(57)【要約】【課題】従来の合成開口レーダ処理装置では、その装置が搭載された人工衛星が衛星軌道上で放射線等を受けることにより処理の対象である信号にビット誤りが生じ、信号の表わす画素の電力に大きな変動をもたらす可能性がある。しかし、従来技術では、放射線等によって生じるビット誤りの除去に対処できないことが課題となる。【解決手段】合成開口レーダ処理装置で観測された２つの複素画像データの配置を調整した後、その複素画像データに含まれる各画素の電力比が閾値以上であれば誤りが発生したとして検出する。また、誤りを検出した画素に対して、その画素の近傍の画素の平均値をその画素に対応する値として割り当てる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
観測条件の異なる観測から得られた２つの複素画像データの配置を調整するレジストレーション部と、
前記レジストレーション部で調整された２つの複素画像データを比較し、画素の誤りを検出する誤り検出部と、
前記画素の誤りの情報を参照して、前記調整された２つの複素画像データの干渉画像を生成する干渉処理部と、
前記干渉画像に含まれる画素の位相を絶対位相に変換する位相アンラップ部と、
前記画素の誤りの情報を参照して、前記絶対位相を高度に変換する変換処理部と、
を備えたことを特徴とする合成開口レーダ信号処理装置。
【請求項２】
前記誤り検出部は、前記レジストレーション部で調整された２つの複素画像データに含まれる画素の電力比が閾値以上であれば誤りが発生したとして検出することを特徴とする請求項１に記載の合成開口レーダ信号処理装置。
【請求項３】
前記干渉処理部は、前記誤り検出部が誤りを検出した画素の干渉画像を生成しないことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の合成開口レーダ信号処理装置。
【請求項４】
前記変換処理部は、前記誤り検出部が誤りを検出した画素に対して、前記誤りを検出した画素に隣接する画素の高度の平均値を割り当てることを特徴とする請求項１乃至３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５】
前記誤り検出部は、前記レジストレーション部で調整された２つの複素画像データに含まれる画素の複素数データの実部もしくは虚部のうち絶対値が大きい一方を代表値として前記２つの複素画像データの代表値の比を算出し、前記代表値の比が閾値以上であれば誤りが発生したとして検出することを特徴とする請求項１に記載の合成開口レーダ信号処理装置。
【請求項６】
前記誤り検出部は、前記レジストレーション部で調整された２つの複素画像データに含まれる画素の少なくとも一方の電力値が閾値以下であれば誤りが発生したものとして誤りを検出することを特徴とする請求項１に記載の合成開口レーダ信号処理装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の合成開口レーダ信号処理装置が備える前記各部の機能をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、航空機や人工衛星などのプラットフォームに搭載する合成開口レーダ信号処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地形の３次元情報を得る技術として、光学センサによる航空測量やステレオ視等がある。しかし、上記の技術は雲天時／夜間に観測することが不可能であり、天候や観測時間に依存しない干渉型合成開口レーダ（ＳＡＲ：Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ  Ａｐｅｒｔｕｒｅ  Ｒａｄａｒ）がこの問題を解決できる技術として知られている。
【０００３】
干渉型ＳＡＲを用いた技術では、異なる観測条件で得られた２つのＳＡＲ画像を干渉させて３次元情報を算出する。この際、電波散乱特性や軌道間距離等の影響で２つのＳＡＲ画像の相関が十分に得られないと、２つのＳＡＲ画像を干渉させて得られる干渉画像（インタフェログラム）に位相ノイズが発生し、算出する３次元情報の精度が劣化する。この問題の解決手段として、特許文献１では、干渉画像の位相ノイズをフィルタリング処理によって除去する手法が提案されている。特許文献２では、ウェーブレット変換を用いて干渉画像（インタフェログラム）の位相ノイズを低減させ、３次元情報の精度を向上させる手法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−８３２４３号公報
【特許文献２】特許第３７８１００４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の合成開口レーダ装置は、２つの干渉画像の相関が十分でないことにより生じる位相ノイズを除去することを目的としている。しかし、人工衛星に搭載された合成開口レーダ装置が干渉画像の生成、３次元情報の抽出などの処理を行う場合、人工衛星が衛星軌道上で放射線等を受け、処理の対象である信号にビット誤りが生じる可能性がある。このビット誤りは位相ノイズと異なり、信号の表わす画素の電力に大きな変動をもたらす可能性がある。従来技術では、この放射線等によって生じるビット誤りの除去に十分対処できないという問題が生じる。
【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あり、合成開口レーダで観測したデータから地形の３次元情報を抽出する際に、受信信号の電力が大きく変化することにより生じるビット誤りを検出し、高精度な３次元情報を取得することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明に係る合成開口レーダ信号処理装置は、観測条件の異なる観測から得られた２つの複素画像データの配置を調整するレジストレーション部と、レジストレーション部で調整された２つの複素画像データを比較し、画素の誤りを検出する誤り検出部と、画素の誤りの情報を用いて、調整された２つの複素画像データの干渉画像を生成する干渉処理部と、干渉画像に含まれる画素の位相を絶対位相に変換する位相アンラップ部と、画素の誤りの情報を用いて、絶対位相を高度に変換する変換処理部と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明の合成開口レーダ信号処理装置は、放射線等によって生じる画素のビット誤りを検出できる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の実施の形態１における合成開口レーダ信号処理装置の構成図。
【図２】この発明の実施の形態１における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。
【図３】この発明の実施の形態１における画像間誤り検出部での処理手順の詳細。
【図４】この発明の実施の形態１における複素ＳＡＲ画像データのフォーマット。
【図５】この発明の実施の形態２における画像間誤り検出部での処理手順の詳細。
【図６】この発明の実施の形態４に係るコンピュータの構成。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
この発明の合成開口レーダ信号処理装置の実施の形態について、図面を用いて以下に説明する。
【００１１】
図１はこの発明の実施の形態１による合成開口レーダ信号処理装置の構成を示すブロック図であり、本合成開口レーダ信号処理装置は航空機や人工衛星などのプラットフォームに搭載される。図１において、１ａ、１ｂは送受信アンテナ、２ａと２ｂは信号送受信部、３ａと３ｂは画像再生処理部、４はレジストレーション部、５は誤り検出部である画像間誤り検出部、６は干渉処理部、７は位相アンラップ部、８は変換処理部、９は地形の３次元情報を表す。なお、以降の各図において、同一符号は同一または相当部分を示す。
【００１２】
信号送受信部２ａと２ｂは高周波パルス信号を発生させ、その高周波パルス信号をそれぞれ送受信アンテナ１ａと１ｂから空間に放射する。また、送受信アンテナ１ａと１ｂは放射した高周波パルス信号が反射したエコー信号を収集し、それぞれエコー信号を信号送受信部２ａと２ｂに送る。信号送受信部２ａと２ｂは、それぞれ、送受信アンテナ１ａと１ｂで収集された信号を増幅して中間周波数に変換した後、デジタル信号に変換する。画像再生処理部３ａと３ｂは、信号送受信部２ａと２ｂからの受信信号それぞれに画像再生処理を行い、それぞれ複素ＳＡＲ（Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ  Ａｐｅｒｔｕｒｅ  Ｒａｄａｒ）画像データを得る。レジストレーション部４は、画像再生処理部３ａと３ｂから出力された２つの複素ＳＡＲ画像データの画素の配置が正確に合うように調整する機能を有する。具体的には、２つの複素ＳＡＲ画像データの相関が最も高くなる位置を調べ、片方の複素ＳＡＲ画像データの画素位置にあうように他方の複素ＳＡＲ画像データを合わせて再度のサンプリングを行い、リサンプルデータを作成する。画像間誤り検出部５は、レジストレーション部４を介して画像再生処理部３ａと３ｂから出力された２つの複素ＳＡＲ画像データのうちの片方と、レジストレーション部４で処理されたリサンプルデータとを受け取り、その２つのデータの各画素を比較して各画素の誤りを検出する。干渉処理部６は、画像間誤り検出部５の検出結果に基づいて、画像再生処理部３ａと３ｂから出力された２つの複素ＳＡＲ画像データのうちの片方と、レジストレーション部４から出力されたリサンプルデータの各画素を干渉させて干渉画像を得る。位相アンラップ部７は、干渉処理部６から出力された干渉画像を地形の高度に対応するように位相アンラップ処理を行う。ここで、位相アンラップ処理はもともと幅広い値をもっている位相情報が０度から３６０度の範囲に折り畳まれているのを、解いて元に戻すことによって、変動量の絶対値に戻す処理である。変換処理部８は、位相アンラップ部７から出力された位相アンラップ処理後の干渉画像の絶対位相データを地形の高さに変換し、地形の３次元情報９を得る。
【００１３】
図２は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２のフローチャートを参照しながら、この発明の実施の形態１による全体の動作について説明する。
【００１４】
図２において合成開口レーダ信号処理装置は、まず、信号送受信部２ａと２ｂで生成された高周波パルス信号を、送受信アンテナ１ａと１ｂがそれぞれ地表面に向けて送信する。送受信アンテナ１ａと１ｂはエコー信号を受信すると、そのエコー信号を信号送受信部２ａと２ｂへ送る。信号送受信部２ａと２ｂは各々の受信した信号を増幅し、中間周波数に変換し、デジタル信号に変換する（ステップＳＴ１）。得られた各々の信号から画像再生処理部３ａと３ｂが信号処理を行い、信号送受信部２ａの信号から画像再生処理部３ａが複素ＳＡＲ画像データ１０ａを再生する。また、信号送受信部２ｂの信号から画像再生処理部３ｂが複素ＳＡＲ画像データ１０ｂを再生する（ステップＳＴ２）。ここで、複素ＳＡＲ画像データ１０ａ、１０ｂは各画素を複素数で表すデータであり、各画素の複素数は位相情報を含んでいる。
【００１５】
次に、レジストレーション部４は、２つの複素ＳＡＲ画像データ１０ａ、１０ｂの画素の配置が正確に合うように調整する。具体的には、画像再生処理部３ａと３ｂから出力された２つの複素ＳＡＲ画像データ１０ａと１０ｂの相関値を求める。その後、相関が最も高い位置を調べて、２つの画像間のずれ量を求め、このずれ量をもとに、複素ＳＡＲ画像データ１０ｂを平行移動したり、回転したり、引き延ばしたりするアフィン変換を行い、再度のサンプリングを行うことで、リサンプルデータ１１を作成する（ステップＳＴ３）。
【００１６】
ステップＳＴ３において、２つの複素ＳＡＲ画像データ１０ａと１０ｂの相関値を求めるにあたり、２つの複素ＳＡＲ画像データ１０ａと１０ｂをそれぞれＳＬＣ１とＳＬＣ２とする。このとき、レジストレーション部４は次式（１）で定義される相関値Ｒを求める。
【００１７】
Ｒ＝｜Σ（ＳＬＣ１・ＳＬＣ２*）｜／
｛（ＳＬＣ１・ＳＬＣ１*）１／２（ＳＬＣ２・ＳＬＣ２*）１／２｝    （１）
【００１８】
ここで、*は共役複素数を表わす。相関値Ｒが最も高くなる位置を調べて、２つの画像間のずれ量を求め、このずれ量をアフィン変換して、リサンプルデータを作成する。
【００１９】
次に、画像間誤り検出部５は、レジストレーション部４から複素ＳＡＲ画像データ１０ａとリサンプルデータ１１を受け取ると、複素ＳＡＲ画像データ１０ａとリサンプルデータ１１の各画素の電力値（複素数の実部と虚部の二乗和）を算出する。さらに、その２つのデータの各画素の電力値を比較し、大きい方の電力値を小さい方の電力値で割り、それを各画素の電力比とする。各画素の電力比が閾値Ｃ１を超えているか否か判定し、閾値Ｃ１を超えていた場合、それらの画素にはデータに誤りがあるものとして、その画素を記録する（ステップＳＴ４）。具体的な一例として、閾値Ｃ１を４などとしてもよい。
【００２０】
次に、干渉処理部６は、画像間誤り検出部５から複素ＳＡＲ画像データ１０ａとリサンプルデータ１１を受け取ると、複素ＳＡＲ画像データ１０ａとリサンプルデータ１１の各画素を干渉させて干渉画像１２を作成する。この際、干渉処理部６は、画像間誤り検出部５から誤りのある画素の情報を受け取り、誤りのある画素に対しては、干渉させずに画素の値を０とする（ステップＳＴ５）。
【００２１】
その後、位相アンラップ部７は、アンラップ処理を行う。具体的には、干渉処理部６から出力される干渉画像１２の各画素のデータは位相情報を含むが、もともと幅広い位相値をもっている位相情報が０度から３６０度の範囲に折り畳まれており、位相のアンビギュイティが発生する。そこで、位相アンラップ処理では、０度から３６０度の範囲に折り畳まれた位相情報を解いてもとに戻すことによって、絶対位相の情報に展開する（ステップＳＴ６）。また、誤りのある画素に対しては、絶対位相の情報を記録せず、誤りがあるものとして記録する。
【００２２】
その後、変換処理部８は、位相アンラップ部７が算出した各画素の絶対位相の情報を高度の情報に変換する。その後、誤りのある画素に対しては、隣接する画素の高度の平均値をその画素の高度として割り当てる（ステップＳＴ７）。例えば、誤りのある画素に隣接する８画素の平均をとってもよいし、隣接する直交方向の４画素の平均を取っても構わない。
【００２３】
なお、干渉処理部６の干渉画像の作成、位相アンラップ部７のアンラップ処理、変換処理部８での高度への変換は、既存の方法と同じであり、従来から知られているいかなる方法を用いても構わない。
【００２４】
図３に本発明の実施の形態１におけるステップＳＴ４の処理手順の詳細を示す。
【００２５】
画像間誤り検出部５は、複素ＳＡＲ画像データ１０ａとリサンプルデータ１１の多くの画素の中から画素を１つ取り出し（ステップＳＴ１１）、その画素の電力値（複素数の実部と虚部の二乗和）を算出する（ステップＳＴ１２）。この際、複素数の実部と虚部の二乗和を電力値とする方法以外に、複素数の実部または虚部の一方のみを２乗した値を電力値としても構わない。その画素に対して、その２つのデータの電力値の大きい方と小さい方の比、すなわち、電力比（＞＝１）を算出し、その電力比が閾値Ｃ１を超えているか否か判定する（ステップＳＴ１３）。閾値Ｃ１を超えていた場合、それらの画素にはデータに誤りがあるものとして、その画素を記録する（ステップＳＴ１４）。この手順を各画素に対して行い（ステップＳＴ１５）、全ての画素に対して行った場合、ステップＳＴ４の処理を完了する。
【００２６】
以下では、ステップＳＴ１３で行われる画像間誤り検出部５での誤り判定の具体例について説明する。
【００２７】
図４は、合成開口レーダ信号処理装置における複素ＳＡＲ画像データの実部と虚部の一方を３２ｂｉｔの浮動小数点のフォーマットで示している。実施の形態１では、画像再生処理部３ａと３ｂから変換処理部８までの複素ＳＡＲ画像データは、全て３２ｂｉｔの浮動小数点数のフォーマットで保存されているものとする。図４（ａ）は誤りがない場合の複素ＳＡＲ画像データの実部、図４（ｂ）（ｃ）は放射線などにより異なるビット誤りを生じた複素ＳＡＲ画像データの実部を示している。ここで、図４は複素ＳＡＲ画像データの実部のみを表しているが、虚部に関しても同様のフォーマットを有している。
【００２８】
図４（ａ）の実部のフォーマットでは、最下位の０ｂｉｔ目から２２ｂｉｔ目までが仮数部、２３ｂｉｔ目から３０ｂｉｔ目までが指数部、最上位ｂｉｔの３１ｂｉｔ目が符号部である。各部の値を２進整数にした場合の仮数部の値をｆ、指数部の値をｅ、符号部の値をｓとすると、これらを実数に変換した場合の値Ｑは次式（２）で与えられる。
【００２９】
Ｑ＝（−１）ｓ×２（ｅ−１２７）×｛１+（ｆ÷２２３）｝              （２）
【００３０】
ここで示した３２ｂｉｔの浮動小数点数のフォーマットは、ＩＥＥＥ（Ｔｈｅ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）７５４などで示されている一般的なものであるが、その他の既存のいかなるフォーマットを用いても構わない。
【００３１】
この式に従い計算すると、誤りがない場合の画像データである図４（ａ）の実数値は２.７５となる。また、図４（ａ）のデータが放射線などによりビット誤りを生じ、図４（ｂ）のデータに変化したとする。図４（ｂ）では、ビット誤りによって指数部の最下位に相当する２３ｂｉｔ目が０から１に変化している。このとき、図４（ｂ）の実数値は図４（ａ）の実数値の２倍の５．５となる。
【００３２】
一方、図４（ａ）のデータが放射線などによりビット誤りによって、図４（ｃ）のデータに変化したとする。図４（ｃ）では、仮数部の２２ｂｉｔ目が０から１に変化している。このとき、図４（ｃ）の実数値は３．７５となり、図４（ａ）の実数値の１．４倍程度にしかならない。このように、ビット誤りの生じる位置によって、データの値の変化する割合は異なる。
【００３３】
画像間誤り検出部５において、複素ＳＡＲ画像データ１０ａとリサンプルデータ１１の間で比較対象となる画素は、地表などの同一の位置を観測したものであり、プラットフォームから電波の照射する角度がほぼ同じであれば、二つのデータの同一画素の電力はおおむね同じような値となるはずである。しかし、放射線などの影響によって、信号回路内で誤りが生じた場合、ビット誤りが生じてしまう。
【００３４】
画素データの複素数の実部もしくは虚部の指数部に、図４（ｂ）のように誤りが生じた場合、その数値は振幅レベルで２倍以上もしくは１/２以下に変化し、電力レベルでは２乗されておおむね４倍以上もしくは１/４以下に変化する。このように、放射線などの影響によって、誤りが生じる場合には、画像データに大きな数値の変化が生じる。そのため、電力比を比較する際の閾値Ｃ１を４程度にしておくことにより、図４（ｂ）のようなデータの指数部の誤りを検出することができる。
【００３５】
一方、図４（ｃ）のように、画素データの複素数の仮数部に誤りが生じた場合、複素数データの実部の数値の変化は１.５倍以下であり、閾値Ｃ１を４程度にした場合、その誤りを検出することはできない。
【００３６】
しかし、図４（ｃ）では図４（ｂ）に比べて位相の変化は小さく、誤りが検出できなくても最終的な高度情報への影響は小さいとみなせる。従って、図４（ｃ）に見られる変化の小さい数値を検出できなくても、異常な値を除外するという目的では十分に機能する。なお、本実施の形態では閾値Ｃ１の値を４程度としたが、最終的に必要となる高度の精度により、別の値を設定しても構わない。
【００３７】
また、本実施の形態では、３２ｂｉｔの浮動小数点数のフォーマットを対象としたが、ビット幅が異なる場合や、他のフォーマットの場合でも同じ手法で誤りを検出することができる。また、固定小数点数などの場合であっても同様である。ここでは、実部を扱ったが、虚部に対しても同様に扱うことができる。
【００３８】
本実施の形態では、同一のプラットフォームに、２つの送受信アンテナ１ａ、１ｂと、２つの信号送受信部２ａと２ｂ、２つの画像再生処理部３ａと３ｂがあるものとした。しかし、２つのプラットフォームに、それぞれ送受信アンテナと信号送受信部、画像再生処理部があり、各プラットフォームでＳＡＲ画像データを個別に取得し、プラットフォーム間で画像データを転送するなどにより、いずれかのプラットフォーム、もしくは地上などでレジストレーション部４以降の処理を行うようにしても構わない。また、同一のプラットフォームに、送受信アンテナ、信号送受信部、画像再生処理部が１セットしかなく、時刻を変えて同一地点のＳＡＲ画像データを２枚取得するようにしてもよい。どちらの場合でも、同様の処理で誤りを検出することができる。
【００３９】
以上のように、この実施の形態１の合成開口レーダ信号処理装置によれば、レジストレーション部４は観測条件の異なる観測から得られた２つの複素ＳＡＲ画像データ１０ａと１０ｂの配置を調整し、画像間誤り検出部５はレジストレーション部４で調整された２つの複素画像データを比較して画素の誤りを検出し、干渉処理部６はその画素の誤りの情報を参照して２つの複素画像データの干渉画像を生成し、位相アンラップ部７はその干渉画像に含まれる画素の位相を絶対位相に変換し、変換処理部８は画素の誤りの情報を参照して、絶対位相を高度に変換する。このような構成により、ビット誤りへの耐性を向上させ、３次元情報の全体の精度を上げることができるという効果が得られる。
【００４０】
また、誤り検出手段５は、レジストレーション部４で調整された２つの複素画像データに含まれる画素の電力比が閾値以上であれば誤りが発生したとして検出する。このような構成により、２つのＳＡＲ画像データから３次元情報を得るにあたり、各画素のビット誤りを複雑な演算を行わずに検出できる。
【００４１】
また、干渉処理部６は、画像間誤り検出部５が誤りを検出した画素の干渉画像を生成せず、誤りのない画素の干渉画像のみを生成する。変換処理部８は、画像間誤り検出部５が誤りを検出した画素に対して、誤りを検出した画素に隣接する画素の高度の平均値を割り当てる。このような構成により、従来よりも簡易な処理でビット誤りが検出でき、ビット誤りに対応した画素の補正を行うこと可能となる。これにより、装置の小型化や軽量化、コストダウンなどが可能になるという効果が得られる。
【００４２】
実施の形態２．
実施の形態１では各画素の電力比が閾値を超えた場合、その画素に誤りがある構成を開示したのに対し、実施の形態２では各画素の複素数の実部と虚部の値そのものを電力値の代わりに用いる構成を開示する。
【００４３】
この発明の実施の形態２による合成開口レーダ信号処理装置の構成は、図１に示した構成と同様である。また、処理の流れを示すフローチャートも、図２に示した処理手順と同じであるが、ステップＳＴ４の処理手順の詳細が実施の形態１と異なる。
【００４４】
図５に本発明の実施の形態２におけるステップＳＴ４の処理手順の詳細を示す。実施の形態２では、画像間誤り検出部５は、複素ＳＡＲ画像データ１０ａとリサンプルデータ１１それぞれの、各画素の実部と虚部の絶対値をとり、それらのうち、大きい方の値を代表値とする。
【００４５】
まず、画像間誤り検出部５は、複素ＳＡＲ画像データ１０ａとリサンプルデータ１１の多くの画素の中から画素を１つ取り出し（ステップＳＴ２１）、その画素の複素ＳＡＲ画像データ１０ａとリサンプルデータ１１それぞれの実部と虚部の絶対値をとり、大きい方の値を代表値とする（ステップＳＴ２２）。その画素に対して、その２つのデータの代表値の大きい方と小さい方の比を簡易的な振幅比（＞＝１）とし、簡易的な振幅比が閾値Ｃ２を超えているか否か判定する（ステップＳＴ２３）。閾値Ｃ２を超えていた場合、それらの画素にはデータに誤りがあるものとして、その画素を記録する（ステップＳＴ２４）。この手順を各画素に対して行い（ステップＳＴ２５）、全ての画素に対してこの処理が完了すると、ステップＳＴ４の処理を完了する。
【００４６】
ここで、閾値Ｃ２は２程度の値であり、実施の形態１の閾値Ｃ１の平方根を取った値に相当する。また、複素数の性質から、複素数の実部と虚部の絶対値の大きい方の値は、その電力値（実部と虚部の二乗和）の平方根と比較して、たかだか√２倍程度であり、誤りを検出する目的では、実部と虚部の絶対値の大きい方の値を代表値として利用できる。また、実部と虚部の絶対値の大きい方の値を代表値とすると、２乗演算を行わずに処理を行える。
【００４７】
以上のように、この実施の形態２の合成開口レーダ信号処理装置によれば、画像間誤り検出部５は、レジストレーション部４で調整された２つの複素画像データに含まれる画素の複素数データの実部もしくは虚部のうち絶対値が大きい一方を代表値として２つの複素画像データの代表値の比を算出し、その代表値の比が閾値以上であれば誤りが発生したとして検出する。このような構成により、乗算や加減算などの演算を行わずに、簡易的な振幅比を求めることで、誤りを検出することができる。このため、演算負荷を削減することができ、装置の小型化や軽量化、コストダウンなどが可能になるという効果が得られる。
【００４８】
実施の形態３．
実施の形態１では、画素間の電力比が閾値を超えた場合、その画素は誤りがあるものとしたのに対して、実施の形態３では画素の電力値が極端に小さい場合に処理から除外する構成について開示する。
【００４９】
この発明の実施の形態３による合成開口レーダ信号処理装置の構成は、図１に示した構成と同様である。また、処理の流れを示すフローチャートも、図２に示した処理手順と同じであるが、ステップＳＴ４の処理手順の詳細が実施の形態１とは異なる。
【００５０】
実施の形態３ではステップＳＴ４において、画像間誤り検出部５は複素ＳＡＲ画像データ１０ａとリサンプルデータ１１の各画素の電力値の少なくとも一方または電力値の平均値が閾値Ｃ３よりも小さい場合、それらの画素にはデータに誤りがあるものとして、その画素を記録する。
【００５１】
ここで、閾値Ｃ３はノイズレベルの値である。通常のＳＡＲ画像データであれば、各画素には最低でもノイズレベル程度の電力があるはずであるが、放射線などの影響によって、ビット誤りが生じた場合、その画素が極端に小さい値をとる場合があり得る。そこで、複素ＳＡＲ画像データ１０ａとリサンプルデータ１１の各画素の電力値が閾値Ｃ３よりも小さい場合、データに誤りがあるものと判定する。
【００５２】
この判定により、放射線などの影響によるビット誤りを検出することができる。また、仮にそのデータが誤りでは無い場合でも、電力値がノイズレベル以下の画素の位相情報の信頼度は低くなると推測される。これらの処理により、そのような信頼度の低い画素を除外することができる。
【００５３】
以上のように、この実施の形態３の合成開口レーダ信号処理装置によれば、画像間誤り検出部５は、レジストレーション部４で調整された２つの複素画像データに含まれる画素の少なくとも一方の電力値または電力の平均値が閾値以下であれば誤りが発生したものとして誤りを検出する。より具体的には、閾値をノイズレベルとし、電力値がノイズレベル以下か否かを判定することで、誤りを検出する、もしくは信頼度の低い画素を除外することができる。これにより、３次元情報の全体の精度を向上させることができるという効果が得られる。
【００５４】
実施の形態４．
実施の形態１〜３に記載された合成開口レーダ信号処理装置の画像再生処理部３ａ、３ｂまたはレジストレーション部４から地形の３次元情報９は、メモリや補助記憶装置等のハードウェアの存在を前提として、ＣＰＵによって実行されるテーブル作成等のプログラムに基づき実現される。図６に本構成を実現するコンピュータの構成を示す。図６において、コンピュータ１００１はＣＤ−ＲＯＭ駆動装置１００２、ＲＡＭ１００３、ＲＯＭ１００４、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）１００５、ＣＰＵ１００６等から構成されている。その他、ディスプレイ、入力部などは省略されている。 
【００５５】
実施の形態１〜３に記載された合成開口レーダ信号処理装置を実行するプログラムの一部または全部は、例えば、そのプログラムを記録したＣＤ−ＲＯＭ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体によって提供される。使用者は、このプログラムの記録媒体としてのＣＤ−ＲＯＭを購入して、ＣＤ−ＲＯＭ駆動装置１００２に装着し、そのＣＤ−ＲＯＭからそのプログラムを読み出して合成開口レーダ信号処理装置の補助記憶装置、例えば、ＲＡＭ１００３、ＲＯＭ１００４、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）などにインストールし、実行することができる。このように、実施の形態１〜３に示す各機能をコンピュータに実行させるプログラムの形態として提供することもできる。
【００５６】
実施の形態１〜４についてそれぞれ述べてきたが、実施の形態１〜４のいかなる組み合わせも本発明の実施の形態に含まれる。
【００５７】
また、ビット誤りの問題を解決する手法として、例えば、データや処理装置などを三重系にして同じデータを３つもち、３つの値の多数決をとることで誤りの発生確率を低減されるなど、冗長な設計とすることによる手法が考えられる。しかし、この手法では、同じデータや装置などを三重化するため、装置のコストや装置規模が増加する。
【００５８】
また、他の手法としては、ＥＣＣ（Ｅｒｒｏｒ  Ｃｈｅｃｋ  ａｎｄ  Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ：誤り検出訂正）機能付きメモリを用いるなど、元のデータに誤りを検出もしくは訂正するデータ列を追加して、誤りに対する耐性を向上させるという手法が考えられる。しかし、これらの場合もデータサイズが増加し、誤り検出や訂正のための装置を追加する必要がある、などの問題が生じ、装置のコストや装置規模が増加するという問題がある。
【００５９】
これに対して、実施の形態１〜４で示す構成によれば、これらの手法に比べて安価な装置で誤りを検出し、高精度な３次元情報を取得することが可能となる。
【符号の説明】
【００６０】
１ａ、１ｂ：送受信アンテナ、２ａ、２ｂ：信号送受信部、３ａ、３ｂ：画像再生処理部、４：レジストレーション部、５：画像間誤り検出部、６：干渉処理部、７：位相アンラップ部、８：変換処理部、９：地形の３次元情報、１００１：コンピュータ、１００２：ＣＤ−ＲＯＭ駆動装置、１００３：ＲＡＭ、１００４：ＲＯＭ、１００５：ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）、１００６：ＣＰＵ
【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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