JP3515751B2 - 海底三次元構造の再構成方法 - Google Patents
海底三次元構造の再構成方法Info
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- JP3515751B2 JP3515751B2 JP2000362425A JP2000362425A JP3515751B2 JP 3515751 B2 JP3515751 B2 JP 3515751B2 JP 2000362425 A JP2000362425 A JP 2000362425A JP 2000362425 A JP2000362425 A JP 2000362425A JP 3515751 B2 JP3515751 B2 JP 3515751B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、海底に向けて超音
波を発し、戻ってくる反射波に基づいていわゆる音響画
像を得、それから海底に存する三次元物体を含めた海底
三次元構造を再構成する方法に関する。これにはまた、
コンピュータを手段として用いることで再構成された海
底三次元構造をコンピュータのディスプレイ上で人が視
覚をもって認識可能なようにするコンピュータビジョン
と呼ばれる技術も関連する。
波を発し、戻ってくる反射波に基づいていわゆる音響画
像を得、それから海底に存する三次元物体を含めた海底
三次元構造を再構成する方法に関する。これにはまた、
コンピュータを手段として用いることで再構成された海
底三次元構造をコンピュータのディスプレイ上で人が視
覚をもって認識可能なようにするコンピュータビジョン
と呼ばれる技術も関連する。
【０００２】
【従来の技術】一般的に言っても、物体の三次元構造を
知ることは我々人間にとって、とても大切なことであ
る。障害物の有無の判定や物体の種類の識別等のために
は外界の立体的形状を知る必要がある。これは海底世界
に対しても同じである。例えば、海底地形、漁場などの
調査、マンガン団塊の採集、沈没物の回収、海底生物の
認識、深海ロボットの自動走行等のためにも、海底物
体、海底地形の三次元構造を知らねばならない。
知ることは我々人間にとって、とても大切なことであ
る。障害物の有無の判定や物体の種類の識別等のために
は外界の立体的形状を知る必要がある。これは海底世界
に対しても同じである。例えば、海底地形、漁場などの
調査、マンガン団塊の採集、沈没物の回収、海底生物の
認識、深海ロボットの自動走行等のためにも、海底物
体、海底地形の三次元構造を知らねばならない。
【０００３】もっとも、海上、陸上空間中での物体認識
であるならば、可視光を含む電磁波を用いることが可能
であリ、三次元物体構造の認識手法も三角測量法を利用
する両眼立体視法やレーダ法その他、かなり有効で精密
な手法も提案されている。しかし、海底の場合、減衰が
大き過ぎ、余程の近距離でなければ電磁波は採用し難
い。専ら、減衰の少ない超音波に頼るしかない。
であるならば、可視光を含む電磁波を用いることが可能
であリ、三次元物体構造の認識手法も三角測量法を利用
する両眼立体視法やレーダ法その他、かなり有効で精密
な手法も提案されている。しかし、海底の場合、減衰が
大き過ぎ、余程の近距離でなければ電磁波は採用し難
い。専ら、減衰の少ない超音波に頼るしかない。
【０００４】もちろん、超音波を利用するということ自
体は何も新しいことではない。従来からも、海底二次元
画像に関しては、超音波利用技術は種々研究なされてお
り、画像データを得る手段として、超音波撮像に必要な
超音波送受波器部分や受波信号抽出、処理部分に就き、
それなりの進歩が認められている。例えば、こうした超
音波撮像手法として提案されているものには、主に下記
の四つがある。
体は何も新しいことではない。従来からも、海底二次元
画像に関しては、超音波利用技術は種々研究なされてお
り、画像データを得る手段として、超音波撮像に必要な
超音波送受波器部分や受波信号抽出、処理部分に就き、
それなりの進歩が認められている。例えば、こうした超
音波撮像手法として提案されているものには、主に下記
の四つがある。
【０００５】(1) クロスファンビーム法
この方法によると狭指向性が得られ、かつ、超音波送受
波器を搭載する船舶の動揺に対しても電子的制御で常に
照射ビームを鉛直方向に向けることができる。送波器は
船の進行方向に並べられた一次元アレイであり、横方向
に広いが進行方向には非常に狭いビームが出せる。受波
器は送波器アレイと直交して置かれた一次元アレイで構
成されているので、送波器の総合指向特性はペンシル形
ビームとなる。不要な方向に対しても送波し、また反射
波のない方向に対しても受波能力があるため、S/N（信
号対雑音比）の点では不利であるが、二つのアレイを要
するビーム形成法に比べて音響素子の数は少なくて良い
利点がある。船の動揺に対する補正については、送波器
の指向性が固定されている場合、放射ビームの方向制御
は安定化されたプラットホーム上に受波器を装備する機
械的方法に頼らざるをえないが、アレイの各素子を独立
に励振できるフェーズド・アレイタイプでは、ジャイロ
などからの姿勢検知信号によりビーム方向を電気的に制
御できる。 (2) マルチナロービーム法 この方法によると、送波器ビームはクロスファンビーム
の場合と同じように横に広がる。一方、受波器ビームの
方向は走査できるので、一度に進行方向に垂直な面内の
複数方向の測深を行うことができる。ビームフォーミン
グは、チャープ信号や遅延回路などのアナログ技術を用
いたものと、A/D（アナログ―デジタル）変換器と高速
フーリエ変換(FFT) 計算処理によるディジタル技術を用
いたものがある。船の動揺に対する補正は前述のように
ジャイロ等からの姿勢情報により行われる。音速に対す
る補正は水温データにより行う。最近のシステムは音線
の曲りに対する補正も水温の鉛直分布データから行える
ようになっている。 (3) サイドスキャン法 この方法は、後述のように本発明の望ましい実施形態で
採用するので、後にその構成、原理共々、詳しく説明す
るが、受波器がアレイ構成でなくとも、送波パルスの戻
ってくるまでの時間から横方向（一般には斜め下方）の
距離（斜距離）が出せ、また海底の起伏、地質などによ
り反射波の強度が変わるので海底のプロファイルが得ら
れ、海底の凸凹や物体などを広範囲に亘って検知できる
特徴がある。ただ、鉛直方向水深と反射波の遅延時間か
ら水平方向距離を算出しているため、このままでは反射
物体の水深測定はできない。しかし、水深分布を知るた
めには反射波の到来方向を知れば良い訳で、光干渉法の
原理で、アレイを二列として反射波の位相差(Electric
Phase Angle Difference) から反射波の到来方向を算出
して水深を求めることができる。 (4) 合成開口法 この方法は、海底のより詳細な地形図を描くために研究
されている方法であるが、音線屈折の影響も大きくな
り、また海水の不均質性による音線の揺らぎの影響も大
きくなるので、その対策が研究されている段階である。
波器を搭載する船舶の動揺に対しても電子的制御で常に
照射ビームを鉛直方向に向けることができる。送波器は
船の進行方向に並べられた一次元アレイであり、横方向
に広いが進行方向には非常に狭いビームが出せる。受波
器は送波器アレイと直交して置かれた一次元アレイで構
成されているので、送波器の総合指向特性はペンシル形
ビームとなる。不要な方向に対しても送波し、また反射
波のない方向に対しても受波能力があるため、S/N（信
号対雑音比）の点では不利であるが、二つのアレイを要
するビーム形成法に比べて音響素子の数は少なくて良い
利点がある。船の動揺に対する補正については、送波器
の指向性が固定されている場合、放射ビームの方向制御
は安定化されたプラットホーム上に受波器を装備する機
械的方法に頼らざるをえないが、アレイの各素子を独立
に励振できるフェーズド・アレイタイプでは、ジャイロ
などからの姿勢検知信号によりビーム方向を電気的に制
御できる。 (2) マルチナロービーム法 この方法によると、送波器ビームはクロスファンビーム
の場合と同じように横に広がる。一方、受波器ビームの
方向は走査できるので、一度に進行方向に垂直な面内の
複数方向の測深を行うことができる。ビームフォーミン
グは、チャープ信号や遅延回路などのアナログ技術を用
いたものと、A/D（アナログ―デジタル）変換器と高速
フーリエ変換(FFT) 計算処理によるディジタル技術を用
いたものがある。船の動揺に対する補正は前述のように
ジャイロ等からの姿勢情報により行われる。音速に対す
る補正は水温データにより行う。最近のシステムは音線
の曲りに対する補正も水温の鉛直分布データから行える
ようになっている。 (3) サイドスキャン法 この方法は、後述のように本発明の望ましい実施形態で
採用するので、後にその構成、原理共々、詳しく説明す
るが、受波器がアレイ構成でなくとも、送波パルスの戻
ってくるまでの時間から横方向（一般には斜め下方）の
距離（斜距離）が出せ、また海底の起伏、地質などによ
り反射波の強度が変わるので海底のプロファイルが得ら
れ、海底の凸凹や物体などを広範囲に亘って検知できる
特徴がある。ただ、鉛直方向水深と反射波の遅延時間か
ら水平方向距離を算出しているため、このままでは反射
物体の水深測定はできない。しかし、水深分布を知るた
めには反射波の到来方向を知れば良い訳で、光干渉法の
原理で、アレイを二列として反射波の位相差(Electric
Phase Angle Difference) から反射波の到来方向を算出
して水深を求めることができる。 (4) 合成開口法 この方法は、海底のより詳細な地形図を描くために研究
されている方法であるが、音線屈折の影響も大きくな
り、また海水の不均質性による音線の揺らぎの影響も大
きくなるので、その対策が研究されている段階である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来から
も、二次元画像抽出に関してはセンシング技術上、種々
の工夫がなされて来た。しかし、海底音響画像に本来含
まれている筈の、豊かな立体情報を利用してはいなかっ
た。基本的な考え方も、二次元平面内に限っての「点対
点」での対応関係のみであるため、広範囲に及ぶ領域を
総括的に対象とするには効率が悪い考え方であった。
も、二次元画像抽出に関してはセンシング技術上、種々
の工夫がなされて来た。しかし、海底音響画像に本来含
まれている筈の、豊かな立体情報を利用してはいなかっ
た。基本的な考え方も、二次元平面内に限っての「点対
点」での対応関係のみであるため、広範囲に及ぶ領域を
総括的に対象とするには効率が悪い考え方であった。
【０００７】本発明はこのような実情に鑑み、要請とし
ては極めて高い海底三次元構造の再構成法として、合理
的で実用度の高い手法の提案を目的として成されたもの
である。
ては極めて高い海底三次元構造の再構成法として、合理
的で実用度の高い手法の提案を目的として成されたもの
である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明では上記目的達成
のため、まず、もっとも基本的な構成として、特定の海
域を異なる視野から見るために、海洋上で互いに空間的
に異なる少なくとも二つの撮像経路（一般には特定海域
を左右から挟む互いに平行に離間した二つの撮像経路）
に沿って移動する撮像視点（超音波送受波器のある位
置）から超音波信号を送波し、海底構造からの反射波を
受波することで、当該特定の海域を超音波信号で走査的
に送受波した結果として、上記の移動する撮像視点の集
合である互いに異なる少なくとも二つの互いに異なる撮
像経路から見た少なくとも二枚の二次元超音波撮像画像
を得る工程と；これら少なくとも二枚の二次元超音波撮
像画像が略々重なっていると思われる領域をそれら二枚
の二次元超音波撮像画像のそれぞれにおいて共通画像領
域として抽出する工程と；抽出したそれぞれの共通画像
領域中の特徴点群を抽出する工程と；一方の共通画像領
域中の特徴点群の中の各特徴点を相手方の共通画像領域
中の特徴点群の中から探し、対応関係にある特徴点を同
定特徴点とする工程と；各々の同定特徴点の三次元座標
データを、それら各同定特徴点を撮像した時の互いに異
なるそれぞれの撮像経路上の各対応する撮像視点の三次
元位置座標データから求める工程と；各々の同定特徴点
に関して得られた三次元座標データを統合して共通画像
領域の三次元構造を再構成する工程と；を含む海底三次
元構造の再構成方法を提案する。
のため、まず、もっとも基本的な構成として、特定の海
域を異なる視野から見るために、海洋上で互いに空間的
に異なる少なくとも二つの撮像経路（一般には特定海域
を左右から挟む互いに平行に離間した二つの撮像経路）
に沿って移動する撮像視点（超音波送受波器のある位
置）から超音波信号を送波し、海底構造からの反射波を
受波することで、当該特定の海域を超音波信号で走査的
に送受波した結果として、上記の移動する撮像視点の集
合である互いに異なる少なくとも二つの互いに異なる撮
像経路から見た少なくとも二枚の二次元超音波撮像画像
を得る工程と；これら少なくとも二枚の二次元超音波撮
像画像が略々重なっていると思われる領域をそれら二枚
の二次元超音波撮像画像のそれぞれにおいて共通画像領
域として抽出する工程と；抽出したそれぞれの共通画像
領域中の特徴点群を抽出する工程と；一方の共通画像領
域中の特徴点群の中の各特徴点を相手方の共通画像領域
中の特徴点群の中から探し、対応関係にある特徴点を同
定特徴点とする工程と；各々の同定特徴点の三次元座標
データを、それら各同定特徴点を撮像した時の互いに異
なるそれぞれの撮像経路上の各対応する撮像視点の三次
元位置座標データから求める工程と；各々の同定特徴点
に関して得られた三次元座標データを統合して共通画像
領域の三次元構造を再構成する工程と；を含む海底三次
元構造の再構成方法を提案する。
【０００９】上記において、少なくとも二枚の二次元超
音波撮像画像から、上記の共通画像領域を抽出するため
に、緯度、経度上での絶対位置を求めることで精度を向
上させたい場合には、撮像経路に沿いながら各撮像視点
の三次元位置座標を汎地球測位システム（いわゆるGPS:
Global Positioning System)を利用して求めるようにす
ると良い。
音波撮像画像から、上記の共通画像領域を抽出するため
に、緯度、経度上での絶対位置を求めることで精度を向
上させたい場合には、撮像経路に沿いながら各撮像視点
の三次元位置座標を汎地球測位システム（いわゆるGPS:
Global Positioning System)を利用して求めるようにす
ると良い。
【００１０】また、共通画像領域を抽出した場合にも、
少なくとも二枚の二次元超音波撮像画像のそれぞれの中
においては、実際には当該共通画像領域が互いにずれて
いたり、あるいは面積的に一方向に伸縮関係になったり
することがある。そこで、こうした場合には、当該共通
画像領域の特徴点群を抽出する前に、抽出した少なくと
も二枚の共通画像領域の少なくとも一方の共通画像領域
を撮像経路及び該撮像経路と直交する経路に沿ってそれ
ぞれ移動、伸縮させ、それら共通画像領域の位置ずれ、
面積差を補正して互いの合致を図る工程を付加すると良
い。
少なくとも二枚の二次元超音波撮像画像のそれぞれの中
においては、実際には当該共通画像領域が互いにずれて
いたり、あるいは面積的に一方向に伸縮関係になったり
することがある。そこで、こうした場合には、当該共通
画像領域の特徴点群を抽出する前に、抽出した少なくと
も二枚の共通画像領域の少なくとも一方の共通画像領域
を撮像経路及び該撮像経路と直交する経路に沿ってそれ
ぞれ移動、伸縮させ、それら共通画像領域の位置ずれ、
面積差を補正して互いの合致を図る工程を付加すると良
い。
【００１１】さらに、分時撮像であることに鑑みると、
抽出した少なくとも二枚の共通画像領域の互いの位置ず
れ、面積差を補正するためには、少なくとも二枚の共通
画像領域を撮像方向に沿って複数の区間領域に分割し、
分割した少なくとも一方の共通画像領域の各区間領域を
撮像経路及び撮像経路と直交する経路に沿ってそれぞれ
移動、伸縮させることで、それら少なくとも二枚の共通
画像領域中の対応する各区間領域の互いの合致を図る工
程とすると、より実践的であり、それら合致させたそれ
ぞれの共通画像領域中の各区間領域中から特徴点群を抽
出するように図るのが良い。
抽出した少なくとも二枚の共通画像領域の互いの位置ず
れ、面積差を補正するためには、少なくとも二枚の共通
画像領域を撮像方向に沿って複数の区間領域に分割し、
分割した少なくとも一方の共通画像領域の各区間領域を
撮像経路及び撮像経路と直交する経路に沿ってそれぞれ
移動、伸縮させることで、それら少なくとも二枚の共通
画像領域中の対応する各区間領域の互いの合致を図る工
程とすると、より実践的であり、それら合致させたそれ
ぞれの共通画像領域中の各区間領域中から特徴点群を抽
出するように図るのが良い。
【００１２】本発明ではより具体的な態様として、超音
波撮像装置としてサイドスキャナ法に用いるサイドスキ
ャンソナー装置を利用する場合についてもその望ましい
構成を呈示する。
波撮像装置としてサイドスキャナ法に用いるサイドスキ
ャンソナー装置を利用する場合についてもその望ましい
構成を呈示する。
【００１３】すなわち、船舶により曳航される曳航体に
超音波送波器と超音波受波器を内蔵し、送波器からは曳
航体（ひいては送波器、受波器）が曳航される方向と直
交する方向に細幅扇形の指向性を持つ超音波パルスを送
波し、海底三次元構造により反射、後方散乱された超音
波を受波するサイドスキャンソナー装置を用い；特定の
海域を異なる視野から見るために、海洋上で互いに空間
的に異なる少なくとも二つの撮像経路に沿って曳航体を
曳航しながら、共に移動する各撮像視点において送波器
から超音波信号を送波し、海底構造からの反射波を受波
器にて受波することで、当該特定の海域を超音波信号で
走査的に送受波した結果として、互いに異なる少なくと
も二つの撮像経路から見た少なくとも二枚の二次元超音
波撮像画像を得る工程と；曳航される曳航体の三次元位
置座標データを汎地球測位システムにて取得しておくこ
とで、それら少なくとも二枚の二次元超音波撮像画像中
の共通画像領域を抽出する工程と；抽出したそれぞれの
共通画像領域中の特徴点群を抽出する工程と；一方の共
通画像領域中の特徴点群の中の各特徴点を相手方の共通
画像領域中の特徴点群の中から探し、対応関係にある特
徴点を同定特徴点とする工程と；各々の同定特徴点の三
次元座標データを、当該各同定特徴点を撮像した時の互
いに異なるそれぞれの撮像経路上の各対応する撮像視点
の三次元位置座標データから求める工程と；各々の同定
特徴点に関して得られた三次元座標データを統合して共
通画像領域の三次元構造を再構成する工程と；を含む海
底三次元構造の再構成方法も提案する。
超音波送波器と超音波受波器を内蔵し、送波器からは曳
航体（ひいては送波器、受波器）が曳航される方向と直
交する方向に細幅扇形の指向性を持つ超音波パルスを送
波し、海底三次元構造により反射、後方散乱された超音
波を受波するサイドスキャンソナー装置を用い；特定の
海域を異なる視野から見るために、海洋上で互いに空間
的に異なる少なくとも二つの撮像経路に沿って曳航体を
曳航しながら、共に移動する各撮像視点において送波器
から超音波信号を送波し、海底構造からの反射波を受波
器にて受波することで、当該特定の海域を超音波信号で
走査的に送受波した結果として、互いに異なる少なくと
も二つの撮像経路から見た少なくとも二枚の二次元超音
波撮像画像を得る工程と；曳航される曳航体の三次元位
置座標データを汎地球測位システムにて取得しておくこ
とで、それら少なくとも二枚の二次元超音波撮像画像中
の共通画像領域を抽出する工程と；抽出したそれぞれの
共通画像領域中の特徴点群を抽出する工程と；一方の共
通画像領域中の特徴点群の中の各特徴点を相手方の共通
画像領域中の特徴点群の中から探し、対応関係にある特
徴点を同定特徴点とする工程と；各々の同定特徴点の三
次元座標データを、当該各同定特徴点を撮像した時の互
いに異なるそれぞれの撮像経路上の各対応する撮像視点
の三次元位置座標データから求める工程と；各々の同定
特徴点に関して得られた三次元座標データを統合して共
通画像領域の三次元構造を再構成する工程と；を含む海
底三次元構造の再構成方法も提案する。
【００１４】さらに、このサイドスキャンソナー装置を
用いる場合において、それぞれの共通画像領域中の特徴
点群を抽出する工程の前には、抽出した共通画像領域の
それぞれに関し、撮像方向及び撮像方向と直交する方向
に超音波反射強度分布に比例する輝度の投影分布を順次
求め、それに基づき、少なくとも一方の共通画像領域に
関し、相手の共通画像領域に対する相対的な移動量と伸
縮量を求めて移動、伸縮させ、少なくとも二枚の共通画
像領域の位置合わせ、面積差補正を図る工程を付加する
のが良い。
用いる場合において、それぞれの共通画像領域中の特徴
点群を抽出する工程の前には、抽出した共通画像領域の
それぞれに関し、撮像方向及び撮像方向と直交する方向
に超音波反射強度分布に比例する輝度の投影分布を順次
求め、それに基づき、少なくとも一方の共通画像領域に
関し、相手の共通画像領域に対する相対的な移動量と伸
縮量を求めて移動、伸縮させ、少なくとも二枚の共通画
像領域の位置合わせ、面積差補正を図る工程を付加する
のが良い。
【００１５】また、より実践的には、抽出した少なくと
も二枚の共通画像領域の互いのずれを補正するため、少
なくとも二枚の共通画像領域を撮像方向に沿って複数の
区間領域に分割し、分割した各区間領域に関し、撮像経
路及び撮像経路と直交する経路に沿って超音波反射強度
分布に比例する輝度の投影分布を順次求め、それに基づ
き、少なくとも一方の共通画像領域中の各区間領域に関
し、相手の共通画像領域中の対応する各区間領域に対す
る相対的な移動量と伸縮量を求めて移動、伸縮させ、少
なくとも二枚の共通画像領域の対応する各区間領域の位
置合わせ、面積差補正を図る工程とするのが良く、こう
して位置合わせした少なくとも二枚の共通画像領域中の
対応する該各区間領域中から特徴点群を抽出するのが良
い。ここでまた、当該特徴点抽出に関しても、再び超音
波反射強度分布に比例する輝度の投影分布を利用するこ
とができる。つまり、上記で位置合わせ、面積差補正し
た少なくとも二枚の共通画像領域に対して撮像経路及び
撮像経路と直交する経路に沿い超音波反射強度分布に比
例する輝度の投影分布を再度求め、これに基づき、当該
位置合わせ、面積差補正した少なくとも二枚の共通画像
領域中の対応する各区間領域中の特徴点群を抽出するよ
うに図る。
も二枚の共通画像領域の互いのずれを補正するため、少
なくとも二枚の共通画像領域を撮像方向に沿って複数の
区間領域に分割し、分割した各区間領域に関し、撮像経
路及び撮像経路と直交する経路に沿って超音波反射強度
分布に比例する輝度の投影分布を順次求め、それに基づ
き、少なくとも一方の共通画像領域中の各区間領域に関
し、相手の共通画像領域中の対応する各区間領域に対す
る相対的な移動量と伸縮量を求めて移動、伸縮させ、少
なくとも二枚の共通画像領域の対応する各区間領域の位
置合わせ、面積差補正を図る工程とするのが良く、こう
して位置合わせした少なくとも二枚の共通画像領域中の
対応する該各区間領域中から特徴点群を抽出するのが良
い。ここでまた、当該特徴点抽出に関しても、再び超音
波反射強度分布に比例する輝度の投影分布を利用するこ
とができる。つまり、上記で位置合わせ、面積差補正し
た少なくとも二枚の共通画像領域に対して撮像経路及び
撮像経路と直交する経路に沿い超音波反射強度分布に比
例する輝度の投影分布を再度求め、これに基づき、当該
位置合わせ、面積差補正した少なくとも二枚の共通画像
領域中の対応する各区間領域中の特徴点群を抽出するよ
うに図る。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の望ましい実施形態
につき述べるが、ここでは、海底三次元構造を再構成す
る際のそもそもの出発材料となる海底二次元画像を得る
手段として、既述のサイドスキャン法に従う場合を例示
する。そこでまず、概略的にこの方法に必要なハードウ
エアや超音波画像の撮像原理に関して説明する。
につき述べるが、ここでは、海底三次元構造を再構成す
る際のそもそもの出発材料となる海底二次元画像を得る
手段として、既述のサイドスキャン法に従う場合を例示
する。そこでまず、概略的にこの方法に必要なハードウ
エアや超音波画像の撮像原理に関して説明する。
【００１７】図10(A) には、サイドスキャンソナー(Sid
e Scan Sonar）装置10の物的構成例が示されている。繰
り返すが、サイドスキャンソナー装置10は本来、超音波
を用いた二次元海底音響画像を作成する装置である。図
10(B) 中で符号20で模式的に示されてる船舶（探査船）
上にあるコントロールユニット11と、船舶から曳航索12
a で適当なるウインチ装置13を介して吊下げたトゥ・フ
ィッシュ(Tow Fish)と呼ばれる曳航体14を有している。
曳航体14内には図示しないが超音波パルスを海底に向け
て発射し、反射パルスを受信する送受波器が内臓されて
いる。送受波器の位置が撮像視点となる。受波した超音
波信号ないし超音波撮像画像信号は信号ケーブル12b を
介してコントロールユニット11に送られ、さらに船上設
置のコンピュータ15で処理するに都合の良い信号形態に
変換されて当該コンピュータ15に送られ、可視画像とし
ての超音波撮像画像がそのディスプレイ16に表示され
る。図10(B) に示すように、曳航索12a と信号ケーブル
12b は、多導体曳航ケーブル12として便利に一体化され
ている場合も多い。また、必要に応じ、コントロールユ
ニット11は、後述する汎地球測位システムも制御する。
e Scan Sonar）装置10の物的構成例が示されている。繰
り返すが、サイドスキャンソナー装置10は本来、超音波
を用いた二次元海底音響画像を作成する装置である。図
10(B) 中で符号20で模式的に示されてる船舶（探査船）
上にあるコントロールユニット11と、船舶から曳航索12
a で適当なるウインチ装置13を介して吊下げたトゥ・フ
ィッシュ(Tow Fish)と呼ばれる曳航体14を有している。
曳航体14内には図示しないが超音波パルスを海底に向け
て発射し、反射パルスを受信する送受波器が内臓されて
いる。送受波器の位置が撮像視点となる。受波した超音
波信号ないし超音波撮像画像信号は信号ケーブル12b を
介してコントロールユニット11に送られ、さらに船上設
置のコンピュータ15で処理するに都合の良い信号形態に
変換されて当該コンピュータ15に送られ、可視画像とし
ての超音波撮像画像がそのディスプレイ16に表示され
る。図10(B) に示すように、曳航索12a と信号ケーブル
12b は、多導体曳航ケーブル12として便利に一体化され
ている場合も多い。また、必要に応じ、コントロールユ
ニット11は、後述する汎地球測位システムも制御する。
【００１８】市販されているサイドスキャンソナー装置
にもよるが、本発明者等が実験に用いた、米国EdgeTech
社製：型番DF1000のサイドスキャンソナー装置では、数
センチから数百メータまでの物体を正確にピンポイント
で見つけ出し、同定することができる。海底を捜す時、
曳航体14は通常は複数の平行なコースに沿って船舶によ
り曳航される。船の航跡は二次元的に一定の海域をカバ
ーし、この間、受波器の受信した超音波信号は時系列的
に記録される。当然、得られる超音波画像は時系列画像
である。
にもよるが、本発明者等が実験に用いた、米国EdgeTech
社製：型番DF1000のサイドスキャンソナー装置では、数
センチから数百メータまでの物体を正確にピンポイント
で見つけ出し、同定することができる。海底を捜す時、
曳航体14は通常は複数の平行なコースに沿って船舶によ
り曳航される。船の航跡は二次元的に一定の海域をカバ
ーし、この間、受波器の受信した超音波信号は時系列的
に記録される。当然、得られる超音波画像は時系列画像
である。
【００１９】因みに、上記DF1000型の仕様は、使用可能
周波数100KHz／500KHz、超音波パルス幅0.1msec/0.01ms
ec、最大水深1000ｍ、最大曳航速度12.7K（ノット）、
送波する水平ビーム幅 1.2度/0.5度、垂直ビーム幅50度
（水平より20度下）となっている。
周波数100KHz／500KHz、超音波パルス幅0.1msec/0.01ms
ec、最大水深1000ｍ、最大曳航速度12.7K（ノット）、
送波する水平ビーム幅 1.2度/0.5度、垂直ビーム幅50度
（水平より20度下）となっている。
【００２０】図10(B) は、このようなサイドスキャンソ
ナー装置10を用いての撮像原理を例示している。海底か
ら高度H1にある海面上を航行する船舶20にて矢印Ｔ方向
に海中を曳航され、海底から高度H2にある曳航体14内の
超音波送波器からは、深さ方向の広がりを模式的に符号
21の部分で示すように、細幅扇形の指向性を持った音響
パルスが右舷、左舷のそれぞれの走査ビーム22となって
曳航方向Ｔに直交する方向に発射され、それが海底の対
象物30により反射及び後方散乱されて戻ってくるのを曳
航体14内の受波器で捕らえる。捕えられた超音波受波信
号は反射強度に依存するので、これをさらに可視画像化
するために超音波受波信号の時系列に従い輝度変換する
と、コンピュータ15のディスプレイ16上にて人間が視認
し得る二次元海底超音波撮像画像となる。
ナー装置10を用いての撮像原理を例示している。海底か
ら高度H1にある海面上を航行する船舶20にて矢印Ｔ方向
に海中を曳航され、海底から高度H2にある曳航体14内の
超音波送波器からは、深さ方向の広がりを模式的に符号
21の部分で示すように、細幅扇形の指向性を持った音響
パルスが右舷、左舷のそれぞれの走査ビーム22となって
曳航方向Ｔに直交する方向に発射され、それが海底の対
象物30により反射及び後方散乱されて戻ってくるのを曳
航体14内の受波器で捕らえる。捕えられた超音波受波信
号は反射強度に依存するので、これをさらに可視画像化
するために超音波受波信号の時系列に従い輝度変換する
と、コンピュータ15のディスプレイ16上にて人間が視認
し得る二次元海底超音波撮像画像となる。
【００２１】曳航体14（厳密には送受波器）から対象物
30までの距離r1は一般に斜め下方向の距離となるので斜
距離と呼ばれるが、海中音速をｖとし、τr,τs をそれ
ぞれ受波、送波時刻とすると、当該斜距離r1は、 r1＝ｖ・(τr-τs)/2 ............. (1) にて求められる。
30までの距離r1は一般に斜め下方向の距離となるので斜
距離と呼ばれるが、海中音速をｖとし、τr,τs をそれ
ぞれ受波、送波時刻とすると、当該斜距離r1は、 r1＝ｖ・(τr-τs)/2 ............. (1) にて求められる。
【００２２】サイドスキャンソナー装置10に関するこれ
以上の説明に就いては必要時にまた行うこととし、次
に、本発明のそもそもの原理につき図１に即して説明す
る。まず、一般的に三次元空間にある二点Pi，Pvを考え
た時、それら二点Pi，Pvの距離Ri（例えば図１(A) 中の
Pi＝P1とPv＝P間の距離Ri＝r1や、Pi＝P2とPv＝P間の距
離Ri＝r2）は、 Ri 2=(xi-xv)2+(yi-yv)2+(zi-zv)2 ................. (2) で表される。xi、xv、yi、yv、zi、zvは当該二点Pi，Pv
の座標である。この関係から、空間の一点（例えば図１
(A) 中の点P)については、原則としては位置が既知の三
つの点（例えば図１中の点P1，P2と、図示しない異なる
もう一点）からの距離がそれぞれ分かっている時、その
位置を知ることができる。従って、上述したようにサイ
ドスキャンソナー装置10を用いれば、曳航体14から対象
物30までの斜距離r1を計測することができるので、この
ように、位置の分かる三つの点にある曳航体14から海底
の同一点に対して斜距離r1を計測すると、上掲の三次元
空間にある二点間の距離関係式(2) によって、この点の
位置を計算で求められる。
以上の説明に就いては必要時にまた行うこととし、次
に、本発明のそもそもの原理につき図１に即して説明す
る。まず、一般的に三次元空間にある二点Pi，Pvを考え
た時、それら二点Pi，Pvの距離Ri（例えば図１(A) 中の
Pi＝P1とPv＝P間の距離Ri＝r1や、Pi＝P2とPv＝P間の距
離Ri＝r2）は、 Ri 2=(xi-xv)2+(yi-yv)2+(zi-zv)2 ................. (2) で表される。xi、xv、yi、yv、zi、zvは当該二点Pi，Pv
の座標である。この関係から、空間の一点（例えば図１
(A) 中の点P)については、原則としては位置が既知の三
つの点（例えば図１中の点P1，P2と、図示しない異なる
もう一点）からの距離がそれぞれ分かっている時、その
位置を知ることができる。従って、上述したようにサイ
ドスキャンソナー装置10を用いれば、曳航体14から対象
物30までの斜距離r1を計測することができるので、この
ように、位置の分かる三つの点にある曳航体14から海底
の同一点に対して斜距離r1を計測すると、上掲の三次元
空間にある二点間の距離関係式(2) によって、この点の
位置を計算で求められる。
【００２３】しかし、サイドスキャンソナー装置10を用
いる場合には、実際には空間的に位置の異なる三点では
なく、図１(A) に示すように、曳航体14の二点P1，P2の
各位置が分れば良い。なぜなら、船舶20の航行方向（曳
航体14の曳航方向）Ｔに直交した方向に超音波を送受波
するのであるから、同一の探測点については曳航体14も
探測点も同じ垂直平面にあることが分かる。したがっ
て、空間的に異なる二点の曳航体14の位置（撮像視点
P1，P2）が分かれば、海底の未知の点P を求められるの
である。
いる場合には、実際には空間的に位置の異なる三点では
なく、図１(A) に示すように、曳航体14の二点P1，P2の
各位置が分れば良い。なぜなら、船舶20の航行方向（曳
航体14の曳航方向）Ｔに直交した方向に超音波を送受波
するのであるから、同一の探測点については曳航体14も
探測点も同じ垂直平面にあることが分かる。したがっ
て、空間的に異なる二点の曳航体14の位置（撮像視点
P1，P2）が分かれば、海底の未知の点P を求められるの
である。
【００２４】ここで、曳航体14の三次元位置座標（ひい
ては撮像視点の三次元位置座標）に就いては、まずその
平面位置座標を求める。図中で言えば x-y平面内の位
置、望ましくは緯度、経度上での絶対位置座標である。
これを高精度に検出するには、後に詳しく説明するよう
に、汎地球測位システム(GPS）を用いることができる。
一方、z方向である図10(B) 中に併示した曳航体14の海
底からの高さH2は、曳航体14の直下の海底面から戻って
きた受信波は通常の場合、一番、戻ってくるのが早いの
で、この信号を検出することで求められる。曳航体14の
曳航方向Ｔに沿ってこのような変化点を連続的につなぐ
と、海底線になる。もちろん、海底は凸凹しているし、
ノイズ成分も乗るので、凸凹については例えば平均化処
理し、ノイズに就いては適当なフィルタリング処理をす
ることで、海底の基準平面を求めることができ、このよ
うにして、曳航体14ないし撮像視点の三次元位置座標を
求めることができる。もっとも、曳航体14それ自体が大
幅に上下揺動する場合には、別途に水深センサを付け
て、その測距データに基づき、曳航体14のその時々の高
さ位置を求めても良い。
ては撮像視点の三次元位置座標）に就いては、まずその
平面位置座標を求める。図中で言えば x-y平面内の位
置、望ましくは緯度、経度上での絶対位置座標である。
これを高精度に検出するには、後に詳しく説明するよう
に、汎地球測位システム(GPS）を用いることができる。
一方、z方向である図10(B) 中に併示した曳航体14の海
底からの高さH2は、曳航体14の直下の海底面から戻って
きた受信波は通常の場合、一番、戻ってくるのが早いの
で、この信号を検出することで求められる。曳航体14の
曳航方向Ｔに沿ってこのような変化点を連続的につなぐ
と、海底線になる。もちろん、海底は凸凹しているし、
ノイズ成分も乗るので、凸凹については例えば平均化処
理し、ノイズに就いては適当なフィルタリング処理をす
ることで、海底の基準平面を求めることができ、このよ
うにして、曳航体14ないし撮像視点の三次元位置座標を
求めることができる。もっとも、曳航体14それ自体が大
幅に上下揺動する場合には、別途に水深センサを付け
て、その測距データに基づき、曳航体14のその時々の高
さ位置を求めても良い。
【００２５】いずれにしてもこのようにして、その時々
の曳航体14の三次元位置座標を求めることができるの
で、図１(B) に示すように、サイドスキャンソナー装置
10が特定の海域を異なる撮像経路、一般には二つ平行な
コースに沿って計測する時、図10(B) に併示してあるよ
うに、曳航方向Ｔに直交している最大斜距離Rpmax（最
大水平距離Hpmaxに対応する）でカバーされた、互いに
異なる撮像視野から見てはいるが平面距離の重なって観
測される共通画像領域の中にある各点の三次元位置を得
ることができる。
の曳航体14の三次元位置座標を求めることができるの
で、図１(B) に示すように、サイドスキャンソナー装置
10が特定の海域を異なる撮像経路、一般には二つ平行な
コースに沿って計測する時、図10(B) に併示してあるよ
うに、曳航方向Ｔに直交している最大斜距離Rpmax（最
大水平距離Hpmaxに対応する）でカバーされた、互いに
異なる撮像視野から見てはいるが平面距離の重なって観
測される共通画像領域の中にある各点の三次元位置を得
ることができる。
【００２６】少し話が戻るが、曳航体14のその時々の平
面位置座標を正確に得るには、GPS装置を利用するのが
望ましい。本出願人の実験においても、図10(A) 中に模
式的に GPS受信装置17を示すように、これを使用してい
る。具体的な装置としては、例えば、日本無線社製：型
番DGPS200 なるビーコン一体型受信装置等がある。これ
は、差動GPS(Differencial Global Positioning Sysyte
m)と呼ばれる、より精度の高い受信原理に従ったもの
で、要すれば位置分解能10ｍは可能である。もっとも、
位置検出の更新間隔は通常、0.5秒〜１秒程度なので、
これは、曳航体14に搭載されている超音波送受波器を介
して得られる超音波画像撮像情報の更新頻度に比べると
少ない。このような場合には、曳航体14のその時々の位
置、つまり、その時々の撮像位置は GPSデータに対して
内挿法で補えばよい。ただし、図10(B) に併示したよう
に、GPS装置は曳航体14に搭載するのではなくて、船舶2
0上に搭載されるため、それらの間に位置ずれがある。
当然、これらの位置差に就いては補正を図る。GPSの船
上での位置、曳航速度、曳航ケーブル長に伴う曳航体14
の遅れ距離Ld、曳航体の重さ、海水の浮力と阻力等がこ
の時の補正のためのパラメータとなり、これらはいずれ
も既知であるか、少なくとも経験的に求めることができ
る。
面位置座標を正確に得るには、GPS装置を利用するのが
望ましい。本出願人の実験においても、図10(A) 中に模
式的に GPS受信装置17を示すように、これを使用してい
る。具体的な装置としては、例えば、日本無線社製：型
番DGPS200 なるビーコン一体型受信装置等がある。これ
は、差動GPS(Differencial Global Positioning Sysyte
m)と呼ばれる、より精度の高い受信原理に従ったもの
で、要すれば位置分解能10ｍは可能である。もっとも、
位置検出の更新間隔は通常、0.5秒〜１秒程度なので、
これは、曳航体14に搭載されている超音波送受波器を介
して得られる超音波画像撮像情報の更新頻度に比べると
少ない。このような場合には、曳航体14のその時々の位
置、つまり、その時々の撮像位置は GPSデータに対して
内挿法で補えばよい。ただし、図10(B) に併示したよう
に、GPS装置は曳航体14に搭載するのではなくて、船舶2
0上に搭載されるため、それらの間に位置ずれがある。
当然、これらの位置差に就いては補正を図る。GPSの船
上での位置、曳航速度、曳航ケーブル長に伴う曳航体14
の遅れ距離Ld、曳航体の重さ、海水の浮力と阻力等がこ
の時の補正のためのパラメータとなり、これらはいずれ
も既知であるか、少なくとも経験的に求めることができ
る。
【００２７】しかるに、図10(B) 中において曳航体14の
高さH2と最大水平距離Hpmax、そして最大水平距離の最
遠部までの斜め下方に延びる最大斜距離Rpmax とでなす
直角三角形の関係から、当該最大水平距離Hpmax を算出
でき、従って図２に模式的に例示するように、曳航体14
がまず第一の方向T1に沿って動く時に撮った各撮像視点
からの撮像画像の集合である第一の二次元超音波撮像画
像Img1の撮像範囲（撮像面積）が分る。同様に、同じ海
域ではあるが異なる航行経路T2に従い異なる撮像視野か
ら撮った第二の二次元超音波撮像画像Img2の面積範囲も
分る。そして、航行経路が分っているので、それら二枚
の二次元超音波撮像画像にあって少なくとも互いに略々
重なり合う関係となる共通画像領域Icm1、Icm2をそれぞ
れの二次元超音波撮像画像Img1、Img2の中において抽出
することができる。
高さH2と最大水平距離Hpmax、そして最大水平距離の最
遠部までの斜め下方に延びる最大斜距離Rpmax とでなす
直角三角形の関係から、当該最大水平距離Hpmax を算出
でき、従って図２に模式的に例示するように、曳航体14
がまず第一の方向T1に沿って動く時に撮った各撮像視点
からの撮像画像の集合である第一の二次元超音波撮像画
像Img1の撮像範囲（撮像面積）が分る。同様に、同じ海
域ではあるが異なる航行経路T2に従い異なる撮像視野か
ら撮った第二の二次元超音波撮像画像Img2の面積範囲も
分る。そして、航行経路が分っているので、それら二枚
の二次元超音波撮像画像にあって少なくとも互いに略々
重なり合う関係となる共通画像領域Icm1、Icm2をそれぞ
れの二次元超音波撮像画像Img1、Img2の中において抽出
することができる。
【００２８】しかし、一般には、こうして抽出した共通
画像領域Icm1、Icm2は、本来は海底における同一面積領
域を撮像した結果である筈なのに、互いに位置ずれを起
こしていたり、伸縮関係にあったりすることがままあ
る。これは考えてみればある意味で当然の話でもある。
そもそも波のある海上を船舶が航行しながら撮像するの
で、変動要因は多々考えられる。
画像領域Icm1、Icm2は、本来は海底における同一面積領
域を撮像した結果である筈なのに、互いに位置ずれを起
こしていたり、伸縮関係にあったりすることがままあ
る。これは考えてみればある意味で当然の話でもある。
そもそも波のある海上を船舶が航行しながら撮像するの
で、変動要因は多々考えられる。
【００２９】そこで、当該共通画像領域中から後述のよ
うに特徴点群を抽出する前に、これら二枚の共通画像領
域Icm1、Icm2の互いのずれを補正し、さらに、少なくと
も一方の二次元超音波撮像画像Img1またはImg2、ないし
Icm1またはIcm2を撮像経路T1またはT2に沿って伸縮させ
ることで面積差を補正するのが良い。
うに特徴点群を抽出する前に、これら二枚の共通画像領
域Icm1、Icm2の互いのずれを補正し、さらに、少なくと
も一方の二次元超音波撮像画像Img1またはImg2、ないし
Icm1またはIcm2を撮像経路T1またはT2に沿って伸縮させ
ることで面積差を補正するのが良い。
【００３０】補正方法として望ましいのは、下記の輝度
投影を利用した手法である。輝度投影は、一定方向に画
素の輝度値の累積をとったものであるので、画像間で投
影方向との直交方向にある各点の輝度値が異っても、投
影方向に採取した輝度値の累積は変わらない。したがっ
て、画像の輝度投影分布は画像における雑音の影響を低
減し、さらに画像パターンの構造的性質を表現する上で
好ましい手段の一つである。
投影を利用した手法である。輝度投影は、一定方向に画
素の輝度値の累積をとったものであるので、画像間で投
影方向との直交方向にある各点の輝度値が異っても、投
影方向に採取した輝度値の累積は変わらない。したがっ
て、画像の輝度投影分布は画像における雑音の影響を低
減し、さらに画像パターンの構造的性質を表現する上で
好ましい手段の一つである。
【００３１】投影分布を作成した時の概念図は図３に示
されている。例えば画像Icm1(図２)についての航行方向
（撮像方向）と直交する方向に輝度投影した撮像方向に
沿う分布がProjY(i)で表されており、ｉは１から画像Ic
m1の航行方向幅w1(図示せず)までの範囲をとり、撮像方
向と直交する方向に沿う分布ProjX(j)のｊも同様に、１
から画像Icm1(図２)の直交方向の幅h1(図示せず)までの
範囲をとる。ProjY(i)は画像中の座標(x1，y1)(図示せ
ず)における輝度値をGray1(x1, y1)(図示せず)で表すと
したとき、それらの間に特定の公知関係式に従う相関が
ある。画像Icm2(図２)に関しても同様である。
されている。例えば画像Icm1(図２)についての航行方向
（撮像方向）と直交する方向に輝度投影した撮像方向に
沿う分布がProjY(i)で表されており、ｉは１から画像Ic
m1の航行方向幅w1(図示せず)までの範囲をとり、撮像方
向と直交する方向に沿う分布ProjX(j)のｊも同様に、１
から画像Icm1(図２)の直交方向の幅h1(図示せず)までの
範囲をとる。ProjY(i)は画像中の座標(x1，y1)(図示せ
ず)における輝度値をGray1(x1, y1)(図示せず)で表すと
したとき、それらの間に特定の公知関係式に従う相関が
ある。画像Icm2(図２)に関しても同様である。
【００３２】そこで次に、図４に示しているように、空
間的に隣接する画像である共通画像領域Icm1、Icm2に関
しそれぞれ求めた投影分布同士を比較することで移動量
（ずれを補正する距離）Δx を計算する。もちろん、両
画像間で最も高い相関度（合致度）を呈するように当該
移動量を算出するが、輝度投影分布を得ていれば、この
ために便利な相関関係式が既にあり、これを利用するこ
とができる。ただ、比較には、とり得る最大の移動量Dm
ax分だけ両端からそれぞれ除いた中央部のみを用い、一
方の輝度投影分布を±Dmax画素の範囲でシフトさせなが
ら比較するのが良い。
間的に隣接する画像である共通画像領域Icm1、Icm2に関
しそれぞれ求めた投影分布同士を比較することで移動量
（ずれを補正する距離）Δx を計算する。もちろん、両
画像間で最も高い相関度（合致度）を呈するように当該
移動量を算出するが、輝度投影分布を得ていれば、この
ために便利な相関関係式が既にあり、これを利用するこ
とができる。ただ、比較には、とり得る最大の移動量Dm
ax分だけ両端からそれぞれ除いた中央部のみを用い、一
方の輝度投影分布を±Dmax画素の範囲でシフトさせなが
ら比較するのが良い。
【００３３】図５は、移動前と後との実際の撮像画像上
での比較例を示している。図５(A)は移動前における共
通画像領域Icm1、Icm2の実撮像画像例を示しており、そ
れぞれの特徴点と思われる三個所ほどに着目すると、矢
印Q1〜Q3の全てにおいて互いにかなりずれている。これ
を上述の手法で補正した場合、最適なΔx の適用で、同
図(B) に示すように、そのずれの度合いはかなり小さく
なっており、特に、元の矢印Q1〜Q3に相当する矢印Q
1’、Q2’の所では、略々水平座標位置が一致してい
る。
での比較例を示している。図５(A)は移動前における共
通画像領域Icm1、Icm2の実撮像画像例を示しており、そ
れぞれの特徴点と思われる三個所ほどに着目すると、矢
印Q1〜Q3の全てにおいて互いにかなりずれている。これ
を上述の手法で補正した場合、最適なΔx の適用で、同
図(B) に示すように、そのずれの度合いはかなり小さく
なっており、特に、元の矢印Q1〜Q3に相当する矢印Q
1’、Q2’の所では、略々水平座標位置が一致してい
る。
【００３４】しかし、これを逆に見ると、矢印Q3’の所
では、まだかなりずれている。これは言い換えると、一
方の画像が他方に対して伸びているか縮んでいる関係に
あることを表している。そうであるならば当然、これも
補正した方が望ましい。
では、まだかなりずれている。これは言い換えると、一
方の画像が他方に対して伸びているか縮んでいる関係に
あることを表している。そうであるならば当然、これも
補正した方が望ましい。
【００３５】そこで、図６に模式的に示すように、上述
の方法によって画像Icm1、Icm2の輝度投影分布ProjY1、
ProjY2を求める。どちらかの画像の輝度投影分布を基準
として、他方を意図的に伸縮させ、新たに輝度投影分布
を作成する。この拡大率は任意適当と思われる値（例え
ば図６中では拡大率=0.9,=1.0,=1.1の三例が例示されて
いる）にし、その後、各作成した投影分布と伸縮させな
かった他方の画像の輝度投影分布との相関を取り、もっ
とも相関度が高いと思われる作成画像を選択する。
の方法によって画像Icm1、Icm2の輝度投影分布ProjY1、
ProjY2を求める。どちらかの画像の輝度投影分布を基準
として、他方を意図的に伸縮させ、新たに輝度投影分布
を作成する。この拡大率は任意適当と思われる値（例え
ば図６中では拡大率=0.9,=1.0,=1.1の三例が例示されて
いる）にし、その後、各作成した投影分布と伸縮させな
かった他方の画像の輝度投影分布との相関を取り、もっ
とも相関度が高いと思われる作成画像を選択する。
【００３６】こうして、共通画像領域の位置的、面積的
同定が済んだならば、一方の共通画像領域中の特徴点群
の中の各特徴点を相手方の共通画像領域中の特徴点群の
中の対応する特徴点に対応付けて同定特徴点を決定する
工程に移る。
同定が済んだならば、一方の共通画像領域中の特徴点群
の中の各特徴点を相手方の共通画像領域中の特徴点群の
中の対応する特徴点に対応付けて同定特徴点を決定する
工程に移る。
【００３７】これに関しては、既に提案されているデー
タ相互間の対応付け（マッチング）手法の中にも利用可
能なものがある。しかし、そもそも特徴点を抽出する前
工程は必要となり、これについてはやはり、超音波撮像
画像の特殊性を考慮して望ましい手法が考えられる。超
音波撮像画像、つまり海底音響画像は、光学画像のよう
な同時成像でなく、分時成像されるものである。そのた
め、送受波器の移動方向に沿って当該送受波器の位置と
か撮影系のパラメータが変わっている可能性が多い。こ
れらの影響を減らすためには、先の二枚の共通画像領域
間での位置合わせ、面積差補正に用いたと同様に、位置
合わせ及び面積差補正した二枚の共通画像領域に対して
もまた、曳航体14の曳航方向のみならず、その直交方向
の双方に関し、それぞれ輝度の投影分布を求めるように
するのが良い。さらにそもそも、共通画像画像を送受波
器移動方向に沿って、いくつかの小さい区間領域に分割
しておくのが良く、その上で、分割した区間領域内で既
述した輝度投影分布の作成方法と同じように、曳航体14
の曳航方向とその直交方向の双方に関し、それぞれ輝度
の投影分布を求めるようにする。
タ相互間の対応付け（マッチング）手法の中にも利用可
能なものがある。しかし、そもそも特徴点を抽出する前
工程は必要となり、これについてはやはり、超音波撮像
画像の特殊性を考慮して望ましい手法が考えられる。超
音波撮像画像、つまり海底音響画像は、光学画像のよう
な同時成像でなく、分時成像されるものである。そのた
め、送受波器の移動方向に沿って当該送受波器の位置と
か撮影系のパラメータが変わっている可能性が多い。こ
れらの影響を減らすためには、先の二枚の共通画像領域
間での位置合わせ、面積差補正に用いたと同様に、位置
合わせ及び面積差補正した二枚の共通画像領域に対して
もまた、曳航体14の曳航方向のみならず、その直交方向
の双方に関し、それぞれ輝度の投影分布を求めるように
するのが良い。さらにそもそも、共通画像画像を送受波
器移動方向に沿って、いくつかの小さい区間領域に分割
しておくのが良く、その上で、分割した区間領域内で既
述した輝度投影分布の作成方法と同じように、曳航体14
の曳航方向とその直交方向の双方に関し、それぞれ輝度
の投影分布を求めるようにする。
【００３８】こうすれば、得られた輝度の投影分布は画
像パターンの構造的性質を反映しているので、当該輝度
の投影分布から画像上の特徴ある点と看做せる特徴点を
生成することができる。例えば、望ましい一つの生成法
として、輝度の投影分布曲線上の分布が変する点（極
点）を検出し、それらの移動方向と直交方向にそれぞれ
の位置を求め、両方向で取った各位置推定量から画像上
の直交点を特徴点としてこれらを多数、抽出することが
できる。模式的にその結果の一例を示すと図７のように
なり、ここでは各輝度分布画像中の山の頂点と谷の最深
点に相当する各点を特徴点としている。十文字記号で示
す点がそれらである。
像パターンの構造的性質を反映しているので、当該輝度
の投影分布から画像上の特徴ある点と看做せる特徴点を
生成することができる。例えば、望ましい一つの生成法
として、輝度の投影分布曲線上の分布が変する点（極
点）を検出し、それらの移動方向と直交方向にそれぞれ
の位置を求め、両方向で取った各位置推定量から画像上
の直交点を特徴点としてこれらを多数、抽出することが
できる。模式的にその結果の一例を示すと図７のように
なり、ここでは各輝度分布画像中の山の頂点と谷の最深
点に相当する各点を特徴点としている。十文字記号で示
す点がそれらである。
【００３９】このように、二枚の共通画像領域において
それぞれ特徴点を求めたならば、それらの対応付けを行
う。もっとも、対応付けが行われる前の特徴点は、あえ
て言えば特徴点の候補点とも言える。ここでは逆に、簡
単のため、対応付けの前で特徴点と呼び、対応付けが満
たされた点は「同定特徴点」と呼ぶ。対応付けに失敗し
た特徴点は、それ以降の三次元画像再構成には用いない
無用な点となる。
それぞれ特徴点を求めたならば、それらの対応付けを行
う。もっとも、対応付けが行われる前の特徴点は、あえ
て言えば特徴点の候補点とも言える。ここでは逆に、簡
単のため、対応付けの前で特徴点と呼び、対応付けが満
たされた点は「同定特徴点」と呼ぶ。対応付けに失敗し
た特徴点は、それ以降の三次元画像再構成には用いない
無用な点となる。
【００４０】先に少し述べたように、抽出した特徴点の
対応付け手法には種々の手法の援用が考えられるが、こ
こでは望ましい手法として、いわゆる領域ベース法によ
ることを提案する。つまり、特徴点の近傍領域をウイン
ドウとして、ウインドウ間で輝度分布の相関をとる。取
った相関値を評価し、対応探索を行う。ここで、特に望
ましいのは、図８に示すように、オクル−ジョンによる
誤対応を抑えるために「双方向対応付け」を行うことで
ある。一方の共通画像領域画像Imc1のある一特徴点に着
目し、他方の画像Imc2にて対応付けられた点から、逆に
その点の対応点をもう一度、画像Imc1で探索する。元の
点に一致すれば同定特徴点として良い訳であるが、一致
しない場合には、そこがオクル−ジョン領域である疑い
があるとする。必ずしもオクル−ジョンに起因するとは
限らないが、オクル−ジョンによる誤対応を抑え、確実
な対応だけを対応付ける効果が期待できる。
対応付け手法には種々の手法の援用が考えられるが、こ
こでは望ましい手法として、いわゆる領域ベース法によ
ることを提案する。つまり、特徴点の近傍領域をウイン
ドウとして、ウインドウ間で輝度分布の相関をとる。取
った相関値を評価し、対応探索を行う。ここで、特に望
ましいのは、図８に示すように、オクル−ジョンによる
誤対応を抑えるために「双方向対応付け」を行うことで
ある。一方の共通画像領域画像Imc1のある一特徴点に着
目し、他方の画像Imc2にて対応付けられた点から、逆に
その点の対応点をもう一度、画像Imc1で探索する。元の
点に一致すれば同定特徴点として良い訳であるが、一致
しない場合には、そこがオクル−ジョン領域である疑い
があるとする。必ずしもオクル−ジョンに起因するとは
限らないが、オクル−ジョンによる誤対応を抑え、確実
な対応だけを対応付ける効果が期待できる。
【００４１】このようにして、対応付けされた同定特徴
点が抽出されたならば、最初に図１に即して述べた原理
に従い、各対応付けされた特徴点の三次元座標データ
を、当該各特徴点を撮像した時の互いに異なる各撮像視
点の三次元位置座標データから求めることができるの
で、これらを統合すれば、例えば図10中のコンピュータ
15のディスプレイ16上にて、海底三次元構造の再構成画
像が得られる。もちろん、これは電子データとして必要
な処理媒体ないし処理回路に送ったり、保存媒体に保存
できる。図９はこのようにして得られた海底三次元構造
再構成画像例を示している。
点が抽出されたならば、最初に図１に即して述べた原理
に従い、各対応付けされた特徴点の三次元座標データ
を、当該各特徴点を撮像した時の互いに異なる各撮像視
点の三次元位置座標データから求めることができるの
で、これらを統合すれば、例えば図10中のコンピュータ
15のディスプレイ16上にて、海底三次元構造の再構成画
像が得られる。もちろん、これは電子データとして必要
な処理媒体ないし処理回路に送ったり、保存媒体に保存
できる。図９はこのようにして得られた海底三次元構造
再構成画像例を示している。
【００４２】以上、本発明の望ましい実施形態に就いて
述べたが、本発明の要旨構成に即する任意の改変は自由
である。例えば、異なる航行経路Ｔに沿って曳航体14を
曳航する時、もっとも合理的なのは、図１(A) に模式的
に示すように、Ｕターンを繰り返しながら九十九折り状
に船舶20を進める方法（従って図２に示すように、対向
する航行経路T1，T2は互いに逆方向となる）であるが、
異なる撮像経路に沿いながら共通画像領域を含む少なく
とも二枚の二次元撮像画像を得ることができればよいの
で、互いに平行（同方向を含む）であるだけに限らず、
互いに角度を置いたり、直交する経路等であっても良
い。さらに、共通画像領域は三枚以上の画像において抽
出し、それらに含まれる特徴点に鑑みて同定特徴点を抽
出し、それらから三次元構造を再構成するようにしても
良く、一般にそのようにすると、処理工程は複雑にな
り、処理時間も掛かるが、精度は高まる。
述べたが、本発明の要旨構成に即する任意の改変は自由
である。例えば、異なる航行経路Ｔに沿って曳航体14を
曳航する時、もっとも合理的なのは、図１(A) に模式的
に示すように、Ｕターンを繰り返しながら九十九折り状
に船舶20を進める方法（従って図２に示すように、対向
する航行経路T1，T2は互いに逆方向となる）であるが、
異なる撮像経路に沿いながら共通画像領域を含む少なく
とも二枚の二次元撮像画像を得ることができればよいの
で、互いに平行（同方向を含む）であるだけに限らず、
互いに角度を置いたり、直交する経路等であっても良
い。さらに、共通画像領域は三枚以上の画像において抽
出し、それらに含まれる特徴点に鑑みて同定特徴点を抽
出し、それらから三次元構造を再構成するようにしても
良く、一般にそのようにすると、処理工程は複雑にな
り、処理時間も掛かるが、精度は高まる。
【００４３】
【発明の効果】本発明によると、従来は単に二次元画像
としてしか利用されていなかった超音波撮像画像の複数
枚から、海底三次元構造の再構成を行うことができ、海
洋調査技術に貢献する所、甚だ大である。
としてしか利用されていなかった超音波撮像画像の複数
枚から、海底三次元構造の再構成を行うことができ、海
洋調査技術に貢献する所、甚だ大である。
【図１】本発明の原理の説明図である。
【図２】二枚の超音波撮像画像から共通画像領域を抽出
する説明図である。
する説明図である。
【図３】抽出画像から得られる輝度投影分布の説明図で
ある。
ある。
【図４】二枚の共通画像領域の必要な移動量を説明する
説明図である。
説明図である。
【図５】二枚の共通画像領域の移動補正前と補正後を実
撮像画像を図面代用写真として用いた説明図である。
撮像画像を図面代用写真として用いた説明図である。
【図６】二枚の共通画像領域の相対的な伸縮関係の説明
図である。
図である。
【図７】輝度分布上で特徴点を抽出する説明図である。
【図８】二枚の共通画像領域同士で特徴点相互の対応付
けをする際の実際の撮像画像を図面代用写真として用い
た説明図である。
けをする際の実際の撮像画像を図面代用写真として用い
た説明図である。
【図９】得られた海底三次元再構成画像の一例のディス
プレイ上における図面代用写真である。
プレイ上における図面代用写真である。
【図１０】本発明に用い得るサイドスキャンソナー装置
の構成と原理の説明図である。
の構成と原理の説明図である。
10 サイドスキャンソナー装置
11 コントロールユニット
12 曳航ケーブル
14 曳航体
15 コンピュータ
16 ディスプレイ
17 GPS受信装置
20 船舶
21 超音波
22 走査ビーム
30 対象物
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平６−222142（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−332825（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−372890（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−249239（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−75580（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−206680（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−262674（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−136575（ＪＰ，Ａ)
特公 平４−12832（ＪＰ，Ｂ２)
長坂晃朗、宮武孝文，輝度投影相関を
用いた実時間ビデオモザイク，電子情報
通信学会論文誌，日本，電子情報通信学
会，1999年10月， Ｄ−２ Ｖｏｌ．Ｊ
82−Ｄ−２ Ｎｏ．１，1572〜1580，Ｕ
ＲＬ，ｈｔｔｐ：／／ｓｅａｒｃｈ．ｉ
ｅｉｃｅ．ｏｒ．ｊｐ／ｊｐｎ／1999
／ｐｄｆ／ｊ82−ｄ２＿10＿1572．ｐｄ
ｆ
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01S 15/89
Claims (7)
- 【請求項１】 特定の海域を異なる視野から見るため
に、海洋上で互いに空間的に異なる少なくとも二つの撮
像経路に沿って移動する撮像視点から超音波信号を送波
し、海底構造からの反射波を受波することで、該特定の
海域を該超音波信号で走査的に送受波した結果として、
上記移動する撮像視点の集合である互いに異なる少なく
とも二つの撮像経路から見た少なくとも二枚の二次元超
音波撮像画像を得る工程と； これら少なくとも二枚の二次元超音波撮像画像が略々重
なっていると思われる領域をそれら二枚の二次元超音波
撮像画像のそれぞれにおいて共通画像領域として抽出す
る工程と； 該抽出したそれぞれの共通画像領域中の特徴点群を抽出
する工程と； 一方の共通画像領域中の特徴点群の中の各特徴点を相手
方の共通画像領域中の特徴点群の中から探し、対応関係
にある特徴点を同定特徴点とする工程と； 各々の上記同定特徴点の三次元座標データを、該各同定
特徴点を撮像した時の上記互いに異なるそれぞれの撮像
経路上の各対応する上記撮像視点の三次元位置座標デー
タから求める工程と； 該各々の同定特徴点に関して得られた上記三次元座標デ
ータを統合して上記共通画像領域の三次元構造を再構成
する工程と； を含んで成る海底三次元構造の再構成方法。 - 【請求項２】 特定の海域を異なる視野から見るため
に、海洋上で互いに空間的に異なる少なくとも二つの撮
像経路に沿って移動する撮像視点から超音波信号を送波
し、海底構造からの反射波を受波することで、該特定の
海域を該超音波信号で走査的に送受波した結果として、
上記移動する撮像視点の集合である互いに異なる少なく
とも二つの撮像経路から見た少なくとも二枚の二次元超
音波撮像画像を得る工程と； これら少なくとも二枚の二次元超音波撮像画像が略々重
なっていると思われる領域をそれら二枚の二次元超音波
撮像画像のそれぞれにおいて共通画像領域として抽出す
る工程と； 該抽出した少なくとも二枚の共通画像領域の互いの位置
ずれ、面積差を補正するため、少なくとも一方の共通画
像領域を撮像経路及び該撮像経路と直交する経路に沿っ
てそれぞれ移動、伸縮させて互いの合致を図る工程と； 該合致させたそれぞれの共通画像領域中の特徴点群を抽
出する工程と； 一方の共通画像領域中の特徴点群の中の各特徴点を相手
方の共通画像領域中の特徴点群の中から探し、対応関係
にある特徴点を同定特徴点とする工程と； 各々の上記同定特徴点の三次元座標データを、該各同定
特徴点を撮像した時の上記互いに異なるそれぞれの撮像
経路上の各対応する上記撮像視点の三次元位置座標デー
タから求める工程と； 該各々の同定特徴点に関して得られた上記三次元座標デ
ータを統合して上記共通画像領域の三次元構造を再構成
する工程と； を含んで成る海底三次元構造の再構成方法。 - 【請求項３】 特定の海域を異なる視野から見るため
に、海洋上で互いに空間的に異なる少なくとも二つの撮
像経路に沿って移動する撮像視点から超音波信号を送波
し、海底構造からの反射波を受波することで、該特定の
海域を該超音波信号で走査的に送受波した結果として、
上記移動する撮像視点の集合である互いに異なる少なく
とも二つの撮像経路から見た少なくとも二枚の二次元超
音波撮像画像を得る工程と； これら少なくとも二枚の二次元超音波撮像画像が略々重
なっていると思われる領域をそれら二枚の二次元超音波
撮像画像のそれぞれにおいて共通画像領域として抽出す
る工程と； 該抽出した少なくとも二枚の共通画像領域の互いの位置
ずれ、面積差を補正するため、該少なくとも二枚の共通
画像領域を上記撮像方向に沿って複数の区間領域に分割
し、該分割した少なくとも一方の共通画像領域の該各区
間領域を撮像経路及び該撮像経路と直交する経路に沿っ
てそれぞれ移動、伸縮させて互いの合致を図る工程と； 該合致させたそれぞれの共通画像領域中の該各区間領域
中の特徴点群を抽出する工程と； 一方の共通画像領域中の各区間領域中の特徴点群の中の
各特徴点を相手方の共通画像領域中の対応する各区間領
域中の特徴点群の中から探し、対応関係にある特徴点を
同定特徴点とする工程と； 各々の上記同定特徴点の三次元座標データを、該各同定
特徴点を撮像した時の上記互いに異なるそれぞれの撮像
経路上の各対応する上記撮像視点の三次元位置座標デー
タから求める工程と； 該各々の同定特徴点に関して得られた上記三次元座標デ
ータを統合して上記共通画像領域の三次元構造を再構成
する工程と； を含んで成る海底三次元構造の再構成方法。 - 【請求項４】 請求項１，２または３記載の方法であっ
て； 上記少なくとも二枚の二次元超音波撮像画像から上記共
通画像領域を抽出するために、上記撮像経路に沿って上
記各撮像視点の三次元位置座標を汎地球測位システムを
利用して求めること； を特徴とする海底三次元構造の再構成方法。 - 【請求項５】 船舶により曳航される曳航体に超音波送
波器と超音波受波器を内蔵し、送波器からは曳航体が曳
航される方向と直交する方向に細幅扇形の指向性を持つ
超音波パルスを送波し、海底三次元構造により反射、後
方散乱された超音波を受波するサイドスキャンソナー装
置を用い； 特定の海域を異なる視野から見るために、海洋上で互い
に空間的に異なる少なくとも二つの撮像経路に沿って上
記曳航体を曳航しながら、共に移動する各撮像視点にお
いて上記送波器から超音波信号を送波し、上記海底構造
からの反射波を上記受波器にて受波することで、該特定
の海域を超音波信号で走査的に送受波した結果として、
上記互いに異なる少なくとも二つの撮像経路から見た少
なくとも二枚の二次元超音波撮像画像を得る工程と； 上記曳航される上記曳航体の三次元位置座標データを汎
地球測位システムにて取得しておくことで上記少なくと
も二枚の二次元超音波撮像画像中の共通画像領域を抽出
する工程と； 抽出した上記少なくとも二枚のそれぞれの共通画像領域
中の特徴点群を抽出する工程と； 一方の共通画像領域中の特徴点群の中の各特徴点を相手
方の共通画像領域中の特徴点群の中から探し、対応関係
にある特徴点を同定特徴点とする工程と； 各々の上記同定特徴点の三次元座標データを、該各同定
特徴点を撮像した時の上記互いに異なるそれぞれの撮像
経路上の各対応する上記撮像視点の三次元位置座標デー
タから求める工程と； 該各々の同定特徴点に関して得られた三次元座標データ
を統合して共通画像領域の三次元構造を再構成する工程
と； を含んで成る海底三次元構造の再構成方法。 - 【請求項６】 船舶により曳航される曳航体に超音波送
波器と超音波受波器を内蔵し、送波器からは曳航体が曳
航される方向と直交する方向に細幅扇形の指向性を持つ
超音波パルスを送波し、海底三次元構造により反射、後
方散乱された超音波を受波するサイドスキャンソナー装
置を用い； 特定の海域を異なる視野から見るために、海洋上で互い
に空間的に異なる少なくとも二つの撮像経路に沿って上
記曳航体を曳航しながら、共に移動する各撮像視点にお
いて上記送波器から超音波信号を送波し、上記海底構造
からの反射波を上記受波器にて受波することで、該特定
の海域を超音波信号で走査的に送受波した結果として、
上記互いに異なる少なくとも二つの撮像経路から見た少
なくとも二枚の二次元超音波撮像画像を得る工程と； 上記曳航される上記曳航体の三次元位置座標データを汎
地球測位システムにて取得しておくことで上記少なくと
も二枚の二次元超音波撮像画像中の共通画像領域を抽出
する工程と； 上記抽出した共通画像領域のそれぞれに関し、上記撮像
方向及び該撮像方向と直交する方向に超音波反射強度分
布に比例する輝度の投影分布を順次求め、それに基づ
き、少なくとも一方の共通画像領域に関し、相手の共通
画像領域に対する相対的な移動量と伸縮量を求めて移
動、伸縮させ、該少なくとも二枚の共通画像領域の位置
合わせ、面積差補正を図る工程と； 該位置合わせ、面積差補正したそれぞれの共通画像領域
中の特徴点群を抽出する工程と； 一方の共通画像領域中の特徴点群の中の各特徴点を相手
方の共通画像領域中の特徴点群の中から探し、対応関係
にある特徴点を同定特徴点とする工程と； 各々の上記同定特徴点の三次元座標データを、該各同定
特徴点を撮像した時の上記互いに異なるそれぞれの撮像
経路上の各対応する上記撮像視点の三次元位置座標デー
タから求める工程と； 該各々の同定特徴点に関して得られた三次元座標データ
を統合して共通画像領域の三次元構造を再構成する工程
と； を含んで成る海底三次元構造の再構成方法。 - 【請求項７】 船舶により曳航される曳航体に超音波送
波器と超音波受波器を内蔵し、送波器からは曳航体が曳
航される方向と直交する方向に細幅扇形の指向性を持つ
超音波パルスを送波し、海底三次元構造により反射、後
方散乱された超音波を受波するサイドスキャンソナー装
置を用い； 特定の海域を異なる視野から見るために、海洋上で互い
に空間的に異なる少なくとも二つの撮像経路に沿って上
記曳航体を曳航しながら、共に移動する各撮像視点にお
いて上記送波器から超音波信号を送波し、上記海底構造
からの反射波を上記受波器にて受波することで、該特定
の海域を超音波信号で走査的に送受波した結果として、
上記互いに異なる少なくとも二つの撮像経路から見た少
なくとも二枚の二次元超音波撮像画像を得る工程と； 上記曳航される上記曳航体の三次元位置座標データを汎
地球測位システムにて取得しておくことで上記少なくと
も二枚の二次元超音波撮像画像中の共通画像領域を抽出
する工程と； 該抽出した少なくとも二枚の共通画像領域の互いの位置
ずれ、面積差を補正するため、該少なくとも二枚の共通
画像領域を上記撮像方向に沿って複数の区間領域に分割
し、該分割した各区間領域に関し、撮像経路及び該撮像
経路と直交する経路に沿って超音波反射強度分布に比例
する輝度の投影分布を順次求め、それに基づいて、少な
くとも一方の共通画像領域中の該各区間領域に関し、相
手の共通画像領域中の対応する該各区間領域に対する相
対的な移動量と伸縮量を求めて移動、伸縮させ、該少な
くとも二枚の共通画像領域の対応する上記各区間領域の
位置合わせ、面積差補正を図る工程と； 該位置合わせ、面積差補正した少なくとも二枚の共通画
像領域に対して上記撮像経路及び該撮像経路と直交する
経路に沿って超音波反射強度分布に比例する輝度の投影
分布を再度求め、これに基づき、該位置合わせ、面積差
補正した少なくとも二枚の共通画像領域中の対応する該
各区間領域中の特徴点群を抽出する工程と； 一方の共通画像領域の各区間領域中の特徴点群の中の各
特徴点を相手方の共通画像領域の対応する各区間領域中
の特徴点群の中から探し、対応関係にある特徴点を同定
特徴点とする工程と； 各々の上記同定特徴点の三次元座標データを、該各同定
特徴点を撮像した時の上記互いに異なるそれぞれの撮像
経路上の各対応する上記撮像視点の三次元位置座標デー
タから求める工程と； 該各々の同定特徴点に関して得られた三次元座標データ
を統合して共通画像領域の三次元構造を再構成する工程
と； を含んで成る海底三次元構造の再構成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000362425A JP3515751B2 (ja) | 2000-11-29 | 2000-11-29 | 海底三次元構造の再構成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000362425A JP3515751B2 (ja) | 2000-11-29 | 2000-11-29 | 海底三次元構造の再構成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002168952A JP2002168952A (ja) | 2002-06-14 |
| JP3515751B2 true JP3515751B2 (ja) | 2004-04-05 |
Family
ID=18833701
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000362425A Expired - Lifetime JP3515751B2 (ja) | 2000-11-29 | 2000-11-29 | 海底三次元構造の再構成方法 |
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| JP (1) | JP3515751B2 (ja) |
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| JP5266454B2 (ja) * | 2008-03-06 | 2013-08-21 | 国立大学法人 東京大学 | 音響映像生成装置、及びプログラム |
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| DE102009042968B4 (de) | 2009-09-24 | 2011-07-07 | ATLAS ELEKTRONIK GmbH, 28309 | Verfahren und Vorrichtung zum Vermessen eines Bodenprofils |
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| KR101117761B1 (ko) | 2011-09-09 | 2012-03-16 | 권광석 | 레이저 격자패턴을 이용한 3차원 해저면 복원장치 및 이를 이용한 해저면 복원방법 |
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| JP6051751B2 (ja) * | 2012-10-05 | 2016-12-27 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 金属板の位置および姿勢検出方法および装置、ならびに金属板の検査方法 |
| JP5674066B2 (ja) * | 2013-04-26 | 2015-02-25 | 独立行政法人港湾空港技術研究所 | 超音波計測装置 |
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| KR101952290B1 (ko) * | 2017-09-11 | 2019-02-27 | 포항공과대학교 산학협력단 | 다중 빔 초음파 카메라를 이용한 3차원 공간데이터 획득방법 |
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| CN112068141B (zh) * | 2020-09-11 | 2021-06-08 | 中国海洋大学 | 一种深海多金属结核开采沉积物环境监测装置 |
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| JPS61262674A (ja) * | 1985-05-16 | 1986-11-20 | Nec Corp | 水中測位装置 |
| JPS63206680A (ja) * | 1987-02-23 | 1988-08-25 | Furuno Electric Co Ltd | 複数の送受波点を有するソナ− |
| JPH0375580A (ja) * | 1989-08-17 | 1991-03-29 | Furuno Electric Co Ltd | 海底地形図作成装置 |
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| US5155706A (en) * | 1991-10-10 | 1992-10-13 | Westinghouse Electric Corp. | Automatic feature detection and side scan sonar overlap navigation via sonar image matching |
| JPH10332825A (ja) * | 1997-05-30 | 1998-12-18 | Penta Ocean Constr Co Ltd | 海底地形測量方法及び装置 |
| JP3957888B2 (ja) * | 1997-08-20 | 2007-08-15 | 株式会社リコー | 撮像装置及び撮像画像合成方法 |
-
2000
- 2000-11-29 JP JP2000362425A patent/JP3515751B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 長坂晃朗、宮武孝文，輝度投影相関を用いた実時間ビデオモザイク，電子情報通信学会論文誌，日本，電子情報通信学会，１９９９年１０月， Ｄ−２ Ｖｏｌ．Ｊ８２−Ｄ−２ Ｎｏ．１，１５７２〜１５８０，ＵＲＬ，ｈｔｔｐ：／／ｓｅａｒｃｈ．ｉｅｉｃｅ．ｏｒ．ｊｐ／ｊｐｎ／１９９９／ｐｄｆ／ｊ８２−ｄ２＿１０＿１５７２．ｐｄｆ |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002168952A (ja) | 2002-06-14 |
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