(57)【要約】【課題】ＨＯＡ（Height Of Ambiguity）に関する制約が緩く、高度情報を必要とせず、大概の形状で、インターフェログラムから垂直構造を抽出する方法を提案する。【解決手段】干渉ＳＡＲの出力データから、垂直構造を抽出する方法であって、１）所定の横幅と、観測時のオフナディア角に従った長さで位置に応じたサイズの垂直構造抽出フィルタを設定し、２）垂直構造抽出フィルタを上干渉画像データ上で走査しつつ、それぞれの位置における垂直構造抽出フィルタ内の画像ピクセルについて、レイオーバー倒れ込み量と観測位相差が線形依存関係にあることを、該線形依存関係の余弦変換と正弦変換とを用いて判定し、上記走査位置が垂直構造を持つことを記録し、３）所定の範囲にある垂直構造を一連のものとしてグループ化し、４）それを一塊の垂直構造画像として整理し、５）垂直構造の高さに変換する。【選択図】図６
2016090361.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
干渉合成開口レーダの出力干渉画像データまたはインターフェロメトリデータから、垂直構造を抽出する方法であって、
所定の横幅と、観測時のオフナディア角の余弦に従ってスラントレンジの手前側で大きく遠方側で小さくした縦長さと、を持つ様に垂直構造抽出フィルタをそのスラントレンジ位置に応じて設定するステップと、
上記垂直構造抽出フィルタを上記干渉画像データやインターフェロメトリデータ出力データ上で走査しつつ、それぞれの位置における該垂直構造抽出フィルタ内の画像ピクセルについて、レイオーバー倒れ込み量と観測位相差が線形依存関係にあることを、該線形依存関係の余弦変換と該線形依存関係の正弦変換とを用いて判定し、上記走査位置が垂直構造画像候補のピクセルであることを記録するステップと、
所定の範囲にある垂直構造画像候補のピクセルを一連の垂直構造としてグループ化し垂直構造画像候補とするステップと、
上記垂直構造画像候補を、連続して存在する垂直構造画像として整理するステップと、
整理によって得られた上記垂直構造画像から上記垂直構造の高さを求めるステップと、
を含むことを特徴とする、ＳＡＲインターフェログラムからの垂直構造の抽出方法。
【請求項２】
上記線形依存関係の余弦変換と正弦変換とを用いた上記判定は、レイオーバー倒れ込み量と観測位相差との線形依存関係の余弦関数のそれぞれの標準偏差およびその正弦関数の標準偏差についての閾値判定を行うものであることを特徴とする請求項１に記載の、ＳＡＲインターフェログラムからの垂直構造の抽出方法。
【請求項３】
上記グループ化による上記一連の垂直構造に対応する上記垂直構造画像ピクセルについては、上記一連の垂直構造画像ピクセルが連続したものとして位相をアンラップするものであることを特徴とする請求項１または２のいずれか１つに記載の、ＳＡＲインターフェログラムからの垂直構造の抽出方法。
【請求項４】
上記垂直構造画像において、レイオーバー倒れ込み量の最大あるいは最小を示すそれぞれの画像ピクセル地点を、上記垂直構造の最高高度地点あるいは最小高度地点とすることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の、ＳＡＲインターフェログラムからの垂直構造の抽出方法。
【請求項５】
上記干渉合成開口レーダの上記出力干渉画像データまたはインターフェロメトリデータの強度分布にメディアンフィルタを適用したものを、上記線形依存関係にあることの判定に用いて、上記強度分布の強度が所定の基準を超える画像ピクセルの判定を有効とするものであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の、ＳＡＲインターフェログラムからの垂直構造の抽出方法。
【請求項６】
上記干渉合成開口レーダの上記出力干渉画像データまたはインターフェロメトリデータの位相分布にメディアンフィルタを適用したものを、上記線形依存関係にあることの判定に用いることを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の、ＳＡＲインターフェログラムからの垂直構造の抽出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、干渉合成開口レーダ（ＩｎＳＡＲ：Interferometric Synthetic Aperture Radar）によって得られる干渉図（Interferogram：インターフェログラム）からの垂直構造を見出すことができるＳＡＲインターフェログラムからの垂直構造の自動抽出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＳＡＲ(Synthetic Aperture Radar:合成開口レーダ）は、電磁波を用いて地表面の画像を生成するイメージングレーダの一種である。電磁波の位相を利用した開口合成技術により、他のイメージングレーダと比べて、ＳＡＲは高い空間分解能を持つ。人工衛星や航空機などの移動物体（プラットフォーム）にＳＡＲを搭載して、地表面などを観測する。プラットフォームは、移動しながらマイクロ波を照射し、地表面で後方散乱された反射波の強度、および、位相を測定する。
【０００３】
受信信号の振幅と位相情報は、受信波の特徴を表現しており、これらを用いて、複数のデータを干渉させることができる。この干渉を利用して地形変動や標高を計測するＩｎＳＡＲが提案されている。ＩｎＳＡＲでは、ＳＡＲを用いて観測された同一地域の二つのデータの干渉から計算した位相差に基づいて、地形の標高を観測する。位相差を用いているため、生成される干渉縞の位相は、２πの不定性を持つ。また、地表が平らな場合でも軌道縞と呼ばれる干渉縞が生じる。
【０００４】
ＤＥＭ（Digital Elevation Model）に代表される高度情報については、光学観測、レーザ観測等からも取得可能であるが、昼夜間／天候に関わらず観測できるメリットからＳＡＲ観測データを用いた高度情報の抽出技術が重要視されている。ＳＡＲ観測データに基づく高度情報抽出の対象として、これまでは、空間スケールの変化が大きい自然地形高度が対象とされる事が多かったが、近年のＳＡＲ観測装置の高分解能化に伴い、その変化スケールが小さい都市域の人工構造物等への適用手法の研究開発が盛んになってきている。電力送信塔、電波塔、及び高層ビル等の人工構造物の位置とその高度情報あるいはその変化は、低空飛行体の安全飛行の他、電力インフラ網の把握、電波伝搬障害、及び都市景観の観点等からも重要である。
【０００５】
ＳＡＲ観測から高度情報を得る方法としては、インターフェロメトリ法がよく用いられている。この手法では、進行方向と垂直に配置された２つの受信アンテナの観測データを干渉させる事により位相差画像を生成する。軌道縞が除去（前処理）された位相差（δφ’）と観測対象物の高度（δh）とは、δh＝αＩＦδφ’の関係を有しており、従って位相差画像から高度情報を得ることができる（非特許文献１）。ここでαＩＦは、受信アンテナ間の距離等、観測条件により一意に決まるパラメータである。
【０００６】
しかしながら、インターフェロメトリから得られる位相差（δφ’）は、生来的に２πの不定性を有しているため、一意的に高度を決定するためにはその不定性を解消する位相接続処理（位相アンラッピングプロセス）が不可避である。多くの人工構造物が混在する都市域等の領域では、位相アンラッピングプロセスにとって好ましく無い位相不連続点が多く存在する等の理由により、インターフェロメトリ手法による自動高度情報抽出は困難な場合が多い（非特許文献２）。
【０００７】
インターフェロメトリ由来の人工構造物の抽出に関する従来技術としては、（Ａ）レイオーバー現象の利用、（Ｂ）直線性の利用、（Ｃ）スペクトラルシフトの利用、（Ｄ）画像形状認識が挙げられる。
【０００８】
（Ａ）レイオーバー現象の利用
ＳＡＲの観測では、対象物の位置を電波照射から受信までの時間で計測する。また、ＳＡＲ観測は真上からではなく斜めから行う。そのため、高度の高い対象物はレーダと対象物間の電波往復時間が短くなり、結果として対象物がレーダ側に倒れ込む現象が起こる。この現象はレイオーバーと呼ばれている。このレイオーバー現象を利用して人工構造物の自動抽出を行う手法が非特許文献３等により報告されている。非特許文献３においては、レイオーバーの発生が観測画像１ピクセル中に複数の受信信号を混在させる性質を利用する事で、人工構造物を自動抽出している。
【０００９】
（Ｂ）直線性と人工構造物モデル(model knowledge)の利用
自然物と異なり人工構造物は構成成分として直線成分を多く含む。また、地面と垂直な人工構造物により、電波を効率よくアンテナ方向へ反射するコーナリフレクタ構造が形成されるため、人工構造物の足元に強い輝線が生じる。これらの直線成分等を利用し、かつ人工構造物の形状を四角形の集合で表したモデルと観測データを反復的に合わせ込む事で、人工構造物の自動抽出を行う手法が非特許文献４等により報告されている。同様に、地物の直線性とその強度値に基づいて、地物を抽出・除去する手法が特許文献１に記載されている。
【００１０】
（Ｃ）スペクトラルシフトの利用
レーダ照射方向に傾斜角βを有するスロープをインターフェロメトリ観測した場合、傾斜角βに依存したスペクトラルシフトが発生し、このシフト量に応じて、コヒーレンス（干渉性）の低下が生じる。このコヒーレンス低下の性質を利用して、対象物の傾斜角βを位相差画像から求める事により人工構造物を抽出する手法が非特許文献５等に報告されている。なお、非特許文献３の手法とこの手法を組み合わせた手法が非特許文献６に報告されている。
【００１１】
（Ｄ）画像形状認識
非特許文献７に、予め高度値に変換したインターフェロメトリ観測結果から画像形状認識技術を用いて、送電塔を自動抽出する手法が報告されている。
【００１２】
また、インターフェロメトリを用いない高度情報抽出としては、特許文献２のように倒込量を定式化して行う手法も報告されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００８−１６４４８１号公報
【特許文献２】特開２００８−１８５３７５号公報
【非特許文献】
【００１４】
【非特許文献１】Richards M. A.,A beginner’ s guide to interferometric SAR concepts and signal processing, IEEE Aerosp. Electron. Syst. Mag., vol. 22, no. 9, pp.5 -29,2007.
【非特許文献２】Tison C., Tupin F., Nicolas J.M., Maitre H., Validation of a feature fusion scheme for urban DSM retrieval from high resolution SAR interferogram, IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium Proceedings, 2005.
【非特許文献３】Rossi C., Fritz T., Eineder M., Detecting Building Layovers in a SAR Interferometric Processor Without External References, EUSAR proceedings, 2014.
【非特許文献４】Soergel U., Thoennessen U., Stilla U., RECONSTRUCTION OF BUILDINGS FROM INTERFEROMETRIC SAR DATA OF BUILT-UP AREAS, ISPRS Archives, Vol. XXXIV, Part 3/W8, Munich, 17.-19. Sept. 2003.
【非特許文献５】Petit D., Adragna F., Durou J.D., The filtering of layover areas in high-resolution IFSAR for the building extraction, Proc. SPIE 4173, SAR Image Analysis, Modeling, and Techniques III, 230, 2000.
【非特許文献６】Rossi C., Eineder M., Duque S., Fritz T., Parizzi A., PRINCIPAL SLOPE ESTIMATION AT SAR BUILDING LAYOVERS, IGARSS proceedings, 2014.
【非特許文献７】Woods D., Folley C., Kwan Y.T., Houshmand B., Automatic Extraction of Vertical Obstruction Information from Interferometric SAR Elevation Data, IGARSS proceedings, 2004.
【非特許文献８】上本純平，小林達治，佐竹誠，児島正一郎，梅原俊彦，松岡建志，浦塚清峰，ＳＡＲインターフェログラムからの垂直構造物の自動抽出方法，第５６回日本リモートセンシング学会学術講演会，２０１４．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
上記の様に、人工構造物のいくつかの自動抽出手法が報告されているが、それぞれ一長一短を有する。まず上記手法(Ａ)、(Ｃ)においては、手法の原理上、抽出する人工構造物の高度Ｈが２アンテナ間の距離のパラメータであるＨＯＡ（Height Of Ambiguity：2πの位相差を生じる高度差）に関する制約を受けるため非特許文献３のＳＡＲ観測装置の場合、ＨＯＡ＝５０ｍ程度）、利用シーンが制限される。非特許文献３においては、Ｈ≦ＨＯＡ／２、非特許文献５においては、Ｈ≧２ＨＯＡである必要があると述べられている。（Ｂ）の非特許文献４においては、人工構造物の抽出過程においてインターフェロメトリデータから高度マップを生成し利用しているため、明示的には述べられていないものの、アンラップ処理を必要とするような高い人工構造物には適用できない可能性がある。同様に特許文献１においても、高度マップが前提とされている。また抽出できる人工構造物は計算過程で仮定する構造物モデルの形状に依存する。（Ｄ）においては、多くの人工構造物が混在する都市域等の領域では位相差からの変換が難しい高度情報を予め必要とする。また、特許文献２の手法は人工物に着目した手法では無く、更に倒込量／高度変換に地上の形状を表すＧＣＰ（Ground Control Point）を必要とすると述べられている。
【００１６】
そこで、本発明では、ＨＯＡに関する制約が緩く、かつ予め高度情報を必要とせず、更に垂直であることを除いて抽出対象の形状に制約を与えずに、インターフェログラムからユーザの指定する最低検出高度以上の高さの垂直構造を抽出する新たなアルゴリズムを開発した。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明のＳＡＲインターフェログラムからの垂直構造の抽出方法は、
干渉合成開口レーダの出力干渉画像データまたはインターフェロメトリデータから、垂直構造を抽出する方法であって、
所定の横幅と、観測時のオフナディア角の余弦に従ってスラントレンジの手前側で大きく遠方側で小さくした縦長さと、を持つ様に垂直構造抽出フィルタをそのスラントレンジ位置に応じて設定するステップと、
上記垂直構造抽出フィルタを上記出力干渉画像データまたはインターフェロメトリデータ上で走査しつつ、それぞれの位置における該垂直構造抽出フィルタ内の画像ピクセルについて、レイオーバー倒れ込み量と観測位相差が線形依存関係にあることを、該線形依存関係の余弦変換と該線形依存関係の正弦変換とを用いて判定し、上記走査位置が垂直構造画像候補のピクセルであることを記録するステップと、
所定の範囲にある垂直構造画像候補のピクセルを一連の垂直構造としてグループ化し垂直構造画像候補とするステップと、
上記垂直構造画像候補を、連続して存在する垂直画像として整理するステップと、
整理によって得られた上記垂直構造画像から上記垂直構造の高さを求めるステップと、
を含むことを特徴とするものである。
【００１８】
また、本発明は、上記線形依存関係の余弦変換と正弦変換とを用いた上記判定は、レイオーバー倒れ込み量と観測位相差との線形依存関係の余弦関数の標準偏差およびその正弦関数の標準偏差についての閾値判定を行うものであることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明は、上記グループ化による上記一連の垂直構造に対応する上記垂直構造画像ピクセルについては、上記一連の垂直構造画像ピクセルが連続したものとして位相をアンラップするものであることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明は、上記垂直構造画像候補において、レイオーバー倒れ込み量の最大あるいは最小を示すそれぞれの画像ピクセル地点を、上記垂直構造の最高高度地点あるいは最小高度地点とすることを特徴とする。
【００２１】
また、本発明は、上記干渉合成開口レーダの上記出力干渉画像データまたはインターフェロメトリデータの強度分布にメディアンフィルタを適用したものを、上記線形依存関係にあることの判定に用いて、上記強度分布の強度が所定の基準を超える画像ピクセルの判定を有効とするものであることを特徴とする。
【００２２】
また、本発明は、上記干渉合成開口レーダの上記出力干渉画像データまたはインターフェロメトリデータの位相分布にメディアンフィルタを適用したものを、上記線形依存関係にあることの判定に用いることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明を用いることで、ＨＯＡに関する制約が緩く、かつ予め高度情報を必要とせず、更に垂直であることを除いて抽出対象の形状に制約を与えずに、インターフェログラムからユーザの指定する最低検出高度以上の高さの垂直構造を抽出する事が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】垂直構造のシングルパスインターフェロメトリ観測の概念図である。
【図２】インターフェログラム上の観測位相差の不連続の発生を示す図である。θ＝０の点に於いてインターフェログラム上の位相差に不連続が発生する。
【図３】本発明の適用例（最低検出高度３１ｍ）を示す図である。
【図４】本発明の第２の適用例（最低検出高度３１ｍ）を示す図で、（ａ）にインターフェログラムを、（ｂ）に、本発明の適用結果として高度８０ｍ程度の山の上にある高さ１４０ｍ程度の白四角で囲われたテレビ塔を抽出した例を示す。
【図５】インターフェログラム生成のフローチャート例を示す図である。
【図６】垂直構造抽出フィルタの適用１のフローチャート例を示す図である。
【図７】グルーピングのフローチャート例を示す図である。
【図８】垂直構造抽出フィルタの適用２のフローチャート例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下に、この発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下に示す実施例では、レイオーバーによる観測対象物のスラントレンジ方向の倒込量とその位相変化の関係性を利用した垂直構造抽出フィルタを形成し、インターフェログラムに適用する。以下にそのフィルタとインターフェロメトリへの適用手段、及び適用例を示す。
【実施例１】
【００２６】
＜垂直構造抽出フィルタ＞
図１に垂直構造のシングルパスインターフェロメトリ観測の概念図を示す。この例では、アンテナ（Ａｎｔ）１から放射された電波が、それぞれに反射されて、その反射された電波をＡｎｔ２とＡｎｔ１で受信する。この場合、インターフェロメトリにより観測される前処理済の観測位相差δφは、アジマスＡＺ座標軸とスラントレンジＲ座標軸との２次元平面上の値で表され、垂直構造の高度δｈに伴う位相差δφ’と高度δｈと無関係に無関連の位相差αの和として数１のように表される。ここで位相差αは、代表的には垂直構造の足元の背景地形高度に伴う位相差であり、垂直構造の高さとは無関係の一定値である。なお、レイオーバーが発生する事により、図１の点Ｑの位相差も観測位相差に反映されるが、点Ｑにおける反射強度が垂直構造のそれよりも弱いと考え無視する。
【００２７】
【数１】
2016090361.tif 000003
【００２８】
非特許文献１より、位相差δφ’は下の数２で表される。
【００２９】
【数２】
2016090361.tif 000004
【００３０】
一方、図１より、垂直構造の高度δｈとレイオーバーによる観測対象物の倒込量δＲは以下の数３で表される。
【００３１】
【数３】
2016090361.tif 000005
【００３２】
数２、数３より、δｈを消去する事で、以下の数４が得られる。
【００３３】
【数４】
2016090361.tif 000006
【００３４】
数４については、観測対象物の傾きを一般化した式が非特許文献５で報告されている。数１と数４より以下の数５が導出される。この式は、δＲとδφが線形関係を持つ事を示している。
【００３５】
【数５】
2016090361.tif 000007
【００３６】
高さＨのある垂直構造を考えた場合、高さＨに相当するレイオーバーの倒込量δＲが数３から一意に決まる。垂直構造は連続して存在すると仮定すると、この倒込範囲において、観測位相差δφは数５を満たす。従って、インターフェログラム上で連続的に数５を満たす観測位相差δφの領域を探索する事で、インターフェログラム上の垂直構造を自動抽出できる。但し、この式をそのままインターフェロメトリ画像上の任意の点に適用すると、観測位相差δφの有する２π不定性により、例えば区間［０,２π］を周期とする周期の切換点で不連続となり、従来技術と同様にＨＯＡの制約を受けてしまう。そのため、数５の代わりに、その正弦（数６）と余弦（数７）を垂直構造抽出フィルタとして適用する。正弦と余弦で考えることにより、例えば区間［０,２π］を周期とする周期の切換点においても、連続性が保たれる（図２）。
【００３７】
【数６】
2016090361.tif 000008
【００３８】
【数７】
2016090361.tif 000009
【００３９】
＜インターフェログラムへの適用手順＞
図３に適用手順の流れを示す。適用手順はＡ〜Ｄの４段階である。適用を実施する前に入力パラメータとして、ユーザは最低検出高度Ｈを予め指定する。図３の適用例では、最低検出高度として消防法の高層建築物の閾値である３１ｍとした。なお、以下の手順で出現する閾値については、使用するＳＡＲセンサの観測諸元に依存していると考えられるため可変の閾値としている。また、図４に、（ａ）のインターフェログラムから（ｂ）の垂直構造である、高度８０ｍ程度の山の上の高さ１４０ｍ程度の白四角で囲われたテレビ塔を本発明の適用結果として抽出した例を示す。
【００４０】
図５に手順Ａのフローを示す。この手順は、ＳＡＲインターフェログラム画像の作製においてよく用いられるものである。干渉画像データまたはインターフェロメトリデータとして出力することも容易である。
［手順Ａ］
［Ａ０１］受信アンテナ１と［Ａ０２］受信アンテナ２のデータをそれぞれ読み込み、［Ａ０３］レジストレーション（データ間の位置ずれ補正）を実施する。［Ａ０４］［Ａ０５］それぞれの信号強度平均値を求め、［Ａ０６］受信アンテナ２の平均強度値を受信アンテナ１の平均強度値に合わせ込む（つまり平均強度値での規格化を行う）。その後、［Ａ０７］地形高度と無関係な平面位相差を除去（前処理）し、［Ａ０８］インターフェログラム画像（前処理済の位相差画像）を生成する。
【００４１】
図６に手順Ｂのフローを示す。この手順Ｂは、垂直構造抽出フィルタに関するものである。
［手順Ｂ］
［Ｂ０１］画像上の全ピクセルについて、信号強度値を０〜１に変換し（つまり信号強度の規格化を行い）、［Ｂ０２］観測位相差δφについては余弦変換、正弦変換を実施する。次に、［Ｂ０３］信号強度値、［Ｂ０４］正弦位相差（観測位相差δφの正弦値）および余弦位相差（観測位相差δφの余弦値）のピクセル配列のそれぞれについてメディアンフィルタを適用する。ここで、上記信号強度値は、以下のＢ０６、Ｂ０７、Ｂ０８、Ｂ１０、Ｂ１１で使用する。その後、［Ｂ０５］予め決定された最低検出高度Ｈに対応する垂直構造抽出フィルタの適用領域（探索ウィンドウ）の縦幅Ｗｓを数３から算出し、その探索ウィンドウサイズを、例えば縦×横＝Ｗｓ×３とする。
［Ｂ０６］上記のＷｓ×３の範囲に於いて、信号強度値が閾値ＴＡ（例えば、０．８）以上のピクセルを対象として、正弦位相差および余弦位相差のそれぞれの平均値Ａｆ（つまり、Ａｆ，ｃｏｓ、Ａｆ，ｓｉｎ）を計算し、［Ｂ０７］Ｗｓ×３の範囲に於いて、信号強度値が上記閾値ＴＡ以上のピクセルを対象として、観測位相差δφおよび観測対象物の上記探索ウィンドウ下端からの縦ピクセル距離から数６、数７の左辺の値の平均値Ａ（つまり、Ａｃｏｓ、Ａｓｉｎ）を計算する。［Ｂ０９］上記の信号強度値が閾値ＴＡ以上の値を有するピクセル数が例えば４割以上である場合に、［Ｂ１０］正弦位相差および余弦位相差のそれぞれの標準偏差Ｓｆ（つまり、Sｆ，ｃｏｓ、Sｆ，ｓｉｎ）と［Ｂ１１］観測位相差δφおよび上記探索ウィンドウ下端からの縦ピクセル距離の線形依存関係、つまり数６、数７の左辺の値の標準偏差Ｓ（つまり、Sｃｏｓ、Sｓｉｎ）をそれぞれ計算する。［Ｂ１２］それぞれの標準偏差Ｓが上記標準偏差Ｓｆよりそれぞれ小さい場合に、［Ｂ１３］数６、数７の左辺の値と上記平均値Ａとの差の絶対値がともに閾値ＴＢ（例えば、０．１５）未満となるピクセルの個数について、縦幅Ｗｓピクセルを例えば横に４分割したサブ領域に対して計数する。［Ｂ１４］分割した全サブ領域においてＢ１３で求めた点数の密度が例えば０．４以上の場合、この探索ウィンドウ内のＢ１３の条件を満たす点を候補点１として採用する。なお、本手順が最低検出高度Ｈを超える高さの垂直構造に適用された場合、各々のピクセルが最低検出高度Ｈの垂直構造抽出フィルタで縦方向に連続的に検出される事により、結果として手法的には高さ制限無く垂直構造の候補点として抽出されることになる。
【００４２】
［手順Ｃ］
図７に手順Ｃのフローを示す。この手順Ｃは、グルーピングに関するものである。
手順Ｂまでで抽出された候補点について、グループ化を実施する。［Ｃ０１］候補点１のうち、最も右下端にある候補点１を、例えばグループ０とし、［Ｃ０２］画像上の全候補点１を探索しながら以下のルールでグループ化する。［Ｃ０３］見つけた候補点１は既存グループ境界の内側かどうかを確認する。それぞれの候補点間の距離が縦方向の閾値ＴＣＶ、及び横方向の閾値ＴＣＨより小さい場合は同一グループとみなし、Ｃ０１に戻る。そうでない場合は、［Ｃ０４］見つけた候補点１は既存グループ境界との距離が、例えば、縦１０ピクセル、横５ピクセル以内かどうかを確認する。［Ｃ０４］それ以内である場合は、見つけた候補点１を長方形の境界の１点として含むように、既存グループ境界を拡張する。［Ｃ０６］それ以内でない場合は、別グループとみなして、見つけた候補点１を新規グループとして登録する。［Ｃ０７］これらの操作を、全候補点１のグルーピング終了するまで行う。なお、グループ領域は、そのグループ内で最も外側に存在する候補点を頂点とする長方形領域として形成させる。
【００４３】
［Ｃ０８］作成されたグループの境界点が他のグループ領域内に含まれる場合は統合する。［Ｃ０９］統合済のグループを例えば、幅５ピクセルの短冊状のサブグループに分割する。その際、サブグループの縦の範囲は含まれる候補点1の上下端に合わせて短くする。［Ｃ１０］サブグループの縦方向の長さから取り得る候補点1の最大位相差を求める。［Ｃ１１］求めた最大位相差を、例えば８個のbin（仕分け箱）に分割し、各binに含まれる候補点1の個数を求める。［Ｃ１２］最大の個数を有するbinに含まれる候補点１の個数が全候補点１の個数の例えば３５％より大きい場合、当該サブグループは候補から外す。これは、次の理由による。つまり、各サブグループにおいて、仮に垂直構造を含んでいれば、サブグループ領域の長さに応じた位相差分布を有しているはずである。従って、各サブグループに含まれる候補点の位相差分布が偏っている場合は、この時点で垂直構造候補から除外する。
【００４４】
［手順Ｄ］
図８に手順Ｄのフローを示す。この手順Ｄは、サブグループへの垂直構造抽出フィルタの適用に関するものである。
手順Ｃまでに除外されずに残ったサブグループに対して、再度垂直構造抽出フィルタを適用する。但し、本手順においては、予め設定した最低検出高度では無く、サブグループの縦方向の長さで適用を実施する。［Ｄ０１］上記までで残ったサブグループに対して、サブグループ内の候補点１について数６、数７の左辺の値を計算し、その標準偏差を評価する。その標準偏差がともに閾値ＴＥ（例えば０．１５）以下となった場合、当該サブグループを垂直構造として判定する。各グループ内で垂直構造と見なされたサブグループが１つ以上存在する場合、そのグループは垂直構造を含むと見なす。［Ｄ０２］各グループの中で、上記までで残ったサブグループ中での、縦方向ピクセル数での長さの最大値、あるいは最大位相差を、数３あるいは数２により高度に変換し、そのグループの垂直構造の高度（つまり高さ）とする。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
上記においては、人工垂直構造を中心に説明したが、崖等の段差の激しい地形などの場合にも適用することができる。干渉ＳＡＲにおける位相アンラッピングのために色々な方法が報告されているが、本発明はそれらのものとは異なり、上記の様に、人工垂直構造を有する対象物の干渉データを、小領域に区分けし、その小領域の垂直構造の有無を判断し、グループ化することによって位相接続処理（位相アンラッピングプロセス）を行い、一塊の垂直構造と認識するものである。この方法は、連続性を有する段差を有するものであれば人工垂直構造に限られるものではなく、通常の地形図にも適用可能である。
【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１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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