JPS62153885A - Image reproduction method by ultrasonic wave or electromagnetic wave holography - Google Patents

Image reproduction method by ultrasonic wave or electromagnetic wave holography

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JPS62153885A
JPS62153885A JP60292765A JP29276585A JPS62153885A JP S62153885 A JPS62153885 A JP S62153885A JP 60292765 A JP60292765 A JP 60292765A JP 29276585 A JP29276585 A JP 29276585A JP S62153885 A JPS62153885 A JP S62153885A
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hologram
scan
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transmitter
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尾崎 禎彦
Toshimasa Tomota
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Fumihide Sato
文秀 佐藤
Kenji Kusano
草野 健次
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  • Holo Graphy (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

PURPOSE:To speed up image reproduction processing by completing the reproduction of an area which is made into an image the moment all the prescribed scans regarding an object end. CONSTITUTION:When an image is reprduced by ultrasonic holograph based on a synthetic aperture method, a hologram H16A is given as complex holograms Hr and Hi, and a space wave propagation function G17A used for reproducing an image as complexes Gr and Gi. A reproduced image F18A can be obtained according to an equation F=H.G=(Hr.Gr-Hi.Gi)+j(Hr.Gi+ Hi.Gr). Transmitters and receivers are sequentially scanned to reproduce an image according to the equation. The reproduced result is allocated on the reproduced image F18A, coherence- added to the value of a reproduced image F reproduced before said scan is excecuted, and stored. Thus the image reproduction processing and the scan operation of the transmitters and receivers can be co-currently made, and the image of the area which is made into an image can be completed the moment all the prescribed scans end.

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ホログラフィによる
像再生方法に関するものであり、例えば、超音波を用い
て全域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、または
、電磁波を用いて地表面の状況を上空のより遠隔点から
映像化しようとするリモートセンシング等における像再
生方法に関するものである。
Detailed Description of the Invention [Industrial Application Field] The present invention relates to an image reproduction method using ultrasonic waves or electromagnetic wave holography. Related to image reproduction methods for ultrasonic non-destructive testing that can display images in high resolution and in real time, or remote sensing that uses electromagnetic waves to visualize the situation on the ground surface from a more remote point in the sky. It is.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

まず1合成量口法に基づく超音波もしくは電磁波ホログ
ラフィによる像再生方法の原理知ついて超音波ホログラ
フィの場合を例にとって、第2図を参照しながら説明す
る。この第2図において(tlはXY平面上を二次元的
にスキャンしながら超音波パルスの送受信を行なう送受
信子、(,21はXY平面よシ距離りo離れ、XY平面
と平行なξη平面内の座標(ξ0.η0)にある点状物
体である。送受信子f/lが座標(χ、Y)にあるとき
には、この送受信子(/lから送信された超音波は点状
物体fulで反射し、再び送受信子f/lで受信される
。そして、このときの受信信号Srは、時間’4tとし
て、次式%式% Yは音速、ωは送信超音波の角周波数である。この受信
信号K 3in (ωt)、 CO3((IJ t)な
る信号を乗じて、これをある所定の低域通過フィルタを
通すことにより次の複素ホログラム信号が得られる。
First, the principles of an image reproduction method using ultrasound or electromagnetic wave holography based on the one-synthetic volume method will be explained with reference to FIG. 2, taking the case of ultrasound holography as an example. In this Figure 2, (tl is a transmitter/receiver that transmits and receives ultrasonic pulses while scanning two-dimensionally on the It is a point-like object located at the coordinates (ξ0.η0) of Then, it is received again by the transmitter/receiver f/l.Then, the received signal Sr at this time is expressed by the following formula, assuming time '4t.Y is the speed of sound, and ω is the angular frequency of the transmitted ultrasonic wave.This reception The following complex hologram signal is obtained by multiplying the signal K 3in (ωt) by the signal CO3((IJ t) and passing this through a certain predetermined low-pass filter.

Hr (x、y)= t/2cOS(ωtn)    
   fxlHi (X、Y)= t/2s1n (ω
tn)(,71H(x、y)= Hr(x、y)十JH
t(x、y)=l/2exp(−jωtn〕(帽 いま1点状物体(2)を含むξη平面上での超音波ビー
ムの広がり幅を図に示すようにLとすると、その再生像
強度分布は、空間波動伝播関数Gとのたたみ込み積分で
得られる。
Hr (x, y) = t/2cOS(ωtn)
fxlHi (X, Y) = t/2s1n (ω
tn) (,71H(x,y)=Hr(x,y)×JH
t(x, y) = l/2exp(-jωtn) (If the spread width of the ultrasonic beam on the ξη plane containing one point-like object (2) is L as shown in the figure, then its reconstructed image The intensity distribution is obtained by convolution with the spatial wave propagation function G.

+(Y−y’)月TldXdyl  ts+[S1式は
、フレネル近似を用いて積分を実行すると次のようにな
る。
+(Y-y') month TldXdyl ts+[S1 equation becomes as follows when integration is performed using Fresnel approximation.

したがって、方位方向解像度δは次式のよってなる。Therefore, the azimuth resolution δ is given by the following equation.

λZ。λZ.

δ= −fil ところで、超音波ビームの広がシは、通常、長さDの方
形板であり、ダウンが、7dBであるものとすると、そ
の広がり角は近似的にλ力となり、その広がり幅はL:
λZ o / Dで与えられる。このLを(り)式に代
入すると、 δ二λZo/(λZo/D)= D       (f
flとなり、方位方向解像度は距離によらず一定で、素
子の実開口り程度となる。
δ= -fil By the way, the spread of the ultrasonic beam is usually a rectangular plate of length D, and if the down is 7 dB, the spread angle is approximately λ force, and the spread width is is L:
It is given by λZ o /D. Substituting this L into equation (ri), δ2λZo/(λZo/D)=D (f
fl, and the azimuth resolution is constant regardless of the distance and is approximately equal to the actual aperture of the element.

第3図は、従来の合成開口法に基づく超音波ホログラフ
ィによる像再生方法を説明するだめの機能ブロック図で
ある。この第3図において、(ハは超音波を送受信する
ための送受信子、(3)はパルサ/レシーバ部であって
、送受信子Cハからある所定の広がりをもった超音波パ
ルスを送信させるために送受信子(ハを駆動し、同様に
して、送受信子(llで受信された第二図に示す点状物
体(2)からの反射信号をあるレベルまで増幅するため
のもの、(舗は発振器であって、パルサ/レシーバ部(
3)より送受信子(1)に供給される送信のための駆動
信号に同期して、この駆動信号と同相信号を連続的に発
生させるためのもの、(s)は9グ移相器であって、発
振器(りよりの信号を9グだけ位相をシフトするだめの
もの、(61、(71は位相検波部であって、それぞれ
パルサ/レシーバ部f、71の出力信号の同相成分、デ
θ。
FIG. 3 is a functional block diagram for explaining an image reproduction method using ultrasonic holography based on the conventional synthetic aperture method. In this Fig. 3, (C) is a transmitter/receiver for transmitting and receiving ultrasonic waves, (3) is a pulser/receiver unit, and (3) is a pulser/receiver unit for transmitting ultrasonic pulses with a certain predetermined spread from the transmitter/receiver C. The transmitter/receiver (C) is driven by the transmitter/receiver (C), and in the same way, the signal reflected from the point-like object (2) shown in Figure 2, which is received by the transmitter/receiver (II), is amplified to a certain level. , the pulsar/receiver section (
3) to continuously generate a signal in phase with the drive signal in synchronization with the drive signal for transmission supplied to the transmitter/receiver (1); (s) is a 9-g phase shifter; There is an oscillator (used to shift the phase of the received signal by 9 degrees), (61, (71 is a phase detection section, which detects the in-phase component of the output signal of the pulser/receiver section f and 71, and the phase detection section, respectively. θ.

移相成分との積検波を行ない、送信波の周波数成分をし
ゃ断簡波数とする低域通過フィルタにより高周波成分を
除去するものであり、位相検波部(6)(3)式が演算
されることになる。(れ(テ)はA/D変換部であって
、それぞれ位相検波部(6)の出力である複素ホログラ
ムの実数環Hrと位相検波部(7)の出力である複素ホ
ログラムの虚数環H1とをディジタル値に変換するため
のもの、(lo)、(ll)はホログラム信号メモリ部
であって、それぞれA/D変換部(ffl 、 +91
からの出力を送受信子(ハの全走査点について格納する
だめのもの、(lコ)はコントロール部であって、A/
D変換部(t)、 (qlに対するA/D開始時間、サ
ンプリング時間等の制御、各走査点に対応した複素ホロ
グラムの実数環Hrおよび虚数環Hiのホログラム信号
メモリ部(tO’)。
It performs product detection with the phase shift component and removes the high frequency component using a low pass filter that uses the frequency component of the transmitted wave as the cutoff wave number, and the phase detection section calculates equations (6) and (3). become. (Te) is an A/D conversion unit, and the real number ring Hr of the complex hologram is the output of the phase detection unit (6), and the imaginary number ring H1 of the complex hologram is the output of the phase detection unit (7), respectively. (lo) and (ll) are hologram signal memory units, respectively, and A/D conversion units (ffl, +91
The transmitting/receiving element (C) that stores the output from the A/
D conversion unit (t), (controls A/D start time, sampling time, etc. for ql, hologram signal memory unit (tO') for real number ring Hr and imaginary number ring Hi of the complex hologram corresponding to each scanning point.

(ll)への書き込みならびに格納の制御、および、ホ
ログラム信号メモリ部(tO)、(lt’)内のデータ
群による像再生処理の実行の制御をするためのもの、(
13)は空間波動伝播関数メモリ部であって、ホログラ
ム信号メモリ部(10)、(ll)に格納されている各
走査点に対応した複素ホログラムのデータ群により+5
1式に従って像再生演算を行なうるもの、(lψ)は信
号処理部であって、ホログラム信号メモリ部(tO)、
(ti)及び空間波動伝播関数メモリ部(13)に格納
されている複素ホログラム値H(X、Y)および空間波
動伝播関数値G(X−x、Y−y)を用いて(s)式に
よる像再生演算を行なうためのもの、(ts)は画像表
示部であって、信号処理部(ハ0で得られた再生画像を
出力表示するためのものである。
(ll), and controls the execution of image reproduction processing using data groups in the hologram signal memory units (tO) and (lt');
13) is a spatial wave propagation function memory section, which uses data groups of complex holograms corresponding to each scanning point stored in the hologram signal memory sections (10) and (ll) to
(lψ) is a signal processing unit that can perform image reconstruction calculations according to Equation 1, a hologram signal memory unit (tO),
(s) using the complex hologram value H (X, Y) and the spatial wave propagation function value G (X-x, Y-y) stored in the spatial wave propagation function memory section (13). (ts) is an image display unit that outputs and displays the reproduced image obtained by the signal processing unit (c0).

前記信号処理部(tu)における像再生処理は、送受信
子(ハが所定のスキャン領域の全スキャンを終了してか
ら開始されることになる。この像再生処理は(5)式に
従って行なわれるものであり、空間波動伝播関数メモリ
部(13)に格納されている空間波動伝播関数Gとのた
たみ込み積分が行なわれる。ところで、このたたみ込み
積分を離散的に行なうときには、超音波の波長λと再生
面距離Zo。
The image reproduction process in the signal processing unit (tu) is started after the transmitter/receiver element (c) has completed all scanning of a predetermined scan area.This image reproduction process is performed according to equation (5). , and convolution with the spatial wave propagation function G stored in the spatial wave propagation function memory section (13) is performed.By the way, when performing this convolution integral discretely, the wavelength λ of the ultrasonic wave and Playback surface distance Zo.

xY方向スキャンピッチ△X、ΔY1スキャン回数Nx
、NyO間で一定の関係が成立しない限シ高速フーリエ
変換(FFT)を使用することができず、(s)式に従
って積和計算を所要回数だけ繰シ返さねばならないこと
になる。ここで、第3図に示されている従来の合成開口
法に基づく超音波ホログラフィによる像再生における像
再生計算のし方について、第9図を参照しながら説明す
る。この第一図において、(16)は第2図におけるX
Y平面(スキャン面もしくはホログラム面)で得られる
ホログラムH1(17)は空間波動伝播関数G、(lf
f)は同じく第2図におけるxy平面(再生面)での再
生像Fであり、(S)式による像再生計算におけるホロ
グラムH(/A)、空間波動伝播関数G (/N、再生
像(/g’)のそれぞれの関係を1つの再生像ビクセル
を再生する場合について着目して示したものである。図
に示すとおり、再生像TP(tg’)上の1つの再生像
ビクセルを得るためには合成開口長内にある全てのホロ
グラムH(16)に関するデータ群と空間波動伝播関数
a(te)との積をとり、それを逐次加算していくこと
が必要である。
xY direction scan pitch △X, ΔY1 scan number Nx
, NyO, fast Fourier transform (FFT) cannot be used, and the sum-of-products calculation must be repeated the required number of times according to equation (s). Here, a method of image reconstruction calculation in image reconstruction by ultrasonic holography based on the conventional synthetic aperture method shown in FIG. 3 will be explained with reference to FIG. 9. In this first figure, (16) is
The hologram H1 (17) obtained on the Y plane (scan plane or hologram plane) has a spatial wave propagation function G, (lf
f) is the reconstructed image F on the xy plane (reproduction plane) in FIG. 2, and the hologram H (/A), the spatial wave propagation function G (/N, /g') is shown focusing on the case of reproducing one reproduced image pixel.As shown in the figure, in order to obtain one reproduced image pixel on the reproduced image TP(tg'), To do this, it is necessary to multiply the data group for all holograms H(16) within the synthetic aperture length by the spatial wave propagation function a(te), and then sequentially add the products.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

従来は、上記されたような計算のし方に依存する外はな
かったために、第3図における送受信子(ハの全スキャ
ンが終了しなければ像再生処理を行なうことができず、
このことから、送受信子(、lが全スキャン領域をスキ
ャンするために必要な時間が、前記像再生処理の高速化
を図る上で大きな支障をきたすという問題点があった、 この発明は上記のような問題点を解決するためのもので
、像再生処理を高速に実現するための方法を提供するこ
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ホログラフィによ
る像再生方法は、合成開口法に基づき、超音波もしくは
電磁波の送受信子から各スキャン毎の信号の送受によっ
て得られる対象物体からの反射波信号を位相検波して、
前記送受信子の各位置において求めた複素ホログラムな
ディジタル化して、あらかじめ算出しておいた空間波動
伝播関数との積を求め、ホログラム座標と空間波動伝播
関数座標とから定まる再生像座標上でコヒーレント加算
していく像再生処理を逐次行なうようにされるものであ
る。
In the past, since the calculations had to be done as described above, image reproduction processing could not be performed until the entire scan of the transmitter/receiver (c) in Fig. 3 was completed.
Therefore, there is a problem in that the time required for the transmitter/receiver (,l) to scan the entire scan area poses a major problem in speeding up the image reproduction process. [Means for Solving the Problems] Ultrasonic waves or electromagnetic waves according to the present invention The image reconstruction method using holography is based on the synthetic aperture method, and phase-detects the reflected wave signal from the target object obtained by transmitting and receiving signals for each scan from an ultrasonic or electromagnetic wave transmitter/receiver.
The complex hologram obtained at each position of the transmitter/receiver is digitized, the product with the spatial wave propagation function calculated in advance is calculated, and coherent addition is performed on the reproduced image coordinates determined from the hologram coordinates and the spatial wave propagation function coordinates. The image reproduction process is performed sequentially.

〔作 用〕[For production]

この発明によれば、送受信子のスキャン毎に複素ホログ
ラムを得、次に続くスキャンまでに所要の像再生処理を
行ない、この結果を当該スキャン以前の像再生結果と加
算し、改めて当該スキャンがなされた時点での像再生結
果として更新していくという操作を必要な回数だけ繰り
返し実行することにより、ある所定の全スキャンが終了
した時点で画像化対象領域の像再生も完了するようにさ
れる。
According to this invention, a complex hologram is obtained every time a transmitter/receiver is scanned, the necessary image reconstruction processing is performed before the next scan, this result is added to the image reconstruction results before the relevant scan, and the relevant scan is performed again. By repeating the operation of updating the image reproduction result at a certain point in time as many times as necessary, the image reproduction of the imaging target area is completed when all predetermined scans are completed.

〔実施例〕〔Example〕

この発明の実施例方法の説明に先立ち、この発明の方法
の特徴点を、第1図を参照しながら説明しておく。この
第9図において、(16A)は第2図におけるXY平面
(スキャン面もしくはホログラム面)で得られるホログ
ラムH1(/7A)は空間波動伝播関数G、(ltA)
は同じく第一図におけるxy平面(再生面)での再生像
Fである。この発明の実施例方法は、第9図に示されて
いる従来例方法とは異なり、ある1個のスキャン点で得
られたホログラム(/AA)上の座標、すなわち、当該
スキャン点の位置座標と空間波動伝播関数G(/?A)
の座標とから定まる再生像F(/ffA)上の複数個の
再生像座標上に結果を割りふるようにされる。この割り
ふり操作の際に、そのスキャン点以前に割りふりずみの
再生像F(tg)上の対応する再生像座標における結果
とコヒーレント加算し、これを当該再生像座標における
更新された値としていく。このような処理は、ある所定
スキャン領域のスキャン開始点において送受信子が反射
波を受信し、これを位相検波すると同時に開始されるも
のであり、上記の像再生処理が行なわれている期間中に
送受信子を移動させ、この移動と上記のされた像再生処
理との双方が終了してから、次に続くスキャン点く対す
る送受信が行なわれるという操作を順次繰り返すように
される。かくして、ある所定のスキャン領域のスキャン
終了時に像再生も完了していることになる。
Before explaining the embodiment method of the present invention, the characteristic points of the method of the present invention will be explained with reference to FIG. In this Fig. 9, (16A) is the hologram H1 (/7A) obtained on the XY plane (scan plane or hologram plane) in Fig. 2 is the spatial wave propagation function G, (ltA)
Similarly, is the reproduced image F on the xy plane (reproduction plane) in FIG. The method according to the embodiment of the present invention differs from the conventional method shown in FIG. and the spatial wave propagation function G(/?A)
The result is allocated to a plurality of reconstructed image coordinates on the reconstructed image F (/ffA) determined from the coordinates of . During this allocation operation, coherent addition is performed with the result at the corresponding reconstructed image coordinates on the reconstructed image F(tg) of the allocation before that scan point, and this is used as the updated value at the reconstructed image coordinates. . Such processing starts at the same time as the transmitter/receiver receives a reflected wave at the scan start point of a certain predetermined scan area and detects the phase of the reflected wave. The operation of moving the transceiver and transmitting/receiving to the next scanning point is repeated after both the movement and the above-described image reproduction processing are completed. Thus, image reconstruction is also completed at the end of scanning a certain predetermined scan area.

次忙、この発明の実施例方法を具体的に説明する。合成
開口法に基づく超音波ホログラフィによる像再生が行な
われるときには、所定の位相検波を行なうことによって
、第9図に示されているホログラムH(/AA)は複素
ホログラムHr、Hi トして得られる。また、像再生
時に用いられる第9図の空間波動伝播関数G(/?A)
も複素数で与えられて、Or r 01にされる。した
がって、第ψ図における再生像F(tgA”)は次の計
算を行なうこ、と得られる。
Next, an example method of the present invention will be explained in detail. When image reconstruction is performed by ultrasonic holography based on the synthetic aperture method, the hologram H(/AA) shown in FIG. 9 can be obtained by performing a predetermined phase detection. . Also, the spatial wave propagation function G(/?A) in Fig. 9 used during image reproduction
is also given as a complex number and set as Or r 01. Therefore, the reconstructed image F(tgA'') in Fig. ψ can be obtained by performing the following calculation.

F = HOG = (Hr−Or−HisGi)+j
 (Hr−Gi+J4i・Gr)  f91いま、画像
化対象領域を像再生するために送受信子をスキャンする
回数がNx X NYであり、合成開口長で定まる第9
図に示されている空間波動伝播関数G(/?A)がMx
 X MY点だけあるものとすると、再生像F(tgA
)のだめの領域としては(Nx+Mx)×(NY+MY
)点だけ用意しておけばよい。
F = HOG = (Hr-Or-HisGi)+j
(Hr-Gi+J4i・Gr) f91 Now, the number of times the transceiver is scanned to reproduce the image of the imaging target area is Nx X NY, and the ninth
The spatial wave propagation function G(/?A) shown in the figure is Mx
Assuming that there are only X MY points, the reproduced image F(tgA
) Nodame area is (Nx+Mx)×(NY+MY
) points only.

先ず、スキャンの開始に先立ち、再生像領域の各点の値
を全て”O“にしておく。次いで、送受信子を順次スキ
ャンさせ、スキャンが行なわれる毎に所要の複素ホログ
ラムを得て%(9)式に示されているような像再生処理
を行ない、その再生結果を第9図の再生IJIRF(t
tA)上に割りふっていく。このときのスキャン点の座
標が(nx、ny )(n)(=’ * ’ + 2 
+ ”’ ”’ NX−’ lny == (7I/ 
rコ、 ・・・−・−NY−/)であり、また、空間波
動伝播関数Gのアドレス座標を(mx、 my )(r
nx=0.t、コ+ ””” + MX  ’ *my
 =Q + i + 2 + ・””・+ My  i
 )であるものとすると、像再生領域の各点に対応する
再生結果を割りふり、当該再生結果当該スキャン以前の
第ψ図に示されている再生像F(/ffA)の値とコヒ
ーレント加算し、この更新結果アドレス(nx+m)(
+ ny+my )の点に格納するようにされる。
First, before starting scanning, all values at each point in the reconstructed image area are set to "O". Next, the transmitter/receiver is sequentially scanned, the required complex hologram is obtained each time the scan is performed, and image reconstruction processing as shown in equation %(9) is performed. (t
tA) Spread on top. The coordinates of the scan point at this time are (nx, ny) (n) (=' * ' + 2
+ ”'”'NX-' lny == (7I/
r, ...---NY-/), and the address coordinates of the spatial wave propagation function G are (mx, my)(r
nx=0. t, ko + “”” + MX ' *my
=Q + i + 2 + ・””・+ My i
), the reproduction result corresponding to each point in the image reproduction area is assigned, and the reproduction result is coherently added to the value of the reproduced image F (/ffA) shown in Fig. ψ before the relevant scan. , this update result address (nx+m)(
+ny+my).

このような操作をスキャン毎に逐次性なうことにより、
全体的な画像化対象領域全についての再生像は、所要回
数のスキャンの最後のスキャンが終了してから各スキャ
ン点に対応する複素ホログラムについての処理を行ない
、画像化対象領域における再生結果の絶対値を求めるこ
とによってIs1式で与えられるような再生像強度分布
IF(X、Y)lが得られることになる。このとき、再
生像の中で充分な合成開口長がとられている領域は、再
生像領域(Nx+Mx 、 Ny+My ’)の両端か
らそれぞれMx、MYだけ内側に入った部分で、その大
きさは(Nx−Mx。
By performing these operations sequentially for each scan,
The reconstructed image for the entire imaging target area is obtained by processing the complex hologram corresponding to each scan point after the last scan of the required number of scans is completed, and then By determining the value, a reconstructed image intensity distribution IF(X, Y)l given by the equation Is1 can be obtained. At this time, the area in the reconstructed image that has a sufficient synthetic aperture length is the area that is inside by Mx and MY from both ends of the reconstructed image area (Nx+Mx, Ny+My'), and its size is ( Nx-Mx.

NY−MY)となり、この領域が画像化対象領域となる
NY-MY), and this area becomes the imaging target area.

この実施例方法によれば、1J?!再生処理と送受信子
のスキャン操作を並列的に行なうことができ、従来方式
のよう〈スキャン終了後に像再生処理を行なう場合の像
再生時間が極めて長くかからざるを得なかったのに対し
、スキャン終了後、lスキャン分の動作を時間内に再生
像を得ることができるという特徴を有している。
According to this embodiment method, 1J? ! The reproduction process and the scanning operation of the transmitter/receiver can be performed in parallel. After the completion of the scan, a reconstructed image can be obtained within the time required for one scan.

また、上記実施例方法として、複素ホログラムを用いて
像再生を行なう場合について説明したが、実部だけのホ
ログラムであっても、合成開口法を用いる場合には、ス
キャン座標と合成開口長で決まる空間波動伝播関数の座
標が決まれば、再生計算結果をコヒーレント加算する再
生像領域の座標が決定でき、各スキャンごとに像再生処
理ができることから、スキャン終了後すぐに再生1象乞
得ることができるという点でこの発明と同様の効果が得
られる。
In addition, as the method of the above embodiment, the case where image reconstruction is performed using a complex hologram has been explained, but even if the hologram has only a real part, when using the synthetic aperture method, it is determined by the scan coordinate and the synthetic aperture length. Once the coordinates of the spatial wave propagation function are determined, the coordinates of the reconstructed image area where the reconstructed calculation results are coherently added can be determined, and since image reconstruction processing can be performed for each scan, it is possible to obtain a reconstructed image immediately after the scan is completed. In this respect, the same effects as the present invention can be obtained.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明されたように、この発明に係る超音波もしくは
電磁波ホログラフィによる像再生方法は、合成開口法に
基づき、超音波もしくは電磁波の送受信子あるいは送受
信子アレイから各スキャン毎の信号の送受によって得ら
れる対象物体からの反射波信号を位相検波して、前記送
受信子の各位置において求めた複素ホログラムをディジ
タル化して、あらかじめ算出し、ておいた空間波動伝播
関数との槓を求め、ホログラム座標と空間波動伝播関数
座標とから定まる再生像座標上でコヒーレント加算して
いく像再生処理な逐次性なうようにされていることから
、対象物体に関するある所定の全スキャンが終了した時
点で画像化対象領域の再生も完了することとなり、極め
て短時間で所要の像再生がなされるという効果が秦せら
れる。
As explained above, the image reproduction method using ultrasonic or electromagnetic wave holography according to the present invention is based on the synthetic aperture method, and is obtained by transmitting and receiving signals for each scan from an ultrasonic or electromagnetic wave transmitter/receiver or a transmitter/receiver array. The reflected wave signal from the target object is phase-detected, and the complex hologram obtained at each position of the transmitter/receiver is digitized. Since the image reconstruction processing is sequential in that coherent addition is performed on the reconstructed image coordinates determined from the wave propagation function coordinates, the imaging target area is The reproduction of the image is also completed, and the effect that the required image reproduction can be achieved in an extremely short period of time is achieved.

tA V面の簡単な説明 9.1図は、この発明の実施例方法における像再生処理
の説明図、第二図は1合成間口法に基づく超音波ホログ
ラフィによる像再生方法の原理的説明図、第3図は、従
来の像再生方法を説明するための機能的ブロック図、第
9図は、上記従来の方法における像再生処理の説明図で
ある。
Brief explanation of tA V plane 9.1 is an explanatory diagram of the image reproduction process in the embodiment method of this invention, and Figure 2 is a principle explanatory diagram of the image reproduction method by ultrasonic holography based on the one-synthetic frontage method. FIG. 3 is a functional block diagram for explaining a conventional image reproduction method, and FIG. 9 is an explanatory diagram of image reproduction processing in the conventional method.

(ハ・−超音波振動子、(=)・・点状物体、(3)・
・パルサ/レシーバ部、(帽・φ発振器、(5)・・9
グ移相器、(4+ 、 (り)−拳位相検波部、 (g
)、 Iql・・A/D変換部、(lO)、(/l)・
φホログラム信号メモリ部、  (t2’)・・コント
ロール部、(13)・―空間波動伝播関数メモリ部、(
/q)・・信号処理部、(ts)・・画像表示部、(t
6)、(tt、A)・・ホログラムデータH,(tt)
、(tqA)・・空間波動伝播関数G、(tt’)、(
tgA’)φ・再生像F。
(c. - Ultrasonic transducer, (=)... point-like object, (3).
・Pulser/receiver section, (cap/φ oscillator, (5)...9
(g) phase shifter, (4+, (ri)-fist phase detector, (g
), Iql... A/D conversion section, (lO), (/l)...
φ hologram signal memory section, (t2')...control section, (13)...-spatial wave propagation function memory section, (
/q)...Signal processing section, (ts)...Image display section, (t
6), (tt, A)...Hologram data H, (tt)
, (tqA)...Spatial wave propagation function G, (tt'), (
tgA')φ・Reconstructed image F.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 合成開口法に基づく超音波もしくは電磁波ホログラフィ
による像再生方法において、超音波もしくは電磁波の送
受信子あるいは送受信子アレイから各スキャン毎の超音
波もしくは電磁波信号の送受によって得られる対象物体
からの反射波信号を位相検波して前記送受信子の各位置
において求めた複素ホログラムをディジタル化して、あ
らかじめ算出しておいた超音波もしくは電磁波の波長及
びホログラム面と再生面の空間座標により定まる空間波
動伝播関数との積を求め、ホログラム座標と空間波動伝
播関数座標とから定まる再生像座標上でコヒーレント加
算していく像再生処理を逐次行なうことを特徴とする超
音波もしくは電磁波ホログラフィによる像再生方法。
In an image reconstruction method using ultrasound or electromagnetic wave holography based on the synthetic aperture method, reflected wave signals from a target object obtained by transmitting and receiving ultrasound or electromagnetic wave signals for each scan from an ultrasound or electromagnetic wave transmitter/receiver or a transmitter/receiver array are used. The complex hologram obtained at each position of the transmitter/receiver by phase detection is digitized, and the product of the previously calculated ultrasonic or electromagnetic wave wavelength and the spatial wave propagation function determined by the spatial coordinates of the hologram surface and the reproduction surface is calculated. An image reconstruction method using ultrasonic waves or electromagnetic wave holography, characterized in that an image reconstruction process is performed in which the image is coherently added on reconstructed image coordinates determined from hologram coordinates and spatial wave propagation function coordinates.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5438144A (en) * 1977-08-31 1979-03-22 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Acoustic holography recording method
JPS5833280A (en) * 1981-08-21 1983-02-26 Hitachi Ltd Hologram image reproducing method
JPS59137040A (en) * 1983-01-28 1984-08-06 株式会社東芝 Opening synthesis method ultrasonic diagnostic apparatus

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