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JP5078669B2 - Target detection apparatus, target detection method, and target detection program - Google Patents
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JP5078669B2 - Target detection apparatus, target detection method, and target detection program - Google Patents

Target detection apparatus, target detection method, and target detection program Download PDF

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Description

本発明は、例えば、レーダセンサを用いて受信した信号から目標を検出する目標検出装置に関する。   The present invention relates to a target detection apparatus that detects a target from a signal received using, for example, a radar sensor.

信号処理のフレーム間で目標信号の積分路の探索を繰り返し、探索により抽出された積分路に従って目標信号を積分して、積分して得たディジタルビデオ信号から目標を検出する目標検出装置がある。
特開平7−35838号公報 特開平5−281327号公報 J. Arnold and S. Shaw: “Efficient Target Tracking Using Dynamic Programming,” IEEE Trans. On Aerospace and Electronic Systems Vol.29, No.1 Jan. 1993.
There is a target detection device that repeatedly searches for an integration path of a target signal between signal processing frames, integrates the target signal according to the integration path extracted by the search, and detects a target from the digital video signal obtained by integration.
JP 7-35838 A JP-A-5-281327 J. et al. Arnold and S.M. Shaw: “Efficient Target Tracking Using Dynamic Programming,” IEEE Trans. On Aerospace and Electronic Systems Vol. 29, no. 1 Jan. 1993.

フレーム間で信号の積分路の探索を繰り返しても、SN比が低いため、目標信号が検出できない場合がある。そこで、レーダセンサにより複数回スキャンを行い、各スキャンで得た信号間の積分路を探索し、目標を検出することが考えられる。しかし、各スキャンで得た信号から積分路を探索する場合、スキャン間での目標の移動量が大きいため、積分路の探索対象となる分解能セルの数が多くなる。そのため、計算機負荷および積分損失が大きい。
本発明は、各スキャンで得た信号間で積分路を探索する処理を効率化することにより、SN比が低い条件の下で、早期に目標を検出することを目的とする。
Even if the search for the signal integration path is repeated between frames, the target signal may not be detected because the SN ratio is low. Therefore, it is conceivable to scan a plurality of times with a radar sensor, search for an integration path between signals obtained in each scan, and detect a target. However, when searching for an integration path from signals obtained in each scan, the amount of target movement between scans is large, so the number of resolution cells to be searched for the integration path increases. Therefore, the computer load and integration loss are large.
An object of the present invention is to detect a target at an early stage under a condition where the S / N ratio is low by improving the efficiency of a process for searching for an integration path between signals obtained in each scan.

本発明に係る目標検出装置は、例えば、レーダセンサが受信した信号から目標を検出する目標検出装置であり、
上記レーダセンサが行った複数回のスキャン処理の各スキャン処理で得られた信号から生成されたディジタルビデオ信号であって、複数の分解能セルから構成されたディジタルビデオ信号を取得して記憶装置に記憶するビデオ記憶部と、
上記ビデオ記憶部が記憶したディジタルビデオ信号を処理装置により分割して、複数の分解能セルから構成された複数のブロックを生成するブロック分割部と、
上記ブロック分割部が分割して生成した各ブロックについて、各ブロックに含まれる分解能セルの振幅値に基づき、上記各ブロックに目標が含まれる可能性を示す評価値を処理装置により算出する評価値算出部と、
上記各スキャン処理で得られた信号から生成された各ディジタルビデオ信号について、ディジタルビデオ信号を分割して生成した複数のブロックの各ブロックが、1つ前に行われたスキャン処理で得られた信号から生成された前ディジタルビデオ信号を分割して生成した複数の前ブロックのいずれの前ブロックに対応するかを処理装置により判定することにより、上記各ディジタルビデオ信号間の対応するブロックを処理装置により判定する対応ブロック判定部と、
上記評価値算出部が算出した評価値であって、上記対応ブロック判定部が判定した対応するブロックの評価値を処理装置により積分して積分値を算出する積分処理部と、
上記積分処理部が算出した積分値から所定の閾値を超える積分値を処理装置により検出することで、目標を検出する目標検出部と
を備えることを特徴とする。
The target detection device according to the present invention is, for example, a target detection device that detects a target from a signal received by a radar sensor,
A digital video signal generated from a signal obtained by each scan process of a plurality of scan processes performed by the radar sensor, and obtained from a plurality of resolution cells and stored in a storage device A video storage unit,
A block dividing unit that divides the digital video signal stored in the video storage unit by a processing device to generate a plurality of blocks each composed of a plurality of resolution cells;
For each block generated by dividing by the block dividing unit, an evaluation value calculation is performed by the processing device to calculate an evaluation value indicating the possibility that the target is included in each block based on the amplitude value of the resolution cell included in each block. And
For each digital video signal generated from the signal obtained by the above scan processing, each block of a plurality of blocks generated by dividing the digital video signal is a signal obtained by the scan processing performed immediately before. By determining by the processing device which of the plurality of previous blocks generated by dividing the previous digital video signal generated from the processing block, the corresponding block between the digital video signals is determined by the processing device. A corresponding block determination unit for determining;
An integration processing unit that is an evaluation value calculated by the evaluation value calculation unit and calculates an integration value by integrating the evaluation value of the corresponding block determined by the corresponding block determination unit by a processing device;
And a target detection unit that detects a target by detecting an integration value exceeding a predetermined threshold from the integration value calculated by the integration processing unit.

本発明に係る目標検出装置は、レーダセンサが行った複数回のスキャン処理の各スキャン処理で得た信号の積分路を探索して目標を検出する。特に、本発明に係る目標検出装置は、各スキャンで得た信号から生成されたディジタルビデオ信号を所定の数の分解能セルを有するブロックに分割して、ブロック間で積分路の探索を行うとともに、ブロックに目標が含まれる可能性を示す評価値に基づき目標を検出する。したがって、本発明に係る目標検出装置によれば、各スキャンで得た信号間で積分路を探索する場合に、SN比が低い場合であっても目標を検出することができるとともに、分解能セル単位で探索を行う場合と比べ処理を効率化することができる。   The target detection apparatus according to the present invention detects a target by searching for an integration path of a signal obtained by each scan process of a plurality of scan processes performed by a radar sensor. In particular, the target detection apparatus according to the present invention divides a digital video signal generated from a signal obtained in each scan into blocks having a predetermined number of resolution cells, searches for integration paths between the blocks, A target is detected based on an evaluation value indicating a possibility that the block includes the target. Therefore, according to the target detection device of the present invention, when searching for an integration path between signals obtained in each scan, the target can be detected even when the SN ratio is low, and the resolution cell unit. The processing can be made more efficient than when searching with.

実施の形態1.
この実施の形態では、レーダセンサが複数回のスキャン処理を行って得た信号から目標を検出する目標検出装置1の目標検出処理について説明する。
Embodiment 1 FIG.
In this embodiment, a target detection process of the target detection apparatus 1 that detects a target from a signal obtained by a radar sensor performing a plurality of scan processes will be described.

まず、図1に基づき、目標検出装置1の機能について説明する。図1は、この実施の形態に係る目標検出装置1の機能を示す機能ブロック図である。
目標検出装置1は、信号処理部10、積分値生成部20、目標検出部30を備える。
First, the function of the target detection device 1 will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a functional block diagram showing functions of the target detection apparatus 1 according to this embodiment.
The target detection device 1 includes a signal processing unit 10, an integral value generation unit 20, and a target detection unit 30.

信号処理部10は、レーダセンサがスキャン処理を行って得た信号を受信して、A/D変換処理等を行い、ディジタルビデオ信号を生成する。信号処理部10は、レーダセンサによる1回のスキャン処理で得た信号から1つのディジタルビデオ信号を生成する。ここでは、レーダセンサは複数回(M回)のスキャン処理を行うため、信号処理部10はM個のディジタルビデオ信号を生成する。
図2は、レーダセンサによる1回のスキャン処理で得られた信号からディジタルビデオ信号が生成される過程を示す図である。
図2(a)に示すように、レーダセンサは、1回のスキャン処理(図2ではk回目のスキャン処理)で、複数回(図2ではN回)のビームを照射して信号を得る。N回のビームの照射により得た信号を信号処理部10は受信して、図2(b)に示すディジタルビデオ信号を生成する。ディジタルビデオ信号は、レンジ方向、アジマス方向、仰角方向(図2では、簡単のためレンジ方向とアジマス方向のみ示す)に複数の分解能セルから構成されている。
The signal processing unit 10 receives a signal obtained by the scanning process performed by the radar sensor, performs A / D conversion processing, and generates a digital video signal. The signal processing unit 10 generates one digital video signal from a signal obtained by one scan process by the radar sensor. Here, since the radar sensor performs scanning processing a plurality of times (M times), the signal processing unit 10 generates M digital video signals.
FIG. 2 is a diagram illustrating a process in which a digital video signal is generated from a signal obtained by one scan process by a radar sensor.
As shown in FIG. 2A, the radar sensor obtains a signal by irradiating a beam multiple times (N times in FIG. 2) in one scan process (kth scan process in FIG. 2). The signal processing unit 10 receives a signal obtained by N times of beam irradiation, and generates a digital video signal shown in FIG. The digital video signal is composed of a plurality of resolution cells in the range direction, the azimuth direction, and the elevation angle direction (only the range direction and the azimuth direction are shown in FIG. 2 for simplicity).

積分値生成部20は、積分路の探索を行い、積分ディジタルビデオ信号を生成する。
積分値生成部20は、ビデオ記憶部201、ブロック分割部202、振幅評価部203(評価値算出部)、振幅評価情報記憶部204(確率密度関数設定部)、ブロック代表セル情報保持部205、積分路探索部206(対応ブロック判定部)、対応確率記憶部207(推移確率設定部)、探索幅設定部208、積分路評価部209(評価値更新部)、積分値算出部210、積分値記憶部211、状態量更新部212を備える。
The integral value generation unit 20 searches for an integral path and generates an integral digital video signal.
The integral value generation unit 20 includes a video storage unit 201, a block division unit 202, an amplitude evaluation unit 203 (evaluation value calculation unit), an amplitude evaluation information storage unit 204 (probability density function setting unit), a block representative cell information holding unit 205, Integration path search unit 206 (corresponding block determination unit), correspondence probability storage unit 207 (transition probability setting unit), search width setting unit 208, integration path evaluation unit 209 (evaluation value update unit), integral value calculation unit 210, integration value A storage unit 211 and a state quantity update unit 212 are provided.

ビデオ記憶部201は、信号処理部10が生成したディジタルビデオ信号を記憶装置に記憶する。つまり、ビデオ記憶部201は、レーダセンサによりM回スキャン処理が行われた場合、図2(b)に示すようなディジタルビデオ信号をM個記憶する。なお、ビデオ記憶部201は、処理しているビデオ信号のみを記憶すれば足り、レーダセンサによりM回スキャン処理が行われた場合にディジタルビデオ信号をM個保持していなければならないわけではない。   The video storage unit 201 stores the digital video signal generated by the signal processing unit 10 in a storage device. That is, the video storage unit 201 stores M digital video signals as shown in FIG. 2B when the radar sensor has performed M scans. Note that the video storage unit 201 only needs to store the video signal being processed, and does not have to hold M digital video signals when the radar sensor has performed M scans.

ブロック分割部202は、ビデオ記憶部201が記憶した各ディジタルビデオ信号を処理装置により分割して、複数の分解能セルから構成された複数のブロックを生成する。
図3は、ディジタルビデオ信号をブロックに分割する過程を示す図である。
ブロック分割部202は、各ディジタルビデオ信号(図3(a)ではk回目のスキャン処理で得られた信号から生成されたディジタルビデオ信号)を、図3(b)に示すように複数のブロックに分割する。ここで、各ブロックには、複数の分解能セル(図3では、レンジ方向、アジマス方向に2分解能セルずつ)が含まれる。
The block dividing unit 202 divides each digital video signal stored in the video storage unit 201 by a processing device, and generates a plurality of blocks composed of a plurality of resolution cells.
FIG. 3 is a diagram illustrating a process of dividing a digital video signal into blocks.
The block dividing unit 202 converts each digital video signal (in FIG. 3A, a digital video signal generated from the signal obtained by the k-th scanning process) into a plurality of blocks as shown in FIG. To divide. Here, each block includes a plurality of resolution cells (two resolution cells in the range direction and the azimuth direction in FIG. 3).

振幅評価部203は、ブロック分割部202がブロックに分割したディジタルビデオ信号を入力して、振幅評価情報記憶部204が記憶した振幅評価情報に基づき、各ブロックに目標が含まれる可能性を示す尤度比(評価値)を処理装置により算出する。
振幅評価情報記憶部204は、ディジタルビデオ信号の各分解能セルの信号振幅値が目標である確率と、ディジタルビデオ信号の各分解能セルの信号振幅値が目標でない確率(誤警報である確率)とを定めた振幅評価情報を記憶装置に記憶する。ディジタルビデオ信号の各分解能セルの信号振幅値が目標である確率と、ディジタルビデオ信号の各分解能セルの信号振幅値が目標でない確率とは、例えば、確率密度関数によって定義される。
図4は、各ブロックが目標である可能性を示す尤度比を求める過程の一例を示す図である。
振幅評価部203は、まず、図4(a)に示すように、ブロック分割部202がブロックに分割したディジタルビデオ信号を入力として、振幅評価情報記憶部204が記憶した振幅評価情報に基づき、ディジタルビデオ信号の各分解能セルについて、その分解能セルが目標である可能性を示す尤度比を算出する(図4(1))。
次に、振幅評価部203は、例えば、各ブロックに含まれる分解能セルの中で最も尤度比の大きい分解能セルの尤度比をそのブロックの尤度比とする。また、振幅評価部203は、例えば、各ブロックに含まれる分解能セルの中で最も尤度比の大きい分解能セルを、そのブロックのブロック代表セルとして選択する(図4(2))。そして、振幅評価部203は、ブロックの尤度比をブロック代表セル情報保持部205に記憶するとともに、ブロック代表セルの座標情報をブロック代表セル情報保持部205に記憶する。
The amplitude evaluation unit 203 receives the digital video signal divided into blocks by the block division unit 202, and based on the amplitude evaluation information stored in the amplitude evaluation information storage unit 204, indicates the likelihood that each block may include a target. The degree ratio (evaluation value) is calculated by the processing device.
The amplitude evaluation information storage unit 204 calculates a probability that the signal amplitude value of each resolution cell of the digital video signal is a target and a probability that the signal amplitude value of each resolution cell of the digital video signal is not a target (probability of false alarm). The determined amplitude evaluation information is stored in the storage device. The probability that the signal amplitude value of each resolution cell of the digital video signal is the target and the probability that the signal amplitude value of each resolution cell of the digital video signal is not the target are defined by, for example, a probability density function.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a process for obtaining a likelihood ratio indicating the possibility that each block is a target.
First, as shown in FIG. 4A, the amplitude evaluation unit 203 receives the digital video signal divided into blocks by the block division unit 202 and inputs digital data based on the amplitude evaluation information stored in the amplitude evaluation information storage unit 204. For each resolution cell of the video signal, a likelihood ratio indicating the possibility that the resolution cell is the target is calculated (FIG. 4 (1)).
Next, the amplitude evaluation unit 203 sets, for example, the likelihood ratio of the resolution cell having the largest likelihood ratio among the resolution cells included in each block as the likelihood ratio of the block. Further, the amplitude evaluation unit 203 selects, for example, the resolution cell having the largest likelihood ratio among the resolution cells included in each block as the block representative cell of the block (FIG. 4 (2)). The amplitude evaluation unit 203 stores the likelihood ratio of the block in the block representative cell information holding unit 205 and stores the coordinate information of the block representative cell in the block representative cell information holding unit 205.

積分路探索部206は、後述する対応確率記憶部207が記憶した推移確率(対応確率)に基づき、各スキャン処理で得られた信号から生成された各ディジタルビデオ信号間の積分路を処理装置により求める。
図5は、積分路探索部206が積分路探索を行う過程を示す図である。
積分路探索部206は、各ディジタルビデオ信号について、ディジタルビデオ信号(図5では、k回目のスキャン処理で得られた信号から生成されたディジタルビデオ信号)(以下、対象ディジタルビデオ信号)の各ブロックが、1つ前に行われた前スキャン処理(図5では、k−1回目のスキャン処理)で得られた信号から生成された前ディジタルビデオ信号の前ブロックのいずれの前ブロックに対応するかを判定する。これにより、積分路探索部206は、各ディジタルビデオ信号間の対応するブロック、つまり積分路を判定する。
まず、積分路探索部206は、対象ディジタルビデオ信号の各ブロックを順に注目ブロックとして選択する。図5では、対象ディジタルビデオ信号の中央部の網掛けになったブロックが注目ブロックとして選択された状態であるとする。
次に、積分路探索部206は、対象ディジタルビデオ信号に対する前ディジタルビデオ信号の各ブロック(前ブロック)について、選択した注目ブロックに対応する前ブロック(推移元の前ブロック)である可能性を評価する。ここで、積分路探索部206は、対応確率記憶部207が記憶した推移確率に基づき、選択した注目ブロックに対応する前ブロック(推移元の前ブロック)である可能性を評価する。つまり、積分路探索部206は、推移確率が高い前ブロックを推移元の前ブロックであると評価し、推移元として選択する。
なお、積分路探索部206は、前ディジタルビデオ信号の全てのブロックについて評価するのではなく、後述する探索幅設定部208が設定した探索領域に含まれる前ブロックについてのみ、選択した注目ブロックに対応する前ブロック(推移元の前ブロック)である可能性を評価する。
Based on the transition probability (correspondence probability) stored in the correspondence probability storage unit 207 (to be described later), the integration path search unit 206 uses the processing device to find the integration path between the digital video signals generated from the signals obtained in each scan process. Ask.
FIG. 5 is a diagram illustrating a process in which the integration path search unit 206 performs an integration path search.
For each digital video signal, the integration path search unit 206 is configured to block each block of the digital video signal (in FIG. 5, a digital video signal generated from the signal obtained by the k-th scanning process) (hereinafter, the target digital video signal). Corresponds to the previous block of the previous block of the previous digital video signal generated from the signal obtained by the previous scan process (k-1 scan process in FIG. 5) performed one time before Determine. Thereby, the integration path search unit 206 determines a corresponding block between the digital video signals, that is, an integration path.
First, the integration path search unit 206 selects each block of the target digital video signal as a target block in order. In FIG. 5, it is assumed that the shaded block at the center of the target digital video signal is selected as the target block.
Next, the integration path search unit 206 evaluates the possibility that each block (previous block) of the previous digital video signal with respect to the target digital video signal is a previous block (previous block that is the transition source) corresponding to the selected target block. To do. Here, the integration path search unit 206 evaluates the possibility of being the previous block (previous block of the transition source) corresponding to the selected block of interest based on the transition probability stored in the correspondence probability storage unit 207. In other words, the integration path search unit 206 evaluates the previous block having a high transition probability as the previous block of the transition source, and selects it as the transition source.
The integration path search unit 206 does not evaluate all blocks of the previous digital video signal, but only the previous block included in the search area set by the search width setting unit 208 described later corresponds to the selected block of interest. The possibility of being a previous block (previous block before transition) is evaluated.

対応確率記憶部207は、対象ディジタルビデオ信号の各ブロックが、前ディジタルビデオ信号の各前ブロックと対応する確率、つまり、前ディジタルビデオ信号の各前ブロックから対象ディジタルビデオ信号の注目ブロックへの推移確率を記憶する。なお、ここでは、前ディジタルビデオ信号の探索領域に含まれる前ブロックから対象ディジタルビデオ信号の注目ブロックへの推移確率のみを記憶する。つまり、前ディジタルビデオ信号の探索領域に含まれる前ブロック毎(図5の前ディジタルビデオ信号の探索領域に含まれるブロック毎)に、対象ディジタルビデオ信号の注目ブロックへ推移する確率が定義されている。ここで、推移確率は、後述する状態量更新部212によりフィードバックされるブロック代表セルの位置情報及び速度情報等に基づき定められる。
また、対応確率記憶部207は、推移確率に基づき、後述するtrack score値(新たな評価値)を算出するための情報を記憶装置に記憶する。track score値を算出するための情報とは、例えば、所定の算出式であるが詳しくは後述する。
The correspondence probability storage unit 207 is a probability that each block of the target digital video signal corresponds to each previous block of the previous digital video signal, that is, transition from each previous block of the previous digital video signal to the target block of the target digital video signal. Memorize probabilities. Here, only the transition probability from the previous block included in the search area of the previous digital video signal to the target block of the target digital video signal is stored. That is, the probability of transition to the target block of the target digital video signal is defined for each previous block included in the search area for the previous digital video signal (for each block included in the search area for the previous digital video signal in FIG. 5). . Here, the transition probability is determined based on the position information and speed information of the block representative cell fed back by a state quantity update unit 212 described later.
Further, the correspondence probability storage unit 207 stores information for calculating a track score value (new evaluation value) described later in the storage device based on the transition probability. The information for calculating the track score value is, for example, a predetermined calculation formula, which will be described in detail later.

探索幅設定部208は、対象ディジタルビデオ信号に対する前ディジタルビデオ信号の前ブロックのうち、所定の前ブロックを探索領域として設定して記憶装置に記憶する。図5では、対象ディジタルビデオ信号の注目ブロックと同じ位置の前ブロックを中心とした周囲1ブロック(前ディジタルビデオ信号の太枠内)を探索領域として設定している。   The search width setting unit 208 sets a predetermined previous block as a search area among the previous blocks of the previous digital video signal for the target digital video signal, and stores it in the storage device. In FIG. 5, one surrounding block (within the thick frame of the previous digital video signal) centering on the previous block at the same position as the target block of the target digital video signal is set as the search area.

積分路評価部209は、ブロック代表セル情報保持部205が記憶した対象ディジタルビデオ信号の注目ブロックの尤度比と、積分路探索部206が決定した推移元の前ブロックの推移確率とに基づき、対応確率記憶部207が記憶したtrack score値を算出するための情報に従い、track score値を算出する。   The integration path evaluation unit 209 is based on the likelihood ratio of the target block of the target digital video signal stored in the block representative cell information holding unit 205 and the transition probability of the previous block of the transition source determined by the integration path search unit 206. The track score value is calculated according to the information for calculating the track score value stored in the correspondence probability storage unit 207.

そして、積分値算出部210は、積分路評価部209が算出したtrack score値を、推移元の前ブロックとして選択された前ブロックのtrack score値と積分して、注目ブロックの積分値を算出する。   Then, the integration value calculation unit 210 integrates the track score value calculated by the integration path evaluation unit 209 with the track score value of the previous block selected as the previous block of the transition source, and calculates the integration value of the target block. .

積分路探索部206、積分路評価部209、積分値算出部210が対象ディジタルビデオ信号の全てのブロックを注目ブロックとして選択して上記処理を行うことで、対象ディジタルビデオ信号の全てのブロックに対応する前ブロックが判定される。その結果、対象ディジタルビデオ信号と前ディジタルビデオ信号との間の対応が判定され、対象ディジタルビデオ信号と前ディジタルビデオ信号との間の積分路が求まる。そして、各ブロックについての積分値が算出される。   The integration path search unit 206, the integration path evaluation unit 209, and the integration value calculation unit 210 select all the blocks of the target digital video signal as the target blocks and perform the above processing, thereby supporting all the blocks of the target digital video signal. The previous block is determined. As a result, the correspondence between the target digital video signal and the previous digital video signal is determined, and an integration path between the target digital video signal and the previous digital video signal is obtained. Then, an integral value for each block is calculated.

積分値記憶部211は、積分値算出部210が算出した各ブロックの積分値を記憶装置に記憶する。また、積分値記憶部211は、積分路として採用したブロック代表セルの座標を記憶装置に記憶する。積分値記憶部211は、それまで(対象ディジタルビデオ信号を生成するための信号を得たスキャン処理まで)の全スキャンで積分路として採用されているブロック代表セルの座標を記憶装置に保持しておく。
また、積分値記憶部211は、積分値を積分値算出部210へフィードバックする。
The integral value storage unit 211 stores the integral value of each block calculated by the integral value calculation unit 210 in a storage device. Further, the integrated value storage unit 211 stores the coordinates of the block representative cell adopted as the integration path in the storage device. The integrated value storage unit 211 stores the coordinates of the block representative cells that have been adopted as the integration path in all the scans until that time (until the scan processing for obtaining the signal for generating the target digital video signal) in the storage device. deep.
Further, the integral value storage unit 211 feeds back the integral value to the integral value calculation unit 210.

状態量更新部212は、積分路探索部206で得た推移元ブロックの代表セルと、注目ブロックの代表セルとの座標から、現スキャン処理の段階(図5ではk回目のスキャン処理)における注目ブロックのブロック代表セルの位置情報と、速度情報とを更新する。そして、状態量更新部212は、更新した情報を対応確率記憶部207へフィードバックする。対応確率記憶部207は、更新されたブロック代表セルの位置情報と、速度情報とに基づき、推移確率を更新する。   The state quantity update unit 212 uses the coordinates of the representative cell of the transition source block obtained by the integration path search unit 206 and the representative cell of the block of interest to focus attention at the stage of the current scan process (kth scan process in FIG. 5). The position information and speed information of the block representative cell of the block are updated. Then, the state quantity update unit 212 feeds back the updated information to the correspondence probability storage unit 207. The correspondence probability storage unit 207 updates the transition probability based on the updated position information of the block representative cell and the speed information.

全てのスキャン処理で得られた信号から生成されたディジタルビデオ信号を時系列に対象ディジタルビデオ信号として選択して、以上に説明した積分値生成部20の処理を実行することで、全てのスキャン処理で得られた信号から生成されたディジタルビデオ信号間での積分路が求まる。そして、全てのスキャン処理で得られた信号から生成された全てのディジタルビデオ信号間での各ブロックの積分値が算出される。   By selecting a digital video signal generated from signals obtained by all scanning processes as a target digital video signal in time series and executing the processing of the integral value generation unit 20 described above, all scanning processes are performed. The integration path between the digital video signals generated from the signal obtained in step (1) is obtained. Then, an integral value of each block is calculated among all digital video signals generated from signals obtained by all scanning processes.

目標検出部30は、積分値生成部20が生成した積分値から、所定の閾値を超える積分値を有するブロックのブロック代表セルを目標として検出する。
つまり、積分値生成部20が全スキャン処理分のディジタルビデオ信号を積分した後、目標検出部30は閾値を越える積分値を有するブロックがあるか判定し、閾値を超えたブロックのブロック代表セルを目標とみなす。
The target detection unit 30 detects a block representative cell of a block having an integration value exceeding a predetermined threshold from the integration value generated by the integration value generation unit 20 as a target.
That is, after the integration value generation unit 20 integrates the digital video signals for all scan processing, the target detection unit 30 determines whether there is a block having an integration value exceeding the threshold value, and selects a block representative cell of the block exceeding the threshold value. Consider it a goal.

次に、以上に説明した目標検出装置1の機能を数式を用いて説明する。

Figure 0005078669
Next, the function of the target detection apparatus 1 described above will be described using mathematical expressions.
Figure 0005078669

k回目のスキャン処理におけるディジタルビデオ信号の各分解能セルの持つ状態ベクトルと運動モデルとをそれぞれ式(1)、(2)のように定義できる。なお、式(4)、(5)は、探索幅設定部208が設定する探索領域であり、予め設定されるパラメータである。   The state vector and the motion model of each resolution cell of the digital video signal in the k-th scan processing can be defined as shown in equations (1) and (2), respectively. Expressions (4) and (5) are search areas set by the search width setting unit 208 and are preset parameters.

Figure 0005078669
Figure 0005078669

また、振幅評価情報記憶部204が記憶したディジタルビデオ信号の各分解能セルの信号振幅値が目標である確率を式(6)のように定義し、ディジタルビデオ信号の各分解能セルの信号振幅値が目標でない確率(誤警報である確率)を式(7)のように定義する。すると、振幅評価部203が算出する各ブロックの尤度比は、式(8)のように表すことができる。つまり、各分解能セルの尤度比は、式(6)に示す分解能セルの信号振幅値が目標である確率密度関数を、式(7)に示す誤警報である確率密度関数で除した値の自然対数を取った値である。そして、ブロックに含まれる分解能セルの尤度比のうち最大の尤度比を、そのブロックの尤度比とする。   Further, the probability that the signal amplitude value of each resolution cell of the digital video signal stored in the amplitude evaluation information storage unit 204 is a target is defined as in Expression (6), and the signal amplitude value of each resolution cell of the digital video signal is defined as A probability that is not the target (probability of false alarm) is defined as in Expression (7). Then, the likelihood ratio of each block calculated by the amplitude evaluation unit 203 can be expressed as in Expression (8). That is, the likelihood ratio of each resolution cell is a value obtained by dividing the probability density function that is the target of the signal amplitude value of the resolution cell shown in Equation (6) by the probability density function that is a false alarm shown in Equation (7). It is a value obtained by taking the natural logarithm. Then, the maximum likelihood ratio among the likelihood ratios of the resolution cells included in the block is set as the likelihood ratio of the block.

Figure 0005078669
Figure 0005078669

また、対応確率記憶部207は、例えば、各前ブロックに対して、注目ブロックの推移元である確率を式(9)のように定義する。
ここで、式(9)のPmaxは、推移元と認められる前ブロックに対して定義された推移確率であり、探索領域内で最大の推移確率である。一方、(1−Pmax)/Bsearchは推移元と認められない探索領域内のブロックの推移確率である。
つまり、積分路探索部206は、Pmaxが定義された前ブロックを推移元の前ブロックとして選択する。つまり、積分路探索部206は、最大の推移確率であるPmaxが定義された前ブロックを積分路として選択する。
In addition, the correspondence probability storage unit 207 defines, for example, the probability that the block of interest is the transition source for each previous block as in Expression (9).
Here, Pmax in Expression (9) is a transition probability defined for the previous block recognized as a transition source, and is the maximum transition probability in the search region. On the other hand, (1-Pmax) / Bsearch is a transition probability of a block in a search area that is not recognized as a transition source.
That is, the integration path search unit 206 selects the previous block in which Pmax is defined as the previous block of the transition source. That is, the integration path search unit 206 selects the previous block in which Pmax that is the maximum transition probability is defined as the integration path.

Figure 0005078669
Figure 0005078669

また、対応確率記憶部207は、track score値を算出するための情報として、評価式(10)を記憶する。
式(10)の左辺のtrack score値s(Θk,Θk−1)は、k回目のスキャン処理で得た信号に基づき生成されたディジタルビデオ信号を考慮することによるtrack score値の増加分を示す。
式(10)の右辺を解釈すると、式(10)の左辺のtrack score値s(Θk,Θk−1)は、前ディジタルビデオ信号の探索領域内の各前ブロックに定義された推移確率の自然対数と、対象ディジタルビデオ信号の注目ブロックの尤度比との和の最大値である。ここで、最大値を選択しているため、推移確率Pmaxの自然対数と対象ディジタルビデオ信号の注目ブロックの尤度比との和がtrack score値s(Θk,Θk−1)として算出される。
つまり、積分路評価部209は、k回目のスキャン処理とで得た信号に基づき生成されたディジタルビデオ信号を考慮することによるtrack score値の増加分を式(10)に従い算出する。
Also, the correspondence probability storage unit 207 stores the evaluation formula (10) as information for calculating the track score value.
The track score value s (Θk, Θk−1) on the left side of the equation (10) indicates an increase in the track score value by considering the digital video signal generated based on the signal obtained by the k-th scan processing. .
Interpreting the right side of equation (10), the track score value s (Θk, Θk−1) on the left side of equation (10) is the natural transition probability defined for each previous block in the search region of the previous digital video signal. This is the maximum value of the sum of the logarithm and the likelihood ratio of the target block of the target digital video signal. Here, since the maximum value is selected, the sum of the natural logarithm of the transition probability Pmax and the likelihood ratio of the target block of the target digital video signal is calculated as the track score value s (Θk, Θk−1).
That is, the integration path evaluation unit 209 calculates an increase in the track score value by considering the digital video signal generated based on the signal obtained in the k-th scan processing according to the equation (10).

Figure 0005078669
Figure 0005078669

積分値算出部210は、式(11)に従い、積分値s(Θk,Θk−1,・・・,Θ1)を算出する。
ここで、式(11)の左辺の積分値s(Θk,Θk−1,・・・,Θ1)は、1回目のスキャン処理からk回目のスキャン処理までで得た信号に基づき生成されたディジタルビデオ信号により算出されたtrack score値の合計(累積値)を示す。
また、右辺第1項のs(Θk,Θk−1)は、式(10)の左辺に示すtrack score値である。つまり、積分路評価部209により算出される値である。
また、右辺第2項のs(Θk−1,Θk−2,・・・,Θ1)は、k−1回目のスキャン処理で生成されたディジタルビデオ信号の各ブロックについて算出されたtrack score値であって、1回目のスキャン処理からk−1回目のスキャン処理までで得た信号に基づき生成されたディジタルビデオ信号により算出されたtrack score値の合計(累積値)を示す。
つまり、k回目のスキャン処理で得た信号から生成されたディジタルビデオ信号を対象ディジタルビデオ信号とした場合の積分値s(Θk,Θk−1,・・・,Θ1)は、1スキャン処理間(k−1回目のスキャン処理とk回目のスキャン処理との間)のtrack score値を算出して、過去のスキャン処理(1回目のスキャン処理からk−1回目のスキャン処理まで)の積分値(track score値の累積値)に足すことで算出される。
The integral value calculation unit 210 calculates an integral value s (Θk, Θk−1,..., Θ1) according to the equation (11).
Here, the integral value s (Θk, Θk−1,..., Θ1) on the left side of Expression (11) is generated based on the signal obtained from the first scan process to the kth scan process. A total (accumulated value) of track score values calculated from the video signal is shown.
Further, s (Θk, Θk−1) in the first term on the right side is a track score value shown on the left side of Equation (10). That is, the value is calculated by the integration path evaluation unit 209.
Further, s (Θk−1, Θk−2,..., Θ1) in the second term on the right side is a track score value calculated for each block of the digital video signal generated by the k−1th scan processing. The total (accumulated value) of track score values calculated from the digital video signal generated based on the signals obtained from the first scan process to the (k-1) th scan process is shown.
That is, the integral value s (Θk, Θk−1,..., Θ1) when the digital video signal generated from the signal obtained by the k-th scan processing is set as the target digital video signal is obtained during one scan processing ( The track score value between the (k-1) th scanning process and the kth scanning process) is calculated, and the integrated value (from the first scanning process to the (k-1) th scanning process) It is calculated by adding to the cumulative value of the track score value.

Figure 0005078669
Figure 0005078669

状態量更新部212は、式(12)、(13)に基づき、各ブロックのブロック代表セルの位置情報と速度情報とを更新する。そして、対応確率記憶部207は、更新された位置情報と速度情報とに基づき、式(9)で示した推移確率を定義する。
ここで、式(12)は、分解能セル(i,j)の状態変数ベクトルの初期値である。
The state quantity update unit 212 updates the position information and speed information of the block representative cell of each block based on the equations (12) and (13). Then, the correspondence probability storage unit 207 defines the transition probability represented by Expression (9) based on the updated position information and speed information.
Here, Expression (12) is an initial value of the state variable vector of the resolution cell (i, j).

次に、図6と図7とに基づき、目標検出装置1の動作である目標検出処理の流れについて説明する。図6は、目標検出処理の流れを示す概念図である。図7は、目標検出処理の流れを示すフローチャートである。
まず、図6に基づき概要を説明する。初めに、目標検出装置1は、各スキャン処理で得られた信号からディジタルビデオ信号を生成し、各ディジタルビデオ信号をブロックに分割し、代表セルの抽出等により積分路を算出する。次に、算出した積分路に基づき、各ディジタルビデオ信号の評価値を積分して、積分値を生成する。そして、積分値から目標を検出する。
Next, based on FIG. 6 and FIG. 7, the flow of the target detection process which is operation | movement of the target detection apparatus 1 is demonstrated. FIG. 6 is a conceptual diagram showing the flow of target detection processing. FIG. 7 is a flowchart showing the flow of target detection processing.
First, an outline will be described with reference to FIG. First, the target detection apparatus 1 generates a digital video signal from signals obtained by each scan process, divides each digital video signal into blocks, and calculates an integration path by extracting representative cells or the like. Next, based on the calculated integration path, the evaluation value of each digital video signal is integrated to generate an integration value. Then, the target is detected from the integrated value.

次に、図7に基づき、詳細に説明する。
(ST1):信号処理部10は、レーダセンサがスキャン処理で得た信号を受信してディジタルビデオ信号を生成する。ビデオ記憶部201は、信号処理部10が生成したディジタルビデオ信号を取得して記憶する。
(ST2a):ブロック分割部202は、(ST1)で信号処理部10が記憶したディジタルビデオ信号をブロックに分割する。
(ST2b):振幅評価部203は、ディジタルビデオ信号の各分解能セルについて、目標である可能性を示す尤度比を算出して、各ブロックの尤度比を算出する(式(8)参照)。また、振幅評価部203は、(ST2a)で分割した各ブロックのブロック代表セルを選択する。
(ST2c):ブロック代表セル情報保持部205は、(ST2b)で算出した各ブロックの尤度比等を記憶する。
(ST2d):積分路探索部206は、ディジタルビデオ信号のブロックから選択した注目ブロックについて、対応確率記憶部207が記憶した推移確率に基づき、探索領域に含まれる各前ブロックから推移元の前ブロックを選択する(式(9)参照)。
(ST2e):積分路評価部209は、(ST2c)で記憶した尤度比と、(ST2d)で選択した推移元の前ブロックに対して記憶された推移確率に基づき、track score値を算出する(式(10)参照)。
(ST2f):積分値算出部210は、(ST2e)で算出したtrack score値を、過去のスキャン処理のディジタルビデオ信号から求められた積分値(track score値の累積値)に足す(式(11)参照)。そして、積分値記憶部211は、算出した積分値を注目ブロックの積分値として記憶する。
(ST2g):状態量更新部212は、注目ブロックのブロック代表セルの位置情報と速度情報とを更新して(式(12)、(13)参照)、対応確率記憶部207が記憶した推移確率を更新する。
(ST2h):積分路探索部206は、全てのブロックを注目ブロックとして選択したか否かを判定する。全てのブロックを注目ブロックとして選択した場合(ST2hでYes)、(ST2i)へ進む。一方、全てのブロックを注目ブロックとして選択していない場合(ST2hでNo)、(ST2d)へ戻り、次のブロックを注目ブロックとして選択して(ST2d)から(ST2g)までの処理を行う。
(ST2i):積分値生成部20は、全てのスキャン処理で得た信号について処理を行ったか否かを判定する。全てのスキャン処理で得た信号について処理を行ったと判定した場合(ST2iでYes)、(ST3)へ進む。一方、全てのスキャン処理で得た信号について処理を行っていないと判定した場合(ST2iでNo)、(ST1)へ戻り、次のスキャン処理で得た信号について(ST1)から(ST2h)までの処理を行う。
(ST3):目標検出部30は、(ST2i)で生成された積分値から閾値を超える積分値を持つブロックを検出して、そのブロックのブロック代表セルを目標とみなす。
Next, it demonstrates in detail based on FIG.
(ST1): The signal processing unit 10 receives a signal obtained by the radar sensor through the scanning process and generates a digital video signal. The video storage unit 201 acquires and stores the digital video signal generated by the signal processing unit 10.
(ST2a): The block dividing unit 202 divides the digital video signal stored by the signal processing unit 10 in (ST1) into blocks.
(ST2b): The amplitude evaluation unit 203 calculates a likelihood ratio indicating the possibility of being a target for each resolution cell of the digital video signal, and calculates a likelihood ratio of each block (see Expression (8)). . In addition, the amplitude evaluation unit 203 selects a block representative cell of each block divided in (ST2a).
(ST2c): The block representative cell information holding unit 205 stores the likelihood ratio of each block calculated in (ST2b).
(ST2d): The integration path search unit 206 determines, from the previous block included in the search area, the previous block of the transition source based on the transition probability stored in the corresponding probability storage unit 207 for the target block selected from the blocks of the digital video signal. Is selected (see equation (9)).
(ST2e): The integration path evaluation unit 209 calculates a track score value based on the likelihood ratio stored in (ST2c) and the transition probability stored for the previous block of the transition source selected in (ST2d). (See equation (10)).
(ST2f): The integral value calculation unit 210 adds the track score value calculated in (ST2e) to the integral value (accumulated value of the track score value) obtained from the digital video signal of the past scan processing (formula (11) )reference). Then, the integral value storage unit 211 stores the calculated integral value as the integral value of the block of interest.
(ST2g): The state quantity update unit 212 updates the position information and speed information of the block representative cell of the block of interest (see equations (12) and (13)), and the transition probability stored in the correspondence probability storage unit 207 Update.
(ST2h): The integration path search unit 206 determines whether or not all blocks have been selected as the target block. When all the blocks are selected as the target block (Yes in ST2h), the process proceeds to (ST2i). On the other hand, when all the blocks are not selected as the target block (No in ST2h), the process returns to (ST2d), the next block is selected as the target block, and the processes from (ST2d) to (ST2g) are performed.
(ST2i): The integral value generation unit 20 determines whether or not processing has been performed on signals obtained by all scan processing. If it is determined that processing has been performed on signals obtained in all scanning processes (Yes in ST2i), the process proceeds to (ST3). On the other hand, if it is determined that the signals obtained in all the scan processes are not processed (No in ST2i), the process returns to (ST1), and the signals obtained in the next scan process are changed from (ST1) to (ST2h). Process.
(ST3): The target detection unit 30 detects a block having an integration value exceeding the threshold from the integration value generated in (ST2i), and regards the block representative cell of that block as a target.

この実施の形態に係る目標検出装置1によれば、スキャン処理間で積分値を算出して、算出した積分値に基づき目標信号を検出するため、信号処理フレームのSN比が低い条件の下でも目標信号を検出できる。
また、この実施の形態に係る目標検出装置1によれば、複数の分解能セルから成るブロックを単位として目標信号の積分路を探索することで、処理を効率化することができ、早期に目標を検出することができる。
また、この実施の形態に係る目標検出装置1によれば、尤度比に基づき積分値を求めることにより、的確に目標を検出することができる。
According to the target detection device 1 according to this embodiment, an integral value is calculated between scan processes, and a target signal is detected based on the calculated integral value. Therefore, even under a condition where the signal processing frame has a low SN ratio. The target signal can be detected.
In addition, according to the target detection apparatus 1 according to this embodiment, it is possible to improve the processing efficiency by searching for the integration path of the target signal in units of blocks composed of a plurality of resolution cells. Can be detected.
Moreover, according to the target detection apparatus 1 according to this embodiment, the target can be accurately detected by obtaining the integral value based on the likelihood ratio.

なお、この実施の形態では目標検出装置1を測距用のレーダに適用した。しかし、この実施の形態では目標検出装置1の処理方法は、パルスドップラ周波数を利用する測速度用のレーダに対しても適用可能である。また、赤外センサや光学センサ、画像レーダ等を使用する場合などに対しても適用可能である。これは以下の実施の形態においても同様である。   In this embodiment, the target detection apparatus 1 is applied to a ranging radar. However, in this embodiment, the processing method of the target detection apparatus 1 can be applied to a radar for speed measurement using a pulse Doppler frequency. The present invention can also be applied to the case where an infrared sensor, an optical sensor, an image radar, or the like is used. The same applies to the following embodiments.

図2から図6は2次元で表した。しかし、目標検出装置1が扱う次元数は3次元であっても良く、パルスドップラ周波数差が得られている場合には、4次元でもよい。さらに他の属性情報が得られている場合は、n次元でもよい。また、この発明による信号検出装置が扱う座標系は極座標でも直交座標でもよい。これらは以下の実施の形態においても同様である。   2 to 6 are shown in two dimensions. However, the number of dimensions handled by the target detection apparatus 1 may be three dimensions, and may be four dimensions when a pulse Doppler frequency difference is obtained. When other attribute information is obtained, n-dimensional may be used. The coordinate system handled by the signal detection apparatus according to the present invention may be polar coordinates or orthogonal coordinates. The same applies to the following embodiments.

以上をまとめると、この実施の形態に係る目標検出装置1は、SN比が低い条件の下で目標信号を早期に検出する機能を有し、信号検出のための計算機負荷を低減させる手段を持つことを特徴とする。   In summary, the target detection apparatus 1 according to this embodiment has a function of detecting a target signal at an early stage under a condition where the S / N ratio is low, and has means for reducing a computer load for signal detection. It is characterized by that.

実施の形態2.
この実施の形態では、実施の形態1とは異なるtrack score値を算出する方法について説明する。
実施の形態1では、積分路評価部209は、対応確率記憶部207が記憶した式(10)に基づき、track score値を算出するとした。しかし、この実施の形態では、積分路評価部209は、対象ディジタルビデオ信号が得られたスキャン処理が何回目のスキャン処理であったかにより、track score値の算出方法を変更する。言い替えると、積分路評価部209は、1回目のスキャン処理の開始時刻からの経過時間により、track score値の算出方法を変更する。
Embodiment 2. FIG.
In this embodiment, a method for calculating a track score value different from that in the first embodiment will be described.
In the first embodiment, the integration path evaluation unit 209 calculates the track score value based on the equation (10) stored in the correspondence probability storage unit 207. However, in this embodiment, the integration path evaluation unit 209 changes the method of calculating the track score value depending on the number of times the scan process for obtaining the target digital video signal is performed. In other words, the integration path evaluation unit 209 changes the method of calculating the track score value according to the elapsed time from the start time of the first scan process.

まず、図8に基づき、この実施の形態に係る目標検出装置1の機能について説明する。図8は、この実施の形態に係る目標検出装置1の機能を示す機能ブロック図である。
この実施の形態に係る目標検出装置1は、図1に示した実施の形態1に係る目標検出装置1に加え、スキャン回数判定部213を備える。
スキャン回数判定部213は、対象ディジタルビデオ信号を生成するための信号を得たスキャン処理が何回目のスキャン処理であるかを示すスキャン回数を処理装置により判定する。
対応確率記憶部207は、スキャン回数に応じたtrack score値の算出方法を示す情報を記憶している。そして、対応確率記憶部207は、スキャン回数判定部213が判定したスキャン回数に基づき、track score値の算出方法を示す情報を変更して、積分路評価部209へ入力する。そして、積分路評価部209は、対応確率記憶部207から入力されたtrack score値の算出方法を示す情報に従い、track score値を算出する。
例えば、対応確率記憶部207は、以下のtrack score値の算出方法を示す情報を記憶する。
First, the function of the target detection apparatus 1 according to this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a functional block diagram showing functions of the target detection device 1 according to this embodiment.
The target detection apparatus 1 according to this embodiment includes a scan number determination unit 213 in addition to the target detection apparatus 1 according to the first embodiment shown in FIG.
The scan number determination unit 213 determines, by the processing device, the number of scans indicating how many times the scan process that has obtained the signal for generating the target digital video signal is the scan process.
The correspondence probability storage unit 207 stores information indicating a method for calculating a track score value according to the number of scans. Then, the correspondence probability storage unit 207 changes the information indicating the track score value calculation method based on the number of scans determined by the scan number determination unit 213 and inputs the information to the integration path evaluation unit 209. Then, the integration path evaluation unit 209 calculates the track score value according to the information indicating the calculation method of the track score value input from the correspondence probability storage unit 207.
For example, the correspondence probability storage unit 207 stores information indicating how to calculate the following track score value.

Figure 0005078669
Figure 0005078669

式(14)と式(15)とは、それぞれtrack score値の算出方法を示す。
式(14)は、注目ブロックの尤度比をtrack score値とする算出方法である。言い替えると、式(14)は、注目ブロックに含まれる分解能セルの振幅値のみに基づきtrack score値を算出する方法である。なお、以下式(14)に示す算出方法を初期算出方法と呼ぶ。
式(15)は、実施の形態1に示したtrack score値の算出方法であり、推移元の前ブロックの推移確率Pmaxの自然対数と対象ディジタルビデオ信号の注目ブロックの尤度比との和をtrack score値とする算出方法である。言い替えると、式(15)は、注目ブロックに含まれる分解能セルの振幅値に、目標の移動を確率として表した重みを付加してtrack score値を算出する方法である。なお、以下式(15)に示す算出方法を第2算出方法と呼ぶ。
Equations (14) and (15) indicate the method of calculating the track score value, respectively.
Expression (14) is a calculation method in which the likelihood ratio of the block of interest is a track score value. In other words, Expression (14) is a method of calculating the track score value based only on the amplitude value of the resolution cell included in the block of interest. In addition, the calculation method shown in the following formula (14) is called an initial calculation method.
Equation (15) is a method for calculating the track score value shown in the first embodiment. The sum of the natural logarithm of the transition probability Pmax of the previous block as the transition source and the likelihood ratio of the target block of the target digital video signal is expressed as follows. This is a calculation method for obtaining a track score value. In other words, Expression (15) is a method of calculating a track score value by adding a weight representing the movement of the target as a probability to the amplitude value of the resolution cell included in the target block. Note that the calculation method shown in the following formula (15) is referred to as a second calculation method.

次に、図9に基づき、この実施の形態に係る目標検出装置1の動作である目標検出処理の流れについて説明する。図9は、この実施の形態に係る目標検出処理の流れを示すフローチャートである。
(ST1)から(ST2e)までは、実施の形態1で説明した処理と同様である。
(ST2j):スキャン回数判定部213は、(ST1)で取得したディジタルビデオ信号を生成するための信号を得たスキャン処理が何回目のスキャン処理であるかを示すスキャン回数kを判定する。そして、対応確率記憶部207は、スキャン回数kがM回以下であるか否かを判定する。ここで、Mは任意に設定可能なパラメータである。スキャン回数がM回以下である場合(ST2jでYes)、(ST2k)へ進む。一方、スキャン回数がM回以下でない場合(ST2jでNo)、(ST2l)へ進む。
(ST2k):対応確率記憶部207は、初期算出方法を選択して積分路評価部209へ入力する。一方、(ST2l):対応確率記憶部207は、第2算出方法を選択して積分路評価部209へ入力する。
(ST2e):積分路評価部209は、対応確率記憶部207が入力した算出方法に従い、track score値を算出する。
(STf)から(ST3)までは、実施の形態1で説明した処理と同様である。
Next, based on FIG. 9, the flow of the target detection process which is operation | movement of the target detection apparatus 1 which concerns on this embodiment is demonstrated. FIG. 9 is a flowchart showing the flow of target detection processing according to this embodiment.
The processing from (ST1) to (ST2e) is the same as the processing described in the first embodiment.
(ST2j): The scan count determination unit 213 determines the scan count k indicating the number of scan processes in which the scan process for obtaining the signal for generating the digital video signal acquired in (ST1) is the scan process. Then, the correspondence probability storage unit 207 determines whether the number of scans k is M or less. Here, M is a parameter that can be arbitrarily set. When the number of scans is M or less (Yes in ST2j), the process proceeds to (ST2k). On the other hand, when the number of scans is not less than M (No in ST2j), the process proceeds to (ST2l).
(ST2k): The correspondence probability storage unit 207 selects an initial calculation method and inputs it to the integration path evaluation unit 209. On the other hand, (ST2l): the correspondence probability storage unit 207 selects the second calculation method and inputs it to the integration path evaluation unit 209.
(ST2e): The integration path evaluation unit 209 calculates a track score value according to the calculation method input by the correspondence probability storage unit 207.
The processing from (STf) to (ST3) is the same as the processing described in the first embodiment.

この実施の形態に係る目標検出装置1によれば、初期スキャン段階(スキャン回数M以下)では、推移確率を考慮せずtrack score値を算出するため、目標の動きが大きい場合に初期スキャン段階で誤ったtrack score値を算出する可能性を低減することができ、的確に目標を検出することができる。   According to the target detection apparatus 1 according to the present embodiment, the track score value is calculated without considering the transition probability in the initial scan stage (the number of scans M or less). The possibility of calculating an incorrect track score value can be reduced, and the target can be accurately detected.

以上をまとめると、この実施の形態に係る目標検出装置1は、信号検出のための計算過程で、経過時間によって目標セルのtrack score値の算出方法を変更することを特徴とする。   In summary, the target detection apparatus 1 according to this embodiment is characterized in that, in the calculation process for signal detection, the method for calculating the track score value of the target cell is changed according to the elapsed time.

実施の形態3.
この実施の形態では、目標検出部30が検出した目標の位置情報と速度情報とを取得する方法について説明する。特に、この実施の形態では、目標検出部30が複数の目標を検出した場合であっても、各目標の位置情報と速度情報とを取得することができる。
Embodiment 3 FIG.
In this embodiment, a method for acquiring target position information and speed information detected by the target detection unit 30 will be described. In particular, in this embodiment, even if the target detection unit 30 detects a plurality of targets, the position information and speed information of each target can be acquired.

まず、図10に基づき、この実施の形態に係る目標検出装置1の機能について説明する。図10は、この実施の形態に係る目標検出装置1の機能を示す機能ブロック図である。
この実施の形態に係る目標検出装置1は、図1に示した実施の形態1に係る目標検出装置1に加え、目標情報算出部40と表示部50とを備える。
First, the function of the target detection apparatus 1 according to this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a functional block diagram showing functions of the target detection device 1 according to this embodiment.
The target detection device 1 according to this embodiment includes a target information calculation unit 40 and a display unit 50 in addition to the target detection device 1 according to the first embodiment shown in FIG.

目標情報算出部40は、検出した目標の位置情報と速度情報とを取得する。目標情報算出部40は、目標履歴記憶部401、連立方程式処理部402、方程式変数定義部403、方程式モデル定義部404を備える。   The target information calculation unit 40 acquires the detected position information and speed information of the target. The target information calculation unit 40 includes a target history storage unit 401, simultaneous equation processing unit 402, equation variable definition unit 403, and equation model definition unit 404.

目標履歴記憶部401は、目標検出部30が検出した各目標の位置情報の履歴を記憶装置に記憶する。目標の位置情報の履歴とは、各スキャン処理で得た信号から生成されたディジタルビデオ信号から、積分路探索部206がその目標の積分路として求めたブロックのブロック代表セルの位置情報である。以下、目標の位置情報の履歴を目標セル履歴と呼ぶ。   The target history storage unit 401 stores a history of position information of each target detected by the target detection unit 30 in a storage device. The history of the target position information is the position information of the block representative cell of the block obtained by the integration path search unit 206 as the target integration path from the digital video signal generated from the signal obtained by each scan processing. Hereinafter, the history of target position information is referred to as target cell history.

連立方程式処理部402は、目標履歴記憶部401が記憶した目標セル履歴を取得し、後述する方程式変数定義部403と後述する方程式モデル定義部404との定義に従って、目標毎に(目標番号別に)連立方程式を解き、得られた解を測位結果として表示部50に出力する。ここでは、連立方程式処理部402が連立方程式を解くことにより、各目標の位置情報と速度情報とを得ることができる。   The simultaneous equation processing unit 402 acquires the target cell history stored in the target history storage unit 401, and for each target (by target number) according to the definitions of an equation variable definition unit 403 described later and an equation model definition unit 404 described later. The simultaneous equations are solved, and the obtained solution is output to the display unit 50 as a positioning result. Here, the simultaneous equation processing unit 402 can obtain the position information and speed information of each target by solving the simultaneous equations.

方程式変数定義部403は、状態変数ベクトルを定義し、連立方程式処理部402へ入力する。方程式変数定義部403は、3次元測位の場合、例えば、以下に示す式(16)のように状態変数ベクトルを定義する。   The equation variable definition unit 403 defines a state variable vector and inputs it to the simultaneous equation processing unit 402. In the case of three-dimensional positioning, the equation variable definition unit 403 defines a state variable vector as shown in Expression (16) below, for example.

Figure 0005078669
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方程式モデル定義部404は、目標に対する観測モデルを定義し、連立方程式処理部402へ入力する。方程式モデル定義部404は、3次元測位の場合、例えば、以下に示す式(17)のように観測モデルを定義する。   The equation model definition unit 404 defines an observation model for the target and inputs it to the simultaneous equation processing unit 402. In the case of three-dimensional positioning, the equation model definition unit 404 defines an observation model as shown in Equation (17) below, for example.

Figure 0005078669
Figure 0005078669

次に、図11に基づき、この実施の形態に係る目標検出装置1の動作である目標検出処理及び目標情報算出処理の流れについて説明する。図11は、この実施の形態に係る目標検出処理及び目標情報算出処理の流れを示すフローチャートである。
(ST1)から(ST3)までは、実施の形態1で説明した処理と同様である。
(ST4a):目標履歴記憶部401は、目標検出部30が検出した目標番号iの目標の積分路として抽出されたブロック代表セルの位置情報の履歴(目標番号i毎のレンジ履歴。式(17)の左辺。目標セル履歴と呼ぶ。)を記憶する。
(ST4b):方程式変数定義部403は、3次元測位の場合、全M回(M≧6)スキャン終了時の目標番号iの状態変数ベクトルを定義する。また、方程式モデル定義部404は、目標毎のレンジ履歴より観測モデルを定義する。
(ST4c):連立方程式処理部402は、目標履歴記憶部401から読み込んだ目標セル履歴を定数項、方程式変数定義部403で定義された状態変数ベクトルの各成分を未知数とし、方程式モデル定義部404の定義に従って目標番号別に連立方程式を解く。そして、連立方程式処理部402は、位置情報と速度情報とを算出する。
(ST4d):目標情報算出部40は、全ての目標について連立方程式を解き、位置情報と速度情報とを算出したか否かを判定する。全ての目標について連立方程式を解いたと判定した場合(ST4dでYes)、処理を終了する。一方、全ての目標について連立方程式を解いていないと判定した場合(ST4dでNo)、(ST4c)へ戻り、次の目標について連立方程式を解く。
そして、全目標に対する処理の終了後に得られた解(各目標についての位置情報と速度情報)を測位結果として表示部50へ出力する。
Next, based on FIG. 11, the flow of the target detection process and the target information calculation process which are the operations of the target detection apparatus 1 according to this embodiment will be described. FIG. 11 is a flowchart showing the flow of target detection processing and target information calculation processing according to this embodiment.
The processing from (ST1) to (ST3) is the same as the processing described in the first embodiment.
(ST4a): The target history storage unit 401 stores the history information of the position of the block representative cell extracted as the target integration path of the target number i detected by the target detection unit 30 (range history for each target number i. Formula (17) The left side of) is called a target cell history.
(ST4b): In the case of three-dimensional positioning, the equation variable definition unit 403 defines a state variable vector of the target number i at the end of all M times (M ≧ 6) scans. The equation model definition unit 404 defines an observation model from the range history for each target.
(ST4c): The simultaneous equation processing unit 402 sets the target cell history read from the target history storage unit 401 as a constant term and the components of the state variable vector defined by the equation variable definition unit 403 as unknowns, and the equation model definition unit 404 Solve simultaneous equations for each target number according to the definition of. The simultaneous equation processing unit 402 calculates position information and speed information.
(ST4d): The target information calculation unit 40 determines whether or not the simultaneous equations are solved for all the targets and the position information and the speed information are calculated. If it is determined that the simultaneous equations have been solved for all the targets (Yes in ST4d), the process is terminated. On the other hand, when it is determined that the simultaneous equations have not been solved for all the targets (No in ST4d), the process returns to (ST4c), and the simultaneous equations are solved for the next target.
Then, a solution (position information and velocity information for each target) obtained after the processing for all the targets is completed is output to the display unit 50 as a positioning result.

この実施の形態に係る目標検出装置1によれば、目標距離は得られるが角度情報は得られないセンサを利用している場合に、目標の3次元位置情報と速度情報を得ることができる。特に、この実施の形態に係る目標検出装置1によれば、複数の目標を検出した場合に、各目標の3次元位置情報と速度情報を得ることができる。   According to the target detection device 1 according to this embodiment, when a sensor that can obtain a target distance but cannot obtain angle information is used, it is possible to obtain target three-dimensional position information and velocity information. In particular, according to the target detection apparatus 1 according to this embodiment, when a plurality of targets are detected, the three-dimensional position information and speed information of each target can be obtained.

以上をまとめると、この実施の形態に係る目標検出装置1は、得られた目標セル履歴を利用し、多目標に対して時間差測位を行うことを特徴とする。   In summary, the target detection apparatus 1 according to this embodiment is characterized in that time difference positioning is performed on multiple targets using the obtained target cell history.

実施の形態4.
この実施の形態では、目標検出部30が検出した目標を追尾する方法について説明する。
Embodiment 4 FIG.
In this embodiment, a method for tracking the target detected by the target detection unit 30 will be described.

まず、図12に基づき、この実施の形態に係る目標検出装置1の機能について説明する。図12は、この実施の形態に係る目標検出装置1の機能を示す機能ブロック図である。
この実施の形態に係る目標検出装置1は、図10に示した実施の形態3に係る目標検出装置1に加え、追尾処理部60を備える。
First, the function of the target detection apparatus 1 according to this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a functional block diagram showing functions of the target detection device 1 according to this embodiment.
The target detection apparatus 1 according to this embodiment includes a tracking processing unit 60 in addition to the target detection apparatus 1 according to the third embodiment shown in FIG.

追尾処理部60は、目標情報算出部40により算出された測位結果に基づき、目標を追尾する。追尾処理部60は、測位結果記憶部601、相関処理部602、相関判定基準定義部603、平滑処理部604、平滑処理変数定義部605、平滑処理モデル定義部606を備える。   The tracking processing unit 60 tracks the target based on the positioning result calculated by the target information calculating unit 40. The tracking processing unit 60 includes a positioning result storage unit 601, a correlation processing unit 602, a correlation determination criterion defining unit 603, a smoothing processing unit 604, a smoothing process variable defining unit 605, and a smoothing process model defining unit 606.

測位結果記憶部601は、目標情報算出部40が算出した目標の測位結果を記憶装置に記憶する。   The positioning result storage unit 601 stores the target positioning result calculated by the target information calculation unit 40 in a storage device.

相関処理部602は、測位結果記憶部601が記憶した目標測位結果を取得し、後述する相関判定基準定義部603の定義に従って、目標間の相関を判定する。   The correlation processing unit 602 acquires the target positioning result stored in the positioning result storage unit 601 and determines the correlation between the targets according to the definition of the correlation determination criterion definition unit 603 described later.

相関判定基準定義部603は、複数の目標間の相関基準を定義し、相関処理部602へ入力する。相関判定基準定義部603は、例えば、以下に示す式(18)の右辺第2項に示すブロック代表セルの尤度比Lb(Θk)の類似性により相関基準を定義する。相関判定基準定義部603は、相関基準をブロック代表セルの尤度比Lb(Θk)の類似性以外の一般的に用いられる基準を用いて定義しても構わない。   The correlation determination criterion definition unit 603 defines a correlation criterion between a plurality of targets and inputs the correlation criterion to the correlation processing unit 602. The correlation determination criterion definition unit 603 defines the correlation criterion based on, for example, the similarity of the likelihood ratio Lb (Θk) of the block representative cell shown in the second term on the right side of the equation (18) shown below. The correlation determination criterion definition unit 603 may define the correlation criterion using a generally used criterion other than the similarity of the likelihood ratio Lb (Θk) of the block representative cell.

Figure 0005078669
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平滑処理部604は、相関処理部602により相関判定処理が行われた目標の測位情報を入力し、後述する平滑処理変数定義部605及び後述する平滑処理モデル定義部606の定義に従って平滑値を算出する。また、平滑処理部604は、得られた平滑値を相関処理部602へフィードバックする。   The smoothing processing unit 604 receives the positioning information of the target for which the correlation determination processing has been performed by the correlation processing unit 602, and calculates a smooth value in accordance with the definition of the smoothing processing variable definition unit 605 described later and the smoothing model definition unit 606 described later. To do. Further, the smoothing processing unit 604 feeds back the obtained smoothed value to the correlation processing unit 602.

平滑処理変数定義部605は、状態変数ベクトルを定義し、平滑処理部604へ入力する。平滑処理変数定義部605は、3次元測位の場合、例えば、以下に示す式(19)のように状態変数ベクトルを定義する。   The smoothing process variable defining unit 605 defines a state variable vector and inputs it to the smoothing processing unit 604. In the case of three-dimensional positioning, the smoothing process variable definition unit 605 defines a state variable vector as shown in Expression (19) below, for example.

Figure 0005078669
Figure 0005078669

平滑処理モデル定義部606は、目標に対する観測モデルを定義し、平滑処理部604へ入力する。平滑処理モデル定義部606は、3次元測位の場合、例えば、以下に示す式(20)のように観測モデルを定義する。   The smoothing process model definition unit 606 defines an observation model for the target and inputs the observation model to the smoothing processing unit 604. In the case of three-dimensional positioning, the smoothing process model defining unit 606 defines an observation model, for example, as shown in Expression (20) below.

Figure 0005078669
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次に、図13に基づき、この実施の形態に係る目標検出装置1の動作である目標検出処理、目標情報算出処理及び目標追尾処理の流れについて説明する。図13は、この実施の形態に係る目標検出処理、目標情報算出処理及び目標追尾処理の流れを示すフローチャートである。
(ST1)から(ST4d)までは、実施の形態3で説明した処理と同様である。
(ST6a):測位結果記憶部601は、目標情報算出部40が算出した目標の測位結果(3次元測位の場合、式(19))を記憶する。
(ST6b):相関判定基準定義部603は、相関基準を定義し、相関処理部602へ入力する。なお、相関基準は予め定義しておき、ここで定義しなくても構わない。
(ST6c):相関処理部602は、(ST6b)で定義された相関基準に従い、目標間の相関を判定する。ここで、相関処理部602は、複数の目標が検出されている場合には、同一の目標番号が付された目標間での相関を判定する。
(ST6d):平滑処理変数定義部605は、3次元測位の場合、式(19)に示す状態変数ベクトルを定義する。また、平滑処理モデル定義部606は、式(20)に示す観測モデルを定義する。なお、状態変数ベクトルと観測モデルとは、(ST4b)で定義したものを使用するとしても構わない。
(ST6e):平滑処理部604は、相関処理部602により相関判定処理が行われた目標の情報を入力し、平滑処理変数定義部605及び平滑処理モデル定義部606の定義に従って平滑値を算出する。また、平滑処理部604は、得られた平滑値を相関処理部602へフィードバックする。
(ST6f):追尾処理部60は、全ての目標について相関処理及び平滑処理を行ったか否かを判定する。全ての目標について相関処理及び平滑処理を行ったと判定した場合(ST6fでYes)、処理を終了する。一方、全ての目標について相関処理及び平滑処理を行っていないと判定した場合(ST6fでNo)、(ST6c)へ戻り、次の目標について相関処理及び平滑処理を行う。
そして、全目標に対する処理の終了後に、全目標の平滑値を表示部50へ出力する。
Next, based on FIG. 13, the flow of the target detection process, the target information calculation process, and the target tracking process, which are the operations of the target detection apparatus 1 according to this embodiment, will be described. FIG. 13 is a flowchart showing the flow of target detection processing, target information calculation processing, and target tracking processing according to this embodiment.
The processing from (ST1) to (ST4d) is the same as the processing described in the third embodiment.
(ST6a): The positioning result storage unit 601 stores the target positioning result calculated by the target information calculation unit 40 (formula (19) in the case of three-dimensional positioning).
(ST6b): The correlation determination criterion defining unit 603 defines the correlation criterion and inputs it to the correlation processing unit 602. The correlation criterion is defined in advance and may not be defined here.
(ST6c): The correlation processing unit 602 determines the correlation between the targets in accordance with the correlation criterion defined in (ST6b). Here, the correlation process part 602 determines the correlation between the targets with the same target number, when the some target is detected.
(ST6d): The smoothing process variable definition unit 605 defines a state variable vector shown in Expression (19) in the case of three-dimensional positioning. Further, the smoothing process model defining unit 606 defines the observation model shown in Expression (20). Note that the state variable vector and the observation model may be those defined in (ST4b).
(ST6e): The smoothing processing unit 604 receives the target information on which the correlation determination processing has been performed by the correlation processing unit 602, and calculates a smooth value according to the definitions of the smoothing processing variable defining unit 605 and the smoothing processing model defining unit 606. . Further, the smoothing processing unit 604 feeds back the obtained smoothed value to the correlation processing unit 602.
(ST6f): The tracking processing unit 60 determines whether correlation processing and smoothing processing have been performed for all targets. If it is determined that correlation processing and smoothing processing have been performed for all targets (Yes in ST6f), the processing ends. On the other hand, if it is determined that correlation processing and smoothing processing have not been performed for all targets (No in ST6f), the process returns to (ST6c), and correlation processing and smoothing processing is performed for the next target.
Then, after the processing for all targets is completed, the smooth value of all targets is output to the display unit 50.

実施の形態4によれば、Track While Scanを行う場合などSN比向上の見込みが無い場合に、実施の形態1による目標検出処理を継続しながら実施の形態3の多目標時間差測位結果を利用することで追尾処理が可能となる。   According to the fourth embodiment, when there is no expectation of improvement in the S / N ratio, such as when performing a track will scan, the multi-target time difference positioning result of the third embodiment is used while continuing the target detection process according to the first embodiment. In this way, tracking processing becomes possible.

以上をまとめると、この実施の形態に係る目標検出装置1は、目標検出部30によって得られた検出結果と、目標情報算出部40によって得られた測位結果を利用して多目標の追尾を行うことを特徴とする。   In summary, the target detection apparatus 1 according to this embodiment performs multi-target tracking using the detection result obtained by the target detection unit 30 and the positioning result obtained by the target information calculation unit 40. It is characterized by that.

実施の形態5.
この実施の形態では、ブロック分割部202が生成するブロックのサイズの最適化処理について説明する。ここで、ブロックのサイズとは、ブロックに含まれる分解能セルの数である。
Embodiment 5 FIG.
In this embodiment, a process for optimizing the size of a block generated by the block dividing unit 202 will be described. Here, the block size is the number of resolution cells included in the block.

まず、図14に基づき、この実施の形態に係る目標検出装置1の機能について説明する。図14は、この実施の形態に係る目標検出装置1の機能を示す機能ブロック図である。
この実施の形態に係る目標検出装置1は、図1に示した実施の形態1に係る目標検出装置1に加え、スキャン回数判定部213とブロックサイズ設定部214とを備える。
First, the function of the target detection apparatus 1 according to this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 14 is a functional block diagram showing functions of the target detection device 1 according to this embodiment.
The target detection device 1 according to this embodiment includes a scan number determination unit 213 and a block size setting unit 214 in addition to the target detection device 1 according to the first embodiment shown in FIG.

スキャン回数判定部213は、実施の形態2で説明したように、対象ディジタルビデオ信号を生成するための信号を得たスキャン処理が何回目のスキャン処理であるかを示すスキャン回数を判定する。   As described in the second embodiment, the scan number determination unit 213 determines the number of scans indicating the number of times the scan process for obtaining the signal for generating the target digital video signal is the scan process.

ブロックサイズ設定部214は、スキャン回数判定部213が判定したスキャン回数に応じて、ブロック分割部202が生成するブロックの最適なサイズを処理装置により設定して、設定したサイズをブロック分割部202へ入力する。ブロックサイズ設定部214は、レンジサイズ設定部215、アジマスサイズ設定部216、仰角サイズ設定部217を備える。   The block size setting unit 214 sets the optimum size of the block generated by the block dividing unit 202 by the processing device according to the number of scans determined by the scan number determining unit 213, and sends the set size to the block dividing unit 202. input. The block size setting unit 214 includes a range size setting unit 215, an azimuth size setting unit 216, and an elevation angle size setting unit 217.

レンジサイズ設定部215は、スキャン回数判定部213が判定したスキャン回数に応じて、ブロックに含まれるレンジ方向の分解能セルの数を設定する。レンジサイズ設定部215は、例えば、スキャン回数kが所定の閾値M以下である場合、事前に設定した初期レンジサイズを設定し、スキャン回数kがMより大きい場合、以下の式(21)で算出されるサイズを設定する。ここで、Mは任意に設定可能なパラメータである。   The range size setting unit 215 sets the number of resolution cells in the range direction included in the block according to the number of scans determined by the scan number determination unit 213. For example, the range size setting unit 215 sets an initial range size set in advance when the number of scans k is equal to or less than a predetermined threshold M, and calculates by the following formula (21) when the number of scans k is greater than M. Set the size to be used. Here, M is a parameter that can be arbitrarily set.

Figure 0005078669
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アジマスサイズ設定部216は、ブロックに含まれるアジマス方向の分解能セルの数を設定する。アジマスサイズ設定部216は、スキャン回数に関わらず、事前に設定した初期アジマスサイズを設定する。
アジマスサイズ設定部216は、例えば、図15に示すように、アジマス方向の複数の分解能セルを単位としたセクタを設定し、セクタを単位として設定する。
なお、アジマスサイズ設定部216は、レンジサイズ設定部215と同様に、所定のスキャン回数を超えた場合、目標のアジマス方向への移動量を考慮して動的にサイズを変更して設定するとしても構わない。
The azimuth size setting unit 216 sets the number of resolution cells in the azimuth direction included in the block. The azimuth size setting unit 216 sets an initial azimuth size set in advance regardless of the number of scans.
For example, as shown in FIG. 15, the azimuth size setting unit 216 sets a sector with a plurality of resolution cells in the azimuth direction as a unit, and sets the sector as a unit.
Similar to the range size setting unit 215, the azimuth size setting unit 216 dynamically changes and sets the size in consideration of the target movement amount in the azimuth direction when the predetermined number of scans is exceeded. It doesn't matter.

仰角サイズ設定部217は、ブロックに含まれる仰角方向の分解能セルの数を設定する。仰角サイズ設定部217は、スキャン回数に関わらず、事前に設定した初期仰角サイズを設定する。
仰角サイズ設定部217は、例えば、アジマスサイズ設定部216と同様に、図15に示すように、仰角方向の複数の分解能セルを単位としたセクタを設定し、セクタを単位として設定する。
なお、仰角サイズ設定部217は、レンジサイズ設定部215と同様に、所定のスキャン回数を超えた場合、目標の仰角方向への移動量を考慮して動的にサイズを変更して設定するとしても構わない。
The elevation size setting unit 217 sets the number of resolution cells in the elevation direction included in the block. The elevation angle size setting unit 217 sets a preset initial elevation angle size regardless of the number of scans.
For example, as shown in FIG. 15, the elevation angle size setting unit 217 sets a sector with a plurality of resolution cells in the elevation angle direction as a unit, and sets the sector as a unit, as in the azimuth size setting unit 216.
As with the range size setting unit 215, the elevation angle size setting unit 217 is configured to dynamically change the size in consideration of the amount of movement in the target elevation angle direction when the predetermined number of scans is exceeded. It doesn't matter.

ここで、レンジ方向のサイズについては、目標の移動量に応じて動的にサイズを変更するとしたのは、一般に、レンジ方向における目標の移動量が大きいためである。したがって、アジマス方向や仰角方向への目標の移動量が大きい場合には、上述したように、アジマスサイズ設定部216や仰角サイズ設定部217は、目標のアジマス方向又は仰角方向への移動量を考慮して動的にサイズを変更するとしても構わない。   The reason why the size in the range direction is dynamically changed in accordance with the target movement amount is that the target movement amount in the range direction is generally large. Therefore, when the target movement amount in the azimuth direction or the elevation angle direction is large, as described above, the azimuth size setting unit 216 or the elevation angle size setting unit 217 considers the movement amount in the target azimuth direction or elevation angle direction. Then you can change the size dynamically.

次に、図16に基づき、この実施の形態に係る目標検出装置1の動作である目標検出処理の流れについて説明する。図16は、この実施の形態に係る目標検出処理の流れを示すフローチャートである。
なお、図16に示すフローチャートでは、レンジ方向のサイズは目標の移動量に応じて動的にサイズを変更し、アジマス方向と仰角方向とのサイズは事前に設定されたサイズに設定するものである。
(ST1)は、実施の形態1で説明した処理と同様である。
(ST2m):アジマスサイズ設定部216は、事前に設定された初期アジマスサイズをアジマス方向のブロックのサイズに設定する。また、仰角サイズ設定部217は、事前に設定された初期仰角サイズを仰角方向のブロックのサイズに設定する。
(ST2n):スキャン回数判定部213は、(ST1)で取得したディジタルビデオ信号を生成するための信号を得たスキャン処理が何回目のスキャン処理であるかを示すスキャン回数kを判定する。そして、対応確率記憶部207は、スキャン回数kがM回以下であるか否かを判定する。スキャン回数がM回以下である場合(ST2nでYes)、(ST2o)へ進む。一方、スキャン回数がM回以下でない場合(ST2nでNo)、(ST2p)へ進む。
(ST2o):レンジサイズ設定部215は、事前に設定した初期レンジサイズをレンジ方向のブロックのサイズに設定する。一方、(ST2p):レンジサイズ設定部215は、式(21)で算出されるサイズをレンジ方向のブロックのサイズに設定する。
(ST2a):ブロック分割部202は、(ST1)で信号処理部10が記憶したディジタルビデオ信号を、(ST2m)と、(ST2o)又は(ST2p)とで設定されたサイズのブロックに分割する。
(ST2b)から(ST3)までは、実施の形態1で説明した処理と同様である。
Next, based on FIG. 16, the flow of the target detection process which is operation | movement of the target detection apparatus 1 which concerns on this embodiment is demonstrated. FIG. 16 is a flowchart showing the flow of target detection processing according to this embodiment.
In the flowchart shown in FIG. 16, the size in the range direction is dynamically changed according to the target movement amount, and the sizes in the azimuth direction and the elevation direction are set to preset sizes. .
(ST1) is the same as the process described in the first embodiment.
(ST2m): The azimuth size setting unit 216 sets the initial azimuth size set in advance as the block size in the azimuth direction. Further, the elevation angle size setting unit 217 sets the initial elevation angle size set in advance to the block size in the elevation angle direction.
(ST2n): The scan number determination unit 213 determines the number of scans k indicating the number of times the scan process that has obtained the signal for generating the digital video signal acquired in (ST1) is the scan process. Then, the correspondence probability storage unit 207 determines whether the number of scans k is M or less. If the number of scans is M or less (Yes in ST2n), the process proceeds to (ST2o). On the other hand, when the number of scans is not less than M (No in ST2n), the process proceeds to (ST2p).
(ST2o): The range size setting unit 215 sets the initial range size set in advance as the size of the block in the range direction. On the other hand, (ST2p): range size setting section 215 sets the size calculated by equation (21) as the size of the block in the range direction.
(ST2a): The block dividing unit 202 divides the digital video signal stored by the signal processing unit 10 in (ST1) into blocks having a size set in (ST2m) and (ST2o) or (ST2p).
The processing from (ST2b) to (ST3) is the same as the processing described in the first embodiment.

この実施の形態に係る目標検出装置1によれば、ブロックの分解能セルの数が最適化される。これにより、積分路探索領域を目標の移動量に応じて最適化することができ、積分値生成部20における積分路探索の効率が向上する。   According to the target detection apparatus 1 according to this embodiment, the number of resolution cells in a block is optimized. Thereby, the integral path search region can be optimized according to the target movement amount, and the efficiency of the integral path search in the integral value generation unit 20 is improved.

以上をまとめると、この実施の形態に係る目標検出装置1は、信号検出の計算機負荷を低減させるレンジ方向ブロックサイズ、アジマス方向ブロックサイズ及び仰角方向ブロックサイズの最適化手段を持つことを特徴する。   In summary, the target detection apparatus 1 according to this embodiment is characterized by having optimization means for the range direction block size, the azimuth direction block size, and the elevation angle direction block size that reduce the computer load for signal detection.

実施の形態6.
この実施の形態では、目標検出装置1の振幅評価部203によるブロックの尤度比の算出方法と、ブロック代表セルの選択方法とについて説明する。
ここでは、3つのブロックの尤度比の算出方法と、2つのブロック代表セルの選択方法とについて説明する。
Embodiment 6 FIG.
In this embodiment, a block likelihood ratio calculation method and a block representative cell selection method by the amplitude evaluation unit 203 of the target detection apparatus 1 will be described.
Here, a method for calculating the likelihood ratio of three blocks and a method for selecting two block representative cells will be described.

まず、ブロックの尤度比の算出方法について説明する。
1つ目のブロックの尤度比の算出方法は、実施の形態1で説明した方法と同様である。つまり、ブロックに含まれる分解能セルの尤度比の内、最大の尤度比をそのブロックの尤度比とする方法である。
すなわち、この方法によれば、尤度比Lb(Θk)の算出方法は、式(22)のように示すことができる。
First, a method for calculating the likelihood ratio of a block will be described.
The method for calculating the likelihood ratio of the first block is the same as the method described in the first embodiment. That is, the maximum likelihood ratio among the likelihood ratios of the resolution cells included in the block is used as the likelihood ratio of the block.
That is, according to this method, the method of calculating the likelihood ratio Lb (Θk) can be expressed as in Expression (22).

2つ目のブロックの尤度比の算出方法は、ブロックに含まれる分解能セルの内、最大の振幅値を有する分解能セルについて算出した尤度比をそのブロックの尤度比とする方法である。
すなわち、この方法によれば、尤度比Lb(Θk)の算出方法は、式(23)のように示すことができる。
The likelihood ratio calculation method for the second block is a method in which the likelihood ratio calculated for the resolution cell having the maximum amplitude value among the resolution cells included in the block is used as the likelihood ratio of the block.
That is, according to this method, the method of calculating the likelihood ratio Lb (Θk) can be expressed as in Expression (23).

3つ目のブロックの尤度比の算出方法は、ブロックに含まれる分解能セルの振幅値の平均値から算出した尤度比をそのブロックの尤度比とする方法である。
つまり、振幅評価部203は、まず、式(24)のように、ブロックに含まれる分解能セルの振幅値の平均値を算出する。次に、振幅評価部203は、算出した振幅値の平均値に基づき、尤度比を算出する。そして、振幅評価部203は、振幅値の平均値から算出した尤度比を、そのブロックの尤度比とする。
The method for calculating the likelihood ratio of the third block is a method in which the likelihood ratio calculated from the average value of the amplitude values of the resolution cells included in the block is used as the likelihood ratio of the block.
That is, the amplitude evaluation unit 203 first calculates the average value of the amplitude values of the resolution cells included in the block as shown in Expression (24). Next, the amplitude evaluation unit 203 calculates a likelihood ratio based on the average value of the calculated amplitude values. Then, the amplitude evaluation unit 203 uses the likelihood ratio calculated from the average value of the amplitude values as the likelihood ratio of the block.

Figure 0005078669
Figure 0005078669

次に、ブロック代表セルの選択方法について説明する。
1つ目のブロック代表セルの選択方法は、実施の形態1で説明した方法と同様である。つまり、ブロックに含まれる分解能セルの内、最大の尤度比を有する分解能セルをブロック代表セルとする方法である。
つまり、振幅評価部203は、まず、ブロックに含まれる全ての分解能セルの尤度比を算出する。次に、振幅評価部203は、そのブロックに含まれる分解能セルの内、最大の尤度比を有する分解能セルを選択して、ブロック代表セルとする。
Next, a method for selecting a block representative cell will be described.
The method for selecting the first block representative cell is the same as the method described in the first embodiment. That is, the resolution cell having the maximum likelihood ratio among the resolution cells included in the block is used as a block representative cell.
That is, the amplitude evaluation unit 203 first calculates the likelihood ratio of all resolution cells included in the block. Next, the amplitude evaluation unit 203 selects a resolution cell having the maximum likelihood ratio among the resolution cells included in the block and sets it as a block representative cell.

2つ目のブロック代表セルの選択方法は、ブロックに含まれる分解能セルの内、最大の振幅値を有する分解能セルをブロック代表セルとする方法である。   The second block representative cell selection method is a method in which the resolution cell having the maximum amplitude value among the resolution cells included in the block is used as the block representative cell.

なお、いずれのブロックの尤度比の算出方法とブロック代表セルの選択方法とを組み合わせてもよく、いずれのブロックの尤度比の算出方法とブロック代表セルの選択方法とを採用した場合であっても、振幅評価部203は算出したブロックの尤度比とブロック代表セルとをブロック代表セル情報保持部205に記憶する。   Note that any block likelihood ratio calculation method and block representative cell selection method may be combined, and any block likelihood ratio calculation method and block representative cell selection method may be used. However, the amplitude evaluation unit 203 stores the calculated block likelihood ratio and the block representative cell in the block representative cell information holding unit 205.

この実施の形態に係る目標検出装置1によれば、状況に応じたブロックの尤度比の算出方法とブロック代表セルの選択方法とを採用することにより、的確に目標を検出することができる。   According to the target detection apparatus 1 according to this embodiment, a target can be accurately detected by adopting a block likelihood ratio calculation method and a block representative cell selection method according to the situation.

以上をまとめると、この実施の形態に係る目標検出装置1は、セルブロックを構成する分解能セルの中で最大の尤度比を持つ分解能セルをそのブロックの代表点とする、又は、セルブロックを構成する分解能セルの中で最大の振幅を持つ分解能セルをそのセルブロックの代表点とすることを特徴とする。
また、この実施の形態に係る目標検出装置1は、セルブロックを構成する分解能セルの中で最大の振幅を持つ分解能セルの尤度比をブロックの代表尤度比とする、又は、セルブロックを構成する分解能セルの平均振幅の尤度比をブロックの代表尤度比することを特徴とする。
In summary, the target detection apparatus 1 according to this embodiment uses a resolution cell having the maximum likelihood ratio among resolution cells constituting a cell block as a representative point of the block, or uses a cell block as a representative block. A resolution cell having the maximum amplitude among the constituent resolution cells is used as a representative point of the cell block.
Further, the target detection apparatus 1 according to this embodiment uses the likelihood ratio of the resolution cell having the maximum amplitude among the resolution cells constituting the cell block as the representative likelihood ratio of the block, or the cell block The likelihood ratio of the average amplitude of the resolution cell to be configured is set as the representative likelihood ratio of the block.

次に、上記実施の形態における目標検出装置1のハードウェア構成について説明する。
図17は、目標検出装置1のハードウェア構成の一例を示す図である。
図17に示すように、目標検出装置1は、プログラムを実行するCPU911(Central・Processing・Unit、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサともいう)を備えている。CPU911は、バス912を介してROM913、RAM914、LCD901(Liquid Crystal Display)、キーボード902、通信ボード915、磁気ディスク装置920と接続され、これらのハードウェアデバイスを制御する。磁気ディスク装置920の代わりに、光ディスク装置、メモリカード読み書き装置などの記憶装置でもよい。
Next, the hardware configuration of the target detection apparatus 1 in the above embodiment will be described.
FIG. 17 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of the target detection device 1.
As shown in FIG. 17, the target detection apparatus 1 includes a CPU 911 (also referred to as a central processing unit, a central processing unit, a processing unit, an arithmetic unit, a microprocessor, a microcomputer, and a processor) that executes a program. The CPU 911 is connected to the ROM 913, the RAM 914, the LCD 901 (Liquid Crystal Display), the keyboard 902, the communication board 915, and the magnetic disk device 920 via the bus 912, and controls these hardware devices. Instead of the magnetic disk device 920, a storage device such as an optical disk device or a memory card read / write device may be used.

ROM913、磁気ディスク装置920は、不揮発性メモリの一例である。RAM914は、揮発性メモリの一例である。ROM913とRAM914とは、記憶装置の一例である。通信ボード915とキーボード902とは、入力装置の一例である。また、通信ボード915は、出力装置の一例である。さらに、通信ボード915は、通信装置の一例である。また、さらに、LCD901は、表示装置の一例である。   The ROM 913 and the magnetic disk device 920 are examples of a nonvolatile memory. The RAM 914 is an example of a volatile memory. The ROM 913 and the RAM 914 are examples of storage devices. The communication board 915 and the keyboard 902 are examples of input devices. The communication board 915 is an example of an output device. Furthermore, the communication board 915 is an example of a communication device. Furthermore, the LCD 901 is an example of a display device.

磁気ディスク装置920又はROM913などには、オペレーティングシステム921(OS)、ウィンドウシステム922、プログラム群923、ファイル群924が記憶されている。プログラム群923のプログラムは、CPU911、オペレーティングシステム921、ウィンドウシステム922により実行される。   An operating system 921 (OS), a window system 922, a program group 923, and a file group 924 are stored in the magnetic disk device 920 or the ROM 913. The programs in the program group 923 are executed by the CPU 911, the operating system 921, and the window system 922.

プログラム群923には、上記の説明において「信号処理部10」、「積分値生成部20」、「目標検出部30」、「目標情報算出部40」、「表示部50」、「追尾処理部60」等として説明した機能を実行するプログラムやその他のプログラムが記憶されている。プログラムは、CPU911により読み出され実行される。
ファイル群924には、上記の説明において「ディジタルビデオ信号」、「位置情報」、「尤度比」、「推移確率」、「算出方法」、「確率密度関数」、「track score値」等として説明した情報やデータや信号値や変数値やパラメータが、「ファイル」や「データベース」の各項目として記憶される。「ファイル」や「データベース」は、ディスクやメモリなどの記録媒体に記憶される。ディスクやメモリなどの記憶媒体に記憶された情報やデータや信号値や変数値やパラメータは、読み書き回路を介してCPU911によりメインメモリやキャッシュメモリに読み出され、抽出・検索・参照・比較・演算・計算・処理・出力・印刷・表示などのCPU911の動作に用いられる。抽出・検索・参照・比較・演算・計算・処理・出力・印刷・表示のCPU911の動作の間、情報やデータや信号値や変数値やパラメータは、メインメモリやキャッシュメモリやバッファメモリに一時的に記憶される。
また、上記の説明におけるフローチャートの矢印の部分は主としてデータや信号の入出力を示し、データや信号値は、RAM914のメモリ、その他光ディスク等の記録媒体に記録される。また、データや信号は、バス912や信号線やケーブルその他の伝送媒体によりオンライン伝送される。
The program group 923 includes “signal processing unit 10”, “integral value generation unit 20”, “target detection unit 30”, “target information calculation unit 40”, “display unit 50”, “tracking processing unit” in the above description. A program for executing the function described as “60” or the like and other programs are stored. The program is read and executed by the CPU 911.
The file group 924 includes “digital video signal”, “position information”, “likelihood ratio”, “transition probability”, “calculation method”, “probability density function”, “track score value”, etc. in the above description. The described information, data, signal values, variable values, and parameters are stored as items of “file” and “database”. The “file” and “database” are stored in a recording medium such as a disk or a memory. Information, data, signal values, variable values, and parameters stored in a storage medium such as a disk or memory are read out to the main memory or cache memory by the CPU 911 via a read / write circuit, and extracted, searched, referenced, compared, and calculated. Used for the operation of the CPU 911 such as calculation / processing / output / printing / display. Information, data, signal values, variable values, and parameters are temporarily stored in the main memory, cache memory, and buffer memory during the operation of the CPU 911 for extraction, search, reference, comparison, calculation, calculation, processing, output, printing, and display. Is remembered.
In addition, the arrows in the flowcharts in the above description mainly indicate input / output of data and signals, and the data and signal values are recorded in a memory of the RAM 914 and other recording media such as an optical disk. Data and signals are transmitted online via a bus 912, signal lines, cables, or other transmission media.

また、上記の説明において「〜部」として説明するものは、「〜回路」、「〜装置」、「〜機器」、「〜手段」、「〜機能」であってもよく、また、「〜ステップ」、「〜手順」、「〜処理」であってもよい。また、「〜装置」として説明するものは、「〜回路」、「〜装置」、「〜機器」、「〜手段」、「〜機能」であってもよく、また、「〜ステップ」、「〜手順」、「〜処理」であってもよい。さらに、「〜処理」として説明するものは「〜ステップ」であっても構わない。すなわち、「〜部」として説明するものは、ROM913に記憶されたファームウェアで実現されていても構わない。或いは、ソフトウェアのみ、或いは、素子・デバイス・基板・配線などのハードウェアのみ、或いは、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせ、さらには、ファームウェアとの組み合わせで実施されても構わない。ファームウェアとソフトウェアは、プログラムとして、ROM913等の記録媒体に記憶される。プログラムはCPU911により読み出され、CPU911により実行される。すなわち、プログラムは、上記で述べた「〜部」としてコンピュータ等を機能させるものである。あるいは、上記で述べた「〜部」の手順や方法をコンピュータ等に実行させるものである。   In addition, what is described as “to part” in the above description may be “to circuit”, “to device”, “to device”, “to means”, and “to function”. It may be “step”, “˜procedure”, “˜processing”. In addition, what is described as “˜device” may be “˜circuit”, “˜device”, “˜device”, “˜means”, “˜function”, and “˜step”, “ ~ Procedure "," ~ process ". Furthermore, what is described as “to process” may be “to step”. That is, what is described as “˜unit” may be realized by firmware stored in the ROM 913. Alternatively, it may be implemented only by software, or only by hardware such as elements, devices, substrates, and wirings, by a combination of software and hardware, or by a combination of firmware. Firmware and software are stored in a recording medium such as ROM 913 as a program. The program is read by the CPU 911 and executed by the CPU 911. That is, the program causes a computer or the like to function as the “˜unit” described above. Alternatively, the computer or the like is caused to execute the procedures and methods of “to part” described above.

実施の形態1に係る目標検出装置1の機能を示す機能ブロック図。FIG. 3 is a functional block diagram illustrating functions of the target detection device 1 according to the first embodiment. レーダセンサによる1回のスキャン処理で得られた信号からディジタルビデオ信号が生成される過程を示す図。The figure which shows the process in which a digital video signal is produced | generated from the signal obtained by one scan process by a radar sensor. ディジタルビデオ信号をブロックに分割する過程を示す図。The figure which shows the process in which a digital video signal is divided | segmented into a block. 各ブロックが目標である可能性を示す尤度比を求める過程の一例を示す図。The figure which shows an example of the process of calculating | requiring the likelihood ratio which shows the possibility that each block is a target. 積分路探索部206が積分路探索を行う過程を示す図。The figure which shows the process in which the integration path search part 206 performs an integration path search. 目標検出処理の流れを示す概念図。The conceptual diagram which shows the flow of a target detection process. 目標検出処理の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow of a target detection process. 実施の形態2に係る目標検出装置1の機能を示す機能ブロック図。FIG. 4 is a functional block diagram illustrating functions of a target detection device 1 according to a second embodiment. 実施の形態2に係る目標検出処理の流れを示すフローチャート。10 is a flowchart showing a flow of target detection processing according to the second embodiment. 実施の形態3に係る目標検出装置1の機能を示す機能ブロック図。FIG. 9 is a functional block diagram illustrating functions of a target detection device 1 according to a third embodiment. 実施の形態3に係る目標検出処理及び目標情報算出処理の流れを示すフローチャート。10 is a flowchart showing a flow of target detection processing and target information calculation processing according to the third embodiment. 実施の形態4に係る目標検出装置1の機能を示す機能ブロック図。FIG. 6 is a functional block diagram showing functions of a target detection device 1 according to a fourth embodiment. 実施の形態4に係る目標検出処理、目標情報算出処理及び目標追尾処理の流れを示すフローチャート。10 is a flowchart showing a flow of target detection processing, target information calculation processing, and target tracking processing according to the fourth embodiment. 実施の形態5に係る目標検出装置1の機能を示す機能ブロック図。FIG. 6 is a functional block diagram showing functions of a target detection device 1 according to a fifth embodiment. アジマス方向、仰角方向のブロックサイズの概念図。The conceptual diagram of the block size of an azimuth direction and an elevation angle direction. 実施の形態5に係る目標検出処理の流れを示すフローチャート。10 is a flowchart showing a flow of target detection processing according to the fifth embodiment. 目標検出装置1目標検出装置1のハードウェア構成の一例を示す図。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of the target detection device 1.

符号の説明Explanation of symbols

1 目標検出装置、10 信号処理部、20 積分値生成部、201 ビデオ記憶部、202 ブロック分割部、203 振幅評価部、204 振幅評価情報記憶部、205 ブロック代表セル情報保持部、206 積分路探索部、207 対応確率記憶部、208 探索幅設定部、209 積分路評価部、210 積分値算出部、211 積分値記憶部、212 状態量更新部、213 スキャン回数判定部、214 ブロックサイズ設定部、215 レンジサイズ設定部、216 アジマスサイズ設定部、217 仰角サイズ設定部、30 目標検出部、40 目標情報算出部、401 目標履歴記憶部、402 連立方程式処理部、403 方程式変数定義部、404 方程式モデル定義部、50 表示部、60 追尾処理部、601 測位結果記憶部、602 相関処理部、603 相関判定基準定義部、604 平滑処理部、605 平滑処理変数定義部、606 平滑処理モデル定義部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Target detection apparatus, 10 Signal processing part, 20 Integral value production | generation part, 201 Video storage part, 202 Block division part, 203 Amplitude evaluation part, 204 Amplitude evaluation information storage part, 205 Block representative cell information holding part, 206 Integration path search Unit, 207 correspondence probability storage unit, 208 search width setting unit, 209 integral path evaluation unit, 210 integral value calculation unit, 211 integral value storage unit, 212 state quantity update unit, 213 scan number determination unit, 214 block size setting unit, 215 range size setting unit, 216 azimuth size setting unit, 217 elevation angle setting unit, 30 target detection unit, 40 target information calculation unit, 401 target history storage unit, 402 simultaneous equation processing unit, 403 equation variable definition unit, 404 equation model Definition section, 50 display section, 60 tracking processing section, 601 positioning result storage section, 6 02 correlation processing unit, 603 correlation determination criterion defining unit, 604 smoothing processing unit, 605 smoothing process variable defining unit, 606 smoothing process model defining unit.

Claims (13)

レーダセンサが受信した信号から目標を検出する目標検出装置であり、
上記レーダセンサが行った複数回のスキャン処理の各スキャン処理で得られた信号から生成されたディジタルビデオ信号であって、複数の分解能セルから構成されたディジタルビデオ信号を取得して記憶装置に記憶するビデオ記憶部と、
上記ビデオ記憶部が記憶したディジタルビデオ信号を処理装置により分割して、複数の分解能セルから構成された複数のブロックを生成するブロック分割部と、
上記ブロック分割部が分割して生成した各ブロックについて、各ブロックに含まれる分解能セルの振幅値に基づき、上記各ブロックに目標が含まれる可能性を示す評価値を処理装置により算出する評価値算出部と、
上記各スキャン処理で得られた信号から生成された各ディジタルビデオ信号について、画像信号を分割して生成した複数のブロックの各ブロックが、1つ前に行われたスキャン処理で得られた信号から生成された前ディジタルビデオ信号を分割して生成した複数の前ブロックのいずれの前ブロックに対応するかを処理装置により判定することにより、上記各ディジタルビデオ信号間の対応するブロックを処理装置により判定する対応ブロック判定部と、
上記評価値算出部が算出した評価値であって、上記対応ブロック判定部が判定した対応するブロックの評価値を処理装置により積分して積分値を算出する積分処理部と、
上記積分処理部が算出した積分値から所定の閾値を超える積分値を処理装置により検出することで、目標を検出する目標検出部と
を備えることを特徴とする目標検出装置。
A target detection device that detects a target from a signal received by a radar sensor,
A digital video signal generated from a signal obtained by each scan process of a plurality of scan processes performed by the radar sensor, and obtained from a plurality of resolution cells and stored in a storage device A video storage unit,
A block dividing unit that divides the digital video signal stored in the video storage unit by a processing device to generate a plurality of blocks each composed of a plurality of resolution cells;
For each block generated by dividing by the block dividing unit, an evaluation value calculation is performed by the processing device to calculate an evaluation value indicating the possibility that the target is included in each block based on the amplitude value of the resolution cell included in each block. And
For each digital video signal generated from the signal obtained by the above scan processing, each block of the plurality of blocks generated by dividing the image signal is obtained from the signal obtained by the scan processing performed immediately before. The processing device determines the corresponding block between the digital video signals by determining which of the plurality of previous blocks generated by dividing the generated previous digital video signal corresponds to the processing device. A corresponding block determination unit,
An integration processing unit that is an evaluation value calculated by the evaluation value calculation unit and calculates an integration value by integrating the evaluation value of the corresponding block determined by the corresponding block determination unit by a processing device;
A target detection device comprising: a target detection unit for detecting a target by detecting an integration value exceeding a predetermined threshold value from the integration value calculated by the integration processing unit.
上記目標検出装置は、さらに、
上記ディジタルビデオ信号の各分解能セルの振幅値が目標である確率と、上記振幅値が目標でない確率とを定めた振幅評価情報を記憶装置に記憶する振幅評価情報記憶部を備え、
上記評価値算出部は、ブロックに含まれる各分解能セルについて上記振幅評価情報記憶部が記憶した振幅評価情報が示す目標である確率と目標でない確率とに基づき、各ブロックに目標が含まれる可能性を示す尤度比を算出し、上記尤度比から上記評価値を算出する
ことを特徴とする請求項1に記載の目標検出装置。
The target detection device further includes:
An amplitude evaluation information storage unit that stores in a storage device amplitude evaluation information that defines a probability that the amplitude value of each resolution cell of the digital video signal is a target and a probability that the amplitude value is not a target;
The evaluation value calculation unit may include a target in each block based on a probability that is a target indicated by the amplitude evaluation information stored in the amplitude evaluation information storage unit for each resolution cell included in the block and a probability that is not a target. The target detection apparatus according to claim 1, wherein a likelihood ratio indicating is calculated, and the evaluation value is calculated from the likelihood ratio.
上記目標検出装置は、さらに、
上記各ブロックが、上記複数の前ブロックの各前ブロックと対応する対応確率を記憶装置に記憶する対応確率記憶部を備え、
上記対応ブロック判定部は、上記対応確率記憶部が記憶した対応確率に基づき、上記各ブロックが、いずれの前ブロックに対応するかを判定する
ことを特徴とする請求項2に記載の目標検出装置。
The target detection device further includes:
Each block includes a corresponding probability storage unit that stores a corresponding probability corresponding to each previous block of the plurality of previous blocks in a storage device;
The target detection apparatus according to claim 2, wherein the corresponding block determination unit determines which previous block corresponds to each block based on the correspondence probability stored in the correspondence probability storage unit. .
上記目標検出装置は、さらに、
上記各ブロックについて、上記対応ブロック判定部が対応すると判定した前ブロックに対して上記対応確率記憶部が記憶した対応確率と、上記各ブロックに対して算出された上記評価値との和を上記各ブロックの新たな評価値として算出する評価値更新部を備え、
上記積分処理部は、上記評価値更新部が算出した新たな評価値を積分して上記各ブロックの積分値を算出する
ことを特徴とする請求項3に記載の目標検出装置。
The target detection device further includes:
For each block, the sum of the corresponding probability stored by the corresponding probability storage unit with respect to the previous block determined to be supported by the corresponding block determination unit and the evaluation value calculated for each block is described above. An evaluation value update unit for calculating as a new evaluation value of the block is provided,
The target detection apparatus according to claim 3, wherein the integration processing unit integrates a new evaluation value calculated by the evaluation value update unit to calculate an integration value of each block.
上記目標検出装置は、さらに、
上記ディジタルビデオ信号を生成するための信号を得たスキャン処理が上記複数回のスキャン処理の何回目のスキャン処理であるかを示すスキャン回数を処理装置により判定するスキャン回数判定部を備え、
上記評価値更新部は、
上記スキャン回数判定部が判定したスキャン回数が所定の回数以下である場合には、上記評価値算出部が算出した評価値を新たな評価値とするとともに、
スキャン回数が所定の回数より多い場合には、上記各ブロックについて、上記対応ブロック判定部が対応すると判定した前ブロックに対して上記対応確率記憶部が記憶した対応確率と、上記各ブロックに対して算出された上記評価値との和を上記各ブロックの新たな評価値として算出する
ことを特徴とする請求項4に記載の目標検出装置。
The target detection device further includes:
A scan number determination unit for determining, by a processing device, the number of scans indicating how many times the scan process of the plurality of scan processes is the scan process for obtaining the signal for generating the digital video signal;
The evaluation value update unit
When the number of scans determined by the scan number determination unit is a predetermined number or less, the evaluation value calculated by the evaluation value calculation unit is set as a new evaluation value,
When the number of scans is greater than a predetermined number, for each block, the correspondence probability stored by the correspondence probability storage unit with respect to the previous block determined by the corresponding block determination unit to correspond, and for each block The target detection apparatus according to claim 4, wherein a sum of the calculated evaluation values is calculated as a new evaluation value for each block.
上記目標検出装置は、さらに、
上記目標検出部が検出した閾値を越える積分値の算出元になった各ディジタルビデオ信号のブロックの位置情報に基づき、目標の位置情報と速度情報とを処理装置により算出する目標情報算出部
を備えることを特徴とする請求項1から5までのいずれかに記載の目標検出装置。
The target detection device further includes:
A target information calculation unit for calculating target position information and speed information by a processing device based on position information of a block of each digital video signal that is a source of calculation of an integral value exceeding a threshold detected by the target detection unit; The target detection apparatus according to claim 1, wherein
上記目標検出装置は、さらに、
上記目標情報算出部が算出した目標分解能セルの位置情報と速度情報とに基づき、処理装置により目標の追尾を行う追尾処理部
を備えることを特徴とする請求項6に記載の目標検出装置。
The target detection device further includes:
The target detection device according to claim 6, further comprising a tracking processing unit that performs tracking of the target by the processing device based on the position information and speed information of the target resolution cell calculated by the target information calculation unit.
上記目標検出装置は、さらに、
上記ブロック分割部が分割するブロックに含める分解能セルの所定の方向の個数を、上記ディジタルビデオ信号を生成するための信号を得たスキャン処理までの各スキャン処理間におけるブロックの上記所定の方向への移動量に応じて処理装置により設定するセルブロックサイズ設定部と
を備えることを特徴とする請求項1から7までのいずれかに記載の目標検出装置。
The target detection device further includes:
The number of resolution cells included in the block to be divided by the block dividing unit is determined in accordance with the predetermined direction of the block during each scanning process until the scanning process for obtaining the signal for generating the digital video signal. The target detection apparatus according to claim 1, further comprising a cell block size setting unit that is set by a processing device according to a movement amount.
上記評価値算出部は、上記各ブロックに含まれる分解能セルのうち、最も尤度比が高い分解能セルを代表セルとして選択し、選択した代表セルの尤度比をそのブロックの尤度比として算出する
ことを特徴とする請求項1から8までのいずれかに記載の目標検出装置。
The evaluation value calculation unit selects a resolution cell having the highest likelihood ratio among the resolution cells included in each block as a representative cell, and calculates the likelihood ratio of the selected representative cell as the likelihood ratio of the block. The target detection apparatus according to claim 1, wherein the target detection apparatus includes:
上記評価値算出部は、上記各ブロックに含まれる分解能セルの尤度比の平均値をそのブロックの尤度比として算出する
ことを特徴とする請求項1から8までのいずれかに記載の目標検出装置。
9. The target according to claim 1, wherein the evaluation value calculation unit calculates an average value of likelihood ratios of resolution cells included in each block as a likelihood ratio of the block. Detection device.
上記目標検出装置は、さらに、
上記複数の前ブロックのうち、所定の前ブロックを探索領域として設定して記憶装置に記憶する探索幅設定部を備え、
上記対応ブロック判定部は、上記各ブロックが、上記複数の前ブロックのうち、上記探索幅設定部が探索領域として設定した前ブロックのいずれの前ブロックに対応するかを判定する
ことを特徴とする請求項1から10までのいずれかに記載の目標検出装置。
The target detection device further includes:
A search width setting unit configured to set a predetermined previous block as a search region among the plurality of previous blocks and store the search block in a storage device;
The corresponding block determination unit determines which of the plurality of previous blocks corresponds to which of the previous blocks set by the search width setting unit as a search area among the plurality of previous blocks. The target detection apparatus according to claim 1.
レーダセンサが受信した信号から目標を検出する目標検出方法であり、
記憶装置が、上記レーダセンサが行った複数回のスキャン処理の各スキャン処理で得られた信号から生成されたディジタルビデオ信号であって、複数の分解能セルから構成されたディジタルビデオ信号を取得して記憶するビデオ記憶ステップと、
処理装置が、上記ビデオ記憶ステップで記憶したディジタルビデオ信号を分割して、複数の分解能セルから構成された複数のブロックを生成するブロック分割ステップと、
処理装置が、上記ブロック分割ステップで分割して生成した各ブロックについて、各ブロックに含まれる分解能セルの振幅値に基づき、上記各ブロックに目標が含まれる可能性を示す評価値を算出する評価値算出ステップと、
処理装置が、上記各スキャン処理で得られた信号から生成された各ディジタルビデオ信号について、ディジタルビデオ信号を分割して生成した複数のブロックの各ブロックが、1つ前に行われたスキャン処理で得られた信号から生成された前ディジタルビデオ信号を分割して生成した複数の前ブロックのいずれの前ブロックに対応するかを判定することにより、上記各ディジタルビデオ信号間の対応するブロックを判定する対応ブロック判定ステップと、
処理装置が、上記評価値算出ステップで算出した評価値であって、上記対応ブロック判定ステップで判定した対応するブロックの評価値を積分して積分値を算出する積分処理ステップと、
処理装置が、上記積分処理ステップで算出した積分値から所定の閾値を超える積分値を検出することで、目標を検出する目標検出ステップと
を備えることを特徴とする目標検出方法。
A target detection method for detecting a target from a signal received by a radar sensor,
A storage device acquires a digital video signal composed of a plurality of resolution cells, which is a digital video signal generated from a signal obtained by each scan process of a plurality of scan processes performed by the radar sensor. A video storage step for storing;
A block dividing step in which the processing device divides the digital video signal stored in the video storing step to generate a plurality of blocks composed of a plurality of resolution cells;
An evaluation value for calculating an evaluation value indicating the possibility that each block includes a target, based on the amplitude value of the resolution cell included in each block, for each block generated by the processing unit in the block dividing step. A calculation step;
With respect to each digital video signal generated from the signal obtained by each of the scan processes described above, each block of a plurality of blocks generated by dividing the digital video signal is a scan process performed one time before. By determining which of the plurality of previous blocks generated by dividing the previous digital video signal generated from the obtained signal corresponds to the corresponding block between the digital video signals, Corresponding block determination step;
An integration processing step in which the processing device calculates the integral value by integrating the evaluation value of the corresponding block determined in the corresponding block determination step, which is the evaluation value calculated in the evaluation value calculation step;
A target detection method comprising: a processing device comprising: a target detection step of detecting a target by detecting an integration value exceeding a predetermined threshold from the integration value calculated in the integration processing step.
レーダセンサが受信した信号から目標を検出する目標検出プログラムであり、
上記レーダセンサが行った複数回のスキャン処理の各スキャン処理で得られた信号から生成されたディジタルビデオ信号であって、複数の分解能セルから構成されたディジタルビデオ信号を取得して記憶装置に記憶するビデオ記憶処理と、
上記ビデオ記憶処理で記憶したディジタルビデオ信号を処理装置により分割して、複数の分解能セルから構成された複数のブロックを生成するブロック分割処理と、
上記ブロック分割処理で分割して生成した各ブロックについて、各ブロックに含まれる分解能セルの振幅値に基づき、上記各ブロックに目標が含まれる可能性を示す評価値を処理装置により算出する評価値算出処理と、
上記各スキャン処理で得られた信号から生成された各ディジタルビデオ信号について、ディジタルビデオ信号を分割して生成した複数のブロックの各ブロックが、1つ前に行われたスキャン処理で得られた信号から生成された前ディジタルビデオ信号を分割して生成した複数の前ブロックのいずれの前ブロックに対応するかを処理装置により判定することにより、上記各ディジタルビデオ信号間の対応するブロックを処理装置により判定する対応ブロック判定処理と、
上記評価値算出処理で算出した評価値であって、上記対応ブロック判定処理で判定した対応するブロックの評価値を処理装置により積分して積分値を算出する積分処理処理と、
上記積分処理処理で算出した積分値から所定の閾値を超える積分値を処理装置により検出することで、目標を検出する目標検出処理と
をコンピュータに実行させることを特徴とする目標検出プログラム。
A target detection program for detecting a target from a signal received by a radar sensor,
A digital video signal generated from a signal obtained by each scan process of a plurality of scan processes performed by the radar sensor, and obtained from a plurality of resolution cells and stored in a storage device Video storage processing to
A block division process for dividing the digital video signal stored in the video storage process by a processing device to generate a plurality of blocks each composed of a plurality of resolution cells;
For each block generated by the above-described block division processing, evaluation value calculation is performed by the processing device to calculate an evaluation value indicating the possibility that the target is included in each block based on the amplitude value of the resolution cell included in each block. Processing,
For each digital video signal generated from the signal obtained by the above scan processing, each block of a plurality of blocks generated by dividing the digital video signal is a signal obtained by the scan processing performed immediately before. By determining by the processing device which of the plurality of previous blocks generated by dividing the previous digital video signal generated from the processing block, the corresponding block between the digital video signals is determined by the processing device. A corresponding block determination process for determining;
An integration processing for calculating an integrated value by integrating the evaluation value of the corresponding block determined in the corresponding block determination processing by the processing device with the evaluation value calculated in the evaluation value calculation processing;
A target detection program for causing a computer to execute target detection processing for detecting a target by detecting, with a processing device, an integration value exceeding a predetermined threshold from the integration value calculated in the integration processing.
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