KR102156489B1 - Image decoding apparatus based on airborn and method of decoding image using the same - Google Patents

Abstract

항공기기반 영상복원장치는 파형발생기, 분배기, 안테나부재, 믹서, 원시데이터생성부, 예비역투영부, 예비영상복원부, 거리방향회전성분검출부, 방위방향회전성분검출부, 및 보정데이터생성부를 포함한다. 상기 원시데이터생성부는 상기 믹서와 연결되며, 상기 믹서로부터 상기 혼합된 신호를 인가받아 상기 지표면의 각 화소별 거리를 측정하여 상기 각 화소별 수신신호에 대응되는 원시데이터를 생성한다. 상기 예비역투영부는 상기 원시데이터에 정합필터과정을 수행하여 각 화소별 보정전 역투영함수를 계산한다. 상기 예비영상복원부는 상기 보정전 역투영함수를 상기 각 화소별로 투영하여 합성개구면 상의 예비영상을 생성한다. 상기 거리방향회전성분검출부는 상기 예비영상의 거리방향성분이 이상적인 거리방향으로부터 기울어진 각도를 거리방향회전각도로 설정한다. 상기 방위방향회전성분검출부는 상기 예비영상의 방위방향성분이 이상적인 방위방향으로부터 기울어진 각도를 방위방향회전각도로 설정한다. 상기 보정데이터생성부는 상기 거리방향회전각도 및 상기 방위방향회전각도를 이용하여 상기 각 화소들의 위치를 보정하고, 상기 각 보정된 화소별 위치에 따라 정합필터과정을 수행하여 상기 각 보정된 화소별 역투영함수를 보정데이터로 생성하고 상기 보정데이터를 상기 각 보정된 화소별로 투영하여 합성개구면 상의 보정된 영상을 생성한다.The aircraft-based image restoration apparatus includes a waveform generator, a distributor, an antenna member, a mixer, a raw data generation unit, a preliminary reverse projection unit, a preliminary image restoration unit, a distance direction rotation component detection unit, an azimuth direction rotation component detection unit, and a correction data generation unit. The raw data generator is connected to the mixer, receives the mixed signal from the mixer, measures a distance for each pixel on the ground surface, and generates raw data corresponding to the received signal for each pixel. The preliminary reverse projection unit calculates a pre-correction reverse projection function for each pixel by performing a matching filter process on the raw data. The preliminary image restoration unit generates a preliminary image on the composite opening surface by projecting the pre-correction reverse projection function for each pixel. The distance direction rotation component detector sets an angle in which the distance direction component of the preliminary image is inclined from an ideal distance direction as a distance direction rotation angle. The azimuth direction rotation component detection unit sets an angle in which the azimuth direction component of the preliminary image is inclined from an ideal azimuth direction as an azimuth direction rotation angle. The correction data generator corrects the positions of each of the pixels using the distance direction rotation angle and the azimuth rotation angle, and performs a matching filter process according to the corrected pixel-specific positions to perform a matching filter process. A projection function is generated as correction data, and the correction data is projected for each of the corrected pixels to generate a corrected image on the composite opening surface.

Description

항공기기반 영상복원장치 및 이를 이용한 영상복원방법{IMAGE DECODING APPARATUS BASED ON AIRBORN AND METHOD OF DECODING IMAGE USING THE SAME}Aircraft-based image restoration device and image restoration method using the same {IMAGE DECODING APPARATUS BASED ON AIRBORN AND METHOD OF DECODING IMAGE USING THE SAME}

본 발명은 항공기기반 영상복원장치 및 이를 이용한 영상복원방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 항공기에 의해 측정된 FMCW-SAR(Frequency Modulated Continuous Wave - Synthetic Aperture Radar) 데이터의 지향각오류(Squint Error)를보정하는 영상복원장치 및 이를 이용한 영상복원방법에 관한 것이다.The present invention relates to an aircraft-based image restoration apparatus and an image restoration method using the same, and in more detail, a Squint Error of FMCW-SAR (Frequency Modulated Continuous Wave-Synthetic Aperture Radar) data measured by an aircraft It relates to an image restoration apparatus for correcting and an image restoration method using the same.

지구환경조사는 방대한 지역의 지질, 해양, 생태 등을 조사하는 분야로서, 현장조사, 실내실험, 원격탐사 등을 포함한다.The global environment survey is a field that investigates geology, oceans, and ecology of a vast area, and includes field surveys, indoor experiments, and remote sensing.

현장조사는 지표탐사, 보링, 물리탐사 등 직접현장을 방문하여 육안 또는 각종 조사장비를 이용한 조사를 포함한다. 현장조사는 그 정확도가 높기 때문에 현재까지도 정밀측정이 필요한 경우에 널리 사용된다. 실내실험은 현장에서 직접 측정하기 어려운 화학적, 물리적 특성 등을 실험실 내의 정밀계측장비를 이용하여 측정한다. 현장조사와 실내실험은 그 정확도가 높은 장점이 있으나, 시간적·공간적 제약으로 인하여 넓은 지역, 원격지, 격오지, 해양 등에 적용하기 쉽지 않다.Site surveys include direct visits to sites such as surface exploration, boring, and physical exploration, and surveys using the naked eye or various survey equipment. Because of its high accuracy, field surveys are still widely used when precise measurements are required. In indoor experiments, chemical and physical properties that are difficult to measure directly in the field are measured using precision measuring equipment in the laboratory. Field surveys and indoor experiments have the advantage of high accuracy, but due to temporal and spatial constraints, they are not easy to apply to large areas, remote areas, remote areas, and oceans.

최근에는 원격탐사기술의 발달로 인하여 항공기를 이용한 원격탐사가 널리 이용되고 있다. 특히, 화산폭발, 지진, 태풍 등의 재난상황이나 빙하, 조수, 파도, 해양오염과 같은 환경모니터링에 있어서 원격탐사가 매우 유용하다.In recent years, due to the development of remote sensing technology, remote sensing using aircraft has been widely used. In particular, remote sensing is very useful in disaster situations such as volcanic eruptions, earthquakes, typhoons, and environmental monitoring such as glaciers, tides, waves, and marine pollution.

일반적인 원격탐사장비는 인공위성이나 항공기에 탑재된 레이더를 이용한다. 인공위성의 경우 넓은 지역을 원거리에서 측정하는 것이 가능하지만, 많은 비용이 소요되고 측정지점과의 거리가 멀기 때문에 정밀한 데이터를 얻는 것이 어렵다.General remote sensing equipment uses satellites or radar mounted on aircraft. In the case of an artificial satellite, it is possible to measure a large area from a distance, but it is difficult to obtain precise data because it is expensive and the distance from the measurement point is far.

항공기의 경우 인공위성과 비교할 때 비교적 저렴한 가격에 근거리 측정이 가능하다는 장점이 있다. 그러나 항공기를 운행하는 동안 대기상태, 기상, 엔진, 등의 원인에 의해 지속적인 요동과 진동이 발생한다. 항공기의 요동과 진동은 데이터의 품질을 저하시키지만 공중을 운행하는 항공기의 특성상 이를 완전히 제거하는 것이 불가능하다.In the case of an aircraft, it has the advantage of being able to measure near-distance at a relatively low price compared to satellites. However, during the operation of the aircraft, continuous fluctuations and vibrations occur due to atmospheric conditions, weather, engines, etc. The vibration and vibration of the aircraft degrade the quality of the data, but it is impossible to completely eliminate them due to the nature of the aircraft operating in the air.

이러한 문제점들 중에서 특히 레이더의 조사방향이 비틀어져서 발생하는 지향각오류(Squint Error)가 발생하는 경우, 항공기를 통하여 얻은 데이터가 3차원 형태를 갖는 점으로 인하여 방위방향과 거리방향이 동시에 비틀어져서, 해당 데이터 자체를 사용할 수 없는 문제점이 있다.Among these problems, especially when a squint error occurs due to a twisting of the radar's irradiation direction, the azimuth direction and the distance direction are twisted at the same time due to the fact that the data obtained through the aircraft has a three-dimensional shape, There is a problem that the data itself cannot be used.

이는 데이터의 교차검증으로도 해결할 수 없는 문제로서, 종래에는 데이터 검사에서 지향각오류가 나타나는 경우 해당 데이터를 버리고 SAR레이더를 물리적으로 보정하여 다시 비행데이터를 수집하는 방법을 사용하였다.This is a problem that cannot be solved even by cross-validation of data, and conventionally, when a heading angle error appears in data inspection, the data is discarded and the SAR radar is physically corrected to collect flight data again.

그러나 항공기 운행에는 적지않은 비용이 소요되기 때문에, 지향각오류를 보정하는 기술개발에 대한 필요성이 존재한다.However, there is a need for technology development for correcting the orientation angle error, because a considerable cost is required to operate the aircraft.

대한민국등록특허 제10-1785684 (2017. 9. 29.)Korean Patent Registration No. 10-1785684 (2017. 9. 29.)

본 발명의 목적은 항공기에 의해 측정된 FMCW-SAR(Frequency Modulated Continuous Wave - Synthetic Aperture Radar) 데이터의 지향각오류(Squint Error)를보정하는 영상복원장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide an image restoration apparatus for correcting a Squint Error of FMCW-SAR (Frequency Modulated Continuous Wave-Synthetic Aperture Radar) data measured by an aircraft.

본 발명의 목적은 항공기에 의해 측정된 FMCW-SAR(Frequency Modulated Continuous Wave - Synthetic Aperture Radar) 데이터의 지향각오류(Squint Error)를 보정하는 영상복원장치를 이용하는 영상복원방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide an image restoration method using an image restoration apparatus for correcting a Squint Error of FMCW-SAR (Frequency Modulated Continuous Wave-Synthetic Aperture Radar) data measured by an aircraft.

본 발명의 일 실시예에 따른 항공기기반 영상복원장치는 파형발생기, 분배기, 안테나부재, 믹서, 원시데이터생성부, 예비역투영부, 예비영상복원부, 거리방향회전성분검출부, 방위방향회전성분검출부, 및 보정데이터생성부를 포함한다. 상기 파형발생기는 송신파와 동일한 파형의 신호를 생성한다. 상기 분배기는 상기 파형발생기에 연결되며, 상기 파형발생기로부터 발생된 신호를 인가받아 분배한다. 상기 안테나부재는 상기 분배기에 연결되며, 상기 분배기로부터 상기 분배된 신호를 인가받아 상기 송신파를 지표면으로 송신하는 송신안테나와, 상기 지표면으로부터 반사되는 수신파를 수신하는 수신안테나를 포함한다. 상기 믹서는 상기 분배기 및 상기 수신안테나에 연결되며, 상기 분배기로부터 인가받은 상기 분배된 신호와 상기 수신안테나로부터 수신된 상기 수신파를 혼합한다. 상기 원시데이터생성부는 상기 믹서와 연결되며, 상기 믹서로부터 상기 혼합된 신호를 인가받아 상기 지표면의 각 화소별 거리를 측정하여 상기 각 화소별 수신신호에 대응되는 원시데이터를 생성한다. 상기 예비역투영부는 상기 원시데이터에 정합필터과정을 수행하여 각 화소별 보정전 역투영함수를 계산한다. 상기 예비영상복원부는 상기 보정전 역투영함수를 상기 각 화소별로 투영하여 합성개구면 상의 예비영상을 생성한다. 상기 거리방향회전성분검출부는 상기 예비영상의 거리방향성분이 이상적인 거리방향으로부터 기울어진 각도를 거리방향회전각도로 설정한다. 상기 방위방향회전성분검출부는 상기 예비영상의 방위방향성분이 이상적인 방위방향으로부터 기울어진 각도를 방위방향회전각도로 설정한다. 상기 보정데이터생성부는 상기 거리방향회전각도 및 상기 방위방향회전각도를 이용하여 상기 각 화소들의 위치를 보정하고, 상기 각 보정된 화소별 위치에 따라 정합필터과정을 수행하여 상기 각 보정된 화소별 역투영함수를 보정데이터로 생성하고 상기 보정데이터를 상기 각 보정된 화소별로 투영하여 합성개구면 상의 보정된 영상을 생성한다.An aircraft-based image restoration apparatus according to an embodiment of the present invention includes a waveform generator, a distributor, an antenna member, a mixer, a raw data generation unit, a preliminary reverse projection unit, a preliminary image restoration unit, a distance direction rotation component detection unit, an azimuth direction rotation component detection unit, And a correction data generation unit. The waveform generator generates a signal having the same waveform as the transmission wave. The divider is connected to the waveform generator, and receives and distributes a signal generated from the waveform generator. The antenna member is connected to the splitter, and includes a transmission antenna receiving the distributed signal from the splitter and transmitting the transmission wave to the ground surface, and a reception antenna receiving a reception wave reflected from the ground surface. The mixer is connected to the distributor and the reception antenna, and mixes the distributed signal received from the distributor and the reception wave received from the reception antenna. The raw data generator is connected to the mixer, receives the mixed signal from the mixer, measures a distance for each pixel on the ground surface, and generates raw data corresponding to the received signal for each pixel. The preliminary reverse projection unit calculates a pre-correction reverse projection function for each pixel by performing a matching filter process on the raw data. The preliminary image restoration unit generates a preliminary image on the composite opening surface by projecting the pre-correction reverse projection function for each pixel. The distance direction rotation component detector sets an angle in which the distance direction component of the preliminary image is inclined from an ideal distance direction as a distance direction rotation angle. The azimuth direction rotation component detection unit sets an angle in which the azimuth direction component of the preliminary image is inclined from an ideal azimuth direction as an azimuth direction rotation angle. The correction data generator corrects the positions of each of the pixels using the distance direction rotation angle and the azimuth rotation angle, and performs a matching filter process according to the corrected pixel-specific positions to perform a matching filter process. A projection function is generated as correction data, and the correction data is projected for each of the corrected pixels to generate a corrected image on the composite opening surface.

일 실시예에서, 상기 예비역투영부는 상기 원시데이터(S_IF,r(ω, u'_p);ω는 주파수, u'_p는 수신안테나의 위치))에 [식 1], 및 [식 2]의 정합필터과정을 수행하여 각 화소(x'_i,y'_j)별 보정전 역투영함수 f(x'_i,y'_j)를 계산할 수 있다.In one embodiment, the reserve projection unit the raw data; [Equation 1] in the (S _{IF, r} (ω, u _'p) ω is the frequency, u' _p is the location of the receiving antenna)), and [Formula 2] of the matched filter to perform the process, it can be calculated for each pixel _{(x 'i, y' j} ) by the uncorrected back-projection function _{f (x 'i, y'} j).

[식 1][Equation 1]

[식 2][Equation 2]

([식 1] 및 [식 2]에서, u'_p는 p번째 수신파가 수신될 시점에서 수신안테나 위치를 나타내며, t_dij는 i,j번째 화소의 지연시간을 나타내며, (x'_i,y'_j)은 원시데이터 상에서 i,j번째 화소의 위치(좌표)를 나타내며, Wp는 수신안테나에서 측정된 신호강도에 대한 윈도우함수를 나타내고, t는 샘플링시간을 나타내며, ω는 주파수를 나타내고, u'_p는 항공기 상에 장착된 수신안테나의 위치를 나타내며, S_IF,r(ω, u'_p)는 수신안테나가 u'_p에 위치하는 경우의 수신신호에 대한 원시데이터를 나타내며, t_dij(u'_p)는 항공기에 장착된 수신안테나의 위치(u'_p)에 따른 지연시간을 나타낸다)([Expression 1] and [Equation 2] in the, u _'p represents a receiving antenna located at the time when the p-th received waves received, t _dij represents a delay time of the i, j th pixel, (x' _i, y _'j) represents the location (the coordinates of the i, j-th pixel) on the raw data, Wp represents a window function to the signal strength measured in the receive antenna, t denotes a sampling time, ω represents the frequency, u _'p represents the location of the receive antennas mounted on the _{aircraft, S IF, r (ω,} u' p) represents the raw data for the received signal in the case of a receiving antenna located in the u _'p, t _dij (u' _p ) represents the delay time according to the position (u' _p ) of the receiving antenna mounted on the aircraft)

일 실시예에서, 상기 보정데이터생성부는 상기 원시데이터(S_IF,r(ω, u'_p))에 [식 3] 내지 [식 6]의 정합필터과정을 수행하여 각 보정된 화소(x_i,y_j)별 역투영함수 f(x_i,y_j)를 보정데이터로 생성하고 상기 보정데이터를 상기 각 보정된 화소(x_i,y_j)별로 투영하여 상기 합성개구면 상의 상기 보정된 영상을 생성할 수 있다.In one embodiment, the correction data generation unit the raw data _{(S IF, r (ω,} u 'p)) in Equation 3] to [formula 6] (x _i each of the corrected pixel by performing a matched filter process , y _j) by back-projection function f (x _i, y _j) generated by the correction data and the composite opening surface of the correction on the projection by each pixel (x _i, y _j) of each of the correction the correction data image Can be created.

[식 3][Equation 3]

u'_p=u_p-R_gtanφ_{yaw u 'p = u p -R g} tanφ yaw

[식 4][Equation 4]

[식 5][Equation 5]

[식 6][Equation 6]

([식 3] 내지 [식 6]에서, u_p(u_x, u_y, u_z)는 p번째 수신파가 수신될 시점에서 수신안테나의 위치를 보정한 좌표를 나타내고, u_p(u'_x, u'_y, u'_z)는 p번째 수신파가 수신될 시점에서 수신안테나의 위치를 보정하지 않은 좌표를 나타내며, R_g는 지표면으로 투영된 수신파의 길이를 나타내며, (x_c, y_c)는 지표면 상의 조사기준점의 좌표를 나타내며, (x_i,y_j)는 보정된 i,j번째 화소의 좌표를 나타내며, f(x_i,y_j)는 보정된 i,j번째 역투영함수를 나타낸다)(In [Equation 3] to [Equation 6], u _p (u _x , u _y , u _z ) represents the coordinates obtained by correcting the position of the reception antenna at the time when the p-th reception wave is received, and u _p (u' _{x, u 'y, u'} z) represents the coordinates p-th received wave does not correct the position of the receiving antenna at the point to be received, R _g indicates the length of the received wave projected onto the ground surface, (x _c, y _c ) represents the coordinates of the reference point on the ground surface, (x _i ,y _j ) represents the coordinates of the corrected i,jth pixel, and f(x _i ,y _j ) represents the corrected i,jth reverse projection Represents a function)

일 실시예에서, 상기 보정데이터생성부는 수치해석을 통하여 [식 3] 내지 [식 6]를 반복계산함으로써 FMCW-SAR(Frequency Modulated Continuous Wave - Synthetic Aperture Radar) 영상 내의 i,j번째 좌표를 복원할 수 있다.In one embodiment, the correction data generation unit is to restore the i, j-th coordinates in the FMCW-SAR (Frequency Modulated Continuous Wave-Synthetic Aperture Radar) image by repeatedly calculating [Equation 3] to [Equation 6] through numerical analysis. I can.

일 실시예에서, 상기 거리방향회전성분검출부는 상기 예비영상의 수평방향을 거리방향으로 하고, 상기 거리방향성분이 상기 수평방향으로부터 기울어진 각도를 상기 거리방향회전각도(φ_rg)로 설정할 수 있다.In an exemplary embodiment, the distance direction rotation component detector may set the horizontal direction of the preliminary image as a distance direction, and set an angle in which the distance direction component is inclined from the horizontal direction as the distance direction rotation angle φ _rg .

일 실시예에서, 상기 방위방향회전성분검출부는 상기 예비영상의 수직방향을 방위방향으로 하고, 상기 방위방향성분이 상기 수직방향으로부터 기울어진 각도를 상기 방위방향회전각도(φ_yaw)로 설정할 수 있다.In one embodiment, the azimuth direction rotation component detector may set a vertical direction of the preliminary image as an azimuth direction, and an angle in which the azimuth direction component is inclined from the vertical direction may be set as the azimuth direction rotation angle (φ _yaw ).

일 실시예에서, 상기 원시데이터는 항공기에 의해 측정된 FMCW-SAR(Frequency Modulated Continuous Wave - Synthetic Aperture Rader) 데이터를 포함할 수 있다.In one embodiment, the raw data may include Frequency Modulated Continuous Wave-Synthetic Aperture Rader (FMCW-SAR) data measured by an aircraft.

일 실시예에서, 상기 예비영상의 이미지를 분석하여 지향각오류의 존재여부를 판단하는 지향각오류판단부를 더 포함할 수 있다.In an embodiment, the preliminary image may further include an orientation angle error determination unit that analyzes the image of the preliminary image to determine whether or not an orientation angle error exists.

본 발명의 일 실시예에 따른 항공기기반 영상복원장치는 파형발생기, 분배기, 안테나부재, 믹서, 원시데이터생성부, 통합역투영부, 통합영상복원부, 거리방향회전성분검출부, 방위방향회전성분검출부, 및 보정데이터생성부를 포함한다. 상기 파형발생기는 송신파와 동일한 파형의 신호를 생성한다. 상기 분배기는 상기 파형발생기에 연결되며, 상기 파형발생기로부터 발생된 신호를 인가받아 분배한다. 상기 안테나부재는 상기 분배기에 연결되며, 상기 분배기로부터 상기 분배된 신호를 인가받아 상기 송신파를 지표면으로 송신하는 송신안테나와, 상기 지표면으로부터 반사되는 수신파를 수신하는 수신안테나를 포함한다. 상기 믹서는 상기 분배기 및 상기 수신안테나에 연결되며, 상기 분배기로부터 인가받은 상기 분배된 신호와 상기 수신안테나로부터 수신된 상기 수신파를 혼합한다. 상기 원시데이터생성부는 상기 믹서와 연결되며, 상기 믹서로부터 상기 혼합된 신호를 인가받아 상기 지표면의 각 화소별 거리를 측정하여 상기 각 화소별 수신신호에 대응되는 원시데이터를 생성한다. 상기 통합역투영부는 상기 원시데이터에 정합필터과정을 수행하여 각 화소별 보정전 역투영함수를 계산하는 예비정합필터과정 및 각 보정된 화소별 위치에 따른 보정후 역투영함수를 계산하는 보정정합필터과정을 수행한다. 상기 통합영상복원부는 상기 각 화소별 보정전 역투영함수를 이용하여 예비영상을 생성하고, 상기 보정후 역투영함수를 이용하여 보정된 영상을 생성한다. 상기 거리방향회전성분검출부는 상기 예비영상의 거리방향성분이 이상적인 거리방향으로부터 기울어진 각도를 거리방향회전각도로 설정한다. 상기 방위방향회전성분검출부는 상기 예비영상의 방위방향성분이 이상적인 방위방향으로부터 기울어진 각도를 방위방향회전각도로 설정한다. 상기 보정데이터생성부는 상기 거리방향회전각도, 및 상기 방위방향회전각도를 이용하여 상기 각 화소들의 위치를 보정한다.An aircraft-based image restoration apparatus according to an embodiment of the present invention includes a waveform generator, a distributor, an antenna member, a mixer, a raw data generation unit, an integrated reverse projection unit, an integrated image restoration unit, a distance direction rotation component detection unit, an azimuth direction rotation component detection unit, And a correction data generation unit. The waveform generator generates a signal having the same waveform as the transmission wave. The divider is connected to the waveform generator, and receives and distributes a signal generated from the waveform generator. The antenna member is connected to the splitter, and includes a transmission antenna receiving the distributed signal from the splitter and transmitting the transmission wave to the ground surface, and a reception antenna receiving a reception wave reflected from the ground surface. The mixer is connected to the distributor and the reception antenna, and mixes the distributed signal received from the distributor and the reception wave received from the reception antenna. The raw data generator is connected to the mixer, receives the mixed signal from the mixer, measures a distance for each pixel on the ground surface, and generates raw data corresponding to the received signal for each pixel. The integrated reverse projection unit performs a matching filter process on the raw data to calculate a pre-corrected reverse projection function for each pixel, and a corrected matching filter that calculates a post-corrected reverse projection function according to each corrected pixel position. Carry out the process. The integrated image restoration unit generates a preliminary image using a pre-correction reverse projection function for each pixel, and generates a corrected image using the post-correction reverse projection function. The distance direction rotation component detector sets an angle in which the distance direction component of the preliminary image is inclined from an ideal distance direction as a distance direction rotation angle. The azimuth direction rotation component detection unit sets an angle in which the azimuth direction component of the preliminary image is inclined from an ideal azimuth direction as an azimuth direction rotation angle. The correction data generator corrects the positions of the pixels using the distance direction rotation angle and the azimuth direction rotation angle.

일 실시예에서, 상기 통합역투영부는 상기 원시데이터(S_IF,r(ω, u'_p);ω는 주파수, u'_p는 수신안테나의 위치))에 [식 1], 및 [식 2]의 정합필터과정을 수행하여 각 화소(x'_i,y'_j)별 보정전 역투영함수 f(x'_i,y'_j)를 계산하여 상기 예비정합필터과정을 수행할 수 있다.In one embodiment, the integrated yeoktu youngbu is the raw data; [Equation 1] in the (S _{IF, r} (ω, u _'p) ω is the frequency, u' _p is the location of the receiving antenna)), and the formula 2 The pre-matched filter process may be performed by calculating the pre-correction inverse projection function f(x' _i , _y'j ) for each pixel (x' _i , _y'j ) by performing the matched filter process of [].

[식 1][Equation 1]

[식 2][Equation 2]

([식 1] 및 [식 2]에서, u'_p는 p번째 수신파가 수신될 시점에서 수신안테나 위치를 나타내며, t_dij는 i,j번째 화소의 지연시간을 나타내며, (x'_i,y'_j)은 원시데이터 상에서 i,j번째 화소의 위치(좌표)를 나타내며, Wp는 수신안테나에서 측정된 신호강도에 대한 윈도우함수를 나타내고, t는 샘플링시간을 나타내며, ω는 주파수를 나타내고, u'_p는 항공기 상에 장착된 수신안테나의 위치를 나타내며, S_IF,r(ω, u'_p)는 수신안테나가 u'_p에 위치하는 경우의 수신신호에 대한 원시데이터를 나타내며, t_dij(u'_p)는 항공기에 장착된 수신안테나의 위치(u'_p)에 따른 지연시간을 나타낸다)([Expression 1] and [Equation 2] in the, u _'p represents a receiving antenna located at the time when the p-th received waves received, t _dij represents a delay time of the i, j th pixel, (x' _i, y _'j) represents the location (the coordinates of the i, j-th pixel) on the raw data, Wp represents a window function to the signal strength measured in the receive antenna, t denotes a sampling time, ω represents the frequency, u _'p represents the location of the receive antennas mounted on the _{aircraft, S IF, r (ω,} u' p) represents the raw data for the received signal in the case of a receiving antenna located in the u _'p, t _dij (u' _p ) represents the delay time according to the position (u' _p ) of the receiving antenna mounted on the aircraft)

일 실시예에서, 상기 보정데이터생성부는 [식 3] 및 [식 4]를 이용하여 상기 각 보정전 화소들의 위치(x'_i,y'_j)를 보정후 화소들의 위치((x_i,y_j)로 보정할 수 있다.In one embodiment, the correction data generator uses [Equation 3] and [Equation 4] to correct the positions (x' _i ,y' _j ) of the pixels before correction and then the positions of the pixels ((x _i , y _j ) can be corrected.

[식 3][Equation 3]

u'_p=u_p-R_gtanφ_{yaw u 'p = u p -R g} tanφ yaw

[식 4][Equation 4]

([식 3] 및 [식 4]에서, u_p(u_x, u_y, u_z)는 p번째 수신파가 수신될 시점에서 수신안테나의 위치를 보정한 좌표를 나타내고, u_p(u'_x, u'_y, u'_z)는 p번째 수신파가 수신될 시점에서 수신안테나의 위치를 보정하지 않은 좌표를 나타내며, R_g는 지표면으로 투영된 수신파의 길이를 나타내며, (x_c, y_c)는 지표면 상의 조사기준점의 좌표를 나타내며, (x_i,y_j)는 보정된 i,j번째 화소의 좌표를 나타내며, f(x_i,y_j)는 보정된 i,j번째 역투영함수를 나타내며, φ_rg는 거리방향회전각도를 나타내며, φ_yaw는 방위방향회전각도를 나타낸다)(In [Equation 3] and [Equation 4], u _p (u _x , u _y , u _z ) represents the coordinates obtained by correcting the position of the reception antenna at the time the p-th received wave is received, and u _p (u' _{x, u 'y, u'} z) represents the coordinates p-th received wave does not correct the position of the receiving antenna at the point to be received, R _g indicates the length of the received wave projected onto the ground surface, (x _c, y _c ) represents the coordinates of the reference point on the ground surface, (x _i ,y _j ) represents the coordinates of the corrected i,jth pixel, and f(x _i ,y _j ) represents the corrected i,jth reverse projection Function, φ _rg represents distance direction rotation angle, φ _yaw represents azimuth direction rotation angle)

일 실시예에서, 상기 통합역투영부는 상기 원시데이터(S_IF,r(ω, u'_p))에 [식 5] 및 [식 6]의 보정정합필터과정을 수행하여 각 보정된 화소(x_i,y_j)별 역투영함수 f(x_i,y_j)를 보정데이터로 생성할 수 있다.In one embodiment, the integrated yeoktu youngbu is the raw data _{(S IF, r (ω,} u 'p)) in the equation (5)] and [formula 6], each of the corrected pixel by performing a correction matched filter process (x a _i, y _j) by back-projection function f (x _i, y _j) can be generated by the correction data.

[식 5][Equation 5]

[식 6][Equation 6]

본 발명의 일 실시예에 따른 항공기기반 영상복원장치를 이용한 영상복원방법에 있어서, 상기 항공기기반 영상복원장치는 송신파를 지표면으로 송신하는 송신안테나 및 상기 지표면으로부터 반사되는 수신파를 수신하는 수신안테나를 포함하는 안테나부재와, 상기 수신파를 인가받아 상기 지표면의 각 화소별 거리를 측정하여 상기 각 화소별 수신신호에 대응되는 원시데이터를 생성하는 원시데이터생성부와, 정합필터과정을 수행하여 각 화소별 역투영함수를 계산하는 역투영부와, 상기 역투영함수를 상기 각 화소별로 투영하여 합성개구면 상의 영상을 생성하는 영상복원부와, 상기 수신파의 전파동위상면이 지표면과 접하는 전파동위상선이 기울어진 각도를 거리방향회전각도로 설정하는 거리방향회전성분검출부와, 상기 수신파를 상기 지표면 상에 수직으로 투영한 투영선이 기울어진 각도를 방위방향회전각도로 설정하는 방위방향회전성분검출부와, 상기 거리방향회전각도 및 상기 방위방향회전각도를 이용하여 상기 각 화소별 위치를 보정하는 보정데이터생성부를 포함한다. 상기 항공기기반 영상복원장치를 이용한 영상복원방법에 있어서, 먼저 상기 송신안테나를 이용하여 상기 송신파를 상기 지표면 상으로 송신하고, 상기 지표면으로부터 반사된 상기 수신파를 상기 수신안테나를 통하여 수신한다. 이어서, 상기 수신파를 이용하여 상기 수신안테나와 상기 지표면의 각 화소별 거리를 측정하여 상기 각 화소별 수신신호에 대응되는 원시데이터를 생성한다. 이후에, 상기 역투영부를 이용하여 상기 원시데이터에 정합필터과정을 수행하여 각 화소별 보정전 역투영함수를 계산한다. 계속해서, 상기 영상복원부를 이용하여 상기 보정전 역투영함수를 상기 각 화소별로 투영하여 합성개구면 상의 예비영상을 생성한다. 이어서, 상기 예비영상을 상기 거리방향회전성분검출부에 인가하여 상기 거리방향회전각도를 설정한다. 이후에, 상기 예비영상을 상기 방위방향회전성분검출부에 인가하여 상기 방위방향회전각도를 설정한다. 계속해서, 상기 거리방향회전각도 및 상기 방위방향회전각도를 상기 보정데이터생성부에 인가하여 상기 각 화소들의 위치를 보정한다. 이어서, 상기 각 보정된 화소별 위치에 따라 정합필터과정을 수행하고 상기 정합필터과정이 수행된 보정데이터를 상기 각 보정된 화소별로 투영하여 상기 합성개구면 상의 보정된 영상을 생성한다.In an image restoration method using an aircraft-based image restoration apparatus according to an embodiment of the present invention, the aircraft-based image restoration apparatus includes a transmission antenna that transmits a transmission wave to a ground surface and a reception antenna that receives a reception wave reflected from the ground surface. An antenna member comprising a, a raw data generator configured to generate raw data corresponding to the received signal for each pixel by receiving the received wave and measuring a distance for each pixel on the ground surface, and a matching filter process A reverse projection unit that calculates a reverse projection function for each pixel; an image restoration unit that projects the reverse projection function for each pixel to generate an image on a composite opening; and a radio wave in-phase line in which the radio wave in-phase surface of the received wave contacts the ground surface A distance direction rotational component detection unit that sets this inclined angle as a distance direction rotational angle, and an azimuth direction rotational component detection unit that sets the inclined angle of the projection line vertically projecting the received wave onto the ground surface as an azimuth rotational angle; And a correction data generator for correcting the position of each pixel using the distance direction rotation angle and the azimuth rotation angle. In the image restoration method using the aircraft-based image restoration apparatus, first, the transmission wave is transmitted on the ground surface using the transmission antenna, and the received wave reflected from the ground surface is received through the reception antenna. Subsequently, the distance of each pixel between the receiving antenna and the ground surface is measured using the received wave to generate raw data corresponding to the received signal for each pixel. Thereafter, a matching filter process is performed on the raw data using the reverse projection unit to calculate a reverse projection function before correction for each pixel. Subsequently, the pre-correction reverse projection function is projected for each pixel using the image restoration unit to generate a preliminary image on the composite opening surface. Subsequently, the preliminary image is applied to the distance direction rotation component detection unit to set the distance direction rotation angle. Thereafter, the preliminary image is applied to the azimuth direction rotation component detection unit to set the azimuth direction rotation angle. Subsequently, the distance direction rotation angle and the azimuth direction rotation angle are applied to the correction data generator to correct the positions of the respective pixels. Next, a matched filter process is performed according to the corrected position of each pixel, and the corrected data obtained by the matched filter process is projected for each of the corrected pixels to generate a corrected image on the composite opening surface.

일 실시예에서, 상기 각 화소별 보정전 역투영함수를 계산하는 단계는 상기 원시데이터(S_IF,r(ω, u'_p);ω는 주파수, u'_p는 수신안테나의 위치))에 [식 1], 및 [식 2]의 정합필터과정을 수행하여 각 화소(x'_i,y'_j)별 보정전 역투영함수 f(x'_i,y'_j)를 계산할 수 있다.A; _(p is the location of the receiving antennas S _{IF, r} (ω, u 'ω is the frequency, u _p)')) In one embodiment, calculating the respective pixels by the uncorrected back-projection functions are the raw data [expression 1], and may calculate the [expression 2] for each pixel _{(x 'i, y' j} ) by the uncorrected back-projection function f _{(x 'i, y' j} ) by performing a matched filter process.

[식 1][Equation 1]

[식 2][Equation 2]

([식 1] 및 [식 2]에서, u'_p는 p번째 수신파가 수신될 시점에서 수신안테나 위치를 나타내며, t_dij는 i,j번째 화소의 지연시간을 나타내며, (x'_i,y'_j)은 원시데이터 상에서 i,j번째 화소의 위치(좌표)를 나타내며, Wp는 수신안테나에서 측정된 신호강도에 대한 윈도우함수를 나타내고, t는 샘플링시간을 나타내며, ω는 주파수를 나타내고, u'_p는 항공기 상에 장착된 수신안테나의 위치를 나타내며, S_IF,r(ω, u'_p)는 수신안테나가 u'_p에 위치하는 경우의 수신신호에 대한 원시데이터를 나타내며, t_dij(u'_p)는 항공기에 장착된 수신안테나의 위치(u'_p)에 따른 지연시간을 나타낸다)([Expression 1] and [Equation 2] in the, u _'p represents a receiving antenna located at the time when the p-th received waves received, t _dij represents a delay time of the i, j th pixel, (x' _i, y _'j) represents the location (the coordinates of the i, j-th pixel) on the raw data, Wp represents a window function to the signal strength measured in the receive antenna, t denotes a sampling time, ω represents the frequency, u _'p represents the location of the receive antennas mounted on the _{aircraft, S IF, r (ω,} u' p) represents the raw data for the received signal in the case of a receiving antenna located in the u _'p, t _dij (u' _p ) represents the delay time according to the position (u' _p ) of the receiving antenna mounted on the aircraft)

일 실시예에서, 상기 거리방향회전각도 및 상기 방위방향회전각도를 상기 보정데이터생성부에 인가하여 상기 각 화소들의 위치를 보정하는 단계는 [식 3] 및 [식 4]를 이용하여 상기 각 보정전 화소들의 위치(x'_i,y'_j)를 보정후 화소들의 위치((x_i,y_j)로 보정하며,In one embodiment, the step of correcting the positions of the pixels by applying the distance direction rotation angle and the azimuth direction rotation angle to the correction data generator is performed by using [Equation 3] and [Equation 4]. After correcting the positions of the previous pixels (x' _i ,y' _j ), the positions of the pixels ((x _i ,y _j ) are corrected,

[식 3][Equation 3]

u'_p=u_p-R_gtanφ_{yaw u 'p = u p -R g} tanφ yaw

[식 4][Equation 4]

([식 3] 및 [식 4]에서, u_p(u_x, u_y, u_z)는 p번째 수신파가 수신될 시점에서 수신안테나의 위치를 보정한 좌표를 나타내고, u_p(u'_x, u'_y, u'_z)는 p번째 수신파가 수신될 시점에서 수신안테나의 위치를 보정하지 않은 좌표를 나타내며, R_g는 지표면으로 투영된 수신파의 길이를 나타내며, (x_c, y_c)는 지표면 상의 조사기준점의 좌표를 나타내며, (x_i,y_j)는 보정된 i,j번째 화소의 좌표를 나타내며, f(x_i,y_j)는 보정된 i,j번째 역투영함수를 나타내며, φ_rg는 거리방향회전각도를 나타내며, φ_yaw는 방위방향회전각도를 나타낸다)(In [Equation 3] and [Equation 4], u _p (u _x , u _y , u _z ) represents the coordinates obtained by correcting the position of the reception antenna at the time the p-th received wave is received, and u _p (u' _{x, u 'y, u'} z) represents the coordinates p-th received wave does not correct the position of the receiving antenna at the point to be received, R _g indicates the length of the received wave projected onto the ground surface, (x _c, y _c ) represents the coordinates of the reference point on the ground surface, (x _i ,y _j ) represents the coordinates of the corrected i,jth pixel, and f(x _i ,y _j ) represents the corrected i,jth reverse projection Function, φ _rg represents distance direction rotation angle, φ _yaw represents azimuth direction rotation angle)

상기 각 보정된 화소별 위치에 따라 정합필터과정을 수행하는 것은 상기 원시데이터(S_IF,r(ω, u'_p))에 [식 5] 및 [식 6]의 보정정합필터과정을 수행하여 각 보정된 화소(x_i,y_j)별 역투영함수 f(x_i,y_j)를 보정데이터로 생성할 수 있다.The above in accordance with each of the corrected pixel by position perform a matched filter process to perform calibration matched filter process of Equation 5] and [Formula 6] in the raw data _{(S IF, r (ω,} u 'p)) The reverse projection function f(x _i , y _j ) for each corrected pixel (x _i , y _j ) may be generated as correction data.

[식 5][Equation 5]

[식 6][Equation 6]

상기와 같은 본 발명에 따르면, 항공기기반 영상복원장치에서 레이더의 조사방향이 비틀어져서 지향각오류가 발생하더라도 별도의 물리적인 조치없이 보정된 역투영이미지를 얻을 수 있다.According to the present invention as described above, even if the irradiation direction of the radar is distorted in the aircraft-based image restoration apparatus and an orientation angle error occurs, a corrected reverse projection image can be obtained without any separate physical action.

지향각오류는 전파동위상면이 지표면에 비틀린 상태로 전파되는 특성때문에 교차검증을 통하여 제거하는 것이 사실상 불가능해서, 종래에는 지향각오류가 발견되면 데이터를 재사용하지 못하고 버려졌다. 따라서 종래에는 역투영한 이미지에 지향각오류가 발견되면 송신안테나의 방향을 조정한 후에, 다시 항공기를 출항시켜서 새로운 데이터를 얻어야만 했기 때문에 항공기를 2번 운항하는 것으로 인해 많은 시간과 비용이 소요되었다. 그러나 본 발명의 실시예들에 따르면 1번의 운항에서 얻어진 데이터를 이용하여 지향각오류가 제거된 역투영이미지를 얻을 수 있기 때문에, 시간과 비용이 감소된다.The directivity angle error is virtually impossible to remove through cross-validation due to the characteristic that the propagation motion phase is distorted to the ground surface. In the past, if the directivity angle error is found, the data cannot be reused and was discarded. Therefore, in the prior art, if an orientation angle error is found in the reverse-projected image, the direction of the transmission antenna must be adjusted, and then the aircraft must be departed again to obtain new data, so it took a lot of time and cost to operate the aircraft twice. However, according to the embodiments of the present invention, since it is possible to obtain a back-projection image from which the directing angle error has been removed by using the data obtained in one flight, time and cost are reduced.

또한, 하나의 통합역투영부를 이용하여 예비정합필터과정과 보정정합필터과정을 함께 수행함으로써, 항공기기반 영상복원장치의 구조가 단순해지고 비용이 절감된다.In addition, by performing the preliminary matching filter process and the corrected matching filter process together using one integrated reverse projection unit, the structure of the aircraft-based image restoration apparatus is simplified and cost is reduced.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 항공기기반 영상복원장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 항공기에 의해 측정된 FMCW-SAR(Frequency Modulated Continuous Wave - Synthetic Aperture Radar) 데이터에 지향각오류(Squint Error)가 발생하는 과정을 기하구조로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 항공기에 지향각오류가 존재하지 않는 경우 얻어진 이상적인 데이터를 거리방향과 방위방향으로 나타낸 역투영(BPA) 이미지이다.
도 4는 도 2에 도시된 항공기에 45도의 지향각오류가 존재하는 경우 얻어진 원시데이터를 거리방향과 방위방향으로 투영한 이미지이다.
도 5는 도 2에 도시된 항공기에 45도의 지향각오류가 존재하는 경우 얻어진 데이터를 거리방향과 방위방향으로 나타낸 역투영(BPA) 이미지이다.
도 6는 도 1에 도시된 영상복원장치에 지향각오류가 있는 경우의 방위각을 나타내는 기하구조 이미지이다.
도 7은 도 6에 도시된 기하구조를 영상복원장치에 지향각오류가 있는 경우 송신파의 방위방향 방사패턴을 나타내는 기하구조 이미지이다.
도 8 내지 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따라 거리방향 회전성분(φ_rg)을 구하는 방법을 나타내는 기하구조 이미지들이다.
도 12는 도 1에 도시된 항공기기반 영상복원장치를 이용한 영상복원방법을 나타내는 흐름도이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 항공기기반 영상복원장치를 나타내는 블록도이다.
도 14는 도 13에 도시된 항공기기반 영상복원장치를 이용한 영상복원방법을 나타내는 흐름도이다.1 is a block diagram showing an aircraft-based image restoration apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a process in which a squint error occurs in frequency modulated continuous wave-synthetic aperture radar (FMCW-SAR) data measured by an aircraft according to an embodiment of the present invention in a geometric structure.
3 is a reverse projection (BPA) image showing ideal data obtained when there is no orientation angle error in an aircraft according to an embodiment of the present invention in a distance direction and an azimuth direction.
FIG. 4 is an image obtained by projecting raw data obtained when a 45 degree orientation angle error exists in the aircraft shown in FIG. 2 in a distance direction and an azimuth direction.
FIG. 5 is a reverse projection (BPA) image showing data obtained when there is a 45-degree orientation angle error in the aircraft shown in FIG. 2 in the distance direction and the azimuth direction.
6 is a geometric image showing an azimuth angle when there is a directing angle error in the image restoration apparatus shown in FIG. 1.
7 is a geometric structure image showing a radiation pattern in the azimuth direction of a transmission wave when there is a directivity angle error in the image restoration apparatus of the geometry shown in FIG. 6.
8 to 11 are geometric images showing a method of obtaining a distance direction rotation component φ _rg according to an embodiment of the present invention.
12 is a flowchart showing an image restoration method using the aircraft-based image restoration apparatus shown in FIG. 1.
13 is a block diagram showing an aircraft-based image restoration apparatus according to another embodiment of the present invention.
14 is a flowchart illustrating an image restoration method using the aircraft-based image restoration apparatus shown in FIG. 13.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. In the present invention, various modifications may be made and various forms may be applied, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to a specific form disclosed, it should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. In describing each drawing, similar reference numerals have been used for similar elements. In the accompanying drawings, the dimensions of the structures are shown to be enlarged compared to the actual size for clarity of the present invention.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. These terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another component. For example, without departing from the scope of the present invention, a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may be referred to as a first component. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. In the present application, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but one or more other features. It is to be understood that the presence or addition of elements or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof, does not preclude in advance the possibility of being added.

또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In addition, unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms as defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and should not be interpreted as an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in this application. Does not.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 항공기기반 영상복원장치를 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram showing an aircraft-based image restoration apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 항공기기반 영상복원장치는 안테나부재(110, 120), 파형발생기(150), 분배기(160), 믹서(205), 원시데이터생성부(210), 예비역투영부(220), 예비영상복원부(230), 지향각오류판단부(240), 거리방향회전성분검출부(250), 방위방향회전성분검출부(260), 보정데이터생성부(270), 및 보정영상복원부(280)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the aircraft-based image restoration apparatus includes an antenna member 110 and 120, a waveform generator 150, a distributor 160, a mixer 205, a raw data generator 210, and a preliminary reverse projection unit 220. , Preliminary image restoration unit 230, orientation angle error determination unit 240, distance direction rotation component detection unit 250, azimuth direction rotation component detection unit 260, correction data generation unit 270, and correction image restoration unit ( 280).

파형발생기(150)는 송신파(2)와 동일한 파형의 신호를 발생시킨다. 파형발생기(150)는 삼각파, 톱니파, 등의 다양한 신호를 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 톱니파는 시간에 따라 주파수가 일정하게 증가하다가 소정의 주기마다 주파수가 초기화되었다가 다시 일정하게 증가하는 파형을 의미한다. 톱니파는 거리에 따른 도플러 주파수를 직접 측정할 수 있어서, 거리에 따른 속도정보를 제공할 수 있다.The waveform generator 150 generates a signal having the same waveform as the transmission wave 2. The waveform generator 150 may generate various signals such as a triangular wave, a sawtooth wave, and the like. For example, a sawtooth wave refers to a waveform in which the frequency increases constantly over time, and then the frequency is initialized every predetermined period and then increases constantly. Since the sawtooth wave can directly measure the Doppler frequency according to the distance, it can provide velocity information according to the distance.

분배기(160)는 파형발생기(150), 안테나부재(110, 120)의 송신안테나(110), 및 믹서(Mixer, 205)에 연결된다. 분배기(160)는 파형발생기(150)로부터 발생된 신호를 인가받아 송신안테나(110) 및 믹서(205)에 분배한다.The splitter 160 is connected to the waveform generator 150, the transmission antenna 110 of the antenna members 110 and 120, and a mixer 205. The divider 160 receives the signal generated from the waveform generator 150 and distributes it to the transmission antenna 110 and the mixer 205.

안테나부재(110, 120)는 분배기(160)로부터 인가받은 신호를 송신파(2)를 송신하고, 지표면으로부터 반사되는 수신파(4)를 수신한다. 본 실시예에서, 안테나부재(110, 120)는 송신파(2)를 송신하는 송신안테나(110) 및 수신파(4)를 수신하는 수신안테나(120)를 포함한다.The antenna members 110 and 120 transmit the transmission wave 2 of the signal applied from the distributor 160 and receive the reception wave 4 reflected from the ground surface. In this embodiment, the antenna members 110 and 120 include a transmission antenna 110 for transmitting the transmission wave 2 and a reception antenna 120 for receiving the reception wave 4.

믹서(205)는 분배기(160)를 통해서 전달받은 신호와 수신안테나(120)로부터 인가받은 수신파(4)를 혼합하여 원시데이터생성부(210)로 전달한다.The mixer 205 mixes the signal received through the distributor 160 and the received wave 4 applied from the reception antenna 120 and transmits the mixture to the raw data generator 210.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 항공기에 의해 측정된 FMCW-SAR(Frequency Modulated Continuous Wave - Synthetic Aperture Radar) 데이터에 지향각오류(Squint Error)가 발생하는 과정을 기하구조로 나타내는 도면이다. 도 2에서, y축은 항공기의 진행방향, x축은 평면상에서 항공기의 진행방향에 수직한 방향, z축은 지상으로부터 항공기로부터 향하는 방향, f(x_c, y_c)은 지표면 상에서 레이더의 전자파를 반사하는 물체가 존재하는 조사기준점, 조사기준점과 y축 방향으로 동일한 선상에 위치하는 임의의 조사점f(x₀, y₀)을 각각 나타낸다.FIG. 2 is a diagram illustrating a process in which a squint error occurs in frequency modulated continuous wave-synthetic aperture radar (FMCW-SAR) data measured by an aircraft according to an embodiment of the present invention in a geometric structure. In Fig. 2, the y-axis is the traveling direction of the aircraft, the x-axis is a direction perpendicular to the traveling direction of the aircraft on a plane, the z-axis is a direction from the ground to the aircraft, and f(x _c , y _c ) is a reflection of the electromagnetic waves of the radar on the surface. It represents an irradiation reference point where an object exists, and an arbitrary irradiation point f(x ₀ , y ₀ ) located on the same line in the y-axis direction as the irradiation reference point.

도 2를 참조하면, 항공기의 실제좌표는(u'_x, u'_y, u'_z)이며, 지향각오류가 없는 경우에 항공기가 위치해야 하는 이상적인 좌표는(u_x, u_y, u_z)이다. 본 발명의 실시예에 따른 영상복원장치는 항공기에 실린 상태에서 u방향으로 이동한다. 조사 대상이 되는 조사기준점 f(x_c, y_c)은 지표면상(z_c=0)에 위치한다.2, the actual coordinates of the aircraft _{(u 'x, u' y} , u 'z) and, oriented ideal coordinates to be the position of aircraft in the absence of each error (u _x, u _y, u _z )to be. The image restoration apparatus according to an embodiment of the present invention moves in the u direction while being loaded on an aircraft. The survey reference point f(x _c , y _c ) to be investigated is located on the surface (z _c = 0).

도 1 및 도 2를 참조하면, 원시데이터생성부(210)는 믹서(205)로부터 인가받은 신호로부터 수신안테나(120)와 지표면의 조사기준점 f(x_c, y_c)과의 거리를 측정하여 조사기준점 f(x_c, y_c)의 위치를 나타내는 원시데이터를 생성한다. 원시데이터는 항공기에 의해 측정된 FMCW-SAR(Frequency Modulated Continuous Wave - Synthetic Aperture Radar) 데이터일 수 있다.1 and 2, the raw data generation unit 210 measures the distance between the reception antenna 120 and the irradiation reference point f(x _c , y _c ) on the ground surface from a signal received from the mixer 205 Raw data representing the location of the survey reference point f(x _c , y _c ) are generated. The raw data may be FMCW-SAR (Frequency Modulated Continuous Wave-Synthetic Aperture Radar) data measured by the aircraft.

FMCW-SAR 형태의 원시데이터를 생성하기 위하여, 먼저 원시데이터생성부(210)는 믹서(205)로부터 인가받은 신호를 하기의 [식 1] 내지 [식 4]에 적용하여 원시데이터를 생성한다. [식 1] 내지 [식 4]에서, i, j는 2차원 예비영상으로 얻어지는 복원영상의 각 화소의 위치(x'_i, y'_j)를 나타내며, t는 샘플링시간, f₀는 중심주파수, K_r은 변조율, u'는 안테나 위치, τ는 목표물 지연시간, IF는 중간주파수(Intermediate Frequency), c는 광속을 각각 나타낸다. 본 실시예에서, 복원영상은 2차원 형태이므로 2개의 변수(i, j)로 나타내고, 안테나위치는 항공기의 이동에 따른 3차원 형태이므로 3개의 변수(u'_px, u'_py, u'_pz)로 나타낸다.In order to generate raw data in the FMCW-SAR format, the raw data generator 210 first generates raw data by applying a signal received from the mixer 205 to the following [Equations 1] to [Equations 4]. In [Equation 1] to [Equation 4], i, j represents the position of each pixel of the reconstructed image obtained as a 2D preliminary image (x' _i , _y'j ), t is the sampling time, f ₀ is the center frequency , K _r is the modulation rate, u'is the antenna position, τ is the target delay time, IF is the intermediate frequency, and c is the speed of light. In this embodiment, since the reconstructed image is in a two-dimensional form, it is represented by two variables (i, j), and since the antenna position is a three-dimensional form according to the movement of the aircraft, three variables (u' _px , _u'py , _u'pz ).

[식 1] 내지 [식 4]를 참조하면, 원시데이터생성부(210)는 믹서(205)로부터 분배된 기준 송신 신호 및 수신파(4)를 인가받아 직접 주파수 하향변환(frequency down conversion)하여, 두 신호의 차에 해당하는 비트 주파수(beat frequency) 성분을 수신하고 샘플링하여 원시데이터를 생성한다.Referring to [Equation 1] to [Equation 4], the raw data generation unit 210 receives the reference transmission signal and the reception wave 4 distributed from the mixer 205 and directly performs frequency down conversion. , A beat frequency component corresponding to the difference between the two signals is received and sampled to generate raw data.

[식 1][Equation 1]

[식 1]에서, S_t(t)는 송신신호로 비트주파수 생성과 레이더 신호처리 과정 중 정합필터(matched filter)로 활용될 기준 신호가 된다. 본 실시예에서, 지연선(d)을 이용하여 기준신호를 지연시켜 중간주파수(IF) 수신신호를 효과적으로 처리하기 위한 지연신호처리방법(delayed de-chirp)이 사용된다.In [Equation 1], S _t (t) is a transmission signal and becomes a reference signal to be used as a matched filter during the process of generating a bit frequency and processing a radar signal. In this embodiment, a delayed de-chirp is used to effectively process an intermediate frequency (IF) received signal by delaying a reference signal using a delay line d.

[식 2][Equation 2]

[식 2]에서, S_r(t)는 [식 1]에서 목표물 지연시간(τ_n)을 적용한 수신신호를 나타낸다.In [Equation 2], S _r (t) represents a received signal to which the target delay time (τ _n ) is applied in [Equation 1].

[식 3][Equation 3]

[식 3]에서, S_IF,_r(t,u')는 중간주파수(IF)의 수신신호로서 원시데이터를 나타낸다. 중간주파수(IF)는 송·수신신호를 주파수하향변환시켜 얻어진다.In [Equation 3], S _IF and _r (t,u') represent raw data as a received signal of an intermediate frequency (IF). The intermediate frequency (IF) is obtained by down-converting the transmission and reception signals.

[식 4][Equation 4]

[식 4]에서, τ_n(u')는 n번째 목표물의 지연시간을 조사기준점(x_n, y_n, z_n)과 안테나부재(110, 120)의 위치(u') 사이의 상대적 거리로 나타낸 것이다. [식 4]에서는 조사기준점(x_n, y_n, z_n)을 3차원좌표계로 표시하였으나, 조사기준점이 지표면상에 위치하는 경우 편의상 z성분을 생략할 수 있다.In [Equation 4], τ _n (u') is the relative distance between the irradiation reference point (x _n , y _n , z _n ) and the position (u') of the antenna members 110 and 120 as the delay time of the n-th target It is represented by In [Equation 4], the irradiation reference point (x _n , y _n , z _n ) is expressed in a three-dimensional coordinate system, but if the irradiation reference point is located on the ground surface, the z component may be omitted for convenience.

[식 1] 내지 [식 4]에서는 편의상 신호세기 성분이 생략되어 있다. 당해기술분야에서 통상의 지식과 경험을 가진 자라면, [식 1] 내지 [식 4]에 고려되지는 않았지만, 신호세기 성분, 안테나 빔패턴, 목표물 거리감쇄, 반사도 등이 추가로 고려될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.In [Equation 1] to [Equation 4], the signal strength component is omitted for convenience. For those with ordinary knowledge and experience in the art, although not considered in [Equation 1] to [Equation 4], signal strength components, antenna beam patterns, target distance attenuation, reflectivity, etc. may be additionally considered. You will be able to understand.

도 1을 다시 참조하면, 예비역투영부(220)는 FMCW-SAR 예비영상 내의 i, j번째 화소(좌표 (x'_i,y'_j))를 복원하기 위하여, [식 15] 및 [식 16]의 정합필터과정을 수행한다.Referring back to FIG. 1, the preliminary reverse projection unit 220 restores the i and j-th pixels (coordinates (x' _i ,y' _j )) in the FMCW-SAR preliminary image, [Equation 15] and [Equation 16]. The matched filter process of] is performed.

[식 15] 및 [식 16]에서, u'_p는 p번째 송신파의 기준 안테나 위치를 나타내며, t_dij는 i,j번째 화소의 지연시간을 나타내며, (x'_i,y'_j)은 원시데이터 상에서 화소의 위치(좌표)를 나타낸다.In the expression 15] and [formula 16], u _'p denotes a reference antenna position of the p-th transmission wave, t _dij represents a delay time of the i, j th _{pixel, (x' i, y '} j) is Represents the position (coordinate) of the pixel on the raw data.

[식 15][Equation 15]

[식 16][Equation 16]

[식 15]에서, Wp는 수신안테나(120)에서 측정된 신호강도에 대한 윈도우함수를 나타내고, t는 샘플링시간을 나타내며, ω는 주파수를 나타내고, u'_p는 항공기 상에 장착된 수신안테나(120)의 위치를 나타내며, S_IF,r(ω, u'_p)는 수신안테나(120)가 u'_p에 위치하는 경우의 수신신호에 대한 위상성분(또는 원시데이터)을 나타낸다.[Formula 15] in, Wp represents a window function to the signal strength measured in the receive antenna (120), t denotes a sampling time, ω denotes the frequency, u _'p is the receive antennas mounted on the aircraft ( represents a position of 120), S _{IF, r} (ω, u _'p) includes a receiving antenna 120, the u' represents the in-phase component (or raw data) of the received signal in the case located at _p.

[식 16]에서, t_dij(u'_p)는 항공기에 장착된 수신안테나(120)의 위치(u'_p)에 따른 지연시간을 나타낸다.In [Equation 16], t _dij (u' _p ) represents the delay time according to the position (u' _p ) of the reception antenna 120 mounted on the aircraft.

도 1, [식 15], 및 [식 16]을 참조하면, 예비역투영부(220)는 항공기가 이동하는 각 지점(u'_p)에서, 수신신호(S_IF,r(ω, u'_p))와 정합필터(S^* _M(t_dij(u'_p)))를 곱한 값들을 합산하여 좌표가 (x'_i,y'_j)인 i,j번째 화소의 예비영상을 f(x'_i,y'_j)의 역투영함수로 구한다.1, [Equation 15], and reference to Equation 16], Reserve projection unit 220 each point (u that the aircraft is moving, at _p), the received signal (S _{IF, r} (ω, u _'p )) and the matching filter (S ^* _M (t _dij (u' _p ))) are summed and the preliminary image of the i,j-th pixel with the coordinates (x' _i ,y' _j ) is f(x' _It is found by the reverse projection function of _i ,y' _j ).

예비역투영부(back-projection)(220)는, 합성개구면을 기준으로 분할된 입력신호와 출력된 복원영상 사이의 연산을 모든 화소들에 대해 반복적으로 수행한다. 합성개구면은 항공기가 이동경로상에 측정된 원시데이터를 합성한 것으로, 합성개구면의 폭은 FMCW레이더의 빔에 의해 한 번에 감지할 수 있는 폭에 해당하며, 합성개구면의 길이는 항공기의 이동거리에 대응된다. 입력신호는 원시데이터(또는 레이더수신신호 등)을 나타내는 것으로 S_IF,r(ω, u'_p)로 나타낼 수 있다.The preliminary back-projection unit 220 repeatedly performs an operation between the input signal divided based on the composite opening surface and the output reconstructed image for all pixels. The composite opening is a synthesis of raw data measured on the aircraft's movement path.The width of the composite opening corresponds to the width that can be detected by the beam of the FMCW radar at a time, and the length of the composite opening is the aircraft. Corresponds to the moving distance of The input signal can be expressed as _{S IF, r (ω, u} 'p) represents the raw data (or the radar received signals, etc.).

예비영상복원부(230)는 예비역투영부(220)에 의해 구한 각 화소별 역투영함수 f(x'_i,y'_j)를 합성개구면 상의 예비영상으로 복원한다.Preliminary image restoration unit 230 restores the pixel by back-projection function _{f (x 'i, y'} j) pre-image combination on the one determined by the spherical projection reserve unit 220.

비록 합성개구면이 하나의 영상처럼 처리되지만, 실제로 하나의 합성개구면은 일정한 운항시간동안 항공기가 이동하는 항적에 대응된다.Although the composite opening surface is processed like a single image, in fact, one composite opening corresponds to the track the aircraft moves during a certain operating time.

지향각오류판단부(240)는 복원된 예비영상을 분석하여 지향각오류의 존재여부를 판단한다. 지향각오류를 판단하는 방법은 도 3 및 도 5를 참조하여 상세히 설명한다.The orientation angle error determination unit 240 analyzes the reconstructed preliminary image to determine whether or not the orientation angle error exists. A method of determining the orientation angle error will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 5.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 항공기에 지향각오류가 존재하지 않는 경우 얻어진 이상적인 데이터를 거리방향과 방위방향으로 나타낸 역투영(BPA) 이미지이다. 도 3에서, 방위방향과 거리방향의 한 화소의 크기는 0.2m이다.3 is a reverse projection (BPA) image showing ideal data obtained when there is no orientation angle error in an aircraft according to an embodiment of the present invention in a distance direction and an azimuth direction. In FIG. 3, the size of one pixel in the azimuth direction and the distance direction is 0.2m.

도 1, 도 2, 및 도 3을 참조하면, 지향각오류(Squint Error)가 없는 경우 u'_c 지점에 위치하는 영상복원장치의 송신안테나(110)로부터 조사점 f(x₀, y₀)으로 송신파(2)가 송신된다. 지향각오류가 없으면 송신파(2)는 항공기의 진행방향(u 또는 y축)에 수직한 방향(R₀)으로 진행된다.If 1, 2, and 3, the beam angle error (Squint Error) the absence of u 'projecting point f (x _0, y ₀₎ from the transmitting antenna 110 of the image decoding device which is located on the _c point The transmission wave 2 is transmitted. If there is no directing angle error, the transmission wave 2 travels in a direction R ₀ perpendicular to the traveling direction (u or y axis) of the aircraft.

송신안테나(110) 의해 방사된 송신파(2)는 R₀의 거리를 이동하여 조사점 f(x₀, y₀)에서 반사되어 수신파(4)가 되어 수신안테나(120)로 수신된다. 항공기의 위치가 조사점 f(x₀, y₀)으로부터의 멀어질수록 반사파의 강도가 약해진다.The transmission wave 2 radiated by the transmission antenna 110 moves the distance of R ₀ and is reflected at the irradiation point f (x ₀ , y ₀ ) to become a reception wave 4 and is received by the reception antenna 120. As the location of the aircraft moves away from the irradiation point f(x ₀ , y ₀ ), the intensity of the reflected wave decreases.

항공기가 u'_c 지점으로부터 u_c지점으로 이동함에 따라 반사파의 강도가 점차 강해지며, 항공기의 SAR 레이더가 조사기준점 f(x_c, y_c)을 정확히 통과하는 시점에서 반사파의 강도가 최대값을 나타낸다. 즉, 지향각오류가 없는 경우, 항공기가 조사기준점 f(x_c, y_c)와 x축방향으로 일렬로 위치하는 지점(u_c)을 지나는 시점에 가장 강한 반사파(4)가 수신된다.Becomes the strength of the reflected waves gradually stronger as the aircraft moves in the u _c points from the u _'c point, the strength of the reflected wave maximum at the point in time at which the SAR radar aircraft exactly passes through the irradiation reference point f (x _c, y _c) Show. That is, when there is no directing angle error, the strongest reflected wave 4 is received when the aircraft passes the irradiation reference point f (x _c , y _c ) and the point (u _c ) located in a row in the x-axis direction.

따라서 지향각오류가 없는 SAR 레이더의 반사파 데이터를 방위방향과 거리방향에 따라 역투영(BPA)하면, 수직선과 수평선이 서로 교차하는 십자가 형상을 나타낸다.Therefore, when the reflected wave data of the SAR radar without the directing angle error is projected back according to the azimuth and distance directions, the vertical line and the horizontal line cross each other to show a cross shape.

도 1 및 도 3을 참조하여 비교실시예에 따르면, 지향각오류판단부(240)는 예비영상복원부(230)에 의해 복원된 예비영상에서 반사파(4)의 강도가 높은 지점을 조사기준점 f(x_c, y_c)으로 설정하고, 조사기준점 f(x_c, y_c)을 기준으로 수직선과 수평선이 교차하는 경우에 지향각오류가 없는 것으로 판단한다(도 3).According to a comparative embodiment with reference to FIGS. 1 and 3, the directing angle error determination unit 240 determines a point where the intensity of the reflected wave 4 is high in the preliminary image restored by the preliminary image restoration unit 230 as a reference point f (x _c, y _c) is set to, and research control points f (x _c, y _c) to be determined that there is no orientation in the case of the vertical and horizontal lines crossing each error criteria (Fig. 3).

도 4는 도 2에 도시된 항공기에 45도의 지향각오류가 존재하는 경우 얻어진 원시데이터를 거리방향과 방위방향으로 투영한 이미지이다.FIG. 4 is an image obtained by projecting raw data obtained when a 45 degree orientation angle error exists in the aircraft shown in FIG. 2 in a distance direction and an azimuth direction.

도 1 및 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따르면, 원시데이터 S_IF,_r(t,u')를 그대로 거리방향과 방위방향으로 투영하면 경사진 직선형상으로 표시된다. 비록 도시되지는 않았으나, 당해기술분야에서 통상의 지식과 경험을 가진 사람이라면 지향각오류가 존재하지 않는 원시데이터를 그대로 거리방향과 방위방향으로 투영하면 수직방향의 직선형상으로 표시되는 것을 알 수 있을 것이다.According to an embodiment of the present invention with reference to FIGS. 1 and 4, if the raw data S _IF , _r (t, u') are projected in the distance direction and the azimuth direction as they are, it is displayed as an inclined straight line. Although not shown, if a person with ordinary knowledge and experience in the art projects the raw data without orientation angle error as it is, it can be seen that it is displayed in a straight line in the vertical direction. will be.

도 5는 도 2에 도시된 항공기에 45도의 지향각오류가 존재하는 경우 얻어진 데이터를 거리방향과 방위방향으로 나타낸 역투영(BPA) 이미지이다. 도 3 및 도 5에서, 방위방향과 거리방향의 한 화소의 크기는 0.2m이며, 지향각오류를 제외한 나머지 구성요소들은 동일하다.FIG. 5 is a reverse projection (BPA) image showing data obtained when there is a 45-degree orientation angle error in the aircraft shown in FIG. 2 in the distance direction and the azimuth direction. In FIGS. 3 and 5, the size of one pixel in the azimuth direction and the distance direction is 0.2m, and the remaining components except for the directivity angle error are the same.

도 1 및 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에 따르면, 지향각오류판단부(240)는 조사기준점 f(x_c, y_c)을 기준으로 두 개의 선들이 경사진 상태에서 교차하는 경우에 지향각오류가 존재하는 것으로 판단한다(도 5).According to an embodiment of the present invention with reference to FIGS. 1 and 5, the orientation angle error determination unit 240 is provided when two lines intersect in an inclined state based on the irradiation reference point f(x _c , y _c ). It is determined that there is an orientation angle error (Fig. 5).

도 2를 다시 참조하면, 영상복원장치의 안테나부재(110, 120)가 지향각도(φ_sq)만큼 기울어진 경우, 항공기가 조사기준점 f(x_c, y_c)을 지나는 시점이 아니라 조사기준점 f(x_c, y_c)에 못미치는 조사점 f(x₀, y₀)과 x축방향으로 일렬로 위치하는 지점에서 가장 강한 반사파가 수신된다. 즉, 영상복원장치의 안테나부재(110, 120)가 조사기준점 f(x_c, y_c)과 지향각도(φ_sq)만큼 기울어진 상태에서 가장 강한 반사파(4)가 수신된다.Referring again to FIG. 2, when the antenna members 110 and 120 of the image restoration device are inclined by the orientation angle (φ _sq ), it is not the time when the aircraft passes the control point f(x _c , y _c ), but the control point f The strongest reflected wave is received at the irradiation point f(x ₀ , y ₀ ) less than (x _c , y _c ) and the point located in a row in the x-axis direction. That is, the strongest reflected wave 4 is received when the antenna members 110 and 120 of the image restoration apparatus are inclined by the irradiation reference point f(x _c , y _c ) and the directivity angle (φ _sq ).

단순하게 기하학적으로 생각하면, 지향각도(φ_sq)는 항공기의 위치를 수직방향으로 투영한 기울기(θ_inc)와 투영된 지표면상의 점으로부터 조사기준점 f(x_c, y_c)까지의 방위방향 회전각도(φ_yaw)를 이용하여 구할 수 있을 것처럼 보인다.In simple geometric terms, the orientation angle (φ _sq ) is the inclination (θ _inc ) projecting the position of the aircraft in the vertical direction, and the azimuth rotation from the point on the projected surface to the irradiation reference point f(x _c , y _c ). It seems that it can be obtained using the angle (φ _yaw ).

그러나 영상복원장치의 안테나부재(110, 120)에 지향각오류가 나타나는 경우, 해당 송신안테나(110)로부터 조사되는 송신파(2)의 전파동위상면은 지표면에 수직한 방향이 아니기 때문에 단순히 항공기의 위치를 지표면에 투영하는 것만으로 지향각도(φ_sq)를 구할 수는 없다.However, if an orientation angle error appears in the antenna members 110 and 120 of the image restoration device, the radio wave motion phase plane of the transmission wave 2 irradiated from the corresponding transmission antenna 110 is not in a direction perpendicular to the ground surface. It is not possible to obtain the orientation angle (φ _sq ) just by projecting the position onto the ground surface.

도 2 및 도 5를 참조하면, 전파동위상면이 지표면에 수직한 방향이 아니기 때문에, 수신안테나(120)를 통하여 얻어진 수신파(4) 데이터를 처리하여 역투영하면, 실제 위치보다 앞선 지점에 조사기준점이 존재하는 것처럼 교차점이 형성되며, 교차점의 형상도 일그러진 형태로 나타나게 된다.2 and 5, since the radio wave motion phase is not in a direction perpendicular to the ground surface, if the received wave data obtained through the receiving antenna 120 is processed and projected back, it is irradiated to a point ahead of the actual position. The intersection is formed as if there is a reference point, and the shape of the intersection is also distorted.

본 발명의 실시예에 따른 지향각오류판단부(240)에서 지향각오류가 있는 것으로 판단한 경우, 거리방향회전성분검출부(250) 및 방위방향회전성분검출부(260)를 이용하여, 전파동위상면을 고려하여 거리방향 회전각도(φ_rg) 및 방위방향 회전각도(φ_yaw)를 구하고, 이를 이용하여 지향각도(φ_sq)를 구하여 오차를 보정한다.When it is determined that there is an orientation angle error in the orientation angle error determination unit 240 according to an embodiment of the present invention, by using the distance direction rotation component detection unit 250 and the azimuth direction rotation component detection unit 260, the radio wave motion phase plane is determined. In consideration of this, the distance direction rotation angle (φ _rg ) and the azimuth direction rotation angle (φ _yaw ) are obtained, and the orientation angle (φ _sq ) is obtained using these, and the error is corrected.

도 1 및 도 5를 다시 참조하면, 지향각오류가 있는 경우 전파동위상면이 기울어져서 영상이 찌그러진 상태로 나타난다. 구체적으로, 예비영상복원부(230)에 의해 얻어진 예비영상을 거리방향(그래프 상의 수평방향)과 방위방향(그래프 상의 수직방향)의 그래프 상에 투영하면, 예비영상의 거리방향성분은 이상적인 거리방향(그래프 상의 수평방향)으로부터 거리방향회전각도(φ_rg)만큼 기울어지며, 예비영상의 방위방향성분은 이상적인 방위방향(그래프 상의 수직방향)으로부터 방위방향회전각도(φ_yaw)만큼 기울어진 상태로 표시된다.Referring again to FIGS. 1 and 5, when there is a directivity angle error, the radio wave motion phase plane is tilted and the image appears distorted. Specifically, if the preliminary image obtained by the preliminary image restoration unit 230 is projected on a graph in the distance direction (horizontal direction on the graph) and the azimuth direction (vertical direction on the graph), the distance direction component of the preliminary image is the ideal distance direction. It is inclined as much as the distance direction rotation angle (φ _rg ) from (horizontal direction on the graph), and the azimuth direction component of the preliminary image is displayed as inclined by the azimuth rotation angle (φ _yaw ) from the ideal direction (vertical direction on the graph). do.

거리방향회전성분검출부(250)는 예비영상복원부(230)에 의해 얻어진 예비영상을 광학적으로 분석하여, 예비영상의 거리방향성분이 이상적인 거리방향(그래프 상의 수평방향)으로부터 기울어진 각도를 거리방향회전각도(φ_rg)로 설정한다.The distance direction rotation component detection unit 250 optically analyzes the preliminary image obtained by the preliminary image restoration unit 230 and rotates the angle in which the distance direction component of the preliminary image is inclined from the ideal distance direction (horizontal direction on the graph) in the distance direction. Set it as an angle (φ _rg ).

방위방향회전성분검출부(260)는 예비영상복원부(230)에 의해 얻어진 예비영상을 광학적으로 분석하여, 예비영상의 방위방향성분이 이상적인 방위방향(그래프 상의 수직방향)으로부터 기울어진 각도를 방위방향회전각도(φ_yaw)로 설정한다.The azimuth direction rotation component detection unit 260 optically analyzes the preliminary image obtained by the preliminary image restoration unit 230, and rotates the angle in which the azimuth direction component of the preliminary image is inclined from the ideal direction (vertical direction on the graph) in the azimuth direction. Set it to the angle (φ _yaw ).

이론에 의해 본 발명의 권리범위를 제한하려는 것은 아니지만, 지향각오류가 예비역투영부(220) 및 예비영상복원부(230)에 의해 얻어진 예비영상에 투영되는 과정을 도면 및 수식을 이용하여 설명하면 아래와 같다.Although it is not intended to limit the scope of the present invention by theory, the process of projecting the orientation angle error onto the preliminary image obtained by the preliminary reverse projection unit 220 and the preliminary image restoration unit 230 will be described using drawings and equations. It is as follows.

도 6는 도 1에 도시된 영상복원장치에 지향각오류가 있는 경우의 방위각을 나타내는 기하구조 이미지이다.6 is a geometric image showing an azimuth angle when there is a directing angle error in the image restoration apparatus shown in FIG. 1.

도 1, 도 2, 도 5, 및 도 6를 참조하면, 지향각오류의 방위방향 회전각도(φ_yaw)는 안테나부재(110, 120)와 조사기준점 f(x_c, y_c) 사이의 거리 R, 지상으로부터 안테나부재(110, 120)까지의 높이 H₀, 지상으로 안테나부재(110, 120)를 투영한 지점으로부터 조사기준점 f(x_c, y_c)까지의 수평거리 R_g, 안테나부재(110, 120)의 위치에서 항공기 진행방향에 수직한 방향으로 지상쪽으로 연장되어 조사점 f(x₀, y₀) 사이의 거리 R₀, 지향각도(φ_sq)에 의해 [식 5] 및 [식 6]에 의해 나타낼 수 있다.1, 2, 5, and 6, the azimuth rotation angle (φ _yaw ) of the orientation angle error is the distance between the antenna members 110 and 120 and the irradiation reference point f(x _c , y _c ) R, the height H ₀ from the ground to the antenna members 110, 120, the horizontal distance R _g from the point where the antenna members 110, 120 are projected onto the ground to the irradiation reference point f(x _c , y _c ), the antenna member The distance R ₀ between the irradiation points f(x ₀ , y ₀ ) extending from the position of (110, 120) toward the ground in a direction perpendicular to the direction of the aircraft traveling, and the orientation angle (φ _sq ) according to [Equation 5] and [ It can be represented by Equation 6].

[식 5][Equation 5]

[식 6][Equation 6]

도 7은 도 6에 도시된 기하구조를 영상복원장치에 지향각오류가 있는 경우 송신파의 방위방향 방사패턴을 나타내는 기하구조 이미지이다.7 is a geometric structure image showing a radiation pattern in the azimuth direction of a transmission wave when there is a directivity angle error in the image restoration apparatus of the geometry shown in FIG. 6.

도 1, 도 2, 및 도 5 내지 도 7을 참조하면, 영상복원장치에 지향각오류가 있는 경우, [식 3]의 중간주파수 수신신호의 크기함수(An) 특성을 수학적으로 모델링하면 [식 7]과 같이 나타낼 수 있다.1, 2, and 5 to 7, if there is a directivity angle error in the image restoration apparatus, the magnitude function (An) characteristic of the intermediate frequency received signal of [Equation 3] is mathematically modeled as [Equation 3]. 7].

[식 7][Equation 7]

[식 7]에서, 영상복원장치에 지향각오류가 있는 경우, 중간주파수 수신신호의 크기함수(An)는 조사기준점 상에 위치하는 목표물의 레이더 단면적(σ)에 비례하고, 거리제곱(I/R²)에 반비례하며, 안테나 방사패턴(sinc2( )φ _n θ _n )과 보정상수(C)를 적용한 값으로 표현할 수 있다. 여기서, 조사기준점 상에 위치하는 목표물의 반사도와 보정상수를 정규화하면 크기함수의 상대적 크기 변화는 거리와 방사패턴에 의존적이게 된다. 따라서 영상복원장치에 지향각오류가 있는 경우, 기하구조 내의 목표물 위치에 따라 송신파(2)의 고각(θ) 및 방위각(φ)의 변화가 반영된 안테나 방사패턴 모델수정이 필요하다.In [Equation 7], when there is a beam angle error in the image restoration device, the magnitude function (An) of the intermediate frequency received signal is proportional to the radar cross-sectional area (σ) of the target located on the irradiation reference point, and the distance squared (I/ It is inversely proportional to R ² ) and can be expressed by applying the antenna radiation pattern ( sinc2( )φ _n θ _n ) and the correction constant (C). Here, when the reflectivity of the target located on the irradiation reference point and the correction constant are normalized, the relative size change of the size function depends on the distance and the radiation pattern. Therefore, when there is a directing angle error in the image restoration apparatus, it is necessary to modify the antenna radiation pattern model reflecting the changes in the elevation angle θ and the azimuth angle φ of the transmission wave 2 according to the target position in the geometry.

영상복원장치에 지향각오류가 있는 경우, 기하구조 내의 조사기준점 상에 위치하는 목표물 위치에 따른 송신파(2)의 고각(θ) 및 방위각(φ)의 변화를 반영하면, 고각과 방위각은 [식 8] 및 [식 9]와 같이 나타낼 수 있다. [식 8] 및 [식 9]는 기존의 방사패턴 모델에서 지향각오류가 반영되도록 입사각도(θ_inc)와 지향각(φ_sq)을 보정한 것이다.If there is a directing angle error in the image restoration device, reflecting the change in the elevation angle (θ) and the azimuth angle (φ) of the transmission wave 2 according to the position of the target located on the reference point in the geometry, the elevation and azimuth angles are [ It can be expressed as in Equation 8] and [Equation 9]. [Equation 8] and [Equation 9] are the corrected angle of incidence (θ _inc ) and angle of directivity (φ _sq ) so that the directing angle error is reflected in the existing radiation pattern model.

[식 8][Equation 8]

[식 9][Equation 9]

일반적으로, 고각방향 안테나 방사패턴은 넓은 빔 폭(예,

50˚)을 갖도록 설계되어 거리에 대한 변화량에 둔감한 특성이 있다. 반면에 방위각 방향 안테나 방사패턴의 경우, 좁은 빔 폭(예,

10˚)의 적용과 거리에 따른 지향각도가 변화하는 특성이 있어서 [식 9]의 우변에서 두 번째 항(φ_sq(R), [식 10] 참조)과 [식 5]의 관계식을 통해 재정의하여 수정된 모델에 적용한다.In general, high-angle antenna radiation patterns have a wide beam width (e.g.,

It is designed to have 50˚) and is insensitive to the amount of change over distance. On the other hand, in the case of the azimuth direction antenna radiation pattern, a narrow beam width (e.g.,

10˚) is applied and the orientation angle varies depending on the distance, so the second term from the right side of [Equation 9] (Refer to φ _sq (R), [Equation 10]) and [Equation 5] Applied to the model modified by

[식 10][Equation 10]

도 8 내지 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따라 거리방향 회전성분(φ_rg)을 구하는 방법을 나타내는 기하구조 이미지들이다.8 to 11 are geometric images showing a method of obtaining a distance direction rotation component φ _rg according to an embodiment of the present invention.

본 발명에 있어서, 영상복원장치의 지향각오류에 따른 특성변화는 영투영 알고리즘을 이용한 영상복원을 통하여 분석한다. 이때 분할연산기법을 추가로 적용할 수도 있다.In the present invention, the characteristic change according to the orientation angle error of the image restoration device is analyzed through image restoration using a zero projection algorithm. In this case, the division calculation technique may be additionally applied.

지향각오류가 있는 원시데이터를 그대로 [식 15] 및 [식 16]에 넣고 역투영하면 회전 정도가 방위방향 성분과 다르게 나타난다. 그 이유는 기울어진 전파진행면(slant-range)에서 안테나 지향각도(squint-angle)에 의해 공간적으로 다시 소정의 각도로 기울어진 동위상면(equi-phase plane) 상을 따라서 송신파(2)가 진행하고, 기울어진 동위상면과 지표면이 접하는 접선(도 9의 6)을 따라서 송신파(2)가 진행하는 흔적이 투영되기 때문이다. 구체적인 내용은 이하 도면을 참조하여 상술한다.If the raw data with the orientation angle error is put into [Equation 15] and [Equation 16] and projected back, the degree of rotation is different from the orientation component. The reason is that the transmitted wave (2) is spatially inclined back to a predetermined angle by the antenna squint-angle in the slant-range, along the equi-phase plane. This is because the trail of the transmission wave 2 is projected along the tangent line (6 in Fig. 9) where the inclined in-phase surface and the ground surface contact each other. Specific details will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 8은 지향각오류가 존재하는 경우의 지향각(φ_sq)을 기하구조 상에 나타낸 것이다.Fig. 8 shows the directing angle φ _{sq in} the case of the presence of a directing angle error on the geometry.

도 8을 참조하면, k_i는 지향각이 존재하지 않는 경우(φ_sq=0), 송신파(2')가 진행하는 방향의 벡터성분을 나타내는 것이며, k_i,sq는 지향각이 존재하는 경우(φ_sq>0˚), 송신파(2)가 진행하는 방향의 벡터성분을 나타내는 것이다. 두 가지 송신파들(2', 2)의 벡터성분들(k_i, k_i,sq)은 동일한 평면상에 위치하므로, 두 벡터성분들(k_i, k_i,sq)은 공통의 수직벡터(n) 성분을 갖는다. 즉, 기울어진 전파진행면을 기준으로 하는 두 개의 송신파들(2', 2)의 수직방향 동위상면의 특성변화는 없으며, 단지 송신파의 진행방향만 지향각도(φ_sq)만큼 이동한 것이다.Referring to FIG. 8, k _i represents the vector component in the direction in which the transmission wave (2') travels when there is no directivity angle (φ _sq = 0), and k _i,sq is In case (φ _sq > 0°), it represents the vector component of the direction in which the transmission wave 2 travels. Since the vector components (k _i , k _{i, sq} ) of the two transmission waves (2', 2) are located on the same plane, the two vector components (k _i , k _{i, sq} ) have a common vertical vector ( n) has a component. In other words, there is no change in characteristics of the vertical in-phase plane of the two transmission waves 2'and 2 based on the inclined propagation plane, and only the propagation direction of the transmission wave is moved by the orientation angle (φ _sq ).

도 9은 관측기준면을 지표면으로 한 경우, 지향각오류에 따른 동위상면을 나타내는 기하구조이다.9 is a geometric structure showing an in-phase plane according to an orientation angle error when the observation reference plane is the ground surface.

도 9을 참조하면, 지향각(φ_sq)오류에 따른 관측기준면을 지표면(GR)으로 할 경우, 송신파(2) 진행방향의 벡터성분(k_i,sq)의 수직방향 동위상면(5)은 지표면(GR)에 수직하는 것이 아니라 지표면(GR)에 수직하는 면(G0-u'_c(u_x,u_y,u_z)-f(x_c,y_c)를 잇는 면)으로부터 소정각도 기울어진 면(G_sq-u'_c(u_x,u_y,u_z)-f(x_c,y_c)를 잇는 면)이 된다.Referring to FIG. 9, when the observation reference plane according to the directivity angle (φ _sq ) error is the ground surface (GR), the transmission wave (2) the vector component (k _{i, sq} ) in the traveling direction in the vertical direction in-phase (5) Is not perpendicular to the ground surface (GR), but at a predetermined angle from the plane perpendicular to the ground surface (G0-u' _c (u _x ,u _y ,u _z )-f(x _c ,y _c )) It becomes an inclined plane (a plane connecting G _sq -u' _c (u _x ,u _y ,u _z )-f(x _c ,y _c )).

지표면(GR)에 수직하는 면(G0-u'_c(u_x,u_y,u_z)-f(x_c,y_c)를 잇는 면)으로부터 소정각도 기울어진 면(G_sq-u'_c(u_x,u_y,u_z)-f(x_c,y_c)를 잇는 면)은 지향각오류에 따른 송신파(2)의 수직방향 동위상면(5)이 되어, 지표면(GR)과 접하는 전파동위상선(6)을 따라서 송신파(2)가 거리방향으로 진행한 흔적들이 지표면(5)에 투영된다.A plane inclined at a predetermined angle from a plane perpendicular to the ground surface (G0-u' _c (u _x ,u _y ,u _z )-f(x _c ,y _c )) (G _sq -u' _c The plane connecting (u _x ,u _y ,u _z )-f(x _c ,y _c )) becomes the in-phase plane (5) in the vertical direction of the transmission wave (2) according to the directivity error, and the ground surface (GR) and Traces of the transmission wave 2 traveling in the distance direction along the adjacent radio wave motion phase line 6 are projected onto the ground surface 5.

본 발명의 실시예에서, 거리방향회전성분검출부(250)에 의해 추출된 거리방향회전성분(φ_rg)는 지향각오류를 포함하는 송신파(2)의 수직방향 동위상면(5)과 지표면(GR) 사이의 교점이 되는 조사기준점 f(x_c, y_c)에서의 각도에 대응된다.In an embodiment of the present invention, the distance direction rotation component φ _rg extracted by the distance direction rotation component detection unit 250 is the vertical in-phase surface 5 and the ground surface of the transmission wave 2 including the direction angle error. GR) corresponds to the angle at the reference point f(x _c , y _c ) that is the intersection point.

즉, 송신파(2)가 반사되어 감지되는 수신파(4)가 영상복원장치의 수직지점(G0)과 조사기준점 f(x_c, y_c)을 잇는 투영선(6')이 아니라, 기울어진 동위상면(5)이 지표면(GR)에 투영된 전파동위상선(6)을 따라서 전파되어서 해당 전파동위상선(6) 상의 물체를 감지한 신호가 된다.That is, the received wave 4 detected by the reflection of the transmitted wave 2 is not a projection line 6'connecting the vertical point G0 and the irradiation reference point f(x _c , y _c ) of the image restoration device, but The in-phase plane 5 propagates along the propagation in-phase line 6 projected on the ground surface GR, and becomes a signal that detects an object on the radio wave in-phase line 6.

거리방향회전성분(φ_rg)는 조사기준점 f(x_c, y_c)의 위치와 점 B의 좌표정보를 이용하여 계산될 수도 있다. 점 B의 좌표정보를 계산하는 과정은 도 10를 참조하여 설명한다.The distance direction rotation component φ _rg may be calculated using the location of the irradiation reference point f(x _c , y _c ) and coordinate information of the point B. The process of calculating the coordinate information of the point B will be described with reference to FIG. 10.

도 10 및 도 11은 송신파(2)가 진행하는 경로상의 임의의 점 A로부터 지표면에 투영된 접선 위의 점 B의 좌표를 계산하는 과정을 나타내는 기하구조이다.10 and 11 are geometric structures showing a process of calculating the coordinates of a point B on a tangent line projected on the ground surface from an arbitrary point A on a path along which the transmission wave 2 travels.

도 10를 참조하면, 송신파(2)가 진행하는 경로상의 임의의 점 A와 지표면(GR)에 투영된 접선 위의 점 B를 잇는 벡터성분(p)은 수직벡터(n)과 동일한 성분이다. 본 발명의 실시예들에서, 거리방향회전각도(φ_rg)는 수신파(2)의 전파동위상면(5)이 지표면(GR)과 접하는 전파동위상선(6)이 지향각이 없는 이상적인 거리방향으로부터 기울어진 각도(φ_rg)를 의미한다. 또한, 방위방향회전각도(φ_yaw)는 수신파(2)를 지표면(GR) 상에 수직으로 투영한 투영선(6')이 지향각이 없는 이상적인 방위방향으로부터 기울어진 각도(φ_yaw)를 의미한다.Referring to FIG. 10, a vector component (p) connecting an arbitrary point A on the path where the transmission wave 2 travels and a point B on the tangent line projected to the ground surface GR is the same as the vertical vector n. . In the embodiments of the present invention, the distance direction rotation angle (φ _rg ) is an ideal distance direction in which the propagation in-phase line 6 of the received wave 2 in contact with the ground surface GR does not have a directivity angle. It means the inclined angle from (φ _rg ). In addition, the orientation direction angle of rotation (φ _yaw) refers to the angle (φ _yaw) inclined from the receiving wave (2) the ground (GR) the ideal orientation direction does not have this orientation angles tuyoungseon (6 ') a vertical projection with a do.

점 A의 위치가 결정되면, 수직벡터(n)를 이용하여 지표면(GR)과의 교점 B의 좌표를 계산할 수 있다. [식 11] 및 [식 12]는 송신파(2)가 진행하는 경로상에 위치한 점 A(x_A, y_A, z_A)의 좌표정보를 억기 위한 과정을 수식으로 정리한 것이다. 먼저 y_A의 좌표정보를 (u'_y<y_A<y_c) 범위 내의 한 점으로 정한다(도 9 참조). 레이더 영상이 얻어지는 평면상의 영역인 합성개구면의 중심(u'_c(u'_x,u'_y,u'_z))과 조사기준점(f(x_c, y_c)) 상의 목표물 중심을 잇는 송신파(2) 진행경로(u'_c → f_c) 상의 점 A의 좌표정보를 [식 11]과 같은 조건식을 이용하여 계산한다.When the position of the point A is determined, the coordinates of the intersection point B with the ground surface GR can be calculated using the vertical vector n. [Equation 11] and [Equation 12] are equations for storing the coordinate information of the point A (x _A , y _A , z _A ) located on the path where the transmission wave 2 travels. First determined as a point in the coordinate information of the _{y A (u 'y <y} A <y c) range (see Fig. 9). Transmission connecting the center of the composite opening surface (u' _c (u' _x ,u' _y ,u' _z )), which is the area on the plane where the radar image is obtained, and the center of the target on the irradiation control point (f(x _c , y _c )) The coordinate information of the point A on the wave (2) progress path (u' _c → f _c ) is calculated using a conditional expression such as [Equation 11].

[식 11][Equation 11]

[식 12][Equation 12]

[식 12]는 [식 11]의 조건식을 이용해서 3차원 벡터성분의 크기를 0으로 하는 3개의 방정식을 풀면 점 A의 x좌표성분(x_A)을 구할 수 있다.[Equation 12] can obtain the x-coordinate component (x _A ) of the point A by solving three equations in which the size of the 3D vector component is 0 using the conditional expression of [Equation 11].

[식 12]의 첫 번째 식을 참조하면, 점 A의 x좌표성분(x_A)은 점 A의 y좌표성분(y_A), 합성개구면의 중심의 좌표(u'_x,u'_y,u'_z), 및 조사기준점 상의 목표물의 좌표(x_c, y_c, z_c)로 나타낼 수 있다.Referring to the first equation of [Equation 12], the x-coordinate component (x _A ) of the point A is the y-coordinate component (y _A ) of the point A, and the coordinates of the center of the composite opening surface (u' _x ,u' _y , u can be expressed by the _'z), and coordinates of the target on the irradiation reference point _{(x c, y c, z} c).

[식 12]의 두 번째 식을 참조하면, 점 A의 z좌표성분(z_A)은 x좌표성분(x_A)과 합성개구면의 중심의 좌표(u'_x,u'_y,u'_z)로 나타낼 수 있다.Referring to the second equation of [Equation 12], the z coordinate component (z _A ) of the point A is the x coordinate component (x _A ) and the coordinates of the center of the composite opening (u' _x ,u' _y ,u' _z) Can be represented by ).

도 11을 참조하면, y축 방향의 성분이 y_A인 xz평면상의 기하구조(y=y_A)를 이용하여, 점 A의 좌표정보(x_A, y_A, z_A)로부터 점 B의 좌표정보(x_B, y_B, z_B)를 구할 수 있다. 점 B의 좌표정보(x_B, y_B, z_B)는 점 A의 좌표정보(x_A, y_A, z_A)로부터 수직벡터(n) 성분의 연장선과 지표면의 교점을 구하여 계산할 수 있다. 따라서 송신파(2)의 입사각도(θ_inc) 설정값에 따라 변화하는 점 B의 좌표정보(x_B, y_B, z_B)를 계산할 수 있다.Referring to FIG. 11, the coordinates of the point B from the coordinate information of the point A (x _A , y _A , z _A ) using the geometry (y=y _A ) on the xz plane where the component in the y-axis direction is y _A Information (x _B , y _B , z _B ) can be obtained. The coordinate information (x _B , y _B , z _B ) of the point _B can be calculated by obtaining the intersection of the extension line of the vertical vector (n) component and the ground surface from the coordinate information (x _A , y _A , z _A ) of the point A. Therefore, it is possible to calculate the coordinate information (x _B , y _B , z _B ) of the point B that changes according to the setting value of the incident angle (θ _inc ) of the transmission wave 2.

점 B의 좌표정보(x_B, y_B, z_B) 중에서 y축 좌표성분(y_B) 및 z축 좌표성분(z_B)은 점 A의 좌표정보(x_A, y_A, z_A)로부터 계산할 수 있다. 점 B의 좌표정보(x_B, y_B, z_B) 중에서 x축 좌표성분(x_B)은 도 11의 기하구조 및 [식 13]을 통하여 계산될 수 있다.Of the coordinate information of point B (x _B , y _B , z _B ), the y-axis coordinate component (y _B ) and the z-axis coordinate component (z _B ) are from the coordinate information of point A (x _A , y _A , z _A ). Can be calculated. Of the coordinate information (x _B , y _B , z _B ) of the point _B , the x-axis coordinate component (x _B ) can be calculated through the geometry of FIG. 11 and [Equation 13].

[식 13][Equation 13]

한편, 점 B의 y축 방향 성분(y_B)는 점 A의 y축 방향 성분(y_A)과 동일하며(y_B=x_B), 점 B는 지표면(GR) 상에 투영된 상태(z_B=0)이므로, 점 B의 좌표는 (x_B, y_A, 0)으로 나타낼 수 있다. 조사기준점 f(x_c, y_c)의 좌표를 3차원으로 표시하면 목표물의 좌표는 (x_c, y_c, 0)으로 나타낼 수 있다.On the other hand, the y-axis direction component (y _B ) of point _B is the same as the y-axis direction component (y _A ) of point A (y _B =x _B ), and point B is projected onto the ground surface (GR) (z _B = 0), so the coordinates of the point B can be expressed as (x _B , y _A , 0). When the coordinates of the irradiation reference point f(x _c , y _c ) are displayed in three dimensions, the coordinates of the target can be expressed as (x _c , y _c , 0).

점 B의 좌표(x_B, y_A, 0) 및 목표물의 좌표(x_c, y_c, 0)를 [식 14]에 적용하면, 지표면(GR)에 투영된 송신파(2) 진행경로의 거리방향 회전각도(φ_rg)를 구할 수 있다.If the coordinates of the point B (x _B , y _A , 0) and the coordinates of the target (x _c , y _c , 0) are applied to [Equation 14], the propagation path of the transmission wave (2) projected on the ground surface (GR) Distance direction rotation angle (φ _rg ) can be obtained.

[식 14][Equation 14]

본 실시예에서, 거리방향회전성분검출부(250)에 의해 구해진 거리방향 회전각도(φ_rg)를 [식 14]에 적용하여 점 B의 좌표(x_B, y_A, 0) 및 목표물의 좌표(x_c, y_c, 0) 사이의 관계를 구할 수 있다.In the present embodiment, by applying the distance direction rotation angle (φ _rg ) obtained by the distance direction rotation component detection unit 250 to [Equation 14], the coordinates of the point B (x _B , y _A , 0) and the coordinates of the target ( You can find the relationship between x _c , y _c , and 0).

도 2를 다시 참조하면, [식 15]는 지향각오류를 고려하지 않는 경우에 송신파(2)는 u_p(u_x, u_y, u_z) 지점으로부터 조사기준점(f(x_c, y_c))으로 진행하게 되어, 이상적인 원시데이터를 이용하여 역투영이 수행된다.Referring back to FIG. 2, [Equation 15] shows that the transmission wave 2 is determined from the point u _p (u _x , u _y , u _z ) and the reference point f(x _c , y _c )), and back-projection is performed using the ideal raw data.

그러나, 본발명의 실시예에서와 같이 지향각오류가 포함되면, 송신파(2)는 u'_p(u'_x, u'_y, u'_z)지점으로부터 지향각도(φ_sq)만큼 기울어진 상태에서 조사기준점(f(x_c, y_c))으로 진행하여 왜곡된 원시데이터가 생성된다.However, if it is oriented contains each error, as shown in the embodiment of the present invention, inclined by transmitting wave (2) is u _'p (u' _x, u _'y, u' _z), orientation angle (φ _sq) from the point In the state, it proceeds to the irradiation reference point (f(x _c , y _c )) to generate distorted raw data.

왜곡된 원시데이터에 대하여 [식 15]에 영상복원장치의 위치에 u_p(u_x, u_y, u_z)를 그대로 적용하면 왜곡된 역투영 이미지가 얻어지게 된다. 따라서 [식 15]에 영상복원장치의 위치로 u_p(u_x, u_y, u_z)를 그대로 적용하면 안되고 u'_p(u'_x, u'_y, u'_z)를 적용한 후에 보정된 u_p(u_x, u_y, u_z)를 구해야 한다.If u _p (u _x , u _y , u _z ) is applied as it is to the position of the image restoration device in [Equation 15] for the distorted raw data, a distorted back-projection image is obtained. Therefore, when applied as a _{u p (u x, u y} , u z) to the location of the image decoding apparatus in the [formula 15] designed corrected after applying _{u 'p (u' x,} u 'y, u' z) We need to find u _p (u _x , u _y , u _z ).

도 2를 참조하면, 기하구조 상에서 보정된 u_p(u_x, u_y, u_z)와 원시데이터에 대응되는 u_p(u'_x, u'_y, u'_z)는 [식 17]을 만족한다. _{U p (u 'x, u} ' y, u 'z) is 2, the response to the u _p (u _x, u _y, u _z) and raw data corrected on the geometry is the [formula 17] Satisfies.

[식 17][Equation 17]

u'_p=u_p-R_gtanφ_{yaw u 'p = u p -R g} tanφ yaw

[식 17]에서, R_g는 지표면(GR)으로 투영된 수신파(2)의 길이를 나타낸다.In [Equation 17], R _g represents the length of the received wave 2 projected onto the ground surface GR.

도 10 및 도 11을 다시 참조하면 [식 15]의 점 A(x_A, y_A)는 원시데이터에 대응되는 (x'_i,y'_j)로 나타내고, 점 B(x_B, y_B)는 보정된 데이터에 대응되는 (x_i,y_j)로 나타낼 수 있다. 점 A(x'_i,y'_j)는 송신파(2)의 수직방향 동위상면(5)이 지표면(GR)과 접하는 전파동위상선(6) 상의 점 B(x_i,y_j)로 보정하여야 하며, [식 14]를 참조하면, 점 B의 x축 좌표 x_i는 [식 18]과 같이 나타낼 수 있다.Referring back to FIGS. 10 and 11, point A(x _A , y _A ) of [Equation 15] is represented by (x' _i , _y'j ) corresponding to raw data, and point B(x _B , y _B ) Can be represented by (x _i ,y _j ) corresponding to the corrected data. Point A(x' _i ,y' _j ) is corrected by point B(x _i ,y _j ) on the propagation in-phase line (6) where the vertical in-phase plane (5) of the transmitting wave (2) is in contact with the ground surface (GR) It should be, and referring to [Equation 14], the x-axis coordinate x _i of the point B can be expressed as [Equation 18].

[식 18][Equation 18]

마찬가지로 [식 15] 및 [식 16]에서, 원시데이터에 대응되는 점 A(xi', yj') 대신에 보정된 데이터에 대응되는 점 B(xi, yj)에 관해 표현하면 [식 19], [식 20]과 같이 나타낼 수 있다.Similarly, in [Equation 15] and [Equation 16], instead of the point A(xi', yj') corresponding to the raw data, the point B(xi, yj) corresponding to the corrected data is expressed as [Equation 19], It can be expressed as [Equation 20].

[식 19][Equation 19]

[식 20][Equation 20]

보정데이터생성부(270)는 [식 17] 내지 [식 20]을 이용하여 원시데이터로부터 지향각도를 고려하여 보정된 데이터를 생성한다. 본 실시예에서, 보정데이터생성부(270)는 수치해석을 통하여 [식 17] 내지 [식 20]을 반복계산함으로써 FMCW-SAR 영상 내의 i, j번째 화소(좌표 (x_i,y_j))를 복원한다. 따라서, 보정된 합성개구면 영상데이터를 구할 수 있다. 본 실시예에서, 보정데이터생성부(270)는 [식 17] 및 [식 18]을 이용하여 보정데이터를 생성하는 과정 및 [식 19] 및 [식 20]를 이용하여 역투영을 수행하는 과정을 함께 수행한다. 다른 실시예에서, 보정데이터생성부(270)는 [식 17] 및 [식 18]의 보정데이터를 생성하는 과정만을 수행하고, [식 19] 및 [식 20]을 이용하여 역투영을 수행하는 과정은 별도의 역투영부(도시되지 않음) 또는 예비역투영부(220)에서 수행할 수도 있다.The correction data generator 270 generates corrected data in consideration of the orientation angle from the raw data using [Equations 17] to [Equations 20]. In the present embodiment, the correction data generation unit 270 repeatedly calculates [Equation 17] to [Equation 20] through numerical analysis, so that the i, j-th pixels (coordinates (x _i , y _j )) in the FMCW-SAR image Restore. Accordingly, the corrected composite opening surface image data can be obtained. In this embodiment, the correction data generation unit 270 is a process of generating correction data using [Equation 17] and [Equation 18], and a process of performing reverse projection using [Equation 19] and [Equation 20] Together. In another embodiment, the correction data generation unit 270 performs only the process of generating the correction data of [Equation 17] and [Equation 18], and performs reverse projection using [Equation 19] and [Equation 20]. The process may be performed by a separate reverse projection unit (not shown) or a preliminary reverse projection unit 220.

영상복원부(280)는 보정데이터생성부(270)에 의해 구한 각 화소별 역투영함수 f(x_i,y_j)를 합성개구면 상의 보정된 영상으로 복원한다.The image restoration unit 280 restores the inverse projection function f(x _i , y _j ) for each pixel obtained by the correction data generation unit 270 into a corrected image on the composite opening surface.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 항공기기반 영상복원장치를 이용하는 영상복원방법을 설명한다.Hereinafter, an image restoration method using an aircraft-based image restoration apparatus according to an embodiment of the present invention will be described.

도 12는 도 1에 도시된 항공기기반 영상복원장치를 이용한 영상복원방법을 나타내는 흐름도이다.12 is a flowchart showing an image restoration method using the aircraft-based image restoration apparatus shown in FIG. 1.

도 1 내지 도 12를 참조하면, 항공기기반 영상복원장치를 이용하는 영상복원방법에 있어서, 먼저 송신파(2)를 지표면 상의 조사기준점 f(x_c, y_c)으로 송신한다(S100).1 to 12, in an image restoration method using an aircraft-based image restoration apparatus, a transmission wave 2 is first transmitted to an irradiation reference point f(x _c , y _c ) on a ground surface (S100).

구체적으로 송신파(2)를 생성하기 위하여, 파형발생기(150)를 이용하여 송신파(2)와 동일한 파형의 신호를 생성한다.Specifically, in order to generate the transmission wave 2, a signal having the same waveform as the transmission wave 2 is generated using the waveform generator 150.

파형발생기(150)로부터 발생된 송신파(2)와 동일한 파형의 신호는 분배기(160)를 이용하여 송신안테나(110)와 믹서(205)로 분배된다(단계 S110).The signal having the same waveform as the transmission wave 2 generated from the waveform generator 150 is distributed to the transmission antenna 110 and the mixer 205 using the divider 160 (step S110).

분배기(160)를 이용하여 분배된 신호 중에서 송신안테나(110)로 인가된 신호가 송신파(2)가 되어 지표면 상의 조사기준점 f(x_c, y_c)으로 송신된다.Among the signals distributed using the divider 160, a signal applied to the transmission antenna 110 becomes a transmission wave 2 and is transmitted to the irradiation reference point f(x _c , y _c ) on the ground surface.

이어서, 수신안테나(120)를 이용하여 지표면의 조사기준점 f(x_c, y_c)으로부터 반사되는 수신파(4)를 수신한다(단계 S110).Subsequently, the received wave 4 reflected from the irradiation reference point f(x _c , y _c ) on the ground surface is received using the receiving antenna 120 (step S110).

이후에, 수신파(4)로부터 원시데이터를 생성한다(단계 S120).Thereafter, raw data is generated from the received wave 4 (step S120).

구체적으로, 믹서(205)를 이용하여 분배기(160)로부터 인가받은 분배된 신호와 수신안테나(120)로부터 수신된 수신파(4)를 혼합한다.Specifically, the distributed signal received from the distributor 160 and the received wave 4 received from the receiving antenna 120 are mixed using the mixer 205.

원시데이터생성부(210)를 이용하여 믹서(205)에 의해 혼합된 신호로부터 지표면의 각 화소(x'_i, y'_j)별 거리를 측정하여 [식 1] 내지 [식 4]의 계산을 수행하여 각 화소(x'_i, y'_j)별 거리를 나타내는 원시데이터 S_IF,_r(t,u')를 생성한다.By using the raw data generator 210 from a signal mixed by the mixer 205 measures the respective pixels _{(x 'i, y' j} ) by the distance of the surface to calculate the [formula 1] to [Expression 4] To generate raw data S _IF , _r (t, u') representing the distances for each pixel (x' _i , _y'j ).

계속해서, 원시데이터 S_IF,_r(t,u')를 역투영하여 예비영상을 생성한다(S130).Subsequently, a preliminary image is generated by back-projecting the raw data S _IF , _r (t, u') (S130).

구체적으로, 예비역투영부(220)를 이용하여 원시데이터생성부(210)로부터 인가받은 원시데이터를 [식 15] 및 [식 16]에 적용하여 정합필터과정을 수행하여 FMCW-SAR 예비영상 내의 i, j번째 화소(좌표 (x'_i,y'_j))를 복원한다.Specifically, using the preliminary reverse projection unit 220, the original data received from the original data generation unit 210 is applied to [Equation 15] and [Equation 16] to perform a matched filter process, and the i in the FMCW-SAR preliminary image , the j-th pixel (coordinates (x' _i ,y' _j )) is restored.

예비역투영부(220)에 의해 구한 각 화소(x'_i,y'_j)별 역투영함수 f(x'_i,y'_j)는 예비영상복원부(230)를 이용하여 합성개구면 상의 예비영상으로 복원된다.Each pixel obtained by the reserve projection portion _{(220) (x 'i,} y' j) by back-projection function _{f (x 'i, y'} j) is pre-image restoring unit synthesizing opening surface pre-on using a 230 It is restored as an image.

이후에, 예비영상을 분석하여 지향각오류가 존재하는지 판단한다(S140).Thereafter, the preliminary image is analyzed to determine whether there is an orientation angle error (S140).

구체적으로, 지향각오류판단부(240)를 이용하여 복원된 예비영상을 분석하여 반사파(4)의 강도가 높은 지점을 조사기준점 f(x_c, y_c)으로 설정하고, 조사기준점 f(x_c, y_c)을 기준으로 수직선과 수평선이 교차하는지를 검토하여, 지향각오류의 존재여부를 판단한다. 예비영상에 조사기준점 f(x_c, y_c)을 기준으로 수직선과 수평선이 교차하는 경우 지향각오류가 없는 것으로 판단하고, 예비영상에 조사기준점 f(x_c, y_c)을 기준으로 경사진 두 개의 직선이 교차하는 경우 지향각오류가 존재하는 것으로 판단한다.Specifically, by analyzing the reconstructed preliminary image using the directing angle error determination unit 240, the point where the intensity of the reflected wave 4 is high is set as the reference point f(x _c , y _c ), and the reference point f (x _{Based on c} , y _c ), it examines whether the vertical line and the horizontal line intersect, and determines whether there is an orientation angle error. If the vertical line and the horizontal line intersect based on the reference point f(x _c , y _c ) in the preliminary image, it is determined that there is no orientation angle error, and the preliminary image is inclined based on the control point f(x _c , y _c ). When two straight lines intersect, it is judged that there is a directing angle error.

지향각오류가 없는 경우, 예비영상을 최종영상으로 출력한다(S150).If there is no orientation angle error, the preliminary image is output as the final image (S150).

지향각오류가 있는 경우, 예비영상을 분석하여 거리방향회전각도(φ_rg) 및 방위방향회전각도(φ_yaw)를 설정한다(S160).If there is an orientation angle error, the preliminary image is analyzed and the distance direction rotation angle (φ _rg ) and the azimuth direction rotation angle (φ _yaw ) are set (S160).

구체적으로, 거리방향회전성분검출부(250)를 이용하여 예비영상복원부(230)에 의해 얻어진 예비영상을 광학적으로 분석하여, 예비영상의 거리방향성분이 이상적인 거리방향(그래프 상의 수평방향)으로부터 기울어진 각도를 거리방향회전각도(φ_rg)로 설정한다.Specifically, by optically analyzing the preliminary image obtained by the preliminary image restoration unit 230 using the distance direction rotation component detection unit 250, the distance direction component of the preliminary image is tilted from the ideal distance direction (horizontal direction on the graph). Set the angle as the distance direction rotation angle (φ _rg ).

또한, 방위방향회전성분검출부(260)를 이용하여 예비영상복원부(230)에 의해 얻어진 예비영상을 광학적으로 분석하여, 예비영상의 방위방향성분이 이상적인 방위방향(그래프 상의 수직방향)으로부터 기울어진 각도를 방위방향회전각도(φ_yaw)로 설정한다.In addition, by optically analyzing the preliminary image obtained by the preliminary image restoration unit 230 using the azimuth direction rotation component detection unit 260, the azimuth direction component of the preliminary image is inclined from the ideal azimuth direction (vertical direction on the graph). Is set as the azimuth rotation angle (φ _yaw ).

계속해서, 지향각오류를 고려하여 보정데이터를 생성한다(S170).Subsequently, correction data is generated in consideration of the orientation angle error (S170).

구체적으로, 보정데이터생성부(270)를 이용하여 원시데이터, 거리방향회전각도(φ_rg), 및 방위방향회전각도(φ_yaw)를 [식 17] 내지 [식 20]에 적용하여 보정된 각 화소별 역투영함수 f(x_i,y_j)인 보정데이터를 생성한다. 본 실시예에서, 보정데이터는 역투영(BPA)의 형태를 가진다.Specifically, the corrected angle by applying the raw data, the distance direction rotation angle (φ _rg ), and the azimuth direction rotation angle (φ _yaw ) to [Equation 17] to [Equation 20] using the correction data generation unit 270 Correction data with a reverse projection function f(x _i ,y _j ) for each pixel is generated. In this embodiment, the correction data has the form of reverse projection (BPA).

이어서, 보정데이터로부터 합성개구면 상의 보정된 영상을 생성한다(S180).Subsequently, a corrected image on the composite opening surface is generated from the correction data (S180).

구체적으로, 영상복원부(280)를 이용하여, 보정데이터생성부(270)에 의해 구한 각 화소별 역투영함수 f(x_i,y_j)를 합성개구면 상의 보정된 영상으로 복원한다.Specifically, by using the image restoration unit 280, the reverse projection function f(x _i , y _j ) for each pixel obtained by the correction data generation unit 270 is restored to a corrected image on the composite opening surface.

상기와 같은 본 발명의 실시예에 따르면, 항공기기반 영상복원장치에서 레이더의 조사방향이 비틀어져서 지향각오류가 발생하더라도 별도의 물리적인 조치없이 보정된 역투영이미지를 얻을 수 있다.According to the embodiment of the present invention as described above, even if a direction angle error occurs due to a distorted radar irradiation direction in an aircraft-based image restoration apparatus, a corrected reverse projection image can be obtained without a separate physical action.

지향각오류는 전파동위상면이 지표면에 비틀린 상태로 전파되는 특성때문에 교차검증을 통하여 제거하는 것이 사실상 불가능해서, 종래에는 지향각오류가 발견되면 데이터를 재사용하지 못하고 버려졌다. 따라서 종래에는 역투영한 이미지에 지향각오류가 발견되면 송신안테나의 방향을 조정한 후에, 다시 항공기를 출항시켜서 새로운 데이터를 얻어야만 했기 때문에 항공기를 2번 운항하는 것으로 인해 많은 시간과 비용이 소요되었다. 그러나 본 발명의 실시예에 따르면 1번의 운항에서 얻어진 데이터를 이용하여 지향각오류가 제거된 역투영이미지를 얻을 수 있기 때문에, 시간과 비용이 감소된다.The directivity angle error is virtually impossible to remove through cross-validation due to the characteristic that the propagation motion phase is distorted to the ground surface. In the past, if the directivity angle error is found, data cannot be reused and was discarded. Therefore, in the prior art, if an orientation angle error is found in the reverse-projected image, the direction of the transmission antenna must be adjusted, and then the aircraft must be departed again to obtain new data, so it took a lot of time and cost to operate the aircraft twice. However, according to the embodiment of the present invention, since it is possible to obtain a back-projection image in which the orientation angle error has been removed by using the data obtained in one flight, time and cost are reduced.

도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 항공기기반 영상복원장치를 나타내는 블록도이다. 본 실시예에서, 통합역투영부(1220), 통합영상복원부(1230), 및 보정데이터생성부(1270)를 제외한 나머지 구성요소들은 도 1 내지 도 11에 도시된 실시예와 동일하므로, 동일한 구성요소들에 대한 중복되는 설명은 생략한다.13 is a block diagram showing an aircraft-based image restoration apparatus according to another embodiment of the present invention. In this embodiment, the remaining components except for the integrated reverse projection unit 1220, the integrated image restoration unit 1230, and the correction data generation unit 1270 are the same as the embodiments shown in Figs. Redundant descriptions of the elements are omitted.

도 13을 참조하면, 항공기기반 영상복원장치는 안테나부재(110, 120), 파형발생기(150), 분배기(160), 믹서(205), 원시데이터생성부(210), 통합역투영부(1220), 통합영상복원부(1230), 지향각오류판단부(240), 거리방향회전성분검출부(250), 방위방향회전성분검출부(260), 및 보정데이터생성부(1270)를 포함한다.13, the aircraft-based image restoration apparatus includes an antenna member 110 and 120, a waveform generator 150, a distributor 160, a mixer 205, a raw data generator 210, and an integrated reverse projection unit 1220. , An integrated image restoration unit 1230, an orientation angle error determination unit 240, a distance direction rotation component detection unit 250, an azimuth direction rotation component detection unit 260, and a correction data generation unit 1270.

파형발생기(150)는 송신파(2)와 동일한 파형의 신호를 발생시킨다.The waveform generator 150 generates a signal having the same waveform as the transmission wave 2.

분배기(160)는 파형발생기(150), 안테나부재(110, 120)의 송신안테나(110), 및 믹서(Mixer, 205)에 연결된다. 분배기(160)는 파형발생기(150)로부터 발생된 신호를 인가받아 송신안테나(110) 및 믹서(205)에 분배한다.The splitter 160 is connected to the waveform generator 150, the transmission antenna 110 of the antenna members 110 and 120, and a mixer 205. The divider 160 receives the signal generated from the waveform generator 150 and distributes it to the transmission antenna 110 and the mixer 205.

안테나부재(110, 120)는 분배기(160)로부터 인가받은 신호를 송신파(2)를 송신하고, 지표면으로부터 반사되는 수신파(4)를 수신한다.The antenna members 110 and 120 transmit the transmission wave 2 of the signal applied from the distributor 160 and receive the reception wave 4 reflected from the ground surface.

믹서(205)는 분배기(160)를 통해서 전달받은 신호와 수신안테나(120)로부터 인가받은 수신파(4)를 혼합하여 원시데이터생성부(210)로 전달한다.The mixer 205 mixes the signal received through the distributor 160 and the received wave 4 applied from the reception antenna 120 and transmits the mixture to the raw data generator 210.

도 2 및 도 13을 참조하면, 원시데이터생성부(210)는 믹서(205)로부터 인가받은 신호로부터 수신안테나(120)와 지표면의 조사기준점 f(x_c, y_c)과의 거리를 측정하여 조사기준점 f(x_c, y_c)의 위치를 나타내는 원시데이터를 생성한다.2 and 13, the raw data generation unit 210 measures the distance between the reception antenna 120 and the irradiation reference point f(x _c , y _c ) on the ground surface from a signal received from the mixer 205 Raw data representing the location of the survey reference point f(x _c , y _c ) are generated.

[식 1] 내지 [식 4]를 참조하면, 원시데이터생성부(210)는 믹서(205)로부터 분배된 기준 송신 신호 및 수신파(4)를 인가받아 직접 주파수 하향변환(frequency down conversion)하여, 두 신호의 차에 해당하는 비트 주파수(beat frequency) 성분을 수신하고 샘플링하여 원시데이터를 생성한다.Referring to [Equation 1] to [Equation 4], the raw data generation unit 210 receives the reference transmission signal and the reception wave 4 distributed from the mixer 205 and directly performs frequency down conversion. , A beat frequency component corresponding to the difference between the two signals is received and sampled to generate raw data.

도 13을 다시 참조하면, 통합역투영부(1220)는 원시데이터를 이용한 예비정합필터과정 및 보정데이터를 이용한 보정정합필터과정을 수행한다. 통합역투영부(back-projection)(1220)는 합성개구면을 기준으로 분할된 입력신호(원시데이터 또는 보정데이터)와 출력된 복원영상 사이의 연산을 모든 화소들에 대해 반복적으로 수행한다.Referring again to FIG. 13, the integrated reverse projection unit 1220 performs a pre-matched filter process using raw data and a corrected matched filter process using correction data. The integrated back-projection 1220 repeatedly performs an operation between the input signal (raw data or correction data) divided based on the composite opening surface and the output reconstructed image for all pixels.

구체적으로, 통합역투영부(1220)가 수행하는 예비정합필터과정은, 원시데이터생성부(210)로부터 원시데이터를 인가받아 [식 15] 및 [식 16]에 적용하여 FMCW-SAR 원시영상을 위한 i, j번째 화소(좌표 (x'_i,y'_j))를 복원한다. 예비정합필터과정은 도 1 내지 도 11에 도시된 실시예에서, 예비역투영부(도 1의 220)가 수행하는 기능과 동일하다.Specifically, the preliminary matching filter process performed by the integrated reverse projection unit 1220 is applied to [Equation 15] and [Equation 16] by receiving the original data from the original data generation unit 210, and for the FMCW-SAR raw image. The i and j-th pixels (coordinates (x' _i ,y' _j )) are restored. The pre-matched filter process is the same as the function performed by the preliminary reverse projection unit 220 in FIG. 1 in the embodiments shown in FIGS. 1 to 11.

통합역투영부(1220)가 수행하는 보정정합필터과정은, 보정데이터생성부(1270)로부터 보정데이터를 인가받아 [식 19] 및 [식 20]에 적용하여 FMCW-SAR 보정된 영상을 위한 i, j번째 화소(좌표 (x_i,y_j))를 복원한다. 보정정합필터과정은 도 1 내지 도 11에 도시된 실시예에서, 보정데이터생성부(도 1의 270)가 수행하는 기능 중에서 [도 19] 및 [도 20]을 수행하는 기능과 동일하다.The correction matching filter process performed by the integrated reverse projection unit 1220 is applied to [Equation 19] and [Equation 20] by receiving correction data from the correction data generating unit 1270, i, for the FMCW-SAR corrected image The j-th pixel (coordinates (x _i ,y _j )) is restored. The correction matched filter process is the same as the functions of [Fig. 19] and [Fig. 20] among the functions performed by the correction data generator (270 of Fig. 1) in the embodiment shown in Figs. 1 to 11.

통합영상복원부(1230)는 통합역투영부(1220)에 의해 구한 각 화소별 원시영상을 위한 역투영함수 f(x'_i,y'_j)를 합성개구면 상의 예비영상으로 복원하고, 통합역투영부(1220)에 의해 구한 각 화소별 보정된 영상을 위한 역투영함수 f(x_i,y_j)를 합성개구면 상의 보정된 영상으로 복원한다. 통합영상복원부(1230)에서 각 화소별 원시영상을 위한 역투영함수 f(x'_i,y'_j)를 합성개구면 상의 예비영상으로 복원하는 기능은 도 1 내지 도 11에 도시된 실시예에서 예비영상복원부(230)가 수행하는 기능과 동일하다. 통합영상복원부(1230)에서 각 화소별 보정된 영상을 위한 역투영함수 f(x_i,y_j)를 합성개구면 상의 보정된 영상으로 복원하는 기능은 도 1 내지 도 11에 도시된 실시예에서 보정영상복원부(280)가 수행하는 기능과 동일하다.Integrated image restorer 1230 restores the back-projection function f (x _'i, y' _j) for each pixel by a raw image obtained by the integration yeoktu youngbu 1220 as a preliminary image on the synthesis opening surface, and integrate yeoktu The reverse projection function f(x _i , y _j ) for the corrected image for each pixel obtained by the zero part 1220 is restored to the corrected image on the composite opening surface. The integrated image restoration unit 1230 restores the inverse projection function f(x' _i ,y' _j ) for the original image for each pixel into a preliminary image on the composite opening surface in the embodiments shown in FIGS. 1 to 11. It is the same as the function performed by the preliminary image restoration unit 230 in FIG. The function of restoring the inverse projection function f(x _i , y _j ) for the corrected image for each pixel by the integrated image restoration unit 1230 to the corrected image on the composite opening surface is shown in FIGS. 1 to 11. It is the same as the function that the corrected image restoration unit 280 performs.

지향각오류판단부(240)는 복원된 원시영상을 분석하여 지향각오류의 존재여부를 판단한다. 지향각오류를 판단하는 방법은 도 3 및 도 5에 도시된 실시예와 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다.The orientation angle error determination unit 240 analyzes the restored original image to determine whether there is an orientation angle error. Since the method of determining the orientation angle error is the same as that of the embodiments shown in FIGS. 3 and 5, duplicate descriptions will be omitted.

거리방향회전성분검출부(250)는 예비영상복원부(230)에 의해 얻어진 예비영상을 광학적으로 분석하여, 예비영상의 거리방향성분이 이상적인 거리방향(그래프 상의 수평방향)으로부터 기울어진 각도를 거리방향회전각도(φ_rg)로 설정한다.The distance direction rotation component detection unit 250 optically analyzes the preliminary image obtained by the preliminary image restoration unit 230 and rotates the angle in which the distance direction component of the preliminary image is inclined from the ideal distance direction (horizontal direction on the graph) in the distance direction. Set it as an angle (φ _rg ).

방위방향회전성분검출부(260)는 예비영상복원부(230)에 의해 얻어진 예비영상을 광학적으로 분석하여, 예비영상의 방위방향성분이 이상적인 방위방향(그래프 상의 수직방향)으로부터 기울어진 각도를 방위방향회전각도(φ_yaw)로 설정한다.The azimuth direction rotation component detection unit 260 optically analyzes the preliminary image obtained by the preliminary image restoration unit 230, and rotates the angle in which the azimuth direction component of the preliminary image is inclined from the ideal direction (vertical direction on the graph) in the azimuth direction. Set it to the angle (φ _yaw ).

보정데이터생성부(270)는 원시데이터(S_IF,_r(t,u')), 거리방향회전각도(φ_rg), 및 방위방향회전각도(φ_yaw)를 [식 17] 및 [식 18]에 적용하여 보정데이터(S_IF,_r(t,u))를 생성한다. 본 실시예에서, 보정데이터생성부(270)에 의해 생성된 보정데이터(S_IF,_r(t,u))는 통합역투영부(1220)에 인가되며, 통합역투영부(1220)에 의해 i, j번째 화소(좌표 (x_i,y_j))별 보정된 영상을 위한 역투영함수(f(x_i,y_j))를 계산하고, 통합영상복원부(1220)에 의해 구한 각 화소별 보정된 영상을 위한 역투영함수 f(x_i,y_j)를 합성개구면 상의 보정된 영상으로 복원한다.The correction data generation unit 270 calculates the raw data (S _IF , _r (t, u')), the distance direction rotation angle (φ _rg ), and the azimuth direction rotation angle (φ _yaw ) in [Equation 17] and [Equation 18]. ] To generate correction data (S _IF , _r (t,u)). In this embodiment, the correction data S _IF , _r (t, u) generated by the correction data generation unit 270 are applied to the integrated reverse projection unit 1220, and i, Compute the inverse projection function (f(x _i ,y _j )) for the corrected image for each j-th pixel (coordinate (x _i ,y _j )), and correct for each pixel obtained by the integrated image restoration unit 1220 The inverse projection function f(x _i ,y _j ) for the converted image is restored to the corrected image on the composite surface.

도 14는 도 13에 도시된 항공기기반 영상복원장치를 이용한 영상복원방법을 나타내는 흐름도이다. 본 실시예에서, 원시데이터를 역투영하여 예비영상을 생성하는 단계(S230), 지향각오류를 고려하여 보정데이터를 생성하는 단계(S270), 보정데이터를 역투영하는 단계(S280), 및 보정된 영상을 생성하는 단계(S290)를 제외한 나머지 구성요소들은 도 1 내지 도 12에 도시된 실시예와 동일하므로, 동일한 구성요소들에 대한 중복되는 설명은 생략한다.14 is a flowchart illustrating an image restoration method using the aircraft-based image restoration apparatus shown in FIG. 13. In this embodiment, the step of generating a preliminary image by backprojecting the raw data (S230), generating the correction data in consideration of the orientation angle error (S270), the step of backprojecting the correction data (S280), and correction Except for the step of generating the image (S290), the remaining components are the same as those of the embodiments shown in FIGS. 1 to 12, and thus, overlapping descriptions of the same components will be omitted.

도 13 및 도 14를 참조하면, 항공기기반 영상복원장치를 이용하는 영상복원방법에 있어서, 먼저 송신파(2)를 지표면 상의 조사기준점 f(x_c, y_c)으로 송신한다(S100).13 and 14, in the image restoration method using the aircraft-based image restoration apparatus, a transmission wave 2 is first transmitted to an irradiation reference point f(x _c , y _c ) on the ground surface (S100).

이어서, 수신안테나(120)를 이용하여 지표면의 조사기준점 f(x_c, y_c)으로부터 반사되는 수신파(4)를 수신한다(단계 S110).Subsequently, the received wave 4 reflected from the irradiation reference point f(x _c , y _c ) on the ground surface is received using the receiving antenna 120 (step S110).

이후에, 수신파(4)로부터 원시데이터를 생성한다(단계 S120).Thereafter, raw data is generated from the received wave 4 (step S120).

계속해서, 원시데이터 S_IF,_r(t,u')를 역투영하여 예비영상을 생성한다(S230).Subsequently, a preliminary image is generated by back-projecting the raw data S _IF , _r (t, u') (S230).

구체적으로, 통합역투영부(1220)를 이용하여 원시데이터생성부(210)로부터 인가받은 원시데이터를 [식 15] 및 [식 16]에 적용하여 정합필터과정을 수행하여 FMCW-SAR 예비영상 내의 i, j번째 화소(좌표 (x'_i,y'_j))를 복원한다.Specifically, by applying the raw data approved from the raw data generator 210 using the integrated reverse projection unit 1220 to [Equation 15] and [Equation 16], a matching filter process is performed, and the i in the FMCW-SAR preliminary image , the j-th pixel (coordinates (x' _i ,y' _j )) is restored.

통합영상복원부(1230)를 이용하여 통합역투영부(1220)에 의해 복원된 각 화소(x'_i,y'_j)별 역투영함수 f(x'_i,y'_j)를 합성개구면 상의 예비영상으로 복원한다.Integrated video reconstruction unit 1230 by Integrated yeoktu youngbu 1220 pixels _{(x 'i, y' j} ) restored by the inverse by using a projection function f _{(x 'i, y' j} ) Synthesis opening face on the Restore the preliminary image.

이후에, 예비영상을 분석하여 지향각오류가 존재하는지 판단한다(S140).Thereafter, the preliminary image is analyzed to determine whether there is an orientation angle error (S140).

구체적으로, 지향각오류판단부(240)를 이용하여 복원된 예비영상을 분석하여 지향각오류가 존재하는지 판단한다.Specifically, by analyzing the restored preliminary image using the orientation angle error determination unit 240, it is determined whether or not the orientation angle error exists.

지향각오류가 없는 경우, 예비영상을 최종영상으로 출력한다(S150).If there is no orientation angle error, the preliminary image is output as the final image (S150).

지향각오류가 있는 경우, 예비영상을 분석하여 거리방향회전각도(φ_rg) 및 방위방향회전각도(φ_yaw)를 설정한다(S160).If there is an orientation angle error, the preliminary image is analyzed and the distance direction rotation angle (φ _rg ) and the azimuth direction rotation angle (φ _yaw ) are set (S160).

구체적으로, 거리방향회전성분검출부(250)를 이용하여 통합영상복원부(1230)에 의해 얻어진 예비영상을 광학적으로 분석하여, 예비영상의 거리방향성분이 이상적인 거리방향(그래프 상의 수평방향)으로부터 기울어진 각도를 거리방향회전각도(φ_rg)로 설정한다.Specifically, by optically analyzing the preliminary image obtained by the integrated image restoration unit 1230 using the distance direction rotation component detection unit 250, the distance direction component of the preliminary image is tilted from the ideal distance direction (horizontal direction on the graph). Set the angle as the distance direction rotation angle (φ _rg ).

또한, 방위방향회전성분검출부(260)를 이용하여 통합영상복원부(1230)에 의해 얻어진 예비영상을 광학적으로 분석하여, 예비영상의 방위방향성분이 이상적인 방위방향(그래프 상의 수직방향)으로부터 기울어진 각도를 방위방향회전각도(φ_yaw)로 설정한다In addition, by optically analyzing the preliminary image obtained by the integrated image restoration unit 1230 using the azimuth direction rotation component detection unit 260, the azimuth direction component of the preliminary image is inclined from the ideal direction (vertical direction on the graph). Is set as the azimuth rotation angle (φ _yaw )

계속해서, 지향각오류를 고려하여 보정데이터를 생성한다(S270).Subsequently, correction data is generated in consideration of the orientation angle error (S270).

구체적으로, 보정데이터생성부(1270)를 이용하여, 원시데이터, 거리방향회전각도(φ_rg), 및 방위방향회전각도(φ_yaw)를 [식 17] 및 [식 18]에 적용하여 보정데이터 S_IF,_r(t,u)를 생성한다. 본 실시예에서, 보정데이터 S_IF,_r(t,u)는 역투영의 전단계로서 원시데이터 S_IF,_r(t,u')가 보정된 형태를 가진다.Specifically, using the correction data generation unit 1270, the raw data, the distance direction rotation angle (φ _rg ), and the azimuth direction rotation angle (φ _yaw ) are applied to [Equation 17] and [Equation 18] to Generate S _IF , _r (t,u). In the present embodiment, the correction data S _IF , _r (t, u) are in the form in which the raw data S _IF , _r (t, u') are corrected as a pre-projection stage.

이어서, 보정데이터 S_IF,_r(t,u)를 역투영하여 각 화소별 보정된 영상을 위한 역투영함수(f(x_i,y_j))를 생성한다(S280).Subsequently, the correction data S _IF , _r (t, u) are back-projected to generate a reverse projection function (f(x _i , y _j )) for the corrected image for each pixel (S280).

구체적으로, 통합역투영부(1220)를 이용하여, 보정데이터생성부(1270)에 의해 생성된 보정데이터(S_IF,_r(t,u))를 [식 19] 및 [식 20]에 적용하여 i, j번째 화소(좌표 (x_i,y_j))별 보정된 영상을 위한 역투영함수(f(x_i,y_j))를 계산한다.Specifically, using the integrated reverse projection unit 1220, applying the correction data (S _IF , _r (t, u)) generated by the correction data generating unit 1270 to [Equation 19] and [Equation 20] Calculate the inverse projection function (f(x _i ,y _j )) for the corrected image for each i and j-th pixel (coordinates (x _i ,y _j )).

계속해서 각 화소별 보정된 영상을 위한 역투영함수 f(x_i,y_j)를 이용하여 합성개구면 상의 보정된 영상을 생성한다(S290).Subsequently, the corrected image on the composite opening surface is generated by using the reverse projection function f(x _i ,y _j ) for the corrected image for each pixel (S290).

구체적으로, 통합영상복원부(1230)를 이용하여, 통합역투영부(1220)에 의해 구한 각 화소별 보정된 영상을 위한 역투영함수 f(x_i,y_j)를 합성개구면 상의 보정된 영상으로 복원한다.Specifically, using the integrated image restoration unit 1230, the inverse projection function f(x _i , y _j ) for the corrected image for each pixel obtained by the integrated inverse projection unit 1220 is a corrected image on the composite aperture. To restore.

상기와 같은 본 발명의 실시예에 따르면, 하나의 통합역투영부(1220)를 이용하여 예비정합필터과정과 보정정합필터과정을 함께 수행하고, 하나의 통합영상복원부(1230)를 이용하여 예비영상을 복원하는 과정과 보정된 영상을 복원하는 과정이 함께 수행됨으로써, 항공기기반 영상복원장치의 구조가 단순해지고 비용이 절감된다.According to the embodiment of the present invention as described above, the preliminary matching filter process and the corrected matching filter process are performed together using one integrated reverse projection unit 1220, and a preliminary image is performed using one integrated image restoration unit 1230. By performing the process of restoring the image and restoring the corrected image together, the structure of the aircraft-based image restoration device is simplified and cost is reduced.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 항공기기반 영상복원장치에서 레이더의 조사방향이 비틀어져서 지향각오류가 발생하더라도 별도의 물리적인 조치없이 보정된 역투영이미지를 얻을 수 있다.According to the present invention as described above, even if the irradiation direction of the radar is distorted in the aircraft-based image restoration apparatus and an orientation angle error occurs, a corrected reverse projection image can be obtained without any separate physical action.

지향각오류는 전파동위상면이 지표면에 비틀린 상태로 전파되는 특성때문에 교차검증을 통하여 제거하는 것이 사실상 불가능해서, 종래에는 지향각오류가 발견되면 데이터를 재사용하지 못하고 버려졌다. 따라서 종래에는 역투영한 이미지에 지향각오류가 발견되면 송신안테나의 방향을 조정한 후에, 다시 항공기를 출항시켜서 새로운 데이터를 얻어야만 했기 때문에 항공기를 2번 운항하는 것으로 인해 많은 시간과 비용이 소요되었다. 그러나 본 발명의 실시예들에 따르면 1번의 운항에서 얻어진 데이터를 이용하여 지향각오류가 제거된 역투영이미지를 얻을 수 있기 때문에, 시간과 비용이 감소된다.The directivity angle error is virtually impossible to remove through cross-validation due to the characteristic that the propagation motion phase is distorted to the ground surface. In the past, if the directivity angle error is found, data cannot be reused and was discarded. Therefore, in the prior art, if an orientation angle error is found in the reverse-projected image, the direction of the transmission antenna must be adjusted, and then the aircraft must be departed again to obtain new data, so it took a lot of time and cost to operate the aircraft twice. However, according to the embodiments of the present invention, since it is possible to obtain a back-projection image from which the directing angle error has been removed by using the data obtained in one flight, time and cost are reduced.

또한, 하나의 통합역투영부를 이용하여 예비정합필터과정과 보정정합필터과정을 함께 수행함으로써, 항공기기반 영상복원장치의 구조가 단순해지고 비용이 절감된다.In addition, by performing the preliminary matching filter process and the corrected matching filter process together using one integrated reverse projection unit, the structure of the aircraft-based image restoration apparatus is simplified and cost is reduced.

본 발명은 항공뷰, 지형도 작성, 해양탐사, 원격탐사, 인공위성탐사, 항공기탐사, 부유실험장치를 이용한 탐사, 조류탐사, 기상탐사, 군사용 등의 용도로 사용될 수 있는 산업상 이용가능성을 갖는다.The present invention has industrial applicability that can be used for purposes such as aerial view, topographic map creation, marine exploration, remote exploration, satellite exploration, aircraft exploration, exploration using floating test equipment, bird exploration, meteorological exploration, military use, and the like.

이상에서는 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 실용신안등록청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. Although the above has been described with reference to Examples, those skilled in the art can variously modify and change the present invention within the scope not departing from the spirit and scope of the present invention described in the scope of the utility model registration request below. You will understand that there is.

5 : 전파동위상면 6 : 전파동위상선
6' : 투영선 110, 120 : 안테나부재
150 : 파형발생기 160 : 분배기
205 : 믹서 210 : 원시데이터생성부
220 : 예비역투영부 1220 : 통합역투영부
230 : 예비영상복원부 1230 : 통합영상복원부
240 : 지향각오류판단부 250 : 거리방향회전성분검출부
260 : 방위방향회전성분검출부 270, 1270 : 보정데이터생성부
280 : 보정영상복원부 Gr : 지표면
f(x₀, y₀) : 조사점 f(x_c, y_c) : 조사기준점
φ_rg : 거리방향회전성분 φ_yaw : 방위방향회전성분
φ_sq : 지향각도5: radio wave in-phase plane 6: radio wave in-phase line
6': projection line 110, 120: antenna member
150: waveform generator 160: divider
205: mixer 210: raw data generation unit
220: reserve reverse projection section 1220: integrated reverse projection section
230: preliminary image restoration unit 1230: integrated image restoration unit
240: orientation angle error determination unit 250: distance direction rotation component detection unit
260: azimuth direction rotation component detection unit 270, 1270: correction data generation unit
280: correction image restoration unit Gr: ground surface
f(x ₀ , y ₀ ): survey point f(x _c , y _c ): survey reference point
φ _rg : Rotation component in distance direction φ _yaw : Rotation component in azimuth direction
φ _sq : directivity angle

Claims (15)

송신파와 동일한 파형의 신호를 생성하는 파형발생기;
상기 파형발생기에 연결되며, 상기 파형발생기로부터 발생된 신호를 인가받아 분배하는 분배기;
상기 분배기에 연결되며, 상기 분배기로부터 상기 분배된 신호를 인가받아 상기 송신파를 지표면으로 송신하는 송신안테나와, 상기 지표면으로부터 반사되는 수신파를 수신하는 수신안테나를 포함하는 안테나부재;
상기 분배기 및 상기 수신안테나에 연결되며, 상기 분배기로부터 인가받은 상기 분배된 신호와 상기 수신안테나로부터 수신된 상기 수신파를 혼합하는 믹서;
상기 믹서와 연결되며, 상기 믹서로부터 상기 혼합된 신호를 인가받아 상기 지표면의 각 화소별 거리를 측정하여 상기 각 화소별 수신신호에 대응되는 원시데이터를 생성하는 원시데이터생성부;
상기 원시데이터에 정합필터과정을 수행하여 각 화소별 보정전 역투영함수를 계산하는 예비역투영부;
상기 보정전 역투영함수를 상기 각 화소별로 투영하여 합성개구면 상의 예비영상을 생성하는 예비영상복원부;
상기 예비영상의 거리방향성분이 이상적인 거리방향으로부터 기울어진 각도를 거리방향회전각도로 설정하는 거리방향회전성분검출부;
상기 예비영상의 방위방향성분이 이상적인 방위방향으로부터 기울어진 각도를 방위방향회전각도로 설정하는 방위방향회전성분검출부; 및
상기 거리방향회전각도 및 상기 방위방향회전각도를 이용하여 상기 각 화소들의 위치를 보정하고, 상기 각 보정된 화소별 위치에 따라 정합필터과정을 수행하여 상기 각 보정된 화소별 역투영함수를 보정데이터로 생성하고 상기 보정데이터를 상기 각 보정된 화소별로 투영하여 합성개구면 상의 보정된 영상을 생성하는 보정데이터생성부를 포함하되,
상기 예비역투영부는 상기 원시데이터(S_IF,r(ω, u'_p);ω는 주파수, u'_p는 수신안테나의 위치))에 [식 1], 및 [식 2]의 정합필터과정을 수행하여 각 화소(x'_i,y'_j)별 보정전 역투영함수 f(x'_i,y'_j)를 계산하고,
[식 1]

[식 2]

([식 1] 및 [식 2]에서, u'_p는 p번째 수신파가 수신될 시점에서 수신안테나 위치를 나타내며, t_dij는 i,j번째 화소의 지연시간을 나타내며, (x'_i,y'_j)은 원시데이터 상에서 i,j번째 화소의 위치(좌표)를 나타내며, Wp는 수신안테나에서 측정된 신호강도에 대한 윈도우함수를 나타내고, t는 샘플링시간을 나타내며, ω는 주파수를 나타내고, u'_p는 항공기 상에 장착된 수신안테나의 위치를 나타내며, S_IF,r(ω, u'_p)는 수신안테나가 u'_p에 위치하는 경우의 수신신호에 대한 원시데이터를 나타내며, t_dij(u'_p)는 항공기에 장착된 수신안테나의 위치(u'_p)에 따른 지연시간을 나타낸다)
상기 보정데이터생성부는 상기 원시데이터(S_IF,r(ω, u'_p))에 [식 3] 내지 [식 6]의 정합필터과정을 수행하여 각 보정된 화소(x_i,y_j)별 역투영함수 f(x_i,y_j)를 보정데이터로 생성하고 상기 보정데이터를 상기 각 보정된 화소(x_i,y_j)별로 투영하여 상기 합성개구면 상의 상기 보정된 영상을 생성하는 것을 특징으로 하는 항공기기반 영상복원장치.
[식 3]
u'_p=u_p-R_gtanφ_yaw
[식 4]

[식 5]

[식 6]

([식 3] 내지 [식 6]에서, u_p(u_x, u_y, u_z)는 p번째 수신파가 수신될 시점에서 수신안테나의 위치를 보정한 좌표를 나타내고, u_p(u'_x, u'_y, u'_z)는 p번째 수신파가 수신될 시점에서 수신안테나의 위치를 보정하지 않은 좌표를 나타내며, R_g는 지표면으로 투영된 수신파의 길이를 나타내며, (x_c, y_c)는 지표면 상의 조사기준점의 좌표를 나타내며, (x_i,y_j)는 보정된 i,j번째 화소의 좌표를 나타내며, f(x_i,y_j)는 보정된 i,j번째 역투영함수를 나타낸다)A waveform generator that generates a signal having the same waveform as the transmission wave;
A divider connected to the waveform generator and configured to receive and distribute a signal generated from the waveform generator;
An antenna member connected to the distributor and including a transmission antenna for receiving the distributed signal from the distributor and transmitting the transmission wave to the ground surface, and a reception antenna for receiving a reception wave reflected from the ground surface;
A mixer connected to the distributor and the reception antenna, and mixing the distributed signal received from the distributor and the reception wave received from the reception antenna;
A raw data generator connected to the mixer, receiving the mixed signal from the mixer, measuring a distance of each pixel on the ground surface, and generating raw data corresponding to the received signal for each pixel;
A preliminary reverse projection unit for calculating a pre-correction reverse projection function for each pixel by performing a matching filter process on the raw data;
A preliminary image restoration unit for generating a preliminary image on the composite opening surface by projecting the pre-correction reverse projection function for each pixel;
A distance direction rotation component detector for setting an angle in which the distance direction component of the preliminary image is inclined from an ideal distance direction as a distance direction rotation angle;
An azimuth direction rotation component detection unit for setting an angle in which the azimuth direction component of the preliminary image is inclined from an ideal azimuth direction as an azimuth direction rotation angle; And
The position of each pixel is corrected using the distance direction rotation angle and the azimuth rotation angle, and a matching filter process is performed according to the corrected position of each pixel, so that the corrected reverse projection function for each pixel is corrected. And a correction data generator for generating a corrected image on the composite opening surface by projecting the correction data for each of the corrected pixels,
The reserve projection unit the raw data; [Equation 1] in the (S _{IF, r} (ω, u _'p) ω is the frequency, u' _p is the location of the receiving antenna)), and the matched filter of the process of [Formula 2] To calculate the inverse projection function f(x' _i ,y' _j ) before correction for each pixel (x' _i ,y' _j ),
[Equation 1]

[Equation 2]

([Expression 1] and [Equation 2] in the, u _'p represents a receiving antenna located at the time when the p-th received waves received, t _dij represents a delay time of the i, j th pixel, (x' _i, y _'j) represents the location (the coordinates of the i, j-th pixel) on the raw data, Wp represents a window function to the signal strength measured in the receive antenna, t denotes a sampling time, ω represents the frequency, u _'p represents the location of the receive antennas mounted on the _{aircraft, S IF, r (ω,} u' p) represents the raw data for the received signal in the case of a receiving antenna located in the u _'p, t _dij (u' _p ) represents the delay time according to the position (u' _p ) of the receiving antenna mounted on the aircraft)
The correction data generation unit the raw data _{(S IF, r (ω,} u 'p)) in the equation (3)] to each of the corrected pixel by performing a matched filter process of Equation _{6] (x i, y j} ) by Generating an inverse projection function f(x _i ,y _j ) as correction data and projecting the correction data for each of the corrected pixels (x _i ,y _j ) to generate the corrected image on the composite opening surface Aircraft-based image restoration device.
[Equation 3]
_{u 'p = u p -R g} tanφ yaw
[Equation 4]

[Equation 5]

[Equation 6]

(In [Equation 3] to [Equation 6], u _p (u _x , u _y , u _z ) represents the coordinates obtained by correcting the position of the reception antenna at the time when the p-th reception wave is received, and u _p (u' _{x, u 'y, u'} z) represents the coordinates p-th received wave does not correct the position of the receiving antenna at the point to be received, R _g indicates the length of the received wave projected onto the ground surface, (x _c, y _c ) represents the coordinates of the reference point on the ground surface, (x _i ,y _j ) represents the coordinates of the corrected i,jth pixel, and f(x _i ,y _j ) represents the corrected i,jth reverse projection Represents a function) 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 보정데이터생성부는 수치해석을 통하여 [식 3] 내지 [식 6]를 반복계산함으로써 FMCW-SAR(Frequency Modulated Continuous Wave - Synthetic Aperture Radar) 영상 내의 i,j번째 좌표를 복원하는 것을 특징으로 하는 항공기기반 영상복원장치.The method of claim 1, wherein the correction data generator reconstructs the i,j-th coordinates in the frequency modulated continuous wave-synthetic aperture radar (FMCW-SAR) image by repeatedly calculating [Equation 3] to [Equation 6] through numerical analysis. Aircraft-based image restoration device, characterized in that. 제1항에 있어서, 상기 거리방향회전성분검출부는 상기 예비영상의 수평방향을 거리방향으로 하고, 상기 거리방향성분이 상기 수평방향으로부터 기울어진 각도를 상기 거리방향회전각도(φ_rg)로 설정하는 것을 특징으로 하는 항공기기반 영상복원장치.The method of claim 1, wherein the distance direction rotation component detector sets the horizontal direction of the preliminary image as a distance direction, and sets an angle in which the distance direction component is inclined from the horizontal direction as the distance direction rotation angle (φ _rg ). Aircraft-based image restoration device characterized by. 제1항에 있어서, 상기 방위방향회전성분검출부는 상기 예비영상의 수직방향을 방위방향으로 하고, 상기 방위방향성분이 상기 수직방향으로부터 기울어진 각도를 상기 방위방향회전각도(φ_yaw)로 설정하는 것을 특징으로 하는 항공기기반 영상복원장치.The method of claim 1, wherein the azimuth direction rotation component detection unit sets a vertical direction of the preliminary image as an azimuth direction, and sets an angle in which the azimuth direction component is inclined from the vertical direction as the azimuth direction rotation angle (φ _yaw ). Aircraft-based image restoration device characterized by. 제1항에 있어서, 상기 원시데이터는 항공기에 의해 측정된 FMCW-SAR(Frequency Modulated Continuous Wave - Synthetic Aperture Rader) 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 항공기기반 영상복원장치.The aircraft-based image restoration apparatus according to claim 1, wherein the raw data includes FMCW-SAR (Frequency Modulated Continuous Wave-Synthetic Aperture Rader) data measured by an aircraft. 제1항에 있어서, 상기 예비영상의 이미지를 분석하여 지향각오류의 존재여부를 판단하는 지향각오류판단부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 항공기기반 영상복원장치.The aircraft-based image restoration apparatus according to claim 1, further comprising a direction angle error determination unit that analyzes the image of the preliminary image to determine whether or not there is a direction angle error. 송신파와 동일한 파형의 신호를 생성하는 파형발생기;
상기 파형발생기에 연결되며, 상기 파형발생기로부터 발생된 신호를 인가받아 분배하는 분배기;
상기 분배기에 연결되며, 상기 분배기로부터 상기 분배된 신호를 인가받아 상기 송신파를 지표면으로 송신하는 송신안테나와, 상기 지표면으로부터 반사되는 수신파를 수신하는 수신안테나를 포함하는 안테나부재;
상기 분배기 및 상기 수신안테나에 연결되며, 상기 분배기로부터 인가받은 상기 분배된 신호와 상기 수신안테나로부터 수신된 상기 수신파를 혼합하는 믹서;
상기 믹서와 연결되며, 상기 믹서로부터 상기 혼합된 신호를 인가받아 상기 지표면의 각 화소별 거리를 측정하여 상기 각 화소별 수신신호에 대응되는 원시데이터를 생성하는 원시데이터생성부;
상기 원시데이터에 정합필터과정을 수행하여 각 화소별 보정전 역투영함수를 계산하는 예비정합필터과정 및 각 보정된 화소별 위치에 따른 보정후 역투영함수를 계산하는 보정정합필터과정을 수행하는 통합역투영부;
상기 각 화소별 보정전 역투영함수를 이용하여 예비영상을 생성하고, 상기 보정후 역투영함수를 이용하여 보정된 영상을 생성하는 통합영상복원부;
상기 예비영상의 거리방향성분이 이상적인 거리방향으로부터 기울어진 각도를 거리방향회전각도로 설정하는 거리방향회전성분검출부;
상기 예비영상의 방위방향성분이 이상적인 방위방향으로부터 기울어진 각도를 방위방향회전각도로 설정하는 방위방향회전성분검출부; 및
상기 거리방향회전각도, 및 상기 방위방향회전각도를 이용하여 상기 각 화소들의 위치를 보정하는 보정데이터생성부를 포함하되,
상기 통합역투영부는 상기 원시데이터(S_IF,r(ω, u'_p);ω는 주파수, u'_p는 수신안테나의 위치))에 [식 1], 및 [식 2]의 정합필터과정을 수행하여 각 화소(x'_i,y'_j)별 보정전 역투영함수 f(x'_i,y'_j)를 계산하여 상기 예비정합필터과정을 수행하고,
[식 1]

[식 2]

([식 1] 및 [식 2]에서, u'_p는 p번째 수신파가 수신될 시점에서 수신안테나 위치를 나타내며, t_dij는 i,j번째 화소의 지연시간을 나타내며, (x'_i,y'_j)은 원시데이터 상에서 i,j번째 화소의 위치(좌표)를 나타내며, Wp는 수신안테나에서 측정된 신호강도에 대한 윈도우함수를 나타내고, t는 샘플링시간을 나타내며, ω는 주파수를 나타내고, u'_p는 항공기 상에 장착된 수신안테나의 위치를 나타내며, S_IF,r(ω, u'_p)는 수신안테나가 u'_p에 위치하는 경우의 수신신호에 대한 원시데이터를 나타내며, t_dij(u'_p)는 항공기에 장착된 수신안테나의 위치(u'_p)에 따른 지연시간을 나타낸다)
상기 보정데이터생성부는 [식 3] 및 [식 4]를 이용하여 상기 각 보정전 화소들의 위치(x'_i,y'_j)를 보정후 화소들의 위치((x_i,y_j)로 보정하며,
[식 3]
u'_p=u_p-R_gtanφ_yaw
[식 4]

([식 3] 및 [식 4]에서, u_p(u_x, u_y, u_z)는 p번째 수신파가 수신될 시점에서 수신안테나의 위치를 보정한 좌표를 나타내고, u_p(u'_x, u'_y, u'_z)는 p번째 수신파가 수신될 시점에서 수신안테나의 위치를 보정하지 않은 좌표를 나타내며, R_g는 지표면으로 투영된 수신파의 길이를 나타내며, (x_c, y_c)는 지표면 상의 조사기준점의 좌표를 나타내며, (x_i,y_j)는 보정된 i,j번째 화소의 좌표를 나타내며, f(x_i,y_j)는 보정된 i,j번째 역투영함수를 나타내며, φ_rg는 거리방향회전각도를 나타내며, φ_yaw는 방위방향회전각도를 나타낸다)
상기 통합역투영부는 상기 원시데이터(S_IF,r(ω, u'_p))에 [식 5] 및 [식 6]의 보정정합필터과정을 수행하여 각 보정된 화소(x_i,y_j)별 역투영함수 f(x_i,y_j)를 보정데이터로 생성하는 것을 특징으로 하는 항공기기반 영상복원장치.
[식 5]

[식 6]

A waveform generator that generates a signal having the same waveform as the transmission wave;
A divider connected to the waveform generator and configured to receive and distribute a signal generated from the waveform generator;
An antenna member connected to the distributor and including a transmission antenna for receiving the distributed signal from the distributor and transmitting the transmission wave to the ground surface, and a reception antenna for receiving a reception wave reflected from the ground surface;
A mixer connected to the distributor and the reception antenna, and mixing the distributed signal received from the distributor and the reception wave received from the reception antenna;
A raw data generator connected to the mixer, receiving the mixed signal from the mixer, measuring a distance of each pixel on the ground surface, and generating raw data corresponding to the received signal for each pixel;
Integration of performing a preliminary matched filter process for calculating a pre-correction reverse projection function for each pixel by performing a matched filter process on the raw data and a corrected matched filter process for calculating a post-corrected reverse projection function for each corrected pixel position Reverse projection;
An integrated image restoration unit that generates a preliminary image using the pre-correction reverse projection function for each pixel, and generates a corrected image using the post-correction reverse projection function;
A distance direction rotation component detector for setting an angle in which the distance direction component of the preliminary image is inclined from an ideal distance direction as a distance direction rotation angle;
An azimuth direction rotation component detection unit for setting an angle in which the azimuth direction component of the preliminary image is inclined from an ideal azimuth direction as an azimuth direction rotation angle; And
Comprising a correction data generator for correcting the position of each of the pixels using the distance direction rotation angle and the azimuth direction rotation angle,
The integrated yeoktu youngbu is the raw data; [formula 1], and [Expression 2] matched filter process of the (S _{IF, r} (ω, u _p is the location of the receiving antenna _'p) ω is the frequency, u')) Perform the preliminary matching filter process by calculating the pre-correction inverse projection function f(x' _i ,y' _j ) for each pixel (x' _i ,y' _j ),
[Equation 1]

[Equation 2]

([Expression 1] and [Equation 2] in the, u _'p represents a receiving antenna located at the time when the p-th received waves received, t _dij represents a delay time of the i, j th pixel, (x' _i, y _'j) represents the location (the coordinates of the i, j-th pixel) on the raw data, Wp represents a window function to the signal strength measured in the receive antenna, t denotes a sampling time, ω represents the frequency, u _'p represents the location of the receive antennas mounted on the _{aircraft, S IF, r (ω,} u' p) represents the raw data for the received signal in the case of a receiving antenna located in the u _'p, t _dij (u' _p ) represents the delay time according to the position (u' _p ) of the receiving antenna mounted on the aircraft)
The correction data generator corrects the positions (x' _i ,y' _j ) of the pixels before correction using [Equation 3] and [Equation 4], and then corrects the positions of the pixels ((x _i ,y _j )). ,
[Equation 3]
_{u 'p = u p -R g} tanφ yaw
[Equation 4]

(In [Equation 3] and [Equation 4], u _p (u _x , u _y , u _z ) represents the coordinates obtained by correcting the position of the reception antenna at the time the p-th received wave is received, and u _p (u' _{x, u 'y, u'} z) represents the coordinates p-th received wave does not correct the position of the receiving antenna at the point to be received, R _g indicates the length of the received wave projected onto the ground surface, (x _c, y _c ) represents the coordinates of the reference point on the ground surface, (x _i ,y _j ) represents the coordinates of the corrected i,jth pixel, and f(x _i ,y _j ) represents the corrected i,jth reverse projection Function, φ _rg represents distance direction rotation angle, φ _yaw represents azimuth direction rotation angle)
The integrated yeoktu youngbu by [Formula 5] and [Formula 6] corrected matched filter process each of the corrected pixel (x _i, y _j) by performing on the raw data _{(S IF, r (ω,} u 'p)) Aircraft-based image restoration apparatus, characterized in that generating a star inverse projection function f (x _i , y _j ) as correction data.
[Equation 5]

[Equation 6]

삭제delete 삭제delete 삭제delete 송신파를 지표면으로 송신하는 송신안테나 및 상기 지표면으로부터 반사되는 수신파를 수신하는 수신안테나를 포함하는 안테나부재와, 상기 수신파를 인가받아 상기 지표면의 각 화소별 거리를 측정하여 상기 각 화소별 수신신호에 대응되는 원시데이터를 생성하는 원시데이터생성부와, 정합필터과정을 수행하여 각 화소별 역투영함수를 계산하는 역투영부와, 상기 역투영함수를 상기 각 화소별로 투영하여 합성개구면 상의 영상을 생성하는 영상복원부와, 상기 수신파의 전파동위상면이 지표면과 접하는 전파동위상선이 기울어진 각도를 거리방향회전각도로 설정하는 거리방향회전성분검출부와, 상기 수신파를 상기 지표면 상에 수직으로 투영한 투영선이 기울어진 각도를 방위방향회전각도로 설정하는 방위방향회전성분검출부와, 상기 거리방향회전각도 및 상기 방위방향회전각도를 이용하여 상기 각 화소별 위치를 보정하는 보정데이터생성부를 포함하는 항공기기반 영상복원장치를 이용한 영상복원방법에 있어서,
상기 송신안테나를 이용하여 상기 송신파를 상기 지표면 상으로 송신하고, 상기 지표면으로부터 반사된 상기 수신파를 상기 수신안테나를 통하여 수신하는 단계;
상기 수신파를 이용하여 상기 수신안테나와 상기 지표면의 각 화소별 거리를 측정하여 상기 각 화소별 수신신호에 대응되는 원시데이터를 생성하는 단계;
상기 역투영부를 이용하여 상기 원시데이터에 정합필터과정을 수행하여 각 화소별 보정전 역투영함수를 계산하는 단계;.
상기 영상복원부를 이용하여 상기 보정전 역투영함수를 상기 각 화소별로 투영하여 합성개구면 상의 예비영상을 생성하는 단계;
상기 예비영상을 상기 거리방향회전성분검출부에 인가하여 상기 거리방향회전각도를 설정하는 단계;
상기 예비영상을 상기 방위방향회전성분검출부에 인가하여 상기 방위방향회전각도를 설정하는 단계;
상기 거리방향회전각도 및 상기 방위방향회전각도를 상기 보정데이터생성부에 인가하여 상기 각 화소들의 위치를 보정하는 단계; 및
상기 각 보정된 화소별 위치에 따라 정합필터과정을 수행하고 상기 정합필터과정이 수행된 보정데이터를 상기 각 보정된 화소별로 투영하여 상기 합성개구면 상의 보정된 영상을 생성하되,
상기 각 화소별 보정전 역투영함수를 계산하는 단계는 상기 원시데이터(S_IF,r(ω, u'_p);ω는 주파수, u'_p는 수신안테나의 위치))에 [식 1], 및 [식 2]의 정합필터과정을 수행하여 각 화소(x'_i,y'_j)별 보정전 역투영함수 f(x'_i,y'_j)를 계산하고,
[식 1]

[식 2]

([식 1] 및 [식 2]에서, u'_p는 p번째 수신파가 수신될 시점에서 수신안테나 위치를 나타내며, t_dij는 i,j번째 화소의 지연시간을 나타내며, (x'_i,y'_j)은 원시데이터 상에서 i,j번째 화소의 위치(좌표)를 나타내며, Wp는 수신안테나에서 측정된 신호강도에 대한 윈도우함수를 나타내고, t는 샘플링시간을 나타내며, ω는 주파수를 나타내고, u'_p는 항공기 상에 장착된 수신안테나의 위치를 나타내며, S_IF,r(ω, u'_p)는 수신안테나가 u'_p에 위치하는 경우의 수신신호에 대한 원시데이터를 나타내며, t_dij(u'_p)는 항공기에 장착된 수신안테나의 위치(u'_p)에 따른 지연시간을 나타낸다)
상기 거리방향회전각도 및 상기 방위방향회전각도를 상기 보정데이터생성부에 인가하여 상기 각 화소들의 위치를 보정하는 단계는 [식 3] 및 [식 4]를 이용하여 상기 각 보정전 화소들의 위치(x'_i,y'_j)를 보정후 화소들의 위치((x_i,y_j)로 보정하며,
[식 3]
u'_p=u_p-R_gtanφ_yaw
[식 4]

([식 3] 및 [식 4]에서, u_p(u_x, u_y, u_z)는 p번째 수신파가 수신될 시점에서 수신안테나의 위치를 보정한 좌표를 나타내고, u_p(u'_x, u'_y, u'_z)는 p번째 수신파가 수신될 시점에서 수신안테나의 위치를 보정하지 않은 좌표를 나타내며, R_g는 지표면으로 투영된 수신파의 길이를 나타내며, (x_c, y_c)는 지표면 상의 조사기준점의 좌표를 나타내며, (x_i,y_j)는 보정된 i,j번째 화소의 좌표를 나타내며, f(x_i,y_j)는 보정된 i,j번째 역투영함수를 나타내며, φ_rg는 거리방향회전각도를 나타내며, φ_yaw는 방위방향회전각도를 나타낸다)
상기 각 보정된 화소별 위치에 따라 정합필터과정을 수행하는 것은 상기 원시데이터(S_IF,r(ω, u'_p))에 [식 5] 및 [식 6]의 보정정합필터과정을 수행하여 각 보정된 화소(x_i,y_j)별 역투영함수 f(x_i,y_j)를 보정데이터로 생성하는 것을 특징으로 하는 영상복원방법.
[식 5]

[식 6]

An antenna member including a transmission antenna that transmits a transmission wave to the ground surface and a reception antenna that receives a reception wave reflected from the ground surface, and receives the reception wave by measuring a distance for each pixel on the ground surface to receive each pixel A raw data generator that generates raw data corresponding to a signal, a reverse projection part that calculates a reverse projection function for each pixel by performing a matching filter process, and an image on the composite aperture by projecting the reverse projection function for each pixel. A distance direction rotational component detection unit that sets an angle at which the radio wave motion phase line in contact with the ground surface is inclined as a distance direction rotation angle, and the received wave is perpendicular to the ground surface. An azimuth rotation component detection unit that sets the angle at which the projected line is inclined as an azimuth rotation angle, and a correction data generation unit that corrects the position of each pixel using the distance direction rotation angle and the azimuth rotation angle. In the image restoration method using the aircraft-based image restoration device,
Transmitting the transmission wave onto the ground surface using the transmission antenna and receiving the received wave reflected from the ground surface through the reception antenna;
Generating raw data corresponding to the received signal for each pixel by measuring a distance for each pixel between the receiving antenna and the ground surface using the received wave;
Calculating a pre-correction reverse projection function for each pixel by performing a matched filter process on the raw data using the reverse projection unit;
Generating a preliminary image on a composite opening by projecting the pre-correction reverse projection function for each pixel using the image restoration unit;
Setting the distance direction rotation angle by applying the preliminary image to the distance direction rotation component detection unit;
Setting the azimuth direction rotation angle by applying the preliminary image to the azimuth direction rotation component detection unit;
Applying the distance direction rotation angle and the azimuth direction rotation angle to the correction data generator to correct the positions of the pixels; And
A matched filter process is performed according to the corrected position of each pixel, and the corrected data obtained by the matched filter process is projected for each of the corrected pixels to generate a corrected image on the composite opening surface,
A; _(p is the location of the receiving antennas S _{IF, r} (ω, u 'ω is the frequency, u _p)')) [Equation 1], calculating the respective pixels by the uncorrected back-projection functions are the raw data And performing the matched filter process of [Equation 2] to calculate the pre-correction reverse projection function f(x' _i ,y' _j ) for each pixel (x' _i ,y' _j ),
[Equation 1]

[Equation 2]

([Expression 1] and [Equation 2] in the, u _'p represents a receiving antenna located at the time when the p-th received waves received, t _dij represents a delay time of the i, j th pixel, (x' _i, y _'j) represents the location (the coordinates of the i, j-th pixel) on the raw data, Wp represents a window function to the signal strength measured in the receive antenna, t denotes a sampling time, ω represents the frequency, u _'p represents the location of the receive antennas mounted on the _{aircraft, S IF, r (ω,} u' p) represents the raw data for the received signal in the case of a receiving antenna located in the u _'p, t _dij (u' _p ) represents the delay time according to the position (u' _p ) of the receiving antenna mounted on the aircraft)
The step of correcting the positions of each of the pixels by applying the distance direction rotation angle and the azimuth rotation angle to the correction data generator may be performed using [Equation 3] and [Equation 4]. correcting the x _'i, y' _j) to a position ((x _i, y _j) of the pixels after the compensation, and
[Equation 3]
_{u 'p = u p -R g} tanφ yaw
[Equation 4]

(In [Equation 3] and [Equation 4], u _p (u _x , u _y , u _z ) represents the coordinates obtained by correcting the position of the reception antenna at the time the p-th received wave is received, and u _p (u' _{x, u 'y, u'} z) represents the coordinates p-th received wave does not correct the position of the receiving antenna at the point to be received, R _g indicates the length of the received wave projected onto the ground surface, (x _c, y _c ) represents the coordinates of the reference point on the ground surface, (x _i ,y _j ) represents the coordinates of the corrected i,jth pixel, and f(x _i ,y _j ) represents the corrected i,jth reverse projection Function, φ _rg represents distance direction rotation angle, φ _yaw represents azimuth direction rotation angle)
The above in accordance with each of the corrected pixel by position perform a matched filter process to perform calibration matched filter process of Equation 5] and [Formula 6] in the raw data _{(S IF, r (ω,} u 'p)) each of the corrected pixel (x _i, y _j) by back-projection function f (x _i, y _j) an image decoding method, characterized in that for generating the calibration data.
[Equation 5]

[Equation 6]

삭제delete 삭제delete

Images