(57)【要約】  １つの画素に混在している複数の反射信号のそれぞれにおいて、互いに異なるそれぞれの電波受信地点に対する位相の差である位相差を算出する位相差算出部（２３）と、それぞれの位相差から、第２のレーダ画像に含まれている複数の画素の位相の回転量をそれぞれ算出する回転量算出部（３１）とを設け、差分算出部（３２）が、それぞれの回転量に基づいて、第２のレーダ画像に含まれている複数の画素の位相を回転させ、第１のレーダ画像に含まれている複数の画素と、第２のレーダ画像に含まれている位相回転後の複数の画素とのうち、それぞれ画素位置が対応している画素同士の画素値の差分を算出するように、レーダ画像処理装置（１０）を構成した。
2019187236.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに異なるそれぞれの電波受信地点から同じ観測領域が撮像されている第１及び第２のレーダ画像に含まれている画素毎に、１つの画素に混在している複数の反射信号のそれぞれにおいて、それぞれの電波受信地点に対する位相の差である位相差を算出する位相差算出部と、
前記位相差算出部により算出されたそれぞれの位相差から、前記第２のレーダ画像に含まれている複数の画素の位相の回転量をそれぞれ算出する回転量算出部と、
前記回転量算出部により算出されたそれぞれの回転量に基づいて、前記第２のレーダ画像に含まれている複数の画素の位相を回転させ、前記第１のレーダ画像に含まれている複数の画素と、前記第２のレーダ画像に含まれている位相回転後の複数の画素とのうち、それぞれ画素位置が対応している画素同士の画素値の差分を算出する差分算出部と
を備えたレーダ画像処理装置。
【請求項２】
前記第１のレーダ画像と前記第２のレーダ画像とに含まれている２次元の傾き面の第１の軸が、グランドレンジ方向から傾いている方向であり、前記傾き面の第２の軸が、アジマス方向であるとき、前記傾き面における前記第１の軸方向の位相変化成分を算出する位相変化成分算出部と、
前記傾き面と平行な面における前記傾き面に対する位相を算出する位相算出部とを備え、
前記位相差算出部は、前記位相変化成分算出部により算出された位相変化成分と、前記位相算出部により算出された位相とから、前記複数の反射信号のそれぞれにおいて、前記位相差を算出することを特徴とする請求項１記載のレーダ画像処理装置。
【請求項３】
互いに異なるそれぞれの電波受信地点から同じ観測領域が撮像されている２つ以上のレーダ画像を含むレーダ画像群があり、
前記位相変化成分算出部は、
前記レーダ画像群に含まれる２つのレーダ画像の組み合わせ毎に、それぞれの組み合わせに含まれる一方のレーダ画像を前記第１のレーダ画像、それぞれの組み合わせに含まれる他方のレーダ画像を前記第２のレーダ画像として、前記傾き面における前記第１の軸方向の位相変化成分を算出し、
前記位相差算出部は、
前記２つのレーダ画像の組み合わせ毎に、前記位相変化成分算出部により組み合わせ毎に算出された位相変化成分と、前記位相算出部により算出された位相とから、前記複数の反射信号のそれぞれにおいて、前記位相差を算出し、
前記回転量算出部は、
前記２つのレーダ画像の組み合わせ毎に、前記位相差算出部により組み合わせ毎に算出されたそれぞれの位相差から、前記第２のレーダ画像に含まれている複数の画素の位相の回転量をそれぞれ算出し、
前記差分算出部は、
前記２つのレーダ画像の組み合わせ毎に、前記回転量算出部により組み合わせ毎に算出されたそれぞれの回転量に基づいて、前記第２のレーダ画像に含まれている複数の画素の位相を回転させ、前記第１のレーダ画像に含まれている複数の画素と、前記第２のレーダ画像に含まれている位相回転後の複数の画素とのうち、それぞれ画素位置が対応している画素同士の画素値の差分を算出し、
前記差分算出部により組み合わせ毎に算出されたそれぞれの差分のうち、それぞれ画素位置が対応している差分同士を合成する画像合成部を備えたことを特徴とする請求項２記載のレーダ画像処理装置。
【請求項４】
第１のレーダ画像に含まれている複数の画素の画素値と、前記画像合成部によるそれぞれの合成後の差分とから、前記複数の反射信号が抽出された画像を算出する抽出画像算出部を備えたことを特徴とする請求項３記載のレーダ画像処理装置。
【請求項５】
互いに異なるそれぞれの電波受信地点から同じ観測領域が撮像されている３つ以上のレーダ画像のうち、いずれか２つのレーダ画像を含む第１の組み合わせと、前記３つ以上のレーダ画像のうち、前記第１の組み合わせに含まれる２つのレーダ画像と少なくとも１つが異なる２つのレーダ画像を含む第２の組み合わせとがあり、
前記位相変化成分算出部は、
前記第１及び第２の組み合わせ毎に、それぞれの組み合わせに含まれる一方のレーダ画像を前記第１のレーダ画像、それぞれの組み合わせに含まれる他方のレーダ画像を前記第２のレーダ画像として、前記傾き面における前記第１の軸方向の位相変化成分を算出し、
前記位相差算出部は、
前記第１及び第２の組み合わせ毎に、前記位相変化成分算出部により組み合わせ毎に算出された位相変化成分と、前記位相算出部により算出された位相とから、前記複数の反射信号のそれぞれにおいて、前記位相差を算出し、
前記回転量算出部は、
前記第１及び第２の組み合わせ毎に、前記位相差算出部により組み合わせ毎に算出されたそれぞれの位相差から、前記第２のレーダ画像に含まれている複数の画素の位相の回転量をそれぞれ算出し、
前記差分算出部は、
前記第１及び第２の組み合わせ毎に、前記回転量算出部により組み合わせ毎に算出されたそれぞれの回転量に基づいて、前記第２のレーダ画像に含まれている複数の画素の位相を回転させ、前記第１のレーダ画像に含まれている複数の画素と、前記第２のレーダ画像に含まれている位相回転後の複数の画素とのうち、それぞれ画素位置が対応している画素同士の画素値の差分を算出し、
前記差分算出部により第１の組み合わせについて算出されたそれぞれの画素位置での差分と、前記差分算出部により第２の組み合わせについて算出されたそれぞれの画素位置での差分とから、それぞれの画素位置での位相を干渉位相として算出する干渉位相算出部を備えたことを特徴とする請求項２記載のレーダ画像処理装置。
【請求項６】
前記干渉位相算出部により算出された干渉位相を用いて、観測領域に存在している散乱体の位置を推定する位置推定部を備えたことを特徴とする請求項５記載のレーダ画像処理装置。
【請求項７】
位相差算出部が、互いに異なるそれぞれの電波受信地点から同じ観測領域が撮像されている第１及び第２のレーダ画像に含まれている画素毎に、１つの画素に混在している複数の反射信号のそれぞれにおいて、それぞれの電波受信地点に対する位相の差である位相差を算出し、
回転量算出部が、前記位相差算出部により算出されたそれぞれの位相差から、前記第２のレーダ画像に含まれている複数の画素の位相の回転量をそれぞれ算出し、
差分算出部が、前記回転量算出部により算出されたそれぞれの回転量に基づいて、前記第２のレーダ画像に含まれている複数の画素の位相を回転させ、前記第１のレーダ画像に含まれている複数の画素と、前記第２のレーダ画像に含まれている位相回転後の複数の画素とのうち、それぞれ画素位置が対応している画素同士の画素値の差分を算出する
レーダ画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、第１のレーダ画像に含まれている画素と第２のレーダ画像に含まれている位相回転後の画素との差分を算出するレーダ画像処理装置及びレーダ画像処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レーダ装置により得られるレーダ画像には、高さが高い建物などが散乱体として映っていることがある。
レーダ装置を実装しているプラットフォームから散乱体の高い位置までの距離は、散乱体の高さの分だけ、プラットフォームから散乱体の低い位置までの距離よりも短くなる。
プラットフォームから散乱体の高い位置までの距離が、散乱体の低い位置までの距離よりも短くなることで、散乱体の高い位置で反射された信号が、プラットフォーム側に倒れ込む現象であるレイオーバが発生する。
レイオーバが発生することで、散乱体の高い位置で反射された信号は、倒れ込んだ先の別の反射信号と重なるため、レーダ画像において、複数の反射信号が１つの画素に混在してしまうことがある。【０００３】
以下の非特許文献１には、第１のレーダ画像に含まれている画素と第２のレーダ画像に含まれている画素との差分を算出するレーダ画像処理装置が開示されている。
レーダ画像処理装置は、差分を算出することで、１つの画素に混在している複数の反射信号のうち、第１の電波受信地点に対する位相と、第２の電波受信地点に対する位相との位相差が零である反射信号については抑圧することができる。
第１の電波受信地点は、第１のレーダ画像を撮像したときのプラットフォームの位置であり、第２の電波受信地点は、第２のレーダ画像を撮像したときのプラットフォームの位置である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】D. L. Bickel, “A null-steering viewpoint of interferometric SAR,” IGARSS2000
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のレーダ画像処理装置は、１つの画素に混在している複数の反射信号のうち、第１の電波受信地点に対する位相と、第２の電波受信地点に対する位相との位相差が零である反射信号については抑圧することが可能である。
しかし、１つの画素に混在している複数の反射信号のうち、抑圧可能な反射信号が散乱された位置と同じ高さの位置で散乱されている反射信号は、第１の電波受信地点に対する位相と、第２の電波受信地点に対する位相との位相差が零にならない。
第１の電波受信地点に対する位相と、第２の電波受信地点に対する位相との位相差が零でない反射信号については、抑圧することができないという課題があった。【０００６】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、互いに異なるそれぞれの電波受信地点に対する位相の差が零でない反射信号についても抑圧することができるレーダ画像処理装置及びレーダ画像処理方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係るレーダ画像処理装置は、互いに異なるそれぞれの電波受信地点から同じ観測領域が撮像されている第１及び第２のレーダ画像に含まれている画素毎に、１つの画素に混在している複数の反射信号のそれぞれにおいて、それぞれの電波受信地点に対する位相の差である位相差を算出する位相差算出部と、位相差算出部により算出されたそれぞれの位相差から、第２のレーダ画像に含まれている複数の画素の位相の回転量をそれぞれ算出する回転量算出部とを設け、差分算出部が、回転量算出部により算出されたそれぞれの回転量に基づいて、第２のレーダ画像に含まれている複数の画素の位相を回転させ、第１のレーダ画像に含まれている複数の画素と、第２のレーダ画像に含まれている位相回転後の複数の画素とのうち、それぞれ画素位置が対応している画素同士の画素値の差分を算出するようにしたものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、１つの画素に混在している複数の反射信号のそれぞれにおいて、互いに異なるそれぞれの電波受信地点に対する位相の差である位相差を算出する位相差算出部と、それぞれの位相差から、第２のレーダ画像に含まれている複数の画素の位相の回転量をそれぞれ算出する回転量算出部とを設け、差分算出部が、それぞれの回転量に基づいて、第２のレーダ画像に含まれている複数の画素の位相を回転させ、第１のレーダ画像に含まれている複数の画素と、第２のレーダ画像に含まれている位相回転後の複数の画素とのうち、それぞれ画素位置が対応している画素同士の画素値の差分を算出するように、レーダ画像処理装置を構成した。したがって、この発明に係るレーダ画像処理装置は、互いに異なるそれぞれの電波受信地点に対する位相の差が零でない反射信号についても抑圧することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１によるレーダ画像処理装置１０を示す構成図である。
【図２】実施の形態１によるレーダ画像処理装置１０の位相処理部１２を示す構成図である。
【図３】実施の形態１によるレーダ画像処理装置１０の画像処理部１３を示す構成図である。
【図４】位相処理部１２及び画像処理部１３におけるそれぞれのハードウェアを示すハードウェア構成図である。
【図５】位相処理部１２及び画像処理部１３が、ソフトウェア又はファームウェアなどで実現される場合のコンピュータのハードウェア構成図である。
【図６】位相処理部１２の処理内容を示すフローチャートである。
【図７】傾き面５１、平行面５２及び撮像パラメータを示す説明図である。
【図８】スラントレンジ方向の画素のスペーシングΔｓｌと、レーダ画像（第１のレーダ画像、第２のレーダ画像）の範囲Ｓｗと、レーダ画像の中心位置に対応するスラントレンジ方向の位置から観測領域までの距離ｓｌとの関係を示す説明図である。
【図９】画像処理部１３の処理内容を示すフローチャートである。
【図１０】位相回転部３３によって、第２のレーダ画像に含まれている画素の位相が回転されない場合の、１つの画素に混在している反射信号の抑圧を示す説明図である。
【図１１】位相回転部３３によって、第２のレーダ画像に含まれている画素の位相が回転された場合の、１つの画素に混在している反射信号の抑圧を示す説明図である。
【図１２】実施の形態２によるレーダ画像処理装置１０の画像処理部１３を示す構成図である。
【図１３】位相処理部１２及び画像処理部１３におけるそれぞれのハードウェアを示すハードウェア構成図である。
【図１４】レーダ画像群２に含まれているレーダ画像が２つだけである場合の、１つの画素に混在している複数の反射信号を示す説明図である。
【図１５】レーダ画像群２に含まれているレーダ画像が２つ以上である場合の、１つの画素に混在している複数の反射信号を示す説明図である。
【図１６】実施の形態３によるレーダ画像処理装置１０の画像処理部１３を示す構成図である。
【図１７】位相処理部１２及び画像処理部１３におけるそれぞれのハードウェアを示すハードウェア構成図である。
【図１８】実施の形態４によるレーダ画像処理装置１０の画像処理部１３を示す構成図である。
【図１９】位相処理部１２及び画像処理部１３におけるそれぞれのハードウェアを示すハードウェア構成図である。
【図２０】実施の形態５によるレーダ画像処理装置１０の画像処理部１３を示す構成図である。
【図２１】位相処理部１２及び画像処理部１３におけるそれぞれのハードウェアを示すハードウェア構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
【００１１】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１によるレーダ画像処理装置１０を示す構成図である。
図１において、レーダ１は、合成開口レーダ（ＳＡＲ：Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ  Ａｐｅｒｔｕｒｅ  Ｒａｄａｒ）又は実開口レーダなどが該当し、地球等を観測するプラットフォームに実装されている。レーダ１は、レーダ画像を撮像するとともに、レーダ画像の撮像時のパラメータを取得する。プラットフォームとしては、人工衛星又は航空機などが該当する。
レーダ１は、或る電波受信地点から、観測領域を撮像した後、プラットフォームが、上記の電波受信地点と近い電波受信地点にあるときに、上記の観測領域を再度撮像する。
リピートパス撮像の場合、プラットフォームが人工衛星であれば、レーダ１が、或る電波受信地点から、観測領域を撮像した後、プラットフォームが地球を周回して、上記の電波受信地点と近い電波受信地点に戻ったときに、レーダ１が、同じ観測領域を再度撮像してレーダ画像を取得する。プラットフォームが航空機であれば、同じ軌道を繰り返し通過するように操縦されており、プラットフォームが、概ね同じ電波受信地点にあるときに、レーダ１が、同じ観測領域を撮像してレーダ画像を取得する。
シングルパス撮像の場合、複数のレーダ１が同じプラットフォームに実装されており、複数のレーダ１が、或る電波受信地点から、同じ観測領域を撮像してレーダ画像を取得する。このとき、複数のレーダ１は、同じプラットフォームの異なる位置に設置されている。
また、波長などの撮像パラメータの等しい複数のレーダ１のそれぞれが、異なるプラットフォームに実装されており、複数のレーダ１が、或る電波受信地点から、同じ観測領域を撮像してレーダ画像を取得する。
したがって、レーダ１は、互いに異なるそれぞれの電波受信地点から、同じ観測領域を２回撮像することで、２つレーダ画像として、第１のレーダ画像と第２のレーダ画像とを取得する。
【００１２】
以下、第１のレーダ画像を撮像したときのプラットフォームの位置を第１の電波受信地点、第２のレーダ画像を撮像したときのプラットフォームの位置を第２の電波受信地点とする。
第１のレーダ画像の解像度と第２のレーダ画像の解像度とは、同じ解像度である。したがって、第１のレーダ画像に含まれている複数の画素の画素位置と、第２のレーダ画像に含まれている複数の画素の画素位置とは、同じ（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）で表される。
ｐｉｘｅｌは、第１のレーダ画像及び第２のレーダ画像のそれぞれにおけるスラントレンジ方向の画素の位置を示す変数、ｌｉｎｅは、第１のレーダ画像及び第２のレーダ画像のそれぞれにおけるアジマス方向の画素の位置を示す変数である。
レーダ１は、第１のレーダ画像及び第２のレーダ画像を含んでいるレーダ画像群２をレーダ画像処理装置１０に送信する。
レーダ１は、第１のレーダ画像に対応する第１の撮像パラメータと、第２のレーダ画像に対応する第２の撮像パラメータとを含んでいる撮像パラメータ群３をレーダ画像処理装置１０に送信する。
【００１３】
レーダ画像群２は、第１のレーダ画像及び第２のレーダ画像を含んでいる画像群である。
第１のレーダ画像の撮像及び第２のレーダ画像の撮像に用いられるそれぞれの偏波の種類は限定されないため、第１のレーダ画像及び第２のレーダ画像のそれぞれは、単偏波レーダ画像、二偏波レーダ画像又は四偏波レーダ画像のいずれであってもよい。
第１のレーダ画像及び第２のレーダ画像のそれぞれは、レーダ１から電波が放射されたのち、観測領域に反射されて、レーダ１により受信された上記電波の強度分布を示すレーダ画像である。
第１のレーダ画像に含まれている複数の画素及び第２のレーダ画像に含まれている複数の画素は、それぞれ複素数の画素値を有している。
複素数の画素値は、レーダ１と観測領域に存在している散乱体との距離を示す情報のほか、レーダ１から放射された電波が散乱体に反射された際に発生する位相シフトを示す情報を含んでいる。以降特に断りが無い場合、「画素値」とは複素数の値を持つとする。
【００１４】
撮像パラメータ群３は、第１の撮像パラメータ及び第２の撮像パラメータを含んでいるパラメータ群である。
第１の撮像パラメータは、レーダ１によって第１のレーダ画像が撮像されたときのプラットフォームにおける軌道の位置情報と、センサ情報とを含んでいる。
第２の撮像パラメータは、レーダ１によって第２のレーダ画像が撮像されたときのプラットフォームにおける軌道の位置情報と、センサ情報とを含んでいる。
軌道の位置情報は、レーダ１によって、第１のレーダ画像又は第２のレーダ画像が撮影されたときのプラットフォームの緯度、経度及び高度を示す情報である。したがって、軌道の位置情報は、第１の電波受信地点又は第２の電波受信地点を示す情報として用いられる。
センサ情報は、第１のレーダ画像又は第２のレーダ画像が撮像されたときのレーダ１のオフナディア角θを示す情報、レーダ１からの放射電波の波長λを示す情報及びレーダ１から観測領域までの距離の平均値Ｒを示す情報を含んでいる。
【００１５】
レーダ画像処理装置１０は、レーダ画像取得部１１、位相処理部１２及び画像処理部１３を備えている。
レーダ画像取得部１１は、レーダ１から送信されたレーダ画像群２及び撮像パラメータ群３のそれぞれを取得する。
レーダ画像取得部１１は、レーダ画像群２を画像処理部１３に出力し、撮像パラメータ群３を位相処理部１２に出力する。
位相処理部１２は、レーダ画像取得部１１から出力された撮像パラメータ群３と、グランドレンジ方向に対する２次元の傾き面５１（図７を参照）の傾き角度αとを取得する。
また、位相処理部１２は、傾き面５１と、傾き面５１と平行な面である平行面５２（図７を参照）との距離ｚ０を取得する。
傾き面５１及び平行面５２の詳細については後述する。
【００１６】
位相処理部１２は、第１の撮像パラメータと、第２の撮像パラメータと、傾き角度αとを用いて、傾き面５１におけるｘ軸（第１の軸）方向の位相変化成分φ（ｘ）を算出する処理を実施する。
位相処理部１２は、第１の撮像パラメータと、第２の撮像パラメータと、傾き角度αと、距離ｚ０とを用いて、平行面５２における傾き面５１に対する位相ρ（ｚ０）を算出する処理を実施する。
位相処理部１２は、第１及び第２のレーダ画像に含まれている画素毎に、１つの画素に混在している複数の反射信号のそれぞれにおいて、第１の電波受信地点に対する位相と第２の電波受信地点に対する位相との位相差Δφ（ｘ，ｚ０）を算出する処理を実施する。
【００１７】
画像処理部１３は、レーダ画像取得部１１から出力されたレーダ画像群２と、位相処理部１２から出力されたそれぞれの位相差Δφ（ｘ，ｚ０）とを取得する。
画像処理部１３は、位相処理部１２より出力されたそれぞれの位相差Δφ（ｘ，ｚ０）から、第２のレーダ画像に含まれている複数の画素の位相の回転量ｅｘｐ［ｊ・Δφ（ｘ，ｚ０）］をそれぞれ算出する処理を実施する。
画像処理部１３は、算出したそれぞれの回転量ｅｘｐ［ｊ・Δφ（ｘ，ｚ０）］に基づいて、第２のレーダ画像に含まれている複数の画素の位相を回転させる処理を実施する。
画像処理部１３は、第１のレーダ画像に含まれている複数の画素と、第２のレーダ画像に含まれている位相回転後の複数の画素とのうち、それぞれ画素位置が対応している画素同士の画素値の差分を算出する処理を実施する。
【００１８】
図２は、実施の形態１によるレーダ画像処理装置１０の位相処理部１２を示す構成図である。
図３は、実施の形態１によるレーダ画像処理装置１０の画像処理部１３を示す構成図である。
図４は、位相処理部１２及び画像処理部１３におけるそれぞれのハードウェアを示すハードウェア構成図である。
【００１９】
図２において、位相変化成分算出部２１は、例えば、図４に示す位相変化成分算出回路４１で実現される。
位相変化成分算出部２１は、レーダ画像取得部１１から出力された撮像パラメータ群３と、傾き角度αとを取得する。
位相変化成分算出部２１は、第１の撮像パラメータと、第２の撮像パラメータと、傾き角度αとを用いて、傾き面５１におけるｘ軸方向の位相変化成分φ（ｘ）を算出する処理を実施する。
位相変化成分算出部２１は、ｘ軸方向の位相変化成分φ（ｘ）を位相差算出部２３に出力する。
【００２０】
位相算出部２２は、例えば、図４に示す位相算出回路４２で実現される。
位相算出部２２は、レーダ画像取得部１１から出力された撮像パラメータ群３と、傾き角度αと、距離ｚ０とを取得する。
位相算出部２２は、第１の撮像パラメータと、第２の撮像パラメータと、傾き角度αと、距離ｚ０とを用いて、平行面５２における傾き面５１に対する位相ρ（ｚ０）を算出する処理を実施する。
位相算出部２２は、位相ρ（ｚ０）を位相差算出部２３に出力する。
【００２１】
位相差算出部２３は、例えば、図４に示す位相差算出回路４３で実現される。
位相差算出部２３は、位相変化成分φ（ｘ）と位相ρ（ｚ０）とから、第１及び第２のレーダ画像に含まれている画素毎に、１つの画素に混在している複数の反射信号のそれぞれにおいて、位相差Δφ（ｘ，ｚ０）を算出する処理を実施する。
位相差Δφ（ｘ，ｚ０）は、それぞれの反射信号において、当該反射信号における第１の電波受信地点に対する位相と、当該反射信号における第２の電波受信地点に対する位相との位相差である。
位相差算出部２３は、それぞれの位相差Δφ（ｘ，ｚ０）を画像処理部１３に出力する。
【００２２】
図３において、回転量算出部３１は、例えば、図４に示す回転量算出回路４４で実現される。
回転量算出部３１は、位相差算出部２３より出力されたそれぞれの位相差Δφ（ｘ，ｚ０）から、第２のレーダ画像に含まれている複数の画素の位相の回転量ｅｘｐ［ｊ・Δφ（ｘ，ｚ０）］をそれぞれ算出する処理を実施する。
回転量算出部３１は、それぞれの回転量ｅｘｐ［ｊ・Δφ（ｘ，ｚ０）］を位相回転部３３に出力する。
【００２３】
差分算出部３２は、位相回転部３３及び差分算出処理部３４を備えている。
位相回転部３３は、例えば、図４に示す位相回転回路４５で実現される。
位相回転部３３は、レーダ画像取得部１１から出力されたレーダ画像群２の中から、第２のレーダ画像を取得する。
位相回転部３３は、回転量算出部３１から出力されたそれぞれの回転量ｅｘｐ［ｊ・Δφ（ｘ，ｚ０）］に基づいて、第２のレーダ画像に含まれている複数の画素の位相を回転させる処理を実施する。
位相回転部３３は、位相回転後の複数の画素を含む第２のレーダ画像を差分算出処理部３４に出力する。
【００２４】
差分算出処理部３４は、例えば、図４に示す差分算出処理回路４６で実現される。
差分算出処理部３４は、レーダ画像取得部１１から出力されたレーダ画像群２の中から、第１のレーダ画像を取得し、位相回転部３３から出力された第２のレーダ画像を取得する。
差分算出処理部３４は、第１のレーダ画像に含まれている複数の画素と、第２のレーダ画像に含まれている位相回転後の複数の画素とのうち、それぞれ画素位置が対応している画素同士の画素値の差分ΔＳ（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）を算出する処理を実施する。
差分ΔＳ（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）は、不要な散乱体の反射信号が抑圧された抑圧画像の画素である。
差分算出処理部３４は、それぞれの差分Δｓ（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）を含む抑圧画像を外部に出力する。
【００２５】
図２では、位相処理部１２の構成要素である位相変化成分算出部２１、位相算出部２２及び位相差算出部２３のそれぞれが、図４に示すような専用のハードウェアで実現されるものを想定している。
また、図３では、画像処理部１３の構成要素である回転量算出部３１、位相回転部３３及び差分算出処理部３４のそれぞれが、図４に示すような専用のハードウェアで実現されるものを想定している。
即ち、位相処理部１２及び画像処理部１３が、位相変化成分算出回路４１、位相算出回路４２、位相差算出回路４３、回転量算出回路４４、位相回転回路４５及び差分算出処理回路４６で実現されるものを想定している。
【００２６】
ここで、位相変化成分算出回路４１、位相算出回路４２、位相差算出回路４３、回転量算出回路４４、位相回転回路４５及び差分算出処理回路４６のそれぞれは、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）、又は、これらを組み合わせたものが該当する。
【００２７】
位相処理部１２の構成要素及び画像処理部１３の構成要素は、専用のハードウェアで実現されるものに限るものではない。位相処理部１２及び画像処理部１３が、ソフトウェア、ファームウェア、又は、ソフトウェアとファームウェアとの組み合わせで実現されるものであってもよい。
ソフトウェア又はファームウェアは、プログラムとして、コンピュータのメモリに格納される。コンピュータは、プログラムを実行するハードウェアを意味し、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサ、あるいは、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）が該当する。
【００２８】
図５は、位相処理部１２及び画像処理部１３が、ソフトウェア又はファームウェアなどで実現される場合のコンピュータのハードウェア構成図である。
位相処理部１２が、ソフトウェア又はファームウェアなどで実現される場合、位相変化成分算出部２１、位相算出部２２及び位相差算出部２３の処理手順をコンピュータに実行させるためのプログラムがメモリ６１に格納される。
また、画像処理部１３が、ソフトウェア又はファームウェアなどで実現される場合、回転量算出部３１、位相回転部３３及び差分算出処理部３４の処理手順をコンピュータに実行させるためのプログラムがメモリ６１に格納される。
そして、コンピュータのプロセッサ６２がメモリ６１に格納されているプログラムを実行する。
【００２９】
また、図４では、位相処理部１２の構成要素及び画像処理部１３の構成要素のそれぞれが専用のハードウェアで実現される例を示し、図５では、位相処理部１２及び画像処理部１３が、ソフトウェア又はファームウェアなどで実現される例を示している。
しかし、これに限るものではなく、例えば、位相処理部１２における一部の構成要素及び画像処理部１３における一部の構成要素が専用のハードウェアで実現され、残りの構成要素がソフトウェア又はファームウェアなどで実現されるものであってもよい。
【００３０】
次に、図１に示すレーダ画像処理装置１０の動作について説明する。
レーダ１は、第１のレーダ画像及び第２のレーダ画像を含んでいるレーダ画像群２と、第１の撮像パラメータ及び第２の撮像パラメータを含んでいる撮像パラメータ群３とをレーダ画像処理装置１０に送信する。
レーダ画像取得部１１は、レーダ１から送信されたレーダ画像群２及び撮像パラメータ群３のそれぞれを取得する。
レーダ画像取得部１１は、レーダ画像群２を画像処理部１３に出力し、撮像パラメータ群３を位相処理部１２に出力する。
【００３１】
レーダ画像（第１のレーダ画像、第２のレーダ画像）に含まれている画素の画素値は、複素数であり、以下の式（１）のように表される。
2019187236.tif 000003
式（１）において、Ａｖ（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）は、画素位置が（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）の画素の振幅である。
Ψ（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）は、画素位置が（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）の画素の位相（偏角）である。
ｊは、虚数単位を示す記号である。
【００３２】
位相処理部１２は、位相差Δφ（ｘ，ｚ０）を算出する処理を実施する。
図６は、位相処理部１２の処理内容を示すフローチャートである。
以下、図６を参照しながら、位相処理部１２の処理内容を具体的に説明する。
【００３３】
位相変化成分算出部２１は、レーダ画像取得部１１から出力された撮像パラメータ群３と、傾き角度αとを取得する（図６のステップＳＴ１）。
位相算出部２２は、レーダ画像取得部１１から出力された撮像パラメータ群３と、傾き角度αと、距離ｚ０とを取得する（図６のステップＳＴ２）。
傾き角度αは、例えば、ユーザによって事前に設定されるパラメータであり、図７のように表される。
距離ｚ０は、例えば、ユーザによって事前に設定されるパラメータであり、図７のように表される。
傾き角度α及び距離ｚ０のそれぞれは、例えば、ユーザによる手動の操作で位相算出部２２に与えられるようにしてもよいし、図示せぬ外部機器によって位相算出部２２に与えられるようにしてもよい。
【００３４】
図７は、傾き面５１、平行面５２及び撮像パラメータを示す説明図である。
図７において、傾き面５１は、第１のレーダ画像及び第２のレーダ画像のそれぞれに含まれている共通の２次元面である。
傾き面５１の第１の軸であるｘ軸の方向は、グランドレンジ方向から傾き角度αだけ傾いている方向であり、傾き面５１の第２の軸の方向は、アジマス方向（図７において、紙面奥行き方向）である。
平行面５２は、傾き面５１と平行な面であり、傾き面５１との距離がｚ０である。
傾き面５１が、例えば、水平な地面に垂直に建てられている建物の水平屋根である場合、傾き角度αとして、０度が設定される。
傾き面５１が、例えば、水平な地面に垂直に建てられている建物の壁面である場合、傾き角度αとして、９０度が設定される。
【００３５】
Ｐ１は、第１の電波受信地点を示し、Ｐ２は、第２の電波受信地点を示している。
第１の電波受信地点Ｐ１は、第１のレーダ画像が撮像されたときのプラットフォームの軌道の中心位置であり、第２の電波受信地点Ｐ２は、第２のレーダ画像が撮像されたときのプラットフォームの軌道の中心位置である。
Ｂ１，２は、第１の電波受信地点Ｐ１と第２の電波受信地点Ｐ２との距離のうち、レーダ１から放射される電波の方向（以下、「スラントレンジ方向」と称する。）に対して垂直な方向の距離成分である。
θは、オフナディア角であり、オフナディア角は、プラットフォームの鉛直直下方向と、スラントレンジ方向とのなす角である。
Ｒは、第１の電波受信地点Ｐ１及び第２の電波受信地点Ｐ２のそれぞれと、観測領域との距離の平均値である。
距離成分Ｂ１，２、オフナディア角θ及び距離の平均値Ｒは、撮像パラメータに含まれている情報である。
Ｓｗは、観測対象を撮像している第１のレーダ画像の範囲及び第２のレーダ画像の範囲である。
第１のレーダ画像の範囲Ｓｗと第２のレーダ画像の範囲Ｓｗとは、同じ範囲である。
【００３６】
ここでは、第１の電波受信地点Ｐ１及び第２の電波受信地点Ｐ２のそれぞれと観測領域との距離が長いため、位相変化成分算出部２１は、オフナディア角θ及び距離の平均値Ｒのそれぞれが変化しないものとして取り扱う。
即ち、第１の撮像パラメータに含まれているオフナディア角θと、第２の撮像パラメータに含まれているオフナディア角θとが同じ値である。
また、第１の撮像パラメータに含まれている距離の平均値Ｒと、第２の撮像パラメータに含まれている距離の平均値Ｒとが同じ値である。
また、第１のレーダ画像に含まれている複数の画素のうち、画素位置が（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）の画素と、第２のレーダ画像に含まれている複数の画素のうち、画素位置が（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）の画素とは、同じ画素位置の画素である。
【００３７】
図８は、スラントレンジ方向の画素のスペーシングΔｓｌと、レンジ画像（第１のレーダ画像、第２のレーダ画像）の範囲Ｓｗと、レーダ画像の中心位置に対応するスラントレンジ方向の位置から観測領域までの距離ｓｌとの関係を示す説明図である。
図８において、レーダ画像のニアレンジに対応するスラントレンジ方向の位置から、レーダ画像の中心位置に対応するスラントレンジ方向の位置までの距離は、（Ｓｗ／２）・ｓｉｎθである。
したがって、距離ｓｌは、以下の式（２）のように表される。
2019187236.tif 000004
スペーシングΔｓｌ及びレーダ画像の範囲Ｓｗのそれぞれは、撮像パラメータに含まれている情報である。
【００３８】
また、レーダ画像の中心位置から、傾き面５１におけるｘ軸方向の位置ｘと、距離ｓｌとの関係は、以下の式（３）のように表される。
2019187236.tif 000005
式（２）と式（３）より、以下の式（４）が成立する。
2019187236.tif 000006
【００３９】
位相変化成分算出部２１は、レーダ画像におけるスラントレンジ方向の画素の位置ｐｉｘｅｌを式（４）に代入することで、位置ｐｉｘｅｌに対応する傾き面５１での位置ｘを算出する。
式（４）に代入する位置ｐｉｘｅｌにある画素には、複数の散乱体の反射信号が混在している。
式（４）に代入する位置ｐｉｘｅｌは、例えば、ユーザによる手動の操作で位相変化成分算出部２１に与えられるようにしてもよいし、図示せぬ外部機器によって位相変化成分算出部２１に与えられるようにしてもよい。
【００４０】
位相変化成分算出部２１は、距離成分Ｂ１，２と、オフナディア角θと、距離の平均値Ｒと、放射電波の波長λと、傾き角度αと、観測パスパラメータｐとを用いて、傾き面５１において、ｘ軸方向の位置ｘでの位相変化成分φ（ｘ）を算出する（図６のステップＳＴ３）。
観測パスパラメータｐは、レーダ画像撮像時の観測パスが、リピートパスであるのか、シングルパスであるのかを区別するパラメータであり、リピートパスの場合、ｐ＝２、シングルパスの場合、ｐ＝１となる。観測パスパラメータｐは、例えば、ユーザによる手動の操作によって、位相変化成分算出部２１及び位相算出部２２に与えられるようにしてもよいし、図示せぬ外部機器によって、位相変化成分算出部２１及び位相算出部２２に与えられるようにしてもよい。
以下の式（５）は、位相変化成分算出部２１が用いる位相変化成分φ（ｘ）の算出式である。
2019187236.tif 000007
位相変化成分算出部２１は、ｘ軸方向の位相変化成分φ（ｘ）を位相差算出部２３に出力する。
【００４１】
位相算出部２２は、距離成分Ｂ１，２と、オフナディア角θと、距離の平均値Ｒと、放射電波の波長λと、傾き角度αと、距離ｚ０と、観測パスパラメータｐとを用いて、平行面５２における傾き面５１に対する位相ρ（ｚ０）を算出する（図６のステップＳＴ４）。
以下の式（６）は、位相算出部２２が用いる位相ρ（ｚ０）の算出式である。
2019187236.tif 000008
位相算出部２２は、位相ρ（ｚ０）を位相差算出部２３に出力する。
【００４２】
位相差算出部２３は、位相変化成分φ（ｘ）と位相ρ（ｚ０）とを用いて、第１及び第２のレーダ画像に含まれている画素毎に、１つの画素に混在している複数の反射信号のそれぞれにおいて、位相差Δφ（ｘ，ｚ０）を算出する（図６のステップＳＴ５）。
位相差Δφ（ｘ，ｚ０）は、それぞれの反射信号において、当該反射信号における第１の電波受信地点Ｐ１に対する位相と、当該反射信号における第２の電波受信地点Ｐ２に対する位相との位相差である。
以下の式（７）は、位相差算出部２３が用いる位相差Δφ（ｘ，ｚ０）の算出式である。
2019187236.tif 000009
位相差算出部２３は、それぞれの位相差Δφ（ｘ，ｚ０）を画像処理部１３に出力する。
【００４３】
画像処理部１３は、抑圧画像を得る処理を実施する。
図９は、画像処理部１３の処理内容を示すフローチャートである。
以下、図９を参照しながら、画像処理部１３の処理内容を具体的に説明する。
【００４４】
回転量算出部３１は、位相差算出部２３から出力されたそれぞれの位相差Δφ（ｘ，ｚ０）を取得する。
回転量算出部３１は、それぞれの位相差Δφ（ｘ，ｚ０）から、第２のレーダ画像に含まれている複数の画素の位相の回転量ｅｘｐ［ｊ・Δφ（ｘ，ｚ０）］をそれぞれ算出する（図９のステップＳＴ１１）。
回転量算出部３１は、それぞれの回転量ｅｘｐ［ｊ・Δφ（ｘ，ｚ０）］を位相回転部３３に出力する。
【００４５】
位相回転部３３は、レーダ画像取得部１１から出力されたレーダ画像群２の中から、第２のレーダ画像を取得する。
位相回転部３３は、回転量算出部３１から出力されたそれぞれの回転量ｅｘｐ［ｊ・Δφ（ｘ，ｚ０）］に基づいて、第２のレーダ画像に含まれている複数の画素の位相を回転させる処理を実施する（図９のステップＳＴ１２）。
以下の式（８）は、位相回転部３３による位相の回転処理を示す式である。
2019187236.tif 000010
式（８）において、Ｓ２（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）は、レーダ画像取得部１１から出力された第２のレーダ画像に含まれている画素の画素値、Ｓ２’（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）は、位相回転部３３によって、画素の位相が回転された第２のレーダ画像に含まれている画素の画素値である。
位相回転部３３は、位相回転後の複数の画素を含む第２のレーダ画像を差分算出処理部３４に出力する。
【００４６】
差分算出処理部３４は、レーダ画像取得部１１から出力されたレーダ画像群２の中から、第１のレーダ画像を取得し、位相回転部３３から出力された位相回転後の複数の画素を含む第２のレーダ画像を取得する。
差分算出処理部３４は、第１のレーダ画像に含まれている複数の画素と、第２のレーダ画像に含まれている位相回転後の複数の画素とのうち、それぞれ画素位置が対応している画素同士の画素値の差分ΔＳ（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）を算出する（図９のステップＳＴ１３）。
以下の式（９）は、差分算出処理部３４が用いる差分ΔＳ（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）の算出式である。
2019187236.tif 000011
式（９）において、Ｓ１（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）は、第１のレーダ画像に含まれている画素の画素値である。
差分算出処理部３４は、それぞれの差分Δｓ（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）を含む抑圧画像を外部に出力する。
【００４７】
ここで、図１０は、位相回転部３３によって、第２のレーダ画像に含まれている画素の位相が回転されない場合の、１つの画素に混在している反射信号の抑圧を示す説明図である。
図１０において、“１”が付されている反射信号については、当該反射信号を散乱している散乱体から第１の電波受信地点Ｐ１までの距離と、当該反射信号を散乱している散乱体から第２の電波受信地点Ｐ２までの距離とが等しい。したがって、“１”が付されている反射信号については、第１の電波受信地点Ｐ１に対する位相と第２の電波受信地点Ｐ２に対する位相との位相差Δφ（ｘ，ｚ０）が零である。
よって、“１”が付されている反射信号についての差分ΔＳ（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）が零になるため、“１”が付されている反射信号は、抑圧される。
【００４８】
“２”が付されている反射信号については、当該反射信号を散乱している散乱体から第１の電波受信地点Ｐ１までの距離と、当該反射信号を散乱している散乱体から第２の電波受信地点Ｐ２までの距離とが等しくない。したがって、“２”が付されている反射信号については、第１の電波受信地点Ｐ１に対する位相と第２の電波受信地点Ｐ２に対する位相との位相差Δφ（ｘ，ｚ０）が零以外である。
よって、“２”が付されている反射信号についての差分ΔＳ（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）が零以外になるため、“２”が付されている反射信号は、抑圧されない。
【００４９】
“３”が付されている反射信号についても、当該反射信号を散乱している散乱体から第１の電波受信地点Ｐ１までの距離と、当該反射信号を散乱している散乱体から第２の電波受信地点Ｐ２までの距離とが等しくない。したがって、“３”が付されている反射信号については、第１の電波受信地点Ｐ１に対する位相と第２の電波受信地点Ｐ２に対する位相との位相差Δφ（ｘ，ｚ０）が零以外である。
よって、“３”が付されている反射信号についての差分ΔＳ（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）が零以外になるため、“３”が付されている反射信号は、抑圧されない。
【００５０】
図１１は、位相回転部３３によって、第２のレーダ画像に含まれている画素の位相が回転された場合の、１つの画素に混在している反射信号の抑圧を示す説明図である。
“１”が付されている反射信号については、図１０に示すように、当該反射信号を散乱している散乱体から第１の電波受信地点Ｐ１までの距離と、当該反射信号を散乱している散乱体から第２の電波受信地点Ｐ２までの距離とが等しい。したがって、“１”が付されている反射信号については、第１の電波受信地点Ｐ１に対する位相と第２の電波受信地点Ｐ２に対する位相との位相差Δφ（ｘ，ｚ０）が零であり、回転量算出部３１によって算出される位相の回転量ｅｘｐ［ｊ・Δφ（ｘ，ｚ０）］は零である。
“１”が付されている反射信号については、位相の回転量ｅｘｐ［ｊ・Δφ（ｘ，ｚ０）］が零であるであるため、図１０及び図１１に示すように、位相回転部３３によって、回転されない。したがって、“１”が付されている反射信号については、位相差Δφ（ｘ，ｚ０）が零のままであるため、差分ΔＳ（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）が零になり、“１”が付されている反射信号は、抑圧される。
【００５１】
“２”が付されている反射信号については、図１０に示すように、当該反射信号を散乱している散乱体から第１の電波受信地点Ｐ１までの距離と、当該反射信号を散乱している散乱体から第２の電波受信地点Ｐ２までの距離とが等しくない。したがって、“２”が付されている反射信号については、第１の電波受信地点Ｐ１に対する位相と第２の電波受信地点Ｐ２に対する位相との位相差Δφ（ｘ，ｚ０）が零以外である。よって、回転量算出部３１によって算出される位相の回転量ｅｘｐ［ｊ・Δφ（ｘ，ｚ０）］は零以外である。
“２”が付されている位相回転後の反射信号は、図１１に示すように、位相回転部３３によって、回転量ｅｘｐ［ｊ・Δφ（ｘ，ｚ０）］だけ回転されても、第１の電波受信地点Ｐ１までの距離と、第２の電波受信地点Ｐ２までの距離とが等しくない。したがって、“２”が付されている位相回転後の反射信号については、第１の電波受信地点Ｐ１に対する位相と第２の電波受信地点Ｐ２に対する位相との位相差Δφ（ｘ，ｚ０）が零以外である。
よって、“２”が付されている位相回転後の反射信号についての差分ΔＳ（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）が零以外になるため、“２”が付されている位相回転後の反射信号は、抑圧されない。
【００５２】
“３”が付されている反射信号については、図１０に示すように、当該反射信号を散乱している散乱体から第１の電波受信地点Ｐ１までの距離と、当該反射信号を散乱している散乱体から第２の電波受信地点Ｐ２までの距離とが等しくない。したがって、“３”が付されている反射信号については、第１の電波受信地点Ｐ１に対する位相と第２の電波受信地点Ｐ２に対する位相との位相差Δφ（ｘ，ｚ０）が零以外である。よって、回転量算出部３１によって算出される位相の回転量ｅｘｐ［ｊ・Δφ（ｘ，ｚ０）］は零以外である。
“３”が付されている反射信号については、図１１に示すように、位相回転部３３によって、回転量ｅｘｐ［ｊ・Δφ（ｘ，ｚ０）］だけ回転されることで、第１の電波受信地点Ｐ１までの距離と、第２の電波受信地点Ｐ２までの距離とが等しくなっている。したがって、“３”が付されている位相回転後の反射信号については、第１の電波受信地点Ｐ１に対する位相と第２の電波受信地点Ｐ２に対する位相との位相差Δφ（ｘ，ｚ０）が零である。
よって、“３”が付されている位相回転後の反射信号についての差分ΔＳ（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）が零になるため、“３”が付されている位相回転後の反射信号は、抑圧される。
【００５３】
以上の実施の形態１は、１つの画素に混在している複数の反射信号のそれぞれにおいて、互いに異なるそれぞれの電波受信地点に対する位相の差である位相差を算出する位相差算出部２３と、それぞれの位相差から、第２のレーダ画像に含まれている複数の画素の位相の回転量をそれぞれ算出する回転量算出部３１とを設け、差分算出部３２が、それぞれの回転量に基づいて、第２のレーダ画像に含まれている複数の画素の位相を回転させ、第１のレーダ画像に含まれている複数の画素と、第２のレーダ画像に含まれている位相回転後の複数の画素とのうち、それぞれ画素位置が対応している画素同士の画素値の差分を算出するように、レーダ画像処理装置１０を構成した。したがって、レーダ画像処理装置１０は、互いに異なるそれぞれの電波受信地点に対する位相の差が零でない反射信号についても抑圧することができる。
【００５４】
実施の形態２．
実施の形態１のレーダ画像処理装置１０は、第１のレーダ画像及び第２のレーダ画像を含んでいるレーダ画像群２を取得して、抑圧画像を出力する例を示している。
実施の形態２では、互いに異なるそれぞれの電波受信地点から同じ観測領域が撮像されている２つ以上のレーダ画像を含んでいるレーダ画像群２を取得して、抑圧画像を出力するレーダ画像処理装置１０について説明する。
【００５５】
実施の形態２のレーダ画像処理装置１０では、位相処理部１２及び画像処理部１３のそれぞれが、レーダ画像群２に含まれている２つのレーダ画像の組み合わせ毎に、処理を実施する。このとき、それぞれの組み合わせに含まれる一方のレーダ画像を第１のレーダ画像、それぞれの組み合わせに含まれる他方のレーダ画像を第２のレーダ画像とする。
具体的には、位相変化成分算出部２１、位相算出部２２及び位相差算出部２３は、２つのレーダ画像の全ての組み合わせｉについて、位相差Δφｉ（ｘ，ｚ０）の算出処理が終了するまで、位相差Δφｉ（ｘ，ｚ０）の算出処理を繰り返し実施する。ｉは、２つのレーダ画像の組み合わせを示す変数である。
回転量算出部３１、位相回転部３３及び差分算出処理部３４は、２つのレーダ画像の全ての組み合わせｉについて、差分ΔＳｉ（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）の算出処理が終了するまで、差分ΔＳｉ（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）の算出処理を繰り返し実施する。
【００５６】
実施の形態２におけるレーダ画像処理装置１０の構成は、実施の形態１のレーダ画像処理装置１０と同様に、図１である。
実施の形態２における位相処理部１２の構成は、実施の形態１の位相処理部１２と同様に、図２である。
ただし、レーダ画像群２は、２つ以上のレーダ画像を含んでおり、撮像パラメータ群３は、２つ以上の撮像パラメータを含んでいる。
図１２は、実施の形態２によるレーダ画像処理装置１０の画像処理部１３を示す構成図である。
図１３は、位相処理部１２及び画像処理部１３におけるそれぞれのハードウェアを示すハードウェア構成図である。
図１２及び図１３において、図３及び図４と同一符号は同一又は相当部分を示すので説明を省略する。
画像合成部３５は、例えば、図１３に示す画像合成回路４７で実現される。
画像合成部３５は、抑圧画像の生成に用いる重みパラメータｗｉを取得する。
画像合成部３５は、重みパラメータｗｉを用いて、差分算出処理部３４により組み合わせｉ毎に算出されたそれぞれの差分のうち、それぞれ画素位置が対応している差分ΔＳｉ（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）同士を合成する処理を実施する。
画像合成部３５は、それぞれの合成後の差分Ｓｓｕｐ（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）を含む抑圧画像を外部に出力する。
【００５７】
図２では、位相処理部１２の構成要素である位相変化成分算出部２１、位相算出部２２及び位相差算出部２３のそれぞれが、図１３に示すような専用のハードウェアで実現されるものを想定している。
また、図１２では、画像処理部１３の構成要素である回転量算出部３１、位相回転部３３、差分算出処理部３４及び画像合成部３５のそれぞれが、図１３に示すような専用のハードウェアで実現されるものを想定している。
即ち、位相処理部１２及び画像処理部１３が、位相変化成分算出回路４１、位相算出回路４２、位相差算出回路４３、回転量算出回路４４、位相回転回路４５、差分算出処理回路４６及び画像合成回路４７で実現されるものを想定している。
ここで、位相変化成分算出回路４１、位相算出回路４２、位相差算出回路４３、回転量算出回路４４、位相回転回路４５、差分算出処理回路４６及び画像合成回路４７のそれぞれは、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、又は、これらを組み合わせたものが該当する。
【００５８】
位相処理部１２の構成要素及び画像処理部１３の構成要素は、専用のハードウェアで実現されるものに限るものではない。位相処理部１２及び画像処理部１３が、ソフトウェア、ファームウェア、又は、ソフトウェアとファームウェアとの組み合わせで実現されるものであってもよい。
位相処理部１２が、ソフトウェア又はファームウェアなどで実現される場合、位相変化成分算出部２１、位相算出部２２及び位相差算出部２３の処理手順をコンピュータに実行させるためのプログラムが図５に示すメモリ６１に格納される。
また、画像処理部１３が、ソフトウェア又はファームウェアなどで実現される場合、回転量算出部３１、位相回転部３３、差分算出処理部３４及び画像合成部３５の処理手順をコンピュータに実行させるためのプログラムがメモリ６１に格納される。
そして、コンピュータのプロセッサ６２がメモリ６１に格納されているプログラムを実行する。
【００５９】
次に、レーダ画像処理装置１０の動作について説明する。
位相処理部１２は、レーダ画像群２に含まれている２つ以上のレーダ画像のうち、２つのレーダ画像の組み合わせｉ毎に、位相差Δφｉ（ｘ，ｚ０）の算出処理を実施する。
位相変化成分算出部２１は、レーダ画像取得部１１から出力された撮像パラメータ群３の中から、２つのレーダ画像に対応する２つの撮像パラメータの組み合わせを取得する。
ここでは、組み合わせｉに含まれる一方のレーダ画像が第１のレーダ画像、組み合わせｉに含まれる他方のレーダ画像が第２のレーダ画像であるとする。
或る組み合わせに含まれる第１のレーダ画像に係る電波受信地点と、他の組み合わせに含まれる第１のレーダ画像に係る電波受信地点とは、互いに異なる地点である。しかし、ここでは、説明の便宜上、どちらの電波受信地点も、第１の電波受信地点Ｐ１であるとする。
また、或る組み合わせに含まれる第２のレーダ画像に係る電波受信地点と、他の組み合わせに含まれる第２のレーダ画像に係る電波受信地点とは、互いに異なる地点である。しかし、ここでは、説明の便宜上、どちらの電波受信地点も、第２の電波受信地点Ｐ２であるとする。
第１のレーダ画像に対応する撮像パラメータが第１の撮像パラメータ、第２のレーダ画像に対応する撮像パラメータが第２の撮像パラメータであるとする。
また、位相変化成分算出部２１は、傾き角度αを取得する。
位相算出部２２は、第１の撮像パラメータと、第２の撮像パラメータと、傾き角度αと、距離ｚ０とを取得する。
【００６０】
位相変化成分算出部２１は、レーダ画像におけるスラントレンジ方向の画素の位置ｐｉｘｅｌを式（４）に代入することで、位置ｐｉｘｅｌに対応する傾き面５１での位置ｘを算出する。
式（４）に代入する位置ｐｉｘｅｌにある画素は、複数の散乱体の反射信号が混在している画素である。
位相変化成分算出部２１は、距離成分Ｂ１，２と、オフナディア角θと、距離の平均値Ｒと、放射電波の波長λと、傾き角度αと、観測パスパラメータｐとを用いて、傾き面５１におけるｘ軸方向の位相変化成分φｉ（ｘ）を算出する。
以下の式（１０）は、位相変化成分算出部２１が用いる位相変化成分φｉ（ｘ）の算出式である。
2019187236.tif 000012
位相変化成分算出部２１は、ｘ軸方向の位相変化成分φｉ（ｘ）を位相差算出部２３に出力する。
【００６１】
位相算出部２２は、距離成分Ｂ１，２と、オフナディア角θと、距離の平均値Ｒと、放射電波の波長λと、傾き角度αと、距離ｚ０と、観測パスパラメータｐとを用いて、平行面５２における傾き面５１に対する位相ρｉ（ｚ０）を算出する。位相ρｉ（ｚ０）は、どの組み合わせであっても同じである。
以下の式（１１）は、位相算出部２２が用いる位相ρｉ（ｚ０）の算出式である。
2019187236.tif 000013
位相算出部２２は、位相ρｉ（ｚ０）を位相差算出部２３に出力する。
【００６２】
位相差算出部２３は、組み合わせｉ毎に、位相変化成分φｉ（ｘ）と位相ρｉ（ｚ０）とを用いて、１つの画素に混在している複数の反射信号のそれぞれにおいて、第１の電波受信地点Ｐ１に対する位相と第２の電波受信地点Ｐ２に対する位相との位相差Δφｉ（ｘ，ｚ０）を算出する。
以下の式（１２）は、位相差算出部２３が用いる位相差Δφｉ（ｘ，ｚ０）の算出式である。
2019187236.tif 000014
位相差算出部２３は、それぞれの位相差Δφｉ（ｘ，ｚ０）を画像処理部１３に出力する。
【００６３】
回転量算出部３１は、位相差算出部２３から出力されたそれぞれの位相差Δφｉ（ｘ，ｚ０）を取得する。
回転量算出部３１は、組み合わせｉ毎に、それぞれの位相差Δφｉ（ｘ，ｚ０）から、第２のレーダ画像に含まれている複数の画素の位相の回転量ｅｘｐ［ｊ・Δφｉ（ｘ，ｚ０）］をそれぞれ算出する。
回転量算出部３１は、それぞれの回転量ｅｘｐ［ｊ・Δφｉ（ｘ，ｚ０）］を位相回転部３３に出力する。
【００６４】
位相回転部３３は、レーダ画像取得部１１から出力されたレーダ画像群２の中から、組み合わせｉに含まれている第２のレーダ画像を取得する。
位相回転部３３は、回転量算出部３１から出力されたそれぞれの回転量ｅｘｐ［ｊ・Δφｉ（ｘ，ｚ０）］に基づいて、取得した第２のレーダ画像に含まれている複数の画素の位相を回転させる処理を実施する。
以下の式（１３）は、位相回転部３３による位相の回転処理を示す式である。
2019187236.tif 000015
位相回転部３３は、位相回転後の複数の画素を含む第２のレーダ画像を差分算出処理部３４に出力する。
【００６５】
差分算出処理部３４は、レーダ画像取得部１１から出力されたレーダ画像群２の中から、組み合わせｉに含まれている第１のレーダ画像を取得し、位相回転部３３から出力された位相回転後の複数の画素を含む第２のレーダ画像を取得する。
差分算出処理部３４は、取得した第１のレーダ画像に含まれている複数の画素と、取得した第２のレーダ画像に含まれている位相回転後の複数の画素とのうち、それぞれ画素位置が対応している画素同士の画素値の差分ΔＳｉ（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）を算出する。
以下の式（１４）は、差分算出処理部３４が用いる差分ΔＳｉ（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）の算出式である。
2019187236.tif 000016
差分算出処理部３４は、それぞれの差分ΔＳｉ（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）を画像合成部３５に出力する。
回転量算出部３１、位相回転部３３及び差分算出処理部３４は、２つのレーダ画像の全ての組み合わせｉについて、差分ΔＳｉ（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）の算出処理が終了するまで、差分ΔＳｉ（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）の算出処理を繰り返し実施する。
【００６６】
画像合成部３５は、抑圧画像の生成に用いる重みパラメータｗｉを取得する。
重みパラメータｗｉは、例えば、ユーザによる手動の操作で画像合成部３５に与えられるようにしてもよいし、図示せぬ外部機器によって画像合成部３５に与えられるようにしてもよい。
画像合成部３５は、重みパラメータｗｉを用いて、差分算出処理部３４により組み合わせｉ毎に算出されたそれぞれの差分のうち、それぞれ画素位置が対応している差分ΔＳｉ（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）同士を合成する。
画像合成部３５は、それぞれの合成後の差分Ｓｓｕｐ（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）を含む抑圧画像を外部に出力する。
【００６７】
全ての組み合わせの差分ΔＳｉ（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）同士を合成する方法として、相加平均を求める方法と、相乗平均を求める方法とがある。
相加平均を求める方法を用いる場合、画像合成部３５は、以下の式（１５）によって、全ての組み合わせの差分ΔＳｉ（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）同士を合成する。
2019187236.tif 000017
相乗平均を求める方法を用いる場合、画像合成部３５は、以下の式（１６）によって、全ての組み合わせの差分ΔＳｉ（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）同士を合成する。
2019187236.tif 000018
式（１５）及び式（１６）において、Ｎは、２つのレーダ画像の組み合わせ数である。
【００６８】
ここで、図１４は、実施の形態１のレーダ画像処理装置１０のように、レーダ画像群２に含まれているレーダ画像が２つだけである場合の、１つの画素に混在している複数の反射信号を示す説明図である。
レーダ画像群２に含まれているレーダ画像が２つだけの場合、図１４に示すように、差分算出処理部３４が差分ΔＳｉ（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）の算出処理を実施することで、複数のｎｕｌｌ点が形成されることがある。
図１４の例では、“１”が付されている反射信号、“２”が付されている反射信号及び３”が付されている反射信号の全てにｎｕｌｌ点が形成されている。
したがって、図１４の例では、“１”が付されている反射信号、“２”が付されている反射信号及び“３”が付されている反射信号の全てが抑圧されてしまう。
【００６９】
図１５は、実施の形態２のレーダ画像処理装置１０のように、レーダ画像群２に含まれているレーダ画像が２つ以上である場合の、１つの画素に混在している複数の反射信号を示す説明図である。
図１５では、レーダ画像群２に含まれているレーダ画像がＭ個であり、ＰＭは、第Ｍのレーダ画像が撮像されたときのプラットフォームの位置である。
レーダ画像群２に含まれているレーダ画像が２つ以上であり、画像合成部３５が、それぞれ画素位置が対応している差分ΔＳｉ（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）同士を合成することで、形成されるｎｕｌｌ点の数が、レーダ画像が２つの場合よりも減少する。
図１５の例では、形成されるｎｕｌｌ点の数が１つであり、“２”が付されている反射信号には、ｎｕｌｌ点が形成されていない。
【００７０】
以上の実施の形態２は、差分算出処理部３４により組み合わせｉ毎に算出されたそれぞれの差分のうち、それぞれ画素位置が対応している差分ΔＳｉ（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）同士を合成する画像合成部３５を備えるように、レーダ画像処理装置１０を構成した。したがって、レーダ画像処理装置１０は、形成されるｎｕｌｌ点の数を減らして、残す必要がある反射信号の抑圧を防止することができる。
【００７１】
実施の形態３．
実施の形態２のレーダ画像処理装置１０は、合成後の差分Ｓｓｕｐ（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）を抑圧画像として出力する例を示している。
実施の形態３では、画像合成部３５による合成後の差分Ｓｓｕｐ（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）から、１つの画素に混在している複数の反射信号が抽出された画像を算出するレーダ画像処理装置１０について説明する。
【００７２】
実施の形態３におけるレーダ画像処理装置１０の構成は、実施の形態１，２のレーダ画像処理装置１０と同様に、図１である。
実施の形態３における位相処理部１２の構成は、実施の形態１，２の位相処理部１２と同様に、図２である。
ただし、レーダ画像群２は、２つ以上のレーダ画像を含んでおり、撮像パラメータ群３は、２つ以上の撮像パラメータを含んでいる。
図１６は、実施の形態３によるレーダ画像処理装置１０の画像処理部１３を示す構成図である。
図１７は、位相処理部１２及び画像処理部１３におけるそれぞれのハードウェアを示すハードウェア構成図である。
図１６及び図１７において、図３、図４、図１２及び図１３と同一符号は同一又は相当部分を示すので説明を省略する。
抽出画像算出部３６は、例えば、図１７に示す抽出画像算出回路４８で実現される。
抽出画像算出部３６は、レーダ画像取得部１１から出力されたレーダ画像群２の中から、第１のレーダ画像を取得し、画像合成部３５から出力されたそれぞれの合成後の差分Ｓｓｕｐ（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）を取得する。
抽出画像算出部３６は、第１のレーダ画像に含まれている複数の画素の画素値と、それぞれの合成後の差分Ｓｓｕｐ（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）とから、１つの画素に混在している複数の反射信号が抽出された画像を算出する処理を実施する。
【００７３】
図２では、位相処理部１２の構成要素である位相変化成分算出部２１、位相算出部２２及び位相差算出部２３のそれぞれが、図１７に示すような専用のハードウェアで実現されるものを想定している。
また、図１６では、画像処理部１３の構成要素である回転量算出部３１、位相回転部３３、差分算出処理部３４、画像合成部３５及び抽出画像算出部３６のそれぞれが、図１７に示すような専用のハードウェアで実現されるものを想定している。
即ち、位相処理部１２及び画像処理部１３が、位相変化成分算出回路４１、位相算出回路４２、位相差算出回路４３、回転量算出回路４４、位相回転回路４５、差分算出処理回路４６、画像合成回路４７及び抽出画像算出回路４８で実現されるものを想定している。
位相処理部１２の構成要素及び画像処理部１３の構成要素は、専用のハードウェアで実現されるものに限るものではない。位相処理部１２及び画像処理部１３が、ソフトウェア、ファームウェア、又は、ソフトウェアとファームウェアとの組み合わせで実現されるものであってもよい。
【００７４】
次に、レーダ画像処理装置１０の動作について説明する。
ただし、レーダ画像処理装置１０が、抽出画像算出部３６を備えている点以外は、実施の形態２のレーダ画像処理装置１０と同様であるため、ここでは、抽出画像算出部３６の動作だけを説明する。
【００７５】
抽出画像算出部３６は、レーダ画像取得部１１から出力されたレーダ画像群２の中から、第１のレーダ画像を取得し、画像合成部３５から出力されたそれぞれの合成後の差分Ｓｓｕｐ（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）を取得する。
抽出画像算出部３６は、第１のレーダ画像に含まれている複数の画素の画素値と、それぞれの合成後の差分Ｓｓｕｐ（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）とから、複数の反射信号が混在している画素の画素値Ｓｅｘｔ（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）を算出する。
以下の式（１７）は、抽出画像算出部３６が用いる画素値Ｓｅｘｔ（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）の算出式である。
2019187236.tif 000019
抽出画像算出部３６は、１つの画素に混在している複数の反射信号が抽出された画像として、画素値Ｓｅｘｔ（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）を有する画素を含む画像を外部に出力する。
【００７６】
以上の実施の形態３は、第１のレーダ画像に含まれている複数の画素の画素値と、それぞれの合成後の差分Ｓｓｕｐ（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）とから、１つの画素に混在している複数の反射信号が抽出された画像を算出する抽出画像算出部３６を備えるように、レーダ画像処理装置１０を構成した。したがって、レーダ画像処理装置１０は、反射信号が抑圧された抑圧画像だけでなく、反射信号が抽出された抽出画像を出力することができる。
【００７７】
実施の形態４．
実施の形態４では、第１の組み合わせＣ１におけるそれぞれ画素位置での差分ΔＳＣ１（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）と、第２の組み合わせＣ２におけるそれぞれ画素位置での差分ΔＳＣ２（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）とから、それぞれの画素位置での位相を干渉位相ΔγＣ１，Ｃ２（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）として算出するレーダ画像処理装置１０について説明する。
【００７８】
実施の形態４におけるレーダ画像処理装置１０の構成は、実施の形態１〜３のレーダ画像処理装置１０と同様に、図１である。
実施の形態４における位相処理部１２の構成は、実施の形態１〜３の位相処理部１２と同様に、図２である。
ただし、レーダ画像群２は、互いに異なるそれぞれの電波受信地点から同じ観測領域が撮像されている３つ以上のレーダ画像を含んでおり、撮像パラメータ群３は、３つ以上の撮像パラメータを含んでいる。
図１８は、実施の形態４によるレーダ画像処理装置１０の画像処理部１３を示す構成図である。
図１９は、位相処理部１２及び画像処理部１３におけるそれぞれのハードウェアを示すハードウェア構成図である。
図１８及び図１９において、図３、図４、図１２、図１３、図１６及び図１７と同一符号は同一又は相当部分を示すので説明を省略する。
【００７９】
実施の形態４のレーダ画像処理装置１０では、レーダ画像群２に含まれているいずれか２つのレーダ画像の組み合わせを第１の組み合わせＣ１とする。また、レーダ画像群２に含まれているいずれか２つのレーダ画像の組み合わせを第２の組み合わせＣ２とする。
第１の組み合わせＣ１に含まれる２つのレーダ画像と、第２の組み合わせＣ２に含まれる２つのレーダ画像とは、異なっている。ただし、第１の組み合わせＣ１に含まれる２つのレーダ画像の中の１つのレーダ画像は、第２の組み合わせＣ２に含まれる２つのレーダ画像のいずれか１つと同じであってもよい。
実施の形態４のレーダ画像処理装置１０では、差分算出処理部３４が、第１の組み合わせＣ１におけるそれぞれの画素位置での差分ΔＳＣ１（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）と、第２の組み合わせＣ２におけるそれぞれの画素位置での差分ΔＳＣ２（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）とを算出する。
【００８０】
干渉位相算出部３７は、例えば、図１９に示す干渉位相算出回路４９で実現される。
干渉位相算出部３７は、差分算出処理部１４により第１の組み合わせＣ１について算出されたそれぞれの画素位置での差分ΔＳＣ１（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）と、第２の組み合わせＣ２について算出されたそれぞれの画素位置での差分ΔＳＣ２（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）とを取得する。
干渉位相算出部３７は、差分ΔＳＣ１（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）と差分ΔＳＣ２（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）とから、それぞれの画素位置での位相を干渉位相ΔγＣ１，Ｃ２（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）として算出する。
【００８１】
図２では、位相処理部１２の構成要素である位相変化成分算出部２１、位相算出部２２及び位相差算出部２３のそれぞれが、図１９に示すような専用のハードウェアで実現されるものを想定している。
また、図１８では、画像処理部１３の構成要素である回転量算出部３１、位相回転部３３、差分算出処理部３４及び干渉位相算出部３７のそれぞれが、図１９に示すような専用のハードウェアで実現されるものを想定している。
即ち、位相処理部１２及び画像処理部１３が、位相変化成分算出回路４１、位相算出回路４２、位相差算出回路４３、回転量算出回路４４、位相回転回路４５、差分算出処理回路４６及び干渉位相算出回路４９で実現されるものを想定している。
位相処理部１２の構成要素及び画像処理部１３の構成要素は、専用のハードウェアで実現されるものに限るものではない。位相処理部１２及び画像処理部１３が、ソフトウェア、ファームウェア、又は、ソフトウェアとファームウェアとの組み合わせで実現されるものであってもよい。
【００８２】
次に、レーダ画像処理装置１０の動作について説明する。
位相処理部１２は、第１の組み合わせＣ１についての位相差ΔφＣ１（ｘ，ｚ０）の算出処理を実施し、第２の組み合わせＣ２についての位相差ΔφＣ２（ｘ，ｚ０）の算出処理を実施する。
以下、位相処理部１２による位相差の算出処理を具体的に説明する。
【００８３】
まず、位相変化成分算出部２１は、レーダ画像取得部１１から出力された撮像パラメータ群３の中から、第１の組み合わせＣ１に含まれる２つのレーダ画像に対応する２つの撮像パラメータの組み合わせを取得する。
ここでは、第１の組み合わせＣ１に含まれる一方のレーダ画像が第１のレーダ画像、第１の組み合わせＣ１に含まれる他方のレーダ画像が第２のレーダ画像であるとする。
また、第１のレーダ画像に対応する撮像パラメータが第１の撮像パラメータ、第２のレーダ画像に対応する撮像パラメータが第２の撮像パラメータであるとする。
また、位相変化成分算出部２１は、傾き角度αを取得する。
位相算出部２２は、第１の撮像パラメータと、第２の撮像パラメータと、傾き角度αと、距離ｚ０とを取得する。
【００８４】
位相変化成分算出部２１は、レーダ画像におけるスラントレンジ方向の画素の位置ｐｉｘｅｌを式（４）に代入することで、位置ｐｉｘｅｌに対応する傾き面５１での位置ｘを算出する。
位相変化成分算出部２１は、第１の組み合わせＣ１について、距離成分Ｂ１，２と、オフナディア角θと、距離の平均値Ｒと、放射電波の波長λと、傾き角度αと、観測パスパラメータｐとを用いて、傾き面５１におけるｘ軸方向の位相変化成分φＣ１（ｘ）を算出する。
以下の式（１８）は、位相変化成分算出部２１が用いる位相変化成分φＣ１（ｘ）の算出式である。
2019187236.tif 000020
位相変化成分算出部２１は、ｘ軸方向の位相変化成分φＣ１（ｘ）を位相差算出部２３に出力する。
【００８５】
次に、位相変化成分算出部２１は、レーダ画像取得部１１から出力された撮像パラメータ群３の中から、第２の組み合わせＣ２に含まれる２つのレーダ画像に対応する２つの撮像パラメータの組み合わせを取得する。
ここでは、第２の組み合わせＣ２に含まれる一方のレーダ画像が第１のレーダ画像、第２の組み合わせＣ２に含まれる他方のレーダ画像が第２のレーダ画像であるとする。
また、第１のレーダ画像に対応する撮像パラメータが第１の撮像パラメータ、第２のレーダ画像に対応する撮像パラメータが第２の撮像パラメータであるとする。
また、位相変化成分算出部２１は、傾き角度αを取得する。
位相算出部２２は、第１の撮像パラメータと、第２の撮像パラメータと、傾き角度αと、距離ｚ０とを取得する。
【００８６】
位相変化成分算出部２１は、レーダ画像におけるスラントレンジ方向の画素の位置ｐｉｘｅｌを式（４）に代入することで、位置ｐｉｘｅｌに対応する傾き面５１での位置ｘを算出する。
位相変化成分算出部２１は、第２の組み合わせＣ２について、距離成分Ｂ１，２と、オフナディア角θと、距離の平均値Ｒと、放射電波の波長λと、傾き角度αと、観測パスパラメータｐとを用いて、傾き面５１におけるｘ軸方向の位相変化成分φＣ２（ｘ）を算出する。
以下の式（１９）は、位相変化成分算出部２１が用いる位相変化成分φＣ２（ｘ）の算出式である。
2019187236.tif 000021
位相変化成分算出部２１は、ｘ軸方向の位相変化成分φＣ２（ｘ）を位相差算出部２３に出力する。
【００８７】
位相算出部２２は、距離成分Ｂ１，２と、オフナディア角θと、距離の平均値Ｒと、放射電波の波長λと、傾き角度αと、距離ｚ０と、観測パスパラメータｐとを用いて、平行面５２における傾き面５１に対する位相ρＣ１（ｚ０），ρＣ２（ｚ０）を算出する。
以下の式（２０）は、位相算出部２２が用いる位相ρＣ１（ｚ０），ρＣ２（ｚ０）の算出式である。
2019187236.tif 000022
位相算出部２２は、位相ρＣ１（ｚ０），ρＣ２（ｚ０）を位相差算出部２３に出力する。
【００８８】
位相差算出部２３は、位相変化成分算出部２１から出力されたそれぞれの位相変化成分φＣ２（ｘ），φＣ１（ｘ）を取得し、位相算出部２２から出力されたそれぞれの位相ρＣ１（ｚ０），ρＣ２（ｚ０）を取得する。
位相差算出部２３は、第１の組み合わせＣ１について、位相変化成分φＣ１（ｘ）と位相ρＣ１（ｚ０）とを用いて、１つの画素に混在している複数の反射信号のそれぞれにおいて、位相差ΔφＣ１（ｘ，ｚ０）を算出する。
以下の式（２１）は、位相差算出部２３が用いる位相差ΔφＣ１（ｘ，ｚ０）の算出式である。
2019187236.tif 000023
位相差算出部２３は、それぞれの位相差ΔφＣ１（ｘ，ｚ０）を画像処理部１３に出力する。
【００８９】
次に、位相差算出部２３は、第２の組み合わせＣ２について、位相変化成分φＣ２（ｘ）と位相ρＣ２（ｚ０）とを用いて、１つの画素に混在している複数の反射信号のそれぞれにおいて、位相差ΔφＣ２（ｘ，ｚ０）を算出する。
以下の式（２２）は、位相差算出部２３が用いる位相差ΔφＣ２（ｘ，ｚ０）の算出式である。
2019187236.tif 000024
位相差算出部２３は、それぞれの位相差ΔφＣ２（ｘ，ｚ０）を画像処理部１３に出力する。
【００９０】
回転量算出部３１は、位相差算出部２３から出力されたそれぞれの位相差ΔφＣ１（ｘ，ｚ０），ΔφＣ２（ｘ，ｚ０）を取得する。
回転量算出部３１は、第１の組み合わせＣ１について、それぞれの位相差ΔφＣ１（ｘ，ｚ０）から、第２のレーダ画像に含まれている複数の画素の位相の回転量ｅｘｐ［ｊ・ΔφＣ１（ｘ，ｚ０）］をそれぞれ算出する。
回転量算出部３１は、それぞれの回転量ｅｘｐ［ｊ・ΔφＣ１（ｘ，ｚ０）］を位相回転部３３に出力する。
次に、回転量算出部３１は、第２の組み合わせＣ２について、それぞれの位相差ΔφＣ２（ｘ，ｚ０）から、第２のレーダ画像に含まれている複数の画素の位相の回転量ｅｘｐ［ｊ・ΔφＣ２（ｘ，ｚ０）］をそれぞれ算出する。
回転量算出部３１は、それぞれの回転量ｅｘｐ［ｊ・ΔφＣ２（ｘ，ｚ０）］を位相回転部３３に出力する。
【００９１】
まず、位相回転部３３は、レーダ画像取得部１１から出力されたレーダ画像群２の中から、第１の組み合わせＣ１に含まれている第２のレーダ画像を取得する。
位相回転部３３は、回転量算出部３１から出力されたそれぞれの回転量ｅｘｐ［ｊ・ΔφＣ１（ｘ，ｚ０）］に基づいて、取得した第２のレーダ画像に含まれている複数の画素の位相を回転させる処理を実施する。
以下の式（２３）は、位相回転部３３による位相の回転処理を示す式である。
2019187236.tif 000025
位相回転部３３は、位相回転後の複数の画素を含む第２のレーダ画像を差分算出処理部３４に出力する。
【００９２】
次に、位相回転部３３は、レーダ画像取得部１１から出力されたレーダ画像群２の中から、第２の組み合わせＣ２に含まれている第２のレーダ画像を取得する。
位相回転部３３は、回転量算出部３１から出力されたそれぞれの回転量ｅｘｐ［ｊ・ΔφＣ２（ｘ，ｚ０）］に基づいて、取得した第２のレーダ画像に含まれている複数の画素の位相を回転させる処理を実施する。
以下の式（２４）は、位相回転部３３による位相の回転処理を示す式である。
2019187236.tif 000026
位相回転部３３は、位相回転後の複数の画素を含む第２のレーダ画像を差分算出処理部３４に出力する。
【００９３】
差分算出処理部３４は、レーダ画像取得部１１から出力されたレーダ画像群２の中から、第１の組み合わせＣ１に含まれている第１のレーダ画像を取得する。
また、差分算出処理部３４は、位相回転部３３から出力された第１の組み合わせＣ１についての位相回転後の複数の画素を含む第２のレーダ画像を取得する。
差分算出処理部３４は、取得した第１のレーダ画像に含まれている複数の画素と、取得した第２のレーダ画像に含まれている位相回転後の複数の画素とのうち、それぞれ画素位置が対応している画素同士の画素値の差分ΔＳＣ１（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）を算出する。
以下の式（２５）は、差分算出処理部３４が用いる差分ΔＳＣ１（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）の算出式である。
2019187236.tif 000027
差分算出処理部３４は、それぞれの差分ΔＳＣ１（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）を干渉位相算出部３７に出力する。
【００９４】
次に、差分算出処理部３４は、レーダ画像取得部１１から出力されたレーダ画像群２の中から、第２の組み合わせＣ２に含まれている第１のレーダ画像を取得する。
また、差分算出処理部３４は、位相回転部３３から出力された第２の組み合わせＣ２についての位相回転後の複数の画素を含む第２のレーダ画像を取得する。
差分算出処理部３４は、取得した第１のレーダ画像に含まれている複数の画素と、取得した第２のレーダ画像に含まれている位相回転後の複数の画素とのうち、それぞれ画素位置が対応している画素同士の画素値の差分ΔＳＣ２（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）を算出する。
以下の式（２６）は、差分算出処理部３４が用いる差分ΔＳＣ２（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）の算出式である。
2019187236.tif 000028
差分算出処理部３４は、それぞれの差分ΔＳＣ２（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）を干渉位相算出部３７に出力する。
【００９５】
干渉位相算出部３７は、差分算出処理部１４により第１の組み合わせＣ１について算出されたそれぞれの画素位置での差分ΔＳＣ１（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）を取得する。
また、干渉位相算出部３７は、差分算出処理部１４により第２の組み合わせＣ２について算出されたそれぞれの画素位置での差分ΔＳＣ２（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）を取得する。
干渉位相算出部３７は、以下の式（２７）又は式（２８）を用いて、差分ΔＳＣ１（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）と差分ΔＳＣ２（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）とから、それぞれの画素位置での位相を干渉位相ΔγＣ１，Ｃ２（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）として算出する。
2019187236.tif 000029
式（２７）及び式（２８）において、∠は、複素数の偏角を示す記号である。
干渉位相ΔγＣ１，Ｃ２（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）は、１つの画素に混在している複数の反射信号のうち、抑圧されずに残っている反射信号のみの位相である。
干渉位相算出部３７は、干渉位相ΔγＣ１，Ｃ２（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）を外部に出力する。
【００９６】
例えば、地表に反射された反射信号と、建物の屋上に反射された反射信号とが、１つの画素に混在しているときは、位相処理部１２及び画像処理部１３によって、地表に反射された反射信号が抑圧されて、建物の屋上に反射された反射信号のみが残る。したがって、干渉位相ΔγＣ１，Ｃ２（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）は、建物の屋上に反射された反射信号の位相として算出される。
【００９７】
以上の実施の形態４は、第１の組み合わせＣ１についての差分ΔＳＣ１（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）と、第２の組み合わせＣ２についての差分ΔＳＣ２（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）とから、それぞれの画素位置での位相を干渉位相ΔγＣ１，Ｃ２（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）として算出する干渉位相算出部３７を備えるように、レーダ画像処理装置１０を構成した。したがって、レーダ画像処理装置１０は、不要な散乱体の反射信号を抑圧した状態で、反射信号の位相を得ることができる。
【００９８】
実施の形態５．
実施の形態５では、干渉位相算出部３７により算出された干渉位相ΔγＣ１，Ｃ２（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）を用いて、観測領域に存在している散乱体の位置を推定するレーダ画像処理装置１０について説明する。
【００９９】
レーダ画像処理装置１０の構成は、実施の形態１と同様に、図１である。
位相処理部１２の構成は、実施の形態１〜３と同様に、図２である。
図２０は、実施の形態５によるレーダ画像処理装置１０の画像処理部１３を示す構成図である。
図２１は、位相処理部１２及び画像処理部１３におけるそれぞれのハードウェアを示すハードウェア構成図である。
図２０及び図２１において、図３、図４、図１２、図１３、図１６〜図１９と同一符号は同一又は相当部分を示すので説明を省略する。
位置推定部３８は、例えば、図２１に示す位置推定回路５０で実現される。
位置推定部３８は、干渉位相算出部３７により算出された干渉位相ΔγＣ１，Ｃ２（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）を用いて、観測領域に存在している散乱体の位置を推定する。
【０１００】
図２では、位相処理部１２の構成要素である位相変化成分算出部２１、位相算出部２２及び位相差算出部２３のそれぞれが、図２１に示すような専用のハードウェアで実現されるものを想定している。
また、図２０では、画像処理部１３の構成要素である回転量算出部３１、位相回転部３３、差分算出処理部３４、干渉位相算出部３７及び位置推定部３８のそれぞれが、図２１に示すような専用のハードウェアで実現されるものを想定している。
即ち、位相処理部１２及び画像処理部１３が、位相変化成分算出回路４１、位相算出回路４２、位相差算出回路４３、回転量算出回路４４、位相回転回路４５、差分算出処理回路４６、干渉位相算出回路４９及び位置推定回路５０で実現されるものを想定している。
位相処理部１２の構成要素及び画像処理部１３の構成要素は、専用のハードウェアで実現されるものに限るものではない。位相処理部１２及び画像処理部１３が、ソフトウェア、ファームウェア、又は、ソフトウェアとファームウェアとの組み合わせで実現されるものであってもよい。
【０１０１】
次に、レーダ画像処理装置１０の動作について説明する。
ただし、レーダ画像処理装置１０が、位置推定部３８を備えている点以外は、実施の形態４のレーダ画像処理装置１０と同様であるため、ここでは、位置推定部３８の動作だけを説明する。
【０１０２】
ここでは、説明の便宜上、第１の組み合わせＣ１に含まれる第１のレーダ画像に係る電波受信地点が、電波受信地点Ｐａであり、第１の組み合わせＣ１に含まれる第２のレーダ画像に係る電波受信地点が、電波受信地点Ｐｂであるとする。
また、第２の組み合わせＣ２に含まれる第１のレーダ画像に係る電波受信地点が、電波受信地点Ｐｃであり、第２の組み合わせＣ２に含まれる第２のレーダ画像に係る電波受信地点が、電波受信地点Ｐｄであるとする。
【０１０３】
位置推定部３８は、干渉位相算出部３７から出力された干渉位相ΔγＣ１，Ｃ２（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）を取得する。
また、位置推定部３８は、位相差算出部２３から出力されたそれぞれの位相差ΔφＣ１（ｘ，ｚ０），ΔφＣ２（ｘ，ｚ０）を取得する。
位置推定部３８は、以下の式（２９）に示すように、干渉位相ΔγＣ１，Ｃ２（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）と、位相差算出部２３から出力されたそれぞれの位相差Δφ１（ｘ，ｚ０），Δφ２（ｘ，ｚ０）とを用いて、観測領域に存在している散乱体の位置ｚハットを推定する。
明細書の文章中では、電子出願の関係上、文字「ｚ」の上に、「＾」の記号を付することができないため、ｚハットのように表記している。
2019187236.tif 000030
式（２９）において、Ｂａ，ｃは、電波受信地点Ｐａと電波受信地点Ｐｃとの距離のうち、スラントレンジ方向に対して垂直な方向の距離成分である。
Ｂｂ，ｄは、電波受信地点Ｐｂと電波受信地点Ｐｄとの距離のうち、スラントレンジ方向に対して垂直な方向の距離成分である。
Ｒは、電波受信地点Ｐａ、電波受信地点Ｐｂ、電波受信地点Ｐｃ及び電波受信地点Ｐｄのそれぞれと、観測領域との距離の平均値である。
距離成分Ｂａ，ｃ、距離成分Ｂｂ，ｄ、オフナディア角θ及び距離の平均値Ｒは、撮像パラメータに含まれている情報である。
ｘは、位置ｐｉｘｅｌに対応する傾き面５１での位置であり、位相変化成分算出部２１から出力される。
【０１０４】
散乱体の位置ｚハットは、傾き面５１から、散乱体の信号反射面までのｚ軸の方向の距離（高さ）である。
位置推定部３８は、推定した散乱体の位置ｚハットを外部に出力する。
【０１０５】
ここでは、第１の組み合わせＣ１に含まれる２つのレーダ画像と、第２の組み合わせＣ２に含まれる２つのレーダ画像とが、異なっているものとしている。しかし、これに限るものではなく、第１の組み合わせＣ１に含まれる２つのレーダ画像の中の１つのレーダ画像が、第２の組み合わせＣ２に含まれる２つのレーダ画像のいずれか１つと同じであってもよい。
例えば、第１の組み合わせＣ１に含まれる第２のレーダ画像と、第２の組み合わせＣ２に含まれる第２のレーダ画像とが、同じレーダ画像であってもよい。
第１の組み合わせＣ１に含まれる第２のレーダ画像と、第２の組み合わせＣ２に含まれる第２のレーダ画像とが、同じレーダ画像である場合、Ｂｂ，ｄ＝０となるため、位置ｚハットの推定に用いる式（２９）は、以下の式（３０）のように、簡略化される。
2019187236.tif 000031
【０１０６】
以上の実施の形態５は、干渉位相算出部３７により算出された干渉位相ΔγＣ１，Ｃ２（ｐｉｘｅｌ，ｌｉｎｅ）を用いて、観測領域に存在している散乱体の位置ｚハットを推定する位置推定部３８を備えるように、レーダ画像処理装置１０を構成した。したがって、レーダ画像処理装置１０は、観測領域に存在している散乱体の位置を得ることができる。
【０１０７】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１０８】
この発明は、第１のレーダ画像に含まれている複数の画素と第２のレーダ画像に含まれている位相回転後の複数の画素との差分をそれぞれ算出するレーダ画像処理装置及びレーダ画像処理方法に適している。
【符号の説明】
【０１０９】
１  レーダ、２  レーダ画像群、３  撮像パラメータ群、１０  レーダ画像処理装置、１１  レーダ画像取得部、１２  位相処理部、１３  画像処理部、２１  位相変化成分算出部、２２  位相算出部、２３  位相差算出部、３１  回転量算出部、３２  差分算出部、３３  位相回転部、３４  差分算出処理部、３５  画像合成部、３６  抽出画像算出部、３７  干渉位相算出部、３８  位置推定部、４１  位相変化成分算出回路、４２  位相算出回路、４３  位相差算出回路、４４  回転量算出回路、４５  位相回転回路、４６  差分算出処理回路、４７  画像合成回路、４８  抽出画像算出回路、４９  干渉位相算出回路、５０  位置推定回路、５１  傾き面、５２  平行面、６１  メモリ、６２  プロセッサ。
【図１】
2019187236.tif 000032
【図２】
2019187236.tif 000033
【図３】
2019187236.tif 000034
【図４】
2019187236.tif 000035
【図５】
2019187236.tif 000036
【図６】
2019187236.tif 000037
【図７】
2019187236.tif 000038
【図８】
2019187236.tif 000039
【図９】
2019187236.tif 000040
【図１０】
2019187236.tif 000041
【図１１】
2019187236.tif 000042
【図１２】
2019187236.tif 000043
【図１３】
2019187236.tif 000044
【図１４】
2019187236.tif 000045
【図１５】
2019187236.tif 000046
【図１６】
2019187236.tif 000047
【図１７】
2019187236.tif 000048
【図１８】
2019187236.tif 000049
【図１９】
2019187236.tif 000050
【図２０】
2019187236.tif 000051
【図２１】
2019187236.tif 000052
【手続補正書】
【提出日】平成31年4月2日(2019.4.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
この発明に係るレーダ画像処理装置は、互いに異なるそれぞれの電波受信地点から同じ観測領域が撮像されている第１及び第２のレーダ画像に含まれている画素毎に、１つの画素に混在している複数の反射信号のそれぞれにおいて、それぞれの電波受信地点に対する位相の差である位相差を算出する位相差算出部と、位相差算出部により算出されたそれぞれの位相差から、第２のレーダ画像に含まれている複数の画素の位相の回転量をそれぞれ算出する回転量算出部とを設け、差分算出部が、回転量算出部により算出されたそれぞれの回転量に基づいて、第２のレーダ画像に含まれている複数の画素の位相を回転させ、第１のレーダ画像に含まれている複数の画素と、第２のレーダ画像に含まれている位相回転後の複数の画素とのうち、それぞれ画素位置が対応している画素同士の複素数である画素値の差分を算出するようにしたものである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
この発明によれば、１つの画素に混在している複数の反射信号のそれぞれにおいて、互いに異なるそれぞれの電波受信地点に対する位相の差である位相差を算出する位相差算出部と、それぞれの位相差から、第２のレーダ画像に含まれている複数の画素の位相の回転量をそれぞれ算出する回転量算出部とを設け、差分算出部が、それぞれの回転量に基づいて、第２のレーダ画像に含まれている複数の画素の位相を回転させ、第１のレーダ画像に含まれている複数の画素と、第２のレーダ画像に含まれている位相回転後の複数の画素とのうち、それぞれ画素位置が対応している画素同士の複素数である画素値の差分を算出するように、レーダ画像処理装置を構成した。したがって、この発明に係るレーダ画像処理装置は、互いに異なるそれぞれの電波受信地点に対する位相の差が零でない、散乱体からの反射信号についても抑圧することができる。
【手続補正３】
【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】
第１の電波受信地点から同じ観測領域が撮像されている第１のレーダ画像及び第２の電波受信地点から前記観測領域と同じ観測地点が撮像されている第２のレーダ画像に含まれている画素毎に、１つの画素に混在している複数の反射信号のそれぞれにおいて、グランドレンジ方向に対して傾き角度αで傾く２次元面に対する、前記第1の電波受信地点に対する位相と前記第２の電波受信地点に対する位相の差である位相差を算出する位相差算出部と、
前記位相差算出部により算出されたそれぞれの位相差から、前記第２のレーダ画像に含まれている複数の画素の位相の回転量をそれぞれ算出する回転量算出部と、
前記回転量算出部により算出されたそれぞれの回転量に基づいて、前記第２のレーダ画像に含まれている複数の画素の位相を回転させ、前記第１のレーダ画像に含まれている複数の画素と、前記第２のレーダ画像に含まれている位相回転後の複数の画素とのうち、それぞれ画素位置が対応している画素同士の複素数である画素値の差分を算出する差分算出部と
を備えたレーダ画像処理装置。
【請求項２】
互いに異なるそれぞれの電波受信地点から同じ観測領域が撮像されている第１のレーダ画像及び第２のレーダ画像に含まれている２次元の傾き面におけるグランドレンジ方向から傾いている方向である第１の軸方向の位相変化成分を算出する位相変化成分算出部と、
前記傾き面と平行な面における前記傾き面に対する位相を算出する位相算出部と、
前記位相変化成分算出部により算出された位相変化成分と、前記位相算出部により算出された位相とから、前記第１のレーダ画像及び前記第２のレーダ画像に含まれている画素毎に、１つの画素に混在している複数の反射信号のそれぞれにおいて、それぞれの電波受信地点に対する位相の差である位相差を算出する位相差算出部と、
前記位相差算出部により算出されたそれぞれの位相差から、前記第２のレーダ画像に含まれている複数の画素の位相の回転量をそれぞれ算出する回転量算出部と、
前記回転量算出部により算出されたそれぞれの回転量に基づいて、前記第２のレーダ画像に含まれている複数の画素の位相を回転させ、前記第１のレーダ画像に含まれている複数の画素と、前記第２のレーダ画像に含まれている位相回転後の複数の画素とのうち、それぞれ画素位置が対応している画素同士の画素値の差分を算出する差分算出部と
を備えたレーダ画像処理装置。
【請求項３】
互いに異なるそれぞれの電波受信地点から同じ観測領域が撮像されている２つ以上のレーダ画像を含むレーダ画像群があり、前記レーダ画像群に含まれる２つのレーダ画像の組み合わせ毎に、それぞれの組み合わせに含まれる一方のレーダ画像を第１のレーダ画像、それぞれの組み合わせに含まれる他方のレーダ画像を第２のレーダ画像とし、前記第１のレーダ画像及び前記第２のレーダ画像に含まれている２次元の傾き面のグランドレンジ方向から傾いている方向である第１の軸方向の位相変化成分を算出する位相変化成分算出部と、
前記レーダ画像群に含まれる２つのレーダ画像の組み合わせ毎に、前記傾き面と平行な面における前記傾き面に対する位相を算出する位相算出部と、
前記２つのレーダ画像の組み合わせ毎に、前記位相変化成分算出部により算出された位相変化成分と、前記位相算出部により算出された位相とから、前記第１のレーダ画像及び前記第２のレーダ画像に含まれている画素毎に、１つの画素に混在している複数の反射信号のそれぞれにおいて、それぞれの電波受信地点に対する位相の差である位相差を算出する位相差算出部と、
前記２つのレーダ画像の組み合わせ毎に、前記位相差算出部により算出されたそれぞれの位相差から、前記第２のレーダ画像に含まれている複数の画素の位相の回転量をそれぞれ算出する回転量算出部と、
前記２つのレーダ画像の組み合わせ毎に、前記回転量算出部により算出されたそれぞれの回転量に基づいて、前記第２のレーダ画像に含まれている複数の画素の位相を回転させ、前記第１のレーダ画像に含まれている複数の画素と、前記第２のレーダ画像に含まれている位相回転後の複数の画素とのうち、それぞれ画素位置が対応している画素同士の画素値の差分を算出する差分算出部と、
前記差分算出部により組み合わせ毎に算出されたそれぞれの差分のうち、それぞれ画素位置が対応している差分同士を合成する画像合成部と
を備えたレーダ画像処理装置。
【請求項４】
前記第１のレーダ画像に含まれている複数の画素の画素値と、前記画像合成部によるそれぞれの合成後の差分とから、前記複数の反射信号が抽出された画像を算出する抽出画像算出部を備えたことを特徴とする請求項３記載のレーダ画像処理装置。
【請求項５】
互いに異なるそれぞれの電波受信地点から同じ観測領域が撮像されている３つ以上のレーダ画像のうち、いずれか２つのレーダ画像を含む第１の組み合わせと、前記３つ以上のレーダ画像のうち、前記第１の組み合わせに含まれる２つのレーダ画像と少なくとも１つが異なる２つのレーダ画像を含む第２の組み合わせとがあり、前記第１の組み合わせ及び前記第２の組み合わせ毎に、それぞれの組み合わせに含まれる一方のレーダ画像を第１のレーダ画像、それぞれの組み合わせに含まれる他方のレーダ画像を第２のレーダ画像とし、前記第１のレーダ画像及び前記第２のレーダ画像に含まれている２次元の傾き面のグランドレンジ方向から傾いている方向である第１の軸方向の位相変化成分を算出する位相変化成分算出部と、
前記第１の組み合わせ及び前記第２の組み合わせ毎に、前記傾き面と平行な面における前記傾き面に対する位相を算出する位相算出部と、
前記第１の組み合わせ及び前記第２の組み合わせ毎に、前記位相変化成分算出部により算出された位相変化成分と、前記位相算出部により算出された位相とから、前記第１のレーダ画像及び前記第２のレーダ画像に含まれている画素毎に、１つの画素に混在している複数の反射信号のそれぞれにおいて、それぞれの電波受信地点に対する位相の差である位相差を算出する位相差算出部と、
前記第１の組み合わせ及び前記第２の組み合わせ毎に、前記位相差算出部により算出されたそれぞれの位相差から、前記第２のレーダ画像に含まれている複数の画素の位相の回転量をそれぞれ算出する回転量算出部と、
前記第１の組み合わせ及び前記第２の組み合わせ毎に、前記回転量算出部により算出されたそれぞれの回転量に基づいて、前記第２のレーダ画像に含まれている複数の画素の位相を回転させ、前記第１のレーダ画像に含まれている複数の画素と、前記第２のレーダ画像に含まれている位相回転後の複数の画素とのうち、それぞれ画素位置が対応している画素同士の画素値の差分を算出する差分算出部と、
前記差分算出部により前記第１の組み合わせについて算出されたそれぞれの画素位置での差分と、前記差分算出部により前記第２の組み合わせについて算出されたそれぞれの画素位置での差分とから、それぞれの画素位置での位相を干渉位相として算出する干渉位相算出部と
を備えたレーダ画像処理装置。
【請求項６】
前記干渉位相算出部により算出された干渉位相を用いて、観測領域に存在している散乱体の位置を推定する位置推定部を備えたことを特徴とする請求項５記載のレーダ画像処理装置。
【請求項７】
位相差算出部が、互いに異なるそれぞれの電波受信地点から同じ観測領域が撮像されている第１及び第２のレーダ画像に含まれている画素毎に、１つの画素に混在している複数の反射信号のそれぞれにおいて、それぞれの電波受信地点に対する位相の差である位相差を算出し、
回転量算出部が、前記位相差算出部により算出されたそれぞれの位相差から、前記第２のレーダ画像に含まれている複数の画素の位相の回転量をそれぞれ算出し、
差分算出部が、前記回転量算出部により算出されたそれぞれの回転量に基づいて、前記第２のレーダ画像に含まれている複数の画素の位相を回転させ、前記第１のレーダ画像に含まれている複数の画素と、前記第２のレーダ画像に含まれている位相回転後の複数の画素とのうち、それぞれ画素位置が対応している画素同士の複素数である画素値の差分を算出する
レーダ画像処理方法。
【請求項８】
位相変化成分算出部が、互いに異なるそれぞれの電波受信地点から同じ観測領域が撮像されている第１のレーダ画像及び第２のレーダ画像に含まれている２次元の傾き面のグランドレンジ方向から傾いている方向である第１の軸方向の位相変化成分を算出し、
位相算出部が、前記傾き面と平行な面における前記傾き面に対する位相を算出し、
位相差算出部が、前記位相変化成分算出部により算出された位相変化成分と、前記位相算出部により算出された位相とから、前記第１のレーダ画像及び前記第２のレーダ画像に含まれている画素毎に、１つの画素に混在している複数の反射信号のそれぞれにおいて、それぞれの電波受信地点に対する位相の差である位相差を算出し、
回転量算出部が、前記位相差算出部により算出されたそれぞれの位相差から、前記第２のレーダ画像に含まれている複数の画素の位相の回転量をそれぞれ算出し、
差分算出部が、前記回転量算出部により算出されたそれぞれの回転量に基づいて、前記第２のレーダ画像に含まれている複数の画素の位相を回転させ、前記第１のレーダ画像に含まれている複数の画素と、前記第２のレーダ画像に含まれている位相回転後の複数の画素とのうち、それぞれ画素位置が対応している画素同士の画素の複素数値の差分を算出する
レーダ画像処理方法。
【手続補正書】
【提出日】令和1年8月13日(2019.8.13)
【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】
第１の電波受信地点から同じ観測領域が撮像されている第１のレーダ画像及び第２の電波受信地点から前記観測領域と同じ観測地点が撮像されている第２のレーダ画像に含まれている画素毎に、１つの画素に混在している複数の反射信号のそれぞれにおいて、グランドレンジ方向に対して傾き角度αで傾く２次元面に対する、前記第1の電波受信地点に対する位相と前記第２の電波受信地点に対する位相の差である位相差を算出する位相差算出部と、
前記位相差算出部により算出されたそれぞれの位相差から、前記第２のレーダ画像に含まれている複数の画素の位相の回転量をそれぞれ算出する回転量算出部と、
前記回転量算出部により算出されたそれぞれの回転量に基づいて、前記第２のレーダ画像に含まれている複数の画素の位相を回転させ、前記第１のレーダ画像に含まれている複数の画素と、前記第２のレーダ画像に含まれている位相回転後の複数の画素とのうち、それぞれ画素位置が対応している画素同士の複素数である画素値の差分を算出する差分算出部と
を備えたレーダ画像処理装置。
【請求項２】
互いに異なるそれぞれの電波受信地点から同じ観測領域が撮像されている第１のレーダ画像及び第２のレーダ画像に含まれている２次元の傾き面におけるグランドレンジ方向から傾いている方向である第１の軸方向の位相変化成分を算出する位相変化成分算出部と、  前記傾き面と平行な面における前記傾き面に対する位相を算出する位相算出部と、
前記位相変化成分算出部により算出された位相変化成分と、前記位相算出部により算出された位相とから、前記第１のレーダ画像及び前記第２のレーダ画像に含まれている画素毎に、１つの画素に混在している複数の反射信号のそれぞれにおいて、それぞれの電波受信地点に対する位相の差である位相差を算出する位相差算出部と、
前記位相差算出部により算出されたそれぞれの位相差から、前記第２のレーダ画像に含まれている複数の画素の位相の回転量をそれぞれ算出する回転量算出部と、
前記回転量算出部により算出されたそれぞれの回転量に基づいて、前記第２のレーダ画像に含まれている複数の画素の位相を回転させ、前記第１のレーダ画像に含まれている複数の画素と、前記第２のレーダ画像に含まれている位相回転後の複数の画素とのうち、それぞれ画素位置が対応している画素同士の画素値の差分を算出する差分算出部と
を備えたレーダ画像処理装置。
【請求項３】
互いに異なるそれぞれの電波受信地点から同じ観測領域が撮像されている２つ以上のレーダ画像を含むレーダ画像群があり、前記レーダ画像群に含まれる２つのレーダ画像の組み合わせ毎に、それぞれの組み合わせに含まれる一方のレーダ画像を第１のレーダ画像、それぞれの組み合わせに含まれる他方のレーダ画像を第２のレーダ画像とし、前記第１のレーダ画像及び前記第２のレーダ画像に含まれている２次元の傾き面のグランドレンジ方向から傾いている方向である第１の軸方向の位相変化成分を算出する位相変化成分算出部と、
前記レーダ画像群に含まれる２つのレーダ画像の組み合わせ毎に、前記傾き面と平行な面における前記傾き面に対する位相を算出する位相算出部と、
前記２つのレーダ画像の組み合わせ毎に、前記位相変化成分算出部により算出された位相変化成分と、前記位相算出部により算出された位相とから、前記第１のレーダ画像及び前記第２のレーダ画像に含まれている画素毎に、１つの画素に混在している複数の反射信号のそれぞれにおいて、それぞれの電波受信地点に対する位相の差である位相差を算出する位相差算出部と、
前記２つのレーダ画像の組み合わせ毎に、前記位相差算出部により算出されたそれぞれの位相差から、前記第２のレーダ画像に含まれている複数の画素の位相の回転量をそれぞれ算出する回転量算出部と、
前記２つのレーダ画像の組み合わせ毎に、前記回転量算出部により算出されたそれぞれの回転量に基づいて、前記第２のレーダ画像に含まれている複数の画素の位相を回転させ、前記第１のレーダ画像に含まれている複数の画素と、前記第２のレーダ画像に含まれている位相回転後の複数の画素とのうち、それぞれ画素位置が対応している画素同士の画素値の差分を算出する差分算出部と、
前記差分算出部により組み合わせ毎に算出されたそれぞれの差分のうち、それぞれ画素位置が対応している差分同士を合成する画像合成部と
を備えたレーダ画像処理装置。
【請求項４】
前記第１のレーダ画像に含まれている複数の画素の画素値と、前記画像合成部によるそれぞれの合成後の差分とから、前記複数の反射信号が抽出された画像を算出する抽出画像算出部を備えたことを特徴とする請求項３記載のレーダ画像処理装置。
【請求項５】
互いに異なるそれぞれの電波受信地点から同じ観測領域が撮像されている３つ以上のレーダ画像のうち、いずれか２つのレーダ画像を含む第１の組み合わせと、前記３つ以上のレーダ画像のうち、前記第１の組み合わせに含まれる２つのレーダ画像と少なくとも１つが異なる２つのレーダ画像を含む第２の組み合わせとがあり、前記第１の組み合わせ及び前記第２の組み合わせ毎に、それぞれの組み合わせに含まれる一方のレーダ画像を第１のレーダ画像、それぞれの組み合わせに含まれる他方のレーダ画像を第２のレーダ画像とし、前記第１のレーダ画像及び前記第２のレーダ画像に含まれている２次元の傾き面のグランドレンジ方向から傾いている方向である第１の軸方向の位相変化成分を算出する位相変化成分算出部と、
前記第１の組み合わせ及び前記第２の組み合わせ毎に、前記傾き面と平行な面における前記傾き面に対する位相を算出する位相算出部と、
前記第１の組み合わせ及び前記第２の組み合わせ毎に、前記位相変化成分算出部により算出された位相変化成分と、前記位相算出部により算出された位相とから、前記第１のレーダ画像及び前記第２のレーダ画像に含まれている画素毎に、１つの画素に混在している複数の反射信号のそれぞれにおいて、それぞれの電波受信地点に対する位相の差である位相差を算出する位相差算出部と、
前記第１の組み合わせ及び前記第２の組み合わせ毎に、前記位相差算出部により算出されたそれぞれの位相差から、前記第２のレーダ画像に含まれている複数の画素の位相の回転量をそれぞれ算出する回転量算出部と、
前記第１の組み合わせ及び前記第２の組み合わせ毎に、前記回転量算出部により算出されたそれぞれの回転量に基づいて、前記第２のレーダ画像に含まれている複数の画素の位相を回転させ、前記第１のレーダ画像に含まれている複数の画素と、前記第２のレーダ画像に含まれている位相回転後の複数の画素とのうち、それぞれ画素位置が対応している画素同士の画素値の差分を算出する差分算出部と、
前記差分算出部により前記第１の組み合わせについて算出されたそれぞれの画素位置での差分と、前記差分算出部により前記第２の組み合わせについて算出されたそれぞれの画素位置での差分とから、それぞれの画素位置での位相を干渉位相として算出する干渉位相算出部と
を備えたレーダ画像処理装置。
【請求項６】
前記干渉位相算出部により算出された干渉位相を用いて、観測領域に存在している散乱体の位置を推定する位置推定部を備えたことを特徴とする請求項５記載のレーダ画像処理装置。
【請求項７】
位相差算出部が、第１の電波受信地点から同じ観測領域が撮像されている第１のレーダ画像及び第２の電波受信地点から前記観測領域と同じ観測地点が撮像されている第２のレーダ画像に含まれている画素毎に、１つの画素に混在している複数の反射信号のそれぞれにおいて、グランドレンジ方向に対して傾き角度αで傾く２次元面に対する、前記第１の電波受信地点に対する位相と前記第２の電波受信地点に対する位相の差である位相差を算出し、
回転量算出部が、前記位相差算出部により算出されたそれぞれの位相差から、前記第２のレーダ画像に含まれている複数の画素の位相の回転量をそれぞれ算出し、
差分算出部が、前記回転量算出部により算出されたそれぞれの回転量に基づいて、前記第２のレーダ画像に含まれている複数の画素の位相を回転させ、前記第１のレーダ画像に含まれている複数の画素と、前記第２のレーダ画像に含まれている位相回転後の複数の画素とのうち、それぞれ画素位置が対応している画素同士の複素数である画素値の差分を算出する
レーダ画像処理方法。
【請求項８】
位相変化成分算出部が、互いに異なるそれぞれの電波受信地点から同じ観測領域が撮像されている第１のレーダ画像及び第２のレーダ画像に含まれている２次元の傾き面のグランドレンジ方向から傾いている方向である第１の軸方向の位相変化成分を算出し、
位相算出部が、前記傾き面と平行な面における前記傾き面に対する位相を算出し、
位相差算出部が、前記位相変化成分算出部により算出された位相変化成分と、前記位相算出部により算出された位相とから、前記第１のレーダ画像及び前記第２のレーダ画像に含まれている画素毎に、１つの画素に混在している複数の反射信号のそれぞれにおいて、それぞれの電波受信地点に対する位相の差である位相差を算出し、
回転量算出部が、前記位相差算出部により算出されたそれぞれの位相差から、前記第２のレーダ画像に含まれている複数の画素の位相の回転量をそれぞれ算出し、
差分算出部が、前記回転量算出部により算出されたそれぞれの回転量に基づいて、前記第２のレーダ画像に含まれている複数の画素の位相を回転させ、前記第１のレーダ画像に含まれている複数の画素と、前記第２のレーダ画像に含まれている位相回転後の複数の画素とのうち、それぞれ画素位置が対応している画素同士の画素の複素数値の差分を算出する
レーダ画像処理方法。
【国際調査報告】
2019187236.tif 000053
2019187236.tif 000054
2019187236.tif 000055
2019187236.tif 000056