JPH01295162A - Aperture synthesis processor - Google Patents
Aperture synthesis processorInfo
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- JPH01295162A JPH01295162A JP63125121A JP12512188A JPH01295162A JP H01295162 A JPH01295162 A JP H01295162A JP 63125121 A JP63125121 A JP 63125121A JP 12512188 A JP12512188 A JP 12512188A JP H01295162 A JPH01295162 A JP H01295162A
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- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の目的]
(産業上の利用分野)
この発明は、例えば、産業用計測の分野で使用される超
音波探傷装置や、地下工事等に使用される地中探査レー
ダ等に用いられる開口合成処理装置に関する。[Detailed Description of the Invention] [Object of the Invention] (Field of Industrial Application) This invention is applicable to, for example, ultrasonic flaw detection equipment used in the field of industrial measurement, underground exploration used in underground construction, etc. The present invention relates to an aperture synthesis processing device used in radar, etc.
(従来の技術)
一般に、超音波探傷装置は、第4図に示すように、その
能動的センシング手段]をセンサ一部2、送受信部3及
び周波数変換部4で形成し、その送受信部3で発生させ
た超音波をセンサ一部2を介して図示しない対象物体に
発射させ、その反射信号(エコー信号)を、再びセンサ
一部2で受信して、上記送受信部3を介して周波数変換
部4に導き低周波に変換することを繰返すことにより、
Bスコープと称する2次元断面画1象を得る。そして、
この能動センシング手段]で得た画像データはA/D
(アナログ/ディジタル)変換部5でA/D変換されて
、ディジタル信号に変換されてモニタ等の画像表示部6
に表示される。(Prior Art) Generally, as shown in FIG. The generated ultrasonic waves are emitted to a target object (not shown) via the sensor part 2, and the reflected signal (echo signal) is received again by the sensor part 2 and sent to the frequency converter via the transmitting/receiving part 3. By repeating the process of leading to 4 and converting to low frequency,
A two-dimensional cross-sectional image called a B scope is obtained. and,
The image data obtained by this active sensing means is A/D
A/D conversion is performed in the (analog/digital) converter 5 and converted into a digital signal, which is then displayed on an image display unit 6 such as a monitor.
will be displayed.
ところが、上記超音波探傷装置では、その超音波か一定
の広がり角を有するために、被対象物(図示せず)の各
点からの反射信号中に複数の反射信号が含まれることと
なり、2次元断面画像を画像表示部6に表示した場合、
例えば点ターケラトからの信号が円弧状に広がって方位
分解能が低下するという問題を有する。However, in the above-mentioned ultrasonic flaw detection device, since the ultrasonic waves have a certain spread angle, a plurality of reflected signals are included in the reflected signals from each point of the target object (not shown). When a dimensional cross-sectional image is displayed on the image display unit 6,
For example, there is a problem in that the signal from the point Tarkerat spreads in an arc shape, reducing the azimuth resolution.
このため、上記超音波探傷装置においては、第5図に示
すように、そのA/D変換部5と画像表示部6との中間
部に開口合成処理装置7が介在される。この開口合成処
理装置7は、上記円弧状に分布している情報を収集して
1点に圧縮して方位分解能を向上させ、センサ一部2の
開口面を合成する処理が実施される。For this reason, in the ultrasonic flaw detection apparatus, as shown in FIG. 5, an aperture synthesis processing device 7 is interposed between the A/D conversion section 5 and the image display section 6. This aperture synthesis processing device 7 collects the information distributed in the arc shape and compresses it into one point to improve the azimuth resolution, and performs a process of synthesizing the aperture surface of the sensor part 2.
しかしながら、上記開口合成処理装置7では、ディジタ
ル信号を幾何変換を行なわなければならない構成上、汎
用計算機を用いていわゆるバッチ処理をしたり、あるい
は開口合成処理専用の装置を備えなければならないため
、その処理に長時間を要するものであったり、あるいは
大形となるものであったり、いずれも運用上において、
多大な制約を受けるという問題を有していた。However, in the aperture synthesis processing device 7, since the digital signal must be subjected to geometric transformation, so-called batch processing must be performed using a general-purpose computer, or a device dedicated to aperture synthesis processing must be provided. Whether it is something that takes a long time to process or is large in size, there are
The problem was that it was subject to many restrictions.
なお、係る事情は、マイクロ波を対象物体に発射して、
その反射信号から2次元断面画像を得る地中探査レーダ
においても同様のものである。In addition, in this situation, by emitting microwaves to the target object,
The same applies to a ground-penetrating radar that obtains a two-dimensional cross-sectional image from the reflected signal.
(発明か解決しようとする課題)
以上述べたように、従来、開口合成処理装置では、処理
に長時間を要したり、あるいは大形となるであったり、
いずれのものも運用上に大きな制約を受けるものであっ
た。(Problems to be Solved by the Invention) As described above, conventional aperture synthesis processing devices require a long time for processing, are large in size,
Both methods were subject to significant operational constraints.
この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、構成部
品にして、小形化を図り得、かつ、処理速度の高速化を
図り得るようにした開口合成処理装置を提供することを
目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an aperture synthesis processing device that can be made into smaller components and can increase processing speed. .
[発明の構成]
(課題を解決するための課題)
この発明は、能動的センシング手段から出力される2次
元断面画像データの1画素に対応する縦と横のスケール
を合せる平均値圧縮手段と、この平均値圧縮手段でスケ
ールを合せた画像データを保持するデータ保持手段と、
このデータ保持手段に保持された画像データの入力画像
アドレスより出力画像アドレスを幾何変換して求め、前
記データ保持手段に出力する幾何変換手段と、この幾何
変換手段の変換係数を発生して保持するパラメータ制御
手段と、前記データ保持部に保持された前記幾何変換手
段の出力をシフトさせながら順に加算して開口図形を合
成し、画像表示部に出力するシフト加算手段とを備えて
開口合成処理装置を構成したものである。[Structure of the Invention] (Problems for Solving the Problems) The present invention provides an average value compression means for matching vertical and horizontal scales corresponding to one pixel of two-dimensional cross-sectional image data output from an active sensing means; data holding means for holding image data scaled by the average value compression means;
A geometric transformation means for geometrically transforming an output image address from an input image address of the image data held in this data holding means and outputting it to the data holding means, and generating and holding a conversion coefficient for this geometric transformation means. An aperture synthesis processing device comprising: a parameter control means; and a shift and addition means for sequentially adding the outputs of the geometric conversion means held in the data holding section while shifting them to synthesize an aperture figure and outputting the result to an image display section. It is composed of
(作用)
上記構成によれば、画像データは、パラメータ制御手段
を介して変換係数が設定される幾何変換手段で、その入
力画像アドレスより出力画像アドレスが幾何変換されて
求められて、その幾何変換出力をシフトさせながら順に
加算して開口合成図形が得られる。この結果、幾何変換
に余計な領域の計算をする必要がなくなり、最少限の領
域の計算だけで済むため、可及的に処理の高速化が図れ
る。(Function) According to the above configuration, the image data is obtained by performing geometric transformation on the output image address from the input image address using the geometric transformation means in which the transformation coefficient is set via the parameter control means. An aperture composite figure is obtained by sequentially adding the outputs while shifting them. As a result, there is no need to calculate an unnecessary area for geometric transformation, and only the minimum area needs to be calculated, so that the processing speed can be increased as much as possible.
(実施例)
以下、この発明の実施例について、図面を参照して詳細
に説明する。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
第1図はこの発明の一実施例に係る開口合成処理装置を
示すもので、図示しない対象物体の2次元断面像の画像
データを出力する能動的センシング手段10の出力端に
は前処理手段11が接続される。この前処理手段11は
画像データを濃度変換、ウィンド処理等を前処理を施し
て、平均値圧縮手段12に出力する。この平均値圧縮手
段12は入力した画像データを1画素の縦と横の物理的
スケールが均一な正方形画素に変換して、データ保持手
段13に出力する。このデータ保持手段13に保持され
た画像データは幾何変換手段14で、例えば、逆アフィ
ン変換により、第2図に示すように、1ラインのデータ
を扇形状に展開して、ウィンド中その展開した扇形状の
部分A(図中斜線で示す部分以外の領域を除いた部分)
のみの演算が行なわれ、その入力画像アドレスより出力
アドレスが求められる。この幾何変換手段14にはパラ
メータ保持手段15が接続されており、そのパラメータ
保持手段15に記憶された変換係数に対応して幾何変換
を行ないせしめるもので、そのサンプリング手法として
は、例えば、画素濃度か混ざらないように、ニアレスト
・ネイバ法が用いられる。そして、このパラメータ保持
手段15に記憶された変換係数は、パラメータ発生手段
16により、幾何変換の際、その扇形状の円周上におけ
る画素間に隙間が発生しないように、上記能動的センン
ング手段10の図示しないセンサ一部の画像データ取得
時のモード等に対応させて、変換係数が選択的に切換設
定される。上記幾何変換手段14の出力はデータ保持手
段13を介してシフト加算手段]7に導かれる。このシ
フト加算手段17は、幾何変換手段14の出力を、例え
ば1画素づつシフトさせて順に重ねて描くように加算し
、画像データに対応した開口合成図形を形成する。FIG. 1 shows an aperture synthesis processing apparatus according to an embodiment of the present invention, in which a preprocessing means 11 is provided at the output end of an active sensing means 10 that outputs image data of a two-dimensional cross-sectional image of a target object (not shown). is connected. The preprocessing means 11 performs preprocessing such as density conversion and window processing on the image data, and outputs the result to the average value compression means 12. The average value compression means 12 converts the input image data into square pixels having uniform vertical and horizontal physical scales, and outputs the square pixels to the data holding means 13. The image data held in the data holding means 13 is processed by the geometric transformation means 14, for example, by inverse affine transformation, one line of data is expanded into a fan shape as shown in FIG. Fan-shaped part A (excluding areas other than the shaded area in the figure)
The output address is determined from the input image address. Parameter holding means 15 is connected to this geometric conversion means 14, and performs geometric conversion in accordance with the conversion coefficients stored in the parameter holding means 15. As a sampling method, for example, pixel density The nearest neighbor method is used to avoid mixing. The transformation coefficients stored in the parameter holding means 15 are then transferred to the active sensing means 10 by the parameter generating means 16 in order to prevent gaps from occurring between pixels on the circumference of the sector during geometric transformation. The conversion coefficients are selectively switched and set in accordance with the mode at the time of image data acquisition of a part of the sensor (not shown). The output of the geometric conversion means 14 is led to the shift addition means 7 via the data holding means 13. The shift and addition means 17 adds the outputs of the geometric conversion means 14, for example, by shifting them one pixel at a time and drawing them one on top of the other, thereby forming an aperture composite figure corresponding to the image data.
このシフト加算手段17には、画像表示部18が、例え
ば、所定の後処理を実施する後処理手段19を介して接
続される。An image display section 18 is connected to the shift addition means 17, for example, via a post-processing means 19 that performs predetermined post-processing.
上記能動的センシング手段10.前処理手段11、平均
値圧縮手段12、幾何変換手段]4゜パラメータ保持手
段15、パラメータ発生手段16、シフト加算手段17
、後処理手段19及び画像処理部18は、その各信号入
力端に、例えば、汎用計算機で構成される制御手段20
のコントロールバス21が接続されており、この制御手
段20を介して駆動制御される。Said active sensing means 10. Preprocessing means 11, average value compression means 12, geometric transformation means] 4° parameter holding means 15, parameter generation means 16, shift addition means 17
, the post-processing means 19 and the image processing section 18 are provided with a control means 20 constituted by a general-purpose computer, for example, at their respective signal input terminals.
A control bus 21 is connected thereto, and the drive is controlled via this control means 20.
即ち、第3図(a)に示すように、能動的センシング手
段10からの画像データ10aは、先ず、前処理手段1
]に導かれて所定の前処理が施された後、平均値圧縮手
段12で、同図に示すように、スケールが合わされる。That is, as shown in FIG. 3(a), the image data 10a from the active sensing means 10 is first processed by the preprocessing means 1.
] After being subjected to predetermined preprocessing, the average value compression means 12 adjusts the scale as shown in the figure.
その後、スケールの合わされた画像データ10bは、幾
何変換手段14より、同図(C)に示すように、縦の1
ラインのデータかそれぞれ扇形状のデータ10cに展開
される。次に、この幾(nl変換手段14の出力は、シ
フト加算手段17により1画素づつシフトされて順に重
ねて描くように加算され、同図(d)に示すような開口
合成図形10dか形成される。この開口合成図形10c
lは、後処理手段1つに導かれた所定の後処理か実施さ
れた後、画像表示部18に導かれて2次元断面画像とし
て表示される。Thereafter, the scaled image data 10b is converted into a vertical one by the geometric conversion means 14, as shown in FIG.
Each line data is developed into fan-shaped data 10c. Next, the output of this number (nl conversion means 14) is shifted pixel by pixel by the shift addition means 17 and added so as to be drawn one on top of the other, thereby forming an aperture composite figure 10d as shown in FIG. This aperture composite figure 10c
1 is subjected to predetermined post-processing guided by one post-processing means, and then guided to the image display unit 18 and displayed as a two-dimensional cross-sectional image.
このように、上記開口合成処理装置はパラメータ保持手
段15及びパラメータ発生手段16を介して変換係数が
設定される幾何変換手段14て、その入力画像アドレス
より出力画像アドレスか逆アフィン変換して求め、この
幾何変換出力をシフトさせながら加算して開口合成図形
を形成するように構成したことにより、その幾何変換の
領域として、通常のアフィン変換の如きウィンド内の全
ての計算を必要とすることがなくなり、最少限の領域の
計算だけで済むと共に、処理中における変換係数の演算
の計算を省略することができるため、可及的に処理の高
速化が図れる。また、これによれば、第1図中破線で囲
んだ部分をいわゆるディジタル信号処理プロセッサ(D
S P)等を用いた簡便なシステムで構成することが
できるため、小形化の向上も図れる。In this way, the aperture synthesis processing device calculates the output image address from the input image address by inverse affine transformation using the geometric transformation means 14 in which transformation coefficients are set via the parameter holding means 15 and the parameter generation means 16. By configuring this geometric transformation output to be added while shifting to form an aperture composite figure, it is no longer necessary to perform all the calculations within the window, such as ordinary affine transformation, as the area of the geometric transformation. , it is possible to speed up the processing as much as possible because calculations are required only in the minimum area, and calculation of transform coefficients during processing can be omitted. According to this, the part surrounded by the broken line in FIG. 1 is a so-called digital signal processing processor (D
Since it can be configured with a simple system using SP) etc., it is possible to improve miniaturization.
なお、上記実施例では、前処理手段11及び後処理手段
19を用いて構成した場合で説明したが、これに限るこ
となく、処理する画像に応じて、これら前処理手段11
及び後処理手段19を省略して構成することも可能であ
る
また、上記実施例では、平均値圧縮手段12及び幾何変
換手段14を別体に配置したが、これに限ることなく、
これらの手段を一体的にまとめて構成することも可能で
ある。さらには、パラメータ保持手段15及びパラメー
タ発生手段16を制御手段20と一体的に構成すること
も可能である。Although the above embodiment has been described using the pre-processing means 11 and the post-processing means 19, the configuration is not limited to this, and these pre-processing means 11 may be used depending on the image to be processed.
It is also possible to omit the post-processing means 19.Also, in the above embodiment, the average value compression means 12 and the geometric transformation means 14 are arranged separately, but the present invention is not limited to this.
It is also possible to configure these means integrally. Furthermore, it is also possible to configure the parameter holding means 15 and the parameter generating means 16 integrally with the control means 20.
よって、この発明は、上記実施例に限ることなく、その
他、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実
施し得ることは勿論のことである。Therefore, it goes without saying that the present invention is not limited to the embodiments described above, and that various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.
[発明の効果コ
以上詳述したように、この発明によれば、構成簡易にし
て、小形化を図り得、かつ、処理速度の高速化を図り得
るようにした開口合成処理装置を提供することができる
。[Effects of the Invention] As described in detail above, the present invention provides an aperture synthesis processing device that has a simple configuration, can be made smaller, and can increase processing speed. I can do it.
第1図はこの発明の一実施例に係る開口合成処理装置を
示すプロッ図、第2図及び第3図は第1図の動作を説明
するために示した図、第4図及び第5図はそれぞれ従来
の開口合成処理装置の問題点を説明するために示したブ
ロック図である。
10・・能動的センシング手段、11・・・前処理手段
、12・・・平均値圧縮手段、13・・・データ保持手
段、14・・・幾何変換手段、15・・・パラメータ保
持手段、16・・・パラメータ発生手段、17・・・シ
フト加算手段、18・・・画像表示部、19・・・後処
理手段、20・・・制御手段、21・・・コントロール
バス。
出願人代理人 弁理士 鈴江武彦FIG. 1 is a plot diagram showing an aperture synthesis processing device according to an embodiment of the present invention, FIGS. 2 and 3 are diagrams shown to explain the operation of FIG. 1, and FIGS. 4 and 5. are block diagrams shown to explain problems of the conventional aperture synthesis processing device. 10... Active sensing means, 11... Preprocessing means, 12... Average value compression means, 13... Data holding means, 14... Geometric transformation means, 15... Parameter holding means, 16 . . . Parameter generation means, 17 . . . Shift addition means, 18 . . . Image display unit, 19 . Applicant's agent Patent attorney Takehiko Suzue
Claims (1)
ータの1画素に対応する縦と横のスケールを合せる平均
値圧縮手段と、この平均値圧縮手段でスケールを合せた
画像データを保持するデータ保持手段と、このデータ保
持手段に保持された画像データの入力画像アドレスより
出力画像アドレスを幾何変換して求め、前記データ保持
手段に出力する幾何変換手段と、この幾何変換手段の変
換係数を発生して保持するパラメータ制御手段と、前記
データ保持部に保持された前記幾何変換手段の出力をシ
フトさせながら順に加算して開口図形を合成し、画像表
示部に出力する加算手段とを具備したことを特徴とする
開口合成処理装置。an average value compression means for matching the vertical and horizontal scales corresponding to one pixel of two-dimensional cross-sectional image data output from the active sensing means; and a data holding means for holding the image data scaled by the average value compression means. and geometric transformation means for geometrically transforming an output image address from the input image address of the image data held in the data holding means and outputting it to the data holding means, and generating conversion coefficients for this geometric conversion means. It is characterized by comprising a parameter control means for holding, and an addition means for sequentially adding while shifting the output of the geometric conversion means held in the data holding section to synthesize an aperture figure and outputting the result to an image display section. Aperture synthesis processing device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63125121A JP2635680B2 (en) | 1988-05-23 | 1988-05-23 | Synthetic aperture processing equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63125121A JP2635680B2 (en) | 1988-05-23 | 1988-05-23 | Synthetic aperture processing equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01295162A true JPH01295162A (en) | 1989-11-28 |
| JP2635680B2 JP2635680B2 (en) | 1997-07-30 |
Family
ID=14902366
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63125121A Expired - Lifetime JP2635680B2 (en) | 1988-05-23 | 1988-05-23 | Synthetic aperture processing equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2635680B2 (en) |
-
1988
- 1988-05-23 JP JP63125121A patent/JP2635680B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2635680B2 (en) | 1997-07-30 |
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