(57)【要約】  合成開口レーダ信号処理装置は、観測画像から、孤立反射点の信号を含むレンジビンを選択するレンジビン選択部と、レンジビンのアジマス方向の位相を評価する位相評価部と、位相評価部の評価結果にもとづいて窓関数を設計し、レンジビンに窓関数を乗算する窓関数乗算部と、窓関数が乗算されたレンジビンから位相誤差を推定して、観測画像を補正する位相誤差補正部とを備える。
2018235271.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
観測画像から、孤立反射点の信号を含むレンジビンを選択するレンジビン選択部と、
前記レンジビンのアジマス方向の位相を評価する位相評価部と、
前記位相評価部の評価結果にもとづいて窓関数を設計し、前記レンジビンに前記窓関数を乗算する窓関数乗算部と、
前記窓関数が乗算された前記レンジビンから位相誤差を推定して、前記観測画像を補正する位相誤差補正部と
を備える合成開口レーダ信号処理装置。
【請求項２】
前記位相評価部は、
前記レンジビンの中から任意の１レンジビンを評価レンジビンとして選択する評価レンジビン選択部と、
前記評価レンジビンの位相の算出範囲を決定する位相算出範囲決定部と、
前記算出範囲における前記評価レンジビンの位相を求める位相算出部と、
前記位相算出部によって求められた位相が直線位相であるか否かを判定する直線判定部と
を含む請求項１記載の合成開口レーダ信号処理装置。
【請求項３】
前記直線判定部は、
前記位相算出部によって求められた位相の回帰直線を求める回帰直線算出部と、
当該位相と前記回帰直線の相関係数を求める相関係数算出部と、
前記相関係数をしきい値判定して当該位相が直線位相であるか否かを判定するしきい値判定部と
を含む請求項２記載の合成開口レーダ信号処理装置。
【請求項４】
前記直線判定部は、
前記位相算出部によって求められた位相の回帰直線を求める回帰直線算出部と、
前記位相算出部によって求められた位相と前記回帰直線との誤差を算出する誤差算出部と、
前記誤差をしきい値判定して前記位相が直線位相であるかを判定するしきい値判定部と
を含む請求項２記載の合成開口レーダ信号処理装置。
【請求項５】
前記位相算出部は、前記算出範囲における前記評価レンジビンの周波数軸上の位相を算出し、
前記直線判定部は、
前記位相の勾配ベクトルを算出する勾配算出部と、
前記勾配ベクトルの標準偏差を算出する標準偏差算出部と、
前記標準偏差をしきい値判定して前記位相が直線位相であるか否かを判定するしきい値判定部と
を含む請求項２記載の合成開口レーダ信号処理装置。
【請求項６】
前記位相評価部は、前記レンジビン選択部によって選択された前記レンジビンから複数のレンジビンを選択し、
前記位相誤差補正部は、前記複数のレンジビンの各々についてアジマス方向の位相が直線位相となる範囲をそれぞれ算出して、前記観測画像を補正する
請求項１から請求項５のうちのいずれか１項に記載の合成開口レーダ信号処理装置。
【請求項７】
前記レンジビン選択部によって選択されたレンジビンに対して、アジマス方向の振幅値がしきい値より高い範囲を決定する振幅評価部をさらに備え、
前記振幅評価部は、前記範囲におけるレンジビンを前記位相評価部に出力する
請求項１から請求項５のうちのいずれか１項に記載の合成開口レーダ信号処理装置。
【請求項８】
観測画像から、孤立反射点の信号を含むレンジビンを選択し、
前記レンジビンのアジマス方向の位相を評価し、
前記評価の結果にもとづいて窓関数を設計し、前記レンジビンに前記窓関数を乗算し、
前記窓関数が乗算された前記レンジビンから位相誤差を推定して、前記観測画像を補正する
合成開口レーダ信号処理方法。
【請求項９】
前記位相を評価するときに、
前記レンジビンの中から任意の１レンジビンを評価レンジビンとして選択し、
前記評価レンジビンの位相の算出範囲を決定し、
前記算出範囲における前記評価レンジビンの位相を求め、
求められた位相が直線位相であるか否かを判定する
請求項８記載の合成開口レーダ信号処理方法。
【請求項１０】
前記直線位相であるか否かを判定するときに、
求められた位相の回帰直線を求め、
当該位相と前記回帰直線の相関係数を求め、
前記相関係数をしきい値判定して当該位相が直線位相であるか否かを判定する  請求項９記載の合成開口レーダ信号処理方法。
【請求項１１】
前記直線位相であるか否かを判定するときに、
求められた位相の回帰直線を求め、
求められた位相と前記回帰直線との誤差を算出し、
前記誤差をしきい値判定して前記位相が直線位相であるかを判定する
請求項９記載の合成開口レーダ信号処理方法。
【請求項１２】
前記評価レンジビンの位相を求めるときに、前記算出範囲における前記評価レンジビンの周波数軸上の位相を算出し、
前記直線位相であるか否かを判定するときに、
前記位相の勾配ベクトルを算出し、
前記勾配ベクトルの標準偏差を算出し、
前記標準偏差をしきい値判定して前記位相が直線位相であるか否かを判定する
請求項９記載の合成開口レーダ信号処理方法。
【請求項１３】
前記位相を評価するときに、選択された前記レンジビンから複数のレンジビンを選択し、
前記観測画像を補正するときに、前記複数のレンジビンの各々についてアジマス方向の位相が直線位相となる範囲をそれぞれ算出して、前記観測画像を補正する
請求項８から請求項１２のうちのいずれか１項に記載の合成開口レーダ信号処理方法。
【請求項１４】
選択されたレンジビンに対して、アジマス方向の振幅値がしきい値より高い範囲を決定し、
決定された前記範囲におけるレンジビンを対象として位相を評価する
請求項８から請求項１２のうちのいずれか１項に記載の合成開口レーダ信号処理方法。
【請求項１５】
コンピュータに、
観測画像から、孤立反射点の信号を含むレンジビンを選択するレンジビン選択処理と、
前記レンジビンのアジマス方向の位相を評価する位相評価処理と、
前記位相評価処理の評価結果にもとづいて窓関数を設計し、前記レンジビンに前記窓関数を乗算する窓関数乗算処理と、
前記窓関数が乗算された前記レンジビンから位相誤差を推定して、前記観測画像を補正する位相誤差補正処理と
を実行させるための合成開口レーダ信号処理プログラム。
【請求項１６】
コンピュータに、
前記位相評価処理で、
前記レンジビンの中から任意の１レンジビンを評価レンジビンとして選択する評価レンジビン選択処理と、
前記評価レンジビンの位相の算出範囲を決定する位相算出範囲決定処理と、
前記算出範囲における前記評価レンジビンの位相を求める位相算出処理と、
前記位相算出処理で求められた位相が直線位相であるか否かを判定する直線判定処理と
を実行させる請求項１５記載の合成開口レーダ信号処理プログラム。
【請求項１７】
コンピュータに、
前記直線判定処理で、
前記位相算出処理で求められた位相の回帰直線を求める回帰直線算出処理と、
当該位相と前記回帰直線の相関係数を求める相関係数算出処理と、
前記相関係数をしきい値判定して当該位相が直線位相であるか否かを判定するしきい値判定処理と
を実行させる請求項１６記載の合成開口レーダ信号処理プログラム。
【請求項１８】
コンピュータに、
前記直線判定処理で、
前記位相算出処理で求められた位相の回帰直線を求める回帰直線算出処理と、
前記位相算出処理で求められた位相と前記回帰直線との誤差を算出する誤差算出処理と、
前記誤差をしきい値判定して前記位相が直線位相であるかを判定するしきい値判定処理と
を実行させる請求項１６記載の合成開口レーダ信号処理プログラム。
【請求項１９】
コンピュータに、
前記位相算出処理で、前記算出範囲における前記評価レンジビンの周波数軸上の位相を算出させ、
前記直線判定処理で、
前記位相の勾配ベクトルを算出する勾配算出処理と、
前記勾配ベクトルの標準偏差を算出する標準偏差算出処理と、
前記標準偏差をしきい値判定して前記位相が直線位相であるか否かを判定するしきい値判定処理と
を実行させる請求項１６記載の合成開口レーダ信号処理プログラム。
【請求項２０】
コンピュータに、
前記位相評価処理で、前記レンジビン選択処理で選択された前記レンジビンから複数のレンジビンを選択させ、
前記位相誤差補正処理で、前記複数のレンジビンの各々についてアジマス方向の位相が直線位相となる範囲をそれぞれ算出して、前記観測画像を補正する処理を実行させる
請求項１５から請求項１９のうちのいずれか１項に記載の合成開口レーダ信号処理プログラム。
【請求項２１】
コンピュータに、
前記レンジビン選択処理で選択されたレンジビンに対して、アジマス方向の振幅値がしきい値より高い範囲を決定する振幅評価処理をさらに実行させ、
前記振幅評価処理で、前記範囲におけるレンジビンを前記位相評価処理に出力させる
請求項１５から請求項１９のうちのいずれか１項に記載の合成開口レーダ信号処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オートフォーカスの位相誤差推定に利用する範囲を適切に決定できる合成開口レーダ信号処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図２６は、特許文献１に記載された合成開口レーダ装置の構成を示すブロック図である。図２６に示す合成開口レーダ装置は、信号送受信部１０１、画像再生処理部１０２、レンジビン選択部１０３、画像シフト部１０４、窓関数乗算部１０５、フェーズグラディエント推定および補償部１０６、ならびに繰り返し判定部１０７を備えている。【０００３】
信号送受信部１０１は、アンテナ（図示せず）に高周波パルス信号を供給し、観測対象範囲からの反射波をアンテナを介して受信する。画像再生処理部１０２は、受信された信号をレンジ方向およびアジマス方向の２軸に対応する２次元画像として再生する。レンジビン選択部１０３は、再生画像内で孤立した反射点とその反射成分であるサイドローブを含むレンジビンを選択する。画像シフト部１０４は、各レンジ画像をアジマス方向にシフトする。窓関数乗算部１０５は、再生画像の振幅情報から位相誤差推定に利用する範囲を抜き出す。フェーズグラディエント推定および補償部１０６は、再生された２次元画像を補正する。繰り返し判定部１０７は、補償された２次元画像に残る位相誤差量にもとづいて補償処理を再度実行するか否かを判定する。【０００４】
次に、図２６に示された合成開口レーダ装置の動作を説明する。図２７は、図２６に示された合成開口レーダ装置の動作を示すフローチャートである。【０００５】
信号送受信部１０１は、アンテナを介して電磁波を放射し、反射波を受信する（ステップＳ１０１）。信号送受信部１０１は、デジタル信号を画像再生処理部１０２に出力する。【０００６】
画像再生処理部１０２は、入力されたデジタル信号に合成開口処理を行って２次元画像を再生する（ステップＳ１０２）。画像再生処理部１０２は、２次元画像をレンジビン選択部１０３に出力する。【０００７】
レンジビン選択部１０３は、再生された２次元画像内で孤立点からの反射信号が含まれる範囲のレンジビンを選択する（ステップＳ１０３）。レンジビン選択部１０３は、選択したレンジビンの画像を画像シフト部１０４に出力する。【０００８】
画像シフト部１０４は、選択されたレンジビンごとに最大振幅となる画素が中央に位置するように各レンジ画像をアジマス方向にシフトする（ステップＳ１０４）。画像シフト部１０４は、シフトした画像を窓関数乗算部１０５に出力する。【０００９】
窓関数乗算部１０５は、シフトされた画像をレンジ方向に足し合わせ、中央の振幅からあらかじめ決定された振幅値までを通過域とするアジマス方向の矩形窓を設計する。そして窓関数乗算部１０５は、設計した矩形窓をシフトされた各レンジビンに乗算する（ステップＳ１０５）。【００１０】
フェーズグラディエント推定および補償部１０６は、窓関数乗算後のレンジビンに対して、フェーズグラディエント法によって再生画像の位相誤差を推定して補償する（ステップＳ１０６）。フェーズグラディエント法は再生画像内の位相誤差を推定および補正するオートフォーカス技術の一つであるが、具体的な処理は例えば特許文献１に記載されている。【００１１】
繰り返し判定部１０７は、補償された画像の位相誤差量がしきい値以上であるか否かを判定し、位相誤差量がしきい値以上である場合には、補償された画像をス画像シフト部１０４に供給する（ステップＳ１０７）。合成開口レーダ装置は、ステップＳ１０４の処理以降の処理を繰り返す。繰り返し判定部１０７は、位相誤差量がしきい値未満である場合には、補償画像を出力する。【００１２】
特許文献１に記載された技術は、背景雑音の振幅が高い場合に、位相誤差推定精度が低下する点に着目する。そして、当該技術は、孤立点の反射信号と背景雑音の振幅比を推定して、孤立点からの反射信号が支配的な点ほど補償量を大きくする重みを加え、背景雑音の影響を小さくすることを可能にする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００３−２１５２４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
特許文献１に記載された合成開口レーダ装置は、位相誤差補償時に孤立点からの反射信号が支配的である点の寄与を大きくするよう重みを付けて画像を補償する。しかし、異なる点の反射信号などが混入する場合、目的としない点からの反射信号の寄与も大きくなるため、画像の補正精度が低下する課題がある。【００１５】
図２８は、特許文献１に記載された合成開口レーダ装置の課題を説明するための説明図である。図２８において、ｚ１は、複数の反射点が混在する領域が観測された際の観測画像を示す。ｚ２は、特定の１点からの反射信号が観測される範囲を示す。各点からの反射信号の成分は、ｚ２と同様に十字状の領域に現れる。各反射信号において、十字のようにレンジ方向およびアジマス方向に伸びる成分は、サイドローブと呼ばれ、反射信号の成分の一部である。ｚ３，ｚ４，ｚ５で表される破線の枠は、振幅情報のみで決定された場合の決定範囲を示す。それぞれの破線の枠の範囲は、上述した矩形窓の幅に相当する。図２８において、範囲ｚ３では、他の反射信号の成分が混入するため、オートフォーカスにおける位相誤差の推定精度が低下する。また、範囲ｚ４，ｚ５は、近接する複数の反射点からの信号を１つの反射点からの信号として誤検出された一例を示す。範囲ｚ４，ｚ５が利用された場合、オートフォーカスにおける位相誤差の推定精度は低下する。【００１６】
本発明は、背景雑音や異なる点の反射信号に頑健なオートフォーカスを実現することができるようにすることを目的とする。本発明の他の目的は、強度が高い孤立反射点が得られない場合でもオートフォーカスが実現できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明による合成開口レーダ信号処理装置は、観測画像から、孤立反射点の信号を含むレンジビンを選択するレンジビン選択部と、レンジビンのアジマス方向の位相を評価する位相評価部と、位相評価部の評価結果にもとづいて窓関数を設計し、レンジビンに窓関数を乗算する窓関数乗算部と、窓関数が乗算されたレンジビンから位相誤差を推定して、観測画像を補正する位相誤差補正部とを備えることを特徴とする。【００１８】
本発明による合成開口レーダ信号処理方法は、観測画像から、孤立反射点の信号を含むレンジビンを選択し、レンジビンのアジマス方向の位相を評価し、評価の結果にもとづいて窓関数を設計し、レンジビンに窓関数を乗算し、窓関数が乗算されたレンジビンから位相誤差を推定して、観測画像を補正することを特徴とする。【００１９】
本発明による合成開口レーダ信号処理プログラムは、コンピュータに、観測画像から、孤立反射点の信号を含むレンジビンを選択するレンジビン選択処理と、レンジビンのアジマス方向の位相を評価する位相評価処理と、位相評価処理の評価結果にもとづいて窓関数を設計し、レンジビンに窓関数を乗算する窓関数乗算処理と、窓関数が乗算されたレンジビンから位相誤差を推定して、観測画像を補正する位相誤差補正処理とを実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、オートフォーカスにおける位相誤差の推定精度が向上する。また、孤立点からの反射信号強度が弱い場合や複数の反射点が近接する場合でも位相誤差の推定精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】合成開口レーダ信号処理装置の第１の実施形態を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態の合成開口レーダ信号処理装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】第１の実施形態の効果を説明するための説明図である。
【図４】第１の実施形態の効果を説明するための説明図である。
【図５】第２の実施形態における位相評価部の構成例を示すブロック図である。
【図６】第２の実施形態における位相評価部の動作を示すフローチャートである。
【図７】第２の実施形態の効果を説明するための説明図である。
【図８】第３の実施形態における直線判定部の構成例を示すブロック図である。
【図９】第３の実施形態における直線判定部の動作を示すフローチャートである。
【図１０】第４の実施形態における位相評価部の構成例を示すブロック図である。
【図１１】第４の実施形態における直線判定部の構成例を示すブロック図である。
【図１２】第４の実施形態における位相評価部の動作を示すフローチャートである。
【図１３】第４の実施形態における直線判定部の処理を示すフローチャートである。
【図１４】第５の実施形態における位相評価部の構成例を示すブロック図である。
【図１５】第５の実施形態における直線判定部の構成例を示すブロック図である。
【図１６】第５の実施形態における位相評価部の動作を示すフローチャートである。
【図１７】第５の実施形態における直線判定部の処理を示すフローチャートである。
【図１８】合成開口レーダ信号処理装置の第６の実施形態を示すブロック図である。
【図１９】第６の実施形態における位相評価部の構成例を示すブロック図である。
【図２０】第６の実施形態の合成開口レーダ信号処理装置の動作を示すフローチャートである。
【図２１】第６の実施形態における位相評価部の動作を示すフローチャートである。
【図２２】第６の実施形態の効果を説明するための説明図である。
【図２３】合成開口レーダ信号処理装置の第７の実施形態を示すブロック図である。
【図２４】第７の実施形態の合成開口レーダ信号処理装置の動作を示すフローチャートである。
【図２５】合成開口レーダ信号処理装置の機能を実現可能な情報処理装置の構成例を示すブロック図である。
【図２６】特許文献１に記載された合成開口レーダ装置の構成を示すブロック図である。
【図２７】図２６に示された合成開口レーダ装置の動作を示すフローチャートである。
【図２８】特許文献１に記載された合成開口レーダ装置の課題を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００２３】
実施形態１．
図１は、合成開口レーダ信号処理装置の第１の実施形態を示すブロック図である。図１に示す合成開口レーダ信号処理装置は、レンジビン選択部１、位相評価部２、窓関数乗算部３および位相誤差補正部４を備える。レンジビン選択部１、位相評価部２、窓関数乗算部３および位相誤差補正部４は、信号入出力可能に接続されている。
【００２４】
レンジビン選択部１は、合成開口された観測画像を入力し、観測画像内で孤立点からの反射信号が含まれるレンジビンを選択する。レンジビン選択部１は、例えば、観測画像内で振幅値が最も高い点からレンジ方向に探索を開始し、あらかじめ決定されたしきい値を下回る振幅値を持つ点までを含むレンジビンを選択する。レンジビン選択部１は、観測画像において孤立点の位置情報が既知である場合には、観測画像とともに孤立点の位置情報を入力し、位置情報から孤立点の反射信号が含まれるレンジビンを選択してもよい。なお、レンジビン選択部１に入力される観測画像は、一例として、アンテナを介して放射された電磁波の観測対象範囲からの反射波による信号（反射信号）にもとづいて生成されたレンジ方向およびアジマス方向の２軸に対応する２次元画像である。
【００２５】
位相評価部２は、選択されたレンジビンにおいて、アジマス方向の位相情報を評価して、その位相が直線位相とみなせるアジマス方向の範囲を決定する。そして、位相評価部２は、決定した範囲を窓関数乗算部３に出力する。
【００２６】
窓関数乗算部３は、レンジビン選択部１で選択された各レンジビンから孤立反射点の信号が存在する範囲を取り出し、その範囲を位相誤差補正部４に出力する。窓関数乗算部３は、位相評価部２から入力した決定範囲を通過域とするアジマス方向の矩形窓を設計する。そして、窓関数乗算部３は、レンジビン選択部１で選択された各レンジビンに、設計した矩形窓を乗算し、乗算後の各レンジビンを位相誤差補正部４に出力する。
【００２７】
位相誤差補正部４は、入力されたレンジビンを対象としてフェーズグラディエント法やマップドリフト法などを用いて位相誤差を推定し、推定した位相誤差を観測画像の位相に加算または減算することによって観測画像を補正する。
【００２８】
次に、図２のフローチャートを参照して第１の実施形態の合成開口レーダ信号処理装置の動作を説明する。
【００２９】
レンジビン選択部１は、入力された合成開口された観測画像から振幅値の高い反射信号を含むレンジビンを複数選択する（ステップＳ１）。または、レンジビン選択部１は、あらかじめ与えられた孤立反射点が存在する座標から、レンジビンを複数選択する。レンジビン選択部１は、選択したレンジビンを位相評価部２に出力する。
【００３０】
位相評価部２は、選択されたレンジビンに対してアジマス方向の位相を評価し、位相が直線位相と見なせる範囲を求める（ステップＳ２）。位相評価部２は、求めた範囲を窓関数乗算部３に出力する。
【００３１】
窓関数乗算部３は、求められた範囲において、位相が直線位相と見なせるアジマス方向の範囲を通過域とする矩形窓を設計する。そして、窓関数乗算部３は、レンジビン選択部１によって選択された各レンジビンに、矩形窓を乗算する（ステップＳ３）。窓関数乗算部３は、矩形窓が乗算された後の各レンジビンを位相誤差補正部４に出力する。
【００３２】
位相誤差補正部４は、入力した各レンジビンに含まれる位相誤差をフェーズグラディエント法やマップドリフト法などで推定し、推定した位相誤差を観測画像の位相に加算または減算することによって観測画像を補正する（ステップＳ４）。
【００３３】
第１の実施形態の効果を説明する。第１の実施形態の合成開口レーダ信号処理装置は、オートフォーカスにおける位相誤差を推定する範囲を位相情報から求めるように構成されている。そのような構成によれば、背景雑音や別の反射点からの信号が混在する場合でも、オートフォーカスに必要とされる位相情報を取得できる範囲が頑健に決定される。
【００３４】
図３は、背景雑音が多い場合における第１の実施形態の効果を説明するための説明図である。
【００３５】
図３における（ａ），（ｂ）には、２つの反射点からの反射信号に背景雑音が重畳した観測画像が示されている。ｙ１は背景雑音量が少ない条件における観測画像を示す。ｙ２は１点の反射点からの反射信号が現れる範囲を示す。ｙ３は、観測画像ｙ１の中から選択された複数レンジビンの１レンジビンを示す。ｙ４は背景雑音量が多い条件における観測画像を示す。ｙ５は観測画像ｙ４の中から選択された複数レンジビンの１レンジビンを示す。
【００３６】
図３における（ｃ），（ｄ）には、レンジビンｙ３，ｙ５におけるアジマス方向の信号列の「振幅情報」を用いて孤立点からの反射信号が支配的な範囲が決定された場合の結果が示されている。ｙ６，ｙ９は、それぞれレンジビンｙ３，ｙ５における振幅を示す。ｙ７は矩形窓の範囲を決めるためのしきい値を示す。ｙ８，ｙ１０は、しきい値ｙ７を利用した際に信号の振幅値がしきい値以上になる範囲を示す。
【００３７】
図３における（ｃ）に示された結果では、孤立点からの反射信号が存在する範囲が、他の反射信号と切り分けて決定されている。しかし、図３における（ｄ）に示された結果では、複数の点が混在する範囲が決定されている。なお、背景雑音量に合わせてしきい値ｙ７を設定することによって、他の反射信号が混在する範囲を除外できる。しかし、孤立点からの反射信号のサイドローブ成分が存在する範囲も除外されるので、オートフォーカスの精度が低下する。
【００３８】
図３における（ｅ），（ｆ）には、レンジビンｙ３，ｙ５におけるアジマス方向の信号列の「位相情報」を用いて孤立点からの反射信号が支配的な範囲が決定された場合の結果が示されている。すなわち、第１の実施形態の合成開口レーダ信号処理装置によって決定される範囲が示されている。ｙ１１，ｙ１３は、それぞれレンジビンｙ３，ｙ５における位相を示す。ｙ１２，ｙ１４は、位相ｙ１１，ｙ１３が直線位相とみなせる範囲を示す。孤立点からの反射信号が支配的な範囲、すなわちオートフォーカスに必要な位相情報が存在する範囲において、位相が直線に近似する。また、背景雑音量が支配的な範囲では、位相はランダムになる。
【００３９】
したがって、第１の実施形態では、図３における（e），（ｆ）に示されるように、位相が直線になる範囲が、孤立点からの反射信号が支配的な範囲として決定される。また、範囲ｙ１２では、決定される範囲が左右に伸びている。その理由は、「振幅情報」では埋もれていたオートフォーカスに利用できるサイドローブ成分が存在する範囲まで決定範囲とされているためである。
【００４０】
図３に示された例から、「位相情報」を利用することによって、背景雑音が含まれる場合でも頑健に１つの孤立点からの信号が支配的な範囲を決定できることが分かる。また、背景雑音が観測画像内に一様に分布する特徴を持つ場合、位相を利用することによって、サイドローブ成分も含めた広範囲を決定できることが分かる。
【００４１】
図４は、反射点が近接している場合における第１の実施形態の効果を説明するための説明図である。
【００４２】
図４における（ａ），（ｂ）には、２つの反射点からの反射信号が近接し、それぞれのサイドローブが重なっている観測画像が示されている。ｘ１は重畳範囲が少ない条件における観測画像を示す。ｘ２は１点の反射点からの反射信号が現れる範囲を示す。ｘ３は観測画像ｘ１の中から選択された複数レンジビンの１レンジビンを示す。ｘ４は重畳範囲が多い条件における観測画像を示す。ｘ５は観測画像ｘ４の中から選択された複数レンジビンの１レンジビンを示す。
【００４３】
図４における（ｃ），（ｄ）には、レンジビンｘ３，ｘ５におけるアジマス方向の信号列の「振幅情報」を用いて孤立点からの反射信号が支配的な範囲は決定された場合の結果が示されている。ｘ６，ｘ９はそれぞれレンジビンｘ３，ｘ５における振幅を示す。ｘ７は矩形窓の範囲を決めるためのしきい値を示す。ｘ８，ｘ１０は、しきい値ｘ７を利用した際に信号の振幅値がしきい値以上になる範囲を示す。ｘ１２，ｘ１４は、位相ｘ１１，ｘ１３が直線位相とみなせる範囲を示す。
【００４４】
図４における（ｃ）に示された結果では、１つの孤立点からの反射信号が支配的な範囲を決定できているが、図４における（ｄ）に示された結果では、複数の点からの信号が混在する範囲が決定されている。
【００４５】
図４における（ｅ），（ｆ）には、レンジビンｘ３，ｘ５におけるアジマス方向の信号列の「位相情報」を用いて孤立点からの反射信号が支配的な範囲が決定された場合の結果が示されている。すなわち、第１の実施形態の合成開口レーダ信号処理装置によって決定される範囲が示されている。
【００４６】
孤立点からの反射信号が支配的な範囲、すなわちオートフォーカスに必要な位相情報が存在する範囲において、位相が直線に近似する。また、異なる点から反射信号が重畳する範囲では、位相はランダムになる。したがって、第１の実施形態では、図４における（ｅ），（ｆ）に示されるよう、位相が直線になる範囲が、孤立点からの反射信号が支配的な範囲として決定される。また、位相が直線になる範囲が、他の点からの反射信号が重畳する範囲を除外して決定される。また、範囲ｘ１２では決定される範囲が左に伸びている。その理由は、図３における（e）に示された結果と同様に、「振幅情報」では埋もれていたオートフォーカスに利用できるサイドローブ成分が存在する範囲も含めて範囲が決定されているためである。
【００４７】
図４に示された例から、「位相情報」を利用することによって、それぞれの反射点が近接する場合でも、頑健に１つの孤立点からの反射信号が支配的な範囲を決定できることが分かる。
【００４８】
実施形態２．
図５は、第２の実施形態の構成例を示すブロック図である。図５には、位相評価部２が示されているが、合成開口レーダ信号処理装置の全体的な構成は、図１に示された第１の実施形態と同様である。
【００４９】
図５に示された位相評価部２は、評価レンジビン選択部２１、位相算出範囲決定部２２、位相算出部２３および直線判定部２４を備える。評価レンジビン選択部２１、位相算出範囲決定部２２、位相算出部２３および直線判定部２４は、信号入出力可能に接続されている。
【００５０】
評価レンジビン選択部２１は、図１に示されたレンジビン選択部１で選択されたレンジビンを評価レンジビン選択部２１に出力する。評価レンジビン選択部２１は、レンジビン選択部１で選択されたレンジビンにおいて孤立点からの反射信号を強く含むレンジビンを選択する。そして、評価レンジビン選択部２１は、選択したレンジビンを評価レンジビン（評価対象のレンジビン）として位相算出範囲決定部２２に出力する。評価レンジビン選択部２１は、例えば、最も振幅値が高い点を有するレンジビンを評価レンジビンとする。
【００５１】
位相算出範囲決定部２２は、評価レンジビンのアジマス方向の位相を算出する範囲を決定する。なお、位相算出範囲決定部２２は、評価レンジビンにおいて最も振幅値が高い点からアジマス方向に±１画素拡大した範囲を初期算出範囲にする。位相算出範囲決定部２２は、直線判定部２４からのフィードバックを得るたびに、さらにアジマス方向に±１画素拡大した範囲を位相算出部２３に出力する。なお、拡大範囲の±１画素は一例であり、例えば±２以上の画素ずつ拡大するとしてもよい。また、位相算出範囲決定部２２は、取り得る最大の範囲を初期算出範囲にし、直線判定部２４からフィードバックがあるたびに位相の算出範囲を縮小するようにしてもよい。
【００５２】
位相算出部２３は、決定された位相算出範囲における評価レンジビンの位相を算出する。そして、位相算出部２３は、算出した位相に位相アンラップ処理を行った上で位相を直線判定部２４に出力する。位相算出部２３は、位相アンラップ処理において、隣り合う点の位相が連続していると仮定する。そして、位相算出部２３は、隣接する位相の絶対変化量がπラジアンを越えるとき、プラスまたはマイナス方向に２πラジアン加算する。位相算出部２３は、絶対変化量がπラジアン以下に納まるよう各点の位相スペクトルを求める。なお、位相算出部２３は、そのような方法以外の方法で位相アンラップ処理を実現してもよい。
【００５３】
直線判定部２４は、入力された位相が直線位相であるか否かを判定する。直線判定部２４が、算出した位相が直線位相であると判定した場合には、位相算出範囲決定部２２が再度処理を実行する。また、直線判定部２４は、算出した位相が直線位相でないと判定した場合には、位相が直線位相である位相算出範囲を、図１に示された窓関数乗算部３に出力する。一例として、直線判定部２４は、位相が直線位相と見なせる最大の位相算出範囲を窓関数乗算部３に出力する。
【００５４】
なお、位相算出範囲決定部２２が、取り得る最大範囲から縮小させながら位相が直線位相である範囲を決定する場合にも、直線判定部２４の分岐条件は逆になるが、位相が直線位相と見なせるときの算出範囲が、窓関数乗算部３に出力される。
【００５５】
次に、位相評価部２の動作を、図６のフローチャートを参照して説明する。
【００５６】
評価レンジビン選択部２１は、ステップＳ１の処理（図２参照）で選択された各レンジビンの中で孤立点からの反射信号が強い画素を含むレンジビンを選択する（ステップＳ２１）。評価レンジビン選択部２１は、例えば、選択したレンジビン内で最も振幅値が高い画素を有するレンジビンを評価レンジビンとして選択する。評価レンジビン選択部２１は、選択したレンジビンを評価レンジビンとして位相算出範囲決定部２２に出力する。
【００５７】
位相算出範囲決定部２２は、入力された評価レンジビンにおいて最大の振幅値を取る画素を中心に位相を算出する範囲を拡大し、拡大した範囲を位相算出範囲とする（ステップＳ２２）。位相算出範囲決定部２２は、拡大した範囲を位相算出部２３に出力する。なお、位相算出範囲決定部２２は、最大振幅値をとる画素から±１画素の範囲を初期算出範囲とし、直線判定部２４からのフィードバックを得るたびに範囲を拡げる。
【００５８】
位相算出部２３は、ステップＳ２１の処理で選択された評価レンジビンの位相を、ステップＳ２２の処理で決定された範囲に対して算出する。さらに、位相算出部２３は、算出した位相に対して位相アンラップ処理を行い、アンラップされた位相を直線判定部２４に出力する（ステップＳ２３）。
【００５９】
直線判定部２４は、ステップＳ２３の処理で算出された位相が直線位相であるか否かを判定する（ステップＳ２４）。直線判定部２４が、算出された位相が直線位相であると判定した場合には、ステップＳ２２の処理に戻る。また、直線判定部２４は、算出された位相が直線位相でないと判定した場合には、過去の判定処理において位相が直線と見なせる位相算出範囲を出力する。
【００６０】
そして、窓関数乗算部３および位相誤差補正部４（図１参照）は、図２に示されたステップＳ３，Ｓ４の処理を実行する。
【００６１】
第２の実施形態の効果を説明する。第２の実施形態では、反射信号の位相が直線位相と見なせる範囲を求めることによって、孤立点からの反射信号の位相情報を保持しつつ、背景雑音などの影響を取り除いた範囲が決定される。
【００６２】
図７は、第２の実施形態の効果を説明するための説明図である。図７において、ｚ１は、図２８に示されたｚ１と同様に、複数の反射点が混在する領域が観測された際の観測画像を示す。ｚ２は、図２８に示されたｚ２と同様に、特定の１点からの反射信号が観測される範囲を示す。ｗ３，ｗ４は、第２の実施の形態で決定されるオートフォーカスのための範囲を示す。第２の実施形態では、評価レンジビンの信号に対して、位相が直線位相と見なせる範囲が算出されるので、孤立点からの反射信号の情報が支配的な範囲を広く取ることができる。その結果、合成開口レーダ信号処理装置は、背景雑音や他の反射点の信号に対して、頑健なオートフォーカスを実現でき、高品質な補正画像を得ることができる。
【００６３】
実施形態３．
図８は、第３の実施形態の構成例を示すブロック図である。図８には、直線判定部２４が示されているが、位相評価部２の全体的な構成は、図５に示された第２の実施形態と同様である。また、合成開口レーダ信号処理装置の全体的な構成は、図１に示された第１の実施形態と同様である。
【００６４】
図８に示されるように、直線判定部２４は、回帰直線算出部２４１、相関係数算出部２４２およびしきい値判定部２４３を備える。回帰直線算出部２４１、相関係数算出部２４２およびしきい値判定部２４３は、信号入出力可能に接続されている。
【００６５】
直線判定部２４は、図５に示された位相算出部２３で算出された位相を回帰直線算出部２４１に出力する。回帰直線算出部２４１は、入力した位相の回帰直線を算出して、相関係数算出部２４２に出力する。相関係数算出部２４２は、位相算出部２３で算出された位相と、回帰直線算出部２４１で算出された回帰直線の相関係数を算出し、しきい値判定部２４３に出力する。
【００６６】
しきい値判定部２４３は、相関係数算出部２４２で算出された相関係数があらかじめ定められたしきい値以上であるかを判定し、相関係数がしきい値以上である場合に、位相を直線と見なす。なお、例えば０．８〜０．９程度のしきい値が、背景雑音や別の反射点からの信号に対して頑健にオートフォーカスを実現できる値である。なお、しきい値判定部２４３は、相関係数があらかじめ定められたしきい値を越える場合に位相を直線と見なすようにしてもよい。
【００６７】
直線判定部２４が、しきい値判定部２４３の結果から算出される位相が直線であると判定した場合には、位相算出範囲決定部２２が再度処理を実行する。また、直線判定部２４は、算出される位相が直線でないと判定した場合には、位相が直線と見なせる位相算出範囲を窓関数乗算部３に出力する。直線判定部２４は、例えば、位相が直線と見なせる最大の位相算出範囲を窓関数乗算部３に出力する。
【００６８】
次に、直線判定部２４の動作を、図９のフローチャートを参照して説明する。
【００６９】
回帰直線算出部２４１は、図６に示されたステップＳ２３の処理で算出された位相の回帰直線を算出する（ステップＳ２４１）。回帰直線算出部２４１は、算出した回帰直線を相関係数算出部２４２に出力する。相関係数算出部２４２は、ステップＳ２３の処理で算出された位相と、ステップＳ２４１の処理で算出された回帰直線との相関係数を算出する（ステップＳ２４２）。相関係数算出部２４２は、算出した相関係数をしきい値判定部２４３に出力する。
【００７０】
ステップＳ２４３の処理で、しきい値判定部２４３は、算出された相関係数があらかじめ定められたしきい値以上であるか否かを判定し、しきい値以上である場合に位相を直線と見なす。そして、ステップＳ２２の処理に戻る。しきい値未満である場合には、直線判定部２４は、過去のしきい値判定処理において位相が直線と見なせる位相算出範囲を窓関数乗算部３に出力する。
【００７１】
そして、窓関数乗算部３および位相誤差補正部４（図１参照）は、図２に示されたステップＳ３，Ｓ４の処理を実行する。
【００７２】
第３の実施形態の効果を説明する。第３の実施形態では、信号の位相の直線性が相関係数で評価される。すなわち、反射信号の位相が直線に近似するほど相関係数が高くなるという特徴を利用して、孤立点からの反射信号が支配的な範囲が決定される。その結果、背景雑音量や他の反射点の影響に関係なく一定の相関係数が得られる範囲、すなわち孤立点からの反射信号が支配的な範囲が決定される。また、実験によって、０．８〜０．９程度をしきい値にすると、背景雑音などに頑健なオートフォーカスを実現できることが分かった。第３の実施形態の合成開口レーダ信号処理装置は、背景雑音や他の反射点の信号に対して頑健なオートフォーカスを実現でき、高品質な補正画像を得ることができる。
【００７３】
実施形態４．
図１０は、第４の実施形態の構成例を示すブロック図である。図１０には、位相評価部２が示されているが、合成開口レーダ信号処理装置の全体的な構成は、図１に示された第１の実施形態と同様である。
【００７４】
図１０に示された位相評価部２は、評価レンジビン選択部２１、位相算出範囲決定部２２、位相算出部２３および直線判定部２５を備える。評価レンジビン選択部２１、位相算出範囲決定部２２、位相算出部２３および直線判定部２５は、信号入出力可能に接続されている。
【００７５】
直線判定部２５の機能は、図５に示された第２の実施形態における直線判定部２４の機能とは異なる。位相評価部２のその他の構成および機能は、第２の実施形態における構成および機能と同じである。
【００７６】
図１１は、直線判定部２５の構成例を示すブロック図である。直線判定部２５は、回帰直線算出部２４１、誤差算出部２５２およびしきい値判定部２５３を備えている。直線判定部２５における回帰直線算出部２４１の構成および機能は、第３の実施形態におけるそれらの構成および機能と同じである。しきい値判定部２５３の機能は、第３の実施形態におけるしきい値判定部２４３の機能とは異なる。
【００７７】
直線判定部２５は、第２の実施形態の場合と同様に、位相算出部２３で算出された位相が直線であるか否かを判定する。誤差算出部２５２は、位相算出部２３で算出された位相と回帰直線算出部２４１で算出された回帰直線との誤差を算出する。誤差算出部２５２は、例えば、位相と回帰直線の平均２乗誤差やユークリッド距離を誤差として算出する。
【００７８】
しきい値判定部２５３は、誤差算出部２５２で算出された誤差があらかじめ定められたしきい値以上であるか否かを判定する。直線判定部２５は、誤差量がしきい値未満であるとき、位相を直線と見なす。位相が直線であると見なされた場合、位相算出範囲決定部２２が再度処理を実行する。そして、さらに広い範囲における位相の評価が行われる。なお、直線判定部２５は、誤差量がしきい値以下である場合に位相を直線と見なすようにしてもよい。
【００７９】
また、算出された位相が直線でないと判定された場合には、直線判定部２５は、過去の処理で位相が直線と見なせる範囲を窓関数乗算部３に出力する。
【００８０】
次に、位相評価部２の動作を、図１２のフローチャートを参照して説明する。
【００８１】
図１２に示される位相評価部２の動作と、図６に示された第２の実施形態における位相評価部２の動作とを比較すると、直線判定部２５による直線判定処理（ステップＳ２５）が、第２の実施形態における直線判定処理（ステップＳ２４）とは異なる。その他の処理は、第２の実施形態における処理と同じである。
【００８２】
図１３は、ステップＳ２５の直線判定処理を示すフローチャートである。直線判定部２５における回帰直線算出部２４１は、第３の実施形態と同様に位相の回帰直線を算出するが（ステップＳ２４１）、第４の実施形態では、誤差算出部２５２が、ステップＳ２３の処理で算出された位相とステップＳ２４１の処理で算出された回帰直線との誤差を算出する（ステップＳ２５２）。誤差算出部２５２は、例えば、誤差の算出に、位相と回帰直線の平均２乗誤差やユークリッド距離などを利用する。誤差算出部２５２は、算出した誤差をしきい値判定部２５３に出力する。
【００８３】
しきい値判定部２５３は、ステップＳ２５２の処理で求められた誤差があらかじめ定められたしきい値以上であるか否かを判定する（ステップＳ２５３）。直線判定部２５は、誤差がしきい値未満である場合に、位相を直線と見なす。そして、さらに広いアジマス範囲における位相を評価するために、ステップＳ２２の処理に戻る。誤差がしきい値以上である場合には、直線判定部２５は、過去のしきい値判定処理において位相が直線と見なせる位相算出範囲を窓関数乗算部３に出力する。
【００８４】
なお、ステップＳ２５２の処理で算出される誤差は、孤立点からの反射信号以外の信号が混入するほど、指数的に増加する傾向がある。そこで、図１２における繰り返し処理（ステップＳ２２〜Ｓ２５）が実行されるごとに、しきい値判定部２５３は、しきい値を過去の誤差の定数倍に逐次更新し、誤差がしきい値を越えたとき、すなわち誤差が大幅に増加したときに、処理を終えるようにしてもよい。
【００８５】
第４の実施形態の効果を説明する。第４の実施形態では、反射信号の位相が誤差量で評価される。このとき、孤立点からの反射信号に背景雑音や他の反射信号が混入するほど誤差量が指数的に増加する特徴が利用される。そのような特徴にもとづいて、誤差の増加が緩やかな範囲を探索することによって、背景雑音などの影響を小さく見積もれる範囲を決定できる。また、誤差量を判定するしきい値を逐次更新しながら範囲を決定する場合には、様々な観測画像に適応することが可能である。そのような構成によって、第４の実施形態の合成開口レーダ信号処理装置は、背景雑音や他の反射点の信号に対して、頑健なオートフォーカスを実現でき、高品質な補正画像を得ることができる。
【００８６】
実施形態５．
図１４は、第５の実施形態の構成例を示すブロック図である。図１４には、位相評価部２が示されているが、合成開口レーダ信号処理装置の全体的な構成は、図１に示された第１の実施形態と同様である。
【００８７】
図１４に示された位相評価部２は、評価レンジビン選択部２１、位相算出範囲決定部２２、位相算出部２６および直線判定部２７を備える。評価レンジビン選択部２１、位相算出範囲決定部２２、位相算出部２６および直線判定部２７は、信号入出力可能に接続されている。
【００８８】
位相算出部２６および直線判定部２７の機能は、図５に示された第２の実施形態における位相算出部２３および直線判定部２４の機能とは異なる。位相評価部２のその他の構成および機能は、第２の実施形態におけるそれらの構成および機能と同じである。
【００８９】
位相算出部２６は、位相算出範囲決定部２２で決定された位相算出範囲における評価レンジビンの周波数軸上の位相を算出する。位相算出部２６は、例えば、決定された位相算出範囲以外の点の振幅値を０として、アジマス方向にフーリエ変換することによって、周波数軸上の位相の算出を実現する。そして、位相算出部２６は、算出した位相に位相アンラップ処理を行った上で、位相を直線判定部２７に出力する。
【００９０】
図１５は、直線判定部２７の構成例を示すブロック図である。直線判定部２７は、勾配算出部２７１、標準偏差算出部２７２およびしきい値判定部２７３を備えている。直線判定部２７は、位相誤差補正部４で実際に利用される位相の勾配に着目して、オートフォーカスに利用する範囲を推定する。
【００９１】
勾配算出部２７１は、位相算出部２６で算出された位相から勾配ベクトルを算出する。勾配算出部２７１は、算出した勾配ベクトルを標準偏差算出部２７２に出力する。標準偏差算出部２７２は、入力した勾配ベクトルの標準偏差を算出する。標準偏差算出部２７２は、算出した標準偏差をしきい値判定部２７３に出力する。
【００９２】
しきい値判定部２７３は、算出された標準偏差とあらかじめ定められたしきい値とを比較し、標準偏差の値がしきい値未満である場合に、位相を直線と見なす。位相が直線であると見なされた場合、位相算出範囲決定部２２が再度処理を実行する。標準偏差の値がしきい値以上である場合には、直線判定部２７は、過去の処理において位相が直線と見なせる範囲を窓関数乗算部３に出力する。
【００９３】
次に、位相評価部２の動作を、図１６のフローチャートを参照して説明する。
【００９４】
図１６に示される位相評価部２の動作と、図６に示された第２の実施形態における位相評価部２の動作とを比較すると、位相算出部２６による位相算出処理（ステップＳ２６）および直線判定部２７による直線判定処理（ステップＳ２７）が、第２の実施形態における位相算出処理（ステップＳ２３）および直線判定処理（ステップＳ２４）とは異なる。その他の処理は、第２の実施形態における処理と同じである。
【００９５】
位相算出部２６は、ステップＳ２２で決定された位相算出範囲における評価レンジビンの周波数軸上の位相を算出する（ステップＳ２６）。具体的には、位相算出部２６は、決定された範囲以外の画素の振幅値を０としてから、評価レンジビンをアジマス方向にフーリエ変換することによって、位相を算出する。さらに、位相算出部２６は、算出した位相に対して位相アンラップ処理を行い、アンラップされた位相を直線判定部２７に出力する。
【００９６】
図１７は、ステップＳ２７の直線判定処理を示すフローチャートである。直線判定部２７における勾配算出部２７１は、ステップＳ２６の処理で算出された位相の勾配ベクトルを算出する（ステップＳ２７１）。勾配算出部２７１は、算出した勾配ベクトルを標準偏差算出部２７２に出力する。
【００９７】
標準偏差算出部２７２は、ステップＳ２７１の処理で算出された勾配ベクトルの標準偏差を算出する（ステップＳ２７２）。標準偏差算出部２７２は、算出した標準偏差をしきい値判定部２７３に出力する。
【００９８】
しきい値判定部２７３は、ステップＳ２７２の処理で求められ標準偏差があらかじめ定められたしきい値以上であるか否かを判定する。直線判定部２７は、標準偏差がしきい値未満である場合に、位相を直線と見なす。位相が直線であると見なされた場合、位相算出範囲決定部２２が再度処理を実行する。そして、さらに広い範囲における位相の評価が行われる。
【００９９】
また、標準偏差がしきい値以上である場合には、直線判定部２７は、過去のしきい値判定処理において位相が直線と見なせる位相算出範囲を窓関数乗算部３に出力する。
【０１００】
第５の実施形態の効果を説明する。第５の実施形態では、周波数軸上で反射信号の位相が評価される。このとき、推定すべき位相誤差が連続的に変化する場合、孤立点からの反射信号が支配的な範囲では、その位相の勾配ベクトルが０に近似する特量が利用される。すなわち、勾配ベクトルの標準偏差が小さい範囲を探索することによって、孤立点からの反射信号が支配的な範囲が決定される。そのような特徴にもとづいて、合成開口レーダの信号処理システムは、背景雑音や他の反射点の信号に対して、頑健なオートフォーカスが実現可能となり高品質な補正画像を得ることができる。
【０１０１】
実施形態６．
図１８は、合成開口レーダ信号処理装置の第６の実施形態を示すブロック図である。図１８に示す合成開口レーダ信号処理装置は、レンジビン選択部１、位相評価部５、窓関数乗算部６および位相誤差補正部４を備える。レンジビン選択部１、位相評価部５、窓関数乗算部６および位相誤差補正部４は、信号入出力可能に接続されている。なお、レンジビン選択部１および位相誤差補正部４の構成および機能は、第１の実施形態におけるそれらの構成および機能と同じである。
【０１０２】
図１９は、第６の実施形態における位相評価部５の構成例を示すブロック図である。図１９に示された位相評価部５は、評価レンジビン選択部５１、位相算出範囲決定部２２、位相算出部２３、直線判定部２４および終了判定部５５を備える。評価レンジビン選択部５１、位相算出範囲決定部２２、位相算出部２３、直線判定部２４および終了判定部５５は、信号入出力可能に接続されている。位相算出範囲決定部２２、位相算出部２３および直線判定部２４の構成および機能は、図５に示された第２の実施形態におけるそれらの構成および機能と同じである。
【０１０３】
位相評価部５は、レンジビン選択部１で選択された複数レンジビンに対して、レンジビンごとにそれぞれのアジマス方向の位相を評価し、各レンジビンのアジマス方向の位相が直線と見なせる範囲を窓関数乗算部６に出力する。
【０１０４】
位相評価部５における評価レンジビン選択部５１は、レンジビン選択部１で選択されたレンジビンから位相を評価するレンジビンを選択する。評価レンジビン選択部５１は、レンジビン選択部１で選択されたレンジビンの中から任意のレンジビンを評価レンジビンとして選択し、終了判定部５５からフィードバックを受けるたびに、異なるレンジビンを評価レンジビンとして選択する。評価レンジビン選択部５１は、例えば、レンジビン選択部１で選択されたレンジビンから、高い輝度値を有する画素が含まれるレンジビンを順に選択する。
【０１０５】
終了判定部５５は、評価レンジビン選択部５１の処理において、あらかじめ定められる数のレンジビンが選択されたか否かを判定する。終了判定部５５は、あらかじめ定められる数のレンジビンが評価レンジビンとして選択されたと判定したときに、各レンジビンに対応する位相が直線とみなせる範囲を窓関数乗算部６に出力する。なお、終了判定部５５は、評価するレンジビン数として、例えば、レンジビン選択部１で選択されたレンジビンにおいて、最も輝度値が高い画素から−２０dB以上の輝度値を有する画素を含むレンジビン数を用いる。また、終了判定部５５は、レンジビン選択部１で選択されたレンジビン数をそのまま用いてもよい。
【０１０６】
窓関数乗算部６は、評価レンジビン選択部５１で選択された各レンジビンに対して、位相評価部５から入力されたそれぞれの範囲を通過域とする窓関数をそれぞれ設計する。そして、窓関数乗算部６は、窓関数を、選択された複数レンジビンのそれぞれに乗算し、乗算後の各レンジビンを位相誤差補正部４に出力する。
【０１０７】
位相誤差補正部４は、入力した窓関数乗算後の各レンジビンから、観測対象の相対的な揺動にもとづく位相誤差を推定し、推定した位相誤差にもとづいて観測画像を補正する。なお、位相評価部５における直線判定部として、第４の実施の形態における直線判定部２５（図１１参照）を用いてもよい。また、位相評価部５における位相算出部および直線判定部として、第５の実施の形態における位相算出部２６（図１４参照）および直線判定部２７（図１４参照）を用いてもよい。
【０１０８】
次に、図２０のフローチャートを参照して第６の実施形態の合成開口レーダ信号処理装置の動作を説明する。
【０１０９】
図２０に示される合成開口レーダ信号処理装置の動作と、図２に示された第１の実施形態における位相評価部２の動作とを比較すると、位相評価部５による位相評価処理（ステップＳ５）が、第１の実施形態における位相評価処理（ステップＳ２）とは異なり、窓関数乗算部６による窓関数乗算処理（ステップＳ６）が、第１の実施形態における窓関数乗算処理（ステップＳ３）とは異なる。その他の処理は、第１の実施形態における処理と同じである。
【０１１０】
位相評価部５は、ステップＳ１の処理で選択された複数レンジビンに対して、レンジビンごとにそれぞれの位相を評価し、各レンジビンのアジマス方向の位相が直線と見なせるアジマス範囲を窓関数乗算部６に出力する（ステップＳ５）。
【０１１１】
図２１は、位相評価部５の動作を示すフローチャートである。図２１に示される位相評価部５の動作と、図６に示された第２の実施形態における位相評価部２の動作とを比較すると、評価レンジビン選択処理（ステップＳ５１）が、第２の実施形態における評価レンジビン選択処理（ステップＳ２１）とは異なる。また、第６の実施形態では終了判定部５５による終了判定処理（ステップＳ５５）が追加されている点が、第２の実施形態とは異なる。その他の処理は、第２の実施形態における処理と同じである。
【０１１２】
評価レンジビン選択部５１は、ステップＳ１の処理で選択されたレンジビンから位相が評価されるレンジビンを選択する（ステップＳ５１）。評価レンジビン選択部５１は、ステップＳ１の処理で選択されたレンジビン番号の中から任意のレンジビンを評価レンジビンとして選択し、終了判定部５５からフィードバックを受けるたびに異なるレンジビンを評価レンジビンとして選択する。評価レンジビン選択部５１は、例えば、ステップＳ１の処理で選択されたレンジビンから、高い輝度値を有する画素が含まれるレンジビンを順に選択する。
【０１１３】
終了判定部５５は、あらかじめ定められたレンジビン数の位相評価が完了したかを判定する（ステップＳ５５）。終了判定部５５は、例えば、繰り返し回数があらかじめ定められたレンジビン数と同数であるか否かを判定する。そして、終了判定部５５は、それらが同数であれば繰り返し処理を終え、位相評価部５は、各レンジビン番号と、それぞれに対応するアジマス範囲を窓関数乗算部６に出力する。
【０１１４】
窓関数乗算部６は、ステップＳ１の処理で選択されたレンジビンに対して、位相評価部５から入力されたレンジビンごとに求められた位相が直線と見なせる範囲を通過域とする矩形窓をそれぞれ設計する。そして、窓関数乗算部６は、窓関数を、選択された複数レンジビンのそれぞれに乗算し、乗算後の各レンジビンを位相誤差補正部４に出力する。
【０１１５】
位相誤差補正部４は、入力された複数のレンジビンから揺動による位相誤差を推定し、推定した位相誤差にもとづいて観測画像を補正する。具体的には、位相誤差補正部４は、各レンジビンに対して、アジマス方向の位相が直線位相となる範囲をそれぞれ算出して、観測画像を補正する。
【０１１６】
第６の実施形態の効果を説明する。第６の実施形態の合成開口レーダ信号処理装置は、各レンジビンの位相を独立に評価して、オートフォーカスにおける位相誤差を推定する領域をレンジビンごとに求めるように構成されている。そのように構成されているので、合成開口レーダ信号処理装置は、レンジビンごとに孤立反射点の信号が支配的な領域だけを用いて位相誤差を推定できる。
【０１１７】
図２２は、第６の実施形態の効果を説明するための説明図である。図２２において、ｚ１は、図２８に示されたｚ１と同様に、複数の反射点が混在する領域が観測された際の観測画像を示す。ｚ２は、図２８に示されたｚ２と同様に、特定の１点からの反射信号が観測される範囲を示す。ｖ３，ｖ４は、第６の実施形態で、オートフォーカスのために決定される領域を示す。図２２に示すように、孤立反射点の情報が支配的な領域のみが取り出される。
【０１１８】
したがって、合成開口レーダ信号処理装置は、孤立反射点のレンジ方向においても背景雑音や他の反射点の信号に対して、より頑健なオートフォーカスを実現した補正画像を得ることができる。さらに、第６の実施形態の合成開口レーダ信号処理装置は、レンジビンごとに位相が条件を満たす範囲を決定するので、振幅情報のみでは検出が困難な孤立反射点の強度が不十分な場合でも、オートフォーカスを実現できる。
【０１１９】
実施形態７．
図２３は、合成開口レーダ信号処理装置の第７の実施形態を示すブロック図である。図２３に示すように、第７の実施形態の合成開口レーダ信号処理装置は、図１に示された第１の実施形態の合成開口レーダ信号処理装置に振幅評価部７が追加されて構成される。その他の構成および機能は、第１の実施形態の合成開口レーダ信号処理装置の構成および機能と同じである。
【０１２０】
振幅評価部７は、レンジビン選択部１で選択されたレンジビンのそれぞれに対して、振幅値が高い点を基準にしきい値以下の振幅値を持つ点を０にする。振幅評価部７は、基準としての振幅値が高い点を、最大振幅値をとる点にしてもよい。なお、振幅評価部７は、しきい値として、あらかじめ定められた値を用いてもよいし、背景雑音量との比を基に決定される値を用いてもよい。
【０１２１】
また、位相評価部および窓関数乗算部として、第６の実施の形態における位相評価部５および窓関数乗算部６が用いられてもよい。位相評価部２における直線判定部として、第２の実施形態における直線判定部２４が用いられてもよいし、第４の実施形態における直線判定部２５が用いられてもよい。位相評価部２における位相算出部および直線判定部として、第２の実施形態における位相算出部２３および直線判定部２４が用いられてもよいし、第５の実施形態における位相算出部２６および直線判定部２７が用いられてもよい。
【０１２２】
次に、図２４のフローチャートを参照して第７の実施形態の合成開口レーダ信号処理装置の動作を説明する。
【０１２３】
第７の実施の形態では、図２に示された第１の実施の形態の処理に対して振幅評価処理（ステップＳ７）が追加されている。その他の処理は、第１の実施形態における処理と同じである。
【０１２４】
振幅評価部７は、ステップＳ１の処理で選択されたレンジビンのそれぞれに対して、振幅の高い点を基準にしきい値未満の振幅を持つ点の値を０にする。振幅評価部７は、レンジビンごとの振幅の高い点を決定するときに、例えば、各レンジビンの最大振幅値を有する点を、振幅の高い点にする。また、振幅評価部７は、しきい値として、例えば、最大振幅値から−２０dBのようなあらかじめ決められている値を用いてもよいが、背景雑音と基準となる点の振幅比にもとづいてしきい値を設定してもよい。
【０１２５】
振幅評価部７は、０ではない振幅を持つ点を含むレンジビンを位相評価部２に供給する。
【０１２６】
第７の実施形態の効果を説明する。第７の実施形態の合成開口レーダ信号処理装置は、オートフォーカスにおける位相誤差を推定する領域を振幅にもとづいて大まかに決定してから、その範囲内で位相を評価するように構成されている。そのように構成されているので、合成開口レーダ信号処理装置は、背景雑音や他の反射信号の強度が低い場合には振幅情報にもとづいて、また、反射信号の強度が高い場合には位相情報にもとづいて、位相誤差を推定するために、２次元画像全体に亘って孤立反射点の信号が支配的な領域を抜き出すことができる。
【０１２７】
上記の各実施形態の合成開口レーダ信号処理装置を、ハードウェアで構成することも可能であるが、コンピュータプログラムにより実現することも可能である。
【０１２８】
図２５は、上記の各実施形態の合成開口レーダ信号処理装置の機能を実現可能な情報処理装置の構成例を示すブロック図である。図２５に示す情報処理装置は、１つまたは複数のＣＰＵ（Central Processing Unit ）などのプロセッサ、プログラムメモリ１００２およびメモリ１００３を含む。図２５には、１つのプロセッサ１００１を有する情報処理装置が例示されている。
【０１２９】
プログラムメモリ１００２として、フラッシュＲＯＭ（Read Only Memory）などの半導体記憶媒体やハードディスク等の磁気記憶媒体が使用可能である。プログラムメモリ１００２は、上記の各実施形態の合成開口レーダ信号処理装置における各ブロック（レンジビン選択部１、位相評価部２，５、窓関数乗算部３，６、位相誤差補正部４、振幅評価部７）の機能を実現するためのプログラムが格納される。
【０１３０】
メモリ１００３として、半導体記憶媒体やの磁気記憶媒体が使用可能である。メモリ１００３には、合成開口レーダ信号処理装置が処理を実行しているときに発生する一時的なデータなどが記憶される。なお、プログラムメモリ１００２とメモリ１００３とは、一体であってもよい。
【０１３１】
プロセッサ１００１は、プログラムメモリ１００２に格納されているプログラムに従って処理を実行することによって、上記の各実施形態の合成開口レーダ信号処理装置の機能を実現する。複数のプロセッサが搭載されている場合には、複数のプロセッサが共働して合成開口レーダ信号処理装置の機能を実現する。
【０１３２】
上記の実施形態の一部または全部は以下の付記のようにも記載されうるが、本発明の構成は以下の構成に限定されない。
【０１３３】
（付記１）観測画像から、孤立反射点の信号を含むレンジビンを選択するレンジビン選択部と、
前記レンジビンのアジマス方向の位相を評価する位相評価部と、
前記位相評価部の評価結果にもとづいて窓関数を設計し、前記レンジビンに前記窓関数を乗算する窓関数乗算部と、
前記窓関数が乗算された前記レンジビンから位相誤差を推定して、前記観測画像を補正する位相誤差補正部と
を備える合成開口レーダ信号処理装置。
【０１３４】
（付記２）前記位相評価部は、
前記レンジビンの中から任意の１レンジビンを評価レンジビンとして選択する評価レンジビン選択部と、
前記評価レンジビンの位相の算出範囲を決定する位相算出範囲決定部と、
前記算出範囲における前記評価レンジビンの位相を求める位相算出部と、
前記位相算出部によって求められた位相が直線位相であるか否かを判定する直線判定部と
を含む付記１に記載の合成開口レーダ信号処理装置。
【０１３５】
（付記３）前記直線判定部は、
前記位相算出部によって求められた位相の回帰直線を求める回帰直線算出部と、
当該位相と前記回帰直線の相関係数を求める相関係数算出部と、
前記相関係数をしきい値判定して当該位相が直線位相であるか否かを判定するしきい値判定部と
を含む付記２に記載の合成開口レーダ信号処理装置。
【０１３６】
（付記４）前記直線判定部は、
前記位相算出部によって求められた位相の回帰直線を求める回帰直線算出部と、
前記位相算出部によって求められた位相と前記回帰直線との誤差を算出する誤差算出部と、
前記誤差をしきい値判定して前記位相が直線位相であるかを判定するしきい値判定部と
を含む付記２に記載の合成開口レーダ信号処理装置。
【０１３７】
（付記５）前記位相算出部は、前記算出範囲における前記評価レンジビンの周波数軸上の位相を算出し、
前記直線判定部は、
前記位相の勾配ベクトルを算出する勾配算出部と、
前記勾配ベクトルの標準偏差を算出する標準偏差算出部と、
前記標準偏差をしきい値判定して前記位相が直線位相であるか否かを判定するしきい値判定部と
を含む付記２に記載の合成開口レーダ信号処理装置。
【０１３８】
（付記６）前記位相評価部は、前記レンジビン選択部によって選択された前記レンジビンから複数のレンジビンを選択し、
前記位相誤差補正部は、前記複数のレンジビンの各々についてアジマス方向の位相が直線位相となる範囲をそれぞれ算出して、前記観測画像を補正する
付記１から付記５のうちのいずれかに記載の合成開口レーダ信号処理装置。
【０１３９】
（付記７）前記レンジビン選択部によって選択されたレンジビンに対して、アジマス方向の振幅値がしきい値より高い範囲を決定する振幅評価部をさらに備え、
前記振幅評価部は、前記範囲におけるレンジビンを前記位相評価部に出力する
付記１から付記５のうちのいずれかに記載の合成開口レーダ信号処理装置。
【０１４０】
（付記８）観測画像から、孤立反射点の信号を含むレンジビンを選択し、
前記レンジビンのアジマス方向の位相を評価し、
前記評価の結果にもとづいて窓関数を設計し、前記レンジビンに前記窓関数を乗算し、
前記窓関数が乗算された前記レンジビンから位相誤差を推定して、前記観測画像を補正する
合成開口レーダ信号処理方法。
【０１４１】
（付記９）前記位相を評価するときに、
前記レンジビンの中から任意の１レンジビンを評価レンジビンとして選択し、
前記評価レンジビンの位相の算出範囲を決定し、
前記算出範囲における前記評価レンジビンの位相を求め、
求められた位相が直線位相であるか否かを判定する
付記８に記載の合成開口レーダ信号処理方法。
【０１４２】
（付記１０）前記直線位相であるか否かを判定するときに、
求められた位相の回帰直線を求め、
当該位相と前記回帰直線の相関係数を求め、
前記相関係数をしきい値判定して当該位相が直線位相であるか否かを判定する  付記９に記載の合成開口レーダ信号処理方法。
【０１４３】
（付記１１）前記直線位相であるか否かを判定するときに、
求められた位相の回帰直線を求め、
求められた位相と前記回帰直線との誤差を算出し、
前記誤差をしきい値判定して前記位相が直線位相であるかを判定する
付記９に記載の合成開口レーダ信号処理方法。
【０１４４】
（付記１２）前記評価レンジビンの位相を求めるときに、前記算出範囲における前記評価レンジビンの周波数軸上の位相を算出し、
前記直線位相であるか否かを判定するときに、
前記位相の勾配ベクトルを算出し、
前記勾配ベクトルの標準偏差を算出し、
前記標準偏差をしきい値判定して前記位相が直線位相であるか否かを判定する
付記９に記載の合成開口レーダ信号処理方法。
【０１４５】
（付記１３）前記位相を評価するときに、選択された前記レンジビンから複数のレンジビンを選択し、
前記観測画像を補正するときに、前記複数のレンジビンの各々についてアジマス方向の位相が直線位相となる範囲をそれぞれ算出して、前記観測画像を補正する
付記８から付記１２のうちのいずれかに記載の合成開口レーダ信号処理方法。
【０１４６】
（付記１４）選択されたレンジビンに対して、アジマス方向の振幅値がしきい値より高い範囲を決定し、
決定された前記範囲におけるレンジビンを対象として位相を評価する
付記８から付記１２のうちのいずれかに記載の合成開口レーダ信号処理方法。
【０１４７】
（付記１５）コンピュータに、
観測画像から、孤立反射点の信号を含むレンジビンを選択するレンジビン選択処理と、
前記レンジビンのアジマス方向の位相を評価する位相評価処理と、
前記位相評価処理の評価結果にもとづいて窓関数を設計し、前記レンジビンに前記窓関数を乗算する窓関数乗算処理と、
前記窓関数が乗算された前記レンジビンから位相誤差を推定して、前記観測画像を補正する位相誤差補正処理と
を実行させるための合成開口レーダ信号処理プログラム。
【０１４８】
（付記１６）コンピュータに、
前記位相評価処理で、
前記レンジビンの中から任意の１レンジビンを評価レンジビンとして選択する評価レンジビン選択処理と、
前記評価レンジビンの位相の算出範囲を決定する位相算出範囲決定処理と、
前記算出範囲における前記評価レンジビンの位相を求める位相算出処理と、
前記位相算出処理で求められた位相が直線位相であるか否かを判定する直線判定処理と
を実行させる付記１５に記載の合成開口レーダ信号処理プログラム。
【０１４９】
（付記１７）コンピュータに、
前記直線判定処理で、
前記位相算出処理で求められた位相の回帰直線を求める回帰直線算出処理と、
当該位相と前記回帰直線の相関係数を求める相関係数算出処理と、
前記相関係数をしきい値判定して当該位相が直線位相であるか否かを判定するしきい値判定処理と
を実行させる付記１６に記載の合成開口レーダ信号処理プログラム。
【０１５０】
（付記１８）コンピュータに、
前記直線判定処理で、
前記位相算出処理で求められた位相の回帰直線を求める回帰直線算出処理と、
前記位相算出処理で求められた位相と前記回帰直線との誤差を算出する誤差算出処理と、
前記誤差をしきい値判定して前記位相が直線位相であるかを判定するしきい値判定処理と
を実行させる付記１６に記載の合成開口レーダ信号処理プログラム。
【０１５１】
（付記１９）コンピュータに、
前記位相算出処理で、前記算出範囲における前記評価レンジビンの周波数軸上の位相を算出させ、
前記直線判定処理で、
前記位相の勾配ベクトルを算出する勾配算出処理と、
前記勾配ベクトルの標準偏差を算出する標準偏差算出処理と、
前記標準偏差をしきい値判定して前記位相が直線位相であるか否かを判定するしきい値判定処理と
を実行させる付記１６に記載の合成開口レーダ信号処理プログラム。
【０１５２】
（付記２０）コンピュータに、
前記位相評価処理で、前記レンジビン選択処理で選択された前記レンジビンから複数のレンジビンを選択させ、
前記位相誤差補正処理で、前記複数のレンジビンの各々についてアジマス方向の位相が直線位相となる範囲をそれぞれ算出して、前記観測画像を補正する処理を実行させる
付記１５から付記１９のうちのいずれかに記載の合成開口レーダ信号処理プログラム。
【０１５３】
（付記２１）コンピュータに、
前記レンジビン選択処理で選択されたレンジビンに対して、アジマス方向の振幅値がしきい値より高い範囲を決定する振幅評価処理をさらに実行させ、
前記振幅評価処理で、前記範囲におけるレンジビンを前記位相評価処理に出力させる
付記１５から付記１９のうちのいずれかに記載の合成開口レーダ信号処理プログラム。
【０１５４】
（付記２２）観測画像から、孤立反射点の信号を含むレンジビンを選択するレンジビン選択処理と、
前記レンジビンのアジマス方向の位相を評価する位相評価処理と、
前記位相評価処理の評価結果にもとづいて窓関数を設計し、前記レンジビンに前記窓関数を乗算する窓関数乗算処理と、
前記窓関数が乗算された前記レンジビンから位相誤差を推定して、前記観測画像を補正する位相誤差補正処理とを実行させるための合成開口レーダ信号処理プログラムを記憶する記録媒体。
【０１５５】
（付記２３）前記位相評価処理で、
前記レンジビンの中から任意の１レンジビンを評価レンジビンとして選択する評価レンジビン選択処理と、
前記評価レンジビンの位相の算出範囲を決定する位相算出範囲決定処理と、
前記算出範囲における前記評価レンジビンの位相を求める位相算出処理と、
前記位相算出処理で求められた位相が直線位相であるか否かを判定する直線判定処理と
を実行させる付記２２に記載の合成開口レーダ信号処理プログラムを記憶する記録媒体。
【０１５６】
（付記２４）前記直線判定処理で、
前記位相算出処理で求められた位相の回帰直線を求める回帰直線算出処理と、
当該位相と前記回帰直線の相関係数を求める相関係数算出処理と、
前記相関係数をしきい値判定して当該位相が直線位相であるか否かを判定するしきい値判定処理と
を実行させる付記２３に記載の合成開口レーダ信号処理プログラムを記憶する記録媒体。
【０１５７】
（付記２５）前記直線判定処理で、
前記位相算出処理で求められた位相の回帰直線を求める回帰直線算出処理と、
前記位相算出処理で求められた位相と前記回帰直線との誤差を算出する誤差算出処理と、
前記誤差をしきい値判定して前記位相が直線位相であるかを判定するしきい値判定処理と
を実行させる付記２３に記載の合成開口レーダ信号処理プログラムを記憶する記録媒体。
【０１５８】
（付記２６）前記直線判定処理で、
前記位相算出処理で求められた位相の回帰直線を求める回帰直線算出処理と、
前記位相算出処理で求められた位相と前記回帰直線との誤差を算出する誤差算出処理と、
前記誤差をしきい値判定して前記位相が直線位相であるかを判定するしきい値判定処理と
を実行させる付記２３に記載の合成開口レーダ信号処理プログラムを記憶する記録媒体。
【０１５９】
（付記２７）前記位相評価処理で、前記レンジビン選択処理で選択された前記レンジビンから複数のレンジビンを選択させ、
前記位相誤差補正処理で、前記複数のレンジビンの各々についてアジマス方向の位相が直線位相となる範囲をそれぞれ算出して、前記観測画像を補正する処理を実行させる
付記２２から付記２６のうちのいずれかに記載の合成開口レーダ信号処理プログラムを記憶する記録媒体。
【０１６０】
（付記２８）前記レンジビン選択処理で選択されたレンジビンに対して、アジマス方向の振幅値がしきい値より高い範囲を決定する振幅評価処理をさらに実行させ、
前記振幅評価処理で、前記範囲におけるレンジビンを前記位相評価処理に出力させる
付記２２から付記２６のうちのいずれかに記載の合成開口レーダ信号処理プログラムを記憶する記録媒体。
【産業上の利用可能性】
【０１６１】
本発明は、衛星や航空機などを用いた合成開口レーダの画像を補正するシステムに利用可能である。また、本発明は、位相誤差を推定する機能を衛星や航空機の軌道推定にも適用可能である。
【符号の説明】
【０１６２】
１        レンジビン選択部
２        位相評価部
３        窓関数乗算部
４        位相誤差補正部
５        位相評価部
６        窓関数乗算部
７        振幅評価部
２１      評価レンジビン選択部
２２      位相算出範囲決定部
２３，２６  位相算出部
２４，２５，２７  直線判定部
５１      評価レンジビン選択部
５５      終了判定部
２４１    回帰直線算出部
２４２    相関係数算出部
２４３，２５３，２７３  しきい値判定部
２５２    誤差算出部
２７１    勾配算出部
２７２    標準偏差算出部
１００１  プロセッサ
１００２  プログラムメモリ
１００３  メモリ
【図１】
2018235271.tif 000003
【図２】
2018235271.tif 000004
【図３】
2018235271.tif 000005
【図４】
2018235271.tif 000006
【図５】
2018235271.tif 000007
【図６】
2018235271.tif 000008
【図７】
2018235271.tif 000009
【図８】
2018235271.tif 000010
【図９】
2018235271.tif 000011
【図１０】
2018235271.tif 000012
【図１１】
2018235271.tif 000013
【図１２】
2018235271.tif 000014
【図１３】
2018235271.tif 000015
【図１４】
2018235271.tif 000016
【図１５】
2018235271.tif 000017
【図１６】
2018235271.tif 000018
【図１７】
2018235271.tif 000019
【図１８】
2018235271.tif 000020
【図１９】
2018235271.tif 000021
【図２０】
2018235271.tif 000022
【図２１】
2018235271.tif 000023
【図２２】
2018235271.tif 000024
【図２３】
2018235271.tif 000025
【図２４】
2018235271.tif 000026
【図２５】
2018235271.tif 000027
【図２６】
2018235271.tif 000028
【図２７】
2018235271.tif 000029
【図２８】
2018235271.tif 000030
【手続補正書】
【提出日】令和1年12月9日(2019.12.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
観測画像から、孤立反射点の信号を含むレンジビンを選択するレンジビン選択部と、
前記レンジビンのアジマス方向の位相を評価する位相評価部と、
前記位相評価部の評価結果にもとづいて窓関数を設計し、前記レンジビンに前記窓関数を乗算する窓関数乗算部と、
前記窓関数が乗算された前記レンジビンから位相誤差を推定して、前記観測画像を補正する位相誤差補正部と
を備える合成開口レーダ信号処理装置。
【請求項２】
前記位相評価部は、
前記レンジビンの中から任意の１レンジビンを評価レンジビンとして選択する評価レンジビン選択部と、
前記評価レンジビンの位相の算出範囲を決定する位相算出範囲決定部と、
前記算出範囲における前記評価レンジビンの位相を求める位相算出部と、
前記位相算出部によって求められた位相が直線位相であるか否かを判定する直線判定部と
を含む請求項１記載の合成開口レーダ信号処理装置。
【請求項３】
前記直線判定部は、
前記位相算出部によって求められた位相の回帰直線を求める回帰直線算出部と、
当該位相と前記回帰直線の相関係数を求める相関係数算出部と、
前記相関係数をしきい値判定して当該位相が直線位相であるか否かを判定するしきい値判定部と
を含む請求項２記載の合成開口レーダ信号処理装置。
【請求項４】
前記直線判定部は、
前記位相算出部によって求められた位相の回帰直線を求める回帰直線算出部と、
前記位相算出部によって求められた位相と前記回帰直線との誤差を算出する誤差算出部と、
前記誤差をしきい値判定して前記位相が直線位相であるかを判定するしきい値判定部と
を含む請求項２記載の合成開口レーダ信号処理装置。
【請求項５】
前記位相算出部は、前記算出範囲における前記評価レンジビンの周波数軸上の位相を算出し、
前記直線判定部は、
前記位相の勾配ベクトルを算出する勾配算出部と、
前記勾配ベクトルの標準偏差を算出する標準偏差算出部と、
前記標準偏差をしきい値判定して前記位相が直線位相であるか否かを判定するしきい値判定部と
を含む請求項２記載の合成開口レーダ信号処理装置。
【請求項６】
前記位相評価部は、前記レンジビン選択部によって選択された前記レンジビンから複数のレンジビンを選択し、
前記位相誤差補正部は、前記複数のレンジビンの各々についてアジマス方向の位相が直線位相となる範囲をそれぞれ算出して、前記観測画像を補正する
請求項１から請求項５のうちのいずれか１項に記載の合成開口レーダ信号処理装置。
【請求項７】
前記レンジビン選択部によって選択されたレンジビンに対して、アジマス方向の振幅値がしきい値より高い範囲を決定する振幅評価部をさらに備え、
前記振幅評価部は、前記範囲におけるレンジビンを前記位相評価部に出力する
請求項１から請求項５のうちのいずれか１項に記載の合成開口レーダ信号処理装置。
【請求項８】
観測画像から、孤立反射点の信号を含むレンジビンを選択し、
前記レンジビンのアジマス方向の位相を評価し、
前記評価の結果にもとづいて窓関数を設計し、前記レンジビンに前記窓関数を乗算し、
前記窓関数が乗算された前記レンジビンから位相誤差を推定して、前記観測画像を補正する
合成開口レーダ信号処理方法。
【請求項９】
コンピュータに、
観測画像から、孤立反射点の信号を含むレンジビンを選択するレンジビン選択処理と、
前記レンジビンのアジマス方向の位相を評価する位相評価処理と、
前記位相評価処理の評価結果にもとづいて窓関数を設計し、前記レンジビンに前記窓関数を乗算する窓関数乗算処理と、
前記窓関数が乗算された前記レンジビンから位相誤差を推定して、前記観測画像を補正する位相誤差補正処理と
を実行させるための合成開口レーダ信号処理プログラム。
【国際調査報告】
2018235271.tif 000031
2018235271.tif 000032
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