JPH01180450A - Synthetic aperture processor - Google Patents
Synthetic aperture processorInfo
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- JPH01180450A JPH01180450A JP63003372A JP337288A JPH01180450A JP H01180450 A JPH01180450 A JP H01180450A JP 63003372 A JP63003372 A JP 63003372A JP 337288 A JP337288 A JP 337288A JP H01180450 A JPH01180450 A JP H01180450A
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Landscapes
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- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は1例えば超音波を用いて金属材料中の欠陥を
検出し、その欠陥像を高解像度、実時間で表示すること
のできる非破壊検査に用いられたり、もしくは電磁波を
用いて地表面の状況を上方より映像化することのできる
合成開口レーダによる合成開口処理装置に関するもので
おる。[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention is a non-destructive technology that can detect defects in metal materials using, for example, ultrasonic waves and display images of the defects in high resolution and in real time. This invention relates to a synthetic aperture processing device using a synthetic aperture radar that can be used for inspection or visualize the ground surface situation from above using electromagnetic waves.
超音波非破壊検査等で用いられている手法の一つで超音
波ビームを絞って再生対象物体の一点の空間情報をその
反射信号の送信から受信までの伝ばん時間よシ測定し、
超音波送受信子を電子的もしくは機械的に順次走査し、
再生対象物体像を点情報の集りとして映像化9表示して
いくという方法に対し、広がった超音波ビームを物体に
照射し。One of the methods used in ultrasonic non-destructive testing, etc., narrows down the ultrasonic beam and measures the spatial information of a single point on the object to be reproduced based on the propagation time from transmission to reception of the reflected signal.
Sequentially scan the ultrasonic transmitter/receiver electronically or mechanically,
In contrast to the method of visualizing and displaying the object image to be reproduced as a collection of point information, this method irradiates the object with a spread ultrasonic beam.
その反射波ないし透過波を受信素子で受信し、その波の
振幅と位相情報を記録り、(ホログラム作成)。The reflected wave or transmitted wave is received by a receiving element, and the amplitude and phase information of the wave is recorded (hologram creation).
このホログラムから物体像を再生するいわゆる合成開口
方式というのがある。There is a so-called synthetic aperture method that reproduces an object image from this hologram.
この合成開口方式では原理上解像度が物体までの距離に
よらず一定となる特徴を有している。In principle, this synthetic aperture method has a feature that the resolution is constant regardless of the distance to the object.
第3図は超音波合成開口方式により、対象物の再生処理
を行う合成関口処理装置の従来例を示している。FIG. 3 shows a conventional example of a synthetic Sekiguchi processing apparatus that performs regeneration processing of an object using an ultrasonic synthetic aperture method.
同図において、(1)は超音波送受信子(以下、送受信
子)、 +21は送信器、(3)は受信器、(4)はA
/D変換器。In the same figure, (1) is an ultrasonic transceiver (hereinafter referred to as a transceiver), +21 is a transmitter, (3) is a receiver, and (4) is an A
/D converter.
(51t!A/Dラインメモリ部、 +6)t!波形
メモリ部、(7)はラッチゲート回路、(8)は演算器
、(9)は画像表示部(以下1表示部)、ααは再生演
算制御部(以下、再生制御部)、Qltフォーカステー
ブル、 Q2a測定制御部、α31は走査駆動機構、そ
して(Isは被検材である。(51t! A/D line memory section, +6)t! Waveform memory section, (7) is latch gate circuit, (8) is arithmetic unit, (9) is image display section (hereinafter referred to as 1 display section), αα is reproduction calculation control section (hereinafter referred to as reproduction control section), Qlt focus table , Q2a is a measurement control unit, α31 is a scanning drive mechanism, and (Is is a material to be inspected).
また、前記波形メモリ部(6)はアドレス長Nの波形メ
モリ(以下、単にメモリ)M個即ち1M□〜Mvt’具
備しており、一方、前記A/Dラインメモリ部(5)は
アドレス長NのA/Dラインメモリ(以下、単にA/D
メそり)1個MDヲ備えている。The waveform memory section (6) has M waveform memories (hereinafter simply referred to as memories) with an address length of N, that is, 1M□ to Mvt', while the A/D line memory section (5) has an address length of N. N A/D line memory (hereinafter simply referred to as A/D
(Mesori) Equipped with one MD.
なお、第4図(、)及び(b)に各々、前記メモリM、
〜MM及びA/DメモリMDの概念図を示した。Note that FIGS. 4(,) and (b) respectively show the memories M,
-A conceptual diagram of MM and A/D memory MD is shown.
また、第5図は1合成−口方式による再生処理の原理を
説明するための図でめる。Furthermore, FIG. 5 is a diagram for explaining the principle of reproduction processing using the one-synthesis method.
同図において、横軸は送受信子の走査方向及び縦軸は時
間金表わし、また、T、は、送信時金表わす。In the figure, the horizontal axis represents the scanning direction of the transmitter/receiver, the vertical axis represents the time fee, and T represents the time fee for transmission.
いま再生しようとするおる点aの情報を含む各走査点に
おける受信信号は、各走査点と点aとの距離分だけ各々
位相遅れ金有し、その位相遅れの軌跡は同図に示すごと
く点at−頂点とする双曲線になる。また1点aの情報
を含む受信信号が得られる走査方向における範囲は超音
波ビームの広がりによって決まり、再生しようとする深
さ方向における最大の距離の点情報の受信可能な、走査
方向における最大の範囲を合成開口長と称し9図中りで
表わされる。そして1図において点at−再生するには
、前記甘酸開口長りの範囲における2点aに関する各走
査点における受信信号を前記位相軌跡(以下1位相履歴
線と称す)に沿って加算することになる。The received signal at each scanning point, which includes the information of point a that is about to be reproduced, has a phase delay corresponding to the distance between each scanning point and point a, and the locus of the phase delay is as shown in the figure. It becomes a hyperbola with at-vertex. In addition, the range in the scanning direction in which a received signal containing the information of one point a can be obtained is determined by the spread of the ultrasound beam, and the range in the scanning direction in which the information at the maximum distance in the depth direction to be reproduced can be received is determined by the spread of the ultrasonic beam. The range is called the synthetic aperture length and is shown in Figure 9. In order to reproduce the point at in Fig. 1, the received signals at each scanning point regarding the two points a in the range of the sweet acid aperture length are added along the phase locus (hereinafter referred to as 1 phase history line). Become.
更に、第6図は前記波形メモリ部(6)のメモリM。Furthermore, FIG. 6 shows the memory M of the waveform memory section (6).
〜MMの構成を説明するための図である。It is a diagram for explaining the configuration of ~MM.
同図において、横軸は走査方向、縦軸は深さ方向に相当
する。L、及びL2は前記合成開口長りによる合成開口
範囲でろり、I!、及びt、は前記合成開口範囲り、及
びり、によりて再生される再生対象線(以下、対象線)
、また1、 2.3.・・・・−、(M−1)、 M、
(M+1)は各走査点9点a及び点a′は同じ深さ方向
の点でめりて前記対象線l!1及びl、上の点でもある
。In the figure, the horizontal axis corresponds to the scanning direction, and the vertical axis corresponds to the depth direction. L and L2 are defined by the synthetic aperture range based on the synthetic aperture length, and I! , and t are reproduction target lines (hereinafter referred to as target lines) reproduced by the synthetic aperture range, and
, also 1, 2.3. ...-, (M-1), M,
(M+1), each of the nine scanning points a and a' are points in the same depth direction, and the object line l! 1 and l, which are also the points above.
各走査点に対応して得られた受信信号は前記A/D変換
器(4)にて所定のサンプリング周期でA/、D変換さ
れ1合成開口範囲り、を走査点lからMまで走査し終る
と走査点数分即ち9M個の離散デジタル植列が得られる
。The received signal obtained corresponding to each scanning point is A/D converted at a predetermined sampling period by the A/D converter (4), and one synthetic aperture range is scanned from scanning point l to scanning point M. When finished, 9M discrete digital planting arrays are obtained for the number of scanning points.
よって、前記波形メモリ部(6)のメモリM8〜MMの
個数Mは、前記合成開口範囲内の走査点数に相当してお
り、また、そのアドレス長NtlX前記離散デジタル値
の個数に相当している。Therefore, the number M of memories M8 to MM in the waveform memory section (6) corresponds to the number of scanning points within the synthetic aperture range, and the address length NtlX corresponds to the number of discrete digital values. .
そして1点af再生する手順は(1)前記合成開口範囲
L□内の走査点l〜Mにおいて得られた離散デジタル植
列を各走査点に対応して前記波形メモリ(6)のメモリ
M1〜M、に記憶しておく(21点ath生ずる友めの
各走査点における離散デジタル植列の中の前記位相履歴
線より決まる必要データを取シ出して加算処理する。The procedure for one-point AF reproduction is as follows: (1) The discrete digital planting array obtained at the scanning points l to M in the synthetic aperture range L M, (required data determined from the phase history line in the discrete digital array at each scanning point resulting in 21 points ath is extracted and added.
なお9点at−再生するための各走査点における離散デ
ジタル植列の中の前記位相履歴線より決まる必要データ
を前記波形メモリ部(6)より取り出すには1次の方法
による。即ち、予め、再生対象点に対応して一義的に規
定される前記位相履歴線に従って、必要な離散デジタル
値の格納されている前記波形メモリ部(6)の前記メモ
リM、〜MMにおけるアドレス値を各走査点即ち、各メ
そりに対応させてテーブル化しておき、このテーブル即
ち、前記フォーカステーブル(11)からのアドレス情
報により、前記波形メモリ部(6)から再生対象点に対
応した複数個の離散デジタル値が読み出され、前記演算
器(8)へと転送される。The necessary data determined from the phase history line in the discrete digital array at each scanning point for 9-point at-reproduction can be retrieved from the waveform memory section (6) using a first-order method. That is, address values in the memories M, to MM of the waveform memory unit (6) in which necessary discrete digital values are stored are determined in advance according to the phase history line uniquely defined corresponding to the point to be reproduced. is made into a table corresponding to each scanning point, that is, each mesori, and based on the address information from this table, that is, the focus table (11), a plurality of data corresponding to the point to be reproduced are stored from the waveform memory section (6). The discrete digital values of are read out and transferred to the arithmetic unit (8).
次に点a′を再生するには、前記合成開口範囲L!内の
各走査点2〜(M+l)で得られる各受信信号の離散デ
ジタル植列のうち1点a′に関する位相履歴線による前
記フォーカステーブルIのアドレス情報により前記波形
メモリ部(6)から読み出妊れた複数個の前記離散デジ
タル値全同様に加算するのである。Next, to reproduce point a', the synthetic aperture range L! Read out from the waveform memory section (6) based on the address information of the focus table I based on the phase history line regarding one point a' of the discrete digital array of each received signal obtained at each scanning point 2 to (M+l) in All of the resulting plurality of discrete digital values are added in the same manner.
以上のように、対象線が順次、走査方向にシフトしてい
くということは、前記波形メモリ部(6)におけるデー
タの動作としては次のようになる。即ち、前記(M+1
)の走査点での1ライン分の受信信号が得られた後、前
記(M+1)の走査点での1ライン分の離散デジタル値
を前記A/Dラインメモリ部(5)のA/DメモIJ
MDから前記波形メモリ部(6)の前記メモリMMに格
納する際、前記メモリM1〜MMに格納されていた離散
デジタル植列は12インずつラインシフトし、前記走査
点lでの1ライン分のデータは捨てられ、ラインシフト
する前に走査点Mに相当するメモリM、の1247分の
データが格納されていたラインに前記(M+1)での1
ライン分のデータが格納される。なお、送受信子(ll
t−走査する毎に上記の2インシフトの動作を前記ラッ
チゲート回路(7)が行なう。As described above, the fact that the target line is sequentially shifted in the scanning direction means that the data in the waveform memory section (6) operates as follows. That is, the above (M+1
) After obtaining the received signal for one line at the scanning point (M+1), the discrete digital values for one line at the scanning point (M+1) are stored in the A/D memory section (5). I.J.
When storing data from MD into the memory MM of the waveform memory section (6), the discrete digital planting array stored in the memories M1 to MM is line-shifted by 12 inches, and the data for one line at the scanning point l is shifted by 12 inches. The data is discarded, and the 1 at
Data for each line is stored. In addition, the transmitter/receiver (ll
The latch gate circuit (7) performs the above-mentioned 2-in shift operation every time t-scan is performed.
ところで、いま点a及び点a′の深さが同一でおるとす
ると9位相履歴線も同一となり、従って。By the way, if the depths of point a and point a' are the same, the nine phase history lines will also be the same, and therefore.
深さが同一である点を再生するのに必要なデータの波形
メモリ部(6)内におけるアドレスも同一となる。即ち
、ある深さに対応して一義的に決まる位相履歴線に基づ
く前記フォーカステーブルQ11t−異なる合成開口範
囲の同−深さの点に対して共通に用いることができる。The addresses in the waveform memory section (6) of data necessary to reproduce points having the same depth are also the same. That is, the focus table Q11t based on a phase history line uniquely determined corresponding to a certain depth can be commonly used for points at the same depth in different synthetic aperture ranges.
以上の各動作t−まとめると、1走査問の動作は。Each of the above operations t-To summarize, the operations for one scanning question are as follows.
■前記送信器(2)から前記送受信子tl+へ送信パル
スが印加される。■受信信号が前記A/D変換器(4)
にて離散デジタル値に変換され、前記離散デジタル植列
が前記A/D:フインメモリ部(5)のA/DメモIJ
MDに格納される。■前記波形メモリ部(6)のメモリ
M8〜MMにおけるラインシフト及び前記A/Dライン
メモリ部(5)のA/DメモリMDからのデータの転送
及び格納が行なわれる。■前記フォーカステーブル圓の
アドレス情報により前記メモリM1〜MMから各々必要
データが読み出され、前記演算器(8)へ転送される。(2) A transmission pulse is applied from the transmitter (2) to the transmitter/receiver tl+. ■The received signal is the A/D converter (4)
The discrete digital array is converted into a discrete digital value in the A/D: A/D memo IJ of the fine memory section (5).
Stored in MD. (2) Line shifting in the memories M8 to MM of the waveform memory section (6) and data transfer and storage from the A/D memory MD of the A/D line memory section (5) are performed. (2) Necessary data is read from each of the memories M1 to MM based on the address information of the focus table circle and transferred to the arithmetic unit (8).
■前記演算器(8)にて再生対象点毎に加算処理がなさ
れる。■前記演算器(8)での加算結果即ち、深さ方向
1247分のデータが前記表示部(9)に転送され12
47分の像表示がなされる。(2) The arithmetic unit (8) performs addition processing for each point to be reproduced. ■The result of addition in the arithmetic unit (8), that is, the data for 1247 in the depth direction is transferred to the display unit (9).
The image is displayed for 47 minutes.
即ち、前記送受信子ill t−走査する毎に上記の■
0の動作が行なわれていく。That is, each time the transmitter/receiver is scanned, the above
0 operations are performed.
なお、前記再生制御部(11は前記測定制御部aりの指
示により、前記A/D変換器(4)によりA/D変換さ
れた受信信号から1ライン分が再生されるまでのタイミ
ングを制御し、また、前記測定制御部は。The reproduction control unit (11) controls the timing until one line is reproduced from the received signal A/D converted by the A/D converter (4) according to instructions from the measurement control unit a. Also, the measurement control section.
送信、受信、再生及び画像表示のタイミングを制御する
。Controls the timing of transmission, reception, playback, and image display.
従来の技術の項で説明したように、前記波形メモリ部(
6)におけるデータの構成t!、M’に前記合成開口範
囲内の走査点数、一方、Nt−1回の走査で得られた受
信信号を所定のサンプリング周期でデジタル化した結果
の離散デジタル値の個数とすると、前記離散デジタル植
列が走査点数分並んだ構成、即ち、MXNの二次元行列
構成となっている。As explained in the prior art section, the waveform memory section (
Data structure in 6) t! , M' is the number of scanning points within the synthetic aperture range, and the number of discrete digital values resulting from digitizing the received signal obtained by Nt-1 scans at a predetermined sampling period. It has a configuration in which columns are lined up for the number of scanning points, that is, a two-dimensional matrix configuration of MXN.
また、前記A/DメモリMDのアドレス長も、前記メモ
リM□〜MDのアドレス長Nと等しい。Further, the address length of the A/D memory MD is also equal to the address length N of the memories M□ to MD.
ところで、前記ラインシフトの際には、ラインシフトさ
せる離散デジタル値のアドレスをl〜Nまで1つずつ前
記再生制御部−より前記波形メモリ部(6)及びA/D
ラインメモリ部(5)にアクセスして離散デジタル値の
ラインシフトが下記に示す様に全走査点に対して同時に
2合計でN回繰り返される。By the way, during the line shift, the addresses of the discrete digital values to be line shifted are sent one by one from l to N from the reproduction control unit to the waveform memory unit (6) and the A/D.
The line memory section (5) is accessed and line shifting of the discrete digital values is repeated N times in total twice for all scanning points at the same time as shown below.
即ち、前記波形メモリ部(6)ハ所定のビット数で。That is, the waveform memory section (6) has a predetermined number of bits.
かつアドレス長Nのメモリヲ、走査点数分のM個即ち9
M1〜MM備えているので、ラインシフトを全走査点に
対して同時にN回繰り返して行うことができる。And a memory of address length N, M pieces for the number of scanning points, that is, 9
Since M1 to MM are provided, line shifting can be performed simultaneously and repeatedly N times for all scanning points.
■A/Dラインメモリ部(5)のA/DメモリM、→ラ
ッチゲート回路(7)→波形メモリ部(6)のメモリM
M−1回
■波形メモリ部(6)の鳩−→ラッチゲート回路(7)
→波形メモリ部(6)のメモリM(J+1) (N
l)回また。@記A/Dメ七りMDに前記A/D変換
器(4)にてA/D変換した離散デジタル値が格納され
る動作も同様にN回繰り返される。■A/D memory M in A/D line memory section (5) → latch gate circuit (7) → memory M in waveform memory section (6)
M-1 time ■ Pigeon of waveform memory section (6) -> Latch gate circuit (7)
→Memory M(J+1) (N
l) times again. The operation of storing the discrete digital values A/D-converted by the A/D converter (4) in the A/D converter (4) is similarly repeated N times.
ところで、前記Nt’j、1回の走査で得られる離散デ
ジタル値の個数であるので、前記被検材a9の深さ方向
の厚みが異なったり、サンプリング周期が異なると、離
散デジタル値の個数の値も異なってくる。By the way, since Nt'j is the number of discrete digital values obtained in one scan, if the thickness of the specimen a9 in the depth direction is different or the sampling period is different, the number of discrete digital values will be different. The values will also be different.
そこで、前記メモリM8〜M1のアドレス長Nに対し、
める条件で得られる離散デジタル値の個数’iKとする
と、N>Kの場合[12,実際には全部のアドレスをア
クセスする必要がないにも関わらず、ラインシフト及び
A/D変換の際には、被検材の厚みに係わりなく全アド
レスiN回アクセスしなければならず、そのために要す
るアクセスタイムは、固定される。Therefore, for the address length N of the memories M8 to M1,
Let 'iK be the number of discrete digital values obtained under the condition of , all addresses must be accessed iN times regardless of the thickness of the material to be inspected, and the access time required for this is fixed.
また、N<Kの場合や、N)Kの場合に不要なアクセス
タイムがかかるの1避けようとすると。Also, if you want to avoid unnecessary access time when N<K or N)K.
所定の条件での離散デジタルア値数に応じたアドレス長
のメモIJ ’t−用意する必要が生じ、装置の汎用性
が失われる。It becomes necessary to prepare a memo IJ't with an address length corresponding to the number of discrete digital values under predetermined conditions, and the versatility of the device is lost.
この発明は以上のような課題を解決するためになされた
もので、固定アドレス長のメモリを波形メモリ及びA/
I)yインメモリのために備え、しかも、被検材の厚み
の変化やサンプリング周期の変化など、*散デジタル値
数の変化に対して、アクセスする最大アドレス値を設定
することによってアドレス長を可変とし、被検材の岸み
やサンプリング周期の変化に応じてアクセスタイムを変
える仁とができるようにしたものである。This invention was made to solve the above-mentioned problems, and it is possible to convert fixed address length memory into waveform memory and A/
I) Prepare for y-in-memory, and also adjust the address length by setting the maximum address value to be accessed in response to changes in the number of scattered digital values, such as changes in the thickness of the test material and changes in the sampling period. It is made variable so that the access time can be changed in response to changes in the shore depth of the material to be inspected or changes in the sampling period.
この発明に関わる合成開口処理装置ILは、従来。 The synthetic aperture processing device IL related to this invention is conventional.
めるアドレス長のメモリを備えていると9例えば被検材
の厚みが異なる場合等、−走査点で得られる離散デジタ
ル値の個数が具備しているアドレス長より小さい場合で
も、全てのアドレスに対してアクセスしなければならな
いので、処理に不要なアクセスタイムがかかつていたが
、固定アドレス長のメモリを前記A/Dラインメモリ部
及び前記波形メモリ部内に具備1−る一方で1条件に応
じてアクセスするべきアドレス長を設定し、設定アドレ
ス値より先のアドレスに対してはアクセスしないように
制御するアドレス制御部を設けて、異なる被検材の厚み
或はサンプリング周期等の条件に対応してアクセスタイ
ムを可変となるようにしたものでめる。9 If the number of discrete digital values obtained at a scanning point is smaller than the address length provided, for example when the thickness of the material to be inspected is different, all addresses can be stored. However, while memory with a fixed address length is provided in the A/D line memory section and the waveform memory section, it is possible to An address control unit is provided to set the address length to be accessed and to prevent addresses beyond the set address value from being accessed. The access time is made variable.
言い換えればこの発明に関わる合成関口処理装置は、前
記A/Dラインメモリ部及び前記波形メモリ部会々に備
えられているメモリに対するアドレスカウンタの値が設
定アドレス値と一致すると。In other words, in the synthesis Sekiguchi processing device according to the present invention, when the value of the address counter for the memory provided in the A/D line memory section and the waveform memory section matches the set address value.
設定アドレス値より先のアドレスに対するアクセスをス
トップさせ、一つの前記A/D 2インメモリ部及び前
記波形メモリ部におけるメモリを可変アドレス長のメモ
リとして用いるので、装置の汎用性を保ちながら、しか
も処理に不要なアクセスタイムを消費しない即ち、用途
に応じた処理時間を有する装置を提供するものである。Accesses to addresses beyond the set address value are stopped, and the memory in one A/D 2-in memory section and the waveform memory section is used as variable address length memory, so the versatility of the device is maintained and the processing speed is reduced. The purpose of the present invention is to provide an apparatus that does not consume unnecessary access time, that is, has a processing time that is appropriate for the purpose.
この発明による合成開口処理装置は、あるアドレス長の
メモリを前記波形メモリ部及びA/Dフィンメモリ部内
のメモリとして用いる際、被検材の厚みが異なる場合な
ど離散デジタル値の個数が前記アドレス長より小さくな
るような場合でも、予め9条件に応じたアドレス長を設
定し、設定アドレスより先のアドレスに対してアクセス
しないよりに制御するために、一つのアドレス長のメモ
リにて用途に応じたメモリの使い分けができ、装置の汎
用性を失うことなく、シかも不要な処理時間の節約を図
ることができる。In the synthetic aperture processing device according to the present invention, when a memory having a certain address length is used as a memory in the waveform memory section and the A/D fin memory section, the number of discrete digital values is limited to the address length, such as when the thickness of the test material is different. Even if the address length is smaller, the address length can be set in advance according to the nine conditions, and in order to control the address beyond the set address by not accessing it, a memory with one address length can be used according to the purpose. Memory can be used selectively, and unnecessary processing time can be saved without losing the versatility of the device.
第1図はこの発明による合成開口処理装置の一実施例を
示している。FIG. 1 shows an embodiment of a synthetic aperture processing apparatus according to the present invention.
同図において、(1)は超音波送受信子(以下、送受信
子)、 121は送信器、(3)は受信器、 +41t
ljA/D変換器。In the same figure, (1) is an ultrasonic transceiver (hereinafter referred to as a transceiver), 121 is a transmitter, (3) is a receiver, +41t
ljA/D converter.
(51はA/Dラインメモリ部、 +611;を波形メ
モリ部、(7)はラブチゲート回路、 (8111演算
器、(9)は画像表示部(以下1表示部)、 (IGは
再生演算制御部(以下、再生制御部)、(Illはフォ
ーカステーブル、(12は測定制御部、Q3H走査駆動
機構、Q41tffアドレス制御部、そしてa9は被検
材である。(51 is the A/D line memory section, +611; is the waveform memory section, (7) is the Labuchi gate circuit, (8111 arithmetic unit, (9) is the image display section (hereinafter referred to as 1 display section), (IG is the reproduction calculation control section) (hereinafter referred to as a reproduction control section), (Ill is a focus table, (12 is a measurement control section, Q3H scanning drive mechanism, Q41tff address control section, and a9 is a material to be inspected.
また、前記波形メモリ部(6)はアドレス長Nの波形メ
モリ(以下、単にメモリ)M個即ち1M1〜MMよシ構
成され、前記A/Dラインメモリ部(5)はアドレス長
NのA/Dラインメモリ(以下、単にA/Dメモリ)1
個即ち9MDt−備えている。Further, the waveform memory section (6) is composed of M waveform memories (hereinafter simply referred to as memories) with an address length N, that is, 1M1 to MM, and the A/D line memory section (5) is configured with an A/D line memory section (5) having an address length N. D line memory (hereinafter simply referred to as A/D memory) 1
ie 9MDt-.
なお、上記メモリM、〜MM及びA/DメモIJM、の
構成は前記第4囚に示した通りである。The configurations of the memories M to MM and the A/D memo IJM are as shown in the fourth prisoner.
この発明による合成開口処理装置の全体動作は従来の合
成開口処理装置の全体動作と同等である。The overall operation of the synthetic aperture processing apparatus according to the present invention is the same as that of the conventional synthetic aperture processing apparatus.
即ち、前記メモリM、〜MMのデータの行列構成は。That is, the matrix structure of the data in the memories M, to MM is as follows.
行方向が走査方向合成開口範囲における走査点数に、ま
た1行方向が1回の走査で得られfc受信信号の離散デ
ジタル値化された結果の個数に相当している。The row direction corresponds to the number of scanning points in the scan direction synthetic aperture range, and the one row direction corresponds to the number of discrete digital values of the fc reception signal obtained in one scan.
そして、1走査問に、■前記送信器(2)から前記送受
信子(1)へ送信パルスが印加されることにより。Then, in one scanning period, (1) a transmission pulse is applied from the transmitter (2) to the transmitter/receiver (1).
前記送受信子(1)より超音波が前記被検材a9へと照
射される。■前記被検材α9中にて反射された超音波は
前記送受信子(1)により受信され、電気信号に変換さ
れた後、前記受信器(3)ヲ経て前記A/D変換器(4
)へ出力される。■前記A/D変換器(4)にて離散化
された結果、l走査点に対応する離散デジタル値の列は
前記A/DメモリMDに格納される。■前記メモリM1
〜MMにおいて12インずつデータがシフトされ、前記
A/DメモリMDより前記離散デジタル値の列は前記メ
モリMMへと転送される。■前記フォーカステーブルa
刀からのアドレス情報により、再生対象線上の再生対象
点を再生するに必要なデータが前記に対しアクセスされ
、前記演算器(8)へと送出される。■前記演算器(8
)にて各再生対象点毎に加算処理がなされ、結局124
7分のデータが前記表示部(9)へと転送される。Ultrasonic waves are irradiated from the transmitter/receiver (1) to the test material a9. ■The ultrasonic wave reflected in the test material α9 is received by the transmitter/receiver (1), converted into an electrical signal, and then passed through the receiver (3) to the A/D converter (4).
) is output to. (2) As a result of discretization by the A/D converter (4), a string of discrete digital values corresponding to l scanning points is stored in the A/D memory MD. ■The memory M1
~MM, data is shifted by 12 inches, and the sequence of discrete digital values is transferred from the A/D memory MD to the memory MM. ■Focus table a
Based on the address information from the sword, data necessary to reproduce the reproduction target point on the reproduction target line is accessed and sent to the arithmetic unit (8). ■The arithmetic unit (8
), the addition process is performed for each reproduction target point, and in the end, the total number is 124.
Seven minutes of data is transferred to the display section (9).
なお、前記再生制御部aQハ前記測定制御部02からの
指示により、受信信号を再生演算及び表示部まで、各種
のタイミングの制御を行なう。また。Note that the reproduction control section aQ performs various timing controls for processing the received signal to the reproduction calculation and display section according to instructions from the measurement control section 02. Also.
前記測定制御部αりの制御により、前記走査機構(至)
は前記送受信子(1)の走査を行う。Under the control of the measurement control unit α, the scanning mechanism (to)
scans the transmitter/receiver (1).
次にこの発明の合成開口処理装置の特徴をなす前記アド
レス制御部α4の動作について第2図を用いて以下に説
明する。第2図は前記アドレス制御部Iの一実施例を示
す図である。同図において。Next, the operation of the address control section α4, which is a feature of the synthetic aperture processing apparatus of the present invention, will be described below with reference to FIG. FIG. 2 is a diagram showing an embodiment of the address control section I. In the same figure.
Qeijアドレス設定値(以下、設定値)、a’nは比
較回路。Qeij address setting value (hereinafter referred to as setting value), a'n is a comparison circuit.
叫は制御回路であって、前記アドレス制御部(141!
前記比較回路a1及び制御回路−を備えた構造になって
いる。また、 (PIはアドレスカウンタ、anはバッ
ファであって、前記再生制御部叫に備えられている。141! is a control circuit, and the address control section (141!
The structure includes the comparison circuit a1 and the control circuit. Further, (PI is an address counter, and an is a buffer, which is provided in the playback control section.
例えば、前記ラインシフト時においては、離散デジタル
値のアドレスが前記アドレスカウンタαIより前記バッ
ファmt−介して前記波形メモリ部(6)内のメモリM
8〜MMへとアクセスされる。そして。For example, during the line shift, the address of the discrete digital value is transferred from the address counter αI to the memory M in the waveform memory section (6) via the buffer mt-.
Accessed from 8 to MM. and.
前述したように、アクセスされたメモリM□〜MMの離
散デジタル値が一旦、前記うフチゲート部(7)にてラ
ッチされた後、前記再生制御部α〔の送出するあるタイ
ミングで、前記メモリM1〜MM−つ分(まよは−走査
魚介相当)シフトされて、前記メモリM1〜M、に再び
格納される。ところで、前記アドレスカウンタα!Jは
一つずつアドレスをカウントしていくので、アドレスを
カウントしていく途中で、前記アドレスカウンタαlに
て生成されるキャリーCOが、前記アドレス制御部(1
41即ち、前記比較回路α9に送出される。そして、前
記キャリーc。As described above, after the discrete digital values of the accessed memories M□ to MM are once latched by the edge gate section (7), at a certain timing when the playback control section α [is sent out], the discrete digital values of the accessed memories M□ to MM are It is shifted by ~MM- times (equivalent to Mayoha-scanned seafood) and stored again in the memories M1 to M. By the way, the address counter α! J counts the addresses one by one, so while counting the addresses, the carry CO generated by the address counter αl is transferred to the address control unit (1).
41, that is, it is sent to the comparison circuit α9. And the carry c.
が前記設定値αeと等しくなれは、前記制御回路0&が
動作して、前記バッファ■のゲート金クローズし、前記
アドレスカウンタ顛をクリヤする。また。When becomes equal to the set value αe, the control circuit 0& operates, closes the gate of the buffer (2), and clears the address counter number. Also.
前記再生制御部aO内の図示していないタイミング発生
の機能を有する回路にも前記制御回路(181の出す信
号は伝えられる。かくして、前記設定値αθより先のア
ドレスに対しては前記再生制御部曲はアクセスしないこ
とになる。The signal output from the control circuit (181) is also transmitted to a circuit having a timing generation function (not shown) in the playback control unit aO.Thus, for addresses beyond the set value αθ, the playback control unit The song will not be accessed.
なお1本実施例では、前記アドレス制御部a4のメモリ
アドレス制御の動作を、前記波形メモリ部(6)に対し
てのみ示したが、前記A/Dラインメモリ部(5)のA
/DメモIJMDに対しても本実施例と同様の動作を行
ないまた同様の効果を奏することはいうまでもない。In this embodiment, the memory address control operation of the address control section a4 was shown only for the waveform memory section (6), but the operation of the memory address control of the A/D line memory section (5) was
It goes without saying that the same operation as in this embodiment is performed for the /D memo IJMD, and the same effect is obtained.
また1本実施例では、前記アドレス制御部Iとして第2
図に示したような構成を用いたが、前記設定値αeと前
記再生制御部曲内のアドレスカウンタαlにおけるアド
レス値が一致した場合に前記波形メモ、9部(6)及び
A/Dラインメモリ部(5)へのアクセスを停止させる
よう制御する機能を有する回路であれば、他の構成のア
ドレス制御部でおっても。In addition, in this embodiment, the second address control section I is
Although the configuration shown in the figure is used, when the set value αe and the address value in the address counter αl in the playback control unit song match, the waveform memo, part 9 (6) and A/D line memory An address control section having another configuration may be used as long as the circuit has a control function to stop access to the section (5).
同様の効果が奏せられるものである。Similar effects can be achieved.
以上のように、この発明による合成開口処理装置によれ
ば、被検材の厚みが異なる場合など、離散デジタル値の
個数が異なる場合には、予め設定された必要なアドレス
長に厄じて波形メモリ部及びA/Dラインメモリ部のメ
モリに対し、設定アドレスより先のアドレスtアクセス
しないように制御する機能を有するアドレス制御部を備
えたので。As described above, according to the synthetic aperture processing device according to the present invention, when the number of discrete digital values is different, such as when the thickness of the test material is different, the waveform is This is because the address control section has a function of controlling the memories of the memory section and the A/D line memory section so that addresses t beyond the set address are not accessed.
用途に応じて、必要最小限のアクセスタイムしか処理に
かからず、メモリの汎用性を保ちながら。Depending on the application, processing requires only the minimum necessary access time while maintaining memory versatility.
処理時間の節約をはかれる効果がある。This has the effect of saving processing time.
第1図はこの発明による合成開口処理装置を示す図、第
2図はこの発明による合成開口処理装置の特徴をなすア
ドレス制御部を説明するための図。
第3図は従来の合成開口処理装置を示す図、第4図はこ
の発明及び従来の合成開口処理装置のA/Dラインメモ
リ及び波形メモリを示す図、第5図は合成開口方式によ
る再生処理の原理を説明するための図、第6図は波形メ
モリの構成を説明するための図であって、山は送受信子
、 +21は送信器、(3)は受信器、(4)はA/D
変換器、 (51t;! A/D フィンメモリ部、
(611!波形メモリ部、(7)はラッチゲート回路。
(8)は演算器、 [1Gは再生演算制御部、 tin
はフォーカステーブル、α〜はアドレス制御部、α61
ハアドレス設定値、 MDT’S A/Dラインメモリ
であり9M1〜MMは前記波形メモリである。
なお9図中、同一あるいは相当部分には同一符号を付し
て示しである。FIG. 1 is a diagram showing a synthetic aperture processing apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a diagram for explaining an address control section that is a feature of the synthetic aperture processing apparatus according to the present invention. FIG. 3 is a diagram showing a conventional synthetic aperture processing device, FIG. 4 is a diagram showing the A/D line memory and waveform memory of the present invention and a conventional synthetic aperture processing device, and FIG. 5 is a reproduction process using the synthetic aperture method. Figure 6 is a diagram for explaining the configuration of the waveform memory, where the mountain is a transmitter/receiver, +21 is a transmitter, (3) is a receiver, and (4) is an A/ D
Converter, (51t;! A/D fin memory section,
(611! Waveform memory section, (7) is the latch gate circuit. (8) is the arithmetic unit, [1G is the reproduction arithmetic control section, tin
is the focus table, α~ is the address control section, α61
9 is an address setting value, MDT'S A/D line memory, and 9M1 to MM are the waveform memories. In FIG. 9, the same or corresponding parts are designated by the same reference numerals.
Claims (1)
前記送受信子に電気信号を印加する送信器と、前記送受
信子を機械的もしくは電子的に走査して対象物体の内部
に空間的な広がりのある超音波もしくは電磁波ビームを
走査方向の各走査点において送信した結果、対象物体内
部より前記送受信子により検出された超音波もしくは電
磁波ビームの反射波を受信する受信器と、前記受信器か
らの1走査点分に相当する受信信号をアナログ/デジタ
ル変換するA/D変換器と、前記A/D変換器により得
られた1走査点分に相当する複数個の離散デジタル値を
格納するA/Dラインメモリを備えたA/Dラインメモ
リ部と、前記A/Dラインメモリからの1走査点分に相
当する複数個の離散デジタル値を逐次1走査毎に受けて
走査点に対応した離散デジタル値列として複数個の走査
点分格納するべく2次元のフレームメモリに構成された
波形メモリを備えた波形メモリ部と、最新の走査点の走
査点までの離散デジタル値列が格納されている前記波形
メモリ部のメモリ内の全ての離散デジタル値列を1走査
点分ずつラインシフトと、かつまた、ラインシフトする
前に前記最新の直前の走査点に対応して離散デジタル値
列が格納されていた前記波形メモリ内の領域に前記A/
Dラインメモリ部から最新の走査点に相当する離散デジ
タル値列を格納させ、かつまた前記波形メモリ部の離散
デジタル値を波形メモリ部内においてラインシフトさせ
るために一時的に記憶しておくラッチゲート回路と、合
成開口範囲内の任意の再生対象である中心線上の各点を
再生処理する際に必要な前記波形メモリ部の離散デジタ
ル値を各走査点毎に読み出すために、各走査点毎の離散
デジタル値のアドレスを再生対象点に対応させてテーブ
ル化したフォーカステーブルと、所定のアドレス設定値
に基づいてA/Dラインメモリ部及び前記波形メモリ部
へのアクセスを制御するアドレス制御部と、再生演算を
行なう時に前記フォーカステーブルにおける必要なデー
タを前記波形メモリ部に対して送出させ、また、ライン
シフトさせる前記波形メモリ部内の離散デジタル値のア
ドレスや前記ラッチゲート回路にラッチさせる前記A/
Dラインメモリ部内の離散デジタル値のアドレスを指示
し、かつ前記ラインシフト及び再生演算のタイミングを
制御する再生演算制御部と、前記波形メモリ部から読み
出された複数個の離散デジタル値を加算する演算器とを
備えたことを特徴とする合成開口処理装置。A transceiver that generates and detects ultrasonic waves or electromagnetic waves,
a transmitter that applies an electrical signal to the transceiver; and a transmitter that mechanically or electronically scans the transceiver to transmit a spatially spread ultrasonic or electromagnetic wave beam into the interior of the target object at each scanning point in the scanning direction. A receiver receives the reflected wave of the ultrasonic wave or electromagnetic beam detected by the transceiver from inside the target object as a result of the transmission, and converts the received signal corresponding to one scanning point from the receiver from analog to digital. an A/D line memory section comprising an A/D converter and an A/D line memory storing a plurality of discrete digital values corresponding to one scanning point obtained by the A/D converter; A two-dimensional memory is used to sequentially receive a plurality of discrete digital values corresponding to one scanning point from the A/D line memory for each scanning and store them as a discrete digital value string corresponding to the scanning point for the plurality of scanning points. A waveform memory unit including a waveform memory configured as a frame memory, and all discrete digital value strings in the memory of the waveform memory unit in which the discrete digital value strings up to the latest scanning point are stored. The line shift is performed by each scanning point, and the A/D value is also transferred to the area in the waveform memory where the discrete digital value sequence was stored corresponding to the latest previous scanning point before the line shifting.
a latch gate circuit for storing a sequence of discrete digital values corresponding to the latest scanning point from a D-line memory section, and temporarily storing the discrete digital values in the waveform memory section for line shifting within the waveform memory section; In order to read out the discrete digital values of the waveform memory section for each scanning point, which are necessary when reproducing each point on the center line that is an arbitrary reproduction target within the synthetic aperture range, the discrete digital value for each scanning point is read out. a focus table in which addresses of digital values are tabulated in correspondence with playback target points; an address control unit that controls access to the A/D line memory section and the waveform memory section based on predetermined address setting values; When performing calculations, the necessary data in the focus table is sent to the waveform memory unit, and the address of the discrete digital value in the waveform memory unit is line shifted and the A/A is latched by the latch gate circuit.
a reproduction calculation control unit that instructs the address of the discrete digital value in the D line memory unit and controls the timing of the line shift and reproduction calculation; and a reproduction calculation control unit that adds the plurality of discrete digital values read from the waveform memory unit. A synthetic aperture processing device characterized by comprising a computing unit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63003372A JPH01180450A (en) | 1988-01-11 | 1988-01-11 | Synthetic aperture processor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63003372A JPH01180450A (en) | 1988-01-11 | 1988-01-11 | Synthetic aperture processor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01180450A true JPH01180450A (en) | 1989-07-18 |
Family
ID=11555518
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63003372A Pending JPH01180450A (en) | 1988-01-11 | 1988-01-11 | Synthetic aperture processor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01180450A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010057730A (en) * | 2008-09-04 | 2010-03-18 | Canon Inc | Received data processor for photoacoustic tomography |
-
1988
- 1988-01-11 JP JP63003372A patent/JPH01180450A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010057730A (en) * | 2008-09-04 | 2010-03-18 | Canon Inc | Received data processor for photoacoustic tomography |
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