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JP6984630B2 - Buried object detection device and buried object detection method - Google Patents
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Description

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。 The present invention relates to a buried object detecting device and a buried object detecting method.

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。
As a device for searching for buried objects in concrete, a buried object detecting device for detecting 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).
In 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 the position P1002, the distance to the reinforcing bar 1000 is displayed as closest to D2, and at the position P1003, the distance from the position P1003 to the reinforcing bar 1000 is displayed as D3, which is farther than D2.

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。
Therefore, the waveform of the reflected wave by the reinforcing bar 1000 becomes the chevron waveform 1004.
When the reflected wave of the buried object has a perfect chevron waveform, the buried object detection device detects the apex of the buried object as the buried object.

特許第5789088号公報Japanese Patent No. 5789088

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。
However, as shown in FIG. 37 (b), when the end of the chevron waveform 1006 of the reflected wave received from the shallow buried object 1005 overlaps near the apex of the chevron waveform 1007 of the reflected wave received from the deeper buried object 1008. In some cases, the chevron waveform of the reflected wave from the deep buried object 1008 became incomplete, and the buried object 1008 could not be detected.
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.

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。 The buried object detection device according to the first invention is a data processing device for detecting buried objects 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 intensity peak detecting unit, a grouping unit, an interpolating unit, and a buried object detecting unit. The receiving unit receives data related to the reflected wave at each timing associated with the movement. The signal strength peak detection unit 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 the timing. The grouping unit groups the depth positions of a plurality of signal strength peaks that are continuous within a predetermined interval in the moving direction among the depth positions of the signal strength peaks detected at each timing. The interpolation unit interpolates between the groups when a predetermined interpolation condition is satisfied for the plurality of groups detected by the grouping unit to form one group. The buried object detection unit detects buried objects based on the group.

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。 As a result, an incomplete group that is 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.

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。
The buried object detecting device according to the second invention is the buried object detecting device according to the first invention, and the predetermined interpolation condition is set to another 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.
Thereby, 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.

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。
The buried object detection device according to the third invention is the buried object detection 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 within 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.
As a result, when the end of a predetermined group is interrupted but the end of another group exists in the range where it can be determined that it continues in the moving direction, it is determined that the end is interrupted and the interrupted part is interpolated. Can be done. Therefore, it is possible to accurately detect the buried object by performing interpolation as a group based on the reflected wave of one buried object.

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。
The buried object detecting device according to the fourth invention 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 determination unit. The depth position peak detection unit detects the peak at the depth position of the group. The determination unit determines the presence 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.

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。
The buried object detecting device according to the fifth invention 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 a moving direction and a depth direction. Determine if it is. 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.

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。
The buried object detecting device according to the sixth invention 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 the 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 value. 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.
When the three conditions are satisfied as described above, it can be determined that the waveform has a mountain shape, for example, and the position of the buried object can be detected by detecting the peak position of the waveform of the mountain shape.

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。
The buried object detecting device according to the seventh invention 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.

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。
The buried object detection device according to the eighth invention is the buried object detection 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.
This makes it possible to reduce erroneous detection due to noise or the like.

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。
The buried object detecting device according to the ninth invention 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 derivative 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 vice versa.
This makes it possible to extract changes in signal strength due to the influence of buried objects.

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。
The buried object detecting device according to the tenth invention 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 changing 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.

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。 The buried object detecting method according to the eleventh invention includes a receiving step, a signal strength 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 the timing. In 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. In the interpolation step, for a plurality of groups detected by the grouping unit, if a predetermined interpolation condition is satisfied, the interpolated groups are interpolated into one group. The buried object determination step detects buried objects based on the group.

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。 As a result, an incomplete group that is 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.

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。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to 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.

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。The perspective view which shows the structure of the buried object detection apparatus in embodiment which concerns on this invention. 図1の埋設物検出装置の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the buried object detection apparatus of FIG. 図2のパルス制御モジュールの構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the pulse control module of FIG. 図3のMPUが取得する反射波のデータを示す図。The figure which shows the data of the reflected wave acquired by the MPU of FIG. 図2のメイン制御モジュールの構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the main control module of FIG. (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) A diagram showing image data before the difference processing, and (b) a diagram showing the image data after the difference processing. (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。(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). 図7(b)のP10〜P3の間の拡大図。An enlarged view between P10 and P3 in FIG. 7 (b). 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。FIG. 5 is a diagram for explaining processing by the first derivative processing unit and the chattering removal unit of FIG. 画像データを示す図。The figure which shows the image data. (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) The figure for demonstrating the processing by a grouping part. (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。The figure for demonstrating the reason why a part of the chevron waveform of the group (a)-(d) is missing. 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。The figure which shows the image data which the chevron waveform was interrupted in the middle, and two groups were detected. 図1の補間部により補間処理の概要を示す図。The figure which shows the outline of the interpolation process by the interpolation part of FIG. (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)-(d) The figure for demonstrating the process of determining a predetermined range by the range calculation part of FIG. (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。(A)-(c) The figure which shows the specific example of the method of calculating the upper limit differential value and the lower limit differential value in a predetermined range. 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。16 is a diagram for explaining interpolation processing in a predetermined range set in FIGS. 16A to 16C. (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) 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)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) The figure which added the 2nd condition to FIG. 18 (a). (B) The figure which added the 2nd condition to FIG. 18 (b). (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) A diagram showing an example in which the shaded portion of the differentiated graph is equal to or more than a predetermined threshold value, and (b) a diagram showing an example in which the shaded portion of the differentiated graph is less than a predetermined threshold value. (a)〜(c)頂点グルーピングの例を示す図。(A)-(c) The figure which shows the example of the vertex grouping. (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。(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). 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。The flow chart which shows the impulse control processing of the buried object detection apparatus of FIG. 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。The flow diagram which shows the processing of the main control module of the buried object detection apparatus of FIG. 図24の前処理を示すフロー図。The flow chart which shows the preprocessing of FIG. 24. 図25の移動平均処理を示すフロー図。The flow chart which shows the moving average processing of FIG. 図25の差分処理を示すフロー図。The flow diagram which shows the difference processing of FIG. 図25の差分結果の一次微分処理を示すフロー図。FIG. 5 is a flow chart showing a first-order differential process of the difference result of FIG. 25. 図25のチャタリング除去処理を示すフロー図。The flow chart which shows the chattering removal process of FIG. 図25のピーク検出処理を示すフロー図。The flow chart which shows the peak detection processing of FIG. 図24の埋設物判定処理を示すフロー図。FIG. 2 is a flow chart showing a buried object determination process of FIG. 24. 図31のグルーピング処理を示すフロー図。The flow chart which shows the grouping process of FIG. 図31の埋設物判定処理を示すフロー図。FIG. 3 is a flow chart showing a buried object determination process of FIG. 31. 図31の山形波形補間処理を示すフロー図。The flow chart which shows the chevron waveform interpolation processing of FIG. 図31の山形波形頂点検出処理を示すフロー図。The flow chart which shows the chevron waveform vertex detection process of FIG. 31. 図31の埋設物判定処理を示すフロー図。FIG. 3 is a flow chart showing a buried object determination process of FIG. 31. (a)、(b)従来の課題を説明するための図。(A), (b) The figure for demonstrating the conventional problem.

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。
Hereinafter, the buried object detection device according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
<Structure>
(Outline of buried object detection device 1)
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.

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。
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.
In FIG. 1, the buried objects 101a, 101b, 101c, and 101d are reinforcing bars, and are, for example, buried at depths of 20 cm, 15 cm, 10 cm, and 5 cm in order from the surface 100a. The depth direction is indicated by the arrow B, and the surface direction is indicated by the arrow C.

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。
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. When detecting the buried object inside the concrete 100, the operator moves the buried object detecting device 1 on the surface 100a of the concrete 100 while grasping the handle 3 and rotating the wheel 4.

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。
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.

(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。
(Impulse control module 5)
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.

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。 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 an encoder input as a trigger. The pulse generation unit 13 generates a pulse based on a command from the MPU and sends it to the transmission antenna 11. The transmitting antenna 11 radiates an electromagnetic wave at a fixed cycle based on the pulse cycle. The input timing of the encoder 7 corresponds to an example of timing.

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。
The receiving antenna 12 receives the reflected wave of the radiated electromagnetic wave. When 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.
As a result, the impulse control module 5 outputs electromagnetic waves from the transmitting antenna 11 a plurality of times, using the input from the encoder 7 as a trigger. 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.

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。 FIG. 4 is a diagram showing data of reflected waves 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.

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。
Although the details will be described later, since the waveform W1 shown in FIG. 4 includes the reflected wave reflected by the antenna without being irradiated in 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 data from the time when the input of the encoder 7 is input to the time when the input of the encoder 7 is next. By gradually delaying the reception timing, the reflected wave is received from a position that is a long distance from the receiving antenna 12, but if 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. That is, the reflected wave in the depth direction B at a predetermined measurement position (the position where the input from the encoder 7 is received) in the moving directions A1 and A2 is received. The reflected wave data from the input of the encoder 7 shown in FIG. 4 to the input of the next encoder is referred to as data for one line. Each time the data for one line is accumulated, the control unit 10 transmits the RF (Radio Frequency) data for one line to the main control module 6.

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。 Since the buried object detection device 1 is moved, 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.

(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。
(Main control module 6)
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.

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。
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 in 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.

(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。
(Pretreatment unit 23)
As shown in FIG. 5, 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.

(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。
(Difference processing unit 32)
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, and FIG. 6B is a diagram showing the image data after the difference processing is performed.

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。
Here, the signal strength of the reference value is stored in advance. Subtract the reference value signal strength from the signal strength. By performing this calculation for all depth positions of all lines, changes in the RF data signal can be clarified as shown in FIG. 6 (b).
FIG. 7A is a partially enlarged view of the image data subjected to the difference processing, and 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 arrow direction. The vertical axis of FIG. 7B shows the signal strength, and the signal strength increases along the direction of the arrow.

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。 In the present embodiment, the stronger the signal strength, the whiter the gradation, and the weaker the signal strength, the blacker the gradation. Further, in the present embodiment, a downward peak, that is, a position where the black color is the darkest, and an upward peak, that is, a position where the white color is the lightest are detected. For example, the position of the downward peak indicates the position of the reinforcing bar or the like in the concrete, and the position of the upward peak indicates the position of the cavity or the resin in the concrete.

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。
Since the principle of detecting the downward peak and the upward peak is the same, the following description specifically describes the detection of the downward peak (the position where the black color is the darkest).
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.

(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。
(First derivative processing unit 34)
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 a 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 as a result of the signal strength and 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.

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。
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. In the third column from the left, the difference calculated by the first derivative processing unit 34 is shown.
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. For example, 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).

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。 In this way, the first derivative processing unit 34 performs the first derivative process on all the data in one line.

(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。
(Chattering removal unit 35)
The chattering removing unit 35 performs a chattering removing process on the result of the first derivative processing.
In the data shown in FIG. 8, in the region R1, although the signal strength data is reduced as a whole, the data D2 is larger than the previous (shallow) data D1, and chattering due to noise occurs. You can see that it is doing. Further, in the region R2, 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.

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。
The chattering removing 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 strength from the predetermined depth position to the next depth position on the deeper side is an increase or a decrease.

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。 Here, FIG. 9 shows the graph 151 of the portion surrounded by the hatching in Table 150. In the data of ◆ showing the change (+/-), only the sequence number 11 shows the positive (+) change despite the negative (-) change in the surroundings, and chattering due to noise occurs in the sequence number 11. 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.

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。 Further, it can be seen that the sequence numbers 34 and 35 show a positive (+) change in spite of the negative (−) change in the surroundings, and that chattering due to noise occurs in the sequence numbers 34 and 35. The difference and change (+/-) values of the sequence number 34 correspond to the changes between the data D3 to D4 in FIG. 9, and the difference and change (+/-) values of the sequence number 35 correspond to the changes in FIG. Corresponds to the change between the data D4 and D5 of.

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。 The chattering removing unit 35 performs a chattering removing process with respect to 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, everything else retains the previous value.

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。 More specifically, in the chattering removing unit 35, when the nth change (+/-), the n + 1st change (+/-), and the n + 2nd change (+/-) of the sequence number 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 chattering removing unit 35 is the n-1st change when the positive / negative of the nth change (+/-) of the sequence number, the n + 1st change (+/-) and the n + 2nd change (+/-) do not match. Hold (+/-).

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。
For example, the value of the 6th change (+/-) is -1, the value of the 7th change (+/-) is -1, and the value of the 8th change (+/-) is -1. Is. Therefore, the chattering removing unit 35 sets the value of the change (+/-) after the sixth chattering process to -1.
On the other hand, 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 -1. Therefore, the chattering removing unit 35 holds -1, which is the value of the change (+/-) after the tenth chattering process, as the value of the eleventh change (+/-).

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。
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 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 (+/-).

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。
In the data of (3) showing the change (+/-) after the chattering process in the graph 151, 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.

(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。
(Peak detection unit 36)
The peak detection unit 36 extracts the peak of one line of RF data after performing the first derivative processing. For example, when extracting a downward peak (black peak), the peak detection unit 36 extracts a point at which the change after 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 strength is a downward peak at the depth position of the sequence number 37, and extracts the sequence number 37 as a downward peak.

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。 When detecting an upward peak (the position where the white color is the lightest), 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 strength is an upward peak at the depth position of the sequence number 5, and the sequence number 5 is extracted as an upward peak.

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。 Further, 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. When 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. On the other hand, when the intensity value of the extracted peak is within the range of the threshold value ± E, the peak detection unit 36 does not detect the extracted peak as a peak. In the example of FIG. 7, 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.

(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。
(Buried object determination unit 24)
As shown in FIG. 5, 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 detection 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. When the group has a predetermined chevron waveform, 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.

(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。
(Grouping unit 51)
The grouping unit 51 groups the peak detection results of the peak detection unit 36. The grouping unit 51 confirms the presence / absence of a peak detection result 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.

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。
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 pixels is not necessarily limited to 1 pixel and 5 pixels.

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。 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 the upper 5 pixels. In FIG. 11B, 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 of the lower side. In FIG. 11 (c), the position of the peak is descending (moving to the deeper side) in the moving direction.

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。
Subsequently, the line where the peak position Q2 exists is set as the current line, and it is confirmed whether or not the peak of the next line exists within 1 pixel of the moving direction A1 of the peak position Q2 and within 5 pixels above and below. In this way, each time the RF data of the line is received, the current line is shifted in the moving direction and the continuity of the peak is confirmed.
Then, as shown in FIG. 11D, when the peak of the next line does not exist within 1 pixel of the moving direction A1 of the peak position of the current line and within 5 pixels above and below, the peak position Qe Is the end point of the group (indicated by ■ in FIG. 10).

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。
As described above, the grouping unit 51 groups the peak positions. In FIG. 10, a group (for example, group G1) in which a black circle and a black square are connected by a line is shown.
Similarly, grouping at the position of the upward peak (the position where the white color is the lightest) is also performed.

(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。
(Chattering removal unit 52)
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 at the positions of consecutive peaks grouped by the grouping unit 51. In the present embodiment, the moving average processing can be performed at 8 points.

(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。
(Interpolation unit 53)
Before explaining the interpolation unit 53, the reason why the group is interpolated by the interpolation unit 53 will be described.
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.
However, 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, the chevron waveform of the reflected wave from the deep buried object Although it is incomplete, the buried object can be detected by performing the interpolation processing of the present embodiment.

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。
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. In the image data, as described above, 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. 12B, 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).

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)。 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). As shown in FIG. 12 (d), when there are a plurality of buried objects (buried objects 201, 202), for example, 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 it is within the threshold range and cannot be detected as a peak (see Z in FIG. 12 (d)).

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。
Therefore, as shown in FIG. 13, the chevron waveform is interrupted in the middle and two groups are detected. 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 when a predetermined interpolation condition is satisfied with respect to the group after chattering removal to form one group.

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。
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 chattering removal, 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. In FIG. 14, 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. In FIG. 14, 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.

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。
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.

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。
Specifically, 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. 15 (c)).
16 (a) to 16 (c) are diagrams showing a specific example of a method for 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).

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。 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. In the table shown in FIG. 16A, x = 70 is the endpoint Qe of the group G11. 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. 16 (a). f'(x) can be obtained by the equation of f'(x) = (f (x + h) -f (x-h)) / 2h (central derivative).

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。 Next, the range calculation unit 54 extracts the maximum value of the differential values of the past eight points. In the table shown in FIG. 16 (a), it is 0.01. The range calculation unit 54 adds a merge to this 0.01 and calculates the upper limit differential value as 1.01. Then, based on the equation f (N) = f'(x) (N is x + 1 to x + 11), as shown in the table of FIG. 16B, the range calculation unit 54 has the upper limit differential value of 71 to 81. Is 1.01. FIG. 15 (c) shows the upper limit differential UL connecting the upper limit differential values. Further, the range calculation unit 54 integrates the upper limit differential value using the equation f (N2) = 2 × f ′ (N2-1) + f (N) (N2 is x + 2 to x + 11) in each pixel. The value of the upper limit value f (x) is calculated. FIG. 15D shows an upper limit waveform UM connected by the calculated upper limit value f (x).

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。 On the other hand, the range calculation unit 54 extracts the minimum value of the differential values of the past eight points. In the table shown in FIG. 16 (a), it is −1.25. The range calculation unit 54 adds a merge to this −1.25 and calculates the lower limit differential value as -2.25. Then, based on the equation f (N) = f'(x) (N is x + 1 to x + 11), as shown in the table of FIG. 16 (c), the range calculation unit 54 has the lower limit differential value of 71 to 81. Is -2.25. FIG. 15C shows a lower limit derivative LL in which lower limit derivative values are connected. Further, the range calculation unit 54 integrates the lower limit differential value using the equation f (N2) = 2 × f ′ (N2-1) + f (N) (N2 is x + 2 to x + 11) in each pixel. The value of the lower limit value f (x) is calculated. FIG. 15D shows a lower limit waveform LM connected to the calculated lower limit value f (x).

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。
As described above, when the chevron waveform is interrupted in the middle, it is predicted that it continues in the range of the upper limit waveform UM and the lower limit waveform LM.
In the interpolation determination unit 55, between the upper limit waveform UM and the lower limit waveform LM, the end Qs of the other group G12 is within a predetermined range F within the range of 10 pixels in the moving direction A1 from the end Qe (an example of the first end). Determine if it exists. The presence of the end of another group in the predetermined range F is an example of a predetermined interpolation condition. As shown in FIG. 17, when the end point Qs of another group G12 (an example of the second end) exists, the end point Qe of the group G11 and the end point Qe of the group G12 are interpolated between the group G11 and the group G12. Connecting. If the end of the other group does not exist within the predetermined range F from the end Qe, the interpolation determination unit 55 does not perform interpolation to connect the end Qe with the other group.

(埋設物検出部)
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。
(Buried object detection unit)
The buried object detection unit 58 detects the buried object for both the group interpolated by the interpolation 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 vertex 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 position of the peak of the chevron waveform is put in the vertex group.
The determination unit 57 determines the position of the buried object based on the vertex group.

(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。
(Yamagata waveform vertex detection unit 56)
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 is a predetermined chevron waveform when the three conditions of the first condition, the second condition, and the third condition are satisfied.

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。
The first condition is that the differential value becomes negative from plus via zero when differentiated, and 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 respect to the zero point of the first condition.
When these three conditions are satisfied, the chevron waveform vertex detection unit 56 determines that the shape of the group is a predetermined chevron waveform, and detects the vertices corresponding to the zero point of the first condition.

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。 FIG. 18A is a diagram showing the positions of a plurality of grouped peaks. The chevron waveform vertex detection unit 56 differentiates the data shown in FIG. 18A, and determines that the first condition is satisfied when the differential data becomes negative from plus 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.

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。 Next, as a second condition, the chevron waveform apex detection unit 56 determines whether or not there is a signal intensity peak of Xpixel or more in the anteroposterior direction from the zero point H (peak Qp at the depth position) of the differentiated data. judge. 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). As shown in 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 zero point H (peak Qp at the depth position), FIGS. 19 (a) and 19 (b) and FIG. The data shown in FIG. 19B is determined to satisfy the second condition.

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。 Next, as a third 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 larger 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, and FIG. 20B is a diagram showing an example in which the area of the shaded portion 300 is less than a predetermined threshold value. When the calculated area is equal to or larger than a predetermined threshold value, the chevron waveform vertex detection unit 56 puts the vertex Qp into the vertex group of the chevron waveform. On the other hand, when the calculated area is equal to or larger than a predetermined threshold value, the chevron waveform vertex detection unit 56 does not put the vertex Qp in the vertex group of the chevron waveform.

(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。
(Determination unit 57)
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 area when differentiated 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 the vertices. When two or more vertices exist in the range of vertex grouping, the determination unit 57 registers the shallower vertex position as the position of the buried object.

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。
In the apex grouping, the apex in the range of ± Jpixel in the anteroposterior direction (arrows A1 and A2 directions) and the apex in the vertical direction (arrows B and C directions) up to the lower maximum is grouped with the shallowest apex as a reference. 21 (a) to 21 (c) are diagrams showing an example of vertex grouping. In FIG. 21, the white squares indicate the vertices of the white peak, and the black squares indicate the vertices of the black peak.
In FIG. 21 (a), the white peak and the black peak are shown in order from the shallowest within the range of the vertex grouping. In 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. In FIG. 21 (c), only black peaks are shown within the range of vertex grouping.

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。 In this case, in FIG. 21A, the position of the shallowest white peak (shown as P20) is registered as the position of the buried object. Further, in FIG. 21B, the position of the shallowest black peak (indicated as P21) is registered as the position of the buried object. On the other hand, in 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.

(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。
(Judgment of chevron waveform by interpolation)
An example of determining a chevron waveform by performing interpolation by the interpolation unit 53 will be described.
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 row is a diagram showing a graph of data in the upper row (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. In the lower graph of FIG. 22A, the derivative of the group G11 is shown as G11'and the derivative of the group G12 is shown as G12'.

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。
In this way, since it is divided into two, 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.
However, as shown in the upper table of FIG. 22 (b), by performing interpolation, the group G11 and the group G12 are combined into one group as shown in the middle graph of FIG. 22 (b). Is detected by the chevron waveform apex detection unit 56. As a result, as shown in the lower graph of FIG. 22B, the differential value (G13') becomes negative from plus through zero, so that the first condition is satisfied and the other second condition is satisfied. And the third condition are 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.

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。 The deeper the depth of the buried object, the obtuse angle (flatter) the chevron waveform tends to be, and the shallower the depth, the sharper the angle (steeper). Since it is created based on the differential value of, the deeper the depth of the buried object, the narrower the range of the upper and lower limit values, and the shallower the depth, the wider the range of the upper and lower limit values. Therefore, 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.

(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。
(Judgment result registration unit 25)
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 group and the peak position. 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.

<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。
<Operation>
Next, the operation of the buried object detection device 1 according to the embodiment of the present invention will be described.
(Impulse control module processing)
FIG. 23 is a flow chart showing the impulse control process.
When 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).

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。
Next, in step S3, the delay unit 14 sets the delay time in the delay IC. For example, the Delay time can be set from 0 to 5120 psec in units of 10 psec.
Next, in step S4, the control unit 10 AD-converts the RF data received from the receiving antenna 12 via the gate unit 15.

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。
Next, in 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. By repeating steps S3, S4, and S5, data for one line can be acquired. Step S5 corresponds to an example of a receiving step.
Next, in step S6, the AD-converted RF data is transmitted to the main control module 6.

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。
Then, in step S7, the impulse control is stopped.
Next, when the buried object detection device 1 is moved in the moving direction A by the operator, there is an input from the encoder 7, control of steps S2 to S7 is performed, and data for the next one line is acquired. It is transmitted to the main control module 6.

(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。
(Main control module processing)
FIG. 24 is a flow chart showing the processing of the main control module 6.
First, when the receiving unit 21 receives RF data for one line from the impulse control module 5 in step S11, the preprocessing unit 23 performs preprocessing before determining the buried object in step S12.
Next, in 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.

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。
Next, in step S14, the result determined by the buried object determination unit 24 is registered by the determination result registration unit 25.
Next, the processing in each step will be described in detail.

(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。
(Preprocessing)
FIG. 25 is a flow chart showing the preprocessing in step S12 of FIG. 24.
First, in step S22, the moving average processing unit 33 performs moving average processing on the received RF data.
Next, in step S23, 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 the change in the RF data is extracted.

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。
Next, in 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 the adjacent data in the depth direction is positive (increase) or negative (decrease). Judgment is made.
Next, in step S25, the chattering removing unit 35 performs the chattering removing process on the data after the first derivative processing.

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。 Finally, in 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.

(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。
(Moving average processing)
Next, the moving average processing in step S22 of FIG. 25 will be described. FIG. 26 is a flow chart showing the moving average processing.
When the moving average processing is disclosed, in step S31, 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.
In 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 received. Be selected. Then, the process of step S32 is performed on the data of the sequence number 2.

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。
In this way, the flow is repeated until the processing of step S32 is performed for all the data for one line.
In step S32, the moving average processing unit 33 performs moving average processing on the RF data for one line. For example, a moving average process can be performed using an 8-point average.

(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。
(Difference processing)
Next, the difference processing in step S23 of FIG. 25 will be described. FIG. 27 is a flow chart showing the difference processing.
When the difference processing is disclosed, in step S41, 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.
In 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 received. Be selected. Then, the process of step S42 is performed on the data of the sequence number 2.

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。
In this way, the flow is repeated until the processing of step S42 is performed for all the data for one line.
In 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.
By this difference processing, changes in RF data can be extracted as in the image data shown in FIG. 6 (b).

(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。
(First derivative processing of difference result)
Next, the first derivative processing of the difference result in step S24 of FIG. 25 will be described. FIG. 28 is a flow chart showing the first derivative processing of the difference result.
When the first-order differential processing of the difference result is started, in step S51, the first-order differential processing unit 34 selects the difference result of sequence number 1 from the difference results obtained by the difference processing.

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。
Next, in step S52, the first derivative processing unit 34 performs the first derivative process of the difference result. Here, 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.
Next, in 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.

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。
In this way, the numbers are sequentially incremented and 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 data of the difference result of the sequence number n from the data of the difference result 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.

(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。
(Chattering removal process)
Next, the chattering removal process in step S25 of FIG. 25 will be described. FIG. 29 is a flow chart showing a chattering removal process.
When the chattering removal process is started, in step S61, the chattering removal unit 35 selects the sequence number 1 in which the first derivative processing has been performed.

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。
Then, after the chattering removing unit 35 controls any of steps S62 to S66 with respect to the data of sequence number 1, the control proceeds to step S67.
In 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.

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。
In this way, until the chattering removing unit 35 processes all the data for one line, the numbers are sequentially incremented and the process of any one of steps S62 to S66 is repeated.
Here, steps S62 to S66 will be described assuming that the chattering removal process is performed on the nth data.

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。 In step S62, the chattering removal unit 35 determines whether or not all three consecutive first-order differential results are greater than zero. 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 (+).

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。 On the other hand, in 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 (-).

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。
Further, in step S64, if even one of the three consecutive first-order differential results is larger 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 displays 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 change after the chattering process on the rightmost side of Table 150 in FIG. 9 can be obtained.

(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。
(Peak detection processing)
Next, the peak detection process in step S26 of FIG. 25 will be described. FIG. 30 is a flow chart showing a peak detection process.

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。
When the peak detection process is started, in 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 the data of sequence number 1 in steps S72, S73, and S74, 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 received. Be selected. Then, the processes of steps S72, S73, and S74 are performed on the data of the sequence number 2.

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。
In this way, until the chattering removing unit 35 processes all the data for one line, the numbers are sequentially incremented and the processes of steps S72, S73, and S74 are repeated.
Here, steps S72 to S74 will be described assuming that the peak detection process is performed on the nth data.

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。
In 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 (+). 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 is removed is the state. 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.

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。
Next, in step S73, the peak detection unit 36 determines whether or not the signal strength 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 strength of the peak of the extracted 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 moving distance (which can be said to be a line number) and a depth position in pixels.
Thereby, as described above, for example, sequence numbers 5 (white peak) and 37 (black peak) in Table 150 of FIG. 9 can be detected as peaks.

(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。
(Buried object judgment process)
Next, the buried object determination process shown in step S13 of FIG. 24 will be described. FIG. 31 is a flow chart showing a buried object determination process.

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。
When the buried object determination process is started, first, in 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.
Next, in step S82, the chattering removing unit 52 performs a chattering removing process on the grouped groups.

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。
Next, in 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 the interpolation step.
Next, in 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.

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。
Next, in step S85, a process of determining the buried object is performed based on the vertices of the plurality of chevron waveforms. Steps S84 and S85 correspond to an example of the buried object detection step.
Next, in step S86, the display control unit 26 marks the position of the peak detected by the chevron waveform apex detection unit 56 (for example, a cross mark, a circle mark, etc.) and causes the display unit 8 to display the mark.

(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。
(Grouping process of peak detection results)
The grouping process of the peak detection result in step S81 of FIG. 31 will be described. FIG. 32 is a flow chart showing a grouping process of peak detection results.
First, in step S91, 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 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.

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。
In 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.
In 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.

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。
In this way, in 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".
Next, in step S96, the grouping unit 51 stores the point where the peak is detected. This point is a coordinate in pixels, and can be indicated by, for example, a moving distance (which can be said to be a line number) and a depth position. This point corresponds to the starting point (●) in FIG.

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。
Next, the next data is processed through steps S101 and S92.
Next, in step S93, since the detection state is “detecting”, the control proceeds to step S97.
In 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. When the position where the peak is detected exists within a predetermined range, in step S98, the grouping unit 51 assumes that there is a continuous position and stores the position.

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。
Next, the next data is processed through steps S101 and S92.
Next, in step S93, since the detection state is “detecting”, the control proceeds to step S97.
In this step S97, it is detected whether or not there is a point where a 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.

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。
Then, if the peak is not detected within the predetermined range in step S97, the control proceeds to step S99.
In 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.

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。
Next, in step S100, the grouping unit 51 sets the detection state to the “undetected” state.
Then, in step S101, when it is determined that the processing has been performed for all the data of the lines acquired in the past, the processing ends.

(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。
(Chattering removal process)
Next, the chattering removal process shown in step S82 of FIG. 31 will be described. FIG. 33 is a flow chart showing a buried object determination process.
When the chattering removal process is disclosed, in step S111, 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.

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。
Next, in 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 steps are taken. 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 for all the grouped results.

(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。
(Yamagata waveform interpolation processing)
Next, the chevron waveform interpolation processing shown in step S83 of FIG. 31 will be described. FIG. 34 is a flow chart showing the chevron waveform interpolation processing.
When the chevron waveform interpolation process is started, in step S121, the interpolation unit 53 selects one from a plurality of grouped groups.

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。
Then, in step S122, the interpolation unit 53 reads out one of the selected chattering removal processing groups stored in the RF data management unit 22.
Next, in 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 lower limit differential value (see the lower limit differential value LL in FIG. 15 (c)) is the value obtained by merging the minimum values of the past eight differential values. Then, 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.

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。
Next, in step S124, the interpolation determination unit 55 confirms whether or not the end points of other groups exist within the predetermined range F. When the end points of other groups exist in the predetermined range F, in step S125, the interpolation determination unit 55 groups the selected group and the group having the end points in the predetermined range F.
Then, in 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.
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.

(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。
(Yamagata waveform vertex detection processing)
Next, the chevron waveform vertex detection process shown in step S84 of FIG. 31 will be described. FIG. 35 is a flow chart showing the chevron waveform vertex detection process.

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。
When the chevron waveform vertex detection process is started, in step S131, the chevron waveform vertex detection unit 56 selects one group from the grouping results after the chevron waveform interpolation process.
Then, in step S132, the chevron waveform vertex detection unit 56 differentiates the selected group in the planes of the moving direction A1 and the depth direction B.
Next, in 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 negative. If there is no such zero point, the group is determined not to have a predetermined chevron waveform and control proceeds to step S138.

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。
On the other hand, if it is determined in step S133 that such a zero point exists, the control proceeds to step S134. This zero point corresponds to the peak of the chevron waveform.
Then, in 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.

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。
On the other hand, if it is determined in step S134 that a peak of Xpixel or higher is present, the control proceeds to step S135.
Then, in step S135, the chevron waveform apex detection unit 56 calculates the area of the differential value within the range within Xpixel in the front-back direction from the apex.
Next, in step S136, the chevron waveform apex detection unit 56 determines whether or not the calculated area is equal to or larger 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.

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。
On the other hand, when it is determined in step S136 that the threshold value is equal to or higher than the predetermined threshold value, the chevron waveform vertex detection unit 56 puts the vertices corresponding to the zero points into the chevron waveform vertex group in step S137.
Next, in step S138, the chevron waveform vertex detection unit 56 confirms whether or not the chevron waveform vertex 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.

(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。
(Buried object judgment process)
Next, the buried object determination process shown in step S85 of FIG. 31 will be described. FIG. 36 is a flow chart showing a buried object determination process.
When the buried object determination process is started, in step S141, the determination unit 57 selects one vertex put in the vertex group in order from the shallowest one.

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。
Then, in step S142, the determination unit 57 determines whether or not there are other vertices within ± Jpixel in the front-back 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 an embedded 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.

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。 Next, in 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 if they have been processed.

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。
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.
As shown in FIG. 31, regarding the position of the buried object registered by the determination result registration process, the display control unit 26 controls the display unit 8 in step S86 to display the buried object (marks such as × and ○). indicate.

[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。
[Other embodiments]
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the invention.
(A)
In the above embodiment, as a control method of the buried object detection device 1 and the main control module 6 (an example of the data processing device), an example of carrying out according to the flowcharts shown in FIGS. 23 to 36 has been described. Not limited.

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。
For example, 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.
Further, one usage mode 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.

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。
Further, one usage mode 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 waves, and sound waves, is read by a computer, and operates in cooperation with the computer.
Further, 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.
As described above, the power consumption body control method may be realized by software or hardware.

(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。
(B)
In the above embodiment, 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.

(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。
(C)
In the above embodiment, black is set to indicate the reinforcing bar by gradation processing, but the present invention is not limited to this, and white may be set to indicate the reinforcing bar.
(D)
In the above embodiment, 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.

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。 The buried object detection device and the buried object detection 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. be.

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
1 Buried object detection device 36 Peak detection unit 51 Grouping unit 53 Interpolation unit 58 Buried object detection unit 61 Receiver unit

Claims (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。
A buried object detection device for detecting an embedded object in the object by using data on reflected waves of electromagnetic waves radiated toward the object while moving on the surface of the object.
A receiver that receives data related to reflected waves at each timing associated with movement,
A signal strength peak detection unit that 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 the timing.
Of the depth positions at the peaks of the signal strength detected at each of the timings, a grouping unit that groups the depth positions at a plurality of peaks of the signal strength continuous within a predetermined interval in the moving direction. When,
An interpolation unit that interpolates between the groups to form one group when a predetermined interpolation condition is satisfied for the plurality of groups detected by the grouping unit.
A buried object detection unit for detecting the buried object based on the group.
Buried object detector.
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。
The predetermined interpolation condition is that the second end of the other group on the opposite side of the moving direction exists in the predetermined region from the first end of the predetermined group in the moving direction.
When the predetermined interpolation condition is satisfied, the interpolation unit sets the predetermined group and the other group into one group.
The buried object detection device according to claim 1.
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。
The interpolation unit is
A range calculation unit that calculates the upper and lower limits of the slope based on the slope in the predetermined range from the first end of the predetermined group.
An interpolation determination unit for determining whether or not the second end exists in the predetermined region which is within 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. , Have,
The buried object detection device according to claim 2.
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。
The buried object detection unit is
A depth position peak detection unit that detects a peak at the depth position of the group,
It has a determination unit for determining the presence of the buried object from the detected peak at the depth position.
The buried object detection device according to claim 1.
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。
The depth position peak detecting unit determines whether or not the group satisfies a predetermined condition in a plane in the moving direction and the depth direction, and determines whether or not the group satisfies a predetermined condition.
When the determination unit determines that the group satisfies the predetermined condition, the determination unit determines the existence of the buried object.
The buried object detection device according to claim 4.
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。
The predetermined condition is
The first condition that the differential value changes from a positive value to a negative value through zero when the group is differentiated in the planes in the moving direction and the depth direction.
A second condition in which the group exists in a predetermined range or more in each of the moving direction and the opposite direction from the zero depth position in the first condition, and
The third condition is that the area of the differential value in a predetermined range in the moving direction and the opposite direction from the zero depth position is equal to or larger than a predetermined threshold value.
The depth position peak detection unit determines whether or not the group satisfies the first condition, the second condition, and the third condition, and determines the first condition, the second condition, and the third condition. When satisfied, the zero depth position is detected as the peak of the depth position of the group.
The buried object detection device according to claim 5.
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。
When a plurality of peaks at the depth position exist in the depth direction within a predetermined range in the movement direction, the determination unit determines that the shallower peak at the depth position is the position of the buried object.
The buried object detection device according to claim 6.
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。
When the determination unit has only one peak at the depth position within the predetermined range, the determination unit does not determine the detected peak at the depth position as the position of the buried object.
The buried object detection device according to claim 7.
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。
Further provided with a first-order differential processing unit for detecting the difference in the change in the signal strength at the predetermined depth position from the signal strength at the previous depth position in the depth direction or the surface direction vice versa. ,
The buried object detection device according to any one of claims 1 to 8.
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。
The signal strength peak detection unit is
At least one of the depth position where the difference changes from decrease to increase and the depth position where the difference changes from increase to decrease is detected as the peak of the signal strength.
The buried object detection device according to claim 9.
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。
It is a buried object detection method for detecting an embedded object in the object by using data on reflected waves of electromagnetic waves radiated toward the object while moving on the surface of the object.
A reception step that receives data related to reflected waves at each timing associated with movement,
A signal strength peak detection step for detecting 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 the timing.
Of the depth positions at the peaks of the signal strength detected at each of the timings, a grouping step in which the depth positions at a plurality of peaks of the signal strength continuous within a predetermined interval in the moving direction are grouped. When,
An interpolation step of interpolating between the groups to form one group when a predetermined interpolation condition is satisfied for the plurality of groups detected by the grouping step.
A buried object detection step for detecting the buried object based on the group.
Buried object detection method.
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