JP5911004B2 - 超音波式撮像計量方法 - Google Patents

超音波式撮像計量方法 Download PDF

Info

Publication number
JP5911004B2
JP5911004B2 JP2009147554A JP2009147554A JP5911004B2 JP 5911004 B2 JP5911004 B2 JP 5911004B2 JP 2009147554 A JP2009147554 A JP 2009147554A JP 2009147554 A JP2009147554 A JP 2009147554A JP 5911004 B2 JP5911004 B2 JP 5911004B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ultrasonic
weighing method
ultrasonic imaging
underwater
image acquisition
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2009147554A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2011002413A5 (ja
JP2011002413A (ja
Inventor
さゆり 松本
さゆり 松本
片倉 景義
景義 片倉
Original Assignee
国立研究開発法人港湾空港技術研究所
片倉 景義
景義 片倉
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 国立研究開発法人港湾空港技術研究所, 片倉 景義, 景義 片倉 filed Critical 国立研究開発法人港湾空港技術研究所
Priority to JP2009147554A priority Critical patent/JP5911004B2/ja
Publication of JP2011002413A publication Critical patent/JP2011002413A/ja
Publication of JP2011002413A5 publication Critical patent/JP2011002413A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5911004B2 publication Critical patent/JP5911004B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、超音波式撮像計量方法に係り、簡単な装置構成で汚泥等により視界の悪い海中の土木作業を容易且つ安全に行うことを可能とする超音波式水中映像取得装置を用いた超音波式撮像計量方法に関する。
従来、海中など水中作業においては、地上からバックホウなどを用いて水中の土木作業を行った後、施工状況の確認などは潜水士が水中に潜り、レベル測量や目視により行われていた。しかし、施工距離が長い場合などは、潜水士の作業の安全性の確保や作業の高効率化が望まれていた。また、従来の確認方法では、水中の透明度が低く、潜水士による水中での視認距離が短い場合には、適切な状況判断をすることが困難であるといった問題があった。このような背景から、近年は、潜水士によらずに安全、高効率、水中の濁度に依存しない水中視認の技術が求められていた。また、他の施工状況の確認方法については、広く知られている光学レンズを用いたカメラを用いることが考えられるが、水中の透明度が低い場合には、光学レンズを用いて施工状況の確認をすることが難しいといった問題があった。
また、特許文献1に記載されているように、周波数により送波方位が異なる送波器を用いて、三次元空間を直接測定することを可能とする計測装置が知られている。
この計測装置は、図10に示すように、方位方向Xに周波数の異なる超音波120を送波する送波器110と、該超音波120を一次元方向にのみに収束し、扇形超音波ビーム121を対象物131に照射する送波用の円筒型音響レンズ111と、該対象物131からの反射波122をZ軸方向に分割された受波検出面142に物体像として結像する受波音響レンズ141とを備えている。
また、受波検出面142は、図11に示すように、方位方向Xに細長く形成された受波素子143をZ方向に配列されることで、Z軸方向に分割された受波検出面142を形成している。
このように従来の計測装置100は、対象物131に照射する扇形超音波ビーム121の周波数が方位方向Xの位置により異なることから、図11に示すように、受波検出面142上の物体像における方位方向Xの位置は、各受波素子143の出力における信号周波数成分強度により知ることが出来るようになっている。一方、Z方向の位置は、信号が現れる受波素子143の位置として知ることができる。従って、これら二つの位置情報により対象物131の二次元形状を知ることができる。
また、対象物131までの距離は、超音波ビーム121の伝搬速度と送波時間から受波時間までの往復時間から知ることができる。このように、従来の計測装置100は、対象物131の二次元形状に加え、三次元空間内における対象物131の全体形状を知ることができるようになっている。
特開昭47−26160号公報
しかしながら、上述した従来の計測装置100の構成によると、送波器から送波される扇形超音波ビームの送波方向の視点のみの映像が表示されており、施工状況の確認を行う
際には、任意の位置に計測装置を移動して再度計測を行わなければならず、非常に手間のかかる作業が必要であった。
また、従来の計測装置100は、一度の送波によって計測を行っているので、扇形超音波ビームの送波、反射、受波といった一連の計測作業において生じるノイズを除去することが難しいといった問題もあった。
そこで、本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、土木作業の施工距離が長い場合であっても、作業の安全性の確保や作業の高効率化を実現することができる超音波式水中映像取得装置を用いた超音波式撮像計量方法を提供することを主たる課題とする。
水中の三次元計測空間に超音波を送受波する手段と、前記三次元計測空間からの反射波を処理する処理手段と、作業情報を処理する作業情報処理部と、前記作業情報処理部における処理の最終結果を画像として表示する表示部とを備え、前記超音波を送受波する手段を機械的に回転あるいは移動させることなく、前記超音波を送受波する手段の存在位置を原点として該原点からの距離に対応して計測面積が順次拡大する三次元計測空間の情報を取得可能とする超音波式水中映像取得装置を有し、前記三次元計測空間の情報における反射信号発生位置と、前記三次元計測空間における対象物存在位置との相互関係を対応付ける三次元空間位置対応手段を有し、前記三次元空間位置対応手段は、一直線上に並ばないように配列された3点以上の音響マーカーを含み、前記超音波式水中映像取得装置による三次元測定を複数回行って得た各三次元測定結果を加算平均して累加処理を行うことを特徴とする。
また、本発明に係る超音波式撮像計量方法は、前記音響マーカー、トランスポンダであることができる。
また、本発明に係る超音波式撮像計量方法は、前記超音波式水中映像取得装置が、前記表示部に対象物の施工前及び施工後の情報又は目標情報と、前記三次元計測空間の情報とを同時に表示可能であると好適である。
また、本発明に係る超音波式撮像計量方法は、前記表示部が、対象物の断面形状などの二次元像を表示可能であると好適である。
また、本発明に係る超音波式撮像計量方法は、前記表示部が、前記三次元計測空間の情報の変化を、経時的に表示可能であると好適である。
また、本発明に係る超音波式撮像計量方法は、前記表示部が、対象物の三次元的な大きさの把握を可能とする構成を有することができる。
また、本発明に係る超音波式撮像計量方法は、前記超音波式水中映像取得装置による計測を複数回行い、これらの計測結果を実空間の位置情報を基準として加算するように構成すると好適である。
また、本発明に係る超音波式撮像計量方法は、前記表示部が、前記超音波式水中映像取得装置による測定結果を三次元の座標データを含む三次元計測結果として表示する構成であると好適である。
また、本発明に係る超音波式撮像計量方法は、前記超音波式水中映像取得装置が、漁労又は警備を対象とする構成であることができる。
また、本発明に係る超音波式撮像計量方法は、前記表示部は、寸法を変更可能なマーカーを表示可能であると好適である。
また、本発明に係る他の超音波式撮像計量方法は、水中土木工事又は保安探索を目的とする水中作業構成を有すると好適である
また、本発明に係る超音波式撮像計量方法は、前記超音波式水中映像取得装置と、前記水中作業構成との相互位置関係を把握する手段を有することができる。
また、本発明に係る超音波式撮像計量方法は、前記水中作業構成が、水中作業部を前記超音波式水中映像取得装置が搭載された自船から吊下する作業手段又は、遠隔操作される水中ブルドーザ等の自船から分離したプラットフォームによる作業構成であると好適である。
また、本発明に係る超音波式撮像計量方法は、前記超音波式水中映像取得装置が、超音波のドップラー効果を把握する手段を有することができる。
また、本発明に係る超音波式撮像計量方法は、前記超音波式水中映像取得装置と、前記水中作業構成との相互位置関係に対応して表示画面を変化させる構成を有することができる。
本発明に係る超音波式撮像計量方法は、取得した三次元測定結果による映像を任意の視点から表示することができるように、回転自在に表示することができるので、超音波式水中映像取得装置を定点に固定した状態で、対象物の形状などを確認することができ、効率的に施工状況の確認を行うことができる。また、本発明に係る超音波式撮像計量方法は、超音波を用いて三次元測定結果を取得しているので、水中の透明度が低い場合でも水中の汚泥などの影響を受けることなく、施工状況の確認などを行うことができ、潜水士の安全の確保を担保することができる。
さらに、本発明に係る超音波式撮像計量方法は、水中での作業を行う水中作業構成を備え、表示部に該水中作業構成の位置情報を表示することができるので、水中での土木作業の施工状況を実時間で確認することができる。
またさらに、本発明に係る超音波式撮像計量方法は、水中の施工対象物の施工前及び施工後の位置及び形状を表示することができるので、水中での土木作業の進捗状況を実時間で確認することができる。
また、本発明に係る超音波式撮像計量方法は、水中の施工対象物の大きさを計測する球状のマーカーを出力することができるので、施工対象物の大きさを容易に把握することができる。
本実施形態に係る超音波式水中映像取得装置の構成を説明する概略図である。 本実施形態に係る超音波式水中映像取得装置を構成する送波器の構成を説明する概略図である。 本実施形態に係る超音波式水中映像取得装置を構成する送波器から送波される超音波の方向を説明するための図である。 本実施形態に係る超音波式水中映像取得装置を構成する送波器に印加される駆動信号と送波される超音波との関係を説明するための図である。 本実施形態に係る超音波式水中映像取得装置を構成する送波器の別形態を説明するための図である。 本実施形態に係る超音波式水中映像取得装置の一回の計測方法を説明するための図である。 本実施形態に係る超音波式水中映像取得装置の表示部による表示の状態を説明するための図である。 本実施形態に係る超音波式水中映像取得装置の表示部に球状マーカーを表示した場合を説明するための図である。 本実施形態に係る超音波式水中映像取得装置のノイズ除去方法を説明するための図である。 従来の計測装置の構成を説明するための概略図である。 従来の計測装置の受波検出面の構成を説明するための図である。
以下、本発明を実施するための好適な実施形態について、図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
図1は、本実施形態に係る超音波式水中映像取得装置の構成を説明する概略図であり、図2は、本実施形態に係る超音波式水中映像取得装置を構成する送波器の構成を説明する概略図であり、図3は、本実施形態に係る超音波式水中映像取得装置を構成する送波器から送波される超音波の方向を説明するための図であり、図4は、本実施形態に係る超音波式水中映像取得装置を構成する送波器に印加される駆動信号と送波される超音波との関係を説明するための図であり、図5は、本実施形態に係る超音波式水中映像取得装置を構成する送波器の別形態を説明するための図であり、図6は、本実施形態に係る超音波式水中映像取得装置の一回の計測方法を説明するための図であり、図7は、本実施形態に係る超音波式水中映像取得装置の表示部による表示の状態を説明するための図であり、図8は、本実施形態に係る超音波式水中映像取得装置の表示部に球状マーカーを表示した場合を説明するための図であり、図9は、本実施形態に係る超音波式水中映像取得装置のノイズ除去方法を説明するための図であり、図10は、従来の計測装置の構成を説明するための概略図であり、図11は、従来の計測装置の受波検出面の構成を説明するための図である。
図1に示すように、本実施形態に係る超音波式水中映像取得装置1は、方位方向Xに周波数の異なる超音波を送波する送波器10と、該超音波を一次元方向にのみに収束し、扇形超音波ビーム21を対象物30に照射する送波用の円筒型音響レンズ11と、該対象物30からの反射波22をZ軸方向に分割された受波検出面42に物体像として結像する受波音響レンズ41と、該結像された物体像を三次元測定結果として処理する処理手段50と、該処理手段50により処理された三次元測定結果を映像として表示する表示部51とを備えている。また、この処理手段50は、三次元測定結果による映像を任意の視点から回転自在に表示することができるように映像を回転させる映像処理手段50aを備えている。
図2に示すように、本実施形態に係る超音波式水中映像取得装置1を構成する送波器10は、圧電素子15の分極軸15a,15bを交互に反転して配列されており、そのY軸方向の両端面に夫々、グランド電極12とホット電極13とからなる共通電極を形成した配列送波器として形成されている。このグランド電極12及びホット電極13間に駆動信号14を印加すると、その信号周波数に応じて異なる方向に超音波ビーム21aを送波することができるようになっている。
次に、図3を参照して、超音波ビーム21aの送波される方向について説明する。
図3(a)に示すように、グランド電極12及びホット電極13間に駆動信号14を印加すると、配列された各圧電素子15から、図3(a)に示すように円弧に示す駆動信号14の周波数に応じた波長λの波面が形成されて送波される。ここで、図3乃至図5においては、実線と破線とで位相が180度異なる波形が送波されている状態を示している。図3(a)から明らかなように、同時刻の隣り合った波面の位相が反転しているため、波面の法線方向では、送波された波面が相殺され、超音波ビーム21aの放射方向は、圧電素子15の配列方向と直交する方向から放射角θ傾斜した方向に送波される。
ここで、印加される駆動信号14の周波数が高い場合には、波長が短いことから、図6(a)に示すように、正面方向近傍方向へ超音波ビーム21aが放射される一方、駆動信号14の周波数が低い場合には波長λ´が大きくなることから、図6(b)に示すように、放射角がより傾斜した方向へ波面が形成される。ここで、放射角θは、圧電素子15のピッチd,駆動信号14の周波数fおよび駆動信号14の波長λから数1により与えられる。
(数1)
θ=sin-1(λ/(2d))
また、このときの遠距離音場指向特性R(θ)は、数2により与えられる。
(数2)
R(θ)=sin(0.5n(φ−γ))/sin(0.5(φ−γ))
φ=π,γ=2πdsin(θ)/λ
本実施形態に係る超音波式水中映像取得装置1の送波器10は、これらの関係を利用して超音波ビーム21aを方位方向Xに走査するものであり、図4に示すように、単一の信号線により駆動信号14を印加することで周波数掃引を行うことにより、超音波ビーム21aを扇形に走査することができる。なお、図4においては、超音波ビーム21aの放射方向のみを示し、各圧電素子15から放射された円弧の波面は省略して図示した。
また、送波器10の送波面全体の空間分解能を実現するためには、全圧電素子からの波面が寄与する必要があり、図4に示すように圧電素子の総数程度(位相が反転するため半分)の波数(図4では5周期)を有する駆動信号14が必要となる。
さらに、図5に示すように、送波器10を部分口径13a,13bとして分割して形成し、時間差Tを有する短い駆動信号14a,14bを該部分口径13a,13bに夫々印加することで、超音波ビーム21aの方向に短い超音波信号を送波し、高い距離分解能を実現することができるように形成しても構わない。
このように、方位方向に周波数が異なる送波を行うと、方位Xを反射波の周波数により知ることができることから、例えば、時間と共に周波数が変化する波形又は、広帯域雑音を送波することにより、全三次元空間の計測が一回の超音波伝搬時間により可能となる。
次に、図6を参照して、本実施形態に係る超音波式水中映像取得装置1の三次元測定結果の取得方法について説明する。
図6(a)および(b)に示すように、本実施形態に係る超音波式水中映像取得装置1は、船体2に設置され、自身を機械的に走査することなく船体2の船底から海底の対象物30に向けて超音波ビーム21を送波し、その反射波を受波することで、図6(c)に示すような三次元測定結果を得ることができる。また、超音波ビーム21の送波方向は、上述した方向に限られず、送波器及び受波器を船体2から水中に沈下させて設置し、対象物に対して水平方向に送波しても構わない。
ここで、図6(b)に示すように船底からの視野角αを30度程度とすると、図6(c)における計測結果の一辺の長さは、水深の半分となる。例えば、水深100mにおいては、一辺50mの海底状況が凹凸の程度を含め三次元的に描出される三次元測定結果として得ることができる。
ここで、上記方法により取得した三次元測定結果は、水平方向及び方位方向から得られる二次元形状のみならず、対象物30までの距離を、超音波ビーム121の伝搬速度と送波時間から受波時間までの往復時間から知ることができるため、対象物30の三次元形状の情報を有している。この三次元測定結果を処理手段50において三次元映像を回転自在に処理する映像処理手段50aにより回転表示させることにより、超音波式水中映像取得装置1を定点に固定して計測した状態で、任意の視点からの三次元映像を表示させることが可能となり、水中での土木作業の施工状況の確認を容易に行うことができる。
即ち、図6(c)に示すように、対象物の正面視(A視)、側面視(B視),斜視(C視)などといった任意の視点に回転して表示することができるので、水中の対象物の施工状況を容易且つ安全に確認することが可能となる。
ここで、本実施形態に係る超音波式水中映像取得装置1は、作業情報処理部によって水中作業部31の位置情報を同時に取得及び表示することができるようになっている。この位置情報は、作業情報として作業情報出力部51aによって表示され、このように、水中作業部31の位置情報を取得することができれば、水中作業部31を動態として実時間観察することが可能であり、水中の状況と水中作業部31の相互関係を適切に把握するとともに、安全に水中の土木作業を行うことが可能となる。
また、このように水中作業部31の位置情報を表示する際には、図7(a)に示すように、表示部での表示を正面視(A視)となるように回転させることで、水中作業部31の操作者が対象物30及び水中作業部31の位置を容易に把握することが可能となる。さらに、この正面視の対象物30の表示において、例えば近部を赤色,遠方を青色として表示し水中作業部31から対象物30までの距離を色相に対応させて表示することにより、さらに容易に対象物30と水中作業部31の位置関係を把握することが可能となる。
上述した本実施形態に係る超音波式水中映像取得装置1は、水中作業部31を船体2から垂下するエンドエフェクタなどである場合について説明したが、水中作業部31はこれらに限られず、例えば船上または陸上から遠隔操作される水中ブルドーザや水中バックホウなどを用いることも可能である。この場合、水中ブルドーザの進行方向と一致するように視点を回転させて映像を表示することにより、操作者が容易に水中ブルドーザの位置を把握し、効率良く水中土木作業を行うことが可能となる。
また、本実施形態に係る超音波式水中映像取得装置1は、三次元の座標データを含む三次元測定結果を映像として表示しているので、図7(a)のA−A断面を図7(b)に記載されているように、対象物30の断面形状として二次元表示し、残りの一軸を時間軸として表示することも可能となる。この場合、図7(b)に二点鎖線で示すように施工完了時における対象物30の位置及び形状として目標位置52を表示することにより、対象物30の施工状況を実時間で確認を行うことが可能となる。また、目標位置52は、施工前の対象物30の位置及び形状を表示しても構わない。
さらに、上述した目標位置52の位置に水中作業部31が達したときに、作業情報出力部51aが警報等の作業情報を出力するように構成してもよい。このように、警報等を出力することで、より安全に施工状況の確認を行うことが可能となる。
またさらに、作業情報出力部51aは、図8に示すように、作業情報として対象物30の映像に球状マーカー53を表示させるように構成しても構わない。このような作業情報を出力することで、対象物30がどのような投影面においても球状マーカー53に包含されるように球状マーカー53の直径を調整することで、対象物30の大きさを測定することが可能となり、操作性が向上する。
本実施形態に係る超音波式水中映像取得装置1は、上述したように船体2に設置して使用されるものであるため、船体2の揺動や水中の汚泥等の影響により三次元測定結果には、ノイズが含まれる場合がある。次に、このノイズを除去する方法について説明する。
図9に示すように、本実施形態に係る超音波式水中映像取得装置1は、対象物30近傍に設置した三次元空間位置対応手段としての音響トランスポンダ等の音響マーカー61a,61b,61cとを有している。この音響マーカー61a,61b,61cは、図9(b)に示すように、例えば、対象物30の頂上に一点と底面に二点といったように配列され、一直線上に並ばないように配列されている。このように、各音響マーカーを一直線上に配列しないのは、後述する累加処理において、各音響マーカー61a,61b,61cの位置関係を明確にするためである。
この音響マーカー61a,61b,61cが配置された対象物30に対して超音波ビームを送波すると、その反射波による三次元測定結果は、音響マーカー61a,61b,61cの各位置情報を有することとなる。この三次元測定を複数回行って得た各三次元測定結果を処理手段50において、音響マーカー61a,61b,61cの位置情報を基準として各三次元測定結果を加算平均して累加処理を行うと、全ての三次元測定結果に含まれる位置情報を対象物30の位置情報として抽出することができ、残余の位置情報は抑圧されてノイズとして除去することができる。このような累加処理を行うことにより、対象物30の形状をより詳細に把握することができる。ただし、累加処理は、上述したように、複数回の三次元測定を行う必要があるため、実時間による測定を行うことは難しい。従って、累加処理を行う場合を高画質モード、累加処理を行わない場合を通常モードと切替可能とすることで、本実施形態に係る超音波式水中映像取得装置1を使用態様に応じて使用することが可能となり、その操作性を格段に向上させることができる。
このように構成された超音波式水中映像取得装置1は、取得した三次元測定結果による映像を任意の視点から表示することができるように、回転自在に表示することができるので、超音波式水中映像取得装置1を定点に固定した状態であっても、対象物30の形状などを確認することができ、効率的に施工状況の確認を行うことができる。
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明に係る超音波式水中映像取得装置は、上述したように、水中土木作業の施工状況の確認のみならず、種々の態様に利用可能である。
例えば、本実施形態に係る超音波式水中映像取得装置1は、漁労における探知機として使用することができる。この場合、表示部51に表示する映像を、魚網の口を見込む方向に回転することで、魚群或いは岩礁等の三次元位置を実時間で把握することが可能となり、作業効率が飛躍的に向上する。
また、本実施形態に係る超音波式水中映像取得装置1は、沈底機雷の掃討に使用することができる。従来、鉄製の沈底機雷の有無は、磁気探知により探知する方法が用いられているが、磁気探知による探知では、対象物の形状を把握することができないことから、海底に沈んだ機雷以外の物を探知してしまい、沈底機雷との選別を行うことはできないといった問題があった。そこで、本実施形態に係る超音波式水中映像取得装置1を併用することで、探知した対象物の形状を把握することができ、対象物の形状を形態観測することにより沈底機雷の判別が可能となる。この場合、超音波式水中映像取得装置1は、磁気探知機と併用することを考慮して、非磁性材料で構成することで、併用する磁気探知機の磁気探査に影響を与えることなく有効な沈底機雷の探査作業を行うことが可能となる。
さらに、本実施形態に係る超音波式水中映像取得装置1は、水中移動体の航法支援に用いることができる。本実施形態に係る超音波式水中映像取得装置1は、上述したように、超音波ビームを使用することから、超音波信号のドップラーシフトによる周波数変化を計測することができる構成を付加することにより、水中移動体である対象物との相対速度を計測することができる。この相対速度を水中移動体の形状と共に表示部51に表示させることで、水中移動体の航法支援に用いることが可能となる。
さらにまた、本実施形態に係る超音波式水中映像取得装置1は、実時間で三次元映像を取得することが可能であるから、水中から警備対象物に接近し、水上に浮上する不審者の保安対策に用いることができる。本実施形態に係る超音波式水中映像取得装置1は、上述したように、超音波ビームを用いて測定を行っているので、水面において、鏡面反射が生じ、水面による鏡面反射偽像が生じる。この鏡面反射偽像は、対象物が水上に浮上すると、対象物と鏡面反射偽像との距離は徐々に接近し、水面に達すると一致する。その後、対象物が上陸すると、鏡面反射偽像は、消滅する。この一連の過程を検知することで、水中から上陸しようとする不審者を検知することができ、保安効率を向上させることができる。
1 超音波式水中映像取得装置、 2 船体、 10 送波器、 11 送波用音響レンズ、 12 グランド電極、 13 ホット電極、 14 駆動信号、 15 圧電素子、 15a,15b 分極軸、 21 超音波ビーム、 22 反射波、 30 対象物、 31 水中作業部、 41 受波音響レンズ、 42 受波検出面、 50 処理手段、 50a 映像処理手段、 51 表示部、 51a 作業情報出力部、 52 目標位置、 53 球状マーカー、 θ 放射角、 d 圧電素子ピッチ、 f 駆動周波数、 λ 波長、 T 信号時間差、 α 視野角。

Claims (14)

  1. 水中の三次元計測空間に超音波を送受波する手段と、前記三次元計測空間からの反射波を処理する処理手段と、作業情報を処理する作業情報処理部と、前記作業情報処理部における処理の最終結果を画像として表示する表示部とを備え、前記超音波を送受波する手段を機械的に回転あるいは移動させることなく、前記超音波を送受波する手段の存在位置を原点として該原点からの距離に対応して計測面積が順次拡大する三次元計測空間の情報を取得可能とする超音波式水中映像取得装置を有し、
    前記三次元計測空間の情報における反射信号発生位置と、前記三次元計測空間における対象物存在位置との相互関係を対応付ける三次元空間位置対応手段を有し、
    前記三次元空間位置対応手段は、一直線上に並ばないように配列された3点以上の音響マーカーを含み、
    前記超音波式水中映像取得装置による三次元測定を複数回行って得た各三次元測定結果を加算平均して累加処理を行うことを特徴とする超音波式撮像計量方法。
  2. 請求項1に記載の超音波式撮像計量方法において、
    前記音響マーカー、トランスポンダであることを特徴とする超音波式撮像計量方法。
  3. 請求項1又は2に記載の超音波式撮像計量方法において、
    前記超音波式水中映像取得装置が、前記表示部に対象物の施工前及び施工後の情報又は目標情報と、前記三次元計測空間の情報とを同時に表示可能であることを特徴とする超音波式撮像計量方法。
  4. 請求項1から3のいずれか1項に記載の超音波式撮像計量方法において、
    前記表示部が、対象物の断面形状などの二次元像を表示可能であることを特徴とする超音波式撮像計量方法。
  5. 請求項1から4のいずれか1項に記載の超音波式撮像計量方法において、
    前記表示部が、前記三次元計測空間の情報の変化を、経時的に表示可能であることを特徴とする超音波式撮像計量方法。
  6. 請求項1から5のいずれか1項に記載の超音波式撮像計量方法において、
    前記表示部が、対象物の三次元的な大きさの把握を可能とする構成を有することを特徴とする超音波式撮像計量方法。
  7. 請求項1から6のいずれか1項に記載の超音波式撮像計量方法において、
    前記表示部が、前記超音波式水中映像取得装置による測定結果を三次元の座標データを含む三次元計測結果として表示する構成であることを特徴とする超音波式撮像計量方法。
  8. 請求項1から7のいずれか1項に記載の超音波式撮像計量方法において、
    前記超音波式水中映像取得装置が、漁労又は警備を対象とする構成であることを特徴とする超音波式撮像計量方法。
  9. 請求項1から8のいずれか1項に記載の超音波式撮像計量方法において、
    前記表示部は、寸法を変更可能なマーカーを表示可能であることを特徴とする超音波式撮像計量方法。
  10. 請求項1から9のいずれか1項に記載の超音波式撮像計量方法において、
    水中土木工事又は保安探索を目的とする水中作業構成を有することを特徴とする超音波式撮像計量方法。
  11. 請求項10に記載の超音波式撮像計量方法において、
    前記超音波式水中映像取得装置と、前記水中作業構成との相互位置関係を把握する手段を有することを特徴とする超音波式撮像計量方法。
  12. 請求項10又は11に記載の超音波式撮像計量方法において、
    前記水中作業構成が、水中作業部を前記超音波式水中映像取得装置が搭載された自船から吊下する作業手段又は、遠隔操作される水中ブルドーザ等の自船から分離したプラットフォームによる作業構成であることを特徴とする超音波式撮像計量方法。
  13. 請求項10から12のいずれか1項に記載の超音波式撮像計量方法において、
    前記超音波式水中映像取得装置が、超音波のドップラー効果を把握する手段を有することを特徴とする超音波式撮像計量方法。
  14. 請求項10から13のいずれか1項に記載の超音波式撮像計量方法において、
    前記超音波式水中映像取得装置と、前記水中作業構成との相互位置関係に対応して表示画面を変化させる構成を有することを特徴とする超音波式撮像計量方法。
JP2009147554A 2009-06-22 2009-06-22 超音波式撮像計量方法 Active JP5911004B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009147554A JP5911004B2 (ja) 2009-06-22 2009-06-22 超音波式撮像計量方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009147554A JP5911004B2 (ja) 2009-06-22 2009-06-22 超音波式撮像計量方法

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2011002413A JP2011002413A (ja) 2011-01-06
JP2011002413A5 JP2011002413A5 (ja) 2013-03-14
JP5911004B2 true JP5911004B2 (ja) 2016-04-27

Family

ID=43560468

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009147554A Active JP5911004B2 (ja) 2009-06-22 2009-06-22 超音波式撮像計量方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5911004B2 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013029416A (ja) * 2011-07-28 2013-02-07 Port & Airport Research Institute 映像取得装置
JP5780218B2 (ja) * 2012-07-10 2015-09-16 株式会社本間組 水中施工装置とその施工方法
CN116953711B (zh) * 2023-09-20 2023-12-15 国家深海基地管理中心 一种水下目标的长时序自动监测装置及其方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5519392B2 (ja) * 1973-07-25 1980-05-26
JPS6050471A (ja) * 1983-08-31 1985-03-20 Unyusho Kowan Gijutsu Kenkyusho 超音波施工面検測装置
JPS61292081A (ja) * 1985-06-19 1986-12-22 Furuno Electric Co Ltd 探知表示装置
JPH0816699B2 (ja) * 1986-03-07 1996-02-21 株式会社日立製作所 水中目標物探知システム
GB2229058B (en) * 1989-02-07 1993-12-08 Furuno Electric Co Detection system
JPH10123247A (ja) * 1996-10-17 1998-05-15 Toa Harbor Works Co Ltd リアルタイム水中施工管理方法
JP2856178B2 (ja) * 1996-10-31 1999-02-10 日本電気株式会社 水中画像ソーナー
JPH11139390A (ja) * 1997-11-10 1999-05-25 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 水中物体探索装置
JP4354736B2 (ja) * 2003-05-09 2009-10-28 古野電気株式会社 超音波送受信装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2011002413A (ja) 2011-01-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6829197B2 (en) Acoustical imaging interferometer for detection of buried underwater objects
US8854920B2 (en) Volume rendering of 3D sonar data
US7898902B2 (en) Method of representation of sonar images
Kargl et al. Acoustic response of unexploded ordnance (UXO) and cylindrical targets
WO2008112006A2 (en) Method of contructing mathematical representations of objects from reflected sonar signals
CN104656089B (zh) 一种声呐传感器
JP2016536604A (ja) 係維機雷などの中性浮力を有する水中物体を探知し及びその位置を特定するためのシステム及び関連する方法
JP5917534B2 (ja) 浸水部材の遠隔探知
JP5780218B2 (ja) 水中施工装置とその施工方法
US20210141072A1 (en) Method of recording sonar data
JP5911004B2 (ja) 超音波式撮像計量方法
US10718865B2 (en) Method of compressing beamformed sonar data
US4628737A (en) Method and device for locating and characterizing flaws in a known, submerged metal structure
Rajapan et al. Importance of underwater acoustic imaging technologies for oceanographic applications–a brief review
JP5246389B2 (ja) 水草類観測方法
Hansen et al. Search and monitoring of shipwreck and munitions dumpsites using HUGIN AUV with synthetic aperture sonar–technology study
Bikonis et al. Application of shape from shading technique for side scan sonar images
JP2008076294A (ja) 水底下探査方法及び装置
Violante Acoustic remote sensing for seabed archaeology
JP2011002413A5 (ja) 超音波式撮像計量方法
Sato et al. Development of the hand held dual sensor ALIS and its evaluation
Grelowska et al. Acoustic imaging of selected areas of gdansk bay with the aid of parametric echosounder and side-scan sonar
Saxena A review of shallow-water mapping systems
Liu et al. Research on detection operation of submarine cable inspection robot based on side scan sonar
Kishi et al. Inspection methods for underwater structures of ports and harbors

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120411

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20120411

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130620

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130820

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20131017

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20140729

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20141002

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20141106

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20150130

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150729

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20151019

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160322

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5911004

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115

R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

R371 Transfer withdrawn

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250