目標検出装置
【課題】レーダセンサを用いて受信信号から目標を検出する目標検出装置において、ＳＮ比が低い条件で目標を検出するため、動的計画法を用いて目標信号の積分路を探索する際の積分路の重複と、それによる誤警報発生の防止または抑制、及び動的計画法を用いて目標信号の積分路を探索する際の積分路探索処理の効率化を目的とする。
【解決手段】レーダセンサを用いて受信した信号に対する信号処理結果であるビデオ信号の各検出セルの状態推定を行うセル状態推定部を設け、セル状態推定部による状態推定結果および動的計画法における積分路探索時の評価値であるｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅの分布状況に基づいて次スキャンにおける探索条件を設定する探索条件設定部を設ける。
【解決手段】レーダセンサを用いて受信した信号に対する信号処理結果であるビデオ信号の各検出セルの状態推定を行うセル状態推定部を設け、セル状態推定部による状態推定結果および動的計画法における積分路探索時の評価値であるｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅの分布状況に基づいて次スキャンにおける探索条件を設定する探索条件設定部を設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、レーダセンサを用いて受信した信号から目標を検出する目標検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
目標検出装置において、ＳＮ比の低い条件の下で目標を早期に検出するため、動的計画法を用いてスキャン間で目標信号の積分路の探索を繰り返し、各検出セルに対する評価値ｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅを更新することで目標信号を積分するものがある。このような処理の概要を、図７に示す。
【０００３】
また、図８は従来技術の一例による目標検出装置を示す構成図であり、レーダセンサによる１スキャン分のスキャン結果を処理する信号処理部１から入力された現スキャンに対する信号処理後のビデオ信号をスキャンメモリ１０１が読み込み記憶する。受信電力評価部１０２は、このスキャンメモリ１０１に記録されたビデオ信号を入力し、ビデオ信号内の検出セル毎に受信電力に対する尤度比を算出する。積分路探索部１０３は、検出セル毎の受信電力に対する尤度比と、積分処理メモリ１０５より１スキャン分前までのｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅ更新結果である信号積分処理結果を入力し、ビデオ信号内の１つの検出セルを注目セルに定める。
積分路抽出部１０４は、積分路探索部１０３から注目セルに対応する探索領域の積分路探索情報を入力し、探索領域から積分路探索評価値が最大となるセルを注目セルに対応する推移元として採用し、かかる積分路探索評価値の最大値と注目セルの尤度比の和を注目セルに対する信号積分処理結果とし、積分処理メモリ１０５に出力する。
【０００４】
積分処理メモリ１０５は、積分路抽出部１０４から注目セルに対する信号積分処理結果を入力し、自身の注目セル位置に対応する位置の信号積分処理結果を更新する。閾値処理に必要なスキャン数に対する信号積分処理が行われている場合には、自身の内容のうち信号積分処理結果を閾値処理部３に出力する。
閾値処理部３は、閾値処理に必要なスキャン数に対する信号積分処理が行われた後、積分処理メモリ１０５より積分処理結果を入力し、各セルのｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅに対する閾値判定処理を実施し、ｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅが閾値を超えたセルについて、目標を検出したものと判定する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】J. Arnold and S. Shaw: “Efficient Target Tracking Using Dynamic Programming,” IEEE Trans. On Aerospace and Electronic Systems Vol.29, No.1 Jan. 1993．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
動的計画法を用いて目標信号の積分路の探索を行う場合、従来技術の構成そのままではｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅが周囲より高い検出セルに積分路の複数の探索結果が重複する。
このような積分路の重複は、更に探索処理を繰り返すことで新たな積分路の重複を引き起こし、誤警報発生の原因となるという課題が存在する。
【０００７】
また、従来技術では目標の移動量を経験的に考慮したうえで、積分路を探索する際の探索領域を固定値で設定する。このため、１スキャンの目標移動量が大きい状況を想定する場合には、探索領域も大きく設定する必要があるため、積分路の探索対象となる検出セルの数が多くなる。かかる検出セルを全探索することは不可能ではないが、計算機負荷および積分損失が大きいという課題が存在する。
また、移動量が想定よりも小さい目標に対しては、探索領域の大きさの設定が過大であり、積分路探索処理が非効率的であるという課題が存在する。
【０００８】
この発明は、たとえば上記のような課題を解決するためになされたものであり、積分路の重複を回避または低減することによる誤警報の抑制、積分路探索処理における計算機負荷の低減、目標の移動量に応じた適応的な積分路探索処理の実現を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係る目標検出装置においては、信号処理部、スキャンメモリ、受信電力評価部、積分路探索部、積分路抽出部、セル状態量推定部、積分処理メモリ、探索条件設定部および閾値処理部を備え、
スキャンメモリは、1スキャン分ずつのビデオ信号のスキャン結果を信号処理部から読み取り記憶し、
受信電力評価部は、スキャンメモリのビデオ信号から、検出セル毎に受信電力に対する尤度比を算出し、
積分路探索部は、受信電力評価部の尤度比から、ビデオ信号内の検出セルを注目セルと定め、探索条件設定部の積分路探索時使用条件から探索領域を設定し、探索領域内のセル毎に、各セルから注目セルへの状態の遷移確率を算出し、積分処理メモリより入力した各セルについて１スキャン分前までのｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅと、各セルに対応する注目セルへの遷移確率の和を積分路探索評価値として算出し、
積分路抽出部は、積分路探索評価値から注目セルに対応する推移元セルを定め、積分路探索評価値を基に注目セルに対する信号積分処理結果を算出し、注目セルの位置と、注目セルへの推移元セル位置と共に出力し、
セル状態量推定部は、積分路抽出部の注目セル位置と、推移元セル位置から推移元セルの１スキャン分前までのセル位置に対応する現スキャンの状態量を予測し、この予測した状態量と、注目セル位置に基づき、現スキャンの注目セル位置に対する状態量を推定し、この状態量推定結果に基づき、現スキャンに対応する次スキャンにおけるセル位置を求め、
積分処理メモリは、積分路抽出部から注目セルに対する信号積分処理結果を入力し、記憶する対応の信号積分処理結果を更新すると共に、セル状態量推定部よりの現スキャンにおける推定位置に対応する次スキャンのセル位置への対応関係を入力・記憶し、自身の記憶内容を探索条件設定部に出力し、また、信号積分処理結果を閾値処理部に出力し、
探索条件設定部は、積分処理メモリより入力された現スキャンの信号積分処理結果および現スキャンの推定位置から次スキャンにおけるセル位置への対応関係に基づき、次スキャンの積分路探索時に使用する条件を定義し、積分路探索部に出力し、
閾値処理部は、積分処理メモリより積分処理結果を入力し、各セルのｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅに対する閾値判定処理を実施し、ｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅが閾値を超えたセルを目標と判定する構成である。
【発明の効果】
【００１０】
この発明にかかる目標検出装置によれば、ＳＮ比が低い条件の下で目標信号を早期に検出することが可能となる。
特に、検出セルに対する状態推定の結果と、ｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅの分布状況を用いて積分路の探索領域および探索条件を設定することにより、積分路の重複を回避または低減し、目標信号の積分路の重複による誤警報の発生を抑制することが可能となる。
また、移動量の大きい目標を想定する場合には、目標信号の積分経路探索処理における計算機負荷を低減することが可能となる。
さらに、目標の移動量を考慮した適応的な積分路探索領域を行うことで、多様な運動に対応した目標の検出が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の実施の形態１における目標検出装置を示す構成図である。
【図２】実施の形態１の処理を示すフローチャート図である。
【図３】この発明の実施の形態２における目標検出装置を示す構成図である。
【図４】実施の形態２の処理を示すフローチャート図である。
【図５】この発明の実施の形態３における目標検出装置を示す構成図である。
【図６】実施の形態３の処理を示すフローチャート図である。
【図７】従来技術における目標検出処理概要についての説明図である。
【図８】従来技術の一例による目標検出装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施の形態１．
実施の形態１を、図１〜２を用いて説明する。図１は、実施の形態１による目標検出装置の構成を示している。目標検出装置は、信号処理部１、積分処理部２０、閾値処理部３を備えて構成される。
さらに、積分処理部２０は、内部にスキャンメモリ２０１、受信電力評価部２０２、積分路探索部２０３、積分路抽出部２０４、セル状態量推定部２０５、積分処理メモリ２０６、探索条件設定部２０７を備える。
なお、この実施の形態は積分路探索の方法に特徴を有するので、センサを含む受信処理、および信号処理部１における処理の詳細に関する説明は省略する。
【００１３】
図１において、レーダセンサによる１スキャン分のスキャン結果は、信号処理部１における処理を経て信号積分部２０に入力される。
信号積分部２０は、信号処理部１から入力された現スキャンに対する信号処理後のビデオ信号を、スキャンメモリ２０１に読み込み記憶する。
【００１４】
受信電力評価部２０２は、スキャンメモリ２０１に記録されたビデオ信号を入力し、ビデオ信号内の検出セル毎に受信電力に対する尤度比を算出する。そして、算出した検出セル毎の受信電力に対する尤度比を積分路探索部２０３に出力する。
【００１５】
積分路探索部２０３は、受信電力評価部２０２で算出された検出セル毎の受信電力に対する尤度比を入力し、ビデオ信号内の１つの検出セルを注目セルに定める。
また、積分処理メモリ２０６より探索条件設定部２０７を介して１スキャン分前までのｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅ更新結果である信号積分処理結果を入力し、さらに、探索条件設定部２０７より探索処理の対象とする１スキャン分前までの信号積分処理結果内の領域（以下、「探索領域」と呼ぶ）の定義などの、積分路探索時に使用する条件を入力する。
またさらに、積分路探索部２０３は、探索条件設定部２０７からの入力によって設定された探索領域内のセル毎に、かかるセルから注目セルへの状態の遷移確率を算出し、この算出した遷移確率に基づき、探索領域内の各セルについて１スキャン分前までのｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅと、かかるセルに対応する注目セルへの遷移確率の和を算出する。
そして、かかる探索領域内の各セル毎の１スキャン分前までのｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅと、かかるセルに対応する注目セルへの遷移確率の和の算出結果を、積分路探索評価値として積分路抽出部２０４に出力する。
【００１６】
積分路抽出部２０４は、積分路探索部２０３から注目セルに対応する探索領域の積分路探索情報を入力し、探索領域から積分路探索評価値が最大となるセルを注目セルに対応する推移元として採用し、かかる積分路探索評価値の最大値と注目セルの尤度比の和を注目セルに対する信号積分処理結果とし、注目セルの位置と、注目セルへの推移元として採用された探索領域内のセル位置を、セル状態量推定部２０５に出力する。
【００１７】
セル状態量推定部２０５は、積分路抽出部２０４から注目セルの位置と、注目セルへの推移元として採用された探索領域内のセル位置を入力し、推移元として採用された１スキャン分前までのセル位置に対応する現スキャンにおけるセル位置および速度等の状態量を予測する。この予測した現スキャンにおけるセル位置および速度等の状態量と、注目セル位置に基づき、現スキャンの注目セル位置に対する位置および速度等の状態量を推定する。
そして、かかる状態量の推定結果に基づき、現スキャンにおける推定位置、速度等に対応する次スキャンにおけるセル位置、速度等を求め、求めた現スキャンにおける推定位置、速度等から次スキャンにおけるセル位置、速度等への対応関係を、積分処理メモリ２０６に出力する。
【００１８】
積分処理メモリ２０６は、積分路抽出部２０４から注目セルに対する信号積分処理結果を入力し、自身の記憶する注目セル位置に対応する位置の信号積分処理結果を更新する。
また、セル状態量推定部２０５より現スキャンにおける推定位置、速度等に対応する次スキャンにおけるセル位置、速度等への対応関係を入力し、そして、これらの入力と現スキャンの注目セル位置との対応関係を保持し、現スキャンにおける全ての注目セルに対する信号積分処理の完了後、自身の内容を探索条件設定部２０７に出力する。
また、閾値処理に必要なスキャン数に対する信号積分処理が行われている場合には、自身の内容のうち信号積分処理結果を閾値処理部３に出力する。
【００１９】
探索条件設定部２０７は、積分処理メモリ２０６より現スキャンにおける信号積分処理結果および現スキャンの推定位置、速度等から次スキャンにおけるセル位置、速度等への対応関係を入力する。そして、かかる入力に基づき、次スキャンの各注目セルに対する探索領域等の、次スキャンの積分路探索時に使用する条件を定義し、定義した次スキャンの積分路探索時に使用する条件を、積分路探索部２０３に出力する。
【００２０】
積分路探索部２０３、積分路抽出部２０４、積分処理メモリ２０５、セル状態量推定部２０６、探索条件設定部２０７は、現在のスキャンにおけるビデオ信号内の全ての検出セルに対し、上述［００１５］〜［００１９］の処理を実施する。
【００２１】
閾値処理部３は、閾値処理に必要なスキャン数に対する信号積分処理が行われた後、積分処理メモリ２０６より積分処理結果を入力し、各セルのｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅに対する閾値判定処理を実施し、ｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅが閾値を超えたセルについて、目標を検出したものと判定する。
スキャン数が閾値処理に必要な数に達していない場合、積分処理部２０は必要スキャン数に達するまで［００１３］〜［００２０］の処理を繰り返す。
【００２２】
次に、この発明に係る目標検出装置の、実施の形態１における動作を、フローチャート図および数式を用いて説明する。
図２は、この発明に係る目標検出装置の、実施の形態１における動作を示すフローチャート図である。以下では、図２に示すステップ毎に、第ｋスキャンにおける動作を説明する。
【００２３】
ステップＳＴ２０１；スキャンメモリ２０１は、信号処理部１より現スキャンに対する信号処理後のビデオ信号を読み込み記憶する。
【００２４】
ステップＳＴ２０２；受信電力評価部２０２は、スキャンメモリ２０１に記録されたビデオ信号の電力ｚｋ（ｉ）について、目標が存在するとの仮説に対する尤度ｐ（ｚｋ（ｉ）｜θｋ）と、雑音であるとの仮説に対する尤度ｐ（ｚｋ（ｉ）｜Ｈ０）を算出する。そして、ビデオ信号内の電力に対する尤度比ＬＲａｔｉｏ（ｚｋ（ｉ））を式(1)のように算出する。
【００２５】
【数１】
【００２６】
式(1)における尤度ｐ（ｚｋ（ｉ）｜θｋ）、およびｐ（ｚｋ（ｉ）｜Ｈ０）の分布については、それぞれ適切に定めるものとする。
【００２７】
ステップＳＴ２０３；積分路探索部２０３は、ビデオ信号内の１つの検出セルｉを注目セルに定める。また、積分路探索部２０３は、積分処理メモリ２０５より１スキャン分前までのｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅ更新結果である信号積分処理結果Ｓｋ−１（ｉ）を入力する。 さらに、積分路探索部２０３は、探索条件設定部２０７より、注目セルｉに対する探索領域Ｄ（ｉ）の定義などの、積分路探索時に使用する条件を入力し、探索条件設定部２０７からの入力によって設定された探索領域内のセルｉ´毎に、かかるセルから注目セルへの状態の遷移確率Ｐｔｒａｎｓ（θｋ（ｉ）｜θｋ−１（ｉ´））を算出する。そして、探索領域内の各セルについて１スキャン分前までのｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅと、かかるセルに対応する注目セルへの推移確率対数値の加算処理を式(2)のように行い、積分路探索評価値Ｔｋ（ｉ｜ｉ´）を算出する。
探索条件設定部２０７による探索領域Ｄ（ｉ）の定義などの、積分路探索時に使用する条件を設定する手順は、ステップＳＴ２０７の説明において述べる。
【００２８】
【数２】
【００２９】
ステップＳＴ２０４；積分路抽出部２０４は、ステップＳＴ２０３による加算処理で算出された積分路探索評価値Ｔｋ（ｉ｜ｉ´）の最大値ｍａｘＴｋ（ｉ｜ｉ´）を採用し、積分路探索評価値Ｔｋ（ｉ｜ｉ´）が最大となる探索領域内のセルｉ´ｐａｔｈを注目セルｉに対応する推移元として、式(3)のように積分路探索評価値の最大値ｍａｘＴｋ（ｉ｜ｉ´）と注目セルの尤度比ＬＲａｔｉｏ（ｚｋ（ｉ））の和Ｓｋ(ｉ）の加算処理を行う。
【００３０】
【数３】
【００３１】
ステップＳＴ２０５；セル状態量推定部２０５は、ステップＳＴ２０４において注目セルｉへの推移元として採用された探索領域内のセル位置ｉ´ｐａｔｈに基づいて、推移元として採用されたセル位置ｉ´ｐａｔｈに対応する現スキャンにおけるセル位置および速度等の状態量予測値を算出する。
ステップＳＴ２０５における状態量予測値の算出は、レーダセンサによるスキャン間隔をＴと表すと、例えば式(4)のように実施する。
【００３２】
【数４】
【００３３】
セル状態量推定部２０５は、状態量予測値と、注目セルｉに基づき、現スキャンの注目セル位置に対する状態量推定値を、例えば式(5)のように演算し、算出する。
【００３４】
【数５】
【００３５】
セル状態量推定部２０５は、式(5)により算出した状態量推定値に基づき、かかる推定値に対応する次スキャンにおけるセル位置、速度等を式(6)のように演算し、算出する。
【００３６】
【数６】
【００３７】
ステップＳＴ２０６ａ；積分処理メモリ２０６は、現スキャンにおける注目セルｉに対する信号積分処理結果を、式(3)により算出された積分路探索評価値の最大値と注目セルの尤度比の和Ｓｋ（ｉ）によって更新する。
【００３８】
積分処理メモリ２０６は、セル状態量推定部２０５よりステップＳＴ２０５で算出された状態量推定値、およびかかる推定値に対応する次スキャンにおけるセル位置、速度等を入力し、注目セルｉとこれらの入力、および信号積分処理結果Ｓｋ（ｉ）の対応関係を［表１］のようなテーブルに記録する。
【００３９】
【表１】
【００４０】
ステップＳＴ２０６ｂ；現スキャンにおける全ての注目セルに対する信号積分処理（ステップＳＴ２０３〜２０５）が終了していない場合は、ステップＳＴ２０３に戻り、次の注目セルに対する信号積分処理としてステップＳＴ２０３〜２０５を実行する（ステップＳＴ２０６ｂの「Ｎｏ」側のフロー）。
現スキャンにおける全ての注目セルに対する信号積分処理が終了した場合は、積分処理メモリ２０６は上記［表１］のテーブルの内容を探索条件設定部２０７に入力する（ステップＳＴ２０６ｂの「Ｙｅｓ」側のフロー）。
【００４１】
ステップＳＴ２０７；探索条件設定部２０７は、ステップ２０６ｂのＹｅｓ側のフローにおいて積分処理メモリ２０６より入力された［表１］のテーブルに基づき、次スキャンの各注目セルに対する探索条件を例えば以下のように実施し、定義する。
【００４２】
探索条件設定部２０７は、［表１］のテーブルの状態量推定値と、それに対応する次スキャンにおける位置、速度等との関係によって、次スキャンにおける注目セルが探索する領域の基準位置を定める。
【００４３】
ここでは、次スキャンにおける注目セルｉｎｅｘｔが状態量推定値に対応する次スキャンにおける位置、速度等の位置成分と対応する場合、次スキャンにおける注目セルｉｎｅｘtが探索する領域Ｄ（ｉｎｅｘt）の基準位置ｃ（ｉｎｅｘt）を状態量推定値に対応する次スキャンにおける位置、速度等の位置成分と定める。この処理の過程を、式(7)で表す。
【００４４】
【数７】
【００４５】
前記の［００４２］〜［００４３］の処理において、次スキャンにおける注目セルｉｎｅｘtに現スキャンの複数の推定値の位置成分が対応している場合は、現スキャンの複数の推定値の位置成分の推定元であるｊｎに対する信号積分処理結果Ｓ（ｊｎ）が最大となる推定値の位置成分を探索領域Ｄ（ｉｎｅｘt）の基準位置ｃ（ｉｎｅｘt）として割り当てる。この処理過程を、式(8)で表す。
【００４６】
【数８】
【００４７】
探索条件設定部２０７は、［表１］のテーブルに記録されている全セルのｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅの平均値を計算する。そして、次スキャンにおける探索領域の基準位置ｃ（ｉｎｅｘt）のｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅの値Ｓ（ｃ（ｉｎｅｘt））と前記［表１］のテーブルに記録されている全セルのｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅの平均値との差ΔＡ（ｉｎｅｘt）を式(9)のように算出する。
【００４８】
【数９】
【００４９】
探索条件設定部２０７は、探索領域の基準位置ｃ（ｉｎｅｘt）のｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅの値Ｓ（ｃ（ｉｎｅｘt））と、セルｉのｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅの値Ｓ（ｉ）の差ΔＳ（ｉｎｅｘt）を式(10)のように算出する。
【００５０】
【数１０】
【００５１】
探索条件設定部２０７は、次スキャンにおける探索領域の基準位置ｃ（ｉｎｅｘt）と現スキャンの注目セルｉの位置の残差Δｉｎｅｘtを式(11)のように算出する。
【００５２】
【数１１】
【００５３】
探索条件設定部２０７は、式(9)〜(11)によって算出されたΔＡ（ｉｎｅｘt）、ΔＳ（ｉｎｅｘt）、Δｉｎｅｘtの各値を用いて、各々に基づく探索領域の設定値ｄ１（ΔＡ（ｉｎｅｘt））、ｄ２（ΔＳ（ｉｎｅｘt））、ｄ３（Δｉｎｅｘt）を式(12)のように算出する。
【００５４】
【数１２】
【００５５】
式(12)において、ａ１〜ａ３、ｂ１〜ｂ３はいずれも非負の値を成分とする列ベクトルによるパラメータである。
なお、式(12)の各式の右辺における演算はベクトルａ１〜ａ３、ｂ１〜ｂ３の要素毎に行われるものとする。
【００５６】
探索条件設定部２０７は、式(12)によって算出されたｄ１（ΔＡ（ｉｎｅｘt））、ｄ２（ΔＳ（ｉｎｅｘt））、ｄ３（Δｉｎｅｘt）を用い、次スキャンにおける注目セルｉｎｅｘtに対する探索領域Ｄ（ｉｎｅｘt）を、例えば式(13)のように設定する。
【００５７】
【数１３】
【００５８】
なお、式(13)において、第１式の床関数記号はｄ１（ΔＡ（ｉｎｅｘt））、ｄ２（ΔＳ（ｉｎｅｘt））、ｄ３（ｉｎｅｘt）の要素毎に作用し、第２式右辺における等号付き不等号は、ｃ（ｉｎｅｘt）、ｄ（Δｉｎｅｘt）、ｉ´ｎｅｘtの要素毎に成立するものとする。
【００５９】
探索条件設定部２０７は、前記の［００４３］において、次スキャンにおける注目セルｉｎｅｘtに対応する状態量推定値に対応の次スキャンにおける位置、速度等が存在しない場合、かかる注目セルに対して［００４３］〜［００５８］とは異なる例外処理により、探索領域Ｄ（ｉｎｅｘt）を設定する。
この例外処理による探索領域Ｄ（ｉｎｅｘt）の設定は、例えば適切に定めた標準探索領域設定値ｄｓｔ１、ｄｓｔ２によって式(14)のように実施する方法がある。
【００６０】
【数１４】
【００６１】
なお、式(14)右辺における等号付き不等号は、ｃ（ｉｎｅｘt）、ｄｓｔ１、ｉ´ｎｅｘt、ｄｓｔ２の要素毎に成立するものとする。
【００６２】
ステップＳＴ３ａ；閾値処理に必要なスキャン数に対する信号積分処理が行われていない場合は、ステップＳＴ２０１に戻り、次スキャンに対する信号積分処理としてステップＳＴ２０１〜ステップＳＴ２０７を実施する（ステップＳＴ３ａの「Ｎｏ」の側のフロー）。
閾値処理に必要なスキャン数に対する信号積分処理が行われた場合は、積分処理メモリ２０６に記録された現スキャンまでの信号積分処理結果であるｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅの値Ｓｋ（ｉ）を閾値処理部３に入力する（ステップＳＴ３ａの「Ｙｅｓ」の側のフロー）。
【００６３】
ステップＳＴ３ｂ；閾値処理部３は、ステップＳＴ３ａの「Ｙｅｓ」の側のフローによって積分処理メモリ２０６から入力されたｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅの値Ｓｋ（ｉ）に対する閾値判定処理を実施し、Ｓｋ（ｉ）が閾値を超えたセルについて、目標を検出したものと判定する。
ステップＳＴ３ｂにおける閾値については、適切な手段によって設定するものとする。
【００６４】
実施の形態１の効果
この発明の実施の形態１によれば、検出セルに対する状態推定の結果と、ｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅの分布状況を用いて積分路の探索領域および探索条件を設定することにより、積分路の重複を回避または低減し、誤警報の発生を抑制するという効果を奏する。
また、移動量の大きい目標を想定する場合には、目標信号の積分経路探索処理における計算機負荷を低減するという効果を奏する。
さらに、目標の移動量を考慮した適応的な積分路探索領域を行うことで、多様な運動に対応した目標の検出が可能となるという効果を奏する。
以上の効果の相乗作用により、ＳＮ比が低い条件の下で目標信号を早期に検出することが可能となるという効果を奏する。
【００６５】
実施の形態１による目標検出装置を適用するレーダセンサの種類は、位置や速度等が得られるレーダセンサであれば何でも良く、例えば測距用のレーダや、パルスドップラ周波数を利用する測速度用のレーダに対して適用が可能である。
また、赤外センサなどの光学センサ、画像レーダ等を使用する場合などに対しても適用が可能である。これは実施の形態２以降においても同様である。
【００６６】
従来技術の処理概要を示した図７は２次元で表されているが、この発明による目標検出装置が扱う次元数は３次元であっても良く、パルスドップラ周波数差が得られている場合には、４次元でも良い。
更に他の属性情報がレーダセンサによって得られている場合は、n次元でも良い。
また、この発明による信号検出装置が扱う座標系は極座標でも直交座標でも良い。これらは、実施の形態２以降においても同様である。
【００６７】
実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２を、図３〜４を用いて説明する。図３は実施の形態２による目標検出装置の構成を示している。実施の形態２における目標検出装置は、信号処理部１、積分処理部２１、閾値処理部３を備えて構成される。
さらに、積分処理部２１は、内部にスキャンメモリ２０１、受信電力評価部２０２、積分路探索部２０３、積分路抽出部２０４、セル状態量推定部２０５、積分処理メモリ２０６、探索条件設定部２０７、目標情報強調条件設定部２０８を備える。
【００６８】
積分処理部２１は、実施の形態１における積分処理部２０に対し、目標情報強調条件設定部２０８を新たに備え、積分処理メモリ２０６から目標情報強調条件設定部２０８への入力、探索条件設定部２０７から目標情報強調条件設定部２０８への入力、目標情報強調条件設定部２０８から積分路探索部２０３への入力が追加された状態に相当する。
目標情報強調条件設定部２０８は、次スキャンにおける注目セルｉｎｅｘtが探索対象とする探索領域Ｄ（ｉｎｅｘt）内の各セルｉ´ｎｅｘtのｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅ強調項Ｅｋ（ｉ´ｎｅｘt）を、後述の所定算式により設定する。
【００６９】
積分処理部２１において、スキャンメモリ２０１、受信電力評価部２０２、積分路抽出部２０４、セル状態量推定部２０５、探索条件設定部２０７の機能は、それぞれ実施の形態１における同符号のブロックと同じである。
以下では、実施の形態１とは入出力関係の異なる積分路探索部２０３、積分処理メモリ２０６、探索条件設定部２０７、および実施の形態１に対して新たに加わった目標情報強調条件設定部２０８についてのみ説明する。
【００７０】
積分路探索部２０３は、受信電力評価部２０２より現在のスキャンにおけるビデオ信号内の検出セル毎の尤度比を入力し、ビデオ信号内の１つの検出セルを注目セルに定める。
また、積分路探索部２０３は、積分処理メモリ２０６より１スキャン分前までのｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅ更新結果である信号積分処理結果を入力する。
さらに、積分路探索部２０３は、探索条件設定部２０７より探索領域の定義などの、積分路探索時に使用する条件を入力する。
またさらに、積分路探索部２０３は、目標情報強調条件設定部２０８より、積分路探索評価値に付加する目標情報強調条件である、ｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅ強調項の設定条件を入力する。
積分路探索部２０３は、探索条件設定部２０７からの入力によって設定された探索領域内のセル毎に、かかるセルから注目セルへの状態の遷移確率を算出する。
【００７１】
積分路探索部２０３は、積分処理メモリ２０６より入力した１スキャン分前までのｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅ更新結果である信号積分処理結果と、探索条件設定部２０７より入力した探索領域の定義などの、積分路探索時に使用する条件、および探索領域内のセル毎に、算出されたかかるセルから注目セルへの状態の遷移確率に基づき、探索領域内の各セルについて１スキャン分前までのｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅと、かかるセルに対応する注目セルへの遷移確率の和を積分路探索評価値として算出する。
そして、かかる積分路探索評価値に目標情報強調条件設定部２０８より入力されたｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅ強調項を加算した結果である拡張積分路探索評価値を積分路抽出部２０４に入力する。
【００７２】
積分処理メモリ２０６は、積分路抽出部２０４から注目セルに対する信号積分処理結果を入力し、自身の注目セル位置に対応する位置の信号積分処理結果を更新する。
また、セル状態量推定部２０５より現スキャンにおける推定位置、速度等から次スキャンにおけるセル位置、速度等への対応関係を入力し、これらの入力と現スキャンの注目セル位置との対応関係を保持する。
積分処理メモリ２０６は、現スキャンにおける全ての注目セルに対する信号積分処理の完了後、自身の内容を探索条件設定部２０７および目標情報強調条件設定部２０８に出力する。
また、閾値処理に必要なスキャン数に対する信号積分処理が行われている場合には、自身の内容のうち信号積分処理結果を閾値処理部３に出力する。
【００７３】
探索条件設定部２０７は、積分処理メモリ２０６より現スキャンにおける信号積分処理結果および現スキャンの推定位置、速度等から次スキャンにおけるセル位置、速度等への対応関係を入力する。
そして、探索条件設定部２０７は、かかる入力に基づき、次スキャンの各注目セルに対する探索領域等の、次スキャンの積分路探索時に使用する条件を定義すし、次スキャンの積分路探索時に使用する条件を、積分路探索部２０３に出力する。
また、探索条件設定部２０７は次スキャンにおける積分路探索領域の設定を目標情報強調条件設定部２０８に出力する。
【００７４】
目標情報強調条件設定部２０８は、積分処理メモリ２０６より現スキャンにおける信号積分処理結果、および現スキャンの推定位置、速度等から次スキャンにおけるセル位置、速度等への対応関係を入力する。
さらに、目標情報強調条件設定部２０８は、探索条件設定部２０７より次スキャンにおける積分路探索領域の設定を入力する。
そして、目標情報強調条件設定部２０８は、かかる入力に基づき、次スキャンの各注目セルが探索対象とする探索領域内の各セルについて、次スキャンの積分路探索時に使用する目標情報強調条件である、ｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅ強調項を定義し、この定義した次スキャンの積分路探索時に使用する条件を、積分路探索部２０３に出力する。
【００７５】
次に、この発明に係る目標検出装置の、実施の形態２における動作を、フローチャート図および数式を用いて説明する。
【００７６】
図４は、この発明に係る目標検出装置の、実施の形態２における動作を示すフローチャート図である。
【００７７】
図４において、ステップＳＴ２０１、ステップＳＴ２０２、ステップＳＴ２０４、ステップＳＴ２０５、ステップＳＴ２０６ａ、ステップＳＴ２０６ｂ、ステップＳＴ２０７、ステップＳＴ３ａ、ステップＳＴ３ｂの動作は、実施の形態１における同符号の動作ステップと同一である。
【００７８】
以下では、実施の形態１とは入出力関係と動作が異なるステップＳＴ２０３、および実施の形態１に対して新たに加わったステップＳＴ２０８の動作について説明する。
【００７９】
ステップＳＴ２０３；積分路探索部２０３は、ビデオ信号内の１つの検出セルｉを注目セルに定める。
また、積分路探索部２０３は、積分処理メモリ２０６より１スキャン分前までのｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅ更新結果である信号積分処理結果Ｓｋ−１（ｉ）を入力する。
さらに、積分路探索部２０３は、探索条件設定部２０７より注目セルｉに対する探索領域Ｄ（ｉ）の定義などの、積分路探索時に使用する条件を入力し、目標情報強調条件設定部２０８より探索領域Ｄ（ｉ）内の各セルｉ´についてのｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅ強調項Ｅｋ（ｉ´）の設定を入力する。
探索条件設定部２０７による探索領域Ｄ（ｉ）の定義などの、積分路探索時に使用する条件を設定する手順は、実施の形態１におけるステップＳＴ２０７と同一である。
目標情報強調条件設定部２０８におけるｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅ強調項の設定手順については、ステップＳＴ２０８の説明において述べる。
【００８０】
積分路探索部２０３は、探索条件設定部２０７からの入力によって設定された探索領域内のセルｉ´毎に、かかるセルから注目セルへの状態の遷移確率Ｐｔｒａｎｓ（θｋ（ｉ）｜θｋ−１（ｉ´））を算出する。
そして、積分路探索部２０３は、探索領域内の各セルについて１スキャン分前までのｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅ、かかるセルに対応する注目セルへの推移確率対数値、およびかかるセルに対応するｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅ強調項Ｅｋ（ｉ´）の対数値の加算処理を式(15)のように行い、拡張積分路探索評価値Ｔ（ｅｘｔ）ｋ（ｉ｜ｉ´）を算出する。
【００８１】
【数１５】
【００８２】
ステップＳＴ２０４は、処理対象を実施の形態１のステップＳＴ２０４における積分路探索評価値Ｔｋ（ｉ｜ｉ´）から式(15)によって算出された拡張積分路探索評価値Ｔ（ｅｘｔ）ｋ（ｉ｜ｉ´）に置き換えたものであり、動作は実施の形態１のステップＳＴ２０４と同様である。
すなわち、積分路抽出部２０４は、ステップＳＴ２０３の式(15)による加算処理で算出された拡張積分路探索評価値Ｔ（ｅｘｔ）ｋ（ｉ｜ｉ´）の最大値ｍａｘＴ（ｅｘｔ）ｋ（ｉ｜ｉ´）を採用する。
そして、拡張積分路探索評価値Ｔ（ｅｘｔ）ｋ（ｉ｜ｉ´）が最大となる探索領域内のセルｉ´ｐａｔｈを注目セルｉに対応する推移元として採用し、式(16)のように拡張積分路探索評価値の最大値と注目セルの尤度比の和との加算処理を行う。
【００８３】
【数１６】
【００８４】
ステップＳＴ２０８；目標情報強調条件設定部２０８は、積分処理メモリ２０６より入力された前述の［表１］の対応関係、およびステップＳＴ２０７において算出されたΔＡ（ｉｎｅｘt）（算出式は式(9)を参照）に基づき、次スキャンにおける注目セルｉｎｅｘtが探索対象とする探索領域Ｄ（ｉｎｅｘt）内の各セルｉ´ｎｅｘtのｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅ強調項Ｅｋ（ｉ´ｎｅｘt）を、例えば式(17)のように設定する。
【００８５】
【数１７】
【００８６】
なお、式(17)中のａ４、ｂ４、ｂ６は１以上の定数、ｂ５は０＜ｂ５≦１を満たす定数である。
【００８７】
目標情報強調条件設定部２０８は、前記において、次スキャンにおける注目セルｉｎｅｘtに対応する状態量推定値対応の次スキャンにおける位置、速度等が存在しない場合、かかる注目セルに対して式(17)とは異なる例外処理により、ｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅ強調項Ｅｋ（ｉ´ｎｅｘt）を設定する。
【００８８】
前記の例外処理によるｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅ強調項Ｅｋ（ｉ´ｎｅｘt）の設定方法としては、式(18)のようにその値を１とおくものとする。
【００８９】
【数１８】
【００９０】
実施の形態２の効果
この発明の実施の形態２によれば、積分経路探索時の探索領域内の基準位置となるセルのｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅが周囲よりも高い状況において、かかるセルに対する積分路探索評価値を、同じ探索領域内の他のセルに対する積分路探索評価値よりも高くすることが可能となるという効果を奏する。
上記の効果により、実施の形態２は、ｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅの分布状況に偏りが生じている状況において、目標検出の確実性を高めるという効果を奏する。
【００９１】
実施の形態３．
次に、この発明の実施の形態３を、図５〜６を用いて説明する。図５は実施の形態３による目標検出装置の構成を示している。
実施の形態３における目標検出装置は、信号処理部１、積分処理部２２、閾値処理部３を備えて構成される。
さらに、積分処理部２２は、内部にスキャンメモリ２０１、受信電力評価部２０２、積分路探索部２０３、積分路抽出部２０４、セル状態量推定部２０５、積分処理メモリ２０６、探索条件設定部２０７、目標情報強調条件設定部２０８、状態遷移条件設定部２０９を備える。
【００９２】
積分処理部２２は、実施の形態２における積分処理部２１に対し、状態遷移条件設定部２０９を新たに備え、積分処理メモリ２０６から状態遷移条件設定部２０９への入力、探索条件設定部２０７から状態遷移条件設定部２０９への入力、状態遷移条件設定部２０９から積分路探索部２０３への入力が追加された状態に相当する。
【００９３】
積分処理部２２において、スキャンメモリ２０１、受信電力評価部２０２、積分路抽出部２０４、セル状態量推定部２０５、目標情報強調条件設定部２０８の機能は、それぞれ実施の形態２における同符号のブロックと同じである。以下では、実施の形態２とは入出力関係の異なる積分路探索部２０３、積分処理メモリ２０６、探索条件設定部２０７、および実施の形態２に対して新たに加わった状態遷移条件設定部２０９についてのみ説明する。
【００９４】
積分路探索部２０３は、受信電力評価部２０２より現在のスキャンにおけるビデオ信号内の検出セル毎の尤度比を入力し、ビデオ信号内の１つの検出セルを注目セルに定める。
また、積分路探索部２０３は、積分処理メモリ２０６より１スキャン分前までのｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅ更新結果である信号積分処理結果を入力する。
さらに、積分路探索部２０３は、探索条件設定部２０７より探索領域の定義などの、積分路探索時に使用する条件を入力する。
またさらに、積分路探索部２０３は、目標情報強調条件設定部２０８より、積分路探索評価値に付加する目標情報強調条件である、ｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅ強調項の設定条件を入力する。
【００９５】
積分路探索部２０３は、状態遷移条件設定部２０９からの入力に基づき、探索条件設定部２０７からの入力によって設定された探索領域内のセル毎に、かかるセルから注目セルへの状態の遷移確率を設定する。
【００９６】
積分路探索部２０３は、積分処理メモリ２０６より入力した１スキャン分前までのｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅ更新結果である信号積分処理結果と探索条件設定部２０７より入力した探索領域の定義などの、積分路探索時に使用する条件、および設定した遷移確率に基づき、探索領域内の各セルについて１スキャン分前までのｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅと、かかるセルに対応する注目セルへの遷移確率の和を積分路探索評価値として算出する。
そして、かかる積分路探索評価値に、目標情報強調条件設定部２０８より、入力されたｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅ強調項を加算した結果である拡張積分路探索評価値を積分路抽出部２０４に入力する。
【００９７】
積分処理メモリ２０６は、積分路抽出部２０４から注目セルに対する信号積分処理結果を入力し、自身の注目セル位置に対応する位置の信号積分処理結果を更新する。
積分処理メモリ２０６は、セル状態量推定部２０５より現スキャンにおける推定位置、速度等から次スキャンにおけるセル位置、速度等への対応関係を入力し、そして、これらの入力と現スキャンの注目セル位置との対応関係を保持する。
【００９８】
積分処理メモリ２０６は、現スキャンにおける全ての注目セルに対する信号積分処理の完了後、自身の内容を探索条件設定部２０７、目標情報強調条件設定部２０８、および状態遷移条件設定部２０９に出力する。
また、閾値処理に必要なスキャン数に対する信号積分処理が行われている場合には、自身の内容のうち信号積分処理結果を閾値処理部３に入力する。
【００９９】
探索条件設定部２０７は、積分処理メモリ２０６より現スキャンにおける信号積分処理結果、および現スキャンの推定位置、速度等から次スキャンにおけるセル位置、速度等への対応関係を入力する。
そして、探索条件設定部２０７は、かかる入力に基づき、次スキャンの各注目セルに対する探索領域等の、次スキャンの積分路探索時に使用する条件を定義し、この定義した次スキャンの積分路探索時に使用する条件を、積分路探索部２０３に出力する。
また、探索条件設定部２０７は次スキャンにおける積分路探索領域の設定を目標情報強調条件設定部２０８および状態遷移条件設定部２０９に出力する。
【０１００】
状態遷移条件設定部２０９は、積分処理メモリ２０６より現スキャンの推定位置、速度等から次スキャンにおけるセル位置、速度等への対応関係を入力する。
また、状態遷移条件設定部２０９は、探索条件設定部２０７より次スキャンにおける積分路探索領域の設定を入力する。
【０１０１】
状態遷移条件設定部２０９は、積分処理メモリ２０６より入力した現スキャンの推定位置、速度等から次スキャンにおけるセル位置、速度等への対応関係と、探索条件設定部２０７より入力した次スキャンにおける積分路探索領域の設定に基づき、次スキャンの各注目セルに対する探索領域内の各セルから注目セルへの、状態遷移確率を設定し、設定した状態遷移確率を積分路探索部２０３に出力する。
【０１０２】
次に、この発明に係る目標検出装置の、実施の形態３における動作を、フローチャート図を用いて説明する。図６は、この発明に係る目標検出装置の、実施の形態３における動作を示すフローチャート図である。
【０１０３】
図６において、ステップＳＴ２０１、ステップＳＴ２０２、ステップＳＴ２０４、ステップＳＴ２０５、ステップＳＴ２０６ａ、ステップＳＴ２０６ｂ、ステップＳＴ２０７、ステップＳＴ２０８、ステップＳＴ３ａ、ステップＳＴ３ｂの動作は、実施の形態２における同符号の動作ステップと同一である。
【０１０４】
以下では、実施の形態１とは入出力関係と動作が異なるステップＳＴ２０３、および実施の形態２に対して新たに加わったステップＳＴ２０９の動作について説明する。
【０１０５】
ステップＳＴ２０３；積分路探索部２０３は、ビデオ信号内の１つの検出セルｉを注目セルに定める。
積分路探索部２０３は、積分処理メモリ２０６より１スキャン分前までのｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅ更新結果である信号積分処理結果Ｓｋ−１（ｉ）を入力する。 また、積分路探索部２０３は、探索条件設定部２０７より注目セルｉに対する探索領域Ｄ（ｉ）の定義などの、積分路探索時に使用する条件を入力し、目標情報強調条件設定部２０８より探索領域Ｄ（ｉ）内の各セルｉ´についてのｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅ強調項Ｅｋ（ｉ´）の設定を入力する。
さらに、積分路探索部２０３は、状態遷移条件設定部２０９より注目セルｉに対する探索領域Ｄ（ｉ）内の各セルから注目セルｉへの状態の遷移確率を入力する。
状態遷移条件設定部２０９における、注目セルｉに対する探索領域Ｄ（ｉ）内の各セルから注目セルｉへの状態の遷移確率の設定手順については、ステップＳＴ２０９の説明において述べる。
【０１０６】
積分路探索部２０３は、探索条件設定部２０７からの入力によって設定された探索領域内のセルｉ´毎に、状態遷移条件設定部２０９からの入力に基づき、かかるセルから注目セルへの状態の遷移確率Ｐｔｒａｎｓ（θｋ（ｉ）｜θｋ−１（ｉ´））を設定する。
そして、探索領域内の各セルについて１スキャン分前までのｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅ、かかるセルに対応する注目セルへの推移確率対数値、およびかかるセルに対応するｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅ強調項Ｅｋ（ｉ´）の対数値の加算処理を前記の式(15)のように行い、拡張積分路探索評価値Ｔ（ｅｘｔ）ｋ（ｉ｜ｉ´）を算出する。
【０１０７】
ステップＳＴ２０９；状態遷移条件設定部２０９は、積分処理メモリ２０６より入力された［表１］の対応関係、およびステップＳＴ２０７おいて算出された
ｄ１（ΔＡ（ｉｎｅｘt））、ｄ２（ΔＳ（ｉｎｅｘt））、ｄ３（Δｉｎｅｘt）（算出式は式(12））を用い、次スキャンにおける注目セルｉｎｅｘtが探索対象とする探索領域Ｄ（ｉｎｅｘt）内の各セルｉ´ｎｅｘtから次スキャンにおける注目セルｉｎｅｘtの状態の遷移確率Ｐｔｒａｎｓ（θｋ（ｉ）｜θｋ−１（ｉ´））を設定する。
【０１０８】
実施の形態３の効果
この発明の実施の形態３によれば、積分路探索時に使用する状態遷移確率をｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅの分布状況および注目セルに対する状態推定結果を考慮して定義することが可能となるという効果を奏する。
上記の効果により、実施の形態３は、ｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅの分布状況に偏りが生じている状況、または目標運動に変化が生じている状況において、目標検出の確実性を高めるという効果を奏する。
【産業上の利用可能性】
【０１０９】
この発明は、特に移動する目標を検出するレーダシステムや目標追尾装置などで広く活用される可能性がある。
【符号の説明】
【０１１０】
１ 信号処理部、３ 閾値処理部、２０、２１、２２ 積分処理部、２０１ スキャンメモリ、２０２ 受信電力評価部、２０３ 積分路探索部、２０４、積分路抽出部、２０５ セル状態量推定部、２０６ 積分処理メモリ、２０７ 探索条件設定部、２０８ 目標情報強調条件設定部、２０９ 状態遷移条件設定部。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、レーダセンサを用いて受信した信号から目標を検出する目標検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
目標検出装置において、ＳＮ比の低い条件の下で目標を早期に検出するため、動的計画法を用いてスキャン間で目標信号の積分路の探索を繰り返し、各検出セルに対する評価値ｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅを更新することで目標信号を積分するものがある。このような処理の概要を、図７に示す。
【０００３】
また、図８は従来技術の一例による目標検出装置を示す構成図であり、レーダセンサによる１スキャン分のスキャン結果を処理する信号処理部１から入力された現スキャンに対する信号処理後のビデオ信号をスキャンメモリ１０１が読み込み記憶する。受信電力評価部１０２は、このスキャンメモリ１０１に記録されたビデオ信号を入力し、ビデオ信号内の検出セル毎に受信電力に対する尤度比を算出する。積分路探索部１０３は、検出セル毎の受信電力に対する尤度比と、積分処理メモリ１０５より１スキャン分前までのｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅ更新結果である信号積分処理結果を入力し、ビデオ信号内の１つの検出セルを注目セルに定める。
積分路抽出部１０４は、積分路探索部１０３から注目セルに対応する探索領域の積分路探索情報を入力し、探索領域から積分路探索評価値が最大となるセルを注目セルに対応する推移元として採用し、かかる積分路探索評価値の最大値と注目セルの尤度比の和を注目セルに対する信号積分処理結果とし、積分処理メモリ１０５に出力する。
【０００４】
積分処理メモリ１０５は、積分路抽出部１０４から注目セルに対する信号積分処理結果を入力し、自身の注目セル位置に対応する位置の信号積分処理結果を更新する。閾値処理に必要なスキャン数に対する信号積分処理が行われている場合には、自身の内容のうち信号積分処理結果を閾値処理部３に出力する。
閾値処理部３は、閾値処理に必要なスキャン数に対する信号積分処理が行われた後、積分処理メモリ１０５より積分処理結果を入力し、各セルのｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅに対する閾値判定処理を実施し、ｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅが閾値を超えたセルについて、目標を検出したものと判定する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】J. Arnold and S. Shaw: “Efficient Target Tracking Using Dynamic Programming,” IEEE Trans. On Aerospace and Electronic Systems Vol.29, No.1 Jan. 1993．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
動的計画法を用いて目標信号の積分路の探索を行う場合、従来技術の構成そのままではｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅが周囲より高い検出セルに積分路の複数の探索結果が重複する。
このような積分路の重複は、更に探索処理を繰り返すことで新たな積分路の重複を引き起こし、誤警報発生の原因となるという課題が存在する。
【０００７】
また、従来技術では目標の移動量を経験的に考慮したうえで、積分路を探索する際の探索領域を固定値で設定する。このため、１スキャンの目標移動量が大きい状況を想定する場合には、探索領域も大きく設定する必要があるため、積分路の探索対象となる検出セルの数が多くなる。かかる検出セルを全探索することは不可能ではないが、計算機負荷および積分損失が大きいという課題が存在する。
また、移動量が想定よりも小さい目標に対しては、探索領域の大きさの設定が過大であり、積分路探索処理が非効率的であるという課題が存在する。
【０００８】
この発明は、たとえば上記のような課題を解決するためになされたものであり、積分路の重複を回避または低減することによる誤警報の抑制、積分路探索処理における計算機負荷の低減、目標の移動量に応じた適応的な積分路探索処理の実現を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係る目標検出装置においては、信号処理部、スキャンメモリ、受信電力評価部、積分路探索部、積分路抽出部、セル状態量推定部、積分処理メモリ、探索条件設定部および閾値処理部を備え、
スキャンメモリは、1スキャン分ずつのビデオ信号のスキャン結果を信号処理部から読み取り記憶し、
受信電力評価部は、スキャンメモリのビデオ信号から、検出セル毎に受信電力に対する尤度比を算出し、
積分路探索部は、受信電力評価部の尤度比から、ビデオ信号内の検出セルを注目セルと定め、探索条件設定部の積分路探索時使用条件から探索領域を設定し、探索領域内のセル毎に、各セルから注目セルへの状態の遷移確率を算出し、積分処理メモリより入力した各セルについて１スキャン分前までのｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅと、各セルに対応する注目セルへの遷移確率の和を積分路探索評価値として算出し、
積分路抽出部は、積分路探索評価値から注目セルに対応する推移元セルを定め、積分路探索評価値を基に注目セルに対する信号積分処理結果を算出し、注目セルの位置と、注目セルへの推移元セル位置と共に出力し、
セル状態量推定部は、積分路抽出部の注目セル位置と、推移元セル位置から推移元セルの１スキャン分前までのセル位置に対応する現スキャンの状態量を予測し、この予測した状態量と、注目セル位置に基づき、現スキャンの注目セル位置に対する状態量を推定し、この状態量推定結果に基づき、現スキャンに対応する次スキャンにおけるセル位置を求め、
積分処理メモリは、積分路抽出部から注目セルに対する信号積分処理結果を入力し、記憶する対応の信号積分処理結果を更新すると共に、セル状態量推定部よりの現スキャンにおける推定位置に対応する次スキャンのセル位置への対応関係を入力・記憶し、自身の記憶内容を探索条件設定部に出力し、また、信号積分処理結果を閾値処理部に出力し、
探索条件設定部は、積分処理メモリより入力された現スキャンの信号積分処理結果および現スキャンの推定位置から次スキャンにおけるセル位置への対応関係に基づき、次スキャンの積分路探索時に使用する条件を定義し、積分路探索部に出力し、
閾値処理部は、積分処理メモリより積分処理結果を入力し、各セルのｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅに対する閾値判定処理を実施し、ｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅが閾値を超えたセルを目標と判定する構成である。
【発明の効果】
【００１０】
この発明にかかる目標検出装置によれば、ＳＮ比が低い条件の下で目標信号を早期に検出することが可能となる。
特に、検出セルに対する状態推定の結果と、ｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅの分布状況を用いて積分路の探索領域および探索条件を設定することにより、積分路の重複を回避または低減し、目標信号の積分路の重複による誤警報の発生を抑制することが可能となる。
また、移動量の大きい目標を想定する場合には、目標信号の積分経路探索処理における計算機負荷を低減することが可能となる。
さらに、目標の移動量を考慮した適応的な積分路探索領域を行うことで、多様な運動に対応した目標の検出が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の実施の形態１における目標検出装置を示す構成図である。
【図２】実施の形態１の処理を示すフローチャート図である。
【図３】この発明の実施の形態２における目標検出装置を示す構成図である。
【図４】実施の形態２の処理を示すフローチャート図である。
【図５】この発明の実施の形態３における目標検出装置を示す構成図である。
【図６】実施の形態３の処理を示すフローチャート図である。
【図７】従来技術における目標検出処理概要についての説明図である。
【図８】従来技術の一例による目標検出装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施の形態１．
実施の形態１を、図１〜２を用いて説明する。図１は、実施の形態１による目標検出装置の構成を示している。目標検出装置は、信号処理部１、積分処理部２０、閾値処理部３を備えて構成される。
さらに、積分処理部２０は、内部にスキャンメモリ２０１、受信電力評価部２０２、積分路探索部２０３、積分路抽出部２０４、セル状態量推定部２０５、積分処理メモリ２０６、探索条件設定部２０７を備える。
なお、この実施の形態は積分路探索の方法に特徴を有するので、センサを含む受信処理、および信号処理部１における処理の詳細に関する説明は省略する。
【００１３】
図１において、レーダセンサによる１スキャン分のスキャン結果は、信号処理部１における処理を経て信号積分部２０に入力される。
信号積分部２０は、信号処理部１から入力された現スキャンに対する信号処理後のビデオ信号を、スキャンメモリ２０１に読み込み記憶する。
【００１４】
受信電力評価部２０２は、スキャンメモリ２０１に記録されたビデオ信号を入力し、ビデオ信号内の検出セル毎に受信電力に対する尤度比を算出する。そして、算出した検出セル毎の受信電力に対する尤度比を積分路探索部２０３に出力する。
【００１５】
積分路探索部２０３は、受信電力評価部２０２で算出された検出セル毎の受信電力に対する尤度比を入力し、ビデオ信号内の１つの検出セルを注目セルに定める。
また、積分処理メモリ２０６より探索条件設定部２０７を介して１スキャン分前までのｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅ更新結果である信号積分処理結果を入力し、さらに、探索条件設定部２０７より探索処理の対象とする１スキャン分前までの信号積分処理結果内の領域（以下、「探索領域」と呼ぶ）の定義などの、積分路探索時に使用する条件を入力する。
またさらに、積分路探索部２０３は、探索条件設定部２０７からの入力によって設定された探索領域内のセル毎に、かかるセルから注目セルへの状態の遷移確率を算出し、この算出した遷移確率に基づき、探索領域内の各セルについて１スキャン分前までのｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅと、かかるセルに対応する注目セルへの遷移確率の和を算出する。
そして、かかる探索領域内の各セル毎の１スキャン分前までのｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅと、かかるセルに対応する注目セルへの遷移確率の和の算出結果を、積分路探索評価値として積分路抽出部２０４に出力する。
【００１６】
積分路抽出部２０４は、積分路探索部２０３から注目セルに対応する探索領域の積分路探索情報を入力し、探索領域から積分路探索評価値が最大となるセルを注目セルに対応する推移元として採用し、かかる積分路探索評価値の最大値と注目セルの尤度比の和を注目セルに対する信号積分処理結果とし、注目セルの位置と、注目セルへの推移元として採用された探索領域内のセル位置を、セル状態量推定部２０５に出力する。
【００１７】
セル状態量推定部２０５は、積分路抽出部２０４から注目セルの位置と、注目セルへの推移元として採用された探索領域内のセル位置を入力し、推移元として採用された１スキャン分前までのセル位置に対応する現スキャンにおけるセル位置および速度等の状態量を予測する。この予測した現スキャンにおけるセル位置および速度等の状態量と、注目セル位置に基づき、現スキャンの注目セル位置に対する位置および速度等の状態量を推定する。
そして、かかる状態量の推定結果に基づき、現スキャンにおける推定位置、速度等に対応する次スキャンにおけるセル位置、速度等を求め、求めた現スキャンにおける推定位置、速度等から次スキャンにおけるセル位置、速度等への対応関係を、積分処理メモリ２０６に出力する。
【００１８】
積分処理メモリ２０６は、積分路抽出部２０４から注目セルに対する信号積分処理結果を入力し、自身の記憶する注目セル位置に対応する位置の信号積分処理結果を更新する。
また、セル状態量推定部２０５より現スキャンにおける推定位置、速度等に対応する次スキャンにおけるセル位置、速度等への対応関係を入力し、そして、これらの入力と現スキャンの注目セル位置との対応関係を保持し、現スキャンにおける全ての注目セルに対する信号積分処理の完了後、自身の内容を探索条件設定部２０７に出力する。
また、閾値処理に必要なスキャン数に対する信号積分処理が行われている場合には、自身の内容のうち信号積分処理結果を閾値処理部３に出力する。
【００１９】
探索条件設定部２０７は、積分処理メモリ２０６より現スキャンにおける信号積分処理結果および現スキャンの推定位置、速度等から次スキャンにおけるセル位置、速度等への対応関係を入力する。そして、かかる入力に基づき、次スキャンの各注目セルに対する探索領域等の、次スキャンの積分路探索時に使用する条件を定義し、定義した次スキャンの積分路探索時に使用する条件を、積分路探索部２０３に出力する。
【００２０】
積分路探索部２０３、積分路抽出部２０４、積分処理メモリ２０５、セル状態量推定部２０６、探索条件設定部２０７は、現在のスキャンにおけるビデオ信号内の全ての検出セルに対し、上述［００１５］〜［００１９］の処理を実施する。
【００２１】
閾値処理部３は、閾値処理に必要なスキャン数に対する信号積分処理が行われた後、積分処理メモリ２０６より積分処理結果を入力し、各セルのｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅに対する閾値判定処理を実施し、ｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅが閾値を超えたセルについて、目標を検出したものと判定する。
スキャン数が閾値処理に必要な数に達していない場合、積分処理部２０は必要スキャン数に達するまで［００１３］〜［００２０］の処理を繰り返す。
【００２２】
次に、この発明に係る目標検出装置の、実施の形態１における動作を、フローチャート図および数式を用いて説明する。
図２は、この発明に係る目標検出装置の、実施の形態１における動作を示すフローチャート図である。以下では、図２に示すステップ毎に、第ｋスキャンにおける動作を説明する。
【００２３】
ステップＳＴ２０１；スキャンメモリ２０１は、信号処理部１より現スキャンに対する信号処理後のビデオ信号を読み込み記憶する。
【００２４】
ステップＳＴ２０２；受信電力評価部２０２は、スキャンメモリ２０１に記録されたビデオ信号の電力ｚｋ（ｉ）について、目標が存在するとの仮説に対する尤度ｐ（ｚｋ（ｉ）｜θｋ）と、雑音であるとの仮説に対する尤度ｐ（ｚｋ（ｉ）｜Ｈ０）を算出する。そして、ビデオ信号内の電力に対する尤度比ＬＲａｔｉｏ（ｚｋ（ｉ））を式(1)のように算出する。
【００２５】
【数１】
【００２６】
式(1)における尤度ｐ（ｚｋ（ｉ）｜θｋ）、およびｐ（ｚｋ（ｉ）｜Ｈ０）の分布については、それぞれ適切に定めるものとする。
【００２７】
ステップＳＴ２０３；積分路探索部２０３は、ビデオ信号内の１つの検出セルｉを注目セルに定める。また、積分路探索部２０３は、積分処理メモリ２０５より１スキャン分前までのｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅ更新結果である信号積分処理結果Ｓｋ−１（ｉ）を入力する。 さらに、積分路探索部２０３は、探索条件設定部２０７より、注目セルｉに対する探索領域Ｄ（ｉ）の定義などの、積分路探索時に使用する条件を入力し、探索条件設定部２０７からの入力によって設定された探索領域内のセルｉ´毎に、かかるセルから注目セルへの状態の遷移確率Ｐｔｒａｎｓ（θｋ（ｉ）｜θｋ−１（ｉ´））を算出する。そして、探索領域内の各セルについて１スキャン分前までのｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅと、かかるセルに対応する注目セルへの推移確率対数値の加算処理を式(2)のように行い、積分路探索評価値Ｔｋ（ｉ｜ｉ´）を算出する。
探索条件設定部２０７による探索領域Ｄ（ｉ）の定義などの、積分路探索時に使用する条件を設定する手順は、ステップＳＴ２０７の説明において述べる。
【００２８】
【数２】
【００２９】
ステップＳＴ２０４；積分路抽出部２０４は、ステップＳＴ２０３による加算処理で算出された積分路探索評価値Ｔｋ（ｉ｜ｉ´）の最大値ｍａｘＴｋ（ｉ｜ｉ´）を採用し、積分路探索評価値Ｔｋ（ｉ｜ｉ´）が最大となる探索領域内のセルｉ´ｐａｔｈを注目セルｉに対応する推移元として、式(3)のように積分路探索評価値の最大値ｍａｘＴｋ（ｉ｜ｉ´）と注目セルの尤度比ＬＲａｔｉｏ（ｚｋ（ｉ））の和Ｓｋ(ｉ）の加算処理を行う。
【００３０】
【数３】
【００３１】
ステップＳＴ２０５；セル状態量推定部２０５は、ステップＳＴ２０４において注目セルｉへの推移元として採用された探索領域内のセル位置ｉ´ｐａｔｈに基づいて、推移元として採用されたセル位置ｉ´ｐａｔｈに対応する現スキャンにおけるセル位置および速度等の状態量予測値を算出する。
ステップＳＴ２０５における状態量予測値の算出は、レーダセンサによるスキャン間隔をＴと表すと、例えば式(4)のように実施する。
【００３２】
【数４】
【００３３】
セル状態量推定部２０５は、状態量予測値と、注目セルｉに基づき、現スキャンの注目セル位置に対する状態量推定値を、例えば式(5)のように演算し、算出する。
【００３４】
【数５】
【００３５】
セル状態量推定部２０５は、式(5)により算出した状態量推定値に基づき、かかる推定値に対応する次スキャンにおけるセル位置、速度等を式(6)のように演算し、算出する。
【００３６】
【数６】
【００３７】
ステップＳＴ２０６ａ；積分処理メモリ２０６は、現スキャンにおける注目セルｉに対する信号積分処理結果を、式(3)により算出された積分路探索評価値の最大値と注目セルの尤度比の和Ｓｋ（ｉ）によって更新する。
【００３８】
積分処理メモリ２０６は、セル状態量推定部２０５よりステップＳＴ２０５で算出された状態量推定値、およびかかる推定値に対応する次スキャンにおけるセル位置、速度等を入力し、注目セルｉとこれらの入力、および信号積分処理結果Ｓｋ（ｉ）の対応関係を［表１］のようなテーブルに記録する。
【００３９】
【表１】
【００４０】
ステップＳＴ２０６ｂ；現スキャンにおける全ての注目セルに対する信号積分処理（ステップＳＴ２０３〜２０５）が終了していない場合は、ステップＳＴ２０３に戻り、次の注目セルに対する信号積分処理としてステップＳＴ２０３〜２０５を実行する（ステップＳＴ２０６ｂの「Ｎｏ」側のフロー）。
現スキャンにおける全ての注目セルに対する信号積分処理が終了した場合は、積分処理メモリ２０６は上記［表１］のテーブルの内容を探索条件設定部２０７に入力する（ステップＳＴ２０６ｂの「Ｙｅｓ」側のフロー）。
【００４１】
ステップＳＴ２０７；探索条件設定部２０７は、ステップ２０６ｂのＹｅｓ側のフローにおいて積分処理メモリ２０６より入力された［表１］のテーブルに基づき、次スキャンの各注目セルに対する探索条件を例えば以下のように実施し、定義する。
【００４２】
探索条件設定部２０７は、［表１］のテーブルの状態量推定値と、それに対応する次スキャンにおける位置、速度等との関係によって、次スキャンにおける注目セルが探索する領域の基準位置を定める。
【００４３】
ここでは、次スキャンにおける注目セルｉｎｅｘｔが状態量推定値に対応する次スキャンにおける位置、速度等の位置成分と対応する場合、次スキャンにおける注目セルｉｎｅｘtが探索する領域Ｄ（ｉｎｅｘt）の基準位置ｃ（ｉｎｅｘt）を状態量推定値に対応する次スキャンにおける位置、速度等の位置成分と定める。この処理の過程を、式(7)で表す。
【００４４】
【数７】
【００４５】
前記の［００４２］〜［００４３］の処理において、次スキャンにおける注目セルｉｎｅｘtに現スキャンの複数の推定値の位置成分が対応している場合は、現スキャンの複数の推定値の位置成分の推定元であるｊｎに対する信号積分処理結果Ｓ（ｊｎ）が最大となる推定値の位置成分を探索領域Ｄ（ｉｎｅｘt）の基準位置ｃ（ｉｎｅｘt）として割り当てる。この処理過程を、式(8)で表す。
【００４６】
【数８】
【００４７】
探索条件設定部２０７は、［表１］のテーブルに記録されている全セルのｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅの平均値を計算する。そして、次スキャンにおける探索領域の基準位置ｃ（ｉｎｅｘt）のｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅの値Ｓ（ｃ（ｉｎｅｘt））と前記［表１］のテーブルに記録されている全セルのｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅの平均値との差ΔＡ（ｉｎｅｘt）を式(9)のように算出する。
【００４８】
【数９】
【００４９】
探索条件設定部２０７は、探索領域の基準位置ｃ（ｉｎｅｘt）のｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅの値Ｓ（ｃ（ｉｎｅｘt））と、セルｉのｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅの値Ｓ（ｉ）の差ΔＳ（ｉｎｅｘt）を式(10)のように算出する。
【００５０】
【数１０】
【００５１】
探索条件設定部２０７は、次スキャンにおける探索領域の基準位置ｃ（ｉｎｅｘt）と現スキャンの注目セルｉの位置の残差Δｉｎｅｘtを式(11)のように算出する。
【００５２】
【数１１】
【００５３】
探索条件設定部２０７は、式(9)〜(11)によって算出されたΔＡ（ｉｎｅｘt）、ΔＳ（ｉｎｅｘt）、Δｉｎｅｘtの各値を用いて、各々に基づく探索領域の設定値ｄ１（ΔＡ（ｉｎｅｘt））、ｄ２（ΔＳ（ｉｎｅｘt））、ｄ３（Δｉｎｅｘt）を式(12)のように算出する。
【００５４】
【数１２】
【００５５】
式(12)において、ａ１〜ａ３、ｂ１〜ｂ３はいずれも非負の値を成分とする列ベクトルによるパラメータである。
なお、式(12)の各式の右辺における演算はベクトルａ１〜ａ３、ｂ１〜ｂ３の要素毎に行われるものとする。
【００５６】
探索条件設定部２０７は、式(12)によって算出されたｄ１（ΔＡ（ｉｎｅｘt））、ｄ２（ΔＳ（ｉｎｅｘt））、ｄ３（Δｉｎｅｘt）を用い、次スキャンにおける注目セルｉｎｅｘtに対する探索領域Ｄ（ｉｎｅｘt）を、例えば式(13)のように設定する。
【００５７】
【数１３】
【００５８】
なお、式(13)において、第１式の床関数記号はｄ１（ΔＡ（ｉｎｅｘt））、ｄ２（ΔＳ（ｉｎｅｘt））、ｄ３（ｉｎｅｘt）の要素毎に作用し、第２式右辺における等号付き不等号は、ｃ（ｉｎｅｘt）、ｄ（Δｉｎｅｘt）、ｉ´ｎｅｘtの要素毎に成立するものとする。
【００５９】
探索条件設定部２０７は、前記の［００４３］において、次スキャンにおける注目セルｉｎｅｘtに対応する状態量推定値に対応の次スキャンにおける位置、速度等が存在しない場合、かかる注目セルに対して［００４３］〜［００５８］とは異なる例外処理により、探索領域Ｄ（ｉｎｅｘt）を設定する。
この例外処理による探索領域Ｄ（ｉｎｅｘt）の設定は、例えば適切に定めた標準探索領域設定値ｄｓｔ１、ｄｓｔ２によって式(14)のように実施する方法がある。
【００６０】
【数１４】
【００６１】
なお、式(14)右辺における等号付き不等号は、ｃ（ｉｎｅｘt）、ｄｓｔ１、ｉ´ｎｅｘt、ｄｓｔ２の要素毎に成立するものとする。
【００６２】
ステップＳＴ３ａ；閾値処理に必要なスキャン数に対する信号積分処理が行われていない場合は、ステップＳＴ２０１に戻り、次スキャンに対する信号積分処理としてステップＳＴ２０１〜ステップＳＴ２０７を実施する（ステップＳＴ３ａの「Ｎｏ」の側のフロー）。
閾値処理に必要なスキャン数に対する信号積分処理が行われた場合は、積分処理メモリ２０６に記録された現スキャンまでの信号積分処理結果であるｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅの値Ｓｋ（ｉ）を閾値処理部３に入力する（ステップＳＴ３ａの「Ｙｅｓ」の側のフロー）。
【００６３】
ステップＳＴ３ｂ；閾値処理部３は、ステップＳＴ３ａの「Ｙｅｓ」の側のフローによって積分処理メモリ２０６から入力されたｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅの値Ｓｋ（ｉ）に対する閾値判定処理を実施し、Ｓｋ（ｉ）が閾値を超えたセルについて、目標を検出したものと判定する。
ステップＳＴ３ｂにおける閾値については、適切な手段によって設定するものとする。
【００６４】
実施の形態１の効果
この発明の実施の形態１によれば、検出セルに対する状態推定の結果と、ｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅの分布状況を用いて積分路の探索領域および探索条件を設定することにより、積分路の重複を回避または低減し、誤警報の発生を抑制するという効果を奏する。
また、移動量の大きい目標を想定する場合には、目標信号の積分経路探索処理における計算機負荷を低減するという効果を奏する。
さらに、目標の移動量を考慮した適応的な積分路探索領域を行うことで、多様な運動に対応した目標の検出が可能となるという効果を奏する。
以上の効果の相乗作用により、ＳＮ比が低い条件の下で目標信号を早期に検出することが可能となるという効果を奏する。
【００６５】
実施の形態１による目標検出装置を適用するレーダセンサの種類は、位置や速度等が得られるレーダセンサであれば何でも良く、例えば測距用のレーダや、パルスドップラ周波数を利用する測速度用のレーダに対して適用が可能である。
また、赤外センサなどの光学センサ、画像レーダ等を使用する場合などに対しても適用が可能である。これは実施の形態２以降においても同様である。
【００６６】
従来技術の処理概要を示した図７は２次元で表されているが、この発明による目標検出装置が扱う次元数は３次元であっても良く、パルスドップラ周波数差が得られている場合には、４次元でも良い。
更に他の属性情報がレーダセンサによって得られている場合は、n次元でも良い。
また、この発明による信号検出装置が扱う座標系は極座標でも直交座標でも良い。これらは、実施の形態２以降においても同様である。
【００６７】
実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２を、図３〜４を用いて説明する。図３は実施の形態２による目標検出装置の構成を示している。実施の形態２における目標検出装置は、信号処理部１、積分処理部２１、閾値処理部３を備えて構成される。
さらに、積分処理部２１は、内部にスキャンメモリ２０１、受信電力評価部２０２、積分路探索部２０３、積分路抽出部２０４、セル状態量推定部２０５、積分処理メモリ２０６、探索条件設定部２０７、目標情報強調条件設定部２０８を備える。
【００６８】
積分処理部２１は、実施の形態１における積分処理部２０に対し、目標情報強調条件設定部２０８を新たに備え、積分処理メモリ２０６から目標情報強調条件設定部２０８への入力、探索条件設定部２０７から目標情報強調条件設定部２０８への入力、目標情報強調条件設定部２０８から積分路探索部２０３への入力が追加された状態に相当する。
目標情報強調条件設定部２０８は、次スキャンにおける注目セルｉｎｅｘtが探索対象とする探索領域Ｄ（ｉｎｅｘt）内の各セルｉ´ｎｅｘtのｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅ強調項Ｅｋ（ｉ´ｎｅｘt）を、後述の所定算式により設定する。
【００６９】
積分処理部２１において、スキャンメモリ２０１、受信電力評価部２０２、積分路抽出部２０４、セル状態量推定部２０５、探索条件設定部２０７の機能は、それぞれ実施の形態１における同符号のブロックと同じである。
以下では、実施の形態１とは入出力関係の異なる積分路探索部２０３、積分処理メモリ２０６、探索条件設定部２０７、および実施の形態１に対して新たに加わった目標情報強調条件設定部２０８についてのみ説明する。
【００７０】
積分路探索部２０３は、受信電力評価部２０２より現在のスキャンにおけるビデオ信号内の検出セル毎の尤度比を入力し、ビデオ信号内の１つの検出セルを注目セルに定める。
また、積分路探索部２０３は、積分処理メモリ２０６より１スキャン分前までのｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅ更新結果である信号積分処理結果を入力する。
さらに、積分路探索部２０３は、探索条件設定部２０７より探索領域の定義などの、積分路探索時に使用する条件を入力する。
またさらに、積分路探索部２０３は、目標情報強調条件設定部２０８より、積分路探索評価値に付加する目標情報強調条件である、ｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅ強調項の設定条件を入力する。
積分路探索部２０３は、探索条件設定部２０７からの入力によって設定された探索領域内のセル毎に、かかるセルから注目セルへの状態の遷移確率を算出する。
【００７１】
積分路探索部２０３は、積分処理メモリ２０６より入力した１スキャン分前までのｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅ更新結果である信号積分処理結果と、探索条件設定部２０７より入力した探索領域の定義などの、積分路探索時に使用する条件、および探索領域内のセル毎に、算出されたかかるセルから注目セルへの状態の遷移確率に基づき、探索領域内の各セルについて１スキャン分前までのｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅと、かかるセルに対応する注目セルへの遷移確率の和を積分路探索評価値として算出する。
そして、かかる積分路探索評価値に目標情報強調条件設定部２０８より入力されたｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅ強調項を加算した結果である拡張積分路探索評価値を積分路抽出部２０４に入力する。
【００７２】
積分処理メモリ２０６は、積分路抽出部２０４から注目セルに対する信号積分処理結果を入力し、自身の注目セル位置に対応する位置の信号積分処理結果を更新する。
また、セル状態量推定部２０５より現スキャンにおける推定位置、速度等から次スキャンにおけるセル位置、速度等への対応関係を入力し、これらの入力と現スキャンの注目セル位置との対応関係を保持する。
積分処理メモリ２０６は、現スキャンにおける全ての注目セルに対する信号積分処理の完了後、自身の内容を探索条件設定部２０７および目標情報強調条件設定部２０８に出力する。
また、閾値処理に必要なスキャン数に対する信号積分処理が行われている場合には、自身の内容のうち信号積分処理結果を閾値処理部３に出力する。
【００７３】
探索条件設定部２０７は、積分処理メモリ２０６より現スキャンにおける信号積分処理結果および現スキャンの推定位置、速度等から次スキャンにおけるセル位置、速度等への対応関係を入力する。
そして、探索条件設定部２０７は、かかる入力に基づき、次スキャンの各注目セルに対する探索領域等の、次スキャンの積分路探索時に使用する条件を定義すし、次スキャンの積分路探索時に使用する条件を、積分路探索部２０３に出力する。
また、探索条件設定部２０７は次スキャンにおける積分路探索領域の設定を目標情報強調条件設定部２０８に出力する。
【００７４】
目標情報強調条件設定部２０８は、積分処理メモリ２０６より現スキャンにおける信号積分処理結果、および現スキャンの推定位置、速度等から次スキャンにおけるセル位置、速度等への対応関係を入力する。
さらに、目標情報強調条件設定部２０８は、探索条件設定部２０７より次スキャンにおける積分路探索領域の設定を入力する。
そして、目標情報強調条件設定部２０８は、かかる入力に基づき、次スキャンの各注目セルが探索対象とする探索領域内の各セルについて、次スキャンの積分路探索時に使用する目標情報強調条件である、ｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅ強調項を定義し、この定義した次スキャンの積分路探索時に使用する条件を、積分路探索部２０３に出力する。
【００７５】
次に、この発明に係る目標検出装置の、実施の形態２における動作を、フローチャート図および数式を用いて説明する。
【００７６】
図４は、この発明に係る目標検出装置の、実施の形態２における動作を示すフローチャート図である。
【００７７】
図４において、ステップＳＴ２０１、ステップＳＴ２０２、ステップＳＴ２０４、ステップＳＴ２０５、ステップＳＴ２０６ａ、ステップＳＴ２０６ｂ、ステップＳＴ２０７、ステップＳＴ３ａ、ステップＳＴ３ｂの動作は、実施の形態１における同符号の動作ステップと同一である。
【００７８】
以下では、実施の形態１とは入出力関係と動作が異なるステップＳＴ２０３、および実施の形態１に対して新たに加わったステップＳＴ２０８の動作について説明する。
【００７９】
ステップＳＴ２０３；積分路探索部２０３は、ビデオ信号内の１つの検出セルｉを注目セルに定める。
また、積分路探索部２０３は、積分処理メモリ２０６より１スキャン分前までのｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅ更新結果である信号積分処理結果Ｓｋ−１（ｉ）を入力する。
さらに、積分路探索部２０３は、探索条件設定部２０７より注目セルｉに対する探索領域Ｄ（ｉ）の定義などの、積分路探索時に使用する条件を入力し、目標情報強調条件設定部２０８より探索領域Ｄ（ｉ）内の各セルｉ´についてのｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅ強調項Ｅｋ（ｉ´）の設定を入力する。
探索条件設定部２０７による探索領域Ｄ（ｉ）の定義などの、積分路探索時に使用する条件を設定する手順は、実施の形態１におけるステップＳＴ２０７と同一である。
目標情報強調条件設定部２０８におけるｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅ強調項の設定手順については、ステップＳＴ２０８の説明において述べる。
【００８０】
積分路探索部２０３は、探索条件設定部２０７からの入力によって設定された探索領域内のセルｉ´毎に、かかるセルから注目セルへの状態の遷移確率Ｐｔｒａｎｓ（θｋ（ｉ）｜θｋ−１（ｉ´））を算出する。
そして、積分路探索部２０３は、探索領域内の各セルについて１スキャン分前までのｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅ、かかるセルに対応する注目セルへの推移確率対数値、およびかかるセルに対応するｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅ強調項Ｅｋ（ｉ´）の対数値の加算処理を式(15)のように行い、拡張積分路探索評価値Ｔ（ｅｘｔ）ｋ（ｉ｜ｉ´）を算出する。
【００８１】
【数１５】
【００８２】
ステップＳＴ２０４は、処理対象を実施の形態１のステップＳＴ２０４における積分路探索評価値Ｔｋ（ｉ｜ｉ´）から式(15)によって算出された拡張積分路探索評価値Ｔ（ｅｘｔ）ｋ（ｉ｜ｉ´）に置き換えたものであり、動作は実施の形態１のステップＳＴ２０４と同様である。
すなわち、積分路抽出部２０４は、ステップＳＴ２０３の式(15)による加算処理で算出された拡張積分路探索評価値Ｔ（ｅｘｔ）ｋ（ｉ｜ｉ´）の最大値ｍａｘＴ（ｅｘｔ）ｋ（ｉ｜ｉ´）を採用する。
そして、拡張積分路探索評価値Ｔ（ｅｘｔ）ｋ（ｉ｜ｉ´）が最大となる探索領域内のセルｉ´ｐａｔｈを注目セルｉに対応する推移元として採用し、式(16)のように拡張積分路探索評価値の最大値と注目セルの尤度比の和との加算処理を行う。
【００８３】
【数１６】
【００８４】
ステップＳＴ２０８；目標情報強調条件設定部２０８は、積分処理メモリ２０６より入力された前述の［表１］の対応関係、およびステップＳＴ２０７において算出されたΔＡ（ｉｎｅｘt）（算出式は式(9)を参照）に基づき、次スキャンにおける注目セルｉｎｅｘtが探索対象とする探索領域Ｄ（ｉｎｅｘt）内の各セルｉ´ｎｅｘtのｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅ強調項Ｅｋ（ｉ´ｎｅｘt）を、例えば式(17)のように設定する。
【００８５】
【数１７】
【００８６】
なお、式(17)中のａ４、ｂ４、ｂ６は１以上の定数、ｂ５は０＜ｂ５≦１を満たす定数である。
【００８７】
目標情報強調条件設定部２０８は、前記において、次スキャンにおける注目セルｉｎｅｘtに対応する状態量推定値対応の次スキャンにおける位置、速度等が存在しない場合、かかる注目セルに対して式(17)とは異なる例外処理により、ｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅ強調項Ｅｋ（ｉ´ｎｅｘt）を設定する。
【００８８】
前記の例外処理によるｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅ強調項Ｅｋ（ｉ´ｎｅｘt）の設定方法としては、式(18)のようにその値を１とおくものとする。
【００８９】
【数１８】
【００９０】
実施の形態２の効果
この発明の実施の形態２によれば、積分経路探索時の探索領域内の基準位置となるセルのｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅが周囲よりも高い状況において、かかるセルに対する積分路探索評価値を、同じ探索領域内の他のセルに対する積分路探索評価値よりも高くすることが可能となるという効果を奏する。
上記の効果により、実施の形態２は、ｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅの分布状況に偏りが生じている状況において、目標検出の確実性を高めるという効果を奏する。
【００９１】
実施の形態３．
次に、この発明の実施の形態３を、図５〜６を用いて説明する。図５は実施の形態３による目標検出装置の構成を示している。
実施の形態３における目標検出装置は、信号処理部１、積分処理部２２、閾値処理部３を備えて構成される。
さらに、積分処理部２２は、内部にスキャンメモリ２０１、受信電力評価部２０２、積分路探索部２０３、積分路抽出部２０４、セル状態量推定部２０５、積分処理メモリ２０６、探索条件設定部２０７、目標情報強調条件設定部２０８、状態遷移条件設定部２０９を備える。
【００９２】
積分処理部２２は、実施の形態２における積分処理部２１に対し、状態遷移条件設定部２０９を新たに備え、積分処理メモリ２０６から状態遷移条件設定部２０９への入力、探索条件設定部２０７から状態遷移条件設定部２０９への入力、状態遷移条件設定部２０９から積分路探索部２０３への入力が追加された状態に相当する。
【００９３】
積分処理部２２において、スキャンメモリ２０１、受信電力評価部２０２、積分路抽出部２０４、セル状態量推定部２０５、目標情報強調条件設定部２０８の機能は、それぞれ実施の形態２における同符号のブロックと同じである。以下では、実施の形態２とは入出力関係の異なる積分路探索部２０３、積分処理メモリ２０６、探索条件設定部２０７、および実施の形態２に対して新たに加わった状態遷移条件設定部２０９についてのみ説明する。
【００９４】
積分路探索部２０３は、受信電力評価部２０２より現在のスキャンにおけるビデオ信号内の検出セル毎の尤度比を入力し、ビデオ信号内の１つの検出セルを注目セルに定める。
また、積分路探索部２０３は、積分処理メモリ２０６より１スキャン分前までのｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅ更新結果である信号積分処理結果を入力する。
さらに、積分路探索部２０３は、探索条件設定部２０７より探索領域の定義などの、積分路探索時に使用する条件を入力する。
またさらに、積分路探索部２０３は、目標情報強調条件設定部２０８より、積分路探索評価値に付加する目標情報強調条件である、ｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅ強調項の設定条件を入力する。
【００９５】
積分路探索部２０３は、状態遷移条件設定部２０９からの入力に基づき、探索条件設定部２０７からの入力によって設定された探索領域内のセル毎に、かかるセルから注目セルへの状態の遷移確率を設定する。
【００９６】
積分路探索部２０３は、積分処理メモリ２０６より入力した１スキャン分前までのｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅ更新結果である信号積分処理結果と探索条件設定部２０７より入力した探索領域の定義などの、積分路探索時に使用する条件、および設定した遷移確率に基づき、探索領域内の各セルについて１スキャン分前までのｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅと、かかるセルに対応する注目セルへの遷移確率の和を積分路探索評価値として算出する。
そして、かかる積分路探索評価値に、目標情報強調条件設定部２０８より、入力されたｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅ強調項を加算した結果である拡張積分路探索評価値を積分路抽出部２０４に入力する。
【００９７】
積分処理メモリ２０６は、積分路抽出部２０４から注目セルに対する信号積分処理結果を入力し、自身の注目セル位置に対応する位置の信号積分処理結果を更新する。
積分処理メモリ２０６は、セル状態量推定部２０５より現スキャンにおける推定位置、速度等から次スキャンにおけるセル位置、速度等への対応関係を入力し、そして、これらの入力と現スキャンの注目セル位置との対応関係を保持する。
【００９８】
積分処理メモリ２０６は、現スキャンにおける全ての注目セルに対する信号積分処理の完了後、自身の内容を探索条件設定部２０７、目標情報強調条件設定部２０８、および状態遷移条件設定部２０９に出力する。
また、閾値処理に必要なスキャン数に対する信号積分処理が行われている場合には、自身の内容のうち信号積分処理結果を閾値処理部３に入力する。
【００９９】
探索条件設定部２０７は、積分処理メモリ２０６より現スキャンにおける信号積分処理結果、および現スキャンの推定位置、速度等から次スキャンにおけるセル位置、速度等への対応関係を入力する。
そして、探索条件設定部２０７は、かかる入力に基づき、次スキャンの各注目セルに対する探索領域等の、次スキャンの積分路探索時に使用する条件を定義し、この定義した次スキャンの積分路探索時に使用する条件を、積分路探索部２０３に出力する。
また、探索条件設定部２０７は次スキャンにおける積分路探索領域の設定を目標情報強調条件設定部２０８および状態遷移条件設定部２０９に出力する。
【０１００】
状態遷移条件設定部２０９は、積分処理メモリ２０６より現スキャンの推定位置、速度等から次スキャンにおけるセル位置、速度等への対応関係を入力する。
また、状態遷移条件設定部２０９は、探索条件設定部２０７より次スキャンにおける積分路探索領域の設定を入力する。
【０１０１】
状態遷移条件設定部２０９は、積分処理メモリ２０６より入力した現スキャンの推定位置、速度等から次スキャンにおけるセル位置、速度等への対応関係と、探索条件設定部２０７より入力した次スキャンにおける積分路探索領域の設定に基づき、次スキャンの各注目セルに対する探索領域内の各セルから注目セルへの、状態遷移確率を設定し、設定した状態遷移確率を積分路探索部２０３に出力する。
【０１０２】
次に、この発明に係る目標検出装置の、実施の形態３における動作を、フローチャート図を用いて説明する。図６は、この発明に係る目標検出装置の、実施の形態３における動作を示すフローチャート図である。
【０１０３】
図６において、ステップＳＴ２０１、ステップＳＴ２０２、ステップＳＴ２０４、ステップＳＴ２０５、ステップＳＴ２０６ａ、ステップＳＴ２０６ｂ、ステップＳＴ２０７、ステップＳＴ２０８、ステップＳＴ３ａ、ステップＳＴ３ｂの動作は、実施の形態２における同符号の動作ステップと同一である。
【０１０４】
以下では、実施の形態１とは入出力関係と動作が異なるステップＳＴ２０３、および実施の形態２に対して新たに加わったステップＳＴ２０９の動作について説明する。
【０１０５】
ステップＳＴ２０３；積分路探索部２０３は、ビデオ信号内の１つの検出セルｉを注目セルに定める。
積分路探索部２０３は、積分処理メモリ２０６より１スキャン分前までのｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅ更新結果である信号積分処理結果Ｓｋ−１（ｉ）を入力する。 また、積分路探索部２０３は、探索条件設定部２０７より注目セルｉに対する探索領域Ｄ（ｉ）の定義などの、積分路探索時に使用する条件を入力し、目標情報強調条件設定部２０８より探索領域Ｄ（ｉ）内の各セルｉ´についてのｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅ強調項Ｅｋ（ｉ´）の設定を入力する。
さらに、積分路探索部２０３は、状態遷移条件設定部２０９より注目セルｉに対する探索領域Ｄ（ｉ）内の各セルから注目セルｉへの状態の遷移確率を入力する。
状態遷移条件設定部２０９における、注目セルｉに対する探索領域Ｄ（ｉ）内の各セルから注目セルｉへの状態の遷移確率の設定手順については、ステップＳＴ２０９の説明において述べる。
【０１０６】
積分路探索部２０３は、探索条件設定部２０７からの入力によって設定された探索領域内のセルｉ´毎に、状態遷移条件設定部２０９からの入力に基づき、かかるセルから注目セルへの状態の遷移確率Ｐｔｒａｎｓ（θｋ（ｉ）｜θｋ−１（ｉ´））を設定する。
そして、探索領域内の各セルについて１スキャン分前までのｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅ、かかるセルに対応する注目セルへの推移確率対数値、およびかかるセルに対応するｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅ強調項Ｅｋ（ｉ´）の対数値の加算処理を前記の式(15)のように行い、拡張積分路探索評価値Ｔ（ｅｘｔ）ｋ（ｉ｜ｉ´）を算出する。
【０１０７】
ステップＳＴ２０９；状態遷移条件設定部２０９は、積分処理メモリ２０６より入力された［表１］の対応関係、およびステップＳＴ２０７おいて算出された
ｄ１（ΔＡ（ｉｎｅｘt））、ｄ２（ΔＳ（ｉｎｅｘt））、ｄ３（Δｉｎｅｘt）（算出式は式(12））を用い、次スキャンにおける注目セルｉｎｅｘtが探索対象とする探索領域Ｄ（ｉｎｅｘt）内の各セルｉ´ｎｅｘtから次スキャンにおける注目セルｉｎｅｘtの状態の遷移確率Ｐｔｒａｎｓ（θｋ（ｉ）｜θｋ−１（ｉ´））を設定する。
【０１０８】
実施の形態３の効果
この発明の実施の形態３によれば、積分路探索時に使用する状態遷移確率をｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅの分布状況および注目セルに対する状態推定結果を考慮して定義することが可能となるという効果を奏する。
上記の効果により、実施の形態３は、ｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅの分布状況に偏りが生じている状況、または目標運動に変化が生じている状況において、目標検出の確実性を高めるという効果を奏する。
【産業上の利用可能性】
【０１０９】
この発明は、特に移動する目標を検出するレーダシステムや目標追尾装置などで広く活用される可能性がある。
【符号の説明】
【０１１０】
１ 信号処理部、３ 閾値処理部、２０、２１、２２ 積分処理部、２０１ スキャンメモリ、２０２ 受信電力評価部、２０３ 積分路探索部、２０４、積分路抽出部、２０５ セル状態量推定部、２０６ 積分処理メモリ、２０７ 探索条件設定部、２０８ 目標情報強調条件設定部、２０９ 状態遷移条件設定部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーダセンサによる複数スキャン分のビデオ信号に対し積分処理を行い、目標信号を検出する目標検出装置であって、信号処理部、スキャンメモリ、受信電力評価部、積分路探索部、積分路抽出部、セル状態量推定部、積分処理メモリ、探索条件設定部および閾値処理部を備え、
スキャンメモリは、1スキャン分ずつのビデオ信号のスキャン結果を信号処理部から読み取り記憶し、
受信電力評価部は、スキャンメモリのビデオ信号から、検出セル毎に受信電力に対する尤度比を算出し、
積分路探索部は、受信電力評価部の尤度比から、ビデオ信号内の検出セルを注目セルと定め、探索条件設定部の積分路探索時使用条件から探索領域を設定し、探索領域内のセル毎に、各セルから注目セルへの状態の遷移確率を算出し、積分処理メモリより入力した各セルについて１スキャン分前までのｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅと、各セルに対応する注目セルへの遷移確率の和を積分路探索評価値として算出し、
積分路抽出部は、積分路探索評価値から注目セルに対応する推移元セルを定め、積分路探索評価値を基に注目セルに対する信号積分処理結果を算出し、注目セルの位置と、注目セルへの推移元セル位置と共に出力し、
セル状態量推定部は、積分路抽出部の注目セル位置と、推移元セル位置から推移元セルの１スキャン分前までのセル位置に対応する現スキャンの状態量を予測し、この予測した状態量と、注目セル位置に基づき、現スキャンの注目セル位置に対する状態量を推定し、この状態量推定結果に基づき、現スキャンに対応する次スキャンにおけるセル位置を求め、
積分処理メモリは、積分路抽出部から注目セルに対する信号積分処理結果を入力し、記憶する対応の信号積分処理結果を更新すると共に、セル状態量推定部よりの現スキャンにおける推定位置に対応する次スキャンのセル位置への対応関係を入力・記憶し、自身の記憶内容を探索条件設定部に出力し、また、信号積分処理結果を閾値処理部に出力し、
探索条件設定部は、積分処理メモリより入力された現スキャンの信号積分処理結果および現スキャンの推定位置から次スキャンにおけるセル位置への対応関係に基づき、次スキャンの積分路探索時に使用する条件を定義し、積分路探索部に出力し、
閾値処理部は、積分処理メモリより積分処理結果を入力し、各セルのｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅに対する閾値判定処理を実施し、ｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅが閾値を超えたセルを目標と判定する目標検出装置。
【請求項２】
セル状態量推定部は、積分路抽出部の注目セル位置と、推移元セル位置から推移元セルの１スキャン分前までのセル位置に対応する現スキャンの状態量として現スキャンにおけるセル位置と速度を予測し、この予測した状態量と、注目セル位置に基づき、現スキャンの注目セル位置に対する位置と速度の状態量を推定し、この状態量推定結果に基づき、現スキャンに対応する次スキャンにおけるセル位置と速度を求め、
積分処理メモリは、積分路抽出部から注目セルに対する信号積分処理結果を入力し、記憶する対応の信号積分処理結果を更新すると共に、セル状態量推定部よりの現スキャンにおける推定位置・速度に対応する次スキャンのセル位置・速度への対応関係を入力・記憶し、自身の記憶内容を探索条件設定部に出力し、また、信号積分処理結果を閾値処理部に出力し、
探索条件設定部は、積分処理メモリより入力された現スキャンの信号積分処理結果および現スキャンの推定位置・速度から次スキャンにおけるセル位置・速度への対応関係に基づき、次スキャンの積分路探索時に使用する条件を定義し、積分路探索部に出力することを特徴とする請求項１記載の目標検出装置。
【請求項３】
積分処理メモリと探索条件設定部から信号を入力し、次スキャンの各注目セルが探索対象とする探索領域内の各セルについて、次スキャンの積分路探索時に使用するｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅ強調項を設定し、積分路探索部に出力する標情報強調条件設定部を備えたことを特徴とする請求項２記載の目標検出装置。
【請求項４】
積分処理メモリより入力した現スキャンの推定位置、速度等から次スキャンにおけるセル位置、速度等への対応関係と、探索条件設定部より入力した次スキャンにおける積分路探索領域の設定に基づき、次スキャンの各注目セルに対する探索領域内の各セルから注目セルへの、状態遷移確率を設定し、設定した状態遷移確率を積分路探索部に出力する状態遷移条件設定部を備えたことを特徴とする請求項２または３に記載の目標検出装置。
【請求項１】
レーダセンサによる複数スキャン分のビデオ信号に対し積分処理を行い、目標信号を検出する目標検出装置であって、信号処理部、スキャンメモリ、受信電力評価部、積分路探索部、積分路抽出部、セル状態量推定部、積分処理メモリ、探索条件設定部および閾値処理部を備え、
スキャンメモリは、1スキャン分ずつのビデオ信号のスキャン結果を信号処理部から読み取り記憶し、
受信電力評価部は、スキャンメモリのビデオ信号から、検出セル毎に受信電力に対する尤度比を算出し、
積分路探索部は、受信電力評価部の尤度比から、ビデオ信号内の検出セルを注目セルと定め、探索条件設定部の積分路探索時使用条件から探索領域を設定し、探索領域内のセル毎に、各セルから注目セルへの状態の遷移確率を算出し、積分処理メモリより入力した各セルについて１スキャン分前までのｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅと、各セルに対応する注目セルへの遷移確率の和を積分路探索評価値として算出し、
積分路抽出部は、積分路探索評価値から注目セルに対応する推移元セルを定め、積分路探索評価値を基に注目セルに対する信号積分処理結果を算出し、注目セルの位置と、注目セルへの推移元セル位置と共に出力し、
セル状態量推定部は、積分路抽出部の注目セル位置と、推移元セル位置から推移元セルの１スキャン分前までのセル位置に対応する現スキャンの状態量を予測し、この予測した状態量と、注目セル位置に基づき、現スキャンの注目セル位置に対する状態量を推定し、この状態量推定結果に基づき、現スキャンに対応する次スキャンにおけるセル位置を求め、
積分処理メモリは、積分路抽出部から注目セルに対する信号積分処理結果を入力し、記憶する対応の信号積分処理結果を更新すると共に、セル状態量推定部よりの現スキャンにおける推定位置に対応する次スキャンのセル位置への対応関係を入力・記憶し、自身の記憶内容を探索条件設定部に出力し、また、信号積分処理結果を閾値処理部に出力し、
探索条件設定部は、積分処理メモリより入力された現スキャンの信号積分処理結果および現スキャンの推定位置から次スキャンにおけるセル位置への対応関係に基づき、次スキャンの積分路探索時に使用する条件を定義し、積分路探索部に出力し、
閾値処理部は、積分処理メモリより積分処理結果を入力し、各セルのｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅに対する閾値判定処理を実施し、ｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅが閾値を超えたセルを目標と判定する目標検出装置。
【請求項２】
セル状態量推定部は、積分路抽出部の注目セル位置と、推移元セル位置から推移元セルの１スキャン分前までのセル位置に対応する現スキャンの状態量として現スキャンにおけるセル位置と速度を予測し、この予測した状態量と、注目セル位置に基づき、現スキャンの注目セル位置に対する位置と速度の状態量を推定し、この状態量推定結果に基づき、現スキャンに対応する次スキャンにおけるセル位置と速度を求め、
積分処理メモリは、積分路抽出部から注目セルに対する信号積分処理結果を入力し、記憶する対応の信号積分処理結果を更新すると共に、セル状態量推定部よりの現スキャンにおける推定位置・速度に対応する次スキャンのセル位置・速度への対応関係を入力・記憶し、自身の記憶内容を探索条件設定部に出力し、また、信号積分処理結果を閾値処理部に出力し、
探索条件設定部は、積分処理メモリより入力された現スキャンの信号積分処理結果および現スキャンの推定位置・速度から次スキャンにおけるセル位置・速度への対応関係に基づき、次スキャンの積分路探索時に使用する条件を定義し、積分路探索部に出力することを特徴とする請求項１記載の目標検出装置。
【請求項３】
積分処理メモリと探索条件設定部から信号を入力し、次スキャンの各注目セルが探索対象とする探索領域内の各セルについて、次スキャンの積分路探索時に使用するｔｒａｃｋ ｓｃｏｒｅ強調項を設定し、積分路探索部に出力する標情報強調条件設定部を備えたことを特徴とする請求項２記載の目標検出装置。
【請求項４】
積分処理メモリより入力した現スキャンの推定位置、速度等から次スキャンにおけるセル位置、速度等への対応関係と、探索条件設定部より入力した次スキャンにおける積分路探索領域の設定に基づき、次スキャンの各注目セルに対する探索領域内の各セルから注目セルへの、状態遷移確率を設定し、設定した状態遷移確率を積分路探索部に出力する状態遷移条件設定部を備えたことを特徴とする請求項２または３に記載の目標検出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−２６１７３４（Ｐ２０１０−２６１７３４Ａ）
【公開日】平成２２年１１月１８日（２０１０．１１．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１１０６２２（Ｐ２００９−１１０６２２）
【出願日】平成２１年４月３０日（２００９．４．３０）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月１８日（２０１０．１１．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月３０日（２００９．４．３０）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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