(57)【要約】【課題】画像縮小をする際に、画素値の高いレンジビンを周囲のレンジビンの画素値で平均化することがなく、また画素値の高いレンジビンを削除することのない画像縮小装置等を提供する。【解決手段】レーダ画像データに対して、ｎ／ｍ（ｍ、ｎは自然数、ｍ＞ｎ）の縮小率Ａでレンジ縮小処理を行う際に、レーダ画像データをパラレル化処理部１３１２でｍ個のレンジビンの輝度からなるデータに分ける。係数選択部１３１３は、縮小率Ａに対応するバイリニア法の係数行列を選択する。乗算部１３１４はデータのそれぞれの要素にバイリニア法の係数行列の係数を乗算する。レンジビン判定部１３１５は、乗算結果を比較し、乗算値が最も大きくなるレンジビンを判定する。出力データ生成部１３１６は、判定したレンジビンの輝度からなる縮小画像データを生成し、出力する。【選択図】図２
2014165584.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データを所定の縮小率に縮小した出力データを生成する画像縮小装置であって、
縮小する元の画像データを取得する画像データ取得部と、
縮小率を取得する縮小率取得部と、
前記縮小率取得部で取得した縮小率におけるバイリニア法の係数行列と前記画像データとの積を演算するときの演算結果の前記出力データの要素に対応する要素に含まれる成分から最大値を選択し、選択した最大値を形成する因子である前記画像データの要素の値を前記出力データの要素の値として前記出力データを生成する演算部と、
を備える画像縮小装置。
【請求項２】
前記演算部は、前記縮小率が２以上の整数分の１で表される場合に、前記係数行列と前記画像データとの積の前記演算結果の前記出力データの要素に対応する要素に含まれる成分から選択した最大値に代えて、前記出力データの要素に対応する前記縮小率の分母の数の範囲の前記画像データの要素から最大値を選択し、選択した最大値を前記出力データの要素の値として前記出力データを生成する、
請求項１に記載の画像縮小装置。
【請求項３】
画像データを所定の縮小率に縮小した出力データを生成する画像縮小装置であって、
縮小する元の画像データを取得する画像データ取得部と、
縮小率を取得する縮小率取得部と、
前記縮小率取得部が取得した縮小率を、１／２より大きい第１縮小率と、自然数分の１で表される第２縮小率と、の積で近似して、第１縮小率と第２縮小率を決定する近似縮小率決定部と、
前記画像データ取得部が取得した前記画像データを前記第１縮小率で縮小した第１縮小データを生成する第１縮小演算部と、
前記第１縮小演算部が生成した前記第１縮小データを前記第２縮小率で縮小した前記出力データを生成する第２縮小演算部と、
を備え、
前記第１縮小演算部は、前記第１縮小率におけるバイリニア法の係数行列と前記画像データとの積を演算するときの演算結果の前記第１縮小データの要素に対応する要素に含まれる成分から最大値を選択し、選択した最大値を形成する因子である前記画像データの要素の値を、前記第１縮小データの要素の値として前記第１縮小データを生成し、
前記第２縮小演算部は、前記出力データの要素に対応する前記縮小率の分母の数の範囲の前記第１縮小データの要素から最大値を選択し、選択した最大値を前記出力データの要素の値として前記出力データを生成する、
画像縮小装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像縮小装置と、
レーダ画像を前記画像縮小装置で縮小した画像を表示する表示装置と、
を備えるレーダ装置。
【請求項５】
画像データを所定の縮小率に縮小した出力データを生成する画像縮小装置が行う画像縮小方法であって、
縮小する元の画像データを取得する画像データ取得ステップと、
縮小率を取得する縮小率取得ステップと、
前記縮小率取得ステップで取得した縮小率におけるバイリニア法の係数行列と前記画像データとの積を演算するときの演算結果の前記出力データの要素に対応する要素に含まれる成分から最大値を選択し、選択した最大値を形成する因子である前記画像データの要素の値を前記出力データの要素の値として前記出力データを生成する演算ステップと、
を有する画像縮小方法。
【請求項６】
前記演算ステップでは、前記縮小率が２以上の整数分の１で表される場合に、前記係数行列と前記画像データとの積の前記演算結果の前記出力データの要素に対応する要素に含まれる成分から選択した最大値に代えて、前記出力データの要素に対応する前記縮小率の分母の数の範囲の前記画像データの要素から最大値を選択し、選択した最大値を前記出力データの要素の値として前記出力データを生成する、
請求項５に記載の画像縮小方法。
【請求項７】
画像データを所定の縮小率に縮小した出力データを生成する画像縮小装置が行う画像縮小方法であって、
縮小する元の画像データを取得する画像データ取得ステップと、
縮小率を取得する縮小率取得ステップと、
前記縮小率取得ステップで取得した縮小率を、１／２より大きい第１縮小率と、自然数分の１で表される第２縮小率と、の積で近似して、第１縮小率と第２縮小率を決定する近似縮小率決定ステップと、
前記画像データ取得ステップで取得した前記画像データを前記第１縮小率で縮小した第１縮小データを生成する第１縮小演算ステップと、
前記第１縮小演算ステップで生成した前記第１縮小データを前記第２縮小率で縮小した前記出力データを生成する第２縮小演算ステップと、
を有し、
前記第１縮小演算ステップでは、前記第１縮小率におけるバイリニア法の係数行列と前記画像データとの積を演算するときの演算結果の前記第１縮小データの要素に対応する要素に含まれる成分から最大値を選択し、選択した最大値を形成する因子である前記画像データの要素の値を、前記第１縮小データの要素の値として前記第１縮小データを生成し、
前記第２縮小演算ステップでは、前記出力データの要素に対応する前記縮小率の分母の数の範囲の前記第１縮小データの要素から最大値を選択し、選択した最大値を前記出力データの要素の値として前記出力データを生成する、
画像縮小方法。
【請求項８】
コンピュータを、
縮小する元の画像データを取得する画像データ取得部、
縮小率を取得する縮小率取得部、及び
前記縮小率取得部で取得した縮小率におけるバイリニア法の係数行列と前記画像データとの積を演算するときの演算結果の前記出力データの要素に対応する要素に含まれる成分から最大値を選択し、選択した最大値を形成する因子である前記画像データの要素の値を前記出力データの要素の値として前記出力データを生成する演算部、
として機能させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力された画像データを所定の縮小率で縮小した出力データを生成する画像縮小装置、レーダ装置、画像縮小方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
画像を表示装置に表示する際に、表示装置の解像度が原画像のサイズよりも小さい場合には、画像の縮小処理が行われ、縮小後の画像を表示する処理が行われる。画像の縮小方法として、ニアレストネイバー法（最近傍法）やバイリニア法（双線形補間法）、平均画素法等が知られている。
【０００３】
ニアレストネイバー法は、縮小後の画像の各画素の値として、縮小後の画素の位置に最も近い縮小前の画素の画素値を採用する画像縮小方法である。また、バイリニア法は、縮小後の画像の各画素の画素値を、縮小後の画素の位置を取り囲む縮小前の画素の値から線形補間して算出する画像縮小方法である。いずれの処理も簡易的な計算処理により縮小を行う方法ではあるが、縮小率によっては、縮小後の画素値の算出において一度も参照されない縮小前の画素が発生する場合もあり、画質の低下が問題となっていた。
【０００４】
一方、平均画素法は、縮小後の画像の各画素値の算出において、縮小前と縮小後の面積比を考慮して、対応する領域内の画素値を平均化して算出する画像縮小方法である。平均画素法は、ニアレストネイバー法やバイリニア法よりも画質は向上するものの、処理時間が増大するという問題があった。
【０００５】
各画像縮小方法の課題に対応して、画質の低下を抑制しつつ効率的に縮小処理を行うことを目的とした技術が提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００６】
特許文献１に記載の画像処理装置は、原画像に対してバイリニア法またはニアレストネイバー法により２分の１以上１未満である第１の縮小率で第１の縮小を行い、第１の縮小後の画像に対して平均画素法により第１の縮小率との積が２分の１より小さい第２の縮小率で第２の縮小を行うことにより、表示用画像を生成する。これにより、一度に縮小する場合と比較して画質の低下を抑制できると説明されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−０６０２１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
レンジビン数ｍの入力画像データをバイリニア法によりｎ／ｍに縮小する場合、レンジビン数ｎの出力画像データの各レンジビンの画素値は、入力画像データの各レンジビンの画素値に、バイリニア法によるｍ×ｎの係数行列をかけて平均した値となる。つまり、周囲のレンジビンの画素値で平均化するため、高い画素値を持つレンジビンがあった場合でも周囲のレンジビンの画素値で平均化してしまい、画素値の高低を正確に表現できないという問題があった。
【０００９】
また、ニアレストネイバー法により縮小する場合も、縮小後のレンジビンに最も近い座標に在るレンジビンの値を出力する。このため、縮小後のレンジビンの位置によっては、画素値の高いレンジビンが選択されず、画素値の高低を再現できないという問題があった。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、画像縮小をする際に、画素値の高いレンジビンを周囲のレンジビンの画素値で平均化することがなく、画素値の高いレンジビンを削除することがない画像縮小装置等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明の画像縮小装置は、画像データを所定の縮小率に縮小した出力データを生成する画像縮小装置であって、縮小する元の画像データを取得する画像データ取得部と、縮小率を取得する縮小率取得部と、画像データ取得部で取得した画像データを縮小率取得部で取得した縮小率で縮小した出力データを生成する演算部を有する。演算部は、縮小率取得部で取得した縮小率におけるバイリニア法の係数行列と画像データとの積を演算するときの演算結果の出力データの要素に対応する要素に含まれる成分から最大値を選択し、選択した最大値を形成する因子である画像データの要素の値を、出力データの要素の値として出力データを生成する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、画素値の高いレンジビンを周囲のレンジビンの画素値で平均化することがなく、画素値の高いレンジビンを削除することのない画像縮小が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１に係るレーダ装置の一部を示すブロック図である。
【図２】実施の形態１に係る第１レンジ縮小回路の内部構成を示すブロック図である。
【図３】第１縮小処理を示すフローチャートである。
【図４】第１レンジ縮小回路の入出力信号のタイミングを説明するための図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係るレーダ装置の一部を示すブロック図である。
【図６】実施の形態２に係る第２レンジ縮小回路の内部構成を示すブロック図である。
【図７】第２縮小処理を示すフローチャートである。
【図８】第２レンジ縮小回路の入出力信号のタイミングを説明するための図である。
【図９】本発明の実施の形態３に係るレーダ装置の一部を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
実施の形態１．
本発明の実施の形態１について図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】
レーダ装置１は、図１に示すように、アンテナ１１、受信器１２、画像縮小装置１３、操作入力部１４、表示装置１５を備える。
【００１６】
アンテナ１１で受信した電波信号は、受信器１２に入力される。受信器１２は入力した電波信号に基づいてレーダ画像データを生成し出力する。このとき、受信器１２は、出力するレーダ画像データが有効であることを示すレーダ画像データ有効信号を、レーダ画像データを出力している間出力する。また、受信器１２は、レーダ画像データの出力を開始することを示すスイープ開始信号を、レーダ画像データ出力開始のタイミングに合わせて出力する。受信器１２から出力されるレーダ画像データ、レーダ画像データ有効信号、スイープ開始信号は、互いに異なるポートから画像縮小装置１３に入力される。ここで、受信器１２が出力するレーダ画像データは任意の画素値からなり、例えばグレースケールにおける輝度である。以下、レーダ画像データはグレースケールにおける輝度である場合を想定して説明する。
【００１７】
また、受信器１２は、アンテナ１１が受信する電波信号に対応する方位情報に基づいて方位信号を生成し画像縮小装置１３に入力する。
【００１８】
画像縮小装置１３は、布線論理回路、又は、プログラムを実行するＣＰＵ等の演算回路から構成され、第１レンジ縮小回路１３１、座標変換回路１３２、メモリ制御回路１３３を有する。
【００１９】
第１レンジ縮小回路１３１は、画像縮小装置１３に入力されるレーダ画像データに対し、ｎ／ｍ（ｍ、ｎは自然数、ｍ＞ｎ）の縮小率Ａでレンジ縮小処理を行い、縮小画像データを出力する。ここでは、分母ｍが１６の縮小率Ａのレンジ縮小処理を行う場合について説明する。
【００２０】
座標変換回路１３２は、第１レンジ縮小回路１３１から入力される縮小画像データと、受信器１２から入力される方位信号と、を表示装置の座標系に座標変換し、表示アドレスと、そのアドレスに対応した表示画像データを出力する。メモリ制御回路１３３は、座標変換回路１３２から入力された表示アドレスと表示画像データを、メモリ制御回路１３３内のフレームメモリに一時記録し、表示データとして出力する。
【００２１】
操作入力部１４は、ユーザからの入力操作を受け付け、受け付けた入力に係る信号を画像縮小装置１３に出力する。操作入力部１４は、キーボードや、マウスやトラックボール等のポインティングデバイスや、タッチパネル等からなり、ユーザの操作入力に基づいて、縮小率Ａを画像縮小装置１３の第１レンジ縮小回路１３１に入力する。
【００２２】
表示装置１５は、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）や有機ＥＬ（Electro -Luminescence）ディスプレイ等の表示デバイスから構成され、画像縮小装置１３から出力された表示データに基づいて、縮小画像を表示する。
【００２３】
第１レンジ縮小回路１３１は、図２に示すように、縮小率Ａラッチ部１３１１、パラレル化処理部１３１２、係数選択部１３１３、乗算部１３１４、レンジビン判定部１３１５、出力データ生成部１３１６からなる。
【００２４】
縮小率Ａラッチ部１３１１は、受信器１２から入力されるスイープ開始信号をトリガとして縮小率Ａ（ｎ／ｍ：ｍ、ｎは自然数、ｍ＞ｎ）をラッチする。ここで、縮小率Ａがｎ／１６で表される（ｍは１６に固定）場合は、ｎの値を保持する。
【００２５】
パラレル化処理部１３１２は、レーダ画像データ有効の信号が入力されたときのレーダ画像データを取得し、このレーダ画像データを１６レンジビン毎にパラレル化して、１６のデータ要素を出力する。ここで、パラレル化したデータは、レーダの走査方向（アジアス方向）または、それに垂直な方向（レンジ方向）のいずれかの一方向に連続する１６レンジビンについて取得したものである。パラレル化したデータのそれぞれの要素を、Ｖｉ０〜Ｖｉ１５で示す。
【００２６】
係数選択部１３１３は、縮小率Ａ（ｎ／１６）に対応するバイリニア法による係数行列（１６行ｎ列）を記憶しているメモリを参照して、入力される縮小率Ａに対応する係数行列を選択して読み込む。そして、選択した係数行列の各列１６の係数Ｆ０−ｐ〜Ｆ１５−ｐを列毎に出力する。ここで、ｐは列番号であり、０から（ｎ−１）の整数である。
【００２７】
乗算部１３１４は、パラレル化したデータ要素と係数行列の係数との乗算をする。つまり、パラレル化したデータ要素Ｖｉ０〜Ｖｉ１５と係数行列のｐ列の係数Ｆ０−ｐ〜Ｆ１５−ｐを、各列について乗算して出力する。
【００２８】
乗算部１３１４は、係数行列の係数のうち出力データの要素に対応する列の係数とレーダ画像データの各要素との積を乗算するものであり、この乗算結果は、縮小率Ａのバイリニア法の係数行列とレーダ画像データとの積を演算するときの演算結果の、出力データの要素に対応する要素に含まれる成分にあたる。
【００２９】
レンジビン判定部１３１５は、乗算部１３１４の１６の出力ポートから出力される乗算結果を比較し、乗算値が最大のレンジビンを判定する。そして、判定結果として、乗算値が最大のレンジビンを特定する識別番号を出力する。ここで、レンジビンの識別番号は、パラレル化処理部１３１２で１６レンジビン毎のデータに分けたときに、最初のデータ要素に対応するレンジビンから順に、０から連続する番号を付したものである。
【００３０】
出力データ生成部１３１６は、レンジビン判定部１３１５から出力される判定結果のレンジビンの識別番号を、０列〜（ｎ−１）列について順に取得し、その識別番号に基づいて、パラレル化処理部１３１２から入力されるレーダ画像データのデータ要素を選択し、ｎ個の値からなる出力データを縮小画像データとして出力する。また、出力データ生成部１３１６は、縮小画像データを出力開始するときにスイープ開始信号を出力し、縮小画像データを出力している間、縮小画像データが有効であることを示す縮小画像データ有効信号を出力する。
【００３１】
出力データ生成部１３１６から出力するデータは、乗算部１３１４が出力する乗算結果から最大値を選択し、選択した最大値を形成する因子であるレーダ画像データの要素が、縮小された出力データの各要素となっている。
【００３２】
以上のように構成された第１レンジ縮小回路１３１が実行する第１縮小処理の手順を、図３に示すフローチャートを用いて説明する。
【００３３】
まず、画像縮小装置１３は、スイープ開始信号が外部から入力されたか否かを判定する（ステップＳ１０１）。スイープ開始信号が入力されると（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、縮小率Ａラッチ部１３１１が縮小率Ａを読み込みラッチする（ステップＳ１０２）。スイープ開始信号が入力されていないときは（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、入力されるまで待機する。
【００３４】
縮小率Ａを読み込んだ後、係数選択部１３１３が予めメモリに記憶しておいたバイリニア法に基づく係数行列を、縮小率Ａに基づいて選択し読み込む（ステップＳ１０３）。
【００３５】
次に、パラレル化処理部１３１２が、受信器１２からレーダ画像データ有効信号が入力されているかを判定する（ステップＳ１０４）。レーダ画像データ有効信号が入力されている場合は（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、レーダ画像データを読み込む（ステップＳ１０５）。レーダ画像データ有効信号が入力されていない場合は（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、入力されるまで待機する。
【００３６】
パラレル化処理部１３１２は、レーダ画像データを読み込んだ後、レーダ画像データを１６レンジビン毎のパラレル化データにデータ変換する（ステップＳ１０６）。
【００３７】
乗算部１３１４は、ステップＳ１０６でパラレル化したデータの各要素である各レンジビンの輝度と、ステップＳ１０３で読み込んだ係数行列の各列について、レンジビンの識別番号に対応する行の係数と、を乗算する（ステップＳ１０７）。
【００３８】
レンジビン判定部１３１５は、ステップＳ１０７で乗算した結果を比較し、乗算値が最大となるレンジビンを係数行列の各列について判定する（ステップＳ１０８）。
【００３９】
そして、出力データ生成部１３１６は、ステップＳ１０６でパラレル化したデータから、ステップＳ１０８で判定したレンジビンの識別番号に対応する輝度の値を各列について選択する（ステップＳ１０９）。全ての列について選択した輝度の値を結合して縮小画像データを生成し出力する（ステップＳ１１０）。
【００４０】
以上説明した第１レンジ縮小回路１３１による縮小結果を従来のバイリニア法とニアレストネイバー法を使用した場合と比較して説明する。
【００４１】
レーダ画像データをパラレル化処理部１３１２で１６レンジビン分パラレル化して出力されたレーダ画像データが式（１）で表したデータであったとする。
【００４２】
Vi = [0, 0, 0, 0, 127, 255 ,127, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]      （１）
【００４３】
まず、式（１）に示したレーダ画像データに対してバイリニア法により縮小した場合について説明する。縮小率Ａを９／１６とすると、バイリニア法による係数行列は、式（２）で示した通りになる。ここで、バイリニア法の係数行列を構成する各係数は、
縮小後の任意の座標の値に対して、その座標の位置に最も近い縮小前の３つの座標の位置までの距離に応じた重み付けをして決定したものである。
【００４４】
【数１】
2014165584.tif 000003
【００４５】
バイリニア法により縮小する場合は、式（３）で演算する。
【００４６】
Vo = Vi・F16,9          （３）
【００４７】
式（３）で演算した結果得られる９個の値からなる縮小画像データＶｏ＝[Ｖｏ０，・・・Ｖｏ８］の各要素の値は、式（４）のようになる。
【００４８】
Vo0 = Vo1 = Vo4 = Vo5 = Vo6 = Vo7 = Vo8 = 0
Vo2 = (0+0+0+0+127*9+255*3+0+0+0+0+0+0+0+0+0+0)/16 ≒ 119    （４）
Vo3 = (0+0+0+0+0+255*6+127*9+0+0+0+0+0+0+0+0+0)/16 ≒ 167
【００４９】
つまり、縮小画像データVoは、式（５）のようになり、最も高いＶｉ５=２５５の輝度が周囲のレンジビンで平均化される。
【００５０】
Vo = [0, 0, 119, 167, 0, 0, 0, 0, 0]          （５）
【００５１】
一方、ニアレストネイバー法により縮小する場合は、縮小後の各レンジビンに最も近い座標の縮小前のレンジビンの値を選択する。つまり、式（２）に示すバイリニア法による係数行列において、最も値の大きい行に相当するレンジビンの値を出力する。このとき縮小画像データＶｏ＝[Ｖｏ０，・・・Ｖｏ８］の各値は、式（６）のようになる。
【００５２】
Vo0 = Vi0, Vo1 = Vi2, Vo2 = Vi4, Vo3 = Vi6, Vo4 = Vi7, Vo5 = Vi9, 
Vo6 = Vi11, Vo7 = Vi13, Vo8 = Vi15,                            （６）
【００５３】
つまり、縮小後画像データVoは、式（７）のようになり、Ｖｉ５=２５５の輝度が出力されなくなる。
【００５４】
Vo = [0, 0, 127, 127, 0, 0, 0, 0, 0]          （７）
【００５５】
次に、本実施形態の第１レンジ縮小回路１３１により縮小した場合について説明する。レンジビン判定部１３１５は、レンジビン毎に、入力レーダ画像データの要素と係数行列の係数との乗算結果を比較する。VＯ２では、式（８）の各値の比較により、演算結果が最大となるＶｉ４=１２７を優位なレンジビンと判定し、判定結果としてこのレンジビンの識別番号４を出力する。
【００５６】
(0, 0, 0, 0, 127*9, 255*3, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0)      （８）
【００５７】
また、VＯ３では、式（９）の各値の比較により、演算結果が最大となるＶｉ５=２５５を優位なレンジビンと判定し、判定結果としてこのレンジビンの識別番号５を出力する。
【００５８】
(0, 0, 0, 0, 0, 255*6, 127*9, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0)      （９）
【００５９】
各レンジビンの判定結果を受け取った出力データ生成部１３１６は、判定結果のレンジビンの識別番号に基づいて、パラレル化処理部１３１２から入力されるレーダ画像データの各要素Ｖｉ０〜Ｖｉ１５から選択し、出力データの各要素Ｖｏ０〜Ｖｏ８を決定し、式（１０）のような出力データを生成する。そして、この出力データを縮小画像データとして出力する。これにより、周囲のレンジビンの輝度で平均化することなく、また、輝度の高いレンジビンが削除されることのない、レンジ縮小を行うことができる。
【００６０】
Vo = [0, 0, 127, 255, 0, 0, 0, 0, 0]          （１０）
【００６１】
図４は、第１レンジ縮小回路１３１の入出力信号のタイミングを示したものである。受信器１２から入力されるスイープ開始信号の立ち上がりをトリガとして、縮小率Ａがラッチされると共に、受信器１２からレーダ画像データが入力される。受信器１２からは、レーダ画像データ有効信号も入力される。レーダ画像データ有効信号がＨｉのときのレーダ画像データに対して、パラレル化処理部１３１２でパラレル化の処理が為される。
【００６２】
パラレル化処理部１３１２がレーダ画像データを１６レンジビン分読み込み終わったタイミングで、パラレル化処理部１３１２からＶｉ０〜Ｖｉ１５のデータが出力される。乗算部１３１４は、パラレル化処理部１３１２からＶｉ０〜Ｖｉ１５のデータが入力されるのに対応して、係数選択部１３１３から係数行列の第０列の係数Ｆ０−０〜Ｆ１５−０を読込み、レーダ画像データの値との乗算結果Ｖｉ０×Ｆ０−０〜Ｖｉ１５×Ｆ１５−０を出力する。
【００６３】
そして、レンジビン判定部１３１５は、乗算値のうち最も大きい値のレンジビンを判定しそのレンジビンの識別番号を判定結果として出力する。出力データ生成部１３１６は、その判定結果に基づいてパラレル化処理部１３１２から入力されているレーダ画像データの各要素Ｖｉ０〜Ｖｉ１５から判定結果のレンジビンの識別番号に対応する要素を選択し、縮小画像データの要素Ｖｏ０として保持する。
【００６４】
乗算部１３１４による乗算処理から出力データ生成部１３１６による縮小画像データの保持の処理までを係数行列の第０列から第８列まで繰り返す。出力データ生成部１３１６は上記処理の結果９個の値が蓄積されたところで、これらを結合した縮小画像データを生成し、出力する。このとき、縮小画像データを出力開始するタイミングでスイープ開始信号を出力する。また、縮小画像データを出力する間、この縮小画像データが有効であることを示している縮小画像データ有効の信号を出力する。
【００６５】
このようにして第１レンジ縮小回路１３１で縮小され、出力された縮小画像データは、受信器１２から入力される方位信号に基づいて、表示装置の座標系に座標変換され、表示アドレスと、そのアドレスに対応した表示画像データの形式で出力される。座標変換回路１３２から出力された表示アドレスと表示画像データは、メモリ制御回路１３３で内蔵のフレームメモリに一時記録され、順次表示データとして表示装置１５に出力される。表示装置１５は、入力された表示データに基づいて縮小画像を表示する。
【００６６】
以上説明したように、本実施の形態によれば、レーダ画像データをパラレル化した輝度に、バイリニア法による係数行列の係数を乗算した結果を比較して、乗算値が最も大きくなるレンジビンを判定する。そして乗算値が最大になる原画像のレンジビンの輝度の値を選択し、選択した輝度の値を縮小後のレンジビンの値とする縮小画像データを出力することとした。これにより、周囲のレンジビンの輝度で平均化することなく、また、輝度の高いレンジビンが削除されることなく、縮小画像データを出力することができる。
【００６７】
特に、レーダ画像表示において、画質の向上よりも、高輝度である位置を示すことが重要視されている場合には、縮小画像にも輝度の高いレンジビンの位置を示すことができる。
【００６８】
実施の形態２．
本発明の実施の形態２におけるレーダ装置２は、図５に示すように、アンテナ１１、受信器１２、画像縮小装置２３、操作入力部１４、表示装置１５を備える。アンテナ１１、受信器１２、操作入力部１４、表示装置１５の構成、及び機能は、実施の形態１と同様である。
【００６９】
画像縮小装置２３は、第２レンジ縮小回路２３１、座標変換回路１３２、メモリ制御回路１３３を有する。
【００７０】
第２レンジ縮小回路２３１は、画像縮小装置２３に入力されるレーダ画像データに対し、１／ｋ（２以上の整数）の縮小率Ｂでレンジ縮小処理を行い、縮小画像データを出力する。例えば、分母ｋは２〜５で、縮小率が１／５〜１／２のレンジ縮小処理を行う。座標変換回路１３２、メモリ制御回路１３３の機能は実施の形態１と同様である。
【００７１】
第２レンジ縮小回路２３１は、図６に示すように、縮小率Ｂラッチ部２３１１、比較部２３１２、出力データ生成部２３１３からなる。
【００７２】
縮小率Ｂラッチ部２３１１は、受信器１２から入力されるスイープ開始信号をトリガとして縮小率Ｂ（１／ｋ：ｋは２以上の整数）をラッチする。ここで、縮小率Ｂは１／ｋで表されるため（分子の１は固定）、ｋの値を保持する。
【００７３】
ここで、縮小率Ｂは分子が１であるため、バイリニア法による係数行列は、全ての係数が１である列ベクトルで表現され、レーダ画像データと係数行列の乗算結果は、レーダ画像データと同じ値になるため、乗算をする必要がない。よって、第２レンジ縮小回路２３１には、実施の形態１の第１レンジ縮小回路１３１に備えられた係数選択部１３１３、乗算部１３１４等に相当する構成がない。実施の形態１では、バイリニア法の係数行列の係数とレーダ画像データの各要素との乗算値が最大となるレンジビンを判定し、レーダ画像データの要素から選択する処理を行ったが、実施の形態２では、それに代えて、縮小データの各要素に対応する、縮小率Ｂの分母の数ｋの範囲のレーダ画像データの要素から最大値を選択する。
【００７４】
比較部２３１２は、レーダ画像データ有効信号が入力されたときに同時に入力されたレーダ画像データを、縮小率Ｂの分母の数ｋに基づいて、ｋ個のレンジビンの輝度からなるデータに分けて一時保存する。そして、ｋ個のレンジビンの輝度を比較し、最大の輝度を選択して出力データ生成部２３１３に出力する。
【００７５】
出力データ生成部２３１３は、ｋ個の輝度からなるデータ毎に取得した最大輝度をデータ要素とする画像データを生成し、縮小画像データとして出力する。
【００７６】
以上のように構成された第２レンジ縮小回路２３１が実行する第２縮小処理の手順を、図７に示すフローチャートを用いて説明する。
【００７７】
まず、画像縮小装置２３は、スイープ開始信号が外部から入力されたか否かを判定する（ステップＳ２０１）。スイープ開始信号が入力されると（ステップＳ２０１：Ｙｅｓ）、縮小率Ｂラッチ部２３１１は、縮小率Ｂを読み込みラッチする（ステップＳ２０２）。スイープ開始信号が入力されていないときは（ステップＳ２０１：Ｎｏ）、入力されるまで待機する。
【００７８】
縮小率Ｂを読み込んだ後、比較部２３１２受信器１２からレーダ画像データ有効信号が入力されているかを判定する（ステップＳ２０３）。レーダ画像データ有効信号が入力されている場合は（ステップＳ２０３：Ｙｅｓ）、レーダ画像データを読み込む（ステップＳ２０４）。レーダ画像データ有効信号が入力されていない場合は（ステップＳ２０３：Ｎｏ）、入力されるまで待機する。
【００７９】
レーダ画像データを読み込んだ後、比較部２３１２は、レーダ画像データをｋ個のレンジビンの輝度からなるデータに分割する（ステップＳ２０５）。
【００８０】
次に、比較部２３１２は、ステップＳ２０５で分割したデータに含まれる輝度を比較する（ステップＳ２０６）。その結果、最大であった輝度を選択する（ステップＳ２０７）。
【００８１】
そして、出力データ生成部２３１３は、選択した輝度の値を結合して縮小画像データを生成し出力する（ステップＳ２０８）。このようにして、第２縮小処理により１／ｋの縮小率Ｂで縮小した画像データを出力することができる。
【００８２】
図８は、第２レンジ縮小回路の入出力信号のタイミングを示したものである。受信器１２から入力されるスイープ開始信号の立ち上がりをトリガとして、縮小率Ｂがラッチされるとともに、受信器１２からレーダ画像データが入力される。受信器１２からは、レーダ画像データ有効信号も入力され、レーダ画像データ有効信号がＨｉのときのレーダ画像データは、比較部２３１２で縮小率Ｂの分母の数ｋに基づいて、レーダ画像データをｋ個のレンジビンの輝度からなるデータに分けて一時保存される。図８はｋ＝４の場合を示している。
【００８３】
そして、比較部２３１２は、ｋ個のレンジビンの輝度を比較し、最大の輝度を選択して出力データ生成部２３１３に出力する。
【００８４】
出力データ生成部２３１３は、縮小画像データの出力開始のタイミングでスイープ開始信号を出力し、最大の輝度を選択し次第出力する。また、縮小画像データを出力している間、縮小画像データが有効であることを示している縮小画像データ有効信号も同じタイミングで出力する。
【００８５】
以上説明したように、本実施の形態によれば、１／ｋの縮小率Ｂでレーダ画像データを縮小する際にレーダ画像データをｋ個のレンジビンの輝度からなるデータに分ける。そして、ｋ個のレンジビンの輝度を比較し、最大の輝度からなる画像データを縮小画像データとして出力することとした。これにより、簡易な処理により、周囲のレンジビンの輝度で平均化することなく、また、輝度の高いレンジビンが削除されることなく、縮小画像データを出力することができる。
【００８６】
実施の形態３．
本発明の実施の形態３におけるレーダ装置３は、図９に示すように、アンテナ１１、受信器１２、画像縮小装置３３、操作入力部１４を備える。アンテナ１１、受信器１２、操作入力部１４、表示装置１５の構成、及び機能は、実施の形態１と同様である。
【００８７】
画像縮小装置３３は、第１レンジ縮小回路１３１、第２レンジ縮小回路２３１、座標変換回路１３２、メモリ制御回路１３３、縮小率決定部３３４を有する。
【００８８】
第１レンジ縮小回路１３１は、画像縮小装置３３に入力されるレーダ画像データに対し、ｎ／ｍ（ｍ、ｎは自然数）の縮小率Ａでレンジ縮小処理を行い、縮小率Ａの縮小画像データを出力する。縮小率Ａは１／２より大きく、縮小率Ｂとの積が１より小さい。ここで、縮小率Ａが１／２より大きいと定義したのは、１／２以下の縮小率は、縮小率Ｂの設定により所望の縮小率に近似させることができるためである。第１レンジ縮小回路１３１の縮小処理の内容は、実施の形態１と同様である。
【００８９】
第２レンジ縮小回路２３１は、第１レンジ縮小回路１３１で縮小された縮小画像データに対し、１／ｋ（ｋは自然数）の縮小率Ｂでレンジ縮小処理を行い、縮小率Ａ×Ｂの縮小画像データを出力する。第２レンジ縮小回路２３１の縮小処理の内容は、実施の形態２と同様である。
【００９０】
縮小率決定部３３４は、操作入力部１４から入力された縮小率に対して、縮小率Ａと縮小率Ｂとの乗算値が近い値となるような、縮小率Ａ、縮小率Ｂを決定する。つまり、（ｎ／ｍ／ｋ）が入力された縮小率に最も近くなるような、ｎ、ｍ、ｋの値を決定する。ただし、（ｎ／ｍ）＞（１／２）、かつ、（ｎ／ｍ／ｋ）＜１である。
【００９１】
座標変換回路１３２、メモリ制御回路１３３の構成及び機能は、実施の形態１と同様である。
【００９２】
このように構成されたレーダ装置３のデータ処理について説明する。
【００９３】
操作入力部１４から縮小率が入力されると、入力された縮小率に、縮小率Ａと縮小率Ｂとの乗算値が近い値となるような、縮小率Ａ、縮小率Ｂを決定する。その後、受信器１２からスイープ開始信号が入力されると、第１レンジ縮小回路１３１は受信器１２から入力されるレーダ画像データ有効信号が、データが有効であることを示している場合に同時に入力されるレーダ画像データを取得する。そして、取得したレーダ画像データに対して縮小率Ａで縮小した縮小画像データを生成し出力する。また、縮小画像データの出力開始のタイミングでスイープ開始信号を出力し、縮小画像データを出力している間、縮小画像データが有効であることを示している縮小画像データ有効信号を出力する。
【００９４】
第２レンジ縮小回路２３１は、第１レンジ縮小回路１３１から出力されたスイープ開始信号と縮小画像データと縮小画像データ有効信号が入力されると、その縮小画像データに対して縮小率Ｂで縮小した縮小画像データを生成し、縮小率Ａ×Ｂの縮小画像データとして出力する。また、縮小画像データの出力開始のタイミングでスイープ開始信号を出力し、縮小画像データが有効であることを示している縮小画像データ有効信号を出力する。
【００９５】
その後、第１レンジ縮小回路１３１、第２レンジ縮小回路２３１で縮小されて出力した縮小画像データは、受信器１２から入力される方位信号に基づいて、表示装置１５の座標系に座標変換され、表示アドレスと、そのアドレスに対応した表示画像データの形式で出力される。座標変換回路１３２から出力された表示アドレスと表示画像データは、メモリ制御回路１３３で内蔵のフレームメモリに一時記録され、順次表示データとして表示装置１５に出力する。表示装置１５は、入力される表示データに基づいて、縮小画像を表示する。
【００９６】
このように、レーダ装置３は、（ｎ／ｍ／ｋ）で表される縮小率で画像データを縮小することができるが、ｎ、ｍの値は乗算処理回数に影響する。例えば、縮小率が５／１６のとき、ｎ＝５，ｍ＝１６，ｋ＝１を選択すると乗算回数は８０回となる。一方、ｎ＝５，ｍ＝８，ｋ＝２を選択すると乗算回数は４０回となる。よって、縮小処理全体の演算処理量を軽減するために、乗算回数が少なくなるようなｎ、ｍ、ｋの値を選択すべきである。言い換えると、実施の形態１では、縮小率が５／１６のとき、ｎ＝５，ｍ＝１６となり、乗算回数が８０回であったのに対し、実施の形態３では、ｎ＝５，ｍ＝８，ｋ＝２を選択して乗算回数を４０回に軽減することができ、演算処理量を軽減することができる。
【００９７】
また、縮小率Ａ（ｎ／ｍ）は１以上であってもよい。例えば、入力された縮小率が５／１６の場合に、ｎ＝５，ｍ＝１６，ｋ＝１を選択すると、乗算回数が８０回となるが、ｎ＝５，ｍ＝４，ｋ＝４を選択すると乗算回数は２０回となり、大幅に演算処理量を削減することができる。
【００９８】
以上説明したように、本実施の形態によれば、入力された縮小率に対して、ｎ／ｍで表される縮小率Ａと１／ｋで表される縮小率Ｂとの積が近くなるような縮小率Ａと縮小率Ｂを決定する。そして、レーダ画像データを実施の形態１の第１レンジ縮小回路１３１により縮小率Ａで縮小した後に、実施の形態２の第２レンジ縮小回路２３１により縮小率Ｂで縮小した縮小画像データを出力することとした。これにより、周囲のレンジビンの輝度で平均化することなく、また、輝度の高いレンジビンが削除されることもない、縮小画像データを出力することができる。また、乗算処理回数を減らすことができ、演算処理量を軽減し、画像表示の速度を上げることができる。
【００９９】
このように本発明は、原画像に対して所定の縮小率でレンジ縮小処理を行う際に、その縮小率におけるバイリニア法の係数行列と原画像データとの積を演算するときの演算結果の出力データの要素に対応する要素に含まれる成分から最大値を選択し、選択した最大値を形成する因子である原画像データの要素の値を縮小した出力データの要素の値として出力することとした。これにより、高い画素値のレンジビンを周囲のレンジビンの画素値で平均化することがなく、高い画素値のレンジビンを削除することのない画像縮小が可能となる。
【０１００】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲での種々の変更は勿論可能である。
【０１０１】
例えば、上記実施の形態においては、画像縮小装置１３、２３、３３に入力する画像データはレーダ画像データであるとしたが、これに限られず、任意の画像データでよい。その場合、画像縮小装置１３、２３、３３が、カメラ、携帯電話、タブレット端末など、任意の情報端末に実装されるようにしてもよい。
【０１０２】
また、上記実施の形態において、第１レンジ縮小回路１３１又は第２レンジ縮小回路２３１を単独で備える構成、あるいはこれらレンジ縮小回路を縦列に接続する構成としたが、さらに第１レンジ縮小回路１３１又は第２レンジ縮小回路２３１と同様のレンジ縮小回路を縦列に接続するようにしてもよい。これにより、縮小の縮小率の自由度を増やすことができる。
【０１０３】
また、上記実施の形態において、画像データは各レンジビンの輝度の値からなるとしたが、他の画素値でもよい。またカラー画像の場合には、複数の輝度についてそれぞれ縮小するようにしてもよい。
【０１０４】
また、上記実施の形態３において、実施の形態１に記載の第１レンジ縮小回路１３１と、実施の形態２に記載の第２レンジ縮小回路２３１を縦列に接続する構成について説明したが、縮小率Ａ（ｎ／ｍ）が１以上の場合には、従来のバイリニア法やニアレストネイバー法の拡大回路で倍率（ｎ／ｍ）の拡大処理を行ってもよい。つまり、倍率（ｎ／ｍ）の拡大処理を行う、従来のバイリニア法やニアレストネイバー法の拡大回路と、第２レンジ縮小回路２３１を縦列に接続してもよい。
【０１０５】
また、画像縮小装置１３、２３、３３が実行する第１縮小処理、第２縮小処理を含む画像処理のプログラムを、既存のパーソナルコンピュータ等の情報端末に適用することで、当該情報端末を本発明に係る画像縮小装置１３、２３、３３として機能させることも可能である。
【０１０６】
このようなプログラムの配布方法は任意であり、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read-Only Memory）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＭＯ（Magneto Optical Disk）、メモリカード等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布してもよいし、インターネット等の通信ネットワークを介して配布してもよい。
【符号の説明】
【０１０７】
１，２，３  レーダ装置、１１  アンテナ、１２  受信器、１３，２３，３３  画像縮小装置、１４  操作入力部、１５  表示装置、１３１  第１レンジ縮小回路、１３１１  縮小率Ａラッチ部、１３１２  パラレル化処理部、１３１３  係数選択部、１３１４  乗算部、１３１５  レンジビン判定部、１３１６  出力データ生成部、１３２  座標変換回路、１３３  メモリ制御回路、２３１  第２レンジ縮小回路、２３１１  縮小率Ｂラッチ部、２３１２  比較部、２３１３  出力データ生成部、３３４  縮小率決定部。
【図１】
2014165584.tif 000004
【図２】
2014165584.tif 000005
【図３】
2014165584.tif 000006
【図４】
2014165584.tif 000007
【図５】
2014165584.tif 000008
【図６】
2014165584.tif 000009
【図７】
2014165584.tif 000010
【図８】
2014165584.tif 000011
【図９】
2014165584.tif 000012