JPH0197887A - スキャニングソナーの画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、スキャニングソナーにおける画像表示装置に
係り、特には俯仰角を順次変化させて得られる画像を時
分割で表示することにより、水中深度方向の魚群分布を
把握できるようにした画像表示装置に関する。

〈従来の技術〉 通常、魚群は一定深度に渡って分布している場合が多い
ので、スキャニングソナーを使用して魚群の探査を行う
場合には、第３図に示すように、俯仰角を経時的に一定
角度θずつ変化させながら超音波ビームを送波する。そ
して、ある俯仰角の下での魚群からの反射波を受波して
得られた受信信号を画像データとして一旦画像メモリに
記憶した後、その画像データをＴＶ走査に同期して画像
メモリから読み出しｔＣＲＴモニタに出力し、魚群の映
像を表示するようにしている。

〈発明が解決しようとする問題点〉 このように、従来の画像表示装置においては、超音波ビ
ームの送受波に基づいて得られる画像データを単一の画
像メモリを介してそのままＣＲＴモニタに出力している
ので、俯仰角を変化させるとそれに応じて魚群の映像が
切り換わる。

したがって、スキャニングソナーに対して魚群が近距離
に位置している場合には、超音波ビームの送受波期間が
短いので、俯仰角も速く変化させることができ、それに
伴って魚群の映像が切り換わる周期ら短くなるため魚群
分布の把握が比較的容易であるが、魚群が遠距離に位置
している場合には、超音波ビームの送受波期間が長くな
るため、俯仰角もそれに応じて遅く変化させねばならず
、その結果、魚群の映像が切り換わる周期も長くなり、
たとえば１０ｓ　ｅ　ｃ〜１５ｓｅｃ間隔で切り換わる
ようになる。このように、映像が切り換わる周期が長く
なると、切り換え前後の表示画像の関係が不明確となり
、魚群分布を立体的に把握することが困難となる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであっ
て、魚群の映像を動画を見るごとく一定の時間間隔で切
り換え表示できるようにして、超音波ビームの送受波期
間の長短に影響されることなく、魚群分布の立体的な把
握が容易に行えるようにすることを目的とする。

〈問題点を解決するための手段〉 本発明は、上記の目的を達成するために、次の構成を採
る。

すなわち、本発明の画像表示装置は、送受波器で得られ
超音波ビームの受信信号を画像データとして記憶する画
像メモリを複数備えるとともに、俯仰角制御回路による
俯仰角の切り換えに同期して前記複数の画像メモリの内
から画像データを書き込むべき画像メモリを順次選択す
る画像メモリ選択手段と、各画像メモリから並列的に読
み出される俯仰角に応じた各画像データを画像メモリの
書き込み／読み出し動作とは非同期に一定周期で順次選
択出力するデータ出力選択回路とを含んで構成されてい
る。

〈作用〉 俯仰角制御回路で超音波ビームの仰角が変化されるたび
に、画像メモリ選択手段はその俯仰角の変化に同期して
複数の画像メモリの内から画像データを書き込むべき画
像メモリを順次選択する。

これにより、俯仰角を変化させるたびに得られた画像デ
ータが各画像メモリに個別に記憶される。

一方、各画像メモリから並列的に読み出される俯仰角に
応じた各画像データは、データ出力選択回路によって画
像メモリの書き込み／読み出し動作とは非同期に一定周
期で順次選択出力される。

その結果、魚群の映像が俯仰角の変化に伴って動画を見
るごとく一定間隔で順次切り換え表示される。したがっ
て、各深度での魚群の分布状況を立体的に把握すること
ができる。

〈実施例〉 第１図はスキャニングソナーの画像表示装置を含むブロ
ック図である。同図において、符号ｌは送受波器で、超
音波ビームを送受波する振動子２、振動子２の励振パル
スを出力する送信部４、振動子２で得られた超音波ビー
ムの受信信号を増幅、検波する受信部６から構成される
。また、８は送受波器ｌの振動子２から出力される超音
波ビームの俯仰角を経時的に順次変化させる俯仰角制御
回路である。１０は受信部６からの受信信号をデジタル
化するＡ／Ｄ変換器である。１２ａ−１２ｎはＡ／Ｄ変
換された超音波ビームの受信信号を画像データとして記
憶する複数の画像メモリである。

１４は俯仰角制御回路８から俯仰角を切り換えるたびに
出力される送振トリガパルスに応答して書き込み許容信
号を発生する書き込み許容信号発生回路、１６は俯仰角
制御回路８から出力される上記の送振トリガパルスを入
力し、これに同期して複数の画像メモリ１２ａ−１２ｎ
の内から画像データを書き込むべき画像メモリを順次選
択する画像メモリ選択手段であって、たとえばリングカ
ウンタで構成される。そして、上記の書き込み許容信号
発生回路１４から出力される書き込み許容信号が画像メ
モリ選択手段１６、オアゲート１７ａ　−１７ｎを介し
て画像メモリ１２ａ〜１２ｎの読み出し／書き込みモー
ド設定端子Ｒ／Ｗに加えられる。

１８は各画像メモリ１２ａ−１２ｎに対して画像データ
の書き込みアドレスを発生する書き込みアドレス発生回
路で、受信信号のスパイラル走査に合わせた極座標（ｒ
、θ）をＣＲＴのラスクー走査に合わせた直交座標（Ｘ
、Ｙ）に変換する座標変換回路を含む。また、２０は各
画像メモリ１２ａ＝１２ｎに対する画像データの読み出
しアドレスを発生する読み出しアドレス発生回路である
。

２２は各画像メモリ１２ａ−１２ｎから並列的に読み出
される俯仰角に応じた各画像データを画像メモリ１２ａ
−１２ｎの書き込み／読み出し動作とは非同期に一定周
期で順次選択出力するデータ出力選択回路、２４はデー
タ出力選択回路２２で選択された画像データに基づく魚
群分布の映像を画像表示する表示部である。

次に、上記構成の動作について説明する。

魚群分布を把握するには、俯仰角を経時的に一定角度θ
ずつ変化させながら超音波ビームを送受波する必要があ
るため、俯仰角制御回路８からは、送受波器１に対して
超音波ビームの送受波期間を考慮した所定の周期で俯仰
角θを切り換えて超音波ビームを発生させるための送振
トリガパルスが出力される。この送振トリガパルスは、
送信部４、受信部６、書き込み許容信号発生回路１４お
よび画像メモリ選択手段１６にそれぞれ与えられる。

送信部４は、この送振トリガパルスに応答して振動子２
に励振パルスを出力し、振動子２から超音波ビームが送
波される。魚群で反射された超音波ビームのエコーは、
再び振動子２で受波され、振動子２からの受信信号が受
信部６で増幅、検波された後、Ａ／Ｄ変換器ＩＯでデジ
タル化され、そのデータが画像データとして各画像メモ
リ１２ａ〜１２ｎに共通に入力される。

書き込み許容信号発生回路１４は、送振トリガパルスと
ＴＶの水平／垂直同期信号に基づき、送振トリガパルス
が入力されてから次の送振トリガパルスが入力されるま
での間の所定の期間に書き込み許容信号を出力する。す
なわち、画像メモリ１２ａ＝１２ｎに対する画像データ
の書き込み／読み出しは、前者に比べて後者の方がはる
かに速いので、本例では各画像メモリ１２ａ−１２ｎか
らのデータ読み出し期間のサイクルスチールで画像デー
タを書き込む。そのため、書き込み許容信号発生回路１
４は、水平／垂直同期信号のブランキング期間中にハイ
レベルの書き込み許容信号を出力する。この書き込み許
容信号は、書き込みアドレス発生回路１８と画像メモリ
選択手段！６に与えられる。書き込みアドレス発生回路
１８は、その書き込み許容信号に応答して書き込みアド
レスを発生する。一方、画像メモリ選択手段１６は、送
振トリガパルスが入力されるたびにその信号出力端子１
６ａ〜１６ｎを順次切り換える。したがって、送振トリ
ガパルスが出力されるたびに一つの画像メモリが選択さ
れ、その選択された画像メモリに対して書き込み許容信
号が与えられる期間だけ該メモリに画像データが書き込
まれる。これにより、各画像メモリ１２ａ〜１２ｎには
俯仰角を変化させるたびに得られた画像データが個別に
記憶される。たとえば、画像メモリが７画面分あるとし
、中心俯仰角が３０°で±６°の範囲内（すなわち、俯
仰角を２４°から３４°まで）で２゜ずつ変化させた場
合を例にとれば、４番目の画像メモリに俯仰角３０°で
得られた画像データが記憶されると、次の５番目には俯
仰角３２°、６番目には俯仰角３４°、７番目には俯仰
角３６°、１番目には２４°、２番目には２６°、３番
目には２８°、４番目には３０’・・・といったように
、俯仰角を変化するたびに画像メモリが順次選択されて
画像データが記憶されていく。

次に、各画像メモリ１２ａ　−１２ｎに俯仰角に応じて
別々に記憶された画像データは、読み出しアドレス発生
回路２０によって並列的に読み出される。その際、画像
データの書き込み対象となっている画像メモリについて
も、書き込み許容信号が出力されていない期間は読み出
しモードとなっているので、その他の画像メモリと同様
に画像データが読み出される。そして、各画像データは
、データ出力選択回路２２に与えられる。データ出力選
択回路２２には、画像メモリ１２ａ−１２ｎの書き込み
／読み出しタイミングとは非同期で、人間の目にとって
早すぎずかつ遅すぎない一定周期（たとえば０．３秒）
の切り換えパルスが与えられており、この切り換えパル
スに応答して画像メモリ１２ａ〜１２ｎから並列的に読
み出された画像データを順次選択して出力する。その結
果、表示部２４の画面には、たとえば第２図に示すよう
に、俯仰角が２４°→２６°→２８°→３０゜→３２°
→３４→３６°→２４°→２６°・・・と順次変化させ
て得られた魚群の映像が０．３秒ごとに順次切り換わっ
て表示される。したがって、各深度での魚群の分布状況
を立体的に把握することができる。

なお、この実施例では、俯仰角制御回路８から出力され
る送振トリガパルスに同期して画像メモリ１２ａ〜１２
ｎを選択するようにしているが、送振トリガパルスの一
周期内に俯仰角を切り換え、各俯仰角ごとに得られた画
像データを画像メモリに記憶することにより、上記と同
様な表示を行うことも可能である。

〈発明の効果〉 本発明によれば、魚群の映像を動画を見るごとく一定の
時間間隔で切り換え表示される。そのため、超音波ビー
ムの送受波期間の長短に影響されることなく魚群分布の
立体的な把握が容易に行えるようになる等の優れた効果
が発揮される。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の実施例を示し、第１図は
スキャニングソナーの画像表示装置を含むブロック図、
第２図は俯仰角を経時的に変化させて得られる画像の表
示例を示す説明図、第３図は俯仰角を変化させて魚群分
布を探査する場合の説明図である。 ｌ・・・送受波器、８・・・俯仰角制御回路、１２ａ〜
１２ｎ・・・画像メモリ、１６・・・画像メモリ選択手
段、２２・・・データ出力選択回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）送受波器から出力される超音波ビームの俯仰角を
   順次変化させる俯仰角制御回路を備えたスキャニングソ
   ナーに設けられた画像表示装置であって、 前記送受波器で得られ超音波ビームの受信信号を画像デ
   ータとして記憶する画像メモリを複数備えるとともに、 前記俯仰角制御回路による俯仰角の切り換えに同期して
   前記複数の画像メモリの内から画像データを書き込むべ
   き画像メモリを順次選択する画像メモリ選択手段と、 前記各画像メモリから並列的に読み出される俯仰角に応
   じた各画像データを画像メモリの書き込み／読み出し動
   作とは非同期に一定周期で順次選択出力するデータ出力
   選択回路と、 を含むことを特徴とするスキャニングソナーの画像表示
   装置。