示することが可能となる。すなわち、特徴点間の絶対長を測定せずとも、目標を類別するための目標形状情報をユーザに対して提示することが可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、ＩＳＡＲ画像における目標の一部が欠落している場合等において、目標の構造物間の絶対長を測定しなくても良好な類別結果を取得することが可能なレーダ装置、目標類別装置及び目標類別プログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るレーダ装置の機能構成を示すブロック図である。
【図２】図１の信号処理器の機能構成を示すブロック図である。
【図３】図２の目標類別部における目標類別処理のシーケンス図を示す図である。
【図４】図２のＩＳＡＲ画像生成部で生成されるＩＳＡＲ画像の一例を示す図である。
【図５】図２の画像補正部で補正されたＩＳＡＲ画像の一例を示す図である。
【図６】図１の記憶部に記憶される目標形状情報の一例及び図２の再計算部で生成される相対位置情報サンプルの一例を示す図である。
【図７】図２の特徴点設定部で生成される基準相対位置情報の一例を示す図である。
【図８】図２の類似度判定部における類似度判定処理の一例を示す図である。
【図９】第２の実施形態における図２の目標類別部による目標類別処理のシーケンス図を示す図である。
【図１０】図１の記憶部に記憶される目標形状情報の一例及び図２の再計算部で生成される相対高度差情報サンプルの一例を示す図である。
【図１１】図２の特徴点設定部で生成される基準相対差情報の一例を示す図である。
【図１２】図２の類似度判定部における類似度判定処理の一例を示す図である。
【図１３】第３の実施形態における図２の目標類別部による目標類別処理のシーケンス図を示す図である。
【図１４】図１の記憶部に記憶される目標形状情報の一例及び図２の再計算部で生成されるサンプルベクトルの一例を示す図である。
【図１５】図２の特徴点設定部で生成される基準ベクトルの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら本発明に係るレーダ装置、目標類別装置及び目標類別プログラムの実施の形態について詳細に説明する。
【００１５】
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係るレーダ装置の機能構成を示すブロック図である。図１におけるレーダ装置は、送信機１０、サーキュレータ２０、アンテナ３０、受信機４０、信号処理器５０、記憶部６０、入力部７０及び表示部８０を具備する。
【００１６】
送信機１０は、所定の送信周期でＲＦ信号を生成し、生成したＲＦ信号をサーキュレータ２０を介してアンテナ３０から空間へ送信する。アンテナ３０から送信された送信波の一部は、目標で反射され、反射エコーとしてアンテナ３０により受信される。
【００１７】
サーキュレータ２０は、送受信信号を分離するための循環回路である。すなわち、サーキュレータ２０は、送信機１０が生成したＲＦ信号をアンテナ３０へ供給し、アンテナ３０で受信した反射エコーを受信信号として受信機４０へ供給する。
【００１８】
受信機４０は、送信機１０がＲＦ信号を生成する送信周期に基づいて受信信号から反射エコーを判別し、レーダビデオ信号を生成する。受信機４０は、生成したレーダビデオ信号を信号処理器５０へ出力する。
【００１９】
記憶部６０は、レーダ装置による捕獲が想定される種々の目標の形状、具体的には種々の船舶の形状に関する情報（以下、目標形状情報と称する）が予め格納されている。船舶の目標形状情報には、船舶の全長と、艦橋及びマスト等の構造物の位置情報等とのデータが含まれている。
【００２０】
入力部７０は、レーダ装置のユーザから操作指示を受ける。入力部７０から入力された操作指示は、信号処理器５０へ供給される。表示部８０は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等を備え、信号処理器５０で処理された信号を表示する。ユーザは、表示部８０に表示される画像に基づいて、目標を類別する。
【００２１】
図２は、本発明の一実施形態に係る信号処理器５０の機能構成を示すブロック図である。図２における信号処理器５０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）のみならず、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等のＣＰＵが処理を実行するためのプログラムやデータの格納領域等を含んでいる。信号処理器５０は、格納領域に格納されている目標類別プログラムをＣＰＵで実行することで以下の構成を備える。すなわち、信号処理器５０は、ＩＳＡＲ画像生成部５１、画像補正部５２、目標類別部５３及び表示処理部５４を備える。
【００２２】
ＩＳＡＲ画像生成部５１は、受信機４０で生成されたレーダビデオ信号を受け取り、ＩＳＡＲ画像を生成する。ＩＳＡＲ画像生成部５１は、生成したＩＳＡＲ画像を画像補正部５２へ出力する。
【００２３】
画像補正部５２は、ＩＳＡＲ画像生成部５１で生成したＩＳＡＲ画像における軸を検出する。画像補正部５２は、検出した軸の傾きが水平となるように、ＩＳＡＲ画像を補正する。画像補正部５２は、補正後のＩＳＡＲ画像を目標類別部５３及び表示処理部５４へ出力する。
【００２４】
表示処理部５４は、画像補正部５２から複数のＩＳＡＲ画像を受け取り、これらのＩＳＡＲ画像を表示部８０に表示させる。ユーザは、表示部８０に表示された複数のＩＳＡＲ画像から、特徴点が明瞭なＩＳＡＲ画像を選択する。このとき、ユーザは、入力部７０から選択指示を入力する。表示処理部５４は、ユーザからの選択指示を受け取り、表示部８０に、ユーザにより選択されたＩＳＡＲ画像のみを表示させる。また、ユーザは、表示部８０に表示されたＩＳＡＲ画像に基づき、ドプラ周波数が大きいマスト等の特徴点又はドプラ周波数の変化が大きい艦橋等の特徴点から二点を指定する。このとき、ユーザは、入力部７０から指定指示を入力する。
【００２５】
また、表示処理部５４は、目標類別部５３からの画像データを受け取った場合、この画像データを、ユーザにより選択されたＩＳＡＲ画像と並べて表示部８０に表示させる。
【００２６】
目標類別部５３は、特徴点設定部５３１、再計算部５３２及び類似度判定部５３３を備える。
【００２７】
特徴点設定部５３１は、画像補正部５２から複数のＩＳＡＲ画像を受ける。特徴点設定部５３１は、入力部７０からの選択信号に応じて、複数のＩＳＡＲ画像のうち一つのＩＳＡＲ画像を特定する。そして、特徴点設定部５３１は、このＩＳＡＲ画像に含まれる艦橋及びマスト等の複数の特徴点に対し、入力部７０から指定指示を受ける。特徴点設定部５３１は、ユーザから指定された二点の指定特徴点の間の距離を基準距離とする。そして、特徴点設定部５３１は、指定特徴点間以外の特徴点間の距離を基準距離に対する相対距離で表した基準相対位置情報を生成する。特徴点設定部５３１は、生成した基準相対位置情報を類似度判定部５３３へ出力する。また、特徴点設定部５３１は、指定指示の入力後に、類似度判定の開始指示が入力された場合、類似度判定を開始する旨を再計算部５３２へ通知する。なお、特徴点設定部５３１は、入力部７０からの特徴点の指定があった場合、類似度判定を開始する旨を再計算部５３２へ通知するようにしても構わない。
【００２８】
再計算部５３２は、類似度判定を開始する旨の通知を受けると、記憶部６０に記憶された複数の目標形状情報のうち、第１の目標形状情報を読み出す。再計算部５３２は、第１の目標形状情報における構造物の位置情報を参照し、第１の目標形状情報に含まれる複数の構造物のうち二つの指定構造物を選択し、この指定構造物間の距離を第１の指定距離とする。そして、再計算部５３２は、指定構造物間以外の構造物間の距離を第１の指定距離に対する相対距離で表した第１の相対位置情報サンプルを生成する。
【００２９】
続いて、再計算部５３２は、第１の目標形状情報に含まれる複数の構造物のうち、少なくとも一方が上述の指定構造物とは異なる二つの指定構造物を選択し、この指定構造物間の距離を第２の指定距離とする。そして、再計算部５３２は、指定構造物間以外の構造物間の距離を第２の指定距離に対する相対距離で表した第２の相対位置情報サンプルを生成する。再計算部５３２は、第１の目標形状情報に含まれる全ての構造物に対して上述の処理を行い、第１の目標形状情報について複数の相対位置情報サンプルを生成する。
【００３０】
また、再計算部５３２は、記憶部６０から第２の目標形状情報を読み出し、第２の目標形状情報についても第１の目標形状情報と同様の処理を行う。すなわち、再計算部５３２は、第２の目標形状情報について複数の相対位置情報サンプルを生成する。
【００３１】
再計算部５３２は、記憶部６０に記憶されている全ての目標形状情報に対して上述の処理を行うことで、記憶部６０に記憶されている全ての目標形状情報についての複数の相対位置情報サンプルを生成する。再計算部５３２は、生成した複数の相対位置情報サンプルを類似度判定部５３３へ出力する。
【００３２】
類似度判定部５３３は、特徴点設定部５３１からの基準相対位置情報と、再計算部５３２からの複数の相対位置情報サンプルとを受け取る。類似度判定部５３３は、基準相対位置情報と、複数の相対位置情報サンプルとを比較し、基準相対位置情報に対する複数の相対位置情報サンプルの類似度を測定する。なお、ここでの類似度の測定では、公知の類似度測定方法のうちいずれの方法が採用されても構わない。
【００３３】
類似度判定部５３３は、測定した類似度のうち、類似度が高い複数の、例えば、上位五つの相対位置情報サンプルを選択し、選択した相対位置情報サンプルの元となる目標形状情報を表示処理部５４へ出力する。なお、類似度判定部５３３による相対位置情報サンプルの選択は、類似度の高い上位五つに限定されるわけではなく、その他の方法により選択されても構わない。例えば、予め設定された類似度を超える相対位置情報サンプルを選択するようにしても構わない。
【００３４】
次に、以上のように構成されたレーダ装置による目標類別処理を、目標類別部５３の処理手順に従い説明する。図３は、本発明の第１の実施形態に係る目標類別部５３における目標類別処理のシーケンス図を示す図である。
【００３５】
まず、ＩＳＡＲ画像生成部５１は、図４に示すＩＳＡＲ画像を生成する。画像補正部５２は、図４に示すＩＳＡＲ画像における軸を検出し、検出した軸の傾きが水平となるように、ＩＳＡＲ画像を補正する。補正後のＩＳＡＲ画像を図５に示す。画像補正部５２は、補正後のＩＳＡＲ画像を目標類別部５３及び表示処理部５４へ出力する。表示処理部５４は、画像補正部５２から複数のＩＳＡＲ画像を受け取り、これらを表示部８０に表示させる。そして、表示処理部５４は、複数のＩＳＡＲ画像のうち、ユーザから選択指示のあったＩＳＡＲ画像を継続して表示部８０に表示させる。
【００３６】
図３において、特徴点設定部５３１は、画像補正部５２から複数のＩＳＡＲ画像を受信する（シーケンスＳ３１）。特徴点設定部５３１は、入力部７０からの選択信号に応じて、複数のＩＳＡＲ画像のうち一つのＩＳＡＲ画像を特定する（シーケンスＳ３２）。
【００３７】
続いて、特徴点設定部５３１は、入力部７０から二点の指定特徴点の指定指示が入力されると（シーケンスＳ３３）、二点の指定特徴点の間の距離を基準距離とし、基準相対位置情報を生成する（シーケンスＳ３４）。
【００３８】
例えば、特徴点設定部５３１は、図５に示すＩＳＡＲ画像における特徴点１乃至特徴点３のうち特徴点１及び特徴点２を指定特徴点とし、この指定特徴点間の距離を基準距離とする。そして、特徴点設定部５３１は、特徴点２と特徴点３との間の距離を、基準距離を１００％とした場合の割合で表し、図６に示す基準相対位置情報を生成する。
【００３９】
特徴点設定部５３１は、生成した基準相対位置情報を類似度判定部５３３へ出力する（シーケンスＳ３５）。
【００４０】
また、特徴点設定部５３１は、指定特徴点の指定指示の後に開始指示を受けると（シーケンスＳ３６）、類似度判定を開始する旨を再計算部５３２へ通知する（シーケンスＳ３７）。
【００４１】
再計算部５３２は、特徴点設定部５３１から通知があると、記憶部６０から複数の目標形状情報を読み出し（シーケンスＳ３８）、それぞれの目標形状情報に基づいて複数の相対位置情報サンプルを生成する（シーケンスＳ３９）。
【００４２】
例えば、図７（ａ）に示す目標形状情報があるとする。本目標形状情報において、船首から構造物１までは距離Ｌ１であり、構造物１から構造物２までは距離Ｌ２であり、構造物２から構造物３までは距離Ｌ３であり、構造物３から船尾までは距離Ｌ４である。再計算部５３２は、構造物１〜３のうち、構造物１及び構造物２を指定構造物とし、この指定構造物間の距離Ｌ２を第１の指定距離とする。再計算部５３２は、距離Ｌ１，Ｌ３，Ｌ４を、第１の指定距離Ｌ２を１００％とした場合の割合（距離Ｌ１’，Ｌ３’，Ｌ４’）でそれぞれ表し、図７（ｂ）に示す相対位置情報サンプル１を生成する。また、再計算部５３２は、構造物１〜３のうち、構造物２及び構造物３を指定構造物とし、この指定構造物間の距離Ｌ３を第２の指定距離とする。再計算部５３２は、距離Ｌ１，Ｌ２，Ｌ４を、第２の指定距離Ｌ３を１００％とした場合の割合（距離Ｌ１’’，Ｌ２’’，Ｌ４’’）でそれぞれ表し、図７（ｃ）に示す相対位置情報サンプル２を生成する。
【００４３】
再計算部５３２は、生成した複数の相対位置情報サンプルを類似度判定部５３３へ出力する（シーケンスＳ３１０）。
【００４４】
類似度判定部５３３は、特徴点設定部５３１からの基準相対位置情報と、再計算部５３２からの複数の相対位置情報サンプルとを受信し、基準相対位置情報に対する複数の相対位置情報サンプルの類似度を測定する（シーケンスＳ３１１）。
【００４５】
例えば、類似度判定部５３３は、図８に示すように、図６に示す基準相対位置情報の特徴点１乃至特徴点３に正規分布のウェイトをかけ、基準相対位置情報の基準距離と、図７（ｂ），（ｃ）に示す相対位置情報サンプル１，２の指定距離とを揃える。そして、類似度判定部５３３は、相対位置情報サンプル１，２における構造物が、基準相対位置情報における特徴点の正規分布のどこに位置するかにより、基準相対位置情報に対する相対位置情報サンプル１，２の類似度を測定する。図８では、相対位置情報サンプル１の方が、相対位置情報サンプル２よりも類似度が高いこととなる。
【００４６】
類似度判定部５３３は、類似度が高い複数の、例えば、上位五つの相対位置情報サンプルを選択し（シーケンスＳ３１２）、選択した相対位置情報サンプルの元となる目標形状情報を記憶部６０から読み出す（シーケンスＳ３１３）。そして、類似度判定部５３３は、読み出した目標形状情報を表示処理部５４へ出力する（シーケンスＳ３１４）。
【００４７】
表示処理部５４は、類似度判定部５３３からの目標形状情報を表示部８０に表示させる。
【００４８】
以上のように、上記第１の実施形態において、特徴点設定部５３１は、二つの指定特徴点間の基準距離に基づき、取得したＩＳＡＲ画像から基準相対位置情報を生成する。また、再計算部５３２は、記憶部６０に記憶された複数の目標形状情報に基づいて、複数の相対位置情報サンプルを生成する。これにより、ＩＳＡＲ画像中の特徴点間の距離を、基準距離に対する相対距離で表すことが可能となる。また、類似度判定部５３３により、基準相対位置情報に対する複数の相対位置情報サンプルの類似度を算出し、算出した類似度に基づいた目標形状情報を選択するようにしている。これにより、基準相対位置情報と相対位置情報サンプルとを比較することで、目標と類似する目標形状情報をユーザへ提示することが可能となる。すなわち、特徴点間の絶対長を測定せずとも、目標を類別するための目標形状情報をユーザに対して提示することが可能となる。また、本実施形態においては、特徴点間の絶対長を測定する必要がないため、目標のアスペクト角を算出する必要がない。
【００４９】
したがって、本実施形態に係るレーダ装置、目標類別装置及び目標類別プログラムによれば、ＩＳＡＲ画像における目標の一部が欠落している場合等において、目標の構造物間の絶対長を測定しなくても良好な類別結果を取得することができる。
【００５０】
［第２の実施形態］
本発明の第２の実施形態に係るレーダ装置は、第１の実施形態に係るレーダ装置と同様の構成をしており、ここでは異なる部分について説明する。
【００５１】
記憶部６０は、目標形状情報が予め格納されている。船舶の目標形状情報には、船舶の全長と、艦橋及びマスト等の構造物の位置情報と、構造物の高さ情報等とのデータが含まれている。
【００５２】
目標類別部５３に含まれる特徴点設定部５３１、再計算部５３２及び類似度判定部５３３は、第１の実施形態での処理に加え、以下の処理を行う。
【００５３】
特徴点設定部５３１は、ＩＳＡＲ画像に含まれる艦橋及びマスト等の複数の特徴点に対し、入力部７０から指定指示を受けた場合、ユーザから指定された二点の指定特徴点のドプラ周波数の差を基準差とする。そして、特徴点設定部５３１は、指定特徴点間以外の特徴点間のドプラ周波数の差を基準差に対する相対差で表した基準相対差情報を生成する。特徴点設定部５３１は、生成した基準相対差情報を類似度判定部５３３へ出力する。
【００５４】
再計算部５３２は、類似度判定を開始する旨の通知を受けると、記憶部６０に記憶された複数の目標形状情報のうち、第１の目標形状情報を読み出す。再計算部５３２は、第１の目標形状情報における構造物の位置情報を参照し、第１の目標形状情報に含まれる複数の構造物のうち二つの指定構造物を選択する。再計算部５３２は、第１の目標形状情報における構造物の高さ情報を参照し、指定した二つの指定構造物の高度差を第１の指定高度差とする。そして、再計算部５３２は、指定構造物間以外の構造物間の高度差を第１の指定高度差に対する相対高度差で表した第１の相対高度差情報サンプルを生成する。
【００５５】
続いて、再計算部５３２は、第１の目標形状情報に含まれる複数の構造物のうち、少なくとも一方が上述の指定構造物とは異なる二つの指定構造物を選択し、この二つの指定構造物の高度差を第２の指定高度差とする。そして、再計算部５３２は、指定構造物間以外の構造物間の高度を第２の指定高度差に対する相対高度差で表した第２の相対高度差情報サンプルを生成する。再計算部５３２は、第１の目標形状情報に含まれる全ての構造物に対して上述の処理を行い、第１の目標形状情報について複数の相対高度差情報サンプルを生成する。
【００５６】
また、再計算部５３２は、記憶部６０から第２の目標形状情報を読み出し、第２の目標形状情報についても第１の目標形状情報と同様の処理を行う。すなわち、再計算部５３２は、第２の目標形状情報について複数の相対高度差情報サンプルを生成する。
【００５７】
再計算部５３２は、記憶部６０に記憶されている全ての目標形状情報に対して上述の処理を行うことで、記憶部６０に記憶されている全ての目標形状情報についての複数の相対高度差情報サンプルを生成する。再計算部５３２は、生成した複数の相対高度差情報サンプルを類似度判定部５３３へ出力する。
【００５８】
類似度判定部５３３は、特徴点設定部５３１からの基準相対差情報と、再計算部５３２からの複数の相対高度差情報サンプルとを受け取る。類似度判定部５３３は、基準相対差情報と、複数の相対高度差情報サンプルとを比較し、基準相対差情報に対する複数の相対高度差情報サンプルの類似度を測定する。なお、ここでの類似度の測定では、公知の類似度測定方法のうちいずれの方法が採用されても構わない。
【００５９】
類似度判定部５３３は、測定した類似度のうち、類似度が高い複数の、例えば、上位五つの相対高度差情報サンプルを選択し、選択した相対高度差情報サンプルの元となる目標形状情報を表示処理部５４へ出力する。なお、類似度判定部５３３による相対高度差情報サンプルの選択は、類似度の高い上位五つに限定されるわけではなく、その他の方法により選択されても構わない。例えば、予め設定された類似度を超える相対高度差情報サンプルを選択するようにしても構わない。
【００６０】
表示処理部５４は、第１の実施形態で示される処理により取得された目標形状情報と、基準相対差情報に対する複数の相対高度差情報サンプルの類似度に基づいて取得された目標形状情報とを、表示部８０に表示させる。
【００６１】
次に、以上のように構成されたレーダ装置による目標類別処理を、目標類別部５３の処理手順に従い説明する。図９は、本発明の第２の実施形態に係る目標類別部５３における目標類別処理のシーケンス図を示す図である。
【００６２】
図９において、特徴点設定部５３１は、画像補正部５２から複数のＩＳＡＲ画像を受信する（シーケンスＳ９１）。特徴点設定部５３１は、入力部７０からの選択信号に応じて、複数のＩＳＡＲ画像のうち一つのＩＳＡＲ画像を特定する（シーケンスＳ９２）。
【００６３】
特徴点設定部５３１は、入力部７０から二点の指定特徴点の指定指示が入力されると（シーケンスＳ９３）、二点の指定特徴点の間の距離を基準距離とし、基準相対位置情報を生成する。また、特徴点設定部５３１は、二点の指定特徴点の間の高度差を基準差とし、基準相対差情報を生成する（シーケンスＳ９４）。
【００６４】
例えば、特徴点設定部５３１は、図５に示すＩＳＡＲ画像に対して、特徴点１乃至特徴点３のうち特徴点１及び特徴点２を指定特徴点とし、この指定特徴点間のドップラ周波数の差を基準差とする。特徴点設定部５３１は、特徴点２と特徴点３との間の差を、基準差を１００％とした場合の割合で表し、図１０に示す基準相対差情報を生成する。
【００６５】
特徴点設定部５３１は、基準相対位置情報及び基準相対差情報を類似度判定部５３３へ出力する（シーケンスＳ９５）。
【００６６】
また、特徴点設定部５３１は、指定特徴点の指定指示の後に開始指示を受けると（シーケンスＳ９６）、類似度判定を開始する旨を再計算部５３２へ通知する（シーケンスＳ９７）。
【００６７】
再計算部５３２は、特徴点設定部５３１から通知があると、記憶部６０から複数の目標形状情報を読み出し（シーケンスＳ９８）、それぞれの目標形状情報に基づいて、複数の相対位置情報サンプルと、複数の相対高度差情報サンプルとを生成する（シーケンスＳ９９）。
【００６８】
例えば、図１１（ａ）に示す目標形状情報があるとする。本目標形状情報において、構造物１と構造物２との高度差は高度差Ｈ１であり、構造物２と構造物３との高度差は高度差Ｈ２である。再計算部５３２は、構造物１〜３のうち、構造物１及び構造物２を指定構造物とし、この二つの指定構造物の高度差Ｈ１を第１の指定高度差とする。再計算部５３２は、高度差Ｈ２を、第１の指定高度差Ｈ１を１００％とした場合の割合（高度差Ｈ２’）で表し、図１１（ｂ）に示す相対高度差情報サンプル１を生成する。また、再計算部５３２は、構造物１〜３のうち、構造物２及び構造物３を指定構造物とし、この指定構造物間の高度差Ｈ２を第２の指定高度差とする。再計算部５３２は、高度差Ｈ１を、第２の指定高度差Ｈ２を１００％とした場合の割合（高度差Ｈ１’）で表し、図１１（ｃ）に示す相対高度差情報サンプル２を生成する。
【００６９】
再計算部５３２は、複数の相対位置情報サンプルと、複数の相対高度差情報サンプルとを類似度判定部５３３へ出力する（シーケンスＳ９１０）。
【００７０】
類似度判定部５３３は、特徴点設定部５３１からの基準相対位置情報と、再計算部５３２からの複数の相対位置情報サンプルとを受信し、基準相対位置情報に対する複数の相対位置情報サンプルの類似度を測定する。また、類似度判定部５３３は、特徴点設定部５３１からの基準相対差情報と、再計算部５３２からの複数の相対高度差情報サンプルとを受信し、基準相対差情報に対する複数の相対高度差情報サンプルの類似度を測定する（シーケンスＳ９１１）。
【００７１】
例えば、類似度判定部５３３は、図１２に示すように、図１０に示す基準相対差情報の特徴点１乃至特徴点３に正規分布のウェイトをかけ、基準相対差情報の基準差と、図１１（ｂ），（ｃ）に示す相対高度差情報サンプル１，２の指定高度差とを揃える。そして、類似度判定部５３３は、相対高度差情報サンプル１，２が、基準相対差情報の正規分布のどこに位置するかにより、基準相対差情報に対する相対高度差情報サンプル１，２の類似度を測定する。図１２では、相対高度差情報サンプル１の方が、相対高度差情報サンプル２よりも類似度が高いこととなる。
【００７２】
類似度判定部５３３は、類似度が高い複数の、例えば、上位五つの相対位置情報サンプルと、類似度が高い複数の、例えば、上位五つの相対高度差情報サンプルとを選択し（シーケンスＳ９１２）、選択した相対位置情報サンプルと、選択した相対高度差情報サンプルとの元となる目標形状情報を記憶部６０から読み出す（シーケンスＳ９１３）。そして、類似度判定部５３３は、読み出した目標形状情報を表示処理部５４へ出力する（シーケンスＳ９１４）。
【００７３】
表示処理部５４は、類似度判定部５３３からの目標形状情報を表示部８０に表示させる。
【００７４】
以上のように、上記第２の実施形態において、特徴点設定部５３１は、二つの指定特徴点間の基準差に基づき、取得したＩＳＡＲ画像から基準相対差情報を生成する。また、再計算部５３２は、記憶部６０に記憶された複数の目標形状情報に基づいて、複数の相対高度差情報サンプルを生成する。類似度判定部５３３は、基準相対差情報に対する複数の相対高度差情報サンプルの類似度を算出する。そして、類似度判定部５３３は、基準相対位置情報に対する複数の相対位置情報サンプルの類似度に基づく目標形状情報と、基準相対差情報に対する複数の相対高度差情報サンプルの類似度に基づく目標形状情報とを表示部８０に表示させるようにしている。つまり、表示部８０には、２種類の類似度に基づいて取得された複数の目標形状情報がそれぞれ表示される。これにより、ユーザは、基準相対位置情報に対する複数の相対位置情報サンプルの類似度に基づく目標形状情報に加え、基準相対差情報に対する複数の相対高度差情報サンプルの類似度に基づく目標形状情報によっても目標の類別を行うことが可能となる。
【００７５】
したがって、本実施形態に係るレーダ装置、目標類別装置及び目標類別プログラムによれば、より精度の高い類別結果を得ることが可能となる。
【００７６】
［第３の実施形態］
本発明の第３の実施形態に係るレーダ装置は、第１の実施形態に係るレーダ装置と同様の構成をしており、ここでは異なる部分について説明する。
【００７７】
記憶部６０は、目標形状情報が予め格納されている。船舶の目標形状情報には、船舶の全長と、艦橋及びマスト等の構造物の位置情報と、構造物の高さ情報等とのデータが含まれている。
【００７８】
目標類別部５３に含まれる特徴点設定部５３１、再計算部５３２及び類似度判定部５３３は、第１の実施形態での処理に加え、以下の処理を行う。
【００７９】
特徴点設定部５３１は、ＩＳＡＲ画像に含まれる艦橋及びマスト等の複数の特徴点に対し、入力部７０から指定指示を受けた場合、ユーザから指定された二点の指定特徴点の間のドップラ周波数の数値を所定のポイント数分だけ測定する。特徴点設定部５３１は、所定のポイント数分のドップラ周波数の数値を基準ベクトルとして類似度判定部５３３へ出力する。
【００８０】
再計算部５３２は、類似度判定を開始する旨の通知を受けると、記憶部６０に記憶された複数の目標形状情報のうち、第１の目標形状情報を読み出す。再計算部５３２は、第１の目標形状情報における構造物の位置情報を参照し、第１の目標形状情報に含まれる複数の構造物のうち二つの指定構造物を選択する。再計算部５３２は、第１の目標形状情報における構造物の高さ情報を参照し、指定した指定構造物間の高度を所定のポイント数分だけ抽出する。再計算部５３２は、所定のポイント数分の高度を第１のサンプルベクトルとする。
【００８１】
続いて、再計算部５３２は、第１の目標形状情報に含まれる複数の構造物のうち、少なくとも一方が上述の指定構造物とは異なる二つの指定構造物を選択し、この指定構造物間の高度を所定ポイント数分だけ抽出する。再計算部５３２は、所定のポイント数分の高度を第２のサンプルベクトルとする。再計算部５３２は、第１の目標形状情報に含まれる全ての構造物に対して上述の処理を行い、第１の目標形状情報について複数のサンプルベクトルを生成する。
【００８２】
また、再計算部５３２は、記憶部６０から第２の目標形状情報を読み出し、第２の目標形状情報についても第１の目標形状情報と同様の処理を行う。すなわち、再計算部５３２は、第２の目標形状情報について複数のサンプルベクトルを生成する。
【００８３】
再計算部５３２は、記憶部６０に記憶されている全ての目標形状情報に対して上述の処理を行うことで、記憶部６０に記憶されている全ての目標形状情報についての複数のサンプルベクトルを生成する。再計算部５３２は、生成した複数のサンプルベクトルを類似度判定部５３３へ出力する。
【００８４】
類似度判定部５３３は、特徴点設定部５３１からの基準ベクトルと、再計算部５３２からの複数のサンプルベクトルとを受け取る。類似度判定部５３３は、基準ベクトルと、複数のサンプルベクトルとを比較し、基準ベクトルに対する複数のサンプルベクトルの類似度を測定する。なお、ここでの類似度の測定では、公知の類似度測定方法のうちいずれの方法が採用されても構わない。
【００８５】
類似度判定部５３３は、測定した類似度のうち、類似度が高い複数の、例えば、上位五つのサンプルベクトルを選択し、選択したサンプルベクトルの元となる目標形状情報を表示処理部５４へ出力する。なお、類似度判定部５３３によるサンプルベクトルの選択は、類似度の高い上位五つに限定されるわけではなく、その他の方法により選択されても構わない。例えば、予め設定された類似度を超えるサンプルベクトルを選択するようにしても構わない。
【００８６】
表示処理部５４は、第１の実施形態で示される処理により取得された目標形状情報と、基準ベクトルに対する複数のサンプルベクトルの類似度に基づいて取得された目標形状情報とを、表示部８０に表示させる。
【００８７】
次に、以上のように構成されたレーダ装置による目標類別処理を、目標類別部５３の処理手順に従い説明する。図１３は、本発明の第３の実施形態に係る目標類別部５３における目標類別処理のシーケンス図を示す図である。
【００８８】
図１３において、特徴点設定部５３１は、画像補正部５２から複数のＩＳＡＲ画像を受信する（シーケンスＳ１３１）。特徴点設定部５３１は、入力部７０からの選択信号に応じて、複数のＩＳＡＲ画像のうち一つのＩＳＡＲ画像を特定する（シーケンスＳ１３２）。
【００８９】
特徴点設定部５３１は、入力部７０から二点の指定特徴点の指定指示が入力されると（シーケンスＳ１３３）、二点の指定特徴点の間の距離を基準距離とし、基準相対位置情報を生成する。また、特徴点設定部５３１は、二点の指定特徴点の間のドップラ周波数を所定のポイント数分だけ測定し、基準ベクトルを生成する（シーケンスＳ１３４）。
【００９０】
例えば、特徴点設定部５３１は、図１４に示すように、図５に示すＩＳＡＲ画像に対して、特徴点１乃至特徴点３のうち特徴点１及び特徴点２を指定特徴点とし、この指定特徴点間のドップラ周波数を所定のポイント数分だけ測定し、基準ベクトルを生成する。
【００９１】
特徴点設定部５３１は、基準相対位置情報及び基準ベクトルを類似度判定部５３３へ出力する（シーケンスＳ１３５）。
【００９２】
また、特徴点設定部５３１は、指定特徴点の指定指示の後に開始指示を受けると（シーケンスＳ１３６）、類似度判定を開始する旨を再計算部５３２へ通知する（シーケンスＳ１３７）。
【００９３】
再計算部５３２は、特徴点設定部５３１から通知があると、記憶部６０から複数の目標形状情報を読み出し（シーケンスＳ１３８）、それぞれの目標形状情報に基づいて複数の相対位置情報サンプルと、複数のサンプルベクトルとを生成する（シーケンスＳ１３９）。
【００９４】
例えば、図１５（ａ）に示す目標形状情報があるとする。再計算部５３２は、構造物１〜３のうち、構造物１及び構造物２を指定構造物とし、この指定構造物間の高度を所定のポイント数分だけ抽出し、図１５（ｂ）に示すサンプルベクトル１を生成する。また、再計算部５３２は、構造物１〜３のうち、構造物２及び構造物３を指定構造物とし、この指定構造物間の高度を所定のポイント数分だけ抽出し、図１５（ｃ）に示すサンプルベクトル２を生成する。
【００９５】
再計算部５３２は、複数の相対位置情報サンプルと、複数のサンプルベクトルとを類似度判定部５３３へ出力する（シーケンスＳ１３１０）。
【００９６】
類似度判定部５３３は、特徴点設定部５３１からの基準相対位置情報と、再計算部５３２からの複数の相対位置情報サンプルとを受信し、基準相対位置情報に対する複数の相対位置情報サンプルの類似度を測定する。また、類似度判定部５３３は、特徴点設定部５３１からの基準ベクトルと、再計算部５３２からの複数のサンプルベクトルとを受信し、基準ベクトルに対する複数のサンプルベクトルの類似度を測定する。（シーケンスＳ１３１１）。
【００９７】
類似度判定部５３３は、類似度が高い複数の、例えば、上位五つの相対位置情報サンプルと、類似度が高い複数の、例えば、上位五つの基準ベクトルとを選択し（シーケンスＳ１３１２）、選択した相対位置情報サンプルの元となる目標形状情報と、選択した基準ベクトルの元となる目標形状情報とを記憶部６０から読み出す（シーケンスＳ１３１３）。そして、類似度判定部５３３は、読み出した目標形状情報を表示処理部５４へ出力する（シーケンスＳ１３１４）。
【００９８】
表示処理部５４は、類似度判定部５３３からの目標形状情報を表示部８０に表示させる。
【００９９】
以上のように、上記第３の実施形態において、特徴点設定部５３１は、二つの指定特徴点間のドップラ周波数を測定し、基準ベクトルを生成する。また、再計算部５３２は、記憶部６０に記憶された複数の目標形状情報に基づいて、複数のサンプルベクトルを生成する。類似度判定部５３３は、基準ベクトルに対する複数のサンプルベクトルの類似度を算出する。そして、類似度判定部５３３は、基準相対位置情報に対する複数の相対位置情報サンプルの類似度に基づく目標形状情報と、基準ベクトルに対する複数のサンプルベクトルの類似度に基づく目標形状情報とを表示部８０に表示させるようにしている。つまり、表示部８０には、２種類の類似度に基づいて取得された複数の目標形状情報がそれぞれ表示される。これにより、ユーザは、基準相対位置情報に対する複数の相対位置情報サンプルの類似度に基づく目標形状情報に加え、基準ベクトルに対する複数のサンプルベクトルの類似度に基づく目標形状情報によっても目標の類別を行うことが可能となる。
【０１００】
したがって、本実施形態に係るレーダ装置、目標類別装置及び目標類別プログラムによれば、より精度の高い類別結果を得ることが可能となる。
【０１０１】
なお、上記第３の実施形態では、目標類別部５３に含まれる特徴点設定部５３１、再計算部５３２及び類似度判定部５３３は、第１の実施形態での処理に加え、上述の処理を行っているが、第１の実施形態での処理及び第２の実施形態での処理に加え、上述の処理を行うようにしても構わない。これにより、表示部８０には、３種類の類似度に基づいて取得された複数の目標形状情報がそれぞれ表示される。つまり、ユーザは、基準相対位置情報に対する複数の相対位置情報サンプルの類似度に基づく目標形状情報と、基準相対差情報に対する複数の相対高度差情報サンプルの類似度に基づく目標形状情報とに加え、基準ベクトルに対する複数のサンプルベクトルの類似度に基づく目標形状情報によっても目標の類別を行うことが可能となる。
【０１０２】
したがって、本実施形態に係るレーダ装置、目標類別装置及び目標類別プログラムによれば、より精度の高い類別結果を得ることが可能となる。
【０１０３】
［その他の実施形態］
なお、上記各実施形態では、画像修正部５２により、ＩＳＡＲ画像における軸が水平となるようにＩＳＡＲ画像を補正する例について説明したが、上記各実施形態はこれに限定される訳ではない。例えば、上記各実施形態では、ＩＳＡＲ画像を補正しなくても実施可能である。
【０１０４】
さらに、上記各実施形態は、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【０１０５】
１０…送信機
２０…サーキュレータ
３０…アンテナ
４０…受信機
５０…信号処理器
５１…ＩＳＡＲ画像生成部
５２…画像補正部
５３…目標類別部
５３１…特徴点設定部
５３２…再計算部
５３３…類似度判定部
５４…表示処理部
６０…記憶部
７０…入力部
８０…表示部
【技術分野】
【０００１】
この発明は、目標からのレーダエコーから作成される逆合成開口レーダ（ＩＳＡＲ：Inverse Synthetic Aperture Radar）画像を用いて目標を類別するレーダ装置、目標類別装置及び目標類別プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
レーダエコーから作成されるＩＳＡＲ画像を用いて目標の類別を行う処理では、ＩＳＡＲ画像に含まれる目標と予めデータベースに記憶されている目標形状情報とを模擬・照合する手法、或いは、ＩＳＡＲ画像及び目標形状情報の双方からそれぞれ複数の特徴点を抽出し、対応するそれぞれの特徴点を照合する手法が取られている。
【０００３】
ところで、上記従来の方法では、ＩＳＡＲ画像における目標の一部が欠落している場合又は不鮮明である場合、類別結果を取得するためには、目標の構造物間の絶対長を測定する必要がある（例えば、特許文献１参照）。なお、目標の一部が欠落している場合又は不鮮明である場合とは、船舶を例にすると、船首及び船尾のうち少なくともいずれか一方が欠落している場合又は不鮮明である場合のことである。
【０００４】
目標の構造物間の絶対長を測定するためには、レーダの追尾機能により目標のアスペクト角を算出し、ＩＳＡＲ画像上の船首又は船尾を判別する。そして、ＩＳＡＲ画像上のレンジの距離に基づき、船首又は船尾から特徴点までの絶対長を算出している。しかしながら、アスペクト角の算出の精度は高くなく、精度を上げようとすると時間がかかるという問題がある。そのため、目標の構造物間の絶対長を精度良く測定することは困難であり、したがって、ＩＳＡＲ画像における目標の一部が欠落している場合又は不鮮明である場合には、良好な類別結果を取得することが困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１５７０１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上のように、従来のレーダ装置では、ＩＳＡＲ画像における目標の一部が欠落している場合等に、良好な類別結果を取得するためには、目標の構造物間の絶対長を精度良く測定することが求められる。しかし、目標のアスペクト角を精度良く算出するには時間がかかり、目標の構造物間の絶対長を精度良く測定することは困難であるという問題がある。
【０００７】
この発明は上記事情によりなされたもので、その目的は、ＩＳＡＲ画像における目標の一部が欠落している場合等において、目標の構造物間の絶対長を測定しなくても良好な類別結果を取得することが可能なレーダ装置、目標類別装置及び目標類別プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係るレーダ装置は、レーダエコーに基づいてＩＳＡＲ画像を生成するレーダ装置において、前記ＩＳＡＲ画像における複数の特徴点のうち指定された二つの指定特徴点間の距離を基準距離とし、前記ＩＳＡＲ画像に基づいて、前記指定特徴点以外の特徴点間の距離を前記基準距離に対する相対距離で表す基準相対位置情報を作成する特徴点設定部と、前記目標となり得る種々の物体の形状に関する複数の目標形状情報であって、前記複数の目標形状情報は前記種々の物体のうちいずれかの物体が有する複数の構造物の位置情報を含む目標形状情報を予め記憶する記憶部と、前記位置情報に基づき、前記複数の構造物のうち任意の二つの指定構造物を順次指定し、前記二つの指定構造物間の距離を指定距離とし、前記指定構造物以外の構造物間の距離を前記指定距離に対する相対距離で表す相対位置情報サンプルを前記指定構造物毎に生成する再計算部と、前記基準相対位置情報に対する前記複数の相対位置情報サンプルの類似度を測定し、前記複数の目標形状情報のうち、前記類似度の高い相対位置情報サンプルの元となる第１の目標形状情報を選択する類似度計算部と、前記選択された第１の目標形状情報を表示する表示部とを具備する。
【０００９】
また、本発明に係る目標類別装置は、レーダエコーに基づいてＩＳＡＲ画像を生成するレーダ装置で用いられる目標類別装置において、前記ＩＳＡＲ画像における複数の特徴点のうち指定された二つの指定特徴点間の距離を基準距離とし、前記ＩＳＡＲ画像に基づいて、前記指定特徴点以外の特徴点間の距離を前記基準距離に対する相対距離で表す基準相対位置情報を作成する特徴点設定部と、前記目標となり得る種々の物体の形状に関する複数の目標形状情報であって、前記複数の目標形状情報は前記種々の物体のうちいずれかの物体が有する複数の構造物の位置情報を含む目標形状情報を予め記憶する記憶部と、前記位置情報に基づき、前記複数の構造物のうち任意の二つの指定構造物を順次指定し、前記二つの指定構造物間の距離を指定距離とし、前記指定構造物以外の構造物間の距離を前記指定距離に対する相対距離で表す相対位置情報サンプルを、前記指定構造物毎に生成する再計算部と、前記基準相対位置情報に対する前記複数の相対位置情報サンプルの類似度を測定し、前記複数の目標形状情報のうち、前記類似度の高い相対位置情報サンプルの元となる第１の目標形状情報を選択する類似度計算部とを具備する。
【００１０】
また、本発明に係る目標類別プログラムは、レーダエコーに基づいて目標のＩＳＡＲ画像を生成する画像生成部と、前記目標となり得る種々の物体の形状に関する複数の目標形状情報であって、前記複数の目標形状情報は前記種々の物体のうちいずれかの物体が有する複数の構造物の位置情報を含む目標形状情報を予め記憶する記憶部とを具備するレーダ装置で用いられる目標類別プログラムであって、前記ＩＳＡＲ画像における複数の特徴点のうち指定された二つの指定特徴点間の距離を基準距離とし、前記ＩＳＡＲ画像に基づいて、前記指定特徴点以外の特徴点間の距離を前記基準距離に対する相対距離で表す基準相対位置情報を生成する基準情報生成処理と、前記位置情報に基づき、前記複数の構造物のうち任意の二つの指定構造物を順次指定し、前記二つの指定構造物間の距離を指定距離とし、前記指定構造物以外の構造物間の距離を前記指定距離に対する相対距離で表す相対位置情報サンプルを前記指定構造物毎に生成する相対情報生成処理と、前記基準相対位置情報に対する前記複数の相対位置情報サンプルの類似度を測定し、前記複数の目標形状情報のうち、前記類似度の高い相対位置情報サンプルの元となる第１の目標形状情報を選択する類似度計算処理とを前記レーダ装置のコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００１１】
上記構成によるレーダ装置、目標類別装置及び目標類別プログラムでは、特徴点設定部は、二つの指定特徴点間の基準距離に基づき、取得したＩＳＡＲ画像から基準相対位置情報を生成する。また、再計算部は、記憶部に記憶された複数の目標形状情報に基づいて、複数の相対位置情報サンプルを生成する。そして、類似度判定部により、基準相対位置情報に対する複数の相対位置情報サンプルの類似度を算出し、類似度の高いサンプルの元となった目標形状情報を選択する。これにより、ＩＳＡＲ画像中の特徴点間の距離を基準距離に対する相対距離で表すことが可能となり、目標と類似する目標形状情報をユーザに提示することが可能となる。すなわち、特徴点間の絶対長を測定せずとも、目標を類別するための目標形状情報をユーザに対して提示することが可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、ＩＳＡＲ画像における目標の一部が欠落している場合等において、目標の構造物間の絶対長を測定しなくても良好な類別結果を取得することが可能なレーダ装置、目標類別装置及び目標類別プログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るレーダ装置の機能構成を示すブロック図である。
【図２】図１の信号処理器の機能構成を示すブロック図である。
【図３】図２の目標類別部における目標類別処理のシーケンス図を示す図である。
【図４】図２のＩＳＡＲ画像生成部で生成されるＩＳＡＲ画像の一例を示す図である。
【図５】図２の画像補正部で補正されたＩＳＡＲ画像の一例を示す図である。
【図６】図１の記憶部に記憶される目標形状情報の一例及び図２の再計算部で生成される相対位置情報サンプルの一例を示す図である。
【図７】図２の特徴点設定部で生成される基準相対位置情報の一例を示す図である。
【図８】図２の類似度判定部における類似度判定処理の一例を示す図である。
【図９】第２の実施形態における図２の目標類別部による目標類別処理のシーケンス図を示す図である。
【図１０】図１の記憶部に記憶される目標形状情報の一例及び図２の再計算部で生成される相対高度差情報サンプルの一例を示す図である。
【図１１】図２の特徴点設定部で生成される基準相対差情報の一例を示す図である。
【図１２】図２の類似度判定部における類似度判定処理の一例を示す図である。
【図１３】第３の実施形態における図２の目標類別部による目標類別処理のシーケンス図を示す図である。
【図１４】図１の記憶部に記憶される目標形状情報の一例及び図２の再計算部で生成されるサンプルベクトルの一例を示す図である。
【図１５】図２の特徴点設定部で生成される基準ベクトルの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら本発明に係るレーダ装置、目標類別装置及び目標類別プログラムの実施の形態について詳細に説明する。
【００１５】
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係るレーダ装置の機能構成を示すブロック図である。図１におけるレーダ装置は、送信機１０、サーキュレータ２０、アンテナ３０、受信機４０、信号処理器５０、記憶部６０、入力部７０及び表示部８０を具備する。
【００１６】
送信機１０は、所定の送信周期でＲＦ信号を生成し、生成したＲＦ信号をサーキュレータ２０を介してアンテナ３０から空間へ送信する。アンテナ３０から送信された送信波の一部は、目標で反射され、反射エコーとしてアンテナ３０により受信される。
【００１７】
サーキュレータ２０は、送受信信号を分離するための循環回路である。すなわち、サーキュレータ２０は、送信機１０が生成したＲＦ信号をアンテナ３０へ供給し、アンテナ３０で受信した反射エコーを受信信号として受信機４０へ供給する。
【００１８】
受信機４０は、送信機１０がＲＦ信号を生成する送信周期に基づいて受信信号から反射エコーを判別し、レーダビデオ信号を生成する。受信機４０は、生成したレーダビデオ信号を信号処理器５０へ出力する。
【００１９】
記憶部６０は、レーダ装置による捕獲が想定される種々の目標の形状、具体的には種々の船舶の形状に関する情報（以下、目標形状情報と称する）が予め格納されている。船舶の目標形状情報には、船舶の全長と、艦橋及びマスト等の構造物の位置情報等とのデータが含まれている。
【００２０】
入力部７０は、レーダ装置のユーザから操作指示を受ける。入力部７０から入力された操作指示は、信号処理器５０へ供給される。表示部８０は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等を備え、信号処理器５０で処理された信号を表示する。ユーザは、表示部８０に表示される画像に基づいて、目標を類別する。
【００２１】
図２は、本発明の一実施形態に係る信号処理器５０の機能構成を示すブロック図である。図２における信号処理器５０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）のみならず、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等のＣＰＵが処理を実行するためのプログラムやデータの格納領域等を含んでいる。信号処理器５０は、格納領域に格納されている目標類別プログラムをＣＰＵで実行することで以下の構成を備える。すなわち、信号処理器５０は、ＩＳＡＲ画像生成部５１、画像補正部５２、目標類別部５３及び表示処理部５４を備える。
【００２２】
ＩＳＡＲ画像生成部５１は、受信機４０で生成されたレーダビデオ信号を受け取り、ＩＳＡＲ画像を生成する。ＩＳＡＲ画像生成部５１は、生成したＩＳＡＲ画像を画像補正部５２へ出力する。
【００２３】
画像補正部５２は、ＩＳＡＲ画像生成部５１で生成したＩＳＡＲ画像における軸を検出する。画像補正部５２は、検出した軸の傾きが水平となるように、ＩＳＡＲ画像を補正する。画像補正部５２は、補正後のＩＳＡＲ画像を目標類別部５３及び表示処理部５４へ出力する。
【００２４】
表示処理部５４は、画像補正部５２から複数のＩＳＡＲ画像を受け取り、これらのＩＳＡＲ画像を表示部８０に表示させる。ユーザは、表示部８０に表示された複数のＩＳＡＲ画像から、特徴点が明瞭なＩＳＡＲ画像を選択する。このとき、ユーザは、入力部７０から選択指示を入力する。表示処理部５４は、ユーザからの選択指示を受け取り、表示部８０に、ユーザにより選択されたＩＳＡＲ画像のみを表示させる。また、ユーザは、表示部８０に表示されたＩＳＡＲ画像に基づき、ドプラ周波数が大きいマスト等の特徴点又はドプラ周波数の変化が大きい艦橋等の特徴点から二点を指定する。このとき、ユーザは、入力部７０から指定指示を入力する。
【００２５】
また、表示処理部５４は、目標類別部５３からの画像データを受け取った場合、この画像データを、ユーザにより選択されたＩＳＡＲ画像と並べて表示部８０に表示させる。
【００２６】
目標類別部５３は、特徴点設定部５３１、再計算部５３２及び類似度判定部５３３を備える。
【００２７】
特徴点設定部５３１は、画像補正部５２から複数のＩＳＡＲ画像を受ける。特徴点設定部５３１は、入力部７０からの選択信号に応じて、複数のＩＳＡＲ画像のうち一つのＩＳＡＲ画像を特定する。そして、特徴点設定部５３１は、このＩＳＡＲ画像に含まれる艦橋及びマスト等の複数の特徴点に対し、入力部７０から指定指示を受ける。特徴点設定部５３１は、ユーザから指定された二点の指定特徴点の間の距離を基準距離とする。そして、特徴点設定部５３１は、指定特徴点間以外の特徴点間の距離を基準距離に対する相対距離で表した基準相対位置情報を生成する。特徴点設定部５３１は、生成した基準相対位置情報を類似度判定部５３３へ出力する。また、特徴点設定部５３１は、指定指示の入力後に、類似度判定の開始指示が入力された場合、類似度判定を開始する旨を再計算部５３２へ通知する。なお、特徴点設定部５３１は、入力部７０からの特徴点の指定があった場合、類似度判定を開始する旨を再計算部５３２へ通知するようにしても構わない。
【００２８】
再計算部５３２は、類似度判定を開始する旨の通知を受けると、記憶部６０に記憶された複数の目標形状情報のうち、第１の目標形状情報を読み出す。再計算部５３２は、第１の目標形状情報における構造物の位置情報を参照し、第１の目標形状情報に含まれる複数の構造物のうち二つの指定構造物を選択し、この指定構造物間の距離を第１の指定距離とする。そして、再計算部５３２は、指定構造物間以外の構造物間の距離を第１の指定距離に対する相対距離で表した第１の相対位置情報サンプルを生成する。
【００２９】
続いて、再計算部５３２は、第１の目標形状情報に含まれる複数の構造物のうち、少なくとも一方が上述の指定構造物とは異なる二つの指定構造物を選択し、この指定構造物間の距離を第２の指定距離とする。そして、再計算部５３２は、指定構造物間以外の構造物間の距離を第２の指定距離に対する相対距離で表した第２の相対位置情報サンプルを生成する。再計算部５３２は、第１の目標形状情報に含まれる全ての構造物に対して上述の処理を行い、第１の目標形状情報について複数の相対位置情報サンプルを生成する。
【００３０】
また、再計算部５３２は、記憶部６０から第２の目標形状情報を読み出し、第２の目標形状情報についても第１の目標形状情報と同様の処理を行う。すなわち、再計算部５３２は、第２の目標形状情報について複数の相対位置情報サンプルを生成する。
【００３１】
再計算部５３２は、記憶部６０に記憶されている全ての目標形状情報に対して上述の処理を行うことで、記憶部６０に記憶されている全ての目標形状情報についての複数の相対位置情報サンプルを生成する。再計算部５３２は、生成した複数の相対位置情報サンプルを類似度判定部５３３へ出力する。
【００３２】
類似度判定部５３３は、特徴点設定部５３１からの基準相対位置情報と、再計算部５３２からの複数の相対位置情報サンプルとを受け取る。類似度判定部５３３は、基準相対位置情報と、複数の相対位置情報サンプルとを比較し、基準相対位置情報に対する複数の相対位置情報サンプルの類似度を測定する。なお、ここでの類似度の測定では、公知の類似度測定方法のうちいずれの方法が採用されても構わない。
【００３３】
類似度判定部５３３は、測定した類似度のうち、類似度が高い複数の、例えば、上位五つの相対位置情報サンプルを選択し、選択した相対位置情報サンプルの元となる目標形状情報を表示処理部５４へ出力する。なお、類似度判定部５３３による相対位置情報サンプルの選択は、類似度の高い上位五つに限定されるわけではなく、その他の方法により選択されても構わない。例えば、予め設定された類似度を超える相対位置情報サンプルを選択するようにしても構わない。
【００３４】
次に、以上のように構成されたレーダ装置による目標類別処理を、目標類別部５３の処理手順に従い説明する。図３は、本発明の第１の実施形態に係る目標類別部５３における目標類別処理のシーケンス図を示す図である。
【００３５】
まず、ＩＳＡＲ画像生成部５１は、図４に示すＩＳＡＲ画像を生成する。画像補正部５２は、図４に示すＩＳＡＲ画像における軸を検出し、検出した軸の傾きが水平となるように、ＩＳＡＲ画像を補正する。補正後のＩＳＡＲ画像を図５に示す。画像補正部５２は、補正後のＩＳＡＲ画像を目標類別部５３及び表示処理部５４へ出力する。表示処理部５４は、画像補正部５２から複数のＩＳＡＲ画像を受け取り、これらを表示部８０に表示させる。そして、表示処理部５４は、複数のＩＳＡＲ画像のうち、ユーザから選択指示のあったＩＳＡＲ画像を継続して表示部８０に表示させる。
【００３６】
図３において、特徴点設定部５３１は、画像補正部５２から複数のＩＳＡＲ画像を受信する（シーケンスＳ３１）。特徴点設定部５３１は、入力部７０からの選択信号に応じて、複数のＩＳＡＲ画像のうち一つのＩＳＡＲ画像を特定する（シーケンスＳ３２）。
【００３７】
続いて、特徴点設定部５３１は、入力部７０から二点の指定特徴点の指定指示が入力されると（シーケンスＳ３３）、二点の指定特徴点の間の距離を基準距離とし、基準相対位置情報を生成する（シーケンスＳ３４）。
【００３８】
例えば、特徴点設定部５３１は、図５に示すＩＳＡＲ画像における特徴点１乃至特徴点３のうち特徴点１及び特徴点２を指定特徴点とし、この指定特徴点間の距離を基準距離とする。そして、特徴点設定部５３１は、特徴点２と特徴点３との間の距離を、基準距離を１００％とした場合の割合で表し、図６に示す基準相対位置情報を生成する。
【００３９】
特徴点設定部５３１は、生成した基準相対位置情報を類似度判定部５３３へ出力する（シーケンスＳ３５）。
【００４０】
また、特徴点設定部５３１は、指定特徴点の指定指示の後に開始指示を受けると（シーケンスＳ３６）、類似度判定を開始する旨を再計算部５３２へ通知する（シーケンスＳ３７）。
【００４１】
再計算部５３２は、特徴点設定部５３１から通知があると、記憶部６０から複数の目標形状情報を読み出し（シーケンスＳ３８）、それぞれの目標形状情報に基づいて複数の相対位置情報サンプルを生成する（シーケンスＳ３９）。
【００４２】
例えば、図７（ａ）に示す目標形状情報があるとする。本目標形状情報において、船首から構造物１までは距離Ｌ１であり、構造物１から構造物２までは距離Ｌ２であり、構造物２から構造物３までは距離Ｌ３であり、構造物３から船尾までは距離Ｌ４である。再計算部５３２は、構造物１〜３のうち、構造物１及び構造物２を指定構造物とし、この指定構造物間の距離Ｌ２を第１の指定距離とする。再計算部５３２は、距離Ｌ１，Ｌ３，Ｌ４を、第１の指定距離Ｌ２を１００％とした場合の割合（距離Ｌ１’，Ｌ３’，Ｌ４’）でそれぞれ表し、図７（ｂ）に示す相対位置情報サンプル１を生成する。また、再計算部５３２は、構造物１〜３のうち、構造物２及び構造物３を指定構造物とし、この指定構造物間の距離Ｌ３を第２の指定距離とする。再計算部５３２は、距離Ｌ１，Ｌ２，Ｌ４を、第２の指定距離Ｌ３を１００％とした場合の割合（距離Ｌ１’’，Ｌ２’’，Ｌ４’’）でそれぞれ表し、図７（ｃ）に示す相対位置情報サンプル２を生成する。
【００４３】
再計算部５３２は、生成した複数の相対位置情報サンプルを類似度判定部５３３へ出力する（シーケンスＳ３１０）。
【００４４】
類似度判定部５３３は、特徴点設定部５３１からの基準相対位置情報と、再計算部５３２からの複数の相対位置情報サンプルとを受信し、基準相対位置情報に対する複数の相対位置情報サンプルの類似度を測定する（シーケンスＳ３１１）。
【００４５】
例えば、類似度判定部５３３は、図８に示すように、図６に示す基準相対位置情報の特徴点１乃至特徴点３に正規分布のウェイトをかけ、基準相対位置情報の基準距離と、図７（ｂ），（ｃ）に示す相対位置情報サンプル１，２の指定距離とを揃える。そして、類似度判定部５３３は、相対位置情報サンプル１，２における構造物が、基準相対位置情報における特徴点の正規分布のどこに位置するかにより、基準相対位置情報に対する相対位置情報サンプル１，２の類似度を測定する。図８では、相対位置情報サンプル１の方が、相対位置情報サンプル２よりも類似度が高いこととなる。
【００４６】
類似度判定部５３３は、類似度が高い複数の、例えば、上位五つの相対位置情報サンプルを選択し（シーケンスＳ３１２）、選択した相対位置情報サンプルの元となる目標形状情報を記憶部６０から読み出す（シーケンスＳ３１３）。そして、類似度判定部５３３は、読み出した目標形状情報を表示処理部５４へ出力する（シーケンスＳ３１４）。
【００４７】
表示処理部５４は、類似度判定部５３３からの目標形状情報を表示部８０に表示させる。
【００４８】
以上のように、上記第１の実施形態において、特徴点設定部５３１は、二つの指定特徴点間の基準距離に基づき、取得したＩＳＡＲ画像から基準相対位置情報を生成する。また、再計算部５３２は、記憶部６０に記憶された複数の目標形状情報に基づいて、複数の相対位置情報サンプルを生成する。これにより、ＩＳＡＲ画像中の特徴点間の距離を、基準距離に対する相対距離で表すことが可能となる。また、類似度判定部５３３により、基準相対位置情報に対する複数の相対位置情報サンプルの類似度を算出し、算出した類似度に基づいた目標形状情報を選択するようにしている。これにより、基準相対位置情報と相対位置情報サンプルとを比較することで、目標と類似する目標形状情報をユーザへ提示することが可能となる。すなわち、特徴点間の絶対長を測定せずとも、目標を類別するための目標形状情報をユーザに対して提示することが可能となる。また、本実施形態においては、特徴点間の絶対長を測定する必要がないため、目標のアスペクト角を算出する必要がない。
【００４９】
したがって、本実施形態に係るレーダ装置、目標類別装置及び目標類別プログラムによれば、ＩＳＡＲ画像における目標の一部が欠落している場合等において、目標の構造物間の絶対長を測定しなくても良好な類別結果を取得することができる。
【００５０】
［第２の実施形態］
本発明の第２の実施形態に係るレーダ装置は、第１の実施形態に係るレーダ装置と同様の構成をしており、ここでは異なる部分について説明する。
【００５１】
記憶部６０は、目標形状情報が予め格納されている。船舶の目標形状情報には、船舶の全長と、艦橋及びマスト等の構造物の位置情報と、構造物の高さ情報等とのデータが含まれている。
【００５２】
目標類別部５３に含まれる特徴点設定部５３１、再計算部５３２及び類似度判定部５３３は、第１の実施形態での処理に加え、以下の処理を行う。
【００５３】
特徴点設定部５３１は、ＩＳＡＲ画像に含まれる艦橋及びマスト等の複数の特徴点に対し、入力部７０から指定指示を受けた場合、ユーザから指定された二点の指定特徴点のドプラ周波数の差を基準差とする。そして、特徴点設定部５３１は、指定特徴点間以外の特徴点間のドプラ周波数の差を基準差に対する相対差で表した基準相対差情報を生成する。特徴点設定部５３１は、生成した基準相対差情報を類似度判定部５３３へ出力する。
【００５４】
再計算部５３２は、類似度判定を開始する旨の通知を受けると、記憶部６０に記憶された複数の目標形状情報のうち、第１の目標形状情報を読み出す。再計算部５３２は、第１の目標形状情報における構造物の位置情報を参照し、第１の目標形状情報に含まれる複数の構造物のうち二つの指定構造物を選択する。再計算部５３２は、第１の目標形状情報における構造物の高さ情報を参照し、指定した二つの指定構造物の高度差を第１の指定高度差とする。そして、再計算部５３２は、指定構造物間以外の構造物間の高度差を第１の指定高度差に対する相対高度差で表した第１の相対高度差情報サンプルを生成する。
【００５５】
続いて、再計算部５３２は、第１の目標形状情報に含まれる複数の構造物のうち、少なくとも一方が上述の指定構造物とは異なる二つの指定構造物を選択し、この二つの指定構造物の高度差を第２の指定高度差とする。そして、再計算部５３２は、指定構造物間以外の構造物間の高度を第２の指定高度差に対する相対高度差で表した第２の相対高度差情報サンプルを生成する。再計算部５３２は、第１の目標形状情報に含まれる全ての構造物に対して上述の処理を行い、第１の目標形状情報について複数の相対高度差情報サンプルを生成する。
【００５６】
また、再計算部５３２は、記憶部６０から第２の目標形状情報を読み出し、第２の目標形状情報についても第１の目標形状情報と同様の処理を行う。すなわち、再計算部５３２は、第２の目標形状情報について複数の相対高度差情報サンプルを生成する。
【００５７】
再計算部５３２は、記憶部６０に記憶されている全ての目標形状情報に対して上述の処理を行うことで、記憶部６０に記憶されている全ての目標形状情報についての複数の相対高度差情報サンプルを生成する。再計算部５３２は、生成した複数の相対高度差情報サンプルを類似度判定部５３３へ出力する。
【００５８】
類似度判定部５３３は、特徴点設定部５３１からの基準相対差情報と、再計算部５３２からの複数の相対高度差情報サンプルとを受け取る。類似度判定部５３３は、基準相対差情報と、複数の相対高度差情報サンプルとを比較し、基準相対差情報に対する複数の相対高度差情報サンプルの類似度を測定する。なお、ここでの類似度の測定では、公知の類似度測定方法のうちいずれの方法が採用されても構わない。
【００５９】
類似度判定部５３３は、測定した類似度のうち、類似度が高い複数の、例えば、上位五つの相対高度差情報サンプルを選択し、選択した相対高度差情報サンプルの元となる目標形状情報を表示処理部５４へ出力する。なお、類似度判定部５３３による相対高度差情報サンプルの選択は、類似度の高い上位五つに限定されるわけではなく、その他の方法により選択されても構わない。例えば、予め設定された類似度を超える相対高度差情報サンプルを選択するようにしても構わない。
【００６０】
表示処理部５４は、第１の実施形態で示される処理により取得された目標形状情報と、基準相対差情報に対する複数の相対高度差情報サンプルの類似度に基づいて取得された目標形状情報とを、表示部８０に表示させる。
【００６１】
次に、以上のように構成されたレーダ装置による目標類別処理を、目標類別部５３の処理手順に従い説明する。図９は、本発明の第２の実施形態に係る目標類別部５３における目標類別処理のシーケンス図を示す図である。
【００６２】
図９において、特徴点設定部５３１は、画像補正部５２から複数のＩＳＡＲ画像を受信する（シーケンスＳ９１）。特徴点設定部５３１は、入力部７０からの選択信号に応じて、複数のＩＳＡＲ画像のうち一つのＩＳＡＲ画像を特定する（シーケンスＳ９２）。
【００６３】
特徴点設定部５３１は、入力部７０から二点の指定特徴点の指定指示が入力されると（シーケンスＳ９３）、二点の指定特徴点の間の距離を基準距離とし、基準相対位置情報を生成する。また、特徴点設定部５３１は、二点の指定特徴点の間の高度差を基準差とし、基準相対差情報を生成する（シーケンスＳ９４）。
【００６４】
例えば、特徴点設定部５３１は、図５に示すＩＳＡＲ画像に対して、特徴点１乃至特徴点３のうち特徴点１及び特徴点２を指定特徴点とし、この指定特徴点間のドップラ周波数の差を基準差とする。特徴点設定部５３１は、特徴点２と特徴点３との間の差を、基準差を１００％とした場合の割合で表し、図１０に示す基準相対差情報を生成する。
【００６５】
特徴点設定部５３１は、基準相対位置情報及び基準相対差情報を類似度判定部５３３へ出力する（シーケンスＳ９５）。
【００６６】
また、特徴点設定部５３１は、指定特徴点の指定指示の後に開始指示を受けると（シーケンスＳ９６）、類似度判定を開始する旨を再計算部５３２へ通知する（シーケンスＳ９７）。
【００６７】
再計算部５３２は、特徴点設定部５３１から通知があると、記憶部６０から複数の目標形状情報を読み出し（シーケンスＳ９８）、それぞれの目標形状情報に基づいて、複数の相対位置情報サンプルと、複数の相対高度差情報サンプルとを生成する（シーケンスＳ９９）。
【００６８】
例えば、図１１（ａ）に示す目標形状情報があるとする。本目標形状情報において、構造物１と構造物２との高度差は高度差Ｈ１であり、構造物２と構造物３との高度差は高度差Ｈ２である。再計算部５３２は、構造物１〜３のうち、構造物１及び構造物２を指定構造物とし、この二つの指定構造物の高度差Ｈ１を第１の指定高度差とする。再計算部５３２は、高度差Ｈ２を、第１の指定高度差Ｈ１を１００％とした場合の割合（高度差Ｈ２’）で表し、図１１（ｂ）に示す相対高度差情報サンプル１を生成する。また、再計算部５３２は、構造物１〜３のうち、構造物２及び構造物３を指定構造物とし、この指定構造物間の高度差Ｈ２を第２の指定高度差とする。再計算部５３２は、高度差Ｈ１を、第２の指定高度差Ｈ２を１００％とした場合の割合（高度差Ｈ１’）で表し、図１１（ｃ）に示す相対高度差情報サンプル２を生成する。
【００６９】
再計算部５３２は、複数の相対位置情報サンプルと、複数の相対高度差情報サンプルとを類似度判定部５３３へ出力する（シーケンスＳ９１０）。
【００７０】
類似度判定部５３３は、特徴点設定部５３１からの基準相対位置情報と、再計算部５３２からの複数の相対位置情報サンプルとを受信し、基準相対位置情報に対する複数の相対位置情報サンプルの類似度を測定する。また、類似度判定部５３３は、特徴点設定部５３１からの基準相対差情報と、再計算部５３２からの複数の相対高度差情報サンプルとを受信し、基準相対差情報に対する複数の相対高度差情報サンプルの類似度を測定する（シーケンスＳ９１１）。
【００７１】
例えば、類似度判定部５３３は、図１２に示すように、図１０に示す基準相対差情報の特徴点１乃至特徴点３に正規分布のウェイトをかけ、基準相対差情報の基準差と、図１１（ｂ），（ｃ）に示す相対高度差情報サンプル１，２の指定高度差とを揃える。そして、類似度判定部５３３は、相対高度差情報サンプル１，２が、基準相対差情報の正規分布のどこに位置するかにより、基準相対差情報に対する相対高度差情報サンプル１，２の類似度を測定する。図１２では、相対高度差情報サンプル１の方が、相対高度差情報サンプル２よりも類似度が高いこととなる。
【００７２】
類似度判定部５３３は、類似度が高い複数の、例えば、上位五つの相対位置情報サンプルと、類似度が高い複数の、例えば、上位五つの相対高度差情報サンプルとを選択し（シーケンスＳ９１２）、選択した相対位置情報サンプルと、選択した相対高度差情報サンプルとの元となる目標形状情報を記憶部６０から読み出す（シーケンスＳ９１３）。そして、類似度判定部５３３は、読み出した目標形状情報を表示処理部５４へ出力する（シーケンスＳ９１４）。
【００７３】
表示処理部５４は、類似度判定部５３３からの目標形状情報を表示部８０に表示させる。
【００７４】
以上のように、上記第２の実施形態において、特徴点設定部５３１は、二つの指定特徴点間の基準差に基づき、取得したＩＳＡＲ画像から基準相対差情報を生成する。また、再計算部５３２は、記憶部６０に記憶された複数の目標形状情報に基づいて、複数の相対高度差情報サンプルを生成する。類似度判定部５３３は、基準相対差情報に対する複数の相対高度差情報サンプルの類似度を算出する。そして、類似度判定部５３３は、基準相対位置情報に対する複数の相対位置情報サンプルの類似度に基づく目標形状情報と、基準相対差情報に対する複数の相対高度差情報サンプルの類似度に基づく目標形状情報とを表示部８０に表示させるようにしている。つまり、表示部８０には、２種類の類似度に基づいて取得された複数の目標形状情報がそれぞれ表示される。これにより、ユーザは、基準相対位置情報に対する複数の相対位置情報サンプルの類似度に基づく目標形状情報に加え、基準相対差情報に対する複数の相対高度差情報サンプルの類似度に基づく目標形状情報によっても目標の類別を行うことが可能となる。
【００７５】
したがって、本実施形態に係るレーダ装置、目標類別装置及び目標類別プログラムによれば、より精度の高い類別結果を得ることが可能となる。
【００７６】
［第３の実施形態］
本発明の第３の実施形態に係るレーダ装置は、第１の実施形態に係るレーダ装置と同様の構成をしており、ここでは異なる部分について説明する。
【００７７】
記憶部６０は、目標形状情報が予め格納されている。船舶の目標形状情報には、船舶の全長と、艦橋及びマスト等の構造物の位置情報と、構造物の高さ情報等とのデータが含まれている。
【００７８】
目標類別部５３に含まれる特徴点設定部５３１、再計算部５３２及び類似度判定部５３３は、第１の実施形態での処理に加え、以下の処理を行う。
【００７９】
特徴点設定部５３１は、ＩＳＡＲ画像に含まれる艦橋及びマスト等の複数の特徴点に対し、入力部７０から指定指示を受けた場合、ユーザから指定された二点の指定特徴点の間のドップラ周波数の数値を所定のポイント数分だけ測定する。特徴点設定部５３１は、所定のポイント数分のドップラ周波数の数値を基準ベクトルとして類似度判定部５３３へ出力する。
【００８０】
再計算部５３２は、類似度判定を開始する旨の通知を受けると、記憶部６０に記憶された複数の目標形状情報のうち、第１の目標形状情報を読み出す。再計算部５３２は、第１の目標形状情報における構造物の位置情報を参照し、第１の目標形状情報に含まれる複数の構造物のうち二つの指定構造物を選択する。再計算部５３２は、第１の目標形状情報における構造物の高さ情報を参照し、指定した指定構造物間の高度を所定のポイント数分だけ抽出する。再計算部５３２は、所定のポイント数分の高度を第１のサンプルベクトルとする。
【００８１】
続いて、再計算部５３２は、第１の目標形状情報に含まれる複数の構造物のうち、少なくとも一方が上述の指定構造物とは異なる二つの指定構造物を選択し、この指定構造物間の高度を所定ポイント数分だけ抽出する。再計算部５３２は、所定のポイント数分の高度を第２のサンプルベクトルとする。再計算部５３２は、第１の目標形状情報に含まれる全ての構造物に対して上述の処理を行い、第１の目標形状情報について複数のサンプルベクトルを生成する。
【００８２】
また、再計算部５３２は、記憶部６０から第２の目標形状情報を読み出し、第２の目標形状情報についても第１の目標形状情報と同様の処理を行う。すなわち、再計算部５３２は、第２の目標形状情報について複数のサンプルベクトルを生成する。
【００８３】
再計算部５３２は、記憶部６０に記憶されている全ての目標形状情報に対して上述の処理を行うことで、記憶部６０に記憶されている全ての目標形状情報についての複数のサンプルベクトルを生成する。再計算部５３２は、生成した複数のサンプルベクトルを類似度判定部５３３へ出力する。
【００８４】
類似度判定部５３３は、特徴点設定部５３１からの基準ベクトルと、再計算部５３２からの複数のサンプルベクトルとを受け取る。類似度判定部５３３は、基準ベクトルと、複数のサンプルベクトルとを比較し、基準ベクトルに対する複数のサンプルベクトルの類似度を測定する。なお、ここでの類似度の測定では、公知の類似度測定方法のうちいずれの方法が採用されても構わない。
【００８５】
類似度判定部５３３は、測定した類似度のうち、類似度が高い複数の、例えば、上位五つのサンプルベクトルを選択し、選択したサンプルベクトルの元となる目標形状情報を表示処理部５４へ出力する。なお、類似度判定部５３３によるサンプルベクトルの選択は、類似度の高い上位五つに限定されるわけではなく、その他の方法により選択されても構わない。例えば、予め設定された類似度を超えるサンプルベクトルを選択するようにしても構わない。
【００８６】
表示処理部５４は、第１の実施形態で示される処理により取得された目標形状情報と、基準ベクトルに対する複数のサンプルベクトルの類似度に基づいて取得された目標形状情報とを、表示部８０に表示させる。
【００８７】
次に、以上のように構成されたレーダ装置による目標類別処理を、目標類別部５３の処理手順に従い説明する。図１３は、本発明の第３の実施形態に係る目標類別部５３における目標類別処理のシーケンス図を示す図である。
【００８８】
図１３において、特徴点設定部５３１は、画像補正部５２から複数のＩＳＡＲ画像を受信する（シーケンスＳ１３１）。特徴点設定部５３１は、入力部７０からの選択信号に応じて、複数のＩＳＡＲ画像のうち一つのＩＳＡＲ画像を特定する（シーケンスＳ１３２）。
【００８９】
特徴点設定部５３１は、入力部７０から二点の指定特徴点の指定指示が入力されると（シーケンスＳ１３３）、二点の指定特徴点の間の距離を基準距離とし、基準相対位置情報を生成する。また、特徴点設定部５３１は、二点の指定特徴点の間のドップラ周波数を所定のポイント数分だけ測定し、基準ベクトルを生成する（シーケンスＳ１３４）。
【００９０】
例えば、特徴点設定部５３１は、図１４に示すように、図５に示すＩＳＡＲ画像に対して、特徴点１乃至特徴点３のうち特徴点１及び特徴点２を指定特徴点とし、この指定特徴点間のドップラ周波数を所定のポイント数分だけ測定し、基準ベクトルを生成する。
【００９１】
特徴点設定部５３１は、基準相対位置情報及び基準ベクトルを類似度判定部５３３へ出力する（シーケンスＳ１３５）。
【００９２】
また、特徴点設定部５３１は、指定特徴点の指定指示の後に開始指示を受けると（シーケンスＳ１３６）、類似度判定を開始する旨を再計算部５３２へ通知する（シーケンスＳ１３７）。
【００９３】
再計算部５３２は、特徴点設定部５３１から通知があると、記憶部６０から複数の目標形状情報を読み出し（シーケンスＳ１３８）、それぞれの目標形状情報に基づいて複数の相対位置情報サンプルと、複数のサンプルベクトルとを生成する（シーケンスＳ１３９）。
【００９４】
例えば、図１５（ａ）に示す目標形状情報があるとする。再計算部５３２は、構造物１〜３のうち、構造物１及び構造物２を指定構造物とし、この指定構造物間の高度を所定のポイント数分だけ抽出し、図１５（ｂ）に示すサンプルベクトル１を生成する。また、再計算部５３２は、構造物１〜３のうち、構造物２及び構造物３を指定構造物とし、この指定構造物間の高度を所定のポイント数分だけ抽出し、図１５（ｃ）に示すサンプルベクトル２を生成する。
【００９５】
再計算部５３２は、複数の相対位置情報サンプルと、複数のサンプルベクトルとを類似度判定部５３３へ出力する（シーケンスＳ１３１０）。
【００９６】
類似度判定部５３３は、特徴点設定部５３１からの基準相対位置情報と、再計算部５３２からの複数の相対位置情報サンプルとを受信し、基準相対位置情報に対する複数の相対位置情報サンプルの類似度を測定する。また、類似度判定部５３３は、特徴点設定部５３１からの基準ベクトルと、再計算部５３２からの複数のサンプルベクトルとを受信し、基準ベクトルに対する複数のサンプルベクトルの類似度を測定する。（シーケンスＳ１３１１）。
【００９７】
類似度判定部５３３は、類似度が高い複数の、例えば、上位五つの相対位置情報サンプルと、類似度が高い複数の、例えば、上位五つの基準ベクトルとを選択し（シーケンスＳ１３１２）、選択した相対位置情報サンプルの元となる目標形状情報と、選択した基準ベクトルの元となる目標形状情報とを記憶部６０から読み出す（シーケンスＳ１３１３）。そして、類似度判定部５３３は、読み出した目標形状情報を表示処理部５４へ出力する（シーケンスＳ１３１４）。
【００９８】
表示処理部５４は、類似度判定部５３３からの目標形状情報を表示部８０に表示させる。
【００９９】
以上のように、上記第３の実施形態において、特徴点設定部５３１は、二つの指定特徴点間のドップラ周波数を測定し、基準ベクトルを生成する。また、再計算部５３２は、記憶部６０に記憶された複数の目標形状情報に基づいて、複数のサンプルベクトルを生成する。類似度判定部５３３は、基準ベクトルに対する複数のサンプルベクトルの類似度を算出する。そして、類似度判定部５３３は、基準相対位置情報に対する複数の相対位置情報サンプルの類似度に基づく目標形状情報と、基準ベクトルに対する複数のサンプルベクトルの類似度に基づく目標形状情報とを表示部８０に表示させるようにしている。つまり、表示部８０には、２種類の類似度に基づいて取得された複数の目標形状情報がそれぞれ表示される。これにより、ユーザは、基準相対位置情報に対する複数の相対位置情報サンプルの類似度に基づく目標形状情報に加え、基準ベクトルに対する複数のサンプルベクトルの類似度に基づく目標形状情報によっても目標の類別を行うことが可能となる。
【０１００】
したがって、本実施形態に係るレーダ装置、目標類別装置及び目標類別プログラムによれば、より精度の高い類別結果を得ることが可能となる。
【０１０１】
なお、上記第３の実施形態では、目標類別部５３に含まれる特徴点設定部５３１、再計算部５３２及び類似度判定部５３３は、第１の実施形態での処理に加え、上述の処理を行っているが、第１の実施形態での処理及び第２の実施形態での処理に加え、上述の処理を行うようにしても構わない。これにより、表示部８０には、３種類の類似度に基づいて取得された複数の目標形状情報がそれぞれ表示される。つまり、ユーザは、基準相対位置情報に対する複数の相対位置情報サンプルの類似度に基づく目標形状情報と、基準相対差情報に対する複数の相対高度差情報サンプルの類似度に基づく目標形状情報とに加え、基準ベクトルに対する複数のサンプルベクトルの類似度に基づく目標形状情報によっても目標の類別を行うことが可能となる。
【０１０２】
したがって、本実施形態に係るレーダ装置、目標類別装置及び目標類別プログラムによれば、より精度の高い類別結果を得ることが可能となる。
【０１０３】
［その他の実施形態］
なお、上記各実施形態では、画像修正部５２により、ＩＳＡＲ画像における軸が水平となるようにＩＳＡＲ画像を補正する例について説明したが、上記各実施形態はこれに限定される訳ではない。例えば、上記各実施形態では、ＩＳＡＲ画像を補正しなくても実施可能である。
【０１０４】
さらに、上記各実施形態は、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【０１０５】
１０…送信機
２０…サーキュレータ
３０…アンテナ
４０…受信機
５０…信号処理器
５１…ＩＳＡＲ画像生成部
５２…画像補正部
５３…目標類別部
５３１…特徴点設定部
５３２…再計算部
５３３…類似度判定部
５４…表示処理部
６０…記憶部
７０…入力部
８０…表示部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーダエコーに基づいてＩＳＡＲ（Inverse Synthetic Aperture Radar）画像を生成するレーダ装置において、
前記ＩＳＡＲ画像における複数の特徴点のうち指定された二つの指定特徴点間の距離を基準距離とし、前記ＩＳＡＲ画像に基づいて、前記指定特徴点以外の特徴点間の距離を前記基準距離に対する相対距離で表す基準相対位置情報を作成する特徴点設定部と、
前記目標となり得る種々の物体の形状に関する複数の目標形状情報であって、前記複数の目標形状情報は前記種々の物体のうちいずれかの物体が有する複数の構造物の位置情報を含む目標形状情報を予め記憶する記憶部と、
前記位置情報に基づき、前記複数の構造物のうち任意の二つの指定構造物を順次指定し、前記二つの指定構造物間の距離を指定距離とし、前記指定構造物以外の構造物間の距離を前記指定距離に対する相対距離で表す相対位置情報サンプルを前記指定構造物毎に生成する再計算部と、
前記基準相対位置情報に対する前記複数の相対位置情報サンプルの類似度を測定し、前記複数の目標形状情報のうち、前記類似度の高い相対位置情報サンプルの元となる第１の目標形状情報を選択する類似度計算部と、
前記選択された第１の目標形状情報を表示する表示部と
を具備することを特徴とするレーダ装置。
【請求項２】
前記特徴設定部は、前記二つの指定特徴点間のドップラ周波数の差を基準差とし、前記ＩＳＡＲ画像に基づいて、前記指定特徴点以外の特徴点間のドップラ周波数の差を前記基準差に対する相対差で表す基準相対差情報をさらに作成し、
前記複数の目標形状情報は、前記種々の物体のうちいずれかの物体が有する複数の構造物の高さ情報をさらに含み、
前記再計算部は、前記高さ情報に基づき、前記複数の構造物のうち任意の二つの指定構造物間の高度差を指定高度差とし、前記指定構造物以外の構造物間の高度差を前記指定高度差に対する相対高度差で表す相対高度差情報サンプルを前記指定構造物毎にさらに生成し、
前記類似度計算部は、前記基準相対差情報に対する前記複数の相対高度差情報サンプルの類似度を測定し、前記複数の目標形状情報のうち、前記類似度の高い相対高度差情報サンプルの元となる第２の目標形状情報をさらに選択し、
前記表示部は、前記選択された第２の目標形状情報をさらに表示することを特徴とする請求項１記載のレーダ装置。
【請求項３】
前記特徴設定部は、前記二つの指定特徴点間のドップラ周波数を予め設定したポイント数分だけ測定し、前記測定したドップラ周波数に基づいて基準ベクトルをさらに作成し、
前記複数の目標形状情報は、前記種々の物体のうちいずれかの物体が有する複数の構造物の高さ情報をさらに含み、
前記再計算部は、前記高さ情報に基づき、前記複数の構造物のうち任意の二つの指定構造物間の高度を前記ポイント数分だけ抽出し、前記抽出した高度に基づくサンプルベクトルを前記指定構造物毎にさらに生成し、
前記類似度計算部は、前記基準ベクトルに対する前記複数のサンプルベクトルの類似度を測定し、前記複数の目標形状情報のうち、前記類似度の高いサンプルベクトルの元となる第３の目標形状情報をさらに選択し、
前記表示部は、前記選択された第３の目標形状情報をさらに表示することを特徴とする請求項１及び２のいずれかに記載のレーダ装置。
【請求項４】
前記ＩＳＡＲ画像の傾きを補正し、補正後の前記ＩＳＡＲ画像を前記特徴点設定部へ供給する画像補正部をさらに具備することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のレーダ装置。
【請求項５】
レーダエコーに基づいてＩＳＡＲ画像を生成するレーダ装置で用いられる目標類別装置において、
前記ＩＳＡＲ画像における複数の特徴点のうち指定された二つの指定特徴点間の距離を基準距離とし、前記ＩＳＡＲ画像に基づいて、前記指定特徴点以外の特徴点間の距離を前記基準距離に対する相対距離で表す基準相対位置情報を作成する特徴点設定部と、
前記目標となり得る種々の物体の形状に関する複数の目標形状情報であって、前記複数の目標形状情報は前記種々の物体のうちいずれかの物体が有する複数の構造物の位置情報を含む目標形状情報を予め記憶する記憶部と、
前記位置情報に基づき、前記複数の構造物のうち任意の二つの指定構造物を順次指定し、前記二つの指定構造物間の距離を指定距離とし、前記指定構造物以外の構造物間の距離を前記指定距離に対する相対距離で表す相対位置情報サンプルを、前記指定構造物毎に生成する再計算部と、
前記基準相対位置情報に対する前記複数の相対位置情報サンプルの類似度を測定し、前記複数の目標形状情報のうち、前記類似度の高い相対位置情報サンプルの元となる第１の目標形状情報を選択する類似度計算部と
を具備することを特徴とする目標類別装置。
【請求項６】
前記特徴設定部は、前記二つの指定特徴点間のドップラ周波数の差を基準差とし、前記ＩＳＡＲ画像に基づいて、前記指定特徴点以外の特徴点間のドップラ周波数の差を前記基準差に対する相対差で表す基準相対差情報をさらに作成し、
前記複数の目標形状情報は、前記種々の物体のうちいずれかの物体が有する複数の構造物の高さ情報をさらに含み、
前記再計算部は、前記高さ情報に基づき、前記複数の構造物のうち任意の二つの指定構造物間の高度差を指定高度差とし、前記指定構造物以外の構造物間の高度差を前記指定高度差に対する相対高度差で表す相対高度差情報サンプルを前記指定構造物毎にさらに生成し、
前記類似度計算部は、前記基準相対差情報に対する前記複数の相対高度差情報サンプルの類似度を測定し、前記複数の目標形状情報のうち、前記類似度の高い相対高度差情報サンプルの元となる第２の目標形状情報をさらに選択することを特徴とする請求項５記載の目標類別装置。
【請求項７】
前記特徴設定部は、前記二つの指定特徴点間のドップラ周波数を予め設定したポイント数分だけ測定し、前記測定したドップラ周波数に基づいて基準ベクトルをさらに作成し、
前記複数の目標形状情報は、前記種々の物体のうちいずれかの物体が有する複数の構造物の高さ情報をさらに含み、
前記再計算部は、前記高さ情報に基づき、前記複数の構造物のうち任意の二つの指定構造物間の高度を前記ポイント数分だけ抽出し、前記抽出した高度に基づくサンプルベクトルを前記指定構造物毎にさらに生成し、
前記類似度計算部は、前記基準ベクトルに対する前記複数のサンプルベクトルの類似度を測定し、前記複数の目標形状情報のうち、前記類似度の高いサンプルベクトルの元となる第３の目標形状情報をさらに選択することを特徴とする請求項５及び６のいずれかに記載の目標類別装置。
【請求項８】
前記ＩＳＡＲ画像の傾きを補正し、補正後の前記ＩＳＡＲ画像を前記特徴点設定部へ供給する画像補正部をさらに具備することを特徴とする請求項５乃至７のいずれかに記載の目標類別装置。
【請求項９】
レーダエコーに基づいて目標のＩＳＡＲ画像を生成する画像生成部と、
前記目標となり得る種々の物体の形状に関する複数の目標形状情報であって、前記複数の目標形状情報は前記種々の物体のうちいずれかの物体が有する複数の構造物の位置情報を含む目標形状情報を予め記憶する記憶部と
を具備するレーダ装置で用いられる目標類別プログラムであって、
前記ＩＳＡＲ画像における複数の特徴点のうち指定された二つの指定特徴点間の距離を基準距離とし、前記ＩＳＡＲ画像に基づいて、前記指定特徴点以外の特徴点間の距離を前記基準距離に対する相対距離で表す基準相対位置情報を生成する基準情報生成処理と、
前記位置情報に基づき、前記複数の構造物のうち任意の二つの指定構造物を順次指定し、前記二つの指定構造物間の距離を指定距離とし、前記指定構造物以外の構造物間の距離を前記指定距離に対する相対距離で表す相対位置情報サンプルを前記指定構造物毎に生成する相対情報生成処理と、
前記基準相対位置情報に対する前記複数の相対位置情報サンプルの類似度を測定し、前記複数の目標形状情報のうち、前記類似度の高い相対位置情報サンプルの元となる第１の目標形状情報を選択する類似度計算処理と
を前記レーダ装置のコンピュータに実行させることを特徴とする目標類別プログラム。
【請求項１０】
前記複数の目標形状情報は、前記種々の物体のうちいずれかの物体が有する複数の構造物の高さ情報をさらに含み、
前記基準情報生成処理では、前記二つの指定特徴点間のドップラ周波数の差を基準差とし、前記ＩＳＡＲ画像に基づいて、前記指定特徴点以外の特徴点間のドップラ周波数の差を前記基準差に対する相対差で表す基準相対差情報をさらに作成し、
前記相対情報生成処理では、前記高さ情報に基づき、前記複数の構造物のうち任意の二つの指定構造物間の高度差を指定高度差とし、前記指定構造物以外の構造物間の高度差を前記指定高度差に対する相対高度差で表す相対高度差情報サンプルを前記指定構造物毎にさらに生成し、
前記類似度計算処理では、前記基準相対差情報に対する前記複数の相対高度差情報サンプルの類似度を測定し、前記複数の目標形状情報のうち、前記類似度の高い相対高度差情報サンプルの元となる第２の目標形状情報をさらに選択することを特徴とする請求項９記載の目標類別プログラム。
【請求項１１】
前記複数の目標形状情報は、前記種々の物体のうちいずれかの物体が有する複数の構造物の高さ情報をさらに含み、
前記基準情報生成処理では、前記二つの指定特徴点間のドップラ周波数を予め設定したポイント数分だけ測定し、前記測定したドップラ周波数に基づいて基準ベクトルをさらに作成し、
前記相対情報生成処理では、前記高さ情報に基づき、前記複数の構造物のうち任意の二つの指定構造物間の高度を前記ポイント数分だけ抽出し、前記抽出した高度に基づくサンプルベクトルを前記指定構造物毎にさらに生成し、
前記類似度計算処理では、前記基準ベクトルに対する前記複数のサンプルベクトルの類似度を測定し、前記複数の目標形状情報のうち、前記類似度の高いサンプルベクトルの元となる第３の目標形状情報をさらに選択することを特徴とする請求項９及び１０のいずれかに記載の目標類別プログラム。
【請求項１】
レーダエコーに基づいてＩＳＡＲ（Inverse Synthetic Aperture Radar）画像を生成するレーダ装置において、
前記ＩＳＡＲ画像における複数の特徴点のうち指定された二つの指定特徴点間の距離を基準距離とし、前記ＩＳＡＲ画像に基づいて、前記指定特徴点以外の特徴点間の距離を前記基準距離に対する相対距離で表す基準相対位置情報を作成する特徴点設定部と、
前記目標となり得る種々の物体の形状に関する複数の目標形状情報であって、前記複数の目標形状情報は前記種々の物体のうちいずれかの物体が有する複数の構造物の位置情報を含む目標形状情報を予め記憶する記憶部と、
前記位置情報に基づき、前記複数の構造物のうち任意の二つの指定構造物を順次指定し、前記二つの指定構造物間の距離を指定距離とし、前記指定構造物以外の構造物間の距離を前記指定距離に対する相対距離で表す相対位置情報サンプルを前記指定構造物毎に生成する再計算部と、
前記基準相対位置情報に対する前記複数の相対位置情報サンプルの類似度を測定し、前記複数の目標形状情報のうち、前記類似度の高い相対位置情報サンプルの元となる第１の目標形状情報を選択する類似度計算部と、
前記選択された第１の目標形状情報を表示する表示部と
を具備することを特徴とするレーダ装置。
【請求項２】
前記特徴設定部は、前記二つの指定特徴点間のドップラ周波数の差を基準差とし、前記ＩＳＡＲ画像に基づいて、前記指定特徴点以外の特徴点間のドップラ周波数の差を前記基準差に対する相対差で表す基準相対差情報をさらに作成し、
前記複数の目標形状情報は、前記種々の物体のうちいずれかの物体が有する複数の構造物の高さ情報をさらに含み、
前記再計算部は、前記高さ情報に基づき、前記複数の構造物のうち任意の二つの指定構造物間の高度差を指定高度差とし、前記指定構造物以外の構造物間の高度差を前記指定高度差に対する相対高度差で表す相対高度差情報サンプルを前記指定構造物毎にさらに生成し、
前記類似度計算部は、前記基準相対差情報に対する前記複数の相対高度差情報サンプルの類似度を測定し、前記複数の目標形状情報のうち、前記類似度の高い相対高度差情報サンプルの元となる第２の目標形状情報をさらに選択し、
前記表示部は、前記選択された第２の目標形状情報をさらに表示することを特徴とする請求項１記載のレーダ装置。
【請求項３】
前記特徴設定部は、前記二つの指定特徴点間のドップラ周波数を予め設定したポイント数分だけ測定し、前記測定したドップラ周波数に基づいて基準ベクトルをさらに作成し、
前記複数の目標形状情報は、前記種々の物体のうちいずれかの物体が有する複数の構造物の高さ情報をさらに含み、
前記再計算部は、前記高さ情報に基づき、前記複数の構造物のうち任意の二つの指定構造物間の高度を前記ポイント数分だけ抽出し、前記抽出した高度に基づくサンプルベクトルを前記指定構造物毎にさらに生成し、
前記類似度計算部は、前記基準ベクトルに対する前記複数のサンプルベクトルの類似度を測定し、前記複数の目標形状情報のうち、前記類似度の高いサンプルベクトルの元となる第３の目標形状情報をさらに選択し、
前記表示部は、前記選択された第３の目標形状情報をさらに表示することを特徴とする請求項１及び２のいずれかに記載のレーダ装置。
【請求項４】
前記ＩＳＡＲ画像の傾きを補正し、補正後の前記ＩＳＡＲ画像を前記特徴点設定部へ供給する画像補正部をさらに具備することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のレーダ装置。
【請求項５】
レーダエコーに基づいてＩＳＡＲ画像を生成するレーダ装置で用いられる目標類別装置において、
前記ＩＳＡＲ画像における複数の特徴点のうち指定された二つの指定特徴点間の距離を基準距離とし、前記ＩＳＡＲ画像に基づいて、前記指定特徴点以外の特徴点間の距離を前記基準距離に対する相対距離で表す基準相対位置情報を作成する特徴点設定部と、
前記目標となり得る種々の物体の形状に関する複数の目標形状情報であって、前記複数の目標形状情報は前記種々の物体のうちいずれかの物体が有する複数の構造物の位置情報を含む目標形状情報を予め記憶する記憶部と、
前記位置情報に基づき、前記複数の構造物のうち任意の二つの指定構造物を順次指定し、前記二つの指定構造物間の距離を指定距離とし、前記指定構造物以外の構造物間の距離を前記指定距離に対する相対距離で表す相対位置情報サンプルを、前記指定構造物毎に生成する再計算部と、
前記基準相対位置情報に対する前記複数の相対位置情報サンプルの類似度を測定し、前記複数の目標形状情報のうち、前記類似度の高い相対位置情報サンプルの元となる第１の目標形状情報を選択する類似度計算部と
を具備することを特徴とする目標類別装置。
【請求項６】
前記特徴設定部は、前記二つの指定特徴点間のドップラ周波数の差を基準差とし、前記ＩＳＡＲ画像に基づいて、前記指定特徴点以外の特徴点間のドップラ周波数の差を前記基準差に対する相対差で表す基準相対差情報をさらに作成し、
前記複数の目標形状情報は、前記種々の物体のうちいずれかの物体が有する複数の構造物の高さ情報をさらに含み、
前記再計算部は、前記高さ情報に基づき、前記複数の構造物のうち任意の二つの指定構造物間の高度差を指定高度差とし、前記指定構造物以外の構造物間の高度差を前記指定高度差に対する相対高度差で表す相対高度差情報サンプルを前記指定構造物毎にさらに生成し、
前記類似度計算部は、前記基準相対差情報に対する前記複数の相対高度差情報サンプルの類似度を測定し、前記複数の目標形状情報のうち、前記類似度の高い相対高度差情報サンプルの元となる第２の目標形状情報をさらに選択することを特徴とする請求項５記載の目標類別装置。
【請求項７】
前記特徴設定部は、前記二つの指定特徴点間のドップラ周波数を予め設定したポイント数分だけ測定し、前記測定したドップラ周波数に基づいて基準ベクトルをさらに作成し、
前記複数の目標形状情報は、前記種々の物体のうちいずれかの物体が有する複数の構造物の高さ情報をさらに含み、
前記再計算部は、前記高さ情報に基づき、前記複数の構造物のうち任意の二つの指定構造物間の高度を前記ポイント数分だけ抽出し、前記抽出した高度に基づくサンプルベクトルを前記指定構造物毎にさらに生成し、
前記類似度計算部は、前記基準ベクトルに対する前記複数のサンプルベクトルの類似度を測定し、前記複数の目標形状情報のうち、前記類似度の高いサンプルベクトルの元となる第３の目標形状情報をさらに選択することを特徴とする請求項５及び６のいずれかに記載の目標類別装置。
【請求項８】
前記ＩＳＡＲ画像の傾きを補正し、補正後の前記ＩＳＡＲ画像を前記特徴点設定部へ供給する画像補正部をさらに具備することを特徴とする請求項５乃至７のいずれかに記載の目標類別装置。
【請求項９】
レーダエコーに基づいて目標のＩＳＡＲ画像を生成する画像生成部と、
前記目標となり得る種々の物体の形状に関する複数の目標形状情報であって、前記複数の目標形状情報は前記種々の物体のうちいずれかの物体が有する複数の構造物の位置情報を含む目標形状情報を予め記憶する記憶部と
を具備するレーダ装置で用いられる目標類別プログラムであって、
前記ＩＳＡＲ画像における複数の特徴点のうち指定された二つの指定特徴点間の距離を基準距離とし、前記ＩＳＡＲ画像に基づいて、前記指定特徴点以外の特徴点間の距離を前記基準距離に対する相対距離で表す基準相対位置情報を生成する基準情報生成処理と、
前記位置情報に基づき、前記複数の構造物のうち任意の二つの指定構造物を順次指定し、前記二つの指定構造物間の距離を指定距離とし、前記指定構造物以外の構造物間の距離を前記指定距離に対する相対距離で表す相対位置情報サンプルを前記指定構造物毎に生成する相対情報生成処理と、
前記基準相対位置情報に対する前記複数の相対位置情報サンプルの類似度を測定し、前記複数の目標形状情報のうち、前記類似度の高い相対位置情報サンプルの元となる第１の目標形状情報を選択する類似度計算処理と
を前記レーダ装置のコンピュータに実行させることを特徴とする目標類別プログラム。
【請求項１０】
前記複数の目標形状情報は、前記種々の物体のうちいずれかの物体が有する複数の構造物の高さ情報をさらに含み、
前記基準情報生成処理では、前記二つの指定特徴点間のドップラ周波数の差を基準差とし、前記ＩＳＡＲ画像に基づいて、前記指定特徴点以外の特徴点間のドップラ周波数の差を前記基準差に対する相対差で表す基準相対差情報をさらに作成し、
前記相対情報生成処理では、前記高さ情報に基づき、前記複数の構造物のうち任意の二つの指定構造物間の高度差を指定高度差とし、前記指定構造物以外の構造物間の高度差を前記指定高度差に対する相対高度差で表す相対高度差情報サンプルを前記指定構造物毎にさらに生成し、
前記類似度計算処理では、前記基準相対差情報に対する前記複数の相対高度差情報サンプルの類似度を測定し、前記複数の目標形状情報のうち、前記類似度の高い相対高度差情報サンプルの元となる第２の目標形状情報をさらに選択することを特徴とする請求項９記載の目標類別プログラム。
【請求項１１】
前記複数の目標形状情報は、前記種々の物体のうちいずれかの物体が有する複数の構造物の高さ情報をさらに含み、
前記基準情報生成処理では、前記二つの指定特徴点間のドップラ周波数を予め設定したポイント数分だけ測定し、前記測定したドップラ周波数に基づいて基準ベクトルをさらに作成し、
前記相対情報生成処理では、前記高さ情報に基づき、前記複数の構造物のうち任意の二つの指定構造物間の高度を前記ポイント数分だけ抽出し、前記抽出した高度に基づくサンプルベクトルを前記指定構造物毎にさらに生成し、
前記類似度計算処理では、前記基準ベクトルに対する前記複数のサンプルベクトルの類似度を測定し、前記複数の目標形状情報のうち、前記類似度の高いサンプルベクトルの元となる第３の目標形状情報をさらに選択することを特徴とする請求項９及び１０のいずれかに記載の目標類別プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１１−２４７７７７（Ｐ２０１１−２４７７７７Ａ）
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１２１９５８（Ｐ２０１０−１２１９５８）
【出願日】平成２２年５月２７日（２０１０．５．２７）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月２７日（２０１０．５．２７）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]