(57)【要約】      （修正有）【課題】物体の表面の状態を、その物体の表面の温度分布を用いて検査する際の、手間を軽減することができる検査装置を提供する。【解決手段】検査装置１は、被検査物ＴＢを加熱する加熱装置２と、被検査物ＴＢの表面ＴＢＳから放射される赤外線を撮像する第１撮像装置３と、被検査物ＴＢの表面ＴＢＳを撮像する第２撮像装置４と、第１撮像装置３が撮像した赤外線から被検査物ＴＢの表面ＴＢＳの温度に関する情報としての温度情報を求め、第２撮像装置４が撮像した被検査物ＴＢの表面ＴＢＳの各部分における色と輻射率に関する情報との関係から温度情報を補正する処理装置５と、を含む。【選択図】図１
2015052542.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体の表面の状態を前記物体の表面の温度分布を用いて検査するにあたり、
被検査物を加熱する加熱装置と、
前記被検査物の表面から放射される赤外線を撮像する第１撮像装置と、
前記被検査物の表面を撮像する第２撮像装置と、
前記第１撮像装置が撮像した赤外線から前記被検査物の表面の温度に関する温度情報を求め、前記第２撮像装置が撮像した前記被検査物の表面の各部分における色と輻射率に関する情報との関係から前記温度情報を補正する処理装置と、
を含む、検査装置。
【請求項２】
前記処理装置は、前記被検査物と前記被検査物を加熱する加熱装置との位置関係から得られた前記表面の各部分における入熱効率を用いて前記温度情報を補正する、請求項１に記載の検査装置。
【請求項３】
補正後の前記温度情報を表示する表示装置を有する、請求項１又は請求項２に記載の検査装置。
【請求項４】
物体の表面の状態を前記物体の表面の温度分布を用いて検査するにあたり、
被検査物を加熱し、
加熱された前記被検査物から放射される赤外線から前記被検査物の表面の温度に関する温度情報を求め、
予め求められた、前記被検査物の表面の各部分における色と輻射率との関係から前記温度情報を補正する、
検査方法。
【請求項５】
前記温度情報を補正するにあたって、さらに、前記表面の各部分における入熱効率を、前記被検査物と前記被検査物を加熱する加熱装置との位置関係から求め、
得られた前記入熱効率を用いて前記温度情報を補正する、請求項４に記載の検査方法。
【請求項６】
物体の表面の状態を前記物体の表面の温度分布を用いて検査するにあたり、
被検査物を加熱する加熱装置と、
前記被検査物の表面から放射される赤外線を撮像する第１撮像装置と、
前記被検査物の表面を撮像する第２撮像装置と、
前記第１撮像装置が撮像した赤外線から前記被検査物の表面の温度に関する温度情報を求め、前記被検査物と前記被検査物を加熱する加熱装置との位置関係から得られた前記表面の各部分における入熱効率を用いて前記温度情報を補正する処理装置と、
を含む、検査装置。
【請求項７】
物体の表面の状態を前記物体の表面の温度分布を用いて検査するにあたり、
被検査物を加熱し、
加熱された前記被検査物から放射される赤外線から前記被検査物の表面の温度に関する温度情報を求め、
前記表面の各部分における入熱効率を、前記被検査物と前記被検査物を加熱する加熱装置との位置関係から求め、得られた前記入熱効率を用いて前記温度情報を補正する、
検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体の温度を測定する検査装置及び検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンの翼は、表面にＴＢＣ（Thermal  Barrier  Courting）膜と呼ばれる保護膜を表面に有するものがある。この保護膜が剥離すると、その部分の遮熱特性が低下するため、保護膜が剥離した部分を検知することが必要になる。保護膜の剥離を検知する方法として、サーモグラフィを使った方法がある。この方法は、検査対象の翼をフラッシュライト等の加熱手段で加熱する。保護膜が剥離した部分があると、その部分の伝熱特性が他の部分とは異なるため、保護膜の表面に温度分布が発生する。この温度分布をサーモグラフィにより観測することで、保護膜が剥離した部分を検知することができる。なお、内部空間を有する板材の形状欠陥を検査する方法としては、例えば、特許文献１に記載されたような方法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３４４３３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
保護膜の表面に発生した温度分布をサーモグラフィにより観測する方法において、検査対象をその外部から加熱する場合、検査対象を均一に加熱するため、検査対象の表面に黒体（例えば、炭素の粉末）を塗布する必要がある。このため、検査前に黒体を塗布する作業のための手間を要している。
【０００５】
本発明は、物体の表面の状態をその物体の表面の温度分布を用いて検査する際の手間を軽減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、物体の表面の状態を前記物体の表面の温度分布を用いて検査するにあたり、被検査物を加熱する加熱装置と、前記被検査物の表面から放射される赤外線を撮像する第１撮像装置と、前記被検査物の表面を撮像する第２撮像装置と、前記第１撮像装置が撮像した赤外線から前記被検査物の表面の温度に関する温度情報を求め、前記第２撮像装置が撮像した前記被検査物の表面の各部分における色と輻射率に関する情報との関係から前記温度情報を補正する処理装置と、を含む検査装置である。
【０００７】
本発明は、物体の表面の状態を前記物体の表面の温度分布を用いて検査するにあたり、被検査物を加熱し、加熱された前記被検査物から放射される赤外線から前記被検査物の表面の温度に関する温度情報を求め、予め求められた、前記被検査物の表面の各部分における色と輻射率との関係から前記温度情報を補正する検査方法である。
【０００８】
本発明の検査装置及び検査方法は、検査対象の物体としての被検査物の表面に黒体を塗布せずに被検査物の表面の状態を検査する。被検査物の表面に黒体を塗布せずに被検査物を加熱すると、被検査物に輻射率のバラつきに起因する加熱ムラが発生し、被検査物の表面には温度分布が発生する可能性がある。その結果、被検査物の表面の温度が正確に得られないため、被検査物の表面の状態を正しく判定できない可能性がある。本発明は、黒体を塗布しない被検査物を加熱し、加熱された被検査物の表面から放射される赤外線を第１撮像装置によって撮像する。そして、本発明は、第１撮像装置の撮像結果から得られた被検査物の温度情報を、第２撮像装置が撮像した被検査物の表面の各部分における色と輻射率に関する情報との関係を用いて補正する。その結果、本発明は、物体の表面の状態をその物体の表面の温度分布を用いて検査する際の手間を軽減でき、かつ被検査物の表面の温度を求める際の精度低下を抑制できる。
【０００９】
前記処理装置は、前記被検査物と前記被検査物を加熱する加熱装置との位置関係から得られた前記表面の各部分における入熱効率を用いて前記温度情報を補正することが好ましい。前記検査方法において、前記温度情報を補正するにあたって、さらに、前記表面の各部分における入熱効率を、前記被検査物と前記被検査物を加熱する加熱装置との位置関係から求め、得られた前記入熱効率を用いて前記温度情報を補正することが好ましい。このようにすれば、被検査物の表面の温度を求める際の精度低下をさらに抑制できる。
【００１０】
補正後の前記温度情報を表示する表示装置を有することが好ましい。
【００１１】
本発明は、物体の表面の状態を前記物体の表面の温度分布を用いて検査するにあたり、被検査物を加熱する加熱装置と、前記被検査物の表面から放射される赤外線を撮像する第１撮像装置と、前記被検査物の表面を撮像する第２撮像装置と、前記第１撮像装置が撮像した赤外線から前記被検査物の表面の温度に関する温度情報を求め、前記被検査物と前記被検査物を加熱する加熱装置との位置関係から得られた前記表面の各部分における入熱効率を用いて前記温度情報を補正する処理装置と、を含む検査装置である。
【００１２】
本発明は、物体の表面の状態を前記物体の表面の温度分布を用いて検査するにあたり、被検査物を加熱し、加熱された前記被検査物から放射される赤外線から前記被検査物の表面の温度に関する温度情報を求め、前記表面の各部分における入熱効率を、前記被検査物と前記被検査物を加熱する加熱装置との位置関係から求め、得られた前記入熱効率を用いて前記温度情報を補正する検査方法である。
【００１３】
本発明の検査装置及び検査方法は、検査対象の物体としての被検査物の表面に黒体を塗布せずに被検査物の表面の状態を検査する。本発明は、黒体を塗布しない被検査物を加熱し、加熱された被検査物の表面から放射される赤外線を第１撮像装置によって撮像する。そして、本発明は、第１撮像装置の撮像結果から得られた被検査物の温度情報を、被検査物と被検査物を加熱する加熱装置との位置関係から求められた入熱効率を用いて補正する。その結果、本発明は、物体の表面の状態をその物体の表面の温度分布を用いて検査する際の手間を軽減でき、かつ被検査物の表面の温度を求める際の精度低下を抑制できる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、物体の表面の状態をその物体の表面の温度分布を用いて検査する際の手間を軽減することができる。 
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、実施形態１に係る検査装置を示す図である。
【図２】図２は、第２撮像装置によって撮像された被検査物の画像の一例を示す図である。
【図３】図３は、本実施形態に係る検査方法の処理例を示すフローチャートである。
【図４】図４は、第１撮像装置の撮像結果から得られた温度画像を補正する一例を示す図である。
【図５】図５は、実施形態２に係る検査方法を説明するための図である。
【図６】図６は、被検査物の表面における入熱効率の分布の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１７】
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る検査装置を示す図である。検査装置１は、物体（以下、適宜被検査物という）ＴＢの表面ＴＢＳ状態を、被検査物ＴＢの表面ＴＢＳの温度分布を用いて検査する装置である。このため、検査装置１は、被検査物ＴＢの表面ＴＢＳの温度（以下、適宜表面温度という）を測定する。本実施形態において、検査装置１は、被検査物ＴＢから放射される赤外線を分析し、熱分布を画像として表す、サーモグラフィである。本実施形態において、被検査物ＴＢは、ガスタービンの翼であるが、これには限定されない。ガスタービンの翼は、動翼及び静翼のいずれであってもよい。
【００１８】
＜検査装置１について＞
検査装置１は、加熱装置２と、第１撮像装置３と、第２撮像装置４と、処理装置５とを含む。加熱装置２は、被検査物ＴＢを加熱する。本実施形態において、加熱装置２は、被検査物ＴＢの外部からこれを加熱する。加熱装置２は、例えば、フラッシュライトが用いられるが、被検査物ＴＢの外部からこれを加熱できれば、フラッシュライトに限定はされない。本実施形態において、加熱装置２は、被検査物ＴＢの内部からこれを加熱するものであってもよい。この場合、加熱装置２としては、例えば超音波加振装置が用いられる。
【００１９】
第１撮像装置３は、被検査物ＴＢの表面ＴＢＳから放射される赤外線を撮像する。第１撮像装置３は、例えば、赤外線カメラである。本実施形態において、検査装置１は、サーモグラフィであるため、第１撮像装置３を備えている。第２撮像装置４は、例えば、可視光カメラであり、被検査物ＴＢの表面ＴＢＳ、より具体的には表面ＴＢＳの色合いを撮像する。第２撮像装置４は、被検査物ＴＢの表面ＴＢＳからの光のうち、可視光の領域の光を撮像する。第１撮像装置３及び第２撮像装置３は、極力同一の位置及び同一の方向から被検査物ＴＢを撮像することが好ましい。このようにすることで、第１撮像装置３及び第２撮像装置３は、被検査物ＴＢとの相対的な位置関係が同様になるので、両者の撮像結果から得られた画像同士において、それぞれの画像内における位置関係がほぼ同様になる。
【００２０】
処理装置５は、第１撮像装置３が撮像した赤外線から被検査物ＴＢの表面ＴＢＳの温度に関する情報（以下、適宜温度情報という）を求める。処理装置５は、第２撮像装置４が撮像した被検査物ＴＢの表面ＴＢＳの各部分における色と輻射率（放射率）に関する情報との関係から温度情報を補正する。処理装置５は、例えば、コンピュータである。処理装置５は、処理部５Ｐと、記憶部５Ｍと、入出力部５ＩＯとを含む。処理部５Ｐは、例えば、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）を備える。記憶部５Ｍは、例えば、処理部５Ｐが直接アクセスする主記憶部と、主記憶部以外の補助記憶部とを含む。主記憶部は、例えば、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）及びＲＯＭ（Read  Only  Memory）を備える。補助記憶部は、例えば、磁気ディスク、半導体メモリ等である。
【００２１】
処理部５Ｐは、被検査物ＴＢの表面温度を測定するために必要な各種の処理を実行する。例えば、処理部５Ｐは、第１撮像装置３が撮像した赤外線を分析して、被検査物ＴＢの温度情報を求める。温度情報は、被検査物ＴＢの表面ＴＢＳから放射される熱エネルギーに関する情報である。本実施形態において、温度情報は、被検査物ＴＢの表面ＴＢＳと関係のある情報であって、表面ＴＢＳに変換できる情報を含んでいればよい。本実施形態において、処理部５Ｐは、被検査物ＴＢの表面温度を測定するための処理の他、測定された表面温度を画像として表示するための画像処理を実行する。
【００２２】
本実施形態において、処理部５Ｐは、被検査物ＴＢの表面の色及び加熱装置２に対する被検査物ＴＢの傾きのうち少なくとも一方から被検査物ＴＢの表面の各部分（場所）における輻射率に関する情報を求める。そして、処理部５Ｐは、求めた輻射率に関する情報を基に、第１撮像装置３の撮像結果から得られた被検査物ＴＢの表面温度の画像（以下、適宜温度画像という）に対して感度の補正をして、温度画像を再構成する。
【００２３】
記憶部５Ｍは、被検査物ＴＢの表面温度を測定するための処理及び測定された表面温度を画像として表示するための画像処理に用いられるコンピュータプログラム及びデータを記憶する。処理部５Ｐは、記憶部５Ｍに記憶されたコンピュータプログラム及びデータを読み出し、コンピュータプログラムに記述された命令を実行することにより、被検査物ＴＢの表面温度を測定するための処理及び測定された表面温度を画像として表示するための画像処理を実現する。
【００２４】
入出力部５ＩＯには、処理部５Ｐと処理装置５の外部の機器類とが接続されている。外部の機器類として、本実施形態では、加熱装置２のコントローラ２Ｃ、第１撮像装置３、第２撮像装置４、表示装置６、入力装置７及びＣＡＤ（Computer  Aided  Design）システム８が接続されている。処理部５Ｐは、入出力部５ＩＯを介してコントローラ２Ｃを制御して、加熱装置２を動作させる。処理部５Ｐは、入出力部５ＩＯを介して第１撮像装置３及び第２撮像装置４を制御し、これらが撮像した結果を取得する。処理部５Ｐは、入出力部５ＩＯを介して表示装置６に温度画像を表示させたり、入力装置７からの入力された情報を取得したりする。また、処理部５Ｐは、入出力部５ＩＯを介してＣＡＤシステム８から被検査物ＴＢの設計情報を取得する。
【００２５】
＜検査方法＞
図１に示す検査装置１は、本実施形態に係る検査方法を実現する。本実施形態に係る検査方法は、被検査物ＴＢの表面ＴＢＳに黒体を塗布せず、サーモグラフィによって非接触で被検査物ＴＢの表面温度を測定する。被検査物ＴＢの表面ＴＢＳは、場所によって色又は表面の粗さ等の性状が異なることがある。これに起因して、被検査物ＴＢの表面ＴＢＳは、場所によって輻射率が異なるため、熱吸収率に違いが生じる。この熱吸収量の違いが、被検査物ＴＢの加熱ムラを招く可能性があり、検査装置１は、被検査物ＴＢの表面温度を正確に測定できない可能性がある。
【００２６】
本実施形態に係る検査方法及びこれを実現する検査装置１は、被検査物ＴＢの表面ＴＢＳの各部分における色と輻射率に関する情報との関係を予め求め、この関係を用いて温度情報を補正する。このようにすることで、本実施形態に係る検査方法及びこれを実現する検査装置１は、この加熱ムラの原因である輻射率又は輻射率に関する情報を用いて第１撮像装置３の撮像結果から得られた温度情報を補正するので、被検査物ＴＢに加熱ムラが発生しても、被検査物ＴＢの表面温度を求める際の精度低下を抑制できる。また、本実施形態において、被検査物ＴＢの表面ＴＢＳに黒体を塗布する必要はないので、測定に要する手間を低減できる。このため、特に現場における作業に有効である。
【００２７】
図２は、第２撮像装置４によって撮像された被検査物の画像の一例を示す図である。本実施形態において、検査装置１は、第２撮像装置４を用いて被検査物ＴＢを撮像する。第２撮像装置４は、可視光カメラなので、被検査物ＴＢからの可視光を撮像する。図２に、第２撮像装置４が撮像した画像の一例を示す。被検査物ＴＢの表面ＴＢＳは、場所によって色が異なる。輻射率は色との相関が高いため、表面ＴＢＳの色によって表面ＴＢＳの輻射率を推定することができる。
【００２８】
図２に示す例において、被検査物ＴＢの表面ＴＢＳには、異なる色Ａａ、Ａｂ、Ａｃ、Ａｄ、Ａｅが現れている。この順に、輻射率は低くなっている。このため、被検査物ＴＢの表面ＴＢＳは、場所によって異なる輻射率である結果、場所によって熱吸収量が異なっている。本実施形態においては、例えば、黒色の輻射率を１とし、各色の輻射率を予め算出しておく。輻射率は、理論上の最大値が１であり実際は１よりも小さい。本実施形態では、黒色の輻射率に対応する係数を１とする。そして、黒色の輻射率に対応する係数を基礎として、表面ＴＢＳにおける各色の輻射率に対応した係数を求めておく。このように、本実施形態では、各色の輻射率に対応する係数を、輻射率に関する情報として用いる。
【００２９】
処理装置５は、第１撮像装置３の撮像結果のみを用いて被検査物ＴＢの表面温度を求める場合、表面ＴＢＳの輻射率を一定に設定して表面ＴＢＳのそれぞれの場所における表面温度を求める。この場合、実際の輻射率が設定された輻射率よりも高い場所において、処理装置５が求めた表面温度は、実際の表面温度よりも低くなる。また、実際の輻射率が設定された輻射率よりも低い場所において、処理装置５が求めた表面温度は、実際の表面温度よりも高くなる。このため、本実施形態では、前述した被検査物ＴＢの表面ＴＢＳの場所による輻射率を輻射率に関する情報として求めておく。そして、検査装置１は、輻射率に関する情報を用いて、被検査物ＴＢの表面温度に関する情報、すなわち温度情報を補正する。
【００３０】
第１撮像装置３の撮像結果のみが用いられて被検査物ＴＢの表面温度を求められる場合において設定された輻射率をεｍとし、第２撮像装置４の撮像結果から求めた輻射率に関する情報（この例では輻射率）をεｒとする。また、処理装置５が、第１撮像装置３の撮像結果のみを用いて被検査物ＴＢの表面温度を求めたときの表面温度（適宜、測定表面温度という）をＴｍとする。すると、実際の表面温度Ｔｒは、式（１）で求めることができる。式（１）から、実際の表面温度Ｔｒは、測定表面温度Ｔｍを、補正係数εｒ／εｍによって補正して得られるともいえる。以下において、実際の表面温度Ｔｒを適宜補正表面温度Ｔｒという。
Ｔｒ＝Ｔｍ×εｒ／εｍ・・（１）
【００３１】
図２において、それぞれの色Ａａ、Ａｂ、Ａｃ、Ａｄ、Ａｅの輻射率をεａ、εｂ、εｃ、εｄ、εｅとし、これらを第１撮像装置３の撮像結果から表面温度を求める際に用いられる輻射率εｍで除した補正係数を、それぞれｋａ、ｋｂ、ｋｃ、ｋｄ、ｋｅとする。複数の補正係数及び輻射率を区別しない場合、補正係数ｋ及び輻射率εという。処理装置５は、第１撮像装置３の撮像結果から得られた表面温度、すなわち測定表面温度Ｔｍを、それぞれの色Ａａ、Ａｂ、Ａｃ、Ａｄ、Ａｅに対応する補正係数ｋａ、ｋｂ、ｋｃ、ｋｄ、ｋｅを用いて補正する。例えば、処理装置５は、被検査物ＴＢの表面において、色Ａａの部分は、測定表面温度Ｔｍに補正係数ｋａを乗じた値を、その部分の補正表面温度Ｔｒとする。
【００３２】
例えば、本実施形態において、処理装置５の記憶部５Ｍは、被検査物ＴＢの表面における色（又は補正係数ｋ）と、被検査物ＴＢの表面ＴＢＳにおけるその色（又は補正係数ｋ）の位置とが対応付けられたテーブルを記憶する。第１撮像装置３の撮像結果から求めた測定表面温度Ｔｍを補正係数ｋａ等で補正する場合、処理装置５は、補正対象の測定表面温度Ｔｍの位置に対応する補正係数ｋを記憶部５Ｍから読み出して、測定表面温度Ｔｍに乗ずる。このようにして、処理装置５は、補正表面温度Ｔｒを求めることができる。
【００３３】
輻射率又は補正係数ｋを求めるにあたって、処理装置５は、第２撮像装置４のそれぞれの画素が有する撮像素子（Ｒ、Ｇ、Ｂ）に対応した出力から該当する画素の色を求め、その色に対応した輻射率を該当する画素の輻射率とし、これで設定された輻射率をεｍで除することによってこれらを求めてよい。処理装置５は、このようにして得られた輻射率又は補正係数ｋを、記憶部５Ｍに記憶しておき、第１撮像装置３の撮像結果から求めた測定表面温度Ｔｍを補正する。
【００３４】
処理装置５は、第１撮像装置３の撮像結果から求めた測定表面温度Ｔｍを補正係数ｋによって補正することにより、被検査物ＴＢの表面に黒体が塗布されない状態であっても、被検査物ＴＢの表面に黒体が塗布されることにより被検査物ＴＢを均一に加熱した場合と同様の表面温度、すなわち補正表面温度Ｔｒを得ることができる。このように、本実施形態に係る検査方法及び検査装置１は、被検査物ＴＢに黒体を塗布しないことによる加熱ムラの要因となる表面ＴＢＳの熱吸収率の違いに対応した処理をすることにより、簡易かつ正確に被検査物ＴＢの表面温度を求めることができる。
【００３５】
＜処理例＞
図３は、本実施形態に係る検査方法の処理例を示すフローチャートである。図４は、第１撮像装置の撮像結果から得られた温度画像を補正する一例を示す図である。ステップＳ１１において、検査装置１の処理装置５は、加熱装置２を動作させて被検査物ＴＢを外部から加熱する。次に、ステップＳ１２に進み、処理装置５は、赤外線カメラ、すなわち第１撮像装置３を用いて被検査物ＴＢの表面を撮像する。
【００３６】
次に、ステップＳ１３において、処理装置５は、補正係数ｋを用いて測定表面温度Ｔｍを補正する。補正にあたっては、ステップＳ１１で加熱され、ステップＳ１２で撮像された被検査物ＴＢの補正係数ｋを予め求めておく必要がある。本実施形態では、ステップＳ１３における補正前までに、補正係数ｋが得られていればよい。補正係数ｋは、前述した手法により、第２撮像装置４が被検査物ＴＢの表面ＴＢＳを撮像した結果から求められる。
【００３７】
ステップＳ１３の補正が終了したら、ステップＳ１４において、処理装置５は、測定表面温度Ｔｍを用いて、第１撮像装置３によって撮像された温度画像を再構成する。図４中の画像Ｐｂは補正前における温度画像であり、画像Ｐａは補正係数ｋによって補正された後の温度画像である。補正係数ｋの分布は、図４中の補正係数分布Ｒｄに示されている。補正係数分布Ｒｄは、例えば、処理装置５の記憶部５Ｍに記憶されている。補正係数分布Ｒｄは、温度画像Ｐｂ及び補正後における温度画像Ｐａの各画素ＰＸに対応した画素ＰＸに、例えば、補正係数ｋが記述されている。
【００３８】
温度画像Ｐｂの各画素ＰＸは、補正前における温度、すなわち測定表面温度Ｔｍの情報を有している。処理装置５は、記憶部５Ｍから補正係数分布Ｒｄを読み出し、温度画像Ｐｂが有する所定の画素ＰＸの測定表面温度Ｔｍを、補正係数分布Ｒｄの対応する画素ＰＸの補正係数ｋを用いて補正し、補正表面温度Ｔｒを求める。補正において、処理装置５は、温度画像Ｐｂの各画素ＰＸのゲインを補正係数ｋに基づいて調整してもよい。処理装置５が、温度画像Ｐｂのすべての画素ＰＸを補正係数ｋによって補正して補正表面温度Ｔｒを求めることによって、補正後の温度画像Ｐａが得られる。このようにして、第１撮像装置３によって撮像された温度画像Ｐｂが補正後の温度画像Ｐａに再構成される。
【００３９】
補正後の温度画像Ｐａが得られたら、処理装置５は、例えば、図１に示す表示装置６に、補正後の温度画像Ｐａを表示させる。ステップＳ１５において、評価者は、温度画像Ｐａを用いて、被検査物ＴＢの表面温度の過渡変化を評価したり、健全な被検査物ＴＢの温度画像Ｐａと比較することにより、被検査物ＴＢの表面ＴＢＳにおける保護膜の剥離の有無等を評価したりする。
【００４０】
このように、本実施形態は、被検査物ＴＢに黒体を塗布しなくても、加熱時の温度ムラによる影響を低減して、被検査物ＴＢの表面温度を求める際の精度低下を抑制できる。その結果、本実施形態は、ガスタービンの翼の表面を被覆する保護膜の剥離検査を効率よく、かつ低コストで実現することができる。
【００４１】
（実施形態２）
実施形態２に係る検査方法は、被検査物ＴＢと被検査物ＴＢを加熱する加熱装置２との位置関係から得られた被検査物ＴＢの表面ＴＢＳの各部分における入熱効率を用いて、温度情報を補正する。実施形態２に係る検査方法は、前述した図１に示す検査装置１が実現する。
【００４２】
図５は、実施形態２に係る検査方法を説明するための図である。図６は、被検査物の表面における入熱効率の分布の一例を示す図である。図１に示す加熱装置２と被検査物ＴＢとの距離、両者の位置及び加熱装置２の発熱分布等によって、被検査物ＴＢの表面ＴＢＳにおける入熱効率が異なる。入熱効率とは、被検査物ＴＢの加熱されやすさを表す尺度である。例えば、図５において、被検査物ＴＢの表面ＴＢＳと加熱装置２との距離が長い部分と短い部分とを比較すると、後者の方が被検査物ＴＢは加熱されやすい。また、加熱装置２が点光源である場合、加熱装置２から射出した光が被検査物ＴＢの表面ＴＢＳに入射する角度は、表面ＴＢＳの場所によって異なる。加熱装置２から射出した光は、被検査物ＴＢの表面ＴＢＳに対して垂直に近い角度で入射するほど、被検査物ＴＢは加熱されやすい。このように入熱効率は、加熱装置２と被検査物ＴＢとの距離及び加熱装置２から射出される光が被検査物ＴＢの表面ＴＢＳに入射する角度によって変化する。
【００４３】
図５に示す角度θａ、θｂ、θｃ、θｄは、加熱装置２から射出された光が被検査物ＴＢの表面ＴＢＳに入射する角度（入射角度）である。図５には、被検査物ＴＢの表面ＴＢＳの位置ａ、ｂ、ｃ、ｄにおける入射角度θａ、θｂ、θｃ、θｄが示されている。これらを区別しない場合、入射角度θという。入射角度θは、加熱装置２から射出した光が被検査物ＴＢに入射する表面ＴＢＳにおいて、その位置の接線又はその位置に接する平面と直交する直線と、加熱装置２から射出した光の光軸とのなす角度をいう。入射角度θは、０度に近い方が入熱効率は高い。θａ＜θｃ＜θｂ＜θｄなので、入熱効率はこの順に低くなる。
【００４４】
図５には、被検査物ＴＢの表面ＴＢＳの位置ａ、ｂ、ｃ、ｄにおいて、加熱装置２と被検査物ＴＢの表面ＴＢＳとの距離Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄが示されている。これらを区別しない場合、距離Ｌという。加熱装置２と被検査物ＴＢの表面ＴＢＳとの距離Ｌが小さいほど入熱効率は高い。加熱装置２と被検査物ＴＢの表面ＴＢＳとの距離は、Ｌａ＜Ｌｂ＝Ｌｃ＜Ｌｄなので、入熱効率はこの順に小さくなる。例えば、入射角度θ＝０のときの入熱効率を１とし、入射角度θが０よりも大きくなるにしたがって入熱効率は小さくなる。
【００４５】
本実施形態において、処理装置５は、例えば、ＣＡＤシステム８から被検査物ＴＢの設計情報を取得する。被検査物ＴＢがガスタービンの翼である場合、この設計情報は、ガスタービンの翼の設計情報になる。処理装置５は、取得した設計情報から得られた被検査物ＴＢの表面ＴＢＳの位置と、加熱装置２が設置されている位置と、加熱装置２が射出する光の特性とから入射角度θ及び加熱装置２と被検査物ＴＢの表面ＴＢＳとの距離Ｌ等を求める。この場合、処理装置５は、設計情報の代わりに、被検査物ＴＢの表面ＴＢＳを計測することにより得られた計測情報を用いてこれらを求めてもよい。次に、処理装置５は、求めた入射角度θ及び距離Ｌから、被検査物ＴＢの表面ＴＢＳの各位置における入熱効率を求める。このようにして求められた入熱効率の分布は、例えば、図６に示すようになる。図６に示す例においては、被検査物ＴＢの表面ＴＢＳにおける領域Ａｆ、Ａｈ、Ａｇ、Ａｉの順に入熱効率が低くなっている。
【００４６】
入熱効率をＥとし、被検査物ＴＢの表面ＴＢＳにおける各領域Ａｆ、Ａｈ、Ａｇ、Ａｉそれぞれの入熱効率をＥｆ、Ｅｈ、Ｅｇ、Ｅｉとする。これらを区別しない場合、入熱効率Ｅという。領域Ａｆの入熱効率Ｅｆを１とすると、入熱効率Ｅｈ、Ｅｇ、Ｅｉは、いずれも１より小さくなる。処理装置５は、被検査物ＴＢの表面ＴＢＳの各部における入熱効率Ｅを求め、表面ＴＢＳの各位置の情報と対応付けて記憶部５Ｍに保存する。
【００４７】
被検査物ＴＢの表面ＴＢＳの各において入熱効率Ｅが高い部分（領域）は、入熱効率Ｅが低い部分（領域）よりも熱エネルギーが効率よく入熱される。このため、入熱効率Ｅが高い部分は、低い部分よりも温度が高くなる。このため、本実施形態において、処理装置５は、例えば、第１撮像装置３の撮像結果から求めた測定表面温度Ｔｍを、入熱効率Ｅを用いて補正する。具体的には、処理装置５は、入熱効率Ｅと被検査物ＴＢの表面ＴＢＳの位置との関係をマップ化して記憶部５Ｍに記憶させる。補正において、処理装置５は、記憶部５Ｍから入熱効率Ｅと被検査物ＴＢの表面ＴＢＳの位置との関係を読み出し、測定表面温度Ｔｍに、その測定表面温度Ｔｍの部分に対応する入熱効率Ｅを乗じて測定表面温度Ｔｍを補正する。この場合、処理装置５は、図３に示す温度画像Ｐｂの各画素ＰＸのゲインを入熱効率Ｅに基づいて調整してもよい。
【００４８】
本実施形態において、処理装置５が入熱効率Ｅを用いた補正を実行するタイミングは、実施形態１で説明したステップＳ１３である。このステップＳ１３よりも前に、入熱効率Ｅと被検査物ＴＢの表面ＴＢＳの位置との関係が得られていればよい。
【００４９】
処理装置５は、第１撮像装置３の撮像結果から求めた測定表面温度Ｔｍを入熱効率Ｅによって補正することにより、被検査物ＴＢの表面に黒体が塗布されない状態であっても、被検査物ＴＢの表面に黒体が塗布されることにより被検査物ＴＢを均一に加熱した場合と同様の表面温度、すなわち補正表面温度Ｔｒを得ることができる。このように、本実施形態に係る検査方法及び検査装置１は、被検査物ＴＢに黒体を塗布しないことによる加熱ムラの要因となる表面ＴＢＳの熱吸収率の違いに対応した処理をすることにより、簡易かつ正確に被検査物ＴＢの表面温度を求めることができる。
【００５０】
輻射率に関する情報としての補正係数ｋ又は入熱効率Ｅのいずれか一方を用いて、第１撮像装置３の撮像結果に基づいて得られた温度情報を補正することにより、簡易かつ正確に被検査物ＴＢの表面温度を求めることができる。補正係数ｋ及び入熱効率Ｅの両方を用いて前述した温度情報を補正することにより、さらに正確に被検査物ＴＢの表面温度を求めることができる。この手法による補正を実行する場合、例えば、処理装置５は、測定表面温度Ｔｍに、その測定表面温度Ｔｍの部分に対応する入熱効率Ｅ及び補正係数ｋを乗じて測定表面温度Ｔｍを補正する。この場合、処理装置５は、図３に示す温度画像Ｐｂの各画素ＰＸのゲインを入熱効率Ｅ及び補正係数ｋに基づいて調整してもよい。
【００５１】
以上、本実施形態について説明したが、前述した内容により本実施形態が限定されるものではない。また、前述した本実施形態の構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、前述した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。また、本実施形態の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換及び変更を行うことができる。
【符号の説明】
【００５２】
１  検査装置
２Ｃ  コントローラ
２  加熱装置
３  第１撮像装置
４  第２撮像装置
５  処理装置
５ＩＯ  入出力部
５Ｍ  記憶部
５Ｐ  処理部
６  表示装置
７  入力装置
８  システム
【図１】
2015052542.tif 000003
【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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