(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素毎に単一のデータを有する第１および第２の画像を重畳したカラー画像を生成する画像処理装置であって、
前記第１の画像の画素毎のデータが前記第１の画像のダイナミックレンジの上限値または前記第１の画像の画素毎のデータの最大値のときに変換結果が１となるように、前記第１の画像の画素毎のデータを前記第１の画像の画素毎のデータに応じて０〜１の範囲で変化する値に変換する第１の変換部と、
色相とする所定値を決定する色相決定部と、
前記第２の画像の画素毎のデータが前記第２の画像のダイナミックレンジの上限値または前記第２の画像の画素毎のデータの最大値のときに変換結果が１となるように、前記第２の画像の画素毎のデータを前記第２の画像の画素毎のデータに応じて０〜１の範囲で変化する値に変換する第２の変換部と、
前記第１の変換部の変換結果を前記カラー画像の対応する画素の明度とし、前記色相決定部で決定した前記所定値を前記カラー画像の対応する画素の色相とし、前記第２の変換部の変換結果を前記カラー画像の対応する画素の彩度とするカラー画像生成部とを備えた画像処理装置。
【請求項２】
前記第１の変換部は、前記第１の画像の画素毎のデータを前記第１の画像のダイナミックレンジの上限値または前記第１の画像の画素毎のデータの最大値で除算した値を変換結果とし、
前記第２の変換部は、前記第２の画像の画素毎のデータを前記第２の画像のダイナミックレンジの上限値または前記第２の画像の画素毎のデータの最大値で除算した値を変換結果とすることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記色相決定部は、第１の所定値と第２の所定値とを決定し、
前記カラー画像生成部は、前記第２の画像の画素毎のデータが所定のしきい値より大きい場合には前記第１の所定値を前記カラー画像の対応する画素の色相とし、前記第２の画像の画素毎のデータが前記所定のしきい値より小さい場合には前記第２の所定値を前記カラー画像の対応する画素の色相とすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記第２の画像は、前記第１の画像の画素毎のデータと第３の画像の画素毎のデータとの位相差を対応する画素毎に抽出した位相マップであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記第２の画像は、前記第１の画像の画素毎のデータと第３の画像の画素毎のデータとの信号レベルの差分を対応する画素毎に抽出した差分画像であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記第２の画像は、前記第１の画像の画素毎のデータから得られる正のドップラー周波数成分と負のドップラー周波数成分との差分を対応する画素毎に抽出した差異画像であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記第１の画像は、前記第２の画像と同一であって、
前記第１の変換部の変換処理と前記第第２の変換部の変換処理とは、変換スケールが異なることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記第１の変換部は、前記第１の画像の画素毎のデータを前記第１の画像のダイナミックレンジの上限値または前記第１の画像の画素毎のデータの最大値で除算した値を変換結果とし、
前記第２の変換部は、前記第２の画像の画素毎のデータを前記第２の画像のダイナミックレンジの上限値または前記第２の画像の画素毎のデータの最大値で除算した値の平方根を変換結果とすることを特徴とする請求項１または請求項７に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記第１の変換部の変換処理は、線形変換であり、
前記第２の変換部の変換処理は、非線形変換であることを特徴とする請求項７に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記第１の画像は、前記第２の画像と同一であって、
前記第１の変換部の変換処理と前記第第２の変換部の変換処理とは、変換結果のダイナミックレンジが異なることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項１１】
前記第１の変換部は、前記第１の画像の画素毎のデータが第１の所定値未満の場合には前記第１の画像の画素毎のデータを前記第１の所定値で除算した値の平方根を変換結果とし、前記第１の画像の画素毎のデータが前記第１の所定値以上の場合には１を変換結果とし、
前記第２の変換部は、前記第２の画像の画素毎のデータが前記第１の所定値とは異なる第２の所定値未満の場合には前記第２の画像の画素毎のデータを前記第２の所定値で除算した値の平方根を変換結果とし、前記第２の画像の画素毎のデータが前記第２の所定値以上の場合には１を変換結果とすることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項１２】
前記カラー画像生成部は、前記カラー画像の明度と前記カラー画像の色相と前記カラー画像の彩度とを他の色空間の成分に変換して前記カラー画像を生成することを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１３】
画素毎に単一のデータを有する第１および第２の画像を重畳したカラー画像を生成する画像処理方法であって、
前記第１の画像の画素毎のデータが前記第１の画像のダイナミックレンジの上限値または前記第１の画像の画素毎のデータの最大値のときに変換結果が１となるように、前記第１の画像の画素毎のデータを前記第１の画像の画素毎のデータに応じて０〜１の範囲で変化する値に変換する第１の変換ステップと、
色相とする所定値を決定する色相決定ステップと、
前記第２の画像の画素毎のデータが前記第２の画像のダイナミックレンジの上限値または前記第２の画像の画素毎のデータの最大値のときに変換結果が１となるように、前記第２の画像の画素毎のデータを前記第２の画像の画素毎のデータに応じて０〜１の範囲で変化する値に変換する第２の変換ステップと、
前記第１の変換ステップの変換結果を前記カラー画像の対応する画素の明度とし、前記色相決定ステップで決定した前記所定値を前記カラー画像の対応する画素の色相とし、前記第２の変換ステップの変換結果を前記カラー画像の対応する画素の彩度とするカラー画像生成ステップと
を備えた画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数の画像データを重畳したカラー画像を生成する画像処理装置および画像処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
人工衛星や飛行機などのプラットフォームに搭載して地上の対象物を観測する合成開口レーダ（Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ  Ａｐｅｒｔｕｒｅ  Ｒａｄａｒ：  ＳＡＲ）は、日照条件に依らずに観測対象の画像が得られるという特徴を有する。また、目標の移動の有無や、目標の種類毎の散乱特性の違いなどを把握できる情報が得られるという特長もある。さらに、合成開口レーダはダイナミックレンジが広いことから、目標毎に適切な画素値の伸縮が異なる。これらの情報や種々の画像を同時に確認できる多層的な画像表示方法として、カラー表示は有効である。【０００３】
例えば、特許文献１は、カラー表示を用いてＳＡＲ画像とＳＡＲ画像の高次処理結果とを同時に確認する有効な方法を開示している。カラー画像の代表的な色空間はＲＧＢ色空間であるが、ＲＧＢ色空間を採用する場合には、赤成分、緑成分、青成分のそれぞれに異なる画像のデータを割り当てることにより、所望の画像を重畳させて確認することが可能になる。具体的には、ＳＡＲ画像を緑成分と青成分、高次処理結果として例えば移動目標検出（Ｍｏｖｉｎｇ  Ｔａｒｇｅｔ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ：  ＭＴＩ）結果を赤成分に割り当てて重畳すると、シアン色の観測対象中に移動目標が赤く表示された画像が得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−７９３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ＳＡＲ画像が通常モノクロ画像で与えられることを踏まえると、重畳した画像においても、観測対象がモノクロの配色で与えられることが好ましい。また、特許文献１に開示されている方法では配色を自由に選ぶことができず、制約が存在するという問題があった。【０００６】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、彩度に着目したカラー表示方法を採用することにより、重畳する画像を表示する色成分の配色を自由に選択できる画像処理装置および画像処理方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、画素毎に単一のデータを有する第１および第２の画像を重畳したカラー画像を生成する画像処理装置であって、第１の画像の画素毎のデータが第１の画像のダイナミックレンジの上限値または第１の画像の画素毎のデータの最大値のときに変換結果が１となるように、第１の画像の画素毎のデータを第１の画像の画素毎のデータに応じて０〜１の範囲で変化する値に変換する第１の変換部と、色相とする所定値を決定する色相決定部と、第２の画像の画素毎のデータが第２の画像のダイナミックレンジの上限値または第２の画像の画素毎のデータの最大値のときに変換結果が１となるように、第２の画像の画素毎のデータを第２の画像の画素毎のデータに応じて０〜１の範囲で変化する値に変換する第２の変換部と、第１の変換部の変換結果をカラー画像の対応する画素の明度とし、色相決定部で決定した所定値をカラー画像の対応する画素の色相とし、第２の変換部の変換結果をカラー画像の対応する画素の彩度とするカラー画像生成部とを備えた画像処理装置である。
【０００８】
また、画素毎に単一のデータを有する第１および第２の画像を重畳したカラー画像を生成する画像処理方法であって、第１の画像の画素毎のデータが第１の画像のダイナミックレンジの上限値または第１の画像の画素毎のデータの最大値のときに変換結果が１となるように、第１の画像の画素毎のデータを第１の画像の画素毎のデータに応じて０〜１の範囲で変化する値に変換する第１の変換ステップと、色相とする所定値を決定する色相決定ステップと、第２の画像の画素毎のデータが第２の画像のダイナミックレンジの上限値または第２の画像の画素毎のデータの最大値のときに変換結果が１となるように、第２の画像の画素毎のデータを第２の画像の画素毎のデータに応じて０〜１の範囲で変化する値に変換する第２の変換ステップと、第１の変換ステップの変換結果をカラー画像の対応する画素の明度とし、色相決定ステップで決定した所定値をカラー画像の対応する画素の色相とし、第２の変換ステップの変換結果をカラー画像の対応する画素の彩度とするカラー画像生成ステップとを備えた画像処理方法でもある。
【発明の効果】
【０００９】
本発明にかかる画像処理装置および画像処理方法によれば、上記のように構成したことにより、重畳する画像を表示する色成分の配色を自由に選択することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１における画像処理装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態１における画像処理装置の処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態２における画像処理装置の構成例を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態２における画像処理装置の処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態３における画像処理装置の構成例を示すブロック図である。
【図６】本発明の実施の形態３における画像処理装置の処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態４における画像処理装置の構成例を示すブロック図である。
【図８】本発明の実施の形態４における画像処理装置の処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施の形態５における画像処理装置の構成例を示すブロック図である。
【図１０】本発明の実施の形態５における画像処理装置の処理の流れを示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施の形態１における画像処理装置のハードウェア構成例を示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態１における画像処理装置の他のハードウェア構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の画像処理装置および画像処理方法の実施の形態について、図面を用いて説明する。なお、各図において、同一または相当する部分には同一の符号を示す。また、実施の形態の説明において、同一または相当する部分については、その説明を適宜省略または簡略化する。
【００１２】
実施の形態１．
まず、本発明の実施の形態１における画像処理装置１００の構成について説明する。図１は、本発明の実施の形態１における画像処理装置１００の構成の一例を示すブロック図である。
【００１３】
画像処理装置１００は、画像データｒ１を格納する記憶部１と、画像データｒ２を格納する記憶部２と、記憶部２に格納された画像データｒ２を高次処理する高次処理部４と、画像データｒ１と高次処理結果ｑとを重畳したカラー画像ｍを生成する処理部９と、カラー画像ｍを格納する記憶部８とを備える。なお、図１には、記憶部１に格納された画像データｒ１と高次処理結果ｑとを重畳したカラー画像ｍを生成する構成を示したが、高次処理部４は必ずしも必要ではなく、画像データｒ１と画像データｒ２とを重畳したカラー画像ｍを生成する構成でも差し支えない。
【００１４】
処理部９は、画像データｒ１を所定の範囲の値に変換する変換部（第１の変換部とも言う）３と、高次処理結果ｑを所定の範囲の値に変換する変換部（第２の変換部とも言う）５と、色相とする所定値を決定する色相決定部６と、第１の変換部３の変換結果と第２の変換部５の変換結果と色相決定部６で決定した所定値とを用いてカラー画像８を生成するカラー画像生成部７とを備える。
【００１５】
高次処理部４、処理部９、変換部３、変換部５、色相決定部６、カラー画像生成部７は、処理回路６０により実現される。処理回路６０は、専用のハードウェアあっても、メモリに格納されるプログラムを実行する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、プロセッサー、ＤＳＰともいう）であってもよい。
【００１６】
記憶部１、記憶部２、記憶部８はメモリにより構成される。
【００１７】
図１１は、処理回路６０が専用のハードウェアである場合の構成を示す。処理回路６０は、例えば、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）などが該当する。
【００１８】
図１２は、処理回路６０がＣＰＵである場合の構成を示す。処理回路６０は、メモリ６１に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、高次処理部４および処理部９を構成する各機能を実現する。メモリ６０とは、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリー等が該当する。
【００１９】
次に、本発明の実施の形態１における画像処理装置１００の動作について説明する。図２は、本実施の形態における画像処理装置１００の処理の流れを示すフローチャートである。
【００２０】
以降の説明では、画像データｒ１の変換結果をｖ、高次処理結果ｑの変換結果をｓ、色相とする所定値をｈで表す。また、カラー画像ｍをＨＳＶ色空間で表す場合には、色相、彩度、明度の各成分をｍＨ，ｍＳ，ｍＶとし、ＲＧＢ色空間で表す場合には赤、緑、青色の各成分をｍＲ，ｍＧ，ｍＢとする。画像データｒ１，ｒ２は、実数または複素数で与えられるものとするが、本実施の形態では、画像データｒ１，ｒ２として複素数で与えられるＳＡＲ画像を用いて説明する。
【００２１】
また、２次元画像内の任意の画素の位置を［ｘ，ｙ］とする場合、例えば、画像データｒ１の画素毎のデータをｒ１（ｘ，ｙ）と表す。画像データに対する処理を数式で説明する場合には、画素単位で説明するが、表記の簡便性を優先し、ｓ（ｘ、ｙ）やｑ（ｘ、ｙ）などのようにデータ名に付している画素の位置を表すための表記（ｘ，ｙ）部分を省略してｓ，ｑと表現することがある。
【００２２】
第１の変換部３は、記憶部１から読み出した画像データｒ１を０〜１の範囲の値に変換する（Ｓ１）。例えば、式（１）に示す変換関数Ｆを用いて、画像データｒ１の画素毎のデータｒ１（ｘ，ｙ）を０〜１の範囲の値に変換する。ｒｓａｔはダイナミックレンジの上限値である。このとき、雑音を抑制するための移動平均処理など、高画質化を目的とした処理を行ってもよい。変換結果ｖ（ｘ，ｙ）は、カラー画像の明度となる画素値で、第１の変換部３からカラー画像生成部７へ渡される。
【００２３】
【数１】
0005979336.tif 000002
【００２４】
高次処理部４は、記憶部２から読み出した画像データｒ２を高次処理する（Ｓ２）。高次処理とは、例えば、移動目標検出のための処理である。高次処理については、実施の形態２から４で具体例を挙げて説明する。このとき、雑音を抑制するための移動平均処理など、高画質化を目的とした処理を行ってもよい。高次処理結果ｑは、高次処理部４から第２の変換部５へ送られる。なお、画像データｒ２は、画像データｒ１と同一の画像データでも良いし、異なる画像データでも良く、画像データｒ１を含む２つ以上の画像データであっても良い。画像データｒ２は、画像データｒ１と同じ撮像エリアを含む１つ以上の画像データであれば差し支えない。
【００２５】
第２の変換部５は、高次処理部４から出力される高次処理結果ｑを０〜１の範囲の値に変換する（Ｓ３）。例えば、式（２）に基づいて、高次処理結果ｑの画素毎のデータｑ（ｘ，ｙ）を０〜１の範囲の値に変換する。ｑｍａｘは｜ｑ｜の最大値である。変換結果ｓ（ｘ，ｙ）は、カラー画像の彩度となる画素値で、第２の変換部５からカラー画像生成部７へ渡される。
【００２６】
【数２】
0005979336.tif 000003
【００２７】
色相決定部６は、カラー画像の色相とする所定値ｈを決定し、カラー画像生成部７へ出力する（Ｓ４）。所定値ｈには、任意の色相を設定して良い。複数の画像を重畳したカラー画像においては、所定値ｈで指定した配色が高次処理結果に割り当てられる。例えば、モノクロの画像に赤色で高次処理結果を重畳したカラー画像を生成する場合には、赤色を表現する０°に相当する値を所定値ｈとする。
【００２８】
カラー画像生成部７は、色相決定部６で決定した所定値ｈ、第２の変換部５の変換結果ｓ、第１の変換部３の変換結果ｖを用いてカラー画像ｍを生成する。つまり、式（３）に基づいて、色相決定部６で決定した所定値ｈ、第２の変換部５の変換結果ｓ、第１の変換部３の変換結果ｖをカラー画像の各成分ｍＨ，ｍＳ，ｍＶにそれぞれ割り当て、カラー画像の画素値ｍ（ｘ，ｙ）を生成する（Ｓ５）。
【００２９】
【数３】
0005979336.tif 000004
【００３０】
以上のように、本実施の形態の画像処理装置１００は、色相一定で、画像データｒ１（以降では第１の画像データとも言う）に応じて明度が変化し、画像データｒ２または高次処理結果ｑ（以降では第２の画像データとも言う）に応じて彩度が変化するカラー画像を生成する処理部９を備える。また、本実施の形態の処理部９は、第１の画像データを所定の範囲の値に変換する第１の変換部と、色相とする所定値を決定する色相決定部と、第２の画像データを所定の範囲の値に変換する第２の変換部と、第１の変換部の変換結果をカラー画像の明度とし、色相決定部で決定した所定値をカラー画像の色相とし、第２の変換部の変換結果をカラー画像の彩度とするカラー画像生成部とを備える。これにより、第１の画像データ上に第２の画像データを重畳したカラー画像において、第２の画像を表示する色成分の配色を自由に選択することができる。また、同一の撮影部位を含み、表示内容の異なる複数画像を任意の色相で重畳したカラー画像を生成することができる
【００３１】
第１の画像データをモノクロのＳＡＲ画像、第２の画像データをモノクロのＳＡＲ画像の高次処理結果とすると、本実施の形態で生成したカラー画像においては、所定値で指定した有色成分で高次処理結果がモノクロのＳＡＲ画像に重畳される。その結果、所定値で指定した任意の有色成分の着色の度合いによって、高次処理結果を確認することが可能となるので、複数の画像データで捉えた目標を多層的に確認することができる。
【００３２】
本発明の実施の形態１の画像処理装置１００は、ＨＳＶ色空間だけでなく、ＲＧＢ空間においても適用することが可能である。以下、本実施の形態のＲＧＢ空間への適用について説明する。
【００３３】
例えば、モノクロのＳＡＲ画像に赤色の有色成分として高次処理結果ｑを表示するのであれば、以下に示す式（４）に基づいて、カラー画像の各成分ｍＲ，ｍＧ，ｍＢを生成すればよい。この結果、高次処理結果ｑに応じて緑色と青色成分が減損し、高次処理結果ｑが赤い有色成分として表示される。
【００３４】
【数４】
0005979336.tif 000005
【００３５】
なお、本実施の形態では、有色成分が赤色の場合を想定して説明したが、表示したい有色成分の色相に合わせて減損する色成分とその割合を調節することにより、任意の色相で高次処理結果を表すことが可能である。また、ＨＳＶ色空間、ＲＧＢ色空間以外においても同様の処理を行うことが可能である。さらに、本実施の形態はＳＡＲ画像に限らず、複数の画像データを重畳するのであれば他の画像にも適用可能である。
【００３６】
実施の形態２．
本発明の実施の形態２では、ＳＡＲにおいて移動目標検出（Ｍｏｖｉｎｇ  Ｔａｒｇｅｔ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ：  ＭＴＩ）を実現する１手法であるＡＴＩ（Ａｌｏｎｇ  Ｔｒａｃｋ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒｙ）の結果をＳＡＲ画像に重畳する具体的な方法について説明する。
【００３７】
まず、ＡＴＩについて説明する。ＳＡＲによるＭＴＩを２チャネルで行う場合には、プラットフォームの軌道方向に沿って２つの受信アンテナを配備し、それぞれのアンテナから得られた信号より得られる２枚の画像に対して位置合わせ（レジストレーション）を行う。その後、両者の画素間の位相差を抽出した位相マップから信号成分を検出する。これをＡＴＩと呼ぶ。プラットフォームの軌道上に並んだ２つの受信アンテナは、観測幾何条件は等価であるものの、観測タイミングが受信アンテナ間の距離とプラットフォームとの移動速度に応じて異なる。そのため、２枚の画像においては、静止目標は同様に観測されるが、移動目標はその移動速度に応じて位相が変化する。したがって、２枚の画像の位置合わせ後に画素間の位相差を抽出すると、静止目標においては位相値が０となる一方で、移動目標においては位相値が０とならず、レンジ方向の速度に応じて変化する。よって、２枚の画像間の位相差を抽出することで移動目標の検出が可能になる。
【００３８】
この位相マップにおける位相の値φは、−π≦φ＜πの範囲で与えられる。レーダ諸元から算出される最大推定速さをＶｍａｘとすると、Ｖｍａｘφ／πの絶対値が目標のレンジ方向における速さの推定値となり、Ｖｍａｘφ／πの符号が移動を行うレンジ方向を表す。
【００３９】
次に、本発明の実施の形態２における画像処理装置１１０の構成について説明する。図３は、本実施の形態における画像処理装置１１０の構成の一例を示すブロック図である。
【００４０】
画像処理装置１１０は、画像データｒ１を格納する記憶部１と、画像データｒ２を格納する記憶部２と、画像データｒ１と画像データｒ２とを用いて高次処理する高次処理部１４と、画像データｒ１と高次処理結果ｑとを重畳したカラー画像を生成する処理部１９とを備える。
【００４１】
処理部１９は、画像データｒ１を所定の範囲の値に変換する変換部（第１の変換部とも言う）１３と、高次処理結果ｑを所定の範囲の値に変換する変換部（第２の変換部とも言う）１５と、高次処理結果ｑに基づいて色相とする所定値を決定する色相決定部１６と、第１の変換部１３の変換結果と第２の変換部１５の変換結果と色相決定部１６で決定した所定値とを用いてカラー画像を生成するカラー画像生成部１７とを備える。
【００４２】
次に、本発明の実施の形態２における画像処理装置１１０の動作について説明する。図４は、本実施の形態における画像処理装置１１０の処理の流れを示すフローチャートである。
【００４３】
第１の変換部１３は、記憶部１から読み出した画像データｒ１を０〜１の範囲の値に変換する（Ｓ１１）。例えば、式（１）に示す変換関数Ｆを用いて、画像データｒ１の画素毎のデータｒ１（ｘ，ｙ）を０〜１の範囲の値に変換する。ｒｓａｔはダイナミックレンジの上限値である。このとき、雑音を抑制するための移動平均処理など、高画質化を目的とした処理を行ってもよい。変換結果ｖ（ｘ，ｙ）は、カラー画像の明度となる画素値で、第１の変換部１３からカラー画像生成部１７へ渡される。
【００４４】
高次処理部１４は、記憶部１から読み出した画像データｒ１と記憶部２から読み出した画像データｒ２とを高次処理する（Ｓ１２）。具体的には、高次処理部１４は、画像データｒ１と画像データｒ２とを用いてＡＴＩを行い、結果として得られる位相φを高次処理結果ｑとする。このとき、雑音を抑制するための移動平均処理など、高画質化を目的とした処理を行ってもよい。高次処理結果ｑは、高次処理部１４から第２の変換部１５へ送られる。なお、画像データｒ１の代わりに他の画像データを用いてＡＴＩを行っても良い。ＡＴＩに用いる画像データは、同じ撮像エリアを含む画像データであれば差し支えない。
【００４５】
第２の変換部１５は、高次処理部１４から出力される高次処理結果ｑを０〜１の範囲の値に変換する（Ｓ１３）。例えば、式（５）に基づいて、高次処理結果ｑの画素毎のデータｑ（ｘ，ｙ）を０〜１の範囲の値に変換する。変換結果ｓ（ｘ，ｙ）は、カラー画像の彩度となる画素値で、第２の変換部１５からカラー画像生成部１７へ渡される。
【００４６】
【数５】
0005979336.tif 000006
【００４７】
色相決定部１６は、高次処理結果ｑに基づいてカラー画像の色相とする所定値ｈ１（第１の所定値），ｈ２（第２の所定値）を決定し、カラー画像生成部１７へ出力する（Ｓ１４）。所定値ｈ１，ｈ２には、任意の色相を設定して良い。複数の画像を重畳したカラー画像では、高次処理結果が０＜φ＜πとなる画素に所定値ｈ１で指定した配色が、高次処理結果が−π≦φ≦０となる画素に所定値ｈ２で指定した配色が、それぞれ割り当てられる。
【００４８】
カラー画像生成部１７は、式（６）に基づいて、第１の変換部１３の変換結果ｖ、第２の変換部１５の変換結果ｓ、色相決定部１６で決定した所定値ｈ１，ｈ２をカラー画像の各成分ｍＨ，ｍＳ，ｍＶにそれぞれ割り当て、カラー画像の画素値ｍ（ｘ，ｙ）を生成する（Ｓ１５）。つまり、ｑ＞０のときには、所定値ｈ１で示す色相を用いてカラー画像を生成し、ｑ≦０のときには、所定値ｈ２で示す色相を用いてカラー画像を生成する。なお、本実施の形態では、０より大きいか否かで色相を変える場合について説明したが、これに限らず、所定のしきい値より大きいか否かで色相を変えても良い。
【００４９】
【数６】
0005979336.tif 000007
【００５０】
以上のように、本実施の形態の画像処理装置１１０は、ＡＴＩの結果、つまり、２つのＳＡＲ画像の位相差を抽出した位相マップを高次処理結果とし、高次処理結果が所定のしきい値より大きい場合には第１の所定値ｈ１をカラー画像の色相とし、所定のしきい値より小さい場合には第２の所定値ｈ２を前記カラー画像の色相とするカラー画像ｍを生成する。このとき、明度はＳＡＲ画像に応じて変化し、彩度はＡＴＩの結果に応じて変化するものとする。このようなカラー画像においては、符号に応じて色分けされたＡＴＩの結果がモノクロのＳＡＲ画像に重畳され、位相の絶対値の大きさを着色の度合いによって確認することが可能となる。
【００５１】
なお、雑音を抑制するための移動平均処理などの高画質化を目的とした処理は、高次処理部１４でなく、第２の変換部１５や色相決定部１６で行ってもよい。
【００５２】
本実施の形態の画像処理装置１１０は、ＨＳＶ色空間だけでなく、ＲＧＢ空間においても適用することが可能である。以下、本実施の形態のＲＧＢ空間への適用について説明する。
【００５３】
例えば、モノクロのＳＡＲ画像に、ｑ＞０であれば赤色の有色成分として、ｑ≦０であれば青色の有色成分として、高次処理結果を表示するのであれば、以下に示す式（７）に基づいて、カラー画像の各成分ｍＲ，ｍＧ，ｍＢを生成すればよい。
【００５４】
【数７】
0005979336.tif 000008
【００５５】
なお、本実施の形態では、有色成分が赤色と青色の場合を想定して説明したが、表示したい有色成分の色相に合わせて色成分を調節することにより、任意の色相で高次処理結果を表すことが可能である。また、ＨＳＶ色空間、ＲＧＢ色空間以外においても同様の処理を行うことが可能である。
【００５６】
また、本実施の形態では、実際のＳＡＲにおけるＭＴＩに適用した場合に、高次処理結果ｑの符号を色相で表現できることを示した。これを拡張すれば、高次処理結果ｑが四元数であったり、２次元ベクトルで表されたりする場合にも対応可能である。
【００５７】
実施の形態３．
本発明の実施の形態３では、ＭＴＩを実現する他の手法であるＤＰＣＡ（Ｄｉｓｐｌａｃｅｄ  Ｐｈａｓｅ  Ｃｅｎｔｅｒ  Ａｒｒａｙ）の結果をＳＡＲ画像に重畳する具体的な方法について説明する。
【００５８】
まず、ＤＰＣＡについて説明する。ＳＡＲによるＭＴＩを２チャネルで行う場合には、プラットフォームの軌道方向に沿って２つの受信アンテナを配備し、それぞれのアンテナから得られた信号より得られる２枚の画像に対して位置合わせ（レジストレーション）を行う。その後、両者の画素間の信号レベルの差分により得られる差分画像から信号成分を検出する。これをＤＰＣＡと呼ぶ。プラットフォームの軌道上に並んだ２つの受信アンテナは、観測幾何条件は等価であるものの、観測タイミングが受信アンテナ間の距離とプラットフォームとの移動速度に応じて異なる。そのため、２枚の画像においては、静止目標は同様に観測されるが、移動目標はその移動速度に応じて位相が変化する。したがって、２枚の画像の位置合わせ後に画素間の信号レベルの差分をとれば、静止目標においては信号成分が０となる一方で、移動目標においては信号成分が残余するので、移動目標の検出が可能になる。
【００５９】
次に、本発明の実施の形態３における画像処理装置１２０の構成について説明する。図５は、本実施の形態における画像処理装置１２０の構成の一例を示すブロック図である。
【００６０】
画像処理装置１２０は、画像データｒ１を格納する記憶部１と、画像データｒ２を格納する記憶部２と、画像データｒ１と画像データｒ２とを用いて高次処理する高次処理部２４と、画像データｒ１と高次処理結果ｑとを重畳したカラー画像を生成する処理部２９とを備える。
【００６１】
処理部２９は、画像データｒ１を所定の範囲の値に変換する変換部（第１の変換部とも言う）２３と、高次処理結果ｑを所定の範囲の値に変換する変換部（第２の変換部とも言う）２５と、色相とする所定値を決定する色相決定部２６と、第１の変換部２３の変換結果と第２の変換部２５の変換結果と色相決定部２６で決定した所定値とを用いてカラー画像を生成するカラー画像生成部２７とを備える。
【００６２】
次に、本発明の実施の形態３における画像処理装置１２０の動作について説明する。図６は、本実施の形態における画像処理装置１２０の処理の流れを示すフローチャートである。
【００６３】
第１の変換部２３は、記憶部１から読み出した画像データｒ１を０〜１の範囲の値に変換する（Ｓ２１）。例えば、式（１）に示す変換関数Ｆを用いて、画像データｒ１の画素毎のデータｒ１（ｘ，ｙ）を０〜１の範囲の値に変換する。ｒｓａｔはダイナミックレンジの上限値である。このとき、雑音を抑制するための移動平均処理など、高画質化を目的とした処理を行ってもよい。変換結果ｖ（ｘ，ｙ）は、カラー画像の明度となる画素値で、第１の変換部２３からカラー画像生成部２７へ渡される。
【００６４】
高次処理部１４は、記憶部１から読み出した画像データｒ１と記憶部２から読み出した画像データｒ２とを高次処理する（Ｓ２２）。具体的には、高次処理部２４は、画像データｒ１と画像データｒ２とを用いてＤＰＣＡを行い、結果として得られる画素値の差分ｄを高次処理結果ｑとする。このとき、雑音を抑制するための移動平均処理など、高画質化を目的とした処理を行ってもよい。高次処理結果ｑは、高次処理部２４から第２の変換部２５へ送られる。なお、画像データｒ１の代わりに他の画像データを用いてＤＰＣＡを行っても良い。ＤＰＣＡに用いる画像データは、同じ撮像エリアを含む画像データであれば差し支えない。
【００６５】
第２の変換部２５は、高次処理部２４から出力される高次処理結果ｑを０〜１の範囲の値に変換する（Ｓ２３）。例えば、式（８）に基づいて、高次処理結果ｑの画素毎のデータｑ（ｘ，ｙ）を０〜１の範囲の値に変換する。変換結果ｓ（ｘ，ｙ）は、カラー画像の彩度となる画素値で、第２の変換部２５からカラー画像生成部２７へ渡される。
【００６６】
【数８】
0005979336.tif 000009
【００６７】
なお、式（８）に基づいて変換すると、変換結果ｓはｓ≦ｖの範囲で与えられる。よって、式（８）の代わりに式（９）に示す変換を行ってもよい。第１の変換部の変換結果ｖは０〜１の範囲をとるので、このような処理を行うことにより、高次処理結果ｑを強調して有色成分を表示することが可能になる。
【００６８】
【数９】
0005979336.tif 000010
【００６９】
色相決定部２６は、カラー画像の色相とする所定値ｈを決定し、カラー画像生成部２７へ出力する（Ｓ２４）。所定値ｈには、任意の色相を設定して良い。複数の画像を重畳したカラー画像においては、所定値ｈで指定した配色が高次処理結果に割り当てられる。
【００７０】
カラー画像生成部２７は、式（１０）に基づいて、第１の変換部２３の変換結果ｖ、第２の変換部２５の変換結果ｓ、色相決定部２６で決定した所定値ｈをカラー画像の各成分ｍＨ，ｍＳ，ｍＶにそれぞれ割り当て、カラー画像の画素値ｍ（ｘ，ｙ）を生成する（Ｓ２５）。
【００７１】
【数１０】
0005979336.tif 000011
【００７２】
以上のように、本実施の形態の画像処理装置１２０は、ＤＰＣＡの結果、つまり、２つのＳＡＲ画像の信号レベルの差分を抽出した差分画像を高次処理結果とし、色相一定で、ＳＡＲ画像に応じて明度が変化し、ＤＰＣＡの結果に応じて彩度が変化するカラー画像ｍを生成することにより、ＳＡＲ画像およびＤＰＣＡの結果を重畳したカラー画像を生成する。このようなカラー画像においては、所定値ｈで指定した有色成分でＤＰＣＡの結果がモノクロのＳＡＲ画像に重畳される。これにより、任意の有色成分の着色の度合いによって、ＤＰＣＡの結果を確認することが可能となるので、複数の画像データで捉えた目標を多層的に確認することができる。
【００７３】
なお、雑音を抑制するための移動平均処理などの高画質化を目的とした処理は、高次処理部２４でなく、第２の変換部２５や色相決定部２６で行ってもよい。
【００７４】
本実施の形態の画像処理装置１２０は、ＨＳＶ色空間だけでなく、ＲＧＢ空間においても適用することが可能である。以下、本実施の形態のＲＧＢ空間への適用について説明する。
【００７５】
例えば、モノクロのＳＡＲ画像に、赤色の有色成分として高次処理結果を表示するのであれば、以下に示す式（１１）に基づいて、カラー画像の各成分ｍＲ，ｍＧ，ｍＢを生成すればよい。
【００７６】
【数１１】
0005979336.tif 000012
【００７７】
なお、本実施の形態では、有色成分が赤色と青色の場合を想定して説明したが、表示したい有色成分の色相に合わせて色成分を調節することにより、任意の色相で高次処理結果を表すことが可能である。また、ＨＳＶ色空間、ＲＧＢ色空間以外においても同様の処理を行うことが可能である。
【００７８】
実施の形態４．
本発明の実施の形態４では、ＳＡＲの反射特性の差異を視認性よくＳＡＲ画像に重畳する具体的な方法について説明する。
【００７９】
ＳＡＲ画像の特徴として、ドップラー周波数成分とアジマスのビーム方向との間に対応関係が存在する。例えば、ドップラー周波数が正の成分のみ抽出して得られた画像は、プラットフォームの進行方向にビームスクイントさせた場合に得られる画像である。一方、負の成分のみを抽出して得られた画像は、プラットフォームの進行方向とは逆方向にビームスクイントさせた場合に得られる画像である。この両者を比較することにより、ビーム方向毎の散乱特性の差異を確認することができるので、例えば、建造物の屋根の傾きの方向といった情報を抽出することが可能である。
【００８０】
２枚の画像間の差異を確認するもっとも単純な方法は、２枚の画像にそれぞれ異なる配色を行い、重畳させることである。例えば、１枚目の画像を赤色に、２枚目の画像を緑色と青色に割り当てて重畳すると、モノクロの共通成分の画像上に、赤色およびシアン色で着色された差異成分が重畳され、視認することができる。しかしながら、単純に色の割り当てを行うと、差異成分として着色可能な配色に制約が存在する。
【００８１】
また、ＳＡＲ画像から正の成分を抽出して得た画像および負の成分を抽出して得た画像は、ドップラー周波数成分をすべて活用する場合と比較して、アジマス分解能および信号対雑音電力比が劣化する。そのため、画質が最も優れている画像がこの２枚の画像とは別に得られているにも関わらず、この２枚の画像を重畳すると、この２枚の画像の画質が重畳画像の画質となる。
【００８２】
そこで、本実施の形態では、複数枚のＳＡＲ画像の差異を確認する必要がある場合に、最も視認性に優れたＳＡＲ画像をモノクロとして表示し、差異を確認する必要がある複数枚のＳＡＲ画像から差異成分を抽出してモノクロのＳＡＲ画像に重畳する。
【００８３】
次に、本発明の実施の形態４における画像処理装置１３０の構成について説明する。図７は、本実施の形態における画像処理装置１３０の構成の一例を示すブロック図である。
【００８４】
画像処理装置１３０は、画像データｒ１を格納する記憶部１と、画像データｒ１を高次処理する高次処理部３４と、画像データｒ１と高次処理結果ｑとを重畳したカラー画像を生成する処理部３９とを備える。
【００８５】
処理部３９は、画像データｒ１を所定の範囲の値に変換する変換部（第１の変換部とも言う）３３と、高次処理結果ｑを所定の範囲の値に変換する変換部（第２の変換部とも言う）３５と、高次処理結果ｑに基づいて色相とする所定値を決定する色相決定部３６と、第１の変換部３３の変換結果と第２の変換部３５の変換結果と色相決定部３６で決定した所定値とを用いてカラー画像を生成するカラー画像生成部３７とを備える。
【００８６】
次に、本発明の実施の形態４における画像処理装置１３０の動作について説明する。図８は、本実施の形態における画像処理装置１３０の処理の流れを示すフローチャートである。
【００８７】
第１の変換部３３は、記憶部１から読み出した画像データｒ１を０〜１の範囲の値に変換する（Ｓ３１）。例えば、式（１）に示す変換関数Ｆを用いて、第１の画像データｒ１の画素毎のデータｒ１（ｘ，ｙ）を０〜１の範囲の値に変換する。ｒｓａｔはダイナミックレンジの上限値である。このとき、雑音を抑制するための移動平均処理など、高画質化を目的とした処理を行ってもよい。変換結果ｖ（ｘ，ｙ）は、カラー画像の明度となる画素値で、第１の変換部３３からカラー画像生成部３７へ渡される。
【００８８】
高次処理部３４は、記憶部１から読み出した画像データｒ１を高次処理する（Ｓ３２）。具体的には、高次処理部３４は、ＳＡＲ画像である画像データｒ１から、正のドップラー周波数成分と負のドップラー周波数成分とをそれぞれ抽出して得られるｒ１１とｒ１２との差分である差異画像ｄを式（１２）に基づいて生成し、高次処理結果ｑとする。このとき、雑音を抑制するための移動平均処理など、高画質化を目的とした処理を行ってもよい。また、ｖとｒ１１とｒ１２とで、ピクセルスペーシングおよびピクセル数が変わらないように処理を行う。高次処理結果ｑは、高次処理部３４から第２の変換部３５へ送られる。
【００８９】
【数１２】
0005979336.tif 000013
【００９０】
第２の変換部３５は、高次処理部３４から出力される高次処理結果ｑを０〜１の範囲の値に変換する（Ｓ３３）。例えば、式（１３）に基づいて、高次処理結果ｑの画素毎のデータｑ（ｘ，ｙ）を０〜１の範囲の値に変換する。変換結果ｓ（ｘ，ｙ）は、カラー画像の彩度となる画素値で、第２の変換部３５からカラー画像生成部３７へ渡される。
【００９１】
【数１３】
0005979336.tif 000014
【００９２】
なお、理想的にアジマス圧縮され、ｒ１１，ｒ１２の振幅成分の和がｒ１と同じであるとの仮定をおけば、変換結果ｓはｓ≦ｖの範囲で与えられる。よって、式（１３）の代わりに式（１４）に示す変換を行っても良い。第１の変換部の変換結果ｖは０〜１の範囲をとるので、このような処理を行うことにより、高次処理結果ｑを強調して有色成分を表示することが可能になる。
【００９３】
【数１４】
0005979336.tif 000015
【００９４】
色相決定部３６は、高次処理結果ｑに基づいてカラー画像の色相とする所定値ｈ１，ｈ２を決定し、カラー画像生成部３７へ出力する（Ｓ３４）。所定値ｈ１，ｈ２には、任意の色相を設定して良い。複数の画像を重畳したカラー画像では、高次処理結果ｑ＞０となる画素に所定値ｈ１で指定した配色が、高次処理結果ｑ≦０となる画素に所定値ｈ２で指定した配色が、それぞれ割り当てられる。
【００９５】
カラー画像生成部３７は、式（１５）に基づいて、第１の変換部３３の変換結果ｖ、第２の変換部３５の変換結果ｓ、色相決定部３６で決定した所定値ｈ１，ｈ２をカラー画像の各成分ｍＨ，ｍＳ，ｍＶにそれぞれ割り当て、カラー画像の画素値ｍ（ｘ，ｙ）を生成する（Ｓ３５）。つまり、ｑ＞０のときには、所定値ｈ１で示す色相でカラー画像を生成し、ｑ≦０のときには、所定値ｈ２で示す色相でカラー画像を生成する。
【００９６】
【数１５】
0005979336.tif 000016
【００９７】
以上のように、本実施の形態の画像処理装置１３０は、ＳＡＲ画像から得られる正のドップラー周波数成分と負のドップラー周波数成分との差分を抽出した差異画像を高次処理結果とし、差異画像が０より大きい場合には第１の所定値ｈ１をカラー画像の色相とし、差異画像が０以下の場合には第２の所定値ｈ２を前記カラー画像の色相とするカラー画像ｍを生成する。このとき、明度はＳＡＲ画像に応じて変化し、彩度は差異画像ｄに応じて変化するものとする。このようなカラー画像においては、モノクロのＳＡＲ画像に、符号に応じて色分けされた差異画像ｄが重畳され、差異の大きさを着色の度合いによって確認することが可能となる。
【００９８】
なお、雑音を抑制するための移動平均処理などの高画質化を目的とした処理は、高次処理部３４でなく、第２の変換部３５や色相決定部３６で行ってもよい。
【００９９】
本実施の形態の画像処理装置１３０は、ＨＳＶ色空間だけでなく、ＲＧＢ空間においても適用することが可能である。以下、本実施の形態のＲＧＢ空間への適用について説明する。
【０１００】
例えば、モノクロのＳＡＲ画像に、シアンおよび黄色の有色成分として高次処理結果を表示するのであれば、以下に示す式（１６）に基づいて、カラー画像の各成分ｍＲ，ｍＧ，ｍＢを生成すればよい。
【０１０１】
【数１６】
0005979336.tif 000017
【０１０２】
なお、本実施の形態では、表示したい有色成分の色相に合わせて色成分を調節することにより、任意の色相で高次処理結果を表すことが可能である。また、ＨＳＶ色空間、ＲＧＢ色空間以外においても同様の処理を行うことが可能である。
【０１０３】
また、第2の変換部３５は、Ｆ（ｑ、ｒｓａｔ）≦ｖが成立しない場合には、｜Ｆ（ｑ、ｒｓａｔ）｜の最大値をｑｍａｘとして、式（１７）に示す変換により変換結果ｓを生成しても良い。
【０１０４】
【数１７】
0005979336.tif 000018
【０１０５】
このとき、ＲＧＢ色空間で画素値の割り当てを行うなら、以下に示す式（１８）に基づいて、カラー画像の各成分ｍＲ，ｍＧ，ｍＢを生成すればよい。
【０１０６】
【数１８】
0005979336.tif 000019
【０１０７】
実施の形態５．
本発明の実施の形態５における画像処理装置１４０は、異なる変換スケールによって生成された画像を重畳したカラー画像において、信号強度に応じて明度と彩度とを同時に変化させることにより、多層的な目標の確認を実現するＳＡＲ画像を提供する。
【０１０８】
ＳＡＲ画像は、ダイナミックレンジが大きく、確認を行う目標に応じて、最適な変換スケールやダイナミックレンジが異なる。植生など散乱特性の小さな目標を確認する場合には、ダイナミックレンジを狭くしたり、非線形変換を行ったりすることにより、微小な散乱特性の変化を強調することができる。一方、建造物などの散乱特性の大きな目標を確認する場合には、ダイナミックレンジを大きくしたり、非線形変換を行ったりすることにより、大きな散乱特性に対する飽和を少なくすることができる。
【０１０９】
そこで本実施の形態では、変換スケールの異なる複数の画像を重畳したカラー画像を生成する。
【０１１０】
まず、本実施の形態における画像処理装置１４０の構成について説明する。図９は、本実施の形態における画像処理装置１４０の構成の一例を示すブロック図である。
【０１１１】
画像処理装置１４０は、画像データｒを格納する記憶部１と、画像データｒを異なるスケールで変換した複数の画像データを重畳したカラー画像を生成する処理部４９とを備える。
【０１１２】
処理部４９は、画像データｒを所定の範囲の値に変換する変換部（第１の変換部とも言う）４１と、第１の変換部４１とは異なる方法で画像データｒを所定の範囲の値に変換する変換部（第２の変換部とも言う）４２と、第２の変換部４２と同じ方法で画像データｒを所定の範囲の値に変換する変換部（第３の変換部とも言う）４３と、変換部４１，４２，４３の変換結果に基づいてカラー画像を生成するカラー画像生成部４７とを備える。
【０１１３】
次に、本発明の実施の形態５における画像処理装置１４０の動作について説明する。図１０は、本実施の形態における画像処理装置１４０の処理の流れを示すフローチャートである。
【０１１４】
第１の変換部４１は、記憶部１から読み出した画像データｒを０〜１の範囲の値に変換する（Ｓ４１）。例えば、式（１９）に基づいて、画像データｒの画素毎のデータｒ（ｘ，ｙ）を０〜１の範囲の値に変換する。ｒｓａｔはダイナミックレンジの上限値である。変換結果ｓ０１（ｘ，ｙ）は、第１の変換部４１からカラー画像生成部４７へ渡される。
【０１１５】
【数１９】
0005979336.tif 000020
【０１１６】
第２の変換部４２は、記憶部１から読み出した画像データｒを０〜１の範囲の値に変換する（Ｓ４２）。例えば、式（２０）に基づいて、画像データｒの画素毎のデータｒ（ｘ，ｙ）を０〜１の範囲の値に変換する。変換結果ｓ０２（ｘ，ｙ）は、第２の変換部４２からカラー画像生成部４７へ渡される。
【０１１７】
【数２０】
0005979336.tif 000021
【０１１８】
第３の変換部４３は、記憶部１から読み出した画像データｒを第２の変換部４２と同じ方法で０〜１の範囲の値に変換する（Ｓ４３）。よって、式（２１）に示すように、変換結果ｓ０２とｓ０３とは同一である。変換結果ｓ０３（ｘ，ｙ）は、第３の変換部４３からカラー画像生成部４７へ渡される。
【０１１９】
【数２１】
0005979336.tif 000022
【０１２０】
式（１９）、（２０）から分かるように、変換結果ｓ０１と変換結果ｓ０２，ｓ０３とは、変換スケールが異なる。ｓ０１は、非線形変換を行っていないので、散乱特性の大きな目標の散乱特性差を確認しやすく、散乱特性そのものも把握しやすいが、散乱特性の小さな目標の微小な散乱特性の変化は確認しづらく、植生などが見えにくい画像である。一方、ｓ０２，ｓ０３は、小さな値の変化を伸長して大きな値の変化を圧縮する非線形変換を行っているので、散乱特性の小さな目標の微小な散乱特性の変化を確認しやすく、植生などが見えやすいが、散乱特性の大きな目標の散乱特性差が確認しづらく、散乱特性そのものも確認しにくい。
【０１２１】
カラー画像生成部４７は、式（２２）に基づいて、第１の変換部４３の変換結果ｓ０１、第２の変換部４２の変換結果ｓ０２、第３の変換結果ｓ０３をカラー画像の各成分ｍＲ，ｍＧ，ｍＢにそれぞれ割り当て、カラー画像の画素値ｍ（ｘ，ｙ）を生成する（Ｓ４４）。
【０１２２】
【数２２】
0005979336.tif 000023
【０１２３】
本実施の形態により得られるカラー画像は、２種類の変換スケールの画像データｓ０１およびｓ０２（ｓ０３）を同時に確認できることから、散乱特性の大きな目標と小さな目標とを同時に確認しやすい。また、植生などの散乱特性の小さな目標はシアン色の成分を確認することで把握でき、白色の成分を確認することで、散乱特性を直接確認して散乱特性の大きな目標を確認できるので、多層的なＳＡＲ画像表示が可能となる。
【０１２４】
本実施の形態の画像処理装置１４０は、ＲＧＢ色空間だけでなく、ＨＳＶ空間においても適用することが可能である。以下、本実施の形態のＨＳＶ空間への適用について説明する。
【０１２５】
例えば、モノクロのＳＡＲ画像に、シアン色の有色成分として、散乱特性を示す信号の強度を表示するのであれば、カラー画像生成部４７は、以下に示す式（２３）に基づいて、カラー画像の各成分ｍＨ，ｍＳ，ｍＶを生成すればよい。ここでは色相を０．５としたが、他の実施の形態と同様、処理部４９に色相決定部を設けて色相を決定しても良い。
【０１２６】
【数２３】
0005979336.tif 000024
【０１２７】
本実施の形態の画像処理装置１４０は、明度のみでなく、彩度も同時に変化させることにより、多層的なＳＡＲ画像表示を可能にする。
【０１２８】
また、本実施の形態では、ｓ０２＝ｓ０３として２種の画像を重畳したが、３種の画像を重畳することも可能である。
【０１２９】
本実施の形態では、ＳＡＲ画像を例に、変換スケールの異なる複数の画像を、彩度を変化させることによって重畳する方法を述べたが、変換スケールの代わりにダイナミックレンジを変えたり、雑音低減を目的とした移動平均処理などの高画質化に係る処理を追加したりしてもよい。なお、本実施の形態は、ＳＡＲ画像でない場合であっても活用が可能である。
【０１３０】
実施の形態６．
本発明の実施の形態６における画像処理装置は、第１の変換部４１、第２の変換部４２、第３の変換部４３で行う変換処理が実施の形態５の画像処理装置と異なる。実施の形態５では、同一の画像から生成した変換スケールの異なる複数の画像を重畳したが、実施の形態６では、同一の画像から生成したダイナミックレンジの異なる複数の画像を重畳する。これにより、色相一定で彩度を変化させ、多層的な目標の確認を実現するＳＡＲ画像を提供する。
【０１３１】
例えば、変換部４１，４２，４３は、式（２４）に基づいて画像データｒをそれぞれ０〜１の範囲の値に変換し、変換結果ｓ０１，ｓ０２，ｓ０３をカラー画像生成部４７へ渡す。他の処理は実施の形態５と同様である。
【０１３２】
【数２４】
0005979336.tif 000025
【０１３３】
変換結果ｓ０１は、ダイナミックレンジが狭く、散乱特性の小さな目標の確認に適しているが、散乱特性の大きな目標は飽和している場合が多い。一方、変換結果ｓ０３は、ダイナミックレンジが広く、散乱特性の大きな目標の確認に適しているが、散乱特性の小さな目標は確認しづらい。変換結果ｓ０２は、変換結果ｓ０１とｓ０３との中間的な性質を有している。
【０１３４】
よって、本実施の形態により得られるカラー画像は、ダイナミックレンジの異なる画像データｓ０１，ｓ０２，ｓ０３を同時に確認できることから、散乱特性の大きな目標と小さな目標とを同時に確認することができる。
【０１３５】
また、本実施の形態をＨＳＶ空間においても適用する場合には、式（２５）に基づいて、カラー画像の各成分ｍＨ，ｍＳ，ｍＶを生成すればよい。
【０１３６】
【数２５】
0005979336.tif 000026
【０１３７】
本実施の形態は、明度はｓ０１のみに依存するためダイナミックレンジが狭いが、彩度はｓ０３にも依存するためダイナミックレンジが広いという点に特徴がある。よって、明度によって狭いダイナミックレンジによる画像表示を行うとともに、明度において飽和している場合であっても一部の散乱特性の変化を彩度で表現することができる。つまり、本実施の形態による画像処理装置は、複数のダイナミックレンジによる画像表示が可能なカラー画像を生成する。
【０１３８】
また、本実施の形態では、３種の画像を重畳したが、ｓ０２＝ｓ０３として２種の画像を重畳することも可能である。
【０１３９】
本実施の形態では、ＳＡＲ画像を例に、複数のダイナミックレンジから得られた画像を、彩度を変化させることによって重畳させる方法を述べたが、ダイナミックレンジの代わりに変換スケールを変えたり、雑音低減を目的とした移動平均処理などの高画質化に係る処理を追加したりしてもよい。なお、本実施の形態は、ＳＡＲ画像でない場合であっても活用が可能である。
【符号の説明】
【０１４０】
１  記憶部、２  記憶部、３  変換部、４  高次処理部、５  変換部、６  色相決定部、７  カラー画像生成部、８  記憶部、９  処理部、１３  変換部、１４  高次処理部、１５  変換部、１６  色相決定部、１７  カラー画像生成部、１９  処理部、２３  変換部、２４  高次処理部、２５  変換部、２６  色相決定部、２７  カラー画像生成部、２９  処理部、３３  変換部、３４  高次処理部、３５  変換部、３６  色相決定部、３７  カラー画像生成部、３９  処理部、４１  変換部、４２  変換部、４３  変換部、４７  カラー画像生成部、４９  処理部、６０  処理回路、６１  メモリ、１００  画像処理装置、１１０  画像処理装置、１２０  画像処理装置、１３０  画像処理装置、１４０  画像処理装置。
【要約】
本発明の画像処理装置は、第１の画像データに第２の画像データを重畳したカラー画像を生成する画像処理装置であって、カラー画像の色相を一定とし、第１の画像データを所定の範囲の値に変換した結果をカラー画像の明度とし、第２の画像データを所定の範囲の値に変換した結果をカラー画像の彩度とする処理部（９）を備える。これにより、第１の画像データに第２の画像データを重畳する際に、第２の画像データを表示する色成分の配色を自由に選択することができる。【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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