JP7129250B2 - ground penetrating radar - Google Patents
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Description
本発明は、電波を利用した地中レーダ装置に関し、特に探査用の電波を周期的に送受信する送受信部を有する地中レーダ装置に関するものである。 The present invention relates to a ground penetrating radar system using radio waves, and more particularly to a ground penetrating radar system having a transmitting/receiving unit for periodically transmitting/receiving radio waves for exploration.
地中レーダ装置として、地中に向けて電波を送信し、地中の埋設物からの反射波を受信することで、受信強度に対する移動距離と電磁波の送信から受信までの経過時間を示す反射時間との関係を示す２次元画像データを生成するものが公知となっている（例えば特許文献１参照）。特許文献１の装置では、時間又は距離軸方向の１次元画像データについて、１次元ウェーブレット解析により時間－周波数領域へ変換して時間－周波数データを算出して縦縞ノイズの周波数成分を算出した後、ノイズ成分を抽出する第１フィルタリング処理を実行し、元の２次元画像データから抽出した縦縞ノイズ成分を除去する第２フィルタリング処理を実行して縦縞ノイズを除去する。なお、特許文献１には明示されていないが、地中レーダ装置によって得られる反射信号は、地表面又はアンテナに近い程、反射強度が大きく、探査ターゲットが深くなるにつれ反射信号が小さくなる。そのため、一般の地中レーダ装置はＡＧＣ（Automatic Gain Control）や表示ＳＴＣ（Sensitivity Time Control）と呼ばれる機能を有している。
As a ground penetrating radar device, it transmits radio waves into the ground and receives the reflected waves from buried objects in the ground. Reflection time indicates the distance traveled with respect to the reception strength and the elapsed time from transmission to reception of electromagnetic waves. There is known a technique for generating two-dimensional image data showing the relationship between . In the apparatus of
しかしながら、従来の地中レーダ装置において、ＡＧＣや表示ＳＴＣによって深度方向に対する信号強度の調整は可能であったが、移動方向又は横位置に対するゲイン調整は行われていない。特に、反射信号強度が強い鋼管と反射信号強度が弱い樹脂管とが近接している場合には、深度方向及び移動方向の両方に関して反射信号の視認性を確保することが望まれる。 However, in the conventional ground penetrating radar apparatus, although the signal strength in the depth direction can be adjusted by AGC or display STC, gain adjustment in the movement direction or lateral position is not performed. In particular, when a steel pipe with a high reflected signal intensity and a resin pipe with a low reflected signal intensity are close to each other, it is desirable to ensure the visibility of the reflected signal in both the depth direction and the movement direction.
本発明は、上記背景技術に鑑みてなされたものであり、反射信号強度が異なる複数種の対象について検出信号の視認性を高めた地中レーダ装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a ground penetrating radar apparatus that enhances the visibility of detection signals for a plurality of types of targets having different reflected signal intensities.
上記目的を達成するため、本発明に係る地中レーダ装置は、探査信号を送信する送信部と、検出信号を受信する受信部と、受信部からの検出信号を処理する処理部とを備え、処理部は、受信部からの検出信号によって得たチャート上において手動で設定された所定領域で信号強度の調整を行い、処理部は、指定された枠の周辺領域を含めて所定領域として扱い、チャートは、受信強度に対する、経路方向の距離に対応する移動距離と、深さ方向の距離に対応する電波の送信から受信までの経過時間を示す反射時間との関係を示す２次元画像データである。 In order to achieve the above object, a ground penetrating radar device according to the present invention comprises a transmitting section for transmitting a search signal, a receiving section for receiving a detection signal, and a processing section for processing the detection signal from the receiving section, The processing unit adjusts the signal strength in a predetermined area manually set on the chart obtained from the detection signal from the receiving unit, and the processing unit treats the area surrounding the specified frame as the predetermined area. The chart is two-dimensional image data showing the relationship between the moving distance corresponding to the distance in the path direction and the reflection time indicating the elapsed time from transmission to reception of the radio wave corresponding to the distance in the depth direction with respect to the received intensity. There is .
上記地中レーダ装置では、処理部が受信部からの検出信号によって得たチャート上で設定された所定領域で信号強度の調整を行うので、反射信号強度が異なる複数種の対象について検出信号の視認性を高めることができる。
また、処理部が、指定された枠の周辺領域を含めて所定領域として扱うことにより、指定された枠の周辺領域を所定領域に準じて取り扱って信号強度の調整を行うことができる。
In the ground penetrating radar device, the signal intensity is adjusted in the predetermined area set on the chart obtained by the processing unit from the detection signal from the receiving unit. can enhance sexuality.
In addition, the processing unit treats the area around the designated frame as the predetermined area, so that the area around the designated frame can be handled according to the predetermined area to adjust the signal intensity.
本発明の具体的な側面では、所定領域は、指定された枠内の領域又は指定された枠外の領域である。 In a specific aspect of the present invention, the predetermined area is an area within the designated frame or an area outside the designated frame.
本発明のさらに別の側面では、処理部は、所定領域の境界領域でゲインを漸次変化させる。この場合、ゲインの変更の有無による境界線が目立ってしまうことを防止できる。 In still another aspect of the present invention, the processing section gradually changes the gain in the boundary area of the predetermined area. In this case, it is possible to prevent the boundary line from being conspicuous depending on whether or not the gain is changed.
本発明のさらに別の側面では、処理部は、所定領域の境界領域でゲインを連続的に変化させる。この場合、ゲインの変更の有無による境界線をより目立たなくすることができる。 In still another aspect of the present invention, the processing section continuously changes the gain in the boundary area of the predetermined area. In this case, it is possible to make the boundary line depending on whether or not the gain is changed more inconspicuous.
本発明のさらに別の側面では、処理部は、所定領域の境界領域でゲインをガウシアン分布に従って変化させる。 In still another aspect of the present invention, the processing section changes the gain in the boundary area of the predetermined area according to Gaussian distribution.
本発明のさらに別の側面では、処理部は、所定領域内で所定の信号レベルを超えた領域以外の残余領域のゲインを調整する。この場合、所定領域内において所定の信号レベルを超えた領域でゲインを調整しないので、ここで信号の飽和が生じてチャートが見にくくなることを防止できる。 According to still another aspect of the present invention, the processing unit adjusts the gain of the residual area other than the area exceeding the predetermined signal level within the predetermined area. In this case, since the gain is not adjusted in the area exceeding the predetermined signal level within the predetermined area, it is possible to prevent the chart from becoming difficult to see due to saturation of the signal.
本発明のさらに別の側面では、処理部は、検出信号の信号レベルに基づいて所定領域を抽出することで所定領域の設定を行う。この場合、信号強度の調整を自動化して地中レーダ装置の操作性の向上を図ることができる。 In still another aspect of the present invention, the processing section sets the predetermined area by extracting the predetermined area based on the signal level of the detection signal. In this case, it is possible to automate the adjustment of the signal strength and improve the operability of the ground penetrating radar system.
本発明のさらに別の側面では、送信部は、地中探査用の電波を周期的に送信するとともに、受信部は、地中探査用の電波に同期させて電波を受信する。この場合、低レベルの信号から埋設物に対応する信号を抽出することができる。 In still another aspect of the present invention, the transmitting section periodically transmits radio waves for underground exploration, and the receiving section receives the radio waves in synchronization with the radio waves for underground exploration. In this case, the signal corresponding to the buried object can be extracted from the low-level signal.
以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態である地中レーダ装置について説明する。 A ground penetrating radar apparatus according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図１に示すように、地中レーダ装置１００は、台車等の各種移動体２００に搭載されて移動しながら地中探査を行う装置である。地中レーダ装置１００は、電波により計測を行う計測部１００Ａと、移動体２００の位置情報を収集する位置情報取得部１００Ｂと、データ処理等を行う制御装置１００Ｃとを備える。移動体２００は、計測部１００Ａによる探査位置を変化させるため、車輪２００ａや駆動機構２００ｂ等を有する。
As shown in FIG. 1, the ground penetrating
地中レーダ装置１００のうち、計測部１００Ａは、詳細は後述するが、探査信号を送信する送信部２０ａと、検出信号を受信する受信部２０ｂとを備える（図３参照）。位置情報取得部１００Ｂは、ＧＰＳ受信機、速度計、加速度計等を備えており、計測部１００Ａの位置である測定点つまり探査位置を計測して位置情報として出力する。制御装置１００Ｃは、受信部２０ｂを含む計測部１００Ａからの検出信号を処理する処理部である。
The
図２に示すように、制御装置（処理部）１００Ｃは、演算処理部１０１と、記憶部１０２と、入力部１０３と、表示部１０４と、インターフェース部１０５とを備える。制御装置１００Ｃは、具体的には、地中探査用のプログラムを搭載したコンピューターを含み、ユーザーは、計測部１００Ａによる計測結果を、表示部１０４によって観察することができるだけでなく、各種計測パラメータの設定、信号処理に関する条件設定、計測結果の表示のためのデータ処理方法の選択等を、入力部１０３を介して演算処理部１０１に指示することができる。
As shown in FIG. 2 , the control device (processing unit) 100C includes an
演算処理部１０１は、記憶部１０２に保管されたプログラムやデータに基づいて動作し、入力部１０３やインターフェース部１０５から得た情報に基づいて処理を行い、処理の経過や結果を記憶部１０２に保管するとともに表示部１０４に提示する。特に、演算処理部１０１は、プログラム等に基づいてインターフェース部１０５を介して計測部１００Ａを動作させ、計測部１００Ａからの検出信号を処理して得た地点計測情報や経路断面計測情報を表示部１０４に表示させることができる。ここで、地点計測情報は、特定測定点での探査によって得た検出信号を深さ方向の距離の関数として表した強度パターンであり、経路断面計測情報は、検出信号の受信強度に対する移動距離と電波の送信から受信までの経過時間を示す反射時間との関係を示すチャートである。具体的には、経路断面計測情報（チャート）は、移動体２００の移動経路に沿った測定点で収集した検出信号の強度分布を、一方の軸を深さ方向の距離（又は反射時間）とし他方の軸を経路方向の距離として、２方向の距離の関数として２次元的に表示する２次元画像データである。
The
図３に示すように、計測部１００Ａは、レーダ信号発生部１０と、送信用増幅器２１と、送信アンテナ３１と、受信アンテナ３２と、受信用増幅器２２と、サンプリング処理部２５と、タイミング制御部７０と、計測側制御部８０とを備える。
As shown in FIG. 3, the
レーダ信号発生部１０は、タイミング制御部７０の制御下でパルス状の送信波ＳＰ１を生成する。レーダ信号発生部１０は、より具体的には、パルス状の送信波ＳＰ１を所定の周期で間欠的に出力する。送信用増幅器２１は、レーダ信号発生部１０で形成される送信波ＳＰ１を増幅し、送信アンテナ３１は、送信用増幅器２１に駆動されて送信波ＳＰ１に対応する電波としての探査信号Ｓ１を地面に向けて放射する。レーダ信号発生部１０、送信用増幅器２１、及び送信アンテナ３１は、探査信号（電波）Ｓ１を周期的に送信する送信部２０ａとして機能する。送信波ＳＰ１は、例えばパルスやチャープである。
The
受信アンテナ３２は、地中ＵＧに存在する埋設物その他の探査対象物ＯＢで反射されて戻って来た応答波（電波）Ｓ２を検出信号として受信し、受信用増幅器２２は、受信アンテナ３２で受信した応答波Ｓ２に対応する信号を増幅して応答波ＳＰ２として出力し、サンプリング処理部２５は、応答波ＳＰ２から広義の検出信号である信号出力ＳＲを生成する。受信アンテナ３２、受信用増幅器２２、及びサンプリング処理部２５は、地中探査用の電波に同期させて電波である応答波（検出信号）Ｓ２を受信し信号出力（検出信号）ＳＲを出力する受信部２０ｂとして機能する。
The
サンプリング処理部２５は、受信アンテナ３２で受信され受信用増幅器２２で増幅された応答波ＳＰ２について、レーダ信号発生部１０で形成された送信波ＳＰ１に対応するアナログの参照波Ｓ３を用い、この参照波Ｓ３のタイミングをずらしながら相関サンプリング処理を行って、応答波ＳＰ２から送信波ＳＰとの相関性の高い信号成分を抽出する。サンプリング処理部２５で得られる信号成分は、参照波Ｓ３とのタイミング差（遅延時間ともいう）に対応する深さ方向の距離に関連付けられて、デジタル信号として出力される。つまり、サンプリング処理部２５の信号出力ＳＲは、埋設物その他の探査対象物ＯＢの分布を示す強度出力値であり、深さ方向の距離ごとに応答波ＳＰ２から得た信号成分の振幅を算出したものとなっている。サンプリング処理部２５は、応答波ＳＰ２と参照波Ｓ３とについて相関サンプリング処理を行う相関器の他に、重み付けフィルター等を備える。重み付けフィルターは、応答波ＳＲに対して遅延時間に応じた重み付けを行うものであり、例えばＳＴＣ（sensitivity time control）を用いることができる。ＳＴＣを用いることで、地表での反射や深さ方向の減衰の影響を補正することができる。
The
計測側制御部８０は、タイミング制御部７０を動作させるとともに、サンプリング処理部２５からの信号出力ＳＲ又はこれに加工を施した計測データを制御装置１００Ｃに出力する。計測側制御部８０は、信号出力ＳＲを加工する場合、図２に示す制御装置１００Ｃと協働して処理部として機能する。
The measurement-
図２に戻って、演算処理部１０１は、処理部として、移動体２００の移動経路に沿って受信部２０ｂからの信号出力（検出信号）ＳＲを収集し、信号出力ＳＲから経路断面計測情報をチャートとして表示するためのデータを作成し、かかるデータに対応する経路断面計測情報（チャート）を表示部１０４に表示する。演算処理部１０１は、処理部として、表示部１０４に表示された経路断面計測情報（チャート）上で設定された局所的な所定領域で信号強度の調整を行う。具体的には、演算処理部１０１は、所定領域で信号出力（検出信号）ＳＲの信号強度をゲイン上昇によって増加させ、所定領域外の元の信号強度によるチャート部分と、所定領域内の増強後の信号強度によるチャート部分とを合成した合成チャートを表示部１０４に表示する。実際の動作では、経路断面計測情報（チャート）全体を加工する際に、局所的な所定領域内でゲインを１より大きくし所定領域外でゲインを１とするフィルターをかければ、上記のような合成が自動的に行われる。なお、ゲインの調整は、例えば画像の輝度又は階調の増幅によって行うことができ、輝度増幅は、輝度の線形的な増加に限らず、輝度の非線形的な増加であってもよい。
Returning to FIG. 2, the
図４は、表示部１０４に表示される経路断面計測情報のチャートを説明する概念図である。チャートＣＨの横軸Ｌは、地中レーダ装置１００の移動距離を示し、チャートＣＨの縦軸ｔは、電波の送信から受信までの経過時間である反射時間又は深さを示す。チャートＣＨ中において、複数の比較的強度の高い埋設物パターンＥＰ１が現れており、各埋設物パターンＥＰ１が指定枠ＤＦ１１，ＤＦ１２で囲まれている。この場合、指定枠ＤＦ１１，ＤＦ１２外の領域が所定領域ＳＡとして信号強度の調整の対象となっている。つまり、演算処理部１０１は、処理部として、信号出力（検出信号）ＳＲから所定領域ＳＡのチャート部分に対応する信号部分を抽出し、この信号部分をデジタルデータ上で選択的に増幅して信号増強後のチャート部分を得る。これにより、強度の高い埋設物パターンＥＰ１の周辺に存在する強度の低い埋設物パターンＥＰ２が増強され見やすくなる。強度の高い埋設物パターンＥＰ１は、例えば埋設された鋼管であり、強度の低い埋設物パターンＥＰ２は、例えば埋設された樹脂管である。なお、表示部１０４の表示画像のコントラストを調整することによっても強度の低い埋設物パターンＥＰ２の視認性を若干高めることができるが、強度の高い埋設物パターンＥＰ１の視認性が低下する。
FIG. 4 is a conceptual diagram for explaining a chart of route cross-section measurement information displayed on the
演算処理部１０１は、指定枠ＤＦ１１，ＤＦ１２の内側の帯状の周辺領域ＰＡも所定領域ＳＡに準じたものとして扱う。つまり、周辺領域ＰＡも拡張した意味で所定領域を構成する。ただし、演算処理部１０１は、周辺領域ＰＡ又は境界領域ＢＡを遷移領域として処理し、指定枠ＤＦ１１，ＤＦ１２内の非加工領域ＮＡから所定領域ＳＡにかけて信号の増強度を漸次又は徐々に変化させる。非加工領域ＮＡから所定領域ＳＡにかけての信号強度の調整は、連続的であることがさらに望ましい。
The
図５（Ａ）は、非加工領域ＮＡから所定領域ＳＡにかけての信号強度の調整方法の一例を示すものであり、非加工領域ＮＡと所定領域ＳＡとの間であって、広義の所定領域に含まれる周辺領域ＰＡ又は境界領域ＢＡにおいて、ゲインの調整特性ＣＩが連続的であるが直線的に増加している。図５（Ｂ）の場合、非加工領域ＮＡから所定領域ＳＡにかけての境界領域ＢＡでゲインの調整特性ＣＩが切れ目や折れ目無く曲線的に増加する分布となっている。ゲインの調整特性ＣＩは、例えばガウシアン分布とすることができる。図５（Ｂ）中の一点鎖線ＧＨは、参考として示した曲線部分であり、調整特性ＣＩと合わせてガウシアン分布のピーク位置又は平均位置を挟んだ全体的分布特性を示している。つまり、調整特性ＣＩは、ガウシアン分布の片側部分に対応するものとなっている。なお、ゲインの調整特性ＣＩは、ガウシアン分布に限らず各種統計的分布とすることができ、例えばシグモイド関数といったものを用いることができる。図５（Ｃ）の場合、非加工領域ＮＡと所定領域ＳＡとの間に境界領域ＢＡを設けておらず、ゲインの調整特性ＣＩが階段状に変化している。 FIG. 5A shows an example of a method for adjusting the signal intensity from the non-processing area NA to the predetermined area SA. In the included peripheral area PA or boundary area BA, the gain adjustment characteristic CI increases continuously but linearly. In the case of FIG. 5B, the gain adjustment characteristic CI has a distribution in which the gain adjustment characteristic CI increases curvilinearly without discontinuities or creases in the boundary area BA from the non-processing area NA to the predetermined area SA. The gain adjustment characteristic CI can be a Gaussian distribution, for example. A dashed-dotted line GH in FIG. 5(B) is a curve portion shown for reference, and indicates an overall distribution characteristic sandwiching the peak position or average position of the Gaussian distribution together with the adjustment characteristic CI. That is, the adjustment characteristic CI corresponds to one side of the Gaussian distribution. Note that the gain adjustment characteristic CI is not limited to the Gaussian distribution, and may be various statistical distributions, such as a sigmoid function. In the case of FIG. 5C, no boundary area BA is provided between the non-processing area NA and the predetermined area SA, and the gain adjustment characteristic CI changes stepwise.
以上では、所定領域ＳＡの外側に非加工領域ＮＡを設けているが、指定枠ＤＦ１１，ＤＦ１２が狭い場合、非加工領域ＮＡを設けないで、指定枠ＤＦ１１，ＤＦ１２内全体で所定領域ＳＡよりも低レベルでゲイン調整を行ってもよい。また、指定枠ＤＦ１１，ＤＦ１２が広くても、ゲイン調整の程度が小さければ指定枠ＤＦ１１，ＤＦ１２内で若干のゲイン調整を行うことができる。 In the above description, the non-processing area NA is provided outside the predetermined area SA. Gain adjustments may be made at a low level. Also, even if the designation frames DF11 and DF12 are wide, if the degree of gain adjustment is small, it is possible to slightly adjust the gain within the designation frames DF11 and DF12.
図６（Ａ）は、所定領域ＳＡにおけるゲインの増加処理前のチャートＣＨ０を示し、図６（Ｂ）は、所定領域ＳＡにおけるゲインの増加処理後のチャートＣＨ１を示す。強度の高い埋設物パターンＥＰ１を含む枠内領域ＡＲ１ではゲインの調整が行われておらず、強度の低い埋設物パターンＥＰ２を含む所定領域ＳＡではゲインの調整が行われている。なお、図６（Ｂ）において、元の低強度の埋設物パターンＥＰ２に対応するものであって、ゲインの調整によって強度が増した埋設物パターンを符号ＥＰ２'で表した。図６（Ｃ）は、演算処理部１０１によるゲインの増加処理を具体的に説明する図であり、処理前の強度パターンＩＰ０は、図６（Ａ）のチャートＣＨ０中の線ＬＤに対応する特定位置での深さ方向又は時間軸方向の信号強度を示す。処理前の強度パターンＩＰ０は、高強度信号部Ａ１と低強度信号部Ａ２とを有する。ゲイン曲線ＧＣは、強度の高い埋設物パターンＥＰ１を含む枠より外の所定領域ＳＡでゲインが増加している。強度パターンＩＰ０に対してゲイン曲線ＧＣのフィルターをかけると、処理後の強度パターンＩＰ１が得られる。処理後の強度パターンＩＰ１では、高強度信号部Ａ１がそのまま維持されるが、低強度信号部Ａ２のゲインを増加させた修正信号部Ａ３が得られている。処理後の強度パターンＩＰ１は、図６（Ｂ）のチャートＣＨ１中の線ＬＤに対応する。
FIG. 6A shows the chart CH0 before the gain increasing process in the predetermined area SA, and FIG. 6B shows the chart CH1 after the gain increasing process in the predetermined area SA. Gain adjustment is not performed in the frame area AR1 including the embedded object pattern EP1 with high intensity, and gain adjustment is performed in the predetermined area SA including the embedded object pattern EP2 with low intensity. In FIG. 6B, the buried object pattern, which corresponds to the original low-strength buried object pattern EP2 and whose intensity is increased by adjusting the gain, is denoted by reference numeral EP2'. FIG. 6C is a diagram for specifically explaining the gain increase processing by the
図７は、図４に示す所定領域ＳＡの設定の変形例を示す。この場合、チャートＣＨ中において、高強度の埋設物パターンＥＰ１と低強度の埋設物パターンＥＰ２とが現れており、低強度の埋設物パターンＥＰ２が指定枠ＤＦ２１で囲まれている。この場合、指定枠ＤＦ２１内の領域が所定領域ＳＡとして信号強度の調整の対象となっている。演算処理部１０１は、指定枠ＤＦ２１の外側の帯状の周辺領域ＰＡも所定領域ＳＡに準じたものとして扱う。つまり、演算処理部１０１は、指定枠ＤＦ２１外の非加工領域ＮＡから指定枠ＤＦ２１内の所定領域ＳＡにかけて信号の増強度を漸次又は徐々に変化させる。非加工領域ＮＡから所定領域ＳＡにかけての信号強度の調整は、連続的であることが望ましい。
FIG. 7 shows a modification of setting the predetermined area SA shown in FIG. In this case, a high-strength buried object pattern EP1 and a low-strength buried object pattern EP2 appear in the chart CH, and the low-strength buried object pattern EP2 is surrounded by a designation frame DF21. In this case, the area within the designation frame DF21 is set as the predetermined area SA, and the signal strength is adjusted. The
図８は、図４等を用いて説明した動作の変形例を説明する図である。この場合、チャートＣＨ中において、複数の比較的強度の高い埋設物パターンＥＰ１，ＥＰ３が現れているが、一部の埋設物パターンＥＰ１のみを指定枠ＤＦ１１で囲んでおり、指定枠ＤＦ１１外の領域が所定領域ＳＡとして信号強度の調整の対象となっている。結果的に、埋設物パターンＥＰ３は、所定領域ＳＡ内で所定の信号レベルを超えた高強度信号領域Ａ４を形成している。このような埋設物パターンＥＰ３又は高強度信号領域Ａ４についてゲインの増加処理を行うと、信号の飽和によって却って埋設物パターンＥＰ３の視認性が低下する。よって、所定領域ＳＡ内で所定の信号レベルを超える高強度信号領域Ａ４を検出した場合、高強度信号領域Ａ４の外側の残余領域Ａ５でゲインの調整処理（つまりゲインの増加処理）を行う。 FIG. 8 is a diagram explaining a modification of the operation explained using FIG. 4 and the like. In this case, a plurality of buried object patterns EP1 and EP3 with relatively high strength appear in the chart CH, but only a part of the buried object pattern EP1 is surrounded by the designation frame DF11, and the area outside the designation frame DF11 is is the predetermined area SA, which is subject to adjustment of the signal intensity. As a result, the embedded pattern EP3 forms a high-intensity signal area A4 in which the signal level exceeds a predetermined level within the predetermined area SA. If the gain is increased for the buried object pattern EP3 or the high-intensity signal area A4, the visibility of the buried object pattern EP3 decreases due to signal saturation. Therefore, when a high-intensity signal area A4 exceeding a predetermined signal level is detected within the predetermined area SA, gain adjustment processing (that is, gain increase processing) is performed in the remaining area A5 outside the high-intensity signal area A4.
以上の説明では、制御装置（処理部）１００Ｃを扱うユーザーが指定枠ＤＦ１１を設定することを前提として説明を行ったが、指定枠ＤＦ１１は、制御装置１００Ｃが自動的に設定することもできる。例えばチャートＣＨを構成する検出信号のうち所定レベルを超えるものを選択し、クラスタリングを行ったりパターンマッチを行ったりして埋設物パターンを抽出する。このようにして抽出できた埋設物パターンの外側を所定領域ＳＡとして信号強度の調整を行うことができる。
In the above explanation, it is assumed that the user who handles the control device (processing unit) 100C sets the designation frame DF11, but the designation frame DF11 can also be automatically set by the
図９は、地中レーダ装置１００の表示部１０４に表示されるチャートＣＨの修正動作を説明する図である。まず、制御装置（処理部）１００Ｃ又は演算処理部１０１は、入力部１０３及び表示部１０４を利用してユーザーとの間で情報のやり取りを行うことにより、指定枠ＤＦ１１，ＤＦ１２，ＤＦ２１，…の設定を受け付ける（ステップＳ１１）。次に、制御装置（処理部）１００Ｃは、指定枠ＤＦ１１，ＤＦ１２，ＤＦ２１，…の内側と外側のいずれを所定領域ＳＡとして信号強度の調整を行うかをユーザーに確認する（ステップＳ１２）。次に、制御装置（処理部）１００Ｃは、ユーザーから所定領域ＳＡにおけるゲイン調整量の設定を受け付ける（ステップＳ１３）。ゲイン調整量は、ユーザーが段階的に設定するものとすることができるが、信号出力（検出信号）ＳＲの飽和を防止するような自動調整とすることもできる。次に、制御装置（処理部）１００Ｃは、現在表示しているチャートＣＨ中のうち局所的な所定領域ＳＡにおいて信号強度の調整を行って処理後のチャートＣＨを表示部１０４に表示する（ステップＳ１４）。
FIG. 9 is a diagram for explaining the correction operation of the chart CH displayed on the
以上の説明から明らかなように、本実施形態の地中レーダ装置１００によれば、制御装置（処理部）１００Ｃが受信部２０ｂからの信号出力（検出信号）ＳＲによって得たチャートＣＨ上で設定された所定領域ＳＡで信号強度の調整を行うので、反射信号強度が異なる複数種の対象について検出信号の視認性を高めることができる。
As is clear from the above description, according to the ground penetrating
以上の実施形態で説明された構造、形状、大きさ、及び配置関係については、本発明を理解及び実施できる程度に概略的に示したものに過ぎない。したがたって、本発明は、説明された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示される技術的思想の範囲を逸脱しない限り様々な形態に変更することができる。 The structures, shapes, sizes, and arrangement relationships described in the above embodiments are merely schematic representations to the extent that the present invention can be understood and implemented. Therefore, the present invention is not limited to the described embodiments, but can be modified in various forms without departing from the scope of the technical idea indicated in the claims.
例えば、上記実施形態では、経路断面計測情報のチャートについて所定領域ＳＡで信号強度の調整を行っているが、地点計測情報について深さ方向の所定領域で信号強度の調整を行ってもよい。 For example, in the above embodiment, the signal strength is adjusted in the predetermined area SA for the chart of the route cross section measurement information, but the signal strength may be adjusted in the predetermined area in the depth direction for the point measurement information.
計測部１００Ａと制御装置１００Ｃとを移動体２００に一緒に搭載する必要はなく、計測部１００Ａに対して制御装置１００Ｃを遠隔的に配置することができる。また、移動体２００は、自動車や列車のようなものであってもよい。
It is not necessary to mount the
以上では、所定領域ＳＡでゲインの増加処理を行っているが、埋設物パターンの表示が飽和している場合、ゲインの低減処理を行ってもよい。 In the above description, gain increase processing is performed in the predetermined area SA, but gain reduction processing may be performed when the buried object pattern display is saturated.
指定枠ＤＦ１１，ＤＦ１２，ＤＦ２の形状は、矩形に限らず、円形、著円形等を含む各種形状とすることができ、探査対象物ＯＢに検出パターンに適合したものとすることができる。 The shapes of the designation frames DF11, DF12, and DF2 are not limited to rectangles, and can be various shapes including circles, very circles, etc., and can be adapted to the detection pattern of the object to be explored OB.
１０…レーダ信号発生部、 ２０ａ…送信部、 ２０ｂ…受信部、 ２５…サンプリング処理部、 ７０…タイミング制御部、 ８０…計測側制御部、 １００…地中レーダ装置、 １００Ａ…計測部、 １００Ｂ…位置情報取得部、 １００Ｃ…制御装置、 １０１…演算処理部、 １０２…記憶部、 １０３…入力部、 １０４…表示部、 １０５…インターフェース部、 ２００…移動体、 Ａ１…高強度信号部、 Ａ２…低強度信号部、 Ａ３…修正信号部、 Ａ４…高強度信号領域、 Ａ５…残余領域、 ＡＲ１…枠内領域、 ＢＡ…境界領域、 ＣＨ，ＣＨ０，ＣＨ１…チャート、 ＣＩ…調整特性、 ＤＦ１１，ＤＦ１２，ＤＦ２…指定枠、 ＥＰ１，ＥＰ２，ＥＰ３…埋設物パターン、 ＧＣ…ゲイン曲線、 ＩＰ０，ＩＰ１…強度パターン、 Ｌ…横軸、 ＮＡ…非加工領域、 ＯＢ…探査対象物、 ＰＡ…周辺領域、 Ｓ１…探査信号、 Ｓ２…応答波、 Ｓ３…参照波、 ＳＡ…所定領域、 ＳＲ…信号出力
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記処理部は、前記受信部からの検出信号によって得たチャート上において手動で設定された所定領域で信号強度の調整を行い、
前記処理部は、指定された枠の周辺領域を含めて前記所定領域として扱い、
前記チャートは、受信強度に対する、経路方向の距離に対応する移動距離と、深さ方向の距離に対応する電波の送信から受信までの経過時間を示す反射時間との関係を示す２次元画像データである、地中レーダ装置。 A transmission unit that transmits a search signal, a reception unit that receives a detection signal, and a processing unit that processes the detection signal from the reception unit,
The processing unit adjusts the signal strength in a predetermined region manually set on the chart obtained by the detection signal from the receiving unit ,
The processing unit treats a peripheral area of the designated frame as the predetermined area,
The chart is two-dimensional image data showing the relationship between the moving distance corresponding to the distance in the path direction and the reflection time indicating the elapsed time from transmission to reception of the radio wave corresponding to the distance in the depth direction with respect to the received intensity. A ground penetrating radar device.
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