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JP6740658B2 - Device, method and program for passive sonar - Google Patents
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  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Description

本発明は、パッシブソナーに関する装置、方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to an apparatus, method and program for passive sonar.

水中(水面含む)に存在する目標が発した音波を検出することにより、目標の存在及び位置(方向/方位)等を算出するためにパッシブソナー装置が用いられている。このとき、受信信号には目標からの狭帯域信号(ナローバンド信号)の他に、目標以外からの広帯域信号(ブロードバンド信号)、及び雑音(方向/方位及び信号レベルに規則性を持たない信号)が含まれている。 A passive sonar device is used to calculate the presence and position (direction/direction) of a target by detecting sound waves emitted by the target existing in water (including the water surface). At this time, in addition to the narrow band signal (narrow band signal) from the target, the received signal includes a wide band signal (broadband signal) from other than the target and noise (a signal having no regularity in direction/direction and signal level). include.

受信信号に対するフーリエ変換(FFT)を行うことにより受信信号データを取得し、横軸・縦軸がそれぞれ周波数・時間を示す形式で当該受信信号データを画面に表示すると、ナローバンド信号は、帯域が狭いため線状に表示され、ブロードバンド信号は、帯域が広いため帯状に表示される。雑音は、方向/方位に規則性を持たないので、上記画面において方向/方位毎に色付けすると疎らに表示される。 When the received signal data is obtained by performing the Fourier transform (FFT) on the received signal and the received signal data is displayed on the screen in a format in which the horizontal axis and the vertical axis respectively indicate frequency and time, the narrow band signal has a narrow band. Therefore, the broadband signal is displayed in a line shape, and the broadband signal is displayed in a band shape because of a wide band. Since noise has no regularity in direction/azimuth, it is sparsely displayed by coloring in each direction/azimuth on the screen.

また、目標が移動していた場合、ドップラー効果により、観測される周波数に変化が生じる。目標のナローバンド信号の周波数が時間経過とともに変化するため、画面においても特徴的なラインが形成される。このラインを自動で検出して解析することにより、目標音源の種類の識別や、目標の位置、針路、及び移動速度等の予測が可能となる。 Also, when the target is moving, the observed frequency changes due to the Doppler effect. Since the frequency of the target narrowband signal changes over time, a characteristic line is formed on the screen. By automatically detecting and analyzing this line, it is possible to identify the type of the target sound source and predict the position of the target, the course, the moving speed, and the like.

例えば、特許文献1−5には、アクティブソナー装置又はパッシブソナー装置における信号処理が開示されている。 For example, Patent Documents 1 to 5 disclose signal processing in an active sonar device or a passive sonar device.

特開2014−32080号公報JP, 2014-3208, A 特開2010−169644号公報JP, 2010-169644, A 特開2012−208062号公報JP2012-208062A 特開2014−32082号公報JP, 2014-32082, A 特開2015−215175号公報JP, 2005-215175, A

例えば、上述した自動ライン検出では、閾値処理でレベルの低いデータを除去したあとにライン検出が行われる。この場合に、ブロードバンド信号及び/又は雑音のレベルが、ナローバンド信号のレベルに近い、又はナローバンド信号のレベルよりも高ければ、本来検出すべきラインが除去されてしてしまう可能性がある。さらに、1本のラインが途中で途切れ、その結果、誤って複数のラインが検出されてしまう可能性もある。 For example, in the above-described automatic line detection, line detection is performed after low-level data is removed by threshold processing. In this case, if the level of the broadband signal and/or the noise is close to or higher than the level of the narrow band signal, the line that should be detected may be removed. Furthermore, one line may be interrupted in the middle, and as a result, a plurality of lines may be erroneously detected.

本発明の目的は、目標からのナローバンド信号のラインをより高精度で検出することを可能にする装置、方法及びプログラムを提供することにある。 An object of the present invention is to provide an apparatus, a method and a program capable of detecting a line of a narrow band signal from a target with higher accuracy.

本発明の装置は、時間周波数領域における複数の離散点の信号レベル及び信号到来方向を含む受信信号データにおいて、上記複数の離散点のうちの注目点の信号レベルを、当該注目点の周辺領域の信号レベルに基づいて算出された第1の値に置き換える第1フィルタ部と、上記受信信号データにおいて、上記複数の離散点のうちの注目点及び当該注目点の周辺領域の信号到来方向の集中度が閾値よりも低い場合に、上記注目点の信号レベルを第2の値に置き換える第2フィルタ部と、上記受信信号データにおいて、上記複数の離散点のうちの注目点及び当該注目点の周辺領域の信号到来方向の密度分布を算出し、当該密度分布で上位の信号到来方向に対応する離散点の信号レベルを第3の値に置き換える第3フィルタ部と、上記受信信号データにおいて、上記複数の離散点のうちの注目点の周辺領域内に信号レベルが0である離散点がある場合に、上記注目点の信号レベルを第4の値に置き換える第4フィルタ部と、を備える。 The device of the present invention, in the received signal data including the signal level of a plurality of discrete points in the time frequency domain and the signal arrival direction, the signal level of the attention point of the plurality of discrete points, the signal level of the peripheral region of the attention point. A first filter unit that replaces a first value calculated based on a signal level, and a degree of concentration in a signal arrival direction of a point of interest of the plurality of discrete points and a peripheral region of the point of interest in the received signal data. Is lower than a threshold value, a second filter unit that replaces the signal level of the point of interest with a second value, and a point of interest of the plurality of discrete points and a peripheral region of the point of interest in the received signal data. Calculating a density distribution in the signal arrival direction, replacing a signal level at a discrete point corresponding to the higher-order signal arrival direction in the density distribution with a third value, A fourth filter unit that replaces the signal level of the attention point with a fourth value when there is a discrete point having a signal level of 0 in the peripheral region of the attention point among the discrete points.

本発明の方法は、時間周波数領域における複数の離散点の信号レベル及び信号到来方向を含む受信信号データにおいて、上記複数の離散点のうちの注目点の信号レベルを、当該注目点の周辺領域の信号レベルに基づいて算出された第1の値に置き換えることと、上記受信信号データにおいて、上記複数の離散点のうちの注目点及び当該注目点の周辺領域の信号到来方向の集中度が閾値よりも低い場合に、上記注目点の信号レベルを第2の値に置き換えることと、上記受信信号データにおいて、上記複数の離散点のうちの注目点及び当該注目点の周辺領域の信号到来方向の密度分布を算出し、当該密度分布で上位の信号到来方向に対応する離散点の信号レベルを第3の値に置き換えることと、上記受信信号データにおいて、上記複数の離散点のうちの注目点の周辺領域内に信号レベルが0である離散点がある場合に、上記注目点の信号レベルを第4の値に置き換えることと、を含む。 The method of the present invention, in the received signal data including the signal level of a plurality of discrete points in the time-frequency domain and the signal arrival direction, the signal level of the attention point of the plurality of discrete points, the signal level of the surrounding area of the attention point. Substituting the first value calculated based on the signal level, and in the received signal data, the degree of concentration in the signal arrival direction of the attention point of the plurality of discrete points and the peripheral region of the attention point is more than the threshold value. If the signal level at the point of interest is low, replacing the signal level of the point of interest with a second value, and in the received signal data, the density of the point of interest of the plurality of discrete points and the signal arrival direction in the peripheral region of the point of interest. Calculating a distribution and replacing the signal level of the discrete point corresponding to the higher-order signal arrival direction in the density distribution with a third value, and in the received signal data, around the attention point of the plurality of discrete points Replacing the signal level at the point of interest with a fourth value when there are discrete points having a signal level of 0 in the region.

本発明のプログラムは、時間周波数領域における複数の離散点の信号レベル及び信号到来方向を含む受信信号データにおいて、上記複数の離散点のうちの注目点の信号レベルを、当該注目点の周辺領域の信号レベルに基づいて算出された第1の値に置き換えることと、上記受信信号データにおいて、上記複数の離散点のうちの注目点及び当該注目点の周辺領域の信号到来方向の集中度が閾値よりも低い場合に、上記注目点の信号レベルを第2の値に置き換えることと、上記受信信号データにおいて、上記複数の離散点のうちの注目点及び当該注目点の周辺領域の信号到来方向の密度分布を算出し、当該密度分布で上位の信号到来方向に対応する離散点の信号レベルを第3の値に置き換えることと、上記受信信号データにおいて、上記複数の離散点のうちの注目点の周辺領域内に信号レベルが0である離散点がある場合に、上記注目点の信号レベルを第4の値に置き換えることと、をプロセッサに実行させる。 A program of the present invention, in the received signal data including the signal level of a plurality of discrete points in the time-frequency domain and the signal arrival direction, the signal level of the point of interest among the plurality of discrete points, the signal level of the peripheral region of the point of interest. Substituting the first value calculated based on the signal level, and in the received signal data, the degree of concentration in the signal arrival direction of the attention point of the plurality of discrete points and the peripheral region of the attention point is more than the threshold value. If the signal level at the point of interest is low, replacing the signal level of the point of interest with a second value, and in the received signal data, the density of the point of interest of the plurality of discrete points and the signal arrival direction in the peripheral region of the point of interest. Calculating a distribution and replacing the signal level of the discrete point corresponding to the higher-order signal arrival direction in the density distribution with a third value, and in the received signal data, around the attention point of the plurality of discrete points When there are discrete points having a signal level of 0 in the area, the processor is caused to replace the signal level of the point of interest with a fourth value.

本発明によれば、目標からのナローバンド信号のラインをより高精度で検出することが可能になる。なお、本発明により、当該効果の代わりに、又は当該効果とともに、他の効果が奏されてもよい。 According to the present invention, it is possible to detect a narrow band signal line from a target with higher accuracy. Note that, according to the present invention, other effects may be exhibited instead of or in addition to the effects.

第1の実施形態に係るパッシブソナー装置の概略的な構成の例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the example of a schematic structure of the passive sonar apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係る処理の流れの例を説明するためのフローチャートである。6 is a flowchart for explaining an example of the flow of processing according to the first embodiment. 第2の実施形態に係る装置の概略的な構成の例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the example of a schematic structure of the apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 第2の実施形態に係る処理の流れの例を説明するためのフローチャートである。9 is a flowchart for explaining an example of the flow of processing according to the second embodiment.

以下、添付の図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、同様に説明されることが可能な要素については、同一の符号を付することにより重複説明が省略され得る。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this specification and the drawings, elements that can be described in the same manner are denoted by the same reference numerals, and repeated description may be omitted.

説明は、以下の順序で行われる。
1.第1の実施形態
1.1.パッシブソナー装置の構成
1.2.処理の流れ
2.第2の実施形態
2.1.装置の構成
2.2.処理の流れ
The description will be given in the following order.
1. 1. First Embodiment 1.1. Configuration of passive sonar device 1.2. Process flow 2. Second embodiment 2.1. Configuration of device 2.2. Process flow

<<1.第1の実施形態>>
まず、図1及び図2を参照して、本発明の第1の実施形態を説明する。
<<1. First embodiment>>
First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

<1.1.パッシブソナー装置の構成>
図1を参照して、第1の実施形態に係るパッシブソナー装置100の構成の例を説明する。図1は、第1の実施形態に係るパッシブソナー装置100の概略的な構成の例を示すブロック図である。図1を参照すると、パッシブソナー装置100は、信号処理部101、メディアンフィルタ部103、方位集中度フィルタ部105、方位密度分布フィルタ部107、収縮フィルタ部109、2値化処理部111、ライン検出処理部113、表示部115及び目標位置算出部117を備える。
<1.1. Configuration of passive sonar device>
An example of the configuration of the passive sonar apparatus 100 according to the first embodiment will be described with reference to FIG. 1. FIG. 1 is a block diagram showing an example of a schematic configuration of a passive sonar device 100 according to the first embodiment. Referring to FIG. 1, the passive sonar apparatus 100 includes a signal processing unit 101, a median filter unit 103, an azimuth concentration degree filter unit 105, an azimuth density distribution filter unit 107, a contraction filter unit 109, a binarization processing unit 111, and line detection. The processing unit 113, the display unit 115, and the target position calculation unit 117 are provided.

(1)信号処理部101
信号処理部101は、受信信号(音波)に対する信号処理を行うことにより、受信信号データを生成する。当該信号処理は、フーリエ変換を含み、上記受信信号データは、時間周波数領域における複数の離散点の信号レベルを含む。例えば、当該複数の離散点は、時間方向及び周波数方向に並ぶ格子状の離散点である。
(1) Signal processing unit 101
The signal processing unit 101 generates received signal data by performing signal processing on the received signal (sound wave). The signal processing includes Fourier transform, and the received signal data includes signal levels at a plurality of discrete points in the time frequency domain. For example, the plurality of discrete points are lattice-shaped discrete points arranged in the time direction and the frequency direction.

(2)メディアンフィルタ部103
メディアンフィルタ部103は、上記受信信号データに対してメディアンフィルタ処理を行う。具体的には、メディアンフィルタ部103は、上記受信信号データの上記複数の離散点についてのラスタ走査を行い、注目点の信号レベルを、その周辺領域の信号レベルの中央値に置き換える。
(2) Median filter section 103
The median filter unit 103 performs median filter processing on the received signal data. Specifically, the median filter unit 103 performs a raster scan on the plurality of discrete points of the received signal data, and replaces the signal level of the point of interest with the median value of the signal levels of the peripheral area.

これにより、受信信号に含まれる雑音が軽減され得る。例えば、信号レベルの大きい雑音が突発的に現れたとしても、当該雑音の信号レベルは、周囲の信号レベルに近くなるように抑えられるからである。 Thereby, noise included in the received signal can be reduced. This is because, for example, even if noise with a large signal level suddenly appears, the signal level of the noise can be suppressed so as to be close to the surrounding signal level.

上記周辺領域のサイズは、例えば、オペレータにより指定可能である。 The size of the peripheral area can be specified by an operator, for example.

なお、注目点の周辺領域とは、換言すると、当該注目点の周辺の局所的な領域であり、当該注目点の周辺にある離散点の集合である(以降の説明でも同じ)。 In addition, the peripheral area of the attention point is, in other words, a local area around the attention point, and is a set of discrete points around the attention point (the same applies to the following description).

(3)方位集中度フィルタ部105
方位集中度フィルタ部105は、上記受信信号データに対して方位集中度フィルタ処理を行う。具体的には、方位集中度フィルタ部105は、上記受信信号データの上記複数の離散点についてのラスタ走査を行い、注目点及びその周辺領域(以下、注目領域と呼ぶ)の信号到来方位の集中度を算出する。そして、方位集中度フィルタ部105は、上記集中度が閾値よりも低い場合に、上記注目点の信号レベルを0に置き換える。また、方位集中度フィルタ部105は、上記集中度が上記閾値と等しい場合にも、上記注目点の信号レベルを0に置き換えてもよい。
(3) Directional concentration degree filter unit 105
The azimuth concentration degree filter unit 105 performs azimuth concentration degree filter processing on the received signal data. Specifically, the azimuth concentration degree filter unit 105 performs raster scanning on the plurality of discrete points of the received signal data, and concentrates the signal arrival azimuths of the attention point and its peripheral region (hereinafter referred to as the attention region). Calculate the degree. Then, the direction concentration degree filter unit 105 replaces the signal level of the point of interest with 0 when the degree of concentration is lower than the threshold value. Further, the azimuth concentration degree filter unit 105 may replace the signal level of the attention point with 0 even when the concentration degree is equal to the threshold value.

例えば、上記集中度は、上記注目領域(上記注目点及び上記周辺領域)の信号到来方位の平均ベクトルの大きさである。具体的には、例えば、各信号到来方位は、単位円上でのX軸との角度とみなされる。換言すると、各信号到来方位は、長さ1のベクトル(単位ベクトル)とみなされる。この場合に、上記注目領域の信号到来方位(ベクトル)の総和として総和ベクトルが算出される(即ち、X軸方向の総和及びY軸方向の総和が算出される)。そして、当該総和ベクトルの大きさ(即ち、原点からの距離)が算出される。さらに、当該総和ベクトルの当該大きさが、上記注目領域内の離散点の数で除算される。この除算の結果が上記集中度として用いられる。仮に、上記注目領域内で信号到来方位が同一である場合には上記集中度は1となるので、上記集中度は0〜1の間のいずれかの値となる。上記集中度が0に近いほど、信号到来方位は分散しており、上記集中度が1に近いほど、信号到来方向が集中していると考えることができる。 For example, the degree of concentration is the magnitude of the average vector of the signal arrival directions of the attention area (the attention point and the peripheral area). Specifically, for example, each signal arrival direction is regarded as an angle with the X axis on the unit circle. In other words, each signal arrival direction is regarded as a vector of length 1 (unit vector). In this case, a sum vector is calculated as the sum of the signal arrival directions (vectors) of the region of interest (that is, the sum in the X axis direction and the sum in the Y axis direction are calculated). Then, the magnitude of the sum vector (that is, the distance from the origin) is calculated. Further, the magnitude of the total sum vector is divided by the number of discrete points in the attention area. The result of this division is used as the degree of concentration. If the signal arrival directions are the same in the attention area, the degree of concentration is 1, so the degree of concentration is any value between 0 and 1. It can be considered that the signal arrival directions are dispersed as the degree of concentration is closer to 0, and the signal arrival directions are concentrated as the degree of concentration is closer to 1.

これにより、受信信号に含まれる雑音が除去され得る。雑音は規則性を持たないので、雑音の信号到来方向は集中せずに分散している可能性が高いからである。 Thereby, noise included in the received signal can be removed. This is because noise does not have regularity, and thus the signal arrival directions of noise are likely to be dispersed without being concentrated.

上記周辺領域のサイズ及び/又は上記閾値は、例えば、オペレータにより指定可能である。 The size of the peripheral area and/or the threshold value can be specified by an operator, for example.

(4)方位密度分布フィルタ部107
方位密度分布フィルタ部107は、上記受信信号データに対して方位密度分布フィルタ処理を行う。具体的には、方位密度分布フィルタ部107は、上記受信信号データの上記複数の離散点についてのラスタ走査を行い、注目点及びその周辺領域の信号到来方位の密度分布を算出する。そして、方位密度分布フィルタ部107は、当該密度分布で上位の信号到来方位に対応する離散点(上記注目点又は上記周辺領域内の離散点)の信号レベルを0に置き換える。
(4) Direction density distribution filter unit 107
The azimuth density distribution filter unit 107 performs azimuth density distribution filter processing on the received signal data. Specifically, the azimuth density distribution filter unit 107 performs a raster scan on the plurality of discrete points of the received signal data, and calculates the density distribution of the signal arrival azimuths of the target point and its peripheral region. Then, the azimuth density distribution filter unit 107 replaces the signal level of the discrete point (the above-mentioned point of interest or the discrete point in the above-mentioned peripheral region) corresponding to the signal arrival azimuth of the higher order in the density distribution with 0.

例えば、上記密度分布で上位の上記信号到来方向は、上記密度分布でより数が大きい、所定数(N)の信号到来方向である。具体的には、例えば、上記密度分布における信号到来方向が、降順に(即ち、上記密度分布においてより数が大きい順に)ソートされ、上からN個の信号到来方向が選択される。そして、選択されたN個の信号到来方向に対応する離散点(上記注目点又は上記周辺領域内の離散点)の信号レベルが0に置き換えられる。 For example, the signal arrival direction that is higher in the density distribution is a predetermined number (N) of signal arrival directions that are larger in the density distribution. Specifically, for example, the signal arrival directions in the density distribution are sorted in descending order (that is, in the descending order of the number in the density distribution), and N signal arrival directions are selected from the top. Then, the signal levels of the discrete points (the above-mentioned point of interest or the discrete points in the peripheral area) corresponding to the selected N signal arrival directions are replaced with zero.

これにより、受信信号に含まれるブロードバンド信号(目標以外からの信号)が除去され得る。ブロードバンド信号は高い方位密度で存在している可能性が高いからである。 Thereby, the broadband signal (the signal from other than the target) included in the received signal can be removed. This is because the broadband signal is likely to exist at a high azimuth density.

上記周辺領域のサイズ及び/又は上記所定数は、例えば、オペレータにより指定可能である。 The size of the peripheral area and/or the predetermined number can be specified by an operator, for example.

上記密度分布は、確立密度分布であってもよく、ヒストグラムであってもよい。あるいは、上記密度分布は、他の形式のデータであってもよい。 The density distribution may be a probability density distribution or a histogram. Alternatively, the density distribution may be data in other formats.

(5)収縮フィルタ部109
収縮フィルタ部109は、上記受信信号データに対して収縮フィルタ処理を行う。具体的には、収縮フィルタ部109は、上記受信信号データの上記複数の離散点についてのラスタ走査を行い、注目点の周辺領域内に信号レベルが0である離散点がある場合には、当該注目点の信号レベルを0に置き換える。例えば、収縮フィルタ部109は、上記注目点の信号レベルが0より大きい場合に、このような置き換えを試みる。
(5) Shrink filter section 109
The contraction filter unit 109 performs contraction filter processing on the received signal data. Specifically, the contraction filter unit 109 performs raster scanning on the plurality of discrete points of the received signal data, and if there are discrete points with a signal level of 0 in the peripheral area of the point of interest, The signal level at the point of interest is replaced with 0. For example, the contraction filter unit 109 attempts such replacement when the signal level at the point of interest is higher than 0.

これにより、受信信号に含まれる雑音が除去され得る。雑音は、規則性を持たないので、信号レベルが0である領域付近にも突発的に現れ得るからである。 Thereby, noise included in the received signal can be removed. This is because noise does not have regularity and may suddenly appear near the region where the signal level is zero.

上記周辺領域のサイズは、例えば、オペレータにより指定可能である。 The size of the peripheral area can be specified by an operator, for example.

(6)2値化処理部111
2値化処理部111は、上記受信信号データに対して2値化処理を行う。即ち、2値化処理部111は、各フィルタ処理後の上記受信信号データにおいて、上記複数の離散点の各々の信号レベルを2値化する。具体的には、2値化処理部111は、上記複数の離散点についてのラスタ走査を行い、注目点の信号レベルが閾値よりも大きい場合に、当該注目点の信号レベルを最大値(例えば、8ビット時に255)に置き換え、注目点の信号レベルが閾値よりも小さい場合に、当該注目点の信号レベルを0に置き換える。
(6) Binarization processing unit 111
The binarization processing unit 111 performs binarization processing on the received signal data. That is, the binarization processing unit 111 binarizes the signal level of each of the plurality of discrete points in the received signal data after each filtering process. Specifically, the binarization processing unit 111 performs raster scanning on the plurality of discrete points, and when the signal level of the target point is higher than the threshold value, the signal level of the target point is set to the maximum value (for example, When the signal level of the target point is smaller than the threshold value, the signal level of the target point is replaced with 0.

これにより、目標からの信号(ナローバンド信号)以外の信号(雑音及びブロードバンド信号)が除去され得る。 As a result, signals (noise and broadband signals) other than the signal from the target (narrowband signal) can be removed.

(7)ライン検出処理部113
ライン検出処理部113は、上記受信信号データに対してライン検出処理を行う。即ち、ライン検出処理部113は、上記2値化処理後の上記受信信号データにおいて、信号レベルのラインを検出する。例えば、ライン検出処理部113は、上記2値化処理後の上記受信信号データに基づいて、最小二乗法によって近似曲線を算出することにより、ラインを推定(検出)する。
(7) Line detection processing unit 113
The line detection processing unit 113 performs line detection processing on the received signal data. That is, the line detection processing unit 113 detects a signal level line in the received signal data after the binarization processing. For example, the line detection processing unit 113 estimates (detects) a line by calculating an approximate curve by the least square method based on the received signal data after the binarization process.

(8)表示部115
表示部115は、表示処理を行う。具体的には、表示部115は、上記ライン検出処理の結果を画面に表示する。
(8) Display unit 115
The display unit 115 performs display processing. Specifically, the display unit 115 displays the result of the line detection process on the screen.

(9)目標位置算出部117
目標位置算出部117は、上記ライン検出処理の結果に基づいて、目標の位置を算出する。さらに、目標位置算出部117は、目標の進路及び/又は移動速度等を予測してもよい。また、目標位置算出部117は、目標の種類を識別してもよい。
(9) Target position calculation unit 117
The target position calculation unit 117 calculates the target position based on the result of the line detection process. Further, the target position calculation unit 117 may predict the target course and/or moving speed. Further, the target position calculation unit 117 may identify the type of target.

以上、パッシブソナー装置100に含まれる各構成要素を説明した。一例として、各構成要素は、プロセッサ及びプログラム等により実装され得る。例えば、信号処理部101は、プロセッサ及びパッシブソナー信号処理プログラムにより実装さ得る。また、その他の構成要素は、プログラム及びライン検出結果表示プログラムにより実装され得る。 The components included in the passive sonar device 100 have been described above. As an example, each component can be implemented by a processor, a program, and the like. For example, the signal processing unit 101 can be implemented by a processor and a passive sonar signal processing program. Also, other components can be implemented by a program and a line detection result display program.

上述したような各フィルタ処理により、目標からのナローバンド信号のラインをより高精度で検出することが可能になる。例えば、上述したような各フィルタ処理により、目標からのナローバンド信号の信号レベルが低い場合でも、ラインがより高精度で検出され得る。また、例えば、上述したような各フィルタ処理により、目標からのナローバンド信号の信号レベルが、他の信号(ブロードバンド信号及び雑音)の信号レベルに近い、又は他の信号の信号レベルよりも低い場合でも、ラインがより高精度で検出され得る。 By each of the filter processes as described above, it becomes possible to detect the line of the narrow band signal from the target with higher accuracy. For example, each filter processing as described above allows the line to be detected with higher accuracy even when the signal level of the narrow band signal from the target is low. Further, for example, even when the signal level of the narrow band signal from the target is close to the signal level of the other signal (broadband signal and noise) or lower than the signal level of the other signal by each of the above-described filter processes. , The line can be detected with higher accuracy.

なお、各フィルタ部において用いられる周辺領域は、他のフィルタ部において用いられる周辺領域と異なってもよく、あるいは同一であってもよい。一例として、方位密度分布フィルタ部107において用いられる周辺領域は、他のフィルタ部において用いられる周辺領域よりも大きくてもよい。 The peripheral region used in each filter unit may be different from or the same as the peripheral region used in another filter unit. As an example, the peripheral region used in the azimuth density distribution filter unit 107 may be larger than the peripheral regions used in other filter units.

<1.2.処理の流れ>
次に、図2を参照して、第1の実施形態に係る処理の流れを説明する。図2は、第1の実施形態に係る処理の流れの例を説明するためのフローチャートである。
<1.2. Process flow>
Next, the flow of processing according to the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a flowchart for explaining an example of the flow of processing according to the first embodiment.

メディアンフィルタ部103は、受信信号データに対してメディアンフィルタ処理を行う(S201)。 The median filter unit 103 performs median filter processing on the received signal data (S201).

方位集中度フィルタ部105は、上記受信信号データに対して方位集中度フィルタ処理を行う(S203)。 The azimuth concentration degree filter unit 105 performs azimuth concentration degree filter processing on the received signal data (S203).

方位密度分布フィルタ部107は、上記受信信号データに対して方位密度分布フィルタ処理を行う(S205)。 The azimuth density distribution filter unit 107 performs azimuth density distribution filter processing on the received signal data (S205).

収縮フィルタ部109は、上記受信信号データに対して収縮フィルタ処理を行う(S207)。 The contraction filter unit 109 performs contraction filter processing on the received signal data (S207).

2値化処理部111は、上記受信信号データに対して2値化処理を行う(S209)。
The binarization processing unit 111 performs binarization processing on the received signal data (S209).

ライン検出処理部113は、上記受信信号データに対してライン検出処理を行う(S211)。 The line detection processing unit 113 performs line detection processing on the received signal data (S211).

表示部115は、上記ライン検出処理の結果を画面に表示する(S213)。 The display unit 115 displays the result of the line detection processing on the screen (S213).

上記メディアンフィルタ処理、上記方位集中度フィルタ処理、上記方位密度分布フィルタ処理、上記収縮フィルタ処理、上記2値化処理、及び上記ライン検出処理の詳細は、上述したとおりである。よって、ここでは重複する説明を省略する。 The details of the median filter process, the azimuth concentration degree filter process, the azimuth density distribution filter process, the contraction filter process, the binarization process, and the line detection process are as described above. Therefore, redundant description will be omitted here.

なお、各フィルタ処理は、上述した順序とは異なる順序で行われてもよい。あるいは、各フィルタ処理は、(例えば1度のラスタ走査のみで)並列で行われてもよい。また、フィルタ処理における信号レベルの置き換えは、フィルタ処理ごとに行われてもよく、全フィルタ処理についてまとめて行われてもよい。 Note that each filter process may be performed in an order different from the order described above. Alternatively, each filtering process may be performed in parallel (eg, with only one raster scan). Further, the signal level replacement in the filter processing may be performed for each filter processing, or may be performed collectively for all filter processing.

<<2.第2の実施形態>>
続いて、図3及び図4を参照して、本発明の第2の実施形態を説明する。
<<2. Second embodiment>>
Subsequently, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 and 4.

<2.1.装置の構成>
図3を参照して、第2の実施形態に係る装置300の構成の例を説明する。図3は、第2の実施形態に係る装置300の概略的な構成の例を示すブロック図である。図3を参照すると、装置300は、第1フィルタ部301、第2フィルタ部303、第3フィルタ部305及び第4フィルタ部307を備える。例えば、装置300は、パッシブソナー装置、又はパッシブソナー装置のためのモジュールである。
<2.1. Device configuration>
An example of the configuration of the device 300 according to the second embodiment will be described with reference to FIG. 3. FIG. 3 is a block diagram showing an example of a schematic configuration of a device 300 according to the second embodiment. Referring to FIG. 3, the device 300 includes a first filter unit 301, a second filter unit 303, a third filter unit 305, and a fourth filter unit 307. For example, the device 300 is a passive sonar device or a module for a passive sonar device.

(1)第1フィルタ部301
第1フィルタ部301は、時間周波数領域における複数の離散点の信号レベル及び信号到来方向を含む受信信号データに対して、第1フィルタ処理を行う。具体的には、第1フィルタ部301は、上記受信信号データにおいて、上記複数の離散点のうちの注目点の信号レベルを、当該注目点の周辺領域の信号レベルに基づいて算出された第1の値に置き換える。例えば、当該第1の値は、上記周辺領域の信号レベルの中央値である。なお、当該第1の値は、中央値以外の値(例えば、上記周辺領域の信号レベルの平均値)であってもよい。
(1) First filter unit 301
The first filter unit 301 performs a first filter process on received signal data including signal levels and signal arrival directions at a plurality of discrete points in the time frequency domain. Specifically, the first filter unit 301 calculates the signal level of the attention point of the plurality of discrete points in the received signal data based on the signal level of the peripheral region of the attention point. Replace with the value of. For example, the first value is the median value of the signal level of the peripheral area. Note that the first value may be a value other than the median value (for example, the average value of the signal levels of the peripheral area).

一例として、上記第1フィルタ部301は、第1の実施形態におけるメディアンフィルタ部103と同様に動作し、上記第1フィルタ処理は、第1の実施形態におけるメディアンフィルタ処理である。これらについての詳細は、上述したとおりである。よって、ここでは重複する説明を省略する。 As an example, the first filter unit 301 operates similarly to the median filter unit 103 in the first embodiment, and the first filter process is the median filter process in the first embodiment. Details of these are as described above. Therefore, redundant description will be omitted here.

(2)第2フィルタ部303
第2フィルタ部303は、受信信号データに対して第2フィルタ処理を行う。具体的には、第2フィルタ部303は、上記受信信号データにおいて、上記複数の離散点のうちの注目点及び当該注目点の周辺領域の信号到来方向の集中度が閾値よりも低い場合に、上記注目点の信号レベルを第2の値に置き換える。例えば、上記信号到来方向の上記集中度は、上記信号到来方向の平均ベクトルの大きさである。例えば、上記第2の値は0である。例えば、上記信号到来方向は、信号到来方位である。
(2) Second filter unit 303
The second filter unit 303 performs second filter processing on the received signal data. Specifically, the second filter unit 303, in the received signal data, when the degree of concentration in the signal arrival direction of the attention point of the plurality of discrete points and the peripheral region of the attention point is lower than the threshold value, The signal level at the point of interest is replaced with a second value. For example, the degree of concentration in the signal arrival direction is the magnitude of the average vector in the signal arrival direction. For example, the second value is 0. For example, the signal arrival direction is a signal arrival direction.

一例として、上記第2フィルタ部303は、第1の実施形態における方位集中度フィルタ部105と同様に動作し、上記第2フィルタ処理は、第1の実施形態における方位集中度フィルタ処理である。これらについての詳細は、上述したとおりである。よって、ここでは重複する説明を省略する。 As an example, the second filter unit 303 operates in the same manner as the azimuth concentration degree filter unit 105 in the first embodiment, and the second filter processing is the azimuth concentration degree filter processing in the first embodiment. Details of these are as described above. Therefore, redundant description will be omitted here.

(3)第3フィルタ部305
第3フィルタ部305は、受信信号データに対して第3フィルタ処理を行う。具体的には、第3フィルタ部305は、上記受信信号データにおいて、上記複数の離散点のうちの注目点及び当該注目点の周辺領域の信号到来方向の密度分布を算出し、当該密度分布で上位の信号到来方向に対応する離散点の信号レベルを第3の値に置き換える。例えば、上記密度分布で上位の上記信号到来方向は、上記密度分布でより数が大きい、所定数の信号到来方向である。例えば、上記第3の値は0である。例えば、上記信号到来方向は、信号到来方位である。
(3) Third filter unit 305
The third filter unit 305 performs a third filter process on the received signal data. Specifically, the third filter unit 305 calculates, in the received signal data, a density distribution in the signal arrival direction of a point of interest of the plurality of discrete points and a peripheral region of the point of interest, and calculates the density distribution using the density distribution. The signal level at the discrete point corresponding to the direction of arrival of the upper signal is replaced with the third value. For example, the signal arrival direction that is higher in the density distribution is a predetermined number of signal arrival directions that are larger in the density distribution. For example, the third value is 0. For example, the signal arrival direction is a signal arrival direction.

一例として、上記第3フィルタ部305は、第1の実施形態における方位密度分布フィルタ部107と同様に動作し、上記第3フィルタ処理は、第1の実施形態における方位密度分布フィルタ処理である。これらについての詳細は、上述したとおりである。よって、ここでは重複する説明を省略する。 As an example, the third filter unit 305 operates similarly to the azimuth density distribution filter unit 107 in the first embodiment, and the third filter process is the azimuth density distribution filter process in the first embodiment. Details of these are as described above. Therefore, redundant description will be omitted here.

(4)第4フィルタ部307
第4フィルタ部307は、受信信号データに対して第4フィルタ処理を行う。具体的には、第4フィルタ部307は、上記受信信号データにおいて、上記複数の離散点のうちの注目点の周辺領域内に信号レベルが0である離散点がある場合に、上記注目点の信号レベルを第4の値に置き換える。例えば、上記第4の値は0である。
(4) Fourth filter unit 307
The fourth filter unit 307 performs fourth filter processing on the received signal data. Specifically, the fourth filter unit 307 determines that if there is a discrete point having a signal level of 0 in the peripheral area of the focused point among the plurality of discrete points in the received signal data, Replace the signal level with a fourth value. For example, the fourth value is 0.

一例として、上記第4フィルタ部307は、第1の実施形態における収縮フィルタ部109と同様に動作し、上記第3フィルタ処理は、第1の実施形態における収縮フィルタ処理である。これらについての詳細は、上述したとおりである。よって、ここでは重複する説明を省略する。 As an example, the fourth filter unit 307 operates similarly to the contraction filter unit 109 in the first embodiment, and the third filter process is the contraction filter process in the first embodiment. Details of these are as described above. Therefore, redundant description will be omitted here.

以上、装置300に含まれる各構成要素を説明した。一例として、各構成要素は、プロセッサ及びプログラム等により実装され得る。また、装置300は、第1の実施形態のパッシブソナー装置100に含まれる1つ以上の他の構成要素(例えば、信号処理部101、2値化処理部111、ライン検出処理部113、表示部115及び/又は目標位置算出部117)と同様に動作する構成要素をさらに含んでもよい。 The components included in the device 300 have been described above. As an example, each component can be implemented by a processor, a program, and the like. Further, the device 300 includes one or more other components (for example, the signal processing unit 101, the binarization processing unit 111, the line detection processing unit 113, the display unit) included in the passive sonar device 100 of the first embodiment. 115 and/or a target position calculation unit 117) may be further included.

上述したような各フィルタ処理により、目標からのナローバンド信号のラインをより高精度で検出することが可能になる。例えば、上述したような各フィルタ処理により、目標からのナローバンド信号の信号レベルが低い場合でも、ラインがより高精度で検出され得る。また、例えば、上述したような各フィルタ処理により、目標からのナローバンド信号の信号レベルが、他の信号(ブロードバンド信号及び雑音)の信号レベルに近い、又は他の信号の信号レベルよりも低い場合でも、ラインがより高精度で検出され得る。 By each of the filter processes as described above, it becomes possible to detect the line of the narrow band signal from the target with higher accuracy. For example, each filter processing as described above allows the line to be detected with higher accuracy even when the signal level of the narrow band signal from the target is low. Further, for example, even when the signal level of the narrow band signal from the target is close to the signal level of the other signal (broadband signal and noise) or lower than the signal level of the other signal by each of the above-described filter processes. , The line can be detected with higher accuracy.

なお、各フィルタ部において用いられる周辺領域は、他のフィルタ部において用いられる周辺領域と異なってもよく、あるいは同一であってもよい。一例として、第3フィルタ部305において用いられる周辺領域は、他のフィルタ部において用いられる周辺領域よりも大きくてもよい。 The peripheral region used in each filter unit may be different from or the same as the peripheral region used in another filter unit. As an example, the peripheral region used in the third filter unit 305 may be larger than the peripheral regions used in the other filter units.

<2.2.処理の流れ>
次に、図4を参照して、第2の実施形態に係る処理の流れを説明する。図4は、第2の実施形態に係る処理の流れの例を説明するためのフローチャートである。
<2.2. Process flow>
Next, the flow of processing according to the second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a flowchart for explaining an example of the flow of processing according to the second embodiment.

第1フィルタ部301は、受信信号データに対して第1フィルタ処理を行う(S401)。 The first filter unit 301 performs first filter processing on the received signal data (S401).

第2フィルタ部303は、受信信号データに対して第2フィルタ処理を行う(S403)。 The second filter unit 303 performs second filter processing on the received signal data (S403).

第3フィルタ部305は、受信信号データに対して第3フィルタ処理を行う(S405)。 The third filter unit 305 performs a third filter process on the received signal data (S405).

第4フィルタ部307は、受信信号データに対して第4フィルタ処理を行う(S407)。 The fourth filter unit 307 performs fourth filter processing on the received signal data (S407).

上記第1フィルタ処理、上記第2フィルタ処理、上記第3フィルタ処理、及び上記第4フィルタ処理の詳細は、上述したとおりである。よって、ここでは重複する説明を省略する。 The details of the first filter process, the second filter process, the third filter process, and the fourth filter process are as described above. Therefore, redundant description will be omitted here.

なお、各フィルタ処理は、上述した順序とは異なる順序で行われてもよい。あるいは、各フィルタ処理は、(例えば1度のラスタ走査のみで)並列で行われてもよい。また、フィルタ処理における信号レベルの置き換えは、フィルタ処理ごとに行われてもよく、全フィルタ処理についてまとめて行われてもよい。 Note that each filter process may be performed in an order different from the order described above. Alternatively, each filtering process may be performed in parallel (eg, with only one raster scan). Further, the signal level replacement in the filter processing may be performed for each filter processing, or may be performed collectively for all filter processing.

以上、本発明の実施形態を説明した。本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々に変形して実施をすることが可能である。上述した実施形態は例示であり、実施形態の組合せやそれらの各構成要素や各処理プロセスの組合せに様々な変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは、当業者に理解されるところである。 The embodiments of the present invention have been described above. The present invention is not limited to the above-described embodiments, but can be variously modified and implemented within the scope of the gist of the present invention. The above-described embodiments are mere examples, and various modifications can be made to the combinations of the embodiments, their respective constituent elements, and respective processing processes, and such modifications are also within the scope of the present invention. It is understood by the trader.

例えば、本明細書に記載されている処理におけるステップは、必ずしもフローチャートに記載された順序に沿って時系列に実行されなくてよい。例えば、処理におけるステップは、フローチャートとして記載した順序と異なる順序で実行されても、並列的に実行されてもよい。 For example, the steps in the processes described in this specification do not necessarily have to be performed in chronological order in the order described in the flowcharts. For example, the steps in the process may be executed in an order different from the order described as the flowchart or may be executed in parallel.

また、本明細書において説明した装置の構成要素の処理を含む方法が提供されてもよく、当該構成要素の処理をプロセッサに実行させるためのプログラムが提供されてもよい。また、当該プログラムを記録した記録媒体が提供されてもよい。当然ながら、このような方法、プログラム及び記録媒体も本発明に含まれる。 Further, a method including processing of a component of the device described in the present specification may be provided, and a program for causing a processor to execute the processing of the component may be provided. A recording medium recording the program may be provided. Of course, such methods, programs, and recording media are also included in the present invention.

上記実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。 The whole or part of the exemplary embodiments disclosed above can be described as, but not limited to, the following supplementary notes.

(付記1)
時間周波数領域における複数の離散点の信号レベル及び信号到来方向を含む受信信号データにおいて、前記複数の離散点のうちの注目点の信号レベルを、当該注目点の周辺領域の信号レベルに基づいて算出された第1の値に置き換える第1フィルタ部と、
前記受信信号データにおいて、前記複数の離散点のうちの注目点及び当該注目点の周辺領域の信号到来方向の集中度が閾値よりも低い場合に、前記注目点の信号レベルを第2の値に置き換える第2フィルタ部と、
前記受信信号データにおいて、前記複数の離散点のうちの注目点及び当該注目点の周辺領域の信号到来方向の密度分布を算出し、当該密度分布で上位の信号到来方向に対応する離散点の信号レベルを第3の値に置き換える第3フィルタ部と、
前記受信信号データにおいて、前記複数の離散点のうちの注目点の周辺領域内に信号レベルが0である離散点がある場合に、前記注目点の信号レベルを第4の値に置き換える第4フィルタ部と、
を備える装置。
(Appendix 1)
In the received signal data including the signal level of a plurality of discrete points in the time frequency domain and the signal arrival direction, the signal level of the attention point of the plurality of discrete points is calculated based on the signal level of the peripheral area of the attention point. A first filter unit that replaces the calculated first value,
In the received signal data, when the concentration of the attention point of the plurality of discrete points and the signal arrival direction of the peripheral region of the attention point is lower than a threshold value, the signal level of the attention point is set to a second value. A second filter unit to be replaced,
In the received signal data, a density distribution in a signal arrival direction of a point of interest among the plurality of discrete points and a peripheral region of the point of interest is calculated, and a signal of a discrete point corresponding to an upper direction signal arrival direction in the density distribution. A third filter part for replacing the level with a third value,
A fourth filter that replaces the signal level of the point of interest with a fourth value when there is a discrete point having a signal level of 0 in the peripheral region of the point of interest among the plurality of discrete points in the received signal data. Department,
A device comprising.

(付記2)
前記周辺領域の信号レベルに基づいて算出された前記第1の値は、前記周辺領域の信号レベルの中央値である、付記1に記載の装置。
(Appendix 2)
The device according to appendix 1, wherein the first value calculated based on the signal level of the peripheral area is a median value of the signal level of the peripheral area.

(付記3)
前記第2の値、前記第3の値及び前記第4の値は0である、付記1又は2に記載の装置。
(Appendix 3)
The device according to appendix 1 or 2, wherein the second value, the third value, and the fourth value are 0.

(付記4)
前記信号到来方向は信号到来方位である、付記1〜3のいずれか1項に記載の装置。
(Appendix 4)
4. The apparatus according to any one of appendices 1 to 3, wherein the signal arrival direction is a signal arrival direction.

(付記5)
前記信号到来方向の前記集中度は、前記信号到来方向の平均ベクトルの大きさである、付記1〜4のいずれか1項に記載の装置。
(Appendix 5)
5. The apparatus according to any one of appendices 1 to 4, wherein the concentration degree in the signal arrival direction is a magnitude of an average vector in the signal arrival direction.

(付記6)
前記密度分布で上位の前記信号到来方向は、前記密度分布でより数が大きい、所定数の信号到来方向である、付記1〜5のいずれか1項に記載の装置。
(Appendix 6)
6. The apparatus according to any one of appendices 1 to 5, wherein the signal arrival direction that is higher in the density distribution is a predetermined number of signal arrival directions that is larger in the density distribution.

(付記7)
前記第1フィルタ部、前記第2フィルタ部、前記第3フィルタ部及び前記第4フィルタ部による処理後の前記受信信号データにおいて、前記複数の離散点の各々の信号レベルを2値化する2値化処理部と、
前記2値化部による処理後の前記受信信号データにおいて、信号レベルのラインを検出するライン検出処理部と、
をさらに備える、付記1〜6のいずれか1項に記載の装置。
(Appendix 7)
A binary value that binarizes the signal level of each of the plurality of discrete points in the received signal data after being processed by the first filter unit, the second filter unit, the third filter unit, and the fourth filter unit. A chemical processing unit,
A line detection processing unit that detects a signal level line in the received signal data that has been processed by the binarization unit;
The apparatus according to any one of appendices 1 to 6, further comprising:

(付記8)
前記装置は、パッシブソナー装置、又はパッシブソナー装置のためのモジュールである、付記1〜7のいずれか1項に記載の装置。
(Appendix 8)
8. The device according to any one of appendices 1 to 7, wherein the device is a passive sonar device or a module for a passive sonar device.

(付記9)
時間周波数領域における複数の離散点の信号レベル及び信号到来方向を含む受信信号データにおいて、前記複数の離散点のうちの注目点の信号レベルを、当該注目点の周辺領域の信号レベルに基づいて算出された第1の値に置き換えることと、
前記受信信号データにおいて、前記複数の離散点のうちの注目点及び当該注目点の周辺領域の信号到来方向の集中度が閾値よりも低い場合に、前記注目点の信号レベルを第2の値に置き換えることと、
前記受信信号データにおいて、前記複数の離散点のうちの注目点及び当該注目点の周辺領域の信号到来方向の密度分布を算出し、当該密度分布で上位の信号到来方向に対応する離散点の信号レベルを第3の値に置き換えることと、
前記受信信号データにおいて、前記複数の離散点のうちの注目点の周辺領域内に信号レベルが0である離散点がある場合に、前記注目点の信号レベルを第4の値に置き換えることと、
を含む方法。
(Appendix 9)
In the received signal data including the signal level of a plurality of discrete points in the time frequency domain and the signal arrival direction, the signal level of the attention point of the plurality of discrete points is calculated based on the signal level of the peripheral area of the attention point. Replaced with the first value
In the received signal data, when the concentration of the attention point of the plurality of discrete points and the signal arrival direction of the peripheral region of the attention point is lower than a threshold value, the signal level of the attention point is set to a second value. Replacing
In the received signal data, a density distribution in a signal arrival direction of a point of interest of the plurality of discrete points and a peripheral region of the point of interest is calculated, and a signal of a discrete point corresponding to an upper signal arrival direction in the density distribution. Replacing the level with a third value,
In the received signal data, when there is a discrete point having a signal level of 0 in a peripheral region of the attention point among the plurality of discrete points, replacing the signal level of the attention point with a fourth value,
Including the method.

(付記10)
時間周波数領域における複数の離散点の信号レベル及び信号到来方向を含む受信信号データにおいて、前記複数の離散点のうちの注目点の信号レベルを、当該注目点の周辺領域の信号レベルに基づいて算出された第1の値に置き換えることと、
前記受信信号データにおいて、前記複数の離散点のうちの注目点及び当該注目点の周辺領域の信号到来方向の集中度が閾値よりも低い場合に、前記注目点の信号レベルを第2の値に置き換えることと、
前記受信信号データにおいて、前記複数の離散点のうちの注目点及び当該注目点の周辺領域の信号到来方向の密度分布を算出し、当該密度分布で上位の信号到来方向に対応する離散点の信号レベルを第3の値に置き換えることと、
前記受信信号データにおいて、前記複数の離散点のうちの注目点の周辺領域内に信号レベルが0である離散点がある場合に、前記注目点の信号レベルを第4の値に置き換えることと、
をプロセッサに実行させるためのプログラム。
(Appendix 10)
In the received signal data including the signal level of a plurality of discrete points in the time frequency domain and the signal arrival direction, the signal level of the attention point of the plurality of discrete points is calculated based on the signal level of the peripheral area of the attention point. Replaced with the first value
In the received signal data, when the concentration of the attention point of the plurality of discrete points and the signal arrival direction of the peripheral region of the attention point is lower than a threshold value, the signal level of the attention point is set to a second value. Replacing
In the received signal data, a density distribution in a signal arrival direction of a point of interest among the plurality of discrete points and a peripheral region of the point of interest is calculated, and a signal of a discrete point corresponding to an upper direction signal arrival direction in the density distribution. Replacing the level with a third value,
In the received signal data, when there is a discrete point having a signal level of 0 in a peripheral region of the attention point among the plurality of discrete points, replacing the signal level of the attention point with a fourth value,
A program that causes the processor to execute.

100 パッシブソナー装置
103 メディアンフィルタ部
105 方位集中度フィルタ部
107 方位密度分布フィルタ部
109 収縮フィルタ部
111 2値化処理部
113 ライン検出処理部
300 装置
301 第1フィルタ部
303 第2フィルタ部
305 第3フィルタ部
307 第4フィルタ部


100 Passive Sonar Device 103 Median Filter Unit 105 Azimuth Concentration Filter Unit 107 Azimuth Density Distribution Filter Unit 109 Contraction Filter Unit 111 Binarization Processing Unit 113 Line Detection Processing Unit 300 Device 301 First Filter Unit 303 Second Filter Unit 305 Third Filter unit 307 Fourth filter unit


Claims (10)

時間周波数領域における複数の離散点の信号レベル及び信号到来方向を含む受信信号データにおいて、前記複数の離散点のうちの注目点の信号レベルを、当該注目点の周辺領域の信号レベルに基づいて算出された第1の値に置き換える第1フィルタ部と、
前記受信信号データにおいて、前記複数の離散点のうちの注目点及び当該注目点の周辺領域の信号到来方向の集中度が閾値よりも低い場合に、前記注目点の信号レベルを第2の値に置き換える第2フィルタ部と、
前記受信信号データにおいて、前記複数の離散点のうちの注目点及び当該注目点の周辺領域の信号到来方向の密度分布を算出し、当該密度分布で上位の信号到来方向に対応する離散点の信号レベルを第3の値に置き換える第3フィルタ部と、
前記受信信号データにおいて、前記複数の離散点のうちの注目点の周辺領域内に信号レベルが0である離散点がある場合に、前記注目点の信号レベルを第4の値に置き換える第4フィルタ部と、
を備える装置。
In the received signal data including the signal level of a plurality of discrete points in the time frequency domain and the signal arrival direction, the signal level of the attention point of the plurality of discrete points is calculated based on the signal level of the peripheral area of the attention point. A first filter unit that replaces the calculated first value,
In the received signal data, when the concentration of the attention point of the plurality of discrete points and the signal arrival direction of the peripheral region of the attention point is lower than a threshold value, the signal level of the attention point is set to a second value. A second filter unit to be replaced,
In the received signal data, a density distribution in a signal arrival direction of a point of interest among the plurality of discrete points and a peripheral region of the point of interest is calculated, and a signal of a discrete point corresponding to an upper direction signal arrival direction in the density distribution. A third filter part for replacing the level with a third value,
A fourth filter that replaces the signal level of the point of interest with a fourth value when there is a discrete point having a signal level of 0 in the peripheral region of the point of interest among the plurality of discrete points in the received signal data. Department,
A device comprising.
前記周辺領域の信号レベルに基づいて算出された前記第1の値は、前記周辺領域の信号レベルの中央値である、請求項1に記載の装置。 The apparatus according to claim 1, wherein the first value calculated based on the signal level of the peripheral area is a median value of the signal levels of the peripheral area. 前記第2の値、前記第3の値及び前記第4の値は0である、請求項1又は2に記載の装置。 The device according to claim 1 or 2, wherein the second value, the third value and the fourth value are zero. 前記信号到来方向は信号到来方位である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の装置。 The device according to claim 1, wherein the signal arrival direction is a signal arrival direction. 前記信号到来方向の前記集中度は、前記信号到来方向の平均ベクトルの大きさである、請求項1〜4のいずれか1項に記載の装置。 The device according to claim 1, wherein the concentration degree in the signal arrival direction is a magnitude of an average vector in the signal arrival direction. 前記密度分布で上位の前記信号到来方向は、前記密度分布でより数が大きい、所定数の信号到来方向である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の装置。 6. The apparatus according to claim 1, wherein the signal arrival direction that is higher in the density distribution is a predetermined number of signal arrival directions that are larger in number than the density distribution. 前記第1フィルタ部、前記第2フィルタ部、前記第3フィルタ部及び前記第4フィルタ部による処理後の前記受信信号データにおいて、前記複数の離散点の各々の信号レベルを2値化する2値化処理部と、
前記2値化処理部による処理後の前記受信信号データにおいて、信号レベルのラインを検出するライン検出処理部と、
をさらに備える、請求項1〜6のいずれか1項に記載の装置。
A binary value that binarizes the signal level of each of the plurality of discrete points in the received signal data after being processed by the first filter unit, the second filter unit, the third filter unit, and the fourth filter unit. A chemical processing unit,
A line detection processing unit that detects a signal level line in the received signal data that has been processed by the binarization processing unit;
The device according to claim 1, further comprising:
前記装置は、パッシブソナー装置、又はパッシブソナー装置のためのモジュールである、請求項1〜7のいずれか1項に記載の装置。 8. The device according to any one of claims 1 to 7, wherein the device is a passive sonar device or a module for a passive sonar device. 時間周波数領域における複数の離散点の信号レベル及び信号到来方向を含む受信信号データにおいて、前記複数の離散点のうちの注目点の信号レベルを、当該注目点の周辺領域の信号レベルに基づいて算出された第1の値に置き換えることと、
前記受信信号データにおいて、前記複数の離散点のうちの注目点及び当該注目点の周辺領域の信号到来方向の集中度が閾値よりも低い場合に、前記注目点の信号レベルを第2の値に置き換えることと、
前記受信信号データにおいて、前記複数の離散点のうちの注目点及び当該注目点の周辺領域の信号到来方向の密度分布を算出し、当該密度分布で上位の信号到来方向に対応する離散点の信号レベルを第3の値に置き換えることと、
前記受信信号データにおいて、前記複数の離散点のうちの注目点の周辺領域内に信号レベルが0である離散点がある場合に、前記注目点の信号レベルを第4の値に置き換えることと、
を含む方法。
In the received signal data including the signal level of a plurality of discrete points in the time frequency domain and the signal arrival direction, the signal level of the attention point of the plurality of discrete points is calculated based on the signal level of the peripheral area of the attention point. Replaced with the first value
In the received signal data, when the concentration of the attention point of the plurality of discrete points and the signal arrival direction of the peripheral region of the attention point is lower than a threshold value, the signal level of the attention point is set to a second value. Replacing
In the received signal data, a density distribution in a signal arrival direction of a point of interest among the plurality of discrete points and a peripheral region of the point of interest is calculated, and a signal of a discrete point corresponding to an upper direction signal arrival direction in the density distribution. Replacing the level with a third value,
In the received signal data, when there is a discrete point having a signal level of 0 in a peripheral region of the attention point among the plurality of discrete points, replacing the signal level of the attention point with a fourth value,
Including the method.
時間周波数領域における複数の離散点の信号レベル及び信号到来方向を含む受信信号データにおいて、前記複数の離散点のうちの注目点の信号レベルを、当該注目点の周辺領域の信号レベルに基づいて算出された第1の値に置き換えることと、
前記受信信号データにおいて、前記複数の離散点のうちの注目点及び当該注目点の周辺領域の信号到来方向の集中度が閾値よりも低い場合に、前記注目点の信号レベルを第2の値に置き換えることと、
前記受信信号データにおいて、前記複数の離散点のうちの注目点及び当該注目点の周辺領域の信号到来方向の密度分布を算出し、当該密度分布で上位の信号到来方向に対応する離散点の信号レベルを第3の値に置き換えることと、
前記受信信号データにおいて、前記複数の離散点のうちの注目点の周辺領域内に信号レベルが0である離散点がある場合に、前記注目点の信号レベルを第4の値に置き換えることと、
をプロセッサに実行させるためのプログラム。
In the received signal data including the signal level of a plurality of discrete points in the time frequency domain and the signal arrival direction, the signal level of the attention point of the plurality of discrete points is calculated based on the signal level of the peripheral area of the attention point. Replaced with the first value
In the received signal data, when the concentration of the attention point of the plurality of discrete points and the signal arrival direction of the peripheral region of the attention point is lower than a threshold value, the signal level of the attention point is set to a second value. Replacing
In the received signal data, a density distribution in a signal arrival direction of a point of interest among the plurality of discrete points and a peripheral region of the point of interest is calculated, and a signal of a discrete point corresponding to an upper direction signal arrival direction in the density distribution. Replacing the level with a third value,
In the received signal data, when there is a discrete point having a signal level of 0 in a peripheral region of the attention point among the plurality of discrete points, replacing the signal level of the attention point with a fourth value,
A program that causes the processor to execute.
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