JP7295979B2 - 海底に埋在する1つ又は複数の物体を検出するための方法、装置、及びコンピュータプログラム - Google Patents
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Description
Claims (19)
- 海底に埋在する1つ又は複数の物体を検出するための方法において、
受振器信号を取得するステップ(110)を含み、前記受振器信号は、複数の音波信号の、海底に埋在する前記1つ又は複数の物体での散乱に基づく信号であり、また、前記受振器信号は複数の受振器により生成される信号であり、
検出グリッドを生成するステップを含み、前記検出グリッドは、該検出グリッドのグリッド点において前記1つ又は複数の物体の位置を特定するように設定されたグリッドであり、前記複数の受振器が広がる面の真下と、前記面の真下から外れた前記面の斜め下方の両方に延展し、
前記検出グリッドのある1つのグリッド点から前記複数の受振器に所属する夫々の受振器までの離隔距離及び前記複数の音波信号の発生源である少なくとも1つの音波信号源までの離隔距離に基づいて前記受振器信号の複数の信号成分をグループ化して前記検出グリッドのグリッド点に割当てるステップ(120)を含み、前記受振器信号の複数の信号成分は地震波に基づくものであり、
前記検出グリッドのグリッド点に割当てられた前記受振器信号の複数の信号成分に前記検出グリッドのグリッド点に関する走時補正を施すステップ(130)を含み、
前記複数の受振器が広がる前記面の真下と、前記面の真下から外れた前記面の斜め下方の両方に延展する前記検出グリッドのグリッド点において、走時補正が施された前記受振器信号の複数の信号成分を重ね合わせて重合信号とするステップ(140)を含み、
前記検出グリッドのグリッド点において、走時補正が施された前記受振器信号の複数の信号成分が重ね合わされた前記重合信号に基づいて前記1つ又は複数の物体の検出を行う検出ステップ(190)を含み、以上によって、前記1つ又は複数の物体の検出が、前記複数の音波信号の前記1つ又は複数の物体での散乱に基づいて行われるようにした、
ことを特徴とする方法。 - 走時補正が施された前記受振器信号の複数の信号成分が重ね合わされた前記重合信号の振幅に基づいて前記1つ又は複数の物体の検出を行うことを特徴とする請求項1記載の方法。
- 走時補正が施された前記受振器信号の複数の信号成分が重ね合わされた前記重合信号の前記振幅の包絡線を算出するステップ(150)を更に含み、前記包絡線に基づいて前記1つ又は複数の物体の検出を行うことを特徴とする請求項2記載の方法。
- 前記受振器信号の、時間的に前後関係にある複数の信号成分どうしの間の類似度に基づくコヒーレンス関数値を、走時補正が施された前記受振器信号の複数の信号成分が重ね合わされた前記重合信号に基づいて算出するステップ(160)を更に含み、前記コヒーレンス関数値に基づいて前記1つ又は複数の物体の検出を行うことを特徴とする請求項2又は3記載の方法。
- 前記受振器信号の、時間的に前後関係にある複数の信号成分どうしの間の類似度に基づくコヒーレンス関数値を、走時補正が施された前記受振器信号の複数の信号成分が重ね合わされた前記重合信号に基づいて算出するステップ(160)を更に含み、前記コヒーレンス関数値に基づいて前記1つ又は複数の物体の検出を行い、
前記包絡線に基づき且つ前記コヒーレンス関数値に基づいて、重み付けした包絡線を算出するステップ(170)を更に含むことを特徴とする請求項3記載の方法。 - 前記コヒーレンス関数値は関連度解析に基づくものであることを特徴とする請求項4又は5記載の方法。
- 前記1つ又は複数の物体のうちのより遠隔に位置している物体での散乱に基づく信号成分に信号増強処理を施すために、走時補正が施された前記受振器信号の複数の信号成分のそれぞれにスケーリングを施すステップ(145)を更に含むことを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項記載の方法。
- 前記1つ又は複数の物体で散乱した後に更に反射した音波信号を識別するステップ(180)を更に含み、前記1つ又は複数の物体で散乱した後に更に反射した前記音波信号を前記1つ又は複数の物体の検出を行う前記検出ステップにおいて考慮対象外とすることを特徴とする請求項1乃至7の何れか1項記載の方法。
- 地震波の伝播速度が一定であると仮定して前記走時補正を実施することを特徴とする請求項1乃至8の何れか1項記載の方法。
- 地震波伝播速度の可能範囲に応じて前記走時補正を実施するようにし、その際に、走時補正が施された前記受振器信号の複数の信号成分が重ね合わされた前記重合信号の極大値の大きさに基づいて、地震波伝播速度の前記可能範囲の中から前記走時補正に用いる地震波伝播速度を選択することを特徴とする請求項1乃至8の何れか1項記載の方法。
- 前記検出グリッドのグリッド点に関する前記走時補正を実施する際に、前記複数の受振器の位置と前記検出グリッドのグリッド点に対応した位置との間に存在する複数の地質層の地質に夫々が適合した複数の地震波伝播速度を用いることを特徴とする請求項1乃至8の何れか1項記載の方法。
- 個々の前記音波信号ごとに個別に前記受振器信号の複数の信号成分をグループ化して前記検出グリッドのグリッド点に割当てることを特徴とする請求項1記載の方法。
- 前記受振器信号の複数の信号成分を、所定の時系列を成す所定回数の時点に亘って重ね合わせてグループ化して前記検出グリッドのグリッド点に割当てることを特徴とする請求項1記載の方法。
- 前記検出グリッドのある1つのグリッド点から前記複数の受振器に所属する夫々の受振器までの離隔距離及び前記少なくとも1つの音波信号源までの離隔距離が所定長さの離隔距離であるような前記受振器信号の複数の信号成分をグループ化して前記検出グリッドの当該グリッド点に割当てることを特徴とする請求項1記載の方法。
- 前記受振器信号は前記複数の音波信号の前記1つ又は複数の物体での散乱に起因する信号成分である第1信号成分を含み、前記受振器信号は前記複数の音波信号の反射に起因する信号成分である第2信号成分を含み、前記方法は更に、前記第1信号成分に対して相対的に前記第2信号成分を抑制するステップを含んでおり、前記受振器信号の複数の信号成分をグループ化する前記ステップ、走時補正を施す前記ステップ、走時補正が施された複数の信号成分を重ね合わせて前記重合信号とする前記ステップ、及び/又は、前記1つ又は複数の物体の検出を行う前記ステップは、前記第1信号成分に基づいたステップであることを特徴とする請求項1乃至14の何れか1項記載の方法。
- 前記第2信号成分を抑制する前記ステップは、前記受振器信号に走時補正を施したものに特異値分解を適用するステップであることを特徴とする請求項15記載の方法。
- 前記受振器信号に対して、前記複数の音波信号の反射に起因する信号成分を抑制する処理を施すステップ(115)を含むことを特徴とする請求項1乃至16の何れか1項記載の方法。
- プログラムコードを備えたプログラムであって、前記プログラムコードがコンピュータ上、プロセッサ上、制御モジュール上、又は、プログラム可能なハードウェアコンポーネント上で実行されることによって請求項1乃至17の何れか1項記載の方法が実施されることを特徴とするプログラム。
- 海底に埋在する1つ又は複数の物体を検出するための装置(10)において、
受振器信号を取得するためのインターフェース(12)を備え、前記受振器信号は、複数の音波信号の、海底に埋在する前記1つ又は複数の物体での散乱に基づく信号であり、また、前記受振器信号は複数の受振器により生成される信号であり、
データ処理部(14)を備え、
前記データ処理部は、検出グリッドを生成するように構成されており、前記検出グリッドは、該検出グリッドのグリッド点において前記1つ又は複数の物体の位置を特定するように設定されたグリッドであり、前記複数の受振器が広がる面の真下と、前記面の真下から外れた前記面の斜め下方の両方に延展し、
前記データ処理部は、前記検出グリッドのある1つのグリッド点から前記複数の受振器に所属する夫々の受振器までの離隔距離及び前記複数の音波信号の発生源である少なくとも1つの音波信号源までの離隔距離に基づいて前記受振器信号の複数の信号成分をグループ化して検出グリッドのグリッド点に割当てるように構成されており、前記受振器信号の複数の信号成分は地震波に基づくものであり、
前記データ処理部は、前記検出グリッドのグリッド点に割当てられた前記受振器信号の複数の信号成分に前記検出グリッドのグリッド点に関する走時補正を施すように構成されており、
前記データ処理部は、前記複数の受振器が広がる前記面の真下と、前記面の真下から外れた前記面の斜め下方の両方に延展する前記検出グリッドのグリッド点において、走時補正が施された前記受振器信号の複数の信号成分を重ね合わせて重合信号とするように構成されており、
前記データ処理部は、前記検出グリッドのグリッド点において、走時補正が施された前記受振器信号の複数の信号成分が重ね合わされた前記重合信号に基づいて前記1つ又は複数の物体の検出を行うように構成されており、以上によって、前記1つ又は複数の物体の検出が、前記複数の音波信号の前記1つ又は複数の物体での散乱に基づいて行われるようにした、
ことを特徴とする装置。
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