JPH0522877B2 - - Google Patents
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- JPH0522877B2 JPH0522877B2 JP58212308A JP21230883A JPH0522877B2 JP H0522877 B2 JPH0522877 B2 JP H0522877B2 JP 58212308 A JP58212308 A JP 58212308A JP 21230883 A JP21230883 A JP 21230883A JP H0522877 B2 JPH0522877 B2 JP H0522877B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- wave
- dimensional
- reconstruction
- phase
- 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.)
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は回折トモグラフイ手順を用いて二或は
三次元的物体の音響的及び電磁的の両方或は何れ
か一方の特性を再構成するための装置及び方法に
係るものである。本装置及び方法は、超音波及び
Ｘ線トモグラフイのような医療診断分野に、また
井戸・井戸トモグラフイ及び地表下地震探査のよ
うな地球物理学的探査分野に有用である。
三次元的物体の音響的及び電磁的の両方或は何れ
か一方の特性を再構成するための装置及び方法に
係るものである。本装置及び方法は、超音波及び
Ｘ線トモグラフイのような医療診断分野に、また
井戸・井戸トモグラフイ及び地表下地震探査のよ
うな地球物理学的探査分野に有用である。
従来の平行ビーム伝送計算型トモグラフイで
は、例えばＸ線減衰係数を表わす物体プロフアイ
ルＯ（ｘ，ｙ）は、物体の投影から再構成される。
は、例えばＸ線減衰係数を表わす物体プロフアイ
ルＯ（ｘ，ｙ）は、物体の投影から再構成される。
Pθ（ξ）＝∫O（ｘ，ｙ）dη (1)
ここで、（ξ，η）は第１ａ図に示すように、
（ｘ，ｙ）系に対して角θだけ回転させた直角
座標系内の座標である。PθからＯ（ｘ，ｙ）の再
構成（これは本分野では「物体の再構成」或は
「物体プロフアイルの再構成」と呼ばれている）
は、第１ｂ図に示すように、Pθ（ξ）の一次フー
リエ変換がＯ（xy）の二次フーリエ変換Ｏ〜（Kx，
Ky）の角θにおけるスライスであるとする投
影・スライス論理によつて行なうことが可能であ
る。即ち、投影Pθ（ξ）はフーリエ変換を行なう
と、Ｏ（ｘ，ｙ）の二次フーリエ変換Ｏ〜（Kx，
Ky）のスライスのアンサンブルを生ずる。そこ
でＯ（ｘ，ｙ）は、このスライスのアンサンブル
から、円形極座標で表わされるそのフーリエ積分
表示によつて容易に再構成できることになる。即
ち、 Ｏ（ｘ，ｙ）１／（2π）2∫〓Odθ∫W -W dKlKlＰ〜θ（Ｋ）e iK〔xcos〓+ysin〓〕(2) ここで Ｐ〜θ（Ｋ）＝∫∞ -∞dξPθ（ξ）e -iK〓 (3) はPθ（ξ）の一次フーリエ変換である。式(2)にお
いて、Ｋ積分は、どのような応用においてもPθ
（Ｋ）が−Ｗ乃至Ｗなる有限帯域巾に亘つてのみ
知られることになるであろうから、間隔−Ｗ乃至
Ｗに限定されているのである。この制限のため
に、結果として得られる再構成は、Ｏ（ｘ，ｙ）
の低域波バージヨンとなる。
座標系内の座標である。PθからＯ（ｘ，ｙ）の再
構成（これは本分野では「物体の再構成」或は
「物体プロフアイルの再構成」と呼ばれている）
は、第１ｂ図に示すように、Pθ（ξ）の一次フー
リエ変換がＯ（xy）の二次フーリエ変換Ｏ〜（Kx，
Ky）の角θにおけるスライスであるとする投
影・スライス論理によつて行なうことが可能であ
る。即ち、投影Pθ（ξ）はフーリエ変換を行なう
と、Ｏ（ｘ，ｙ）の二次フーリエ変換Ｏ〜（Kx，
Ky）のスライスのアンサンブルを生ずる。そこ
でＯ（ｘ，ｙ）は、このスライスのアンサンブル
から、円形極座標で表わされるそのフーリエ積分
表示によつて容易に再構成できることになる。即
ち、 Ｏ（ｘ，ｙ）１／（2π）2∫〓Odθ∫W -W dKlKlＰ〜θ（Ｋ）e iK〔xcos〓+ysin〓〕(2) ここで Ｐ〜θ（Ｋ）＝∫∞ -∞dξPθ（ξ）e -iK〓 (3) はPθ（ξ）の一次フーリエ変換である。式(2)にお
いて、Ｋ積分は、どのような応用においてもPθ
（Ｋ）が−Ｗ乃至Ｗなる有限帯域巾に亘つてのみ
知られることになるであろうから、間隔−Ｗ乃至
Ｗに限定されているのである。この制限のため
に、結果として得られる再構成は、Ｏ（ｘ，ｙ）
の低域波バージヨンとなる。
実際には式(2)に与えられているフーリエ積分表
示（当分野では波された後進投影アルゴリズム
として知られている技術）を用いてＯ（ｘ，ｙ）
を再構成する。波関数を ｈ(t)≡１／2π∫W -WdKlKle-iKt ＝１／πW2〔sin（KW）／KW〕 −１／2πW2（sin（KW／２）／（KW／２）〕2 (4) と定義すれば、これは低域通過フイルタでたたみ
込むと、当分野では標準Ｘ線トモグラフイデブラ
ーリング（deblurring）フイルタとして知られ、
例えば1974年のIEEE67会報の1245〜1272頁に所
載のA.C.カクの論文「Ｘ線放出及び超音波源を
用いたコンピユータ化トモグラフイ」を参照すれ
ば、式(2)は次のように書くことができるという。
示（当分野では波された後進投影アルゴリズム
として知られている技術）を用いてＯ（ｘ，ｙ）
を再構成する。波関数を ｈ(t)≡１／2π∫W -WdKlKle-iKt ＝１／πW2〔sin（KW）／KW〕 −１／2πW2（sin（KW／２）／（KW／２）〕2 (4) と定義すれば、これは低域通過フイルタでたたみ
込むと、当分野では標準Ｘ線トモグラフイデブラ
ーリング（deblurring）フイルタとして知られ、
例えば1974年のIEEE67会報の1245〜1272頁に所
載のA.C.カクの論文「Ｘ線放出及び超音波源を
用いたコンピユータ化トモグラフイ」を参照すれ
ば、式(2)は次のように書くことができるという。
Ｏ（ｘ，ｙ）１／2π∫〓Odθ
Qθ（xcosθ＋ysinθ） (5)
ここにQθ(t)は「波された投影」と呼ばれ、
次式で与えられる。
次式で与えられる。
Qθ(t)＝∫∞ -∞Pθ（ξ）ｈ（ｔ−ξ）dξ (6)
即ち、従来技術によるＯ（ｘ，ｙ）再構成プロ
セスは、初めに投影を波関数ｈ(t)で波し、次
でこの波投影を後進投影（backprojection）す
ることからなつている。
セスは、初めに投影を波関数ｈ(t)で波し、次
でこの波投影を後進投影（backprojection）す
ることからなつている。
従来技術に用いられている後進投影のプロセス
は、像アレー内の任意のピクセル（pixel）値を、
点 ｔ＝ｘ cosθ＋ｙ sinθ (7) における波投影Qθ(t)の値に割当てることから
なつている。任意の視角θにおいて後進投影する
と、式(7)によつて定義される平行な直線からなる
部分像が得られ、各線のグレーレベルには値Qθ
(t)が割当てられている。固定視角における後進投
影のプロセスに続いてプロセス全体（波とその
後の後進投影）が異なる角度で反覆され、得られ
た部分像アレーが、先に存在している部分像上に
ピクセル毎に加えられる。（従つて式(5)において
dθが積分されているのである。）このようにし
て、物体のプロフアイルが再構成されるのであ
る。勿論、実際には波投影は有限数の角に対し
て得られるだけであるから、後進投影積分式(5)に
対する分離した近似（例えば加え合わせ）が用い
られる。
は、像アレー内の任意のピクセル（pixel）値を、
点 ｔ＝ｘ cosθ＋ｙ sinθ (7) における波投影Qθ(t)の値に割当てることから
なつている。任意の視角θにおいて後進投影する
と、式(7)によつて定義される平行な直線からなる
部分像が得られ、各線のグレーレベルには値Qθ
(t)が割当てられている。固定視角における後進投
影のプロセスに続いてプロセス全体（波とその
後の後進投影）が異なる角度で反覆され、得られ
た部分像アレーが、先に存在している部分像上に
ピクセル毎に加えられる。（従つて式(5)において
dθが積分されているのである。）このようにし
て、物体のプロフアイルが再構成されるのであ
る。勿論、実際には波投影は有限数の角に対し
て得られるだけであるから、後進投影積分式(5)に
対する分離した近似（例えば加え合わせ）が用い
られる。
伝送計算型トモグラフイの成否は投影Pθ（ξ）
の有効性に依存する。Ｘ線トモグラフイでは、こ
れらの投影は第２ａ図に示すようにη軸に沿つて
伝播する平面単色Ｘ線ビームが物体に入射する時
に生ずる電磁場の対数振巾〔１／2log（強度）〕の
尺度の形状で利用できる。Ｘ線の波長（１Å）
では、入射平面波は物体を通過する際に極めて僅
かな散乱（屈折或は回折）を受けるだけである。
しかし、吸収は発生するので、線η＝l0に沿う場
の対数振巾の負数は単に走行路（即ち直線ξ＝一
定）に沿うＸ線吸収係数μ（ｘ，ｙ）の積分値で
ある。従つてこの場合の物体プロフアイルＯ（ｘ，
ｙ）はμ（ｘ，ｙ）であり、投影Pθ（ξ）は単に
線η＝l0に沿つて測定された電磁場の対数振巾の
負数である。
の有効性に依存する。Ｘ線トモグラフイでは、こ
れらの投影は第２ａ図に示すようにη軸に沿つて
伝播する平面単色Ｘ線ビームが物体に入射する時
に生ずる電磁場の対数振巾〔１／2log（強度）〕の
尺度の形状で利用できる。Ｘ線の波長（１Å）
では、入射平面波は物体を通過する際に極めて僅
かな散乱（屈折或は回折）を受けるだけである。
しかし、吸収は発生するので、線η＝l0に沿う場
の対数振巾の負数は単に走行路（即ち直線ξ＝一
定）に沿うＸ線吸収係数μ（ｘ，ｙ）の積分値で
ある。従つてこの場合の物体プロフアイルＯ（ｘ，
ｙ）はμ（ｘ，ｙ）であり、投影Pθ（ξ）は単に
線η＝l0に沿つて測定された電磁場の対数振巾の
負数である。
超音波トモグラフイでは、長がＸ線よりも大
巾に長い（１mm）ので、音響波は物体を通して
伝播するプロセス中に屈折及び回折の形状の散乱
を生じる。η軸に沿つて伝播するインソニフアイ
イング（insonifying）平面波によつて生ずる線
η＝l0に沿う音場の対数振巾は、Ｘ線トモグラフ
イの場合とは異なつて単なる線ξ＝一定に沿う音
響吸収係数の投影ではない。測定される対数振巾
と吸収係数の投影との間の関係のこの破れが、従
来の計算型トモグラフイの超音波応用における使
用を制限する主原因の１つとなつている。
巾に長い（１mm）ので、音響波は物体を通して
伝播するプロセス中に屈折及び回折の形状の散乱
を生じる。η軸に沿つて伝播するインソニフアイ
イング（insonifying）平面波によつて生ずる線
η＝l0に沿う音場の対数振巾は、Ｘ線トモグラフ
イの場合とは異なつて単なる線ξ＝一定に沿う音
響吸収係数の投影ではない。測定される対数振巾
と吸収係数の投影との間の関係のこの破れが、従
来の計算型トモグラフイの超音波応用における使
用を制限する主原因の１つとなつている。
一般に、インソニフアイイング平面波と音響
（回折）物体Ｏ（ｘ，ｙ）の相互作用によつて発生
する音場を正しく表現することは不可能である
が、いわゆるボーン及びリトフの第１近似内の表
現を利用することが可能である。
（回折）物体Ｏ（ｘ，ｙ）の相互作用によつて発生
する音場を正しく表現することは不可能である
が、いわゆるボーン及びリトフの第１近似内の表
現を利用することが可能である。
ボーン及びリトフ近似は本質的には「弱い散
乱」近似であつて、それ故、物体プロフアイルＯ
（ｘ，ｙ）のゼロからのずれが小さい場合には有
効である。ボーン或はリトフの何れの近似を用い
るかは特定の応用に依存するが、リトフ近似は一
般に医療用超音波トモグラフイにおいて優れてい
るものと考えられている。（例えば1981年ニユー
ヨークのプレナムプレス刊アコーステイカル イ
メージング第２巻のK.カベー、M.スーメツク及
びR.K.ミユーラの「音響トモグラフイにおける
ボーン及びリトフ近似の比較」を参照されたい）。
ボーン及びリトフ近似のより完全な取扱いは1981
年のオプテイツクス レターズ６の374〜376頁に
所載のA.J. デバニーの論文「リトフ近似内の後
方散乱理論」に記述されている。これらの近似内
では、1980年の1980 IEEE超音波シンポジウム議
事録979〜983頁に所載の本発明者の論文「放出及
び伝送CTへの新らしいアプローチ」、1981年のオ
プテイツクス レターズ６ 374〜376頁の本発明
者の「リトフ近似内の後方散乱理論」、及び1979
年のIEEE67会報567〜587頁に所載のR.K.ミユー
ラー等の論文「再構成トモグラフイ及び超音波へ
の応用」に示されているように、η軸に沿つて伝
播する入射単色平面波においてはプロフアイルＯ
（ｘ，ｙ）は次式によつて線η＝１に沿つて得た
処理済信号Dθ（ξ，ω）（以下「データ」と言う）
に関係がある。
乱」近似であつて、それ故、物体プロフアイルＯ
（ｘ，ｙ）のゼロからのずれが小さい場合には有
効である。ボーン或はリトフの何れの近似を用い
るかは特定の応用に依存するが、リトフ近似は一
般に医療用超音波トモグラフイにおいて優れてい
るものと考えられている。（例えば1981年ニユー
ヨークのプレナムプレス刊アコーステイカル イ
メージング第２巻のK.カベー、M.スーメツク及
びR.K.ミユーラの「音響トモグラフイにおける
ボーン及びリトフ近似の比較」を参照されたい）。
ボーン及びリトフ近似のより完全な取扱いは1981
年のオプテイツクス レターズ６の374〜376頁に
所載のA.J. デバニーの論文「リトフ近似内の後
方散乱理論」に記述されている。これらの近似内
では、1980年の1980 IEEE超音波シンポジウム議
事録979〜983頁に所載の本発明者の論文「放出及
び伝送CTへの新らしいアプローチ」、1981年のオ
プテイツクス レターズ６ 374〜376頁の本発明
者の「リトフ近似内の後方散乱理論」、及び1979
年のIEEE67会報567〜587頁に所載のR.K.ミユー
ラー等の論文「再構成トモグラフイ及び超音波へ
の応用」に示されているように、η軸に沿つて伝
播する入射単色平面波においてはプロフアイルＯ
（ｘ，ｙ）は次式によつて線η＝１に沿つて得た
処理済信号Dθ（ξ，ω）（以下「データ」と言う）
に関係がある。
∫∞ -∞dξDθ（ξ，ω）exp（−iKξ）
＝∫∫dxdyO（ｘ，ｙ）exp
（−ｉ〔Kξ＋（√2−2−ｋ）η〕） (8)
ここに変数Ｋは〔−Ｋ，Ｋ〕の範囲内の全ての
値を取り得る。ここではθ0＝θ＋π／２はインソ
ニフアイイング平面波の波ベクトルとｘ軸とがな
す角であり、ωは角周波数であり、そしてＫ＝
2π／λはインソニフアイイング音場の波数であ
る。データDθ0（ξ，ω）は、ボーン近似の場合
には単に線η＝l0に沿つて評価される音場の散乱
場部分の複素振巾に関係づけられており、またリ
トフ近似の場合には同じ線に沿つて評価される合
計場及び入射場の複素位相の差に関係づけられて
いる。
値を取り得る。ここではθ0＝θ＋π／２はインソ
ニフアイイング平面波の波ベクトルとｘ軸とがな
す角であり、ωは角周波数であり、そしてＫ＝
2π／λはインソニフアイイング音場の波数であ
る。データDθ0（ξ，ω）は、ボーン近似の場合
には単に線η＝l0に沿つて評価される音場の散乱
場部分の複素振巾に関係づけられており、またリ
トフ近似の場合には同じ線に沿つて評価される合
計場及び入射場の複素位相の差に関係づけられて
いる。
回折トモグラフイに関して検討するには、次の
２つの単位ベクトルを導入すると便利である。即
ち ｓ＝１／ｋ（Kξ^＋√2−2η^） (9a) ｓｅ＝η^ (9b) ここでξ^及びη^はそれぞれξ，η軸に沿う単位
ベクトルである。単位ベクトルｓ 0は単にインソ
ニフアイイング平面波の単位伝播ベクトルであ
る。｜ｋ｜＜ｋの値に対しては、式(8)はｓ及びｓ 0
を用いて次のように表わすことができる。
２つの単位ベクトルを導入すると便利である。即
ち ｓ＝１／ｋ（Kξ^＋√2−2η^） (9a) ｓｅ＝η^ (9b) ここでξ^及びη^はそれぞれξ，η軸に沿う単位
ベクトルである。単位ベクトルｓ 0は単にインソ
ニフアイイング平面波の単位伝播ベクトルであ
る。｜ｋ｜＜ｋの値に対しては、式(8)はｓ及びｓ 0
を用いて次のように表わすことができる。
Ｄ〜θ0（Ｋ，ω）＝∫∞ -∞dξDθ0（ξ，ω）e -iK
〓 ＝∫∫dxdyO（ｘ，ｙ）e -ik(S-S0)
〓 ＝∫∫dxdyO（ｘ，ｙ）e -ik(S-S0)
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 通過して伝播するエネルギの波を回折せしめ
た三次元物体を、少なくとも１つの視角からの少
なくとも１つの平面配向についてある平面上に再
構成する方法であつて、 (イ) 前記の波が前記の物体と相互作用した後に各
伝播波の位相及び振巾の少なくとも一方の関数
である信号を発生させ、 (ロ) この発生させた信号を前処理及び分離して、
それぞれの組が分離した視角においてエネルギ
波の伝播から得た信号を表わすような複数の組
の処理済信号を発生させ；更に前記の発生させ
た信号をそれぞれの組が分離した平面配向にお
いてエネルギ波の伝播から得た信号を表わすよ
うな第２の組の信号に分離し；それによつて、
得られた二次元平面に投影された再構成が各平
面配向についてのものとなり、複数のこれらの
二次元平面投影再構成から物体の三次元再構成
を可能ならしめ、 (ハ) 前記の処理済信号の組を、瀘波後進伝播技術
によつて、物体の部分構成を表わす複数のアレ
ーに変換し、 (ニ) 各部分再構成をマスターアレー上に補間して
物体の平面投影の二次元再構成を発生させ、そ
して (ホ) 前記の二次元平面投影から再構成された前記
の物体の平面断面の再構成を表示する 諸段階をも含んでいることを特徴とする方法。 ２ 通過して伝播する少なくとも１つのエネルギ
の波を回折せしめた地下地層を再構成する方法で
あつて、 (イ) 少なくとも１つの位相傾斜を用いて円筒波に
近似させた前記の波と前記の地層とが相互作用
した後に回折した伝播波の位相及び振巾の少な
くとも一方の関数である信号を発生させ、 (ロ) 前記の信号を瀘波後進伝播技術によつて地層
の部分再構成プロフアイルを表わすアレーに変
換し、 (ハ) それぞれの組が分離した位相傾斜させたエネ
ルギ波の伝播から得た信号を表わすような複数
の信号の組に分離し；前記の段階(ロ)において各
組の信号を、位相傾斜を表わす分離したアレー
に変換し、そして (ニ) 前記の部分再構成したアレーを、前記の地層
の二次元再構成を表わしているマスターアレー
上に補間する ことを特徴とする方法。 ３ 前記の信号発生段階よりも後で前記の変換段
階よりも前に信号を前処理する段階を含み、前記
の変換段階によつて変換される信号が前記の分離
及び前処理段階に従つて前処理され分離された信
号であることを特徴とする特許請求の範囲２に記
載の方法。 ４ 前記の地下地層の二次元再構成を表示するこ
とを特徴とする特許請求の範囲２或いは３に記載
の方法。 ５ 三次元物体をトモグラフイ的に再構成する方
法であつて、 (イ) ある視角から１つ或はそれ以上のエネルギの
波を被検査物体に向けて発射し、 (ロ) 前記の１つ或はそれ以上の波によつて生じた
１つ或いはそれ以上の場を時間の関数として検
出し、 (ハ) 前記の１つ或はそれ以上の検出した場の関数
である１つ或はそれ以上の信号を発生させ、 (ニ) 前記の発生させた信号を瀘波後進伝播技術に
従つて瀘波して物体の部分再構成を表わす二次
元アレーを発生させ、 (ホ) 前記の部分再構成をマスターアレー上に補間
し、 (ヘ) 前記の視角を変え、 (ト) 異なる視角において前記の(イ)〜(ヘ)段階を反覆
して物体の二次元再構成を発生させる諸段階を
含み、 (チ) 前記の瀘波段階(ニ)の前に前記の発生させた信
号を前処理して前記の後進伝播フイルタによつ
て瀘波された前記の発生信号が前処理済信号で
あるようにし、 (リ) 前記の１つ或はそれ以上の発生させた信号を
アナログからデイジタル形状に変換し、 (ヌ) 前記のデイジタル信号を時間に関してフーリ
エ変換し、 （ル） 前記のフーリエ変換された信号を正規化
し、 （ヲ） 前記の正規化された信号を複素位相変換
し、そして （ワ） 前記の複素位相変換された信号を位相ア
ンラツプして前記の瀘波段階への入力としての
一次元アレーを発生させる 諸段階をも含んでいることを特徴とする方法。 ６ 前記の検出されたエネルギ波が極めて短かい
パルスであり、前記の前処理段階が、 前記の発生させた信号をアナログからデイジタ
ル形状に変換し、 前記のパルスの発射と検出との間の遅れを計時
し、 前記の検出された場のピーク振巾を測定し、 そして 前記の時間遅延及び測定されたピーク振巾を、
前記の変換された信号をアンラツプされた複素位
相変換するために供給して前記の瀘波段階への入
力としての一次元アレーを発生させる 諸段階を含んでいることを特徴とする特許請求の
範囲５に記載の方法。 ７ 三次元物体をトモグラフイ的に再構成する方
法であつて、 (イ) ある面上のある視角から１つ或いはそれ以上
のエネルギの波を被検査物体に向けて発射し、 (ロ) 前記の１つ或はそれ以上の波によつて生じた
１つ或はそれ以上の場を時間の関数として検出
し、 (ハ) 前記の１つ或はそれ以上の検出した場の関数
である１つ或はそれ以上の信号を発生させ、 (ニ) 前記の発生させた信号を前処理し、 (ホ) 前記の前処理した信号を瀘波後進伝播技術に
従つて瀘波して物体の部分再構成を表わす二次
元アレーを発生させ、 (ヘ) 前記の部分再構成をマスターアレー上に補間
し、 (ト) 前記の面上で前記の視角を変え、 (チ) 前記の面上の異なる視覚において前記の(イ)〜
(ト)段階を反覆して物体の平面投影の二次元再構
成を発生させ、 (リ) ある視角で前記のエネルギ波を発射する前記
の面を変え、 (ヌ) 充分な数の異なる面において前記の(イ)〜
（リ）段階を反覆して、物体プロフアイルの完
全三次元再構成を得ることを可能ならしめる三
次元物体プロフアイルの複数の平面投影を発生
させ、そして （ル） 前記の平面投影から得た前記の物体プロ
フアイルの平面断面の再構成を表示する 諸段階から成ることを特徴とする方法。 ８ 前記の前処理段階が、前記の発生させた信号
の二次元アレーを、検出面と発射・検出システム
の回転面との交叉によつて形成される線上に投影
して前記の瀘波段階への入力としての一次元アレ
ーを発生させる段階を含んでいることを特徴とす
る特許請求の範囲７に記載の方法。 ９ 前記の前処理段階が、 前記の発生させた信号をアナログからデイジタ
ル形状に変換し、 前記のデイジタル信号を時間に関してフーリエ
変換し、 前記のフーリエ変換された信号を正規化し、 前記の正規化された信号を複素位相変換し、 そして 前記の複素位相変換された信号を位相アンラツ
プして前記の瀘波段階への入力としての一次元ア
レーを発生させる 諸段階をも含んでいることを特徴とする特許請求
の範囲８に記載の方法。 １０ 前記の発射されるエネルギ波が極めて短か
いパルスであり、前記の前処理段階が、 前記の発生させた信号をアナログからデイジタ
ル形状に変換し、 前記のパルスの発射と検出との間の遅れを計時
し、 前記の検出された場のピーク振巾を測定し、 そして 前記の遅延時間及び測定されたピーク振巾をア
ンラツプされた複素位相変換して前記の瀘波段階
への入力としての一次元アレーを発生させる 諸段階を含んでいることを特徴とする特許請求の
範囲７に記載の方法。 １１ 地下地層をトモグラフイ的に再構成する方
法であつて、 (イ) 前記の地層内へ１つ或はそれ以上の与えられ
た位相傾斜の円筒波を全体で近似する１つ或は
それ以上のエネルギの波を発射し、 (ロ) 前記の１つ或はそれ以上の波によつて生じた
１つ或はそれ以上の場を時間の関数として検出
し、 (ハ) 前記の１つ或はそれ以上の場の関数である１
つ或はそれ以上の信号を発生させ、 (ニ) 前記の発生した信号を瀘波後進伝播技術に従
つて瀘波して地下地層の部分再構成を表わす二
次元アレーを発生する 諸段階を含んでいることを特徴とする方法。 １２ (ホ) 前記の部分再構成をマスターアレー上
に補間し、 (ヘ) 前記の発射波の位相傾斜を変え、そして (ト) 異なる位相傾斜で前記の(イ)〜(ヘ)段階を反覆し
て地下地層の部分二次元再構成を得る 諸段階を含んでいることを特徴とする特許請求の
範囲１１に記載の地下地層をトモグラフイ的に再
構成する方法。 １３ 前記の地下地層の前記の部分再構成を表示
する ことを特徴とする特許請求の範囲１２に記載の方
法。 １４ 前記の１つ或はそれ以上の波が前記の地層
の表面から前記の地層内の少なくとも１つのボア
ホールに向けて発射され、前記の検出が前記の少
なくとも１つのボアホール内において行なわれる
ことを特徴とする特許請求の範囲１２に記載の方
法。 １５ 前記の１つ或はそれ以上の波が前記の地層
内の少なくとも１つのボアホールから前記の地層
の表面に向けて発射され、前記の検出が前記の表
面において行なわれることを特徴とする特許請求
の範囲１２に記載の方法。 １６ 前記の１つ或はそれ以上の波が前記の地層
内の少なくとも１つのボアホールから前記の地層
内の少なくとも１つの他のボアホールに向けて発
射され、前記の検出が前記の少なくとも１つの他
のボアホール内において行なわれることを特徴と
する特許請求の範囲１２に記載の方法。 １７ 前記の波が前記の地層内の少なくとも１つ
のボアホールから前記の地層内の少なくとも１つ
の他のボアホールと前記の地層の表面とに向けて
発射され、前記の検出が前記の地層内の前記の少
なくとも１つの他のボアホール内において、或は
前記の表面上において行なわれることを特徴とす
る特許請求の範囲１２に記載の方法。 １８ 前記の発射させた信号を前処理し、前記の
瀘波段階へ供給する前記の信号を前処理された信
号とすることを特徴とする特許請求の範囲１２に
記載の方法。 １９ 前記の発射される波が複数の球面波点源放
出器によつて発生され、各放出器間に可変位相遅
れを与えてパルス放出させることによつて円筒波
を近似していることを特徴とする特許請求の範囲
１２に記載の方法。 ２０ 前記の発射される波が複数の球面波点源放
出器によつて発生され、前記の前処理との関連に
おいて、これらの放出器に順次にパルス放出させ
ることによつて円筒波を近似し；前記の前処理に
は検出された信号をスタツクする段階が含まれて
いることを特徴とする特許請求の範囲１８に記載
の方法。 ２１ 前記の前処理段階が、 前記の発生させた信号をアナログからデイジタ
ル形状に変換し、 前記のデイジタル信号を時間に関してフーリエ
変換し、 前記のフーリエ変換された信号を正規化し、 前記の正規化された信号を複素位相変換し、 そして 前記の複素位相変換された信号を位相アンラツ
プして前記の瀘波段階への入力としての一次元ア
レーを発生させる 諸段階を含んでいることを特徴とする特許請求の
範囲１８に記載の方法。 ２２ 前記の発射されるエネルギ波が極めて短か
いパルスであり、前記の前処理手段が、 前記の発生させた信号をアナログからデイジタ
ル形状に変換し、 前記の１つ或はそれ以上のエネルギ波の発射と
検出との間の遅延時間を計時し、 前記の１つ或はそれ以上の検出した場のピーク
振巾を測定し、そして 前記の計時され測定された信号をアンラツプさ
れた複素位相変換して前記の瀘波段階への入力と
して二次元アレーを発生させる 諸段階を含んでいることを特徴とする特許請求の
範囲１８に記載の方法。 ２３ 前記の前処理段階が、 前記の発生させた信号をアナログからデイジタ
ル形状に変換し、 前記のデイジタル信号をフリーエ変換器により
時間に関して変換し、 前記のフーリエ変換された信号を正規化し、 そして 前記の正規化された信号をボーン近似に従つて
処理する 諸段階を含んでいることを特徴とする特許請求の
範囲１８に記載の方法。 ２４ 前記の瀘波段階が、 前記の前処理された信号をたたみ込み位相傾斜
依存デブラーリングフイルタを用いて瀘波し、 そして 前記の瀘波され前処理された後進伝播フイルタ
に従つて後進伝播させる 諸段階を含んでいることを特徴とする特許請求の
範囲１２に記載の方法。 ２５ 前記の前処理された信号が、 ｑ，ｍを前記の物体の深さｑに対する瀘波後
進伝播技術、 ｍを前処理された信号のサンプル値、 ｈ〜ｍをたたみ込み、位相傾斜依存デブラーリン
グフイルタ、 Ｍを前記の場を検出する検出器の数とし、 γmを【式】とし、 ｋを前記の発射される波の周波数に関連する波
数、 xqを前記の物体の回転軸から物体の深さｑま
での距離、 ｘをｘ軸単位ベクトル、 l0を前記の物体の回転軸と検出器アレーとの間
の距離、そして ｓ 0・γを単位伝播ベクトルｓ 0と位置ベクトル
γとのスカラー積 として、瀘波後進伝播技術 Ｈ〜ｑ，ｍ＝ ｈ〜neiγn（Xq−l0）eik［（l0−ｓ 0・ｒ）］ｓ 0
・ｘ
l0−ｓ 0・ｒ） に従つて瀘波し後進伝播させることを特徴とする
特許請求の範囲１２に記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58212308A JPS60108750A (ja) | 1983-11-11 | 1983-11-11 | 回折トモグラフィ方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58212308A JPS60108750A (ja) | 1983-11-11 | 1983-11-11 | 回折トモグラフィ方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60108750A JPS60108750A (ja) | 1985-06-14 |
| JPH0522877B2 true JPH0522877B2 (ja) | 1993-03-30 |
Family
ID=16620408
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58212308A Granted JPS60108750A (ja) | 1983-11-11 | 1983-11-11 | 回折トモグラフィ方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60108750A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996006367A1 (en) * | 1994-08-25 | 1996-02-29 | Geo Search Co., Ltd. | Method and device for investigating underground |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63165789A (ja) * | 1986-12-27 | 1988-07-09 | Hazama Gumi Ltd | 地盤性状の判断方法 |
| JPH04198794A (ja) * | 1990-11-29 | 1992-07-20 | Yamamoto Tokuo | 地層の物理特性の音響波を用いた非破壊測定方法 |
| US7839718B2 (en) * | 2008-07-02 | 2010-11-23 | Chevron U.S.A. Inc. | Device and method for generating a beam of acoustic energy from a borehole, and applications thereof |
-
1983
- 1983-11-11 JP JP58212308A patent/JPS60108750A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996006367A1 (en) * | 1994-08-25 | 1996-02-29 | Geo Search Co., Ltd. | Method and device for investigating underground |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60108750A (ja) | 1985-06-14 |
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