JP5322619B2 - Scanning sonar device - Google Patents
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Description
本発明は、スキャニングソナー装置、主に設定した標的を自動追尾するスキャニングソナー装置に関する。 The present invention relates to a scanning sonar device, and mainly to a scanning sonar device that automatically tracks a set target.
従来、漁労などに用いられるスキャニングソナー装置では、例えば、図4に示すように船体などに設けられ水中に位置する送受波機40が、一定の周波数、例えば、20kHzから300kHzまでの間の周波数の音波を、利用者によって設定される海面からθの角度(俯角という)に送波して、受波したエコー(反射波)の強度に基づく情報(サンプリング値)を画像に変換して表示する。
Conventionally, in a scanning sonar device used for fishing or the like, for example, as shown in FIG. 4, a transmitter /
ここで、送受波機40は、図4に示すように狭い範囲からの反射波を受波する指向性を有するペンシル形状の受波ビームPを、海面に対する垂直方向(z軸方向)に対して時計回り又は反時計回りに回転させ全周360度からの反射波を受信して円錐体の傘状の表面に対してスキャンを行う。受信した反射波の強度分布に基づく情報は、送受波機からの距離に応じて標的とする魚群などを表示装置に表示する(特許文献1)。
Here, as shown in FIG. 4, the transmitter /
また、魚群の探査及び追尾を行うスキャニングソナー装置では、反射波の強度に基づく情報から標的とする魚群などを抽出し、例えば、図5(a)に図示するように、標的像Tとして表示装置に画像として表示する。ここで、図5(a)、(b)は、縦軸方向及び横軸方向共に中心から周囲に向かういずれの方向に対しても俯角θを有する円錐体の傘上の表面における送受波機40からの距離を示している。
さらに、標的像の位置などの特徴を検出して記憶し、記憶したこれらの特徴をもとに、次回の送波における反射波の強度に基づく情報から標的像を抽出する。
In addition, a scanning sonar device that searches and tracks a school of fish extracts a target school of fish from information based on the intensity of reflected waves, and displays a target image T as a target image T as shown in FIG. As an image. Here, FIGS. 5 (a) and 5 (b) show the
Furthermore, features such as the position of the target image are detected and stored, and based on these stored features, the target image is extracted from information based on the intensity of the reflected wave in the next transmission.
上述のスキャニングソナー装置は、送受波機から標的像の最も近い点までの距離を近端、送受波機から標的像の最も遠い点までの距離を遠端とすると、標的像を表示装置に表示する際に、標的像の遠端までの距離(以下、遠端距離という。)が、反射波による探査範囲(探査レンジ)に応じた予め定めた基準範囲を超えて遠ざかると、探査する距離を長くして探査レンジを拡大し、一方、標的像の近端までの距離(以下、近端距離という。)が、基準範囲を超えて近づくと、探査する距離を短くして探査レンジを縮小する処理を行っている。ここで、基準範囲とは、基準距離で囲まれた魚群の追尾や表示に適した距離範囲のことであり、基準距離とは、魚群の移動に応じて探査レンジの変更を行う閾値であり、魚群の移動に応じて探査レンジを変更することで、魚群の標的像を常に表示装置に表示するために定められる。
しかしながら、探査レンジRを変更する基準として基準範囲を遠方閾値F(F=fR,f(0<f≦1))と近傍閾値N(N=nR,n(0≦n<1))により設定し、送受波機から標的像の遠端までの距離Aと近端までの距離Bとしたとき、図5(a)に図示するように、標的像(A,B)をF>A>B>Nを満たして表示するとき、以下のような問題がある。
スキャニングソナー装置は、魚群の移動などにより遠端距離が基準範囲を超えてA≧Fとなり探査レンジを拡大した後に、魚群の広がりによりB≦Nを満たすと探査レンジRを縮小する。このような状態において、図5(b)に図示するように、標的像が探査レンジRに対して大きくなりA≧FかつB≦Nとなり、探査レンジRを拡大する条件と縮小する条件との相反する条件を満たしてしまう。
一般的に、このような状況では、探査レンジRを拡大する条件を優先して探査範囲を広げる動作を行うが、探査レンジRを拡大した後の動作で、B≦Nとなり、探査レンジRを縮小する条件を満たし、探査レンジRの拡大と縮小とを繰り返し行うことになってしまう。
However, the reference range is set by the far threshold F (F = fR, f (0 <f ≦ 1)) and the near threshold N (N = nR, n (0 ≦ n <1)) as a reference for changing the search range R. When the distance A from the transducer to the far end of the target image is set to the distance B from the near end, the target image (A, B) is expressed as F>A> B as shown in FIG. When displaying satisfying> N, there are the following problems.
The scanning sonar device reduces the exploration range R when B ≦ N is satisfied by the spread of the fish school after the far end distance exceeds the reference range due to the movement of the fish school and A ≧ F and the exploration range is expanded. In this state, as shown in FIG. 5B, the target image becomes larger with respect to the search range R, and A ≧ F and B ≦ N, and there are a condition for expanding the search range R and a condition for reducing it. The conflicting conditions will be met.
In general, in such a situation, the operation for expanding the search range is performed with priority given to the condition for expanding the search range R. However, in the operation after the search range R is expanded, B ≦ N, and the search range R is The conditions for reduction are satisfied, and the search range R is repeatedly enlarged and reduced.
図6は、標的像が基準範囲を超える場合、探査レンジRの変更前後の表示装置が表示する画像の一例である。図6(a)に図示するように、A≧Fを満たす場合、スキャニングソナー装置が、探査距離をe(e>1)倍にして探査レンジRを拡大すると、探査レンジeR、遠方閾値eF、近傍閾値eNがそれぞれの新たな値として設定される。しかし、図6(b)に図示するように、B≦eNとなり、探査レンジRを縮小する条件を満たしてしまうことがある。上述の場合と同様に、スキャニングソナー装置は、探査レンジRの拡大と縮小とを繰り返し行うことになる。 FIG. 6 is an example of an image displayed on the display device before and after the change of the search range R when the target image exceeds the reference range. As shown in FIG. 6A, when A ≧ F is satisfied, when the scanning sonar device expands the search range R by increasing the search distance by e (e> 1), the search range eR, the far threshold eF, The neighborhood threshold eN is set as each new value. However, as shown in FIG. 6B, B ≦ eN, and the condition for reducing the search range R may be satisfied. As in the case described above, the scanning sonar device repeatedly performs the expansion and reduction of the search range R.
また、図6(c)に図示するように、B≦Nを満たす場合、スキャニングソナー装置が、探査距離を1/c(c>1)倍にして探査レンジRを縮小すると、探査レンジR/c、遠方閾値F/c、近傍閾値N/cがそれぞれの新たな値として設定される。しかし、図6(d)に図示するように、A≧F/cとなり、探査レンジRを拡大する条件を満たしてしまうことがある。この場合も上述の場合と同様に、スキャニングソナー装置は、探査レンジRの拡大と縮小とを繰り返し行うことになる。
上述のように、スキャニングソナー装置は、探査レンジの拡大と縮小とを繰り返し行い、表示装置に表示する標的像が安定せず、利用者が魚群までの距離を認識しにくいという問題がある。
Further, as shown in FIG. 6C, when B ≦ N is satisfied, when the scanning sonar apparatus reduces the search range R by increasing the search distance by 1 / c (c> 1), the search range R / c, the far threshold F / c, and the neighborhood threshold N / c are set as new values. However, as shown in FIG. 6D, A ≧ F / c, and the condition for expanding the search range R may be satisfied. In this case, as in the case described above, the scanning sonar device repeats the expansion and reduction of the search range R.
As described above, the scanning sonar device repeatedly enlarges and reduces the search range, the target image displayed on the display device is not stable, and there is a problem that it is difficult for the user to recognize the distance to the school of fish.
本発明は、上記問題を解決すべくなされたもので、その目的は、標的像の移動による頻繁な探査レンジの切り替えを防ぎ、標的を追跡して標的像の表示を行うスキャニングソナー装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a scanning sonar apparatus that prevents frequent switching of the search range due to movement of the target image, tracks the target, and displays the target image. There is.
上記問題を解決するために、本発明は、送受波機から音波を標的に送波し、その反射波を受波して得られる反射波の強度に応じた複数のサンプリング値から前記標的を表す標的像を抽出する標的像抽出部と、前記標的像抽出部が抽出した前記標的像より前記送受波機から前記標的の最も遠い部分までの距離である遠端距離を算出する標的像距離算出部と、前記標的像距離算出部が算出した前記遠端距離に応じて、前記音波による探査範囲を変更する探査レンジ算出部とを具備し、前記探査レンジ算出部は、前記探査範囲を拡大するか否かを示す遠方閾値と、前記探査範囲を縮小するか否かを示す近傍閾値とを記憶することを特徴とするスキャニングソナー装置である。 In order to solve the above-described problem, the present invention represents the target from a plurality of sampling values corresponding to the intensity of the reflected wave obtained by transmitting the sound wave from the transmitter / receiver to the target and receiving the reflected wave. A target image extraction unit that extracts a target image, and a target image distance calculation unit that calculates a far-end distance that is a distance from the transducer to the farthest part of the target from the target image extracted by the target image extraction unit And a search range calculation unit that changes a search range by the sound wave according to the far-end distance calculated by the target image distance calculation unit , the search range calculation unit expanding the search range? A scanning sonar device that stores a remote threshold value indicating whether or not and a near threshold value indicating whether or not to reduce the search range .
また、本発明は、上記に記載の発明において、前記探査レンジ算出部は、前記探査範囲を変更するとき、前記遠端距離が、前記遠方閾値と前記近傍閾値との中間値となる前記探査範囲を新たな前記探査範囲として設定することを特徴とする。 Further, in the present invention described above, when the search range calculation unit changes the search range, the search range is such that the far end distance is an intermediate value between the far threshold and the neighborhood threshold. Is set as a new search range.
また、本発明は、上記に記載の発明において、前記探査レンジ算出部は、前記探査範囲を変更するとき、前記遠端距離の履歴により推測される推測遠端距離が、前記遠方閾値と前記近傍閾値との中間値となる前記探査範囲を新たな前記探査範囲として設定することを特徴とする。 Further, the present invention is the invention described in the above, wherein when the search range calculation unit changes the search range, the estimated far end distance estimated from the history of the far end distance is calculated as follows: The search range that is an intermediate value with respect to a threshold value is set as a new search range.
この発明によれば、スキャニングソナー装置は、標的像の遠端距離に応じて探査範囲を変更する構成とした。これにより、標的像の近端距離及び遠端距離を共に用いて探査範囲を定める場合に比べ、探査範囲の変更が安定して行うことができると共に、遠端距離に応じて探査範囲を変更することで、標的を探査範囲に含めることができるので、常に標的像全体を表示することができる。 According to this invention, the scanning sonar device is configured to change the search range according to the far end distance of the target image. As a result, the search range can be changed more stably and the search range is changed according to the far end distance than when the search range is determined using both the near end distance and the far end distance of the target image. Thus, since the target can be included in the search range, the entire target image can always be displayed.
以下、本発明の実施形態によるスキャニングソナー装置を図面を参照して説明する。 Hereinafter, a scanning sonar apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本実施形態におけるスキャニングソナー装置1の構成を示す概略ブロック図である。以下、スキャニングソナー装置1は、魚群を標的として漁労に用いられる場合を例として説明する。
スキャニングソナー装置1は、入力装置10、操作制御部20、標的追尾制御部30、送受波機40、表示情報変換部50、及び、表示装置60を具備している。
入力装置10は、利用者の操作によりスキャニングソナー装置1への入力が行える、例えば、キーボード、マウス、トラックボールなどである。操作制御部20は、入力装置10から入力された情報を標的追尾制御部30、表示情報変換部50に出力する。ここで、入力装置10から入力される情報としては、スキャニングソナー装置1に対して標的の追尾の開始を示す動作開始情報、音波を送波する俯角を示す俯角情報、標的をスキャンする探査レンジ情報、標的(魚群)の設定情報、表示装置60に表示する探査レンジを示す情報などである。
FIG. 1 is a schematic block diagram showing a configuration of a scanning sonar device 1 in the present embodiment. Hereinafter, the case where the scanning sonar apparatus 1 is used for fishing with a fish school as a target will be described as an example.
The scanning sonar device 1 includes an
The
標的追尾制御部30は、探査レンジ設定部31、標的像抽出部32、標的像距離算出部33、及び、探査レンジ算出部34を含んで構成され、操作制御部20から動作開始を示す動作開始情報が入力されると動作を開始し、操作制御部20から入力される標的の設定情報、俯角情報、及び、探査レンジを示す情報を初期値として魚群(標的)の追尾処理を開始する。また、標的追尾制御部30は、標的までの距離を含むデータを送受波機40に出力し、送受波機40から反射波(エコー)を受信することで得られた複数のサンプリング値が入力される。ここで、サンプリング値は、魚群にて反射された反射波の強度に基づく値である。
The target
探査レンジ設定部31は、追尾動作の開始時において、操作制御部20が出力する探査レンジを探査レンジの初期値として設定し送受波機40に出力し、追尾動作中において、探査レンジ算出部34が出力する探査レンジを新たな探査レンジとして設定して送受波機40に出力する。
標的像抽出部32は、操作制御部20を介して入力される利用者の指定した閾値を基準とし、1フレームごとに当該閾値を超えるサンプリング値により構成される領域を標的像として抽出して、標的像距離算出部33と表示情報変換部50とに出力する。ここで、利用者の指定する閾値とは、漁労の対象となる魚種や探査環境ごとに定められる値であり、利用者の経験などに基づいて定められる。また、図4に図示する角度φに対して0°から360°までの一周分の全探査距離に渡るサンプリング値を1フレームという。
The search
The target
標的像距離算出部33は、標的像抽出部32が抽出した標的像より送受波機40から標的の最も遠い部分までの距離(遠端距離A)を算出して探査レンジ算出部34に出力する。
探査レンジ算出部34は、設定されている探査レンジRと、標的像距離算出部33が出力する遠端距離Aとから新たな探査レンジRを算出し、算出した探査レンジを探査レンジ設定部31に出力する。また、探査レンジ算出部34は、探査レンジRを切り替える基準範囲を表す遠方閾値F及び近傍閾値Nを算出するための係数fとnとを予め記憶している(ただし、F=fR,N=nR,0<n<f≦1)。
The target image
The search
送受波機40は、送波部41と受波部42とを含み構成される。送波部41は、探査レンジ設定部31から入力される俯角と探査レンジとに従い、該俯角方向に探査レンジRに応じた送波間隔で音波を周囲360度の方向、すなわち、図4に図示するように、円錐の表面方向に音波を送波する。受波部42は、送波された音波が魚群で反射された反射を受波し、受波した反射波の強度に基づくサンプリング値を標的追尾制御部30に出力する。
また、受波部42は、図4に示すように、狭い範囲から反射を受波する指向性を有するペンシル形状の受波ビームPを海面に対する垂直方向(z軸方向)に対して時計回り又は反時計回りに回転させて反射波を受波する。
The wave transmitter /
Further, as shown in FIG. 4, the
また、送受波機40は、漁船の船底に設置されるか、ブイなどに繋がれて海中(水中)に設置される。ここで、俯角は、図4に示されるように、海面(水面)に対してθの角度で示される角度である。送波間隔は、水中における音速(約1500メートル毎秒)に基づいて定められ、例えば、標的まで1500メートルの場合、音波が送波部41から魚群までの伝搬に要する時間と、魚群から受波部42までの伝搬に要する時間と合わせた約2秒、あるいは、魚群を中心とした範囲で探索する場合、魚群までの距離と探索する範囲とに応じた時間となる。
Further, the
表示情報変換部50は、標的像抽出部32から出力された標的像を1フレームごとに表示装置60に表示するための画像情報に変換して表示装置60に出力する。このとき、表示情報変換部50は、魚群の標的像を認識しやすい色により表示してもよい。
表示装置60は、例えば、CRT(Cathode Ray Tube)や液晶表示装置などであり、表示情報変換部50が出力した画像情報を表示して出力する。
The display
The
次に、図2は、本実施形態におけるスキャニングソナー装置1の動作を示すフローチャートである。
まず、スキャニングソナー装置1において、入力装置10は、利用者の操作により魚群の追尾の開始を示す動作開始情報、探査の俯角及び探査レンジを示す探査レンジ情報、及び、標的像抽出部32が標的を抽出する際に用いる閾値を含む初期抽出領域情報が入力される。
操作制御部20は、入力装置10に入力された初期抽出領域情報を標的追尾制御部30と表示情報変換部50とに出力する。探査レンジ設定部31は、操作制御部20から入力された探査レンジ情報を記憶して、探査レンジ情報を送受波機40に出力する(ステップS101)。
Next, FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the scanning sonar device 1 in the present embodiment.
First, in the scanning sonar device 1, the
The
続いて、操作制御部20は、入力装置10から追尾中止を示す情報が入力されているか否かを判定する(ステップS102)。
追尾中止を示す情報が入力されている場合(ステップS102:Yes)、スキャニングソナー装置1は、追尾動作を中止する。
追尾中止を示す情報が入力されていない場合(ステップS102:No)、送受波機40は、探査レンジ設定部31が出力した探査レンジ情報に応じて、音波を送波し、反射波を受波してサンプリング値を標的像抽出部32に出力する(ステップS103)。
Subsequently, the
When the information indicating the tracking stop is input (step S102: Yes), the scanning sonar device 1 stops the tracking operation.
When the information indicating the tracking stop is not input (step S102: No), the transmitter /
標的像抽出部32は、送受波機40が出力したサンプリング値から1フレームごとに標的像を抽出し、抽出した標的像を標的像距離算出部33と表示情報変換部50とに出力する(ステップS104)。
標的像距離算出部33は、標的像抽出部32が出力した標的像から遠端距離Aを算出して探査レンジ算出部34に出力する(ステップS105)。
探査レンジ算出部34は、標的像距離算出部33が出力した遠端距離Aが、予め定められた遠方閾値F以上か否かを判定する(ステップS106)。
The target
The target image
The search
遠端距離Aが遠方閾値F以上の場合(ステップS106:Yes)、探査レンジ算出部34は、探査レンジを拡大するために新たな探査レンジRを算出し、算出した新たな探査レンジRを探査レンジ設定部31に出力して、探査レンジ設定部31が記憶する探査レンジRを更新する(ステップS107)。
遠端距離Aが遠方閾値F未満の場合(ステップS106:No)、探査レンジ算出部34は、遠端距離Aが近傍閾値N未満か否かを判定する(ステップS108)。
When the far end distance A is greater than or equal to the far threshold F (step S106: Yes), the search
When the far end distance A is less than the far threshold F (step S106: No), the search
遠端距離Aが近傍閾値N未満の場合(ステップS108:Yes)、探査レンジ算出部34は、探査レンジを縮小するために新たな探査レンジRを算出し、算出した新た探査レンジRを探査レンジ設定部31に出力して、探査レンジ設定部31が記憶する探査レンジRを更新(ステップS109)。
遠端距離Aが近傍閾値N以上の場合(ステップS108:No)、ステップS102に戻り、以降、上述のステップS102からステップS109までの動作を繰り返す。
When the far-end distance A is less than the proximity threshold N (step S108: Yes), the search
When the far end distance A is equal to or greater than the neighborhood threshold N (step S108: No), the process returns to step S102, and thereafter, the operations from step S102 to step S109 are repeated.
次に、探査レンジ算出部34が新たな探査レンジRを算出する方法について説明する。図3は、本実施形態における標的像が基準範囲を超える場合、探査レンジRを更新前後の表示装置が表示する画像の一例である。
まず、図3(a)に図示するように、ステップS107における遠端距離Aが遠方閾値F以上の場合(A≧F)について説明する。遠端距離Aが遠方閾値Fと近傍閾値Nとの間になるように、すなわち、N<A<Fを満たすように、探査レンジRを拡大する。例えば、遠端距離Aが遠方閾値Fを超えたとき、遠端距離Aと遠方閾値Fとが近い値とすると、遠方閾値eFと近傍閾値eNとの中間値となる拡大係数e(e≧1)を算出して、図3(b)に図示する新たな探査レンジeRを以下のように算出する。
Next, a method by which the search
First, as shown in FIG. 3A, the case where the far end distance A in step S107 is greater than or equal to the far threshold F (A ≧ F) will be described. The search range R is expanded so that the far end distance A is between the far threshold F and the neighborhood threshold N, that is, N <A <F. For example, when the far end distance A exceeds the far threshold F, if the far end distance A and the far threshold F are close to each other, an expansion coefficient e (e ≧ 1) that is an intermediate value between the far threshold eF and the near threshold eN. ) And a new search range eR shown in FIG. 3B is calculated as follows.
A≒F=(eF+eN)/2=e(F+N)/2,
e=F/((F+N)/2)=f/((f+n)/2),
eR=R・f/((f+n)/2)=F/((f+n)/2)
A≈F = (eF + eN) / 2 = e (F + N) / 2
e = F / ((F + N) / 2) = f / ((f + n) / 2),
eR = R · f / ((f + n) / 2) = F / ((f + n) / 2)
次に、図3(c)に図示するように、ステップS109における遠端距離Aが近傍閾値N未満の場合(A<N)について説明する。この場合も、上述の場合と同様に、遠端距離Aが遠方閾値Fと近傍閾値Nとの間になるように、すなわち、N<A<Fを満たすように、探査レンジRを縮小する。例えば、遠端距離Aが近傍距離Nを下回ったとき、遠端距離Aと近傍閾値Nとが近い値とすると、遠方閾値F/cと近傍閾値N/cとの中間値となる縮小係数c(c≧1)を算出して、図3(d)に図示する新たな探査レンジR/cを以下のように算出する。 Next, as shown in FIG. 3C, the case where the far end distance A in step S109 is less than the neighborhood threshold N (A <N) will be described. Also in this case, as in the case described above, the search range R is reduced so that the far end distance A is between the far threshold value F and the near threshold value N, that is, N <A <F. For example, when the far-end distance A is less than the neighborhood distance N, if the far-end distance A and the neighborhood threshold N are close to each other, the reduction coefficient c is an intermediate value between the far-field threshold F / c and the neighborhood threshold N / c. (C ≧ 1) is calculated, and a new search range R / c illustrated in FIG. 3D is calculated as follows.
A≒N=(F/c+N/c)/2=(1/c)・(F+N)/2,
1/c=N/((F+N)/2)=n/((f+n)/2),
R/c=R・n/((f+n)/2)=N/((f+n)/2)
A≈N = (F / c + N / c) / 2 = (1 / c) · (F + N) / 2
1 / c = N / ((F + N) / 2) = n / ((f + n) / 2),
R / c = R · n / ((f + n) / 2) = N / ((f + n) / 2)
新たな探査レンジの算出方法の説明において、遠端距離Aと遠方閾値Fと、又は、遠端距離Aと近傍閾値Nとを近い値として扱ったが、一般に、スキャニングソナー装置1で魚群を追尾している状況においては、常に探査しているので遠端距離Aが基準範囲の外に出るとしても遠方閾値F又は近傍閾値Nと大きく離れることは少ないので、上述のようにして新たな探査レンジ算出の処理を簡略しても標的像を探査レンジ内に収められる。 In the explanation of the calculation method of the new search range, the far end distance A and the far threshold value F or the far end distance A and the near threshold value N are treated as close values. In this situation, since the search is always performed, even if the far end distance A goes out of the reference range, it is unlikely that the far threshold value F or the near threshold value N is far away. Even if the calculation process is simplified, the target image can be kept within the search range.
上述のように、探査レンジ算出部が新たな探査レンジとして遠方閾値と近傍閾値との中間値(1/2の値)を設定することで、標的像の移動により探査レンジRが頻繁に切り替えることを防ぎ、安定した標的像の表示を行うことができ、常に標的像全体を表示することが可能となる。また、スキャニングソナー装置1は、探査レンジRを更新するときに遠端距離Aのみにより探査レンジRを変更するか否かを判定することにより、遠端距離A及び近端距離Bにより探査レンジRの変更を判定することに比べ、処理を簡素化することができ演算量を減らすことができる。 As described above, the exploration range calculation unit frequently sets the exploration range R as the new exploration range by setting an intermediate value (1/2 value) between the distant threshold value and the near threshold value as the target image moves. Can be prevented, and a stable target image can be displayed, and the entire target image can always be displayed. Further, the scanning sonar device 1 determines whether or not the search range R is changed only by the far end distance A when the search range R is updated, so that the search range R is determined by the far end distance A and the near end distance B. Compared with determining the change, the processing can be simplified and the amount of calculation can be reduced.
また、探査レンジRを頻繁に変更しなくなることにより、送受波機40における送波間隔の頻繁な変更がなくなり、サンプリングを安定して行えることにより、標的の追尾が安定して行うことができる。また、標的を追尾するためには、標的が常に探査レンジ内にあり、かつ、一定期間内における探査回数が多いほど、標的を的確に捉えることができる。本実施形態のスキャニングソナー装置1は、前述の条件を満たすので、標的を的確に捉えることにより、標的の追尾を効率的に行うことができる。
Further, since the search range R is not frequently changed, the transmission interval in the transmitter /
なお、探査レンジ算出部34は、新たな探査レンジRを遠端距離Aが遠方閾値Fと近傍閾値Nとの中間値(1/2)としたが、1/2でなく魚群の移動方向(遠ざかる又は近づく)と、漁労の対象とする魚の移動速度に応じて異なる値としてもよい。
なお、探査レンジ算出部34は、探査レンジRを変更する判定に遠端距離Aを用いる替わりに、遠端距離Aの履歴により推測した標的像の推測遠端距離A’を用いてもよい。これにより、送受波機40と魚群とが単調に近づく又は離れる場合に、探査レンジRを予め変更することができ、魚群が移動していても安定して標的像を表示することができ、探査レンジ切り替えによる表示画像の頻繁な変化を防ぎ、利用者に対して魚群の位置及び移動を認識させやすくすることができる。
The search
The search
また、探査レンジ算出部34は、新たな探査レンジRとして、予め定められた複数の探査レンジ、例えば、200m、500m、1000m、1500m、2000mのうちから新たな探査レンジを選択する構成としてもよい。このとき、予め定められた複数の探査レンジは、利用者により入力装置10から入力され、操作制御部20を介して探査レンジ算出部34に記憶される。このように、例えば、利用者が頻繁に利用する探査レンジR、あるいは、利用者が認識しやすい探査レンジRを選択しておくことで、利用者に対して魚群の位置を認識させやすくすることができる。
Further, the search
なお、基準範囲を算出するための係数f及びnは、探査対象となる魚種の移動速度や、探査環境に応じて定められる。
また、標的像の抽出は、入力装置10を介して入力された閾値により行うとしたが、表示装置60に表示されるサンプリング値に基づく画像から利用者が選択するようにしてもよい。
The coefficients f and n for calculating the reference range are determined according to the moving speed of the fish species to be searched and the search environment.
Further, although the extraction of the target image is performed based on the threshold value input via the
上述の標的追尾制御部30は内部に、コンピュータシステムを有していてもよい。その場合、上述した探査レンジ設定部31、標的像抽出部32、標的像距離算出部33、及び、探査レンジ算出部34が行う処理過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われることになる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、DVD−ROM、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。
The target
1…スキャニングソナー装置
10…入力装置、20…操作制御部
30…標的追尾制御部、31…探査レンジ設定部、32…標的像抽出部
33…標的像距離算出部、34…探査レンジ算出部
40…送受波機、41…送波部、42…受波部
50…表示情報変換部、60…表示装置
A…遠端距離、B…近端距離、F…遠方閾値、N…近傍閾値、R…探査レンジ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Scanning
Claims (3)
前記標的像抽出部が抽出した前記標的像より前記送受波機から前記標的の最も遠い部分までの距離である遠端距離を算出する標的像距離算出部と、
前記標的像距離算出部が算出した前記遠端距離に応じて、前記音波による探査範囲を変更する探査レンジ算出部と
を具備し、
前記探査レンジ算出部は、
前記探査範囲を拡大するか否かを示す遠方閾値と、
前記探査範囲を縮小するか否かを示す近傍閾値と
を記憶する
ことを特徴とするスキャニングソナー装置。 A target image extraction unit that extracts a target image representing the target from a plurality of sampling values according to the intensity of the reflected wave obtained by transmitting a sound wave from the transducer to the target and receiving the reflected wave;
A target image distance calculation unit that calculates a far-end distance that is a distance from the transceiver to the farthest part of the target from the target image extracted by the target image extraction unit;
A search range calculation unit that changes a search range by the sound wave according to the far end distance calculated by the target image distance calculation unit , and
The exploration range calculation unit
A remote threshold indicating whether to expand the search range;
A neighborhood threshold indicating whether or not to reduce the search range;
Remember
A scanning sonar device characterized by that .
前記探査範囲を変更するとき、前記遠端距離が、前記遠方閾値と前記近傍閾値との中間値となる前記探査範囲を新たな前記探査範囲として設定する
ことを特徴とする請求項1に記載のスキャニングソナー装置。 The exploration range calculation unit
When changing the search range, the far-end distance, according to claim 1, characterized in that to set the search range as the intermediate value between the distant threshold and the near threshold value as a new said search range Scanning sonar device.
前記探査範囲を変更するとき、前記遠端距離の履歴により推測される推測遠端距離が、前記遠方閾値と前記近傍閾値との中間値となる前記探査範囲を新たな前記探査範囲として設定する
ことを特徴とする請求項1に記載のスキャニングソナー装置。 The exploration range calculation unit
When the search range is changed, the search range in which the estimated far end distance estimated from the history of the far end distance is an intermediate value between the far threshold and the neighborhood threshold is set as the new search range. The scanning sonar device according to claim 1 .
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