JP2845222B2 - ３次元水中音響画像処理装置 - Google Patents
３次元水中音響画像処理装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は３次元水中音響画像
処理装置に係り、特に水中で音波を放射し、エコーレベ
ルが距離方向や方位に対して変化する水中物体などの目
標物体からの反射波を受信し、その受信信号から水平方
位、垂直方位、及び距離で構成される３次元の画像を構
成する３次元水中音響画像処理装置に関する。
処理装置に係り、特に水中で音波を放射し、エコーレベ
ルが距離方向や方位に対して変化する水中物体などの目
標物体からの反射波を受信し、その受信信号から水平方
位、垂直方位、及び距離で構成される３次元の画像を構
成する３次元水中音響画像処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の３次元水中音響画像処理装置は、
物体の位置を画像表示するために受信信号をある閾値で
２値化し、閾値を越えている画素を結び、面を張ること
で３次元画像を構成している。例えば、特開平４−３４
８７４５号公報には、水中の目標物体ではないが、被検
体内部の超音波エコー情報を所定の閾値と比較し、閾値
を境として各超音波エコー情報を少なくとも２値に反転
規格化して、３次元表示画像を形成する画像処理装置が
知られている。
物体の位置を画像表示するために受信信号をある閾値で
２値化し、閾値を越えている画素を結び、面を張ること
で３次元画像を構成している。例えば、特開平４−３４
８７４５号公報には、水中の目標物体ではないが、被検
体内部の超音波エコー情報を所定の閾値と比較し、閾値
を境として各超音波エコー情報を少なくとも２値に反転
規格化して、３次元表示画像を形成する画像処理装置が
知られている。
【０００３】また、水中の目標物体の画像処理を行うも
のとしては、異なる周波数の超音波信号を水中に発射し
た後、水中の目標物体から反射して入力されるそれぞれ
の周波数に対応するエコー信号を受信し、それぞれのエ
コー信号の信号レベルに応じて予め定めた異なる色相群
を割り当ててエコー信号を表示する画像処理装置も知ら
れている（例えば特開平１−２２９９８９号公報）。
のとしては、異なる周波数の超音波信号を水中に発射し
た後、水中の目標物体から反射して入力されるそれぞれ
の周波数に対応するエコー信号を受信し、それぞれのエ
コー信号の信号レベルに応じて予め定めた異なる色相群
を割り当ててエコー信号を表示する画像処理装置も知ら
れている（例えば特開平１−２２９９８９号公報）。
【０００４】図３は従来の３次元水中音響画像処理装置
の一例の構成図を示す。送受波器１１は、音波の送信及
び受信を行う。垂直方向レベル検出処理部１２は、ある
距離において垂直方向に分布する受信信号レベルを求め
る。水平方向レベル検出処理部１３は、求めた垂直方向
毎に、水平方向に分布する受信信号レベルを求める。こ
れまでの処理で、ある距離における水平方向×垂直方向
の２次元に分布した受信レベルが求まる。距離方向ため
こみ処理部１４は、水平方向×垂直方向の２次元の受信
レベルを距離方向にためこんでゆき、距離方向×水平方
向×垂直方向の３次元に分布する受信レベルを構成す
る。
の一例の構成図を示す。送受波器１１は、音波の送信及
び受信を行う。垂直方向レベル検出処理部１２は、ある
距離において垂直方向に分布する受信信号レベルを求め
る。水平方向レベル検出処理部１３は、求めた垂直方向
毎に、水平方向に分布する受信信号レベルを求める。こ
れまでの処理で、ある距離における水平方向×垂直方向
の２次元に分布した受信レベルが求まる。距離方向ため
こみ処理部１４は、水平方向×垂直方向の２次元の受信
レベルを距離方向にためこんでゆき、距離方向×水平方
向×垂直方向の３次元に分布する受信レベルを構成す
る。
【０００５】２値化処理部３１は、指定されている閾値
と３次元の受信レベルを比較し、閾値を越えていれば”
１”、越えていなければ”０”とし、３次元座標上の受
信レベルを２値に置き換える。３次元面構成処理部３２
は、３次元座標上の２値に対し、”１”の座標同士を線
で結び、更に面を張ることで３次元モデルを構成する。
表示器３３は、この３次元モデルを表示する。
と３次元の受信レベルを比較し、閾値を越えていれば”
１”、越えていなければ”０”とし、３次元座標上の受
信レベルを２値に置き換える。３次元面構成処理部３２
は、３次元座標上の２値に対し、”１”の座標同士を線
で結び、更に面を張ることで３次元モデルを構成する。
表示器３３は、この３次元モデルを表示する。
【０００６】次に、この構成の従来装置の動作について
説明する。まず、送受波器１１は音波を水中に放射し、
目標物体からの反射波を受信し、これを電気信号に変換
して受信信号１０１として出力する。垂直方向レベル検
出処理部１２は、この受信信号１０１を入力信号として
受け、１２０で示すように垂直方向に分布する受信信号
レベルを求める。水平方向レベル検出処理部１３は、垂
直方向レベル検出処理部１２により求められた各垂直方
向に分布する受信信号レベル毎に、水平方向に分布する
受信信号レベルを求める。これにより、ある時間におけ
るそれぞれの方位の水平方向×垂直方向の２次元の受信
レベル分布１３０が求まる。この場合、時間は送受波器
１１で音波を放射した時点を０ｍとして、音速により距
離情報に置き換えられる。
説明する。まず、送受波器１１は音波を水中に放射し、
目標物体からの反射波を受信し、これを電気信号に変換
して受信信号１０１として出力する。垂直方向レベル検
出処理部１２は、この受信信号１０１を入力信号として
受け、１２０で示すように垂直方向に分布する受信信号
レベルを求める。水平方向レベル検出処理部１３は、垂
直方向レベル検出処理部１２により求められた各垂直方
向に分布する受信信号レベル毎に、水平方向に分布する
受信信号レベルを求める。これにより、ある時間におけ
るそれぞれの方位の水平方向×垂直方向の２次元の受信
レベル分布１３０が求まる。この場合、時間は送受波器
１１で音波を放射した時点を０ｍとして、音速により距
離情報に置き換えられる。
【０００７】距離方向ため込み処理部１４は、上記の水
平方向レベル検出処理部１３の出力信号を受け、所望距
離に到達するまで、１４０に示すような距離方向、水平
方向、垂直方向の３次元ポイントにおける音圧レベルと
して格納する。なお、１４０の各１マスが受信レベルを
示している。その後、距離方向ため込み処理部１４に格
納された３次元ポイントにおける音圧レベルは、２値化
処理部３１において閾値と比較され、閾値を越えていれ
ば”１”、越えていなければ”０”の２値の３次元ポイ
ント３１０に置き換えられる。この２値化処理部３１の
出力音圧レベルは、３次元面構成処理部３２に供給さ
れ、ここで、２値化された３次元情報のうち、閾値を越
えていた３次元ポイントを線で結び、面を張ることによ
り、３２０で示すような３次元画像が構成され、表示器
３３により表示される。
平方向レベル検出処理部１３の出力信号を受け、所望距
離に到達するまで、１４０に示すような距離方向、水平
方向、垂直方向の３次元ポイントにおける音圧レベルと
して格納する。なお、１４０の各１マスが受信レベルを
示している。その後、距離方向ため込み処理部１４に格
納された３次元ポイントにおける音圧レベルは、２値化
処理部３１において閾値と比較され、閾値を越えていれ
ば”１”、越えていなければ”０”の２値の３次元ポイ
ント３１０に置き換えられる。この２値化処理部３１の
出力音圧レベルは、３次元面構成処理部３２に供給さ
れ、ここで、２値化された３次元情報のうち、閾値を越
えていた３次元ポイントを線で結び、面を張ることによ
り、３２０で示すような３次元画像が構成され、表示器
３３により表示される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、従来の３次
元水中音響画像処理装置では、２値化処理部３１にて音
圧レベルを閾値と比較し、閾値を越えているものに対し
て３次元画像を構成するため、一つの目標であっても距
離、及び方位に対してエコーレベルが変化する水中物体
を３次元画像で捉えたい場合、閾値のとり方によって、
物体が分割されたり、非常に大きくなったりする問題が
ある。
元水中音響画像処理装置では、２値化処理部３１にて音
圧レベルを閾値と比較し、閾値を越えているものに対し
て３次元画像を構成するため、一つの目標であっても距
離、及び方位に対してエコーレベルが変化する水中物体
を３次元画像で捉えたい場合、閾値のとり方によって、
物体が分割されたり、非常に大きくなったりする問題が
ある。
【０００９】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
水中物体の部位により反射レベルの異なる目標物体に対
しても、全体像を正確に３次元画像を得ることができる
３次元水中音響画像処理装置を提供することを目的とす
る。
水中物体の部位により反射レベルの異なる目標物体に対
しても、全体像を正確に３次元画像を得ることができる
３次元水中音響画像処理装置を提供することを目的とす
る。
【００１０】また、本発明の他の目的は、操作性を向上
し得る３次元水中音響画像処理装置を提供することにあ
る。
し得る３次元水中音響画像処理装置を提供することにあ
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、水中で音波を放射し、目標物体からの反射
波を受信し、電気信号である受信信号に変換する送受波
器と、受信信号から水平方向と垂直方向の２次元に分布
した受信信号レベルを求めるレベル検出処理手段と、レ
ベル検出処理手段からの２次元の受信信号レベルを距離
方向にため込んでゆき、水平方向、垂直方向及び距離の
３次元に分布する受信レベルを構成する距離方向ため込
み処理手段と、距離方向ため込み処理手段により構成さ
れた３次元に分布する受信レベルのデータを入力信号と
して受け、それぞれ互いに異なる予め設定された音圧範
囲内の信号は２値の一方の値で、音圧範囲以外の信号は
２値の他方の値に変換する複数の音圧範囲２値化処理手
段と、複数の音圧範囲２値化処理手段からの出力２値信
号をそれぞれ入力信号として受け、音圧範囲内の信号で
あることを示す一方の値の座標同士を線で結び、更に面
を張ることによって３次元モデルを構成する複数の３次
元面構成処理手段と、複数の３次元面構成処理手段から
の全部で複数の３次元モデルを一つの３次元座標上に合
成して一つの３次元画像を得る画像合成処理手段とを有
する構成としたものである。
成するため、水中で音波を放射し、目標物体からの反射
波を受信し、電気信号である受信信号に変換する送受波
器と、受信信号から水平方向と垂直方向の２次元に分布
した受信信号レベルを求めるレベル検出処理手段と、レ
ベル検出処理手段からの２次元の受信信号レベルを距離
方向にため込んでゆき、水平方向、垂直方向及び距離の
３次元に分布する受信レベルを構成する距離方向ため込
み処理手段と、距離方向ため込み処理手段により構成さ
れた３次元に分布する受信レベルのデータを入力信号と
して受け、それぞれ互いに異なる予め設定された音圧範
囲内の信号は２値の一方の値で、音圧範囲以外の信号は
２値の他方の値に変換する複数の音圧範囲２値化処理手
段と、複数の音圧範囲２値化処理手段からの出力２値信
号をそれぞれ入力信号として受け、音圧範囲内の信号で
あることを示す一方の値の座標同士を線で結び、更に面
を張ることによって３次元モデルを構成する複数の３次
元面構成処理手段と、複数の３次元面構成処理手段から
の全部で複数の３次元モデルを一つの３次元座標上に合
成して一つの３次元画像を得る画像合成処理手段とを有
する構成としたものである。
【００１２】本発明では、３次元に分布する音波受信レ
ベルを、互いに異なる予め設定された複数の音圧範囲内
に属するか否かにより２値化し、その２値化された信号
を音圧範囲内の信号であることを示す値の座標同士を線
で結び、更に面を張ることによって複数の３次元モデル
を構成し、これら複数の３次元モデルを一つの３次元座
標上に合成して一つの３次元画像を得るようにしたた
め、目標物体の部位により音波の反射レベルが異なって
いても、反射レベルに応じた音圧範囲で３次元モデルを
構成できる。
ベルを、互いに異なる予め設定された複数の音圧範囲内
に属するか否かにより２値化し、その２値化された信号
を音圧範囲内の信号であることを示す値の座標同士を線
で結び、更に面を張ることによって複数の３次元モデル
を構成し、これら複数の３次元モデルを一つの３次元座
標上に合成して一つの３次元画像を得るようにしたた
め、目標物体の部位により音波の反射レベルが異なって
いても、反射レベルに応じた音圧範囲で３次元モデルを
構成できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面と共に説明する。図１は本発明の一実施の形態の
構成図を示す。同図中、図３と同一構成部分については
同一符号を付し、その説明を省略する。図１において、
距離方向ため込み処理部１４から出力された、垂直方
位、水平方位及び距離の３次元の受信レベル分布１４０
を示す受信レベル信号は、Ｎ個の音圧範囲２値化処理部
１５1〜１５Nにそれぞれ入力され、互いに異なるそれぞ
れの音圧範囲内にある受信レベルが”１”に、音圧範囲
外の受信レベルが”０”に置き換えられる。なお、受信
レベル分布１４０の各１マスが受信レベルを示してい
る。
て図面と共に説明する。図１は本発明の一実施の形態の
構成図を示す。同図中、図３と同一構成部分については
同一符号を付し、その説明を省略する。図１において、
距離方向ため込み処理部１４から出力された、垂直方
位、水平方位及び距離の３次元の受信レベル分布１４０
を示す受信レベル信号は、Ｎ個の音圧範囲２値化処理部
１５1〜１５Nにそれぞれ入力され、互いに異なるそれぞ
れの音圧範囲内にある受信レベルが”１”に、音圧範囲
外の受信レベルが”０”に置き換えられる。なお、受信
レベル分布１４０の各１マスが受信レベルを示してい
る。
【００１４】ここで、ｉ番目の音圧範囲２値化処理部１
５i（ｉ＝１，２，．．．，Ｎ）の音圧範囲は、それぞ
れαｉ〜βｉ（ｄＢ）に設定されている。この全部でＮ
個の異なる音圧範囲は、画像として捉えたい受信音圧範
囲をＮ個に分割したものである。
５i（ｉ＝１，２，．．．，Ｎ）の音圧範囲は、それぞ
れαｉ〜βｉ（ｄＢ）に設定されている。この全部でＮ
個の異なる音圧範囲は、画像として捉えたい受信音圧範
囲をＮ個に分割したものである。
【００１５】音圧範囲２値化処理部１５1〜１５Nのそれ
ぞれから出力される３次元座標上の２値テーブルは、Ｎ
個の３次元面構成処理部１６1〜１６Nに入力され、各
々”１”の座標同士を線で結び、更に面を張ることによ
ってそれぞれ２１〜２Ｎで示すような垂直方位、水平方
位及び距離の３次元モデルを構成する。この時点でＮ個
の異なる音圧範囲から抽出された３次元モデルが構成さ
れる。
ぞれから出力される３次元座標上の２値テーブルは、Ｎ
個の３次元面構成処理部１６1〜１６Nに入力され、各
々”１”の座標同士を線で結び、更に面を張ることによ
ってそれぞれ２１〜２Ｎで示すような垂直方位、水平方
位及び距離の３次元モデルを構成する。この時点でＮ個
の異なる音圧範囲から抽出された３次元モデルが構成さ
れる。
【００１６】Ｎ個の３次元面構成処理部１６1〜１６Nか
らそれぞれ出力された、全部でＮ個の３次元モデルは、
画像合成処理部１７に入力され、ここで一つの３次元座
標上に合成処理された後、表示器１８で３次元画像１７
０として表示される。このように、部位により音波の反
射レベルが異なる目標物体を捉えた場合においても、そ
の全体像を正確に３次元画像として構成することができ
る。また、予め画像として捉えたい受信音圧範囲をＮ個
の音圧範囲に分割しておくことにより、従来装置のよう
に音圧分布変動が起こる度に、オペレータが３次元モデ
ルを構成するための２値化を行う閾値の最適値を探して
変更するといった手間が省け、操作性が向上する。
らそれぞれ出力された、全部でＮ個の３次元モデルは、
画像合成処理部１７に入力され、ここで一つの３次元座
標上に合成処理された後、表示器１８で３次元画像１７
０として表示される。このように、部位により音波の反
射レベルが異なる目標物体を捉えた場合においても、そ
の全体像を正確に３次元画像として構成することができ
る。また、予め画像として捉えたい受信音圧範囲をＮ個
の音圧範囲に分割しておくことにより、従来装置のよう
に音圧分布変動が起こる度に、オペレータが３次元モデ
ルを構成するための２値化を行う閾値の最適値を探して
変更するといった手間が省け、操作性が向上する。
【００１７】
【実施例】次に、図１の実施の形態の実施例について図
２と共に説明する。図２中、図１と同一構成部分には同
一符号を付し、その説明を省略する。図２において、目
標物体２２０は楕円形状で、送受波器１１に対して斜め
に向いて存在する場合、音波の散乱によって送受波器１
１の受信音圧は目標物体２２０の部位によって異なって
くる。例えば、目標物体２２０の前部は送受波器１１に
ほぼ正対しているため散乱は少なく、受信音圧は高くな
る。目標物体２２０の中部では、目標物体２２０が斜め
に向いているため音波の入射角が浅くなり、散乱により
受信音圧は下がる。更に、目標物体２２０の後部では、
物体形状が楕円状のため、物体中部より更に音波の入射
角が浅くなり、受信音圧は更に下がる。
２と共に説明する。図２中、図１と同一構成部分には同
一符号を付し、その説明を省略する。図２において、目
標物体２２０は楕円形状で、送受波器１１に対して斜め
に向いて存在する場合、音波の散乱によって送受波器１
１の受信音圧は目標物体２２０の部位によって異なって
くる。例えば、目標物体２２０の前部は送受波器１１に
ほぼ正対しているため散乱は少なく、受信音圧は高くな
る。目標物体２２０の中部では、目標物体２２０が斜め
に向いているため音波の入射角が浅くなり、散乱により
受信音圧は下がる。更に、目標物体２２０の後部では、
物体形状が楕円状のため、物体中部より更に音波の入射
角が浅くなり、受信音圧は更に下がる。
【００１８】このような反射波を受信音圧範囲０〜−３
０ｄＢの送受波器１１で受信した場合、その受信信号は
水平方向レベル検出処理部１２である距離における水平
方向の受信音圧が求められ、また、垂直方向レベル検出
処理部１３にてある距離における垂直方向の受信音圧が
求められる。距離的には、送受波ポイントに対して目標
物体２２０は前部が近く、後部が遠くなっているため前
部から検出され始める。
０ｄＢの送受波器１１で受信した場合、その受信信号は
水平方向レベル検出処理部１２である距離における水平
方向の受信音圧が求められ、また、垂直方向レベル検出
処理部１３にてある距離における垂直方向の受信音圧が
求められる。距離的には、送受波ポイントに対して目標
物体２２０は前部が近く、後部が遠くなっているため前
部から検出され始める。
【００１９】距離方向ため込み処理部１４は、目標物体
２２０の後部までの３次元（水平方位、垂直方位、距
離）データがため込まれたら、３個の音圧範囲を０〜−
３０ｄＢとしている。そこで、３つの音圧範囲２値化処
理部２４、２５及び２６にデータが転送される。ここで
は、画像として捉えたい音圧範囲を０〜−３０ｄＢとし
ている。そこで、音圧範囲２値化処理部２４、２５及び
２６では１０ｄＢ刻みに音圧範囲を刻んで２値化処理を
実行する。
２２０の後部までの３次元（水平方位、垂直方位、距
離）データがため込まれたら、３個の音圧範囲を０〜−
３０ｄＢとしている。そこで、３つの音圧範囲２値化処
理部２４、２５及び２６にデータが転送される。ここで
は、画像として捉えたい音圧範囲を０〜−３０ｄＢとし
ている。そこで、音圧範囲２値化処理部２４、２５及び
２６では１０ｄＢ刻みに音圧範囲を刻んで２値化処理を
実行する。
【００２０】音圧範囲２値化処理部２４は、０〜−１０
ｄＢの音圧範囲の受信信号を”１”とし、それ以外の音
圧の受信信号レベルを”０”とする２値化処理を行い、
受信音圧の高い目標物体２２０の前部に対応する位置の
情報を”１”として出力する。音圧範囲２値化処理部２
５は、−１０〜−２０ｄＢの音圧範囲の受信信号を”
１”とし、それ以外の音圧の受信信号レベルを”０”と
する２値化処理を行い、受信音圧がやや低い目標物体２
２０の中部に対応する位置の情報を”１”として出力す
る。更に、音圧範囲２値化処理部２６は、−２０〜−３
０ｄＢの音圧範囲の受信信号を”１”とし、それ以外の
音圧の受信信号レベルを”０”とする２値化処理を行
い、受信音圧が非常に低い目標物体２２０の後部に対応
する位置の情報を”１”として出力する。音圧範囲２値
化処理部２４、２５及び２６から出力された各３次元位
置情報は、対応する３次元面構成処理部２７、２８及び
２９に入力されて、それぞれ”１”の座標同士を線で結
び、更に面を張ることによって垂直方位、水平方位及び
距離の３次元モデルを構成する。ここで、３次元面構成
処理部２７は、目標物体２２０の前部の３次元モデル２
２０ａを構成し、３次元面構成処理部２８は、目標物体
２２０の中部の３次元モデル２２０ｂを構成し、３次元
面構成処理部２９は、目標物体２２０の後部の３次元モ
デル２２０ｃを構成する。
ｄＢの音圧範囲の受信信号を”１”とし、それ以外の音
圧の受信信号レベルを”０”とする２値化処理を行い、
受信音圧の高い目標物体２２０の前部に対応する位置の
情報を”１”として出力する。音圧範囲２値化処理部２
５は、−１０〜−２０ｄＢの音圧範囲の受信信号を”
１”とし、それ以外の音圧の受信信号レベルを”０”と
する２値化処理を行い、受信音圧がやや低い目標物体２
２０の中部に対応する位置の情報を”１”として出力す
る。更に、音圧範囲２値化処理部２６は、−２０〜−３
０ｄＢの音圧範囲の受信信号を”１”とし、それ以外の
音圧の受信信号レベルを”０”とする２値化処理を行
い、受信音圧が非常に低い目標物体２２０の後部に対応
する位置の情報を”１”として出力する。音圧範囲２値
化処理部２４、２５及び２６から出力された各３次元位
置情報は、対応する３次元面構成処理部２７、２８及び
２９に入力されて、それぞれ”１”の座標同士を線で結
び、更に面を張ることによって垂直方位、水平方位及び
距離の３次元モデルを構成する。ここで、３次元面構成
処理部２７は、目標物体２２０の前部の３次元モデル２
２０ａを構成し、３次元面構成処理部２８は、目標物体
２２０の中部の３次元モデル２２０ｂを構成し、３次元
面構成処理部２９は、目標物体２２０の後部の３次元モ
デル２２０ｃを構成する。
【００２１】３次元面構成処理部２７、２８及び２９に
よりそれぞれ構成された３次元モデル２２０ａ、２２０
ｂ及び２２０ｃのデータは、画像合成処理部１７に入力
され、ここで一つの３次元座標上に合成されることによ
り、部位により受信音圧の異なる目標物体２２０が正確
に一つの３次元画像２２１として生成される。よって、
一つの３次元画像２２１を表示できる。
よりそれぞれ構成された３次元モデル２２０ａ、２２０
ｂ及び２２０ｃのデータは、画像合成処理部１７に入力
され、ここで一つの３次元座標上に合成されることによ
り、部位により受信音圧の異なる目標物体２２０が正確
に一つの３次元画像２２１として生成される。よって、
一つの３次元画像２２１を表示できる。
【００２２】なお、本発明は以上の実施の形態及び実施
例に限定されるものではなく、例えば受信音圧レベル範
囲に応じてそれぞれの３次元モデルを、色若しくは模様
で区別して表示するようにしてもよい。この場合は、３
次元面構成処理部１６1 〜１６N のそれぞれをその処理
部固有の色若しくは模様の３次元モデルを生成するよう
にする。
例に限定されるものではなく、例えば受信音圧レベル範
囲に応じてそれぞれの３次元モデルを、色若しくは模様
で区別して表示するようにしてもよい。この場合は、３
次元面構成処理部１６1 〜１６N のそれぞれをその処理
部固有の色若しくは模様の３次元モデルを生成するよう
にする。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
３次元に分布する音波受信レベルを、互いに異なる予め
設定された複数の音圧範囲内に属するか否かにより２値
化し、その２値化された信号を音圧範囲内の信号である
ことを示す値の座標同士を線で結び、更に面を張ること
によって複数の３次元モデルを構成し、これら複数の３
次元モデルを一つの３次元座標上に合成して一つの３次
元画像を得るようにしたため、目標物体の部位により音
波の反射レベルが異なっていても、反射レベルに応じた
音圧範囲で３次元モデルを構成でき、よって、物体の部
位により音波の反射レベルが異なる目標物体を捉えた場
合においても、その全体像を正確に３次元画像として構
成することができる。
３次元に分布する音波受信レベルを、互いに異なる予め
設定された複数の音圧範囲内に属するか否かにより２値
化し、その２値化された信号を音圧範囲内の信号である
ことを示す値の座標同士を線で結び、更に面を張ること
によって複数の３次元モデルを構成し、これら複数の３
次元モデルを一つの３次元座標上に合成して一つの３次
元画像を得るようにしたため、目標物体の部位により音
波の反射レベルが異なっていても、反射レベルに応じた
音圧範囲で３次元モデルを構成でき、よって、物体の部
位により音波の反射レベルが異なる目標物体を捉えた場
合においても、その全体像を正確に３次元画像として構
成することができる。
【００２４】また、本発明によれば、予め画像として捉
えたい受信音圧範囲をＮ個の音圧範囲に分割しておくこ
とにより、従来装置のように音圧分布変動が起こる度
に、オペレータが３次元モデルを構成するための２値化
を行う閾値の最適値を探して変更するといった手間が省
け、操作性が向上する。
えたい受信音圧範囲をＮ個の音圧範囲に分割しておくこ
とにより、従来装置のように音圧分布変動が起こる度
に、オペレータが３次元モデルを構成するための２値化
を行う閾値の最適値を探して変更するといった手間が省
け、操作性が向上する。
【図１】本発明の一実施の形態の構成図である。
【図２】本発明の一実施例の構成図である。
【図３】従来の一例の構成図である。
１１ 送受波器 １２ 垂直方向レベル検出処理部 １３ 水平方向レベル検出処理部 １４ 距離方向ため込み処理部 １５1〜１５N、２４、２５、２６ 音圧範囲２値化処理
部 １６1〜１６N、２７、２８、２９ ３次元面構成処理部 １７ 画像合成処理部 １８ 表示器 ２４、２５、２６ 音圧範囲２値化処理部 １７０、２２１ ３次元画像 ２２０ 目標物体 ２２０ａ 目標物体前部の３次元モデル ２２０ｂ 目標物体中部の３次元モデル ２２０ｃ 目標物体後部の３次元モデル
部 １６1〜１６N、２７、２８、２９ ３次元面構成処理部 １７ 画像合成処理部 １８ 表示器 ２４、２５、２６ 音圧範囲２値化処理部 １７０、２２１ ３次元画像 ２２０ 目標物体 ２２０ａ 目標物体前部の３次元モデル ２２０ｂ 目標物体中部の３次元モデル ２２０ｃ 目標物体後部の３次元モデル
Claims (3)
- 【請求項１】 水中で音波を放射し、目標物体からの反
射波を受信し、電気信号である受信信号に変換する送受
波器と、 前記受信信号から水平方向と垂直方向の２次元に分布し
た受信信号レベルを求めるレベル検出処理手段と、 前記レベル検出処理手段からの２次元の受信信号レベル
を距離方向にため込んでゆき、水平方向、垂直方向及び
距離の３次元に分布する受信レベルを構成する距離方向
ため込み処理手段と、 前記距離方向ため込み処理手段により構成された３次元
に分布する受信レベルのデータを入力信号として受け、
それぞれ互いに異なる予め設定された音圧範囲内の信号
は２値の一方の値で、前記音圧範囲以外の信号は前記２
値の他方の値に変換する複数の音圧範囲２値化処理手段
と、 前記複数の音圧範囲２値化処理手段からの出力２値信号
をそれぞれ入力信号として受け、前記音圧範囲内の信号
であることを示す前記一方の値の座標同士を線で結び、
更に面を張ることによって３次元モデルを構成する複数
の３次元面構成処理手段と、 前記複数の３次元面構成処理手段からの全部で複数の３
次元モデルを一つの３次元座標上に合成して一つの３次
元画像を得る画像合成処理手段とを有することを特徴と
する３次元水中音響画像処理装置。 - 【請求項２】 前記複数の音圧範囲２値化処理手段の音
圧範囲は、画像として捉えたい受信音圧範囲をＮ個（Ｎ
は２以上の整数）に分割したとき、Ｎ個の分割受信音圧
範囲のそれぞれに設定されていることを特徴とする請求
項１記載の３次元水中音響画像処理装置。 - 【請求項３】 前記複数の３次元面構成処理手段は、そ
れぞれ固有の色又は模様の３次元モデルを構成すること
を特徴とする請求項１記載の３次元水中音響画像処理装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28993596A JP2845222B2 (ja) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | ３次元水中音響画像処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28993596A JP2845222B2 (ja) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | ３次元水中音響画像処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10132931A JPH10132931A (ja) | 1998-05-22 |
| JP2845222B2 true JP2845222B2 (ja) | 1999-01-13 |
Family
ID=17749659
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28993596A Expired - Fee Related JP2845222B2 (ja) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | ３次元水中音響画像処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2845222B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7310606B2 (en) * | 2006-05-12 | 2007-12-18 | Harris Corporation | Method and system for generating an image-textured digital surface model (DSM) for a geographical area of interest |
| JP5089319B2 (ja) * | 2007-10-03 | 2012-12-05 | 古野電気株式会社 | 水中探知装置 |
-
1996
- 1996-10-31 JP JP28993596A patent/JP2845222B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10132931A (ja) | 1998-05-22 |
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