JPH0584462B2 - - 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。

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、こゝ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（X_p，Z_p）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。こゝで、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√（−_p）²＋_p 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／ＬZ_p ……(2) となるが、開口Ｌは、超音波ビームの広がりλ／ｄ と対象物体３までの距離Zoとから、 Ｌ＝λ／ｄZ_p ……(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、 δ_x＝ａ ……(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Z_p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生
じる受信信号の位相遅れから規定される走査方向
に沿つた位相履歴線を用いて前記対象物体の映像
を得る物体映像化方法において、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
ル変換して得られた離散デイジタル値列をある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波形メモリに
格納する際に、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受信信号列群を全て１
走査点分だけラインシフトし、直前の走査点に対
応した受信信号列が格納されていた領域に前記最
新の走査点に対応した受信信号列を格納し、合成
開口範囲の中心線の線画像を画像化するときに、
前記中心線上の各点に対応した合成開口範囲内の
複数個の走査点の各々において、受信信号の各々
の位相履歴から定まる波形メモリ内の行列アドレ
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するこ
とによつて線画像を逐次再生し、超音波もしくは
電磁波送受信系を走査しつつ、超音波もしくは電
磁波を送受する毎に前記格納及び再生操作を逐次
くり返すことによつて画像化対象空間領域を映像
化するようにされるものである。

〔作用〕

この発明によれば、複数個の走査点の各々にお
ける受信信号列をアナログ／デイジタル変換して
得られた離散デイジタル値列をある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波形メモリに格納する際
に、現に格納されている前記最新の走査点の直前
の走査点までの受信信号列群を全て１走査点分だ
けラインシフトし、直前の走査点に対応した受信
信号列が格納されていた領域に前記最新の走査点
に対応した受信信号列を格納し、合成開口範囲の
中心線の線画像を画像化するときに、前記中心線
上の各点に対応した合成開口範囲内の複数個の走
査点の各々において、受信信号の各々の位相履歴
から定まる波形メモリ内の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することによつて
線画像を逐次再生し、超音波もしくは電磁波送受
信系を走査しつつ、超音波もしくは電磁波を送受
する毎に前記格納及び再生操作を逐次くり返すこ
とによつて画像化対象空間領域を映像化するよう
にされる。

〔実施例〕

この発明の実施例方法の説明に先立ち、第６図
を参照しながら、この発明による方法の特徴点を
説明しておく。

前記第７図において、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
履歴線は、その再生しようとする画像化対象線に
対応した前記合成開口範囲内の受信信号群に対し
て共通であり、この発明による方法は、この事実
に着目してなされたものである。こゝで、合成開
口範囲は、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して
いる。このことを、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
再生しようとする場合は、合成開口範囲１の受信
信号群に対して、第６図中に示されている位相履
歴線テーブルを用いて線上の画像化対象点を順次
再生していくことができる。次に、画像化対象線
２を再生しようとする場合は、同様にして、合成
開口範囲２の受信信号群に対して、画像化対象線
１を画像再生したときと全く同じ位相履歴線テー
ブルを用いて、画像再生することができる。そし
て、このような処理操作を所要回数だけ順次くり
返していくことにより、線画像の集まりとして２
次元画像が逐次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と合成開口範囲２
との受信信号群において、第６図に示されている
走査点１と走査点２との受信信号列が異なるのみ
で他の受信信号列は全く同じものであることが注
目される。すなわち、この発明の方法を実施する
ための装置としては、ある１個の合成開口範囲だ
けの受信信号群を格納する２次元の格納用メモリ
（以下波形メモリと称す）有しており、超音波送
受信子を逐次走査して超音波を送受波し、受信信
号をＡ／Ｄ変換し、これを波形メモリに格納する
際、波形メモリ内の受信信号群を全て１走査分だ
けラインシフトし、現に格納しようとする走査点
の直前の走査点に対応した受信信号列が格納され
ていた列に、前記受信信号列を格納し、位相履歴
線テーブルを用いて線画像を再生、出力表示して
から次の走査点に移行するという処理操作を所要
回数だけ順次くり返していくことにより、初期の
目的が果される。

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は波形メモリ
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各走査点での受信信号列を、
順次全領域データを１走査点相当分ラインシフト
しながら、格納していくためのものである。１４
は位相履歴線テーブルであつて、前述の合成開口
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のものであるが、この位相
履歴線テーブル１４は、後述されるように、画像
化対象線上の各々の点を画像再生するために必要
な各位相履歴線に従つて波形メモリ部１３から各
走査点に対応した受信信号列の中の対応値を読み
出すためのアドレス情報が書き込まれたアドレス
テーブルでもある。１５は画像再生制御部であつ
て、Ａ／Ｄ変換器９によつてえられる離散デイジ
タル値を波形メモリ部１３内に書き込むためのＴ
アドレス、位相履歴線テーブル１４のアドレス情
報に従つて波形メモリ部１３から所要の値を読み
出すための（ｉ，Ｊ）アドレス、ある所定の位相
履歴線に従つて波形メモリ部１３内の値を順次読
み出し、その読み出された値の累算結果が画像化
対象線上の何番目の点に対応するかの情報である
ｋアドレス信号を発生、制御するためのもの、１
６は累算器であつて、画像再生制御部１５からの
（ｉ，Ｊ）アドレス信号に従つて波形メモリ部１
３から読み出されてくる値を累算するためのも
の、１７は画像メモリ部であつて、画像再生制御
部１５からの画像化点情報であるｋアドレス信号
に従つて累算器１６の出力である累算結果が書き
込まれ、画像化対象線の再生画像値が格納される
ためのもの、１８は画像表示部であつて、画像メ
モリ部１７の再生画像値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平面画像を表
示するためのものである。

ここで、上記第１図に示されている波形メモリ
部１３および位相履歴線テーブル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R_p、配管内半径
がR_i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θ_w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 θ_w＝λ／ｄ ……(6) となる。合成開口長Ｌは、角度αを用いて Ｌ＝R_p・α ……(7) となり、このときの角度αは α＝2cos^-1〔R_p ²＋R_i ²−（R_pcosθ_w／２−√R_i ²
−R_p ²sin²θ_w／２）²／2R_p・R_i〕……(8) で与えられる。次に、画像化対象線より配管中心
における角度θに対応した配管外壁面上の走査点
を考える。図中画像化対象線上の深さZ_pの位置を
この走査点より見込む距離をＺとすると、これは Ｚ＝√_p ²＋（_p−_p）²−2_p（_p−_p）

……(9) で与えられ、走査点がこのZoの点を見込み得る
角度θの最大値は超音波ビーム広がり角θwで制
限され、このθ^max _Zpは次式で与えられる。

θ^max _Zp＝cos^-1〔R_p ²＋（R_p−Z_p）²−｛R_pcosθ_w／
２−√（R_p−Z_p）²−R_p ²sin²θ_w／２｝²／2R_p（R_p−Z_p
〕……(10) 従つて、深さZo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θZoのとり得る範囲は ｜θ_Zp｜θ^max _Zp ……(11) で与えられる。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、図中で合成開口長Ｌの両端の走査点とこの点
との距離Z^max _Zp=Rp-Riを伝播してくる超音波信号まで
を受信信号列としなければ、図中の画像化対象線
の全てが画像再生されないことになる。こゝに、
Z^max _Zp＝Ro−Riは次式で与えられる。

Z^max _Zp=Rp-Ri＝R_p・cosθ_w／２−√R_i ²−R_p ²sin²θ_w
／２
……(12) 従つて、第１図における波形メモリ部１３（Ｍ×
Ｎフレームメモリ構成）の容量について、必要な
行数Ｍは、超音波送受信子の走査ピツチの配管中
心での角度ピツチに対応した値△θを用いて、 Ｍ＝〔Ｌ／R_p・△θ〕ガウス記号⁺¹ ……(13) で与えられ、 列数Ｎは、超音波受信信号のＡ／Ｄ変換時のサ
ンプリング時間を△t_Rとして、 Ｎ＝〔２・Z^max／_Zp=Rp-Ri／Ｃ・△t_R＋0.5〕ガウス
記号⁺¹……(14) で与えられる。こゝで、画像化対象線の深さZ_pk
なるＫ番目の点を画像化再生する場合、以下の様
に第１図における波形メモリ部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１図における画像メ
モリ部１７のＫアドレスに書き込まれることにな
る。こゝでは、前記波形メモリ部１７のｉ行目の
受信信号列に対応したＪアドレスの求め方を述べ
ておく。画像化対象線上のＫ番目の点の深さZ_pk
は Z_pk＝１／２（ｋ−１）Ｃ・△t_R ……(15) で与えられ、ｉ行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２図に
おけるθiは、第１図における波形メモリ部１３に
ついて(13)式で決まる行数Ｍを用いて、 θ_i＝（Ｍ＋１／２−ｉ）△θ ……(16) となり、この走査点ｉと画像化対象点ｋとの距離
Zkは(15)式、(16)式のZ_pk，θ_iを用いて、(9)式と同
様に次式で与えられる。

Zk＝√_p ²＋（_p−_pk）²−2_p（_p−_pk）
（）
……(17) 上記距離Zkに対する第１図の波形メモリ部１
３におけるｉ行目の受信信号列から読み出すべき
値の列アドレスＪは、 Ｊ＝〔２・Z_k／Ｃ・△t_R＋0.5〕ガウス記号₊₁……(18
) で与えられる。たゞし、こゝで、画像化対象点ｋ
に対して、第１図の波形メモリ部１３において定
義され得る走査点ｉの範囲、すなわちｉアドレス
の範囲は、(10)式、(11)式、(15)式、(16)式より、次
式で決まるi^min _k〜i^max _kの値をとり得るものとして規
定される。

i^min _k＝Ｍ＋１／２−〔１／△θcos^-1｛R_p ²＋（R_p−Z_pk
）²−（R_pcosθw／２−√（R_p−Z_pk）²−R_p ²sin²θw／
２）²／2R_p・（R_p−Z_pk）｝〕 ガウス記号 ……(19) i^max _k＝（Ｍ＋１）−i^min _k ……(20) また、このときにｋがとり得る最大値k^maxは次
式で与えられる。

k^max＝〔２（R_p−R_i）／Ｃ・△t_R〕ガウス記号₊₁……
(21) 上記の方法によつて決まるＫ，ｉ，Ｊアドレス
の組合わせの求め方が、処理フロー図として第３
図に示されている。この第３図に示されている処
理フローに従つて、あらかじめ（Ｋ，ｉ，Ｊ）の
組み合わせを計算し、第１図における位相履歴線
テーブル１４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。

上記の説明においては、画像再生処理のために
第１図の位相履歴線テーブル１４をアドレステー
ブルとして用いる場合を例にしたが、以下、この
発明の実施例方法の別異態様について説明する。
この別異態様は、位相履歴線テーブルに対応する
ものとして、アドレステーブルに代えて遅延量テ
ーブルが用いられるものである。このことを第４
図を用いて説明する。この第４図は第２図におけ
る画像化対象線上の点Ｋを画像再生する場合を例
示しているもので、位相履歴線に対応する波形メ
モリ部１３上のアドレスを（i_k，J_k）としてい
る。この第４図において、i^min _k，i^max _kはそれぞれ(1
９）式、(20)式で求められるものである。このｋ点
を再生しようとするとき、i_k＝i^min _k（あるいはi^max _k）
に対応するＪアドレスをＪ（i^min _k）として、このＪ
（i^min _k）に対するikに対応したＪアドレスであるＪ
（i_k）とのアドレス差△Ｊ（i_k）を求め、このアド
レス差を遅延量として、第１図における波形メモ
リ部１３のｉ行の受信信号列をシフトレジスタを
介して遅延させるという操作を各行の受信信号列
に対して実行すれば、前記Ｋ点を画像再生するた
めに必要な波形メモリ部１３内のデータは同一列
に揃い、このデータ値群を加算することで、前記
Ｋ点は画像再生されることになる。この発明の方
法によれば、波形メモリ部１３をシフトレジスタ
群で構成し、画像化対象線上の点（ｋ＝１〜
k^max）を画像再生するための１行のＪアドレスＪ
（i_k）（ｋ＝１〜k^max）のi_kとi_k-1とのアドレス差を
△Ｊ（i_k，ｋ−１）として、この△Ｊ（i_k，ｋ−１）
を遅延量として波形メモリ部１３の全ての行の受
信信号列に対して同時性を保持しつゝ、逐次に遅
延、加算処理を実施するようにされる。すなわ
ち、 △Ｊ（i_k，ｋ−１）＝Ｊ（i_k-1）−Ｊ（i_k）……(22) として、この(22)式から定まる△Ｊ（i_k，ｋ−１）
を含めたｋ，ｉ，△Ｊ（i_k，ｋ−１）なる組み合
わせの遅延量データを位相履歴線テーブルとして
用いるようにされる。この遅延量データを求める
ための演算フロー図が第５図に示されている。こ
の第５図に従つて、あらかじめ（ｋ，ｉ，△Ｊ
（i_k，ｋ−１））を計算しておき、遅延量テーブル
とて位相履歴線テーブルに書き込み格納してお
く。

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が生じ
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、アレイ構成の両側送
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図の波形メモリ部１３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波形メモ
リ部１３の対象領域が左上詰めでＭ×Ｎの領域で
あるようにすればよい。

〔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生じる受信信号の位相遅
れから規定される走査方向に沿つた位相履歴線を
用いて前記対象物体の映像を得る物体映像化方法
において、複数個の走査点の各々における受信信
号列をアナログ／デイジタル変換して得られた離
散デイジタル値列をある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
に構成された波形メモリに格納する際に、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
での受信信号列群を全て１走査点分だけラインシ
フトし、直前の走査点に対応した受信信号列が格
納されていた領域に前記最新の走査点に対応した
受信信号列を格納し、合成開口範囲の中心線の線
画像を画像化するときに、前記中心線上の各点に
対応した合成開口範囲内の複数個の走査点の各々
において、受信信号の各々の位相履歴から定まる
波形メモリ内の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することによつて線画像を逐
次再生し、超音波もしくは電磁波送受信系を走査
しつつ、超音波もしくは電磁波を送受する毎に前
記格納及び再生操作を逐次くり返すことによつて
画像化対象空間領域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とその有効
利用とが図られるとともに、画像再生処理が高速
に、また実時間的になされるものである。

【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
ロツク図における波形メモリ部および位相履歴線
テーブルに関する説明図、第３図は、上記位相履
歴線テーブルを求める際の演算フロー図、第４図
は、この発明の実施例方法の別異態様の説明図、
第５図は、上記別異態様における位相履歴線テー
ブルを求める際の演算フロー図、第６図は、この
発明による方法の原理的な説明図、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は波形メモリ部、１４は位相履歴線テー
ブル、１５は画像再生制御部、１６は累算器、１
７は画像メモリ部、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
   前記受信までに生じる受信信号の位相遅れから規
   定される走査方向に沿つた位相履歴線を用いて前
   記対象物体の映像を得る超音波もしくは電磁波に
   よる物体映像化方法において、 複数個の走査点の各々における受信信号列をア
   ナログ／デイジタル変換して得られた離散デイジ
   タル値列をある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
   れた波形メモリに格納する際に、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受信
   信号列群を全て１走査点分だけラインシフトし、
   直前の走査点に対応した受信信号列が格納されて
   いた領域に前記最新の走査点に対応した受信信号
   列を格納し、 合成開口範囲の中心線の線画像を画像化すると
   きに、前記中心線上の各点に対応した合成開口範
   囲内の複数個の走査点の各々において、受信信号
   の各々の位相履歴から定まる波形メモリ内の行列
   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
   することによつて線画像を逐次再生し、 超音波もしくは電磁波送受信系を走査しつつ、
   超音波もしくは電磁波を送受する毎に前記格納及
   び再生操作を逐次くり返すことによつて画像化対
   象空間領域を映像化すること 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。 ２ 合成開口範囲内の中心線の線画像を画像化す
   るときに、前記中心線上の各点に対応した合成開
   口範囲内の複数の走査点の各々において、受信信
   号の各々の位相履歴から定まる波形メモリ内の行
   列アドレス群において各々の走査点に対応する行
   での列アドレス差を遅延量とし、この遅延量をテ
   ーブル化して、この遅延量テーブルの参照によつ
   て全ての行の受信信号列を順次遅延・加算し、線
   画像を逐次再生してい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。