JPH01318951A - 超音波もしくは電磁波による物体映像化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、例えば金属材中の欠陥を検出し、・　　　
その欠陥像を高解像度、実時間で表示することができる
超音波非破壊検査装置等における物体映像化装置、もし
くは電磁波を用いて地表面の状況を上空より遠隔操作に
より映像化することができる合成開口レーダによる物体
映像化装置に関するものである。

［従来の技術］ まず、従来の超音波を用いた物体映像化方式による超音
波非破壊検査装置等で用いられる物体映像化装置におい
ては、細く絞った超音波ビームを物体に対して送波し、
その反射波の往復伝播時間よりその物体の空間的情報を
得るようにし、さらに超音波送受信子を電気的もしくは
機械的に逐次走査して物体内の空間的情報を点物体の集
合として映像化するものである。このような物体映像化
方式による物体映像化装置は容易に実現することはでき
るが、得られる画像の方位方向解像度は超音波ビームの
絞り込み度合に依存しており、この超音波ビームの広が
り度合いは超音波送受信子と物体までの距離に比例する
ため、得られる画像の方位方向解像度は物体までの距離
が遠くなる程劣化するという欠点があった。

上述のように方位方向解像度が物体までの距離に比例し
て悪化する欠点を補正する手法として、合成開口法を用
いた物体映像化方式が知られている。そこで１合成量口
法について第９図及び第１０図を用いて説明する。

第９図は従来の合成開口法により物体を映像化させる手
法を示す説明図である。図において、１は超音波送受信
子であり、その開口をｄで示す。

２は超音波送受信子ｌから送波された超音波ビームであ
り、その超音波ビーム２の片側の広がり角をβで示す、
３は映像化対象物点であり、ここでは点物体としている
。４は超音波送受信子１と点物体３の間に介在する伝播
媒質、５は超音波送受信子１の走査線である。また、送
波された超音波の周波数をｆ、伝波媒質４中の菩速をＣ
２超音波ビーム２が点物体３を見込む走査範囲の長さを
Ｌとしている。点物体３はＸ−Ｚ平面において（ｘＯ７
ｚｏ）に位置しており、超音波送受信子１は走査線５上
で超音波を送受信しながら走査している。

この時、超音波のある送受信を行った位置を（ｘ。

０）としている。

第１０図は第９図の合成開口法により各走査点で送受信
を行った時に、点物体からの反射波を送信開始時間を時
間原点として示した説明図である。

すなわち、第１０図は超音波送受信子１から送波され点
物体３によって反射された信号を、走査線５に沿って受
信する時の時間遅れを示している。

ここで、超音波送受信子１の送信から受信までの時間ｔ
、すなわち位相遅れは次式によって与えられる。

ｔ（ｘ）＝’ｓ々Ｘ　−Ｘ＠　）”　＋　ｄ　　　ｏｓ
ｓ　ｍ　１１）上記（１）式で与えられる位相遅れ履歴
である位相履歴線は、第１０図中の二点鎖線で示すよう
に双曲線となる。上記長さしの範囲内において受信され
な受信信号をコヒーレント加算することにより、第１０
図中の双曲線上に分散されている物体からの反射波によ
る信号強度を対応物点上に圧縮できる。このことは、第
９図における走査線５上の各走査点が超音波ビーム２の
広がりから決まる長さしの開口を有する超音波送受信子
１の開口を順次に占有形成していくこと、すなわち長さ
しの開口の超音波送受信子ｌで点物体３に対して超音波
ビーム２を照射したものと物理的に等価である。上記長
さしを合成開口長と云い、このようにして物体像を形成
する方法を合成開口法と云う。

この時、方位方向解像度δＸは超音波の波長をとなるが
、超音波ビーム２の広がり角βは単一の超音波送受信子
１を用いた場合に、 であるので、上記（３）式を上記（２１式に代入して、
結局、方位方向解像度δＸは、 δｘ＝ｄ　　　　　　　　　　・・・・・・Ｇ４１とな
る。従って、合成開口法では方位方向解像度δ８は上記
（４）式より分かるように、煮物体３までの距離ｚ、）
に依存せずに一定であり、超音波送受信子１の開口はｄ
程度になる。

上記合成開口法による物体映像化方法を、例えば第９図
に示すｘ−ｚ平面を対象にして実施する場合について、
第１１図を用いて説明する。第１１図は合成開口法によ
る物体映像化方法の原理を示す説明図である。第１１図
において、合成開口長しの範囲の全走査点での受信信号
群を用いて再生される画像化領域は直線Ｉ上の各点であ
り、この直線Ｉ上の点Ｋを再生するのに必要な受信信号
群は、第１１図中の二点鎖線で示した双曲線上の受信信
号の値である。上記直線Ｉは合成開口長しの範囲の中線
をなしており、双曲線が定義される範囲は送受信される
超音波ビームの広がりで決まり、これは第１１図中に点
線で示しである。すなわち、画像化領域の直線Ｉを像再
生する時は領域Ａの範囲の受信信号データを用いており
、−走査ピッチ分ずれた画像化領域の直線Ｉ＃を像再生
する時には、やはり一走査ピッチ分ずれた領域Ｂの範囲
の受信信号データを用いれば良い、この時、各画素を再
生するためにコヒーレント加算を行うべき受信信号デー
タを決める双曲線は、画像化領域の直線Ｉ、Ｃについて
同じ形をしている。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のような従来の合成開口法による物体映像化方法で
は、画像化領域を順次に更新し、広範囲の画像化領域に
わたって画像化する場合に、各走査点の受信信号別の格
納と、画像再生処理に相当な工夫を払わなければ膨大な
受信信号群を格納するメモリ容量が増大し、また画像再
生処理に要する時間がきわめて長くなってしまうという
問題点があった。さらに、単一の超音波送受信子１を用
いる場合に、超音波ビーム２の広がり角は素子形状を決
定してしまうと一定となり、そのために素子形状以上の
解像度は得られないという問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、方位方向解像度をさらに高めることができる
と共に、画像再生処理に必要なメモリ容量を節約し、処
理時間を高速化（実時間化）することのできる超音波も
しくは電磁波による物体映像化装置を得ることを目的と
する。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る超音波もむくは電磁波による物体映像化
装置は、各走査点ごとにセクタ方式で送受信した超音波
もしくは電磁波信号をセクタスキャンごとにＡ／Ｄ変換
した後にこれを合成し、−合成開口範囲内のみの受信信
号群を格納するフレームメモリ部に順次に格納していき
、フォーカステーブル部内に格納されている双曲線に対
応するフレームメモリ部のアドレス情報に従って受信信
号データをコヒーレント加算していくことにより線画像
を再生していき、また各走査点ごとにフォーカステーブ
ル部内のデータを−ライン分シフトすることにより、常
に一枚のフォーカステーブル部で線画像が順次に再生で
きるようにしたものである。

［作用］ この発明における超音波もしくは電磁波による物体映像
化装置は、超音波もしくは電磁波の送受信子をアレイ化
して並べ、各走査点で電気的に遅延をかけることにより
セクタスキャンを行い、各セクタスキャンで得られた受
信信号をＡ／Ｄ変換した後にコヒーレントに合成するこ
とにより、単一の送受信子を用い′た場合と比べてより
広いビーム塩がり角で送受信することができる。この合
成された受信信号をフレームメモリ部内に順次に格納し
ていき、−合成開口範囲の中心線を像再生するために、
各往復伝播時間軌跡に対応したフォーカステーブル部に
格納されているアドレスデータを用いてフレームメモリ
部からデータを読み出し、その読み出された各データを
コヒーレントに加算して合成開口範囲の中心線の線画像
を得ていき、この線画像を順次にスクロール表示するこ
とにより、対象物体の画像化対象空間領域を超音波もし
くは電磁波による送受信系を走査しつつ映像化していく
。

［実施例コ 第１図はこの発明の一実施例である超音波による物体映
像化装置における送受信系を含むデータ収集系の構成を
示すブロック図、第２図は第１図の物体映像化装置にお
ける超音波送受信子が各走査点で行うセクタスキャンを
示す説明図である。

第１図は超音波送受信子が各走査点で行うセクタスキャ
ンごとに受信データを得た後、これを合成してフレーム
メモリ部へ格納する機能を示している０図において、１
は各走査点でセクタスキャンを行うアレイ化して並べた
超音波送受信子、６は超音波送受信子１に超音波を送波
させる送信アンプ部、７は超音波送受信子１の受信した
超音波信号を受信増幅する受信アンプ部、８は受信信号
をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換部、９は超音波送受信子１
の各セクタスキャンごとの受信信号データをＡ／Ｄ変換
部８でＡ／Ｄ変換したディジタルデータを一時格納する
Ａ／Ｄラインメモリ部、１０は各セクタスキャンに対応
するＡ／Ｄラインメモリ部９のＡ／Ｄラインメモリを選
択するディジタルスイッチ部、１１はＡ／Ｄラインメモ
リ部９に収納された受信ディジタルデータをコヒーレン
トに加算する加算器部、１２は加算器部１１によって合
成されたディジタル合成受信データを格納する合成Ａ／
Ｄラインメモリ部、１３は一走査点で得られる合成Ａ／
Ｄデータを超音波送受信子１を走査するごとに順次にシ
フト格納するフレームメモリ部、１４は以上のような動
作を制御するコントロール部である。

上記第１図に示すようなデータ収集系では、一つの走査
点で超音波送受信子ｌを構成している各送受信子に電気
的に遅延をかけることによりセクタスキャンを行い、各
セクタスキャンに対する受信信号をＡ／Ｄ変換部８でＡ
／Ｄ変換し、これにより得られたディジタルデータをＡ
／Ｄラインメモリ部９の各セクタスキャンに対応するＡ
／Ｄラインメモリに格納した後、加算器部１１によりコ
ヒーレントに加算して合成信号とし、合成Ａ／Ｄライン
メモリ部１２に格納する。この合成Ａ／Ｄラインメモリ
部１２に格納されたデータを超音波送・受信子１を走査
するごとにフレームメモリ部１３の第１列に書き込み（
アドレスＯ）、各列データをすべて１列づつシフトさせ
て格納する。このフレームメモリ部１３上に格納された
合成受信データは、列方向が超音波送受信子１の走査方
向に対応し、行方向が超音波ビーム２の進行方向、すな
わち時間に対応しており、このフレームメモリ部１３上
のデータを用いて画像再生処理を行う。

この画像再生処理については第３図を用いて説明する。

第３図は第１図の超音波による物体映像化装置における
画像再生処理から画像表示までの機能を行う構成を示す
ブロック図である０図において、１２は各セクタスキャ
ンに対する受信データをコヒーレントに加算して得られ
た合成受信データを一時格納する合成Ａ／Ｄラインメ鷺
り部であり、１３は合成Ａ／Ｄラインメモリ部１２から
転送されて来るＡ／Ｄデータを順次に格納するフレーム
メモリ部であり、図中に示した列ｉが−２のＡ／Ｄデー
タに対応しており、またＮ＋１個のメモリで構成されて
おり、アドレスバス（行アドレスｊ）チップセレクト信
号（ｃｓ）及び読出し／書込み信号（Ｒ／Ｗ　）が各々
共通バスとして後述する画像再生制御部２２から供給さ
れている。すなわち、フレームメモリ部１３は列１のメ
モリすべてが同時にアクセスされることになる。１５は
フレームメモリ部１３のラインシフトと同時に合成Ａ／
Ｄラインメモリ部１２の内容をフレームメモリ部１３の
図中最上部の列に格納する際に動作するラッチゲート部
であり、図中１列目のデータがラッチされ、次いでゲー
トが開いてｉ＋１列目に転送される。この動作を行の数
だけ繰り返すことにより、１ラインデータが同時にシフ
トされると共に合成Ａ／Ｄラインメモリ部１２のデータ
が同時にフレームメモリ部１３に入力される。１６はフ
レームメモリ部１３の各列に対して、後述するフォーカ
ステーブル部２１より与えられる行アドレスｌで指定さ
れるＡ／Ｄデータが読み出されラッチされるラッチゲー
ト部、１７はラッチゲート部１６によりラッチされたデ
ータをすべて加算する加算部、１８は加算部１７の加算
結果を後述する画像メモリ部１９に転送する際に介在す
るＡＮＤゲート部であり、画像メモリ部１９をクリアす
る際にゲートを閉じる。１９はフレームメモリ部１３か
らラッチゲート部１６．加算部１７を通して順次に出力
されて来る１ビクセルデータを対応するにアドレスで示
されるアドレスに順次に格納していき、１ラインの画像
データを形成する画像メモリ部である。２０は上記画像
再生処理により得られた１ラインの画像データを順次に
ラインシフトしながら表示することによって連続的に画
像領域が更新されていく形で平面画像を表示する画像表
示部、２１は合成開口範囲内の受信信号群から画像化対
象線上の各々の点を画像再生するために用いるフォーカ
ステーブル部であり、画像化対象線上の各点を画像再生
するのに必要な往復伝播時間に従って、各走査点に対応
したフレームメモリ部１３中の各列の対応値を読み出す
ための行アドレス情報があらかじめ演算により求めて書
き込まれている。２２は以上の画像再生処理を包括的に
制御する画像再生制御部であり、フォーカステーブル部
２１にあらかじめ演算格納されている行アドレス情報、
すなわちフレームメモリ部１３内のｔ−夕を読み出すべ
き行アドレスと、加算部１７により得られる上記ビクセ
ルデータを画像メモリ部１９に格納するにアドレスを持
っており、このアドレスを順次に更新して得られる上記
アドレス情報により各部の制御を行う。

ここで、第３図に示したフレームメモリ部１３とフォー
カステーブル部２１について、第４図に示す被検材が円
筒配管形状の場合の構成を用いて説明する。第４図は円
筒配管形状の被検材に対する画像再生処理を示す説明図
である。第４図において、配管外半径をＲｏ、配管内半
径をＲ８とし、超音波送受信子１（図示しない）は配管
外壁上を周方向に走査されるものとする。超音波送受信
子１の開口をり、配管材中の音速をＣ１送波されている
超音波の中心周波数をｆ、配管内壁面上の点（こ対する
合成開口長をし、この合成開口長りを見込む配管中心で
の角度をα、超音波送受信子１の超音波ビームの広がり
スをθ、とすると、超音波の波長λは次のようになる。

また、超音波ビームの広がり角θ、は、となる。合成開
口長しは角度αを用いて、Ｌ＝鳥α　　　　　　　・・
・・・・（１）となり、この時のαは、 で与えられる０次に、画像化対象線より配管中心角度θ
に対応した配管外壁面上の走査点を考える。

第４図中で画像化対象線上の深さＺＱの位置をこの走査
点より見込む距離をＺとすると、ｘ　＝＝＝　　Ｒ４＋
　（Ｒ＠！＠　）ｌ−２鳥（Ｒ＠−ｘ＠）ｃｏｓｉＰ　
　−（９）で与えられ、走査点がこのｚｇの点を見込み
得る最大角度θは超音波ビームの広がり角θ１で制限従
って、深さｚ□の点に対してその点を超音波ビームが見
込み得る配管中心における画像化対象線を基準とした角
度θｚ０のとり得る範囲は、１＃、ｌ＜θ冨、　　　　
　　　　−−−−−−ａυで与えられる０画像化対象線
上で配管内壁面上の点を超音波ビームが見込み得る走査
点、すなわち図中の合成開口長しの両端にある走査点と
この点との距離！１．ｍｌ、−１１を伝播して来る超音
波信号までを受信信号列としなければ、図中の画像化対
象線のすべてが画像再生されないことになる。ここで、
ｚ８０．〜−駒　は次式で与えられる。

従って、第３図に示すフレームメモリ部１３の容量（Ｍ
ＸＮフレームメモリ構成）に関して、列数Ｍは超音波送
受信子１の走査ピッチの配管中心での角度ピッチΔθに
対応し、 で与えられ、列数Ｎは超音波送受信子１のＡ／［）変換
時のサンプリング時間をΔｔＲとして、次式％式％ ここで、画像化対象線の深さＺＯＫであるに番目の点を
画像再生する場合、以下のように第３図に示すフレーム
メモリ部１３の超音波受信信号群から（ｉ、Ｊ）アドレ
スの波高値を読み出して加算していき、同じく第３図に
示す画像メモリ部１９のにアドレスに書き込まれること
になる。第３図に示すフレームメモリ部１３のｉ列目の
受信信号列に対応したｊアドレスの求め方を述べること
にする０画像化対象線上のに番目の点の深さＺＱには、
１軸＝−（Ｋ−１）Ｃ・Δ亀　　　・・・・・・（１５
で与えられ、ｉ列目の受信信号列に対応する走査点の画
像化対象線となす角度、すなわち第４図におけるθ１は
第３図に示すフレームメモリ部１３で、上記（１３）式
で決まる列数Ｍを用いて次のようになる。

この走査点１と画像化対象点にとの距Ｍ　Ｚ　Ｘは上記
（１５）、（１６）式のＺＯＫ＋　θ１を用いて上記（
９）式と同様に次式で与えられる。

ｓｋ＝　Ｒ：＋（Ｒ（１−−ｐ−２Ｒ＠（Ｒ＠−槓）ｇ
ｏｓθ；　”（ｉｎ上記距離２にに対する第３図に示す
フレームメモリ部１３の１列目の受信信号列から読み出
すべきで゛与えられる。ただし、ここで画像化対象点Ｋ
に対して第３図に示すフレームメモリ部１３において定
義され得る走査点ｉの範囲は上記（１０）、（１１）。

（１５）、（１６）式により、次式で決まるｌ、〜−の
値をとり得るものとして規定される。

凰、＝（Ｍ＋１）−−・・・・・・（２０）また、この
時のＫのとり得る最大値に１Ｋ　　は次式で与えられる
。

上記の方法によって決まるに、ｉ、、ｊアドレスの組み
合わせの求め方を処理フローとして示したものが第５図
である。第５図は第３図のフォーカステーブル部におけ
る処理を示すフローチャートである。第５図に示す処理
フローに従ってあらかじめ（Ｋ、ｉ、ｊ）の組み合わせ
を計算し、第３図に示すフォーカステーブル部２１にア
ドレステーブルとして書き込み格納しておけばよいこと
になる。

以上のようにしてあらかじめ演算で求められた行ｊ９列
ｉ及びにアドレスの値がフォーカステーブル部２１に格
納されている状態（フォーマット）の−例を、第６図及
び第７図に示す。第６図及び第７図は第３図のフォーカ
ステーブル部中に格納するアドレス情報の配列フォーマ
ットを示す図である。第６図はフォーカステーブル部２
１内の１アドレスのフォーマットを示しており、アドレ
スデータ区分で指定したｉ、Ｊ、Ｋに対応するアドレス
データが格納されている。図中のＥＮＤは１ラインの演
算処理終了を示すフラッグ・ビットである。第７図は第
６図に示したフォーマットが複数個気合されて、１ライ
ン分の画像再生に必要なフォーカステーブル部２１内の
配列フォーマットを示している。

次に、上記フォーカステーブル部２１を参照しながら画
像再生処理を行う動作について、第８図と第１図及び第
３図を用いて説明する。第８図は第１図及び第３図の物
体映像化装置における動作手順を示すタイミングチャー
トである。まず、測定開始前に第３図に示すフレームメ
モリ部１３の全域をクリアし、その後に送受信を開始す
る。超音波送受信子１を走査し各走査点でそれぞれの素
子に電気的に遅延をかけることによりセクタスキャンを
行い、各セクタスキャンによる受信信号を合成した後に
フレームメモリ部１３に転送し、合成開口処理を行って
線画像データを得、この線画像データを画像表示部２０
に転送する。次に、超音波送受信子１を次の走査点に移
動させ上記処理を繰り返し画像データをスクロール表示
する。この動作についてさらに詳細に説明する。第１図
及び第３図において、測定開始前にフレームメモリ部１
３の全域をクリアし、超音波送受信子１を最初の走査点
に移動させ電気的に遅延をかけることによりセクタスキ
ャンを行い、各セクタスキャンごとに得た受信信号を受
信アンプ部７．Ａ／Ｄ変換部８を通して各セクタスキャ
ンに対応するＡ／Ｄラインメモリ群９中のＡ／Ｄライン
メモリに格納していき、セクタスキャン動作が終了した
後に加算器部１１を用いて受信信号を合成し、これを合
成Ａ／Ｄラインメモリ部１２に格納する０次に、合成Ａ
／Ｄラインメモリ部１２に格納された受信信号データを
ラッチゲート部１５を通してフレームメモリ部１３の列
アドレス０のラインに入力する。この時、フレームメモ
リ部１３と合成Ａ／Ｄラインメモリ部１２を同じｊアド
レスで同時にメモリ内容の読み出し状態にし、これによ
り得られたデータを次段のラッチゲート部１５にラッチ
した後に上記読み出し状態を解除する。次に、ラッチゲ
ート部１５のゲートを開いてラッチされていたデータを
、次のラインメモリの同じｊアドレスに出力してフレー
ムメモリ部１３の列アドレスＯに書き込まれる。上記フ
レームメモリ部１３のラインシフト及びデータ入力と同
時に画像メモリ部１９をクリアするために、ＡＮＤゲー
ト部１８を閉じてにアドレスをＯから順次に更新してい
き、各メモリ要素に０を書き込みクリアする。

次に、画像再生処理の動作について説明する。

ラッチゲート部１５のゲートは上記画像再生処理中は閉
じており、上述したようにフォーカステーブル部２１を
画像再生制御部２２を通してＴアドレスを０から順次に
更新していき、読み出し指定を行うことにより第６図に
示したアドレス情報のｊアドレスが得られ、またフレー
ムメモリ部１３の各列から対応したｊアドレスで指定さ
れた受信信号データが同時に読み出し指定され、対応す
るデータ群が読み出されてラッチゲート部１６に入力さ
れる。各列から対応するｊアドレスで指定された受信信
号データがすべてラッチされた後に、ラッチゲート部１
６のゲートを開き加算部１７により加算が行われる。こ
の時、受信信号データは正負の符号を持っており、デー
タはコヒーレント加算が行われている。この加算結果を
画像再生制御部２２より指定されるにアドレスに従って
画像メモリ部１９に書き込ませる。この動作をにアドレ
スの０から順次に繰り返して行い、第６図に示すＥＮＤ
フラッグ・ビットが検知されるまで行う。

この一連の動作で得られた１ラ−インの画像データを次
段の画像表示部２０に転送し、第１の走査点（１おける
送受信に関する１ラインの画像再生処理が完了する。以
降、第２の走査点以下の送受信も同様の処理動作で行わ
れ、続いて送受信を行っていくことにより無限領域の画
像再生が実現できる。

なお、上記実施例では各セクタスキャンに対してセクタ
スキャン数と同数のＡ／ＤラインメモリをＡ／Ｄライン
メモリ部９に持たせた場合について示したが、Ａ／Ｄ変
換部８の出力を１つのＡ／Ｄラインメモリに格納し、セ
クタスキャンを行うたびにＡ／Ｄラインメモリに格納さ
れたものを累算し、その結果を合成Ａ／Ｄラインメモリ
部１２に格納させるものでも良い。

また、上記実施例ではフレームメモリ部１３の構成をＭ
ＸＮのメモリ構成として示したが、この発明による物体
映像化装置でのフレームメモリ容量のＭＸＮは適用対象
の必要最大容量とすれば良い。

また、上記実施例における加算部１７の代わりに累算器
を用い、各列ｉに対してフォーカステーブル部２１によ
り指定されたｊアドレスでアクセスされるフレームメモ
リ部１３のデータを全列について累算する方式としても
良い。

さらに、上記実施例では超音波による物体映像化装置に
ついて説明したが、電磁波による物体映像化装置のよう
にパルスレーダによる物体もしくは物体表面の映像化装
置としても良く、上記実施例と同様の効果を奏する。

［発明の効果］ 以上のように、この発明の超音波もしくは電磁波による
物体映像化装置によれば、各走査点ごとにセクタ方式で
送受信した超音波もしくは電磁波信号をセクタスキャン
ごとにＡ／Ｄ変換した後にこれを合成し、−合成開口範
囲内のみの受信信号群を格納するフレームメモリ部に順
次に格納していき、フォーカステーブル部内に格納され
ている双曲線に対応するフレームメモリ部のアドレス情
報に従って受信信号データをコヒーレント加算していく
ことにより線画像を再生していき、また、各走査点ごと
にフォーカステーブル部内のデータを−ライン分シフト
することにより、常に一枚のフォーカステーブル部で線
画像が順次に再生できるように構成したので、従来の単
一素子を用いた合成開口法による処理の場合に素子形状
で決定されていたビーム塩がり角よりも広いビーム塩が
り角範囲の受信データを得ることができ、これにより高
解像度の画像を得ることができ、かつ必要なメモリ容量
の節約と限られたメモリ領域の有効活用が図られ、あわ
せて画像再生処理時間の高速化（実時間化）を実現する
ための物体映像化装置が得られるという優れた効果を奏
するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例である超音波による物体映
像化装置における送受信系を含むデータ収集系の構成を
示すブロック図、第２図は第１図の物体映像化装置にお
ける超音波送受信子が各走査点で行うセクタスキャンを
示す説明図、第３図は第１図の超音波による物体映像化
装置における画像再生処理から画像表示までの機能を行
う構成を示すブロック図、第４図は円筒配管形状の被検
材に対する画像再生処理を示す説明図、第５図は第３図
のフォーカステーブル部における処理を示すフローチャ
ート、第６図及び第７図は第３図のフォーカステーブル
部中に格納するアドレス情報の配列フォーマットを示す
拐、第８図は第１図及び第３図の物体映像化装置におけ
る動作手順を示すタイミングチャート、第９図は従来の
合成開口法により物体を映像化させる手法を示す説明図
、第１０図は第９図の合成開口法により各走査点で送受
信を行った時に、煮物体からの反射波を送信開始時間を
時間原点として示した説明図、第１１図は合成開口法に
よる物体映像化方法の原理を示す説明図である。 図において、１・・・超音波送受信子、２・・・超音波
ビーム、３・・・映像化対象物点（煮物体）、４・・・
伝播媒質、５・・・走査線、６・・・送信アンプ部、７
・・・受信アンプ部、８・・・Ａ／Ｄ変換部、９・・・
Ａ／Ｄラインメモリ部、１０・・・ディジタルスイッチ
部、１１・・・加算器部、１２・・・合成Ａ／Ｄライン
メモリ部、１３・・・フレームメモリ部、１４・・・コ
ントロール部、１５．１６・・・ラッチゲート部、１７
・・・加算部、１８・・・ＡＮＤゲート部、１９・・・
画像メモリ部、２０・・・画像表示部、２１・・・フォ
ーカステーブル部、２２・・・画像再生制御部である。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 代　　理　　人　　　　　大　　岩　　増　　雄第　２
　因 １：が音数送受信５ ｇＩ４５　　囚− 区 ツ　６　図 第　７　■ １Ａ　　１０　　囚 第　１１３ 手続補正書（自発）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 超音波もしくは電磁波を用いて物体像を映像化する際に
   、超音波もしくは電磁波送受信器を走査し、送信から受
   信までの位相履歴線を用いて対象物体の断面像を得る合
   成開口法に基づく物体映像化装置において、走査方向と
   平行な方向に送受信子をアレイ化して並べ、電気的に遅
   延をかけることにより各走査点でセクタスキャンを行い
   、その結果得られた各受信信号を合成し、広がったビー
   ムによって対象物体の画像を再生するようにし、上記各
   セクタスキャンに対応した受信信号をある定められたサ
   ンプリング時間で離散化してディジタル値を得るセクタ
   スキャン数と同数又は１個のＡ／Ｄ変換器と、上記セク
   タスキャンに対して上記ディジタル値を格納するための
   Ａ／Ｄラインメモリ部と、このＡ／Ｄラインメモリ部の
   値をコヒーレントに合成するための加算器部と、その合
   成結果を格納するための合成Ａ／Ｄラインメモリ部と、
   この合成Ａ／Ｄラインメモリ部に格納されたディジタル
   値列を順次に格納していくフレームメモリ部と、このフ
   レームメモリ部に格納されたディジタル値群を一走査ラ
   イン相当分順次にラインシフトするべく構成されたラッ
   チゲート部と、あらかじめ計算された位相履歴線による
   上記フレームメモリ部内の対応アドレス情報が格納され
   たフォーカステーブル部と、このフォーカステーブル部
   から得られるアドレス情報に従って上記フレームメモリ
   部内のディジタル値を順次に読み出し、一位相履歴線に
   対応したデータをコヒーレント加算する加算部と、この
   加算部から順次に得られる合成開口範囲の中心線に対応
   した線画像を格納する画像メモリ部と、この画像メモリ
   部から得られた線画像データをＤ／Ａ変換しながら逐次
   にスクロールしつつ表示する画像表示部とを備えたこと
   を特徴とする超音波もしくは電磁波による物体映像化装
   置。