(57)【要約】  海図画像に対して、その海図画面の画素数よりも少ない数で分割されたメッシュ毎に、そのメッシュに対して測定により得られた水底の水深を割り当て（Ｓ１）、各メッシュに割り当てられた水底の水深に対して平滑処理を行う（Ｓ２）。平滑処理された後のメッシュに割り当てられた水底の水深から拡大処理して、海図画像の各画素に対する水底の水深を割り当てる（Ｓ３）。その水底の水深を用いて、海図画面上に各位置における水底の水深を示す画像を表示する。
2019043931.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
船舶に搭載され、海図上の各位置において測定により得られた水中の状態を示した海図画像を表示部に表示する海図画像表示装置であって、
自船の位置情報を取得する取得部と、
超音波を水中に送信し、その反射波を受信可能な振動子と、
その振動子を駆動して超音波を送信し、その超音波の反射波を前記振動子が受信することによって得られる受信信号に基づいて、自船の位置周辺における水中の状態を測定する測定部と、
前記取得部により取得された自船の位置に対応付けて、前記測定部の測定により得られた前記水中の状態を示す情報を記憶する記憶部と、
前記表示部に表示させる海図画像を複数のメッシュに分割し、各メッシュに対し、そのメッシュに対応する位置において測定された前記水中の状態を示す情報を、前記記憶部に記憶された情報より割り当てる割当部と、
前記メッシュ毎に、そのメッシュに対して前記割当部により割り当てられた水中の状態を示す情報と、周辺のメッシュに対して前記割当部により割り当てられた水中の状態を示す情報とに基づいて、平滑処理を行う平滑処理部と、
その平滑処理部により平滑処理が行われた前記メッシュ毎の水中の状態を示す情報に基づいて、前記表示部に表示させる海図画像を生成する画像生成部と、を備えることを特徴とする海図画像表示装置。
【請求項２】
前記割当部は、前記表示部に表示させる前記海図画像の画素数よりも少ない数で分割されたメッシュに対して、前記水中の状態を示す情報の割り当てを行うことを特徴とする請求項１記載の海図画像表示装置。
【請求項３】
前記平滑処理部により平滑処理が行われた前記メッシュ毎の水中の状態を示す情報を拡大処理して、前記海図画像の画素毎に前記水中の状態を示す情報を算出する拡大処理部を備え、
前記画像生成部は、前記拡大処理部により算出された前記画素毎の前記水中の状態を示す情報に基づいて、前記表示部に表示させる海図画像を生成することを特徴とする請求項２記載の海図画像表示装置。
【請求項４】
前記拡大処理は、バイリニア補間による拡大処理であることを特徴とする請求項３記載の海図画像表示装置。
【請求項５】
前記平滑処理部は、前記メッシュ毎に、前記水中の状態を示す情報が割り当てられたメッシュのみを使用して平滑処理を行うことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の海図画像表示装置。
【請求項６】
前記割当部は、一のメッシュに対応する位置において測定された前記水中の状態を示す情報が前記記憶部に複数存在する場合、時間的に最も新しく測定された前記水中の状態を示す情報を、前記一のメッシュに対して割り当てることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の海図画像表示装置。
【請求項７】
前記割当部は、前記記憶部に記憶された前記水中の状態を示す情報のうち、時間的に古く測定された前記水中の状態を示す情報から順に、上書きによって、各メッシュに対し、そのメッシュに対応する位置において測定された前記水中の状態を示す情報を割り当てることを特徴とする請求項６記載の海図画像表示装置。
【請求項８】
前記測定部により測定され得る前記水中の状態を示す情報を所定の範囲毎に区切り、各範囲に対して異なる色を指定する色指定部と、
前記平滑処理部により平滑処理が行われた前記メッシュ毎の水中の状態を示す情報に基づいて、前記表示部に表示させる海図画像に含まれる各位置において測定された前記水中の状態に対して、前記色指定部により指定される色を特定するための情報を割り当てる色特定情報割当部と、
その色特定情報割当部により割り当てられた情報により特定される色で、前記各位置において測定された前記水中の状態を示した画像を生成する第２画像生成部と、
その第２画像生成部により生成される画像において、色の諧調の変化位置を検出する諧調変化位置検出部と、
前記第２画像生成部により生成された画像に対して、前記諧調変化位置検出部により検出された前記変化位置を特定の色に置換する置換部と、を備え、
前記画像生成部は、前記置換部により前記変化位置が特定の色に置換された前記画像に基づいて、前記表示部に表示させる海図画像を生成することを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の海図画像表示装置。
【請求項９】
船舶に搭載され、海図上の各位置において測定により得られた水中の状態を示した海図画像を表示部に表示する海図画像表示装置であって、
自船の位置情報を取得する取得部と、
超音波を水中に送信し、その反射波を受信可能な振動子と、
その振動子を駆動して超音波を送信し、その超音波の反射波を前記振動子が受信することによって得られる受信信号に基づいて、自船の位置周辺における水中の状態を測定する測定部と、
前記取得部により取得された自船の位置情報に対応付けて、前記測定部の測定により得られた前記水中の状態を示す情報を記憶する記憶部と、
前記測定部により測定され得る前記水中の状態を示す情報を所定の範囲毎に区切り、各範囲に対して異なる色を指定する色指定部と、
前記記憶部に記憶された情報に基づき、前記表示部に表示させる海図画像に含まれる各位置において測定された前記水中の状態に対して、前記色指定部により指定される色を特定するための情報を割り当てる色特定情報割当部と、
その色特定情報割当部により割り当てられた情報により特定される色で、前記各位置において測定された前記水中の状態を示した画像を生成する第２画像生成部と、
その第２画像生成部により生成される画像において、色の諧調の変化位置を検出する諧調変化位置検出部と、
前記第２画像生成部により生成された画像に対して、前記諧調変化位置検出部により検出された前記変化位置を特定の色に置換する置換部と、
その置換部により前記変化位置が特定の色に置換された前記画像に基づいて、前記海図画像を生成し、前記表示部に表示させる表示制御部と、を備えることを特徴とする海図画像表示装置。
【請求項１０】
前記諧調変化位置検出部は、前記表示部に表示させる海図画像に含まれる各位置に対して前記色特定情報割当部により割り当てられた色を特定するための情報を用いて、空間微分処理を行い、その微分値の絶対値が所定値より大きい画素を色の諧調の変化位置として検出することを特徴とする請求項８又は９記載の海図画像表示装置。
【請求項１１】
一の所定の範囲毎に対応付けて、その範囲で前記色指定部により指定される色を特定するための情報を記憶する色情報記憶部と、
前記色指定部により異なる色が指定される前記所定の範囲の幅を、前記一の所定の範囲の幅に対して１／ｎ（ｎは２以上の自然数）とすることを指定する範囲幅指定部と、
その範囲幅指定部により、前記所定の範囲の幅を前記一の所定の範囲の幅に対して１／ｎとすることが指定された場合に、前記各位置における前記水中の状態を示す情報をｎ倍する演算部と、を備え、
前記色特定情報割当部は、前記範囲幅指定部により、前記所定の範囲の幅を前記一の所定の範囲の幅に対して１／ｎとすることが指定された場合に、前記演算部によりｎ倍された後の前記水中の状態を示す情報に基づいて、前記表示部に表示させる海図画像に含まれる各位置において測定された前記水中の状態に対して、前記色指定部により指定される色を特定するための情報を割り当てることを特徴とする請求項８から１０のいずれかに記載の海図画像表示装置。
【請求項１２】
前記水中の状態は、水面から水底までの深度であることを特徴とする請求項１から１１のいずれかに記載の海図画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船舶に搭載され、海図上の各位置において測定により得られた水中の状態を示した海図画像を表示部に表示する海図画像表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、船舶に搭載され、自船周辺の海，湖，川，池等の地図画像（海図画像）を表示装置に表示して、自船が通過した経路の奇跡である航跡を海図画像上に示すプロッタ機能を有する魚群探知装置が知られている（例えば、特許文献１）。この魚群探知装置の中には、自船が航行しながら測定した各地点の水面から水底までの深度（航跡データ）に基づいて、海等の各位置における水面から水底までの深度を、海図画像上に色で表現したり等深線で示したりするものがある。このような魚群探知装置を使用すれば、使用者は、水底の地形を把握し、自船の航跡を見ながら魚群の存在する可能性のある地形のところまで自船を導くことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３０４７０２８号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】青塚瑞穂、“等高線の描画方法”、［ｏｎｌｉｎｅ］、２００２年６月２日、青月工房、［２０１７年５月８日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｈｐ．ｖｅｃｔｏｒ．ｃｏ．ｊｐ／ａｕｔｈｏｒｓ／ＶＡ０１９２２３／Ｔｉｐｓ／Ａｌｇ＿０２．ｈｔｍｌ＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
水底の地形をより正確に海図画像上に表すためには、多数の航跡データに基づいて海図画像を生成することが求められる。しかしながら、多数の航跡データを用いて補間処理を行った場合、膨大な演算量を必要とした。【０００６】
例えば、従来、海図画像上に等深線を描画する方法として、全ての航跡データを毎回探索して近接３点を選出し、この近接３点を頂点とする三角形の仮想平面を補間処理により生成して、その仮想平面を通る等深線を求める方法が知られている（例えば、非特許文献１）。ここで、１００００点の航跡データの中から近接３点を選出する場合、二点間距離の計算と比較計算とを１００００の階乗回実施する必要があった。【０００７】
このように、水底の地形をより正確に海図画像上に表すために、従来の技術では、高い演算能力を持つＣＰＵが必要であった。【０００８】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、少ない演算量で水中の状態を精度よく海図画像上に表現できる海図画像表示装置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】
【０００９】
この目的を達成するために請求項１記載の海図画像表示装置は、船舶に搭載され、海図上の各位置において測定により得られた水中の状態を示した海図画像を表示部に表示するものであって、自船の位置情報を取得する取得部と、超音波を水中に送信し、その反射波を受信可能な振動子と、その振動子を駆動して超音波を送信し、その超音波の反射波を前記振動子が受信することによって得られる受信信号に基づいて、自船の位置周辺における水中の状態を測定する測定部と、前記取得部により取得された自船の位置に対応付けて、前記測定部の測定により得られた前記水中の状態を示す情報を記憶する記憶部と、前記表示部に表示させる海図画像を複数のメッシュに分割し、各メッシュに対し、そのメッシュに対応する位置において測定された前記水中の状態を示す情報を、前記記憶部に記憶された情報より割り当てる割当部と、前記メッシュ毎に、そのメッシュに対して前記割当部により割り当てられた水中の状態を示す情報と、周辺のメッシュに対して前記割当部により割り当てられた水中の状態を示す情報とに基づいて、平滑処理を行う平滑処理部と、その平滑処理部により平滑処理が行われた前記メッシュ毎の水中の状態を示す情報に基づいて、前記表示部に表示させる海図画像を生成する画像生成部と、を備える。【００１０】
請求項２記載の海図画像表示装置は、請求項１記載の海図画像表示装置において、前記割当部は、前記表示部に表示させる前記海図画像の画素数よりも少ない数で分割されたメッシュに対して、前記水中の状態を示す情報の割り当てを行う。【００１１】
請求項３記載の海図画像表示装置は、請求項２記載の海図画像表示装置において、前記平滑処理部により平滑処理が行われた前記メッシュ毎の水中の状態を示す情報を拡大処理して、前記海図画像の画素毎に前記水中の状態を示す情報を算出する拡大処理部を備え、
前記画像生成部は、前記拡大処理部により算出された前記画素毎の前記水中の状態を示す情報に基づいて、前記表示部に表示させる海図画像を生成する。【００１２】
請求項４記載の海図画像表示装置は、請求項３記載の海図画像表示装置において、前記拡大処理は、バイリニア補間による拡大処理である。【００１３】
請求項５記載の海図画像表示装置は、請求項１から４のいずれかに記載の海図画像表示装置において、前記平滑処理部は、前記メッシュ毎に、前記水中の状態を示す情報が割り当てられたメッシュのみを使用して平滑処理を行う。【００１４】
請求項６記載の海図画像表示装置は、請求項１から５のいずれかに記載の海図画像表示装置において、前記割当部は、一のメッシュに対応する位置において測定された前記水中の状態を示す情報が前記記憶部に複数存在する場合、時間的に最も新しく測定された前記水中の状態を示す情報を、前記一のメッシュに対して割り当てる。【００１５】
請求項７記載の海図画像表示装置は、請求項６記載の海図画像表示装置において、前記割当部は、前記記憶部に記憶された前記水中の状態を示す情報のうち、時間的に古く測定された前記水中の状態を示す情報から順に、上書きによって、各メッシュに対し、そのメッシュに対応する位置において測定された前記水中の状態を示す情報を割り当てる。【００１６】
請求項８記載の海図画像表示装置は、請求項１から７のいずれかに記載の海図画像表示装置において、前記測定部により測定され得る前記水中の状態を示す情報を所定の範囲毎に区切り、各範囲に対して異なる色を指定する色指定部と、前記平滑処理部により平滑処理が行われた前記メッシュ毎の水中の状態を示す情報に基づいて、前記表示部に表示させる海図画像に含まれる各位置において測定された前記水中の状態に対して、前記色指定部により指定される色を特定するための情報を割り当てる色特定情報割当部と、その色特定情報割当部により割り当てられた情報により特定される色で、前記各位置において測定された前記水中の状態を示した画像を生成する第２画像生成部と、その第２画像生成部により生成される画像において、色の諧調の変化位置を検出する諧調変化位置検出部と、前記第２画像生成部により生成された画像に対して、前記諧調変化位置検出部により検出された前記変化位置を特定の色に置換する置換部と、を備え、前記画像生成部は、前記置換部により前記変化位置が特定の色に置換された前記画像に基づいて、前記表示部に表示させる海図画像を生成する。【００１７】
請求項９記載の海図画像表示装置は、船舶に搭載され、海図上の各位置において測定により得られた水中の状態を示した海図画像を表示部に表示するものであって、自船の位置情報を取得する取得部と、超音波を水中に送信し、その反射波を受信可能な振動子と、その振動子を駆動して超音波を送信し、その超音波の反射波を前記振動子が受信することによって得られる受信信号に基づいて、自船の位置周辺における水中の状態を測定する測定部と、前記取得部により取得された自船の位置情報に対応付けて、前記測定部の測定により得られた前記水中の状態を示す情報を記憶する記憶部と、前記測定部により測定され得る前記水中の状態を示す情報を所定の範囲毎に区切り、各範囲に対して異なる色を指定する色指定部と、前記記憶部に記憶された情報に基づき、前記表示部に表示させる海図画像に含まれる各位置において測定された前記水中の状態に対して、前記色指定部により指定される色を特定するための情報を割り当てる色特定情報割当部と、その色特定情報割当部により割り当てられた情報により特定される色で、前記各位置において測定された前記水中の状態を示した画像を生成する第２画像生成部と、その第２画像生成部により生成される画像において、色の諧調の変化位置を検出する諧調変化位置検出部と、前記第２画像生成部により生成された画像に対して、前記諧調変化位置検出部により検出された前記変化位置を特定の色に置換する置換部と、その置換部により前記変化位置が特定の色に置換された前記画像に基づいて、前記海図画像を生成し、前記表示部に表示させる表示制御部と、を備える。【００１８】
請求項１０記載の海図画像表示装置は、請求項８又は９記載の海図画像表示装置において、前記諧調変化位置検出部は、前記表示部に表示させる海図画像に含まれる各位置に対して前記色特定情報割当部により割り当てられた色を特定するための情報を用いて、空間微分処理を行い、その微分値の絶対値が所定値より大きい画素を色の諧調の変化位置として検出する。【００１９】
請求項１１記載の海図画像表示装置は、請求項８から１０のいずれかに記載の海図画像表示装置において、一の所定の範囲毎に対応付けて、その範囲で前記色指定部により指定される色を特定するための情報を記憶する色情報記憶部と、
前記色指定部により異なる色が指定される前記所定の範囲の幅を、前記一の所定の範囲の幅に対して１／ｎ（ｎは２以上の自然数）とすることを指定する範囲幅指定部と、
その範囲幅指定部により、前記所定の範囲の幅を前記一の所定の範囲の幅に対して１／ｎとすることが指定された場合に、前記各位置における前記水中の状態を示す情報をｎ倍する演算部と、を備え、前記色特定情報割当部は、前記範囲幅指定部により、前記所定の範囲の幅を前記一の所定の範囲の幅に対して１／ｎとすることが指定された場合に、前記演算部によりｎ倍された後の前記水中の状態を示す情報に基づいて、前記表示部に表示させる海図画像に含まれる各位置において測定された前記水中の状態に対して、前記色指定部により指定される色を特定するための情報を割り当てる。【００２０】
請求項１２記載の海図画像表示装置は、請求項１から１１のいずれかに記載の海図画像表示装置において、前記水中の状態は、水面から水底までの深度である。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１記載の海図画像表示装置によれば、振動子から超音波が送信され、その超音波の反射波が振動子により受信される。その反射波の受信によってよって得られる受信信号に基づいて、自船の位置周辺における水中の状態が測定部により測定される。測定により得られた水中の状態を示す情報は、位置情報に取得部により取得された自船の位置情報に対応付けられて記憶部に記憶される。一方、表示部に表示させる海図画像は、複数のメッシュに分割され、各メッシュに対し、そのメッシュに対応する位置において測定された水中の状態を示す情報が、割当部によって、記憶部に記憶された情報より割り当てられる。そして、メッシュ毎に、そのメッシュに対して割当部により割り当てられた水中の状態を示す情報と、周辺のメッシュに対して割当部により割り当てられた水中の状態を示す情報とに基づいて、平滑処理部によって平滑処理が行われる。その平滑処理部により平滑処理が行われたメッシュ毎の水中の状態を示す情報に基づいて、海図画像が画像生成部により生成され、表示部に表示される。このように、海図画像をメッシュに分割し、各メッシュに測定された水中の状態を示す情報を割り当てて、メッシュ毎に平滑処理を実行したうえで海図画像を生成するので、海図画像を生成するために必要な演算量はメッシュの数に依存することとなる。よって、測定された水中の状態を示す情報が多数存在する場合であっても、少ない演算量で水中の状態を精度よく海図画像上に表現できるという効果がある。【００２２】
請求項２記載の海図画像表示装置によれば、請求項１記載の海図画像表示装置の奏する効果に加え、次の効果を奏する。即ち、表示部に表示させる海図画像の画素数よりも少ない数で分割されたメッシュに対して、水中の状態を示す情報が割当部により割り当てられる。これにより、例えば海図画像の画素数と同一の数で海図画像をメッシュに分割した場合と比して、より少ない演算量で水中の状態を精度よく海図画像上に表現できるという効果がある。【００２３】
請求項３記載の海図画像表示装置によれば、請求項２記載の海図画像表示装置の奏する効果に加え、次の効果を奏する。即ち、平滑処理部により平滑処理が行われたメッシュ毎の水中の状態を示す情報が、拡大処理部によって、拡大処理され、海図画像の画素毎に水中の状態を示す情報が算出される。その拡大処理部により算出された画素毎の水中の状態を示す情報に基づいて、表示部に表示させる海図画像が、画像生成部により生成される。これにより、表示部に表示させる海図画像の画素数よりも少ない数で分割されたメッシュに対して、水中の状態を示す情報が割当部により割り当てられたとしても、水中の状態を精度よく海図画像上に表現できるという効果がある。【００２４】
請求項４記載の海図画像表示装置によれば、請求項３記載の海図画像表示装置の奏する効果に加え、次の効果を奏する。即ち、平滑処理部により平滑処理が行われたメッシュ毎の水中の状態を示す情報は、バイリニア補間により拡大処理され、海図画像の画素毎に水中の状態を示す情報が算出される。これにより、これにより、表示部に表示させる海図画像の画素数よりも少ない数で分割されたメッシュに対して、水中の状態を示す情報が割当部により割り当てられたとしても、少ない演算量で水中の状態を精度よく海図画像上に表現できるという効果がある。【００２５】
請求項５記載の海図画像表示装置によれば、請求項１から４のいずれかに記載の海図画像表示装置の奏する効果に加え、次の効果を奏する。即ち、メッシュ毎に、水中の状態を示す情報が割り当てられたメッシュのみを使用して、平滑処理部により平滑処理が行われる。これにより、水中の状態を示す情報が有効に存在しないメッシュを含めて平滑処理が行われることを抑制できるので、より精度よく水中の状態を海図画像上に表現できるという効果がある。【００２６】
請求項６記載の海図画像表示装置によれば、請求項１から５のいずれかに記載の海図画像表示装置の奏する効果に加え、次の効果を奏する。即ち、一のメッシュに対応する位置において測定された水中の状態を示す情報が記憶部に複数存在する場合、時間的に最も新しく測定された水中の状態を示す情報が、その一のメッシュに対して割当部により割り当てられる。これにより、海図画像上に示される水中の状態に対して、最新の測定結果を反映させることができるという効果がある。【００２７】
請求項７記載の海図画像表示装置によれば、請求項６記載の海図画像表示装置の奏する効果に加え、次の効果を奏する。即ち、記憶部に記憶された水中の状態を示す情報のうち、時間的に古く測定された水中の状態を示す情報から順に、上書きによって、各メッシュに対し、そのメッシュに対応する位置において測定された水中の状態を示す情報が、割当部により割り当てられる。これにより、一のメッシュに対応する位置において測定された水中の状態を示す情報のうち、時間的に最も新しく測定された水中の状態を示す情報を記憶部の中から探索しなくても、容易に、その一のメッシュに対応する位置において測定された水中の状態を示す情報のうち、時間的に最も新しく測定された水中の状態を示す情報を割り当てることができるという効果がある。【００２８】
請求項８記載の海図画像表示装置によれば、請求項１から７のいずれかに記載の海図画像表示装置の奏する効果に加え、次の効果を奏する。即ち、色指定部によって、測定部により測定され得る水中の状態を示す情報が所定の範囲毎に区切られ、各範囲に対して異なる色が指定される。平滑処理部により平滑処理が行われたメッシュ毎の水中の状態を示す情報に基づいて、表示部に表示させる海図画像に含まれる各位置において測定された水中の状態に対して、色指定部により指定される色を特定するための情報が、色特定情報割当部により割り当てられる。その色特定情報割当部により割り当てられた情報により特定される色で、各位置において測定された水中の状態を示した画像が、第２画像生成部により生成される。その第２画像生成部により生成される画像において、色の諧調の変化位置が諧調変化位置検出部により検出される。ここで、第２画像生成部により生成された画像に対して、諧調変化位置検出部により検出された変化位置が、置換部によって特定の色に置換される。その置換部により変化位置が特定の色に置換された画像に基づいて、表示部に表示させる海図画像が画像生成部により生成される。これにより、海図画像上に表示された水中の状態に対して、異なる色で表示される所定の範囲の区切りのところで特定の色が表示されることとなる。この特定の色で結ばれる線が、所定の範囲の幅毎に同じ水中の状態である点を結んだ等値線となる。このように、この等値線の位置は、所定の範囲毎に異なる色で表示された、その色の諧調変化位置を求めるだけで検出される。よって、少ない演算量で水中の状態を精度よく海図画像上に表現できるという効果がある。【００２９】
請求項９記載の海図画像表示装置によれば、振動子から超音波が送信され、その超音波の反射波が振動子により受信される。その反射波の受信によってよって得られる受信信号に基づいて、自船の位置周辺における水中の状態が測定部により測定される。測定により得られた水中の状態を示す情報は、位置情報に取得部により取得された自船の位置情報に対応付けられて記憶部に記憶される。一方、色指定部によって、測定部により測定され得る水中の状態を示す情報が所定の範囲毎に区切られ、各範囲に対して異なる色が指定される。記憶部に記憶された情報に基づき、表示部に表示させる海図画像に含まれる各位置において測定された水中の状態に対して、色指定部により指定される色を特定するための情報が、色特定情報割当部により割り当てられる。その色特定情報割当部により割り当てられた情報により特定される色で、各位置において測定された水中の状態を示した画像が、第２画像生成部により生成される。その第２画像生成部により生成される画像において、色の諧調の変化位置が諧調変化位置検出部により検出される。ここで、第２画像生成部により生成された画像に対して、諧調変化位置検出部により検出された変化位置が、置換部によって特定の色に置換される。その置換部により変化位置が特定の色に置換された画像に基づいて、表示制御部により海図画像が生成され、表示部に表示される。これにより、海図画像上に表示された水中の状態に対して、異なる色で表示される所定の範囲の区切りのところで特定の色が表示されることとなる。この特定の色で結ばれる線が、所定の範囲の幅毎に同じ水中の状態である点を結んだ等値線となる。このように、この等値線の位置は、所定の範囲毎に異なる色で表示された、その色の諧調変化位置を求めるだけで検出される。よって、少ない演算量で水中の状態を精度よく海図画像上に表現できるという効果がある。【００３０】
請求項１０記載の海図画像表示装置によれば、請求項８又は９記載の海図画像表示装置の奏する効果に加え、次の効果を奏する。即ち、表示部に表示させる海図画像に含まれる各位置に対して色特定情報割当部により割り当てられた色を特定するための情報を用いて、諧調変化位置検出部により空間微分処理が行われ、その微分値の絶対値が所定値より大きい画素が色の諧調の変化位置として検出される。これにより、より少ない演算量で等値線の位置を判断できるという効果がある。【００３１】
請求項１１記載の海図画像表示装置によれば、請求項８から１０のいずれかに記載の海図画像表示装置の奏する効果に加え、次の効果を奏する。即ち、一の所定の範囲毎に対応付けて、その範囲で色指定部により指定される色を特定するための情報が、色情報記憶部に記憶される。色指定部により異なる色が指定される所定の範囲の幅を、一の所定の範囲の幅に対して１／ｎ（ｎは２以上の自然数）とすることが範囲幅指定部により指定された場合、各位置における水中の状態を示す情報が、演算部によりｎ倍される。そして、演算部によりｎ倍された後の水中の状態を示す情報に基づいて、表示部に表示させる海図画像に含まれる各位置において測定された水中の状態に対して、色指定部により指定される色を特定するための情報が、色特定情報割当部によって割り当てられる。これにより、一の所定の範囲毎に対応付けて、その範囲で色指定部により指定される色を特定するための情報を色情報記憶部に記憶させておくだけで、容易に、色指定部により異なる色が指定される所定の範囲の幅を、一の所定の範囲の幅に対して１／ｎにすることができるという効果がある。また、この場合、海図画像の各位置における水中の状態を示す情報を演算部によりｎ倍する。これにより、色指定部により異なる色が指定される所定の範囲の幅を実際に１／ｎにする（除算する）演算を行う場合と比して、演算量の少ない演算（乗算）で、実質的に、色指定部により異なる色が指定される所定の範囲の幅を、一の所定の範囲の幅に対して１／ｎにすることができるという効果がある。【００３２】
請求項１２記載の海図画像表示装置によれば、請求項１から１１のいずれかに記載の海図画像表示装置の奏する効果に加え、海図画像に示される水中の状態は、水面からの水底までの深度であるので、水面から水底までの深度を、少ない演算量で精度よく、海図画像に表現できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の海図画像表示装置の一実施形態である魚群探知装置の構成を概略的に示す概略図である。
【図２】魚群探知装置が船舶直下の水底の探知を行い、また、船舶の位置情報を取得する状態を、船舶の側面より示した模式図である。
【図３】魚群探知装置の電気的構成を示したブロック図である。
【図４】フラッシュメモリに格納される水深色変換テーブルの一例を模式的に示した模式図である。
【図５】表示装置に表示される海図画像の画素と、海図画像に設定されるメッシュとの関係を示した図である。
【図６】ＣＰＵにより実行される海図画像生成処理を示すフローチャートである。
【図７】（ａ）は、海図画像に含まれる各位置に割り当てられた水中の水深を、対応する表示色で示した画像を表した図であり、（ｂ）は、（ａ）に示した画像に対して、等深線を追加した画像を表した図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明を実施するための形態について添付図面を参照して説明する。まず、図１及び図２を参照して、本発明の海図画像表示装置の一実施形態である魚群探知装置１２の概略について説明する。図１は、その魚群探知装置１２の構成を概略的に示す概略図である。図２は、魚群探知装置１２が船舶１１直下の水底の探知を行い、また、船舶１１の位置情報を取得する状態を、船舶１１の側面より示した模式図である。
【００３５】
魚群探知装置１２は、船舶１１に搭載され、超音波の送受信によって船舶１１直下の水中の魚群などの探知対象物を探知し、その探知画像を表示装置１５に表示するものである。また、魚群探知装置１２は、表示モードを海図表示モードに切り替えることにより、船舶１１周辺の海，湖，川，池等の海図画像を表示装置１５に表示する。図１は、その海図画像が表示装置１５に表示された状態を示している。
【００３６】
更に、魚群探知装置１２は、超音波ビームＴＢの送受信によって、水面から水底までの水深（深度）ｄを測定可能に構成される。そして、船舶１１が航行しながら魚群探知装置１２により測定された海等における各地点の水底の水深ｄに基づいて、魚群探知装置１２は、各位置における水底の水深ｄを、表示装置１５に表示した海図画像上に色及び等深線で示すように構成されている。
【００３７】
魚群探知装置１２の詳細構成について説明する。魚群探知装置１２は、本体１３と、本体１３に設けられ使用者からの入力を受け付ける操作ボタン１４と、本体１３に一体形成された表示装置１５と、超音波ビームＴＢを送受信する振動子１６と、全地球測位システム用の人工衛星であるＧＰＳ衛星Ｓから送信された信号を受信するためのＧＰＳアンテナ１７とにより構成される。
【００３８】
振動子１６は、船舶１１に固着され、ケーブルによって本体１３と電気的に接続されている。振動子１６は、本体１３から送信される信号に基づいて駆動され、超音波ビームＴＢを１つの方向（例えば、船舶１１の真下方向）に送信（照射）する。また、振動子１６は、探知対象物や、海底，湖底，川底，池底といった水底から反射された超音波ビームＴＢの反射波を受信し、その受信によって得られた受信信号を本体１３へ送信する。
【００３９】
ＧＰＳアンテナ１７は、船舶１１上に固着され、ケーブルによって本体１３と電気的に接続される。ＧＰＳアンテナ１７によって、複数のＧＰＳ衛星Ｓから送信された信号が受信され、その受信信号が本体１３へ送信される。
【００４０】
魚群探知装置１２の本体１３は、例えば船舶１１の操舵室内に配置される。本体１３は、振動子１６が超音波ビームＴＢの反射波を受信することにより得られた受信信号を受信すると、その受信信号に基づいて探知画像を生成し、表示装置１５にその探知画像を表示する。
【００４１】
また、本体１３は、超音波ビームＴＢを送信してから反射波を受信するまでの時間に基づいて水底の水深ｄを算出するとともに、複数のＧＰＳ衛星Ｓからの受信信号をＧＰＳアンテナ１７より受信し、その受信信号に基づいて船舶（自船）１１の位置（緯度及び経度）を取得する。そして、本体１３は、水底の水深ｄを算出した場合、そのときの船舶１１の位置情報と算出した水底の水深ｄとを対応付けて、航跡データ２２ｂ（図３参照）として順次記憶する。ここで、航跡データ２２ｂは、水底の水深ｄが測定された順に（即ち、時間的に古く測定が行われた航跡データ２２ｂから順に）、フラッシュメモリ２２に記憶される。
【００４２】
本体１３は、表示モードが海図表示モードの場合に、船舶１１周辺の海図画像を表示装置１５に表示するとともに、航跡データ２２ｂに基づいて、海図画像の各位置における水深ｄを、表示装置１５に表示した海図画像上に色及び等深線で示す。
【００４３】
次いで、図３を参照して、魚群探知装置１２の電気的構成について説明する。図３は、魚群探知装置１２の電気的構成を示したブロック図である。魚群探知装置１２は、本体１３内部に制御装置２０を有している。制御装置２０は、魚群探知装置１２の動作を制御するものであり、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｃｅｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）２１と、フラッシュメモリ２２と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）２３と、送受信回路３１と、表示コントローラ３２と、ＶＲＡＭ（Ｖｉｄｅｏ  ＲＡＭ）３３と、ＧＰＳインターフェイス回路（以下「ＧＰＳ  Ｉ／Ｆ」と称す）３４とを有している。
【００４４】
ＣＰＵ２１には、フラッシュメモリ２２，ＲＡＭ２３，送受信回路３１，表示コントローラ３２，ＧＰＳ  Ｉ／Ｆ３４が接続され、また、制御装置２０の外部から操作ボタン１４（図１参照）が接続されている。送受信回路３１には、振動子１６（図１参照）が接続される。表示コントローラ３２には、ＶＲＡＭ３３及び表示装置１５（図１参照）が接続される。ＧＰＳ  Ｉ／Ｆ３４には、ＧＰＳアンテナ１７（図１参照）が接続される。
【００４５】
ＣＰＵ２１は、フラッシュメモリ２２に記憶されたプログラムデータ２２ａに従って、魚群探知装置１２の動作を制御するための各種演算を実行する演算装置である。
【００４６】
フラッシュメモリ２２は、プログラムデータ２２ａを記憶する他、固定値データ等を記憶するための書き換え可能な不揮発性のメモリである。なお、プログラムデータや一部の固定値データは、フラッシュメモリ２２ではなく、フラッシュメモリ２２とは別に設けられ、書き換え不能な不揮発性のメモリ（例えば、マスクＲＯＭ）に記憶されてもよい。
【００４７】
フラッシュメモリ２２は、上記した航跡データ２２ｂの他、海図データ２２ｃ、水深色変換テーブル２２ｄを少なくとも記憶する。海図データ２２ｃは、魚群探知装置１２の使用が想定される地域における海，湖，川，池等の海図を表示装置１５に表示させるためのデータである。魚群探知装置１２の表示モードが海図表示モードの場合、ＧＰＳ衛星Ｓの受信信号に基づいて判断された船舶１１の位置周辺の海図データ２２ｃがＣＰＵ２１によってフラッシュメモリ２２より読み出される。そして、読み出された海図データ２２ｃに基づいて、船舶１１周辺の海図が表示装置１５に表示される。
【００４８】
水深色変換テーブル２２ｄは、海図表示モードにおいて表示装置１５に表示される海図上の各位置の水底の水深ｄをその海図上にて色で表現する場合に、その水底の水深ｄに応じて、その位置における表示色を割り当てるためのテーブルである。ここで、図４を参照して、水深色変換テーブル２２ｄの詳細について説明する。図４は、水深色変換テーブル２２ｄの一例を模式的に示した模式図である。
【００４９】
図４に示す通り、水深色変換テーブル２２ｄは、水底の水深ｄを表現する色のインデックス２２ｄ１として「０」〜「９９」を用意し、各インデックス２２ｄ１に対応付けて、そのインデックス２２ｄ１で表示する色（表示色）を、赤（Ｒ）２２ｄ２、緑（Ｇ）２２ｄ３、青（Ｂ）２２ｄ４各々の明度で規定したパレットである。即ち、水深色変換テーブル２２ｄは、水底の水深ｄを１００のインデックス２２ｄ１に分け、各々のインデックス２２ｄ１に対応付ける形で、各々異なる表示色が指定される。つまり、インデックス２２ｄ１の値Ｉｄは、水底の水深ｄに対して表示する表示色を特定するための情報であり、８ビットで構成される。なお、水底の水深ｄを分けるインデックス２２ｄ１の数は１００である必要はなく、任意の数であってよい。
【００５０】
水底の水深ｄと水深色変換テーブル２２ｄの各インデックス２２ｄ１との対応付けは、例えば、次のように行われる。即ち、水底の水深ｄを８ｍの幅に区切り、その範囲毎に異なる表示色２２ｄ２が指定されるように、次の（１）式によって、各インデックス２２ｄ１に対して、水底の水深ｄが対応付けられる。
【００５１】
Ｉｄ＝ｄ／８  ・・・（１）
ここで、Ｉｄは、水底の水深ｄ［ｍ］に対応するインデックス２２ｄ１の値である。なお、（１）式の右辺により得られた値は、小数点以下が切り捨てられる。また、水底の水深ｄが８００ｍ以上の場合は、Ｉｄとして９９が設定される。
【００５２】
魚群探知装置１２では、水底の水深ｄに対し、（１）式により対応するインデックス２２ｄ１の値Ｉｄを割り当てることで、水深色変換テーブル２２ｄにおいてその値Ｉｄに対応付けられた表示色（ＲＧＢ各色の明度で特定される色）を、その水底の水深ｄを表す表示色として設定する。
【００５３】
水深色変換テーブル２２ｄでは、インデックス２２ｄ１が「２５５」に対して、水底の水深ｄを色で海図画像に表示するのに合わせて表示する等深線の色を規定する。このインデックス２２ｄ１「２５５」には、表示色として特定色（ここでは黒色）が対応付けられている。よって、海図画像には、水底の水深ｄを色で表示するときに等深線が特定色（黒色）で表示される。この特定色は、水底の水深ｄに対して割り当てられる表示色（インデックス２２ｄ１「０」〜「９９」によって特定される表示色）とは異なる色であるのが好ましい。
【００５４】
なお、水深色変換テーブル２２ｄは、インデックス２２ｄ１が「１００」〜「２５４」に対しては、表示色（ＲＧＢ）が対応付けられておらず、未使用となっている。
【００５５】
図３に戻り、説明を続ける。ＲＡＭ２３は、書き換え可能な揮発性のメモリであり、ＣＰＵ２１によるプログラムの実行時に各種のデータを一時的に記憶する。ＲＡＭ２３は、メッシュデータ２３ａを少なくとも記憶する。
【００５６】
メッシュデータ２３ａは、表示装置１５に表示される海図画像に対して設定された複数のメッシュ４２の各々に対して、そのメッシュ４２に含まれる位置において測定された水底の水深ｄの値を対応付けたデータである。
【００５７】
ここで、図５を参照して、海図画像に対して設定されるメッシュ４２について説明する。図５は、表示装置１５に表示される海図画像の画素４１と、海図画像に設定されるメッシュ４２との関係を示した図である。海図画像は、表示装置１５の解像度に応じて、例えば、水平方向１２８０ｄｏｔ×垂直方向１２８０ｄｏｔの画素によって構成される。そして、水平方向８ｄｏｔ×垂直方向８ｄｏｔの画素４１の集まり毎に、１つのメッシュ４２が設定される。各メッシュ４２は、そのメッシュに含まれる画素が互いに重複しないように設定される。また、全ての画素４１は、いずれかのメッシュ４２に含まれる。これにより、海図画像に対して、水平方向１６０ｄｏｔ×垂直方向１６０ｄｏｔのメッシュ４２が設定される。
【００５８】
ＣＰＵ２１では、海図画像を表示装置１５に表示させる場合に、フラッシュメモリ２２から航跡データ２２ｂを古いものから順に読み出す。そして、読み出された航跡データ２２ｂが、表示装置１５に表示させる海図画像の中に含まれる地点で測定された水底の水深ｄを示すものであるかが、その航跡データ２２ｂに含まれる位置情報から判断される。その航跡データ２２ｂが、その海図画像に含まれる地点で測定された水底の水深ｄを示すものであると判断された場合、その測定された地点に対応するメッシュ４２に対して、航跡データ２２ｂに含まれる水底の水深ｄが対応付けられ、メッシュデータ２３ａに記憶される。このメッシュデータ２３ａにより、各メッシュ４２に対応する海図上の位置での水底の水深ｄが割り当てられる。
【００５９】
ここで、水底の水深ｄの測定が行われる場合、その測定に用いられる超音波ビームＴＢには、一定の指向角θ（図２参照）が存在するため、水底の探知範囲（超音波のビーム半径ｒ）も所定の幅を持つことになる。つまり、測定される水底の水深ｄは、ピンポイントの位置での水底の水深ｄを表すのではなく、所定の幅を持った範囲での水底の水深ｄということができる。よって、一定の広さをもったメッシュ４２に対し、測定された水底の水深ｄを割り当てたとしても、海図画像に示した水底の地形の精度に影響はない。
【００６０】
また、一の航跡データ２２ｂが、その海図画像に含まれる地点で測定された水底の水深ｄを示すものであると判断されたときに、その測定された地点に対応するメッシュ４２に対して既に水底の水深ｄが対応付けられていた場合、上書きによって、その一の航跡データ２２ｂに含まれる水底の水深ｄに書き換えられる。上記した通り、フラッシュメモリ２２には、時間的に古く水底の水深ｄの測定が行われた順に航跡データ２２ｂが格納されており、海図画像を表示装置１５に表示させる場合にも、フラッシュメモリ２２から航跡データ２２ｂを水底の水深ｄの測定の古い順に読み出す。
【００６１】
これにより、メッシュ４２には、時間的に最も新しく測定された水底の水深ｄが割り当てられることになる。よって、表示装置１５に表示させる海図画像上に、最新の測定結果を反映させた水底の水深ｄを示すことができる。また、一のメッシュ４２に含まれる位置において測定された水底の水深ｄのうち、時間的に最も新しく測定されたものを航跡データ２２ｂの中から探索しなくても、容易に、その一のメッシュ４２に含まれる位置において、時間的に最も新しく測定された水底の水深ｄを、その一のメッシュ４２に対して割り当てることができる。
【００６２】
図３に戻り、説明を続ける。送受信回路３１は、ＣＰＵ２１からの制御に基づいて振動子１６を駆動して振動子１６から超音波ビームＴＢを送信し、また、送信された超音波ビームＴＢの反射波を振動子１６が受信することにより得られた受信信号の入力を受け付けるための回路である。送受信回路３１は、振動子１６から入力された受信信号をディジタル値化し、受信信号データとしてＣＰＵ２１に接続されたＲＡＭ２３に格納する。
【００６３】
表示コントローラ３２は、ＣＰＵ２１からの制御に基づいて、表示装置１５の表示を制御するものである。ＶＲＡＭ３３は、海図画像等、表示装置１５に表示すべき１フレーム分の画像を格納するためのフレームバッファが設けられたメモリである。
【００６４】
表示コントローラ３２は、表示装置１５に表示させる画像の描画の指示を受け付けると、フラッシュメモリ２２に格納された海図データ２２ｃや図示しない画像データを用いて、ＶＲＡＭ３３のフレームバッファに対し、ＣＰＵ２１で指示された位置に指示のあった画像を描画する。そして、表示コントローラ３２は、フレームバッファに描画された画像を読み出して、表示装置１５に表示させる。
【００６５】
ＧＰＳ  Ｉ／Ｆ３４は、ＧＰＳアンテナ１７にて受信したＧＰＳ衛星Ｓからの信号をＣＰＵ２１へ入力するものである。
【００６６】
次に、図６及び図７を参照して、ＣＰＵ２１が実行する海図画像生成処理の詳細について説明する。海図画像生成処理は、表示装置１５に表示する海図画像を生成するための処理であり、表示モードが海図表示モードに設定された場合に、所定時間毎にＣＰＵ２１により実行される。図６は、その海図画像生成処理を示すフローチャートである。また、図７は、海図画像生成処理の実行途中段階で生成される画像を示した図である。具体的には、図７（ａ）は、海図画像に含まれる各位置に割り当てられた水中の水深ｄを、対応する表示色で示した画像であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）に示す画像に対して、等深線を追加した画像である。
【００６７】
海図画像生成処理では、図６に示す通り、まず、メッシュ登録処理を実行する（Ｓ１）。このメッシュ登録処理では、表示装置１５に表示される海図画像に対して設定された複数のメッシュ４２（図５参照）の各々に対して、そのメッシュ４２に含まれる位置において測定された水底の水深ｄの値を航跡データ２２ｂに基づいて対応付け、メッシュデータ２３ａに記憶する。
【００６８】
具体的には、上記した通り、水底の水深ｄが測定された順に、フラッシュメモリ２２から航跡データ２２ｂを読み出し、読み出された航跡データ２２ｂが、その海図画像に含まれる地点で測定された水底の水深ｄを示すものであると判断された場合、その測定された地点が含まれるメッシュ４２に対して、航跡データ２２ｂに含まれる水底の水深ｄを上書きにより対応付け、メッシュデータ２３ａに記憶する。
【００６９】
海図画像生成処理では、次に、メッシュ間平滑処理を実行する（Ｓ２）。このメッシュ間平滑処理では、海図画像に対して設定されたメッシュ４２毎に、そのメッシュ４２に対してＳ１の処理により割り当てられた水底の水深ｄと、そのメッシュ４２の周辺に存在する８つのメッシュ４２に対してＳ１の処理により割り当てられた水底の水深ｄとに基づいて、空間フィルタを適用し、平滑化する。具体的には、メッシュ４２が設定された空間における座標をｘｙ、フィルタ係数の座標をｕｖとし、空間フィルタ適用後の一のメッシュ４２における水底の水深ｄをＤｘｙ、空間フィルタ適用前の一のメッシュ４２及びその一のメッシュ４２周辺に存在するメッシュ４２における水底の水深ｄをｄｘｙ、空間フィルタ係数をＣｕｖ、座標ｘｙに位置するメッシュ４２に対してＳ１の処理により水底の水深ｄが割り当てられたことにより有効な水底の水深ｄｘｙがあるか否かを示す係数をＡｘｙとして、次の式によって、空間フィルタが適用される。
【００７０】
【数１】
2019043931.tif 000003
【００７１】
Ｓ１の処理が行われた段階において、一のメッシュ４２に割り当てられた水底の水深ｄと、その周辺のメッシュ４２に割り当てられた水底の水深ｄとの間で、測定された時間（時期）が大きく異なっている場合がある。測定された時間が異なると、水面の上昇・下降、水底の地形の変化等によって、水底の水深ｄに誤差が生じる。また、超音波ビームＴＢの送受信に基づく水底の水深ｄの算出そのものにも測定誤差が生じる。よって、各々のメッシュ４２に割り当てられた水底の水深ｄが、実際の水底の水深の差以上にばらつくことがある。これに対し、Ｓ２のメッシュ間平滑処理を実行することで、メッシュ４２間の水底の水深ｄのばらつきを抑えることができる。
【００７２】
また、上記した数１の空間フィルタを適用することで、メッシュ４２の数である１６０×１６０＝２５６００回の演算と、少ない演算量でメッシュ間平滑処理を実行することができる。特に、本実施形態では、海図画像の画素数よりも少ない数のメッシュ４２に対して、空間フィルタが適用される。例えば、図５に示した例では、海図画像の画素数が１２８０ｄｏｔ×１２８０ｄｏｔであるのに対し、メッシュ４２は、１６０ｄｏｔ×１６０ｄｏｔである。これにより、海図画像の各画素に対して水底の水深ｄを割り当て、空間フィルタを適用する場合と比較して、１／８×１／８＝１／６４の演算量で平滑処理を行うことができる。
【００７３】
また、本実施形態では、上記した数１により、有効な水底の水深ｄが存在するメッシュ４２だけを使用して、空間フィルタを適用している。これにより、水底の水深ｄが有効に存在しないメッシュ４２を含めて平滑処理が行われることを抑制できるので、精度よく水底の水深ｄを海図画像上に表現できる。
【００７４】
海図画像生成処理では、次いで、拡大処理を実行する（Ｓ３）。この拡大処理では、Ｓ２のメッシュ間平滑処理後の水底の水深ｄが割り当てられている１６０ｄｏｔ×１６０ｄｏｔのメッシュ４２から、海図画像の画素数と同一の１２８０ｄｏｔ×１２８０ｄｏｔの各画素に拡大して、その各画素に対して水底の水深ｄを割り当てる。拡大処理の方法としては、各種の処理が知られるが、例えばバイリニア補間が適応可能である。このバイリニア補間に要する演算量は、Ｓ２の空間フィルタによる平滑処理に要する演算量に比して少なくすむ一方、水底の水深ｄの割り当てが行われる解像度を、海図画像の解像度に合わせることができる。よって、海図画像上に、水底の水深ｄを滑らかに表現できる。
【００７５】
海図画像生成処理では、次いで、色特定情報割当処理を実行する（Ｓ４）。この色特定情報割当処理では、Ｓ３の拡大処理により得られた各画素に対して、その画素に割り当てられた水底の水深ｄに対応するインデックス２２ｄ１の値Ｉｄを水深色変換テーブル２２ｄに基づいて割り当てる。インデックス２２ｄ１の値Ｉｄは、上記した通り、水底の水深ｄに対応する表示色を特定するための情報である。図７（ａ）に示す画像は、この色特定情報割当処理により、各画素に対して、その画素における水底の水深ｄに応じた表示色を特定するためのインデックス２２ｄ１の値Ｉｄが割り当てられることによって得られる画像である。図７（ａ）に示すように、水底の水深ｄに応じて異なる表示色が割り当てられるので、使用者に対して、海図画像に含まれる各位置における水底の地形を、その表示色を通して容易に把握させることができる。
【００７６】
海図画像生成処理では、次いで、空間微分処理を実行する（Ｓ５）。この空間微分処理では、Ｓ４の処理により表示色を特定するためのインデックス２２ｄ１の値Ｉｄが割り当てられた全てに対して、空間微分を行う。具体的には、座標（ｘ，ｙ）のサンプルに対して割り当てられたインデックス２２ｄ１の値ＩｄをＩｄ（ｘ，ｙ）とした場合、その座標（ｘ，ｙ）のサンプルに対して次の（２）式により空間微分を行い、微分値Ａ（ｘ，ｙ）を算出する。
【００７７】
Ａ（ｘ，ｙ）＝４×Ｉｄ（ｘ，ｙ）−（Ｉｄ（ｘ，ｙ−１）＋Ｉｄ（ｘ−１，ｙ）＋Ｉｄ（ｘ＋１，ｙ）＋Ｉｄ（ｘ，ｙ＋１））  ・・・（２）
海図画像生成処理では、次いで、等深線描画処理を実行する（Ｓ６）。この等深線描画処理では、各サンプルにおいて、Ｓ５の空間微分処理により算出された、微分値Ａ（ｘ，ｙ）の絶対値が所定値（例えば、１）以上か否かを判断し、所定値以上であれば、そのサンプルの表示色を特定するためのインデックス２２ｄ１の値Ｉｄを、Ｓ４の色特定情報割当処理により割り当てられたに代えて「２５５」に設定する。これにより、そのサンプルの表示色は、等深線の表示色である特定色（黒色）に設定される。
【００７８】
ここで、微分値Ａ（ｘ，ｙ）の絶対値が所定値以上であるサンプルは、Ｓ４の色特定情報割当処理により割り当てられた情報により特定される表示色の諧調が変化する点であることを意味する。これにより、Ｓ４の処理により生成された、例えば図７（ａ）に示す画像（水底の水深ｄに応じて異なる表示色が割り当てられた画像）に対して、図７（ｂ）に示すように、その表示色の諧調の変化するところに特定色（黒色）の線５１が引かれることになる。
【００７９】
一方で、表示色の諧調（色相）は、図４に示す水深色変換テーブル２２ｄによって、水底の水深ｄが８ｍ変化する毎に変化する。これにより、図７（ｂ）に示した、表示色の諧調の変換するところに引かれた特定色の線５１は、８ｍ毎の等深線となる。従って、Ｓ６の処理により、等深線が描画可能となる。
【００８０】
ここで、Ｓ５の処理により必要となる演算量は、上記した（２）式により、画素数×５回である。このような演算量で済むのは、空間微分処理を、表示色（ＲＧＢデータ）そのものに対して行うのではなく、表示色を特定するための８ビットで構成されるインデックス２２ｄ１の値Ｉｄに対して行っているからである。このように、まず、各画素に割り当てられた水底の水深ｄに対して、所定の範囲の幅（本実施形態では８ｍ）毎に変化する表示色を特定するためのインデックス２２ｄ１の値Ｉｄを割り当て、その割り当てられたインデックス２２ｄ１の値Ｉｄを用いて空間微分を行い、その空間微分の結果として判断できる表示色の諧調の変化点に相当する画素を特定色で表示させることで、少ない演算量で水底の水深ｄを示す等値線を海図画像上に示すことができる。また、水深色変換テーブル２２ｄは、対応する表示色の色調が近いもの同士であったとしても、各々の表示色に対して１以上の差でインデックス２２ｄ１の値Ｉｄが割り当てられている。よって、表示色の諧調の変化が少ない場合であっても、インデックス２２ｄ１の値Ｉｄを用いて空間微分処理を行うことのより、その諧調の変化する点を確実に判断できる。
【００８１】
海図画像生成処理では、その後、海図・海底地形画像合成処理を実行して（Ｓ７）、海図画像生成処理を終了する。海図・海底地形画像合成処理では、まず、Ｓ４及びＳ６の処理により、各位置での水底の水深ｄを示す表示色を特定するためのインデックス２２ｄ１の値Ｉｄ及び等深線を示す特定色を特定するためのインデックス２２ｄ１の値Ｉｄ（２５５）が割り当てられた情報に基づいて、各画素を値Ｉｄに対応する表示色（特定色）で表した海底地形画像を生成する。そして、その海底地形画像を、対応する海図画像に合成する。この海底地形画像が合成された海図画像が、表示装置１５に表示される。
【００８２】
以上のように、魚群探知装置１２は、ＣＰＵ２１にて海図画像生成処理を実行することにより、次の効果を奏する。即ち、海図画像に対して設定されたメッシュ４２毎に、そのメッシュ４２に対して水底の水深ｄを割り当て、各メッシュ４２に割り当てられた水底の水深ｄに対して平滑処理を行い、その平滑処理後の水底の水深ｄを用いて、海図画面上に各位置における水底の水深ｄを示す画像を表示するので、航跡データ２２ｂが多く存在する場合であっても、少ない演算量で水底の水深ｄを精度よく海図画面上に表示できる。
【００８３】
また、海図画面の画素数よりも少ない数で分割されたメッシュ４２に対して水底の水深ｄが割り当てられ、平滑処理が行われるので、海図画像の各画素に対して水底の水深ｄを割り当てて平滑処理を行う場合と比して、より少ない演算量で水底の水深ｄを精度よく海図画面上に表示できる。
【００８４】
また、平滑処理が行われた後の各メッシュ４２に割り当てられた水底の水深ｄから、拡大処理によって、海図画像の各画素に対する水底の水深ｄを割り当てることにより、水底の水深ｄの割り当てが行われる解像度を、海図画像の解像度に合わせることができる。よって、海図画像上に、水底の水深ｄを滑らかに表現できる。そして、拡大処理を、平滑処理よりも演算量の少ないバイリニア補間によって行うことにより、少ない演算量で水底の水深ｄの割り当てが行われる解像度を、海図画像の解像度に合わせることができる。よって、海図画像の画素数よりも少ない数で分割されたメッシュ４２に対して、水底の水深ｄを割り当てたとしても、少ない演算量で水底の水深ｄを精度よく海図画像上に表現できる。
【００８５】
その他、海図画像生成処理に含まれる各処理によって、各々の上記した効果を奏することができる。
【００８６】
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。例えば、以下に説明する上記実施形態は、以下に説明する変形例にて構成されてよく、また、これらの変形例を組み合せて構成されてもよい。また、上記各実施形態で挙げた数値やフィルタ、水底の水深ｄ・等深線に対応させる表示色は一例であり、他の数値やフィルタ、表示色を採用することは当然可能である。
【００８７】
上記実施形態では、海図画像生成処理のメッシュ登録処理（Ｓ１）において、フラッシュメモリ２２より読み出された航跡データ２２ｂが、その海図画像に含まれる地点で測定された水底の水深ｄを示すものであると判断された場合、その測定された地点が含まれるメッシュ４２に対して、航跡データ２２ｂに含まれる水底の水深ｄを対応付ける場合について説明した。
【００８８】
一方で、上記した通り、水底の水深ｄを測定する場合に用いられる超音波ビームＴＢは所定の幅を持っており、測定された水底の水深ｄは、所定の幅を持った範囲での水底の水深ｄということができる。そして、その所定の幅は、１のメッシュ４２にて示される範囲を超える場合も想定される。特に、水底の水深ｄが大きい（水深が深い）場合は、所定の幅がより大きくなる。
【００８９】
そこで、メッシュ登録処理（Ｓ１）では、フラッシュメモリ２２より読み出された航跡データ２２ｂが、その海図画像に含まれる地点で測定された水底の水深ｄを示すものであると判断された場合、その測定された地点が含まれるメッシュ４２と、その周辺に存在するメッシュ４２に対して、航跡データ２２ｂに含まれる水底の水深ｄを対応付けるようにしてもよい。これにより、超音波ビームＴＢの探知範囲に応じて、測定された水底の水深ｄをメッシュ４２に対応付けることができるので、より精度よく水底の水深ｄを海図画面上に表示できる。
【００９０】
また、この場合、水底の水深ｄを割り当てるメッシュ４２の範囲を変更できるようにしてもよい。例えば、船舶１１がいる場所（海域）に応じて、水底の水深ｄを割り当てるメッシュ４２の範囲を変えてもよい。例えば、船舶１１がいる場所の水底が深い場所である場合はその範囲を大きくし、船舶１１がいる場所の水底が遠浅である場所である場合はその範囲を小さくすることで、超音波ビームＴＢの探知範囲をより正確に反映させた形で、測定された水底の水深ｄをメッシュ４２に対応付けることができる。
【００９１】
また、表示装置１５に表示される海図画像の縮尺に応じて、水底の水深ｄを割り当てるメッシュ４２の範囲を変えてもよい。例えば、海図画像の縮尺が大きい場合はその範囲を大きくし、海図画像の縮尺が小さい場合はその範囲を小さくすることで、超音波ビームＴＢの探知範囲をより正確に反映させた形で、測定された水底の水深ｄをメッシュ４２に対応付けることができる。
【００９２】
また、水底の水深ｄを割り当てるメッシュ４２の範囲を使用者が操作ボタン１４を操作することにより設定できるようにしてもよい。これにより、使用者が、その範囲を使用者の意思に基づいて自由に調整できるので、より精度よく水底の水深ｄを海図画像上に表示できる。
【００９３】
上記実施形態では、水深色変換テーブル２２ｄにおいて、水底の水深ｄに対して、８ｍ間隔毎に異なる表示色を対応付け、海図画像生成処理の色特定情報割当処理（Ｓ４）において、その水深色変換テーブル２２ｄに基づき、各画素に割り当てられた水底の水深ｄに対して、８ｍ間隔毎に異なる表示色を割り当てる場合について説明した。これに対し、使用者の設定や、海図画像の縮尺、表示装置１５に海図画像と併せて魚群探知画像を表示させる場合はその魚群探知深さの設定等に応じて、異なる表示色を割り当てる水底の水深ｄの間隔を変更するようにしてもよい。これにより、より精度よく、水底の水深ｄを海図画像上に表示できる。
【００９４】
この場合、異なる表示色を割り当てる水底の水深ｄの間隔毎に、水深色変換テーブル２２ｄを用意してもよい。一方で、一の水深色変換テーブル２２ｄを用いながら、色特定情報割当処理（Ｓ４）おいて異なる表示色が割り当てられる水底の水深ｄの間隔を可変にしてもよい。例えば、一の水深色変換テーブル２２ｄによって異なる表示色が割り当てられる水底の水深ｄの間隔に対して、色特定情報割当処理（Ｓ４）おいて異なる表示色が割り当てられる水底の水深ｄの間隔を１／ｎ（ｎは２以上の自然数）にすることを設定できるようにしてもよい。ｎの値は、使用者の設定や、海図画像の縮尺、表示装置１５に海図画像と併せて魚群探知画像を表示させる場合はその魚群探知深さの設定等に応じて定められてもよい。これにより、異なる表示色を割り当てる水底の水深ｄの間隔を変更可能とする場合であっても、数多くの水深色変換テーブル２２ｄをフラッシュメモリ２２に記憶させる必要がないため、フラッシュメモリ２２に必要な記憶容量を抑制できる。
【００９５】
また、この場合、各画素に割り当てられた水底の水深ｄをｎ倍し、そのｎ倍された水底の水深（ｄ×ｎ）に基づいて、一の水深色変換テーブル２２ｄを用いて表示色を割り当ててもよい。これにより、水底の水深ｄを１／ｎする場合と比して、演算量の少ない演算（乗算）で、実質的に、異なる表示色が割り当てられる水底の水深ｄの間隔を１／ｎにすることができる。
【００９６】
上記実施形態では、海図画像生成処理の等深線描画処理（Ｓ６）において、等深線となる線５１の特定色を例えば黒に設定する場合について説明したが、必ずしも一色とする必要はなく、線５１の特定色として複数の色が設定されてもよい。例えば、線５１が引かれる周辺の画素に割り当てられた水底の水深ｄを表す表示色が明るい色である場合は、線５１の色として黒を設定し、線５１が引かれる周辺の画素に割り当てられた水底の水深ｄを表す表示色が暗い色である場合は、線５１の色として白を設定してもよい。これにより、等深線となる線５１を目立たせることができる。なお、線５１の特定色は、水底の水深ｄに対応する表示色として規定された表示色以外の色であることが好ましい。
【００９７】
上記実施形態では、超音波ビームＴＢにより水底の水深ｄを測定し、その水底の水深ｄを海図画面上に色や等深線で示す場合について説明したが、これに限られるものではない。例えば、超音波ビームＴＢにより測定され、海図画面上に色や等値線で示されるものとして、潮流、水温、水底の底質などである場合も、本発明を適用可能である。
【００９８】
上記実施形態では、海図画像表示装置として魚群探知装置１２を例示したがこれに限られるものではない。例えば、海図を表示して、船舶１１が航行した軌跡である航跡を表示するプロッタ装置に対して、本発明を適用してもよい。また、１つの方向に送信される超音波ビームＴＢの送信方向を変化させながら、所定範囲にわたり水中や水底の探知を行うソナー型の魚群探知装置又はプロッタ装置に本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【００９９】
１１            船舶
１２            魚群探知装置（海図画像表示装置）
１５            表示装置（表示部）
１６            振動子
１７            ＧＰＳアンテナ（取得部）
２１            ＣＰＵ（測定部の一部）
２２ｂ          航跡データ（記憶部）
２２ｄ          水深色変換テーブル（色指定部、色情報記憶部）
３１            送受信回路（測定部の一部）
４２            メッシュ
Ｓ１            （割当部）
Ｓ２            （平滑処理部）
Ｓ３            （拡大処理部）
Ｓ４            （色特定情報割当部、第２画像生成部）
Ｓ５            （空間微分処理）
Ｓ６            （置換部）
Ｓ７            （画像生成部、表示制御部）
ＴＢ            超音波ビーム
【図１】
2019043931.tif 000004
【図２】
2019043931.tif 000005
【図３】
2019043931.tif 000006
【図４】
2019043931.tif 000007
【図５】
2019043931.tif 000008
【図６】
2019043931.tif 000009
【図７】
2019043931.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成31年3月19日(2019.3.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
船舶に搭載され、海図上の各位置において測定により得られた水中の状態を示した海図画像を表示部に表示する海図画像表示装置であって、
自船の位置情報を取得する取得部と、
超音波を水中に送信し、その反射波を受信可能な振動子と、
その振動子を駆動して超音波を送信し、その超音波の反射波を前記振動子が受信することによって得られる受信信号に基づいて、自船の位置周辺における水中の状態を測定する測定部と、
前記取得部により取得された自船の位置に対応付けて、前記測定部の測定により得られた前記水中の状態を示す情報を記憶する記憶部と、
前記表示部に表示させる海図画像を複数のメッシュに分割し、各メッシュに対し、そのメッシュに対応する位置において測定された前記水中の状態を示す情報を、前記記憶部に記憶された情報より割り当てる割当部と、
前記メッシュ毎に、そのメッシュに対して前記割当部により割り当てられた水中の状態を示す情報と、周辺のメッシュに対して前記割当部により割り当てられた水中の状態を示す情報とに基づいて、平滑処理を行う平滑処理部と、
前記測定部により測定され得る前記水中の状態を示す情報を所定の範囲毎に区切り、各範囲に対して異なる色を指定する色指定部と、
前記平滑処理部により平滑処理が行われた前記メッシュ毎の水中の状態を示す情報に基づいて、前記表示部に表示させる海図画像に含まれる各位置において測定された前記水中の状態に対して、前記色指定部により指定される色を特定するための情報を割り当てる色特定情報割当部と、
その色特定情報割当部により割り当てられた情報により特定される色で、前記各位置において測定された前記水中の状態を示した画像を生成する画像生成部と、
その画像生成部により生成される画像において、色の諧調の変化位置を検出する諧調変化位置検出部と、
前記画像生成部により生成された画像に対して、前記諧調変化位置検出部により検出された前記変化位置を特定の色に置換する置換部と、
その置換部により前記変化位置が特定の色に置換された前記画像に基づいて、前記海図画像を生成し、前記表示部に表示させる表示制御部と、を備えることを特徴とする海図画像表示装置。
【請求項２】
前記割当部は、前記表示部に表示させる前記海図画像の画素数よりも少ない数で分割されたメッシュに対して、前記水中の状態を示す情報の割り当てを行うことを特徴とする請求項１記載の海図画像表示装置。
【請求項３】
前記平滑処理部により平滑処理が行われた前記メッシュ毎の水中の状態を示す情報を拡大処理して、前記海図画像の画素毎に前記水中の状態を示す情報を算出する拡大処理部を備え、
前記画像生成部は、前記拡大処理部により算出された前記画素毎の前記水中の状態を示す情報に基づいて、前記表示部に表示させる海図画像を生成することを特徴とする請求項２記載の海図画像表示装置。
【請求項４】
前記拡大処理は、バイリニア補間による拡大処理であることを特徴とする請求項３記載の海図画像表示装置。
【請求項５】
前記平滑処理部は、一のメッシュに対して前記平滑処理を行う場合に、前記一のメッシュ及び前記周辺のメッシュの一部に前記水中の状態を示す情報が割り当てられていないメッシュが存在するときには、前記水中の状態を示す情報が割り当てられたメッシュのみを使用して前記平滑処理を行うことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の海図画像表示装置。
【請求項６】
前記割当部は、一のメッシュに対応する位置において測定された前記水中の状態を示す情報が前記記憶部に複数存在する場合、時間的に最も新しく測定された前記水中の状態を示す情報を、前記一のメッシュに対して割り当てることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の海図画像表示装置。
【請求項７】
前記割当部は、前記記憶部に記憶された前記水中の状態を示す情報のうち、時間的に古く測定された前記水中の状態を示す情報から順に、上書きによって、各メッシュに対し、そのメッシュに対応する位置において測定された前記水中の状態を示す情報を割り当てることを特徴とする請求項６記載の海図画像表示装置。
【請求項８】
船舶に搭載され、海図上の各位置において測定により得られた水中の状態を示した海図画像を表示部に表示する海図画像表示装置であって、
自船の位置情報を取得する取得部と、
超音波を水中に送信し、その反射波を受信可能な振動子と、
その振動子を駆動して超音波を送信し、その超音波の反射波を前記振動子が受信することによって得られる受信信号に基づいて、自船の位置周辺における水中の状態を測定する測定部と、
前記取得部により取得された自船の位置情報に対応付けて、前記測定部の測定により得られた前記水中の状態を示す情報を記憶する記憶部と、
前記測定部により測定され得る前記水中の状態を示す情報を所定の範囲毎に区切り、各範囲に対して異なる色を指定する色指定部と、
前記記憶部に記憶された情報に基づき、前記表示部に表示させる海図画像に含まれる各位置において測定された前記水中の状態に対して、前記色指定部により指定される色を特定するための情報を割り当てる色特定情報割当部と、
その色特定情報割当部により割り当てられた情報により特定される色で、前記各位置において測定された前記水中の状態を示した画像を生成する画像生成部と、
その画像生成部により生成される画像において、色の諧調の変化位置を検出する諧調変化位置検出部と、
前記画像生成部により生成された画像に対して、前記諧調変化位置検出部により検出された前記変化位置を特定の色に置換する置換部と、
その置換部により前記変化位置が特定の色に置換された前記画像に基づいて、前記海図画像を生成し、前記表示部に表示させる表示制御部と、を備えることを特徴とする海図画像表示装置。
【請求項９】
前記諧調変化位置検出部は、前記表示部に表示させる海図画像に含まれる各位置に対して前記色特定情報割当部により割り当てられた色を特定するための情報を用いて、空間微分処理を行い、その微分値の絶対値が所定値より大きい画素を色の諧調の変化位置として検出することを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の海図画像表示装置。
【請求項１０】
一の所定の範囲毎に対応付けて、その範囲で前記色指定部により指定される色を特定するための情報を記憶する色情報記憶部と、
前記色指定部により異なる色が指定される前記所定の範囲の幅を、前記一の所定の範囲の幅に対して１／ｎ（ｎは２以上の自然数）とすることを指定する範囲幅指定部と、
その範囲幅指定部により、前記所定の範囲の幅を前記一の所定の範囲の幅に対して１／ｎとすることが指定された場合に、前記各位置における前記水中の状態を示す情報をｎ倍する演算部と、を備え、
前記色特定情報割当部は、前記範囲幅指定部により、前記所定の範囲の幅を前記一の所定の範囲の幅に対して１／ｎとすることが指定された場合に、前記演算部によりｎ倍された後の前記水中の状態を示す情報に基づいて、前記表示部に表示させる海図画像に含まれる各位置において測定された前記水中の状態に対して、前記色指定部により指定される色を特定するための情報を割り当てることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の海図画像表示装置。
【請求項１１】
前記水中の状態は、水面から水底までの深度であることを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の海図画像表示装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
この目的を達成するために請求項１記載の海図画像表示装置は、船舶に搭載され、海図上の各位置において測定により得られた水中の状態を示した海図画像を表示部に表示するものであって、自船の位置情報を取得する取得部と、超音波を水中に送信し、その反射波を受信可能な振動子と、その振動子を駆動して超音波を送信し、その超音波の反射波を前記振動子が受信することによって得られる受信信号に基づいて、自船の位置周辺における水中の状態を測定する測定部と、前記取得部により取得された自船の位置に対応付けて、前記測定部の測定により得られた前記水中の状態を示す情報を記憶する記憶部と、前記表示部に表示させる海図画像を複数のメッシュに分割し、各メッシュに対し、そのメッシュに対応する位置において測定された前記水中の状態を示す情報を、前記記憶部に記憶された情報より割り当てる割当部と、前記メッシュ毎に、そのメッシュに対して前記割当部により割り当てられた水中の状態を示す情報と、周辺のメッシュに対して前記割当部により割り当てられた水中の状態を示す情報とに基づいて、平滑処理を行う平滑処理部と、前記測定部により測定され得る前記水中の状態を示す情報を所定の範囲毎に区切り、各範囲に対して異なる色を指定する色指定部と、前記平滑処理部により平滑処理が行われた前記メッシュ毎の水中の状態を示す情報に基づいて、前記表示部に表示させる海図画像に含まれる各位置において測定された前記水中の状態に対して、前記色指定部により指定される色を特定するための情報を割り当てる色特定情報割当部と、その色特定情報割当部により割り当てられた情報により特定される色で、前記各位置において測定された前記水中の状態を示した画像を生成する画像生成部と、その画像生成部により生成される画像において、色の諧調の変化位置を検出する諧調変化位置検出部と、前記画像生成部により生成された画像に対して、前記諧調変化位置検出部により検出された前記変化位置を特定の色に置換する置換部と、その置換部により前記変化位置が特定の色に置換された前記画像に基づいて、前記海図画像を生成し、前記表示部に表示させる表示制御部と、を備える。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
請求項５記載の海図画像表示装置は、請求項１から４のいずれかに記載の海図画像表示装置において、前記平滑処理部は、一のメッシュに対して前記平滑処理を行う場合に、前記一のメッシュ及び前記周辺のメッシュの一部に前記水中の状態を示す情報が割り当てられていないメッシュが存在するときには、前記水中の状態を示す情報が割り当てられたメッシュのみを使用して前記平滑処理を行う。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
請求項８記載の海図画像表示装置は、船舶に搭載され、海図上の各位置において測定により得られた水中の状態を示した海図画像を表示部に表示するものであって、自船の位置情報を取得する取得部と、超音波を水中に送信し、その反射波を受信可能な振動子と、その振動子を駆動して超音波を送信し、その超音波の反射波を前記振動子が受信することによって得られる受信信号に基づいて、自船の位置周辺における水中の状態を測定する測定部と、前記取得部により取得された自船の位置情報に対応付けて、前記測定部の測定により得られた前記水中の状態を示す情報を記憶する記憶部と、前記測定部により測定され得る前記水中の状態を示す情報を所定の範囲毎に区切り、各範囲に対して異なる色を指定する色指定部と、前記記憶部に記憶された情報に基づき、前記表示部に表示させる海図画像に含まれる各位置において測定された前記水中の状態に対して、前記色指定部により指定される色を特定するための情報を割り当てる色特定情報割当部と、その色特定情報割当部により割り当てられた情報により特定される色で、前記各位置において測定された前記水中の状態を示した画像を生成する画像生成部と、その画像生成部により生成される画像において、色の諧調の変化位置を検出する諧調変化位置検出部と、前記画像生成部により生成された画像に対して、前記諧調変化位置検出部により検出された前記変化位置を特定の色に置換する置換部と、その置換部により前記変化位置が特定の色に置換された前記画像に基づいて、前記海図画像を生成し、前記表示部に表示させる表示制御部と、を備える。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
請求項９記載の海図画像表示装置は、請求項１から８のいずれかに記載の海図画像表示装置において、前記諧調変化位置検出部は、前記表示部に表示させる海図画像に含まれる各位置に対して前記色特定情報割当部により割り当てられた色を特定するための情報を用いて、空間微分処理を行い、その微分値の絶対値が所定値より大きい画素を色の諧調の変化位置として検出する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
請求項１０記載の海図画像表示装置は、請求項１から９のいずれかに記載の海図画像表示装置において、一の所定の範囲毎に対応付けて、その範囲で前記色指定部により指定される色を特定するための情報を記憶する色情報記憶部と、前記色指定部により異なる色が指定される前記所定の範囲の幅を、前記一の所定の範囲の幅に対して１／ｎ（ｎは２以上の自然数）とすることを指定する範囲幅指定部と、その範囲幅指定部により、前記所定の範囲の幅を前記一の所定の範囲の幅に対して１／ｎとすることが指定された場合に、前記各位置における前記水中の状態を示す情報をｎ倍する演算部と、を備え、前記色特定情報割当部は、前記範囲幅指定部により、前記所定の範囲の幅を前記一の所定の範囲の幅に対して１／ｎとすることが指定された場合に、前記演算部によりｎ倍された後の前記水中の状態を示す情報に基づいて、前記表示部に表示させる海図画像に含まれる各位置において測定された前記水中の状態に対して、前記色指定部により指定される色を特定するための情報を割り当てる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
請求項１１記載の海図画像表示装置は、請求項１から１０のいずれかに記載の海図画像表示装置において、前記水中の状態は、水面から水底までの深度である。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
請求項１記載の海図画像表示装置によれば、振動子から超音波が送信され、その超音波の反射波が振動子により受信される。その反射波の受信によって得られる受信信号に基づいて、自船の位置周辺における水中の状態が測定部により測定される。測定により得られた水中の状態を示す情報は、取得部により取得された自船の位置情報に対応付けられて記憶部に記憶される。一方、表示部に表示させる海図画像は、複数のメッシュに分割され、各メッシュに対し、そのメッシュに対応する位置において測定された水中の状態を示す情報が、割当部によって、記憶部に記憶された情報より割り当てられる。そして、メッシュ毎に、そのメッシュに対して割当部により割り当てられた水中の状態を示す情報と、周辺のメッシュに対して割当部により割り当てられた水中の状態を示す情報とに基づいて、平滑処理部によって平滑処理が行われる。また、色指定部によって、測定部により測定され得る水中の状態を示す情報が所定の範囲毎に区切られ、各範囲に対して異なる色が指定される。そして、平滑処理部により平滑処理が行われたメッシュ毎の水中の状態を示す情報に基づいて、表示部に表示させる海図画像に含まれる各位置において測定された水中の状態に対して、色指定部により指定される色を特定するための情報が、色特定情報割当部により割り当てられる。その色特定情報割当部により割り当てられた情報により特定される色で、各位置において測定された水中の状態を示した画像が、画像生成部により生成される。その画像生成部により生成される画像において、色の諧調の変化位置が諧調変化位置検出部により検出される。ここで、画像生成部により生成された画像に対して、諧調変化位置検出部により検出された変化位置が、置換部によって特定の色に置換される。その置換部により変化位置が特定の色に置換された画像に基づいて、表示制御部により海図画像が生成され、その生成された海図画像が表示部に表示される。以上のように、海図画像をメッシュに分割し、各メッシュに測定された水中の状態を示す情報を割り当てて、メッシュ毎に平滑処理を実行したうえで海図画像を生成するので、海図画像を生成するために必要な演算量はメッシュの数に依存することとなる。よって、測定された水中の状態を示す情報が多数存在する場合であっても、少ない演算量で水中の状態を精度よく海図画像上に表現できる。さらに、海図画像上に表示された水中の状態に対して、異なる色で表示される所定の範囲の区切りのところで特定の色が表示されることとなる。この特定の色で結ばれる線が、所定の範囲の幅毎に同じ水中の状態である点を結んだ等値線となる。このように、この等値線の位置は、所定の範囲毎に異なる色で表示された、その色の諧調変化位置を求めるだけで検出される。よって、少ない演算量で水中の状態を精度よく海図画像上に表現できるという効果がある。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
請求項５記載の海図画像表示装置によれば、請求項１から４のいずれかに記載の海図画像表示装置の奏する効果に加え、次の効果を奏する。即ち、一のメッシュに対して平滑処理を行う場合に、その一のメッシュ及び前記周辺のメッシュの一部に水中の状態を示す情報が割り当てられていないメッシュが存在するときには、水中の状態を示す情報が割り当てられたメッシュのみを使用して、平滑処理部により平滑処理が行われる。これにより、水中の状態を示す情報が有効に存在しないメッシュを含めて平滑処理が行われることを抑制できるので、より精度よく水中の状態を海図画像上に表現できるという効果がある。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
請求項８記載の海図画像表示装置によれば、振動子から超音波が送信され、その超音波の反射波が振動子により受信される。その反射波の受信によって得られる受信信号に基づいて、自船の位置周辺における水中の状態が測定部により測定される。測定により得られた水中の状態を示す情報は、取得部により取得された自船の位置情報に対応付けられて記憶部に記憶される。一方、色指定部によって、測定部により測定され得る水中の状態を示す情報が所定の範囲毎に区切られ、各範囲に対して異なる色が指定される。記憶部に記憶された情報に基づき、表示部に表示させる海図画像に含まれる各位置において測定された水中の状態に対して、色指定部により指定される色を特定するための情報が、色特定情報割当部により割り当てられる。その色特定情報割当部により割り当てられた情報により特定される色で、各位置において測定された水中の状態を示した画像が、画像生成部により生成される。その画像生成部により生成される画像において、色の諧調の変化位置が諧調変化位置検出部により検出される。ここで、画像生成部により生成された画像に対して、諧調変化位置検出部により検出された変化位置が、置換部によって特定の色に置換される。その置換部により変化位置が特定の色に置換された画像に基づいて、表示制御部により海図画像が生成され、表示部に表示される。これにより、海図画像上に表示された水中の状態に対して、異なる色で表示される所定の範囲の区切りのところで特定の色が表示されることとなる。この特定の色で結ばれる線が、所定の範囲の幅毎に同じ水中の状態である点を結んだ等値線となる。このように、この等値線の位置は、所定の範囲毎に異なる色で表示された、その色の諧調変化位置を求めるだけで検出される。よって、少ない演算量で水中の状態を精度よく海図画像上に表現できるという効果がある。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
請求項９記載の海図画像表示装置によれば、請求項１から８のいずれかに記載の海図画像表示装置の奏する効果に加え、次の効果を奏する。即ち、表示部に表示させる海図画像に含まれる各位置に対して色特定情報割当部により割り当てられた色を特定するための情報を用いて、諧調変化位置検出部により空間微分処理が行われ、その微分値の絶対値が所定値より大きい画素が色の諧調の変化位置として検出される。これにより、より少ない演算量で等値線の位置を判断できるという効果がある。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
請求項１０記載の海図画像表示装置によれば、請求項１から９のいずれかに記載の海図画像表示装置の奏する効果に加え、次の効果を奏する。即ち、一の所定の範囲毎に対応付けて、その範囲で色指定部により指定される色を特定するための情報が、色情報記憶部に記憶される。色指定部により異なる色が指定される所定の範囲の幅を、一の所定の範囲の幅に対して１／ｎ（ｎは２以上の自然数）とすることが範囲幅指定部により指定された場合、各位置における水中の状態を示す情報が、演算部によりｎ倍される。そして、演算部によりｎ倍された後の水中の状態を示す情報に基づいて、表示部に表示させる海図画像に含まれる各位置において測定された水中の状態に対して、色指定部により指定される色を特定するための情報が、色特定情報割当部によって割り当てられる。これにより、一の所定の範囲毎に対応付けて、その範囲で色指定部により指定される色を特定するための情報を色情報記憶部に記憶させておくだけで、容易に、色指定部により異なる色が指定される所定の範囲の幅を、一の所定の範囲の幅に対して１／ｎにすることができるという効果がある。また、この場合、海図画像の各位置における水中の状態を示す情報を演算部によりｎ倍する。これにより、色指定部により異なる色が指定される所定の範囲の幅を実際に１／ｎにする（除算する）演算を行う場合と比して、演算量の少ない演算（乗算）で、実質的に、色指定部により異なる色が指定される所定の範囲の幅を、一の所定の範囲の幅に対して１／ｎにすることができるという効果がある。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
請求項１１記載の海図画像表示装置によれば、請求項１から１０のいずれかに記載の海図画像表示装置の奏する効果に加え、海図画像に示される水中の状態は、水面からの水底までの深度であるので、水面から水底までの深度を、少ない演算量で精度よく、海図画像に表現できるという効果がある。
【国際調査報告】
2019043931.tif 000011
2019043931.tif 000012
2019043931.tif 000013
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