(57)【要約】【課題】安価かつ簡単に、セクタスキャン描画における各超音波ビーム間の補間を行う。【解決手段】装置本体４は、プローブ３内の超音波探触子を駆動するパルサ１０と、プローブ３の超音波エコー信号を受信するレシーバ１１と、検波処理、ゲイン処理、フィルタ処理等の処理を行う受信ビームフォーマ１２と、各種信号処理が施された反射信号をセクタ画像データに変換するスキャンコンバータ１３と、スキャンコンバータ１３からのセクタ画像データを１フレーム分記憶する画像メモリ１４と、画像メモリ１４にセクタ画像データに対して後述する補間処理を行う前値ホールド回路１５及びホールドキャンセル回路１６からなる補間処理ブロック１７とを備えて構成される。【選択図】図１
2006132988.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体内部に対して超音波を送受する超音波プローブと、
前記超音波の駆動パルスを出力するパルス駆動手段と、
前記超音波プローブからの前記超音波のエコー信号を信号処理して前記物体内部の傷の探索結果を示す超音波画像データを生成し、表示手段に前記超音波画像を表示させる信号処理手段と
を備え、
前記信号処理手段は、
前記物体内部の傷に対応した画素の画素値をホールドして前記超音波画像データを生成する画素値ホールド手段と、
前記物体内部の傷に対応した画素のアドレスを抽出するアドレス抽出手段と、
前記アドレス抽出手段が抽出した前記画素のアドレスの水平方向の最終水平アドレスを垂直アドレス毎に記憶するアドレス記憶手段と、
前記アドレス記憶手段が記憶した前記最終水平アドレスに基づいて垂直アドレス毎に前記画素値ホールド手段がホールドした前記画素値をクリアする画素値クリア手段と
を備えたことを特徴とする超音波探傷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波により物体内部の傷等を探索する超音波探傷装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の超音波探傷装置は、検査者によって設定されたパルス発射周期にて基づいてバルサ回路にて高電圧パルスを生成し、この高電圧パルスをプローブに印加することで、物体内部の傷から戻ってくる反射波をレシーバで増幅し、ゲイン、検波、フィルタ、スキャンコンバート等の各処理を施して表示手段に探傷結果を表示している。
【０００３】
超音波探傷装置のPhased Array Probe では、探傷信号の描画にセクタースキャン描画を用いる。セクタースキャン描画は、超音波ビームを一定の角度毎に扇状に走査させた時の探傷信号に対して信号レベルを色変換し画面上に扇状に描画する方法である。
【０００４】
この時、受信する探傷信号は各超音波ビーム角度方向のデータしか持たないため、例えば特公平７−６３４６９号公報に示されるように、セクタスキャン描画時に各超音波ビーム間を補間する必要がある。
【特許文献１】特公平７−６３４６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特公平７−６３４６９号公報での各超音波ビーム間の補間方法では、演算によって補間データ生成を生成するので、回路構成が複雑になるばかりか処理が煩雑化するといった問題がある。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、安価かつ簡単に、セクタスキャン描画における各超音波ビーム間の補間を行うことのできる超音波探傷装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の超音波探傷装置は、
物体内部に対して超音波を送受する超音波プローブと、
前記超音波の駆動パルスを出力するパルス駆動手段と、
前記超音波プローブからの前記超音波のエコー信号を信号処理して前記物体内部の傷の探索結果を示す超音波画像データを生成し、表示手段に前記超音波画像を表示させる信号処理手段と
を備え、
前記信号処理手段が、
前記物体内部の傷に対応した画素の画素値をホールドして前記超音波画像データを生成する画素値ホールド手段と、
前記物体内部の傷に対応した画素のアドレスを抽出するアドレス抽出手段と、
前記アドレス抽出手段が抽出した前記画素のアドレスの水平方向の最終水平アドレスを垂直アドレス毎に記憶するアドレス記憶手段と、
前記アドレス記憶手段が記憶した前記最終水平アドレスに基づいて垂直アドレス毎に前記画素値ホールド手段がホールドした前記画素値をクリアする画素値クリア手段と
を備えて構成される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、安価かつ簡単に、セクタスキャン描画における各超音波ビーム間の補間を行うことができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら本発明の実施例について述べる。
【実施例１】
【００１０】
図１ないし図１１は本発明の実施例１に係わり、図１は超音波探傷装置の構成を示す構成図、図２は図１の補間処理ブロックの構成を示す構成図、図３は図１の超音波探傷装置を説明する図、図４は図１の補間処理ブロックを用いた処理の流れを示すフローチャート、図５は図４の補間領域学習処理の流れを示すフローチャート、図６は図４の補間領域学習処理を説明する第１の図、図７は図４の補間領域学習処理を説明する第２の図、図８は図４の補間処理を説明する第１の図、図９は図４の補間処理を説明する第２の図、図１０は図４の補間処理の流れを示すフローチャート、図１１は図４の補間処理を説明する第３の図である。
【００１１】
図１に示すように、本実施例の超音波探傷装置１は、被検物体２に超音波を送受波するプローブ３と、プローブ３に対して超音波駆動信号を出力すると共にプローブ３からの超音波エコー信号を信号処理する装置本体４とを備えて構成される。
【００１２】
装置本体４は、プローブ３内の超音波探触子（図示せず）を駆動するパルサ１０と、プローブ３の超音波エコー信号を受信するレシーバ１１と、検波処理、ゲイン処理、フィルタ処理等の処理を行う受信ビームフォーマ１２と、各種信号処理が施された反射信号をセクタ画像データに変換するスキャンコンバータ１３と、スキャンコンバータ１３からのセクタ画像データを１フレーム分記憶する画像メモリ１４と、画像メモリ１４にセクタ画像データに対して後述する補間処理を行う前値ホールド回路１５及びホールドキャンセル回路１６からなる補間処理ブロック１７と、補間処理ブロック１７で補間処理されたセクタ画像データにより超音波探傷結果である超音波画像を表示するモニタ１８と、パルサ１０に対して駆動タイミング信号を出力する送信ビームフォーマ１９と、各部を制御する制御回路２０とを備えて構成される。
【００１３】
図２に示すように、補間処理ブロック１７の前値ホールド回路１５は比較器２１及びラッチ回路２２から構成され、補間処理ブロック１７のホールドキャンセル回路１６はラッチ回路２３、キャンセルアドレスホールド回路２４及び比較器２５から構成される。
【００１４】
このように構成された本実施例の作用について説明する。プローブ３を用いて被検物体２にセクタ状に超音波を送受波することで、図３に示すような被検物体２内の傷のエコー信号が得られたとする。
【００１５】
制御回路２０は、補間処理回路１７を図４に示すような制御を行う。すなわち、ステップＳ１にて装置本体４で探傷設定に変更があるかどうか判断する。これは、例えば装置本体４による探傷に先立ち、超音波の走査範囲等の設定が行われるが、その際にデフォルト以外の設定がなされたかどうか判断する。
【００１６】
探傷設定に変更があると、ステップＳ２にて後述する補間領域学習処理を実行してステップＳ３に進み、探傷設定に変更がない場合にはそそままステップＳ３に進み、ステップＳ３にて後述する補間処理を実行して処理を終了する。
【００１７】
上記のステップＳ２における補間領域学習処理は、図５に示すように、ステップＳ２１にてパラメータｉ，ｊをそれぞれ０にセットして、ステップＳ２２にて垂直アドレスがｉで水平アドレスがｊの画像メモリ１４のアドレス（ｉ，ｊ）に格納されている画素値Ｐi,jを読み出す。
【００１８】
そして、ステップＳ２３にて画素値Ｐi,j＞０かどうか判断し、画素値Ｐi,j＞０ならばステップＳ２４にてアドレス（ｉ，ｊ）をキャンセルアドレスデータとして記憶してステップＳ２５に進み、画素値Ｐi,j＝０ならばそそままステップＳ２５に進み、ステップＳ２５にてｊが垂直アドレスの最大値ｈに等しいかどうか判断する。
【００１９】
ステップＳ２４での処理では、図２のホールドキャンセル回路１６において、具体的にはキャンセルアドレスホールド回路２４のＡＤＲＥＳＳ端子に垂直アドレス信号ｉが入力され、ラッチ回路２３のＤＡＴＡ端子に水平アドレス信号ｊが入力される。
【００２０】
ラッチ回路２３では、前値ホールド回路１５の比較器２１の比較結果（画素値Ｐi,j＞０が成立するかどうかの結果）であるアドレスラッチ信号に基づき、画素値Ｐi,j＞０のとき水平アドレス信号ｊをラッチしてキャンセルアドレスホールド回路２４のＤＡＴＡＩＮ端子にキャンセルアドレスデータとして水平アドレス信号ｊを出力する。そして、キャンセルアドレス書き込み信号に基づき、このキャンセルアドレスデータがキャンセルアドレスホールド回路２４にホールド（記憶及び更新）される。
【００２１】
この結果、例えば図６に示すように、垂直アドレス信号ｉのとき、水平アドレス信号が２、６、１１で画素値が１、５、１１というような値をとり、他の水平アドレス信号では画素値が０をとる場合では、キャンセルアドレスデータが２、６、１１としてキャンセルアドレスホールド回路２４のＤＡＴＡＩＮ端子に出力され、キャンセルアドレス書き込み信号に基づき最終のキャンセルアドレスデータである１１がホールド（記憶及び更新）される。
【００２２】
図５に戻り、ステップＳ２５において、ｊが垂直アドレスの最大値ｈ以下と判断されると、ステップＳ２６にてｊをインクリメントしてステップＳ２８に進み、ｊが垂直アドレスの最大値ｈに等しいと判断されると、ステップＳ２７にてｊを０にリセットすると共に、ｉをインクリメントしてステップＳ２８に進む。そしてステップＳ２８にてｉが水平アドレスの最大値ｖになるまでステップＳ２２からＳ２８を繰り返す。
【００２３】
この補間領域学習処理を行うことで、図７に示すように、垂直アドレス信号ｉのときの最終的にホールドされたキャンセルアドレスデータが、モニタ１８上のセクタ画像でのホールドキャンセル信号の発生タイミング信号としてステップＳ３の補間処理で用いられる。
【００２４】
補間処理ブロック１７の前値ホールド回路１５は、図２に示したように、画像メモリ１４の出力を比較器２１の比較結果（画素値Ｐi,j＞０が成立するかどうかの結果）であるアドレスラッチ信号に基づきラッチ回路２２でラッチしてホールドデータとしてモニタ１８に出力するので、このような処理のみでは図８に示すように、モニタ１８上のセクタ画像では、傷が存在する最大水平アドレスでの画素データがホールドされ続けた画像となるが、ラッチ回路２２のＣＬＲ端子にキャンセルアドレスデータに基づいてホールドキャンセル信号を出力する（図７参照）ことで、図９に示すように、ホールドされた画素データ（ホールドデータ）をクリアする。これにより補間されたセクタ画像を得ることができる。
【００２５】
次にステップＳ３の補間処理について説明する。補間処理は、図１０に示すように、ステップＳ３１にてパラメータｉ，ｊをそれぞれ０にセットして、ステップＳ３２にて垂直アドレスがｉで水平アドレスがｊの画像メモリ１４のアドレス（ｉ，ｊ）に格納されている画素値Ｐi,jを読み出す。
【００２６】
そして、ステップＳ３３にて画素値Ｐi,j＞０かどうか判断し、画素値Ｐi,j＞０ならばステップＳ３４にてアドレス（ｉ，ｊ）とキャンセルアドレスデータとを比較する。そして、アドレス（ｉ，ｊ）とキャンセルアドレスデータが一致するならばステップＳ３５にてキャンセルホールド信号を出力してホールドデータを０にセットしクリアしステップＳ３７に進み、アドレス（ｉ，ｊ）とキャンセルアドレスデータとが一致しない場合には、ステップＳ３６にてホールドデータを画素値Ｐi,jにセットしてステップＳ３７に進む。そして、ステップＳ３７にてホールドデータをモニタ１８に出力し、ステップＳ３８にてｊが垂直アドレスの最大値ｈに等しいかどうか判断する。
【００２７】
ステップＳ３８において、ｊが垂直アドレスの最大値ｈ以下と判断されると、ステップＳ３９にてｊをインクリメントしてステップＳ４１に進み、ｊが垂直アドレスの最大値ｈに等しいと判断されると、ステップＳ４０にてｊを０にリセットすると共に、ｉをインクリメントしてステップＳ４１に進む。そしてステップＳ４１にてｉが水平アドレスの最大値ｖになるまでステップＳ３２からＳ４１を繰り返す。
【００２８】
この結果、例えば図１１に示すように、垂直アドレス信号ｉのとき、水平アドレス信号が２、６、１１で画素値が１、５、１１というような値をとり、他の水平アドレス信号では画素値が０をとる場合では、ホールドデータが比較器２１（図２参照）の比較結果（画素値Ｐi,j＞０が成立するかどうかの結果）であるアドレスラッチ信号に基づき画素値１、５としてラッチ回路２２（図２参照）から出力される。
【００２９】
一方、キャンセルアドレスホールド回路２４（図２参照）にホールドされているキャンセルアドレスデータであるアドレス値”１１”と水平アドレスとを比較器２５（図２参照）にて比較し、水平アドレスが”１１”になると比較器２５よりホールドキャンセル信号がラッチ回路２２（図２参照）に出力されてホールドデータがクリアされる。
【００３０】
これにより、演算等を行うことなく、簡単に図９に示したような補間されたセクタ画像がモニタ１８に表示される。
【００３１】
本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施例１に係る超音波探傷装置の構成を示す構成図
【図２】図１の補間処理ブロックの構成を示す構成図
【図３】図１の超音波探傷装置を説明する図
【図４】図１の補間処理ブロックを用いた処理の流れを示すフローチャート
【図５】図４の補間領域学習処理の流れを示すフローチャート
【図６】図４の補間領域学習処理を説明する第１の図
【図７】図４の補間領域学習処理を説明する第２の図
【図８】図４の補間処理を説明する第１の図
【図９】図４の補間処理を説明する第２の図
【図１０】図４の補間処理の流れを示すフローチャート
【図１１】図４の補間処理を説明する第３の図
【符号の説明】
【００３３】
１…超音波探傷装置
２…被検物体
３…プローブ
４…装置本体
１０…パルサ
１１…レシーバ
１２…受信ビームフォーマ
１３…スキャンコンバータ
１４…画像メモリ
１５…前値ホールド回路
１６…ホールドキャンセル回路
１７…補間処理ブロック
１８…モニタ
１９…送信ビームフォーマ
２０…制御回路
２１、２５…比較器
２２、２３…ラッチ回路
２４…キャンセルアドレスホールド回路
代理人    弁理士    伊藤  進
【図１】
2006132988.tif 000003
【図２】
2006132988.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006132988.tif 000006
【図５】
2006132988.tif 000007
【図６】
2006132988.tif 000008
【図７】
2006132988.tif 000009
【図８】
2006132988.tif 000010
【図９】
2006132988.tif 000011
【図１０】
2006132988.tif 000012
【図１１】
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