(57)【要約】【課題】能動的に電波を放射する無線通信装置を利用しつつ、無線通信装置を利用しない場合と同様の地上のレーダ画像を得て、無線通信装置の位置に基づき、レーダ画像を高精度で補正する。【解決手段】合成開口レーダ２００はチャープ変調した送信パルスをパルス繰り返し間隔ＰＲＩごとに送信し、地上で反射した信号を受信信号として受信する。ＲＦＩＤタグ３００はチャープ変調した放射パルスを別のパルス繰り返し間隔ＰＲＩ’ごとに送信し、受信信号の一部として合成開口レーダ２００に受信させる。画像処理装置４０１は、受信信号をパルス繰り返し間隔ＰＲＩごとにレンジ圧縮する等により通常の地上のレーダ画像を再生する。また、受信信号をパルス繰り返し間隔ＰＲＩ’ごとにレンジ圧縮する等によりＲＦＩＤタグ３００が映った画像を再生し、この画像とＲＦＩＤタグ３００の位置情報とに基づいて地上のレーダ画像を補正する。【選択図】図１
2010236872.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
飛行体に搭載されたレーダであって、チャープ変調した第１パルス信号を所定のパルス繰り返し間隔ＰＲＩごとに生成して地上に送信し、送信した第１パルス信号が地上で反射した信号を受信信号として受信するレーダから、前記受信信号を取得する信号取得部と、
地上に設置された無線通信装置であって、チャープ変調した第２パルス信号を、前記レーダにより送信された第１パルス信号のパルス繰り返し間隔ＰＲＩと異なるパルス繰り返し間隔ＰＲＩ’ごとに生成して送信し、送信した第２パルス信号を前記受信信号の一部として前記レーダに受信させる無線通信装置の地理上の位置を示す位置情報を取得する情報取得部と、
前記信号取得部により取得された受信信号をパルス繰り返し間隔ＰＲＩごとにレンジ圧縮し、レンジ圧縮した受信信号をアジマス圧縮して第１圧縮信号を生成し、生成した第１圧縮信号から地上のレーダ画像を処理装置により再生する画像再生部と、
前記信号取得部により取得された受信信号をパルス繰り返し間隔ＰＲＩ’ごとにレンジ圧縮し、レンジ圧縮した受信信号をアジマス圧縮して第２圧縮信号を生成し、生成した第２圧縮信号から、前記画像再生部により再生されたレーダ画像における前記無線通信装置の相対位置を特定し、特定した相対位置と前記情報取得部により取得された位置情報が示す地理上の位置とに基づいて、前記画像再生部により再生されたレーダ画像を処理装置により補正する画像処理部とを備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
ＰＲＩ’＞ＰＲＩであることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記レーダは、所定のチャープ率ｋ（−１≦ｋ＜０又は０＜ｋ≦１）でチャープ変調した信号を前記第１パルス信号として送信し、
前記無線通信装置は、前記レーダにより送信された第１パルス信号のチャープ率ｋと異なるチャープ率ｋ’（−１≦ｋ’＜０又は０＜ｋ’≦１）でチャープ変調した信号を前記第２パルス信号として送信し、
前記画像再生部は、前記信号取得部により取得された受信信号をパルス繰り返し間隔ＰＲＩごとにチャープ率ｋでレンジ圧縮し、レンジ圧縮した受信信号をアジマス圧縮して前記第１圧縮信号を生成し、
前記画像処理部は、前記信号取得部により取得された受信信号をパルス繰り返し間隔ＰＲＩ’ごとにチャープ率ｋ’でレンジ圧縮し、レンジ圧縮した受信信号をアジマス圧縮して前記第２圧縮信号を生成することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記無線通信装置は、前記無線通信装置の識別子を示す信号を前記第２パルス信号として送信し、
前記情報取得部は、取得した位置情報を前記無線通信装置の識別子と対応付けて記憶装置に記憶し、
前記画像処理部は、生成した第２圧縮信号から、さらに、前記無線通信装置の識別子を取得し、取得した識別子と対応する位置情報を記憶装置から読み取り、特定した相対位置と読み取った位置情報が示す地理上の位置とに基づいて、前記画像再生部により再生されたレーダ画像を補正することを特徴とする請求項１から３までのいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記無線通信装置は、測位衛星からの測位信号に基づいて前記位置情報を生成し、
前記情報取得部は、前記無線通信装置により生成された位置情報を取得することを特徴とする請求項１から４までのいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記無線通信装置は、前記位置情報を示す信号を前記第２パルス信号として送信し、
前記情報取得部は、前記画像処理部により生成された第２圧縮信号から前記位置情報を取得することを特徴とする請求項１から５までのいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記無線通信装置は、周囲の環境を観測する環境センサを具備し、前記環境センサの観測結果を環境情報として示す信号を前記第２パルス信号として送信し、
前記画像処理部は、生成した第２圧縮信号から、さらに、前記環境情報を取得し、取得した環境情報に基づいて、前記画像再生部により再生されたレーダ画像を加工することを特徴とする請求項１から６までのいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項８】
地上に設置された無線通信装置において、
飛行体に搭載されたレーダであって、チャープ変調した第１パルス信号を所定のパルス繰り返し間隔ＰＲＩごとに生成して地上に送信し、送信した第１パルス信号が地上で反射した信号を受信信号として受信するレーダに対して、チャープ変調した第２パルス信号を、前記第１パルス信号のパルス繰り返し間隔ＰＲＩと異なるパルス繰り返し間隔ＰＲＩ’ごとに生成して送信し、送信した第２パルス信号を前記受信信号の一部として前記レーダに受信させる送信部を備えることを特徴とする無線通信装置。
【請求項９】
画像処理装置の信号取得部が、飛行体に搭載されたレーダであって、チャープ変調した第１パルス信号を所定のパルス繰り返し間隔ＰＲＩごとに生成して地上に送信し、送信した第１パルス信号が地上で反射した信号を受信信号として受信するレーダから、前記受信信号を取得し、
前記画像処理装置の情報取得部が、地上に設置された無線通信装置であって、チャープ変調した第２パルス信号を、前記レーダにより送信された第１パルス信号のパルス繰り返し間隔ＰＲＩと異なるパルス繰り返し間隔ＰＲＩ’ごとに生成して送信し、送信した第２パルス信号を前記受信信号の一部として前記レーダに受信させる無線通信装置の地理上の位置を示す位置情報を取得し、
前記画像処理装置の画像再生部が、前記信号取得部により取得された受信信号をパルス繰り返し間隔ＰＲＩごとにレンジ圧縮し、レンジ圧縮した受信信号をアジマス圧縮して第１圧縮信号を生成し、生成した第１圧縮信号から地上のレーダ画像を処理装置により再生し、
前記画像処理装置の画像処理部が、前記信号取得部により取得された受信信号をパルス繰り返し間隔ＰＲＩ’ごとにレンジ圧縮し、レンジ圧縮した受信信号をアジマス圧縮して第２圧縮信号を生成し、生成した第２圧縮信号から、前記画像再生部により再生されたレーダ画像における前記無線通信装置の相対位置を特定し、特定した相対位置と前記情報取得部により取得された位置情報が示す地理上の位置とに基づいて、前記画像再生部により再生されたレーダ画像を処理装置により補正することを特徴とする画像処理方法。
【請求項１０】
飛行体に搭載されたレーダであって、チャープ変調した第１パルス信号を所定のパルス繰り返し間隔ＰＲＩごとに生成して地上に送信し、送信した第１パルス信号が地上で反射した信号を受信信号として受信するレーダから、前記受信信号を取得する信号取得処理と、
地上に設置された無線通信装置であって、チャープ変調した第２パルス信号を、前記レーダにより送信された第１パルス信号のパルス繰り返し間隔ＰＲＩと異なるパルス繰り返し間隔ＰＲＩ’ごとに生成して送信し、送信した第２パルス信号を前記受信信号の一部として前記レーダに受信させる無線通信装置の地理上の位置を示す位置情報を取得する情報取得処理と、
前記信号取得処理により取得された受信信号をパルス繰り返し間隔ＰＲＩごとにレンジ圧縮し、レンジ圧縮した受信信号をアジマス圧縮して第１圧縮信号を生成し、生成した第１圧縮信号から地上のレーダ画像を処理装置により再生する画像再生処理と、
前記信号取得処理により取得された受信信号をパルス繰り返し間隔ＰＲＩ’ごとにレンジ圧縮し、レンジ圧縮した受信信号をアジマス圧縮して第２圧縮信号を生成し、生成した第２圧縮信号から、前記画像再生処理により再生されたレーダ画像における前記無線通信装置の相対位置を特定し、特定した相対位置と前記情報取得処理により取得された位置情報が示す地理上の位置とに基づいて、前記画像再生処理により再生されたレーダ画像を処理装置により補正する画像処理とをコンピュータに実行させることを特徴とする画像処理プログラム。
【請求項１１】
ＰＲＩ’＞ＰＲＩであることを特徴とする請求項１０に記載の画像処理プログラム。
【請求項１２】
前記レーダは、所定のチャープ率ｋ（−１≦ｋ＜０又は０＜ｋ≦１）でチャープ変調した信号を前記第１パルス信号として送信し、
前記無線通信装置は、前記レーダにより送信された第１パルス信号のチャープ率ｋと異なるチャープ率ｋ’（−１≦ｋ’＜０又は０＜ｋ’≦１）でチャープ変調した信号を前記第２パルス信号として送信し、
前記画像再生処理は、前記信号取得処理により取得された受信信号をパルス繰り返し間隔ＰＲＩごとにチャープ率ｋでレンジ圧縮し、レンジ圧縮した受信信号をアジマス圧縮して前記第１圧縮信号を生成し、
前記画像処理は、前記信号取得処理により取得された受信信号をパルス繰り返し間隔ＰＲＩ’ごとにチャープ率ｋ’でレンジ圧縮し、レンジ圧縮した受信信号をアジマス圧縮して前記第２圧縮信号を生成することを特徴とする請求項１０又は１１に記載の画像処理プログラム。
【請求項１３】
前記無線通信装置は、前記無線通信装置の識別子を示す信号を前記第２パルス信号として送信し、
前記情報取得処理は、取得した位置情報を前記無線通信装置の識別子と対応付けて記憶装置に記憶し、
前記画像処理は、生成した第２圧縮信号から、さらに、前記無線通信装置の識別子を取得し、取得した識別子と対応する位置情報を記憶装置から読み取り、特定した相対位置と読み取った位置情報が示す地理上の位置とに基づいて、前記画像再生処理により再生されたレーダ画像を補正することを特徴とする請求項１０から１２までのいずれかに記載の画像処理プログラム。
【請求項１４】
前記無線通信装置は、測位衛星からの測位信号に基づいて前記位置情報を生成し、
前記情報取得処理は、前記無線通信装置により生成された位置情報を取得することを特徴とする請求項１０から１３までのいずれかに記載の画像処理プログラム。
【請求項１５】
前記無線通信装置は、前記位置情報を示す信号を前記第２パルス信号として送信し、
前記情報取得処理は、前記画像処理により生成された第２圧縮信号から前記位置情報を取得することを特徴とする請求項１０から１４までのいずれかに記載の画像処理プログラム。
【請求項１６】
前記無線通信装置は、周囲の環境を観測する環境センサを具備し、前記環境センサの観測結果を環境情報として示す信号を前記第２パルス信号として送信し、
前記画像処理は、生成した第２圧縮信号から、さらに、前記環境情報を取得し、取得した環境情報に基づいて、前記画像再生処理により再生されたレーダ画像を加工することを特徴とする請求項１０から１５までのいずれかに記載の画像処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置及び無線通信装置及び画像処理方法及び画像処理プログラムに関するものである。本発明は、特に、非同期式能動型ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ・Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ・Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）タグによる合成開口レーダ画像の位置情報検出方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、合成開口レーダ（ＳＡＲ：Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ・Ａｐｅｒｔｕｒｅ・Ｒａｄａｒ）の再生画像から地表における特定の位置を検出する方法として、合成開口レーダからのパルス波を反射するコーナリフレクタ（反射板）を予め地表に設置し、その地点の位置を測量により特定しておくものがある（例えば、特許文献１、２参照）。また、別の方法として、再生画像から反射強度の強い地点を特定し、地図からその地点の位置情報を読み取って照合するものがある（例えば、特許文献３参照）。
【０００３】
また、従来、合成開口レーダからの送信電波を受信・記録し、受信信号の特性を計算し、受信した信号の複製（レプリカ）を生成して合成開口レーダへ打ち返すＡＲＣ（Ａｃｔｉｖｅ・Ｒａｄａｒ・Ｃａｌｉｂｒａｔｏｒ）という装置がある。ＡＲＣに記録された受信信号を解析することで、合成開口レーダの送信電波の性能・劣化具合等を調べることができる。また、ＡＲＣは合成開口レーダ画像上に「１点」として明るく映るが、ＡＲＣの設置は人が行うため、設置場所の正確な位置を計測することで合成開口レーダ画像上の少なくとも１画素における正確な位置を読み取ることができ、画像の補正等に利用できる。また、ＡＲＣから打ち返す電波の強度は事前の校正で判明しているため、合成開口レーダ画像上に映ったＡＲＣ（１点）の明るさを基礎情報として、合成開口レーダ画像の明るさを後方散乱強度へ換算することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−９１６５０号公報
【特許文献２】特開２００４−１５７３９７号公報
【特許文献３】特開２００３−１７３４４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のコーナリフレクタやＡＲＣを利用する方法では、コーナリフレクタやＡＲＣの設置のために現地調整（設置する場所を管理する行政機関、法人、個人等から許可を得る手続き等）を行ったり、ＧＰＳ（全地球測位システム）等による現地測量を行ったり、コーナリフレクタやＡＲＣの向きに合わせて合成開口レーダからのパルス波の発射方向を決めたりする必要があるため、合成開口レーダ画像を得る前の準備に手間がかかるという課題があった。また、従来の地図を利用する方法では、位置情報の読み取り精度が十分でないため、合成開口レーダ画像から正確な位置を検出することが容易でないという課題があった。
【０００６】
本発明は、例えば、能動的に電波を放射する無線通信装置を利用しつつ、無線通信装置を利用しない場合と同様の地上のレーダ画像を得て、無線通信装置の位置に基づき、レーダ画像を高精度で補正することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一の態様に係る画像処理装置は、
飛行体に搭載されたレーダであって、チャープ変調した第１パルス信号を所定のパルス繰り返し間隔ＰＲＩごとに生成して地上に送信し、送信した第１パルス信号が地上で反射した信号を受信信号として受信するレーダから、前記受信信号を取得する信号取得部と、
地上に設置された無線通信装置であって、チャープ変調した第２パルス信号を、前記レーダにより送信された第１パルス信号のパルス繰り返し間隔ＰＲＩと異なるパルス繰り返し間隔ＰＲＩ’ごとに生成して送信し、送信した第２パルス信号を前記受信信号の一部として前記レーダに受信させる無線通信装置の地理上の位置を示す位置情報を取得する情報取得部と、
前記信号取得部により取得された受信信号をパルス繰り返し間隔ＰＲＩごとにレンジ圧縮し、レンジ圧縮した受信信号をアジマス圧縮して第１圧縮信号を生成し、生成した第１圧縮信号から地上のレーダ画像を処理装置により再生する画像再生部と、
前記信号取得部により取得された受信信号をパルス繰り返し間隔ＰＲＩ’ごとにレンジ圧縮し、レンジ圧縮した受信信号をアジマス圧縮して第２圧縮信号を生成し、生成した第２圧縮信号から、前記画像再生部により再生されたレーダ画像における前記無線通信装置の相対位置を特定し、特定した相対位置と前記情報取得部により取得された位置情報が示す地理上の位置とに基づいて、前記画像再生部により再生されたレーダ画像を処理装置により補正する画像処理部とを備えることを特徴とする。
【０００８】
ＰＲＩ’＞ＰＲＩであることを特徴とする。
【０００９】
前記レーダは、所定のチャープ率ｋ（−１≦ｋ＜０又は０＜ｋ≦１）でチャープ変調した信号を前記第１パルス信号として送信し、
前記無線通信装置は、前記レーダにより送信された第１パルス信号のチャープ率ｋと異なるチャープ率ｋ’（−１≦ｋ’＜０又は０＜ｋ’≦１）でチャープ変調した信号を前記第２パルス信号として送信し、
前記画像再生部は、前記信号取得部により取得された受信信号をパルス繰り返し間隔ＰＲＩごとにチャープ率ｋでレンジ圧縮し、レンジ圧縮した受信信号をアジマス圧縮して前記第１圧縮信号を生成し、
前記画像処理部は、前記信号取得部により取得された受信信号をパルス繰り返し間隔ＰＲＩ’ごとにチャープ率ｋ’でレンジ圧縮し、レンジ圧縮した受信信号をアジマス圧縮して前記第２圧縮信号を生成することを特徴とする。
【００１０】
前記無線通信装置は、前記無線通信装置の識別子を示す信号を前記第２パルス信号として送信し、
前記情報取得部は、取得した位置情報を前記無線通信装置の識別子と対応付けて記憶装置に記憶し、
前記画像処理部は、生成した第２圧縮信号から、さらに、前記無線通信装置の識別子を取得し、取得した識別子と対応する位置情報を記憶装置から読み取り、特定した相対位置と読み取った位置情報が示す地理上の位置とに基づいて、前記画像再生部により再生されたレーダ画像を補正することを特徴とする。
【００１１】
前記無線通信装置は、測位衛星からの測位信号に基づいて前記位置情報を生成し、
前記情報取得部は、前記無線通信装置により生成された位置情報を取得することを特徴とする。
【００１２】
前記無線通信装置は、前記位置情報を示す信号を前記第２パルス信号として送信し、
前記情報取得部は、前記画像処理部により生成された第２圧縮信号から前記位置情報を取得することを特徴とする。
【００１３】
前記無線通信装置は、周囲の環境を観測する環境センサを具備し、前記環境センサの観測結果を環境情報として示す信号を前記第２パルス信号として送信し、
前記画像処理部は、生成した第２圧縮信号から、さらに、前記環境情報を取得し、取得した環境情報に基づいて、前記画像再生部により再生されたレーダ画像を加工することを特徴とする。
【００１４】
本発明の一の態様に係る無線通信装置は、
地上に設置された無線通信装置であり、
飛行体に搭載されたレーダであって、チャープ変調した第１パルス信号を所定のパルス繰り返し間隔ＰＲＩごとに生成して地上に送信し、送信した第１パルス信号が地上で反射した信号を受信信号として受信するレーダに対して、チャープ変調した第２パルス信号を、前記第１パルス信号のパルス繰り返し間隔ＰＲＩと異なるパルス繰り返し間隔ＰＲＩ’ごとに生成して送信し、送信した第２パルス信号を前記受信信号の一部として前記レーダに受信させる送信部を備えることを特徴とする。
【００１５】
本発明の一の態様に係る画像処理方法は、
画像処理装置の信号取得部が、飛行体に搭載されたレーダであって、チャープ変調した第１パルス信号を所定のパルス繰り返し間隔ＰＲＩごとに生成して地上に送信し、送信した第１パルス信号が地上で反射した信号を受信信号として受信するレーダから、前記受信信号を取得し、
前記画像処理装置の情報取得部が、地上に設置された無線通信装置であって、チャープ変調した第２パルス信号を、前記レーダにより送信された第１パルス信号のパルス繰り返し間隔ＰＲＩと異なるパルス繰り返し間隔ＰＲＩ’ごとに生成して送信し、送信した第２パルス信号を前記受信信号の一部として前記レーダに受信させる無線通信装置の地理上の位置を示す位置情報を取得し、
前記画像処理装置の画像再生部が、前記信号取得部により取得された受信信号をパルス繰り返し間隔ＰＲＩごとにレンジ圧縮し、レンジ圧縮した受信信号をアジマス圧縮して第１圧縮信号を生成し、生成した第１圧縮信号から地上のレーダ画像を処理装置により再生し、
前記画像処理装置の画像処理部が、前記信号取得部により取得された受信信号をパルス繰り返し間隔ＰＲＩ’ごとにレンジ圧縮し、レンジ圧縮した受信信号をアジマス圧縮して第２圧縮信号を生成し、生成した第２圧縮信号から、前記画像再生部により再生されたレーダ画像における前記無線通信装置の相対位置を特定し、特定した相対位置と前記情報取得部により取得された位置情報が示す地理上の位置とに基づいて、前記画像再生部により再生されたレーダ画像を処理装置により補正することを特徴とする。
【００１６】
本発明の一の態様に係る画像処理プログラムは、
飛行体に搭載されたレーダであって、チャープ変調した第１パルス信号を所定のパルス繰り返し間隔ＰＲＩごとに生成して地上に送信し、送信した第１パルス信号が地上で反射した信号を受信信号として受信するレーダから、前記受信信号を取得する信号取得処理と、
地上に設置された無線通信装置であって、チャープ変調した第２パルス信号を、前記レーダにより送信された第１パルス信号のパルス繰り返し間隔ＰＲＩと異なるパルス繰り返し間隔ＰＲＩ’ごとに生成して送信し、送信した第２パルス信号を前記受信信号の一部として前記レーダに受信させる無線通信装置の地理上の位置を示す位置情報を取得する情報取得処理と、
前記信号取得処理により取得された受信信号をパルス繰り返し間隔ＰＲＩごとにレンジ圧縮し、レンジ圧縮した受信信号をアジマス圧縮して第１圧縮信号を生成し、生成した第１圧縮信号から地上のレーダ画像を処理装置により再生する画像再生処理と、
前記信号取得処理により取得された受信信号をパルス繰り返し間隔ＰＲＩ’ごとにレンジ圧縮し、レンジ圧縮した受信信号をアジマス圧縮して第２圧縮信号を生成し、生成した第２圧縮信号から、前記画像再生処理により再生されたレーダ画像における前記無線通信装置の相対位置を特定し、特定した相対位置と前記情報取得処理により取得された位置情報が示す地理上の位置とに基づいて、前記画像再生処理により再生されたレーダ画像を処理装置により補正する画像処理とをコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００１７】
ＰＲＩ’＞ＰＲＩであることを特徴とする。
【００１８】
前記レーダは、所定のチャープ率ｋ（−１≦ｋ＜０又は０＜ｋ≦１）でチャープ変調した信号を前記第１パルス信号として送信し、
前記無線通信装置は、前記レーダにより送信された第１パルス信号のチャープ率ｋと異なるチャープ率ｋ’（−１≦ｋ’＜０又は０＜ｋ’≦１）でチャープ変調した信号を前記第２パルス信号として送信し、
前記画像再生処理は、前記信号取得処理により取得された受信信号をパルス繰り返し間隔ＰＲＩごとにチャープ率ｋでレンジ圧縮し、レンジ圧縮した受信信号をアジマス圧縮して前記第１圧縮信号を生成し、
前記画像処理は、前記信号取得処理により取得された受信信号をパルス繰り返し間隔ＰＲＩ’ごとにチャープ率ｋ’でレンジ圧縮し、レンジ圧縮した受信信号をアジマス圧縮して前記第２圧縮信号を生成することを特徴とする。
【００１９】
前記無線通信装置は、前記無線通信装置の識別子を示す信号を前記第２パルス信号として送信し、
前記情報取得処理は、取得した位置情報を前記無線通信装置の識別子と対応付けて記憶装置に記憶し、
前記画像処理は、生成した第２圧縮信号から、さらに、前記無線通信装置の識別子を取得し、取得した識別子と対応する位置情報を記憶装置から読み取り、特定した相対位置と読み取った位置情報が示す地理上の位置とに基づいて、前記画像再生処理により再生されたレーダ画像を補正することを特徴とする。
【００２０】
前記無線通信装置は、測位衛星からの測位信号に基づいて前記位置情報を生成し、
前記情報取得処理は、前記無線通信装置により生成された位置情報を取得することを特徴とする。
【００２１】
前記無線通信装置は、前記位置情報を示す信号を前記第２パルス信号として送信し、
前記情報取得処理は、前記画像処理により生成された第２圧縮信号から前記位置情報を取得することを特徴とする。
【００２２】
前記無線通信装置は、周囲の環境を観測する環境センサを具備し、前記環境センサの観測結果を環境情報として示す信号を前記第２パルス信号として送信し、
前記画像処理は、生成した第２圧縮信号から、さらに、前記環境情報を取得し、取得した環境情報に基づいて、前記画像再生処理により再生されたレーダ画像を加工することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の一の態様によれば、画像処理装置が、チャープ変調した信号をレーダと異なるパルス繰り返し間隔ごとに送信する無線通信装置を利用するため、レーダの受信信号をレーダと同じパルス繰り返し間隔ごとにレンジ圧縮することで無線通信装置を利用しない場合と同様の地上のレーダ画像が得られ、レーダの受信信号を無線通信装置と同じパルス繰り返し間隔ごとにレンジ圧縮することでレーダ画像における無線通信装置の相対位置が特定でき、特定した相対位置と無線通信装置の地理上の位置とに基づいてレーダ画像を高精度で補正することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施の形態１に係る画像処理システムの全体構成図である。
【図２】実施の形態１に係るＲＦＩＤタグの構成を示すブロック図である。
【図３】実施の形態１に係るＲＦＩＤタグのＩＤ設定部の構成例を示す図である。
【図４】実施の形態１に係るＲＦＩＤタグによる放射パルス生成処理の手順を示す図である。
【図５】実施の形態１に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図６】実施の形態１に係る画像処理装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
【図７】実施の形態１に係る画像処理装置の動作を示すフローチャートである。
【図８】実施の形態１に係る画像処理装置による通常のＳＡＲ再生処理及びタグ情報抽出のためのＳＡＲ再生処理の手順を示す図である。
【図９】実施の形態１に係る合成開口レーダの送受信タイミングの一例を示す図である。
【図１０】実施の形態１に係る通常のＳＡＲ再生処理における受信信号の並べ替えの一例を示す図である。
【図１１】実施の形態１に係る通常のＳＡＲ再生処理における受信信号の並べ替えの一例を示す図である。
【図１２】実施の形態１に係る合成開口レーダ及びＲＦＩＤタグの送受信タイミングの一例を示す図である。
【図１３】実施の形態１に係る通常のＳＡＲ再生処理における受信信号の並べ替えの一例を示す図である。
【図１４】実施の形態１に係るタグ情報抽出のためのＳＡＲ再生処理における受信信号の並べ替えの一例を示す図である。
【図１５】実施の形態１に係るタグ情報抽出のためのＳＡＲ再生処理における受信信号の並べ替えの一例を示す図である。
【図１６】実施の形態１に係るタグ情報抽出結果の一例を示す図である。
【図１７】実施の形態１に係るタグ情報抽出のためのＳＡＲ再生処理における画像の対応付けの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。
【００２６】
実施の形態１．
図１は、本実施の形態に係る画像処理システム１００の全体構成図である。
【００２７】
図１において、画像処理システム１００は、合成開口レーダ２００（ＳＡＲ）、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ・Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ・Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）タグ３００、合成開口レーダ画像処理設備４００を備える。この図では、ＲＦＩＤタグ３００を２つ示しているが、ＲＦＩＤタグ３００は１つ又は３つ以上あってもよい。
【００２８】
まず、合成開口レーダ２００について説明する。
【００２９】
合成開口レーダ２００は、人工衛星や航空機等の飛行体に搭載されたレーダの一例である。合成開口レーダ２００は、飛行体の進行方向（アジマス方向）に直角（レンジ方向）にマイクロ波（波長が約１ｍｍ〜１ｍの電磁波）を地表面に向かって照射し、観測対象物から戻ってくる電磁波のはね返りを受信する。その受信信号からは地表面の画像を得ることができるため、合成開口レーダ２００は、画像レーダ、あるいは、イメージングレーダとも呼ばれる。合成開口レーダ２００は、光学センサでは困難な夜間、雨天・曇天時、火山の噴煙に地表が覆われた状況下等における情報収集に有効である。
【００３０】
通常、合成開口レーダ２００は、航空機に搭載されるものでは約１０ｋｍ、人工衛星に搭載されるものでは約６０ｋｍのビーム幅（観測幅）で地表面にパルス波を照射し、その反射波を受信することで、帯状に地表面のデータを取得する。アジマス方向の分解能はビーム幅で決まり、ビーム幅はアンテナ長に反比例するため、従前のレーダでは、アンテナの実開口長を長くして高分解能化を図っていた。しかし、プラットフォームに限界があるため、合成開口レーダ２００では、信号処理により等価的にアンテナ長を増大して高分解能化を図っている。つまり、合成開口レーダ２００では、信号処理によって受信信号を合成し、あたかも大きなアンテナでデータを取得したようにすることで、アジマス方向の分解能を向上させている。
【００３１】
本実施の形態において、合成開口レーダ２００は、飛行体の飛行中に、所定のチャープ率ｋ（−１≦ｋ＜０又は０＜ｋ≦１）でチャープ変調（一次関数的に周波数を変化させるため、直線状周波数変調ともいう）した送信パルス（第１パルス信号）を所定のパルス繰り返し間隔ＰＲＩごとに生成する。合成開口レーダ２００は、生成した送信パルスを合成開口レーダアンテナ２０１から地上に送信する。合成開口レーダ２００は、送信した送信パルスが地上で反射した信号を受信信号として合成開口レーダアンテナ２０１で受信する。地上において、合成開口レーダアンテナ２０１から送信パルスが送信された領域に、ＲＦＩＤタグ３００が設置されている場合、合成開口レーダ２００は、ＲＦＩＤタグ３００からの放射パルス（第２パルス信号）を受信信号の一部として合成開口レーダアンテナ２０１で受信する。合成開口レーダ２００は、ＲＦＩＤタグ３００からの放射パルスと、ＲＦＩＤタグ３００が設置された地点を含む地上からの反射波とが混ざった受信信号を合成開口レーダ観測データとして出力する。合成開口レーダ観測データは、例えば、受信信号の振幅や位相等の信号情報を時系列で記録したデータである。飛行体が人工衛星の場合、合成開口レーダ観測データは、空中伝送（いわゆるダウンリンク）により合成開口レーダ画像処理設備４００へ伝送される。飛行体が航空機の場合、航空機の内部に合成開口レーダ観測データを記録するデータレコーダが搭載され、着陸後にデータレコーダが合成開口レーダ画像処理設備４００へ搬送される。
【００３２】
なお、本実施の形態では、上記のような送信パルスを生成して送信できるものであれば、合成開口レーダ２００に代えて、他の種類のレーダを利用しても構わない。
【００３３】
次に、ＲＦＩＤタグ３００について説明する。
【００３４】
ＲＦＩＤタグ３００は、地上に設置された無線通信装置の一例である。ＲＦＩＤタグ３００は、ＩＤ情報（識別子）等が埋め込まれたタグである。通常、タグは、電磁界や電波等を用いた近距離（周波数帯によって異なるが、数ｃｍ〜数ｍ）の無線通信によりＲＦＩＤリーダ／ライタと情報のやり取りをするものである。タグには、パッシブタグと呼ばれる受動型のタグとアクティブタグと呼ばれる能動型のタグとの２種類がある。本実施の形態では、ＲＦＩＤタグ３００は、能動型のタグである。ＲＦＩＤタグ３００は、無線局の免許を受ける必要のない特定小電力無線局であることが望ましい。
【００３５】
本実施の形態において、ＲＦＩＤタグ３００は、任意のチャープ率ｋ’（−１≦ｋ’＜０又は０＜ｋ’≦１）（合成開口レーダ２００のチャープ率ｋと同じでもよいし、異なっていてもよい）でチャープ変調した放射パルス（第２パルス信号）を、合成開口レーダ２００により送信された送信パルスのパルス繰り返し間隔ＰＲＩと異なるパルス繰り返し間隔ＰＲＩ’ごとに生成する。ＲＦＩＤタグ３００は、生成した放射パルスをアンテナ部３０１から合成開口レーダ２００に送信する。前述したように、合成開口レーダ２００は、ＲＦＩＤタグ３００からの放射パルスを受信信号の一部として受信する。即ち、ＲＦＩＤタグ３００は、送信した放射パルスを受信信号の一部として合成開口レーダ２００に受信させる。例えば、放射パルスの中心周波数を送信パルスの中心周波数とほぼ一致するように設定すれば、放射パルスを合成開口レーダ２００に否応なく受信させることができる。
【００３６】
なお、本実施の形態では、上記のような放射パルスを生成して送信できるものであれば、ＲＦＩＤタグ３００に代えて、他の種類の無線通信装置を利用しても構わない。
【００３７】
ＲＦＩＤタグ３００は、複数のＧＰＳ（全地球測位システム）衛星からなるＧＰＳ衛星群１０１からＧＰＳ信号（測位信号）をＧＰＳ受信機３０２で受信する。ＲＦＩＤタグ３００は、受信したＧＰＳ信号に基づいて、自己の地理上の位置を測定する。ＲＦＩＤタグ３００は、測定した位置を示す位置情報を生成し、生成した位置情報を出力する。位置情報は、例えば、ＲＦＩＤタグ３００が設置された地点の緯度・経度、高度等を示す情報である。
【００３８】
図２は、ＲＦＩＤタグ３００の構成を示すブロック図である。
【００３９】
図２において、ＲＦＩＤタグ３００は、前述したアンテナ部３０１のほか、ＩＤ設定部３０３、信号処理部３０４、外部装置インタフェース部３０５、ネットワークインタフェース部３０６、タイマ部３０７、給電制御部３０８、送信部３０９、増幅部３１０、ＲＦフィルタ部３１１、電源部３１２を備える。また、ＲＦＩＤタグ３００は、前述したＧＰＳ受信機３０２等の外部装置３２１、ルータ３２２を具備する。
【００４０】
ＩＤ設定部３０３は、ＲＦＩＤタグ３００のＩＤ情報を設定する。ＩＤ設定部３０３は、例えば図３に示すようなディップスイッチで構成することができる。この例では、ＩＤ情報を１２ビットとし、１つのディップスイッチにつきＩＤ情報の１ビットが設定できるようにＩＤ設定部３０３を構成している。
【００４１】
信号処理部３０４は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ・Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ・Ｕｎｉｔ）やメモリ等から構成される。信号処理部３０４は、ＩＤ設定部３０３で設定されたＩＤ情報をＣＰＵにより読み取ってメモリに記憶する。また、信号処理部３０４は、外部装置インタフェース部３０５を介して外部装置３２１から情報を取得し、その情報を必要に応じてＣＰＵにより加工等した上でメモリに記憶する。例えば、信号処理部３０４は、外部装置インタフェース部３０５を介してＧＰＳ受信機３０２からＧＰＳ信号を取得し、取得したＧＰＳ信号（即ち、航法データ）に基づいて、前述した位置情報をＣＰＵにより生成し、生成した位置情報をメモリに記憶する。信号処理部３０４は、ネットワークインタフェース部３０６、ルータ３２２を介して、メモリに記憶した位置情報等の情報を合成開口レーダ画像処理設備４００に送信（出力）する。また、信号処理部３０４は、後述する放射パルス生成処理をＣＰＵにより実行して放射パルスを生成する。信号処理部３０４は、タイマ部３０７を用いてパルス繰り返し間隔ＰＲＩ’ごとに放射パルスを生成する。このとき、信号処理部３０４は、メモリから任意の情報を読み出し、読み出した情報を載せた放射パルスを生成することができる。信号処理部３０４は、生成した放射パルスを、給電制御部３０８、送信部３０９、増幅部３１０、ＲＦフィルタ部３１１を介して、アンテナ部３０１から送信する。
【００４２】
本実施の形態では、信号処理部３０４は、メモリからＩＤ情報をＣＰＵにより読み出し、読み出したＩＤ情報を載せた放射パルスを生成するものとする。つまり、本実施の形態では、ＲＦＩＤタグ３００は、ＲＦＩＤタグ３００のＩＤ情報を示す信号を放射パルスとして送信する。このとき、ＲＦＩＤタグ３００は、例えば、最初にＩＤ情報を載せていない放射パルスを送信し、その後に、ＩＤ情報を載せた放射パルスを送信する。ＩＤ情報が１２ビットであれば、ＲＦＩＤタグ３００は、最初の放射パルスの後に、各ビットを載せた１２個の放射パルスを送信する。最初の放射パルスは、ＲＦＩＤタグ３００の位置を知らせるために送信されるものであり、他の放射パルスよりも信号強度が高く設定される。一方、ＩＤ情報の各ビットを載せた放射パルスは、ビット値を知らせるために送信されるものであり、ビット値に応じて信号強度が設定される（例えば、信号強度を、ビット値が０ならば弱又は強とし、ビット値が１ならば逆とする）。なお、ＲＦＩＤタグ３００は、複数ビットを１つの放射パルスに載せて送信してもよいし、ＩＤ情報を載せた放射パルスのみを送信してもよい。また、信号強度の高低以外によってビット値を表すようにしてもよい。
【００４３】
電源部３１２は、各部に電力を供給する。
【００４４】
図４は、ＲＦＩＤタグ３００による放射パルス生成処理の手順を示す図である。
【００４５】
図４のステップＳ１０１（参照関数パラメータ決定）及びステップＳ１０２（レンジ逆参照関数生成）において、信号処理部３０４は、適当なチャープ率ｋ’とパルス幅τ’により、レンジ逆参照関数ｒ（ｔ）を作成する。
ｒ（ｔ）＝Ａ×［ｃｏｓ｛πｋ’（ｔ−τ’）２｝＋ｉ×ｓｉｎ｛πｋ’（ｔ−τ’）２｝｝（ただし０≦ｔ≦τ）
ここで、ｔは時刻である。τ’は放射パルスのパルス幅である。ｉは虚数単位である。即ち、ｉ＝√（−１）である。前述したように、ｋ’は放射パルスのチャープ率である。ｋ’＞０の場合をアップチャープ（一次関数的に周波数を増加させること）、ｋ’＜０の場合をダウンチャープ（一次関数的に周波数を減少させること）という。ｋ’とτ’は、それぞれ合成開口レーダ２００が送信する送信パルスのチャープ率ｋ、パルス幅τと同じでもよいが、異なっていてもよい。本実施の形態では、ＲＦＩＤタグ３００は、合成開口レーダ２００が送信する送信パルスの周期（パルス繰り返し間隔ＰＲＩ）とは全く別の周期（パルス繰り返し間隔ＰＲＩ’）で放射パルスを放射する。よって、後述する通常のＳＡＲ再生処理により得られる画像上に、ＲＦＩＤタグ３００から放射した放射パルスは鮮明には映らない（放射パルスはレンジ圧縮もアジマス圧縮もされない）。つまり、ＰＲＩ’≠ＰＲＩとすることによって、放射パルスを、後述する通常のＳＡＲ再生処理にてレンジ圧縮処理及びアジマス圧縮処理が実行されたときに振幅が一定以上にならないように制御する。
【００４６】
ステップＳ１０３（送信情報生成）において、信号処理部３０４は、送信するＩＤ情報（あるいは、後述するように、位置情報、その他の情報を含む任意の情報）をメモリから読み出して、必要に応じてＣＰＵにより変換処理を行い、ビット列（送信時系列データ）を得る。
【００４７】
ステップＳ１０４（フーリエ変換）において、信号処理部３０４は、ステップＳ１０２で作成したｒ（ｔ）をＣＰＵによりフーリエ変換する。ここで、ｒ（ｔ）をフーリエ変換したものをＲ（ｆ）と記す。
【００４８】
ステップＳ１０５（フーリエ変換）において、信号処理部３０４は、ステップＳ１０３で得たＩＤ情報のビット列をＣＰＵによりフーリエ変換する。ここで、ＩＤ情報のビット列をｘ（ｔ）と記す。ｘ（ｔ）をフーリエ変換したものをＸ（ｆ）と記す。
【００４９】
ステップＳ１０６（乗算）において、信号処理部３０４は、ステップＳ１０５で得たＸ（ｆ）にステップＳ１０４で得たＲ（ｆ）をＣＰＵにより乗ずる。ここで、下記のように、Ｘ（ｆ）にＲ（ｆ）を乗じたものをＹ（ｆ）と記す。
Ｙ（ｆ）＝Ｘ（ｆ）×Ｒ（ｆ）
【００５０】
ステップＳ１０７（逆フーリエ変換）において、信号処理部３０４は、ステップＳ１０６で得たＹ（ｆ）をＣＰＵにより逆フーリエ変換する。ここで、Ｙ（ｆ）を逆フーリエ変換したものをｙ（ｔ）と記す。
【００５１】
ステップＳ１０７の後、信号処理部３０４は、上記ｙ（ｔ）を送信部３０９へ伝達し、ベースバンド変換して（中心周波数を合成開口レーダ２００で受信可能な値に変換して）合成開口レーダ２００へ放射する。
【００５２】
信号処理部３０４は、上記の放射パルス生成処理を一定間隔で繰り返し行う。この間隔が、パルス繰り返し間隔ＰＲＩ’である。前述したように、パルス繰り返し間隔ＰＲＩ’は、合成開口レーダ２００のパルス繰り返し間隔ＰＲＩとは一致しない。
【００５３】
次に、合成開口レーダ画像処理設備４００について説明する。
【００５４】
合成開口レーダ画像処理設備４００は、地上に設置され、画像処理装置４０１を具備している。なお、合成開口レーダ画像処理設備４００は、合成開口レーダ２００が搭載された飛行体に設置されても構わない。
【００５５】
図５は、画像処理装置４０１の構成を示すブロック図である。
【００５６】
図５において、画像処理装置４０１は、信号取得部４０２、情報取得部４０３、画像再生部４０４、画像処理部４０５を備える。各部の動作については後述する。
【００５７】
また、画像処理装置４０１は、処理装置４１１、記憶装置４１２、入力装置４１３、出力装置４１４等のハードウェアを備える。ハードウェアは画像処理装置４０１の各部によって利用される。例えば、処理装置４１１は、画像処理装置４０１の各部でデータや情報の演算、加工、読み取り、書き込み等を行うために利用される。記憶装置４１２は、そのデータや情報を記憶するために利用される。また、入力装置４１３は、そのデータや情報を入力するために、出力装置４１４は、そのデータや情報を出力するために利用される。
【００５８】
図６は、画像処理装置４０１のハードウェア構成の一例を示す図である。
【００５９】
図６において、画像処理装置４０１は、コンピュータであり、ＬＣＤ９０１（Ｌｉｑｕｉｄ・Ｃｒｙｓｔａｌ・Ｄｉｓｐｌａｙ）、キーボード９０２（Ｋ／Ｂ）、マウス９０３、ＦＤＤ９０４（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ・Ｄｉｓｋ・Ｄｒｉｖｅ）、ＣＤＤ９０５（Ｃｏｍｐａｃｔ・Ｄｉｓｃ・Ｄｒｉｖｅ）、プリンタ９０６といったハードウェアデバイスを備えている。これらのハードウェアデバイスはケーブルや信号線で接続されている。ＬＣＤ９０１の代わりに、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ・Ｒａｙ・Ｔｕｂｅ）、あるいは、その他の表示装置が用いられてもよい。マウス９０３の代わりに、タッチパネル、タッチパッド、トラックボール、ペンタブレット、あるいは、その他のポインティングデバイスが用いられてもよい。
【００６０】
画像処理装置４０１は、プログラムを実行するＣＰＵ９１１を備えている。ＣＰＵ９１１は、処理装置４１１の一例である。ＣＰＵ９１１は、バス９１２を介してＲＯＭ９１３（Ｒｅａｄ・Ｏｎｌｙ・Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ９１４（Ｒａｎｄｏｍ・Ａｃｃｅｓｓ・Ｍｅｍｏｒｙ）、通信ボード９１５、ＬＣＤ９０１、キーボード９０２、マウス９０３、ＦＤＤ９０４、ＣＤＤ９０５、プリンタ９０６、ＨＤＤ９２０（Ｈａｒｄ・Ｄｉｓｋ・Ｄｒｉｖｅ）と接続され、これらのハードウェアデバイスを制御する。ＨＤＤ９２０の代わりに、フラッシュメモリ、光ディスク装置、メモリカードリーダライタ又はその他の記憶媒体が用いられてもよい。
【００６１】
ＲＡＭ９１４は、揮発性メモリの一例である。ＲＯＭ９１３、ＦＤＤ９０４、ＣＤＤ９０５、ＨＤＤ９２０は、不揮発性メモリの一例である。これらは、記憶装置４１２の一例である。通信ボード９１５、キーボード９０２、マウス９０３、ＦＤＤ９０４、ＣＤＤ９０５は、入力装置４１３の一例である。また、通信ボード９１５、ＬＣＤ９０１、プリンタ９０６は、出力装置４１４の一例である。
【００６２】
通信ボード９１５は、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ・Ａｒｅａ・Ｎｅｔｗｏｒｋ）等に接続されている。通信ボード９１５は、ＬＡＮに限らず、ＩＰ−ＶＰＮ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ・Ｐｒｏｔｏｃｏｌ・Ｖｉｒｔｕａｌ・Ｐｒｉｖａｔｅ・Ｎｅｔｗｏｒｋ）、広域ＬＡＮ、ＡＴＭ（Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ・Ｔｒａｎｓｆｅｒ・Ｍｏｄｅ）ネットワークといったＷＡＮ（Ｗｉｄｅ・Ａｒｅａ・Ｎｅｔｗｏｒｋ）、あるいは、インターネットに接続されていても構わない。ＬＡＮ、ＷＡＮ、インターネットは、ネットワークの一例である。
【００６３】
ＨＤＤ９２０には、オペレーティングシステム９２１（ＯＳ）、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のプログラムは、ＣＰＵ９１１、オペレーティングシステム９２１、ウィンドウシステム９２２により実行される。プログラム群９２３には、本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含まれている。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、本実施の形態の説明において、「〜データ」、「〜情報」、「〜ＩＤ（識別子）」、「〜フラグ」、「〜結果」として説明するデータや情報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」や「〜テーブル」の各項目として含まれている。「〜ファイル」や「〜データベース」や「〜テーブル」は、ＲＡＭ９１４やＨＤＤ９２０等の記憶媒体に記憶される。ＲＡＭ９１４やＨＤＤ９２０等の記憶媒体に記憶されたデータや情報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、制御、出力、印刷、表示といったＣＰＵ９１１の処理（動作）に用いられる。抽出、検索、参照、比較、演算、計算、制御、出力、印刷、表示といったＣＰＵ９１１の処理中、データや情報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。
【００６４】
本実施の形態の説明において用いるブロック図や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す。データや信号は、ＲＡＭ９１４等のメモリ、ＦＤＤ９０４のフレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤＤ９０５のコンパクトディスク（ＣＤ）、ＨＤＤ９２０の磁気ディスク、光ディスク、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ・Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ・Ｄｉｓｃ）、あるいは、その他の記録媒体に記録される。また、データや信号は、バス９１２、信号線、ケーブル、あるいは、その他の伝送媒体により伝送される。
【００６５】
本実施の形態の説明において「〜部」として説明するものは、「〜回路」、「〜装置」、「〜機器」であってもよく、また、「〜ステップ」、「〜工程」、「〜手順」、「〜処理」であってもよい。即ち、「〜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。あるいは、「〜部」として説明するものは、ソフトウェアのみ、あるいは、素子、デバイス、基板、配線といったハードウェアのみで実現されていても構わない。あるいは、「〜部」として説明するものは、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせ、あるいは、ソフトウェアとハードウェアとファームウェアとの組み合わせで実現されていても構わない。ファームウェアとソフトウェアは、プログラムとして、フレキシブルディスク、コンパクトディスク、磁気ディスク、光ディスク、ＤＶＤ等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。即ち、プログラムは、本実施の形態の説明で述べる「〜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、プログラムは、本実施の形態の説明で述べる「〜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。
【００６６】
図７は、画像処理装置４０１の動作（本実施の形態に係る画像処理方法、本実施の形態に係る画像処理プログラムの処理手順）を示すフローチャートである。なお、画像処理装置４０１の動作は、オフラインのバッチ処理として実行されてもよいし、リアルタイム処理として実行されてもよい。
【００６７】
図７のステップＳ２０１（信号取得処理）において、信号取得部４０２は、合成開口レーダ２００から、合成開口レーダ２００により出力される合成開口レーダ観測データ（受信信号）を取得して記憶装置４１２に記憶する。ここで、合成開口レーダ２００が搭載された飛行体が人工衛星の場合、信号取得部４０２は、人工衛星から合成開口レーダ画像処理設備４００へ伝送される合成開口レーダ観測データを直接受信する。合成開口レーダ２００が搭載された飛行体が航空機の場合、信号取得部４０２は、合成開口レーダ画像処理設備４００へ搬送されるデータレコーダから合成開口レーダ観測データを読み取る。
【００６８】
ステップＳ２０２（情報取得処理）において、情報取得部４０３は、ＲＦＩＤタグ３００から、ネットワーク経由で、ＲＦＩＤタグ３００によりルータ３２２を介して送信される位置情報等の情報を受信（取得）して記憶装置４１２に記憶する。このとき、情報取得部４０３は、例えばＲＦＩＤタグ３００から位置情報とあわせてＲＦＩＤタグ３００のＩＤ情報を受信する等により、ＲＦＩＤタグ３００のＩＤ情報を取得し、取得した位置情報をＲＦＩＤタグ３００のＩＤ情報と対応付けて記憶装置４１２に記憶する。
【００６９】
ステップＳ２０３（画像再生処理）において、画像再生部４０４は、信号取得部４０２により取得された合成開口レーダ観測データを記憶装置４１２から読み取る。画像再生部４０４は、読み取った合成開口レーダ観測データに対して、後述する通常のＳＡＲ再生処理を処理装置４１１により実行して地上のレーダ画像を再生する。
【００７０】
ステップＳ２０４（画像処理）において、画像処理部４０５は、信号取得部４０２により取得された合成開口レーダ観測データを記憶装置４１２から読み取る。画像処理部４０５は、読み取った合成開口レーダ観測データに対して、後述するタグ情報抽出のためのＳＡＲ再生処理を処理装置４１１により実行して、画像再生部４０４により再生されたレーダ画像におけるＲＦＩＤタグ３００の相対位置を特定する。このとき、画像処理部４０５は、タグ情報抽出の結果としてＲＦＩＤタグ３００のＩＤ情報を取得し、取得したＩＤ情報と対応する位置情報を記憶装置４１２から読み取る。画像処理部４０５は、特定したＲＦＩＤタグ３００の相対位置と、読み取った位置情報が示す地理上の位置とに基づいて、画像再生部４０４により再生されたレーダ画像を処理装置４１１により補正する。
【００７１】
図８は、画像処理装置４０１による通常のＳＡＲ再生処理及びタグ情報抽出のためのＳＡＲ再生処理の手順を示す図である。
【００７２】
まず、通常のＳＡＲ再生処理におけるレンジ圧縮処理について説明する。
【００７３】
図８のステップＳ３０１（ＰＲＩごとのデータ並べ替え）において、画像再生部４０４は、信号取得部４０２により取得された合成開口レーダ観測データをパルス繰り返し間隔ＰＲＩごとにアジマス方向（縦）に並べ替える。
【００７４】
図９に示すように、合成開口レーダ２００がパルス繰り返し間隔ＰＲＩごとに送信パルスを送信すると、送信パルスが地表にて後方散乱し、合成開口レーダ２００へ戻る。合成開口レーダ２００は、これを受信信号として受信する。図１０に示すように、合成開口レーダ２００は、受信信号をパルス繰り返し間隔ＰＲＩごとに受信することになる。ここで、合成開口レーダ２００が受信する受信信号を、パルス繰り返し間隔ＰＲＩごとに順番に受信信号１、受信信号２、・・・、受信信号Ｍとする。ステップＳ３０１では、画像再生部４０４は、合成開口レーダ観測データから、受信信号を抽出し、図１０に示すようにアジマス方向にＰＲＩごとに並べる（記憶装置４１２に記憶する）。その結果、受信信号１、受信信号２、・・・、受信信号Ｍがアジマス方向に順番に並べられ、図１１に示すようにデータ数がＮ×Ｍの２次元データが得られる（記憶装置４１２に記憶される）。ここで、Ｎ＝ＰＲＩ／ＴＣＬＫである。ＴＣＬＫは合成開口レーダ２００におけるＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換のクロック周期とする。
【００７５】
画像再生部４０４は、このようにして得られた２次元データのＭ個のデータ（受信信号１、受信信号２、・・・、受信信号Ｍ）それぞれについて、ステップＳ３０２〜Ｓ３０６のレンジ圧縮処理を実行し、レンジ圧縮されたデータをＭ個得る。そして、画像再生部４０４は、レンジ圧縮されたＭ個の連続するデータに対して、ステップＳ３０７〜Ｓ３１１のアジマス圧縮処理を実行し、その結果として再生画像を得る。
【００７６】
ステップＳ３０２（レンジ参照関数生成）において、画像再生部４０４は、下記のレンジ参照関数を処理装置４１１により作成する。
ｒ（ｔ）＝Ａ×［ｃｏｓ｛πｋ（ｔ−τ）２｝＋ｉ×ｓｉｎ｛πｋ（ｔ−τ）２｝］（ただし０≦ｔ≦τ）
ここで、前述したように、ｋは送信パルスのチャープ率、τは送信パルスのパルス幅である。その他についても、前述したものと同様である。
【００７７】
ステップＳ３０３（フーリエ変換、複素共役）において、画像再生部４０４は、ステップＳ３０２で作成したｒ（ｔ）を処理装置４１１によりフーリエ変換し、Ｒ（ｆ）を作成する。
【００７８】
ステップＳ３０４（レンジ方向のフーリエ変換）において、画像再生部４０４は、ステップＳ３０１で得られたデータｘ（ｔ，ｓ）を処理装置４１１によりレンジ方向にフーリエ変換し、Ｘ（ｆ，ｓ）とする。ここで、ｔはレンジ方向（合成開口レーダ２００の電波送信方向）の時間変数、ｓはアジマス方向（合成開口レーダ２００の進行方向）の時間変数である。
【００７９】
ステップＳ３０５（乗算）において、画像再生部４０４は、以下のように、ステップＳ３０４で得たＸ（ｆ，ｓ）にステップＳ３０３で得たＲ（ｆ）の複素共役を処理装置４１１により乗じて、Ｙ（ｆ，ｓ）とする。
Ｙ（ｆ，ｓ）＝Ｘ（ｆ，ｓ）×Ｒ（ｆ）＊（＊は複素共役）
【００８０】
ステップＳ３０６（レンジ方向の逆フーリエ変換）において、画像再生部４０４は、ステップＳ３０５で得たＹ（ｆ，ｓ）を処理装置４１１によりレンジ方向に逆フーリエ変換し、第１観測信号ｙ（ｔ，ｓ）を得る。
【００８１】
次に、通常のＳＡＲ再生処理におけるアジマス圧縮処理について説明する。
【００８２】
ステップＳ３０７（アジマス参照関数生成）において、画像再生部４０４は、アジマス参照関数ｕ（ｓ）を処理装置４１１により作成する。式は省略する。
【００８３】
ステップＳ３０８（フーリエ変換、複素共役）において、画像再生部４０４は、ステップＳ３０７で作成したｕ（ｓ）を処理装置４１１によりフーリエ変換し、Ｕ（ｆ）を作成する。
【００８４】
ステップＳ３０９（アジマス方向のフーリエ変換）において、画像再生部４０４は、ステップＳ３０６で得た第１観測信号ｙ（ｔ，ｓ）を処理装置４１１によりアジマス方向にフーリエ変換し、Ｖ（ｔ，ｆ）とする。
【００８５】
ステップＳ３１０（乗算）において、画像再生部４０４は、以下のように、ステップＳ３０９で得たＶ（ｔ，ｆ）にステップＳ３０８で得たＵ（ｆ）の複素共役を処理装置４１１により乗じて、Ｗ（ｔ，ｆ）とする。
Ｗ（ｔ，ｆ）＝Ｖ（ｔ，ｆ）×Ｕ（ｆ）＊（＊は複素共役）
【００８６】
ステップＳ３１１（アジマス方向の逆フーリエ変換）において、画像再生部４０４は、ステップＳ３１０で得たＷ（ｔ，ｆ）を処理装置４１１によりアジマス方向に逆フーリエ変換し、ｗ（ｔ，ｓ）を得る。これが通常の再生画像となる。
【００８７】
図１２に示すように、ＲＦＩＤタグ３００は、合成開口レーダ２００が送信パルスを送信する周期（パルス繰り返し間隔ＰＲＩ）と異なる周期（パルス繰り返し間隔ＰＲＩ’）で放射パルスを送信する。合成開口レーダ２００は、放射パルスを受信信号の一部として受信するが、受信タイミングでない（即ち、送信タイミングである）期間では放射パルスを受信できない。そのため、合成開口レーダ２００にて、放射パルスが一部欠落することになる。図１３に示すように、合成開口レーダ２００は、放射パルスの一部のみをパルス繰り返し間隔ＰＲＩごとに受信することになる。ここで、合成開口レーダ２００が受信する受信信号を、パルス繰り返し間隔ＰＲＩ’ごとに順番に受信信号１、受信信号２、・・・、受信信号Ｍ’とする（ただし、一部が欠落している）。ステップＳ３０１では、画像再生部４０４は、合成開口レーダ観測データから、受信信号を抽出し、図１３に示すようにアジマス方向にＰＲＩごとに並べる（記憶装置４１２に記憶する）。その結果、受信信号１の一部、受信信号１の別の一部、受信信号１の別の一部と受信信号２の一部、・・・がアジマス方向に順番に並べられ、アジマス方向のライン番号と放射パルスのパルス番号が同期しない。よって、ＲＦＩＤタグ３００の放射パルスはこのままでは単なるノイズとみなされ、通常のＳＡＲ再生処理ではレンジ圧縮もアジマス圧縮もされない。
【００８８】
一方、次に説明するタグ情報を抽出するためのＳＡＲ再生処理のステップＳ４０１では、画像処理部４０５は、合成開口レーダ観測データから、受信信号を抽出し、図１４に示すようにアジマス方向にＰＲＩ’ごとに並べる（記憶装置４１２に記憶する）。その結果、受信信号１、受信信号２、・・・、受信信号Ｍ’がアジマス方向に順番に並べられ、アジマス方向のライン番号と放射パルスのパルス番号が同期する。そして、図１５に示すように、データ数がＮ’×Ｍ’の２次元データが得られる（記憶装置４１２に記憶される）。ここで、Ｎ’＝ＰＲＩ’／ＴＣＬＫである。ＴＣＬＫは、前述したように、合成開口レーダ２００におけるＡ／Ｄ変換のクロック周期とする。この状態でレンジ圧縮及びアジマス圧縮を行うとＲＦＩＤタグ３００の情報（ビット列）が画像として再生される。逆に、通常の観測信号は周期ＰＲＩで送信・受信された信号であるから、ＰＲＩ’ごとに並べ替えられることによって不連続な信号となり、レンジ圧縮もアジマス圧縮もされない。なお、受信信号１、受信信号２、・・・、受信信号Ｍ’は、それぞれ一部が欠落しているが、レンジ圧縮後のパルス幅（レンジ分解能）が劣化するだけであり、その影響は大きくない。レンジ分解能を抑えるため、ＰＲＩ’はＰＲＩより長くすることが望ましい。
【００８９】
次に、タグ情報を抽出するためのＳＡＲ再生処理におけるレンジ圧縮処理について説明する。
【００９０】
図８のステップＳ４０１（ＰＲＩ’ごとのデータ並べ替え）において、画像処理部４０５は、前述したように、信号取得部４０２により取得された合成開口レーダ観測データをパルス繰り返し間隔ＰＲＩ’ごとにアジマス方向（縦）に並べ替え、上記の２次元データを得る。画像処理部４０５は、この２次元データのＭ’個のデータ（受信信号１、受信信号２、・・・、受信信号Ｍ’）それぞれについて、ステップＳ４０２〜Ｓ４０６のレンジ圧縮処理を実行し、レンジ圧縮されたデータをＭ’個得る。そして、画像処理部４０５は、レンジ圧縮されたＭ’個の連続するデータに対して、ステップＳ４０７〜Ｓ４１１のアジマス圧縮処理を実行し、その結果として再生画像を得る。
【００９１】
ステップＳ４０２（レンジ参照関数生成）において、画像処理部４０５は、下記のレンジ参照関数を処理装置４１１により作成する。
ｒ’（ｔ）＝Ａ×［ｃｏｓ｛πｋ’（ｔ−τ）２｝＋ｉ×ｓｉｎ｛πｋ’（ｔ−τ）２｝｝（ただし０≦ｔ≦τ）
ここで、前述したように、ｋ’はＲＦＩＤタグ３００の放射パルスのチャープ率であり、既知であるか、又は、既知の計算方法により合成開口レーダ２００の送信パルスのチャープ率ｋから求められるものとする。τ’は放射パルスのパルス幅であり、既知であるか、又は、既知の計算方法により合成開口レーダ２００の送信パルスのパルス幅τから求められるものとする。その他についても、前述したものと同様である。
【００９２】
ステップＳ４０３（フーリエ変換、複素共役）において、画像処理部４０５は、ステップＳ４０２で作成したｒ’（ｔ）を処理装置４１１によりフーリエ変換し、Ｒ’（ｆ）を作成する。
【００９３】
ステップＳ４０４（レンジ方向のフーリエ変換）において、画像処理部４０５は、信号取得部４０２により取得された合成開口レーダ観測データｘ（ｔ，ｓ）を処理装置４１１によりレンジ方向にフーリエ変換し、Ｘ（ｆ，ｓ）とする。ここで、前述したように、ｔはレンジ方向（合成開口レーダ２００の電波送信方向）の時間変数、ｓはアジマス方向（合成開口レーダ２００の進行方向）の時間変数である。
【００９４】
ステップＳ４０５（乗算）において、画像処理部４０５は、以下のように、ステップＳ４０４で得たＸ（ｆ，ｓ）にステップＳ４０３で得たＲ’（ｆ）の複素共役を処理装置４１１により乗じて、Ｙ’（ｆ，ｓ）とする。
Ｙ’（ｆ，ｓ）＝Ｘ（ｆ，ｓ）×Ｒ’（ｆ）＊（＊は複素共役）
【００９５】
ステップＳ４０６（レンジ方向の逆フーリエ変換）において、画像処理部４０５は、ステップＳ４０５で得たＹ’（ｆ，ｓ）を処理装置４１１によりレンジ方向に逆フーリエ変換し、第２観測信号ｙ’（ｔ，ｓ）を得る。
【００９６】
次に、タグ情報を抽出するためのＳＡＲ再生処理におけるアジマス圧縮処理について説明する。
【００９７】
ステップＳ４０７〜Ｓ４１１において、画像処理部４０５は、ステップＳ３０７〜Ｓ３１１の通常のアジマス圧縮処理と同じ処理を処理装置４１１により行い、ｗ’（ｔ，ｓ）を得る。これがタグ情報を抽出した再生画像となる。
【００９８】
このように、本実施の形態では、通常のＳＡＲ再生処理（レンジ圧縮、アジマス圧縮）を行うと、地表面からの反射波は画像化されるが、ＲＦＩＤタグ３００からの放射パルスはレンジ圧縮においてもアジマス圧縮においてもパルス圧縮されず（Ｓ／Ｎ比が向上せず）、広がりをもつ暗いノイズ状態となる。また、ＲＦＩＤタグ３００のパルス繰り返し間隔がＰＲＩではなくＰＲＩ’であることを考慮してＳＡＲ再生処理を行うことで、ＲＦＩＤタグ３００からの放射パルスはパルス圧縮され（Ｓ／Ｎ比が向上し）、今度は地表面からの反射波がパルス圧縮されずに広がりをもつ暗いノイズ状態となる。
【００９９】
上記のように、画像再生部４０４は、信号取得部４０２により取得された合成開口レーダ観測データ（受信信号）を、合成開口レーダ２００と同じパルス繰り返し間隔ＰＲＩごとに、合成開口レーダ２００と同じチャープ率ｋでレンジ圧縮して第１観測信号ｙ（ｔ，ｓ）を生成する。画像再生部４０４は、レンジ圧縮した受信信号である第１観測信号ｙ（ｔ，ｓ）をアジマス圧縮して第１圧縮信号ｗ（ｔ，ｓ）を生成する。画像再生部４０４は、生成した第１圧縮信号ｗ（ｔ，ｓ）から地上のレーダ画像（ＲＦＩＤタグ３００が映っていない画像）を再生する。一方、画像処理部４０５は、信号取得部４０２により取得された合成開口レーダ観測データ（受信信号）を、ＲＦＩＤタグ３００と同じで合成開口レーダ２００とは異なるパルス繰り返し間隔ＰＲＩ’ごとに、ＲＦＩＤタグ３００と同じで合成開口レーダ２００とも同じ又は異なるチャープ率ｋ’でレンジ圧縮して第２観測信号ｙ’（ｔ，ｓ）を生成する。画像処理部４０５は、レンジ圧縮した受信信号である第２観測信号ｙ’（ｔ，ｓ）をアジマス圧縮して第２圧縮信号ｗ’（ｔ，ｓ）を生成する。画像処理部４０５は、生成した第２圧縮信号ｗ’（ｔ，ｓ）からＲＦＩＤタグ３００が映っている画像を再生する。
【０１００】
本実施の形態では、ＲＦＩＤタグ３００は、合成開口レーダ２００からの送信パルスを受信して、その特性を分析する必要がないため、低コストで実装可能である。また、電力消費量の削減効果がある。
【０１０１】
ステップＳ４１２（通常の再生画像との対応付け）については後述する。
【０１０２】
図１６は、タグ情報抽出のためのＳＡＲ再生処理の結果（タグ情報を抽出した再生画像）、即ち、タグ情報抽出結果の一例を示す図である。
【０１０３】
図１６に示すように、図８のステップＳ４１１で得られる画像には、ＲＦＩＤタグ３００からの放射パルスが輝点として映る。図１６に示した画像は、前述した例のように、ＲＦＩＤタグ３００が、最初にＩＤ情報を載せていない放射パルスを送信し、その後に、１２ビットのＩＤ情報を載せた放射パルスを送信する場合のものである。したがって、一番左の輝点がＲＦＩＤタグ３００の位置（レーダ画像における相対位置）を示している。図７のステップＳ２０４において、画像処理装置４０１の画像処理部４０５は、このようにＲＦＩＤタグ３００からの放射パルスが輝点として映った画像を、ステップＳ２０３で画像再生部４０４により再生された地上のレーダ画像（図８のステップＳ３１１で得られる画像）と重ね合わせ（比較し）、地上のレーダ画像のどの画素（あるいは画素群）がＲＦＩＤタグ３００の設置された地点であるか（レーダ画像における相対位置）を特定する。このとき、画像処理部４０５は、図８のステップＳ４１２の処理を実行する。処理の内容については、後述する。また、画像処理部４０５は、図１６のように画像上に表されたＲＦＩＤタグ３００のＩＤ情報を読み取り（例えば、輝度によってビット値が判定できる）、読み取ったＩＤ情報で識別されるＲＦＩＤタグ３００の位置情報を記憶装置４１２から抽出する。画像処理部４０５は、抽出した位置情報を参照することで、地上のレーダ画像においてＲＦＩＤタグ３００の設置された地点にあたる画素（あるいは画素群）が地理上のどの位置に対応するかを判定する。そして、その判定結果に応じて、地上のレーダ画像を補正する（例えば、レーダ画像に緯度経度情報を付加すること等も含む）。
【０１０４】
図８のステップＳ４１２（通常の再生画像との対応付け）において、画像処理部４０５は、ステップＳ４１１で得た、ＲＦＩＤタグ３００が映っている画像（以下、タグ再生画像という）における点列の先頭が、ステップＳ３１１で画像再生部４０４により得られた地上のレーダ画像（以下、通常の再生画像という）のどこに対応するかについて、以下の計算を行う。なお、図１７に、タグ再生画像（右側）及び通常の再生画像（左側）の例を示す。
【０１０５】
タグ再生画像（図１７の右側）にて、ＲＦＩＤタグ３００の放射パルスの点列にて先頭の位置（最初の受信信号に相当する輝点の画素番号）を（ｉ’，ｊ’）とする。ここで、０≦ｉ’≦Ｎ’−１、０≦ｊ’≦Ｍ’−１である。画像の左上隅が（０，０）、右下隅が（Ｎ’−１，Ｍ’−１）であるとする。一方、通常の再生画像（図１７の左側）での対応する位置（画素番号）を（ｉ，ｊ）とする。ここで、０≦ｉ≦Ｎ−１、０≦ｊ≦Ｍ−１である。どちらの画像においても、ＲＦＩＤタグ３００から発射された信号（放射パルス）は、同じ時刻に合成開口レーダ２００にて受信されたはずである。また、両方の画像は同じクロック信号周期ＴＣＬＫに基づくので、どちらの画像においても、左上隅（観測先頭）からＲＦＩＤタグ３００の位置まで数えた画素数は同じである。よって、
ｉ’＋ｊ’×Ｎ’＝ｉ＋ｊ×Ｎ
となる。
【０１０６】
（ｉ’，ｊ’）はタグ再生画像から読み取れる。ｉは上式の左辺をＮで割った余りである。ｊは上式の左辺をＮで割った値を切り捨てた値となる。即ち、画像処理部４０５は、
ｉ＝ｍｏｄ（（ｉ’＋ｊ’×Ｎ’）／Ｎ）（ｍｏｄ（ａ／ｂ）はａをｂで割った余りを意味する）
ｊ＝［（ｉ’＋ｊ’×Ｎ’）／Ｎ］（［ｘ］は実数ｘを超えない最大のｘ、つまり、切り捨てを意味する）
として（ｉ，ｊ）を求めることができる。
【０１０７】
以上説明したように、本実施の形態において、ＲＦＩＤタグ３００では放射パルス生成処理が行われる。生成される放射パルスにはＩＤ情報（識別子）が含まれる。放射パルスは通常のＳＡＲ再生処理では画像化されないよう、合成開口レーダ２００と異なるチャープ率、パルス幅を使用するとともに（同じチャープ率、パルス幅を使用してもよい）合成開口レーダ２００と異なる周期で送信される。ＲＦＩＤタグ３００は放射パルスを合成開口レーダ２００へ向けて発射する。合成開口レーダ２００はＲＦＩＤタグ３００の放射パルスを受信する。ＳＡＲ観測データは合成開口レーダ画像処理設備４００（地上設備）へ伝送される。ＳＡＲ観測データには地表面からの後方散乱電波に加えて、ＲＦＩＤタグ３００から送信された放射パルスが重畳（加算）されている。合成開口レーダ画像処理設備４００では（１）通常のＳＡＲ再生処理、（２）ＲＦＩＤタグ３００から送信された放射パルスを復元する（元のビット列に戻す）ための画像処理（チャープ率、パルス幅、放射パルスの周期が合成開口レーダ２００と異なることを考慮したＳＡＲ再生処理）が行われる。上記（１）により生成される画像には、ＲＦＩＤタグ３００の情報（個々のＲＦＩＤタグ３００を識別するビット列、即ち、ＩＤ情報等）は映っていない（正確には微弱なノイズとして画像の広い範囲に広がっている）。逆に、上記（２）により生成される画像には、ＲＦＩＤタグ３００の情報（ビット列）は表示されるが、地表面を示す画像は映っていない（正確には微弱なノイズとして広い範囲に広がっている）。上記（２）の画像上の点列（ＩＤ情報を表すビット列に相当）を読み取ることで、点列の発信源であるＲＦＩＤタグ３００を特定することができる。このように、本実施の形態によれば、能動的に電波を放射するＲＦＩＤタグ３００を利用して、合成開口レーダ２００の再生画像から特定の位置を容易に検出することができる。これによりＳＡＲ画像に対して高精度な幾何学的補正を行うことが可能となる。また、ＲＦＩＤタグ３００が合成開口レーダ２００と同期する必要がないため、低コストでシステムを構築することができる。
【０１０８】
従来のＡＲＣ（Ａｃｔｉｖｅ・Ｒａｄａｒ・Ｃａｌｉｂｒａｔｏｒ）はＳＡＲ画像上に単なる「１点」としてしか映らなかった。本実施の形態では、ＲＦＩＤタグ３００側にて、ＲＦＩＤタグ３００から送信したい情報（ビット列）を逆レンジ圧縮処理（図４のステップＳ１０４〜Ｓ１０７）して放射パルスを生成し、この放射パルスをＲＦＩＤタグ３００から送信する。これにより、ＲＦＩＤタグ３００からの放射パルスが、単なる「１点」としてではなく、「ビット列」として画像化される。つまり、本実施の形態によれば、ＲＦＩＤタグ３００から意味のある情報を送信することができる。
【０１０９】
また、従来のＡＲＣはＳＡＲ画像上に小さな輝点として映ってしまう。本実施の形態では、ＲＦＩＤタグ３００が、合成開口レーダ２００の送信パルスとは異なる周期で放射パルスを送信する。これにより、通常のＳＡＲ再生処理ではＲＦＩＤタグ３００からの放射パルスがレンジ圧縮及びアジマス圧縮されない。このような処理を行うことで、本実施の形態では、ＲＦＩＤタグ３００がＳＡＲ画像上に映らないようにすることができる。
【０１１０】
実施の形態２．
本実施の形態について、主に実施の形態１との差異を説明する。
【０１１１】
本実施の形態では、ＲＦＩＤタグ３００の信号処理部３０４は、メモリからＩＤ情報のほかに位置情報をＣＰＵにより読み出し、読み出した位置情報を載せた放射パルスを生成する。つまり、本実施の形態では、ＲＦＩＤタグ３００は、ＲＦＩＤタグ３００の位置情報を示す信号を放射パルスとして送信する。そのため、信号処理部３０４は、ネットワークインタフェース部３０６、ルータ３２２を介して、メモリに記憶した位置情報を合成開口レーダ画像処理設備４００に送信しなくてもよい。
【０１１２】
図７を用いて、本実施の形態に係る画像処理装置４０１の動作を説明する。
【０１１３】
図７のステップＳ２０１、Ｓ２０３、Ｓ２０４については、実施の形態１と同様である。ステップＳ２０２は、ステップＳ２０４でタグ情報抽出のためのＳＡＲ再生処理が実行された後に実行される。
【０１１４】
ステップＳ２０２（情報取得処理）において、情報取得部４０３は、画像処理部４０５により生成された第２圧縮信号からＲＦＩＤタグ３００の位置情報を抽出（取得）して記憶装置４１２に記憶する。具体的には、情報取得部４０３は、図１６の画像におけるＩＤ情報と同様に、図８のステップＳ４１１で得られる画像（ＲＦＩＤタグ３００が映っている画像）上に表されたＲＦＩＤタグ３００の位置情報を読み取り（例えば、輝度によって位置情報のビット値が判定できる）、記憶装置４１２に記憶する。このとき、情報取得部４０３は、取得した位置情報を、画像処理部４０５によりタグ情報抽出の結果として取得された（即ち、同じく第２圧縮信号から抽出された）ＲＦＩＤタグ３００のＩＤ情報と対応付けて記憶装置４１２に記憶する。
【０１１５】
以上説明したように、本実施の形態において、ＲＦＩＤタグ３００はＧＰＳ受信機３０２を具備し、ＩＤ情報とともにＧＰＳ受信機３０２により得られる位置情報もあわせて放射パルスに載せて合成開口レーダ２００へ送信する。つまり、ＲＦＩＤタグ３００による放射パルス生成処理で生成される放射パルスにはＩＤ情報のほか、位置情報が含まれる。これにより、ＲＦＩＤタグ３００の位置情報を合成開口レーダ画像処理設備４００にて特定できる。
【０１１６】
実施の形態３．
本実施の形態について、主に実施の形態１との差異を説明する。
【０１１７】
本実施の形態では、ＲＦＩＤタグ３００は、電子基準点に付設されている。電子基準点は、ＧＰＳ衛星群１０１からのＧＰＳ信号（測位信号）に基づいて、位置を観測する。電子基準点としては、例えば、国土地理院が管理する日本全国約１２００ヵ所に設置されたＧＰＳ連続観測点を利用することができる。
【０１１８】
例えば、電子基準点は、ＧＰＳ受信機、ルータを具備する。電子基準点は、ＧＰＳ受信機でＧＰＳ衛星群１０１からのＧＰＳ信号を受信し、当該ＧＰＳ信号に基づいて位置を観測する。そして、電子基準点は、位置の観測結果を示す位置情報を、ＲＦＩＤタグ３００の位置情報としてルータにより電子基準点網（ネットワーク）を介して合成開口レーダ画像処理設備４００へ送信する。そのため、ＲＦＩＤタグ３００は、ＧＰＳ受信機３０２やルータを具備していなくてもよい。電子基準点は、任意の情報をＲＦＩＤタグ３００との間で送受信し、ＲＦＩＤタグ３００から受信した情報を合成開口レーダ画像処理設備４００へ転送してもよい。
【０１１９】
図７を用いて、本実施の形態に係る画像処理装置４０１の動作を説明する。
【０１２０】
図７のステップＳ２０１、Ｓ２０３、Ｓ２０４については、実施の形態１と同様である。ステップＳ２０２は、ステップＳ２０４でタグ情報抽出のためのＳＡＲ再生処理が実行された後に実行される。
【０１２１】
ステップＳ２０２（情報取得処理）において、情報取得部４０３は、ＲＦＩＤタグ３００が付設された電子基準点から、電子基準点網経由で、電子基準点によりルータを介して送信される位置情報等の情報を受信（取得）して記憶装置４１２に記憶する。このとき、情報取得部４０３は、例えば電子基準点から位置情報とあわせてＲＦＩＤタグ３００のＩＤ情報を受信する等により、ＲＦＩＤタグ３００のＩＤ情報を取得し、取得した位置情報をＲＦＩＤタグ３００のＩＤ情報と対応付けて記憶装置４１２に記憶する。
【０１２２】
以上説明したように、本実施の形態において、ＲＦＩＤタグ３００はＧＰＳ受信機３０２を具備する代わりに、電子基準点の近傍に設置される。各電子基準点の位置情報は国土地理院からオンライン公開されているため、電子基準点の番号とＲＦＩＤタグ３００個々のＩＤ情報を照合することでＲＦＩＤタグ３００の位置情報を合成開口レーダ画像処理設備４００にて特定できる。
【０１２３】
実施の形態４．
本実施の形態について、主に実施の形態１との差異を説明する。
【０１２４】
本実施の形態では、ＲＦＩＤタグ３００は、外部装置３２１として環境センサを具備する。環境センサは、周囲の環境として、例えば、気温、気圧、湿度、気象を観測するものである。気象を観測するものとしては、例えば、気象庁地域観測システム（ＡＭｅＤＡＳ：Ａｕｔｏｍａｔｅｄ・Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ・Ｄａｔａ・Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ・Ｓｙｓｔｅｍ）の観測点を利用することができる。
【０１２５】
ＲＦＩＤタグ３００の信号処理部３０４は、外部装置インタフェース部３０５を介して環境センサから観測値を取得し、取得した観測値を環境情報としてメモリに記憶する。信号処理部３０４は、メモリからＩＤ情報のほかに環境情報をＣＰＵにより読み出し、読み出した環境情報を載せた放射パルスを生成する。つまり、本実施の形態では、ＲＦＩＤタグ３００は、環境センサの観測結果を環境情報として示す信号を放射パルスとして送信する。
【０１２６】
図７を用いて、本実施の形態に係る画像処理装置４０１の動作を説明する。
【０１２７】
図７のステップＳ２０１〜Ｓ２０３については、実施の形態１と同様である。
【０１２８】
ステップＳ２０４（画像処理）において、画像処理部４０５は、信号取得部４０２により取得された合成開口レーダ観測データを記憶装置４１２から読み取る。画像処理部４０５は、読み取った合成開口レーダ観測データに対して、実施の形態１と同様に、タグ情報抽出のためのＳＡＲ再生処理を処理装置４１１により実行して、画像再生部４０４により再生されたレーダ画像におけるＲＦＩＤタグ３００の相対位置を特定する。このとき、画像処理部４０５は、タグ情報抽出の結果としてＲＦＩＤタグ３００のＩＤ情報を取得するとともに、前述した環境情報を取得する（即ち、第２圧縮信号からＩＤ情報及び環境情報を抽出する）。画像処理部４０５は、取得したＩＤ情報と対応する位置情報を記憶装置４１２から読み取る。画像処理部４０５は、特定したＲＦＩＤタグ３００の相対位置と、読み取った位置情報が示す地理上の位置とに基づいて、画像再生部４０４により再生されたレーダ画像を処理装置４１１により補正する。そして、画像処理部４０５は、さらに、取得した環境情報に基づいて、そのレーダ画像を加工する。例えば、ＲＦＩＤタグ３００が具備する環境センサが気象を観測するものであれば、画像処理部４０５は、環境情報として気象の観測値を取得するため、地上のレーダ画像に、ＲＦＩＤタグ３００が設置された地点周辺の天気図を重ねた画像を生成することができる。
【０１２９】
以上説明したように、本実施の形態において、ＲＦＩＤタグ３００による放射パルス生成処理で生成される放射パルスにはＩＤ情報のほか、温度や気象等の各種付属センサ（外部装置３２１）の観測値が含まれる。これにより、ＳＡＲ画像に対して温度や気象等の付加情報を合成開口レーダ画像処理設備４００にてマッピングできる。
【０１３０】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、これらのうち、２つ以上の実施の形態を組み合わせて実施しても構わない。あるいは、これらのうち、１つの実施の形態を部分的に実施しても構わない。あるいは、これらのうち、２つ以上の実施の形態を部分的に組み合わせて実施しても構わない。
【符号の説明】
【０１３１】
１００  画像処理システム、１０１  ＧＰＳ衛星群、２００  合成開口レーダ、２０１  合成開口レーダアンテナ、３００  ＲＦＩＤタグ、３０１  アンテナ部、３０２  ＧＰＳ受信機、３０３  ＩＤ設定部、３０４  信号処理部、３０５  外部装置インタフェース部、３０６  ネットワークインタフェース部、３０７  タイマ部、３０８  給電制御部、３０９  送信部、３１０  増幅部、３１１  ＲＦフィルタ部、３１２  電源部、３２１  外部装置、３２２  ルータ、４００  合成開口レーダ画像処理設備、４０１  画像処理装置、４０２  信号取得部、４０３  情報取得部、４０４  画像再生部、４０５  画像処理部、４１１  処理装置、４１２  記憶装置、４１３  入力装置、４１４  出力装置、９０１  ＬＣＤ、９０２  キーボード、９０３  マウス、９０４  ＦＤＤ、９０５  ＣＤＤ、９０６  プリンタ、９１１  ＣＰＵ、９１２  バス、９１３  ＲＯＭ、９１４  ＲＡＭ、９１５  通信ボード、９２０  ＨＤＤ、９２１  オペレーティングシステム、９２２  ウィンドウシステム、９２３  プログラム群、９２４  ファイル群。
【図１】
2010236872.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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