JP2016517743A - 電磁的吸収性環境内の少なくとも1つの標的の位置を特定する方法および装置 - Google Patents
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Abstract
Description
少なくとも1つのソースから少なくとも1つの電磁励起信号を放出するステップと、
この励起信号の放出から生じる音響信号を少なくとも1つの音響センサで受信するステップと、
音響センサで受信された音響信号で、励起信号に対する応答の受信時刻を検出するステップであって、この応答が、環境内の標的の電磁異種性(electromagnetic heterogeneity)によって引き起こされた音響じょう乱(acoustic disturbance)から生じる、ステップと、
この受信時刻を使用して標的と音響センサとの間の距離を推定するステップと
を含む。
少なくとも1つのソースから少なくとも1つの電磁励起信号を放出するステップと、
この励起信号の放出から生じる音響信号を少なくとも1つの音響センサで受信するステップと、
音響センサで受信された音響信号で、励起信号に対する第1の応答の第1の受信時刻を検出するステップであって、この第1の応答が、環境内の標的の電磁異種性によって引き起こされた音響じょう乱から生じる、ステップと、
この第1の受信時刻を使用して、標的と音響センサとの間の第1の距離を推定するステップと
を含み、
音響センサで受信された同じ音響信号で、励起信号に対する第2の応答の第2の受信時刻を検出する特徴であって、この第2の応答が、環境内の標的の音響異種性によって引き起こされた音響じょう乱から生じる、特徴と、
この第2の受信時刻を使用して、ソースと標的との間の第2の距離を推定する特徴と、
第1の推定距離および第2の推定距離から標的の位置を得る特徴と
をさらに含む。
標的と音響センサとの間の距離の推定は、標的と音響センサとの間の第1の応答の第1の飛行時間に、環境内での音波速度の所定の値を乗算することによって行われ、
第1の飛行時間は、励起信号の放出時刻と第1の受信時刻との間の経過時間であるものとして推定される。
ソースと標的との間の距離の推定は、ソースと標的との間の第2の応答の第2の飛行時間に、環境内での音波速度の所定の値を乗算することによって行われ、
第2の飛行時間は、一方の、励起信号の放出時刻と第2の受信時刻との間の経過時間と、他方の第1の飛行時間と、の間の差であるものとして推定される。
標的が位置する環境の周囲に分散された複数のソースから電磁励起信号を放出するステップと、
これらの励起信号の放出から生じる音響信号を、標的が位置する環境の周囲に分散された複数の音響センサで受信するステップと、
標的の得られた位置を使用して、標的が位置する環境内の標的の画像をトモグラフィ再構成するステップと
を含む。
少なくとも1つの電磁励起信号を放出するための少なくとも1つのソースと、
この励起信号の放出から生じる音響信号の少なくとも1つの音響センサと、
音響センサで受信された音響信号で、励起信号に対する第1の応答の第1の受信時刻を検出し、第1の応答が、環境内の標的の電磁異種性によって引き起こされた音響じょう乱から生じるものであり、この第1の受信時刻を使用して、標的と音響センサとの間の第1の距離を推定するように設計された計算機と
を備え、
計算機は、さらに
音響センサで受信された同じ音響信号で、励起信号に対する第2の応答の第2の受信時刻を検出し、この第2の応答が、環境内の標的の音響異種性によって引き起こされた音響じょう乱から生じるものであり、
この第2の受信時刻を使用して、ソースと標的との間の第2の距離を推定し、
第1の推定距離および第2の推定距離から標的の位置特定を行う
ように設計される。
励起信号Eに対する第1の応答の第1の受信時刻t1であって、この第1の応答が、環境12内の標的Tの光学異種性によって引き起こされた第1の音響じょう乱から生じる、第1の受信時刻t1と、
励起信号Eに対する第2の応答の第2の受信時刻t2であって、この第2の応答が、環境12内の標的Tの音響異種性によって引き起こされた第2の音響じょう乱から生じる、第2の受信時刻t2と、場合により、
励起信号Eに対する第3の応答の第3の受信時刻t3であって、この第3の応答が、環境12に対する励起信号Eの放出ソースの光学異種性によって引き起こされた第3の音響じょう乱から生じる、第3の受信時刻t3と
を検出するように設計される。
速度vが知られていない場合、詳細が先に提供されている計算に従って、第1の受信時刻t1、および場合により第3の受信時刻t3を使用して、標的と、音響信号Rの受信センサとの間の距離TDを推定し、
速度vが知られていない場合、詳細が先に提供されている計算に従って、第1の受信時刻t1、第2の受信時刻t2、および場合により第3の受信時刻t3を使用して、励起信号Eの放出ソースと標的との間の距離STを推定し、
先に推定された距離STおよびTDを使用して標的の位置を提供する
ように設計される。
−励起信号の放出に関して、波長の正しい範囲、例えば、生体組織を検査するためのマイクロ波の範囲、および透明材料を検査するための可視光波の範囲は、熱音響技術に使用され得る回折現象を発生させるように観察される環境の性質に応じて考慮されなければならない、
−電磁的コントラストは、伝搬方程式だけが変化するような態様で、観察される環境の誘電率定数および導電率定数の実部および虚部の変化による、誘電特性の局所変化を伴う、
−初期圧力分布用のマップを支配する方程式は、マクスウェル方程式であり、RTE放射伝達方程式ではない。
Claims (10)
- 電磁的吸収性環境(12)内の少なくとも1つの標的(T)の位置を特定する方法であって、
少なくとも1つのソース(S;S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8)から、少なくとも1つの電磁励起信号(E)を放出するステップ(100)と、
前記励起信号(E)の前記放出から生じる音響信号(R)を、少なくとも1つの音響センサ(D;D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8)で受信するステップ(102)と、
前記音響センサで受信された前記音響信号で、前記励起信号に対する第1の応答の第1の受信時刻(t1)を検出するステップ(106)であって、前記第1の応答が、前記環境(12)内の前記標的(T)の電磁異種性によって引き起こされた音響じょう乱から生じる、ステップ(106)と、
前記第1の受信時刻(t1)を使用して前記標的(T)と前記音響センサ(D;D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8)との間の第1の距離(TD)を推定するステップ(110)と
を含む方法において、
前記音響センサで受信された前記音響信号で、前記励起信号に対する第2の応答の第2の受信時刻(t2)を検出するステップ(108)であって、前記第2の応答が、前記環境(12)内の前記標的(T)の音響異種性によって引き起こされる音響じょう乱から生じる、ステップ(108)と、
前記第2の受信時刻(t2)を使用して前記ソース(S;S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8)と前記標的(T)との間の第2の距離(ST)を推定するステップ(112、114)と、
前記第1の推定距離(TD)および前記第2の推定距離(ST)から前記標的(T)の位置を得るステップ(116)と
をさらに含むことを特徴とする、方法。 - 請求項1に記載の少なくとも1つの標的(T)の位置を特定する方法であって、
前記標的(T)と前記音響センサ(D;D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8)との間の前記第1の距離(TD)を推定する前記ステップ(110)が、前記標的(T)と前記音響センサ(D;D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8)との間の前記第1の応答の第1の飛行時間に、前記環境(12)内での音波速度の所定の値を乗算することによって行われ、
前記第1の飛行時間が、前記励起信号(E)の放出時刻と前記第1の受信時刻(t1)との間の経過時間であるものとして推定される、方法。 - 請求項2に記載の少なくとも1つの標的(T)の位置を特定する方法であって、
前記ソース(S;S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8)と前記標的(T)との間の前記距離(ST)の前記推定ステップ(112、114)が、前記ソース(S;S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8)と前記標的(T)との間の前記第2の応答の第2の飛行時間に、前記環境(12)内での前記音波速度の前記所定の値を乗算することによって行われ、
前記第2の飛行時間が、一方の、前記励起信号(E)の放出時刻と前記第2の受信時刻(t2)との間の経過時間と、他方の前記第1の飛行時間と、の間の差であるものとして推定される、方法。 - 請求項1乃至3のいずれか一項に記載の少なくとも1つの標的(T)の位置を特定する方法であって、三次元空間内の前記標的(T)の位置(116)が2つの球の交差によって得られ、前記第1の球が、前記音響センサ(D;D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8)を中心として有し、前記第1の距離(TD)を半径として有し、前記第2の球が、前記ソース(S;S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8)を中心として有し、前記第2の距離(ST)を半径として有する、方法。
- 請求項1乃至4のいずれか一項に記載の少なくとも1つの標的(T)の位置を特定する方法であって、前記放出される励起信号(E)が、変調された周波数および/または強度を有する光源から来る光信号であり、前記励起信号(E)に対する前記2つの応答が、前記環境(12)内の前記標的(T)の二重の光学および音響異種性によって引き起こされた2つの音響じょう乱から生じるパルス応答である、方法。
- 請求項1乃至5のいずれか一項に記載の少なくとも1つの標的(T)の位置を特定する方法であって、
前記標的(T)がある前記環境(12)の周囲に分散された複数のソース(S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8)から電磁励起信号(E)を放出するステップ(100)と、
前記励起信号(E)の前記放出から生じる音響信号(R)を、前記標的(T)がある前記環境(12)の周囲に分散された複数の音響センサ(D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8)で受信するステップ(102)と、
前記標的(T)の得られた位置(116)を使用して、前記標的(T)がある前記環境(12)内の前記標的(T)の画像をトモグラフィ再構成するステップ(216)と
を含む方法。 - 請求項6に記載の少なくとも1つの標的(T)の位置を特定する方法であって、前記ソース(S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8)および前記音響センサ(D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8)が、前記標的(T)がある前記環境(12)の周囲の円上に等間隔で分散される、方法。
- 生体組織(12)内の腫瘍(T)を検出し位置特定するための、請求項1乃至7のいずれか一項に記載の少なくとも1つの標的(T)の位置を特定する方法の適用。
- 通信ネットワークからダウンロードされ、かつ/またはコンピュータ(20)で読み取ることができかつ/またはプロセッサ(22)で実行することができるサポート(24)上に記録される得るコンピュータプログラム(26、28)において、前記プログラムがコンピュータ上で実行されるときに、請求項1乃至7のいずれか一項に記載の少なくとも1つの標的(T)の位置を特定する方法の前記ステップを実行するための命令を含むことを特徴とする、コンピュータプログラム(26、28)。
- 電磁的吸収性環境(12)内の少なくとも1つの標的(T)の位置を特定するための装置(10)であって、
少なくとも1つの電磁励起信号(E)を放出するための少なくとも1つのソース(S;S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8)と、
前記励起信号(E)の前記放出から生じる音響信号(R)の少なくとも1つの音響センサ(D;D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8)と、
前記音響センサで受信された前記音響信号で、前記励起信号に対する第1の応答の第1の受信時刻(t1)を検出し、前記第1の応答が、前記環境(12)内の前記標的(T)の電磁異種性によって引き起こされた音響じょう乱から生じるものであり、前記第1の受信時刻(t1)を使用して前記標的(T)と前記音響センサ(D;D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8)との間の第1の距離(TD)を推定するように設計された計算機(20)と
を備える装置(10)において、
前記計算機(20)が、さらに
前記音響センサで受信された前記音響信号で、前記励起信号に対する第2の応答の第2の受信時刻(t2)を検出し、前記第2の応答が、前記環境(12)内の前記標的(T)の音響異種性によって引き起こされた音響じょう乱から生じるものであり、
前記第2の受信時刻(t2)を使用して前記ソース(S;S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8)と前記標的(T)との間の第2の距離(ST)を推定し、
前記第1の推定距離(TD)および前記第2の推定距離(ST)から前記標的(T)の位置特定を行う
ように設計されることを特徴とする、装置(10)。
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