JP6988853B2 - Buried object detection device and buried object detection method - Google Patents
Buried object detection device and buried object detection method Download PDFInfo
- Publication number
- JP6988853B2 JP6988853B2 JP2019064914A JP2019064914A JP6988853B2 JP 6988853 B2 JP6988853 B2 JP 6988853B2 JP 2019064914 A JP2019064914 A JP 2019064914A JP 2019064914 A JP2019064914 A JP 2019064914A JP 6988853 B2 JP6988853 B2 JP 6988853B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- processing
- unit
- buried object
- reflected wave
- data
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V3/00—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
- G01V3/12—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with electromagnetic waves
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
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)。
このような埋設物検出装置では、作業者がコンクリートの表面を手動で移動させると表示画面に埋設物の位置が表示される。
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 such a buried object detection device, the position of the buried object is displayed on the display screen when the operator manually moves the surface of the concrete.
しかしながら、走査毎に反射波の情報を取得して埋設物を特定するアルゴリズムを完了させなければならないという制約があり、走査時間には使用者の動作速度の個人差がある。そのため、移動速度が速い場合には、埋設物を特定する処理が間に合わず、処理が間引かれる場合があった。
本発明は、移動速度が速い場合でも精度良く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, there is a restriction that the algorithm for identifying the buried object must be completed by acquiring the reflected wave information for each scan, and the scanning time varies from person to person in the operating speed of the user. Therefore, when the moving speed is high, the process of identifying the buried object may not be in time and the process may be thinned out.
An object of the present invention is to provide a buried object detecting device and a buried object detecting method capable of accurately detecting a buried object even when the moving speed is high.
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埋設物検出装置であって、検出部と、走査状態取得部と、処理分割部と、を備える。検出部は、所定の移動距離ごとに電磁波の放射のタイミングを検出する。走査状態取得部は、タイミングにより、走査の際の移動速度に関する情報を取得する。処理分割部は、移動速度に関する情報に基づいて予測される移動速度が所定値よりも速い場合、タイミング毎に取得される反射波に関するデータに対して行われる埋設物を検出するための複数の処理を分割してパイプライン処理を行う。 The buried object detection device according to the first invention detects 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. The apparatus includes a detection unit, a scanning state acquisition unit, and a processing division unit. The detection unit detects the timing of electromagnetic wave radiation for each predetermined moving distance. The scanning state acquisition unit acquires information on the moving speed during scanning depending on the timing. When the movement speed predicted based on the information on the movement speed is faster than a predetermined value, the processing division unit performs a plurality of processes for detecting the buried object performed on the data on the reflected wave acquired at each timing. Is divided and pipeline processing is performed.
このように、移動速度が所定値よりも速い場合には、次のタイミングまでの間に埋設物を特定するための処理が完了しないことが考えられるため、パイプライン処理を行うことによって、埋設物を検出するための処理が間引かれることがなく、精度良く埋設物を検出することができる。
また、パイプライン処理を行うことによって、タイミングの間に埋設物を特定するための処理が完了しない場合であっても、処理を間引くことなく出来るだけ速く処理を終了させることができる。
In this way, if the moving speed is faster than the predetermined value, it is possible that the process for identifying the buried object will not be completed by the next timing. Therefore, by performing the pipeline process, the buried object will be processed. The buried object can be detected with high accuracy without thinning out the process for detecting.
Further, by performing the pipeline processing, even if the processing for identifying the buried object is not completed during the timing, the processing can be completed as quickly as possible without thinning out the processing.
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、走査状態取得部は、移動速度に関する情報として、タイミングの間隔の時間を取得する。処理分割部は、タイミングの間隔の時間から予測される予測時間が所定値よりも小さい場合にパイプライン処理を行う。
これによって、タイミングの間隔によって次のタイミングまでの間隔を予測することができ、予測した時間に基づいてパイプライン処理を行うか否かを判断することができる。
The buried object detecting device according to the second invention is the buried object detecting device according to the first invention, and the scanning state acquisition unit acquires the time of the timing interval as information regarding the moving speed. The processing division unit performs pipeline processing when the predicted time predicted from the time of the timing interval is smaller than a predetermined value.
As a result, the interval until the next timing can be predicted by the timing interval, and it is possible to determine whether or not to perform the pipeline processing based on the predicted time.
第3の発明にかかる埋設物検出装置は、第1または第2の発明にかかる埋設物検出装置であって、処理分割部は、移動速度の速さが速いほど分割する処理数数を増加する。
これによって、速度に応じてパイプライン処理を行う際の分割数を変更することができる。
第4の発明にかかる埋設物検出装置は、第1〜3のいずれかの発明にかかる埋設物検出装置であって、処理分割部は、メモリを分割し、分割したメモリの数に応じて埋設物を検出するための処理を分割してパイプライン処理を行う。
これによって、分割したメモリ上でパイプライン処理を行うことができる。
The buried object detecting device according to the third invention is the buried object detecting device according to the first or second invention, and the processing dividing unit increases the number of processing to be divided as the moving speed is faster. ..
This makes it possible to change the number of divisions when performing pipeline processing according to the speed.
The buried object detection device according to the fourth invention is the buried object detection device according to any one of the first to third inventions, and the processing division unit divides the memory and burys it according to the number of the divided memories. Pipeline processing is performed by dividing the processing for detecting objects.
As a result, pipeline processing can be performed on the divided memory.
第5の発明にかかる埋設物検出装置は、第1〜4のいずれかの発明にかかる埋設物検出装置であって、反射波取得部と、反射波解析部と、埋設物判定部と、を更に備える。反射波取得部は、タイミング毎に放射された電磁波の反射波に関するデータを取得する。反射波解析部は、タイミング毎に得られる反射波に関するデータの対象物の深さ方向の信号強度に基づいて、タイミング毎に対象物の深さ方向の信号強度のピークを検出する。埋設物判定部は、信号強度のピークに基づいて、埋設物の有無の判定を行う。処理分割部は、パイプライン処理を行う場合、反射波取得部による処理、反射波解析部による処理、および埋設物判定部による処理を少なくとも2つ以上に分割する。
これによって、処理分割部は、反射波取得部による処理、反射波解析部による処理、および埋設物判定部による処理に対してパイプライン処理を行うことができる。
The buried object detection device according to the fifth invention is the buried object detection device according to any one of the first to fourth inventions, and includes a reflected wave acquisition unit, a reflected wave analysis unit, and a buried object determination unit. Further prepare. The reflected wave acquisition unit acquires data on the reflected wave of the electromagnetic wave radiated at each timing. The reflected wave analysis unit detects the peak of the signal intensity in the depth direction of the object at each timing based on the signal intensity in the depth direction of the object in the data regarding the reflected wave obtained at each timing. The buried object determination unit determines the presence or absence of the buried object based on the peak of the signal strength. When performing pipeline processing, the processing division unit divides the processing by the reflected wave acquisition unit, the processing by the reflected wave analysis unit, and the processing by the buried object determination unit into at least two or more.
As a result, the processing division unit can perform pipeline processing for processing by the reflected wave acquisition unit, processing by the reflected wave analysis unit, and processing by the buried object determination unit.
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、埋設物登録部を更に備える。埋設物登録部は、判定された埋設物の位置を登録する。処理分割部は、パイプライン処理を行う場合、反射波取得部による処理、反射波解析部による処理、埋設物判定部、および埋設物登録部による処理を少なくとも2つ以上に分割する。
これによって、処理分割部は、反射波取得部による処理、反射波解析部による処理、埋設物判定部による処理および埋設物登録部による処理に対してパイプライン処理を行うことができる。
The buried object detecting device according to the sixth invention is the buried object detecting device according to the fifth invention, and further includes a buried object registration unit. The buried object registration unit registers the position of the determined buried object. When performing pipeline processing, the processing division unit divides the processing by the reflected wave acquisition unit, the processing by the reflected wave analysis unit, the processing by the buried object determination unit, and the processing by the buried object registration unit into at least two or more.
As a result, the processing division unit can perform pipeline processing for processing by the reflected wave acquisition unit, processing by the reflected wave analysis unit, processing by the buried object determination unit, and processing by the buried object registration unit.
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、第1制御モジュールと、第2制御モジュールと、を備える。第1制御モジュールは、反射波取得部と、取得した反射波に関するデータを送信する送信部と、を有する。第2制御モジュールは、反射波解析部と、埋設物判定部と、埋設物登録部と、反射波に関するデータを受信する受信部とを有する。処理分割部は、パイプライン処理を行う場合、反射波取得部による処理、反射波解析部による処理、埋設物判定部による処理、埋設物登録部による処理、および送信部による処理を少なくとも2つ以上に分割する。
これによって、処理分割部は、反射波取得部による処理、反射波解析部による処理、埋設物判定部による処理、埋設物登録部による処理、および送信部による処理に対してパイプライン処理を行うことができる。
The buried object detecting device according to the seventh invention is the buried object detecting device according to the sixth invention, and includes a first control module and a second control module. The first control module has a reflected wave acquisition unit and a transmission unit that transmits data related to the acquired reflected wave. The second control module has a reflected wave analysis unit, a buried object determination unit, a buried object registration unit, and a receiving unit for receiving data related to the reflected wave. When performing pipeline processing, the processing division unit performs at least two or more processes by the reflected wave acquisition unit, processing by the reflected wave analysis unit, processing by the buried object determination unit, processing by the buried object registration unit, and processing by the transmission unit. Divide into.
As a result, the processing division unit performs pipeline processing for processing by the reflected wave acquisition unit, processing by the reflected wave analysis unit, processing by the buried object determination unit, processing by the buried object registration unit, and processing by the transmission unit. Can be done.
第8の発明にかかる埋設物検出方法は、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埋設物検出方法であって、検出ステップと、走査状態取得ステップと、処理分割ステップと、を備える。検出ステップは、所定の移動距離ごとに電磁波の放射のタイミングを検出する。走査状態取得ステップは、タイミングにより、走査の際の移動速度に関する情報を取得する。処理分割ステップは、移動速度に関する情報に基づいて予測される移動速度が所定値よりも速い場合、タイミング毎に取得される反射波に関するデータに対して行われる埋設物を検出するための複数の処理を分割してパイプライン処理を行う。 The buried object detection method according to the eighth aspect of the invention is for detecting buried objects in the object by using data on reflected waves of electromagnetic waves radiated toward the object while moving on the surface of the object. The method includes a detection step, a scanning state acquisition step, and a processing division step. The detection step detects the timing of electromagnetic wave radiation for each predetermined travel distance. The scanning state acquisition step acquires information on the moving speed during scanning depending on the timing. The processing division step is a plurality of processes for detecting buried objects performed on the data on the reflected wave acquired at each timing when the movement speed predicted based on the information on the movement speed is faster than a predetermined value. Is divided and pipeline processing is performed.
このように、移動速度が所定値よりも速い場合には、次のタイミングまでの間に埋設物を特定するための処理が完了しないことが考えられるため、パイプライン処理を行うことによって、埋設物を検出するための処理が間引かれることがなく、精度良く埋設物を検出することができる。
また、パイプライン処理を行うことによって、タイミングの間に埋設物を特定するための処理が完了しない場合であっても、処理を間引くことなく出来るだけ速く処理を終了させることができる。
In this way, if the moving speed is faster than the predetermined value, it is possible that the process for identifying the buried object will not be completed by the next timing. Therefore, by performing the pipeline process, the buried object will be processed. The buried object can be detected with high accuracy without thinning out the process for detecting.
Further, by performing the pipeline processing, even if the processing for identifying the buried object is not completed during the timing, the processing can be completed as quickly as possible without thinning out the processing.
本発明によれば、移動速度が速い場合でも精度良く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 accurately detecting a buried object even when the moving speed is high.
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
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。移動方向が矢印A1、A2で示されており、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
In FIG. 1, the buried
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(第1制御モジュールの一例)と、メイン制御モジュール6(第2制御モジュールの一例)と、エンコーダ7(検出部の一例)と、表示部8と、メモリ9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
A
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。
The
The
The
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。
メモリ9は、メイン制御モジュール6およびインパルス制御モジュール5がプログラムを実行する際にプログラムが展開される。また、メモリ9は、埋設物検出装置1の走査速度に応じて、分割され、分割された領域でパイプライン処理が行われる。
The
The
(インパルス制御モジュール5)
図3A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、第1制御部10と、送信アンテナ11と、受信アンテナ12と、パルス発生部13と、ディレイ部14と、ゲート部15と、記憶部16と、を有する。図3Bは、第1制御部10の構成を示すブロック図である。
(Impulse control module 5)
FIG. 3A is a block diagram showing the configuration of the
The
第1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。また、第1制御部10は、記憶部17に記憶されているプログラムをメモリ9(図2参照)上に展開し実行する。第1制御部10の詳細については、後述する。
The
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、第1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
As a result, the
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
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A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。第1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
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。
また、上記エンコーダ7の入力の間において、後述する埋設物の反射波取得処理、反射波/分割数送信処理、反射波解析処理、埋設物判定処理、および判定結果登録処理が順に行われるが、作業者の走査速度が速い場合には、上記複数の処理についてパイプライン処理が行われる。
Since the buried
Further, between the inputs of the
(第1制御部10)
第1制御部10は、図3Bに示すように、走査状態検知部61(走査状態取得部の一例)と、処理分割数決定部62と、走査結果取得部63と、を有する。走査状態検知部61は、エンコーダ7の入力より予測処理時間を取得する。処理分割数決定部62は、作業者の走査速度に基づいてパイプライン処理を行うか否かを判定し、パイプライン処理を行う場合には処理およびメモリ9を分割する数を決定する。走査結果取得部63は、受信アンテナ12からゲート部15を介して受信した1ライン分のRFデータを取得する。
(1st control unit 10)
As shown in FIG. 3B, the
図5(a)は、予測処理時間の取得を説明するための表を示す図である。走査状態検知部61は、過去の4回のエンコーダ入力間の時間差から、最小二乗法で近似して、次の時間差を算出する。この時間差は、予測される次のエンコーダ入力間の時間差であり、予測処理時間となる。例えば、2回目と1回目の時間の差、3回目と2回目の時間の差というように、今回と前回との時間の差が求められる。そして、例えば、2回目の10ms、3回目の12ms、4回目の12ms、5回目の13msから最小二乗法で6回目の時間差Tが予測される。図5(a)では6回目の予測処理時間Tが14となっており、実際の時間差は15となっている。そして、7回目の予測処理時間は、3回目の12ms、4回目の12ms、5回目の13ms、および6回目の15ms(実際の計測時間)の値を用いて最小二乗法で求められる。このように、エンコーダ7の入力ごとに予測処理時間Tが求められる。なお、予測処理時間Tの算出は、最小二乗法に限らなくてもよく、例えば、5回の時間の差の平均をとってもよい。
FIG. 5A is a diagram showing a table for explaining the acquisition of the predicted processing time. The scanning
処理分割数決定部62は、算出された予測処理時間Tに基づいて、処理とメモリの分割を行う。処理分割数決定部62は、記憶部17に記憶されている図5(b)に示すようなテーブルに基づいて、処理分割数を決定する。走査状態検知部61によって算出された予測処理時間Tが6ms以下の場合には、処理時間が短いとして、処理分割数を5としメモリ9を5分割する。また、予測処理時間Tが6msより大きく8ms以下の場合には、処理分割数を3としメモリ9が3分割される。また、予測処理時間Tが8msよりも大きい場合には、エンコーダ入力間において埋設物を特定するための処理が全て終了するとして、パイプライン処理を行わない。
The processing division
このように、エンコーダ7の入力ごとに、予測処理時間Tが求められ、パイプライン処理を行うか否かが判定され、パイプライン処理を行う場合にはメモリ9および処理の分割数が決定される。
走査結果取得部63は、第1処理分割部71(処理分割部の一例)と、反射波取得部72と、反射波/処理分割数送信部73(送信部の一例)と、を有する。第1処理分割部71は、処理分割数決定部62によって決定した処理分割数に基づいて、反射波取得部72と反射波/処理分割数送信部73に分割処理を行うように指示する。
In this way, the predicted processing time T is obtained for each input of the
The scanning
反射波取得部72は、ディレイ部14を制御して、ゲート部15を介して受信アンテナ12で受信した反射波を取り込み、記憶部16に記憶する。反射波/処理分割数送信部73は、記憶部16に記憶された1ライン分の反射波のデータと、処理分割数決定部62で決定した処理分割数をメイン制御モジュール6の走査結果受信部21に送信する。
パイプライン処理に関する説明については、メイン制御モジュール6の構成の説明の後に行う。
The reflected
The description of the pipeline processing will be given after the description of the configuration of the
(メイン制御モジュール6)
図6A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、走査結果受信部21(受信部の一例)と、RFデータ管理部22と、第2制御部20と、表示制御部26と、記憶部27と、を有する。
走査結果受信部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。
(Main control module 6)
FIG. 6A is a block diagram showing the configuration of the
The scanning
RFデータ管理部22は、走査結果受信部21が受信した1ライン分のRFデータを記憶する。
第2制御部20は、RFデータより埋設物101を検出して、その位置を登録する。第2制御部20は、MPU(Micro Processing Unit)等によって構成されており、記憶部27に記憶されているプログラムをメモリ9上に展開し実行する。
The RF
The
第2制御部20は、反射波解析部23と、埋設物判定部24と、判定結果登録部25と、第2処理分割部29(処理分割部の一例)と、を有する。
反射波解析部23は、平均化された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、反射波解析部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、その位置を検出する。
The
The reflected
The buried
判定結果登録部25は、埋設物判定部24によって検出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A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
The
第2処理分割部29は、走査結果受信部21が受信した処理分割数に基づいて、反射波解析部23、埋設物判定部24および判定結果登録部25にパイプライン処理を行うように指示する。
The second
(反射波解析部23)
図6Bは、反射波解析部23の構成を示すブロック図である。
図6Bに示すように、反射波解析部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。
(Reflected wave analysis unit 23)
FIG. 6B is a block diagram showing the configuration of the reflected
As shown in FIG. 6B, the reflected
(Moving average processing unit 33)
The moving
(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7(a)は、差分処理を行う前の画像データを示す図であり、図7(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
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7(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8(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8(b)は、図8(a)のラインL1のRFデータの信号強度を示す図である。図8(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8(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. 7 (b).
FIG. 8A is a partially enlarged view of the image data subjected to the difference processing, and FIG. 8B is a diagram showing the signal strength of the RF data of the line L1 of FIG. 8A. The horizontal axis of FIG. 8B indicates the depth position, and is deepened along the arrow direction. The vertical axis of FIG. 8B 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8(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8(b)にも示されている。また、図8(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. 8A is shown by P1 to P5. These P1 to P5 are also shown in FIG. 8 (b). Also, in FIG. 8B, 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9は、図8(b)のP10〜P3の間の拡大図である。図10は、図9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10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
FIG. 9 is an enlarged view between P10 and P3 of FIG. 8 (b). FIG. 10 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. 10 also shows the result of the chattering process and the
図10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。
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。
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
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
In this way, the first
(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。
(Chattering removal unit 35)
The
図9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。
In the data shown in FIG. 9, 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
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
That is, the
ここで、図10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10のデータD1〜D2の間に対応する。
Here, FIG. 10 shows a
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10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10のデータD4〜D5の間の変化に対応する。
Further, it can be seen that the
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
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
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
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
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
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
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
The chattering removal process by the
(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10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
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10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
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8参照)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8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
(埋設物判定部24)
図6Cは、埋設物判定部24の構成を示すブロック図である。
埋設物判定部24は、図6C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、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。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)
FIG. 6C is a block diagram showing the configuration of the buried
As shown in FIG. 6C, the buried
(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11は、反射波解析部23による反射波解析処理後の画像データを示す図である。図11では、今回取得したラインL2が示されている。図12(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
図12(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11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. 12A is a diagram showing a target range for confirming whether or not a peak of the next line exists. The
図12(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12(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12(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12(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. 12B 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. 12B, the position of the peak rises (moves to the shallow side) in the moving direction. FIG. 12 (c) 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. 12 (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12(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11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. 12 (d), 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. 11).
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11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
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
The chattering removing unit 52 performs a moving average process for each group at the positions of consecutive peaks grouped by the
(埋設物検出部58)
埋設物検出部58は、チャタリング除去が行われたグループに基づい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 58)
The buried
The buried
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。
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。
(Yamagata waveform vertex detection unit 56)
The chevron waveform
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
図13(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13(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13(b)は、図13(a)を微分したデータを示す図である。図13(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13(a)に示す深さ位置のピークQpを示す。
FIG. 13A is a diagram showing the positions of a plurality of grouped peaks. The chevron waveform
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14(a)は、図13(a)に第2条件を示した図である。図14(b)は図13(b)に第2条件を示した図である。図14(a)および図14(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14(a)および図14(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
次に、第3条件として、山形波形頂点検出部56は、図14(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15(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15(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
(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16(a)〜(c)は、頂点グルーピングの例を示す図である。図16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16(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16(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16(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。
この場合、図16(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16(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16(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 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. 16 (a) to 16 (c) are diagrams showing an example of vertex grouping. In FIG. 16, the white squares indicate the vertices of the white peak, and the black squares indicate the vertices of the black peak.
In FIG. 16A, the white peak and the black peak are shown in order from the shallowest within the range of the vertex grouping. In FIG. 16B, 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. 16 (c), only black peaks are shown within the range of vertex grouping.
In this case, in FIG. 16A, the position of the shallowest white peak (shown as P20) is registered as the position of the buried object. Further, in FIG. 16B, 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. 16C, since there is only one peak in the vertex group range, it is not registered as the position of the buried object.
(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。
(Judgment result registration unit 25)
The determination
(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11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。
(Display control unit 26)
The
(パイプライン処理)
次に、パイプライン処理について説明する。
本実施の形態のパイプライン処理では、反射波取得部72による(1)反射波取得処理と、反射波/処理分割数送信部73による(2)反射波/処理分割数送信処理と、反射波解析部23による(3)反射波解析処理と、埋設物判定部24による(4)埋設物判定処理と、判定結果登録部25による(5)判定結果登録処理の5つの処理が分割の対象となる。
(Pipeline processing)
Next, pipeline processing will be described.
In the pipeline processing of the present embodiment, (1) reflected wave acquisition processing by the reflected
上述したように、処理分割数決定部62によって処理分割数が5に決定された場合は、上記(1)〜(5)の処理の各々が分割されてパイプライン処理される。
図17(a)〜(c)は、パイプライン処理を説明するための図である。図17(a)〜(c)に示す矢印の間隔は、エンコーダ7の入力の間隔を示し、処理完了時間を示す。
図17(a)はパイプライン処理を行わない場合の制御の進行について示す図である。図に示す(1)は反射波取得処理を示し、(2)は、反射波/処理分割数送信処理を示し、(3)は反射波解析処理を示し、(4)は埋設物判定処理を示し、(5)は判定結果登録処理を示す。
As described above, when the number of processing divisions is determined to be 5 by the processing division
17 (a) to 17 (c) are diagrams for explaining pipeline processing. The intervals between the arrows shown in FIGS. 17A to 17C indicate the input intervals of the
FIG. 17A is a diagram showing the progress of control when pipeline processing is not performed. (1) shown in the figure shows the reflected wave acquisition processing, (2) shows the reflected wave / processing division number transmission processing, (3) shows the reflected wave analysis processing, and (4) shows the buried object determination processing. (5) shows the determination result registration process.
図17(a)では、エンコーダ入力をトリガとしてA〜J番目まで計測が行われており、(1)〜(5)の処理が順に行われているが、エンコーダの入力間隔の間に処理が終了し、A〜Jの全ての結果が得られている。
図17(b)は、作業者が速く埋設物検出装置1を動かした場合を示す図であり、パイプライン処理を行わない場合を示す図である。図17(b)に示すように、作業者による走査が速くなると、エンコーダ入力までに処理が終了せず、B,D,F、Hの結果が欠損することになる。
In FIG. 17A, the measurement is performed from the A to the Jth using the encoder input as a trigger, and the processes of (1) to (5) are performed in order, but the processing is performed during the input interval of the encoder. It is finished and all the results of A to J are obtained.
FIG. 17B is a diagram showing a case where the operator moves the buried
そのため、本実施の形態では、図17(c)に示すように、パイプライン処理が行われる。なお、メモリ9を5つに分割した領域を、第1分割メモリ〜第5分割メモリと示す。
すなわち、計測Aの際に、第1分割メモリで計測Aの(1)反射波取得処理が行われ、計測Bの際に、第1分割メモリで計測Aの(2)反射波/処理分割数送信処理が行われ、第2分割メモリで計測Bの(1)反射波取得処理が行われる。そして、計測Cの際に、第1分割メモリで計測Aの(3)反射波解析処理が行われ、第2分割メモリで計測Bの(2)反射波/処理分割数送信処理が行われ、第3分割メモリで計測Cの(1)反射波取得処理が行われる。そして、計測Dの際に、第1分割メモリで計測Aの(4)埋設物判定処理が行われ、第2分割メモリで計測Bの(3)反射波解析処理が行われ、第3分割メモリで計測Cの(2)反射波/処理分割数送信処理が行われ、第4分割メモリで計測Dの(1)反射波取得処理が行われる。そして、計測Eの際に、第1分割メモリで計測Aの(5)判定結果登録処理が行われ、第2分割メモリで計測Bの(4)埋設物判定処理が行われ、第3分割メモリで計測Cの(3)反射波解析処理が行われ、第4分割メモリで計測Dの(2)反射波/処理分割数送信処理が行われ、第5分割メモリで計測Eの(1)反射波取得処理が行われる。なお、計測Eの際に、計測Aの結果が求められることになる。このため、次の計測Fの際には、計測Fの(1)反射波取得処理が第1分割メモリで行われる。
Therefore, in the present embodiment, pipeline processing is performed as shown in FIG. 17 (c). The area in which the
That is, at the time of measurement A, the (1) reflected wave acquisition process of measurement A is performed in the first divided memory, and at the time of measurement B, the (2) reflected wave / processed division number of measurement A is performed in the first divided memory. The transmission process is performed, and the (1) reflected wave acquisition process of measurement B is performed in the second partition memory. Then, at the time of measurement C, (3) reflected wave analysis processing of measurement A is performed in the first division memory, and (2) reflected wave / processing division number transmission processing of measurement B is performed in the second division memory. (1) Reflected wave acquisition processing of measurement C is performed in the third divided memory. Then, at the time of measurement D, the (4) buried object determination process of measurement A is performed in the first divided memory, the (3) reflected wave analysis process of measurement B is performed in the second divided memory, and the third divided memory. (2) Reflected wave / processing division number transmission processing of measurement C is performed, and (1) reflected wave acquisition processing of measurement D is performed in the fourth division memory. Then, at the time of measurement E, (5) determination result registration processing of measurement A is performed in the first division memory, (4) buried object determination processing of measurement B is performed in the second division memory, and the third division memory. The (3) reflected wave analysis process of the measurement C is performed in, the (2) reflected wave / processed division number transmission process of the measurement D is performed in the fourth divided memory, and the (1) reflection of the measurement E is performed in the fifth divided memory. Wave acquisition processing is performed. At the time of measurement E, the result of measurement A will be obtained. Therefore, at the time of the next measurement F, the (1) reflected wave acquisition process of the measurement F is performed in the first divided memory.
以降、順次、計測Bの結果、計測Cの結果、計測Dの結果、計測Eの結果、および計測Fの結果が算出される。
図18は、処理分割数が3つになった場合の処理の進行を示す図である。3つの際には、例えば、(1)反射波取得処理と(2)反射波/処理分割数送信処理が連続した処理として行われ、(3)反射波解析処理と(4)埋設物判定処理が連続した処理として行われ、(5)判定結果登録部25が単独で行われる。
After that, the result of measurement B, the result of measurement C, the result of measurement D, the result of measurement E, and the result of measurement F are sequentially calculated.
FIG. 18 is a diagram showing the progress of processing when the number of processing divisions becomes three. In the three cases, for example, (1) reflected wave acquisition processing and (2) reflected wave / processing division number transmission processing are performed as continuous processing, (3) reflected wave analysis processing and (4) buried object determination processing. Is performed as a continuous process, and (5) the determination
Aの計測の際に、第1分割メモリでAの計測の(1)反射波取得処理と(2)反射波/処理分割数送信処理が連続して行われる。そして、Bの計測の際に、第1分割メモリでAの計測の(3)反射波解析処理と(4)埋設物判定処理が連続して行われ、第2分割メモリでBの計測の(1)反射波取得処理と(2)反射波/処理分割数送信処理が連続して行われる。そして、Cの計測の際に、第1分割メモリでAの計測の(5)判定結果登録処理が行われ、第2分割メモリでBの計測の(3)反射波解析処理と(4)埋設物判定処理が連続して行われ、第3分割メモリでCの計測の(1)反射波取得処理と(2)反射波/処理分割数送信処理が連続して行われる。なお、Cの計測の際に、計測Aの結果が求められることになる。 At the time of measurement of A, (1) reflected wave acquisition processing and (2) reflected wave / processing division number transmission processing of A measurement are continuously performed in the first division memory. Then, at the time of B measurement, (3) reflected wave analysis processing and (4) buried object determination processing of A measurement are continuously performed in the first division memory, and B measurement (B) measurement is performed in the second division memory. 1) Reflected wave acquisition processing and (2) Reflected wave / processing division number transmission processing are continuously performed. Then, at the time of C measurement, (5) determination result registration processing of A measurement is performed in the first division memory, and (3) reflected wave analysis processing and (4) burying of B measurement in the second division memory. The object determination process is continuously performed, and (1) reflected wave acquisition process and (2) reflected wave / processed partition number transmission process of C measurement are continuously performed in the third division memory. When measuring C, the result of measurement A is required.
次のDの計測では、第1分割メモリでCの計測の(1)反射波取得処理と(2)反射波/処理分割数送信処理が連続して行われ、第2分割メモリで(5)判定結果登録処理が行われ、第3分割メモリでCの計測の(3)反射波解析処理と(4)埋設物判定処理が連続して行われる。以降、順次、パイプライン処理が行われる。
図19は、作業者による走査速度が途中から遅くなり、処理分割数が5から3に減った場合のパイプライン処理を示す図である。
In the next measurement of D, (1) reflected wave acquisition processing and (2) reflected wave / processing division number transmission processing of C measurement are continuously performed in the first division memory, and (5) in the second division memory. The determination result registration process is performed, and (3) reflected wave analysis process and (4) buried object determination process of C measurement are continuously performed in the third division memory. After that, pipeline processing is sequentially performed.
FIG. 19 is a diagram showing pipeline processing when the scanning speed by the operator slows down from the middle and the number of processing divisions is reduced from 5 to 3.
計測Aから計測Cまでは速度が速く処理分割数は5となっているが、計測Dから処理分割数が3となっている。この場合、計測Dのときに計測Aの(4)埋設物判定処理と(5)判定結果登録処理が連続して行われている。また、第4分割メモリにおいて、計測Dの処理を開始しているため、計測Dの(1)〜(5)の処理が終了するまで第4分割メモリが使用され、その後に処理分割数が3となる。 The speed is high from measurement A to measurement C, and the number of processing divisions is 5, but from measurement D, the number of processing divisions is 3. In this case, at the time of measurement D, (4) buried object determination process and (5) determination result registration process of measurement A are continuously performed. Further, since the processing of the measurement D is started in the 4th division memory, the 4th division memory is used until the processing of (1) to (5) of the measurement D is completed, and then the number of processing divisions is 3. It becomes.
図20は、作業者による走査速度が途中から速くなり、処理分割数が3から5に増加した場合のパイプライン処理を示す図である。
計測Aから計測Cまでは処理分割数は3となっているが、計測Dから処理分割数が5となっている。この場合、第1分割メモリで計測Aの処理が終了した後、計測Fの処理を始める際に第1分割メモリが使用されている。また、第2分割メモリで計測Bの処理が終了した後、計測Gの処理を始める際に第2分割メモリが使用されている。
FIG. 20 is a diagram showing pipeline processing when the scanning speed by the operator increases from the middle and the number of processing divisions increases from 3 to 5.
The number of processing divisions is 3 from measurement A to measurement C, but the number of processing divisions is 5 from measurement D. In this case, the first division memory is used when the processing of the measurement F is started after the processing of the measurement A is completed in the first division memory. Further, after the processing of the measurement B is completed in the second divided memory, the second divided memory is used when the processing of the measurement G is started.
図21は、作業者による走査速度が変化し、処理分割数が、5、5、5、3、5、3、5、3、5、3と変化した場合のパイプライン処理を示す図である。
このように、図19〜図21に示すように、移動方向A1への移動において途中で速度が変化した場合でも、走査状態検知部61がエンコーダ7からの入力から走査速度を検出し、予測時間Tを算出して分割数を適宜変更し、パイプライン処理を行うことができる。
FIG. 21 is a diagram showing pipeline processing when the scanning speed by the operator changes and the number of processing divisions changes to 5, 5, 5, 3, 5, 3, 5, 3, 5, 3. ..
As described above, as shown in FIGS. 19 to 21, even if the speed changes in the middle of the movement in the moving direction A1, the scanning
<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。
(埋設物探査処理)
図22は、埋設物探査処理を示すフロー図である。
埋設物探査処理が開始されると、ステップ201において、走査状態検知部61によって、埋設物検出装置1の走査速度が検知される。
<Operation>
Next, the operation of the buried
(Buried exploration process)
FIG. 22 is a flow chart showing a buried object exploration process.
When the buried object exploration process is started, in step 201, the scanning
次に、ステップS202において、処理分割数決定部62によって、走査速度に応じて処理分割数が決定される。
次に、ステップS203において、走査結果取得部63によってRFデータが取得され、インパルス制御モジュールに送信される。
次に、ステップS204において、第2制御部20によって、埋設物検出処理が行われる。
Next, in step S202, the processing division
Next, in step S203, RF data is acquired by the scanning
Next, in step S204, the buried object detection process is performed by the
次に、ステップS205において、表示制御部26によって表示部8に画像データとともに埋設物101の位置が示される。
Next, in step S205, the
(走査状態検知処理)
図23は、図22のステップS201における走査状態検知処理を示すフロー図である。
走査状態検知処理が開始されると、ステップS211において、エンコーダ7から入力があると、ステップS212において、走査状態検知部61が、過去の4回のエンコーダ入力間の時間差を算出する。ステップS211が、検出ステップの一例に対応する。
次に、ステップS213において、走査状態検知部61が、算出した時間差から最小二乗法で近似して次の時間差(予測処理時間)を算出し、走査状態検知処理が終了する。ステップS212、S213が、走査状態取得処理の一例に対応する。
(Scanning state detection process)
FIG. 23 is a flow chart showing the scanning state detection process in step S201 of FIG. 22.
When the scanning state detection process is started, in step S211 when there is an input from the
Next, in step S213, the scanning
(処理分割数決定処理)
図24は、図22のステップS202における処理分割数決定処理を示すフロー図である。
処理分割数決定処理が開始されると、ステップS221において、処理分割数決定部62が、予測処理時間からテーブル(図5参照)を元に第1処理分割部71の分割数を決めて、メモリ9の分割数も決める。
(Processing division number determination processing)
FIG. 24 is a flow chart showing a process division number determination process in step S202 of FIG. 22.
When the processing division number determination processing is started, in step S221, the processing division
次に、ステップS222において、処理分割数決定部62が、予測処理時間からテーブル(図5参照)を元に第2処理分割部29の分割数を決めて、メモリ9の分割数も決めて、処理分割数決定処理が終了する。
処理分割数決定部62が処理分割数を1と決定した場合、第1処理分割部71は、反射波取得部72による(1)反射波取得処理と反射波/処理分割数送信部73による(2)反射波/処理分割数送信処理の分割を行わない。また、第2処理分割部29は、反射波解析部23による(3)反射波解析処理と、埋設物判定部24による(4)埋設物判定処理と、判定結果登録部25による(5)判定結果登録処理の分割を行わない。
Next, in step S222, the processing division
When the processing division
また、処理分割数決定部62が処理分割数を5と決定した場合、第1処理分割部71は(1)(2)の処理を2つのメモリの領域に分割し、第2処理分割部29は(3)(4)(5)の処理を3つのメモリの領域に分割する。また、処理分割数決定部62が処理分割数を3と決定した場合、第1処理分割部71は(1)(2)の処理を分割せず、第2処理分割部29は(3)(4)(5)の処理を2つのメモリの領域に分割する。
When the processing division
(走査結果取得処理)
図25は、図22のステップS203における走査結果取得処理を示すフロー図である。
走査結果取得処理が開始されると、ステップS231において、第1処理分割部71が、処理分割数に基づいて必要な場合には、ステップS232における反射波取得処理と、ステップS232における反射波/処理分割数送信処理の分割を行い、パイプライン処理を行う。ステップS231が、処理分割ステップの一例に対応する。
(Scanning result acquisition process)
FIG. 25 is a flow chart showing the scanning result acquisition process in step S203 of FIG. 22.
When the scanning result acquisition process is started, in step S231, the first
ステップS232では、反射波取得部72が、ディレイ部14を制御して、ゲート部15を介して受信アンテナ12で受信した反射波を取り込み、記憶部16に記憶する。
ステップS233では、反射波/処理分割数送信部73が、反射波取得部72が取得したRFデータをインパルス制御モジュール5に送信する。
In step S232, the reflected
In step S233, the reflected wave / processing division
(反射波取得処理)
図26は、図25のステップS232の反射波取得処理を示すフロー図である。
反射波取得処理が開始されるとステップ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。
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。
(Reflected wave acquisition processing)
FIG. 26 is a flow chart showing the reflected wave acquisition process in step S232 of FIG. 25.
When the reflected wave acquisition process is started, the impulse output control is started in step S2, and the electromagnetic wave pulse is output from the transmitting
Next, in step S3, the
次に、ステップS4において、第1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。
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。
Next, in step S4, the
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.
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。
そして、ステップS7において、インパルス制御が停止されて反射波取得処理が終了する。
次に、作業者によって埋設物検出装置1が移動方向A(A1またはA2)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。
Next, in step S6, the AD-converted RF data is transmitted to the
Then, in step S7, the impulse control is stopped and the reflected wave acquisition process is completed.
Next, when the buried
(反射波/処理分割数送信処理)
図27は、図25のステップS233の反射波/処理分割数送信処理を示すフロー図である。
反射波/処理分割数送信処理が開始されると、反射波/処理分割数送信部73が、反射波取得部72によって取得され記憶部16に記憶された1ライン分の反射波のデータと、処理分割数決定部62で決定した処理分割数をメイン制御モジュール6の走査結果受信部21に送信し、制御が終了する。
(Reflected wave / Processing division number transmission processing)
FIG. 27 is a flow chart showing the reflected wave / processing division number transmission processing in step S233 of FIG. 25.
When the reflected wave / processed division number transmission processing is started, the reflected wave / processing division
(埋設物検出処理)
図28は、図22のステップS204の埋設物検出処理を示すフロー図である。
はじめに、ステップS10において、走査結果受信部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S11において、第2処理分割部29が、処理分割数に基づいて必要な場合には、ステップS12における反射波解析処理と、ステップS13における埋設物判定処理と、ステップS14における判定結果登録処理の分割を行い、パイプライン処理を行う。ステップS11が、処理分割ステップの一例に対応する。
(Buried object detection process)
FIG. 28 is a flow chart showing the buried object detection process in step S204 of FIG. 22.
First, in step S10, when the scanning
次に、ステップS12において、埋設物の判定を行う前の反射解析処理が、反射波解析部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。
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 S12, the reflected
Next, in step S13, the presence or absence of the buried object is determined by the buried
Next, in step S14, the result determined by the buried
Next, the processing in each step will be described in detail.
(反射波解析処理)
図29は、図28のステップS12における反射波解析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。
(Reflected wave analysis processing)
FIG. 29 is a flow chart showing the reflected wave analysis process in step S12 of FIG. 28.
First, in step S22, the moving
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。
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。
Next, in step S23, the
Next, in step S24, the first
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。
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。
Next, in step S25, the
Finally, in step S26, the
(移動平均処理)
次に、図29のステップS22の移動平均処理について説明する。図30は、移動平均処理を示すフロー図である。
移動平均処理が開始されると、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。
(Moving average processing)
Next, the moving average processing in step S22 of FIG. 29 will be described. FIG. 30 is a flow chart showing a moving average process.
When the moving average processing is started, in step S31, the moving
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。
Then, after the moving
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
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、差分処理した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
(差分処理)
次に、図29のステップS23の差分処理について説明する。図31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。
(Difference processing)
Next, the difference processing in step S23 of FIG. 29 will be described. FIG. 31 is a flow chart showing the difference processing.
When the difference processing is disclosed, in step S41, the
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。
Then, after the
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
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7(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
By this difference processing, changes in RF data can be extracted as in the image data shown in FIG. 7 (b).
(差分結果の一次微分処理)
次に、図29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32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. 29 will be described. FIG. 32 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
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
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
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10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
As a result, the difference in the third column from the left in Table 150 of FIG. 10 is calculated.
(チャタリング除去処理)
次に、図29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33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. 29 will be described. FIG. 33 is a flow chart showing the chattering removal process.
When the chattering removal process is started, in step S61, the
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
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
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
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
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
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10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
As a result, the change after the chattering process on the rightmost side of Table 150 in FIG. 10 can be obtained.
(ピーク検出処理)
次に、図29のステップS26のピーク検出処理について説明する。図34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. 29 will be described. FIG. 34 is a flow chart showing the 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
Then, the
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
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
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
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
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10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
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
Thereby, as described above, for example, sequence numbers 5 (white peak) and 37 (black peak) in Table 150 of FIG. 10 can be detected as peaks.
(埋設物判定処理)
次に、図29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35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. 29 will be described. FIG. 35 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、反射波解析部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
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、山形波形頂点検出部56が、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。
次に、ステップS84において、判定部57が、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S83,S84が、埋設物検出ステップの一例に対応する。
次に、ステップS85において、判定部57によって判定された埋設物の位置に、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 S83, the chevron waveform
Next, in step S84, the determination unit 57 performs a determination process for the buried object based on the vertices of the plurality of chevron waveforms. Steps S83 and S84 correspond to an example of the buried object detection step.
Next, in step S85, the
(ピーク検出結果のグルーピング処理)
図35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36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。
(Grouping process of peak detection results)
The grouping process of the peak detection result in step S81 of FIG. 35 will be described. FIG. 36 is a flow chart showing a grouping process of peak detection results.
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。
First, in step S91, the
All the data acquired in the past are targeted, and in step S92, the
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
In step S94, the
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11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
Next, in step S96, the
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12(a)〜図12(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
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11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
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
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35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37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. 35 will be described. FIG. 37 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 selected group.
In this way, the flow is repeated until the processing of step S112 is performed for all the grouped results.
(山形波形頂点検出処理)
次に、図35のステップS83に示す山形波形頂点検出処理について説明する。図38は、山形波形頂点検出処理を示すフロー図である。
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、グルーピングした結果から1つのグループを選択する。
(Yamagata waveform vertex detection processing)
Next, the chevron waveform vertex detection process shown in step S83 of FIG. 35 will be described. FIG. 38 is a flow chart showing the chevron waveform vertex detection process.
When the chevron waveform vertex detection process is started, in step S131, the chevron waveform
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。
Then, in step S132, the chevron waveform
Next, in step S133, the chevron waveform
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
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
Next, in step S136, the chevron waveform
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
Next, in step S138, the chevron waveform
(埋設物判定処理)
次に、図35のステップS84に示す埋設物判定処理について説明する。図39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 S84 of FIG. 35 will be described. FIG. 39 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
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35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. 35, regarding the position of the buried object registered by the determination result registration process, the
[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および埋設物検出装置1の制御方法として、図22〜図39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, the control method of the buried
例えば、図22〜図39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
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 form of use 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、インパルス制御モジュール5に第1制御部10が設けられ、メイン制御モジュール6に第2制御部20が設けられているが、制御部が1つのみ設けられ、一方が他方を兼ねていてもよい。
(B)
In the above embodiment, the
その場合、反射波/処理分割数送信部73によってインパルス制御モジュール5からメイン制御モジュール6に反射波のデータを送信する必要がなく、パイプライン処理の対象となる制御が、反射波取得処理と反射波解析処理と埋設物判定処理と判定結果登録処理の4つの処理となる。また、この場合、第1処理分割部71と第2処理分割部29は、1つの処理分割部でよい。
In that case, it is not necessary to transmit the reflected wave data from the
(C)
上記実施の形態では、メモリ9の分割数と処理の分割数を合わせているが、これに限らなくても良い。ただし、パイプライン処理を効率よく行うためには、メモリ9の分割数と処理の分割数を合わせるほうが好ましい。
(D)
上記実施の形態では、メモリ9が一つしか設けられていないが、複数設けられていてもよい。例えば、第1制御部10に対して1つ設けられ、第2制御部20に対して1つ設けられていてもよい。それぞれのメモリは、第1処理分割部71と第2処理分割部29の指令によって適宜分割される。
(C)
In the above embodiment, the number of divisions of the
(D)
In the above embodiment, only one
(E)
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。
(F)
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。
(E)
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.
(F)
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.
(G)
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。
(G)
In the above embodiment, the
本発明の埋設物検出装置および埋設物検出方法は、移動速度が速い場合でも精度良く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 accurately detect buried objects even when the moving speed is high, and are useful for detecting buried objects in concrete. ..
1 埋設物検出装置
29 第2処理分割部
61 走査状態検知部
71 第1処理分割部
1 Buried
Claims (8)
所定の移動距離ごとに前記電磁波の放射のタイミングを検出する検出部と、
前記タイミングにより、走査の際の移動速度に関する情報を取得する走査状態取得部と、
前記移動速度に関する情報に基づいて予測される移動速度が所定値よりも速い場合、前記タイミング毎に取得される反射波に関するデータに対して行われる埋設物を検出するための複数の処理を分割してパイプライン処理を行う処理分割部と、を備えた、埋設物検出装置。 It is a buried object detection device for detecting an embedded object in the object by using the data on the reflected wave of the electromagnetic wave radiated toward the object while moving on the surface of the object.
A detector that detects the timing of the emission of the electromagnetic wave for each predetermined movement distance,
A scanning state acquisition unit that acquires information on the moving speed during scanning according to the timing, and a scanning state acquisition unit.
When the movement speed predicted based on the information on the movement speed is faster than a predetermined value, a plurality of processes for detecting the buried object performed on the data on the reflected wave acquired at each timing are divided. A buried object detection device equipped with a processing division unit that performs pipeline processing.
前記処理分割部は、前記タイミングの間隔の時間から予測される予測時間が所定値よりも小さい場合にパイプライン処理を行う、
請求項1に記載の埋設物検出装置。 The scanning state acquisition unit acquires the time of the timing interval as information regarding the movement speed.
The processing division unit performs pipeline processing when the predicted time predicted from the time of the timing interval is smaller than a predetermined value.
The buried object detection device according to claim 1.
請求項1または2に記載の埋設物検出装置。 The processing division unit increases the number of processing to be divided as the moving speed increases.
The buried object detection device according to claim 1 or 2.
請求項1〜3のいずれかに記載の埋設物検出装置。 The processing division unit divides the memory, divides the processing for detecting the buried object according to the number of the divided memories, and performs the pipeline processing.
The buried object detection device according to any one of claims 1 to 3.
前記タイミング毎に得られる前記反射波に関するデータの前記対象物の深さ方向の信号強度に基づいて、前記タイミング毎に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反射波解析部と、
前記信号強度のピークに基づいて、埋設物の有無の判定を行う埋設物判定部と、を更に備え、
前記処理分割部は、前記パイプライン処理を行う場合、前記反射波取得部による処理、前記反射波解析部による処理、および前記埋設物判定部による処理を少なくとも2つ以上に分割する、
請求項1〜4のいずれかに記載の埋設物検出装置。 A reflected wave acquisition unit that acquires data related to the reflected wave of the electromagnetic wave radiated at each timing, and a reflected wave acquisition unit.
A reflected wave analysis unit that detects the peak of the signal intensity in the depth direction of the object at each timing based on the signal intensity in the depth direction of the object in the data related to the reflected wave obtained at each timing. When,
Further, a buried object determination unit for determining the presence or absence of an embedded object based on the peak of the signal strength is provided.
When performing the pipeline processing, the processing division unit divides the processing by the reflected wave acquisition unit, the processing by the reflected wave analysis unit, and the processing by the buried object determination unit into at least two or more.
The buried object detection device according to any one of claims 1 to 4.
前記処理分割部は、前記パイプライン処理を行う場合、前記反射波取得部による処理、前記反射波解析部による処理、前記埋設物判定部による処理、および前記埋設物登録部による処理を少なくとも2つ以上に分割する、
請求項5に記載の埋設物検出装置。 Further provided with a buried object registration unit for registering the determined position of the buried object,
When performing the pipeline processing, the processing division unit performs at least two processes: a process by the reflected wave acquisition unit, a process by the reflected wave analysis unit, a process by the buried object determination unit, and a process by the buried object registration unit. Divide into the above,
The buried object detection device according to claim 5.
前記反射波解析部と、前記埋設物判定部と、前記埋設物登録部と、前記反射波に関するデータを受信する受信部と、を有する第2制御モジュールと、を備え、
前記処理分割部は、前記パイプライン処理を行う場合、前記反射波取得部による処理、前記反射波解析部による処理、前記埋設物判定部、前記埋設物登録部による処理、および前記送信部による処理を少なくとも2つ以上に分割する、
請求項6に記載の埋設物検出装置。 A first control module having the reflected wave acquisition unit and a transmission unit for transmitting data related to the acquired reflected wave.
A second control module having the reflected wave analysis unit, the buried object determination unit, the buried object registration unit, and a receiving unit for receiving data related to the reflected wave is provided.
When performing the pipeline processing, the processing division unit performs processing by the reflected wave acquisition unit, processing by the reflected wave analysis unit, processing by the buried object determination unit, processing by the buried object registration unit, and processing by the transmission unit. Is divided into at least two,
The buried object detection device according to claim 6.
所定の移動距離ごとに前記電磁波の放射のタイミングを検出する検出ステップと、
前記タイミングにより、走査の際の移動速度に関する情報を取得する走査状態取得ステップと、
前記移動速度に関する情報に基づいて予測される移動速度が所定値よりも速い場合、前記タイミング毎に取得される反射波に関するデータに対して行われる埋設物を検出するための複数の処理を分割してパイプライン処理を行う処理分割ステップと、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 a reflected wave of an electromagnetic wave radiated toward the object while moving on the surface of the object.
A detection step that detects the timing of emission of the electromagnetic wave for each predetermined travel distance, and
A scanning state acquisition step for acquiring information on the moving speed during scanning according to the timing, and a scanning state acquisition step.
When the movement speed predicted based on the information on the movement speed is faster than a predetermined value, a plurality of processes for detecting the buried object performed on the data on the reflected wave acquired at each timing are divided. A method for detecting buried objects, including a processing division step for performing pipeline processing.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019064914A JP6988853B2 (en) | 2019-03-28 | 2019-03-28 | Buried object detection device and buried object detection method |
| PCT/JP2020/006220 WO2020195347A1 (en) | 2019-03-28 | 2020-02-18 | Embedded object detection device and embedded object detection method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019064914A JP6988853B2 (en) | 2019-03-28 | 2019-03-28 | Buried object detection device and buried object detection method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2020165723A JP2020165723A (en) | 2020-10-08 |
| JP6988853B2 true JP6988853B2 (en) | 2022-01-05 |
Family
ID=72609225
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2019064914A Active JP6988853B2 (en) | 2019-03-28 | 2019-03-28 | Buried object detection device and buried object detection method |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6988853B2 (en) |
| WO (1) | WO2020195347A1 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2024060115A (en) * | 2021-04-26 | 2024-05-02 | 株式会社計測技術サービス | Information processing device |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3232344B2 (en) * | 1994-11-08 | 2001-11-26 | 日本電信電話株式会社 | Real-time detection of buried objects |
| JP2001165870A (en) * | 1999-12-08 | 2001-06-22 | Oyo Corp | Method and system for detecting state of concrete structure using electromagnetic wave signal |
| JP3860824B2 (en) * | 2000-09-18 | 2006-12-20 | 株式会社コス | Method for measuring dielectric constant in medium, and electromagnetic wave probe |
-
2019
- 2019-03-28 JP JP2019064914A patent/JP6988853B2/en active Active
-
2020
- 2020-02-18 WO PCT/JP2020/006220 patent/WO2020195347A1/en not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2020165723A (en) | 2020-10-08 |
| WO2020195347A1 (en) | 2020-10-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7077888B2 (en) | Data processing equipment and buried object detection equipment | |
| CN107462892B (en) | Mobile robot synchronous positioning and map construction method based on multiple ultrasonic sensors | |
| CN109003253B (en) | Neural network point cloud generation system | |
| EP1942313B1 (en) | Apparatus and method of measuring distance using structured light | |
| US7231087B2 (en) | Matching binary templates against range map derived silhouettes for object pose estimation | |
| US20110188708A1 (en) | Three-dimensional edge extraction method, apparatus and computer-readable medium using time of flight camera | |
| JP2009139297A (en) | Tire shape inspection method, and its device | |
| JP7191823B2 (en) | Image processing device, image processing method and program for detecting deformation from image | |
| JP6750600B2 (en) | Learning device, electromagnetic wave reflection characteristic estimation device, learning program, and electromagnetic wave reflection characteristic estimation program | |
| CN1372644A (en) | Field distribution measurement method and device | |
| US7657099B2 (en) | Method and apparatus for processing line pattern using convolution kernel | |
| JP2009069866A (en) | 3D shape detector | |
| JP6988853B2 (en) | Buried object detection device and buried object detection method | |
| JP2011053197A (en) | Method and device for automatically recognizing object | |
| JP6984582B2 (en) | Buried object detection device and buried object detection method | |
| CN112712476B (en) | Denoising method and device for TOF ranging and TOF camera | |
| CN119056612B (en) | Plastic part spraying control method, system, device and storage medium | |
| JP6984630B2 (en) | Buried object detection device and buried object detection method | |
| JP7378203B2 (en) | Data processing equipment and buried object detection equipment | |
| KR101590257B1 (en) | Method and device for recognizing underwater object using sonar image template | |
| JP7371370B2 (en) | Buried object detection device and buried object detection method | |
| CN120046095A (en) | Method, device, control system, equipment and medium for determining surrounding rock type | |
| Nedzved et al. | Gray-scale thinning by using a pseudo-distance map | |
| CN112837370A (en) | Object stacking judgment method, device and computing device based on 3D bounding box | |
| JP3541244B2 (en) | Water / underwater moving object motion recognition method and apparatus |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210301 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20211102 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20211115 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6988853 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |