移動目標検出装置、移動目標検出方法および移動目標検出プログラム
【課題】ＳＡＲ画像に対する移動目標検出処理において、信号レベルの高い移動目標以外の静止目標を除去し、移動目標の誤検出を減らすことを目的とする。
【解決手段】移動目標検出装置１００は移動目標検出部１５０が抑圧比算出部１５２を備えることを特徴とする。画像差分処理部１４０は時刻ｔにレーダ観測された受信信号の振幅値を示すＳＡＲ画像Ａと時刻ｔ＋Δｔにレーダ観測された受信信号の振幅値を示すＳＡＲ画像Ｂとの振幅差を目標分布図として算出する。抑圧比算出部１５２は目標分布図をＳＡＲ画像ＡとＳＡＲ画像Ｂとのいずれかで除算した抑圧比を算出する。目標識別部１５３は抑圧比を閾値と比較して移動目標を検出する。移動目標検出装置１００は抑圧比を閾値と比較することにより、目標分布図を閾値と比較するよりも容易に移動目標を検出することができ、移動目標の誤検出を減らすことができる。
【解決手段】移動目標検出装置１００は移動目標検出部１５０が抑圧比算出部１５２を備えることを特徴とする。画像差分処理部１４０は時刻ｔにレーダ観測された受信信号の振幅値を示すＳＡＲ画像Ａと時刻ｔ＋Δｔにレーダ観測された受信信号の振幅値を示すＳＡＲ画像Ｂとの振幅差を目標分布図として算出する。抑圧比算出部１５２は目標分布図をＳＡＲ画像ＡとＳＡＲ画像Ｂとのいずれかで除算した抑圧比を算出する。目標識別部１５３は抑圧比を閾値と比較して移動目標を検出する。移動目標検出装置１００は抑圧比を閾値と比較することにより、目標分布図を閾値と比較するよりも容易に移動目標を検出することができ、移動目標の誤検出を減らすことができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、航空機、無人機、衛星などのプラットフォームに搭載され地表や海面の高分解能画像を撮像するセンサにより取得した画像から移動目標を検出する移動目標検出装置、移動目標検出方法および移動目標検出プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
航空機、無人機、人工衛星等をプラットフォームとするレーダにおいて、搭載母機の移動方向に２つ以上の空中線（アンテナ）を並べ、自機速度に応じて１つ目の空中線にて受信される信号と数パルス分経過した時の２つ目以降の空中線にて受信される信号が同じ位相になるように調整すると、それら受信信号の差分によりクラッタを抑圧し、移動目標を検出することができる（例えば、非特許文献１参照）。この機能は、ＤＰＣＡ（Ｄｉｓｐｌａｃｅｄ Ｐｈａｓｅ Ｃｅｎｔｅｒ Ａｎｔｅｎｎａ）またはＳＴＡＰ（Ｓｐａｃｅ Ｔｉｍｅ Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）と呼ばれ、近年の航空機搭載用レーダ等に用いられている移動目標検出機能である。
【０００３】
このようなシステムの一例は、２つの空中線それぞれで受信した信号それぞれに対して合成開口レーダ処理を行い、２枚の複素ＳＡＲ（Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ａｐｅｒｔｕｒｅ Ｒａｄａｒ）画像を得る。そして、システムはこの２枚の複素ＳＡＲ画像を重ね合せて位相差を取り、画素毎にその位相差の振幅を求める。このような処理によって、システムは移動目標の存在する画素にだけ信号が現われる移動目標分布図を得ることができる。これは、静止目標の場合には２枚の複素画像の位相は同じであるのに対して、移動目標についてはドップラー効果のために２枚の複素画像の位相が異なっているからである。したがって、２枚の複素画像の位相差をとることにより、静止目標は相殺され、位相の異なった移動目標だけが画像として残ることになる（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１０−２３２２８２号公報
【非特許文献１】ＭＥＲＲＩＬＬ ＳＫＯＬＮＩＫ著「ＲＡＤＡＲ ＨＡＮＤＢＯＯＫ ＳＥＣＯＮＤ ＥＤＩＴＩＯＮ」ＭｃＧＲＡＷ−ＨＩＬＬ、１９９０年、ｐ１６．８−ｐ１６．３１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の移動目標検出処理において、フィールドデータを用いた処理を行う場合、元の画像において信号レベルの高い移動目標以外のもの（クラッタ等）の消え残りが発生し、消え残ったクラッタ等を移動目標として誤検出していた。
【０００５】
本発明はこの誤検出を抑圧できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の移動目標検出装置は、電磁波を照射して照射方向の各所からの反射波の振幅を第一の時刻と第二の時刻とに観測し、第一の時刻における各所の反射波の振幅と第二の時刻における各所の反射波の振幅とに基づいて異なる時刻における反射波の振幅差が静止体より大きい移動体を検出する移動目標検出装置であり、第一の時刻における各所の反射波の振幅と第二の時刻における各所の反射波の振幅との差の絶対値をＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を用いて算出する差算出部と、前記差算出部が算出した各所の反射波の振幅差を第一の時刻と第二の時刻とのいずれかの時刻における各所の反射波の振幅で除算した除算値をＣＰＵを用いて算出する除算部と、前記除算部が算出した除算値と特定の閾値とをＣＰＵを用いて比較し、除算値が閾値より大きい場合に当該位置に移動体が存在すると判定して移動体を検出する移動体検出部とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、除算部が抑圧比として除算値を算出し、移動体検出部が抑圧比を閾値と比較して移動体を検出することにより、誤検出を抑圧することができる。
本発明では、従来の移動目標検出処理においてクラッタ（静止体）は抑圧され移動目標は抑圧されない点に注目し、検出された目標に対して抑圧比を閾値と比較した。そして、本発明では、抑圧比が閾値より低ければ当該目標をクラッタの消え残りとし、抑圧比が高ければ当該目標を移動目標と判定することにより、誤検出を抑圧できるようにした。本発明は、移動目標を検出をレーダ観測と並行して行う場合よりも、移動目標の検出を画像化後に行う場合に特に有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１における移動目標検出装置１００の構成図である。
実施の形態１における移動目標検出装置１００の構成について、図１に基づいて以下に説明する。
図１に示すように、移動目標検出装置１００はＳＡＲセンサ１１０、運動センサ１２０、画像再生処理部１３０、画像差分処理部１４０、移動目標検出部１５０、受信信号Ａ記憶装置１９１、受信信号Ｂ記憶装置１９２、運動データ記憶装置１９３、ＳＡＲ画像Ａ記憶装置１９４、ＳＡＲ画像Ｂ記憶装置１９５および目標分布図記憶装置１９６を備える。
【０００９】
ＳＡＲセンサ１１０（ＳＡＲ：Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ａｐｅｒｔｕｒｅ Ｒａｄａｒ［合成開口レーダ］）は２つの画像を生成できるアンテナ、送信機、受信機等で構成され、高周波パルス信号（電磁波［電波、光波］の一例）を生成し、これを送受信して受信信号を得る。ＳＡＲセンサ１１０は高周波パルス信号をある方向に照射し、照射方向の各所において反射した高周波パルス信号（エコー信号、反射波）を受信し、受信信号の振幅を観測するレーダの一例である。ＳＡＲセンサ１１０は、実開口レーダや逆合成開口レーダなど、その他のレーダであっても構わない。具体的には、ＳＡＲセンサ１１０は高周波パルス信号を生成し、アンテナから高周波パルス信号を空間に放射し、何らかに反射したエコー信号をアンテナで受信する。さらに、ＳＡＲセンサ１１０は受信したエコー信号を増幅し、増幅したエコー信号の周波数を中間周波数に変換し、中間周波数のエコー信号をデジタル信号（デジタルデータ）に変換して受信信号を得る。ＳＡＲセンサ１１０が観測した受信信号の振幅はエコー信号の電力や強度を示し、受信信号は各所の画像化に用いられる。エコー信号の振幅の大きさは画像の輝度の高さに対応する。実施の形態１におけるＳＡＲセンサ１１０は、異なる位置に配置した２つの受信アンテナのそれぞれでエコー信号を受信したり、２度の観測を行ったりすることにより、第一の時刻（第一の時間帯）に各所で反射したエコー信号の振幅と位相と第二の時刻（第二の時間帯）に各所で反射したエコー信号の振幅と位相とを観測する。
【００１０】
受信信号Ａ記憶装置１９１にはＳＡＲセンサ１１０が観測した第一の時刻における各所からのエコー信号の振幅値と位相を示すデータが受信信号Ａとして記憶される。
受信信号Ｂ記憶装置１９２にはＳＡＲセンサ１１０が観測した第二の時刻における各所からのエコー信号の振幅値と位相を示すデータが受信信号Ｂとして記憶される。
【００１１】
運動センサ１２０はＳＡＲセンサ１１０を搭載したプラットフォームの運動をジャイロなどにより計測し、ＳＡＲセンサ１１０による高周波パルス信号送受信時のプラットフォームの瞬時位置・姿勢を出力する。運動センサ１２０が出力するプラットフォームの瞬時位置・姿勢は高周波パルス信号送受信時のＳＡＲセンサ１１０の位置・姿勢に対応する。算出したＳＡＲセンサ１１０の位置・姿勢に基づいてＳＡＲセンサ１１０と高周波パルス信号を反射した各所との位置関係を算出することで、画像化において正確な位置に各所を表わすことができる。
【００１２】
運動データ記憶装置１９３には運動センサ１２０が算出したＳＡＲセンサ１１０の位置・姿勢が運動データとして記憶される。
【００１３】
画像再生処理部１３０は受信信号が示す各所からのエコー信号の振幅値と位相に基づいて各所を画像化する画像再生処理を行う。画像再生方法にはポーラーフォーマット法、レンジドップラー法、チャープスケーリング法など様々な方法があり、画像再生処理部１３０は、いずれかの画像再生方法を用いて、受信信号を信号処理して２次元の高分解能なＳＡＲ画像を再生する。ＳＡＲ画像は複素データで表される。
画像再生処理部１３０は画像再生処理部Ａ１３１と画像再生処理部Ｂ１３２とを有し、画像再生処理部Ａ１３１は受信信号Ａ記憶装置１９１に記憶された受信信号Ａと運動データ記憶装置１９３に記憶されたＳＡＲセンサ１１０の位置・姿勢とに基づいて第一の時刻における各所を表すＳＡＲ画像データを生成し、画像再生処理部Ｂ１３２は受信信号Ｂ記憶装置１９２に記憶された受信信号Ｂと運動データ記憶装置１９３に記憶されたＳＡＲセンサ１１０の位置・姿勢とに基づいて第二の時刻における各所を表すＳＡＲ画像データを生成する。
【００１４】
ＳＡＲ画像Ａ記憶装置１９４には画像再生処理部Ａ１３１が生成した第一の時刻におけるＳＡＲ画像データがＳＡＲ画像Ａとして記憶される。
ＳＡＲ画像Ｂ記憶装置１９５には画像再生処理部Ｂ１３２が生成した第二の時刻におけるＳＡＲ画像データがＳＡＲ画像Ｂとして記憶される。
【００１５】
画像差分処理部１４０（差算出部の一例）は２枚の画像から画像差分を算出する画像差分処理を行う。画像差分処理において、画像差分処理部１４０は、ＳＡＲ画像Ａ記憶装置１９４に記憶されたＳＡＲ画像ＡとＳＡＲ画像Ｂ記憶装置１９５に記憶されたＳＡＲ画像Ｂとに対して、２枚のＳＡＲ画像を重ね合せて位相差を取り、画素毎にその差の振幅を求める。画像差分処理で算出される２枚のＳＡＲ画像における各画素の振幅差は当該画素に相当する地表部分に移動する地物（移動体、以下、移動目標とする）または静止する地物（静止体、以下、静止目標とする）が存在することを示す。
【００１６】
目標分布図記憶装置１９６には画像差分処理部１４０が算出したＳＡＲ画像ＡとＳＡＲ画像Ｂとの各画素の振幅差を示すデータが移動目標と静止目標との分布を示す目標分布図として記憶される。
【００１７】
移動目標検出部１５０は元画像と差分検出後の画像とにおける振幅の抑圧比を算出し、算出した抑圧比に基づいて移動目標を検出する。このとき、移動目標検出部１５０は目標分布図記憶装置１９６に記憶された目標分布図が示すＳＡＲ画像ＡとＳＡＲ画像Ｂとの各画素の振幅差をＳＡＲ画像Ａ記憶装置１９４に記憶されたＳＡＲ画像ＡまたはＳＡＲ画像Ｂ記憶装置１９５に記憶されたＳＡＲ画像Ｂが示す各画素の振幅で除算した値をＳＡＲ画像に基づく目標分布図における振幅差の抑圧比として算出する。次に、移動目標検出部１５０は算出した抑圧比を特定の閾値と比較し、抑圧比が閾値より大きい場合に当該画素に相当する地表部分に移動目標が存在すると判定する。そして、移動目標検出部１５０は判定結果に基づいて移動目標が存在した位置や時刻などを示す移動目標データを生成する。
移動目標検出部１５０はＣＦＡＲ処理部１５１、抑圧比算出部１５２および目標識別部１５３を有する。
ＣＦＡＲ処理部１５１は、目標分布図をＣＦＡＲ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｆａｌｓｅ Ａｌａｒｍ Ｒａｔｅ：一定誤警報確率）処理することにより、目標分布図からノイズを除去して移動目標か静止目標かの識別対象にする目標を選択する。
抑圧比算出部１５２（除算部）は、ＣＦＡＲ処理部１５１が選択した目標を対象に、目標分布図が示すＳＡＲ画像ＡとＳＡＲ画像Ｂとの各画素の振幅差をＳＡＲ画像ＡまたはＳＡＲ画像Ｂが示す各画素の振幅で除算した抑圧比を算出する。
目標識別部１５３（目標識別部）は抑圧比算出部１５２が算出した抑圧比と特定の閾値とを比較し、比較結果に基づいて識別対象である目標が移動目標か静止目標かを識別し、識別結果に基づいて移動目標データを生成する。
【００１８】
実施の形態１における移動目標検出装置１００は、航空機、無人機、衛星などの移動プラットフォームに搭載して地表や海面の高分解能画像を得る合成開口レーダ装置であり、ＳＡＲセンサ１１０と運動センサ１２０と画像再生処理部１３０と画像差分処理部１４０と移動目標検出部１５０とを備えたことを特徴とする。
実施の形態１における移動目標検出装置１００は、特に、移動目標検出部１５０を備えたことを特徴とする。
【００１９】
図２は、実施の形態１における移動目標検出装置１００のハードウェア資源の一例を示す図である。
図２において、移動目標検出装置１００は、プログラムを実行するＣＰＵ９１１（Ｃｅｎｔｒａｌ・Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ・Ｕｎｉｔ、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサともいう）を備えている。ＣＰＵ９１１は、バス９１２を介してＲＯＭ９１３、ＲＡＭ９１４、通信ボード９１５、磁気ディスク装置９２０と接続され、これらのハードウェアデバイスを制御する。
ＲＡＭ９１４は、揮発性メモリの一例である。ＲＯＭ９１３、磁気ディスク装置９２０の記憶媒体は、不揮発性メモリの一例である。これらは、記憶機器、記憶装置あるいは記憶部の一例である。
通信ボード９１５は、入出力機器、入出力装置あるいは入出力部の一例である。また、入出力データが記憶されている記憶装置は入出力機器、入出力装置あるいは入出力部の一例である。
【００２０】
通信ボード９１５はＳＡＲセンサ１１０に接続され、ＳＡＲセンサ１１０が受信した受信信号を入力する。
【００２１】
磁気ディスク装置９２０には、ＯＳ９２１（オペレーティングシステム）、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のプログラムは、ＣＰＵ９１１、ＯＳ９２１により実行される。
【００２２】
上記プログラム群９２３には、実施の形態において「〜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。
【００２３】
ファイル群９２４には、実施の形態において、「〜部」の機能を実行した際の「〜の判定結果」、「〜の計算結果」、「〜の処理結果」などの結果データ、「〜部」の機能を実行するプログラム間で受け渡しするデータ、その他の情報やデータや信号値や変数値やパラメータが、「〜ファイル」や「〜データベース」の各項目として記憶されている。受信信号、運動データ、ＳＡＲ画像、目標分布図、移動目標データなどはファイル群９２４に含まれるものの一例である。
「〜ファイル」や「〜データベース」は、ディスクやメモリなどの記録媒体に記憶される。ディスクやメモリなどの記憶媒体に記憶された情報やデータや信号値や変数値やパラメータは、読み書き回路を介してＣＰＵ９１１によりメインメモリやキャッシュメモリに読み出され、抽出・検索・参照・比較・演算・計算・処理・出力・印刷・表示などのＣＰＵの動作に用いられる。抽出・検索・参照・比較・演算・計算・処理・出力・印刷・表示のＣＰＵの動作の間、情報やデータや信号値や変数値やパラメータは、メインメモリやキャッシュメモリやバッファメモリに一時的に記憶される。
また、実施の形態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や信号の入出力を示し、データや信号値は、ＲＡＭ９１４のメモリ、磁気ディスク装置９２０の磁気ディスク、その他の記録媒体に記録される。また、データや信号値は、バス９１２や信号線やケーブルその他の伝送媒体によりオンライン伝送される。
【００２４】
また、実施の形態において「〜部」として説明するものは、「〜回路」、「〜装置」、「〜機器」、「〜手段」であってもよく、また、「〜ステップ」、「〜手順」、「〜処理」であってもよい。すなわち、「〜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、素子・デバイス・基板・配線などのハードウェアのみ、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。ファームウェアとソフトウェアは、プログラムとして、磁気ディスクやその他の記録媒体に記憶される。プログラムはＣＰＵ９１１により読み出され、ＣＰＵ９１１により実行される。すなわち、移動目標検出プログラムは、「〜部」としてコンピュータを機能させるものである。あるいは、「〜部」の手順や方法をコンピュータに実行させるものである。
【００２５】
図３は、実施の形態１における移動目標検出方法を示すフローチャートである。
実施の形態１において移動目標検出方法として移動目標検出装置１００が実行する移動目標検出処理について、図３に基づいて以下に説明する。
各「〜部」は以下に説明する移動目標検出処理をＣＰＵを用いて実行する。
移動目標検出プログラムは以下に説明する移動目標検出処理をコンピュータに実行させる。
【００２６】
＜Ｓ１０１：レーダ観測処理（１回目）＞
まず、ＳＡＲセンサ１１０が一回目のレーダ観測を行う。
このとき、ＳＡＲセンサ１１０は高周波パルス信号を生成し、アンテナから高周波パルス信号を空間に放射する。次に、ＳＡＲセンサ１１０は、各所において高周波パルス信号が何らかに反射したエコー信号をアンテナで受信する。ＳＡＲセンサ１１０は、エコー信号を受信した際、受信したエコー信号を増幅し、増幅したエコー信号の周波数を中間周波数に変換し、中間周波数に変換したエコー信号をデジタル信号（デジタルデータ）に変換して受信信号Ａを得る。そして、ＳＡＲセンサ１１０は一回目のレーダ観測で得た受信信号Ａを受信信号Ａ記憶装置１９１に記憶する。ＳＡＲセンサ１１０が観測したエコー信号の振幅はエコー信号の電力や強度を示し、エコー信号に基づく受信信号は各所の画像化に用いられる。エコー信号の振幅の大きさは画像の輝度の高さに対応する。
【００２７】
＜Ｓ１０２：画像再生処理（１回目）＞
次に、画像再生処理部Ａ１３１が一回目のレーダ観測結果を画像化する。
このとき、画像再生処理部Ａ１３１は受信信号Ａ記憶装置１９１から一回目のレーダ観測結果である受信信号Ａを取得する。次に、画像再生処理部Ａ１３１は受信信号Ａが示す各所からのエコー信号の振幅値に基づいて各所を画像化する。画像再生方法にはポーラーフォーマット法、レンジドップラー法、チャープスケーリング法など様々な方法があり、画像再生処理部１３０は、いずれかの画像再生方法を用いて、受信信号Ａを信号処理して２次元の高分解能なＳＡＲ画像Ａを生成する。ＳＡＲ画像Ａは複素データで表される。そして、画像再生処理部１３０は生成したＳＡＲ画像ＡをＳＡＲ画像Ａ記憶装置１９４に記憶する。
【００２８】
＜Ｓ１０３：レーダ観測処理（２回目）＞
また、ＳＡＲセンサ１１０が二回目のレーダ観測を行う。
このとき、ＳＡＲセンサ１１０は、Ｓ１０１と同様に、二回目のレーダ観測結果である受信信号Ｂを受信信号Ｂ記憶装置１９２に記憶する。
【００２９】
＜Ｓ１０４：画像再生処理（２回目）＞
次に、画像再生処理部Ｂ１３２が二回目のレーダ観測結果を画像化する。
このとき、画像再生処理部Ｂ１３２は、Ｓ１０２における画像再生処理部Ａ１３１と同様に、受信信号Ｂに基づいてＳＡＲ画像Ｂを生成し、ＳＡＲ画像ＢをＳＡＲ画像Ｂ記憶装置１９５に記憶する。
【００３０】
＜Ｓ１０５：画像差分処理＞
次に、画像差分処理部１４０がＳＡＲ画像ＡとＳＡＲ画像Ｂとの差分を取った目標分布図を生成する。
このとき、画像差分処理部１４０はＳＡＲ画像Ａ記憶装置１９４からＳＡＲ画像Ａを取得し、ＳＡＲ画像Ｂ記憶装置１９５からＳＡＲ画像Ｂを取得する。次に、画像差分処理部１４０はＳＡＲ画像ＡとＳＡＲ画像Ｂとを重ね合せて位相差を取り、画素毎にその差の振幅を求める。そして、画像差分処理部１４０はＳＡＲ画像ＡとＳＡＲ画像Ｂとの各画素の振幅差を示すデータを目標分布図として目標分布図記憶装置１９６に記憶する。目標分布図は特定の振幅差の値を示す画素に相当する地表部分に移動目標または静止目標が存在することを示す。
【００３１】
＜Ｓ１０６：移動目標検出処理＞
そして、移動目標検出部１５０が目標分布図の値をＳＡＲ画像の値で除算した抑圧比に基づいて移動目標を検出する。
このとき、移動目標検出部１５０は目標分布図記憶装置１９６から目標分布図を取得し、ＳＡＲ画像Ａ記憶装置１９４からＳＡＲ画像Ａを、または、ＳＡＲ画像Ｂ記憶装置１９５からＳＡＲ画像Ｂを取得する。次に、移動目標検出部１５０は目標分布図が示すＳＡＲ画像ＡとＳＡＲ画像Ｂとの各画素の振幅差をＳＡＲ画像ＡまたはＳＡＲ画像Ｂが示す各画素の振幅で除算する。移動目標検出部１５０が除算した値をＳＡＲ画像に基づく目標分布図における振幅差の抑圧比とする。次に、移動目標検出部１５０は算出した抑圧比を特定の閾値と比較し、抑圧比が閾値より大きい場合に当該画素に相当する地表部分に移動目標が存在すると判定する。次に、移動目標検出部１５０は判定結果に基づいて移動目標が存在した位置や時刻などを示す移動目標データを生成する。そして、移動目標検出部１５０は生成した移動目標データを出力機器に出力する。例えば、移動目標検出部１５０は移動目標データを通信機器に出力し、地上のサーバ装置などに送信する。また例えば、移動目標検出部１５０は移動目標データを表示装置やプリンタ装置に出力する。
【００３２】
実施の形態１における移動目標検出装置１００は、移動目標を検出する際に、移動目標検出部１５０が目標分布図の示すＳＡＲ画像ＡとＳＡＲ画像Ｂとの各画素の振幅差を特定の閾値と比較するのではなく、目標分布図の示すＳＡＲ画像ＡとＳＡＲ画像Ｂとの各画素の振幅差をＳＡＲ画像ＡまたはＳＡＲ画像Ｂが示す各画素の振幅で除算した抑圧比を特定の閾値と比較する点を特徴とする。
これにより、実施の形態１における移動目標検出装置１００は移動体の誤検出を抑圧することができる。
【００３３】
次に、Ｓ１０６における移動目標検出部１５０の移動目標検出処理の詳細について説明する。
図４は、実施の形態１における移動目標検出部１５０の移動目標検出処理を示すフローチャートである。
【００３４】
＜Ｓ２０１：ＣＦＡＲ処理＞
まず、ＣＦＡＲ処理部１５１は目標分布図をＣＦＡＲ処理して識別対象となる目標を目標分布図から選択する。
このとき、ＣＦＡＲ処理部１５１は目標分布図記憶装置１９６から目標分布図を取得する。そして、ＣＦＡＲ処理部１５１は目標分布図に対して２次元ＣＦＡＲ処理を行う。２次元ＣＦＡＲ処理の結果は目標分布図における移動目標か静止目標かを識別する識別対象となる目標を示す。
【００３５】
図５は、２次元ＣＦＡＲ処理における各セルの関係図である。
２次元ＣＦＡＲ処理では、目標分布図に対して各画素を注目セルとして図５に示すようにリファレンスセルとガードセルとを設定する。次に、２次元ＣＦＡＲ処理では、リファレンスセル領域の輝度（目標分布図が示すＳＡＲ画像ＡとＳＡＲ画像Ｂとの振幅差）の平均値とＣＦＡＲ（スレッショルド）係数とに基づいて注目セルに対する閾値を決定する。そして、２次元ＣＦＡＲ処理では、全画素について閾値を決定し、閾値と比較することにより、周囲に比べて輝度の高い目標部分を抽出する。これにより、２次元ＣＦＡＲ処理では、周囲に比べて輝度の低いノイズ部分を除去することができる。
図６、図７は、２次元ＣＦＡＲ処理によるノイズの除去例を示す図である。
図８は、移動目標の識別例を示す図である。
ここで、Ｓ１０５（図３参照）において画像差分処理部１４０がＳＡＲ画像ＡとＳＡＲ画像Ｂとの振幅の差分を取った目標分布図が図６を示したとする。図６は、ＳＡＲ画像ＡとＳＡＲ画像Ｂとに振幅差が生じた画素を黒く表しており、ＳＡＲ画像ＡとＳＡＲ画像Ｂとに振幅差が生じた画素の集合部分を目標ａ〜目標ｑで表している。
２次元ＣＦＡＲ処理では、例えば、図６に示す目標分布図に対してノイズ部分である目標ｅ〜目標ｑを除去する。
Ｓ２０２〜Ｓ２０３（図４参照）では、例えば、図７に示す２次元ＣＦＡＲ処理によりノイズが除去された目標分布図に対して、図８に示すように各目標が移動目標であるか静止目標であるかを特定する。
【００３６】
＜Ｓ２０２：抑圧比算出処理＞
次に、抑圧比算出部１５２は識別対象となる目標を対象に目標分布図をＳＡＲ画像で除算した抑圧比を算出する。または、抑圧比算出部１５２は識別対象となる目標を対象に一方のＳＡＲ画像を他方のＳＡＲ画像で除算した抑圧比を算出する。
このとき、抑圧比算出部１５２は目標分布図記憶装置１９６から目標分布図を取得し、ＳＡＲ画像Ａ記憶装置１９４からＳＡＲ画像Ａを、または、ＳＡＲ画像Ｂ記憶装置１９５からＳＡＲ画像Ｂを取得する。そして、抑圧比算出部１５２は、ＣＦＡＲ処理部１５１が選択した目標の画素部分を対象に、目標分布図が示すＳＡＲ画像ＡとＳＡＲ画像Ｂとの各画素の振幅差をＳＡＲ画像ＡまたはＳＡＲ画像Ｂが示す各画素の振幅で除算した抑圧比を算出する。
または、抑圧比算出部１５２はＳＡＲ画像Ａ記憶装置１９４からＳＡＲ画像Ａを取得し、ＳＡＲ画像Ｂ記憶装置１９５からＳＡＲ画像Ｂを取得し、ＣＦＡＲ処理部１５１が選択した目標の画素部分を対象にして一方のＳＡＲ画像（例えば、ＳＡＲ画像Ａ）が示す各画素の振幅を他方のＳＡＲ画像（例えば、ＳＡＲ画像Ｂ）が示す各画素の振幅で除算した抑圧比を算出する。
抑圧比算出処理（Ｓ２０２）の具体例について後述する。
【００３７】
＜Ｓ２０３：目標識別処理＞
そして、目標識別部１５３は抑圧比と閾値とを比較し、識別対象となる目標が移動目標か静止目標かを識別して移動目標を検出する。
このとき、目標識別部１５３は抑圧比算出部１５２が算出した抑圧比と特定の閾値とを比較する。そして、目標識別部１５３は抑圧比が閾値より大きい目標を移動目標と判定し、抑圧比が閾値より小さい目標を静止目標と判定する。
【００３８】
実施の形態１における移動目標検出装置１００は、移動目標検出部１５０が移動目標を検出する際に、目標識別部１５３が目標分布図の示すＳＡＲ画像ＡとＳＡＲ画像Ｂとの各画素の振幅差を特定の閾値と比較するのではなく、目標分布図の示すＳＡＲ画像ＡとＳＡＲ画像Ｂとの各画素の振幅差をＳＡＲ画像ＡまたはＳＡＲ画像Ｂが示す各画素の振幅で除算した抑圧比を特定の閾値と比較する点を特徴とする。または、実施の形態１における移動目標検出装置１００は、目標識別部１５３が一方のＳＡＲ画像（例えば、ＳＡＲ画像Ａ）が示す各画素の振幅を他方のＳＡＲ画像（例えば、ＳＡＲ画像Ｂ）が示す各画素の振幅で除算した抑圧比を特定の閾値と比較する点を特徴とする。
ここで、移動目標は異なる時刻のレーダ観測により得られたＳＡＲ画像ＡとＳＡＲ画像Ｂとでは現れる画素位置が異なり、移動前のＳＡＲ画像Ａでは移動後のＳＡＲ画像Ｂが示す移動目標の画素位置における振幅値が小さい。また、移動後のＳＡＲ画像Ｂでは移動前のＳＡＲ画像Ａが示す移動目標の画素位置における振幅値が小さい。このため、抑圧比算出部１５２が目標分布図またはＳＡＲ画像Ａ（またはＳＡＲ画像Ｂ）を小さい振幅値を示すＳＡＲ画像Ｂ（またはＳＡＲ画像Ａ）で除算して算出した移動目標の抑圧比は大きい値を示す。
また、静止目標は通常、移動目標より観測される受信信号の振幅が大きいため、ＳＡＲ画像ＡおよびＳＡＲ画像Ｂが示す各画素の振幅値は大きい値を示す。このため、抑圧比算出部１５２が目標分布図またはＳＡＲ画像Ａ（またはＳＡＲ画像Ｂ）を大きい振幅値を示すＳＡＲ画像Ｂ（またはＳＡＲ画像Ａ）で除算して算出した静止目標の抑圧比は小さい値を示す。
つまり、抑圧比は移動目標を大きい値で示し、静止目標を小さい値で示す。
このため、目標識別部１５３は抑圧比を特定の閾値と比較して移動目標の検出を行うことにより、目標分布図の値を特定の閾値と比較して移動目標の検出を行うより、容易に閾値を設定でき、容易に移動目標を検出することができ、移動目標の誤検出を減らすことができる。
【００３９】
次に、抑圧比算出処理（Ｓ２０２）と目標識別処理（Ｓ２０３）との具体例について図９〜図３０に基づいて説明する。
【００４０】
図９は、（１）ＳＡＲ画像Ａと（２）ＳＡＲ画像Ｂとの具体例を示す図である。
具体例として、時刻ｔにおけるレーダ観測により得られた（１）ＳＡＲ画像ＡとΔｔ後の時刻ｔ＋Δｔにおけるレーダ観測により得られた（２）ＳＡＲ画像Ｂとを図９に示す。
図９において、各セルは画面上の画素を示し、ＳＡＲ画像には移動目標と静止目標との２つの目標を示す画素群に受信信号の振幅値が表されており、移動目標は時刻ｔから時刻ｔ＋Δｔにかけて右方に移動していることを示している。
図１０は、（１）ＳＡＲ画像Ａと（２）ＳＡＲ画像Ｂとに対する目標分布図と除数を（１）ＳＡＲ画像Ａとする抑圧比とを示す図である。
例えば、画像差分処理（Ｓ１０５）において、画像差分処理部１４０はＳＡＲ画像ＡとＳＡＲ画像Ｂとの振幅の差分の絶対値を計算して目標分布図を生成する。（１）ＳＡＲ画像Ａと（２）ＳＡＲ画像Ｂとの差分の絶対値を計算して生成した目標分布図を図１０左側に示す。
また例えば、抑圧比算出処理（Ｓ２０２）において、抑圧比算出部１５２は目標分布図が示すＳＡＲ画像ＡとＳＡＲ画像Ｂとの振幅差をＳＡＲ画像Ａで除算して抑圧比を算出する。（１）ＳＡＲ画像Ａと（２）ＳＡＲ画像Ｂとの差分の絶対値を示す目標分布図に対してＳＡＲ画像Ａで除算して算出した抑圧比を図１０右側に示す。
【００４１】
ここで、抑圧比に対してではなくＳＡＲ画像に対して閾値との比較を行って移動目標を検出した場合について説明する。
図１１は、（２）ＳＡＲ画像Ｂを閾値と比較した場合の移動目標の検出結果を示す図である。
例えば、図１１左側に示す（２）ＳＡＲ画像Ｂを閾値「１」と比較した場合、移動目標部分の値も静止目標部分の値も閾値「１」より大きいため、図１１右側に示すように移動目標と静止目標とを分離することができない。
【００４２】
次に、抑圧比に対してではなく目標分布図に対して閾値との比較を行って移動目標を検出した場合について説明する。
図１２は、（１）ＳＡＲ画像Ａと（２）ＳＡＲ画像Ｂとの目標分布図を閾値と比較した場合の移動目標の検出結果を示す図である。
例えば、図１２左側に示す（１）ＳＡＲ画像Ａと（２）ＳＡＲ画像Ｂとの目標分布図を閾値「１」と比較した場合、（１）ＳＡＲ画像Ａに表れる時刻ｔにおける移動前の移動目標部分の値も（２）ＳＡＲ画像Ｂに表れる時刻ｔ＋Δｔにおける移動後の移動目標部分の値も閾値「１」より大きいため、図１２右側に示すように１つの移動目標を時刻ｔにおける移動前の移動目標と時刻ｔ＋Δｔにおける移動後の移動目標との２つの移動目標に分離して検出してしまう。
【００４３】
次に、抑圧比に対する閾値との比較により移動目標を検出した場合について説明する。
図１３は、（１）ＳＡＲ画像Ａと（２）ＳＡＲ画像Ｂとの抑圧比（除数：ＳＡＲ画像Ａ）を閾値と比較した場合の移動目標の検出結果を示す図である。
例えば、図１３左側に示す（１）ＳＡＲ画像Ａと（２）ＳＡＲ画像Ｂとの抑圧比（除数：ＳＡＲ画像Ａ）を閾値「１」と比較した場合、静止目標部分の値と（１）ＳＡＲ画像Ａに表れる時刻ｔにおける移動前の移動目標部分の値とが閾値「１」以下であり、（２）ＳＡＲ画像Ｂに表れる時刻ｔ＋Δｔにおける移動後の移動目標部分の値が閾値「１」より大きいため、図１３右側に示すように時刻ｔ＋Δｔにおける移動目標を静止目標と時刻ｔにおける移動目標とから分離して検出することができる。
【００４４】
図９〜図１３において、目標識別部１５３は抑圧比を閾値「１」と比較して移動目標を検出することを特徴とする。
【００４５】
図９〜図１３では、静止目標が時刻ｔにおけるＳＡＲ画像Ａと時刻ｔ＋ΔｔにおけるＳＡＲ画像Ｂとで振幅に差が出ないものとして説明した。
次に、図１４〜図１７に基づいて、観測誤差により、静止目標が時刻ｔにおけるＳＡＲ画像Ａと時刻ｔ＋ΔｔにおけるＳＡＲ画像Ｂとで振幅に差が出るものとして説明する。
【００４６】
図１４は、（３）ＳＡＲ画像Ａと（４）ＳＡＲ画像Ｂとの具体例を示す図である。
図１４は、図９に対応する図であり、時刻ｔにおける（３）ＳＡＲ画像Ａと時刻ｔ＋Δｔにおける（４）ＳＡＲ画像Ｂとで静止目標の振幅に差が有る点が図９と異なる。
図１５は、（３）ＳＡＲ画像Ａと（４）ＳＡＲ画像Ｂとに対する目標分布図と除数を（３）ＳＡＲ画像Ａとする抑圧比とを示す図である。図１５は図１０に対応する。
図１６は、（３）ＳＡＲ画像Ａと（４）ＳＡＲ画像Ｂとの目標分布図を閾値と比較した場合の移動目標の検出結果を示す図である。
図１６は、図１２に対応し、目標分布図を閾値と比較した場合、閾値に「０．２」以上「２．０」未満の値を取れば静止目標と移動目標とを分離して検出することができるが、１つの移動目標を時刻ｔにおける移動目標と時刻ｔ＋Δｔにおける移動目標との２つの移動目標に分離して検出してしまうことを示している。
図１７は、（３）ＳＡＲ画像Ａと（４）ＳＡＲ画像Ｂとの抑圧比（除数：ＳＡＲ画像Ａ）を閾値と比較した場合の移動目標の検出結果を示す図である。
図１７は、図１３に対応し、抑圧比を閾値と比較した場合、閾値に「１」以上の値を取れば時刻ｔ＋Δｔにおける移動目標を検出できることを示している。
【００４７】
図１４〜図１７において、目標識別部１５３は抑圧比を閾値「１」と比較して移動目標を検出することを特徴とする。
【００４８】
図９〜図１７では、ＳＡＲ画像ＡとＳＡＲ画像Ｂとの振幅差の絶対値を目標分布図とした場合について説明した。
次に、図１８〜図２０に基づいて、ＳＡＲ画像ＡからＳＡＲ画像Ｂを減算して算出した振幅差を目標分布図とした場合について説明する。
【００４９】
図１８は、（３）ＳＡＲ画像Ａと（４）ＳＡＲ画像Ｂとに対する目標分布図と除数を（３）ＳＡＲ画像Ａとする抑圧比とを示す図である。
図１８は、図１５に対応する図であり、目標分布図が、（３）ＳＡＲ画像Ａと（４）ＳＡＲ画像Ｂとの振幅差の絶対値ではなく、（３）ＳＡＲ画像Ａから（４）ＳＡＲ画像Ｂを減算した値である点が図１５と異なる。
図１９は、（３）ＳＡＲ画像Ａから（４）ＳＡＲ画像Ｂを減算した目標分布図を閾値と比較した場合の移動目標の検出結果を示す図である。
図１９は、図１６に対応し、目標分布図を閾値と比較した場合、閾値に「０．２」以上「２．０」未満の値を取れば時刻ｔ＋Δｔにおける移動目標を検出できることを示している。
図２０は、（３）ＳＡＲ画像Ａと（４）ＳＡＲ画像Ｂとの抑圧比（除数：ＳＡＲ画像Ａ）を閾値と比較した場合の移動目標の検出結果を示す図である。
図２０は、図１７に対応し、抑圧比を閾値と比較した場合、閾値に「０．０５」以上の値を取れば時刻ｔ＋Δｔにおける移動目標を検出できることを示している。
図１９と図２０とにおいて、時刻ｔ＋Δｔにおける移動目標を検出できる閾値の範囲は目標分布図と比較する場合の範囲「０．２〜２．０」に対して抑圧比と比較する場合の範囲「０．０５〜」の方が広い。つまり、抑圧比を閾値と比較する移動目標検出方法は、閾値の設定が容易であり、移動目標の検出が容易である。
【００５０】
図９〜図２０では、時刻ｔにおけるＳＡＲ画像Ａを除数とした抑圧比に基づいて時刻ｔ＋Δｔにおける移動目標を検出することについて説明した。
次に、図２１〜図２２に基づいて、時刻ｔ＋ΔｔにおけるＳＡＲ画像Ｂを除数とした抑圧比に基づいて時刻ｔにおける移動目標を検出することについて説明する。
【００５１】
図２１は、（３）ＳＡＲ画像Ａと（４）ＳＡＲ画像Ｂとに対する目標分布図と除数を（４）ＳＡＲ画像Ｂとする抑圧比とを示す図である。
図２１は、図１５に対応する図であり、目標分布図を（３）ＳＡＲ画像Ａではなく（４）ＳＡＲ画像Ｂで除算した値を抑圧比とする点が図１５と異なる。
図２２は、（３）ＳＡＲ画像Ａと（４）ＳＡＲ画像Ｂとの抑圧比（除数：ＳＡＲ画像Ｂ）を閾値と比較した場合の移動目標の検出結果を示す図である。
図２２は、図１７に対応し、除数を時刻ｔ＋ΔｔにおけるＳＡＲ画像Ｂとする抑圧比を閾値と比較した場合、閾値に「１」以上の値を取れば時刻ｔにおける移動目標を検出できることを示している。
【００５２】
図２１〜図２２では、ＳＡＲ画像ＡとＳＡＲ画像Ｂとの振幅差の絶対値を示す目標分布図をＳＡＲ画像Ｂで除算した抑圧比に基づいて移動目標を検出することについて説明した。
次に、図２３〜図２４に基づいて、ＳＡＲ画像ＢからＳＡＲ画像Ａを減算して算出した振幅差を示す目標分布図をＳＡＲ画像Ｂで除算した抑圧比に基づいて移動目標を検出することについて説明する。
【００５３】
図２３は、（３）ＳＡＲ画像Ａと（４）ＳＡＲ画像Ｂとに対する目標分布図と除数を（４）ＳＡＲ画像Ｂとする抑圧比とを示す図である。
図２３は、図２１に対応する図であり、目標分布図が、（３）ＳＡＲ画像Ａと（４）ＳＡＲ画像Ｂとの振幅差の絶対値ではなく、（４）ＳＡＲ画像Ｂから（３）ＳＡＲ画像Ａを減算した値である点が図２１と異なる。
図２４は、（３）ＳＡＲ画像Ａと（４）ＳＡＲ画像Ｂとの抑圧比（除数：ＳＡＲ画像Ｂ）を閾値と比較した場合の移動目標の検出結果を示す図である。
図２４は、図２２に対応し、抑圧比を閾値と比較した場合、閾値に「−０．０２」以上の値を取れば時刻ｔにおける移動目標を検出できることを示している。
【００５４】
図２３〜図２４ではＳＡＲ画像ＢからＳＡＲ画像Ａを減算した振幅差を目標分布図としたが、ＳＡＲ画像ＡからＳＡＲ画像Ｂを減算した振幅差を目標分布図としてもよい。
この場合、閾値に「０．０２」以下の値を取れば時刻ｔにおける移動目標を検出することができる。
【００５５】
図９〜図２４では、目標分布図をＳＡＲ画像で除算した値を抑圧比として説明した。
次に、図２５〜図２６に基づいて、一方のＳＡＲ画像を他方のＳＡＲ画像で除算した値を抑圧比として説明する。
【００５６】
図２５は、（４）ＳＡＲ画像Ｂを（３）ＳＡＲ画像Ａで除算して算出した抑圧比を閾値と比較した場合の移動目標の検出結果を示す図である。
図２５は、図１３などに対応し、（４）ＳＡＲ画像Ｂを（３）ＳＡＲ画像Ａで除算して算出した抑圧比を閾値と比較した場合、閾値に「１．０５」以上の値を取れば時刻ｔ＋Δｔにおける移動目標を検出できることを示している。
図２６は、（３）ＳＡＲ画像Ａを（４）ＳＡＲ画像Ｂで除算して算出した抑圧比を閾値と比較した場合の移動目標の検出結果を示す図である。
図２６は、図１３などに対応し、（３）ＳＡＲ画像Ａを（４）ＳＡＲ画像Ｂで除算して算出した抑圧比を閾値と比較した場合、閾値に「０．９８」以上の値を取れば時刻ｔにおける移動目標を検出できることを示している。
【００５７】
図２５〜図２６において、目標識別部１５３は抑圧比を閾値「２（小数点以下を切り上げた場合）」と比較して移動目標を検出することを特徴とする。
【００５８】
また、図９〜図２６において、目標識別部１５３は、ＣＦＡＲ処理部１５１のＣＦＡＲ処理（Ｓ２０１）により、ＳＡＲ画像ＡとＳＡＲ画像Ｂとのいずれかが示す振幅が移動目標と静止目標との少なくともいずれかを示す所定の振幅以上であるセル（画素）について移動目標が存在するか判定することを特徴とする。
【００５９】
図９〜図２６では、ＣＦＡＲ処理により２つの目標（移動目標と静止目標）を識別対象とした場合について説明した。
図２７〜図３０では、ＣＦＡＲ処理を行わず、全ての目標（画素）を識別対象とした場合について説明する。
【００６０】
図２７は、（５）ＳＡＲ画像Ａと（６）ＳＡＲ画像Ｂとの具体例を示す図である。
図２７は、図１４に対応し、時刻ｔにおける（５）ＳＡＲ画像Ａと時刻ｔ＋Δｔにおける（６）ＳＡＲ画像Ｂとの具体例を示している。
図２８は、（５）ＳＡＲ画像Ａと（６）ＳＡＲ画像Ｂとに対する目標分布図と除数を（５）ＳＡＲ画像Ａとする抑圧比とを示す図である。図２８は図１５に対応する。
図２９は、（５）ＳＡＲ画像Ａと（６）ＳＡＲ画像Ｂとの目標分布図を閾値と比較した場合の移動目標の検出結果を示す図である。
図２９は、図１６に対応し、目標分布図を閾値と比較した場合、閾値に「０．２」以上「１．８」未満の値を取れば静止目標と移動目標とを分離して検出することができるが、１つの移動目標を時刻ｔにおける移動目標と時刻ｔ＋Δｔにおける移動目標との２つの移動目標に分離して検出してしまうことを示している。
図３０は、（５）ＳＡＲ画像Ａと（６）ＳＡＲ画像Ｂとの抑圧比（除数：ＳＡＲ画像Ａ）を閾値と比較した場合の移動目標の検出結果を示す図である。
図３０は、図１７に対応し、抑圧比を閾値と比較した場合、閾値に「２．００」以上「１９．００」未満の値を取れば時刻ｔ＋Δｔにおける移動目標を検出できることを示している。
【００６１】
図９〜図３０において、目標識別部１５３はＳＡＲ画像Ａの第一の時刻（ｔ）とＳＡＲ画像Ｂの第二の時刻（ｔ＋Δｔ）とのうち抑圧比算出部１５２が抑圧比を算出した際にＳＡＲ画像を除数にしなかった方の時刻に、当該画素位置に移動目標が存在したと判定することを特徴とする。第一の時刻（ｔ）と第二の時刻（ｔ＋Δｔ）とは入れ替わっても構わない。
【００６２】
また、図９〜図３０において、抑圧比算出部１５２は目標識別部１５３がＳＡＲ画像Ａの第一の時刻（ｔ）における移動目標の位置を判定する場合に第二の時刻（ｔ＋Δｔ）におけるＳＡＲ画像Ｂを除数として抑圧比を算出し、目標識別部１５３がＳＡＲ画像Ｂの第二の時刻（ｔ＋Δｔ）における移動目標の位置を判定する場合に第一の時刻（ｔ）におけるＳＡＲ画像Ａを除数として抑圧比を算出することを特徴とする。
【００６３】
上記のように、実施の形態１では、抑圧比を閾値と比較することにより、移動目標と静止目標との識別を容易にし、識別精度を向上し、移動目標の誤検出を抑圧することができる。
【００６４】
なお、実施の形態１では移動目標検出装置１００はＳＡＲセンサ１１０や運動センサ１２０や画像再生処理部１３０を備えているが、移動目標検出装置１００はこれらを備えていなくても構わない。例えば、移動目標検出装置１００は上空のレーダで取得されたＳＡＲ画像を入力データとしてＳＡＲ画像に写った移動目標を検出する地上のサーバ装置であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】実施の形態１における移動目標検出装置１００の構成図。
【図２】実施の形態１における移動目標検出装置１００のハードウェア資源の一例を示す図。
【図３】実施の形態１における移動目標検出方法を示すフローチャート。
【図４】実施の形態１における移動目標検出部１５０の移動目標検出処理を示すフローチャート。
【図５】２次元ＣＦＡＲ処理における各セルの関係図。
【図６】２次元ＣＦＡＲ処理によるノイズの除去例を示す図。
【図７】２次元ＣＦＡＲ処理によるノイズの除去例を示す図。
【図８】移動目標の識別例を示す図。
【図９】（１）ＳＡＲ画像Ａと（２）ＳＡＲ画像Ｂとの具体例を示す図。
【図１０】（１）ＳＡＲ画像Ａと（２）ＳＡＲ画像Ｂとに対する目標分布図と除数を（１）ＳＡＲ画像Ａとする抑圧比とを示す図。
【図１１】（２）ＳＡＲ画像Ｂを閾値と比較した場合の移動目標の検出結果を示す図。
【図１２】（１）ＳＡＲ画像Ａと（２）ＳＡＲ画像Ｂとの目標分布図を閾値と比較した場合の移動目標の検出結果を示す図。
【図１３】（１）ＳＡＲ画像Ａと（２）ＳＡＲ画像Ｂとの抑圧比（除数：ＳＡＲ画像Ａ）を閾値と比較した場合の移動目標の検出結果を示す図。
【図１４】（３）ＳＡＲ画像Ａと（４）ＳＡＲ画像Ｂとの具体例を示す図。
【図１５】（３）ＳＡＲ画像Ａと（４）ＳＡＲ画像Ｂとに対する目標分布図と除数を（３）ＳＡＲ画像Ａとする抑圧比とを示す図。
【図１６】（３）ＳＡＲ画像Ａと（４）ＳＡＲ画像Ｂとの目標分布図を閾値と比較した場合の移動目標の検出結果を示す図。
【図１７】（３）ＳＡＲ画像Ａと（４）ＳＡＲ画像Ｂとの抑圧比（除数：ＳＡＲ画像Ａ）を閾値と比較した場合の移動目標の検出結果を示す図。
【図１８】（３）ＳＡＲ画像Ａと（４）ＳＡＲ画像Ｂとに対する目標分布図と除数を（３）ＳＡＲ画像Ａとする抑圧比とを示す図。
【図１９】（３）ＳＡＲ画像Ａから（４）ＳＡＲ画像Ｂを減算した目標分布図を閾値と比較した場合の移動目標の検出結果を示す図。
【図２０】（３）ＳＡＲ画像Ａと（４）ＳＡＲ画像Ｂとの抑圧比（除数：ＳＡＲ画像Ａ）を閾値と比較した場合の移動目標の検出結果を示す図。
【図２１】（３）ＳＡＲ画像Ａと（４）ＳＡＲ画像Ｂとに対する目標分布図と除数を（４）ＳＡＲ画像Ｂとする抑圧比とを示す図。
【図２２】（３）ＳＡＲ画像Ａと（４）ＳＡＲ画像Ｂとの抑圧比（除数：ＳＡＲ画像Ｂ）を閾値と比較した場合の移動目標の検出結果を示す図。
【図２３】（３）ＳＡＲ画像Ａと（４）ＳＡＲ画像Ｂとに対する目標分布図と除数を（４）ＳＡＲ画像Ｂとする抑圧比とを示す図。
【図２４】（３）ＳＡＲ画像Ａと（４）ＳＡＲ画像Ｂとの抑圧比（除数：ＳＡＲ画像Ｂ）を閾値と比較した場合の移動目標の検出結果を示す図。
【図２５】（４）ＳＡＲ画像Ｂを（３）ＳＡＲ画像Ａで除算して算出した抑圧比を閾値と比較した場合の移動目標の検出結果を示す図。
【図２６】（３）ＳＡＲ画像Ａを（４）ＳＡＲ画像Ｂで除算して算出した抑圧比を閾値と比較した場合の移動目標の検出結果を示す図。
【図２７】（５）ＳＡＲ画像Ａと（６）ＳＡＲ画像Ｂとの具体例を示す図。
【図２８】（５）ＳＡＲ画像Ａと（６）ＳＡＲ画像Ｂとに対する目標分布図と除数を（５）ＳＡＲ画像Ａとする抑圧比とを示す図。
【図２９】（５）ＳＡＲ画像Ａと（６）ＳＡＲ画像Ｂとの目標分布図を閾値と比較した場合の移動目標の検出結果を示す図。
【図３０】（５）ＳＡＲ画像Ａと（６）ＳＡＲ画像Ｂとの抑圧比（除数：ＳＡＲ画像Ａ）を閾値と比較した場合の移動目標の検出結果を示す図。
【符号の説明】
【００６６】
１００ 移動目標検出装置、１１０ ＳＡＲセンサ、１２０ 運動センサ、１３０ 画像再生処理部、１３１ 画像再生処理部Ａ、１３２ 画像再生処理部Ｂ、１４０ 画像差分処理部、１５０ 移動目標検出部、１５１ ＣＦＡＲ処理部、１５２ 抑圧比算出部、１５３ 目標識別部、１９１ 受信信号Ａ記憶装置、１９２ 受信信号Ｂ記憶装置、１９３ 運動データ記憶装置、１９４ ＳＡＲ画像Ａ記憶装置、１９５ ＳＡＲ画像Ｂ記憶装置、１９６ 目標分布図記憶装置、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、９２３ プログラム群、９２４ ファイル群。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、航空機、無人機、衛星などのプラットフォームに搭載され地表や海面の高分解能画像を撮像するセンサにより取得した画像から移動目標を検出する移動目標検出装置、移動目標検出方法および移動目標検出プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
航空機、無人機、人工衛星等をプラットフォームとするレーダにおいて、搭載母機の移動方向に２つ以上の空中線（アンテナ）を並べ、自機速度に応じて１つ目の空中線にて受信される信号と数パルス分経過した時の２つ目以降の空中線にて受信される信号が同じ位相になるように調整すると、それら受信信号の差分によりクラッタを抑圧し、移動目標を検出することができる（例えば、非特許文献１参照）。この機能は、ＤＰＣＡ（Ｄｉｓｐｌａｃｅｄ Ｐｈａｓｅ Ｃｅｎｔｅｒ Ａｎｔｅｎｎａ）またはＳＴＡＰ（Ｓｐａｃｅ Ｔｉｍｅ Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）と呼ばれ、近年の航空機搭載用レーダ等に用いられている移動目標検出機能である。
【０００３】
このようなシステムの一例は、２つの空中線それぞれで受信した信号それぞれに対して合成開口レーダ処理を行い、２枚の複素ＳＡＲ（Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ａｐｅｒｔｕｒｅ Ｒａｄａｒ）画像を得る。そして、システムはこの２枚の複素ＳＡＲ画像を重ね合せて位相差を取り、画素毎にその位相差の振幅を求める。このような処理によって、システムは移動目標の存在する画素にだけ信号が現われる移動目標分布図を得ることができる。これは、静止目標の場合には２枚の複素画像の位相は同じであるのに対して、移動目標についてはドップラー効果のために２枚の複素画像の位相が異なっているからである。したがって、２枚の複素画像の位相差をとることにより、静止目標は相殺され、位相の異なった移動目標だけが画像として残ることになる（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１０−２３２２８２号公報
【非特許文献１】ＭＥＲＲＩＬＬ ＳＫＯＬＮＩＫ著「ＲＡＤＡＲ ＨＡＮＤＢＯＯＫ ＳＥＣＯＮＤ ＥＤＩＴＩＯＮ」ＭｃＧＲＡＷ−ＨＩＬＬ、１９９０年、ｐ１６．８−ｐ１６．３１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の移動目標検出処理において、フィールドデータを用いた処理を行う場合、元の画像において信号レベルの高い移動目標以外のもの（クラッタ等）の消え残りが発生し、消え残ったクラッタ等を移動目標として誤検出していた。
【０００５】
本発明はこの誤検出を抑圧できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の移動目標検出装置は、電磁波を照射して照射方向の各所からの反射波の振幅を第一の時刻と第二の時刻とに観測し、第一の時刻における各所の反射波の振幅と第二の時刻における各所の反射波の振幅とに基づいて異なる時刻における反射波の振幅差が静止体より大きい移動体を検出する移動目標検出装置であり、第一の時刻における各所の反射波の振幅と第二の時刻における各所の反射波の振幅との差の絶対値をＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を用いて算出する差算出部と、前記差算出部が算出した各所の反射波の振幅差を第一の時刻と第二の時刻とのいずれかの時刻における各所の反射波の振幅で除算した除算値をＣＰＵを用いて算出する除算部と、前記除算部が算出した除算値と特定の閾値とをＣＰＵを用いて比較し、除算値が閾値より大きい場合に当該位置に移動体が存在すると判定して移動体を検出する移動体検出部とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、除算部が抑圧比として除算値を算出し、移動体検出部が抑圧比を閾値と比較して移動体を検出することにより、誤検出を抑圧することができる。
本発明では、従来の移動目標検出処理においてクラッタ（静止体）は抑圧され移動目標は抑圧されない点に注目し、検出された目標に対して抑圧比を閾値と比較した。そして、本発明では、抑圧比が閾値より低ければ当該目標をクラッタの消え残りとし、抑圧比が高ければ当該目標を移動目標と判定することにより、誤検出を抑圧できるようにした。本発明は、移動目標を検出をレーダ観測と並行して行う場合よりも、移動目標の検出を画像化後に行う場合に特に有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１における移動目標検出装置１００の構成図である。
実施の形態１における移動目標検出装置１００の構成について、図１に基づいて以下に説明する。
図１に示すように、移動目標検出装置１００はＳＡＲセンサ１１０、運動センサ１２０、画像再生処理部１３０、画像差分処理部１４０、移動目標検出部１５０、受信信号Ａ記憶装置１９１、受信信号Ｂ記憶装置１９２、運動データ記憶装置１９３、ＳＡＲ画像Ａ記憶装置１９４、ＳＡＲ画像Ｂ記憶装置１９５および目標分布図記憶装置１９６を備える。
【０００９】
ＳＡＲセンサ１１０（ＳＡＲ：Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ａｐｅｒｔｕｒｅ Ｒａｄａｒ［合成開口レーダ］）は２つの画像を生成できるアンテナ、送信機、受信機等で構成され、高周波パルス信号（電磁波［電波、光波］の一例）を生成し、これを送受信して受信信号を得る。ＳＡＲセンサ１１０は高周波パルス信号をある方向に照射し、照射方向の各所において反射した高周波パルス信号（エコー信号、反射波）を受信し、受信信号の振幅を観測するレーダの一例である。ＳＡＲセンサ１１０は、実開口レーダや逆合成開口レーダなど、その他のレーダであっても構わない。具体的には、ＳＡＲセンサ１１０は高周波パルス信号を生成し、アンテナから高周波パルス信号を空間に放射し、何らかに反射したエコー信号をアンテナで受信する。さらに、ＳＡＲセンサ１１０は受信したエコー信号を増幅し、増幅したエコー信号の周波数を中間周波数に変換し、中間周波数のエコー信号をデジタル信号（デジタルデータ）に変換して受信信号を得る。ＳＡＲセンサ１１０が観測した受信信号の振幅はエコー信号の電力や強度を示し、受信信号は各所の画像化に用いられる。エコー信号の振幅の大きさは画像の輝度の高さに対応する。実施の形態１におけるＳＡＲセンサ１１０は、異なる位置に配置した２つの受信アンテナのそれぞれでエコー信号を受信したり、２度の観測を行ったりすることにより、第一の時刻（第一の時間帯）に各所で反射したエコー信号の振幅と位相と第二の時刻（第二の時間帯）に各所で反射したエコー信号の振幅と位相とを観測する。
【００１０】
受信信号Ａ記憶装置１９１にはＳＡＲセンサ１１０が観測した第一の時刻における各所からのエコー信号の振幅値と位相を示すデータが受信信号Ａとして記憶される。
受信信号Ｂ記憶装置１９２にはＳＡＲセンサ１１０が観測した第二の時刻における各所からのエコー信号の振幅値と位相を示すデータが受信信号Ｂとして記憶される。
【００１１】
運動センサ１２０はＳＡＲセンサ１１０を搭載したプラットフォームの運動をジャイロなどにより計測し、ＳＡＲセンサ１１０による高周波パルス信号送受信時のプラットフォームの瞬時位置・姿勢を出力する。運動センサ１２０が出力するプラットフォームの瞬時位置・姿勢は高周波パルス信号送受信時のＳＡＲセンサ１１０の位置・姿勢に対応する。算出したＳＡＲセンサ１１０の位置・姿勢に基づいてＳＡＲセンサ１１０と高周波パルス信号を反射した各所との位置関係を算出することで、画像化において正確な位置に各所を表わすことができる。
【００１２】
運動データ記憶装置１９３には運動センサ１２０が算出したＳＡＲセンサ１１０の位置・姿勢が運動データとして記憶される。
【００１３】
画像再生処理部１３０は受信信号が示す各所からのエコー信号の振幅値と位相に基づいて各所を画像化する画像再生処理を行う。画像再生方法にはポーラーフォーマット法、レンジドップラー法、チャープスケーリング法など様々な方法があり、画像再生処理部１３０は、いずれかの画像再生方法を用いて、受信信号を信号処理して２次元の高分解能なＳＡＲ画像を再生する。ＳＡＲ画像は複素データで表される。
画像再生処理部１３０は画像再生処理部Ａ１３１と画像再生処理部Ｂ１３２とを有し、画像再生処理部Ａ１３１は受信信号Ａ記憶装置１９１に記憶された受信信号Ａと運動データ記憶装置１９３に記憶されたＳＡＲセンサ１１０の位置・姿勢とに基づいて第一の時刻における各所を表すＳＡＲ画像データを生成し、画像再生処理部Ｂ１３２は受信信号Ｂ記憶装置１９２に記憶された受信信号Ｂと運動データ記憶装置１９３に記憶されたＳＡＲセンサ１１０の位置・姿勢とに基づいて第二の時刻における各所を表すＳＡＲ画像データを生成する。
【００１４】
ＳＡＲ画像Ａ記憶装置１９４には画像再生処理部Ａ１３１が生成した第一の時刻におけるＳＡＲ画像データがＳＡＲ画像Ａとして記憶される。
ＳＡＲ画像Ｂ記憶装置１９５には画像再生処理部Ｂ１３２が生成した第二の時刻におけるＳＡＲ画像データがＳＡＲ画像Ｂとして記憶される。
【００１５】
画像差分処理部１４０（差算出部の一例）は２枚の画像から画像差分を算出する画像差分処理を行う。画像差分処理において、画像差分処理部１４０は、ＳＡＲ画像Ａ記憶装置１９４に記憶されたＳＡＲ画像ＡとＳＡＲ画像Ｂ記憶装置１９５に記憶されたＳＡＲ画像Ｂとに対して、２枚のＳＡＲ画像を重ね合せて位相差を取り、画素毎にその差の振幅を求める。画像差分処理で算出される２枚のＳＡＲ画像における各画素の振幅差は当該画素に相当する地表部分に移動する地物（移動体、以下、移動目標とする）または静止する地物（静止体、以下、静止目標とする）が存在することを示す。
【００１６】
目標分布図記憶装置１９６には画像差分処理部１４０が算出したＳＡＲ画像ＡとＳＡＲ画像Ｂとの各画素の振幅差を示すデータが移動目標と静止目標との分布を示す目標分布図として記憶される。
【００１７】
移動目標検出部１５０は元画像と差分検出後の画像とにおける振幅の抑圧比を算出し、算出した抑圧比に基づいて移動目標を検出する。このとき、移動目標検出部１５０は目標分布図記憶装置１９６に記憶された目標分布図が示すＳＡＲ画像ＡとＳＡＲ画像Ｂとの各画素の振幅差をＳＡＲ画像Ａ記憶装置１９４に記憶されたＳＡＲ画像ＡまたはＳＡＲ画像Ｂ記憶装置１９５に記憶されたＳＡＲ画像Ｂが示す各画素の振幅で除算した値をＳＡＲ画像に基づく目標分布図における振幅差の抑圧比として算出する。次に、移動目標検出部１５０は算出した抑圧比を特定の閾値と比較し、抑圧比が閾値より大きい場合に当該画素に相当する地表部分に移動目標が存在すると判定する。そして、移動目標検出部１５０は判定結果に基づいて移動目標が存在した位置や時刻などを示す移動目標データを生成する。
移動目標検出部１５０はＣＦＡＲ処理部１５１、抑圧比算出部１５２および目標識別部１５３を有する。
ＣＦＡＲ処理部１５１は、目標分布図をＣＦＡＲ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｆａｌｓｅ Ａｌａｒｍ Ｒａｔｅ：一定誤警報確率）処理することにより、目標分布図からノイズを除去して移動目標か静止目標かの識別対象にする目標を選択する。
抑圧比算出部１５２（除算部）は、ＣＦＡＲ処理部１５１が選択した目標を対象に、目標分布図が示すＳＡＲ画像ＡとＳＡＲ画像Ｂとの各画素の振幅差をＳＡＲ画像ＡまたはＳＡＲ画像Ｂが示す各画素の振幅で除算した抑圧比を算出する。
目標識別部１５３（目標識別部）は抑圧比算出部１５２が算出した抑圧比と特定の閾値とを比較し、比較結果に基づいて識別対象である目標が移動目標か静止目標かを識別し、識別結果に基づいて移動目標データを生成する。
【００１８】
実施の形態１における移動目標検出装置１００は、航空機、無人機、衛星などの移動プラットフォームに搭載して地表や海面の高分解能画像を得る合成開口レーダ装置であり、ＳＡＲセンサ１１０と運動センサ１２０と画像再生処理部１３０と画像差分処理部１４０と移動目標検出部１５０とを備えたことを特徴とする。
実施の形態１における移動目標検出装置１００は、特に、移動目標検出部１５０を備えたことを特徴とする。
【００１９】
図２は、実施の形態１における移動目標検出装置１００のハードウェア資源の一例を示す図である。
図２において、移動目標検出装置１００は、プログラムを実行するＣＰＵ９１１（Ｃｅｎｔｒａｌ・Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ・Ｕｎｉｔ、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサともいう）を備えている。ＣＰＵ９１１は、バス９１２を介してＲＯＭ９１３、ＲＡＭ９１４、通信ボード９１５、磁気ディスク装置９２０と接続され、これらのハードウェアデバイスを制御する。
ＲＡＭ９１４は、揮発性メモリの一例である。ＲＯＭ９１３、磁気ディスク装置９２０の記憶媒体は、不揮発性メモリの一例である。これらは、記憶機器、記憶装置あるいは記憶部の一例である。
通信ボード９１５は、入出力機器、入出力装置あるいは入出力部の一例である。また、入出力データが記憶されている記憶装置は入出力機器、入出力装置あるいは入出力部の一例である。
【００２０】
通信ボード９１５はＳＡＲセンサ１１０に接続され、ＳＡＲセンサ１１０が受信した受信信号を入力する。
【００２１】
磁気ディスク装置９２０には、ＯＳ９２１（オペレーティングシステム）、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のプログラムは、ＣＰＵ９１１、ＯＳ９２１により実行される。
【００２２】
上記プログラム群９２３には、実施の形態において「〜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。
【００２３】
ファイル群９２４には、実施の形態において、「〜部」の機能を実行した際の「〜の判定結果」、「〜の計算結果」、「〜の処理結果」などの結果データ、「〜部」の機能を実行するプログラム間で受け渡しするデータ、その他の情報やデータや信号値や変数値やパラメータが、「〜ファイル」や「〜データベース」の各項目として記憶されている。受信信号、運動データ、ＳＡＲ画像、目標分布図、移動目標データなどはファイル群９２４に含まれるものの一例である。
「〜ファイル」や「〜データベース」は、ディスクやメモリなどの記録媒体に記憶される。ディスクやメモリなどの記憶媒体に記憶された情報やデータや信号値や変数値やパラメータは、読み書き回路を介してＣＰＵ９１１によりメインメモリやキャッシュメモリに読み出され、抽出・検索・参照・比較・演算・計算・処理・出力・印刷・表示などのＣＰＵの動作に用いられる。抽出・検索・参照・比較・演算・計算・処理・出力・印刷・表示のＣＰＵの動作の間、情報やデータや信号値や変数値やパラメータは、メインメモリやキャッシュメモリやバッファメモリに一時的に記憶される。
また、実施の形態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や信号の入出力を示し、データや信号値は、ＲＡＭ９１４のメモリ、磁気ディスク装置９２０の磁気ディスク、その他の記録媒体に記録される。また、データや信号値は、バス９１２や信号線やケーブルその他の伝送媒体によりオンライン伝送される。
【００２４】
また、実施の形態において「〜部」として説明するものは、「〜回路」、「〜装置」、「〜機器」、「〜手段」であってもよく、また、「〜ステップ」、「〜手順」、「〜処理」であってもよい。すなわち、「〜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、素子・デバイス・基板・配線などのハードウェアのみ、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。ファームウェアとソフトウェアは、プログラムとして、磁気ディスクやその他の記録媒体に記憶される。プログラムはＣＰＵ９１１により読み出され、ＣＰＵ９１１により実行される。すなわち、移動目標検出プログラムは、「〜部」としてコンピュータを機能させるものである。あるいは、「〜部」の手順や方法をコンピュータに実行させるものである。
【００２５】
図３は、実施の形態１における移動目標検出方法を示すフローチャートである。
実施の形態１において移動目標検出方法として移動目標検出装置１００が実行する移動目標検出処理について、図３に基づいて以下に説明する。
各「〜部」は以下に説明する移動目標検出処理をＣＰＵを用いて実行する。
移動目標検出プログラムは以下に説明する移動目標検出処理をコンピュータに実行させる。
【００２６】
＜Ｓ１０１：レーダ観測処理（１回目）＞
まず、ＳＡＲセンサ１１０が一回目のレーダ観測を行う。
このとき、ＳＡＲセンサ１１０は高周波パルス信号を生成し、アンテナから高周波パルス信号を空間に放射する。次に、ＳＡＲセンサ１１０は、各所において高周波パルス信号が何らかに反射したエコー信号をアンテナで受信する。ＳＡＲセンサ１１０は、エコー信号を受信した際、受信したエコー信号を増幅し、増幅したエコー信号の周波数を中間周波数に変換し、中間周波数に変換したエコー信号をデジタル信号（デジタルデータ）に変換して受信信号Ａを得る。そして、ＳＡＲセンサ１１０は一回目のレーダ観測で得た受信信号Ａを受信信号Ａ記憶装置１９１に記憶する。ＳＡＲセンサ１１０が観測したエコー信号の振幅はエコー信号の電力や強度を示し、エコー信号に基づく受信信号は各所の画像化に用いられる。エコー信号の振幅の大きさは画像の輝度の高さに対応する。
【００２７】
＜Ｓ１０２：画像再生処理（１回目）＞
次に、画像再生処理部Ａ１３１が一回目のレーダ観測結果を画像化する。
このとき、画像再生処理部Ａ１３１は受信信号Ａ記憶装置１９１から一回目のレーダ観測結果である受信信号Ａを取得する。次に、画像再生処理部Ａ１３１は受信信号Ａが示す各所からのエコー信号の振幅値に基づいて各所を画像化する。画像再生方法にはポーラーフォーマット法、レンジドップラー法、チャープスケーリング法など様々な方法があり、画像再生処理部１３０は、いずれかの画像再生方法を用いて、受信信号Ａを信号処理して２次元の高分解能なＳＡＲ画像Ａを生成する。ＳＡＲ画像Ａは複素データで表される。そして、画像再生処理部１３０は生成したＳＡＲ画像ＡをＳＡＲ画像Ａ記憶装置１９４に記憶する。
【００２８】
＜Ｓ１０３：レーダ観測処理（２回目）＞
また、ＳＡＲセンサ１１０が二回目のレーダ観測を行う。
このとき、ＳＡＲセンサ１１０は、Ｓ１０１と同様に、二回目のレーダ観測結果である受信信号Ｂを受信信号Ｂ記憶装置１９２に記憶する。
【００２９】
＜Ｓ１０４：画像再生処理（２回目）＞
次に、画像再生処理部Ｂ１３２が二回目のレーダ観測結果を画像化する。
このとき、画像再生処理部Ｂ１３２は、Ｓ１０２における画像再生処理部Ａ１３１と同様に、受信信号Ｂに基づいてＳＡＲ画像Ｂを生成し、ＳＡＲ画像ＢをＳＡＲ画像Ｂ記憶装置１９５に記憶する。
【００３０】
＜Ｓ１０５：画像差分処理＞
次に、画像差分処理部１４０がＳＡＲ画像ＡとＳＡＲ画像Ｂとの差分を取った目標分布図を生成する。
このとき、画像差分処理部１４０はＳＡＲ画像Ａ記憶装置１９４からＳＡＲ画像Ａを取得し、ＳＡＲ画像Ｂ記憶装置１９５からＳＡＲ画像Ｂを取得する。次に、画像差分処理部１４０はＳＡＲ画像ＡとＳＡＲ画像Ｂとを重ね合せて位相差を取り、画素毎にその差の振幅を求める。そして、画像差分処理部１４０はＳＡＲ画像ＡとＳＡＲ画像Ｂとの各画素の振幅差を示すデータを目標分布図として目標分布図記憶装置１９６に記憶する。目標分布図は特定の振幅差の値を示す画素に相当する地表部分に移動目標または静止目標が存在することを示す。
【００３１】
＜Ｓ１０６：移動目標検出処理＞
そして、移動目標検出部１５０が目標分布図の値をＳＡＲ画像の値で除算した抑圧比に基づいて移動目標を検出する。
このとき、移動目標検出部１５０は目標分布図記憶装置１９６から目標分布図を取得し、ＳＡＲ画像Ａ記憶装置１９４からＳＡＲ画像Ａを、または、ＳＡＲ画像Ｂ記憶装置１９５からＳＡＲ画像Ｂを取得する。次に、移動目標検出部１５０は目標分布図が示すＳＡＲ画像ＡとＳＡＲ画像Ｂとの各画素の振幅差をＳＡＲ画像ＡまたはＳＡＲ画像Ｂが示す各画素の振幅で除算する。移動目標検出部１５０が除算した値をＳＡＲ画像に基づく目標分布図における振幅差の抑圧比とする。次に、移動目標検出部１５０は算出した抑圧比を特定の閾値と比較し、抑圧比が閾値より大きい場合に当該画素に相当する地表部分に移動目標が存在すると判定する。次に、移動目標検出部１５０は判定結果に基づいて移動目標が存在した位置や時刻などを示す移動目標データを生成する。そして、移動目標検出部１５０は生成した移動目標データを出力機器に出力する。例えば、移動目標検出部１５０は移動目標データを通信機器に出力し、地上のサーバ装置などに送信する。また例えば、移動目標検出部１５０は移動目標データを表示装置やプリンタ装置に出力する。
【００３２】
実施の形態１における移動目標検出装置１００は、移動目標を検出する際に、移動目標検出部１５０が目標分布図の示すＳＡＲ画像ＡとＳＡＲ画像Ｂとの各画素の振幅差を特定の閾値と比較するのではなく、目標分布図の示すＳＡＲ画像ＡとＳＡＲ画像Ｂとの各画素の振幅差をＳＡＲ画像ＡまたはＳＡＲ画像Ｂが示す各画素の振幅で除算した抑圧比を特定の閾値と比較する点を特徴とする。
これにより、実施の形態１における移動目標検出装置１００は移動体の誤検出を抑圧することができる。
【００３３】
次に、Ｓ１０６における移動目標検出部１５０の移動目標検出処理の詳細について説明する。
図４は、実施の形態１における移動目標検出部１５０の移動目標検出処理を示すフローチャートである。
【００３４】
＜Ｓ２０１：ＣＦＡＲ処理＞
まず、ＣＦＡＲ処理部１５１は目標分布図をＣＦＡＲ処理して識別対象となる目標を目標分布図から選択する。
このとき、ＣＦＡＲ処理部１５１は目標分布図記憶装置１９６から目標分布図を取得する。そして、ＣＦＡＲ処理部１５１は目標分布図に対して２次元ＣＦＡＲ処理を行う。２次元ＣＦＡＲ処理の結果は目標分布図における移動目標か静止目標かを識別する識別対象となる目標を示す。
【００３５】
図５は、２次元ＣＦＡＲ処理における各セルの関係図である。
２次元ＣＦＡＲ処理では、目標分布図に対して各画素を注目セルとして図５に示すようにリファレンスセルとガードセルとを設定する。次に、２次元ＣＦＡＲ処理では、リファレンスセル領域の輝度（目標分布図が示すＳＡＲ画像ＡとＳＡＲ画像Ｂとの振幅差）の平均値とＣＦＡＲ（スレッショルド）係数とに基づいて注目セルに対する閾値を決定する。そして、２次元ＣＦＡＲ処理では、全画素について閾値を決定し、閾値と比較することにより、周囲に比べて輝度の高い目標部分を抽出する。これにより、２次元ＣＦＡＲ処理では、周囲に比べて輝度の低いノイズ部分を除去することができる。
図６、図７は、２次元ＣＦＡＲ処理によるノイズの除去例を示す図である。
図８は、移動目標の識別例を示す図である。
ここで、Ｓ１０５（図３参照）において画像差分処理部１４０がＳＡＲ画像ＡとＳＡＲ画像Ｂとの振幅の差分を取った目標分布図が図６を示したとする。図６は、ＳＡＲ画像ＡとＳＡＲ画像Ｂとに振幅差が生じた画素を黒く表しており、ＳＡＲ画像ＡとＳＡＲ画像Ｂとに振幅差が生じた画素の集合部分を目標ａ〜目標ｑで表している。
２次元ＣＦＡＲ処理では、例えば、図６に示す目標分布図に対してノイズ部分である目標ｅ〜目標ｑを除去する。
Ｓ２０２〜Ｓ２０３（図４参照）では、例えば、図７に示す２次元ＣＦＡＲ処理によりノイズが除去された目標分布図に対して、図８に示すように各目標が移動目標であるか静止目標であるかを特定する。
【００３６】
＜Ｓ２０２：抑圧比算出処理＞
次に、抑圧比算出部１５２は識別対象となる目標を対象に目標分布図をＳＡＲ画像で除算した抑圧比を算出する。または、抑圧比算出部１５２は識別対象となる目標を対象に一方のＳＡＲ画像を他方のＳＡＲ画像で除算した抑圧比を算出する。
このとき、抑圧比算出部１５２は目標分布図記憶装置１９６から目標分布図を取得し、ＳＡＲ画像Ａ記憶装置１９４からＳＡＲ画像Ａを、または、ＳＡＲ画像Ｂ記憶装置１９５からＳＡＲ画像Ｂを取得する。そして、抑圧比算出部１５２は、ＣＦＡＲ処理部１５１が選択した目標の画素部分を対象に、目標分布図が示すＳＡＲ画像ＡとＳＡＲ画像Ｂとの各画素の振幅差をＳＡＲ画像ＡまたはＳＡＲ画像Ｂが示す各画素の振幅で除算した抑圧比を算出する。
または、抑圧比算出部１５２はＳＡＲ画像Ａ記憶装置１９４からＳＡＲ画像Ａを取得し、ＳＡＲ画像Ｂ記憶装置１９５からＳＡＲ画像Ｂを取得し、ＣＦＡＲ処理部１５１が選択した目標の画素部分を対象にして一方のＳＡＲ画像（例えば、ＳＡＲ画像Ａ）が示す各画素の振幅を他方のＳＡＲ画像（例えば、ＳＡＲ画像Ｂ）が示す各画素の振幅で除算した抑圧比を算出する。
抑圧比算出処理（Ｓ２０２）の具体例について後述する。
【００３７】
＜Ｓ２０３：目標識別処理＞
そして、目標識別部１５３は抑圧比と閾値とを比較し、識別対象となる目標が移動目標か静止目標かを識別して移動目標を検出する。
このとき、目標識別部１５３は抑圧比算出部１５２が算出した抑圧比と特定の閾値とを比較する。そして、目標識別部１５３は抑圧比が閾値より大きい目標を移動目標と判定し、抑圧比が閾値より小さい目標を静止目標と判定する。
【００３８】
実施の形態１における移動目標検出装置１００は、移動目標検出部１５０が移動目標を検出する際に、目標識別部１５３が目標分布図の示すＳＡＲ画像ＡとＳＡＲ画像Ｂとの各画素の振幅差を特定の閾値と比較するのではなく、目標分布図の示すＳＡＲ画像ＡとＳＡＲ画像Ｂとの各画素の振幅差をＳＡＲ画像ＡまたはＳＡＲ画像Ｂが示す各画素の振幅で除算した抑圧比を特定の閾値と比較する点を特徴とする。または、実施の形態１における移動目標検出装置１００は、目標識別部１５３が一方のＳＡＲ画像（例えば、ＳＡＲ画像Ａ）が示す各画素の振幅を他方のＳＡＲ画像（例えば、ＳＡＲ画像Ｂ）が示す各画素の振幅で除算した抑圧比を特定の閾値と比較する点を特徴とする。
ここで、移動目標は異なる時刻のレーダ観測により得られたＳＡＲ画像ＡとＳＡＲ画像Ｂとでは現れる画素位置が異なり、移動前のＳＡＲ画像Ａでは移動後のＳＡＲ画像Ｂが示す移動目標の画素位置における振幅値が小さい。また、移動後のＳＡＲ画像Ｂでは移動前のＳＡＲ画像Ａが示す移動目標の画素位置における振幅値が小さい。このため、抑圧比算出部１５２が目標分布図またはＳＡＲ画像Ａ（またはＳＡＲ画像Ｂ）を小さい振幅値を示すＳＡＲ画像Ｂ（またはＳＡＲ画像Ａ）で除算して算出した移動目標の抑圧比は大きい値を示す。
また、静止目標は通常、移動目標より観測される受信信号の振幅が大きいため、ＳＡＲ画像ＡおよびＳＡＲ画像Ｂが示す各画素の振幅値は大きい値を示す。このため、抑圧比算出部１５２が目標分布図またはＳＡＲ画像Ａ（またはＳＡＲ画像Ｂ）を大きい振幅値を示すＳＡＲ画像Ｂ（またはＳＡＲ画像Ａ）で除算して算出した静止目標の抑圧比は小さい値を示す。
つまり、抑圧比は移動目標を大きい値で示し、静止目標を小さい値で示す。
このため、目標識別部１５３は抑圧比を特定の閾値と比較して移動目標の検出を行うことにより、目標分布図の値を特定の閾値と比較して移動目標の検出を行うより、容易に閾値を設定でき、容易に移動目標を検出することができ、移動目標の誤検出を減らすことができる。
【００３９】
次に、抑圧比算出処理（Ｓ２０２）と目標識別処理（Ｓ２０３）との具体例について図９〜図３０に基づいて説明する。
【００４０】
図９は、（１）ＳＡＲ画像Ａと（２）ＳＡＲ画像Ｂとの具体例を示す図である。
具体例として、時刻ｔにおけるレーダ観測により得られた（１）ＳＡＲ画像ＡとΔｔ後の時刻ｔ＋Δｔにおけるレーダ観測により得られた（２）ＳＡＲ画像Ｂとを図９に示す。
図９において、各セルは画面上の画素を示し、ＳＡＲ画像には移動目標と静止目標との２つの目標を示す画素群に受信信号の振幅値が表されており、移動目標は時刻ｔから時刻ｔ＋Δｔにかけて右方に移動していることを示している。
図１０は、（１）ＳＡＲ画像Ａと（２）ＳＡＲ画像Ｂとに対する目標分布図と除数を（１）ＳＡＲ画像Ａとする抑圧比とを示す図である。
例えば、画像差分処理（Ｓ１０５）において、画像差分処理部１４０はＳＡＲ画像ＡとＳＡＲ画像Ｂとの振幅の差分の絶対値を計算して目標分布図を生成する。（１）ＳＡＲ画像Ａと（２）ＳＡＲ画像Ｂとの差分の絶対値を計算して生成した目標分布図を図１０左側に示す。
また例えば、抑圧比算出処理（Ｓ２０２）において、抑圧比算出部１５２は目標分布図が示すＳＡＲ画像ＡとＳＡＲ画像Ｂとの振幅差をＳＡＲ画像Ａで除算して抑圧比を算出する。（１）ＳＡＲ画像Ａと（２）ＳＡＲ画像Ｂとの差分の絶対値を示す目標分布図に対してＳＡＲ画像Ａで除算して算出した抑圧比を図１０右側に示す。
【００４１】
ここで、抑圧比に対してではなくＳＡＲ画像に対して閾値との比較を行って移動目標を検出した場合について説明する。
図１１は、（２）ＳＡＲ画像Ｂを閾値と比較した場合の移動目標の検出結果を示す図である。
例えば、図１１左側に示す（２）ＳＡＲ画像Ｂを閾値「１」と比較した場合、移動目標部分の値も静止目標部分の値も閾値「１」より大きいため、図１１右側に示すように移動目標と静止目標とを分離することができない。
【００４２】
次に、抑圧比に対してではなく目標分布図に対して閾値との比較を行って移動目標を検出した場合について説明する。
図１２は、（１）ＳＡＲ画像Ａと（２）ＳＡＲ画像Ｂとの目標分布図を閾値と比較した場合の移動目標の検出結果を示す図である。
例えば、図１２左側に示す（１）ＳＡＲ画像Ａと（２）ＳＡＲ画像Ｂとの目標分布図を閾値「１」と比較した場合、（１）ＳＡＲ画像Ａに表れる時刻ｔにおける移動前の移動目標部分の値も（２）ＳＡＲ画像Ｂに表れる時刻ｔ＋Δｔにおける移動後の移動目標部分の値も閾値「１」より大きいため、図１２右側に示すように１つの移動目標を時刻ｔにおける移動前の移動目標と時刻ｔ＋Δｔにおける移動後の移動目標との２つの移動目標に分離して検出してしまう。
【００４３】
次に、抑圧比に対する閾値との比較により移動目標を検出した場合について説明する。
図１３は、（１）ＳＡＲ画像Ａと（２）ＳＡＲ画像Ｂとの抑圧比（除数：ＳＡＲ画像Ａ）を閾値と比較した場合の移動目標の検出結果を示す図である。
例えば、図１３左側に示す（１）ＳＡＲ画像Ａと（２）ＳＡＲ画像Ｂとの抑圧比（除数：ＳＡＲ画像Ａ）を閾値「１」と比較した場合、静止目標部分の値と（１）ＳＡＲ画像Ａに表れる時刻ｔにおける移動前の移動目標部分の値とが閾値「１」以下であり、（２）ＳＡＲ画像Ｂに表れる時刻ｔ＋Δｔにおける移動後の移動目標部分の値が閾値「１」より大きいため、図１３右側に示すように時刻ｔ＋Δｔにおける移動目標を静止目標と時刻ｔにおける移動目標とから分離して検出することができる。
【００４４】
図９〜図１３において、目標識別部１５３は抑圧比を閾値「１」と比較して移動目標を検出することを特徴とする。
【００４５】
図９〜図１３では、静止目標が時刻ｔにおけるＳＡＲ画像Ａと時刻ｔ＋ΔｔにおけるＳＡＲ画像Ｂとで振幅に差が出ないものとして説明した。
次に、図１４〜図１７に基づいて、観測誤差により、静止目標が時刻ｔにおけるＳＡＲ画像Ａと時刻ｔ＋ΔｔにおけるＳＡＲ画像Ｂとで振幅に差が出るものとして説明する。
【００４６】
図１４は、（３）ＳＡＲ画像Ａと（４）ＳＡＲ画像Ｂとの具体例を示す図である。
図１４は、図９に対応する図であり、時刻ｔにおける（３）ＳＡＲ画像Ａと時刻ｔ＋Δｔにおける（４）ＳＡＲ画像Ｂとで静止目標の振幅に差が有る点が図９と異なる。
図１５は、（３）ＳＡＲ画像Ａと（４）ＳＡＲ画像Ｂとに対する目標分布図と除数を（３）ＳＡＲ画像Ａとする抑圧比とを示す図である。図１５は図１０に対応する。
図１６は、（３）ＳＡＲ画像Ａと（４）ＳＡＲ画像Ｂとの目標分布図を閾値と比較した場合の移動目標の検出結果を示す図である。
図１６は、図１２に対応し、目標分布図を閾値と比較した場合、閾値に「０．２」以上「２．０」未満の値を取れば静止目標と移動目標とを分離して検出することができるが、１つの移動目標を時刻ｔにおける移動目標と時刻ｔ＋Δｔにおける移動目標との２つの移動目標に分離して検出してしまうことを示している。
図１７は、（３）ＳＡＲ画像Ａと（４）ＳＡＲ画像Ｂとの抑圧比（除数：ＳＡＲ画像Ａ）を閾値と比較した場合の移動目標の検出結果を示す図である。
図１７は、図１３に対応し、抑圧比を閾値と比較した場合、閾値に「１」以上の値を取れば時刻ｔ＋Δｔにおける移動目標を検出できることを示している。
【００４７】
図１４〜図１７において、目標識別部１５３は抑圧比を閾値「１」と比較して移動目標を検出することを特徴とする。
【００４８】
図９〜図１７では、ＳＡＲ画像ＡとＳＡＲ画像Ｂとの振幅差の絶対値を目標分布図とした場合について説明した。
次に、図１８〜図２０に基づいて、ＳＡＲ画像ＡからＳＡＲ画像Ｂを減算して算出した振幅差を目標分布図とした場合について説明する。
【００４９】
図１８は、（３）ＳＡＲ画像Ａと（４）ＳＡＲ画像Ｂとに対する目標分布図と除数を（３）ＳＡＲ画像Ａとする抑圧比とを示す図である。
図１８は、図１５に対応する図であり、目標分布図が、（３）ＳＡＲ画像Ａと（４）ＳＡＲ画像Ｂとの振幅差の絶対値ではなく、（３）ＳＡＲ画像Ａから（４）ＳＡＲ画像Ｂを減算した値である点が図１５と異なる。
図１９は、（３）ＳＡＲ画像Ａから（４）ＳＡＲ画像Ｂを減算した目標分布図を閾値と比較した場合の移動目標の検出結果を示す図である。
図１９は、図１６に対応し、目標分布図を閾値と比較した場合、閾値に「０．２」以上「２．０」未満の値を取れば時刻ｔ＋Δｔにおける移動目標を検出できることを示している。
図２０は、（３）ＳＡＲ画像Ａと（４）ＳＡＲ画像Ｂとの抑圧比（除数：ＳＡＲ画像Ａ）を閾値と比較した場合の移動目標の検出結果を示す図である。
図２０は、図１７に対応し、抑圧比を閾値と比較した場合、閾値に「０．０５」以上の値を取れば時刻ｔ＋Δｔにおける移動目標を検出できることを示している。
図１９と図２０とにおいて、時刻ｔ＋Δｔにおける移動目標を検出できる閾値の範囲は目標分布図と比較する場合の範囲「０．２〜２．０」に対して抑圧比と比較する場合の範囲「０．０５〜」の方が広い。つまり、抑圧比を閾値と比較する移動目標検出方法は、閾値の設定が容易であり、移動目標の検出が容易である。
【００５０】
図９〜図２０では、時刻ｔにおけるＳＡＲ画像Ａを除数とした抑圧比に基づいて時刻ｔ＋Δｔにおける移動目標を検出することについて説明した。
次に、図２１〜図２２に基づいて、時刻ｔ＋ΔｔにおけるＳＡＲ画像Ｂを除数とした抑圧比に基づいて時刻ｔにおける移動目標を検出することについて説明する。
【００５１】
図２１は、（３）ＳＡＲ画像Ａと（４）ＳＡＲ画像Ｂとに対する目標分布図と除数を（４）ＳＡＲ画像Ｂとする抑圧比とを示す図である。
図２１は、図１５に対応する図であり、目標分布図を（３）ＳＡＲ画像Ａではなく（４）ＳＡＲ画像Ｂで除算した値を抑圧比とする点が図１５と異なる。
図２２は、（３）ＳＡＲ画像Ａと（４）ＳＡＲ画像Ｂとの抑圧比（除数：ＳＡＲ画像Ｂ）を閾値と比較した場合の移動目標の検出結果を示す図である。
図２２は、図１７に対応し、除数を時刻ｔ＋ΔｔにおけるＳＡＲ画像Ｂとする抑圧比を閾値と比較した場合、閾値に「１」以上の値を取れば時刻ｔにおける移動目標を検出できることを示している。
【００５２】
図２１〜図２２では、ＳＡＲ画像ＡとＳＡＲ画像Ｂとの振幅差の絶対値を示す目標分布図をＳＡＲ画像Ｂで除算した抑圧比に基づいて移動目標を検出することについて説明した。
次に、図２３〜図２４に基づいて、ＳＡＲ画像ＢからＳＡＲ画像Ａを減算して算出した振幅差を示す目標分布図をＳＡＲ画像Ｂで除算した抑圧比に基づいて移動目標を検出することについて説明する。
【００５３】
図２３は、（３）ＳＡＲ画像Ａと（４）ＳＡＲ画像Ｂとに対する目標分布図と除数を（４）ＳＡＲ画像Ｂとする抑圧比とを示す図である。
図２３は、図２１に対応する図であり、目標分布図が、（３）ＳＡＲ画像Ａと（４）ＳＡＲ画像Ｂとの振幅差の絶対値ではなく、（４）ＳＡＲ画像Ｂから（３）ＳＡＲ画像Ａを減算した値である点が図２１と異なる。
図２４は、（３）ＳＡＲ画像Ａと（４）ＳＡＲ画像Ｂとの抑圧比（除数：ＳＡＲ画像Ｂ）を閾値と比較した場合の移動目標の検出結果を示す図である。
図２４は、図２２に対応し、抑圧比を閾値と比較した場合、閾値に「−０．０２」以上の値を取れば時刻ｔにおける移動目標を検出できることを示している。
【００５４】
図２３〜図２４ではＳＡＲ画像ＢからＳＡＲ画像Ａを減算した振幅差を目標分布図としたが、ＳＡＲ画像ＡからＳＡＲ画像Ｂを減算した振幅差を目標分布図としてもよい。
この場合、閾値に「０．０２」以下の値を取れば時刻ｔにおける移動目標を検出することができる。
【００５５】
図９〜図２４では、目標分布図をＳＡＲ画像で除算した値を抑圧比として説明した。
次に、図２５〜図２６に基づいて、一方のＳＡＲ画像を他方のＳＡＲ画像で除算した値を抑圧比として説明する。
【００５６】
図２５は、（４）ＳＡＲ画像Ｂを（３）ＳＡＲ画像Ａで除算して算出した抑圧比を閾値と比較した場合の移動目標の検出結果を示す図である。
図２５は、図１３などに対応し、（４）ＳＡＲ画像Ｂを（３）ＳＡＲ画像Ａで除算して算出した抑圧比を閾値と比較した場合、閾値に「１．０５」以上の値を取れば時刻ｔ＋Δｔにおける移動目標を検出できることを示している。
図２６は、（３）ＳＡＲ画像Ａを（４）ＳＡＲ画像Ｂで除算して算出した抑圧比を閾値と比較した場合の移動目標の検出結果を示す図である。
図２６は、図１３などに対応し、（３）ＳＡＲ画像Ａを（４）ＳＡＲ画像Ｂで除算して算出した抑圧比を閾値と比較した場合、閾値に「０．９８」以上の値を取れば時刻ｔにおける移動目標を検出できることを示している。
【００５７】
図２５〜図２６において、目標識別部１５３は抑圧比を閾値「２（小数点以下を切り上げた場合）」と比較して移動目標を検出することを特徴とする。
【００５８】
また、図９〜図２６において、目標識別部１５３は、ＣＦＡＲ処理部１５１のＣＦＡＲ処理（Ｓ２０１）により、ＳＡＲ画像ＡとＳＡＲ画像Ｂとのいずれかが示す振幅が移動目標と静止目標との少なくともいずれかを示す所定の振幅以上であるセル（画素）について移動目標が存在するか判定することを特徴とする。
【００５９】
図９〜図２６では、ＣＦＡＲ処理により２つの目標（移動目標と静止目標）を識別対象とした場合について説明した。
図２７〜図３０では、ＣＦＡＲ処理を行わず、全ての目標（画素）を識別対象とした場合について説明する。
【００６０】
図２７は、（５）ＳＡＲ画像Ａと（６）ＳＡＲ画像Ｂとの具体例を示す図である。
図２７は、図１４に対応し、時刻ｔにおける（５）ＳＡＲ画像Ａと時刻ｔ＋Δｔにおける（６）ＳＡＲ画像Ｂとの具体例を示している。
図２８は、（５）ＳＡＲ画像Ａと（６）ＳＡＲ画像Ｂとに対する目標分布図と除数を（５）ＳＡＲ画像Ａとする抑圧比とを示す図である。図２８は図１５に対応する。
図２９は、（５）ＳＡＲ画像Ａと（６）ＳＡＲ画像Ｂとの目標分布図を閾値と比較した場合の移動目標の検出結果を示す図である。
図２９は、図１６に対応し、目標分布図を閾値と比較した場合、閾値に「０．２」以上「１．８」未満の値を取れば静止目標と移動目標とを分離して検出することができるが、１つの移動目標を時刻ｔにおける移動目標と時刻ｔ＋Δｔにおける移動目標との２つの移動目標に分離して検出してしまうことを示している。
図３０は、（５）ＳＡＲ画像Ａと（６）ＳＡＲ画像Ｂとの抑圧比（除数：ＳＡＲ画像Ａ）を閾値と比較した場合の移動目標の検出結果を示す図である。
図３０は、図１７に対応し、抑圧比を閾値と比較した場合、閾値に「２．００」以上「１９．００」未満の値を取れば時刻ｔ＋Δｔにおける移動目標を検出できることを示している。
【００６１】
図９〜図３０において、目標識別部１５３はＳＡＲ画像Ａの第一の時刻（ｔ）とＳＡＲ画像Ｂの第二の時刻（ｔ＋Δｔ）とのうち抑圧比算出部１５２が抑圧比を算出した際にＳＡＲ画像を除数にしなかった方の時刻に、当該画素位置に移動目標が存在したと判定することを特徴とする。第一の時刻（ｔ）と第二の時刻（ｔ＋Δｔ）とは入れ替わっても構わない。
【００６２】
また、図９〜図３０において、抑圧比算出部１５２は目標識別部１５３がＳＡＲ画像Ａの第一の時刻（ｔ）における移動目標の位置を判定する場合に第二の時刻（ｔ＋Δｔ）におけるＳＡＲ画像Ｂを除数として抑圧比を算出し、目標識別部１５３がＳＡＲ画像Ｂの第二の時刻（ｔ＋Δｔ）における移動目標の位置を判定する場合に第一の時刻（ｔ）におけるＳＡＲ画像Ａを除数として抑圧比を算出することを特徴とする。
【００６３】
上記のように、実施の形態１では、抑圧比を閾値と比較することにより、移動目標と静止目標との識別を容易にし、識別精度を向上し、移動目標の誤検出を抑圧することができる。
【００６４】
なお、実施の形態１では移動目標検出装置１００はＳＡＲセンサ１１０や運動センサ１２０や画像再生処理部１３０を備えているが、移動目標検出装置１００はこれらを備えていなくても構わない。例えば、移動目標検出装置１００は上空のレーダで取得されたＳＡＲ画像を入力データとしてＳＡＲ画像に写った移動目標を検出する地上のサーバ装置であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】実施の形態１における移動目標検出装置１００の構成図。
【図２】実施の形態１における移動目標検出装置１００のハードウェア資源の一例を示す図。
【図３】実施の形態１における移動目標検出方法を示すフローチャート。
【図４】実施の形態１における移動目標検出部１５０の移動目標検出処理を示すフローチャート。
【図５】２次元ＣＦＡＲ処理における各セルの関係図。
【図６】２次元ＣＦＡＲ処理によるノイズの除去例を示す図。
【図７】２次元ＣＦＡＲ処理によるノイズの除去例を示す図。
【図８】移動目標の識別例を示す図。
【図９】（１）ＳＡＲ画像Ａと（２）ＳＡＲ画像Ｂとの具体例を示す図。
【図１０】（１）ＳＡＲ画像Ａと（２）ＳＡＲ画像Ｂとに対する目標分布図と除数を（１）ＳＡＲ画像Ａとする抑圧比とを示す図。
【図１１】（２）ＳＡＲ画像Ｂを閾値と比較した場合の移動目標の検出結果を示す図。
【図１２】（１）ＳＡＲ画像Ａと（２）ＳＡＲ画像Ｂとの目標分布図を閾値と比較した場合の移動目標の検出結果を示す図。
【図１３】（１）ＳＡＲ画像Ａと（２）ＳＡＲ画像Ｂとの抑圧比（除数：ＳＡＲ画像Ａ）を閾値と比較した場合の移動目標の検出結果を示す図。
【図１４】（３）ＳＡＲ画像Ａと（４）ＳＡＲ画像Ｂとの具体例を示す図。
【図１５】（３）ＳＡＲ画像Ａと（４）ＳＡＲ画像Ｂとに対する目標分布図と除数を（３）ＳＡＲ画像Ａとする抑圧比とを示す図。
【図１６】（３）ＳＡＲ画像Ａと（４）ＳＡＲ画像Ｂとの目標分布図を閾値と比較した場合の移動目標の検出結果を示す図。
【図１７】（３）ＳＡＲ画像Ａと（４）ＳＡＲ画像Ｂとの抑圧比（除数：ＳＡＲ画像Ａ）を閾値と比較した場合の移動目標の検出結果を示す図。
【図１８】（３）ＳＡＲ画像Ａと（４）ＳＡＲ画像Ｂとに対する目標分布図と除数を（３）ＳＡＲ画像Ａとする抑圧比とを示す図。
【図１９】（３）ＳＡＲ画像Ａから（４）ＳＡＲ画像Ｂを減算した目標分布図を閾値と比較した場合の移動目標の検出結果を示す図。
【図２０】（３）ＳＡＲ画像Ａと（４）ＳＡＲ画像Ｂとの抑圧比（除数：ＳＡＲ画像Ａ）を閾値と比較した場合の移動目標の検出結果を示す図。
【図２１】（３）ＳＡＲ画像Ａと（４）ＳＡＲ画像Ｂとに対する目標分布図と除数を（４）ＳＡＲ画像Ｂとする抑圧比とを示す図。
【図２２】（３）ＳＡＲ画像Ａと（４）ＳＡＲ画像Ｂとの抑圧比（除数：ＳＡＲ画像Ｂ）を閾値と比較した場合の移動目標の検出結果を示す図。
【図２３】（３）ＳＡＲ画像Ａと（４）ＳＡＲ画像Ｂとに対する目標分布図と除数を（４）ＳＡＲ画像Ｂとする抑圧比とを示す図。
【図２４】（３）ＳＡＲ画像Ａと（４）ＳＡＲ画像Ｂとの抑圧比（除数：ＳＡＲ画像Ｂ）を閾値と比較した場合の移動目標の検出結果を示す図。
【図２５】（４）ＳＡＲ画像Ｂを（３）ＳＡＲ画像Ａで除算して算出した抑圧比を閾値と比較した場合の移動目標の検出結果を示す図。
【図２６】（３）ＳＡＲ画像Ａを（４）ＳＡＲ画像Ｂで除算して算出した抑圧比を閾値と比較した場合の移動目標の検出結果を示す図。
【図２７】（５）ＳＡＲ画像Ａと（６）ＳＡＲ画像Ｂとの具体例を示す図。
【図２８】（５）ＳＡＲ画像Ａと（６）ＳＡＲ画像Ｂとに対する目標分布図と除数を（５）ＳＡＲ画像Ａとする抑圧比とを示す図。
【図２９】（５）ＳＡＲ画像Ａと（６）ＳＡＲ画像Ｂとの目標分布図を閾値と比較した場合の移動目標の検出結果を示す図。
【図３０】（５）ＳＡＲ画像Ａと（６）ＳＡＲ画像Ｂとの抑圧比（除数：ＳＡＲ画像Ａ）を閾値と比較した場合の移動目標の検出結果を示す図。
【符号の説明】
【００６６】
１００ 移動目標検出装置、１１０ ＳＡＲセンサ、１２０ 運動センサ、１３０ 画像再生処理部、１３１ 画像再生処理部Ａ、１３２ 画像再生処理部Ｂ、１４０ 画像差分処理部、１５０ 移動目標検出部、１５１ ＣＦＡＲ処理部、１５２ 抑圧比算出部、１５３ 目標識別部、１９１ 受信信号Ａ記憶装置、１９２ 受信信号Ｂ記憶装置、１９３ 運動データ記憶装置、１９４ ＳＡＲ画像Ａ記憶装置、１９５ ＳＡＲ画像Ｂ記憶装置、１９６ 目標分布図記憶装置、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、９２３ プログラム群、９２４ ファイル群。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁波を照射して照射方向の各所からの反射波の振幅を第一の時刻と第二の時刻とに観測し、第一の時刻における各所の反射波の振幅と第二の時刻における各所の反射波の振幅とに基づいて異なる時刻における反射波の振幅差が静止体より大きい移動体を検出する移動目標検出装置であり、
第一の時刻における各所の反射波の振幅と第二の時刻における各所の反射波の振幅との差の絶対値をＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を用いて算出する差算出部と、
前記差算出部が算出した各所の反射波の振幅差を第一の時刻と第二の時刻とのいずれかの時刻における各所の反射波の振幅で除算した除算値をＣＰＵを用いて算出する除算部と、
前記除算部が算出した除算値と特定の閾値とをＣＰＵを用いて比較し、除算値が前記特定の閾値より大きい場合に当該位置に移動体が存在すると判定して移動体を検出する移動体検出部と
を備えたことを特徴とする移動目標検出装置。
【請求項２】
前記移動体検出部は、前記特定の閾値を１とすることを特徴とする請求項１記載の移動目標検出装置。
【請求項３】
電磁波を照射して照射方向の各所からの反射波の振幅を第一の時刻と第二の時刻とに観測し、第一の時刻における各所の反射波の振幅と第二の時刻における各所の反射波の振幅とに基づいて異なる時刻における反射波の振幅差が静止体より大きい移動体を検出する移動目標検出装置であり、
第一の時刻と第二の時刻との一方の時刻における各所の反射波の振幅を第一の時刻と第二の時刻との他方の時刻における各所の反射波の振幅で除算した除算値をＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を用いて算出する除算部と、
前記除算部が算出した除算値と特定の閾値とをＣＰＵを用いて比較し、除算値が前記特定の閾値より大きい場合に当該位置に移動体が存在すると判定して移動体を検出する移動体検出部と
を備えたことを特徴とする移動目標検出装置。
【請求項４】
前記移動体検出部は、前記特定の閾値を２とすることを特徴とする請求項３記載の移動目標検出装置。
【請求項５】
前記移動体検出部は、第一の時刻における反射波の振幅と第二の時刻における反射波の振幅とのいずれかの振幅が移動体と静止体との少なくともいずれかを示す所定の振幅以上である位置について移動体が存在するか判定する
ことを特徴とする請求項１〜請求項４いずれかに記載の移動目標検出装置。
【請求項６】
前記移動体検出部は、第一の時刻と第二の時刻とのうち前記除算部が前記除算値を算出した際に各所の反射波の振幅を除数にしなかった方の時刻に、当該位置に移動体が存在したと判定する
ことを特徴とする請求項１〜請求項５いずれかに記載の移動目標検出装置。
【請求項７】
前記除算部は、前記移動体検出部が第一の時刻における移動体の位置を判定する場合に第二の時刻における各所の反射波の振幅を除数として前記除算値を算出し、前記移動体検出部が第二の時刻における移動体の位置を判定する場合に第一の時刻における各所の反射波の振幅を除数として前記除算値を算出する
ことを特徴とする請求項１〜請求項５いずれかに記載の移動目標検出装置。
【請求項８】
電磁波を照射して照射方向の各所からの反射波の振幅を第一の時刻と第二の時刻とに観測し、第一の時刻における各所の反射波の振幅と第二の時刻における各所の反射波の振幅とに基づいて異なる時刻における反射波の振幅差が静止体より大きい移動体を検出する移動目標検出方法であり、
差算出部が第一の時刻における各所の反射波の振幅と第二の時刻における各所の反射波の振幅との差の絶対値をＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を用いて算出する差算出処理を行い、
除算部が前記差算出部が算出した各所の反射波の振幅差を第一の時刻と第二の時刻とのいずれかの時刻における各所の反射波の振幅で除算した除算値をＣＰＵを用いて算出する除算処理を行い、
移動体検出部が前記除算部が算出した除算値と特定の閾値とをＣＰＵを用いて比較し、除算値が閾値より大きい場合に当該位置に移動体が存在すると判定して移動体を検出する移動体検出処理を行う
ことを特徴とする移動目標検出方法。
【請求項９】
電磁波を照射して照射方向の各所からの反射波の振幅を第一の時刻と第二の時刻とに観測し、第一の時刻における各所の反射波の振幅と第二の時刻における各所の反射波の振幅とに基づいて異なる時刻における反射波の振幅差が静止体より大きい移動体を検出する移動目標検出方法であり、
除算部が第一の時刻と第二の時刻との一方の時刻における各所の反射波の振幅を第一の時刻と第二の時刻との他方の時刻における各所の反射波の振幅で除算した除算値をＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を用いて算出する除算処理を行い、
移動体検出部が前記除算部が算出した除算値と特定の閾値とをＣＰＵを用いて比較し、除算値が閾値より大きい場合に当該位置に移動体が存在すると判定して移動体を検出する移動体検出処理を行う
ことを特徴とする移動目標検出方法。
【請求項１０】
請求項８〜請求項９いずれかに記載の移動目標検出方法をコンピュータに実行させることを特徴とする移動目標検出プログラム。
【請求項１】
電磁波を照射して照射方向の各所からの反射波の振幅を第一の時刻と第二の時刻とに観測し、第一の時刻における各所の反射波の振幅と第二の時刻における各所の反射波の振幅とに基づいて異なる時刻における反射波の振幅差が静止体より大きい移動体を検出する移動目標検出装置であり、
第一の時刻における各所の反射波の振幅と第二の時刻における各所の反射波の振幅との差の絶対値をＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を用いて算出する差算出部と、
前記差算出部が算出した各所の反射波の振幅差を第一の時刻と第二の時刻とのいずれかの時刻における各所の反射波の振幅で除算した除算値をＣＰＵを用いて算出する除算部と、
前記除算部が算出した除算値と特定の閾値とをＣＰＵを用いて比較し、除算値が前記特定の閾値より大きい場合に当該位置に移動体が存在すると判定して移動体を検出する移動体検出部と
を備えたことを特徴とする移動目標検出装置。
【請求項２】
前記移動体検出部は、前記特定の閾値を１とすることを特徴とする請求項１記載の移動目標検出装置。
【請求項３】
電磁波を照射して照射方向の各所からの反射波の振幅を第一の時刻と第二の時刻とに観測し、第一の時刻における各所の反射波の振幅と第二の時刻における各所の反射波の振幅とに基づいて異なる時刻における反射波の振幅差が静止体より大きい移動体を検出する移動目標検出装置であり、
第一の時刻と第二の時刻との一方の時刻における各所の反射波の振幅を第一の時刻と第二の時刻との他方の時刻における各所の反射波の振幅で除算した除算値をＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を用いて算出する除算部と、
前記除算部が算出した除算値と特定の閾値とをＣＰＵを用いて比較し、除算値が前記特定の閾値より大きい場合に当該位置に移動体が存在すると判定して移動体を検出する移動体検出部と
を備えたことを特徴とする移動目標検出装置。
【請求項４】
前記移動体検出部は、前記特定の閾値を２とすることを特徴とする請求項３記載の移動目標検出装置。
【請求項５】
前記移動体検出部は、第一の時刻における反射波の振幅と第二の時刻における反射波の振幅とのいずれかの振幅が移動体と静止体との少なくともいずれかを示す所定の振幅以上である位置について移動体が存在するか判定する
ことを特徴とする請求項１〜請求項４いずれかに記載の移動目標検出装置。
【請求項６】
前記移動体検出部は、第一の時刻と第二の時刻とのうち前記除算部が前記除算値を算出した際に各所の反射波の振幅を除数にしなかった方の時刻に、当該位置に移動体が存在したと判定する
ことを特徴とする請求項１〜請求項５いずれかに記載の移動目標検出装置。
【請求項７】
前記除算部は、前記移動体検出部が第一の時刻における移動体の位置を判定する場合に第二の時刻における各所の反射波の振幅を除数として前記除算値を算出し、前記移動体検出部が第二の時刻における移動体の位置を判定する場合に第一の時刻における各所の反射波の振幅を除数として前記除算値を算出する
ことを特徴とする請求項１〜請求項５いずれかに記載の移動目標検出装置。
【請求項８】
電磁波を照射して照射方向の各所からの反射波の振幅を第一の時刻と第二の時刻とに観測し、第一の時刻における各所の反射波の振幅と第二の時刻における各所の反射波の振幅とに基づいて異なる時刻における反射波の振幅差が静止体より大きい移動体を検出する移動目標検出方法であり、
差算出部が第一の時刻における各所の反射波の振幅と第二の時刻における各所の反射波の振幅との差の絶対値をＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を用いて算出する差算出処理を行い、
除算部が前記差算出部が算出した各所の反射波の振幅差を第一の時刻と第二の時刻とのいずれかの時刻における各所の反射波の振幅で除算した除算値をＣＰＵを用いて算出する除算処理を行い、
移動体検出部が前記除算部が算出した除算値と特定の閾値とをＣＰＵを用いて比較し、除算値が閾値より大きい場合に当該位置に移動体が存在すると判定して移動体を検出する移動体検出処理を行う
ことを特徴とする移動目標検出方法。
【請求項９】
電磁波を照射して照射方向の各所からの反射波の振幅を第一の時刻と第二の時刻とに観測し、第一の時刻における各所の反射波の振幅と第二の時刻における各所の反射波の振幅とに基づいて異なる時刻における反射波の振幅差が静止体より大きい移動体を検出する移動目標検出方法であり、
除算部が第一の時刻と第二の時刻との一方の時刻における各所の反射波の振幅を第一の時刻と第二の時刻との他方の時刻における各所の反射波の振幅で除算した除算値をＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を用いて算出する除算処理を行い、
移動体検出部が前記除算部が算出した除算値と特定の閾値とをＣＰＵを用いて比較し、除算値が閾値より大きい場合に当該位置に移動体が存在すると判定して移動体を検出する移動体検出処理を行う
ことを特徴とする移動目標検出方法。
【請求項１０】
請求項８〜請求項９いずれかに記載の移動目標検出方法をコンピュータに実行させることを特徴とする移動目標検出プログラム。
【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】
【公開番号】特開２００８−１６４５４５（Ｐ２００８−１６４５４５Ａ）
【公開日】平成２０年７月１７日（２００８．７．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３５６８０９（Ｐ２００６−３５６８０９）
【出願日】平成１８年１２月２９日（２００６．１２．２９）
【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２０年７月１７日（２００８．７．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月２９日（２００６．１２．２９）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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