画像鮮明化装置、画像鮮明化方法、画像鮮明化プログラム、速度測定装置、速度測定方法、速度測定プログラム、画像鮮明度判定装置、画像鮮明度判定方法および画像鮮明度判定プログラム
【課題】 周囲に電波散乱体がある場合や、動揺（移動する）目標物の輝度が弱い場合などにおいても、ＳＡＲ（Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ａｐｅｒｔｕｒｅ Ｒａｄａｒ、合成開口レーダ）により観測された目標物を鮮明に再生することを目的とする。
【解決手段】 ＳＡＲの移動情報と目標物の予測移動情報とに基づいたＳＡＲと目標物との距離関係情報に基づき参照関数を生成する参照関数生成部１４２と、参照関数生成部１４２が生成した参照関数に基づき、レンジ圧縮後データをアジマス圧縮しアジマス圧縮後データを生成するアジマス圧縮処理部１３８とを備える。
【解決手段】 ＳＡＲの移動情報と目標物の予測移動情報とに基づいたＳＡＲと目標物との距離関係情報に基づき参照関数を生成する参照関数生成部１４２と、参照関数生成部１４２が生成した参照関数に基づき、レンジ圧縮後データをアジマス圧縮しアジマス圧縮後データを生成するアジマス圧縮処理部１３８とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明にかかる実施の形態は、ＳＡＲ（Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ａｐｅｒｔｕｒｅ Ｒａｄａｒ、合成開口レーダ）により観測された目標物のデータから目標物の画像を鮮明化する画像鮮明化装置、画像鮮明化方法、画像鮮明化プログラム、および、ＳＡＲにより観測された目標物の速度を測定する速度測定装置、速度測定方法、速度測定プログラム、および、ＳＡＲにより観測された目標物のデータが示す目標物の画像の鮮明度を判定する画像鮮明度判定装置、画像鮮明度判定方法および画像鮮明度判定プログラムに関連するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来は、周囲に電波散乱体がないところで強い電波散乱を示す物体を追尾して目標物の画像を再生する孤立散乱点方式ＩＳＡＲ（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ａｐｅｒｔｕｒｅ Ｒａｄａｒ、逆合成開口レーダ）処理があった。
【特許文献１】特開平１１−１８３６０６号公報
【特許文献２】特開２００３−１３０９５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の孤立散乱点方式ＩＳＡＲ処理では、周囲に電波散乱体がある場合や、動揺（移動する）目標物の輝度が弱い場合などは、追尾が不安定になり目標物の画像が正しく鮮明化されないという課題があった。
また、従来は、目標物のレンジ方向とアジマス方向の速度の算出はできないという課題があった。
【０００４】
本発明の実施の形態は、上記の課題を解決するためになされたもので、周囲に電波散乱体がある場合や、動揺目標物の輝度が弱い場合などにおいても、目標物の画像を正しく鮮明化することを目的とする。また、本発明の実施の形態は、目標物のレンジ方向とアジマス方向の速度の算出を行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施の形態にかかる画像鮮明化装置は、ＳＡＲにより観測された目標物のデータから目標物の画像を鮮明化する画像鮮明化装置において、
ＳＡＲが観測した目標物のデータについてレンジ圧縮したレンジ圧縮後データを入力装置により入力するデータ入力部と、ＳＡＲの移動情報と目標物の予測移動情報とに基づいたＳＡＲと目標物との距離関係情報に基づき参照関数を処理装置により生成して記憶装置に記憶する参照関数生成部と、上記参照関数生成部が生成した参照関数に基づき、上記データ入力部が入力したレンジ圧縮後データをアジマス圧縮しアジマス圧縮後データを処理装置により生成するアジマス圧縮処理部と、上記アジマス圧縮処理部が生成したアジマス圧縮後データを記憶装置に記憶するデータ記憶部とを備えることを特徴とする。
【０００６】
また、本発明の実施の形態にかかる画像鮮明化装置は、さらに、目標物が移動する予測速度である予測移動速度を入力装置により入力する速度入力部を備え、上記参照関数生成部は、上記速度入力部が入力した予測移動速度と上記距離関係情報とにより参照関数を生成することを特徴とする。
【０００７】
さらに、本発明の実施の形態にかかる画像鮮明化装置の上記速度入力部は、複数の予測移動速度を入力し、上記参照関数生成部は、上記速度入力部が入力した複数の予測移動速度の各予測移動速度と距離関係情報とにより、複数の参照関数を生成し、上記アジマス圧縮処理部は、上記参照関数生成部が生成した複数の参照関数の各参照関数に基づき複数のアジマス圧縮後データを生成し、上記画像鮮明化装置は、さらに、上記アジマス圧縮処理部が生成した複数のアジマス圧縮後データの各アジマス圧縮後データが示す画像の鮮明度を処理装置により算出する鮮明度算出部を備え、上記データ記憶部は、上記鮮明度算出部が算出した画像の鮮明度が最も高いデータを記憶装置に記憶することを特徴とする。
【０００８】
また、さらに、本発明の実施の形態にかかる画像鮮明化装置の上記速度入力部は、予測移動速度として、レンジ方向の予測移動速度とアジマス方向の予測移動速度とを入力することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の実施の形態にかかる画像鮮明化装置の上記鮮明度算出部は、上記アジマス圧縮処理部が生成したアジマス圧縮後データが示す画像の画素の輝度に基づき画像の鮮明度を処理装置により判定することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の実施の形態にかかる画像鮮明化装置は、さらに、合成開口時間の開始時刻と合成開口時間の終了時刻とを有する合成開口時間情報を入力装置により入力する合成開口時間情報入力部を備え、上記参照関数生成部は、上記合成開口時間情報入力部が入力した合成開口時間情報と距離関係情報とにより参照関数を生成することを特徴とする。
【００１１】
さらに、本発明の実施の形態にかかる画像鮮明化装置の上記合成開口時間情報入力部は、複数の合成開口時間情報を入力し、上記参照関数生成部は、上記合成開口時間情報入力部が入力した複数の合成開口時間情報の各合成開口時間情報と距離関係情報とにより複数の参照関数を生成し、上記アジマス圧縮処理部は、上記参照関数生成部が生成した複数の参照関数の各参照関数に基づき複数のアジマス圧縮後データを生成し、上記画像鮮明化装置は、さらに、上記アジマス圧縮処理部が生成した複数のアジマス圧縮後データの各アジマス圧縮後データが示す画像の鮮明度を処理装置により算出する鮮明度算出部とを備え、上記データ記憶部は、上記鮮明度算出部が算出した画像の鮮明度が最も高いデータを記憶装置に記憶することを特徴とする。
【００１２】
また、さらに、本発明の実施の形態にかかる画像鮮明化装置の上記鮮明度算出部は、上記アジマス圧縮処理部が生成したアジマス圧縮後データが示す画像の画素の輝度に基づき画像の鮮明度を処理装置により判定することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の実施の形態にかかる画像鮮明化装置の上記データ入力部は、アジマス圧縮後の画像を入力し、上記画像鮮明化装置は、さらに、上記データ入力部が入力したアジマス圧縮後の画像についてアジマス圧縮を解凍するアジマス解凍処理部を備え、上記アジマス圧縮処理部は、上記アジマス解凍処理部が解凍したデータに対して、上記参照関数生成部が生成した参照関数に基づきアジマス圧縮しアジマス圧縮後データを生成することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の実施の形態にかかる画像鮮明化装置は、さらに、上記データ入力部が入力したアジマス圧縮後の画像から目標物を含んだ部分画像を切り出す画像切出部を備え、上記アジマス解凍処理部は、上記画像切出部が切り出した部分画像についてアジマス圧縮を解凍することを特徴とする。
【００１５】
さらに、本発明の実施の形態にかかる画像鮮明化装置の上記アジマス解凍処理部は、目標物の予測移動情報に基づかないＳＡＲと目標物との距離関係情報に基づき生成した参照関数を使用してアジマス圧縮後の画像についてアジマス圧縮を解凍することを特徴とする。
【００１６】
また、さらに、本発明の実施の形態にかかる画像鮮明化装置の上記アジマス圧縮処理部は、ＳＡＲと目標物との距離関係情報を表す式４から得られる参照関数式５に基づきレンジ圧縮後データをアジマス圧縮することを特徴とする。
【００１７】
【数３】
【００１８】
また、本発明の実施の形態にかかる画像鮮明化装置の上記参照関数生成部は、上記式５に対して目標物の予測移動速度と合成開口時間情報に基づき算出される合成開口時間とを代入することにより参照関数を生成することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の実施の形態にかかる画像鮮明化装置は、さらに、目標物のレンジ方向速度に応じて補正量を算出し、算出された補正量に基づいて、上記データ入力部が入力したレンジ圧縮後データについてレンジマイグレーション補正を行うレンジマイグレーション補正部を備え、上記アジマス圧縮処理部は、上記レンジマイグレーション補正部がレンジマイグレーション補正した補正後データをアジマス圧縮しアジマス圧縮後データを生成することを特徴とする。
【００２０】
さらに、本発明の実施の形態にかかる画像鮮明化装置の上記レンジマイグレーション補正部は、以下の式６に基づき補正量を算出し、算出された補正量に基づいてレンジマイグレーション補正を行うことを特徴とする。
【００２１】
【数４】
【００２２】
本発明の実施の形態にかかる速度測定装置は、ＳＡＲにより観測された目標物の速度を測定する速度測定装置において、
ＳＡＲが観測した目標物のデータについてレンジ圧縮したレンジ圧縮後データを入力装置により入力するデータ入力部と、複数の予測速度を入力装置により入力する速度入力部と、上記速度入力部が入力した複数の予測速度の各予測速度と、ＳＡＲの移動情報と目標物の予測移動情報とに基づいたＳＡＲと目標物との距離関係情報とにより複数の参照関数を処理装置により生成して記憶装置に記憶する参照関数生成部と、上記参照関数生成部が生成した複数の参照関数の各参照関数に基づき、上記データ入力部が入力したレンジ圧縮後データをアジマス圧縮し複数のアジマス圧縮後データを処理装置により生成するアジマス圧縮処理部と、上記アジマス圧縮処理部が生成した複数のアジマス圧縮後データの各アジマス圧縮後データが示す画像の鮮明度を処理装置により算出する鮮明度算出部と、上記鮮明度算出部が算出した鮮明度が最も高いアジマス圧縮後データを生成するために使用した参照関数を生成する場合に、距離関係情報に入力した予測速度を目標物の速度であると処理装置により判定する速度判定部とを備えることを特徴とする。
【００２３】
本発明の実施の形態にかかる画像鮮明度判定装置は、ＳＡＲにより観測された目標物のデータが示す目標物の画像の鮮明度を判定する画像鮮明度判定装置において、
ＳＡＲが観測した目標物のデータについてレンジ圧縮したレンジ圧縮後データを入力装置により入力するデータ入力部と、上記データ入力部が入力した圧縮後データを処理装置によりアジマス圧縮するアジマス圧縮処理部と、上記アジマス圧縮処理部がアジマス圧縮したアジマス圧縮後データが示す画像の画素の輝度に基づき画像の鮮明度を処理装置により算出する鮮明度算出部とを備えることを特徴とする。
【００２４】
また、本発明の実施の形態にかかる画像鮮明度判定装置の上記鮮明度算出部は、アジマス圧縮後データが示す画像の画素の輝度を表す振幅のピーク値の高さが高いものほど画像の鮮明であると判定することを特徴とする。
【００２５】
さらに、本発明の実施の形態にかかる画像鮮明化装置は、ＳＡＲにより観測された目標物のデータから目標物の画像を鮮明化する画像鮮明化装置において、
ＳＡＲが観測した目標物のデータについてレンジ圧縮したレンジ圧縮後データを入力装置により入力するデータ入力部と、上記データ入力部が入力したレンジ圧縮後データのレンジマイグレーション補正を行い補正後データを処理装置により生成するレンジマイグレーション補正部と、上記レンジマイグレーション補正部が生成した補正後データに０を詰めることにより、補正後データの画素数を２のべき乗としたゼロ詰めデータを処理装置により生成するゼロ詰め処理部と、画像に付随する画像付随情報を入力装置により入力する付随情報入力部と、目標物の移動する予測速度である予測移動速度と合成開口時間の開始時刻と合成開口時間の終了時刻とを有する合成開口時間情報を入力装置により入力する参照関数情報入力部と、上記付随情報入力部が入力した画像付随情報と、上記参照関数情報入力部が入力した予測移動速度と合成開口時間情報と、ＳＡＲと目標物との距離関係情報とに基づき参照関数を処理装置により生成する参照関数生成部と、上記ゼロ詰め処理部が生成したゼロ詰めデータをＦＦＴ（高速フーリエ変換）しＦＦＴ後データを処理装置により生成し、さらに、上記参照関数生成部が生成した参照関数をＦＦＴしＦＦＴ後参照関数を処理装置により生成するＦＦＴ処理部と、ＦＦＴ後参照関数に基づき、ＦＦＴ後データを処理装置によりアジマス圧縮するアジマス圧縮処理部と、上記アジマス圧縮処理部がアジマス圧縮したアジマス圧縮後データをＩＦＦＴ（逆高速フーリエ変換）し、ＩＦＦＴ後データを処理装置により生成するＩＦＦＴ処理部と、上記ＩＦＦＴ処理部が生成したＩＦＦＴ後データを表示装置に表示するデータ表示部と、上記データ表示部が表示したＩＦＦＴ後データが鮮明か否かの判定を入力装置により入力する鮮明度判定入力部と、上記鮮明度判定入力部が鮮明であると判定した場合、上記ＩＦＦＴ後データを記憶装置に記憶するデータ記憶部とを備えることを特徴とする。
【００２６】
本発明の実施の形態にかかる画像鮮明化方法は、ＳＡＲにより観測された目標物のデータから目標物の画像を鮮明化する画像鮮明化装置の画像鮮明化方法において、
ＳＡＲが観測した目標物のデータについてレンジ圧縮したレンジ圧縮後データを入力装置によりデータ入力部が入力するデータ入力ステップと、ＳＡＲの移動情報と目標物の予測移動情報とに基づいたＳＡＲと目標物との距離関係情報に基づき参照関数を参照関数生成部が処理装置により生成して記憶装置に記憶する参照関数生成ステップと、上記参照関数生成ステップで生成した参照関数に基づき、上記データ入力ステップで入力したレンジ圧縮後データをアジマス圧縮しアジマス圧縮後データをアジマス圧縮処理部が処理装置により生成するアジマス圧縮処理ステップと、上記アジマス圧縮処理ステップで生成したアジマス圧縮後データをデータ記憶部が記憶装置に記憶するデータ記憶ステップとを備えることを特徴とする。
【００２７】
本発明の実施の形態にかかる画像鮮明化プログラムは、ＳＡＲにより観測された目標物のデータから目標物の画像を鮮明化する画像鮮明化装置の画像鮮明化プログラムにおいて、
ＳＡＲが観測した目標物のデータについてレンジ圧縮したレンジ圧縮後データを入力装置によりデータ入力部が入力するデータ入力ステップと、ＳＡＲの移動情報と目標物の予測移動情報とに基づいたＳＡＲと目標物との距離関係情報に基づき参照関数を参照関数生成部が処理装置により生成して記憶装置に記憶する参照関数生成ステップと、上記参照関数生成ステップで生成した参照関数に基づき、上記データ入力ステップで入力したレンジ圧縮後データをアジマス圧縮しアジマス圧縮後データをアジマス圧縮処理部が処理装置により生成するアジマス圧縮処理ステップと、上記アジマス圧縮処理ステップで生成したアジマス圧縮後データをデータ記憶部が記憶装置に記憶するデータ記憶ステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００２８】
本発明の実施の形態にかかる速度測定方法は、ＳＡＲにより観測された目標物の速度を測定する速度測定装置の速度測定方法において、
ＳＡＲが観測した目標物のデータについてレンジ圧縮したレンジ圧縮後データをデータ入力部が入力装置により入力するデータ入力ステップと、複数の予測速度を速度入力部が入力装置により入力する速度入力ステップと、上記速度入力ステップで入力した複数の予測速度の各予測速度と、ＳＡＲの移動情報と目標物の予測移動情報とに基づいたＳＡＲと目標物との距離関係情報とに基づき複数の参照関数を参照関数生成部が処理装置により生成して記憶装置に記憶する参照関数生成ステップと、上記参照関数生成ステップで生成した複数の参照関数の各参照関数に基づき、上記データ入力ステップで入力したレンジ圧縮後データをアジマス圧縮し複数のアジマス圧縮後データをアジマス圧縮処理部が処理装置により生成するアジマス圧縮処理ステップと、上記アジマス圧縮処理ステップで生成した複数のアジマス圧縮後データの各アジマス圧縮後データが示す画像の鮮明度を鮮明度算出部が処理装置により算出する鮮明度算出ステップと、上記鮮明度算出ステップで算出した鮮明度が最も高いアジマス圧縮後データを生成するために使用した参照関数を生成する場合に、距離関係情報に入力した速度を目標物の速度であると速度判定部が処理装置により判定する速度判定ステップとを備えることを特徴とする。
【００２９】
本発明の実施の形態にかかる速度測定プログラムは、ＳＡＲにより観測された目標物の速度を測定する速度測定装置の速度測定プログラムにおいて、
ＳＡＲが観測した目標物のデータについてレンジ圧縮したレンジ圧縮後データをデータ入力部が入力装置により入力するデータ入力ステップと、複数の予測速度を速度入力部が入力装置により入力する速度入力ステップと、上記速度入力ステップで入力した複数の予測速度の各予測速度と、ＳＡＲの移動情報と目標物の予測移動情報とに基づいたＳＡＲと目標物との距離関係情報とに基づき複数の参照関数を参照関数生成部が処理装置により生成して記憶装置に記憶する参照関数生成ステップと、上記参照関数生成ステップで生成した複数の参照関数の各参照関数に基づき、上記データ入力ステップで入力したレンジ圧縮後データをアジマス圧縮し複数のアジマス圧縮後データをアジマス圧縮処理部が処理装置により生成するアジマス圧縮処理ステップと、上記アジマス圧縮処理ステップで生成した複数のアジマス圧縮後データの各アジマス圧縮後データが示す画像の鮮明度を鮮明度算出部が処理装置により算出する鮮明度算出ステップと、上記鮮明度算出ステップで算出した鮮明度が最も高いアジマス圧縮後データを生成するために使用した参照関数を生成する場合に、距離関係情報に入力した速度を目標物の速度であると速度判定部が処理装置により判定する速度判定ステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００３０】
本発明の実施の形態にかかる画像鮮明度判定方法は、ＳＡＲにより観測された目標物のデータが示す目標物の画像の鮮明度を判定する画像鮮明度判定装置の画像鮮明度判定方法において、
ＳＡＲが観測した目標物のデータについてレンジ圧縮したレンジ圧縮後データをデータ入力部が入力装置により入力するデータ入力ステップと、上記データ入力ステップで入力した圧縮後データをアジマス圧縮処理部が処理装置によりアジマス圧縮するアジマス圧縮処理ステップと、上記アジマス圧縮処理ステップでアジマス圧縮したアジマス圧縮後データが示す画像の画素の輝度に基づき画像の鮮明度を鮮明度算出部が処理装置により算出する鮮明度算出ステップとを備えることを特徴とする。
【００３１】
本発明の実施の形態にかかる画像鮮明度判定プログラムは、ＳＡＲにより観測された目標物のデータが示す目標物の画像の鮮明度を判定する画像鮮明度判定装置の画像鮮明度判定プログラムにおいて、
ＳＡＲが観測した目標物のデータについてレンジ圧縮したレンジ圧縮後データをデータ入力部が入力装置により入力するデータ入力ステップと、上記データ入力ステップで入力した圧縮後データをアジマス圧縮処理部が処理装置によりアジマス圧縮するアジマス圧縮処理ステップと、上記アジマス圧縮処理ステップでアジマス圧縮したアジマス圧縮後データが示す画像の画素の輝度に基づき画像の鮮明度を鮮明度算出部が処理装置により算出する鮮明度算出ステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の実施の形態にかかる画像鮮明化装置、画像鮮明化方法および画像鮮明化プログラムによれば、ＳＡＲの移動情報と目標物の予測移動情報とに基づいたＳＡＲと目標物との距離関係情報に基づき参照関数を処理装置により生成して記憶装置に記憶する参照関数生成部と、参照関数生成部が生成した参照関数に基づき、データ入力部が入力したレンジ圧縮後データをアジマス圧縮しアジマス圧縮後データを処理装置により生成するアジマス圧縮処理部とを備えることにより、周囲に電波散乱体がある場合や、動揺目標物の輝度が弱い場合などにおいても、目標物の画像を正しく鮮明化することができる。
【００３３】
また、本発明の実施の形態にかかる速度測定装置、速度測定方法および速度測定プログラムによれば、複数のアジマス圧縮後データの各アジマス圧縮後データが示す画像の鮮明度を処理装置により算出する鮮明度算出部と、鮮明度算出部が算出した鮮明度が最も高いアジマス圧縮後データを生成するために使用した参照関数を生成する場合に、距離関係情報に入力した予測速度を目標物の速度であると処理装置により判定する速度判定部とを備えることにより、目標物のレンジ方向とアジマス方向の速度の算出を行うことができる。
【００３４】
さらに、本発明の実施の形態にかかる画像鮮明度判定装置、画像鮮明度判定方法および画像鮮明度判定プログラムによれば、アジマス圧縮後データが示す画像の画素の輝度に基づき画像の鮮明度を処理装置により算出する鮮明度算出部を備えることにより、画像が鮮明であるか否かを判定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
まず、実施の形態にかかる画像鮮明化装置１００のハードウェア構成の一例について図１、図２に基づき説明する。
【００３６】
図１は、実施の形態にかかる画像鮮明化装置１００の外観の一例を示した図である。
図１において、画像鮮明化装置１００は、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）表示装置９０１、キーボード（Ｋ／Ｂ）９０２、マウス９０３、コンパクトディスク装置（ＣＤＤ）９０５、データベース９０８、システムユニット９０９、サーバ９１０を備え、これらはケーブルで接続されている。
さらに、画像鮮明化装置１００は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）９４２、ゲートウェイ９４１を介してインターネット９４０に接続されている。
ここで、ＣＲＴ表示装置９０１は、表示装置９８４の一例である。
【００３７】
図２は、実施の形態における画像鮮明化装置１００のハードウェア構成の一例を示す図である。
図２において、画像鮮明化装置１００は、プログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）９１１を備えている。ＣＰＵ９１１は、バス９１２を介してＲＯＭ９１３、ＲＡＭ９１４、通信ボード９１５、ＣＲＴ表示装置９０１、Ｋ／Ｂ９０２、マウス９０３、ＦＤＤ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｄｉｓｋ）９０４、ＣＤＤ９０５、磁気ディスク装置９２０と接続されている。ＣＰＵは、処理装置の一例である。
ＲＡＭ９１４は、揮発性メモリの一例である。ＲＯＭ９１３、磁気ディスク装置９２０は、不揮発性メモリの一例である。これらは、記憶装置９８２の一例である。
通信ボード９１５は、ＬＡＮ９４２等に接続されている。
また、Ｋ／Ｂ９０２、マウス９０３などは、入力装置９８０の一例である。
また、ＣＰＵ９１１は、処理装置の一例である。
【００３８】
ここで、通信ボード９１５は、ＬＡＮ９４２に限らず、直接、インターネット９４０、或いはＩＳＤＮ等のＷＡＮ（ワイドエリアネットワーク）に接続されていても構わない。直接、インターネット９４０、或いはＩＳＤＮ等のＷＡＮに接続されている場合、画像鮮明化装置１００は、インターネット９４０、或いはＩＳＤＮ等のＷＡＮに接続され、ゲートウェイ９４１は不用となる。
磁気ディスク装置９２０には、オペレーティングシステム（ＯＳ）９２１、ウィンドウシステム９２２、プログラム群９２３、ファイル群９２４が記憶されている。プログラム群９２３は、ＣＰＵ９１１、ＯＳ９２１、ウィンドウシステム９２２により実行される。
【００３９】
上記プログラム群９２３には、以下に述べる実施の形態の説明において「〜部」として説明する機能を実行するプログラムが記憶されている。プログラムは、ＣＰＵ９１１により読み出され実行される。
ファイル群９２４には、以下に述べる実施の形態の説明において、「〜判定」として説明するものが、「〜ファイル」として記憶されている。
また、以下に述べる実施の形態の説明において説明するフローチャートの矢印の部分は主としてデータの入出力を示し、そのデータの入出力のためにデータは、磁気ディスク装置９２０、ＦＤ、光ディスク、ＣＤ、ＭＤ（ミニディスク）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）等のその他の記録媒体に記録される。あるいは、信号線やその他の伝送媒体により伝送される。
【００４０】
また、以下に述べる実施の形態の説明において「〜部」として説明するものは、ＲＯＭ９１３に記憶されたファームウェアで実現されていても構わない。或いは、ソフトウェアのみ、或いは、ハードウェアのみ、或いは、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせ、さらには、ファームウェアとの組み合わせで実施されても構わない。
【００４１】
また、以下に述べる実施の形態を実施するプログラムは、また、磁気ディスク装置９２０、ＦＤ、光ディスク、ＣＤ、ＭＤ、ＤＶＤ等のその他の記録媒体による記録装置を用いて記憶されても構わない。
【００４２】
また、図１、図２は、それぞれ、速度測定装置、画像鮮明度判定装置についての外観およびハードウェア構成の一例でもある。
【００４３】
実施の形態１．
次に、実施の形態１について説明する。実施の形態１では、周囲に電波散乱体がある場合や、動揺目標物の輝度が弱い場合などにおいても、目標物の画像を正しく鮮明化することができる画像鮮明化装置１００、画像鮮明化方法および画像鮮明化プログラムについて説明する。画像鮮明化装置１００、画像鮮明化方法および画像鮮明化プログラムが有する処理を速度指定方式ＩＳＡＲと呼ぶ。
【００４４】
まず、図３、図４に基づき孤立散乱点方式ＩＳＡＲによる目標物の鮮明化について説明し、次に、図５、図６に基づき速度指定方式ＩＳＡＲによる目標物の鮮明化について説明する。
【００４５】
図３は、移動する目標物が１つのみ存在する場合の孤立散乱点方式ＩＳＡＲによる目標物の鮮明化を示す図である。移動する目標物が１つのみ存在するレンジ圧縮後のデータを入力し、孤立散乱点方式ＩＳＡＲにより処理した場合、目標物のみの輝度が強いため正常に孤立散乱点の追尾を行うことができ、目標物の鮮明化に成功する。つまり、この場合、孤立散乱点方式ＩＳＡＲによれば、通常のＳＡＲ画像に比べ、目標物は鮮明に再生される。
図４は、移動する目標物と、目標物と異なる速度を持ち輝度が強いクラッタとが存在する場合の孤立散乱点方式ＩＳＡＲによる目標物の鮮明化を示す図である。移動する目標物と、目標物と異なる速度を持ち輝度が強いクラッタとが存在するレンジ圧縮後のデータを入力し、孤立散乱点方式ＩＳＡＲにより処理した場合、目標物より輝度の強いクラッタにフォーカスされてしまうため、目標物はさらにぼやけてしまう。つまり、この場合、孤立散乱点方式ＩＳＡＲによれば、通常のＳＡＲ画像に比べ、目標物はぼやけて再生される。
したがって、孤立散乱点方式ＩＳＡＲでは、画像に異なる速度クラッタが入ると目標物を鮮明に再生することができない。
【００４６】
図５は、移動する目標物が１つのみ存在する場合の速度指定方式ＩＳＡＲによる目標物の鮮明化を示す図である。移動する目標物が１つのみ存在するレンジ圧縮後のデータを入力し、速度指定方式ＩＳＡＲにより処理した場合、目標物の速度を入力すると、目標物の鮮明化に成功する。つまり、この場合、速度指定方式ＩＳＡＲによれば、通常のＳＡＲ画像に比べ、目標物は鮮明に再生される。
図６は、移動する目標物と、目標物と異なる速度を持ち輝度が強いクラッタとが存在する場合の速度指定方式ＩＳＡＲによる目標物の鮮明化を示す図である。移動する目標物と、目標物と異なる速度を持ち輝度が強いクラッタとが存在するレンジ圧縮後のデータを入力し、速度指定方式ＩＳＡＲにより処理した場合、目標物の速度を入力すると、目標物は鮮明化され、速度の異なるクラッタはぼやける。ここで、クラッタの移動速度が目標物と同じ場合には、速度指定方式ＩＳＡＲにより処理すると目標物が鮮明化されるとともに、クラッタも鮮明化される。
したがって、速度指定方式ＩＳＡＲでは、画像に異なる速度クラッタが入っても目標物を鮮明に再生することができる。
【００４７】
次に、速度指定方式ＩＳＡＲの基本となるＳＡＲと目標物との相対運動について説明する。
【００４８】
まず、図７、図８に基づき、ＳＡＲと静止体（移動しない目標物）の相対運動について説明する。図７は、ＳＡＲと静止体とのｔ秒後の相対関係（距離）を表した図である。図８は、図７における静止体の自転による移動を示す図である。つまり、静止体自身は移動しないが、ＳＡＲから見た場合静止体は自転により移動する。つまり、ここでは、静止体は自転の影響を受けるものとする。ここでは、自転する座標上に存在する静止体の運動を定義し、その場合のドップラ周波数を導出する。
【００４９】
図７、図８より、ｔ秒後のＳＡＲと静止体との相対運動（距離）として次式が得られる。
【００５０】
【数５】
さらに、
【００５１】
【数６】
式８を、マクローリン展開を用いて、式９のように二次の項まで展開する。
【００５２】
【数７】
式９を用いて、式１０のようにドップラ周波数ｆｄを表現できる。
【００５３】
【数８】
【００５４】
次に、図９、図１０に基づき、速度指定方式ＩＳＡＲの基本となるレーダと移動体（移動する目標物）との相対運動について説明する。図９は、ＳＡＲと移動体とのｔ秒後の相対関係（距離）を表した図である。図１０は、図９における移動体の移動を示す図である。ここでは、上記同様、移動体は自転の影響を受けるものとする。ここでは、アジマス方向へとレンジ方向へとの移動体の運動を定義し、その場合のドップラ周波数ｆｄを導出する。
【００５５】
図９、図１０より、ｔ秒後のＳＡＲと移動体との相対運動（距離）として次式が得られる。ここでは、目標物は、所定の間の等速直線運動をすると仮定している。
【００５６】
【数９】
さらに、
【００５７】
【数１０】
式１２を、マクローリン展開を用いて、式１３のように二次の項まで展開する。
【００５８】
【数１１】
式１３を用いて、式１４のようにドップラ周波数ｆｄを表現できる。
【００５９】
【数１２】
ここで、
【００６０】
【数１３】
である。
【００６１】
次に、上記の式１４により得られたドップラセンタ周波数ｆｄｃＥとドップラ周波数変化率βＰより、次のように、目標物の移動を考慮したアジマス圧縮のための参照関数Ｅｒｅｆを得ることができる。
【００６２】
【数１４】
【００６３】
ここで、速度指定方式ＩＳＡＲでは、参照関数Ｅｒｅｆの式１６に対して、目標物のレンジ方向の予測速度とアジマス方向の予測速度とをｖＡ，ｖＲとして入力し、アジマス圧縮を行う。アジマス圧縮後の画像のぼやけを確認ながら、複数回処理を繰り返し、最も引き締まった（鮮明になった）画像を出力する。これにより、速度指定方式ＩＳＡＲでは、移動する目標物の鮮明な画像を得る。ここで、速度の異なるクラッタが存在していた場合であっても、指定した予測速度に基づき画像を鮮明化しているため、クラッタの影響を受けない。
【００６４】
また、ＩＳＡＲに用いる合成開口時間ＴＡ＿ｉｓａｒは、通常のＳＡＲの合成開口時間ＴＡ以下となる。また、目標物の動揺が大きいほど短い合成開口時間で高分解能を得ることができる。さらに、合成開口時間ＴＡ＿ｉｓａｒを短くすることで目標物が等速直線運動をしているとみなすことが可能となるそこで、ここでは、合成開口時間ＴＡ＿ｉｓａｒの開始時刻αｓｔａｒｔおよび合成開口時間ＴＡ＿ｉｓａｒの終了時刻αｅｎｄを任意に選択できるようにする。例えば、以下式１７のようにＳＡＲ用の合成開口時間ＴＡを１で正規化し、ＩＳＡＲに用いる合成開口時間ＴＡ＿ｉｓａｒの開始時刻αｓｔａｒｔおよび合成開口時間ＴＡ＿ｉｓａｒの終了時刻αｅｎｄを任意に選択できるようにする。合成開口時間ＴＡ＿ｉｓａｒは、例えば、ＳＡＲ用の合成開口時間ＴＡが５秒であった場合、開始時刻αｓｔａｒｔを１．５秒、終了時刻αｅｎｄを３．５秒として切り出した２秒間などである。これを、式１７ではＳＡＲ用の合成開口時間ＴＡを１で正規化し、開始時刻αｓｔａｒｔを０．３、終了時刻αｅｎｄを０．７と選択し、２秒を切り出ししている。
【００６５】
【数１５】
【００６６】
また、目標物のレンジ方向速度に応じたレンジマイグレーション補正もアジマス圧縮の都度実施することで、高分解能化をはかる。補正量Ｃｒは、以下に示す式１８から求められ、対応する時刻のレンジ方向を１ラインずらすことで、目標物の軌跡がアジマス方向に直線になるようにする。なお、補正量Ｃｒは、通常実数で得られ、その整数部が、レンジ方向へのピクセルレベルのシフト量に相当する。また、小数部については、レンジ方向への１ピクセル以下のシフト量に相当し、三次畳み込み内挿法やポリフェイズフィルタなどで補間する。
【００６７】
【数１６】
【００６８】
次に、図１１に基づき実施の形態１にかかる画像鮮明化装置１００の機能について説明する。図１１は、実施の形態１にかかる画像鮮明化装置１００の機能を示す機能ブロック図である。
【００６９】
画像鮮明化装置１００は、ＳＡＲにより観測された目標物のデータから目標物の画像を鮮明化する。ここでは、画像鮮明化装置１００は、例えば、速度指定方式ＩＳＡＲにより、ＳＡＲにより観測された目標物のデータから目標物の画像を鮮明化する。画像鮮明化装置１００は、入力部１１０、処理部１３０、記憶部１６０、表示部１７０、入力装置９８０、記憶装置９８２、表示装置９８４を備える。
【００７０】
入力部１１０は、データ入力部１１２、参照関数情報入力部１１４、付随情報入力部１２０、鮮明度判定入力部１２２を備える。
データ入力部１１２は、ＳＡＲが観測した目標物のデータについてレンジ圧縮したレンジ圧縮後データを入力装置９８０により入力する。ここで、レンジ圧縮後データとは、レンジ方向に対してパルス圧縮処理が施されたレンジ方向にのみ高分解能な画像を指す。
参照関数情報入力部１１４は、速度入力部１１６、合成開口時間情報入力部１１８を備える。速度入力部１１６は、目標物の移動する予測速度である予測移動速度を入力装置９８０により入力する。ここで、予測移動速度は、レンジ方向の予測速度ｖＲとアジマス方向の予測速度ｖＡとを有する。合成開口時間情報入力部１１８は、合成開口時間の開始時刻αｓｔａｒｔと合成開口時間の終了時刻αｅｎｄとを有する合成開口時間情報を入力装置９８０により入力する。
付随情報入力部１２０は、ＳＡＲの位置やＳＡＲの速度などのレンジ方向の予測速度ｖＲとアジマス方向の予測速度ｖＡ以外の画像に付随する画像付随情報を入力装置９８０により入力する。
鮮明度判定入力部１２２は、後述するデータ表示部１７２が表示したＩＦＦＴ後データが鮮明か否かの判定を入力装置９８０により入力する。
【００７１】
処理部１３０は、レンジマイグレーション補正部１３２、ゼロ詰め処理部１３４、ＦＦＴ処理部１３６、アジマス圧縮処理部１３８、ＩＦＦＴ処理部１４０、参照関数生成部１４２を備える。
レンジマイグレーション補正部１３２は、目標物のレンジ方向速度ｖＲに応じて補正量Ｃｒを算出し、算出された補正量Ｃｒに基づいて、データ入力部１１２が入力したレンジ圧縮後データについてレンジマイグレーション補正し補正後データを生成する。ここでは、レンジマイグレーション補正部１３２は、入力されたレンジ方向の予測速度ｖＲに応じて補正量Ｃｒを算出し、レンジマイグレーション補正を行う。
ゼロ詰め処理部１３４は、レンジマイグレーション補正部１３２が生成した補正後データに０を詰めることにより、補正後データの画素数を２のべき乗としたゼロ詰めデータを処理装置により生成する。高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を実施するためには、画素数が２のべき乗にならなければならない。そのため、ゼロ詰め処理部１３４は、例えば、以下に示す式１９のように、切り出したアジマス方向の画素数より大きい最小の２のべき乗の数である高速フーリエ変換のためのアジマス方向の画素数Ｎｆｆｔを算出し、以下に示す式２０のように、その数に足りない画素数であるゼロ詰めする画素数Ｎｚｅｒｏ＿ｐａｄだけ０（ゼロ）を詰める。
【００７２】
【数１７】
ＦＦＴ処理部１３６は、ゼロ詰め処理部１３４が生成したゼロ詰めデータをアジマスラインごとに複素高速フーリエ変換し周波数領域に変換したＦＦＴ後データを処理装置により生成する。さらに、ＦＦＴ処理部１３６は、後述する参照関数生成部１４２が生成した参照関数をＦＦＴしＦＦＴ後参照関数を処理装置により生成する。
アジマス圧縮処理部１３８は、後述する参照関数生成部１４２が生成した参照関数に基づき、データ入力部１１２が入力したレンジ圧縮後データをアジマス圧縮しアジマス圧縮後データを処理装置により生成する。ここでは、アジマス圧縮処理部１３８は、ＦＦＴ後参照関数に基づき、ＦＦＴ後データをアジマス圧縮する。アジマス圧縮処理部１３８は、例えば、切り出された画像の１アジマスラインとアジマス圧縮用の参照関数について、周波数領域で掛け合わせることで、アジマス圧縮（相関処理）を行う。これにより、時間領域におけるアジマス方向への高分解能化を図る。
ＩＦＦＴ処理部１４０は、アジマス圧縮処理部１３８がアジマス圧縮したアジマス圧縮後データを逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）し、ＩＦＦＴ後データを処理装置により生成する。ＩＦＦＴ処理部１４０は、周波数領域でアジマス圧縮処理されたデータについて、ＩＦＦＴを行うことで、ＩＳＡＲ処理画像を生成する。
参照関数生成部１４２は、ＳＡＲの移動情報と目標物の予測移動情報とに基づいたＳＡＲと目標物との距離関係情報に基づき参照関数を処理装置により生成して記憶装置９８２に記憶する。参照関数生成部１４２は、例えば、上記式１６の参照関数Ｅｒｅｆを生成する。予測移動情報とは、速度入力部１１６が入力した予測移動速度である。例えば、上記式１６はレンジドップラー再生方式を対象に生成しているが、再生方式はこれに限定するものではなく、スポットライトなど、それ以外の再生方式でも構わない。他の再生方式の場合であっても、アジマス圧縮を遡って実施することで対応できる。
【００７３】
記憶部１６０は、データ記憶部１６２を備える。
データ記憶部１６２は、アジマス圧縮処理部１３８が生成したアジマス圧縮後データをＩＦＦＴしたＩＦＦＴ後データを記憶装置９８２に記憶する。ここでは、データ記憶部１６２は、鮮明度判定入力部１２２が鮮明であると判定した場合、ＩＦＦＴ後データを記憶装置９８２に記憶する。データ記憶部１６２は、例えば、移動する目標物が鮮明化された実部と虚部からなる画像を、記憶装置９８２に記憶する。
【００７４】
表示部１７０は、データ表示部１７２を備える。
データ表示部１７２は、ＩＦＦＴ処理部１４０が生成したＩＦＦＴ後データを表示装置９８４に表示する。データ表示部１７２は、ＩＦＦＴ後データを、複素数からパワーを計算して表示する。
【００７５】
次に、図１２に基づき実施の形態１にかかる画像鮮明化装置１００の動作について説明する。図１２は、実施の形態１にかかる画像鮮明化装置１００の動作である速度指定方式ＩＳＡＲによる画像鮮明化方法を示すフローチャートである。
【００７６】
まず、データ入力ステップ（Ｓ１０１）では、データ入力部１１２は、ＳＡＲが観測した目標物のデータについてレンジ圧縮したレンジ圧縮後データを入力装置９８０により入力する。次に、レンジマイグレーション補正ステップ（Ｓ１０２）では、レンジマイグレーション補正部１３２は、目標物のレンジ方向速度ｖＲに応じて補正量Ｃｒを算出し、算出された補正量Ｃｒに基づいて、データ入力部１１２が入力したレンジ圧縮後データについてレンジマイグレーション補正し補正後データを生成する。ここで、レンジマイグレーション補正部１３２は、後述する参照関数生成ステップ（Ｓ１０６）で求めたＳＡＲと目標物との距離ｒ（ｔ）を受け取り、受け取ったｒ（ｔ）に基づいてレンジマイグレーション補正量Ｃｒを算出する。レンジマイグレーション補正部１３２は、例えば、式１８に基づき補正量Ｃｒを算出する。次に、ゼロ詰め処理ステップ（Ｓ１０３）では、ゼロ詰め処理部１３４は、レンジマイグレーション補正部１３２が生成した補正後データに０を詰めることにより、補正後データの画素数を２のべき乗としたゼロ詰めデータを処理装置により生成する。ここで、ゼロ詰め処理部１３４は、例えば、式１９、式２０に基づきゼロ詰めする画素数を算出する。次に、高速フーリエ変換処理ステップ（Ｓ１０４）では、ＦＦＴ処理部１３６は、ゼロ詰め処理部１３４が生成したゼロ詰めデータをＦＦＴしＦＦＴ後データを処理装置により生成する。
【００７７】
上記処理と一部並行して、付随情報入力ステップ（Ｓ１０５）では、付随情報入力部１２０は、ＳＡＲの位置やＳＡＲの速度などの画像に付随する画像付随情報を入力装置９８０により入力する。また、ここでは、参照関数情報入力部１１４は、目標物の移動する予測速度である予測移動速度ｖＡ，ｖＲと合成開口時間ＴＡ＿ｉｓａｒの開始時刻αｓｔａｒｔと合成開口時間ＴＡ＿ｉｓａｒの終了時刻αｅｎｄとを有する合成開口時間情報を入力装置９８０により入力する。次に、参照関数生成ステップ（Ｓ１０６）では、参照関数生成部１４２は、ＳＡＲの移動情報と目標物の予測移動情報とに基づいたＳＡＲと目標物との距離関係情報に基づき参照関数を処理装置により生成して記憶装置９８２に記憶する。参照関数生成部１４２は、例えば、上記式１６の参照関数Ｅｒｅｆを生成する。かつ、参照関数生成部１４２は、ｒ（ｔ）を（Ｓ１０２）へ出力する。次に、高速フーリエ変換処理ステップ（Ｓ１０７）では、ＦＦＴ処理部１３６は、参照関数生成部１４２が生成した参照関数をＦＦＴしＦＦＴ後参照関数を処理装置により生成する。
【００７８】
次に、アジマス圧縮処理ステップ（Ｓ１０８）では、アジマス圧縮処理部１３８は、高速フーリエ変換処理ステップ（Ｓ１０７）でＦＦＴ処理部１３６が生成したＦＦＴ後参照関数に基づき、高速フーリエ変換処理ステップ（Ｓ１０４）でＦＦＴ処理部１３６が生成したＦＦＴ後データをアジマス圧縮しアジマス圧縮後データを処理装置により生成する。次に、逆高速フーリエ変換処理ステップ（Ｓ１０９）では、ＩＦＦＴ処理部１４０は、アジマス圧縮処理部１３８がアジマス圧縮したアジマス圧縮後データを逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）し、ＩＦＦＴ後データを処理装置により生成する。次に、データ表示ステップ（Ｓ１１０）では、データ表示部１７２は、ＩＦＦＴ処理部１４０が生成したＩＦＦＴ後データを表示装置９８４に表示する。次に、鮮明度判定入力ステップ（Ｓ１１１）では、鮮明度判定入力部１２２は、データ表示部１７２が表示したＩＦＦＴ後データが鮮明か否かの判定を入力装置９８０により入力する。また、鮮明度判定入力部１２２が鮮明でないと入力した場合（Ｓ１１１でＮｏ）、参照関数情報入力部１１４は、目標物の移動する予測速度である予測移動速度ｖＡ，ｖＲと合成開口時間ＴＡ＿ｉｓａｒの開始時刻αｓｔａｒｔと合成開口時間ＴＡ＿ｉｓａｒの終了時刻αｅｎｄとを有する合成開口時間情報を入力装置９８０により入力する。そして、参照関数生成ステップ（Ｓ１０６）から、および、レンジマイグレーション補正ステップ（Ｓ１０２）からの処理を改めて行い、画像が鮮明になるまで処理を繰り返す。一方、鮮明度判定入力部１２２が鮮明であると入力した場合（Ｓ１１１でＹｅｓ）、データ記憶ステップ（Ｓ１１２）へ進む。データ記憶ステップ（Ｓ１１２）では、データ記憶部１６２は、アジマス圧縮処理部１３８が生成したアジマス圧縮後データをＩＦＦＴしたＩＦＦＴ後データを記憶装置９８２に記憶する。
【００７９】
実施の形態１によれば、画像に異なる速度クラッタが入っても目標物を鮮明に再生することができる。また、実施の形態１によれば、陸上など他に輝度の高いものが存在する中に目標物が存在する場合でも、目標物を鮮明化することができる。
【００８０】
つまり、実施の形態１によれば、目標物の輝度の強さに依存しないＩＳＡＲ処理を実現することができる。
【００８１】
実施の形態２．
次に、実施の形態２について説明する。実施の形態２では、実施の形態１での目標物の画像の鮮明化とともに、目標物の速度を測定する速度測定装置を備えた画像鮮明化装置１００について説明する。
【００８２】
まず、図１３、図１４に基づき速度指定方式ＩＳＡＲによる目標物の速度算出について説明する。
図１３は、移動する目標物が１つのみ存在する場合の速度指定方式ＩＳＡＲによる目標物の速度算出を示す図である。移動する目標物が１つのみ存在するレンジ圧縮後のデータを入力し、速度指定方式ＩＳＡＲにより処理した場合、目標物の速度を入力すると、目標物の鮮明化に成功する。ここで、目標物が鮮明化された場合に入力した目標物の速度が、正しい目標物の速度である。
図１４は、移動する目標物と、目標物と異なる速度を持ち輝度が強いクラッタとが存在する場合の速度指定方式ＩＳＡＲによる目標物の速度算出を示す図である。移動する目標物と、目標物と異なる速度を持ち輝度が強いクラッタとが存在するレンジ圧縮後のデータを入力し、速度指定方式ＩＳＡＲにより処理した場合、目標物の速度を入力すると、目標物は鮮明化され、速度の異なるクラッタはぼやける。移動する目標物が１つのみ存在する場合と同様に、目標物が鮮明化された場合に入力した目標物の速度が、正しい目標物の速度である。
【００８３】
次に、図１５に基づき実施の形態２にかかる画像鮮明化装置１００の機能について説明する。図１５は、実施の形態２にかかる画像鮮明化装置１００の機能を示す機能ブロック図である。ここでは、実施の形態１にかかる画像鮮明化装置１００の機能と異なる部分についてのみ説明する。
【００８４】
実施の形態２にかかる画像鮮明化装置１００は、実施の形態１にかかる画像鮮明化装置１００に加え、速度判定部１４４を備える。
速度判定部１４４は、鮮明度判定入力部１２２が鮮明であると入力したアジマス圧縮後データを生成するために使用した参照関数を生成する場合に、参照関数生成部１４２が使用した予測速度ｖＡ，ｖＲを目標物の速度であると処理装置により判定する。ここで、目標物の速度は、レンジ方向の速度とアジマス方向の速度とを有する。
【００８５】
つまり、図１２に示すフローチャートにおいて、鮮明度判定入力ステップ（Ｓ１１１）において、鮮明度判定入力部１２２が鮮明であると入力した場合（Ｓ１１１でＹｅｓ）、速度判定部１４４は、参照関数生成部１４２が使用した予測速度ｖＡ，ｖＲを目標物の速度であると処理装置により判定する。そして、データ記憶ステップ（Ｓ１１２）では、データ記憶部１６２は、速度判定部１４４が判定した予測速度ｖＡ，ｖＲを目標物の速度として記憶装置９８２に記憶する。
【００８６】
実施の形態２によれば、目標物の移動する速度を、目標物の画像の鮮明化と合わせて算出することができる。
【００８７】
実施の形態３．
次に、実施の形態３について説明する。実施の形態３では、目標物の画像の鮮明度を判定する画像鮮明度判定装置を備える画像鮮明化装置１００について説明する。上記実施の形態においては、鮮明度判定入力部１２２が、画像が鮮明か否かの判定を入力することにより、画像の鮮明度が判断されていた。しかし、実施の形態３では、機械的に画像の鮮明度を判定し、最も鮮明な目標物の画像と、目標物の速度とを得る。
【００８８】
まず、図１６に基づき上記実施の形態での鮮明な目標物の画像を得るための処理について説明する。図１６は、画像が鮮明か否かの判定を入力することにより、画像の鮮明度を判断する画像鮮明化装置１００の動作を示す図である。
画像が鮮明か否かの判定を入力することにより、画像の鮮明度を判断する画像鮮明化装置１００では、まず、レンジ圧縮後の画像と、レンジ方向の予測速度とアジマス方向の予測速度となどを入力する。次に、入力されたデータに基づき、速度指定方式ＩＳＡＲの処理を逆高速フーリエ変換処理ステップ（Ｓ１０９）まで行う。ここで生成された画像を表示し、目視などにより目標物の画像が鮮明であるか否かを判定し、判定を入力する。画像が鮮明でない場合、鮮明な画像が得られるまで上記の処理を繰り返す。
【００８９】
次に、図１７に基づき実施の形態３での鮮明な目標物の画像を得るための処理について説明する。図１７は、機械的に画像の鮮明度を判定する画像鮮明化装置１００の動作を示す図である。
機械的に画像の鮮明度を判定する画像鮮明化装置１００では、レンジ圧縮後の画像を入力することで、機械的に最も鮮明な目標物の画像を出力する。
したがって、ＩＳＡＲ用の合成開口時間の中で目標物が複雑に移動する場合など、鮮明な画像を得るために多くの時間がかかっていたが、実施の形態３の方法を用いることで解決することができる。
【００９０】
次に、図１８、図１９に基づき実施の形態３における画像鮮明度判定装置の画像鮮明度判定方法の概要について説明する。
図１８は、画像が鮮明にならないぼやけを生じる場合の例を示した図である。レンジ圧縮後の画像に対して、マッチングしない参照関数を入力し、アジマス圧縮処理を行うと、アジマス圧縮後の画像はぼやけを生じ鮮明な画像は得られない。つまり、目標物の予測速度が、実際の目標物の速度と異なると参照関数がマッチングしないため、鮮明な画像は得られない。この場合、アジマス圧縮後の画像の目標物の輝度を示す振幅値のピークは低くなる。
図１９は、画像が鮮明になる場合の例を示した図である。レンジ圧縮後の画像に対して、マッチングする参照関数を入力し、アジマス圧縮処理を行うと、アジマス圧縮後の画像はぼやけを生じない鮮明な画像が得られる。つまり、目標物の予測速度が、実際の目標物の速度と同等であると参照関数がマッチングし、鮮明な画像が得られる。この場合、アジマス圧縮後の画像の目標物の輝度を示す振幅値のピークは高くなる。
【００９１】
次に、図２０に基づき実施の形態３にかかる画像鮮明化装置１００の機能について説明する。図２０は、実施の形態３にかかる画像鮮明化装置１００の機能を示す機能ブロック図である。ここでは、実施の形態２にかかる画像鮮明化装置１００の機能と異なる部分についてのみ説明する。
【００９２】
実施の形態３にかかる画像鮮明化装置１００は、実施の形態２にかかる画像鮮明化装置１００に加え、鮮明度算出部１４６を備える。また、実施の形態３にかかる画像鮮明化装置１００は、鮮明度判定入力部１２２を備えていなくても構わない。
鮮明度算出部１４６は、アジマス圧縮処理部１３８が生成した複数のアジマス圧縮後データの各アジマス圧縮後データが示す画像の鮮明度を処理装置により算出する。鮮明度算出部１４６は、例えば、アジマス圧縮処理部１３８が生成したアジマス圧縮後データが示す画像の画素の輝度を表す振幅のピーク値を探し、ピーク値の高さが高いものほど画像の鮮明であると判定する。
また、速度入力部１１６は、例えば、アジマス方向の予測速度ｖＡの範囲ｖａ＿ｍａｘ，ｖａ＿ｍｉｘとレンジ方向の予測速度ｖＲの範囲ｖｒ＿ｍａｘ，ｖｒ＿ｍｉｘとアジマス圧縮回数Ｎとを設定し、以下の式２１のように入力する速度を算出し、算出した速度を入力する。
【００９３】
【数１８】
【００９４】
次に、図２１に基づき実施の形態３にかかる画像鮮明化装置１００の動作について説明する。図２１は、実施の形態３にかかる画像鮮明化装置１００の動作である速度指定方式ＩＳＡＲによる画像鮮明化を自動化する画像鮮明度判定方法を示すフローチャートである。ここでは、実施の形態２にかかる画像鮮明化装置１００の動作と異なる部分についてのみ説明する。
【００９５】
まず、Ｓ２０２からＳ２０４までと、Ｓ２０６からＳ２１１までとを処理群Ａとし、後述する速度入力ステップ（Ｓ２１０）で速度入力部１１６が入力する速度を変えながら、処理群Ａを繰り返し実行する。処理群Ａは、例えば、上記式２１に基づきＮ回繰り返す。
ここで、Ｓ２０１からＳ２０９までは、それぞれ、Ｓ１０１からＳ１０９までと同様である。
速度入力ステップ（Ｓ２１０）では、速度入力部１１６は、目標物の移動する予測速度であるレンジ方向の予測速度ｖｒとアジマス方向の予測速度ｖａを入力装置９８０により入力する。速度入力部１１６は、例えば、アジマス方向の予測速度ｖＡの範囲ｖａ＿ｍａｘ，ｖａ＿ｍｉｘとレンジ方向の予測速度ｖＲの範囲ｖｒ＿ｍａｘ，ｖｒ＿ｍｉｘとアジマス圧縮回数Ｎとを設定し、上記式２１のように入力する速度を算出し、算出した速度ｖｒ，ｖａを入力する。鮮明度算出ステップ（Ｓ２１１）では、鮮明度算出部１４６は、アジマス圧縮処理部１３８が生成した複数のアジマス圧縮後データの各アジマス圧縮後データが示す画像の鮮明度を処理装置により算出する。次に、速度判定ステップ（Ｓ２１２）では、速度判定部１４４は、鮮明度算出部１４６が算出した鮮明度が最も高いアジマス圧縮後データを生成するために使用した参照関数を生成する場合に、参照関数生成部１４２が使用した予測速度ｖＲ，ｖＡを目標物の速度であると処理装置により判定する。次に、データ記憶ステップ（Ｓ２１３）では、データ記憶部１６２は、複数回実行された処理群Ａにおいて、鮮明度算出部１４６が最も鮮明度が高いと判定したデータを記憶装置９８２に記憶する。ここで、データ記憶部１６２は、実施の形態２同様、鮮明度が高いと判定されたデータを算出する場合に入力された予測速度ｖＡ，ｖＲを目標物の速度として記憶する。
【００９６】
図２１に示す画像鮮明化装置１００の動作では、予測速度ｖＲ，ｖＡを変化させながら、最も鮮明度が高いものを探す処理を行った。次に、図２２に基づき予測速度ｖＲ，ｖＡに加え、合成開口時間ＴＡ＿ｉｓａｒについても変化させながら最も鮮明度が高いものを探す処理を行う画像鮮明化装置１００の動作について説明する。図２２は、予測速度ｖｒ，ｖａに加え、合成開口時間ＴＡ＿ｉｓａｒについても変化させながら最も鮮明度が高いものを探す処理を行う画像鮮明化装置１００の動作を示すフローチャートである。ここでは、図２１に示す画像鮮明化装置１００の動作と異なる部分についてのみ説明する。
【００９７】
まず、Ｓ２０２からＳ２０４までと、Ｓ２０６からＳ２１１までと、Ｓ２１３とを処理群Ｂとし、後述する合成開口時間情報入力ステップ（Ｓ２１３）で合成開口時間情報入力部１１８が入力する合成開口時間情報を変えながら、処理群Ｂを繰り返し実行する。処理群Ｂは、例えば、ＳＡＲの合成開口時間ＴＡをＭ分割し、Ｍ個の各合成開口時間回繰り返す。つまり、Ｍ回実行される処理群Ｂそれぞれに対して、処理群ＡはＮ回実行される。すなわち、処理群ＡはＭ×Ｎ回実行される。
ここで、Ｓ２０１からＳ２１２までは、図２１に示す画像鮮明化装置１００の動作と同様である。
合成開口時間情報入力ステップＳ２１３では、合成開口時間情報入力部１１８は、合成開口時間ＴＡ＿ｉｓａｒの開始時刻αｓｔａｒｔと合成開口時間の終了時刻αｅｎｄとを有する合成開口時間情報を入力装置９８０により入力する。合成開口時間情報入力部１１８は、例えば、ＳＡＲの合成開口時間ＴＡをＭ分割し、Ｍ個の各合成開口時間情報を入力する。
【００９８】
実施の形態３によれば、目標物の画像が鮮明であるか否かを機械的に判定することができる。したがって、ＳＡＲ用合成開口時間内の目標物の移動が複雑な場合などに、高品質なＩＳＡＲ画像を得るまでに相当の時間を要していたが、実施の形態３によれば、その時間を短縮することができ、かつ、高品質なＩＳＡＲ画像を得るための手間が軽減される。
【００９９】
実施の形態４．
次に、実施の形態４について説明する。実施の形態４では、ＳＡＲ再生された画像（アジマス圧縮後の画像）に含まれる目標物がぼやけている場合に、目標物の画像を鮮明化する画像鮮明化装置１００について説明する。
【０１００】
まず、図２３、図２４に基づきアジマス圧縮後の画像を入力された場合の孤立散乱点方式ＩＳＡＲによる画像再生について説明する。
図２３は、速度の異なる複数の目標物が存在するアジマス圧縮後の画像を入力された場合の孤立散乱点方式ＩＳＡＲによる画像再生を示した図である。この場合、図３において説明したようにアジマス圧縮後の画像から１つの目標物のみ存在する部分を切り出し、孤立散乱点方式ＩＳＡＲによる画像再生を行うことで、切り出した部分に含まれる目標物の画像を鮮明化することができる。しかし、図４において説明したようにアジマス圧縮後の画像から切り出した部分に、鮮明化したい目標物以外に、他の目標物（クラッタ）が含まれてしまうと、孤立散乱点方式ＩＳＡＲによる画像再生を行っても目標物の画像の鮮明化に失敗する。
図２４は、陸上の移動目標物が存在するアジマス圧縮後の画像を入力された場合の孤立散乱点方式ＩＳＡＲによる画像再生を示した図である。この場合、アジマス圧縮後の画像から目標物を含む部分を切り出し、孤立散乱点方式ＩＳＡＲによる画像再生を行っても、速度０の陸地からの反射の影響により目標物の画像の鮮明化に失敗する。
【０１０１】
次に、図２５、図２６に基づきアジマス圧縮後の画像を入力された場合の速度指定方式ＩＳＡＲによる画像再生について説明する。
図２５は、速度の異なる複数の目標物が存在するアジマス圧縮後の画像を入力された場合の速度指定方式ＩＳＡＲによる画像再生を示した図である。この場合、図５において説明したようにアジマス圧縮後の画像から１つの目標物のみ存在する部分を切り出し、速度指定方式ＩＳＡＲによる画像再生を行うことで、切り出した部分に含まれる目標物の画像を鮮明化することができる。また、図６において説明したようにアジマス圧縮後の画像から切り出した部分に、鮮明化したい目標物以外に、他の目標物（クラッタ）が含まれていたとしても、速度指定方式ＩＳＡＲによる画像再生を行うことで目標物の画像を鮮明化することができる。
図２６は、陸上の移動目標物が存在するアジマス圧縮後の画像を入力された場合の速度指定方式ＩＳＡＲによる画像再生を示した図である。この場合、アジマス圧縮後の画像から目標物を含む部分を切り出し、速度指定方式ＩＳＡＲによる画像再生を行うことで陸地からの反射の影響を受けずに目標物の画像を鮮明化することができる。
【０１０２】
次に、図２７に基づき実施の形態４にかかる画像鮮明化装置１００によるアジマス圧縮後の画像に含まれる目標物がぼやけている場合に、目標物の画像を鮮明化する方法について説明する。図２７は、実施の形態４にかかる画像鮮明化装置１００によるアジマス圧縮後の画像に含まれる目標物がぼやけている場合に、目標物の画像を鮮明化する方法を示す図である。
まず、入力されたアジマス圧縮後の画像から目標物を含む部分を切り出しする。この場合、目標物を含んでいればどの部分でもよく、クラッタを含んでいたとしても構わない。次に、切り出した画像のアジマス圧縮を解凍する。アジマス圧縮を解凍することにより、レンジ圧縮後のデータが生成される。レンジ圧縮後のデータに対して、速度指定方式ＩＳＡＲによる画像再生を行うことで、目標物が鮮明化される。
【０１０３】
次に、図２８に基づき実施の形態４にかかる画像鮮明化装置１００の機能について説明する。図２８は、実施の形態４にかかる画像鮮明化装置１００の機能を示す機能ブロック図である。ここでは、実施の形態３にかかる画像鮮明化装置１００の機能と異なる部分についてのみ説明する。
【０１０４】
実施の形態４にかかる画像鮮明化装置１００は、実施の形態３にかかる画像鮮明化装置１００に加え、画像切出部１４８、アジマス解凍処理部１５０を備える。
画像切出部１４８は、データ入力部１１２が入力したアジマス圧縮後の画像から目標物を含んだ部分画像を切り出す。
アジマス解凍処理部１５０は、アジマス圧縮後の画像についてアジマス圧縮を解凍する。
【０１０５】
ここで、アジマス圧縮の解凍とは、アジマス圧縮処理を逆に実施することをいう。ここでいうアジマス圧縮処理とは、入力画像に対してされたアジマス圧縮処理である。したがって、通常は、上述した目標物の移動を考慮した参照関数に基づいたアジマス圧縮処理ではなく、目標物の移動を考慮しない参照関数に基づいたアジマス圧縮処理であることが考えられる。したがって、実施の形態１に示した目標物の移動を考慮した参照関数に基づいたアジマス圧縮処理ではなく、例えば以下のようにして得られた参照関数に基づきアジマス解凍処理を行う。
【０１０６】
ＳＡＲでは、その画像化原理により、ＳＡＲはある速度で移動する。ＳＡＲ画像には、必ずＳＡＲの飛行情報、再生された画像の位置情報、および合成開口時間が付随しており、式２２に示すＳＡＲと目標物との相対距離関係を計算することができる。これより、実施の形態１に示したのと同様に式２３のようにドップラ周波数変化を計算できる。そして、ＳＡＲ画像再生時に用いたアジマス圧縮の参照関数Ｅｒｅｆを式２４のように得ることができる。
【０１０７】
【数１９】
なお、ここでは、レンジ−ドップラ再生方式を対象としているが、これに限定するわけではなく、スポットライトなど、それ以外の再生方式でもアジマス圧縮を逆に実施することで対応できる。
【０１０８】
次に、図２９、図３０に基づき、実施の形態１にて説明した式により、目標物が周波数領域での移動による影響を以下に示し、アジマス解凍することについての影響について説明する。図２９は、目標物が周波数領域でレンジ方向に移動した場合の影響を示す図である。図３０は、目標物が周波数領域でアジマス方向に移動した場合の影響を示す図である。
図２９に示すように、目標物が周波数領域でレンジ方向に移動した場合、帯域に変化は生じないが、シフトが起こる。また、図３０に示すように、目標物が周波数領域でアジマス方向に移動した場合、目標物がＳＡＲと逆方向へ移動する場合には帯域に変化が生じる。しかし、それ以外の場合には、移動しない目標物の帯域以内に収まる。
【０１０９】
周波数領域で畳み込みを行った後のＳＬＣ（シングルルックコンプレックス）から、処理を逆進する場合、移動に伴う周波数シフトや帯域伸張で失われたデータについては、再生不可能である。しかし、これは、静止体を想定した参照関数の帯域外の部分が完全に０となった場合のみであるため、一般には課題とはならない。
【０１１０】
次に、図３１に基づき実施の形態４にかかる画像鮮明化装置１００の動作について説明する。図３１は、実施の形態４にかかる画像鮮明化装置１００の動作であるＳＡＲ再生画像に対する速度指定方式ＩＳＡＲ処理を用いた画像鮮明化方法を示すフローチャートである。
【０１１１】
データ入力ステップ（Ｓ３０１）では、データ入力部１１２は、アジマス圧縮後の画像を入力する。次に、画像切出ステップ（Ｓ３０２）では、画像切出部１４８は、データ入力部１１２が入力したアジマス圧縮後の画像から目標物を含んだ部分画像を切り出す。次に、ゼロ詰め処理ステップ（Ｓ３０３）では、ゼロ詰め処理部１３４は、切出した画像に０を詰めることにより、切出した画像の画素数を２のべき乗とする。０詰めの方法については、実施の形態１に示す方法と同様で構わない。次に、高速フーリエ変換処理ステップ（Ｓ３０４）では、ＦＦＴ処理部１３６は、ゼロ詰め処理部１３４が生成したゼロ詰めデータをＦＦＴしＦＦＴ後データを処理装置により生成する。
【０１１２】
上記処理と並行して、付随情報入力ステップ（Ｓ３０５）では、付随情報入力部１２０は、ＳＡＲの位置やＳＡＲの速度などの画像に付随する画像付随情報を入力装置９８０により入力する。次に、静止目標物へのアジマス圧縮参照関数生成ステップ（Ｓ３０６）では、参照関数生成部１４２は、目標物の移動を考慮しない参照関数を処理装置により生成する。次に、高速フーリエ変換処理ステップ（Ｓ３０７）では、ＦＦＴ処理部１３６は、参照関数生成部１４２が生成した参照関数をＦＦＴしＦＦＴ後参照関数を処理装置により生成する。
【０１１３】
次に、アジマス解凍処理ステップ（Ｓ３０８）では、アジマス解凍処理部１５０は、高速フーリエ変換処理ステップ（Ｓ３０７）でＦＦＴ処理部１３６が生成したＦＦＴ後参照関数に基づき、高速フーリエ変換処理ステップ（Ｓ３０４）でＦＦＴ処理部１３６が生成したＦＦＴ後データをアジマス解凍しアジマス解凍後データを処理装置により生成する。次に、逆高速フーリエ変換処理ステップ（Ｓ３０９）では、ＩＦＦＴ処理部１４０は、アジマス解凍処理部１５０がアジマス解凍したアジマス解凍後データをＩＦＦＴし、ＩＦＦＴ後データを処理装置により生成する。そして、速度指定方式ＩＳＡＲ処理による画像鮮明化処理ステップ（Ｓ３１０）では、上記実施の形態に示す速度指定方式ＩＳＡＲ処理による画像再生を実施する。データ記憶ステップ（Ｓ３１１）では、上記実施の形態同様、データ記憶部１６２は、再生された画像および算出された速度を記憶する。
【０１１４】
実施の形態４によれば、ＳＡＲ再生画像やＩＳＡＲ再生画像などを入力データとして、速度指定方式ＩＳＡＲ処理を実施できる。したがって、通常手に入れることのできるＳＡＲ再生画像に含まれる移動しているためにぼやけている目標物や陸上に存在するためにぼやけている目標物の鮮明化をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１５】
【図１】実施の形態にかかる画像鮮明化装置１００の外観の一例を示した図である。
【図２】実施の形態における画像鮮明化装置１００のハードウェア構成の一例を示す図である。
【図３】移動する目標物が１つのみが存在する場合の孤立散乱点方式ＩＳＡＲによる目標物の鮮明化を示す図である。
【図４】移動する目標物と、目標物と異なる速度を持ち輝度が強いクラッタとが存在する場合の孤立散乱点方式ＩＳＡＲによる目標物の鮮明化を示す図である。
【図５】移動する目標物が１つのみが存在する場合の速度指定方式ＩＳＡＲによる目標物の鮮明化を示す図である。
【図６】移動する目標物と、目標物と異なる速度を持ち輝度が強いクラッタとが存在する場合の速度指定方式ＩＳＡＲによる目標物の鮮明化を示す図である。
【図７】ＳＡＲと静止体とのｔ秒後の相対関係（距離）を表した図である。
【図８】図７における静止体の自転による移動を示す図である。
【図９】ＳＡＲと移動体とのｔ秒後の相対関係（距離）を表した図である。
【図１０】図９における移動体の移動を示す図である。
【図１１】実施の形態１にかかる画像鮮明化装置１００の機能を示す機能ブロック図である。
【図１２】実施の形態１にかかる画像鮮明化装置１００の動作である速度指定方式ＩＳＡＲによる動揺目標鮮明化方法を示すフローチャートである。
【図１３】移動する目標物が１つのみが存在する場合の速度指定方式ＩＳＡＲによる目標物の速度算出を示す図である。
【図１４】移動する目標物と、目標物と異なる速度を持ち輝度が強いクラッタとが存在する場合の速度指定方式ＩＳＡＲによる目標物の速度算出を示す図である。
【図１５】実施の形態２にかかる画像鮮明化装置１００の機能を示す機能ブロック図である。
【図１６】画像が鮮明か否かの判定を入力することにより、画像の鮮明度が判断する画像鮮明化装置１００の動作を示す図である。
【図１７】機械的に画像の鮮明度を判定する画像鮮明化装置１００の動作を示す図である。
【図１８】画像が鮮明にならないぼやけを生じる場合の例を示した図である。
【図１９】画像が鮮明になる場合の例を示した図である。
【図２０】実施の形態３にかかる画像鮮明化装置１００の機能を示す機能ブロック図である。
【図２１】実施の形態３にかかる画像鮮明化装置１００の動作である速度指定方式ＩＳＡＲによる画像鮮明化の自動化方法を示すフローチャートである。
【図２２】予測速度に加え、合成開口時間についても変化させながら最も鮮明度が高いものを探す処理を行う画像鮮明化装置１００の動作を示すフローチャートである。
【図２３】速度の異なる複数の目標物が存在するアジマス圧縮後の画像を入力された場合の孤立散乱点方式ＩＳＡＲによる画像再生を示した図である。
【図２４】陸上の移動目標が存在するアジマス圧縮後の画像を入力された場合の孤立散乱点方式ＩＳＡＲによる画像再生を示した図である。
【図２５】速度の異なる複数の目標物が存在するアジマス圧縮後の画像を入力された場合の速度指定方式ＩＳＡＲによる画像再生を示した図である。
【図２６】陸上の移動目標が存在するアジマス圧縮後の画像を入力された場合の速度指定方式ＩＳＡＲによる画像再生を示した図である。
【図２７】実施の形態４にかかる画像鮮明化装置１００によるアジマス圧縮後の画像に含まれる目標物がぼやけている場合に、目標物の画像を鮮明化する方法を示す図である。
【図２８】実施の形態４にかかる画像鮮明化装置１００の機能を示す機能ブロック図である。
【図２９】目標物が周波数領域でレンジ方向に移動した場合の影響を示す図である。
【図３０】目標物が周波数領域でアジマス方向に移動した場合の影響を示す図である。
【図３１】実施の形態４にかかる画像鮮明化装置１００の動作であるＳＡＲ再生画像に対する速度指定方式ＩＳＡＲ処理を用いた動揺目標鮮明化方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１１６】
１００ 画像鮮明化装置、１１０ 入力部、１１２ データ入力部、１１４ 参照関数情報入力部、１１６ 速度入力部、１１８ 合成開口時間情報入力部、１２０ 付随情報入力部、１２２ 鮮明度判定入力部、１３０ 処理部、１３２ レンジマイグレーション補正部、１３４ ゼロ詰め処理部、１３６ ＦＦＴ処理部、１３８ アジマス圧縮処理部、１４０ ＩＦＦＴ処理部、１４２ 参照関数生成部、１４４ 速度判定部、１４６ 鮮明度算出部、１４８ 画像切出部、１５０ アジマス解凍処理部、１６０ 記憶部、１６２ データ記憶部、１７０ 表示部、１７２ データ表示部、９０１ ＣＲＴ表示装置、９０２ Ｋ／Ｂ、９０３ マウス、９０４ ＦＤＤ、９０５ ＣＤＤ、９０８ データベース、９０９ システムユニット、９１０ サーバ、９１１ ＣＰＵ、９１２ バス、９１３ ＲＯＭ、９１４ ＲＡＭ、９１５ 通信ボード、９２０ 磁気ディスク装置、９２１ ＯＳ、９２２ ウィンドウシステム、９２３ プログラム群、９２４ ファイル群、９３１ 電話器、９３２ ＦＡＸ機、９４０ インターネット、９４１ ゲートウェイ、９４２ ＬＡＮ、９８０ 入力装置、９８２ 記憶装置、９８４ 表示装置。
【技術分野】
【０００１】
本発明にかかる実施の形態は、ＳＡＲ（Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ａｐｅｒｔｕｒｅ Ｒａｄａｒ、合成開口レーダ）により観測された目標物のデータから目標物の画像を鮮明化する画像鮮明化装置、画像鮮明化方法、画像鮮明化プログラム、および、ＳＡＲにより観測された目標物の速度を測定する速度測定装置、速度測定方法、速度測定プログラム、および、ＳＡＲにより観測された目標物のデータが示す目標物の画像の鮮明度を判定する画像鮮明度判定装置、画像鮮明度判定方法および画像鮮明度判定プログラムに関連するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来は、周囲に電波散乱体がないところで強い電波散乱を示す物体を追尾して目標物の画像を再生する孤立散乱点方式ＩＳＡＲ（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ａｐｅｒｔｕｒｅ Ｒａｄａｒ、逆合成開口レーダ）処理があった。
【特許文献１】特開平１１−１８３６０６号公報
【特許文献２】特開２００３−１３０９５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の孤立散乱点方式ＩＳＡＲ処理では、周囲に電波散乱体がある場合や、動揺（移動する）目標物の輝度が弱い場合などは、追尾が不安定になり目標物の画像が正しく鮮明化されないという課題があった。
また、従来は、目標物のレンジ方向とアジマス方向の速度の算出はできないという課題があった。
【０００４】
本発明の実施の形態は、上記の課題を解決するためになされたもので、周囲に電波散乱体がある場合や、動揺目標物の輝度が弱い場合などにおいても、目標物の画像を正しく鮮明化することを目的とする。また、本発明の実施の形態は、目標物のレンジ方向とアジマス方向の速度の算出を行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施の形態にかかる画像鮮明化装置は、ＳＡＲにより観測された目標物のデータから目標物の画像を鮮明化する画像鮮明化装置において、
ＳＡＲが観測した目標物のデータについてレンジ圧縮したレンジ圧縮後データを入力装置により入力するデータ入力部と、ＳＡＲの移動情報と目標物の予測移動情報とに基づいたＳＡＲと目標物との距離関係情報に基づき参照関数を処理装置により生成して記憶装置に記憶する参照関数生成部と、上記参照関数生成部が生成した参照関数に基づき、上記データ入力部が入力したレンジ圧縮後データをアジマス圧縮しアジマス圧縮後データを処理装置により生成するアジマス圧縮処理部と、上記アジマス圧縮処理部が生成したアジマス圧縮後データを記憶装置に記憶するデータ記憶部とを備えることを特徴とする。
【０００６】
また、本発明の実施の形態にかかる画像鮮明化装置は、さらに、目標物が移動する予測速度である予測移動速度を入力装置により入力する速度入力部を備え、上記参照関数生成部は、上記速度入力部が入力した予測移動速度と上記距離関係情報とにより参照関数を生成することを特徴とする。
【０００７】
さらに、本発明の実施の形態にかかる画像鮮明化装置の上記速度入力部は、複数の予測移動速度を入力し、上記参照関数生成部は、上記速度入力部が入力した複数の予測移動速度の各予測移動速度と距離関係情報とにより、複数の参照関数を生成し、上記アジマス圧縮処理部は、上記参照関数生成部が生成した複数の参照関数の各参照関数に基づき複数のアジマス圧縮後データを生成し、上記画像鮮明化装置は、さらに、上記アジマス圧縮処理部が生成した複数のアジマス圧縮後データの各アジマス圧縮後データが示す画像の鮮明度を処理装置により算出する鮮明度算出部を備え、上記データ記憶部は、上記鮮明度算出部が算出した画像の鮮明度が最も高いデータを記憶装置に記憶することを特徴とする。
【０００８】
また、さらに、本発明の実施の形態にかかる画像鮮明化装置の上記速度入力部は、予測移動速度として、レンジ方向の予測移動速度とアジマス方向の予測移動速度とを入力することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の実施の形態にかかる画像鮮明化装置の上記鮮明度算出部は、上記アジマス圧縮処理部が生成したアジマス圧縮後データが示す画像の画素の輝度に基づき画像の鮮明度を処理装置により判定することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の実施の形態にかかる画像鮮明化装置は、さらに、合成開口時間の開始時刻と合成開口時間の終了時刻とを有する合成開口時間情報を入力装置により入力する合成開口時間情報入力部を備え、上記参照関数生成部は、上記合成開口時間情報入力部が入力した合成開口時間情報と距離関係情報とにより参照関数を生成することを特徴とする。
【００１１】
さらに、本発明の実施の形態にかかる画像鮮明化装置の上記合成開口時間情報入力部は、複数の合成開口時間情報を入力し、上記参照関数生成部は、上記合成開口時間情報入力部が入力した複数の合成開口時間情報の各合成開口時間情報と距離関係情報とにより複数の参照関数を生成し、上記アジマス圧縮処理部は、上記参照関数生成部が生成した複数の参照関数の各参照関数に基づき複数のアジマス圧縮後データを生成し、上記画像鮮明化装置は、さらに、上記アジマス圧縮処理部が生成した複数のアジマス圧縮後データの各アジマス圧縮後データが示す画像の鮮明度を処理装置により算出する鮮明度算出部とを備え、上記データ記憶部は、上記鮮明度算出部が算出した画像の鮮明度が最も高いデータを記憶装置に記憶することを特徴とする。
【００１２】
また、さらに、本発明の実施の形態にかかる画像鮮明化装置の上記鮮明度算出部は、上記アジマス圧縮処理部が生成したアジマス圧縮後データが示す画像の画素の輝度に基づき画像の鮮明度を処理装置により判定することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の実施の形態にかかる画像鮮明化装置の上記データ入力部は、アジマス圧縮後の画像を入力し、上記画像鮮明化装置は、さらに、上記データ入力部が入力したアジマス圧縮後の画像についてアジマス圧縮を解凍するアジマス解凍処理部を備え、上記アジマス圧縮処理部は、上記アジマス解凍処理部が解凍したデータに対して、上記参照関数生成部が生成した参照関数に基づきアジマス圧縮しアジマス圧縮後データを生成することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の実施の形態にかかる画像鮮明化装置は、さらに、上記データ入力部が入力したアジマス圧縮後の画像から目標物を含んだ部分画像を切り出す画像切出部を備え、上記アジマス解凍処理部は、上記画像切出部が切り出した部分画像についてアジマス圧縮を解凍することを特徴とする。
【００１５】
さらに、本発明の実施の形態にかかる画像鮮明化装置の上記アジマス解凍処理部は、目標物の予測移動情報に基づかないＳＡＲと目標物との距離関係情報に基づき生成した参照関数を使用してアジマス圧縮後の画像についてアジマス圧縮を解凍することを特徴とする。
【００１６】
また、さらに、本発明の実施の形態にかかる画像鮮明化装置の上記アジマス圧縮処理部は、ＳＡＲと目標物との距離関係情報を表す式４から得られる参照関数式５に基づきレンジ圧縮後データをアジマス圧縮することを特徴とする。
【００１７】
【数３】
【００１８】
また、本発明の実施の形態にかかる画像鮮明化装置の上記参照関数生成部は、上記式５に対して目標物の予測移動速度と合成開口時間情報に基づき算出される合成開口時間とを代入することにより参照関数を生成することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の実施の形態にかかる画像鮮明化装置は、さらに、目標物のレンジ方向速度に応じて補正量を算出し、算出された補正量に基づいて、上記データ入力部が入力したレンジ圧縮後データについてレンジマイグレーション補正を行うレンジマイグレーション補正部を備え、上記アジマス圧縮処理部は、上記レンジマイグレーション補正部がレンジマイグレーション補正した補正後データをアジマス圧縮しアジマス圧縮後データを生成することを特徴とする。
【００２０】
さらに、本発明の実施の形態にかかる画像鮮明化装置の上記レンジマイグレーション補正部は、以下の式６に基づき補正量を算出し、算出された補正量に基づいてレンジマイグレーション補正を行うことを特徴とする。
【００２１】
【数４】
【００２２】
本発明の実施の形態にかかる速度測定装置は、ＳＡＲにより観測された目標物の速度を測定する速度測定装置において、
ＳＡＲが観測した目標物のデータについてレンジ圧縮したレンジ圧縮後データを入力装置により入力するデータ入力部と、複数の予測速度を入力装置により入力する速度入力部と、上記速度入力部が入力した複数の予測速度の各予測速度と、ＳＡＲの移動情報と目標物の予測移動情報とに基づいたＳＡＲと目標物との距離関係情報とにより複数の参照関数を処理装置により生成して記憶装置に記憶する参照関数生成部と、上記参照関数生成部が生成した複数の参照関数の各参照関数に基づき、上記データ入力部が入力したレンジ圧縮後データをアジマス圧縮し複数のアジマス圧縮後データを処理装置により生成するアジマス圧縮処理部と、上記アジマス圧縮処理部が生成した複数のアジマス圧縮後データの各アジマス圧縮後データが示す画像の鮮明度を処理装置により算出する鮮明度算出部と、上記鮮明度算出部が算出した鮮明度が最も高いアジマス圧縮後データを生成するために使用した参照関数を生成する場合に、距離関係情報に入力した予測速度を目標物の速度であると処理装置により判定する速度判定部とを備えることを特徴とする。
【００２３】
本発明の実施の形態にかかる画像鮮明度判定装置は、ＳＡＲにより観測された目標物のデータが示す目標物の画像の鮮明度を判定する画像鮮明度判定装置において、
ＳＡＲが観測した目標物のデータについてレンジ圧縮したレンジ圧縮後データを入力装置により入力するデータ入力部と、上記データ入力部が入力した圧縮後データを処理装置によりアジマス圧縮するアジマス圧縮処理部と、上記アジマス圧縮処理部がアジマス圧縮したアジマス圧縮後データが示す画像の画素の輝度に基づき画像の鮮明度を処理装置により算出する鮮明度算出部とを備えることを特徴とする。
【００２４】
また、本発明の実施の形態にかかる画像鮮明度判定装置の上記鮮明度算出部は、アジマス圧縮後データが示す画像の画素の輝度を表す振幅のピーク値の高さが高いものほど画像の鮮明であると判定することを特徴とする。
【００２５】
さらに、本発明の実施の形態にかかる画像鮮明化装置は、ＳＡＲにより観測された目標物のデータから目標物の画像を鮮明化する画像鮮明化装置において、
ＳＡＲが観測した目標物のデータについてレンジ圧縮したレンジ圧縮後データを入力装置により入力するデータ入力部と、上記データ入力部が入力したレンジ圧縮後データのレンジマイグレーション補正を行い補正後データを処理装置により生成するレンジマイグレーション補正部と、上記レンジマイグレーション補正部が生成した補正後データに０を詰めることにより、補正後データの画素数を２のべき乗としたゼロ詰めデータを処理装置により生成するゼロ詰め処理部と、画像に付随する画像付随情報を入力装置により入力する付随情報入力部と、目標物の移動する予測速度である予測移動速度と合成開口時間の開始時刻と合成開口時間の終了時刻とを有する合成開口時間情報を入力装置により入力する参照関数情報入力部と、上記付随情報入力部が入力した画像付随情報と、上記参照関数情報入力部が入力した予測移動速度と合成開口時間情報と、ＳＡＲと目標物との距離関係情報とに基づき参照関数を処理装置により生成する参照関数生成部と、上記ゼロ詰め処理部が生成したゼロ詰めデータをＦＦＴ（高速フーリエ変換）しＦＦＴ後データを処理装置により生成し、さらに、上記参照関数生成部が生成した参照関数をＦＦＴしＦＦＴ後参照関数を処理装置により生成するＦＦＴ処理部と、ＦＦＴ後参照関数に基づき、ＦＦＴ後データを処理装置によりアジマス圧縮するアジマス圧縮処理部と、上記アジマス圧縮処理部がアジマス圧縮したアジマス圧縮後データをＩＦＦＴ（逆高速フーリエ変換）し、ＩＦＦＴ後データを処理装置により生成するＩＦＦＴ処理部と、上記ＩＦＦＴ処理部が生成したＩＦＦＴ後データを表示装置に表示するデータ表示部と、上記データ表示部が表示したＩＦＦＴ後データが鮮明か否かの判定を入力装置により入力する鮮明度判定入力部と、上記鮮明度判定入力部が鮮明であると判定した場合、上記ＩＦＦＴ後データを記憶装置に記憶するデータ記憶部とを備えることを特徴とする。
【００２６】
本発明の実施の形態にかかる画像鮮明化方法は、ＳＡＲにより観測された目標物のデータから目標物の画像を鮮明化する画像鮮明化装置の画像鮮明化方法において、
ＳＡＲが観測した目標物のデータについてレンジ圧縮したレンジ圧縮後データを入力装置によりデータ入力部が入力するデータ入力ステップと、ＳＡＲの移動情報と目標物の予測移動情報とに基づいたＳＡＲと目標物との距離関係情報に基づき参照関数を参照関数生成部が処理装置により生成して記憶装置に記憶する参照関数生成ステップと、上記参照関数生成ステップで生成した参照関数に基づき、上記データ入力ステップで入力したレンジ圧縮後データをアジマス圧縮しアジマス圧縮後データをアジマス圧縮処理部が処理装置により生成するアジマス圧縮処理ステップと、上記アジマス圧縮処理ステップで生成したアジマス圧縮後データをデータ記憶部が記憶装置に記憶するデータ記憶ステップとを備えることを特徴とする。
【００２７】
本発明の実施の形態にかかる画像鮮明化プログラムは、ＳＡＲにより観測された目標物のデータから目標物の画像を鮮明化する画像鮮明化装置の画像鮮明化プログラムにおいて、
ＳＡＲが観測した目標物のデータについてレンジ圧縮したレンジ圧縮後データを入力装置によりデータ入力部が入力するデータ入力ステップと、ＳＡＲの移動情報と目標物の予測移動情報とに基づいたＳＡＲと目標物との距離関係情報に基づき参照関数を参照関数生成部が処理装置により生成して記憶装置に記憶する参照関数生成ステップと、上記参照関数生成ステップで生成した参照関数に基づき、上記データ入力ステップで入力したレンジ圧縮後データをアジマス圧縮しアジマス圧縮後データをアジマス圧縮処理部が処理装置により生成するアジマス圧縮処理ステップと、上記アジマス圧縮処理ステップで生成したアジマス圧縮後データをデータ記憶部が記憶装置に記憶するデータ記憶ステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００２８】
本発明の実施の形態にかかる速度測定方法は、ＳＡＲにより観測された目標物の速度を測定する速度測定装置の速度測定方法において、
ＳＡＲが観測した目標物のデータについてレンジ圧縮したレンジ圧縮後データをデータ入力部が入力装置により入力するデータ入力ステップと、複数の予測速度を速度入力部が入力装置により入力する速度入力ステップと、上記速度入力ステップで入力した複数の予測速度の各予測速度と、ＳＡＲの移動情報と目標物の予測移動情報とに基づいたＳＡＲと目標物との距離関係情報とに基づき複数の参照関数を参照関数生成部が処理装置により生成して記憶装置に記憶する参照関数生成ステップと、上記参照関数生成ステップで生成した複数の参照関数の各参照関数に基づき、上記データ入力ステップで入力したレンジ圧縮後データをアジマス圧縮し複数のアジマス圧縮後データをアジマス圧縮処理部が処理装置により生成するアジマス圧縮処理ステップと、上記アジマス圧縮処理ステップで生成した複数のアジマス圧縮後データの各アジマス圧縮後データが示す画像の鮮明度を鮮明度算出部が処理装置により算出する鮮明度算出ステップと、上記鮮明度算出ステップで算出した鮮明度が最も高いアジマス圧縮後データを生成するために使用した参照関数を生成する場合に、距離関係情報に入力した速度を目標物の速度であると速度判定部が処理装置により判定する速度判定ステップとを備えることを特徴とする。
【００２９】
本発明の実施の形態にかかる速度測定プログラムは、ＳＡＲにより観測された目標物の速度を測定する速度測定装置の速度測定プログラムにおいて、
ＳＡＲが観測した目標物のデータについてレンジ圧縮したレンジ圧縮後データをデータ入力部が入力装置により入力するデータ入力ステップと、複数の予測速度を速度入力部が入力装置により入力する速度入力ステップと、上記速度入力ステップで入力した複数の予測速度の各予測速度と、ＳＡＲの移動情報と目標物の予測移動情報とに基づいたＳＡＲと目標物との距離関係情報とに基づき複数の参照関数を参照関数生成部が処理装置により生成して記憶装置に記憶する参照関数生成ステップと、上記参照関数生成ステップで生成した複数の参照関数の各参照関数に基づき、上記データ入力ステップで入力したレンジ圧縮後データをアジマス圧縮し複数のアジマス圧縮後データをアジマス圧縮処理部が処理装置により生成するアジマス圧縮処理ステップと、上記アジマス圧縮処理ステップで生成した複数のアジマス圧縮後データの各アジマス圧縮後データが示す画像の鮮明度を鮮明度算出部が処理装置により算出する鮮明度算出ステップと、上記鮮明度算出ステップで算出した鮮明度が最も高いアジマス圧縮後データを生成するために使用した参照関数を生成する場合に、距離関係情報に入力した速度を目標物の速度であると速度判定部が処理装置により判定する速度判定ステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００３０】
本発明の実施の形態にかかる画像鮮明度判定方法は、ＳＡＲにより観測された目標物のデータが示す目標物の画像の鮮明度を判定する画像鮮明度判定装置の画像鮮明度判定方法において、
ＳＡＲが観測した目標物のデータについてレンジ圧縮したレンジ圧縮後データをデータ入力部が入力装置により入力するデータ入力ステップと、上記データ入力ステップで入力した圧縮後データをアジマス圧縮処理部が処理装置によりアジマス圧縮するアジマス圧縮処理ステップと、上記アジマス圧縮処理ステップでアジマス圧縮したアジマス圧縮後データが示す画像の画素の輝度に基づき画像の鮮明度を鮮明度算出部が処理装置により算出する鮮明度算出ステップとを備えることを特徴とする。
【００３１】
本発明の実施の形態にかかる画像鮮明度判定プログラムは、ＳＡＲにより観測された目標物のデータが示す目標物の画像の鮮明度を判定する画像鮮明度判定装置の画像鮮明度判定プログラムにおいて、
ＳＡＲが観測した目標物のデータについてレンジ圧縮したレンジ圧縮後データをデータ入力部が入力装置により入力するデータ入力ステップと、上記データ入力ステップで入力した圧縮後データをアジマス圧縮処理部が処理装置によりアジマス圧縮するアジマス圧縮処理ステップと、上記アジマス圧縮処理ステップでアジマス圧縮したアジマス圧縮後データが示す画像の画素の輝度に基づき画像の鮮明度を鮮明度算出部が処理装置により算出する鮮明度算出ステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の実施の形態にかかる画像鮮明化装置、画像鮮明化方法および画像鮮明化プログラムによれば、ＳＡＲの移動情報と目標物の予測移動情報とに基づいたＳＡＲと目標物との距離関係情報に基づき参照関数を処理装置により生成して記憶装置に記憶する参照関数生成部と、参照関数生成部が生成した参照関数に基づき、データ入力部が入力したレンジ圧縮後データをアジマス圧縮しアジマス圧縮後データを処理装置により生成するアジマス圧縮処理部とを備えることにより、周囲に電波散乱体がある場合や、動揺目標物の輝度が弱い場合などにおいても、目標物の画像を正しく鮮明化することができる。
【００３３】
また、本発明の実施の形態にかかる速度測定装置、速度測定方法および速度測定プログラムによれば、複数のアジマス圧縮後データの各アジマス圧縮後データが示す画像の鮮明度を処理装置により算出する鮮明度算出部と、鮮明度算出部が算出した鮮明度が最も高いアジマス圧縮後データを生成するために使用した参照関数を生成する場合に、距離関係情報に入力した予測速度を目標物の速度であると処理装置により判定する速度判定部とを備えることにより、目標物のレンジ方向とアジマス方向の速度の算出を行うことができる。
【００３４】
さらに、本発明の実施の形態にかかる画像鮮明度判定装置、画像鮮明度判定方法および画像鮮明度判定プログラムによれば、アジマス圧縮後データが示す画像の画素の輝度に基づき画像の鮮明度を処理装置により算出する鮮明度算出部を備えることにより、画像が鮮明であるか否かを判定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
まず、実施の形態にかかる画像鮮明化装置１００のハードウェア構成の一例について図１、図２に基づき説明する。
【００３６】
図１は、実施の形態にかかる画像鮮明化装置１００の外観の一例を示した図である。
図１において、画像鮮明化装置１００は、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）表示装置９０１、キーボード（Ｋ／Ｂ）９０２、マウス９０３、コンパクトディスク装置（ＣＤＤ）９０５、データベース９０８、システムユニット９０９、サーバ９１０を備え、これらはケーブルで接続されている。
さらに、画像鮮明化装置１００は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）９４２、ゲートウェイ９４１を介してインターネット９４０に接続されている。
ここで、ＣＲＴ表示装置９０１は、表示装置９８４の一例である。
【００３７】
図２は、実施の形態における画像鮮明化装置１００のハードウェア構成の一例を示す図である。
図２において、画像鮮明化装置１００は、プログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）９１１を備えている。ＣＰＵ９１１は、バス９１２を介してＲＯＭ９１３、ＲＡＭ９１４、通信ボード９１５、ＣＲＴ表示装置９０１、Ｋ／Ｂ９０２、マウス９０３、ＦＤＤ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｄｉｓｋ）９０４、ＣＤＤ９０５、磁気ディスク装置９２０と接続されている。ＣＰＵは、処理装置の一例である。
ＲＡＭ９１４は、揮発性メモリの一例である。ＲＯＭ９１３、磁気ディスク装置９２０は、不揮発性メモリの一例である。これらは、記憶装置９８２の一例である。
通信ボード９１５は、ＬＡＮ９４２等に接続されている。
また、Ｋ／Ｂ９０２、マウス９０３などは、入力装置９８０の一例である。
また、ＣＰＵ９１１は、処理装置の一例である。
【００３８】
ここで、通信ボード９１５は、ＬＡＮ９４２に限らず、直接、インターネット９４０、或いはＩＳＤＮ等のＷＡＮ（ワイドエリアネットワーク）に接続されていても構わない。直接、インターネット９４０、或いはＩＳＤＮ等のＷＡＮに接続されている場合、画像鮮明化装置１００は、インターネット９４０、或いはＩＳＤＮ等のＷＡＮに接続され、ゲートウェイ９４１は不用となる。
磁気ディスク装置９２０には、オペレーティングシステム（ＯＳ）９２１、ウィンドウシステム９２２、プログラム群９２３、ファイル群９２４が記憶されている。プログラム群９２３は、ＣＰＵ９１１、ＯＳ９２１、ウィンドウシステム９２２により実行される。
【００３９】
上記プログラム群９２３には、以下に述べる実施の形態の説明において「〜部」として説明する機能を実行するプログラムが記憶されている。プログラムは、ＣＰＵ９１１により読み出され実行される。
ファイル群９２４には、以下に述べる実施の形態の説明において、「〜判定」として説明するものが、「〜ファイル」として記憶されている。
また、以下に述べる実施の形態の説明において説明するフローチャートの矢印の部分は主としてデータの入出力を示し、そのデータの入出力のためにデータは、磁気ディスク装置９２０、ＦＤ、光ディスク、ＣＤ、ＭＤ（ミニディスク）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）等のその他の記録媒体に記録される。あるいは、信号線やその他の伝送媒体により伝送される。
【００４０】
また、以下に述べる実施の形態の説明において「〜部」として説明するものは、ＲＯＭ９１３に記憶されたファームウェアで実現されていても構わない。或いは、ソフトウェアのみ、或いは、ハードウェアのみ、或いは、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせ、さらには、ファームウェアとの組み合わせで実施されても構わない。
【００４１】
また、以下に述べる実施の形態を実施するプログラムは、また、磁気ディスク装置９２０、ＦＤ、光ディスク、ＣＤ、ＭＤ、ＤＶＤ等のその他の記録媒体による記録装置を用いて記憶されても構わない。
【００４２】
また、図１、図２は、それぞれ、速度測定装置、画像鮮明度判定装置についての外観およびハードウェア構成の一例でもある。
【００４３】
実施の形態１．
次に、実施の形態１について説明する。実施の形態１では、周囲に電波散乱体がある場合や、動揺目標物の輝度が弱い場合などにおいても、目標物の画像を正しく鮮明化することができる画像鮮明化装置１００、画像鮮明化方法および画像鮮明化プログラムについて説明する。画像鮮明化装置１００、画像鮮明化方法および画像鮮明化プログラムが有する処理を速度指定方式ＩＳＡＲと呼ぶ。
【００４４】
まず、図３、図４に基づき孤立散乱点方式ＩＳＡＲによる目標物の鮮明化について説明し、次に、図５、図６に基づき速度指定方式ＩＳＡＲによる目標物の鮮明化について説明する。
【００４５】
図３は、移動する目標物が１つのみ存在する場合の孤立散乱点方式ＩＳＡＲによる目標物の鮮明化を示す図である。移動する目標物が１つのみ存在するレンジ圧縮後のデータを入力し、孤立散乱点方式ＩＳＡＲにより処理した場合、目標物のみの輝度が強いため正常に孤立散乱点の追尾を行うことができ、目標物の鮮明化に成功する。つまり、この場合、孤立散乱点方式ＩＳＡＲによれば、通常のＳＡＲ画像に比べ、目標物は鮮明に再生される。
図４は、移動する目標物と、目標物と異なる速度を持ち輝度が強いクラッタとが存在する場合の孤立散乱点方式ＩＳＡＲによる目標物の鮮明化を示す図である。移動する目標物と、目標物と異なる速度を持ち輝度が強いクラッタとが存在するレンジ圧縮後のデータを入力し、孤立散乱点方式ＩＳＡＲにより処理した場合、目標物より輝度の強いクラッタにフォーカスされてしまうため、目標物はさらにぼやけてしまう。つまり、この場合、孤立散乱点方式ＩＳＡＲによれば、通常のＳＡＲ画像に比べ、目標物はぼやけて再生される。
したがって、孤立散乱点方式ＩＳＡＲでは、画像に異なる速度クラッタが入ると目標物を鮮明に再生することができない。
【００４６】
図５は、移動する目標物が１つのみ存在する場合の速度指定方式ＩＳＡＲによる目標物の鮮明化を示す図である。移動する目標物が１つのみ存在するレンジ圧縮後のデータを入力し、速度指定方式ＩＳＡＲにより処理した場合、目標物の速度を入力すると、目標物の鮮明化に成功する。つまり、この場合、速度指定方式ＩＳＡＲによれば、通常のＳＡＲ画像に比べ、目標物は鮮明に再生される。
図６は、移動する目標物と、目標物と異なる速度を持ち輝度が強いクラッタとが存在する場合の速度指定方式ＩＳＡＲによる目標物の鮮明化を示す図である。移動する目標物と、目標物と異なる速度を持ち輝度が強いクラッタとが存在するレンジ圧縮後のデータを入力し、速度指定方式ＩＳＡＲにより処理した場合、目標物の速度を入力すると、目標物は鮮明化され、速度の異なるクラッタはぼやける。ここで、クラッタの移動速度が目標物と同じ場合には、速度指定方式ＩＳＡＲにより処理すると目標物が鮮明化されるとともに、クラッタも鮮明化される。
したがって、速度指定方式ＩＳＡＲでは、画像に異なる速度クラッタが入っても目標物を鮮明に再生することができる。
【００４７】
次に、速度指定方式ＩＳＡＲの基本となるＳＡＲと目標物との相対運動について説明する。
【００４８】
まず、図７、図８に基づき、ＳＡＲと静止体（移動しない目標物）の相対運動について説明する。図７は、ＳＡＲと静止体とのｔ秒後の相対関係（距離）を表した図である。図８は、図７における静止体の自転による移動を示す図である。つまり、静止体自身は移動しないが、ＳＡＲから見た場合静止体は自転により移動する。つまり、ここでは、静止体は自転の影響を受けるものとする。ここでは、自転する座標上に存在する静止体の運動を定義し、その場合のドップラ周波数を導出する。
【００４９】
図７、図８より、ｔ秒後のＳＡＲと静止体との相対運動（距離）として次式が得られる。
【００５０】
【数５】
さらに、
【００５１】
【数６】
式８を、マクローリン展開を用いて、式９のように二次の項まで展開する。
【００５２】
【数７】
式９を用いて、式１０のようにドップラ周波数ｆｄを表現できる。
【００５３】
【数８】
【００５４】
次に、図９、図１０に基づき、速度指定方式ＩＳＡＲの基本となるレーダと移動体（移動する目標物）との相対運動について説明する。図９は、ＳＡＲと移動体とのｔ秒後の相対関係（距離）を表した図である。図１０は、図９における移動体の移動を示す図である。ここでは、上記同様、移動体は自転の影響を受けるものとする。ここでは、アジマス方向へとレンジ方向へとの移動体の運動を定義し、その場合のドップラ周波数ｆｄを導出する。
【００５５】
図９、図１０より、ｔ秒後のＳＡＲと移動体との相対運動（距離）として次式が得られる。ここでは、目標物は、所定の間の等速直線運動をすると仮定している。
【００５６】
【数９】
さらに、
【００５７】
【数１０】
式１２を、マクローリン展開を用いて、式１３のように二次の項まで展開する。
【００５８】
【数１１】
式１３を用いて、式１４のようにドップラ周波数ｆｄを表現できる。
【００５９】
【数１２】
ここで、
【００６０】
【数１３】
である。
【００６１】
次に、上記の式１４により得られたドップラセンタ周波数ｆｄｃＥとドップラ周波数変化率βＰより、次のように、目標物の移動を考慮したアジマス圧縮のための参照関数Ｅｒｅｆを得ることができる。
【００６２】
【数１４】
【００６３】
ここで、速度指定方式ＩＳＡＲでは、参照関数Ｅｒｅｆの式１６に対して、目標物のレンジ方向の予測速度とアジマス方向の予測速度とをｖＡ，ｖＲとして入力し、アジマス圧縮を行う。アジマス圧縮後の画像のぼやけを確認ながら、複数回処理を繰り返し、最も引き締まった（鮮明になった）画像を出力する。これにより、速度指定方式ＩＳＡＲでは、移動する目標物の鮮明な画像を得る。ここで、速度の異なるクラッタが存在していた場合であっても、指定した予測速度に基づき画像を鮮明化しているため、クラッタの影響を受けない。
【００６４】
また、ＩＳＡＲに用いる合成開口時間ＴＡ＿ｉｓａｒは、通常のＳＡＲの合成開口時間ＴＡ以下となる。また、目標物の動揺が大きいほど短い合成開口時間で高分解能を得ることができる。さらに、合成開口時間ＴＡ＿ｉｓａｒを短くすることで目標物が等速直線運動をしているとみなすことが可能となるそこで、ここでは、合成開口時間ＴＡ＿ｉｓａｒの開始時刻αｓｔａｒｔおよび合成開口時間ＴＡ＿ｉｓａｒの終了時刻αｅｎｄを任意に選択できるようにする。例えば、以下式１７のようにＳＡＲ用の合成開口時間ＴＡを１で正規化し、ＩＳＡＲに用いる合成開口時間ＴＡ＿ｉｓａｒの開始時刻αｓｔａｒｔおよび合成開口時間ＴＡ＿ｉｓａｒの終了時刻αｅｎｄを任意に選択できるようにする。合成開口時間ＴＡ＿ｉｓａｒは、例えば、ＳＡＲ用の合成開口時間ＴＡが５秒であった場合、開始時刻αｓｔａｒｔを１．５秒、終了時刻αｅｎｄを３．５秒として切り出した２秒間などである。これを、式１７ではＳＡＲ用の合成開口時間ＴＡを１で正規化し、開始時刻αｓｔａｒｔを０．３、終了時刻αｅｎｄを０．７と選択し、２秒を切り出ししている。
【００６５】
【数１５】
【００６６】
また、目標物のレンジ方向速度に応じたレンジマイグレーション補正もアジマス圧縮の都度実施することで、高分解能化をはかる。補正量Ｃｒは、以下に示す式１８から求められ、対応する時刻のレンジ方向を１ラインずらすことで、目標物の軌跡がアジマス方向に直線になるようにする。なお、補正量Ｃｒは、通常実数で得られ、その整数部が、レンジ方向へのピクセルレベルのシフト量に相当する。また、小数部については、レンジ方向への１ピクセル以下のシフト量に相当し、三次畳み込み内挿法やポリフェイズフィルタなどで補間する。
【００６７】
【数１６】
【００６８】
次に、図１１に基づき実施の形態１にかかる画像鮮明化装置１００の機能について説明する。図１１は、実施の形態１にかかる画像鮮明化装置１００の機能を示す機能ブロック図である。
【００６９】
画像鮮明化装置１００は、ＳＡＲにより観測された目標物のデータから目標物の画像を鮮明化する。ここでは、画像鮮明化装置１００は、例えば、速度指定方式ＩＳＡＲにより、ＳＡＲにより観測された目標物のデータから目標物の画像を鮮明化する。画像鮮明化装置１００は、入力部１１０、処理部１３０、記憶部１６０、表示部１７０、入力装置９８０、記憶装置９８２、表示装置９８４を備える。
【００７０】
入力部１１０は、データ入力部１１２、参照関数情報入力部１１４、付随情報入力部１２０、鮮明度判定入力部１２２を備える。
データ入力部１１２は、ＳＡＲが観測した目標物のデータについてレンジ圧縮したレンジ圧縮後データを入力装置９８０により入力する。ここで、レンジ圧縮後データとは、レンジ方向に対してパルス圧縮処理が施されたレンジ方向にのみ高分解能な画像を指す。
参照関数情報入力部１１４は、速度入力部１１６、合成開口時間情報入力部１１８を備える。速度入力部１１６は、目標物の移動する予測速度である予測移動速度を入力装置９８０により入力する。ここで、予測移動速度は、レンジ方向の予測速度ｖＲとアジマス方向の予測速度ｖＡとを有する。合成開口時間情報入力部１１８は、合成開口時間の開始時刻αｓｔａｒｔと合成開口時間の終了時刻αｅｎｄとを有する合成開口時間情報を入力装置９８０により入力する。
付随情報入力部１２０は、ＳＡＲの位置やＳＡＲの速度などのレンジ方向の予測速度ｖＲとアジマス方向の予測速度ｖＡ以外の画像に付随する画像付随情報を入力装置９８０により入力する。
鮮明度判定入力部１２２は、後述するデータ表示部１７２が表示したＩＦＦＴ後データが鮮明か否かの判定を入力装置９８０により入力する。
【００７１】
処理部１３０は、レンジマイグレーション補正部１３２、ゼロ詰め処理部１３４、ＦＦＴ処理部１３６、アジマス圧縮処理部１３８、ＩＦＦＴ処理部１４０、参照関数生成部１４２を備える。
レンジマイグレーション補正部１３２は、目標物のレンジ方向速度ｖＲに応じて補正量Ｃｒを算出し、算出された補正量Ｃｒに基づいて、データ入力部１１２が入力したレンジ圧縮後データについてレンジマイグレーション補正し補正後データを生成する。ここでは、レンジマイグレーション補正部１３２は、入力されたレンジ方向の予測速度ｖＲに応じて補正量Ｃｒを算出し、レンジマイグレーション補正を行う。
ゼロ詰め処理部１３４は、レンジマイグレーション補正部１３２が生成した補正後データに０を詰めることにより、補正後データの画素数を２のべき乗としたゼロ詰めデータを処理装置により生成する。高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を実施するためには、画素数が２のべき乗にならなければならない。そのため、ゼロ詰め処理部１３４は、例えば、以下に示す式１９のように、切り出したアジマス方向の画素数より大きい最小の２のべき乗の数である高速フーリエ変換のためのアジマス方向の画素数Ｎｆｆｔを算出し、以下に示す式２０のように、その数に足りない画素数であるゼロ詰めする画素数Ｎｚｅｒｏ＿ｐａｄだけ０（ゼロ）を詰める。
【００７２】
【数１７】
ＦＦＴ処理部１３６は、ゼロ詰め処理部１３４が生成したゼロ詰めデータをアジマスラインごとに複素高速フーリエ変換し周波数領域に変換したＦＦＴ後データを処理装置により生成する。さらに、ＦＦＴ処理部１３６は、後述する参照関数生成部１４２が生成した参照関数をＦＦＴしＦＦＴ後参照関数を処理装置により生成する。
アジマス圧縮処理部１３８は、後述する参照関数生成部１４２が生成した参照関数に基づき、データ入力部１１２が入力したレンジ圧縮後データをアジマス圧縮しアジマス圧縮後データを処理装置により生成する。ここでは、アジマス圧縮処理部１３８は、ＦＦＴ後参照関数に基づき、ＦＦＴ後データをアジマス圧縮する。アジマス圧縮処理部１３８は、例えば、切り出された画像の１アジマスラインとアジマス圧縮用の参照関数について、周波数領域で掛け合わせることで、アジマス圧縮（相関処理）を行う。これにより、時間領域におけるアジマス方向への高分解能化を図る。
ＩＦＦＴ処理部１４０は、アジマス圧縮処理部１３８がアジマス圧縮したアジマス圧縮後データを逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）し、ＩＦＦＴ後データを処理装置により生成する。ＩＦＦＴ処理部１４０は、周波数領域でアジマス圧縮処理されたデータについて、ＩＦＦＴを行うことで、ＩＳＡＲ処理画像を生成する。
参照関数生成部１４２は、ＳＡＲの移動情報と目標物の予測移動情報とに基づいたＳＡＲと目標物との距離関係情報に基づき参照関数を処理装置により生成して記憶装置９８２に記憶する。参照関数生成部１４２は、例えば、上記式１６の参照関数Ｅｒｅｆを生成する。予測移動情報とは、速度入力部１１６が入力した予測移動速度である。例えば、上記式１６はレンジドップラー再生方式を対象に生成しているが、再生方式はこれに限定するものではなく、スポットライトなど、それ以外の再生方式でも構わない。他の再生方式の場合であっても、アジマス圧縮を遡って実施することで対応できる。
【００７３】
記憶部１６０は、データ記憶部１６２を備える。
データ記憶部１６２は、アジマス圧縮処理部１３８が生成したアジマス圧縮後データをＩＦＦＴしたＩＦＦＴ後データを記憶装置９８２に記憶する。ここでは、データ記憶部１６２は、鮮明度判定入力部１２２が鮮明であると判定した場合、ＩＦＦＴ後データを記憶装置９８２に記憶する。データ記憶部１６２は、例えば、移動する目標物が鮮明化された実部と虚部からなる画像を、記憶装置９８２に記憶する。
【００７４】
表示部１７０は、データ表示部１７２を備える。
データ表示部１７２は、ＩＦＦＴ処理部１４０が生成したＩＦＦＴ後データを表示装置９８４に表示する。データ表示部１７２は、ＩＦＦＴ後データを、複素数からパワーを計算して表示する。
【００７５】
次に、図１２に基づき実施の形態１にかかる画像鮮明化装置１００の動作について説明する。図１２は、実施の形態１にかかる画像鮮明化装置１００の動作である速度指定方式ＩＳＡＲによる画像鮮明化方法を示すフローチャートである。
【００７６】
まず、データ入力ステップ（Ｓ１０１）では、データ入力部１１２は、ＳＡＲが観測した目標物のデータについてレンジ圧縮したレンジ圧縮後データを入力装置９８０により入力する。次に、レンジマイグレーション補正ステップ（Ｓ１０２）では、レンジマイグレーション補正部１３２は、目標物のレンジ方向速度ｖＲに応じて補正量Ｃｒを算出し、算出された補正量Ｃｒに基づいて、データ入力部１１２が入力したレンジ圧縮後データについてレンジマイグレーション補正し補正後データを生成する。ここで、レンジマイグレーション補正部１３２は、後述する参照関数生成ステップ（Ｓ１０６）で求めたＳＡＲと目標物との距離ｒ（ｔ）を受け取り、受け取ったｒ（ｔ）に基づいてレンジマイグレーション補正量Ｃｒを算出する。レンジマイグレーション補正部１３２は、例えば、式１８に基づき補正量Ｃｒを算出する。次に、ゼロ詰め処理ステップ（Ｓ１０３）では、ゼロ詰め処理部１３４は、レンジマイグレーション補正部１３２が生成した補正後データに０を詰めることにより、補正後データの画素数を２のべき乗としたゼロ詰めデータを処理装置により生成する。ここで、ゼロ詰め処理部１３４は、例えば、式１９、式２０に基づきゼロ詰めする画素数を算出する。次に、高速フーリエ変換処理ステップ（Ｓ１０４）では、ＦＦＴ処理部１３６は、ゼロ詰め処理部１３４が生成したゼロ詰めデータをＦＦＴしＦＦＴ後データを処理装置により生成する。
【００７７】
上記処理と一部並行して、付随情報入力ステップ（Ｓ１０５）では、付随情報入力部１２０は、ＳＡＲの位置やＳＡＲの速度などの画像に付随する画像付随情報を入力装置９８０により入力する。また、ここでは、参照関数情報入力部１１４は、目標物の移動する予測速度である予測移動速度ｖＡ，ｖＲと合成開口時間ＴＡ＿ｉｓａｒの開始時刻αｓｔａｒｔと合成開口時間ＴＡ＿ｉｓａｒの終了時刻αｅｎｄとを有する合成開口時間情報を入力装置９８０により入力する。次に、参照関数生成ステップ（Ｓ１０６）では、参照関数生成部１４２は、ＳＡＲの移動情報と目標物の予測移動情報とに基づいたＳＡＲと目標物との距離関係情報に基づき参照関数を処理装置により生成して記憶装置９８２に記憶する。参照関数生成部１４２は、例えば、上記式１６の参照関数Ｅｒｅｆを生成する。かつ、参照関数生成部１４２は、ｒ（ｔ）を（Ｓ１０２）へ出力する。次に、高速フーリエ変換処理ステップ（Ｓ１０７）では、ＦＦＴ処理部１３６は、参照関数生成部１４２が生成した参照関数をＦＦＴしＦＦＴ後参照関数を処理装置により生成する。
【００７８】
次に、アジマス圧縮処理ステップ（Ｓ１０８）では、アジマス圧縮処理部１３８は、高速フーリエ変換処理ステップ（Ｓ１０７）でＦＦＴ処理部１３６が生成したＦＦＴ後参照関数に基づき、高速フーリエ変換処理ステップ（Ｓ１０４）でＦＦＴ処理部１３６が生成したＦＦＴ後データをアジマス圧縮しアジマス圧縮後データを処理装置により生成する。次に、逆高速フーリエ変換処理ステップ（Ｓ１０９）では、ＩＦＦＴ処理部１４０は、アジマス圧縮処理部１３８がアジマス圧縮したアジマス圧縮後データを逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）し、ＩＦＦＴ後データを処理装置により生成する。次に、データ表示ステップ（Ｓ１１０）では、データ表示部１７２は、ＩＦＦＴ処理部１４０が生成したＩＦＦＴ後データを表示装置９８４に表示する。次に、鮮明度判定入力ステップ（Ｓ１１１）では、鮮明度判定入力部１２２は、データ表示部１７２が表示したＩＦＦＴ後データが鮮明か否かの判定を入力装置９８０により入力する。また、鮮明度判定入力部１２２が鮮明でないと入力した場合（Ｓ１１１でＮｏ）、参照関数情報入力部１１４は、目標物の移動する予測速度である予測移動速度ｖＡ，ｖＲと合成開口時間ＴＡ＿ｉｓａｒの開始時刻αｓｔａｒｔと合成開口時間ＴＡ＿ｉｓａｒの終了時刻αｅｎｄとを有する合成開口時間情報を入力装置９８０により入力する。そして、参照関数生成ステップ（Ｓ１０６）から、および、レンジマイグレーション補正ステップ（Ｓ１０２）からの処理を改めて行い、画像が鮮明になるまで処理を繰り返す。一方、鮮明度判定入力部１２２が鮮明であると入力した場合（Ｓ１１１でＹｅｓ）、データ記憶ステップ（Ｓ１１２）へ進む。データ記憶ステップ（Ｓ１１２）では、データ記憶部１６２は、アジマス圧縮処理部１３８が生成したアジマス圧縮後データをＩＦＦＴしたＩＦＦＴ後データを記憶装置９８２に記憶する。
【００７９】
実施の形態１によれば、画像に異なる速度クラッタが入っても目標物を鮮明に再生することができる。また、実施の形態１によれば、陸上など他に輝度の高いものが存在する中に目標物が存在する場合でも、目標物を鮮明化することができる。
【００８０】
つまり、実施の形態１によれば、目標物の輝度の強さに依存しないＩＳＡＲ処理を実現することができる。
【００８１】
実施の形態２．
次に、実施の形態２について説明する。実施の形態２では、実施の形態１での目標物の画像の鮮明化とともに、目標物の速度を測定する速度測定装置を備えた画像鮮明化装置１００について説明する。
【００８２】
まず、図１３、図１４に基づき速度指定方式ＩＳＡＲによる目標物の速度算出について説明する。
図１３は、移動する目標物が１つのみ存在する場合の速度指定方式ＩＳＡＲによる目標物の速度算出を示す図である。移動する目標物が１つのみ存在するレンジ圧縮後のデータを入力し、速度指定方式ＩＳＡＲにより処理した場合、目標物の速度を入力すると、目標物の鮮明化に成功する。ここで、目標物が鮮明化された場合に入力した目標物の速度が、正しい目標物の速度である。
図１４は、移動する目標物と、目標物と異なる速度を持ち輝度が強いクラッタとが存在する場合の速度指定方式ＩＳＡＲによる目標物の速度算出を示す図である。移動する目標物と、目標物と異なる速度を持ち輝度が強いクラッタとが存在するレンジ圧縮後のデータを入力し、速度指定方式ＩＳＡＲにより処理した場合、目標物の速度を入力すると、目標物は鮮明化され、速度の異なるクラッタはぼやける。移動する目標物が１つのみ存在する場合と同様に、目標物が鮮明化された場合に入力した目標物の速度が、正しい目標物の速度である。
【００８３】
次に、図１５に基づき実施の形態２にかかる画像鮮明化装置１００の機能について説明する。図１５は、実施の形態２にかかる画像鮮明化装置１００の機能を示す機能ブロック図である。ここでは、実施の形態１にかかる画像鮮明化装置１００の機能と異なる部分についてのみ説明する。
【００８４】
実施の形態２にかかる画像鮮明化装置１００は、実施の形態１にかかる画像鮮明化装置１００に加え、速度判定部１４４を備える。
速度判定部１４４は、鮮明度判定入力部１２２が鮮明であると入力したアジマス圧縮後データを生成するために使用した参照関数を生成する場合に、参照関数生成部１４２が使用した予測速度ｖＡ，ｖＲを目標物の速度であると処理装置により判定する。ここで、目標物の速度は、レンジ方向の速度とアジマス方向の速度とを有する。
【００８５】
つまり、図１２に示すフローチャートにおいて、鮮明度判定入力ステップ（Ｓ１１１）において、鮮明度判定入力部１２２が鮮明であると入力した場合（Ｓ１１１でＹｅｓ）、速度判定部１４４は、参照関数生成部１４２が使用した予測速度ｖＡ，ｖＲを目標物の速度であると処理装置により判定する。そして、データ記憶ステップ（Ｓ１１２）では、データ記憶部１６２は、速度判定部１４４が判定した予測速度ｖＡ，ｖＲを目標物の速度として記憶装置９８２に記憶する。
【００８６】
実施の形態２によれば、目標物の移動する速度を、目標物の画像の鮮明化と合わせて算出することができる。
【００８７】
実施の形態３．
次に、実施の形態３について説明する。実施の形態３では、目標物の画像の鮮明度を判定する画像鮮明度判定装置を備える画像鮮明化装置１００について説明する。上記実施の形態においては、鮮明度判定入力部１２２が、画像が鮮明か否かの判定を入力することにより、画像の鮮明度が判断されていた。しかし、実施の形態３では、機械的に画像の鮮明度を判定し、最も鮮明な目標物の画像と、目標物の速度とを得る。
【００８８】
まず、図１６に基づき上記実施の形態での鮮明な目標物の画像を得るための処理について説明する。図１６は、画像が鮮明か否かの判定を入力することにより、画像の鮮明度を判断する画像鮮明化装置１００の動作を示す図である。
画像が鮮明か否かの判定を入力することにより、画像の鮮明度を判断する画像鮮明化装置１００では、まず、レンジ圧縮後の画像と、レンジ方向の予測速度とアジマス方向の予測速度となどを入力する。次に、入力されたデータに基づき、速度指定方式ＩＳＡＲの処理を逆高速フーリエ変換処理ステップ（Ｓ１０９）まで行う。ここで生成された画像を表示し、目視などにより目標物の画像が鮮明であるか否かを判定し、判定を入力する。画像が鮮明でない場合、鮮明な画像が得られるまで上記の処理を繰り返す。
【００８９】
次に、図１７に基づき実施の形態３での鮮明な目標物の画像を得るための処理について説明する。図１７は、機械的に画像の鮮明度を判定する画像鮮明化装置１００の動作を示す図である。
機械的に画像の鮮明度を判定する画像鮮明化装置１００では、レンジ圧縮後の画像を入力することで、機械的に最も鮮明な目標物の画像を出力する。
したがって、ＩＳＡＲ用の合成開口時間の中で目標物が複雑に移動する場合など、鮮明な画像を得るために多くの時間がかかっていたが、実施の形態３の方法を用いることで解決することができる。
【００９０】
次に、図１８、図１９に基づき実施の形態３における画像鮮明度判定装置の画像鮮明度判定方法の概要について説明する。
図１８は、画像が鮮明にならないぼやけを生じる場合の例を示した図である。レンジ圧縮後の画像に対して、マッチングしない参照関数を入力し、アジマス圧縮処理を行うと、アジマス圧縮後の画像はぼやけを生じ鮮明な画像は得られない。つまり、目標物の予測速度が、実際の目標物の速度と異なると参照関数がマッチングしないため、鮮明な画像は得られない。この場合、アジマス圧縮後の画像の目標物の輝度を示す振幅値のピークは低くなる。
図１９は、画像が鮮明になる場合の例を示した図である。レンジ圧縮後の画像に対して、マッチングする参照関数を入力し、アジマス圧縮処理を行うと、アジマス圧縮後の画像はぼやけを生じない鮮明な画像が得られる。つまり、目標物の予測速度が、実際の目標物の速度と同等であると参照関数がマッチングし、鮮明な画像が得られる。この場合、アジマス圧縮後の画像の目標物の輝度を示す振幅値のピークは高くなる。
【００９１】
次に、図２０に基づき実施の形態３にかかる画像鮮明化装置１００の機能について説明する。図２０は、実施の形態３にかかる画像鮮明化装置１００の機能を示す機能ブロック図である。ここでは、実施の形態２にかかる画像鮮明化装置１００の機能と異なる部分についてのみ説明する。
【００９２】
実施の形態３にかかる画像鮮明化装置１００は、実施の形態２にかかる画像鮮明化装置１００に加え、鮮明度算出部１４６を備える。また、実施の形態３にかかる画像鮮明化装置１００は、鮮明度判定入力部１２２を備えていなくても構わない。
鮮明度算出部１４６は、アジマス圧縮処理部１３８が生成した複数のアジマス圧縮後データの各アジマス圧縮後データが示す画像の鮮明度を処理装置により算出する。鮮明度算出部１４６は、例えば、アジマス圧縮処理部１３８が生成したアジマス圧縮後データが示す画像の画素の輝度を表す振幅のピーク値を探し、ピーク値の高さが高いものほど画像の鮮明であると判定する。
また、速度入力部１１６は、例えば、アジマス方向の予測速度ｖＡの範囲ｖａ＿ｍａｘ，ｖａ＿ｍｉｘとレンジ方向の予測速度ｖＲの範囲ｖｒ＿ｍａｘ，ｖｒ＿ｍｉｘとアジマス圧縮回数Ｎとを設定し、以下の式２１のように入力する速度を算出し、算出した速度を入力する。
【００９３】
【数１８】
【００９４】
次に、図２１に基づき実施の形態３にかかる画像鮮明化装置１００の動作について説明する。図２１は、実施の形態３にかかる画像鮮明化装置１００の動作である速度指定方式ＩＳＡＲによる画像鮮明化を自動化する画像鮮明度判定方法を示すフローチャートである。ここでは、実施の形態２にかかる画像鮮明化装置１００の動作と異なる部分についてのみ説明する。
【００９５】
まず、Ｓ２０２からＳ２０４までと、Ｓ２０６からＳ２１１までとを処理群Ａとし、後述する速度入力ステップ（Ｓ２１０）で速度入力部１１６が入力する速度を変えながら、処理群Ａを繰り返し実行する。処理群Ａは、例えば、上記式２１に基づきＮ回繰り返す。
ここで、Ｓ２０１からＳ２０９までは、それぞれ、Ｓ１０１からＳ１０９までと同様である。
速度入力ステップ（Ｓ２１０）では、速度入力部１１６は、目標物の移動する予測速度であるレンジ方向の予測速度ｖｒとアジマス方向の予測速度ｖａを入力装置９８０により入力する。速度入力部１１６は、例えば、アジマス方向の予測速度ｖＡの範囲ｖａ＿ｍａｘ，ｖａ＿ｍｉｘとレンジ方向の予測速度ｖＲの範囲ｖｒ＿ｍａｘ，ｖｒ＿ｍｉｘとアジマス圧縮回数Ｎとを設定し、上記式２１のように入力する速度を算出し、算出した速度ｖｒ，ｖａを入力する。鮮明度算出ステップ（Ｓ２１１）では、鮮明度算出部１４６は、アジマス圧縮処理部１３８が生成した複数のアジマス圧縮後データの各アジマス圧縮後データが示す画像の鮮明度を処理装置により算出する。次に、速度判定ステップ（Ｓ２１２）では、速度判定部１４４は、鮮明度算出部１４６が算出した鮮明度が最も高いアジマス圧縮後データを生成するために使用した参照関数を生成する場合に、参照関数生成部１４２が使用した予測速度ｖＲ，ｖＡを目標物の速度であると処理装置により判定する。次に、データ記憶ステップ（Ｓ２１３）では、データ記憶部１６２は、複数回実行された処理群Ａにおいて、鮮明度算出部１４６が最も鮮明度が高いと判定したデータを記憶装置９８２に記憶する。ここで、データ記憶部１６２は、実施の形態２同様、鮮明度が高いと判定されたデータを算出する場合に入力された予測速度ｖＡ，ｖＲを目標物の速度として記憶する。
【００９６】
図２１に示す画像鮮明化装置１００の動作では、予測速度ｖＲ，ｖＡを変化させながら、最も鮮明度が高いものを探す処理を行った。次に、図２２に基づき予測速度ｖＲ，ｖＡに加え、合成開口時間ＴＡ＿ｉｓａｒについても変化させながら最も鮮明度が高いものを探す処理を行う画像鮮明化装置１００の動作について説明する。図２２は、予測速度ｖｒ，ｖａに加え、合成開口時間ＴＡ＿ｉｓａｒについても変化させながら最も鮮明度が高いものを探す処理を行う画像鮮明化装置１００の動作を示すフローチャートである。ここでは、図２１に示す画像鮮明化装置１００の動作と異なる部分についてのみ説明する。
【００９７】
まず、Ｓ２０２からＳ２０４までと、Ｓ２０６からＳ２１１までと、Ｓ２１３とを処理群Ｂとし、後述する合成開口時間情報入力ステップ（Ｓ２１３）で合成開口時間情報入力部１１８が入力する合成開口時間情報を変えながら、処理群Ｂを繰り返し実行する。処理群Ｂは、例えば、ＳＡＲの合成開口時間ＴＡをＭ分割し、Ｍ個の各合成開口時間回繰り返す。つまり、Ｍ回実行される処理群Ｂそれぞれに対して、処理群ＡはＮ回実行される。すなわち、処理群ＡはＭ×Ｎ回実行される。
ここで、Ｓ２０１からＳ２１２までは、図２１に示す画像鮮明化装置１００の動作と同様である。
合成開口時間情報入力ステップＳ２１３では、合成開口時間情報入力部１１８は、合成開口時間ＴＡ＿ｉｓａｒの開始時刻αｓｔａｒｔと合成開口時間の終了時刻αｅｎｄとを有する合成開口時間情報を入力装置９８０により入力する。合成開口時間情報入力部１１８は、例えば、ＳＡＲの合成開口時間ＴＡをＭ分割し、Ｍ個の各合成開口時間情報を入力する。
【００９８】
実施の形態３によれば、目標物の画像が鮮明であるか否かを機械的に判定することができる。したがって、ＳＡＲ用合成開口時間内の目標物の移動が複雑な場合などに、高品質なＩＳＡＲ画像を得るまでに相当の時間を要していたが、実施の形態３によれば、その時間を短縮することができ、かつ、高品質なＩＳＡＲ画像を得るための手間が軽減される。
【００９９】
実施の形態４．
次に、実施の形態４について説明する。実施の形態４では、ＳＡＲ再生された画像（アジマス圧縮後の画像）に含まれる目標物がぼやけている場合に、目標物の画像を鮮明化する画像鮮明化装置１００について説明する。
【０１００】
まず、図２３、図２４に基づきアジマス圧縮後の画像を入力された場合の孤立散乱点方式ＩＳＡＲによる画像再生について説明する。
図２３は、速度の異なる複数の目標物が存在するアジマス圧縮後の画像を入力された場合の孤立散乱点方式ＩＳＡＲによる画像再生を示した図である。この場合、図３において説明したようにアジマス圧縮後の画像から１つの目標物のみ存在する部分を切り出し、孤立散乱点方式ＩＳＡＲによる画像再生を行うことで、切り出した部分に含まれる目標物の画像を鮮明化することができる。しかし、図４において説明したようにアジマス圧縮後の画像から切り出した部分に、鮮明化したい目標物以外に、他の目標物（クラッタ）が含まれてしまうと、孤立散乱点方式ＩＳＡＲによる画像再生を行っても目標物の画像の鮮明化に失敗する。
図２４は、陸上の移動目標物が存在するアジマス圧縮後の画像を入力された場合の孤立散乱点方式ＩＳＡＲによる画像再生を示した図である。この場合、アジマス圧縮後の画像から目標物を含む部分を切り出し、孤立散乱点方式ＩＳＡＲによる画像再生を行っても、速度０の陸地からの反射の影響により目標物の画像の鮮明化に失敗する。
【０１０１】
次に、図２５、図２６に基づきアジマス圧縮後の画像を入力された場合の速度指定方式ＩＳＡＲによる画像再生について説明する。
図２５は、速度の異なる複数の目標物が存在するアジマス圧縮後の画像を入力された場合の速度指定方式ＩＳＡＲによる画像再生を示した図である。この場合、図５において説明したようにアジマス圧縮後の画像から１つの目標物のみ存在する部分を切り出し、速度指定方式ＩＳＡＲによる画像再生を行うことで、切り出した部分に含まれる目標物の画像を鮮明化することができる。また、図６において説明したようにアジマス圧縮後の画像から切り出した部分に、鮮明化したい目標物以外に、他の目標物（クラッタ）が含まれていたとしても、速度指定方式ＩＳＡＲによる画像再生を行うことで目標物の画像を鮮明化することができる。
図２６は、陸上の移動目標物が存在するアジマス圧縮後の画像を入力された場合の速度指定方式ＩＳＡＲによる画像再生を示した図である。この場合、アジマス圧縮後の画像から目標物を含む部分を切り出し、速度指定方式ＩＳＡＲによる画像再生を行うことで陸地からの反射の影響を受けずに目標物の画像を鮮明化することができる。
【０１０２】
次に、図２７に基づき実施の形態４にかかる画像鮮明化装置１００によるアジマス圧縮後の画像に含まれる目標物がぼやけている場合に、目標物の画像を鮮明化する方法について説明する。図２７は、実施の形態４にかかる画像鮮明化装置１００によるアジマス圧縮後の画像に含まれる目標物がぼやけている場合に、目標物の画像を鮮明化する方法を示す図である。
まず、入力されたアジマス圧縮後の画像から目標物を含む部分を切り出しする。この場合、目標物を含んでいればどの部分でもよく、クラッタを含んでいたとしても構わない。次に、切り出した画像のアジマス圧縮を解凍する。アジマス圧縮を解凍することにより、レンジ圧縮後のデータが生成される。レンジ圧縮後のデータに対して、速度指定方式ＩＳＡＲによる画像再生を行うことで、目標物が鮮明化される。
【０１０３】
次に、図２８に基づき実施の形態４にかかる画像鮮明化装置１００の機能について説明する。図２８は、実施の形態４にかかる画像鮮明化装置１００の機能を示す機能ブロック図である。ここでは、実施の形態３にかかる画像鮮明化装置１００の機能と異なる部分についてのみ説明する。
【０１０４】
実施の形態４にかかる画像鮮明化装置１００は、実施の形態３にかかる画像鮮明化装置１００に加え、画像切出部１４８、アジマス解凍処理部１５０を備える。
画像切出部１４８は、データ入力部１１２が入力したアジマス圧縮後の画像から目標物を含んだ部分画像を切り出す。
アジマス解凍処理部１５０は、アジマス圧縮後の画像についてアジマス圧縮を解凍する。
【０１０５】
ここで、アジマス圧縮の解凍とは、アジマス圧縮処理を逆に実施することをいう。ここでいうアジマス圧縮処理とは、入力画像に対してされたアジマス圧縮処理である。したがって、通常は、上述した目標物の移動を考慮した参照関数に基づいたアジマス圧縮処理ではなく、目標物の移動を考慮しない参照関数に基づいたアジマス圧縮処理であることが考えられる。したがって、実施の形態１に示した目標物の移動を考慮した参照関数に基づいたアジマス圧縮処理ではなく、例えば以下のようにして得られた参照関数に基づきアジマス解凍処理を行う。
【０１０６】
ＳＡＲでは、その画像化原理により、ＳＡＲはある速度で移動する。ＳＡＲ画像には、必ずＳＡＲの飛行情報、再生された画像の位置情報、および合成開口時間が付随しており、式２２に示すＳＡＲと目標物との相対距離関係を計算することができる。これより、実施の形態１に示したのと同様に式２３のようにドップラ周波数変化を計算できる。そして、ＳＡＲ画像再生時に用いたアジマス圧縮の参照関数Ｅｒｅｆを式２４のように得ることができる。
【０１０７】
【数１９】
なお、ここでは、レンジ−ドップラ再生方式を対象としているが、これに限定するわけではなく、スポットライトなど、それ以外の再生方式でもアジマス圧縮を逆に実施することで対応できる。
【０１０８】
次に、図２９、図３０に基づき、実施の形態１にて説明した式により、目標物が周波数領域での移動による影響を以下に示し、アジマス解凍することについての影響について説明する。図２９は、目標物が周波数領域でレンジ方向に移動した場合の影響を示す図である。図３０は、目標物が周波数領域でアジマス方向に移動した場合の影響を示す図である。
図２９に示すように、目標物が周波数領域でレンジ方向に移動した場合、帯域に変化は生じないが、シフトが起こる。また、図３０に示すように、目標物が周波数領域でアジマス方向に移動した場合、目標物がＳＡＲと逆方向へ移動する場合には帯域に変化が生じる。しかし、それ以外の場合には、移動しない目標物の帯域以内に収まる。
【０１０９】
周波数領域で畳み込みを行った後のＳＬＣ（シングルルックコンプレックス）から、処理を逆進する場合、移動に伴う周波数シフトや帯域伸張で失われたデータについては、再生不可能である。しかし、これは、静止体を想定した参照関数の帯域外の部分が完全に０となった場合のみであるため、一般には課題とはならない。
【０１１０】
次に、図３１に基づき実施の形態４にかかる画像鮮明化装置１００の動作について説明する。図３１は、実施の形態４にかかる画像鮮明化装置１００の動作であるＳＡＲ再生画像に対する速度指定方式ＩＳＡＲ処理を用いた画像鮮明化方法を示すフローチャートである。
【０１１１】
データ入力ステップ（Ｓ３０１）では、データ入力部１１２は、アジマス圧縮後の画像を入力する。次に、画像切出ステップ（Ｓ３０２）では、画像切出部１４８は、データ入力部１１２が入力したアジマス圧縮後の画像から目標物を含んだ部分画像を切り出す。次に、ゼロ詰め処理ステップ（Ｓ３０３）では、ゼロ詰め処理部１３４は、切出した画像に０を詰めることにより、切出した画像の画素数を２のべき乗とする。０詰めの方法については、実施の形態１に示す方法と同様で構わない。次に、高速フーリエ変換処理ステップ（Ｓ３０４）では、ＦＦＴ処理部１３６は、ゼロ詰め処理部１３４が生成したゼロ詰めデータをＦＦＴしＦＦＴ後データを処理装置により生成する。
【０１１２】
上記処理と並行して、付随情報入力ステップ（Ｓ３０５）では、付随情報入力部１２０は、ＳＡＲの位置やＳＡＲの速度などの画像に付随する画像付随情報を入力装置９８０により入力する。次に、静止目標物へのアジマス圧縮参照関数生成ステップ（Ｓ３０６）では、参照関数生成部１４２は、目標物の移動を考慮しない参照関数を処理装置により生成する。次に、高速フーリエ変換処理ステップ（Ｓ３０７）では、ＦＦＴ処理部１３６は、参照関数生成部１４２が生成した参照関数をＦＦＴしＦＦＴ後参照関数を処理装置により生成する。
【０１１３】
次に、アジマス解凍処理ステップ（Ｓ３０８）では、アジマス解凍処理部１５０は、高速フーリエ変換処理ステップ（Ｓ３０７）でＦＦＴ処理部１３６が生成したＦＦＴ後参照関数に基づき、高速フーリエ変換処理ステップ（Ｓ３０４）でＦＦＴ処理部１３６が生成したＦＦＴ後データをアジマス解凍しアジマス解凍後データを処理装置により生成する。次に、逆高速フーリエ変換処理ステップ（Ｓ３０９）では、ＩＦＦＴ処理部１４０は、アジマス解凍処理部１５０がアジマス解凍したアジマス解凍後データをＩＦＦＴし、ＩＦＦＴ後データを処理装置により生成する。そして、速度指定方式ＩＳＡＲ処理による画像鮮明化処理ステップ（Ｓ３１０）では、上記実施の形態に示す速度指定方式ＩＳＡＲ処理による画像再生を実施する。データ記憶ステップ（Ｓ３１１）では、上記実施の形態同様、データ記憶部１６２は、再生された画像および算出された速度を記憶する。
【０１１４】
実施の形態４によれば、ＳＡＲ再生画像やＩＳＡＲ再生画像などを入力データとして、速度指定方式ＩＳＡＲ処理を実施できる。したがって、通常手に入れることのできるＳＡＲ再生画像に含まれる移動しているためにぼやけている目標物や陸上に存在するためにぼやけている目標物の鮮明化をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１５】
【図１】実施の形態にかかる画像鮮明化装置１００の外観の一例を示した図である。
【図２】実施の形態における画像鮮明化装置１００のハードウェア構成の一例を示す図である。
【図３】移動する目標物が１つのみが存在する場合の孤立散乱点方式ＩＳＡＲによる目標物の鮮明化を示す図である。
【図４】移動する目標物と、目標物と異なる速度を持ち輝度が強いクラッタとが存在する場合の孤立散乱点方式ＩＳＡＲによる目標物の鮮明化を示す図である。
【図５】移動する目標物が１つのみが存在する場合の速度指定方式ＩＳＡＲによる目標物の鮮明化を示す図である。
【図６】移動する目標物と、目標物と異なる速度を持ち輝度が強いクラッタとが存在する場合の速度指定方式ＩＳＡＲによる目標物の鮮明化を示す図である。
【図７】ＳＡＲと静止体とのｔ秒後の相対関係（距離）を表した図である。
【図８】図７における静止体の自転による移動を示す図である。
【図９】ＳＡＲと移動体とのｔ秒後の相対関係（距離）を表した図である。
【図１０】図９における移動体の移動を示す図である。
【図１１】実施の形態１にかかる画像鮮明化装置１００の機能を示す機能ブロック図である。
【図１２】実施の形態１にかかる画像鮮明化装置１００の動作である速度指定方式ＩＳＡＲによる動揺目標鮮明化方法を示すフローチャートである。
【図１３】移動する目標物が１つのみが存在する場合の速度指定方式ＩＳＡＲによる目標物の速度算出を示す図である。
【図１４】移動する目標物と、目標物と異なる速度を持ち輝度が強いクラッタとが存在する場合の速度指定方式ＩＳＡＲによる目標物の速度算出を示す図である。
【図１５】実施の形態２にかかる画像鮮明化装置１００の機能を示す機能ブロック図である。
【図１６】画像が鮮明か否かの判定を入力することにより、画像の鮮明度が判断する画像鮮明化装置１００の動作を示す図である。
【図１７】機械的に画像の鮮明度を判定する画像鮮明化装置１００の動作を示す図である。
【図１８】画像が鮮明にならないぼやけを生じる場合の例を示した図である。
【図１９】画像が鮮明になる場合の例を示した図である。
【図２０】実施の形態３にかかる画像鮮明化装置１００の機能を示す機能ブロック図である。
【図２１】実施の形態３にかかる画像鮮明化装置１００の動作である速度指定方式ＩＳＡＲによる画像鮮明化の自動化方法を示すフローチャートである。
【図２２】予測速度に加え、合成開口時間についても変化させながら最も鮮明度が高いものを探す処理を行う画像鮮明化装置１００の動作を示すフローチャートである。
【図２３】速度の異なる複数の目標物が存在するアジマス圧縮後の画像を入力された場合の孤立散乱点方式ＩＳＡＲによる画像再生を示した図である。
【図２４】陸上の移動目標が存在するアジマス圧縮後の画像を入力された場合の孤立散乱点方式ＩＳＡＲによる画像再生を示した図である。
【図２５】速度の異なる複数の目標物が存在するアジマス圧縮後の画像を入力された場合の速度指定方式ＩＳＡＲによる画像再生を示した図である。
【図２６】陸上の移動目標が存在するアジマス圧縮後の画像を入力された場合の速度指定方式ＩＳＡＲによる画像再生を示した図である。
【図２７】実施の形態４にかかる画像鮮明化装置１００によるアジマス圧縮後の画像に含まれる目標物がぼやけている場合に、目標物の画像を鮮明化する方法を示す図である。
【図２８】実施の形態４にかかる画像鮮明化装置１００の機能を示す機能ブロック図である。
【図２９】目標物が周波数領域でレンジ方向に移動した場合の影響を示す図である。
【図３０】目標物が周波数領域でアジマス方向に移動した場合の影響を示す図である。
【図３１】実施の形態４にかかる画像鮮明化装置１００の動作であるＳＡＲ再生画像に対する速度指定方式ＩＳＡＲ処理を用いた動揺目標鮮明化方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１１６】
１００ 画像鮮明化装置、１１０ 入力部、１１２ データ入力部、１１４ 参照関数情報入力部、１１６ 速度入力部、１１８ 合成開口時間情報入力部、１２０ 付随情報入力部、１２２ 鮮明度判定入力部、１３０ 処理部、１３２ レンジマイグレーション補正部、１３４ ゼロ詰め処理部、１３６ ＦＦＴ処理部、１３８ アジマス圧縮処理部、１４０ ＩＦＦＴ処理部、１４２ 参照関数生成部、１４４ 速度判定部、１４６ 鮮明度算出部、１４８ 画像切出部、１５０ アジマス解凍処理部、１６０ 記憶部、１６２ データ記憶部、１７０ 表示部、１７２ データ表示部、９０１ ＣＲＴ表示装置、９０２ Ｋ／Ｂ、９０３ マウス、９０４ ＦＤＤ、９０５ ＣＤＤ、９０８ データベース、９０９ システムユニット、９１０ サーバ、９１１ ＣＰＵ、９１２ バス、９１３ ＲＯＭ、９１４ ＲＡＭ、９１５ 通信ボード、９２０ 磁気ディスク装置、９２１ ＯＳ、９２２ ウィンドウシステム、９２３ プログラム群、９２４ ファイル群、９３１ 電話器、９３２ ＦＡＸ機、９４０ インターネット、９４１ ゲートウェイ、９４２ ＬＡＮ、９８０ 入力装置、９８２ 記憶装置、９８４ 表示装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＳＡＲ（Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ａｐｅｒｔｕｒｅ Ｒａｄａｒ）により観測された目標物のデータから目標物の画像を鮮明化する画像鮮明化装置において、
ＳＡＲが観測した目標物のデータについてレンジ圧縮したレンジ圧縮後データを入力装置により入力するデータ入力部と、
ＳＡＲの移動情報と目標物の予測移動情報とに基づいたＳＡＲと目標物との距離関係情報に基づき参照関数を処理装置により生成して記憶装置に記憶する参照関数生成部と、
上記参照関数生成部が生成した参照関数に基づき、上記データ入力部が入力したレンジ圧縮後データをアジマス圧縮しアジマス圧縮後データを処理装置により生成するアジマス圧縮処理部と、
上記アジマス圧縮処理部が生成したアジマス圧縮後データを記憶装置に記憶するデータ記憶部と
を備えることを特徴とする画像鮮明化装置。
【請求項２】
上記画像鮮明化装置は、さらに、
目標物が移動する予測速度である予測移動速度を入力装置により入力する速度入力部を備え、
上記参照関数生成部は、上記速度入力部が入力した予測移動速度と上記距離関係情報とにより参照関数を生成する
ことを特徴とする請求項１記載の画像鮮明化装置。
【請求項３】
上記速度入力部は、複数の予測移動速度を入力し、
上記参照関数生成部は、上記速度入力部が入力した複数の予測移動速度の各予測移動速度と距離関係情報とにより、複数の参照関数を生成し、
上記アジマス圧縮処理部は、上記参照関数生成部が生成した複数の参照関数の各参照関数に基づき複数のアジマス圧縮後データを生成し、
上記画像鮮明化装置は、さらに、
上記アジマス圧縮処理部が生成した複数のアジマス圧縮後データの各アジマス圧縮後データが示す画像の鮮明度を処理装置により算出する鮮明度算出部を備え、
上記データ記憶部は、上記鮮明度算出部が算出した画像の鮮明度が最も高いデータを記憶装置に記憶する
ことを特徴とする請求項２記載の画像鮮明化装置。
【請求項４】
上記速度入力部は、予測移動速度として、レンジ方向の予測移動速度とアジマス方向の予測移動速度とを入力する
ことを特徴とする請求項２記載の画像鮮明化装置。
【請求項５】
上記鮮明度算出部は、上記アジマス圧縮処理部が生成したアジマス圧縮後データが示す画像の画素の輝度に基づき画像の鮮明度を処理装置により判定する
ことを特徴とする請求項３記載の画像鮮明化装置。
【請求項６】
上記画像鮮明化装置は、さらに、
合成開口時間の開始時刻と合成開口時間の終了時刻とを有する合成開口時間情報を入力装置により入力する合成開口時間情報入力部を備え、
上記参照関数生成部は、上記合成開口時間情報入力部が入力した合成開口時間情報と距離関係情報とにより参照関数を生成する
ことを特徴とする請求項１記載の画像鮮明化装置。
【請求項７】
上記合成開口時間情報入力部は、複数の合成開口時間情報を入力し、
上記参照関数生成部は、上記合成開口時間情報入力部が入力した複数の合成開口時間情報の各合成開口時間情報と距離関係情報とにより複数の参照関数を生成し、
上記アジマス圧縮処理部は、上記参照関数生成部が生成した複数の参照関数の各参照関数に基づき複数のアジマス圧縮後データを生成し、
上記画像鮮明化装置は、さらに、
上記アジマス圧縮処理部が生成した複数のアジマス圧縮後データの各アジマス圧縮後データが示す画像の鮮明度を処理装置により算出する鮮明度算出部とを備え、
上記データ記憶部は、上記鮮明度算出部が算出した画像の鮮明度が最も高いデータを記憶装置に記憶する
ことを特徴とする請求項６記載の画像鮮明化装置。
【請求項８】
上記鮮明度算出部は、上記アジマス圧縮処理部が生成したアジマス圧縮後データが示す画像の画素の輝度に基づき画像の鮮明度を処理装置により判定する
ことを特徴とする請求項７記載の画像鮮明化装置。
【請求項９】
上記データ入力部は、アジマス圧縮後の画像を入力し、
上記画像鮮明化装置は、さらに、
上記データ入力部が入力したアジマス圧縮後の画像についてアジマス圧縮を解凍するアジマス解凍処理部を備え、
上記アジマス圧縮処理部は、上記アジマス解凍処理部が解凍したデータに対して、上記参照関数生成部が生成した参照関数に基づきアジマス圧縮しアジマス圧縮後データを生成する
ことを特徴とする請求項１記載の画像鮮明化装置。
【請求項１０】
上記画像鮮明化装置は、さらに、
上記データ入力部が入力したアジマス圧縮後の画像から目標物を含んだ部分画像を切り出す画像切出部を備え、
上記アジマス解凍処理部は、上記画像切出部が切り出した部分画像についてアジマス圧縮を解凍する
ことを特徴とする請求項９記載の画像鮮明化装置。
【請求項１１】
上記アジマス解凍処理部は、目標物の予測移動情報に基づかないＳＡＲと目標物との距離関係情報に基づき生成した参照関数を使用してアジマス圧縮後の画像についてアジマス圧縮を解凍する
ことを特徴とする請求項９記載の画像鮮明化装置。
【請求項１２】
上記アジマス圧縮処理部は、ＳＡＲと目標物との距離関係情報を表す式１から得られる参照関数式２に基づきレンジ圧縮後データをアジマス圧縮する
ことを特徴とする請求項１記載の画像鮮明化装置。
【数１】
【請求項１３】
上記参照関数生成部は、上記式２に対して目標物の予測移動速度と合成開口時間情報に基づき算出される合成開口時間とを代入することにより参照関数を生成する
ことを特徴とする請求項１２記載の画像鮮明化装置。
【請求項１４】
上記画像鮮明化装置は、さらに、
目標物のレンジ方向速度に応じて補正量を算出し、算出された補正量に基づいて、上記データ入力部が入力したレンジ圧縮後データについてレンジマイグレーション補正を行うレンジマイグレーション補正部を備え、
上記アジマス圧縮処理部は、上記レンジマイグレーション補正部がレンジマイグレーション補正した補正後データをアジマス圧縮しアジマス圧縮後データを生成する
ことを特徴とする請求項１記載の画像鮮明化装置。
【請求項１５】
上記レンジマイグレーション補正部は、以下の式３に基づき補正量を算出し、算出された補正量に基づいてレンジマイグレーション補正を行う
ことを特徴とする請求項１記載の画像鮮明化装置。
【数２】
【請求項１６】
ＳＡＲ（Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ａｐｅｒｔｕｒｅ Ｒａｄａｒ）により観測された目標物の速度を測定する速度測定装置において、
ＳＡＲが観測した目標物のデータについてレンジ圧縮したレンジ圧縮後データを入力装置により入力するデータ入力部と、
複数の予測速度を入力装置により入力する速度入力部と、
上記速度入力部が入力した複数の予測速度の各予測速度と、ＳＡＲの移動情報と目標物の予測移動情報とに基づいたＳＡＲと目標物との距離関係情報とにより複数の参照関数を処理装置により生成して記憶装置に記憶する参照関数生成部と、
上記参照関数生成部が生成した複数の参照関数の各参照関数に基づき、上記データ入力部が入力したレンジ圧縮後データをアジマス圧縮し複数のアジマス圧縮後データを処理装置により生成するアジマス圧縮処理部と、
上記アジマス圧縮処理部が生成した複数のアジマス圧縮後データの各アジマス圧縮後データが示す画像の鮮明度を処理装置により算出する鮮明度算出部と、
上記鮮明度算出部が算出した鮮明度が最も高いアジマス圧縮後データを生成するために使用した参照関数を生成する場合に、上記参照関数生成部が使用した予測速度を目標物の速度であると処理装置により判定する速度判定部と
を備えることを特徴とする速度測定装置。
【請求項１７】
ＳＡＲ（Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ａｐｅｒｔｕｒｅ Ｒａｄａｒ）により観測された目標物のデータが示す目標物の画像の鮮明度を判定する画像鮮明度判定装置において、
ＳＡＲが観測した目標物のデータについてレンジ圧縮したレンジ圧縮後データを入力装置により入力するデータ入力部と、
上記データ入力部が入力した圧縮後データを処理装置によりアジマス圧縮するアジマス圧縮処理部と、
上記アジマス圧縮処理部がアジマス圧縮したアジマス圧縮後データが示す画像の画素の輝度に基づき画像の鮮明度を処理装置により算出する鮮明度算出部と
を備えることを特徴とする画像鮮明度判定装置。
【請求項１８】
上記鮮明度算出部は、アジマス圧縮後データが示す画像の画素の輝度を表す振幅のピーク値の高さが高いものほど画像の鮮明であると判定する
ことを特徴とする請求項１７記載の画像鮮明度判定装置。
【請求項１９】
ＳＡＲ（Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ａｐｅｒｔｕｒｅ Ｒａｄａｒ）により観測された目標物のデータから目標物の画像を鮮明化する画像鮮明化装置において、
ＳＡＲが観測した目標物のデータについてレンジ圧縮したレンジ圧縮後データを入力装置により入力するデータ入力部と、
上記データ入力部が入力したレンジ圧縮後データのレンジマイグレーション補正を行い補正後データを処理装置により生成するレンジマイグレーション補正部と、
上記レンジマイグレーション補正部が生成した補正後データに０を詰めることにより、補正後データの画素数を２のべき乗としたゼロ詰めデータを処理装置により生成するゼロ詰め処理部と、
画像に付随する画像付随情報を入力装置により入力する付随情報入力部と、
目標物の移動する予測速度である予測移動速度と合成開口時間の開始時刻と合成開口時間の終了時刻とを有する合成開口時間情報を入力装置により入力する参照関数情報入力部と、
上記付随情報入力部が入力した画像付随情報と、上記参照関数情報入力部が入力した予測移動速度と合成開口時間情報と、ＳＡＲと目標物との距離関係情報とに基づき参照関数を処理装置により生成する参照関数生成部と、
上記ゼロ詰め処理部が生成したゼロ詰めデータをＦＦＴ（高速フーリエ変換）しＦＦＴ後データを処理装置により生成し、さらに、上記参照関数生成部が生成した参照関数をＦＦＴしＦＦＴ後参照関数を処理装置により生成するＦＦＴ処理部と、
ＦＦＴ後参照関数に基づき、ＦＦＴ後データを処理装置によりアジマス圧縮するアジマス圧縮処理部と、
上記アジマス圧縮処理部がアジマス圧縮したアジマス圧縮後データをＩＦＦＴ（逆高速フーリエ変換）し、ＩＦＦＴ後データを処理装置により生成するＩＦＦＴ処理部と、
上記ＩＦＦＴ処理部が生成したＩＦＦＴ後データを表示装置に表示するデータ表示部と、
上記データ表示部が表示したＩＦＦＴ後データが鮮明か否かの判定を入力装置により入力する鮮明度判定入力部と、
上記鮮明度判定入力部が鮮明であると判定した場合、上記ＩＦＦＴ後データを記憶装置に記憶するデータ記憶部と
を備えることを特徴とする画像鮮明化装置。
【請求項２０】
ＳＡＲ（Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ａｐｅｒｔｕｒｅ Ｒａｄａｒ）により観測された目標物のデータから目標物の画像を鮮明化する画像鮮明化装置の画像鮮明化方法において、
ＳＡＲが観測した目標物のデータについてレンジ圧縮したレンジ圧縮後データを入力装置によりデータ入力部が入力するデータ入力ステップと、
ＳＡＲの移動情報と目標物の予測移動情報とに基づいたＳＡＲと目標物との距離関係情報に基づき参照関数を参照関数生成部が処理装置により生成して記憶装置に記憶する参照関数生成ステップと、
上記参照関数生成ステップで生成した参照関数に基づき、上記データ入力ステップで入力したレンジ圧縮後データをアジマス圧縮しアジマス圧縮後データをアジマス圧縮処理部が処理装置により生成するアジマス圧縮処理ステップと、
上記アジマス圧縮処理ステップで生成したアジマス圧縮後データをデータ記憶部が記憶装置に記憶するデータ記憶ステップと
を備えることを特徴とする画像鮮明化方法。
【請求項２１】
ＳＡＲ（Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ａｐｅｒｔｕｒｅ Ｒａｄａｒ）により観測された目標物のデータから目標物の画像を鮮明化する画像鮮明化装置の画像鮮明化プログラムにおいて、
ＳＡＲが観測した目標物のデータについてレンジ圧縮したレンジ圧縮後データを入力装置によりデータ入力部が入力するデータ入力ステップと、
ＳＡＲの移動情報と目標物の予測移動情報とに基づいたＳＡＲと目標物との距離関係情報に基づき参照関数を参照関数生成部が処理装置により生成して記憶装置に記憶する参照関数生成ステップと、
上記参照関数生成ステップで生成した参照関数に基づき、上記データ入力ステップで入力したレンジ圧縮後データをアジマス圧縮しアジマス圧縮後データをアジマス圧縮処理部が処理装置により生成するアジマス圧縮処理ステップと、
上記アジマス圧縮処理ステップで生成したアジマス圧縮後データをデータ記憶部が記憶装置に記憶するデータ記憶ステップと
をコンピュータに実行させることを特徴とする画像鮮明化プログラム。
【請求項２２】
ＳＡＲ（Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ａｐｅｒｔｕｒｅ Ｒａｄａｒ）により観測された目標物の速度を測定する速度測定装置の速度測定方法において、
ＳＡＲが観測した目標物のデータについてレンジ圧縮したレンジ圧縮後データをデータ入力部が入力装置により入力するデータ入力ステップと、
複数の予測速度を速度入力部が入力装置により入力する速度入力ステップと、
上記速度入力ステップで入力した複数の予測速度の各予測速度と、ＳＡＲの移動情報と目標物の予測移動情報とに基づいたＳＡＲと目標物との距離関係情報とに基づき複数の参照関数を参照関数生成部が処理装置により生成して記憶装置に記憶する参照関数生成ステップと、
上記参照関数生成ステップで生成した複数の参照関数の各参照関数に基づき、上記データ入力ステップで入力したレンジ圧縮後データをアジマス圧縮し複数のアジマス圧縮後データをアジマス圧縮処理部が処理装置により生成するアジマス圧縮処理ステップと、
上記アジマス圧縮処理ステップで生成した複数のアジマス圧縮後データの各アジマス圧縮後データが示す画像の鮮明度を鮮明度算出部が処理装置により算出する鮮明度算出ステップと、
上記鮮明度算出ステップで算出した鮮明度が最も高いアジマス圧縮後データを生成するために使用した参照関数を生成する場合に、距離関係情報に入力した速度を目標物の速度であると速度判定部が処理装置により判定する速度判定ステップと
を備えることを特徴とする速度測定方法。
【請求項２３】
ＳＡＲ（Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ａｐｅｒｔｕｒｅ Ｒａｄａｒ）により観測された目標物の速度を測定する速度測定装置の速度測定プログラムにおいて、
ＳＡＲが観測した目標物のデータについてレンジ圧縮したレンジ圧縮後データをデータ入力部が入力装置により入力するデータ入力ステップと、
複数の予測速度を速度入力部が入力装置により入力する速度入力ステップと、
上記速度入力ステップで入力した複数の予測速度の各予測速度と、ＳＡＲの移動情報と目標物の予測移動情報とに基づいたＳＡＲと目標物との距離関係情報とに基づき複数の参照関数を参照関数生成部が処理装置により生成して記憶装置に記憶する参照関数生成ステップと、
上記参照関数生成ステップで生成した複数の参照関数の各参照関数に基づき、上記データ入力ステップで入力したレンジ圧縮後データをアジマス圧縮し複数のアジマス圧縮後データをアジマス圧縮処理部が処理装置により生成するアジマス圧縮処理ステップと、
上記アジマス圧縮処理ステップで生成した複数のアジマス圧縮後データの各アジマス圧縮後データが示す画像の鮮明度を鮮明度算出部が処理装置により算出する鮮明度算出ステップと、
上記鮮明度算出ステップで算出した鮮明度が最も高いアジマス圧縮後データを生成するために使用した参照関数を生成する場合に、距離関係情報に入力した速度を目標物の速度であると速度判定部が処理装置により判定する速度判定ステップと
をコンピュータに実行させることを特徴とする速度測定プログラム。
【請求項２４】
ＳＡＲ（Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ａｐｅｒｔｕｒｅ Ｒａｄａｒ）により観測された目標物のデータが示す目標物の画像の鮮明度を判定する画像鮮明度判定装置の画像鮮明度判定方法において、
ＳＡＲが観測した目標物のデータについてレンジ圧縮したレンジ圧縮後データをデータ入力部が入力装置により入力するデータ入力ステップと、
上記データ入力ステップで入力した圧縮後データをアジマス圧縮処理部が処理装置によりアジマス圧縮するアジマス圧縮処理ステップと、
上記アジマス圧縮処理ステップでアジマス圧縮したアジマス圧縮後データが示す画像の画素の輝度に基づき画像の鮮明度を鮮明度算出部が処理装置により算出する鮮明度算出ステップと
を備えることを特徴とする画像鮮明度判定方法。
【請求項２５】
ＳＡＲ（Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ａｐｅｒｔｕｒｅ Ｒａｄａｒ）により観測された目標物のデータが示す目標物の画像の鮮明度を判定する画像鮮明度判定装置の画像鮮明度判定プログラムにおいて、
ＳＡＲが観測した目標物のデータについてレンジ圧縮したレンジ圧縮後データをデータ入力部が入力装置により入力するデータ入力ステップと、
上記データ入力ステップで入力した圧縮後データをアジマス圧縮処理部が処理装置によりアジマス圧縮するアジマス圧縮処理ステップと、
上記アジマス圧縮処理ステップでアジマス圧縮したアジマス圧縮後データが示す画像の画素の輝度に基づき画像の鮮明度を鮮明度算出部が処理装置により算出する鮮明度算出ステップと
をコンピュータに実行させることを特徴とする画像鮮明度判定プログラム。
【請求項１】
ＳＡＲ（Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ａｐｅｒｔｕｒｅ Ｒａｄａｒ）により観測された目標物のデータから目標物の画像を鮮明化する画像鮮明化装置において、
ＳＡＲが観測した目標物のデータについてレンジ圧縮したレンジ圧縮後データを入力装置により入力するデータ入力部と、
ＳＡＲの移動情報と目標物の予測移動情報とに基づいたＳＡＲと目標物との距離関係情報に基づき参照関数を処理装置により生成して記憶装置に記憶する参照関数生成部と、
上記参照関数生成部が生成した参照関数に基づき、上記データ入力部が入力したレンジ圧縮後データをアジマス圧縮しアジマス圧縮後データを処理装置により生成するアジマス圧縮処理部と、
上記アジマス圧縮処理部が生成したアジマス圧縮後データを記憶装置に記憶するデータ記憶部と
を備えることを特徴とする画像鮮明化装置。
【請求項２】
上記画像鮮明化装置は、さらに、
目標物が移動する予測速度である予測移動速度を入力装置により入力する速度入力部を備え、
上記参照関数生成部は、上記速度入力部が入力した予測移動速度と上記距離関係情報とにより参照関数を生成する
ことを特徴とする請求項１記載の画像鮮明化装置。
【請求項３】
上記速度入力部は、複数の予測移動速度を入力し、
上記参照関数生成部は、上記速度入力部が入力した複数の予測移動速度の各予測移動速度と距離関係情報とにより、複数の参照関数を生成し、
上記アジマス圧縮処理部は、上記参照関数生成部が生成した複数の参照関数の各参照関数に基づき複数のアジマス圧縮後データを生成し、
上記画像鮮明化装置は、さらに、
上記アジマス圧縮処理部が生成した複数のアジマス圧縮後データの各アジマス圧縮後データが示す画像の鮮明度を処理装置により算出する鮮明度算出部を備え、
上記データ記憶部は、上記鮮明度算出部が算出した画像の鮮明度が最も高いデータを記憶装置に記憶する
ことを特徴とする請求項２記載の画像鮮明化装置。
【請求項４】
上記速度入力部は、予測移動速度として、レンジ方向の予測移動速度とアジマス方向の予測移動速度とを入力する
ことを特徴とする請求項２記載の画像鮮明化装置。
【請求項５】
上記鮮明度算出部は、上記アジマス圧縮処理部が生成したアジマス圧縮後データが示す画像の画素の輝度に基づき画像の鮮明度を処理装置により判定する
ことを特徴とする請求項３記載の画像鮮明化装置。
【請求項６】
上記画像鮮明化装置は、さらに、
合成開口時間の開始時刻と合成開口時間の終了時刻とを有する合成開口時間情報を入力装置により入力する合成開口時間情報入力部を備え、
上記参照関数生成部は、上記合成開口時間情報入力部が入力した合成開口時間情報と距離関係情報とにより参照関数を生成する
ことを特徴とする請求項１記載の画像鮮明化装置。
【請求項７】
上記合成開口時間情報入力部は、複数の合成開口時間情報を入力し、
上記参照関数生成部は、上記合成開口時間情報入力部が入力した複数の合成開口時間情報の各合成開口時間情報と距離関係情報とにより複数の参照関数を生成し、
上記アジマス圧縮処理部は、上記参照関数生成部が生成した複数の参照関数の各参照関数に基づき複数のアジマス圧縮後データを生成し、
上記画像鮮明化装置は、さらに、
上記アジマス圧縮処理部が生成した複数のアジマス圧縮後データの各アジマス圧縮後データが示す画像の鮮明度を処理装置により算出する鮮明度算出部とを備え、
上記データ記憶部は、上記鮮明度算出部が算出した画像の鮮明度が最も高いデータを記憶装置に記憶する
ことを特徴とする請求項６記載の画像鮮明化装置。
【請求項８】
上記鮮明度算出部は、上記アジマス圧縮処理部が生成したアジマス圧縮後データが示す画像の画素の輝度に基づき画像の鮮明度を処理装置により判定する
ことを特徴とする請求項７記載の画像鮮明化装置。
【請求項９】
上記データ入力部は、アジマス圧縮後の画像を入力し、
上記画像鮮明化装置は、さらに、
上記データ入力部が入力したアジマス圧縮後の画像についてアジマス圧縮を解凍するアジマス解凍処理部を備え、
上記アジマス圧縮処理部は、上記アジマス解凍処理部が解凍したデータに対して、上記参照関数生成部が生成した参照関数に基づきアジマス圧縮しアジマス圧縮後データを生成する
ことを特徴とする請求項１記載の画像鮮明化装置。
【請求項１０】
上記画像鮮明化装置は、さらに、
上記データ入力部が入力したアジマス圧縮後の画像から目標物を含んだ部分画像を切り出す画像切出部を備え、
上記アジマス解凍処理部は、上記画像切出部が切り出した部分画像についてアジマス圧縮を解凍する
ことを特徴とする請求項９記載の画像鮮明化装置。
【請求項１１】
上記アジマス解凍処理部は、目標物の予測移動情報に基づかないＳＡＲと目標物との距離関係情報に基づき生成した参照関数を使用してアジマス圧縮後の画像についてアジマス圧縮を解凍する
ことを特徴とする請求項９記載の画像鮮明化装置。
【請求項１２】
上記アジマス圧縮処理部は、ＳＡＲと目標物との距離関係情報を表す式１から得られる参照関数式２に基づきレンジ圧縮後データをアジマス圧縮する
ことを特徴とする請求項１記載の画像鮮明化装置。
【数１】
【請求項１３】
上記参照関数生成部は、上記式２に対して目標物の予測移動速度と合成開口時間情報に基づき算出される合成開口時間とを代入することにより参照関数を生成する
ことを特徴とする請求項１２記載の画像鮮明化装置。
【請求項１４】
上記画像鮮明化装置は、さらに、
目標物のレンジ方向速度に応じて補正量を算出し、算出された補正量に基づいて、上記データ入力部が入力したレンジ圧縮後データについてレンジマイグレーション補正を行うレンジマイグレーション補正部を備え、
上記アジマス圧縮処理部は、上記レンジマイグレーション補正部がレンジマイグレーション補正した補正後データをアジマス圧縮しアジマス圧縮後データを生成する
ことを特徴とする請求項１記載の画像鮮明化装置。
【請求項１５】
上記レンジマイグレーション補正部は、以下の式３に基づき補正量を算出し、算出された補正量に基づいてレンジマイグレーション補正を行う
ことを特徴とする請求項１記載の画像鮮明化装置。
【数２】
【請求項１６】
ＳＡＲ（Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ａｐｅｒｔｕｒｅ Ｒａｄａｒ）により観測された目標物の速度を測定する速度測定装置において、
ＳＡＲが観測した目標物のデータについてレンジ圧縮したレンジ圧縮後データを入力装置により入力するデータ入力部と、
複数の予測速度を入力装置により入力する速度入力部と、
上記速度入力部が入力した複数の予測速度の各予測速度と、ＳＡＲの移動情報と目標物の予測移動情報とに基づいたＳＡＲと目標物との距離関係情報とにより複数の参照関数を処理装置により生成して記憶装置に記憶する参照関数生成部と、
上記参照関数生成部が生成した複数の参照関数の各参照関数に基づき、上記データ入力部が入力したレンジ圧縮後データをアジマス圧縮し複数のアジマス圧縮後データを処理装置により生成するアジマス圧縮処理部と、
上記アジマス圧縮処理部が生成した複数のアジマス圧縮後データの各アジマス圧縮後データが示す画像の鮮明度を処理装置により算出する鮮明度算出部と、
上記鮮明度算出部が算出した鮮明度が最も高いアジマス圧縮後データを生成するために使用した参照関数を生成する場合に、上記参照関数生成部が使用した予測速度を目標物の速度であると処理装置により判定する速度判定部と
を備えることを特徴とする速度測定装置。
【請求項１７】
ＳＡＲ（Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ａｐｅｒｔｕｒｅ Ｒａｄａｒ）により観測された目標物のデータが示す目標物の画像の鮮明度を判定する画像鮮明度判定装置において、
ＳＡＲが観測した目標物のデータについてレンジ圧縮したレンジ圧縮後データを入力装置により入力するデータ入力部と、
上記データ入力部が入力した圧縮後データを処理装置によりアジマス圧縮するアジマス圧縮処理部と、
上記アジマス圧縮処理部がアジマス圧縮したアジマス圧縮後データが示す画像の画素の輝度に基づき画像の鮮明度を処理装置により算出する鮮明度算出部と
を備えることを特徴とする画像鮮明度判定装置。
【請求項１８】
上記鮮明度算出部は、アジマス圧縮後データが示す画像の画素の輝度を表す振幅のピーク値の高さが高いものほど画像の鮮明であると判定する
ことを特徴とする請求項１７記載の画像鮮明度判定装置。
【請求項１９】
ＳＡＲ（Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ａｐｅｒｔｕｒｅ Ｒａｄａｒ）により観測された目標物のデータから目標物の画像を鮮明化する画像鮮明化装置において、
ＳＡＲが観測した目標物のデータについてレンジ圧縮したレンジ圧縮後データを入力装置により入力するデータ入力部と、
上記データ入力部が入力したレンジ圧縮後データのレンジマイグレーション補正を行い補正後データを処理装置により生成するレンジマイグレーション補正部と、
上記レンジマイグレーション補正部が生成した補正後データに０を詰めることにより、補正後データの画素数を２のべき乗としたゼロ詰めデータを処理装置により生成するゼロ詰め処理部と、
画像に付随する画像付随情報を入力装置により入力する付随情報入力部と、
目標物の移動する予測速度である予測移動速度と合成開口時間の開始時刻と合成開口時間の終了時刻とを有する合成開口時間情報を入力装置により入力する参照関数情報入力部と、
上記付随情報入力部が入力した画像付随情報と、上記参照関数情報入力部が入力した予測移動速度と合成開口時間情報と、ＳＡＲと目標物との距離関係情報とに基づき参照関数を処理装置により生成する参照関数生成部と、
上記ゼロ詰め処理部が生成したゼロ詰めデータをＦＦＴ（高速フーリエ変換）しＦＦＴ後データを処理装置により生成し、さらに、上記参照関数生成部が生成した参照関数をＦＦＴしＦＦＴ後参照関数を処理装置により生成するＦＦＴ処理部と、
ＦＦＴ後参照関数に基づき、ＦＦＴ後データを処理装置によりアジマス圧縮するアジマス圧縮処理部と、
上記アジマス圧縮処理部がアジマス圧縮したアジマス圧縮後データをＩＦＦＴ（逆高速フーリエ変換）し、ＩＦＦＴ後データを処理装置により生成するＩＦＦＴ処理部と、
上記ＩＦＦＴ処理部が生成したＩＦＦＴ後データを表示装置に表示するデータ表示部と、
上記データ表示部が表示したＩＦＦＴ後データが鮮明か否かの判定を入力装置により入力する鮮明度判定入力部と、
上記鮮明度判定入力部が鮮明であると判定した場合、上記ＩＦＦＴ後データを記憶装置に記憶するデータ記憶部と
を備えることを特徴とする画像鮮明化装置。
【請求項２０】
ＳＡＲ（Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ａｐｅｒｔｕｒｅ Ｒａｄａｒ）により観測された目標物のデータから目標物の画像を鮮明化する画像鮮明化装置の画像鮮明化方法において、
ＳＡＲが観測した目標物のデータについてレンジ圧縮したレンジ圧縮後データを入力装置によりデータ入力部が入力するデータ入力ステップと、
ＳＡＲの移動情報と目標物の予測移動情報とに基づいたＳＡＲと目標物との距離関係情報に基づき参照関数を参照関数生成部が処理装置により生成して記憶装置に記憶する参照関数生成ステップと、
上記参照関数生成ステップで生成した参照関数に基づき、上記データ入力ステップで入力したレンジ圧縮後データをアジマス圧縮しアジマス圧縮後データをアジマス圧縮処理部が処理装置により生成するアジマス圧縮処理ステップと、
上記アジマス圧縮処理ステップで生成したアジマス圧縮後データをデータ記憶部が記憶装置に記憶するデータ記憶ステップと
を備えることを特徴とする画像鮮明化方法。
【請求項２１】
ＳＡＲ（Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ａｐｅｒｔｕｒｅ Ｒａｄａｒ）により観測された目標物のデータから目標物の画像を鮮明化する画像鮮明化装置の画像鮮明化プログラムにおいて、
ＳＡＲが観測した目標物のデータについてレンジ圧縮したレンジ圧縮後データを入力装置によりデータ入力部が入力するデータ入力ステップと、
ＳＡＲの移動情報と目標物の予測移動情報とに基づいたＳＡＲと目標物との距離関係情報に基づき参照関数を参照関数生成部が処理装置により生成して記憶装置に記憶する参照関数生成ステップと、
上記参照関数生成ステップで生成した参照関数に基づき、上記データ入力ステップで入力したレンジ圧縮後データをアジマス圧縮しアジマス圧縮後データをアジマス圧縮処理部が処理装置により生成するアジマス圧縮処理ステップと、
上記アジマス圧縮処理ステップで生成したアジマス圧縮後データをデータ記憶部が記憶装置に記憶するデータ記憶ステップと
をコンピュータに実行させることを特徴とする画像鮮明化プログラム。
【請求項２２】
ＳＡＲ（Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ａｐｅｒｔｕｒｅ Ｒａｄａｒ）により観測された目標物の速度を測定する速度測定装置の速度測定方法において、
ＳＡＲが観測した目標物のデータについてレンジ圧縮したレンジ圧縮後データをデータ入力部が入力装置により入力するデータ入力ステップと、
複数の予測速度を速度入力部が入力装置により入力する速度入力ステップと、
上記速度入力ステップで入力した複数の予測速度の各予測速度と、ＳＡＲの移動情報と目標物の予測移動情報とに基づいたＳＡＲと目標物との距離関係情報とに基づき複数の参照関数を参照関数生成部が処理装置により生成して記憶装置に記憶する参照関数生成ステップと、
上記参照関数生成ステップで生成した複数の参照関数の各参照関数に基づき、上記データ入力ステップで入力したレンジ圧縮後データをアジマス圧縮し複数のアジマス圧縮後データをアジマス圧縮処理部が処理装置により生成するアジマス圧縮処理ステップと、
上記アジマス圧縮処理ステップで生成した複数のアジマス圧縮後データの各アジマス圧縮後データが示す画像の鮮明度を鮮明度算出部が処理装置により算出する鮮明度算出ステップと、
上記鮮明度算出ステップで算出した鮮明度が最も高いアジマス圧縮後データを生成するために使用した参照関数を生成する場合に、距離関係情報に入力した速度を目標物の速度であると速度判定部が処理装置により判定する速度判定ステップと
を備えることを特徴とする速度測定方法。
【請求項２３】
ＳＡＲ（Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ａｐｅｒｔｕｒｅ Ｒａｄａｒ）により観測された目標物の速度を測定する速度測定装置の速度測定プログラムにおいて、
ＳＡＲが観測した目標物のデータについてレンジ圧縮したレンジ圧縮後データをデータ入力部が入力装置により入力するデータ入力ステップと、
複数の予測速度を速度入力部が入力装置により入力する速度入力ステップと、
上記速度入力ステップで入力した複数の予測速度の各予測速度と、ＳＡＲの移動情報と目標物の予測移動情報とに基づいたＳＡＲと目標物との距離関係情報とに基づき複数の参照関数を参照関数生成部が処理装置により生成して記憶装置に記憶する参照関数生成ステップと、
上記参照関数生成ステップで生成した複数の参照関数の各参照関数に基づき、上記データ入力ステップで入力したレンジ圧縮後データをアジマス圧縮し複数のアジマス圧縮後データをアジマス圧縮処理部が処理装置により生成するアジマス圧縮処理ステップと、
上記アジマス圧縮処理ステップで生成した複数のアジマス圧縮後データの各アジマス圧縮後データが示す画像の鮮明度を鮮明度算出部が処理装置により算出する鮮明度算出ステップと、
上記鮮明度算出ステップで算出した鮮明度が最も高いアジマス圧縮後データを生成するために使用した参照関数を生成する場合に、距離関係情報に入力した速度を目標物の速度であると速度判定部が処理装置により判定する速度判定ステップと
をコンピュータに実行させることを特徴とする速度測定プログラム。
【請求項２４】
ＳＡＲ（Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ａｐｅｒｔｕｒｅ Ｒａｄａｒ）により観測された目標物のデータが示す目標物の画像の鮮明度を判定する画像鮮明度判定装置の画像鮮明度判定方法において、
ＳＡＲが観測した目標物のデータについてレンジ圧縮したレンジ圧縮後データをデータ入力部が入力装置により入力するデータ入力ステップと、
上記データ入力ステップで入力した圧縮後データをアジマス圧縮処理部が処理装置によりアジマス圧縮するアジマス圧縮処理ステップと、
上記アジマス圧縮処理ステップでアジマス圧縮したアジマス圧縮後データが示す画像の画素の輝度に基づき画像の鮮明度を鮮明度算出部が処理装置により算出する鮮明度算出ステップと
を備えることを特徴とする画像鮮明度判定方法。
【請求項２５】
ＳＡＲ（Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ａｐｅｒｔｕｒｅ Ｒａｄａｒ）により観測された目標物のデータが示す目標物の画像の鮮明度を判定する画像鮮明度判定装置の画像鮮明度判定プログラムにおいて、
ＳＡＲが観測した目標物のデータについてレンジ圧縮したレンジ圧縮後データをデータ入力部が入力装置により入力するデータ入力ステップと、
上記データ入力ステップで入力した圧縮後データをアジマス圧縮処理部が処理装置によりアジマス圧縮するアジマス圧縮処理ステップと、
上記アジマス圧縮処理ステップでアジマス圧縮したアジマス圧縮後データが示す画像の画素の輝度に基づき画像の鮮明度を鮮明度算出部が処理装置により算出する鮮明度算出ステップと
をコンピュータに実行させることを特徴とする画像鮮明度判定プログラム。
【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１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【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１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【公開番号】特開２００７−１１４０９３（Ｐ２００７−１１４０９３Ａ）
【公開日】平成１９年５月１０日（２００７．５．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３０７０１３（Ｐ２００５−３０７０１３）
【出願日】平成１７年１０月２１日（２００５．１０．２１）
【出願人】（５９１１０２０９５）三菱スペース・ソフトウエア株式会社 (148)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年５月１０日（２００７．５．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１０月２１日（２００５．１０．２１）
【出願人】（５９１１０２０９５）三菱スペース・ソフトウエア株式会社 (148)
【Ｆターム（参考）】
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