JPH02248855A - 合成開口方式による映像化装置 - 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、実施間で表示すること
のできる非破壊検査に用いられたシ、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８！装ｆＫ関するもの
である。

〔従来の技術〕

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往対象物体の一点の壁間情報をその
反射信号の送信から受信までの伝はん時間よシ測定し、
超音波送受信子を電子的もしくけ機椋的に順次走査し、
再生対象物体像を点情報の集りとして映倫化１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。

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し、（ホログラム作成）、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。

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。

第４図は１合成開口方式により対象物断面の再生処理を
行なう９合成開口方弐による映像化装置の従来例を示し
ている。

同図において、（１）は超音波送受信子（以下、送受信
子という。）、（２１は送信器、（３）は受信器、及び
、（４１は合成開口再生処理部（以下、再生処理部とい
う。）である。

また、■はＡ／Ｄ変換器、ＱｌｌはＡ／Ｄラインメモリ
、　ｃ１３Ｆｉ波形メモリ、Ｏはフォーカステーブル。

麹はラッチゲート回路、■は加算器、ｃ１９は再生演算
制御回路（以下、再生制御回路）、■は画像メモリ、α
２はモニタＴＶ、　６４はタイミング制御部。

ａＳは走査駆動部、そして、αＧは被検材である。

なお、前記再生処理部（４１Ｆｉ前記Ａ／Ｄ変換器■。

Ａ／Ｄラインメモリａ！１．波形メモリ＠、　フォーカ
ステーブル■、ラッチゲート回路＠、加算器Ｇ。

及び再生制御回路（至）よシ構成される。

前記波形メモリ１２３ＩＩｉアドレス長Ｎのメモリ１個
即ち９Ｍ１〜ＭＩｔ前記Ａ／Ｄラインメモリ２！＋はア
ドレス長ＮのメモリＡＤ１．そして、前記画像メモリ■
はアドレス長ＮのメモリＰ１よシ構成される。

第７図（ａ）、　（ｂ）、及び（ｃ）は、各々、前記Ａ
／Ｄ　　；ｙインメモリ２１＋、前記波形メモリ■そし
て前記画像メモリ鰭の概念図である。

第５図は１合成開口方式による再生処理の原理を説明す
るための図であシ、同図において、横軸は、前記送受信
子（１）の走査方向、縦軸は２時間を表し、ま九、Ｔｏ
は、送信時を表す。

いま、再生しようとする点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
相遅れを有し、その位相遅れの軌跡は同図に示すごとく
点ａを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
ームの広がシによって決まシ、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１図中りで表わ
される。そして１図において点ａを再生するには、前記
合成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２位相履歴線と称
す）Ｋ沿って加算すればよいのである。

更に、第６図は前記波形メモリ■即ち、　Ｍ１〜ＭＩの
構成を説明するための図である。

同図において、横軸は走査方向、縦軸は深さ方向忙相当
する。Ｌｌ及びＬ２は前記合成開口長りによる合成開口
範囲であＬ’１及び１２は前記合成開口範囲Ｌ１及びＬ
２によって再生される再生対象線（以下、対象線）、ま
た１、　２．　＆・・・・・・　（Ｉ　−４）　。

Ｉ、ＣＩ＋１）は各走査点２点ａ及び点ａ′は同じ深さ
方向の点であって各々前記対象線！、及び１２上の点で
もある。

各走査点に対応して祷られた受信信号は前記Ａ／Ｄ変換
器■にて所定のサンプリング周期でＡ／Ｄ変換され２合
成開口範囲Ｌ１を走査点１から工まで走査し終ると走査
点数分即ち、ｌ個の離散デジタル値列が得られる。

よって、前記波形メモリ■即ちＭ１〜ＭＸの個数工は、
前記合成開口範囲内の走査点数に相当しておシ、また。

そのアドレス長Ｎは前記離散デジタル値の個数に相当し
ている。

そして２点ａｉ再生する手順は（１）前記合成開口範囲
Ｌ１内の走査点１〜！において得られた離散デジタル値
列を各走査点く対応して前記波形メモリＭ、〜ＭＩＫ記
憶しておく。（２）点ａを再生するための各走査点にお
ける離散デジタル値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。

なお２点ａを再生するために、各走査点における離散デ
ジタル値列の中の前記位相履歴線よシ決まる必要データ
を前記波形メモリＭ、〜Ｍ１よシ取り出すには次の方法
による。即ち、予め、再生対象点に対応して一義的忙規
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Ｍ１〜ＭＫ各々にお
けるアドレス値を各走査点即ち、各メモリに対応させて
テーブル化しておき、このテーブル即ち、前記フォーカ
ステーブルのからのアドレス情報により、前記波形メモ
ＩＪＭＩ〜Ｍ！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、前記加算器−へと転送される
。

次に点ａ′を再生するＫは、前記合成開口範囲Ｌ２内の
各走査点２〜（Ｉ＋１　’）で得られる各受信信号の離
散デジタル値列のうち２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ののアドレス悄ＩＣよシ前
記波形メモリ■から読み出された複数個の前記離散デジ
タル値を同様に加算するである。

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■のＭ、〜Ｍ□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（
Ｉ＋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ＣＩ＋１）の走査点での１ライン分の離散デ
ジタル値を前記に１ラインメモリｃｌｆｌ即ちＡＤ、か
ら前記波形メモリ■のＭ１〜Ｍ！に格納する際、前記波
形メモＩＪ　Ｍ１〜Ｍｇに格納されていた離散デジタル
値列は１ラインずつラインシフトし、前記走査点１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の
走査点Ｉに相当するメモリＭＩに前記（Ｉ＋１）での１
ライン分のデータが格納される。なお、送受信子（１）
を走査する毎に上記のラインシフトの動作を前記ラッチ
ゲート回路＠が行なう。

ところで、いま点ａ及び点ａ′の深さが同一であるとす
ると９位相履歴線も同一となり、従って。

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■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ｉＫ
基づく前記フォーカステーブルｃ１３を、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。

以上の各動作をまとめると、１走査問の動作は。

■前記送信器（２１よシ前記送受信子（ｔｌへ送信パル
スが印加される。■前記送受信子〈蓋）よシ受信信号が
前記受信器（３１を経てＡ／Ｄ変換器■に送られ、　Ａ
／Ｄ変換される。■Ａ／Ｄ変換器■よシデジタル値列が
前記Ａ／ＤラインメモリｏｎのＡＤ、に格納される。

■前記波形メモリ■即ちＭ１〜ＭＸにおいてラインシフ
トがなされ、また、前記波形メモリＭ１〜Ｍｌにおいて
、最新の直前の走査点に対応するデジタル値列が、ライ
ンシフトされる前に格納されていた領域即ちＭ□に、前
記Ａ／ＤラインメモリＡＤ。

から最新の１走査点に対応するデジタル値列が前記ラッ
チゲート回路＠を経て格納される。■前記フォーカステ
ーブルＯのアドレス情報に基づいて前記波形メモリＭ１
〜Ｍ！の各々よシ必要データが読み出され、前記加算器
■へと送られる。■前記加算器四にてｌ個のデータが加
算され、前記合成開口範囲の深さ方向中心線上の１点が
再生され前記画像メモリ＠へ送られる。■上記■から■
までの処理が、前記合成開口範囲の中心線上の再生対数
点数分の回数Ｎだけ繰シ返される。

かくして前記合成開口範囲の中心線が再生され。

前記画像メモリいよシ線像データが逐次前記モニタＴＶ
ｆｉ３に送られ、前記モニタＴＶ＋１３上にてスクロー
ル表示される。

なお、前記タイミング制御部α４１は、前記走査駆動部
ａ′３に対して走査させるための指示を出し、送信・受
信のタイミングを各々前記送信器（２）及び受信器１３
１　Ｋ送出し、また、′前記再生制御回路■に対し、再
生処理の初めの動作即ち上記■を開始するよう、指示す
る。更には、前記再生制御回路■よシ１ライン分の再生
処理の終了の信号を受けとる。

前記再生制御部■は前記タイミング制御部α４の指示に
より、前記■〜■の各動作を制御する。

更に、第８図は前記波形メモリ口及び前記フォーカステ
ーブルのとの関係全説明するための図である。

同図において、前記フォーカステーブルロは。

前記波形メモリ■即ちＭ、〜Ｍ１各々と等しいアドレス
長ＮのメモリＦ、〜Ｆ、よシ成Ｑ、　また。

各々は前記波形メモＩＪＭ、〜ＭＩ各々に対応している
。

例えば、ある再生対象点ａを再生するＯＫ必要なデータ
の前記波形メモリＭ１〜ＭＸにおけるアドレスが、前記
フォーカステーブルＦ１〜ＦＸよシ前記波形メモリＭ１
〜Ｍ！へと送出されることにょシ。

前記波形メモリＭ１〜Ｍ■各々に対する同時のアクセス
がなされ、かくして、ｌ個のデータが一度に読み出され
て、前記加算器□□□で加算される。

そこで、深さ方向再生対象ラインの画素数をＮとすると
、前記波形メモリＭ、〜Ｍ！各々に対する同時のアクセ
ス及び加算処理がＮ回、繰シ返され。

そのようにして、深さ方向１ラインが再生されたことＫ
なる。

再生された１ライン即ちＮ個の画素数に相当するデータ
列は、前記画像メモリＰ１に格納され。

前記画像メモリＰ１のアドレス長Ｎは、深さ方向再生対
象ラインの画素数Ｎに、相当するわけである。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記従来の装置においては２例えば前記送受信子として
、いわゆる縦波を発生検出する探触子が使われている場
合、物体に縦方向に欠陥が存在しているとすると、前記
欠陥の端面が検出されるので、再生された結果も前記欠
陥の端面を表しているが、一方では、前記欠陥は深さ方
向に関して。

再生されることはない。また、同様にして、前記送受信
子として、いわゆる横波を斜角に発生検出する探触子が
使われている場合は、前記欠陥のコーナ部が検出される
ので、再生された結果としては前記欠陥のコーナ部のみ
現われることになシ。

前記欠陥がどこまで伸びているかは再生結果としては現
われてこない。

そこで、同じ対象物を縦波探触子及び横波探触予告々を
用いて２回にわたシ走査し、再生して初めて断面像に関
する深さの情報が得られたといえる。

即ち、１つの探触子による走査で対象物の断面の深さ方
向の情報を得る°ことができないもしくは特にくいため
、対象物の断面を客観的に評価するＫは困難であった。

この発明はかかる課題を解決するためになされたもので
、前記送受信子として、いわゆる垂直探触子及び斜角探
触子の２つを備え、更に前記垂直探触子及び斜角探触予
告々に対応させて合成開口再生処理部を備え、前記各探
触子による受信信号よシ前記各合成開ロ再生処理部にて
再生される結果を用いて更に、前記各探触子による再生
結果を互いに補うような再生像が得られるようにした装
置を提供することによって１度の走査により、物体の対
象断面像が、よシ実際に近く再生され２表示されるよう
にしたものである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る合成開口方式による映像化装置は、超音
波を被検材に垂直に入射する第１の超音波探触子及び、
超音波を被検材に斜めに入射する第２の超音波探触子よ
シなる送受信子と、前記送受信子の走査点が１つ進む毎
に２つの超音波探触予告々からの信号よシ各々に対応す
る被検材の対象断面の線像を逐次再生し、前記２つの超
音波探触予告々に対して備えられている第１及び第２の
合成開口再生処理部と、前記第１及び第２の合成開口再
生処理部により再生された被検材の対象断面像のデータ
を格納し、かつ、前記第１及び第２の合成開口再生処理
部各々に対応して具備されている第１及び第２の画像メ
モリと、前記第１及び第２の超音波探触予告々に対応し
ている第１及び第２の画像メモリに格納された被検材の
対象断面データを用いて、新たに、再生処理をするため
に第１及び第２の画像メモリより読み出すべきデータの
アドレスデータを格納してお汎前記第１及び第２の画像
メモリに対応して具備されている第１及び第２のアドレ
ステーブルと、前記第１及び第２のアドレステーブルの
データによって、アクセスされ前記第１及び第２の画像
メモリから、読み出されたデータよシ、何れか大きい方
、もしくは０でない方のデータを出力する機能を有して
いる演算器と、前記演算器の出力結果を格納する第３の
画像メモリと、前記第３の画像メモリの内容を表示する
モニタＴＶと、また、前記第１及び第２の画像メモリ、
前記第１及び第２のアドレステーブル、前記演算器、前
記第３の画像メモリ及び前記モニタＴＶ各々の動作及び
それらが各々の動作を行なうタイミングを制御する複合
再生処理制御部とを備えたものである。

〔作用〕

この発明による合成開口方式による映像化装置は、被検
材に対して垂直に超音波を入射する超音波探触子と、斜
めに入射する超音波探触子とを送受信子として備え、各
々の探触子に対応する被検材の対象断面像を送受信子が
１つ走査点を進ませる毎に、逐次再生する合成開口再生
処理部を具備しておシ、前記２つの合成開口再生処理部
により再生された断面像データを各々格納する第１及び
第２の画像メモリと、第１及び第２の画像メモリより新
たに再生処理する際に読み出すべきデータのアドレス値
を格納している第１及び第２のアドレステーブルと、更
に前記第１及び第２の画像メモリ各々よシ読み出された
データとを比較して何れか０でない、もしくは大きい方
のデータを出力する演算器とを備えており即ち、前記第
１及び第２の超音波探触子何れかが、検出できない、も
しくはしＫ〈い被検材内部の部分は互いに補い合うよう
Ｋして検出されることを利用して、前記第１及び第２の
超音波探触予告々の検出信号によル再生される断面像デ
ータを用いて、前記２つの断面像データにおいて、何れ
かが再生していないもしくはしにくい被検材断面を互い
に補い合うようなアルゴリズムで、再度再生するような
ハードウェアの構成となっているので、前記第１及び第
２の超音波探触子より構成されてなる１つの送受信子に
よって、ある走査範囲を１度走査するだけで。

前記第１及び第２の超音波探触子のみでは検出しにくい
もしくはしない部分も含めて、再生及び表示されるので
、被検材対象断面像の信頼性の向上が図れる。

〔実施例〕

第１図Ｉ／ｉ、この発明の合成開口方式による映像化装
置の一実施例を示す図である。

同図において、〔１）は送受信子、（２）は送信器、Ｃ
３）は受信器、　＋４１及び（５）は第１及び第２の合
成開口再生処理部（以下、第１．第２の再生処理部とい
う。）。

（６１及び（７）は第１及び第２０画像メモリ、（８）
及び（９１は第１及び第２のアドレステーブル、αＧは
演算器。

ｉｎは第３の画像メモリ、α２はモニタＴＶ、　　α３
は複合再生処理制御部（以下、複合再生制御部）、α４
はタイミング制御部、α９は走査駆動部、そして。

田は被検材である。

前Ｉビ送受信子（１）は、被検材に対して垂直に超音波
を入射する図示していない垂直探触子即ち第１の探触子
と、そして、被検材に対して斜めに超音波を入射する図
示していない斜角探触子即ち第２の探触子よりなる。

また、前記第１及び第２の合成開口再生処理部（４）及
び（５１の内部は、前記従来の装置の第４図にて示した
通りであって、Ａ／Ｄ変換器■、Ａ／Ｄラインメモリ■
、波形メモリの、フォーカステーブルの、ラッチゲート
回路＠、加算器■及び再生制御回路■よシ構成される。

前記第１及び第２の合成開口再生処理部（４）及び＋５
１のか作もまた。前記従来の装置の項で説明した通シで
ある。即ち、前記送受信子（１）が１走査点進む毎に、
タイミング制御部ｆｉ４からの指示により。

前記Ａ／Ｄ　肇換器■により１走査点で得られた受信信
号がＡ／Ｄされ、複数個のデジタル値列が形成され、前
ｉＦＡ／ＤラインメモリＱυに格納される。

前記複数個のデジタル値の数は、前記送受信子（１）を
成す第１及び第２の探触子により異なシ１例えば、前記
第１の探触子の場合、Ｎ個、一方、第２の探触子の場合
、Ｎ′個である。従って、　前記第１及び第２の合成開
口再生処理部１４１及び（５１各々のＡ／Ｄラインメモ
リＣ２１＋のアドレス長は各々、Ｎ及びＮ′以上である
ことが必要である。

前記Ａ／Ｄラインメモリ（２１１に一旦格納されたデジ
タル値列は、前記ラッチゲート回路＠を経て前記波形メ
モリ■に格納される。前記波形メモリＣｌ２Ｆｉ。

前記従来の装置の項でも説明したように、二次元配列の
構成であって、アドレス長が各々の波形メモリ■に対応
する前記Ａ／ＤラインメモリＩ２１１のアドレス長Ｎ又
はＮ′と同等である。

そして、前記第１及び第２の合成開口再生処理部＋４１
及び（５１内の波形メモリのは、各々、ＩＸＮ及びＩ’
ＸＮ’の構成となっている。

一方、前記フォーカステーブルのもまた。　　ＩＸＮ及
びＩ’ＸＮ’の二次元配列の構成であって、しかも、１
個１個が前記波形メモリのを構成する１個及び１７個の
メモリ各々に対応していることは。

前述の通りである。

そして、前記送受信子（１）が１走査点進む毎に。

新しい走査点に相当する受信信号のデジタル値列が前記
波形メモリ■のデータの前記ラッチゲート回路偶による
ラインシフトを伴い、前記波形メモリ■に格納された後
、前記波形メモリ■は、フォーカステーブル■の示すア
ドレス値によって。

アクセスされ、−度のアクセスで、ｌ個または。

１７個のデータが読み出され、°前記加算器■にて加算
される。このように、−度のアクセス及び加算処理によ
り、前記各探触子に対応する再生対象線上のある深さの
位置が再生され、同様の処理がＮ回またはＮ′回繰シ返
されて、再生対象線が。

再生されたことになる。これもまた、前述の通シである
。

かくして、１走査点進む間に、前記各探触子のビーム広
シにより決められる再生対象線が、逐次再生され２例え
ばＭ個走査点が進んだ後、前記第１の探触子によっては
、に〜（Ｋ＋Ｌ−１）の間が。

また、前記第２の探触子によっては、に′〜（Ｋ′＋Ｌ
’−１）の間が再生されたことになる。前記従来の装置
では、逐次再生対象線が再生される毎忙。

その深さ方向１ライン分を画像メモリｕ１１Ｋ格納し。

また逐次前記モニタＴＶｆｉ２へと送って、前記モニタ
ＴＶａ２は、１走査点毎に１ラインをスクロール表示し
ていた。

一万、この発明の装置では、前記各探触子に相当してＭ
個の走査点の後に再生されたＬラインまたは、Ｌ′ライ
ン分の線像データを各々、Ｆ！ｌｌ記第１及第１２の画
像メモリ（６）及び【７）に格納する。

前記第１及び第２の画像メモリ（６１及び（７）は、各
々ＭＸＮ及びＭ　Ｘ　Ｎ’の二次元配列構成であって。

即ち、各々アドレス長がＮ及びＮ′であるメモリＰ１〜
ｐ、及びｐ／１〜Ｐ′つのＭ個の構成となっている。

また、前記第１及び第２のアドレステーブル（８）及び
（９）は、ＭＸＮの二次元配列構成でアシ、即ちアドレ
ス長がＮであるメモリＡ１〜Ａ、及びＡ／。

〜Ａ／ＭのＭ個の構成となっている。

なお、前記第１の探触子に対応するのは前記第１の再生
処理部、第１の画像メモリ、第１のアドレステーブルで
あシ、また。第２の場合も同様である。

次に、第１図に示したこの発明の装置を用いて。

前記送受信子（１）１ｃ成す２つの探触子により検出さ
れた信号よシ、被検材の断面像を複合的に再生する原理
を第２図及び第３図を併用して、以下に説明する。

第２図において、１〜Ｍは、前記被検材１１ｅ表面の走
査線上の走査点であ）、走査Ａ１〜Ｍのうち。

前記第１の探触子よ）再生された領域は、走査点に〜（
Ｋ＋Ｌ−１）（走査点数り個）に相当する領域Ａであっ
て、一方、前記第２の探触子より再生された領域は、走
査点に′〜（Ｋ’　＋Ｌ’　−１）（走査点数Ｌ′個）
に相当する領域Ｂである。

もし、同図Ｔｂｌの領域Ａと同図（ａ）の領域Ｂとが各
々第２図（ａｌ及び（ｂ）に示したようＫしか重なシ合
わない場合には、領゛域Ａにも領域Ｂにも含まれる第２
図（ｃｌの領域Ａ′が１本装置の複合再生の機能により
、新たに再生される部分となる。

なお、複合再生の機能により、新たに再生される上記の
部分は、各探触子のビーム広シよシ予めわかるため、以
下に説明する。複合再生処理の際には予め考慮されてい
るものとする。

以下、第２図（ｃ）の頌域へ′の場合を想定して。

説明を進めていく。

さて、装置のハードウェア上では、前記第１の探触子の
走査点に〜（Ｋ＋Ｌ−１）に相当して得られた領域Ａの
再生結果は、ＭＸＮの二次元配列に構成されてなる第１
の画像メモリ（６）即ちｅ　　２１〜２Ｍのうち、　　
ＰＫ−Ｐ　’（Ｋ＋　Ｌ−１）に格納されている。

なお、領域Ａの深さ方向の画素ｔは、Ｎである。

一方、同様にして、前記第２の探触子ｄ走査点に′〜（
Ｋ’＋Ｌ’−１）Ｋ相当して得られた領域Ｂの再生結果
は、ＭＸＮ’の二次元配列に構成されてなる第２の画像
メモリ（７）即ち、Ｐ′、〜Ｐ′つのうち。

ＰＫ′〜Ｐ（Ｋ／＋Ｌ／−１）に格納されている。なお
、領域Ｂの深さ方向の画素数は、Ｎ′である。前記領域
Ａと領域Ｂとの再生結果より両方の領域の重なシである
。前記領域Ａ′を合成するには、前記第２の画像メモリ
（７）の領域Ａ’に相当する部分及び。

前記第１の画像メモリ（６）の領域Ａ’に相当する部分
をまず読み出すことが必要となる。領域Ｂについては、
走査点１〜Ｍ′ｔ−走査した結果、走査点に′〜（Ｋ’
　＋Ｌ’　−１）各々において、深さＮ′　の斜めの褥
生ラインがＬ′個分、前記第２の画像メモリ（７１内に
格納されていると考えられるので、このうち。

佃域へ′に重なる部分のデータを読み出すことが必要と
なる。

領域Ａ′は、走査点圧してに〜（Ｋ＋Ｊ−１）のＪ個分
×Ｎ画素数分のデータに相当し２例えば、垂直方向深さ
ΔｈＫ相当するデータは、前記領域ＢＫおける斜めの再
生ライン上では、Δｈ　／　ＣＯ８θの位置にあるデー
タである。即ち、走査点に＋１〜（Ｋ＋Ｊ＋１）各々に
おける斜めの再生２４７１本上のΔｈ／ＣｏＳθに位置
する再生データである。

次に、深さ２Δｈ″Ｉｋ対象とすると、　前記領域Ｂ即
ち、前記第２の画像メモリ（７）においては、走査点（
Ｋ＋２）〜（Ｋ＋Ｊ＋２）の各再生ライン上の２Δｈ／
ＣＯ８θに位置する再生データが、垂直方向における深
さ２Δｈに相当する。

ここで、θは前記第２の探触子の被検材中での屈折角で
ある。

なお、前記第１の探触子の走査ピッチと前記第２の探触
子の走査ピッチとは当然等しく、その値Ｄｘｉｊ、垂直
方向深さにおける画素ピッチΔｈと次の関係にあること
が２本装置では必要となる。

に参照するようＫした。

前記第２の画像メモ１月７）の走査点に′〜（Ｋ′＋Ｌ
’−１）Ｏうち、　　（Ｋ＋１　）　〜（Ｋ＋Ｊ＋１　
）　Ｋ相当する再生ライン上において、読み出すべきデ
ータのアドレス値ａ１は、サンプリングタイムをＡｄｓ
とすると、下記のようＫなる。

次に、深さ２Δｈｌ対象とすると、　前記第２の画像メ
モリ（７）より読み出すべきデータは、走査点（Ｋ＋２
）〜（Ｋ＋Ｊ＋２）の各再生ライン上にあるデータであ
って、その各再生ライン上の位置即ち、前記第２の画像
メモリ（７）中でのアドレスａ２は下記にて表わされる
。

さて１本装置においては、前記第１の画像メモリ（６）
及び第２の画像メモリ＋７１より読み出すべきデデタの
アドレスをテーブル化したアドレステーブルを、各々に
対して用意しておいて、読み出す度以上のようにして、
対象とする深さに対して。

前記領域Ａ’に相当して前記第２の画像メモリ（７）よ
シ読み出すべきデータのアドレスで、アドレステーブル
Ａ′１〜Ａ’ＭＫ格納されている値を下記に。

示した。

深さ　　　アドレステーブルのメモリの番号ＯＫ〜に＋
Ｊ Δｈ　　　　Ｋ＋１〜に＋Ｊ　＋　１ ２Δｈ　　　Ｋ＋２〜に＋Ｊ＋２ Ｎ△ｈ　　　Ｋ＋Ｎ〜に＋Ｎ＋Ｊ アドレス値 ２・ａＩ −ａ１ （但し、　Ｋ＋Ｎ＋Ｊ＜Ｋ’　＋Ｌ’　−１）一方、前
記第一の画像メモリ（６１より読み出すべきデータのア
ドレスで、アドレステーブルＡ１〜ＡＭに格納されてい
る値は、上記と同様に、各深さを対象とすると。

深す　　　アドレステーブルのメモリの番号　アドレス
値ＯＸ〜に＋Ｊ　　　　　　　　　　　　ａ’　１△ｈ
　　　　　＃　　　　　　　　　　　　　　２・ａ／１
２Δｈ　　　　　＃　　　　　　　　　　　　　　　３
−ａ’１ＮΔｈ　　　　　＃ Ｎ−ａ’１ ΔｈＸ２ ａ’１＝＝− ｄＳ 即ち、前記第１の画像メモリｆｉｌ及び前記第２の画像
メモリ（７１に対応して各々アドレステーブル（８）即
ち、Ａ１〜ＡＭ及び、（９）即ち、Ａ′１〜Ａ／、が。

備えられておシ、各アドレステーブルの内容は。

上記の通シである。

なお、各アドレステーブルの構成内容を、第３図（ａｌ
〜（ｂｌＫ示した。

アドレス長Ｎのアドレステーブル用のメモリがＭ個備え
られており、そのメモリの各々上記に示した番号のメモ
リに順番に上記の垂直方向各法さΔｈ−ＮΔｈに対♂す
るアドレス値が格納されてお見各画像メモリよシ読み出
す際には、アドレステーブルのメモリ各々よシ、対応す
る画像メモリ各々に対して、垂直方向深さΔｈ−ＮΔｈ
＠に、アドレス値が、同時に出力される。

即ち、垂直方向深さΔｈ−ＮΔｈ各々の再生処理の度に
、各画像メモリよシ同時に５個ずつのデータが読み出さ
れることになる。なお９図中、アドレステーブルの内容
で、斜線の部分には２画像メモリよシ読み出すに参照さ
れるアドレス値が、また、空白の部分には１画像メモリ
をアクセスしないような、値が格納されている。

ところで、領域Ａ′の垂直方向深さ△ｈ−ＮΔ略々を再
生しようとする度に各画像メモリよｆｉＪ個ずつのデー
タが読み出されるのであるが、これらのデータは２次の
ようＫして、演算器α１即ちＳ１〜ＳＪｓ　　を経て合
成される。

演算器ａａのロジックは、前記第１の画像メモリ（６）
及び前記第２の画像メモリ（７）よシ深さ△ｈ　−ＮΔ
ｈ各々に対応して読み出されたデータを比較して。

何れか、０でないもしくは大きい値の方を採用し。

最終的には前記第３の画像メモリ＋１１１に格納する。

そして、前記第３の画像メモリ（１１１Ｖｉ、新しく再
生される領域Ａ′に対応したもので、ＪＸＮの二次元に
構成されている。

そして、前述のように、各探触子の超音波ビームの広り
に応じて新しく再生しようとする領域Ａ′が決定される
ので、予め第３の画像メモリ１１１１や前記演算器αＧ
の個数も領域Ａ′を構成する走査点数ＪＫ応じて備えて
おけばよい。

かくして、上記のロジック機能を有する演算器が５個備
えられて、前記第１の画像メモリ（６１及び前記第２の
画像メモリ（７）より、深さΔｈ−ＮΔｈ各々を再生す
る度に読み出されたＪ個×２のデータが上記ロジックに
より同時に演算されて、同時に５個のデータを出力し、
第３の画像メモリＩに格納していく。

上記演算器ｎυの演算ロジックについては、前記第１の
画像メモリ（６）及び前記第２の画像メモ１月７１の内
容が、各々、垂直探触子であるところの前記第１の探触
子及び、斜角探触子である。＠及第２の探触子による再
生結果であるもので、垂直探触子で検出されるデータと
、斜角探触子で検出されるデータとが共通していること
は少なく、大概の場合、垂直探触子で検出されにくい対
象が斜角探触子で検出され、またその逆に、斜角探触子
で検出されにくい対象が垂直探触子で検出されやすいと
いう、実際の事象に基づいたものである。

なお、前記タイミング制御部ａ４は、前記走査駆動部ａ
ｓＫ対して前記送受信子＋１１を走査させるための指示
を出し、また、前記各再生処理部内の前記再生制御回路
ｃＢＫ再生指示を出し、更に、上述のように、走査点１
〜Ｍまで進んだら、前記複合再生制御部ｆｉ３に対して
複合再生の指示信号を出す。

前記複合再生処理制御部αＪは１次に示した制御を行な
う。

■　各探触子が走査する毎に再生される各探触子に対応
した線像が、各探触子に対応した画像メモリＰ１〜ＰＭ
及びｐ／、〜Ｐ′ウ　に逐次格納されるよう、指示する
。

■　水平方向の線像を、垂直深さΔｈ、ＮΔｈまで、逐
次再生してい〈毎に、　前記アドレステーブルＡ、〜Ａ
Ｍ及びＡ′１〜Ａ／Ｍ　　よシ、各々に対応する前記画
像メモＩＪＰｌ〜ＰＭ及びＶ。

〜Ｐ′Ｍに対して、アドレスを送出させる。

■　前記新しく再生される領域Ａ′に対応した。

前記演算器ａＧを経て得られた５個のデータが格納され
る前記第３の画像メモ１Ｊｆｉｎ［おける番地を指示す
る。

■　走査点１〜Ｍまで走査が終了した時に、前記タイミ
ング制御部Ｉからの指示を受けて。

上記■〜■までの処理、及び前記演算器ａｃｉでの演算
のタイミング及びモニタＴＶｆｉＺにおける領域Ａ′の
表示のタイミングを、制御する。

以上の構成の本装置を用いれば、いわゆる垂直探触子に
よる映像と斜角探触子による映像との合成されたものと
なるので１例えば斜角探触子のみＫよる映像の場合のよ
うに２表面及び底面の映像が欠落することはなく、また
、垂直探触子のみによる映像のように、垂直に伸びる欠
陥の場合にその端面しか再生されないこともない。即ち
１両方の欠落する部分−を互いに補い合うような映像が
得られるので、再生された映像がより実際に近くなシ、
再生映像の信頼性も向上するのである。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明の合成開口方式による映像化装
置は、送受信子として、垂直に超音波を発生・検出する
垂直探触子と、斜角に超音波を発生・検出する斜角探触
子とを備え、また、各探触子に対応して合成開口再生処
理部が具備されておシ、各探触子及び合成開口再生処理
部により、再生された結果を一旦、前記合成開ロ再生処
理部内の画像メモＩＪ　Ｋ各々、格納した後、前記各探
触子及び各合成開口再生処理部により再甥れた領域の重
なる部分を、前記各画像メモリに対応して設けられたア
ドレステーブルのアドレス値により。

前記各画像メモリから読み出して、前記各探触子により
再生された。同−深さ且つ、同一走査方向位置における
データの、何れか０でない方か、もしくは大きい方を出
力する演算器を通すことにより、前記各探触子の互いに
検出しにくい部分のデータを補い合うようにして、前記
領域を再度、再生するので、ある走査範囲を一度前記送
受信子にて走査するだけで、前記各探触子例れか単一で
走査し、再生した映像に比べ、より実際に近くなシ。

ま九、前記各探触子伺れか単一では検出されない。

またはされにくい部分も含めた再生像が得られるため、
対象断面像の信頼性が向上する効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の合成開口方式による映像化装置の一
実施例を示す図、第２図はこの発明の合成開口方式によ
る映像化装置における複合再生の方法を説明するための
図、第３図はこの発明の合成開口方式による映像化装置
の特徴をなすアドレステーブルの内容を示す図、第４図
は従来の合成開口方式による映像化装置を示す図、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図はこの発明及び従来の合成開口方式による
映像化装置に用いられている波形メモリの構成を説明す
るだめの図、第７図（ａｌ及びｆｂｌはこの発明及び従
来の合成開口方式による映像化装置に用いられているＡ
／Ｄラインメモリ及び波形メモリを表す図、第７図ｆｃ
ｌは従来の合成開口方式による映像化装置に用いられて
いる画像メモリを表す図。 第８図はこの発明及び従来の合成開口方式による映像化
装置に用いられている波形メモリとフォーカステーブル
との関係を説明するための図、である。 図中、（１）は超音波送受信子、（２）は送信器、（３
）は受信器、（４）は第１の合成開口再生処理部、（５
）は第２の合成開口再生処理部、（６１は第１の画像メ
モリ。 （７）は第２の画像メモリ、（８）は第１のアドレステ
ーブル、（９）は第２のアドレステーブル、αＧは演算
器。 αＶは第３の画像メモリ、ａ３はモニタＴＶ、　　α３
は複合再生処理制御部、ａ４＋はタイミング制御部、ｕ
ｓＦｉ走査駆動部、■はＡ／Ｄ変換器、ｃｌ！１ＦｉＡ
／Ｄラインメモリ、■は波形メモリ、Ｏはフォーカステ
ーブル、のけラッチゲート回路、■は加算器、Ｃｌｅは
再生演算制御回路である。 なお２図中、同一または相当部分圧は同一番号を付して
示しである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）物体表面に垂直な方向に超音波を発生させ、かつ
   、物体内部を伝搬した前記超音波を検出する第１の超音
   波探触子、及び、物体表面に斜めの方向に超音波を発生
   させ、かつ、物体内部を伝搬した前記超音波を検出する
   第２の超音波探触子よりなる送受信子と、上記送受信子
   を保持し、かつ前記送受信子を所定のピッチで走査させ
   る走査駆動部と、前記送受信子に対し、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
   走査した結果、対象物体内部からの反射波であつて前記
   送受信子により受信された受信信号を受信する受信器と
   、前記送受信子をなす前記２つの探触子各々による検出
   信号を用いて、１走査点毎に、前記物体断面における、
   前記２つの探触子各々に対応する深さ方向の線像を逐次
   再生する第１及び第２の合成開口再生処理部と、前記第
   １及び第２の合成開口再生処理部により再生された前記
   物体の対象断面像のデータを前記第１及び第２の合成開
   口再生処理部に対応して格納する第１及び第２の画像メ
   モリと、前記第１及び第２の画像メモリより新たにデー
   タを読み出すためのアドレスがテーブル化されており、
   前記第１及び第２の画像メモリ各々に対応して具備され
   ている第１及び第２のアドレステーブルと、前記第１及
   び第２のアドレステーブルのアドレス値に基づいて前記
   第１及び第２の画像メモリ各々から読み出されたデータ
   同士を演算し、何れか０でないもしくは大きい値の方を
   出力する演算器と、前記演算結果を格納する第３の画像
   メモリと、前記第３の画像メモリの内容を表示するモニ
   タＴＶと、前記送信器及び受信器各々に送受信のタイミ
   ングを指示し、前記走査駆動部に対して走査の指示を与
   え、かつ、所定の走査点数の走査が終了した後、走査終
   了の信号を出すタイミング制御部と；前記第１及び第２
   のアドレステーブル各々による前記第１及び第２の画像
   メモリの読み出し動作、前記演算器の動作、及び前記演
   算器の出力が前記第３の画像メモリに格納される動作を
   制御し、かつまた、それらのタイミングや、前記第３の
   画像メモリの内容が前記モニタＴＶに格納されるタイミ
   ングを、前記タイミング制御部の出力信号に基づいて制
   御する複合再生処理制御部とを備えたことを特徴とする
   合成開口方式による映像化装置。