(57)【要約】【課題】    本発明は、傷検出位置を示す情報を記録できる非破壊検査装置を提供することを目的とする。【解決手段】  被検体（１０）上の位置に応じて異なった値で検出される該被検体の状態情報を、該被検体上を移動させられている探触子（１１）を介して逐次取得し、該取得された状態情報の内の最新の状態情報を保持する非破壊検査装置（１）を前提として、上記探触子の配置画像を撮像し、常に最新の配置画像を保持する撮像手段（１２）と、上記状態情報が所定条件を満たすか否かを判定し、判定結果に応じて、上記状態情報の取得及び上記配置画像の撮像とを禁止する情報取得制御手段（１５）と、上記禁止に伴ない、上記保持されている最新の状態情報及び最新の配置画像とを関連付けして記憶装置（１７）に記憶し、上記禁止を解除する第一の記憶制御手段（１５）と、を有するように構成する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体上の位置に応じて異なった値で検出される該被検体の状態情報を、該被検体上を移動させられている探触子を介して逐次取得し、該取得された状態情報の内の最新の状態情報を保持する非破壊検査装置であって、
前記被検体に対する前記探触子の配置画像を撮像し、該撮像された配置画像の内の最新の配置画像を保持する撮像手段と、
前記取得した状態情報が所定条件を満たすか否かを判定し、判定結果に応じて、前記状態情報の取得及び前記撮像手段による配置画像の撮像とを禁止する情報取得制御手段と、
前記状態情報の取得及び前記撮像手段による配置画像の撮像とが禁止されると、前記保持されている最新の状態情報及び最新の配置画像とを関連付けして記憶装置に記憶し、前記禁止を解除する第一の記憶制御手段と、
を有することを特徴とする非破壊検査装置。
【請求項２】
被検体上の位置に応じて異なった値で検出される該被検体の状態情報を、該被検体上を移動させられている探触子を介して逐次取得し、該取得された状態情報の内の最新の状態情報を保持する非破壊検査装置であって、
前記被検体に対する前記探触子の配置画像を撮像し、該撮像された配置画像の内の最新の配置画像を保持する撮像手段と、
前記取得した状態情報が所定条件を満たすか否かを判定し、判定結果に応じて、前記状態情報の取得及び前記撮像手段による配置画像の撮像とを禁止する情報取得制御手段と、
前記状態情報の取得及び前記撮像手段による配置画像の撮像とが禁止される度に、前記保持されている最新の配置画像から前記探触子の位置を検出して保持し、前記禁止を解除する情報一時保持手段と、
前記禁止される度に検出された探触子の位置の全てまたはその一部を関連付けして記憶装置に記憶する第二の記憶制御手段と、
を有することを特徴とする非破壊検査装置。
【請求項３】
前記保持されている最新の状態情報及び最新の配置画像とを同時に画面表示する表示手段を、
更に有することを特徴とする請求項１または２に記載の非破壊検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非破壊検査装置に関し、特に被検体上を走査する探触子の測定位置を撮像する撮像手段を備えた非破壊検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
被検体の傷を検査する装置として非破壊検査装置が知られている。この非破壊検査装置は、被検体の局所ごとに超音波をあてて反射エコーを波形観察する超音波探傷器や、交流電流を流したコイルを局所ごとにあてて当該コイルのインピーダンスの変化を波形観察する過流探傷器など、傷の検出方法によって様々な呼び名がある。
【０００３】
これらの非破壊検査装置では、観測者（以下、オペレータともいう）が被検体上の局所毎に探触子をあてがうことで、被検体上の各位置で検出される上記反射エコーや上記インピーダンスなどがその度に信号処理され、表示画面に探傷波形として可視化される。
【０００４】
観測者は、探傷波形のレベル（振幅値）が所定値を超えたか否かを上記表示画面の探傷波形から視覚的に観測することもできるし（特許文献１参照）、或いは、探傷波形の振幅値が所定値を超えたことを自動検出できるようにし、検出した場合に報知ランプなどで知らせるようにするなどして知ることもできる。
【０００５】
また更に、非破壊検査装置の中には画像を入力できるものもある。この種の非破壊検査装置は、ビデオカメラなどの撮像手段が装備され、撮像手段から取りこまれた画像を表示画面に上記探傷波形と並べて表示させることができる。この種の非破壊検査装置は、観測者が直接覗き込めない領域に向け、その表示画面を見ながら観測者が探触子を的確に移動させるなどを目的として利用される。
【０００６】
なお上記態様の他には、検査現場で得られた情報を通信回線を介して分析センタで受信し、分析結果に応じた情報を検査現場にリアルタイムで送信する検査支援技術などがある（特許文献２参照）。
【特許文献１】米国特許第５，５１１，４２５号明細書
【特許文献２】特開２００２−５６９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように、非破壊検査装置の中には、撮像手段を装備しているものがあり、そこから取りこまれた画像を表示画面に探傷波形と共に表示させることができる。
ここに装備されている撮像手段は、観測者が直接覗き込めない領域に探触子を的確に移動させられるように探触子の周辺画像を取り込むことを目的としている。
【０００８】
このため、上記探傷波形と上記画像は互いに独立して処理が行なわれるものであって、例えば被検体上のある位置に探触子をあてがった時に傷情報が検出されてもその検出位置とは無関係に表示画面上の周辺画像を常に更新し続ける。つまり、探傷波形から傷情報が検出されても、その時点の被検体上の検出位置は画像として一切残らない。
【０００９】
しかしながら、傷が検出された時点の探触子の位置を示す画像は、傷検出時や検査終了後のデータ解析等の処理においても有効であるため、このような用途で使用される非破壊検査装置にあっては被検体上の傷検出位置を示す情報が一切残らない従来構成が問題でとなっていた。
【００１０】
そこで本発明は、上記問題に鑑みてなされた発明であって、傷検出位置を示す情報を残すことのできる非破壊検査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】
【００１１】
本発明は上記課題を解決するために以下のように構成する。
本発明の非破壊検査装置の態様の一つは、被検体上の位置に応じて異なった値で検出される該被検体の状態情報（例えば被検体に出射した超音波の反射エコーから得られる波形データなど）を、該被検体上を移動させられている探触子を介して逐次取得し、該取得された状態情報の内の最新の状態情報を保持することを前提とし、上記被検体に対する上記探触子の配置画像を撮像し、該撮像された配置画像の内の最新の配置画像を保持する撮像手段と、上記取得した状態情報が所定条件（例えば波形データの振幅値が所定値を上回っているかなどの条件）を満たすか否かを判定し、判定結果に応じて、上記状態情報の取得及び上記撮像手段による配置画像の撮像とを禁止する情報取得制御手段と、上記状態情報の取得及び上記撮像手段による配置画像の撮像とが禁止されると、上記保持されている最新の状態情報及び最新の配置画像とを関連付けして記憶装置に記憶し、上記禁止を解除する第一の記憶制御手段と、を有するように構成する。
【００１２】
また、本発明の非破壊検査装置のその他の態様の一つは、被検体上の位置に応じて異なった値で検出される該被検体の状態情報を、該被検体上を移動させられている探触子を介して逐次取得し、該取得された状態情報の内の最新の状態情報を保持することを前提とし、上記被検体に対する上記探触子の配置画像を撮像し、該撮像された配置画像の内の最新の配置画像を保持する撮像手段と、上記取得した状態情報が所定条件を満たすか否かを判定し、判定結果に応じて、上記状態情報の取得及び上記撮像手段による配置画像の撮像とを禁止する情報取得制御手段と、上記状態情報の取得及び上記撮像手段による配置画像の撮像とが禁止される度に、上記保持されている最新の配置画像から上記探触子の位置を例えば画像認識処理手法などを用いて検出して保持し、上記禁止を解除する情報一時保持手段と、上記禁止される度に検出された探触子の位置の全てまたはその一部を関連付けして（例えば配置画像中に示される被検体画像中に上記探触子の位置をマークするなどして）記憶装置に記憶する第二の記憶制御手段と、を有するように構成する。
【００１３】
なお、上記各態様の非破壊検査装置の何れか一つにおいて、上記保持されている最新の状態情報及び最新の配置画像とを同時に画面表示する表示手段を、更に有するように構成させてもよい。
【００１４】
本発明の非破壊検査装置では、探触子から取得した状態情報から被検体が所定条件（例えば波形データの振幅値が所定値を上回っているかなどの条件）を満たすか否かを判定し、判定結果に応じて、状態情報の取得及び撮像手段による配置画像の撮像とを禁止できるように構成している。よって、上記所定条件として被検体に傷が含まれていることを示す条件（例えば傷情報が波形データの振幅値に現れたことを示す閾値など）を適用することで、傷の検出に伴ない、引き続き取得される状態情報及び撮像画像の取得を阻止できる。このとき、非破壊検査装置では、最後に取得された状態情報とその状態情報が取得された位置に示される探触子の配置画像が引き続き保持できる。
【００１５】
そして更に第一の記憶制御手段を構成した場合は、上記保持されている、傷情報が含まれる状態情報とその傷の位置に配置された探触子の配置画像とを、関連付けて記憶装置に記憶させることができ、その後に行なわれる上記禁止の解除によりこの解除後の探触子の位置の状態情報と配置画像とが引き続き取得できる。
【００１６】
また、情報一時保持手段及び第二の記憶制御手段を構成した場合は、傷が検出される度にその時の探触子の位置を示す情報を配置画像から算出しておくことが可能となり、その後、その算出された位置情報の全てまたはその一部を記憶装置に記憶させることができる。
【００１７】
また以上の何れか一つの構成に表示手段を設ければ、被検体の状態情報と、その状態情報が取得される時の探触子の配置をオペレータが視覚的に確認できる。
【発明の効果】
【００１８】
以上述べたように本発明によれば、被検体上を探触子を移動させる動作過程で所定条件に不適合な状態情報が取得された場合、その時の探触子の配置画像や配置画像中に示される探触子の位置情報を記憶装置に記憶することが可能となる。
【００１９】
また、表示手段を更に備えるようにしたことにより、状態情報の取得及び撮像手段による配置画像の撮像とを禁止している間は、上記状態情報と共にその状態情報が取得された時の探触子の被検体上の配置をオペレータが視覚的に確認できるようになる。
【００２０】
つまり、状態情報に傷情報が含まれるものが検出されるように条件を設定すれば、傷が検出された際にその状態情報と共にその時の探触子の被検体上に位置を示す配置画像や配置画像中に示される探触子の位置情報を記憶装置に記憶させることが可能となり、表示手段を設ければそれらの情報をオペレータが視覚的に確認できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の非破壊検査装置の一実施形態による超音波探傷器の外観斜視図である。
【００２２】
同図に示されている超音波探傷器１は、超音波を被検体１０の局所に送信してその反射エコーを受信する探触子１１と、被検体１０上を走査させている探触子１１を撮像するビデオカメラ１２と、探触子１１で受信した反射エコー信号やビデオカメラ１２で撮像した画像をケーブル１３、１４を介して導入する本体装置１５によって構成される。
【００２３】
当該本体装置１５は、信号ケーブル１３、１４から導入した反射エコー信号や配置画像に対し各種の信号処理や傷検出等に関連する処理を行なう不図示の内部回路や、各種信号処理を通して反射エコー信号から得られた反射エコー情報（状態情報）やビデオカメラ１２で取得された画像から信号処理を通じて得られた画像情報（配置画像）を同時に表示させる表示装置１６や、被検体１０の傷が検出された際にその反射エコー情報と共にその時の傷検出位置の画像（配置画像）を記憶したり、傷検出位置を示す後述のマーキング画像を記憶したりする記憶装置１７などによって構成される。
【００２４】
同図に示される表示装置１６では、上記反射エコー情報及びこの反射エコー情報が得られたときの被検体１０上の探触子１１の位置を示す画像情報とが、それぞれ、画面領域１８、１９に並べて表示された状態が示されている。この表示領域１８には反射エコー情報として波形データが指し示されている。詳しくは後述するが、内部回路ではオペレータが入力した傷信号検出条件に当該波形データが合致するか否かの監視を行ない、合致した場合は、そのときの波形データとそのときの配置画像を関係付けて記憶装置１７に記憶させたり、または、合致する度にそのときの配置画像から被検体上の探触子の位置を算出しておき、例えば傷検査を終える時などの所定タイミングで、算出された全てまたはその一部の位置情報を関係付けして記憶装置１７に記憶させたりする。
【００２５】
上記傷信号検出条件としては、例えば当該波形データのレベル（振幅）値を測定して当該レベル値が所定の閾値を上回った（または下回った）などを検出条件とすることができる。又上記閾値の代わりに振幅減衰曲線の最低ラインを使用するなどその他の基準を設けることも可能である。なお、以下の内部動作の説明では説明を理解し易いように、閾値を用いて説明することとする。
【００２６】
また、同図には特に示されていないが、本体装置の前面パネルには、電源スイッチや、被検体の探傷動作を開始するボタンや、内部回路に与えるパラメータ値を調節するボタンや、その他、各種モードを設定するためのボタンが設けられている。
【００２７】
図２は、超音波探傷器１のシステムブロック図の一例である。
同図の超音波探傷器には、各種プログラム（例えば後述の探傷動作処理手順に示される処理など）を実行し、超音波探傷器を構成する各構成要素を制御するＣＰＵ（中央処理装置）１００と、ＣＰＵ１００からの指示に応じてパルス信号を生成するパルサ１０１と、パルサ１０１からのパルス信号を超音波に変換して被検体に出射し、被検体からの反射エコーを電気信号に変換する探触子１０２（またはプローブ１０２とも呼ぶ）と、プローブ１０２で検出した反射エコー信号を受信するレシーバ１０３と、レシーバ１０３で受信された反射エコー信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ１０４と、デジタル化された反射エコー信号を例えばＣＰＵ１００から設定されるなどした閾値を基準に監視し、基準を超えた場合に、ＣＰＵ１００にその旨を通知すると共に後述の波形メモリ１０７での当該反射エコー信号の記憶を制限する検波計測制御部１０６と、デジタル化された反射エコー信号（波形データ）を一時的に記憶するための波形メモリ１０７と、被検体上の探触子の位置を撮像するビデオカメラ１０８と、ＣＰＵ１００の指示の下に、ビデオカメラ１０８で撮像された新規画像を取得するか否かを制限し、ビデオカメラ１０８から取得した新規画像を例えばデジタル変換などの処理を施して画像処理部１１０に転送するビデオデコーダ１０９と、波形メモリ１０７に記憶されている波形データやビデオデコーダ１０９で処理された最新画像（この最新画像は次の最新画像が送信されるまでバッファメモリで保持されている）を基に各種のデジタル処理を行なったり、最新画像に対してマーキング処理を行なったりする画像処理部１１０と、各種のデジタル処理が施された波形データや最新画像等をアナログ信号に変換するＤ／Ａコンバータ１１１と、アナログ信号に変換された波形データや最新画像等を表示するモニタ１１２と、ＣＰＵ１００で実行可能な各種プログラム（ＣＰＵを動作させるために必要なプログラムや探傷動作処理手順に係るプログラムなど）やデータを記憶するメモリ１１３と、波形メモリに記憶されている波形データやそれと対で取得される配置画像、またはその配置画像を基に生成されたマーキング画像などを記憶するための記憶装置１１４と、専用線や通信ネットワークによって情報の送受信が行なわれる通信部１１５とが備えられている。
【００２８】
上記記憶装置１１４は、例えば外部記憶装置であり、この場合、その記憶情報は電力が遮断されても情報の保持を維持でき、この情報を例えば再生するなどの流用が可能となる。
【００２９】
なお、本装置各部への電力供給は、同図に示されるようにバッテリ１１６、電源スイッチ１１７、及び切り替え部１１８によって構成される電力供給部から行なわれ、切り替え部１１８の切り替えに伴ないバッテリ１１６の電力が供給または遮断される。
【００３０】
また、本超音波探傷器を扱うオペレータからの指示は、同図には特に示されていないがキーボードやスイッチなどによって構成される入力部を介してＣＰＵ１００に伝えるものとする。
【００３１】
図３は、上記超音波探傷器において実行される、探傷走査の動作フローである。
以下の動作フローでは、特に説明しないがバッテリ１１６から各部に電力供給されているものとする。
【００３２】
先ず、オペレータにより探傷動作開始の指示を入力部から受けると、ＣＰＵ１００の指示の基に各部が駆動する（Ｓ３０１）。本ステップでは、例えば、検波計測制御部１０６の閾値に初期値が設定されたり、ビデオデコーダ１０９がビデオカメラ１０８からの最新の配置画像（以下、単に最新画像という）を取得できるように設定されたりするなどの各種初期設定がＣＰＵ１００によって行なわれる。そして更に、当該初期設定下で、パルサ１０１からパルス信号を生成させてプローブ１０２から超音波を出射し、その反射エコー信号をデジタル化した波形データを波形メモリ１０７に一時記憶する。また、ビデオカメラ１０８で画像を逐次撮像し、最新画像をビデオデコーダ１０９を介して次々に画像処理部１１０に送信する。波形メモリ１０７に記憶されている波形データと画像処理部１１０に送信された最新画像（つまり、被検体上を走査させたプローブ１０２の当該時点で検出される波形データとその時のプローブの位置を示す画像）は、Ｄ／Ａコンバータ１１１を介してモニタ１１２の画面上に同時に表示される。
【００３３】
上記波形メモリ１０７に記憶されている波形データとビデオデコーダ１０９で処理された最新画像とをモニタ１１２の画面上に同時に表示させる手段としては、例えば、画像処理部１１０内に複数のレイヤーを設け、波形メモリ１０７に記憶されている波形データとビデオデコーダ１０９で処理された最新画像とをそれぞれ別々のレイヤーに入力し、それぞれのレイヤーに入力された情報を１枚の画像としてモニタ１１２の画面上に表示させる公知の処理（この処理はレイヤーマージ機能と呼ばれることもある）を施すなどして実施できる。
【００３４】
そしてこの駆動状態下で、検波計測制御部１０６では、Ａ／Ｄコンバータ１０４でデジタル変換された反射エコー信号を上記閾値を基準にレベル判定する（Ｓ３０３）。
ここで、上記レベル判定により傷信号が検出されなければ、当該探傷動作を終了する要求が例えば入力部などからあったか否か判定し（Ｓ３０５）、要求が無ければ、ステップＳ３０３のレベル判定処理に戻り、その時に取得された反射エコー信号を対象にレベル判定を上記同様に行なう。
【００３５】
一方、ステップＳ３０３において傷信号が検出された場合は、先ず、モニタ１１２に表示している波形データ及び最新画像をフリーズする（Ｓ３０７）。
上記フリーズする処理は、傷信号を検出した検波計測制御部１０６が、A／Dコンバータ１０４を介してレシーバ１０３から引き続き送信されてくる反射エコー信号を遮断し、これと共に、傷信号を検出した旨をＣＰＵ１００に割り込み通知して該ＣＰＵ１００からビデオデコーダ１０９に対し、新規画像の取得を遮断するように構成することで実施できる。
【００３６】
この構成下では、上記引き続き送信されてくる反射エコー信号の遮断及び新規画像の取得の遮断が行なわれた場合、検波計測制御部１０６内のバッファメモリには遮断直前の波形データが残り、画像処理部１１０内のバッファメモリには遮断直前の配置画像が残る。このため、モニタ１１２には、上記各バッファメモリに残された波形データ及び配置データが繰り返し表示されるようになり、あたかも各静止画を表示しているかのようなフリーズ状態が生成される。
【００３７】
続いて、画像上のプローブ位置をマーキングする画像処理モードになっているか否かを判定する（Ｓ３０９）。この画像処理モードのＯＮ／ＯＦＦの設定は、入力部から行なうことができる。
【００３８】
この判定処理で画像処理モードになっていないと判定されると、フリーズさせた上記波形データ及び配置画像とを互いに関連付けて記憶装置１１４に保存してから（Ｓ３１１）、上記フリーズ状態を解除（Ｓ３１３）し、続いてステップＳ３０５の判定を行なう。なお、上記波形データ及び配置画像は、例えば、関連画像として割り当てられた別々の記憶セルにそれぞれの画像を記憶させたり、波形データ及び配置画像を一枚の画像として記憶させたりするなどすることができ、その関連付け方法については特に限定しない。
【００３９】
さて、ステップＳ３０９の判定処理で画像処理モードになっていると判定された場合は、フリーズさせた最新画像中に示されるプローブ位置を画像処理手法などを用いてマーキングし（Ｓ３１４）、その後、上記フリーズ状態を解除（Ｓ３１３）し、続くステップＳ３０５の判定を行なう。
【００４０】
上記マーキング処理は、例えば画像処理により実現することが可能である。
例えば、プローブ１０２の所定位置（例えば背面など）にプローブの基準位置を示す識別物をつけ、当該識別物の色や形状等を予め画像処理部に登録させておく。そして、形状認識等の認識処理を適用するなどしてフリーズ状態にある上記画像から識別物の位置を検出し、その識別物を「〇」などの記号に画像上で置き換える。更に、プローブを誘導するオペレータの手やプローブ自体などの不要画像は、近隣の背景色で補間したり、或いは、予め素材のみを撮像しておき、その素材画像に該当する部分を所定の色で補間する。このようにして得られたマーキング画像は画像処理部１１０内またはメモリ１１３に一時記憶される。
【００４１】
また、既にマーキング画像が一時記憶されている場合は、そのマーキング画像を読み出し、新規画像から新たに検出された識別物の位置と対応する上記マーキング画像上の位置に「〇」などの記号を追加し、新たに生成したマーキング画像を画像処理部１１０内またはメモリ１１３に一時記憶する。
【００４２】
なお、言うまでもないことであるが、上記ステップＳ３１３のフリーズ状態の解除処理が行なわれることによりモニタ１１２には、そのフリーズ解除時点にプローブから検出された波形データと、ビデオカメラから新たに取得された最新の画像が表示される。
【００４３】
続くステップＳ３０５において、当該探傷動作を終了する要求があったかと判定されると、更に、本探傷動作中に傷信号が検出されたか否かの判定を行なう（Ｓ３１５）。
ステップＳ３１５において検出していないと判定されると本探傷動作は直ちに終了し（Ｓ３１７）、検出したと判定されると、続いて、画像処理モードになっているか否かの判定を行なう（Ｓ３１９）。
【００４４】
ステップＳ３１９の判定で画像処理を行なうモードではないと判定されると本探傷動作は直ちに終了し（Ｓ３１７）、ステップＳ３１９の判定で画像処理を行なうモードであると判定されるとステップＳ３１４でマーキングされた画像を記憶媒体に保存してから（Ｓ３２１）、本探傷動作を終了する（Ｓ３１７）。
【００４５】
ステップＳ３１４、ステップＳ３２１の処理により、傷が検出された全ての位置が「〇」などの記号によって示された画像を記憶媒体に記憶できるようになる。
なお、本発明の実施形態においては、非破壊検査装置として超音波探傷器を一例にとり上げて説明したが、その他にも、傷信号の検出方法が異なる例えば過流探傷器などの非破壊検査装置に上述した技術を適用させてもよい。
【００４６】
以上のように、本発明の実施形態においては、被検体上を探触子を移動させる動作過程で所定条件に不適合な状態情報が取得された場合、その時の探触子の配置画像や配置画像中に示される探触子の位置情報を記憶装置に記憶することが可能となる。
【００４７】
また、表示手段を更に備えるようにしたことにより、状態情報の取得及び撮像手段による配置画像の撮像とを禁止している間は、上記状態情報と共にその状態情報が取得された時の探触子の被検体上の配置をオペレータが視覚的に確認できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の非破壊検査装置の一実施形態である超音波探傷器の外観斜視図である。
【図２】超音波探傷器のシステムブロック図の一例である。
【図３】図２の超音波探傷器において実行される、探傷動作の処理フローである。
【符号の説明】
【００４９】
１    超音波探傷器
１０  被検体
１２  撮像カメラ
１３、１４  信号ケーブル
１５  本体
１６  表示装置
１７  記憶装置
１８、１９  表示領域
【図２】
2006133122.tif 000003
【図３】
2006133122.tif 000004
【図１】
2006133122.tif 000005