(57)【要約】【課題】アジマス分解能の低下を最低限に抑え、かつ偽像の少ない画像を得るレーダ信号処理装置を提供する。【解決手段】レーダ装置の受信信号を入力し、ドップラー周波数帯域の異なる合成開口処理を施した複数のレーダ画像を生成する第１の手段(図１、２  ００１ａ〜ｂ、００２ａ〜ｂ、図４  ００１、００２、)と、それぞれのレーダ画像の分解能が同じになるようにアジマス方向の空間平均処理を施す第２の手段(図１、２  ００３ａ〜ｂ、００４、００５、図４  ００３、００５ａ〜ｂ、００９、００８)と、空間平均処理を施したレーダ画像の差異を求めて抽出する第３の手段(図１、２  ００６、図４  ００６、０１０、０１１)と、を備えた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーダ装置の受信信号を入力し、
ドップラー周波数帯域の異なる合成開口処理を施した複数のレーダ画像を生成する第１の手段と、
それぞれのレーダ画像の分解能が同じになるようにアジマス方向の空間平均処理を施す第２の手段と、
空間平均処理を施したレーダ画像の差異を求めて抽出する第３の手段と、
を備えたことを特徴とするレーダ信号処理装置。
【請求項２】
第１の手段が、
合成開口処理で使用するドップラー周波数の帯域を設定する第一のドップラー帯域設定部と、
前記第一のドップラー帯域設定部で設定したドップラー周波数帯域を用いて、レーダ装置の受信信号から合成開口処理により第一のレーダ画像を生成する第一の画像再生処理部と、
前記第一のドップラー帯域設定部よりも狭い幅のドップラー周波数の帯域を設定する第二のドップラー帯域設定部と、
前記第二のドップラー帯域設定部で設定したドップラー周波数帯域を用いて、レーダ装置の受信信号から合成開口処理により第二のレーダ画像を生成する第二の画像再生処理部と、を含み、
第２の手段が、
前記第一のドップラー帯域設定部で設定したドップラー帯域から、第一の画像再生処理部で生成されるレーダ画像のアジマス分解能を算出する第一の分解能算出部と、
前記第二のドップラー帯域設定部で設定したドップラー帯域から、第二の画像再生処理部で生成されるレーダ画像のアジマス分解能を算出する第二の分解能算出部と、
前記第一の分解能算出部で算出された分解能と、前記第二の分解能算出部で算出された分解能から、前記第二のレーダ画像と同じ分解能となるようにアジマス方向の空間平均処理を行うのに必要となる平均数を算出する空間平均長算出部と、
前記空間平均長算出部で設定した空間平均数を用いて、前記第一の画像再生処理部で生成されたレーダ画像にアジマス方向の空間平均処理を施す空間平均部と、を含み、
第３の手段が、
前記空間平均部で得られた空間平均後の第一のレーダ画像と、前記第二の画像再生処理部で生成された第二のレーダ画像の差異を抽出する画像差分抽出部、を含む
ことを特徴とする請求項１に記載のレーダ信号処理装置。
【請求項３】
画像差分抽出部で得られた差分画像の強度が予め設定した値より低い領域では第一の画像再生処理部で生成した第一のレーダ画像を用い、それ以外の領域では第二の画像再生処理部で生成した第二のレーダ画像を用いて、全体のレーダ画像を合成する画像合成部をさらに備えたことを特徴とする請求項２に記載のレーダ信号処理装置。
【請求項４】
画像差分抽出部で得られた差分画像の強度が低い領域では第一の画像再生処理部で生成した第一のレーダ画像に重みをつけ、それ以外の領域では第二の画像再生処理部で生成した第二のレーダ画像に重みをつけて、第一のレーダ画像と第二のレーダ画像を合成したレーダ画像を算出する画像合成部をさらに備えたことを特徴とする請求項２に記載のレーダ信号処理装置。
【請求項５】
第１の手段が、
合成開口処理で使用するドップラー周波数の帯域を設定するドップラー帯域設定部と、
前記ドップラー帯域設定部で設定したドップラー周波数帯域を用いて、レーダ装置の受信信号から合成開口処理によりレーダ画像を生成する画像再生処理部と、を含み、
第２の手段が、
前記ドップラー帯域設定部で設定したドップラー帯域から、前記画像再生処理部で生成されるレーダ画像のアジマス分解能を算出する分解能算出部と、
前記画像再生処理部で生成したレーダ画像と、前記分解能算出部で算出されたアジマス分解能を組み合わせたものを、前記ドップラー帯域設定部でのドップラー帯域の設定方法を変えものに従って複数蓄積する画像蓄積部と、
前記画像蓄積部で蓄積されたレーダ画像とアジマス分解能の組み合わせのうち、任意の２つを第一のレーダ画像と第二のレーダ画像として抽出し、２つのレーダ画像のアジマス分解能が等しくなるような、それぞれのレーダ画像に対する空間平均数を出力する空間平均長設定部と、
前記空間平均長設定部で出力された第一のレーダ画像に対する空間平均数を用いて、第一のレーダ画像の空間平均を行う第一の空間平均部と、
前記空間平均長設定部で出力された第二のレーダ画像に対する空間平均数を用いて、第二のレーダ画像の空間平均を行う第二の空間平均部と、を含み、
第３の手段が、
前記第一の空間平均部で得られた空間平均後の第一のレーダ画像と、前記第二の空間平均部で得られた空間平均後の第二のレーダ画像の差異を抽出する画像差分抽出部と、
前記画像差分抽出部で出力された差分画像を蓄積する差分画像蓄積部と、
前記差分画像蓄積部に蓄積された差分画像を比較することにより、偽像強度が予め設定した基準よりも低く、かつ前記分解能算出部で算出した分解能が最も高い場合のドップラー帯域を選択する最適ドップラー帯域選択部と、を含む
ことを特徴とする請求項１に記載のレーダ信号処理装置。
【請求項６】
入力されたドップラー帯域の設定に従い画像蓄積部のレーダ画像を画像選択して高画質なレーダ画像で出力する画像選択部をさらに備え、
最適ドップラー帯域選択部が、画像蓄積部から選択する２つのレーダ画像のうちの１つを固定して第一のレーダ画像として前記第一の空間平均部に入力し、もう一つのレーダ画像は第一のレーダ画像よりも低い分解能のものを第二のレーダ画像として選択するようにし、差分画像蓄積部に蓄積された差分画像のうち、強度が予め設定した値を下回るもののうち、対応する第二のレーダ画像の分解能がもっとも高い場合を選択し、そのときのドップラー帯域を前記画像選択部へ出力することを特徴とする請求項５に記載のレーダ信号処理装置。
【請求項７】
入力されたドップラー帯域の設定に従い画像蓄積部のレーダ画像を画像選択して高画質なレーダ画像で出力する画像選択部をさらに備え、
最適ドップラー帯域選択部が、最も狭いドップラー帯域幅を設定した任意の２つのレーダ画像から算出した差分画像のうち、強度が最も強くなるものを探索することにより、最も狭いドップラー帯域幅を設定したレーダ画像のうちで最も偽像レベルの低いものを求め、ドップラー帯域幅を徐々に広げながら、偽像レベルが予め設定した値を超えない最大のドップラー帯域幅となるドップラー帯域設定を前記画像選択部へ出力することを特徴とする請求項５に記載のレーダ信号処理装置。
【請求項８】
前記ドップラー帯域設定部でのドップラー帯域設定を、中心周波数および帯域幅の少なくとも一方を変化させることにより行うことを特徴とする請求項５記載のレーダ信号処理装置。
【請求項９】
空間平均部または第一の空間平均部または第二の空間平均部において、入力したレーダ画像の画素間の内挿処理を行うことによりアップサンプルを行い、その後に空間平均処理を行うことを特徴とする請求項２または５に記載のレーダ信号処理装置。
【請求項１０】
最適ドップラー帯域選択部および画像選択部による画像選択を、部分的なレーダ画像領域毎に行うことを特徴とする請求項５から７までのいずれか１項に記載のレーダ信号処理装置。
【請求項１１】
画像差分抽出部において、第一のレーダ画像の強度分布と第二のレーダ画像の強度分布の差の分布を算出することにより差分抽出を行うことを特徴とする請求項２または５に記載のレーダ信号処理装置。
【請求項１２】
画像差分抽出部において、第一のレーダ画像の強度分布と第二のレーダ画像の強度分布の比の分布を算出することにより差分抽出を行うことを特徴とする請求項２または５に記載のレーダ信号処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、レーダ信号処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
合成開口レーダ(ＳＡＲ：Synthetic Aperture Radar)は、衛星や航空機などの移動体から高分解能に地表面を観測する装置である。通常は、移動体の移動方向とほぼ直交する方向に電波を放射する。電波が照射された地上の領域について、移動体の移動方向と平行な方向は合成開口処理により分解能を得て、電波の放射方向、すなわち距離方向にはパルス圧縮処理により分解能を得る。
【０００３】
合成開口処理は角度分解能を向上する処理である。一般にレーダの角度分解能は電波を空間へ放射する際に用いるアンテナの大きさによって決まり、アンテナの開口が大きいほど、高い角度分解能が得られる。しかし、移動体にレーダを搭載する場合、搭載可能なアンテナの大きさには限りがある。そこでＳＡＲでは、移動しながら観測を行い、移動中の一定時間の受信信号を信号処理で合成することにより、移動経路長と同じ大きさの開口を持つアンテナと同等の角度分解能を得る。
【０００４】
実際の画像再生処理では、受信信号にドップラー周波数解析を行うことにより、角度分解能を得る。同じ目標点を長時間観測すると、レーダと目標点との間の相対速度が観測時間中に変化する。これにより、その目標点の受信信号は、相対速度の変化量に対応するドップラー周波数帯域幅を持つようになる。ドップラー周波数幅が広いほど、目標が存在する角度に関する情報量が増えるため、角度分解能が向上する。
【０００５】
一方、ＳＡＲは距離分解能を得るために、パルス圧縮処理を行うことから、その電波の放射はパルス状となる。すなわちＳＡＲはパルス波を放射する一種のパルスドップラーレーダである。したがって、角度分解能を得るためのドップラー周波数解析は、パルス繰り返し周波数(ＰＲＦ：Pulse Repetition Frequency)で離散化された受信信号に対して行われることになる。
【０００６】
アジマス方向の信号処理がＰＲＦで離散化された信号に対して行われるため、図５に示すように観測可能なドップラー周波数は有限の帯域幅を持つ。レーダ装置が受信可能なアジマス範囲は、レーダ装置のアンテナのアジマスビーム幅で限定される。例えばある１点の目標に関しては、図５の太い実線で示す範囲で受信信号が得られる。そこで、画像再生処理ではそれより狭い範囲、例えばアジマスビームの電力半値幅(３ｄＢ幅)に対応するドップラー周波数幅の領域の信号成分を用いて、画像再生処理を行う。
【０００７】
しかし、例えばレーダ断面積が極めて大きな反射物が存在すると、図５で示したものより広い角度範囲、すなわちドップラー周波数範囲で、反射物からの信号が受信される。図６はそのような状況を模式的に示したものである。この図において、太い実線および破線が受信信号の得られる範囲を表している。太い実線はドップラー帯域幅内に収まった受信信号成分であるが、それ以外、太い破線で示したものは、ドップラー帯域幅内に収まらなかった成分である。このような成分があると、観測されるドップラー周波数に折り返しが生じ、太い点線のようなものとなる。この折り返し成分がドップラー帯域幅内に混入すると、アジマスアンビギュイティによる偽像が生じる。
【０００８】
そこで下記非特許文献１では、ある領域の観測中の時間を３分割し、それぞれの３つの合成開口時間毎に画像再生し、それらを比較することにより偽像の有無を判断することが示されている。観測時間を分割することは、ドップラー周波数領域を分割するともいえる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】G.Hajduch et al著、”Ship Detection on ENVISAT ASAR data: Results, Limitations and Perspectives”、Proceedings of SEASAR 2006、23-26 January 2006
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、開口時間を短くすると、アジマス分解能が低下し、これにより偽像の影響が少ない領域の分解能を犠牲にすることになる。上記非特許文献１ではドップラー帯域を分割し、それぞれの帯域で画像再生した結果を比較していたが、異なる帯域幅のドップラー帯域で画像再生した結果を比較するようにすれば、分解能の低下を最小限に抑えて、かつ偽像の少ないドップラー帯域の選択が可能となる。ただしこの場合、アジマス分解能が画像によって異なることになるため、分解能の相違も考慮して画像比較を行う必要がある。
【００１１】
この発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、アジマス分解能の低下を最低限に抑え、かつ偽像の少ない画像を得るレーダ信号処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明は、レーダ装置の受信信号を入力し、ドップラー周波数帯域の異なる合成開口処理を施した複数のレーダ画像を生成する第１の手段と、それぞれのレーダ画像の分解能が同じになるようにアジマス方向の空間平均処理を施す第２の手段と、空間平均処理を施したレーダ画像の差異を求めて抽出する第３の手段と、を備えたことを特徴とするレーダ信号処理装置にある。
【発明の効果】
【００１３】
この発明ではアジマス分解能の低下を最低限に抑え、かつ偽像の少ない画像を得るレーダ信号処理装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明の実施の形態１によるレーダ信号処理装置の構成を表すブロック図である
【図２】この発明の実施の形態２によるレーダ信号処理装置の構成を表すブロック図である。
【図３】この発明の実施の形態２によるレーダ信号処理装置におけるレーダ画像の重み付けの例を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態３によるレーダ信号処理装置の構成を表すブロック図である。
【図５】合成開口レーダの受信信号特性を説明するための図である。
【図６】合成開口レーダにおいてアジマスアンビギュイティが発生する状況における受信信号特性を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、この発明によるレーダ信号処理装置を各実施の形態に従って図面を用いて説明する。なお、各実施の形態において、同一もしくは相当部分は同一符号で示し、重複する説明は省略する。
【００１６】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるレーダ信号処理装置の構成を表すブロック図である。レーダ信号処理装置は、観測対象に波動を照射し、反射した波動を受信して観測対象を画像化するレーダ装置、特に合成開口レーダの受信信号を処理するレーダ信号の処理装置である。第一の画像再生処理部００１ａおよび第二の画像再生処理部００１ｂでは、それぞれレーダ装置の送受信機で得られた受信信号に対して、レーダ画像を再生する信号処理を施す。画像再生を行う信号処理方法には様々なものがあるが、この発明では特に信号処理方法の種類は問わない。例えばレンジドップラー法と呼ばれる信号処理手法では、受信信号をアジマス周波数領域に変換し、その領域で参照関数を乗じ、逆フーリエ変換で実空間領域に戻すことにより、画像を再生する。
【００１７】
第一の画像再生処理部００１ａと第二の画像再生処理部００１ｂでは、ともにレーダ画像を再生する処理を行うが、両者では受信信号を処理する際に用いるドップラー帯域幅が異なる。第一のドップラー帯域設定部００２ａは第一の画像再生処理部００１ａにおけるドップラー帯域を設定し、第二のドップラー帯域設定部００２ｂは第二の画像再生処理部００１ｂにおけるドップラー帯域を設定する。ここで、第一のドップラー帯域設定部００２ａで設定する帯域幅は、第二のドップラー帯域設定部００２ｂで設定する帯域幅より広く取るようにする。例えば図５に示した例のように、３ｄＢ幅の帯域全てを利用する設定とする。
【００１８】
第一の分解能算出部００３ａは第一のドップラー帯域設定部００２ａで設定したドップラー帯域の幅からアジマス分解能の理論値ΔＸ１を算出する。また、第二の分解能算出部００３ｂは第二のドップラー帯域設定部００２ｂで設定したドップラー帯域の幅からアジマス分解能の理論値ΔＸ２を算出する。
【００１９】
レーダ画像Ａとレーダ画像Ｂのアジマス分解能の比はΔＸ１／ΔＸ２となる。そこで、空間平均長算出部００４においてΔＸ２／ΔＸ１をレーダ画像Ａのアジマス方向空間平均数として算出し、その空間平均数で空間平均部００５においてレーダ画像Ａにアジマス方向の空間平均を行う。空間平均処理により、レーダ画像Ａとレーダ画像Ｂのアジマス分解能が同等となる。その結果、アジマスアンビギュイティによる偽像の有無を除き、レーダ画像Ａとレーダ画像Ｂは同様の画像となる。
【００２０】
よって、画像差分抽出部００６において、レーダ画像Ａとレーダ画像Ｂの振幅差を計算すれば、偽像が存在する領域を知ることができる。差分抽出の具体的な方法としては、振幅差(レーダ画像Ａの強度分布とレーダ画像Ｂの強度分布の差の分布を算出)を計算する以外に振幅比(レーダ画像Ａの強度分布とレーダ画像Ｂの強度分布の比の分布を算出)、すなわち対数(ログ)へ変換した後に差を計算するようにしても良い。
【００２１】
(ΔＸ２／ΔＸ１が整数でない場合の空間平均処理１)
なお、ΔＸ２／ΔＸ１が整数となる場合には、空間平均長算出部００４で算出されるアジマス方向の空間平均数が整数となるため、単純な平均処理を行えばよい。しかし、一般にはΔＸ２／ΔＸ１は整数とならない。その場合は、例えば、第二の画像再生処理部００１ｂの出力側に空間平均部(図示省略)を設け、レーダ画像Ｂにも空間平均を行うことにより、アジマス分解能を合せることが可能になる。例えば、ΔＸ２／ΔＸ１＝β／αのとき、レーダ画像Ａの空間平均数をβ、レーダ画像Ｂの空間平均数をαとすれば、空間平均後の両レーダ画像の空間分解能は同じとなる。ただし、この場合は、低分解能なレーダ画像Ｂがより低分解能となるため、画像差分抽出の空間分解能は低下する。
【００２２】
(ΔＸ２／ΔＸ１が整数でない場合の空間平均処理２)
別の方法としては、レーダ画像Ａをアップサンプル、すなわちアジマス軸にて元の画像のサンプル間の補間処理(内挿処理)で画素を細かくした上で、空間平均処理を行うことにより、レーダ画像Ｂと同じアジマス分解能とすることができる。例えば、レーダ画像Ａをアジマス方向にα倍にアップサンプルしておく。アップサンプル後のアジマス方向の画素の大きさは１／α倍となっている。その後、空間平均数βでアジマス方向の空間平均を行うことにより、レーダ画像Ａの空間分解能をレーダ画像Ｂと同じとすることができる。
【００２３】
(距離方向への空間平均処理の追加)
なお、この実施の形態では、空間平均をアジマス方向のみに行うような構成を説明したが、それと直交する距離方向への空間平均処理も合わせて行うようにしても良い。ドップラー帯域の設定の相違により、２つの画像再生結果の位置がわずかにずれるような場合にも、距離方向の空間平均により位置ずれの影響が出にくくなる利点がある。
【００２４】
この実施の形態のレーダ信号処理によれば、ドップラー帯域幅の異なる複数の合成開口処理結果を比較するようにしているため、アジマスアンビギュイティによる偽像を高分解能な画像で判断することが可能になる。
【００２５】
実施の形態２．
前述の実施の形態では、ドップラー帯域を広く設定することにより生成した高アジマス分解能のレーダ画像と、ドップラー帯域を狭く設定することにより生成した低アジマス分解能のレーダ画像を比較することにより、高分解能なレーダ画像における偽像発生領域を知ることができた。この偽像発生領域抽出結果を利用して、偽像がなくかつアジマス分解能の劣化を最小限にしたレーダ画像を生成する実施の形態を次に示す。
【００２６】
図２はこの発明の実施の形態２によるレーダ信号処理装置の構成を表すブロック図である。図２において、００７は第一の画像再生処理部００１ａで生成されたレーダ画像と第二の画像再生処理部００１ｂで生成されたレーダ画像を組み合わせることにより、高画質のレーダ画像を得る画像合成部である。その他の部分は前述のものと同じである。
【００２７】
画像差分抽出部００６によりアンビギュイティ画像を生成するところまでは、実施の形態１と同じ動作である。画像合成部００７では、アンビギュイティ画像において偽像が抽出された領域では第二の画像再生処理部００１ｂで生成されたレーダ画像を選択し、それ以外の領域では第一の画像再生処理部００１ａで生成されたレーダ画像を選択することにより、高画質なレーダ画像を出力する。
【００２８】
(画像の選択１)
画像の選択は、予め設定した区画毎に行う方法がある。例えば、レーダ画像領域を矩形の小領域に分割しておき、それぞれの小領域で偽像レベルの高低を判断する。小領域の偽像レベルは、アンビギュイティ画像の強度の総和または平均値により定義する。偽像レベルが予め設定したしきい値以上の場合は、その小領域の画像として第二の画像再生処理部００１ｂで生成されたレーダ画像を選択する。逆に偽像レベルが予め設定したしきい値未満の場合は、その小領域の画像として第一の画像再生処理部００１ａで生成されたレーダ画像を生成する。小領域毎に画像を選択するため、小領域の境界で画像が不連続になる問題はあるものの、簡易に高画質な画像を得ることが可能である。
【００２９】
(画像の選択２)
画像選択の別の方法としては、画像差分抽出部００６から出力されたアンビギュイティ画像の強度分布に応じて、第一の画像再生処理部００１ａで生成された第一のレーダ画像(レーダ画像Ａ)と第二の画像再生処理部００１ｂで生成された第二のレーダ画像(レーダ画像Ｂ)を重み付け合成する方法がある。具体的には、画像差分抽出部００６で得られた差分画像の強度が低い領域(しきい値を設けてもよい)では第一の画像再生処理部００１ａで生成した第一のレーダ画像に重みをつけ、それ以外の領域では第二の画像再生処理部００１ｂで生成した第二のレーダ画像に重みをつけて、第一のレーダ画像と第二のレーダ画像を合成したレーダ画像を算出する。図３に第一のレーダ画像の重み付けの例を示す。アンビギュイテョ画像の強度の上昇に従って重みが１が０に徐々に減少する。
【００３０】
第一のレーダ画像と第二のレーダ画像では分解能が異なることから、２つのレーダ画像の複素振幅値の位相は異なるものとなる。したがって、位相情報が保存されない実振幅値あるいは強度値での合成画像が出力される。出力画像の位相を用いるような２次処理を以降で行うことはできないが、強度画像としては高画質でかつ小領域の境界が明確に現れないシームレスな画像を得ることが可能となる。
【００３１】
実施の形態３．
前述の実施の形態は、ドップラー帯域幅の異なる２通りの画像再生処理を行い、アジマスアンビギュイティによる偽像を抽出するものであった。ここでは、ドップラー帯域を様々に変えた画像再生を行い、得られた画像を比較することにより、偽像レベルが低くかつ分解能の劣化が少ない最適なドップラー帯域による画像を選択する実施の形態を説明する。
【００３２】
図４はこの発明の実施の形態３によるレーダ信号処理装置の構成を表すブロック図である。図４によりこの実施の形態の動作を説明する。画像再生処理部００１では、ドップラー帯域設定部００２で設定されたドップラー帯域内の信号を用いてレーダ画像を生成する。この動作は前述の実施の形態における第一の画像再生処理部００１ａと第一のドップラー帯域設定部００２ａによる画像再生処理と同じものである。また、ドップラー帯域設定部００２で設定したドップラー帯域から、分解能算出部００３が画像再生後のアジマス分解能を見積もる動作についても、第一の分解能算出部００３ａによる分解能算出と同じである。
【００３３】
画像再生処理部００１で生成されたレーダ画像は、分解能算出部００３で見積もられた分解能と一緒に画像蓄積部００８へ蓄積される。
【００３４】
(ドップラー帯域の設定変更)
画像再生処理部００１でのレーダ画像生成は、ドップラー帯域設定部００２の帯域設定を様々に変えながら繰り返す。ドップラー帯域の設定変更の方法は任意であるが、例えば帯域の中心周波数と帯域幅の少なくとも一方を変えて、ドップラー帯域の変更を繰り返す方法をとる。設定したドップラー帯域毎に、画像再生処理部００１によりレーダ画像を生成し、分解能算出部００３で見積もられた分解能とセットで画像蓄積部００８に蓄積される。
【００３５】
(レーダ画像の差分から偽像領域抽出)
予め想定した全てのドップラー帯域の設定によるレーダ画像が画像蓄積部００８に蓄積された後、画像蓄積部００８は任意の２つの画像を選択し、画像差分抽出部００６によりアジマスアンビギュイティによる偽像を抽出する。画像差分抽出部００６の動作は前述の実施の形態と同じで、同じ分解能の２つのレーダ画像の差分を偽像領域として抽出する。
【００３６】
(レーダ画像の差分抽出の前処理)
画像差分抽出部００６による差分抽出を行う前に、２つのレーダ画像の分解能を揃えるための空間平均処理を第一の空間平均部(１)００５ａと第二の空間平均部(２)００５ｂにより行う。そのために、空間平均長調整部００９により、第一の空間平均部(１)００５ａと第二の空間平均部(２)００５ｂに入力する２つのレーダ画像の空間分解能が一致するように、それぞれのレーダ画像に対するアジマス方向の空間平均数を揃える。具体的には、第一の空間平均部(１)００５ａのアジマス方向の平均点数をβ、第二の空間平均部(２)００５ｂのアジマス方向の平均点数をαとすると、αとβが次式の関係となるようにαとβを選定すれば、空間平均後の分解能が等しくなる。
【００３７】
ΔＸ２／ΔＸ１＝β／α
ΔＸ１，ΔＸ２：分解能算出部００３によりドップラー帯域設定部００２で設定したドップラー帯域の幅から算出されたアジマス分解能の理論値
【００３８】
単純な平均処理を行う場合は、αとβは１以上の整数の範囲から選択する必要がある。画像差分抽出部００６による偽像抽出を高分解能に行う場合は、αとβはできるだけ小さい数に設定するのが良い。偽像発生の状況を大まかに知るだけで良い場合は、αとβを大きく設定しても良い。αとβを大きく設定することにより、空間的に細かなレーダ画像の差異は現れなくなるため、画像に含まれる雑音の影響が少なくなり、安定な偽像領域抽出が可能になる。
【００３９】
空間平均部(１)００５ａおよび空間平均部(２)００５ｂにおける空間平均を、画素間の内挿によるアップサンプル処理と合わせて行うようにすれば、βとαは整数である必要はなくなり、１以上の実数で設定することが可能になる。アップサンプル処理の演算負荷が増えるが、空間平均後のアジマス分解能の設定の自由度が増える利点がある。
【００４０】
(最適ドップラー帯域選択)
ドップラー帯域設定部００２でのドップラー帯域設定を様々に変えて、画像差分抽出部００６で生成された差分画像が差分画像蓄積部０１０に蓄積される。蓄積された差分画像を比較することにより、偽像強度が予め設定した基準よりも低く、かつ分解能算出部００３で算出した分解能が最も高い場合のドップラー帯域を最適ドップラー帯域選択部０１１にて選択する。
【００４１】
例えば、最適ドップラー帯域選択部０１１が、画像蓄積部００８から選択する２つのレーダ画像のうちの１つを固定して第一のレーダ画像として第一の空間平均部(１)００５ａに入力し、もう一つのレーダ画像は第一のレーダ画像よりも低い分解能のものを第二のレーダ画像として選択するようにし、差分画像蓄積部０１０に蓄積された差分画像のうち、強度が予め設定した値を下回るもののうち、対応する第二のレーダ画像の分解能がもっとも高い場合を選択し、そのときのドップラー帯域を最適ドップラー帯域選択部０１１が画像選択部０１２へ出力する。
【００４２】
あるいは最も狭いドップラー帯域幅を設定した任意の２つのレーダ画像から算出した差分画像のうち、強度が最も強くなるものを探索することにより、最も狭いドップラー帯域幅を設定したレーダ画像のうちで最も偽像レベルの低いものを求め、ドップラー帯域幅を徐々に広げながら、偽像レベルが予め設定した値を超えない最大のドップラー帯域幅となるドップラー帯域設定を最適ドップラー帯域選択部０１１が画像選択部０１２へ出力する。
【００４３】
画像選択部０１２では、最適ドップラー帯域選択部０１１からのドップラー帯域の設定に従って画像蓄積部００８のレーダ画像を画像選択して高画質なレーダ画像で出力する。最適ドップラー帯域選択部０１１および画像選択部０１２による画像選択は部分的なレーダ画像領域毎に行い得る。
【００４４】
この実施の形態によれば、様々なドップラー帯域を用いた画像再生を行い、それらを比較することにより、偽像の発生が少なくかつ最も高分解能な画像を得ることが可能となる。
【００４５】
なおこの発明は、上記各実施の形態に限定されるものではなく、各実施の形態に示された構成、特徴の可能な組み合わせを全て含むことは云うまでもない。
【符号の説明】
【００４６】
００１  画像再生処理部、００１ａ  第一の画像再生処理部、００１ｂ  第二の画像再生処理部、００２  ドップラー帯域設定部、００２ａ  第一のドップラー帯域設定部、００２ｂ  第二のドップラー帯域設定部、００３  分解能算出部、００３ａ  第一の分解能算出部、００３ｂ  第二の分解能算出部、００４  空間平均長算出部、００５  空間平均部、００５ａ  空間平均部(１)、００５ｂ  空間平均部(２)、００６  画像差分抽出部、００７  画像合成部、００８  画像蓄積部、００９  空間平均長調整部、０１０  差分画像蓄積部、０１１  最適ドップラー帯域選択部、０１２  画像選択部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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