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JPH09133762A - Target detection device - Google Patents

Target detection device

Info

Publication number
JPH09133762A
JPH09133762A JP7292853A JP29285395A JPH09133762A JP H09133762 A JPH09133762 A JP H09133762A JP 7292853 A JP7292853 A JP 7292853A JP 29285395 A JP29285395 A JP 29285395A JP H09133762 A JPH09133762 A JP H09133762A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
target
signal
radar
line segment
threshold
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7292853A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takaaki Hayashi
孝明 林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP7292853A priority Critical patent/JPH09133762A/en
Publication of JPH09133762A publication Critical patent/JPH09133762A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To allow even the accurate measurement of target length by preventing a single target from being erroneously detected as a plurality of targets. SOLUTION: A reflected signal from a target is received with a transmitter 1, a circulator 2, an aerial line 3 and a receiver 4 respectively forming a high distance resolution radar and, then, processed with a target detector 5. The received signal after A/D conversion is made into a binary signal with a threshold detector 5-2. The binary signal sometimes represents a plurality of line segments, depending on the shape or the like of a target and, therefore, is processed with a line segment extractor 5-3, for example, for half conversion or the like, so as to make detection signals on a linear line continuous to each other, thereby forming a continuous signal. Then, the distance and length of the target are identified and displayed with the continuous signal.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、レーダの目標検出
装置に関し、特に高距離分解能を有するレーダにおける
目標検出装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a radar target detection device, and more particularly to a target detection device for a radar having a high range resolution.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来レーダにおける目標検出手段は、レ
ーダから得られる受信信号の振幅に、あるスレッショル
ドを設定し、そのスレッショルドを超えた場合には、ど
んな場合にも目標が検出されたものとするスレッショル
ド検出方式を用いている。図4に本方式の構成の1例を
示し、図5に雑音だけの振幅確率密度関数と信号+雑音
に対する振幅確率密度関数を同一平面上にプロットした
ものを示している(関根松夫著「レーダ信号処理技術」
平成5年4月10日(2版)P.28)。
2. Description of the Related Art A conventional target detecting means in a radar sets a certain threshold to the amplitude of a received signal obtained from the radar, and if the threshold is exceeded, it is assumed that the target is detected in any case. The threshold detection method is used. FIG. 4 shows an example of the configuration of this system, and FIG. 5 shows a plot of the amplitude probability density function for noise only and the amplitude probability density function for signal + noise on the same plane (Matsuo Sekine, “Radar Signal Processing Technology "
April 10, 1993 (2nd edition) P. 28).

【0003】図4において、送信機1は送信信号を発生
させる。サーキュレータ2は、送信機1の出力信号を空
中線に送り出し、空中線で受信した信号を受信機4に送
り出す。受信機4においては、低雑音増幅、検波し、受
信ビデオ信号として目標検出装置5に出力する。目標検
出装置5においては、前述のスレッショルド検出方式に
より目標検出を行う。
In FIG. 4, the transmitter 1 generates a transmission signal. The circulator 2 sends the output signal of the transmitter 1 to the antenna and sends the signal received by the antenna to the receiver 4. In the receiver 4, low noise amplification and detection are performed, and the received video signal is output to the target detection device 5. The target detection device 5 detects the target by the threshold detection method described above.

【0004】図5を用いて、スレッショルド検出方式に
ついて追記する。この方式ではスレッショルドを低くと
ると雑音だけでもこれを超えることになり誤った判定が
行われる。雑音がスレッショルドを超えるか否かは確率
的なものであり、この確率は誤警報確率Pfaと呼ばれ図
5においてハッチングで示した。これに対して、雑音中
に混在している目標からの反射信号がスレッショルドを
超えるか否かも確率的に示され、これは検出確率Pd
呼ばれる。レーダの目標検出においては要求される検出
確率Pd と誤警報確率Pfaを満足する値に検出のスレッ
ショルドを設定することになる。
The threshold detection method will be additionally described with reference to FIG. In this method, if the threshold is set low, noise alone will exceed this, and erroneous determination will be made. Whether or not the noise exceeds the threshold is probabilistic, and this probability is called false alarm probability P fa and is shown by hatching in FIG. On the other hand, whether or not the reflected signal from the target mixed in the noise exceeds the threshold is also probabilistically indicated, and this is called the detection probability P d . In radar target detection, the detection threshold is set to a value that satisfies the required detection probability P d and false alarm probability P fa .

【0005】ここで、高距離分解能を有するレーダにお
いては、その分解単位で受信信号が得られる。このた
め、1つの目標からの受信信号は目標を構成する構造物
に応じて、振幅が変化した信号を得ることになる。この
様子を図2(a)に示す。従って、この信号をあるスレ
ッショルド値で検出した場合、十分なSNR(信号対雑
音比)がとれない所では、検出されないため目標検出の
結果は複数の小目標として検出及び表示されることにな
る。この様子を図2(b)に示す。高距離分解能レーダ
の用途の1つとして、目標の長さを測距することで目標
の大きさを知ることが考えられるが、従来のスレッショ
ルド検出方式においては、上述のように誤った判断をく
だしてしまうことが考えられる。
Here, in a radar having a high range resolution, a received signal can be obtained in the decomposition unit. For this reason, the received signal from one target will obtain a signal whose amplitude has changed according to the structure that constitutes the target. This situation is shown in FIG. Therefore, when this signal is detected at a certain threshold value, it is not detected where a sufficient SNR (signal-to-noise ratio) cannot be obtained, so the result of target detection is detected and displayed as a plurality of small targets. This state is shown in FIG. One of the applications of the high range resolution radar is to know the size of the target by measuring the length of the target, but in the conventional threshold detection method, the wrong judgment is made as described above. It is possible that it will end up.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】前記従来の技術の問題
点は、特に、高距離分解能レーダにおいて、十分なSN
Rがとれないと1目標を複数の目標に検出してしまうこ
とである。
The problem of the above-mentioned conventional technique is that the SN is sufficiently high, especially in a high range resolution radar.
If R is not taken, one target is detected as a plurality of targets.

【0007】その理由は、1目標からの受信信号が分解
距離単位で受信されるため構造物の反射断面積の違いに
より、その振幅が1目標内で変化する。従って、十分な
SNRがとれない部分では、スレッショルド検出されな
いこととなるためである。
The reason for this is that since the received signal from one target is received in units of resolved distance, its amplitude changes within one target due to the difference in the reflection cross section of the structure. Therefore, the threshold is not detected in a portion where a sufficient SNR cannot be obtained.

【0008】本発明の目的は、目標の検出特性の向上に
あり、上述の問題点を改善することにある。
An object of the present invention is to improve the detection characteristic of a target, and to improve the above-mentioned problems.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明の目標検出装置
は、距離分解能以上の長さを有する目標を検出するレー
ダによる目標検出装置において、受信された信号をスレ
ッショルド検出により2値画像データに変換処理を行
い、前記2値画像データについて線分抽出処理を行うこ
とで目標を検出することを特徴とする。
A target detecting apparatus of the present invention is a target detecting apparatus using a radar for detecting a target having a length equal to or greater than a distance resolution, and converts a received signal into binary image data by threshold detection. The target is detected by performing a process and performing a line segment extraction process on the binary image data.

【0010】また、前記レーダは高距離分解能レーダで
あり、前記線分抽出処理はハフ変換により行うことを特
徴とする。
Further, the radar is a high range resolution radar, and the line segment extraction processing is performed by Hough transform.

【0011】高距離分解能レーダから得られる受信信号
において、1つの目標からの受信信号が距離方向に直線
上に点在することになるため、上述の手段を用いた目標
検出処理における線分抽出処理が有効に動作することに
なる。この結果、所望のSNRが確保できずに欠落した
部分が存在する受信信号からも連続した1目標として検
出することができる。
In the received signal obtained from the high range resolution radar, since the received signals from one target are scattered on the straight line in the distance direction, the line segment extraction process in the target detection process using the above means. Will work effectively. As a result, the desired SNR cannot be ensured, and it can be detected as one continuous target even from the received signal in which a missing portion exists.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例について図
面を参照して詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.

【0013】図1に本発明の構成を示す。送信機1、サ
ーキュレータ2、空中線3、及び受信機4については、
上述の従来の技術で説明したとおりである。ここで、高
距離分解能レーダとするために、以下2つの方策のいず
れかで対応している。1つは、送信機1の出力送信信号
のパルス幅を極端に短いものとする。これによりパルス
幅相当の距離分解能が得られる。2つには、受信機4に
おいて、高パルス圧縮を行い、受信信号のパルス幅を極
端に短いものに圧縮し、本パルス幅相当の距離分解能を
得る。
FIG. 1 shows the configuration of the present invention. For the transmitter 1, circulator 2, antenna 3 and receiver 4,
This is as described in the above-mentioned conventional technique. Here, in order to obtain a high range resolution radar, either of the following two measures is taken. First, the pulse width of the output transmission signal of the transmitter 1 is extremely short. As a result, distance resolution equivalent to the pulse width can be obtained. Secondly, in the receiver 4, high pulse compression is performed to compress the pulse width of the received signal to an extremely short pulse width to obtain a distance resolution equivalent to the main pulse width.

【0014】高距離分解能受信信号は、受信機4から目
標検出装置5に入力される。本装置内において、入力さ
れた受信信号はA/D変換器5−1によりデジタルデー
タに変換される。スレッショルド検出器5−2によりス
レッショルド検出を行い2値の画像データに変換する。
これを線分抽出器5−3により線分抽出処理を行い、目
標検出処理で得られた目標の表示及び測距と目標の長さ
判定を行い結果を出力する。
The high-distance resolution received signal is input from the receiver 4 to the target detection device 5. In the present device, the input reception signal is converted into digital data by the A / D converter 5-1. The threshold detector 5-2 detects the threshold and converts it into binary image data.
This is subjected to line segment extraction processing by the line segment extractor 5-3, and the result of the display and distance measurement of the target obtained in the target detection processing and the determination of the target length are output.

【0015】上記一連の処理フローに対応した信号の様
子を図2に示す。同図においてスレッショルド検出処理
結果(図中(b))で、1つの目標の中で欠落していた
ものが、線分抽出処理結果(図中(c))により1つの
連続した目標として検出、表示される様子を示した。
FIG. 2 shows the state of signals corresponding to the above series of processing flows. In the figure, in the threshold detection processing result ((b) in the figure), what is missing in one target is detected as one continuous target by the line segment extraction processing result ((c) in the figure). The display is shown.

【0016】次に、線分抽出処理について示す。本実施
例においては、線分抽出にハフ(Hough)変換を用
いるものとしている。Hough変換とはパラメータで
表現できる図形(例えば、直線、円、楕円、放物線な
ど)を画像中から検出する手法の1つである。図3にH
ough変換の1つの概念を示した。Hough変換の
性質として、(x,y)平面上で式y=ax+bの直線
上の点は、(a,b)平面(Hough平面)上の交線
として得られる。
Next, the line segment extraction processing will be described. In this embodiment, Hough transform is used for line segment extraction. The Hough transform is one of methods for detecting a figure (for example, a straight line, a circle, an ellipse, a parabola, etc.) that can be expressed by parameters from an image. H in Figure 3
We have shown one concept of the ough transform. As a property of the Hough transform, points on the straight line of the formula y = ax + b on the (x, y) plane are obtained as intersection lines on the (a, b) plane (Hough plane).

【0017】この性質を利用することで同一直線上の離
散的なサンプルデータから連続した線分を抽出すること
が可能となる。
By utilizing this property, it is possible to extract continuous line segments from discrete sample data on the same straight line.

【0018】具体的には、全ての(x,y)平面上のサ
ンプルデータを(a,b)平面上に写像した後に、
(a,b)平面上の多くの直線が集まる点を検出すれ
ば、画像平面内の対応する直線が求められる。また、そ
の線分は前記直線上の前記サンプルデータの上限と下限
により決定される。
Specifically, after mapping all the sample data on the (x, y) plane on the (a, b) plane,
If a point where many straight lines gather on the (a, b) plane is detected, a corresponding straight line in the image plane can be obtained. The line segment is determined by the upper and lower limits of the sample data on the straight line.

【0019】従って目標が斜めを向いている場合にも、
この直線性が得られる程度に方位分解能を有することで
Hough変換による線分抽出が可能であることが容易
にわかる。この様子を図2に検出画素の連続化処理とし
て並記した。
Therefore, even when the target is facing diagonally,
It is easily understood that the line segment can be extracted by the Hough transform by having the azimuth resolution to such an extent that the linearity can be obtained. This state is shown in parallel in FIG. 2 as the process of making the detection pixels continuous.

【0020】[0020]

【発明の効果】本発明の目標検出装置によれば、高距離
分解能レーダにおいて、十分なSNRがとれない条件下
においても、1目標を1目標として判定できる。また、
その目標の長さを正確に判定することができる。これ
は、高距離分解能レーダから得られる1目標からの受信
信号が、長さ方向に同一線分上の離散データとして扱え
ることから、線分抽出処理を行うことで、この離散デー
タから1つの連線的な直線として判定できるからであ
る。
According to the target detecting apparatus of the present invention, one target can be determined as one target in a high range resolution radar even under the condition that a sufficient SNR cannot be obtained. Also,
The target length can be accurately determined. This is because the received signal from one target obtained from the high range resolution radar can be treated as discrete data on the same line segment in the length direction. This is because it can be determined as a linear straight line.

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

【図1】本発明の一実施の形態を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】図1の処理フローに対応した処理結果を示す図
である。
FIG. 2 is a diagram showing a processing result corresponding to the processing flow of FIG.

【図3】線分抽出処理に使用したハフ(Hough)変
換の概念図である。
FIG. 3 is a conceptual diagram of Hough transform used for line segment extraction processing.

【図4】従来の目標検出装置を示す構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram showing a conventional target detection device.

【図5】図4において用いられるスレッショルド検出方
式の概念図である。
5 is a conceptual diagram of a threshold detection method used in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 送信機 2 サーキュレータ 3 空中線 4 受信機 5 目標検出装置 5−1 A/D変換器 5−2 スレッショルド検出器 5−3 線分抽出器 5−4 目標検出器 1 Transmitter 2 Circulator 3 Antenna 4 Receiver 5 Target detection device 5-1 A / D converter 5-2 Threshold detector 5-3 Line segment extractor 5-4 Target detector

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 距離分解能以上の長さを持つ目標を検出
するレーダによる目標検出装置において、受信された信
号をスレッショルド検出により2値画像データに変換処
理を行い、前記2値画像データについて線分抽出処理を
行うことで目標を検出することを特徴とする目標検出装
置。
1. A target detection device using a radar for detecting a target having a length equal to or greater than a distance resolution, the received signal being converted into binary image data by threshold detection, and the binary image data having a line segment. A target detection device characterized by detecting a target by performing extraction processing.
【請求項2】 前記レーダは高距離分解能レーダであ
り、前記線分抽出処理はハフ変換により行うことを特徴
とする目標検出装置。
2. The target detecting apparatus, wherein the radar is a high range resolution radar, and the line segment extracting process is performed by Hough transform.
JP7292853A 1995-11-10 1995-11-10 Target detection device Pending JPH09133762A (en)

Priority Applications (1)

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JP7292853A JPH09133762A (en) 1995-11-10 1995-11-10 Target detection device

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06314339A (en) * 1993-04-27 1994-11-08 Honda Motor Co Ltd Image linear component extractor
JPH07222504A (en) * 1994-02-09 1995-08-22 Fuji Heavy Ind Ltd Method for controlling travel of self-traveling working vehicle
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Legal Events

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Effective date: 19971125