JP4916777B2 - Image radar device - Google Patents
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Description
この発明は、地形を観測する画像レーダ装置に関するものである。 The present invention relates to an image radar apparatus that observes topography.
レーダの受信信号の位相はアンテナから散乱点までの距離に比例している。インターフェロメトリック合成開口レーダあるいは干渉型合成開口レーダと呼ばれる画像レーダ装置は、この原理を利用して、電波入射角度が若干異なる条件で2枚のレーダ画像を取得し、両レーダ画像の位相差に基づいて地形の高さの測定を行っている(例えば特許文献1参照)。図8は、地形観測のジオメトリであるが、仮想的な水平面19に対して傾斜角20を持つ地形の観測対象領域18をレーダプラットフォーム16から観測する状態を仮想的に表している。レーダプラットフォーム16は等速直線運動しており、これに搭載されたアンテナ17aまたは17bにより、速度方向と直交する方向に電波を照射して観測対象領域18を観測する。その観測対象領域18からの反射波を2つのアンテナ17aおよび17bで受信し、それぞれの受信信号から観測対象領域18に関する2枚のレーダ画像を得る。これは合成開口レーダとして広く知られている技術であり、画像の電波伝播方向の軸をレンジ、プラットフォームの速度方向の軸をアジマスと呼ぶ。
レーダ装置では、上記2枚のレーダ画像に対して観測処理を行うが、その際得られるインターフェログラム、すなわち同一領域を観測した2枚のレーダ画像の位相差を表す模式図を図9に示す。横軸はレンジ、縦軸はアジマスである。また、濃淡はゼロから2πラジアンの位相差を表している。(a)と(b)は地形の傾斜角がゼロである場合、また(c)は地形の傾斜角がゼロでない場合のインターフェログラムである。
The phase of the radar reception signal is proportional to the distance from the antenna to the scattering point. An image radar device called interferometric synthetic aperture radar or interferometric synthetic aperture radar uses this principle to acquire two radar images under slightly different radio wave incident angles, and to calculate the phase difference between the two radar images. Based on this, the height of the terrain is measured (see, for example, Patent Document 1). FIG. 8 is a topographic observation geometry, which virtually represents a state in which a topographic
In the radar apparatus, the above two radar images are observed, and an interferogram obtained at that time, that is, a schematic diagram showing a phase difference between two radar images obtained by observing the same region is shown in FIG. . The horizontal axis is the range, and the vertical axis is the azimuth. The shading represents a phase difference from zero to 2π radians. (A) and (b) are interferograms when the terrain inclination angle is zero, and (c) is an interferogram when the terrain inclination angle is not zero.
特許文献1に掲載されたレーダ装置の場合、まずレジストレーション手段により、それぞれのアンテナ17a,17bの受信信号から得られた2枚のレーダ画像について、レンジとアジマスのずれ、および分解能の差を補償して、同一の散乱点が画像の同一画素に現れるように調整する。次に位相差算出手段により、調整された2枚の画像の位相差の算出を行い、その出力として2つのアンテナ17a,17bから観測対象領域18上の各散乱点までの距離差に応じた位相差、例えば図9(a)を得る。次に、平面位相除去手段により、観測対象領域18が水平面19である場合を仮定して位相差を計算し、これを上記位相差算出手段で算出された位相差(図9(a))から差し引く。すると、図9(b)のような地形の高さに応じた位相差が得られるので、これに基づいて地形の起伏を計算できることが理解される。しかし、図9(b)に示される位相差は、ゼロから2πラジアンの範囲で折り返した値しか観測できない。そこで、位相アンラップ(Unwrap)手段により、折り返しを開いて繋ぎ合わせた位相差にするアンラップ操作を行う。この方法については様々なものが知られている。最後に、位相・高さ変換手段を用いて、折り返しを開いた位相差を高さに変換して高さの分布図を得る。
In the case of the radar apparatus disclosed in Patent Document 1, first, the registration means compensates for the difference between the range and the azimuth and the difference in resolution for the two radar images obtained from the received signals of the
以上のように、従来のレーダ装置は、図8における観測対象領域18の高さの分布図を得るために、観測対象領域18が水平面19である場合を仮定して位相差を計算し、これを散乱点までの距離差に応じた位相差から差し引いて地形の高さに応じた位相差を求めている。このため、観測対象領域18が傾いている場合には、地形の高さに応じた位相差は、例えば図9(c)のようになる。この場合、図9(c)の左側、すなわち地形の凸部のプラットフォーム側の斜面では、図9(b)の斜面と比較して、等位相差線の密度が高くなるという現象が発生する。この現象は、雑音環境下において位相アンラップ手段の動作に誤りを発生させ、その結果、位相・高さ変換手段で生成した高さの分布図に誤差が発生するという問題がある。
As described above, the conventional radar apparatus calculates the phase difference on the assumption that the
この発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、誤差の少ない高さの分布図を得る画像レーダ装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to obtain an image radar apparatus that obtains a height distribution map with less error.
この発明に係る画像レーダ装置は、観測対象領域からの反射波の入射角度が若干異なる条件で2枚のレーダ画像を取得し、両レーダ画像の位相差に基づいて地形の高さの測定を行う画像レーダ装置において、入力される2枚のレーダ画像を、同一の散乱点が画像の同一画素に現れるように調整するレジストレーション手段と、調整された2枚のレーダ画像の位相差を算出する位相差算出手段と、観測対象領域の地形情報を予め格納する地形データ格納手段と、地形情報に基づいて観測対象領域内の代表的な傾斜を算出する傾斜算出手段と、傾斜算出手段で算出された傾斜を持つ観測対象領域上の散乱点に対応する平面位相を算出する平面位相算出手段と、位相差算出手段で算出された2枚のレーダ画像の位相差から平面位相算出手段で算出された平面位相を減ずる位相補償手段と、位相補償された位相差の折り返しを開いて繋ぎ合わせる位相アンラップ手段と、繋ぎ合わせた位相差を地形の高さに換算して観測対象領域の高さの分布図を得る位相・高さ変換手段と、算出された高さの分布図に、傾斜算出手段で算出された観測対象領域の傾斜を加える高さ補正手段を備えたものである。 The image radar apparatus according to the present invention acquires two radar images under conditions where incident angles of reflected waves from the observation target region are slightly different, and measures the height of the topography based on the phase difference between the two radar images. In the image radar apparatus, registration means for adjusting two input radar images so that the same scattering point appears in the same pixel of the image, and calculating the phase difference between the two adjusted radar images. Calculated by the phase difference calculating means, the terrain data storing means for storing the terrain information of the observation target area in advance, the inclination calculating means for calculating a representative inclination in the observation target area based on the terrain information, and the inclination calculating means is calculated by the observed object and the planar phase calculating means for calculating a plane phase corresponding to the scattering point of the region, the phase difference plane phase calculating means from a phase difference of the two radar images calculated by the calculating means having a slope The phase compensation means for reducing the planar phase, the phase unwrapping means for opening and joining the phase compensated phase difference, and the distribution of the height of the observation area by converting the joined phase difference into the height of the topography Phase / height conversion means for obtaining a figure, and height correction means for adding the inclination of the observation target area calculated by the inclination calculation means to the distribution chart of the calculated height are provided.
この発明によれば、2枚のレーダ画像の位相差から平面位相を減じることで、地形が傾斜していない場合のインターフェログラムと同等に、等位相線の間隔が密になる状況を避けることができる。そのため、位相アンラップ処理は誤り無く行うことができ、観測対象領域の地形が傾斜している場合であっても、誤差の少ない高さの分布図を得ることを可能にする。 According to the present invention, the plane phase is subtracted from the phase difference between the two radar images, thereby avoiding a situation where the intervals of the equiphase lines are close as in the interferogram when the terrain is not inclined. Can do. Therefore, the phase unwrapping process can be performed without error, and it is possible to obtain a height distribution map with little error even when the topography of the observation target region is inclined.
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1による画像レーダ装置の機能構成を示すブロック図である。
図1において、レジストレーション手段2は、観測対象領域からの反射波の入射角度が若干異なる条件で取得した2枚のレーダ画像を、同一の散乱点が画像の同一画素に現れるように調整する手段である。位相差算出手段3は、調整された2枚のレーダ画像の位相差を算出する手段である。地形データ格納手段11は、観測対象領域の地形情報を予め格納する手段である。傾斜算出手段10は、地形データ格納手段11の地形情報に基づいて観測対象領域内の代表的な傾斜を算出する手段である。平面位相算出手段9は、傾斜算出手段10で算出された傾斜を持つ観測対象領域上の散乱点に対応する位相を算出する手段である。位相補償手段8は、位相差算出手段で算出された2枚のレーダ画像の位相差から平面位相算出手段9で算出された平面位相を減ずる手段である。位相アンラップ手段5は、位相補償された位相差の折り返しを開いて繋ぎ合わせる手段である。位相・高さ変換手段6は、繋ぎ合わせた位相差を地形の高さに換算して観測対象領域の高さの分布図を得る手段である。高さ補正手段7は、算出された高さの分布図に、傾斜算出手段10で算出された傾斜を加えて補正する手段である。なお、上記手段のうち、2,3,5,6の手段は従来のレーダ装置で使用しているものと同じタイプである。
Embodiment 1 FIG.
1 is a block diagram showing a functional configuration of an image radar apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
In FIG. 1, the registration means 2 adjusts two radar images acquired under conditions where the incident angles of reflected waves from the observation target area are slightly different so that the same scattering point appears in the same pixel of the image. It is. The phase difference calculation means 3 is a means for calculating the phase difference between the two adjusted radar images. The terrain data storage means 11 is a means for previously storing terrain information of the observation target area. The inclination calculation means 10 is a means for calculating a representative inclination in the observation target area based on the terrain information in the terrain data storage means 11. The plane
図2はこの発明の画像レーダ装置に係る同一領域を観測した2枚のレーダ画像の位相差を表す模式図である。図2(a)は地形が傾斜していた場合の位相差算出手段3で算出された位相差、図2(c)は位相補償手段8が出力する位相差、図2(b)は平面位相算出手段9が出力する位相をそれぞれ表す。それぞれのインターフェログラムにおいて、横軸はレンジ、縦軸はアジマスである。また、濃淡はゼロから2πラジアンの位相差を表している。 FIG. 2 is a schematic diagram showing a phase difference between two radar images obtained by observing the same region according to the image radar apparatus of the present invention. 2A shows the phase difference calculated by the phase difference calculation means 3 when the topography is inclined, FIG. 2C shows the phase difference output by the phase compensation means 8, and FIG. 2B shows the planar phase. Each of the phases output by the calculation means 9 is represented. In each interferogram, the horizontal axis is range and the vertical axis is azimuth. The shading represents a phase difference from zero to 2π radians.
次に、動作について説明する。
図8に示すように、この画像レーダ装置は、レーダプラットフォーム16に搭載されたアンテナ17aまたは17bにより、等速直線運動している状態で、速度方向と直交する方向に電波を照射し、観測対象領域18からの反射波を2つのアンテナ17a,17bでそれぞれ受信し、各受信信号から観測対象領域18に関する2枚のレーダ画像を得る。なお、このレーダ画像を得るための前段の処理は周知であるので、ここでは省略する。レジストレーション手段2では、得られた2枚のレーダ画像に対して、レンジとアジマスのずれ、および分解能の差を補償して、同一の散乱点が画像の同一画素に現れるように調整する。位相差算出手段3では、レジストレーション手段2で調整された2枚の画像の位相差を算出して、その出力として2つのアンテナ17a,17bから観測対象領域18上の各散乱点までの距離差に応じた位相差を得る。この位相差は模式的に図2(a)のように表される。
Next, the operation will be described.
As shown in FIG. 8, this image radar apparatus irradiates a radio wave in a direction orthogonal to the velocity direction in a state where the
地形データ格納手段11には、観測対象領域18の地形情報、例えば空間分解能の粗い地形図、あるいはいくつかの地点の緯度・経度および標高などのデータを予め収集して蓄えておく。傾斜算出手段10では、地形データ格納手段11の地形情報に、例えば最小二乗法で仮想的な平面を当てはめ、あるいは傾斜の平均値あるいは最頻値を算出するなどして、地形の代表的な傾きと高さのオフセット値を求める。次に、平面位相算出手段9では、傾斜算出手段10で算出された傾斜を持つ観測対象領域上の散乱点に対応する位相差(この位相差を以降、平面位相と呼ぶ。)を算出する。この平面位相は模式的に図2(b)のように表される。この平面位相の算出処理動作を図3により説明する。図3は、図8のジオメトリのレンジ方向の断面を示したもので、26は仮想的な平面、27はその上の散乱点である。このとき、散乱点27に対応する平面位相は次式で求めることができる。
位相補償手段8では、位相差算出手段3で算出された2枚のレーダ画像の位相差から平面位相算出手段9で求めた平面位相を減じる。この処理は、図2(a)から図2(b)を差し引いて図2(c)を得ることである。したがって、位相補償手段8の出力(図2(c))としては、地形の傾斜に相当する位相差が無く、図9(b)に示した地形が傾斜していない場合のインターフェログラムと同等の結果を得ることができる。したがって、等位相線の間隔が密になる状況を避けることができるので、位相アンラップ手段5は位相補償手段8で補償された位相差の折り返しを開き誤り無く繋ぎ合わせることができる。位相・高さ変換手段6では、位相アンラップ手段5で繋ぎ合わせた位相差を高さに変換し、観測対象領域の高さの分布図を出力として得る。しかし、この結果には地形の傾斜が反映されていないので、補正する必要がある。そのため、高さ補正手段7において、位相・高さ変換手段6で算出された観測対象領域の高さの分布図に、傾斜算出手段10で算出された観測対象領域の傾斜を加えてやる。
The
以上のように、この実施の形態1によれば、2枚のレーダ画像の位相差から平面位相を減じることで、地形が傾斜していない場合のインターフェログラムと同等に、等位相線の間隔が密になる状況を避けることができるため、位相アンラップ処理において誤り無く位相差を繋ぎ合わせることができる。したがって、観測対象領域の地形が傾斜している場合であっても、誤差の少ない高さの分布図を得ることができる。
なお、以上の説明では、地形の傾斜を平面として扱ったが、曲面であっても同様の効果を得られることは明らかである。また、画像を分割して多数の平面として扱うことももちろん可能である。これらのことは、以降の各実施の形態においても同様である。
As described above, according to the first embodiment, the plane phase is subtracted from the phase difference between the two radar images, so that the interval between the equiphase lines is equal to the interferogram when the topography is not inclined. Therefore, it is possible to connect the phase differences without error in the phase unwrapping process. Therefore, even if the topography of the observation target area is inclined, a distribution map of height with less error can be obtained.
In the above description, the slope of the terrain is treated as a plane, but it is clear that the same effect can be obtained even with a curved surface. It is of course possible to divide the image and handle it as a large number of planes. The same applies to the following embodiments.
実施の形態2.
図4はこの発明の実施の形態2による画像レーダ装置の機能構成を示すブロック図である。図において、実施の形態1の図1に相当する部分には同一符号を付し、その説明は原則として省略する。この実施の形態2では、実施の形態1の地形データ格納手段11と傾斜算出手段10の代わりに、傾斜推定手段14を設けた構成を持つ。
図2(a)からも分かるように、起伏が局所的である地形の場合には、地形の傾斜により生じた位相差をインターフェログラムから推定することが可能である。そこで、傾斜推定手段14では、位相差算出手段3で算出される2枚のレーダ画像の位相差に基づいて、観測対象領域の地形の傾斜を推定する。例えば、画像の一部のインターフェログラムを抜き出して、これを地形の傾斜に換算して全体の領域に適用する。あるいは、インターフェログラムの位相をレンジ方向で微分して、その平均あるいは最頻値を求め、傾斜に換算するようにしても良い。
4 is a block diagram showing a functional configuration of an image radar apparatus according to
As can be seen from FIG. 2A, in the case of terrain where the undulation is local, it is possible to estimate the phase difference caused by the inclination of the terrain from the interferogram. Therefore, the inclination estimation means 14 estimates the inclination of the topography of the observation target area based on the phase difference between the two radar images calculated by the phase difference calculation means 3. For example, an interferogram of a part of the image is extracted, converted into a terrain slope, and applied to the entire region. Alternatively, the phase of the interferogram may be differentiated in the range direction, the average or mode value may be obtained, and converted to a slope.
以上のように、実施の形態2によれば、傾斜推定手段14で推定した観測対象領域の傾斜を用いて、平面位相算出手段9が位相補償手段8で使用する平面位相を算出し、また高さ補正手段7が地形の高さを補正するようにしたので、実施の形態1のような収集に手間を要する地形データを必要とせず、実施の形態1と同様に誤差の少ない高さの分布図を得ることができる。
As described above, according to the second embodiment, the plane
実施の形態3.
図5はこの発明の実施の形態3による画像レーダ装置の機能構成を示すブロック図である。図において、上記実施の形態1の図1に相当する部分には同一符号を付し、その説明は原則として省略する。この実施の形態3では、上記実施の形態1の地形データ格納手段11の代わりに後方散乱係数に関連したデータを格納するレーダ散乱強度データベース29を設け、傾斜算出手段10の代わりに傾斜推定手段142を設けた構成を持つ。
電波の反射率は、地表面の状態(被覆)と周波数、および入射角によって変化する。これらの代表的な値については、観測された値あるいは理論値が公開されている。逆に、被覆と周波数が既知である場合には、電波の反射率に基づいて入射角を推定することが可能である。そこで、この実施の形態3では、レーダ散乱強度データベース29に、土地被覆と周波数、および入射角毎の電波の反射率、すなわち後方散乱係数を予め蓄えておく。傾斜推定手段142では、レジストレーション手段2から得られるレーダ画像の強度を、レーダ散乱強度データベース29を参照して後方散乱係数に換算し、算出した後方散乱係数に基づいて入射角を推定する。さらに、推定した入射角から観測対象領域の傾斜を算出する。その際、画像の強度は、1枚のレーダ画像の振幅や電力に基づいて求めても良いし、あるいは2枚のレーダ画像から求めても良い。
FIG. 5 is a block diagram showing a functional configuration of an image radar apparatus according to
The reflectance of radio waves varies depending on the state (covering) and frequency of the ground surface, and the incident angle. For these representative values, the observed or theoretical values are published. Conversely, when the covering and frequency are known, the incident angle can be estimated based on the reflectivity of the radio wave. Therefore, in the third embodiment, the radar scattering
以上のように、この実施の形態3によれば、レーダ画像の強度に基づいて推定した観測対象領域の傾斜を用いて、平面位相算出手段9が位相補償手段8で使用する平面位相を算出し、また高さ補正手段7が地形の高さを補正するようにしたので、実施の形態1のように収集に手間を要する地形データを必要とせず、実施の形態1と同様に誤差の少ない高さの分布図を得ることができる。
As described above, according to the third embodiment, the plane
実施の形態4.
図6はこの発明の実施の形態4による画像レーダ装置の機能構成を示すブロック図である。図において、上記実施の形態1の図1に相当する部分には同一符号を付し、その説明は原則として省略する。この実施の形態4では、上記実施の形態1の高さ補正手段7を用いず、代わりに、位相アンラップ手段5と位相・高さ変換手段6の間に位相補正手段12を設けた構成を持つ。
位相補正手段12では、位相アンラップ手段5により折り返しを開いて繋ぎ合わせた位相差に、平面位相算出手段9で算出された平面位相を加えて補正する。
上記実施の形態1では、地形の高さを求めた後で傾斜を補正するようにしたものであるが、この実施の形態4では、地形の高さを求める前に平面位相を加えることで傾斜を補正している。この場合も、実施の形態1と同等な誤差の少ない高さの分布図を得ることができる。
Embodiment 4 FIG.
FIG. 6 is a block diagram showing a functional configuration of an image radar apparatus according to Embodiment 4 of the present invention. In the figure, the same reference numerals are given to the portions corresponding to FIG. 1 of the first embodiment, and the description thereof will be omitted in principle. In the fourth embodiment, the height correcting means 7 of the first embodiment is not used, and instead, the
In the
In the first embodiment, the inclination is corrected after the height of the terrain is obtained. In the fourth embodiment, the inclination is obtained by adding a plane phase before obtaining the height of the terrain. Is corrected. Also in this case, it is possible to obtain a height distribution diagram with less error equivalent to that in the first embodiment.
実施の形態5.
図7はこの発明の実施の形態5による画像レーダ装置の他の機能構成を示すブロック図である。図において、上記実施の形態4の図6に相当する部分には同一符号を付し、その説明は原則として省略する。この実施の形態5では、上記実施の形態4の地形データ格納手段11、傾斜算出手段10および平面位相算出手段9の代わりに、平面位相推定手段13を設けた構成を持つ。
平面位相推定手段13では、位相差算出手段3で算出された2枚のレーダ画像の位相差に基づいて、傾斜を持つ観測対象領域上の散乱点に対応する平面位相を推定する。例えば、一部の領域のインターフェログラムを抜き出して、これを地形の傾斜により生じた位相差として全体の領域に適用する。あるいは、インターフェログラムの位相をレンジ方向で微分して、その平均あるいは最頻値を求めても良い。
以上のように、この実施の形態5によれば、平面位相推定手段13で推定した地形の傾斜に基づく平面位相を用いて、位相補償手段8がレーダ画像の位相差を補償し、また位相補正手段12が位相アンラップ手段5により繋ぎ合わせた位相差を補正することで、上記実施の形態1や実施の形態4のような収集に手間を要する地形データを必要とせず、これらの実施の形態と同様に誤差の少ない高さの分布図を得ることができる。
FIG. 7 is a block diagram showing another functional configuration of an image radar apparatus according to
The plane
As described above, according to the fifth embodiment, the
2 レジストレーション手段、3 位相差算出手段、5 位相アンラップ手段、6 位相・高さ変換手段、7 高さ補正手段、8 位相補償手段、9 平面位相算出手段、10 傾斜算出手段、11 地形データ格納手段、12 位相補正手段、13 平面位相推定手段、14,142 傾斜推定手段、29 レーダ散乱強度データベース。 2 registration means, 3 phase difference calculating means, 5 phase unwrapping means, 6 phase / height converting means, 7 height correcting means, 8 phase compensating means, 9 plane phase calculating means, 10 slope calculating means, 11 topography data storage Means, 12 phase correction means, 13 plane phase estimation means, 14, 142 inclination estimation means, 29 radar scattering intensity database.
Claims (5)
入力される2枚のレーダ画像を、同一の散乱点が画像の同一画素に現れるように調整するレジストレーション手段と、
前記調整された2枚のレーダ画像の位相差を算出する位相差算出手段と、
観測対象領域の地形情報を予め格納する地形データ格納手段と、
前記地形情報に基づいて観測対象領域内の代表的な傾斜を算出する傾斜算出手段と、
前記傾斜算出手段で算出された傾斜を持つ観測対象領域上の散乱点に対応する平面位相を算出する平面位相算出手段と、
前記位相差算出手段で算出された2枚のレーダ画像の位相差から前記平面位相算出手段で算出された平面位相を減ずる位相補償手段と、
前記位相補償手段で位相補償された位相差の折り返しを開いて繋ぎ合わせる位相アンラップ手段と、
繋ぎ合わせた位相差を地形の高さに換算して観測対象領域の高さの分布図を得る位相・高さ変換手段と、
算出された高さの分布図に、前記傾斜算出手段で算出された観測対象領域の傾斜を加える高さ補正手段を備えたことを特徴とする画像レーダ装置。 In an image radar apparatus that acquires two radar images under conditions where incident angles of reflected waves from the observation target area are slightly different and measures the height of the terrain based on the phase difference between the two radar images,
Registration means for adjusting two input radar images so that the same scattering point appears at the same pixel of the image;
A phase difference calculating means for calculating a phase difference between the two adjusted radar images;
Terrain data storage means for storing terrain information of the observation target area in advance;
An inclination calculating means for calculating a representative inclination in the observation target area based on the terrain information;
A plane phase calculating means for calculating a plane phase corresponding to a scattering point on the observation target region having the inclination calculated by the inclination calculating means;
Phase compensation means for subtracting the plane phase calculated by the plane phase calculation means from the phase difference between the two radar images calculated by the phase difference calculation means;
And phase unwrapping means for joining open return of the phase-compensated phase difference by the phase compensation means,
A phase / height conversion means for converting the connected phase difference into the height of the terrain and obtaining a distribution map of the height of the observation target area;
An image radar apparatus, comprising: a height correction unit that adds the inclination of the observation target region calculated by the inclination calculation unit to the distribution map of the calculated height.
入力される2枚のレーダ画像を、同一の散乱点が画像の同一画素に現れるように調整するレジストレーション手段と、
前記調整された2枚のレーダ画像の位相差を算出する位相差算出手段と、
位相差算出手段で算出される2枚のレーダ画像の位相差に基づいて、観測対象領域の地形の傾斜を推定する傾斜推定手段と、
前記傾斜推定手段で推定された傾斜を持つ観測対象領域上の散乱点に対応する平面位相を算出する平面位相算出手段と、
前記位相差算出手段で算出された2枚のレーダ画像の位相差から前記平面位相算出手段で算出された平面位相を減ずる位相補償手段と、
前記位相補償手段で位相補償された位相差の折り返しを開いて繋ぎ合わせる位相アンラップ手段と、
繋ぎ合わせた位相差を地形の高さに換算して観測対象領域の高さの分布図を得る位相・高さ変換手段と、
算出された高さの分布図に、前記傾斜推定手段で推定された観測対象領域の傾斜を加えて補正する高さ補正手段を備えたことを特徴とする画像レーダ装置。 In an image radar apparatus that acquires two radar images under conditions where incident angles of reflected waves from the observation target area are slightly different and measures the height of the terrain based on the phase difference between the two radar images,
Registration means for adjusting two input radar images so that the same scattering point appears at the same pixel of the image;
A phase difference calculating means for calculating a phase difference between the two adjusted radar images;
Inclination estimation means for estimating the inclination of the terrain of the observation target area based on the phase difference between the two radar images calculated by the phase difference calculation means ;
A plane phase calculating means for calculating a plane phase corresponding to a scattering point on the observation target area having the inclination estimated by the inclination estimating means ;
Phase compensation means for subtracting the plane phase calculated by the plane phase calculation means from the phase difference between the two radar images calculated by the phase difference calculation means;
Phase unwrapping means for opening and joining the folded phase difference compensated by the phase compensation means;
A phase / height conversion means for converting the connected phase difference into the height of the terrain and obtaining a distribution map of the height of the observation target area;
A distribution diagram of calculated out the height, image radar apparatus characterized by comprising a height correction means for correcting by adding the inclination of the observation target region estimated by the gradient estimation unit.
入力される2枚のレーダ画像を、同一の散乱点が画像の同一画素に現れるように調整するレジストレーション手段と、
前記調整された2枚のレーダ画像の位相差を算出する位相差算出手段と、
後方散乱係数に関連したデータを格納するレーダ散乱強度データベースと、
レジストレーション手段から得られるレーダ画像の強度に基づいて前記レーダ散乱強度データベースを参照して後方散乱係数に変換し、変換した後方散乱係数に基づいて入射角を推定し、当該推定入射角から観測対象領域の傾斜を推定する傾斜推定手段と、
前記傾斜推定手段で推定された傾斜を持つ平面上の散乱点に対応する平面位相を算出する平面位相算出手段と、
前記位相差算出手段で算出された2枚のレーダ画像の位相差から前記平面位相算出手段で算出された平面位相を減ずる位相補償手段と、
前記位相補償手段で位相補償された位相差の折り返しを開いて繋ぎ合わせる位相アンラップ手段と、
繋ぎ合わせた位相差を地形の高さに換算して観測対象領域の高さの分布図を得る位相・高さ変換手段と、
前記位相・高さ変換手段で算出された高さの分布図に、前記傾斜推定手段で推定された観測対象領域の傾斜を加えて補正する高さ補正手段を備えたことを特徴とする画像レーダ装置。 In an image radar apparatus that acquires two radar images under conditions where incident angles of reflected waves from the observation target area are slightly different and measures the height of the terrain based on the phase difference between the two radar images,
Registration means for adjusting two input radar images so that the same scattering point appears at the same pixel of the image;
A phase difference calculating means for calculating a phase difference between the two adjusted radar images;
A radar scatter intensity database for storing data related to the backscatter coefficient;
Based on the radar image intensity obtained from the registration means, the radar scattering intensity database is referred to convert it to a backscattering coefficient, and the incident angle is estimated based on the converted backscattering coefficient. Inclination estimation means for estimating the inclination of the region ;
A plane phase calculating means for calculating a plane phase corresponding to a scattering point on a plane having an inclination estimated by the inclination estimating means;
Phase compensation means for subtracting the plane phase calculated by the plane phase calculation means from the phase difference between the two radar images calculated by the phase difference calculation means;
And phase unwrapping means for joining open return of the phase-compensated phase difference by the phase compensation means,
A phase / height conversion means for converting the connected phase difference into the height of the terrain and obtaining a distribution map of the height of the observation target area;
An image radar comprising: a height correction unit that corrects the distribution of heights calculated by the phase / height conversion unit by adding the inclination of the observation target area estimated by the inclination estimation unit. apparatus.
入力される2枚のレーダ画像を、同一の散乱点が画像の同一画素に現れるように調整するレジストレーション手段と、前記調整された2枚のレーダ画像の位相差を算出する位相差算出手段と、
観測対象領域の地形情報を予め格納する地形データ格納手段と、
前記地形情報に基づいて観測対象領域内の代表的な傾斜を算出する傾斜算出手段と、
前記傾斜算出手段で算出された傾斜を持つ観測対象領域上の散乱点に対応する平面位相を算出する平面位相算出手段と、
前記位相差算出手段で算出された2枚のレーダ画像の位相差から前記平面位相算出手段で算出された平面位相を減ずる位相補償手段と、
前記位相補償手段で位相補償された位相差の折り返しを開いて繋ぎ合わせる位相アンラップ手段と、
繋ぎ合わせた位相差に、前記平面位相算出手段で算出された平面位相を加える位相補正手段と、
前記位相補正手段で補正された位相差を地形の高さに換算して観測対象領域の高さの分布図を得る位相・高さ変換手段を備えたことを特徴とする画像レーダ装置。 In an image radar apparatus that acquires two radar images under conditions where incident angles of reflected waves from the observation target area are slightly different and measures the height of the terrain based on the phase difference between the two radar images,
Registration means for adjusting two input radar images so that the same scattering point appears in the same pixel of the image; and phase difference calculation means for calculating a phase difference between the two radar images thus adjusted. ,
Terrain data storage means for storing terrain information of the observation target area in advance;
An inclination calculating means for calculating a representative inclination in the observation target area based on the terrain information;
A plane phase calculating means for calculating a plane phase corresponding to a scattering point on the observation target region having the inclination calculated by the inclination calculating means;
Phase compensation means for subtracting the plane phase calculated by the plane phase calculation means from the phase difference between the two radar images calculated by the phase difference calculation means;
And phase unwrapping means for joining open return of the phase-compensated phase difference by the phase compensation means,
Phase correction means for adding the planar phase calculated by the planar phase calculation means to the connected phase difference; and
An image radar apparatus comprising phase / height conversion means for converting the phase difference corrected by the phase correction means into a height of terrain and obtaining a distribution map of the height of the observation target region.
入力される2枚のレーダ画像を、同一の散乱点が画像の同一画素に現れるように調整するレジストレーション手段と、前記調整された2枚のレーダ画像の位相差を算出する位相差算出手段と、
前記位相差算出手段で算出された2枚のレーダ画像の位相差に基づいて観測対象領域の傾斜を持つ平面上の散乱点に対応する平面位相を推定する平面位相推定手段と、
前記位相差算出手段で算出された2枚のレーダ画像の位相差から前記平面位相推定手段で推定された平面位相を減ずる位相補償手段と、
位相補償された位相差の折り返しを開いて繋ぎ合わせる位相アンラップ手段と、
前記位相アンラップ手段で繋ぎ合わせた位相差に、前記平面位相推定手段で推定された平面位相を加えて補正する位相補正手段と、
前記位相補正手段で補正された位相差を地形の高さに換算して観測対象領域の高さの分布図を得る位相・高さ変換手段を備えたことを特徴とする画像レーダ装置。 In an image radar apparatus that acquires two radar images under conditions where incident angles of reflected waves from the observation target area are slightly different and measures the height of the terrain based on the phase difference between the two radar images,
Registration means for adjusting two input radar images so that the same scattering point appears in the same pixel of the image; and phase difference calculation means for calculating a phase difference between the two radar images thus adjusted. ,
A planar phase estimation means for estimating a plane phase corresponding to the scattering point on a plane having an inclination of the observation target region based on the phase difference of the two radar images calculated by the phase difference calculation hand stage,
A phase compensating means subtracting the estimated plane phase in said plane phase estimation means from the phase difference of the two radar images calculated by the phase difference calculating means,
Phase unwrapping means for opening and joining the phase-compensated phase difference aliasing; and
The phase difference combined connecting with the phase unwrapping means and phase correcting means for correcting by adding the estimated plane phase in said plane phase estimation means,
An image radar apparatus comprising phase / height conversion means for converting the phase difference corrected by the phase correction means into a height of terrain and obtaining a distribution map of the height of the observation target region .
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