JPH05232220A - 比誘電率の測定方法および装置ならびに埋設物の探査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 地中埋設管が埋設されている土壌の比誘電率
を容易に測定し、その地中埋設管の頂部の探査を容易に
行うことができるようにすること。 【構成】 地表面から電磁波を放射し、地中埋設管によ
る反射波を受信し、地中埋設管を横切るように移動しつ
つ放射した電磁波と反射波との時間差に基づいて土壌断
面の原画像を作成し、土壌の比誘電率を順番に変更しつ
つ設定しながら、その原画像の少なくとも一部分を用い
て、地中埋設管の見かけの位置から真の位置に戻すマイ
グレーション法による演算処理を行い、こうして得られ
た処理画像から、地中埋設管の頂部の収斂の程度を評価
し、高い収斂の程度が得られた比誘電率を、実際の比誘
電率と定め、その実際の比誘電率によって得られたマイ
グレーション法による処理画像を目視表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、比誘電率の測定方法お
よび装置ならびに埋設物の探査装置に関し、もっと詳し
くは、たとえば管が埋設されている土壌の比誘電率の測
定を行う方法および装置に関し、またそのような地中埋
設管の探査を地表から行うことができる装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】典型的な先行技術は特開昭６３−２２２
２８７に開示されている。この先行技術では地中埋設管
の埋設位置を探査するために、合成開口法を用い、すな
わち地中埋設管である物標に電磁波を放射し、その反射
波プロフィールデータの物標に対応した双曲線毎にその
データの頂点部に集積して、その影像の重みによる物標
スポットを形成し、その物標スポットの黒点を表示し、
その物標スポットの尖鋭度を評価して地表から物標まで
の土壌の比誘電率を求め、物標スポットの尖鋭度の評価
が高い比誘電率を、実際の比誘電率と定めて、再び反射
波プロフィールデータの合成開口演算処理を行い、物標
スポット影像の重みが黒点の密度によって表示された画
像を得る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような先行技術で
は、合成開口法によって得られる物標スポットは、黒点
が点在して得られる画像であり、したがってノイズなど
に悪影響されて、物標である地中埋設管の画像を、直感
的に把握しにくいと言う問題がある。

【０００４】本発明の目的は、地中埋設管などの埋設物
が埋設されている隠蔽場所の土壌などの比誘電率を、そ
の埋設物の画像を直感的に捕えやすくして、容易に比誘
電率の測定を行うことができ、また埋設物の探査が容易
である比誘電率の測定方法および装置ならびに埋設物の
探査装置を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、埋設物が埋設
されている隠蔽場所の表面に沿って移動しつつ、隠蔽場
所に、電磁波を放射し、埋設物による反射波を受信し、
放射した電磁波と反射波との時間差に基づいて隠蔽場所
の断面の原画像を作成し、隠蔽場所から埋設物までの比
誘電率を順番に変更しつつ設定し、設定した各比誘電率
を用いて、原画像の少なくとも一部分を用いて、埋設物
の見かけの位置から真の位置に戻すマイグレーション法
による演算処理を行い、その演算処理によって得られた
埋設物の像の収斂の程度を評価し、高い収斂の程度が得
られた比誘電率を、隠蔽場所から埋設物までの比誘電率
であると判定する比誘電率の測定方法である。

【０００６】また本発明は、原画像に基づいて埋設物の
マイグレーション法による演算処理結果が収斂すべき予
め定める部位を定め、原画像のうち、前記部位を含む一
部分のみを、マイグレーション法による演算処理するこ
とを特徴とする。

【０００７】また本発明は、マイグレーション法による
演算処理は、原画像を、隠蔽場所の表面に沿ってあるい
は鉛直方向に複数のブロックに分割しておき、埋設物の
マイグレーション法によって収斂すべき予め定める部位
が属するブロックを選択し、その選択されたブロックを
周辺に拡げた拡大ブロック内のみを、比誘電率を変え
て、行うことを特徴とする。

【０００８】また本発明は、埋設物が埋設されている隠
蔽場所に、電磁波を放射する手段と、埋設物による反射
波を受信する受信手段と、放射した電磁波と反射波との
時間差に基づいて隠蔽場所の断面の原画像を作成する手
段と、作成された原画像をストアする原画像メモリと、
複数の比誘電率を設定する手段と、設定した各比誘電率
を用いて、原画像メモリの少なくとも一部分を用いて埋
設物の見かけの位置から真の位置に戻すマイグレーショ
ン法による演算処理を行うマイグレーション処理手段
と、処理手段の演算処理によって得られた画像をストア
する処理画像メモリと、処理画像メモリにストアされて
いる画像を用いて埋設物の像の収斂の程度を演算処理し
て評価する収斂処理手段と、収斂処理手段の出力に応答
し、高い収斂の程度が評価された比誘電率を、隠蔽場所
から埋設物までの比誘電率であると判定する手段とを含
むことを特徴とする比誘電率の測定装置である。

【０００９】また本発明は、埋設物のマイグレーション
処理手段によって収斂すべき予め定める部位に対応した
隠蔽場所における深さ方向の予め定める時間内の基準波
形を発生する基準波形発生手段と、基準波形発生手段か
らの基準波形と、原画像メモリまたは処理画像メモリの
ストア内容の前記予め定める部位付近の実際の波形との
相互相関を、前記予め定める時間を時間軸方向にずらし
つつ、求める相互相関演算処理手段と、相互相関演算処
理手段からの出力に応答し、相互相関が最大になった深
さ位置を収斂すべき予め定める部位と判断する手段とを
含むことを特徴とする。

【００１０】また本発明は、収斂処理手段は、収斂の程
度を、相互相関の値で評価することを特徴とする。

【００１１】また本発明は、収斂処理手段は、埋設物の
マイグレーション処理手段によって収斂すべき予め定め
る部位に対応した処理画像メモリの画像を、予め定める
時間にわたって積分し、収斂の程度を、積分値で評価す
ることを特徴とする。

【００１２】また本発明は、マイグレーション処理手段
は、原画像メモリのストア内容を、隠蔽場所の表面に沿
ってあるいは鉛直方向に複数のブロックに分割してお
き、埋設物のマイグレーション処理手段によって収斂す
べき予め定める部位が属するブロックを選択し、その選
択されたブロックを周辺に拡げた拡大ブロック内のみ
を、比誘電率を変えて、マイグレーション法による演算
処理することを特徴とする。

【００１３】また本発明は、埋設物が埋設されている隠
蔽場所に、電磁波を放射する手段と、埋設物による反射
波を受信する受信手段と、放射した電磁波と反射波との
時間差に基づいて隠蔽場所の断面の原画像を作成する手
段と、作成された原画像をストアする原画像メモリと、
複数の比誘電率を設定する手段と、設定した各比誘電率
を用いて、原画像メモリの少なくとも一部分を用いて埋
設物の見かけの位置から真の位置に戻すマイグレーショ
ン法による演算処理を行うマイグレーション処理手段
と、処理手段の演算処理によって得られた画像をストア
する処理画像メモリと、処理画像メモリにストアされて
いる画像を用いて埋設物の像の収斂の程度を演算処理し
て評価する収斂処理手段と、収斂処理手段の出力に応答
し、高い収斂の程度が評価された比誘電率を、隠蔽場所
から埋設物までの比誘電率であると判定する手段と、判
定手段によって判定された比誘電率に対応した処理画像
を、処理画像メモリから読出して目視表示する表示手段
とを含むことを特徴とする埋設物の探査装置である。

【００１４】また本発明は、埋設物の位置までの比誘電
率あるいは距離を出力する手段をさらに含むことを特徴
とする。

【００１５】

【作用】本発明に従えば、地中埋設管などの埋設物が埋
設されている隠蔽場所、たとえば土壌の表面に沿って移
動しつつ、その隠蔽場所に電磁波を放射し、埋設物によ
る反射波を受信し、放射した電磁波と反射波との時間差
に基づいて隠蔽場所の断面の原画像をまず作成し、この
原画像に基づいて、隠蔽場所から埋設物までの比誘電率
を順番に変更しつつ設定し、設定した各比誘電率を用い
て、マイグレーション法による演算処理を行い、こうし
て得られるマイグレーション法による演算処理して得ら
れた画像は、前述の合成開口法による黒点が点在した画
像とは異なり、原画像を隠蔽場所の表面に沿って移動方
向に圧縮した画像となり、したがってマイグレーション
法によって演算処理して得られた画像は埋設物の画像に
一層近似した画像となり、そのため比誘電率の設定が、
実際の隠蔽場所の値に近似しているか、または異なった
値であるかを直感的に知ることが極めて容易である。

【００１６】こうしてマイグレーション法によって演算
処理して得られた埋設物の像の収斂の程度を評価し、高
い収斂の程度が得られた比誘電率を、隠蔽場所から埋設
物までの比誘電率であると判定することによって、実際
の比誘電率を正確に得ることができる。

【００１７】また本発明に従えば、原画像の全画面にわ
たってマイグレーション法による演算処理を行う代り
に、その演算処理の時間を短縮するために、地中埋設管
の頂部などのように収斂すべき予め定める部位を含む原
画像の一部分だけを、マイグレーション法による演算処
理するようにしてもよい。

【００１８】また本発明に従えば、原画像を原画像メモ
リにストアしておき、この原画像メモリにストアされて
いる内容を用い、複数の比誘電率を設定して変更しつ
つ、マイグレーション法による演算処理を行い、こうし
て得られた各比誘電率毎の処理画像を、処理画像メモリ
にストアしておき、こうして処理画像メモリにストアさ
れている画像を用いて埋設物の像のたとえば前記部位の
収斂の程度を演算処理して評価し、高い収斂の程度が得
られた比誘電率を、実際の比誘電率と判定するように
し、その高い収斂の程度が得られた比誘電率の処理画像
を、前記処理画像メモリから読出して表示することによ
って、演算処理の回数を低減し、埋設物の正確な探査を
迅速に行うことができるようにすることができる。もし
も仮に、収斂の程度の評価だけを、原画像メモリのスト
ア内容に基づいて行い、高い収斂の程度が得られた比誘
電率を用いて、再びマイグレーション法による演算処理
を行って処理画像を得るとすれば、演算処理の時間が長
くなることになる。本発明はこのような問題を解決す
る。

【００１９】また本発明に従えば、埋設物の収斂すべき
予め定める部位、たとえば前述のように地中埋設鋼管の
頂部を判断するために、その部位に対応した予め定める
時間内の基準波形を発生し、この基準波形と、原画像メ
モリまたは処理画像メモリにストアされている前記部位
付近の実際の波形との相互相関を、前記予め定める時間
を時間軸方向にずらしつつ、求めることによって、その
相互相関が最大になった深さ位置を、前記部位が存在し
ているものと判断することができ、これと同時にその部
位の相互相関は、収斂の程度を表しているので、隠蔽場
所の表面から前記部位までの隠蔽物、たとえば土壌の実
際の比誘電率を求めることが容易に可能である。

【００２０】本発明に従えばまた、収斂の程度は、マイ
グレーション法による演算処理して得られた処理画像の
前記部位に対応した波形を、予め定める時間にわたって
積分し、その積分値で評価することもまた可能である。

【００２１】さらに本発明に従えば、原画像メモリのス
トア内容を、隠蔽場所の表面に沿ってあるいは鉛直方向
に前記移動の方向に分割した複数のブロックを作り、収
斂すべき前記部位が属するブロックを見つけて選択し、
そのブロックを周辺に拡げた拡大ブロック内のみで、マ
イグレーション法による演算処理を行うようにしたの
で、ブロック間相互の連続性が保てるとともに演算処理
すべき量が減少され、マイグレーション法による演算処
理時間の短縮を行うことができる。こうして実際の比誘
電率を用いた明瞭な埋設物の画像が自動的に得ることが
可能となる。こうして得られた埋設物の部位の明瞭な画
像を、表示手段によって目視表示することができる。

【００２２】

【実施例】図１は、本発明の一実施例の全体の構成を示
すブロック図である。土壌１には鋼管２が埋設されてお
り、地上で、この管２を探査するために、本発明が実施
される。送信アンテナ３には送信手段４から単一個の矩
形波パルスが与えられ、これによって送信アンテナ３か
らは図２（１）で示されるインパルス状の電磁波が放射
される。この電磁波は図１の参照符５で示されるように
土壌１内を進み、管２によって反射され、この反射波は
参照符６で示されるように進んで地上に設けられた受信
アンテナ７によって受信され、受信手段８に与えられ
る。アンテナ７によって受信される反射波の波形は図２
（２）に示されるとおりである。送信アンテナ３から放
射された電磁波と受信アンテナ７によって受信された反
射波との時間差ΔＴは、管２の深さに対応している。受
信手段８は、送信手段４から出力される矩形波パルスに
同期し、前記時間差ΔＴを検出し、マイクロコンピュー
タなどによって実現される処理回路９に与える。送信ア
ンテナ３と受信アンテナ７と一体的に固定し、管２を横
切る図１のｘ方向である矢符１０で示される方向に等間
隔ずつ移動するたび毎に、上述の動作を繰返し、その受
信波形を原画像メモリ１１にストアする。この原画像メ
モリ１１にストアされている原画像は、陰極線管などの
目視表示手段１２によって、図３（１）で示されるよう
に得られる。原画像メモリ１１には、前述の図２（２）
で示される波形が複数階調でストアされ、この実施例で
は白と黒の中央の中間階調を零レベルとする。土壌１内
には単一の管２が埋設されているものと想定する。原画
像メモリ１１にストアされている管２に対応する像１３
は図３（１）の左右方向、すなわちｘ方向に拡がった大
きな曲率半径を有する像である。送受信アンテナ３，７
から管２までの土壌１の平均の比誘電率を、実際の比誘
電率に比べてわずかに大きく設定してマイグレーション
法による演算処理を行った処理画像は図３（２）に示さ
れるとおりとなり、管２の原画像メモリ１１にストアさ
れている像１３に比べて像１４のｘ方向に圧縮されて収
束された画像を得ることができる。土壌１の比誘電率を
実際の比誘電率とほぼ等しい値に設定してマイグレーシ
ョン法によって演算処理して得られた画像は図３（３）
に示されるとおりであり、管２に対応した像１５は収束
の程度が高く、単一の黒点として表される。土壌１の実
際の比誘電率に比べて小さ過ぎる比誘電率を設定してマ
イグレーション法による演算処理を行ったときの処理画
像は図３（４）に示されるとおりであり、管２に対応し
て下に凸の像１６が得られる。

【００２３】図４は、処理回路９の動作を説明するため
のフローチャートである。ステップｎ１からステップｎ
２に移り、前述のように原画像を作成して原画像メモリ
１１にストアする。次のステップｎ３では、作業者はキ
ーボードなどの入力手段１７から土壌１の比誘電率とし
て複数の値εｒを入力し、そのうちの１つを設定する。

【００２４】ステップｎ４では、設定された比誘電率を
用いて原画像メモリ１１のストア内容を用いて全画面に
わたり、埋設物の見かけの位置から真の位置に戻すマイ
グレーション法による演算処理を行う。

【００２５】マイグレーション法による演算処理を述べ
る。送受信アンテナ３，７によって観測されて原画像メ
モリ１１にストアされている原画像は、地下構造と同一
のパターンを示さない。それは、図５に示されるように
送受信アンテナ３，７が設けられた観測点から管２の頂
部２ａである真の反射面参照符１９で示される反射波
を、その真下２０の符号を辿って見かけの反射面２ｂが
きたようにスポットしているからである。マイグレーシ
ョン法は、見かけの反射面２ｂの位置から真の反射面の
位置２ａに戻す演算処理操作を言う。このマイグレーシ
ョン法は、次のように定式化することができる。図６で
示されるように座標計を設定する。

【００２６】ｘ方向は、地表に沿って、今調査しようと
する直線の方向を示す。ｙ方向は、地下に向けて正の方
向をとる。

【００２７】今、波動の場をｕ（ｘ，ｙ，ｔ）で表す
と、問題は時刻ｔ＞０に対して得られた地表面上での記
録データｕ（ｘ，０，ｔ）（地表断面）から時刻ｔ＝０
における深さ方向の場ｕ（ｘ，ｙ，０）（深度断面）を
求めることである。

【００２８】ここでは、簡単のために、波の伝搬速度ｃ
は一定であると仮定する。波の場ｕ（ｘ，ｙ，ｔ）は次
の数１の波動方程式を満足する。

【００２９】

【数１】

【００３０】両辺を三次元フーリエ変換すれば、

【００３１】

【数２】

【００３２】を得る。ここに、ｕ（ｘ，ｙ，ｔ）の三次
元フーリエ変換をＵ（ξ，η，ω）で表すことにする
が、これらの間には、

【００３３】

【数３】

【００３４】の関係がある。これを、地中から地表に向
かう波のみを考えて解くと

【００３５】

【数４】

【００３６】となる。次に、ｕ（ｘ，ｙ，ｔ）のｘとｙ
に関する二次元フーリエ変換をＶ（ξ，η，ｔ）で表す
と

【００３７】

【数５】

【００３８】となる。そこで数１の波動方程式を二次元
フーリエ変換すると

【００３９】

【数６】

【００４０】となる。これはｔに関する常微分方程式で
ある。従って、地中から地表に向かう波のみを考えた一
般解は

【００４１】

【数７】

【００４２】と表される。ここでＡ（ξ，η）は時間ｔ
に依存しない関数である。数７について二次元逆フーリ
エ変換をとると、数５から

【００４３】

【数８】

【００４４】となる。これより、とくにｙ＝０とおけ
ば、

【００４５】

【数９】

【００４６】となる。他方、地表断面ｕ（ｘ，０，ｔ）
の二次元フーリエ変換を

【００４７】

【数１０】

【００４８】と定義すると、この逆フーリエ変換は

【００４９】

【数１１】

【００５０】となる。この数１１と数９とを比較すれ
ば、明らかに、

【００５１】

【数１２】

【００５２】でなければならない。数１２と数４とから
最終的に

【００５３】

【数１３】

【００５４】が得られる。従って、地表断面のデータを
フーリエ変換してＢ（ξ，ω）を求め、その結果に数１
３を適用すれば、深度断面のフーリエ変換が求められ
る。深度断面はＡ（ξ，η）をフーリエ逆変換して求め
られる。伝搬速度ｃはｃ＝ｃ０／（εｒ）^1/2（ｃ０：
真空中での波の伝搬速度、εｒ：地中の比誘電率）より
求められる。こうしてマイグレーション法によって演算
処理して得られた処理画像は、たとえば図３（２）〜図
３（４）のうちの１つであり、このような処理画像は処
理画像メモリ２１にストアされる。

【００５５】ステップｎ５では、こうして得られた処理
画像を用いて、管２の収斂すべき予め定める部位である
頂部２ａを見つける。このような管２の頂部２ａを演算
して見つけるために、相互相関を演算する。たとえばス
テップｎ４で得られた処理画像が図３（２）で示される
とおりであるものとするとき、ｘ方向の任意の座標ｘ１
におけるｙ方向に連なる実際の波形Ｖ（ｘ１，ｙ）は、
たとえば図７（１）で示されるとおりである。この処理
画像の収斂すべき部位２ａの像２ｃを通るｙ方向の直線
２２上の基準波形は図７（２）に示されている。この基
準波形は、管２の頂部２ａに対応した像２ｃから深さ方
向の予め定め時間Ｗ１にわたって得られる波形であり、
予め設定しておく。この基準波形をＳ（ｙ）で表すこと
にする。相互相関Ｃ（ｘ１，ｙ）は、数１４で示され
る。

【００５６】

【数１４】

【００５７】相互相関Ｃは、ｘ方向の各位置ｘ１毎に、
予め定める時間０〜Ｗ１を、時間軸方向（図３（２）の
上から下の方向、図７（１）の左から右の方向）に１画
素ずつずらして、演算して求める。このようにしてｘ方
向の多数の各位置ｘ１毎に、時間軸をずらしつつ相互相
関Ｃを求め、処理画像の全面にわたって得られた相互相
関の値のうち、最大の相互相関Ｃが得られたときの座標
ｘ，ｙを、管２の頂部２ａ、したがってその像２ｃであ
るものと判断する。この相互相関は、図３（２）の直線
２２に対応した図２（２）の実際の波形に関連して、図
２（３）で示されている。１つの設定した比誘電率に対
応した最大の相互相関Ｃを求めることによって、管２の
像１４の収斂の程度の評価を行うことができる。

【００５８】管２の頂部２ａを見つけるために、本発明
の他の実施例として操作者が図３（２）で示される処理
画像を表示手段１２によって実際に見て、その頂部２ａ
に対応した像２ｃを見つけ、その像２ｃのｘ座標を、入
力手段１７から入力し、その入力されたｘ座標を有する
直線２２に関して、相互相関Ｃを演算して求めるように
してもよく、このようにすれば、直線２２に関する相互
相関Ｃを求めることが迅速に行うことができる。さらに
他の実施例として管２の頂部２ａを見つけるために、ｘ
方向の各座標位置での隣接する画素相互の白と黒との階
調の差を求め、このような演算をｙ方向に上から順に行
い、大きな階調の差が得られたときにおける座標ｘ，ｙ
を、頂部２ａの像２ｃが得られた位置として決定するよ
うにしてもよい。

【００５９】さらにまた本発明の他の実施例として管２
の頂部２ａを見つけるために、ｘ方向にずらしながらｙ
方向の波形のレベル弁別を行い、ｙ方向の最も上方で弁
別レベルを超える波形が得られた位置（ｘ，ｙ）を頂部
２ａの像２ｃが得られた位置として判断するようにして
もよい。

【００６０】上述の各実施例では、マイグレーション法
による処理画像に基づいて、管２の頂部２ａを見つける
ようにしたけれども、本発明の他の実施例として原画像
をメモリ１１にストアされている原画像に基づいて、そ
の頂部２ａの像を見つけるようにしてもよい。

【００６１】設定された各比誘電率毎のマイグレーショ
ン法による演算処理して得られた処理画像における収斂
の程度の評価をするにあたっては、前述のように相互相
関Ｃの値を得るようにしてもよいけれども、本発明の他
の実施例として図８に示されるように、頂部２ａの像２
ｃを通る直線２２を通る波形２３の斜線を施して示す部
分の面積を演算するようにしてもよい。このためには、
予め定める時間Ｗ２を、ｙ方向、すなわち時間軸方向に
頂部２ａの像２ｃが予め定める時間Ｗ２だけ積分するよ
うにしてもよく、あるいはまたその時間Ｗ２にわたっ
て、時間軸方向にずらしながら、直線２２の波形に沿っ
て積分を行い、その最大値を得るようにしてもよい。こ
の時間Ｗ２は、たとえば５〜６nsecに固定的に定められ
る。面積が大きければ、処理画像１４の収斂の程度が大
きく、したがって設定した比誘電率が、土壌１の実際の
比誘電率に等しいかごく近似していることを表す。こう
して１つの比誘電率を設定してマイグレーション法によ
る演算処理を行い、その収斂の程度の評価を行った後に
は、ステップｎ６ａでは、そのマイグレーション処理を
行った後の処理画像に基づき、管２の頂部２ａの候補点
を検出して読取るための演算を行う。その後、次のステ
ップｎ７において、管２の頂部２ａの像２ｃが属する原
画像の複数ブロックの１つを、図９に示されるようにし
て選ぶ。図９は原画像メモリ１１の複数（この実施例で
は６）に分割された状態を示し、各ブロックは参照符２
５〜３０で示される。頂部２ａの像２ｃが属するブロッ
ク２７を選択する。前述の各ブロック２５〜３０は、ｘ
方向に任意の幅で分割してよいが、この例の場合は等間
隔に分割されている。たとえばこの実施例において像２
ｃを含む全体の像１４は、ブロック２７だけでなく隣接
するブロック２６にも部分的に含まれる。そこで１つの
像１４が１つ以上のブロック２６，２７にわたって存在
しても、後続のマイグレーション法による演算処理が正
確に行われるようにするために、図１０に示されるよう
に、選択されたブロック２７のｘ方向に沿う両側に拡げ
た拡大ブロック３１を設定する。この拡大ブロック３１
は、ブロック２５〜３０のｘ方向の幅ΔＤと、両側にた
とえばΔＤ／２ずつ拡げて合計２・ΔＤ幅を有する。こ
うして得られた拡大ブロック３１をステップｎ８におい
て設定する。

【００６２】次にステップｎ９では、比誘電率εｒを変
更して設定し、原画像メモリ１１における拡大ブロック
３１内のみをステップｎ１０においてマイグレーション
法による演算処理を行い、その結果ステップｎ１１では
収斂の程度の評価を行う。以下同様にしてステップｎ１
２では、前述のステップｎ９〜ｎ１１の動作を繰返し、
各比誘電率毎にマイグレーション法による演算処理を行
って収斂の程度の評価を行う。各比誘電率毎のマイグレ
ーション法によって得られた処理画像は、処理画像メモ
リ２１にそれぞれストアされる。

【００６３】ステップｎ１３では、複数の各比誘電率毎
の収斂の程度の評価が最大であるときの比誘電率を決定
し、その最大の収斂の程度の評価が得られたときの比誘
電率を、土壌１の地表から管２の頂部２ａまでの実際の
平均比誘電率であるものと判定する。このような収斂の
程度の評価が最大であるときのマイグレーション法によ
る処理画像は、図３（３）に示されるとおりであって、
管２の頂部２ａの像１５は、黒点で表される。表示手段
１２は、このような図３（３）で示される処理画像を表
示する。これによって管２の埋設位置を正確に知ること
ができる。

【００６４】前述の実施例では図９および図１０に示さ
れるように原画像メモリ１１はｙ方向に沿って複数のブ
ロック２５〜３０が定められたけれども、本発明の他の
実施例としてｙ方向に代えてｘ方向に、すなわち横方向
に細長い複数のブロックに分け、そのブロック内でのマ
イグレーション法による演算処理を、複数の各比誘電率
毎に行うようにしてもよい。また、Ｘ方向、Ｙ方向同時
に分割し矩形のブロックを作り、同じ処理を行ってもよ
い。

【００６５】本発明は、地中埋設管２に関して実施され
るだけでなく、コンクリートおよび海水などの隠蔽場所
における管およびその他の埋設物の探査を行うために、
広範囲に実施することができる。また本発明に従って求
めた比誘電率を、埋設物の探査画像を得るためだけでな
く、その他の用途に用いてもよい。

【００６６】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、隠蔽場
所、たとえば地中に埋設された管などの埋設物に、隠蔽
場所の表面から電磁波を放射し、その反射波を受信し、
隠蔽場所の表面に沿って移動しつつそれらの時間差を求
めて原画像を作成し、複数の各比誘電率を順番に変更し
つつ、マイグレーション法による演算処理を行い、こう
して得られた処理画像を処理画像メモリにストアし、そ
の地中埋設管の頂部などのような埋設物の部位を直感的
に容易に把握することができ、その収斂の程度を評価し
て、高い収斂の程度が得られた比誘電率を、実際の比誘
電率であると判定することによって、その判定が容易と
なる。また、求めた比誘電率を元にして隠蔽場所の表面
から埋設物までの電磁波の平均速度がｃ／（εｒ）^1/2
で求まるため、探査深さが正確に決まる。

【００６７】また本発明によれば、地中埋設管の頂部な
どの部位を、相互相関などによってまたは原画像を目視
表示して作業者が定め、あるいは他の手法によって部位
を定め、その部位を含む一部分のみを、マイグレーショ
ンによる演算処理することによって、マイグレーション
法による演算処理の量を減少し、その処理時間を短縮す
ることができる。

【００６８】さらにまた本発明によれば、マイグレーシ
ョン法による演算処理を行った処理画像を処理画像メモ
リにストアしておき、その処理画像メモリのストア内容
に基づいて収斂の程度を評価し、その評価が高い比誘電
率を、実際の比誘電率と判定し、そのときの処理画像を
処理画像メモリから読出して表示することによって、処
理時間の短縮を図ることが可能である。

【００６９】さらに本発明によれば、前述の相互相関を
求めることによって、地中埋設管の頂部などのような収
斂すべき予め定める部位を容易に判断することができる
とともに、収斂の程度の評価が可能になる。

【００７０】また本発明によれば、演算処理時間を短縮
するために、原画像メモリのストア内容を、前記移動の
方向に複数のブロックに分割し、前記部位が属するブロ
ックを選択し、そのブロックをその周辺に、たとえば両
側に拡げて拡大ブロックを仮想上作り、この拡大ブロッ
ク内のみで、比誘電率を代えてマイグレーション法によ
る演算処理を行うことによって、演算処理の量を低減
し、演算時間の短縮を図ることができる。こうして得ら
れたマイグレーション法による演算処理結果の処理画像
を、目視表示手段によって表示することによって、前記
部位の明瞭な画像を自動的に得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の全体のブロック図である。

【図２】図２の動作を説明するための波形図である。

【図３】表示手段１２によって表示される原画像メモリ
１１および処理画像メモリ２１の内容を示す図である。

【図４】処理回路９の動作を説明するためのフローチャ
ートである。

【図５】相互相関Ｃを求める動作を説明するための波形
図である。

【図６】原画像を説明するための図である。

【図７】マイグレーション法による演算処理を説明する
ための図である。

【図８】収斂の程度の評価を説明するための波形図であ
る。

【図９】原画像メモリ１１のストア領域が各ブロック２
５〜３０に分割されている状態を説明するための図であ
る。

【図１０】拡大ブロック３１を説明するための図であ
る。

【符号の説明】

１ 土壌 ２ 管 ２ａ 頂部 ３ 送信アンテナ ４ 送信回路 ７ 受信アンテナ ８ 受信回路 ９ 処理回路 １１ 原画像メモリ １２ 表示手段 １７ 入力手段 ２１ 処理画像メモリ ２５〜３０ ブロック ３１ 拡大ブロック

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 埋設物が埋設されている隠蔽場所の表面
   に沿って移動しつつ、隠蔽場所に、電磁波を放射し、埋
   設物による反射波を受信し、放射した電磁波と反射波と
   の時間差に基づいて隠蔽場所の断面の原画像を作成し、 隠蔽場所から埋設物までの比誘電率を順番に変更しつつ
   設定し、 設定した各比誘電率を用いて、原画像の少なくとも一部
   分を用いて、埋設物の見かけの位置から真の位置に戻す
   マイグレーション法による演算処理を行い、 その演算処理によって得られた埋設物の像の収斂の程度
   を評価し、 高い収斂の程度が得られた比誘電率を、隠蔽場所から埋
   設物までの比誘電率であると判定する比誘電率の測定方
   法。
2. 【請求項２】 原画像に基づいて埋設物のマイグレーシ
   ョン法による演算処理結果が収斂すべき予め定める部位
   を定め、 原画像のうち、前記部位を含む一部分のみを、マイグレ
   ーション法による演算処理することを特徴とする請求項
   １記載の比誘電率の測定方法。
3. 【請求項３】 マイグレーション法による演算処理は、 原画像を、隠蔽場所の表面に沿ってあるいは鉛直方向に
   複数のブロックに分割しておき、 埋設物のマイグレーション法によって収斂すべき予め定
   める部位が属するブロックを選択し、 その選択されたブロックを周辺に拡げた拡大ブロック内
   のみを、比誘電率を変えて、行うことを特徴とする請求
   項１記載の比誘電率の測定方法。
4. 【請求項４】 埋設物が埋設されている隠蔽場所に、電
   磁波を放射する手段と、 埋設物による反射波を受信する受信手段と、 放射した電磁波と反射波との時間差に基づいて隠蔽場所
   の断面の原画像を作成する手段と、 作成された原画像をストアする原画像メモリと、 複数の比誘電率を設定する手段と、 設定した各比誘電率を用いて、原画像メモリの少なくと
   も一部分を用いて埋設物の見かけの位置から真の位置に
   戻すマイグレーション法による演算処理を行うマイグレ
   ーション処理手段と、 処理手段の演算処理によって得られた画像をストアする
   処理画像メモリと、 処理画像メモリにストアされている画像を用いて埋設物
   の像の収斂の程度を演算処理して評価する収斂処理手段
   と、 収斂処理手段の出力に応答し、高い収斂の程度が評価さ
   れた比誘電率を、隠蔽場所から埋設物までの比誘電率で
   あると判定する手段とを含むことを特徴とする比誘電率
   の測定装置。
5. 【請求項５】 埋設物のマイグレーション処理手段によ
   って収斂すべき予め定める部位に対応した隠蔽場所にお
   ける深さ方向の予め定める時間内の基準波形を発生する
   基準波形発生手段と、 基準波形発生手段からの基準波形と、原画像メモリまた
   は処理画像メモリのストア内容の前記予め定める部位付
   近の実際の波形との相互相関を、前記予め定める時間を
   時間軸方向にずらしつつ、求める相互相関演算処理手段
   と、 相互相関演算処理手段からの出力に応答し、相互相関が
   最大になった深さ位置を収斂すべき予め定める部位と判
   断する手段とを含むことを特徴とする請求項４記載の比
   誘電率の測定装置。
6. 【請求項６】 収斂処理手段は、収斂の程度を、相互相
   関の値で評価することを特徴とする請求項５記載の比誘
   電率の測定装置。
7. 【請求項７】 収斂処理手段は、 埋設物のマイグレーション処理手段によって収斂すべき
   予め定める部位に対応した処理画像メモリの画像を、予
   め定める時間にわたって積分し、 収斂の程度を、積分値で評価することを特徴とする請求
   項４記載の比誘電率の測定装置。
8. 【請求項８】 マイグレーション処理手段は、 原画像メモリのストア内容を、隠蔽場所の表面に沿って
   あるいは鉛直方向に複数のブロックに分割しておき、 埋設物のマイグレーション処理手段によって収斂すべき
   予め定める部位が属するブロックを選択し、 その選択されたブロックを周辺に拡げた拡大ブロック内
   のみを、比誘電率を変えて、マイグレーション法による
   演算処理することを特徴とする請求項４記載の比誘電率
   の測定装置。
9. 【請求項９】 埋設物が埋設されている隠蔽場所に、電
   磁波を放射する手段と、 埋設物による反射波を受信する受信手段と、 放射した電磁波と反射波との時間差に基づいて隠蔽場所
   の断面の原画像を作成する手段と、 作成された原画像をストアする原画像メモリと、 複数の比誘電率を設定する手段と、 設定した各比誘電率を用いて、原画像メモリの少なくと
   も一部分を用いて埋設物の見かけの位置から真の位置に
   戻すマイグレーション法による演算処理を行うマイグレ
   ーション処理手段と、 処理手段の演算処理によって得られた画像をストアする
   処理画像メモリと、 処理画像メモリにストアされている画像を用いて埋設物
   の像の収斂の程度を演算処理して評価する収斂処理手段
   と、 収斂処理手段の出力に応答し、高い収斂の程度が評価さ
   れた比誘電率を、隠蔽場所から埋設物までの比誘電率で
   あると判定する手段と、 判定手段によって判定された比誘電率に対応した処理画
   像を、処理画像メモリから読出して目視表示する表示手
   段とを含むことを特徴とする埋設物の探査装置。
10. 【請求項１０】 埋設物の位置までの比誘電率あるいは
    距離を出力する手段をさらに含むことを特徴とする請求
    項９記載の埋設物の探査装置。