WO2020195342A1 - 埋設物検出装置および埋設物検出方法 - Google Patents

埋設物検出装置および埋設物検出方法 Download PDF

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WO2020195342A1
WO2020195342A1 PCT/JP2020/006196 JP2020006196W WO2020195342A1 WO 2020195342 A1 WO2020195342 A1 WO 2020195342A1 JP 2020006196 W JP2020006196 W JP 2020006196W WO 2020195342 A1 WO2020195342 A1 WO 2020195342A1
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WO
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unit
buried object
peak
group
depth
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/006196
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English (en)
French (fr)
Inventor
曜 岡本
雅思 佐藤
敏徳 佐藤
Original Assignee
オムロン株式会社
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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
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a buried object detecting device and a buried object detecting method.
  • a buried object detecting device that detects buried objects from reflected waves of electromagnetic waves radiated toward concrete while moving the surface of concrete is used (for example, Patent Document 1). reference).
  • the buried object detection device as shown in FIG. 37 (a), since the electromagnetic wave radiated from the transmitting antenna has a spread in the depth direction, the reflected wave (RF1) from the reinforcing bar 1000 at the position P1001. To receive. Therefore, the distance from the position P1001 to the reinforcing bar 1000 is displayed as D1. Then, at position P1002, the distance to the reinforcing bar 1000 is displayed as closest to D2, and at position P1003, the distance from position P1003 to the reinforcing bar 1000 is displayed as D3, which is farther than D2.
  • the waveform of the reflected wave by the reinforcing bar 1000 becomes the chevron waveform 1004.
  • the buried object detection device detects the apex of the buried object as a buried object when the reflected wave of the buried object has a perfect chevron waveform.
  • An object of the present invention is to provide a buried object detecting device and a buried object detecting method capable of detecting a buried object even from a reflected wave having an incomplete shape.
  • the buried object detection device is a data processing device for detecting a buried object in an object by using data on reflected waves of electromagnetic waves radiated toward the object while moving on the surface of the object. It includes a receiving unit, a signal strength peak detecting unit, a grouping unit, an interpolating unit, and a buried object detecting unit.
  • the receiving unit receives data on the reflected wave at each timing associated with the movement.
  • the signal intensity peak detection unit detects the peak of the signal intensity in the depth direction of the object at each timing based on the signal intensity in the depth direction of the object at each timing.
  • the grouping unit groups the depth positions at the peaks of a plurality of signal strengths that are continuous within a predetermined interval in the moving direction as one group.
  • the interpolation unit interpolates between the groups to form one group for the plurality of groups detected by the grouping unit.
  • the buried object detection unit detects buried objects based on the group.
  • an incomplete group that seems to be interrupted in the middle can be interpolated into one group, so that the buried object can be detected from the reflected wave having an incomplete shape. That is, even if the end of the group based on the reflected wave received from the shallow buried object overlaps near the apex of the group based on the reflected wave received from the deeper buried object and the group related to the deep buried object is interrupted in the middle. It is possible to interpolate the part. Therefore, the presence of deep buried objects can be detected.
  • the buried object detecting device is the buried object detecting device according to the first invention, and the predetermined interpolation condition is set to the other within a predetermined region from the first end in the moving direction of the predetermined group. There is a second end opposite to the direction of movement of the group.
  • the interpolation unit sets a predetermined group and another group into one group when a predetermined interpolation condition is satisfied. As a result, when the end of a predetermined group and the end of another group are within a predetermined range, the ends can be connected to each other and the buried object can be determined as one group.
  • the buried object detecting device is the buried object detecting device according to the second invention, and the interpolation unit includes a range calculation unit and an interpolation determination unit.
  • the range calculation unit calculates the upper limit of the slope and the lower limit of the slope based on the slope in the predetermined range from the first end of the predetermined group.
  • the interpolation determination unit determines whether or not the second end exists in a predetermined region which is a predetermined range from the first end in the moving direction and is within the range of the upper limit of the inclination and the lower limit of the inclination.
  • the buried object can be detected with high accuracy by the interpolation of the group based on the reflected wave of one buried object.
  • the buried object detecting device is the buried object detecting device according to the first invention, and the buried object detecting unit includes a depth position peak detecting unit and a determining unit.
  • the depth position peak detection unit detects the peak at the depth position of the group.
  • the determination unit determines the existence of the buried object from the peak at the detected depth position. This makes it possible to determine the presence of buried objects based on the peak at the depth position.
  • the buried object detecting device is the buried object detecting device according to the first invention, and the depth position peak detecting unit satisfies a predetermined condition in a plane in the moving direction and the depth direction. Judge whether or not.
  • the determination unit determines the existence of the buried object when it is determined that the group satisfies the predetermined condition. Thereby, it can be determined that the buried object exists when, for example, the chevron shape is satisfied as a predetermined condition.
  • the buried object detecting device is the buried object detecting device according to the fifth invention, and the predetermined condition is that the differential value is positive when the group is differentiated in the planes in the moving direction and the depth direction.
  • the first condition that the value of the value passes through zero and becomes a negative value the second condition that the group exists in a predetermined range or more in each of the moving direction and the opposite direction from the depth position of zero in the first condition, and zero
  • This is the third condition in which the area of the differential value in the predetermined range from the depth position to the moving direction and the opposite direction is equal to or larger than the predetermined threshold.
  • the depth position peak detection unit determines whether or not the group satisfies the first condition, the second condition, and the third condition, and if the first condition, the second condition, and the third condition are satisfied, the depth position peak detection unit is zero.
  • the depth position is detected as the peak of the depth position of the group.
  • the buried object detecting device is the buried object detecting device according to the sixth invention, and the determination unit has a plurality of peaks at the depth position in the depth direction within a predetermined range in the moving direction. If so, the peak at the shallower depth is determined to be the position of the buried object. As a result, the position of the shallower peak can be set as the position of the buried object.
  • the buried object detecting device is the buried object detecting device according to the seventh invention, and the determination unit is determined when there is only one peak at the depth position within a predetermined range.
  • the peak at the detected depth position is not determined to be the position of the buried object. As a result, erroneous detection due to noise or the like can be reduced.
  • the buried object detecting device is the buried object detecting device according to any one of the first to eighth inventions, and further includes a first-order differential processing unit.
  • the first-order differential processing unit detects the difference in the change in the signal strength at a predetermined depth position from the signal strength at the previous depth position in the depth direction or the surface direction opposite to the depth direction. This makes it possible to extract changes in signal strength due to the influence of buried objects.
  • the buried object detecting device is the buried object detecting device according to the ninth invention, and the signal intensity peak detecting unit has a depth position in which the difference changes from a decrease to an increase and a difference decreases from an increase. At least one of the depth positions that change to is detected as the peak of the signal strength. In this way, the peak of the signal strength can be detected by using the data of the increase / decrease in the signal strength.
  • the buried object detecting method includes a receiving step, a signal intensity peak detecting step, a grouping step, an interpolation step, and a buried object detecting step.
  • the reception step receives data on the reflected wave at each timing associated with the movement.
  • the signal strength peak detection step detects the peak of the signal strength in the depth direction of the object at each timing based on the signal strength in the depth direction of the object at each timing.
  • the grouping step among the depth positions at the peaks of the signal strength detected at each timing, the depth positions at the peaks of a plurality of signal strengths that are continuous within a predetermined interval in the moving direction are grouped.
  • the interpolation step a plurality of groups detected by the grouping unit are made into one group by interpolating between the groups when a predetermined interpolation condition is satisfied.
  • the buried object determination step detects buried objects based on the group. As a result, an incomplete group that seems to be interrupted in the middle can be interpolated into one group, so that the buried object can be detected from the reflected wave having an incomplete shape. That is, even if the end of the group based on the reflected wave received from the shallow buried object overlaps near the apex of the group based on the reflected wave received from the deeper buried object and the group related to the deep buried object is interrupted in the middle. It is possible to interpolate the part. Therefore, the presence of deep buried objects can be detected.
  • the present invention it is possible to provide a buried object detecting device and a buried object detecting method capable of detecting a buried object even from a reflected wave having an incomplete shape.
  • the perspective view which shows the structure of the buried object detection apparatus in embodiment which concerns on this invention The block diagram which shows the structure of the buried object detection apparatus of FIG.
  • the block diagram which shows the structure of the pulse control module of FIG. The figure which shows the data of the reflected wave acquired by the MPU of FIG.
  • the block diagram which shows the structure of the main control module of FIG. (A) A diagram showing image data before performing the difference processing, and (b) a diagram showing image data after the difference processing. (A) A diagram showing image data after performing moving average processing, and (b) a diagram showing signal strength of RF data of line L1 in FIG. 10 (a). An enlarged view between P10 and P3 in FIG. 7 (b).
  • FIG. 5 is a diagram for explaining processing by the first derivative processing unit and the chattering removal unit of FIG. The figure which shows the image data.
  • (A)-(d) The figure for demonstrating the process by a grouping part. The figure for demonstrating the reason why a part of the chevron waveform of group (a)-(d) is missing. The figure which shows the image data which the chevron waveform was interrupted in the middle, and two groups were detected.
  • the figure which shows the outline of the interpolation processing by the interpolation part of FIG. (A)-(d) The figure for demonstrating the process of determining a predetermined range by the range calculation part of FIG.
  • FIG. 16 is a diagram for explaining the interpolation process in the predetermined range set in FIGS. 16A to 16C.
  • A A diagram showing the depth positions of a plurality of peaks grouped by the grouping portion of FIG. 5, and (b) a diagram of differentiating the waveform of FIG. 18 (a).
  • A A diagram in which a second condition is added to FIG. 18 (a).
  • B The figure which added the 2nd condition to FIG. 18 (b).
  • A) A diagram showing an example of data in which the middle of the chevron waveform is missing, and (b) a diagram showing an example of data obtained by interpolating the data of FIG. 22 (a).
  • the flow chart which shows the moving average processing of FIG. The flow chart which shows the difference processing of FIG.
  • the flow chart which shows the first derivative processing of the difference result of FIG. The flow chart which shows the chattering removal process of FIG.
  • the flow chart which shows the peak detection processing of FIG. The flow chart which shows the buried object determination process of FIG.
  • the flow chart which shows the grouping process of FIG. The flow chart which shows the buried object determination process of FIG.
  • the flow chart which shows the chevron waveform interpolation processing of FIG. The flow chart which shows the chevron waveform vertex detection processing of FIG.
  • the flow chart which shows the buried object determination process of FIG. (A), (b) The figure for demonstrating the conventional problem.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a state in which the buried object detection device 1 according to the embodiment of the present invention is arranged on the concrete 100.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of the buried object detection device 1 according to the present embodiment.
  • the buried object detection device 1 of the present embodiment radiates an electromagnetic wave to the concrete 100 while moving on the surface 100a of an object such as the concrete 100, and receives and analyzes the reflected wave to bury the object in the concrete 100.
  • the positions of objects 101a, 101b, 101c, and 101d are detected.
  • the buried objects 101a, 101b, 101c, and 101d are reinforcing bars, and are, for example, buried at depth positions of 20 cm, 15 cm, 10 cm, and 5 cm in order from the surface 100a.
  • the depth direction is indicated by arrow B
  • the surface direction is indicated by arrow C.
  • the buried object detection device 1 includes a main body portion 2, a handle 3, a wheel 4, an impulse control module 5, a main control module 6, an encoder 7, and a display unit 8.
  • a handle 3 is provided on the upper surface of the main body 2.
  • Four wheels are rotatably attached to the lower part of the main body 2.
  • the impulse control module 5 controls the timing of radiating an electromagnetic wave toward the concrete 100, the timing of receiving the reflected wave of the radiated electromagnetic wave, and the like.
  • the encoder 7 is provided on the wheel 4, and transmits a signal for controlling the reception timing of the reflected wave to the impulse control module 5 based on the rotation of the wheel 4.
  • the main control module 6 receives data on the reflected wave received by the impulse control module 5 and detects the buried object.
  • the display unit 8 is provided on the upper surface of the main body unit 2 and displays an image showing the positions of the buried objects 101a, 101b, 101c, and 101d.
  • FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the impulse control module 5.
  • the impulse control module 5 includes a control unit 10, a transmitting antenna 11, a receiving antenna 12 (an example of a receiving unit), a pulse generating unit 13, a delay unit 14, and a gate unit 15.
  • the control unit 10 is composed of an MPU (Micro Processing Unit) or the like, and commands the pulse generation unit 13 to generate a pulse by using the encoder input as a trigger.
  • the pulse generating unit 13 generates a pulse based on a command from the MPU and sends it to the transmitting antenna 11.
  • the transmitting antenna 11 radiates an electromagnetic wave at a constant cycle based on the pulse cycle.
  • the input timing of the encoder 7 corresponds to an example of timing.
  • the receiving antenna 12 receives the reflected wave of the radiated electromagnetic wave.
  • the gate unit 15 receives the pulse from the delay unit 14, the gate unit 15 takes in the reflected wave received by the receiving antenna 12 and transmits it to the control unit 10.
  • the delay unit 14 transmits a pulse to the gate unit 15 at predetermined intervals to capture the reflected wave. This predetermined interval is, for example, a 2.5 mm pitch.
  • the impulse control module 5 outputs electromagnetic waves from the transmitting antenna 11 a plurality of times, triggered by the input from the encoder 7. Then, the impulse control module 5 can acquire the reception data for each distance from the reception antenna 12 by delaying the reception timing by using the delay IC by the delay unit 14.
  • FIG. 4 is a diagram showing the reflected wave data acquired by the MPU.
  • the vertical axis indicates the intensity of the received signal in a gradation of ⁇ 4096 to +4096 with the axis O as the center, and the arrow direction indicates the negative side.
  • the horizontal axis indicates the distance from the receiving antenna 12, and the arrow direction (corresponding to the depth direction B) indicates that the distance from the receiving antenna 12 is long. Further, a long distance corresponds to a deep depth.
  • the waveform W1 shown in FIG. 4 includes the reflected wave reflected by the antenna without being irradiated into the concrete 100 (p1 etc.), the difference from the signal strength of the reference value is calculated. By doing so, the change in the data of the reflected wave from the inside of the concrete 100 is extracted. Further, the data shown in FIG. 4 is the data from the input of the encoder 7 to the next input of the encoder 7. By gradually delaying the reception timing, the reflected wave is received from a position that is far from the receiving antenna 12, but when there is an input from the encoder 7, the delay in the reception timing is restored and the reception timing is reset again. Gradually delay.
  • the control unit 10 transmits RF (Radio Frequency) data for one line to the main control module 6 each time data for one line is accumulated.
  • RF Radio Frequency
  • the measurement positions are not exactly the same, and the depth direction B is not exactly perpendicular to the surface 100a of the concrete 100.
  • FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the main control module 6.
  • the main control module 6 includes a receiving unit 21, an RF data management unit 22, a preprocessing unit 23, a buried object determination unit 24, a determination result registration unit 25, and a display control unit 26.
  • the receiving unit 21 receives RF data for one line each time it is transmitted from the impulse control module 5.
  • the RF data management unit 22 stores RF data for one line received by the receiving unit 21.
  • the preprocessing unit 23 detects the peak of the signal strength for each line of data.
  • the buried object determination unit 24 determines the presence or absence of the buried object 101 by using the peak of the signal intensity for each RF data for one line detected by the pretreatment unit 23, and specifies the position thereof.
  • the determination result registration unit 25 registers the position of the buried object determined by the buried object determination unit 24 in the RF data management unit 22.
  • the display control unit 26 controls the display unit 8 to display an image in which the signal intensity is gradation-processed by color on the planes of the moving direction A1 and the depth direction B. Further, the display control unit 26 controls the display unit 8 to display the position of the buried object 101.
  • the preprocessing unit 23 includes a moving average processing unit 33, a difference processing unit 32, a first-order differential processing unit 34 (an example of a difference processing unit), a chattering removing unit 35, and a peak detection unit 36. (An example of a signal strength peak detection unit) and. (Moving average processing unit 33)
  • the moving average processing unit 33 performs moving average processing for each line of RF data. In the present embodiment, for example, the moving average processing can be performed with an 8-point average.
  • the difference processing unit 32 extracts the RF data of the changed portion from the RF data subjected to the moving average processing by calculating the difference from the signal strength of the reference value.
  • FIG. 6A is a diagram showing image data before the difference processing is performed
  • FIG. 6B is a diagram showing the image data after the difference processing is performed.
  • FIG. 7A is a partially enlarged view of the image data subjected to the difference processing
  • FIG. 7B is a diagram showing the signal strength of the RF data of the line L1 of FIG. 7A.
  • the horizontal axis of FIG. 7B indicates the depth position, and is deepened along the direction of the arrow.
  • the vertical axis of FIG. 7B shows the signal strength, and the signal strength increases along the direction of the arrow.
  • the stronger signal strength is gradation white
  • the weaker signal strength is black gradation.
  • a downward peak that is, a position where the black color is the darkest
  • an upward peak that is, a position where the white color is the lightest are detected.
  • the position of the downward peak indicates the position of a reinforcing bar or the like in concrete
  • the position of the upward peak indicates the position of a cavity or resin in concrete.
  • the black portion (downward peak) on L1 in FIG. 7A is shown by P1 to P5. These P1 to P5 are also shown in FIG. 7 (b). Also, in FIG. 7B, one of the upward peaks between P2 and P3 is shown as P10.
  • the first derivative processing unit 34 performs the first derivative process on the data subjected to the difference process in order to detect the downward peak.
  • the first derivative processing unit 34 calculates the difference from the signal strength at the predetermined depth position to the signal strength at the next depth position.
  • FIG. 8 is an enlarged view between P10 and P3 of FIG. 7 (b).
  • FIG. 9 is a diagram showing Table 150 of the signal strength and the result of the first derivative processing of the graph of FIG. As will be described later, FIG. 9 also shows the result of the chattering process and the graph 151.
  • the sequence number is shown in the leftmost column of Table 150 shown in FIG. The position becomes deeper as the sequence number increases.
  • the second column from the left shows the signal strength at each sequence number.
  • the difference calculated by the first derivative processing unit 34 is shown in the third column from the left.
  • the difference of the sequence number n is a value obtained by subtracting the signal strength of the sequence number n from the signal strength of the sequence number n + 1.
  • the difference of the sequence number 7 is a value (-15) obtained by subtracting the 7th signal strength (432) from the 8th signal strength (416). In this way, the first derivative processing unit 34 performs the first derivative process on all the data in one line.
  • the chattering removal unit 35 performs a chattering removal process on the result of the first derivative processing.
  • the data D2 is larger than the previous (shallow) data D1, and chattering due to noise occurs. You can see that it is doing.
  • the data D4 and D5 are smaller than the data D3, and it can be seen that chattering due to noise occurs. Such chattering occurs when the reflected wave changes depending on the material and particle size of the aggregate contained in the concrete.
  • the chattering removing unit 35 removes such chattering.
  • the chattering removal unit 35 determines whether the difference between the sequence numbers is a positive value or a negative value.
  • the fourth column from the left shows whether it is a positive change (increase) or a negative change (decrease), and in the case of a positive (+) change, 1 is shown and it is negative. In the case of the change of (-), -1 is shown. That is, the chattering removing unit 35 determines whether the change in signal intensity from the predetermined depth position to the next depth position on the deeper side is increasing or decreasing.
  • FIG. 9 shows a graph 151 of the portion surrounded by the hatching in Table 150.
  • the sequence number 11 shows the positive (+) change despite the negative (-) change in the surroundings, and chattering occurs in the sequence number 11 due to noise. You can see that it is doing.
  • the difference and change (+/-) values of the sequence number 11 correspond to the data D1 to D2 in FIG.
  • sequence numbers 34 and 35 show positive (+) changes in spite of negative (-) changes in the surroundings, indicating that chattering due to noise occurs in sequence numbers 34 and 35.
  • the difference and change (+/-) value of the sequence number 34 corresponds to the change between the data D3 to D4 in FIG. 9, and the difference and change (+/-) value of the sequence number 35 corresponds to the change between the data D3 and D4 in FIG. Corresponds to the change between the data D4 and D5 of.
  • the chattering removing unit 35 performs a chattering removing process on the value of the above change (+/-).
  • the rightmost column of Table 1 shows the value of the change (+/-) after noise removal by the chattering removal process.
  • the chattering removing unit 35 determines that the change is positive (+) when all three consecutive values are larger than 0, and determines that the change is negative (-) when all three consecutive values are smaller than 0. However, all other values retain the previous values.
  • the chattering removing unit 35 when the nth change (+/-) of the sequence number, the n + 1st change (+/-), and the n + 2nd change (+/-) are all positive values (1). Is determined to be the nth change (+/-) as a positive value (1). Further, in the chattering removing unit 35, when the nth change (+/-) of the sequence number, the n + 1st change (+/-), and the n + 2nd change (+/-) are all negative values (-1). Is determined to be the nth change (+/-) as a negative value (-1).
  • the n + 1st change (+/-) and the n + 2nd change (+/-) of the chattering removing unit 35 do not match, the n-1st change Hold (+/-).
  • the chattering removing unit 35 sets the value of the change (+/-) after the sixth chattering process to -1.
  • the value of the 11th change (+/-) in which chattering occurred is 1, the value of the next 12th change (+/-) is -1, and the value of the 13th change (+/-). ) Is a value of -1. Therefore, the chattering removing unit 35 holds -1, which is the value of the change (+/-) after the 10th chattering process, as the value of the 11th change (+/-).
  • the value of the 34th change (+/-) in which chattering occurred is 1, the value of the next 35th change (+/-) is 1, and the value of the 36th change (+/-).
  • the value of is -1. Therefore, the chattering removing unit 35 holds -1, which is the value of the change (+/-) after the 33rd chattering process, as the value of the 34th change (+/-).
  • the value of the 35th change (+/-) in which chattering occurred is 1, the value of the 36th change (+/-) following it is -1, and the value of the 37th change (+/-) is -1. ) Is a value of 1. Therefore, the chattering removing unit 35 holds -1, which is the value of the change (+/-) after the 34th chattering process, as the value of the 35th change (+/-).
  • Graph 151 shows the change (+/-) after the chattering process.
  • the value of the change (+/-) of the sequence number 11 is changed to the negative (-) change, and the sequence numbers 34 and 35 It can be seen that the change (+/-) value has been changed to a positive (+) change and chattering has been removed.
  • the chattering removal process by the chattering removal unit 35 as described above is performed for each RF data of the line.
  • the peak detection unit 36 extracts the peak of the RF data of one line after the first derivative processing is performed. For example, when extracting a downward peak (black peak), the peak detection unit 36 extracts a point at which the change after performing the first derivative processing changes from a negative change to a positive change as a peak. Specifically, as shown in Table 150 of FIG. 9, the change in the sequence number 36 is a negative (-) change, and the change in the sequence number 37 is a positive (+) change. , The peak detection unit 36 determines that the signal intensity is a downward peak at the depth position of the sequence number 37, and extracts the sequence number 37 as a downward peak.
  • the peak detection unit 36 determines the point at which the change after the first derivative processing changes from a positive change to a negative change. Extract as a peak. For example, in Table 150 of FIG. 9, it is determined that the signal intensity has an upward peak at the depth position of the sequence number 5, and the sequence number 5 is extracted as an upward peak.
  • the peak detection unit 36 detects the extracted peak as a peak when the absolute value of the signal strength is equal to or higher than a predetermined threshold value.
  • the peak detection unit 36 detects the extracted peak as a peak.
  • the intensity value of the extracted peak is outside the range of ⁇ E or more and + E or less (see FIG. 7)
  • the peak detection unit 36 detects the extracted peak as a peak.
  • the intensity value of the extracted peak is within the threshold ⁇ E, the peak detection unit 36 does not detect the extracted peak as a peak.
  • P2, P3, and P4 are detected as peaks among the extracted downward peaks P1 to P5, but P1 and P5 are detected as peaks because they exist in the range of ⁇ E or more and + E or less. Not done.
  • the buried object determination unit 24 includes a grouping unit 51, a chattering removing unit 52, an interpolation unit 53, and a buried object detecting unit 58.
  • the grouping unit 51 extracts continuous peaks in the moving direction as a group from the plurality of peaks detected by the peak detecting unit 36.
  • the chattering removing unit 52 removes the chattering of the group.
  • the interpolation unit 53 performs interpolation processing on a plurality of groups after chattering is removed.
  • the buried object detection unit 58 detects the vertices, puts them in the vertex group, and determines the position of the buried object from a plurality of vertices.
  • the grouping unit 51 groups the peak detection results of the peak detection unit 36.
  • the grouping unit 51 confirms the presence or absence of peak detection results in order from the past line. Using the result as a starting point, the presence or absence of continuous peak detection in the traveling direction is checked.
  • FIG. 10 is a diagram showing image data after preprocessing by the preprocessing unit 23. In FIG. 10, the line L2 acquired this time is shown. 11 (a) to 11 (d) are diagrams for explaining the processing by the grouping unit 51.
  • FIG. 11A is a diagram showing a target range for confirming whether or not a peak of the next line exists.
  • the grouping unit 51 determines whether or not the peak of the next line exists within 1 pixel of the moving direction A1 and within 5 pixels above and below, starting from the position QS of the peak found first (indicated by ⁇ in FIG. 10). Confirm.
  • the line where the peak position Q is found is used as the current line.
  • the specific numerical value of the number of pixel is not necessarily limited to 1 pixel and 5 pixel.
  • FIG. 11B shows a case where the position Q2 of the next peak exists within 1 pixel of the moving direction A1 of the peak position QS of the current line and within 5 pixels on the upper side.
  • the position of the peak rises (moves to the shallow side) in the moving direction.
  • FIG. 11C shows a case where the peak position Q2 of the next line exists within 1 pixel of the moving direction A1 of the peak position QS of the current line and within 5 pixels on the lower side.
  • the peak position is descending (moving to the deeper side) in the moving direction.
  • the peak position Qe Is the end point of the group (indicated by ⁇ in FIG. 10).
  • the grouping unit 51 groups the peak positions.
  • a group for example, group G1 in which a black circle and a black square are connected by a line is shown.
  • grouping at the position of the upward peak is also performed.
  • the chattering removing unit 52 performs a moving average process on all the results grouped by the grouping unit 51.
  • the chattering removing unit 52 performs a moving average process for each group on the positions of continuous peaks grouped by the grouping unit 51.
  • the moving average processing can be performed at 8 points.
  • the buried object detection unit 58 detects the buried object based on the shape of the group after the chattering is removed. As will be described in detail later, the buried object detection unit 58 can detect the buried object when the shape of the group in the plane in the moving direction A1 and the depth direction B is a chevron waveform.
  • the chevron waveform of the reflected wave from the deep buried object will be Although it is incomplete, the buried object can be detected by performing the interpolation processing of the present embodiment.
  • FIG. 12 is a diagram for explaining the reason why a part of the chevron waveform of the group is missing.
  • FIG. 12B shows image data of the reflected wave when the buried object detecting device 1 receives the reflected wave from the buried object 201 at the receiving position P1 shown in FIG. 12A.
  • the magnitude of the reflected wave is shown in gray scale (white when it is large and black when it is small).
  • the reflected waveform by the buried object 201 is displayed as, for example, a black-and-white chevron waveform. As shown in FIG.
  • the above-mentioned peak detection unit 36 has ⁇ E or more and + E or less among the extracted downward peaks (which can be said to be black peaks) and upward peaks (which can also be said to be white peaks). Those outside the threshold range of are detected as peaks (peaks 1 to 7 shown in FIG. 12B).
  • FIG. 12 (d) shows image data of the reflected wave when the buried object detecting device 1 receives the reflected wave from the buried object 201 at the receiving position P2 shown in FIG. 12 (c).
  • the time T1 at which the white with high intensity is reflected from the buried object 201 and the black with low intensity from the buried object 202 When the reflected time T1 is the same, white and black are added together to cancel each other out and become gray, so that the reflection time is within the threshold range and cannot be detected as a peak (see Z in FIG. 12 (d)).
  • FIG. 13 is a diagram showing image data in which the chevron waveform is interrupted in the middle and two groups, group G11 and group G12, are detected.
  • the interrupted portion is indicated by 203.
  • the interpolation unit 53 interpolates between the groups after removing chattering when a predetermined interpolation condition is satisfied to form one group.
  • the interpolation unit 53 includes a range calculation unit 54 and an interpolation determination unit 55.
  • the range calculation unit 54 determines a predetermined range F for each group after removing chattering, with reference to an end point on the movement direction A1 side of the group. If the end points of other groups exist within the predetermined range F, the interpolation determination unit 55 sets the two groups into one group.
  • FIG. 14 is a diagram for explaining the interpolation process.
  • the range calculation unit 54 determines the predetermined range F with reference to the end point Qe on the movement direction A1 side of the group G11.
  • the interpolation determination unit 55 groups the group G11 and the group G12 as one group because the end point Qs on the side opposite to the moving direction A1 of the group G12 exists in the predetermined range F.
  • FIG. 15 (a) to 15 (d) are diagrams for explaining a process of determining a predetermined range F by the range calculation unit 54.
  • FIG. 15A shows a chevron waveform as a result of grouping.
  • the range calculation unit 54 differentiates the group G11 shown in FIG. 15A.
  • FIG. 15B is a diagram showing a group G11'that is a derivative of the group G11.
  • the range calculation unit 54 predicts possible values after the end point Qe from the differential value.
  • the range calculation unit 54 sets the value obtained by merging the maximum value of the differential values of the past 8 points as the upper limit differential value (see the upper limit differential value UL of FIG. 15C), and sets the value of the past 8 points.
  • the value obtained by merging the minimum value of the differential value is defined as the lower limit differential value (see the lower limit differential value LL in FIG. 15C).
  • 16 (a) to 16 (c) are diagrams showing specific examples of a method of calculating the upper limit differential value UL (an example of the upper limit of the slope) and the lower limit differential value LL (an example of the lower limit of the slope).
  • FIG. 16A is a diagram showing the shape of the original group.
  • x indicates the distance in the moving direction and indicates the position of the pixel.
  • F (x) shown in FIG. 16 (a) indicates a position in the depth direction.
  • the range calculation unit 54 calculates f'(x) shown in FIG. 16A.
  • the value of the upper limit value f (x) is calculated.
  • FIG. 15 (d) shows an upper limit waveform UM connecting the calculated upper limit values f (x).
  • FIG. 15C shows the lower limit differential LL in which the lower limit differential values are connected.
  • the value of the lower limit value f (x) is calculated.
  • FIG. 15D shows a lower limit waveform LM in which the calculated lower limit value f (x) is connected.
  • the end Qs of the other group G12 is within a predetermined range F within a range of 10 pixels in the moving direction A1 from the end Qe (an example of the first end). Determine if it exists.
  • the existence of the edge of another group in the predetermined range F is an example of the predetermined interpolation condition. As shown in FIG.
  • the buried object detection unit 58 detects the buried object for both the group interpolated by the interpolating unit 53 and the group not interpolated.
  • the buried object detection unit 58 includes a chevron waveform apex detection unit 56 (an example of a depth position peak detection unit) and a determination unit 57.
  • the chevron waveform apex detection unit 56 determines whether or not the detected group is a predetermined chevron waveform, and if it is determined to be a predetermined chevron waveform, the peak position of the chevron waveform is put in the apex group.
  • the determination unit 57 determines the position of the buried object based on the vertex group.
  • the chevron waveform apex detection unit 56 determines whether or not the shape of the group is a predetermined chevron waveform. The chevron waveform apex detection unit 56 determines that the group has a predetermined chevron waveform when the three conditions of the first condition, the second condition, and the third condition are satisfied.
  • the first condition is that when differentiated, the differential value becomes negative from plus via zero
  • the second condition is that there are peak values of Xpixel or more before and after the zero point of the first condition.
  • the third condition is that the area of the differential value within the Xpixel range is equal to or larger than a predetermined threshold value with reference to the zero point of the first condition.
  • FIG. 18A is a diagram showing the positions of a plurality of grouped peaks.
  • the chevron waveform apex detection unit 56 differentiates the data shown in FIG. 18A, and determines that the first condition is satisfied when the differential data changes from positive to negative via zero.
  • FIG. 18B is a diagram showing data obtained by differentiating FIG. 18A. In FIG. 18B, since the differential value changes from positive to negative along the moving direction A1 via zero, it is determined that the first condition is satisfied.
  • the zero point H indicates the peak Qp at the depth position shown in FIG. 18A.
  • FIG. 19 (a) is a diagram showing the second condition in FIG. 18 (a).
  • FIG. 19 (b) is a diagram showing the second condition in FIG. 18 (b).
  • FIGS. 19 (a) and 19 (b) since there is a peak value of signal intensity equal to or higher than Xpixel in the anteroposterior direction from the point H (peak Qp at the depth position) of zero, FIG. 19 (a) and FIG.
  • the data shown in FIG. 19B is determined to satisfy the second condition.
  • the chevron waveform apex detection unit 56 calculates the area of the shaded area 300 shown in FIG. 19B, and determines whether or not the calculated area is equal to or greater than a predetermined threshold value.
  • FIG. 20A is a diagram showing an example in which the area of the shaded portion 300 is equal to or larger than a predetermined threshold value
  • FIG. 20B is a diagram showing an example in which the area of the shaded portion 300 is less than a predetermined threshold value.
  • the chevron waveform vertex detection unit 56 puts the vertex Qp into the vertex group of the chevron waveform.
  • the chevron waveform vertex detection unit 56 does not put the vertex Qp in the vertex group of the chevron waveform.
  • the determination unit 57 determines the position of the buried object 101 based on the vertices put in the vertex group of the chevron waveform.
  • the determination unit 57 performs vertex grouping based on the shallow vertices at the vertices whose differentiated area is equal to or larger than a predetermined threshold value.
  • the determination unit 57 determines whether or not the object is a buried object based on the positional relationship of the vertices grouped by vertices. When two or more vertices exist in the vertex grouped range, the determination unit 57 registers the shallower vertex position as the position of the buried object.
  • the vertices in the range of ⁇ Jpixel in the anteroposterior direction (arrows A1 and A2 directions) and the maximum downward in the vertical direction (arrows B and C directions) are grouped with reference to the shallowest vertex.
  • 21 (a) to 21 (c) are diagrams showing an example of vertex grouping.
  • the white square indicates the apex of the white peak
  • the black square indicates the apex of the black peak.
  • white peaks and black peaks are shown in order from the shallowest within the range of vertex grouping.
  • FIG. 21B a black peak, a white peak, and a black peak are shown in order from the shallowest within the range of the vertex grouping.
  • FIG. 21 (c) only black peaks are shown within the range of vertex grouping.
  • FIG. 21A the position of the shallowest white peak (shown as P20) is registered as the position of the buried object.
  • FIG. 21B the position of the shallowest black peak (shown as P21) is registered as the position of the buried object.
  • FIG. 21 (c) since there is only one peak in the vertex group range, it is not registered as the position of the buried object.
  • FIG. 22A is a diagram showing an example of data in which the middle of the chevron waveform is missing.
  • the upper part of FIG. 22A is a table showing data.
  • the middle row is a diagram showing a graph of data in the upper row (horizontal axis x, vertical axis f (x)), and is divided into group G11 and group G12.
  • the lower part is a diagram showing a graph of data in the upper part (horizontal axis x, vertical axis f'(x)).
  • the graph of the data in the lower row is a derivative of the graph of the data in the middle row.
  • the derivative of the group G11 is shown as G11'and the derivative of the group G12 is shown as G12'.
  • the graph of the differential value does not pass through zero, does not correspond to the first condition, and is not recognized as a chevron waveform.
  • the group G11 and the group G12 are combined into one group as shown in the middle graph of FIG. 22 (b), and above that, Is detected by the chevron waveform apex detection unit 56.
  • the differential value (G13') changes from positive to negative through zero, so that the first condition is satisfied and the other second condition is satisfied.
  • the chevron waveform apex detection unit 56 can detect the chevron waveform with the group G11 and the group G12 as one group G13.
  • the predetermined range F which is the predicted range in which the waveform is expected to grow when the waveform is assumed to continue, can be changed according to the depth of the buried object, that is, according to the shape of the chevron waveform.
  • the determination result registration unit 25 registers the result (group, peak position, determined position of the buried object, etc.) determined by the buried object determination unit 24 in the RF data management unit 22.
  • Display control unit 26 The display control unit 26 indicates a group, a peak position, and the like on the data image, and causes the display unit 8 to display the data image. For example, as in the image data of FIG. 10, the image data obtained by black-and-white gradation of the RF data and the determined position of the buried object (for example, x mark) are displayed on the display unit 8.
  • FIG. 23 is a flow chart showing the impulse control process.
  • the impulse control module processing is started, in step S1, when the input is input from the encoder 7, the impulse output control is started in step S2, and the impulse output control is started from the transmitting antenna 11 based on the pulse from the pulse generating unit 13 ( For example, an electromagnetic pulse is output at 1 MHz).
  • step S3 the delay unit 14 sets the delay time in the delay IC.
  • the Delay time can be set from 0 to 5120 psec in units of 10 psec.
  • step S4 the control unit 10 AD-converts the RF data received from the receiving antenna 12 via the gate unit 15.
  • step S5 it is determined whether or not the Delay time is the maximum (for example, 5120 psec), and if it is not the maximum, the control returns to step S3.
  • the Delay time is the maximum (for example, 5120 psec)
  • step S5 corresponds to an example of a receiving step.
  • step S6 the AD-converted RF data is transmitted to the main control module 6.
  • step S7 the impulse control is stopped.
  • the steps S2 to S7 are controlled, and the data for the next one line is acquired. It is transmitted to the main control module 6.
  • FIG. 24 is a flow chart showing the processing of the main control module 6.
  • step S11 when the receiving unit 21 receives RF data for one line from the impulse control module 5, in step S12, the preprocessing unit 23 performs preprocessing before determining the buried object.
  • step S13 the presence or absence of the buried object is determined by the buried object determination unit 24, and the position of the buried object is specified.
  • step S14 the result determined by the buried object determination unit 24 is registered by the determination result registration unit 25.
  • the processing in each step will be described in detail.
  • FIG. 25 is a flow chart showing the preprocessing in step S12 of FIG. 24.
  • the moving average processing unit 33 performs moving average processing on the received RF data.
  • the difference processing unit 32 calculates the difference between the signal strength of the reference value stored in advance and the RF data subjected to the moving average processing, and extracts the change in the RF data.
  • step S24 the first derivative processing unit 34 performs the first derivative process on the difference result processed by the moving average, and the difference between adjacent data in the depth direction is positive (increase) or negative (decrease). Is determined.
  • step S25 the chattering removing unit 35 performs a chattering removing process on the data after the first derivative processing.
  • step S26 the peak detection unit 36 detects the peak of the signal strength using the determination result of the chattering removal process.
  • Step S26 corresponds to an example of the signal strength peak detection step.
  • FIG. 26 is a flow chart showing the moving average processing.
  • the moving average processing unit 33 selects the received data of sequence number 1 from the received RF data. Then, after the moving average processing unit 33 processes the data of sequence number 1 in step S32, the control proceeds to step S33.
  • step S33 it is determined whether or not the sequence number is the maximum value, and if the sequence number is not the maximum value, the control returns to step S31, the sequence number is incremented by one, and the received data of the sequence number 2 is input. Be selected. Then, the process of step S32 is performed on the data of the sequence number 2.
  • step S32 the moving average processing unit 33 performs moving average processing on the RF data for one line.
  • a moving average process can be performed using an 8-point average.
  • FIG. 27 is a flow chart showing the difference processing.
  • the difference processing unit 32 selects the received data of sequence number 1 from the RF data subjected to the moving average processing. Then, after the difference processing unit 32 processes the data of sequence number 1 in step S42, the control proceeds to step S43.
  • step S43 it is determined whether or not the sequence number is the maximum value, and if the sequence number is not the maximum value, the control returns to step S41, the sequence number is incremented by one, and the received data of the sequence number 2 is input. Be selected. Then, the process of step S42 is performed on the data of the sequence number 2.
  • step S42 the difference processing unit 32 calculates the difference between the signal strength of the reference value stored in the RF data management unit 22 and the received data of each line.
  • changes in RF data can be extracted as in the image data shown in FIG. 6 (b).
  • FIG. 28 is a flow chart showing the first derivative processing of the difference result.
  • the first-order differential processing unit 34 selects the difference result of sequence number 1 from the difference results obtained by the difference processing.
  • step S52 the first derivative processing unit 34 performs the first derivative process of the difference result.
  • the first-order differential processing is to calculate the difference between the difference result data at a predetermined position and the difference result data at the next position in the depth direction. That is, the difference between the sequence number 1 and the next sequence number 2 is calculated.
  • step S53 it is determined whether or not the sequence number is the maximum value, and if the sequence number is not the maximum value, the control returns to step S51, the number is incremented by one, and the sequence number 2 is received. The data is selected. Then, the difference between the sequence number 2 and the sequence number 3 is calculated.
  • step S52 is repeated until the first derivative processing is performed on all the data for one line. That is, when performing the first derivative processing of the sequence number n, the first derivative process is performed on the data of the sequence number n by subtracting the difference result data of the sequence number n from the difference result data of the sequence number n + 1. It can be carried out. As a result, the difference in the third column from the left in Table 150 of FIG. 9 is calculated.
  • FIG. 29 is a flow chart showing a chattering removal process.
  • the chattering removal unit 35 selects the sequence number 1 in which the first derivative processing has been performed.
  • step S67 it is determined whether or not the sequence number is the maximum value, and if the sequence number is not the maximum value, the control returns to step S61, the number is incremented by one, and the received data of the sequence number 2 is selected. Will be done.
  • steps S62 to S66 will be described assuming that the chattering removal process is performed on the nth data.
  • step S62 the chattering removing unit 35 determines whether or not all three consecutive first-order differential results are greater than 0. Since the sequence number n is selected, when the first derivative results of the sequence numbers n, n + 1, and n + 2 are all 0 or more, the chattering removing unit 35 sets the sequence number n as the first derivative after the chattering removing process in step S63. The result is stored as positive (+).
  • step S62 when the chattering removing unit 35 has even one of the first derivative results of three consecutive sequence numbers of 0 or less, in step S64, all three consecutive first derivative results are smaller than 0. Judge whether or not. Since the sequence number n is selected, when the first derivative results of the sequence numbers n, n + 1, and n + 2 are all smaller than 0, the chattering removing unit 35 sets the sequence number n as the primary after the chattering removing process in step S65. The differential result is stored as negative (-).
  • step S64 if even one of the three consecutive first-order differential results is greater than 0, the control proceeds to step S66. Then, in step S66, the chattering removing unit 35 stores the state of the previous sequence number as the state of the current sequence number. Since the sequence number n is selected, the chattering removal unit 35 outputs the positive (+) or negative (-) result after the chattering removal processing stored for the sequence number n-1 after the chattering removal processing of the sequence number n. Memorize as a result of. As a result, the rightmost change after the chattering process in Table 150 of FIG. 9 can be obtained.
  • FIG. 30 is a flow chart showing a peak detection process.
  • step S71 the peak detection unit 36 selects the sequence number 1 in which the chattering removal process has been performed. Then, the peak detection unit 36 controls steps S72, S73, and S74 with respect to the data of sequence number 1, and then the control proceeds to step S75. In step S75, it is determined whether or not the sequence number is the maximum value, and if the sequence number is not the maximum value, the control returns to step S71, the sequence number is incremented by one, and the received data of the sequence number 2 is input. Be selected. Then, the processes of steps S72, S73, and S74 are performed on the data of the sequence number 2.
  • steps S72, S73, and S74 are repeated until the chattering removing unit 35 processes all the data for one line.
  • steps S72 to S74 will be described assuming that the peak detection process is performed on the nth data.
  • step S72 the peak detection unit 36 determines whether or not the state of the previous sequence number n-1 after the chattering removal is negative ( ⁇ ) and the state of the current sequence number n is positive (+), or. It is determined whether or not the state of the previous sequence number n-1 after the chattering removal is positive (+) and the state of the current sequence number n is negative ( ⁇ ). Then, when the state of the previous sequence number n-1 is negative (-) and the state of the current sequence number n is positive (+), or the state of the previous sequence number n-1 after chattering removal is When it is positive (+) and the state of the sequence number n this time is negative ( ⁇ ), the peak detection unit 36 extracts the nth coordinate as a peak.
  • step S73 the peak detection unit 36 determines whether or not the signal intensity of the extracted peak at the nth coordinate is outside the range of a predetermined threshold value ( ⁇ E or more, + E or less). Then, when the signal intensity of the extracted peak at the nth coordinate is out of the predetermined range, the nth coordinate is stored in the RF data management unit 22 as the peak coordinate in step S74.
  • the coordinates can be indicated by, for example, a movement distance (which can be said to be a line number) and a depth position in pixels.
  • sequence numbers 5 (white peaks) and 37 (black peaks) in Table 150 of FIG. 9 can be detected as peaks.
  • FIG. 31 is a flow chart showing a buried object determination process.
  • step S81 the grouping unit 51 performs the grouping process of the peak detection result performed by the pretreatment unit 23.
  • This step S81 corresponds to an example of a grouping step.
  • step S82 the chattering removing unit 52 performs a chattering removing process on the grouped groups.
  • step S83 the interpolation unit 53 performs the chevron waveform interpolation processing by connecting the groups when a predetermined condition is satisfied, such as when the chevron waveform is interrupted in the middle.
  • This step S83 corresponds to an example of an interpolation step.
  • step S84 the chevron waveform apex detection unit 56 detects the apex of the chevron waveform when the group after the chevron waveform interpolation processing satisfies a predetermined chevron waveform.
  • step S85 the buried object is determined based on the vertices of the plurality of chevron waveforms.
  • Steps S84 and S85 correspond to an example of the buried object detection step.
  • step S86 the display control unit 26 marks the peak positions detected by the chevron waveform apex detection unit 56 (for example, x mark, ⁇ mark, etc.) and causes the display unit 8 to display the peak positions.
  • FIG. 32 is a flow chart showing a grouping process of peak detection results.
  • the grouping unit 51 sets the detection state to the “undetected” state. All the data acquired in the past are targeted, and in step S92, the grouping unit 51 selects the old data in the past as the processing target. Then, in step S101, the grouping unit 51 determines whether or not all the data acquired in the past up to the line acquired this time has been processed, and if not, the control returns to step S92, and the next step is Old data is processed. In this way, for example, the processes of steps S93 to S100 are performed in order from the sequence number 1 of the oldest line.
  • step S93 the grouping unit 51 determines whether or not the state has not been detected. Since the initial state is "not detected", the control proceeds to step S94.
  • step S94 the grouping unit 51 determines whether or not there is a position where a peak is detected within a predetermined range. If no peak is detected in the predetermined range, the control proceeds to step S101.
  • the predetermined range can be set as appropriate, for example, it may be set for one line, or it may be set for the sequence number of one line.
  • step S94 it is determined whether or not there is a position where peaks are detected in order from the oldest data, and when there is a position where peaks are detected, in step S95, the grouping unit 51 determines.
  • the detection status is set to "detecting”.
  • step S96 the grouping unit 51 stores the point where the peak is detected. This point is a coordinate in units of pixels, and can be indicated by, for example, a moving distance (which can also be said to be a line number) and a depth position. This point corresponds to the starting point ( ⁇ ) in FIG.
  • step S93 since the detection state is “detecting”, the control proceeds to step S97.
  • step S97 the grouping unit 51 determines whether or not there is a position where a peak is detected within a predetermined range from the position stored in step S96.
  • This predetermined range can be set, for example, within 1 pixel in the moving direction described with reference to FIGS. 11 (a) to 11 (d), and within 5 pixels above and below.
  • step S98 the grouping unit 51 assumes that there is a continuous position and stores the position.
  • step S93 since the detection state is “detecting”, the control proceeds to step S97.
  • step S97 it is detected whether or not there is a point where the peak is detected within a predetermined range from the point stored in step S98 last time, and if so, that point is stored in step S98. .. As a result, continuous points are sequentially grouped.
  • step S97 if the peak is not detected within the predetermined range, the control proceeds to step S99.
  • step S99 the grouping unit 51 determines that there are no continuous points, and saves the detection results up to that point. The last detected point corresponds to the end point ( ⁇ ) in FIG.
  • step S100 the grouping unit 51 sets the detection state to the “undetected” state. Then, in step S101, when it is determined that all the data of the line acquired in the past has been processed, the processing ends.
  • FIG. 33 is a flow chart showing a buried object determination process.
  • the chattering removal unit 52 selects any one of the plurality of grouped groups. Then, in step S112, the chattering removing unit 52 performs a moving average process on the selected group. For example, a moving average process can be performed using an 8-point average.
  • step S113 it is determined whether or not the moving average processing has been performed on all the groups, and if the processing has not been performed on all the groups, the control returns to step S111, and the other Group is selected. Then, the moving average processing is performed on the other selected groups. In this way, the flow is repeated until the processing of step S112 is performed on all the grouped results.
  • FIG. 34 is a flow chart showing the chevron waveform interpolation process.
  • the interpolation unit 53 selects one from a plurality of grouped groups.
  • step S122 the interpolation unit 53 reads out one of the selected chattering removal processing groups stored in the RF data management unit 22.
  • step S123 the range calculation unit 54 differentiates the data of the selected group, and sets the value obtained by merging the maximum value of the differential values of the past eight points as the upper limit differential value (FIG. 15 (c)). (Refer to the upper limit differential value UL), and the value obtained by merging the minimum values of the differential values of the past eight points is defined as the lower limit differential value (see the lower limit differential value LL in FIG.
  • the range calculation unit 54 sets a range of 10 pixels in the moving direction A1 from the end point Qe sandwiched between the upper limit differential value and the lower limit differential value as the predetermined range F.
  • step S124 the interpolation determination unit 55 confirms whether or not the end points of other groups exist within the predetermined range F.
  • the interpolation determination unit 55 groups the selected group and the group having the end points in the predetermined range F.
  • step S126 the interpolation unit 53 confirms whether or not the chevron waveform interpolation processing has been performed for all the groups, and if the processing has not been performed for all the groups, the control step. Returning to S121, another group is selected. Then, the chevron waveform interpolation processing is performed on the other selected groups.
  • step S124 If the end points of the other groups do not exist within the predetermined range F in step S124, the selected group remains as it is, and the control proceeds to step S126.
  • FIG. 35 is a flow chart showing the chevron waveform vertex detection process.
  • the chevron waveform apex detection unit 56 selects one group from the grouping results after the chevron waveform interpolation process.
  • the chevron waveform apex detection unit 56 differentiates the selected group in the planes of the moving direction A1 and the depth direction B.
  • step S133 the chevron waveform vertex detection unit 56 determines whether or not there is a zero point such that the differential value passes from plus to zero and becomes minus. If there is no such zero point, the group is determined not to have a predetermined chevron waveform and control proceeds to step S138.
  • step S133 determines whether or not a peak of the chevron waveform.
  • step S134 the chevron waveform apex detection unit 56 determines whether or not a peak of Xpixel or more exists in the front-rear direction from the apex of the chevron waveform. If there is no peak above Xpixel, the control proceeds to step S138, assuming that the waveform is not a chevron waveform that can be determined to have a buried object.
  • step S134 determines whether or not a peak of Xpixel or more exists.
  • step S135 the chevron waveform apex detection unit 56 calculates the area of the differential value in the range within Xpixel in the anteroposterior direction from the apex.
  • step S136 the chevron waveform apex detection unit 56 determines whether or not the calculated area is equal to or greater than a predetermined threshold value. If it is determined that the threshold value is not equal to or higher than the predetermined threshold value, the control proceeds to step S138, assuming that the waveform is not a chevron waveform that can determine that the buried object exists.
  • step S136 when it is determined in step S136 that the threshold value is equal to or higher than the predetermined threshold value, the chevron waveform apex detection unit 56 puts the apex corresponding to the zero point into the apex group of the chevron waveform in step S137.
  • step S138 the chevron waveform apex detection unit 56 confirms whether or not the chevron waveform apex detection processing has been performed on all the groups subjected to the chevron waveform interpolation processing, and the processing is performed on all the groups. If not, control returns to step S131 and another group is selected. Then, steps S132 to S137 are repeated until the chevron waveform vertex detection process is performed for all the groups subjected to the chevron waveform interpolation processing.
  • FIG. 36 is a flow chart showing a buried object determination process.
  • the determination unit 57 selects one vertex put in the vertex group in order from the shallowest one.
  • step S142 the determination unit 57 determines whether or not there are other vertices within ⁇ Jpixel in the front-rear direction from the apex and in the entire range in the downward direction. If it is determined in step S142 that another vertex exists, the determination unit 57 stores the vertex coordinates of the selected vertex in the RF data management unit 22 as a buried object in step S143. On the other hand, when it is determined in step S142 that no other vertex exists, since only one vertex exists in the determined range, it is not stored as the position of the buried object, and the control proceeds to step S144.
  • step S144 it is determined whether or not the buried object determination process has been performed on all the vertices put in the vertex group. If no processing is performed, in step S141, the determination unit 57 selects another vertex of the vertex group. Here, the vertices detected as other vertices in step S142 are excluded from the selection target as being processed.
  • Steps S142 and S143 are repeated until all the vertices put in the vertex group are selected or excluded from the selection target. Then, when all the vertices put in the vertex group are selected or excluded from the selection target, the control ends.
  • the display control unit 26 controls the display unit 8 in step S86 to display the buried object (marks such as ⁇ and ⁇ ). indicate.
  • the present invention may be realized as a program for causing a computer to execute the buried object detecting device 1 and the buried object detecting method implemented according to the flowcharts shown in FIGS. 23 to 36.
  • one usage pattern of the program may be a mode in which the program is recorded on a recording medium such as a ROM that can be read by a computer and operates in cooperation with the computer.
  • one usage pattern of the program may be a mode in which transmission is performed in a transmission medium such as the Internet or a transmission medium such as light, radio wave, or sound wave, read by a computer, and operated in cooperation with the computer.
  • the computer described above is not limited to hardware such as a CPU (Central Processing Unit), and may include firmware, an OS, and peripheral devices.
  • the power consumption body control method may be realized by software or hardware.
  • the reinforcing bar has been described as an example of the buried object, but the reinforcing bar may not be limited to the reinforcing bar, and may be a gas pipe, a water pipe, wood, or the like, and the buried object is provided.
  • the object is not limited to concrete.
  • the main control module 6 is provided in the main body 2 of the buried object detection device 1, but the main control module 6 may be provided separately from the main body 2. In this case, the main control module 6 and the display unit 8 may be provided on a tablet or the like. Communication may be performed wirelessly or by wire between the main body 2 and the tablet.
  • the buried object detecting device and the buried object detecting method of the present invention have an effect of being able to detect buried objects even from reflected waves having an incomplete shape, and are useful for detecting buried objects in concrete. is there.

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Abstract

埋設物検出装置（１）では、受信部（６１）は、移動に伴ったタイミング毎に反射波に関するデータを受信する。ピーク検出部（３６）は、タイミングにおける対象物の深さ方向の信号強度に基づいて、各々のタイミングにおける対象物の深さ方向の信号強度のピークを検出する。グルーピング部（５１）は、各々の前記タイミングで検出された信号強度のピークにおける深さ位置のうち、移動方向において所定間隔以内で連続している複数の前記信号強度のピークにおける深さ位置を１つのグループとする。補間部（５３）は、グルーピング部（５１）によって検出された複数のグループに対して、所定の補間条件を満たす場合にはグループの間を補間して１つのグループとする。埋設物検出部（５８）は、グループに基づいて埋設物を検出する。

Description

埋設物検出装置および埋設物検出方法
　本発明は、埋設物検出装置および埋設物検出方法に関する。
　コンクリート内の埋設物を探索する装置として、コンクリートの表面を移動させながら、コンクリートに向かって放射した電磁波の反射波から埋設物を検出する埋設物検出装置が用いられている（例えば、特許文献１参照）。
　埋設物検出装置では、図３７（ａ）に示すように、送信アンテナから放射される電磁波は、深さ方向に対して広がりを持っているため、位置Ｐ１００１で鉄筋１０００からの反射波（ＲＦ１）を受信する。そのため、位置Ｐ１００１から鉄筋１０００までの距離がＤ１と表示されることになる。そして、位置Ｐ１００２では、鉄筋１０００までの距離がＤ２と最も近く表示され、更に位置Ｐ１００３では、位置Ｐ１００３から鉄筋１０００までの距離がＤ２よりも遠いＤ３と表示されることになる。
　このため、鉄筋１０００による反射波の波形は、山形波形１００４となる。
　埋設物検出装置は、埋設物の反射波が完全な山形波形である場合に、その頂点を埋設物として検出していた。
特許第５７８９０８８号公報
　しかしながら、図３７（ｂ）に示すように、浅い埋設物１００５から受信する反射波の山形波形１００６の端部が、より深い埋設物１００８から受信する反射波の山形波形１００７の頂点付近に重なる場合には、深い埋設物１００８からの反射波の山形波形が不完全となり、埋設物１００８を検出することが出来ないことがあった。
　本発明は、不完全な形状の反射波からも埋設物を検出することが可能な埋設物検出装置および埋設物検出方法を提供することを目的とする。
　第１の発明にかかる埋設物検出装置は、対象物の表面を移動しながら対象物に向かって放射した電磁波の反射波に関するデータを用いて対象物内の埋設物を検出するためのデータ処理装置であって、受信部と、信号強度ピーク検出部と、グルーピング部と、補間部と、埋設物検出部と、を備える。受信部は、移動に伴ったタイミング毎に反射波に関するデータを受信する。信号強度ピーク検出部は、タイミングにおける対象物の深さ方向の信号強度に基づいて、各々のタイミングにおける対象物の深さ方向の信号強度のピークを検出する。グルーピング部は、各々のタイミングで検出された信号強度のピークにおける深さ位置のうち、移動方向において所定間隔以内で連続している複数の信号強度のピークにおける深さ位置を１つのグループとする。補間部は、グルーピング部によって検出された複数のグループに対して、所定の補間条件を満たす場合にはグループの間を補間して１つのグループとする。埋設物検出部は、グループに基づいて埋設物を検出する。
　これにより、途中で途切れているような不完全なグループを１つのグループに補間することができるため、不完全な形状の反射波から埋設物を検出することができる。すなわち、浅い埋設物から受信する反射波に基づくグループの端部が、より深い埋設物から受信する反射波に基づくグループの頂点付近に重なり深い埋設物に関するグループが途中で途切れる場合であっても途切れた部分を補間することができる。このため、深い埋設物の存在を検出することができる。
　第２の発明にかかる埋設物検出装置は、第１の発明にかかる埋設物検出装置であって、所定の補間条件は、所定のグループの移動方向における第１端から所定領域内に、他のグループの移動方向と反対側の第２端が存在することである。補間部は、所定の補間条件を満たす場合に、所定のグループと他のグループを１つのグループとする。
　これにより、所定のグループの端と、他のグループの端が所定範囲内に存在する場合に、端同士を繋ぎ、１つのグループとして埋設物の判定を行うことができる。
　第３の発明にかかる埋設物検出装置は、第２の発明にかかる埋設物検出装置であって、補間部は、範囲算出部と、補間判定部と、を有する。範囲算出部は、所定のグループの第１端から所定範囲における傾きに基づいて、傾きの上限と傾きの下限を算出する。補間判定部は、移動方向において第１端から所定範囲であって傾きの上限と傾きの下限の範囲内である所定領域内に第２端が存在するか否かを判定する。
　これにより、所定のグループの端が途切れているが移動方向に続いていると判断できる範囲に他のグループの端が存在する場合に、途切れていると判断して途切れている部分を補間することができる。このため、１つの埋設物の反射波に基づくグループとする補間により埋設物検知を精度良く行うことができる。
　第４の発明にかかる埋設物検出装置は、第１の発明にかかる埋設物検出装置であって、埋設物検出部は、深さ位置ピーク検出部と、判定部と、を有する。深さ位置ピーク検出部は、グループの深さ位置のピークを検出する。判定部は、検出された深さ位置のピークから埋設物の存在を判定する。
　これによって、深さ位置のピークに基づいて埋設物の存在を判定することができる。
　第５の発明にかかる埋設物検出装置は、第１の発明にかかる埋設物検出装置であって、深さ位置ピーク検出部は、移動方向と深さ方向における平面において、グループが所定条件を満たしているか否かを判定する。判定部は、グループが所定条件を満たしていると判定した場合に、埋設物の存在を判定する。
　これによって、所定条件として例えば山形形状を満たしている場合に、埋設物が存在すると判定することができる。
　第６の発明にかかる埋設物検出装置は、第５の発明にかかる埋設物検出装置であって、所定条件は、移動方向と深さ方向における平面において、グループを微分した際に微分値がプラスの値からゼロを通ってマイナスの値になる第１条件と、グループが第１条件におけるゼロの深さ位置から移動方向およびその反対方向のそれぞれに所定範囲以上存在する第２条件と、ゼロの深さ位置から移動方向およびその反対方向の所定範囲における微分値の面積が所定閾値以上である第３条件である。深さ位置ピーク検出部は、グループが第１条件と第２条件と第３条件を満たすか否かを判定し、第１条件と第２条件と第３条件を満たしている場合に、ゼロの深さ位置をグループの深さ位置のピークとして検出する。
　このように３つの条件を満たす場合に、例えば山形状の波形であると判定でき、山形状の波形のピーク位置を検出することにより、埋設物の位置を検出することができる。
　第７の発明にかかる埋設物検出装置は、第６の発明にかかる埋設物検出装置であって、判定部は、深さ位置のピークが、移動方向における所定範囲内において深さ方向に複数存在する場合、浅いほうの深さ位置のピークを埋設物の位置と判定する。
　これにより、浅い方のピークの位置を埋設物の位置とすることができる。
　第８の発明にかかる埋設物検出装置は、第７の発明にかかる埋設物検出装置であって、判定部は、所定範囲内において、深さ位置のピークが１つのみ存在する場合には、検出された深さ位置のピークを埋設物の位置と判定しない。
　これにより、ノイズなどによる誤検出を低減することができる。
　第９の発明にかかる埋設物検出装置は、第１～８のいずれかの発明にかかる埋設物検出装置であって、１次微分処理部を更に備える。１次微分処理部は、深さ方向またはその反対の表面方向において、所定の深さ位置の信号強度の、その前の深さ位置の信号強度からの変化の差分を検出する。
　これにより、埋設物の影響による信号強度の変化を抽出することができる。
　第１０の発明にかかる埋設物検出装置は、第９の発明にかかる埋設物検出装置であって、信号強度ピーク検出部は、差分が減少から増加に変化する深さ位置および差分が増加から減少に変化する深さ位置の少なくとも一方を信号強度のピークとして検出する。
　このように、信号強度の増減のデータを用いて信号強度のピークを検出することができる。
　第１１の発明にかかる埋設物検出方法は、受信ステップと、信号強度ピーク検出ステップと、グルーピングステップと、補間ステップと、埋設物検出ステップと、を備える。受信ステップは、移動に伴ったタイミング毎に反射波に関するデータを受信する。信号強度ピーク検出ステップは、タイミングにおける対象物の深さ方向の信号強度に基づいて、各々のタイミングにおける対象物の深さ方向の信号強度のピークを検出する。グルーピングステップは、各々のタイミングで検出された信号強度のピークにおける深さ位置のうち、移動方向において所定間隔以内で連続している複数の信号強度のピークにおける深さ位置を１つのグループとする。補間ステップは、グルーピング部によって検出された複数のグループに対して、所定の補間条件を満たす場合にはグループの間を補間して１つのグループとする。埋設物判定ステップは、グループに基づいて埋設物を検出する。
　これにより、途中で途切れているような不完全なグループを１つのグループに補間することができるため、不完全な形状の反射波から埋設物を検出することができる。すなわち、浅い埋設物から受信する反射波に基づくグループの端部が、より深い埋設物から受信する反射波に基づくグループの頂点付近に重なり深い埋設物に関するグループが途中で途切れる場合であっても途切れた部分を補間することができる。このため、深い埋設物の存在を検出することができる。
（発明の効果）
　本発明によれば、不完全な形状の反射波からも埋設物を検出することが可能な埋設物検出装置および埋設物検出方法を提供することができる。
本発明にかかる実施の形態における埋設物検出装置の構成を示す斜視図。 図１の埋設物検出装置の構成を示すブロック図。 図２のパルス制御モジュールの構成を示すブロック図。 図３のＭＰＵが取得する反射波のデータを示す図。 図２のメイン制御モジュールの構成を示すブロック図。 （ａ）差分処理を行う前の画像データを示す図、（ｂ）差分処理後の画像データを示す図。 （ａ）移動平均処理を行った後の画像データを示す図、（ｂ）図１０（ａ）のラインＬ１のＲＦデータの信号強度を示す図。 図７（ｂ）のＰ１０～Ｐ３の間の拡大図。 図５の一次微分処理部およびチャタリング除去部による処理を説明するための図。 画像データを示す図。 （ａ）～（ｄ）グルーピング部による処理を説明するための図。 （ａ）～（ｄ）グループの山形波形の一部が欠ける理由を説明するための図。 山形波形が途中で途切れて２つのグループが検出された画像データを示す図。 図１の補間部により補間処理の概要を示す図。 （ａ）～（ｄ）図５の範囲算出部による所定範囲を決定する処理を説明するための図。 （ａ）～（ｃ）所定範囲の上限微分値と下限微分値を算出する方法の具体例を示す図。 図１６（ａ）～（ｃ）で設定した所定範囲における補間処理を説明するための図。 （ａ）図５のグルーピング部によってグループ化された複数のピークの深さ位置を示す図、（ｂ）図１８（ａ）の波形を微分した図。 （ａ）図１８（ａ）に第２条件を付加した図。（ｂ）図１８（ｂ）に第２条件を付加した図。 （ａ）微分したグラフの斜線部が所定閾値以上の例を示す図、（ｂ）微分したグラフの斜線部が所定閾値未満の例を示す図。 （ａ）～（ｃ）頂点グルーピングの例を示す図。 （ａ）山形波形の途中が欠けているデータの例を示す図、（ｂ）図２２（ａ）のデータを補間処理したデータの例を示す図。 図１の埋設物検出装置のインパルス制御処理を示すフロー図。 図１の埋設物検出装置のメイン制御モジュールの処理を示すフロー図。 図２４の前処理を示すフロー図。 図２５の移動平均処理を示すフロー図。 図２５の差分処理を示すフロー図。 図２５の差分結果の一次微分処理を示すフロー図。 図２５のチャタリング除去処理を示すフロー図。 図２５のピーク検出処理を示すフロー図。 図２４の埋設物判定処理を示すフロー図。 図３１のグルーピング処理を示すフロー図。 図３１の埋設物判定処理を示すフロー図。 図３１の山形波形補間処理を示すフロー図。 図３１の山形波形頂点検出処理を示すフロー図。 図３１の埋設物判定処理を示すフロー図。 （ａ）、（ｂ）従来の課題を説明するための図。
　以下に、本発明の実施の形態に係る埋設物検出装置について図面に基づいて説明する。
　＜構成＞
　（埋設物検出装置１の概要）
　図１は、本発明に係る実施の形態における埋設物検出装置１をコンクリート１００上に配置した状態を示す斜視図である。図２は、本実施の形態における埋設物検出装置１の概略構成を示すブロック図である。
　本実施の形態の埋設物検出装置１は、コンクリート１００等の対象物の表面１００ａを移動しながら電磁波をコンクリート１００に放射し、その反射波を受信して解析することによって、コンクリート１００内の埋設物１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄの位置を検出する。
　図１では、埋設物１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄは、鉄筋であり、例えば、表面１００ａから順に２０ｃｍ、１５ｃｍ、１０ｃｍ、５ｃｍの深さ位置に埋設されている。深さ方向が矢印Ｂで示されており、表面方向が矢印Ｃで示されている。
　埋設物検出装置１は、本体部２と、把手３と、車輪４と、インパルス制御モジュール５と、メイン制御モジュール６と、エンコーダ７と、表示部８と、を有する。
　本体部２の上面に把手３が設けられている。本体部２の下部に４つの車輪が回転自在に取り付けられている。作業者は、コンクリート１００内部の埋設物を検出する際には、把手３を把持して車輪４を回転させながら埋設物検出装置１をコンクリート１００の表面１００ａ上で移動させる。
　インパルス制御モジュール５は、コンクリート１００に向けて電磁波を放射するタイミング、および放射した電磁波の反射波を受信するタイミング等の制御を行う。
　エンコーダ７は、車輪４に設けられており、車輪４の回転に基づいてインパルス制御モジュール５に反射波の受信タイミングを制御するための信号を送信する。
　メイン制御モジュール６は、インパルス制御モジュール５で受信された反射波に関するデータを受け取り、埋設物の検出を行う。
　表示部８は、本体部２の上面に設けられており、埋設物１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄの位置を示す画像を表示する。
　（インパルス制御モジュール５）
　図３は、インパルス制御モジュール５の構成を示すブロック図である。
　インパルス制御モジュール５は、制御部１０と、送信アンテナ１１と、受信アンテナ１２（受信部の一例）と、パルス発生部１３と、ディレイ部１４と、ゲート部１５と、を有する。
　制御部１０は、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）等によって構成されており、エンコーダ入力をトリガとして、パルス発生部１３にパルスの発生を指令する。パルス発生部１３は、ＭＰＵからの指令に基づいてパルスを発生し、送信アンテナ１１に送る。送信アンテナ１１は、パルスの周期に基づいて電磁波を一定周期で放射する。エンコーダ７の入力のタイミングが、タイミングの一例に対応する。
　受信アンテナ１２は、放射された電磁波の反射波を受信する。ゲート部１５は、ディレイ部１４からのパルスを受信すると、受信アンテナ１２で受信した反射波を取り込み、制御部１０へと送信する。ディレイ部１４は、所定間隔でゲート部１５にパルスを送信し、反射波を取り込ませる。この所定間隔は、例えば２．５ｍｍピッチとなっている。
　これにより、インパルス制御モジュール５は、エンコーダ７からの入力をトリガとして、送信アンテナ１１から電磁波を複数回出力する。そして、インパルス制御モジュール５は、ディレイ部１４によるディレイＩＣを用いて受信タイミングを遅らせることで受信アンテナ１２との距離ごとの受信データを取得することができる。
　図４は、ＭＰＵが取得する反射波のデータを示す図である。縦軸は、軸Ｏを中心として、－４０９６～＋４０９６階調で受信信号の強度を示し、矢印方向がマイナス側を示す。横軸は、受信アンテナ１２との距離を示し、矢印方向（深さ方向Ｂに対応）が受信アンテナ１２からの距離が長いことを示す。また、距離が長いとは、深さが深いことに相当する。
　なお、詳しくは後述するが、図４に示す波形Ｗ１には、コンクリート１００内に照射されずにアンテナで反射した反射波も含まれる（ｐ１等）ため、基準値の信号強度との差分を算出することにより、コンクリート１００内からの反射波のデータの変化が抽出される。
　また、図４に示すデータは、エンコーダ７の入力があった後からエンコーダ７の入力が次にあるときまでのデータである。受信タイミングを除々に遅らせることによって、受信アンテナ１２からの距離が長い位置からの反射波を受信するが、エンコーダ７からの入力があると、受信タイミングの遅延が元に戻され、再び受信タイミングを除々に遅らせる。すなわち、移動方向Ａ１、Ａ２における所定の計測位置（エンコーダ７からの入力があった位置）における深さ方向Ｂの反射波を受信することになる。このような図４に示すエンコーダ７の入力があった後から次のエンコーダの入力があるまでの反射波のデータを１ライン分のデータという。制御部１０は、１ライン分のデータが貯まるごとに、その１ライン分のＲＦ（Radio Frequency）データをメイン制御モジュール６へ送信する。
　なお、埋設物検出装置１は動かされているため、計測位置は厳密に同じ位置ではなく、深さ方向Ｂもコンクリート１００の表面１００ａに対して厳密に垂直な方向ではない。
　（メイン制御モジュール６）
　図５は、メイン制御モジュール６の構成を示すブロック図である。メイン制御モジュール６は、受信部２１と、ＲＦデータ管理部２２と、前処理部２３と、埋設物判定部２４と、判定結果登録部２５、表示制御部２６と、を有する。
　受信部２１は、インパルス制御モジュール５から送信されるごとに、１ライン分のＲＦデータを受信する。
　ＲＦデータ管理部２２は、受信部２１が受信した１ライン分のＲＦデータを記憶する。
　前処理部２３は、１ライン分のデータ毎に、信号強度のピークを検出する。
　埋設物判定部２４は、前処理部２３において検出された１ライン分のＲＦデータごとの信号強度のピークを用いて、埋設物１０１の有無を判定して、その位置を特定する。
　判定結果登録部２５は、埋設物判定部２４によって判定された埋設物の位置をＲＦデータ管理部２２に登録する。
　表示制御部２６は、移動方向Ａ１と深さ方向Ｂの平面において信号強度を色で階調処理した画像を表示部８に表示させる制御を行う。また、表示制御部２６は、埋設物１０１の位置を表示部８に表示させる制御を行う。
　（前処理部２３）
　図５に示すように、前処理部２３は、移動平均処理部３３と、差分処理部３２と、一次微分処理部３４（差分処理部の一例）と、チャタリング除去部３５と、ピーク検出部３６（信号強度ピーク検出部の一例）と、を有する。
　（移動平均処理部３３）
　移動平均処理部３３は、ＲＦデータについて、１ラインごとに移動平均処理を行う。本実施の形態では、例えば８点平均で移動平均処理を行うことができる。
　（差分処理部３２）
　差分処理部３２は、移動平均処理を行ったＲＦデータから、基準値の信号強度との差分を算出することによって、変化した箇所のＲＦデータを抽出する。図６（ａ）は、差分処理を行う前の画像データを示す図であり、図６（ｂ）は、差分処理を行った後の画像データを示す図である。
　ここで、基準値の信号強度は予め記憶されている。信号強度から基準値の信号強度を引く。この演算を、全てのラインの全ての深さ位置に対して行うことにより、図６（ｂ）に示すようにＲＦデータ信号の変化を明確にすることができる。
　図７（ａ）は、差分処理を行った画像データの部分拡大図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）のラインＬ１のＲＦデータの信号強度を示す図である。図７（ｂ）の横軸は深さ位置を示し、矢印方向に沿って深くなっている。図７（ｂ）の縦軸は信号強度を示し、矢印方向に沿って信号強度が強くなっている。
　なお、本実施の形態では、信号強度が強い方が白く階調され、信号強度が弱いほうが黒く階調される。また、本実施の形態では、下向きのピーク、すなわち黒色が最も濃くなっている位置と、上向きのピーク、すなわち白色が最も薄くなっている位置が検出される。例えば、下向きのピークの位置は、コンクリート中の鉄筋等の位置を示し、上向きのピークの位置は、コンクリート中の空洞や樹脂の位置を示す。
　下向きのピークと上向きのピークを検出する原理は同じであるため、以下の説明では、下向きのピーク（黒色が最も濃くなっている位置）を検出することについて具体的に説明する。
　図７（ａ）のＬ１上の黒色部分（下向きのピーク）をＰ１～Ｐ５で示す。このＰ１～Ｐ５が、図７（ｂ）にも示されている。また、図７（ｂ）には、Ｐ２とＰ３の間の上向きのピークの１つがＰ１０として示されている。
　（一次微分処理部３４）
　一次微分処理部３４は、下向きのピークを検出するために、差分処理が行われたデータに対して一次微分処理を行う。一次微分処理部３４は、所定の深さ位置における信号強度から、次の深さ位置における信号強度への差分を算出する。
　図８は、図７（ｂ）のＰ１０～Ｐ３の間の拡大図である。図９は、図８のグラフの信号強度および一次微分処理の結果の表１５０を示す図である。後述するが、図９には、チャタリング処理の結果と、グラフ１５１も示されている。
　図９に示す表１５０の最も左の欄には、シーケンスナンバーが示されている。シーケンスナンバーが大きくなるに従って位置が深くなっている。左から２つ目の欄には、各シーケンスナンバーでの信号強度が示されている。左から３つ目の欄には、一次微分処理部３４によって算出された差分が示されている。
　シーケンスナンバーｎの差分は、シーケンスナンバーｎ＋１の信号強度からシーケンスナンバーｎの信号強度を引いた値となっている。例えば、シーケンスナンバーが７番の差分は、８番目の信号強度（４１６）から７番目の信号強度（４３２）を引いた値（－１５）となっている。
　このように、一次微分処理部３４は、１ラインの全てのデータに対して一次微分処理を行う。
　（チャタリング除去部３５）
　チャタリング除去部３５は、一次微分処理が行われた結果に対してチャタリング除去処理を行う。
　図８に示すデータでは、領域Ｒ１において、全体として信号強度データが減少しているにもかかわらず、データＤ２が一つ前（浅い）のデータＤ１よりも大きくなっており、ノイズによるチャタリングが発生していることがわかる。また、領域Ｒ２において、データＤ３よりもデータＤ４、Ｄ５が小さくなっており、ノイズによるチャタリングが発生していることがわかる。このようなチャタリングは、コンクリート内に含まれる骨材の材質・粒度により反射波が変化することによって発生する。チャタリング除去部３５は、このようなチャタリングの除去を行う。
　チャタリング除去部３５は、各シーケンスナンバーの差分が正の値であるか負の値であるかを判定する。左から４つ目の欄には、正の変化（増加）であるか負の変化（減少）であるかが示されており、正（＋）の変化の場合には１が示され、負（－）の変化の場合には－１が示されている。
　すなわち、チャタリング除去部３５は、所定の深さ位置から、より深い側の次の深さ位置への信号強度の変化が増加であるか減少であるかを判定する。
　ここで、図９には、表１５０のハッチングで囲まれている部分のグラフ１５１が示されている。変化（＋／－）を示す◆のデータでは、周囲が負（－）の変化にもかかわらずシーケンスナンバー１１だけが正（＋）の変化を示しており、シーケンスナンバー１１にノイズによるチャタリングが発生していることがわかる。このシーケンスナンバー１１の差分及び変化（＋／－）の値は、図８のデータＤ１～Ｄ２の間に対応する。
　また、周囲が負（－）の変化にもかかわらずシーケンスナンバー３４、３５が正（＋）の変化を示しており、シーケンスナンバー３４、３５にノイズによるチャタリングが発生していることがわかる。このシーケンスナンバー３４の差分および変化（＋／－）の値は、図９のデータＤ３～Ｄ４の間の変化に対応し、シーケンスナンバー３５の差分および変化（＋／－）の値は、図８のデータＤ４～Ｄ５の間の変化に対応する。
　チャタリング除去部３５は、上記変化（＋／－）の値に対してチャタリングの除去処理を行う。表１の最も右側の欄には、チャタリング除去処理によるノイズ除去後の変化（＋／－）の値が示されている。チャタリング除去部３５は、連続する３つの値が全て０より大きい場合には正（＋）の変化と判断し、連続する３つの値が全て０より小さい場合には負（－）の変化と判断し、それ以外はすべて前回の値を保持する。
　詳しく説明するとチャタリング除去部３５は、シーケンスナンバーｎ番目の変化（＋／－）とｎ＋１番目の変化（＋／－）とｎ＋２番目の変化（＋／－）が全て正の値（１）の場合には、ｎ番目の変化（＋／－）を正の値（１）と判断する。また、チャタリング除去部３５は、シーケンスナンバーｎ番目の変化（＋／－）とｎ＋１番目の変化（＋／－）とｎ＋２番目の変化（＋／－）が全て負の値（－１）の場合には、ｎ番目の変化（＋／－）を負の値（－１）と判断する。チャタリング除去部３５は、シーケンスナンバーｎ番目の変化（＋／－）とｎ＋１番目の変化（＋／－）とｎ＋２番目の変化（＋／－）の正負が一致しない場合、ｎ－１番目の変化（＋／－）を保持する。
　例えば、６番目の変化（＋／－）の値は－１であり、７番目の変化（＋／－）の値は－１であり、８番目の変化（＋／－）の値は－１である。そのため、チャタリング除去部３５は、６番目のチャタリング処理後の変化（＋／－）の値を－１とする。
　一方、チャタリングの発生した１１番目の変化（＋／－）の値は１であり、その次の１２番目の変化（＋／－）の値は－１であり、１３番目の変化（＋／－）の値は－１である。そのため、チャタリング除去部３５は、１０番目のチャタリング処理後の変化（＋／－）の値である－１を、１１番目の変化（＋／－）の値として保持する。
　また、チャタリングの発生した３４番目の変化（＋／－）の値は１であり、その次の３５番目の変化（＋／－）の値は１であり、３６番目の変化（＋／－）の値は－１である。そのため、チャタリング除去部３５は、３３番目のチャタリング処理後の変化（＋／－）の値である－１を、３４番目の変化（＋／－）の値として保持する。
　また、チャタリングの発生した３５番目の変化（＋／－）の値は１であり、その次の３６番目の変化（＋／－）の値は－１であり、３７番目の変化（＋／－）の値は１である。そのため、チャタリング除去部３５は、３４番目のチャタリング処理後の変化（＋／－）の値である－１を、３５番目の変化（＋／－）の値として保持する。
　グラフ１５１には、チャタリング処理後の変化（＋／－）を示す■のデータでは、シーケンスナンバー１１の変化（＋／－）の値が負（－）の変化に変更され、シーケンスナンバー３４、３５変化（＋／－）の値が正（＋）の変化に変更されており、チャタリングが除去されていることがわかる。
　以上のようなチャタリング除去部３５によるチャタリング除去処理が、ラインのＲＦデータ毎に行われる。
　（ピーク検出部３６）
　ピーク検出部３６は、一次微分処理を行った後の１ラインのＲＦデータのピークを抽出する。例えば、下向きのピーク（黒色のピーク）を抽出する場合、ピーク検出部３６は、一次微分処理を行った後の変化が、負の変化から正の変化に変わるポイントをピークとして抽出する。具体的には、図９の表１５０に示すように、シーケンスナンバー３６における変化が負（－）の変化となっており、シーケンスナンバー３７における変化が正（＋）の変化となっていることから、ピーク検出部３６は、シーケンスナンバー３７の深さ位置において信号強度が下向きのピークとなっていると判定し、シーケンスナンバー３７を下向きのピークとして抽出する。
　なお、上向きのピーク（白色が最も薄くなっている位置）を検出する場合には、ピーク検出部３６は、一次微分処理を行った後の変化が、正の変化から負の変化に変わるポイントをピークとして抽出する。例えば、図９の表１５０では、シーケンスナンバー５の深さ位置において信号強度が上向きのピークとなっていると判定し、シーケンスナンバー５を上向きのピークとして抽出される。
　さらに、ピーク検出部３６は、抽出されたピークのうち信号強度の絶対値が所定閾値以上の場合に、ピークとして検出する。ピーク検出部３６は、抽出されたピークの強度値が－Ｅ以上、＋Ｅ以下（図７参照）の範囲外の場合に、その抽出されたピークをピークとして検出する。一方、ピーク検出部３６は、抽出されたピークの強度値が閾値±Ｅの範囲内の場合に、その抽出されたピークをピークとして検出しない。図７の例では、抽出された下向きのピークＰ１～Ｐ５のうちＰ２、Ｐ３、Ｐ４がピークとして検出されるが、Ｐ１とＰ５は－Ｅ以上＋Ｅ以下の範囲内に存在するため、ピークとして検出されない。
　（埋設物判定部２４）
　埋設物判定部２４は、図５に示すように、グルーピング部５１と、チャタリング除去部５２と、補間部５３と、埋設物検出部５８と、を有する。グルーピング部５１は、ピーク検出部３６によって検出された複数のピークのうち、移動方向に対して連続したピークをグループとして抽出する。チャタリング除去部５２は、グループのチャタリングを除去する。補間部５３は、チャタリング除去された後の複数のグループについて補間処理を行う。埋設物検出部５８は、グループが所定の山形波形である場合に、頂点を検出して頂点グループに入れ、複数の頂点から埋設物の位置を判定する。
　（グルーピング部５１）
　グルーピング部５１は、ピーク検出部３６によるピーク検出結果をグルーピングする。グルーピング部５１は、過去のラインから順番にピーク検出結果の有無を確認する。その結果を始点として進行方向に対して連続するピーク検出の有無をチェックする。図１０は、前処理部２３による前処理後の画像データを示す図である。図１０では、今回取得したラインＬ２が示されている。図１１（ａ）～（ｄ）は、グルーピング部５１による処理を説明するための図である。
　図１１（ａ）は、次のラインのピークが存在するか否かを確認する対象範囲を示す図である。
グルーピング部５１は、最初に見つけたピークの位置ＱＳを始点（図１０において●で示す）として、移動方向Ａ１の１ｐｉｘｅｌ以内且つ、上下の５ｐｉｘｅｌ以内に次のラインのピークが存在するか否かを確認する。なお、ピークの位置Ｑを見つけたラインを現在のラインとする。なお、ｐｉｘｅｌ数の具体的な数値は必ずしも１ｐｉｘｅｌ、５ｐｉｘｅｌに限定されるものではない。
　図１１（ｂ）は、次のピークの位置Ｑ２が、現在のラインのピークの位置ＱＳの移動方向Ａ１の１ｐｉｘｅｌ以内且つ、上側５ｐｉｘｅｌ以内に存在する場合を示す。図１１（ｂ）では、ピークの位置が移動方向において上昇（浅い側に移動）していることになる。図１１（ｃ）は、次のラインのピークの位置Ｑ２が、現在のラインのピークの位置ＱＳの移動方向Ａ１の１ｐｉｘｅｌ以内且つ、下側５ｐｉｘｅｌ以内に存在する場合を示す。図１１（ｃ）では、ピークの位置が移動方向において下降（深い側に移動）していることになる。
　続いて、ピークの位置Ｑ２が存在するラインを現在のラインとして、ピークの位置Ｑ２の移動方向Ａ１の１ｐｉｘｅｌ以内且つ、上下の５ｐｉｘｅｌ以内に次のラインのピークが存在するか否かを確認する。このように、ラインのＲＦデータを受信するごとに、現在のラインを移動方向にずらしてピークの連続性を確認する。
　そして、図１１（ｄ）に示すように、次のラインのピークが、現在のラインのピークの位置の移動方向Ａ１の１ｐｉｘｅｌ以内且つ、上下の５ｐｉｘｅｌ以内に存在しない場合には、ピークの位置Ｑｅをグループの終点（図１０で■で示す）とする。
　以上のように、グルーピング部５１は、ピークの位置のグルーピングを行う。図１０では、黒丸と黒四角の間が線で繋がれたグループ（例えばグループＧ１）が示されている。
　なお、同様に上向きのピークの位置（白色が最も薄くなっている位置）のグルーピングも行われる。
　（チャタリング除去部５２）
　チャタリング除去部５２は、グルーピング部５１によってグルーピングされた全ての結果に対して移動平均処理を行う。
　チャタリング除去部５２は、グルーピング部５１によってグルーピングされた連続するピークの位置について、グループごとに移動平均処理を行う。本実施の形態では、８点で移動平均処理を行うことができる。
　（補間部５３）
　補間部５３について説明を行う前に、補間部５３によるグループの補間を行う理由について説明する。
　チャタリング除去後のグループの形状に基づいて、埋設物検出部５８によって埋設物の検出が行われる。詳しくは後述するが、埋設物検出部５８は、移動方向Ａ１と深さ方向Ｂにおける平面におけるグループの形状が山形波形の場合に埋設物の検出を行うことができる。
　しかしながら、浅い埋設物から受信する反射波に基づくグループの端部が、より深い埋設物から受信する反射波に基づくグループの頂点付近に重なる場合には、深い埋設物からの反射波の山形波形が不完全となるが、本実施の形態の補間処理を行なうことによって埋設物を検出することが出来る。
　図１２は、グループの山形波形の一部が欠ける理由を説明するための図である。
　図１２（ｂ）は、埋設物検出装置１が図１２（ａ）に示す受信位置Ｐ１で埋設物２０１からの反射波を受信した際の反射波の画像データを示す。画像データでは、上述したように反射波の大きさをグレースケール（大きい場合を白、小さい場合を黒）で示している。埋設物２０１による反射波形は、例えば黒白の山形波形として表示される。上述したピーク検出部３６は、図１２（ｂ）に示すように、抽出した下向きのピーク（黒色のピークともいえる）および上向きのピーク（白色のピークともいえる）のうち、－Ｅ以上、＋Ｅ以下の閾値範囲外のものをピーク（図１２（ｂ）に示すピーク１～７）として検出する。
　図１２（ｄ）は、埋設物検出装置１が図１２（ｃ）に示す受信位置Ｐ２で埋設物２０１からの反射波を受信した際の反射波の画像データを示す。図１２（ｄ）に示すように、埋設物が複数存在する場合（埋設物２０１、２０２）、例えば埋設物２０１から強度が大きい白が反射される時間Ｔ１と埋設物２０２から強度が小さい黒が反射される時間Ｔ１が同じとき、白と黒が合算されることにより相殺されてグレーとなるため、閾値範囲内となり、ピークとして検出できない（図１２（ｄ）のＺ参照）。
　このため、図１３に示すように山形波形が途中で途切れて２つのグループが検出される。図１３は、山形波形が途中で途切れて、グループＧ１１とグループＧ１２の２つのグループが検出された画像データを示す図である。途切れた部分が２０３で示されている。
　補間部５３は、チャタリング除去後のグループに対して、所定の補間条件を満たす場合にグループ間を補間して１つのグループとする。
　補間部５３は、範囲算出部５４と、補間判定部５５と、を有する。
　範囲算出部５４は、チャタリング除去後のグループごとに、グループの移動方向Ａ１側の端点を基準として所定範囲Ｆを決定する。補間判定部５５は、所定範囲Ｆ内に、他のグループの端点が存在すれば、２つのグループを１つのグループとする。
　図１４は、補間処理について説明するための図である。図１４では、範囲算出部５４は、グループＧ１１の移動方向Ａ１側の端点Ｑｅを基準として所定範囲Ｆを決定する。補間判定部５５は、図１４では所定範囲Ｆ内にグループＧ１２の移動方向Ａ１と反対方向Ａ２側の端点Ｑｓが存在するため、グループＧ１１とグループＧ１２を１つのグループとしてグルーピングすることになる。
　図１５（ａ）～（ｄ）は、範囲算出部５４による所定範囲Ｆを決定する処理を説明するための図である。
　図１５（ａ）は、グルーピングの結果の山形波形を示す。範囲算出部５４は、図１５（ａ）に示すグループＧ１１について微分を行う。図１５（ｂ）は、グループＧ１１を微分したグループＧ１１´を示す図である。範囲算出部５４は、微分値から端点Ｑｅ以降の取りうる値の予測を行う。
　具体的には、範囲算出部５４は、過去８点の微分値の最大値にマージを持たせた値を上限微分値（図１５（ｃ）の上限微分値ＵＬ参照）とし、過去８点の微分値の最小値にマージを持たせた値を下限微分値（図１５（ｃ）の下限微分値ＬＬ参照）とする。
　図１６（ａ）～（ｃ）は、上限微分値ＵＬ（傾きの上限の一例）と下限微分値ＬＬ（傾きの下限の一例）を算出する方法の具体例を示す図である。
　図１６（ａ）は、元のグループの形状を示す図である。ｘは移動方向への距離を示し、画素の位置を示す。図１６（ａ）に示す表では、ｘ＝７０が、グループＧ１１の端点Ｑｅとする。図１６（ａ）に示すｆ（ｘ）は、深さ方向の位置を示す。範囲算出部５４は、図１６（ａ）に示すｆ´（ｘ）を算出する。ｆ´（ｘ）は、ｆ´（ｘ）＝（ｆ（ｘ＋ｈ）－ｆ（ｘ－ｈ））／２ｈ（中心微分）の式で求めることができる。
　次に、範囲算出部５４は、過去８点の微分値の最大値を抽出する。図１６（ａ）に示す表では、０．０１となる。範囲算出部５４は、この０．０１にマージを加えて、上限微分値を１．０１と算出する。そして、ｆ（Ｎ）＝ｆ´（ｘ）（Ｎはｘ＋１～ｘ＋１１）の式に基づいて、図１６（ｂ）の表に示すように、範囲算出部５４は、７１～８１の上限微分値を１．０１とする。図１５（ｃ）には、上限微分値を繋いだ上限微分ＵＬが示されている。また、範囲算出部５４は、ｆ（Ｎ２）＝２×ｆ´（Ｎ２－１）＋ｆ（Ｎ）（Ｎ２はｘ＋２～ｘ＋１１）の式を用いて上限微分値を積分することにより、各画素における上限値ｆ（ｘ）の値を算出する。図１５（ｄ）には、算出した上限値ｆ（ｘ）を繋いだ上限波形ＵＭが示されている。
　一方、範囲算出部５４は、過去８点の微分値の最小値を抽出する。図１６（ａ）に示す表では、－１．２５となる。範囲算出部５４は、この－１．２５にマージを加えて、下限微分値を－２．２５と算出する。そして、ｆ（Ｎ）＝ｆ´（ｘ）（Ｎはｘ＋１～ｘ＋１１）の式に基づいて、図１６（ｃ）の表に示すように、範囲算出部５４は、７１～８１の下限微分値を－２．２５とする。図１５（ｃ）には、下限微分値を繋いだ下限微分ＬＬが示されている。また、範囲算出部５４は、ｆ（Ｎ２）＝２×ｆ´（Ｎ２－１）＋ｆ（Ｎ）（Ｎ２はｘ＋２～ｘ＋１１）の式を用いて下限微分値を積分することにより、各画素における下限値ｆ（ｘ）の値を算出する。図１５（ｄ）には、算出した下限値ｆ（ｘ）を繋いだ下限波形ＬＭが示されている。
　このように、山形波形が途中で途切れている場合には、上限波形ＵＭと下限波形ＬＭの範囲に続いていると予測される。
　補間判定部５５は、上限波形ＵＭと下限波形ＬＭの間であって、端Ｑｅ（第１端の一例）から移動方向Ａ１に１０ｐｉｘｅｌの範囲内の所定範囲Ｆに他のグループＧ１２の端Ｑｓが存在するか否かを判定する。所定範囲Ｆに他のグループの端が存在することが、所定の補間条件の一例である。図１７に示すように、他のグループＧ１２の端点Ｑｓ（第２端の一例）が存在する場合には、グループＧ１１とグループＧ１２の間を補間しグループＧ１１の端点ＱｅとグループＧ１２の端点Ｑｅを接続する。なお、補間判定部５５は、端Ｑｅから所定範囲Ｆ内に他のグループの端が存在しない場合には、端Ｑｅを他のグループと繋ぐ補間は行われない。
　（埋設物検出部５８）
　埋設物検出部５８は、補間部５３によって補間されたグループと補間されていないグループの双方に対して埋設物の検出を行う。
　埋設物検出部５８は、山形波形頂点検出部５６（深さ位置ピーク検出部の一例）と、判定部５７と、を有する。山形波形頂点検出部５６は、検出したグループが所定の山形波形であるか否かについて判定し、所定の山形波形と判定した場合には、山形波形のピークの位置を頂点グループに入れる。
　判定部５７は、頂点グループに基づいて、埋設物の位置を判定する。
　（山形波形頂点検出部５６）
　山形波形頂点検出部５６は、グループの形状が所定の山形波形であるか否かを判定する。山形波形頂点検出部５６は、第１条件、第２条件、および第３条件の３つの条件を満たす場合に、グループが所定の山形波形であると判定する。
　第１条件は、微分したときに、微分値がプラスからゼロを経由してマイナスになることであり、第２条件は、第１条件のゼロ点から前後にＸｐｉｘｅｌ以上ピーク値が存在することであり、第３条件は、第１条件のゼロ点を基準に、Ｘｐｉｘｅｌ範囲内の微分値の面積が所定閾値以上であることである。
　山形波形頂点検出部５６は、これら３つの条件を満たす場合に、グループの形状が所定の山形波形であると判定し、第１条件のゼロ点に対応する頂点を検出する。
　図１８（ａ）は、グループ化された複数のピークの位置を示す図である。山形波形頂点検出部５６は、図１８（ａ）に示すデータを微分し、その微分データが、プラスからゼロを経由してマイナスになる場合に、第１条件を満たすと判定する。図１８（ｂ）は、図１８（ａ）を微分したデータを示す図である。図１８（ｂ）では、移動方向Ａ１に沿って微分値がプラスからゼロを経由してマイナスになっているため、第１条件を満たすと判定される。なお、ゼロの点Ｈは、図１８（ａ）に示す深さ位置のピークＱｐを示す。
　次に、第２条件として、山形波形頂点検出部５６は、微分したデータのゼロの点Ｈ（深さ位置のピークＱｐ）から前後方向にＸｐｉｘｅｌ以上、信号強度のピークが存在するか否かを判定する。図１９（ａ）は、図１８（ａ）に第２条件を示した図である。図１９（ｂ）は図１８（ｂ）に第２条件を示した図である。図１９（ａ）および図１９（ｂ）に示すように、ゼロの点Ｈ（深さ位置のピークＱｐ）から前後方向にＸｐｉｘｅｌ以上信号強度のピーク値が存在するため、図１９（ａ）および図１９（ｂ）に示すデータは、第２条件を満たすと判定される。
　次に、第３条件として、山形波形頂点検出部５６は、図１９（ｂ）に示す斜線部３００の面積を算出し、算出した面積が所定閾値以上であるか否かを判定する。図２０（ａ）は、斜線部３００の面積が所定閾値以上である例を示す図であり、図２０（ｂ）は、斜線部３００の面積が所定閾値未満である例を示す図である。算出した面積が所定閾値以上の場合には、山形波形頂点検出部５６は、頂点Ｑｐを山形波形の頂点グループに入れる。一方、算出した面積が所定閾値以上の場合には、山形波形頂点検出部５６は、頂点Ｑｐを山形波形の頂点グループに入れない。
　（判定部５７）
　判定部５７は、山形波形の頂点グループに入れられた頂点に基づいて埋設物１０１の位置を判定する。
　判定部５７は、微分した時の面積が所定閾値以上の頂点において、浅い頂点を基準に頂点グルーピングを行う。判定部５７は、頂点グルーピングした頂点の位置関係に基づいて、埋設物か否かの判定を行う。判定部５７は、頂点グルーピングした範囲内に２つ以上の頂点が存在する場合に、浅いほうの頂点位置を埋設物の位置として登録する。
　頂点グルーピングは、最も浅い頂点を基準に前後方向（矢印Ａ１、Ａ２方向）に±Ｊｐｉｘｅｌ、上下方向（矢印Ｂ、Ｃ方向）に下最大までの範囲の頂点をグループとする。図２１（ａ）～（ｃ）は、頂点グルーピングの例を示す図である。図２１では、白の四角を白のピークの頂点を示し、黒の四角が黒のピークの頂点を示す。
　図２１（ａ）では、頂点グルーピングの範囲内に浅い方から白のピーク、黒のピークが順番に示されている。図２１（ｂ）では、頂点グルーピングの範囲内に浅い方から黒のピーク、白のピーク、および黒のピークが順番に示されている。図２１（ｃ）では、頂点グルーピングの範囲内に黒のピークのみが示されている。
　この場合、図２１（ａ）では、最も浅い白のピークの位置（Ｐ２０として示す）が埋設物の位置として登録される。また、図２１（ｂ）では、最も浅い黒のピークの位置（Ｐ２１として示す）が埋設物の位置として登録される。一方、図２１（ｃ）では、頂点グループ範囲内にピークが一つしか存在しないため、埋設物の位置としては登録しない。
　（補間による山形波形の判定）
　補間部５３による補間を行うことによって、山形波形と判定される例を説明する。
　図２２（ａ）は、山形波形の途中が欠けているデータの例を示す図である。
図２２（ａ）の上段は、データを示す表である。中段は上段のデータのグラフ（横軸ｘ、縦軸ｆ（ｘ））を示す図であり、グループＧ１１とグループＧ１２に分かれている。下段は上段のデータのグラフ（横軸ｘ、縦軸ｆ´（ｘ））を示す図である。下段のデータのグラフは、中段のデータのグラフを微分したものである。図２２（ａ）の下段のグラフでは、グループＧ１１の微分がＧ１１´として示され、グループＧ１２の微分がＧ１２´として示されている。
　このように、２つに分かれているため、微分値のグラフがゼロを通らず、第１条件に該当せず山形波形と認識されない。
　しかしながら、図２２（ｂ）の上段の表に示すように、補間を行うことによって、図２２（ｂ）の中段のグラフに示すように、グループＧ１１とグループＧ１２が１つのグループとされ、その上で山形波形頂点検出部５６による検出が行われる。これにより、図２２（ｂ）の下段のグラフに示すように、微分値（Ｇ１３´）がプラスからゼロを通ってマイナスとなるため、第１条件を満足することになり、他の第２条件と第３条件を満たすことによって山形波形頂点検出部５６は、グループＧ１１とグループＧ１２を１つのグループＧ１３として山形波形を検出することができる。
　なお、埋設物の深さが深いほど山形波形は鈍角（平らになる）になり、浅いほど鋭角（急峻になる）になる傾向があるが、補間部５３による範囲上下限値は、過去８点の微分値を元に作成しているため、埋設物の深さが深いほど上下限値の範囲は狭くなり、浅いほど上下限値の範囲は広がる。そのため、埋設物の深さに応じて、すなわち山形波形の形状に応じて、波形が続いていると仮定した場合の波形の伸びていく予測範囲である所定範囲Ｆを変更することができる。
　（判定結果登録部２５）
　判定結果登録部２５は、埋設物判定部２４で判定した結果（グループ、ピーク位置、決定された埋設物の位置など）をＲＦデータ管理部２２に登録する。
　（表示制御部２６）
　表示制御部２６は、データ画像にグループ、ピーク位置などを示して、表示部８に表示させる。例えば、図１０の画像データのように、ＲＦデータを白黒階調した画像データおよび決定された埋設物の位置（例えば、×印）が表示部８に表示される。
　＜動作＞
　次に、本発明にかかる実施の形態の埋設物検出装置１の動作について説明する。
　（インパルス制御モジュール処理）
　図２３は、インパルス制御処理を示すフロー図である。
　インパルス制御モジュール処理が開始されると、ステップＳ１において、エンコーダ７から入力されると、ステップＳ２において、インパルス出力制御が開始され、パルス発生部１３からのパルスに基づいて送信アンテナ１１から一定周期（例えば、１ＭＨｚ）で電磁波のパルスが出力される。
　次に、ステップＳ３において、ディレイ部１４がＤｅｌａｙＩＣにＤｅｌａｙ時間を設定する。例えば、０～５１２０ｐｓｅｃまで１０ｐｓｅｃ単位でＤｅｌａｙ時間を設定することができる。
　次に、ステップＳ４において、制御部１０は、受信アンテナ１２からゲート部１５を介して受信したＲＦデータをＡＤ変換する。
　次に、ステップＳ５において、Ｄｅｌａｙ時間が最大（例えば、５１２０ｐｓｅｃ）であるか否かが判断され、最大でない場合、制御がステップＳ３に戻る。このステップＳ３、Ｓ４、Ｓ５が繰り返されることにより、１ライン分のデータを取得することができる。ステップＳ５が、受信ステップの一例に対応する。
　次に、ステップＳ６において、ＡＤ変換されたＲＦデータをメイン制御モジュール６に送信する。
　そして、ステップＳ７において、インパルス制御が停止される。
　次に、作業者によって埋設物検出装置１が移動方向Ａに移動されると、エンコーダ７からの入力があり、ステップＳ２～Ｓ７の制御が行われ、次の１ライン分のデータが取得され、メイン制御モジュール６に送信される。
　（メイン制御モジュール処理）
　図２４は、メイン制御モジュール６の処理を示すフロー図である。
　はじめに、ステップＳ１１において、受信部２１がインパルス制御モジュール５から１ライン分のＲＦデータを受信すると、ステップＳ１２において、埋設物の判定を行う前の前処理が、前処理部２３によって行われる。
　次に、ステップＳ１３において、埋設物判定部２４によって埋設物の有無が判定され、埋設物の位置が特定される。
　次に、ステップＳ１４において、埋設物判定部２４によって判定された結果が、判定結果登録部２５によって登録される。
　次に、各ステップにおける処理について詳しく説明する。
　（前処理）
　図２５は、図２４のステップＳ１２における前処理を示すフロー図である。
　はじめに、ステップＳ２２において、移動平均処理部３３が、受信したＲＦデータに対して移動平均処理を行う。
　次に、ステップＳ２３において、差分処理部３２が、予め記憶されている基準値の信号強度と移動平均処理を行ったＲＦデータとの差分を算出し、ＲＦデータの変化が抽出される。
　次に、ステップＳ２４において、一次微分処理部３４が、移動平均処理された差分結果に対して一次微分処理を行い、深さ方向において隣り合うデータ間の差分が正（増加）か負（減少）かの判定を行う。
　次に、ステップＳ２５において、チャタリング除去部３５が、一次微分処理後のデータに対して、チャタリング除去処理を行う。
　最後に、ステップＳ２６において、ピーク検出部３６が、チャタリング除去処理が行われた判定結果を用いて信号強度のピークを検出する。ステップＳ２６が、信号強度ピーク検出ステップの一例に対応する。
　（移動平均処理）
　次に、図２５のステップＳ２２の移動平均処理について説明する。図２６は、移動平均処理を示すフロー図である。
　移動平均処理が開示されると、ステップＳ３１において、移動平均処理部３３が、受信したＲＦデータのうち、シーケンスナンバー１の受信データを選択する。
　そして、移動平均処理部３３がシーケンスナンバー１のデータについてステップＳ３２の処理を行った後、制御はステップＳ３３に進む。
　ステップＳ３３では、シーケンスナンバーが最大値であるか否かが判定され、シーケンスナンバーが最大値でない場合には、制御はステップＳ３１に戻り、シーケンスナンバーが１つ繰り上げられ、シーケンスナンバー２の受信データが選択される。そして、シーケンスナンバー２のデータについてステップＳ３２の処理が行われる。
　このように、１ライン分のデータの全てに対してステップＳ３２の処理が行われるまでフローが繰り返される。
　ステップＳ３２では、移動平均処理部３３が、１ライン分のＲＦデータに対して移動平均処理を行う。例えば、８点平均を用いて移動平均処理を行うことができる。
　（差分処理）
　次に、図２５のステップＳ２３の差分処理について説明する。図２７は、差分処理を示すフロー図である。
　差分処理が開示されると、ステップＳ４１において、差分処理部３２が、移動平均処理を行ったＲＦデータのうち、シーケンスナンバー１の受信データを選択する。
　そして、差分処理部３２がシーケンスナンバー１のデータについてステップＳ４２の処理を行った後、制御はステップＳ４３に進む。
　ステップＳ４３では、シーケンスナンバーが最大値であるか否かが判定され、シーケンスナンバーが最大値でない場合には、制御はステップＳ４１に戻り、シーケンスナンバーが１つ繰り上げられ、シーケンスナンバー２の受信データが選択される。そして、シーケンスナンバー２のデータについてステップＳ４２の処理が行われる。
　このように、１ライン分のデータの全てに対してステップＳ４２の処理が行われるまでフローが繰り返される。
　ステップＳ４２では、差分処理部３２が、ＲＦデータ管理部２２に記憶されている基準値の信号強度と、それぞれのラインの受信データとの差分を算出する。
　この差分処理によって、図６（ｂ）に示す画像データのように、ＲＦデータの変化を抽出することができる。
　（差分結果の一次微分処理）
　次に、図２５のステップＳ２４の差分結果の一次微分処理について説明する。図２８は、差分結果の一次微分処理を示すフロー図である。
　差分結果の一次微分処理が開始されると、ステップＳ５１において、一次微分処理部３４が、差分処理によって得られた差分結果のうち、シーケンスナンバー１の差分結果を選択する。
　次に、ステップＳ５２において、一次微分処理部３４は、差分結果の一次微分処理を行う。ここで、一次微分処理とは、深さ方向において、所定の位置の差分結果のデータと次の位置の差分結果のデータとの差を算出することである。すなわち、シーケンスナンバー１と、次のシーケンスナンバー２の差分が算出される。
　次に、ステップＳ５３において、シーケンスナンバーが最大値であるか否かが判定され、シーケンスナンバーが最大値でない場合には、制御はステップＳ５１に戻り、１つ番号が繰り上げられ、シーケンスナンバー２の受信データが選択される。そして、シーケンスナンバー２とシーケンスナンバー３の差分が算出される。
　このように、１ライン分のデータの全てに対して一次微分処理が行われるまで、順次番号が繰り上げられ、ステップＳ５２が繰り返される。
　すなわち、シーケンスナンバーｎの一次微分処理を行う場合には、シーケンスナンバーｎ＋１の差分結果のデータから、シーケンスナンバーｎの差分結果のデータを引くことによって、シーケンスナンバーｎのデータに対して一次微分処理を行うことができる。
　これによって、図９の表１５０の左から３番目の欄の差分が算出される。
　（チャタリング除去処理）
　次に、図２５のステップＳ２５のチャタリング除去処理について説明する。図２９は、チャタリング除去処理を示すフロー図である。
　チャタリング除去処理が開始されると、ステップＳ６１において、チャタリング除去部３５が、一次微分処理が行われたシーケンスナンバー１を選択する。
　そして、チャタリング除去部３５が、シーケンスナンバー１のデータについて、ステップＳ６２～Ｓ６６のいずれかの制御を行った後、制御はステップＳ６７に進む。
　ステップＳ６７では、シーケンスナンバーが最大値であるか否かが判定され、シーケンスナンバーが最大値でない場合には、制御はステップＳ６１に戻り、１つ番号が繰り上げられ、シーケンスナンバー２の受信データが選択される。
　このように、１ライン分のデータの全てに対してチャタリング除去部３５による処理が行われるまで、順次番号が繰り上げられ、ステップＳ６２～Ｓ６６のいずれかの処理が繰り返される。
　ここで、ｎ番目のデータについてチャタリング除去処理を行うとして、ステップＳ６２～Ｓ６６について説明する。
　ステップＳ６２において、チャタリング除去部３５は、連続する３つの１次微分結果が全て０よりも大きいか否かを判定する。シーケンスナンバーｎが選択されているため、シーケンスナンバーｎ、ｎ＋１、ｎ＋２の一次微分結果が全て０以上の場合、チャタリング除去部３５は、ステップＳ６３において、シーケンスナンバーｎについて、チャタリング除去処理後の一次微分結果を正（＋）と記憶する。
　一方、ステップＳ６２において、チャタリング除去部３５は、連続する３つのシーケンスナンバーの１次微分結果の１つでも０以下の場合、ステップＳ６４において、連続する３つの１次微分結果が全て０よりも小さいか否かを判定する。シーケンスナンバーｎが選択されているため、シーケンスナンバーｎ、ｎ＋１、ｎ＋２の一次微分結果が全て０よりも小さい場合、チャタリング除去部３５は、ステップＳ６５において、シーケンスナンバーｎについて、チャタリング除去処理後の一次微分結果を負（－）と記憶する。
　また、ステップＳ６４において、連続する３つの１次微分結果の１つでも０より大きい場合、制御はステップＳ６６へと進む。
　そして、ステップＳ６６において、チャタリング除去部３５は、前回のシーケンスナンバーの状態を、今回のシーケンスナンバーの状態として記憶する。シーケンスナンバーｎが選択されているため、チャタリング除去部３５は、シーケンスナンバーｎ－１について記憶したチャタリング除去処理後の正（＋）または負（－）の結果を、シーケンスナンバーｎのチャタリング除去処理後の結果として記憶する。
　これによって、図９の表１５０の最も右側のチャタリング処理後の変化を得ることができる。
　（ピーク検出処理）
　次に、図２５のステップＳ２６のピーク検出処理について説明する。図３０は、ピーク検出処理を示すフロー図である。
　ピーク検出処理が開始されると、ステップＳ７１において、ピーク検出部３６が、チャタリング除去処理が行われたシーケンスナンバー１を選択する。
　そして、ピーク検出部３６は、シーケンスナンバー１のデータについて、ステップＳ７２、Ｓ７３、Ｓ７４の制御を行った後、制御はステップＳ７５に進む。
　ステップＳ７５では、シーケンスナンバーが最大値であるか否かが判定され、シーケンスナンバーが最大値でない場合には、制御はステップＳ７１に戻り、シーケンスナンバーが１つ繰り上げられ、シーケンスナンバー２の受信データが選択される。そして、シーケンスナンバー２のデータについてステップＳ７２、Ｓ７３、Ｓ７４の処理が行われる。
　このように、１ライン分のデータの全てに対してチャタリング除去部３５による処理が行われるまで、順次番号が繰り上げられ、ステップＳ７２、Ｓ７３、Ｓ７４の処理が繰り返される。
　ここで、ｎ番目のデータについてピーク検出処理を行うとして、ステップＳ７２～Ｓ７４について説明する。
　ステップＳ７２において、ピーク検出部３６は、チャタリング除去後の前回のシーケンスナンバーｎ－１の状態が負（－）で、今回のシーケンスナンバーｎの状態が正（＋）であるか否か、若しくは、チャタリング除去後の前回のシーケンスナンバーｎ－１の状態が正（＋）で、今回のシーケンスナンバーｎの状態が負（－）であるか否か、を判定する。
　そして、前回のシーケンスナンバーｎ－１の状態が負（－）で、今回のシーケンスナンバーｎの状態が正（＋）である場合、若しくは、チャタリング除去後の前回のシーケンスナンバーｎ－１の状態が正（＋）で、今回のシーケンスナンバーｎの状態が負（－）である場合、ピーク検出部３６は、ｎ番目の座標をピークとして抽出する。
　次に、ステップＳ７３において、ピーク検出部３６は、抽出したｎ番目の座標のピークの信号強度が、所定閾値（－Ｅ以上、＋Ｅ以下）の範囲外であるか否かを判定する。
　そして、抽出したｎ番目の座標のピークの信号強度が所定の範囲外の場合、ステップＳ７４において、ｎ番目の座標がピーク座標としてＲＦデータ管理部２２に記憶される。座標は、例えば、ピクセルを単位とし、移動距離（ラインの番号ともいえる）と深さ位置で示すことができる。
　これにより、上述したように、例えば、図９の表１５０のシーケンスナンバー５（白のピーク）、３７（黒のピーク）をピークとして検出することができる。
　（埋設物判定処理）
　次に、図２４のステップＳ１３に示す埋設物判定処理について説明する。図３１は、埋設物判定処理を示すフロー図である。
　埋設物判定処理が開始されると、はじめに、ステップＳ８１において、グルーピング部５１が、前処理部２３で行われたピーク検出結果のグルーピング処理を行う。このステップＳ８１が、グルーピングステップの一例に対応する。
　次に、ステップＳ８２において、チャタリング除去部５２が、グルーピングされたグループに対してチャタリング除去処理を行う。
　次に、ステップＳ８３において、補間部５３が、山形波形が途中で途切れている場合等に所定条件を満たす場合にグループ間を繋ぐことによって山形波形補間処理を行う。このステップＳ８３が、補間ステップの一例に対応する。
　次に、ステップＳ８４において、山形波形頂点検出部５６が、山形波形補間処理後のグループが所定の山形波形を満たしている場合に、山形波形の頂点を検出する。
　次に、ステップＳ８５において、複数の山形波形の頂点に基づいて埋設物の判定処理を行う。ステップＳ８４，Ｓ８５が、埋設物検出ステップの一例に対応する。
　次に、ステップＳ８６において、山形波形頂点検出部５６によって検出されたピークの位置に、表示制御部２６が印（例えば、×印、○印等）をつけて表示部８に表示させる。
　（ピーク検出結果のグルーピング処理）
　図３１のステップＳ８１のピーク検出結果のグルーピング処理について説明する。図３２は、ピーク検出結果のグルーピング処理を示すフロー図である。
　はじめに、ステップＳ９１において、グルーピング部５１は、検出状態を“未検出”の状態とする。
　過去に取得した全てのデータを対象とし、ステップＳ９２では、グルーピング部５１は、過去の古いデータを処理の対象として選択する。そして、ステップＳ１０１において、グルーピング部５１は、今回取得したラインまでの過去に取得したデータの全てに対して処理を行ったか判定し、処理を行っていない場合、制御はステップＳ９２へと戻り、次に古いデータが処理の対象とされる。このように、例えば、最も古いラインのシーケンスナンバー１から順にステップＳ９３～ステップＳ１００の処理が行われる。
　ステップＳ９３において、グルーピング部５１は状態が未検出であるか否かを判定する。はじめの状態は“未検出”であるため、制御はステップＳ９４に進む。
　ステップＳ９４において、グルーピング部５１は、所定範囲内にピークが検出された位置があるか否かを判定する。所定範囲にピークが検出されない場合には、制御はステップＳ１０１へと進む。所定範囲は適宜設定することができ、例えば、１つのラインに設定してもよいし、１つのラインのシーケンスナンバーで設定してもよい。
　このように、ステップＳ９４において、古いデータから順番にピークが検出された位置があるか否かの判定が行われ、ピークが検出された位置がある場合に、ステップＳ９５において、グルーピング部５１は、検出状態を“検出中”とする。
　次に、ステップＳ９６において、グルーピング部５１は、ピークを検出した点を記憶する。この点は、ピクセルを単位とする座標であり、例えば、移動距離（ラインの番号ともいえる）と深さ位置で示すことができる。なお、この点が、図１０の始点（●）に対応する。
　次に、ステップＳ１０１およびステップＳ９２を経て、次のデータが処理の対象とされる。
　次に、ステップＳ９３において、検出状態が“検出中”となっているため、制御はステップＳ９７に進む。
　ステップＳ９７において、グルーピング部５１は、ステップＳ９６で記憶した位置から所定範囲内にピークを検出した位置があるか否かを判定する。この所定範囲内は、例えば、図１１（ａ）～図１１（ｄ）で説明した移動方向１ｐｉｘｅｌ以内であって、上下５ｐｉｘｅｌ以内に設定することができる。ピークを検出した位置が所定範囲内に存在する場合には、ステップＳ９８において、グルーピング部５１は、連続した位置があるとして、その位置を記憶する。
　次に、ステップＳ１０１およびステップＳ９２を経て、次のデータが処理の対象とされる。
　次に、ステップＳ９３において、検出状態が“検出中”となっているため、制御はステップＳ９７に進む。
　このステップＳ９７では、前回にステップＳ９８で記憶した点から所定範囲内に、ピークを検出した点が存在するか否かが検出され、存在する場合には、ステップＳ９８において、その点が記憶される。これにより連続している点が順次グループとされる。
　そして、ステップＳ９７において、所定範囲内にピークが検出されない場合には、制御はステップＳ９９に進む。
　ステップＳ９９において、グルーピング部５１は、連続する点がないと判断し、それまでの検出結果を保存する。なお、最後に検出された点が、図１０の終点（■）に対応する。
　次に、ステップＳ１００において、グルーピング部５１は、検出状態を“未検出”の状態とする。
　そして、ステップＳ１０１において、過去に取得したラインの全てのデータについて処理が行われたと判断されると、処理が終了する。
　（チャタリング除去処理）
　次に、図３１のステップＳ８２に示すチャタリング除去処理について説明する。図３３は、埋設物判定処理を示すフロー図である。
　チャタリング除去処理が開示されると、ステップＳ１１１において、チャタリング除去部５２が、グルーピングされた複数のグループのいずれか１つを選択する。
　そして、ステップＳ１１２において、チャタリング除去部５２は、選択したグループに対して移動平均処理を行う。例えば、８点平均を用いて移動平均処理を行うことができる。
　次に、ステップＳ１１３では、全てのグループに対して移動平均処理が行われたか否かが判定され、全てのグループに対して処理が行われていない場合には、制御はステップＳ１１１に戻り、他のグループが選択される。そして、選択されたほかのグループに対して移動平均処理が行われる。
　このように、グルーピングした全ての結果に対してステップＳ１１２の処理が行われるまでフローが繰り返される。
　（山形波形補間処理）
　次に、図３１のステップＳ８３に示す山形波形補間処理について説明する。図３４は、山形波形補間処理を示すフロー図である。
　山形波形補間処理が開始されると、ステップＳ１２１において、補間部５３が、グルーピングされた複数のグループから１つを選択する。
　そして、ステップＳ１２２において、補間部５３は、ＲＦデータ管理部２２に記憶されている選択したチャタリング除去処理後のグループの１つを読み出す。
　次に、ステップＳ１２３において、範囲算出部５４は、選択したグループのデータについて微分を行い、過去８点の微分値の最大値にマージを持たせた値を上限微分値（図１５（ｃ）の上限微分値ＵＬ参照）とし、過去８点の微分値の最小値にマージを持たせた値を下限微分値（図１５（ｃ）の下限微分値ＬＬ参照）とする。そして、範囲算出部５４は、上限微分値および下限微分値に挟まれた、端点Ｑｅから移動方向Ａ１に１０ｐｉｘｅｌの範囲を所定範囲Ｆとする。
　次に、ステップＳ１２４において、補間判定部５５は、所定範囲Ｆ内に他のグループの端点が存在するか否かを確認する。所定範囲Ｆ内に他のグループの端点が存在する場合には、ステップＳ１２５において、補間判定部５５は、選択したグループと、所定範囲Ｆ内に端点が存在するグループをグルーピングする。
　そして、ステップＳ１２６において、補間部５３は、全てのグループに対して山形波形補間処理が行われたか否かを確認し、全てのグループに対して処理が行われていない場合には、制御はステップＳ１２１に戻り、他のグループが選択される。そして、選択されたほかのグループに対して山形波形補間処理が行われる。
　なお、ステップＳ１２４において、所定範囲Ｆ内に他のグループの端点が存在しない場合には、選択されたグループはそのままの状態となり、制御はステップＳ１２６に進む。
　（山形波形頂点検出処理）
　次に、図３１のステップＳ８４に示す山形波形頂点検出処理について説明する。図３５は、山形波形頂点検出処理を示すフロー図である。
　山形波形頂点検出処理が開始されると、ステップＳ１３１において、山形波形頂点検出部５６が、山形波形補間処理後のグルーピングした結果から１つのグループを選択する。
　そして、ステップＳ１３２において、山形波形頂点検出部５６は、選択したグループを移動方向Ａ１と深さ方向Ｂの平面において微分を行う。
　次に、ステップＳ１３３において、山形波形頂点検出部５６は、微分値がプラスからゼロを通ってマイナスになるようなゼロ点があるか否かを判定する。このようなゼロ点がない場合には、グループは所定の山形波形ではないと判断され、制御はステップＳ１３８に進む。
　一方、ステップＳ１３３において、このようなゼロ点が存在すると判定された場合、制御はステップＳ１３４に進む。このゼロ点が、山形波形のピークに対応する。
　そして、ステップＳ１３４において、山形波形頂点検出部５６は、山形波形の頂点から前後方向にＸｐｉｘｅｌ以上ピークが存在するか否かを判定する。Ｘｐｉｘｅｌ以上ピークが存在しない場合には、埋設物が存在すると判定できる山形波形ではないとして制御はステップＳ１３８に進む。
　一方、ステップＳ１３４において、Ｘｐｉｘｅｌ以上ピークが存在すると判定された場合には、制御はステップＳ１３５に進む。
　そして、ステップＳ１３５において、山形波形頂点検出部５６は、頂点から前後方向にＸｐｉｘｅｌ以内の範囲の微分値の面積を算出する。
　次に、ステップＳ１３６において、山形波形頂点検出部５６は、算出した面積が所定閾値以上であるか否かを判定する。所定閾値以上でないと判定された場合には、埋設物が存在すると判定できる山形波形ではないとして制御はステップＳ１３８に進む。
　一方、ステップＳ１３６において所定閾値以上であると判定された場合には、ステップＳ１３７において山形波形頂点検出部５６は、ゼロ点に対応する頂点を山形波形の頂点グループに入れる。
　次に、ステップＳ１３８において、山形波形頂点検出部５６は、山形波形補間処理された全てのグループに対して山形波形頂点検出処理が行われたか否かを確認し、全てのグループに対して処理が行われていない場合には、制御はステップＳ１３１に戻り、他のグループが選択される。そして、山形波形補間処理された全てのグループに対して山形波形頂点検出処理が行われるまで、ステップＳ１３２～ステップＳ１３７が繰り返される。
　（埋設物判定処理）
　次に、図３１のステップＳ８５に示す埋設物判定処理について説明する。図３６は、埋設物判定処理を示すフロー図である。
　埋設物判定処理が開始されると、ステップＳ１４１において、判定部５７は、頂点グループに入れられた頂点を浅い方から順に１つ選択する。
　そして、ステップＳ１４２において、判定部５７は、頂点から前後方向に±Ｊｐｉｘｅｌ以内かつ下方向のすべての範囲に他の頂点が存在するか否かを判定する。
　ステップＳ１４２において、他の頂点が存在すると判定された場合には、ステップＳ１４３において、判定部５７は、選択した頂点の頂点座標を埋設物としてＲＦデータ管理部２２に記憶する。一方、ステップＳ１４２において、他の頂点が存在しないと判定された場合には、判定した範囲内に頂点が１つしか存在しないため、埋設物の位置として記憶されず、制御がステップＳ１４４に進む。
　次に、ステップＳ１４４において、頂点グループに入れられたすべての頂点に対して、埋設物判定処理を行ったか否かが判定される。処理を行っていない場合には、ステップＳ１４１において、判定部５７は、頂点グループの他の頂点を選択する。ここで、ステップＳ１４２において他の頂点として検出された頂点は処理を行ったものとして選択対象から除外される。
　頂点グループに入れられた頂点の全てが選択されたか若しくは選択対象から除外されるまで、ステップＳ１４２、Ｓ１４３が繰り返される。そして、頂点グループに入れられた頂点の全てが選択されたか若しくは選択対象から除外されると、制御が終了する。
　なお、判定結果登録処理によって登録された埋設物の位置について、図３１に示すように、ステップＳ８６において表示制御部２６は、表示部８を制御して埋設物表示（×、○などの印を表示）する。
　［他の実施形態］
　以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
　（Ａ）
　上記実施の形態では、埋設物検出装置１およびメイン制御モジュール６（データ処理装置の一例）の制御方法として、図２３～図３６に示すフローチャートに従って、実施する例を挙げて説明したが、これに限定されるものではない。
　例えば、図２３～図３６に示すフローチャートに従って実施される埋設物検出装置１および埋設物検出方法をコンピュータに実行させるプログラムとして、本発明を実現しても良い。
　また、プログラムの一つの利用形態は、コンピュータにより読取可能な、ＲＯＭ等の記録媒体に記録され、コンピュータと協働して動作する態様であってもよい。
　またプログラムの一つの利用形態は、インターネット等の伝送媒体、光・電波・音波などの伝送媒体中を伝送し、コンピュータにより読みとられ、コンピュータと協働して動作する態様であってもよい。
　また、上述したコンピュータは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のハードウェアに限らずファームウェアや、ＯＳ、更に周辺機器を含むものであってもよい。
　なお、以上説明したように、電力消費体の制御方法はソフトウェア的に実現してもよいし、ハードウェア的に実現しても良い。
　（Ｂ）
　上記実施の形態では、埋設物の一例として鉄筋を例に挙げて説明したが、鉄筋にかぎらなくてもよく、ガス管、水道管、木材等であってもよく、また、埋設物が設けられた対象物としてもコンクリートに限られるものではない。
　（Ｃ）
　上記実施の形態では、階調処理によって黒が鉄筋を示すように設定したが、これに限らず白が鉄筋を示すように設定してもよい。
　（Ｄ）
　上記実施の形態では、埋設物検出装置１の本体部２内にメイン制御モジュール６が設けられているが、メイン制御モジュール６が本体部２と別に設けられていてもよい。この場合、タブレットなどにメイン制御モジュール６と表示部８を設けてもよい。本体部２とタブレットの間は無線または有線によって通信が行われてもよい。
　本発明の埋設物検出装置および埋設物検出方法は、不完全な形状の反射波からも埋設物を検出することが可能な効果を有し、コンクリート内の埋設物の検出を行う上で有用である。
　１　　埋設物検出装置
３６　　ピーク検出部
５１　　グルーピング部
５３　　補間部
５８　　埋設物検出部
６１　　受信部

Claims (11)

  1. 　対象物の表面を移動しながら前記対象物に向かって放射した電磁波の反射波に関するデータを用いて前記対象物内の埋設物を検出するための埋設物検出装置であって、
    　移動に伴ったタイミング毎に反射波に関するデータを受信する受信部と、
    　前記タイミングにおける前記対象物の深さ方向の信号強度に基づいて、各々の前記タイミングにおける前記対象物の深さ方向の前記信号強度のピークを検出する信号強度ピーク検出部と、
    　各々の前記タイミングで検出された前記信号強度のピークにおける深さ位置のうち、移動方向において所定間隔以内で連続している複数の前記信号強度のピークにおける深さ位置を１つのグループとするグルーピング部と、
    　前記グルーピング部によって検出された複数の前記グループに対して、所定の補間条件を満たす場合には前記グループの間を補間して１つの前記グループとする補間部と、
    　前記グループに基づいて前記埋設物を検出する埋設物検出部と、
    を備えた埋設物検出装置。
  2. 　前記所定の補間条件は、所定の前記グループの前記移動方向における第１端から所定領域内に、他の前記グループの前記移動方向と反対側の第２端が存在することであり、
    　前記補間部は、前記所定の補間条件を満たす場合に、前記所定のグループと前記他のグループを１つの前記グループとする、
    請求項１に記載の埋設物検出装置。
  3. 　前記補間部は、
    　前記所定のグループの前記第１端から所定範囲における傾きに基づいて、傾きの上限と傾き下限を算出する範囲算出部と、
    　前記移動方向において前記第１端から所定範囲であって前記傾きの上限と前記傾きの下限の範囲内である前記所定領域内に前記第２端が存在するか否かを判定する補間判定部と、
    を有する、
    請求項２に記載の埋設物検出装置。
  4. 　前記埋設物検出部は、
    　前記グループの前記深さ位置のピークを検出する深さ位置ピーク検出部と、
    　検出された前記深さ位置のピークから前記埋設物の存在を判定する判定部と、
    を有する、
    請求項１に記載の埋設物検出装置。
  5. 　前記深さ位置ピーク検出部は、前記移動方向と前記深さ方向における平面において、前記グループが所定条件を満たしているか否かを判定し、
    　前記判定部は、前記グループが前記所定条件を満たしていると判定した場合に、前記埋設物の存在を判定する、
    請求項４に記載の埋設物検出装置。
  6. 　前記所定条件は、
    　前記移動方向と前記深さ方向における平面において、前記グループを微分した際に微分値がプラスの値からゼロを通ってマイナスの値になる第１条件と、
    　前記グループが前記第１条件におけるゼロの深さ位置から前記移動方向およびその反対方向のそれぞれに所定範囲以上存在する第２条件と、
    　前記ゼロの深さ位置から前記移動方向およびその反対方向の所定範囲における前記微分値の面積が所定閾値以上である第３条件であり、
    　前記深さ位置ピーク検出部は、前記グループが前記第１条件と前記第２条件と前記第３条件を満たすか否かを判定し、前記第１条件と前記第２条件と前記第３条件を満たしている場合に、前記ゼロの深さ位置を前記グループの前記深さ位置のピークとして検出する、
    請求項５に記載の埋設物検出装置。
  7. 　前記判定部は、前記深さ位置のピークが、前記移動方向における所定範囲内において前記深さ方向に複数存在する場合、浅いほうの前記深さ位置のピークを前記埋設物の位置と判定する、
    請求項６に記載の埋設物検出装置。
  8. 　前記判定部は、前記所定範囲内において、前記深さ位置のピークが１つのみ存在する場合には、検出された前記深さ位置のピークを埋設物の位置と判定しない、
    請求項７に記載の埋設物検出装置。
  9. 　前記深さ方向またはその反対の表面方向において、所定の前記深さ位置の信号強度の、その前の前記深さ位置の信号強度からの変化の差分を検出する１次微分処理部を更に備えた、
    請求項１～８のいずれか１項に記載の埋設物検出装置。
  10. 　前記信号強度ピーク検出部は、
    　前記差分が減少から増加に変化する深さ位置および前記差分が増加から減少に変化する深さ位置の少なくとも一方を前記信号強度のピークとして検出する、
    請求項９に記載の埋設物検出装置。
  11. 　対象物の表面を移動しながら前記対象物に向かって放射した電磁波の反射波に関するデータを用いて前記対象物内の埋設物を検出する埋設物検出方法であって、
    　移動に伴ったタイミング毎に反射波に関するデータを受信する受信ステップと、
    　前記タイミングにおける前記対象物の深さ方向の信号強度に基づいて、各々の前記タイミングにおける前記対象物の深さ方向の前記信号強度のピークを検出する信号強度ピーク検出ステップと、
    　各々の前記タイミングで検出された前記信号強度のピークにおける深さ位置のうち、移動方向において所定間隔以内で連続している複数の前記信号強度のピークにおける深さ位置を１つのグループとするグルーピングステップと、
    　前記グルーピングステップによって検出された複数の前記グループに対して、所定の補間条件を満たす場合には前記グループの間を補間して１つの前記グループとする補間ステップと、
    　前記グループに基づいて前記埋設物を検出する埋設物検出ステップと、
    を備えた埋設物検出方法。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01187483A (ja) * 1988-01-21 1989-07-26 Komatsu Ltd 埋設物探査装置
JPH01280278A (ja) * 1988-05-06 1989-11-10 Komatsu Ltd 埋設物探査装置
JPH03225289A (ja) * 1990-01-31 1991-10-04 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 埋設媒質中の物体の深度と埋設媒質の比誘電率の測定方法および装置
JP2007163271A (ja) * 2005-12-13 2007-06-28 Kddi Corp 地中レーダ画像処理法
JP2017090296A (ja) * 2015-11-12 2017-05-25 三菱電機株式会社 レーダ装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01187483A (ja) * 1988-01-21 1989-07-26 Komatsu Ltd 埋設物探査装置
JPH01280278A (ja) * 1988-05-06 1989-11-10 Komatsu Ltd 埋設物探査装置
JPH03225289A (ja) * 1990-01-31 1991-10-04 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 埋設媒質中の物体の深度と埋設媒質の比誘電率の測定方法および装置
JP2007163271A (ja) * 2005-12-13 2007-06-28 Kddi Corp 地中レーダ画像処理法
JP2017090296A (ja) * 2015-11-12 2017-05-25 三菱電機株式会社 レーダ装置

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