Brevet FR3120948A1 — publié le 20220923

La présente invention concerne un dispositif de traitement de signal (14) comportant : un récepteur de données (42) configuré pour transmettre une onde de transmission dont une position change dans une première direction et qui se répand dans une deuxième direction orthogonale à la première direction, et générer une matrice de données d’observation acquises dans les première et deuxième directions comme matrice de signal de réception, une valeur d’une position dans le signal de réception dépendant d’une intensité de signal ; un processeur de gamme (44) configuré pour spécifier une gamme dans la deuxième direction dans une matrice d’imagerie et fixer un vecteur épars comportant une composante dans la première direction de la gamme spécifiée ; un processeur de reconstruction (46) configuré pour réaliser un traitement de reconstruction en utilisant la matrice de signal de réception et le vecteur épars pour calculer une composante du vecteur épars ; et un processeur de synthèse (48) configuré pour synthétiser le vecteur épars résultant tout en déplaçant la gamme, pour générer une matrice d’imagerie. Figure : 2 Dispositif et procédé de traitement de signal et support de stockage lisible par ordinateur Domaine de l'invention La présente divulgation concerne un dispositif de traitement de signal, un procédé de traitement de signal et un support de stockage lisible par ordinateur. Contexte de l’invention Un procédé d’analyse pour un capteur actif qui délivre des ondes sonores ou des ondes radio reçoit des ondes réfléchies, des ondes sonores ou des ondes radio, et analyse un signal de réception, comporte la visualisation (imagerie) d’un résultat de détection dans certains cas. Dans ce cas, le traitement d’informations d’imagerie reçues est exécuté. Par exemple, le brevet japonais n° 6456312 divulgue un procédé d’imagerie 3D de radar à ouverture synthétique utilisant la détection compressée. Résumé Problème technique Le traitement de détection compressée est exigeant en matière de calcul, et lorsqu’une image à haute résolution ayant une petite taille de pixel est acquise en particulier, l’acquisition d’un résultat d’imagerie peut prendre beaucoup de temps. Ainsi, lorsqu’un résultat de détection est nécessaire en temps réel, il est nécessaire d’attendre l’imagerie. Pour résoudre le problème décrit ci-dessus, un objectif de la présente divulgation est de fournir un dispositif de traitement de signal, un procédé de traitement de signal et un programme de traitement de signal qui peuvent réduire la quantité de calcul tout en maintenant la résolution. Solution au problème Pour résoudre le problème décrit ci-dessus et atteindre l’objectif, un dispositif de traitement de signal selon la présente divulgation comporte : un récepteur de données configuré pour transmettre une onde de transmission dont une position change dans une première direction et qui se répand dans une deuxième direction orthogonale à la première direction, acquérir des données d’observation reçues et générer une matrice des données d’observation dans la première direction et la deuxième direction comme matrice de signal de réception, une valeur d’une position dans le signal de réception dépendant d’une intensité de signal ; un processeur de gamme configuré pour spécifier une gamme dans la deuxième direction dans une matrice d’imagerie et fixer un vecteur épars comportant une composante dans la première direction de la gamme spécifiée, la matrice d’imagerie ayant un nombre de divisions dans la première direction de la matrice de signal de réception supérieur à un nombre de divisions de la matrice de signal de réception, et un même nombre de divisions dans la deuxième direction ; un processeur de reconstruction configuré pour réaliser un traitement de reconstruction en utilisant la matrice de signal de réception et le vecteur épars pour calculer une composante du vecteur épars ; et un processeur de synthèse configuré pour synthétiser le vecteur épars qui est un résultat du traitement de gamme et du traitement de reconstruction tout en déplaçant la gamme, pour générer une matrice d’imagerie. Pour résoudre le problème décrit ci-dessus et atteindre l’objectif, un procédé de traitement de signal selon la présente divulgation comporte les étapes consistant à : transmettre une onde de transmission dont une position change dans une première direction et qui se répand dans une deuxième direction orthogonale à la première direction ; acquérir des données d’observation reçues ; générer une matrice des données d’observation dans la première direction et la deuxième direction comme matrice de signal de réception, une valeur d’une position dans la matrice de signal de réception dépendant d’une intensité de signal ; spécifier une gamme dans la première direction dans une matrice d’imagerie ; fixer un vecteur épars comportant une deuxième composante de la gamme spécifiée, la matrice d’imagerie ayant un nombre de divisions dans la première direction de la matrice de signal de réception supérieur à un nombre de divisions de la matrice de signal de réception, et un même nombre de divisions dans la deuxième direction ; réaliser un traitement de reconstruction en utilisant la matrice de signal de réception et le vecteur épars pour calculer une composante du vecteur épars ; et synthétiser le vecteur épars qui est un résultat du traitement de gamme et du traitement de reconstruction tout en déplaçant la gamme, pour générer une matrice d’imagerie. Pour résoudre le problème décrit ci-dessus et atteindre l’objectif, un support de stockage non transitoire lisible par ordinateur selon la présente divulgation stocke un programme de traitement de signal pour amener un ordinateur à exécuter les étapes consistant à : transmettre une onde de transmission dont une position change dans une première direction et qui se répand dans une deuxième direction orthogonale à la première direction ; acquérir des données d’observation reçues ; générer une matrice des données d’observation dans la première direction et la deuxième direction comme matrice de signal de réception, une valeur d’une position dans la matrice de signal de réception dépendant d’une intensité de signal ; spécifier une gamme dans la première direction dans une matrice d’imagerie ; fixer un vecteur épars comportant une deuxième composante de la gamme spécifiée, la matrice d’imagerie ayant un nombre de divisions dans la première direction de la matrice de signal de réception supérieur à un nombre de divisions de la matrice de signal de réception, et un même nombre de divisions dans la deuxième direction ; réaliser un traitement de reconstruction en utilisant la matrice de signal de réception et le vecteur épars pour calculer une composante du vecteur épars ; et synthétiser le vecteur épars qui est un résultat du traitement de gamme et du traitement de reconstruction tout en déplaçant la gamme, pour générer une matrice d’imagerie. Effets avantageux de l’invention Selon la présente divulgation, la quantité de calcul peut être réduite tout en maintenant la résolution. La est une vue schématique décrivant la détection d’un instrument de mesure selon un premier mode de réalisation. La est un schéma de principe de l’instrument de mesure. La est un schéma explicatif pour expliquer un exemple de traitement de signal. La est un organigramme illustrant un exemple de procédé de traitement de signal. La est un organigramme illustrant un exemple de procédé de traitement de signal. La est un schéma explicatif pour expliquer un exemple de traitement de signal. La est un schéma explicatif illustrant un exemple de signal de transmission et de signal de réception. La est un schéma explicatif pour expliquer un exemple de traitement de signal. Description de modes de réalisation Des modes de réalisation préférés de la présente invention seront décrits en détail ci-dessous en référence aux dessins joints. Il convient de noter que ces modes de réalisation ne doivent pas être interprétés comme limitant la présente invention et que, lorsqu’une pluralité de modes de réalisation est décrite, une combinaison des modes de réalisation est également incluse. La est une vue schématique décrivant la détection d’un instrument de mesure selon un premier mode de réalisation. La illustre un exemple de détection de l’instrument de mesure comportant un dispositif de traitement de signal du premier mode de réalisation. Un instrument de mesure 10 réalise une détection de l’environnement tout en se déplaçant dans une direction d’azimut 101. Plus précisément, l’instrument de mesure 10 se déplace vers un instrument de mesure 10a et un instrument de mesure 10b dans cet ordre, et réalise la détection de l’environnement dans chaque position. Dans chaque position, l’instrument de mesure 10a délivre une onde de transmission de recherche et reçoit un signal de réception 104 qui est l’onde de transmission réfléchie et qui atteint l’instrument de mesure 10a. Ici, l’instrument de mesure 10a fixe une portée d’émission d’une onde de transmission 102 émise avec une largeur d’épandage ayant un angle θ, comme portée de recherche. Dans la , l’instrument de mesure 10 réalise une mesure tout en se déplaçant vers les positions de l’instrument de mesure 10, l’instrument de mesure 10a et l’instrument de mesure 10b, détectant ainsi un objet où un écho arrive dans une région prédéterminée 120 entourée par la direction d’azimut et une direction de gamme oblique orthogonale à la direction d’azimut. La région de recherche est illustrée comme un plan dans la ; cependant, une région tridimensionnelle entourée par une région que l’onde de transmission atteint est la portée de recherche. La est un schéma de principe de l’instrument de mesure. L’instrument de mesure 10 comporte un capteur à ultrasons 12, un dispositif de traitement de signal 14, un dispositif de commande 16, un stockage 18, et un dispositif d’entraînement 20. L’instrument de mesure 10 génère des informations d’examen sur l’environnement avec le capteur à ultrasons 12 et le dispositif de traitement de signal 14. L’instrument de mesure 10 peut comporter un communicateur et un affichage comme dispositif de sortie pour délivrer un résultat d’examen. En outre, l’instrument de mesure 10 détecte ou calcule sa position et dispose d’informations d’auto-positionnement à chaque instant. L’instrument de mesure 10 fournit les informations d’auto-positionnement au dispositif de traitement de signal 14. Le capteur à ultrasons 12 est un capteur actif qui délivre une onde sonore pour l’examen, reçoit une réflexion de l’onde sonore délivrée et réalise l’examen, et qui comporte un émetteur 32 et un récepteur 34. L’émetteur 32 délivre une onde ultrasonore. Dans le premier mode de réalisation, l’émetteur 32 délivre une onde de chirp. Le récepteur 34 reçoit une onde réfléchie délivrée par l’émetteur 32, réfléchie par un objet, et atteignant l’instrument de mesure 10. Le récepteur 34 reçoit également une onde sonore délivrée par un autre instrument et autre que l’onde réfléchie, sous forme de bruit. Dans le capteur à ultrasons 12, l’émetteur 32 et le récepteur 34 peuvent composer une même unité ou peuvent être agencés en réseau pour réaliser la transmission et la réception dans chaque direction. Il convient de noter que l’examen est réalisé en utilisant l’onde ultrasonore dans le premier mode de réalisation ; cependant, une onde radio ou similaire peut être utilisée. Lorsqu’une onde d’inspection hautement directionnelle est utilisée pour le capteur, la direction de sortie de l’onde d’inspection peut être déplacée, en d’autres termes, un balayage peut être réalisé pour examiner une région cible. Le dispositif de traitement de signal 14 traite un signal reçu par le capteur à ultrasons 12 et réalise une détection de l’environnement. Le dispositif de traitement de signal 14 comporte une unité arithmétique et une mémoire dans laquelle sont stockés divers éléments d’information. L’unité arithmétique est par exemple une unité centrale de traitement (CPU). Dans la mémoire sont stockés divers éléments d’information, tels que des données de calcul et un programme informatique, et celle-ci comporte par exemple au moins l’un parmi une mémoire vive (RAM), un stockage principal, tel qu’une mémoire morte (ROM), et un stockage externe, tel qu’une unité de disque dur (HDD). Le dispositif de traitement de signal 14 comporte un récepteur de données 42, un processeur de gamme 44, un processeur de reconstruction 46, et un processeur de synthèse 48. Le récepteur de données 42 acquiert des informations sur le signal de réception acquis par le capteur à ultrasons 12, réalise une démodulation, une intégration et similaire, et dans le premier mode de réalisation, génère une matrice de signal de réception dans laquelle des résultats de mesure sont organisés dans la direction d’azimut et la direction de gamme oblique dans la portée d’une longueur d’ouverture synthétique L A . Le récepteur de données 42 réalise une démodulation, une formation de faisceau, une compression d’impulsions, une correction de courbure de gamme et similaire sur le signal de réception. Le processeur de gamme 44 sélectionne une région à traiter à partir d’une matrice de pixels composant une image pour l’imagerie générée par le traitement la matrice de signal de réception. La matrice des pixels composant l’image pour l’imagerie est une matrice d’observation dont les nombres de pixels dans la direction d’azimut et la direction de gamme oblique sont prédéterminés. Des informations sur chaque pixel de la matrice d’observation sont traitées sur la base d’informations sur la matrice de signal de réception, ce qui permet de générer l’image pour l’imagerie. Ici, la gamme traitée comporte des pixels dans la même position dans la direction de gamme oblique. Le processeur de reconstruction 46 exécute le traitement pour calculer une composante de la gamme sur la base de la gamme sélectionnée par le processeur de gamme 44 et de la matrice d’observation. Le processeur de reconstruction 46 utilise par exemple le procédé des multiplicateurs à direction alternée (ADMM). Le processeur de reconstruction 46 reconstruit des données de la gamme dans la matrice d’observation dans laquelle chaque pixel est plus petit que celui du signal de réception sur la base des informations sur le signal de réception et de la gamme dans la matrice d’observation. Le processeur de synthèse 48 accumule des informations sur chaque pixel dans la gamme dans l’image pour l’imagerie acquises par le processeur de reconstruction 46 et génère une image de la longueur d’ouverture synthétique. Le dispositif de commande 16, le stockage 18, et le dispositif d’entraînement 20 sont des mécanismes qui commandent un déplacement de l’instrument de mesure 10. Le dispositif de commande 16 est une unité arithmétique, c’est-à-dire une CPU. Le dispositif de commande 16 lit un programme informatique (logiciel) à partir du stockage 18 et exécute le programme informatique pour commander le déplacement de l’instrument de mesure 10. Il convient de noter que le dispositif de commande 16 peut exécuter un tel traitement avec une CPU ou peut comporter une pluralité de CPU qui exécutent le traitement. Le stockage 18 est une mémoire dans laquelle sont stockés divers éléments d’information, tels que des données de calcul du dispositif de commande 16 et le programme informatique, et comporte par exemple au moins l’un parmi une mémoire vive (RAM), un stockage principal, tel qu’une mémoire morte (ROM), et un stockage externe, tel qu’une unité de disque dur (HDD). Un résultat de traitement détecté par le dispositif de traitement de signal 14, c’est-à-dire un résultat de l’examen, peut être stocké dans le stockage 18. Le programme informatique peut être stocké, en tant que programme de traitement de signal, sur un support de stockage lisible par ordinateur, tel qu’un disque magnétique, un disque optique, ou une mémoire à semi-conducteurs, pour être exécuté par un ordinateur tel que le dispositif de commande 16. Le dispositif d’entraînement 20 fonctionne comme une puissance pour que l’instrument de mesure 10 se déplace. La configuration spécifique du dispositif d’entraînement 20 dépend de la forme opérationnelle de l’instrument de mesure 10. À titre d’exemple, lorsqu’un corps d’entraînement est un véhicule roulant sur le sol, le dispositif d’entraînement 20 comporte une pluralité de roues et un moteur entraînant certaines ou toutes les roues. Lorsque l’instrument de mesure 10 est un véhicule se déplaçant dans l’air, une hélice et une source d’entraînement entraînant l’hélice servent de dispositif d’entraînement. Lorsque l’instrument de mesure 10 est un véhicule se déplaçant sous l’eau, une vis et un moteur entraînant la vis servent de dispositif d’entraînement. Les configurations spécifiques du dispositif d’entraînement 20 décrites ci-dessus ne sont que des exemples, et aucune limitation n’est prévue. Le dispositif d’entraînement 20 doit fonctionner comme une puissance permettant au corps d’entraînement 10 de se déplacer. Ensuite, une opération d’examen de l’instrument de mesure 10 et une opération de traitement au niveau du dispositif de traitement de signal 14 seront décrites en référence aux et 4. La est un schéma explicatif pour expliquer un exemple de traitement de signal. La est un organigramme illustrant un exemple de procédé de traitement de signal. Comme décrit ci-dessus, le dispositif de traitement de signal 14 du premier mode de réalisation divise l’image pour l’imagerie en gammes, répète le calcul de pixels dans une gamme cible dans l’image pour l’imagerie à partir de la matrice d’observation pour chaque gamme, et génère une image entière pour l’imagerie comme traitement d’ouverture synthétique sur la base d’une détection compressée. Le dispositif de traitement de signal 14 réalise un traitement d’ouverture synthétique sur un résultat de détection à partir du capteur à ultrasons 12 qui est un capteur actif. Le capteur à ultrasons 12 du premier mode de réalisation transmet un son à courte impulsion (onde de chirp) tout en circulant dans une certaine direction et reçoit son écho η m (r). Ici, le signal de réception η m (r) indique un signal après un prétraitement, tel qu’une démodulation, une compression d’impulsions et une correction de courbure de gamme, sur un signal complexe en bande de base. Il convient de noter que si le récepteur 34 du capteur à ultrasons 12 est agencé en réseau, une synthèse en un seul signal η m (r) est réalisée par formation de faisceau. Dans le premier mode de réalisation, le capteur à ultrasons 12 réalise une mesure M fois dans une section de la longueur d’ouverture synthétique L A et acquiert un vecteur de signal de réception exprimé par (1) Le récepteur de données 42 réalise une compression d’impulsions et une correction de courbure de gamme sur le signal acquis à partir du capteur à ultrasons 12, de sorte que le vecteur de signal de réception η(r) soit exprimé par (2) (Littérature de référence : Ouchi, " Principles of Synthetic Aperture Radar for Remote Sensing ") Ici, un vecteur de direction a m (x l ,r) est exprimé par (3) où le vecteur de direction am(x l ,r) indique une différence de phase provoquée en fonction d’une différence dans la distance de propagation dm(x l r) lorsqu’un écho s l (r) d’une source de réflexion présente dans une position [x l r] atteint chaque position de mesure. Dans le premier mode de réalisation, l’imagerie est considérée comme un sujet dans lequel un vecteur de signal de réception η(r) connu est utilisé pour estimer une intensité de signal s l (r) de la source de réflexion et ses coordonnées de position [x l r]. Le dispositif de traitement de signal 14 fixe des pixels d’une image acoustique comme illustrée dans la pour appliquer une détection compressée à l’imagerie. En supposant que les vecteurs de signaux de réception η(r) sont disposés en réseau de manière bidimensionnelle dans toute la gamme r, la taille est exprimée par M × N. Une matrice 130 est la matrice de signal de réception, la direction longitudinale coïncide avec la direction de déplacement de l’instrument de mesure (direction d’azimut), et la direction latérale coïncide avec la direction de gamme oblique. Chaque de pixels 134 de la matrice 130 indique un résultat de détection η m (r) dans la position correspondante. Ensuite, soit L le nombre de pixels fixés pour la fragmentation de pixels dans la direction d’azimut. Ainsi, le nombre de pixels dans l’image acoustique (image pour l’imagerie) est exprimé par L × N. Le vecteur d’une valeur de pixel dans la gamme oblique r est exprimé par (4) Si l’image acoustique est éparse, la majorité des éléments de s(r) ont une valeur de 0. Une matrice 132 est une matrice de l’image pour l’imagerie. La matrice 132 est générée sur la base d’informations sur la matrice d’observation. Un pixel 136 indique une valeur dans chaque position dans l’image pour l’imagerie. La matrice 132 est une matrice L × N. Ici, L est un chiffre supérieur à M. De plus, L est un chiffre supérieur à N. Dans la matrice 132, les composantes de gammes 140 et 140a sont des vecteurs des gamme obliques respectives. Dans la gamme 140, les pixels autres qu’un pixel 138 ont une valeur de 0. Le pixel 138 a une valeur différente de 0 et est un pixel où un signal est reçu par le récepteur. Ensuite, pour corréler le vecteur de signal de réception η(r) avec le vecteur s(r) d’un pixel dans la direction d’azimut (l’intensité de signal de la source de réflexion), le modèle de signal de réception est exprimé par (5) Ici, la matrice d’observation (6) et un vecteur épars (composante contenue dans une gamme dans l’image pour l’imagerie) (7) peuvent être définis respectivement par (8) Cette expression peut éliminer l’effet de L(r) qui est une variable inconnue et la valeur vraie du nombre des sources de réflexion, et peut fournir des équations simultanées auxquelles une détection compressée peut être appliquée en excluant le terme de bruit d’observation n(r). Ici, chaque ligne de la matrice d’observation correspond à l’indice l = 1, 2, ... L de la position dans la direction d’azimut, et lorsqu’une position azimutale où la source de réflexion est effectivement présente coïncide avec x l , l’élément s l du vecteur épars a une valeur différente de 0. Ensuite, l’intensité de signal s(r) de la source de réflexion dans la gamme r est estimée en utilisant le signal de réception η(r) connu et la matrice d’observation A(r) sur la base d’un algorithme de reconstruction généralement connu de détection compressée. Ensuite, un exemple de traitement du dispositif de traitement de signal sera décrit en référence à la . Le traitement illustré dans la indique un flux de traitement dans lequel le procédé des multiplicateurs à direction alternée (ADMM) est adopté comme algorithme de reconstruction. Le dispositif de traitement de signal démodule, avec le récepteur de données 42, un signal détecté par le capteur (étape S12). Ensuite, le signal démodulé est soumis à une formation de faisceau (étape S14), à une compression d’impulsions (étape S16) et à une correction de courbure de gamme (étape S18). Ensuite, le dispositif de traitement de signal 14 spécifie les données (étape S22). Ensuite, le dispositif de traitement de signal 14 acquiert des informations sur la matrice d’observation, exécute un traitement ADMM sur la base des données spécifiées et de la matrice d’observation et reconstruit les données de la gamme sur la base de la matrice d’observation et des données de la gamme (étape S24). Le dispositif de traitement de signal 14 détermine si le traitement est réalisé jusqu’aux dernières données (étape S26). S’il est déterminé que le traitement n’est pas réalisé jusqu’aux dernières données (Non à l’étape S26), le dispositif de traitement de signal 14 met à jour la gamme (étape S28), et la procédure revient à l’étape S22. En d’autres termes, de manière similaire au traitement de changement de la gamme 140 vers la gamme 140a dans la , une cible à traiter est changée dans l’ordre, et le calcul des pixels de l’image pour l’imagerie est répété. S’il est déterminé que le traitement est traité jusqu’aux dernières données (Oui à l’étape S26), le dispositif de traitement de signal 14 réalise une imagerie, c’est-à-dire génère une image (étape S30), et cette procédure se termine. Effets Le dispositif de traitement de signal 14 fixe une gamme dans la matrice de l’image pour l’imagerie et réalise une reconstruction par détection compressée en unités de gamme, exécutant ainsi le traitement plus rapidement et plus précisément que dans un cas où l’image entière est reconstruite en une seule fois. Plus précisément, le temps de traitement de l’algorithme de reconstruction est proportionnel au carré de la taille du vecteur épars. Ainsi, le traitement pour chaque gamme permet un traitement plus rapide que dans le cas où l’image entière pour l’imagerie est traitée en une seule fois. En outre, la faible dimension du vecteur épars permet une reconstruction très précise. En outre, si L ou N a une grande valeur, la matrice A ne peut pas être stockée dans la mémoire ; cependant, A(r) est défini en unités de gamme, ce qui entraîne une réduction de la mémoire requise. Deuxième mode de réalisation Ensuite, un deuxième mode de réalisation sera décrit. La est un organigramme illustrant un exemple de procédé de traitement de signal. La est un schéma explicatif pour expliquer un exemple de traitement de signal. Le premier mode de réalisation a proposé l’algorithme d’imagerie avec le modèle de signal de réception défini en unités de gamme (temps). Cependant, en théorie, les modèles de signaux de réception sont combinés sur toute la gamme (r = ΔR, 2ΔR, ... NΔR), ce qui permet une extension exprimée par (9) Cela permet d’obtenir une imagerie en exécutant l’algorithme de reconstruction (ADMM) une seule fois. L’expression suivante est maintenant donnée (10) L’utilisation de ce modèle élimine la nécessité d’exécuter l’ADMM tout en mettant à jour la gamme comme dans le premier mode de réalisation et ne nécessite que l’entrée du vecteur de signal de réception η dans l’ADMM. Malheureusement, un problème se pose en ce qu’une taille du vecteur épars s de NL × 1 augmente le décompte d’itérations de l’ADMM. De plus, une taille de la matrice d’observation A de NM × NL provoque une augmentation du temps de traitement par calcul itératif de l’ADMM et similaire, et une taille excessive d’une matrice A H A peut empêcher le calcul. Il y a également un problème dans le fait que, dans l’imagerie avec la technique du premier mode de réalisation, le vecteur épars est estimé séparément pour chaque gamme, de sorte que la corrélation entre les gammes ne puisse pas être prise en considération. Cela peut provoquer une imagerie tandis qu’une source de réflexion présente sur les gammes est divisée. Pour obtenir à la fois un temps de traitement approprié et une précision de reconstruction d’image, le dispositif de traitement de signal 14 du deuxième mode de réalisation utilise des données des gammes (une pluralité de composantes continues dans la gamme oblique) pour réaliser une imagerie, et déplace la portée de traitement dans la direction de gamme tout en chevauchant partiellement certaines des gammes à traiter. D’après ce qui précède, au lieu de η(r) et A(r), les expressions suivantes sont utilisées pour réaliser l’imagerie : (11) (12) Ici, lorsque r = ΔR et P = N, l’expression (12) ci-dessus est cohérente avec un cas où les données de toutes les gammes sont utilisées. Ensuite, un exemple de traitement du dispositif de traitement de signal sera décrit en référence à la . Le traitement illustré dans la indique un flux de traitement dans lequel le procédé des multiplicateurs à direction alternée (ADMM) est adopté comme algorithme de reconstruction. Le dispositif de traitement de signal démodule, avec le récepteur de données 42, un signal détecté par le capteur (étape S12). Ensuite, le signal démodulé est soumis à une formation de faisceau (étape S14), à une compression d’impulsions (étape S16) et à une correction de courbure de gamme (étape S18). Ensuite, le dispositif de traitement de signal 14 fixe les données à traiter (étape S40). Ensuite, le dispositif de traitement de signal 14 exécute l’ADMM en utilisant la matrice d’observation et les données à traiter et reconstruit des données d’une pluralité de gammes sur la base de la matrice d’observation et de données des gammes (étape S42). Le dispositif de traitement de signal 14 détermine si le traitement est réalisé jusqu’aux dernières données (étape S26). S’il est déterminé que le traitement n’est pas réalisé jusqu’aux dernières données (Non à l’étape S26), le dispositif de traitement de signal 14 met à jour la gamme (étape S28), et la procédure revient à l’étape S42. S’il est déterminé que le traitement est traité jusqu’aux dernières données (Oui à l’étape S26), le dispositif de traitement de signal 14 réalise une imagerie, c’est-à-dire génère une image (étape S30), et cette procédure se termine. Le dispositif de traitement de signal 14 réalise le traitement ci-dessus pour exécuter la reconstruction d’une portée 150 par un seul processus de reconstruction comme illustré dans la . Ici, la portée 150 a une largeur 151 équivalente à une pluralité de gammes adjacentes les unes aux autres dans la direction de gamme oblique. Le dispositif de traitement de signal 14 exécute un traitement de reconstruction sur une portée 152 obtenue en déplaçant la portée d’une gamme dans la direction de gamme oblique. Le dispositif de traitement de signal 14 reconstruit les pixels dans une région 156 à la fois pour la portée 150 et la portée 152. Le dispositif de traitement de signal 14 du deuxième mode de réalisation peut imager les gammes en une seule fois, de sorte qu’une image acoustique puisse être générée tout en tenant compte de la corrélation entre les gammes. Cela permet de générer une image pour l’imagerie avec une plus grande précision. Soit K le décompte maximal d’itérations de l’ADMM (lorsque k atteint K, l’ADMM se termine). L’ADMM a une complexité de calcul O(KL 2 ) et la gamme est mise à jour N fois, de sorte que le premier mode de réalisation ait une complexité de calcul O(NKL 2 ). L’imagerie des gammes diminue N mais augmente la complexité de calcul avec le carré de L, de sorte à fixer une largeur de gamme telle qu’un ordinateur à utiliser puisse réaliser le traitement. Troisième mode de réalisation Ensuite, un troisième mode de réalisation sera décrit. La est un schéma explicatif illustrant un exemple de signal de transmission et de signal de réception. La est un schéma explicatif pour expliquer un exemple de traitement de signal. Le dispositif de traitement de signal 14 ne se limite pas au traitement d’une région divisée par rapport au temps mais peut également réaliser le traitement dans le domaine fréquentiel. Le troisième mode de réalisation est efficace lorsque le signal de réception est un signal en nombre réel au lieu d’un nombre complexe comme dans les premier et deuxième modes de réalisation, lorsqu’un signal à large bande est transmis et reçu, et lorsqu’un signal autre qu’une onde de chirp est transmis. Plus précisément, un signal de réception dans le domaine des nombres réels est soumis à une transformée de Fourier, et ainsi un modèle de signal de réception similaire à ceux des premier et deuxième modes de réalisation peut être acquis. On suppose que le capteur à ultrasons 12 a typiquement un modèle de signal de réception dans lequel, pour un signal de transmission ayant une forme d’onde 200 illustrée dans la , après un laps de temps 210 prédéterminé, un signal de réception ayant une forme d’onde 202 est reçu. Ainsi, en utilisant le temps continu t, le modèle de signal de réception est exprimé par (13) Dans l’expression, s(t) et δ(t) sont respectivement une forme d’onde de signal du signal de transmission et la fonction delta de Dirac, et l’opérateur * est un opérateur de convolution. En outre, l et α l sont respectivement un indice de la source de réflexion et un facteur d’atténuation de signal de la source de réflexion, et L’ est une valeur vraie du nombre de la sources de réflexion. À ce stade, le signal de réception forme d’onde η m (t) a un nombre réel. Il est difficile d’appliquer chaque technique de traitement de signal dans le domaine des nombres réels, et ce modèle de signal de réception comporte l’opérateur de convolution. Ainsi, η m (f) est exprimé, par la transformée de Fourier dans le domaine fréquentiel, par (14) De cette manière, on constate que le modèle de signal de réception η m (f) peut être exprimé dans le domaine complexe et que l’opérateur de convolution peut être éliminé. Ici, l’expression ci-dessus se résume à s l (f) = αls(f). On peut voir par comparaison que ce modèle et le modèle du premier mode de réalisation ont exactement la même forme, à l’exception de la différence de la gamme r et de la fréquence f. Ensuite, suivant le premier mode de réalisation, les expressions suivantes sont données : (15) En divisant une portée d’imagerie par des pixels d’une taille donnée, le vecteur de signal de réception dans le domaine fréquentiel peut être exprimé par (16) (17) Dans l’expression, L est le nombre de pixels déterminé par la longueur et la largeur de la portée d’imagerie et la taille des pixels. Ensuite, l’ADMM est appliqué à l’expression ci-dessus pour estimer un vecteur épars s(f n ) de chaque case de fréquence f n , et ces vecteurs épars sont totalisés pour acquérir un résultat d’imagerie final : (18) Le traitement ci-dessus peut être exécuté par un dispositif, tel qu’un dispositif de traitement de signal 300 illustré dans la , comportant des capteurs 302 acquérant des signaux de réception dans les positions respectives d’une longueur d’ouverture synthétique 340, un processeur de compression de gamme 304 réalisant une compression de gamme sur les données acquises par les capteurs 302 respectifs, des sections FFT 306 soumettant les signaux comprimés en gamme à une transformée de Fourier, une section d’ouverture synthétique 308 réalisant un traitement d’ouverture synthétique sur les données acquises par chacune des sections FFT 306 pour chaque fréquence, et un processeur de superposition 310 superposant les résultats de l’exécution du traitement d’ouverture synthétique. Les sections FFT 306 sont une transformée de Fourier rapide, et le processeur d’ouverture synthétique 308 exécute une détection compressée, telle que l’ADMM. Ici, si le signal de transmission n’est pas une onde de chirp, les signaux de réceptions des capteurs peuvent être fournis aux sections FFT sans qu’aucun compresseur de gamme 304 ne soit prévu. De cette façon, le dispositif de traitement de signal 14 peut réaliser une imagerie dans le domaine fréquentiel et peut exécuter une détection très précise avec une petite charge de travail, même lorsque le signal de réception a un nombre réel ou est à large bande. Quatrième mode de réalisation Ensuite, un quatrième mode de réalisation sera décrit. Dans le premier mode de réalisation, le traitement d’ouverture synthétique synthétise des signaux de réception mesurés dans différentes positions pour construire un grand capteur virtuel, améliorant ainsi la résolution de l’imagerie. Ainsi, à condition que le capteur ait un large champ de vision (largeur de faisceau) et que les champs de vision mesurés dans différentes positions se chevauchent, l’ouverture synthétique peut fournir un effet d’amélioration de la résolution. Le quatrième mode de réalisation peut générer une image pour l’imagerie avec une grande précision même lorsque des contraintes de temps de traitement et une configuration de dispositif ou similaire exigent un traitement pour une longueur d’ouverture synthétique si longue que les champs de vision du capteur ne se chevauchent pas. Le dispositif de traitement de signal 14 du quatrième mode de réalisation réfléchit un angle de vue dans une matrice d’observation pour acquérir un modèle correspondant à un événement physique, ce qui permet l’imagerie par détection compressée. Par exemple, la matrice d’observation du troisième mode de réalisation est exprimée par (19) cela permet de réfléchir le degré de l’angle de vue. Dans l’expression, X est une position du capteur dans la direction d’azimut (Il convient de noter que la position dans la direction de gamme est supposée être 0). Le coefficient ψ(X, x, r) indique un angle de vue exprimé par (20) Dans l’expression, β est un angle de vue du capteur. Dans ce modèle d’observation, le coefficient est 1 si la position [x, r] T d’un pixel vu depuis la position [X, 0] T du capteur est dans le champ de vision du capteur, et 0 sinon. La modélisation montre donc correctement qu’un écho ne peut pas être reçu depuis l’extérieur du champ de vision du capteur. Dans la description ci-dessus, pour des raisons de simplicité, le coefficient est fixé à 1 si la position est dans le champ de vision, et à 0 si elle est en dehors du champ de vision ; cependant, cette limitation n’est pas prévue. Le coefficient peut être fixé à des valeurs continues dans lesquelles l’atténuation de la sensibilité de capteur à l’orientation est prise en compte. Plus précisément, la sensibilité la plus élevée est souvent obtenue à l’avant, de sorte que l’on puisse utiliser un modèle dans lequel le coefficient, fixé à 1 à l’avant, diminue à mesure que la position s’éloigne de l’avant. Le dispositif de traitement de signal 14 ajoute l’angle de vue du capteur ou la sensibilité à l’orientation comme coefficient à la fonction de traitement et peut ainsi générer un modèle sur la base des performances du capteur, permettant ainsi une recherche très précise. Les modes de réalisation de la présente invention ont été décrits, et le contenu de ces modes de réalisation ne doit pas être interprété comme limitant les modes de réalisation. Les constituants décrits ci-dessus comportent des constituants qui peuvent être facilement conçus par les personnes compétentes dans l’art, qui sont sensiblement les mêmes, et qui sont dans ce qui est appelé la portée des équivalents. En outre, les constituants décrits ci-dessus peuvent être combinés comme il convient. En outre, diverses omissions, substitutions ou modifications des constituants peuvent être effectuées sans s’écarter de la portée de des modes de réalisation décrits ci-dessus. Dispositif de traitement de signal (14) comprenant : un récepteur de données (42) configuré pour -transmettre une onde de transmission dont une position change dans une première direction et qui se répand dans une deuxième direction orthogonale à la première direction, -acquérir des données d’observation reçues, et -générer une matrice des données d’observation dans la première direction et la deuxième direction comme matrice de signal de réception, une valeur d’une position dans le signal de réception dépendant d’une intensité de signal ; un processeur de gamme (44) configuré pour -spécifier une gamme dans la deuxième direction dans une matrice d’imagerie, et - fixer un vecteur épars comportant une composante dans la première direction de la gamme spécifiée, la matrice d’imagerie ayant un nombre de divisions dans la première direction de la matrice de signal de réception supérieur à un nombre de divisions de la matrice de signal de réception, et un même nombre de divisions dans la deuxième direction ; un processeur de reconstruction (46) configuré pour réaliser un traitement de reconstruction en utilisant la matrice de signal de réception et le vecteur épars pour calculer une composante du vecteur épars ; et un processeur de synthèse (48) configuré pour synthétiser le vecteur épars qui est un résultat du traitement de gamme et du traitement de reconstruction tout en déplaçant la gamme, pour générer une matrice d’imagerie. Dispositif de traitement de signal (14) selon la revendication 1, dans lequel le vecteur épars a une composante dans la deuxième direction. Dispositif de traitement de signal (14) selon la revendication 1, dans lequel le vecteur épars a une pluralité de composantes dans la deuxième direction, et le processeur de gamme (44) est configuré pour fixer une gamme déplacée d’un nombre inférieur à un nombre des composantes du vecteur épars dans la deuxième direction. Dispositif de traitement de signal (14) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la première direction coïncide avec une direction de déplacement d’un capteur. Dispositif de traitement de signal (14) selon la revendication 4, dans lequel l’onde de transmission est une onde de chirp. Dispositif de traitement de signal (14) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la première direction coïncide avec une direction de mouvement dans une distribution de fréquence d’un signal reçu par un capteur. Dispositif de traitement de signal (14) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le récepteur de données (42) est configuré pour corriger les données d’observation conformément à un angle de vue d’un capteur, et fixer la matrice de signal de réception avec un effet réduit d’une composante en dehors d’un angle de vue. Procédé de traitement de signal comprenant les étapes consistant à : transmettre une onde de transmission dont une position change dans une première direction et qui se répand dans une deuxième direction orthogonale à la première direction ; acquérir des données d’observation reçues ; générer une matrice des données d’observation dans la première direction et la deuxième direction comme matrice de signal de réception, une valeur d’une position dans la matrice de signal de réception dépendant d’une intensité de signal ; spécifier une gamme dans la première direction dans une matrice d’imagerie ; fixer un vecteur épars comportant une deuxième composante de la gamme spécifiée, la matrice d’imagerie ayant un nombre de divisions dans la première direction de la matrice de signal de réception supérieur à un nombre de divisions de la matrice de signal de réception, et un même nombre de divisions dans la deuxième direction ; réaliser un traitement de reconstruction en utilisant la matrice de signal de réception et le vecteur épars pour calculer une composante du vecteur épars ; et synthétiser le vecteur épars qui est un résultat du traitement de gamme et du traitement de reconstruction tout en déplaçant la gamme, pour générer une matrice d’imagerie. Support de stockage non transitoire lisible par ordinateur stockant un programme de traitement de signal pour amener un ordinateur à exécuter les étapes consistant à : transmettre une onde de transmission dont une position change dans une première direction et qui se répand dans une deuxième direction orthogonale à la première direction ; acquérir des données d’observation reçues ; générer une matrice des données d’observation dans la première direction et la deuxième direction comme matrice de signal de réception, une valeur d’une position dans la matrice de signal de réception dépendant d’une intensité de signal ; spécifier une gamme dans la première direction dans une matrice d’imagerie ; fixer un vecteur épars comportant une deuxième composante de la gamme spécifiée, la matrice d’imagerie ayant un nombre de divisions dans la première direction de la matrice de signal de réception supérieur à un nombre de divisions de la matrice de signal de réception, et un même nombre de divisions dans la deuxième direction ; réaliser un traitement de reconstruction en utilisant la matrice de signal de réception et le vecteur épars pour calculer une composante du vecteur épars ; et synthétiser le vecteur épars qui est un résultat du traitement de gamme et du traitement de reconstruction tout en déplaçant la gamme, pour générer une matrice d’imagerie.