JP2001272467A - Three-dimensional voxel data displaying method - Google Patents

Three-dimensional voxel data displaying method

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JP2001272467A
JP2001272467A JP2000083661A JP2000083661A JP2001272467A JP 2001272467 A JP2001272467 A JP 2001272467A JP 2000083661 A JP2000083661 A JP 2000083661A JP 2000083661 A JP2000083661 A JP 2000083661A JP 2001272467 A JP2001272467 A JP 2001272467A
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absolute value
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彰 川中
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To judge automatically a suitable propagation velocity with a central value by setting the central value for estimating the visibility of an image every propagation velocity when three-dimensional voxel data are displayed with an image. SOLUTION: This three-dimensional voxel data (x, y, t) displaying method includes a process which executes migration treatment or synthetic aperture treatment for the every data propagation velocity and forms the every data propagation velocity, a maximum absolute value extracting process which extracts the maximum absolute value of amplitude values in the reflection time t axis direction every position (x, y) of a medium surface with respect to the data, a plane arrangement process which arranges the maximum absolute values on a prescribed plane and forms an image, a central value calculating process which calculates the central value for estimating the visibility of the image, a propagation velocity selecting process which selects a suitable propagation velocity from the plurality of propagation velocities on the basis of the central value, and a display process which displays the maximum absolute value or the data for each of the positions (x, y) on a medium surface corresponding to the propagation velocities.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、媒質表面から媒質
中へ放射された波動信号の反射信号強度に基づいて生成
された、前記媒質表面の位置(x,y)と反射時間tと
の関数である3次元ボクセルデータ(x,y,t)を表
示する方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a function of a position (x, y) of a surface of a medium and a reflection time t, which is generated based on a reflection signal intensity of a wave signal radiated from the surface of the medium into the medium. And a method for displaying three-dimensional voxel data (x, y, t).

【0002】[0002]

【従来の技術】このような3次元ボクセルデータ表示
は、例えば、地中埋設物探査においては、地表面を移動
しながら、電磁波または音波による波動信号を地中へ放
射し、地中に存在する物体からの反射信号を受信し、そ
の受信した反射信号強度に対する地表面上の位置(x,
y)と反射時間tとの関数である3次元ボクセルデータ
(x,y,t)を生成し、適切な媒質中の比誘電率(伝
搬速度)の値によりマイグレーション処理や合成開口処
理を施した結果を特願平11−330966に開示され
ている3次元データ表示方法(平面画像)や、特願平1
1−330966に開示されている従来技術である表面
表示型(3次元画像)という手法により画像として表示
することが行われている。図10〜図12に比誘電率
5、3、および7で処理を行った結果を上記の2つの手
法により(a)平面画像または(b)3次元画像で表示
した例を各々示す。
2. Description of the Related Art Such a three-dimensional voxel data display, for example, in the search for an underground object, emits a wave signal by electromagnetic waves or sound waves while moving on the ground surface, and exists in the ground. A reflected signal from an object is received, and a position (x,
y) and three-dimensional voxel data (x, y, t), which is a function of the reflection time t, were subjected to migration processing and synthetic aperture processing according to the value of the relative dielectric constant (propagation velocity) in an appropriate medium. The results are shown in the three-dimensional data display method (planar image) disclosed in Japanese Patent Application No. 11-330966,
An image is displayed as an image by a technique called a surface display type (three-dimensional image) which is a conventional technique disclosed in 1-3330966. FIGS. 10 to 12 show examples in which the results of processing at relative dielectric constants of 5, 3, and 7 are displayed as (a) a planar image or (b) a three-dimensional image by the above two methods, respectively.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記の方法では、任意
に設定された複数の伝搬速度でマイグレーション処理さ
れた結果を画像化し、その複数の画像を操作者が見比べ
ることで最適な伝搬速度を推定していた。そのため、最
適画像の推定において手間と時間とがかかるという問題
がある。
In the above-described method, the result of the migration processing at a plurality of arbitrarily set propagation speeds is converted into an image, and an operator compares the plurality of images to estimate an optimum propagation speed. Was. Therefore, there is a problem that it takes time and effort to estimate the optimum image.

【0004】本発明は上記の問題点を鑑みてなされたも
のであり、3次元ボクセルデータを画像で表示する際
に、伝搬速度毎にその画像の鮮明度を評価する代表値を
設定し、その代表値によって適切な伝搬速度を自動的に
判定することを目的としている。
[0004] The present invention has been made in view of the above problems, and when displaying three-dimensional voxel data as an image, a representative value for evaluating the sharpness of the image is set for each propagation speed. The purpose is to automatically determine an appropriate propagation speed based on a representative value.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明の第一の特徴構成は、特許請求の範囲の欄の請
求項1に記載の如く、本発明に係る3次元ボクセルデー
タ表示方法が、媒質表面から媒質中へ放射された波動信
号の反射信号強度に基づいて生成された、前記媒質表面
の位置(x,y)と反射時間tとの関数である3次元ボ
クセルデータ(x,y,t)の表示方法であって、前記
反射信号強度からなる原3次元ボクセルデータに対して
マイグレーション処理若しくは合成開口処理を、媒質中
の任意に設定された複数の伝搬速度毎に実行して、前記
伝搬速度毎に前記3次元ボクセルデータを生成する工程
と、前記伝搬速度毎の前記3次元ボクセルデータに対し
て、前記媒質表面の位置(x,y)毎の反射時間t軸方
向における振幅値の最大絶対値を抽出する最大絶対値抽
出工程と、前記最大絶対値抽出工程において抽出された
前記媒質表面の位置(x,y)毎の最大絶対値を所定の
平面に配置し、画像を形成する平面配置工程と、前記平
面配置工程において形成された前記画像の鮮明度を評価
する代表値を計算する代表値計算工程と、前記代表値計
算工程において計算された前記代表値に基づいて、前記
複数の伝搬速度から適切な伝搬速度を選択する伝搬速度
選択工程と、前記伝搬速度選択工程において選択された
前記伝搬速度に対応する、前記媒質表面の位置(x,
y)毎の前記最大絶対値、若しくは前記3次元ボクセル
データを表示する表示工程とを包含する点にある。
A first feature of the present invention to achieve this object is a three-dimensional voxel data display according to the present invention as described in claim 1 of the claims. A method includes generating a three-dimensional voxel data (x) that is a function of a position (x, y) of the medium surface and a reflection time t generated based on a reflection signal intensity of a wave signal emitted from the medium surface into the medium. , Y, t), wherein a migration process or a synthetic aperture process is performed on the original three-dimensional voxel data consisting of the reflection signal intensity for each of a plurality of arbitrarily set propagation velocities in the medium. Generating the three-dimensional voxel data for each propagation velocity; and calculating the three-dimensional voxel data for each propagation velocity in the reflection time t-axis direction for each position (x, y) of the medium surface. Amplitude value A maximum absolute value extracting step of extracting a maximum absolute value, and a maximum absolute value for each position (x, y) of the medium surface extracted in the maximum absolute value extracting step is arranged on a predetermined plane to form an image. A plane arrangement step, a representative value calculation step for calculating a representative value for evaluating the sharpness of the image formed in the plane arrangement step, and the plurality of the plurality of images based on the representative value calculated in the representative value calculation step. A propagation velocity selecting step of selecting an appropriate propagation velocity from the propagation velocity of the medium; and a position (x, x) of the medium surface corresponding to the propagation velocity selected in the propagation velocity selecting step.
y) for displaying the maximum absolute value or the three-dimensional voxel data for each y).

【0006】ここで、ボクセルの振幅値とは、その座標
(x,y,t)での反射信号強度或いは所定の信号処理
を行った場合はその処理後の信号強度を意味し、通常
は、装置構成等に依存して正負何れか一方またはその両
方の極性を取り得る。
Here, the amplitude value of the voxel means the intensity of the reflected signal at the coordinates (x, y, t) or the intensity of the signal after the predetermined signal processing. Depending on the device configuration or the like, either one or both polarities can be taken.

【0007】また、画像の鮮明度を評価する代表値と
は、より具体的には、画像のフォーカスの程度を表す統
計的なテクスチャ特徴量である。ここで、統計的なテク
スチャ特徴量とは、濃度ヒストグラム、同時生起行列、
差分統計量、ランレングス行列、パワースペクトルなど
のことを言う。
[0007] The representative value for evaluating the sharpness of an image is, more specifically, a statistical texture feature representing the degree of focus of the image. Here, the statistical texture feature amount includes a density histogram, a co-occurrence matrix,
It refers to difference statistics, run-length matrices, power spectra, etc.

【0008】同第二の特徴構成は、特許請求の範囲の欄
の請求項2に記載の如く、前記第一の特徴構成に加え
て、前記最大絶対値抽出工程において、前記媒質表面の
位置(x,y)毎の前記最大絶対値を抽出する際に、前
記反射時間t軸方向における所定範囲外にある振幅値を
除外する点にある。
In the second feature configuration, in addition to the first feature configuration, in the maximum absolute value extracting step, the position of the medium surface ( The point is that when extracting the maximum absolute value for each of x, y), an amplitude value outside a predetermined range in the reflection time t-axis direction is excluded.

【0009】同第三の特徴構成は、特許請求の範囲の欄
の請求項3に記載の如く、前記第一または第二の特徴構
成に加えて、前記最大絶対値抽出工程において、前記媒
質表面の位置(x,y)毎の前記最大絶対値を抽出する
際に、振幅値の極性が正または負のいずれかのボクセル
を対象として抽出を行う点にある。
In the third feature configuration, in addition to the first or second feature configuration, in the maximum absolute value extracting step, the surface of the medium may be added to the first or second feature configuration. When the maximum absolute value is extracted for each position (x, y), the extraction is performed on voxels whose polarity of the amplitude value is either positive or negative.

【0010】同第四の特徴構成は、特許請求の範囲の欄
の請求項4に記載の如く、前記第一、第二または第三の
特徴構成に加えて、前記代表値が分散値である点にあ
る。
[0010] In the fourth feature configuration, in addition to the first, second or third feature configuration, the representative value is a variance value, as described in claim 4 of the claims. On the point.

【0011】同第五の特徴構成は、特許請求の範囲の欄
の請求項5に記載の如く、前記第一、第二または第三の
特徴構成に加えて、前記代表値がコントラスト値である
点にある。
According to a fifth aspect of the present invention, in addition to the first, second, or third aspect, the representative value is a contrast value. On the point.

【0012】同第六の特徴構成は、特許請求の範囲の欄
の請求項6に記載の如く、前記第一、第二または第三の
特徴構成に加えて、前記代表値がエントロピー値である
点にある。
In a sixth aspect, the representative value is an entropy value in addition to the first, second, or third aspect, as described in claim 6 of the claims. On the point.

【0013】同第七の特徴構成は、特許請求の範囲の欄
の請求項7に記載の如く、本発明に係る3次元ボクセル
データ表示装置が、媒質表面から媒質中へ放射された波
動信号の反射信号強度に基づいて生成された、前記媒質
表面の位置(x,y)と反射時間tとの関数である3次
元ボクセルデータ(x,y,t)の表示装置であって、
前記反射信号強度からなる原3次元ボクセルデータに対
してマイグレーション処理若しくは合成開口処理を、媒
質中の任意に設定された複数の伝搬速度毎に実行して、
前記伝搬速度毎に前記3次元ボクセルデータを生成する
3次元ボクセルデータ生成手段と、前記伝搬速度毎の前
記3次元ボクセルデータに対して、前記媒質表面の位置
(x,y)毎の反射時間t軸方向における振幅値の最大
絶対値を抽出する最大絶対値抽出手段と、前記最大絶対
値抽出手段によって抽出された前記媒質表面の位置
(x,y)毎の最大絶対値を所定の平面に配置し、画像
を形成する平面配置手段と、前記平面配置手段によって
形成された前記画像の鮮明度を評価する代表値を計算す
る代表値計算手段と、前記代表値計算手段によって計算
された前記代表値に基づいて、前記複数の伝搬速度から
適切な伝搬速度を選択する伝搬速度選択手段と、前記伝
搬速度選択手段によって選択された前記伝搬速度に対応
する、前記媒質表面の位置(x,y)毎の前記最大絶対
値、若しくは前記3次元ボクセルデータを表示する表示
手段とを備えてなる点にある。
[0013] A seventh characteristic configuration is that, as described in claim 7 of the claims, the three-dimensional voxel data display device according to the present invention provides a three-dimensional voxel data display device of the wave signal radiated from the surface of the medium into the medium. A display device for displaying three-dimensional voxel data (x, y, t), which is a function of a position (x, y) of the medium surface and a reflection time t, generated based on a reflection signal intensity,
Performing a migration process or a synthetic aperture process on the original three-dimensional voxel data composed of the reflection signal intensity for each of a plurality of arbitrarily set propagation velocities in the medium,
Three-dimensional voxel data generating means for generating the three-dimensional voxel data for each propagation velocity; and a reflection time t for each position (x, y) of the medium surface with respect to the three-dimensional voxel data for each propagation velocity. Maximum absolute value extracting means for extracting the maximum absolute value of the amplitude value in the axial direction; and the maximum absolute value for each position (x, y) of the medium surface extracted by the maximum absolute value extracting means arranged on a predetermined plane. A plane arrangement unit for forming an image; a representative value calculation unit for calculating a representative value for evaluating the sharpness of the image formed by the plane arrangement unit; and the representative value calculated by the representative value calculation unit. A propagation speed selecting means for selecting an appropriate propagation speed from the plurality of propagation speeds, and the medium speed corresponding to the propagation speed selected by the propagation speed selecting means. Location (x, y) the maximum absolute value for each, or in a point which is a display means for displaying the three-dimensional voxel data.

【0014】同第八の特徴構成は、特許請求の範囲の欄
の請求項8に記載の如く、本発明に係るコンピュータ読
み取り可能な記録媒体が、上記第一の特徴構成の3次元
ボクセルデータ表示方法における前記マイグレーション
処理または前記合成開口処理を媒質中の任意に設定され
た複数の伝搬速度毎に実行し、前記伝搬速度毎に前記3
次元ボクセルデータを生成する処理を1または2以上の
コンピュータに実行させるためのプログラムと、前記各
3次元ボクセルデータに対して、前記最大絶対値抽出工
程、前記平面配置工程、および前記代表値計算工程を前
記伝搬速度毎に前記コンピュータに実行させるためのプ
ログラムと、前記伝搬速度選択工程および前記表示工程
を前記コンピュータに実行させるためのプログラムとを
記録している点にある。
In an eighth aspect, the computer-readable recording medium according to the present invention is adapted to display the three-dimensional voxel data of the first aspect as described in claim 8 of the claims. Performing the migration processing or the synthetic aperture processing in the method for each of a plurality of arbitrarily set propagation velocities in a medium;
A program for causing one or two or more computers to execute processing for generating three-dimensional voxel data, and for each of the three-dimensional voxel data, the maximum absolute value extraction step, the plane arrangement step, and the representative value calculation step And a program for causing the computer to execute the program for each of the propagation speeds, and a program for causing the computer to execute the propagation speed selection step and the display step.

【0015】以下に、これら特徴構成の作用並びに効果
について説明する。
The operation and effect of these features will be described below.

【0016】上記第一の特徴構成によれば、媒質中の任
意に設定された複数の伝搬速度を用いて前記合成開口処
理若しくはマイグレーション処理を実行し、伝搬速度毎
に生成した3次元ボクセルデータの最大絶対値を平面配
置工程において配置し、平面上に配置された最大絶対値
から求めた物体画像の鮮明度を評価する代表値を算出
し、代表値が極大となる場合の伝搬速度を自動的に選択
することで、媒質中の適切な伝搬速度でマイグレーショ
ン処理または合成開口処理された3次元ボクセルデータ
が得られ、結果的に鮮明度の高い最大絶対値画像若しく
は3次元ボクセルデータ表示を得ることができる。
According to the first characteristic configuration, the synthetic aperture processing or the migration processing is executed using a plurality of arbitrarily set propagation velocities in the medium, and the three-dimensional voxel data generated for each propagation velocity is obtained. The maximum absolute value is arranged in the plane arrangement process, a representative value for evaluating the sharpness of the object image obtained from the maximum absolute value arranged on the plane is calculated, and the propagation speed when the representative value is maximum is automatically calculated. To obtain 3D voxel data that has been subjected to migration processing or synthetic aperture processing at an appropriate propagation speed in the medium, and consequently obtains a high-definition maximum absolute value image or 3D voxel data display. Can be.

【0017】上記第二の特徴構成によれば、各媒質表面
上の位置(x,y)毎の反射時間t軸方向における振幅
値の最大絶対値を抽出する際に、反射時間tの所定範囲
外にある振幅値を除外するため、地中探査の場合では地
表付近や地下水面等の媒質中の反射信号強度が極端に強
くなる領域を除外することができ、その結果、媒質中の
物体領域(地中埋設物探査の場合では埋設物領域)に対
する視認性を向上させることができる。
According to the second characteristic configuration, when extracting the maximum absolute value of the amplitude value in the direction of the reflection time t-axis for each position (x, y) on the surface of each medium, the predetermined range of the reflection time t is determined. In the case of underground exploration, regions where the reflected signal intensity in the medium is extremely strong, such as near the surface of the ground or underground water, can be excluded in order to exclude the amplitude values outside, and as a result, the object region in the medium can be excluded. It is possible to improve the visibility with respect to the (buried object area in the case of underground object exploration).

【0018】上記第三の特徴構成によれば、各媒質表面
上の位置(x,y)毎の反射時間t軸方向における振幅
値の最大絶対値を抽出する際に、振幅値の極性が正また
は負の何れか一方のボクセルのみを対象とすることによ
って、媒質中の物体からの反射信号のS/N比の高い方
の極性の振幅値についてのみ抽出するため、媒質中の物
体領域に対する視認性を向上させることができる。これ
は、地中埋設物探査の場合、放射信号の埋設物での反射
係数が埋設物の材質によってその極性が異なることによ
るもので、例えば、金属管の場合は反射係数が負で、樹
脂管や空洞の場合は正の反射係数となる。
According to the third characteristic configuration, when the maximum absolute value of the amplitude value in the direction of the reflection time t-axis for each position (x, y) on each medium surface is extracted, the polarity of the amplitude value is positive. Alternatively, by targeting only one of the negative voxels, only the amplitude value of the higher polarity of the S / N ratio of the reflected signal from the object in the medium is extracted, so that the object region in the medium can be visually recognized. Performance can be improved. This is due to the fact that in the case of underground exploration, the reflection coefficient of the radiated signal at the buried object has a different polarity depending on the material of the buried object. In the case of a cavity or a cavity, it has a positive reflection coefficient.

【0019】上記第四から第六の特徴構成によれば、代
表値として分散値、コントラスト値またはエントロピー
値は統計的なテクスチャ特徴量であり、画像の鮮明度を
評価する代表値として使用でき、伝搬速度と上記各代表
値との関係から、物体画像を鮮明に映し出すことのでき
る伝搬速度、つまり、媒質中の伝搬速度を精度良く選択
することができる。また、これら分散値、コントラスト
値、およびエントロピー値は容易且つ高速な計算機処理
に適しており、代表値計算工程を迅速に行うことができ
る。
According to the fourth to sixth feature configurations, the variance value, contrast value, or entropy value is a statistical texture feature amount as a representative value, and can be used as a representative value for evaluating the sharpness of an image. From the relationship between the propagation speed and each of the representative values, it is possible to accurately select a propagation speed capable of clearly displaying an object image, that is, a propagation speed in a medium. Further, these variance values, contrast values, and entropy values are suitable for easy and high-speed computer processing, and the representative value calculation step can be performed quickly.

【0020】上記第七の特徴構成によれば、複数の媒質
中の伝搬速度を用いて前記合成開口処理若しくはマイグ
レーション処理を実行し、伝搬速度毎に生成した3次元
ボクセルデータの最大絶対値を平面に配置し、平面上に
配置された最大絶対値から求めた物体画像の鮮明度を評
価する代表値を算出し、代表値が極大となる場合の伝搬
速度を自動的に選択する装置を提供することで、媒質中
の適切な伝搬速度でマイグレーション処理または合成開
口処理された3次元ボクセルデータが得られ、結果的に
鮮明度の高い最大絶対値画像若しくは3次元ボクセルデ
ータ表示を得ることができる。
According to the seventh aspect, the synthetic aperture processing or the migration processing is executed by using the propagation velocities in a plurality of media, and the maximum absolute value of the three-dimensional voxel data generated for each propagation velocity is calculated on a plane. And a device for calculating a representative value for evaluating the sharpness of the object image obtained from the maximum absolute value arranged on the plane, and automatically selecting a propagation speed when the representative value is maximized. As a result, three-dimensional voxel data subjected to migration processing or synthetic aperture processing at an appropriate propagation speed in the medium can be obtained, and as a result, a maximum absolute value image or three-dimensional voxel data display with high definition can be obtained.

【0021】上記第八の特徴構成によれば、記録媒体に
記録されたプログラムが一旦コンピュータの主記憶領域
にインストールされると、その主記憶領域上のプログラ
ムを実行することにより、前記コンピュータに上記第一
から第六の3次元ボクセルデータ表示方法を実行させる
ことができる。結果として、上記第一から第六の特徴構
成の3次元ボクセルデータの表示方法と同じ作用効果が
発揮される。
According to the eighth aspect, once the program recorded on the recording medium is installed in the main storage area of the computer, the program on the main storage area is executed, so that the program is stored in the computer. The first to sixth three-dimensional voxel data display methods can be executed. As a result, the same functions and effects as those of the method for displaying three-dimensional voxel data having the first to sixth characteristic configurations are exhibited.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下に、本発明を地中埋設物の3
次元探査に適用した場合における実施の形態を、図面に
基づいて説明する。図1に示すように、本発明に係る3
次元ボクセルデータ表示装置を具備した3次元探査装置
3は、送受信手段である送受信機10と、送受信機10
で得られた信号を処理するデータ解析装置20とを、主
な機器として備えて構成されている。そして、本願にあ
っては、データ解析装置20における解析処理にその特
徴がある。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described below with reference to the underground objects 3
An embodiment when applied to dimensional exploration will be described with reference to the drawings. As shown in FIG.
The three-dimensional exploration device 3 including the three-dimensional voxel data display device includes a transceiver 10 as a transmission / reception unit and a transceiver 10
And a data analysis device 20 for processing the signal obtained in step (1). In the present application, the analysis process in the data analysis device 20 has the feature.

【0023】図1に示すように、媒質である土壌1にガ
ス等の流体を配送する鋼管などの物体2が埋設されてお
り、送受信機10とデータ解析装置20とを備えた探査
装置3が地表面を移動しながら、物体2の埋設位置を探
査する。その移動方向は、x方向である。そして、本願
のように3次元ボクセルデータを得る場合は、x方向の
データの収集を終了した後、y方向(図1の表裏方向)
に所定量の移動を繰り返しながら、x方向データを逐
次、収集する。尚、図1に示す物体2は、探査対象であ
る物体を模式的に例示したものであり、例えば、図5に
示すような埋設状況における埋設管32の一部を示すも
のである。
As shown in FIG. 1, an object 2 such as a steel pipe for delivering a fluid such as a gas is buried in a soil 1 as a medium, and an exploration device 3 having a transceiver 10 and a data analyzer 20 is provided. The buried position of the object 2 is searched while moving on the ground surface. The moving direction is the x direction. Then, when obtaining three-dimensional voxel data as in the present application, after collecting data in the x direction, the y direction (the front and back direction in FIG. 1)
, The x-direction data is sequentially collected while repeating a predetermined amount of movement. The object 2 shown in FIG. 1 schematically illustrates an object to be searched, and shows, for example, a part of the buried pipe 32 in a buried state as shown in FIG.

【0024】送受信機10は、例えば100MHz〜1
GHzの図2(ロ)(1)に例示する単発のパルス信号
を送信回路13で発生し、送信アンテナ11より電磁波
として土壌1に放射する。例えば、図2(イ)に例示す
るように物体2表面上を移動した場合、送信アンテナ1
1より放射された電磁波の中の土壌に入射した入射波4
は物体2表面で反射散乱し、その中の反射波5が受信ア
ンテナ12で受信された後、受信回路14において、図
2(ロ)(2)に例示するような受信信号として復調増
幅される(この図において単一の線が一定位置で時間差
をおいて受信される複数の受信信号群に対応する)。送
信アンテナ11より放射され、受信アンテナ12で受信
されるまでの時間差(これが実質上の反射時間)tは土
壌1の表面から物体2までの距離と土壌1の誘電率εま
たは電磁波の伝搬速度とから一義的に決定される。図1
に示す場合にあっては、送信アンテナ11と受信アンテ
ナ12とは一定間隔で地表面に対向して配置される。x
方向移動は、物体2を横切るように行われることとな
る。
The transceiver 10 is, for example, 100 MHz to 1
A single-pulse signal illustrated in FIG. 2B and FIG. 2A at 1 GHz is generated in the transmission circuit 13 and radiated from the transmission antenna 11 to the soil 1 as an electromagnetic wave. For example, when moving on the surface of the object 2 as illustrated in FIG.
Incident wave 4 incident on soil in electromagnetic waves radiated from 1
Is reflected and scattered on the surface of the object 2, and after the reflected wave 5 therein is received by the receiving antenna 12, the signal is demodulated and amplified in the receiving circuit 14 as a received signal as exemplified in FIGS. (In this figure, a single line corresponds to a plurality of received signal groups received at fixed positions with a time difference). The time difference between the radiation from the transmitting antenna 11 and the reception by the receiving antenna 12 (this is a substantial reflection time) t is the distance from the surface of the soil 1 to the object 2 and the dielectric constant ε of the soil 1 or the propagation speed of the electromagnetic wave. Is uniquely determined from FIG.
In the case shown in (1), the transmitting antenna 11 and the receiving antenna 12 are arranged at a fixed interval so as to face the ground surface. x
The directional movement is performed so as to cross the object 2.

【0025】図1に示すように、送受信機10には、受
信回路14の増幅部の利得を時間差tに応じて変調する
信号強度変調手段15が設けられており、時間差tが長
くなるにつれて土壌1を伝搬するパルス信号の損失が大
きくなり、受信信号強度(反射信号強度と同じ)が減衰
するのを振幅補正し、時間差t、つまりは反射時間tの
増加に対して急激に減衰しない受信信号強度分布を得る
構成とされている。この構成により、後の信号処理に必
要な信号強度を確保できる。
As shown in FIG. 1, the transceiver 10 is provided with signal intensity modulating means 15 for modulating the gain of the amplifying section of the receiving circuit 14 in accordance with the time difference t. 1, the loss of the pulse signal propagating through 1 increases, and the amplitude of the received signal strength (same as the reflected signal strength) is corrected to be attenuated. It is configured to obtain an intensity distribution. With this configuration, it is possible to secure the signal strength necessary for the subsequent signal processing.

【0026】次に、受信信号が送られるデータ解析装置
20について、図1及び図3に基づいて説明する。デー
タ解析装置20は、マイクロコンピュータや半導体メモ
リ等によって構成されるデータ処理部21と、外部から
の操作指示を入力するマウスやキーボード等の入力部2
2と、各処理段階での画像データや出力結果を表示する
CRTモニタや液晶ディスプレイ等の表示部23とを備
えて構成されている。更に、各処理段階でのデータや出
力結果等を保管格納する磁気ディスク等の外部補助記憶
部24を備えている。
Next, the data analyzer 20 to which a received signal is sent will be described with reference to FIGS. The data analysis device 20 includes a data processing unit 21 including a microcomputer, a semiconductor memory, and the like, and an input unit 2 such as a mouse and a keyboard for inputting an operation instruction from the outside.
2 and a display unit 23 such as a CRT monitor or a liquid crystal display for displaying image data and output results at each processing stage. Further, an external auxiliary storage unit 24 such as a magnetic disk for storing data and output results at each processing stage is provided.

【0027】図3に示すように、このデータ処理部21
は、受信回路14から入力してくる受信信号を、媒質表
面上の位置(x,y)と時間tとの関係において複数の
伝搬速度毎に整理、処理する3次元ボクセルデータ生成
手段25を備えている。
As shown in FIG. 3, the data processing unit 21
Comprises three-dimensional voxel data generating means 25 for organizing and processing a received signal input from the receiving circuit 14 for each of a plurality of propagation velocities in relation to a position (x, y) on the medium surface and time t. ing.

【0028】この3次元ボクセルデータ生成手段25
は、以降の処理で使用される3次元ボクセルデータを生
成するためのものであり、まず受信信号強度sをそのま
ま媒質表面上の位置(x,y)と時間tとの関数とする
原3次元ボクセルデータs(x,y,t)を生成する。
更に、この原3次元ボクセルデータs(x,y,t)
は、マイグレーション処理されて、マイグレーション処
理済の新たな3次元ボクセルデータS(x,y,t)が
生成される。
This three-dimensional voxel data generating means 25
Is for generating three-dimensional voxel data to be used in the subsequent processing. First, an original three-dimensional data in which the received signal strength s is used as it is as a function of the position (x, y) on the medium surface and the time t The voxel data s (x, y, t) is generated.
Further, the original three-dimensional voxel data s (x, y, t)
Is subjected to migration processing, and new three-dimensional voxel data S (x, y, t) that has undergone migration processing is generated.

【0029】また、上記マイグレーション処理は、媒質
中の任意に設定された伝搬速度を入力変数として、マイ
グレーション処理用のプログラムを用いて行われる。媒
質中の伝搬速度は複数設定されるため、伝搬速度毎に異
なる3次元ボクセルデータが得られる。伝搬速度の設定
は、予め所定の記憶領域に記憶してある前記複数の地中
伝搬速度を逐次読み出すか、或いは、前記複数の地中伝
搬速度が相互に一定の関係をもって離間している場合
は、その関係を表す関係式に基づいて一つの地中伝搬速
度を算出して、設定する。
The migration process is performed using a program for the migration process with an arbitrarily set propagation velocity in the medium as an input variable. Since a plurality of propagation velocities in the medium are set, different three-dimensional voxel data is obtained for each propagation velocity. The setting of the propagation speed is performed by sequentially reading out the plurality of underground propagation speeds stored in a predetermined storage area in advance, or when the plurality of underground propagation speeds are separated from each other with a fixed relation to each other. , One underground propagation velocity is calculated and set based on a relational expression representing the relation.

【0030】ここで、マイグレーション処理とは、媒質
の表面において得られる移動方向情報(空間、深度=
0、時間の情報)を、波の伝搬を代表する波動方程式に
基づいて、フーリエ、逆フーリエ変換手法を利用して媒
質の深度方向の情報(空間、深度、時間=0の情報)に
変換する公知の手法である。
Here, the migration processing means the moving direction information (space, depth =) obtained on the surface of the medium.
0, time information) is converted into information in the depth direction of the medium (information of space, depth, time = 0) using a Fourier or inverse Fourier transform method based on a wave equation representing the propagation of a wave. This is a known method.

【0031】この手法は、空間座標としてx方向のみを
対象とする場合、xが媒質表面上の観測ライン、zが媒
質中に向けて正の方向をとる深度、tが伝搬時間である
場合、波動の場をu(x,z,t)で表し、u(x,
z,t)を3次元フーリエ変換したものをU(ξ,η,
ω)とすると、マイグレーション法はt>0に対して得
られた観測データu(x,0,t)(レーダ画像)から
時刻t=0における深さ方向の場u(x,z,0)(深
度断面)を求めるものである。
In this method, when only the x direction is targeted as spatial coordinates, x is an observation line on the surface of the medium, z is a depth taking a positive direction into the medium, and t is a propagation time. The wave field is represented by u (x, z, t), and u (x,
z (t) obtained by performing a three-dimensional Fourier transform on U (ξ, η,
ω), the migration method uses a depth field u (x, z, 0) at time t = 0 from observation data u (x, 0, t) (radar image) obtained for t> 0. (Depth section).

【0032】即ち、マイグレーション法の一種であるフ
ェーズ・シフト法では、以下のような処理を行う。 1.観測されたデータをxとtとに関して2次元フーリ
エ変換しU(ξ,0,ω)を求める。 2.求めたい深度の1ラインを、U(ξ,0,ω)から
求める。 3.2.の計算を深度を更新しながら繰り返し、深度断
面全体を求める。
That is, in the phase shift method which is a kind of the migration method, the following processing is performed. 1. The observed data is subjected to a two-dimensional Fourier transform with respect to x and t to obtain U (ξ, 0, ω). 2. One line of the desired depth is obtained from U (ξ, 0, ω). 3.2. Is repeated while updating the depth to obtain the entire depth section.

【0033】一方、マイグレーション法の一種であるF
−Kマイグレーション法では、以下のような処理を行
う。 1.観測されたデータをxとtとに関して2次元フーリ
エ変換しU(ξ,0,ω)を求める。 2.周波数領域上で深度断面のフーリエ変換の値を求め
る。 3.この値を、ξ,ηに関して2次元逆フーリエ変換
し、u(x,z,0)を得る。
On the other hand, F, which is a kind of the migration method,
In the −K migration method, the following processing is performed. 1. The observed data is subjected to a two-dimensional Fourier transform with respect to x and t to obtain U (ξ, 0, ω). 2. Find the value of the Fourier transform of the depth section in the frequency domain. 3. This value is subjected to a two-dimensional inverse Fourier transform with respect to ξ and η to obtain u (x, z, 0).

【0034】このようにして、t=0における断面構造
を得ることができる。ここでは、空間座標としてx方向
のみに関する説明をしたが、本願のようにx、y方向を
共に対象とする場合も同様に取扱うことができる。
In this way, a sectional structure at t = 0 can be obtained. Here, only the x direction is described as the spatial coordinates, but the case where both the x and y directions are targets as in the present application can be handled in the same manner.

【0035】更に、このデータ処理部21は、前記3次
元ボクセルデータ生成手段25により任意に設定された
複数の伝搬速度毎に生成された3次元ボクセルデータS
(x,y,t)に対して、前記媒質表面上の位置(x,
y)毎の反射時間t軸方向における振幅値の最大絶対値
を伝搬速度毎に抽出する最大絶対値抽出手段27と、前
記最大絶対値抽出手段27で抽出された前記媒質表面上
の位置(x,y)毎の前記最大絶対値を伝搬速度毎に所
定平面上に配置する平面配置手段28と、その平面配置
された前記最大絶対値を処理して、平面配置された画像
の鮮明度を評価する代表値を算出する代表値計算手段2
9と、その計算された伝搬速度毎の代表値を評価するこ
とで、適切な伝搬速度を選択する伝搬速度選択手段30
と、選択された伝搬速度における最大絶対値もしくは3
次元ボクセルデータを出力処理して前記表示部23に表
示する表示手段31とを備えている。
Further, the data processing unit 21 generates the three-dimensional voxel data S generated for each of a plurality of propagation speeds arbitrarily set by the three-dimensional voxel data generating means 25.
With respect to (x, y, t), a position (x, y, t) on the medium surface
y) The maximum absolute value extracting means 27 for extracting the maximum absolute value of the amplitude value in the direction of the t-axis for each reflection time for each propagation speed, and the position on the medium surface extracted by the maximum absolute value extracting means 27 (x , Y), a plane arranging means 28 for arranging the maximum absolute value on a predetermined plane for each propagation speed, and processing the maximum absolute value arranged on the plane to evaluate the sharpness of the image arranged on the plane. Value calculating means 2 for calculating a representative value to be calculated
9 and a propagation speed selecting means 30 for selecting an appropriate propagation speed by evaluating the calculated representative value for each propagation speed.
And the maximum absolute value at the selected propagation velocity or 3
A display unit 31 for outputting the dimensional voxel data and displaying the data on the display unit 23;

【0036】ここで、前記データ処理部21を構成する
前記3次元ボクセルデータ生成手段25、前記最大絶対
値抽出手段27、前記平面配置手段28、前記代表値計
算手段29、前記伝搬速度選択手段30、および前記表
示手段31は、上述したマイクロコンピュータや半導体
メモリ等によって構成されるコンピュータを前記各手段
として機能させるためのプログラムが、前記コンピュー
タの主記憶領域にインストールされ実行可能な状態にお
かれることにより実現される。尚、主記憶領域とは、前
記プログラムを前記コンピュータの中央演算処理装置が
そのプログラムを逐次実行可能な状態に記録している所
定の記憶装置内の領域をいい、通常の記憶装置では、中
央演算処理装置が高速にそのプログラムを読み出せる半
導体メモリとその実行プログラムを保存する不揮発性の
磁気ディスクメモリとの階層構造となっているが、特に
主記憶領域を構成する記憶装置が単体で高速アクセス性
と不揮発性を兼ね備えている場合は、当該階層構造は必
ずしも必要ない。
Here, the three-dimensional voxel data generating means 25, the maximum absolute value extracting means 27, the plane arranging means 28, the representative value calculating means 29, and the propagation speed selecting means 30 which constitute the data processing section 21 are described. And the display means 31 is such that a program for causing a computer including the above-described microcomputer, semiconductor memory, or the like to function as the respective means is installed in a main storage area of the computer and is in an executable state. Is realized by: The main storage area refers to an area in a predetermined storage device in which the program is recorded in a state where the central processing unit of the computer can sequentially execute the program. The processing device has a hierarchical structure of a semiconductor memory from which the program can be read at high speed and a nonvolatile magnetic disk memory for storing the execution program. In the case of having both the non-volatility and the non-volatility, the hierarchical structure is not necessarily required.

【0037】次に、本発明に係る3次元ボクセルデータ
表示方法の一実施形態を、図4に示すデータ処理部21
での典型的なデータ処理手順のフローチャートに基づい
て説明する。
Next, an embodiment of the three-dimensional voxel data display method according to the present invention will be described with reference to the data processing unit 21 shown in FIG.
A description will be given based on a flowchart of a typical data processing procedure in.

【0038】1.3次元ボクセルデータ生成工程(ST
1) この工程は、3次元探査装置3を移動させながら、デー
タを収集し、これを処理して、以降の処理に使用される
複数の伝搬速度毎の3次元ボクセルデータS(x,y,
t)を生成する工程である。
1. Three-dimensional voxel data generation step (ST)
1) In this step, while moving the three-dimensional search device 3, data is collected and processed, and the three-dimensional voxel data S (x, y,
This is the step of generating t).

【0039】この工程は、ディジタル化された受信信号
強度より、物体を含む土壌1の断面画像を、アンテナ1
1及び12の媒質表面上の位置(x,y)と反射波5の
物体2からの反射時間t(実際は所定の入射信号を送信
してから反射信号が受信アンテナにいたるまでの時間)
との関数である原3次元ボクセルデータs(x,y,
t)として取り込む工程であり、複数の伝搬速度毎に前
記3次元ボクセルデータ生成手段25によって、後述の
ように処理される。ここで、受信信号はその強度に応じ
て複数階調で輝度表示され、信号強度の正値を白(輝度
大)、信号強度の負値を黒(輝度小)、信号強度0を中
間階調として取り込まれる。この階調は、具体的には、
8ビット(256)階調で表現され、階調128が反射
信号強度の振幅値0で、129以上の階調で振幅値が正
値で、127以下の階調で振幅値が負値となっている。
更に具体的には、ディジタル化された受信信号は、A/
D変換処理されたときの量子化ビット幅で、媒質表面上
の位置(x,y)と反射波5の物体2からの反射時間t
で決定される座標(x,y,t)とがアドレス信号とし
てエンコードされ、複数階調の原3次元ボクセルデータ
s(x,y,t)としてデータ処理部内のメモリ21a
の所定領域に格納される。ここで、図5に示すような埋
設状況における埋設管32に関する原3次元ボクセルデ
ータの表示例を図6に示す。しかしながら、画像が不鮮
明であり、この段階で埋設状況を確認することはできな
い。
In this step, a cross-sectional image of the soil 1 including the object is obtained from the digitized received signal strength by using the antenna 1
The positions (x, y) on the medium surface of 1 and 12 and the reflection time t of the reflected wave 5 from the object 2 (actually, the time from the transmission of a predetermined incident signal until the reflected signal reaches the receiving antenna)
3D voxel data s (x, y,
The three-dimensional voxel data generation unit 25 performs the processing described below for each of a plurality of propagation velocities. Here, the received signal is displayed in a plurality of gradations according to its intensity, and the positive value of the signal intensity is white (high luminance), the negative value of the signal intensity is black (low luminance), and the signal intensity is 0 in the middle gradation. Captured as This gradation is, specifically,
It is expressed by 8-bit (256) gradations, where gradation 128 has a reflection signal intensity amplitude value of 0, a gradation value of 129 or more has a positive amplitude value, and a gradation value of 127 or less has a negative amplitude value. ing.
More specifically, the digitized received signal is A /
The position (x, y) on the medium surface and the reflection time t of the reflected wave 5 from the object 2 by the quantization bit width when the D conversion processing is performed.
(X, y, t) are encoded as an address signal, and are stored in the memory 21a in the data processing unit as original three-dimensional voxel data s (x, y, t) of a plurality of gradations.
Is stored in a predetermined area. Here, FIG. 6 shows a display example of the original three-dimensional voxel data relating to the buried pipe 32 in the buried state as shown in FIG. However, the image is unclear, and the embedding state cannot be checked at this stage.

【0040】次に、このようにして得られた原3次元ボ
クセルデータs(x,y,t)がマイグレーション処理
され、以降の処理の対象となる伝搬速度毎の3次元ボク
セルデータS(x,y,t)が生成される。このように
して得られたマイグレーション処理後の伝搬速度毎の3
次元ボクセルデータS(x,y,t)が原3次元ボクセ
ルデータs(x,y,t)と置換され、3次元ボクセル
データ生成手段25の出力として、以降の工程に引き渡
される。
Next, the original three-dimensional voxel data s (x, y, t) obtained as described above is subjected to migration processing, and the three-dimensional voxel data S (x, y, t) are generated. 3 obtained for each propagation speed after the migration process thus obtained.
The three-dimensional voxel data S (x, y, t) is replaced with the original three-dimensional voxel data s (x, y, t), and is passed to the subsequent steps as an output of the three-dimensional voxel data generation means 25.

【0041】以上の3次元ボクセルデータS(x,y,
t)を生成する処理は、前記3次元ボクセルデータ生成
手段25を実現するプログラムを前記コンピュータの主
記憶領域にインストールし、前記コンピュータ上で実行
することにより実行される。
The above three-dimensional voxel data S (x, y,
The process of generating t) is executed by installing a program for realizing the three-dimensional voxel data generating unit 25 in a main storage area of the computer and executing the program on the computer.

【0042】2.最大絶対値抽出工程(ST2) 3次元ボクセルデータ生成工程において生成された3次
元ボクセルデータS(x,y,t)に対して、前記最大
絶対値抽出手段27が各媒質表面上の位置(x,y)毎
の反射時間t軸方向における振幅値を前記メモリ21a
から逐次読み出し、その絶対値の最大値である最大絶対
値f(x,y)を複数の伝搬速度毎に抽出する。各媒質
表面上の位置(x,y)毎および伝搬速度毎に最大絶対
値を抽出したときに、その最大絶対値をとる反射時間t
MAX も併せて抽出する。これにより、処理後において
も、強い信号を反射する埋設物領域がどの反射時間t
(埋設深さに相当)に存在するかを容易に把握すること
が可能となる。
2. Maximum Absolute Value Extraction Step (ST2) For the three-dimensional voxel data S (x, y, t) generated in the three-dimensional voxel data generation step, the maximum absolute value extraction means 27 converts the position (x , Y), the amplitude value in the direction of the reflection time t-axis is stored in the memory 21a.
, And a maximum absolute value f (x, y), which is the maximum of the absolute values, is extracted for each of a plurality of propagation velocities. When a maximum absolute value is extracted for each position (x, y) on the surface of each medium and for each propagation velocity, a reflection time t that takes the maximum absolute value
MAX is also extracted. As a result, even after the processing, the buried object area that reflects a strong signal has a certain reflection time t.
(Corresponding to the burial depth) can be easily grasped.

【0043】3.平面配置工程(ST3) 前記最大絶対値抽出工程において抽出された各媒質表面
上の位置(x,y)毎の最大絶対値f(x,y)を前記
平面配置手段28によって所定平面上に配置し、伝搬速
度毎の最大絶対値f(x,y)画像を形成する。
3. Plane arrangement step (ST3) The maximum absolute value f (x, y) for each position (x, y) on each medium surface extracted in the maximum absolute value extraction step is arranged on a predetermined plane by the plane arrangement means 28. Then, an image of the maximum absolute value f (x, y) for each propagation speed is formed.

【0044】実際には、各媒質表面上の位置(x,y)
毎に、最大絶対値抽出工程と平面配置工程とを連続して
実行することにより効率的に処理される。具体的には、
各媒質表面上の位置(x,y)毎に抽出した最大絶対値
f(x,y)と反射時間tMA X とを伝搬速度毎に前記メ
モリ21aの所定領域に格納する。全ての媒質表面上の
位置(x,y)に対して両工程が複数の伝搬速度で実行
される。最終的に、各媒質表面上の位置(x,y)毎の
最大絶対値f(x,y)が所定平面上に配置され、伝搬
速度毎の最大絶対値f(x,y)画像が形成される。こ
のとき、最大絶対値f(x,y)の格納領域をt=0と
割り当てることにより、当該平面が3次元ボクセルデー
タS(x,y,t)の最上面に配置される。
Actually, the position (x, y) on the surface of each medium
Each time, the maximum absolute value extraction process and the
It is processed efficiently by executing. In particular,
Maximum absolute value extracted for each position (x, y) on each medium surface
f (x, y) and reflection time tMA XFor each propagation speed
It is stored in a predetermined area of the memory 21a. On all media surfaces
Both processes run at multiple propagation speeds for position (x, y)
Is done. Finally, for each position (x, y) on each medium surface
The maximum absolute value f (x, y) is arranged on a predetermined plane,
A maximum absolute value f (x, y) image for each speed is formed. This
, The storage area of the maximum absolute value f (x, y) is t = 0.
By assigning, the plane becomes 3D voxel data
Data S (x, y, t).

【0045】前記最大絶対値抽出手段27と前記平面配
置手段28とは、前記最大絶対値抽出工程と前記平面配
置工程とを各媒質表面上の位置(x,y)毎および伝搬
速度毎に連続して実行するためのプログラムを前記コン
ピュータの主記憶領域にインストールし、前記コンピュ
ータ上で実行することにより実現される。
The maximum absolute value extracting means 27 and the plane arranging means 28 continuously execute the maximum absolute value extracting step and the plane arranging step for each position (x, y) on each medium surface and for each propagation speed. The program is executed by installing the program in the main storage area of the computer and executing the program on the computer.

【0046】4.代表値計算工程(ST4) 代表値計算手段29によって、平面配置工程において形
成された最大絶対値f(x,y)画像を分析して、物体
画像の鮮明度を評価することのできる代表値を計算する
工程である。代表値には、分散値、コントラスト値およ
びエントロピー値があり、何れの値を用いた場合にも、
伝搬速度毎に形成された最大絶対値f(x,y)画像の
中から鮮明度の高い画像を選択することができ、その際
の伝搬速度を知ることができる。以下に、最大絶対値f
(x,y)から計算される画像の分散値、コントラスト
値およびエントロピー値について説明する。
4. Representative Value Calculation Step (ST4) The representative value calculation means 29 analyzes the maximum absolute value f (x, y) image formed in the plane arrangement step, and calculates a representative value capable of evaluating the sharpness of the object image. This is the step of calculating. Representative values include a variance value, a contrast value, and an entropy value, and when any value is used,
An image with high definition can be selected from the maximum absolute value f (x, y) images formed for each propagation speed, and the propagation speed at that time can be known. Below, the maximum absolute value f
The variance value, contrast value, and entropy value of the image calculated from (x, y) will be described.

【0047】4−1.分散値 分散値は、下記の数1で表される。4-1. Dispersion value The dispersion value is represented by the following Equation 1.

【0048】[0048]

【数1】 (Equation 1)

【0049】すなわち、最大絶対値f(x,y)の分散
が大きい程、階調の範囲が広く、物体画像の鮮明度が高
いといえる。
That is, it can be said that as the variance of the maximum absolute value f (x, y) is larger, the range of gradation is wider and the definition of the object image is higher.

【0050】4−2.コントラスト値 最大絶対値f(x,y)画像を例示的に図7に示し、最
大絶対値f(x,y)画像の振幅値iの点(×印)から
変位(r,θ)だけ離れた点(○印)の振幅値がjであ
る確率P(i,j)を要素とする同時生起行列を作成す
る。ここで、×印の位置と○印の位置とのペアの数N
は、上記の変位が(1,0°)の場合はN=(Xsiz
e−1)×Ysizeであり、変位が(1,45°)の
場合はN=(Xsize−1)×(Ysize−1)で
あり、変位が(1,90°)の場合はN=Xsize×
(Ysize−1)であり、変位が(1,135°)の
場合はN=(Xsize−1)×(Ysize−1)で
ある。P(i,j)を要素とする同時生起行列は図8の
ように表される。横軸は×印の位置における振幅値iで
あり、縦軸は○印の位置における振幅値jであって、各
要素(i,j)の値P(i,j)は、そのi,jのペア
の発生確率を表す。ペアにおける振幅値の差k=i−j
とすると、kの絶対値が大きいほど、隣り合う画素の振
幅値の差が大きいことになる。従って、k(=i−j)
の絶対値が大きい要素(i,j)において、その発生確
率P(i,j)が大きいならば物体画像のコントラスト
値が大きいと言える。ただし、同時生起行列において
は、各要素における発生確率P(i,j)の総和が1に
なるようにNで正規化されている。ここで、コントラス
ト値について数2が成立する。
4-2. FIG. 7 exemplarily shows a contrast value maximum absolute value f (x, y) image, and is apart from the point (x mark) of the amplitude value i of the maximum absolute value f (x, y) image by a displacement (r, θ). A co-occurrence matrix is created with the probability P (i, j) as an element where the amplitude value of the point (た) is j. Here, the number N of pairs of the positions of the crosses and the positions of the circles N
Is N = (Xsiz) when the above displacement is (1, 0 °).
e-1) × Ysize, and N = (Xsize-1) × (Ysize-1) when the displacement is (1,45 °), and N = Xsize when the displacement is (1,90 °). ×
(Ysize-1), and N = (Xsize-1) × (Ysize-1) when the displacement is (1,135 °). A co-occurrence matrix having P (i, j) as an element is represented as shown in FIG. The horizontal axis is the amplitude value i at the position of the mark x, and the vertical axis is the amplitude value j at the position of the mark 、. The value P (i, j) of each element (i, j) is i, j Represents the occurrence probability of the pair Difference k = ij between amplitude values in a pair
Then, the greater the absolute value of k, the greater the difference between the amplitude values of adjacent pixels. Therefore, k (= ij)
If the occurrence probability P (i, j) of an element (i, j) having a large absolute value is large, it can be said that the contrast value of the object image is large. However, in the co-occurrence matrix, N is normalized such that the sum of the occurrence probabilities P (i, j) in each element becomes 1. Here, Equation 2 holds for the contrast value.

【0051】[0051]

【数2】 (Equation 2)

【0052】すなわち、最大絶対値f(x,y)のコン
トラスト値が大きい程、物体画像の鮮明度が高いといえ
る。
That is, it can be said that the greater the contrast value of the maximum absolute value f (x, y), the higher the sharpness of the object image.

【0053】4−3.エントロピー値 エントロピー値は以下の数3で表される。4-3. Entropy value The entropy value is expressed by the following equation (3).

【0054】[0054]

【数3】 (Equation 3)

【0055】P(i,j)は発生確率であることから、
D(k)およびS(h)は共に1より小さく、よって、
数3の右辺は正の値をとる。また、数3においてエント
ロピー値が大きいということは、各ペアにおける階調の
和および差が様々な値をとり、同時生起行列の値が広範
囲に分布していることである。すなわち、エントロピー
値が大きい程、物体画像の鮮明度が高い。
Since P (i, j) is the occurrence probability,
D (k) and S (h) are both less than 1, so
The right side of Equation 3 takes a positive value. Further, a large entropy value in Equation 3 means that the sum and difference of gradations in each pair take various values, and the values of the co-occurrence matrix are widely distributed. That is, the larger the entropy value, the higher the sharpness of the object image.

【0056】5.伝搬速度選択工程(ST5) 伝搬速度選択手段30が、代表値計算工程において求め
られた伝搬速度毎の各代表値から、媒質中の伝搬速度を
自動的に選択する工程である。図9は、比誘電率に対す
る分散値、コントラスト値およびエントロピー値を表す
グラフである。ここで、伝搬速度をvとすると下記の数
4が成立する。
5. Propagation velocity selection step (ST5) This is a step in which the propagation velocity selection means 30 automatically selects the propagation velocity in the medium from each representative value for each propagation velocity obtained in the representative value calculation step. FIG. 9 is a graph showing a dispersion value, a contrast value, and an entropy value with respect to a relative dielectric constant. Here, assuming that the propagation velocity is v, the following Equation 4 is established.

【0057】[0057]

【数4】 (Equation 4)

【0058】ここで、εは媒質の誘電率、μは媒質の透
磁率である。
Here, ε is the dielectric constant of the medium, and μ is the magnetic permeability of the medium.

【0059】図9より明らかであるように、何れの代表
値もが極大値をとるのは、比誘電率が約5のときであ
る。さらに、この比誘電率が5である場合の最大絶対値
f(x,y)を表す平面画像を図10(a)に、3次元
ボクセルデータを表す3次元画像を図10(b)に示
す。図10(a)および(b)から明らかであるよう
に、物体画像の鮮明度が高い。従って、代表値計算工程
において計算された代表値が極大となる比誘電率の値か
ら求めた伝搬速度が、媒質の伝搬速度であると自動的に
判定され、その値が選択される。
As is clear from FIG. 9, all the representative values take the maximum value when the relative dielectric constant is about 5. Further, FIG. 10A shows a plane image representing the maximum absolute value f (x, y) when the relative dielectric constant is 5, and FIG. 10B shows a three-dimensional image representing three-dimensional voxel data. . As is clear from FIGS. 10A and 10B, the sharpness of the object image is high. Therefore, the propagation speed obtained from the value of the relative dielectric constant at which the representative value calculated in the representative value calculation step is maximum is automatically determined to be the propagation speed of the medium, and the value is selected.

【0060】6.表示工程(ST6) 前記表示手段31が、前記伝搬速度選択工程において選
択された伝搬速度における2次元の最大絶対値f(x,
y)、または伝搬速度と時間tとから深さが求められる
ことから、時間軸tを考慮した3次元画像(x,y,
t)を出力処理して前記表示部23に表示する工程であ
る。前記伝搬速度選択工程の正当性を検証するために示
したように、図10(a)が平面画像であり、図10
(b)が3次元画像である。具体的には、前記表示手段
31は、前記コンピュータとして汎用のパーソナルコン
ピュータ等を使用する場合、前記パーソナルコンピュー
タ等が基本的に備えている所定の画像データを前記表示
部23に表示するための画像表示手段と、その画像表示
手段に、前記選択された伝搬速度における2次元の最大
絶対値f(x,y)、または伝搬速度と時間tとから深
さが求められることから、時間軸tを考慮した3次元画
像(x,y,t)を前記画像データとして出力する前処
理手段とで構成される。前記画像表示手段と前記前処理
手段とは、前記コンピュータをそれらの手段として機能
させるプログラムを前記コンピュータの主記憶領域にイ
ンストールし、前記コンピュータ上で実行することによ
り実現される。
6. Displaying step (ST6) The display means 31 outputs the two-dimensional maximum absolute value f (x, x) at the propagation speed selected in the propagation speed selecting step.
y) or since the depth is obtained from the propagation velocity and the time t, the three-dimensional image (x, y,
This is a step of outputting the t) and displaying it on the display unit 23. As shown for verifying the validity of the propagation speed selection step, FIG. 10A is a plane image, and FIG.
(B) is a three-dimensional image. Specifically, when a general-purpose personal computer or the like is used as the computer, the display unit 31 is an image for displaying on the display unit 23 predetermined image data basically provided in the personal computer or the like. Since the depth is obtained from the two-dimensional maximum absolute value f (x, y) or the propagation speed and the time t at the selected propagation speed, the time axis t is displayed on the display means and the image display means. And a preprocessing means for outputting the considered three-dimensional image (x, y, t) as the image data. The image display means and the preprocessing means are realized by installing a program for causing the computer to function as those means in a main storage area of the computer and executing the program on the computer.

【0061】〔別実施形態〕以下に別実施形態を説明す
る。
[Another Embodiment] Another embodiment will be described below.

【0062】〈1〉前記最大絶対値抽出工程において、
各媒質表面上の位置(x,y)毎の反射時間t軸方向に
おける伝搬速度毎の最大絶対値を抽出する際に、反射時
間tの所定範囲外にある振幅値を除外するのも好ましい
実施の形態である。
<1> In the maximum absolute value extracting step,
When extracting the maximum absolute value for each propagation velocity in the direction of the reflection time t-axis for each position (x, y) on the surface of each medium, it is also preferable to exclude amplitude values outside the predetermined range of the reflection time t. It is a form of.

【0063】また、各媒質表面上の位置(x,y)毎の
反射時間t軸方向における伝搬速度毎の最大絶対値を抽
出する際に、振幅値の極性が正または負の何れか一方の
ボクセルのみを対象とすることもS/N比の改善という
観点から好ましい。
When extracting the maximum absolute value for each propagation velocity in the direction of the reflection time t-axis for each position (x, y) on the surface of each medium, the polarity of the amplitude value is either positive or negative. It is also preferable to target only voxels from the viewpoint of improving the S / N ratio.

【0064】〈2〉前記代表値計算工程において、代表
値として分散値、コントラスト値、およびエントロピー
値を計算したが、これらの代表値に限定されるものでは
ない。例えば、濃度ヒストグラム、同時生起行列、差分
統計量、ランレングス行列、パワースペクトルなどの統
計的なテクスチャ特徴量を代表値として使用しても構わ
ない
<2> Although the variance value, the contrast value, and the entropy value are calculated as the representative values in the representative value calculation step, the present invention is not limited to these representative values. For example, statistical texture features such as a density histogram, a co-occurrence matrix, a difference statistic, a run-length matrix, and a power spectrum may be used as representative values.

【0065】〈3〉上記実施形態では、前記3次元ボク
セルデータ生成工程、前記最大絶対値抽出工程、前記平
面配置工程、前記代表値計算工程、前記伝搬速度選択工
程、および前記表示工程の各工程を処理する前記3次元
ボクセルデータ生成手段25、前記最大絶対値抽出手段
27、前記平面配置手段28、前記代表値計算手段2
9、前記伝搬速度選択手段30、および前記表示手段3
1(前記画像表示手段および前記前処理手段)は、前記
コンピュータとその上で実行可能な各手段に対応したプ
ログラム、つまり汎用ハードウェアと専用ソフトウェア
との組み合わせで構成されていたが、前記各手段或いは
一部の手段を夫々専用のハードウェアで構成しても、ま
たは、前記手段の中の一部の機能を専用のハードウェア
で構成しても構わない。また、前記プログラムを実行可
能なコンピュータは、必ずしも一台のコンピュータであ
る必要はない。つまり、一部のプログラムをその処理に
適切なアーキテクチャの特別なコンピュータを使用して
当該プログラムを実行させるようにしても構わない。
<3> In the above embodiment, each of the three-dimensional voxel data generation step, the maximum absolute value extraction step, the plane arrangement step, the representative value calculation step, the propagation speed selection step, and the display step The three-dimensional voxel data generating means 25, the maximum absolute value extracting means 27, the plane arranging means 28, the representative value calculating means 2
9, the propagation speed selection means 30, and the display means 3
1 (the image display means and the pre-processing means) is composed of a program corresponding to the computer and each means executable on the computer, that is, a combination of general-purpose hardware and dedicated software. Alternatively, some of the units may be configured by dedicated hardware, or some of the functions of the units may be configured by dedicated hardware. The computer that can execute the program is not necessarily a single computer. That is, some programs may be executed using a special computer having an appropriate architecture for the processing.

【0066】〈4〉次に、本発明に係るコンピュータ読
み取り可能な記録媒体について説明する。上記したよう
に、本発明に係る3次元ボクセルデータ表示方法は、前
記コンピュータを、前記3次元ボクセルデータ生成手段
25、前記最大絶対値抽出手段27、前記平面配置手段
28、前記代表値計算手段29、前記伝搬速度選択手段
30、および前記表示手段31(前記画像表示手段およ
び前記前処理手段)として機能させるためのプログラム
によって実行するには、前記プログラムを先ず前記コン
ピュータの主記憶領域にインストールする必要があるこ
とから、これらのインストール前のプログラムを前記コ
ンピュータが読み取り可能な記録媒体、例えば、CD−
ROM(compact disc read onl
y memory)等の可搬型の記録媒体に保存してお
き、3次元ボクセルデータ表示装置として機能させる各
コンピュータに前記記録媒体を介して前記プログラムを
前記主記憶領域にインストールする。更には、当該イン
ストールをコンピュータ・ネットワークを介して行う場
合は、前記インストール前の各プログラムを所定のサー
バ上の記憶媒体(ハードディスク装置等)に前記3次元
ボクセルデータ表示装置として機能させるコンピュータ
から読み出し可能に記憶しておいても構わない。
<4> Next, a computer-readable recording medium according to the present invention will be described. As described above, in the three-dimensional voxel data display method according to the present invention, the computer is configured to execute the three-dimensional voxel data generation unit 25, the maximum absolute value extraction unit 27, the plane arrangement unit 28, and the representative value calculation unit 29. To be executed by a program for functioning as the propagation speed selection means 30 and the display means 31 (the image display means and the preprocessing means), the program must first be installed in a main storage area of the computer. Therefore, these pre-installed programs can be read by a computer-readable recording medium such as a CD-ROM.
ROM (compact disc read only)
y memory) or the like, and the program is installed in the main storage area via the recording medium in each computer functioning as a three-dimensional voxel data display device. Further, when the installation is performed via a computer network, each program before the installation can be read from a computer that functions as the three-dimensional voxel data display device on a storage medium (such as a hard disk device) on a predetermined server. May be stored.

【0067】ここで、前記記録媒体には、前記コンピュ
ータを前記最大絶対値抽出手段27、前記平面配置手段
28、前記代表値計算手段29、前記伝搬速度選択手段
30および前記表示手段31の内の前記前処理手段とし
て機能させるためのプログラムが少なくとも記憶されて
いる必要がある。前記3次元ボクセルデータ生成手段2
5、前記表示手段31の内の前記画像表示手段は、既存
のプログラムや前記コンピュータの基本機能として具備
されているものが使用可能である。但し、汎用コンピュ
ータにおいて必ずしもこれらのプログラムがインストー
ル済とは限らないので、同じ記憶媒体にこれらのプログ
ラムの一部または全部を記憶していても構わない。
Here, the recording medium includes the maximum absolute value extracting means 27, the plane arranging means 28, the representative value calculating means 29, the propagation speed selecting means 30, and the display means 31. At least a program for functioning as the preprocessing means needs to be stored. The three-dimensional voxel data generating means 2
5. As the image display unit of the display unit 31, an existing program or a unit provided as a basic function of the computer can be used. However, since these programs are not always installed in a general-purpose computer, some or all of these programs may be stored in the same storage medium.

【0068】尚、記憶媒体は必ずしも物理的に単体の記
憶装置である必要はない。例えば、複数のCD−ROM
や、コンピュータ・ネットワーク上に分散された複数の
サーバ上に前記各プログラムが分散して配置されていて
も構わない。結局、前記3次元ボクセルデータ表示装置
として機能させるコンピュータの主記憶領域に必要なプ
ログラムがインストールされ得るからである。
Note that the storage medium does not necessarily need to be a physically single storage device. For example, a plurality of CD-ROMs
Alternatively, the programs may be distributed and arranged on a plurality of servers distributed on a computer network. After all, a necessary program can be installed in a main storage area of a computer functioning as the three-dimensional voxel data display device.

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

【図1】3次元ボクセルデータ表示装置を備えた探査装
置のブロック構成図である。
FIG. 1 is a block configuration diagram of a search device including a three-dimensional voxel data display device.

【図2】送信信号および受信信号の波形説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of waveforms of a transmission signal and a reception signal.

【図3】データ解析装置の機能ブロック図である。FIG. 3 is a functional block diagram of the data analysis device.

【図4】本発明の3次元ボクセルデータ表示方法を示す
フローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart illustrating a three-dimensional voxel data display method according to the present invention.

【図5】本発明の3次元ボクセルデータ表示方法に使用
した探査データを採取した場所の埋設状況を示す説明図
である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an embedding state of a place where the search data used in the three-dimensional voxel data display method of the present invention is collected.

【図6】本発明の3次元ボクセルデータ表示方法で生成
された原3次元ボクセルデータの表示画像例である。
FIG. 6 is a display image example of original three-dimensional voxel data generated by the three-dimensional voxel data display method of the present invention.

【図7】最大絶対値画像を例示的に示す図である。FIG. 7 is a diagram exemplarily showing a maximum absolute value image.

【図8】発生確率を要素とする同時生起行列を示す図で
ある。
FIG. 8 is a diagram showing a co-occurrence matrix having an occurrence probability as an element.

【図9】本発明の3次元ボクセルデータ表示方法で計算
された比誘電率に対する各代表値を表す図である。
FIG. 9 is a diagram showing each representative value with respect to the relative dielectric constant calculated by the three-dimensional voxel data display method of the present invention.

【図10】本発明の3次元ボクセルデータ表示方法によ
り得られた処理結果を示す表示画像例であり(地中の比
誘電率は5)、(a)は平面画像、(b)は3 次元画像
である。
FIG. 10 is a display image example showing a processing result obtained by the three-dimensional voxel data display method of the present invention (relative permittivity in the ground is 5), (a) is a planar image, and (b) is three-dimensional. It is an image.

【図11】従来技術の処理結果を示す表示画像例であり
(地中の比誘電率は3)、(a)は平面画像、(b)は
3 次元画像である。
FIG. 11 is a display image example showing a processing result of the related art (relative permittivity in the ground is 3), (a) is a plane image, and (b) is
It is a three-dimensional image.

【図12】従来技術の処理結果を示す表示画像例であり
(地中の比誘電率は7)、(a)は平面画像、(b)は
3 次元画像である。
FIG. 12 is a display image example showing a processing result of the conventional technique (relative permittivity in the ground is 7), (a) is a plane image, and (b) is
It is a three-dimensional image.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 土壌(媒質) 2 物体 3 3次元探査装置 4 入射波 5 反射波 10 送受信機 20 データ解析装置 21 データ処理部 21a メモリ 22 入力部 23 表示部 24 外部補助記憶部 25 3次元ボクセルデータ生成手段 27 最大絶対値抽出手段 28 平面配置手段 29 代表値計算手段 30 伝搬速度選択手段 31 表示手段 32 埋設管 REFERENCE SIGNS LIST 1 soil (medium) 2 object 3 three-dimensional exploration device 4 incident wave 5 reflected wave 10 transceiver 20 data analysis device 21 data processing unit 21a memory 22 input unit 23 display unit 24 external auxiliary storage unit 25 three-dimensional voxel data generation unit 27 Maximum absolute value extracting means 28 Planar arrangement means 29 Representative value calculating means 30 Propagation velocity selecting means 31 Display means 32 Buried pipe

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷本 大助 東京都千代田区紀尾井町7−1 上智大学 内 Fターム(参考) 5B057 AA14 BA01 BA05 CB08 CB13 CB16 DA07 DA16 DB03 DB09 DC22 5B080 AA17 AA20 5C082 AA01 AA21 AA31 AA36 BA12 BA46 BB15 BB25 DA53 DA61 DA87 MM10 5J070 AB01 AC01 AD02 AE11 AH35 AK22 AL02 BG11  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing from the front page (72) Inventor Daisuke Tanimoto 7-1 Kioicho, Chiyoda-ku, Tokyo F-Term within Sophia University 5B057 AA14 BA01 BA05 CB08 CB13 CB16 DA07 DA16 DB03 DB09 DC22 5B080 AA17 AA20 5C082 AA01 AA21 AA31 AA36 BA12 BA46 BB15 BB25 DA53 DA61 DA87 MM10 5J070 AB01 AC01 AD02 AE11 AH35 AK22 AL02 BG11

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 媒質表面から媒質中へ放射された波動信
号の反射信号強度に基づいて生成された、前記媒質表面
の位置(x,y)と反射時間tとの関数である3次元ボ
クセルデータ(x,y,t)の表示方法であって、 前記反射信号強度からなる原3次元ボクセルデータに対
してマイグレーション処理若しくは合成開口処理を、媒
質中の任意に設定された複数の伝搬速度毎に実行して、
前記伝搬速度毎に前記3次元ボクセルデータを生成する
工程と、 前記伝搬速度毎の前記3次元ボクセルデータに対して、
前記媒質表面の位置(x,y)毎の反射時間t軸方向に
おける振幅値の最大絶対値を抽出する最大絶対値抽出工
程と、 前記最大絶対値抽出工程において抽出された前記媒質表
面の位置(x,y)毎の最大絶対値を所定の平面に配置
し、画像を形成する平面配置工程と、 前記平面配置工程において形成された前記画像の鮮明度
を評価する代表値を計算する代表値計算工程と、 前記代表値計算工程において計算された前記代表値に基
づいて、前記複数の伝搬速度から適切な伝搬速度を選択
する伝搬速度選択工程と、 前記伝搬速度選択工程において選択された前記伝搬速度
に対応する、前記媒質表面の位置(x,y)毎の前記最
大絶対値、若しくは前記3次元ボクセルデータを表示す
る表示工程とを包含する3次元ボクセルデータ表示方
法。
1. A three-dimensional voxel data which is a function of a position (x, y) of a surface of a medium and a reflection time t, which is generated based on a reflection signal intensity of a wave signal emitted from the surface of the medium into the medium. A method of displaying (x, y, t), wherein migration processing or synthetic aperture processing is performed on the original three-dimensional voxel data including the reflection signal intensity for each of a plurality of arbitrarily set propagation velocities in a medium. Run,
Generating the three-dimensional voxel data for each propagation speed; and for the three-dimensional voxel data for each propagation speed,
A maximum absolute value extraction step of extracting a maximum absolute value of an amplitude value in the reflection time t-axis direction for each position (x, y) of the medium surface; and a position of the medium surface extracted in the maximum absolute value extraction step ( (x, y) arranging the maximum absolute value on a predetermined plane to form an image, and a representative value calculation for calculating a representative value for evaluating the sharpness of the image formed in the plane arranging step A propagation speed selection step of selecting an appropriate propagation speed from the plurality of propagation speeds based on the representative value calculated in the representative value calculation step; and the propagation speed selected in the propagation speed selection step Displaying the maximum absolute value or the three-dimensional voxel data for each position (x, y) on the surface of the medium, the method comprising the steps of:
【請求項2】 前記最大絶対値抽出工程において、前記
媒質表面の位置(x,y)毎の前記最大絶対値を抽出す
る際に、前記反射時間t軸方向における所定範囲外にあ
る振幅値を除外することを特徴とする請求項1に記載の
3次元ボクセルデータ表示方法。
2. In the maximum absolute value extracting step, when extracting the maximum absolute value for each position (x, y) of the medium surface, an amplitude value outside a predetermined range in the reflection time t-axis direction is extracted. The method according to claim 1, wherein the three-dimensional voxel data is excluded.
【請求項3】 前記最大絶対値抽出工程において、前記
媒質表面の位置(x,y)毎の前記最大絶対値を抽出す
る際に、振幅値の極性が正または負のいずれかのボクセ
ルを対象として抽出を行うことを特徴とする請求項1ま
たは2に記載の3次元ボクセルデータ表示方法。
3. In the maximum absolute value extracting step, when the maximum absolute value is extracted for each position (x, y) on the surface of the medium, a voxel having a positive or negative polarity of the amplitude value is targeted. The method according to claim 1 or 2, wherein the extraction is performed as (3).
【請求項4】 前記代表値が分散値であること特徴とす
る請求項1、2または3のいずれかに記載の3次元ボク
セルデータ表示方法。
4. The three-dimensional voxel data display method according to claim 1, wherein the representative value is a variance value.
【請求項5】 前記代表値がコントラスト値であること
を特徴とする請求項1、2または3のいずれかに記載の
3次元ボクセルデータ表示方法。
5. The three-dimensional voxel data display method according to claim 1, wherein the representative value is a contrast value.
【請求項6】 前記代表値がエントロピー値であること
を特徴とする請求項1、2または3のいずれかに記載の
3次元表示ボクセルデータ表示方法。
6. The three-dimensional display voxel data display method according to claim 1, wherein the representative value is an entropy value.
【請求項7】 媒質表面から媒質中へ放射された波動信
号の反射信号強度に基づいて生成された、前記媒質表面
の位置(x,y)と反射時間tとの関数である3次元ボ
クセルデータ(x,y,t)の表示装置であって、 前記反射信号強度からなる原3次元ボクセルデータに対
してマイグレーション処理若しくは合成開口処理を、媒
質中の任意に設定された複数の伝搬速度毎に実行して、
前記伝搬速度毎に前記3次元ボクセルデータを生成する
3次元ボクセルデータ生成手段と、 前記伝搬速度毎の前記3次元ボクセルデータに対して、
前記媒質表面の位置(x,y)毎の反射時間t軸方向に
おける振幅値の最大絶対値を抽出する最大絶対値抽出手
段と、 前記最大絶対値抽出手段によって抽出された前記媒質表
面の位置(x,y)毎の最大絶対値を所定の平面に配置
し、画像を形成する平面配置手段と、 前記平面配置手段によって形成された前記画像の鮮明度
を評価する代表値を計算する代表値計算手段と、 前記代表値計算手段によって計算された前記代表値に基
づいて、前記複数の伝搬速度から適切な伝搬速度を選択
する伝搬速度選択手段と、 前記伝搬速度選択手段によって選択された前記伝搬速度
に対応する、前記媒質表面の位置(x,y)毎の前記最
大絶対値、若しくは前記3次元ボクセルデータを表示す
る表示手段とを備えてなる3次元ボクセルデータ表示装
置。
7. A three-dimensional voxel data which is a function of a position (x, y) of the medium surface and a reflection time t generated based on a reflection signal intensity of a wave signal emitted from the medium surface into the medium. A display device of (x, y, t), wherein a migration process or a synthetic aperture process is performed on the original three-dimensional voxel data including the reflection signal intensity for each of a plurality of arbitrarily set propagation velocities in a medium. Run,
Three-dimensional voxel data generating means for generating the three-dimensional voxel data for each propagation speed; and for the three-dimensional voxel data for each propagation speed,
A maximum absolute value extracting means for extracting a maximum absolute value of an amplitude value in a reflection time t-axis direction for each position (x, y) of the medium surface; and a position of the medium surface extracted by the maximum absolute value extracting means ( (x, y) arranging the maximum absolute value on a predetermined plane to form an image; and a representative value calculation for calculating a representative value for evaluating the sharpness of the image formed by the plane arranging means. Means, a propagation speed selecting means for selecting an appropriate propagation speed from the plurality of propagation speeds based on the representative value calculated by the representative value calculating means, and the propagation speed selected by the propagation speed selecting means And a display unit for displaying the maximum absolute value or the three-dimensional voxel data for each position (x, y) of the medium surface corresponding to the above.
【請求項8】 請求項1に記載の3次元ボクセルデータ
表示方法における前記マイグレーション処理または前記
合成開口処理を媒質中の任意に設定された複数の伝搬速
度毎に実行し、前記伝搬速度毎に前記3次元ボクセルデ
ータを生成する処理を1または2以上のコンピュータに
実行させるためのプログラムと、前記各3次元ボクセル
データに対して、前記最大絶対値抽出工程、前記平面配
置工程、および前記代表値計算工程を前記伝搬速度毎に
前記コンピュータに実行させるためのプログラムと、前
記伝搬速度選択工程および前記表示工程を前記コンピュ
ータに実行させるためのプログラムとを記録したコンピ
ュータ読み取り可能な記録媒体。
8. The three-dimensional voxel data display method according to claim 1, wherein the migration processing or the synthetic aperture processing is performed for each of a plurality of arbitrarily set propagation velocities in a medium, and for each of the propagation velocities. A program for causing one or two or more computers to execute processing for generating three-dimensional voxel data, and for each of the three-dimensional voxel data, the maximum absolute value extraction step, the plane arrangement step, and the representative value calculation A computer-readable recording medium which stores a program for causing the computer to execute a step for each of the propagation speeds, and a program for causing the computer to execute the propagation speed selecting step and the displaying step.
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