(57)【要約】      （修正有）【課題】細長い構造体を走査するための方法およびシステムを提供する。【解決手段】細長い構造体１０２の空隙部１２２内に流体１０８を有する細長い構造体１０２の走査が受け取られる。走査は、X線ビーム１１８を使用して走査器１１２によって生成される。走査内のデータ１２４は、流体１０８に起因する走査内のデータ１２４の一部分を除去してフィルタリングされたデータ１２６を形成し、フィルタリングされたデータ１２６内の細長い構造体１０２の壁上の不整合箇所１１０を検出することを可能にするためにフィルタリングされる。【選択図】図１
2019174447.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
X線ビーム（118）を発するように構成された走査器（112）と、
前記走査器（112）と通信するコントローラー（114）であって、前記コントローラー（114）が、流体（108）を有する空隙部（122）を有する細長い構造体（102）の走査（116）を行うように前記走査器（112）を制御し、前記流体（108）に起因する前記走査（116）内のデータ（124）の一部分を除去してフィルタリングされたデータ（126）を形成するために前記走査（116）内の前記データ（124）をフィルタリングし、前記フィルタリングされたデータ（126）内の前記細長い構造体（102）の壁上の不整合箇所（110）を検出することを可能にするように構成されたコントローラー（114）と、
を含む走査システム（104）。
【請求項２】
前記走査器（112）が、
前記X線ビーム（118）を発するように構成されたX線源（300）、および、前記細長い構造体（102）に当たる前記X線ビーム（118）によって生じた後方散乱（314）を検出するように構成されたセンサーシステム（304）と、
偏光グリッド（518）に対して実質的に垂直な方向に進む後方散乱（314）内のX線を通過させる前記偏光グリッド（518）であって、前記後方散乱（314）内の前記X線が前記細長い構造体（102）に当たる前記X線ビーム（118）によって生じる、偏光グリッド（518）と、
後方散乱（314）を低減させるシールド（520）であって、前記細長い構造体（102）がX線源（300）と前記シールド（520）との間に位置する、シールド（520）と、
のうちの少なくとも1つをさらに含む、請求項1に記載の走査システム（104）。
【請求項３】
前記コントローラー（114）が、背景雑音と関連付けられる強度を除去するために前記データ（124）をフィルタリングする、請求項1に記載の走査システム（104）。
【請求項４】
前記走査（116）内の前記データ（124）が、前記走査器（112）によって検出された前記X線ビーム（118）の後方散乱（314）の強度を示す画素を含み、前記強度が前記後方散乱（314）のエネルギーに対応し、前記コントローラー（114）が、前記流体（108）と関連付けられる前記強度を除去するために前記データ（124）をフィルタリングする、請求項1に記載の走査システム（104）。
【請求項５】
前記コントローラー（114）が、前記不整合箇所（110）を含む前記強度のグループを選択し、前記不整合箇所（110）の前記データ（124）を通過させるために前記強度の前記グループを使用して前記データ（124）をフィルタリングし、
前記強度の前記グループが前記不整合箇所（110）のための標準器を使用して選択される、請求項4に記載の走査システム（104）。
【請求項６】
前記コントローラー（114）が、高域フィルター、低域フィルター、または帯域フィルターのうちの少なくとも1つを使用して前記データ（124）をフィルタリングする、請求項1に記載の走査システム（104）。
【請求項７】
前記細長い構造体（102）上を軸方向と回転方向とのうちの少なくとも一方に移動するように構成された並進構造体（130）であって、前記並進構造体（130）が、モーター付きアーム、クローラーアーム、および軌道ベースのアームのうちの1つから選択される、並進構造体（130）
をさらに含む、請求項1に記載の走査システム（104）。
【請求項８】
前記走査器（112）が、X線走査システム、後方散乱X線システム、または透過X線システムのうちの少なくとも1つからなる、請求項1に記載の走査システム（104）。
【請求項９】
前記細長い構造体（102）が、管（106）、断熱管、非断熱管、ドラム、燃料タンク、および導管のうちの1つから選択される、請求項1に記載の走査システム（104）。
【請求項１０】
前記不整合箇所（110）が、亀裂、腐食、酸化、剥離、層間剥離、または空隙のうちの少なくとも1つから選択される、請求項1に記載の走査システム（104）。
【請求項１１】
細長い構造体（102）を走査するための方法であって、
前記細長い構造体（102）の空隙部（122）に流体（108）を有する前記細長い構造体（102）の走査（116）を受け取るステップであって、前記走査（116）がX線ビーム（118）を使用して走査器（112）によって生成される、受け取るステップと、
前記流体（108）に起因する前記走査（116）内のデータ（124）の一部分を除去してフィルタリングされたデータ（126）を形成し、前記フィルタリングされたデータ（126）内の前記細長い構造体（102）の壁上の不整合箇所（110）を検出することを可能にするために前記走査（116）内の前記データ（124）をフィルタリングするステップと、
を含む方法。
【請求項１２】
前記走査（116）内の前記データ（124）が、前記走査器（112）によって検出された前記X線ビーム（118）の後方散乱（314）の強度を示す画素を含み、前記強度が前記後方散乱（314）の周波数に対応し、前記フィルタリングするステップが、
前記流体（108）と関連付けられる前記強度を除去して前記フィルタリングされたデータ（126）を形成するために前記走査（116）内の前記データ（124）をフィルタリングするステップ
を含む、請求項11に記載の方法。
【請求項１３】
前記フィルタリングするステップが、
前記不整合箇所（110）を含む前記強度のグループを選択するステップ、および、前記不整合箇所（110）の前記データ（124）を通過させるために前記強度の前記グループを使用して前記データ（124）をフィルタリングするステップと、
前記流体（108）に起因する前記走査（116）内の前記データ（124）の一部分を除去して前記フィルタリングされたデータ（126）を形成するために、高域フィルター、低域フィルター、または帯域フィルターのうちの少なくとも1つを使用して前記走査（116）内の前記データ（124）をフィルタリングし、前記細長い構造体（102）の前記壁上の前記不整合箇所（110）の検出を可能にするステップと、
のうちの少なくとも一方をさらに含む、請求項12に記載の方法。
【請求項１４】
前記選択するステップが、
前記不整合箇所（110）のための標準器を使用して前記不整合箇所（110）を含む前記強度の前記グループを選択するステップ
を含む、請求項13に記載の方法。
【請求項１５】
偏光グリッド（518）に対して実質的に垂直な方向に進む後方散乱（314）内のX線に前記偏光グリッド（518）を通過させるステップであって、前記後方散乱（314）内の前記X線が前記細長い構造体（102）に当たる前記X線ビーム（118）によって生じる、ステップ
をさらに含む、請求項11に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は一般に検査システムに関し、特に、細長い構造体の非破壊検査に関する。さらに詳細には、本開示は、X線走査器を使用した管の非破壊検査のための方法、装置、およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
管は流体を輸送するために多くの産業で使用される。例えば、石油産業では石油とガスを輸送するために管を使用する。石油を輸送するための管は鋼鉄またはプラスチックから作られており、通常は埋められている。石油は管に沿ったポンプ場によって管を通して移動される。
【０００３】
天然ガスおよび類似したガス燃料は加圧して液状にされる。天然ガスの管は多くの場合炭素鋼で作られている。別の例として、地域暖房システムや遠隔暖房（teleheating）システムは顧客に、温水、加圧温水、場合によっては蒸気を輸送する断熱管のネットワークを使用する。
【０００４】
給水システムでも、顧客に飲料水を輸送するために管を用いる。ポンプは、管を通って流れる飲料水を加圧して消費用の水を送る。
【０００５】
管の状態を判断するために管検査が行われる。例えば、管に障害物、腐食、または他の不整合箇所が存在するかどうかを判断するために検査が行われうる。検査はまた、肉厚、溶接品質、および他のパラメータを決定するためにも行われうる。管検査は非破壊試験を含み、いくつかの異なる方法で行われうる。例えば、管検査はビデオを使用して行われうる。しかしながら、この種の検査は管内への装置の導入を伴う。別の種類の検査はX線を使用する。この種の試験は管の外部から検査を行うことを可能にする。
【０００６】
現在のX線検査が行われる一方法は手動によるものである。人間のオペレータが検査を行うために管に沿ってX線走査システムを移動させる。断熱管では、X線が管の一方の側の供給源から管を通して向けられ、管の反対側の検出器によって検出されて画像を生成する。多くの場合、供給源は次いで管の反対側に移動され、別の画像が生成される。
【０００７】
検査は通常、流体が管を通して輸送されている間に行われる。後方散乱X線システムを使用して検査が行われる場合、流体が存在すると管の壁内の不整合箇所を検出するのがより難しくなる。管の走査を得るために流体の輸送を止めることは多くの場合不可能である。いくつかの管システムの管は、何百何千マイルにも及ぶことがある。検査のために管システムの管を空にするための時間とコストは求められるものを上回る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、上述した問題の少なくともいくつか、および他の起こりうる問題を考慮に入れた方法および装置があることが望ましいはずである。例えば、流体を運ぶ管内の不整合箇所を検出することに伴う技術的問題を克服する方法および装置を有することが望ましいであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示の一実施形態は、X線ビームを発するように構成された走査器と、走査器と通信するコントローラーとを含む走査システムを提供する。コントローラーは、流体を有する空隙部を有する細長い構造体の走査を行うように走査器を制御し、流体に起因する走査内のデータの一部分を除去してフィルタリングされたデータを形成するために走査内のデータをフィルタリングし、フィルタリングされたデータ内の細長い構造体の壁上の不整合箇所を検出することを可能にするように構成される。
【００１０】
本開示の別の実施形態は、並進構造体と、検出器と、コントローラーとを含む管走査システムを提供する。並進構造体は、管上を軸方向と回転方向とに移動するように構成され、管内には流体が存在する。走査器は、並進構造体に連結され、X線ビームを利用して物体を走査するように構成される。コントローラーは、並進構造体および走査器と通信する。コントローラーは、走査器がX線ビームを使用して管の走査を行う間に、管上を移動するように並進構造体を制御する。走査内のデータは、走査器によって検出されたX線ビームの後方散乱の強度を示す画素を含み、コントローラーは、流体と関連付けられる強度を除去してフィルタリングされたデータを形成するためにデータをフィルタリングし、フィルタリングされたデータを使用して細長い構造体の後方内壁上に不整合箇所が存在するかどうかを判定する。
【００１１】
本開示の別の実施形態は、細長い構造体を走査するための方法を提供する。細長い構造体の空隙部内に流体を有する細長い構造体の走査が受け取られる。走査は、X線ビームを使用して走査器によって生成される。走査内のデータは、流体に起因する走査内のデータの一部分を除去してフィルタリングされたデータを形成し、フィルタリングされたデータ内の細長い構造体の壁上の不整合箇所を検出することを可能にするためにフィルタリングされる。
【００１２】
これらの特徴および機能を、本開示の様々な実施形態において別々に達成することができ、またはこれらの特徴および機能は、以下の説明および図面を参照してさらなる詳細が理解できる他の実施形態において組み合わされてもよい。
【００１３】
例示的な実施形態の特徴であると考えられる新規の特徴は添付の特許請求の範囲に記載されている。しかしながら、例示的な実施形態、ならびにその好ましい使用モード、さらなる目的および特徴は、本開示の例示的な実施形態の以下の詳細な説明を添付の図面と併せて読めば最もよく理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】例示的な実施形態による走査環境のブロック図である。
【図２】例示的な実施形態による並進構造体のブロック図である。
【図３】例示的な実施形態による走査器のブロック図である。
【図４】例示的な実施形態による走査システムの図である。
【図５】例示的な実施形態による管を走査するように位置決めされた走査器の断面図である。
【図６】例示的な実施形態による流体で満たされた管の走査から生成された画像の図である。
【図７】例示的な実施形態による管の走査からのデータのフィルタリングから生成された画像の図である。
【図８】例示的な実施形態による流体で部分的に満たされた管の走査から生成された画像の図である。
【図９】例示的な実施形態による管の走査からのデータのフィルタリングから生成された画像の図である。
【図１０】例示的な実施形態による細長い構造体を走査するためのプロセスのフローチャートである。
【図１１】例示的な実施形態による走査内のデータをフィルタリングするためのプロセスのフローチャートである。
【図１２】例示的な実施形態による流体を含む細長い構造体の走査からのデータをフィルタリングするのに使用される周波数を識別するためのプロセスのフローチャートである。
【図１３】例示的な実施形態によるデータ処理システムのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
例示的な実施形態では、1つまたは複数の異なる考慮事項を認め、考慮に入れている。例えば、例示的な実施形態では、後方散乱X線システムを使用して管を走査するための現在の技術が常に所望のレベルの正確さを提供するとは限らないことを認め、考慮に入れている。例示的な実施形態では、管内の流体の存在により管の壁における不整合箇所を検出する能力が低減されることを認め、考慮に入れている。
【００１６】
例示的な実施形態では、軽元素（low z elements）が他の元素よりも多くX線から光子を散乱させることを認め、考慮に入れている。例えば、B、C、N、O、F、Ne、He、Al、Si、P、S、CL、およびArは、X線からの光子の散乱を最大化する原子番号を有する。
【００１７】
例示的な実施形態では、炭化水素などの多くの流体は、流体を有する細長い構造体の走査が行われるときに散乱の増加を生じさせるzまたは原子番号を有することを認め、考慮に入れている。例示的な実施形態では、この散乱の増加により、ある種の流体を運ぶ管などの細長い構造体内の不整合箇所を検出する能力が低減することを認め、考慮に入れている。
【００１８】
例えば、炭化水素は、X線光子の散乱を増加させる炭素（C）を含む。例示的な実施形態では、航空機燃料、石油、天然ガス、および他の種類の炭化水素流体が、不整合箇所がないか検査するためにこれらの種類の流体を含む細長い構造体を検査することをより困難にする可能性があることを認め、考慮に入れている。液体窒素は、掘削時に地面を凍結させるために使用され、流体を含む細長い構造体を検査する際に困難をもたらす流体の別の例である。
【００１９】
よって、例示的な実施形態は、流体を運ぶ細長い構造体を走査するための方法、装置、およびシステムを提供する。例えば、細長い構造体の空隙部内に流体を有する細長い構造体の走査が受け取られる。走査は、X線ビームを使用して走査器によって生成される。流体に起因する走査内のデータの一部分を除去してフィルタリングされたデータを形成するために、走査内のデータがフィルタリングされる。この例示的なプロセスにより、フィルタリングされたデータ内の細長い構造体の壁上の不整合箇所を検出することが可能になる。
【００２０】
次に各図を参照し、特に図1を参照すると、例示的な実施形態による走査環境のブロック図が示されている。図示のように、走査環境100は、走査システム104を使用して細長い構造体102を検査することができる環境である。この例示的な実施例では、細長い構造体102は管106の形態をとっている。
【００２１】
管106は、様々な種類の材料を運ぶ。例えば、管106は流体108を運ぶ。流体108はいくつかの異なる形態をとることができる。例えば、流体108は、液体、気体、原油、精製石油、水素、燃料、航空機燃料、油、水、ワイン、ビール、天然ガス、バイオ燃料、または他の種類の材料のうちの少なくとも1つから選択することができる。
【００２２】
本明細書で使用される場合、「at least one of（〜のうちの少なくとも1つ）」は、項目のリストと一緒に使用される場合、リストに記載された項目のうちの1つまたは複数の異なる組み合わせを使用でき、リスト中の各項目のうちの1つだけが必要とされる場合もあることを意味する。言い換えると、「at least one of」は、リストの中から項目の任意の組み合わせおよび任意の数の項目が使用されうるが、リスト中のすべての項目が必要であるとは限らないことを意味する。項目は、特定の物体、物事、またはカテゴリでありうる。
【００２３】
例えば、「項目A、項目B、または項目Cのうちの少なくとも1つ」は、項目A、項目Aおよび項目B、または項目Cを含みうる。この例はまた、項目A、項目B、および項目Cまたは項目Bおよび項目Cも含みうる。当然ながら、これらの項目の任意の組み合わせが存在していてもよい。いくつかの例示的な実施例では、「at least one of」は、例えば、2つの項目A、1つの項目B、および10の項目C；4つの項目Bおよび7つの項目C；または他の適切な組み合わせを意味しうるが、これに限定されない。
【００２４】
この例示的な実施例では、走査システム104は、管106内に不整合箇所110が存在するかどうかを判断するために使用される。図示のように、不整合箇所110は、細長い構造体102の走査からの予期しない結果によって示される。例えば、予期しない結果は、閾値よりも大きいかまたは小さい値でありうる。予期しない結果は、所望の範囲外の値でありうる。
【００２５】
不整合箇所110は、いくつかの異なる形態をとりうる。例えば、不整合箇所110は、腐食、内部腐食、外部腐食、流動誘起腐食、孔食、薄肉化、公差外溶接、公差外付着物、スケール、亀裂、断熱剤損傷、層間剥離、空隙、およびその他の望ましくない結果を含む群の中から選択されうる。
【００２６】
本明細書で使用される際に、「いくつかの（a number of）」は、ものに関連して使用される場合、1つまたは複数のものを意味する。例えば、「いくつかの異なる形態」とは、1つまたは複数の異なる形態である。
【００２７】
この例示的な実施例では、走査システム104はいくつかの異なる構成要素を含む。図示のように、走査システム104は、走査器112と、コントローラー114とを含む。
【００２８】
図示のように、走査器112は、X線ビーム118を使用して細長い構造体102の走査116を行うことができる。この例示的な実施例では、X線ビーム118はX線放射からなり、X線放射は電磁放射の一形態である。この例示的な実施例では、X線ビーム118は約0.01ナノメートルから約10ナノメートルまでの波長を有し、これは約100eVから約450keVまでのエネルギーを有する約30ペタヘルツから約30エクサヘルツまでの周波数に対応する。X線ビーム118は典型的には紫外線よりも短くガンマ線よりも長い波長を有する。
【００２９】
図示のように、走査器112は、いくつかの異なる種類のX線走査技術を使用して走査116を行うことができる。この例示的な実施例では、走査器112は、X線走査システム、後方散乱X線システム、または透過X線システムのうちの少なくとも1つから選択されうる。
【００３０】
この例示的な実施例では、コントローラー114は走査器112と通信する。コントローラー114は、細長い構造体102の走査116を行うように走査器112の動作を制御することができる。コントローラー114を用いて、走査システム104は細長い構造体102の自動化された走査を行うことができる。
【００３１】
この例示的な実施例では、コントローラー114はコンピューターシステム120に位置する。コンピューターシステム120は物理ハードウェアシステムであり、1つまたは複数のデータ処理システムを含む。複数のデータ処理システムが存在する場合、データ処理システムは通信媒体を使用して互いに通信する。通信媒体はネットワークでありうる。データ処理システムは、コンピューター、サーバーコンピューター、タブレット、または他の何らかの適切なデータ処理システムのうちの少なくとも1つから選択されうる。
【００３２】
動作時に、コントローラー114は、空隙部122内に流体108を有する空隙部122を有する細長い構造体102を走査するように走査器112を制御する。この例示的な実施例では、走査器112は走査116のデータ124を生成する。1つの例示的な実施例では、走査116内のデータ124は、走査器112によって検出されたX線ビーム118の後方散乱の強度を示す画素を含む。
【００３３】
コントローラー114は、流体108に起因する走査116内のデータ124の部分を除去してフィルタリングされたデータ126を形成するために走査116内のデータ124をフィルタリングする。コントローラー114はまた、背景雑音125に起因するデータ124の部分を除去してフィルタリングされたデータ126を形成するために走査116内のデータ124をフィルタリングすることもできる。背景雑音125は、溶接修理箇所、グリッド内のブラケット、グリッド構造や、雑音を隠し、または雑音として働き、不整合箇所の検出をより困難にする可能性のある後方散乱を生じさせうる他の要素のうちの少なくとも1つなどの要素によっても生じうる。
【００３４】
例えば、強度およびデータ124は後方散乱のエネルギーに対応する。コントローラー114は、流体108と関連付けられる強度を除去するためにデータ124をフィルタリングすることができる。図示のように、コントローラー114は、高域フィルター、低域フィルター、帯域フィルター、または他の何らかの適切な種類のフィルターのうちの少なくとも1つを使用してデータ124をフィルタリングすることができる。言い換えると、コントローラー114は、これらの種類のフィルターのうちの任意の1つを単独でまたは組み合わせて使用することができる。
【００３５】
この例示的な実施例では、走査システム104は、現在使用されている技術と比較してより正確に管106内の不整合箇所110を検出することを可能にする。例えば、走査システム104は、フィルタリングされたデータ126における細長い構造体102の後壁128などの壁上の不整合箇所110の検出を可能にする。後壁128は後方内壁でありうる。
【００３６】
図示のように、コントローラー114は、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、またはそれらの組み合わせとして実装することができる。ソフトウェアが使用される場合、コントローラー114によって行われる動作は、プロセッサーユニットなどのハードウェア上で動作するように構成されたプログラムコードで実施することができる。ファームウェアが使用される場合、コントローラー114によって行われる動作は、プログラムコードおよびデータで実施し、プロセッサーユニット上で動作する永続的メモリに格納することができる。ハードウェアが用いられる場合、ハードウェアは、コントローラー114において動作を行うように動作する回路を含みうる。
【００３７】
例示的な実施例では、ハードウェアは、回路システム、集積回路、特定用途向け集積回路（ASIC）、プログラマブル・ロジック・デバイス、またはいくつかの動作を行うように構成された他の何らかの適切な種類のハードウェアのうちの少なくとも1つから選択される形態をとりうる。プログラマブル・ロジック・デバイスでは、デバイスはいくつかの動作を行うように構成されうる。デバイスは、後で再構成されてもよく、またはいくつかの動作を行うように永続的に構成されていてもよい。プログラマブル・ロジック・デバイスには、例えば、プログラマブ・ロジック・アレイ、プログラマブル・アレイ・ロジック、フィールド・プログラマブル・ロジック・アレイ、フィールド・プログラマブル・ゲートアレイ、および他の適切なハードウェアデバイスが含まれる。加えて、これらのプロセスは、無機構成要素と一体化された有機構成要素において実施されてもよく、人間を除く有機構成要素から完全に構成されてもよい。例えば、プロセスは有機半導体中の回路として実装されてもよい。
【００３８】
図示のように、走査システム104は並進構造体130も含み、並進構造体130は物理ハードウェア構造体である。並進構造体130は、細長い構造体102に沿って軸方向132または回転方向134の少なくとも一方に移動するように構成される。並進構造体130は、管106を通って中心に延伸する軸線136と一致する方向に移動することによって軸方向132に移動する。管106には、管106内の湾曲部および屈曲部を通る多くの軸線がありうる。
【００３９】
並進構造体130は、軸線136を中心に管106上で回転することによって回転方向134にも移動することができる。並進構造体130は、これら2つの種類の移動を組み合わせて細長い構造体102に沿って螺旋経路を移動しうる。図示のように、並進構造体130は、モーター付きアーム、クローラーアーム、軌道ベースのアーム、および軸方向と回転方向とに移動する他の何らかの適切な種類の構造体を含む群の中から選択されうる。
【００４０】
例示的な実施例では、走査器112は並進構造体130に連結されている。本明細書で使用される場合、第2の構成要素である並進構造体130に「連結された」第1の構成要素である走査器112とは、第1の構成要素を第2の構成要素に直接、または間接的に連結することができることを意味する。言い換えると、第1の構成要素と第2の構成要素との間には別の構成要素が存在しうる。これら2つの構成要素間に1つまたは複数の別の構成要素が存在する場合、第1の構成要素は第2の構成要素に間接的に連結されていると見なされる。第1の構成要素が第2の構成要素に直接連結されている場合には、2つの構成要素間に別の構成要素は存在しない。
【００４１】
1つの例示的な実施例には、流体を運ぶ管などの細長い構造体における不整合箇所を検出することに伴う技術的問題を克服する1つまたは複数の技術的解決策が存在する。結果として、例示的な実施例における1つまたは複数の技術的解決策は、流体に起因する走査内のデータの一部分を除去するために、管や航空機の翼内の燃料タンクなどの細長い構造体の走査からのデータをフィルタリングするという技術的効果を提供しうることになる。フィルタリングにより、細長い構造体における不整合箇所を検出する能力が高まる。
【００４２】
よって、例示的な実施例は、細長い構造体の空隙部から流体を除去する必要なしに細長い構造体に不整合箇所がないか検査することを可能にする1つまたは複数の技術的解決策を提供する。結果として、流体を運ぶ細長い構造体を、現在使用されている技術と比較して、より容易かつ迅速に検査することが可能になる。例えば、航空機の翼内の燃料タンクを、燃料タンクから燃料を抜かずに走査することができる。別の例として、油を運ぶ管を、図1の走査システム104を使用してより容易に検査することができる。何百マイルにもわたって延伸する管の検査を、パイプラインから油を抜く必要なしにより容易に行うことができる。
【００４３】
結果として、コンピューターシステム120は、コンピューターシステム120のコントローラー114が細長い構造体102内の不整合箇所をより効率的に検出する能力を実現する専用のコンピューターシステムとして動作することになる。特に、コントローラー114は、コントローラー114のない現在利用可能な一般的なコンピューターシステムと比較して、コンピューターシステム120を専用のコンピューターシステムに変える。
【００４４】
次に図2を見ると、例示的な実施形態による並進構造体のブロック図が示されている。例示的な実施例では、複数の図で同じ参照番号が使用されることがある。この異なる図における参照番号の再使用は、異なる図における同じ要素を表す。
【００４５】
この図示の例では、並進構造体130は、いくつかの異なる構成要素を含む。図示のように、並進構造体130はキャリッジ200と移動システム202とを含む。
【００４６】
この例では、キャリッジ200は、図1にブロック形式で示されている細長い構造体102に付着するように構成された物理的構造体である。例えば、キャリッジ200は、移動システム202がキャリッジ200を細長い構造体102に対して軸方向と回転方向とに移動させることができるように、細長い構造体102上で図1にブロック形式で示されている走査システム104を保持する。
【００４７】
図示のように、移動システム202は、推進システム204と移動構成要素206とを含む。各構成要素は、軸方向と回転方向とにキャリッジ200を移動させるように選択される。推進システム204は、電気制御推進システムであってよい。推進システム204は、例えば、内燃機関、電気エンジン、または他の何らかの適切な推進システムのうちの少なくとも1つから選択されうるが、これに限定されない。
【００４８】
移動構成要素206は、キャリッジ200にいくつかの方向に移動する能力を提供する。移動構成要素206は、ローラー、ホイール、ホロノミックホイール、軌道、または他の適切な構成要素のうちの少なくとも1つから構成されうる。本明細書で使用される場合、ホロノミックホイール（またはオムニホイール）とは、表面を横切って複数の方向に移動することができるホイールである。
【００４９】
次に図3を参照すると、例示的な実施形態による走査器のブロック図が示されている。図示のように、この図の構成要素は、図1にブロック形式で示されている走査器112の実施態様の一例を示している。この例示的な実施例では、走査器112は、X線源300と、コリメータ302と、センサーシステム304とを含む。
【００５０】
X線源300は、この例示的な実施例では走査器112からファンビーム306として発せられるX線の供給源である。ファンビーム306は、図1にブロック形式で示されているX線ビーム118の実施態様の一例である。X線源300はX線管であってよい。この例示的な実施例では、走査器112を自己完結型ユニットとして実装することができる。例えば、X線源300は、ファンビーム306を発生させるための電力を供給するのに必要な電源を含むことができる。
【００５１】
この例示的な実施例では、コリメータ302は、ファンビーム306を形成するために粒子または波のビームを狭める装置である。例えば、ファンビーム306の形状310を定義するコリメータ302にはスリット308が存在する。スリット308は、この例では、ファンビーム306の形状310を長方形にする長方形の形状を有する。さらに、ファンビーム306は向き312を有する。
【００５２】
図示のように、センサーシステム304は、ファンビーム306などのX線ビームから生じ、図1にブロック形式で示されている細長い構造体102に当たる後方散乱314を検出する。この例示的な実施例では、センサーシステム304はデータ124を生成し、データ124を図1にブロック形式で示されているコントローラー114に送信する。
【００５３】
この例示的な実施例では、センサーシステム304は検出器316のグループからなる。図示のように、検出器316のグループは、固体検出器を使用して実施することができる。これらの検出器は、画素としてアレイ状に配置されうる。固体検出器は、例えば、X線光子を、データ124を形成する電荷に変換する半導体検出器であってもよい。このデータはデジタル画像の生成を可能にする形式である。
【００５４】
走査環境100と図1〜図3におけるこの環境内の様々な構成要素との例示は、例示的な実施形態が実施されうる方法に対する物理的制限やアーキテクチャ上の制限を意図したものではない。例示した構成要素に加えて、またはその代わりに他の構成要素が使用されてもよい。いくつかの構成要素は不要な場合もある。また、各ブロックはいくつかの機能要素を例示するために提示されている。例示的な実施形態で実施する場合、これらのブロックのうちの1つまたは複数を結合し、分割し、または結合もしくは分割して異なるブロックとしてもよい。
【００５５】
例えば、管106は、断熱管、非断熱管、またはそれらの何らかの組み合わせであってもよい。例えば、管106は断熱部分と非断熱部分とを有することができる。さらに、細長い構造体102は、管106以外の他の形態もとりうる。例えば、細長い構造体102は、ドラム、燃料タンク、導管、および他の適切な種類の細長い構造体のうちの1つから選択されうる。細長い構造体102が燃料タンクの形態をとる場合、燃料タンクは航空機の翼内にあるかまたはその一体部分でありうる。
【００５６】
次に図4を参照すると、例示的な実施形態による走査システムの図が示されている。この例示的な実施例では、走査システム400は、図1にブロック形式で示されている走査システム104の物理的実施態様の一例である。図示のように、走査システム400は、移動走査アーム402の形態をとる。この例示的な実施例では、移動走査アーム402はキャリッジ404を含み、これは、図1および図2に示されている並進構造体130のための図2のキャリッジ200の物理的な一実施態様の例である。
【００５７】
この例示的な実施例では、キャリッジ404は、構造部材406と、構造部材408と、付勢ジョイント410とを含む。付勢ジョイント410は、構造部材406と構造部材408とを相互に連結する。付勢ジョイント410により構造部材406は矢印412の方向に付勢され、構造部材408は矢印414の方向に付勢される。この例では、キャリッジ404は、液体を含む管415に固定されている。移動走査アーム402は、管415上を矢印417で示されているように軸方向に移動し、矢印419で示されているように回転方向に移動して管415の走査を行うことができる。
【００５８】
付勢ジョイント410は、いくつかの異なる機構を使用して実現されうる。例えば、付勢ジョイント410は、ばね式のジョイント、油圧ピストン、ねじアクチュエーター、スライドアンドスナップ式調整システム、他の何らかの適切な機構であってよい。
【００５９】
移動走査アーム402は、ホロノミックホイールユニット416、ホロノミックホイールユニット418、ホロノミックホイールユニット420、およびホロノミックホイールユニット422を含む。これらのホイールユニットは、図2にブロック形式で示されている移動システム202内の移動構成要素206の例である。
【００６０】
図示のように、ホロノミックホイールユニット416およびホロノミックホイールユニット418はハウジング424に連結されている。ホロノミックホイールユニット420およびホロノミックホイールユニット422はハウジング426に連結されている。これらのホイールユニットは、電気モーターとホイールとを含む。電気モーターは、図2にブロック形式で示されている推進システム204および移動構成要素206の実施態様の一例である。
【００６１】
図示のように、走査器428は、ハウジング424またはハウジング426の少なくとも一方の内部に位置している。この例示的な実施例では、走査器428は、後方散乱X線システムまたは透過X線システムの少なくとも一方の形態をとる。
【００６２】
この例では、コントローラー430は、ハウジング424内に位置し、走査システム400の動作を制御する。例えば、コントローラー430は、走査を行う際に移動走査アーム402の動きおよび走査器428の動作を制御する。
【００６３】
図5を参照すると、例示的な実施形態による管を走査するように位置決めされた走査器の断面図が示されている。この例示的な実施例では、走査器502が管500に対して位置決めされた管500の断面図が示されている。走査器502は、図1にブロック形式で示されている走査器112の実施態様の一例である。
【００６４】
図示のように、管500は油506で満たされた空隙部504を含む。空隙部504は、油506で完全に満たされているものとして示されている。走査器502から発せられたファンビーム508を使用して管500内の不整合箇所を検出することができる。
【００６５】
この例示的な実施例では、走査器502はいくつかの異なる構成要素を含む。この図に示されるように、走査器502は、X線源510と、コリメータ512と、検出器514と、検出器516と、偏光グリッド518と、シールド520とを含む。
【００６６】
この例示的な実施例では、コリメータ512は、管500に向けられるファンビーム508を形成するようにX線エネルギーを整形する。ファンビーム508を用いた管500の走査により後方散乱522が生じる。この例示的な実施例では、後方散乱522は、管500や油506などの要素から反射された信号からなる。
【００６７】
図示のように、偏光グリッド518は、検出器514および検出器516に到達する後方散乱522の量を低減させる。偏光グリッド518は、偏光グリッド518の表面524に対して実質的に垂直な方向に進む後方散乱522内のX線を通過させるように構成されている。例えば、後方散乱522内の信号526、信号528、および信号530は、偏光グリッド518を通過して検出器514および検出器516に到達する。対照的に、後方散乱522内の信号532および信号534は、偏光グリッド518を通過しない。
【００６８】
偏光グリッド518の使用により、ファンビーム508に応答して管500から実質的に直接反射された後方散乱522内の信号を通過させることができる。走査器502を回転させ、または移動させることにより、管500のその他の部分から信号を得ることができる。
【００６９】
さらに、シールド520は後方散乱を低減させるように構成されている。この例では、細長い構造体である管500は、X線源510とシールド520との間に位置している。
【００７０】
図示のように、シールド520は、管500を通過するファンビーム508の部分の後方散乱を吸収し、または低減させるように位置決めされた構造の材料からなる。例えば、シールド520は、鉛、コンクリート、オスミウム、金、またはX線放射を吸収するのに適した密度もしくは原子量を有する他の何らかの材料などの材料で構成することができる。
【００７１】
よって、管500または油506以外の環境内の他の要素からの後方散乱522が低減される。結果として、他の要素によって引き起こされた雑音がシールド520の使用によって低減されうることになる。
【００７２】
1つの例示的な実施例では、肉厚536を検出することによって管500内の不整合箇所を検出することができる。例えば、管500内の肉厚536の変動は、亀裂、腐食、酸化、孔食、蓄積、剥離、層間剥離、空隙、または管500内の他の望ましくない不整合のうちの少なくとも1つなどの不整合箇所によって引き起こされる可能性がある。
【００７３】
この例示的な実施例では、油506の形態の流体の存在により、管500内の不整合箇所の検出がより困難になる可能性がある。図1のコントローラー114などのコントローラーを使用して走査器502を実装することによって、流体が存在しうる空隙部を有する管や他の細長い構造体を走査するための現在のシステムおよび技術と比較して、管500内の不整合箇所の検出をより容易に行うことができる。
【００７４】
図5の走査器502および管500の例示は、例示的な実施例を実施するための1つの方法を例示するために提供されている。図5の例示は、他の例示的な実施例を実施することができる方法を限定することを意図したものではない。例えば、シールド520は、走査器502とは別の構成要素と見なされてもよく、他の実施形態では省略されてもよい。別の例示的な実施例では、偏光グリッド518が省略されてもよい。
【００７５】
別の例として、管500は空であるかまたは部分的に油506で満たされていてもよい。他の例示的な実施例では、他の種類の流体が存在していてもよい。これらの流体には、例えば、液体形態の天然ガス、気体形態の天然ガス、水、ガソリン、または他の種類の液体が含まれうる。
【００７６】
次に図6を参照すると、例示的な実施形態による流体で満たされた管の走査から生成された画像の図が示されている。この例示的な実施例では、画像600は、管などの細長い構造体の走査から得られたデータを使用して生成された画像の一例である。走査は、管に向けられたX線ビームの後方散乱を検出することを含む。この例では、画像600は流体で満たされた管のものである。
【００７７】
図示のように、画像600は流体602および不整合箇所604を含む。この例では、管内に流体602が存在するため画像600内で不整合箇所604を検出することは困難である。
【００７８】
次に図7を参照すると、例示的な実施形態による管の走査からのデータのフィルタリングから生成された画像の図が示されている。この例示的な実施例では、画像700は、管の走査からのデータを処理した結果である。処理は、図1にブロック形式で示されているコントローラー114などのコントローラーを使用して行われる。走査からのデータは、管内の流体に起因する走査内のデータの一部分を除去するためにフィルタリングされる。結果として、不整合箇所604は、図6の画像600と比較して画像700ではずっと明確になる。
【００７９】
次に図8を参照すると、例示的な実施形態による流体で部分的に満たされた管の走査から生成された画像の図が示されている。この例では、画像800は、流体で部分的に満たされた、管などの細長い構造体の走査から得られたデータを使用して生成される。走査は、管に向けられたX線ビームの後方散乱を検出することを含む。この例示的な実施例では、セクション802は空の管の部分を表しており、セクション804は流体が存在する管の部分を表している。
【００８０】
この図示の例では、画像800のセクション802に不整合箇所806の一部分が見えている。管の画像800のセクション804に位置する不整合箇所806の一部分は、画像800では容易には検出できない。
【００８１】
次に図9を参照すると、例示的な実施形態による管の走査からのデータのフィルタリングから生成された画像の図が示されている。この例示的な実施例では、画像900は、管の走査からのデータを処理した結果である。
【００８２】
セクション902は、流体が存在しない管のセクションからのデータを表している。セクション904は、流体が存在する管のセクションを表している。セクション904内のデータは、管内の流体の存在に起因するデータの部分を除去するためにフィルタリングされる。
【００８３】
この例では、フィルタリングは、高域フィルタリングプロセスを使用して、検出器によって検出された後方散乱内の信号の部分を差し引いて画像900のデータを形成することによって行われる。この例では、図8の画像800と比較して画像900においては不整合箇所806がより明確に見えている。
【００８４】
図6〜図9の画像の例示は、管の走査からのデータを使用して生成することができるいくつかの画像を示すために提供されている。これらの例示は、例示的な実施例を実施することができる方法を限定することを意図したものではない。例えば、他の画像は、流体が航空機の燃料である航空機の翼に組み込まれた燃料タンクなどの任意の細長い構造体のものであってもよい。よって、例示的な実施例は、流体を含む細長い構造体に存在しうる不整合箇所のより正確で完全な検出を可能にする。
【００８５】
次に図10を見ると、例示的な実施形態による細長い構造体を走査するためのプロセスのフローチャートが示されている。図10に示すプロセスは、図1の走査環境100内で実施することができる。このプロセスは、図1の走査システム104内のコントローラー114を使用して実施することができる。様々な動作は、ソフトウェアまたはハードウェアの少なくとも一方で実施することができる。例えば、様々な動作は、ソフトウェア、ハードウェア、またはそれらの何らかの組み合わせを使用して実施することができる。ソフトウェアが使用される場合、プロセッサーユニットに動作を行わせるプログラムコードで様々な動作を実施することができる。
【００８６】
プロセスは、細長い構造体の空隙部に流体を有する細長い構造体の走査を受け取ることから開始する（動作1000）。動作1000の走査は、X線ビームを使用して走査器によって生成される。
【００８７】
プロセスは、流体に起因する走査内のデータの一部分を除去してフィルタリングされたデータを形成するために、走査内のデータをフィルタリングする（動作1002）。その後プロセスは終了する。これにより、フィルタリングされたデータ内の細長い構造体の壁上の不整合箇所を検出することが可能になる。この不整合箇所は、細長い構造体の内壁または外壁上のものでありうる。例えば、このプロセスは、流体を運ぶ細長い構造体の後壁の内側の不整合箇所の検出を可能にすることができる。
【００８８】
不整合箇所を検出すると、措置をとることができる。措置は、細長い構造体を再加工すること、細長い構造体の一部分を交換すること、細長い構造体を交換すること、細長い構造体を検査すること、細長い構造体の別の走査を行うこと、不整合箇所の位置および識別を報告書に付加すること、ならびに他の適切な措置を含む群の中から選択することができる。
【００８９】
次に図11を参照すると、例示的な実施形態による走査内のデータをフィルタリングするためのプロセスのフローチャートが示されている。図11のプロセスは、図10の動作1002の実施態様の一例である。
【００９０】
この例示的な実施例では、走査内のデータは、画素が走査器によって検出されたX線ビームの後方散乱の強度を示す画素を含み、強度は後方散乱のエネルギーに対応し、コントローラーは流体と関連付けられる強度を除去するためにデータをフィルタリングする。この例では、画素の強度は、検出器において画素で検出された後方散乱内の信号のエネルギーが増加するにつれて増加する。
【００９１】
プロセスは、データをフィルタリングして流体に起因するデータの一部分を除去するためにいくつかのフィルターを選択する（動作1100）。いくつかのフィルターは、高域フィルター、低域フィルター、帯域フィルター、または他の何らかの適切な種類のフィルターのうちの少なくとも1つから選択することができる。選択される1つまたは複数のフィルターの種類は、画像内のデータからどの周波数が除去されるべきかに基づくものとすることができる。言い換えると、フィルターは、不整合箇所のデータを向上させるように画素のデータを渡すために選択することができる。この種のフィルタリングは、いくつかの異なる方法で行うことができる。例えば、フーリエ変換低域フィルターやフーリエ変換高域フィルターを使用することができる。例えば、液体および他の背景が不整合箇所よりも高いフィルターにある場合には、低域フィルターを使用して液体および他の背景要素のデータを除去することができる。他の背景要素には、例えば、溶接修理箇所、グリッド内のブラケット、グリッド構造から検出された後方散乱の強度や、雑音を隠し、または雑音として働き、不整合箇所の検出をより困難にする可能性のある後方散乱を生じさせうる他の要素が含まれうる。1つまたは複数のフィルターの種類は、液体に起因するものなど、データ内の実質的に均一な強度を有する反復可能なセクションを除去するように選択することができる。
【００９２】
プロセスは、いくつかのフィルターを使用してデータをフィルタリングする（動作1101）。この動作により、細長い構造体内の流体に起因するデータの部分が削除される。動作1101におけるフィルタリングはまた、背景雑音を形成する他の要素に起因するデータを除去するためにも使用することができる。
【００９３】
プロセスは、不整合箇所を含む強度のグループを選択する（動作1102）。この強度のグループは、不整合箇所のための標準器（standard）を使用して選択することができる。標準器は、検出されるべき不整合箇所を含む材料、または不整合箇所を再現する材料とすることができる。標準器を細長い構造体の壁に対して配置することができ、細長い構造体を標準器と共に走査することができる。壁は、流体を含まない細長い構造体の内壁または外壁とすることができる。いくつかの例示的な実施例では、検査されるべき細長い構造体と同じ仕様を有する別の細長い構造体を標準器と共に使用することができる。
【００９４】
プロセスは、不整合箇所のデータを渡すために不整合箇所のグループを使用してデータをフィルタリングする（動作1104）。その後プロセスは終了する。
【００９５】
図12を参照すると、例示的な実施形態による流体を含む細長い構造体の走査からのデータをフィルタリングするのに使用される周波数を識別するためのプロセスのフローチャートが示されている。図12に示すプロセスは、図10の動作1000を実施するために使用することができる動作の一例である。
【００９６】
プロセスは、処理のための画像を受け取ることから開始する（動作1200）。動作1200では、センサーが後方散乱を検出する画素を含む場合、走査内のデータから画像が取得される。
【００９７】
明るい物体の探索が行われるべきであるかどうかに関する判定が行われる（動作1202）。動作1202で、プロセスは、不整合箇所が走査内の他の物体よりも明るいかどうかを判定する。この例では、明るい物体は、存在しうる他の物体よりも高い強度を有するデータ内の不整合箇所などの関心対象の物体である。不整合箇所の種類がわかっている場合には、画像のフィルタリングで使用するためにそれらの整合性が明るい物体として現れるか否かを判断することができる。
【００９８】
例えば、フィルタリングの周波数は、画像の強度のヒストグラムにおいて液体の周波数を識別し、それらの液体の周波数を除去するフィルターを選択することに基づいて決定することができる。
【００９９】
プロセスが明るい物体を探索しているのでない場合、プロセスは処理のために画像内の未処理の画素を選択する（動作1204）。プロセスは、処理のために選択された画素の周りのウィンドウを識別する（動作1206）。ウィンドウは、正方形、長方形、または画素を囲む任意の形状とすることができる。この例では、画素はウィンドウの中央に位置する。
【０１００】
プロセスはウィンドウ内の画素の平均強度を計算する（動作1208）。プロセスは、ウィンドウ内の画素の平均強度から当該画素の強度を差し引く（動作1210）。
【０１０１】
画像内に別の未処理画素が存在するかどうかに関する判定が行われる（動作1212）。画像内に別の未処理の画素が存在する場合、プロセスは動作1204に戻る。
【０１０２】
そうでない場合、プロセスは閾値演算を行う（動作1214）。動作1214で、プロセスは、閾値に対する不整合箇所についていくつかの周波数を選択する。言い換えると、閾値は、走査が行われる1つまたは複数の不整合箇所の周波数応答に応じて、複数の周波数を有しうる。この閾値により、不整合箇所以外の他の項目のデータが除去される。
【０１０３】
この例示的な実施例では、閾値はルックアップテーブルに基づくものとすることができる。ルックアップテーブルは、管、液体、および不整合箇所の特性に基づいて、閾値に1つまたは複数の周波数を提供することができる。このルックアップテーブルは、不整合箇所についての標準器を、検査されている管および液体と同じ特性を有する管および液体と共に使用して生成することができる。その後プロセスは終了する。
【０１０４】
動作1202に戻って、明るい物体の探索が行われるべきである場合、プロセスは処理のために画像内の未処理の画素を選択する（動作1216）。プロセスは、処理のために選択された画素の周りのウィンドウを識別する（動作1218）。ウィンドウは、正方形、長方形、または画素を囲む任意の形状とすることができる。この例では、画素はウィンドウの中央に位置する。
【０１０５】
プロセスはウィンドウ内の画素の平均強度を計算する（動作1220）。プロセスは、ウィンドウ内の画素の平均強度を当該画素の強度から差し引く（動作1222）。
【０１０６】
プロセスは、画像内に別の未処理画素が存在するかどうか判定する（動作1224）。画像内に別の未処理の画素が存在する場合、プロセスは動作1216に戻る。そうでない場合、プロセスは上述したように動作1214に進む。
【０１０７】
様々な図示の実施形態におけるフローチャートおよびブロック図は、例示的な実施形態における装置および方法のいくつかの可能な実施態様のアーキテクチャ、機能性、および動作を例示している。これに関して、フローチャートまたはブロック図の各ブロックは、モジュール、セグメント、機能、または動作もしくはステップの一部分のうちの少なくとも1つを表すことができる。例えば、ブロックのうちの1つまたは複数を、プログラムコード、ハードウェア、またはプログラムコードとハードウェアとの組み合わせとして実施することができる。ハードウェアとして実施される場合、ハードウェアは、例えば、フローチャートまたはブロック図における1つまたは複数の動作を行うように製造または構成された集積回路の形態をとりうる。プログラムコードとハードウェアの組み合わせとして実施される場合、その実施態様はファームウェアの形態をとりうる。フローチャートまたはブロック図の各ブロックは、様々な動作を行う専用ハードウェアシステムを使用して、または専用ハードウェアと専用ハードウェアによって実行されるプログラムコードとの組み合わせを使用して実施されうる。
【０１０８】
例示的な実施形態のいくつかの代替の実施態様では、各ブロックに記載される1つまたは複数の機能は、図に記載される順序とは異なる順序で行われうる。例えば、場合によっては、連続して示される2つのブロックが実質的に同時に行われてもよく、または各ブロックは関与する機能に応じて逆の順序で行われる場合もある。また、フローチャートまたはブロック図の例示のブロックに加えて他のブロックが追加されてもよい。
【０１０９】
次に図13を見ると、例示的な実施形態によるデータ処理システムのブロック図が示されている。データ処理システム1300は、図1にブロック形式で示されているコンピューターシステム120を実施するために使用されうる。この例示的な実施例では、データ処理システム1300は通信フレームワーク1302（例えば通信ファブリック）を含み、通信フレームワーク1302は、プロセッサーユニット1304と、メモリ1306と、永続記憶装置1308と、通信ユニット1310と、入出力ユニット1312と、ディスプレイ1314との間の通信を提供する。この例では、通信フレームワーク1302はバスシステムの形態をとりうる。
【０１１０】
プロセッサーユニット1304は、メモリ1306にロードされうるソフトウェアのための命令を実行するように働く。プロセッサーユニット1304は、特定の実施態様に応じて、いくつかのプロセッサー、マルチコアプロセッサーコア、または他の何らかの種類のプロセッサーであってよい。
【０１１１】
メモリ1306および永続記憶装置1308は記憶装置1316の例である。記憶装置は、例えば、データ、関数形式のプログラムコード、または一時的、永続的、もしくは一時的と永続的の両方の他の適切な情報のうちの少なくとも1つなどの情報を格納することができる任意のハードウェアであるが、これに限定されない。記憶装置1316は、これらの例示的な実施例ではコンピューター読み取り可能な記憶装置とも呼ばれうる。メモリ1306は、これらの例では、例えば、ランダム・アクセス・メモリや他の任意の適切な揮発性または不揮発性記憶装置でありうる。永続記憶装置1308は、特定の実施態様に応じて様々な形態をとりうる。
【０１１２】
例えば、永続記憶装置1308は、1つまたは複数の構成要素またはデバイスを含みうる。例えば、永続記憶装置1308は、ハードドライブ、ソリッドステートドライブ（SSD）、フラッシュメモリ、書き換え可能な光ディスク、書き換え可能な磁気テープ、またはこれらの何らかの組み合わせであってもよい。永続記憶装置1308によって使用される媒体は取り外し可能であってもよい。例えば、永続記憶装置1308には取り外し可能なハードドライブが使用されてもよい。
【０１１３】
通信ユニット1310は、これらの例示的な実施例では、他のデータ処理システムまたは装置との通信を提供する。これらの例示的な実施例では、通信ユニット1310はネットワーク・インターフェース・カードである。
【０１１４】
入出力ユニット1312は、データ処理システム1300に接続されうる他の装置とのデータの入力および出力を可能にする。例えば、入出力ユニット1312は、キーボード、マウス、または他の何らかの適切な入力装置のうちの少なくとも1つを介したユーザ入力のための接続を提供しうる。さらに、入出力ユニット1312はプリンタに出力を送りうる。ディスプレイ1314は、ユーザに情報を表示する機構を提供する。
【０１１５】
記憶装置1316には、通信フレームワーク1302を介してプロセッサーユニット1304と通信する、オペレーティングシステム、アプリケーション、またはプログラムのうちの少なくとも1つのための命令が位置しうる。様々な実施形態のプロセスは、メモリ1306などのメモリに位置しうるコンピューター実装命令を使用してプロセッサーユニット1304によって行われうる。
【０１１６】
これらの命令は、プログラムコード、コンピューター使用可能プログラムコード、またはプロセッサーユニット1304内のプロセッサーによって読み取られ実行されうるコンピューター読み取り可能なプログラムコードと呼ばれる。様々な実施形態におけるプログラムコードは、メモリ1306や永続記憶装置1308などの様々な物理的な、またはコンピューター読み取り可能な記憶媒体上で具現化されうる。
【０１１７】
プログラムコード1318は、選択的に取り外し可能であり、プロセッサーユニット1304が実行するためにデータ処理システム1300にロードされ、または転送されうるコンピューター読み取り可能な媒体1320上に関数形式で位置する。プログラムコード1318およびコンピューター読み取り可能な媒体1320は、これらの例示的な実施例ではコンピュータープログラム製品1322を形成する。例示的な実施例では、コンピューター読み取り可能な媒体1320はコンピューター読み取り可能な記憶媒体1324である。
【０１１８】
これらの例示的な実施例では、コンピューター読み取り可能な記憶媒体1324は、プログラムコード1318を伝播または送信する媒体ではなく、プログラムコード1318を格納するのに使用される物理的な、または有形の記憶装置である。
【０１１９】
あるいは、プログラムコード1318は、コンピューター読み取り可能な信号媒体を使用してデータ処理システム1300に転送されてもよい。コンピューター読み取り可能な信号媒体は、例えば、プログラムコード1318を含む伝播データ信号でありうる。例えば、コンピューター読み取り可能な信号媒体は、電磁信号、光信号、または任意の他の適切な種類の信号のうちの少なくとも1つでありうる。これらの信号は、無線通信リンク、光ファイバーケーブル、同軸ケーブル、配線、または任意の他の適切な種類の通信リンクなどの通信リンクのうちの少なくとも1つで送信されうる。
【０１２０】
データ処理システム1300について例示された様々な構成要素は、様々な実施形態が実施されうる方法に対するアーキテクチャ上の制限を与えることを意図したものではない。様々な例示的な実施形態は、データ処理システム1300について例示された構成要素以外の、またはその代わりの構成要素を含むデータ処理システムにおいて実施されてもよい。図13に示される他の構成要素は、図示の例示的な実施例とは異なりうる。様々な実施形態は、プログラムコード1318を実行することができる任意のハードウェアデバイスまたはシステムを使用して実施されうる。
【０１２１】
さらに、本開示は、以下の各項による実施例を含む。
【０１２２】
項1．X線ビームを発するように構成された走査器と、走査器と通信するコントローラーであって、コントローラーが、流体を有する空隙部を有する細長い構造体の走査を行うように走査器を制御し、流体に起因する走査内のデータの一部分を除去してフィルタリングされたデータを形成するために走査内のデータをフィルタリングし、フィルタリングされたデータ内の細長い構造体の壁上の不整合箇所を検出することを可能にするように構成されたコントローラーと、を含む走査システム。
【０１２３】
項2．走査器が、X線ビームを発するように構成されたX線源と、細長い構造体に当たるX線ビームによって生じた後方散乱を検出するように構成されたセンサーシステムと、を含む、項1の走査システム。
【０１２４】
項3．走査器が、偏光グリッドに対して実質的に垂直な方向に進む後方散乱内のX線を通過させる偏光グリッドであって、後方散乱内のX線が細長い構造体に当たるX線ビームによって生じる、偏光グリッドをさらに含む、項1の走査システム。
【０１２５】
項4．走査器が、後方散乱を低減させるように構成されたシールドであって、細長い構造体がX線源とシールドとの間に配置される、シールドをさらに含む、項1の走査システム。
【０１２６】
項5．コントローラーが、背景雑音と関連付けられる強度を除去するためにデータをフィルタリングする、項1の走査システム。
【０１２７】
項6．走査内のデータが、走査器によって検出されたX線ビームの後方散乱の強度を示す画素を含み、強度が後方散乱のエネルギーに対応し、コントローラーが、流体と関連付けられる強度を除去するためにデータをフィルタリングする、項1の走査システム。
【０１２８】
項7．コントローラーが、不整合箇所を含む強度のグループを選択し、不整合箇所のデータを通過させるために強度のグループを使用してデータをフィルタリングする、項6の走査システム。
【０１２９】
項8．強度のグループが不整合箇所のための標準器を使用して選択される、項7の走査システム。
【０１３０】
項9．コントローラーが、高域フィルター、低域フィルター、または帯域フィルターのうちの少なくとも1つを使用してデータをフィルタリングする、項1の走査システム。
【０１３１】
項10．細長い構造体上を軸方向と回転方向とのうちの少なくとも一方に移動するように構成された並進構造体であって、並進構造体が、モーター付きアーム、クローラーアーム、および軌道ベースのアームのうちの1つから選択される、並進構造体をさらに含む、項1の走査システム。
【０１３２】
項11．走査器が、X線走査システム、後方散乱X線システム、または透過X線システムのうちの少なくとも1つからなる、項1の走査システム。
【０１３３】
項12．細長い構造体が、管、断熱管、非断熱管、ドラム、燃料タンク、および導管のうちの1つから選択される、項1の走査システム。
【０１３４】
項13．不整合箇所が、亀裂、腐食、酸化、剥離、層間剥離、または空隙のうちの少なくとも1つから選択される、項1の走査システム。
【０１３５】
項14．管上を軸方向と回転方向とに移動するように構成された並進構造体であって、管内に流体が存在する、並進構造体と、並進構造体に連結された走査器であって、走査器がX線ビームを利用して管を走査するように構成された、走査器と、検出器と、並進構造体および走査器と通信するコントローラーであって、走査器がX線ビームを使用して管の走査を行う間に、管上を移動するようにコントローラーが並進構造体を制御し、走査内のデータが、走査器によって検出されたX線ビームの後方散乱の強度を示す画素を含み、コントローラーが、流体と関連付けられる強度を除去してフィルタリングされたデータを形成するためにデータをフィルタリングし、フィルタリングされたデータを使用して細長い構造体の後方内壁上に不整合箇所が存在するかどうかを判定する、コントローラーと、を含む管走査システム。
【０１３６】
項15．管が、断熱管および非断熱管の一方から選択される、項14の管走査システム。
【０１３７】
項16．細長い構造体を走査するための方法であって、細長い構造体の空隙部に流体を有する細長い構造体の走査を受け取るステップであって、走査がX線ビームを使用して走査器によって生成される、受け取るステップと、流体に起因する走査内のデータの一部分を除去してフィルタリングされたデータを形成し、フィルタリングされたデータ内の細長い構造体の壁上の不整合箇所を検出することを可能にするために走査内のデータをフィルタリングするステップと、を含む方法。
【０１３８】
項17．走査内のデータが、走査器によって検出されたX線ビームの後方散乱の強度を示す画素を含み、強度が後方散乱の周波数に対応し、フィルタリングするステップが、流体と関連付けられる強度を除去してフィルタリングされたデータを形成するために走査内のデータをフィルタリングするステップを含む、項16の方法。
【０１３９】
項18．フィルタリングするステップが、不整合箇所を含む強度のグループを選択するステップと、不整合箇所のデータを通過させるために強度のグループを使用してデータをフィルタリングするステップと、をさらに含む、項17の方法。
【０１４０】
項19．選択するステップが、不整合箇所のための標準器を使用して不整合箇所を含む強度のグループを選択するステップを含む、項18の方法。
【０１４１】
項20．フィルタリングするステップが、流体に起因する走査内のデータの一部分を除去してフィルタリングされたデータを形成するために、高域フィルター、低域フィルター、または帯域フィルターのうちの少なくとも1つを使用して走査内のデータをフィルタリングし、細長い構造体の壁上の不整合箇所の検出を可能にするステップを含む、項16の方法。
【０１４２】
項21．偏光グリッドに対して実質的に垂直な方向に進む後方散乱内のX線に偏光グリッドを通過させるステップであって、後方散乱内のX線が細長い構造体に当たるX線ビームによって生じる、通過させるステップをさらに含む、項16の方法。
【０１４３】
項22．細長い構造体が、管、断熱管、非断熱管、ドラム、および導管のうちの1つから選択される、項16の方法。
【０１４４】
項23．不整合箇所が、亀裂、腐食、酸化、剥離、層間剥離、または空隙のうちの少なくとも1つから選択される、項16の方法。
【０１４５】
よって、例示的な実施例は、細長い構造体を走査するための方法、装置、およびシステムを提供する。流体に起因する走査内のデータの一部分を除去するために細長い構造体の走査内のデータをフィルタリングすることができ、フィルタリングされたデータを使用して細長い構造体の壁上の不整合箇所を検出することが可能になる。
【０１４６】
結果として、1つまたは複数の技術的解決策は、流体に起因する走査内のデータの一部分を除去するために、管や航空機の翼内の燃料タンクなどの細長い構造体の走査からのデータをフィルタリングするという技術的効果を提供しうることになる。フィルタリングにより、細長い構造体における不整合箇所を検出する能力が高まる。よって、例示的な実施例は、細長い構造体の空隙部から流体を除去する必要なしに細長い構造体に不整合箇所がないか検査することを可能にする1つまたは複数の技術的解決策を提供する。結果として、細長い構造体をより容易かつ迅速に検査することが可能になる。
【０１４７】
様々な例示的な実施形態の説明は例示と説明のために提示されており、網羅的であることも開示された形態の実施形態に限定されることも意図されていない。様々な例示的な実施例は、措置または動作を行う構成要素について記載している。例示的な実施形態では、構成要素が記載された措置または動作を行うように構成されうる。例えば、構成要素は、例示的な実施例に構成要素によって行われるものとして記載されている措置または動作を行う能力を構成要素に与える構造体のための構成または設計を有しうる。
【０１４８】
当業者には多くの改変形態および変形形態が明らかであろう。さらに、様々な例示的な実施形態は、他の所望の実施形態と比較して異なる特徴を提供する場合もある。選択された1つまたは複数の実施形態は、実施形態の原理、実際の応用を最もよく説明し、当業者が、企図される特定の用途に適する様々な改変を伴った様々な実施形態について本開示を理解することを可能にするために選択され、説明されている。
【符号の説明】
【０１４９】
100  走査環境
102  細長い構造体
104  走査システム
106  管
108  流体
110  不整合箇所
112  走査器
114  コントローラー
116  走査
118  X線ビーム
120  コンピューターシステム
122  空隙部
124  データ
125  背景雑音
126  フィルタリングされたデータ
128  後壁
130  並進構造体
132  軸方向
134  回転方向
136  軸線
200  キャリッジ
202  移動システム
204  推進システム
206  移動構成要素
300  X線源
302  コリメータ
304  センサーシステム
306  ファンビーム
308  スリット
310  形状
312  向き
314  後方散乱
316  検出器
400  走査システム
402  移動走査アーム
404  キャリッジ
406  構造部材
408  構造部材
410  付勢ジョイント
412  矢印
414  矢印
415  管
416  ホロノミックホイールユニット
417  矢印
418  ホロノミックホイールユニット
419  矢印
420  ホロノミックホイールユニット
422  ホロノミックホイールユニット
424  ハウジング
426  ハウジング
428  走査器
430  コントローラー
500  管
502  走査器
504  空隙部
506  油
508  ファンビーム
510  X線源
512  コリメータ
514  検出器
516  検出器
518  偏光グリッド
520  シールド
522  後方散乱
524  表面
526  信号
528  信号
530  信号
532  信号
534  信号
536  肉厚
600  画像
602  流体
604  不整合箇所
700  画像
800  画像
802  セクション
804  セクション
806  不整合箇所
900  画像
902  セクション
904  セクション
1300  データ処理システム
1302  通信フレームワーク
1304  プロセッサーユニット
1306  メモリ
1308  永続記憶装置
1310  通信ユニット
1312  入出力ユニット
1314  ディスプレイ
1316  記憶装置
1318  プログラムコード
1320  コンピューター読み取り可能な媒体
1322  コンピュータープログラム製品
1324  コンピューター読み取り可能な記憶媒体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2019174447.tif 000011
【図１０】
2019174447.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2019174447.tif 000014
【図１３】
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【外国語明細書】
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