JPS63222286A - 地中埋設物探査方式 - Google Patents
地中埋設物探査方式Info
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- JPS63222286A JPS63222286A JP62055681A JP5568187A JPS63222286A JP S63222286 A JPS63222286 A JP S63222286A JP 62055681 A JP62055681 A JP 62055681A JP 5568187 A JP5568187 A JP 5568187A JP S63222286 A JPS63222286 A JP S63222286A
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- Japan
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- 238000013508 migration Methods 0.000 claims abstract description 34
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- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
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Classifications
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
- G01S13/89—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
- G01S13/90—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging using synthetic aperture techniques, e.g. synthetic aperture radar [SAR] techniques
- G01S13/9021—SAR image post-processing techniques
- G01S13/9027—Pattern recognition for feature extraction
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V3/00—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
- G01V3/12—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with electromagnetic waves
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
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- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、合成開口法を用いた地中埋設物探査方式、
特にその分解能の向上に関するものである。
特にその分解能の向上に関するものである。
第２図は衛星レーダ、航空機搭載レーダにおける合成開
口処理の一般形に地中埋設物探査に不可欠な地質補正を
加味したいわゆる合成開口法地中埋設物探査方式の一般
形を示すものである。基本形として上記の様な方式を実
施したと考えられるものとして、例えば電子通信学会誌
Ｖｏ１．６７、Ｎα３ （１９８４年３月）第３０８頁
〜第３１１．頁に掲載の論文「電波による地中物体の探
査」等が知られている。−膜形の説明図第２図において
ＳＴ１は反射波プロフィールデータを収集するステップ
、ＳＴ２はステ“ツブＳＴＩに続く前置処理を行なうス
テップ、ＳＴ３はステップＳＴ２に続く合成開口処理を
行なうステップ、ＳＴ４はステップＳｒ３に続く地質補
正の処理を行なうステップ、Ｓｒ１はステップＳＴ４に
続く出力処理を行なうステップである。
口処理の一般形に地中埋設物探査に不可欠な地質補正を
加味したいわゆる合成開口法地中埋設物探査方式の一般
形を示すものである。基本形として上記の様な方式を実
施したと考えられるものとして、例えば電子通信学会誌
Ｖｏ１．６７、Ｎα３ （１９８４年３月）第３０８頁
〜第３１１．頁に掲載の論文「電波による地中物体の探
査」等が知られている。−膜形の説明図第２図において
ＳＴ１は反射波プロフィールデータを収集するステップ
、ＳＴ２はステ“ツブＳＴＩに続く前置処理を行なうス
テップ、ＳＴ３はステップＳＴ２に続く合成開口処理を
行なうステップ、ＳＴ４はステップＳｒ３に続く地質補
正の処理を行なうステップ、Ｓｒ１はステップＳＴ４に
続く出力処理を行なうステップである。
また、第３図は前記ステップＳＴＩにおける反射波プロ
フィールデータの収集を説明するための説明図であり、
図において１はパイプ等の物標、２はこの物標１が埋設
されている土、３は送信機、４はこの送信機３からのパ
ルス信号を電磁波にして前記±２内に発射する送信アン
テナ、５はこの送信アンテナ４から発射された電磁波の
物［１による反射波を受信する受信アンテナ、６はこの
受信アンテナ５に接続された受信機であり、前記送信ア
ンテナ４と受信アンテナ５の相互間隔は所定距離、ｙに
固定され、両アンテナ４，５の配置方向と直角な矢印Ｘ
で示す方向に一定のピッチで移動する。
フィールデータの収集を説明するための説明図であり、
図において１はパイプ等の物標、２はこの物標１が埋設
されている土、３は送信機、４はこの送信機３からのパ
ルス信号を電磁波にして前記±２内に発射する送信アン
テナ、５はこの送信アンテナ４から発射された電磁波の
物［１による反射波を受信する受信アンテナ、６はこの
受信アンテナ５に接続された受信機であり、前記送信ア
ンテナ４と受信アンテナ５の相互間隔は所定距離、ｙに
固定され、両アンテナ４，５の配置方向と直角な矢印Ｘ
で示す方向に一定のピッチで移動する。
次に動作について説明する。まず、ステップＳＴ１にお
いて反射波プロフィールデータの収集が地中断面単位で
行なわれる。即ち、送信アンテナ４からは一定ピッチで
移動する都度例えばモノサイクルパルスが発射され、そ
の反射波が受信アンテナ５で受信される。物標１からの
反射波は、両アンテナ４，５が物標１の真上にある時最
も短時間で戻り、これからずれるとそのずれの量に応じ
てその時間も長くなり、各物４１１１毎に放物線状に広
がる反射波プロフィールデータが得られる。
いて反射波プロフィールデータの収集が地中断面単位で
行なわれる。即ち、送信アンテナ４からは一定ピッチで
移動する都度例えばモノサイクルパルスが発射され、そ
の反射波が受信アンテナ５で受信される。物標１からの
反射波は、両アンテナ４，５が物標１の真上にある時最
も短時間で戻り、これからずれるとそのずれの量に応じ
てその時間も長くなり、各物４１１１毎に放物線状に広
がる反射波プロフィールデータが得られる。
ここで、土１の中を伝搬するモノサイクルパルスは著し
く減衰し、歪も大きく、雑音レベルも高いものであり、
また、送信アンテナ４と受信アンテナ５との直接カップ
ルもあることから、ステップＳＴ２の前置処理にてこの
直接カップル、雑音、さらには歪等の除去が行なわれる
。ステップＳＴ３では、このように前置処理された反射
波プロフィールデータの合成開口処理が行なねれる。即
ち。
く減衰し、歪も大きく、雑音レベルも高いものであり、
また、送信アンテナ４と受信アンテナ５との直接カップ
ルもあることから、ステップＳＴ２の前置処理にてこの
直接カップル、雑音、さらには歪等の除去が行なわれる
。ステップＳＴ３では、このように前置処理された反射
波プロフィールデータの合成開口処理が行なねれる。即
ち。
反射波プロフィールデータをレンジマイグレーション補
正して、各物標１毎に対応する双曲線のデータをその頂
点部分に集積してその画像データを得る。
正して、各物標１毎に対応する双曲線のデータをその頂
点部分に集積してその画像データを得る。
このようにして得られた画像データはまだ時間スケール
のものであるため、次のステップＳＴ４にて土２の比誘
電率ε５にて地質補正を行ない、長さスケールの画像デ
ータを得、ステップＳＴ５の出力処理にて、ディスプレ
イ装置等に物標の探査画像出力を表示する。
のものであるため、次のステップＳＴ４にて土２の比誘
電率ε５にて地質補正を行ない、長さスケールの画像デ
ータを得、ステップＳＴ５の出力処理にて、ディスプレ
イ装置等に物標の探査画像出力を表示する。
従来の地中埋設物探査方式は以上のように構成されてい
るので、前置処理で除去しきれなかった雑音、歪等の影
響によって、得られた画像データ上の物標スポットはシ
ャープなものとはならず、充分な分解能が得られないと
いう問題点があった。
るので、前置処理で除去しきれなかった雑音、歪等の影
響によって、得られた画像データ上の物標スポットはシ
ャープなものとはならず、充分な分解能が得られないと
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消するためになされ
たもので、充分高い分解能が得られる地中埋設物探査方
式を得ることを目的とする。
たもので、充分高い分解能が得られる地中埋設物探査方
式を得ることを目的とする。
この発明に係る地中埋設物探査方式は１反射波プロフィ
ールデータの深いレンジマイグレーション補正によって
得た画像データと浅いレンジマイグレーション補正によ
って得た画像データを合成して物標の探査画像出力を得
るものである。
ールデータの深いレンジマイグレーション補正によって
得た画像データと浅いレンジマイグレーション補正によ
って得た画像データを合成して物標の探査画像出力を得
るものである。
この発明における地中埋設物探査方式は、深いレンジマ
イグレーション補正によって得られた画像データと浅い
レンジマイグレーション補正によって得られた画像デー
タを合成することによってこれら両画像データの同一位
置に高いレベルのデータがある場合は強めあい、他は弱
あうようにして合成された画像データ上の物標スポット
をシャープなものとし、充分に高い分解能を得る。
イグレーション補正によって得られた画像データと浅い
レンジマイグレーション補正によって得られた画像デー
タを合成することによってこれら両画像データの同一位
置に高いレベルのデータがある場合は強めあい、他は弱
あうようにして合成された画像データ上の物標スポット
をシャープなものとし、充分に高い分解能を得る。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、１１はレンジマイグレーション補正を行な
う地中断面単位の反射波プロフィールデータで、物標１
の真上の反射波の理想波形のみが代表的に示されており
、破線は各測定ポイントにおける反射波のゼロクロス点
を結んだものである。１２は深いレンジマイグレーショ
ン補正の処理、１３は浅いレンジマイグレーション補正
の処理を示しており、微細な四角形はレンジマイグレー
ション補正で処理されるデータの存在を示している。
図において、１１はレンジマイグレーション補正を行な
う地中断面単位の反射波プロフィールデータで、物標１
の真上の反射波の理想波形のみが代表的に示されており
、破線は各測定ポイントにおける反射波のゼロクロス点
を結んだものである。１２は深いレンジマイグレーショ
ン補正の処理、１３は浅いレンジマイグレーション補正
の処理を示しており、微細な四角形はレンジマイグレー
ション補正で処理されるデータの存在を示している。
１４は前記１２の深いレンジマイグレーション補正の結
果得られた画像データ、１５は前記１３の浅いレンジマ
イグレーションの結果得られた画像データであり、１６
はこれら画像データ１４及び１５の積をとって合成した
結果得られた画像データである。
果得られた画像データ、１５は前記１３の浅いレンジマ
イグレーションの結果得られた画像データであり、１６
はこれら画像データ１４及び１５の積をとって合成した
結果得られた画像データである。
次に動作について説明する。従来の場合と同様にして収
集された反射波プロフィールデータは。
集された反射波プロフィールデータは。
前置処理において送信アンテナ４と受信アンテナ５との
直接カップル、雑音、さらには歪等が除去される。第１
図の１１には理想的な反射波が示されているが、実際に
はまだ多くの振動モードを含んでおり、雑音も多く重畳
されている。
直接カップル、雑音、さらには歪等が除去される。第１
図の１１には理想的な反射波が示されているが、実際に
はまだ多くの振動モードを含んでおり、雑音も多く重畳
されている。
このような反射波プロフィールデータは１２において深
いレンジマイグレーション補正の処理がなされ、各物Ｉ
ｌｌ毎に対応する双曲線のデータがその頂点部近傍に集
積される。ここで、この深いレンジマイグレーション補
正では処理されるレンジビン数は合成開口長相当数程度
、即ちデータを合成するのに充分な合成開口長に相当す
る数、又はレンジマイグレーション補正可能な最大レン
ジビン数であって第１図の１２の例ではレンジマイグレ
ーション補正ＲＭＣ可能な最大数だけ処理される。また
、同じ反射波プロフィールデータは１３において浅いレ
ンジマイグレーション補正がなされ同様にして各物＆１
１１毎に対応する双曲線のデータがその頂点部近傍に集
積される。ここでこの浅いレンジマイグレーション補正
では、処理されるレンジビン数はパルス幅相当数程度、
即ちパルス幅又は正あるいは負の半波に相当するレンジ
ビン数であって、第１図の１３の例ではパルス幅相当数
だけ処理される。
いレンジマイグレーション補正の処理がなされ、各物Ｉ
ｌｌ毎に対応する双曲線のデータがその頂点部近傍に集
積される。ここで、この深いレンジマイグレーション補
正では処理されるレンジビン数は合成開口長相当数程度
、即ちデータを合成するのに充分な合成開口長に相当す
る数、又はレンジマイグレーション補正可能な最大レン
ジビン数であって第１図の１２の例ではレンジマイグレ
ーション補正ＲＭＣ可能な最大数だけ処理される。また
、同じ反射波プロフィールデータは１３において浅いレ
ンジマイグレーション補正がなされ同様にして各物＆１
１１毎に対応する双曲線のデータがその頂点部近傍に集
積される。ここでこの浅いレンジマイグレーション補正
では、処理されるレンジビン数はパルス幅相当数程度、
即ちパルス幅又は正あるいは負の半波に相当するレンジ
ビン数であって、第１図の１３の例ではパルス幅相当数
だけ処理される。
深いレンジマイグレーション補正では、レンジマイグレ
ーション補正可能な最大数という多数のレンジビンにつ
いて処理が実施されるため、第１図に１４で示す如く、
得られた画像データ上の物標スポットは高さが高く、そ
の平面形状はアジマス方向に幅の狭いＸ字状となる。ま
た、浅いレンジマイグレーション補正では、パルス幅相
当数という少数のレンジビンだけで処理が実施されるた
め、第１図に１５で示す如く得られた画像データ上の物
標スポットは高さが低く、その平面形状はアジマス方向
に幅の広いＸ字状となるが、このＸ字状のレンジ方向へ
の拡がりは、第１図１４における画像データ上の物標ス
ポット形状のレンジ方向への拡がりに比べて狭いものと
なる。
ーション補正可能な最大数という多数のレンジビンにつ
いて処理が実施されるため、第１図に１４で示す如く、
得られた画像データ上の物標スポットは高さが高く、そ
の平面形状はアジマス方向に幅の狭いＸ字状となる。ま
た、浅いレンジマイグレーション補正では、パルス幅相
当数という少数のレンジビンだけで処理が実施されるた
め、第１図に１５で示す如く得られた画像データ上の物
標スポットは高さが低く、その平面形状はアジマス方向
に幅の広いＸ字状となるが、このＸ字状のレンジ方向へ
の拡がりは、第１図１４における画像データ上の物標ス
ポット形状のレンジ方向への拡がりに比べて狭いものと
なる。
第１図に１４及び１５で示す画像データ上には、図示の
物標スポット以外にも、反射波の振動モード等の歪や雑
音に基づくスポットが数多く現われるが、図示は略して
いる。ここで、図示されている前記スポットの中心位置
は画像データ上の同一の位置にそれぞれ現われているが
、前記歪や雑音によるスポットは必ずしも同一の位置に
現われるとは限らない。
物標スポット以外にも、反射波の振動モード等の歪や雑
音に基づくスポットが数多く現われるが、図示は略して
いる。ここで、図示されている前記スポットの中心位置
は画像データ上の同一の位置にそれぞれ現われているが
、前記歪や雑音によるスポットは必ずしも同一の位置に
現われるとは限らない。
このようにして深いレンジマイグレーション補正によっ
て得られた画像データ１４と浅いレンジマイグレーショ
ン補正によって得られた画像データ１５とは両者の積を
とることによって合成される。従って、周方の画像デー
タ１４．１５でともにハイレベルの部分は互に強め合っ
て、合成された画像データ上ではよりハイレベルのデー
タとなるがローレベルの部分は弱め合ってよりローレベ
ルのデータとなる。また一方がゼロレベルである部分は
他方がいくらハイレベルであっても合成された画像デー
タ上ではゼロレベルとなる。前述の如く、両画像データ
１４と１５上の各物標スポットは、一方がアジマス方向
に狭く、他方がレンジ方向に狭いものであるため、Ｘ字
状の脚部は互に消去しあい、中心部分で互に強め合い、
合成された画像データ上ではＸ字状の脚部がほとんど残
らない極めてシャープな物標スポットが得られる。
て得られた画像データ１４と浅いレンジマイグレーショ
ン補正によって得られた画像データ１５とは両者の積を
とることによって合成される。従って、周方の画像デー
タ１４．１５でともにハイレベルの部分は互に強め合っ
て、合成された画像データ上ではよりハイレベルのデー
タとなるがローレベルの部分は弱め合ってよりローレベ
ルのデータとなる。また一方がゼロレベルである部分は
他方がいくらハイレベルであっても合成された画像デー
タ上ではゼロレベルとなる。前述の如く、両画像データ
１４と１５上の各物標スポットは、一方がアジマス方向
に狭く、他方がレンジ方向に狭いものであるため、Ｘ字
状の脚部は互に消去しあい、中心部分で互に強め合い、
合成された画像データ上ではＸ字状の脚部がほとんど残
らない極めてシャープな物標スポットが得られる。
第１図の１６はこのような合成された画像データを示し
ている。
ている。
このようにして得られた画像データは地質補正によって
時間スケールが長さスケールに変換され、出力処理され
て物標の探知画像出力として表示される。
時間スケールが長さスケールに変換され、出力処理され
て物標の探知画像出力として表示される。
なお、上記実施例では合成開口処理を行なってから地質
補正を行なう場合について説明したが、先に地質補正を
行なって時間スケールを長さスケ−ルに変換した反射波
プロフィールデータを合成開口処理するようにしてもよ
く、上記実施例と同様の効果を奏する。
補正を行なう場合について説明したが、先に地質補正を
行なって時間スケールを長さスケ−ルに変換した反射波
プロフィールデータを合成開口処理するようにしてもよ
く、上記実施例と同様の効果を奏する。
以上のように、この発明によれば反射波プロフィールデ
ータを深いレンジマイグレーション補正と浅いレンジマ
イグレーション補正を行なって、得られた画像データを
合成して物標の探査画像出力を得るように構成したので
１合成された画像データ上の物標スポットがシャープな
ものとなり、充分に高い分解能が得られる効果がある。
ータを深いレンジマイグレーション補正と浅いレンジマ
イグレーション補正を行なって、得られた画像データを
合成して物標の探査画像出力を得るように構成したので
１合成された画像データ上の物標スポットがシャープな
ものとなり、充分に高い分解能が得られる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例による地中埋設物探査方式
を示す説明図、第２図は従来の地中埋設物探査方式を示
すフローチャート、第３図は反射波プロフィールデータ
の収集を説明するための説明図である。 １は物標、２は物標１が埋設されている土、３は送信機
、４は送信アンテナ、５は受信アンテナ。 ６は受信機、１１は反射波プロフィールデータ、１２は
深いレンジマイグレーション補正の処理、１３は浅いレ
ンジマイグレーション補正の処理、１４．１５．１６は
画像データ。
を示す説明図、第２図は従来の地中埋設物探査方式を示
すフローチャート、第３図は反射波プロフィールデータ
の収集を説明するための説明図である。 １は物標、２は物標１が埋設されている土、３は送信機
、４は送信アンテナ、５は受信アンテナ。 ６は受信機、１１は反射波プロフィールデータ、１２は
深いレンジマイグレーション補正の処理、１３は浅いレ
ンジマイグレーション補正の処理、１４．１５．１６は
画像データ。
Claims (1)
- 所定の間隔で配された送信アンテナと受信アンテナとを
備え、地表面に沿って前記両アンテナをその配置方向と
略直角に一定のピッチで移動させながら、前記送信アン
テナより地中に向けて発信したパルス信号の反射波を前
記受信アンテナで受信し、得られた地中断面単位の反射
波プロフィールデータを合成開口処理して、地中に埋設
された物標の探査画像出力を得る地中埋設物探査方式に
おいて、前記合成開口処理における前記反射波プロフィ
ールデータのレンジマイグレーション補正を、合成開口
長相当数程度のレンジビンによる深いレンジマイグレー
ション補正と前記パルス信号のパルス幅相当数程度のレ
ンジビンによる浅いレンジマイグレーション補正を行な
い、前記各レンジマイグレーション補正によって得られ
た画像データを合成して前記物標の探査画像出力を得る
ことを特徴とする地中埋設物探査方式。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62055681A JPS63222286A (ja) | 1987-03-11 | 1987-03-11 | 地中埋設物探査方式 |
| CA000561057A CA1289648C (en) | 1987-03-11 | 1988-03-10 | System for detecting underground objects |
| US07/166,472 US4831383A (en) | 1987-03-11 | 1988-03-10 | System for detecting underground objects |
| GB8805727A GB2202705B (en) | 1987-03-11 | 1988-03-10 | System for detecting underground objects |
| DE3808172A DE3808172A1 (de) | 1987-03-11 | 1988-03-11 | System zum detektieren unterirdischer objekte |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62055681A JPS63222286A (ja) | 1987-03-11 | 1987-03-11 | 地中埋設物探査方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63222286A true JPS63222286A (ja) | 1988-09-16 |
| JPH0513588B2 JPH0513588B2 (ja) | 1993-02-22 |
Family
ID=13005638
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62055681A Granted JPS63222286A (ja) | 1987-03-11 | 1987-03-11 | 地中埋設物探査方式 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4831383A (ja) |
| JP (1) | JPS63222286A (ja) |
| CA (1) | CA1289648C (ja) |
| DE (1) | DE3808172A1 (ja) |
| GB (1) | GB2202705B (ja) |
Families Citing this family (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1988004063A1 (en) * | 1986-11-17 | 1988-06-02 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Apparatus for detecting materials buried under the ground |
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