JP6205685B2 - アクティブソーナー装置、アクティブソーナー信号処理方法、及び、その信号処理プログラム - Google Patents
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Description
また、特開2005−351721号公報には、方位毎に指向性合成されたビームのグラムデータを1チャネル分に圧縮することにより、指向性合成処理の処理利得を損なわないで信号表示する提案が開示されている。即ち、複数の指向性ビームの形成、周波数分析を行い、その後に雑音の平均レベルを計算して正規化を行う。そして、正規化された信号に対して積分を行うことにより雑音の変動を抑制している。
本発明の第1実施形態を説明する。図1は、本実施形態にかかるアクティブソーナー装置2Aのブロック図である。アクティブソーナー装置2Aは、復調部11、FFT部12、正規化部13、雑音除去ユニット20、信号検出部14、表示部15を備える。
<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態を説明する。なお、第1実施形態と同一構成に関しては同一符号を用いて説明を適宜省略する。
<第3実施形態>
次に、本発明の第3実施形態を説明する。なお、第1実施形態と同一構成に関しては同一符号を用いて説明を適宜省略する。
11 復調部
13 正規化部
14 信号検出部
15 表示部
20、40 雑音除去ユニット
21 積分部
21a〜21n 積分器
22、43 合成部
30 パラメータ算出ユニット
31 周波数算出部
32 パラメータ算出部
41 PDPC部
42 メディアン部
Claims (9)
- 音波を放射し、その反射音から目標物を検出するアクティブソーナー装置であって、
受信した音波に対して高速フーリエ変換を行うことにより周波数スペクトルを導出し、これをFFT信号として出力するFFT部と、
前記FFT信号を正規化して、正規化信号として出力する正規化部と、
前記正規化信号に対して複数の平滑化処理を施し、各平滑化処理された信号を合成することにより、前記反射音と共に受信された雑音を抑圧した合成信号を出力する雑音除去ユニットと、
を備えるアクティブソーナー装置であって、
前記雑音除去ユニットは、放射した音波の周波数が時間と共に変化する場合に、その反射音に対応した前記正規化信号に対し、横軸が時間で縦軸が周波数を示す図において斜め方向に平滑化する平滑化処理を行うPDPC部と、
横軸が時間で縦軸が周波数を示す図において斜めのマスクを用いて前記反射音に対応した前記正規化信号に対して前記マスク内における真ん中の画素の濃度を当該マスク内の全体の画素とする平滑化処理を行うメディアン部と、
前記PDPC部からの出力と、前記メディアン部からの出力とを合成して、前記PDPC部による平滑化処理と前記メディアン部による平滑化処理とによる画像の輝度が大きく異なる領域が示す雑音による映像を除去して前記雑音が抑制された画像を出力する合成部と、
を備えることを特徴とするアクティブソーナー装置。 - 請求項1に記載のアクティブソーナー装置であって、
前記合成部から出力された信号に対して閾値処理を行うことにより目標物のデータを抽出する信号検出部を備えることを特徴とするアクティブソーナー装置。 - 請求項2に記載のアクティブソーナー装置であって、
前記合成部からの合成信号に基づく画像を表示すると共に、当該画像に前記信号検出部で検出した目標物を抽出してなる検出信号に基づく画像を重ねて表示する表示部を備えることを特徴とするアクティブソーナー装置。 - 音波を放射し、その反射音から目標物を検出するアクティブソーナー信号処理方法であって、
受信した音波に対して高速フーリエ変換を行うことにより周波数スペクトルを導出し、これをFFT信号として出力するFFT手順と、
前記FFT信号を正規化して、正規化信号として出力する正規化手順と、
前記正規化信号に対して複数の平滑化処理を施し、各平滑化処理された信号を合成することにより、前記反射音と共に受信された雑音を抑圧した合成信号を出力する雑音除去手順と、
を含むアクティブソーナー信号処理方法であって、
前記雑音除去手順は、放射した音波の周波数が時間と共に変化する場合に、その反射音に対応した前記正規化信号に対し、横軸が時間で縦軸が周波数を示す図において斜め方向に平滑化する平滑化処理を行うPDPC手順と、
横軸が時間で縦軸が周波数を示す図において斜めのマスクを用いて前記反射音に対応した前記正規化信号に対して前記マスク内における真ん中の画素の濃度を当該マスク内の全体の画素とする平滑化処理を行うメディアン手順と、
前記PDPC手順からの出力と、前記メディアン手順からの出力とを合成して、前記PDPC手順による平滑化処理と前記メディアン手順による平滑化処理とによる画像の輝度が大きく異なる領域が示す雑音による映像を除去して前記雑音が抑制された画像を出力する合成手順と、
を含むことを特徴とするアクティブソーナー信号処理方法。 - 請求項4に記載のアクティブソーナー信号処理方法であって、
前記合成手順から出力された信号に対して閾値処理を行うことにより目標物のデータを抽出する信号検出手順を含むことを特徴とするアクティブソーナー信号処理方法。 - 請求項5に記載のアクティブソーナー信号処理方法であって、
前記合成手順からの合成信号に基づく画像を表示すると共に、当該画像に前記信号検出手順で検出した目標物を抽出してなる検出信号に基づく画像を重ねて表示する表示手順を含む
ことを特徴とするアクティブソーナー信号処理方法。 - 音波を放射し、その反射音から目標物を検出するアクティブソーナー信号処理プログラムであって、
受信した音波に対して高速フーリエ変換を行うことにより周波数スペクトルを導出し、これをFFT信号として出力するFFTステップと、
前記FFT信号を正規化して、正規化信号として出力する正規化ステップと、
前記正規化信号に対して複数の平滑化処理を施し、各平滑化処理された信号を合成することにより、前記反射音と共に受信された雑音を抑圧した合成信号を出力する雑音除去ステップと、
を含むアクティブソーナー信号処理プログラムであって、
前記雑音除去ステップは、放射した音波の周波数が時間と共に変化する場合に、その反射音に対応した前記正規化信号に対し、横軸が時間で縦軸が周波数を示す図において斜め方向に平滑化する平滑化処理を行うPDPCステップと、
横軸が時間で縦軸が周波数を示す図において斜めのマスクを用いて前記反射音に対応した前記正規化信号に対して前記マスク内における真ん中の画素の濃度を当該マスク内の全体の画素とする平滑化処理を行うメディアンステップと、
前記PDPCステップからの出力と、前記メディアンステップからの出力とを合成して、前記PDPCステップによる平滑化処理と前記メディアンステップによる平滑化処理とによる画像の輝度が大きく異なる領域が示す雑音による映像を除去して前記雑音が抑制された画像を出力する合成ステップと、
を含むことを特徴とするアクティブソーナー信号処理プログラム。 - 請求項7に記載のアクティブソーナー信号処理プログラムであって、
前記合成ステップから出力された信号に対して閾値処理を行うことにより目標物のデータを抽出する信号検出ステップを含むことを特徴とするアクティブソーナー信号処理プログラム。 - 請求項8に記載のアクティブソーナー信号処理プログラムであって、
前記合成ステップからの合成信号に基づく画像を表示すると共に、当該画像に前記信号検出ステップで検出した目標物を抽出してなる検出信号に基づく画像を重ねて表示する表示ステップを含む
ことを特徴とするアクティブソーナー信号処理プログラム。
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