JPH0799392B2 - Synthetic aperture radar image reproduction processing method - Google Patents

Synthetic aperture radar image reproduction processing method

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JPH0799392B2
JPH0799392B2 JP60254749A JP25474985A JPH0799392B2 JP H0799392 B2 JPH0799392 B2 JP H0799392B2 JP 60254749 A JP60254749 A JP 60254749A JP 25474985 A JP25474985 A JP 25474985A JP H0799392 B2 JPH0799392 B2 JP H0799392B2
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image
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reproduction
processing
reproduction parameter
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章 前田
寛実 柏原
晃 坪井
文伸 古村
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は人工衛星あるいは航空機等に搭載される合成開
口レーダ(Synthetic Aperture Radar,以下SARと略す)
による地表の撮像データから、人間が判読できる画像を
再生するデイジタル処理システムに係り、特に高画質の
画像を再生するのに好適な画像再生処理方式に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a synthetic aperture radar (hereinafter abbreviated as SAR) mounted on an artificial satellite or an aircraft.
The present invention relates to a digital processing system for reproducing a human-readable image from imaged data of the ground surface according to the present invention, and particularly to an image reproduction processing method suitable for reproducing a high quality image.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

人工衛星あるいは航空機等に用いたリモートセンシング
の分野では、地表を撮像するためのセンサとして、雲を
透過するマイクロ波帯で高解像度の画像が得られるSAR
が注目されている。
In the field of remote sensing used for artificial satellites or aircraft, SAR that can obtain high-resolution images in the microwave band that penetrates clouds as a sensor for imaging the ground surface
Is attracting attention.

第7図にSARの全体システムを示した。レーダ・センサ
R,アンテナAnを有するSARは、人工衛星等に搭載されて
飛行経路FP上を矢印A方向に移動しつつ地表の撮像を行
う。SARからの撮像データは地上局LSで受信され、デー
タプロセツサDPにより処理されて映像フイルムIFの作
成、データ記憶用磁気テープMTの作成等が行われる。な
お、Cは分解セルを、RaはSARで採取されるデータの地
表上のレンジ方向を、AZは同アジマス方向を、ABはアン
テナ・ビームをそしてCWは刈り幅をそれぞれ示してい
る。
Figure 7 shows the overall SAR system. Radar sensor
The SAR having the R and the antenna A n is mounted on an artificial satellite or the like and moves along the flight path F P in the direction of the arrow A to image the ground surface. The image data from the SAR is received by the ground station L S and processed by the data processor D P to create a video film IF and a data storage magnetic tape MT. Note that C is the decomposition cell, R a is the range direction on the surface of the data collected by SAR, A Z is the same azimuth direction, A B is the antenna beam, and C W is the cutting width. There is.

以下、SARで採取されたデータの処理の概要を述べる。
なお、詳細については、例えばベネツト(J.R.Bennett
e)らによる“デイジタル合成開口レーダイメージ生
成、エアボーン及びサテライト リザルヅ(“Digital
SAR Image Formation,Airborne and Satellite Result
s")、環境のリモートセンシング第13回国際シンポジウ
ム予稿,P337−360,1977年4月(Proceedings of 13th I
nternational Symposium or Remote Slnsing of Enviro
nment,P337−360,April 1 1977)と題する文献に述べら
れているので参照されたい。
The outline of the processing of the data collected by SAR is described below.
For details, see, for example, JR Bennett.
e) et al. "Digital Synthetic Aperture Radar Image Generation, Airborne and Satellite Results (" Digital
SAR Image Formation, Airborne and Satellite Result
s "), Remote Sensing of the Environment 13th International Symposium Proceedings, P337-360, April 1977 (Proceedings of 13th I
nternational Symposium or Remote Slnsing of Enviro
nment, P337-360, April 1 1977).

SARの受信画像中においては、原画像(地表面)上の1
点が点像パターンh(x,y)の広がりをもつて分布して
おり、このままでは人間が理解できない。ここで、xは
前記レンジ方向を、yは前記アジマス方向を示してい
る。前記受信画像中で広がつている情報は、まずレンジ
方向に圧縮され、次にアジマス方向に圧縮される。前記
圧縮処理は画像データ1ラインごとの点像パターンデー
タとのコリレーシヨン処理によつて行う。但し、コリレ
ーシヨン処理をそのまま実行すると、莫大な処理時間が
かかるため、高速フーリエ交換(以下、「FFT」とい
う。),複素乗算,高速逆フーリエ交換(以下、「IFF
T」という。)を用いて高速化が図られる。
1 in the original image (ground surface) in the received SAR image
The points are distributed with the spread of the point image pattern h (x, y), which cannot be understood by humans. Here, x indicates the range direction and y indicates the azimuth direction. The information spread in the received image is first compressed in the range direction and then in the azimuth direction. The compression processing is performed by correlation processing with point image pattern data for each line of image data. However, if the correlation processing is executed as it is, it takes an enormous amount of processing time.
"T". ) Is used to increase the speed.

上述のアジマス方向の圧縮処理に用いられる点像パター
ンh(y)は、線型周波変調信号であり、 と表される。ここで、αは定数であり、K,βはアジマス
方向再生パラメータと呼ばれる。以下では、単に再生パ
ラメータと言つた時はKまたはβの事を指すものとす
る。このうちKは周波数変化率であり、波数変化がドツ
プラシフトによるところから、ドツプラ変化率と呼ばれ
る。
The point image pattern h (y) used for the above-described azimuth direction compression processing is a linear frequency modulation signal, Is expressed as Here, α is a constant, and K and β are called azimuth direction reproduction parameters. In the following, the term "reproduction parameter" simply refers to K or β. Of these, K is the frequency change rate, and is called the Doppler change rate because the wave number change is due to the Doppler shift.

前記圧縮処理後の画像データの画質を向上させるために
は、上記再生パラメータを正確に求めることが重要であ
る。前記ドツプラ変化率Kは、人工衛星の軌道データ,
姿勢データ,地球の回転データ等に基づいて求められる
が、ここで使用するデータに誤差が生じ、ドツプラ変化
率Kにも真値との誤差が生じ出力画像のぶれパターンと
なつて現われる。第8図はその一例を示すもので、A1
原画像,A2はA1上の2つの点の点像パターンh(x,y)、
そしてA3はA2の点像パターンh(x,y)をレンズ方向
(x)およびアジマス方向(y)に圧縮した場合におけ
る、ドツプラ変化率の誤差に起因するぶれパターンを模
式的に示したものである。
In order to improve the image quality of the image data after the compression processing, it is important to accurately obtain the reproduction parameter. The Doppler change rate K is the satellite orbit data,
Although it is determined based on the attitude data, the earth rotation data, etc., an error occurs in the data used here, and an error from the true value also occurs in the Doppler change rate K, which appears as a blur pattern of the output image. FIG. 8 shows an example of this, where A 1 is the original image, A 2 is the point image pattern h (x, y) of two points on A 1 ,
A 3 schematically shows a blurring pattern caused by an error in the Doppler change rate when the point image pattern h (x, y) of A 2 is compressed in the lens direction (x) and the azimuth direction (y). It is a thing.

SARのデータ処理としては、この他にマルチルツク処理
が必要である。マルチルツク処理は、SAR処理のような
コヒーレント系に特有のスペツクルノイズを減らし、滑
らかな画像を得ることを目的とするものであり、SAR画
像のアジマス圧縮の際、IFFT直前の周波数空間で帯域を
分割し、分割された帯域それぞれについて圧縮画像を
得、それらの画像の強度を加算処理するものである。こ
れにより、周波数帯域がせばまるため、出力画像の解像
度は低下するがS/N比を、(分割数)−1/2に比例して向
上させることが可能である。
In addition to this, multi-track processing is required for SAR data processing. The multi-track processing aims to reduce the speckle noise peculiar to a coherent system such as SAR processing to obtain a smooth image, and when SAR image azimuth compression is performed, the band is set in the frequency space immediately before the IFFT. The image is divided, compressed images are obtained for each of the divided bands, and the intensities of these images are added. As a result, since the frequency band is narrowed, the resolution of the output image is reduced, but the S / N ratio can be improved in proportion to (the number of divisions) −1/2 .

従来、SARの出力画像における前記ドツプラ変化率の誤
差に起因する画像ぶれパターンを除く焦点化方式とし
て、マルチルツク処理により生成される2つのルツク画
像データのルツク間の画像の位置ずれを測定し、初期ド
ツプラ変化率を修正する方式が特開昭58−186068号公報
に述べられている。
Conventionally, as a focusing method for removing an image blur pattern caused by an error in the Doppler change rate in an SAR output image, an image position shift between the two image data of the two image data generated by multi-track processing is measured, and the initial position is measured. A method for correcting the Doppler change rate is described in JP-A-58-186068.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

一般にSARの撮像シーンは、地表対応で約75km〜100km四
方、画素数で数1000画素×数1000画素になる。1撮像シ
ーンを1度の計算機処理で再生するには、上記データ量
は膨大であり、主記憶装置の利用効率その他の点で不利
なため、通常撮像データをアジマス方向に分割し、各分
割部分毎に再生処理を行う。また再生パラメータはアジ
マス方向にゆるやかに変化するため、各分割部分毎に異
なる再生パラメータを用いて処理する必要がある。
Generally, the SAR imaging scene is about 75 km to 100 km square corresponding to the ground surface, and the number of pixels is several thousand pixels × several thousand pixels. In order to reproduce one picked-up scene by one computer processing, the above-mentioned data amount is enormous and it is disadvantageous in terms of utilization efficiency of the main storage device and other points. Playback processing is performed for each. Further, since the reproduction parameter changes gradually in the azimuth direction, it is necessary to process using different reproduction parameters for each divided portion.

しかしながら、上記従来技術はこれらの点についての配
慮がなされておらず、1撮像シーンで一定の再生パラメ
ータを使つて処理する事になるため再生画像の画質が劣
化するという問題があつた。また、上記分割部分毎に行
う再生パラメータ推定の結果を組み合わせてより精度を
向上する方法、推定結果をフアイルに蓄積して後で再利
用する方法等は考慮されていなかつた。
However, the above-mentioned conventional technique does not take these points into consideration, and the image quality of the reproduced image is deteriorated because the processing is performed using a constant reproduction parameter in one shooting scene. Further, a method for improving the accuracy by combining the results of the reproduction parameter estimation performed for each divided portion, a method for accumulating the estimation results in a file and reusing them later have not been considered.

一方、分割部分毎に異なる再生パラメータと用いて処理
する場合、分割境界において複素位相が不連続に変化
し、補間により画質劣化が生じる問題についても認識さ
れていない。
On the other hand, when processing is performed using different reproduction parameters for each divided portion, the problem that the complex phase changes discontinuously at the dividing boundary and the image quality deteriorates due to interpolation has not been recognized.

本発明の目的は、上記問題点を解決し、高画質のSAR、
画像の再生を可能とするSAR画像再生処理方式を提供す
る事にある。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a high-quality SAR,
It is to provide a SAR image reproduction processing method that enables image reproduction.

〔問題点を解決するための手段〕 上記目的は、撮像データをアジマス方向に分割し、分割
された部分的撮像データ毎にそれぞれ再生パラメータを
推定し、推定されたそれぞれの再生パラメータを用いて
それぞれの上記部分的撮像データ毎に部分的画像を再生
し、得られた複数の部分的画像間の互いの幾何歪を補正
して連続する再生画像を再構成することにより達成でき
る。
[Means for Solving Problems] The above-mentioned object is to divide the imaged data in the azimuth direction, estimate the reproduction parameters for each of the divided partial imaged data, and use the estimated respective reproduction parameters. This can be achieved by reproducing a partial image for each of the above partial image pickup data, and correcting geometrical distortion between the obtained partial images to reconstruct continuous reproduced images.

また、分割に際しては、各分割部分に対応する再生画像
が隣接画像間で数画素程度重なるようにすることで分割
部分における画質の劣化を防ぐ事ができる。
Further, at the time of division, the reproduced images corresponding to the respective divided portions are overlapped by several pixels between the adjacent images, so that the deterioration of the image quality in the divided portions can be prevented.

〔作用〕[Action]

アジマス方向の分割部分毎に再生パラメータ推定を行う
事で、アジマス方向の広い範囲にわたつてそれぞれ適正
な再生パラメータ値の推定がなされるため、雑音等によ
る推定誤差の影響を少なくする事ができる。
By performing the reproduction parameter estimation for each divided portion in the azimuth direction, an appropriate reproduction parameter value can be estimated over a wide range in the azimuth direction, so that it is possible to reduce the influence of an estimation error due to noise or the like.

また隣接する再生画像が数画素重なる様な分割する事で
いかなる位置における補間でも位相の揃つた画素のみを
使つて行えるため位置ずれによる画質劣化の発生を防ぐ
事ができる。
In addition, by dividing so that adjacent reproduced images are overlapped by several pixels, interpolation at any position can be performed by using only pixels having a uniform phase, so that it is possible to prevent the occurrence of image quality deterioration due to position shift.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の一実施例を第1図〜第6図により説明す
る。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

第1図(A),(B)は衛星搭載SAR画像再生処理シス
テムの全体処理フローである。通常の処理の流れでは、
まず処理1においてSARの観測データ2を入力し、レン
ジ方向の圧縮処理を施し、結果をワークフアイル3に書
き込む。処理1は1撮像シーンの全体について行う。
FIGS. 1 (A) and 1 (B) are the overall processing flow of the satellite-mounted SAR image reproduction processing system. In the normal process flow,
First, in process 1, the SAR observation data 2 is input, compression processing is performed in the range direction, and the result is written to the work file 3. The process 1 is performed for the entire one imaged scene.

処理4では、観測データ2と同時に取得される衛星の軌
道・姿勢データ5を入力し、これら軌道・姿勢データか
ら再生パラメータのアジマス方向の変化関数を算出す
る。さらに、この算出された再生パラメータの変化関数
にしたがい、後述するアジマス圧縮処理の分割単位毎の
再生パラメータの値(以降再生パラメータの初期値と呼
ぶ)をそれぞれ算出する。
In process 4, the orbit / attitude data 5 of the satellite, which is acquired at the same time as the observation data 2, is input, and the change function of the reproduction parameter in the azimuth direction is calculated from these orbit / attitude data. Further, according to the calculated change function of the reproduction parameter, the value of the reproduction parameter (hereinafter referred to as the initial value of the reproduction parameter) for each division unit of the azimuth compression processing described later is calculated.

処理6では、レンジ方向の圧縮処理後の観測データか
ら、分割単位ごとに仮の再生パラメータ推定処理を行
う。この推定処理は、後述のアジマス圧縮処理において
分割処理する際の各分割単位毎に行う。なお、ここで仮
の推定処理と呼んだのは、本実施例では分割単位ごとの
観測データからの再生パラメータの推定値には推定誤差
が含まれると考え、次の処理7で先に算出した再生パラ
メータの変化関数を加味して推定値に補正を加え、その
結果を最終的な分割単位ごとの再生パラメータの推定値
として画像再生処理(アジマス方向圧縮処理)に用いる
からである。
In process 6, temporary reproduction parameter estimation processing is performed for each division unit from the observation data after the compression processing in the range direction. This estimation processing is performed for each division unit when the division processing is performed in the azimuth compression processing described later. It is to be noted that what is called a tentative estimation process here is that the estimation value of the reproduction parameter from the observation data for each division unit includes an estimation error in the present embodiment, and is calculated previously in the next process 7. This is because the estimated value is corrected by taking into consideration the change function of the reproduction parameter, and the result is used as the final estimated reproduction parameter value for each division unit in the image reproduction process (azimuth direction compression process).

処理7では、処理6による再生パラメータの仮推定の結
果を処理4で求めた再生パラメータのアジマス方向変化
関数で最小2乗法でのフイツテイング(fitting)をす
る。つまり、処理4で算出した変化関数を上下に平行移
動もしくは上下に拡大・縮小した結果、処理6で求めた
各アジマス分割単位ごとの仮の推定値と、移動もしくは
拡大・縮小した変化関数にしたがう分割単位ごとの再生
パラメータの値との誤差の2乗和が最小になるように
し、その移動もしくは拡大・縮小した変化関数にしたが
う分割単位ごとの再生パラメータの値を補正後の推定値
とする。この時、隣接撮像シーンの推定結果が再生パラ
メータフアイル8に格納されていればそれを利用したフ
イツテイングを行う。また、フイツテイングの結果は処
理対象シーンの情報と共に再生パラメータフアイル8に
格納する。
In process 7, the result of the temporary estimation of the reproduction parameter obtained in process 6 is subjected to fitting by the least square method with the azimuth direction change function of the reproduction parameter obtained in process 4. That is, the change function calculated in the process 4 is moved up or down in parallel, or the result is scaled up or down. The sum of squares of the error from the value of the reproduction parameter for each division unit is minimized, and the value of the reproduction parameter for each division unit according to the moved or enlarged / reduced change function is set as the corrected estimated value. At this time, if the estimation result of the adjacent image-capturing scene is stored in the reproduction parameter file 8, the fitting is performed using the estimation result. Further, the result of the fitting is stored in the reproduction parameter file 8 together with the information of the scene to be processed.

処理9では、ワークフアイル3に格納されたレンジ圧縮
後データをアジマス方向に分割し、各分割部分毎に、処
理7で推定した再生パラメータを用いてアジマス圧縮を
行う。次いで処理10では、処理9の結果の複素画像デー
タに対し、補間によるサンプリングを行い、幾何歪の補
正処理を行う。処理11では処理10の結果をノルム化(実
数化)し、結果をワークフアイル12に格納する。
In process 9, the range-compressed data stored in the work file 3 is divided in the azimuth direction, and azimuth compression is performed for each divided portion using the reproduction parameter estimated in process 7. Next, in process 10, the complex image data obtained as a result of process 9 is sampled by interpolation to correct geometric distortion. In process 11, the result of process 10 is normed (realized) and the result is stored in the work file 12.

処理9〜処理11を、全ての分割部分に対して行つた後、
処理13では、ワークフアイル12の内容を入力し、マルチ
ルツク加算処理および分割部分のつぎ合わせであるモザ
イキングを行う。
After performing processing 9 to processing 11 for all the divided parts,
In processing 13, the contents of the work file 12 are input, and multi-track addition processing and mosaicing, which is a stitching of divided portions, are performed.

処理14では処理13の結果を8bitの整数に量子化し、再生
画像データ15を出力する。
In process 14, the result of process 13 is quantized into an 8-bit integer, and reproduced image data 15 is output.

以上が、通常における処理フローであるが、定期的、例
えば週に1回、または100シーンに1回などの割合で、
レンジ方向の再生パラメータの推定処理を行う。このモ
ードの処理では、第1図(B)に示すように、まず処理
16において、観測データ2を入力し、レンジ圧縮処理お
よびレンジ方向の再生パラメータ推定に必要なレンジ方
向ルツク分割処理を行う。
The above is the normal processing flow, but on a regular basis, for example, once a week or once every 100 scenes,
Estimate the reproduction parameter in the range direction. In this mode of processing, as shown in FIG.
At 16, the observation data 2 is input, and range compression processing and range direction track division processing necessary for estimating reproduction parameters in the range direction are performed.

処理17では、分割された各ルツクについてアジマス圧縮
を行い、処理18でその結果を用いてレンジ方向の再生パ
ラメータを推定する。処理19で推定結果のチエツクを行
い、推定結果があらかじめシステム定数として与えられ
ているレンジ方向再生パラメータに十分な精度以内にあ
れば正常、そうでなければSAR撮像系の異常と判定す
る。異常と判定された場合は、処理20でオペレータに対
するアラームメツセージを作成しオペレータ用のコンソ
ールデイスプレイ21にアラーム出力を行う。
In process 17, azimuth compression is performed on each of the divided tracks, and in process 18, the reproduction parameter in the range direction is estimated using the result. In process 19, the estimation result is checked, and if the estimation result is within the accuracy sufficient for the range direction reproduction parameter given in advance as a system constant, it is determined to be normal, and if not, the SAR imaging system is determined to be abnormal. If it is determined to be abnormal, an alarm message for the operator is created in process 20 and an alarm is output to the console display 21 for the operator.

第2図は、第1図の処理6および処理9において行う撮
像データのアジマス方向の分割方法を示す。第2図で横
はアジマス方向22、縦はレンジ方向23を表わし、4分割
した例である。分割数は処理単位である撮像シーンの大
きさで決まる。Nは分割単位のアジマス方向の大きさ
(画素単位)であり、FFTを使う関係で2のべき値に選
ぶ。Mは隣接する分割部分が互いにオーバラツプする大
きさであり、アジマス方向の点像の大きさをLとする
と、再生画像が隙間なくつながるためにはM≧L/4であ
る必要がある。(マルチルツク数=4の場合)ここで
は、M=L/4+3としておき、隣接分割部分からの再生
画像が互いに3画素オーバラツプするようにしておく。
第1図の処理10における幾何補正では、近傍4点を使用
した補間を行うものとすれば、同一分割部分に属し、位
相の揃つたデータのみを使つた補間処理により、切れ目
なく処理する事ができる。
FIG. 2 shows a method of dividing the imaging data in the azimuth direction, which is performed in the processing 6 and the processing 9 of FIG. In FIG. 2, the horizontal axis represents the azimuth direction 22 and the vertical axis represents the range direction 23, which is an example divided into four parts. The number of divisions is determined by the size of the captured scene, which is the processing unit. N is the size of the division unit in the azimuth direction (pixel unit), and is selected to be a power of 2 because of the use of FFT. M is a size in which adjacent divided portions overlap each other, and if the size of the point image in the azimuth direction is L, M ≧ L / 4 is required in order to connect reproduced images without a gap. (When the number of multi-links = 4) Here, M = L / 4 + 3 is set so that reproduced images from adjacent divided portions overlap each other by three pixels.
In the geometric correction in the process 10 of FIG. 1, if interpolation using four neighboring points is performed, it is possible to perform seamless processing by the interpolation process using only the data that belong to the same divided portion and have the same phase. it can.

第3図により、この様子を示す。簡単のためアジマス方
向のある1ラインの分割境界付近を図示する。左側の分
割部分から再生された画素31、右側の分割部分から再生
された画素32が示されている。各分割部分は異なる再生
パラメータを用いて再生されているため画素31と画素32
とは位相がずれている。同図で、Aの部分における補間
では、画素32のみを用いて補間でき、Bの部分における
補間では画素32のみを用いて補間することができる。し
たがつて、画素31,32の両方を使つて補間する事がな
く、画質劣化は発生しない。補間において、近傍4画素
以上を使用する場合には、それと対応しMの値を大きく
しておけばよいことは言うまでもない。
This is shown in FIG. For simplification, the vicinity of a division boundary of one line in the azimuth direction is shown. Pixels 31 reproduced from the left divided portion and pixels 32 reproduced from the right divided portion are shown. Since each segment is reproduced using different reproduction parameters, pixel 31 and pixel 32
And are out of phase. In the figure, the interpolation in the portion A can be performed using only the pixel 32, and the interpolation in the portion B can be performed using only the pixel 32. Therefore, interpolation is not performed using both pixels 31 and 32, and image quality deterioration does not occur. Needless to say, when four or more neighboring pixels are used in the interpolation, the value of M should be correspondingly increased.

第4図は第1図の処理4,処理6,処理7における再生パラ
メータ推定方法の原理を示す図である。横軸41はアジマ
ス方向座標、縦軸42は再生パラメータ値である。直線43
は、衛星の軌道・姿勢データから算出した再生パラメー
タのアジマス方向の変化を表わす。値44−a,44−b,44−
c,44−dは、再生パラメータの初期値である。値45−a,
45−b,45−c,45−dは、第1図の処理6で求めた再生パ
ラメータ仮の推定値、直線47は、直線43に平行でかつ値
45−a〜dを最もよくフイツトするものであり、値46−
a,46−b,46−c,46−dが第1図の処理7の結果求まる再
生パラメータの最終的な推定値である。この最終的な推
定値を使用して第1図の処理9によるアジマス圧縮が行
われている。
FIG. 4 is a diagram showing the principle of the reproduction parameter estimation method in the processes 4, 6, and 7 of FIG. The horizontal axis 41 is the azimuth direction coordinate, and the vertical axis 42 is the reproduction parameter value. Straight line 43
Represents the change in the azimuth direction of the reproduction parameter calculated from the satellite orbit / attitude data. Value 44−a, 44−b, 44−
c and 44-d are the initial values of the reproduction parameters. Value 45−a,
45-b, 45-c, 45-d are provisional estimated values of the reproduction parameter obtained in the process 6 of FIG.
45-a to d are the best fit, value 46-
a, 46-b, 46-c, 46-d are the final estimated values of the reproduction parameters obtained as a result of the process 7 in FIG. Azimuth compression by the process 9 of FIG. 1 is performed using this final estimated value.

第5図は、隣接したシーンの再生パラメータの推定結果
を利用する場合の原理図である。横軸,縦軸は第4図と
同様である。第1図の処理7では、まず処理対象シーン
の隣接シーンの再生パラメータ推定結果が、第1図の再
生パラメータフアイル8に格納されているかどうか調べ
る。両隣接シーンとも格納されている場合、それを直線
51,直線52とする。直線51,直線52、対象シーンにおける
再生パラメータの推定結果を全体として最もよくフイツ
トする直線53をもつて、対象シーンの推定結果とする。
隣接シーンの内、一方の値しか格納されていない場合も
同様である。また連続した複数のシーンを一括して処理
する場合には、各シーンごとに再生パラメータ推定処理
を行い、第5図と同様の方法で一括して高精度推定を行
う事が可能であることは言うまでもない。
FIG. 5 is a principle diagram in the case of utilizing the estimation result of the reproduction parameters of adjacent scenes. The horizontal and vertical axes are the same as in FIG. In process 7 of FIG. 1, it is first checked whether or not the reproduction parameter estimation result of the adjacent scene of the processing target scene is stored in the reproduction parameter file 8 of FIG. If both adjacent scenes are stored, straighten it
51 and straight line 52. A straight line 51, a straight line 52, and a straight line 53 that best fits the estimation result of the reproduction parameter in the target scene as a whole are used as the estimation result of the target scene.
The same applies when only one value is stored in the adjacent scenes. Further, when processing a plurality of consecutive scenes at once, it is possible to perform the reproduction parameter estimation processing for each scene and perform high-accuracy estimation collectively by the same method as in FIG. Needless to say.

上記方法により求めた再生パラメータの推定結果を格納
する上記再生パラメータフアイル8における格納形式を
第6図に示す。第4図または第5図により推定した結果
を1次式=at+b(tはアジマス方向座標)と表わし、
推定結果65としてaとbをシーン番号61、シーン中心の
緯経度62、撮像年月日63、シーンの位置を表わすPathお
よびRow番号64と共に格納する。
FIG. 6 shows a storage format in the reproduction parameter file 8 for storing the estimation result of the reproduction parameter obtained by the above method. The result estimated from FIG. 4 or FIG. 5 is expressed as a linear expression = at + b (t is a coordinate in the azimuth direction),
As the estimation result 65, a and b are stored together with the scene number 61, the latitude / longitude 62 of the center of the scene, the imaging date 63, the Path and Row number 64 indicating the position of the scene.

本実施例では再生パラメータのアジマス方向変化は1次
関数で表わせるとしたが、より高次の関数としても本発
明の効果は同様である。
In the present embodiment, the change of the reproduction parameter in the azimuth direction can be expressed by a linear function, but the effect of the present invention is the same even if it is a higher-order function.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明によれば、SAR撮像データをアジマス方向に分割
し、各分割毎に異なる再生パラメータを用いて再生処理
を行うため、精度のよい再生パラメータを使用すること
ができ、再生画像の画質が向上する。また、実施例のよ
うにSARセンサの位置・速度・姿勢データと地球の幾何
学モデルからあらかじめ再生パラメータのアジマス方向
の変化関数を求めておき、該変化関数で再生パラメータ
推定結果を近似すれば、さらに再生パラメータの推定精
度が向上し、その結果として再生画像の画質が向上す
る。
According to the present invention, since the SAR image data is divided in the azimuth direction and the reproduction processing is performed using different reproduction parameters for each division, it is possible to use accurate reproduction parameters and improve the quality of reproduced images. To do. Further, as in the embodiment, if a change function in the azimuth direction of the reproduction parameter is obtained in advance from the position / velocity / orientation data of the SAR sensor and the geometric model of the earth, and the reproduction parameter estimation result is approximated by the change function, Further, the estimation accuracy of the reproduction parameter is improved, and as a result, the quality of the reproduced image is improved.

一方、撮像データをアジマス方向に分割する際隣接する
分割部分からの再生画像が互いにオーバラツプする様に
分割することにより、幾何歪補正時におけるリサンプル
で画質が劣化するのを防ぐことができる。
On the other hand, when the image data is divided in the azimuth direction, the reproduced images from the adjacent divided portions are overlapped with each other so that the image quality can be prevented from being deteriorated by the re-sampling at the time of geometric distortion correction.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の一実施例の全体処理フロー、第2図は
第1図の処理6および処理9における撮像データの分割
の模式図、第3図は第1図の処理10において分割境界付
近でのリサンプルの様子を示す図、第4図および第5図
は第1図の処理7における近似処理の例を示す図、第6
図は第1図の再生パラメータフアイル8の格納形式例を
示す図、第7図はSAR全体システム概念図、第8図はSAR
画像再生処理の原理を示す図である。
FIG. 1 is an overall processing flow of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic diagram of division of imaging data in processing 6 and processing 9 in FIG. 1, and FIG. 3 is a division boundary in processing 10 in FIG. FIG. 4 is a diagram showing a state of re-sampling in the vicinity, FIGS. 4 and 5 are diagrams showing an example of an approximation process in the process 7 of FIG. 1, and FIG.
The figure shows an example of the storage format of the playback parameter file 8 in Fig. 1, Fig. 7 is a conceptual diagram of the entire SAR system, and Fig. 8 is the SAR.
It is a figure which shows the principle of an image reproduction process.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】合成開口レーダの撮像データから画像を再
生する計算機システムにおいて、撮像データをアジマス
方向に分割し、分割された部分的撮像データ毎にそれぞ
れ再生パラメータを推定し、推定されたそれぞれの再生
パラメータを用いてそれぞれの上記部分的撮像データ毎
に部分的画像を再生し、得られた複数の部分的画像間の
互いの幾何歪を補正して連続する再生画像を再構成する
ことを特徴とする合成開口レーダ画像再生処理方法。
1. In a computer system for reproducing an image from image data of a synthetic aperture radar, the image data is divided in the azimuth direction, a reproduction parameter is estimated for each of the divided partial image data, and each estimated image data is estimated. It is characterized in that a partial image is reproduced for each of the above-mentioned partial imaged data using a reproduction parameter, and geometric distortion between the obtained partial images is corrected to reconstruct a continuous reproduced image. Synthetic aperture radar image reproduction processing method.
【請求項2】上記撮像データは合成開口レーダの受信信
号に対してレンジ方向の圧縮を処理を施したデータであ
り、上記再生パラメータはアジマス方向再生パラメータ
であることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の
合成開口レーダ画像再生処理方法。
2. The image pickup data is data obtained by subjecting a received signal of a synthetic aperture radar to compression in a range direction, and the reproduction parameter is an azimuth direction reproduction parameter. The synthetic aperture radar image reproduction processing method according to item 1.
【請求項3】上記撮像データをアジマス方向に分割する
処理では、それぞれの部分的撮像データから再生される
部分的画像の隣接するもの同志が互いに一部オーバーラ
ップするように分割することを特徴とする特許請求の範
囲第1項に記載の合成開口レーダ画像再生処理方法。
3. The process of dividing the image pickup data in the azimuth direction is performed so that adjacent ones of partial images reproduced from the respective partial image pickup data partially overlap each other. The synthetic aperture radar image reproduction processing method according to claim 1.
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