JPH07101235B2 - Object exploration device - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、音波や電波などの波動
を用いた物体探査装置に係り、特に、媒質内に存在する
探査物体を検出するのに好適な物体探査装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、物体の探査方法として、電波や音
波を放射し、物体からの反射波の検出により探査物体の
有無を判定し、放射から反射波検出までの時間により物
体の位置を求める方法があり、地中埋設物の探査や、物
質中の探傷に適用されて来た。電波を用いた従来の地中
埋設物探査装置の構成を図４に示す。発振器１で高周波
を発振させ、アンテナ６から電波を地中に向けて放射す
る。地表面８下の埋設物７からの反射波を再びアンテナ
６で受け、受信信号を増幅器３を通して表示装置５に送
る。一方、制御装置４では、発振器１からの送信と反射
波の受信の時間差及び、電波伝搬速度から、埋設物の深
さを算出し、表示装置５上での表示点を決める。 【０００３】また、埋設物の水平方向位置は、電波放射
及び反射波検出のためアンテナ６を水平方向に移動さ
せ、反射波強度及び反射波検出までの時間の水平方向分
布を求めて、反射波強度が最大、反射波検出時間が最小
になる点から推定する。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】アンテナ６から放射さ
れた電波は、地表面８で一部が反射され、残りが地中に
伝搬する。地表面８で反射された電波は、一部がアンテ
ナ６により反射され十分減衰するまで地表面８とアンテ
ナ６間で反射をくり返す。アンテナと地表面間の距離を
ｈ（ｍ）、電波の伝搬速度をｖ（ｍ／ｓ）とすると、地
表面反射に起因する信号は、放射から２ｈ／ｖ秒たった
時から、十分減衰するまで受信される。従って、電波の
放射から反射波受信までの時間のみから判断すると、地
表面８からの反射を、埋設物７からの反射波と誤認する
可能性があった。 【０００５】また、電波の地表面８での反射率は、およ
そ０.３ 以上である。一方、地表面８を透過し、地中を
伝搬する電波は、土の導電性により大幅に減衰する。地
表面８より深さ１〜２ｍ程度に埋設物７がある場合、埋
設物７からの反射波強度は、地表面８でくり返し反射さ
れた波の強度より小さくなる。受信信号は、埋設物７か
らの反射波と地表面反射波の重ね合わせであるから、従
来の装置では、埋設物７の有無，大きさ、および、その
深さの判定を誤る可能性があった。 【０００６】一方、従来、探査物体の位置を高精度で判
別する信号処理法としては、開口合成法が使用されてい
る。これは、電波放射から反射波受信までの時間から、
アンテナ６と反射体の距離を求め、アンテナ６の移動に
伴う反射体までの距離の変化に基づき、反射体の位置を
判定する方法である。しかし、上述のように地表面８の
反射波と埋設物７からの反射波が分離できない場合に
は、埋設物７の位置判別が困難である。さらに、従来の
開口合成法では、信号処理より前に埋設物７からの反射
信号を認識できない。従って、地表面８からの反射波の
みが受信されている時間、あるいは、反射波がない時間
についても、開口合成処理する必要があり、多くの処理
時間を要した。 【０００７】上記の埋設管探査装置の問題は、従来の超
音波探傷装置にも見られる。図２に、従来の超音波探傷
装置の構成を示す。発振器１から送信されたパルスが、
探触子９で超音波となり被検体１１の中を伝搬する。傷
等１２からの反射波は探触子９で受信され、放射から受
信までの時間により傷等１２の反射体の位置を判定す
る。探触子端部では、伝搬媒質が変化するため、超音波
の反射が生じる。これは、前述の埋設管探知装置に関す
る、地表面での電波の反射に相当する。従って、被検体
表面近くの傷等からの反射波は、探触子内部でくり返し
反射した超音波と重なり合い、傷等１２からの反射波と
して区別することが困難であった。さらに、超音波探傷
についての開口合成信号処理についても、前述の埋設管
探知装置と同様の問題があった。 【０００８】本発明の目的は、媒質内に存在する探査物
体を高精度で検出できる物体探査装置を提供することに
ある。 【０００９】 【００１０】【課題を解決するための手段】 上記目的を達成するため
に、本発明は、 媒質内の探査目標に波動を送信し反射波
動を受信する送受信器と、該送受信器に前記波動を送信
させる信号を供給する発振器と、前記送受信器の位置を
検出する位置検出器と、該位置検出器の位置検出信号と
前記送受信器が受信した反射波動を入力して前記探査目
標を検出する検出装置とを備えた物体探査装置におい
て、前記発振器は前記送信波動と同一周波数の基準信号
を発生し、前記検出装置は、前記反射波動と前記基準信
号を入力してその積を演算する積演算手段と、該積信号
を入力して該積信号から前記送信波動の周波数以下の低
周波信号を抽出するフィルター手段と、該低周波信号及
び前記位置検出器からの位置信号を入力して前記送受信
器の受信位置に対する該低周波信号の変化率を演算する
手段と、該変化率信号を入力しその絶対値が予め設定し
たしきい値を越えた場合に前記探査目標からの反射波動
として検出する手段とを備えたものである。 【００１１】 【００１２】【作用】 本発明によれば、 検出装置の検出手段が、送受
信器の受信位置に対する低周波信号の変化率の絶対値が
しきい値を越えた場合に探査目標からの反射波動として
検出することにより、後述するように、受信位置に対し
て低周波信号の変化率がほとんど変化しない媒質表面か
ら反射波動と、受信位置に対して低周波信号の変化率が
変化する探査目標からの反射波動とを明確に区別できる
ので、媒質内の探査目標を高精度で検出することができ
る。 【００１３】 【実施例】以下、本発明の各実施例を説明するが、この
説明に先立って、本発明の概要を原理的な観点から述べ
る。 【００１４】本発明では、まず、受信信号と、別に設け
た基準波信号との積を求める。角周波数をω，時間を
ｔ，位相差をφ，φ′として、受信信号をＡsin(ωｔ＋
φ），基準波信号をsin(ωｔ＋φ′）とすると、両者の
積は、 【００１５】 【数１】 【００１６】となる。これは、 【００１７】 【数２】 【００１８】のレベルの直流成分に、角周波数が２ωの
交流成分が重量した信号である。この信号を、ローパス
フィルターに通し、 【００１９】 【数３】 【００２０】の直流レベルを得る。 【００２１】送信波を放射した後、最初に受信されるの
が、埋設物探知装置での地表反射波や、超音波探傷装置
での探触子端部からの反射波で、これらの不要反射波の
位相φは、アンテナや探触子を移動しても変化しない。
そこで、基準波の位相φ′を適切に選び、 【００２２】 【数４】 【００２３】とすることにより、いずれのアンテナ位
置、探触子位置においても不要反射波の出力を０とする
ことができる。 【００２４】一方、探査物体からの受信信号について
は、位相φは、アンテナや探触子の移動と共に変化す
る。位相φの変化を、埋設物探査装置１３を例として、
図３により、説明する。埋設物７の深さをｄ，埋設物７
とアンテナ６の水平方向距離をｘ，使用する電波の波長
をλとすると、位相φは、次のように表わせる。 【００２５】 【数５】 【００２６】ローパスフィルターの出力Ｐは、 【００２７】 【数６】 【００２８】となるから、ｘの変化に応じて直流出力レ
ベルも変化する。従って、アンテナ６の位置の変化に伴
う位相φの変化、あるいは、ローパスフィルターの直流
出力変化を検知すれば、埋設物７からの反射波信号と判
定できる。 【００２９】アンテナ６と埋設物７の水平距離ｘの変化
に対する位相φの変化率、及び、ローパスフィルター出
力Ｐの変化率は、次のようになる。 【００３０】 【数７】 【００３１】 【数８】 【００３２】ｄφ／ｄｘ、あるいは、ｄＰ／ｄｘいずれ
を検知しても良いが、数(７)，数(８)から分るようにｘ
＝０においては、ｄφ／ｄｘ＝０， 【００３３】 【数９】 【００３４】となる。距離ｘに対する地表面反射波の位
相変化率は０であり、地表面反射波を分離するため｜ｄ
φ／ｄｘ｜、及び｜ｄＰ／ｄｘ｜が０以上の適当なしき
いレベルをこえた時のみ、位相変化を検出したと判定す
る。 【００３５】以上により、地表面等からの不要反射波を
除去し、かつ、埋設物等の探査物体からの反射波を検出
できる。 【００３６】この様に検出した探査物体からの反射波信
号に対してのみ、開口合成処理すれば、不要反射波や反
射波のない受信信号に対しても開口合成処理するのに比
べ短時間で、かつ、高精度で探査物の位置及び大きさを
求めることができる。 【００３７】本発明の実施例をより具体的に説明すると
次の通りである。 【００３８】図１は、本発明の基本的な構成を示す図で
ある。１００は、探査物１１０が存在する媒質である。
例えば、超音波探傷の場合、１００は配管材料や圧力容
器材料であり、１１０は材料中の欠陥になる。また、水
中の物体を見つける場合は、１００が海水や淡水、１１
０が潜水艦等の探査物になる。１１０がガス管や水道管
などの場合は、１００がアスファルトや土砂になる。探
査物１１０の探査のため、送受器１２０を設け、パルス
発振器１３０からの信号を送受切り換え器140を介して
送受器１２０に送る。送受器１２０は、超音波探傷の場
合、超音波送受器、電波による探査ではアンテナが使用
される。１５０は送受切り換え器１４０の出力を受ける
増幅器、１６０は増幅器１５０の出力を受ける位相抽出
器である。１７０は、位相抽出器１６０の出力を受ける
処理装置であり、１８０は処理装置１７０の処理結果を
受けて表示する表示器である。処理装置１７０には、送
受器１２０の位置を求める位置検出器１９０の信号も入
力してある。以上の説明でわかるように、従来例と異な
る特徴点は位相抽出器１６０と処理装置１７０との追設
である。これらの点を重点的に説明する。 【００３９】パルス発振器１３０から発信されたパルス
は送受切り換え器１４０の送信方向へのスイッチング動
作により送受器１２０へ加えられて、この送受器１２０
から媒質１００へ向けて放射され、その結果として送受
器１２０へ向けて反射波が戻って来る。この反射波を送
受器１２０が受けて電気的な受信信号とし、この受信信
号は送受切り換え器１４０の受信方向へのスイッチング
動作により増幅器150へ送られる。増幅器１５０による
処理信号は位相抽出器１６０へ入力される。 【００４０】位相抽出器１６０の構成と、その各部の信
号波形を図５，図６に基づいて説明する。 【００４１】増幅器１５０から位相抽出器１６０に入力
される信号は、図６に示す増幅器１５０の出力波形に示
す様に、表面反射と探査物１１０からの反射が混在する
ものとなる。位相抽出器１６０は、パルス発振器１３０
のトリガ出力に同期している。パルス発振器１３０のト
ルガ出力を受け、正弦波発振器１６０１はあらかじめ設
定した時間、または、波数だけ正弦波を発生する。正弦
波発振器１６０１の発振周波数は、送受器１２０に送っ
た周波数と同一とする。１６０２は移相器である。移相
器１６０２は、正弦波発振器１６０１の出力の位相をず
らす働きをし、この移相量は図６ではφ′である。１６
０３は掛算素子であって、移相器1602と増幅器１５０の
出力の掛算処理をする。掛算の結果、使用周波数の２倍
の成分が出るが、これを使用周波数以下を通過させる低
域フィルター１６０４を通すと、図６中の低域フィルタ
ー１６０４の出力波形が得られる。この掛算処理とフィ
ルタリングの関係を式を用いて説明する。今、増幅器１
５０の出力を、 【００４２】 【数１０】 【００４３】Ａ_n：振幅 ω：２πｆ ｆ：使用周波数 ｔ：時間 φ_n：反射信号検出までの時間遅れに対応する位相 で記述する。数(１０)の意味は、Ｎ個の反射波形が、１
３０のトリガがあってから各々時間遅れをもって発生す
ることを示している。移相器１６０２の出力は、次式と
なる。 【００４４】 【数１１】 Ｓ(ｔ)＝sin（ωｔ＋φ′） …(１１) よって積は、 【００４５】 【数１２】 【００４６】である。前述のように使用周波数ｆ以下の
低域フィルターを適用することにより、数(１２)の２ω
成分である第２項を除去できる。よって、低域フィルタ
ー1604の出力は 【００４７】 【数１３】 【００４８】となる。もし、数(１３)で、 【００４９】 【数１４】 【００５０】Ｊ＝１，２，…… になる様にφ′を制御すると、ｎ番目の反射波形に対
し、その成分を消すことができる。つまり、数(１４)の
ようにφ′を定めると、数(１３)で 【００５１】 【数１５】 cos（φ_n−φ′）＝０ …(１５) となるからである。このような位相制御を表面反射波の
部分に施すと、図６中の低域フィルター１６０４の出力
波形のように、表面反射を消去できることになる。この
位相制御をするのが、図５の検波器１６０５、サンプリ
ング装置１６０６と移相器１６０２で構成されるフィー
ドバックループである。検波器１６０５は、増幅器１５
０の出力信号を検波する動作をする。検波器１６０５
は、増幅器１５０の出力ではなく、掛算素子１６０３の
出力を検波しても同一の効果がある。図６中の検波器１
６０５の出力波形は、反射信号がある部分を示してい
る。本発明では、表面反射を消去するように位相フィー
ドバック制御するため、図６の検波器１６０５の出力に
設定レベルＴＬを設け、ＴＬを検波器１６０５の出力が
越えたとき、サンプリング装置１６０６は低域フィルタ
ー１６０４の出力値をサンプリングする。この値が０で
あれば、移相器１６０２の移相量は０である。サンプリ
ング装置１６０６の出力の大きさに従って移相器１６０
２の移相量が定まるため、これらのフィードバックによ
って必然的に数(１４)の条件が満たされる様にφ′を定
めることができる。これより、表面反射を消して、探査
物からの反射信号を抽出することができる。この出力
は、処理装置１７０に送られ映像化処理される。 【００５２】次に、本発明の他の基本部分である処理装
置１７０について詳しく説明する。処理装置１７０の主
要部分はマイクロコンピュータであり、その動作はソフ
トウェアに従う。処理装置１７０の構成を図７に示す。
１７０１，１７０２はＡ／Ｄ変換器であって、各々、検
波器１６０５の出力、低域フィルター１６０４の出力を
変換する。１７０３はディジタル信号のバッファ素子で
あり、送受器１２０の位置情報を位置検出器１９０内の
エンコーダでディジタル化した信号を受信する。つま
り、Ａ／Ｄ変換器１７０１では反射信号の検波信号を、
Ａ／Ｄ変換器１７０２では反射信号と正弦波の積を低域
フィルタリングした出力を、バッファ素子１７０３では
送受器１２０の位置信号を入力することになる。１７０
４はＣＰＵであり、プログラムメモリ１７０５のプログ
ラムに従って動作する。１７０６は波形メモリであっ
て、Ａ／Ｄ変換器１７０１、および、１７０２の出力を
一時記憶する。波形メモリ１７０６のメモリ内容をCPU1
704 でソフトウェア処理し、画像メモリ１７０７に転送
する。画像メモリ１７０７の内容が表示器１８０で画像
として表示される構成である。 【００５３】次に処理装置１７０のCPU1704 の処理内容
を図８，図９のフローチャートによって説明する。処理
内容は、２つに大別できる。第１はＡ／Ｄ変換器１７０
１，１７０２に得た波形を波形メモリ１７０６に収録す
る部分であり、第２は波形メモリ１７０６の内容を演算
処理して画像メモリ１７０７に書き込む部分である。前
者の処理内容を図８に、後者の処理内容を図９に示す。
図８を説明する。プログラムをスタートすると、設定時
間の経過を持って（８００１）、送受器１２０の移動量
のデータをバッファ素子１７０３から読み込む（８００
２）。さらに、波形データをＡ／Ｄ変換器１７０１，１
７０２から読み込む（８００３）。この段階で、移動
量、波形データを波形メモリ１７０６にストアする（８
００４）。データの採取時間、または、採取回数等の終
了条件を満たした時、データの採取処理は終了する（８
００５）。この段階において、波形メモリ１７０６には
送受器１２０の各位置における波形データ、つまり、反
射信号の検波波形と、位相制御した反射信号の波形とが
記憶される。これらのデータが下記のメモリに収録され
ているとする。 【００５４】 送受器１２０の位置データ：ＰＯ（ｍ，ｋ） 検波信号データ ：ＤＥ（ｍ，ｋ） 位相制御後の反射波データ：ＲＦ（ｍ，ｋ） ここで、ＰＯ，ＤＥ，ＲＦは２次元状のメモリを示し、
ｍは、０からＭまでの値をとり、これが採取する波形の
数を決める。また、ｋは０からＫまでの値をとり、ひと
つの波形を（Ｋ＋１）点でＡ／Ｄ変換してサンプリング
したもののｋ番目の値を示す。 【００５５】次に、上記の波形メモリ１７０６に収録さ
れているデータ、ＰＯ（ｍ，ｋ），ＤＥ（ｍ，ｋ），Ｒ
Ｆ（ｍ，ｋ）を処理する内容について、図９の処理フロ
ーチャートを用いて説明する。プログラムをスタートさ
せると、画像メモリ１７０７をクリアする。画像メモリ
１７０７は、Ｋ×Ｍの２次元状メモリである。さらに、
ｍ＝０，ｋ＝０とする。これらの処理が図９のブロック
９００１である。ＤＥ（ｍ，ｋ）、つまり、反射信号の
検波波形があらかじめ設定した値を越えているかどうか
を判別する（９００２）。設定値をＤＥ（ｍ，ｋ）の値
が超えている場合は、現象的に言って反射波が存在して
いることを意味する。反射波がある場合、ブロック９０
０３によって数（8）に対応するＧＲを演算する。ＧＲ
は、 【００５６】 【数１６】 【００５７】で求める。数(１６)の分母は、送受器１２
０がｍから(ｍ＋１)までの間に移動した距離を示す量で
ある。また、数(１６)の分子は、反射波と位相制御した
正弦波の積を低域フィルターリングした出力、つまり、
Ａ／Ｄ変換器１７０２で得た信号が、ｍから（ｍ＋１）
までに変化する量である。数(１６)の結果が、設定値の
範囲に入っているか判定する（９００４）。ＧＲが設定
範囲にある場合、この時点のｍ，ｋに対応する画像メモ
リ１７０７のメモリＧ(ｍ，ｋ)にＤＥ（ｍ，ｋ）の値を
格納する（９００５）。ブロック９００２で、ＤＥ
(ｍ，ｋ)が設定値以下と判定された場合、および、ブロ
ック９００４でＧＲが設定範囲外にある場合は、画像メ
モリ１７０７には何も書きこまず、ｋ＝ｋ＋１に更新す
る(９００６)。ｋが（Ｋ−１）になることを判定して
（９００７）、ｍを増加させる(９００８）。ｍがＭ−
１になるまで以上の処理を続ける。以上の処理の結果、
画像メモリ１７０７にデータが蓄積される部分は、ＤＥ
のうち反射波信号が存在して、かつ、ＧＲの値が設定範
囲に存在する部分である。以下、この様な処理で探査物
の映像化ができることを示す。図１０は、送受器１２０
が探査物１１０の真上から横方向にずれた場合の、検出
位置と反射波形の関係を示す図である。媒質内の伝播速
度は通常一定であるので、送受器１２０の各位置におけ
る探査物１１０からの反射波の到達時間は、各位置Ａ，
Ｂ，Ｃから探査物１１０までの距離に比例する。このた
め、Ａ，Ｂ，Ｃと送受器１２０を動かして行くと、図１
０の波形のように、探査物１１０からの反射波は時間的
に遅れてくる。探査物１１０からの反射波の検出時刻を
距離に換算して図示すると図１０の破線になる。破線の
方程式は、探査物１１０を頂点とする双曲線になる。つ
まり、探査物１１０が深さｄにあるとし、送受器１２０
が探査物１１０の頂点から横方向にｘだけ離れたとする
と、その位置での見かけ深さｙは、次式で求まる。 【００５８】 【数１７】 【００５９】これより、 【００６０】 【数１８】 （ｙ／ｄ）^２−（ｘ／ｄ)²＝１ …(１８) なる双曲線を得る。数(１８)の漸近線は、 【００６１】 【数１９】 ｙ＝±ｘ …(１９) であり、傾き４５°の直線である。数(１８)，(１９)か
らわかるように、双曲線の傾きは頂点、つまり、探査物
１１０付近では０であり、最大で±４５°である。探査
物の信号は、上記の様に、双曲線状の傾きが４５°より
小さい特性を有する。よって、あらかじめ傾きに対して
ある設定値を設けて、その値より小さいものを探査物か
らの反射波とすれば、ノイズの影響を除いて探査物のみ
を検知できる。また、表面反射は変化率ＧＲが０に近
く、下限設定値を設けて除去できる。上記の処理・判定
をしているのが、図９のブロック９００３，９００４で
ある。このように、本発明では、探査物の反射信号の特
性をよく捕えて処理し、その結果を画像メモリ１７０７
に収納する構成である。画像メモリ１７０７の内容は、
表示器１８０で表示され、ノイズ・不要表面反射波のな
い鮮明な映像を得る。表示器１８０で表示される像の例
を以下に説明する。図１１の（ａ）は、媒質の中に探査
物が存在する状況を説明する図である。同図の（ｂ）
は、前記の処理結果として、画像メモリ１７０７内に蓄
積されるデータを示し、この蓄積内容が表示画像と１対
１に対応して表示される。メモリの蓄積内容は、前述の
ように反射波の強度情報である。このため、メモリ内容
を強度変調して表示すると、反射波強度が強い所は明る
く、また、弱い所は暗く表示される。さらに、前記の変
化率判定処理の効果により、探査物以外のノイズ・表面
波は表示されることはなく、明瞭な映像を得ることが可
能となる。 【００６２】次に本発明の実施例について、位相抽出器
１６０の別な構成例について説明する。図１２は、位相
抽出器１６０の構成を示す図である。本実施例は、土砂
の中の探査物を見つける場合等に用いられるもので、送
受器１２０からはパルス状の電磁波が放出され、又、送
受器１２０で反射波が検出される。この場合、使用する
周波数が高いため、第１の実施例のように、反射波信号
を直接掛算処理等のアナログ処理に供することが困難で
ある。このため、サンプリング装置１６２０を用いて反
射波信号をサンプリングし、周波数を低下させた後、処
理をする。サンプリング装置１６２０の動きを図１３を
用いて説明する。図１３において増幅器１５０の出力波
形は、パルス発振器１３０のトリガ出力に同期した信号
である。サンプリング装置１６２０は、パルス発振器１
３０のトリガ出力を受けてから、Δｔ_i，Δｔ_i+1，……
のように、少しずつ時間を遅らせて、その時点での増幅
器１５０の出力をサンプリングする。この様な操作をす
ることによって、増幅器１５０の出力波形の周波数を、
低下させることができる。つまり、サンプリング装置１
６２０の出力は増幅器１５０の出力波形と相似で時間軸
がのびたものとなる。この波形に対し、第１の実施例に
示した処理をする。すなわち、パルス発振器１３０のト
リガ出力を受けて正弦波発振器１６２１は設定時間、ま
たは、設定波数だけ発振する。正弦波発振器１６２１の
発振周波数は、送受器１２０から放射される周波数と、
パルス発振器１３０のトリガ出力周波数等で決まる周波
数に設定する。１６２２は移相器であって、正弦波発振
器１６２１の発振波形の位相をずらす働きをする。１６
２３は掛算素子であって、移相器１６２２の出力とサン
プリング装置１６２０の出力間の掛算を実行する。１６
２４は低域フィルターである。１６２５は検波器、１６
２６はサンプリング装置である。サンプリング装置１６
２６の値をもとに移相器１６２２の移相量を制御する。
各機器１６２１〜１６２６の動作は、第１の実施例を示
す図６の出力波形を有する各機器1601〜１６０６の動作
と同じであり、その詳細はここでは省略する。本実施例
は、高い周波数の信号を用いた場合でも、サンプリング
装置１６２０で位相フィードバックが可能な周波数帯に
低下させる例である。位相抽出器１６０以降の処理は、
第１の実施例と同じものが使える。 【００６３】第３の実施例は、処理装置１７０の処理内
容を一部変えるものである。これは、図９のブロック９
００３の処理を、下式のように変更する。まず、 【００６４】 【数２０】 ＰＲ₀＝cos^-1〔ＲＦ（ｍ，ｋ）／ＤＥ（ｍ，ｋ）〕 …(２０) 【００６５】 【数２１】 ＰＲ₁＝cos^-1〔ＲＦ(ｍ＋１，ｋ)／ＤＥ(ｍ＋１，ｋ)〕 …(２１) を求め、さらに、このＰＲ₀，ＰＲ₁をもとに 【００６６】 【数２２】 【００６７】を演算する。このＧＲの値が設定値の範囲
にあるかを判定して、映像化するのは図９の処理内容と
同一である。数(２０)から(２２)の処理の物理的意味に
ついて説明する。数(２０),（２１)において、ＲＦ
（ｍ，ｋ）は数(１３)の値を有する量であり、反射波の
振幅Ａ_n と位相に関係した量cos（φ_n−φ′）の積に依
存する。また、ＤＥ（ｍ，ｋ）は検波信号の振幅、つま
り、ある（ｍ，ｋ）におけるＡ_n の値を示している。よ
って、ＲＦ（ｍ，ｋ）／ＤＥ（ｍ，ｋ）は、数(１３)に
おいて振幅Ａ_n が消去されたcos（φ_n−φ′）なる量に
相当する。数(２０)，(２１)のように、逆余弦演算をす
ると（φ_n−φ′)の値を得る。つまり、ＰＲ₀は（ｍ，
ｋ）における反射波信号の位相そのものを示している。
また、ＰＲ₁ は(ｍ＋１，ｋ)での位相を示す。これによ
り、｜ＰＲ₀−ＰＲ₁｜は、送受器１２０が〔ＰＯ(ｍ，
ｋ)−ＰＯ(ｍ＋１，ｋ)〕だけ移動した時の、位相の変
化を示している。よって、ＧＲは単位距離だけ１２０が
移動した時の位相変化を示す。言いかえれば、数(１７)
のｄｙ／ｄｘは数(７)に対応するからＧＲは、数(１８)
の接線の傾きを示しており、探査物からの信号では０°
から４５°の範囲にある。表面反射波は、変化率が０°
付近にあるので、設定値を適切に選ぶと除去されるが、
探査物からの反射信号は除去されず映像化される。上記
のように、本実施例では純粋に反射波の位相情報に着目
して映像化することに特徴がある。 【００６８】次に、各機器１６０，１７０で得た映像化
情報を開口合成する手法について説明する。開口合成処
理の説明上、最初に探査物の反射波の性質を明らかに
し、その後、その性質を用いた開口合成処理について言
及する。これらの処理は、処理装置１７０のソフトウェ
ア処理になり、その処理結果を画像メモリに転送表示す
ることになる。図１４に示すように反射体である探査物
１１０が媒質１００内にあり、送受器１２０を走査する
場合、各走査位置での反射波波形は図に示した様にな
る。送受器１２０から送信した波は広がって伝播するの
で、探査物１１０からの反射波は、送受器１２０の走査
位置の広い範囲で受信できる。走査位置ｘ_iでのアンテ
ナから探査物の表面までの距離をｍ_i で示す。走査位置
ｘ_i における反射波の受信波形１４０１を縦軸を電圧、
横軸を電波を送信した時刻からの経過時間で表わすと、
探査物１１０からの反射波が立上る時間ｔ_i は、探査物
１１０と送受器１２０の距離ｍ_i と次の様な関係にあ
る。 【００６９】 【数２３】 ｔ_i＝２ｍ_i／Ｃ …(２３) ここで、Ｃは波の伝播速度である。 【００７０】そこで、送受器１２０で受信した反射波の
立上り時間ｔ_i から、探査物１１０を映像化する時、送
受器１２０から送信した波動が広がることを考慮せず、
言い換えれば、波がｙ軸に平行に伝播すると仮定して探
査物１１０の反射位置の座標（ｘ_i，ｙ_i）を次式より求
め、作図すると図１５に示す探査物１１０の映像1501を
得る。 【００７１】 【数２４】 ｙ_i＝ｍ_i ＝Ｃｔ_i／２ …(２４) 実際の波は広がって伝播しているので、数(２４)で求め
た反射点の座標（ｘ_i，ｙ_i ）で作図した映像１５０１
は、真の反射点に比べｘおよびｙ方向に拡大されてしま
い、探査物１１０の表面とはかなり異なる映像になる。 【００７２】したがって、波動が広がって伝播すること
を考慮に入れて、探査物１１０の形状に即した反射面の
映像を表示する方法について、図１６に示す模式図で説
明する。 【００７３】まず、ｘ−ｙ平面にて、走査位置ｘ_i を中
心に半径ｍ_i の円弧１６９０を描く。円弧１６９０は、
走査位置ｘ_i から送信した電波の広がりに相当した長さ
である。受信波の立上り時間ｔ_i が得られたということ
は、数(２４)から、反射位置は円弧１６９０上に存在す
ることになる。同様にｘ₀ からｘ_e に到る各走査位置に
ついて、それぞれ円弧を描いていけば、図１７に示す様
な探査物１１０の表面に沿った映像１７９０が作図でき
る。しかし、この方法では、探査物１１０の表面に関係
のない余分な円弧が描かれてしまうので、鮮明な映像に
するには、次に説明する作図方法を用いる。 【００７４】図１７の映像で枠１７９５の中の図を拡大
して図１８(ａ)に示す。図１８(ａ)において、円弧１６
９０は探査物１１０の表面に接するが、円弧１６９０の
線分が細いため、探査物１１０の表面を鮮明に図形化で
きない。すなわち、各円弧１６９０が重なった部分が、
反射体が存在する可能性が高い位置と見なせるので、図
１８（ａ）の円弧１６９０が重なり合った位置だけ抽出
して表示したのが図１８（ｂ）である。点１８１０は２
本の円弧１６９０が交叉した位置である。線が細い円弧
ほど、複数の円弧が重なる部分が少なく、点状の交叉部
分が探査物１１０の表面形状とはかけ離れた映像を形成
する。そこで、円弧の線分を太くして映像化するとどう
なるかを示す。図１８（ｃ）に、円弧１６９０ａを太く
して描いた図を示す。枠１７９５で示す部分で、円弧１
６９０ａが重なった回数が多い部分だけを映像化する図
１８（ｄ）のハッチングで示した形状の様になる。探査
物１１０に対して円弧１６９０ａが４本以上重なった部
分を図示したのが映像１８２０である。円弧の幅を太く
すると、円弧が重なる部分は点から面に広がるが、その
映像は探査物１１０の形状を正確に再現できない。そこ
で、円弧の線分を太くして、その重なり部分で探査物１
１０の形状を正確に再現できる方法を以下に述べる。 【００７５】まず、伝播時間ｔ_i が得られた場合、走査
位置ｘ_i を中心として、半径ｍ_i（ｍ_i＝Ｃｔ_i／２)の円
弧を描く。ただし、この円弧は、波の波面と考える。伝
播時間ｔ_i について測定誤差がΔｔであったとすると、
半径ｍ_i から半径ｍ_i＋２Δｍ（Δｍ＝ＣΔｔ／２）ま
では強度１，半径ｍ_i＋２Δｍからｍ_i＋４Δｍまでは強
度−１、また、半径ｍ_i からｍ_i ＋Δｍおよび半径ｍ_i
＋３Δｍからｍ_i ＋４Δｍまでは強度−１，半径ｍ_i ＋
Δｍからｍ_i ＋３Δｍまでは強度１の円弧を描く。すな
わち、伝播時間ｔ_i が得られたら、反射体は、走査位置
ｘ_i からの距離が、ｍ_i からｍ_i ＋４Δｍまでの範囲
で、アンテナのビーム角θ（以下、角度θと呼ぶ）の範
囲内に存在することになる。上記のように区分した円弧
の強度を１と−１とで表わしたのは、その領域内で反射
体の存在を確率分布として表わしたことに相当する。以
下、映像の表示方法を詳細に説明する。 【００７６】図１９に、ｘ−ｙ平面を構成する画面を想
定する。走査位置ｘ_i を中心とし、角度θの範囲で、半
径ｍ_i,ｍ_i＋２Δｍ,ｍ_i ＋４Δｍの円弧1910，1920，19
30を描く。円弧１９１０と１９２０で囲まれた斜線部の
領域の画素の値は、図１４で示す反射波の最大振幅Ｐ_i
とする。円弧１９２０と１９３０で囲まれた領域の画素
の値は、−Ｐ_i とする。同様にして、各走査位置によっ
て、円弧に含まれる各画素に、Ｐ_i，−Ｐ_iの値を加算し
てゆく。この手順と並行して、図２０に示す画面（図１
９と同一の画面）での各画素の数値加算を実施する。即
ち、走査位置ｘ_i を中心とし、角度θの範囲で、半径ｍ
_i ，ｍ_i ＋Δｍ，ｍ_i ＋３Δｍ，ｍ_i＋４Δｍの円弧１
９１０，２０１０，２０２０，１９３０を描く。円弧１
９１０と２０１０、または円弧２０２０と１９３０で囲
まれた各画素には−Ｐ_i ，円弧２０１０と２０２０で囲
まれた斜線部の各画素にはＰ₁ をそれぞれ加算してゆ
く。 【００７７】以下、各走査位置について同様の手順をく
り返す。 【００７８】ｘ₀ からｘ_e に到る全ての走査位置につい
て、図１９、及び図２０で説明した加算処理を終了する
と、図１９に示した画素の値Ｐ₅(ｘ，ｙ）と図２０に示
した画素の値Ｐ₆(ｘ，ｙ）について、次式に従った積分
強度Ｐ_w(ｘ，ｙ）を算出する。 【００７９】 【数２５】 Ｐ_w（ｘ，ｙ）＝Ｐ₅（ｘ，ｙ)²＋Ｐ₆（ｘ，ｙ)² …(２５) Ｐ_w(ｘ，ｙ）が一定の規準値以上になる画素だけ表示す
ると図２１に示す如く、探査物１１０の表面に忠実な映
像２１００を得る。上述の如く、図１９，図２０で示し
た手順、数(２５)による画素の積分強度の算出により、
電波の広がりにかかわらず、探査物１１０の形状通りの
鮮明な映像が得られる。なお図１９，図２０で説明した
手順で各画素への加算値Ｐ_i，−Ｐ_iをそれぞれ＋１，−
１にしても、多少映像２１００の滑らかさは損われるが
詳細な画像を表示できる。 【００８０】 【発明の効果】以上のように、本発明によれば、反射波
信号の受信位置に対する位相変化率を演算することによ
り、媒質表面からの反射波信号と探査物からの反射波信
号とを区別して検出できるので、不要な反射波・ノイズ
を除去し、媒質内の探査物の位置を高精度で検出するこ
とができる。 【００８１】また、送信波と同一周波数の基準信号と、
反射波信号との積を演算し、この積信号から送信波周波
数以下の周波数成分を有する信号を抽出し、この信号の
変化率を求めることにより、媒質表面からの反射波信号
と探査物からの反射波信号とを区別して検出できるの
で、不要な反射波・ノイズを除去し、媒質内の探査物の
位置を高精度で検出することができる。 【００８２】また、探査物からの反射波信号のみを開口
合成処理できるので、媒質内の探査物の大きさを高精度
で検出できると共に、短時間で探査物の高精度な像を再
生することができる。Detailed Description of the Invention [0001] BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to wave motions such as sound waves and radio waves.
UsedObject exploration deviceEspecially in the medium
Suitable for detecting exploration objectsObject exploration deviceRegarding [0002] 2. Description of the Related Art Conventionally, radio waves and sound have been used as a method for exploring objects.
Of the exploration object by radiating waves and detecting reflected waves from the object
The presence or absence is judged, and the object
There is a method to obtain the position of the body,
It has been applied to flaw detection in quality. Conventional underground using radio waves
The structure of the buried object exploration apparatus is shown in FIG. High frequency with oscillator 1
To radiate radio waves from the antenna 6 toward the ground.
It The reflected wave from the buried object 7 below the ground surface 8 is again antenna
6, the received signal is sent to the display device 5 through the amplifier 3.
It On the other hand, in the control device 4, transmission and reflection from the oscillator 1
From the time difference of wave reception and the wave propagation speed,
And the display point on the display device 5 is determined. The horizontal position of the buried object is the radio wave emission.
And the antenna 6 is moved horizontally to detect the reflected wave.
The reflected wave intensity and the time until the reflected wave is detected in the horizontal direction.
Obtained cloth, maximum reflected wave intensity, minimum reflected wave detection time
Estimate from the point. [0004] The radiation from the antenna 6 is generated.
Part of the reflected radio wave is reflected on the ground surface 8 and the rest is underground.
Propagate. Part of the radio waves reflected by the ground surface 8
The ground surface 8 and
Repeat reflections between Na 6. The distance between the antenna and the ground
If h (m) and the propagation speed of radio waves are v (m / s),
Signal due to surface reflection was 2h / v seconds after emission
From time to time, it is received until it is sufficiently attenuated. Therefore,
Judging only from the time from radiation to reception of reflected waves,
Misunderstand the reflection from the surface 8 as the reflected wave from the buried object 7.
There was a possibility. The reflectivity of the radio wave on the ground surface 8 is
It is 0.3 or more. On the other hand, it penetrates the ground surface 8 and
The propagating radio waves are greatly attenuated by the conductivity of soil. Ground
If there is an embedded object 7 at a depth of 1 to 2 m from the surface 8,
The reflected wave intensity from the fixture 7 is repeatedly reflected on the ground surface 8.
Less than the strength of the generated wave. Is the received signal a buried object 7?
Since it is a superposition of the reflected waves from
In the conventional device, the presence or absence of the buried object 7, its size, and its
There was a possibility of making a mistake in determining the depth. On the other hand, conventionally, the position of the exploration object can be determined with high accuracy.
The aperture synthesis method is used as another signal processing method.
It This is from the time from radio wave emission to reception of reflected wave,
To find the distance between the antenna 6 and the reflector, move the antenna 6
The position of the reflector is determined based on the change in the distance to the reflector that accompanies it.
This is the method of judgment. However, as mentioned above,
When the reflected wave and the reflected wave from the buried object 7 cannot be separated
It is difficult to determine the position of the buried object 7. In addition, conventional
In the aperture synthesis method, reflection from the buried object 7 is performed before signal processing.
The signal cannot be recognized. Therefore, the reflected wave from the ground surface 8
The time when only the signal is received or the time when there is no reflected wave
A lot of processing also needs to be performed with aperture synthesis processing
It took time. The problem of the above-mentioned buried pipe exploration device is
Also found in ultrasonic flaw detectors. Fig. 2 shows the conventional ultrasonic flaw detection.
The structure of an apparatus is shown. The pulse transmitted from the oscillator 1
An ultrasonic wave is generated by the probe 9 and propagates in the subject 11. Scratch
Etc. reflected waves are received by the probe 9 and received from the radiation.
The position of 12 reflectors such as scratches is determined by the time to reach
It Since the propagation medium changes at the end of the probe,
Is reflected. This is related to the above-mentioned buried pipe detection device.
It corresponds to the reflection of radio waves on the ground surface. Therefore, the subject
Reflected waves from scratches near the surface are repeated inside the probe.
Overlapping with the reflected ultrasonic waves, with the reflected waves from 12 such as scratches
And it was difficult to distinguish. In addition, ultrasonic flaw detection
Regarding the aperture synthetic signal processing,
It had the same problem as the detector. An object of the present invention is to find a probe existing in a medium.
Can detect the body with high accuracyObject exploration deviceTo provide
is there. [0009] [0010][Means for Solving the Problems] To achieve the above objectives
In the present invention, Waves transmitted and reflected waves to exploration targets in the medium
Transceiver for receiving motion and transmitting the wave to the transceiver
The oscillator that supplies the signal
A position detector for detecting, and a position detection signal of the position detector
The reflected wave received by the transmitter / receiver is input to the search target.
In an object exploration device equipped with a detection device for detecting a target
The oscillator is a reference signal having the same frequency as the transmitted wave.
And the detection device generates the reflected wave and the reference signal.
And a product signal for calculating the product
From the product signal to a low frequency equal to or lower than the frequency of the transmitted wave.
Filter means for extracting the low frequency signal and the low frequency signal and
And the position signal from the position detector is input to perform the transmission and reception.
The rate of change of the low frequency signal with respect to the receiving position of the instrument
And the absolute value of the change rate signal is preset.
Reflected wave from the exploration target when the threshold is exceeded
And means for detecting as. [0011] [0012][Action] According to the invention, The detection means of the detection device
The absolute value of the rate of change of the low frequency signal with respect to the reception position of the receiver is
As the reflected wave from the exploration target when the threshold is exceeded
By detecting, as described later,
Medium surface where the rate of change of the low-frequency signal hardly changes
From the reflected wave and the change rate of the low-frequency signal to the receiving position
Clearly distinguishing from reflected waves from changing exploration targets
Therefore, the exploration target in the medium can be detected with high accuracy.
It [0013] EXAMPLES Examples of the present invention will be described below.
Prior to the description, an outline of the present invention will be described from a principle point of view.
It In the present invention, first, the received signal is provided separately from the received signal.
The product with the reference wave signal is obtained. Angular frequency is ω, time is
t and the phase difference are φ and φ ′, the received signal is Asin (ωt +
φ) and the reference wave signal is sin (ωt + φ ′)
The product is [0015] [Equation 1] [0016] this is, [0017] [Equation 2] The DC component of the level of has an angular frequency of 2ω
It is a signal with a weighted AC component. This signal is low pass
Pass through a filter, [0019] [Equation 3] Obtain the DC level of After emitting the transmitted wave, the first received
However, the reflected wave on the surface of the buried object detection device and the ultrasonic flaw detection device
Of reflected waves from the end of the probe at
The phase φ does not change even if the antenna or the probe is moved.
Therefore, select the phase φ'of the reference wave appropriately, [0022] [Equation 4] As a result, which antenna position
The output of the unnecessary reflected wave is set to 0 even at the position of the probe.
be able to. On the other hand, regarding the received signal from the probed object
, The phase φ changes with the movement of the antenna and the probe.
It Using the buried object exploration device 13 as an example,
This will be described with reference to FIG. The depth of the buried object 7 is d, and the buried object 7
And the horizontal distance between the antenna 6 and x, the wavelength of the radio wave used
Let λ be the phase φ can be expressed as follows. [0025] [Equation 5] The output P of the low pass filter is [0027] [Equation 6] Therefore, the DC output level changes according to the change of x.
The bell also changes. Therefore, as the position of the antenna 6 changes,
Change in phase φ or direct current of low-pass filter
If the output change is detected, it is judged as a reflected wave signal from the buried object 7.
Can be set. Change in horizontal distance x between the antenna 6 and the buried object 7
Change rate of phase φ with respect to
The rate of change of the force P is as follows. [0030] [Equation 7] [0031] [Equation 8] Either dφ / dx or dP / dx
May be detected, but x (7) and (8)
= 0, dφ / dx = 0, [0033] [Equation 9] It becomes Position of ground surface reflected wave for distance x
The phase change rate is 0. | d
φ / dx | and | dP / dx | are 0 or more
It is judged that the phase change is detected only when the level exceeds
It From the above, unnecessary reflected waves from the ground surface etc.
Remove and detect reflected waves from exploration objects such as buried objects
it can. The reflected wave from the detected object detected in this way
If aperture synthesis processing is performed only on the
Compared to aperture synthesis processing even for received signals without reflected waves
The position and size of the exploration object can be accurately determined in a short time.
You can ask. The embodiment of the present invention will be described more specifically.
It is as follows. FIG. 1 is a diagram showing the basic configuration of the present invention.
is there. 100 is a medium in which the exploration object 110 exists.
For example, in the case of ultrasonic flaw detection, 100 is piping material or pressure capacity.
It is a container material, and 110 becomes a defect in the material. Also water
When you want to find objects inside, 100 is seawater or freshwater, 11
Zero becomes a search object such as a submarine. 110 is a gas pipe or water pipe
In such cases, 100 is asphalt or earth and sand. Search
A handset 120 is provided to search for the object 110
The signal from the oscillator 130 is transmitted via the transmission / reception switch 140.
Send to the handset 120. The handset 120 is used for ultrasonic flaw detection.
In the case of ultrasonic transmission, the antenna is used for radio wave exploration
To be done. 150 receives the output of the duplexer 140
Amplifier, 160 is a phase extractor that receives the output of amplifier 150
It is a vessel. 170 receives the output of the phase extractor 160
Reference numeral 180 denotes a processing device, and 180 denotes a processing result of the processing device 170.
It is an indicator that receives and displays. The processing device 170 is sent to
The signal from the position detector 190 that determines the position of the receiver 120 is also input.
I have strength. As can be seen from the above explanation,
The feature points are additionally provided between the phase extractor 160 and the processor 170.
Is. Focusing on these points. The pulse transmitted from the pulse oscillator 130
Is the switching operation of the transmission / reception switch 140 in the transmission direction.
Is added to the handset 120 by the operation, and this handset 120
Is emitted from the medium to the medium 100, and as a result, transmission and reception
The reflected wave returns toward the vessel 120. Send this reflected wave
The receiver 120 receives the signal and converts it into an electrical reception signal.
No. is switching in the receiving direction of the duplexer 140
The operation sends it to the amplifier 150. By amplifier 150
The processed signal is input to the phase extractor 160. The structure of the phase extractor 160 and the signal of each part thereof.
The signal waveform will be described with reference to FIGS. Input from the amplifier 150 to the phase extractor 160
The generated signal is shown in the output waveform of the amplifier 150 shown in FIG.
Like, the surface reflection and the reflection from the exploration object 110 are mixed.
Will be things. The phase extractor 160 includes a pulse oscillator 130.
It is synchronized with the trigger output of. The pulse oscillator 130
The sine wave oscillator 1601 is set in advance in response to the Ruger output.
Generates a sine wave for a specified time or wave number. sine
The oscillation frequency of the wave oscillator 1601 is sent to the handset 120.
Same frequency. 1602 is a phase shifter. Phase shift
The output of the sine wave oscillator 1601 is
6 and the phase shift amount is φ'in FIG. 16
Reference numeral 03 denotes a multiplication element, which is provided between the phase shifter 1602 and the amplifier 150.
Multiply output. As a result of multiplication, twice the used frequency
The component of is emitted, but it passes the frequency below the used frequency.
Passing the low-pass filter 1604, the low-pass filter in FIG.
An output waveform of -1604 is obtained. This multiplication process and
The relationship of the filtering will be described using equations. Now amplifier 1
50 outputs, [0042] [Equation 10] A_n:amplitude ω: 2πf f: Frequency used t: time φ_n: Phase corresponding to the time delay until the reflected signal is detected Described in. The number (10) means that N reflected waveforms are 1
They occur with a time delay after 30 triggers
Which indicates that. The output of the phase shifter 1602 is
Become. [0044] [Equation 11]         S (t) = sin (ωt + φ ′) (11) Therefore the product is [0045] [Equation 12] It is As mentioned above
By applying a low-pass filter, 2ω in (12)
The component second term can be removed. Therefore, the low pass filter
ー 1604 output is [0047] [Equation 13] It becomes If number (13), [0049] [Equation 14] J = 1, 2, ... If φ ′ is controlled so that
However, the ingredient can be erased. In other words, the number (14)
If φ'is determined, [0051] [Equation 15]         cos (φ_n−φ ′) = 0 ... (15) It is because Such phase control is applied to the surface reflection wave.
When applied to the part, the output of the low-pass filter 1604 in FIG.
The surface reflection can be eliminated like a waveform. this
The phase control is performed by the detector 1605 and the sampler in FIG.
And a phase shifter 1602.
It is a dback loop. The detector 1605 has an amplifier 15
The output signal of 0 is detected. Detector 1605
Is not the output of the amplifier 150 but the multiplication element 1603
Even if the output is detected, the same effect can be obtained. Detector 1 in FIG. 6
The output waveform of 605 shows the portion where the reflected signal is present.
It In the present invention, the phase field is adjusted so as to eliminate the surface reflection.
In order to control the feedback, the output of the detector 1605 in FIG.
A setting level TL is provided so that the output of the detector 1605 is
When exceeded, the sampling device 1606 is a low pass filter.
The output value of 1604 is sampled. If this value is 0
If so, the amount of phase shift of the phase shifter 1602 is zero. Sample
The phase shifter 160 according to the magnitude of the output of the switching device 1606.
Since the amount of phase shift of 2 is determined,
Therefore, φ'is decided so that the condition of equation (14) is inevitably satisfied.
Can be turned on. From this, turn off the surface reflection,
The reflected signal from the object can be extracted. This output
Is sent to the processing device 170 and is imaged. Next, a processing device which is another basic part of the present invention.
The device 170 will be described in detail. Main processing unit 170
The main part is a microcomputer, whose operation is
Follow software. The configuration of the processing device 170 is shown in FIG.
Reference numerals 1701 and 1702 denote A / D converters, and
The output of wave filter 1605 and the output of low-pass filter 1604
Convert. 1703 is a buffer element for digital signals
Yes, the position information of the handset 120 is stored in the position detector 190.
The encoder receives the digitized signal. Tsuma
In the A / D converter 1701, the detection signal of the reflected signal is
In the A / D converter 1702, the product of the reflected signal and the sine wave
The filtered output is output to the buffer element 1703.
The position signal of the handset 120 will be input. 170
Reference numeral 4 denotes a CPU, which is a program memory 1705 program.
Operates according to ram. 1706 is a waveform memory
Output the A / D converters 1701 and 1702.
Store temporarily. The memory contents of the waveform memory 1706 are stored in the CPU1
Software processing in 704 and transfer to image memory 1707
To do. The contents of the image memory 1707 are displayed as an image on the display 180.
Is displayed as. Next, the processing contents of the CPU 1704 of the processing device 170
Will be described with reference to the flowcharts of FIGS. processing
The content can be roughly divided into two. The first is the A / D converter 170
The waveforms obtained in 1, 1702 are recorded in the waveform memory 1706.
The second part is to calculate the contents of the waveform memory 1706.
This is a part that is processed and written in the image memory 1707. Before
FIG. 8 shows the processing contents of the person and FIG. 9 shows the latter processing contents.
FIG. 8 will be described. When you start the program,
The amount of movement of the handset 120 after a certain period (8001)
Data is read from the buffer element 1703 (800
2). Further, the waveform data is converted into A / D converters 1701, 1
It is read from 702 (8003). At this stage, move
The amount and the waveform data are stored in the waveform memory 1706 (8
004). Data collection time or the number of collection
When the completion condition is satisfied, the data collection process ends (8
005). At this stage, the waveform memory 1706
Waveform data at each position of the handset 120, that is,
The detected waveform of the reflected signal and the waveform of the reflected signal with phase control
Remembered. These data are recorded in the memory below.
Suppose [0054] Position data of the handset 120: PO (m, k) Detection signal data: DE (m, k) Reflected wave data after phase control: RF (m, k) Here, PO, DE, and RF indicate a two-dimensional memory,
m takes a value from 0 to M, which is the waveform
Determine the number. Also, k takes a value from 0 to K, and
A / D conversion of two waveforms at (K + 1) points and sampling
The k-th value of the result is shown. Next, the waveform memory 1706 is recorded.
Data, PO (m, k), DE (m, k), R
Regarding the contents of processing F (m, k), the processing flow of FIG.
-It will be explained using a chart. Program started
Then, the image memory 1707 is cleared. Image memory
1707 is a K × M two-dimensional memory. further,
Let m = 0 and k = 0. These processes are the blocks of FIG.
It is 9001. DE (m, k), that is, the reflection signal
Whether the detected waveform exceeds the preset value
Is determined (9002). Set value is the value of DE (m, k)
If it exceeds, there is a reflected wave
Means that If there are reflected waves, block 90
The GR corresponding to the number (8) is calculated by 03. GR
Is [0056] [Equation 16] It is calculated by The denominator of the number (16) is the handset 12
0 is an amount indicating the distance moved from m to (m + 1)
is there. The numerator of equation (16) was phase-controlled with the reflected wave.
The low-pass filtered output of the sine wave product, that is,
The signal obtained by the A / D converter 1702 is from m to (m + 1)
Is the amount that changes up to. The result of the number (16) is
It is determined whether it is within the range (9004). GR set
If it is within the range, image memo corresponding to m, k at this time
The value of DE (m, k) is stored in the memory G (m, k) of the memory 1707.
It is stored (9005). At block 9002, the DE
When (m, k) is judged to be less than the set value, and
If the GR is out of the setting range on the
Nothing is written to memory 1707, and updated to k = k + 1
(9006). Determine that k becomes (K-1)
(9007), m is increased (9008). m is M-
The above processing is continued until it becomes 1. As a result of the above processing,
The portion where the data is stored in the image memory 1707 is the DE
Of these, the reflected wave signal is present and the GR value is within the setting range.
It is the part that exists in the box. Hereafter, exploration with this kind of processing
It shows that it can be visualized. FIG. 10 shows the handset 120
Detection when the object is laterally displaced from directly above the exploration object 110
It is a figure which shows the relationship between a position and a reflected waveform. Velocity of propagation in medium
Since the degree is usually constant, place it at each position of the handset 120.
The arrival time of the reflected wave from the search object 110
It is proportional to the distance from B and C to the search object 110. others
To move A, B, C and handset 120,
Like the waveform of 0, the reflected wave from the exploration object 110 is temporal.
To be late. The detection time of the reflected wave from the exploration object 110
When converted into a distance and illustrated, the broken line in FIG. 10 is obtained. Dashed
The equation becomes a hyperbola whose apex is the search object 110. One
Mari, it is assumed that the exploration object 110 is at the depth d, and the handset 120
Is laterally separated from the apex of the exploration object 110 by x.
And the apparent depth y at that position is obtained by the following equation. [0058] [Equation 17] From this, [0060] [Equation 18]       (Y / d)^Two-(X / d)²= 1 (18) To obtain the hyperbola. The asymptote of number (18) is [0061] [Formula 19]       y = ± x (19) And is a straight line with an inclination of 45 °. Number (18), (19)
As you can see, the slope of the hyperbola is the apex, that is, the search object.
It is 0 near 110 and is ± 45 ° at maximum. Exploration
As mentioned above, the signal of the object has a hyperbolic slope of 45 °
It has small characteristics. Therefore, with respect to the inclination in advance
Set a certain set value, and if it is less than that value,
If the reflected wave from the
Can be detected. The surface reflection has a change rate GR close to 0.
In addition, a lower limit set value can be set and removed. Processing / judgment above
Is performed in blocks 9003 and 9004 in FIG.
is there. As described above, according to the present invention, the characteristics of the reflection signal of the probe are determined.
The image memory 1707.
It is configured to be stored in. The contents of the image memory 1707 are
It is displayed on the display unit 180 to prevent noise and unnecessary surface reflection waves.
Get a clear and vivid image. Example of image displayed on display 180
Will be described below. Fig. 11 (a) shows exploration in the medium.
It is a figure explaining the situation where a thing exists. (B) of the same figure
Is stored in the image memory 1707 as a result of the above processing.
It shows the data to be accumulated, and this accumulated content is paired with the display image.
It is displayed corresponding to 1. The contents stored in the memory are
Thus, it is the intensity information of the reflected wave. Therefore, the memory contents
When the intensity is modulated and displayed, the place where the reflected wave intensity is strong is bright.
Also, weak areas are displayed dark. In addition,
Due to the effect of conversion rate determination processing, noise and surfaces other than exploration objects
The waves are not displayed and you can get a clear picture.
It becomes Noh. Next, regarding the embodiment of the present invention, the phase extractor
Another configuration example of 160 will be described. Figure 12 shows the phase
It is a figure which shows the structure of the extractor 160. In this example, sediment
It is used to find exploration objects in
Pulsed electromagnetic waves are emitted from the receiver 120 and are also transmitted.
The reflected wave is detected by the receiver 120. In this case, use
Since the frequency is high, a reflected wave signal is generated as in the first embodiment.
It is difficult to directly provide the analog processing such as multiplication processing.
is there. Therefore, using the sampling device 1620,
After sampling the wave signal and reducing the frequency,
Make sense. The movement of the sampling device 1620 is shown in FIG.
It demonstrates using. The output wave of the amplifier 150 in FIG.
The shape is a signal synchronized with the trigger output of the pulse oscillator 130.
Is. The sampling device 1620 is a pulse oscillator 1
Δt after receiving the trigger output of 30_i, Δt_{i + 1}, ……
Amplify at that point by delaying the time little by little like
The output of container 150 is sampled. Do this kind of operation
The frequency of the output waveform of the amplifier 150,
Can be lowered. That is, the sampling device 1
The output of 620 is similar to the output waveform of the amplifier 150 and has a time axis.
It will be extended. For this waveform, in the first embodiment
Perform the processing shown. That is, the pulse oscillator 130
When the sine wave oscillator 1621 receives the rigger output,
Or, it oscillates by the set number of waves. Of the sine wave oscillator 1621
The oscillation frequency is the frequency radiated from the handset 120,
Frequency determined by the trigger output frequency of the pulse oscillator 130
Set to a number. 1622 is a phase shifter, which generates a sine wave
It functions to shift the phase of the oscillating waveform of the instrument 1621. 16
Reference numeral 23 denotes a multiplication element, which outputs the output of the phase shifter 1622 and the sun
The multiplication between the outputs of the pulling device 1620 is executed. 16
24 is a low-pass filter. 1625 is a detector, 16
26 is a sampling device. Sampling device 16
The phase shift amount of the phase shifter 1622 is controlled based on the value of 26.
The operation of each of the devices 1621-1626 shows the first embodiment.
Operation of each device 1601 to 1606 having the output waveform of FIG.
And its details are omitted here. Example
Sampling even with high frequency signals
In the frequency band where phase feedback is possible with the device 1620
This is an example of decreasing. The processing after the phase extractor 160 is
The same thing as the first embodiment can be used. In the third embodiment, the processing of the processing device 170 is performed.
It changes a part of the content. This is block 9 in FIG.
The processing of 003 is changed as in the following expression. First, [0064] [Equation 20]       PR₀= Cos^-1[RF (m, k) / DE (m, k)] (20) [0065] [Equation 21]       PR₁= Cos^-1[RF (m + 1, k) / DE (m + 1, k)] (21) And further PR₀, PR₁Based on [0066] [Equation 22] Is calculated. This GR value is within the set value range
It is determined whether or not
It is the same. From the physical meaning of the processing of number (20) to (22)
explain about. RF in the numbers (20) and (21)
(M, k) is a quantity having the value of the equation (13), and
Amplitude A_nAnd the amount related to phase cos (φ_n−φ ′)
Exist. DE (m, k) is the amplitude of the detection signal,
A at A (m, k)_nIndicates the value of. Yo
Therefore, RF (m, k) / DE (m, k) is
Amplitude A_nIs eliminated cos (φ_n-Φ ')
Equivalent to. Perform the inverse cosine operation as in the equations (20) and (21)
When (φ_n−φ ′) value is obtained. In other words, PR₀Is (m,
The phase itself of the reflected wave signal in k) is shown.
Also, PR₁Indicates the phase at (m + 1, k). By this
, | PR₀-PR₁| Indicates that the handset 120 is [PO (m,
k) -PO (m + 1, k)], the phase change
Has been shown. Therefore, GR is only unit distance 120
The phase change when moving is shown. In other words, the number (17)
Since dy / dx of corresponds to the number (7), GR is the number (18)
Shows the inclination of the tangent line of, and the signal from the probe is 0 °
To 45 °. The rate of change of the surface reflected wave is 0 °
Since it is in the vicinity, it will be removed if the set value is properly selected,
The reflected signal from the exploration object is not removed but is imaged. the above
In this embodiment, the focus is purely on the phase information of the reflected wave.
The feature is that it is then visualized. Next, the visualization obtained by each device 160, 170
A method of aperture synthesis of information will be described. Aperture synthesis
First of all, the nature of the reflected wave of the exploration object is clarified for the explanation
Then, we will describe the aperture synthesis processing using that property.
Extend. These processes are performed by the software of the processing device 170.
The processing result is transferred to the image memory and displayed.
Will be. Probing object that is a reflector as shown in FIG.
110 is in medium 100 and scans handset 120
In this case, the reflected wave waveform at each scanning position is as shown in the figure.
It The waves transmitted from the handset 120 spread and propagate
Then, the reflected wave from the exploration object 110 is scanned by the handset 120.
Can receive in a wide range of positions. Scanning position x_iAnte at
The distance from na to the surface of the exploration object is m_iIndicate. Scanning position
x_iThe received waveform 1401 of the reflected wave at
If the horizontal axis is expressed as the time elapsed from the time the radio wave was transmitted,
Time t at which the reflected wave from the exploration object 110 rises_iThe exploration
Distance m between 110 and handset 120_iAnd the following relationship
It [0069] [Equation 23]       t_i= 2m_i/C...(23) Here, C is the wave propagation velocity. Therefore, the reflected wave received by the handset 120
Rise time t_iFrom the
Without considering that the wave transmitted from the receiver 120 spreads,
In other words, assume that the wave propagates parallel to the y-axis.
The coordinates of the reflection position of the inspection object 110 (x_i, Y_i) From the following formula
Therefore, when drawing the image 1501 of the exploration object 110 shown in FIG.
obtain. [0071] [Equation 24]       y_i= M_i = Ct_i/ 2 (24) Since the actual wave spreads and propagates, it is calculated by the formula (24).
Coordinates of the reflection point (x_i, Y_i) Video 1501
Is magnified in the x and y directions compared to the true reflection point.
That is, the image is considerably different from the surface of the exploration object 110. Therefore, the wave spreads and propagates.
In consideration of the
The method of displaying images is explained in the schematic diagram shown in FIG.
Reveal First, on the xy plane, the scanning position x_iInside
Radius m to the heart_iDraw an arc 1690. Arc 1690 is
Scanning position x_iLength corresponding to the spread of radio waves transmitted from
Is. Rise time t of received wave_iWas obtained
Is the number (24), the reflection position exists on the arc 1690.
Will be. Similarly x₀From x_eAt each scanning position
Then, if you draw each arc, as shown in Figure 17.
Image 1790 can be drawn along the surface of various exploration objects 110
It However, in this method, the
An extra arc without a line will be drawn, resulting in a clear image.
To do this, the drawing method described below is used. Enlarge the figure in the frame 1795 in the image of FIG.
18 (a). In FIG. 18A, the circular arc 16
90 is in contact with the surface of the exploration object 110,
Since the line segment is thin, the surface of the exploration object 110 can be clearly visualized.
I can't come. That is, the portion where the arcs 1690 overlap is
Since it can be considered that there is a high possibility that a reflector exists,
Extract only the position where the arc 1690 of 18 (a) overlaps
FIG. 18B is displayed in this manner. Point 1810 is 2
This is the position where the arcs 1690 of the book intersect. Arc with thin line
The more the two arcs overlap, the less the point-like intersection.
Minutes form an image far from the surface shape of the exploration object 110
To do. So, what if you make the arc line segment thick and visualize it?
Indicates whether or not. In FIG. 18C, the arc 1690a is thickened.
The drawing is shown below. In the part indicated by frame 1795, arc 1
Figure that visualizes only the part where 690a overlaps many times
It becomes like the shape shown by hatching 18 (d). Exploration
Part where four or more arcs 1690a overlap the object 110
An image 1820 illustrates the minutes. Increase the width of the arc
Then, the part where the arcs overlap spreads from the point to the surface.
The image cannot accurately reproduce the shape of the exploration object 110. There
Then, thicken the line segment of the arc, and at the overlapping part, the exploration object 1
A method capable of accurately reproducing the shape of 10 will be described below. First, the propagation time t_iScan if
Position x_iCentered at the radius m_i(M_i= Ct_i/ 2) circle
Draw an arc. However, this arc is considered to be the wave front of the wave. Biography
Sowing time t_iIf the measurement error is Δt,
Radius m_iTo radius m_i+ 2Δm (Δm = CΔt / 2)
Then strength 1, radius m_i+ 2Δm to m_iStrong up to + 4Δm
Degree -1 and radius m_iTo m_i+ Δm and radius m_i
+ 3Δm to m_iStrength is -1 and radius is m up to + 4Δm_i+
Δm to m_iDraw an arc of strength 1 up to + 3Δm. sand
Wow, propagation time t_iOnce, the reflector is in the scanning position
x_iDistance from m_iTo m_iRange up to + 4Δm
, The antenna beam angle θ (hereinafter referred to as angle θ)
It will exist inside the fence. Arc segmented as above
The intensity of is represented by 1 and -1 is the reflection within that area.
This is equivalent to expressing the existence of the body as a probability distribution. Since
Hereinafter, a method of displaying an image will be described in detail. FIG. 19 shows a screen constituting the xy plane.
Set. Scanning position x_iCentered on the
Diameter m_i, m_i+ 2Δm, m_i+ 4Δm arc 1910, 1920, 19
Draw 30. Of the shaded area surrounded by arcs 1910 and 1920
The value of the pixel in the area is the maximum amplitude P of the reflected wave shown in FIG._i
And Pixels in the area surrounded by arcs 1920 and 1930
The value of is -P_iAnd Similarly, depending on each scanning position
, P for each pixel included in the arc_i, -P_iValue of
Go on. In parallel with this procedure, the screen shown in FIG.
Numerical addition of each pixel is performed on the same screen as 9. Immediately
The scanning position x_iCentered at the angle θ and radius m
_i, M_i+ Δm, m_i+ 3Δm, m_i+ 4Δm arc 1
910, 2010, 2020, 1930 are drawn. Arc 1
Surrounded by 910 and 2010 or arcs 2020 and 1930
-P for each pixel_i, Surrounded by arcs 2010 and 2020
P for each pixel in the shaded area₁Add each
Ku. Below, the same procedure is repeated for each scanning position.
Return. X₀From x_eFor all scanning positions up to
Then, the addition processing described with reference to FIGS. 19 and 20 ends.
And the pixel value P shown in FIG._Five(x, y) and shown in Figure 20
The value P of the pixel₆Integral according to the following formula for (x, y)
Strength P_wCalculate (x, y). [0079] [Equation 25]       P_w(X, y) = P_Five(X, y)²+ P₆(X, y)²… (25) P_wOnly display the pixels where (x, y) is above a certain standard value
Then, as shown in FIG. 21, an image faithful to the surface of the exploration object 110 is displayed.
Obtain the image 2100. As shown above, shown in FIGS.
By the procedure described above and the calculation of the integrated intensity of the pixel by the equation (25),
Regardless of the spread of radio waves
Clear images can be obtained. It should be noted that, as described in FIG.
Add value P to each pixel in the procedure_i, -P_iRespectively + 1,-
Even if it is set to 1, the smoothness of the image 2100 is slightly impaired,
Detailed images can be displayed. [0080] As described above, according to the present invention, the reflected wave
By calculating the phase change rate with respect to the signal reception position
The reflected wave signal from the medium surface and the reflected wave signal from the exploration object.
Signal and noise can be detected separately, so unnecessary reflected waves and noise
To detect the position of the exploration object in the medium with high accuracy.
You can Further, a reference signal having the same frequency as the transmitted wave,
Calculate the product of the reflected wave signal and the transmitted wave frequency from this product signal.
Extract a signal with a frequency component less than a few
By calculating the rate of change, the reflected wave signal from the medium surface
And the reflected wave signal from the exploration object can be distinguished and detected.
To remove unnecessary reflected waves and noise,
The position can be detected with high accuracy. Further, only the reflected wave signal from the exploration object is opened.
The size of the exploration object in the medium is highly accurate because it can be synthesized.
It is possible to detect the
Can be born.

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の一実施例の構成ブロック図。 【図２】従来の超音波探傷装置の構成を示す図。 【図３】本発明の原理説明に関し、アンテナと埋設物の
位置関係を示す図。 【図４】従来の埋設物探査装置の構成のブロック図。 【図５】図１の位相抽出器の一構成例を示す図。 【図６】図５の各部の波形を説明する図。 【図７】図１の処理装置の詳細を示す図。 【図８】図７の処理装置による処理内容を示すフローチ
ャート。 【図９】図７の処理装置による処理内容を示すフローチ
ャート。 【図１０】探査物と送受器の位置関係の差による反射波
形の違いを説明する図。 【図１１】探査物の存在状況と得られる画像の例を示
す。 【図１２】図１の位相抽出器の一構成例を示す図。 【図１３】図１２の波形を説明する図。 【図１４】探査物からの反射波形の例を示す図。 【図１５】映像が得られる位置関係を示す。 【図１６】映像化手法を説明する模式図。 【図１７】探査物の映像の一例。 【図１８】探査物の映像を高精度化する手法の説明図。 【図１９】詳細な像再生に用いる手法を説明する図。 【図２０】詳細な像再生に用いる手法を説明する図。 【図２１】図１９，図２０の手法による再生像の一例を
示す図。 【符号の説明】 １００…媒質、１１０…探査物、１２０…送受器、１３
０…パルス発振器、１４０…送受切り換え器、１５０…
増幅器、１６０…位相抽出器、１７０…処理装置、１８
０…表示器、１９０…位置検出器、１５０１…映像、１
６０１…正弦波発振器、１６０２…移相器、１６０３…
掛算素子、１６０４…低域フィルター、１６０５…検波
器、１６０６…サンプリング装置、１６２０…サンプリ
ング装置、１６２１…正弦波発振器、１６２２…移相
器、１６２３…掛算素子、1624…低域フィルター、１６
２５…検波器、１６２６…サンプリング装置、１６９０
…円弧、１６９０ａ…円弧、１７０１…Ａ／Ｄ変換器、
１７０２…Ａ／Ｄ変換器、１７０３…バッファ素子、１
７０４…ＣＰＵ、１７０５…プログラムメモリ、１７０
６…波形メモリ、１７０７…画像メモリ、１７９０…映
像、１８１０…円弧の交点、１８２０…映像、１９１０
…円弧、１９２０…円弧、１９３０…円弧、２０１０…
円弧、２０２０…円弧。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a configuration block diagram of an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a conventional ultrasonic flaw detector. FIG. 3 is a diagram showing a positional relationship between an antenna and an embedded object for explaining the principle of the present invention. FIG. 4 is a block diagram of a configuration of a conventional buried object exploration apparatus. 5 is a diagram showing a configuration example of the phase extractor of FIG. 6A and 6B are diagrams illustrating waveforms of respective parts of FIG. FIG. 7 is a diagram showing details of the processing apparatus shown in FIG. 1; 8 is a flowchart showing the processing contents by the processing device of FIG. 9 is a flowchart showing the processing contents by the processing device of FIG. FIG. 10 is a diagram for explaining the difference in reflected waveform due to the difference in the positional relationship between the exploration object and the handset. FIG. 11 is a diagram showing an example of an image obtained and the existence state of a search object. 12 is a diagram showing a configuration example of the phase extractor of FIG. FIG. 13 is a diagram for explaining the waveforms in FIG. FIG. 14 is a diagram showing an example of a reflected waveform from a probe. FIG. 15 shows a positional relationship in which an image is obtained. FIG. 16 is a schematic diagram illustrating a visualization method. FIG. 17 is an example of an image of a search object. FIG. 18 is an explanatory diagram of a method for improving the accuracy of an image of a search object. FIG. 19 is a diagram illustrating a method used for detailed image reproduction. FIG. 20 is a diagram illustrating a method used for detailed image reproduction. FIG. 21 is a diagram showing an example of a reproduced image by the method of FIGS. 19 and 20. [Explanation of Codes] 100 ... Medium, 110 ... Exploration Object, 120 ... Handset, 13
0 ... Pulse oscillator, 140 ... Transmission / reception switcher, 150 ...
Amplifier, 160 ... Phase extractor, 170 ... Processing device, 18
0 ... Display device, 190 ... Position detector, 1501 ... Image, 1
601 ... Sine wave oscillator, 1602 ... Phase shifter, 1603 ...
Multiplier element, 1604 ... Low-pass filter, 1605 ... Detector, 1606 ... Sampling device, 1620 ... Sampling device, 1621 ... Sine wave oscillator, 1622 ... Phase shifter, 1623 ... Multiplier element, 1624 ... Low-pass filter, 16
25 ... Detector, 1626 ... Sampling device, 1690
... Arc, 1690a ... Arc, 1701 ... A / D converter,
1702 ... A / D converter, 1703 ... buffer element, 1
704 ... CPU, 1705 ... Program memory, 170
6 ... Waveform memory, 1707 ... Image memory, 1790 ... Image, 1810 ... Arc intersection, 1820 ... Image, 1910
... Arc, 1920 ... Arc, 1930 ... Arc, 2010 ...
Arc, 2020 ... Arc.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 文信 茨城県日立市森山町1168番地 株式会社 日立製作所 エネルギー研究所内 (56)参考文献 特開 昭58−223771（ＪＰ，Ａ)   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Fuminobu Takahashi             1168 Moriyama Town, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Co., Ltd.             Hitachi Energy Research Laboratory              (56) References JP 58-223771 (JP, A)

Claims (1)

【特許請求の範囲】 【請求項１】媒質内の探査目標に波動を送信し反射波動
を受信する送受信器と、該送受信器に前記波動を送信さ
せる信号を供給する発振器と、前記送受信器の位置を検
山する位置検出器と、該位置検出器の位置検出信号と前
記送受信器が受信した反射波動を入力して前記探査目標
を検出する検出装置とを備えた物体探査装置において、 前記発振器は前記送信波動と同一周波数の基準信号を発
生し、 前記検出装置は、前記反射波動と前記基準信号を入力し
てその積を演算する積演算手段と、 該積信号を入力して該積信号から前記送信波動の周波数
以下の低周波信号を抽出するフィルター手段と、 該低周波信号及び前記位置検出器からの位置信号を入力
して前記送受信器の受信位置に対する該低周波信号の変
化率を演算する手段と、 該変化率信号を入力しその絶対値が予め設定したしきい
値を越えた場合に前記探査目標からの反射波動として検
出する手段とを 備えたことを特徴とする物体探査装置。 【請求項２】請求項１において、前記検出装置は、前記
探査目標からの反射波動に対して開口合成処理を行いこ
の結果を表示する表示手段を備えたことを特徴とする物
体探査装置。 【請求項３】請求項１又は２において、前記しきい値は
０より大きな値であることを特徴とする物体探査装置。Claim: What is claimed is: 1. A transmitter / receiver for transmitting waves to a search target in a medium and receiving reflected waves, an oscillator for supplying a signal for causing the transmitter / receiver to transmit the waves, and An object exploration device comprising a position detector for detecting a position, and a detection device for detecting the exploration target by inputting a position detection signal of the position detector and a reflected wave received by the transceiver, wherein the oscillator Generates a reference signal having the same frequency as that of the transmitted wave, and the detection device receives the reflected wave and the reference signal and calculates a product thereof; Filter means for extracting a low-frequency signal having a frequency equal to or lower than the frequency of the transmission wave from Calculate Means and object search apparatus characterized by comprising a means for detecting a reflected wave from the exploration target if the absolute value inputs the modified rate signal exceeds a preset threshold. 2. The object exploration device according to claim 1, wherein the detection device includes display means for performing aperture synthesis processing on the reflected wave from the exploration target and displaying the result. 3. The object exploration device according to claim 1, wherein the threshold value is a value greater than 0.