JPH0584461B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は超音波もしくは電磁波による物体映
像化方法に関するものであり、特に、例えば、あ
る所定の金属材料中の欠陥を検出して、当該欠陥
像を高い解像度をもつて実時間で表示することの
できる超音波非破壊検査のための、または、ある
地表面の状況を上空から電磁波を用いて表示でき
る合成開口レーダのための、超音波もしくは電磁
波による物体映像化方法に関するものである。

〔従来の技術〕

例えば、超音波非破壊検査等で用いられている
手法はエコーパルス法と呼ばれるものであつて、
検査される対象物体に対する超音波ビームを絞つ
て当該対象物体上の所要の一点からの空間情報
を、前記超音波ビームの送信から受信までに要す
る伝播時間より測定し、前記超音波ビームの送受
信用の超音波送受信子を電子的もしくは機械的に
順次走査し、物体像を点情報の集まりとして映像
化して表示するようにされている。前記対象のこ
のような手法のための装置は、装置自体としては
簡易なものであるけれども、超音波送受信子の走
査方向（方位）分解能が、使用される超音波ビー
ムの絞り込みの度合いがどの程度であるかに依存
しており、すなわち、前記超音波ビームの広がり
自体が方位分解能を規定するものであつて、こゝ
に、前記超音波ビームの広がりは対象物体までの
距離に比例するものであることから、方位分解能
は対象物体までの距離が大きくなるにつれて劣化
していく性質をもつことになる。このことから、
従来のこの種の手法は、例えば原子力プラントや
火力プラントのような各種のプラント類の配管溶
接部における構造材の健全性や余命について的確
な評価をするための前記構造材中の欠陥の状態の
定量化の要求には、必ずしも充分に対応できるも
のではない。

これに対して、合成開口法と呼ばれる手法によ
る超音波非破壊検査は、前記パルスエコー法によ
る超音波非破壊検査における難点を除去しようと
するものであつて、方位分解能の向上とともに対
象物体までの距離の如何に拘らず一定の方位分解
能が得られるというものである。このことについ
て、第７図および第８図を用いて説明する。先
ず、第７図において、１は超音波送受信子であつ
て開口ｄを有するものであり、２は超音波送受信
子１から送波された超音波ビームであつてビーム
広がり角βを有するものであり、３は映像化の対
象物体であつて、ここでは点状物体にされてい
る。４は超音波送受信子１と対象物体３との間に
介在する伝播媒質であり、５は超音波送受信子１
の走査線（面）である。こゝで、送波超音波の周
波数は、伝播媒質中の音速はｃにされ、また、
超音波ビーム２が対象物体３を見込む範囲の長さ
はＬにされている。そして、対象物体３はＸ−Ｚ
平面において（Xo，Zo）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さ
れるものであり、その位置は（ｘ，ｏ）であるも
のとする。次に、第８図は、第７図におけるいく
つかの走査点（送受信点）における対象物体３の
超音波ビームの反射による超音波送受信子１の受
信信号を送信時点からの時間に関して図示された
ものである。ここで、超音波受信信号の送信時点
から受信時点までの時間ｔ、すなわち位相遅れ
は、 ｔ（ｘ）＝２／Ｃ√（−）²＋² ……(1) で与えられる。この(1)式で与えられる位相遅れ履
歴は、第８図において二点鎖線で示されるように
双曲線状となる。この第８図において、走査方向
で長さＬの範囲内において受信された受信信号を
コヒーレント加算することによつて、双曲線状の
位相遅れ履歴線上に分散されている対象物体から
の反射による信号強度を対応物点上に圧縮するこ
とができる。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２の広がりに依存
して見かけ上の長さＬを有する超音波送受信子の
開口を順次占有形成していくこと、すなわち、開
口Ｌの超音波送受信子で対象物体を照射している
ことと物理的には等価である。そして、この長さ
Ｌが合成開口長と呼ばれるものであり、このこと
を用いて対象物体を映像化させる手法が合成開口
法と呼ばれるものである。

こゝで、方位分解能δxは、超音波波長がλで
あるときには、 δx＝λ／ＬZo ……(2) となるが、開口Ｌは、超音波ビームの広がりλ／ｄ とと対象物体３までの距離Zoとから、 Ｌ＝λ／ｄZo ……(3) となることから、(3)式で定まるＬを(2)式に代入す
ることにより、方位分解能δxは、 δx＝ｄ ……(4) となる。上記合成開口法における方位分解能δx
は、(4)式から判明されるように、対象物体３まで
の距離Zoに依存することなく、超音波送受信子
１の開口ｄ程度で一定であるようにされる。

この合成開口法による対象物体映像化法を、例
えば第７図におけるＸ−Ｚ平面を対象にして実施
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
走査点における受信信号群を用いて再生される領
域は＃１映像化領域内の直線ｌ上の各点であり、
この直線ｌ上のある所定の点Ｋを再生するために
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。このときの合成開口
長Ｌは、Ｘ−Ｚ平面で映像化しようとするＺ方向
の最も距離の大きい位置に対応して定義されたも
のである。なお、直線ｌは合成開口長Ｌに相当す
る＃１映像化領域の範囲の中線をなすものであ
る。また、前記双曲線が定義される範囲は、図中
に点線で示されるような、超音波送受信子の超音
波ビームの広がりで定まるものである。すなわ
ち、走査方向に対して合成開口長Ｌの領域を映像
化するためには、合成開口長Ｌの２倍の長さの走
査範囲の全走査点の受信信号群が必要となる。図
中、＃１映像化領域を映像化するために必要とさ
れるものは＃１走査範囲における全受信信号群で
あり．＃２映像化領域を映像化するために必要な
ものは＃２走査範囲における全受信信号群であ
る。

このような合成開口法によつて、対象物体にお
ける広範囲の領域を映像化しようとするときに
は、映像化のための双曲線状に示される位相遅れ
履歴線はＺ方向に対して関数形が異なるために、
各走査点における受信信号を一旦Ａ／Ｄ変換し
て、一方向が走査点に対応し、他の一方向が時間
に対応する二次元構成のメモリに取り込み、映像
化の対象にされる点に対応した位相遅れ履歴線に
依存して定まる各走査点における受信信号の中の
所要のものを順次に選択してくり返し加算がなさ
れる。そして、このような演算処理は映像化の対
象とされる全ての点についてくり返し実行される
ことになる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記されたような従来のやり方によると、映像
化の対象物体における多くの点から送受信子に反
射される受信信号のものを順次に選択して繰り返
し加算が行なわれるものであり、このような繰り
返し加算のためのデータは所定のメモリに一時的
に格納されているものであることから、例えば原
子力プラントの配管部のような広範囲の領域を映
像化しようとするためには、極めて容量の大きい
メモリが必要になるとともに、映像化のために相
当に長い時間がとられてしまうという問題点があ
つた。

この発明は、上記のような問題点を解決するた
めになされたものであつて、使用されるメモリの
容量を節約するとともに、映像化、すなわち画像
再生処理に要する時間が著しく短縮され、実時間
使用が可能な物体映像化方法を提供することを目
的とする。

〔問題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送受信系
を機械的もしくは電子的に走査して前記対象物体
に対して空間的な広がりのある超音波もしくは電
磁波ビームを送信し、前記対象物体からの反射波
を受信しながら、前記送信から前記受信までに要
する時間と音速もしくは光速とから規定される距
離を半径とし、走査点位置を中心とする円弧上
で、ある所定の１走査点の受信信号列に対応する
円弧上の画像メモリにおける行列アドレス群をテ
ーブル化し、前記テーブル化されたアドレスを全
ての走査点に関して共通に参照し、合成開口範囲
内の複数個の走査点の各々における受信信号列を
アナログ／デイジタル交換して得られた離散デイ
ジタル値列を分散させ、これを累算して所望の画
像再生値を得ていくときの任意の１個の合成開口
範囲内の最新の走査点に対応して２次元のフレー
ムメモリに構成された画像メモリに格納していく
際に、現に格納されている前記最新の走査点の直
前の走査点までの前記画像メモリ内のデータを全
て１走査点分だけラインシフトし、前記最新の走
査点に対応した受信信号列を分散・累算・格納し
ていくことにより、前記任意の合成開口範囲の中
心線の線画像を再生させる操作を、超音波もしく
は電磁波送受信系を走査しながら、超音波もしく
は電磁波を送受する毎に逐次くり返すことによつ
て前記対象物体を映像化するようにされるもので
ある。

〔作用〕

この発明によれば、対象物体に対して空間的な
広がりのある超音波もしくは電磁波ビームを送信
し、前記対象物体からの反射波を受信しながら、
前記送信から前記受信までに要する時間と音速
（光速）とから規定される距離を半径とし、走査
点位置を中心とする円弧上で、ある所定の１走査
点の受信信号列に対応する円弧上の画像メモリに
おける行列アドレス群をテーブル化し、前記テー
ブル化されたアドレスを全ての走査点に関して共
通に参照し、合成開口範囲内の複数個の走査点の
各々における受信信号列をアナログ／デイジタル
交換して得られた離散デイジタル値列を分散さ
せ、これを累算して所望の画像再生値を得ていく
ときの任意の１個の合成開口範囲内の最新の走査
点に対応して２次元のフレームメモリに構成され
た画像メモリに格納していく際に、現に格納され
ている前記最新の走査点の直前の走査点までの前
記画像メモリ内のデータを全て１走査点分だけラ
インシフトし、前記最新の走査点に対応した受信
信号列を分散・累算・格納していくことにより、
前記任意の合成開口範囲の中心線の線画像を再生
させる操作を、超音波もしくは電磁波送受信系を
走査しながら、超音波もしくは電磁波を送受する
毎に逐次くり返すようにされる。

〔実施例〕

この発明の実施例について説明するのに先立
ち、第５図および第６図を参照しながら、この発
明の方法を原理的に説明しておく。

この発明による方法の特徴は、第７図における
Ｚ方向の線上で画像再生するための合成開口内の
受信信号群に対する位相履歴線を用いることにあ
るのではなく、各走査点での受信信号列におい
て、ある所定の受信信号をその送信から受信まで
に要する時間と音速とから定まる等距離線上で均
等に分散させ、これにより、合成開口範囲内で送
受信系が走査を終了した時点で対象物体像を再生
させることに特徴があり、当該受信信号を上記等
距離線上で均等に分散させるときに、ある所定の
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じめ算出しておいて、
これをテーブル化して等距離線テーブルとし、こ
のテーブルを参照することによつて行なうもので
あり、上記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散させるときに共通に使
用できるものである。このことを第５図および第
６図を参照して、さらに説明する。先ず、第５図
において、走査点（ｘ，ｏ）における受信信号列
の送信から受信までに要する時間がｔであるよう
なサンプリング値は、伝播媒質４中の1/2ctなる
距離の点状物体で反射されてから受信されたもの
であると考えられ、上記点状物体の存在する空間
位置は、上記走査点（ｘ，ｏ）を中心として1/2
CTなる半径の円弧上にあることになる。そして、
このような円弧を等距離線として定義すると、
かゝる等距離線は、第５図において点線で示され
ているような、超音波ビーム２の範囲内でのみ定
義されるものである。そして、合成開口長Ｌから
定まる走査範囲内の各々の走査点について、上記
と同様にして等距離線を考えていくと、この第５
図から明らかなように、各々の等距離線は空間内
で点状物体が真に存在する位置で交点を形成する
ようにされる。すなわち、ある所定の合成開口範
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いくと、
点状物体が真に存在する位置に受信信号値が累算
されていき、最終的には、上記点状物体の像が画
像再生されることになる。このとき、受信信号列
を受信時間に対応した等距離線を各走査点の全て
についてテーブル化させて保有することは、使用
されるテーブル用メモリに必要な容量が極めて膨
大となり、このようなことを実施するのは困難で
ある。そのため、ここでは、ある１個の走査点に
対する等距離線群だけについてのテーブルを参照
し、全ての走査点の受信信号を均等に分散するよ
うにされている。このことについては、第６図を
参照しながら説明する。この第６図において、画
像化対象線１を画像再生する場合は、合成開口範
囲１内の受信信号群に対して図中に示されている
等距離線テーブルを用いて受信信号を均等に分布
することを順次くり返していくことにより、合成
開口範囲１の走査が終了した時点で所要の線像が
形成されることになる。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として定義され
ている。次に、画像化対象線２を画像再生する場
合は、合成開口範囲２の受信信号群に対して、同
様に、画像化対象線１を画像再生したときと全く
同じ等距離線テーブルを用いて画像再生をするこ
とができる。そして、このような処理操作を順次
くり返していくことにより、線画像の集まりとし
ての二次元画像が逐次に再生されていくことにな
る。このとき、例えば、合成開口範囲１および合
成開口範囲２の各走査点の受信信号列を均等分布
して画像化対象線１および画像化対象線２を再生
しようとする場合に、両者間で相違することは、
走査点１と走査点２の受信信号列を均等分散する
か、あるいはしないかだけのことである。すなわ
ち、この発明による方法の特徴は、超音波送受信
子を逐次走査して超音波を送受し、受信信号を
Ａ／Ｄ変換し、これを等距離テーブルを参照して
均等に分散させ、累算格納するための２次元メモ
リ（以下画像メモリ部と称す）を有し、かつ、こ
の画像メモリ部に受信信号を累算格納する時点
で、画像メモリ部内の全データを１走査点の対応
分だけラインシフトした後に上記等距離線テーブ
ルを用いて現に対象としている受信信号列の均等
分布、累算格納処理を行うことから、上記画像メ
モリ部は１個の合成開口長範囲だけで均等に分布
された信号を累算格納するための２次元メモリで
よく、上記等距離線テーブルを共通に使用するこ
とができるという点にあるものである。このよう
なとき、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として、再
生された線画像がえられることになる。また、走
査点対応ラインは画像メモリ部の行方向の中心ラ
インとなつている。上記のような処理操作を各々
の走査点毎に逐次くり返すことによつてえられる
線画像を出力表示していくことで、線画像の集ま
りとしての所要の２次元画像が逐次更新されなが
らえられていくことになる。

第１図は、この発明の実施例を説明するための
機能ブロツク図であり、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によつてその
内部欠陥を映像化しようとするものである。７は
パルス発生器であつて、超音波送受信子１にスパ
イク状のパルス電圧を印加し、この超音波送受信
子１より所定の超音波信号を被検材６中へ送波せ
しめるためのものである。８は受信増幅器であつ
て、超音波送受信子１からの超音波受信信号を増
幅するためのものである。９はＡ／Ｄ変換器であ
つて、受信増幅器８で所定のレベルに増幅された
超音波受信信号をＡ／Ｄ変換して、ある所定の連
続信号をある定められたサンプリング時間で離散
化するためのものである。１０は送受タイミング
制御器であつて、パルス発生器７より超音波送受
信子１にパルス電圧を印加するタイミング信号を
発生し、また、Ａ／Ｄ変換器９が受信増幅器８よ
りの増幅された超音波受信信号のＡ／Ｄ変換操作
を開始する時点を制御するタイミング信号を発生
するためのものである。１１は測定系制御器であ
つて、送受タイミング制御器１０に所要のタイミ
ング信号を発生させるための制御信号と、超音波
送受信子１を被検材６の表面上で走査させるため
の制御信号とを発生し、さらに、超音波送受信子
１が超音波信号を送受した時点での位置情報を超
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ためのものであ
る。１２は走査駆動部であつて、測定系制御部１
１からの走査制御信号により超音波送受信子１を
走査させるためのものである。１３はＡ／Ｄライ
ンメモリ部であつて、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もの、１４は画像メモ
リ部であつて、Ａ／Ｄラインメモリ部１３に格納
されている受信信号列を前述の等距離線群に従つ
て均等分散させて累算格納していき、かつ、Ａ／
Ｄ変換操作が行われるたびに全領域データをライ
ンシフトするためのもの、１５は受信信号列を等
距離線群に従つて画像メモリ部１４へ均等分布さ
せるための参照テーブルとしての等距離線テーブ
ルであつて、後述するように、画像メモリ部１４
の送信から受信までの時間で決まる円弧で表現さ
れる等距離線に従つて所定のアドレスへ受信信号
列を累算格納するためのアドレステーブル構成に
されたもの、１６は画像再生制御部であつて、
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累算格
納するための（ｉ，Ｊ）アドレス信号を発生、制
御するためのもの、１７は累算器であつて、Ａ／
Ｄラインメモリ部１３内のデータを画像メモリ部
１４へ累算格納する際の累算機能を果すためのも
の、１８は画像表示部であつて、画像再生された
画像メモリ部１４の行方向最下端におけるデータ
列を逐次ラインシフト（スクロール）しながら表
示することによつて連続的に画像領域が更新され
ていく形式で表面画像を表示するためのものであ
る。

ここで、上記第１図に示されている画像メモリ
部１４および等距離線テーブル１５の構成を、被
検材６が円筒形状の配管である場合を例にして、
第２図を参照しながら説明する。この第２図にお
いて、いま、配管外半径がRo、配管内半径がRi
であり、超音波送受信子は配管外壁面上をその円
周方向で走査されているものとする。このとき、
走査されている超音波送受信子の開口がｄ、配管
材中の音速がＣ、送信されている超音波の中心周
波数が、配管内壁面上の任意の点に対する合成
開口長がＬ、この合成開口長Ｌを見込む配管中心
における角度がα、超音波送受信子の超音波ビー
ムの広がり角がθwであるものとすると、上記超
音波の波長λは λ＝Ｃ／ ……(5) であることから、超音波ビームの広がり角θwは θw＝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、このときの角度αは α＝2cos^-1〔Ro²＋Ri²−（Rocosθw／２−√
Ri²−Ro²sin²θw／２）²／２・Ro・Ri〕……(8) で与えられる。ある所定の１走査点に対応した受
信信号列において、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がt_o、サンプリング時間
が△t_Rであるものとすると、 t_o＝（ｎ−１）△t_R ……(9) であり、この時間t_oに対する等距離線の距離Znは Zn＝１／２t_o・Ｃ ……(10) となる。このとき、距離Znである等距離線が定
義される範囲を第２図の配管中心における角度
θ^max _Zoで考えると、この角度θ^max _Zoは、 θ^max _Zo＝cos^-1［Ro−Zncosθw／２／√Ro²＋Zn²−2R
o・Zncosθw／２］ ……(11) で与えられる。したがつて、距離Znなる等距離
線上に受信信号列の中のｎ番目のデイジタルサン
プリング値を均等に分布せしめる場合の等距離線
定義範囲を第１図に示されている画像メモリ部１
４の行方向の中心行を基準とした角度θ_Zoで考え
ると、これは、 ｜θ_Zo｜θ^max _Zo ……(12) となる。第２図における画像化対象線分上で配管
内壁面上の点を超音波ビームが見込み得るが、等
距離線端点、すなわち、図中で画像化対象線分を
その中心とする合成開口長Ｌの端部とこの点との
距離Z^max _Zo＝Ro−Ri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＝Ro−Riなる等
距離線を考えなければ図中の画像化対象線分の全
てを画像再生することはできない。こゝに、Z^max _Zo
＝Ro−Riは次式で与えられる。

Z^max _Zo＝Ro−Ri＝Ro・cosθ_w／２−√Ri²−Ro²sin²θ_w
／２ ……(13) したがつて、第１図に示されている画像メモリ
部１４（Ｍ×Ｎフレームメモリ構成）の容量につ
いて、必要な行数Ｍおよび列数Ｎはそれぞれ次式
で与えられる。

Ｍ＝〔Ｌ／Ro・△θ〕ガウス記号₊₁ ……(14) Ｎ＝〔２・Z^max／_Zo＝Ro−Ri／Ｃ・△t_R＋0.5〕ガウ
ス記号₊₁ ……(15) ただし、△θは超音波受信信号の走査ピツチの
配管中心での角度ピツチとしている。ここで、あ
る所定の１走査点に対して(10)式で与えられる距離
Znなる等距離線に対応して受信信号列を第１図
の画像メモリ部１４に均等に分布させる場合のア
ドレス群（ｉ，Ｊ）についてその求め方を第３図
に基づいて説明する。この第３図は、前記第１図
に示されている等距離線テーブル１５の内容を説
明するためのものであり、この等距離線テーブル
１５に従つて第１図における画像メモリ部１４へ
受信信号列を均等に分布させていくことができ
る。いま、上記画像メモリ部１４のｉ行目につい
て考えると、このときの第２図における配管中心
での角度θiは、(14)式でのＭを用いて θi＝（Ｍ＋１／２−ｉ）△θ ……(16) となるが、このθiは(12)式の制限を受けることか
ら、距離Znを対象とするｉの定義範囲は(11)式、
（１２）式、(14)式、(16)式により次式で与えられる。

i_o ^min＝Ｍ＋１／２−〔θ^max／_Zo／△θ〕ガウス記号
……(17) i_o ^max＝（Ｍ＋１）−i_o ^min ……(18) このとき、Ｊアドレスは Ｊ＝〔２｛Ro−Rocosθi＋√Zn²−Ro₂sin²θi｝／
Ｃ・△t_R＋0.5〕ガウス記号₊₁……(19) で与えられる。このような方法によつて決まる
（ｉ，Ｊ）アドレスの組み合わせの求め方の処理
フロー図は第４図に示されている。この第４図に
示されている処理フローにしたがつて、あらかじ
め（ｉ，Ｊ）アドレスの組み合わせを計算してお
き、第１図における等距離線テーブル１５に所要
の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。

なお、これまでは、この発明による実施例の方
法を、送波超音波が超音波パルス波であるものと
して説明したが、これに限らず、送波超音波が線
型周波数変調を施された信号（いわゆるチヤープ
信号）であつてもよく、このときには、第１図の
パルス発生器７に代えてチヤープ信号発生器を使
用し、受信増幅器８とＡ／Ｄ変換器９との間に相
関器を設けて、上記チヤープ信号発生器からのチ
ヤープ信号を参照波として受信増幅器８の出力信
号との相互相関を算出するようにして、この発明
による上記実施例の方法と全く同様の効果の生じ
ることが期待される。

また、上記実施例の方法においては、超音波送
受信子が機械的に走査されるものとして説明した
が、これに限らず、例えば、アレイ構成の超音波
送受信子を電子的に走査するものとしても、第１
図の超音波送受信子１の後段に電子リレー部を設
けるとともに、測定系制御部１１に上記電子リレ
ー部のリレー切換制御機能を付加するだけで、こ
れに対応することができる。さらに、上記実施例
の方法においては、第１図の画像メモリ部１４を
Ｍ行×Ｎ列のフレームメモリ構成のものであると
したが、これに限るものではなく、上記実施例の
方法に適応する対象について必要最大の容量構成
のものであつて、画像再生の際に使用する画像メ
モリ部１４の対象領域が左上詰めでＭ×Ｎの領域
であり、出力画像再生ラインをＭ＋１ラインのデ
ータであるようにすればよい。

また、上記実施例の方法では、画像メモリ部１
４がラインシフトされていくものとして説明した
が、例えば、画像化領域があらかじめ限定されて
いるときには、画像メモリ部１４を固定し、等距
離線テーブル１５の内容を超音波送受信子１が逐
次走査されるたびに１走査点分だけスクロールし
てラインシフトする構成としても、上記実施例の
なる方法と同等の効果が奏せられることは明らか
である。なお、この場合は、画像メモリ部１４の
内容を逐次線画像出力としなくとも所要の画面像
出力とすることができる。

さらに、上記実施例の方法は、超音波を用いて
対象物体を映像化させることについて説明した
が、これに限ることなく、例えば電磁波を用いて
パルスレーダによつて対象物体またはその表面を
映像化させることについても、同様の効果が奏せ
られるものである。

〔発明の効果〕

以上説明されたように、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、合成開
口法に基づいて対象物体を映像化する際に、超音
波もしくは電磁波送受信系を機械的もしくは電子
的に走査して前記対象物体に対して空間的な広が
りのある超音波もしくは電磁波ビームを送信し、
前記対象物体からの反射波を受信しながら、前記
送信から前記受信までに要する時間と音速もしく
は光速とから規定される距離を半径とし、走査点
位置を中心とする円弧上で、ある所定の１走査点
の受信信号列に対応する円弧上の画像メモリにお
ける行列アドレス群をテーブル化し、前記テーブ
ル化されたアドレスを全ての走査点に関して共通
に参照し、合成開口範囲内の複数個の走査点の
各々における受信信号列をアナログ／デイジタル
交換して得られた離散デイジタル値列を分散さ
せ、これを累算して所望の画像再生値を得ていく
ときの任意の１個の合成開口範囲内の最新の走査
点に対応して２次元のフレームメモリに構成され
た画像メモリに格納していく際に、現に格納され
ている前記最新の走査点の直前の走査点までの前
記画像メモリ内のデータを全て１走査点分だけラ
インシフトし、前記最新の走査点に対応した受信
信号列を分散・累算・格納していくことにより、
前記任意の合成開口範囲の中心線の線画像を再生
させる操作を、超音波もしくは電磁波送受信系を
走査しながら、超音波もしくは電磁波を送受する
毎に逐次くり返すことにより、前記対象物体を映
像化するようにされていることから、必要なメモ
リ容量の節約ならびにその有効利用が図られると
ともに、映像再生処理が高速に、実時間的になさ
れるという効果が奏せられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の実施例方法を説明するた
めの機能ブロツク図、第２図は、第１図の機能ブ
ロツク図における画像メモリ部および等距離線テ
ーブルに関する説明図、第３図は、上記等距離テ
ーブルを求めるための説明図、第４図は、上記等
距離テーブルを求める際の演算フロー図、第５図
は、この発明による方法の原理的な説明図、第６
図は、この発明による方法における画像化領域と
等距離テーブルとの関係の説明図、第７図は、合
成開口法による物体映像化方法の一般的な説明
図、第８図は、第７図の方法における超音波送受
信子の位相履歴の説明図、第９図は第７図の方法
の実施に関する説明図である。 １は超音波送受信子、２は超音波ビーム、３は
映像化対象物体、４は伝播媒質、５は走査面
（線）、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、１６は画像再
生制御部、１７は累算器、１８は画像表示部であ
る。なお、図中、同一符号は同一または相当部分
を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 合成開口法に基づき超音波もしくは電磁波を
   用いて対象物体を映像化する際に、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
   して前記対象物体に対して空間的な広がりのある
   超音波もしくは電磁波ビームを送信し、前記対象
   物体からの反射波を受信しながら、前記送信から
   前記受信までに要する時間と音速もしくは光速と
   から規定される距離を半径とし、走査点位置を中
   心とする円弧上で、 ある所定の１走査点の受信信号列に対応する円
   弧上の画像メモリにおける行列アドレス群をテー
   ブル化し、前記テーブル化されたアドレスを全て
   の走査点に関して共通に参照し、 合成開口範囲内の複数個の走査点の各々におけ
   る受信信号列をアナログ／デイジタル交換して得
   られた離散デイジタル値列を分散させ、これを累
   算して所望の画像再生値を得ていくときの任意の
   １個の合成開口範囲内の最新の走査点に対応して
   ２次元のフレームメモリに構成された画像メモリ
   に格納していく際に、現に格納されている前記最
   新の走査点の直前の走査点までの前記画像メモリ
   内のデータを全て１走査点分だけラインシフト
   し、前記最新の走査点に対応した受信信号列を分
   散・累算・格納していくことにより、前記任意の
   合成開口範囲の中心線の線画像を再生させる操作
   を、超音波もしくは電磁波送受信系を走査しなが
   ら、超音波もしくは電磁波を送受する毎に逐次く
   り返すことによつて前記対象物体を映像化するこ
   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。