(57)【要約】【課題】超音波画像化装置及び画像化方法において、分解能と視野範囲を状況に応じて動的に変化させた画像表示を可能とする。【解決手段】超音波画像化装置は、超音波アレイセンサを用いて前方物体の方位と距離を求めて距離画像を生成する。遅延加算ステップ（Ｓ１１）で方位と距離を求める。視野角度設定ステップ（Ｓ１２）で視野角度αを設定する。角度分解能設定ステップ（Ｓ１３）でセンサの指向性から角度分解能δを求める。画素数設定ステップ（Ｓ１４）で視野角度αと角度分解能δからＸ、Ｙ方向の画素数ｐを求める。距離画像生成ステップ（Ｓ１５）で画素数ｐ×ｐの各画素に方位を対応させて距離を表示した距離画像を得る。画像解析ステップ（Ｓ１６）で物体の位置を検出してズームする視野角度の変更や動きの追尾、分解能と視野範囲の動的な変更、走路上の障害物検出や警告音発声などが可能となる。【選択図】図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波発信手段と、複数の超音波受信素子を一定間隔でＸ方向とＹ方向に２次元配列して形成した超音波アレイセンサとを備え、前方の物体からの反射超音波を前記超音波アレイセンサで受信してその物体の方位と距離を求めて距離画像を生成する超音波画像化装置であって、
前記超音波受信素子の信号を増幅する信号増幅手段と、
前記信号増幅手段で増幅された各信号を遅延合成及びＡＤ変換して方位毎の距離を演算してメモリに記憶する遅延合成手段と、
前記超音波アレイセンサの指向性と視野角度に基づいて設定したＸ方向画素数とＹ方向画素数の２次元マップの各画素に方位を対応させて距離画像を生成する画像化手段と、を備えたことを特徴とする超音波画像化装置。
【請求項２】
検知されて画像化された物体の挙動を前記距離画像の時間変化に基づいて解析する画像解析手段と、
前記画像解析手段で得られた結果を外部にメッセージ通知する外部通知手段と、をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の超音波画像化装置。
【請求項３】
複数の超音波受信素子を一定間隔でＸ方向とＹ方向に２次元配列して形成した超音波アレイセンサを用いて、前方の各方位における超音波反射物体の検出とその物体の距離を求めて距離画像を生成する画像化方法であって、
前方からの反射超音波を受信して各方位毎に前記各超音波受信素子の信号を遅延加算するとともに超音波反射物体の距離を検出する遅延加算ステップと、
前記超音波アレイセンサの指向性からＸ方向とＹ方向の角度分解能を設定する角度分解能設定ステップと、
前記超音波アレイセンサの中心からＸ方向とＹ方向の視野角度を設定する視野角度設定ステップと、
前記設定したＸ方向とＹ方向の視野角度を前記Ｘ方向とＹ方向の角度分解能でそれぞれ割算して得た数をそれぞれＸ方向画素数、Ｙ方向画素数とする画素数設定ステップと、
前記Ｘ方向画素数とＹ方向画素数からなる２次元マップの各画素に方位を対応させて距離画像を表示する距離画像生成ステップと、を備えたことを特徴とする画像化方法。
【請求項４】
前記距離画像生成ステップで、Ｘ方向とＹ方向の画素数と同じ数の格子マップを作成し、各格子座標をＸ方向とＹ方向の視野角度に対応させる請求項３に記載の画像化方法。
【請求項５】
前記距離画像生成ステップで、物体を検知した距離に応じて各画素をグレイディングする請求項３又は請求項４に記載の画像化方法。
【請求項６】
前記遅延加算ステップで、超音波受信素子から出力される電気信号を増幅して、各素子の信号を遅延加算した後、前記加算した信号をＡＤ変換によりデジタル処理する請求項３に記載の画像化方法。
【請求項７】
前記遅延加算ステップは、電気信号を増幅・加算する超音波受信素子数を増減する信号数変更ステップをさらに備えている請求項３に記載の画像化方法。
【請求項８】
一定時間ごとに超音波受信素子によるサンプリングを繰り返して距離画像を生成し、時系列的に生成した距離画像から差分画像を求めて、検知した物体の挙動を解析する画像解析ステップをさらに備えた請求項３に記載の画像化方法。
【請求項９】
前記画像解析ステップで、検知範囲にある固定物体を画像の表示から削除する請求項８に記載の画像化方法。
【請求項１０】
前記画像解析ステップで、検知対象範囲を絞って画素分解能を高くする請求項８に記載の画像化方法。
【請求項１１】
前記画像解析ステップで、移動物体を認識した範囲に検知対象範囲を絞って画素分解能を高くする請求項８に記載の画像化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発信された超音波の検出対象物からの反射波を受信することによって、検出対象物までの距離とその方位を計測して画像化する超音波画像化装置及び画像化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、超音波発信器から発信された音波が対象物により反射されて、超音波受信器によって受信されるまでの時間（伝搬時間）を計測し、この伝搬時間と音速とに基づいて各方位における対象物までの距離の分布を計測する技術が一般に知られている。例えば、水中探査や非破壊検査、医療用診断に用いられている一般的な超音波映像分野では、圧電素子を一次元的に並べて超音波の発信と受信に共用した探触子が用いられる。このような探触子を機械的に回動させて角度走査を行い、音響インピーダンスの異なっている部分（例えば、生態の組織境界面）からのエコーにより扇型ビームの通る断面の映像を得るものがありＢモード画像と呼ばれて、広く用いられている。このＢモード画像は、超音波ビームに平行な面における映像であり、いわば側面画像である。
【０００３】
また、空気中において、複数の超音波受信素子をアレイ状に配列した超音波アレイセンサで反射超音波を受信し、各超音波受信素子の受信信号に対して、超音波の入射角と素子の位置関係に対応した時間だけ遅延させて演算処理することによって、任意の方位からの反射波だけを選択的に取り出す技術が知られている（特許文献１参照）。これによると、機械的な走査を行うことなく、電気的な信号処理のみによって方位を走査する、いわゆる電子的走査によって、超音波を反射した対象物の距離と方位、すなわち対象物の３次元的な位置に関する情報を取得することが可能である。このような超音波アレイセンサによると、超音波ビームに垂直な面における画像（つまり前述の側面画像に対して正面画像）である距離画像を得ることができる。
【０００４】
また、超音波は、レーザ光などの光と比べて周波数が低く、伝搬速度も遅いため、回路的に安価に構成できるという利点がある。このため、超音波による障害物等の物体認識センサが、レーザ光などの光を用いるセンサと同様に用いられつつある。
【特許文献１】特開２００２−１５６４５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１や他の開示された文献おいて、超音波による距離画像を分解能や視野範囲を考慮して、適切に表示する表示方法が見られない。
【０００６】
本発明は、上記課題を解消するものであって、超音波を用いて距離画像データを取得し、分解能と視野範囲を状況に応じて動的に変化させた画像表示を実現できる超音波画像化装置及び画像化方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を達成するために、請求項１の発明は、超音波発信手段と、複数の超音波受信素子を一定間隔でＸ方向とＹ方向に２次元配列して形成した超音波アレイセンサとを備え、前方の物体からの反射超音波を前記超音波アレイセンサで受信してその物体の方位と距離を求めて距離画像を生成する超音波画像化装置であって、前記超音波受信素子の信号を増幅する信号増幅手段と、前記信号増幅手段で増幅された各信号を遅延合成及びＡＤ変換して方位毎の距離を演算してメモリに記憶する遅延合成手段と、前記超音波アレイセンサの指向性と視野角度に基づいて設定したＸ方向画素数とＹ方向画素数の２次元マップの各画素に方位を対応させて距離画像を生成する画像化手段と、を備えた超音波画像化装置である。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１に記載の超音波画像化装置において、検知されて画像化された物体の挙動を前記距離画像の時間変化に基づいて解析する画像解析手段と、前記画像解析手段で得られた結果を外部にメッセージ通知する外部通知手段と、をさらに備えたものである。
【０００９】
請求項３の発明は、複数の超音波受信素子を一定間隔でＸ方向とＹ方向に２次元配列して形成した超音波アレイセンサを用いて、前方の各方位における超音波反射物体の検出とその物体の距離を求めて距離画像を生成する画像化方法であって、前方からの反射超音波を受信して各方位毎に前記各超音波受信素子の信号を遅延加算するとともに超音波反射物体の距離を検出する遅延加算ステップと、前記超音波アレイセンサの指向性からＸ方向とＹ方向の角度分解能を設定する角度分解能設定ステップと、前記超音波アレイセンサの中心からＸ方向とＹ方向の視野角度を設定する視野角度設定ステップと、前記設定したＸ方向とＹ方向の視野角度を前記Ｘ方向とＹ方向の角度分解能でそれぞれ割算して得た数をそれぞれＸ方向画素数、Ｙ方向画素数とする画素数設定ステップと、前記Ｘ方向画素数とＹ方向画素数からなる２次元マップの各画素に方位を対応させて距離画像を表示する距離画像生成ステップと、を備えた画像化方法である。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項３に記載の画像化方法において、前記距離画像生成ステップで、Ｘ方向とＹ方向の画素数と同じ数の格子マップを作成し、各格子座標をＸ方向とＹ方向の視野角度に対応させるものである。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項３又は請求項４に記載の画像化方法において、前記距離画像生成ステップで、物体を検知した距離に応じて各画素をグレイディングするものである。
【００１２】
請求項６の発明は、請求項３に記載の画像化方法において、前記遅延加算ステップで、超音波受信素子から出力される電気信号を増幅して、各素子の信号を遅延加算した後、前記加算した信号をＡＤ変換によりデジタル処理するものである。
【００１３】
請求項７の発明は、請求項３に記載の画像化方法において、前記遅延加算ステップは、電気信号を増幅・加算する超音波受信素子数を増減する信号数変更ステップをさらに備えているものである。
【００１４】
請求項８の発明は、請求項３に記載の画像化方法において、一定時間ごとに超音波受信素子によるサンプリングを繰り返して距離画像を生成し、時系列的に生成した距離画像から差分画像を求めて、検知した物体の挙動を解析する画像解析ステップをさらに備えたものである。
【００１５】
請求項９の発明は、請求項８に記載の画像化方法において、前記画像解析ステップで、検知範囲にある固定物体を画像の表示から削除するものである。
【００１６】
請求項１０の発明は、請求項８に記載の画像化方法において、前記画像解析ステップで、検知対象範囲を絞って画素分解能を高くするものである。
【００１７】
請求項１１の発明は、請求項８に記載の画像化方法において、前記画像解析ステップで、移動物体を認識した範囲に検知対象範囲を絞って画素分解能を高くするものである。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１及び２の発明によれば、２次元配列された超音波受信素子で受信した超音波を電気信号に変換し、その電気信号から解像度の高い３次元画像を生成することができる。また、検知されて画像化された映像から物体の挙動を解析して外部通知を行い、防犯や警備に用いることができる。
【００１９】
請求項３乃至５の発明によれば、超音波アレイセンサの視野角度と距離画像を表示する格子マップとを対応させて、人間が目視した形状と同じように画像表示できる。また、距離画像を距離に応じて濃淡階層表示するので、距離画像の目視による３次元的な画像の認識が可能となる。
【００２０】
請求項６の発明によれば、、超音波受信素子からの信号を遅延加算した後にＡＤ変換することにより、装置を小型にすることができ、また高速処理ができる。
【００２１】
請求項７の発明によれば、画素数を減らす場合、超音波受信素子数を減らすことにより、簡便に画素数を減らすことができ、超音波による距離画像により認識する対象によって必ずしも画素数が多い方がいいという訳ではない場合に有効である。
【００２２】
請求項８乃至１１の発明によれば、画像解析ステップにより、時系列的に生成した差分画像をもとに移動物体の挙動を正確に、認識することができる。また、画像解析ステップにより、不要な画像を削除して、必要な画像のみ強調でき、移動物体の自動追尾が可能になる。また、検知対称範囲を絞ることで、特定の個所をズームすることができる。また、画像解析ステップにおいて、その出力を報知手段等に接続して、防犯用などの用途に応用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の一実施形態による超音波センサについて、図面を参照して説明する。図１は、超音波画像化装置１０のブロック構成を示す。超音波画像化装置１０は、所定周波数（例えば、４０〜１００ｋＨｚ程度）の音波を発する音源としての超音波発信手段１と、複数の超音波受信素子２０を一定間隔でＸ方向とＹ方向に２次元配列して形成した超音波アレイセンサ２とを備えており、前方の物体Ｔからの反射超音波を超音波アレイセンサ２で受信してその物体の方位と距離を求めて距離画像を生成する。
【００２４】
超音波画像化装置１０は、超音波アレイセンサ２からの信号を増幅する増幅手段３と、その信号を遅延合成して記憶する遅延合成手段４と、記憶されたデータをもとに距離画像を生成する画像化手段５と、画像化手段５が入出力部６１を介して外部に物体の検出結果を通知する外部通知手段と、画像表示するための画像表示手段７と、超音波発信手段１に超音波発信をさせるための波形発生器１１と、を備えている。
【００２５】
超音波受信素子２０の各信号は、信号増幅手段３によって増幅され、遅延合成手段４におけるアナログ遅延合成器４１で各信号毎に所定の遅延処理が行われた後合成され、ＡＤ変換器４２によってＡＤ変換を受けた後、フレームメモリ４３に記憶される。受信された信号の遅延合成により、方位毎の検出物体の距離が演算される。
【００２６】
画像化手段５は、前記超音波アレイセンサの指向性と視野角度に基づいて設定したＸ方向画素数とＹ方向画素数の２次元マップの各画素に方位を対応させて距離画像を生成する。距離画像の生成は、ＲＯＭ５２またはＲＡＭ５３に記憶されたプログラムに基づいて画像化手段５の制御部５１において行われる。
【００２７】
また、画像化手段５には、検知されて画像化された物体の挙動を距離画像の時間変化に基づいて解析する画像解析手段８を備えている。画像解析手段８で得られた結果は、外部通知手段６によって外部にメッセージ通知される。
【００２８】
図２は、超音波受信素子の断面を示す。超音波受信素子２０は、ＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  ｏｎ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板などのダイヤフラム構成のシリコン基板上に、Ｐｔによる上下電極を有する強誘電体ＰＺＴ膜をメンブレン部２１に形成したものである。シリコン基板は、異方性エッチングにより凹部２２が形成されてダイヤフラム形状とされている。メンブレイン部２１に、超音波発信手段が発した圧力波（超音波）が物体にあたって反射した波の圧力を受けると、ＰＺＴ（強誘電体膜）の圧電効果により微小な電圧が発生するので、この電圧がＰＺＴの上部と下部に設けたＰｔ（白金）電極を通して外部に電圧信号波形として取り出される。このような構成の超音波受信素子２０は、小型化及び集積化が可能であり、超音波アレイセンサに好適に用いられる。
【００２９】
図３（ａ）（ｂ）（ｃ）は、上述の超音波受信素子２０を組み込んだ超音波アレイセンサを示す。超音波受信素子２０をパッケージ２５等を用いて実装して十字形状にアレイ化したものである。この超音波アレイセンサ２は、１つの素子を中心にして、Ｘ方向に５素子、Ｙ方向に５素子配列して構成されている。図３（ｃ）に示すように、メンブレン部２１が望む有効開口の形状寸法により、個々の素子の視野角αが決定される。
【００３０】
図４は、上述の超音波アレイセンサ２のＸ方向又はＹ方向の指向性を示す。超音波アレイセンサ２は、Ｘ方向とＹ方向について対称であるため、両方向について同じ指向性が得られる。この指向性のグラフから、超音波アレイセンサ２の角度分解能δが決められる。この指向性の特性図は、横軸が走査角φであり、縦軸がセンサの相対感度である。走査角φは、超音波アレイセンサ２の正面方向を角度ゼロとして、例えばＸ方向に電子的に受信信号を走査する場合の走査角である（電子的走査については、例えば特許文献１参照）。
【００３１】
角度分解能δは、例えば、相対感度が０．３ｄＢ低下する角度として定義することができる。図４における曲線ａは、上述の超音波アレイセンサ２の指向性を示し、δ＝５゜と読みとることができる。なお、４素子のときは、曲線ｂから、角度分解能が７°程度である。アレイを構成する超音波受信素子の数を増やすことによって、角度分解能を高くすることができる。従って、予めＸ、Ｙ方向の素子数を各９素子として、使用状況に応じて適宜７素子、５素子、３素子と減らすことも可能である。素子数を減らす場合、遅延合成や画像化のための縁残量を減らすことができ、リアルタイム性が向上する。
【００３２】
また、図５に示すように、超音波受信素子を２次元に等間隔に配置したものも用いることができる。この場合、必要な角度分解能に応じて、素子数を選択すればよい。また、距離画像形成用のデータ計測には、必ずしも図３に示すような十字形状配列にする必要はなく、図５のようなマトリックス配置やリング状のものを、そのまま用いることもできる。
【００３３】
次に、Ｘ、Ｙ方向の超音波受信素子数が５素子の超音波アレイセンサを用いた場合の距離画像生成方法を説明する。ここで扱うセンサはＸ方向とＹ方向で対称であるので、以下に現れるパラメータは特に断らない限り、ｘ方向とＹ方向において同じである。図６は、距離画像生成のフローを示す。まず、遅延加算ステップ（Ｓ１）で、超音波アレイ素子前方に存在する物体について、その方位と距離が求められる。
【００３４】
続いて、視野角度設定ステップ（Ｓ２）で、Ｘ方向とＹ方向の視野角度αが設定される。視野角度αとして、センサの幾何学形状で定まる最大値よりも小さな値を任意に選択することができる。例えば、特定角度範囲においてズームするときなどに、より小さな視野角度が選択される。今の場合、センサの正面から左右に±４５゜、つまりα＝９０゜とされる。
【００３５】
続いて、角度分解能設定ステップ（Ｓ３）で、超音波アレイセンサの指向性をもとに、Ｘ方向と、Ｙ方向の角度分解能が決定される。今の場合、上述の図４の結果により、δ＝５゜とされる。
【００３６】
続いて、画素数設定ステップ（Ｓ４）で、上述の視野角度αと角度分解能δを用いて、Ｘ方向とＹ方向の画素数ｐが求められる。すなわち、ｐ＝（α／δ＋１）＝（９０゜／５゜＋１）、から画素数ｐ＝１９が求まる。全画素数は、１９×１９＝３６１画素となる。
【００３７】
続いて、距離画像生成ステップ（Ｓ５）で、上記の画素数の画素をＸ方向、Ｙ方向に２次元的に有する２次元マップの各画素に方位を対応させて距離を表示した距離画像が得られる。距離画像の表示方法として、物体を検知した距離に応じて各画素を濃淡階層スケールによって濃淡表示（グレイティング）を用いることができる。例えば、近い物体は明るく、遠い物体は暗くする。カラー表示によって、例えば、近くを暖色にし、遠くを寒色にしてもよい。
【００３８】
図７は、前方（Ｚ方向）視野における２つの物体Ｔ１，Ｔ２存在を示し、図８は、その２つの物体を距離画像表示した例を示す。図７，図８において、Ｘ方向は左右方向（水平方向）、Ｙ方向は上下方向（鉛直方向）、Ｚ方向は奥行き方向（前方距離）である。前方右２０゜近傍に存在する物体が超音波アレイセンサ２によって検出され、距離情報を有する３次元画像（距離画像）として図８に示されている。図８において、各角度分解能や画素数は上述の通りである。
【００３９】
図９は、上述の濃淡階層スケールによる距離画像表示例を示す。図９（ａ）に示す通常の写真像（生画像）に対し、図９（ｂ）では、人物像の背景の後方遠方が、図の右側に示す距離濃淡スケールに従って暗く表示されている。
【００４０】
次に、視野角度を状況に応じて動的に変化させる例を示す。図１０（ａ）（ｂ）（ｃ）は、特定角度領域にズームする場合を示している。図１０（ａ）に示すように、検出物体が走査角φ＝３０°付近にあり、その他の角度には物体がない（又は注目の対象とはしない）状況で、３０°付近の物体のみをズームする方法を説明する。
【００４１】
超音波画像化装置におけるズームは、角度分解能δを上げて行われる。従って、広い視野角に対する距離画像と、狭い視野角をズームする距離画像とを、動的に切り替えて画像化する場合には、ズームに対応する角度分解能を有する超音波アレイセンサが用いられる。すなわち、超音波アレイセンサとして、例えば、前出の図５に示されような、超音波アレイセンサによって、広い範囲の視野角の場合には、Ｘ方向、Ｙ方向の両方に５つの超音波受信素子を用いて、また、ズームの場合には、素子数を増やして、Ｘ方向、Ｙ方向の両方に７つの超音波受信素子を用いて画像化する。この場合、図１０（ｃ）に示すように角度分解能がδ＝５゜からδ２＝２゜と向上する。
【００４２】
また、注目領域により注視するためや、演算量を減らすために、視野角度を減らすことが行われる。そこで、α＝９０゜からα２＝６０゜と設定したとする。これらのパラメータ変更により、１方向の画素数がｐ＝（３０゜／２゜＋１）＝１６であるから、全画素数は、１６×１６＝２５６画素となる。図１０（ｃ）に示されるように、ズーム時の画素数は、通常時の画素数より減っているが、視野角度が１／３になっているので、認識すべき物体がズームされたことになる。
【００４３】
次に、監視用途における距離画像生成について説明する。図１１は監視処理のフローを示す。このフローにおいて、遅延加算ステップ（Ｓ１１）から距離画像生成ステップ（Ｓ１５）までは、前出の図６に示したものと同様であり、説明を省略する。距離画像生成ステップ（Ｓ１５）の次に、画像解析ステップ（Ｓ１６）による処理が行われる。この画像解析ステップでは、一定時間毎に、例えば１回／秒の頻度で、超音波受信素子によるサンプリングが繰り返されて、以下の処理が行われる。（１）時系列的に生成した距離画像から差分画像を求めて、検知した物体の挙動を解析する。（２）検知範囲にある固定物体を画像の表示から削除する。（３）検知対象範囲を絞って画素分解能を高くする。（４）前記画像解析ステップで、移動物体を認識した範囲に検知対象範囲を絞って画素分解能を高く（ズーム）する。本発明によると、このように、分解能と視野範囲を状況に応じて動的に変化させながら距離画像を生成、表示でき、画像解析ステップにおける出力を用いて、防犯、監視、自律移動ロボットにおける走路上の障害物検出や警告音発声などが可能となる。
【００４４】
図１２は、超音波画像化装置及び画像化方法を防犯に適用した例を示す。図１２（ａ）に示すように、軒下に設けた超音波画像化装置１０によって、監視領域における動体監視を行う。図１２（ｂ）に示すように、不審者（移動体）が現れた場合、図１２（ｃ）に示すような距離画像における時間的変化から不審者の存在が検出れる。そこで、超音波画像化装置１０は、外部通知手段を用いて威嚇音を発してこれを撃退することができる。このように、上述の画像解析ステップの処理によると、物体の位置が移動している場合、ズームする視野角度を変えたりして、動きを追尾することが可能である。また、連続した画像の動きから、移動体の挙動解析から不審者等を判定することができる。
【００４５】
図１３は、距離画像における時間差分法による挙動解析例を示す。図１３（ａ）に示すように、人物像が画像化され、図１３（ｂ）に示すように、その人物像が移動する場合、前画像と現在画像で画素間の、例えば濃淡表示された濃淡強度の差分を求めると、静止部分の画素での差分はゼロとなり、移動部分の画素では差分が非ゼロとなる。このように、画素間の時間差分法により画像表示された物体の挙動解析を行うことができる。なお、本発明は、上記構成に限られることなく種々の変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施形態に係る超音波画像化装置のブロック構成図。
【図２】同上超音波画像化装置で用いられる超音波受信素子の断面図。
【図３】（ａ）は同上超音波画像化装置で用いられる超音アレイセンサの平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ断面図、（ｃ）は（ｂ）におけるＢ部詳細断面図。
【図４】同上超音波画像化装置で用いられる超音波アレイセンサの指向性グラフ。
【図５】同上超音波画像化装置で用いられる超音波アレイセンサの他の例を示す平面図。
【図６】本発明の一実施形態に係る距離画像を生成する画像化方法のフロー図。
【図７】同上画像化方法における視野角度の説明図。
【図８】同上画像化方法で得られた距離画像図。
【図９】（ａ）は従来の写真画像、（ｂ）は（ａ）に示される情景を本発明の画像化方法により得られた距離画像。
【図１０】（ａ）は本発明の一実施形態に係る超音波画像化装置により得られた超音波アレイセンサ出力の角度分布図、（ｂ）は（ａ）の出力結果に対応する視野角度変更の説明図、（ｃ）は（ｂ）の視野角度変更に伴うパラメータ変更図。
【図１１】本発明の一実施形態に係る距離画像を生成する画像化方法の他の例を示すフロー図。
【図１２】（ａ）〜（ｄ）は本発明の一実施形態に係る超音波画像化装置の適用例を説明する図。
【図１３】本発明の一実施形態に係る画像化方法における挙動解析を説明する図。
【符号の説明】
【００４７】
１    超音波発信手段
２    超音波アレイセンサ
３    増幅手段
４    遅延合成手段
５    画像化手段
６    外部通知手段
７    画像表示手段
８    画像解析手段
１０    超音波画像化装置
２０    超音波受信素子
α，α２    視野角度
δ，δ２    角度分解能
ｐ，ｐｘ，ｐｙ    画素数
Ｔ，Ｔ１，Ｔ２    物体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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