(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
探知画像描画方法であって、
レーダ探知画像をメモリに記憶し表示部に出力する工程と、
自動衝突予防援助装置（ＡＲＰＡ）の情報、または船舶自動識別装置（ＡＩＳ）の情報の少なくとも１つからなる付加情報を記憶し前記付加情報を前記表示部に出力する工程と、
記憶した前記レーダ探知画像からコンピュータの画像操作機能を用いて、レンジ変更前の縮尺とレンジ変更後の縮尺を補間する複数の補間縮尺に適合する補間画像、及びレンジ変更後の縮尺に適合するレンジ変更後画像を算出して記憶する工程と、
記憶した前記付加情報からコンピュータの画像操作機能を用いて、レンジ変更前の縮尺とレンジ変更後の縮尺を補間する複数の補間縮尺に適合する補間付加情報、及び前記レンジ変更後の縮尺に適合するレンジ変更後付加情報を算出して記憶する工程と、
レンジ変更時に、レンジ変更前の縮尺からレンジ変更後の縮尺まで、前記複数の補間縮尺で前記補間画像と前記補間付加情報を前記表示部に合わせて表示するとともに、レンジ変更後の縮尺に適合する前記レーダ探知画像と前記付加情報を前記表示部に合わせて表示する工程と、
を備えることを特徴とする探知画像描画方法。
【請求項２】
前記コンピュータの画像操作機能はｂｉｔｂｌｉｔ関数を用いて行う
請求項１に記載の探知画像描画方法。
【請求項３】
前記コンピュータの画像操作機能は、前記記憶した探知画像の所定の領域を、前記変更後の縮尺に適合させて、メモリへ転送する請求項１に記載の探知画像描画方法。
【請求項４】
前記記憶した探知画像から新しい画像を演算するための複数のサブステップを含むステップで、
各々のサブステップは、レンジ変更前の縮尺とレンジ変更後の縮尺を補間する複数の縮尺に適合する補間画像を演算し、
前記補間する縮尺は、前記レンジ変更前の縮尺から前記レンジ変更後の縮尺に変換する既定の小ステップで得られ、
各々の前記補間画像は、前記補間する縮尺で滑らかな拡大または縮小画像を得るために記憶される、請求項１に記載の探知画像描画方法。
【請求項５】
記憶された付加情報を変更するための複数のサブステップを含むステップで、
各々のサブステップは、レンジ変更前の縮尺からレンジ変更後の縮尺を補間する複数の縮尺に適合する補間付加情報を計算し、
前記補間する縮尺は、前記レンジ変更前の縮尺から前記レンジ変更後の縮尺に変換する既定の小ステップで得られ、
各々の補間付加情報は、前記補間する縮尺で滑らかな拡大または縮小画像を得るために記憶される、請求項１に記載の探知画像描画方法。
【請求項６】
探知画像描画装置であって、
レーダ探知画像を記憶する探知画像用メモリと、
自動衝突予防援助装置（ＡＲＰＡ）の情報、船舶自動識別装置（ＡＩＳ）の情報、チャート情報の少なくとも１つからなる付加情報を記憶する付加情報用メモリと、
記憶した前記レーダ探知画像からコンピュータの画像操作機能を用いて、レンジ変更前の縮尺とレンジ変更後の縮尺を補間する複数の補間縮尺に適合する補間画像、及びレンジ変更後の縮尺に適合するレンジ変更後画像を算出するとともに、記憶した前記付加情報からコンピュータの画像操作機能を用いて、レンジ変更前の縮尺とレンジ変更後の縮尺を補間する複数の補間縮尺に適合する補間付加情報、及び前記レンジ変更後の縮尺に適合するレンジ変更後付加情報を算出する制御部と、
レンジ変更時に、レンジ変更前の縮尺からレンジ変更後の縮尺まで、前記複数の補間縮尺で前記補間画像と前記補間付加情報を合わせて表示するとともに、レンジ変更後の縮尺に適合する前記レーダ探知画像と前記付加情報を合わせて表示する表示部と、を備えることを特徴とする探知画像描画装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記コンピュータの画像操作機能をｂｉｔｂｌｉｔ関数を用いて行う
請求項６に記載の探知画像描画装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記コンピュータの画像操作機能を、前記記憶した探知画像の所定の領域を前記変更後の縮尺に適合させてメモリへ転送することで行う、請求項６に記載の探知画像描画装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーダやソナーなどの探知装置、特に、探知装置の探知レンジを変更した時の信号処理の方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーダやソナーシステムなどの探知装置は、移動する船、航空機、また固定の物標を識別し、それらの高度、速度、加速度などを認識するのに使用されている。探知装置は一般的に信号を送信し、その送信した信号を、例えば物標で反射した電波やエコー信号として受信する。探知装置はその信号を、物標に関連した情報を得るために使用する。対象の情報には、対象の画像や対象に関連する空間データが含まれる。
【０００３】
図１は従来のレーダ装置を示すブロック図、図２は従来のレーダ装置の信号処理部の詳細を示すブロック図である。従来のレーダ装置１０１は、アンテナ１、受信部２、信号処理部３、送信部７および表示部４からなる。
【０００４】
レーダアンテナ１は、特定の速度で水平面を回転しながらある固有周期でパルス状電波を発射すると同時に、物標で反射した電波を受信する。受信部２はレーダアンテナ１で受信した信号を検波して増幅する。信号処理部３は受信部２で受信した信号を処理し、表示部４へ信号を送る。
【０００５】
図２に示す従来のレーダ装置１０１の信号処理部３は、A／Dコンバータ３ａ、プライマリメモリ３ｂ、フレームメモリ３ｃ、座標変換部３ｄとセレクタ３ｅからなる。Ａ／Ｄコンバータ３ａは、受信部２からのエコー信号を受け取り、アナログ信号をデジタル信号に変換する。プライマリメモリ３ｂはＡ／Ｄ変換された１スイープ分のデータを実時間で記憶し、次の送信により得られるデータが再び書き込まれるまでに、後段のフレームメモリ３ｃへ書き込む際のバッファとして用いられる。セレクタ３ｅはプライマリメモリ３ｂに実時間で書き込むための書込クロックと、データをメモリに転送するときの読出しクロックとを切り換える。
【０００６】
座標変換部3ｄは、中心座標を開始番地として、中心から周辺に向かって、たとえば船首方向を基準としてアンテナの角度θと、プライマリメモリ３ｄの読出し位置とから、対応する直行座標で配列された画像メモリの画素を示す番地を作成する。座標変換部3は、一般的には、下記式（1）、（２）を実現するハードウェアで構成される。
X= r×cos(θ)+Xs                    （１）
Y= r×sin(θ)+Ys                    （２）
ただし、
X、Y：フレームメモリ3ｃの画素を示す番地
Xｓ、Ys：中心番地
ｒ：中心からの距離
θ：座標変換の角度
である。
【０００７】
フレームメモリ3ｃは、少なくともアンテナ１回転で得られる受信データを記憶する容量を持つ。図に示さない表示制御部は、表示部4の走査に同期して高速でフレームメモリ3ｃのデータ内容を読み出す。
【０００８】
また、レンジ変更前の探知画像を消すことなくレンジ変更後の縮尺に変換して使用する方法として、特許文献１に示す技術が知られている。特許文献１に示すレーダ装置及び類似装置は、最新の受信データを保存するための現在画像ビデオメモリと、以前の受信データを蓄積して保存する過去画像のビデオメモリと、現在画像のビデオメモリと過去画像のビデオメモリに保存された両方のデータを重ね合わせて表示する表示器と、レンジが変更されたときに、第一ステップで過去映像のビデオメモリに保存されたデータをバッファに転送し、第二ステップでバッファに保存されたデータを過去映像用ビデオメモリに逆転送する制御部から構成される。この発明の方法および装置は、現在のエコーと過去のエコーをあわせて表示するエコートレイル機能などの過去の物標映像を表示するのに使われ、反復して滑らかに新しい変更レンジに過去のターゲット画像を適合させる。
【特許文献１】特開２０００−６５９１９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、標準的なレーダ装置が、画面のレンジ尺度を変えるためにある１つの探知レンジから別の探知レンジに切り替えた場合、それ以前に設定していたレンジで保存していた対象画像は、新しいレンジ尺度に適応しないので使えなくなる。従って、標準的なレーダ装置は、新しいレンジ尺度の対象画像を表示または保存するために、一旦古いレンジ尺度の保存してある対象画像を全て消去する必要がある。
【００１０】
つまり、従来のレーダ装置１０１では、縮尺を変えた場合、すなわちレンジ（探知距離範囲）を切り換えた場合に、変更前のレンジで蓄積した映像は変更後のレンジの縮尺に一致しないために使用できない。そのため、それまでに蓄積していた探知画像を一旦消去して、変更後のレンジでの航跡を最初から蓄積しなおす必要がある。図５は、従来のレーダ装置１０１のデータ転送処理を示すフロー図である。まず、信号処理部3で画像データを受信または作成する（Ｓ１１１）。次に、レンジ変更があるかどうか判定し（Ｓ１１２）、レンジ変更がない場合には、フレームメモリ3ｃから表示部４へ画像処理が続けられる。一方、レンジ変更があった場合には、変更前のレンジの画像データは消去する（Ｓ１１３）。
【００１１】
従って、従来のレーダ装置には、レーダシステムの操作者が、レンジが切り替えられた後しばらく対象の船やその動きを認識することができないという問題があった。
また、レンジ変更前の探知画像を保存しておくことにより、後で再び変更前のレンジに戻った場合に、保存していた探知画像を利用することも可能であるが、この場合にはレンジが変更前のレンジと少しでも異なると保存していた探知画像は利用できなくなってしまう。
【００１２】
複数のレンジに関連する探知画像を同時に保存する問題のひとつの解決策として、多数のフレームメモリを備える方法がある。しかしながら、この方法は、コストが高くなるという問題がある。
【００１３】
また、レーダ画面の表示にはノースアップ、コースアップ、ヘッドアップがあり、それぞれトゥルーモーション、リラティブモーションのモードがある。表示の設定を切り替えた場合、それまでの画像はそのままでは利用できなくなってしまう。また、レーダ画面をヘッドアップで表示していた場合に船舶等が回頭すると、表示されている探知画像は船首方向を向いていないため、新しい探知画像はそれまでの画像とずれて描画されてしまう。
【００１４】
そこで、本発明の目的は、探知レンジを変更した場合に、それまでに蓄積していたレンジ変更前の探知画像をレンジ変更後の縮尺に変換することによって、それまでに蓄積していた探知画像を消すことなく引き続いて変更後の縮尺での表示が可能となるレーダ装置および類似装置を提供することにある。
【００１５】
また、レーダ画面の表示設定を変更した場合や船舶等が回頭した場合でもそれまで保存していたデータを利用してずれなく表示することができるレーダ装置および類似装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、信号検知を処理する方法及び装置を示す。
【００１７】
本発明の第一の態様は、探知画像描画方法であって、レーダ探知画像をメモリに記憶し表示部に出力する工程と、自動衝突予防援助装置（ＡＲＰＡ）の情報、船舶自動識別装置（ＡＩＳ）の情報の少なくとも１つからなる付加情報を記憶し前記付加情報を前記表示部に出力する工程と、記憶した前記レーダ探知画像からコンピュータの画像操作機能を用いて、レンジ変更前の縮尺とレンジ変更後の縮尺を補間する複数の補間縮尺に適合する補間画像、及びレンジ変更後の縮尺に適合するレンジ変更後画像を算出して記憶する工程と、記憶した前記付加情報からコンピュータの画像操作機能を用いて、レンジ変更前の縮尺とレンジ変更後の縮尺を補間する複数の補間縮尺に適合する補間付加情報、及び前記レンジ変更後の縮尺に適合するレンジ変更後付加情報を算出して記憶する工程と、レンジ変更時に、前記複数の補間縮尺及びレンジ変更後の縮尺で、前記レーダ探知画像と前記付加情報とを前記表示部に合わせて表示する工程と、を備える探知画像描画方法。
【００１８】
本発明の第二の態様は、レーダ画像表示方法であって、(ａ)既定の周期で、第１の領域から第２の領域へ画像データを転送し、(ｂ)レーダのレンジ変更時に、前記画像データを徐々に拡大または縮小して、第１の領域から第２の領域へ転送し、(ｃ)レンジ変更後の縮尺に適合した画像データを第１の領域に逆転送するレーダ画像表示方法。
【００１９】
本発明の第三の態様は、前記画像データを記憶し表示部へ出力する少なくとも１つのフレームメモリと、前記画像データを、前記フレームメモリの中の第１の領域から第２の領域ヘ転送し、レーダのレンジ変更時には、変更後のレンジに基づいて、前記画像データを徐々に拡大または縮小して前記第１の領域から前記第２の領域へ転送し、レンジ変更後画像データを前記第１の領域へ逆転送する制御部とを有するレーダ装置および類似装置。
【００２０】
本発明の第四の態様は、フレームメモリと、ビデオメモリと、制御部を備え、前記制御部は、画像データを既定の周期で前記フレームメモリから前記ビデオメモリへ転送し、レーダのレンジ変更時に、コンピュータ画像操作機能を用いて拡大縮小した前記画像データを前記フレームメモリから前記ビデオメモリへ転送し、レンジ変更後画像データを前記フレームメモリへ逆転送するレーダ装置及び類似装置。
【００２１】
本発明の第五の態様は、レーダ画像表示方法であって、(ａ)既定の周期で、第１の領域から第２の領域へ画像データを転送し、(ｂ)レーダ表示の回転時に、前記画像データを回転させて、第１の領域から第２の領域へ転送し、(ｃ)回転後の画像データを第１の領域に逆転送するレーダ画像表示方法。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、探知レンジが変更になった場合でも、表示画面が消えることなく、引続いてレンジ変更後の縮尺での表示が可能となる。また、画面の表示設定を変更した場合や船が回頭した場合でも、保存している画像を利用してずれなく表示することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
【００２４】
本発明の方法及び装置はレーダシステムとして説明する。しかし、本発明の原理は他の探知システム、例えば、ソナーシステム、SOFARシステム、無線システム、LIDARシステムなど、信号を受信して処理するシステムにも同様に当てはまる。
【００２５】
図３は、本発明の実施の形態１のレーダ装置を説明するブロック図である。システム２０１は、アンテナ１１、受信部１２、信号処理部１３、画像処理部１５、送信部１７、レンジ設定部１６、そして表示部１４からなる。システム２０１の動作を以下に説明する。
【００２６】
アンテナ１１は、電磁波、超音波その他の信号を送受信する。例えば、アンテナ１１から送受信される信号が電磁波ならさまざまな物標に反射し、超音波なら魚や海底、岩などに反射する。アンテナ１１は一定の速度で水平面を回転し、パルス状電波を一定の周期で送信し、さまざまな物標に反射したエコーを受信する。アンテナ１１は図１に示す従来のアンテナ１と同様の構成である。
【００２７】
受信部１２はアンテナ１１で受信した信号を検出し増幅する。信号処理部１３は、受信部１２から信号を受け取り、処理した信号を画像処理部１５へ送る。処理された画像または信号は表示部１４に出力されて表示される。
【００２８】
処理された画像または信号は、図に示さない印刷設備を用いてプリントすることもできる。印刷装置は例えば、カラーレーザプリンタ、白黒プリンタなどである。さらに、レーダシステム２０１の出力のハードコピーを作ることもできる。具体的には、処理済の画像または信号を、ポータブル記憶媒体例えば、ＣＤ−Ｒ、フレキシブルディスク、ＵＳＢメモリやネットワークを使って保存することもできる。レーダシステム２０１からの出力は、レーダシステム２０１からの信号処理結果を使うアプリケーションなど、信号処理の結果を保存するデータベースに送ることもできる。
【００２９】
レーダ装置２０１は、外部装置から信号を受信し、以下に示す方法で信号処理することも可能である。レーダ装置２０１は複数の縮尺の信号を処理する。レーダ装置２０１のレンジを切り替えたとき、元の縮尺で保存されていた過去映像を、新しい縮尺に適合するように変更する。それにより、新しい縮尺でも途切れることなく過去のターゲット画像を表示することができる。
【００３０】
操作者はレーダ装置２０１の信号の中間処理結果の画像を含む出力を、表示部１４から見たり、また図示しない指示装置を用いてレーダ装置２０１に命令をすることができる。
【００３１】
本発明の実施例の信号処理機能に加えて、レーダ装置２０１は指示装置からの命令に従って、付加情報と画像の処理と前処理をする。信号処理と前処理には、信号の増幅、量子化、圧縮などが含まれる。
【００３２】
図４は、図３に示した本発明の実施例に示すレーダ装置の信号処理部及び画像処理部のブロック図である。図4に示すように、実施例に示すレーダ装置２０１の信号処理部１３は、Ａ／Ｄコンバータ１３ａ、プライマリメモリ１３ｂ、フレームメモリ１３ｃ、セレクタ１３ｅ、座標変換部１３ｄから構成される。また、実施例に示すレーダ装置２０１の画像処理部１５は、ビデオメモリ１５ｃ、メインメモリ１５ｂ、ＣＰＵ１５ａから構成される。レンジ設定部１６はＣＰＵ１５に情報を伝える。
【００３３】
Ａ／Ｄコンバータ１３ａ、プライマリメモリ１３ｂ、セレクタ１３ｅ、座標変換部１３ｄは図２に示す従来のレーダ装置のＡ／Ｄコンバータ３ａ、プライマリメモリ３ｂ、セレクタ３ｅ、座標変換部３ｄと同様の機能である。
【００３４】
プライマリメモリ１３ｂが出力する新しいデータ（受信データ）は、フレームメモリ１３ｃに保存される。データの保存は１スイープ中に高速で行われる。
【００３５】
画像処理部１５は、信号処理部１３からの受信データを処理し、画像とデータ処理のさまざまなパラメータを制御する。ビデオメモリ１５ｃは、制御部で処理された、フレームメモリ１３ｃからの受信データを保存する。本発明では、フレームメモリ１３ｃの中にあるデータや転送されたビデオメモリ１５ｃのデータは、画像データや信号データ、フレームメモリ１３ｃの領域アドレスなどである。本発明のレーダ装置の動作は、画像データの状況として記述しているが、この動作は、同様に信号データやフレームメモリ１３ｃの領域アドレスに適用できる。
【００３６】
ＣＰＵ１５ａは、データを処理し、現在の縮尺に関連したレンジパラメータを設定する。ＣＰＵ１５ａは、フレームメモリ１３ｃのデータをビデオメモリ１５ｃへ転送する。ＣＰＵ１５ａは、既定の周期で連続してデータを転送する。メインメモリ１５ｂは、ＣＰＵが処理したデータを一時的に保存する。
【００３７】
つまり、ＣＰＵ１５ａは、あるメモリに保存したデータを他のメモリへ転送する。特に、ＣＰＵ１５ａは、ビデオメモリ１５ｃに保存したデータをフレームメモリ１３ｃへ転送し、フレームメモリ１３ｃに保存したデータをビデオメモリ１５ｃに転送する。表示部１４はビデオメモリ１５ｃに保存されたデータを表示する。
【００３８】
画像処理部１５は、本発明により以下に説明する通りにデータ処理を行う。
【００３９】
画像処理部１５は、２つのデータ処理工程を行う。具体的には、ＣＰＵ１５ａは信号処理部１３と画像処理部１５間でデータの転送操作をする。ＣＰＵ１５aはまた、縮尺が切り替わったとき、レンジ変更処理操作を行う。レンジ変更処理の画像処理操作は、画像のスムージングを伴ったり伴わなかったりする。画像のスムージングとは、画面の拡大・縮小をアニメーションのように表示する機能をいう。
【００４０】
縮尺が切り替わったときのＣＰＵ１５ａのレンジ変更処理について画像スムージング処理を伴わない場合について説明する。まずＣＰＵ１５ａは、新しいレンジに適合する範囲を占めるように、フレームメモリ１３ｃからビデオメモリ１５ｃへデータを転送する。そして第二に、ＣＰＵ１５ａはビデオメモリ１５ｃに保存したデータをフレームメモリ１３ｃに逆転送する。
【００４１】
次に、縮尺が切り替わったときのＣＰＵ１５ａのレンジ変更処理について、画像スムージング処理を伴う場合について説明する。画像スムージング処理を伴ってレンジ変更処理をするのに、ＣＰＵ１５ａはフレームメモリ１３ｃの中にあるデータを、高速で読み出してビデオメモリ１５ｃへ転送することを複数回行う。これらの複数回の転送処理の間に、転送範囲は変更前のレンジから変更後のレンジの適合したサイズまで徐々に拡大・縮小する。従って、その転送範囲は１回の転送ごとに、変更前のレンジと変更後のレンジの関連によって、大きくなったり小さくなったりする。このように、補間した画像を作成し、高速で挿入することができる。ＣＰＵ１５ａが、変更後のレンジに適合する画像サイズになるまで全ての転送を完了したら、ＣＰＵ１５ａはビデオメモリ１５ｃの中のデータをフレームメモリ１３ｃに逆転送する。上記のデータ転送が完了したら、変更後のレンジで通常の動作が再開する。
【００４２】
したがって、レンジが変更になったとき、レーダ装置のメモリの中に保存されていた探知画像は、レーダ装置に新しいスイープ１周分のデータが入力されるまで表示されることになり、変更後レンジに適用するよう変換されたことになる。この技術を使えば、画面上の既に保存されている探知画像を消すことなく、新しい縮尺で過去映像を引き続き表示できる。この画像スムージング処理工程は、高速で補間した画像を作成して挿入することで滑らかに行うことができる。
【００４３】
レンジ変更がないときＣＰＵ１５ａは、レーダ画像処理のあとデータの転送処理を行う。一定の縮尺でＣＰＵは既定の周期でフレームメモリ１３ｃの中にあるデータをビデオメモリ１５ｃへ継続して転送する。レンジ変更がない間は、転送範囲は現在のレンジ（設定レンジ）に固定したままである。これら工程では、現在の画像はフレームメモリ１３ｃからビデオメモリ１５ｃへ転送される。
【００４４】
探知レンジはレンジ設定部１６により選択される。探知レンジはＣＰＵ１５aへ入力される。ＣＰＵ１５ａはその後、選択されたレンジに従って、書込・読出クロック信号をセレクタ１３ｅに入力する。レンジ設定部１６により探知レンジが切換えられたとき、ＣＰＵ１５ａはフレームメモリ１３ｃの中の転送範囲を設定する。従って、フレームメモリ１３ｃの中に保存された現在の画像データは現在の探知レンジに基づいている。
【００４５】
図６は、図４に示す本発明の実施の形態によるレーダ装置２０１の信号転送処理の工程を説明するフロー図である。図６ではまず、画像データが作成される（Ｓ１３１）。画像データはアンテナ１１および受信部１２を使って捕らえ、信号処理部１３のフレームメモリ１３ｃに保存される（Ｓ１３２）。そしてレンジ変更があるかどうか判定する（Ｓ１３３）。レンジ変更がない場合には、フレームメモリ１３ｃからのデータはビデオメモリ１５ｃへ転送され（Ｓ１３９）、表示部１４で表示される。
【００４６】
Ｓ１３３でレンジ変更がある場合には、スムージング処理をするかどうか判定する（Ｓ１３４）。スムージング処理がない場合には、フレームメモリ１３ｃの中のデータを新しい縮尺に適合するように一度で拡大または縮小する（Ｓ１３５）。そして、拡大・縮小されたデータはビデオメモリ１５ｃへ転送される（Ｓ１３６）。その最終的なデータはビデオメモリ１５ｃからフレームメモリ１３ｃへ転送される（Ｓ１３７）。
【００４７】
一方、画像スムージング処理がある場合には、スムージング処理で新しい縮尺に適合した最終的なデータが取得される（Ｓ１３８）。その最終的なデータはビデオメモリ１５ｃからフレームメモリ１３ｃへ転送される（Ｓ１３７）。
【００４８】
図７は、図６に示す本発明の実施の形態によるレーダ装置２０１の画像スムージング処理を説明するフロー図である。図７は図６中のＳ１３８ステップを詳細に説明するものである。
【００４９】
レンジ変更があったとき、つまり縮尺が変更になったとき、画像スムージング処理を伴うレンジ変更処理が行われる。この処理の間、ＣＰＵ１５ａはフレームメモリ１３ｃにあるデータをビデオメモリ１５ｃへ高速で複数回転送する。それぞれの転送では、変更前のレンジＲｏと変更後のレンジＲｘの関係によって、転送範囲が大きくなったり小さくなったりする。転送範囲は変更前のレンジＲｏから変更後のレンジＲｘの転送範囲の大きさに適合するまで、拡大又は縮小する。
【００５０】
画像の拡大・縮小に使う数式は、１／ｎ・ΔＸで与えられる（Ｓ１８１）。ΔＸはレンジの変化量（ΔＸ＝Ｒｘ−Ｒｏ）であり、画像データを大きくまたは小さくする１回の転送処理の画像の拡大・縮小のために必要である。ｎは画像データが１／ｎ・ΔＸで拡大・縮小される回数である。１／ｎ・ΔＸの変数は予め決めたステップの変化でも、選択されたステップの変化でもよい。１回の拡大・縮小の後、変化した画像データはビデオメモリ１５ｃへ転送される（Ｓ１８２）。そして、変更したデータが変更後のレンジＲｘに適合したかどうかを判定する（Ｓ１８３）。もし、拡大・縮小した画像データが変更後のレンジＲｘに適合していなければデータの拡大・縮小を続ける。拡大・縮小した画像データが変更後のレンジＲｘに適合していれば、スムージング処理を終了し、最終的な拡大・縮小した画像データをフレームメモリ１３ｃへ転送する（図6のＳ１３７）。
【００５１】
この処理に伴って、レーダ装置２０１の探知画像の補間画像を高速で作成し、挿入することができる。レンジが変更になり、ＣＰＵ１５ａが変更後のレンジＲｘに適合した全てのデータ転送を完了したとき、ＣＰＵ１５ａはそのときビデオメモリ１５ｃに入っているデータをフレームメモリ１３ｃへ逆転送する。
【００５２】
ＣＰＵ１５ａは画像スムージング処理が完了し、またレンジが変更後のレンジＲｘに変更された後も画像転送処理を続ける。これらの画像転送処理のあいだ、ＣＰＵ１５ａはフレームメモリ１３ｃのデータをビデオメモリ１５ｃへ既定の周期で連続して転送する。その転送画像の範囲は、レンジが変更されない限り、設定レンジに固定されたままである。従って、フレームメモリ１３ｃからの現在の画像を、連続してビデオメモリ１５ｃへ転送することができる。
【００５３】
本発明の実施例で、画像の必要な範囲の転送は、ビットブリット（ＢｉｔＢｌｉｔ）関数で実行される。他のコンピュータ機能も画像の選択された範囲の転送に使うことができる。
【００５４】
ｂｉｔｂｌｉｔ関数（ＢｉｔＢｌｔまたはＢｌｉｔｔｉｎｇなどとも呼ばれる）は、コンピュータのグラフィック処理である。ｂｉｔｂｌｉｔ関数により、さまざまな形態のデータ、例えばビットマップの画像を合体させる。例えばラスタ演算などのさまざまな演算でもｂｉｔｂｌｉｔ関数が使われる。ｂｉｔｂｌｉｔ関数はさらにＧＤＩ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｄｅｖｉｃｅ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）等にも使われる。ＧＤＩはマイクロソフトのウィンドウズ（登録商標）のインターフェイス、現在のグラフィカルオブジェクトやグラフィカルオブジェクトをさまざまな外部機器、例えばモニタ、表示器、スキャナ、プリンタなどに伝えるところに使われる。ｂｉｔｂｌｉｔ関数は、画像のコピーアンドペーストで表示器やメモリのどこへでもどんなサイズでも挿入できる。
【００５５】
図６、７で説明する技術で、フレームメモリ１３ｃに保存されたデータは、レンジ変更があったときに実行される転送・逆転送処理の間に拡大または縮小される。その結果として、変更後のレンジに一致した画像がフレームメモリ１３ｃに保存される。図６、７処理中、表示部１４はビデオメモリ１５ｃに送られる新しい画像を更新して表示し続けている。従って、レンジ変更があっても、画像情報は連続して入手できる。
【００５６】
図８は従来のレーダ装置のレンジ変更時の画像転送処理を示す。図９は他の、従来のレーダ装置のレンジ変更時の画像転送処理を示している。
【００５７】
図８に示すように、画像Ｉ３０１は、変更前のレンジＲｏで物標Ｐ３１２の画像である。従来のレーダ装置は、変更前のレンジＲｏから変更後のレンジＲｘにレンジが切換えられたとき、変更前のレンジＲｏの探知画像を消去する（Ｉ３０３）。画像データはその後、変更後のレンジＲｘで作成される。掃引線３１５は開始位置の掃引線３１４からスタートし、変更後のレンジＲｘで掃引し、順次物標Ｐ３２２の画像を変更後のレンジＲｘで作っていく。画像Ｉ３０５、Ｉ３０７、Ｉ３０９は変更後のレンジＲｘでの物標Ｐ３２２の作成を説明している。
【００５８】
図９は従来のレーダ装置でレンジ変更があった時の他の画像作成方法を示す。図９の中の画像Ｉ３４０は変更前のレンジＲｏの物標Ｐ３１２の画像である。従来のレーダ装置は変更前のレンジＲｏから変更後のレンジＲｘにレンジが切換えられたとき、変更前のレンジＲｏの探知画像を表示したままにする（Ｉ３４２）。変更後のレンジＲｘの新しい画像データはそれから作成される。掃引線３１５は開始位置の掃引線３１４からスタートし、変更前のレンジＲｏの探知画像を消しながら、変更後のレンジＲｘで掃引し、変更後のレンジＲｘで物標Ｐ３２２の画像を順次作成する。画像Ｉ３４４、Ｉ３４６およびＩ３４８は変更後のレンジＲｘでの物標Ｐ３２２の作成を説明している。
【００５９】
図８及び図９からわかるように、従来のレーダ装置１０１の探知レンジが変更前のレンジＲｏから変更後のレンジＲｘに切換えられ、表示レンジを変更するとき、変更前のレンジＲｏで保存された探知画像は、変更後のレンジＲｘの尺度に合わないため使えない。したがって、変更後のレンジＲｘの探知画像を保存するために、保存されていた全ての探知画像は消去される。
【００６０】
図１０は、図４に示す本発明の実施形態のレーダ装置２０１による、画像転送処理を示す。
【００６１】
図１０は、レーダ装置２０１の画像転送のレンジ変更がない場合と、レンジ変更があった場合を示している。レンジ変更がない場合、レンジはRｏのままで、物標Ｐ３１２を含む画像Ｉ４００は変更のないままフレームメモリ１３ｃからビデオメモリ１５ｃへ転送される。
【００６２】
レンジがＲｏからＲｘへ変更があった場合で、スムージング処理がなされる場合を説明する。スムージング処理の間、画像データの転送範囲は、変更前のレンジＲｏと変更後のレンジＲｘの関係に応じて大きくなったり小さくなったりする。例えば、レンジがＲｏ−Δｘ・１の拡大された範囲Ｉ４１０＿１は、元の画像Ｉ４００から初めに取得され、フレームメモリ１３ｃからビデオメモリ１５ｃへ転送される。次に、レンジがＲｏ−Δｘ・２の拡大された範囲Ｉ４１０＿２が、フレームメモリ１３ｃからビデオメモリ１５ｃへ転送される。
【００６３】
同様に、レンジがＲｏ−Δｘ・ｎで表される拡大された範囲Ｉ４１０＿ｎが、フレームメモリ１３ｃからビデオメモリ１５ｃへ転送される。ｎは転送の回数を示す。それぞれの転送された画像は、連続して大きく拡大している、連続した元の物標Ｐ３１２の一部分（例えば、Ｐ３１７やＰ３１９）である。転送は、レンジがＲｘのＩ４１０＿Ｒｘまで続けられ、フレーム１３ｃからビデオメモリ１５ｃへ転送される。拡大された範囲Ｉ４１０＿Ｒｘは変更後のレンジＲｘの画像に相当する。Ｉ４１０＿Ｒｘの画像は最終的にビデオメモリ１５ｃからフレームメモリ１３ｃへ転送され、変更後のレンジＲｘで使用される。画像Ｉ４１０＿Ｒｘは変更後のレンジＲｘでの物標Ｐ３２２を示している。
【００６４】
変更後のレンジＲｘが探知画像のより大きな部分を占めるようにレンジＲｏからＲｘへ変更された場合、転送される画像は、変更前のレンジＲｏの画像より大きくなる。
【００６５】
レーダの画面に表示されている付加情報は変更前のレンジＲｏで記憶されている。付加情報とは、レーダリングやＡＲＰＡのターゲット、ＡＩＳのターゲット、チャート情報などである。レンジ変更操作の間、記憶された付加情報は、変更後のレンジＲｘの新しい縮尺に修正されて、転送される。付加情報は例えばフレームメモリ１３ｃ中の探知画像とは別の領域に保存され、転送される。フレームメモリ１３ｃからの付加情報と元の画像は、レンジＲｏとＲｘの中間のレンジや最終的なレンジＲｘでも、保存と表示と同時に行える。レンジ変更後の縮尺で、レンジ変更後探知画像とレンジ変更後付加情報を表示部に合わせて表示することが可能である。
【００６６】
図６、図７及び図１０で説明した方法で、自動的にまたはユーザーの指示に従って、レーダの探知画像を変更後のレンジに即座に描画することができる。変更後のレンジのレーダの探知画像の描画は、レンジ変更の命令や再描画の命令が信号処理部１３や画像処理部１５に入ると直ちに、アニメーションのように表示される。全てのレーダ探知画像の再描画は、さまざまな補間のレンジで補間探知画像が作られ、高速で補間画像が挿入されるので、滑らかになされる。
【００６７】
また、画像の転送は、拡大または縮小だけではなく、回転を伴うことも可能である。レーダの表示方法には北を上にしたノースアップ、船首方向を上にしたヘッドアップ、進行方向を上にしたコースアップがあり、またそれぞれ自船の動きをそのまま表示するトゥルーモーション、自船を定点として他船等を相対表示するリラティブモーションのモードがある。これらの表示をを切り替える場合、それまで表示していた画面を回転させて表示させ、探知画像を更新していく必要がある。
【００６８】
またコースアップで表示している場合に船が回頭した場合、表示されている探知画像は船首方向を向いていないため、新しい探知画像はそれまでの画像とずれて描画されてしまう。
【００６９】
画像を回転させて転送するには、保存していた探知画像を元の表示モードから変更された表示モードのなす角度、または船が回頭した角度だけ回転させて転送する。また回転させた探知画像を元の領域に逆転送する。船の船首方位は図示しない方位センサー等から得られる。このようにすることで、新しい探知画像をずれなく表示することができる。
【００７０】
回転させて転送するにはＢｉｔｂｌｉｔ関数を用いることができる。また、これらの処理にはスムージング処理を施すことができる。転送時に変更前の角度と変更後の角度の間の補完した角度の画像を挿入することで、画像の切り替えがスムーズにできる。
【００７１】
さらに、画面の拡大または縮小と画面の回転を同時に行うことも可能である。
【００７２】
本発明の方法および装置は、レーダの探知レンジを変更した時にも連続してレーダ画面の動く目標船を認識することが望ましいさまざまな船に適用できる。本発明の方法および装置は、ソナー画面上で、移動する魚群を連続して見るのが望ましい漁船にも適用することができる。
【００７３】
本発明の方法及び装置は、極座標で定義されたエコー信号を記憶素子の配列のビデオメモリに保存し、水平面の全方位をカバーするようにデカルト座標に変換する、レーダやソナー装置に利用できる。そのレーダやソナーシステムは、それからラスタースキャンの表示器に保存したデータを受け渡す。本発明の方法及び装置は、レーダおよび類似装置の中で二度の画像処理を行う。第一ステップは、変更後のレンジによってメモリの転送範囲を適合させる。第二のステップは、変更前のレンジから変更後のレンジへ、画像の変化を滑らかに行い、ビデオメモリに保存された画像データを表示する。本発明の方法および装置は、さまざまな探知装置に利用できる。例えば、ソナー装置、ＳＯＦＡＲ装置、無線装置、ＬＩＤＡＲ装置や、信号を受信して処理し、変更前のレンジで保存された過去の探知画像を変更後のレンジに変換し、過去の画像を変更後のレンジ尺度でも継続して表示するその他の装置にも利用できる。探知画像を取得するための信号は、電磁波、音波や他の探知信号が利用できる。
【００７４】
上記のように本発明の実施の形態を説明したが、本発明の範囲から大きく逸脱しない範囲のさまざまな変更は当然考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
本発明の実施態様及び効果は、次の詳細な説明と説明図を参照するとより理解できる。
【図１】従来のレーダ装置を示すブロック図
【図２】従来のレーダ装置の信号処理部の詳細を示すブロック図
【図３】本発明の実施例に示すレーダ装置を示すブロック図
【図４】本発明の実施例に示すレーダ装置の信号処理部の詳細を示すブロック図
【図５】従来のレーダ装置のデータ転送処理を示すフローチャート
【図６】本発明の実施例に示すレーダ装置のデータの転送処理を示すフローチャート
【図７】本発明の実施例に示すレーダ装置のスムージング処理を示すフローチャート
【図８】従来のレーダ装置のレンジ変更時の画像転送処理を説明する図
【図９】従来のレーダ装置のレンジ変更時の他の画像転送処理を説明する図
【図１０】本発明の実施例に示すレーダ装置の拡大操作あり・なしの画像転送処理を説明する図
【符号の説明】
【００７６】
１０１    従来のレーダ装置
２０１    本発明のレーダ装置
１、１１  アンテナ
２、１２  受信部
３、１３  信号処理部
４、１４  表示部
１５      画像処理部
１６      レンジ設定部
７、１７  送信部
【図１】
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【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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