JPH07110372A - 多重反射偽像除去装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 一台のレーダ装置でも映像に含まれる多重偽
像を容易に除去することができるレーダ装置の偽像除去
装置を得ることを目的とする。 【構成】 送受信部３が受信した物標映像が移動してい
るかどうかを移動映像判定部５が判断し、移動している
場合は、疑似偽像作成部９が物標映像の特徴点と物標の
針路とに基づいた物標の長さと船舶幅係数に基づいて、
物標の幅を求め、この物標の幅分、物標映像を物標の針
路と垂直方向でレーダアンテナ１からの電波の放射方向
に平行移動させた疑似偽像を作成し、偽像範囲決定部１
３が疑似偽像映像の特徴点と物標映像の特徴点とに基づ
いて、それぞれの映像が重ねる範囲を物標の構造による
多重反射の偽像とし、偽像除去部１４が受信した物標映
像の偽像部分を除去して表示させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は多重反射偽像除去装置に
関し、特に物標の構造による多重反射によって生じる偽
像を容易に除去できる多重反射偽像除去装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】一般にレーダ装置というのは、アンテナ
の回転に伴って、所定間隔の送信パルスを物標に放射
し、該物標からの反射波に基づいた物標の映像を表示す
るものである。このため、例えば物標が船舶等である場
合は、船舶の構造によってレーダからの電波が多重反射
し、表示された船舶映像が実映像と異なる形状になる。
つまり、多重反射による偽像が含まれている。このよう
な多重反射による不要な偽像を除去するためには、一台
のレーダ装置では原理的に不可能であり、互いに異なる
位置に複数のレーダ装置を配置し、これらのレーダ映像
を用いて、位置の相関が得られた映像どうしを重ね、重
複する以外の映像を偽像造と判断させて除去させてい
た。

【０００３】また、一台のレーダ装置によって偽像を除
去する場合は、一般に表示された過去の船舶映像の針路
方向から船首及び船尾を判断する。例えば、針路方向に
対応する映像の縁部が船首であり、その逆が船尾であ
る。また、これが正しくなくとも、レーダ表示を見た操
作者はそのように判断する。そして、経験豊かな操作者
が表示されている船舶映像の幅がこの船舶の種類からは
ありえない幅とする部分を予測し、この部分を船舶構造
等による多重反射の偽像と判断して、除去させて映像を
把握していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来のレーダ装置とい
うのは、物標の構造が複雑なときは、この構造によって
レーダからの電波が多重反射をおこし、表示される物標
の映像に多重反射による偽像が含まれ実際の映像と異な
った形状に表示され、一台のレーダ装置ではこの偽像を
除去することはできなかった。このため、従来は互いに
異なった位置に複数のレーダを配置して、位置相関があ
る映像どうしを重ね、重複する箇所以外の映像を偽像と
して除去させていた。つまり、従来はこのような偽像を
除去するために、複数のレーダを用いて除去するように
していたので、構成が複雑になって、装置が高価になる
という問題点があった。また、レーダ装置が一台のとき
は、経験豊かな操作者が表示されている船舶映像の幅が
この船舶の種類からはありえない幅とする部分を予測
し、この部分を船舶構造等による多重反射の偽像と判断
して、除去させて映像を把握していたので、経験豊かな
操作者でなければ、偽像を除去させることは容易ではな
かったという問題点があった。本発明は以上の問題点を
解決するためになされたもので、一台のレーダ装置でも
映像に含まれる偽造を容易に除去することができるレー
ダ装置の偽像除去装置を得ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係わる多重反射
偽像除去装置は、レーダアンテナからの受信信号から物
標映像を抽出し、物標の位置と共に出力する受信部と、
物標映像とその位置とを入力して対応させて記憶し、物
標映像に相関する過去の物標映像との位置関係から物標
の速度を求め、速度が所定以上のとき物標映像が移動し
ていると判定する移動映像判定部と、移動していると判
定された物標映像の特徴点を求め、この特徴点と物標の
針路とに基づいた物標の長さと船舶幅係数に基づいて、
物標の幅を求め、物標の幅分、物標映像を物標の針路と
垂直の方向でレーダアンテナからの電波の放射方向に平
行移動させた疑似偽像を作成する疑似偽像映像作成部
と、疑似偽像映像の特徴点を求め、この疑似偽像映像の
特徴点と物標映像の特徴点とに基づいて、それぞれの映
像が重なる範囲を物標の構造による多重反射の偽像とす
る偽像範囲決定部と、受信部からの物標映像を一時記憶
し、物標映像が移動していると判定された映像であれ
ば、偽像範囲決定部の偽像範囲に基づいて除去して表示
させる偽像除去部とを備えたものである。

【０００６】

【作用】本発明においては、受信部からの物標映像の速
度が所定以上のとき物標映像が移動していると判定し
て、その物標映像の特徴点と物標の針路とに基づいた物
標の長さと船舶幅係数に基づいて、物標の幅を求め、こ
の物標の幅分、物標映像を物標の針路と垂直方向でレー
ダアンテナからの電波の放射方向に平行移動させた疑似
偽像を作成する。そして、疑似偽像映像の特徴点と物標
映像の特徴点とに基づいて、それぞれの映像が重なる範
囲を物標の構造による多重反射の偽像とし、この偽像範
囲に基づいて物標映像の偽像部分を除去して表示させ
る。

【０００７】

【実施例】図１は本発明の一実施例を示す概略構成図で
ある。図において、１はレーダ部、３は所定幅のパルス
をレーダ部１に供給し、レーダ部１からの受信信号から
物標の映像信号を取出し、方位と距離を付加して出力す
る送受信部である。５は移動映像判定部である。移動映
像判定部５は、送受信部３からの映像信号を入力し、今
回の映像信号は第１のメモリ５ａに、前の映像信号は第
２のメモリ５ｂに記憶し、移動映像決定手段５ｃによ
り、移動映像を決定させる。この移動映像決定手段５ｃ
は、映像信号が第１のメモリ５ａに入力すると、第２の
メモリ５ｂから相関する船舶映像を決定し、その相関す
る船舶映像との位置関係から速度を求め、速度が所定速
度以上のとき移動している船舶映像と判定し、この判定
結果と移動している船舶映像のアドレスを知らせる。７
は送受信部３からの映像信号をその方位及び距離に対応
する位置に記憶し、出力許可があったとき、記憶した船
舶の映像信号を表示部８に出力するメモリ部である。９
は疑似偽像作成部である。疑似偽像作成部９は移動映像
判定部５から移動映像があることが知らせられると、そ
の映像のアドレス（位置）に対応する船舶映像の形状を
認識して船舶長を求め、この船舶長に船舶幅係数（以下
所定のパラメータという）をかけて実際の船舶幅を推定
し、針路に対してレーダから遠方となる垂直方向にこの
船舶幅分だけ平行移動させた位置に同様な船舶映像を作
成し、この船舶映像を疑似偽像として出力する。

【０００８】１１は映像合成部である。映像合成部１１
は、今回の船舶映像と疑似偽像映像の位置は変えないで
合成する。１３は偽像範囲決定部である。偽像範囲決定
部１３は疑似偽像映像の特徴点と今回の船舶映像の特徴
点に基づいて重複する範囲を求め、この範囲を偽像と決
定し、この偽像範囲を知らせる。１４は偽像除去部であ
る。偽像除去部１４はメモリ部７に入力映像があると、
移動映像判定部５からの移動船舶映像の判定結果を読
み、判定結果が移動船舶のときは、その移動映像のアド
レスに対応する入力映像であるかどうかを判定し、移動
船舶映像に対応する入力映像である場合は、偽像範囲決
定部１３の偽像範囲に対応する範囲を入力映像から除去
して表示部８に出力させる。図２は本発明に係る疑似偽
像作成を説明する説明図である。図において、２０はレ
ーダ位置、２２は入力した船舶映像、○印のＡ１〜Ｄ１
は入力した船舶映像２２の特徴点であり、Ａ１はレーダ
位置２０に対して方位角が最少となる入力した船舶映像
の特徴点、Ｂ１はレーダ位置２０から距離が最少となる
入力した映像の特徴点、Ｃ１はレーダ位置２０からの方
位角が最大となる特徴点である。なお、Ｄ１は例えばレ
ーダからの距離が最大となる特徴点である。２４は入力
した船舶映像２２の特徴点Ａ１〜Ｄ１を針路と垂直の方
向でレーダの電波の放射軸方向に平行移動させて形成し
た移動映像、○印のＡ２〜Ｄ２は移動映像２４の特徴点
である。例えば、同図に示すように所定の速度で移動し
ている船舶映像２２が入力すると、レーダ位置２０に基
づいて上記の特徴点Ａ１〜Ｄ１を特定し（図２のＡ）、
この特徴点Ａ１〜Ｄ１の各座標値（ｘa ，ｙａ）、（ｘ
ｂ，ｙｂ）、（ｘｃ，ｙｃ）、（ｘｄ，ｙｄ）を求め
る。つまり、入力した船舶映像２２の形状を認識する。

【０００９】そして、入力した船舶映像２２の過去のデ
ータによって知られている針路により、船舶の船首と船
尾を決定する。この場合はＣ１が船首で、Ａ１が船尾と
する。次に、この船首Ｃ１と船尾Ａ１の長さＬを求め、
予め決められている船種のパラメータに基づいて、この
入力した船舶映像２２の実際の幅Ｗを予測する。次に、
認識した船舶映像を基準として幅Ｗだけ平行移動させた
移動映像２４を作成する。例えば、船舶の構造によって
発生する多重反射偽像は、レーダから見た遠方方向に現
れることが知られているため、Ａ１（ｘa ，ｙａ）、Ｂ
１（ｘｂ，ｙｂ）、Ｃ１（ｘｃ，ｙｃ）、Ｄ１（ｘｄ，
ｙｄ）をＡ２（ｘa ＋Δｘ，ｙａ＋Δｙ）、Ｂ２（ｘｂ
＋Δｘ，ｙｂ＋Δｙ）、Ｃ２（ｘｃ＋Δｘ，ｙｃ＋Δ
ｙ）、Ｄ２（ｘｄ＋Δｘ，ｙｄ＋Δｙ）とした位置に移
動映像２４を作成する（図２のＣ）。そして、この重複
する箇所からは針路と垂直な方向は幅Ｗであって、それ
以上は実際に有り得ない映像であるため、偽像として除
去するのである。

【００１０】また、船舶というのは船種と船舶の長さが
わかれば幅が分かるものである。一般には表１に示すよ
うに、船舶の種類に応じた長さと幅を調べると、幅／長
さは約０．２となっている。この０．２を例えば実際の
船舶幅を求めるときのパラメータとしたものである。

【００１１】

【表１】

【００１２】図３は本発明の偽像除去の概略動作を説明
するフローチャートである。この場合は、船舶映像が過
去に所定数得られているものとする。そして、移動映像
判定部５は送受信部３からの映像信号から船舶映像を抽
出して入力し（Ｓ１）、メモリ５ａに今回の船舶映像と
して記憶する。

【００１３】次に移動映像決定手段５ｃはこの今回の船
舶映像と過去の映像との相関をとり（Ｓ３）、相関する
過去の船舶映像と今回の船舶映像の位置から移動してい
るかどうかを判断し（Ｓ５）、移動している船舶映像で
あれば、そのアドレス位置を知らせると共に、移動中で
あることを知らせる。この移動しているかの判断は速力
によって判断している。これは、船舶が停泊しているの
にもかかわらず波又は風によって移動する場合があるか
らであり、例えば１ノット以上を移動していると判定
し、１ノットをＶｏとして設定し、このＶｏと船舶速度
によって判断する。次に、疑似偽像作成部９は移動して
いる船舶映像である場合は、そのアドレス位置に対応す
るメモリ５ａ内の今回の船舶映像の形状の特徴点を図２
の（ａ）のように決定し、それぞれの特徴点Ａ１〜Ｄ１
の座標を求めて、形状を認識する。そして、この入力映
像の特徴点Ａ１〜Ｄ１に基づいて、船舶長Ｌを算出し、
この船舶長Ｌと予め設定されているパラメータ値（０．
２）に基づいて船舶幅を求める（Ｓ７）。

【００１４】次に、この船舶幅分を針路に対して垂直方
向にレーダアンテナから遠方となる方向に入力映像を平
行移動させた移動映像を作成し（Ｓ９）、映像合成部１
１は図２の（ｃ）のように合成する（Ｓ１１）。そし
て、偽像範囲決定部１３はこの合成した映像に重複する
範囲があるかどうかを判断し（Ｓ１３）、重複する範囲
があればこの重複範囲を認識する（Ｓ１５）。次に、偽
像除去部１４は移動映像決定部５から今回記憶した映像
が移動していることが知らせられると、その映像と偽像
範囲決定部１３が決定した偽像範囲に基づいた範囲を偽
像として除去して表示部に出力する（Ｓ１９）。図４は
偽像を除去する範囲を説明する説明図である。図におい
て、２２及び２４は上記と同様なものである。同図に示
すように、入力映像２２と疑似偽像映像とが重複する範
囲を偽像として除去している。従って、一台のレーダ装
置でも、容易にこの偽像を自動的に除去することができ
ている。なお、上記実施例では疑似偽像と入力映像が重
複する範囲を偽像として除去するとしたが、重複する範
囲の付近を偽像としてもよい。

【００１５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、受信した
物標映像の移動している場合は、その物標映像の特徴点
と物標の針路とに基づいた物標の長さと船舶幅係数に基
づいて、物標の幅を求め、この物標の幅分、物標映像を
物標の針路と垂直の方向でレーダアンテナからの電波の
放射方向に平行移動させた疑似偽像を作成し、疑似偽像
映像の特徴点と物標映像の特徴点とに基づいて、それぞ
れの映像が重ねる範囲を物標の構造による多重反射の偽
像とし、受信した物標映像の偽像部分を除去して表示さ
せるようにしたことにより、１台のレーダシステムでも
って容易に自動的に多重偽像を除去できるので、装置が
安価になるという効果が得られている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す概略構成図である。

【図２】本発明に係る疑似偽像作成を説明する説明図で
ある。

【図３】本発明の偽像除去の概略動作を説明するフロー
チャートである。

【図４】偽像を除去する範囲を説明する説明図である。

【符号の説明】

１ レーダ部 ３ 送受信部 ５ 移動映像判定部 ７ メモリ部 ９ 疑似偽像作成部 １１ 映像合成部 １４ 偽像除去部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーダアンテナからの受信信号から物標
   映像を抽出し、該物標の位置と共に出力する受信部と、 前記物標映像とその位置とを入力して対応させて記憶
   し、前記物標映像に相関する過去の物標映像との位置関
   係から前記物標の速度を求め、該速度が所定以上のとき
   前記物標映像が移動していると判定する移動映像判定部
   と、 前記移動していると判定された物標映像の特徴点を求
   め、この特徴点と前記物標の針路とに基づいた物標の長
   さと船舶幅係数に基づいて、前記物標の幅を求め、該物
   標の幅分、前記物標映像を前記物標の針路と垂直の方向
   でレーダアンテナからの電波の放射方向に平行移動させ
   た疑似偽像を作成する疑似偽像映像作成部と、 前記疑似偽像映像の特徴点を求め、この疑似偽像映像の
   特徴点と前記物標映像の特徴点とに基づいて、それぞれ
   の映像が重なる範囲を前記物標の構造による多重反射の
   偽像とする偽像範囲決定部と、 前記受信部からの物標映像を一時記憶し、該物標映像が
   移動していると判定された映像であれば、前記偽像範囲
   決定部の偽像範囲に基づいて除去して表示させる偽像除
   去部とを有することを特徴とする多重反射偽像除去装
   置。