JPH0132958B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はレーダ用・走査変換装置、特にデジ
タル・スキヤン・コンバータに関するものであ
る。

従来、この種の装置として第１図に示すものが
あつた。これは、ラジアル・スキヤンで入力され
るレーダ・ビデオ信号をラスタ・スキヤンのTV
ビデオ信号に変換するスキヤン・コンバータの例
である。

図において、１はＡ／Ｄ変換部、２は座標変換
部、３は航跡処理部、４は表示メモリ部、５はア
ドレス切替部、６はＤ／Ａ変換部、７はTV読出
制御部を示している。又、各信号について、１０
１はレーダ・ビデオ信号、１０２はレーダ方位信
号・トリガ信号、１０３は新ビデオ・データ信
号、１０４は書込アドレス信号、１０５は前ビデ
オ・データ信号、１０６は書込ビデオ・データ信
号、１０７はメモリ・アドレス信号、１０８は読
出データ信号、１０９は読出アドレス信号、１１
０はTVビデオ信号、１１１はTV同期信号をそ
れぞれ示している。

次に動作について説明する。ラジアル・スキヤ
ンによつて入力されるレーダ・ビデオ信号１０１
は、Ａ／Ｄ変換部１でアナログ量からデイジタル
量に変換され、航跡処理部３に新ビデオ・データ
信号１０３として入力される。

航跡処理部３では、数アンテナ・スキヤン（レ
ーダ・アンテナ１回転を１アンテナ・スキヤンと
呼ぶ）前のビデオを表示して移動目標の航跡を表
示させるための処理がなされる。すなわち、表示
メモリ部４に既に記憶されている新ビデオ・デー
タ１０３に対応する画素のビデオ・データを前ビ
デオ・データ信号１０５として読出し、これを所
定量減衰させたものと、新ビデオ・データ信号１
０３とを比較し、大きい方を選択し書込ビデオ・
データ信号１０６として出力する。書込ビデオ・
データ信号１０６は画素と１対１に対応するメモ
リ・セルからなる表示メモリ４に書込まれる。移
動目標に対応するビデオ・データはこのような航
跡処理によりアンテナ・スキヤン毎に減衰され航
跡が生じる。この書込まれたビデオ・データは表
示メモリ部４からラスタ・スキヤンで読出され、
Ｄ／Ａ変換部６に送られる。Ｄ／Ａ変換部６でデ
ジタル量からアナログ量に変換され、TVビデオ
信号１１０として出力され、TV表示装置（図示
せず）でアンテナ・スキヤン毎減衰された航跡を
伴う表示が行われることになる。

書込ビデオ・データ信号１０６を表示メモリ部
４に書込むためのメモリ・アドレス信号１０７
は、座標変換部２において、レーダ方位・トリガ
信号１０２で示される極座標からＸ，Ｙ座標への
変換操作により作成され、アドレス切替部５を通
過して表示メモリ部４に与えられる。表示メモリ
部４からラスタ・スキヤンで読出すためのメモ
リ・アドレス信号１０７はTV読出制御部７で作
成され、アドレス切替部５を通過して表示メモリ
部４に与えられる。TV読出制御部７は読出アド
レス信号１０９の他に、TV同期信号１１１を出
力している。

なお、表示メモリ部４には画素と１対１に対応
するコントロール・メモリをもつている。画素に
よつては、１アンテナ・スキヤン中に多数回掃引
が当たる場合があるが、その都度航跡処理をその
画素に対し行なうと、掃引が１アンテナ・スキヤ
ン中１回しか当たらない画素と比較して１アンテ
ナ・スキヤン中の減衰が大きくなり、輝度むらが
できることになる。コントロール・メモリはこれ
を避けるためのもので、１アンテナ・スキヤン中
に掃引が当たつたか否かの情報を記憶させてい
る。

ビデオ・データ信号の表示メモリ部４への書込
又は読出は、時分割で行なわれる。アドレス切替
部５は座標変換部２から出力される書込アドレス
信号１０４及びTV読出制御部７から出力される
読出アドレス信号１０９を切替え、書込又は読出
に対応するメモリ・アドレス１０７を表示メモリ
部４に与えている。

従来の装置は以上のように構成されていたので
画素が多い場合、以下に説明するようにレーダ掃
引が全画素に当たらなくなるという問題があつ
た。第２図はスキヤン・コンバータにおけるレー
ダ掃引と画素の位置関係を説明する図である。図
において、格子の各セルは画素を示し、２０１は
レーダ掃引線、レーダ掃引線２０１上に示されて
いる黒印●／２０２は、レーダ・ビデオ信号をアナ
ログ量からデイジタル量に変換するサンプリング
点である。このサンプリング点２０２が当たらな
い画素（以後、これを「掃引の当たらない画素」
と呼ぶことにする）２０３と斜線で示すサンプリ
ング点２０２が当たる画素（以後「掃引の当たる
画素」と呼ぶことにする）２０４とが発生する。
画素が小さく画素数が多くなればなる程、「掃引
の当たらない画素」が多く発生する。また、レー
ダ１回転内の掃引数が少ない程、「掃引の当たら
ない画素」が多く発生する。

上記従来装置においては、「掃引の当たる画素」
に対してのみ、表示メモリ部４の内容が更新され
るが、「掃引の当たらない画素」に対しては表示
メモリ部４の内容の更新がされず、初期値の状態
を維持する。従つて、初期状態が零である場合
「掃引の当たらない画素」は常に黒く表示される。
「掃引の当たらない画素」はレーダ・サイトから
遠い位置に多く発生し、縞状に存在し、雲などの
レーダ・エコー表示上に黒い縞状のパターンを発
生させ、表示を見難くする。又、「掃引の当たら
ない画素」の多く発生するエリアとそうでないエ
リアとでは同一形状のレーダ・エコーに輝度差が
できる等の問題もあつた。また、初期状態が零で
ない場合は、実際にレーダ・エコーが存在しない
エリアに、輝点が表示されレーダ・エコーが存在
していると誤認する可能性もあつた。

この発明は上記のような従来の欠点を除去する
ためになされたもので、「掃引の当たらなかつた
画素」に対し、近傍の「掃引の当たつた画素」の
ビデオ・データによつて補間し、表示メモリ部４
の内容更新を確実に行なうようにすることによつ
て、掃引の当たらない画素によつて生じていた欠
点を除去し、視認性が高く、かつ高分解能のデジ
タル・スキヤン・コンバータを提供することを目
的としている。

以下、この発明の一実施例を図について説明す
る。第３図に本発明の実施例の全体系統図を示
す。また本実施例におけるデータ圧縮部８、航跡
処理部３、補間処理部４の詳細な系統図例をそれ
ぞれ第４図、第５図、第６図に示す。図中、同一
の符号は同一又は相当部分を示す。

第３図において、８はデータ圧縮部、９は補間
処理部を示す。又、１１２は新ビデオ・データ・
ブロツク信号、１１３はビデオ・データ・ブロツ
ク信号、１１４は書込ビデオ・データ・ブロツク
信号、１１５は前ビデオ・データ・ブロツク信
号、１１６はレーダ座標信号をそれぞれ示す。

第３図に示すこの発明の実施例と従来方式の主
な相違点は、レーダ・ビデオ信号１０１をデイジ
タル量に変換した後、データ圧縮部８で数画素分
のビデオ・データ信号（以後、これをビデオ・デ
ータ・ブロツクと呼ぶことにする。）にデータ圧
縮し並列に処理し、航跡処理、補間処理をそれぞ
れ航跡処理部３、補間処理部９で行なつた後表示
メモリ部４に書込む点にある。

次に動作を説明する。入力されたレーダ・ビデ
オはＡ／Ｄ変換部１においてアナログ量からデイ
ジタル量に変換され新ビデオ・データ信号１０３
としてデータ圧縮部８に出力され、ここで数画素
分のビデオ・データ信号をブロツク画素として処
理する。

この画素とブロツク画素の関係を第７図に示
す。点線で仕切られた各セル２０５が画素であり
実線で仕切られた画素がブロツク画素である。図
中の符号２０１〜２０４は第２図と同一のものを
示す。このように16画素を１ブロツク画素として
全画素をブロツク画素毎に航跡処理及び補間処理
を行なうが、このブロツク画素にビデオ・データ
をまとめる処理をデータ圧縮部８で行なう。又、
データ圧縮部８では、補間処理に必要なデータと
してブロツク画素内の16画素のうち、どの画素に
掃引が当たつたかのヒツト画素位置を示すヒツ
ト・データ信号１１７を作成し、補間処理部９に
出力る。

次に、データ圧縮部８におけるブロツク画素毎
ビデオ・データをまとめる処理について説明す
る。データ圧縮部８は１掃引が当たる最大のブロ
ツク画素分のビデオ・データが貯えられるバツフ
アメモリを有し、ビデオ・データ・ブロツク毎に
処理できるようになつている。入力される新ビデ
オ・データ信号１０３が、ある特定のブロツク画
素に当たり始めた時、このブロツク画素に対応す
るバツフア・メモリのビデオ・データ・ブロツク
をリセツトし、新ビデオ・データ信号１０３に対
応するビデオ・データ・ブロツクの画素の部分に
新ビデオ・データ信号１０３を書込む。その後、
このブロツク画素に掃引が当たらなくなるまで、
数掃引の間、掃引がこのブロツク画素に当たる毎
に対応するバツフア・メモリのビデオ・データ・
ブロツク内の画素部分に新ビデオ・データ信号１
０３が貯えられ。レーダ・サイト中心付近に相当
する所では同一画素に数回、掃引が当たる場合が
あるが、この場合はバツフア・メモリの内容と新
ビデオ・データ信号１０３とを比較し大きい方を
バツフア・メモリに書込む。このようにして貯え
られたビデオ・データ・ブロツク信号１１３は、
そのブロツクに掃引が当たらなくなつた時、航跡
処理部３に新ビデオ・データ・ブロツク信号１１
２として出力される。

上記の処理と共にデータ圧縮部８ではヒツト・
データ信号１１７を作成し補間処理部９に出力す
る。すなわち、データ圧縮部８には、ビデオ・デ
ータ・ブロツク信号１１３を貯えるバツフア・メ
モリと同様にそれに対応するヒツト・データ信号
１１７を貯える１ブロツク当り16ビツトのバツフ
ア・メモリを有する。ある特定のブロツク画素に
掃引が当たり始めた時、バツフア・メモリに貯え
られている対応するヒツト・データ信号１１７を
リセツトし、掃引がブロツク画素に当たる毎に対
応するバツフア・メモリに貯えられているヒツ
ト・データ・ビツトを「１」にする。掃引が前記
ブロツク画素に当たらなくなつた時、ヒツト・デ
ータ信号１１７16ビツト分が補間処理部９に送ら
れる。例えば、第７図において斜線で示す掃引が
当たつた画素２０４と、それ以外の掃引が当たら
なかつた画素２０３に対するヒツト・データ信号
１１７を第８図に示す。図中２０６は掃引の当た
らない画素のヒツト・データ、２０７は掃引の当
たつた画素のヒツト・データを示している。これ
らのヒツト・データは実線で仕切られたブロツク
画素に対応する16ビツト毎に出力される。

次にデータ圧縮部８について詳しく説明する。
第４図において１０はビデオ比較部、１１はバツ
フア・メモリ部、１２アドレス比較部、１３アド
レス・メモリ部を示す。又１１８はブロツク内画
素アドレス信号、１１９はブロツク・アドレス
X_B信号、１２０はブロツク・アドレスY_B信号、
１２１はビデオ・データ．ブロツク出力タイミン
グ信号、１２２は｛｜X_B＋Y_B｜−｜X_BM｜｝信
号、１２３は｜X_B＋Y_B｜｝信号、１２４は｜X_B
｜信号を示している。

｜X_B｜と｜Y_B｜は掃引開始と共に各々独立に
１、２、３…と単調に増加する。第１０図はブロ
ツク・アドレスX_B，Y_Bと掃引の関係を示す１例
である。第１０図で格子で区切られた小正方形は
ブロツク画素を示しており、これらのブロツク・
アドレスX_B，Y_Bは掃引原点３０１からの距離に
応じて｜X_B｜＝１、２、３…、Y_B＝１、２、３
…と定められている。３０２，３０３，３０４は
１部の掃引を示したものであり、掃引原点から外
向きに掃引する。すなわち、レーダ掃引３０２は
掃引原点から矢印のように外側に向つて掃引を
も、定められた最終距離に達すると掃引を終了す
る。レーダ掃引３０２が終了すると次のレーダ掃
引３０３が掃引原点から始まる。レーダ掃引３０
３が終了すると、次のレーダ掃引３０４が始まり
以下次々に通常時計方向に角度を変えながら掃引
が行われる。レーダ掃引３０３は時間とともに
次々とブロツク画素（１、１）、（１、２）、（１、
３）、（１、４）、（２、４）、…に当たり、レーダ
掃引３０４は次々とブロツク画素（１、１）、
（１、２）、（１、３）、（２、３）、（２、４）、…
に
当たる。掃引３０４になつたときブロツク画素
（１、４）は当たらなくなり、新たにブロツク画
素（２、３）に当たりはじめる。

アドレス比較部１２とアドレス・メモリ部１３
はバツフア・メモリ部１１に貯えられているデー
タ圧縮処理中のブロツク画素のうち掃引が当たら
なくなつたブロツク画素を検出する部分である。
バツフア・メモリ部１１は、掃引が当たつている
ブロツク画素に対応する１掃引分のビデオ・デー
タ・ブロツクと、それらに対応するヒツト・デー
タを記憶する。ビデオ比較部１０は、新ビデオ・
データ信号１０３とそれに対応するバツフア・メ
モリ部１１からのビデオ・データと比較し大きい
方をバツフア・メモリ部１１に出力する部分であ
る。

入力される新ビデオ・データ信号１０３のレー
ダ・サイトを原点とするレーダ座標信号１１６が
入力される。レーダ座標信号からブロツク・アド
レスX_B，Y_Bが得られ、データ圧縮処理中のブロ
ツク・アドレス情報と計算、比較され、掃引がデ
ータ圧縮処理中のブロツク画素に当たつているか
否かを検出する。掃引が処理中のブロツク画素に
当たつている場合は新レーダ・ビデオ１０３とバ
ツフア・メモリ部１１に記憶されていたビデオ・
データと比較し、大きい方をビデオ比較部１０で
選択し、これをバツフア・メモリ部１１に書込
む。又、同時にヒツト・データの対応するビツト
に１を書込む。処理中のブロツク画素に当たつて
いない場合は掃引が新しいブロツク画素に当たり
始めたことを意味するため、ビデオ・データ・ブ
ロツク出力タイミング信号１２１を出力し、バツ
フア・メモリ１１の対応するビデオ・データ・ブ
ロツク信号１１３及びヒツト・データ信号１１７
を出力する。

掃引がデータ圧縮処理中のブロツク画素に当た
つているか否かの検出は次の方法による。すなわ
ち、ブロツク・アドレス信号X_B，Y_Bの座標の絶
対値の和｛｜X_B｜＋｜Y_B｜｝は隣接するブロツ
ク画素において象限が同一であれば同一の値にな
ることはない。このことを利用して、掃引がブロ
ツク画素に当つたか否かを判定する。ブロツク・
アドレス信号X_B，Y_Bより｛｜X_B｜＋｜Y_B｜｝を
作成し、アドレス・メモリ部１３のアドレス｛｜
X_B｜＋｜Y_B｜｝にデータ｜X_B｜を書込み、次の
掃引がこのブロツク画素に当たつたか否かを判定
する時、新たなデータ｛｜X_B＋Y_B｜｝を作成し、
このアドレスのアドレス・メモリ部の内容｜X_B
｜（これをメモリに書込まれていたものとして｜
X_BM｜と呼ぶことにする。）を読出し｛｜X_B＋Y_B
｜−｜X_BM｜｝を計算する。さきのブロツク画素
に当たつている場合は｜X_B｜と｜X_BM｜は等しい
ので ｛｜X_B＋Y_B｜−｜X_BM｜｝＝｜Y_B｜ となる。当たつていなければこの等式は成立しな
い。従つて｛｜X_B＋Y_B｜−｜X_BM｜｝と｜Y_B｜
をアドレス比較部１２で比較し、等しくない場
合、掃引が処理中のブロツク画素に当たらなくな
つたものとしてビデオ・データ・ブロツク出力タ
イミング信号１２１を出力する。又、隣接するブ
ロツク・アドレスで象限が相異する場合はX_B，
Y_Bの符号をアドレス・メモリ部１３に記憶して
おき、これと次の掃引のX_B，Y_Bの符号を比較し
相異していれば処理中のブロツク画素に当たらな
くなつたことを検出する。

入力されるビデオ・データ信号１０３のレーダ
座標信号１１６は掃引開始後時間とともに変わ
り、これに対応してそのブロツク・アドレスX_B，
Y_Bも変わる。レーダ座標信号１１６に対応した
ブロツク・アドレスの処理をその都度行なうこと
により順次１掃引分のブロツク画素の処理を全て
行なうことができる。

以上のように、データ圧縮部では入力される新
ビデオ・データ信号１０３はブロツク画素毎にデ
ータ圧縮され、ビデオ・データ・ブロツク信号１
１３として航跡処理部９に出力される。又ヒツ
ト・データ信号１１７を作成し補間処理部９に出
力する。

航跡処理部３では既に表示メモリ部４に記憶さ
れていたビデオ・データ・ブロツクを読出した前
ビデオ・データ・ブロツク信号１１５に減衰をか
け、これと新ビデオ・データ・ブロツク信号１１
２と比較し大きい方を補間処理部９に出力する。
このように既に表示メモリ部４に書き込まれてい
たビデオ情報の再書込みがなされるため、移動目
標の航跡表示が行なわれる。航跡の時間、即ち蓄
積時間は前ビデオ・データ・ブロツク信号１１５
に加える減衰の度合に依る。従つて、航跡時間の
制御はこの減衰の度合を制御して行なつている。

航跡処理部３の詳細な系統図を第５図に示す。
図において１４はビデオ比較部、１５は減衰部で
ある。既に表示メモリ部４に書込まれていた前ビ
デオ・データ・ブロツク信号１１３を減衰部１５
で減衰し比較部１４で新ビデオ・データ・ブロツ
ク信号１１２と比較し大きい方をビデオ・デー
タ・ブロツク信号１１３として出力する。

補間処理部９では、データ圧縮部８で作成され
たヒツト・データ信号１１７に基づいて、掃引の
当たらなかつた画素に対して掃引の当たつたその
近傍の画素で補間する。例えば第８図で示される
ヒツト・データが補間処理部９に送られた場合、
掃引の当たらなかつた画素に対する補間方法を第
９図に示す。図中、２０８は補間に使用される画
素、２０９は補間される画素を示している。掃引
の当たつたヒツト・データが“１”の画素のビデ
オ・データをヒツト・データ“１”の画素のビデ
オ・データにする。補間を行なう方向は第９図の
場合Ｘ軸方向に行なつているが、これは掃引が当
たらない画素の連続に発生する数が少ない方向に
行なつている。第６図に補間処理部９の詳細な系
統図を示す。図中１６は補間部、１７は補間方向
検出部を示し、１２５は補間方向信号を示してい
る。補間部１６には、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向等のよ
うに何種類かの補間方向に補間ができるようにな
つていて、レーダ座標信号１１６から１７で補間
方向を決め、補間方向信号１２５による方向で補
間する。

補間処理がなされた書込ビデオ・データ・ブロ
ツク信号は、表示メモリ部４に書込まれる。表示
メモリ部４に書込まれたビデオ・データはラス
タ・スキヤンで読出され、Ｄ／Ａ変換されてTV
ビデオ信号１１０として出力される。

上記実施例では16画素を１ブロツクとしていた
が、ブロツク画素の画素数は、２画素以上であれ
ばその効果は変わらない。又、航跡処理部３の後
に補間処理部９が接続されているが、補間処理部
９を航跡処理部３の前に接続しても同様の効果が
得られる。

このようにこの発明によると、ブロツク毎に並
列に航跡処理と補間処理を行つてビデオ・データ
の更新を行うにしたので表示対象内で掃引の当た
らない画素によつて生じる黒点や表示対象が存在
しないところに表示がなされることがなくなるた
め画質が向上して高い視認性が得られると共に複
数の画素をブロツク画素にまとめたため容量も大
きく又定常的に表示のための読出しを行なう表示
メモリへのアクセスがそれだけ減少することによ
つて入力データの高速処理が可能となり、高解像
度のデジタル・スキヤン・コンバータを実現可能
にする効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のデジタル・スキヤン・コンバー
タを示すブロツク図、第２図はデジタル・スキヤ
ン・コンバータにおけるレーダ掃引と画素の位置
関係を示す説明図、第３図はこの発明における実
施例の系統図、第４図、第５図、第６図はそれぞ
れ第３図におけるデータ圧縮部８、航跡処理部
３、補間処理部９の詳細な系統図である。第７図
はブロツク画素と画素の関係を示す図、第８図は
第７図を例としたヒツト・データを示す図、第９
図は第８図を対応した補間方法を示す図、第１０
図はブロツク・アドレスと掃引の関係を示す関係
図である。 図において、３は航跡処理部、４は表示メモリ
部、８はデータ圧縮部、９は補間処理部、１０１
はレーダ・ビデオ信号、１１０はTVビデオ信
号、１１２はビデオ・データ・ブロツク信号、１
１７はヒツト・データ信号である。なお、図中の
同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ レーダ掃引によつて得られたレーダ信号のサ
   ンプル位置に表示部における格子状セルからなる
   画素をさせ、ラジアルスキヤンによるレーダ信号
   をラスタスキヤンによるテレビレーダ信号に変換
   して上記表示部に表示するものにおいて、相隣す
   る複数個の画素をブロツク画素として所定のブロ
   ツク画素内の各画素におけるレーダ信号を蓄積す
   るバツフアメモリを有し、レーダ掃引が所定のブ
   ロツク画素に当たつているとき、そのブロツク画
   素のレーダ信号を上記バツフアメモリに蓄積し、
   レーダ掃引が所定のブロツク画素に当たらなくな
   つたとき、上記バツフアメモリに蓄積されたレー
   ダブロツク信号を出力すると共に、所定のブロツ
   ク画素の各画素に対して上記サンプル位置に対応
   した画素であるかどうかを示すヒツトデータ信号
   を出力するデータ圧縮部と、このデータ圧縮部か
   らのレーダブロツク信号と先行するレーダ掃引に
   よる所定のブロツク画素からのレーダブロツク信
   号とを比較して大きい方を出力する航跡処理部
   と、上記ヒツトデータ信号に基づいて所定のブロ
   ツク画素において上記サンプル位置が対応しなか
   つた画素に対して上記サンプル位置が対応した近
   傍の画素で補間する補間処理部と、この補間処理
   部によつて補間されたレーダブロツク信号を蓄積
   する表示メモリ部とを備え、各ブロツク画素に対
   してそれぞれ補間されたレーダ信号をラスタスキ
   ヤンによつて読み出すようにしたことを特徴とす
   るデジタル・スキヤン・コンバータ。