JPH0476635B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0476635B2 JPH0476635B2 JP62055679A JP5567987A JPH0476635B2 JP H0476635 B2 JPH0476635 B2 JP H0476635B2 JP 62055679 A JP62055679 A JP 62055679A JP 5567987 A JP5567987 A JP 5567987A JP H0476635 B2 JPH0476635 B2 JP H0476635B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- matrix
- row
- cross
- section
- kmax
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
この発明は、地中埋設物を非掘削で計測し、表
示する場合において、電波反射法等を適用した場
合の物体位置映像を合成する際の処理方法に関す
るものである。
示する場合において、電波反射法等を適用した場
合の物体位置映像を合成する際の処理方法に関す
るものである。
[従来の技術]
従来よりこの種の地中埋設物探査装置において
は、3次元合成開口処理の適用が必要なことは、
例えばIEEE TRANSACTION ON
ANTENNAS AND PROPAGATION V l
AP−32 No.−10Oct.1984:Microwave
Holographic Imaging Method with Improved
Resolution等によつて知られている。
は、3次元合成開口処理の適用が必要なことは、
例えばIEEE TRANSACTION ON
ANTENNAS AND PROPAGATION V l
AP−32 No.−10Oct.1984:Microwave
Holographic Imaging Method with Improved
Resolution等によつて知られている。
しかしながら、従来のものでは、具体的処理手
法が示されていない。さらに、現状では断面単位
の処理が一般的であり、合成開口処理を施したと
いうことだけが報告されているにとどまつてい
る。
法が示されていない。さらに、現状では断面単位
の処理が一般的であり、合成開口処理を施したと
いうことだけが報告されているにとどまつてい
る。
この発明は、このような状況下において創案さ
れたもので、±の断面状態を測定し、一定距離だ
け離れた平行な断面状態を測定し、これを繰り返
して、3次元方向の情報を得ることにより、3次
元合成開口結果を得る具体的な地中埋設物探査処
理方法を提供すること目的とする。
れたもので、±の断面状態を測定し、一定距離だ
け離れた平行な断面状態を測定し、これを繰り返
して、3次元方向の情報を得ることにより、3次
元合成開口結果を得る具体的な地中埋設物探査処
理方法を提供すること目的とする。
この発明に係る地中埋設物探査処理方法は、地
中埋設物を探査する場合において次の工程をと
る。
中埋設物を探査する場合において次の工程をと
る。
(1) 第k番目の断面における測定入力データをi
行j列の行列Mk(i、j)に格納し、上記第
k番目の断面から一定の距離だけ離れ同第k番
目の断面に平行な第(k+1)番目の断面にお
ける測定入力データを同様にしてi行j列の行
列Mk+1(i、j)に格納し、以下同様にし
て断面と垂直な方向の測定断面数kmax個に至
るまで一定間隔で測定した断面データからなる
行列を格納し、この格納後にこれらの行列を2
次元的に連結してなる行列M(i、l)(但しl
=j×kmax)を作成する工程 (2) 上記測定データ行列M(i、l)と同じ規模
でkmax個の断面に対応した小行列Rk(i、
j)、Rk+1(i、j)、Rk+2(i、j)…
Rkmax(i、j)を連結したことにより得られ
る参照行列R(i、l)を作成する工程 (3) 上記測定行列M(i、l)のi行目のアジマ
ス圧縮のために、i行目の特定列に唯一物体が
存在するとして計算した時の参照行列R(i、
l)の第i行目から第(i+ix)行目までをフ
ーリエ変換することによつて得られる各スペク
トルの包絡線から作られるix個のフイルタ特性
により、相対応する測定入力行列M(i、l)
の第i行から(i+ix)行までを切り出し、第
i行目のスペクトルとして加えたのち、アジマ
ス圧縮し、合成後の行列M′(i、l)を求める
工程 (4) このM′(i、l)における断面単位の小行列
M′k(i、j)、M′k+1(i、j)、M′k+2
(i、j)…M′kmax(i、j)を3次元配列す
ることにより、合成開口処理を施す工程 [作用] この発明における地中埋設物探査処理方法で
は、地中埋設物を探査する場合において、第k番
目の断面における測定入力データをi行j列の行
列Mk(i、j)に格納し、上記第k番目の断面
から一定の距離だけ離れ同第k番目の断面に平行
な第(k+1)番目の断面における測定入力デー
タを同様にしてi行j列の行列Mk+1(i、j)
に格納し、以下同様にして断面と垂直な方向の測
定断面数kmax個に至るまで一定間隔で測定した
断面データからなる行列を格納し、この格納後に
これらの行列を2次元的に連結してなる行列M
(i、l)(但しl=j×kmax)を作成するとと
もに、上記測定データ行列M(i、l)と同じ規
模でkmax個の断面に対応した小行列Rk(i、
j)、Rk+1(i、j)、Rk+2(i、j)…
Rkmax(i、j)を連結したことにより得られる
参照行列R(i、l)を作成し、その後上記測定
行列M(i、l)のi行目のアジマス圧縮のため
に、i行目の特定列に唯一物体が存在するとして
計算した時の参照行列R(i、l)の第i行目か
ら第(i+ix)行目までをフーリエ変換すること
によつて得られる各スペクトルの包絡線から作ら
れるix個のフイルタ特性により、相対応する測定
入力行列M(i、l)の第i行から(i+ix)行
までを切り出し、第i行目のスペクトルとして加
えたのち、アジマス圧縮し、合成後の行列
M′(i、l)を求め、このM′(i、l)における
断面単位の小行列M′k(i、j)、M′k+1(i、
j)、M′k+2(i、j)…M′kmax(i、j)を
3次元配列することにより、合成開口処理を施す
ことが行なわれる。
行j列の行列Mk(i、j)に格納し、上記第
k番目の断面から一定の距離だけ離れ同第k番
目の断面に平行な第(k+1)番目の断面にお
ける測定入力データを同様にしてi行j列の行
列Mk+1(i、j)に格納し、以下同様にし
て断面と垂直な方向の測定断面数kmax個に至
るまで一定間隔で測定した断面データからなる
行列を格納し、この格納後にこれらの行列を2
次元的に連結してなる行列M(i、l)(但しl
=j×kmax)を作成する工程 (2) 上記測定データ行列M(i、l)と同じ規模
でkmax個の断面に対応した小行列Rk(i、
j)、Rk+1(i、j)、Rk+2(i、j)…
Rkmax(i、j)を連結したことにより得られ
る参照行列R(i、l)を作成する工程 (3) 上記測定行列M(i、l)のi行目のアジマ
ス圧縮のために、i行目の特定列に唯一物体が
存在するとして計算した時の参照行列R(i、
l)の第i行目から第(i+ix)行目までをフ
ーリエ変換することによつて得られる各スペク
トルの包絡線から作られるix個のフイルタ特性
により、相対応する測定入力行列M(i、l)
の第i行から(i+ix)行までを切り出し、第
i行目のスペクトルとして加えたのち、アジマ
ス圧縮し、合成後の行列M′(i、l)を求める
工程 (4) このM′(i、l)における断面単位の小行列
M′k(i、j)、M′k+1(i、j)、M′k+2
(i、j)…M′kmax(i、j)を3次元配列す
ることにより、合成開口処理を施す工程 [作用] この発明における地中埋設物探査処理方法で
は、地中埋設物を探査する場合において、第k番
目の断面における測定入力データをi行j列の行
列Mk(i、j)に格納し、上記第k番目の断面
から一定の距離だけ離れ同第k番目の断面に平行
な第(k+1)番目の断面における測定入力デー
タを同様にしてi行j列の行列Mk+1(i、j)
に格納し、以下同様にして断面と垂直な方向の測
定断面数kmax個に至るまで一定間隔で測定した
断面データからなる行列を格納し、この格納後に
これらの行列を2次元的に連結してなる行列M
(i、l)(但しl=j×kmax)を作成するとと
もに、上記測定データ行列M(i、l)と同じ規
模でkmax個の断面に対応した小行列Rk(i、
j)、Rk+1(i、j)、Rk+2(i、j)…
Rkmax(i、j)を連結したことにより得られる
参照行列R(i、l)を作成し、その後上記測定
行列M(i、l)のi行目のアジマス圧縮のため
に、i行目の特定列に唯一物体が存在するとして
計算した時の参照行列R(i、l)の第i行目か
ら第(i+ix)行目までをフーリエ変換すること
によつて得られる各スペクトルの包絡線から作ら
れるix個のフイルタ特性により、相対応する測定
入力行列M(i、l)の第i行から(i+ix)行
までを切り出し、第i行目のスペクトルとして加
えたのち、アジマス圧縮し、合成後の行列
M′(i、l)を求め、このM′(i、l)における
断面単位の小行列M′k(i、j)、M′k+1(i、
j)、M′k+2(i、j)…M′kmax(i、j)を
3次元配列することにより、合成開口処理を施す
ことが行なわれる。
[発明の実施例]
以下、この発明の一実施例を図について説明す
る。第2図は地中の物体配置例で、この第2図に
おいて、1,2はパイプ、3は塊状物体である。
第3図は第2図の物体配置例における反射信号の
ピーク点の到着時刻を第2図のZ軸を時間t軸に
置き換えて表現したもので、この第3図におい
て、4はパイプ1からの反射波の到着時刻特性
を、5はパイプ2からの反射波の到着時刻特性
を、6は塊状物体3からの反射波の到着時刻特性
をそれぞれ示している。
る。第2図は地中の物体配置例で、この第2図に
おいて、1,2はパイプ、3は塊状物体である。
第3図は第2図の物体配置例における反射信号の
ピーク点の到着時刻を第2図のZ軸を時間t軸に
置き換えて表現したもので、この第3図におい
て、4はパイプ1からの反射波の到着時刻特性
を、5はパイプ2からの反射波の到着時刻特性
を、6は塊状物体3からの反射波の到着時刻特性
をそれぞれ示している。
ところで、この発明は、例えば上記のような地
中の物体配置を探査する際に、物体位置映像を合
成するに当つての基本的処理を教示するものであ
る。
中の物体配置を探査する際に、物体位置映像を合
成するに当つての基本的処理を教示するものであ
る。
次に具体的に説明する。
まず第1図aに示すごとく、第k番目の断面に
おける測定入力データをi行j列の行列Mk(i、
j)に格納し、上記第k番目の断面から一定の距
離Δyだけ離れ同第k番目の断面に平行な第(k
+1)番目の断面における測定入力データを同様
にしてi行j列の行列Mk+1(i、j)に格納
し、以下同様にして断面と垂直な方向の測定断面
数kmax個に至るまで一定間隔で測定した断面デ
ータからなる行列を格納する。ここで、第1図a
は第3図で示す現象を計測して得られるデータの
配列を示すもので、1断面当りi行j列の各軸方
向に離散的なサンプリングデータとして埋められ
たものが、第k番目の断面から第kmax番目の断
面まで配列されたものであることを示す。
おける測定入力データをi行j列の行列Mk(i、
j)に格納し、上記第k番目の断面から一定の距
離Δyだけ離れ同第k番目の断面に平行な第(k
+1)番目の断面における測定入力データを同様
にしてi行j列の行列Mk+1(i、j)に格納
し、以下同様にして断面と垂直な方向の測定断面
数kmax個に至るまで一定間隔で測定した断面デ
ータからなる行列を格納する。ここで、第1図a
は第3図で示す現象を計測して得られるデータの
配列を示すもので、1断面当りi行j列の各軸方
向に離散的なサンプリングデータとして埋められ
たものが、第k番目の断面から第kmax番目の断
面まで配列されたものであることを示す。
そして、上記の格納後は、第1図bに示すごと
く、これらの行列を2次元的に連結し、第1図c
に示すごとく、M(i、l)(但しl=j×
kmax)を作成する。ここで、第1図bおよび第
1図cは第1図aで得られた各断面計測行列Mk
(i、j)、Mk+1(i、j)、Mk+2(i、j)
…Mkmax(i、j)からこれらを直列に結合し
た1つの行列M(i、l)の生成過程を示す。
く、これらの行列を2次元的に連結し、第1図c
に示すごとく、M(i、l)(但しl=j×
kmax)を作成する。ここで、第1図bおよび第
1図cは第1図aで得られた各断面計測行列Mk
(i、j)、Mk+1(i、j)、Mk+2(i、j)
…Mkmax(i、j)からこれらを直列に結合し
た1つの行列M(i、l)の生成過程を示す。
なお、第3図の通り得られた測定例を行列M
(i、l)として表示した場合のi行l列で示す
ときのデータ形態を示すと、第1図dのようにな
る。
(i、l)として表示した場合のi行l列で示す
ときのデータ形態を示すと、第1図dのようにな
る。
次に、第1図eに示すごとく、測定データ行列
M(i、l)と同じ規模でkmax個の断面に対応
した小行列Rk(i、j)、Rk+1(i、j)、Rk
+2(i、j)…Rkmax(i、j)を連結したこ
とにより得られる参照行列R(i、l)[第1図f
参照]を作成する。ここで、R(i、l)の個々
の小行列には、第(k+k0)番断面のi0行j0列に
単一点物体が存在する時の反射波形の計算値が格
納される。即ち、第1図eおよび第1図fは第2
図における点x0,y0,z0(但しy0=Δy×n:nは
自然数)に物体があると仮定した時の参照行列例
で、これらの図で個々に計算された参照行列Rk
(i、j)、Rk+1(i、j)、Rk+2(i、j)
…Rkmax(i、j)を連結して、2次元の参照行
列R(i、l)を生成する過程を示す。
M(i、l)と同じ規模でkmax個の断面に対応
した小行列Rk(i、j)、Rk+1(i、j)、Rk
+2(i、j)…Rkmax(i、j)を連結したこ
とにより得られる参照行列R(i、l)[第1図f
参照]を作成する。ここで、R(i、l)の個々
の小行列には、第(k+k0)番断面のi0行j0列に
単一点物体が存在する時の反射波形の計算値が格
納される。即ち、第1図eおよび第1図fは第2
図における点x0,y0,z0(但しy0=Δy×n:nは
自然数)に物体があると仮定した時の参照行列例
で、これらの図で個々に計算された参照行列Rk
(i、j)、Rk+1(i、j)、Rk+2(i、j)
…Rkmax(i、j)を連結して、2次元の参照行
列R(i、l)を生成する過程を示す。
その後は、上記測定行列M(i、l)のi行目
のアジマス圧縮のために、i行目の特定列に唯一
物体が存在するとして計算した時の参照行列R
(i、l)の第i行目から第(i+ix)行目まで
をフーリエ変換することによつて得られる各スペ
クトルの包絡線から作られるix個のフイルタ特性
により、相対応する測定入力行列M(i、l)の
第i行から(i+ix)行までを切り出し、第i行
目のスペクトルとして加えたのち、水平方向(ア
ジマス)圧縮し、合成後の行列M′(i、l)を求
める[第1図g参照]。ここで、第1図gは第1
図b,cおよび第1図e,fで与えられる各測定
データおよび参照データの2次元配列情報を用い
て2次元合成開口処理を施したときの合成結果例
を示す。
のアジマス圧縮のために、i行目の特定列に唯一
物体が存在するとして計算した時の参照行列R
(i、l)の第i行目から第(i+ix)行目まで
をフーリエ変換することによつて得られる各スペ
クトルの包絡線から作られるix個のフイルタ特性
により、相対応する測定入力行列M(i、l)の
第i行から(i+ix)行までを切り出し、第i行
目のスペクトルとして加えたのち、水平方向(ア
ジマス)圧縮し、合成後の行列M′(i、l)を求
める[第1図g参照]。ここで、第1図gは第1
図b,cおよび第1図e,fで与えられる各測定
データおよび参照データの2次元配列情報を用い
て2次元合成開口処理を施したときの合成結果例
を示す。
そして、最後に上記M′(i、l)における断面
単位の小行列群M′k(i、j)、M′k+1(i、
j)、M′k+2(i、j)…Mkmax(i、j)を
3次元配列し、合成開口処理を施して、第1図h
に示すごとく、M′(i、j、k)を得る。ここ
で、第1図hは第1図gで得た2次元配列の合成
結果を3次元配列データ行列として処理を完了し
た状態を示す。
単位の小行列群M′k(i、j)、M′k+1(i、
j)、M′k+2(i、j)…Mkmax(i、j)を
3次元配列し、合成開口処理を施して、第1図h
に示すごとく、M′(i、j、k)を得る。ここ
で、第1図hは第1図gで得た2次元配列の合成
結果を3次元配列データ行列として処理を完了し
た状態を示す。
その後は、このM′(i、j、k)を用いて表示
等の後処理部に伝達する。
等の後処理部に伝達する。
このように、この地中埋設物探査処理方法によ
れば、3次元的に計測された波形データをシリー
ズに結合し、データ空間としては、2次元配列す
るとともに、合成開口処理において不可欠である
参照波形をも一旦3次元的データ配列で計算し、
これをシリーズに結合して2次元配列とすること
により、従来の2次元合成開口処理と同等の手法
で合成した後に、得られた合成画面の配置を再び
3次元配列に戻して表示等の後処理に伝達するこ
とにより、3次元合成開口処理を可能ならしめる
ことができる。
れば、3次元的に計測された波形データをシリー
ズに結合し、データ空間としては、2次元配列す
るとともに、合成開口処理において不可欠である
参照波形をも一旦3次元的データ配列で計算し、
これをシリーズに結合して2次元配列とすること
により、従来の2次元合成開口処理と同等の手法
で合成した後に、得られた合成画面の配置を再び
3次元配列に戻して表示等の後処理に伝達するこ
とにより、3次元合成開口処理を可能ならしめる
ことができる。
そして、各断面データ行列の結合による大行列
の形成は、従来実施されてきた2次元合成開口処
理の手法を適用して3次元画面の合成を可能とな
らしめすため、特定の深さに物標が存在するとき
の参照関数を与えるデータ行列を共用することが
でき、これにより3次元座標中の個々の断面当り
に参照関数を計算する必要がなくなり、平面上で
の位置情報はすべてフーリエ変換後の位相情報に
よつて与えられることにより、演算が簡便となる
のである。
の形成は、従来実施されてきた2次元合成開口処
理の手法を適用して3次元画面の合成を可能とな
らしめすため、特定の深さに物標が存在するとき
の参照関数を与えるデータ行列を共用することが
でき、これにより3次元座標中の個々の断面当り
に参照関数を計算する必要がなくなり、平面上で
の位置情報はすべてフーリエ変換後の位相情報に
よつて与えられることにより、演算が簡便となる
のである。
[発明の効果]
以上のようにこの発明によれば、3次元配列の
反射情報を2次元データ配列に変換して合成開口
処理する具体的手法を実現したので、従来実施さ
れていた2次合成開口法における深さ方向を特定
に置いた時の1次元波形処理の繰り返しによる合
成手法がそのまま利用でき、最終的に3次元画像
情報を提供する具体的手法が得られる効果があ
る。
反射情報を2次元データ配列に変換して合成開口
処理する具体的手法を実現したので、従来実施さ
れていた2次合成開口法における深さ方向を特定
に置いた時の1次元波形処理の繰り返しによる合
成手法がそのまま利用でき、最終的に3次元画像
情報を提供する具体的手法が得られる効果があ
る。
第1図a〜hはこの発明の地中埋設物探査処理
方法を説明するためのもので、第1図aは反射波
形計測データ配列図、第1図b,cはデータ2次
元化過程を示す説明図、第1図dは第3図に示す
反射波形を2次元表示化したときのデータ形態説
明図、第1図e,fは2次元表示化参照関数の生
成過程説明図、第1図gは2次元表示における合
成開口処理結果例を示す説明図、第1図hは合成
開口処理後の3次元再現映像情報構造例説明図で
あり、第2図は地中物体配置例を示す模式図、第
3図は第2図の配置例における反射信号到着時刻
曲面図である。 図において、1,2……パイプ、3……塊状物
体。なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分
を示す。
方法を説明するためのもので、第1図aは反射波
形計測データ配列図、第1図b,cはデータ2次
元化過程を示す説明図、第1図dは第3図に示す
反射波形を2次元表示化したときのデータ形態説
明図、第1図e,fは2次元表示化参照関数の生
成過程説明図、第1図gは2次元表示における合
成開口処理結果例を示す説明図、第1図hは合成
開口処理後の3次元再現映像情報構造例説明図で
あり、第2図は地中物体配置例を示す模式図、第
3図は第2図の配置例における反射信号到着時刻
曲面図である。 図において、1,2……パイプ、3……塊状物
体。なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分
を示す。
Claims (1)
- 1 地中埋設物を探査する場合において、第k番
目の断面における測定入力データをi行j列の行
列Mk(i、j)に格納し、上記第k番目の断面
から一定の距離だけ離れ同第k番目の断面に平行
な第(k+1)番目の断面における測定入力デー
タを同様にしてi行j列の行列Mk+1(i、j)
に格納し、以下同様にして断面と垂直な方向の測
定断面数kmax個に至るまで一定間隔で測定した
断面データからなる行列を格納し、この格納後に
これらの行列を2次元的に連結してなる行列M
(i、l)(但しl=j×kmax)を作成するとと
もに、上記測定データ行列M(i、l)と同じ規
模でkmax個の断面に対応した小行列Rk(i、
j)、Rk+1(i、j)、Rk+2(i、j)…
Rkmax(i、j)を連結したことにより得られる
参照行列R(i、l)を作成し、その後上記測定
行列M(i、l)のi行目のアジマス圧縮のため
に、i行目の特定列に唯一物体が存在するとして
計算した時の参照行列R(i、l)の第i行目か
ら第(i+ix)行目までをフーリエ変換すること
によつて得られる各スペクトルの包絡線から作ら
れるix個のフイルタ特性により、相対応する測定
入力行列M(i、l)の第i行から(i+ix)行
までを切り出し、第i行目のスペクトルとして加
えたのち、アジマス圧縮し、合成後の行列
M′(i、l)を求め、このM′(i、l)における
断面単位の小行列M′k(i、j)、M′k+1(i、
j)、M′k+2(i、j)……M′kmax(i、j)
を3次元配列することにより、合成開口処理を施
すことを特徴とする地中埋設物探査処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62055679A JPS63222284A (ja) | 1987-03-11 | 1987-03-11 | 地中埋設物探査処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62055679A JPS63222284A (ja) | 1987-03-11 | 1987-03-11 | 地中埋設物探査処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63222284A JPS63222284A (ja) | 1988-09-16 |
| JPH0476635B2 true JPH0476635B2 (ja) | 1992-12-04 |
Family
ID=13005578
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62055679A Granted JPS63222284A (ja) | 1987-03-11 | 1987-03-11 | 地中埋設物探査処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63222284A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11211676A (ja) * | 1998-01-28 | 1999-08-06 | Kosu:Kk | 電磁波探査装置 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5262781A (en) * | 1992-10-07 | 1993-11-16 | Teledyne Ryan Aernautical, Division Of Teledyne Industries, Inc. | Wideband electromagnetic imaging system |
| JPH0721152A (ja) * | 1993-06-18 | 1995-01-24 | Nec Corp | 計算格子生成方法および装置 |
-
1987
- 1987-03-11 JP JP62055679A patent/JPS63222284A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11211676A (ja) * | 1998-01-28 | 1999-08-06 | Kosu:Kk | 電磁波探査装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63222284A (ja) | 1988-09-16 |
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