JP2646477B2 - 部分拡大表示付スキャニングソナー装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スキャニングソナーに
おいて、従来の画像に併せて、部分拡大したよりきめの
細かい画像を同一画面上に表示する技術に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来の画像表示は、距離レンジに関係な
く１画面上の画素の大きさが一定でかつスキャン周波数
が一定（例えばｆ＝1111[H_Z]，Ｔ＝900[μs]）のもとで
各距離レンジに対応した画像表示が行われていた。つま
り、任意の場所の１画素を通過するスキャンラインの数
に着目し、近距離レンジの時のその数を基準にして考え
ると遠距離レンジにした場合、距離レンジが変化しても
１画素の大きさおよびスキャン周波数が一定であるた
め、１画素を通過するスキャンラインの数は、遠距離レ
ンジになるほど増加する。

【０００３】また、任意の場所の１画素の色を決定する
ために次のような方法がとられていた。例えば図３に示
すように、１画素中（仮にこの画素の名称を“Ａ”とす
る）を通過するスキャンラインが２本あった場合、この
画素の最終的な色は、ｎ＋１のスキャンラインが画素Ａ
を通過し終る直前のｍ点の色により決定される。つま
り、仮に、ｍ点の色が赤であれば画素Ａは赤色として表
示される。

【０００４】したがって、画素Ａを通過しているｎのス
キャンラインの色のデータは、画素Ａの色を決定する際
には無視されている。つまり、画素の色は、その画素を
通過しているｎ本のスキャンラインのうち一番最後に通
過するスキャンラインの画素を通過し終る直前のデータ
により決定されていた。以上のような技術的手段を用い
て画像表示が行われていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな技術的手段には次のような欠点があった。第１に、
遠距離レンジにした場合、表示範囲はレンジにかかわら
ず一定であるため、近距離レンジに比較して、近距離の
画像が凝縮された形で表示される。つまり、図４（ａ）
に示すように、ｒ［ｍ］レンジにおいて、図のようなタ
ーゲットの大きさで表示されていたターゲットが図
（ｂ）のように２ｒ［ｍ］レンジに変化させた場合、ｒ
［ｍ］のターゲットの大きさは、図のように小さく表示
される。つまり、従来の技術では遠距離レンジでのター
ゲットは極めて小さく表示されてしまう。そのため、情
報が得ずらいという欠点があった。

【０００６】第２に、１画素中を通過するスキャンライ
ンが、数本あったとしてもその画素の色を決定する際に
は、通過したスキャンラインの一部分の情報しか活用し
ていなかった。 以上のように、従来の技術では、充分
な情報量を活用し画像として充分表示しきっていないと
いう欠点があった。

【０００７】本発明の目的は、上記従来技術の問題点に
鑑みて、従来の１画素を更に分割細分化して、その細分
化された小画素毎に、その画素を通過する複数のスキャ
ンラインのうち一番最後に通過するスキャンラインが通
過し終る直前のデータにより色を決定するようにするこ
とにより、細分化された小画素毎に色データが得られる
ようにし、従来の１画素では無視されていた色データを
活かすとともに、表示器への画像表示に際しては小画素
を従来の１画素と同じように扱い拡大された画像を得ら
れるようにし、必要に応じて、情報量が多く且つ拡大さ
れた画像を従来の画像と併画できるようにしたスキャニ
ングソナー装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のスキャニングソ
ナー装置は上記の目的を達成するために次の手段構成を
有する。即ち本発明の部分拡大表示付スキャニングソナ
ー装置は、走査平面が碁盤目状に区切られその升目領域
の各々に縦方向および横方向の順番数で表される直交座
標アドレスが付与されたアドレス空間を有し、入力端
に、平面上の位置が基準点からの距離と方位で表される
極座標位置情報で走査平面をスパイラル状に走査してい
くスパイラル位置情報が入力されると、走査先端が前記
升目を走査中その升目の直交座標アドレスを順次出力す
るスキャンコンバータを用いて、方位と距離で示される
スパイラル位置情報を直交座標系のアドレスに変換し、
このアドレスを用いて、これに対応する直交座標系アド
レスを有する主記憶装置の該当アドレスの記憶素子へ、
個々のアドレスの存続時間の最後の時点のデジタル化受
信データを記録保持させ、この記憶された受信データを
カラーブラウン管表示器のラスター走査に同期して読み
出し、アナログ信号に変換してブラウン管表示器にカラ
ー映像を表示させるカラースキャニングソナー装置にお
いて； 前記のスキャンコンバータよりも升目領域が更
にＮ分の１に細分化されその細分化升目領域毎に直交座
標系のアドレスが付与されていてスパイラルアドレスを
直交座標系のアドレスに変換する第２のスキャンコンバ
ータと； 直交座標系のアドレスを有し、第２のスキャ
ンコンバータから指示されたアドレスをアドレス修正手
段によって修正したアドレスの記憶素子に、第２のスキ
ャンコンバータから指示されたアドレスの存続時間の最
後の時点のデジタル化受信データを記憶保持する補助記
憶装置と； 第２のスキャンコンバータの直交アドレス
空間のうち補助記憶装置へ記憶させたい範囲を指定する
拡大領域指定手段と； 前記指定された範囲内の細分化
升目領域のアドレス群を補助記憶装置のアドレスと同じ
になるように修正して出力するアドレス修正手段と；
カラーブラウン管表示器のラスター走査に対応させて主
記憶装置と補助記憶装置の読出しを行わせる読出しアド
レス発生器と；読出された受信データをアナログ信号に
変換してカラーブラウン管表示器へ送るＤ／Ａ変換器
と； を具備することを特徴とするものである。

【０００９】

【作用】以下、上記手段構成を有する本発明のスキャニ
ングソナー装置の作用を説明する。本発明のスキャニン
グソナー装置は、従来の画像に加えて、その一部分につ
いてより情報量が多く且つ拡大された画像を併画しよう
とするものである。情報量が多く且つ拡大された画像が
得られる原理を説明する。図２はスキャンコンバータの
作用を説明する図で、図（ａ）は従来からのスキャンコ
ンバータの位置空間の図、図（ｂ）は第２のスキャンコ
ンバータの位置空間の図である。

【００１０】まず図（ａ）について説明する。この位置
空間は格子状に区分され、その各升目（最小単位領域）
には直交座標系のアドレス（図でｘ₁ ｙ₁ ……ｘ₃ ｙ₃)
が与えられている。そして、スキャンラインに沿ってス
パイラルアドレスが次々入力されてくると通過中の升目
のアドレスを出力する。即ち方位と距離の極座標で表さ
れるスパイラルアドレスが直交座標系のアドレスに変換
される。このアドレスは主記憶装置の直交座標系アドレ
スと対応しており、受信後あらかじめデジタル信号に変
換されている受信データは主記憶装置中スキャンコンバ
ータが出力するアドレスに対応するアドレスの記憶素子
に入力される。

【００１１】この受信データは、例えば図２（ａ）のア
ドレスｘ₂ ｙ₂ の升目について見た場合、１回の送信に
対する受信においても各スキャンライン毎に異なってお
り、また１本のスキャンラインについてみても升目を通
過している間変化している。従って、アドレスｘ₂ ｙ₂
に対応する記憶素子へは次々と変化する受信データが入
力されることになり更新を繰り返すことになる。

【００１２】結局、アドレスｘ₂ ｙ₂ に対応する記憶素
子へ記憶保持されるデータは、アドレスｘ₂ ｙ₂ の升目
を通過する最後のスキャンラインが点Ａを丁度通過し終
る直前の受信データが記憶され保持され、このデータが
アドレスｘ₂ ｙ₂ で示される空間のデータとして読み出
されることになる。即ち、スキャンライン１〜４に沿っ
て次々と入力される受信データは次々と更新されてしま
うので結果的には捨てられているのと同じことになる。
以上が本発明の説明の前提としての従来のスキャンコン
バータの作用の説明である。

【００１３】これに対して、本発明で用いる第２のスキ
ャンコンバータは図２（ｂ）に示すように最小単位領域
が細分化されている。図（ｂ）の例では、縦方向、横方
向それぞれが２分割され結局４分の１の大きさに細分化
されているがこれに限られるものではない。ここでは説
明の便宜上図（ｂ）の場合について説明する。

【００１４】細分化された最小単位領域には直交座標系
のアドレスが例えばＭ₁₁，Ｍ₁₂，Ｍ₂₁，Ｍ₂₂のように付
与されている。そして、スパイラルアドレスがスキャン
ラインに沿って変化するときその通過中の升目のアドレ
スを出力する。例えばスパイラルアドレスがスキャンラ
インに沿ってアドレスＭ₁₁の領域を通過中はアドレスＭ
₁₁を出力する。そして、補助記憶装置中、前記アドレス
Ｍ₁₁に対応するアドレスの記憶素子へ、アドレスＭ₁₁の
領域を通過する最後のスキャンラインが丁度通過し終る
点即ち点ｆを通過する直前の受信データを記憶させる。
アドレスＭ₂₁，Ｍ₁₂，Ｍ₂₂についても全く同様である。

【００１５】即ち図（ａ）ではアドレスｘ₂ ｙ₂ の領域
の受信データを点Ａ通過直前のデータで代表させている
が図（ｂ）では同じ広さの領域を４分割にし、アドレス
Ｍ₁₁の領域の受信データは点ｆ通過直前の受信データで
代表させ、アドレスＭ₂₁については点ｅ、アドレスＭ₁₂
については点ｇ、アドレスＭ₂₂については点ｈの各点通
過直前の受信データで代表させている。即ち同じ広さの
領域について４倍の情報量が取り出されていることにな
る。

【００１６】ところで、図（ｂ）の場合には図（ａ）の
場合の４倍の個数のアドレスを出力することになるが、
このアドレスすべての受信データを記憶させようとする
と主記憶装置の４倍の記憶容量を必要とすることになる
がこれでは大規模になり過ぎるので、補助記憶装置の記
憶容量は、第２のスキャンコンバータのアドレス空間よ
りも小さく、普通は主記憶装置の記憶容量よりも小さく
設定される。そして、拡大範囲設定手段によって第２の
スキャンコンバータの直交アドレス空間のうち補助記憶
装置へ記憶させたい範囲を任意に指定する。指定された
範囲に含まれる最小単位領域のアドレスはそのままでは
補助記憶装置のアドレスとは異なるので第２のスキャン
コンバータから出力されたアドレスはアドレス修正手段
で補助記憶装置のアドレスへ修正してから送出する。

【００１７】こうして、補助記憶装置に記憶保持された
受信データは主記憶装置に記憶されている受信データと
ともに同じ速度で読み出されてブラウン管表示器に表示
される。従って、ブラウン管表示器上で図２（ａ）のア
ドレスｘ₂ ｙ₂ のデータが表示される面積と図２（ｂ）
の４分割された例えばアドレスＭ₁₁のデータが表示され
る面積は同じである。従ってアドレスＭ₁₁からＭ₁₂，Ｍ
₂₁，Ｍ₂₂のデータを表示するとアドレスｘ₂ ｙ₂ のデー
タの表示面積の４倍となる。即ち、面積で４倍に拡大さ
れたことになる。そしてこの拡大はアドレスｘ₂ ｙ₂ の
受信データを表示器上で単に引き伸ばすだけではなく先
に述べたように情報量が４倍になっている。このように
本発明のスキャニングソナー装置は従来からの通常の画
像と併せて拡大したい任意の場所のより詳しいデータを
含む拡大画像を併画することができるので魚群探知に大
きな威力を発揮する。

【００１８】

【実施例】以下、本発明のスキャニングソナー装置の実
施例を図面を参照して説明する。図１は本発明のスキャ
ニングソナー装置の実施例の構成を示すブロック図であ
る。図１においてスキャンコンバータ１、主記憶装置１
１、掃引アドレス発生器６、Ｄ／Ａコンバータ７および
ブラウン管表示器８は、従来のスキャニングソナーで使
用されている部分であり、スキャンコンバータ１で極座
標で表されたスパイラルアドレスが、直交座標に変換さ
れ、このアドレスがスイッチＳ₁ がＡ側にあった時に主
記憶装置１１に入力され、メモリー上のこの座標に対応
する場所に送受信部より入力される受信データ（１画素
の色データ）が記憶される。

【００１９】次に表示を行うために、スイッチＳ₁ がＢ
側に切り替わった時、掃引アドレス発生器６よりラスタ
ースキャンのタイミングに同期させるためのアドレスが
主記憶装置１１に出力され、順次主記憶装置１１のデー
タがＤ／Ａコンバータ７に転送される。この転送された
データがＤ／Ａコンバータ７にてアナログ信号（Ｒ・Ｇ
・Ｂ）に変換され、ブラウン管表示器８に入力される。
このデータは、掃引アドレス発生器６からＸ，Ｙの２つ
の掃引信号により制御されて、ブラウン管表示器８上で
画像として映し出される。

【００２０】以上のスイッチＳ₁ の切り換え動作が交互
に行われる。つまり、主記憶装置１１のメモリーの読み
出しと書き込みが交互に行われる。但し、書き込み速度
に比べて読み出す速度は非常に早いため、画面上ではラ
スタースキャンとして映し出される。以上は従来までの
表示方式である。この映像を出す過程は拡大表示させる
場合も同様である。

【００２１】次に、画面上に映っている任意の領域を拡
大する方法について説明する。スキャンコンバータ２
は、図２（ｂ）に示すようにスキャンコンバータ１より
も細かく直交座標を分ける機能を持ったスキャンコンバ
ータである。したがってスキャンコンバータ２から出力
されるアドレス空間は、スキャンコンバータ１のそれよ
りもずっと広い。

【００２２】一方、補助記憶装置３は部分的な映像拡大
用の記憶装置であるからその記憶容量は主記憶装置１１
の記憶容量よりも小さい。従って、スキャンコンバータ
２が出力する直交座標系のアドレスすべてに対応するだ
けの記憶容量はない。従って補助記憶装置３に記憶でき
るのはスキャンコンバータ２から出力されるアドレス空
間のうちのある範囲のアドレスに対応する受信データと
いうことになる。

【００２３】今、ブラウン管表示器８上に映し出された
通常のＰＰＩ画像中のある部分を拡大して表示させる場
合には、ライトペン又はジョイスティック位置検出装置
９を操作して拡大した部分を表示面上で指示する。この
指示によりその位置のアドレスが検出される。検出され
たアドレス情報は制御装置１０へ送られる。制御装置１
０はこのアドレスに基づいて、例えばこのアドレスを中
心とするあるサイズの長方形というように拡大すべき範
囲を定める拡大範囲信号を生成しアドレス修正器４へ送
出する。

【００２４】アドレス修正器４ではスキャンコンバータ
２からの広いアドレス空間のうち拡大範囲信号によって
指定された範囲のアドレスを取り出し、このアドレスを
補助記憶装置３のアドレスに修正したうえで出力する。
補助記憶装置３へ受信データを記憶させるときはスイッ
チＳ₂ をＡ側にし修正したアドレスを補助記憶装置３へ
送り、同時に加えられている受信データを指定されたア
ドレスへ記憶させる。

【００２５】補助記憶装置３からの読出し時にはスイッ
チＳ₂ はＢ側にし掃引アドレス発生器６からアドレス指
定信号によって指定されたアドレスの記憶素子から受信
データが読み出されＤ／Ａコンバータ７へ送出され、こ
こでアナログ信号に変換された後ブラウン管表示器８へ
送出される。

【００２６】主記憶装置１１と補助記憶装置３の読み出
しは同じ速度でスキャンコンバータ２によってスキャン
コンバータ１より細分化された最小単位領域毎の受信デ
ータが取り出され、表示器上における表示に際しては細
分化された最小単位領域の受信データをスキャンコンバ
ータ１の最小単位領域の受信データと同じ面積で表示す
ることになるので表示される情報量が細分化に比例して
増大するとともにその分だけ拡大された画像として表示
される。

【００２７】この部分拡大画像を、ブラウン管表示器８
の表示面のどの部位に表示させるかは主記憶装置１１と
補助記憶装置３からの読み出しの切替タイミングによっ
て定まり、これを定める信号が制御装置１０から掃引ア
ドレス発生器６へ送られている。制御器５は、スキャン
コンバータ１、同２、掃引アドレス発生器６および制御
装置１０などの動作基準タイミング信号を供給してい
る。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のスキャニ
ングソナー装置は探査空間を通常の探査の場合よりもよ
り細分化して各最小単位領域毎の受信データを記録保持
できるように第２のスキャンコンバータ、補助記憶装置
およびアドレス修正器を設け、補助記憶装置からの読み
出しを主記憶装置と同じ速度で行わせるようにしたこと
により、細分化に比例して表示データの情報量が増大し
且つ拡大された部分画像を併画することができ魚群探査
に顕著な威力を発揮するという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の構成を示すブロック図であ
る。

【図２】スキャンコンバータにおける座標変換の説明図
である。

【図３】画素中のスキャンラインと記憶保持される受信
データの定まる点を説明する図である。

【図４】遠距離レンジを使用すると魚群映像が小さくな
ることを説明する図である。

【符号の説明】

１ スキャンコンバータ ２ スキャンコンバータ ３ 補助記憶装置 ４ アドレス修正器 ５ 制御器 ６ 掃引アドレス発生器 ７ Ｄ／Ａコンバータ ８ ブラウン管表示器 ９ ライトペン又はジョイスティック位置検出装置 １０ 制御装置 １１ 主記憶装置

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走査平面が碁盤目状に区切られその升目
   領域の各々に縦方向および横方向の順番数で表される直
   交座標アドレスが付与されたアドレス空間を有し、入力
   端に、平面上の位置が基準点からの距離と方位で表され
   る極座標位置情報で走査平面をスパイラル状に走査して
   いくスパイラル位置情報が入力されると、走査先端が前
   記升目を走査中その升目の直交座標アドレスを順次出力
   するスキャンコンバータを用いて、方位と距離で示され
   るスパイラル位置情報を直交座標系のアドレスに変換
   し、このアドレスを用いて、これに対応する直交座標系
   アドレスを有する主記憶装置の該当アドレスの記憶素子
   へ、個々のアドレスの存続時間の最後の時点のデジタル
   化受信データを記録保持させ、この記憶された受信デー
   タをカラーブラウン管表示器のラスター走査に同期して
   読み出し、アナログ信号に変換してブラウン管表示器に
   カラー映像を表示させるカラースキャニングソナー装置
   において； 前記のスキャンコンバータよりも升目領域
   が更にＮ分の１に細分化されその細分化升目領域毎に直
   交座標系のアドレスが付与されていてスパイラルアドレ
   スを直交座標系のアドレスに変換する第２のスキャンコ
   ンバータと； 直交座標系のアドレスを有し、第２のス
   キャンコンバータから指示されたアドレスをアドレス修
   正手段によって修正したアドレスの記憶素子に、第２の
   スキャンコンバータから指示されたアドレスの存続時間
   の最後の時点のデジタル化受信データを記憶保持する補
   助記憶装置と； 第２のスキャンコンバータの直交アド
   レス空間のうち補助記憶装置へ記憶させたい範囲を指定
   する拡大領域指定手段と； 前記指定された範囲内の細
   分化升目領域のアドレス群を補助記憶装置のアドレスと
   同じになるように修正して出力するアドレス修正手段
   と； カラーブラウン管表示器のラスター走査に対応さ
   せて主記憶装置と補助記憶装置の読出しを行わせる読出
   しアドレス発生器と； 読出された受信データをアナロ
   グ信号に変換してカラーブラウン管表示器へ送るＤ／Ａ
   変換器と； を具備することを特徴とする部分拡大表示
   付スキャニングソナー装置。