JP7770280B2 - Signal processing device and signal processing method - Google Patents
Signal processing device and signal processing methodInfo
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Description
本開示は、信号処理装置及び信号処理方法に関する。 This disclosure relates to a signal processing device and a signal processing method.
圧縮センシングは、例えば磁気共鳴イメージング等のような様々な検査技術の分野において使用されている。圧縮センシングを用いたイメージング手法においては、可視化領域において高い強度分布がスパースであると仮定し、少数の観測結果を用いて検査対象のイメージ全体を復元したり、高い分解能で検査対象のイメージングを行ったりすることが可能である(例えば、特許文献1参照)。 Compressed sensing is used in various fields of inspection technology, such as magnetic resonance imaging. Imaging techniques using compressed sensing assume that high intensity distributions in the visualization region are sparse, making it possible to reconstruct the entire image of an object using a small number of observations, or to image the object with high resolution (see, for example, Patent Document 1).
上記のような圧縮センシングを用いたイメージングの手法は、例えば検査対象の超音波探傷を行う場合に適用することができる。超音波探傷に圧縮センシングを適用する場合、検査対象の広い範囲を一度にイメージングしようとすると、画素数が増大し、一度に処理する情報量が多くなる。このため、処理装置のメモリ容量の制約から実行できない場合がある。この場合、狭い範囲のイメージングを繰り返すことになり、検査工数が増加してしまう。 The above-described imaging technique using compressed sensing can be applied, for example, when performing ultrasonic flaw detection on an inspection object. When applying compressed sensing to ultrasonic flaw detection, attempting to image a wide area of the inspection object at once increases the number of pixels and the amount of information to be processed at one time. This may make it impossible to implement due to memory capacity constraints on the processing device. In this case, imaging of a narrow area must be repeated, increasing the inspection workload.
本開示は、上記に鑑みてなされたものであり、一度に処理する情報量を抑制して処理を行うことが可能な信号処理装置及び信号処理方法を提供することを目的とする。 The present disclosure has been made in light of the above, and aims to provide a signal processing device and a signal processing method that can process a reduced amount of information at one time.
本開示に係る信号処理装置は、複数の送受波素子から検査対象の界面に対して発信される平面波が前記検査対象の内部を伝搬し焦点で反射して前記送受波素子に到達する場合の前記平面波の伝搬経路を示す所定の伝搬モデルを読み込む読み込み処理と、複数の前記送受波素子が前記検査対象に前記平面波を発信した場合に複数の前記送受波素子で受信される観測データを取得する取得処理と、取得した前記観測データに基づいて、グリッドフリー圧縮センシングにより前記検査対象のイメージング範囲に対応した対応データを算出する算出処理と、読み込んだ前記伝搬モデルと、算出した前記対応データとに基づいて、前記検査対象の前記焦点の位置を推定する推定処理と、を行う演算部を備える。 The signal processing device according to the present disclosure includes a calculation unit that performs the following operations: a read process that reads a predetermined propagation model that indicates the propagation path of a plane wave emitted from a plurality of wave transmitting and receiving elements toward the interface of an object of inspection, propagates through the interior of the object of inspection, reflects at a focal point, and reaches the wave transmitting and receiving elements; an acquisition process that acquires observation data received by the plurality of wave transmitting and receiving elements when the plurality of wave transmitting and receiving elements emit the plane waves toward the object of inspection; a calculation process that calculates corresponding data corresponding to the imaging range of the object of inspection using grid-free compressed sensing based on the acquired observation data; and an estimation process that estimates the position of the focal point of the object of inspection based on the read propagation model and the calculated corresponding data.
本開示に係る信号処理方法は、複数の送受波素子から検査対象の界面に発信される平面波が前記検査対象の内部を伝搬し焦点で反射して前記送受波素子に到達する場合の前記平面波の伝搬経路を示す所定の伝搬モデルを読み込む読み込みステップと、複数の前記送受波素子が前記検査対象に前記平面波を発信した場合に複数の前記送受波素子で受信される観測データを取得する取得ステップと、取得した前記観測データに基づいて、グリッドフリー圧縮センシングにより前記検査対象のイメージング範囲に対応した対応データを算出する算出ステップと、読み込んだ前記伝搬モデルと、算出した前記対応データとに基づいて、前記検査対象の前記焦点の位置を推定する推定ステップとを含む。 The signal processing method disclosed herein includes a reading step of reading a predetermined propagation model that indicates the propagation path of a plane wave transmitted from a plurality of wave transmitting and receiving elements to an interface of an object to be inspected, the plane wave propagating through the interior of the object to be inspected, reflecting at a focal point, and reaching the wave transmitting and receiving elements; an acquisition step of acquiring observation data received by the plurality of wave transmitting and receiving elements when the plurality of wave transmitting and receiving elements transmit the plane waves to the object to be inspected; a calculation step of calculating corresponding data corresponding to the imaging range of the object to be inspected by grid-free compressed sensing based on the acquired observation data; and an estimation step of estimating the position of the focal point of the object to be inspected based on the read propagation model and the calculated corresponding data.
本開示によれば、一度に処理する情報量を抑制して処理を行うことが可能な信号処理装置及び信号処理方法を提供することができる。 This disclosure provides a signal processing device and a signal processing method that can reduce the amount of information processed at one time.
以下、本開示に係る信号処理装置及び信号処理方法の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。 Embodiments of a signal processing device and a signal processing method according to the present disclosure will be described below with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to these embodiments. Furthermore, the components in the following embodiments include those that are easily replaceable by those skilled in the art, or those that are substantially identical.
図1は、本実施形態に係る信号処理装置100を備える計測システムSYSの一例を示す模式図である。図1に示すように、計測システムSYSは、センサ10と、信号処理装置100とを備える。 Figure 1 is a schematic diagram showing an example of a measurement system SYS including a signal processing device 100 according to this embodiment. As shown in Figure 1, the measurement system SYS includes a sensor 10 and a signal processing device 100.
センサ10は、探査用の発信波を出力し、出力した発信波の反射波を受信して、検査対象40の探査を行う複数の送受波素子11を有する。センサ10は、複数の送受波素子11がアレイ状に並んだ状態で配置される。本実施形態において、発信波は、平面波であり、例えば超音波等の音響信号である。本実施形態では、平面波によるPWI(Plane Wave Imaging)を行う場合を例に挙げて説明する。本実施形態において、センサ10は、検査対象40の界面41の法線方向(図3、図4のy方向)に対して傾いた傾斜方向に発信波を入射させるウェッジ型のセンサである。なお、本実施形態では超音波を用いた探査としたが、電波等を用いてもよい。また、センサをウェッジ型のセンサとしたが、検査対象40の界面41に発信波を入射させる構成であれば、他の種類のセンサであってもよい。 The sensor 10 has multiple wave transmitting and receiving elements 11 that output transmitted waves for detection and receive reflected waves of the output transmitted waves to detect the inspection target 40. The sensor 10 has multiple wave transmitting and receiving elements 11 arranged in an array. In this embodiment, the transmitted waves are plane waves, such as acoustic signals such as ultrasound. This embodiment will be described using an example of plane wave imaging (PWI) using plane waves. In this embodiment, the sensor 10 is a wedge-type sensor that transmits transmitted waves in an inclined direction relative to the normal direction (y direction in Figures 3 and 4) of the interface 41 of the inspection target 40. Note that while this embodiment uses ultrasound for detection, radio waves or the like may also be used. Furthermore, while the sensor is a wedge-type sensor, other types of sensors may be used as long as they are configured to transmit transmitted waves to the interface 41 of the inspection target 40.
信号処理装置100は、例えばパルサーレシーバー50を介してセンサ10に接続される。信号処理装置100は、送受波素子11で受信した信号を処理して、周囲を探知する。信号処理装置100は、演算部20と、記憶部30とを有する。演算部20は、例えばCPU(Central Processing Unit)である。演算部20は、各種演算を行う。記憶部30は、例えば、RAM(Random Access Memory)と、ROM(Read Only Memory)のような主記憶部と、HDD(Hard Disk Drive)などの外部記憶部とのうち、少なくとも1つ含む。 The signal processing device 100 is connected to the sensor 10, for example, via a pulser receiver 50. The signal processing device 100 processes signals received by the wave transmitting and receiving element 11 to detect the surroundings. The signal processing device 100 has a calculation unit 20 and a memory unit 30. The calculation unit 20 is, for example, a CPU (Central Processing Unit). The calculation unit 20 performs various calculations. The memory unit 30 includes, for example, at least one of a main memory unit such as RAM (Random Access Memory) or ROM (Read Only Memory), and an external memory unit such as an HDD (Hard Disk Drive).
演算部20は、複数の送受波素子11から検査対象40の界面41に発信される平面波が検査対象40の内部を伝搬し焦点42で反射して送受波素子11に到達する場合の平面波の伝搬経路を示す所定の伝搬モデルを読み込む読み込み処理を行う。焦点42は、例えば検査対象40の内部に含まれる傷等の欠陥である。演算部20は、複数の送受波素子11が検査対象40に平面波を発信した場合に複数の送受波素子11で受信される観測データを取得する取得処理を行う。演算部20は、読み込んだ伝搬モデルと、取得した観測データとに基づいて、グリッドフリー圧縮センシング(GFCS:Grid-Free Compressive Sensing)により検査対象40における焦点42の位置を推定する推定処理を行う。 The calculation unit 20 performs a read process to read a predetermined propagation model that indicates the propagation path of a plane wave transmitted from the multiple wave transmitting and receiving elements 11 to the interface 41 of the inspection object 40, propagates through the inspection object 40, reflects at a focal point 42, and reaches the wave transmitting and receiving elements 11. The focal point 42 is, for example, a defect such as a scratch contained within the inspection object 40. The calculation unit 20 performs an acquisition process to acquire observation data received by the multiple wave transmitting and receiving elements 11 when the multiple wave transmitting and receiving elements 11 transmit plane waves to the inspection object 40. The calculation unit 20 performs an estimation process to estimate the position of the focal point 42 in the inspection object 40 using grid-free compressive sensing (GFCS) based on the read propagation model and the acquired observation data.
演算部20は、推定処理において、観測データに基づいて所定の制約付き最適化問題を解くことで双対多項式の係数を取得し、取得した双対多項式の係数と、伝搬モデルとに基づいて、双対多項式の値を算出し、算出した双対多項式の値に基づいて焦点42の位置を推定する。双対多項式は、所定の正則化パラメータを含む。双対多項式については、後述する。 In the estimation process, the calculation unit 20 obtains the coefficients of the dual polynomial by solving a predetermined constrained optimization problem based on the observation data, calculates the value of the dual polynomial based on the obtained coefficients of the dual polynomial and the propagation model, and estimates the position of the focal point 42 based on the calculated value of the dual polynomial. The dual polynomial includes a predetermined regularization parameter. The dual polynomial will be described later.
演算部20は、記憶部30からプログラム(ソフトウェア)を読み出して実行することで、上記の各処理を実行する。記憶部30は、演算部20の演算内容やプログラムなどの各種情報を記憶する。記憶部30は、センサ10で検出した処理結果、つまり探査の結果を記憶してもよい。 The calculation unit 20 performs each of the above processes by reading and executing a program (software) from the memory unit 30. The memory unit 30 stores various information such as the calculation contents and programs of the calculation unit 20. The memory unit 30 may also store the processing results detected by the sensor 10, i.e., the results of the exploration.
演算部20は、推定処理において、1つの位置について複数の双対多項式の値が算出される場合、複数の双対多項式の値のうち最大の値を1つの位置における双対多項式の値とする。 When multiple dual polynomial values are calculated for one position during the estimation process, the calculation unit 20 determines the maximum value of the multiple dual polynomial values as the value of the dual polynomial at that position.
演算部20は、推定処理において、算出した双対多項式の値が所定の閾値を超える位置を焦点42の位置として推定することができる。また、演算部20は、推定処理において、算出した双対多項式の値を縦軸の値とし、検査対象の内部の位置を横軸の値とした場合における双対多項式の値の包絡線の極大値に対応する位置を焦点42の位置として推定してもよい。 In the estimation process, the calculation unit 20 can estimate the position where the value of the calculated dual polynomial exceeds a predetermined threshold as the position of the focal point 42. Furthermore, in the estimation process, the calculation unit 20 may estimate the position corresponding to the maximum value of the envelope of the values of the dual polynomial when the value of the calculated dual polynomial is the value on the vertical axis and the position inside the object of inspection is the value on the horizontal axis as the position of the focal point 42.
演算部20は、推定処理において、観測データを用いる場合、平面波の反射条件に対応する係数を乗じることができる。 When using observation data in the estimation process, the calculation unit 20 can multiply it by a coefficient corresponding to the plane wave reflection conditions.
演算部20は、推定処理に先立ち、キャリブレーション処理を行ってもよい。キャリブレーション処理は、双対多項式に含まれる正則化パラメータを調整する処理である。キャリブレーション処理において、演算部20は、焦点42の位置及び個数が予め設定されたテストピースにおける伝搬モデル及び観測データに基づいて上記推定処理と同一の手順でテストピースの焦点の位置の推定を行う。そして、演算部20は、当該推定で得られた焦点の個数が予め設定された焦点の個数に対応するように、正則化パラメータを調整する。 The calculation unit 20 may perform a calibration process prior to the estimation process. The calibration process is a process of adjusting the regularization parameter included in the dual polynomial. In the calibration process, the calculation unit 20 estimates the focus position of the test piece using the same procedure as the estimation process, based on a propagation model and observation data for a test piece in which the positions and number of focus points 42 are preset. The calculation unit 20 then adjusts the regularization parameter so that the number of focus points obtained by this estimation corresponds to the number of focus points that was preset.
演算部20は、記憶部30からプログラム(ソフトウェア)を読み出して実行することで、上記の各処理を実行する。記憶部30は、演算部20の演算内容やプログラムなどの各種情報を記憶する。記憶部30は、センサ10で検出した処理結果、つまり探査の結果を記憶してもよい。 The calculation unit 20 performs each of the above processes by reading and executing a program (software) from the memory unit 30. The memory unit 30 stores various information such as the calculation contents and programs of the calculation unit 20. The memory unit 30 may also store the processing results detected by the sensor 10, i.e., the results of the exploration.
記憶部30は、複数の送受波素子11から検査対象40の界面41に発信される平面波が検査対象40の内部を伝搬し焦点42で反射して送受波素子11に到達する場合の平面波の伝搬経路を示す所定の伝搬モデルを読み込む読み込み処理と、複数の送受波素子11が検査対象40に平面波を発信した場合に複数の送受波素子11で受信される観測データを取得する取得処理と、取得した観測データに基づいて、グリッドフリー圧縮センシングにより検査対象40のイメージング範囲に対応した対応データを算出する算出処理と、読み込んだ伝搬モデルと、算出した対応データとに基づいて、検査対象40の焦点42の位置を推定する推定処理とをコンピュータに実行させる信号処理プログラムを記憶する。 The memory unit 30 stores signal processing programs that cause the computer to execute the following operations: a read process that reads a predetermined propagation model that indicates the propagation path of a plane wave when the plane wave transmitted from the multiple wave transmitting and receiving elements 11 to the interface 41 of the test object 40 propagates inside the test object 40, is reflected at the focal point 42, and reaches the wave transmitting and receiving elements 11; an acquisition process that acquires observation data received by the multiple wave transmitting and receiving elements 11 when the multiple wave transmitting and receiving elements 11 transmit plane waves to the test object 40; a calculation process that calculates corresponding data corresponding to the imaging range of the test object 40 using grid-free compressed sensing based on the acquired observation data; and an estimation process that estimates the position of the focal point 42 of the test object 40 based on the read propagation model and the calculated corresponding data.
以下、本実施形態に係る測定システムの計測処理について説明する。図2は、本実施形態に係る信号処理方法の一例を示すフローチャートである。図2に示すように、本実施形態に係る信号処理方法は、読み込みステップS10と、取得ステップS20と、算出ステップS30と、推定ステップS40とを含む。 The measurement process of the measurement system according to this embodiment will now be described. Figure 2 is a flowchart showing an example of a signal processing method according to this embodiment. As shown in Figure 2, the signal processing method according to this embodiment includes a reading step S10, an acquisition step S20, a calculation step S30, and an estimation step S40.
読み込みステップS10において、演算部20は、複数の送受波素子11から検査対象40の界面41に発信される平面波が検査対象40の内部を伝搬し焦点で反射して送受波素子11に到達する場合の平面波の伝搬経路を示す所定の伝搬モデルを読み込む。本実施形態では、送受波素子11毎に平面波の送信時間を変えることで指向性を持ったビームを形成することができる。また、本実施形態では、複数の送受波素子11の送信信号を重ね合わせることで、送受波素子11が個別に平面波を送信する場合よりも、送信レベルを増大させることができる。 In the reading step S10, the calculation unit 20 reads a predetermined propagation model that indicates the propagation path of plane waves emitted from multiple wave transmitting and receiving elements 11 to the interface 41 of the test object 40, propagating through the test object 40, reflecting at the focal point, and reaching the wave transmitting and receiving elements 11. In this embodiment, a directional beam can be formed by changing the transmission time of the plane wave for each wave transmitting and receiving element 11. Furthermore, in this embodiment, by superimposing the transmission signals of multiple wave transmitting and receiving elements 11, the transmission level can be increased compared to when each wave transmitting and receiving element 11 transmits a plane wave individually.
本実施形態に係る測定システムの計測処理では、送信時刻から任意の焦点に対応する画素lに送信波iが到達し、そこからの反射波がk番目の送受波素子11(第k素子)に返ってくるまでの伝搬時間τilkが必要になる。伝搬モデル読み込みステップS10において読み込まれる伝搬モデルA(k)は、ウェッジ型のセンサ10を介して伝搬する超音波の焦点位置ごとの伝搬時間τilkを計算し、記録したものである。伝搬モデルは、オフラインで事前に作成されるものである。 The measurement process of the measurement system according to this embodiment requires a propagation time τ ilk from the time of transmission until the transmitted wave i reaches pixel l corresponding to an arbitrary focus and the reflected wave from there returns to the kth wave transmitting/receiving element 11 (k-th element). The propagation model A(k) loaded in the propagation model loading step S10 is obtained by calculating and recording the propagation time τ ilk for each focus position of the ultrasonic wave propagating through the wedge -shaped sensor 10. The propagation model is created offline in advance.
図3は、伝搬モデルにおける送信波の伝播経路(往路)の一例を模式的に示す図である。図3では、センサ10の送信部から焦点42までの経路を示す。図4は、伝搬モデルにおける送信波の伝播経路(復路)の一例を模式的に示す図である。図4では、焦点42からセンサ10の受信部までの経路を示す。 Figure 3 is a diagram that schematically shows an example of the propagation path (outbound path) of a transmitted wave in a propagation model. Figure 3 shows the path from the transmitter of the sensor 10 to the focal point 42. Figure 4 is a diagram that schematically shows an example of the propagation path (return path) of a transmitted wave in a propagation model. Figure 4 shows the path from the focal point 42 to the receiver of the sensor 10.
伝搬時間τilkは、図3に示す往路の伝搬経路d(1)、d(2)、及び、図4に示す復路の伝搬経路d(3)、d(4)を音速で除算することで求めることが可能である。センサ10内の音速をvw、検査対象40内の音速をvsとすると、伝搬時間τilkは、以下のようにかける。
往路の伝搬経路d(1)、d(2)は、伝搬経路の界面41上の座標[xVIRT yVIRT]T、出射開始時点の平面波面の界面41との交点座標xb、界面41での入射角θWを用いて、以下のようにかける。
復路の伝搬経路d(3)、d(4)は、反射波が第k素子の位置[xk yk]Tに最短時間で到達する経路であり、界面41上の座標を最適化することで求められる。すなわち、復路の伝搬経路d(3)、d(4)は、最適化した界面座標[xVIRT yVIRT]Tを用いて以下のようにかける。
界面41上の座標xbを0<xb≦xwの範囲で走査し、図4に示す伝搬経路と対象とする素子の高さ方向の差分△Hkが最小化となる座標をxVIRT,kとして最適化を行う。なお、図3及び図4では、xVIRT,k=0となる例を示しているが、最短時間経路で最適化できれば、任意形状のセンサ10において上記の関係は成立する。
平面波を送信するPWIでは、センサ10のアレイ開口長に相当する幅の範囲内でのみ平面波が形成される。そのため、図3に示す界面座標の範囲
これにより、GFCSの際、設定された界面41の範囲を経由しない平面波については無効となる。
In the PWI that transmits a plane wave, the plane wave is formed only within a range of width corresponding to the array aperture length of the sensor 10. Therefore, within the range of interface coordinates shown in FIG.
As a result, in the case of GFCS, plane waves that do not pass through the range of the set interface 41 are invalidated.
上記の最適化アルゴリズムでは、xbの走査グリッドを定義する。そのため、グリッド間隔を細かくとることでモデルの精度が向上する一方、計算時間が増加する。現実的な計算時間で精度を担保するため、本実施形態では、最適化後の△Hkを精度の指標とし、グリッド間隔を決定することができる。具体的には、
次に、観測データ取得ステップS20において、演算部20は、複数の送受波素子11が検査対象40に平面波を発信した場合に複数の送受波素子11で受信される観測データを取得する。 Next, in the observation data acquisition step S20, the calculation unit 20 acquires the observation data received by the multiple wave transmitting and receiving elements 11 when the multiple wave transmitting and receiving elements 11 transmit plane waves to the inspection object 40.
ここで、送受波素子11からの送信ビーム角度をθi、送受波素子11の素子数をMとおくと、検査対象40の内部の欠陥エコーを含む複素受信信号ベクトル
送受波素子11で直接観測できるのは実数信号であるが、それに対してヒルベルト変換・ダウンコンバート等の処理を施すことで、複素信号ηi(k)が得られる。 What can be directly observed by the wave transmitting and receiving element 11 is a real signal, but by subjecting this to processing such as Hilbert transform and down-conversion, a complex signal η i (k) can be obtained.
次に、生成ステップS30において、演算部20は、取得した観測データに基づいて、GFCSにより検査対象40のイメージングデータを生成する。 Next, in the generation step S30, the calculation unit 20 generates imaging data of the inspection object 40 using the GFCS based on the acquired observation data.
図5は、計測システムによるイメージング範囲の一例を模式的に示す図である。図5に示すように、計測時刻kにおいては、検査対象40の一部がイメージング範囲40Rとなる。図6は、イメージング範囲を画素で分割した場合の一例を示す図である。図6に示すように、イメージング範囲40Rを画素で分割する場合、その画素数をLとおく。また、計測時刻kにおける瞬時値でイメージングできる範囲の画素数をL(k)とおく。 Figure 5 is a schematic diagram showing an example of an imaging range by a measurement system. As shown in Figure 5, at measurement time k, a portion of the object of inspection 40 becomes imaging range 40R. Figure 6 is a diagram showing an example of an imaging range divided by pixels. When imaging range 40R is divided by pixels as shown in Figure 6, the number of pixels is set to L. Furthermore, the number of pixels in the range that can be imaged with instantaneous values at measurement time k is set to L(k).
ここで、本実施形態に係る測定システムで得られる観測データ
図7は、生成ステップS30におけるアルゴリズムの一例を示すフローチャートである。図7に示すように、生成ステップS30において、演算部20は、観測データを取得し(ステップS301)、取得した観測データに基づいて半正定計画問題の解を求め(ステップS302)、検査対象40のイメージング範囲(図5参照)に対応する対応データを算出する(ステップS303)。 Figure 7 is a flowchart showing an example of the algorithm used in the generation step S30. As shown in Figure 7, in the generation step S30, the calculation unit 20 acquires observation data (step S301), finds a solution to a semidefinite programming problem based on the acquired observation data (step S302), and calculates corresponding data that corresponds to the imaging range of the inspection object 40 (see Figure 5) (step S303).
演算部20は、ステップS302において、制約付き最適化問題(SDP)である
演算部20は、半正定計画問題の解を求めた後、時刻kにおける観測データである
ここで、Toep(u)は、ベクトルである
なお、数9におけるλ(>0)は、正則化パラメータである。正則化パラメータは、ユーザが任意の値に設定することができる。定性的には、正則化パラメータλを大きくするほどスパースな解が得られる。正則化パラメータの調整方法については後述する。 Note that λ (>0) in Equation 9 is a regularization parameter. The user can set the regularization parameter to any value. Qualitatively, the larger the regularization parameter λ, the sparser the solution obtained. How to adjust the regularization parameter will be described later.
演算部20は、ステップS303において、上記の数9の解を用いて、
なお、上記の数9で示すSPDは、本来解くべきLassoを模した最適化問題である
ここで、、||ηi||Aは、ベクトルηiに対する核ノルム(Atomic Norm)を表す。核ノルムは、無限の数の未知数で定義されるL1ノルムのようなものであるため、この最適化問題を直接解くことはできない。そこで、この最適化問題を数9のSDPで近似することにより、解くことができる。数9のSDPは、例えば公知のソルバ等により解くことができる。 Here, ||η i || A represents the atomic norm for the vector η i . Since the atomic norm is like the L1 norm defined by an infinite number of unknowns, this optimization problem cannot be solved directly. Therefore, this optimization problem can be solved by approximating it with the SDP of Equation 9. The SDP of Equation 9 can be solved, for example, by a known solver.
次に、推定ステップS40において、演算部20は、読み込んだ伝搬モデルと、生成したイメージングデータとに基づいて、検査対象40の焦点42の位置を推定する。 Next, in estimation step S40, the calculation unit 20 estimates the position of the focal point 42 of the object of inspection 40 based on the loaded propagation model and the generated imaging data.
図8は、推定ステップS40におけるアルゴリズムの一例を示すフローチャートである。図8に示すように、推定ステップS40において、演算部20は、ステップS10で読み込んだ伝搬モデルと、ステップS30で算出した対応データとに基づいて、双対多項式の値を求める(ステップS401)。演算部20は、求めた双対多項式の値に基づいて、検査対象40の焦点42の位置を推定する(ステップS402)。 Figure 8 is a flowchart showing an example of the algorithm used in estimation step S40. As shown in Figure 8, in estimation step S40, the calculation unit 20 calculates the value of the dual polynomial based on the propagation model loaded in step S10 and the corresponding data calculated in step S30 (step S401). The calculation unit 20 estimates the position of the focal point 42 of the object of inspection 40 based on the calculated value of the dual polynomial (step S402).
ステップS401において、演算部20は、数13に示す双対多項式の係数Q(k)と、計測時間kにおけるイメージング範囲40R(図5参照)に対応した伝搬モデル
数16及び数17における
ステップS402において算出された双対多項式の値は、各計測時刻のイメージング範囲40Rがオーバーラップしたものである。図9は、イメージング範囲40Rにおける画素ごとの双対多項式の値の一例を示すグラフである。図9のグラフの縦軸は双対多項式の値の大きさであり、横軸はイメージング範囲40Rにおける個々の画素を示している。 The values of the dual polynomial calculated in step S402 are the overlap of the imaging range 40R at each measurement time. Figure 9 is a graph showing an example of the values of the dual polynomial for each pixel in the imaging range 40R. The vertical axis of the graph in Figure 9 represents the magnitude of the value of the dual polynomial, and the horizontal axis represents each pixel in the imaging range 40R.
図9に示すように、イメージング範囲40Rがオーバーラップした部分の画素においては、双対多項式の値が複数算出される。実際の計測においては、イメージング範囲40Rの全体に強い平面波が入射されるとは限らないため、本来の想定とは異なる値を含むことになる。 As shown in Figure 9, multiple values of the dual polynomial are calculated for pixels in the overlapping portion of the imaging range 40R. In actual measurements, a strong plane wave is not necessarily incident on the entire imaging range 40R, so the values will differ from those originally expected.
そこで、演算部20は、推定処理において、1つの画素(位置)について複数の双対多項式の値が算出される場合、少なくとも1つの双対多項式の値が所定の閾値を超える画素の座標を焦点42の座標として推定することができる。図9に示す例では、閾値αが設定されている。図9において、閾値αを超える部分を拡大した図を併せて示している。演算部20は、閾値αを超える画素の座標を焦点42の座標として推定することができる。この例では、焦点42が多く存在する場合に利用性が高い。例えば、想定される焦点42の数が多い場合、閾値αの値を低い値に設定することで利用性が高くなる。 Therefore, when multiple dual polynomial values are calculated for one pixel (position) during the estimation process, the calculation unit 20 can estimate the coordinates of a pixel where at least one of the dual polynomial values exceeds a predetermined threshold as the coordinates of the focal point 42. In the example shown in Figure 9, a threshold value α is set. Figure 9 also shows an enlarged view of the area where the threshold value α is exceeded. The calculation unit 20 can estimate the coordinates of a pixel where the threshold value α is exceeded as the coordinates of the focal point 42. In this example, usability is high when there are many focal points 42. For example, when there are a large number of expected focal points 42, usability is increased by setting the threshold value α to a low value.
また、演算部20は、1つの画素(位置)について複数の双対多項式の値が算出される場合、複数の双対多項式の値のうち最大の値を当該画素における双対多項式の値とすることができる。この場合、演算部20は、画素ごとの双対多項式の最大値の座標を結ぶ曲線QLを求める。演算部20は、求めた曲線QLのピーク値(極大値)に対応する座標を焦点42の位置として推定することができる。この例では、焦点42の数が少ない場合に利用性が高い。 Furthermore, when multiple dual polynomial values are calculated for one pixel (position), the calculation unit 20 can use the maximum value of the multiple dual polynomial values as the value of the dual polynomial at that pixel. In this case, the calculation unit 20 finds a curve QL that connects the coordinates of the maximum values of the dual polynomials for each pixel. The calculation unit 20 can estimate the coordinates corresponding to the peak value (maximum value) of the found curve QL as the position of the focal point 42. This example is highly useful when the number of focal points 42 is small.
焦点42が複数含まれる場合、各焦点42が同一の反射条件であれば、双対多項式の値のプロファイルを正当に評価し、上記の各手法を適切に利用することができる。しかしながら、実際には、送受波素子11からの送信波及び焦点42における反射波の距離による減衰や、焦点42の状態などにより、焦点42における反射条件が異なる場合がある。そこで、上記の観測データ(実測値)に対しては、解析的にまたは実験的に距離減衰、焦点42の状態による反射条件を事前に求めておき、当該反射条件に対応する係数を乗じることで、実環境の影響に加味したアルゴリズムを適用することができる。 When multiple focal points 42 are included, if each focal point 42 has the same reflection conditions, the profile of the dual polynomial values can be evaluated correctly and the above methods can be used appropriately. However, in reality, the reflection conditions at the focal point 42 may differ depending on the attenuation over distance of the transmitted wave from the transmitting/receiving element 11 and the reflected wave at the focal point 42, as well as the state of the focal point 42. Therefore, for the above observation data (actual measured values), the reflection conditions depending on the state of the focal point 42 and the distance attenuation can be determined analytically or experimentally in advance, and by multiplying the coefficients corresponding to these reflection conditions, an algorithm that takes into account the effects of the actual environment can be applied.
なお、演算部20は、数9におけるλ(正則化パラメータ)を調整する調整処理を行ってもよい。正則化パラメータは、ユーザが任意の値に設定することができる。定性的には、正則化パラメータλを大きくするほどスパースな解が得られる。演算部20は、テストピースを用いることで当該調整処理を行うことができる。 The calculation unit 20 may also perform an adjustment process to adjust λ (regularization parameter) in Equation 9. The user can set the regularization parameter to any value. Qualitatively, the larger the regularization parameter λ, the sparser the solution obtained. The calculation unit 20 can perform this adjustment process by using a test piece.
図10は、テストピース51の一例を示す図である。図10に示すように、テストピース51は、人工欠陥52の位置及び個数が予め設定されている。テストピース51は、例えば金属、ポリマー、流動体等のように素材ごとに予め用意しておく。演算部20は、テストピース51における伝搬モデル及び観測データに基づいて上記の算出処理及び推定処理と同一の手順でテストピース51の人工欠陥52の位置の推定を行う。そして、演算部20は、当該推定で得られた人工欠陥52の個数が予め設定された人工欠陥52の個数に対応するように、正則化パラメータを調整する。 Figure 10 is a diagram showing an example of a test piece 51. As shown in Figure 10, the positions and number of artificial defects 52 are preset for the test piece 51. Test pieces 51 are prepared in advance for each material, such as metal, polymer, fluid, etc. The calculation unit 20 estimates the positions of the artificial defects 52 in the test piece 51 using the same procedures as the calculation process and estimation process described above, based on the propagation model and observation data for the test piece 51. The calculation unit 20 then adjusts the regularization parameters so that the number of artificial defects 52 obtained by this estimation corresponds to the number of artificial defects 52 that was preset.
図11は、正則パラメータごとの双対多項式の値の例を示すグラフである。図11に示すように、例えば正則パラメータがλ1である場合、双対多項式の値のピークの数は、予め設定された人工欠陥52の個数よりも多くなっている。図11において、予め設定された人工欠陥52に対応する画素以外のピークについて矢印で示している。これに対して、正則パラメータがλ2の場合、双対多項式の値のピークは、予め設定された人工欠陥52の個数と同数となっている。したがって、検査対象40がテストピース51と対応する素材(例えば、テストピースと同一又は同種の素材等)で形成される場合、正則パラメータをλ2に設定することにより、焦点42の位置を適切に推定することができる。 FIG. 11 is a graph showing an example of the value of the dual polynomial for each regularization parameter. As shown in FIG. 11 , for example, when the regularization parameter is λ 1 , the number of peaks in the value of the dual polynomial is greater than the number of preset artificial defects 52. In FIG. 11 , peaks other than those corresponding to the preset artificial defects 52 are indicated by arrows. In contrast, when the regularization parameter is λ 2 , the number of peaks in the value of the dual polynomial is the same as the number of preset artificial defects 52. Therefore, when the inspection object 40 is formed of a material corresponding to the test piece 51 (for example, the same or similar material as the test piece), the position of the focal point 42 can be appropriately estimated by setting the regularization parameter to λ 2 .
以上説明したように、本開示において、第1態様に係る信号処理装置は、複数の送受波素子11から検査対象40の界面41に発信される平面波が検査対象40の内部を伝搬し焦点42で反射して送受波素子11に到達する場合の平面波の伝搬経路を示す所定の伝搬モデルを読み込む読み込み処理と、複数の送受波素子11が検査対象40に平面波を発信した場合に複数の送受波素子11で受信される観測データを取得する取得処理と、取得した観測データに基づいて、グリッドフリー圧縮センシングにより検査対象40のイメージング範囲に対応した対応データを算出する算出処理と、読み込んだ伝搬モデルと、算出した対応データとに基づいて、検査対象40の焦点42の位置を推定する推定処理と、を行う演算部20を備える。 As described above, in the present disclosure, the signal processing device according to the first aspect includes a calculation unit 20 that performs the following operations: a read process that reads a predetermined propagation model that indicates the propagation path of a plane wave transmitted from a plurality of wave transmitting and receiving elements 11 to the interface 41 of the object of inspection 40, propagates through the interior of the object of inspection 40, reflects at the focal point 42, and reaches the wave transmitting and receiving elements 11; an acquisition process that acquires observation data received by the plurality of wave transmitting and receiving elements 11 when the plurality of wave transmitting and receiving elements 11 transmits plane waves to the object of inspection 40; a calculation process that calculates corresponding data corresponding to the imaging range of the object of inspection 40 using grid-free compressed sensing based on the acquired observation data; and an estimation process that estimates the position of the focal point 42 of the object of inspection 40 based on the read propagation model and the calculated corresponding data.
したがって、送受波素子11から検査対象40の界面41に発信される平面波により検査対象40の探査を行い、取得した観測データに基づいて、GFCSにより検査対象40のイメージング範囲に対応した対応データを算出し、算出した対応データと伝搬モデルとに基づいて検査対象40の焦点42の位置を推定するため、一度に処理する情報量を抑制して処理を行うことが可能となる。 Therefore, the inspection object 40 is probed using plane waves emitted from the wave transmitting/receiving element 11 to the interface 41 of the inspection object 40, and based on the acquired observation data, corresponding data corresponding to the imaging range of the inspection object 40 is calculated using the GFCS. The position of the focal point 42 of the inspection object 40 is estimated based on the calculated corresponding data and the propagation model, making it possible to reduce the amount of information processed at one time.
第2態様に係る信号処理装置は、第1態様に係る信号処理装置において、演算部20が、算出処理において、観測データに基づいて所定の制約付き最適化問題を解くことで、双対多項式の係数を対応データとして算出し、推定処理において、取得した双対多項式の係数と、伝搬モデルとに基づいて双対多項式の値を求め、求めた双対多項式の値に基づいて焦点42の位置を推定する。したがって、GFSCにより焦点42の位置を適切に推定することができる。 In the signal processing device of the second aspect, the calculation unit 20 of the signal processing device of the first aspect calculates the coefficients of the dual polynomial as corresponding data by solving a predetermined constrained optimization problem based on the observation data in the calculation process, and in the estimation process, finds the value of the dual polynomial based on the obtained coefficients of the dual polynomial and a propagation model, and estimates the position of the focal point 42 based on the found value of the dual polynomial. Therefore, the position of the focal point 42 can be appropriately estimated using the GFSC.
第3態様に係る信号処理装置は、第2態様に係る信号処理装置において、演算部20が、推定処理において、1つの位置について複数の双対多項式の値が算出される場合、少なくとも1つの双対多項式の値が所定の閾値を超える位置を焦点42の位置として推定する。したがって、焦点42の位置を適切に推定することができる。 The signal processing device according to the third aspect is the signal processing device according to the second aspect, in which, when multiple dual polynomial values are calculated for one position during the estimation process, the calculation unit 20 estimates the position where at least one dual polynomial value exceeds a predetermined threshold as the position of the focal point 42. Therefore, the position of the focal point 42 can be appropriately estimated.
第4態様に係る信号処理装置は、第2態様又は第3態様に係る信号処理装置において、演算部20が、推定処理において、1つの位置について複数の双対多項式の値が算出される場合、複数の双対多項式の値のうち最大の値を1つの位置における双対多項式の値とする。したがって、より有効な双対多項式の値を求めることができる。 The signal processing device according to the fourth aspect is the signal processing device according to the second or third aspect, in which, when multiple dual polynomial values are calculated for one position during the estimation process, the calculation unit 20 sets the maximum value of the multiple dual polynomial values as the value of the dual polynomial at that position. Therefore, it is possible to determine a more effective dual polynomial value.
第5態様に係る信号処理装置は、第4態様に係る信号処理装置において、演算部20は、推定処理において、算出した双対多項式の値を縦軸の値とし、検査対象40の内部の位置を横軸の値とした場合において、双対多項式の値を示す座標を通る曲線の極大値に対応する位置を焦点42の位置として推定する。したがって、焦点42の位置を適切に推定することができる。 In the signal processing device according to the fifth aspect, in the signal processing device according to the fourth aspect, the calculation unit 20, in the estimation process, estimates the position corresponding to the maximum value of the curve passing through the coordinates indicating the values of the dual polynomial, where the calculated values of the dual polynomial are the values on the vertical axis and the position inside the inspection object 40 is the value on the horizontal axis, as the position of the focal point 42. Therefore, the position of the focal point 42 can be appropriately estimated.
第6態様に係る信号処理装置は、第2態様から第5態様のいずれかに係る信号処理装置において、演算部20が、推定処理において、観測データを用いる場合、平面波の反射条件に対応する係数を乗じる。したがって、実際の環境の影響を加味したアルゴリズムを適用することができる。 The signal processing device according to the sixth aspect is a signal processing device according to any one of the second to fifth aspects, in which the calculation unit 20 multiplies the observed data in the estimation process by a coefficient corresponding to the plane wave reflection conditions. This makes it possible to apply an algorithm that takes into account the influence of the actual environment.
第7態様に係る信号処理装置は、第2態様から第6態様のいずれかに係る信号処理装置において、双対多項式は、所定の正則化パラメータを含み、演算部20は、人工欠陥52の位置及び個数が予め設定されたテストピース51における伝搬モデル及び観測データに基づいて算出処理及び推定処理と同一の手順でテストピースの人工欠陥52の位置の推定を行い、当該推定で得られた人工欠陥52の個数が予め設定された人工欠陥52の個数に対応するように、正則化パラメータを調整する調整処理を行う。したがって、正則化パラメータを適切に設定することができるため、焦点42の位置を精度よく推定することができる。 A signal processing device according to a seventh aspect is a signal processing device according to any one of the second to sixth aspects, in which the dual polynomial includes a predetermined regularization parameter, and the calculation unit 20 estimates the positions of the artificial defects 52 in the test piece using the same procedures as the calculation process and estimation process based on a propagation model and observation data for the test piece 51, in which the positions and number of artificial defects 52 are preset, and performs an adjustment process to adjust the regularization parameter so that the number of artificial defects 52 obtained by this estimation corresponds to the number of artificial defects 52 set in advance. Therefore, since the regularization parameter can be set appropriately, the position of the focal point 42 can be estimated with high accuracy.
第8態様に係る信号処理方法は、複数の送受波素子11から検査対象40の界面41に発信される平面波が検査対象40の内部を伝搬し焦点42で反射して送受波素子11に到達する場合の平面波の伝搬経路を示す所定の伝搬モデルを読み込む読み込みステップS10と、複数の送受波素子11が検査対象40に平面波を発信した場合に複数の送受波素子11で受信される観測データを取得する取得ステップS20と、取得した観測データに基づいて、グリッドフリー圧縮センシングにより検査対象40のイメージング範囲に対応した対応データを算出する算出ステップS30と、読み込んだ伝搬モデルと、算出した対応データとに基づいて、検査対象40の焦点42の位置を推定する推定ステップS40とを含む。 The signal processing method according to the eighth aspect includes a reading step S10 of reading a predetermined propagation model that indicates the propagation path of a plane wave transmitted from a plurality of wave transmitting and receiving elements 11 to an interface 41 of an object to be inspected 40, which propagates through the interior of the object to be inspected 40, is reflected at a focal point 42, and reaches the wave transmitting and receiving elements 11; an acquisition step S20 of acquiring observation data received by the plurality of wave transmitting and receiving elements 11 when the plurality of wave transmitting and receiving elements 11 transmits plane waves to the object to be inspected 40; a calculation step S30 of calculating corresponding data corresponding to the imaging range of the object to be inspected 40 by grid-free compressed sensing based on the acquired observation data; and an estimation step S40 of estimating the position of the focal point 42 of the object to be inspected 40 based on the read propagation model and the calculated corresponding data.
したがって、送受波素子11から検査対象40の界面41に発信される平面波により検査対象40の探査を行い、取得した観測データに基づいて、GFCSにより検査対象40のイメージング範囲に対応した対応データを算出し、算出した対応データと伝搬モデルとに基づいて検査対象40の焦点42の位置を推定するため、一度に処理する情報量を抑制して処理を行うことが可能となる。 Therefore, the inspection object 40 is probed using plane waves emitted from the wave transmitting/receiving element 11 to the interface 41 of the inspection object 40, and based on the acquired observation data, corresponding data corresponding to the imaging range of the inspection object 40 is calculated using the GFCS. The position of the focal point 42 of the inspection object 40 is estimated based on the calculated corresponding data and the propagation model, making it possible to reduce the amount of information processed at one time.
10 センサ
11 送受波素子
20 演算部
30 記憶部
40 検査対象
40R イメージング範囲
41 界面
42 焦点
50 パルサーレシーバー
51 テストピース
52 人工欠陥
100 信号処理装置
QL 曲線
SYS 計測システム10 センサ
11 送受波素子
20 演算部
30 記憶部
40 検査対象
41 界面
50 パルサーレシーバー
100 信号処理装置
SYS 計測システム
10 Sensor 11 Wave transmitting and receiving element 20 Calculation unit 30 Memory unit 40 Inspection object 40R Imaging range 41 Interface 42 Focus 50 Pulsar receiver 51 Test piece 52 Artificial defect 100 Signal processing device QL Curve SYS Measurement system 10 Sensor 11 Wave transmitting and receiving element 20 Calculation unit 30 Memory unit 40 Inspection object 41 Interface 50 Pulsar receiver 100 Signal processing device SYS Measurement system
Claims (7)
複数の前記送受波素子が前記検査対象に前記平面波を発信した場合に複数の前記送受波素子で受信される観測データを取得する取得処理と、
取得した前記観測データに基づいて、グリッドフリー圧縮センシングにより前記検査対象のイメージング範囲に対応した対応データを算出する算出処理と、
読み込んだ前記伝搬モデルと、算出した前記対応データとに基づいて、前記検査対象の前記焦点の位置を推定する推定処理と、を行う演算部を備え、
前記演算部は、
前記算出処理において、前記観測データに基づいて所定の制約付き最適化問題を解くことで、双対多項式の係数を前記対応データとして算出し、
前記推定処理において、取得した前記双対多項式の係数と、前記伝搬モデルとに基づいて前記双対多項式の値を求め、求めた前記双対多項式の値に基づいて前記焦点の位置を推定する
信号処理装置。 a reading process of reading a predetermined propagation model that indicates a propagation path of a plane wave transmitted from a plurality of wave transmitting and receiving elements to an interface of an object to be inspected, the plane wave propagating through the object to be inspected, reflected at a focal point, and reaching the wave transmitting and receiving elements;
an acquisition process for acquiring observation data received by the plurality of wave transmitting and receiving elements when the plurality of wave transmitting and receiving elements transmit the plane waves to the test object;
a calculation process of calculating corresponding data corresponding to an imaging range of the inspection object by grid-free compressed sensing based on the acquired observation data;
a calculation unit that performs an estimation process of estimating a position of the focus of the inspection object based on the read propagation model and the calculated correspondence data ,
The calculation unit
In the calculation process, coefficients of a dual polynomial are calculated as the corresponding data by solving a predetermined constrained optimization problem based on the observation data;
In the estimation process, a value of the dual polynomial is calculated based on the acquired coefficients of the dual polynomial and the propagation model, and the position of the focal point is estimated based on the calculated value of the dual polynomial.
Signal processing device.
請求項1に記載の信号処理装置。 The signal processing device according to claim 1 , wherein, when a plurality of values of the dual polynomial are calculated for one position in the estimation process, the calculation unit estimates a position where at least one value of the dual polynomial exceeds a predetermined threshold as the position of the focus.
請求項1に記載の信号処理装置。 The signal processing device according to claim 1 , wherein, when a plurality of values of the dual polynomial are calculated for one position in the estimation process, the calculation unit sets a maximum value of the plurality of values of the dual polynomial as the value of the dual polynomial at the one position.
請求項3に記載の信号処理装置。 4. The signal processing device according to claim 3, wherein, in the estimation process, the calculation unit estimates, as the position of the focus, a position corresponding to a maximum value of a curve passing through coordinates indicating the values of the dual polynomial , where the calculated values of the dual polynomial are the values on the vertical axis and the positions inside the object are the values on the horizontal axis.
請求項1に記載の信号処理装置。 The signal processing device according to claim 1 , wherein the calculation unit multiplies the observation data by a coefficient corresponding to a reflection condition of the plane wave when the observation data is used in the estimation process.
前記演算部は、前記焦点の位置及び個数が予め設定されたテストピースにおける前記伝搬モデル及び前記観測データに基づいて前記算出処理及び前記推定処理と同一の手順で前記テストピースの前記焦点の位置の推定を行い、当該推定で得られた前記焦点の個数が予め設定された前記焦点の個数に対応するように、前記正則化パラメータを調整する調整処理を行う
請求項1に記載の信号処理装置。 the dual polynomial includes a predetermined regularization parameter;
The signal processing device according to claim 1, wherein the calculation unit estimates the position of the focus of the test piece in the same procedure as the calculation process and the estimation process based on the propagation model and the observation data for the test piece in which the position and number of the focus are preset, and performs an adjustment process to adjust the regularization parameter so that the number of the focus obtained by the estimation corresponds to the number of the focus that was preset.
複数の前記送受波素子が前記検査対象に前記平面波を発信した場合に複数の前記送受波素子で受信される観測データを取得する取得ステップと、
取得した前記観測データに基づいて、グリッドフリー圧縮センシングにより前記検査対象のイメージング範囲に対応した対応データを算出する算出ステップと、
読み込んだ前記伝搬モデルと、算出した前記対応データとに基づいて、前記検査対象の前記焦点の位置を推定する推定ステップと
を含み、
前記算出ステップにおいて、前記観測データに基づいて所定の制約付き最適化問題を解くことで、双対多項式の係数を前記対応データとして算出し、
前記推定ステップにおいて、取得した前記双対多項式の係数と、前記伝搬モデルとに基づいて前記双対多項式の値を求め、求めた前記双対多項式の値に基づいて前記焦点の位置を推定する
信号処理方法。 a reading step of reading a predetermined propagation model that indicates a propagation path of a plane wave transmitted from a plurality of wave transmitting and receiving elements to an interface of an object to be inspected, the plane wave propagating through the object to be inspected, reflected at a focal point, and reaching the wave transmitting and receiving elements;
an acquisition step of acquiring observation data received by the plurality of wave transmitting and receiving elements when the plurality of wave transmitting and receiving elements transmit the plane wave to the test object;
a calculation step of calculating corresponding data corresponding to an imaging range of the inspection object by grid-free compressed sensing based on the acquired observation data;
an estimation step of estimating a position of the focal point of the inspection object based on the read propagation model and the calculated correspondence data ,
In the calculation step, coefficients of a dual polynomial are calculated as the corresponding data by solving a predetermined constrained optimization problem based on the observation data;
In the estimation step, a value of the dual polynomial is calculated based on the acquired coefficients of the dual polynomial and the propagation model, and the position of the focal point is estimated based on the calculated value of the dual polynomial.
Signal processing methods.
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