DE19926100B4

DE19926100B4 - Radar- und ähnliche Systeme sowie Verfahren zum Verbessern der Bildqualität

Info

Publication number: DE19926100B4
Application number: DE19926100.8A
Authority: DE
Inventors: Takumi Fujikawa; Motoji Kondo
Original assignee: Furuno Electric Co Ltd
Current assignee: Furuno Electric Co Ltd
Priority date: 1998-06-09
Filing date: 1999-06-08
Publication date: 2014-10-16
Anticipated expiration: 2019-06-09
Also published as: GB2342523A; DE19926100A1; US6198429B1; GB2342523B; GB9912747D0

Abstract

System, bei dem ein empfangenes Echosignal angezeigt wird, insbesondere ein Radar- oder Sonarsystem, mit: einer Antenne (10), die sich mit im Wesentlichen konstanter Drehzahl dreht und aufeinanderfolgend Suchsignale sendet und Echosignale empfängt; einer Einrichtung zum Ziehen einer ersten und einer zweiten Durchfahrlinie auf Pixeln; einer Einrichtung (19) zum Erfassen des letzten Abtastpunkts (i) auf der ersten Durchfahrlinie für ein Pixel; einem Primärspeicher (13), der in Echtzeit empfangene Daten von der Antenne (10) speichert; einem Koordinatenwandler (14) zum Umsetzen eines im Polarkoordinatensystem definierten Punkts in einen entsprechenden im Cartesischen Koordinatensystem definierten Punkt; einem Bildspeicher (17) zum Speichern von im Cartesischen Koordinatensystem definierten Signalen, die aus entsprechenden, im Polarkoordinatensystem definierten Signalen umgesetzt wurden; eine Schreibdaten-Erzeugungseinrichtung (20) zum Ausführen einer Korrelationsoperation an den in den Bildspeicher (17) eingespeicherten Daten sowie frischen Eingangsdaten und zum neuen Einschreiben sich ergebender Korrelationssignale in dieselben Speicherelemente des Bildspeichers (17) für Umdrehungen der Antenne (10); und einem Display (18) zum Anzeigen der vom Bildspeicher (17) ausgegebenen Daten, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (19) für einen letzten Abtastpunkt ausgebildet ist, so dass sie beurteilt, ob ein Bildpunkt, dem ein Abtastpunkt i auf der ersten Durchfahrlinie Θn-1 zugeordnet ist, nicht mit einem von Pixeln überstimmt, denen mehrere benachbarte Abtastpunkte auf der ersten Durchfahrlinie Θn-1 und der zweiten Durchfahrlinie Θn zugeordnet sind, und den Abtastpunkt i als letzten Abtastpunkt ermittelt, wenn sie nicht übereinstimmen; wobei die mehreren benachbarten Abtastpunkte auf der ersten Durchfahrlinie und der zweiten Durchfahrlinie aus vier Abtastpunkten bestehen, nämlich (1) einem Abtastpunkt angrenzend an den Abtastpunkt i auf der ersten Durchfahrlinie und an dessen Außenseite, ...

Description

Priorität:

9. Juni 1998, Japan, 10-160186 (P)
9. Juni 1998, Japan, 10-160187 (P)

Beschreibung
Die Erfindung betrifft Radar- und ähnliche Systeme, bei denen ein empfangenes Echosignal, das ursprünglich für das Polarkoordinatensystem formatiert ist, in ein Bildsignal für das Cartesische Koordinatensystem umgesetzt wird und das Bildsignal in einen Bildspeicher eingespeichert und dann auf einem durchgerasterten Display angezeigt wird. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Einschreiben eines Bildsignals in einen Bildspeicher. Insbesondere betrifft die Erfindung Radarsysteme und Verfahren, die die Bildqualität angezeigter Bilder verbessern können.
Eine Art zum Verbessern der Bildqualität besteht darin, für empfangene Echodaten eine Raster-Raster-Korrelation zu verwenden.
Bei einem System, das dazu konzipiert ist, empfangene Echosignale, die für das Polarkoordinatensystem formatiert sind, in Signale für das Cartesische Koordinatensystem umzusetzen und die umgesetzten Signale mit Abrasterungsformat anzuzeigen, sind Abtastpunkte eines Echosignals nahe dem Zentrum des Abrasterungsvorgangs, oder des Durchfahrursprungs, dicht verteilt, und sie werden außerhalb des Durchfahrursprungs allmählich stärker ausgedünnt, wie es in 13 veranschaulicht ist. Demgemäß wird, wenn ein Signal in Daten für Cartesische Koordinaten (x, y) umgesetzt wird, eine zunehmend größere Anzahl von Werten empfangener Daten Pixeln zugeordnet, die näher am Durchfahrursprung liegen, der einer zentralen Adresse in einem Bildspeicher entspricht. Wenn Werte der empfangenen Daten für ein spezielles Pixel einfach aufeinanderfolgend über zuvor gespeicherte Daten in einem Bildelement mit einer entsprechenden Adresse im Bildspeicher eingeschrieben werden, wenn mehr als ein Abtastpunkt diesem Pixel zugeordnet wird, wird schließlich nur der zuletzt eingeschriebene Wert als tatsächlicher Datenwert im Speicherelement für das Pixel abgespeichert. Dies führt zum Problem, dass dann, wenn ein Datenwert mit hohem Signalpegel im Verlauf des Prozesses des Einschreibens aufeinanderfolgender Werte für ein einzelnes Pixel empfangen wird, im Bildspeicher keine Information zum Signal hohen Pegels aufbewahrt wird.
Ein bekanntes Beispiel bisheriger Vorgehensweisen, die auf die Lösung dieses Problems ausgerichtet sind, ist ein Abtastverfahren für den maximalen Datenwert, bei dem der maximale Datenwert unter allen empfangenen Daten für jedes Pixel in einen Speicher eingeschrieben wird. Beim Maximaldatenwert-Abtastverfahren, wie es z. B. in JP-B-3-582 und JP-B-3-11669 offenbart ist, ist eine Erfassungsschaltung für den ersten Abtastpunkt vorhanden, die einen ersten Zugriff auf eine Adresse, entsprechend einem spezifizierten Pixel, im Prozess des Einschreibens empfangener Daten in einen Bildspeicher erfasst. Wenn die Erfassungsschaltung für den ersten Abtastpunkt den ersten, einem gegebenen Pixel zugeordneten Abtastpunkt erfasst hat, wird der empfangene Datenwert in das entsprechende Speicherelement eingeschrieben. Wenn ein neu empfangener Datenwert ein zweiter oder ein späterer (also nicht ein erster Abtastwert) ist, der dem Pixel zugeordnet ist, erfolgt zwischen dem zuvor eingeschriebenen Datenwert und dem neu empfangenen Datenwert ein Vergleich, und der größere Datenwert wird unter derselben Adresse eingeschrieben, wodurch der vorhandene Datenwert überschrieben wird. Dieser Überschreibvorgang wird wiederholt ausgeführt, und infolgedessen werden alle empfangenen Daten für jedes Pixel verglichen, und der maximale Datenwert wird entnommen und in das relevante Speicherelement im Bildspeicher eingetragen.
Abgesehen vom Maximaldatenwert-Abtastverfahren verwenden Radarsysteme im Allgemeinen eine Raster-Raster-Korrelationstechnik, bei der aus einer Antennenumdrehung nacheinander gewonnene Echosignale miteinander pixelweise verglichen werden, um unerwünschte Signal zu beseitigen, wie Störsignale vom Meer. Genauer gesagt, wird ein Satz von Daten, wie aus der letzten Antennenumdrehung erhalten, mit einem Satz von Daten verglichen, der zuvor auf Grundlage vorangegangener Antennenumdrehungen in einen Speicher eingespeichert wurde, und aus diesem Vergleich werden Daten bestimmt, die neu in den Speicher einzuschreiben sind. Bei einer Form der Korrelationstechnik werden die aus den vorangegangenen Antennenumdrehungen gewonnenen vorhandenen Daten und die neuen Daten einfach gemittelt, und die Mittelwerte der so erhaltenen Daten werden in den Speicher eingeschrieben, wodurch die vorhandenen Daten überschrieben werden. Ein Beispiel der Raster-Raster-Korrelationstechnik ist in JP-B-3-12266 offenbart.
Bei einem die Raster-Raster-Korrelationstechnik verwendenden System, wie es in den oben genannten Patentveröffentlichungen beschrieben ist, ist es jedoch unmöglich, gemeinsam das Maximaldatenwert-Abtastverfahren zu verwenden. Maximaldatenwert-Abtastungsvorgänge und Raster-Raster-Korrelationsvorgänge werden durch Schaltungen mit ähnlichen Konfigurationen ausgeführt, da diese Vorgänge dahingehend eine gewisse Ähnlichkeit aufweisen, dass aufeinanderfolgend empfangene Daten verglichen und für jedes einzelne Pixel verarbeitet werden. Jedoch ist es unmöglich, diese Vorgänge durch eine einzelne Schaltung gleichzeitig auszuführen. Selbst wenn zwei unabhängige Verarbeitungsschaltungen in Reihe geschaltet werden, um die zwei Vorgänge auszuführen, ist es unmöglich, den Raster-Raster-Korrelationsvorgang unter Verwendung der Daten auszuführen, die durch den Maximaldatenwert-Abtastvorgang erhalten wurden, der nur auf der Erfassung des ersten Abtastwerts für jedes Pixel beruht, was aus den nachfolgend erläuterten Gründen (1) und (2) der Fall ist.

(1) Sowohl der Maximaldatenwert-Abtastvorgang als auch der Raster-Raster-Korrelationsvorgang bestimmen Werte von Daten, die während jeder Antennenumdrehung auf Grundlage eines Vergleichs zwischen vorhandenen Daten und neu empfangenen Daten, wie oben erörtert, in einen Speicher einzuspeichern sind. Jedoch unterscheiden sich die zwei Vorgänge dahingehend, dass der Maximaldatenwert-Abtastvorgang, wie er z. B. bei einem Radarsystem angewandt wird, wiederholte Verarbeitungszyklen beinhaltet, die für jedes Pixel bei jeder Antennenumdrehung ausgeführt werden, wohingegen der Raster-Raster-Korrelationsvorgang nur einen Verarbeitungszyklus beinhaltet, der für jedes Pixel bei einer Antennenumdrehung ausgeführt wird. Daher ist es unmöglich, die zwei Vorgänge gleichzeitig durch eine einzelne Schaltung auszuführen.
(2) Wenn eine Maximaldatenwert-Abtastschaltung und eine Raster-Raster-Korrelationsschaltung gesondert angebracht werden und in Reihe geschaltet werden, um die zwei Vorgänge aufeinanderfolgend auszuführen, entsteht ein neues Problem, das unten beschrieben wird.

Da beim Raster-Raster-Korrelationsvorgang nur ein Verarbeitungszyklus für jedes Pixel während jeder Antennenumdrehung auszuführen ist, ist es erforderlich, dass diesem Vorgang zu unterziehende Daten solche sind, die als Ergebnis des für ein gegebenes Pixel ausgeführten Maximaldatenwert-Abtastvorgangs erhalten wurden. Die durch den Maximaldatenwert-Abtastvorgang erhaltenen Daten werden einfach aufeinanderfolgend in relevante Speicherelemente in einem Bildspeicher eingeschrieben, wenn das herkömmliche Maximaldatenwert-Abtastverfahren ausgeführt wird, und daher ist es bei diesem Prozess nicht erforderlich, den Zeitpunkt des Abschlusses des Maximaldatenwert-Abtastvorgangs für jedes Pixel zu kennen. Aus diesem Grund war es unmöglich, den Raster-Raster-Korrelationsvorgang unter Verwendung der durch einen Maximaldatenwert-Abtastvorgang erhaltenen Daten auszuführen, selbst wenn diese Vorgänge durch gesonderte Verarbeitungsschaltungen ausgeführt worden wären. Ferner würde eine Maximaldatenwert-Abtastschaltung zwei Bildspeicher benötigen, die teuer sind, um es zu ermöglichen, den Maximaldatenwert-Abtastvorgang und den Raster-Raster-Korrelationsvorgang unabhängig voneinander auszuführen, was zu einer unwirtschaftlichen Schaltungskonfiguration führen würde.
Eine andere Vorgehensweise zum Verbessern der Qualität eines angezeigten Bilds besteht darin, eine Interpolation zwischen Pixeldaten auszuführen.
41 ist ein Blockdiagramm, das eine typische Konfiguration eines herkömmlichen Radarsystems zeigt.
Während eine Radarantenne 201 mit einer vorgegebenen Drehzahl in einer horizontalen Ebene gedreht wird, sendet sie kurze Impulsbündel von Funkwellen mit einer spezifizierten Impulswiederholrate, und sie empfängt ein durch Ziele reflektiertes Echosignal. Eine Empfängerschaltung 202 erhält das von der Antenne 201 empfangene Signal und verstärkt es. Ein Analog/Digital(A/D)-Wandler 203 setzt das von der Empfängerschaltung 202 ausgegebene analoge Signal in ein digitales Signal um. Ein Primärspeicher 204 speichert A/D-umgesetzte Daten zu empfangenen Echosignalen für einen Radialdurchfahrvorgang auf Echtzeitbasis, und er dient als Puffer, der die an einen Bildspeicher 207 zu übertragenden Daten hält, bis ein von einem nächsten Sendevorgang von der Antenne 201 erhaltenes neues Echosignal eingeschrieben wird. Da die Daten nicht in den Bildspeicher 207 in Echtzeit übertragen werden können, während die Daten in den Primärspeicher 204 eingeschrieben werden, ist zwischen dem Primärspeicher 204 und dem Bildspeicher 207 in einigen Fällen ein Sekundärspeicher 205 vorhanden. In derartigen Fällen werden die in den Primärspeicher 204 eingeschriebenen Daten unmittelbar an den Sekundärspeicher 205 übertragen. Dann werden die Daten vom Sekundärspeicher 205 an den Bildspeicher 207 geliefert, während neue Daten vom nächsten Sendevorgang auf Echtzeitbasis in den Primärspeicher 204 eingeschrieben werden. Ein Koordinatenwandler 206 liefert entsprechend einem Pixel eines Bildschirms eine Adresse an den Bildspeicher 207, was durch Berechnen seiner Cartesischen Koordinaten (X, Y) aus der aktuellen Strahlrichtung Θ, wie gegenüber der Fahrtrichtung eines Schiffs gemessen, gemäß der die Antenne 201 aktuell ausgerichtet ist, und dem Abstand R des Pixels, gemessen ausgehend vom Durchfahrursprung des Schirmbilds, erfolgt.
Genauer gesagt, besteht der Koordinatenwandler 206 aus einer Hardwarevorrichtung, die die folgenden mathematischen Operationen ausführen kann: X = Xs + R·sinΘ Y = Ys + R·cosΘ mit

Xs:: x-Koordinate des Durchfahrursprungs
Ys:: y-Koordinate des Durchfahrursprungs
R:: Abstand vom Durchfahrursprung
Θ:: Antennenrichtung

Der Bildspeicher 207 der 41 verfügt über eine solche Speicherkapazität, dass er die während einer Antennenumdrehung empfangenen Daten speichern kann. Ein nicht dargestellter Anzeigecontroller liest den Dateninhalt des Bildspeichers 207 aus und gibt ihn an ein im Wesentlichen aus einer Kathodenstrahlröhre (CRT) bestehendes Display 208, was synchron mit dem Abrastervorgang der CRT erfolgt.
Die Drehzahl, oder die Winkelgeschwindigkeit, der Antenne 201 sowie die Impulswiederholfrequenz (PRF = Pulse Repetition Frequency), oder die Dateneingangsrate, werden in den meisten Fällen nicht synchron gesteuert. Während die Drehzahl der Antenne 201 typischerweise im Bereich von 12 bis 60 U/Min. eingestellt wird, kann die tatsächliche Drehzahl wegen Änderungen des Luftwiderstands oder anderen Bedingungen variieren. Andererseits fällt die PRF typischerweise in einen Bereich von einigen 100 bis einigen 1000 Hz. Die PRF wird abhängig von der Wahl von Bereichsmaßstäben in einigen Stufen eingestellt. Genauer gesagt, werden in kurzen Bereichen hohe PRFs verwendet, während in langen Bereichen niedrige PRFs verwendet werden. Idealerweise sollten Daten auf dem Schirmbild, wie sie für eine Antennenumdrehung im Bildspeicher 207 gespeichert sind, vollständig durch neue Daten aktualisiert werden, wie sie aus einer anschließenden Antennenumdrehung gewonnen werden.
Wenn jedoch die Drehzahl der Antenne 201 hoch ist und das Impulswiederholintervall lang ist und neue Daten für eine einzelne Durchfahrlinie in den Bildspeicher 207 eingeschrieben werden, nachdem für jede Übertragung von Impulswellen eine Koordinatenumsetzung erfolgte, ist es in bestimmten Fällen unmöglich, die Daten für alle Pixel des Schirmbilds während einer Antennenumdrehung im Bildspeicher 207 vollständig zu aktualisieren. Daher werden die neuen Daten im Allgemeinen ohne spezielle zeitliche Beziehung, oder Synchronisation, zur PRF in den Bildspeicher 207 geschrieben. Genauer gesagt, erfolgt, obwohl der Dateninhalt des Primärspeichers 204 (oder des Sekundärspeichers 205) für jeden übertragungsvorgang unmittelbar aktualisiert wird, der Aktualisierungsvorgang für Daten für jede Durchfahrlinie, wie im Bildspeicher 207 gespeichert, durch einen vordefinierten Prozess, der Schritte enthält, gemäß denen die Richtung einer Durchfahrlinie ausgehend von der Strahlrichtung, in der die Antenne 201 zum Zeitpunkt des Sendevorgangs ausgerichtet war, bestimmt wird, der Dateninhalt des Primärspeichers 204 (oder des Sekundärspeichers 205) ausgelesen wird und der Datenwert für die relevante Durchfahrlinie in den Bildspeicher 207 eingeschrieben wird. Dieser Prozess wird für aufeinanderfolgende Durchfahrlinien wiederholt ausgeführt, um die Daten für das vollständige Schirmbild für eine Antennenumdrehung nach der anderen zu aktualisieren.
Bei diesem Schirmbild-Aktualisierungsprozess kann der Fall auftreten, dass ein von einem Abtastpunkt herrührender Datenwert in Adressen zweier oder mehrerer benachbarter Pixel im Bildspeicher 207 eingeschrieben wird. Im Gegensatz hierzu kann auch der Fall auftreten, dass mehrere benachbarte Abtastpunkte einem einzelnen Pixel zugeordnet werden und verschiedene, von derartigen Abtastpunkten gewonnene Daten wiederholt unter der Adresse des relevanten Pixels eingeschrieben werden. Im letzteren Fall, in dem Abtastpunkte demselben Pixel zugeordnet sind, wird schließlich nur der zuletzt eingeschriebene Datenwert unter der Adresse des Pixels aufbewahrt, wenn alle aufeinanderfolgende Datenwerte einfach unter der Adresse eingeschrieben werden, wodurch der zuvor eingeschriebene Datenwert überschrieben wird. Eine Technik, wie sie gelegentlich herkömmlicherweise verwendet wird, um diesen Mangel zu vermeiden, ist ein Maximaldatenwert-Abtastverfahren, bei dem der maximale Datenwert unter allen empfangenen Daten für jedes Pixel selektiv an der entsprechenden Adresse eingeschrieben wird.
Wenn die gesamte Zeit für den Koordinatenumsetzungsvorgang verwendet werden kann, muss die folgende Ungleichung (1) erfüllt sein, damit das Aktualisieren aller Daten im Bildspeicher 207 während einer Antennenumdrehung abgeschlossen wird: T ≥ Tsweep·N (1) mit

T:: für eine Antennenumdrehung erforderliche Zeit
Tsweep:: Zeit, die zur Koordinatenumsetzung der Daten für eine Durchfahrlinie erforderlich ist
N:: Minimalanzahl von Durchfahrlinien, oder Anzahl von Sendevorgängen pro Antennenumdrehung, wie für Zugriff auf alle Pixel eines Schirmbilds erforderlich (N ist proportional zu R)

Hierbei ist Tsweep wie folgt ausgedrückt: Tsweep = Rmax·Tcyc (2) mit

Rmax:: Anzahl, gemäß der der Koordinatenumsetzungsvorgang pro Zeile ausgeführt wird
Tcyc:: Zeit, die für einen Koordinatenumsetzungsvorgang erforderlich ist, wobei diese durch Schaltungseigenschaften beschränkt ist.

Rmax nimmt zu, wenn N größer wird. Es ist angenommen, dass Rmax proportional zu N ist, also N = k·Rmax (3) mit

k:: Proportionalitätskonstante

Aus der vorstehenden Erörterung wird die folgende Ungleichung erhalten: T ≥ Rmax·Rmax·Tcyc·k (4)
In den letzten Jahren wächst die Tendenz, hohe Antennendrehzahlen zu verwenden, um den Erfordernissen von mit hoher Geschwindigkeit fahrenden Schiffen zu genügen, und auch eine erhöhte Anzahl von Pixeln zu verwenden, um verbesserte Bildqualität zu erzielen. Wenn die Ungleichung (4) nicht erfüllt ist, wird während einer Antennenumdrehung auf einige Pixel nicht zugegriffen, was zu ”Pixelausfällen” führt, oder es ist die Anzahl der Pixel begrenzt. Genauer gesagt, wird Rmax größer, wenn die Pixelanzahl erhöht wird, um die Bildqualität zu verbessern. Dann fällt die Antennendrehzahl, bei der während einer Antennenumdrehung auf alle Pixel zugegriffen werden kann, proportional zum Quadrat von Rmax. Wenn die Antennendrehzahl bestimmt ist, ist automatisch die Obergrenze der Anzahl von Pixeln bestimmt, bei der es nicht zu Pixelausfällen kommt.
Es existieren zwei Gründe für Pixelausfälle, die nachfolgend erläutert werden. Obwohl sich die Richtung Θ_n der Durchfahrlinie tatsächlich in diskreten Schritten ändert, wird hier angenommen, dass sich die Richtung Θ_n kontinuierlich ändert, wobei sie wahlfreie Werte annimmt.
GRUND 1
Der erste Grund für Pixelausfall ist der, dass der Abstand zwischen zwei beliebigen aufeinanderfolgenden Durchfahrlinien proportional zum Abstand vom Durchfahrursprung zunimmt.
Unter Bezugnahme auf die 42 wird nachfolgend eine Grundbedingung zum Vermeiden des Auftretens von Pixelausfällen wegen dieses ersten Grunds erörtert.
Es wird angenommen, dass jedes Pixel quadratisch ist und seine eine Seite in radialer Richtung eine Einheitslänge 1 (= 1/Rmax) einnimmt, während seine eine Seite in der tangentialen Richtung dieselbe Einheitslänge 1 aufweist. Um zu gewährleisten, dass mindestens eine Durchfahrlinie jedes Pixel auf dem Schirmbild schneidet, sollte die durch die folgende Ungleichung (5) ausgedrückte Beziehung zwischen dem Abstand R vom Durchfahrursprung und der Minimalanzahl N von Durchfahrlinien existieren:
Da RΘ ≤ 1 gilt (mit Θ = 2π/N), gilt: N ≥ 2πT (5)
Wenn z. B. Rmax = 256 gilt, ist die Minimalanzahl N von Durchfahrlinien pro Antennenumdrehung, um Pixelausfall zu vermeiden, N = 1608.
GRUND 2
Selbst wenn die Voraussetzung zum Vermeiden von Pixelausfällen durch den oben genannten ersten Grund erfüllt ist, kann ein Pixelausfall dann auftreten, falls eine geometrische Beziehung, wie sie in 43 veranschaulicht ist, zwischen einem speziellen Pixel und zwei aufeinanderfolgenden Durchfahrlinien existiert.
In diesem Fall existiert eine durch die folgende Ungleichung ausgedrückte Beziehung zwischen dem Abstand R vom Durchfahrursprung und dem Winkel Θ zwischen den zwei Durchfahrlinien: RΘ ≤ (√2 – 1) (6)
Demgemäß gilt: N ≥ 2πR/(√2 – 1)
Ein Pixelausfall in diesem Fall ist nicht durch die Tatsache bedingt, dass der Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Durchfahrlinien nach außen ausgehend vom Durchfahrursprung zunimmt. Die Minimalanzahl N von Durchfahrlinien pro Antennenumdrehung, um diese Art eines Pixelausfalls zu vermeiden, ist das 2,4-fache derjenigen zum Vermeiden von Pixelausfall durch den ersten Grund.
Wenn z. B. Rmax = 256 gilt, beträgt die Minimalanzahl N von Durchfahrlinien pro Antennenumdrehung zum Vermeiden von Pixelausfall durch diesen zweiten Grund N = 1608/(√2 – 1) 3882.
Bisherige Vorgehensweisen hinsichtlich einer Lösung des oben genannten Pixelausfallproblems finden sich z. B. in JP-B-6-19429 und JP-A-9-318729 .
Bei einem System gemäß der in JP-B-6-19429 offenbarten Vorgehensweise werden die Strahlrichtungen Θ_n, in denen die Antenne 201 ausgerichtet wird und Impulswellen sendet, in ungeradzahlige und geradzahlige Richtungen gruppiert, und Pixel auf Durchfahrlinien in den ungeradzahligen und den geradzahligen Strahlrichtungen werden gesondert erfasst, um das vollständige Schirmbild in zwei aufeinanderfolgenden Antennenumdrehungen zu aktualisieren.
Ein System gemäß der Vorgehensweise, wie sie in JP-A-9-318729 offenbart ist, verfügt, zusätzlich zu einem Primärbildspeicher, über einen Kennungsspeicher für Pixel, auf die nicht zugegriffen wurde, der dieselbe Adressenstruktur wie der Primärbildspeicher hat. Das System identifiziert Pixel, auf die während eines Koordinatenumsetzungsvorgangs nicht zugegriffen wurde, und sie speichert die Orte derartiger Pixel in den Kennungsspeicher für Pixel, auf die nicht zugegriffen wurde, ein. Wenn vom Bildspeicher Bilddaten an ein Display ausgegeben werden, wird der Dateninhalt des Kennungsspeichers für Pixel, auf die nicht zugegriffen wurde, gleichzeitig ausgelesen, und wenn irgendwelche Pixel existieren, auf die nicht zugegriffen wurde, werden die Bilddaten, wie sie für benachbarte Pixel, die den Pixeln zeitlich vorangehen, auf die nicht zugegriffen wurde, aus dem Bildspeicher ausgelesen, und die aus den benachbarten Pixeln entnommenen Bilddaten werden in die Pixel, auf die nicht zugegriffen wurde, eingefügt, was durch Interpolation erfolgen kann, um dadurch Pixelausfall zu vermeiden.
Obwohl das System gemäß JP-B-6-19429 die Vorteile aufweist, dass die Antennendrehzahl gegenüber der beim zuvor beschriebenen Primärradarsystem verdoppelt ist und der Wert von Rmax in Beziehung zur Antennendrehzahl erhöht werden kann, gehen mit ihm die folgenden Probleme einher:

(a) Die Peilungserkennung im Schirmbild ist beeinträchtigt.
(b) Es ist unmöglich, alle Pixel des Schirmbilds bei einer Antennenumdrehung zu aktualisieren.
(c) Es ist unmöglich, Pixelausfälle durch den ersten Grund zu vermeiden, wie er unter Bezugnahme auf 42 erörtert wurde.

Obwohl das System gemäß JP-A-9-318729 die Vorteile aufweist, dass die Antennendrehzahl gegenüber der beim Primärradarsystem verdoppelt ist und der Wert von Rmax in Beziehung zur Antennendrehzahl erhöht werden kann, gehen mit ihm die folgenden Probleme einher:

(d) Die Peilungserkennung im Schirmbild ist beeinträchtigt, da die Anzahl von Peilungsdaten absichtlich halbiert ist, um zu gewährleisten, dass sich die Pixel, auf die zugegriffen wird, nicht von einer Antennendrehung zur nächsten andern.
(e) Da die Richtung von zur Interpolation verwendeten Daten durch die Umdrehungsrichtung (oder die Abrasterrichtung) der Durchfahrlinie auf dem Display bestimmt ist, erfolgt die Interpolation auf unnatürliche Weise.
(f) Dieses System benötigt den Kennungsspeicher für Pixel, auf die nicht zugegriffen wurde, der eine Speicherkapazität für die Daten eines vollständigen kreisförmigen Schirmbilds aufweisen muss, zusätzlich zum Primarbildspeicher, und dies bewirkt eine Erhöhung der Produktionskosten.

Aus der US 4845501 ist ein Radarsystem bekannt, bei dem die mit einer Antenne empfangenen Echosignale nach einer Umsetzung von Polarkoordinaten in Cartesische Koordinaten in einen Videospeicher eingespeichert werden und an-schließend auf einem Display dargestellt werden. Das Radarsystem umfasst eine Einrichtung zum Erkennen ob es das erste oder das letzte Mal ist, dass eine Adresse für ein Pixel generiert wird, da eine Adresse mehrfach erzeugt werden kann, wenn aufeinanderfolgende Durchfahrtslinien dem selben Pixel zugeordnet sind. Dadurch wird ein Überschreiben von Daten im Speicher vermieden. Die Daten aller Durchfahrtslinien eines Pixels werden einer Oder-Verknüpfung unterworfen. So wird ein Wert ermittelt, als ob nur die Werte einer Durchfahrtslinie vorlägen und dann wird das Pixel für diese Abtastung auf den neuesten Stand gebracht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Radar- und ähnliche Systeme sowie Verfahren zu schaffen, die verbesserte Anzeigebildqualität liefern können.
Eine andere Aufgabe der Erfindung ist es. Radar- und ähnliche Systeme sowie Verfahren zu schaffen, die einen Koordinatenwandler für im Polarkoordinatensystem definierte Signale in entsprechende im Cartesischen Koordinatensystem definierte Signale, einen Bildspeicher und ein Display aufweisen, dessen Anzahl mit der der Speicherelemente des Bildspeichers übereinstimmt, und die die Qualität von auf dem Schirm des Displays angezeigten Bildern verbessern können.
Eine andere Aufgabe der Erfindung ist es. Radar- und ähnliche Systeme sowie Verfahren zu schaffen, die einen Koordinatenwandler für im Polarkoordinatensystem definierte Signale in im Cartesischen Koordinatensystem definierte Signale, einen Bildspeicher und ein Display mit einer Anzahl von Pixeln, die dieselbe wie die der Speicherelemente des Bildspeichers ist, aufweisen, ferner mit einer Einrichtung zum Ziehen einer imaginären ersten und zweiten Durchfahrlinie auf Pixeln oder Speicherelementen des Bildspeichers zum Bestimmen des letzten Abtastpunkts für ein Pixel auf der ersten Durchfahrlinie sowie einer Einrichtung zum Ausführen einer Signalverarbeitung auf den erfassten letzten Abtastpunkt hin, so dass die Qualität des angezeigten Bilds verbessert ist.
Eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, Radar- und ähnliche Systeme sowie verfahren zu schaffen, die einen Koordinatenwandler für im Polarkoordinatensystem definierte Signale in im Cartesischen Koordinatensystem definierte Signale, einen Bildspeicher und ein Display mit einer Anzahl von Pixeln, die dieselbe wie die der Speicherelemente des Bildspeichers ist, aufweisen, ferner mit einer Einrichtung zum Ziehen einer imaginären ersten und zweiten Durchfahrlinie auf Pixeln oder Speicherelementen des Bildspeichers, um den ersten Abtastpunkt eines Pixels auf der zweiten Durchfahrlinie zu bestimmen oder den letzten Abtastpunkt für ein Pixel auf der ersten Durchfahrlinie zu bestimmen, und um eine Signalverarbeitung wie eine Datenkorrelation oder -interpolation auf den erfassten ersten Abtastpunkt oder den erfassten zweiten Abtastpunkt hin auszuführen, so dass die Qualität des angezeigten Bilds verbessert ist.
Eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, Radar- und ähnliche Systeme sowie verfahren zu schaffen, die einen Koordinatenwandler für im Polarkoordinatensystem definierte Signale in im Cartesischen Koordinatensystem definierte Signale, einen Bildspeicher und ein Display mit einer Anzahl von Pixeln, die dieselbe wie die von Speicherelementen des Bildspeichers ist, aufweisen, ferner mit einer Einrichtung zum Ziehen einer imaginären ersten und zweiten Durchfahrlinie auf Pixeln oder Speicherelementen des Bildspeichers, um einen ersten Abtastpunkt für ein Pixel auf der zweiten Durchfahrlinie zu bestimmen, und zum Ausführen einer Interpolationsverarbeitung zum Ersetzen eines Ausfallpixels durch ein Signal, so dass die Qualität des angezeigten Bilds verbessert ist.
Eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, Radar- und ähnliche Systeme oder Verfahren zu schaffen, die gleichzeitig einen Datenentnahmevorgang und einen Raster-Raster-Korrelationsvorgang bei einfacher Schaltungskonfiguration ausführen können.
Eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, Radar- und ähnliche Systeme oder Verfahren zu schaffen, die einen Pixelausfall erfassen können und das ausgefallene Pixel durch ein Interpolationssignal ersetzen, so dass die Qualität des angezeigten Bilds verbessert ist.
Gemäß der Erfindung ist ein System, bei dem ein empfangenes Echosignal angezeigt wird, insbesondere ein Radar- oder Sonarsystem mit den Merkmalen im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 versehen. Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Systems ergeben sich aus den Patentansprüchen 2 bis 8.
Erfindungsgemäße Bilddaten-Einschreibeverfahren für das System sind in den Patentansprüchen 9 und 10 angegeben und erfindungsgemäße Dateninterpolationsverfahren sind in den Patentansprüchen 11 und 12 angegeben.
Als Erstes wird ein Gesichtspunkt der Erfindung erläutert.
1 ist ein Diagramm, das allgemein eine Schaltungskonfiguration zum Erfassen eines letzten Abtastpunkts sowie den Betrieb derselben bei einem erfindungsgemäßen Radarsystem veranschaulicht. Obwohl nachfolgend ein Radarsystem als praxisbezogenes Beispiel erörtert wird, gilt grundsätzlich dieselbe Erörterung für andere Systeme, wie z. B. PPI-Sonarsysteme, bei denen im Cartesischen Koordinatensystem formatierte Bildsignale angezeigt werden, die durch Umsetzen empfangener Signale erhalten wurden, die ursprünglich im Polarkoordinatensystem formatiert waren.
Es wird auf die 1 Bezug genommen, in der Θ_n die aktuelle Richtung eines von einer Radarantenne erzeugten Empfangsstrahls angibt, während Θ_n-1 die Richtung angibt, in der ein vorangegangener Empfangsstrahl erzeugt wurde. Wie es aus der folgenden Erläuterung ersichtlich ist, wird eine Durchfahrlinie auf einem Radarschirm in der Richtung Θ_n-1 gezogen, wenn die Antenne in der Richtung Θ_n aus gerichtet ist, so dass die Richtung der aktuellen Durchfahrlinie für die Anzeige der vorangegangenen Strahlrichtung Θ_n-1 entspricht. In ähnlicher Weise ist die aktuelle Strahlrichtung Θ_n-1 die Richtung der nächsten Durchfahrlinie.
Von aufeinanderfolgenden Abtastpunkten in jeder Strahlrichtung erhaltene Signale werden nacheinander mit der Frequenz eines Taktsignals R verarbeitet. Eine in 1 dargestellte Erfassungsschaltung 3 für den letzten Abtastpunkt bestimmt, ob der von einem gegebenen Abtastpunkt i in der vorangegangenen Strahlrichtung (aktuelle Durchfahrrichtung) Θ_n-1 der letzte Abtastpunkt ist, der einem entsprechenden Pixel zugeordnet ist. Wenn der am Abtastpunkt i entnommene Datenwert der letzte Abtastwert für das entsprechende Pixel ist, wird ein später beschriebener Datenwert, der der Maximalwert unter dem Pixel zugeordneten Abtastpunkten ist, an einen Schreibdatengenerator 2 als Datenwert geliefert, der einem Raster-Raster-Korrelationsvorgang zu unterziehen ist. Wenn ein spezieller Abtastpunkt den letzten Abtestwert liefert, definiert der relevante Abtastpunkt den letzten Zugriff auf das entsprechende Pixel, und dies bedeutet, dass es nun möglich ist, den Raster-Raster-Korrelationsvorgang für dieses Pixel auszuführen.
Für die folgende Erläuterung ist ein gegebener Abtastpunkt i in der vorangegangenen Strahlrichtung (aktuelle Durchfahrrichtung) Θ_n-1 als Punkt B bezeichnet, und ein unmittelbar äußerer Abtastpunkt in derselben Durchfahrrichtung Θ_n-1 ist als Punkt C bezeichnet, wie es in 1 dargestellt ist.
Auf ähnliche Weise sind aufeinanderfolgende Abtastpunkte in der aktuellen Strahlrichtung (nächste Durchfahrrichtung) an als Punkte D, E und F in dieser Reihenfolge nach außen bezeichnet. Von den letzteren drei aufeinanderfolgenden Abtastpunkten D, E, F liegt der Punkt E in der nächsten Durchfahrrichtung Θ_n, um denselben Abstand vom Durchfahrursprung entfernt wie der Punkt B in der aktuellen Durchfahrrichtung Θ_n-1, während der innere Punkt D und der äußere Punkt F in der nächsten Durchfahrrichtung Θ_n unmittelbar angrenzend an den Punkt E liegen.
Wie es später detaillierter beschrieben wird, wird die erforderliche und ausreichende Bedingung zum Ermitteln, ob der Punkt B der letzte Abtastpunkt ist, dadurch erfüllt, dass beurteilt wird, ob der Punkt B und jeder der vier Punkte C–F einem gemeinsamen Pixel zugeordnet sind. Genauer gesagt, besteht die erforderliche und ausreichende Bedingung zum Ermitteln, dass der Punkt B der letzte Abtastpunkt ist, darin, dass das Pixel, dem der Punkt B zugeordnet ist, nicht mit einem der Pixel zusammenfällt, denen die Punkte C–F zugeordnet sind. Diese Beurteilung, nachfolgend als Erkennungsbeurteilung für den letzten Abtastpunkt bezeichnet, für den Punkt B auf der aktuellen Durchfahrlinie (vorige Strahlrichtung Θ_n-1) erfolgt dann, wenn die Antenne in der Richtung der nächsten Durchfahrlinie (aktuelle Strahlrichtung Θ_n) ausgerichtet ist.
Wenn das Pixel, dem der Punkt B zugeordnet ist, mit keinem der Pixel übereinstimmt, denen die Punkte C–F zugeordnet sind, wird beurteilt, dass der Punkt B der letzte Abtastpunkt ist, der seinem entsprechenden Pixel zugeordnet ist. In diesem Fall kann der maximale Datenwert unter den Abtastpunkten, die dem Pixel zugeordnet sind, dem der Abtastpunkt B zugeordnet ist, dem Raster-Raster-Korrelationsvorgang unterzogen werden. Anders gesagt, ist es möglich, dadurch zu beurteilen, ob der Punkt B der letzte Abtastpunkt ist oder nicht, dass eine Erkennungsbeurteilung für den letzten Abtastpunkt für den Punkt B auf der aktuellen Durchfahrlinie (vorige Strahlrichtung Θ_n-1) in Bezug auf andere Punkt C–F vorgenommen wird, wenn die Antenne in der nächsten Durchfahrrichtung Θ_n ausgerichtet ist, und wenn der Punkt B als letzter Abtastpunkt für sein entsprechendes Pixel beurteilt wurde, ist es möglich, den maximalen Datenwert, der bereits in einem später beschriebenen Entnahmedatenspeicher 6a gespeichert ist, dem Raster-Raster-Korrelationsvorgang zu unterziehen.
In 1 führt die Erfassungsschaltung 3 für den letzten Datenwert eine Beurteilung dahingehend aus, ob jeder Abtastpunkt auf der vorigen Strahlrichtung (aktuelle Durchfahrrichtung) Θ_n-1 ein letzter Abtastpunkt ist, was auf die oben genannte Weise erfolgt, und sie sendet das Beurteilungsergebnis an den Schreibdatengenerator 2. Wenn der Punkt B als letzter Abtastpunkt erkannt wurde, der seinem entsprechenden Pixel zugeordnet ist, führt der Schreibdatengenerator 2 z. B. einen Raster-Raster-Korrelationsvorgang am maximalen Datenwert für das Pixel, wie im Entnahmedatenspeicher 6a gespeichert, und einem zuvor in einem Bildspeicher 1 abgespeicherten vorhandenen Datenwert aus, und das Ergebnis dieser Korrelationsoperation wird in den Bildspeicher 1 eingeschrieben, wobei der zuvor gespeicherte Datenwert überschrieben wird. Wenn der Punkt B nicht der letzte Abtastpunkt ist, schreibt der Schreibdatengenerator 2 jedoch den zuvor gespeicherten Datenwert neu in den Bildspeicher 1 ein, so dass sein Dateninhalt unverändert verbleibt.
Obwohl es dadurch möglich ist zu ermitteln, ob der Punkt B der letzte Abtastpunkt ist oder nicht, dass eine Erkennungsbeurteilung für den letzten Abtastpunkt für den Punkt B gegenüber einer gewünschten Anzahl geeignet ausgewählter Abtastpunkte in der Nähe erfolgt, ist die erforderliche und ausreichende Bedingung dadurch erfüllt, dass dafür gesorgt wird, dass die Erkennungsbeurteilung für den letzten Abtastpunkt für den Punkt B gegenüber den in 1 dargestellten vier Punkten C–F erfolgt. Der Grund dafür ist der, dass es nicht erforderlich ist, eine Erkennungsbeurteilung für den letzten Abtastpunkt für den Punkt B gegenüber dem unmittelbar benachbarten inneren Abtastpunkt A in der vorigen Strahlrichtung (aktuelle Durchfahrrichtung) Θ_n-1 oder gegenüber solchen Abtastpunkten auszuführen, die außerhalb des Punkts C liegen, da die Erkennungsbeurteilungen für den letzten Abtastpunkt für einzelne Abtastpunkte auf derselben Durchfahrlinie aufeinanderfolgend nach außen entlang der aktuellen Durchfahrlinie erfolgen. Es ist leicht zu erkennen, dass dann, wenn das Pixel, dem der Punkt C zugeordnet ist, nicht mit dem Pixel übereinstimmt, dem der Punkt B zugeordnet ist, kein Abtastpunkt auf derselben Durchfahrlinie, die nach dem Punkt C durchgefahren wird, demselben Pixel wie dem Punkt B zugeordnet ist. Ferner ist es nicht erforderlich, eine Erkennungsbeurteilung für den letzten Abtastpunkt für den Punkt B gegenüber einem beliebigen Abtastpunkt auszuführen, der innerhalb des Punkts D oder außerhalb des Punkts F in der aktuellen Strahlrichtung (nächste Durchfahrrichtung) Θ_n liegt. Dies, da dann, wenn das Pixel, dem der Punkt F zugeordnet ist, nicht mit dem Pixel übereinstimmt, dem der Punkt B zugeordnet ist, kein Abtastpunkt in der aktuellen Strahlrichtung (nächste Durchfahrrichtung) Θ_n, wie nach dem Punkt F durchgefahren, demselben Pixel wie der Punkt B zugeordnet ist, wobei dann, wenn das Pixel, dem der Punkt D zugeordnet ist, nicht mit dem Pixel übereinstimmt, dem der Punkt B zugeordnet ist, kein Abtastpunkt in der aktuellen Strahlrichtung (nächste Durchfahrrichtung) Θ_n demselben Pixel wie dem Punkt B zugeordnet ist.
Aus der obigen Erörterung ist erkennbar, dass die obigen vier Abtastpunkte erforderliche und ausreichende Vergleichsabtastpunkte sind, um zu ermitteln, ob der Punkt B der letzte Abtastpunkt ist, nämlich die vier Abtastpunkte mit dem Punkt C unmittelbar außerhalb des Punkts B in der vorigen Strahlrichtung (aktuelle Durchfahrrichtung) Θ_n-1, dem Punkt E, der denselben Abstand vom Durchfahrursprung wie der Punkt B aufweist, jedoch in der aktuellen Strahlrichtung (nächste Durchfahrrichtung) Θ_n-1, und den Punkten D und F, die unmittelbar innerhalb bzw. außerhalb des Punkts E liegen.
Bei der in 1 dargestellten Schaltungskonfiguration ist es möglich, dann, wenn die Antenne in der Richtung Θ_n ausgerichtet ist, zu bestimmen, ob der von einem vorgegebenen Abtastpunkt i in der vorigen Strahlrichtung (aktuelle Durchfahrrichtung) Θ_n-1 entnommene Datenwert der letzte Abtastwert für das Pixel ist oder nicht, dem der Abtastpunkt i zugeordnet ist, und dann, wenn der am Abtastpunkt i entnommene Datenwert der letzte Abtastwert für das relevante Pixel ist, wird der maximale Datenwert unter den dem Pixel zugeordneten Abtastpunkten dem Raster-Raster-Korrelationsvorgang unterzogen.
Nun wird eine Schaltungskonfiguration zum Ausführen eines Maximaldatenwert-Abtastvorgangs beschrieben, wenn die Antenne in der Richtung Θ_n der nächsten Durchfahrlinie ausgerichtet ist.
2 zeigt die Konfiguration eines Maximaldatenwert-Abtastabschnitts.
Der Maximaldatenwert-Abtastabschnitt umfasst eine Erfassungsschaltung für den ersten Abtastpunkt 5 und eine Maximaldatenwert-Entnahmeschaltung 6. Die Erfassungsschaltung für den ersten Abtastpunkt 5 beurteilt, ob ein gegebener Abtastpunkt j in der aktuellen Strahlrichtung (nächste Durchfahrrichtung) Θ_n ein erster Abtastpunkt ist, der einen ersten Abtastwert für ein entsprechendes Pixel liefert. Diese Beurteilung, die nachfolgend als erste Abtastwert-Erkennungsbeurteilung bezeichnet wird, erfolgt zum Erkennen des ersten Abtastwerts, wie er jedem Pixel zugeordnet ist.
Die erste Abtastwert-Erkennungsbeurteilung für den Punkt E in der aktuellen Strahlrichtung (nächste Durchfahrrichtung) Θ_n erfolgt z. B. durch Beurteilen, ob das Pixel, dem der Punkt E zugeordnet ist, mit dem Pixel übereinstimmt, dem der Punkt D in derselben Richtung Θ_n oder ein beliebiger der Punkte A, B und C in der vorigen Strahlrichtung (aktuelle Durchfahrrichtung) Θ_n-1 zugeordnet ist. Wenn keiner der letzteren vier Punkte A–D dem Pixel zugeordnet ist, dem der Punkt E zugeordnet ist, wird der Punkt E als erster Abtastpunkt beurteilt. Wenn dagegen einer der vier Punkte A–D demselben Pixel wie der Punkt E zugeordnet ist, wird der Punkt E nicht als erster Abtastpunkt beurteilt. Wie im Fall der Erfassung des letzteren Abtastpunkts, wie er in 1 veranschaulicht ist, ist die erforderliche und ausreichende Bedingung zum Ermitteln, ob der Punkt E der erste Abtastpunkt ist, dann erfüllt, wenn beurteilt wird, ob der Punkt E und einer der vier Punkte A–D, wie sie in 2 dargestellt sind, einem gemeinsamen Pixel zugeordnet sind oder nicht.
Die Maximaldatenwert-Entnahmeschaltung 6 erhält den maximalen Datenwert für jedes Pixel, dem einer der Abtastpunkte in der aktuellen Strahlrichtung (nächste Durchfahrrichtung) Θ_n zugeordnet ist, und sie speichert den Datenwert in den Entnahmedatenspeicher 6a ein. Der Entnahmedatenspeicher 6a verfügt über eine Speicherkapazität entsprechend einer einzelnen Durchfahrlinie, und er speichert den maximalen Datenwert für jedes Pixel ein, dem einer der Abtastpunkte in der aktuellen Strahlrichtung (nächste Durchfahrrichtung) Θ_n zugeordnet ist. Der Entnahmedatenspeicher 6a dient auch als Zeitverzögerungspuffer, dessen Speicherkapazität einer Durchfahrlinie entspricht. Er speichert den maximalen Datenwert, wie er für jedes Pixel erhalten wurde, dem ein beliebiger der Abtastpunkte in der aktuellen Strahlrichtung (nächste Durchfahrrichtung) Θ_n zugeordnet ist, bis die Erfassungsschaltung 3 für den letzten Abtastpunkt gemäß der 1 den letzten Abtastwert für jedes Pixel erfasst hat.
Wenn der Punkt E als erster Abtastpunkt erkannt wurde, wird der neu eingegebene, vom Punkt E erhaltene Datenwert in den Entnahmedatenspeicher 6a eingespeichert. Wenn jedoch der Punkt E nicht der erste Abtastpunkt für sein entsprechendes Pixel ist, wird der vom Punkt E erhaltene Datenwert mit dem Datenwert verglichen, der zuvor im entsprechenden Pixel im Entnahmedatenspeicher 6a abgespeichert wurde, und der neue oder der zuvor gespeicherte Wert, nämlich derjenige, der größer ist, wird in den Entnahmedatenspeicher 6a eingespeichert. Durch wiederholtes Ausführen dieses Datenspeichervorgangs hält der Entnahmedatenspeicher 6a den maximalen Datenwert für jedes Pixel aufrecht.
Wie insoweit beschrieben, erfolgt der Maximaldatenwert-Abtastvorgang für jedes Pixel in der aktuellen Strahlrichtung (nächste Durchfahrrichtung) Θ_n, während die Erfassungsschaltung 3 für den letzten Abtastpunkt die Erkennungsbeurteilung für den letzten Abtastpunkt ausführt, um zu ermitteln, ob jeder Abtastpunkt in der vorigen Strahlrichtung (aktuelle Durchfahrrichtung) Θ_n-1 der letzte Abtastpunkt ist, der seinem entsprechenden Pixel zugeordnet ist. Aus der vorstehenden Erörterung ist erkennbar, dass der Maximaldatenwert-Abtastvorgang für die aktuelle Durchfahrlinie, die in der vorigen Strahlrichtung Θ_n-1 ausgerichtet ist, auf Grundlage der Ergebnisse des Maximaldatenwert-Abtastvorgangs und der Erkennungsbeurteilung für den letzten Abtastpunkt beruht, wie für die Abtastpunkte in der vorigen Strahlrichtung Θ_n-1 ausgeführt, wenn die Antenne in der nächsten Durchfahrrichtung Θ_n ausgerichtet ist.
Nachfolgend wird ein anderer Gesichtspunkt der Erfindung erläutert.
14 ist ein Diagramm, das allgemein eine Schaltungskonfiguration zum Ausführen eines ersten Verfahrens einer Pi-xeldateninterpolation und deren Funktion in einem Radarsystem bei einer Form der Erfindung veranschaulicht.
In 14 kennzeichnet Θ_n die aktuelle Richtung eines durch eine Radarantenne erzeugten Empfangsstrahls, während Θ_n-1 die Richtung kennzeichnet, in der ein voriger Empfangsstrahl erzeugt wurde. Wie es aus der folgenden Erörterung ersichtlich ist, wird eine Durchfahrlinie auf einem Radarschirm in der Richtung Θ_n-1 gezogen, wenn die Antenne in der Richtung Θ_n ausgerichtet ist, so dass die Richtung der aktuellen Durchfahrlinie der vorigen Strahlrichtung Θ_n-1 entspricht. In ähnlicher Weise wird die aktuelle Strahlrichtung Θ_n die Richtung einer nächsten Durchfahrlinie.
Von aufeinanderfolgenden Abtastpunkten in jeder Strahlrichtung erhaltene Signale werden nacheinander mit der Frequenz eines Taktsignals R verarbeitet. Eine in 14 dargestellte Erfassungsschaltung 210 für den letzten Abtastpunkt beurteilt, ob von einem gegebenen Abtastpunkt i in der vorigen Strahlrichtung (aktuelle Durchfahrrichtung) Θ_n-1 hergeleiteter Datenwert ein letzter Abtastwert ist, der einem entsprechenden Pixel zugeordnet ist. Wenn der Abtastpunkt i als letzter Abtastpunkt für sein entsprechendes Pixel beurteilt wurde, wird sein Zustand, dass es sich um den letzten Abtastpunkt handelt, an einen Pixelausfalldetektor 211 geliefert. In diesem Fall, d. h., der Abtastpunkt i ist der letzte Abtastpunkt), beurteilt der Pixelausfalldetektor 211, ob ein Pixel, das in der Abrasterrichtung an das Pixel angrenzt, dem der letzte Abtastpunkt i zugeordnet ist, mit einem beliebigen der Pixel übereinstimmt, dem Abtastpunkte angrenzend an den Abtastpunkt i zugeordnet sind. Wenn die Beurteilung ein negatives Ergebnis liefert, schließt der Pixelausfalldetektor 211, dass dem Pixel, das in der Abrasterrichtung an das Pixel angrenzt, dem der letzte Abtastpunkt i zugeordnet ist, kein Abtastpunkt zugeordnet ist, wodurch das Auftreten eines Pixelausfalls erkannt wird.
Wenn ein Pixelausfall erkannt wurde, erzeugt ein Interpolationsadressengenerator 212 die Interpolationsadresse für das relevante benachbarte Pixel, das durch Interpolation erzeugt werden soll. Wenn die Interpolationsadresse erzeugt wurde, interpoliert ein Bildspeicher 213 das durch die Interpolationsadresse spezifizierte Pixel unter Verwendung eines von einem benachbarten Pixel geborgten Datenwerts.
Beim in 14 dargestellten Beispiel nimmt die Erfassungsschaltung 210 für den letzten Abtastpunkt eine Beurteilung dahingehend vor, ob der Punkt B auf der aktuellen Durchfahrlinie in der vorigen Strahlrichtung Θ_n-1 ein letzter Abtastpunkt ist, der dem Pixel X – 1 zugeordnet ist. Diese Beurteilung, die nachfolgend als Erkennungsbeurteilung für den letzten Abtastpunkt bezeichnet wird, erfolgt für den Punkt C auf der aktuellen Durchfahrlinie, wie auch für Punkte D–F auf der nächsten Durchfahrlinie in der aktuellen Strahlrichtung Θ_n. Wie es später erläutert wird, ist es nicht erforderlich, die Erkennungsbeurteilung für den letzten Abtastpunkt für den Punkt A auf der aktuellen Durchfahrlinie auszuführen. Da das Pixel X – 1, dem der Punkt B zugeordnet ist, mit keinem der Pixel übereinstimmt, dem die Punkte C–F beim Beispiel der 14 zugeordnet sind, wird der Punkt B als letzter Abtastpunkt für das Pixel X – 1 beurteilt.
Der Pixelausfalldetektor 211 untersucht, ob eines der Pixel, denen die Punkte C–F zugeordnet sind, mit dem Pixel X übereinstimmt, das in der Abrasterrichtung benachbart zum Pixel X – 1 liegt, dem Punkt B zugeordnet ist. Da keines der Pixel, denen die Punkte C–F zugeordnet sind, beim Beispiel der 14 mit dem Pixel X benachbart zum Pixel X – 1 übereinstimmt, beurteilt der Pixelausfalldetektor 211, dass am Pixel X ein Pixelausfall vorliegt. In dieser Situation erzeugt der Interpolationsadressengenerator 212 die Interpolationsadresse für das Pixel X, das durch Interpolation dadurch erzeugt werden soll, dass der Datenwert von seinem benachbarten Pixel X – 1 geborgt wird. Wenn der Bildspeicher 213 die das zu interpolierende Pixel X spezifizierende Interpolationsadresse empfängt, schreibt er den aus dem Punkt B gewonnenen Datenwert oder den in das Pixel X – 1 eingeschriebenen Datenwert an der Adresse des Pixels X ein.
Der Grund, weswegen es erforderlich ist, eine Erkennungsbeurteilung für den letzten Abtastpunkt zum Erkennen von Pixelausfällen auszuführen, ist der folgende.
Seim in 15A dargestellten Beispiel ergibt sich, dass der Punkt E in der aktuellen Strahlrichtung Θ_n ein Abtastpunkt ist, der dem Pixel X – 1 zugeordnet ist, nachdem der Punkt B in der vorigen Strahlrichtung Θ_n-1 als demselben Pixel X – 1 zugeordnet erkannt wurde, so dass der Punkt B nicht der letzte Abtastpunkt für das Pixel X – 1 ist. In ähnlicher Weise ist der Punkt B beim in 15B dargestellten Beispiel auch nicht der letzte Abtastpunkt für das Pixel X – 1. Aus diesen Beispielen ist es erkennbar, dass es unmöglich ist zu beurteilen, ob ein Pixelausfall am Pixel X vorliegt, solange nicht der Punkt B der letzte Abtastpunkt für das Pixel X – 1 ist.
16 ist ein Diagramm, das allgemein eine Schaltungkonfiguration zum Ausführen eines zweiten Verfahrens einer Pixeldateninterpolation und deren Funktion in einem erfindungsgemäßen Radarsystem veranschaulicht.
Die Schaltungskonfiguration von 16 beinhaltet eine Erfassungsschaltung für den ersten Abtastpunkt 215 anstelle der Erfassungsschaltung 210 für den letzten Abtastpunkt in 14. In der Schaltungskonfiguration der 14 bestimmt die Erfassungsschaltung 210 für den letzten Abtastpunkt, ob der Punkt B auf der aktuellen Durchfahrlinie in der vorigen Strahlrichtung Θ_n-1 der letzte Abtastpunkt ist, und wenn der Punkt B der letzte Abtastpunkt ist, untersucht der Pixelausfalldetektor 11, ob am Pixel X ein Pixelausfall vorliegt. Bei der Schaltungskonfiguration der 16 ermittelt jedoch die Erfassungsschaltung für den ersten Abtastpunkt 215, ob der Punkt E auf der nächsten Durchfahrlinie in der aktuellen Strahlrichtung Θ_n der erste Abtastpunkt ist, der dem Pixel X + 1 zugeordnet ist, und wenn der Punkt E der erste Abtastpunkt ist, untersucht der Pixelausfalldetektor 211, ob eines der Pixel, dem fünf Punkte A–D, F zugeordnet sind, mit dem Pixel X übereinstimmt, das in der Richtung entgegengesetzt zur Abrasterrichtung benachbart zum Pixel X + 1 liegt. Wenn keines der Pixel, denen die fünf Punkte A–D, F zugeordnet sind, mit dem Pixel X benachbart zum Pixel X + 1 übereinstimmt, beurteilt der Pixelausfalldetektor 211, dass am Pixel X ein Pixelausfall vorliegt.
Der Grund, weswegen die Erfassungsschaltung für den ersten Abtastpunkt 215 zum Ausführen der oben genannten Erkennungsbeurteilung für den ersten Abtastpunkt in der Konfiguration der 16 erforderlich ist, wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 17 erläutert.
Beim in 17 veranschaulichten Beispiel zeigt sich, dass ein anderer Abtastpunkt als der Punkt E dem Pixel X + 1 zugeordnet ist, bevor der Punkt E dahingehend erkannt wird, dass er demselben Pixel X – 1 zugeordnet ist, so dass der Punkt E nicht der erste Abtastpunkt für das Pixel X + 1 ist. Bei diesem Beispiel besteht die Möglichkeit, dass ein Abtastpunkt auf einer vorigen Durchfahrlinie Θ_n-2 dem Pixel X zugeordnet wurde, das benachbart zum Pixel X + 1 liegt. Daher ist es unmöglich zu beurteilen, ob am Pixel X ein Pixelausfall vorliegt, solange der Punkt E nicht der erste Abtastpunkt für das Pixel X + 1 ist.
Wie im Fall der Erfassung des letzten Abtastpunkts, wie in 14 veranschaulicht, ist die erforderliche und ausreichende Bedingung zum Ermitteln, ob der Punkt E der erste Abtastpunkt ist, dann erfüllt, wenn erkannt wird, dass der Punkt E und einer der vier Punkte A–D, wie in 16 dargestellt, einem gemeinsamen Pixel zugeordnet sind. Dies bedeutet nicht notwendigerweise, dass die Anzahl von Abtastpunkten, auf die bei der Erkennungsbeurteilung für den ersten Abtastpunkt für einen vorgegebenen Abtastwert Bezug genommen wird, auf vier beschränkt wäre, sondern es kann auf mehr als vier Abtastpunkte in der Nähe Bezug genommen werden. Da das Pixel X unter Verwendung des Datenwerts interpoliert wird, der vom benachbarten Pixel X – 1 entnommen wird, wenn die Antenne in der Richtung Θ_n der nächsten Durchfahrlinie ausgerichtet ist, während das erste, in 14 veranschaulichte Verfahren zur Pixeldateninterpolation ausgeführt wird, existiert das Erfordernis eines Zeitverzögerungspuffers mit einer Speicherkapazität zum Aufbewahren empfangener Signale für eine Durchfahrlinie. Beim zweiten, in 16 veranschaulichten Verfahren einer Pixeldateninterpolation wird jedoch das Pixel X unter Verwendung des Datenwerts interpoliert, der vom benachbarten Pixel X + 1 in der aktuellen Strahlrichtung Θ_n geborgt wird. Das zweite Verfahren der 16 hat den Vorteil, dass es keinen Zeitverzögerungspuffer benötigt, da die Interpolation unter Verwendung des Datenwerts erfolgt, der aus der aktuellen Strahlrichtung Θ_n erhalten wird.
Es ist vernünftig anzunehmen, dass Pixelausfälle entlang der Abrasterrichtung oder zwischen aufeinanderfolgenden Durchfahrlinien auftreten. Beim Untersuchen, wie Pixelausfälle auftreten, wird die Fläche des vollständigen Kreises in acht Sektoren unterteilt, die in Uhrzeigerrichtung als Sektor 0 bis Sektor 7 nummeriert werden, wie es in 18 dargestellt ist. Beim System der 14, das die Erfassungsschaltung 210 für den letzten Abtastpunkt verwendet, liegen der Punkt B und ein zu interpolierendes Pixel in jedem der acht Sektoren dergestalt, wie es in 18 veranschaulicht ist, wobei die durchgezogenen Pfeile eine Situation kennzeichnen, bei der sich der durch die Antenne erzeugte Empfangsstrahl in Uhrzeigerrichtung dreht, während gestrichelte Pfeile eine Situation kennzeichnen, bei der sich der durch die Antenne erzeugte Empfangsstrahl in Gegenuhrzeigerrichtung dreht.
Hierbei ist angenommen, dass die Abrasterrichtung die Uhrzeigerrichtung ist und sowohl die vorige Strahlrichtung (aktuelle Durchfahrrichtung) Θ_n-1 als auch die aktuelle Strahlrichtung (nächste Durchfahrrichtung) Θ_nim Sektor 0 liegen. Wenn die Cartesische Koordinaten des Punkts B die Koordinaten (x, y) sind, sind die Cartesischen Koordinaten des Pixels, bei denen ein Pixelausfall auftreten kann, (x + 1, y). Wenn mindestens eines von Pixeln, denen fünf Abtastpunkte A, C–F in der Nähe zugeordnet sind, mit dem Pixel (x + 1, y) übereinstimmen, tritt am relevanten Pixel kein Pixelausfall auf. Im Sektor 1 sind, wenn die Cartesischen Koordinaten des Punkts B als (x, y) gegeben sind, die Cartesischen Koordinaten des Pixels, bei denen ein Pixelausfall auftreten kann (x, y + 1), wobei das positive Ende der Y-Achse nach unten zeigt, wie es dargestellt ist. Wenn ein Schiff einen schnellen Schwenk zum Hafen (in Gegenuhrzeigerrichtung) ausführt, kann sich der durch die Antenne erzeugte Empfangsstrahl möglicherweise für einen kurzen Zeitraum in Gegenuhrzeigerrichtung drehen, obwohl sich die Antenne kontinuierlich in Uhrzeigerrichtung dreht. Die durch die gestrichelten Pfeile der 18 veranschaulichte Situation tritt dann auf, wenn sich der Empfangsstrahl aus einem solchen Grund in Gegenuhrzeigerrichtung dreht.
Gemäß den oben genannten Verfahren einer Pixeldateninterpolation ist die Peilungserkennung auf dem Schirmbild nicht beeinträchtigt, da es nicht erforderlich ist, die Anzahl von Strahlrichtungen Θ_n zu verringern, in denen die Antenne ausgerichtet wird und Impulswellen sendet. Ferner ist es möglich, alle Pixel des Schirmbilds bei einer Antennenumdrehung zu aktualisieren. Ferner ist es möglich, die Interpolation auf natürliche Weise auszuführen, da sie entlang der Abrasterrichtung, oder zwischen aufeinanderfolgenden Durchfahrlinien, erfolgt, ohne dass ein zusätzlicher Speicher mit großer Speicherkapazität erforderlich ist. Darüber hinaus ist es möglich, die Antennendrehzahl und die Abrastergeschwindigkeit im Vergleich zu ähnlichen Systemen im Stand der Technik zu erhöhen.
Diese und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden beim Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlicher.
1 ist ein Diagramm zum Veranschaulichen des Betriebs eines Erfassungsabschnitts für den letzten Abtastpunkt sowie der Konstruktion derselben, wie sie für die Erfindung verwendet wird
2 ist ein Diagramm zum Veranschaulichen des Betriebs eines Maximaldatenwert-Abtastabschnitts mit einer Erfassungsschaltung für den ersten Abtastpunkt und einer Maximaldatenwert-Entnahmeschaltung, wie für die Erfindung verwendet;
3 ist ein Blockdiagramm eines Radarsystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
4 ist ein Diagramm zum Veranschaulichen des erfindungsgemäßen Radarsystems;
5 ist ein Blockdiagramm einer stromaufwärtigen Stufe eines Koordinatenwandlers für die Erfindung;
6 ist ein Blockdiagramm einer stromabwärtigen Stufe des Koordinatenwandlers für die Erfindung;
7 ist ein Diagramm, das Zählrichtungen für x- und y-Koordinaten eines in 6 dargestellten Auf/Ab-Zählers in einzelnen Quadrantenabrasterzonen zeigt;
8 ist ein Blockdiagramm einer Erfassungsschaltung für den ersten Abtastpunkt für die Erfindung;
9 ist ein Diagramm, das Zählrichtungen der Erfassungsschaltung für den ersten Abtastpunkt in jedem Quadranten zeigt;
10 ist ein Diagramm, das Zählrichtungen der Erfassungsschaltung für den ersten Abtastpunkt zeigt, wenn zwei gleichzeitig verarbeitete Durchfahrlinien in verschiedenen Quadranten liegen;
11 ist ein Blockdiagramm einer Erfassungsschaltung für den letzten Abtastpunkt für die Erfindung;
12 ist ein Blockdiagramm einer Maximaldatenwert-Entnahmeschaltung;
13 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen Pixeln im Cartesischen Koordinatensystem und Abtastpunkten im Polarkoordinatensystem zeigt;
14 ist ein Diagramm, das eine Schaltungskonfiguration zum Ausführen eines ersten Verfahrens zur Pixeldateninterpolation und deren Funktion bei einem erfindungsgemäßen Radarsystem veranschaulicht;
15A und 15B sind Diagramme, die zeigen, weswegen ein Punkt B der letzte dem Pixel X – 1 zugeordnete Abtastpunkt sein muss, wenn die in 14 veranschaulichte Pixeldateninterpolation ausgeführt wird;
16 ist ein Diagramm, das eine Schaltungskonfiguration zum Ausführen eines zweiten Verfahrens zur Pixeldateninterpolation und deren Funktion bei einem erfindungsgemäßen Radarsystem zeigt;
17 ist ein Diagramm, das zeigt, weswegen ein Punkt E ein erster, einem Pixel X + 1 zugeordneter Abtastpunkt sein muss, wenn die in 16 veranschaulichte Pixeldateninterpolation ausgeführt wird;
18 ist ein Diagramm, das die geometrische Beziehung zwischen einem Punkt B und einem zu interpolierenden Pixel in jedem von acht Sektorgebieten um den Durchfahrursprung herum zeigt;
19 ist ein Blockdiagramm eines Radarsystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
20 ist ein Schaltbild einer stromaufwärtigen Stufe eines Koordinatenwandlers in 19;
21 ist ein Schaltbild einer stromabwärtigen Stufe des Koordinatenwandlers von 19;
22 ist ein Diagramm, das Zählrichtungen für x- und y-Koordinaten eines Auf/Ab-Zählers veranschaulicht;
23 ist ein Schaltbild eines Teils eines Pixelausfalldetektors in 19;
24 ist ein Schaltbild eines anderen Teils des Pixelausfalldetektors von 19;
25A und 25B sind Diagramme, die zeigen, wie ein Pixelausfall auf Grundlage eines Vergleichs des Punkts B mit Punkten A und C erfasst wird;
26 ist ein Kurvenbild, das zeigt, wie ein Pixelausfall auf Grundlage eines Vergleichs des Punkts B mit den Punkten A und C in einzelnen Sektorgebieten erfasst wird;
27 ist ein Schaltbild einer Schaltung in 24 zum Vergleichen von B mit A–C;
28A und 28B zeigen, wie der Punkt B und die Punkte D–F in jedem Quadranten liegen, wenn die Abrasterrichtung die Uhrzeigerrichtung bzw. die Gegenuhrzeigerrichtung ist;
29 ist ein Kurvenbild, das Zählrichtungen für x- und y-Überträge zeigt, wie sie anwendbar sind, wenn die Abrasterrichtung beim Vergleichen des Punktes B mit den Punkten D–F die Uhrzeigerrichtung und die Gegenuhrzeigerrichtung ist;
30 ist ein Schaltbild einer Schaltung in 24 zum Vergleichen von B mit D–F;
31 ist ein Schaltbild einer Differenzzählerschaltung;
32 ist ein Schaltbild eines Teils einer Torschaltung in 30;
33A und 33B zeigen Situationen, bei denen zwei aufeinanderfolgende Durchfahrlinien in zwei benachbarten Quadranten liegen;
34 ist ein Schaltbild einer Verarbeitungsschaltung zum Erfassen des Auftretens gleichzeitiger y-Überträge an zwei Abtastpunkten auf zwei aufeinanderfolgenden Durchfahrlinien, die in benachbarten Quadranten auf entgegengesetzten Seiten der x-Achse liegen;
35 ist ein Schaltbild einer Erfassungsschaltung für den letzten Abtastpunkt in 24;
36A und 36B zeigen, in welcher Richtung ein Pixelausfall abhängig vom Ort des zu interpolierenden Pixels und der Abrasterrichtung interpoliert werden sollte, wobei 23A für Abrastern in Uhrzeigerrichtung und 23B für Abrastern in Gegenuhrzeigerrichtung gilt;
37 ist ein Schaltbild eines Interpolationsadressengenerators in 19;
38 ist ein Schaltbild einer Erfassungsschaltung für den ersten Abtastpunkt, wie sie bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet wird;
39 ist ein Schaltbild eines Teils eines Pixelausfalldetektors des Ausführungsbeispiels;
40A bis 40C sind Diagramme, die drei verschiedene Muster für Adressenverschiebung zeigen;
41 ist ein Blockdiagramm eines herkömmlichen Radarsystems;
42 ist ein Diagramm, das einen ersten Grund für Pixelausfall veranschaulicht; und
43 ist ein Diagramm, das einen zweiten Grund für Pixelausfall veranschaulicht.
Anhand des Blockdiagramms der 3 wird nun ein Radarsystem gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.
Ein von einer Antenne 10 empfangenes und eingespeistes analoges Echosignal wird durch einen Analog/Digital(A/D)-Wandler 11 in digitale Werte umgesetzt und durch eine Abtastschaltung 12 mit einer Abtastfrequenz abgetastet, die entsprechend einem verwendeten Bereichsmaßstab bestimmt wird. Durch diesen Abtastvorgang erhaltene Daten für jeden radialen Durchfahrvorgang werden auf Echtzeitbasis in einen Primärspeicher 13 eingespeichert. Der Primärspeicher 13 ist vorhanden, da der Abtastvorgang mit sehr hoher Geschwindigkeit ausgeführt wird. Er dient als Zeitverzögerungspuffer, der die Eingangsdaten zunächst einspeichert und für einiges an Zeitverzögerung sorgt, so dass die Daten zu einem späteren Stadium mit korrekter zeitlicher Lage aus einem Bildspeicher 17 ausgelesen und in diesen eingeschrieben werden können.
Obwohl das ursprünglich empfangene Analogsignal für das Polarkoordinatensystem formatiert ist, benötigt der Bildspeicher 17 ein für das Cartesische Koordinatensystem formatiertes Bildsignal, um für eine Anzeige auf einem abgerasterten Display 18 zu sorgen. Aus diesem Grund ist ein Koordinatenwandler 14 vorhanden, der Polarkoordinaten (R, Θ) in Cartesische Koordinaten (x, y) umsetzt. Die vom Koordinatenwandler 14 ausgeführte Koordinatenumsetzungsoperation ist durch die folgenden Gleichungen ausgedrückt: X = R·sinΘ, Y = R·cσsΘ.
Eine Erfassungsschaltung 15 für den ersten Abtastpunkt beurteilt, ob ein gegebener Abtastpunkt in der aktuellen Strahlrichtung (nächste Durchfahrrichtung zur Anzeige) Θ_n ein erster Abtastpunkt oder ein zweiter oder späterer Abtastpunkt ist, der einem entsprechenden Pixel zugeordnet ist, was auf eine Weise erfolgt, wie sie zuvor unter Bezugnahme auf 2 beschrieben wurde. Die Erfassungsschaltung 15 für den ersten Abtastpunkt führt diese Erkennungsbeurteilung für den ersten Abtastpunkt auf Grundlage von Übertragsimpulsen aus, wie sie vom Koordinatenwandler 14 erzeugt werden.
Wie die Maximaldatenwert-Entnahmeschaltung 6 der 2 verfügt eine Maximaldatenwert-Entnahmeschaltung 16 in 3 über einen Entnahmedatenspeicher 100 (in 12 dargestellt) zum Einspeichern des Maximaldatenwerts für jedes Pixel in einer vollständigen Durchfahrlinie. Die Maximaldatenwert-Entnahmeschaltung 16 führt einen Maximaldatenwert-Abtastvorgang auf die folgende Weise aus. Wenn die Antenne 10 in der Richtung Θ_n-1 in 2 ausgerichtet ist, speichert der Entnahmedatenspeicher 100 den Maximaldatenwert für jedes Pixel ein, das auf einer Durchfahrlinie liegt, die in der Richtung Θ_n-1 zu ziehen ist, und wenn die Antenne 10 in der Richtung Θ_n in 2 ausgerichtet ist, speichert der Entnahmedatenspeicher 100 den Maximalwert für jedes Pixel ein, das auf einer Durchfahrlinie liegt, die in der Richtung Θ_n zu ziehen ist. Wenn die Antenne 10 aktuell in der Richtung Θ_n ausgerichtet ist und ein gegebener Abtastpunkt in der vorigen Strahlrichtung (aktuelle Durchfahrrichtung) Θ_n-1 als letzter Abtastpunkt für ein Pixel beurteilt wurde, dem der Abtastpunkt zugeordnet ist, gibt die Maximaldatenwert-Entnahmeschaltung 16 den maximalen Datenwert für dasselbe Pixel, das im Entnahmedatenspeicher 100 gespeichert ist, an einen später beschriebenen Schreibdatengenerator 20 aus.
Der Bildspeicher 17 speichert Bilddaten für ein vollständiges Schirmbild. Jedesmal, wenn ein Maximaldatenwert-Abtastvorgang ausgeführt wird, werden die im Bildspeicher 17 gespeicherten Bilddaten ausgelesen und an den Schreibdatengenerator 20 ausgegeben. Koordinaten (x, y), die jede Adresse im Bildspeicher 17 spezifizieren, auf die zuzugreifen ist, werden vom Koordinatenwandler 14 ausgegeben. Das Display 18 zeigt das Schirmbild im Abrasterformat auf Grundlage der im Bildspeicher 17 gespeicherten Bilddaten an.
Eine Erfassungsschaltung 19 für den letzten Abtastpunkt beurteilt, ob jeder Abtastpunkt in der vorigen Strahlrichtung (aktuelle Durchfahrrichtung) Θ_n ein letzter Abtastpunkt ist, der einem entsprechenden Pixel zugeordnet ist. Wenn ein spezieller Abtastpunkt in der vorigen Strahlrichtung (aktuelle Strahlrichtung) Θ_n-1 als letzter Abtastpunkt beurteilt wird, liest der Schreibdatengenerator 20 den Maximaldatenwert für das relevante Pixel aus dem Entnahmedatenspeicher 100 aus und vergleicht diesen Maximaldatenwert mit dem Bilddatenwert für dasselbe Pixel, wie er vom Bildspeicher 17 rückgeliefert wird, um dadurch den Raster-Raster-Korrelationsvorgang auszuführen. Das Ergebnis des Raster-Raster-Korrelationsvorgangs wird erneut unter einer Adresse im Bildspeicher 17, die dem relevanten Pixel entspricht, eingeschrieben, wodurch der zuvor gespeicherte Bilddatenwert überschrieben wird.
Bei der oben beschriebenen Konfiguration führt gleichzeitig die Maximaldatenwert-Entnahmeschaltung 16 den Maximaldatenwert-Abtastvorgang für jeden Abtastpunkt in der aktuellen Strahlrichtung (nächste Durchfahrrichtung zur Anzeige) Θ_n aus, während die Erfassungsschaltung 19 für den letzten Abtastpunkt eine Erkennungsbeurteilung für den letzten Abtastpunkt ausführt, um zu ermitteln, ob jeder Abtastpunkt der vorigen Strahlrichtung (aktuelle Durchfahrrichtung) Θ_n-1 der letzte Abtastpunkt ist, der einem entsprechenden Pixel zugeordnet ist. Wenn ein spezieller Abtastpunkt auf der aktuell entlang der vorigen Strahlrichtung Θ_n-1 entsprechenden Durchfahrlinie als letzter Abtastpunkt erkannt wurde, führt der Schreibdatengenerator 20 den Raster-Raster-Korrelationsvorgang für das Pixel aus, dem der Abtastpunkt zugeordnet ist, und der als Ergebnis des Raster-Raster-Korrelationsvorgangs erhaltene Datenwert wird erneut an der relevanten Adresse in den Bildspeicher 17 eingeschrieben. Das Display 18 liest die im Bildspeicher 17 gespeicherten Daten aus und zeigt das Schirmbild mit hoher Auffrischrate an, die gesondert von der Taktfrequenz eingestellt ist, um den Maximaldatenwert-Abtastvorgang und den Raster-Raster-Korrelationsvorgang zu steuern. Der Schreibdatengenerator 20 führt den Raster-Raster-Korrelationsvorgang ein Mal während jeder Antennenumdrehung für jedes gegebene Pixel aus. Obwohl der Schreibdatengenerator 20 bei diesem Ausführungsbeispiel den Mittelwert aus dem zuvor im Bildspeicher 17 eingespeicherten Datenwert und dem neuen Eingangsdatenwert mit dem Maximalwert für jedes Pixel liefert, kann der Raster-Raster-Korrelationsvorgang eine andere Form einer mathematischen Operation als Mittelwertbildung einnehmen.
4 ist ein Schema, das veranschaulicht, wie die Abtastpunkte, einschließlich des ersten und letzten Abtastpunkts, einzelnen Pixeln zugeordnet sind. In der 4 sind Punkte a, b und c Abtastpunkte, die einem Pixel I zugeordnet sind. Wenn sich die Radarantenne 10 in Uhrzeigerrichtung dreht, wie dargestellt, wird der Punkt a als erster Abtastpunkt für das Pixel I erfasst, der Punkt b als zweiter (oder späterer) Abtastpunkt und der Punkt c als letzter Abtastpunkt.
Zur Erläuterung sei nun angenommen, dass aus diesen Abtastpunkten erhaltene Daten die folgenden Werte aufweisen: a = 3, b = 4, c = 6. Wenn der Punkt a als erster Abtastpunkt für das Pixel I erkannt wird, wenn die Antenne 10 in der Richtung Θ_n-1 ausgerichtet ist, wird der Datenwert ”3” unter derjenigen Adresse im Entnahmedatenspeicher 100 eingespeichert, die diesem Pixel I entspricht. Wenn der Punkt b als zweiter (oder späterer) Abtastpunkt während eines folgenden Abtastzyklus erfasst wird, vergleicht die Maximaldatenwert-Entnahmeschaltung 16 den vom Punkt b erhaltenen Datenwert ”4” mit dem vom Punkt a erhaltenen Datenwert ”3”, wie er zuvor in den Entnahmedatenspeicher 100 eingespeichert wurde. Da der Datenwert ”4” als Ergebnis des Vergleichs als größer als der Datenwert ”3” erkannt wird, wird der Datenwert ”4” unter der Adresse, die dem Pixel I entspricht, in den Entnahmedatenspeicher 100 eingeschrieben. Wenn die Antenne 10 anschließend in der Richtung Θ_n ausgerichtet wird, erfolgt eine Beurteilung zum Ermitteln, ob der Punkt c der erste Abtastpunkt ist. Da der Punkt c nicht der erste Abtastpunkt ist, wird jedoch beurteilt, dass es der zweite oder ein späterer Abtastpunkt ist, der dem Pixel I zugeordnet ist. Dann wird der vom Punkt c erhaltene Datenwert ”6” mit dem vom Punkt b erhaltenen Datenwert ”4” verglichen, wie er zuvor in den Entnahmedatenspeicher 100 eingespeichert wurde. Da der Datenwert ”6” größer als der Datenwert ”4” ist, wird der Datenwert ”6” unter der dem Pixel I entsprechenden Adresse in den Entnahmedatenspeicher 100 eingeschrieben. Beim letzteren Datenvergleichsvorgang ist es nicht erforderlich, den vom Punkt c erhaltenen Datenwert ”6” mit dem vom Punkt a erhaltenen Datenwert ”3” zu vergleichen. Dies, da der größere der von den Punkten a und b entnommenen Datenwerte in diesem Stadium bereits im Entnahmedatenspeicher 100 abgespeichert ist.
Wenn die Antenne 10 in der Richtung Θ_n ausgerichtet wird, erfolgt eine zusätzliche Beurteilung zum Ermitteln, ob der Punkt a oder b in der vorigen Strahlrichtung Θ_n-1 ein letzter Abtastpunkt ist. Es wird jedoch weder der Punkt a noch der Punkt b als letzter Abtastpunkt beurteilt, da der Punkt c in der aktuellen Strahlrichtung Θ_n demselben Pixel I zugeordnet ist. Daher wird der Raster-Raster-Korrelationsvorgang zu diesem Zeitpunkt für das Pixel I nicht ausgeführt (wenn die Antenne 10 anschließend in der Richtung Θ_n ausgerichtet wird). Wenn die Antenne 10 anschließend in einer folgenden Strahlrichtung Θ_n-1 ausgerichtet wird, wird der Punkt c als letzter Abtastpunkt für das Pixel I erkannt. Zu diesem Zeitpunkt wird der Raster-Raster-Korrelationsvorgang für das Pixel I ausgeführt. Genauer gesagt, wird der vom Punkt c erhaltene und im Entnahmedatenspeicher 100 abgespeicherte Datenwert ”6” als Maximaldatenwert für das Pixel I an den Schreibdatengenerator 20 ausgegeben, während der für dasselbe Pixel I für eine Antennenumdrehung zuvor in den Bildspeicher 17 eingeschriebene Bilddatenwert ausgelesen und an den Schreibdatengenerator 20 übertragen wird, wobei dann der Mittelwert dieser Daten berechnet wird und erneut an der dem Pixel I entsprechenden Adresse in den Bildspeicher 17 eingeschrieben wird.
5 ist ein Blockdiagramm einer stromaufwärtigen Stufe des Koordinatenwandlers 14. Ein Datenwert für die aktuelle Strahlrichtung Θ_n, in der die Antenne 10 aktuell ausgerichtet ist, wird von einem Antennentreiberabschnitt erhalten und sowohl in einen Sinusdaten-Festwertspeicher (ROM) 30 als auch einen Cosinusdaten-ROM 31 eingegeben. Die Ausgangssignale des Sinusdaten-ROM 30 und des Cosinusdaten-ROM 31 werden in Latchstufen 32 bzw. 34 eingegeben, damit von Latchstufen 32 bis 35 Latchausgangssignale sin(Θ_n), sin(Θ_n-1), cos(Θ_n) und cos(Θ_n-1) geliefert werden. Die Ausgangsdaten der Latchstufen 32–35 werden in einen Akkumulator 36 zum Berechnen von r·sin(Θ_n), einen Akkumulator 37 zum Berechnen von r·sin(Θ_n-1), einen Akkumulator 38 zum Berechnen von r·cos(Θ_n) bzw. einen Akkumulator 39 zum Berechnen von r·cos(Θ_n-1) eingegeben, zusammen mit einem Taktsignal R, das mit einer Rate von einem Impuls pro Abtastzyklus erzeugt wird. Diese Akkumulatoren 36–39 sind in der Technik bekannte Schaltungen, die so konzipiert sind, dass sie die oben genannten mathematischen Operationen ausführen. Die Akkumulatoren 36–39 geben jedesmal dann ein Übertragsignal aus, wenn der Wert der x- oder der y-Koordinate im Cartesischen Koordinatensystem um einen Wert inkrementiert oder dekrementiert wird, der der Breite oder Höhe eines Pixels entspricht, was als Ergebnis der Koordinatenumsetzungsoperation erfolgt. Genauer gesagt, gibt der Akkumulator 36 für die nächste Durchfahrlinie in der aktuellen Strahlrichtung Θ_n einen x-Übertragimpuls aus, der Akkumulator 37 gibt für die aktuelle Durchfahrlinie in der vorigen Strahlrichtung Θ_n-1 einen x-Übertragimpuls aus, der Akkumulator 38 gibt für die nächste Durchfahrlinie in der aktuellen Strahlrichtung Θ_n einen y-Übertragimpuls aus, und der Akkumulator 39 gibt für die aktuelle Durchfahrlinie in der vorigen Strahlrichtung Θ_n-1 einen y-Übertragimpuls aus. Latchstufen 40 und 41 speichern die Daten in der aktuellen Strahlrichtung Θ_n und der vorigen Strahlrichtung Θ_n-1 ein, die bei einer später beschriebenen Quadrantenbeurteilung und Durchfahrrichtungsbeurteilung verwendet werden.
Die Latchstufen 32–35, 40, 41 führen eine Zwischenspeicherung aufeinanderfolgender Daten in der aktuellen Strahlrichtung Θ_n synchron mit einem Sendetriggersignal T1-ORG aus, das ein Feuerimpuls ist, wie er für jede aufeinanderfolgende Strahlrichtung erzeugt wird. Durch diese Latchoperation werden Daten in der aktuellen Strahlrichtung Θ_n um den Wert eines Durchfahrintervalls, oder eines Impulswiederholintervalls, verzögert und als Daten für die nächste Durchfahrrichtung verwendet.
6 ist ein Blockdiagramm einer stromabwärtigen Stufe des Koordinatenwandlers 14, die einen Quadrantengenerator 50 und einen Auf/Ab-Zähler 51 enthält.
Ein bei jeder Antennenumdrehung überdecktes vollständiges Kreisgebiet wird in vier Sektoren von 90°, oder Quadranten, unterteilt. Sei diesem Radarsystem wird der Quadrant oben rechts als erster Quadrant bezeichnet, der Quadrant unten rechts als zweiter Quadrant, der Quadrant unten links als dritter Quadrant und der Quadrant oben links als vierter Quadrant, abweichend von der üblichen Vorgehensweise in der Mathematik.
Der Quadrantendatengenerator 50 ermittelt, in welchem Quadranten ein aktuell verarbeiteter Abtastpunkt liegt, und er gibt Quadrantendaten an den Auf/Ab-Zähler 51 aus.
Der Auf/Ab-Zähler 51 inkrementiert den Wert der x- oder der y-Koordinate jedesmal dann, wenn ein Übertragimpuls eingegeben wird, und er gibt eine inkrementierte x- oder y-Koordinate an den Bildspeicher 17 aus. In den Auf/Ab-Zähler 51 wird nur der x-Übertragimpuls für die aktuelle Durchfahrlinie in der vorigen Strahlrichtung Θ_n-1 vom Akkumulator 37 sowie der y-Übertragimpuls für die vorige Strahlrichtung Θ_n-1 vom Akkumulator 39 eingegeben. Dies, da der Raster-Raster-Korrelationsvargang für die aktuelle Durchfahrlinie, für die die Koordinatenumsetzoperation aktuell erforderlich ist, nur dann ausgeführt wird, wenn die Erkennungsbeurteilung für den letzten Abtastpunkt für die Abtastpunkte in der vorigen Strahlrichtung Θ_n-1 erfolgte, und demgemäß sind nur die Übertragimpulse für die Pixel in der vorigen Strahlrichtung (aktuelle Durchfahrrichtung) Θ_n-1 erforderlich. Demgemäß ist aktuell ein paar Auf/Ab-Zähler 51 vorhanden, die einzeln mit den Ausgängen der Akkumulatoren 37 und 39 verbunden sind.
Der Quadrantendatengenerator 50 gibt die Quadrantendaten aus, die die Zählrichtung (ansteigend oder abnehmend) für die x- und y-Koordinaten des Auf/Ab-Zählers 51 im ersten bis vierten Quadranten spezifizieren, wie es in 7 dargestellt ist. im ersten Quadranten ist es z. B. erforderlich, sowohl die x- als auch die y-Koordinate entlang jeder Durchfahrlinie nach außen ausgehend vom Durchfahrursprung 0 fortlaufend zu inkrementieren. Im zweiten Quadranten ist es jedoch erforderlich, die x-Koordinate fortlaufend zu inkrementieren und die y-Koordinate fortlaufend entlang jeder Durchfahrlinie nach außen ausgehend vom Durchfahrursprung zu dekrementieren. Wie es aus diesen Beispielen erkennbar ist, ist es erforderlich, die Zählrichtungen des Auf/Ab-Zählers 51 abhängig davon zu ändern, in welchem Quadranten die aktuelle Durchfahrlinie liegt. Der Quadrantendatengenerator 50 erzeugt die Quadrantendaten, die den aktuellen Quadranten anzeigen, und er gibt sie an den Auf/Ab-Zähler 51 aus. Auch werden Vorgabedaten in den Auf/Ab-Zähler 51 eingegeben, die Anfangswerte für den Zählvorgang desselben für die Zählvorgänge für die x- und die y-Koordinate einstellen. Diese Anfangswerte spezifizieren Startkoordinaten (x0, y0), von denen ausgehend die Koordinatenumsetzoperation startet.
8 ist ein Blockdiagramm der Erfassungsschaltung für den ersten Abtastpunkt 15. Die x- und die y-Übertragimpulse für die aktuelle Durchfahrlinie in der vorigen Strahlrichtung Θ_n-1, wie sie vom Akkumulator 37 bzw. vom Akkumulator 39 des in 5 dargestellten Koordinatenwandlers 14 geliefert werden, werden in eine Latchstufe 60 eingegeben. Die Latchstufe 60 ist mit Latchstufen 61 und 62, in dieser Reihenfolge, verbunden, die gemeinsam eine Schiebeschaltung bilden. Nun sei angenommen, dass die Erfassungsschaltung für den ersten Abtastpunkt damit beginnt zu beurteilen, ob der Punkt E in 2 ein erster Abtastpunkt ist. Zu diesem Zeitpunkt geben die Latchstufen 60–62 die x- und die y-Übertragimpulse für die Punkte C, B und A auf der aktuellen Durchfahrlinie in der vorigen Strahlrichtung Θ_n-1 aus, wie in 2 dargestellt. In ähnlicher Weise werden die x- und y-Übertragimpulse für die nächste Durchfahrlinie in der aktuellen Strahlrichtung Θ_n, wie vom Akkumulator 36 bzw. vom Akkumulator 38 von 5 geliefert, in eine Latchstufe 63 eingegeben. Die Latchstufe 63 ist in Reihe mit Latchstufen 64 und 65, in dieser Reihenfolge, geschaltet, die gemeinsam eine Schiebeschaltung bilden. So geben die Latchstufen 63–65 die x- und y-Übertragimpulse für die Punkte F, E und D auf der nächsten Durchfahrlinie in der aktuellen Strahlrichtung Θ_n, wie in 2 dargestellt, aus.
Es wäre möglich, durch Vergleichen der Cartesischen Koordinaten der einzelnen Abtastpunkte nach der Koordinatenumsetzoperation zu beurteilen, ob ein beliebiger dieser benachbarter Abtastpunkte demselben Pixel (Koordinaten) wie der Punkt E zugeordnet ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel erfolgt jedoch eine derartige Abtastpunkt-Zuordnungsbeurteilung zum Ermitteln, ob die benachbarten Abtastpunkte demselben Pixel (Koordinaten) zugeordnet sind, durch Vergleichen der Anzahl der durch die Latchstufen 60–65 erhaltenen Übertragimpulse. Genauer gesagt, wird beurteilt, dass zwei Abtastpunkte verschiedenen Pixeln (Koordinaten) zugeordnet sind, wenn ihnen verschiedene Anzahlen von Übertragimpulsen zugeordnet sind, wohingegen die zwei Abtastpunkte als einem gemeinsamen Pixel (Koordinaten) zugeordnet angesehen werden, wenn ihnen dieselbe Anzahl von Übertragimpulsen zugeordnet ist. Die Ausgangssignale der einzelnen Latchstufen 60–65 werden in Übertragdifferenz-Erfassungsschaltungen 66–68 eingegeben, die aus Zählern bestehen, die nur dann nach oben oder unten zählen, wenn zwischen der Anzahl von Übertragimpulsen eine Differenz besteht.
Gemäß der 2 werden Abtastpunkte in der vorigen Strahlrichtung (aktuelle Durchfahrrichtung) Θ_n-1, die der oben genannten Abtastpunkt-Zuordnungsbeurteilung zu unterziehen ist, fortlaufend ausgehend vom Durchfahrursprung 0 mit einer Rate nach außen verschoben, die durch das Taktsignal R bestimmt ist. Wenn zwei Abtastpunkte in den Richtungen Θ_n-1 und Θ_n, die der Abtastpunkt-Zuordnungsbeurteilung zu unterziehen sind, demselben Pixel (Koordinaten) zugeordnet sind, existiert in der Anzahl von Übertragimpulsen keine Differenz. Wenn die zwei Abtastpunkte verschiedenen Pixeln (Koordinaten) zugeordnet sind, tritt jedoch eine Differenz in der Anzahl von Übertragimpulsen auf. Wenn z. B. für den Abtastpunkt in der aktuellen Strahlrichtung (nächste Durchfahrrichtung) Θ_n ein Übertrag existiert, während für den Abtastpunkt in der vorigen Strahlrichtung (aktuelle Durchfahrrichtung) Θ_n-1 kein Übertrag existiert, wird dafür gesorgt, dass der relevante Zähler um Eins nach oben zählt. Im Gegensatz hierzu wird dafür gesorgt, dass der relevante Zähler um Eins nach oben zählt, wenn kein Übertrag für den Abtastpunkt in der aktuellen Strahlrichtung (nächste Durchfahrrichtung) Θ_n existiert, während ein Übertrag für den Abtastpunkt in der vorigen Strahlrichtung (aktuelle Durchfahrrichtung) Θ_n-1 besteht. wenn für den Abtastpunkt in jeder der Richtungen Θ_n-1 und Θ_n ein Übertrag existiert oder wenn für die Abtastpunkte in keiner der Richtungen Θ_n-1 und Θ_n ein Übertrag existiert, zählt der Zähler weder nach oben noch nach unten. Dieser Vorgang wird für aufeinanderfolgende Abtastpunkte auf jeder Durchfahrlinie nach außen ausgehend vom Durchfahrursprung 0 entsprechend dem Taktsignal R ausgeführt. Wenn z. B. der Zählwert des Zählers, in den die Übertragimpulse für die Punkte E und C in 2 eingegeben werden, ”0” (Anfangswert) ist, sind die Punkte E und C demselben Pixel zugeordnet. Wenn jedoch der Zählwert des Zählers ”1” ist, ist der Punkt E einem Pixel benachbart zum Pixel zugeordnet, dem der Punkt C zugeordnet ist. Der oben genannte Zähler besteht aus einem Auf/Ab-Zähler, dessen Zählrichtung (aufwärts oder abwärts) abhängig davon variiert, in welchem Quadranten die Durchfahrlinie liegt.
9 zeigt Zählrichtungen (zunehmend oder abnehmend) im ersten bis vierten Quadranten. Wenn die Radarantenne 10 in Uhrzeigerrichtung rotiert, wie dargestellt, geht der Abtastpunkt in der aktuellen Strahlrichtung (nächste Durchfahrrichtung) Θ_n, unter den zwei Abtastpunkten, die der Abtastpunkt-Zuordnungsbeurteilung zu unterziehen sind, dem Abtastpunkt in der vorigen Strahlrichtung (aktuelle Durchfahrrichtung) Θ_n-1 hinsichtlich der Anzahl von x-Übertragimpulsen im ersten Quadranten voraus. So werden die x-Übertragimpulse für die Abtastpunkte im ersten Quadranten der Richtung Θ_n in der zunehmenden Richtung (+) gezählt und diejenigen in der Richtung Θ_n-1 werden in der abnehmenden Richtung (–) gezählt, so dass die Differenz zwischen den Anzahlen x-Übertragimpulsen einen positiven (+) Wert hat. Andererseits geht im ersten Quadranten der Abtastpunkt in der vorigen Strahlrichtung (aktuelle Durchfahrrichtung) Θ_n-1, unter den zwei Abtastpunkten, die der Abtastpunkt-Zuordnungsbeurteilung zu unterziehen sind, dem Abtastpunkt in der aktuellen Strahlrichtung (nächste Durchfahrrichtung) Θ_n hinsichtlich der Anzahl von y-Übertragimpulsen voraus. So werden die y-Übertragimpulse für die Abtastpunkte im ersten Quadranten in der Richtung Θ_n-1 in der zunehmenden Richtung (+) gezählt, und diejenigen in der Richtung Θ_n werden in der abnehmenden Richtung (–) gezählt, so dass die Differenz zwischen den Anzahlen der y-Übertragimpulse einen positiven (+) Wert hat.
Die Plus- und Minuszeichen in der 9 kennzeichnen die Zählrichtungen, die in jedem der vier Quadranten immer zu einem positiven Zählwert (Differenz zwischen den Anzahlen von Übertragimpulsen) führen.
Es wird erneut auf die 8 Bezug genommen, gemäß der die Zähler 66–68 die Differenzen zwischen den Anzahlen von Übertragimpulsen zwischen dem Punkt E und jedem seiner benachbarten Abtastimpulse, wie in 20 dargestellt, liefern. Genauer gesagt, liefert der Zähler 66 die Differenz zwischen den Anzahlen von x-Übertragimpulsen und die Differenz zwischen den Anzahlen von y-Übertragimpulsen zwischen den Punkten E und C, der Zähler 67 liefert die Differenz zwischen den Anzahlen von x-Übertragimpulsen und die Differenz zwischen den Anzahlen von y-Übertragimpulsen zwischen den Punkten E und B, und der Zähler 68 liefert die Differenz zwischen den Anzahlen von x-Übertragimpulsen und die Differenz zwischen den Anzahlen von y-Übertragimpulsen zwischen den Punkte E und A.
Von diesen drei Zählern 66–68 liefert z. B. der Zähler 66 zum Erzielen der Differenz zwischen den Anzahlen von x-Übertragimpulsen zwischen den Punkten E und C den Zählwert ”1”, wenn die Anzahl von x-Übertragimpulsen ausgehend vom Durchfahrursprung 0 für den Punkt E von der für den Punkt C verschieden ist. Es ist nicht erforderlich, irgendeine Schaltung zum Erfassen der Differenz zwischen den Anzahlen von Übertragimpulsen zwischen Abtastpunkten auf derselben Durchfahrlinie bereitzustellen. Dies, da dann, wenn ein Übertrag auftritt, wenn der Abtastpunkt vom Punkt D auf den Punkt E in der aktuellen Strahlrichtung (nächste Durchfahrrichtung) Θ_n in der 2 verschoben wird, wodurch eine Differenz zwischen den Anzahlen von Übertragimpulsen z. B. zwischen den Punkten D und E erzeugt wird, erkennbar ist, dass diese Abtastpunkte (D und E) verschiedenen Pixeln zugeordnet sind. Daher führen die in der 8 dargestellten Leitungen 69 die x- und y-Übertragimpulse für den Punkt E unmittelbar an eine Torschaltung in einer folgenden Stufe.
ODER-Gatter 70–73 erzeugen individuell logische Summen der von den Zählern 66–68 ausgegebenen Signale und der über die Leitungen 69 gelieferten Signale. Die Ausgangssignale dieser ODER-Gatter 70–73 werden in ein UND-Gatter 74 eingegeben. Das UND-Gatter 74 gibt den Zustand ”1” aus, wenn alle Eingangssignale ”1” sind, d. h., wenn keiner der vier benachbarten Punkte A–D demselben Pixel wie der Punkt E zugeordnet ist. Der vom UND-Gatter 74 ausgegebene Zustand ”1” zeigt an, dass der Punkt E der erste Abtastpunkt ist.
Während die oben unter Bezugnahme auf die 8 und 9 erfolgte Beschreibung zur Abtastpunkt-Zuordnungsbeurteilung für den Fall gilt, dass sowohl die aktuelle Durchfahrlinie (vorige Strahlrichtung Θ_n-1) als auch die nächste Durchfahrlinie (aktuelle Strahlrichtung Θ_n) im selben Quadranten liegen, ist eine andere Beurteilungsoperation erforderlich, wenn die zwei Durchfahrlinien in verschiedenen Quadranten liegen.
10 zeigt Zählrichtungen der Erfassungsschaltung für den ersten Abtastpunkt 15, wenn die zwei Abtastlinien in verschiedenen Quadranten liegen. Dabei ist angenommen, dass sich die Radarantenne 10 in Uhrzeigerrichtung dreht. Wenn z. B. die nächste Durchfahrlinie in der aktuellen Strahlrichtung Θ_n im ersten Quadranten liegt und die aktuelle Durchfahrlinie in der vorigen Strahlrichtung Θ_n-1 im vierten Quadranten liegt, werden die x-Übertragimpulse in derselben Richtung gezählt wie dann, wenn ein Übertrag für den Abtastpunkt auf einer der Durchfahrlinien (Richtung Θ_n oder Θ_n-1) vorliegt. In diesem Fall werden y-Übertragimpulse gezählt, wenn eine Differenz zwischen den Anzahlen der Übertragimpulse zwischen Abtastpunkten auf den zwei Durchfahrlinien(-Richtungen Θ_n, Θ_n-1) liegen, und diese Zähloperation erfolgt abhängig davon, in welcher Richtung (Θ_n oder Θ_n-1) der Übertrag auftritt, in der zunehmenden oder abnehmenden Richtung. Die Differenzzähler 66–68 der 8 werden auch dann für die Zähloperation verwendet, wenn die zwei Durchfahrlinien in verschiedenen Quadranten liegen.
Nun wird die Erfassungsschaltung 19 für den letzten Abtastpunkt unter Bezugnahme auf die 11 und 12 beschrieben.
11 ist ein Blockdiagramm der Erfassungsschaltung 19 für den letzten Abtastpunkt. Wie es aus der 1 erkennbar ist, erfolgt die Erkennungsbeurteilung für den letzten Abtastpunkt zwischen dem Punkt B und jedem der Punkte C–F. Demgemäß beinhaltet die Erfassungsschaltung 19 für den letzten Abtastpunkt Zähler 80–82 zum Erfassen von Differenzen zwischen den Anzahlen von x- und y-Übertragimpulsen, ODER-Gattern 84–87 sowie ein UND-Gatter 88, wobei die Ausgangssignale der Zähler 80–82 jeweils in die ODER-Gatter 84–86 eingegeben werden, die Leitungen 83 die x- und y-Übertragimpulse für den Punkt B unmittelbar zum ODER-Gatter 87 führen, und die Ausgangssignale der ODER-Gatter 84–87 in das UND-Gatter 88 eingegeben werden. Das UND-Gatter 88 gibt ein Signal aus, das anzeigt, ob der Punkt B der letzte Abtastpunkt ist oder nicht. Die Zähler 80–82 sind mit den Zählern 66–68 der Erfassungsschaltung 15 für den ersten Abtastpunkt identisch, und die Leitungen 83 sind mit den Leitungen 69 identisch. Bei diesem Aufbau gibt das UND-Gatter 88 einen Zustand ”1” aus, wenn keiner der benachbarten vier Punkte C–F demselben Pixel wie der Punkt B zugeordnet ist. Der vom UND-Gatter 88 ausgegebene Zustand ”1” zeigt an, dass der Punkt B der letzte Abtastpunkt ist.
12 ist ein Blockdiagramm der Maximaldatenwert-Entnahmeschaltung 16. Der Entnahmedatenspeicher 100 dient zum Speichern von Maximaldatenwerten für jedes Pixel auf der nächsten Durchfahrlinie in der aktuellen Strahlrichtung Θ_n. Wenn der Punkt E in 2 als erster Abtastpunkt beurteilt wurde, speichert der Entnahmedatenspeicher 100 ohne Bedingung den neuen Datenwert ein, wie er vom Punkt E abgetastet wurde und vom Primärspeicher 13 in 3 ausgegeben wird. Wenn jedoch der Punkt E nicht der erste Abtastpunkt für sein entsprechendes Pixel ist, speichert der Entnahmedatenspeicher 100 den neuen, vom Punkt E erhaltenen Datenwert, oder einen von einer Auswähleinrichtung 104 ausgewählten Datenwert, wobei der größere Wert ausgewählt wird.
Ein Komparator 105 vergleicht den von der Auswähleinrichtung 104 ausgewählten Datenwert und den vom Primärspeicher 13 ausgegebenen neuen Datenwert miteinander, und wenn der neue Datenwert größer ist, gibt der Komparator 105 den Zustand ”1” an eine Auswähleinrichtung 106 aus.
Die Auswähleinrichtung 106 wählt ihren Anschluss B aus, wenn die logische Summe aus dem Ausgangssignal des Komparators 105 und dem Ausgangssignal des UND-Gatters 74, das anzeigt, ob der Punkt E der erste Abtastpunkt ist, ”1” ist. Andernfalls wählt die Auswähleinrichtung 106 ihren Anschluss A aus, mit dem der Ausgang der Auswähleinrichtung 104 verbunden ist. Demgemäß wird der neue Datenwert durch die Auswähleinrichtung 106 ausgewählt und an den Entnahmedatenspeicher 100 ausgegeben, wenn der in 2 dargestellte Punkt E der erste Abtastpunkt ist, wohingegen der Komparator 105 den Ausgangsdatenwert der Auswähleinrichtung 104 und den neuen Datenwert miteinander vergleicht und der größere Datenwert durch die Auswähleinrichtung 106 ausgewählt wird und an den Entnahmedatenspeicher 100 ausgegeben wird, wenn der Punkt E nicht der erste Abtastpunkt ist. Eine Latchstufe 107 verzögert das Ausgangssignal der Auswähleinrichtung 106 um einen Abtastzyklus und gibt den Maximaldatenwert für ein Pixel, dem der Punkt D zugeordnet ist, der zuvor in den Entnahmedatenspeicher 100 eingeschrieben wurde, aus. Dieses Ausgangssignal der Latchstufe 107 wird dabei als Maximaldatenwert für das Pixel, dem der Punkt D zugeordnet ist, in die Auswähleinrichtung 104 eingegeben.
Der Datenwert wird vom Entnahmedatenspeicher 100 ungefähr in der ersten Hälfte eines Abtastzyklus gelesen, und der Maximaldatenwert wird in der zweiten Hälfte des Abtastzyklus in den Entnahmedatenspeicher 100 eingeschrieben. Das Ausgangssignal des Entnahmedatenspeichers 100 wird durch Latchstufen 101–103 verzögert. Diese Latchstufen 101–103 geben Maxidatenwerte für Pixel aus, denen jeweils die Punkte C, B bzw. A zugeordnet sind. Diese Daten werden in die Auswähleinrichtung 104 eingegeben, während das Ausgangssignal der Latchstufe 102, oder der Maximaldatenwert für das Pixel, dem der Punkt B zugeordnet ist, als Datenwert, der einem Raster-Raster-Korrelationsvorgang zu unterziehen ist, an den Schreibdatengenerator 20 ausgegeben wird. Wie bereits ausgeführt, wird der Ausgangsdatenwert der Latchstufe 102 mit dem Maximaldatenwert für das Pixel, dem der Punkt B zugeordnet ist, als Datenwert verwendet, der dem Raster-Raster-Korrelationsvorgang zu unterziehen ist, wenn beurteilt wurde, dass der Punkt B der letzte Abtastpunkt für das Pixel ist.
Die Auswähleinrichtung 104 gibt den Maximaldatenwert unter den Daten von den Punkten A–D nur dann aus, wenn der Punkt E nicht der erste Abtastpunkt ist. Der von der Auswähleinrichtung 104 auszugebende Datenwert wird durch einen Prioritätscodierer 109 bestimmt. Dieser Prioritätscodierer 109 dient dazu, ein Auswählsignal für die Auswähleinrichtung 104 zu erzeugen. Wenn die Punkte A–D demselben Pixel wie der Punkt E zugeordnet sind, wird aus einem Satz von fünf einzelnen Datenwerten, die den vom Primärspeicher 13 gelieferten neuen Datenwert für den Punkt E enthalten, und den von den Punkten A–D erhaltenen Datenwerten der Maximalwert ausgewählt. Der Maximaldatenwert ist immer der zuletzt ausgewählte Datenwert. Daher ist der Datenwert mit dem maximalen Wert unter den Daten von den Punkten A–D der vom Punkt D erhaltene Datenwert. Dies bedeutet, dass es nicht erforderlich ist, dass der Komparator 105 den neuen Datenwert mit allen vier einzelnen Datenwerten vergleicht.
In diesem Fall werden vier Pixelkonkordanzdaten von einem Detektor 110 für den ersten Abtastpunkt in den Prioritätscadierer 109 eingegeben. Dies verleiht dem Prioritätscodierer 109 Priorität für die Punkte A, B, C und D in solcher Weise, dass der Punkt D höchste Priorität aufweist, und es wird ein Signal an die Auswähleinrichtung 104 ausgegeben, so dass diese den Datenwert mit dem maximalen Wert unter den Daten von einem der Punkte A–D, die demselben Pixel wie der Punkt E zugeordnet sind, auswählt. Der Prioritätscodierer 109 arbeitet nur dann, wenn der Punkt E nicht der erste Abtastpunkt ist. Wenn der Punkt E der erste Abtastpunkt ist, wird der neue Datenwert ohne Bedingung als Maximaldatenwert in den Entnahmedatenspeicher 100 eingeschrieben.
Wie es bisher beschrieben wurde, ist es möglich, einen letzten Abtastpunkt, wie er jedem Pixel im Bildspeicher 17 zugeordnet ist, durch Bereitstellen der Erfassungsschaltung 19 für den letzten Abtastpunkt zu erkennen, und infolgedessen kann der an den Schreibdatengenerator 20 übertragene Datenwert, wenn auf den letzten Abtastpunkt zugegriffen wurde, dem Raster-Raster-Korrelationsvorgang für das Pixel unterzogen werden, dem der letzte Abtastpunkt zugeordnet ist. Es ist auch möglich, den Maximaldatenwert-Abtastvorgang bei der oben genannten Konstruktion auszuführen, da der Datenwert, wie er an den Schreibdatengenerator 20 übertragen wird, wenn auf den letzten Abtastpunkt zugegriffen wurde, der Maximaldatenwert ist, der durch die Erfassungsschaltung 15 für den ersten Abtastpunkt und die Maximaldatenwert-Entnahmeschaltung 16 ausgegeben wurde.
Zusammengefasst gesagt, ist es möglich, den Maximaldatenwert-Abtastvorgang für jedes Pixel in der aktuellen Strahlrichtung (nächste Durchfahrrichtung) Θ_n auszuführen, während der Raster-Raster-Korrelationsvorgang für die aktuelle Durchfahrlinie ausgeführt wird, die in der vorigen Strahlrichtung Θ_n-1 ausgerichtet ist. Ferner muss der Entnahmedatenspeicher 100 der Maximaldatenwert-Entnahmeschaltung 16 eine Speicherkapazität aufweisen, die nur einer Durchfahrlinie entspricht, und es muss nicht gesondert ein teurer Bildspeicher bereitgestellt werden, um den Maximaldatenwert-Abtastvorgang auszuführen. Ferner kann, da die Abtastpunkt-Zuordnungsbeurteilung zum Ermitteln, ob benachbarte Abtastpunkte demselben Pixel (Koordinaten) wie ein gegebener Abtastpunkt zugeordnet sind, unter Verwendung der von den Akkumulatoren 36–39 ausgegebenen Übertragimpulse erfolgt, die Gesamtschaltungskonfiguration bei diesem Ausführungsbeispiel im Vergleich mit einer Schaltungskonfiguration vereinfacht sein, bei der die Abtastpunkt-Zuordnungsbeurteilung dadurch erfolgt, dass die Cartesischen Koordinaten der einzelnen Abtastpunkte nach der Koordinatenumsetzungsoperation verglichen werden.
19 ist ein Blockdiagramm eines Radarsystems gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, und sie zeigt speziell die Konfiguration des Steuerabschnitts.
Dieses Radarsystem umfasst, zusätzlich zu den Elementen des in 41 dargestellten herkömmlichen Radarsystems, einen Pixelausfalldetektor 221, einen Zeitverzögerungspuffer 222, einen Interpolationsadressengenerator 223 und ein getaktetes Tor 224. Das Radarsystem dieses Ausführungsbeispiels umfasst ferner einen Koordinatenwandler 220, der gegenüber dem Koordinatenwandler 206 des herkömmlichen Radarsystems modifiziert ist.
Der Koordinantenwandler 220 erzeugt x- und y-Koordinaten sowie x- und y-Übertragimpulse für eine aktuelle Durchfahrlinie in der vorigen Strahlrichtung Θ_n-1 sowie für eine nächste Durchfahrlinie in der aktuellen Strahlrichtung Θ_n.
Der Pixelausfalldetektor 221 erfasst Pixelausfälle unter Verwendung der x- und der y-Übertragimpulse. Bei diesem Ausführungsbeispiel erfolgt die Erfassung von Pixelausfällen auf Grundlage der Differenz zwischen den Anzahlen der x- und der y-Übertragimpulse, wie sie im Koordinatenwandler 220 während des Prozesses der Koordinatenumsetzungoperation erzeugt werden, ohne dass auf x- und y-Koordinaten Bezug genommen wird. Ein Vorteil der Verwendung der x- und der y-Übertragimpulse bei der Pixelausfallerkennung ist es, dass die Gesamtschaltungskonfiguration verkleinert werden kann.
20 ist ein Schaltbild einer stromaufwärtigen Stufe des Koordinatenwandlers 220.
Ein Datenwert in der aktuellen Strahlrichtung Θ_n, in der die Antenne 201 aktuell ausgerichtet ist, wird Von einem Antennentreiberabschnitt erhalten und sowohl in einen Sinusdaten-Festwertspeicher (ROM) 230 als auch einen Cosinusdaten-ROM 231 eingegeben. Die Ausgangssignale des Sinusdaten-ROM 230 und des Cosinusdaten-ROM 231 werden in Latchstufen 232–235 eingegeben, die Latchausgangssignale sin(Θ_n), sin(Θ_n-1), cos(Θ_n) bzw. cos(Θ_n-1) liefern. Die Ausgangsdaten der Latchstufen 232–235 werden in einen Akkumulator 236 zum Berechnen von r·sin(Θ_n-1), einen Akkumulator 237 zum Berechnen von r·sin(Θ_n-1), einen Akkumulator 238 zum Berechnen von r·cos(Θ_n) bzw. einen Akkumulator 239 zum Berechnen von r·cos(Θ_n-1) zusammen mit einem Taktsignal R eingegeben, das mit der Rate eines Impulses pro Abtastzyklus erzeugt wird. Diese Akkumulatoren 236–239 sind in der Technik bekannte Schaltungen, die so konzipiert sind, dass sie die oben genannten mathematischen Operationen ausführen. Die Akkumulatoren 236–239 geben jedesmal einen Übertrag aus, wenn der Wert der x- oder y-Koordinaten im Cartesischen Koordinatensystem um einen Wert inkrementiert oder dekrementiert wird, der der Breite oder Höhe eines Pixels entspricht, was als Ergebnis der Koordinatenumsetzungsoperation erfolgt. Genauer gesagt, gibt der Akkumulator 236 einen x-Übertragimpuls für die nächste Durchfahrlinie in der aktuellen Strahlrichtung Θ_n aus, der Akkumulator 237 gibt einen x-Übertragimpuls für die aktuelle Durchfahrlinie in der vorigen Strahlrichtung Θ_n-1 aus, der Akkumulator 238 gibt einen y-Übertragimpuls für die nächste Durchfahrlinie in der aktuellen Strahlrichtung Θ_n aus, und der Akkumulator 39 gibt einen y-übertragimpuls für die aktuelle Durchfahrlinie in der vorigen Strahlrichtung Θ_n-1 aus. Latchstufen 240 und 241 geben die Daten in der aktuellen Strahlrichtung Θ_n und der vorigen Strahlrichtung Θ_n-1 aus, die bei einer später beschriebenen Quadrantenbeurteilung und Durchfahrrichtungsbeurteilung verwendet werden.
Die Latchstufen 232–235, 240, 241 führen eine Zwischenspeicherung aufeinanderfolgender Daten in der aktuellen Strahlrichtung Θ_n synchron mit einem Sendetriggersignal T1-ORG aus, das ein Feuerimpuls ist, wie er für jede aufeinanderfolgende Strahlrichtung erzeugt wird. Durch diesen Zwischenspeicherungsvorgang wird der Datenwert in der aktuellen Strahlrichtung Θ_n um ein Durchfahrintervall, oder ein Impulswiederholintervall, verzögert und als Datenwert für die nächste Durchfahrrichtung verwendet.
21 ist ein Schaltbild einer stromabwärtigen Stufe des Koordinatenwandlers 220, die einen Quadrantendatengenerator 250 und einen Auf/Ab-Zähler 251 enthält.
Das bei jeder Antennenrotation überdeckte Gebiet eines voll-ständigen Kreises ist in vier Sektoren von 90°, oder Quadranten, unterteilt. Bei diesem Radarsystem wird der Quadrant oben rechts als erster Quadrant bezeichnet, der Quadrant unten rechts als zweiter Quadrant, der Quadrant unten links als dritter Quadrant und der Quadrant oben links als vierter Quadrant, abweichend von der üblichen Vorgehensweise in der Mathematik.
Der Quadrantendatengenerator 250 bestimmt, in welchem Quadranten ein aktuell verarbeiteter Abtastpunkt liegt, und er gibt Quadrantendaten an den Auf/Ab-Zähler 251 aus.
Der Auf/Ab-Zähler 251 inkrementiert den Wert der x- oder der y-Koordinate jedesmal dann, wenn ein übertragimpuls eingegeben wird, und er gibt eine inkrementierte x- oder y-Koordinate an den Bildspeicher 207 aus. In den Auf/Ab-Zähler 251 wird nur der x-Übertragimpuls für die aktuelle Durchfahrlinie in der vorigen Strahlrichtung Θ_n-1 vom Akkumulator 237 sowie der y-Übertragimpuls für die vorige Strahlrichtung Θ_n-1 vom Akkumulator 239 eingegeben. Dies, da es erforderlich ist, die Koordinatenumsetzungsoperation tatsächlich nur dann auszuführen, wenn die Erkennungsbeurteilung für den letzten Abtastpunkt für Abtastpunkte in der vorigen Strahlrichtung Θ_n-1 erfolgt, so dass nur die Übertragimpulse für die Pixel in der vorigen Strahlrichtung (aktuelle Durchfahrrichtung) Θ_n-1 benötigt werden. Demgemäß ist tatsächlich ein Paar Auf/Ab-Zähler 251 vorhanden, die einzeln mit den Ausgängen der Akkumulatoren 237 und 239 verbunden sind.
Der Quadrantendatengenerator 250 gibt einen Quadrantendatenwert aus, der die Zählrichtung (zunehmend oder abnehmend) für die x- und y-Koordinaten des Auf/Ab-Zählers 251 im ersten bis vierten Quadranten spezifiziert, wie es in 22 dargestellt ist. Z. B. ist es im ersten Quadranten erforderlich, die x-Koordinate fortlaufend zu inkrementieren und die y-Koordinate zu dekrementieren, wobei die Links-Rechts-Richtung als zunehmende Richtung für die x-Achse verwendet ist und die Aufwärtsrichtung als zunehmende Richtung für die y-Achse verwendet ist. Im zweiten Quadranten ist es jedoch erforderlich, sowohl die x- als auch die y-Koordinate fortlaufend zu dekrementieren. Wie es aus diesen Beispielen ersichtlich ist, ist es erforderlich, die Zählrichtung des Auf/Ab-Zählers 251 abhängig von der Abrasterrichtung und dem Quadranten zu ändern, in dem die Durchfahrlinie liegt. Der Quadrantendatengenerator 250 erzeugt den Quadrantendatenwert, der die Zählrichtung anzeigt, und er gibt ihn an den Auf/Ab-Zähler 251 aus. In den Auf/Ab-Zähler 251 werden auch Vorgabedaten eingegeben, die Anfangswerte für den x/y-Koordinatenzählvorgang des Auf/Ab-Zählers 251 einstellen. Diese Anfangswerte spezifizieren Startkoordinaten, von denen ausgehend die Koordinatenumsetzungsoperation gestartet wird.
23 ist ein Schaltbild eines Teils des Pixelausfalldetektors 221. Dieser Teil des Pixelausfalldetektors 221 umfasst dreistufige Schiebeschaltungen für die x- und y-Übertragimpulse für die nächste Durchfahrlinie in der aktuellen Strahlrichtung Θ_n sowie für x- und y-Übertragimpulse für die aktuelle Durchfahrlinie in der vorigen Strahlrichtung Θ_n-1. Wie es in 23 dargestellt ist, erzeugten Latchstufen 260–265 Übertragsignale für die einzelnen Abtastpunkte A–F in 14.
24 ist ein Schaltbild eines anderen Teils des Pixelausfalldetektors 221. Um Pixelausfälle zu erfassen, umfasst dieser Teil des Pixelausfalldetektors 221 eine Schaltung 270 zum Vergleichen von B mit D–F, eine Schaltung 271 zum Vergleichen von B mit A–C, eine Erfassungsschaltung 272 für den letzten Abtastpunkt und ein ODER-Gatter 273. Das ODER-Gatter 273 gibt dann den Zustand ”1” aus, der anzeigt, dass kein Pixelausfall vorliegt, wenn die Schaltung 270 zum Vergleichen von B mit D–F oder die Schaltung 271 zum Vergleichen von B mit A–C erkennt, dass kein Pixelausfall vorliegt, oder wenn die Erfassungsschaltung 272 für den letzten Abtastpunkt erkennt, dass der Punkt B nicht der letzte Abtastpunkt ist. Demgegenüber gibt das ODER-Gatter 273 den Zustand ”0” aus, der anzeigt, dass ein Pixelausfall vorliegt, wenn sowohl die Schaltung 270 zum Vergleichen von B mit D–F als auch die Schaltung 271 zum Vergleichen B mit A–C den Wert ”0” ausgibt und die Erfassungsschaltung 272 für den letzten Abtastpunkt erkennt, dass der Punkt B der letzte Abtastpunkt ist.
Wie es in 24 dargestellt ist, umfasst der Prozess zur Pixelausfallerkennung hinsichtlich des Punkts B zwei Operationen, die unabhängig voneinander ausgeführt werden. Dies sind ein Vergleich des Punkts B mit jedem der Punkte D–F sowie ein Vergleich des Punkts B mit den Punkten A und C. Diese Vergleiche werden in den einzelnen Sektorgebieten verschieden ausgeführt.
Die 25A–25B sowie 26 sind Diagramme zum Veranschaulichen des Betriebs der Schaltung 271 zum Vergleichen von B mit A–C.
Die 25A–25B veranschaulichen, wie ein Pixelausfall in verschiedenen Sektorgebieten erkannt wird. Zur Pixelausfallerkennung, wie sie vom Pixelausfalldetektor 221 ausgeführt wird, wird das Gebiet eines vollen Kreises in acht Sektoren unterteilt, die in Uhrzeigerrichtung als Sektor 0 bis Sektor 7 nummeriert werden, wie es in 18 dargestellt ist.
Wenn die Punkte A–C im Sektor 0 liegen, wie es beispielhaft in 25A dargestellt ist, ist es in einigen Fällen möglich zu erkennen, dass ein Pixelausfall vorliegt, während es in anderen Fällen unmöglich ist. Genauer gesagt, ist es unmöglich zu erkennen, ob ein Pixelausfall am Pixel X vorliegt, wenn sowohl x- als y-Überträge auftreten, wenn eine Bewegung vom Punkt B zum Punkt C erfolgt. Wenn ein x-Übertrag auftritt, während kein y-Übertrag vorliegt, ist es erkennbar, dass am Pixel X kein Pixelausfall vorliegt. In diesem Fall ist es nicht erforderlich, den Punkt A zu berücksichtigen, da er nie dem Pixel X zugeordnet ist.
Wenn die Punkte A–C im Sektor 1 liegen, wie es in 25B dargestellt ist, ist es unmöglich zu erkennen, ob ein Pixelausfall am Pixel X vorliegt, wenn sowohl ein x- als auch ein y-Übertrag auftreten, wenn eine Bewegung vom Punkt A zum Punkt B erfolgt. Wenn ein y-Übertrag auftritt, während kein x-Übertrag vorliegt, ist es erkennbar, dass am Pixel X kein Pixelausfall auftritt. In diesem Fall ist es nicht erforderlich, den Punkt C zu berücksichtigen, da er nie dem Pixel x zugeordnet ist.
Wie es oben unter Bezugnahme auf die Beispiele der 25A–25B erörtert ist, variieren Abtastpunkte, die beim Ausführen des Pixelausfall-Erkennungsprozesses unberücksichtigt bleiben können, sowie Bedingungen zum Beurteilen, dass kein Pixelausfall auftritt, abhängig davon, in welchem Sektor der Punkt B liegt. Es ist möglich, den Pixelausfall-Erkennungsprozess und die Schaltungskonfiguration zum Ausführen desselben dadurch zu vereinfachen, dass die oben genannten ”irrelevanten” Abtastpunkte ausgeschlossen werden, die nicht zu berücksichtigen sind.
Ein Kurvenbild in 26 zeigt zu prüfende Abtastpunkte und Bedingungen zum Beurteilen, dass in den einzelnen Sektoren 0–7 kein Pixelausfall vorliegt, und zwar sowohl für die Abtastrichtung in Uhrzeigerrichtung als auch die in Gegenuhrzeigerrichtung. 27 ist ein Schaltbild der Schaltung 271 zum Vergleichen von B mit A–C, die den Pixelausfall-Erkennungsprozess gemäß den für die 26 vorgegebenen Bedingungen ausführen kann.
Wie es aus der 26 erkennbar ist, existieren Fälle, in denen dieselben Prüfpunkte und -bedingungen bei bestimmten Sektorgruppen angewandt werden. Z. B. haben die Sektoren 0 und 4 dieselben Prüfpunkte und -bedingungen. Aus 26 ist es erkennbar, dass die Schaltung 271 zum Vergleichen von B mit A–C für vier Sektorgruppen konfiguriert werden kann. 27 zeigt ein Beispiel einer so aufgebauten Schaltungskonfiguration.
Bei der Schaltungskonfiguration von 27 dient ein Tor 280 zum Ausführen einer Beurteilung hinsichtlich des Vorliegens oder Fehlens von x- und y-Überträgen in den in 26 dargestellten Sektoren 0 und 4. In ähnlicher Weise dient ein Tor 281 zum Ausführen derselben Beurteilung in den Sektoren 1 und 5, ein Tor 282 dient zum Ausführen derselben Beurteilung in den Sektoren 2 und 6, und ein Tor 283 dient zum Ausführen derselben Beurteilung in den Sektoren 3 und 7. Die Ausgangssignale dieser Tore 280–283 werden in eine Auswähleinrichtung 284 eingegeben, die abhängig von einem Sektorgruppensignal eines der Ausgangssignale der Gatter 280–283 auswählt.
Nun wird unter Bezugnahme auf die 28 bis 34 nachfolgend die Schaltung 270 zum Vergleichen von B mit D–F gemäß 24 beschrieben.
Es ist möglich, eine Beurteilung dahingehend, ob das Pixel X der 14 mit einem der Pixel übereinstimmt, denen die Punkte D–F zugeordnet sind, auf Grundlage der Differenz zwischen der Gesamtanzahl von Überträgen ausgehend vom Durchfahrursprung 0 zum Punkt B und der Gesamtanzahl von überträgen vom Durchfahrursprung 0 zu jedem der Punkte D–F auszuführen.
Da der Punkt B und die Punkte D–F demselben Pixel zugeordnet sind, wenn sie in der Nähe des Durchfahrursprungs liegen, existiert keine Differenz hinsichtlich der Anzahl von überträgen. Jedesmal dann, wenn hinsichtlich der Anzahl von Überträgen eine Differenz auftritt, wenn die Abtastpunkte ausgehend vom Durchfahrursprung 0 nach außen verschoben sind, wird die Anzahl von Malen gezählt, gemäß der eine Differenz aufgetreten ist. Das Ergebnis dieses Zählvorgangs repräsentiert eine Positionsbeziehung zwischen dem Punkt B und den Punkten D–F. Zwei aufeinanderfolgende Durchfahrlinien sind radial nach außen hin allmählich voneinander getrennt, weswegen dann, wenn die Differenz hinsichtlich der Anzahl von Überträgen einen Wert über 1 erreicht hat, dieser Wert nicht wieder auf 1 oder 0 abnimmt. Demgemäß ist es dann, wenn die Differenz zwischen den Anzahl von Überträgen einen zweckdienlichen Wert erreicht hat, nicht mehr erforderlich weiterzuzählen. Dann kann der Zählvorgang angehalten werden, und es ist möglich anzunehmen, dass Pixel, denen zwei Abtastpunkte zugeordnet sind, die auf den zwei aufeinanderfolgenden Durchfahrlinien herausgegriffen sind, ausreichend voneinander getrennt sind. Auf Grundlage dieser Annahme kann der Zählvorgang durch einen kleinen Zähler mit einer Kapazität einiger weniger Bits ausgeführt werden.
Da der Punkt B und die Punkt D–F auf verschiedenen Durchfahrlinien liegen, ist es erforderlich, die Zählrichtung abhängig davon zu ändert, in welchem Quadrant die zwei Durchfahrlinien liegen.
Es existieren die folgenden drei Fälle (a) bis (c) hinsichtlich der arte zweier aufeinanderfolgender Durchfahrlinien.
Fall (a)
Zwei Durchfahrlinien liegen in diesem Fall im Quadranten in entgegengesetzten Richtungen (z. B. eine Durchfahrlinie im ersten Quadranten und die andere Durchfahrlinie im dritten Quadranten). Pixelausfälle treten in diesem Fall immer auf. Obwohl dieser Fall theoretisch möglich ist, ist es ziemlich unwahrscheinlich zu erwarten, dass dieser Fall auftritt, außer in ganz ungewöhnlichen Umständen. Dieser Typ von Pixelausfällen wird aus der Betrachtung beim Ausführen einer Pixelinterpolation ausgeschlossen.
Fall (b)
In diesem Fall liegen zwei Durchfahrlinien im selben Quadranten. In diesem Fall werden Übertragimpulse gezählt, wenn ein Übertragimpuls für nur einen von zwei Abtastpunkten auf zwei aufeinanderfolgenden Durchfahrlinien auftritt. Dies, da dann, wenn Überträge für beide Abtastpunkte vorliegen, beide Überträge einander aufheben, ohne dass es zu irgendeiner Differenz zwischen der Anzahl von Überträgen kommt. Die Übertragimpulse für die Abtastpunkte auf den zwei Durchfahrlinien werden in entgegengesetzten Richtungen gezählt. Dies, da dann, wenn ein Übertrag zunächst am Punkt B und dann am Punkt E auftritt, die zwei Überträge einander aufheben, wodurch die Differenz zwischen den Anzahlen von Überträgen beseitigt wird.
Fall (c)
In diesem Fall liegen zwei Abtastlinien in zwei benachbarten Quadranten. Dieser Fall wird später im Einzelnen beschrieben.
Im obigen Fall (b) ist es erforderlich, die Übertrag-Zählrichtung abhängig davon zu ändern, in welchem Quadranten die zwei Durchfahrlinien liegen.
28A zeigt, wie der Punkt B und die Punkte D–F in jedem Quadranten liegen, wenn die Abrasterrichtung die Uhrzeigerrichtung ist, und 28B zeigt, wie der Punkt B und die Punkte D–F in jedem Quadranten liegen, wenn die Abrasterrichtung die Gegenuhrzeigerrichtung ist. 29 ist ein Kurvenbild, das Zählrichtungen für x- und y-Überträge zeigt, wie sie anwendbar sind, wenn die Abrasterrichtung die Uhrzeigerrichtung und die Gegenuhrzeigerrichtung ist.
Wenn die Abrasterrichtung die Uhrzeigerrichtung ist, wie es beispielhaft in 28A dargestellt ist, werden im ersten Quadranten x-Überträge in der aktuellen Strahlrichtung Θ_n in der zunehmenden (+: positiv) Richtung gezählt, während x-Überträge in der vorigen Strahlrichtung Θ_n-1 in der abnehmenden (–: negativ) Richtung gezählt werden. Plus- und Minuszeichen, die die Übertrag-Zählrichtung in 29 kennzeichnen, sind so bestimmt, dass die Zählwerte immer positiv (+) sind. Demgemäß ist der Zählwert der x-Überträge in der aktuellen Strahlrichtung Θ_n im ersten Quadranten immer größer als der Zählwert der x-Überträge in der vorigen Strahlrichtung Θ_n-1, und demgemäß ist die Zählrichtung in der aktuellen Strahlrichtung Θ_n positiv (+), während sie in der vorigen Strahlrichtung Θ_n-1 negativ (–) ist. Aus ähnlichen Gründen werden y-Überträge in der Richtung Θ_n im ersten Quadranten in der abnehmenden (–: negativ) Richtung gezählt, während y-Überträge in der Richtung Θ_n-1 in der zunehmenden (+: positiv) Richtung gezählt werden, so dass die Zählwerte immer positiv (+) sind.
30 ist ein Schaltbild der Schaltung 270 zum Vergleichen von B mit D–F gemäß 24, und 31 ist ein Schaltbild einer Differenzzählerschaltung, die einen Teil der Schaltung 270 zum Vergleichen von B mit D–F bildet. Ein Differenzzählerarray 290 in 30 besteht aus einem Array von Auf/Ab-Zählern 293 und zugeordneten Schaltungen. Das Differenzzählerarray 290 berechnet die Differenzen der Anzahlen von Überträgen, wie sie in den in 29 dargestellten Richtungen für Paare von Abtastpunkten B–D, B–E und B–F gezählt werden. Z. B. dient die in 31 dargestellte Differenzzählerschaltung zum Berechnen der Differenz zwischen den Anzahlen von Überträgen für die Punkte B und D.
Die Differenzzählerschaltung von 31 besteht aus einem Auf/Ab-Zähler 293, einem Exklusiv-ODER-Gatter 294 und einer Erkennungsschaltung 295 für die Auf/Ab-Richtung. Das Exklusiv-Oder-Gatter 294 veranlasst den Auf/Ab-Zähler 293, einen Zählvorgang dann auszuführen, wenn nur für einen der Punkte B und D ein Übertrag auftritt. Die Erkennungsschaltung 295 für die Auf/Ab-Richtung bestimmt die Übertrag-Zählrichtung entsprechend dem Diagramm der 29. Der Auf/Ab-Zähler 293 gibt einen Zustand ”0” oder ”1” aus, wobei ”0” anzeigt, dass der Punkt D demselben Pixel wie der Punkt B zugeordnet ist, und ”1” anzeigt, dass das Pixel, dem der Punkt D zugeordnet ist, in der X-Achsenrichtung ausgehend vom Pixel, dem der Punkt B zugeordnet ist, um eine Einheitslänge 1 verschoben ist.
32 ist ein Schaltbild eines Teils einer in 30 dargestellten Torschaltung 291. In 32 decodieren Decodierschaltungen 300, 301 die Ausgangssignale der Auf/Ab-Zähler 293, und die Ausgangssignale der Decodierschaltungen 300, 301 werden an UND-Gatter 302, 303 geliefert.
Das UND-Gatter 302 gibt den Zustand ”1” aus, wenn die Differenz zwischen den Anzahlen von x-Überträgen 0 ist und die Differenz zwischen den Anzahlen von y-Überträgen zwischen den Punkten B und D 1 ist (d. h. X = 0, Y = 1). Dies entspricht dem Fall, bei dem das Pixel, dem der Punkt D zugeordnet ist, um die Einheitslänge 1 in der y-Achsenrichtung ausgehend vom Pixel verschoben ist, dem der Punkt B im Sektor 0, 3, 4 oder 7 zugeordnet ist, weswegen in diesem Fall kein Pixelausfall auftritt. Das UND-Gatter 303 gibt den Zustand ” 12 aus, wenn die Differenz zwischen den Anzahlen von x-Überträgen 1 ist und die Differenz zwischen den Anzahlen von y-Überträgen zwischen den Punkten B und D 0 ist (d. h. X = 1, Y = 0). Dies entspricht dem Fall, dass das Pixel, dem der Punkt D zugeordnet ist, um die Einheitslänge 1 in der x-Achsenrichtung vom Pixel verschoben ist, dem der Punkt B im Sektor 1, 2, 5 oder 6 zugeordnet ist, weswegen in diesem Fall kein Pixelausfall auftritt. während der in 32 dargestellte Teil der Torschaltung 291 zum Untersuchen der Möglichkeit eines Pixelausfalls zwischen den Abtastpunkten B und D dient, beinhaltet die Torschaltung 291 ähnliche Schaltungsteile zum Untersuchen der Möglichkeit eines Pixelausfalls zwischen dem Punkt B und anderen Abtastpunkten als dem Punkt D.
Ein in 30 dargestelltes ODER-Gatter 292 erzeugt die logische Summe der Ausgangssignale der Torschaltung 291 für die Paare von Abtastpunkten B–D, B–E und B–F. Diese logische Summe wird vom ODER-Gatter 292 als Ausgangssignal der Schaltung 270 zum Vergleichen von B mit D–F ausgegeben. Der vom ODER-Gatter 292 ausgegebene Zustand ”1” zeigt an, dass zwischen den Abtastpunkten B–D, B–E oder B–F kein Pixelausfall vorliegt.
Die vorstehende Erörterung, die unter Bezugnahme auf die 15–19 erfolgte, beschäftigte sich mit dem Fall (b), bei dem sowohl die aktuelle Durchfahrlinie in der vorigen Strahlrichtung Θ_n-1 als auch die nächste Durchfahrlinie in der aktuellen Strahlrichtung Θ_n im selben Quadranten liegen. Im Fall (c), in dem die beiden Durchfahrlinien in zwei benachbarten Quadranten liegen, wird der Übertrag-Zählvorgang auf die unten beschriebene Weise ausgeführt.
Die 33A und 33B zeigen Situationen, in denen die zwei aufeinanderfolgenden Durchfahrlinien zu beiden Seiten der y- bzw. x-Achse liegen.
Situationen (A)
In der in 33A dargestellten Situation (A) werden x-Übertragimpulse gezählt, wenn ein Übertrag bei zumindest einem von zwei Abtastpunkten auf den zwei aufeinanderfolgenden Durchfahrlinien auftritt, und y-Übertragimpulse werden dann gezählt, wenn ein Übertrag nur für einen von zwei Abtastpunkten auf den zwei aufeinanderfolgenden Durchfahrlinien vorliegt. Die x-Übertragimpulse für die Abtastpunkte auf den zwei Durchfahrlinien werden in derselben Richtung gezählt, während die y-Übertragimpulse für die Abtastpunkte auf den zwei Durchfahrlinien in entgegengesetzten Richtungen gezählt werden. Da die zwei Durchfahrlinien in verschiedenen Quadranten liegen, die sich in der Situation (A) auf entgegengesetzten Seiten der Y-Achse befinden, nimmt die Differenz zwischen den Anzahlen von x-übertragimpulsen einfach zu (und nimmt niemals ab), wenn die Abtastpunkte auf den zwei Durchfahrlinien weg vom Durchfahrursprung nach außen verschoben werden. Daher wird der Übertragzählvorgang auf die oben genannte Weise ausgeführt.
Situation (B)
In der in 33B dargestellten Situation (B) werden x-Übertragimpulse dann gezählt, wenn ein Übertrag nur für einen von zwei Abtastpunkten auf den zwei aufeinanderfolgenden Linien auftritt, und y-Übertragimpulse werden dann gezählt, wenn ein Übertrag für mindestens einen von zwei Abtastpunkten auf den zwei aufeinanderfolgenden Durchfahrlinien auftritt. Die x-Übertragimpulse für die Abtastpunkte auf den zwei Durchfahrlinien werden in entgegengesetzten Richtungen gezählt, während die y-Übertragimpulse für die Abtastpunkte auf den zwei Durchfahrlinien in derselben Richtung gezählt werden. Da die zwei Durchfahrlinien in zwei verschiedenen Quadranten liegen, die sich in der Situation (B) auf entgegengesetzten Seiten der X-Achse befinden, nimmt die Differenz zwischen den Anzahlen von y-Übertragimpulsen einfach zu (und nimmt niemals ab), wenn die Abtastpunkte auf den zwei Durchfahrlinien weg vom Durchfahrursprung nach außen verschoben werden. Daher wird der Übertragzählvorgang auf die oben genannte Weise ausgeführt.
Es wird darauf hingewiesen, dass die Änderung des Zählwerts von x-Überträgen in der Situation (A) und des Zählwerts von y-Überträgen in der Situation (B) selbst dann 1 ist, wenn ein Übertrag für zwei Abtastpunkte auf beiden aufeinanderfolgenden Durchfahrlinien auftritt, wobei tatsächlich die Differenz 2 zwischen den Anzahlen von Übertragimpulsen erzeugt wird. Daher wird der Zählwert nur ein Mal um 1 inkrementiert. Da es unmöglich ist, zwischen 1 und 2 zu unterscheiden, wird das folgende Verfahren dazu verwendet, zwischen ihnen zu unterscheiden.
Da die zwei Durchfahrlinien in verschiedenen Quadranten liegen, nimmt die Differenz zwischen den Anzahlen von x- oder y-Übertragimpulsen einfach zu (und nimmt niemals ab), wenn die Abtastpunkte auf den zwei Durchfahrlinien weg vom Durchfahrursprung nach außen verschoben werden. Die zu erfassende Differenz zwischen den Anzahlen von Übertragimpulsen beträgt 0, 1, 2 oder mehr. Wenn die Differenz 2 oder mehr beträgt, ist es sicher, dass ein Pixelausfall vorliegt. In diesem Fall ist dafür gesorgt, das Auftreten gleichzeitiger Überträge an zwei Abtastpunkten auf den zwei aufeinanderfolgenden Durchfahrlinien zu erfassen. Wenn dies erfasst wurde, kann angenommen werden, dass beliebige zwei Abtastpunkte, auf die später auf den zwei aufeinanderfolgenden Durchfahrlinien zugegriffen wird, nicht benachbarten Pixeln zugeordnet sind.
34 ist ein Schaltbild einer Verarbeitungsschaltung zum Erkennen des Auftretens gleichzeitiger y-Überträge an den zwei Abtastpunkten B und D auf den zwei aufeinanderfolgenden Durchfahrlinien, die in benachbarten Quadranten auf entgegengesetzten Seiten der X-Achse liegen (Situation (B) in 33B).
Wenn y-Überträge gleichzeitig an den Punkten B und D auftreten, wenn die zwei Durchfahrlinien in benachbarten Quadranten auf entgegengesetzten Seiten der X-Achse liegen, wie es in 33B dargestellt ist, gibt ein UND-Gatter 310 in 34 den Zustand ”1” aus. Dieser Zustand ”1” wird durch eine Kombination aus einem ODER-Gatter 311 und einem Flipflop 312 abgespeichert und danach aufrechterhalten. Das Ausgangssignal P des Flipflops 312 wird in das UND-Gatter 302 der 32 eingegeben.
Wenn das Ausgangssignal P den Wert ”1” hat oder wenn y-Überträge gleichzeitig auf den zwei Durchfahrlinien auftraten, die auf entgegengesetzten Seiten der X-Achse liegen, gibt das UND-Gatter 302 den Zustand ”0” aus. Da das UND-Gatter 302 (32) ein Gatter zum Erfassen des durch (X = 0, Y = 1) ausgedrückten Zustand sind, werden Signale, wie sie beim Auftreten gleichzeitiger y-Überträge an den Punkten B und D erzeugt werden, als Bedingungen zum Ausgeben des Zustands ”0” angesehen. In ähnlicher Weise werden für das UND-Gatter 302 in 32 Signale, wie sie beim Auftreten gleichzeitiger x-Überträge an den Punkten B und D erzeugt werden, als Bedingungen zum Ausgeben des Zustands ”0” angesehen. Verarbeitungsschaltungen mit derselben Konfiguration wie der gemäß 34 sind einzeln mit UND-Gattern der Schaltungsteile (nicht dargestellt) der Torschaltung 291 für die Paare von Abtastpunkten B–E und B–F verbunden.
Nun wird die Erfassungsschaltung 272 der 24 für den letzten Abtastpunkt im Einzelnen beschrieben.
Wie es bereits unter Bezugnahme auf 14 erörtert wurde, ist es möglich zu erkennen, dass der Punkt B der letzte Abtastpunkt ist, wenn keines der Pixel, denen die Punkte C–F zugeordnet sind, mit dem Pixel übereinstimmen, dem der Punkt ß zugeordnet ist. 35 ist ein Schaltbild der Erfassungsschaltung 272 der 24 für den letzten Abtastpunkt. Von der in 23 dargestellten Schaltung werden einzelne Übertragssignale erhalten, die in die Erfassungsschaltung 272 für den letzten Abtastpunkt einzugeben sind. In 35 erfassen Zähler 320–322 Differenzen zwischen den Anzahlen von x- und y-Übertragimpulsen. Diese Zähler 320–322 sind Übertragdifferenz-Erfassungsschaltungen, die aus Auf/Ab-Zählern bestehen, die nur dann nach oben oder unten zählen, wenn eine Differenz zwischen den Anzahlen eingegebener Übertragimpulse vorliegt.
Gemäß 14 werden zwei benachbarte Abtastpunkte in der vorigen Strahlrichtung (aktuelle Durchfahrrichtung) Θ_n-1 und der aktuellen Strahlrichtung (nächste Durchfahrrichtung) Θ_n, die einer Abtastpunkt-Zuordnungsbeurteilung zum Bestimmen, ob die Abtastpunkte demselben Pixel {Koordinaten zugeordnet sind, zu unterziehen sind, fortlaufend mit einer durch das Taktsignal R bestimmten Rate nach außen weg vom Durchfahrursprung 0 verschoben. Wenn zwei Abtastpunkte in den Richtungen Θ_n-1 und Θ_n, die der Abtastpunkt-Zuordnungsbeurteilung zu unterziehen sind, demselben Pixel (Koordinaten) zugeordnet sind, existiert keine Differenz zwischen den Anzahlen von Übertragimpulsen für die zwei Abtastpunkte. Wenn die zwei Abtastpunkte verschiedenen Pixeln (Koordinaten) zugeordnet sind, tritt jedoch eine Differenz zwischen den Anzahlen von Übertragimpulsen auf. Wenn z. B. für den Abtastpunkt in der aktuellen Strahlrichtung (nächste Durchfahrrichtung) Θ_n ein Übertrag existiert, während für den Abtastpunkt in der vorigen Strahlrichtung (aktuelle Durchfahrrichtung) Θ_n-1 kein Übertrag existiert, wird dafür gesorgt, dass der relevante Zähler um Eins hochzählt. Im Gegensatz hierzu wird, wenn für den Abtastpunkt in der aktuellen Strahlrichtung (nächste Durchfahrrichtung) Θ_n kein Übertrag existiert und für den Abtastpunkt in der vorigen Strahlrichtung (aktuelle Durchfahrrichtung) Θ_n-1 ein Übertrag existiert, dafür gesorgt, dass der relevante Zähler um Eins nach unten zählt. Wenn für den Abtastpunkt in jeder der Richtungen Θ_n-1 und Θ_n ein Übertrag existiert, oder wenn für den Abtastpunkt in keiner der Richtungen Θ_n-1 und Θ_n ein Übertrag existiert, zählt der Zähler weder nach oben noch nach unten. Dieser Vorgang wird für aufeinanderfolgende Abtastpunkte auf jeder Durchfahrlinie nach außen weg vom Durchfahrursprung 0 entsprechend dem Taktsignal R ausgeführt. Wenn der Zählwert des Zählers, in den die Übertragimpulse für die Punkte B und F der 14 eingegeben werden, z. B. ”0” ist, sind die Punkte B und F demselben Pixel zugeordnet. Wenn jedoch der Zählwert des Zählers ”1” ist, ist der Punkt F einem Pixel benachbart zu einem Pixel zugeordnet, dem der Punkt B zugeordnet ist. Die Zählrichtung (zunehmend oder abnehmend) der oben genannten Zähler variiert abhängig davon, in welchem Quadranten die Durchfahrlinie liegt.
Die 15A und 15B zeigen Zählrichtungen (zunehmend oder abnehmend) für Überträge im ersten bis vierten Quadranten, wie sie anwendbar sind, wenn die Abrasterrichtung die Uhrzeigerrichtung bzw. die Gegenuhrzeigerrichtung ist.
Wenn sich die Radarantenne 1 in Uhrzeigerrichtung dreht, geht der Abtastpunkt in der aktuellen Strahlrichtung (nächste Durchfahrrichtung) Θ_n zwischen den zwei Abtastpunkten, die der Abtastpunkt-Zuordnungsbeurteilung zu unterziehen sind, dem Abtastpunkt in der vorigen Strahlrichtung (aktuelle Durchfahrrichtung) Θ_n-1 in Bezug auf die Anzahl von x-Übertragimpulsen im ersten Quadranten voraus. Demgemäß werden die x-Übertragimpulse für die Abtastpunkte in der Richtung Θ_n in der zunehmenden Richtung (+) gezählt, und diejenigen in der Richtung Θ_n-1 werden in der abnehmenden Richtung (–) gezählt, was für den ersten Quadranten gilt, so dass die Differenz zwischen den Anzahlen der x-Übertragimpulse einen positiven (+) Wert einnimmt. Andererseits geht der Abtastpunkt in der vorigen Strahlrichtung (aktuelle Durchfahrrichtung) Θ_n-1 unter den zwei Abtastpunkten, die der Abtastpunkt-Zuordnungsbeurteilung zu unterziehen sind, dem Abtastpunkt in der aktuellen Strahlrichtung (nächste Durchfahrrichtung) Θ_n hinsichtlich der Anzahl von y-Übertragimpulsen im ersten Quadranten voraus. Demgemäß werden die y-Übertragimpulse für die Abtastpunkte in der Richtung Θ_n-1 im ersten Quadranten in der zunehmenden Richtung (+) gezählt, während diejenigen in der Richtung Θ_n in der abnehmenden Richtung (–) gezählt werden, so dass die Differenz zwischen den Anzahlen der y-Übertragimpulse einen positiven (+) Wert einnimmt.
29 zeigt die Zählrichtungen für x- und y-Überträge, wie sie anwendbar sind, wenn die Abrasterrichtung die Uhrzeigerrichtung und die Gegenuhrzeigerrichtung ist, und zwar beim Vergleichen des Punkts B mit den Punkten B–F in den einzelnen Quadranten.
Es wird erneut auf die 35 Bezug genommen, gemäß der Zähler 320–322 die Differenzen zwischen den Anzahlen von Übertragimpulsen zwischen dem Punkt B und jedem seiner benachbarten Abtastpunkte, wie in 14 dargestellt, liefern. Genauer gesagt, liefert der Zähler 320 die Differenz zwischen den Anzahlen von x-Übertragimpulsen und die Differenz zwischen den Anzahlen von y-Übertragimpulsen zwischen den Punkten B und F, der Zähler 321 liefert die Differenz zwischen den Anzahlen von x-Übertragimpulsen und die Differenz zwischen den Anzahlen von y-Übertragimpulsen zwischen den Punkten S und E, und der Zähler 322 liefert die Differenz zwischen den Anzahlen von x-Übertragimpulsen und die Differenz zwischen den Anzahlen von y-Übertragimpulsen zwischen den Punkten B und D.
Zwischen diesen drei Zählern 320–322 liefert der Zähler 120 zum Erzielen der Differenz zwischen den Anzahlen von x-Übertragimpulsen zwischen z. B. den Punkten B und F den Zählwert ”1”, wenn die Anzahl der x-Übertragimpulse vom Durchfahrursprung 0 für den Punkt B verschieden von der für den Punkt F ist. Es ist nicht erforderlich, irgendeine spezielle Schaltung zum Erfassen der Differenz zwischen den Anzahlen von Übertragimpulsen zwischen Abtastpunkten auf derselben Durchfahrlinie bereitzustellen. Dies, da dann, wenn ein Übertrag auftritt, wenn z. B. der Abtastpunkt vom Punkt B auf den Punkt C in der vorigen Strahlrichtung (aktuelle Durchfahrrichtung) Θ_n-1 in 14 verschoben wird, wodurch eine Differenz zwischen den Anzahlen von Übertragimpulsen für die Punkte B und C erzeugt wird, erkennbar ist, dass diese Abtastpunkte (B und C) verschiedenen Pixeln zugeordnet sind. Daher führen in 35 dargestellte Leitungen 323 die x- und y-Übertragimpulse für den Punkt C unmittelbar zu einer Torschaltung in einer folgenden Stufe.
ODER-Gatter 324–327 erzeugen individuell die logischen Summen der von den Zählern 320–322 ausgegebenen Signale und der über die Leitungen 323 gelieferten Signale. Die Ausgangssignale dieser ODER-Gatter 324–327 werden in ein UND-Gatter 328 eingegeben. Das UND-Gatter 328 gibt den Zustand ”1” aus, wenn alle Eingangssignale ”1” sind, d. h., wenn keiner der benachbarten vier Punkte C–F demselben Pixel wie der PUnkt B zugeordnet ist. Der vom UND-Gatter 328 ausgegebene Zustand ”1” zeigt an, dass der Punkt B der letzte Abtastpunkt ist.
Wie es in der vorstehenden Erörterung angegeben ist, gibt das ODER-Gatter 273 der 24 den Zustand ”0”, der anzeigt, dass ein Pixelausfall vorliegt, nur dann aus, wenn die Ausgangssignale der Schaltung 270 zum Vergleichen von B mit D–F, der Schaltung 271 zum Vergleichen von B mit A–C und der Erfassungsschaltung 272 für den letzten Abtastpunkt alle ”0” sind.
Nun wird der Interpolationsadressengenerator 223 der 19 beschrieben.
Da der Hauptgrund für Pixelausfälle derjenige ist, dass aufeinanderfolgende Durchfahrlinien weggehend vom Durchfahrursprung 0 fächerförmig aufgeweitet sind, ist es bevorzugt, die Pixelausfälle unter Verwendung von Bilddaten zu interpolieren, die von benachbarten Pixeln geborgt werden, die in tangentialer Richtung statt in radialer Richtung liegen.
Es wird erneut auf die 14 Bezug genommen, gemäß der die Interpolationsadresse für das zu interpolierende Pixel X dadurch erhalten wird, dass die Adresse des Pixels X – 1 in der X-Achsenrichtung um 1 inkrementiert wird, wenn der Punkt B als letzter Abtastpunkt erkannt wurde und durch den Pixelausfalldetektor 221 ein Pixelausfall erkannt wurde. Es wird darauf hingewiesen, dass jedoch die Interpolationsadresse durch Dekrementieren der Adresse des Pixels X – 1 um 1 in der X-Achsenrichtung oder durch Inkrementieren oder Dekrementieren der Adresse des Pixels X – 1 um 1 in der X-Achsenrichtung abhängig von den Orten erfolgen sollte, an denen die relevanten Durchfahrlinien liegen. Genauer gesagt, wird abhängig davon, in welchem der acht Sektoren der Punkt B liegt, und abhängig von der Abrasterrichtung bestimmt, ob die Adresse des Pixels X – 1 in der X- oder der Y-Achsenrichtung inkrementiert oder dekrementiert werden sollte.
Die 36A–36B zeigen, in welcher Richtung ein Pixelausfall abhängig vom Ort des zu interpolierenden Pixels X und der Abrasterrichtung interpoliert werden sollte, wobei 36A für Abrastern in Uhrzeigerrichtung und 36B für Abrastern in Gegenuhrzeigerrichtung gilt. Wenn die Abrasterrichtung die Uhrzeigerrichtung ist und z. B. im Sektor 0 ein Pixelausfall existiert, wird das zu interpolierende Pixel X dadurch erhalten, dass die Adresse des Pixels X – 1 um 1 in der X-Achsenrichtung inkrementiert wird. Wenn die Abrasterrichtung die Uhrzeigerrichtung ist und das Pixel X – 1, dem der Punkt B zuzuordnen ist, im Sektor 1 liegt, wird das zu interpolierende Pixel X dadurch erhalten, dass die Adresse des Pixels X – 1 in der y-Achsenrichtung um 1 inkrementiert wird.
37 ist ein Schaltbild des Interpolationsadressengenerators 223 der 19.
Eine Interpolationsrichtung-Einstellschaltung 230 bestimmt die Interpolationsrichtung abhängig von dem in den 23A–23B dargestellten Diagramm unter Verwendung der Abrasterrichtung und des Sektordatenwerts, der den einen der acht Sektoren spezifiziert, in dem der Punkt B liegt. Die Interpolationsrichtung-Einstellschaltung 230 gibt einen Interpolationsrichtung-Datenwert an eine x-Schiebeschaltung 331, eine y-Schiebeschaltung 332 sowie UND-Schaltungen 333, 334 aus. Ein vom ODER-Gatter 273 von 24 ausgegebenes Interpolationssignal wird über die UND-Schaltung 333 und die UND-Schaltung 334 in die x-Schiebeschaltung 331 bzw. die y-Schiebeschaltung 332 eingegeben. Wenn der Zustand des Interpolationssignals ”1” ist (das invertierte Interpolationssignal ist ”0”), verschiebt die x-Schiebeschaltung 331 die x-Koordinate des zu interpolierenden Pixels X um 1, oder die y-Schiebeschaltung 332 verschiebt die y-Koordinate des zu interpolierenden Pixels X um 1.
Bei der Schaltungskonfiguration der 37 liefern die Ausgangsanschlüsse a und b der Interpolationsrichtung-Einstellschaltung 330 den Zustand ”1”, und ihre Ausgangsanschlüsse c und d liefern den Zustand ”0”, wenn das zu interpolierende Pixel X z. b. im Sektor 0 liegt. Wenn der Zustand des Interpolationssignals in diesem Fall ”1” ist (Interpolation erforderlich), addiert die x-Schiebeschaltung 331 den an ihrem Eingangsanschluss B eingegebenen Wert 1 zur an ihrem Eingangsanschluss A eingegebenen x-Koordinate des Pixels X, und sie gibt das Additionsergebnis aus.
Wenn auf die obige Weise eine Interpolationsadresse erzeugt wurde, wird der vom Punkt B gewonnene und in den Zeitverzögerungspuffer 222 eingespeicherte Datenwert in die spezifizierte Adresse des Bildspeichers 207 eingeschrieben, um das zu interpolierende Pixel X aufzufüllen. Wenn der Zustand des Interpolationssignals ”0” ist (es ist keine Interpolation erforderlich), gibt der Interpolationsadressengenerator 223 die x- und y-Koordinaten des Pixels X ohne Verschiebung an den Bildspeicher 207 aus. Das getaktete Tor 24 in 19 hebt die Funktion des Primärspeichers 204, des Sekundärspeichers 205 und des Zeitverzögerungspuffers 222 zeitweilig auf, um ausreichende Zeit zum Ausführen des oben beschriebenen Interpolationsvorgangs zu schaffen.
Wenn für das Pixel X ein Pixelausfall erkannt wurde und der Punkt B als letzter Abtastpunkt erkannt wurde, wird das Pixel X unter Verwendung desjenigen Datenwerts interpoliert, der von seinem benachbarten Pixel X – 1 geborgt ist, dem der Punkt B zugeordnet ist, was auf die oben genannte Weise erfolgt.
während das vorstehende Ausführungsbeispiel auf der in 14 dargestellten Schaltungskonfiguration beruht, ist es möglich, bei einem alternativen Ausführungsbeispiel der Erfindung die Schaltungskonfiguration der 16 zu verwenden. Bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel ist eine Erfassungsschaltung 352 für den ersten Abtastpunkt anstelle der Erfassungsschaltung 272 für den letzten Abtastpunkt vorhanden.
38 ist ein Schaltbild der Erfassungsschaltung 352 für den ersten Abtastpunkt. Zähler 340–342 zum Erfassen der Differenzen zwischen den Anzahlen von x- und y-Übertragimpulsen, ODER-Gatter 344–347 sowie ein UND-Gatter 348 sind auf dieselbe Weise wie bei der in 35 dargestellten Erfassungsschaltung 272 für den letzten Abtastpunkt konfiguriert.
Innerhalb der Erfassungsschaltung 352 für den ersten Abtastpunkt wird der in 16 dargestellte Punkt E als erster Abtastpunkt beurteilt, wenn keines der Pixel, denen die Punkte A–D zugeordnet sind, mit dem Pixel übereinstimmt, dem der Punkt E zugeordnet ist. Diese Erkennungsbeurteilung für den ersten Abtastpunkt erfolgt durch Erfassen der Differenzen zwischen den Anzahlen von x- und y-Übertragimpulsen, auf ähnliche Weise wie bei der bereits beschriebenen Erkennungsbeurteilung für den letzten Abtastpunkt.
Der Teil des Pixelausfalldetektors 221, wie in 19 dargestellt, ist beim zweiten Ausführungsbeispiel so modifiziert, wie es in 39 dargestellt ist. Eine Schaltung 350 zum Vergleichen von E mit A–C beurteilt durch Vergleichen des Punkts E mit jedem der Punkte A–C, ob für das Pixel X ein Pixelausfall vorliegt. In ähnlicher Weise beurteilt eine Schaltung 351 zum Vergleichen von E mit D–F auf Grundlage eines Vergleichs des Punkts E mit den Punkten D und F, ob für das Pixel ein Pixelausfall vorliegt. Die Erfassungsschaltung 352 für den ersten Abtastpunkt ist so konfiguriert, wie es in 38 dargestellt ist. Die Ausgangssignale der Schaltung 350 zum Vergleichen von E mit A–C, der Schaltung 351 zum Vergleichen von E mit D–F und der Erfassungsschaltung 351 für den ersten Abtastpunkt werden in ein ODER-Gatter 353 eingegeben. Dieses ODER-Gatter 353 gibt den Zustand ”0”, der anzeigt, dass ein Pixelausfall vorliegt, nur dann aus, wenn die Ausgangssignale der Schaltung 350 zum Vergleichen von E mit A–C, der Schaltung 351 zum Vergleichen von E mit D–F und der Erfassungsschaltung 352 für den ersten Abtastpunkt alle ”0” sind.
während das zweite Ausführungsbeispiel den Interpolationsadressengenerator 223 mit derselben Schaltungskonfiguration verwendet, wie sie in 37 dargestellt ist, sind Plus- und Minuszeichen oder positive und negative Richtungen umgekehrt, da die Interpolationsrichtung umgekehrt ist. Der Zeitverzögerungspuffer 222 gemäß 19 ist beim zweiten Ausführungsbeispiel nicht erforderlich, da es nicht erforderlich ist, empfangene Signale für eine Durchfahrlinie aufrechtzuerhalten. Das zweite Ausführungsbeispiel verfügt ansonsten über denselben Aufbau wie das erste Ausführungsbeispiel.
Die 40A–40C zeigen drei verschiedene Muster zum Verschieben von Adressen (vom Interpolationsadressengenerator 223 ausgegebene x- und y-Koordinaten) entlang aufeinanderfolgender Durchfahrlinien. Bei diesen verschiedenen Mustern werden Pixelausfälle so interpoliert, wie es durch einzelne Pfeile dargestellt ist.

Claims

System, bei dem ein empfangenes Echosignal angezeigt wird, insbesondere ein Radar- oder Sonarsystem, mit: einer Antenne (10), die sich mit im Wesentlichen konstanter Drehzahl dreht und aufeinanderfolgend Suchsignale sendet und Echosignale empfängt; einer Einrichtung zum Ziehen einer ersten und einer zweiten Durchfahrlinie auf Pixeln; einer Einrichtung (19) zum Erfassen des letzten Abtastpunkts (i) auf der ersten Durchfahrlinie für ein Pixel; einem Primärspeicher (13), der in Echtzeit empfangene Daten von der Antenne (10) speichert; einem Koordinatenwandler (14) zum Umsetzen eines im Polarkoordinatensystem definierten Punkts in einen entsprechenden im Cartesischen Koordinatensystem definierten Punkt; einem Bildspeicher (17) zum Speichern von im Cartesischen Koordinatensystem definierten Signalen, die aus entsprechenden, im Polarkoordinatensystem definierten Signalen umgesetzt wurden; eine Schreibdaten-Erzeugungseinrichtung (20) zum Ausführen einer Korrelationsoperation an den in den Bildspeicher (17) eingespeicherten Daten sowie frischen Eingangsdaten und zum neuen Einschreiben sich ergebender Korrelationssignale in dieselben Speicherelemente des Bildspeichers (17) für Umdrehungen der Antenne (10); und einem Display (18) zum Anzeigen der vom Bildspeicher (17) ausgegebenen Daten, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (19) für einen letzten Abtastpunkt ausgebildet ist, so dass sie beurteilt, ob ein Bildpunkt, dem ein Abtastpunkt i auf der ersten Durchfahrlinie Θ_n-1 zugeordnet ist, nicht mit einem von Pixeln überstimmt, denen mehrere benachbarte Abtastpunkte auf der ersten Durchfahrlinie Θ_n-1 und der zweiten Durchfahrlinie Θ_n zugeordnet sind, und den Abtastpunkt i als letzten Abtastpunkt ermittelt, wenn sie nicht übereinstimmen; wobei die mehreren benachbarten Abtastpunkte auf der ersten Durchfahrlinie und der zweiten Durchfahrlinie aus vier Abtastpunkten bestehen, nämlich (1) einem Abtastpunkt angrenzend an den Abtastpunkt i auf der ersten Durchfahrlinie und an dessen Außenseite, (2) einem Abtastpunkt mit demselben Abstand vom Durchfahrursprung auf der zweiten Durchfahrlinie und (3) zwei Abtastpunkten auf der zweiten Durchfahrlinie, die benachbart zum Abtastpunkt mit demselben Abstand zu dessen beiden Seiten liegen; und dass die Schreibdaten-Erzeugungseinrichtung (20) dann, wenn ein Abtastpunkt i als letzter Abtastpunkt für ein Pixel erkannt wird, den Datenwert, der am Abtastpunkt i erhalten wurde, als frischen Eingangsdatenwert verwendet.
System nach Anspruch 1, mit einer Erfassungseinrichtung (15) für einen ersten Abtastpunkt j, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (15) für einen ersten Abtastpunkt ausgebildet ist, so dass sie beurteilt, ob ein Pixel, dem ein Abtastpunkt j auf der zweiten Durchfahrlinie zugeordnet ist, nicht mit einem der Pixel übereinstimmt, denen mehrere benachbarte Abtastpunkte auf der ersten Durchfahrlinie Θ_n-1 und der zweiten Durchfahrlinie Θ_n zugeordnet sind, und um den Abtastpunkt j als ersten Abtastpunkt zu bestimmen, wenn sie nicht übereinstimmen; dass ein Speicher (16) angeordnet ist zum Speichern des für jeweilige Abtastpunkte für ein Pixel auf der zweiten Durchfahrlinie erhaltenen Maximaldatenwerts; und dass eine Maximaldatenwert-Entnahmeeinrichtung (100) angeordnet ist zum Einschreiben des frischen Eingangsdatenwerts, der an einem Abtastpunkt j erhalten wurde, der einem Pixel zugeordnet ist und auf der zweiten Durchfahrlinie liegt, in den Speicher (16), wenn dieser Abtastpunkt j als erster Abtastpunkt ermittelt wird, und um in den Speicher (16) den größeren Datenwert hinsichtlich des am Abtastpunkt j erhaltenen frischen Eingangsdatenwerts und des Datenwerts einzuschreiben, der dem Pixel entspricht und zuvor in den Speicher (16) eingespeichert wurde, wenn dieser Abtastpunkt j nicht als erster Abtastpunkt ermittelt wird, wobei die mehreren benachbarten Abtastpunkte auf der ersten Durchfahrlinie und der zweiten Durchfahrlinie, auf die von der Erfassungseinrichtung (15) für den ersten Abtastpunkt Bezug genommen wird, aus vier Abtastpunkten bestehen, nämlich: (1) einem Abtastpunkt benachbart zum Abtastpunkt j auf der zweiten Durchfahrlinie und an dessen Innenseite, (2) einem Abtastpunkt mit demselben Abstand vom Durchfahrursprung auf der ersten Durchfahrlinie und (3) zwei Abtastpunkten auf der ersten Durchfahrlinie, die zum Abtastpunkt mit demselben Abstand benachbart sind und zu dessen beiden Seiten liegen, und wobei die Schreibdaten-Erzeugungseinrichtung (20) dann, wenn ein Abtastpunkt i als letzter Abtastpunkt beurteilt wird, denjenigen Datenwert als frischen Eingangsdatenwert verwendet, der am Abtastpunkt i für das Pixel erhalten wurde.
System nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicher (16) Speicherelemente zum Einspeichern von Daten während einer gesamten Durchfahrlinie enthält.
System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicher (16) zu einem Zeitpunkt empfangene Daten um eine Zeit verzögert, die einer gesamten Durchfahrlinie entspricht.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Echosignale empfangen und an Punkten abgetastet werden, die den Abtastpunkten der zweiten gezogenen Durchfahrlinie entsprechen.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Pixelausfall-Erfassungseinrichtung zum Beurteilen, ob die Pixel, denen die Abtastpunkte zugeordnet sind, mit Pixeln übereinstimmen, die benachbart zum Pixel sind, zu dem der letzte Abtastpunkt gehört und das zwischen der ersten und zweiten Durchfahrlinie liegt, und zum Bestimmen, dass keine dem benachbarten Pixel zugeordneten Abtastpunkte existieren und demgemäß ein Pixelausfall vorliegt; und eine Interpolationseinrichtung zum Liefern des ausgefallenen Pixels mittels eines Signals auf Grundlage von Signalen, die in Speicherelementen gespeichert sind, die Pixeln benachbart zum ausgefallenen Pixel entsprechen.
System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Interpolationseinrichtung das ausgefallene Pixel mit einem Signal auf Grundlage von Signalen versieht, die in Speicherelementen gespeichert sind, und zwar entsprechend Pixeln, die in der Drehrichtung der Antenne (10) benachbart positioniert liegen.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Ausführen einer Korrelationsoperation an den in den Bildspeicher (17) eingespeicherten Daten und frischen Eingangsdaten, wenn der letzte Abtastpunkt erkannt wurde, und zum neuen Einschreiben sich ergebender Korrelationssignale in dasselbe Speicherelement des Bildspeichers (17), entsprechend dem Pixel, für Umdrehungen der Antenne (10).
Bilddaten-Einschreibverfahren für das System nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: einem Schritt des Bereitstellens des Systems nach Anspruch 1, einem Schritt des Ausführens einer Korrelationsoperation an den in den Bildspeicher (17) eingespeicherten Daten und frischen Eingangsdaten und zum Einschreiben sich ergebender Signale in dieselben Speicherelemente des Bildspeichers (17) für Rotationen der Antenne (10); und einem Schritt des Beurteilens, ob ein Pixel, dem ein Abtastpunkt i auf einer ersten Durchfahrlinie zugeordnet ist, nicht mit einem der Pixel übereinstimmt, denen mehrere benachbarte Abtastpunkte auf der ersten Durchfahrlinie Θ_n-1 und der zweiten Durchfahrlinie Θ_n zugeordnet sind, und um den Abtastpunkt i als letzten Abtastpunkt zu bestimmen, wenn sie nicht übereinstimmen, wobei der Schreibschritt dann, wenn ein Abtastpunkt i als letzter Abtastpunkt beurteilt wird, den Datenwert, der am Abtastpunkt i für das Pixel erhalten wurde, als frischen Eingangsdatenwert verwendet.
Bilddaten-Einschreibverfahren für das System nach Anspruch 1, mit den folgenden Schritten: einem Schritt des Bereitstellens des Systems nach Anspruch 1, einem Erfassungsschritt für einen ersten Abtastpunkt zum Beurteilen, ob ein Pixel, dem ein Abtastpunkt j auf der zweiten Durchfahrlinie zugeordnet ist, nicht mit einem von Pixeln übereinstimmt, denen mehrere benachbarte Abtastpunkte auf einer ersten Durchfahrlinie Θ_n-1 und der zweiten Durchfahrlinie Θ_n zugeordnet sind, und zum Bestimmen des Abtastpunkts j als ersten Abtastpunkt, wenn sie nicht übereinstimmen; einem Schritt des Einspeicherns des Maximaldatenwerts in einen Speicher (16), der an Abtastpunkten für ein Pixel auf der zweiten Durchfahrlinie erhalten wurde; einem Maximaldatenwert-Entnahmeschritt zum Einschreiben des frischen Eingangsdatenwerts, der an einem einem Pixel zugeordneten Abtastpunkt j erhalten wurde und auf der zweiten Durchfahrlinie liegt, in den Speicher (16), wenn dieser Abtastpunkt j als erster Abtastpunkt bestimmt ist, und zum Einschreiben des größeren Datenwerts hinsichtlich dem frischen Eingangsdatenwert, wie er am Abtastpunkt j erhalten wurde, oder des Datenwerts, der dem Pixel entspricht und zuvor in den Speicher (16) eingespeichert wurde, wenn dieser Abtastpunkt j nicht als erster Abtastpunkt für das Pixel bestimmt wurde, in den Speicher (16), wobei der Maximaldatenwert-Speicherschritt den Datenwert, der am Abtastpunkt i erhalten wurde, als frischen Datenwert verwendet, wenn der Abtastpunkt i als letzter Abtastpunkt für das Pixel beurteilt wurde.
Dateninterpolationsverfahren für das System nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: einem Schritt des Bereitstellens des Systems nach Anspruch 1, einem Schritt des Beurteilens, ob ein Pixel, dem ein Abtastpunkt i auf einer ersten Durchfahrlinie zugeordnet ist, nicht mit irgendeinem der Pixel übereinstimmt, denen mehrere benachbarte Abtastpunkte auf der ersten Durchfahrlinie Θ_n-1 und der zweiten Durchfahrlinie Θ_n zugeordnet sind, und um den Abtastpunkt i als letzten Abtastpunkt zu bestimmen, wenn sie nicht übereinstimmen; einem Schritt des Beurteilens, ob die Pixel, denen die Abtastpunkte zugeordnet sind, mit einem Pixel übereinstimmen, das benachbart zum Pixel liegt, zu dem der letzte Abtastpunkt gehört und das zwischen der ersten und zweiten Durchfahrlinie positioniert ist, und zum Bestimmen, dass dem benachbarten Pixel keine Abtastpunkte zugeordnet sind und demgemäß ein Pixelausfall vorliegt; und einem Schritt des Versorgens des ausgefallenen Pixels mit einem Signal auf Grundlage von Signalen, die in Speicherelementen gespeichert sind, die Pixeln benachbart zum ausgefallenen Pixel entsprechen.
Dateninterpolationsverfahren für das System nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: einem Schritt des Bereitstellens des Systems nach Anspruch 1, einem Schritt des Beurteilens, ob ein Pixel, dem ein Abtastpunkt j auf der zweiten Durchfahrlinie zugeordnet ist, nicht mit einem der Pixel übereinstimmt, denen mehrere benachbarte Abtastpunkte auf der ersten Durchfahrlinie Θ_n-1 und der zweiten Durchfahrlinie Θ_n zugeordnet sind, und um den Abtastpunkt j als ersten Abtastpunkt zu bestimmen, wenn sie nicht übereinstimmen; einem Schritt des Beurteilens, ob die Pixel, denen die Abtastpunkte zugeordnet sind, mit einem Pixel übereinstimmen, das benachbart zum Pixel liegt, zu dem der erste Abtastpunkt gehört und das zwischen der zweiten und ersten Durchfahrlinie positioniert ist, und zum Bestimmen, dass keine dem benachbarten Pixel zugeordneten Abtastpunkte vorliegen und demgemäß ein Pixelausfall vorliegt; und einem Schritt des Versorgens des ausgefallenen Pixels mit einem Signal auf Grundlage von Signalen, die in Speicherelementen gespeichert sind, die Pixeln benachbart zum ausgefallenen Pixel entsprechen.