JPH1054879A - 回転ストリップ開口映像測定を使用する運動物体および過渡事象検出 - Google Patents
回転ストリップ開口映像測定を使用する運動物体および過渡事象検出Info
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- G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、複雑で大型の全円形開口に代えて
回転ストリップ開口を使用して良好な解像度でセンサの
視野内の運動目標の検出を可能にするセンサシステムを
提供することを目的とする。 【解決手段】 光軸を中心に回動し、時間的に順次連続
する情景の映像を生成する回転ストリップ開口を具備す
る望遠鏡11と、この望遠鏡11の焦点平面に形成された映
像を検出するための２次元の検出器アレイ17と、この検
出器アレイ17に結合され、ストリップ開口が望遠鏡11の
光軸を中心に回動するとき映像情景の複数の映像フレー
ムを記録し、それらの複数の映像フレームからの映像を
合成し、合成された映像中に発見された運動目標を検出
する信号プロセッサ18とを備えていることを特徴とする
回転ストリップ開口を使用して良好な解像度でセンサの
視野内の運動目標の検出を可能にするセンサシステムを
提供することを目的とする。 【解決手段】 光軸を中心に回動し、時間的に順次連続
する情景の映像を生成する回転ストリップ開口を具備す
る望遠鏡11と、この望遠鏡11の焦点平面に形成された映
像を検出するための２次元の検出器アレイ17と、この検
出器アレイ17に結合され、ストリップ開口が望遠鏡11の
光軸を中心に回動するとき映像情景の複数の映像フレー
ムを記録し、それらの複数の映像フレームからの映像を
合成し、合成された映像中に発見された運動目標を検出
する信号プロセッサ18とを備えていることを特徴とする
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、回転開口放射線測
定装置および放射線検出方法に関し、特に、合成された
等価全円形開口が映像を生成し、複数の回転ストリップ
開口映像からの運動目標の検出または合成された映像の
測定を行う回転ストリップ（部分的）開口映像生成用放
射線測定装置に関する。
定装置および放射線検出方法に関し、特に、合成された
等価全円形開口が映像を生成し、複数の回転ストリップ
開口映像からの運動目標の検出または合成された映像の
測定を行う回転ストリップ（部分的）開口映像生成用放
射線測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】宇宙空間で使用するプラットホームから
高い解像度の映像を得るために、例えば通常のセンサ技
術では大型で、重く、展開可能な光学システムの能動制
御装置を使用している。要求される使命および１次反射
器の大きさに応じて、センサの全ての光学素子の位置、
傾斜、形状、および整列制御のために１次反射器の周期
的な位置および傾斜制御から配列することができる。本
発明と同じ解像度を有する全開口システムは比較的大き
い開口面積のために多量の集光能力を有している。しか
しながら、軌道上に数十メートルの直径の開口を配置す
るためには、本発明と競合する全開口システムは次のよ
うなことが必要になる。すなわち光学システムの直径が
発射装置よりも大きくなるとセグメント化された光学表
面および折畳まれた支持構造が必要になる。また、重量
を節減するために薄い変形可能な反射鏡が使用される場
合には複雑で潜在的に高い帯域幅の適応光学技術が必要
であり、さらに、位相アレイとして構成される場合には
複雑な位置および瞳孔整合制御が要求される。それ故、
全開口システムは本発明と比較して比較的重く、高い技
術的なリスクを有している。
高い解像度の映像を得るために、例えば通常のセンサ技
術では大型で、重く、展開可能な光学システムの能動制
御装置を使用している。要求される使命および１次反射
器の大きさに応じて、センサの全ての光学素子の位置、
傾斜、形状、および整列制御のために１次反射器の周期
的な位置および傾斜制御から配列することができる。本
発明と同じ解像度を有する全開口システムは比較的大き
い開口面積のために多量の集光能力を有している。しか
しながら、軌道上に数十メートルの直径の開口を配置す
るためには、本発明と競合する全開口システムは次のよ
うなことが必要になる。すなわち光学システムの直径が
発射装置よりも大きくなるとセグメント化された光学表
面および折畳まれた支持構造が必要になる。また、重量
を節減するために薄い変形可能な反射鏡が使用される場
合には複雑で潜在的に高い帯域幅の適応光学技術が必要
であり、さらに、位相アレイとして構成される場合には
複雑な位置および瞳孔整合制御が要求される。それ故、
全開口システムは本発明と比較して比較的重く、高い技
術的なリスクを有している。
【０００３】本明細書に記載したプロセスおよび方法は
スピンＡｐと呼ばれる最も近い従来技術のシステム能力
を改善させるものである。このスピンＡｐシステムおよ
び方法は米国特許第５２４３３５１号明細書に記載され
ている。このスピンＡｐシステムは全円形開口に等価な
高い解像度を有する映像を合成することのできるデータ
処理方法である。等価なスピンＡｐ合成全円形開口はス
トリップ開口形状と関連する最大相関長に等しい直径を
有する。等価全円形開口映像を正確に合成するために、
スピンＡｐは、等価全円形開口の光学システム通過帯域
を完全に測定するために適切な時間インターバルで回転
するセンサの焦点平面検出器を使用する映像データを捕
捉する。映像は米国特許第５２４３３５１号明細書に記
載された方法により処理される。
スピンＡｐと呼ばれる最も近い従来技術のシステム能力
を改善させるものである。このスピンＡｐシステムおよ
び方法は米国特許第５２４３３５１号明細書に記載され
ている。このスピンＡｐシステムは全円形開口に等価な
高い解像度を有する映像を合成することのできるデータ
処理方法である。等価なスピンＡｐ合成全円形開口はス
トリップ開口形状と関連する最大相関長に等しい直径を
有する。等価全円形開口映像を正確に合成するために、
スピンＡｐは、等価全円形開口の光学システム通過帯域
を完全に測定するために適切な時間インターバルで回転
するセンサの焦点平面検出器を使用する映像データを捕
捉する。映像は米国特許第５２４３３５１号明細書に記
載された方法により処理される。
【０００４】スピンＡｐシステムと本発明の方法（回転
開口運動目標検出と呼ぶ）との共通点は、全円形開口に
等価な解像度を有する映像を合成するために時間的に整
合したストリップ開口を使用することである。等価回転
開口の合成された全円形開口はストリップ開口の形状に
関係した最大の相関長に等しい直径を有する。等価全円
形開口映像を正確に合成するために、スピンＡｐは適切
な時間インターバルで回転するセンサの焦点平面検出器
を使用する映像データを捕捉、し等価全円形開口の光学
システム通過帯域を完全に測定する。映像は米国特許第
５２４３３５１号明細書に記載された方法によって処理
される。
開口運動目標検出と呼ぶ）との共通点は、全円形開口に
等価な解像度を有する映像を合成するために時間的に整
合したストリップ開口を使用することである。等価回転
開口の合成された全円形開口はストリップ開口の形状に
関係した最大の相関長に等しい直径を有する。等価全円
形開口映像を正確に合成するために、スピンＡｐは適切
な時間インターバルで回転するセンサの焦点平面検出器
を使用する映像データを捕捉、し等価全円形開口の光学
システム通過帯域を完全に測定する。映像は米国特許第
５２４３３５１号明細書に記載された方法によって処理
される。
【０００５】しかしながら、個々のフレームの任意のも
のの瞬間的視野中の運動目標は全体の合成された映像中
に運動による軌跡の目印を生じる。運動目標の検出は、
位置、寸法、軌跡、速度、加速度、および原点のような
目標現象を設定するために必要である。さらに、検出プ
ロセスは運動目標の静止映像合成を可能にする捕捉され
たデータにプロセッサおよび方法を適用するための前段
階である。それ故、運動目標検出プロセッサおよび方法
の階級について説明する。この階級は、空間的、時間
的、空間周波数の、時間周波数ドメイン検出プロセッサ
を含み、それはまた多重スペクトル背景排除技術を伴っ
ている。本発明のシステムは、スピンＡｐの個々のフレ
ーム中の任意の１つにおけるスピンＡｐの任意の対の視
野中の合成された映像の視野中の運動目標を検出するた
めに利用できる測定を使用する。同じ方法はまた過渡事
象の検出にも適用できる。
のの瞬間的視野中の運動目標は全体の合成された映像中
に運動による軌跡の目印を生じる。運動目標の検出は、
位置、寸法、軌跡、速度、加速度、および原点のような
目標現象を設定するために必要である。さらに、検出プ
ロセスは運動目標の静止映像合成を可能にする捕捉され
たデータにプロセッサおよび方法を適用するための前段
階である。それ故、運動目標検出プロセッサおよび方法
の階級について説明する。この階級は、空間的、時間
的、空間周波数の、時間周波数ドメイン検出プロセッサ
を含み、それはまた多重スペクトル背景排除技術を伴っ
ている。本発明のシステムは、スピンＡｐの個々のフレ
ーム中の任意の１つにおけるスピンＡｐの任意の対の視
野中の合成された映像の視野中の運動目標を検出するた
めに利用できる測定を使用する。同じ方法はまた過渡事
象の検出にも適用できる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】それ故、本発明の目的
は、所定の実効合成開口寸法に対して低いペイロード重
量が得られ、一方センサの視野内の運動目標の検出を可
能にする変形されたスピンＡｐ映像処理方法を提供する
ことである。さらに本発明の別の目的は、宇宙空間で使
用するための複雑な適応光学システムを必要とする複雑
で大型の全円形開口（または位相アレイ望遠鏡）を展開
するのに代えて、低いリスク、低いコスト、軽い重量、
および簡単な展開構造の映像処理および運動目標検出方
法を提供することである。
は、所定の実効合成開口寸法に対して低いペイロード重
量が得られ、一方センサの視野内の運動目標の検出を可
能にする変形されたスピンＡｐ映像処理方法を提供する
ことである。さらに本発明の別の目的は、宇宙空間で使
用するための複雑な適応光学システムを必要とする複雑
で大型の全円形開口（または位相アレイ望遠鏡）を展開
するのに代えて、低いリスク、低いコスト、軽い重量、
および簡単な展開構造の映像処理および運動目標検出方
法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の、およびその他の
目的を達成するために、本発明の１形態においては、運
動目標を検出することのできる回転ストリップ放射線映
像形成および検出システムが提供される。このシステム
は時間的に連続する、または順番に並んだ映像を生成す
る回転ストリップ開口望遠鏡を備えている。回転ストリ
ップ開口望遠鏡は典型的にストリップ開口１次反射器お
よび２次反射器を備えている。２次元の検出器アレイが
設けられて望遠鏡の焦点平面に位置する映像を検出す
る。回転補償装置が使用されてアレイの検出器の積分時
間中に回転の軌跡が描かれることを阻止している。信号
プロセッサが設けられてストリップ開口が望遠鏡の光学
軸を中心に回転するとき望遠鏡によって映像が形成され
た目標情景の複数のフレームを記録し、等価全円形開口
映像を合成し、個々のストリップ開口フレーム、任意の
対のフレーム、合成された映像、または個々のフレーム
と合成された映像の組合わせにおける運動目標を検出す
る。
目的を達成するために、本発明の１形態においては、運
動目標を検出することのできる回転ストリップ放射線映
像形成および検出システムが提供される。このシステム
は時間的に連続する、または順番に並んだ映像を生成す
る回転ストリップ開口望遠鏡を備えている。回転ストリ
ップ開口望遠鏡は典型的にストリップ開口１次反射器お
よび２次反射器を備えている。２次元の検出器アレイが
設けられて望遠鏡の焦点平面に位置する映像を検出す
る。回転補償装置が使用されてアレイの検出器の積分時
間中に回転の軌跡が描かれることを阻止している。信号
プロセッサが設けられてストリップ開口が望遠鏡の光学
軸を中心に回転するとき望遠鏡によって映像が形成され
た目標情景の複数のフレームを記録し、等価全円形開口
映像を合成し、個々のストリップ開口フレーム、任意の
対のフレーム、合成された映像、または個々のフレーム
と合成された映像の組合わせにおける運動目標を検出す
る。
【０００８】したがって、本発明は、等価全円形開口映
像を合成し、複数の回転ストリップ開口映像測定からロ
センサの視野中の運動目標を検出し、一方、個々のスト
リップ開口映像間のランダムおよび／または系統的な照
準線エラーを補償する。したがって、本発明は等価全円
形開口映像を合成するための手段を提供することによっ
て米国特許第５２４３３５１号明細書に記載されたスピ
ンＡｐシステムに比較して改良された全体的なシステム
性能を提供し、同時に運動目標を検出する能力を与える
ことができる。
像を合成し、複数の回転ストリップ開口映像測定からロ
センサの視野中の運動目標を検出し、一方、個々のスト
リップ開口映像間のランダムおよび／または系統的な照
準線エラーを補償する。したがって、本発明は等価全円
形開口映像を合成するための手段を提供することによっ
て米国特許第５２４３３５１号明細書に記載されたスピ
ンＡｐシステムに比較して改良された全体的なシステム
性能を提供し、同時に運動目標を検出する能力を与える
ことができる。
【０００９】回転開口運動目標検出方法の実施形態につ
いて以下説明する。放射線測定システム、映像合成、お
よび運動目標検出処理方法の各実施形態は特定の使命の
要求に依存し、また放射線測定システム、映像合成、お
よび運動目標検出方法の技術的妥協に依存し、フレーム
間の照準線のランダムまたは合成によるドリフトの補
償、共通平面にない点の広がり機能、フィールド点と関
係のない映像の運動による映像の軌跡と、検出器の有限
の電子的帯域幅、フィールド点に依存する映像の回転運
動が補償されないことによる軌跡の補償等も必要に応じ
て選択される。
いて以下説明する。放射線測定システム、映像合成、お
よび運動目標検出処理方法の各実施形態は特定の使命の
要求に依存し、また放射線測定システム、映像合成、お
よび運動目標検出方法の技術的妥協に依存し、フレーム
間の照準線のランダムまたは合成によるドリフトの補
償、共通平面にない点の広がり機能、フィールド点と関
係のない映像の運動による映像の軌跡と、検出器の有限
の電子的帯域幅、フィールド点に依存する映像の回転運
動が補償されないことによる軌跡の補償等も必要に応じ
て選択される。
【００１０】上記の説明で概説した本発明の映像合成お
よび検出プロセスの実施形態について以下説明する。回
転ストリップ開口が望遠鏡の光学軸を中心に回転すると
き次のような動作が生じる。回転補償装置は検出器の積
分時間中逆回転し、それによって時間的に静止した映像
を与える。映像フレームは記録され保存される。回転
（情景に対して）検出器アレイ構造が選択される場合、
得られたフレームは合成された映像の基準グリッドに座
標変換され、補間される。データはフーリエ変換されて
記憶される。新しいフレームが記録され、保存される。
よび検出プロセスの実施形態について以下説明する。回
転ストリップ開口が望遠鏡の光学軸を中心に回転すると
き次のような動作が生じる。回転補償装置は検出器の積
分時間中逆回転し、それによって時間的に静止した映像
を与える。映像フレームは記録され保存される。回転
（情景に対して）検出器アレイ構造が選択される場合、
得られたフレームは合成された映像の基準グリッドに座
標変換され、補間される。データはフーリエ変換されて
記憶される。新しいフレームが記録され、保存される。
【００１１】ランダムに記録されたデータの各フレーム
間での照準線エラーによる不整合の評価が得られる。ス
トリップ開口映像またはフーリエ変換はそれらの照準線
エラーに対して補正され、記録される。先行段階は各ス
トリップ開口映像フレームに対して順次反復され、また
はフレームは順次捕捉され、記憶されて、その後照準線
エラーの全体的な評価が決定され、フレームの整合に使
用される。個々のストリップ開口映像の任意の対または
対の組合わせが照準線エラーに対して補正されると、回
転開口運動目標検出プロセスが開始される。さらに、一
度十分な数（前記米国特許第５２４３３５１号明細書に
記載されたような）のストリップ開口映像測定が得られ
ると、映像合成処理が開始される。回転開口運動目標検
出方法は２回以上合成映像について行われる。
間での照準線エラーによる不整合の評価が得られる。ス
トリップ開口映像またはフーリエ変換はそれらの照準線
エラーに対して補正され、記録される。先行段階は各ス
トリップ開口映像フレームに対して順次反復され、また
はフレームは順次捕捉され、記憶されて、その後照準線
エラーの全体的な評価が決定され、フレームの整合に使
用される。個々のストリップ開口映像の任意の対または
対の組合わせが照準線エラーに対して補正されると、回
転開口運動目標検出プロセスが開始される。さらに、一
度十分な数（前記米国特許第５２４３３５１号明細書に
記載されたような）のストリップ開口映像測定が得られ
ると、映像合成処理が開始される。回転開口運動目標検
出方法は２回以上合成映像について行われる。
【００１２】同じ情景を観察することによって捕捉され
た２以上の合成映像を使用する回転開口運動目標検出方
法の実施形態は合成された映像を空間的に整合させ（測
定セット間の照準線エラーにより要求される場合）、合
成された映像のすべての可能な異なる対の差が計算さ
れ、差の映像が合計され、整合されたフィルタを通って
差および合計データが送られ、比較器で比較される。整
合されたフィルタからの出力が比較器の予め定められた
しきい値を越えたとき運動目標が検出されたことが決定
される。
た２以上の合成映像を使用する回転開口運動目標検出方
法の実施形態は合成された映像を空間的に整合させ（測
定セット間の照準線エラーにより要求される場合）、合
成された映像のすべての可能な異なる対の差が計算さ
れ、差の映像が合計され、整合されたフィルタを通って
差および合計データが送られ、比較器で比較される。整
合されたフィルタからの出力が比較器の予め定められた
しきい値を越えたとき運動目標が検出されたことが決定
される。
【００１３】同じ情景を観察することによって得られた
２以上の個々の照準線の補正されたフレームを使用する
回転開口運動目標検出方法の別の実施形態は、システム
伝達関数（ＳＴＦ）等化フィルタを差を得る個々のフレ
ームに適用して等化されたフレームの任意のまたは全て
の対の差を生成し、得られた差のデータに対して共通で
ない通過帯域排除フィルタを適用する。濾波された差の
データは濾波された差の全体の合計されたスペクトルを
形成するために加算により結合される。加算されたスペ
クトルは逆変換され、それによって空間的ドメインにお
いて運動目標の目印を与え、それは雑音を最適にする整
合されたフィルタアレイおよび比較器に供給される。整
合されたフィルタアレイからの出力が比較器の予め定め
られたしきい値を越えたとき運動目標が検出されたこと
が決定される。
２以上の個々の照準線の補正されたフレームを使用する
回転開口運動目標検出方法の別の実施形態は、システム
伝達関数（ＳＴＦ）等化フィルタを差を得る個々のフレ
ームに適用して等化されたフレームの任意のまたは全て
の対の差を生成し、得られた差のデータに対して共通で
ない通過帯域排除フィルタを適用する。濾波された差の
データは濾波された差の全体の合計されたスペクトルを
形成するために加算により結合される。加算されたスペ
クトルは逆変換され、それによって空間的ドメインにお
いて運動目標の目印を与え、それは雑音を最適にする整
合されたフィルタアレイおよび比較器に供給される。整
合されたフィルタアレイからの出力が比較器の予め定め
られたしきい値を越えたとき運動目標が検出されたこと
が決定される。
【００１４】雑音に対して最適にされた整合されたフィ
ルタ検出プロセッサは、形状、寸法、速度、加速度、背
景と目標のコントラスト比、信号対雑音比、目標の数、
軌道交差の数、等の潜在的な目標の物理的現象に対応す
る特性を有している。整合されたフィルタ検出プロセッ
サはまた等化、差の形成、濾波、ならびに回転開口セン
サシステムの特有の信号測定特性により伝播された測定
雑音統計の過去の知識を有している。
ルタ検出プロセッサは、形状、寸法、速度、加速度、背
景と目標のコントラスト比、信号対雑音比、目標の数、
軌道交差の数、等の潜在的な目標の物理的現象に対応す
る特性を有している。整合されたフィルタ検出プロセッ
サはまた等化、差の形成、濾波、ならびに回転開口セン
サシステムの特有の信号測定特性により伝播された測定
雑音統計の過去の知識を有している。
【００１５】本発明と関係する等化、差の形成、濾波動
作は、個々のフレーム映像の共通の重なった通過帯域に
おける全ての時間的に静止している成分を除去し、また
合成映像は軌跡を描く運動目標の雑音を含む目印のみを
残す。この運動目標検出技術の性能はシナリオに依存
し、等化、差の形成、濾波動作を行われる個々のフレー
ム測定雑音、および残留フレーム対フレームによる背景
漏洩および、または合成された映像整合エラーに対する
合成された映像による背景漏洩によって劣化される。
作は、個々のフレーム映像の共通の重なった通過帯域に
おける全ての時間的に静止している成分を除去し、また
合成映像は軌跡を描く運動目標の雑音を含む目印のみを
残す。この運動目標検出技術の性能はシナリオに依存
し、等化、差の形成、濾波動作を行われる個々のフレー
ム測定雑音、および残留フレーム対フレームによる背景
漏洩および、または合成された映像整合エラーに対する
合成された映像による背景漏洩によって劣化される。
【００１６】ここで説明される空間的（空間周波数）方
法の別の実施形態は、任意の差を形成されたフレームに
対して最適の整合フィルタを適用し、全ての可能なフレ
ーム差に対して出力を組合わせることに対応する。
法の別の実施形態は、任意の差を形成されたフレームに
対して最適の整合フィルタを適用し、全ての可能なフレ
ーム差に対して出力を組合わせることに対応する。
【００１７】前述の例は回転開口時間ドメイン検出方法
の典型であるが、時間周波数ドメインプロセスもまた使
用可能である。時間周波数ドメインプロセッサの１実施
形態は同じ情景を観察することによって得られた空間的
に整合された個々の回転ストリップ開口フレームの時間
的シーケンスを利用する。空間的に整合されたフレーム
は共通空間的周波数グリッドへ空間的にフーリエ変換さ
れる。共通空間的周波数グリッドは等価全円形開口回転
ストリップ開口合成空間周波数通過帯域と関係する。任
意のまたは全ての空間的に整合され、フーリエ変換され
た個々のフレーム映像は各空間周波数を有する全ての時
間的周波数と関連するデータセットを生成するために時
間的なフーリエ変換をされる。最良の可能な検出特性を
得るために、時間的および空間的に周波数変換されたデ
ータセットは雑音最適化された整合されたフィルタ検出
プロセッサに転送される。整合されたフィルタ検出プロ
セッサは目標現象、信号対雑音測定の統計、ならびに回
転ストリップ開口センサシステムのユニークな測定特性
についての過去の知識を有している。整合されたフィル
タアレイからの出力が予め定められたしきい値を越えた
とき運動目標が検出されたことが決定される。
の典型であるが、時間周波数ドメインプロセスもまた使
用可能である。時間周波数ドメインプロセッサの１実施
形態は同じ情景を観察することによって得られた空間的
に整合された個々の回転ストリップ開口フレームの時間
的シーケンスを利用する。空間的に整合されたフレーム
は共通空間的周波数グリッドへ空間的にフーリエ変換さ
れる。共通空間的周波数グリッドは等価全円形開口回転
ストリップ開口合成空間周波数通過帯域と関係する。任
意のまたは全ての空間的に整合され、フーリエ変換され
た個々のフレーム映像は各空間周波数を有する全ての時
間的周波数と関連するデータセットを生成するために時
間的なフーリエ変換をされる。最良の可能な検出特性を
得るために、時間的および空間的に周波数変換されたデ
ータセットは雑音最適化された整合されたフィルタ検出
プロセッサに転送される。整合されたフィルタ検出プロ
セッサは目標現象、信号対雑音測定の統計、ならびに回
転ストリップ開口センサシステムのユニークな測定特性
についての過去の知識を有している。整合されたフィル
タアレイからの出力が予め定められたしきい値を越えた
とき運動目標が検出されたことが決定される。
【００１８】ゼロ時間周波数を消去することによって、
整合されたフィルタは個々のフレームの変換された時間
ヒストリーにおける全ての時間に静止している成分を消
去し、それによって運動目標の時間的周波数および空間
的周波数目印のみを残す。運動目標検出技術の性能はシ
ナリオに依存し、個々のフレーム測定雑音伝播およびフ
レーム整合エラーに対する残留フレームによる背景漏洩
によって劣化される。観察パラメータが許容すれば、許
容可能な性能は最適の方法より少ないものに対して達成
され、それによって最適に整合されたフィルタアレイお
よび比較器はテンプレート整合されたフィルタおよび比
較器、ストリーク（筋）検出器および比較器、または単
なる単一画素または多重画素しきい値超過検出プロセッ
サによって置換されることができる。これにおいて画素
と言う用語は、映像の２次元のディスクリートな表示の
空間的、または空間周波数素子のことである。
整合されたフィルタは個々のフレームの変換された時間
ヒストリーにおける全ての時間に静止している成分を消
去し、それによって運動目標の時間的周波数および空間
的周波数目印のみを残す。運動目標検出技術の性能はシ
ナリオに依存し、個々のフレーム測定雑音伝播およびフ
レーム整合エラーに対する残留フレームによる背景漏洩
によって劣化される。観察パラメータが許容すれば、許
容可能な性能は最適の方法より少ないものに対して達成
され、それによって最適に整合されたフィルタアレイお
よび比較器はテンプレート整合されたフィルタおよび比
較器、ストリーク（筋）検出器および比較器、または単
なる単一画素または多重画素しきい値超過検出プロセッ
サによって置換されることができる。これにおいて画素
と言う用語は、映像の２次元のディスクリートな表示の
空間的、または空間周波数素子のことである。
【００１９】本発明によって運動目標検出プロセッサお
よび方法の階級が与えられる。階級は空間、時間、空間
周波数、および時間周波数ドメイン検出プロセッサなら
びに多重スペクトル背景排除技術を含んでいる。適切な
処理手順および方法の選択はシナリオおよび運動目標の
実効的信号対雑音比特性に依存している。同じ方法は過
渡事象の検出にも適用することができる。
よび方法の階級が与えられる。階級は空間、時間、空間
周波数、および時間周波数ドメイン検出プロセッサなら
びに多重スペクトル背景排除技術を含んでいる。適切な
処理手順および方法の選択はシナリオおよび運動目標の
実効的信号対雑音比特性に依存している。同じ方法は過
渡事象の検出にも適用することができる。
【００２０】ストリップ開口の空間応答関数の所定の知
識、アレイの検出器の空間的応答特性、雑音統計、記録
された各ストリップ開口映像の時間的整合はこのセンサ
システムおよび処理方法による運動目標検出を可能にす
る。
識、アレイの検出器の空間的応答特性、雑音統計、記録
された各ストリップ開口映像の時間的整合はこのセンサ
システムおよび処理方法による運動目標検出を可能にす
る。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下の詳細な説明および添付図面
を参照することにより本発明の種々の特徴および利点が
容易に理解されるであろう。おな、同じ参照符号は同じ
構造素子を示すものである。図面を参照すると、図１は
本発明の原理を使用して適切に修正された回転開口映像
生成放射線センサシステム10およびデータ処理方法20
（米国特許第 5,243,351号明細書に記載されたシステム
に対応している）を示す。回転開口映像生成放射線セン
サシステム10およびデータ処理方法20は、運動目標の検
出情報を提供し、等価全円形映像を生成すると同時に照
準線ジッタおよびフレーム整合エラーを除去する能力を
提供する。したがって、ここに記載されたシステム10お
よびデータ処理方法20は、米国特許第 5,243,351号明細
書の回転開口(SpinAP)システムを改良したものである。
米国特許第 5,243,351号明細書の内容全体がここにおい
て参考文献に含まれている。
を参照することにより本発明の種々の特徴および利点が
容易に理解されるであろう。おな、同じ参照符号は同じ
構造素子を示すものである。図面を参照すると、図１は
本発明の原理を使用して適切に修正された回転開口映像
生成放射線センサシステム10およびデータ処理方法20
（米国特許第 5,243,351号明細書に記載されたシステム
に対応している）を示す。回転開口映像生成放射線セン
サシステム10およびデータ処理方法20は、運動目標の検
出情報を提供し、等価全円形映像を生成すると同時に照
準線ジッタおよびフレーム整合エラーを除去する能力を
提供する。したがって、ここに記載されたシステム10お
よびデータ処理方法20は、米国特許第 5,243,351号明細
書の回転開口(SpinAP)システムを改良したものである。
米国特許第 5,243,351号明細書の内容全体がここにおい
て参考文献に含まれている。
【００２２】回転開口映像生成放射線センサシステム10
は、１次反射器12ａおよび２次反射器12ｂを含む回転ス
トリップ開口望遠鏡11を含んでいる。３次反射器（示さ
れていない）は、ある環境下で望遠鏡11において使用さ
れてもよい。システム10は、地球指向アンテナ13ａを有
する静止セクション13を含む衛星の形態で示されてい
る。望遠鏡11はプラットフォーム14上に取付けられ、静
止セクション13ａもまたそれに結合されている。回転開
口映像生成放射線センサシステム10は、１次反射器12ａ
（ストリップ開口12を含む）が望遠鏡の光学軸を中心と
して回転したときに、望遠鏡11によって映像化されたタ
ーゲット情景の多数の映像フレームを整合するように構
成されている。
は、１次反射器12ａおよび２次反射器12ｂを含む回転ス
トリップ開口望遠鏡11を含んでいる。３次反射器（示さ
れていない）は、ある環境下で望遠鏡11において使用さ
れてもよい。システム10は、地球指向アンテナ13ａを有
する静止セクション13を含む衛星の形態で示されてい
る。望遠鏡11はプラットフォーム14上に取付けられ、静
止セクション13ａもまたそれに結合されている。回転開
口映像生成放射線センサシステム10は、１次反射器12ａ
（ストリップ開口12を含む）が望遠鏡の光学軸を中心と
して回転したときに、望遠鏡11によって映像化されたタ
ーゲット情景の多数の映像フレームを整合するように構
成されている。
【００２３】照準線安定化ミラー15および映像回転除去
装置16は、検出器アレイ17によるその感知の前に映像を
安定させ回転を除去するように構成され、望遠鏡11の光
路に沿って配置されている。回転除去装置16は、回転補
償制御装置19の制御の下に検出器アレイ17を含む検出器
の積分時間中映像を逆回転させ、それによって静止映像
を生成する。照準線安定化ミラー15は、広い帯域の照準
線エラーおよびシステム10の軌道ダイナミックスによる
照準線エラーを除去するために照準線制御システム（信
号プロセッサ18またはその他の専用制御システムにより
提供されてもよい）によって使用される。
装置16は、検出器アレイ17によるその感知の前に映像を
安定させ回転を除去するように構成され、望遠鏡11の光
路に沿って配置されている。回転除去装置16は、回転補
償制御装置19の制御の下に検出器アレイ17を含む検出器
の積分時間中映像を逆回転させ、それによって静止映像
を生成する。照準線安定化ミラー15は、広い帯域の照準
線エラーおよびシステム10の軌道ダイナミックスによる
照準線エラーを除去するために照準線制御システム（信
号プロセッサ18またはその他の専用制御システムにより
提供されてもよい）によって使用される。
【００２４】ターゲット情景は、映像フレームを処理す
るように構成された信号プロセッサ18に結合された望遠
鏡11の焦点平面に配置された検出器アレイ17上に投影さ
れ映像化される。個々の映像フレームは、等価全円形開
口映像を合成するために信号プロセッサ18において処理
され結合される。この強化された運動目標検出回転開口
システム10において、信号プロセッサ18（または独立し
たプロセッサ）は運動目標を検出するために本発明の方
法にしたがって修正される。以下、図２乃至５を参照し
て修正された処理方法を詳細に説明する。
るように構成された信号プロセッサ18に結合された望遠
鏡11の焦点平面に配置された検出器アレイ17上に投影さ
れ映像化される。個々の映像フレームは、等価全円形開
口映像を合成するために信号プロセッサ18において処理
され結合される。この強化された運動目標検出回転開口
システム10において、信号プロセッサ18（または独立し
たプロセッサ）は運動目標を検出するために本発明の方
法にしたがって修正される。以下、図２乃至５を参照し
て修正された処理方法を詳細に説明する。
【００２５】図２乃至５は、回転開口放射線センサシス
テムにより使用される本発明の原理によるセンサシステ
ム10および処理方法20，20-2，20-3，20-4，の種々の異
なる実施形態を示す。観測シナリオおよびタイムライ
ン、利用可能な過去の知識の量、および処理チェインの
利用可能な計算処理に基づいて、特定の実施形態が選択
されている。
テムにより使用される本発明の原理によるセンサシステ
ム10および処理方法20，20-2，20-3，20-4，の種々の異
なる実施形態を示す。観測シナリオおよびタイムライ
ン、利用可能な過去の知識の量、および処理チェインの
利用可能な計算処理に基づいて、特定の実施形態が選択
されている。
【００２６】図２は、米国特許第 5,243,351号明細書に
記載された適切に修正された回転開口放射線センサシス
テムおよび処理方法を使用する本発明の原理による簡単
な回転開口運動目標検出処理方法20のトップレベルの図
を示す。図２に示された検出方法20は、米国特許第 5,2
43,351号明細書にしたがって情景の合成された等価全円
形開口映像30を生成するために同じ情景を観察する２以
上の回転開口ストリップ開口映像セットを使用する。照
準線整合エラーが存在する場合、合成された映像30のそ
れぞれは米国特許第 5,243,351号明細書に記載された方
法によって空間的に最適に整合される。
記載された適切に修正された回転開口放射線センサシス
テムおよび処理方法を使用する本発明の原理による簡単
な回転開口運動目標検出処理方法20のトップレベルの図
を示す。図２に示された検出方法20は、米国特許第 5,2
43,351号明細書にしたがって情景の合成された等価全円
形開口映像30を生成するために同じ情景を観察する２以
上の回転開口ストリップ開口映像セットを使用する。照
準線整合エラーが存在する場合、合成された映像30のそ
れぞれは米国特許第 5,243,351号明細書に記載された方
法によって空間的に最適に整合される。
【００２７】空間的に整合された合成された映像30のい
くつかまたは全ての可能性のある別個の対は、差を計算
され40、続いて加算されて35、記憶され、それによって
差を計算された合成された映像の総和を生成する45。別
個の合成された映像30の数がＮである場合、可能性のあ
る別個の差を計算された合成された映像対の総数は、Ｎ
（Ｎ−１）／２によって与えられる。
くつかまたは全ての可能性のある別個の対は、差を計算
され40、続いて加算されて35、記憶され、それによって
差を計算された合成された映像の総和を生成する45。別
個の合成された映像30の数がＮである場合、可能性のあ
る別個の差を計算された合成された映像対の総数は、Ｎ
（Ｎ−１）／２によって与えられる。
【００２８】最良の可能な検出効率を達成するために、
差を計算された合成された映像の結果的な和45は、雑音
の最適整合されたフィルタ検出プロセッサ50に送られ
る。整合されたフィルタ検出プロセッサ50は、形状、寸
法、速度、加速度、背景と目標のコントラスト比、信号
対雑音比、目標数、軌道交差数等のような潜在的な目標
の物理的現象に対応した特性を有する整合されたフィル
タ55のアレイを含んでいる。整合されたフィルタ検出プ
ロセッサ50はまた合成および差計算処理により伝播され
た測定雑音統計の過去の知識、および回転開口センサシ
ステム10の特有の信号測定特性に関する知識を含んでい
る。検出プロセッサ50の整合されたフィルタ55のそれぞ
れは、差を計算された合成された映像の総和45のあらゆ
る画素位置に適用される。整合されたフィルタ55のそれ
ぞれの出力は比較器60に伝送され、しきい値が各整合さ
れたフィルタ55の予め定められたレベルに設定される。
運動目標の検出は、整合されたフィルタ55からの出力が
比較器60の予め定められたしきい値を越えたときに決定
される。しきい値は、信号および雑音統計に関する演繹
的な想定によって、或は個々のフレームまたは回転開口
フレームのセットに基づく信号および雑音統計に関する
帰納的な想定によって予め決定されていてもよい。
差を計算された合成された映像の結果的な和45は、雑音
の最適整合されたフィルタ検出プロセッサ50に送られ
る。整合されたフィルタ検出プロセッサ50は、形状、寸
法、速度、加速度、背景と目標のコントラスト比、信号
対雑音比、目標数、軌道交差数等のような潜在的な目標
の物理的現象に対応した特性を有する整合されたフィル
タ55のアレイを含んでいる。整合されたフィルタ検出プ
ロセッサ50はまた合成および差計算処理により伝播され
た測定雑音統計の過去の知識、および回転開口センサシ
ステム10の特有の信号測定特性に関する知識を含んでい
る。検出プロセッサ50の整合されたフィルタ55のそれぞ
れは、差を計算された合成された映像の総和45のあらゆ
る画素位置に適用される。整合されたフィルタ55のそれ
ぞれの出力は比較器60に伝送され、しきい値が各整合さ
れたフィルタ55の予め定められたレベルに設定される。
運動目標の検出は、整合されたフィルタ55からの出力が
比較器60の予め定められたしきい値を越えたときに決定
される。しきい値は、信号および雑音統計に関する演繹
的な想定によって、或は個々のフレームまたは回転開口
フレームのセットに基づく信号および雑音統計に関する
帰納的な想定によって予め決定されていてもよい。
【００２９】差を計算する動作は、合成された映像の全
ての時間的に静止した成分を消去し、合成された運動目
標の軌跡の目印だけを残す。運動目標検出処理方法20の
特性はシナリオ依存性であり、合成および差計算動作に
よって伝播された個々のフレーム測定雑音、および残留
フレーム対フレームの整合エラーによる背景漏洩によっ
て劣化される。観察パラメータが許容すれば、許容可能
な性能は最適以下の方法に対して実現可能であり、それ
によって最適な整合されたフィルタ55および比較器60は
テンプレート整合されたフィルタおよび比較器60、スト
リーク検出器および比較器60、或は単なる単一画素また
は多重画素しきい値超過検出プロセッサによって置換さ
れてもよい。
ての時間的に静止した成分を消去し、合成された運動目
標の軌跡の目印だけを残す。運動目標検出処理方法20の
特性はシナリオ依存性であり、合成および差計算動作に
よって伝播された個々のフレーム測定雑音、および残留
フレーム対フレームの整合エラーによる背景漏洩によっ
て劣化される。観察パラメータが許容すれば、許容可能
な性能は最適以下の方法に対して実現可能であり、それ
によって最適な整合されたフィルタ55および比較器60は
テンプレート整合されたフィルタおよび比較器60、スト
リーク検出器および比較器60、或は単なる単一画素また
は多重画素しきい値超過検出プロセッサによって置換さ
れてもよい。
【００３０】図３は、適切に修正された米国特許第 5,2
43,351号明細書に記載された回転開口放射線センサシス
テムおよび処理方法を使用する本発明の原理による回転
開口運動目標検出処理方法20-2のトップレベルの実施形
態を示す。図３に示された検出方法20-2は、同じ情景を
観察することによって得られ、米国特許第 5,243,351号
明細書に記載された方法を使用して生成された２以上の
回転開口ストリップ開口映像30-2を使用する。照準線整
合エラーが存在する場合、個々の回転開口映像30-2のそ
れぞれは、米国特許第 5,243,351号明細書に記載された
ように空間的に最適に整合され、共通の空間周波数座標
系およびグリッドにフーリエ変換される。典型的に、共
通の空間周波数グリッドは、等価全円形開口回転開口合
成された空間周波数通過帯域と関連している。
43,351号明細書に記載された回転開口放射線センサシス
テムおよび処理方法を使用する本発明の原理による回転
開口運動目標検出処理方法20-2のトップレベルの実施形
態を示す。図３に示された検出方法20-2は、同じ情景を
観察することによって得られ、米国特許第 5,243,351号
明細書に記載された方法を使用して生成された２以上の
回転開口ストリップ開口映像30-2を使用する。照準線整
合エラーが存在する場合、個々の回転開口映像30-2のそ
れぞれは、米国特許第 5,243,351号明細書に記載された
ように空間的に最適に整合され、共通の空間周波数座標
系およびグリッドにフーリエ変換される。典型的に、共
通の空間周波数グリッドは、等価全円形開口回転開口合
成された空間周波数通過帯域と関連している。
【００３１】空間的に整合されフーリエ変換された個々
のフレーム映像30-2のいくつかまたは全ての可能性のあ
る異なる対は、個々のフレームのそれぞれと関連し、か
つ回転開口センサシステム10の回転の結果生じた時間的
に変化するシステム伝達関数を補償するように設計され
た空間周波数フィルタ31-2によって乗算される。システ
ム伝達関数の補償は、ターゲット全円形開口またはその
他の基準システム伝達関数に各フレームを等しくする
か、差を計算されるべきフレームのシステム伝達関数に
１つのフレームを等しくするか、或は差を計算された両
映像からシステム伝達関数をデコンボルブすることを含
むいくつかの方法の１つによって行われてもよい。理想
的なシステム伝達関数に対して、またπラジアン離れて
捕捉されたフレームだけが差を計算される場合にのみ、
システム伝達関数の等化は不要である。
のフレーム映像30-2のいくつかまたは全ての可能性のあ
る異なる対は、個々のフレームのそれぞれと関連し、か
つ回転開口センサシステム10の回転の結果生じた時間的
に変化するシステム伝達関数を補償するように設計され
た空間周波数フィルタ31-2によって乗算される。システ
ム伝達関数の補償は、ターゲット全円形開口またはその
他の基準システム伝達関数に各フレームを等しくする
か、差を計算されるべきフレームのシステム伝達関数に
１つのフレームを等しくするか、或は差を計算された両
映像からシステム伝達関数をデコンボルブすることを含
むいくつかの方法の１つによって行われてもよい。理想
的なシステム伝達関数に対して、またπラジアン離れて
捕捉されたフレームだけが差を計算される場合にのみ、
システム伝達関数の等化は不要である。
【００３２】テンプレート信号検出方法に対して、多数
の可能な等化過程の任意の１つに基づいた回転開口運動
目標検出方法（20-2）は、特定の方法の受信機動作特性
（ＲＯＣ）によって特徴付けられる特有の雑音特性を有
している。信号テンプレート方法に対するＲＯＣの差
は、等化プロセスによって発生された異なる補償されな
いレベルの雑音“ブースト”または“デブースト”によ
って支配される。しかしながら、適切に設計された雑音
に対して最適整合されたフィルタ方法は、等化プロセス
において雑音特性を補償する。
の可能な等化過程の任意の１つに基づいた回転開口運動
目標検出方法（20-2）は、特定の方法の受信機動作特性
（ＲＯＣ）によって特徴付けられる特有の雑音特性を有
している。信号テンプレート方法に対するＲＯＣの差
は、等化プロセスによって発生された異なる補償されな
いレベルの雑音“ブースト”または“デブースト”によ
って支配される。しかしながら、適切に設計された雑音
に対して最適整合されたフィルタ方法は、等化プロセス
において雑音特性を補償する。
【００３３】等しくされた個々のフレームは差を計算さ
れ（40-2）、２つのフレームと関連した重畳した通過帯
域の外側の非共通情報を除去するために空間周波数濾波
される（41-2）。空間周波数濾波されたフレーム差は、
前に濾波されたフレーム差に加算され（35-2）、記憶さ
れ、それによって差を計算された空間周波数濾波された
フーリエ変換された映像の総和を生成する（35-2）。異
なった個々のフレーム映像の数がＮである場合、可能性
のある異なった差を計算された個々のフレーム映像対の
総数は、Ｎ（Ｎ−１）／２の大きさである。
れ（40-2）、２つのフレームと関連した重畳した通過帯
域の外側の非共通情報を除去するために空間周波数濾波
される（41-2）。空間周波数濾波されたフレーム差は、
前に濾波されたフレーム差に加算され（35-2）、記憶さ
れ、それによって差を計算された空間周波数濾波された
フーリエ変換された映像の総和を生成する（35-2）。異
なった個々のフレーム映像の数がＮである場合、可能性
のある異なった差を計算された個々のフレーム映像対の
総数は、Ｎ（Ｎ−１）／２の大きさである。
【００３４】最良の可能な検出効率を達成するために、
差を計算された空間周波数濾波され変換された映像の結
果的な和35-2は、空間ドメイン映像45-2を得るために逆
フーリエ変換され（42-2）、この空間ドメイン映像は雑
音最適整合されたフィルタ検出プロセッサ50-2に伝達さ
れる。整合されたフィルタ検出プロセッサ50-2は、形
状、寸法、速度、加速度、背景と目標のコントラスト
比、信号対雑音比、目標の数、軌道交差の数等のような
潜在的な目標の物理的現象に対応した特性を有する整合
されたフィルタ55-2のアレイを含む。整合されたフィル
タ検出プロセッサ50-2はまた等化、差計算および濾波処
理により伝播された測定雑音統計の過去の知識、および
回転開口センサシステム10の特有の信号測定特性を含ん
でいる。検出プロセッサ50-2の整合された各フィルタ55
-2は、差を計算された濾波された映像の総和35-2の全て
の画素位置に適用される。整合されたフィルタ55-2のそ
れぞれの出力は比較器60-2に伝送され、しきい値が各整
合されたフィルタ55-2に対して予め定められたレベルに
設定される。運動目標の検出は、整合されたフィルタ55
-2のアレイからの任意の出力が比較器60-2の予め定めら
れたしきい値を越えたときに決定される。しきい値は、
信号および雑音統計に関する演繹的な仮定によって、或
は個々のフレームまたは回転開口フレームのセットに基
づく信号および雑音統計に関する帰納的な仮定によって
予め決定されていてもよい。
差を計算された空間周波数濾波され変換された映像の結
果的な和35-2は、空間ドメイン映像45-2を得るために逆
フーリエ変換され（42-2）、この空間ドメイン映像は雑
音最適整合されたフィルタ検出プロセッサ50-2に伝達さ
れる。整合されたフィルタ検出プロセッサ50-2は、形
状、寸法、速度、加速度、背景と目標のコントラスト
比、信号対雑音比、目標の数、軌道交差の数等のような
潜在的な目標の物理的現象に対応した特性を有する整合
されたフィルタ55-2のアレイを含む。整合されたフィル
タ検出プロセッサ50-2はまた等化、差計算および濾波処
理により伝播された測定雑音統計の過去の知識、および
回転開口センサシステム10の特有の信号測定特性を含ん
でいる。検出プロセッサ50-2の整合された各フィルタ55
-2は、差を計算された濾波された映像の総和35-2の全て
の画素位置に適用される。整合されたフィルタ55-2のそ
れぞれの出力は比較器60-2に伝送され、しきい値が各整
合されたフィルタ55-2に対して予め定められたレベルに
設定される。運動目標の検出は、整合されたフィルタ55
-2のアレイからの任意の出力が比較器60-2の予め定めら
れたしきい値を越えたときに決定される。しきい値は、
信号および雑音統計に関する演繹的な仮定によって、或
は個々のフレームまたは回転開口フレームのセットに基
づく信号および雑音統計に関する帰納的な仮定によって
予め決定されていてもよい。
【００３５】等化、差計算および濾波動作は、個々のフ
レーム映像の共通の重複通過帯域中の時間的に静止した
全ての成分を消去し、運動目標の軌跡の目印だけを残
す。運動目標検出処理方法20-2の性能はシナリオ依存性
であり、等化、差計算および濾波動作によって伝播され
た個々のフレーム測定雑音、およびフレームの整合エラ
ーに対する残留フレームによる背景漏洩によって劣化さ
れる。観察パラメータが許すならば、最適以下の方法に
対して許容可能な性能が実現でき、それによって最適な
整合されたフィルタ55-2のアレイおよび比較器60-2はテ
ンプレート整合されたフィルタおよび比較器60-2、スト
リーク検出器および比較器60-2、或は単なる単一画素ま
たは多重画素しきい値超過検出プロセッサによって置換
されてもよい。
レーム映像の共通の重複通過帯域中の時間的に静止した
全ての成分を消去し、運動目標の軌跡の目印だけを残
す。運動目標検出処理方法20-2の性能はシナリオ依存性
であり、等化、差計算および濾波動作によって伝播され
た個々のフレーム測定雑音、およびフレームの整合エラ
ーに対する残留フレームによる背景漏洩によって劣化さ
れる。観察パラメータが許すならば、最適以下の方法に
対して許容可能な性能が実現でき、それによって最適な
整合されたフィルタ55-2のアレイおよび比較器60-2はテ
ンプレート整合されたフィルタおよび比較器60-2、スト
リーク検出器および比較器60-2、或は単なる単一画素ま
たは多重画素しきい値超過検出プロセッサによって置換
されてもよい。
【００３６】図４は、米国特許第 5,243,351号明細書に
記載された適切に修正された回転開口放射線センサシス
テムおよび処理方法を使用する本発明の原理による回転
開口運動目標検出処理方法20-3のトップレベルの実施形
態を示す。図４に示された検出方法20-3は、同じ情景を
観察することによって得られ、米国特許第 5,243,351号
明細書に記載された方法を使用して生成された個々の回
転開口ストリップ開口映像（50-3）またはサブ映像の時
間シーケンスを使用する。照準線整合エラーが存在する
場合、個々の回転開口映像50-3のそれぞれは、米国特許
第 5,243,351号明細書に記載された技術によって空間的
に最適に整合され、共通の空間周波数座標系およびグリ
ッドにフーリエ変換され（51-3）、それによってフーリ
エ変換された映像を生成する（52-3）。典型的に、共通
の空間周波数グリッドは、等価全円形開口回転開口合成
された空間周波数通過帯域と関連している。いくつかま
たは全ての可能性のある空間的に整合されフーリエ変換
された個々のフレーム映像52-3は、時間的にフーリエ変
換され（53-3）、各空間周波数と全ての時間周波数を関
連させるデータセットを生成する（54-3）。
記載された適切に修正された回転開口放射線センサシス
テムおよび処理方法を使用する本発明の原理による回転
開口運動目標検出処理方法20-3のトップレベルの実施形
態を示す。図４に示された検出方法20-3は、同じ情景を
観察することによって得られ、米国特許第 5,243,351号
明細書に記載された方法を使用して生成された個々の回
転開口ストリップ開口映像（50-3）またはサブ映像の時
間シーケンスを使用する。照準線整合エラーが存在する
場合、個々の回転開口映像50-3のそれぞれは、米国特許
第 5,243,351号明細書に記載された技術によって空間的
に最適に整合され、共通の空間周波数座標系およびグリ
ッドにフーリエ変換され（51-3）、それによってフーリ
エ変換された映像を生成する（52-3）。典型的に、共通
の空間周波数グリッドは、等価全円形開口回転開口合成
された空間周波数通過帯域と関連している。いくつかま
たは全ての可能性のある空間的に整合されフーリエ変換
された個々のフレーム映像52-3は、時間的にフーリエ変
換され（53-3）、各空間周波数と全ての時間周波数を関
連させるデータセットを生成する（54-3）。
【００３７】最良の可能な検出性能を達成するために、
時間周波数および空間周波数変換されたデータセット
は、雑音に最適整合されたフィルタ検出プロセッサ55-3
に伝送される。整合されたフィルタ検出プロセッサ55-3
は、形状、寸法、速度、加速度、背景と目標のコントラ
スト比、信号対雑音比、目標の数、軌道交差の数等のよ
うな潜在的な目標の物理的現象に対応した特性を有する
整合されたフィルタ56-3のアレイを含む。整合されたフ
ィルタ検出プロセッサ55-3はまたシステム伝達関数のバ
リエーションおよび回転開口センサシステム10に関連し
たその他特有の測定特性の過去の知識、並びに測定およ
び変換処理により伝播された測定信号および雑音統計を
含んでいる。検出プロセッサ55-3の各整合されたフィル
タ56-3は、時間的および空間的に変換されたデータのセ
ット54-3に適用される。整合されたフィルタ56-3のそれ
ぞれの出力は比較器60-3に伝送され、しきい値が各整合
されたフィルタ56-3に対して予め定められたレベルに設
定される。運動目標の検出は、整合されたフィルタ56-3
のアレイからの任意の出力が比較器60-3の予め定められ
たしきい値を越えたときに決定される。しきい値は、信
号および雑音統計に関する演繹的な仮定によって、およ
び、または個々のフレームまたは回転開口フレームのセ
ットに基づく信号および雑音統計に関する帰納的な仮定
によって予め決定されてもよい。
時間周波数および空間周波数変換されたデータセット
は、雑音に最適整合されたフィルタ検出プロセッサ55-3
に伝送される。整合されたフィルタ検出プロセッサ55-3
は、形状、寸法、速度、加速度、背景と目標のコントラ
スト比、信号対雑音比、目標の数、軌道交差の数等のよ
うな潜在的な目標の物理的現象に対応した特性を有する
整合されたフィルタ56-3のアレイを含む。整合されたフ
ィルタ検出プロセッサ55-3はまたシステム伝達関数のバ
リエーションおよび回転開口センサシステム10に関連し
たその他特有の測定特性の過去の知識、並びに測定およ
び変換処理により伝播された測定信号および雑音統計を
含んでいる。検出プロセッサ55-3の各整合されたフィル
タ56-3は、時間的および空間的に変換されたデータのセ
ット54-3に適用される。整合されたフィルタ56-3のそれ
ぞれの出力は比較器60-3に伝送され、しきい値が各整合
されたフィルタ56-3に対して予め定められたレベルに設
定される。運動目標の検出は、整合されたフィルタ56-3
のアレイからの任意の出力が比較器60-3の予め定められ
たしきい値を越えたときに決定される。しきい値は、信
号および雑音統計に関する演繹的な仮定によって、およ
び、または個々のフレームまたは回転開口フレームのセ
ットに基づく信号および雑音統計に関する帰納的な仮定
によって予め決定されてもよい。
【００３８】時間周波数整合されたフィルタ56-3は、個
々のフレーム映像中の全ての時間的に静止した成分を無
条件に消去し、運動目標の時間および空間周波数の軌跡
の目印だけを残す。運動目標検出処理方法20-3の性能は
シナリオ依存性であり、個々のフレームの測定雑音伝
播、およびフレームの整合エラーに対する残留フレーム
による背景漏洩によって劣化される。観察パラメータが
許すならば、最適以下の方法に対して許容可能な性能が
実現可能であり、それによって最適な整合されたフィル
タ56-3のアレイおよび比較器60-3はテンプレート整合さ
れたフィルタおよび比較器60-3、または簡単な単一周波
数“画素”または多周波数“画素”しきい値超過検出プ
ロセッサによって置換されてもよい。
々のフレーム映像中の全ての時間的に静止した成分を無
条件に消去し、運動目標の時間および空間周波数の軌跡
の目印だけを残す。運動目標検出処理方法20-3の性能は
シナリオ依存性であり、個々のフレームの測定雑音伝
播、およびフレームの整合エラーに対する残留フレーム
による背景漏洩によって劣化される。観察パラメータが
許すならば、最適以下の方法に対して許容可能な性能が
実現可能であり、それによって最適な整合されたフィル
タ56-3のアレイおよび比較器60-3はテンプレート整合さ
れたフィルタおよび比較器60-3、または簡単な単一周波
数“画素”または多周波数“画素”しきい値超過検出プ
ロセッサによって置換されてもよい。
【００３９】図５は、米国特許第 5,243,351号明細書に
記載された適切に修正された回転開口放射線センサシス
テムおよび処理方法を使用した本発明の原理による回転
開口運動目標検出処理方法20-4のトップレベルの実施形
態を示す。図５の検出方法20-4は、同じ情景を観察する
ことによって得られ、米国特許第 5,243,351号明細書に
記載された方法にしたがって生成された２以上の回転開
口ストリップ開口映像30-4を使用する。照準線整合エラ
ーが存在する場合、個々の回転開口映像のそれぞれは、
米国特許第 5,243,351号明細書に記載された方法によっ
て空間的に最適に整合され、共通の空間周波数座標系お
よびグリッドにフーリエ変換される。典型的に、共通の
空間周波数グリッドは、等価全円形開口回転開口合成さ
れた空間周波数通過帯域と関連している。
記載された適切に修正された回転開口放射線センサシス
テムおよび処理方法を使用した本発明の原理による回転
開口運動目標検出処理方法20-4のトップレベルの実施形
態を示す。図５の検出方法20-4は、同じ情景を観察する
ことによって得られ、米国特許第 5,243,351号明細書に
記載された方法にしたがって生成された２以上の回転開
口ストリップ開口映像30-4を使用する。照準線整合エラ
ーが存在する場合、個々の回転開口映像のそれぞれは、
米国特許第 5,243,351号明細書に記載された方法によっ
て空間的に最適に整合され、共通の空間周波数座標系お
よびグリッドにフーリエ変換される。典型的に、共通の
空間周波数グリッドは、等価全円形開口回転開口合成さ
れた空間周波数通過帯域と関連している。
【００４０】空間的に整合されフーリエ変換された個々
のフレーム映像30-4のいくつかまたは全ての可能性のあ
る異なる対は、個々のフレームのそれぞれと関連し、か
つ回転開口センサシステム10の回転の結果生じた時間的
に変化するシステム伝達関数を補償するように設計され
た空間周波数フィルタ31-4によって乗算される。システ
ム伝達関数の補償はいくつかの方法の１つによって行わ
れることができ、そのうちの幾つかの例は、ターゲット
全円形開口またはその他の基準システム伝達関数に各フ
レームを等化するか、差を計算されるフレームのシステ
ム伝達関数に１つのフレームを等化するか、或は差を計
算された両映像30-4からシステム伝達関数をデコンボル
ブすることを含んでいる。理想的なシステム伝達関数に
対して、またπラジアン離れて捕捉されたフレームだけ
が差を計算される場合には、システム伝達関数の等化は
不要である。
のフレーム映像30-4のいくつかまたは全ての可能性のあ
る異なる対は、個々のフレームのそれぞれと関連し、か
つ回転開口センサシステム10の回転の結果生じた時間的
に変化するシステム伝達関数を補償するように設計され
た空間周波数フィルタ31-4によって乗算される。システ
ム伝達関数の補償はいくつかの方法の１つによって行わ
れることができ、そのうちの幾つかの例は、ターゲット
全円形開口またはその他の基準システム伝達関数に各フ
レームを等化するか、差を計算されるフレームのシステ
ム伝達関数に１つのフレームを等化するか、或は差を計
算された両映像30-4からシステム伝達関数をデコンボル
ブすることを含んでいる。理想的なシステム伝達関数に
対して、またπラジアン離れて捕捉されたフレームだけ
が差を計算される場合には、システム伝達関数の等化は
不要である。
【００４１】等化された個々のフレームは差を計算され
（40-4）、２つのフレームと関連した重なった通過帯域
の外側の非共通情報を除去するために空間周波数濾波さ
れる（41-4）。空間周波数濾波されたフレーム差は逆フ
ーリエ変換され（42-4）、個々の対の差の映像45-4を生
成する。異なる個々のフレーム映像の数がＮである場
合、可能性のある異なる差を計算された個々のフレーム
映像対の総数は、Ｎ（Ｎ−１）／２であることができ
る。
（40-4）、２つのフレームと関連した重なった通過帯域
の外側の非共通情報を除去するために空間周波数濾波さ
れる（41-4）。空間周波数濾波されたフレーム差は逆フ
ーリエ変換され（42-4）、個々の対の差の映像45-4を生
成する。異なる個々のフレーム映像の数がＮである場
合、可能性のある異なる差を計算された個々のフレーム
映像対の総数は、Ｎ（Ｎ−１）／２であることができ
る。
【００４２】テンプレート信号検出方法に対して、多数
の可能な等化手順の任意の１つに基づいた回転開口運動
目標検出方法20-4は、特定の方法の受信機動作特性（Ｒ
ＯＣ）によって特徴付けられる特有の雑音性能を有して
いる。信号テンプレート方法に対するＲＯＣの差は、等
化プロセスによって発生された異なる補償されないレベ
ルの雑音“ブースト”または“デブースト”によって支
配される。しかしながら、適切に設計された雑音の最適
整合されたフィルタ方法は、等化プロセスにおいて雑音
特性を補償する。
の可能な等化手順の任意の１つに基づいた回転開口運動
目標検出方法20-4は、特定の方法の受信機動作特性（Ｒ
ＯＣ）によって特徴付けられる特有の雑音性能を有して
いる。信号テンプレート方法に対するＲＯＣの差は、等
化プロセスによって発生された異なる補償されないレベ
ルの雑音“ブースト”または“デブースト”によって支
配される。しかしながら、適切に設計された雑音の最適
整合されたフィルタ方法は、等化プロセスにおいて雑音
特性を補償する。
【００４３】最良の可能な検出性能を達成するために、
差を計算された空間周波数濾波され変換された映像45-4
のセットは、雑音の最適整合されたフィルタ検出プロセ
ッサ50-4に伝送される。整合されたフィルタ検出プロセ
ッサ50-4は、形状、寸法、速度、加速度、背景と目標の
コントラスト比、信号対雑音比、目標の数、軌道交差の
数等のような潜在的な目標の物理的現象に対応した特性
を有する個々の対の差のフレーム整合されたフィルタ55
-4のアレイを含む。整合されたフィルタ検出プロセッサ
50-4はまた等化、差計算および濾波処理を受けて伝播さ
れた測定雑音統計の演繹的知識、および回転開口センサ
システム10の特有の信号測定特性を含んでいる。検出プ
ロセッサ50-4の個々の対の差を計算されたフレーム整合
されたフィルタ55-4のそれぞれは、適切なフレーム差に
対して全ての画素位置に適用され、続いて加算される。
各目標の物理的現象の全体的に整合されたフィルタ56-4
の出力は、比較器60-4に伝送され、しきい値が全体的に
整合されたフィルタ56-4のそれぞれの予め定められたレ
ベルに設定される。運動目標の検出は、全体的に整合さ
れたフィルタ55-4のアレイからの任意の出力が比較器60
-4の予め定められたしきい値を越えたときに決定され
る。しきい値は、信号および雑音統計に関する演繹的な
仮定によって、或は個々のフレームまたは回転開口フレ
ームのセットに基づく信号および雑音統計に関する帰納
的な仮定によって予め決定されていてもよい。
差を計算された空間周波数濾波され変換された映像45-4
のセットは、雑音の最適整合されたフィルタ検出プロセ
ッサ50-4に伝送される。整合されたフィルタ検出プロセ
ッサ50-4は、形状、寸法、速度、加速度、背景と目標の
コントラスト比、信号対雑音比、目標の数、軌道交差の
数等のような潜在的な目標の物理的現象に対応した特性
を有する個々の対の差のフレーム整合されたフィルタ55
-4のアレイを含む。整合されたフィルタ検出プロセッサ
50-4はまた等化、差計算および濾波処理を受けて伝播さ
れた測定雑音統計の演繹的知識、および回転開口センサ
システム10の特有の信号測定特性を含んでいる。検出プ
ロセッサ50-4の個々の対の差を計算されたフレーム整合
されたフィルタ55-4のそれぞれは、適切なフレーム差に
対して全ての画素位置に適用され、続いて加算される。
各目標の物理的現象の全体的に整合されたフィルタ56-4
の出力は、比較器60-4に伝送され、しきい値が全体的に
整合されたフィルタ56-4のそれぞれの予め定められたレ
ベルに設定される。運動目標の検出は、全体的に整合さ
れたフィルタ55-4のアレイからの任意の出力が比較器60
-4の予め定められたしきい値を越えたときに決定され
る。しきい値は、信号および雑音統計に関する演繹的な
仮定によって、或は個々のフレームまたは回転開口フレ
ームのセットに基づく信号および雑音統計に関する帰納
的な仮定によって予め決定されていてもよい。
【００４４】等化、差計算および濾波動作は、個々のフ
レーム映像の共通の重なった通過帯域中の時間的に静止
した全ての成分を消去し、運動目標の軌跡の目印だけを
残す。運動目標検出処理方法20-4の性能はシナリオ依存
性であり、等化、差計算および濾波動作を受けて伝播さ
れた個々のフレーム測定雑音、およびフレームの整合エ
ラーに対する残留フレームによる背景漏洩によって劣化
される。観察パラメータが許すならば、最適以下の方法
に対して許容可能な性能が達成されることができ、それ
によって最適な整合されたフィルタ56-4のアレイおよび
比較器60-4はテンプレート整合されたフィルタおよび比
較器60-4、ストリーク検出器および比較器60-4、或は単
なる単一画素または多重画素しきい値超過検出プロセッ
サによって置換されてもよい。
レーム映像の共通の重なった通過帯域中の時間的に静止
した全ての成分を消去し、運動目標の軌跡の目印だけを
残す。運動目標検出処理方法20-4の性能はシナリオ依存
性であり、等化、差計算および濾波動作を受けて伝播さ
れた個々のフレーム測定雑音、およびフレームの整合エ
ラーに対する残留フレームによる背景漏洩によって劣化
される。観察パラメータが許すならば、最適以下の方法
に対して許容可能な性能が達成されることができ、それ
によって最適な整合されたフィルタ56-4のアレイおよび
比較器60-4はテンプレート整合されたフィルタおよび比
較器60-4、ストリーク検出器および比較器60-4、或は単
なる単一画素または多重画素しきい値超過検出プロセッ
サによって置換されてもよい。
【００４５】説明を完全にするために、回転開口運動目
標検出処理方法20は以下の式により表される。米国特許
第 5,243,351号明細書の定義および用語を使用すると、
本発明において使用される強化された運動目標検出回転
開口センサ10およびデータ処理方法20，20-2，20-3，20
-4の数学的な基礎の説明が与えられる。
標検出処理方法20は以下の式により表される。米国特許
第 5,243,351号明細書の定義および用語を使用すると、
本発明において使用される強化された運動目標検出回転
開口センサ10およびデータ処理方法20，20-2，20-3，20
-4の数学的な基礎の説明が与えられる。
【００４６】最初に個々の回転開口無雑音測定法を説明
する。
する。
【００４７】
【数１】 ★これは、雑音がない場合に、フレーム時間ｔj 中に得
られた位置／Ｒに配置された検出器の積分期間中に生成
された検出電子の平均数を表わしたものである。ここ
で、Ｏs （／Ｆ，ｔj ）は空間周波数／Ｆおよびフレー
ム時間ｔj における検出器出力の空間フーリエ変換であ
る。実効センサシステム伝達関数が検出器積分時間ΔＴ
中時間的に静止していると仮定すると、強度を検出され
た個々のフレームのフーリエ変換は次のように表わされ
る
られた位置／Ｒに配置された検出器の積分期間中に生成
された検出電子の平均数を表わしたものである。ここ
で、Ｏs （／Ｆ，ｔj ）は空間周波数／Ｆおよびフレー
ム時間ｔj における検出器出力の空間フーリエ変換であ
る。実効センサシステム伝達関数が検出器積分時間ΔＴ
中時間的に静止していると仮定すると、強度を検出され
た個々のフレームのフーリエ変換は次のように表わされ
る
【００４８】
【数２】 ★ここで、／ＩASは実効焦点平面アレイ面積にわたって
空間的に平均された強度であり、《Ｗ0 》は検出器伝達
関数のゼロ空間周波数成分であり、ＡfpaSは実効焦点平
面アレイ面積であり、ＳＴＦ（／Ｆ，ｔj ）は、フレー
ム時間ｔj に対応した全体的なセンサシステム伝達関数
であり、《Ｓn 》（Ｍ／Ｆ，ｔ）は時間ｔにおける情景
の幾何学的な投影の正規化された空間フーリエ変換であ
る。
空間的に平均された強度であり、《Ｗ0 》は検出器伝達
関数のゼロ空間周波数成分であり、ＡfpaSは実効焦点平
面アレイ面積であり、ＳＴＦ（／Ｆ，ｔj ）は、フレー
ム時間ｔj に対応した全体的なセンサシステム伝達関数
であり、《Ｓn 》（Ｍ／Ｆ，ｔ）は時間ｔにおける情景
の幾何学的な投影の正規化された空間フーリエ変換であ
る。
【００４９】以下、背景、単一の運動目標および散乱成
分を含む情景および映像生成平面への情景の幾何学的投
影の数学的表示を説明する。背景の前方（回転開口セン
サに関して）および透過散乱層の後方を運動している単
一の目標を含む情景から放出された強度は次のように表
わされる。
分を含む情景および映像生成平面への情景の幾何学的投
影の数学的表示を説明する。背景の前方（回転開口セン
サに関して）および透過散乱層の後方を運動している単
一の目標を含む情景から放出された強度は次のように表
わされる。
【００５０】
【数３】 ★ここで、Ｔ（／ｒ，ｔ）は情景位置／ｒおよび時間ｔ
における運動目標の強度分布であり、Ｂ（／ｒ，ｔ）は
情景位置／ｒおよび時間ｔにおける背景の強度分布であ
り、Ｈ（／ｒ，ｔ）は情景位置／ｒおよび時間ｔに対応
した透過散乱層の強度分布であり、ＷT （／ｒ，ｔ）は
情景位置／ｒおよび時間ｔにおける目標の逆シルエット
である。目標の逆シルエットは次の式によって与えられ
る。
における運動目標の強度分布であり、Ｂ（／ｒ，ｔ）は
情景位置／ｒおよび時間ｔにおける背景の強度分布であ
り、Ｈ（／ｒ，ｔ）は情景位置／ｒおよび時間ｔに対応
した透過散乱層の強度分布であり、ＷT （／ｒ，ｔ）は
情景位置／ｒおよび時間ｔにおける目標の逆シルエット
である。目標の逆シルエットは次の式によって与えられ
る。
【００５１】
【数４】 ★Ｓ（／ｒ，ｔ）に対して式中のＢ（／ｒ，ｔ）Ｗ
t （／ｒ，ｔ）を減算することは、情景位置／ｒおよび
時間ｔにおいて運動目標によってぼかされ背景光子を除
去することに対応する。
t （／ｒ，ｔ）を減算することは、情景位置／ｒおよび
時間ｔにおいて運動目標によってぼかされ背景光子を除
去することに対応する。
【００５２】したがって、回転開口光学系の焦点平面へ
の情景の強度の幾何学的な投影は、次の式によって表わ
される
の情景の強度の幾何学的な投影は、次の式によって表わ
される
【００５３】
【数５】 ★ここで、Ｍは光学系の大きさである。幾何学的な投影
をフーリエ変換して、フーリエ変換類似性の定理を適用
することにより次式が得られる。
をフーリエ変換して、フーリエ変換類似性の定理を適用
することにより次式が得られる。
【００５４】
【数６】 ★フーリエ変換コンボリューションの定理の適用および
変数の変換は、
変数の変換は、
【００５５】
【数７】 ★の評価を可能にし、
【００５６】
【数８】 ★を生成する。
【００５７】情景スペクトルおよびそのゼロ空間周波数
成分の対応した幾何学的投影は、
成分の対応した幾何学的投影は、
【００５８】
【数９】 ★瞬間的な正規化され幾何学的に投影された情景スペク
トルは、次のように表わされる。
トルは、次のように表わされる。
【００５９】
【数１０】 ★正規化された情景スペクトルは、背景および前景スペ
クトル並びにスペクトルに対する運動目標の貢献によっ
て支配される２つの成分に分解されることが可能であ
り、これは次のように表わされ、
クトル並びにスペクトルに対する運動目標の貢献によっ
て支配される２つの成分に分解されることが可能であ
り、これは次のように表わされ、
【００６０】
【数１１】 ★《Ｂn 》［Ｍ（／Ｆ），ｔ］は、時間ｔにおける空間
周波数Ｍ（／Ｆ）に対する正規化された背景および前景
成分であり、
周波数Ｍ（／Ｆ）に対する正規化された背景および前景
成分であり、
【００６１】
【数１２】 ★ここで、Δ《Ｔn 》｛Ｍ（／Ｆ），ｔ｝は、時間ｔに
おける空間周波数／Ｆに対する背景および前景からの正
規化された目標のバリエーションである。
おける空間周波数／Ｆに対する背景および前景からの正
規化された目標のバリエーションである。
【００６２】以下、時間的に静止した情景に対して正規
化された背景および前景スペクトルを説明する。時間的
に静止した全体的な背景成分を有する観察シナリオに対
して、正規化された全体的な背景スペクトル、および運
動目標バリエーションは次のようになる。
化された背景および前景スペクトルを説明する。時間的
に静止した全体的な背景成分を有する観察シナリオに対
して、正規化された全体的な背景スペクトル、および運
動目標バリエーションは次のようになる。
【００６３】
【数１３】 ★以下、運動目標および背景減結合を説明する。運動目
標によってぼかされる背景光子の数が、合計背景光子数
に比較して無視できるほど僅かである場合、合計背景お
よび運動目標バリエーションの正規化されたスペクトル
はさらに簡単化されることができ、次式を生成する。
標によってぼかされる背景光子の数が、合計背景光子数
に比較して無視できるほど僅かである場合、合計背景お
よび運動目標バリエーションの正規化されたスペクトル
はさらに簡単化されることができ、次式を生成する。
【００６４】
【数１４】 ★以下、目標の時間的なバリエーションおよび目標の逆
シルエットを説明する。目標空間強度分布の論証に時間
依存性の空間シフトを適用することによって目標の時間
依存性運動を説明することができる。映像生成プロセス
の開始時間をｔ0であると定めると、最初の目標および
目標逆シルエットは次式によって与えられる。
シルエットを説明する。目標空間強度分布の論証に時間
依存性の空間シフトを適用することによって目標の時間
依存性運動を説明することができる。映像生成プロセス
の開始時間をｔ0であると定めると、最初の目標および
目標逆シルエットは次式によって与えられる。
【００６５】
【数１５】 ★目標および目標シルエットの運動依存性の時間バリエ
ーションは次式によって与えられる。
ーションは次式によって与えられる。
【００６６】
【数１６】 ★ここで、／ｒT （ｔ）は時間の関数としての情景座標
における目標のベクトル位置であり、目標軌道と呼ぶ。
における目標のベクトル位置であり、目標軌道と呼ぶ。
【００６７】以下、運動目標および逆シルエットスペク
トルを説明する。フーリエ変換シフト定理を運動目標お
よび運動目標逆シルエットに適用すると、以下の式によ
ってそれぞれ与えられる対応したスペクトルが生成され
る。
トルを説明する。フーリエ変換シフト定理を運動目標お
よび運動目標逆シルエットに適用すると、以下の式によ
ってそれぞれ与えられる対応したスペクトルが生成され
る。
【００６８】
【数１７】 ★以下、目標軌道に対する明白な依存性を伴った背景か
らの運動目標バリエーションを説明する。《Ｔ》｛Ｍ
（／Ｆ），ｔ｝および《ＷT 》｛Ｍ（／Ｆ），ｔ｝に対
する上記の式を目標スペクトルバリエーションΔ／ＴN
の式に代入すると、次式が得られる。
らの運動目標バリエーションを説明する。《Ｔ》｛Ｍ
（／Ｆ），ｔ｝および《ＷT 》｛Ｍ（／Ｆ），ｔ｝に対
する上記の式を目標スペクトルバリエーションΔ／ＴN
の式に代入すると、次式が得られる。
【００６９】
【数１８】 ★検出器積分時間中の一定速度の運動に対して、目標の
ベクトル位置は／ＲT （ｔ）＝／Ｖｔとして表わされる
ことができ、ここで／Ｖは運動目標の速度成分である。
したがって、正規化された目標スペクトルバリエーショ
ンΔ《Ｔn 》は次のように表わされる。
ベクトル位置は／ＲT （ｔ）＝／Ｖｔとして表わされる
ことができ、ここで／Ｖは運動目標の速度成分である。
したがって、正規化された目標スペクトルバリエーショ
ンΔ《Ｔn 》は次のように表わされる。
【００７０】
【数１９】 ★以下、個々の時間平均回転開口フレームスペクトルを
説明する。映像化された運動目標および全体的な背景の
時間平均の結果、平均検出器測定が得られるため、シス
テム伝達関数が検出積分時間中一定であると仮定した測
定の時間平均されたフーリエスペクトルは次のようにな
る。
説明する。映像化された運動目標および全体的な背景の
時間平均の結果、平均検出器測定が得られるため、シス
テム伝達関数が検出積分時間中一定であると仮定した測
定の時間平均されたフーリエスペクトルは次のようにな
る。
【００７１】
【数２０】 ★ここで、“軌道”積分の積分を要求された一定速度の
運動の時間平均は、
運動の時間平均は、
【００７２】
【数２１】 ★以下、回転開口シンセサイザおよび合成プロセスを説
明する。回転開口合成プロセスの最も簡単なバージョン
は、無雑音測定の空間周波数冗長平均が等価全円形開口
映像を生成するようにシンセサイザを使用する。すなわ
ち、
明する。回転開口合成プロセスの最も簡単なバージョン
は、無雑音測定の空間周波数冗長平均が等価全円形開口
映像を生成するようにシンセサイザを使用する。すなわ
ち、
【００７３】
【数２２】 ★ここで、《ＯF syn 》（／Ｆ）は合成されるべき全円
形開口映像であり、《Λ》（／Ｆ）はシンセサイザであ
る。また《ＯS ave 》（／Ｆ）は個々の（無雑音）フレ
ーム測定スペクトルの空間周波数冗長平均である。
形開口映像であり、《Λ》（／Ｆ）はシンセサイザであ
る。また《ＯS ave 》（／Ｆ）は個々の（無雑音）フレ
ーム測定スペクトルの空間周波数冗長平均である。
【００７４】
【数２３】 ★シンセサイザΛは次式によって与えられる。
【００７５】
【数２４】 ★ここで、ＳＴＦはシステム伝達関数に対応し、それは
光学系伝達関数ＯＴＦと、正規化された検出器伝達関数
《ＷN 》との積であり、下付きの文字ＳおよびＦは、回
転開口ストリップ開口センサおよびターゲット全円形開
口システムと関連したパラメータをそれぞれ示す。シン
セサイザの分母に現れる空間周波数冗長平均されたスト
リップ開口伝達関数は、
光学系伝達関数ＯＴＦと、正規化された検出器伝達関数
《ＷN 》との積であり、下付きの文字ＳおよびＦは、回
転開口ストリップ開口センサおよびターゲット全円形開
口システムと関連したパラメータをそれぞれ示す。シン
セサイザの分母に現れる空間周波数冗長平均されたスト
リップ開口伝達関数は、
【００７６】
【数２５】 ★したがって、合成された映像スペクトルが時間的に静
止した全ての背景および前景からなる情景の観察から結
果的に得られ、センサの照準線における運動目標が次式
によって与えられる。
止した全ての背景および前景からなる情景の観察から結
果的に得られ、センサの照準線における運動目標が次式
によって与えられる。
【００７７】
【数２６】 ★合成された映像の時間的に静止した部分は同じ情景を
観察している合成された映像の任意の対に対して同じな
ので、合成された映像の差は運動目標情報だけを含んで
いる。差を計算された合成された映像の無雑音空間周波
数ドメインの運動目標目印は、次の式によって与えられ
る。
観察している合成された映像の任意の対に対して同じな
ので、合成された映像の差は運動目標情報だけを含んで
いる。差を計算された合成された映像の無雑音空間周波
数ドメインの運動目標目印は、次の式によって与えられ
る。
【００７８】
【数２７】 ★合成された映像の差から得られた運動目標の空間目印
は、
は、
【００７９】
【数２８】 ★ここで、δＴは獲得されたストリップ開口フレームの
異なるセットの獲得に関連した時間遅延を表わす。
異なるセットの獲得に関連した時間遅延を表わす。
【００８０】以下、背景除去および運動目標の検出のた
めに適切に修正された回転開口フレームの任意の対の差
の計算について説明する。２Ｎf 個の個々の回転開口ス
トリップ開口フレームに対して、２Ｎf （Ｎf −１）／
２の可能な異なった対でフレーム比較、すなわち差が存
在している。最適な検出技術は、任意の可能な対および
潜在的に非常に多数の運動目標の対となった目印の差を
計算するときに背景除去を利用する。しかしながら、時
間的に静止した開口システムに対して背景除去および運
動目標検出のためにフレームの差を計算するのとは異な
り、特定の技術および方法が、システム伝達関数の回転
特性を補償するために回転開口データセットに適用され
なければならない。回転開口データセットは、情景にお
ける時間変化と運動目標から派生した時間的変化とを区
別するように修正される。
めに適切に修正された回転開口フレームの任意の対の差
の計算について説明する。２Ｎf 個の個々の回転開口ス
トリップ開口フレームに対して、２Ｎf （Ｎf −１）／
２の可能な異なった対でフレーム比較、すなわち差が存
在している。最適な検出技術は、任意の可能な対および
潜在的に非常に多数の運動目標の対となった目印の差を
計算するときに背景除去を利用する。しかしながら、時
間的に静止した開口システムに対して背景除去および運
動目標検出のためにフレームの差を計算するのとは異な
り、特定の技術および方法が、システム伝達関数の回転
特性を補償するために回転開口データセットに適用され
なければならない。回転開口データセットは、情景にお
ける時間変化と運動目標から派生した時間的変化とを区
別するように修正される。
【００８１】以下、個々の回転開口雑音フレーム測定お
よびフレーム毎のシステム伝達関数等化を説明する。個
々のストリップ開口雑音測定スペクトルは、無雑音スト
リップ開口検出映像スペクトル、プラスストリップ開口
の加算された雑音スペクトルとして表わされることがで
きる。
よびフレーム毎のシステム伝達関数等化を説明する。個
々のストリップ開口雑音測定スペクトルは、無雑音スト
リップ開口検出映像スペクトル、プラスストリップ開口
の加算された雑音スペクトルとして表わされることがで
きる。
【００８２】
【数２９】 ★ここで、《Ｏs 》および《ｎs 》はそれぞれ無雑音信
号および雑音スペクトルである。
号および雑音スペクトルである。
【００８３】以下、個々のフレームシステム伝達関数通
過帯域フィルタを説明する。一般に、個々のフレーム測
定は、等価全円形開口光学系通過帯域の異なった部分に
関する情報を提供する。運動目標または過渡事象のよう
な時間的に静止していない現象を検出するには、フレー
ム間に共通した情報を識別して使用し、また回転開口セ
ンサの伝達関数の時間的に変化する特性による映像コン
トラストの差に対して調節を行う必要がある。フレーム
毎のシステム伝達関数補償は、いくつかの方法によって
行われることができ、そのうちの数例は、ターゲット全
円形開口またはその他の基準システム伝達関数にそれぞ
れのフレームを等しくするもの、差を計算されるフレー
ムのシステム伝達関数に１つのフレームを等しするこ
と、差を計算される両方の映像からシステム伝達関数を
デコンボルブすること、或は理想的なシステム伝達関数
に等しくすること等であり、またπラジアン離れて獲得
されたフレームだけが差を計算された場合にシステム伝
達関数の等化は不要である。テンプレート信号検出方法
に対して、多数の可能な等化過程の任意の１つに基づい
た回転開口運動目標検出方法は、特定の方法の受信機動
作特性（ＲＯＣ）によって特徴付けられる特有の雑音特
性を有している。信号テンプレート方法に対するＲＯＣ
における差は、等化プロセスによって発生された異なる
補償されないレベルの雑音“ブースト”または“デブー
スト”によって支配される。しかしながら、適切に設計
された雑音の最適整合されたフィルタ方法は、等化プロ
セスにおいて雑音特性を補償する。
過帯域フィルタを説明する。一般に、個々のフレーム測
定は、等価全円形開口光学系通過帯域の異なった部分に
関する情報を提供する。運動目標または過渡事象のよう
な時間的に静止していない現象を検出するには、フレー
ム間に共通した情報を識別して使用し、また回転開口セ
ンサの伝達関数の時間的に変化する特性による映像コン
トラストの差に対して調節を行う必要がある。フレーム
毎のシステム伝達関数補償は、いくつかの方法によって
行われることができ、そのうちの数例は、ターゲット全
円形開口またはその他の基準システム伝達関数にそれぞ
れのフレームを等しくするもの、差を計算されるフレー
ムのシステム伝達関数に１つのフレームを等しするこ
と、差を計算される両方の映像からシステム伝達関数を
デコンボルブすること、或は理想的なシステム伝達関数
に等しくすること等であり、またπラジアン離れて獲得
されたフレームだけが差を計算された場合にシステム伝
達関数の等化は不要である。テンプレート信号検出方法
に対して、多数の可能な等化過程の任意の１つに基づい
た回転開口運動目標検出方法は、特定の方法の受信機動
作特性（ＲＯＣ）によって特徴付けられる特有の雑音特
性を有している。信号テンプレート方法に対するＲＯＣ
における差は、等化プロセスによって発生された異なる
補償されないレベルの雑音“ブースト”または“デブー
スト”によって支配される。しかしながら、適切に設計
された雑音の最適整合されたフィルタ方法は、等化プロ
セスにおいて雑音特性を補償する。
【００８４】システム伝達関数の等化を行うために多数
の方法の任意の１つを使用することができるが、以下の
段落において説明される式は、各過程と関連した数学的
詳細の典型である。簡略化するために、１つのフレーム
が別のフレームに等しくされる過程だけを詳細に説明す
る。
の方法の任意の１つを使用することができるが、以下の
段落において説明される式は、各過程と関連した数学的
詳細の典型である。簡略化するために、１つのフレーム
が別のフレームに等しくされる過程だけを詳細に説明す
る。
【００８５】現在の基準フレームとしての１つのフレー
ムと、比較のために使用される任意の異なる別のフレー
ムとを選択すると、フレームのスペクトルは、両方のフ
レームの通過帯域の共通の重なった領域における空間周
波数情報を提供するように濾波された空間周波数とな
る。この別のフレームはまたシステム伝達関数の差を補
償するために修正される。すなわち、
ムと、比較のために使用される任意の異なる別のフレー
ムとを選択すると、フレームのスペクトルは、両方のフ
レームの通過帯域の共通の重なった領域における空間周
波数情報を提供するように濾波された空間周波数とな
る。この別のフレームはまたシステム伝達関数の差を補
償するために修正される。すなわち、
【００８６】
【数３０】 ★ここで、《ｍR 》（Ｆ，ｔi ）は基準フレームの出力
を濾波された空間周波数を示し、《ｍE 》（Ｆ，ｔi ）
は比較されるべきフレームの出力を濾波され、伝達関数
等化された空間周波数を示し、《ｘ》は光学系通過帯域
フィルタであり、
を濾波された空間周波数を示し、《ｍE 》（Ｆ，ｔi ）
は比較されるべきフレームの出力を濾波され、伝達関数
等化された空間周波数を示し、《ｘ》は光学系通過帯域
フィルタであり、
【００８７】
【数３１】 ★また《Ｈ》は無雑音通過帯域等化フィルタであり、
【００８８】
【数３２】 ★任意の２つのフレーム間の濾波され等化された差は、
差を計算された信号および雑音スペクトルの和として表
されることができる。すなわち、
差を計算された信号および雑音スペクトルの和として表
されることができる。すなわち、
【００８９】
【数３３】 ★ここで、差を計算され、濾波され、等化された雑音ス
ペクトル《ΔＮij》は、
ペクトル《ΔＮij》は、
【００９０】
【数３４】 ★また、差を計算され、濾波され、等化された信号スペ
クトル《ΔＳij》（／Ｆ）は、
クトル《ΔＳij》（／Ｆ）は、
【００９１】
【数３５】 ★時間的に静止した背景および前景に対して、結果的な
信号スペクトルは、以下の式によって背景からの正規化
された運動目標バリエーション間の差Δ《ＴN 》に関連
させられる：
信号スペクトルは、以下の式によって背景からの正規化
された運動目標バリエーション間の差Δ《ＴN 》に関連
させられる：
【００９２】
【数３６】 ★目標が検出器の積分時間中一定速度で運動している場
合、濾波された差の信号は以下の関係に対応する：
合、濾波された差の信号は以下の関係に対応する：
【００９３】
【数３７】 ★以下、回転開口空間周波数および時間周波数ドメイン
の運動目標の検出を説明する。空間周波数および時間周
波数ドメイン回転開口運動目標の検出過程の簡単な数学
的記述は、ディスクリートな時間サンプリングを連続体
として近似し、個々の回転開口フレームのそれぞれに対
して空間周波数変換の連続したフーリエ変換を行うこと
によって得られる。個々の無雑音フレーム測定のフーリ
エスペクトルは以下の式によって与えられる：
の運動目標の検出を説明する。空間周波数および時間周
波数ドメイン回転開口運動目標の検出過程の簡単な数学
的記述は、ディスクリートな時間サンプリングを連続体
として近似し、個々の回転開口フレームのそれぞれに対
して空間周波数変換の連続したフーリエ変換を行うこと
によって得られる。個々の無雑音フレーム測定のフーリ
エスペクトルは以下の式によって与えられる：
【００９４】
【数３８】 ★個々のフレームの空間周波数スペクトルの時間フーリ
エ変換は、積分を評価してコンボリューション定理を適
用することによって以下のようにして得られる。
エ変換は、積分を評価してコンボリューション定理を適
用することによって以下のようにして得られる。
【００９５】
【数３９】 ★ここで、《ＳＴＦS 》は回転開口システム伝達関数の
時間フーリエ変換であり、《ＳN 》は正規化された幾何
学的に投影された情景スペクトルの時間および空間周波
数フーリエ変換である。
時間フーリエ変換であり、《ＳN 》は正規化された幾何
学的に投影された情景スペクトルの時間および空間周波
数フーリエ変換である。
【００９６】正規化された幾何学的に投影された情景ス
ペクトルの時間フーリエ変換を評価すると、ストリップ
開口測定の無雑音時間周波数変換は次のようになる。
ペクトルの時間フーリエ変換を評価すると、ストリップ
開口測定の無雑音時間周波数変換は次のようになる。
【００９７】
【数４０】 ★《ＯS 》（Ｆ，ｔj ）を規定する上記の最初の等式
は、時間および空間周波数整合されたフィルタの信号成
分を決定するために使用される。｛ＯS ｝（Ｆ，ｆ）に
対する式の最初の項は時間的に静止した結果を全て含ん
でおり、かつ全てのゼロでない空間周波数に対してゼロ
であるため、整合されたフィルタは本質的に時間的に静
止した成分を消去する。
は、時間および空間周波数整合されたフィルタの信号成
分を決定するために使用される。｛ＯS ｝（Ｆ，ｆ）に
対する式の最初の項は時間的に静止した結果を全て含ん
でおり、かつ全てのゼロでない空間周波数に対してゼロ
であるため、整合されたフィルタは本質的に時間的に静
止した成分を消去する。
【００９８】以下、均一な背景、前景および運動目標に
対する簡単化された目印を説明する。回転開口運動目標
の検出過程に対する受信機動作特性の予測は、均一な強
度の背景、前景および運動目標に関連した観察シナリオ
の特殊な場合に対して簡単化されることができる。事
実、粗運動目標検出方法の設計はこのような簡単化され
た仮定を使用することができる。背景および前景の時間
的に静止しており、かつ空間的に均一な成分は次のよう
に表されることができる。
対する簡単化された目印を説明する。回転開口運動目標
の検出過程に対する受信機動作特性の予測は、均一な強
度の背景、前景および運動目標に関連した観察シナリオ
の特殊な場合に対して簡単化されることができる。事
実、粗運動目標検出方法の設計はこのような簡単化され
た仮定を使用することができる。背景および前景の時間
的に静止しており、かつ空間的に均一な成分は次のよう
に表されることができる。
【００９９】
【数４１】 ★ここで、ＢSCN は情景座標における平均背景強度であ
り、ＨSCN は情景座標における平均前景強度である。
り、ＨSCN は情景座標における平均前景強度である。
【０１００】以下、焦点平面平均値およびフーリエ変換
を説明する。情景の背景および前景強度の平均値の幾何
学的な投影は、
を説明する。情景の背景および前景強度の平均値の幾何
学的な投影は、
【０１０１】
【数４２】 ★であり、また、対応したフーリエ変換は次のようにな
る。
る。
【０１０２】
【数４３】 ★ここで、情景座標系における背景の次式のようなフー
リエ変換が行われる。：
リエ変換が行われる。：
【０１０３】
【数４４】 ★およびフーリエ変換の相似性定理が使用されている。
【０１０４】以下、平均値に対するゼロ空間周波数関係
を説明する。情景スペクトルの正規化された幾何学的な
投影は、幾何学的に投影された情景スペクトルのゼロ空
間周波数成分で情景の幾何学的投影のフーリエ変換を除
算することによって生成される。背景の強度および運動
目標の強度の幾何学的に投影されたゼロ空間周波数成分
は、空間的に平均された平均値と、背景および目標の幾
何学的な投影された面積に関して以下のように表される
ことができる：
を説明する。情景スペクトルの正規化された幾何学的な
投影は、幾何学的に投影された情景スペクトルのゼロ空
間周波数成分で情景の幾何学的投影のフーリエ変換を除
算することによって生成される。背景の強度および運動
目標の強度の幾何学的に投影されたゼロ空間周波数成分
は、空間的に平均された平均値と、背景および目標の幾
何学的な投影された面積に関して以下のように表される
ことができる：
【０１０５】
【数４５】 ★ここで、Ａtrg fpa は運動目標のほぼ瞬間的な幾何学
的投影面積であり、Ａfpaは回転開口センサの焦点平面
における背景のおおよその検出された面積であり、文字
上の符号（−）は、焦点平面アレイにおける空間平均を
示す。
的投影面積であり、Ａfpaは回転開口センサの焦点平面
における背景のおおよその検出された面積であり、文字
上の符号（−）は、焦点平面アレイにおける空間平均を
示す。
【０１０６】以下、目標逆シルエットに対するゼロ空間
周波数関係を説明する。情景座標系における目標逆シル
エットにフーリエ変換の定義を適用し、Ｍｒscene ＝Ｒ
image により与えられる変数の変化によって映像平面座
標に変換すると、以下の式が得られる：
周波数関係を説明する。情景座標系における目標逆シル
エットにフーリエ変換の定義を適用し、Ｍｒscene ＝Ｒ
image により与えられる変数の変化によって映像平面座
標に変換すると、以下の式が得られる：
【０１０７】
【数４６】 ★したがって、運動目標のゼロ空間周波数成分の幾何学
的な投影はまた、以下の式によって焦点平面における目
標の実効面積に関連されることができる：
的な投影はまた、以下の式によって焦点平面における目
標の実効面積に関連されることができる：
【０１０８】
【数４７】 ★一定の前景および背景の正規化されたスペクトルが以
下に説明される。情景の均一な背景成分に対して前述の
関係を適用することによって、正規化された背景および
正規化された目標の数学的記述を決定することができ
る。背景および前景の投影情景スペクトルの合計に対す
るそれらのゼロ空間周波数成分の比率は以下の通りであ
る。
下に説明される。情景の均一な背景成分に対して前述の
関係を適用することによって、正規化された背景および
正規化された目標の数学的記述を決定することができ
る。背景および前景の投影情景スペクトルの合計に対す
るそれらのゼロ空間周波数成分の比率は以下の通りであ
る。
【０１０９】
【数４８】 ★同様の方法で、時間的に静止し空間的に均一な背景
と、正規化された目標との差《ＴN 》は、以下のように
表される。
と、正規化された目標との差《ＴN 》は、以下のように
表される。
【０１１０】
【数４９】 ★均一な目標の近似が以下に説明される。情景の座標に
おいて、均一な目標は、目標の逆シルエットＷT と目標
の一定の強度レベルＴO との積として表されることがで
きる。
おいて、均一な目標は、目標の逆シルエットＷT と目標
の一定の強度レベルＴO との積として表されることがで
きる。
【０１１１】Ｔ（ｒ，ｔ）＝ＴO ＷT （ｒ，ｔ） それ故に、均一な目標のフーリエ変換は以下のように表
され、
され、
【０１１２】
【数５０】 ★これに対応する均一な目標の幾何学的に投影された変
換は以下のように表わされる。
換は以下のように表わされる。
【０１１３】
【数５１】 ★従って、均一な目標および背景に対して、時間的に静
止した情景の、正規化された目標の背景からの変化Δ
《ＴN 》は、以下の式によって与えられ、
止した情景の、正規化された目標の背景からの変化Δ
《ＴN 》は、以下の式によって与えられ、
【０１１４】
【数５２】 ★ここにおいて、正規化された逆シルエットは以下のよ
うに定義され、
うに定義され、
【０１１５】
【数５３】 ★従って、正規化された逆シルエットのゼロ空間周波数
成分は、以下のように表される。
成分は、以下のように表される。
【０１１６】
【数５４】 ★一定の速度で運動している目標を説明するためにフー
リエ変換シフト定理を適用すると、目標の逆シルエット
は次式のようになる。
リエ変換シフト定理を適用すると、目標の逆シルエット
は次式のようになる。
【０１１７】
【数５５】 ★ここにおいて、《ＷTNo 》（Ｍ／Ｆ，ｔ）＝《ＷTN》
（Ｍ／Ｆ，ｔ0 ）は、時間＝ｔ0 における目標の正規化
された逆シルエットのフーリエ変換である。結果的に、
背景からの目標の変化の式は以下のように表される。
（Ｍ／Ｆ，ｔ0 ）は、時間＝ｔ0 における目標の正規化
された逆シルエットのフーリエ変換である。結果的に、
背景からの目標の変化の式は以下のように表される。
【０１１８】
【数５６】 ★それ故に、均一な目標および背景《ΔＳij》に対す
る、差を計算され濾波された運動目標の空間的周波数の
目印は次式によって表される。
る、差を計算され濾波された運動目標の空間的周波数の
目印は次式によって表される。
【０１１９】
【数５７】 ★均一な目標、背景、および前景の空間ドメインの差が
計算された信号が以下に説明される。運動目標の差が計
算された濾波された空間周波数スペクトルを逆フーリエ
変換すると、空間ドメインの運動目標の目印は以下のよ
うに表される。
計算された信号が以下に説明される。運動目標の差が計
算された濾波された空間周波数スペクトルを逆フーリエ
変換すると、空間ドメインの運動目標の目印は以下のよ
うに表される。
【０１２０】
【数５８】 ★差が計算された検出器の平均信号対ＲＭＳ雑音の比率
が以下に説明される。均一な目標および背景に対する位
置／Ｒにおける平均差信号対ＲＭＳ差雑音の比率は次式
によって表される。
が以下に説明される。均一な目標および背景に対する位
置／Ｒにおける平均差信号対ＲＭＳ差雑音の比率は次式
によって表される。
【０１２１】
【数５９】 ★均一な目標および背景に対する任意の差の合成された
対の信号スペクトルが表される。均一な目標および背景
と関連した任意の対の差の合成された映像の雑音のない
空間周波数ドメインの目印は、次式によって表され、
対の信号スペクトルが表される。均一な目標および背景
と関連した任意の対の差の合成された映像の雑音のない
空間周波数ドメインの目印は、次式によって表され、
【０１２２】
【数６０】 ★任意の２つの差の合成された映像の対応する空間ドメ
インの運動目標は、以下のように表される。
インの運動目標は、以下のように表される。
【０１２３】
【数６１】 ★整合されたフィルタの標準名称が以下に説明される。
幅広いクラスの性能基準に対して最適に動作する検出器
プロセッサが、以下、比較器と呼ばれる比較装置を有す
る一般化された整合されたフィルタのアレイに構成され
る。スピンＡｐ運動目標検出プロセッサのための最適に
整合されたフィルタアレイの設計には、スピンＡｐセン
サの特有の信号測定特性と、整合されたフィルタアレイ
に入力される前の所望されたデータ処理と、予測された
目標の現象学とに関する知識を組入れることが要求され
る。過去の目標知識は、本来統計的あるいは決定論的で
あり、形状、寸法、速度、加速度、背景対目標のコント
ラスト比、信号対雑音比、目標の数、軌道交差の数、雑
音の交差共分散等の物理的パラメータを含んでいる。特
定の目印に対する整合されたフィルタのアレイは、行列
法で以下のように表されることができ、 Ｆ＝Ｓt ＣNN -1 ここにおいて、Ｓは過去の雑音のない信号のベクトルで
あり、ＣNN -1は雑音の交差共分散逆マトリックスであ
る。信号および雑音の交差共分散マトリックスの両方
が、所望された運動目標検出データ処理方法に適切に定
義される。
幅広いクラスの性能基準に対して最適に動作する検出器
プロセッサが、以下、比較器と呼ばれる比較装置を有す
る一般化された整合されたフィルタのアレイに構成され
る。スピンＡｐ運動目標検出プロセッサのための最適に
整合されたフィルタアレイの設計には、スピンＡｐセン
サの特有の信号測定特性と、整合されたフィルタアレイ
に入力される前の所望されたデータ処理と、予測された
目標の現象学とに関する知識を組入れることが要求され
る。過去の目標知識は、本来統計的あるいは決定論的で
あり、形状、寸法、速度、加速度、背景対目標のコント
ラスト比、信号対雑音比、目標の数、軌道交差の数、雑
音の交差共分散等の物理的パラメータを含んでいる。特
定の目印に対する整合されたフィルタのアレイは、行列
法で以下のように表されることができ、 Ｆ＝Ｓt ＣNN -1 ここにおいて、Ｓは過去の雑音のない信号のベクトルで
あり、ＣNN -1は雑音の交差共分散逆マトリックスであ
る。信号および雑音の交差共分散マトリックスの両方
が、所望された運動目標検出データ処理方法に適切に定
義される。
【０１２４】差のフレーム、差の合成された映像、時間
周波数のバリエーション、あるいはスピンＡｐによる運
動目標の検出に適切となるように定義された別の目印を
任意に組み合わせることによって生じた信号マトリック
スは以下のように表され、
周波数のバリエーション、あるいはスピンＡｐによる運
動目標の検出に適切となるように定義された別の目印を
任意に組み合わせることによって生じた信号マトリック
スは以下のように表され、
【０１２５】
【数６２】 ★ここにおいて、／ξは、過去の統計的あるいは決定論
的なスピンＡｐ運動目標目印と関連した独立した空間、
空間周波数、時間、時間周波数の信号の座標の任意の全
ての組み合わせを示している。
的なスピンＡｐ運動目標目印と関連した独立した空間、
空間周波数、時間、時間周波数の信号の座標の任意の全
ての組み合わせを示している。
【０１２６】同様に、差のフレーム、差の合成された映
像、時間周波数の変化、あるいはスピンＡｐによる運動
目標の検出に適切となるように定義された別の適切な目
印を任意に組み合わせることによって生じた雑音マトリ
ックスは以下のように表される。
像、時間周波数の変化、あるいはスピンＡｐによる運動
目標の検出に適切となるように定義された別の適切な目
印を任意に組み合わせることによって生じた雑音マトリ
ックスは以下のように表される。
【０１２７】
【数６３】 ★それ故に、雑音を含む測定の組は、信号成分および雑
音成分の合計として行列法で以下のように表される。
音成分の合計として行列法で以下のように表される。
【０１２８】
【数６４】 ★複素関数の整合されたフィルタは、信号および雑音の
マトリックス成分がそれぞれ複素数の信号および雑音の
実数および虚数部分（すなわち、振幅および位相部分）
であることを認識することによって構成されることがで
きる。
マトリックス成分がそれぞれ複素数の信号および雑音の
実数および虚数部分（すなわち、振幅および位相部分）
であることを認識することによって構成されることがで
きる。
【０１２９】例えば、空間的にシフトする整合されたフ
ィルタの捕捉“ウィンドウ”内の任意の数の差のフレー
ムあるいは差の合成された映像の信号および雑音マトリ
ックスは、それぞれ以下のように表され、
ィルタの捕捉“ウィンドウ”内の任意の数の差のフレー
ムあるいは差の合成された映像の信号および雑音マトリ
ックスは、それぞれ以下のように表され、
【０１３０】
【数６５】 ★
【０１３１】
【数６６】 ★ここにおいて、ｎnow は、空間的に整合されたフィル
タの捕捉ウィンドウにおける全ての成分の数を示してい
る。
タの捕捉ウィンドウにおける全ての成分の数を示してい
る。
【０１３２】整合されたフィルタの出力：従って、整合
されたフィルタの出力は、整合されたフィルタの雑音の
ない信号および付加的な“白色”雑音に対応し、次式に
よって表される。
されたフィルタの出力は、整合されたフィルタの雑音の
ない信号および付加的な“白色”雑音に対応し、次式に
よって表される。
【０１３３】Ｍout ＝ＦＭ＝Ｓt ＣNN -1（Ｓ＋Ｎ） ガウス雑音に対する整合されたフィルタの受信機の動作
特性が以下に説明される。比較器およびしきい値超過決
定方法を使用するスピンＡｐの整合されたフィルタによ
る運動目標検出処理方法の受信機の動作特性（ＲＯＣ）
は、個々のフレーム測定の近似のガウス雑音を求めるた
めに容易に決定されることができる。所定のしきい値の
スピンＡｐ整合フィルタの出力に対する検出確率および
誤警報確率は次式によってそれぞれ決定され、
特性が以下に説明される。比較器およびしきい値超過決
定方法を使用するスピンＡｐの整合されたフィルタによ
る運動目標検出処理方法の受信機の動作特性（ＲＯＣ）
は、個々のフレーム測定の近似のガウス雑音を求めるた
めに容易に決定されることができる。所定のしきい値の
スピンＡｐ整合フィルタの出力に対する検出確率および
誤警報確率は次式によってそれぞれ決定され、
【０１３４】
【数６７】 ★ここにおいて、ｌｎ Ｋは、比較器のしきいパラメー
タである。
タである。
【０１３５】スピンＡｐの差の雑音の交差共分散マトリ
ックス成分が説明される。雑音が最適なスピンＡｐ運動
目標検出整合フィルタの決定は、雑音の処理および測定
ステップから整合されたフィルタへの雑音の伝播に関す
る過去の知識あるいは仮定に基づく。本開示において説
明されたスピンＡｐ目標検出方法のクラスは、個々の加
重されたフレームの差、合成されたフレームの差、ある
いは時間および空間周波数整合されたフィルタを使用す
る。適切に伝播された雑音の交差共分散マトリックス成
分の決定には、雑音の最適な整合されたフィルタを構成
することあるいは雑音最適化技術以下の性能が必要とさ
れる。以下のセクションによって、適切なスピンＡｐ雑
音共分散マトリックス成分を決定するための例示的な技
術が提供される。はっきりとは説明されていない処理ス
テップに関連した共分散マトリックス成分は、類似した
決定の方法に従う。
ックス成分が説明される。雑音が最適なスピンＡｐ運動
目標検出整合フィルタの決定は、雑音の処理および測定
ステップから整合されたフィルタへの雑音の伝播に関す
る過去の知識あるいは仮定に基づく。本開示において説
明されたスピンＡｐ目標検出方法のクラスは、個々の加
重されたフレームの差、合成されたフレームの差、ある
いは時間および空間周波数整合されたフィルタを使用す
る。適切に伝播された雑音の交差共分散マトリックス成
分の決定には、雑音の最適な整合されたフィルタを構成
することあるいは雑音最適化技術以下の性能が必要とさ
れる。以下のセクションによって、適切なスピンＡｐ雑
音共分散マトリックス成分を決定するための例示的な技
術が提供される。はっきりとは説明されていない処理ス
テップに関連した共分散マトリックス成分は、類似した
決定の方法に従う。
【０１３６】任意の対の差のフレームの雑音スペクトル
が説明される。スピンＡｐ運動目標検出方法の一実施形
態によって、等化された異なる対のシステム伝達関数
と、オーバーラップした通過帯域で濾波された個々のフ
レームとの差が計算される。対応する差が計算され、等
化され、濾波された雑音スペクトルＮijは次式によって
表される。
が説明される。スピンＡｐ運動目標検出方法の一実施形
態によって、等化された異なる対のシステム伝達関数
と、オーバーラップした通過帯域で濾波された個々のフ
レームとの差が計算される。対応する差が計算され、等
化され、濾波された雑音スペクトルＮijは次式によって
表される。
【０１３７】
【数６８】 ★位置（／Ｒ）に関する個々の画素の雑音は、処理され
た雑音スペクトルの逆フーリエ変換を行うことによって
以下のように得られる。
た雑音スペクトルの逆フーリエ変換を行うことによって
以下のように得られる。
【０１３８】
【数６９】 ★個々のゼロ平均フレーム雑音に対しては、以下のよう
になる。
になる。
【０１３９】
【数７０】 ★空間雑音交差共分散について説明する。画素位置（／
Ｒm ）および（／Ｒn ）における任意の２対の差が計算
され、等化され、濾波されたフレーム間の空間雑音交差
共分散は以下の次式で表され、
Ｒm ）および（／Ｒn ）における任意の２対の差が計算
され、等化され、濾波されたフレーム間の空間雑音交差
共分散は以下の次式で表され、
【０１４０】
【数７１】 ★ここにおいて、上つき符号＊は共役複素数を表してい
る。
る。
【０１４１】ゼロ平均で、時間的に静止し、相関しない
雑音の効果が説明される。ゼロ平均で、時間的に静止
し、時間的に相関しない雑音に対して、個々のフレーム
の雑音スペクトルの交差共分散は、以下の式
雑音の効果が説明される。ゼロ平均で、時間的に静止
し、時間的に相関しない雑音に対して、個々のフレーム
の雑音スペクトルの交差共分散は、以下の式
【０１４２】
【数７２】 ★によって雑音パワー空間密度《Ｃnn》に関連付けら
れ、ここにおいて、δi,j およびδ（／Ｆ−／Ｆ）は、
それぞれクロネッカーおよびディラックのδ関数であ
る。
れ、ここにおいて、δi,j およびδ（／Ｆ−／Ｆ）は、
それぞれクロネッカーおよびディラックのδ関数であ
る。
【０１４３】個々のフレームの雑音スペクトルの交差共
分散を空間的に差が計算された濾波された雑音の共分散
の式に代入すると、以下のような式が生成される。
分散を空間的に差が計算された濾波された雑音の共分散
の式に代入すると、以下のような式が生成される。
【０１４４】
【数７３】 ★特別な場合の単一の濾波され、等化されたフレームの
差の画素毎の交差共分散は、フレーム指数がｉ＝ｋ、ｊ
＝ｌ、およびｉ≠ｊの値をとるようにすることによって
得られる。対応する実効雑音空間的交差共分散は、以下
の式によって示される。
差の画素毎の交差共分散は、フレーム指数がｉ＝ｋ、ｊ
＝ｌ、およびｉ≠ｊの値をとるようにすることによって
得られる。対応する実効雑音空間的交差共分散は、以下
の式によって示される。
【０１４５】
【数７４】 ★空間的白色雑音およびナイキスト・サンプリングにつ
いて説明する。空間的白色雑音および光学系の通過帯域
のナイキスト・サンプリングに対して、個々のスピンＡ
ｐのフレームの雑音のスペクトル密度は以下のように近
似され、
いて説明する。空間的白色雑音および光学系の通過帯域
のナイキスト・サンプリングに対して、個々のスピンＡ
ｐのフレームの雑音のスペクトル密度は以下のように近
似され、
【０１４６】
【数７５】 ★ここにおいて、λは波長であり、Ｚは光学システムの
実効焦点距離であり、ＤxおよびＤy はそれぞれｘおよ
びｙ方向の開口の寸法であり、Δｘs およびΔｙsは空
間的サンプリングのインクレメントであり、それは、検
出器の間隔に対応する１００％の充填率を有する焦点表
面検出器アレイに対するものであり、／σds 2 は個々の
検出器における雑音の平均的分散である。個々の白色雑
音のスペクトル密度の交差共分散を、差が計算され、濾
波された空間の雑音の共分散の式に代入すると、以下の
式が生成される。
実効焦点距離であり、ＤxおよびＤy はそれぞれｘおよ
びｙ方向の開口の寸法であり、Δｘs およびΔｙsは空
間的サンプリングのインクレメントであり、それは、検
出器の間隔に対応する１００％の充填率を有する焦点表
面検出器アレイに対するものであり、／σds 2 は個々の
検出器における雑音の平均的分散である。個々の白色雑
音のスペクトル密度の交差共分散を、差が計算され、濾
波された空間の雑音の共分散の式に代入すると、以下の
式が生成される。
【０１４７】
【数７６】 ★単一の濾波され等化されたフレーム差に対する画素か
ら画素の交差共分散に対応する特別な場合は、
ら画素の交差共分散に対応する特別な場合は、
【０１４８】
【数７７】 ★以下、πの差および共分散マトリクス成分および白色
雑音について説明する。理想的なシステム伝達関数に対
して、システム伝達関数の等化を必要としないという処
理上の利点を有するさらに簡単にする１例は、πラジア
ン離れたフレームの差を計算することに対応する。理想
的な方形ストリップ開口に対して、πラジアン離れた２
つのフレームに対するシステム伝達関数は、同じコント
ラスト性能を提供し、したがって等化フィルタは正確に
１であり、すなわち《Ｈ》（／Ｆ，ｔj ，ｔi ）＝１で
あり、重なった通過帯域は同一である。したがって、空
間的に白色で時間的に相関しない雑音に対して、交差共
分散雑音マトリクス成分は、
雑音について説明する。理想的なシステム伝達関数に対
して、システム伝達関数の等化を必要としないという処
理上の利点を有するさらに簡単にする１例は、πラジア
ン離れたフレームの差を計算することに対応する。理想
的な方形ストリップ開口に対して、πラジアン離れた２
つのフレームに対するシステム伝達関数は、同じコント
ラスト性能を提供し、したがって等化フィルタは正確に
１であり、すなわち《Ｈ》（／Ｆ，ｔj ，ｔi ）＝１で
あり、重なった通過帯域は同一である。したがって、空
間的に白色で時間的に相関しない雑音に対して、交差共
分散雑音マトリクス成分は、
【０１４９】
【数７８】 ★または、共分散マトリクスは以下のように表されるこ
とができ、
とができ、
【０１５０】
【数７９】 ★ここで、Ｉは単位マトリクスである。それ故、共分散
マトリクスの逆数は、
マトリクスの逆数は、
【０１５１】
【数８０】 ★以下、合成された雑音スペクトルを説明する。回転開
口運動目標検出処理方法の別の実施形態は、回転開口合
成された映像の任意の異なった対の差を計算する。米国
特許第 5,243,351号明細書に記載されているように、最
も簡単な形態の合成プロセスに対する合成された雑音ス
ペクトルは、
口運動目標検出処理方法の別の実施形態は、回転開口合
成された映像の任意の異なった対の差を計算する。米国
特許第 5,243,351号明細書に記載されているように、最
も簡単な形態の合成プロセスに対する合成された雑音ス
ペクトルは、
【０１５２】
【数８１】 ★ここで、空間周波数冗長平均された雑音《ｎS ave 》
（／Ｆ）は次式によって与えられる：
（／Ｆ）は次式によって与えられる：
【０１５３】
【数８２】 ★差の合成された雑音スペクトルを説明する。合成され
た雑音スペクトルを与えると、雑音スペクトルΔ《ｎ
syn 》（／Ｆ）は、合成された画像の任意の対（完全に
異なったデータセットから得る必要はない）では次式の
ようになる。
た雑音スペクトルを与えると、雑音スペクトルΔ《ｎ
syn 》（／Ｆ）は、合成された画像の任意の対（完全に
異なったデータセットから得る必要はない）では次式の
ようになる。
【０１５４】
【数８３】 ★ここで下付きのＡとＢは合成された画像を生成するた
めに使用されたスピンＡＰの個々のフレームセットを意
味する。
めに使用されたスピンＡＰの個々のフレームセットを意
味する。
【０１５５】空間的ドメインの差の合成された雑音を説
明する。差の合成された雑音スペクトルの逆フーリエ変
換を行うと、画素位置（／Ｒ）で空間的ドメインの合成
された雑音が発生する。
明する。差の合成された雑音スペクトルの逆フーリエ変
換を行うと、画素位置（／Ｒ）で空間的ドメインの合成
された雑音が発生する。
【０１５６】
【数８４】 ★空間的ドメインの差の合成された雑音の共分散につい
て説明する。合成された雑音の差の画素毎の交差共分散
は、スピンＡｐシンセサイザと冗長度平均された差の雑
音スペクトルの交差共分散に関して表されることがで
き、即ち、
て説明する。合成された雑音の差の画素毎の交差共分散
は、スピンＡｐシンセサイザと冗長度平均された差の雑
音スペクトルの交差共分散に関して表されることがで
き、即ち、
【０１５７】
【数８５】 ★ここで冗長度平均された差の雑音スペクトルは以下の
ようになる。
ようになる。
【０１５８】
【数８６】 ★ゼロ平均であり時間的に静止している相関されていな
い雑音を説明する。ゼロ平均に対して時間的に静止して
いる相関されていない雑音では、個々のフレーム雑音ス
ペクトルの交差共分散は次式により雑音パワースペクト
ル密度《ＣNN》に関連される。
い雑音を説明する。ゼロ平均に対して時間的に静止して
いる相関されていない雑音では、個々のフレーム雑音ス
ペクトルの交差共分散は次式により雑音パワースペクト
ル密度《ＣNN》に関連される。
【０１５９】
【数８７】 ★ここで個々のフレーム時間が明瞭に表示され、共通の
データを有するスピンＡｐのセットの個々のフレームに
基づいて合成画像のポテンシャルを適応する。
データを有するスピンＡｐのセットの個々のフレームに
基づいて合成画像のポテンシャルを適応する。
【０１６０】差の冗長度の平均された雑音スペクトル相
関について説明する。異なったセットのスピンＡｐの個
々のフレームから生成される合成された画像に対して
は、差の合成された画像についての雑音スペクトルの交
差共分散は以下の式で表される。
関について説明する。異なったセットのスピンＡｐの個
々のフレームから生成される合成された画像に対して
は、差の合成された画像についての雑音スペクトルの交
差共分散は以下の式で表される。
【０１６１】
【数８８】 ★それ故、時間的に相関されていない静止した雑音に対
する画素と画素の差の合成された雑音は次式で与えられ
る。
する画素と画素の差の合成された雑音は次式で与えられ
る。
【０１６２】
【数８９】 ★一時的に相関されておらず、一時的に不変で空間的な
白色の空間的な差の合成された雑音の交差共分散マトリ
ックスは以下の式で与えられる。
白色の空間的な差の合成された雑音の交差共分散マトリ
ックスは以下の式で与えられる。
【０１６３】
【数９０】 ★図２、３で示されている方法の実現と一致した本発明
のスピンＡＰの運動目標システムの実施形態が実施され
試験された。画像データは図２の実施形態を用いて生成
され、したがって雑音のない差の合成された運動目標の
目印と、対応するテンプレート整合フィルタ出力を生成
する。
のスピンＡＰの運動目標システムの実施形態が実施され
試験された。画像データは図２の実施形態を用いて生成
され、したがって雑音のない差の合成された運動目標の
目印と、対応するテンプレート整合フィルタ出力を生成
する。
【０１６４】画像データは運動目標のかすかな軌跡を含
む低い信号対雑音比の差の合成された画像と、テンプレ
ート整合フィルタの出力を示し、したがって、１６対１
程度の優れた出力の信号対雑音比を示す。このことはこ
の特定のクラスの運動目標に対して本発明を使用して生
成される強化された受信機の動作特性を示している。さ
らに、実験データが得られ、ここで説明したπ方向の運
動目標検出方法を証明するために使用された。
む低い信号対雑音比の差の合成された画像と、テンプレ
ート整合フィルタの出力を示し、したがって、１６対１
程度の優れた出力の信号対雑音比を示す。このことはこ
の特定のクラスの運動目標に対して本発明を使用して生
成される強化された受信機の動作特性を示している。さ
らに、実験データが得られ、ここで説明したπ方向の運
動目標検出方法を証明するために使用された。
【０１６５】したがって、等化の全円形開口画像を合成
し、複数の回転ストリップ開口画像測定または合成され
た画像測定から運動目標を検出する回転ストリップ（部
分的）開口画像放射線センサを説明した。前述の実施形
態は本発明の原理の応用を表した多数の特定の実施形態
のうちの数例にすぎないことが理解されよう。明白に、
多数および変更された他の装置は本発明の技術的範囲を
逸脱することなく当業者により容易に製造されよう。
し、複数の回転ストリップ開口画像測定または合成され
た画像測定から運動目標を検出する回転ストリップ（部
分的）開口画像放射線センサを説明した。前述の実施形
態は本発明の原理の応用を表した多数の特定の実施形態
のうちの数例にすぎないことが理解されよう。明白に、
多数および変更された他の装置は本発明の技術的範囲を
逸脱することなく当業者により容易に製造されよう。
【図１】本発明の原理による改良されたデータ処理方法
を使用する回転開口映像生成放射線センサシステムの概
略図。
を使用する回転開口映像生成放射線センサシステムの概
略図。
【図２】複数の空間的に整合された回転開口の合成され
た映像を使用する本発明の原理による回転開口運動目標
検出処理方法のトップレベルの実施形態の概略図。
た映像を使用する本発明の原理による回転開口運動目標
検出処理方法のトップレベルの実施形態の概略図。
【図３】複数の空間的に整合され、システム伝達関数等
化された個別の回転開口変換されたフレームを使用する
本発明の原理による回転開口運動目標検出処理方法のト
ップレベルの実施形態の概略図。
化された個別の回転開口変換されたフレームを使用する
本発明の原理による回転開口運動目標検出処理方法のト
ップレベルの実施形態の概略図。
【図４】複数の空間的に整合された、個別の回転開口フ
レーム映像の時間および空間周波数変換を使用する本発
明の原理による回転開口運動目標検出処理方法のトップ
レベルの実施形態の概略図。
レーム映像の時間および空間周波数変換を使用する本発
明の原理による回転開口運動目標検出処理方法のトップ
レベルの実施形態の概略図。
【図５】複数の空間的に整合され、システム伝達関数等
化された個別の回転開口変換されたフレーム、および順
次差フレーム整合された濾波を使用した本発明の原理に
よる回転開口運動目標検出処理方法のトップレベルの実
施形態の概略図。
化された個別の回転開口変換されたフレーム、および順
次差フレーム整合された濾波を使用した本発明の原理に
よる回転開口運動目標検出処理方法のトップレベルの実
施形態の概略図。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成９年４月２４日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 回転ストリップ開口映像測定を使
用する運動物体および過渡事象検出
用する運動物体および過渡事象検出
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、回転開口放射線測
定装置および放射線検出方法に関し、特に、合成された
等価全円形開口が映像を生成し、複数の回転ストリップ
開口映像からの運動目標の検出または合成された映像の
測定を行う回転ストリップ（部分的）開口映像生成用放
射線測定装置に関する。
定装置および放射線検出方法に関し、特に、合成された
等価全円形開口が映像を生成し、複数の回転ストリップ
開口映像からの運動目標の検出または合成された映像の
測定を行う回転ストリップ（部分的）開口映像生成用放
射線測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】宇宙空間で使用するプラットホームから
高い解像度の映像を得るために、例えば通常のセンサ技
術では大型で、重く、展開可能な光学システムの能動制
御装置を使用している。要求される使命および１次反射
器の大きさに応じて、センサの全ての光学素子の位置、
傾斜、形状、および整列制御のために１次反射器の周期
的な位置および傾斜制御から配列することができる。本
発明と同じ解像度を有する全開口システムは比較的大き
い開口面積のために多量の集光能力を有している。しか
しながら、軌道上に数十メートルの直径の開口を配置す
るためには、本発明と競合する全開口システムは次のよ
うなことが必要になる。すなわち光学システムの直径が
発射装置よりも大きくなるとセグメント化された光学表
面および折畳まれた支持構造が必要になる。また、重量
を節減するために薄い変形可能な反射鏡が使用される場
合には複雑で潜在的に高い帯域幅の適応光学技術が必要
であり、さらに、位相アレイとして構成される場合には
複雑な位置および瞳孔整合制御が要求される。それ故、
全開口システムは本発明と比較して比較的重く、高い技
術的なリスクを有している。
高い解像度の映像を得るために、例えば通常のセンサ技
術では大型で、重く、展開可能な光学システムの能動制
御装置を使用している。要求される使命および１次反射
器の大きさに応じて、センサの全ての光学素子の位置、
傾斜、形状、および整列制御のために１次反射器の周期
的な位置および傾斜制御から配列することができる。本
発明と同じ解像度を有する全開口システムは比較的大き
い開口面積のために多量の集光能力を有している。しか
しながら、軌道上に数十メートルの直径の開口を配置す
るためには、本発明と競合する全開口システムは次のよ
うなことが必要になる。すなわち光学システムの直径が
発射装置よりも大きくなるとセグメント化された光学表
面および折畳まれた支持構造が必要になる。また、重量
を節減するために薄い変形可能な反射鏡が使用される場
合には複雑で潜在的に高い帯域幅の適応光学技術が必要
であり、さらに、位相アレイとして構成される場合には
複雑な位置および瞳孔整合制御が要求される。それ故、
全開口システムは本発明と比較して比較的重く、高い技
術的なリスクを有している。
【０００３】本明細書に記載したプロセスおよび方法は
スピンＡｐと呼ばれる最も近い従来技術のシステム能力
を改善させるものである。このスピンＡｐシステムおよ
び方法は米国特許第５２４３３５１号明細書に記載され
ている。このスピンＡｐシステムは全円形開口に等価な
高い解像度を有する映像を合成することのできるデータ
処理方法である。等価なスピンＡｐ合成全円形開口はス
トリップ開口形状と関連する最大相関長に等しい直径を
有する。等価全円形開口映像を正確に合成するために、
スピンＡｐは、等価全円形開口の光学システム通過帯域
を完全に測定するために適切な時間インターバルで回転
するセンサの焦点平面検出器を使用する映像データを捕
捉する。映像は米国特許第５２４３３５１号明細書に記
載された方法により処理される。
スピンＡｐと呼ばれる最も近い従来技術のシステム能力
を改善させるものである。このスピンＡｐシステムおよ
び方法は米国特許第５２４３３５１号明細書に記載され
ている。このスピンＡｐシステムは全円形開口に等価な
高い解像度を有する映像を合成することのできるデータ
処理方法である。等価なスピンＡｐ合成全円形開口はス
トリップ開口形状と関連する最大相関長に等しい直径を
有する。等価全円形開口映像を正確に合成するために、
スピンＡｐは、等価全円形開口の光学システム通過帯域
を完全に測定するために適切な時間インターバルで回転
するセンサの焦点平面検出器を使用する映像データを捕
捉する。映像は米国特許第５２４３３５１号明細書に記
載された方法により処理される。
【０００４】スピンＡｐシステムと本発明の方法（回転
開口運動目標検出と呼ぶ）との共通点は、全円形開口に
等価な解像度を有する映像を合成するために時間的に整
合したストリップ開口を使用することである。等価回転
開口の合成された全円形開口はストリップ開口の形状に
関係した最大の相関長に等しい直径を有する。等価全円
形開口映像を正確に合成するために、スピンＡｐは適切
な時間インターバルで回転するセンサの焦点平面検出器
を使用する映像データを捕捉、し等価全円形開口の光学
システム通過帯域を完全に測定する。映像は米国特許第
５２４３３５１号明細書に記載された方法によって処理
される。
開口運動目標検出と呼ぶ）との共通点は、全円形開口に
等価な解像度を有する映像を合成するために時間的に整
合したストリップ開口を使用することである。等価回転
開口の合成された全円形開口はストリップ開口の形状に
関係した最大の相関長に等しい直径を有する。等価全円
形開口映像を正確に合成するために、スピンＡｐは適切
な時間インターバルで回転するセンサの焦点平面検出器
を使用する映像データを捕捉、し等価全円形開口の光学
システム通過帯域を完全に測定する。映像は米国特許第
５２４３３５１号明細書に記載された方法によって処理
される。
【０００５】しかしながら、個々のフレームの任意のも
のの瞬間的視野中の運動目標は全体の合成された映像中
に運動による軌跡の目印を生じる。運動目標の検出は、
位置、寸法、軌跡、速度、加速度、および原点のような
目標現象を設定するために必要である。さらに、検出プ
ロセスは運動目標の静止映像合成を可能にする捕捉され
たデータにプロセッサおよび方法を適用するための前段
階である。それ故、運動目標検出プロセッサおよび方法
の階級について説明する。この階級は、空間的、時間
的、空間周波数の、時間周波数ドメイン検出プロセッサ
を含み、それはまた多重スペクトル背景排除技術を伴っ
ている。本発明のシステムは、スピンＡｐの個々のフレ
ーム中の任意の１つにおけるスピンＡｐの任意の対の視
野中の合成された映像の視野中の運動目標を検出するた
めに利用できる測定を使用する。同じ方法はまた過渡事
象の検出にも適用できる。
のの瞬間的視野中の運動目標は全体の合成された映像中
に運動による軌跡の目印を生じる。運動目標の検出は、
位置、寸法、軌跡、速度、加速度、および原点のような
目標現象を設定するために必要である。さらに、検出プ
ロセスは運動目標の静止映像合成を可能にする捕捉され
たデータにプロセッサおよび方法を適用するための前段
階である。それ故、運動目標検出プロセッサおよび方法
の階級について説明する。この階級は、空間的、時間
的、空間周波数の、時間周波数ドメイン検出プロセッサ
を含み、それはまた多重スペクトル背景排除技術を伴っ
ている。本発明のシステムは、スピンＡｐの個々のフレ
ーム中の任意の１つにおけるスピンＡｐの任意の対の視
野中の合成された映像の視野中の運動目標を検出するた
めに利用できる測定を使用する。同じ方法はまた過渡事
象の検出にも適用できる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】それ故、本発明の目的
は、所定の実効合成開口寸法に対して低いペイロード重
量が得られ、一方センサの視野内の運動目標の検出を可
能にする変形されたスピンＡｐ映像処理方法を提供する
ことである。さらに本発明の別の目的は、宇宙空間で使
用するための複雑な適応光学システムを必要とする複雑
で大型の全円形開口（または位相アレイ望遠鏡）を展開
するのに代えて、低いリスク、低いコスト、軽い重量、
および簡単な展開構造の映像処理および運動目標検出方
法を提供することである。
は、所定の実効合成開口寸法に対して低いペイロード重
量が得られ、一方センサの視野内の運動目標の検出を可
能にする変形されたスピンＡｐ映像処理方法を提供する
ことである。さらに本発明の別の目的は、宇宙空間で使
用するための複雑な適応光学システムを必要とする複雑
で大型の全円形開口（または位相アレイ望遠鏡）を展開
するのに代えて、低いリスク、低いコスト、軽い重量、
および簡単な展開構造の映像処理および運動目標検出方
法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の、およびその他の
目的を達成するために、本発明の１形態においては、運
動目標を検出することのできる回転ストリップ放射線映
像形成および検出システムが提供される。このシステム
は時間的に連続する、または順番に並んだ映像を生成す
る回転ストリップ開口望遠鏡を備えている。回転ストリ
ップ開口望遠鏡は典型的にストリップ開口１次反射器お
よび２次反射器を備えている。２次元の検出器アレイが
設けられて望遠鏡の焦点平面に位置する映像を検出す
る。回転補償装置が使用されてアレイの検出器の積分時
間中に回転の軌跡が描かれることを阻止している。信号
プロセッサが設けられてストリップ開口が望遠鏡の光学
軸を中心に回転するとき望遠鏡によって映像が形成され
た目標情景の複数のフレームを記録し、等価全円形開口
映像を合成し、個々のストリップ開口フレーム、任意の
対のフレーム、合成された映像、または個々のフレーム
と合成された映像の組合わせにおける運動目標を検出す
る。
目的を達成するために、本発明の１形態においては、運
動目標を検出することのできる回転ストリップ放射線映
像形成および検出システムが提供される。このシステム
は時間的に連続する、または順番に並んだ映像を生成す
る回転ストリップ開口望遠鏡を備えている。回転ストリ
ップ開口望遠鏡は典型的にストリップ開口１次反射器お
よび２次反射器を備えている。２次元の検出器アレイが
設けられて望遠鏡の焦点平面に位置する映像を検出す
る。回転補償装置が使用されてアレイの検出器の積分時
間中に回転の軌跡が描かれることを阻止している。信号
プロセッサが設けられてストリップ開口が望遠鏡の光学
軸を中心に回転するとき望遠鏡によって映像が形成され
た目標情景の複数のフレームを記録し、等価全円形開口
映像を合成し、個々のストリップ開口フレーム、任意の
対のフレーム、合成された映像、または個々のフレーム
と合成された映像の組合わせにおける運動目標を検出す
る。
【０００８】したがって、本発明は、等価全円形開口映
像を合成し、複数の回転ストリップ開口映像測定からロ
センサの視野中の運動目標を検出し、一方、個々のスト
リップ開口映像間のランダムおよび／または系統的な照
準線エラーを補償する。したがって、本発明は等価全円
形開口映像を合成するための手段を提供することによっ
て米国特許第５２４３３５１号明細書に記載されたスピ
ンＡｐシステムに比較して改良された全体的なシステム
性能を提供し、同時に運動目標を検出する能力を与える
ことができる。
像を合成し、複数の回転ストリップ開口映像測定からロ
センサの視野中の運動目標を検出し、一方、個々のスト
リップ開口映像間のランダムおよび／または系統的な照
準線エラーを補償する。したがって、本発明は等価全円
形開口映像を合成するための手段を提供することによっ
て米国特許第５２４３３５１号明細書に記載されたスピ
ンＡｐシステムに比較して改良された全体的なシステム
性能を提供し、同時に運動目標を検出する能力を与える
ことができる。
【０００９】回転開口運動目標検出方法の実施形態につ
いて以下説明する。放射線測定システム、映像合成、お
よび運動目標検出処理方法の各実施形態は特定の使命の
要求に依存し、また放射線測定システム、映像合成、お
よび運動目標検出方法の技術的妥協に依存し、フレーム
間の照準線のランダムまたは合成によるドリフトの補
償、共通平面にない点の広がり機能、フィールド点と関
係のない映像の運動による映像の軌跡と、検出器の有限
の電子的帯域幅、フィールド点に依存する映像の回転運
動が補償されないことによる軌跡の補償等も必要に応じ
て選択される。
いて以下説明する。放射線測定システム、映像合成、お
よび運動目標検出処理方法の各実施形態は特定の使命の
要求に依存し、また放射線測定システム、映像合成、お
よび運動目標検出方法の技術的妥協に依存し、フレーム
間の照準線のランダムまたは合成によるドリフトの補
償、共通平面にない点の広がり機能、フィールド点と関
係のない映像の運動による映像の軌跡と、検出器の有限
の電子的帯域幅、フィールド点に依存する映像の回転運
動が補償されないことによる軌跡の補償等も必要に応じ
て選択される。
【００１０】上記の説明で概説した本発明の映像合成お
よび検出プロセスの実施形態について以下説明する。回
転ストリップ開口が望遠鏡の光学軸を中心に回転すると
き次のような動作が生じる。回転補償装置は検出器の積
分時間中逆回転し、それによって時間的に静止した映像
を与える。映像フレームは記録され保存される。回転
（情景に対して）検出器アレイ構造が選択される場合、
得られたフレームは合成された映像の基準グリッドに座
標変換され、補間される。データはフーリエ変換されて
記憶される。新しいフレームが記録され、保存される。
よび検出プロセスの実施形態について以下説明する。回
転ストリップ開口が望遠鏡の光学軸を中心に回転すると
き次のような動作が生じる。回転補償装置は検出器の積
分時間中逆回転し、それによって時間的に静止した映像
を与える。映像フレームは記録され保存される。回転
（情景に対して）検出器アレイ構造が選択される場合、
得られたフレームは合成された映像の基準グリッドに座
標変換され、補間される。データはフーリエ変換されて
記憶される。新しいフレームが記録され、保存される。
【００１１】ランダムに記録されたデータの各フレーム
間での照準線エラーによる不整合の評価が得られる。ス
トリップ開口映像またはフーリエ変換はそれらの照準線
エラーに対して補正され、記録される。先行段階は各ス
トリップ開口映像フレームに対して順次反復され、また
はフレームは順次捕捉され、記憶されて、その後照準線
エラーの全体的な評価が決定され、フレームの整合に使
用される。個々のストリップ開口映像の任意の対または
対の組合わせが照準線エラーに対して補正されると、回
転開口運動目標検出プロセスが開始される。さらに、一
度十分な数（前記米国特許第５２４３３５１号明細書に
記載されたような）のストリップ開口映像測定が得られ
ると、映像合成処理が開始される。回転開口運動目標検
出方法は２回以上合成映像について行われる。
間での照準線エラーによる不整合の評価が得られる。ス
トリップ開口映像またはフーリエ変換はそれらの照準線
エラーに対して補正され、記録される。先行段階は各ス
トリップ開口映像フレームに対して順次反復され、また
はフレームは順次捕捉され、記憶されて、その後照準線
エラーの全体的な評価が決定され、フレームの整合に使
用される。個々のストリップ開口映像の任意の対または
対の組合わせが照準線エラーに対して補正されると、回
転開口運動目標検出プロセスが開始される。さらに、一
度十分な数（前記米国特許第５２４３３５１号明細書に
記載されたような）のストリップ開口映像測定が得られ
ると、映像合成処理が開始される。回転開口運動目標検
出方法は２回以上合成映像について行われる。
【００１２】同じ情景を観察することによって捕捉され
た２以上の合成映像を使用する回転開口運動目標検出方
法の実施形態は合成された映像を空間的に整合させ（測
定セット間の照準線エラーにより要求される場合）、合
成された映像のすべての可能な異なる対の差が計算さ
れ、差の映像が合計され、整合されたフィルタを通って
差および合計データが送られ、比較器で比較される。整
合されたフィルタからの出力が比較器の予め定められた
しきい値を越えたとき運動目標が検出されたことが決定
される。
た２以上の合成映像を使用する回転開口運動目標検出方
法の実施形態は合成された映像を空間的に整合させ（測
定セット間の照準線エラーにより要求される場合）、合
成された映像のすべての可能な異なる対の差が計算さ
れ、差の映像が合計され、整合されたフィルタを通って
差および合計データが送られ、比較器で比較される。整
合されたフィルタからの出力が比較器の予め定められた
しきい値を越えたとき運動目標が検出されたことが決定
される。
【００１３】同じ情景を観察することによって得られた
２以上の個々の照準線の補正されたフレームを使用する
回転開口運動目標検出方法の別の実施形態は、システム
伝達関数（ＳＴＦ）等化フィルタを差を得る個々のフレ
ームに適用して等化されたフレームの任意のまたは全て
の対の差を生成し、得られた差のデータに対して共通で
ない通過帯域排除フィルタを適用する。濾波された差の
データは濾波された差の全体の合計されたスペクトルを
形成するために加算により結合される。加算されたスペ
クトルは逆変換され、それによって空間的ドメインにお
いて運動目標の目印を与え、それは雑音を最適にする整
合されたフィルタアレイおよび比較器に供給される。整
合されたフィルタアレイからの出力が比較器の予め定め
られたしきい値を越えたとき運動目標が検出されたこと
が決定される。
２以上の個々の照準線の補正されたフレームを使用する
回転開口運動目標検出方法の別の実施形態は、システム
伝達関数（ＳＴＦ）等化フィルタを差を得る個々のフレ
ームに適用して等化されたフレームの任意のまたは全て
の対の差を生成し、得られた差のデータに対して共通で
ない通過帯域排除フィルタを適用する。濾波された差の
データは濾波された差の全体の合計されたスペクトルを
形成するために加算により結合される。加算されたスペ
クトルは逆変換され、それによって空間的ドメインにお
いて運動目標の目印を与え、それは雑音を最適にする整
合されたフィルタアレイおよび比較器に供給される。整
合されたフィルタアレイからの出力が比較器の予め定め
られたしきい値を越えたとき運動目標が検出されたこと
が決定される。
【００１４】雑音に対して最適にされた整合されたフィ
ルタ検出プロセッサは、形状、寸法、速度、加速度、背
景と目標のコントラスト比、信号対雑音比、目標の数、
軌道交差の数、等の潜在的な目標の物理的現象に対応す
る特性を有している。整合されたフィルタ検出プロセッ
サはまた等化、差の形成、濾波、ならびに回転開口セン
サシステムの特有の信号測定特性により伝播された測定
雑音統計の過去の知識を有している。
ルタ検出プロセッサは、形状、寸法、速度、加速度、背
景と目標のコントラスト比、信号対雑音比、目標の数、
軌道交差の数、等の潜在的な目標の物理的現象に対応す
る特性を有している。整合されたフィルタ検出プロセッ
サはまた等化、差の形成、濾波、ならびに回転開口セン
サシステムの特有の信号測定特性により伝播された測定
雑音統計の過去の知識を有している。
【００１５】本発明と関係する等化、差の形成、濾波動
作は、個々のフレーム映像の共通の重なった通過帯域に
おける全ての時間的に静止している成分を除去し、また
合成映像は軌跡を描く運動目標の雑音を含む目印のみを
残す。この運動目標検出技術の性能はシナリオに依存
し、等化、差の形成、濾波動作を行われる個々のフレー
ム測定雑音、および残留フレーム対フレームによる背景
漏洩および、または合成された映像整合エラーに対する
合成された映像による背景漏洩によって劣化される。
作は、個々のフレーム映像の共通の重なった通過帯域に
おける全ての時間的に静止している成分を除去し、また
合成映像は軌跡を描く運動目標の雑音を含む目印のみを
残す。この運動目標検出技術の性能はシナリオに依存
し、等化、差の形成、濾波動作を行われる個々のフレー
ム測定雑音、および残留フレーム対フレームによる背景
漏洩および、または合成された映像整合エラーに対する
合成された映像による背景漏洩によって劣化される。
【００１６】ここで説明される空間的（空間周波数）方
法の別の実施形態は、任意の差を形成されたフレームに
対して最適の整合フィルタを適用し、全ての可能なフレ
ーム差に対して出力を組合わせることに対応する。
法の別の実施形態は、任意の差を形成されたフレームに
対して最適の整合フィルタを適用し、全ての可能なフレ
ーム差に対して出力を組合わせることに対応する。
【００１７】前述の例は回転開口時間ドメイン検出方法
の典型であるが、時間周波数ドメインプロセスもまた使
用可能である。時間周波数ドメインプロセッサの１実施
形態は同じ情景を観察することによって得られた空間的
に整合された個々の回転ストリップ開口フレームの時間
的シーケンスを利用する。空間的に整合されたフレーム
は共通空間的周波数グリッドへ空間的にフーリエ変換さ
れる。共通空間的周波数グリッドは等価全円形開口回転
ストリップ開口合成空間周波数通過帯域と関係する。任
意のまたは全ての空間的に整合され、フーリエ変換され
た個々のフレーム映像は各空間周波数を有する全ての時
間的周波数と関連するデータセットを生成するために時
間的なフーリエ変換をされる。最良の可能な検出特性を
得るために、時間的および空間的に周波数変換されたデ
ータセットは雑音最適化された整合されたフィルタ検出
プロセッサに転送される。整合されたフィルタ検出プロ
セッサは目標現象、信号対雑音測定の統計、ならびに回
転ストリップ開口センサシステムのユニークな測定特性
についての過去の知識を有している。整合されたフィル
タアレイからの出力が予め定められたしきい値を越えた
とき運動目標が検出されたことが決定される。
の典型であるが、時間周波数ドメインプロセスもまた使
用可能である。時間周波数ドメインプロセッサの１実施
形態は同じ情景を観察することによって得られた空間的
に整合された個々の回転ストリップ開口フレームの時間
的シーケンスを利用する。空間的に整合されたフレーム
は共通空間的周波数グリッドへ空間的にフーリエ変換さ
れる。共通空間的周波数グリッドは等価全円形開口回転
ストリップ開口合成空間周波数通過帯域と関係する。任
意のまたは全ての空間的に整合され、フーリエ変換され
た個々のフレーム映像は各空間周波数を有する全ての時
間的周波数と関連するデータセットを生成するために時
間的なフーリエ変換をされる。最良の可能な検出特性を
得るために、時間的および空間的に周波数変換されたデ
ータセットは雑音最適化された整合されたフィルタ検出
プロセッサに転送される。整合されたフィルタ検出プロ
セッサは目標現象、信号対雑音測定の統計、ならびに回
転ストリップ開口センサシステムのユニークな測定特性
についての過去の知識を有している。整合されたフィル
タアレイからの出力が予め定められたしきい値を越えた
とき運動目標が検出されたことが決定される。
【００１８】ゼロ時間周波数を消去することによって、
整合されたフィルタは個々のフレームの変換された時間
ヒストリーにおける全ての時間に静止している成分を消
去し、それによって運動目標の時間的周波数および空間
的周波数目印のみを残す。運動目標検出技術の性能はシ
ナリオに依存し、個々のフレーム測定雑音伝播およびフ
レーム整合エラーに対する残留フレームによる背景漏洩
によって劣化される。観察パラメータが許容すれば、許
容可能な性能は最適の方法より少ないものに対して達成
され、それによって最適に整合されたフィルタアレイお
よび比較器はテンプレート整合されたフィルタおよび比
較器、ストリーク（筋）検出器および比較器、または単
なる単一画素または多重画素しきい値超過検出プロセッ
サによって置換されることができる。これにおいて画素
と言う用語は、映像の２次元のディスクリートな表示の
空間的、または空間周波数素子のことである。
整合されたフィルタは個々のフレームの変換された時間
ヒストリーにおける全ての時間に静止している成分を消
去し、それによって運動目標の時間的周波数および空間
的周波数目印のみを残す。運動目標検出技術の性能はシ
ナリオに依存し、個々のフレーム測定雑音伝播およびフ
レーム整合エラーに対する残留フレームによる背景漏洩
によって劣化される。観察パラメータが許容すれば、許
容可能な性能は最適の方法より少ないものに対して達成
され、それによって最適に整合されたフィルタアレイお
よび比較器はテンプレート整合されたフィルタおよび比
較器、ストリーク（筋）検出器および比較器、または単
なる単一画素または多重画素しきい値超過検出プロセッ
サによって置換されることができる。これにおいて画素
と言う用語は、映像の２次元のディスクリートな表示の
空間的、または空間周波数素子のことである。
【００１９】本発明によって運動目標検出プロセッサお
よび方法の階級が与えられる。階級は空間、時間、空間
周波数、および時間周波数ドメイン検出プロセッサなら
びに多重スペクトル背景排除技術を含んでいる。適切な
処理手順および方法の選択はシナリオおよび運動目標の
実効的信号対雑音比特性に依存している。同じ方法は過
渡事象の検出にも適用することができる。
よび方法の階級が与えられる。階級は空間、時間、空間
周波数、および時間周波数ドメイン検出プロセッサなら
びに多重スペクトル背景排除技術を含んでいる。適切な
処理手順および方法の選択はシナリオおよび運動目標の
実効的信号対雑音比特性に依存している。同じ方法は過
渡事象の検出にも適用することができる。
【００２０】ストリップ開口の空間応答関数の所定の知
識、アレイの検出器の空間的応答特性、雑音統計、記録
された各ストリップ開口映像の時間的整合はこのセンサ
システムおよび処理方法による運動目標検出を可能にす
る。
識、アレイの検出器の空間的応答特性、雑音統計、記録
された各ストリップ開口映像の時間的整合はこのセンサ
システムおよび処理方法による運動目標検出を可能にす
る。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下の詳細な説明および添付図面
を参照することにより本発明の種々の特徴および利点が
容易に理解されるであろう。おな、同じ参照符号は同じ
構造素子を示すものである。図面を参照すると、図１は
本発明の原理を使用して適切に修正された回転開口映像
生成放射線センサシステム10およびデータ処理方法20
（米国特許第 5,243,351号明細書に記載されたシステム
に対応している）を示す。回転開口映像生成放射線セン
サシステム10およびデータ処理方法20は、運動目標の検
出情報を提供し、等価全円形映像を生成すると同時に照
準線ジッタおよびフレーム整合エラーを除去する能力を
提供する。したがって、ここに記載されたシステム10お
よびデータ処理方法20は、米国特許第 5,243,351号明細
書の回転開口(SpinAP)システムを改良したものである。
米国特許第 5,243,351号明細書の内容全体がここにおい
て参考文献に含まれている。
を参照することにより本発明の種々の特徴および利点が
容易に理解されるであろう。おな、同じ参照符号は同じ
構造素子を示すものである。図面を参照すると、図１は
本発明の原理を使用して適切に修正された回転開口映像
生成放射線センサシステム10およびデータ処理方法20
（米国特許第 5,243,351号明細書に記載されたシステム
に対応している）を示す。回転開口映像生成放射線セン
サシステム10およびデータ処理方法20は、運動目標の検
出情報を提供し、等価全円形映像を生成すると同時に照
準線ジッタおよびフレーム整合エラーを除去する能力を
提供する。したがって、ここに記載されたシステム10お
よびデータ処理方法20は、米国特許第 5,243,351号明細
書の回転開口(SpinAP)システムを改良したものである。
米国特許第 5,243,351号明細書の内容全体がここにおい
て参考文献に含まれている。
【００２２】回転開口映像生成放射線センサシステム10
は、１次反射器12ａおよび２次反射器12ｂを含む回転ス
トリップ開口望遠鏡11を含んでいる。３次反射器（示さ
れていない）は、ある環境下で望遠鏡11において使用さ
れてもよい。システム10は、地球指向アンテナ13ａを有
する静止セクション13を含む衛星の形態で示されてい
る。望遠鏡11はプラットフォーム14上に取付けられ、静
止セクション13ａもまたそれに結合されている。回転開
口映像生成放射線センサシステム10は、１次反射器12ａ
（ストリップ開口12を含む）が望遠鏡の光学軸を中心と
して回転したときに、望遠鏡11によって映像化されたタ
ーゲット情景の多数の映像フレームを整合するように構
成されている。
は、１次反射器12ａおよび２次反射器12ｂを含む回転ス
トリップ開口望遠鏡11を含んでいる。３次反射器（示さ
れていない）は、ある環境下で望遠鏡11において使用さ
れてもよい。システム10は、地球指向アンテナ13ａを有
する静止セクション13を含む衛星の形態で示されてい
る。望遠鏡11はプラットフォーム14上に取付けられ、静
止セクション13ａもまたそれに結合されている。回転開
口映像生成放射線センサシステム10は、１次反射器12ａ
（ストリップ開口12を含む）が望遠鏡の光学軸を中心と
して回転したときに、望遠鏡11によって映像化されたタ
ーゲット情景の多数の映像フレームを整合するように構
成されている。
【００２３】照準線安定化ミラー15および映像回転除去
装置16は、検出器アレイ17によるその感知の前に映像を
安定させ回転を除去するように構成され、望遠鏡11の光
路に沿って配置されている。回転除去装置16は、回転補
償制御装置19の制御の下に検出器アレイ17を含む検出器
の積分時間中映像を逆回転させ、それによって静止映像
を生成する。照準線安定化ミラー15は、広い帯域の照準
線エラーおよびシステム10の軌道ダイナミックスによる
照準線エラーを除去するために照準線制御システム（信
号プロセッサ18またはその他の専用制御システムにより
提供されてもよい）によって使用される。
装置16は、検出器アレイ17によるその感知の前に映像を
安定させ回転を除去するように構成され、望遠鏡11の光
路に沿って配置されている。回転除去装置16は、回転補
償制御装置19の制御の下に検出器アレイ17を含む検出器
の積分時間中映像を逆回転させ、それによって静止映像
を生成する。照準線安定化ミラー15は、広い帯域の照準
線エラーおよびシステム10の軌道ダイナミックスによる
照準線エラーを除去するために照準線制御システム（信
号プロセッサ18またはその他の専用制御システムにより
提供されてもよい）によって使用される。
【００２４】ターゲット情景は、映像フレームを処理す
るように構成された信号プロセッサ18に結合された望遠
鏡11の焦点平面に配置された検出器アレイ17上に投影さ
れ映像化される。個々の映像フレームは、等価全円形開
口映像を合成するために信号プロセッサ18において処理
され結合される。この強化された運動目標検出回転開口
システム10において、信号プロセッサ18（または独立し
たプロセッサ）は運動目標を検出するために本発明の方
法にしたがって修正される。以下、図２乃至５を参照し
て修正された処理方法を詳細に説明する。
るように構成された信号プロセッサ18に結合された望遠
鏡11の焦点平面に配置された検出器アレイ17上に投影さ
れ映像化される。個々の映像フレームは、等価全円形開
口映像を合成するために信号プロセッサ18において処理
され結合される。この強化された運動目標検出回転開口
システム10において、信号プロセッサ18（または独立し
たプロセッサ）は運動目標を検出するために本発明の方
法にしたがって修正される。以下、図２乃至５を参照し
て修正された処理方法を詳細に説明する。
【００２５】図２乃至５は、回転開口放射線センサシス
テムにより使用される本発明の原理によるセンサシステ
ム10および処理方法20，20-2，20-3，20-4，の種々の異
なる実施形態を示す。観測シナリオおよびタイムライ
ン、利用可能な過去の知識の量、および処理チェインの
利用可能な計算処理に基づいて、特定の実施形態が選択
されている。
テムにより使用される本発明の原理によるセンサシステ
ム10および処理方法20，20-2，20-3，20-4，の種々の異
なる実施形態を示す。観測シナリオおよびタイムライ
ン、利用可能な過去の知識の量、および処理チェインの
利用可能な計算処理に基づいて、特定の実施形態が選択
されている。
【００２６】図２は、米国特許第 5,243,351号明細書に
記載された適切に修正された回転開口放射線センサシス
テムおよび処理方法を使用する本発明の原理による簡単
な回転開口運動目標検出処理方法20のトップレベルの図
を示す。図２に示された検出方法20は、米国特許第 5,2
43,351号明細書にしたがって情景の合成された等価全円
形開口映像30を生成するために同じ情景を観察する２以
上の回転開口ストリップ開口映像セットを使用する。照
準線整合エラーが存在する場合、合成された映像30のそ
れぞれは米国特許第 5,243,351号明細書に記載された方
法によって空間的に最適に整合される。
記載された適切に修正された回転開口放射線センサシス
テムおよび処理方法を使用する本発明の原理による簡単
な回転開口運動目標検出処理方法20のトップレベルの図
を示す。図２に示された検出方法20は、米国特許第 5,2
43,351号明細書にしたがって情景の合成された等価全円
形開口映像30を生成するために同じ情景を観察する２以
上の回転開口ストリップ開口映像セットを使用する。照
準線整合エラーが存在する場合、合成された映像30のそ
れぞれは米国特許第 5,243,351号明細書に記載された方
法によって空間的に最適に整合される。
【００２７】空間的に整合された合成された映像30のい
くつかまたは全ての可能性のある別個の対は、差を計算
され40、続いて加算されて35、記憶され、それによって
差を計算された合成された映像の総和を生成する45。別
個の合成された映像30の数がＮである場合、可能性のあ
る別個の差を計算された合成された映像対の総数は、Ｎ
（Ｎ−１）／２によって与えられる。
くつかまたは全ての可能性のある別個の対は、差を計算
され40、続いて加算されて35、記憶され、それによって
差を計算された合成された映像の総和を生成する45。別
個の合成された映像30の数がＮである場合、可能性のあ
る別個の差を計算された合成された映像対の総数は、Ｎ
（Ｎ−１）／２によって与えられる。
【００２８】最良の可能な検出効率を達成するために、
差を計算された合成された映像の結果的な和45は、雑音
の最適整合されたフィルタ検出プロセッサ50に送られ
る。整合されたフィルタ検出プロセッサ50は、形状、寸
法、速度、加速度、背景と目標のコントラスト比、信号
対雑音比、目標数、軌道交差数等のような潜在的な目標
の物理的現象に対応した特性を有する整合されたフィル
タ55のアレイを含んでいる。整合されたフィルタ検出プ
ロセッサ50はまた合成および差計算処理により伝播され
た測定雑音統計の過去の知識、および回転開口センサシ
ステム10の特有の信号測定特性に関する知識を含んでい
る。検出プロセッサ50の整合されたフィルタ55のそれぞ
れは、差を計算された合成された映像の総和45のあらゆ
る画素位置に適用される。整合されたフィルタ55のそれ
ぞれの出力は比較器60に伝送され、しきい値が各整合さ
れたフィルタ55の予め定められたレベルに設定される。
運動目標の検出は、整合されたフィルタ55からの出力が
比較器60の予め定められたしきい値を越えたときに決定
される。しきい値は、信号および雑音統計に関する演繹
的な想定によって、或は個々のフレームまたは回転開口
フレームのセットに基づく信号および雑音統計に関する
帰納的な想定によって予め決定されていてもよい。
差を計算された合成された映像の結果的な和45は、雑音
の最適整合されたフィルタ検出プロセッサ50に送られ
る。整合されたフィルタ検出プロセッサ50は、形状、寸
法、速度、加速度、背景と目標のコントラスト比、信号
対雑音比、目標数、軌道交差数等のような潜在的な目標
の物理的現象に対応した特性を有する整合されたフィル
タ55のアレイを含んでいる。整合されたフィルタ検出プ
ロセッサ50はまた合成および差計算処理により伝播され
た測定雑音統計の過去の知識、および回転開口センサシ
ステム10の特有の信号測定特性に関する知識を含んでい
る。検出プロセッサ50の整合されたフィルタ55のそれぞ
れは、差を計算された合成された映像の総和45のあらゆ
る画素位置に適用される。整合されたフィルタ55のそれ
ぞれの出力は比較器60に伝送され、しきい値が各整合さ
れたフィルタ55の予め定められたレベルに設定される。
運動目標の検出は、整合されたフィルタ55からの出力が
比較器60の予め定められたしきい値を越えたときに決定
される。しきい値は、信号および雑音統計に関する演繹
的な想定によって、或は個々のフレームまたは回転開口
フレームのセットに基づく信号および雑音統計に関する
帰納的な想定によって予め決定されていてもよい。
【００２９】差を計算する動作は、合成された映像の全
ての時間的に静止した成分を消去し、合成された運動目
標の軌跡の目印だけを残す。運動目標検出処理方法20の
特性はシナリオ依存性であり、合成および差計算動作に
よって伝播された個々のフレーム測定雑音、および残留
フレーム対フレームの整合エラーによる背景漏洩によっ
て劣化される。観察パラメータが許容すれば、許容可能
な性能は最適以下の方法に対して実現可能であり、それ
によって最適な整合されたフィルタ55および比較器60は
テンプレート整合されたフィルタおよび比較器60、スト
リーク検出器および比較器60、或は単なる単一画素また
は多重画素しきい値超過検出プロセッサによって置換さ
れてもよい。
ての時間的に静止した成分を消去し、合成された運動目
標の軌跡の目印だけを残す。運動目標検出処理方法20の
特性はシナリオ依存性であり、合成および差計算動作に
よって伝播された個々のフレーム測定雑音、および残留
フレーム対フレームの整合エラーによる背景漏洩によっ
て劣化される。観察パラメータが許容すれば、許容可能
な性能は最適以下の方法に対して実現可能であり、それ
によって最適な整合されたフィルタ55および比較器60は
テンプレート整合されたフィルタおよび比較器60、スト
リーク検出器および比較器60、或は単なる単一画素また
は多重画素しきい値超過検出プロセッサによって置換さ
れてもよい。
【００３０】図３は、適切に修正された米国特許第 5,2
43,351号明細書に記載された回転開口放射線センサシス
テムおよび処理方法を使用する本発明の原理による回転
開口運動目標検出処理方法20-2のトップレベルの実施形
態を示す。図３に示された検出方法20-2は、同じ情景を
観察することによって得られ、米国特許第 5,243,351号
明細書に記載された方法を使用して生成された２以上の
回転開口ストリップ開口映像30-2を使用する。照準線整
合エラーが存在する場合、個々の回転開口映像30-2のそ
れぞれは、米国特許第 5,243,351号明細書に記載された
ように空間的に最適に整合され、共通の空間周波数座標
系およびグリッドにフーリエ変換される。典型的に、共
通の空間周波数グリッドは、等価全円形開口回転開口合
成された空間周波数通過帯域と関連している。
43,351号明細書に記載された回転開口放射線センサシス
テムおよび処理方法を使用する本発明の原理による回転
開口運動目標検出処理方法20-2のトップレベルの実施形
態を示す。図３に示された検出方法20-2は、同じ情景を
観察することによって得られ、米国特許第 5,243,351号
明細書に記載された方法を使用して生成された２以上の
回転開口ストリップ開口映像30-2を使用する。照準線整
合エラーが存在する場合、個々の回転開口映像30-2のそ
れぞれは、米国特許第 5,243,351号明細書に記載された
ように空間的に最適に整合され、共通の空間周波数座標
系およびグリッドにフーリエ変換される。典型的に、共
通の空間周波数グリッドは、等価全円形開口回転開口合
成された空間周波数通過帯域と関連している。
【００３１】空間的に整合されフーリエ変換された個々
のフレーム映像30-2のいくつかまたは全ての可能性のあ
る異なる対は、個々のフレームのそれぞれと関連し、か
つ回転開口センサシステム10の回転の結果生じた時間的
に変化するシステム伝達関数を補償するように設計され
た空間周波数フィルタ31-2によって乗算される。システ
ム伝達関数の補償は、ターゲット全円形開口またはその
他の基準システム伝達関数に各フレームを等しくする
か、差を計算されるべきフレームのシステム伝達関数に
１つのフレームを等しくするか、或は差を計算された両
映像からシステム伝達関数をデコンボルブすることを含
むいくつかの方法の１つによって行われてもよい。理想
的なシステム伝達関数に対して、またπラジアン離れて
捕捉されたフレームだけが差を計算される場合にのみ、
システム伝達関数の等化は不要である。
のフレーム映像30-2のいくつかまたは全ての可能性のあ
る異なる対は、個々のフレームのそれぞれと関連し、か
つ回転開口センサシステム10の回転の結果生じた時間的
に変化するシステム伝達関数を補償するように設計され
た空間周波数フィルタ31-2によって乗算される。システ
ム伝達関数の補償は、ターゲット全円形開口またはその
他の基準システム伝達関数に各フレームを等しくする
か、差を計算されるべきフレームのシステム伝達関数に
１つのフレームを等しくするか、或は差を計算された両
映像からシステム伝達関数をデコンボルブすることを含
むいくつかの方法の１つによって行われてもよい。理想
的なシステム伝達関数に対して、またπラジアン離れて
捕捉されたフレームだけが差を計算される場合にのみ、
システム伝達関数の等化は不要である。
【００３２】テンプレート信号検出方法に対して、多数
の可能な等化過程の任意の１つに基づいた回転開口運動
目標検出方法（20-2）は、特定の方法の受信機動作特性
（ＲＯＣ）によって特徴付けられる特有の雑音特性を有
している。信号テンプレート方法に対するＲＯＣの差
は、等化プロセスによって発生された異なる補償されな
いレベルの雑音“ブースト”または“デブースト”によ
って支配される。しかしながら、適切に設計された雑音
に対して最適整合されたフィルタ方法は、等化プロセス
において雑音特性を補償する。
の可能な等化過程の任意の１つに基づいた回転開口運動
目標検出方法（20-2）は、特定の方法の受信機動作特性
（ＲＯＣ）によって特徴付けられる特有の雑音特性を有
している。信号テンプレート方法に対するＲＯＣの差
は、等化プロセスによって発生された異なる補償されな
いレベルの雑音“ブースト”または“デブースト”によ
って支配される。しかしながら、適切に設計された雑音
に対して最適整合されたフィルタ方法は、等化プロセス
において雑音特性を補償する。
【００３３】等しくされた個々のフレームは差を計算さ
れ（40-2）、２つのフレームと関連した重畳した通過帯
域の外側の非共通情報を除去するために空間周波数濾波
される（41-2）。空間周波数濾波されたフレーム差は、
前に濾波されたフレーム差に加算され（35-2）、記憶さ
れ、それによって差を計算された空間周波数濾波された
フーリエ変換された映像の総和を生成する（35-2）。異
なった個々のフレーム映像の数がＮである場合、可能性
のある異なった差を計算された個々のフレーム映像対の
総数は、Ｎ（Ｎ−１）／２の大きさである。
れ（40-2）、２つのフレームと関連した重畳した通過帯
域の外側の非共通情報を除去するために空間周波数濾波
される（41-2）。空間周波数濾波されたフレーム差は、
前に濾波されたフレーム差に加算され（35-2）、記憶さ
れ、それによって差を計算された空間周波数濾波された
フーリエ変換された映像の総和を生成する（35-2）。異
なった個々のフレーム映像の数がＮである場合、可能性
のある異なった差を計算された個々のフレーム映像対の
総数は、Ｎ（Ｎ−１）／２の大きさである。
【００３４】最良の可能な検出効率を達成するために、
差を計算された空間周波数濾波され変換された映像の結
果的な和35-2は、空間ドメイン映像45-2を得るために逆
フーリエ変換され（42-2）、この空間ドメイン映像は雑
音最適整合されたフィルタ検出プロセッサ50-2に伝達さ
れる。整合されたフィルタ検出プロセッサ50-2は、形
状、寸法、速度、加速度、背景と目標のコントラスト
比、信号対雑音比、目標の数、軌道交差の数等のような
潜在的な目標の物理的現象に対応した特性を有する整合
されたフィルタ55-2のアレイを含む。整合されたフィル
タ検出プロセッサ50-2はまた等化、差計算および濾波処
理により伝播された測定雑音統計の過去の知識、および
回転開口センサシステム10の特有の信号測定特性を含ん
でいる。検出プロセッサ50-2の整合された各フィルタ55
-2は、差を計算された濾波された映像の総和35-2の全て
の画素位置に適用される。整合されたフィルタ55-2のそ
れぞれの出力は比較器60-2に伝送され、しきい値が各整
合されたフィルタ55-2に対して予め定められたレベルに
設定される。運動目標の検出は、整合されたフィルタ55
-2のアレイからの任意の出力が比較器60-2の予め定めら
れたしきい値を越えたときに決定される。しきい値は、
信号および雑音統計に関する演繹的な仮定によって、或
は個々のフレームまたは回転開口フレームのセットに基
づく信号および雑音統計に関する帰納的な仮定によって
予め決定されていてもよい。
差を計算された空間周波数濾波され変換された映像の結
果的な和35-2は、空間ドメイン映像45-2を得るために逆
フーリエ変換され（42-2）、この空間ドメイン映像は雑
音最適整合されたフィルタ検出プロセッサ50-2に伝達さ
れる。整合されたフィルタ検出プロセッサ50-2は、形
状、寸法、速度、加速度、背景と目標のコントラスト
比、信号対雑音比、目標の数、軌道交差の数等のような
潜在的な目標の物理的現象に対応した特性を有する整合
されたフィルタ55-2のアレイを含む。整合されたフィル
タ検出プロセッサ50-2はまた等化、差計算および濾波処
理により伝播された測定雑音統計の過去の知識、および
回転開口センサシステム10の特有の信号測定特性を含ん
でいる。検出プロセッサ50-2の整合された各フィルタ55
-2は、差を計算された濾波された映像の総和35-2の全て
の画素位置に適用される。整合されたフィルタ55-2のそ
れぞれの出力は比較器60-2に伝送され、しきい値が各整
合されたフィルタ55-2に対して予め定められたレベルに
設定される。運動目標の検出は、整合されたフィルタ55
-2のアレイからの任意の出力が比較器60-2の予め定めら
れたしきい値を越えたときに決定される。しきい値は、
信号および雑音統計に関する演繹的な仮定によって、或
は個々のフレームまたは回転開口フレームのセットに基
づく信号および雑音統計に関する帰納的な仮定によって
予め決定されていてもよい。
【００３５】等化、差計算および濾波動作は、個々のフ
レーム映像の共通の重複通過帯域中の時間的に静止した
全ての成分を消去し、運動目標の軌跡の目印だけを残
す。運動目標検出処理方法20-2の性能はシナリオ依存性
であり、等化、差計算および濾波動作によって伝播され
た個々のフレーム測定雑音、およびフレームの整合エラ
ーに対する残留フレームによる背景漏洩によって劣化さ
れる。観察パラメータが許すならば、最適以下の方法に
対して許容可能な性能が実現でき、それによって最適な
整合されたフィルタ55-2のアレイおよび比較器60-2はテ
ンプレート整合されたフィルタおよび比較器60-2、スト
リーク検出器および比較器60-2、或は単なる単一画素ま
たは多重画素しきい値超過検出プロセッサによって置換
されてもよい。
レーム映像の共通の重複通過帯域中の時間的に静止した
全ての成分を消去し、運動目標の軌跡の目印だけを残
す。運動目標検出処理方法20-2の性能はシナリオ依存性
であり、等化、差計算および濾波動作によって伝播され
た個々のフレーム測定雑音、およびフレームの整合エラ
ーに対する残留フレームによる背景漏洩によって劣化さ
れる。観察パラメータが許すならば、最適以下の方法に
対して許容可能な性能が実現でき、それによって最適な
整合されたフィルタ55-2のアレイおよび比較器60-2はテ
ンプレート整合されたフィルタおよび比較器60-2、スト
リーク検出器および比較器60-2、或は単なる単一画素ま
たは多重画素しきい値超過検出プロセッサによって置換
されてもよい。
【００３６】図４は、米国特許第 5,243,351号明細書に
記載された適切に修正された回転開口放射線センサシス
テムおよび処理方法を使用する本発明の原理による回転
開口運動目標検出処理方法20-3のトップレベルの実施形
態を示す。図４に示された検出方法20-3は、同じ情景を
観察することによって得られ、米国特許第 5,243,351号
明細書に記載された方法を使用して生成された個々の回
転開口ストリップ開口映像（50-3）またはサブ映像の時
間シーケンスを使用する。照準線整合エラーが存在する
場合、個々の回転開口映像50-3のそれぞれは、米国特許
第 5,243,351号明細書に記載された技術によって空間的
に最適に整合され、共通の空間周波数座標系およびグリ
ッドにフーリエ変換され（51-3）、それによってフーリ
エ変換された映像を生成する（52-3）。典型的に、共通
の空間周波数グリッドは、等価全円形開口回転開口合成
された空間周波数通過帯域と関連している。いくつかま
たは全ての可能性のある空間的に整合されフーリエ変換
された個々のフレーム映像52-3は、時間的にフーリエ変
換され（53-3）、各空間周波数と全ての時間周波数を関
連させるデータセットを生成する（54-3）。
記載された適切に修正された回転開口放射線センサシス
テムおよび処理方法を使用する本発明の原理による回転
開口運動目標検出処理方法20-3のトップレベルの実施形
態を示す。図４に示された検出方法20-3は、同じ情景を
観察することによって得られ、米国特許第 5,243,351号
明細書に記載された方法を使用して生成された個々の回
転開口ストリップ開口映像（50-3）またはサブ映像の時
間シーケンスを使用する。照準線整合エラーが存在する
場合、個々の回転開口映像50-3のそれぞれは、米国特許
第 5,243,351号明細書に記載された技術によって空間的
に最適に整合され、共通の空間周波数座標系およびグリ
ッドにフーリエ変換され（51-3）、それによってフーリ
エ変換された映像を生成する（52-3）。典型的に、共通
の空間周波数グリッドは、等価全円形開口回転開口合成
された空間周波数通過帯域と関連している。いくつかま
たは全ての可能性のある空間的に整合されフーリエ変換
された個々のフレーム映像52-3は、時間的にフーリエ変
換され（53-3）、各空間周波数と全ての時間周波数を関
連させるデータセットを生成する（54-3）。
【００３７】最良の可能な検出性能を達成するために、
時間周波数および空間周波数変換されたデータセット
は、雑音に最適整合されたフィルタ検出プロセッサ55-3
に伝送される。整合されたフィルタ検出プロセッサ55-3
は、形状、寸法、速度、加速度、背景と目標のコントラ
スト比、信号対雑音比、目標の数、軌道交差の数等のよ
うな潜在的な目標の物理的現象に対応した特性を有する
整合されたフィルタ56-3のアレイを含む。整合されたフ
ィルタ検出プロセッサ55-3はまたシステム伝達関数のバ
リエーションおよび回転開口センサシステム10に関連し
たその他特有の測定特性の過去の知識、並びに測定およ
び変換処理により伝播された測定信号および雑音統計を
含んでいる。検出プロセッサ55-3の各整合されたフィル
タ56-3は、時間的および空間的に変換されたデータのセ
ット54-3に適用される。整合されたフィルタ56-3のそれ
ぞれの出力は比較器60-3に伝送され、しきい値が各整合
されたフィルタ56-3に対して予め定められたレベルに設
定される。運動目標の検出は、整合されたフィルタ56-3
のアレイからの任意の出力が比較器60-3の予め定められ
たしきい値を越えたときに決定される。しきい値は、信
号および雑音統計に関する演繹的な仮定によって、およ
び、または個々のフレームまたは回転開口フレームのセ
ットに基づく信号および雑音統計に関する帰納的な仮定
によって予め決定されてもよい。
時間周波数および空間周波数変換されたデータセット
は、雑音に最適整合されたフィルタ検出プロセッサ55-3
に伝送される。整合されたフィルタ検出プロセッサ55-3
は、形状、寸法、速度、加速度、背景と目標のコントラ
スト比、信号対雑音比、目標の数、軌道交差の数等のよ
うな潜在的な目標の物理的現象に対応した特性を有する
整合されたフィルタ56-3のアレイを含む。整合されたフ
ィルタ検出プロセッサ55-3はまたシステム伝達関数のバ
リエーションおよび回転開口センサシステム10に関連し
たその他特有の測定特性の過去の知識、並びに測定およ
び変換処理により伝播された測定信号および雑音統計を
含んでいる。検出プロセッサ55-3の各整合されたフィル
タ56-3は、時間的および空間的に変換されたデータのセ
ット54-3に適用される。整合されたフィルタ56-3のそれ
ぞれの出力は比較器60-3に伝送され、しきい値が各整合
されたフィルタ56-3に対して予め定められたレベルに設
定される。運動目標の検出は、整合されたフィルタ56-3
のアレイからの任意の出力が比較器60-3の予め定められ
たしきい値を越えたときに決定される。しきい値は、信
号および雑音統計に関する演繹的な仮定によって、およ
び、または個々のフレームまたは回転開口フレームのセ
ットに基づく信号および雑音統計に関する帰納的な仮定
によって予め決定されてもよい。
【００３８】時間周波数整合されたフィルタ56-3は、個
々のフレーム映像中の全ての時間的に静止した成分を無
条件に消去し、運動目標の時間および空間周波数の軌跡
の目印だけを残す。運動目標検出処理方法20-3の性能は
シナリオ依存性であり、個々のフレームの測定雑音伝
播、およびフレームの整合エラーに対する残留フレーム
による背景漏洩によって劣化される。観察パラメータが
許すならば、最適以下の方法に対して許容可能な性能が
実現可能であり、それによって最適な整合されたフィル
タ56-3のアレイおよび比較器60-3はテンプレート整合さ
れたフィルタおよび比較器60-3、または簡単な単一周波
数“画素”または多周波数“画素”しきい値超過検出プ
ロセッサによって置換されてもよい。
々のフレーム映像中の全ての時間的に静止した成分を無
条件に消去し、運動目標の時間および空間周波数の軌跡
の目印だけを残す。運動目標検出処理方法20-3の性能は
シナリオ依存性であり、個々のフレームの測定雑音伝
播、およびフレームの整合エラーに対する残留フレーム
による背景漏洩によって劣化される。観察パラメータが
許すならば、最適以下の方法に対して許容可能な性能が
実現可能であり、それによって最適な整合されたフィル
タ56-3のアレイおよび比較器60-3はテンプレート整合さ
れたフィルタおよび比較器60-3、または簡単な単一周波
数“画素”または多周波数“画素”しきい値超過検出プ
ロセッサによって置換されてもよい。
【００３９】図５は、米国特許第 5,243,351号明細書に
記載された適切に修正された回転開口放射線センサシス
テムおよび処理方法を使用した本発明の原理による回転
開口運動目標検出処理方法20-4のトップレベルの実施形
態を示す。図５の検出方法20-4は、同じ情景を観察する
ことによって得られ、米国特許第 5,243,351号明細書に
記載された方法にしたがって生成された２以上の回転開
口ストリップ開口映像30-4を使用する。照準線整合エラ
ーが存在する場合、個々の回転開口映像のそれぞれは、
米国特許第 5,243,351号明細書に記載された方法によっ
て空間的に最適に整合され、共通の空間周波数座標系お
よびグリッドにフーリエ変換される。典型的に、共通の
空間周波数グリッドは、等価全円形開口回転開口合成さ
れた空間周波数通過帯域と関連している。
記載された適切に修正された回転開口放射線センサシス
テムおよび処理方法を使用した本発明の原理による回転
開口運動目標検出処理方法20-4のトップレベルの実施形
態を示す。図５の検出方法20-4は、同じ情景を観察する
ことによって得られ、米国特許第 5,243,351号明細書に
記載された方法にしたがって生成された２以上の回転開
口ストリップ開口映像30-4を使用する。照準線整合エラ
ーが存在する場合、個々の回転開口映像のそれぞれは、
米国特許第 5,243,351号明細書に記載された方法によっ
て空間的に最適に整合され、共通の空間周波数座標系お
よびグリッドにフーリエ変換される。典型的に、共通の
空間周波数グリッドは、等価全円形開口回転開口合成さ
れた空間周波数通過帯域と関連している。
【００４０】空間的に整合されフーリエ変換された個々
のフレーム映像30-4のいくつかまたは全ての可能性のあ
る異なる対は、個々のフレームのそれぞれと関連し、か
つ回転開口センサシステム10の回転の結果生じた時間的
に変化するシステム伝達関数を補償するように設計され
た空間周波数フィルタ31-4によって乗算される。システ
ム伝達関数の補償はいくつかの方法の１つによって行わ
れることができ、そのうちの幾つかの例は、ターゲット
全円形開口またはその他の基準システム伝達関数に各フ
レームを等化するか、差を計算されるフレームのシステ
ム伝達関数に１つのフレームを等化するか、或は差を計
算された両映像30-4からシステム伝達関数をデコンボル
ブすることを含んでいる。理想的なシステム伝達関数に
対して、またπラジアン離れて捕捉されたフレームだけ
が差を計算される場合には、システム伝達関数の等化は
不要である。
のフレーム映像30-4のいくつかまたは全ての可能性のあ
る異なる対は、個々のフレームのそれぞれと関連し、か
つ回転開口センサシステム10の回転の結果生じた時間的
に変化するシステム伝達関数を補償するように設計され
た空間周波数フィルタ31-4によって乗算される。システ
ム伝達関数の補償はいくつかの方法の１つによって行わ
れることができ、そのうちの幾つかの例は、ターゲット
全円形開口またはその他の基準システム伝達関数に各フ
レームを等化するか、差を計算されるフレームのシステ
ム伝達関数に１つのフレームを等化するか、或は差を計
算された両映像30-4からシステム伝達関数をデコンボル
ブすることを含んでいる。理想的なシステム伝達関数に
対して、またπラジアン離れて捕捉されたフレームだけ
が差を計算される場合には、システム伝達関数の等化は
不要である。
【００４１】等化された個々のフレームは差を計算され
（40-4）、２つのフレームと関連した重なった通過帯域
の外側の非共通情報を除去するために空間周波数濾波さ
れる（41-4）。空間周波数濾波されたフレーム差は逆フ
ーリエ変換され（42-4）、個々の対の差の映像45-4を生
成する。異なる個々のフレーム映像の数がＮである場
合、可能性のある異なる差を計算された個々のフレーム
映像対の総数は、Ｎ（Ｎ−１）／２であることができ
る。
（40-4）、２つのフレームと関連した重なった通過帯域
の外側の非共通情報を除去するために空間周波数濾波さ
れる（41-4）。空間周波数濾波されたフレーム差は逆フ
ーリエ変換され（42-4）、個々の対の差の映像45-4を生
成する。異なる個々のフレーム映像の数がＮである場
合、可能性のある異なる差を計算された個々のフレーム
映像対の総数は、Ｎ（Ｎ−１）／２であることができ
る。
【００４２】テンプレート信号検出方法に対して、多数
の可能な等化手順の任意の１つに基づいた回転開口運動
目標検出方法20-4は、特定の方法の受信機動作特性（Ｒ
ＯＣ）によって特徴付けられる特有の雑音性能を有して
いる。信号テンプレート方法に対するＲＯＣの差は、等
化プロセスによって発生された異なる補償されないレベ
ルの雑音“ブースト”または“デブースト”によって支
配される。しかしながら、適切に設計された雑音の最適
整合されたフィルタ方法は、等化プロセスにおいて雑音
特性を補償する。
の可能な等化手順の任意の１つに基づいた回転開口運動
目標検出方法20-4は、特定の方法の受信機動作特性（Ｒ
ＯＣ）によって特徴付けられる特有の雑音性能を有して
いる。信号テンプレート方法に対するＲＯＣの差は、等
化プロセスによって発生された異なる補償されないレベ
ルの雑音“ブースト”または“デブースト”によって支
配される。しかしながら、適切に設計された雑音の最適
整合されたフィルタ方法は、等化プロセスにおいて雑音
特性を補償する。
【００４３】最良の可能な検出性能を達成するために、
差を計算された空間周波数濾波され変換された映像45-4
のセットは、雑音の最適整合されたフィルタ検出プロセ
ッサ50-4に伝送される。整合されたフィルタ検出プロセ
ッサ50-4は、形状、寸法、速度、加速度、背景と目標の
コントラスト比、信号対雑音比、目標の数、軌道交差の
数等のような潜在的な目標の物理的現象に対応した特性
を有する個々の対の差のフレーム整合されたフィルタ55
-4のアレイを含む。整合されたフィルタ検出プロセッサ
50-4はまた等化、差計算および濾波処理を受けて伝播さ
れた測定雑音統計の演繹的知識、および回転開口センサ
システム10の特有の信号測定特性を含んでいる。検出プ
ロセッサ50-4の個々の対の差を計算されたフレーム整合
されたフィルタ55-4のそれぞれは、適切なフレーム差に
対して全ての画素位置に適用され、続いて加算される。
各目標の物理的現象の全体的に整合されたフィルタ56-4
の出力は、比較器60-4に伝送され、しきい値が全体的に
整合されたフィルタ56-4のそれぞれの予め定められたレ
ベルに設定される。運動目標の検出は、全体的に整合さ
れたフィルタ55-4のアレイからの任意の出力が比較器60
-4の予め定められたしきい値を越えたときに決定され
る。しきい値は、信号および雑音統計に関する演繹的な
仮定によって、或は個々のフレームまたは回転開口フレ
ームのセットに基づく信号および雑音統計に関する帰納
的な仮定によって予め決定されていてもよい。
差を計算された空間周波数濾波され変換された映像45-4
のセットは、雑音の最適整合されたフィルタ検出プロセ
ッサ50-4に伝送される。整合されたフィルタ検出プロセ
ッサ50-4は、形状、寸法、速度、加速度、背景と目標の
コントラスト比、信号対雑音比、目標の数、軌道交差の
数等のような潜在的な目標の物理的現象に対応した特性
を有する個々の対の差のフレーム整合されたフィルタ55
-4のアレイを含む。整合されたフィルタ検出プロセッサ
50-4はまた等化、差計算および濾波処理を受けて伝播さ
れた測定雑音統計の演繹的知識、および回転開口センサ
システム10の特有の信号測定特性を含んでいる。検出プ
ロセッサ50-4の個々の対の差を計算されたフレーム整合
されたフィルタ55-4のそれぞれは、適切なフレーム差に
対して全ての画素位置に適用され、続いて加算される。
各目標の物理的現象の全体的に整合されたフィルタ56-4
の出力は、比較器60-4に伝送され、しきい値が全体的に
整合されたフィルタ56-4のそれぞれの予め定められたレ
ベルに設定される。運動目標の検出は、全体的に整合さ
れたフィルタ55-4のアレイからの任意の出力が比較器60
-4の予め定められたしきい値を越えたときに決定され
る。しきい値は、信号および雑音統計に関する演繹的な
仮定によって、或は個々のフレームまたは回転開口フレ
ームのセットに基づく信号および雑音統計に関する帰納
的な仮定によって予め決定されていてもよい。
【００４４】等化、差計算および濾波動作は、個々のフ
レーム映像の共通の重なった通過帯域中の時間的に静止
した全ての成分を消去し、運動目標の軌跡の目印だけを
残す。運動目標検出処理方法20-4の性能はシナリオ依存
性であり、等化、差計算および濾波動作を受けて伝播さ
れた個々のフレーム測定雑音、およびフレームの整合エ
ラーに対する残留フレームによる背景漏洩によって劣化
される。観察パラメータが許すならば、最適以下の方法
に対して許容可能な性能が達成されることができ、それ
によって最適な整合されたフィルタ56-4のアレイおよび
比較器60-4はテンプレート整合されたフィルタおよび比
較器60-4、ストリーク検出器および比較器60-4、或は単
なる単一画素または多重画素しきい値超過検出プロセッ
サによって置換されてもよい。
レーム映像の共通の重なった通過帯域中の時間的に静止
した全ての成分を消去し、運動目標の軌跡の目印だけを
残す。運動目標検出処理方法20-4の性能はシナリオ依存
性であり、等化、差計算および濾波動作を受けて伝播さ
れた個々のフレーム測定雑音、およびフレームの整合エ
ラーに対する残留フレームによる背景漏洩によって劣化
される。観察パラメータが許すならば、最適以下の方法
に対して許容可能な性能が達成されることができ、それ
によって最適な整合されたフィルタ56-4のアレイおよび
比較器60-4はテンプレート整合されたフィルタおよび比
較器60-4、ストリーク検出器および比較器60-4、或は単
なる単一画素または多重画素しきい値超過検出プロセッ
サによって置換されてもよい。
【００４５】説明を完全にするために、回転開口運動目
標検出処理方法20は以下の式により表される。米国特許
第 5,243,351号明細書の定義および用語を使用すると、
本発明において使用される強化された運動目標検出回転
開口センサ10およびデータ処理方法20，20-2，20-3，20
-4の数学的な基礎の説明が与えられる。
標検出処理方法20は以下の式により表される。米国特許
第 5,243,351号明細書の定義および用語を使用すると、
本発明において使用される強化された運動目標検出回転
開口センサ10およびデータ処理方法20，20-2，20-3，20
-4の数学的な基礎の説明が与えられる。
【００４６】最初に個々の回転開口無雑音測定法を説明
する。
する。
【００４７】
【数１】これは、雑音がない場合に、フレーム時間ｔj
中に得られた位置／Ｒに配置された検出器の積分期間中
に生成された検出電子の平均数を表わしたものである。
ここで、Ｏs （／Ｆ，ｔj ）は空間周波数／Ｆおよびフ
レーム時間ｔj における検出器出力の空間フーリエ変換
である。実効センサシステム伝達関数が検出器積分時間
ΔＴ中時間的に静止していると仮定すると、強度を検出
された個々のフレームのフーリエ変換は次のように表わ
される
中に得られた位置／Ｒに配置された検出器の積分期間中
に生成された検出電子の平均数を表わしたものである。
ここで、Ｏs （／Ｆ，ｔj ）は空間周波数／Ｆおよびフ
レーム時間ｔj における検出器出力の空間フーリエ変換
である。実効センサシステム伝達関数が検出器積分時間
ΔＴ中時間的に静止していると仮定すると、強度を検出
された個々のフレームのフーリエ変換は次のように表わ
される
【００４８】
【数２】ここで、／ＩASは実効焦点平面アレイ面積にわ
たって空間的に平均された強度であり、《Ｗ0 》は検出
器伝達関数のゼロ空間周波数成分であり、ＡfpaSは実効
焦点平面アレイ面積であり、ＳＴＦ（／Ｆ，ｔj ）は、
フレーム時間ｔj に対応した全体的なセンサシステム伝
達関数であり、《Ｓn 》（Ｍ／Ｆ，ｔ）は時間ｔにおけ
る情景の幾何学的な投影の正規化された空間フーリエ変
換である。
たって空間的に平均された強度であり、《Ｗ0 》は検出
器伝達関数のゼロ空間周波数成分であり、ＡfpaSは実効
焦点平面アレイ面積であり、ＳＴＦ（／Ｆ，ｔj ）は、
フレーム時間ｔj に対応した全体的なセンサシステム伝
達関数であり、《Ｓn 》（Ｍ／Ｆ，ｔ）は時間ｔにおけ
る情景の幾何学的な投影の正規化された空間フーリエ変
換である。
【００４９】以下、背景、単一の運動目標および散乱成
分を含む情景および映像生成平面への情景の幾何学的投
影の数学的表示を説明する。背景の前方（回転開口セン
サに関して）および透過散乱層の後方を運動している単
一の目標を含む情景から放出された強度は次のように表
わされる。
分を含む情景および映像生成平面への情景の幾何学的投
影の数学的表示を説明する。背景の前方（回転開口セン
サに関して）および透過散乱層の後方を運動している単
一の目標を含む情景から放出された強度は次のように表
わされる。
【００５０】
【数３】ここで、Ｔ（／ｒ，ｔ）は情景位置／ｒおよび
時間ｔにおける運動目標の強度分布であり、Ｂ（／ｒ，
ｔ）は情景位置／ｒおよび時間ｔにおける背景の強度分
布であり、Ｈ（／ｒ，ｔ）は情景位置／ｒおよび時間ｔ
に対応した透過散乱層の強度分布であり、ＷT （／ｒ，
ｔ）は情景位置／ｒおよび時間ｔにおける目標の逆シル
エットである。目標の逆シルエットは次の式によって与
えられる。
時間ｔにおける運動目標の強度分布であり、Ｂ（／ｒ，
ｔ）は情景位置／ｒおよび時間ｔにおける背景の強度分
布であり、Ｈ（／ｒ，ｔ）は情景位置／ｒおよび時間ｔ
に対応した透過散乱層の強度分布であり、ＷT （／ｒ，
ｔ）は情景位置／ｒおよび時間ｔにおける目標の逆シル
エットである。目標の逆シルエットは次の式によって与
えられる。
【００５１】
【数４】Ｓ（／ｒ，ｔ）に対して式中のＢ（／ｒ，ｔ）
Ｗt （／ｒ，ｔ）を減算することは、情景位置／ｒおよ
び時間ｔにおいて運動目標によってぼかされ背景光子を
除去することに対応する。
Ｗt （／ｒ，ｔ）を減算することは、情景位置／ｒおよ
び時間ｔにおいて運動目標によってぼかされ背景光子を
除去することに対応する。
【００５２】したがって、回転開口光学系の焦点平面へ
の情景の強度の幾何学的な投影は、次の式によって表わ
される
の情景の強度の幾何学的な投影は、次の式によって表わ
される
【００５３】
【数５】ここで、Ｍは光学系の大きさである。幾何学的
な投影をフーリエ変換して、フーリエ変換類似性の定理
を適用することにより次式が得られる。
な投影をフーリエ変換して、フーリエ変換類似性の定理
を適用することにより次式が得られる。
【００５４】
【数６】フーリエ変換コンボリューションの定理の適用
および変数の変換は、
および変数の変換は、
【００５５】
【数７】の評価を可能にし、
【００５６】
【数８】を生成する。
【００５７】情景スペクトルおよびそのゼロ空間周波数
成分の対応した幾何学的投影は、
成分の対応した幾何学的投影は、
【００５８】
【数９】瞬間的な正規化され幾何学的に投影された情景
スペクトルは、次のように表わされる。
スペクトルは、次のように表わされる。
【００５９】
【数１０】正規化された情景スペクトルは、背景および
前景スペクトル並びにスペクトルに対する運動目標の貢
献によって支配される２つの成分に分解されることが可
能であり、これは次のように表わされ、
前景スペクトル並びにスペクトルに対する運動目標の貢
献によって支配される２つの成分に分解されることが可
能であり、これは次のように表わされ、
【００６０】
【数１１】《Ｂn 》［Ｍ（／Ｆ），ｔ］は、時間ｔにお
ける空間周波数Ｍ（／Ｆ）に対する正規化された背景お
よび前景成分であり、
ける空間周波数Ｍ（／Ｆ）に対する正規化された背景お
よび前景成分であり、
【００６１】
【数１２】ここで、Δ《Ｔn 》｛Ｍ（／Ｆ），ｔ｝は、
時間ｔにおける空間周波数／Ｆに対する背景および前景
からの正規化された目標のバリエーションである。
時間ｔにおける空間周波数／Ｆに対する背景および前景
からの正規化された目標のバリエーションである。
【００６２】以下、時間的に静止した情景に対して正規
化された背景および前景スペクトルを説明する。時間的
に静止した全体的な背景成分を有する観察シナリオに対
して、正規化された全体的な背景スペクトル、および運
動目標バリエーションは次のようになる。
化された背景および前景スペクトルを説明する。時間的
に静止した全体的な背景成分を有する観察シナリオに対
して、正規化された全体的な背景スペクトル、および運
動目標バリエーションは次のようになる。
【００６３】
【数１３】以下、運動目標および背景減結合を説明す
る。運動目標によってぼかされる背景光子の数が、合計
背景光子数に比較して無視できるほど僅かである場合、
合計背景および運動目標バリエーションの正規化された
スペクトルはさらに簡単化されることができ、次式を生
成する。
る。運動目標によってぼかされる背景光子の数が、合計
背景光子数に比較して無視できるほど僅かである場合、
合計背景および運動目標バリエーションの正規化された
スペクトルはさらに簡単化されることができ、次式を生
成する。
【００６４】
【数１４】以下、目標の時間的なバリエーションおよび
目標の逆シルエットを説明する。目標空間強度分布の論
証に時間依存性の空間シフトを適用することによって目
標の時間依存性運動を説明することができる。映像生成
プロセスの開始時間をｔ0であると定めると、最初の目
標および目標逆シルエットは次式によって与えられる。
目標の逆シルエットを説明する。目標空間強度分布の論
証に時間依存性の空間シフトを適用することによって目
標の時間依存性運動を説明することができる。映像生成
プロセスの開始時間をｔ0であると定めると、最初の目
標および目標逆シルエットは次式によって与えられる。
【００６５】
【数１５】目標および目標シルエットの運動依存性の時
間バリエーションは次式によって与えられる。
間バリエーションは次式によって与えられる。
【００６６】
【数１６】ここで、／ｒT （ｔ）は時間の関数としての
情景座標における目標のベクトル位置であり、目標軌道
と呼ぶ。
情景座標における目標のベクトル位置であり、目標軌道
と呼ぶ。
【００６７】以下、運動目標および逆シルエットスペク
トルを説明する。フーリエ変換シフト定理を運動目標お
よび運動目標逆シルエットに適用すると、以下の式によ
ってそれぞれ与えられる対応したスペクトルが生成され
る。
トルを説明する。フーリエ変換シフト定理を運動目標お
よび運動目標逆シルエットに適用すると、以下の式によ
ってそれぞれ与えられる対応したスペクトルが生成され
る。
【００６８】
【数１７】以下、目標軌道に対する明白な依存性を伴っ
た背景からの運動目標バリエーションを説明する。
《Ｔ》｛Ｍ（／Ｆ），ｔ｝および《ＷT 》｛Ｍ（／
Ｆ），ｔ｝に対する上記の式を目標スペクトルバリエー
ションΔ／ＴN の式に代入すると、次式が得られる。
た背景からの運動目標バリエーションを説明する。
《Ｔ》｛Ｍ（／Ｆ），ｔ｝および《ＷT 》｛Ｍ（／
Ｆ），ｔ｝に対する上記の式を目標スペクトルバリエー
ションΔ／ＴN の式に代入すると、次式が得られる。
【００６９】
【数１８】検出器積分時間中の一定速度の運動に対し
て、目標のベクトル位置は／ＲT （ｔ）＝／Ｖｔとして
表わされることができ、ここで／Ｖは運動目標の速度成
分である。したがって、正規化された目標スペクトルバ
リエーションΔ《Ｔn 》は次のように表わされる。
て、目標のベクトル位置は／ＲT （ｔ）＝／Ｖｔとして
表わされることができ、ここで／Ｖは運動目標の速度成
分である。したがって、正規化された目標スペクトルバ
リエーションΔ《Ｔn 》は次のように表わされる。
【００７０】
【数１９】以下、個々の時間平均回転開口フレームスペ
クトルを説明する。映像化された運動目標および全体的
な背景の時間平均の結果、平均検出器測定が得られるた
め、システム伝達関数が検出積分時間中一定であると仮
定した測定の時間平均されたフーリエスペクトルは次の
ようになる。
クトルを説明する。映像化された運動目標および全体的
な背景の時間平均の結果、平均検出器測定が得られるた
め、システム伝達関数が検出積分時間中一定であると仮
定した測定の時間平均されたフーリエスペクトルは次の
ようになる。
【００７１】
【数２０】ここで、“軌道”積分の積分を要求された一
定速度の運動の時間平均は、
定速度の運動の時間平均は、
【００７２】
【数２１】以下、回転開口シンセサイザおよび合成プロ
セスを説明する。回転開口合成プロセスの最も簡単なバ
ージョンは、無雑音測定の空間周波数冗長平均が等価全
円形開口映像を生成するようにシンセサイザを使用す
る。すなわち、
セスを説明する。回転開口合成プロセスの最も簡単なバ
ージョンは、無雑音測定の空間周波数冗長平均が等価全
円形開口映像を生成するようにシンセサイザを使用す
る。すなわち、
【００７３】
【数２２】ここで、《ＯF syn 》（／Ｆ）は合成される
べき全円形開口映像であり、《Λ》（／Ｆ）はシンセサ
イザである。また《ＯS ave 》（／Ｆ）は個々の（無雑
音）フレーム測定スペクトルの空間周波数冗長平均であ
る。
べき全円形開口映像であり、《Λ》（／Ｆ）はシンセサ
イザである。また《ＯS ave 》（／Ｆ）は個々の（無雑
音）フレーム測定スペクトルの空間周波数冗長平均であ
る。
【００７４】
【数２３】シンセサイザΛは次式によって与えられる。
【００７５】
【数２４】ここで、ＳＴＦはシステム伝達関数に対応
し、それは光学系伝達関数ＯＴＦと、正規化された検出
器伝達関数《ＷN 》との積であり、下付きの文字Ｓおよ
びＦは、回転開口ストリップ開口センサおよびターゲッ
ト全円形開口システムと関連したパラメータをそれぞれ
示す。シンセサイザの分母に現れる空間周波数冗長平均
されたストリップ開口伝達関数は、
し、それは光学系伝達関数ＯＴＦと、正規化された検出
器伝達関数《ＷN 》との積であり、下付きの文字Ｓおよ
びＦは、回転開口ストリップ開口センサおよびターゲッ
ト全円形開口システムと関連したパラメータをそれぞれ
示す。シンセサイザの分母に現れる空間周波数冗長平均
されたストリップ開口伝達関数は、
【００７６】
【数２５】したがって、合成された映像スペクトルが時
間的に静止した全ての背景および前景からなる情景の観
察から結果的に得られ、センサの照準線における運動目
標が次式によって与えられる。
間的に静止した全ての背景および前景からなる情景の観
察から結果的に得られ、センサの照準線における運動目
標が次式によって与えられる。
【００７７】
【数２６】合成された映像の時間的に静止した部分は同
じ情景を観察している合成された映像の任意の対に対し
て同じなので、合成された映像の差は運動目標情報だけ
を含んでいる。差を計算された合成された映像の無雑音
空間周波数ドメインの運動目標目印は、次の式によって
与えられる。
じ情景を観察している合成された映像の任意の対に対し
て同じなので、合成された映像の差は運動目標情報だけ
を含んでいる。差を計算された合成された映像の無雑音
空間周波数ドメインの運動目標目印は、次の式によって
与えられる。
【００７８】
【数２７】合成された映像の差から得られた運動目標の
空間目印は、
空間目印は、
【００７９】
【数２８】ここで、δＴは獲得されたストリップ開口フ
レームの異なるセットの獲得に関連した時間遅延を表わ
す。
レームの異なるセットの獲得に関連した時間遅延を表わ
す。
【００８０】以下、背景除去および運動目標の検出のた
めに適切に修正された回転開口フレームの任意の対の差
の計算について説明する。２Ｎf 個の個々の回転開口ス
トリップ開口フレームに対して、２Ｎf （Ｎf −１）／
２の可能な異なった対でフレーム比較、すなわち差が存
在している。最適な検出技術は、任意の可能な対および
潜在的に非常に多数の運動目標の対となった目印の差を
計算するときに背景除去を利用する。しかしながら、時
間的に静止した開口システムに対して背景除去および運
動目標検出のためにフレームの差を計算するのとは異な
り、特定の技術および方法が、システム伝達関数の回転
特性を補償するために回転開口データセットに適用され
なければならない。回転開口データセットは、情景にお
ける時間変化と運動目標から派生した時間的変化とを区
別するように修正される。
めに適切に修正された回転開口フレームの任意の対の差
の計算について説明する。２Ｎf 個の個々の回転開口ス
トリップ開口フレームに対して、２Ｎf （Ｎf −１）／
２の可能な異なった対でフレーム比較、すなわち差が存
在している。最適な検出技術は、任意の可能な対および
潜在的に非常に多数の運動目標の対となった目印の差を
計算するときに背景除去を利用する。しかしながら、時
間的に静止した開口システムに対して背景除去および運
動目標検出のためにフレームの差を計算するのとは異な
り、特定の技術および方法が、システム伝達関数の回転
特性を補償するために回転開口データセットに適用され
なければならない。回転開口データセットは、情景にお
ける時間変化と運動目標から派生した時間的変化とを区
別するように修正される。
【００８１】以下、個々の回転開口雑音フレーム測定お
よびフレーム毎のシステム伝達関数等化を説明する。個
々のストリップ開口雑音測定スペクトルは、無雑音スト
リップ開口検出映像スペクトル、プラスストリップ開口
の加算された雑音スペクトルとして表わされることがで
きる。
よびフレーム毎のシステム伝達関数等化を説明する。個
々のストリップ開口雑音測定スペクトルは、無雑音スト
リップ開口検出映像スペクトル、プラスストリップ開口
の加算された雑音スペクトルとして表わされることがで
きる。
【００８２】
【数２９】ここで、《Ｏs 》および《ｎs 》はそれぞれ
無雑音信号および雑音スペクトルである。
無雑音信号および雑音スペクトルである。
【００８３】以下、個々のフレームシステム伝達関数通
過帯域フィルタを説明する。一般に、個々のフレーム測
定は、等価全円形開口光学系通過帯域の異なった部分に
関する情報を提供する。運動目標または過渡事象のよう
な時間的に静止していない現象を検出するには、フレー
ム間に共通した情報を識別して使用し、また回転開口セ
ンサの伝達関数の時間的に変化する特性による映像コン
トラストの差に対して調節を行う必要がある。フレーム
毎のシステム伝達関数補償は、いくつかの方法によって
行われることができ、そのうちの数例は、ターゲット全
円形開口またはその他の基準システム伝達関数にそれぞ
れのフレームを等しくするもの、差を計算されるフレー
ムのシステム伝達関数に１つのフレームを等しするこ
と、差を計算される両方の映像からシステム伝達関数を
デコンボルブすること、或は理想的なシステム伝達関数
に等しくすること等であり、またπラジアン離れて獲得
されたフレームだけが差を計算された場合にシステム伝
達関数の等化は不要である。テンプレート信号検出方法
に対して、多数の可能な等化過程の任意の１つに基づい
た回転開口運動目標検出方法は、特定の方法の受信機動
作特性（ＲＯＣ）によって特徴付けられる特有の雑音特
性を有している。信号テンプレート方法に対するＲＯＣ
における差は、等化プロセスによって発生された異なる
補償されないレベルの雑音“ブースト”または“デブー
スト”によって支配される。しかしながら、適切に設計
された雑音の最適整合されたフィルタ方法は、等化プロ
セスにおいて雑音特性を補償する。
過帯域フィルタを説明する。一般に、個々のフレーム測
定は、等価全円形開口光学系通過帯域の異なった部分に
関する情報を提供する。運動目標または過渡事象のよう
な時間的に静止していない現象を検出するには、フレー
ム間に共通した情報を識別して使用し、また回転開口セ
ンサの伝達関数の時間的に変化する特性による映像コン
トラストの差に対して調節を行う必要がある。フレーム
毎のシステム伝達関数補償は、いくつかの方法によって
行われることができ、そのうちの数例は、ターゲット全
円形開口またはその他の基準システム伝達関数にそれぞ
れのフレームを等しくするもの、差を計算されるフレー
ムのシステム伝達関数に１つのフレームを等しするこ
と、差を計算される両方の映像からシステム伝達関数を
デコンボルブすること、或は理想的なシステム伝達関数
に等しくすること等であり、またπラジアン離れて獲得
されたフレームだけが差を計算された場合にシステム伝
達関数の等化は不要である。テンプレート信号検出方法
に対して、多数の可能な等化過程の任意の１つに基づい
た回転開口運動目標検出方法は、特定の方法の受信機動
作特性（ＲＯＣ）によって特徴付けられる特有の雑音特
性を有している。信号テンプレート方法に対するＲＯＣ
における差は、等化プロセスによって発生された異なる
補償されないレベルの雑音“ブースト”または“デブー
スト”によって支配される。しかしながら、適切に設計
された雑音の最適整合されたフィルタ方法は、等化プロ
セスにおいて雑音特性を補償する。
【００８４】システム伝達関数の等化を行うために多数
の方法の任意の１つを使用することができるが、以下の
段落において説明される式は、各過程と関連した数学的
詳細の典型である。簡略化するために、１つのフレーム
が別のフレームに等しくされる過程だけを詳細に説明す
る。
の方法の任意の１つを使用することができるが、以下の
段落において説明される式は、各過程と関連した数学的
詳細の典型である。簡略化するために、１つのフレーム
が別のフレームに等しくされる過程だけを詳細に説明す
る。
【００８５】現在の基準フレームとしての１つのフレー
ムと、比較のために使用される任意の異なる別のフレー
ムとを選択すると、フレームのスペクトルは、両方のフ
レームの通過帯域の共通の重なった領域における空間周
波数情報を提供するように濾波された空間周波数とな
る。この別のフレームはまたシステム伝達関数の差を補
償するために修正される。すなわち、
ムと、比較のために使用される任意の異なる別のフレー
ムとを選択すると、フレームのスペクトルは、両方のフ
レームの通過帯域の共通の重なった領域における空間周
波数情報を提供するように濾波された空間周波数とな
る。この別のフレームはまたシステム伝達関数の差を補
償するために修正される。すなわち、
【００８６】
【数３０】ここで、《ｍR 》（Ｆ，ｔi ）は基準フレー
ムの出力を濾波された空間周波数を示し、《ｍE 》
（Ｆ，ｔi ）は比較されるべきフレームの出力を濾波さ
れ、伝達関数等化された空間周波数を示し、《ｘ》は光
学系通過帯域フィルタであり、
ムの出力を濾波された空間周波数を示し、《ｍE 》
（Ｆ，ｔi ）は比較されるべきフレームの出力を濾波さ
れ、伝達関数等化された空間周波数を示し、《ｘ》は光
学系通過帯域フィルタであり、
【００８７】
【数３１】また《Ｈ》は無雑音通過帯域等化フィルタで
あり、
あり、
【００８８】
【数３２】任意の２つのフレーム間の濾波され等化され
た差は、差を計算された信号および雑音スペクトルの和
として表されることができる。すなわち、
た差は、差を計算された信号および雑音スペクトルの和
として表されることができる。すなわち、
【００８９】
【数３３】ここで、差を計算され、濾波され、等化され
た雑音スペクトル《ΔＮij》は、
た雑音スペクトル《ΔＮij》は、
【００９０】
【数３４】また、差を計算され、濾波され、等化された
信号スペクトル《ΔＳij》（／Ｆ）は、
信号スペクトル《ΔＳij》（／Ｆ）は、
【００９１】
【数３５】時間的に静止した背景および前景に対して、
結果的な信号スペクトルは、以下の式によって背景から
の正規化された運動目標バリエーション間の差Δ
《ＴN 》に関連させられる：
結果的な信号スペクトルは、以下の式によって背景から
の正規化された運動目標バリエーション間の差Δ
《ＴN 》に関連させられる：
【００９２】
【数３６】目標が検出器の積分時間中一定速度で運動し
ている場合、濾波された差の信号は以下の関係に対応す
る：
ている場合、濾波された差の信号は以下の関係に対応す
る：
【００９３】
【数３７】以下、回転開口空間周波数および時間周波数
ドメインの運動目標の検出を説明する。空間周波数およ
び時間周波数ドメイン回転開口運動目標の検出過程の簡
単な数学的記述は、ディスクリートな時間サンプリング
を連続体として近似し、個々の回転開口フレームのそれ
ぞれに対して空間周波数変換の連続したフーリエ変換を
行うことによって得られる。個々の無雑音フレーム測定
のフーリエスペクトルは以下の式によって与えられる：
ドメインの運動目標の検出を説明する。空間周波数およ
び時間周波数ドメイン回転開口運動目標の検出過程の簡
単な数学的記述は、ディスクリートな時間サンプリング
を連続体として近似し、個々の回転開口フレームのそれ
ぞれに対して空間周波数変換の連続したフーリエ変換を
行うことによって得られる。個々の無雑音フレーム測定
のフーリエスペクトルは以下の式によって与えられる：
【００９４】
【数３８】個々のフレームの空間周波数スペクトルの時
間フーリエ変換は、積分を評価してコンボリューション
定理を適用することによって以下のようにして得られ
る。
間フーリエ変換は、積分を評価してコンボリューション
定理を適用することによって以下のようにして得られ
る。
【００９５】
【数３９】ここで、《ＳＴＦS 》は回転開口システム伝
達関数の時間フーリエ変換であり、《ＳN 》は正規化さ
れた幾何学的に投影された情景スペクトルの時間および
空間周波数フーリエ変換である。
達関数の時間フーリエ変換であり、《ＳN 》は正規化さ
れた幾何学的に投影された情景スペクトルの時間および
空間周波数フーリエ変換である。
【００９６】正規化された幾何学的に投影された情景ス
ペクトルの時間フーリエ変換を評価すると、ストリップ
開口測定の無雑音時間周波数変換は次のようになる。
ペクトルの時間フーリエ変換を評価すると、ストリップ
開口測定の無雑音時間周波数変換は次のようになる。
【００９７】
【数４０】《ＯS 》（Ｆ，ｔj ）を規定する上記の最初
の等式は、時間および空間周波数整合されたフィルタの
信号成分を決定するために使用される。｛ＯS ｝（Ｆ，
ｆ）に対する式の最初の項は時間的に静止した結果を全
て含んでおり、かつ全てのゼロでない空間周波数に対し
てゼロであるため、整合されたフィルタは本質的に時間
的に静止した成分を消去する。
の等式は、時間および空間周波数整合されたフィルタの
信号成分を決定するために使用される。｛ＯS ｝（Ｆ，
ｆ）に対する式の最初の項は時間的に静止した結果を全
て含んでおり、かつ全てのゼロでない空間周波数に対し
てゼロであるため、整合されたフィルタは本質的に時間
的に静止した成分を消去する。
【００９８】以下、均一な背景、前景および運動目標に
対する簡単化された目印を説明する。回転開口運動目標
の検出過程に対する受信機動作特性の予測は、均一な強
度の背景、前景および運動目標に関連した観察シナリオ
の特殊な場合に対して簡単化されることができる。事
実、粗運動目標検出方法の設計はこのような簡単化され
た仮定を使用することができる。背景および前景の時間
的に静止しており、かつ空間的に均一な成分は次のよう
に表されることができる。
対する簡単化された目印を説明する。回転開口運動目標
の検出過程に対する受信機動作特性の予測は、均一な強
度の背景、前景および運動目標に関連した観察シナリオ
の特殊な場合に対して簡単化されることができる。事
実、粗運動目標検出方法の設計はこのような簡単化され
た仮定を使用することができる。背景および前景の時間
的に静止しており、かつ空間的に均一な成分は次のよう
に表されることができる。
【００９９】
【数４１】ここで、ＢSCN は情景座標における平均背景
強度であり、ＨSCN は情景座標における平均前景強度で
ある。
強度であり、ＨSCN は情景座標における平均前景強度で
ある。
【０１００】以下、焦点平面平均値およびフーリエ変換
を説明する。情景の背景および前景強度の平均値の幾何
学的な投影は、
を説明する。情景の背景および前景強度の平均値の幾何
学的な投影は、
【０１０１】
【数４２】であり、また、対応したフーリエ変換は次の
ようになる。
ようになる。
【０１０２】
【数４３】ここで、情景座標系における背景の次式のよ
うなフーリエ変換が行われる。：
うなフーリエ変換が行われる。：
【０１０３】
【数４４】およびフーリエ変換の相似性定理が使用され
ている。
ている。
【０１０４】以下、平均値に対するゼロ空間周波数関係
を説明する。情景スペクトルの正規化された幾何学的な
投影は、幾何学的に投影された情景スペクトルのゼロ空
間周波数成分で情景の幾何学的投影のフーリエ変換を除
算することによって生成される。背景の強度および運動
目標の強度の幾何学的に投影されたゼロ空間周波数成分
は、空間的に平均された平均値と、背景および目標の幾
何学的な投影された面積に関して以下のように表される
ことができる：
を説明する。情景スペクトルの正規化された幾何学的な
投影は、幾何学的に投影された情景スペクトルのゼロ空
間周波数成分で情景の幾何学的投影のフーリエ変換を除
算することによって生成される。背景の強度および運動
目標の強度の幾何学的に投影されたゼロ空間周波数成分
は、空間的に平均された平均値と、背景および目標の幾
何学的な投影された面積に関して以下のように表される
ことができる：
【０１０５】
【数４５】ここで、Ａtrg fpa は運動目標のほぼ瞬間的
な幾何学的投影面積であり、Ａfpaは回転開口センサの
焦点平面における背景のおおよその検出された面積であ
り、文字上の符号（−）は、焦点平面アレイにおける空
間平均を示す。
な幾何学的投影面積であり、Ａfpaは回転開口センサの
焦点平面における背景のおおよその検出された面積であ
り、文字上の符号（−）は、焦点平面アレイにおける空
間平均を示す。
【０１０６】以下、目標逆シルエットに対するゼロ空間
周波数関係を説明する。情景座標系における目標逆シル
エットにフーリエ変換の定義を適用し、Ｍｒscene ＝Ｒ
image により与えられる変数の変化によって映像平面座
標に変換すると、以下の式が得られる：
周波数関係を説明する。情景座標系における目標逆シル
エットにフーリエ変換の定義を適用し、Ｍｒscene ＝Ｒ
image により与えられる変数の変化によって映像平面座
標に変換すると、以下の式が得られる：
【０１０７】
【数４６】したがって、運動目標のゼロ空間周波数成分
の幾何学的な投影はまた、以下の式によって焦点平面に
おける目標の実効面積に関連されることができる：
の幾何学的な投影はまた、以下の式によって焦点平面に
おける目標の実効面積に関連されることができる：
【０１０８】
【数４７】一定の前景および背景の正規化されたスペク
トルが以下に説明される。情景の均一な背景成分に対し
て前述の関係を適用することによって、正規化された背
景および正規化された目標の数学的記述を決定すること
ができる。背景および前景の投影情景スペクトルの合計
に対するそれらのゼロ空間周波数成分の比率は以下の通
りである。
トルが以下に説明される。情景の均一な背景成分に対し
て前述の関係を適用することによって、正規化された背
景および正規化された目標の数学的記述を決定すること
ができる。背景および前景の投影情景スペクトルの合計
に対するそれらのゼロ空間周波数成分の比率は以下の通
りである。
【０１０９】
【数４８】同様の方法で、時間的に静止し空間的に均一
な背景と、正規化された目標との差《ＴN 》は、以下の
ように表される。
な背景と、正規化された目標との差《ＴN 》は、以下の
ように表される。
【０１１０】
【数４９】均一な目標の近似が以下に説明される。情景
の座標において、均一な目標は、目標の逆シルエットＷ
T と目標の一定の強度レベルＴO との積として表される
ことができる。
の座標において、均一な目標は、目標の逆シルエットＷ
T と目標の一定の強度レベルＴO との積として表される
ことができる。
【０１１１】Ｔ（ｒ，ｔ）＝ＴO ＷT （ｒ，ｔ） それ故に、均一な目標のフーリエ変換は以下のように表
され、
され、
【０１１２】
【数５０】これに対応する均一な目標の幾何学的に投影
された変換は以下のように表わされる。
された変換は以下のように表わされる。
【０１１３】
【数５１】従って、均一な目標および背景に対して、時
間的に静止した情景の、正規化された目標の背景からの
変化Δ《ＴN 》は、以下の式によって与えられ、
間的に静止した情景の、正規化された目標の背景からの
変化Δ《ＴN 》は、以下の式によって与えられ、
【０１１４】
【数５２】ここにおいて、正規化された逆シルエットは
以下のように定義され、
以下のように定義され、
【０１１５】
【数５３】従って、正規化された逆シルエットのゼロ空
間周波数成分は、以下のように表される。
間周波数成分は、以下のように表される。
【０１１６】
【数５４】一定の速度で運動している目標を説明するた
めにフーリエ変換シフト定理を適用すると、目標の逆シ
ルエットは次式のようになる。
めにフーリエ変換シフト定理を適用すると、目標の逆シ
ルエットは次式のようになる。
【０１１７】
【数５５】ここにおいて、《ＷTNo 》（Ｍ／Ｆ，ｔ）＝
《ＷTN》（Ｍ／Ｆ，ｔ0 ）は、時間＝ｔ0 における目標
の正規化された逆シルエットのフーリエ変換である。結
果的に、背景からの目標の変化の式は以下のように表さ
れる。
《ＷTN》（Ｍ／Ｆ，ｔ0 ）は、時間＝ｔ0 における目標
の正規化された逆シルエットのフーリエ変換である。結
果的に、背景からの目標の変化の式は以下のように表さ
れる。
【０１１８】
【数５６】それ故に、均一な目標および背景《ΔＳij》
に対する、差を計算され濾波された運動目標の空間的周
波数の目印は次式によって表される。
に対する、差を計算され濾波された運動目標の空間的周
波数の目印は次式によって表される。
【０１１９】
【数５７】均一な目標、背景、および前景の空間ドメイ
ンの差が計算された信号が以下に説明される。運動目標
の差が計算された濾波された空間周波数スペクトルを逆
フーリエ変換すると、空間ドメインの運動目標の目印は
以下のように表される。
ンの差が計算された信号が以下に説明される。運動目標
の差が計算された濾波された空間周波数スペクトルを逆
フーリエ変換すると、空間ドメインの運動目標の目印は
以下のように表される。
【０１２０】
【数５８】差が計算された検出器の平均信号対ＲＭＳ雑
音の比率が以下に説明される。均一な目標および背景に
対する位置／Ｒにおける平均差信号対ＲＭＳ差雑音の比
率は次式によって表される。
音の比率が以下に説明される。均一な目標および背景に
対する位置／Ｒにおける平均差信号対ＲＭＳ差雑音の比
率は次式によって表される。
【０１２１】
【数５９】均一な目標および背景に対する任意の差の合
成された対の信号スペクトルが表される。均一な目標お
よび背景と関連した任意の対の差の合成された映像の雑
音のない空間周波数ドメインの目印は、次式によって表
され、
成された対の信号スペクトルが表される。均一な目標お
よび背景と関連した任意の対の差の合成された映像の雑
音のない空間周波数ドメインの目印は、次式によって表
され、
【０１２２】
【数６０】任意の２つの差の合成された映像の対応する
空間ドメインの運動目標は、以下のように表される。
空間ドメインの運動目標は、以下のように表される。
【０１２３】
【数６１】整合されたフィルタの標準名称が以下に説明
される。幅広いクラスの性能基準に対して最適に動作す
る検出器プロセッサが、以下、比較器と呼ばれる比較装
置を有する一般化された整合されたフィルタのアレイに
構成される。スピンＡｐ運動目標検出プロセッサのため
の最適に整合されたフィルタアレイの設計には、スピン
Ａｐセンサの特有の信号測定特性と、整合されたフィル
タアレイに入力される前の所望されたデータ処理と、予
測された目標の現象学とに関する知識を組入れることが
要求される。過去の目標知識は、本来統計的あるいは決
定論的であり、形状、寸法、速度、加速度、背景対目標
のコントラスト比、信号対雑音比、目標の数、軌道交差
の数、雑音の交差共分散等の物理的パラメータを含んで
いる。特定の目印に対する整合されたフィルタのアレイ
は、行列法で以下のように表されることができ、 Ｆ＝Ｓt ＣNN -1 ここにおいて、Ｓは過去の雑音のない信号のベクトルで
あり、ＣNN -1は雑音の交差共分散逆マトリックスであ
る。信号および雑音の交差共分散マトリックスの両方
が、所望された運動目標検出データ処理方法に適切に定
義される。
される。幅広いクラスの性能基準に対して最適に動作す
る検出器プロセッサが、以下、比較器と呼ばれる比較装
置を有する一般化された整合されたフィルタのアレイに
構成される。スピンＡｐ運動目標検出プロセッサのため
の最適に整合されたフィルタアレイの設計には、スピン
Ａｐセンサの特有の信号測定特性と、整合されたフィル
タアレイに入力される前の所望されたデータ処理と、予
測された目標の現象学とに関する知識を組入れることが
要求される。過去の目標知識は、本来統計的あるいは決
定論的であり、形状、寸法、速度、加速度、背景対目標
のコントラスト比、信号対雑音比、目標の数、軌道交差
の数、雑音の交差共分散等の物理的パラメータを含んで
いる。特定の目印に対する整合されたフィルタのアレイ
は、行列法で以下のように表されることができ、 Ｆ＝Ｓt ＣNN -1 ここにおいて、Ｓは過去の雑音のない信号のベクトルで
あり、ＣNN -1は雑音の交差共分散逆マトリックスであ
る。信号および雑音の交差共分散マトリックスの両方
が、所望された運動目標検出データ処理方法に適切に定
義される。
【０１２４】差のフレーム、差の合成された映像、時間
周波数のバリエーション、あるいはスピンＡｐによる運
動目標の検出に適切となるように定義された別の目印を
任意に組み合わせることによって生じた信号マトリック
スは以下のように表され、
周波数のバリエーション、あるいはスピンＡｐによる運
動目標の検出に適切となるように定義された別の目印を
任意に組み合わせることによって生じた信号マトリック
スは以下のように表され、
【０１２５】
【数６２】ここにおいて、／ξは、過去の統計的あるい
は決定論的なスピンＡｐ運動目標目印と関連した独立し
た空間、空間周波数、時間、時間周波数の信号の座標の
任意の全ての組み合わせを示している。
は決定論的なスピンＡｐ運動目標目印と関連した独立し
た空間、空間周波数、時間、時間周波数の信号の座標の
任意の全ての組み合わせを示している。
【０１２６】同様に、差のフレーム、差の合成された映
像、時間周波数の変化、あるいはスピンＡｐによる運動
目標の検出に適切となるように定義された別の適切な目
印を任意に組み合わせることによって生じた雑音マトリ
ックスは以下のように表される。
像、時間周波数の変化、あるいはスピンＡｐによる運動
目標の検出に適切となるように定義された別の適切な目
印を任意に組み合わせることによって生じた雑音マトリ
ックスは以下のように表される。
【０１２７】
【数６３】それ故に、雑音を含む測定の組は、信号成分
および雑音成分の合計として行列法で以下のように表さ
れる。
および雑音成分の合計として行列法で以下のように表さ
れる。
【０１２８】
【数６４】複素関数の整合されたフィルタは、信号およ
び雑音のマトリックス成分がそれぞれ複素数の信号およ
び雑音の実数および虚数部分（すなわち、振幅および位
相部分）であることを認識することによって構成される
ことができる。
び雑音のマトリックス成分がそれぞれ複素数の信号およ
び雑音の実数および虚数部分（すなわち、振幅および位
相部分）であることを認識することによって構成される
ことができる。
【０１２９】例えば、空間的にシフトする整合されたフ
ィルタの捕捉“ウィンドウ”内の任意の数の差のフレー
ムあるいは差の合成された映像の信号および雑音マトリ
ックスは、それぞれ以下のように表され、
ィルタの捕捉“ウィンドウ”内の任意の数の差のフレー
ムあるいは差の合成された映像の信号および雑音マトリ
ックスは、それぞれ以下のように表され、
【０１３０】
【数６５】
【０１３１】
【数６６】ここにおいて、ｎnow は、空間的に整合され
たフィルタの捕捉ウィンドウにおける全ての成分の数を
示している。
たフィルタの捕捉ウィンドウにおける全ての成分の数を
示している。
【０１３２】整合されたフィルタの出力：従って、整合
されたフィルタの出力は、整合されたフィルタの雑音の
ない信号および付加的な“白色”雑音に対応し、次式に
よって表される。
されたフィルタの出力は、整合されたフィルタの雑音の
ない信号および付加的な“白色”雑音に対応し、次式に
よって表される。
【０１３３】Ｍout ＝ＦＭ＝Ｓt ＣNN -1（Ｓ＋Ｎ） ガウス雑音に対する整合されたフィルタの受信機の動作
特性が以下に説明される。比較器およびしきい値超過決
定方法を使用するスピンＡｐの整合されたフィルタによ
る運動目標検出処理方法の受信機の動作特性（ＲＯＣ）
は、個々のフレーム測定の近似のガウス雑音を求めるた
めに容易に決定されることができる。所定のしきい値の
スピンＡｐ整合フィルタの出力に対する検出確率および
誤警報確率は次式によってそれぞれ決定され、
特性が以下に説明される。比較器およびしきい値超過決
定方法を使用するスピンＡｐの整合されたフィルタによ
る運動目標検出処理方法の受信機の動作特性（ＲＯＣ）
は、個々のフレーム測定の近似のガウス雑音を求めるた
めに容易に決定されることができる。所定のしきい値の
スピンＡｐ整合フィルタの出力に対する検出確率および
誤警報確率は次式によってそれぞれ決定され、
【０１３４】
【数６７】ここにおいて、ｌｎ Ｋは、比較器のしきい
パラメータである。
パラメータである。
【０１３５】スピンＡｐの差の雑音の交差共分散マトリ
ックス成分が説明される。雑音が最適なスピンＡｐ運動
目標検出整合フィルタの決定は、雑音の処理および測定
ステップから整合されたフィルタへの雑音の伝播に関す
る過去の知識あるいは仮定に基づく。本開示において説
明されたスピンＡｐ目標検出方法のクラスは、個々の加
重されたフレームの差、合成されたフレームの差、ある
いは時間および空間周波数整合されたフィルタを使用す
る。適切に伝播された雑音の交差共分散マトリックス成
分の決定には、雑音の最適な整合されたフィルタを構成
することあるいは雑音最適化技術以下の性能が必要とさ
れる。以下のセクションによって、適切なスピンＡｐ雑
音共分散マトリックス成分を決定するための例示的な技
術が提供される。はっきりとは説明されていない処理ス
テップに関連した共分散マトリックス成分は、類似した
決定の方法に従う。
ックス成分が説明される。雑音が最適なスピンＡｐ運動
目標検出整合フィルタの決定は、雑音の処理および測定
ステップから整合されたフィルタへの雑音の伝播に関す
る過去の知識あるいは仮定に基づく。本開示において説
明されたスピンＡｐ目標検出方法のクラスは、個々の加
重されたフレームの差、合成されたフレームの差、ある
いは時間および空間周波数整合されたフィルタを使用す
る。適切に伝播された雑音の交差共分散マトリックス成
分の決定には、雑音の最適な整合されたフィルタを構成
することあるいは雑音最適化技術以下の性能が必要とさ
れる。以下のセクションによって、適切なスピンＡｐ雑
音共分散マトリックス成分を決定するための例示的な技
術が提供される。はっきりとは説明されていない処理ス
テップに関連した共分散マトリックス成分は、類似した
決定の方法に従う。
【０１３６】任意の対の差のフレームの雑音スペクトル
が説明される。スピンＡｐ運動目標検出方法の一実施形
態によって、等化された異なる対のシステム伝達関数
と、オーバーラップした通過帯域で濾波された個々のフ
レームとの差が計算される。対応する差が計算され、等
化され、濾波された雑音スペクトルＮijは次式によって
表される。
が説明される。スピンＡｐ運動目標検出方法の一実施形
態によって、等化された異なる対のシステム伝達関数
と、オーバーラップした通過帯域で濾波された個々のフ
レームとの差が計算される。対応する差が計算され、等
化され、濾波された雑音スペクトルＮijは次式によって
表される。
【０１３７】
【数６８】位置（／Ｒ）に関する個々の画素の雑音は、
処理された雑音スペクトルの逆フーリエ変換を行うこと
によって以下のように得られる。
処理された雑音スペクトルの逆フーリエ変換を行うこと
によって以下のように得られる。
【０１３８】
【数６９】個々のゼロ平均フレーム雑音に対しては、以
下のようになる。
下のようになる。
【０１３９】
【数７０】空間雑音交差共分散について説明する。画素
位置（／Ｒm ）および（／Ｒn ）における任意の２対の
差が計算され、等化され、濾波されたフレーム間の空間
雑音交差共分散は以下の次式で表され、
位置（／Ｒm ）および（／Ｒn ）における任意の２対の
差が計算され、等化され、濾波されたフレーム間の空間
雑音交差共分散は以下の次式で表され、
【０１４０】
【数７１】ここにおいて、上つき符号＊は共役複素数を
表している。
表している。
【０１４１】ゼロ平均で、時間的に静止し、相関しない
雑音の効果が説明される。ゼロ平均で、時間的に静止
し、時間的に相関しない雑音に対して、個々のフレーム
の雑音スペクトルの交差共分散は、以下の式
雑音の効果が説明される。ゼロ平均で、時間的に静止
し、時間的に相関しない雑音に対して、個々のフレーム
の雑音スペクトルの交差共分散は、以下の式
【０１４２】
【数７２】によって雑音パワー空間密度《Ｃnn》に関連
付けられ、ここにおいて、δi,j およびδ（／Ｆ−／
Ｆ）は、それぞれクロネッカーおよびディラックのδ関
数である。
付けられ、ここにおいて、δi,j およびδ（／Ｆ−／
Ｆ）は、それぞれクロネッカーおよびディラックのδ関
数である。
【０１４３】個々のフレームの雑音スペクトルの交差共
分散を空間的に差が計算された濾波された雑音の共分散
の式に代入すると、以下のような式が生成される。
分散を空間的に差が計算された濾波された雑音の共分散
の式に代入すると、以下のような式が生成される。
【０１４４】
【数７３】特別な場合の単一の濾波され、等化されたフ
レームの差の画素毎の交差共分散は、フレーム指数がｉ
＝ｋ、ｊ＝ｌ、およびｉ≠ｊの値をとるようにすること
によって得られる。対応する実効雑音空間的交差共分散
は、以下の式によって示される。
レームの差の画素毎の交差共分散は、フレーム指数がｉ
＝ｋ、ｊ＝ｌ、およびｉ≠ｊの値をとるようにすること
によって得られる。対応する実効雑音空間的交差共分散
は、以下の式によって示される。
【０１４５】
【数７４】空間的白色雑音およびナイキスト・サンプリ
ングについて説明する。空間的白色雑音および光学系の
通過帯域のナイキスト・サンプリングに対して、個々の
スピンＡｐのフレームの雑音のスペクトル密度は以下の
ように近似され、
ングについて説明する。空間的白色雑音および光学系の
通過帯域のナイキスト・サンプリングに対して、個々の
スピンＡｐのフレームの雑音のスペクトル密度は以下の
ように近似され、
【０１４６】
【数７５】ここにおいて、λは波長であり、Ｚは光学シ
ステムの実効焦点距離であり、ＤxおよびＤy はそれぞ
れｘおよびｙ方向の開口の寸法であり、Δｘs およびΔ
ｙsは空間的サンプリングのインクレメントであり、そ
れは、検出器の間隔に対応する１００％の充填率を有す
る焦点表面検出器アレイに対するものであり、／σds 2
は個々の検出器における雑音の平均的分散である。個々
の白色雑音のスペクトル密度の交差共分散を、差が計算
され、濾波された空間の雑音の共分散の式に代入する
と、以下の式が生成される。
ステムの実効焦点距離であり、ＤxおよびＤy はそれぞ
れｘおよびｙ方向の開口の寸法であり、Δｘs およびΔ
ｙsは空間的サンプリングのインクレメントであり、そ
れは、検出器の間隔に対応する１００％の充填率を有す
る焦点表面検出器アレイに対するものであり、／σds 2
は個々の検出器における雑音の平均的分散である。個々
の白色雑音のスペクトル密度の交差共分散を、差が計算
され、濾波された空間の雑音の共分散の式に代入する
と、以下の式が生成される。
【０１４７】
【数７６】単一の濾波され等化されたフレーム差に対す
る画素から画素の交差共分散に対応する特別な場合は、
る画素から画素の交差共分散に対応する特別な場合は、
【０１４８】
【数７７】以下、πの差および共分散マトリクス成分お
よび白色雑音について説明する。理想的なシステム伝達
関数に対して、システム伝達関数の等化を必要としない
という処理上の利点を有するさらに簡単にする１例は、
πラジアン離れたフレームの差を計算することに対応す
る。理想的な方形ストリップ開口に対して、πラジアン
離れた２つのフレームに対するシステム伝達関数は、同
じコントラスト性能を提供し、したがって等化フィルタ
は正確に１であり、すなわち《Ｈ》（／Ｆ，ｔj ，
ｔi ）＝１であり、重なった通過帯域は同一である。し
たがって、空間的に白色で時間的に相関しない雑音に対
して、交差共分散雑音マトリクス成分は、
よび白色雑音について説明する。理想的なシステム伝達
関数に対して、システム伝達関数の等化を必要としない
という処理上の利点を有するさらに簡単にする１例は、
πラジアン離れたフレームの差を計算することに対応す
る。理想的な方形ストリップ開口に対して、πラジアン
離れた２つのフレームに対するシステム伝達関数は、同
じコントラスト性能を提供し、したがって等化フィルタ
は正確に１であり、すなわち《Ｈ》（／Ｆ，ｔj ，
ｔi ）＝１であり、重なった通過帯域は同一である。し
たがって、空間的に白色で時間的に相関しない雑音に対
して、交差共分散雑音マトリクス成分は、
【０１４９】
【数７８】または、共分散マトリクスは以下のように表
されることができ、
されることができ、
【０１５０】
【数７９】ここで、Ｉは単位マトリクスである。それ
故、共分散マトリクスの逆数は、
故、共分散マトリクスの逆数は、
【０１５１】
【数８０】以下、合成された雑音スペクトルを説明す
る。回転開口運動目標検出処理方法の別の実施形態は、
回転開口合成された映像の任意の異なった対の差を計算
する。米国特許第 5,243,351号明細書に記載されている
ように、最も簡単な形態の合成プロセスに対する合成さ
れた雑音スペクトルは、
る。回転開口運動目標検出処理方法の別の実施形態は、
回転開口合成された映像の任意の異なった対の差を計算
する。米国特許第 5,243,351号明細書に記載されている
ように、最も簡単な形態の合成プロセスに対する合成さ
れた雑音スペクトルは、
【０１５２】
【数８１】ここで、空間周波数冗長平均された雑音《ｎ
S ave 》（／Ｆ）は次式によって与えられる：
S ave 》（／Ｆ）は次式によって与えられる：
【０１５３】
【数８２】差の合成された雑音スペクトルを説明する。
合成された雑音スペクトルを与えると、雑音スペクトル
Δ《ｎsyn 》（／Ｆ）は、合成された画像の任意の対
（完全に異なったデータセットから得る必要はない）で
は次式のようになる。
合成された雑音スペクトルを与えると、雑音スペクトル
Δ《ｎsyn 》（／Ｆ）は、合成された画像の任意の対
（完全に異なったデータセットから得る必要はない）で
は次式のようになる。
【０１５４】
【数８３】ここで下付きのＡとＢは合成された画像を生
成するために使用されたスピンＡＰの個々のフレームセ
ットを意味する。
成するために使用されたスピンＡＰの個々のフレームセ
ットを意味する。
【０１５５】空間的ドメインの差の合成された雑音を説
明する。差の合成された雑音スペクトルの逆フーリエ変
換を行うと、画素位置（／Ｒ）で空間的ドメインの合成
された雑音が発生する。
明する。差の合成された雑音スペクトルの逆フーリエ変
換を行うと、画素位置（／Ｒ）で空間的ドメインの合成
された雑音が発生する。
【０１５６】
【数８４】空間的ドメインの差の合成された雑音の共分
散について説明する。合成された雑音の差の画素毎の交
差共分散は、スピンＡｐシンセサイザと冗長度平均され
た差の雑音スペクトルの交差共分散に関して表されるこ
とができ、即ち、
散について説明する。合成された雑音の差の画素毎の交
差共分散は、スピンＡｐシンセサイザと冗長度平均され
た差の雑音スペクトルの交差共分散に関して表されるこ
とができ、即ち、
【０１５７】
【数８５】ここで冗長度平均された差の雑音スペクトル
は以下のようになる。
は以下のようになる。
【０１５８】
【数８６】ゼロ平均であり時間的に静止している相関さ
れていない雑音を説明する。ゼロ平均に対して時間的に
静止している相関されていない雑音では、個々のフレー
ム雑音スペクトルの交差共分散は次式により雑音パワー
スペクトル密度《ＣNN》に関連される。
れていない雑音を説明する。ゼロ平均に対して時間的に
静止している相関されていない雑音では、個々のフレー
ム雑音スペクトルの交差共分散は次式により雑音パワー
スペクトル密度《ＣNN》に関連される。
【０１５９】
【数８７】ここで個々のフレーム時間が明瞭に表示さ
れ、共通のデータを有するスピンＡｐのセットの個々の
フレームに基づいて合成画像のポテンシャルを適応す
る。
れ、共通のデータを有するスピンＡｐのセットの個々の
フレームに基づいて合成画像のポテンシャルを適応す
る。
【０１６０】差の冗長度の平均された雑音スペクトル相
関について説明する。異なったセットのスピンＡｐの個
々のフレームから生成される合成された画像に対して
は、差の合成された画像についての雑音スペクトルの交
差共分散は以下の式で表される。
関について説明する。異なったセットのスピンＡｐの個
々のフレームから生成される合成された画像に対して
は、差の合成された画像についての雑音スペクトルの交
差共分散は以下の式で表される。
【０１６１】
【数８８】それ故、時間的に相関されていない静止した
雑音に対する画素と画素の差の合成された雑音は次式で
与えられる。
雑音に対する画素と画素の差の合成された雑音は次式で
与えられる。
【０１６２】
【数８９】一時的に相関されておらず、一時的に不変で
空間的な白色の空間的な差の合成された雑音の交差共分
散マトリックスは以下の式で与えられる。
空間的な白色の空間的な差の合成された雑音の交差共分
散マトリックスは以下の式で与えられる。
【０１６３】
【数９０】図２、３で示されている方法の実現と一致し
た本発明のスピンＡＰの運動目標システムの実施形態が
実施され試験された。画像データは図２の実施形態を用
いて生成され、したがって雑音のない差の合成された運
動目標の目印と、対応するテンプレート整合フィルタ出
力を生成する。
た本発明のスピンＡＰの運動目標システムの実施形態が
実施され試験された。画像データは図２の実施形態を用
いて生成され、したがって雑音のない差の合成された運
動目標の目印と、対応するテンプレート整合フィルタ出
力を生成する。
【０１６４】画像データは運動目標のかすかな軌跡を含
む低い信号対雑音比の差の合成された画像と、テンプレ
ート整合フィルタの出力を示し、したがって、１６対１
程度の優れた出力の信号対雑音比を示す。このことはこ
の特定のクラスの運動目標に対して本発明を使用して生
成される強化された受信機の動作特性を示している。さ
らに、実験データが得られ、ここで説明したπ方向の運
動目標検出方法を証明するために使用された。
む低い信号対雑音比の差の合成された画像と、テンプレ
ート整合フィルタの出力を示し、したがって、１６対１
程度の優れた出力の信号対雑音比を示す。このことはこ
の特定のクラスの運動目標に対して本発明を使用して生
成される強化された受信機の動作特性を示している。さ
らに、実験データが得られ、ここで説明したπ方向の運
動目標検出方法を証明するために使用された。
【０１６５】したがって、等化の全円形開口画像を合成
し、複数の回転ストリップ開口画像測定または合成され
た画像測定から運動目標を検出する回転ストリップ（部
分的）開口画像放射線センサを説明した。前述の実施形
態は本発明の原理の応用を表した多数の特定の実施形態
のうちの数例にすぎないことが理解されよう。明白に、
多数および変更された他の装置は本発明の技術的範囲を
逸脱することなく当業者により容易に製造されよう。
し、複数の回転ストリップ開口画像測定または合成され
た画像測定から運動目標を検出する回転ストリップ（部
分的）開口画像放射線センサを説明した。前述の実施形
態は本発明の原理の応用を表した多数の特定の実施形態
のうちの数例にすぎないことが理解されよう。明白に、
多数および変更された他の装置は本発明の技術的範囲を
逸脱することなく当業者により容易に製造されよう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理による改良されたデータ処理方法
を使用する回転開口映像生成放射線センサシステムの概
略図。
を使用する回転開口映像生成放射線センサシステムの概
略図。
【図２】複数の空間的に整合された回転開口の合成され
た映像を使用する本発明の原理による回転開口運動目標
検出処理方法のトップレベルの実施形態の概略図。
た映像を使用する本発明の原理による回転開口運動目標
検出処理方法のトップレベルの実施形態の概略図。
【図３】複数の空間的に整合され、システム伝達関数等
化された個別の回転開口変換されたフレームを使用する
本発明の原理による回転開口運動目標検出処理方法のト
ップレベルの実施形態の概略図。
化された個別の回転開口変換されたフレームを使用する
本発明の原理による回転開口運動目標検出処理方法のト
ップレベルの実施形態の概略図。
【図４】複数の空間的に整合された、個別の回転開口フ
レーム映像の時間および空間周波数変換を使用する本発
明の原理による回転開口運動目標検出処理方法のトップ
レベルの実施形態の概略図。
レーム映像の時間および空間周波数変換を使用する本発
明の原理による回転開口運動目標検出処理方法のトップ
レベルの実施形態の概略図。
【図５】複数の空間的に整合され、システム伝達関数等
化された個別の回転開口変換されたフレーム、および順
次差フレーム整合された濾波を使用した本発明の原理に
よる回転開口運動目標検出処理方法のトップレベルの実
施形態の概略図。
化された個別の回転開口変換されたフレーム、および順
次差フレーム整合された濾波を使用した本発明の原理に
よる回転開口運動目標検出処理方法のトップレベルの実
施形態の概略図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 スーザン・ビー・マウント アメリカ合衆国、カリフォルニア州 90503、トランス、エメラルド・ストリー ト・ナンバー75 3922 (72)発明者 スティーブン・ケー・ジョンソン アメリカ合衆国、バージニア州 22071、 ハーンドン、 ウエスト・ウッドヒル・ド ライブ 12105 (72)発明者 マリリン・エー・スパーカー アメリカ合衆国、カリフォルニア州 90275、ランチョ・パロス・バーデス、マ ウント・レイニアー・ロード 1314 (72)発明者 エリック・ビー・ジェンセン アメリカ合衆国、カリフォルニア州 90254、ハーモサ・ビーチ、トゥエンティ ーフォース・ストリート 503 (72)発明者 マーク・ジェイ・レーフィールド アメリカ合衆国、カリフォルニア州 90275、ランチョ・パロス・バーデス、ベ ースウッド・アベニュー 26961
Claims (3)
- 【請求項１】 光軸を中心に回動し、時間的に順次連続
する情景の映像を生成する回転ストリップ開口を具備す
る望遠鏡と、 この望遠鏡の焦点平面に形成された映像を検出するため
の２次元の検出器アレイと、 この検出器アレイに結合され、ストリップ開口が望遠鏡
の光軸を中心に回動するとき映像情景の複数の映像フレ
ームを記録し、それらの複数の映像フレームからの映像
を合成し、合成された映像中に発見された運動目標を検
出する信号プロセッサとを具備していることを特徴とす
る回転ストリップ開口放射線センサシステム。 - 【請求項２】 信号プロセッサは、同じ情景を観察する
ことによって得られた２以上の合成された映像を処理
し、 合成された映像の全ての異なる対の差を生成し、 差の映像を合計し、 整合されたフィルタアレイと比較器とにより差を生成さ
れ、合計されたデータを処理して整合されたフィルタア
レイの出力が比較器の予め定められたしきい値を越えた
とき運動目標の検出を決定する処理装置によって合成さ
れた映像中に発見された運動目標を検出する請求項１記
載のシステム。 - 【請求項３】 信号プロセッサは、同じ情景を観察する
ことによって得られた２以上の個々の照準線補正フレー
ムを処理し、 システム伝達関数等化フィルタを使用して個々のフレー
ムを濾波し、 等化されたフレームの異なる対の差を生成し、 共通でない通過帯域排除フィルタを使用して差のデータ
を濾波し、 濾波された差のデータを合計して濾波された差の全体の
合計されたスペクトルを形成し、 合計されたスペクトルを逆変換して空間的ドメインにお
いて運動目標の目印を与え、 整合されたフィルタアレイと比較器とを通過することに
よって得られた合計されたデータを処理し、 整合されたフィルタアレイの出力が比較器の予め定めら
れたしきい値を越えたとき運動目標の検出を決定する請
求項１記載のシステム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US633980 | 1996-04-19 | ||
| US08/633,980 US6192322B1 (en) | 1996-04-19 | 1996-04-19 | Moving object and transient event detection using rotation strip aperture image measurements |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1054879A true JPH1054879A (ja) | 1998-02-24 |
| JP2889210B2 JP2889210B2 (ja) | 1999-05-10 |
Family
ID=24541959
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9117620A Expired - Lifetime JP2889210B2 (ja) | 1996-04-19 | 1997-04-21 | 回転ストリップ開口映像測定を使用する運動物体および過渡事象検出 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6192322B1 (ja) |
| EP (1) | EP0802426B1 (ja) |
| JP (1) | JP2889210B2 (ja) |
| DE (1) | DE69708195T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018036260A (ja) * | 2016-08-24 | 2018-03-08 | エクセリタス テクノロジーズ シンガポール プライヴェート リミテッド | モデル化された背景差分による赤外線在感知 |
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| US6136541A (en) | 1999-02-22 | 2000-10-24 | Vialogy Corporation | Method and apparatus for analyzing hybridized biochip patterns using resonance interactions employing quantum expressor functions |
| US7215795B2 (en) * | 2000-09-28 | 2007-05-08 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Intruding object detecting method and intruding object monitoring apparatus employing the method |
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| EP1792263A2 (en) | 2004-09-02 | 2007-06-06 | Vialogy Corporation | Detecting events of interest using quantum resonance interferometry |
| US8022864B2 (en) * | 2007-11-08 | 2011-09-20 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of Commerce | Detection of transient signals in doppler spectra |
| CN101261319B (zh) * | 2008-04-18 | 2010-12-01 | 华中科技大学 | 一种综合孔径辐射计成像校正方法 |
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| DE102017112484A1 (de) | 2017-06-07 | 2018-12-13 | Carl Zeiss Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Bildkorrektur |
| CN107817053B (zh) * | 2017-09-28 | 2019-08-23 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种大口径红外辐射测量系统定标方法及装置 |
| AU2023397402A1 (en) * | 2022-12-14 | 2025-07-17 | Western Sydney University | Systems for imaging a target object moving relative to background features |
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| FR2670978A1 (fr) * | 1990-12-21 | 1992-06-26 | Philips Electronique Lab | Procede d'extraction de mouvement comprenant la formation d'images de differences et un filtrage tridimensionnel. |
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-
1996
- 1996-04-19 US US08/633,980 patent/US6192322B1/en not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-04-19 EP EP97106511A patent/EP0802426B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-04-19 DE DE69708195T patent/DE69708195T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-04-21 JP JP9117620A patent/JP2889210B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| EP0802426A3 (en) | 1998-01-07 |
| US6192322B1 (en) | 2001-02-20 |
| DE69708195D1 (de) | 2001-12-20 |
| EP0802426A2 (en) | 1997-10-22 |
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