JPH0579142B2 - - Google Patents

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の
できる超音波非破壊検査装置等における物体映像
化方法、もしくは電磁波を用いて地表面の状況を
上空より遠隔操作で映像化することのできる合成
開口レーダ等による物体映像化方法に関するもの
である。 〔従来の技術〕 従来の超音波非破壊検査等で用いられている手
法は超音波ビームを絞つて映像化対象物体の一点
の空間情報をその反射信号の送信から受信までの
伝播時間より測定し、超音波送受信子を電子的も
しくは機械的に順次走査し、映像化対象物体像を
点情報の集まりとして映像化、表示してゆくとい
うものであつた。この方式による装置は、装置自
身は簡易なものであるが、走査方向の分解能すな
わち分解能が超音波ビームの絞り込み度合に依存
しており、すなわち、超音波ビームの拡がりその
ものが方位分解能を与えるものであり、超音波ビ
ームの拡がりは映像化対象物体までの距離に比例
することから、方位分解能は映像化対象物体まで
の距離に比例して劣化してゆくという欠点があつ
た。 このため、特に、近年の原子力、火力等プラン
ト配管溶接部等構造材の健全性、余寿命を破壊力
学手法によつて評価するための材料中の欠陥の形
状の定量化の要求には必ずしも充分対応し得るも
のでないというのが現状である。 合成開口法を用いた超音波非破壊検査は上記パ
ルスエコー法の欠点を除去しようとするもので、
方位分解能の向上とあわせて映像化対象物体まで
の距離に依らず一定の方位分解能が得られるとい
う特徴を有するものである。このことを第７図及
び第８図を用いて説明する。第７図において、１
は開口ｄを有し超音波を送・受波できる超音波送
受信子、２は超音波送受信子１から送波されたビ
ーム拡がり角θ〓を有する超音波ビーム、３は映像
化対象物体で、ここでは点物体としている。４は
超音波送受信子１と映像化対象物体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
（面）である。超音波送受信号１から送波される
超音波の周波数をｆ、伝播媒質４中の超音波の音
速をＣとし、また、超音波ビーム２が映像化対象
物体３を見込むことのできる超音波送受信子１の
走査範囲の長さをＬとしている。超音波送受信子
１の走査方向をｘ軸とし、ｘ軸に直交する深さ方
向をｚ軸にとると映像化対象物体３はｘ−ｚ平面
において（X₀、Z₀）に位置し、超音波送受信子
１は走査線５上を超音波を送受しつつ走査し、そ
の位置を（ｘ、０）としている。第８図は第７図
における各々の走査点（送信点）における映像化
対象物体３からの反射による超音波送受信子１の
受信信号を送信から受信までの時間に対して図示
したものである。ここで、走査点（ｘ、０）にお
ける超音波送受信子１の超音波受信信号の送信か
ら受信までの時間をｔ(x)、すなわち位相遅れは、 ｔ(x)＝２／Ｃ√（−₀）²＋₀ ²……(1) で与えられる。この(1)式で与えられる位相履歴は
第８図中二点鎖線で示すように双曲線となる。長
さＬの走査範囲内において受信された受信信号を
コヒーレント（同相）加算することによつて第８
図中の双曲線上に時空間的に分散されている映像
化対象物体３の反射による受信信号強度を映像化
対象物体３たる対応物点上に圧縮できるというも
のである。このことは第７図における走査線５上
の各走査点が超音波ビームの拡がりから決まる長
さＬの開口を有する超音波送受信子で映像化対象
物体３を照射したのと物理的に等価である。この
長さＬを合成開口長といい、このようにして物体
像を形成する方法を合成開口法という。 この時、方位分解能δxは超音波波長をλとし
て、 δx＝λ／ＬZ₀ ……(2) となるが、Ｌは超音波ビームの拡がりλ／ｄと、映 像化対象物体３までの距離Z₀で与えられ、 Ｌ＝λ／ｄZ₀ ……(3) であるので、(3)式で決まるＬを(2)式に代入して、
結局方位分解能は δx＝ｄ ……(4) となる。上記合成開口法による方位分解能は(4)式
から判るように映像化対象物体３までの距離Z₀に
依存しないで、超音波送受信子１の開口ｄ程度で
一定となるというものである。 合成開口法による物体映像化方法を例えば第７
図におけるｘ−ｚ平面を対象に実施しようとする
場合について第９図を用いて説明する。第９図に
おいて合成開口長Ｌの範囲の全ての走査点での受
信信号群を用いて再生される領域は画像化対象線
分ｌ上の各点であり、この画像化対象線分ｌ上の
点l_Kを再生するのに必要な受信信号群は図中の二
点鎖線で示した双曲線上の受信信号の値である。
この時の合成開口長Ｌはｘ−ｚ平面で画像化しよ
うとするｚ方向の最も距離が大きい位置に対応し
て定義されたものである。 なお、画像化対象線分ｌは合成開口範囲の中心
線をなすものである。また、受信信号の位相履歴
である双曲線の定義される範囲は超音波送受信子
の超音波ビームの拡がりで決まり、図中点線で示
している。すなわち、走査線５に沿つた走査方向
に対して、合成開口長Ｌの長さの領域を画像化す
るためには、合成開口長の２倍の2Lの走査範囲
の全ての走査点の受信信号群が必要となるわけで
ある。図中、ｘ軸で幅Ｌの画像化領域AR１を画
像化するのに必要な受信信号群は2Lの長さの走
査範囲SC１の全受信信号群が、ｘ軸で幅Ｌの画
像化領域AR２を画像化するのに必要な受信信号
群は2Lの長さの走査範囲SC２の全受信信号群が
必要となつてゆくことになる。 この方式によつて広範囲の対象領域を画像化し
ようとする場合、画像再生のための双曲線で示さ
れる例えば(1)式で示されるような位相履歴線はｚ
軸方向（走査方向と直交方向）に対して異なる値
を有する再生対象点に対してそれらの関数の形が
互いに異なるため、各走査点での受信信号列をい
つたんＡ／Ｄ変換し、メモリ内に格納し、走査点
毎の受信信号列を全て一方向が各走査点に対応
し、一方向が時間つまりｚ軸方向の距離に対応す
る二次元の構成から成るメモリに取り込み、画像
化対象点に対応した位相履歴線から決まるそれぞ
れの走査点での受信信号列の中の信号値を順次拾
い出し加算してゆく必要がある。この処理操作を
全ての画像化対象点に対してくり返し実行してゆ
くことになる。 〔発明が解決しようとする問題点〕 従来の超音波もしくは電磁波による物体映像化
方法は以上のように構成されているので、画像化
領域が順次更新され、広範囲の領域を画像化して
ゆかねばならない配管部等の非破壊検査等の場
合、走査点の受信信号列の格納と、画像再生のた
めの処理のためには相当の工夫を払わなければ、
膨大な受信信号群格納用の大容量のメモリと極め
て長い画像再生処理時間を要してしまい、また、
画像再生された結果は、超音波もしくは電磁波の
空間伝播特性、すなわち、ビームの拡がり特性、
伝播距離により減衰等を受けたものになつてお
り、何らかの補正を加えなければ画像化対象物体
の例えば散乱係数といつた物理的情報を適正に求
めることはできないなどの問題点があつた。 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、合成開口法による画像再生方
法においてメモリの容量の節約化と画像再生処理
時間の高速化（実時間化）とを併せて行なことが
でき、再生画像の高品位化を計ることのできる超
音波もしくは電磁波による物体映像化方法を得る
ことを目的とする。 〔問題点を解決するための手段〕 この発明に係る超音波もしくは電磁波による物
体映像化方法は、超音波もしくは電磁波を用いて
映像対象物体の像を映像化する際に、超音波もし
くは電磁波送受信系を機械的もしくは電子的に走
査しつつ、画像化対象物体に空間的に拡がる超音
波もしくは電磁波ビームを照射し、映像化対象物
体からの反射波を受信し、この受信信号の送信か
ら受信までの信号伝播時間と音速もしくは光速と
から決まる距離を半径として、走査点位置を中心
とし円弧上に超音波もしくは電磁波ビームの広が
り範囲内で定義される等距離線領域へ受信強度を
均等に分布せしめることを各走査点で遂次に行な
い、空間同一位置における分布せしめられた受信
信号値を遂次加算してゆくことにより前記画像化
対象物体の像のデータを得て画像化対象物体の像
を得る合成開口法に基づく物体映像化方法におい
て、超音波もしくは電磁波送受信系を走査し、各
走査点での受信信号列をアナログ／デイジタル変
換した離散デイジタル値を１合成開口範囲内のみ
の走査点に対応した二次元フレームメモリ構成か
ら成る画像メモリ部に予め定められテーブル化さ
れた各等距離線に従つて各均等分布せしめ、画像
メモリ部内の同一アドレスの値と加算格納してゆ
く際、現に格納されているこの走査点直前の走査
点までの画像メモリ部内のデータを全て１走査点
分予めラインシフトし、最新の走査点に対応した
受信信号列を画像メモリ部に均等分布して加算格
納し、画像化対象物体の前記合成開口範囲の中心
線の線画像用のデータを得、この線画像用のデー
タに超音波もしくは電磁波送受信系の走査線又は
走査面直下の距離によつて決まる画像化補正値を
乗算して線画像用のデータを補正し、この補正し
た線画像用のデータを合成開口範囲の中心線の線
画像として画像表示化し、各走査点毎に逐次得ら
れた線画像用のデータを遂次画像表示してゆくこ
とにより、画像化対象空間領域を超音波もしくは
電磁波送受信系を走査して映像化すようにしたも
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
物体映像化方法は、各走査点での受信信号列にお
いて、受信信号を送信から受信までの時間と音速
（又は光速）とから決まる等距離線上に均等に分
布せしめ、以つて対象物体の線画像を合成開口範
囲内で送受信系が走査し終えた時点で再生せしめ
合成開口範囲を遂次１走査分ずらせ合成開口範囲
の中心線の線画像を遂次再生してゆくものであ
り、受信信号を等距離線上に均等に分布せしめる
時、１走査点に対する受信信号列のサンプリング
数に対応した等距離線群をあらかじめ算出してテ
ーブル化して等距離線テーブルとし、この等距離
線テーブルの参照によつて均等分布を行なうもの
で、この等距離線テーブルは全ての走査点に対す
る受信信号列を均等分布せしめる場合に共通に用
いるようにし、併せて、超音波（又は電磁波）伝
播特性等の補正により超音波（又は電磁波）伝播
距離、超音波（又は電磁波）ビーム広がり等に依
存した再生画像強度の補正を行なつた後に画像表
示し、画像化対象物体までの距離によらない高品
位な再生画像を得ようとする。 〔実施例〕 以下、この発明の一実施例を図について説明す
る。 まず、この発明の実施例を理解し易くするため
にこの発明の実施例の原理的なことについて説明
する。第５図において、（ｘ、０）なる位置の走
査点での受信信号列の送信から受信までの時間が
ｔなるサンプリング値は伝播媒質４中の1/2ctな
る距離の画像化対象物体３から反射、受信された
と考えられ、画像化対象物体３の存在する空間位
置は（ｘ、０）を中心として1/2ctを半径とする
円弧上にあることになる。この円弧を等距離線と
定義すると、この等距離線は図中点線で示した超
音波ビーム２のビームの拡がりの範囲（図中、破
線で示してある）内にのみ定義されるものであ
る。合成開口長Ｌから決まる走査範囲の各々の走
査点において同様に等距離線を考えてゆくと、図
から明らかなように各々の等距離線は空間上の真
の物点位置で交点を形成する。すなわち、合成開
口範囲内の各走査点での受信信号列を全て上記受
信時間に対応した等距離線に均等に分布してゆく
と、真の物点上の位置にそれの位相履歴線に沿つ
て累算したと等価な形で受信信号値が累算されて
ゆき、最終的に画像化対象物体３が画像再生され
るというものである。この時、受信信号列の受信
時間に対応した等距離線を各走査点全てについて
テーブルとして保有するということはテーブル用
メモリ容量が極めて膨大となり実施上困難であ
る。そのためここでは１つの走査点（共有中心）
に対する等距離線群すなわち１つの点を共有中心
にして同心円弧状に描いた等距離線群のみのテー
ブルを参照して全ての走査点の受信信号群を均等
分布せしめる方法としている。 このことをさらに第６図を用いて説明する。第
６図において、合成開口範囲SA１の中心線とな
つている画像化対象線分ｌ１を画像再生する場合
は、合成開口範囲SA１を走査して得た受信信号
群に対して各走査点毎に図中に示した等距離線テ
ーブル部EDTの等距離線EDLを用いて受信信号
を１合成開口範囲内のみの走査点に対応して構成
された２次元メモリ（以下、画像メモリ部とい
う）に均等に分布せしめ、この分布に対応する画
像メモリ部内のアドレスのデータが均等分布され
た受信信号列中の信号値と加算されてもとのアド
レスに格納される。この各走査点毎に均等分布す
る毎に画像メモリ部の内容を１走査線分すなわち
１行分ラインシフトさせることを順次繰返してゆ
けば、合成開口範囲SA１を全て走査して均等分
布し終えた時点で画像化対象線分ｌ１の補正前の
線画線用のデータが画像メモリ部のシフト方向の
最先端行に形成される。なお、ここでの合成開口
範囲とは画像再生しようとする走査点より最も距
離が離れた位置に対応したもので定義している。
次に画像化対象線分ｌ１と１走査点分P′だけ離れ
た位置にある画像化対象線分ｌ２を画像再像再生
する場合は、合成開口範囲SA２の受信信号群に
対して同様に画像化対象線分ｌ１を画像再生した
時と全く同じ等距離線テーブルを用いて画像再生
することができる。すなわち、合成開口範囲SA
１を走査して画像メモリ部に均等分布し、画像化
対象線分ｌ１の線画像用のデータを最先端行に形
成したデータの隣りの行のデータは画像化対象線
分ｌ２用のデータとなつている。従つて、画像メ
モリ部を行方向に１走査分すなわち１行分ライン
シフトして画像化対象線分ｌ１の線画像用のデー
タを掃き出し、走査点SCP２で得た受信信号列を
等距離線テーブル部EDTの等距離線EDLに対応
するアドレス情報に従つて画像メモリ部に均等分
布せしめれば、画像メモリ部の最先端行に画像化
対象線分ｌ２用の補正前の線画像用のデータが形
成される。このようの処理操作を繰返せば線画像
の集まりとして二次元画像を再生できる。 すなわち、超音波送受信子を遂次走査し、超音
波を送受し、アナログ／デイジタル変換（以下、
Ａ／Ｄ変換という）し、画像メモリ部に等距離線
テーブル部EDTにより均等分布せしめて累算格
納する際、画像メモリ部内の受信信号群を全て１
走査分のみラインシフトし、ラインシフトされた
後の画像メモリ部内にこの現に取得した受信信号
列を等距離線テーブル部EDTの等距離線EDLに
従つて均等分布し、この均等分布の際に画像メモ
リ部内の対応するデータと累算格納してゆくこと
を順次繰返してゆけば、画像メモリ部からライン
シフトによつていわば押し出されてくるラインデ
ータが画像再生される補正前の線画像用のデータ
となつていることがわかる。こうして得られる線
画像用のデータを後述する画像補正を施しスクロ
ール表示してゆけば線画像の集まりとして二次元
平面画像が表示され、超音波送受信子の走査のた
びに順次線画像が付加され画像更新が行なわれて
いくことになる。この時、画像メモリ部上の走査
点に対応する画像メモリ部上の行ラインは行方向
中心ラインとなる。 更に具体的に述べると、第６図の等距離線テー
ブル部EDTを１合成開口範囲内のみの走査点に
対応した容量の画像メモリ部に置きかえて以下に
述べるように考えて見ればよい。任意の走査点
の直前の走査点（−１）から得られた受信信号
列に対しては既に画像メモリ部が左側に１走査分
全体的にシフトされた後に複数の等距離線EDL
に従つて画像メモリ部内に円弧状に各々均等分布
される。均等分布された信号値は画像メモリ部内
の対応するアドレスのデータに加算され、この加
算値はそのアドレスに格納されて画像メモリ部内
のデータが更新される。この後に、画像メモリ部
内の左端の縦１行のデータが順次取出されて１行
分だけすなわち１走査分だけ画像メモリ部内のデ
ータは左側方向に全体的にラインシフトされる。
上述のようにして取出された画像メモリ部の左端
の縦１行分のデータは１つの画像化対象線分の線
像用のデータである。次に、走査点から得られ
た受信信号列に対しては走査点（−１）で得ら
れた信号列が円弧状の複数の等距離線EDLに従
つて画像メモリ部内に各々均等分布されたと同様
にして同じ等距離線EDLが用いられて均等分布
される。このような均等分布は、例えば、走査点
に対する受信信号列中で距離Zaに対応する受
信時間を経過して得た受信信号が“１”であつた
とすると、距離Zaに対応する等距離線DELaに対
応するアドレス情報が等距離線テーブル部EDT
から取出され、このアドレス情報に従つて画像メ
モリ部内の対応アドレスに格納されていた値と上
述の信号“１”とが加算され、その加算結果が画
像メモリ部内のその同じアドレスに格納される。
このようにして画像メモリ部内のデータを更新し
た時に画像メモリ部内の左端の縦１行のデータは
画像化対象線分の補正前の１つの線画像用データ
として取出され、画像メモリ部の内容は１行分だ
け左側にラインシフトされ次の均等分布に備えら
れる。上述のことが繰返えされることによつて
次々と補正前の線画像用のデータが得られ、線画
像用のデータを補正して遂次表示して２次元画像
を得ることができる。 第１図はこの発明の一実施例を具体的に説明す
るために示した機能ブロツク図である。同図にお
いて、１は超音波送受信子、６は被検材であり、
超音波送受信子１によつて被検材６内部の画像化
を行ない内部欠陥を映像化しようとするものであ
る。７は超音波送受信子１にスパイク状のパルス
電圧を印加し、超音波送受信子１より超音波信号
を被検材６中へ送波せしめるためのパルス発生器
である。８は超音波送受信子１によつて得られた
超音波受信信号を増幅するための受信増幅器、９
は受信増幅器８で所定のレベルに増幅された受信
信号をＡ／Ｄ変換し、デイジタル値を得て、連続
信号をある定められたサンプリング時間で離散化
するためのＡ／Ｄ変換器である。また、１０はパ
ルス発生器７より超音波送受信子１へパルス電圧
を印加するタイミング信子を発生し、かつＡ／Ｄ
変換器９が受信増幅器８よりの受信信号をＡ／Ｄ
変換する開始時間を制御するタイミング信号を発
生する送受タイミング制御器、１１は送受タイミ
ング制御器１０に各種タイミング信号を発生せし
めるための制御信号を提供し、かつ、超音波送受
信子１を被検材６の表面を走査せしめるための制
御信号を発生し、さらに超音波送受信子１の超音
波送波時の位置情報を超音波送受信子１の走査駆
動部エンコーダ等を介して取り込むタイミングを
制御する測定系制御部である。１２は測定系制御
部１１よりの走査制御信号により超音波送受信子
１を走査せしめるための走査駆動部、１３はＡ／
Ｄ変換器９によつて離散デイジタル値に変換され
た１走査点での受信信号列を一時格納するための
Ａ／Ｄラインメモリ部、１４はＡ／Ｄラインメモ
リ部１３に格納されている受信信号列を上述の等
距離群に従つて均等分布せしめる累算格納してゆ
き、かつ、Ａ／Ｄ変換が行なわれるたびに全領域
データを１走査分ラインシフトする画像メモリ部
である。１５は受信信号列を等距離線群に従つて
画像メモリ部１４へ均等分布累算格納せしめるた
めの参照テーブルとしての等距離線をテーブル部
で、後述するように受信信号列を画像メモリ部１
４の送信から受信までの時間と音速とで決まる円
弧で表現される等距離線に従つて累算格納するた
めのアドレステーブル構成となつている。１６は
やはり後述するように画像メモリ部１４から送り
出されてくる線画像の列方向アドレスＫに対応し
た再生画素に対する画像補正値がテーブル化され
例えば一次元構成のラインメモリからなる補正値
テーブル部、１７はＡ／Ｄラインメモリ部１３内
の受信信号列を等距離線テーブル部１５のアドレ
ス情報に従つて画像メモリ部１４の所定のアドレ
スへ全ての値を均等分布せしめ累算格納するため
の（ｉ、Ｊ）アドレス値を等距離線テーブル部１
５より読み出し、制御発生し、かつ、走査のたび
毎に画像メモリ部１４からはき出されてくる線画
像用のデータの補正のための補正値を線画像用デ
ータの列方向アドレスＫに同期して補正値テーブ
ル部１６から読み出し、制御発生する画像再生制
御部である。１８は画像再生制御部１７よりの補
正値と線画像データのＫアドレス画像値とを乗算
して補正再生画像データを得るための乗算器、１
９は乗算器１８の出力として順次得られる補正さ
れた線画像用データを遂次ラインシフト（スクロ
ール）しながら表示することにより連続的に画像
領域が更新されゆく形で二次元画像を線画像の集
まりとして表示してゆく画像表示部である。 ここで、第１図に示した画像メモリ部１４、等
距離線テーブル部１５、補正値テーブル部１６に
ついて以下被検材６が円配管形状の場合を例にと
つて第２図、第３図及び第４図を用いてより詳し
く説明する。 第２図において、配管内壁TI、配管外壁を
TO、配管の中心を０、配管外半径をRo、配管内
半径をRiとし、第１図に示した超音波送受信子
１（第２図では不図示）は配管外壁TO面上を周
方向（例えば時計回り方向）で走査されているも
のとする。走査されている超音波送受信子１の開
口をｄ、被検材６中の音速をＣ、超音波送受信子
１から送波されている超音波の中心周波数をｆ、
配管内壁面TI上の１点に対する配管外壁TO上の
合成開口長をＬ、この合成開口長Ｌを見込む配管
中心０での角度をα、超音波送受信子１の超音波
ビーム２の拡がり角度をθ〓とすると、超音波の波
長λは λ＝Ｃ／ｆ ……(5) であるから、超音波ビーム２の広がり角θ〓は θ〓＝λ／ｄ ……(6) となる。合成開口長Ｌは角度αを用いて Ｌ＝Ro・α ……(7) となり、この時αは

【化】 で与えられる。１走査点に対応した受信信号列に
おいて、すなわち第１図のＡ／Ｄラインメモリ部
１３内のデータのｎ番目のデイジタルサンプリン
グ値の送信から受信までの時間をt_o、サンプリン
グ時間をΔt_Rとすると、 t_o＝（ｎ−１）・Δt_R ……(9) であり、この時間t_oに対する等距離線の距離（走
査点Ｑを中心とする円弧の半径）Znは Zn＝１／２Ｃ・t_o ……(10) となる。この時、距離Znなる等距離線の定義さ
れる範囲を図に示す配管中心０での角度θ^max _Zoで考
えると、

【化】 で与えられる。従つて、距離Znなる等距離線上
に受信信号列の第ｎ番目のデイジタルサンプリン
グ値を均等分布せしめる場合の等距離線定義範囲
を第１図に示す画像メモリ部１４の行方向の中心
行、すなわち現に対象としている走査点対応ライ
ンを基準とした角度θz_o（変数）は ｜θz_o｜θ^max _zo ……(12) となる。画像化対象線分ｌ上で配管内壁面TI上
の点を超音波ビーム２が見込み得るのが、等距離
線端点迄すなわち図中、画像化対象線分ｌをその
中心とする合成開口長Ｌの端部（図のＬで示され
ている端部）と画像化対象線分ｌの配管内壁TI
上の点（等距離線端点）との距離Z^max _zo=R0-R1を伝播
してくる超音波信号までを受信信号列とし、この
Z^max _zo=R0-R1なる等距離線迄を含めて考えなければ図
中の画像化対象物線分ｌを全て画像再生すること
はできない。ここで、Z^max _zo=R0-R1は次式で与えられ
る。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば方位分解能の
優れた合成開口法に基づく画像再生方式を応用し
被検材への超音波又は電磁波の送受波により１つ
の走査点で得られた受信信号列を等距離線テーブ
ル部の等距離線情報を用いて１合成開口範囲のみ
の走査点に対応した画像メモリ部に均等分布さ
せ、画像メモリ部内のデータを累算し、均等分布
後に１行分だけ画像メモリ部をラインシフトさ
せ、このラインシフトにより送出させる画像メモ
リ吹からの１行分のデータが１線画像分のデータ
となり、この１つの線画像のデータを送受信系の
走査線（面）からの直下距離によつて決まる画像
化補正値で補正したものを用いて線画像を表示
し、各走査点で動作を繰返して２次元画像を得る
ように構成したので、必要メモリの節約と限られ
たメモリ領域の有効活用ができ、併せて画像再生
処理時間を高速化（実時間化）でき、さらに距離
に依らない高品位の画像再生を実現する超音波映
像化装置のための具体的かつ基本的方法が得られ
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による一実施例をより詳しく
するための機能ブロツクを示す図、第２図は第１
図に示したこの発明による一実施例をより詳しく
説明するために画像メモリ部と等距離線テーブル
部との関係を説明するための被検材を円配管に適
用した説明図、第３図は等距離線テーブル部と画
像メモリ部との関係を示す図、第４図は第１図に
おける補正値テーブル部を説明するための図、第
５図はこの発明による方法を原理的に説明するた
めの図、第６図はこの発明による方法の画像化領
域と画像再生のために用いる等距離線テーブルと
の関係を説明するための原理的な図、第７図は合
成開口法に基づく物体像再生方法を説明するため
の図、第８図は第７図における超音波送受信子が
画像化対象物点によつて反射された超音波受信信
号を走査線（面）に沿つて受信する次の受信信号
の送信から受信までの位相履歴を示す図、第９図
は合成開口法に基づく物体映像化方法による画像
化領域（画像化対象線）と画像再生のために必要
な超音波受信信号群とその受信信号群を得るのに
必要な超音波送受信子の必要走査範囲を説明する
ための図である。 図において、１は超音波送受信子、２は超音波
ビーム、３は画像化対象物体、４は伝播媒質、５
は走査線（面）、６は被検材、７はパルス発生器、
８は受信増幅器、９はＡ／Ｄ変換器、１０は送受
タイミング制御器、１１は測定系制御部、１２は
走査駆動部、１３はＡ／Ｄラインメモリ部、１４
は画像メモリ部、１５は等距離線テーブル部、１
６は補正値テーブル部、１７は画像再生制御部、
１８は乗算値、１９は画像表示部。なお、図中、
同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 超音波もしくは電磁波を用いて映像対象化物
   体の像を映像化する際に、超音波もしくは電磁波
   送受信系を機械的もしくは電子的に走査し、前記
   映像化対象物体に空間的に拡がる超音波もしくは
   電磁波ビームを照射し、前記映像化対象物体から
   の反射波を受信し、この受信信号の送信から受信
   までの信号伝播時間と音速もしくは光速とから決
   まる距離を半径として、走査点位置を中心とし円
   弧上に超音波もしくは電磁波ビームの拡がり範囲
   内で定義される等距離線領域へ受信強度を均等に
   分布せしめることを各走査点で遂次に行ない、空
   間同一位置における分布せしめられた受信信号値
   を遂次加算してゆくことにより前記映像化対象物
   体の像のデータを得て前記映像化対象物体の像を
   得る合成開口法に基づく超音波もしくは電磁波に
   よる物体映像化方法において、前記超音波もしく
   は電磁波送受信系を走査し、各走査点での受信信
   号列をアナログ／デイジタル変換した離散デイジ
   タル値を１合成開口範囲内のみの走査点に対応し
   た二次元フレームメモリ構成から成る画像メモリ
   部に予め定められテーブル化された各等距離線に
   従つて各均等分布せしめ、前記画像メモリ部内の
   同一アドレスの値と加算して格納してゆく際、現
   に格納されている最新の走査点直前の走査点まで
   の前記画像メモリ部内のデータを全て１走査点分
   予めラインシフトし、前記最新の走査点に対応し
   た受信信号列を前記画像メモリ部に均等分布して
   加算格納し、前記映像化対象物体の前記合成開口
   範囲の中心線の線画像用のデータを得、この線画
   像用のデータに前記超音波もしくは電磁波送受信
   系の走査線又は走査面直下の距離によつて決まる
   画像化補正値を乗算して前記線画像用のデータを
   補正し、この補正した線画像用のデータを前記合
   成開口範囲の中心線の線画像として画像表示化
   し、各走査点毎に逐次得られた補正した線画像用
   のデータを遂次画像表示してゆくことにより、前
   記映像化対象物体の画像化対象空間領域を前記超
   音波もしくは電磁波送受信系を走査して映像化し
   てゆくことを特徴とする超音波もしくは電磁波に
   よる物体映像化方法。 ２ 前記直下距離によつて決まる前記画像化補正
   値を乗算することによつて前記合成開口範囲の中
   心線の線画像用のデータを得る場合に、前記中心
   線上の各画像化対象点に対応した直下距離から決
   まる前記画像化補正値をあらかじめテーブル化し
   て一次元構成のラインメモリに格納し、前記各画
   像化対象点に対応して前記ラインメモリから前記
   各画像化補正値を読み出し乗算してゆくことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の超音波もし
   くは電磁波による物体映像化方法。