(57)【要約】      （修正有）【課題】ユーザがデータを解釈しやすくしたソナーレンダリングシステム及び方法を提供する。【解決手段】トランスデューサ素子１０５、位置検知回路１１０、処理回路１１５及び表示デバイス１２５を含む装置であって、処理回路は、生ソナーデータ及び位置データを受信し、少なくともリターンエコーの振幅に基づいて生ソナーデータをレンジセルデータに変換し、生ソナーデータと位置データとを位置に基づいて関連付け、位置データから導出されたそれぞれの位置に基づいてレンジセルデータをプロットし、船舶の移動方向に基づいてレンジセルデータを回転させて、調整済みレンジセルデータを生成するように構成する。さらに、処理回路は調整済みレンジセルデータをソナー画像データに変換し、表示デバイスに地理マップの提示とともにソナー画像データをレンダリングさせる。【選択図】図１
2013137309.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置であって、
ソナービームを放射し、該ソナービームのリターンエコーを受信し、該リターンエコーを生ソナーデータに変換するように構成されたトランスデューサアセンブリであって、該トランスデューサアセンブリは船舶に固定されるように構成される、トランスデューサアセンブリと、
位置データを求めるように構成された位置検知回路であって、該位置データは前記船舶の位置を示す、位置検知回路と、
処理回路であって、
前記生ソナーデータ及び前記位置データを受信し、
少なくとも前記リターンエコーの振幅に基づいて、前記生ソナーデータをレンジセルデータに変換し、
前記レンジセルデータと前記位置データとを位置に基づいて関連付け、
前記位置データから導出されたそれぞれの位置に基づいて前記レンジセルデータをプロットし、前記船舶の移動方向に基づいて前記レンジセルデータを回転させて、調整済みレンジセルデータを生成し、
前記調整済みレンジセルデータをソナー画像データに変換する、
ように構成された処理回路と、
地理マップの提示とともに前記ソナー画像データをレンダリングするように構成された表示デバイスと、
を備える装置。
【請求項２】
前記トランスデューサアセンブリは扇形のソナービームを放射するように構成された長方形トランスデューサを含み、前記トランスデューサアセンブリは、前記船舶上に配置され、サイドスキャンソナートランスデューサアセンブリとして動作するように更に構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記表示デバイスは、前記ソナー画像データを、前記地理マップの提示の上に重なる複数の選択可能層のうちの１つとしてレンダリングするように構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
所与の位置について重なり合うレンジセルデータが入手できる場合に、前記表示デバイスは、該所与の位置において、該位置向けのピーク値を有するレンジセルデータから導出されたソナー画像データをレンダリングするように構成される、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記複数の選択可能層は気象層、レーダ層、又は水深測量層を含む、請求項３又は４に記載の装置。
【請求項６】
前記表示デバイスは、前記ソナー画像データを、前記地理マップの提示の上に重なる半透明層としてレンダリングするように構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記トランスデューサアセンブリは、走査速度で前記ソナービームを繰返し放射し、所与の増分の１組の生ソナーデータを含む増分の複数組の生ソナーデータを生成し、生成時に該生ソナーデータを前記処理回路に送信するように構成され、
前記処理回路は、前記所与の増分の１組の生ソナーデータを受信するのに応答して、前記増分の１組の生ソナーデータを処理して、レンジセルデータのソナーカラムを生成し、該レンジセルデータのソナーカラムに基づいて所与の増分の１組のソナー画像データを生成するように構成され、
前記表示デバイスは、前記所与の増分の１組のソナー画像データの生成に応答して、前記地理マップの提示とともに、前記所与の増分の１組のソナー画像データをレンダリングするように構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記処理回路は、前記地理マップの提示のズームレベルに基づいて、前記レンジセルデータのソナーカラムを拡大縮小するように構成される、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記処理回路は前記地理マップの座標系に対して前記レンジセルデータのソナーカラムを配向するように構成される、請求項７又は８に記載の装置。
【請求項１０】
前記表示デバイスは、前記所与の増分の１組の生ソナーデータを生成するために前記トランスデューサアセンブリのソナービームが捕捉したエリアに関連付けられた前記地理マップ上の位置において前記所与の増分の１組のソナー画像データをレンダリングするように構成される、請求項７乃至９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１１】
前記トランスデューサアセンブリは長方形トランスデューサ素子を含み、該長方形トランスデューサ素子は、扇形のソナービームを放射するように構成され、かつ前記船舶上に配置されてサイドスキャンソナートランスデューサアセンブリとして動作するように構成され、前記処理回路は、前記所与の増分の１組のソナー画像データを回転させて前記船舶の移動方向に対して実質的に垂直な方向に延在するように、前記船舶の移動方向に基づいて前記レンジセルデータのソナーカラムを回転させるように構成される、請求項７乃至１０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１２】
前記処理回路は、前記レンジセルデータのソナーカラムの水平範囲を決定するように構成され、前記ソナー画像データをレンダリングするように構成される前記表示デバイスは、前記所与の増分の１組のソナー画像データとして、前記レンジセルデータのソナーカラムの前記水平範囲を示す位置の視覚的インジケータをレンダリングするように構成されることを含む、請求項７乃至１１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１３】
前記処理回路は、前記レンジセルデータを解析して、該レンジセルデータのウォーターカラム部分を識別するように構成され、前記レンジセルデータのウォーターカラム部分は、前記ソナービームの角度に基づいて前記トランスデューサアセンブリから海底までの前記エコーリターンを表す前記レンジセルデータの部分であり、前記処理回路は、前記ウォーターカラム部分の前記レンジセルデータを除去するように構成される、請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１４】
前記処理回路は、前記レンジセルデータを解析して、前記レンジセルデータのウォーターカラム部分及び前記レンジセルデータの海底面部分を識別するように構成され、前記レンジセルデータの前記ウォーターカラム部分は、前記ソナービームの角度に基づいて前記トランスデューサアセンブリから海底まで延在する体積からの前記エコーリターンを表す前記レンジセルデータの一部であり、前記海底面部分は、前記海底と相互作用する前記エコーリターンを表す前記レンジセルデータの一部であり、前記処理回路は、前記ウォーターカラム部分内の前記レンジセルデータを除去し、前記海底  面部分の前記レンジセルデータを引き延ばして、前記ウォーターカラム部分を削除したにもかかわらず、前記レンジセルデータの幅を保持するように更に構成される、請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１５】
船舶に固定されたトランスデューサアセンブリによってソナービームを放射するステップと、
前記ソナービームのリターンエコーを受信するステップと、
前記リターンエコーを生ソナーデータに変換するステップと、
位置検知回路によって、前記船舶の位置を示す位置データを求めるステップと、
処理回路によって前記生ソナーデータ及び前記位置データを受信するステップと、
少なくとも前記リターンエコーの振幅に基づいて前記生ソナーデータをレンジセルデータに変換するステップと、
前記レンジセルデータと前記位置データとを位置に基づいて関連付けるステップと、
前記位置データから導出されたそれぞれの位置に基づいて前記レンジセルデータをプロットするとともに、前記船舶の移動方向に基づいて前記レンジセルデータを回転させて、調整済みレンジセルデータを生成するステップと、
前記調整済みレンジセルデータをソナー画像データに変換するステップと、
表示デバイスによって、地理マップの提示とともに前記ソナー画像データをレンダリングするステップと、
を含む方法。
【請求項１６】
前記ソナー画像データをレンダリングするステップは、前記ソナー画像データを、前記地理マップの提示の上に重なる複数の選択可能層のうちの１つとしてレンダリングすることを含む、請求項１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、包括的にはソナーシステムに関し、より詳細には、ソナーデータを管理し、レンダリング（rendering：描画）することに関する。
【背景技術】
【０００２】
ソナーは水上又は水中の物体を検出するために長期にわたって使用されてきた。ソナーデバイスは、水深及び水底地形を特定し、魚又は他の水上物体を検出し、難破物の位置を特定すること等に用いることができる。この点に関して、水中の視認性が極めて限られていることに起因して、ソナーは通常、水中で物体の位置を特定するのに最も正確な方法である。水中に入っていき水中を伝搬する特定の周波数の音又は振動を生成するために、トランスデューサ素子、又は単にトランスデューサのようなデバイスが開発されてきた。物体から反射した伝搬音からのエコーリターンが、同じトランスデューサ又は別の受信素子によって受信され、電気信号に変換される。これらの電気信号を解析し、解釈して、水中の構造についての情報を得ることができる。
【０００３】
トランスデューサ技術及びソナー技法は発展し続けており、それによって、より広い水中エリアについての情報が、より迅速に取り込まれるようになっている。ダウンスキャンソナー及びサイドスキャンソナー両方の技術革新が、トランスデューサ及びトランスデューサアレイから収集されるデータ量のこの増加に寄与してきた。このように大量の詳細情報を入手できることに起因して、このデータを提示する革新的な方法を検討し、実施することができる。
【０００４】
従来、ソナービームの発生源（すなわち、トランスデューサ）に対してソナーデータがレンダリングされてきた。ソナーデータのための唯一の一定の基準はこのビーム原点であるので、ソナーデータのレンダリングは解釈するのが難しい可能性がある。例えば、船舶に固定されたトランスデューサについて考える。トランスデューサは、その船舶の水中環境を示すリターンエコーを絶えず受信する場合がある。しかしながら、データをレンダリングする際に、トランスデューサから取り出された生ソナーデータの内容を単に検討するだけでは船舶の物理的な動きは不明である。生ソナーデータだけに基づくと、その船舶が（例えば、真北に）直進していたか否か、又はその船舶が同じ場所を旋回しているか否かが不明確となる可能性がある。唯一の基準がトランスデューサ又は船舶自体であるので、生ソナーデータが与えられている状況が、ソナー技術の初心者の場合に特に、不明確で紛らわしいものとなる可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
それゆえ、ユーザがデータを解釈しやすくするために、種々の状況における生ソナーデータを管理し、レンダリングすることが望ましい場合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書において、種々のソナーレンダリングシステム及び方法の例示的な実施形態が記述される。１つの例示的な実施形態は、トランスデューサアセンブリ、位置検知回路、処理回路及び表示デバイスを備える装置である。トランスデューサアセンブリは、ソナービームを放射し、そのソナービームのリターンエコーを受信し、リターンエコーを生ソナーデータに変換するように構成することができる。トランスデューサアセンブリは、船舶に固定されるように構成することもできる。位置検知回路は、位置データを特定するように構成することができる。位置データは船舶の位置を示すことができる。処理回路は、生ソナーデータ及び位置データを受信し、少なくともリターンエコーの振幅に基づいて生ソナーデータをレンジセルデータに変換し、生ソナーデータと位置データとを位置に基づいて関連付け、位置データから導出されたそれぞれの位置に基づいてレンジセルデータをプロットし、船舶の移動方向に基づいてレンジセルデータを回転させて、調整済みレンジセルデータを生成するように構成することができる。その後、調整済みレンジセルデータはソナー画像データに変換することができる。トランスデューサ素子がサイドスキャントランスデューサとして動作している実施形態のような幾つかの実施形態によれば、レンジセルデータを回転させて船舶の移動方向に対して実質的に垂直な方向に延びるように、船舶の移動方向に基づいてレンジセルデータを回転させることができる。表示デバイスは、地理マップの提示とともに、ソナー画像データをレンダリングするように構成することができる。
【０００７】
種々の例示的な方法の実施形態も記述される。１つの例示的な方法は、トランスデューサアセンブリによってソナービームを放射することと、ソナービームのリターンエコーを受信することと、リターンエコーを生ソナーデータに変換することと、を含む。トランスデューサアセンブリは船舶に固定されるように構成することができる。この例示的な方法はまた、位置検知回路によって位置データを求めることであって、位置データは船舶の位置を示す、求めることを含むことができる。この例示的な方法はまた、処理回路によって生ソナーデータ及び位置データを受信することと、少なくともリターンエコーの振幅に基づいて生ソナーデータをレンジセルデータに変換することと、生ソナーデータと位置データとを位置に基づいて関連付けることと、位置データから導出されたそれぞれの位置に基づいてレンジセルデータをプロットするとともに、船舶の移動方向に基づいてレンジセルデータを回転させることであって、調整済みレンジセルデータを生成する、プロットするとともに回転させることと、調整済みレンジセルデータをソナー画像データに変換することと、表示デバイスによって、地理マップの提示とともにソナー画像データをレンダリングすることと、を含むことができる。
【０００８】
他の例示的な実施形態は、その上に記憶されたコンピュータプログラム命令を有するコンピュータ可読媒体を含むことができる。１つの例示的な実施形態は、その上に記憶されたコンピュータプログラム命令を有する少なくとも１つのメモリデバイスで構成される非一時的コンピュータ可読媒体である。そのコンピュータプログラム命令は、処理回路によって実行されるときに、或る装置に種々の機能を実行させるように構成することができる。それらの機能は、トランスデューサ素子によってソナービームを放射することと、ソナービームのリターンエコーを受信することと、リターンエコーを生ソナーデータに変換することと、を含むことができる。トランスデューサ素子は、船舶に固定されるように構成することができる。また、コンピュータプログラム命令は、その装置に、位置検知回路によって位置データを特定させるように構成することもできる。位置データは船舶の位置を示すことができる。コンピュータプログラム命令の実行により装置によって実行される機能はまた、処理回路によって生ソナーデータ及び位置データを受信することと、少なくともリターンエコーの振幅に基づいて生ソナーデータをレンジセルデータに変換することと、生ソナーデータと位置データとを位置に基づいて関連付けることと、位置データから導出されたそれぞれの位置に基づいてレンジセルデータをプロットするとともに、船舶の移動方向に基づいてレンジセルデータを回転させることであって、調整済みレンジセルデータを生成する、プロットするとともに回転させることと、調整済みレンジセルデータをソナー画像データに変換すること、表示デバイスによって、地理マップの提示とともにソナー画像データをレンダリングすることと、を含むことができる。
【０００９】
このように本発明の幾つかの例示的な実施形態を概括的に説明してきたが、ここで添付の図面を参照する。図面は縮尺通りに描かれているとは限らない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】幾つかの例示的な実施形態による、ソナーシステムのブロック図である。
【図２】幾つかの例示的な実施形態による、ソナーシステムのための例示的なビームパターンを示す図である。
【図３】幾つかの例示的な実施形態による、ソナーシステムのより具体的な例示的な実施形態のブロック図である。
【図４】幾つかの例示的な実施形態による、サイドスキャンソナーシステムによって生成されるウォーターフォール表示画像を示す図である。
【図５】幾つかの例示的な実施形態による、サイドスキャンソナーシステムによって生成されるウォーターフォール表示画像の分離されたソナーカラムを示す図である。
【図６】幾つかの例示的な実施形態による、船舶旋回中にサイドスキャンソナーシステムによって生成されるウォーターフォール表示画像を示す図である。
【図７ａ】幾つかの例示的な実施形態による、プロット及び回転したレンジセルデータの一連のウォーターカラムを示す図である。
【図７ｂ】幾つかの例示的な実施形態による、ソナーカラムからウォーターカラムを除去するための一連の操作を示す図である。
【図８】幾つかの例示的な実施形態による、ライブモード合成マップを生成するための操作を示す図である。
【図９】幾つかの例示的な実施形態による、例示的な水域軌跡合成マップを示す図である。
【図１０】幾つかの例示的な実施形態による、水深測量インジケータを含む例示的な合成マップを示す図である。
【図１１】幾つかの例示的な実施形態による、例示的な保存モード合成マップを示す図である。
【図１２】幾つかの例示的な実施形態による、レンジセルデータをタイルに区分するための例示的なグリッドシステムを示す図である。
【図１３】幾つかの例示的な実施形態による、例示的なタイル及び定義する特徴を示す図である。
【図１４】幾つかの例示的な実施形態による、例示的なデータ構造解像度層配列を示す図である。
【図１５】幾つかの例示的な実施形態による、保存モードデータ構造においてレンジセルデータを変換するための例示的な操作の流れ図である。
【図１６】幾つかの例示的な実施形態による、保存モードにおいてデータをレンダリングするための例示的な操作の流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次に、本発明の例示的な実施形態を、添付の図面を参照しながら以下に更に十分に説明する。図面には、本発明の全ての実施形態ではないが、その幾つかが示される。実際には、本発明は数多くの異なる形で実施することができ、本明細書において記載される例示的な実施形態に限定されると解釈されるべきではない。むしろ、本開示が適用可能な法的要件を満たすように、これらの実施形態が提供される。全体を通じて、同様の符号は、同様の要素を指す。
【００１２】
図１は本発明の幾つかの例示的な実施形態による例示的なソナーシステム１００のブロック図を示す。ソナーシステム１００は、少なくとも１つのトランスデューサ素子１０５と、位置検知回路１１０と、処理回路１１５と、少なくとも１つのメモリデバイス１２０と、表示デバイス１２５と、ソナーマップモジュール１３０と、を含むことができる。ソナーシステム１００は、幾つかの例示的な実施形態において、船舶上に設置するように構成することができ、船舶は、カヌー若しくは漁船程度の小さな、若しくは遠洋定期船若しくはクルーズ船規模の大きな水上船とすることができるか、又はトーフィッシュ（tow fish）、遠隔操作探査機（ＲＯＶ）、自律型無人潜水機（ＡＵＶ）等の潜水艇とすることができる。ソナーシステム１００は、ソナー技術を使用することから利益を享受することができる任意のタイプのデバイス又は装置上に設置するように構成することができる。
【００１３】
トランスデューサ素子１０５は、水中を伝搬するための特定の周波数における振動（例えば、音）を生成するように構成することができる水晶の形の圧電材料を含むことができる。トランスデューサ素子１０５によって生成される振動は、トランスデューサ素子１０５から放射されるソナービームの形をとることができる。トランスデューサ素子１０５のアーキテクチャ及び取付け角度に基づいて、ソナービームは、ビームによって影響を及ぼされる水中体積を画定することができる。トランスデューサ素子１０５は、例えば、円錐ビーム、扇形ビーム等の任意のタイプのソナービームを生成するように構成することができ、そのビームが任意の所望の方向に向けられるように取り付けることができる。
【００１４】
幾つかの例示的な実施形態では、トランスデューサ素子１０５は、トランスデューサ素子１０５がサイドスキャントランスデューサ素子として動作するように構成し、取り付けることができる。サイドスキャントランスデューサ素子は、その名が示すように、船の真下に向けられるのではなく（すなわち、ダウンスキャントランスデューサ素子ではなく）、船の横を向くように方向付けることができる。サイドスキャントランスデューサは、船の竜骨に対して平行な水平方向において相対的にビーム幅が狭く、船の竜骨に対して垂直な垂直方向において相対的にビーム幅が広い幾分平坦なビームパターンを生成することができる。
【００１５】
トランスデューサ素子１０５はまた、アーキテクチャ及び取付け角度にかかわらず、生成されたソナービームからのエコーリターンを受信するように構成することができる。しかしながら、幾つかの例示的な実施形態では、送信トランスデューサを用いてソナービームを放射することができ、受信トランスデューサを用いて、エコーリターンを受信することができる。トランスデューサ素子１０５は、エコーリターンを生ソナーデータとも呼ばれる電気信号に変換するように構成することができ、その信号は解析することができる。ソナービームが放射された時刻からエコーリターンが受信された時刻までの時間差に基づいて、海底及び水中構造物についての情報を特定することができる。したがって、処理回路１１５によってトランスデューサ素子１０５を制御して、トランスデューサ素子１０５に（例えば、特定の走査速度で）ソナービームを放射させることができ、解析されて解釈されるエコーリターンを示す電気信号を受信させることができる。
【００１６】
幾つかの例示的な実施形態によれば、トランスデューサ素子１０５は複数のソナービームを生成するトランスデューサアレイ内の１つの素子とすることができる。図２は、幾つかの例示的な実施形態に従って用いることができる例示的なマルチビームパターンを示す。トランスデューサアレイ２０５を船舶２００に固定して、マルチビームパターンを生成することができる。トランスデューサアレイは、例えば、３つのトランスデューサ素子を含むことができる。第１のトランスデューサ素子は円錐ダウンスキャンビーム２１０を生成するように構成することができる。第２のトランスデューサ素子は長方形左舷サイドスキャンビーム２１５を生成するように構成することができ、第３のトランスデューサ素子は長方形右舷サイドスキャンビーム２２０を生成するように構成することができる。幾つかの例示的な実施形態によれば、以下に説明されるように、ダウンスキャントランスデューサはアレイ内に含まれる必要がないか、又はダウンスキャンビームからのエコーリターンは水中撮像のために用いられる生ソナーデータに含まれる必要はない。
【００１７】
ソナーシステム１００は位置検知回路１１０も含むことができ、位置検知回路は、位置検知回路が固定された物体の現在の位置を特定するように構成される。現在の位置は、例えば、位置検知回路によって生成される位置データ内に座標（例えば、経度及び緯度）として含めることができる。位置検知回路１１０が船舶に固定される例示的な実施形態では、位置検知回路は船舶の位置を示すことができる。この点に関して、位置検知回路１１０は、グローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）信号を受信し、現在の位置を特定するように構成されるアンテナ及び関連するプロセッサを含むことができる。それゆえ、位置データは種々のタイプの情報をジオタギング（geo-tag）するために用いることができるＧＰＳ座標の形で与えることができる。それに加えて、又その代わりに、位置検知回路１１０は、ＷｉＦｉ信号、セルラ電話システム信号等の受信を通じて位置を特定するように構成することができる。位置検知回路１１０は、処理回路１１５に位置データを与えるために、処理回路１１５とインターフェースすることができる。幾つかの例示的な実施形態によれば、位置検知回路１１０は移動方向及び移動速度も特定することができ、処理回路１１５に与えられる位置データにおいて移動方向及び移動速度を与えることができる。代替的には、処理回路１１５は、位置検知回路１１０から受信されるタイムスタンプ付の履歴位置情報に基づいて、移動方向及び移動速度を特定するように構成することができる。
【００１８】
処理回路１１５は、変換及び解析のために、トランスデューサ素子から生ソナーデータを受信するように構成することができる。この点に関して、処理回路１１５は、表示デバイス１２５によって描画するために、及び／又はメモリデバイス１２０に記憶するために、生ソナーデータを処理するように構成することができる。さらに、処理回路１１５は、位置検知回路から位置データを受信し、生ソナーデータを位置データに関連付けて、生ソナーデータが収集された位置及び時刻を特定することができる。この点に関して、処理回路１１５は、生ソナーデータと位置データとを位置に基づいて（location-based）及び／又は時間的に関連付けるように構成することができる。さらに、幾つかの例示的な実施形態では、処理回路１１５は、トランスデューサ素子１０５の動作を制御して、トランスデューサ素子１０５に特定の走査速度でソナービームを生成させるように構成することができる。走査ごとに、トランスデューサ素子１０５は、その走査のための増分の１組の生ソナーデータを生成し、生成時に、そのデータを処理回路１１５に送信することができる。幾つかの例示的な実施形態によれば、走査速度は一定にすることができるか、又は走査速度は、例えば、船舶の現在の速度に基づいて動的に変更することができる。また、処理回路１１５は、トランスデューサ素子１０５からそれぞれの増分の１組の生ソナーデータを受信し、増分の１組の生ソナーデータを受信するのに応答して、データを処理してレンジセル（range cell）データのソナーカラムを生成することができる。また、処理回路１１５は、レンジセルデータを生成する際にレンダリング用のソナー画像データを生成するように構成することもできる。
【００１９】
処理回路１１５は、メモリデバイス（例えば、メモリデバイス１２０）から、プロセッサによって実行するための命令を検索するように構成される１つ又は複数のハードウェアプロセッサ（例えば、マイクロプロセッサ）を含むことができる。この点に関して、処理回路１１５はコンピュータプログラム命令の実行を通じて特定の機械に変換される汎用マイクロプロセッサを含むことができる。本明細書において記述される種々の例示的な実施形態のうちの幾つかは、処理回路１１５によってメモリデバイス１２０上に記憶されるコンピュータプログラム命令を実行することを通じて実施することができる。ソナーマップモジュール１３０、図４〜図１６に関して説明される機能、及びそれ以外に本明細書において説明される機能は、このようにして実施することができる。それに加えて、又はその代わりに、処理回路１１５は、機能を実施するように構成されるハードウェアである、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）のようなハードウェアデバイスを含むことができる。この点に関して、ソナーマップモジュール１３０、図４〜図１６に関して説明される機能、及びそれ以外に本明細書において説明される機能は、このようにして実施することができる。
【００２０】
処理回路１１５は単一のハウジング内（例えば、多機能表示（ＭＦＤ）デバイス）内に集中させることができるか、又は処理回路は分散させることができる。例えば、生ソナーデータの或る処理は、トランスデューサ素子１０５とともに収容することができるか、別のハウジング内に収容することができるか、又は他の処理回路と共通のハウジング内に収容することができるソナーコプロセッサによって実行することができる。
【００２１】
メモリデバイス１２０は、命令又はデータを記憶し、必要な場合にこれらの命令又はデータを与えるように構成される１つ又は複数のデータ記憶及び検索デバイスを含むことができる。メモリデバイス１２０は非一時的コンピュータ可読媒体とすることができる。メモリデバイス１２０は、揮発性及び／又は不揮発性メモリデバイスを含むことができる。そのようなメモリデバイスは、オンボードメモリ又はオンチップメモリ、リムーバブルメモリカード、ハードドライブ等を含むことができる。上記で言及されたように、メモリデバイス１２０は、処理回路１１５内に含まれる処理デバイスによって実行するためのコンピュータプログラム命令を記憶するように構成することができる。後に更に説明されるように、メモリデバイス１２０は、生ソナーデータ、並びにレンジセルデータ及び保存モードデータ構造のような、生ソナーデータの変換バージョンを記憶するデータ記憶デバイスとすることができる。
【００２２】
表示デバイス１２５は、ユーザが検討するための情報をレンダリングする任意のタイプの視覚出力デバイスとすることができる。この点に関して、表示デバイスは、液晶表示パネルのような表示パネルを含むことができる。幾つかの例示的な実施形態では、表示デバイスは単に処理回路１１５によって制御される表示パネルとすることができるが、他の例示的な実施形態では、表示デバイス１２５は、処理回路１１５のうちの一部又は全てを含むことができる。例えば、表示デバイス１２５の外部にある処理回路は、生ソナーデータをレンジセルデータ（後に更に説明される）に変換するように構成することができ、表示デバイス１２５は、レンジセルデータを表示パネル上にレンダリングするためのソナー画像データに変換するように構成される処理回路を含むことができる。したがって、表示デバイス１２５は、１つ若しくは複数のハードウェア構成のプロセッサ、又はコンピュータプログラム命令の実行を通じて構成することができるプロセッサを含むことができる。
【００２３】
幾つかの例示的な実施形態では、表示デバイス１２５は、ユーザ入力及び選択を受信するためのユーザ入力インターフェースも含むことができ、それらの入力及び選択を処理回路１１５に渡して種々の機能をトリガーすることができる。この点に関して、表示デバイス１２５はタッチスクリーンディスプレイとすることができ、動的に構成可能なソフトキーを含むことができ、及び／又はキーパッドを含むことができる。さらに、種々の例示的な実施形態によれば、表示デバイスは多機能ディスプレイ（ＭＦＤ）とすることができるか、又はＭＤＦの構成要素とすることができる。
【００２４】
図１には示されないが、ソナーシステム１００は、有線又は無線通信インターフェースも含むことができる。通信インターフェースによって、有線のシリアル通信ポート若しくはパラレル通信ポートを介して、又はＷｉＦｉネットワーク、セルラネットワーク等への無線リンクを介して、データを送受信できるようにすることができる。
【００２５】
種々の例示的な実施形態によれば、ソナーシステム１００はソナーマップモジュール１３０の構成を通じて、後に更に説明されるような種々の機能を実行するように構成することができる。幾つかの例示的な実施形態では、ソナーマップモジュール１３０は、メモリデバイス１２０に記憶されるコンピュータ実行可能命令の形をとることができ、その命令が実行されるとき、処理回路１１５及びソナーシステム１００に、図４〜図１６に関して説明される機能、及びそれ以外に本明細書において説明されるような機能を実行させる。それに加えて、又はその代わりに、ソナーマップモジュール１３０の一部又は全てが、例えば、処理回路１１５を構成し、図４〜図１６に関して説明される機能及びそれ以外に本明細書において説明されるような機能のうちの一部又は全てを実行するＡＳＩＣ又はＦＰＧＡの機能のような、処理回路１１５のハードウェア構成の形をとることができる。
【００２６】
図３は、本発明の幾つかの例示的な実施形態による、より具体的な例示的なソナーシステム３００のブロック図を示しており、処理回路１１５が更に分散される。この点に関して、ソナーシステム３００もソナーマップモジュール１３０の機能を実行するように構成することができるが、より具体的なシステムアーキテクチャを有する。ソナーシステム３００は、トランスデューサ３０５と、ソナーコプロセッサ３１０と、多機能表示ユニット３１５と、ＧＰＳユニット３４５とを含む。多機能表示ユニット３１５は、非一時的コンピュータ可読媒体上に記憶されるコンピュータプログラム命令として、又はコンピュータプログラム命令の実行を通じて構成される処理回路として、又はＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ等のハードウェア構成を通じて具現することができるソナーマップモジュール３２０を介して、図４〜図１６に関して説明される機能、及びそれ以外に本明細書において説明されるような機能を実施するように構成することができる。ソナーマップモジュール３２０は、ライブモード合成マップを生成するためのライブモードモジュール３２５と、構造マップファイル（ＳＭＦ）３３５のような、特定のデータフォーマットで保存モードデータ構造を生成し、レンダリングするための保存モードモジュールとを含むことができる。この点に関して、ソナーマップモジュール３２０は、関連する機能に関して、ソナーマップモジュール１３０と同様又は同じすることができる。
【００２７】
上記のように、トランスデューサ素子１０５と同様に、トランスデューサ３０５は生ソナーデータを生成するように構成することができる。ソナーシステム３００では、生ソナーデータは、初期処理のためにソナーコプロセッサ３１０に与えることができる。後に更に説明されるように、生ソナーデータは、レンジセルデータに変換し、ソナーデータモジュール３４０に与えることができる。ソナーデータモジュール３４０は、ソナーコプロセッサ３１０から受信されたレンジセルデータとＧＰＳユニット３４５から受信された位置データとの間を位置に基づいて関連付けるように構成することができる。その後、本明細書において説明される種々の方法で描画するために、タイムスタンプ及び位置スタンプ付のレンジセルデータをソナーマップモジュール３２０によって処理し、チャート３５０（又はマップ）とともにディスプレイ３５５に与えることができる。
【００２８】
下記は種々の状況における生ソナーデータを変換し、レンダリングするための種々の例示的な実施形態を記述し、それらの実施形態は、それぞれソナーマップモジュール１３０及び３２０の構成を通じて、ソナーシステム２００及び３００によって実行することができる。ソナーシステム２００及び３００は、種々の機能を実行するように構成することができるコンピューティングシステムの例にすぎないことは理解されたい。例えば、船舶に取り付けるように構成されておらず、ソナートランスデューサ素子とのインターフェースを有しないコンピューティングシステムを、本明細書において説明されるような機能のうちの少なくとも一部を実行するように構成することができる。さらに、以下に説明される機能は、一体的に実行することができるか、又は適切な場合には別々の独立した機能として実行することができることは当業者には明らかになるであろう。
【００２９】
図４は、表示デバイス１２５のようなディスプレイ上に描画することができる、幾つかの例示的な実施形態によるソナーデータのウォーターフォール表示画像を示す。ウォーターフォール表示画像４００は、船舶が進行するのに応じて、或る期間にわたって左舷サイドスキャントランスデューサ及び右舷サイドスキャントランスデューサによって与えられる生ソナーデータから導出されたソナー画像データをレンダリングしたものを示す。ウォーターフォール表示４００の右半分は、船舶が水域を進むのに応じて、右舷サイドスキャントランスデューサによって生成された生ソナーデータを表現したものであり、ウォーターフォール表示４００の左半分は、左舷サイドスキャントランスデューサによって生成された生ソナーデータを表現したものである。古いソナーデータが表示の下から消えるのに応じて、新たなソナーデータが表示の先頭にわたってレンダリングされるので、その画像はウォーターフォール表示と呼ばれる。したがって、船舶はその画像表現の下から上に移動し、トランスデューサによって実行される各走査がレンダリングされるのに応じて、その画像は徐々に下がる。
【００３０】
ウォーターフォール表示４００、及びウォーターフォール表示４００を描画するために用いられるデータを生成するために、１つ又は複数のデータ変換が行われる場合がある。トランスデューサ素子が生ソナーデータを収集することができ、生ソナーデータは処理回路（例えば、ソナーコプロセッサ）に転送することができる。処理回路は、生ソナーデータを、レンジセル又はレンジセルデータと呼ばれる中間形式に変換するように構成することができる。幾つかの例示的な実施形態によれば、レンジセルデータへの変換はカラーパレットピクセル値への変換ではない。むしろ、レンジセルデータは、後に変更することができる関連するネイティブフォーマットを保持し、カラーパレットピクセル値への変換がこの時点で実行されていれば変更不可能であったのとは対照的である。幾つかの例示的な実施形態によれば、各レンジセルはシングルバイトデータとすることができる。
【００３１】
種々の例示的な実施形態によれば、レンジセルは特定の深度（又はトランスデューサからの距離）におけるエコーリターンの振幅を示す或る形式のソナーデータとすることができる。この点に関して、レンジセルデータは、エコーリターンのための特定のタイミングにおけるエコーリターンの振幅の表示を含むことができる。例えば、ソナーカラムが個々の要素（例えば、エコーリターン）に分割される場合には、各要素がそれぞれのレンジセルを規定することができる。レンジセルに割り当てることができる値の範囲は、実施態様によることができる。例えば、レンジセル値の範囲は０〜７、０〜２５５等とすることができる。０〜２５５の範囲が用いられる場合には、０の値はエコーデータのリターンがないことを表すことができ、一方、２５５の値はエコーデータの最も強いリターンを表すことができる。
【００３２】
ソナーデータをレンダリングするとき、レンジセル値がピクセル値に変換される場合がある。例えば、ピクセルは、３２ビットＡＲＧＢ（α、赤、緑、青）ピクセルフォーマットにフォーマットすることができ、ピクセルの各セグメントは８ビットとすることができる。説明のために、各ピクセルのα部分が２５５であり、不透明を示す場合について考える。０〜２５５範囲の１４２の値を有する例示的なレンジセルに基づいて、（２５５、０、８３、１８９）の値（すなわち、僅かに緑色を含む概ね青色）を有する第１のカラーパレット内のピクセルを導出することができる。代替のカラーパレットが用いられる場合には、１４２の同じレンジセル値を用いて（２５５、１３７、１１５、６３）の値を有するピクセルを導出することができ、そのピクセルの見た目は茶色がかっている。
【００３３】
レンジセル値を使用することによって、種々のカラーパレットを実現できるようになり、コントラストが変化しても、結果として生成されるピクセル値において与えられる情報に影響を及ぼさない。一方、カラーパレット間でピクセル値間の直接変換が実行される場合には、コントラスト設定が変換に影響を及ぼす場合がある。ピクセル値間の直接変換を実行するために、第１のカラーパレット内の各ピクセル値を第２のカラーパレット内の各ピクセル値に関連付ける変換テーブルを用いることができる。例えば、（２５５、０、８３、１８９）の青色パレットピクセル値は、テーブル内のエントリに基づいて茶色パレットが選択されるときに、（２５５、１３７、１１５、６３）に変換することができる。したがって、幾つかの例示的な実施形態では、各パレット間を変換するための変換テーブルを生成することができる。対照的に、ピクセル値を導出するためにレンジセル値を使用することによって、これらの変換テーブルを生成し、記憶することを不要にすることができる。
【００３４】
さらに、レンジセル値を使用することによって、コントラスト設定への依存性から生じる可能性がある問題を回避することができる。例えば、コントラストが望ましくない設定値に設定される最悪のシナリオについて考える。コントラスト設定によって、ピクセル値が全て白色、すなわち（２５５、２５５、２５５、２５５）になる場合がある。したがって、コントラスト設定によって或るピクセル値がもたらされた後に、それらのピクセル値が、例えば、保存モードデータ構造に記憶される場合には、レンジセル値から導出することができる情報が失われるおそれがある。それゆえ、レンジセル値を記憶し、使用することによって、コントラスト設定によって発生するこの情報損失を回避することができる。
【００３５】
走査中に取り込まれるレンジセルの収集物はソナーカラムと呼ばれる場合がある。さらに、ソナーカラムは複数のトランスデューサ（例えば、２つのサイドスキャントランスデューサ）によって行われる走査から導出されるレンジセルデータを含むことができる。幾つかの例示的な実施形態によれば、レンジセルデータの各ソナーカラムを処理して、ソナー画像データ（例えば、プロットされたカラーパレットピクセル値）を生成することができ、そのデータはソナーカラムの視覚的表現としてディスプレイ上に描画することができる。ウォーターフォール表示において適用されるとき、ソナーカラムを表す画像データを１つの行としてその表示の先頭に追加することができる。レンジセルデータを画像データに変換し、ソナーカラムの表現をレンダリングするために、レンジセルデータの値をカラーパレットピクセル値に変換することができ、各ピクセル値を表示パネル上にレンダリングすることができる。ソナーカラムの最新の表現はウォーターフォール表示４００の先頭にレンダリングすることができ（すなわち、列（カラム）と呼ばれるにもかかわらず、水平方向にレンダリングされる）、既存の履歴データはその表示の下方に動かされるか、又はその表示から消される場合がある。
【００３６】
各ソナーカラムは、或る特定の時点においてトランスデューサ又はトランスデューサアレイによって実行される走査又はビーム放射と関連付けることができる。ソナーシステムの処理回路によって制御することができる走査速度に基づいて、新たなソナーカラムを生成し、レンダリングするために準備することができる。また、各ソナーカラムは、処理回路によって、ソナーカラムの中心点におけるジオロケーション（geo-location）に関連付けることもできる。ソナーカラムのジオロケーションは、位置検知回路によって示されるような、ソナーカラムデータが取り込まれた時点における船舶の位置に基づいて特定することができる。また、ソナーカラムにタイムスタンプを付すか、又はシーケンス番号を与えることができ、それを用いてソナーカラムの順序を特定することができる。同様に、レンジセルデータもプロットし、タイムスタンプを付すことができる。図５は、中心点５１０を有するソナーカラム５０５のレンダリングを含む、例示のためのソナーカラムの複数の分離されたレンダリングを有するウォーターフォール表示５００を示す。各ソナーカラムは幅５１５によって特徴付けることもでき、その幅はトランスデューサのビームパターンの外側境界から導出することができる。幾つかの例示的な実施形態によれば、ソナーカラムの幅は、中心点及び移動方向に基づいて決定することができる。図５に示されるように、トランスデューサによって新たな走査が実行される度に、ソナーカラムの新たなレンダリングを追加することができ、最も古いカラムを表示から除去することができる。
【００３７】
再び図４を参照すると、ウォーターフォール表示４００はウォーターカラム４０５も示す。ウォーターカラムは、海底又は水域の底までの距離を表すことができる。しかしながら、サイドスキャントランスデューサは必ずしも真下に向けられるとは限らず、むしろ、鋭角を成しているので、ウォーターフォール表示内の距離は正確でない場合がある。それゆえ、サイドスキャンデータに基づいて海底までの正確な距離を求めるために、或る補正が必要とされる場合がある。トランスデューサの向きにかかわらず、ソナービームが海底に達する前には、もしあっても、エコーはほとんど戻らないので、実質的にエコーの存在しない領域を形成することができる。図４のウォーターフォール表示では、ピクセルが暗いほどエコーリターンが少ないことを示しており、それゆえ、ビームが海底に達する前のこの領域は、エコーリターンがほとんど存在しないことに起因して暗い。ウォーターカラム４０５は、サイドスキャントランスデューサごとの各領域を含む。レンダリングのこの部分は、トランスデューサと海底との間の水を表すので、海底自体についての情報を与えず、それゆえ、この領域は、地理マップ作成のために役に立たない場合がある。さらに、ウォーターカラムの存在によって、ソナーデータの２次元レンダリングに垂直成分が発生し、その成分は、地理マップ上にソナーデータをレンダリングするときに影響を及ぼす可能性がある。
【００３８】
さらに、ウォーターフォール表示４００を描画する際の唯一の一定の基準は船舶の位置（厳密にはトランスデューサの位置）である。言い換えると、ウォーターフォール表示内に描画したもの自体は地理的な基準にはならず、それゆえ、ウォーターフォール表示描画はマップ上に直接配置することはできない。船舶は唯一の基準であるので、船舶の動きはウォーターフォール表示から明らかではない。ウォーターフォール表示を描画するときに、船舶の方向及び速度（前方以外）は考慮されない。船舶が真直ぐに向けられるか、船舶が旋回しているかにかかわらず、いずれもウォーターフォール表示上には、表示の下から表示の先頭までの直線内の動きとして現れることになる。
【００３９】
ウォーターフォール表示のこの態様が図６のウォーターフォール表示６００において示される。ウォーターフォール表示６００内の画像からは直観的に理解できないが、画像内に表されるソナーデータが収集されたときに、船舶は旋回中であった。しかしながら、海底上の構造が旋回中に如何に歪む可能性があるかをウォーターフォール表示６００において見ることができる。構造６１０は実際には海底の直線的な陰影である可能性がある。しかしながら、ウォーターフォール表示６００では、構造６１０は湾曲６０５を有するように見える。この湾曲は、船舶が旋回し、それにより、例えば、地理的な座標系に対して海底の画像を歪ませる結果として生じる可能性がある。したがって、ソナーデータのウォーターフォール表示表現のこれらの態様は、マップ上に同じソナーデータをレンダリングする前に補償することができ、その基準は地理的な座標に基づく。
【００４０】
幾つかの例示的な実施形態によれば、マップ上のソナーデータのライブモードレンダリングを実施することができる。ライブモードでは、データが取り込まれ、処理されるのに応じて、ソナーデータがマップ上に提示され、それゆえ、ソナー画像軌跡として与えられる。ライブモードはユーザに対してソナーデータをリアルタイムに、又は（処理遅延を考慮して）概ねリアルタイムにレンダリングすることができる。別の実施モードは保存モードとすることができる。保存モードでは、レンジセルデータがメモリデバイス内に保存され、修正フォーマットに変換されて、レンダリングを容易にする。ライブモード及び保存モードは他方のモードとは独立して実施することができるか、又は同時に実施することができる。
【００４１】
ライブモードレンダリングを実施するために、各ソナーカラムのレンジセルデータを別々に検討することができるか、又は幾つかの例示的な実施形態では、各レンジセルを別々に検討することができる。この点に関して、レンジセルの各ソナーカラムはソナーカラムの中心点を示す位置データと関連付けることができ、ソナーカラムは、中心点と関連付けられたジオロケーションにおいてプロットする（すなわち、その位置に関連付ける）ことができ、それにより、ソナーカラムのレンジセルデータをプロットし、回転させることができる。幾つかの例示的な実施形態によれば、プロット及び回転したレンジセルデータは、調整済みレンジセルデータと呼ばれる場合がある。例えば、履歴位置データから導出される、船舶の移動方向に基づいて、ソナーカラム及びレンジセルデータを並進させることもできる。このようにしてソナーカラムのレンジセルデータを並進させるために、船舶の竜骨に対する、トランスデューサごとのソナービームが向けられた方向を用いることができる。例えば、ソナーカラムのレンジセルが船舶の前進に対して（竜骨に対して）９０度の角度において生成されたサイドスキャンデータである場合、ソナーカラムは、扇形ビームが向けられることによってソナーカラムが生成されたときの船位置に中心点があるように配置し、その時点の移動方向に対して垂直になるように回転させることができる。したがって、船舶が旋回中である場合には、各ソナーカラムはその旋回を通じて扇形に広がる場合がある。したがって、ここで、ソナーカラムのデータがジオロケーションに対してプロットされ、移動方向に対して回転するので、ソナーカラム内の各レンジセルは、ソナーカラムの中心点からのレンジセルのオフセットに基づいて所与のジオロケーションと関連付けることができる。したがって、レンジセルから導出されるピクセルデータも、それに応じて地理的に配置し、レンダリングすることができる。
【００４２】
図７ａは、プロット及び回転したレンジセルデータのソナーカラム７１５を示す。プロットすることは、相対位置又は地理的位置に、ソナーカラム及び関連付けられたレンジセルデータを配置することを意味することができる。ソナーカラム間の間隔は、トランスデューサの走査速度、及び船舶の速度を明らかにするか、又は反映することができる。この点に関して、一定の走査速度では、船舶が高速で移動している場合、収集されることになる地理的な単位面積当たりのソナーカラムの数は少ない。したがって、幾つかの例示的な実施形態によれば、船舶の速度に基づいてトランスデューサの走査速度を動的に制御して、単位時間当たりの走査回数を増やすことができる。例示するために、図７ａに示される調整済みレンジセルデータも、レンダリングすることができるソナー画像データに変換されている。ソナー画像データへの変換は、レンジセルデータによって表される各ピクセルにカラーパレット値を割り当てて、データのレンダリングを容易にすることを含むことができる。
【００４３】
船舶が旋回するのに応じて、ソナーカラムが回転することも図７ａにおいて見ることができる。図から明らかなように、船舶が旋回中であるとき、旋回の内側にあるソナーデータは重なり合っている場合があり、一方、旋回の外側にあるソナーデータは広げられる場合がある。画像を補正するために、旋回内側のデータが単に重なることができるように処理回路を構成することができる。さらに、例えば、決定された旋回半径に基づいて、旋回の外側においてデータを扇形に広げるか、又は広げるように処理回路を構成することもでき、それにより、連続的にデータが取り込まれているように見せることができる。また、船舶が直線上を移動しているときに取り込まれるソナーカラムを船舶の移動方向に対して引き延ばして、連続的にデータが取り込まれているように見せることができる。
【００４４】
図７ａは、レンダリングされたソナーカラムをプロットし、互いに対して回転させることを示すが、変更されたソナーカラム、又はソナーカラムのレンジセルから導出されたピクセルデータを拡大縮小し、マップに向きを合わせることもできる。この点に関して、調整済みレンジセルデータの表現をマップ上にレンダリングするとき、マップを提示するズームレベルを考慮することができ、それに応じてソナーカラムのレンジセルデータを拡大縮小することができる。ソナーカラムのデータに関して全体としてそのように処理することによって、例えば、ビームパターンのリーチ（reach）又は横方向距離から導出されるような、ソナーカラムの幅を考慮し、拡大縮小することができる。したがって、ソナーカラムを拡大縮小して、現在のズームレベルを得るためのマップの拡大縮小と一致させることができる。ソナーカラムを全体として拡大縮小するのではなく、レンジセルごとにレンジセルデータを個々に拡大縮小することもできる。ソナーカラムのレンジセルデータは、マップの方位及び座標系に対して向きを合わせることもできる。例えば、そのマップのための方位オフセットを求めることができる。オフセットは、例えば、表示の先頭に向けられている基準（例えば、真北）からの逸脱を示すことができ、調整済みレンジセルデータは、このオフセットに基づいて向きを合わせることができる。
【００４５】
上記で言及されたように、旋回中に取り込まれたソナーカラムは旋回の内側部分において重なり合う場合がある。幾つかの例示的な実施形態によれば、所与の位置に対して取り込まれた最新の情報をレンダリングのために用いることができる。言い換えると、ソナーデータの重なりが取り込まれた特定の位置において、ソナーデータの表示を描画するために、その位置に対して取り込まれた最新のレンジセルデータを用いることができる。
【００４６】
代替形態として、重なり合うデータが取り込まれたときに、所与の位置に対して取り込まれた最新のレンジセルデータを用いるのではなく、幾つかの例示的な実施形態によれば、所与の位置において取り込まれたレンジセルごとのピーク値をレンダリングすることによって、種々のソナーカラムからのレンジセルデータを融合することができる。例えば、第１のソナーカラムが所与の位置において１４６の値を有するレンジセルを含み、第２のソナーカラムが同じ位置において６５の値を有するレンジセルデータを含む場合には、ソナーカラムが取り込まれた順序にかかわらず、レンダリングするために１４６値から導出されたピクセルを用いることができる。所与の位置におけるレンダリングのためにピーク値レンジセルを用いるこの技法は、本明細書において説明されるような、ライブモード及び保存モードの両方において用いることができる。さらに、例えば、何度も通過する間に同じ地理的エリアが取り込まれるときのように、データが重なり合うときはいつでも、その技法を用いることができる。この点に関して、データの重なりは必ずしも旋回中に生じるとは限らない。特定のエリアにおいて測量のための航行が実行されており、同じエリアが２回取り込まれるときに重なりが生じる場合がある。後に更に説明されるように、保存モードにおいて、ソナーデータの複数のファイルを同時にレンダリングすることができる。これらのファイルは大きく異なる時点で（例えば、数週間、数か月、又は数年おきに）取り込まれている場合があるが、それにもかかわらず、特定の位置において重なり合うデータを有する場合がある。それでも、これらのファイルを一緒にレンダリングすることができ、複数のファイルの中から所与の位置のためのピーク値レンジセルを特定し、所与の位置においてどのレンジセル値をレンダリングすべきであるかを決定することができる。さらに、重なり合うデータを編集して１つのデータ構造にするとき、所与の位置のためのピーク値レンジセルを記憶することができ、一方、その同じ位置のための他のレンジセルは記憶されないか、又は破棄される。幾つかの例示的な実施形態によれば、どのレンジセル値をレンダリング及び／又は記憶すべきであるかを決定するときに、付加的な、又は代替の判定基準を考慮することができる。例えば、幾つかの例示的な実施形態によれば、レンジセル値が収集された取り込まれたときの船の旋回度等の判定基準が考慮される（例えば、船が概ね直線上を進行している（低い旋回度）ときに取り込まれた好都合なレンジセル値、及び船が急旋回中（高い旋回度）に取り込まれた不都合なレンジセル）。それに加えて、又はその代わりに、ソナーカラムの限度付近の（トランスデューサから最も遠い）レンジセル値が、トランスデューサから近い距離において取り込まれたレンジセル値よりも好ましい場合がある。
【００４７】
さらに、図７ｂは、レンジセルのソナーカラムからウォーターカラムを除去するためのプロセスを示す。ウォーターカラムの除去はオプション（任意選択）とすることができ、例えば、ユーザが制御することができる。ウォーターカラムを除去するために、レンジセルデータを解析し、ウォーターカラムの境界を特定して、レンジセルデータのウォーターカラム部分を識別することができる。上記で言及されたように、レンジセルデータのウォーターカラム部分は、トランスデューサ素子から海底まで延在する体積からのエコーリターンを示す部分とすることができる。図７ｂでは、ソナーカラム７０５のウォーターカラム７００は、中心点の両側にある暗い領域として規定することができる。残りの部分は海底面部分と呼ばれる場合がある。種々の技法を用いて、ウォーターカラムの境界をプログラムによって特定することができる。例えば、トランスデューサから外に向かって移動する際のエコーリターン数の増加率のしきい値がウォーターカラム境界を示すことができる。さらに、所与の位置においてエコーリターン数の相対的なしきい値よりも多くのエコーリターン数が識別される（例えば、トランスデューサから離れるように移動する際に、データが解析されるのに応じてリターン数が急激に増加する）場合には、ウォーターカラムの境界を規定することができる。ウォーターカラムの境界は、水深測量から導出することができる海底深度データによって特定することができるか、又はそのデータを考慮に入れることができる。ウォーターカラムの境界における急激な変化は珍しいことであり得るので、幾つかの例示的な実施形態では、ウォーターカラムの境界を特定するプロセスは、以前に取り込まれたソナーカラムのレンジセルデータも考慮することができる。ウォーターカラムの境界を特定すると、ソナーカラム７０５’内の７１０において、ウォーターカラムと関連付けられたデータを省くか、又は除去することができる。除去した後に、ソナーカラム７０５’’に関して与えられるように、ソナーカラムの中心点において接するようにウォーターカラムエリアのいずれの側にあるデータも引き延ばすことができる。幾つかの例示的な実施形態によれば、データは、引き延ばすのではなく、更なる変更を加える（例えば、データを引き延ばす）ことなく中心点において接するように、並進させるか、又は一緒に動かすことができる。
【００４８】
図８は、ライブモード合成マップ８１５を描画するプロセスを示しており、そのプロセスは地理マップの提示とともに、調整済みレンジセルデータから導出されたソナー画像データをレンダリングすることを含む。ウォーターフォール表示８００及びマップ８１０において表されるデータに基づいて、ライブモード合成マップ８１５は、ソナー画像データの調整済みソナー表現８２０がマップの上に重なるようにしてレンダリングすることができ、それでも調整済みソナー表現の下にある情報をユーザが視認できるように、例えば、調整済みソナー表現８２０は半透明である。この点に関して、ソナー画像データは、合成マップ８１５の層としてレンダリングすることができる。幾つかの例示的な実施形態によれば、調整済みソナー表現８２０としてのソナー画像データのレンダリングは、地理マップの提示の上に重なる場合がある複数のユーザ選択可能層のうちの１つとすることができる。幾つかの例示的な実施形態では、複数のユーザ選択可能層は、気象層、レーダ層、又は水深測量層を含むことができる（図１０に関して後に更に説明される）。
【００４９】
調整済みソナー表現８２０を描画するために用いられるソナー画像データは、ソナーカラムのレンジセルデータから導出し、カラーパレットピクセル値（ウォーターフォール表示において用いられる彩色と同様）に変換することができる。幾つかの例示的な実施形態によれば、レンジセルデータのソナーカラムは、関連する生ソナーデータを生成するためにトランスデューサ素子のソナービームが捕捉したエリアに関連付けられた地理マップ上の位置において描画することができる。図８に示されるように、或る場所にソナーカラムのデータをプロットし、移動方向に対してソナーカラムのデータを回転し、ウォーターカラムを除去し、マップの特徴（例えば、ズームレベル及びコンパス方位）に基づいてソナーカラムのデータを拡大縮小して、その向きを合わせ、その画像を描画するプロセスが記述される。図６の構造６１０に関連付けられた旋回８３０を考慮することも注目に値する。ソナーカラムの回転に起因して、構造６１０は、図６において提示される歪んだ曲線形ではなく、より直線的な形をとる。
【００５０】
上記のように、ライブモード合成マップは、新たなソナーデータが受信され、処理されるのに応じて更新することができる。ウォーターフォール表示と同様に、メモリバッファを用いることができ、フルであるときに、最も古いソナーカラムを除去して、最新のソナーカラムを追加する。したがって、幾つかの例示的な実施形態では、バッファがフルになると、メモリバッファのサイズに基づいて、一定の数のソナーカラムをディスプレイ上に描画することができる。それゆえ、描画時に、新たな増分の１組のソナー画像データをレンダリングすると、バッファから最も古い増分の１組のソナー画像データを除去することができるか、又は別の方法でレンダリングを中断することができる（例えば、データを上書きすることによる）。
【００５１】
幾つかの例示的な実施形態によれば、ソナーカラムのデータのレンダリングを実行するために必要とされる処理能力を軽減するために、処理前にソナーカラムのデータによってカバーされる地理的領域を考慮することができる。この点に関して、ソナーカラムのデータによってカバーされる領域の部分がディスプレイ上で現在視認できない（例えば、マップのその部分が見えない）場合には、ソナーカラムのそのデータは、レンダリングのための処理を必要としない。代替的には、現在のディスプレイ上にソナーカラムの一部（例えば、１つ又は複数のレンジセル）が存在する場合には、ソナーカラムのデータを処理し、レンダリングすることができる。
【００５２】
表示デバイスのユーザインターフェースを介して、ユーザがライブモードを起動することができる。起動されると、データが受信されるのに応じて、ディスプレイ上にソナーカラムを描画することができる。幾つかの例示的な実施形態によれば、ライブモードが起動された後に、定期的なタイマ信号に基づいて、又はまだ描画されていない所与の数、若しくはしきい値数のソナーカラムの受信時に、ソナーカラムを描画することができる。
【００５３】
ライブビュー合成マップにおいて実際のソナーデータの表示を提示することに対する代替形態は、水域軌跡を描画することとすることができる。実際のソナーデータのレンダリングは処理負荷が高い場合があるので、幾つかの応用形態は、走査されたエリアが合成マップ上で示されることしか要求しない場合がある。
【００５４】
上記のように、ソナーカラムのデータは、決定可能な対応する物理的幅を有することができる。その幅に基づいて、ソナービームの水域軌跡を合成マップ上に描画し、ソナーデータが収集されたエリアを示すことができ、実際のソナーデータの表示を実際に描画する必要はない。図９は、幾つかの例示的な実施形態による水域軌跡の例示的な描画を示す。この点に関して、水域軌跡表示９００は、船軌跡９０５、右舷サイドスキャン水域軌跡９１０、及び左舷サイドスキャン水域軌跡９１５を示す描画を含む。船軌跡９０５は、位置検知回路によって与えられる位置データに基づいて特定することができ、位置データとソナーカラムの幅との間の関連付けに基づいて、右舷水域軌跡及び左舷水域軌跡を特定し、描画することができる。この点に関して、レンジセルデータのソナーカラムの水平範囲は、例えば、位置データを用いて求めることができる。表示デバイスは、これらの水域軌跡として或る形のソナー画像データをレンダリングするように構成することができ、水域軌跡９１５及び９１０は、ソナーカラムの水平範囲の位置を示す。水域軌跡は船の軌跡に対して平行とすることができ、サイドスキャンソナーの地理的なカバレッジ幅と一致するように配置することができる。水域軌跡は、それぞれ左舷及び右舷のための共通の航海灯色と一致するように、赤色及び緑色に着色することができる。幾つかの例示的な実施形態によれば、水域軌跡はオプション（任意選択）であり、船が以前に位置を特定された場所を示す船表示内で切り替えることができる。さらに、エコーリターンを表す情報も提示又は描画することなく、水域軌跡を描画することができる。
【００５５】
水域軌跡機能は、例えば、測量の応用形態を含む、種々の応用形態において役に立つことがある。高品質の測量図を作成するために、船舶によって行われる連続した航行は互いに隣接するように位置合わせされ、サイドスキャンビームがほとんど、又は全く重ならないようにすべきである。カバーされたエリアの描画がディスプレイ上に与えられるので、水域軌跡を使用して、このタイプの測量を実施することができる。さらに、ライブモードレンダリングは大きな処理能力を必要とする可能性があるので、必要な処理能力を欠いている幾つかのソナーシステムは、水域軌跡機能を用いて、保存モードの一部として後に使用するためにデータが収集されたエリアを示すことができ、その機能は、処理能力が低いソナーシステムによってサポートすることができる。さらに、水域軌跡の描画はライブモードレンダリングが必要とする場合があるメモリ容量を必要としないので、水域軌跡はライブモードレンダリングよりも長期にわたってレンダリングすることができる。
【００５６】
ライブモードにおいて、又は保存モード（後に説明される）において実施することができる更に別のオプション（任意選択）の機能は、水深測量インジケータ１００５を有する合成マップとすることができる。図１０の合成マップ１０００は、水深測量インジケータを有するライブモード調整済みソナー表現１０１０の例示的な描画を提供する。水深測量インジケータは、合成マップ上に別の層として追加することができる。この点に関して、船舶が或るエリアの中を進むとき、ソナーシステムは、例えば、ダウンスキャントランスデューサ素子を用いて、水深測定を行うように構成することができる。水深測定値を、水深測定が行われた時点で位置検知回路によって与えられる位置データと関連付けて、ジオロケーションを特定された（geo-located）水深測定値を生成することができる。その後、ジオロケーションを特定された水深測定値は、図１０において示されるようなライブモード調整済みソナー表現を用いる合成マップ上に水深測量インジケータとしてレンダリングすることができる。上記で言及されたように、水深測量インジケータは、保存モードに従って処理されたデータとともにレンダリングすることもできる。
【００５７】
幾つかの例示的な実施形態によれば、ソナーシステムは保存モードを実施するように構成することができる。保存モードでは、生ソナーデータをレンジセルデータのソナーカラムに変換することができ、レンジセルデータをローカルメモリデバイス（例えば、メモリデバイス１２０）に記憶することができる。レンジセルデータは、船舶内に設置されるソナーシステムのディスプレイ上、又はトランスデューサ及び他のソナーハードウェアへのインターフェースを有しない場合がある外部表示デバイス（例えば、業務用又は家庭用コンピュータシステム、スマートフォン又はタブレットデバイスのようなモバイルコンピューティングデバイス等）上でのソナーデータのレンダリングを容易にするタイルベースの分解層の収集物を含むデータ構造に更に変換することができる。
【００５８】
保存モードでは、レンダリングすることができるデータの量への制限がない場合がある。ライブモードとは異なり、保存モードの実施態様は、メモリデバイスに予め記憶されているソナーデータをレンダリングする。したがって、保存モードは、測量の応用形態等において役に立つことがある。
【００５９】
図１１は、保存モードにおけるソナーデータの例示的なレンダリングを示す。保存モード合成マップ１１００は、上記のライブモードにおけるソナーデータのレンダリングと似ている調整済みソナー表現１１０５を含む。この点に関して、後に更に説明されるように、ソナーログファイルに記憶されるレンジセルデータをプロットし、回転させて、変換プロセスを開始し、保存モードにおいてフォーマットされたソナー画像データをレンダリングすることができる。保存モード合成マップ１１００においてレンダリングされたソナーデータは、タイルベースのセグメントに編成されたレンジセルデータから導出し、タイルごとにレンダリングすることができる。
【００６０】
したがって、保存モード操作は、レンジセルデータを、レンダリング時に後に画像データに変換する前に中間形式に変換することを伴う場合がある。幾つかの例示的な実施形態によれば、レンジセルデータはトランスデューサ素子によって与えられる生ソナーデータから生成され、ソナーログファイル（例えば、.ｓｌ２ファイル）として記憶され、そのファイルは、データ記憶デバイスのようなメモリデバイス内に記憶される場合がある。幾つかの例示的な実施形態によれば、ソナーログファイルは、タイルベースの分解層の使用を通じてソナーデータのレンダリングを容易にするデータ構造（例えば、ファイル）に更に変換することができる。そのデータ構造は、ファイルとして編成され、ＳｔｒｕｃｔｕｒｅＭａｐファイル又は.ｓｍｆファイルと呼ばれる場合がある。また、データ構造は、例えば、グーグルアースのような種々のマップ作成プラットフォーム上でのレンダリングをサポートするように編成することもできる。そのデータ構造は、ソナーシステム内部にあるメモリ、又は例えばＳＤカードのようなリムーバブルメモリ上に記憶することができる。レンダリング要求が出されるとき、そのデータ構造は、マップに重ねてソナーデータをレンダリングするために処理することができる。
【００６１】
データ構造を生成するために、レンジセルデータの処理を実行して、ライブモードのための処理に関して上記で説明されたように、ソナーカラムのレンジセルデータをプロットし、回転させることができる。しかしながら、保存モードでは、プロットし、回転させた（調整した）レンジセルデータの更なる処理を実行することができる。この点に関して、ソナーログファイルに含まれるソナーカラムは全体として考えることができ、レンジセルデータにグリッドシステムを適用することができる。図１２は、例示のために、ソナーログファイル内のレンジセルデータのための調整済みソナー表現１２００へのグリッドシステム１２０５の適用を示す。
【００６２】
各タイル内に配置されるレンジセルデータはタイルエリアにグループ化することができる。タイルエリアは、限定はしないが、図１３において与えられるタイル定義を含む、任意の数の方法で定義することができる。グリッドタイル１３００はタイル中心によって定義することができ、タイル中心は、タイル中心１３０５のための地理的座標系によって示すことができる。タイルはタイル長１３１５及びタイル幅１３１０によって更に定義することができる。幾つかの例示的な実施形態では、グリッドシステムは正方形のタイルを有する場合があるので、タイルの形状及び境界（中心点に対して）を示すのにタイル幅だけで十分な場合がある。タイルのサイズ及び形状は、任意のタイプの判定基準に基づいて決定することができる。幾つかの例示的な実施形態によれば、タイル形状は正方形又は長方形とすることができ、タイルのサイズは、タイル内のデータの量又は解像度による場合がある。
【００６３】
上記で言及されたように、タイル内に記憶される実際のデータ値はレンジセルデータとすることができ、したがって、タイル及びタイル内のデータはまだ画像として解釈されない。言い換えると、タイル内のデータは適用されたカラーパレットを有するピクセルである必要はない。データ構造及びタイルのデータをレンダリングするプロセスは、チャート要求によって開始することができるか、又は新たなデータ構造が作成されたときに自動的に行うことができる。合成マップが再描画されるとき、全ての保存モードデータ構造にわたる反復を実行して、そのマップと交差する地理的エリアを有するデータ構造を識別することができる。データ構造内のタイルのデータはパレットを与えられる場合があり、チャート図に適合するように回転及び拡大縮小することができる。その後、タイルのデータはチャートに描くことができ、オプション（任意選択）で透明にすることができる。
【００６４】
種々の例示的な実施形態によれば、ソナーデータを用いて生成された合成マップは、ズーミング及びパニングを可能にするインタラクティブマップとすることができる。この点に関して、幾つかの例示的な実施形態によれば、最も高い解像度を有する単一の最上タイルを用いて、インタラクティブマップを描画することができる。これは、ズームレベルにかかわらず、単一の分解層データ構造が描画される実施態様の一例である。しかしながら、幾つかの例示的な実施形態では、必要に応じて、異なる解像度を有する複数の解像度層を生成し、レンダリングして、マップとのユーザインタラクションの効率を高めることができる。マップとのインタラクションの効率を高める能力を助長するために、例えば、保存モードにおいて用いるために生成されたデータ構造は、異なる解像度を得るためにフォーマットされた複数のレンジセルデータ層の収集物を含むことができる。この点に関して、幾つかの例示的な実施形態によれば、解像度層の解像度が異なり、半解像度ずつ増分するように解像度層を構成することができる。図１４は、３つの解像度層を有する例示的なデータ構造１４００を示す。解像度層１４０５は最も高い解像度を有することができ、それゆえ、最も多くの数のタイルを有する。解像度層１４０５のタイルに含まれるレンジセルデータを変更して、データの解像度を半分に下げることができ、この低い解像度データは解像度層１４１０のタイルにグループ化することができる。そして、解像度層１４１０のタイル内に含まれるレンジセルデータを変更して、データの解像度を半分に下げることができ、この低い解像度データは解像度層１４１５の単一のタイルにグループ化することができる。このようにしてデータ構造を構成することによって、ユーザが合成マップ上のズームレベルを移行するのに応じて、異なるデータ層をレンダリングすることができる。それゆえ、調整済み（すなわち、プロット及び回転済み）レンジセルデータのグループが特定の解像度を有するタイル内に記憶されるデータ構造を構成することができる。さらに、解像度層ごとのタイルの数、及び各層のタイル間で共有される地理的境界に基づいて、データ構造のためノードツリー構造を生成することができる。
【００６５】
データ構造を編集するために種々のファイルフォーマットを用いることができる。幾つかの例示的な実施形態では、データ構造は、フィールド及びパケットを含むファイル（例えば、.ｓｍｆファイル）の形をとることができる。この点に関して、そのファイルはファイルヘッダを含むことができる。ファイルヘッダは、ファイルタイプを識別し（例えば、ファイルを.ｓｍｆファイルとして識別し）、それによりファイルのフォーマッティングを示すフィールドを含むことができる。さらに、ファイルヘッダは、互換性を判断するために、ファイルのためのバージョン番号を示すバージョンフィールドを含むことができる。
【００６６】
ファイルは任意の数のデータパケットも含むことができ、各パケットはヘッダを有する。この点に関して、各パケットはパケットタイプを規定する共通ヘッダで開始することができる。パケットタイプを読み出すと、現在実行されている操作に基づいて、パケットの残りの部分が検討されるべきであるか否かの判断を行うことができる。パケットのサイズは、共通ヘッダのサイズを含む必要はなく、共通パケットヘッダにおいて与えられる場合もある。パケットのサイズを示すことによって、パケットのサイズに基づいて、読出し動作が、パケットの終わりを知ることを可能にすることができる。ファイル内の例示的なパケットタイプは、総合ログ情報タイプ、タイルタイプ、スポット測深タイプ、又はテーブルノードタイプを含むことができる。
【００６７】
ファイルは単一の総合ログ情報パケットを含むことができ、そのパケットはファイル内の第１のパケットとすることができる。総合ログ情報パケットは、ファイヘッダに続くことができる。補正位置において総合ログ情報パケットが見つからない場合には、誤り表示が発行される場合があるか、又は後続の動作が規定されない場合がある。
【００６８】
総合ログ情報パケットは、ソナーログファイルの特徴についての情報を含むことができる。この点に関して、総合ログ情報パケットは、ログファイル内のソナーデータのための中心座標、ログファイル内のソナーデータを包含するグリッドの長さ及び幅、並びにタイル内のセルの数を示すタイルのサイズ（例えば、幅、又は幅及び長さ）を示すためのフィールドを含むことができる。また、総合ログ情報パケットは、最高解像度層のインジケータ、及び解像度層の数も含むことができる。また、総合ログ情報パケットは、ファイル内のタイルツリーテーブルが位置することができる場所を判断する際に用いるためのバイトオフセット値も含むことができる。
【００６９】
ファイルは１つ又は複数のタイルパケットも含むことができる。タイルパケットのペイロードはタイルデータ（例えば、タイルのためのレンジセルデータ）とすることができる。ペイロードは種々の技法を用いて圧縮することができる。また、タイルパケットは、タイル識別子、タイル中心のための座標、タイル内のデータのサイズの表示、及びタイルのための解像度値を示すフィールドも含むことができる。
【００７０】
ファイルはスポット測深パケットを更に含むことができる。各スポット測深パケットは、パケット内の測深数の表示を含むことができる。測深ごとに、パケットは測深の位置を示す座標及び水深値を含むことができる。
【００７１】
さらに、ファイルはテーブルノードパケットを含むことができる。第１のテーブルノードパケットは、最低解像度層を表すマスターノードとすることができ、その層はログファイル全体からのデータを含む単一のタイル層とすることができる。テーブルノードパケットからの子ノードが存在する場合には、その後、それらのノードを読み出して、テーブルの構造を判断することができる。したがって、テーブルノードパケットは、中心の座標を示すタイル中心、タイル幅（及び長さ）、解像度値、共通ヘッダの先頭を示すタイルのファイルオフセット、及び子テーブルノードパケットの数のような種々のフィールドを含むことができる。
【００７２】
レンジセルデータを、上記のファイル構造のようなデータ構造に変換するプロセスを包括的に説明したので、図１５は、保存モードにおいてデータ変換を実施するために実行することができる例示的な操作の流れ図を示す。１５００において、ソナーログファイルの全地理的エリアの計算又は決定を実行することができる。この点に関して、ソナーログファイル内のレンジセルデータは既にプロットされ、回転されている場合があり、したがって、データは調整済みレンジセルデータと呼ばれる場合がある。その後、１５１０において、最も高い解像度を有する残りの解像度層のためのタイル数を求めることができ、その層を解析のための検討される現在の解像度層とすることができる。この点に関して、第１の反復中に、最高解像度層を検討することができ、グリッドシステムを適用して、ソナーログファイル内のデータを区分することができる。例えば、８つのタイルを有するグリッドシステムを適用することができる。さらに、例えば、グリッドシステムの両側にあるタイルの数がまだ２の冪（例えば、１６、８、４、２、１）でない場合には、グリッドシステムの両側が２の冪のタイル数を有するように、タイルの数を切り上げることができる。その後、異なる解像度を有するレンジセルデータに異なるグリッドシステムを適用することができ、グリッドシステムの適用は、検討されている地理的エリアに基づくことができる。
【００７３】
１５２０において、現在の解像度層内の各タイルを処理することができる。タイルの処理はソナーログファイル内のレンジセルデータをレンダリングしようと試みることを含むことができる。セル内のレンジセルデータをレンダリングしようとする試みが成功した場合には、タイルに関連してデータを保存することができる。この点に関して、タイルの境界に基づいて、レンジセルデータのグループは別々に記憶することができる。テーブルノードツリーを構築する際に考慮するために、タイルの特徴を記憶することができる。セルのためのデータとともにタイルヘッダを保存することができる。セル内にデータが存在しない場合には、そのタイルに関する更なる操作が実行される必要はない。
【００７４】
１５３０において、現在の解像度層が２つ以上のタイル内にデータを含むか否かに関する判断を行うことができる。そうである場合には、１５４０において、現在の層のためのレンジセルデータの解像度を半分に下げることができ、新たな解像度層を考えることができる。この点に関して、例えば、１５１０において、新たな解像度層のためのタイルの数が決定される場合には、新たな解像度層のためのグリッドの各側にあるタイル数が、先行する解像度層のそれぞれの側にあるタイル数の半分に減らされることになる。
【００７５】
現在の解像度層が１つのタイルのみを含むまで、このプロセスを繰り返すことができる。単一のタイル解像度層が検討されるとき、ソナーログファイルの処理は完了し、１５５０において、タイル間の関係を示すノードテーブルを構成し、保存することができる。その後、そのプロセスは１５６０において終了することができる。
【００７６】
保存モードデータ構造のソナー画像データをレンダリングすることは、種々の方法で実行することができる。例えば、ソナー画像データは地理マップの提示とともにレンダリングすることができ、ソナー画像データは、データ構造の複数の解像度層のうちの１つに関連付けられたタイルのレンジセルデータから導出することができる。さらに、地理マップの提示の解像度に基づいて、レンダリングするために複数の解像度層のうちの１つを選択することができる。解像度層を選択する際に、データ構造の解像度層及びタイルのアーキテクチャを示すノードツリーを用いることもできる。幾つかの例示的な実施形態によれば、レンダリングされることになるタイルを有する調整済みレンジセルデータは、地理マップの提示の方位及びズームレベルに基づいて拡大縮小し、かつ向きを合わせることができる。レンダリングされることになるタイルのレンジセルデータにカラーパレットを適用することもできる。レンジセルデータの彩色は、所与のタイルのレンジセルデータの位置におけるエコーリターンの密度を示す情報を与えることができる。
【００７７】
図１６は、保存モードのためのデータ構造に記憶されるデータをレンダリングするための例示的なプロセスを示す流れ図である。例示的なプロセスは、１６００において、データ構造を構文解析し、データ構造又はファイル内のデータをロードすることによって開始することができる。そのために、幾つかの例示的な実施形態によれば、ファイルヘッダを読み出すことができ、バージョン互換性チェックを実行することができる。さらに、共通ヘッダ及びログファイル情報パケットを読み出すことができる。ログファイル情報パケット内のオフセットによって、テーブルノードの読出しを実行して、データ構造のアーキテクチャを特定することができる。オフセット値が０であるか、又はオフセットに基づくデータ構造内の移動が失敗する場合、第１のタイルテーブルノードが見つかるまで、データ構造は順次に移動させることができる。タイルテーブルノードが如何にして見つけられたかにかかわらず、第１のテーブルノード（すなわち、マスターテーブルノード）を読み出すことができ、次に、全ての子ノードが読み出されるまで任意の子ノードを読み出すことができる。完了時に、データ構造のアーキテクチャを特定することができる（例えば、解像度層の数、各層上のタイルの数等）。
【００７８】
１６１０において、データがレンダリングのための特定の判定基準を満たすか否かに関する判断を行うことができる。この点に関して、例えば、データのジオロケーションの解析を実行して、データのいずれかが、ディスプレイ上に提示される現在要求されているマップ、又はそのマップの一部と交差するか否かを判断することができる。同様に、単一のタイル解像度層を表すマスターノードの解析を実行して、マスターノードの境界が、ディスプレイ上に提示される現在要求されているマップ、又はマップの一部と交差するか否かを判断することができる。データが判定基準のうちの１つ又は複数に合格しない場合には、レンダリングプロセスを終了することができる。
【００７９】
しかしながら、判定基準が満たされた場合には、１６２０において、どの解像度層をレンダリングすべきであるかに関する判断を行うことができる。この点に関して、マップの解像度を決定することができ、マップの解像度以上の解像度を有する解像度層を用いることができる。幾つかの場合に、それよりも高い解像度層を利用可能とすることができないので、最も高い解像度を有する解像度層が用いられる場合がある。妥当な解像度層が特定されるとき、その解像度層内のタイルのためのデータをロードすることができる。そのために、関連する子ノードによって与えられるオフセットを用いて、データを検索することができる。オフセットによって示される位置に、共通ヘッダ及びタイルパケットを配置することができる。さらに、タイルパケットの後に、他の関連するパケットを見つけることができる。例えば、スポット測深パケットが後続する場合がある。さらに、解析されているタイルが妥当な解像度でない場合には、子タイルの解析を実行することができ、１６１０において説明されるように、タイルとマップとの交差を行うことができ、そのプロセスは各子タイルに関してその時点から継続することができる。さらに、このプロセスは再帰的に継続することができる。
【００８０】
タイルのデータをロードした後に、１６３０において、タイル内のレンジセルデータにパレットカラーを適用することができる。さらに、必要に応じて、マップ上にレンダリングするために、データを拡大縮小し、向きを合わせることができる。１６４０において、例えば、図１１において与えられるように、マップとともにソナーデータの表現をレンダリングすることができる。
【００８１】
本明細書に示した本発明の数多くの変形及び他の実施形態は、上述した説明及び関連する図面に提示した教示から利益を得る、これらの実施形態が関連する当業者には思いつくであろう。したがって、本発明は、開示する特定の実施形態に限定されないこと、並びに変更形態及び他の実施形態が、添付の特許請求の範囲内に含まれるように意図されていることが理解されるべきである。本明細書では特定の用語を採用しているが、それらは、一般的かつ説明的な意味でのみ用いられ、限定の目的では用いられていない。
【符号の説明】
【００８２】
１００：ソナーシステム
１０５：トランスデューサ素子
１１０：位置検知回路
１１５：処理回路
１２０：メモリデバイス
１２５：表示デバイス
１３０：ソナーマップモジュール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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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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【外国語明細書】
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