海图图像显示装置的制作方法

本发明是涉及搭载于船舶并将示出在海图上的各位置处通过测定得到的水中的状态的海图图像显示于显示部的海图图像显示装置的发明。

背景技术：

以往，已知一种鱼群探知装置(例如专利文献1)，搭载于船舶，具有将本船周边的海洋、湖泊、河流、池塘等的地图图像(海图图像)显示于显示装置并在海图图像上示出作为本船所通过的路径的轨迹的航迹的标绘仪功能。在该鱼群探知装置中，存在如下装置：基于本船在航行的同时测定出的各地点的从水面至水底的深度(航迹数据)，在海图图像上用颜色来表现海洋等的各位置处的从水面至水底的深度、或用等深线来表示海洋等的各位置处的从水面至水底的深度。如果使用这种鱼群探知装置，则使用者能够掌握水底的地形，来一边观看本船的航迹一边将本船引导至有鱼群存在的可能性的地形的地方。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第3047028号公报

非专利文献

非专利文献1：青塚瑞穗、“等高線の描画方法(等高线的绘制方法)”、[online]、2002年6月2日、青月工房、[2017年5月8日检索]、因特网<url：http://hp.vector.co.jp/authors/va019223/tips/alg_02.html>。

技术实现要素：

发明要解决的问题

为了在海图图像上更准确地表示水底的地形，谋求基于大量的航迹数据来生成海图图像。然而，在使用大量的航迹数据进行插值处理的情况下，需要庞大的运算量。

例如，在以往，作为在海图图像上绘制等深线的方法，已知如下的方法(例如非专利文献1)：每次搜索所有的航迹数据来选出邻近3个点，通过插值处理生成以该邻近3个点为顶点的三角形的虚拟平面，求出通过该虚拟平面的等深线。在此，在从10000个点的航迹数据中选出邻近3个点的情况下，需要将两点间距离的计算及比较计算实施10000的阶乘次。

像这样，为了在海图图像上更准确地表示水底的地形，在以往的技术中需要具有高运算能力的cpu。

本发明是为了解决上述问题点而作出的发明，其目的在于提供一种能够以较少的运算量精度良好地在海图图像上表现水中的状态的海图图像显示装置。

用于解决问题的方案

为了达到该目的，第1发明所记载的海图图像显示装置搭载于船舶，将海图图像显示于显示部，所述海图图像示出在海图上的各位置处通过测定得到的水中的状态，所述海图图像显示装置具备：获取部，其获取本船的位置信息；振子，其能够向水中发送超声波，并接收该超声波的反射波；测定部，其驱动该振子来发送超声波，基于通过所述振子接收该超声波的反射波而得到的接收信号，来测定本船的位置周边处的水中的状态；存储部，其以与由所述获取部获取到的本船的位置对应的方式存储示出由所述测定部测定得到的所述水中的状态的信息；分配部，其将显示于所述显示部的海图图像分割为多个网格，从存储于所述存储部的信息中，对各网格分配示出在与该网格对应的位置处测定出的所述水中的状态的信息；平滑处理部，其针对各所述网格，基于由所述分配部对该网格分配的示出水中的状态的信息及由所述分配部对周边的网格分配的示出水中的状态的信息，来进行平滑处理；以及图像生成部，其基于由该平滑处理部进行了平滑处理的各所述网格的示出水中的状态的信息，生成显示于所述显示部的海图图像。

第2发明所记载的海图图像显示装置为，在第1发明所记载的海图图像显示装置中，所述分配部针对以比显示于所述显示部的所述海图图像的像素数少的数量分割得到的网格，进行示出所述水中的状态的信息的分配。

第3发明所记载的海图图像显示装置为，在第2发明所记载的海图图像显示装置中，具备扩展处理部，所述扩展处理部对由所述平滑处理部进行了平滑处理的各所述网格的示出水中的状态的信息进行扩展处理，针对所述海图图像的各像素计算示出所述水中的状态的信息，

所述图像生成部基于由所述扩展处理部计算出的各所述像素的示出所述水中的状态的信息，来生成显示于所述显示部的海图图像。

第4发明所记载的海图图像显示装置为，在第3发明所记载的海图图像显示装置中，所述扩展处理为基于双线性插值的扩展处理。

第5发明所记载的海图图像显示装置为，在第1至第4发明中的任一个所记载的海图图像显示装置中，所述平滑处理部仅使用已被分配有示出所述水中的状态的信息的网格来针对各所述网格进行平滑处理。

第6发明所记载的海图图像显示装置为，在第1至第5发明中的任一个所记载的海图图像显示装置中，在所述存储部中存在多个示出在与一个网格对应的位置处测定出的所述水中的状态的信息的情况下，所述分配部对所述一个网格分配示出在时间上最新测定出的所述水中的状态的信息。

第7发明所记载的海图图像显示装置为，在第6发明所记载的海图图像显示装置中，所述分配部从存储于所述存储部的示出所述水中的状态的信息中的示出在时间上较早测定出的所述水中的状态的信息起，按顺序以覆盖方式对各网格分配示出在与该网格对应的位置处测定出的所述水中的状态的信息。

第8发明所记载的海图图像显示装置为，在第1至第7发明中的任一个所记载的海图图像显示装置中，具备：颜色指定部，其按每一规定范围对示出由所述测定部测定得到的所述水中的状态的信息进行划分，针对各范围指定不同的颜色；颜色特定信息分配部，其基于由所述平滑处理部进行了平滑处理的各所述网格的示出水中的状态的信息，对在显示于所述显示部的海图图像中包含的各位置处测定出的所述水中的状态，分配用于确定由所述颜色指定部指定的颜色的信息；第二图像生成部，其利用根据由该颜色特定信息分配部所分配的信息而确定的颜色，来生成示出在所述各位置处测定出的所述水中的状态的图像；色调变化位置检测部，其在由该第二图像生成部生成的图像中，检测颜色的色调的变化位置；以及置换部，其将由所述色调变化位置检测部针对由所述第二图像生成部生成的图像所检测出的所述变化位置置换为特定的颜色，其中，所述图像生成部基于所述变化位置已被所述置换部置换为特定的颜色的所述图像，来生成显示于所述显示部的海图图像。

第9发明所记载的海图图像显示装置搭载于船舶，将海图图像显示于显示部，所述海图图像示出在海图上的各位置处通过测定得到的水中的状态，所述海图图像显示装置具备：获取部，其获取本船的位置信息；振子，其能够向水中发送超声波，并接收该超声波的反射波；测定部，其驱动该振子来发送超声波，基于通过所述振子接收该超声波的反射波而得到的接收信号，来测定本船的位置周边处的水中的状态；存储部，其以与由所述获取部获取到的本船的位置信息对应的方式存储示出由所述测定部测定得到的所述水中的状态的信息；颜色指定部，其按每一规定范围对示出由所述测定部测定得到的所述水中的状态的信息进行划分，针对各范围指定不同的颜色；颜色特定信息分配部，其基于存储于所述存储部的信息，对在显示于所述显示部的海图图像中包含的各位置处测定出的所述水中的状态，分配用于确定由所述颜色指定部指定的颜色的信息；第二图像生成部，其利用根据由该颜色特定信息分配部所分配的信息而确定的颜色，来生成示出在所述各位置处测定出的所述水中的状态的图像；色调变化位置检测部，其在由该第二图像生成部生成的图像中，检测颜色的色调的变化位置；置换部，其将由所述色调变化位置检测部针对由所述第二图像生成部生成的图像检测出的所述变化位置置换为特定的颜色；以及显示控制部，其基于所述变化位置已被该置换部置换为特定的颜色的所述图像，来生成所述海图图像并显示于所述显示部。

第10发明所记载的海图图像显示装置为，在第8或第9发明所记载的海图图像显示装置中，所述色调变化位置检测部使用用于确定由所述颜色特定信息分配部对显示于所述显示部的海图图像中包含的各位置分配的颜色的信息，进行空间微分处理，将其微分值的绝对值大于规定值的像素检测为颜色的色调的变化位置。

第11发明所记载的海图图像显示装置为，在第8至第10发明中的任一个所记载的海图图像显示装置中，具备：

颜色信息存储部，其以与各一个规定范围对应的方式存储用于确定由所述颜色指定部对该范围指定的颜色的信息；

范围宽度指定部，其用于指定将由所述颜色指定部指定为不同颜色的所述规定范围的宽度设为相对于所述一个规定范围的宽度的1/n，其中，n为2以上的自然数；以及

运算部，其在由该范围宽度指定部指定了将所述规定范围的宽度设为相对于所述一个规定范围的宽度的1/n的情况下，将示出所述各位置处的所述水中的状态的信息乘以n，

其中，在由所述范围宽度指定部指定了将所述规定范围的宽度设为相对于所述一个规定范围的宽度的1/n的情况下，所述颜色特定信息分配部基于由所述运算部乘以n后的示出所述水中的状态的信息，对在显示于所述显示部的海图图像中包含的各位置处测定出的所述水中的状态，分配用于确定由所述颜色指定部指定的颜色的信息。

第12发明所记载的海图图像显示装置为，在第1至第11发明中的任一个所记载的海图图像显示装置中，所述水中的状态为从水面至水底的深度。

发明的效果

根据第1发明所记载的海图图像显示装置，从振子发送超声波，并由振子接收该超声波的反射波。基于通过该反射波的接收而获得的接收信号，由测定部测定本船的位置周边处的水中的状态。示出通过测定得到的水中的状态的信息以与由位置信息的获取部获取到的本船的位置信息对应的方式存储于存储部中。另一方面，显示于显示部的海图图像被分割为多个网格，由分配部从存储于存储部的信息中，对各网格分配示出在与该网格对应的位置处测定出的水中的状态的信息。然后，针对各网格，由平滑处理部基于由分配部对该网格分配的示出水中的状态的信息及由分配部对周边的网格分配的示出水中的状态的信息，来进行平滑处理。由图像生成部基于由该平滑处理部进行了平滑处理的各网格的示出水中的状态的信息，来生成海图图像并显示于显示部。像这样，将海图图像分割为网格，对各网格分配示出测定出的水中的状态的信息，针对各网格执行平滑处理之后，生成海图图像，因此成为用于生成海图图像所需要的运算量依赖于网格的数量。因此，具有如下这样的效果：即使在存在大量的示出测定出的水中的状态的信息的情况下，也能够以较少的运算量精度良好地在海图图像上表现水中的状态。

根据第2发明所记载的海图图像显示装置，除了第1发明所记载的海图图像显示装置起到的效果以外，还起到下面的效果。即，由分配部对以比显示于显示部的海图图像的像素数少的数量分割得到的网格分配示出水中的状态的信息。由此，例如与将海图图像以与海图图像的像素数相同的数量分割为网格的情况相比，具有能够以更少的运算量精度良好地在海图图像上表现水中的状态这样的效果。

根据第3发明所记载的海图图像显示装置，除了第2发明所记载的海图图像显示装置起到的效果以外，还起到下面的效果。即，由平滑处理部进行了平滑处理的各网格的示出水中的状态的信息被通过扩展处理部进行扩展处理，并针对海图图像的各像素计算示出水中的状态的信息。由图像生成部基于通过该扩展处理部计算出的各像素的示出水中的状态的信息，来生成显示于显示部的海图图像。由此，具有如下这样的效果：即使由分配部对以比显示于显示部的海图图像的像素数少的数量分割得到的网格分配了示出水中的状态的信息，也能够精度良好地在海图图像上表现水中的状态。

根据第4发明所记载的海图图像显示装置，除了第3发明所记载的海图图像显示装置起到的效果以外，还起到下面的效果。即，由平滑处理部进行了平滑处理的各网格的示出水中的状态的信息被通过双线性插值来进行扩展处理，并针对海图图像的各像素计算示出水中的状态的信息。由此，具有如下这样的效果：即使由分配部对以比显示于显示部的海图图像的像素数少的数量分割得到的网格分配了示出水中的状态的信息，也能够以较少的运算量精度良好地在海图图像上表现水中的状态。

根据第5发明所记载的海图图像显示装置，除了第1至第4发明中的任一个所记载的海图图像显示装置起到的效果以外，还起到下面的效果。即，由平滑处理部仅使用已被分配有示出水中的状态的信息的网格来对各网格进行平滑处理。由此，具有如下这样的效果：由于能够抑制包含没有有效地存在示出水中的状态的信息的网格来进行平滑处理的情况，因此能够更加精度良好地在海图图像上表现水中的状态。

根据第6发明所记载的海图图像显示装置，除了第1至第5发明中的任一个所记载的海图图像显示装置起到的效果以外，还起到下面的效果。即，在存储部中存在多个示出在与一个网格对应的位置处测定出的水中的状态的信息的情况下，由分配部将示出在时间上最新测定出的水中的状态的信息分配给这一个网格。由此，具有如下这样的效果：能够针对海图图像上所示出的水中的状态反映出最新的测定结果。

根据第7发明所记载的海图图像显示装置，除了第6发明所记载的海图图像显示装置起到的效果以外，还起到下面的效果。即，由分配部从存储于存储部的示出水中的状态的信息中的示出在时间上较早测定出的水中的状态的信息起，按顺序以覆盖方式对各网格分配示出在与该网格对应的位置处测定出的水中的状态的信息。由此，具有如下这样的效果：即使从存储部中没有搜索出示出在与一个网格对应的位置处测定出的水中的状态的信息中的示出在时间上最新测定出的水中的状态的信息，也能够容易地分配示出在与该一个网格对应的位置处测定出的水中的状态的信息中的示出在时间上最新测定出的水中的状态的信息。

根据第8发明所记载的海图图像显示装置，除了第1至第7发明中的任一个所记载的海图图像显示装置起到的效果以外，还起到下面的效果。即，由颜色指定部按每一规定范围对示出由测定部测定得到的水中的状态的信息进行划分，对各范围指定不同的颜色。由颜色特定信息分配部基于由平滑处理部进行了平滑处理的各网格的示出水中的状态的信息，对在显示于显示部的海图图像中包含的各位置处测定出的水中的状态分配用于确定由颜色指定部指定的颜色的信息。由第二图像生成部利用根据由该颜色特定信息分配部所分配的信息而确定的颜色，来生成示出在各位置处测定出的水中的状态的图像。由色调变化位置检测部在由该第二图像生成部生成的图像中检测颜色的色调的变化位置。在此，由置换部将由色调变化位置检测部针对由第二图像生成部生成的图像检测出的变化位置置换为特定的颜色。由图像生成部基于变化位置已被该置换部置换为特定的颜色的图像，来生成显示于显示部的海图图像。由此，针对海图图像上所显示的水中的状态，成为在用不同颜色显示的规定范围的划分处显示特定的颜色。用该特定的颜色连结的线成为将在每个规定范围的宽度内为相同的水中的状态的点进行连结而成的等值线。像这样，仅通过求出在各规定范围内用不同颜色显示出的该颜色的色调变化位置，来检测该等值线的位置。因此，具有能够以较少的运算量精度良好地在海图图像上表现水中的状态这样的效果。

根据第9发明所记载的海图图像显示装置，从振子发送超声波，并由振子接收该超声波的反射波。基于通过该反射波的接收而获得的接收信号，由测定部测定本船的位置周边处的水中的状态。示出通过测定得到的水中的状态的信息以与由位置信息的获取部获取到的本船的位置信息对应的方式存储于存储部。另一方面，由颜色指定部按每一规定范围对示出由测定部测定得到的水中的状态的信息进行划分，对各范围指定不同的颜色。由颜色特定信息分配部基于存储于存储部的信息，对在显示于显示部的海图图像中包含的各位置处测定出的水中的状态，分配用于确定由颜色指定部指定的颜色的信息。由第二图像生成部利用根据由该颜色特定信息分配部所分配的信息而确定的颜色，来生成示出在各位置处测定出的水中的状态的图像。由色调变化位置检测部在由该第二图像生成部生成的图像中检测颜色的色调的变化位置。在此，由置换部将由色调变化位置检测部针对第二图像生成部生成的图像检测出的变化位置置换为特定的颜色。由显示控制部基于变化位置已被该置换部置换为特定的颜色的图像，来生成海图图像并显示于显示部。由此，针对海图图像上所显示的水中的状态，成为在用不同颜色显示的规定范围的划分处显示特定的颜色。用该特定的颜色连结的线成为将在每个规定范围的宽度内为相同的水中的状态的点进行连结而成的等值线。像这样，仅通过求出在各规定范围内用不同颜色显示出的该颜色的色调变化位置，来检测该等值线的位置。因此，具有能够以较少的运算量精度良好地在海图图像上表现水中的状态这样的效果。

根据第10发明所记载的海图图像显示装置，除了第8或第9发明所记载的海图图像显示装置起到的效果以外，还起到下面的效果。即，由色调变化位置检测部使用用于确定由颜色特定信息分配部对显示于显示部的海图图像中包含的各位置分配的颜色的信息，进行空间微分处理，将其微分值的绝对值大于规定值的像素检测为颜色的色调的变化位置。由此，具有能够以更少的运算量判断出等值线的位置这样的效果。

根据第11发明所记载的海图图像显示装置，除了第8至第10发明中的任一个所记载的海图图像显示装置起到的效果以外，还起到下面的效果。即，使颜色信息存储部以与每一个规定范围对应的方式存储用于确定由颜色指定部对该范围指定的颜色的信息。在由范围宽度指定部指定了将由颜色指定部指定不同颜色的规定范围的宽度设为相对于一个规定范围的宽度的1/n(n为2以上的自然数)的情况下，由运算部将示出各位置处的水中的状态的信息乘以n。而且，由颜色特定信息分配部基于由运算部乘以n后的示出水中的状态的信息，对在显示于显示部的海图图像中包含的各位置处测定出的水中的状态分配用于确定由颜色指定部指定的颜色的信息。由此，具有如下这样的效果：仅通过使颜色信息存储部事先以与各一个规定范围对应的方式存储用于确定由颜色指定部在该范围指定的颜色的信息，由此能够容易地将由颜色指定部指定有不同颜色的规定范围的宽度设为相对于一个规定范围的宽度的1/n。另外，在该情况下，由运算部将示出海图图像的各位置处的水中的状态的信息乘以n。由此，与进行将由颜色指定部指定有不同颜色的规定范围的宽度实际设为1/n(进行除法)的运算的情况相比较，具有能够通过运算量少的运算(乘法)来实质地将由颜色指定部指定有不同颜色的规定范围的宽度设为相对于一个规定范围的宽度的1/n这样的效果。

根据第12发明所记载的海图图像显示装置，除了第1至第11发明中的任一个所记载的海图图像显示装置所起到的效果以外，还具有以下这样的效果：海图图像中所示出的水中的状态为从水面至水底的深度，因此能够以较少的运算量精度良好地在海图图像表现出从水面至水底的深度。

附图说明

图1是概要地示出作为本发明的海图图像显示装置的一个实施方式的鱼群探知装置的结构的概要图。

图2是从船舶的侧面示出鱼群探知装置进行船舶正下方的水底的探知并且获取船舶的位置信息的状态的示意图。

图3是示出鱼群探知装置的电气结构的框图。

图4是示意性地示出闪速存储器中保存的水深颜色变换表的一个例子的示意图。

图5是示出显示于显示装置的海图图像的像素与在海图图像中设定的网格的关系的图。

图6是示出由cpu执行的海图图像生成处理的流程图。

图7的(a)是表示用对应的显示颜色来示出对海图图像中包含的各位置分配的水中的水深的图像的图，(b)是表示针对(a)所示的图像追加了等深线的图像的图。

具体实施方式

下面，参照随附附图来说明用于实施本发明的方式。首先，参照图1和图2来说明作为本发明的海图图像显示装置的一个实施方式的鱼群探知装置12的概要。图1是概要地示出该鱼群探知装置12的结构的概要图。图2是从船舶11的侧面示出鱼群探知装置12进行船舶11正下方的水底的探知并且获取船舶11的位置信息的状态的示意图。

鱼群探知装置12是搭载于船舶11，通过超声波的发送和接收来探知船舶11正下方的水中的鱼群等探知对象物，并将其探知图像显示于显示装置15的装置。另外，鱼群探知装置12通过将显示模式切换为海图显示模式，来将船舶11周边的海洋、湖泊、河流、池塘等的海图图像显示于显示装置15。图1示出将该海图图像显示于显示装置15的状态。

并且，鱼群探知装置12构成为能够通过超声波束tb的发送和接收，来测定从水面至水底的水深(深度)d。而且，鱼群探知装置12构成为基于在船舶11航行的同时由鱼群探知装置12测定出的海洋等中的各地点的水底的水深d，在显示于显示装置15的海图图像上用颜色及等深线来示出各位置处的水底的水深d。

对鱼群探知装置12的详细结构进行说明。鱼群探知装置12由如下构成：主体13；操作按钮14，其设置于主体13，接受来自使用者的输入；显示装置15，其与主体13一体地形成；振子16，其对超声波束tb进行发送和接收；以及gps天线17，其用于接收从作为全球定位系统用的人工卫星的gps卫星s发送的信号。

振子16被固定于船舶11，利用线缆来与主体13电连接。振子16基于从主体13发送的信号而被驱动，向一个方向(例如船舶11的正下方)发送(照射)超声波束tb。另外，振子16对从探知对象物、或所说的海底、湖底、河底、池底等水底反射回的超声波束tb的反射波进行接收，将通过该接收得到的接收信号发送到主体13。

gps天线17被固定于船舶11上，利用线缆来与主体13电连接。由gps天线17接收从多个gps卫星s发送的信号，并将该接收信号发送到主体13。

鱼群探知装置12的主体13例如配置于船舶11的操舵室内。主体13当接收到通过振子16接收超声波束tb的反射波而得到的接收信号时，基于该接收信号生成探知图像，并在显示装置15显示该探知图像。

另外，主体13基于从发送超声波束tb起直到接收反射波为止的时间来计算水底的水深d，并且从gps天线17接收来自多个gps卫星s的接收信号，基于该接收信号来获取船舶(本船)11的位置(纬度和经度)。然后，主体13在计算出水底的水深d的情况下，将此时的船舶11的位置信息与计算出的水底的水深d进行对应，并作为航迹数据22b(参照图3)来顺序存储。在此，航迹数据22b按测定出水底的水深d的顺序(即，从在时间上较早地进行了测定的航迹数据22b起按顺序)存储于闪速存储器22中。

在显示模式为海图显示模式的情况下，主体13将船舶11周边的海图图像显示于显示装置15，并且基于航迹数据22b，在显示于显示装置15的海图图像上用颜色和等深线来示出海图图像的各位置处的水深d。

接着，参照图3对鱼群探知装置12的电气结构进行说明。图3是示出鱼群探知装置12的电气结构的框图。鱼群探知装置12在主体13内部具有控制装置20。控制装置20是对鱼群探知装置12的动作进行控制的装置，具有中央处理器(centralproccesingunit：中央处理单元)21、闪速存储器22、ram(randomaccessmemory：随机存取存储器)23、发送及接收电路31、显示控制器32、vram(videoram(视频ram))33以及gps接口电路(下面称为“gpsi/f”)34。

cpu21与闪速存储器22、ram23、发送及接收电路31、显示控制器32、gpsi/f34连接，另外，自控制装置20的外部连接有操作按钮14(参照图1)。振子16(参照图1)与发送及接收电路31连接。vram33及显示装置15(参照图1)与显示控制器32连接。gps天线17(参照图1)与gpsi/f34连接。

cpu21是按照存储于闪速存储器22的程序数据22a来执行用于对鱼群探知装置12的动作进行控制的各种运算的运算装置。

闪速存储器22是用于除了存储程序数据22a以外还存储固定值数据等的可重写的非易失性的存储器。此外，程序数据、一部分的固定值数据也可以不存储于闪速存储器22而是存储于与闪速存储器22分开设置的不能重写的非易失性的存储器(例如掩模rom)。

闪速存储器22除了存储上述的航迹数据22b以外，还至少存储海图数据22c、水深颜色变换表22d。海图数据22c是用于将假定使用鱼群探知装置12的地区内的海洋、湖泊、河流、池塘等的海图显示于显示装置15的数据。在鱼群探知装置12的显示模式为海图显示模式的情况下，由cpu21从闪速存储器22读出基于gps卫星s的接收信号判断出的船舶11的位置周边的海图数据22c。而且，基于读出的海图数据22c，将船舶11周边的海图显示于显示装置15。

水深颜色变换表22d是在海图显示模式下在显示于显示装置15的海图上用颜色表现出该海图上的各位置处的水底的水深d的情况下用于根据该水底的水深d来分配该位置处的显示颜色的表。在此，参照图4来说明水深颜色变换表22d的详细内容。图4是示意性地示出水深颜色变换表22d的一个例子的示意图。

如图4所示，水深颜色变换表22d是准备“0”~“99”来作为表现水底的水深d的颜色的索引22d1并与各索引22d1对应地通过红(r)22d2、绿(g)22d3、蓝(b)22d4各自的亮度来规定由该索引22d1显示的颜色(显示颜色)的调色板。即，水深颜色变换表22d将水底的水深d划分为100个索引22d1，以与各个索引22d1对应的形式分别指定不同的显示颜色。也就是说，索引22d1的值id是用于针对水底的水深d来确定要显示的显示颜色的信息，由8比特构成。此外，对水底的水深d进行划分的索引22d1的数量不需要是100个，可以是任意的数量。

例如如下面那样进行水底的水深d与水深颜色变换表22d的各索引22d1的对应。即，以8m的宽度对水底的水深d进行划分，通过下面的(1)式来将水底的水深d与各索引22d1进行对应以使得针对每个该范围指定不同的显示颜色22d2。

在此，id为与水底的水深d[m]对应的索引22d1的值。此外，通过(1)式的右边得到的值舍去小数点以下的部分。另外，在水底的水深d为800m以上的情况下，作为id设定99。

在鱼群探知装置12中，通过利用(1)式对水底的水深d分配对应的索引22d1的值id，从而将水深颜色变换表22d中与该值id对应的显示颜色(由rgb各颜色的亮度确定的颜色)设定为表示该水底的水深d的显示颜色。

在水深颜色变换表22d中，针对索引22d1为“255”，与将水底的水深d利用颜色显示于海图图像相配合地规定要显示的等深线的颜色。针对该索引22d1“255”，作为显示颜色，对应有特定颜色(在此为黑色)。因此，在海图图像上，在用颜色来显示水底的水深d时，用特定颜色(黑色)显示等深线。该特定颜色优选地为与对水底的水深d分配的显示颜色(由索引22d1“0”~“99”确定的显示颜色)不同的颜色。

此外，水深颜色变换表22d针对索引22d1为“100”~“254”没有对应显示颜色(rgb)，成为未使用。

返回图3继续说明。ram23为能够重写的易失性的存储器，在由cpu21执行程序时暂时存储各种数据。ram23至少存储网格数据23a。

网格数据23a为将对显示于显示装置15的海图图像设定的多个网格42中的各个网格与在该网格42中包含的位置处测定出的水底的水深d的值进行对应得到的数据。

在此，参照图5来说明对海图图像设定的网格42。图5是示出显示于显示装置15的海图图像的像素41与在海图图像中设定的网格42的关系的图。海图图像与显示装置15的分辨率相应地例如由水平方向1280点×垂直方向1280点的像素构成。而且，按每一水平方向8点×垂直方向8点的像素41的集合设定一个网格42。各网格42被设定为该网格中包含的像素彼此不重叠。另外，所有的像素41包含于任意的网格42中。由此，对海图图像设定水平方向160点×垂直方向160点的网格42。

在cpu21中，在将海图图像显示于显示装置15的情况下，从闪速存储器22中按从旧到新的顺序读出航迹数据22b。而且，根据所读出的航迹数据22b中包含的位置信息来判断该航迹数据22b是否为示出在显示于显示装置15的海图图像中包含的地点处测定出的水底的水深d的数据。在判断为该航迹数据22b为示出在该海图图像中包含的地点处测定出的水底的水深d的数据的情况下，将航迹数据22b中包含的水底的水深d与同该测定地点对应的网格42进行对应并存储为网格数据23a。利用该网格数据23a来分配与各网格42对应的海图上的位置处的水底的水深d。

在此，在进行水底的水深d的测定的情况下，该测定所使用的超声波束tb存在固定的指向角θ(参照图2)，因此水底的探知范围(超声波的束半径r)也成为具有规定的宽度。也就是说，测定出的水底的水深d不是表示准确位置处的水底的水深d，而是能够称为具有规定的宽度的范围内的水底的水深d。因此，即使对具有固定宽度的网格42分配测定出的水底的水深d，也不影响海图图像中示出的水底的地形的精度。

另外，在判断为一个航迹数据22b是示出在该海图图像中包含的地点处测定出的水底的水深d的数据时，在已经针对与该测定地点对应的网格42对应了水底的水深d的情况下，以覆盖方式重写为这一个航迹数据22b中包含的水底的水深d。如上所述，在闪速存储器22中，以在时间上从旧到新进行水底的水深d的测定的顺序保存航迹数据22b，在将海图图像显示于显示装置15的情况下，从闪速存储器22中也按照水底的水深d的测定的从旧到新的顺序读出航迹数据22b。

由此，成为对网格42分配在时间上最新测定出的水底的水深d。因此，能够在显示于显示装置15的海图图像上示出反映了最新的测定结果的水底的水深d。另外，即使从航迹数据22b中没有搜索出在一个网格42中包含的位置处测定出的水底的水深d中的在时间上最新测定出的水底的水深d，也能够容易地将在这一个网格42中包含的位置处在时间上最新测定出的水底的水深d对这一个网格42进行分配。

返回图3继续说明。发送及接收电路31是用于基于来自cpu21的控制驱动振子16来从振子16发送超声波束tb且还接受通过由振子16接收所发送的超声波束tb的反射波而得到的接收信号的输入的电路。发送及接收电路31将从振子16输入的接收信号数字值化，并作为接收信号数据保存到与cpu21连接的ram23中。

显示控制器32是基于来自cpu21的控制来对显示装置15的显示进行控制的控制器。vram33是设置有用于保存海图图像等要显示于显示装置15的一帧的量图像的帧缓冲器的存储器。

显示控制器32当接受显示于显示装置15的图像的绘制的指示时，使用保存于闪速存储器22的海图数据22c、未图示的图像数据，针对vram33的帧缓冲器绘制在由cpu21指示的位置存在指示的图像。然后，显示控制器32读出在帧缓冲器绘制的图像并显示于显示装置15。

gpsi/f34是将由gps天线17接收到的来自gps卫星s的信号输入到cpu21的装置。

接着，参照图6和图7来说明由cpu21执行的海图图像生成处理的详细内容。海图图像生成处理是用于生成显示于显示装置15的海图图像的处理，在将显示模式设定为海图显示模式的情况下，每经规定的时间由cpu21执行该处理。图6是示出该海图图像生成处理的流程图。另外，图7是示出在海图图像生成处理的执行中途阶段生成的图像的图。具体地说，图7的(a)是用对应的显示颜色示出对海图图像中包含的各位置分配的水中的水深d的图像，图7的(b)是对图7的(a)所示的图像追加了等深线的图像。

在海图图像生成处理中，如图6所示，首先执行网格登记处理(s1)。在该网格登记处理中，基于航迹数据22b，将对显示于显示装置15的海图图像设定的多个网格42(参照图5)中的各个网格与在该网格42中包含的位置处测定出的水底的水深d的值进行对应并存储为网格数据23a。

具体地说，如上所述，按照测定出水底的水深d的顺序从闪速存储器22中读出航迹数据22b，在判断为所读出的航迹数据22b是示出在该海图图像中包含的地点处测定出的水底的水深d的数据的情况下，以覆盖方式将航迹数据22b中包含的水底的水深d与包含该测定地点的网格42进行对应并存储为网格数据23a。

在海图图像生成处理中，接下来执行网格间平滑处理(s2)。在该网格间平滑处理中，针对对海图图像设定的各网格42，基于通过s1的处理对该网格42分配的水底的水深d和通过s1的处理对在该网格42的周边存在的8个网格42分配的水底的水深d，应用空间滤波器来进行平滑化。具体地说，将设定有网格42的空间内的坐标设为xy，将滤波器系数的坐标设为uv，将应用空间滤波器后的一个网格42处的水底的水深d设为dxy，将应用空间滤波器前的一个网格42及存在于这一个网格42周边的网格42处的水底的水深d设为dxy，将空间滤波器系数设为cuv，将示出是否存在通过s1的处理对位于坐标xy处的网格42分配水底的水深d从而有效的水底的水深dxy的系数设为axy，通过下面的式子来应用空间滤波器。

[数学式1]

在进行了s1的处理的阶段，有时对一个网格42分配的水底的水深d与对其周边的网格42分配的水底的水深d之间被测定出的时间(时期)相差大。当测定的时间不同时，由于水面的上升·下降、水底的地形的变化等而在水底的水深d上产生误差。另外，基于超声波束tb的发送和接收进行的水底的水深d的计算本身也产生测定误差。因此，存在对各个网格42分配的水底的水深d超过实际的水底的水深的差异以上地产生偏差的情况。与此相对，通过执行s2的网格间平滑处理，能够抑制网格42间的水底的水深d的偏差。

另外，通过应用上述的数学式1的空间滤波器，能够执行作为网格42的数量的160×160=25600次的运算以及通过较少的运算量来执行网格间平滑处理。特别是，在本实施方式中，对比海图图像的像素数少的数量的网格42应用空间滤波器。例如，在图5所示的例子中，相对于海图图像的像素数为1280点×1280点，网格42为160点×160点。由此，与对海图图像的各像素分配水底的水深d并应用空间滤波器的情况相比较，能够以1/8×1/8=1/64的运算量进行平滑处理。

另外，在本实施方式中，利用上述的数学式1，仅使用存在有效的水底的水深d的网格42来应用空间滤波器。由此，能够抑制包含没有有效地存在水底的水深d的网格42来进行平滑处理，因此能够精度良好地在海图图像上表现水底的水深d。

在海图图像生成处理中，接下来执行扩展处理(s3)。在该扩展处理中，从s2的网格间平滑处理后的已分配水底的水深d的160点×160点的网格42扩展为与海图图像的像素数相同的1280点×1280点的各像素，并对该各像素分配水底的水深d。作为扩展处理的方法，虽然已知各种处理，但是例如能够应用双线性插值。该双线性插值所需要的运算量与s2的利用空间滤波器的平滑处理所需要的运算量相比可以减少，另一方面，能够使进行了水底的水深d的分配的分辨率与海图图像的分辨率一致。因此，在海图图像上能够平滑地表现水底的水深d。

在海图图像生成处理中，接下来执行颜色特定信息分配处理(s4)。在该颜色特定信息分配处理中，基于水深颜色变换表22d来针对通过s3的扩展处理得到的各像素分配与已对该像素分配的水底的水深d对应的索引22d1的值id。如上所述，索引22d1的值id为用于确定与水底的水深d对应的显示颜色的信息。图7的(a)所示的图像是通过该颜色特定信息分配处理对各像素分配用于确定与该像素处的水底的水深d相应的显示颜色的索引22d1的值id而得到的图像。如图7的(a)所示，由于根据水底的水深d而分配不同的显示颜色，因此对于使用者而言能够通过该显示颜色来容易地掌握海图图像包含的各位置处的水底的地形。

在海图图像生成处理中，接下来执行空间微分处理(s5)。在该空间微分处理中，针对通过s4的处理已被分配用于确定显示颜色的索引22d1的值id的全部进行空间微分。具体地说，在将对坐标(x，y)的样本分配的索引22d1的值id设为id(x，y)的情况下，利用下面的(2)式对该坐标(x，y)的样本进行空间微分，计算出微分值a(x，y)。

在海图图像生成处理中，接下来执行等深线绘制处理(s6)。在该等深线绘制处理中，判断通过s5的空间微分处理在各样本处计算出的微分值a(x，y)的绝对值是否为规定值(例如1)以上，如果为规定值以上，则将用于确定该样本的显示颜色的索引22d1的值id设定为“255”，来取代通过s4的颜色特定信息分配处理进行分配。由此，该样本的显示颜色被设定为等深线的显示颜色即特定颜色(黑色)。

在此，微分值a(x，y)的绝对值为规定值以上的样本是指由通过s4的颜色特定信息分配处理分配的信息而确定的显示颜色的色调发生变化的点。由此，针对通过s4的处理生成的例如图7的(a)所示的图像(根据水底的水深d而被分配不同的显示颜色的图像)，成为如图7的(b)所示那样在该显示颜色的色调发生变化的地方引入特定颜色(黑色)的线51。

另一方面，根据图4所示的水深颜色变换表22d，显示颜色的色调(色相)每当水底的水深d变化8m时改变。由此，图7的(b)所示的在显示颜色的色调变换的地方引入的特定颜色的线51成为每8m的等深线。因而，通过s6的处理成为能够绘制出等深线。

在此，s5的处理所需要的运算量根据上述的(2)式而为像素数×5次。通过这样的运算量即可是因为，不是对显示颜色(rgb数据)本身进行空间微分处理，而是对用于确定显示颜色的由8比特构成的索引22d1的值id进行空间微分处理。像这样，首先，针对分配给各像素的水底的水深d分配用于确定每经规定范围的宽度(在本实施方式中为8m)发生变化的显示颜色的索引22d1的值id，使用分配的该索引22d1的值id进行空间微分，通过用特定颜色来显示与作为该空间微分的结果而能够判断出的显示颜色的色调的变化点相当的像素，从而能够以较少的运算量在海图图像上示出示出了水底的水深d的等值线。另外，关于水深颜色变换表22d，即使是对应的显示颜色的色调接近的颜色之间，也对各个显示颜色以1以上的差来分配索引22d1的值id。因此，即使是在显示颜色的色调的变化少的情况下，也能够通过使用索引22d1的值id进行空间微分处理，来确实地判断出该色调变化的点。

在海图图像生成处理中，之后执行海图·海底地形图像合成处理(s7)，并结束海图图像生成处理。在海图·海底地形图像合成处理中，首先，通过s4和s6的处理，基于已被分配有用于确定示出各位置处的水底的水深d的显示颜色的索引22d1的值id和用于确定示出等深线的特定颜色的索引22d1的值id(255)的信息，来生成用与值id对应的显示颜色(特定颜色)表示各像素的海底地形图像。然后，将该海底地形图像与对应的海图图像进行合成。将该海底地形图像合成后的海图图像被显示于显示装置15。

如以上那样，鱼群探知装置12通过由cpu21执行海图图像生成处理来起到下面的效果。即，关于对海图图像设定的各网格42，对该网格42分配水底的水深d，对分配给各网格42的水底的水深d进行平滑处理，使用该平滑处理后的水底的水深d，来在海图画面上显示示出各位置处的水底的水深d的图像，因此即使在存在多个航迹数据22b的情况下，也能够以较少的运算量精度良好地在海图画面上显示水底的水深d。

另外，对以比海图画面的像素数少的数量分割而成的网格42分配水底的水深d并进行平滑处理，因此与对海图图像的各像素分配水底的水深d并进行平滑处理的情况相比，能够以更少的运算量精度良好地在海图画面上显示水底的水深d。

另外，从对进行平滑处理后的各网格42分配的水底的水深d通过扩展处理来分配针对海图图像的各像素的水底的水深d，由此能够使进行水底的水深d的分配的分辨率与海图图像的分辨率一致。因此，在海图图像上能够平滑地表现水底的水深d。而且，通过与平滑处理相比运算量少的双线性插值来进行扩展处理，从而能够以较少的运算量来使进行水底的水深d的分配的分辨率与海图图像的分辨率一致。因此，即使对以比海图图像的像素数少的数量分割而成的网格42分配了水底的水深d，也能够以较少的运算量精度良好地在海图图像上表现水底的水深d。

除此之外，通过海图图像生成处理中包含的各处理能够起到各个上述的效果。

以上基于实施方式对本发明进行了说明，但是本发明完全不限于上述实施方式，能够容易地推测出在不脱离本发明的宗旨的范围内能够进行各种改进变形。例如，下面说明的上述实施方式可以由下面说明的变形例构成，另外也可以将这些变形例组合来构成。另外，上述各实施方式中列举出的数值、滤波器、与水底的水深d·等深线对应的显示颜色为一个例子，当然也能够采用其它的数值、滤波器、显示颜色。

在上述实施方式中，在海图图像生成处理的网格登记处理(s1)中，对在判断为从闪速存储器22读出的航迹数据22b是示出在该海图图像中包含的地点处测定出的水底的水深d的数据的情况下将航迹数据22b中包含的水底的水深d与包含该测定地点的网格42进行对应的情况进行了说明。

另一方面，如上所述，在测定水底的水深d的情况中使用的超声波束tb具有规定的宽度，测定出的水底的水深d能够称为具有规定宽度的范围内的水底的水深d。而且，还假定该规定的宽度超出由一个网格42示出的范围的情况。特别是，在水底的水深d大(水深较深)的情况下，规定的宽度变得更大。

因此，在网格登记处理(s1)中，在判断为从闪速存储器22读出的航迹数据22b是示出在该海图图像中包含的地点处测定出的水底的水深d的数据的情况下，也可以使得将航迹数据22b中包含的水底的水深d与包含该测定地点的网格42及在其周边存在的网格42进行对应。由此，能够根据超声波束tb的探知范围来将测定出的水底的水深d与网格42进行对应，因此能够更加精度良好地在海图画面上显示水底的水深d。

另外，在该情况下，也可以设为能够变更分配水底的水深d的网格42的范围。例如，可以根据船舶11所在的场所(海域)改变分配水底的水深d的网格42的范围。例如，在船舶11所在的场所的水底深的场所的情况下，使该范围增大，在船舶11所在的场所的水底平浅的场所的情况下，使该范围缩小，由此能够以更准确地反映出超声波束tb的探知范围的形式将测定出的水底的水深d与网格42进行对应。

另外，也可以根据显示于显示装置15的海图图像的比例尺来改变分配水底的水深d的网格42的范围。例如，通过在海图图像的比例尺大的情况下使该范围增大，在海图图像的比例尺小的情况下使该范围缩小，从而能够以更准确地反映出超声波束tb的探知范围的形式将测定出的水底的水深d与网格42进行对应。

另外，也可以使得通过使用者对操作按钮14进行操作来设定分配水底的水深d的网格42的范围。由此，使用者能够基于使用者的意思自由地调整该范围，因此能够更加精度良好地在海图图像上显示水底的水深d。

在上述实施方式中，在水深颜色变换表22d中，对如下的情况进行了说明：将水底的水深d与每8m间隔而不同的显示颜色进行对应，在海图图像生成处理的颜色特定信息分配处理(s4)中，基于该水深颜色变换表22d来对分配给各像素的水底的水深d分配按每8m间隔而不同的显示颜色。对于此，也可以使得根据使用者的设定、海图图像的比例尺、在显示装置15中与海图图像一同显示鱼群探知图像的情况下该鱼群探知深度的设定等，来变更分配不同的显示颜色的水底的水深d的间隔。由此，能够更加精度良好地在海图图像上显示水底的水深d。

在该情况下，也可以按分配不同的显示颜色的水底的水深d的各间隔来准备水深颜色变换表22d。另一方面，可以使得在使用一个水深颜色变换表22d的同时使在颜色特定信息分配处理(s4)中分配不同的显示颜色的水底的水深d的间隔可变。例如，也可以使得能够针对由一个水深颜色变换表22d分配不同的显示颜色的水底的水深d的间隔设定成使在颜色特定信息分配处理(s4)中分配不同的显示颜色的水底的水深d的间隔为1/n(n为2以上的自然数)。n的值可以根据使用者的设定、海图图像的比例尺、在显示装置15中与海图图像一同显示鱼群探知图像的情况下该鱼群探知深度的设定等来决定。由此，即使在设为能够变更分配不同的显示颜色的水底的水深d的间隔的情况下，也不需要将大量的水深颜色变换表22d存储于闪速存储器22中，因此能够抑制闪速存储器22所需要的存储容量。

另外，在该情况下，也可以是使对各像素分配的水底的水深d乘以n，基于乘以n后的该水底的水深(d×n)来使用一个水深颜色变换表22d分配显示颜色。由此，与将水底的水深d乘以1/n的情况相比，能够通过运算量少的运算(乘法)来实质地使分配不同的显示颜色的水底的水深d的间隔为1/n。

在上述实施方式中，在海图图像生成处理的等深线绘制处理(s6)中，对将成为等深线的线51的特定颜色例如设定为黑色的情况进行了说明，但是并不需要一定设为一种颜色，也可以设定多种颜色来作为线51的特定颜色。例如，也可以是，在表示对引入线51周边的像素分配的水底的水深d的显示颜色为亮色的情况下，设定黑色来作为线51的颜色，在表示对引入线51周边的像素分配的水底的水深d的显示颜色为暗色的情况下，设定白色来作为线51的颜色。由此，能够使成为等深线的线51显著。此外，线51的特定颜色优选为除被规定为与水底的水深d对应的显示颜色的显示颜色以外的颜色。

在上述实施方式中，对利用超声波束tb来测定水底的水深d并在海图画面上用颜色、等深线来表示该水底的水深d的情况进行了说明，但是不限于此。例如，作为利用超声波束tb测定出并在海图画面上用颜色、等值线来进行示出的要素，在为潮流、水温、水底的底质等的情况下也能够应用本发明。

在上述实施方式中，作为海图图像显示装置例示了鱼群探知装置12，但是不限于此。例如，针对显示海图并显示作为船舶11所航行的轨迹的航迹的标绘仪装置也可以应用本发明。另外，对于在改变向一个方向发送的超声波束tb的发送方向的同时经规定范围进行水中、水底的探知的声纳型的鱼群探知装置或标绘仪装置也可以应用本发明。

附图标记说明

11：船舶；12：鱼群探知装置(海图图像显示装置)；15：显示装置(显示部)；16：振子；17：gps天线(获取部)；21：cpu(测定部的一部分)；22b：航迹数据(存储部)；22d：水深颜色变换表(颜色指定部、颜色信息存储部)；31：发送及接收电路(测定部的一部分)；42：网格；s1：(分配部)；s2：(平滑处理部)；s3：(扩展处理部)；s4：(颜色特定信息分配部、第二图像生成部)；s5；(空间微分处理)；s6：(置换部)；s7：(图像生成部、显示控制部)；tb：超声波束。