JPH0572981B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 この発明は、例えば金属材中の欠陥を検出し、
その欠陥像を高解像度、実時間で表示することの
できる超音波非破壊検査装置等における物体映像
化方法、もしくは電磁波を用いて地表面の状況を
上空より遠隔操作で映像化することのできる合成
開口レーダによる物体映像化方法に関するもので
ある。 〔従来の技術〕 従来の超音波非破壊検査等で用いられている手
法は超音波ビームを絞つて映像化対象物体の一点
の空間情報をその反射信号の送信から受信までの
伝播時間より測定し、超音波送受信子を電子的も
しくは機械的に順次走査し、映像化対象物体像を
点情報の集まりとして映像化、表示してゆくとい
うものであつた。 この方式による装置は、装置自身は簡易なもの
であるが、走査方向の分解能すなわち方位分解能
が超音波ビームの絞り込み度合に依存しており、
すなわち、超音波ビームの拡がりそのものが方位
分解能を与えるものであり、超音波ビームの拡が
りは物体までの距離に比例することから、方位分
解能は物体までの距離に比例して劣化してゆくと
いう欠点があつた。このため、特に近年の原子
力、火力等プラント配管溶接部等構造材の健全
性、余寿命を破壊力学手法によつて評価するため
の材料中の欠陥の形状の定量化の要求には必ずし
も充分対応し得るものではないというのが現状で
ある。 合成開口法を用いた超音波非破壊検査は上記パ
ルスエコー法の欠点を除去しようとするもので、
方位分解能の向上とあわせて映像化対象物体まで
の距離によらず一定の方位分解能が得られるとい
う特徴を有するものである。このことを第６図及
び第７図を用いて説明する。第６図において、１
は開口ｄを有し超音波を送受波できる超音波送受
信子、２は超音波送受信子１から送波されたビー
ム拡がり各θωを有する超音波ビーム、３は映像
化対象物体で、ここでは点物体としている。４は
超音波送受信子１と映像化対象物体３の間に介在
する伝播媒質、５は超音波送受信子１の走査線
（面）である。超音波送受信子１からの送波超音
波の中心周波数をｆ、伝播媒質４中の音速をＣと
し、また超音波ビーム２が映像化対象物体３を見
込むことのできる超音波送受信子１の走査範囲の
長さをＬとしている。超音波送受信子１の走査方
向をｘ軸とし、ｘ軸に直交する深さ方向をｚ軸に
とると、映像化対象物体３はｘ−ｚ平面において
（Xo、Zo）に位置し、超音波送受信子は走査線
５上を超音波を送受しつつ走査し、その位置を
（ｘ、ｏ）としている。第７図は第６図における
各々の走査点（送信点）における映像化対象物体
３からの反射による超音波送受信子１の受信信号
を送信からの時間に対して図示したものである。
ここで、走査点（ｘ、ｏ）における超音波送受信
子１の超音波受信信号の送信から受信までの時間
をｔ(x)すなわち位相遅れは ｔ(x)＝２／ｃ√（−）²＋² ……(1) で与えられる。この(1)式で与えられる位相履歴は
第７図中二点鎖線で示すように双曲線となる。長
さＬの範囲内において受信された受信信号をコヒ
ーレント（同相）加算することによつて第７図中
の双曲線上に時空間的に分散されている物体反射
による信号強度を映像化対象物体３たる対応物点
上に圧縮できるというものである。このことは第
６図における走査線５上の各走査点が超音波ビー
ム２の拡がり角θωから決まる長さＬの開口を有
する超音波送受信子の開口を順次占有形成してゆ
く、すなわち、開口Ｌの超音波送受信子で映像化
対象物体３を照射したのと物理的に等価である。
この長さＬを合成開口長といい、このようにして
映像化対象物体３の像を形成する方法を合成開口
法という。 この時、方位分解能δ_xは超音波波長λとして δ_x＝λ／ＬZo ……(2) となるが、Ｌは超音波ビームの拡がりλ／ｄと、映 像化対象物体３までの距離Zoで与えられ Ｌ＝λ／ｄZo ……(3) であるので、(3)式で決まるＬを(2)式に代入して、
結局方位分解能は δ_x＝ｄ ……(4) となる。上記合成開口法による方位分解能は(4)式
から判るように映像化対象物体３までの距離Zo
に依存しないで、超音波送受信子１の開口ｄ程度
で一定となるというものである。 合成開口法による物体映像化方法を例えば第６
図におけるｘ−ｚ平面を対象に実施しようとする
場合について第８図を用いて説明する。第８図に
おいて合成開口長Ｌの範囲の全て走査点での受信
信号群を用いて再生される領域はその合成開口長
Ｌの中心線の画像化対象線分ｌ上の各点であり、
この画像化対象線分ｌ上の画像化対象点l_Kを再生
するのに必要な受信信号群は図中の二点鎖線で示
した双曲線上の受信信号の値である。この時の合
成開口長Ｌはｘ−ｚ平面で画像化しようとするｚ
方向の最も距離の大きい位置に対応して定義され
たものである。また、双曲線が定義される範囲は
超音波送受信子の超音波ビームの拡がりで決ま
り、時中点線で示している。すなわち、走査方向
に対して合成開口長Ｌの長さの領域を画像化する
ためには、合成開口長の２倍の2Lの走査範囲の
全ての走査点の受信信号群が必要となるわけであ
る。図中、ｘ軸方向に幅Ｌの画像化領域AR1を
画像化するのに必要な受信信号群は2Lの長さの
走査範囲SC1の全受信信号群が、同じく幅Ｌの画
像化領域AR2の画像化するのに必要な受信信号
群は2Lの長さの走査範囲SC2の全受信信号群が必
要となつてゆくことになる。 この方式によつて広範囲の画像化領域を画像化
しようとする場合、画像再生のための双曲線で示
される位相履歴線はｚ軸方向（走査方向と直交方
向）に対して異なる値を有する再生対象点に対し
てそれらの関数の形が異なるため、各走査点での
受信信号列をいつたんＡ／Ｄ変換し、メモリ内に
格納し、走査点毎の受信信号列を全て一方向が走
査点に対応し、一方向が時間つまりｚ軸方向の距
離に対応する二次元の構成から成る二次元メモリ
に取り込み、画像化対象点に対応した位相履歴線
から決まるそれぞれの各走査点での受信信号列の
中の信号値を順次拾い出し加算してゆく必要があ
る。この処理操作を全ての画像化対象点に対して
くり返し実行してゆくことになる。 〔発明が解決しようとする問題点〕 従来の超音波もしくは電磁波による物体映像化
方法は以上のように構成されているので、画像化
領域が順次更新され、広範囲の領域を画像化して
ゆかねばならない配管部等の非破壊検査などの場
合、走査点の受信信号列の格納と、画像再生のた
めの処理には相当の工夫が払われなければ、膨大
な受信信号群格納用の大容量のメモリと極めて長
い画像再生処理時間を要してしまい、また、画像
再生された結果は、超音波もしくは電磁波の空間
伝播特性すなわちビームの拡がり特性、伝播距離
による減衰等を受けたものになつており、何らか
の補正を加えなければ対象物体の例えば散乱係数
といつた物理情報を適性に求めることはできない
などの問題点があつた。 この発明は上記のような問題点を解消するため
になされたもので、合成開口法による超音波もし
くは電磁波による物体映像化方法において、メモ
リの要領の節約化と併せて画像再生処理時間の高
速化（実時間化）をなし得ると共に高品位の画像
を得ることのできる超音波もしくは電磁波による
物体映像化方法を得ることを目的とする。 〔問題点を解決するための手段〕 この発明に係る超音波もしくは電磁波による物
体映像化方法は、超音波もしくは電磁波ビームの
対象物体からの反射波を受信し、その受信信号の
送信から受信までの位相遅れから決まる走査方向
に沿つた位相履歴線を用いて対象物体像を得る合
成開口法に基づく物体映像化方法において、各走
査点での受信信号列をアナログ／デイジタル変換
した離散デイジタル値を１合成開口範囲内のみの
受信信号群を格納する波形メモリに順次に格納し
てゆく際、波形メモリ部内のデータを１走査分づ
つラインシフトし、常に最新の走査点を端点とす
る１合成開口範囲内のみの受信信号群を波形メモ
リ部に格納し、各位相履歴線に対応した各アドレ
ス情報群を用いて波形メモリ部内の各データ群を
読み出し、この各データ群毎にデータを累算して
最新の走査点を終端点とする合成開口範囲の中心
線の線画像用のデータを得、この線画像用のデー
タに超音波もしくは電磁波送受信系の走査線
（面）からの直下距離によつて決まる画像補正値
を乗算して補正し、この補正した線画像用のデー
タを上述のようにして次々と得て映像化するよう
にしたものである。 〔作用〕 この発明における超音波もしくは電磁波による
物体映像化方法は、各走査点での受信信号列をア
ナログ／デイジタル値に変換した離散デイジタル
値を波形メモリ部に格納してゆく際、現に格納さ
れている最新の走査点の直前の走査点までの受信
信号群を１走査点分ラインシフトし、直前の走査
点に対応した受信信号列が格納されていた領域に
最新の走査点に対応した受信信号列を格納して波
形メモリ部内の最新の走査点をを終端点とする１
合成開口範囲から得た受信信号群をマトリツクス
状に格納し、各位相履歴線に対応した各アドレス
情報群を用いて波形メモリ部内の各データ群を読
み出し、各データ群毎に、累算して１合成開口範
囲の中心線に対応する線画像用のデータを得、超
音波もしくは電磁波送受信系の走査線（面）から
の直下距離によつて決まる画像補正値を線画像用
のデータに乗算して補正し、この補正した線画像
用のデータを各走査点における超音波もしくは電
磁波の送受波毎に得て逐次に映像化する。 〔実施例〕 以下、この発明の実施例を図について説明す
る。 まず、この発明の一実施例を理解し易くするた
めにこの発明の一実施例の原理的なことについて
説明する。１合成範囲内の中心線の画像化対象線
分ｌを画像化するために画像化対象線分ｌの線像
を構成する各画素のデータを出すための各画素に
対応する位相履歴線は互いに異なつているもので
ある。しかし、１合成開口範囲におけるこれらの
位相履歴線の関数形は、他の１合成開口範囲にお
ける位相履歴線の関数形に各々対応して同じもの
である。すなわち、走査点の直下方向（例えば第
６図でｚ方向）の各映像化対象線分を画像再生す
るための各合成開口範囲内の各受信信号群に対す
る各位相履歴線は、その画像再生しようとする各
画像化対象線分に対応した各合成開口範囲内の各
受信信号群に対してはたとえ合成開口範囲が異な
つた位置にあるとしても共通に用いられ得るとい
う点に着目し、この共通の位相履歴線が画像デー
タ処理用に利用されるものである。ここでの合成
開口範囲とは画像再生しようとする走査点より最
も距離が離れた位置に対応したものとして定義し
ている。このことを第５図を用いて説明する。 第５図において、合成開口範囲SA1の中心線で
ある画像化対象線分l1を画像再生する場合は、合
成開口範囲SA1の受信信号群に対して図中に示し
た位相履歴線テーブル部PTの位相履歴線PLのア
ドレス情報を用いて画像化対象線分l1上の画像化
対象点を順次再生してゆくことができる。例え
ば、位相履歴テーブル部PTには画像化対象線分
ｌを各画像化対象点を頂点とした双曲線状の位相
履歴線PLに関するアドレス情報群が格納されて
いる。合成開口範囲SA1に対する画像化対象線分
をl1とし、この画像化対象線分l1上の１つの画像
化対象点l1_Kとする。このl1_Kに対応する画像化対
象線分ｌ上の画像化対称点をl_Kとし、この点l_Kに
対する位相履歴線PL_Kとすると、位相履歴線PL_K
に関するアドレス情報が位相履歴線テーブルPT
から取出され、合成開口範囲SA1内の受信信号群
の内でそのアドレス情報すなわち位相履歴線PL_K
上の受信信号が後述の波形メモリ部から取出され
て加算され、画像化対象点l1_Kに対応する１画素
の補正前のデータが生成される。このようなこと
を、画像化対象線分l1の全ての画像化対象点につ
いて行われれば画像化対象線分l1を画像化するた
めの線画像用の１ライン分の補正前のデータが得
られる。次に、合成開口範囲SA1とは１走査分
P′だけずれた合成開口範囲SA2に対する画像化対
象線分l2を画像化する場合、合成開口範囲SA1と
合成開口範囲SA2に共通な共通範囲CAの受信信
号群は画像化対象線分l2の線画像用のデータを演
算するときにも共通に用いられる。従つて、この
範囲CAに対する受信信号群は画像化対象線分l1
の補正前の線画像用のデータを演算した後にも残
しておく。このような受信信号群に走査点SCP2
で走査して得た受信信号列を加え、合成開口範囲
SA1の時と同じように合成開口範囲SA2に対する
受信信号群を演算処理して画像化対象線分l2に対
する補正前の線画像用のデータを得ることができ
る。ここで、画像化対象線分l2上の画像化対象点
l2_Kが画像化対象線分ｌの上のl_K点に対応してい
れば点l1_Kと同じ位相履歴線PL_Kに関するアドレ
ス情報を共通に用いることができる。このよう
に、位相履歴線テーブル部PTに格納されている
位相履歴線PLに関するアドレス情報を各合成開
口範囲の各受信信号群に対して各線画像用のデー
タを得るために共通に用いることができる。上述
した処理操作を順次くり返してその都度線画像用
のデータを後述のように補正してゆけば線画像の
集まりとして二次元画像が逐次再生されてゆくこ
とになる。この時、例えば合成開口範囲SA1と合
成開口範囲SA2の受信信号群において、第５図に
示した合成開口範囲SA1の左端の走査点SCP1と
合成開口範囲SA2の右端の走査点SCP2の受信信
号列が異なるのみで共通範囲CAのみの受信信号
群は全く同じものであることに着目する。すなわ
ち、１合成開口範囲の受信信号群を格納するだけ
の二次元の格納用メモリ（以下、波形メモリ部と
いう）を有し、超音波送受信子を逐次走査して、
超音波を送受波し、受信信号をアナログ／デイジ
タル変換（以下、Ａ／Ｄ変換という）したのち、
波形メモリ部に格納する際、波形メモリ部内の受
信信号群を全て１走査分のみラインシフトし、現
に格納しようとする最新の走査点の直前の走査点
に対応した受信信号列がラインシフト前に格納さ
れていた列に、ラインシフト後にこの受信信号列
を格納する。次いで、位相履歴線テーブル部PT
を用いて線画像のデータを再生し、出力表示し、
次の走査点へ移行するという処理操作を順次くり
返してゆけばよいことがわかる。また、線画像を
出力表示する前に超音波伝播特性による補正を画
像化対象線分ｌである線画像の各々の画像化対象
点に対して行うことにより超音波伝播距離、超音
波ビーム拡がり等による影響を除去した再生像を
出力表示することができる。この時、再生画像の
補正は線画像上の各画像化対象点の線画像のデー
タとその点に対する補正値を乗算することによつ
て実施し得、さらにこの補正値は線画像上の各画
像化対象点に対する補正値をテーブル化しておけ
ば、全ての線画像に対して共通に用いることがで
きるものである。なお、上記受信信号群を処理す
る場合に、１合成開口範囲に対応する受信信号群
を波形メモリ部に格納するように説明したが、波
形メモリ部はそれ以上の容量をもつものであつて
もよい。 第１図はこの発明の一実施例を適用した装置の
ブロツク構成図である。同図において、１は開口
ｄを有し角度θωの拡がりを有する超音波ビーム
を送波しこのエコーを受波できる超音波送受信
子、６は被検材であり、超音波送受信子１によつ
て被検材６内部の画像化を行い内部欠陥を映像化
しようとするものである。７は超音波送受信子１
にスパイク状のパルス電圧を印加し、超音波信号
を被検材６中へ送波せしめるためのパルス発生
器、８は超音波送受信子１によつて得られた調音
波受信信号を増幅するための受信増幅器、９は
Ａ／Ｄ変換器であり、受信増幅器８で所定のレベ
ルに増幅された受信信号をＡ／Ｄ変換し、デイジ
タル値を得て、連続信号をある定められたサンプ
リング時間で離散化する。１０は送受タイミング
制御器であり、パルス発生器７より超音波受信子
１へパルス電圧を印加するタイミング信号を発生
し、かつＡ／Ｄ変換器９が受信信号をＡ／Ｄ変換
する開始時間を制御するタイミング信号を発生す
る。１１は送受タイミング制御器１０にタイミン
グ信号を発生するための制御信号を提供し、か
つ、超音波送受信子１を被検材６表面を走査せし
めるための制御信号を発生し、さらに超音波送受
信子１の超音波送受信時の位置情報を超音波送受
信子１の走査駆動部エンコーダ等を介して取り込
むタイミングを制御する測定系制御部、１２は測
定系制御部１１よりの走査制御信号により超音波
送受信子１を走査せしめるための走査駆動部であ
る。１３はＡ／Ｄ変換器９によつて離散デイジタ
ル値に変換された各走査点での受信信号列を順次
全領域データをラインシフトしながら格納してゆ
くための波形メモリ部、１４は前述の合成開口範
囲内の受信信号群から画像化対象線上の各々の点
を画像再生するための位相履歴線テーブル部であ
り、位相履歴線テーブル部１４は後述するように
画像化対象線ｌ上の各々の画像化対象点を画像再
生するのに必要な各位相履歴線に従つて波形メモ
リ部１３から各走査点に対応した受信信号列の中
の対応値を読み出すためのアドレス情報群が書き
込まれたアドレステーブルでもある。１５は画像
化対象線上の各々の点に対応した再生画像を補正
するための補正値テーブル部であり、後述するよ
うにこの補正値は画像化対象線の各々の点の第３
図におけるｚ座標値のみによつて決定される補正
値があらかじめ計算され格納されている。１６は
画像再生制御部であり、Ａ／Ｄ変換器９によつて
得られる離散デイジタル値が波形メモリ部１３内
に書き込むためのＴアドレス、位相履歴線テーブ
ル部１４のアドレス情報に従つて波形メモリ部１
３から値を読み出すための（ｉ、Ｊ）アドレス、
位相履歴線に沿つて波形メモリ部１３内値を順次
もしくは並列的に読み出し、その読み出された値
の加算もしくは累算結果が画像化対象線ｌ上の第
何番目の画像化対象点に対応するかの情報である
ｋアドレス、再生画像値である加算結果に対する
画像補正を行うために上記ｋアドレスと同期して
補正値テーブル１５から補正値を読み出すための
信号を制御発生する。１７は画像再生制御部１６
からの（ｉ、Ｊ）アドレス信号に従つて波形メモ
リ部１３から読み出されてくる値を加算もしくは
累算するための累算器、１８は乗算器であり、画
像再生制御部１６からの画像化対象点情報である
ｋアドレス信号に従つて補正値テーブル部１５か
ら読み出された再生画像を補正するための補正値
と累算器１７の出力である累算結果とを乗算す
る。１９は画像再生制御部１６からのｋアドレス
信号に従つて乗算器１８の出力である補正画像再
生値が順次書き込まれ、画像化対象線の再生画像
が格納される画像メモリ部、２０は画像表示部で
あり、画像メモリ部１９の再生画像値を逐次ライ
ンシフト（スクロール）しながら表示することに
よつて連続的に画像領域が更新されてゆく形で平
面画像を表示する。 第２図乃至第４図は第１図に示した波形メモリ
部１３と位相履歴線テーブル部１４と補正値テー
ブル部１５について被検材６が円配管形状の場合
についてその構成を示したものである。 ここで第１図に示した波形メモリ部１３と位相
履歴線テーブル部１４について以下被検材６が円
配管形状の場合について、その構成を第２図を用
いて説明する。同図において、配管中心Ｏから配
管外壁T0迄の配管外半径をRo、配管中心Ｏから
配管内壁T1迄の配管内半径をRiとし、第１図に
示した超音波送受信子１は配管外壁T0面上を周
方向へ走査されているものとする。走査されてる
超音波送受信子１の開口をｄ、配管材中の音速を
ｃ、送波されている超音波の中心周波をｆ、配管
内壁T1面上の１点を超音波ビームが見込み得る
配管外壁T0面上の合成開口長をＬ、この合成開
口長Ｌを見込む配管中心Ｏでの角度をα、超音波
送受信子１の超音波ビームの拡がり角をθωとす
ると、超音波波長λは λ＝ｃ／ｆ ……(5) となり、超音波ビームの拡がり角θωは θ＝λ／ｄ ……(6) となる。合成開口長Ｌは角度αを用いて Ｌ＝Ro・α ……(7) となり、この時αは

【化】 で与えられる。次に画像化対象線分ｌより配管中
心角度θ（例えばθi）に対応した配管外壁面上の
走査点Ｑ（例えばQi）を考える。図中画像化対象
線分ｌ上の深さZo（変数Ｋを１つの値に特定した
場合Z_OK）は画像対象点l_K迄のZoの１つの値の位
置をこの走査点Ｑ（例えばQi）より見込む距離を
Ｚ（変数Ｋを１つの値に特定した場合、Z_Kは走査
点Qiとし、画像化対象点をl_Kとした場合のＺの１
つの値）とすると Ｚ＝√²（−）²−2（−）

……(9) で与えられ、距離Zoなる点を超音波ビームが見
込み得る最も遠方に位置する走査点が配管中心点
Ｏにおいて画像化対象線分ｌを基準線としてなす
角度θ^max _ZOは超音波ビーム拡がり角θωで制限され
次式で与えられる。

【化】 従つて、深さZoなる点を超音波ビームが見込
み得る走査点配管中心Ｏにおける画像化対象線分
ｌを基準線とした角度θ_ZOのとり得る範囲は得る
範囲は ｜θ_ZO｜lθ^max _ZO ……(11) で与えられる。画像化対象線分ｌで配管内壁TI
面上の点を超音波ビームが見込み得る走査点、す
なわち図中Ｌで示した合成開口長Ｌの配管外壁
T0面上の両端の走査点と配管内壁TI面上のその
点との距離Z^max _ZO=RO-Riを伝播してくる超音波信号ま
でを受信信号列としなければ図中の画像化対象線
分ｌの全ての点が画像再生されないことになる。
Z^max _ZO=RO-Riは次式で与えられる。

【化】 従つて、第１図の波形メモリ部１３の容量（Ｍ
×Ｎフレームメモリ構成）に関し、行数Ｍは超音
波送受信子１の走査ピツチの配管中心Ｏでの角度
ピツチに対応したものΔθを用いて、 Ｍ＝〔Ｌ／Ro・Δθ〕ガウス記号＋１……(13) で与えられ、列数Ｎは、超音波受信信号のＡ／Ｄ
変換時のサンプリング時間をΔt_Rとして Ｎ＝〔２・Z^max／_ZO=RO-Ri／Ｃ・Δt_R＋0.5
〕ガウス記号＋１……(14) で与えられる。ただし、〔 〕ガウス記号とは、
〔 〕内を整数化するという演算子を示すもので
ある。ここで、画像化対象線分ｌ上の深さZ_OKな
るＫ番目の画像化対象点l_Kを画像化再生する場
合、以下の様に第１図の波形メモリ部１３の超音
波受信信号群から（ｉ、Ｊ）アドレスの波高値を
読み出し加算してゆき、Ｋ番目の補正前再生画像
値として得られることになる。第１図の波形メモ
リ部１３のｉ行目の受信信号列に対応したＪアド
レスの求め方を述べればここでは充分である。画
像化対象線分ｌ上のＫ番目の画像化対称点l_Kの深
さZ_OKは Z_OK＝１／２（Ｋ−１）Ｃ・Δt_R ……(15) で与えられ、ｉ行目の受信信号列に対応する走査
点Qiの画像化対象線分ｌとなす角度である第２
図における角度θiは第１図における波形メモリ部
１３の(13)式で決まる行数Ｍを用いて θi＝（Ｍ＋１／２−ｉ）Δθ ……(16) となる。この操作点Qiと画像化対象点l_Kとの距離
Z_Kは(15)式、(16)式のZ_OK、θiを用いて次式で与えら
れる。 Z_K＝√²＋（＋_OK）²−2（
−_OK）……(17) 上記距離Z_Kに対する波形メモリ部１３のｉ行
目の受信信号列から読み出すべき値の列アドレス
Ｊは Ｊ＝〔２・Z_K／Ｃ・Δt_R＋0.5〕ガウス記号＋１……(
18) で与えられる。ただし、ここで画像化対象点l_Kに
対して、波形メモリ部１３において定義され得る
走査点Qiの範囲すなわち行アドレスｉの範囲は
(10)式、(11)式、(15)式、(16)式より次式で決まるi^min
_K〜
i^max _Kの値をとり得るものとして規定される。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば方位分解能の
優れた合成開口法に基づく物体映像化方法におい
て、映像化体操物体に超音波もしくは電磁波ビー
ムを照射し、映像化対象物体からの反射波を受信
し、１合成開口範囲の受信信号群を波形メモリ部
に格納し、各位相履歴線に対応した波形メモリ部
内の各データ群を用いて各データ群毎にデータを
累算して合成開口範囲の中心線の線画像用のデー
タを出し、この線画像用のデータを走査線（面）
からの直下距離によつて決まる画像補正値で補正
し、補正済みの線画像のデータを逐次画像表示
し、画像化対象空間領域を超音波もしくは電磁波
送受信系を走査しつつ映像化するように構成した
ので、必要なメモリの容量の節約と限られたメモ
リ領域の有効活用を計ることができ、併せて画像
再生処理時間の高速化（実時間化）を実現でき、
さらに距離に依らない高品位の画像再生を実現化
できるものが得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の物体映像化方法の一実施例
をより詳しく説明するための機能ブロツク図、第
２図は第１図に示した波形メモリ部と位相履歴テ
ーブル部を説明するための図、第３図は第１図に
おける補正値テーブル部を説明するための説明
図、第４図はこの発明の他の発明による物体映像
化方法の一実施例のための第１図における位相履
歴線テーブル部と波形メモリ部との関係を説明す
るための図、第５図はこの発明による物体映像化
方法を説明するための図、第６図は従来の合成開
口法に基づく物体像再生方法を説明するための
図、第７図は第１図における超音波送受信子が映
像化対象物点によつて反射された超音波受信信号
を走査線（面）に沿つて受信する時の受信信号の
送信から受信までの位相履歴を示す図、第８図は
合成開口法に基づく物体映像化方法における画像
化領域（画像化対象線）と画像再生のために必要
な超音波受信信号群とその受信信号群を得るのに
必要な超音波送受信子の必要走査範囲を説明する
ための図である。 １は超音波送受信子、２は超音波ビーム、５は
走査線（面）、６は被検材、７はパルス発生器、
８は受信増幅器、９はＡ／Ｄ変換器、１０は送受
タイミング制御器、１１は測定計制御部、１２は
走査駆動部、１３は波形メモリ部、１４は位相履
歴線テーブル部、１５は補正値テーブル部、１６
は画像再生制御部、１７は累算器、１８は乗算
器、１９は画像メモリ部、２０は画像表示部。な
お、図中同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 超音波もしくは電磁波を用いて対象物体の像
   を映像化する際に、超音波もしくは電磁波送受信
   系を機械的もしくは電子的に走査しつつ、前記対
   象物体に空間的に広がつた超音波もしくは電磁波
   ビームを照射し、前記対象物体からの反射波を受
   信し、その受信信号の送信から受信までの位相遅
   れから決まる走査方向に沿つた位相履歴線を用い
   て対象物体像を得る合成開口法に基づく超音波も
   しくは電磁波による物体映像化方法において、前
   記超音波もしくは電磁波送受信系を走査しつつ、
   各走査点での受信信号列をアナログ／デイジタル
   変換した離散デイジタル値を１合成開口範囲内の
   みの走査点に対応した二次元フレームメモリ構成
   から成る波形メモリ部に格納してゆく際、現に格
   納されている最新の走査点の直前の走査点までの
   前記波形メモリ部内の受信信号列群を全て１走査
   点分ラインシフトし、前記直前の走査点に対応し
   た受信信号列が格納されていた領域に前記最新の
   走査点に対応した受信信号列を格納し、各位相履
   歴線に対応した各アドレス情報群により読み出し
   た前記波形メモリ部内の各データ群を用いて前記
   各データ群毎にデータを累算して前記最新の走査
   点を終端点とする合成開口範囲の中心線の線画像
   用のデータを出し、前記線画像用のデータに前記
   超音波もしくは電磁波送受信系の走査線又は走査
   面からの直下距離によつて決まる画像補正値を乗
   算して補正し、前記合成開口範囲の中心線の補正
   済みの線画像用のデータを逐次画像表示してゆ
   き、前記対象物体の画像化対象空間領域を前記超
   音波もしくは電磁波送受信系を走査しつつ映像化
   してゆくことを特徴とする超音波もしくは電磁波
   による物体映像化方法。 ２ 前記走査線又は前記走査面から前記合成開口
   範囲の中心線上の各画像化対象点に対応した直下
   距離から決まる前記画像補正値をあらかじめ計算
   してテーブル化し、一次元構成のラインメモリに
   格納し、前記各画像対象点に対応して前記ライン
   メモリから前記各画像補正値を読み出して各々乗
   算することを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の超音波もしくは電磁波による物体映像化方
   法。