(57)【要約】  非破壊検査システムは、検査対象（１０７）を搬送する搬送装置（１０６）を駆動する駆動装置（１０５）と、搬送装置（１０６）によって搬送される検査対象（１０７）の表面に熱を与える励起装置（１０４）と、駆動装置（１０５）及び励起装置（１０４）を制御する制御装置（１０２）と、励起装置（１０４）によって表面に熱が与えられた検査対象（１０７）の面画像を撮像する撮像装置（１０３）と、撮像装置（１０３）が異なるタイミングで撮像した複数の面画像の各々を、複数の部分画像に分割し、複数の部分画像に分割した複数の面画像の各々の検査対象（１０７）の位置を揃える補正を行う映像データ処理部（１６）と、映像データ処理部（１６）が補正した複数の面画像を時系列に沿って切り替える動画像又は時系列に沿って重ねた三次元画像を生成する表示生成部（２０）とを有するプログラマブル表示器（１００）とを備える。
2016162930.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象を搬送する搬送装置を駆動する駆動装置と、
前記搬送装置によって搬送される前記検査対象の表面に熱を与える励起装置と、
前記駆動装置及び前記励起装置を制御する制御装置と、
前記励起装置によって表面に熱が与えられた前記検査対象の面画像を撮像する撮像装置と、
前記撮像装置が異なるタイミングで撮像した複数の前記面画像の各々を、複数の部分画像に分割し、該複数の部分画像に分割した前記複数の面画像の各々の前記検査対象の位置を揃える補正を行う映像データ処理部と、前記映像データ処理部が補正した複数の前記面画像を時系列に沿って切り替える動画像又は時系列に沿って重ねた三次元画像を生成する表示生成部とを有するプログラマブル表示器とを備えたことを特徴とする非破壊検査システム。
【請求項２】
前記検査対象の面画像内の特徴点の位置に基づいて前記検査対象の移動量を算出し、前記駆動装置にフィードバック制御を行うフィードバック処理部を有することを特徴とする請求項１に記載の非破壊検査システム。
【請求項３】
撮像時刻が連続する二つの面画像間での欠陥の変位量を算出し、設定された閾値と比較する変位量比較部と、
前記検査対象を特定する情報と欠陥の変位量が閾値を超えたことを示す情報とが記憶される履歴情報保持部とを有することを特徴とする請求項１に記載の非破壊検査システム。
【請求項４】
前記検査対象の移動量に前記撮像装置のフレームレートを同期させ、前記部分画像の部分的な重複を解消するフレームレート同期処理部を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の非破壊検査システム。
【請求項５】
前記映像データ処理部は、前記表示生成部の検査結果と設計情報とを比較し、外的要因の変動する特異点を抽出することを特徴とする請求項１に記載の非破壊検査システム。
【請求項６】
測定対象物を移動させる移動手段と、
移動する前記測定対象物に対し、外的要因を付与する外的要因付与手段と、
前記測定対象物を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段の前記測定対象物の撮像画像を受信し、前記移動手段による移動量に応じた前記測定対象物における外的要因の変動する特異点を検出する検出手段と、
前記検出手段による検出結果を表示する表示手段と、
を備えた特異点検出システム。
【請求項７】
前記検出手段は、受信した前記撮影画像を測定対象物の移動量に応じて補正を行い、
前記表示手段にて、時間経過に伴う外的要因の変動する事象を表示することを特徴とする請求項６に記載の特異点検出システム。
【請求項８】
前記検出手段は、受信した前記撮影画像ごとに前記測定対象物の移動量に応じて、特定領域の撮影画像に分割し、
複数の前記撮影画像に関し、前記撮影画像に含まれる特定領域の撮影画像を前記表示手段に重ねて表示させることを特徴とする請求項６に記載の特異点検出システム。
【請求項９】
前記検出手段は、測定対象物の形状が特定された形状データを基に、設計上の理論値と前記形状データとを比較し、特異点を検出することを特徴とする請求項６から８のいずれか１項に記載の特異点検出システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査対象物の内部に欠陥が存在するか否かを、検査対象物を破壊せずに検査する非破壊検査システム及び特異点検出システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複合材に代表される異種材料の接合物の非破壊検査には、アクティブサーモグラフィが主に用いられている。アクティブサーモグラフィは、フラッシュランプのような励起源で検査対象物の表面を加熱し、検査対象物に与えた熱が伝播する様子を動画像で取得することにより、欠陥の形状、深さ、面積及び体積の情報を取得する。【０００３】
アクティブサーモグラフィは、検査対象物が静止した状態で運用されるため、高タクトタイムを実現するために生産品を動かし続ける製造方式への適用は困難である。【０００４】
特許文献１には、サーモグラフィを用いて一方向における温度分布を示すライン情報を取得し、測定対象の移動速度によりライン情報を時系列管理して、特定点における温度分布の変遷を観察する試験装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２０１３−５２４２２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示される試験装置は、二次元のライン情報に基づいて欠陥を検出しているため、同一素材の均質な物体の内部の欠陥を検出することはできる。しかし、異種材料同士の接合物であって接着部に気泡が含まれており、意図的に空隙が設けられることもある複合材の欠陥を判定するには三次元の情報が必須であり、実施は困難であった。【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、複合材である検査対象を搬送しながら内部の欠陥を検出できる非破壊検査システムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、検査対象を搬送する搬送装置を駆動する駆動装置と、搬送装置によって搬送される検査対象の表面に熱を与える励起装置と、駆動装置及び励起装置を制御する制御装置と、励起装置によって表面に熱が与えられた検査対象の面画像を撮像する撮像装置と、撮像装置が異なるタイミングで撮像した複数の面画像の各々を、複数の部分画像に分割し、複数の部分画像に分割した複数の面画像の各々の検査対象の位置を揃える補正を行う映像データ処理部と、映像データ処理部が補正した複数の面画像を時系列に沿って切り替える動画像又は時系列に沿って重ねた三次元画像を生成する表示生成部とを有するプログラマブル表示器とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明にかかる非破壊検査システムは、複合材である検査対象を搬送しながら内部の欠陥を検出できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる非破壊検査システムの構成を示す図
【図２】実施の形態１にかかる非破壊検査システムに適用されるプログラマブル表示器の構成を示す図
【図３】実施の形態１にかかる非破壊検査システムに適用されるプログラマブル表示器のハードウェア構成を示す図
【図４】実施の形態１にかかる非破壊検査システムの動作の流れを示すフローチャート
【図５】実施の形態１にかかる非破壊検査システムの検査対象の一例を示す斜視図
【図６】実施の形態１にかかる非破壊検査システムの映像データ処理部の処理を模式的に示す図
【図７】実施の形態１にかかる非破壊検査システムの表示生成部が生成する検査結果の動画像の一例を示す図
【図８】実施の形態１にかかる非破壊検査システムの表示生成部が生成する検査結果の三次元画像の一例を示す図
【図９】実施の形態１にかかる非破壊検査システムの映像データ処理部による間引き処理の一例を示す図
【図１０】本発明の実施の形態２にかかる非破壊検査システムに適用されるプログラマブル表示器の構成を示す図
【図１１】実施の形態２にかかる非破壊検査システムに適用されるプログラマブル表示器のフィードバック処理を示す図
【図１２】本発明の実施の形態３にかかる非破壊検査システムに適用されるプログラマブル表示器の構成を示す図
【図１３】本発明の実施の形態４かかる非破壊検査システムに適用されるプログラマブル表示器の構成を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の実施の形態にかかる非破壊検査システム及び特異点検出システムを図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１２】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる非破壊検査システムの構成を示す図である。実施の形態１にかかる非破壊検査システムは、測定対象物における特異点を検出する特異点検出システムの一態様である。実施の形態１にかかる非破壊検査システムは、測定対象物である検査対象１０７を搬送する搬送装置１０６と、搬送装置１０６を駆動する駆動装置１０５と、搬送装置１０６によって搬送される検査対象１０７の表面に熱を与える励起装置１０４と、励起装置１０４及び駆動装置１０５を制御する制御装置１０２と、励起装置１０４によって表面に熱が与えられた検査対象１０７の面画像を撮像する撮像装置１０３と、撮像装置１０３が撮影した画像を取り込んで解析画像を生成し、生成した解析画像を表示するプログラマブル表示器１００とを有する。搬送装置１０６は、特異点検出システムでの測定対象物である検査対象１０７を移動させる移動手段である。励起装置１０４は、移動する検査対象１０７に対し、外的要因を付与する外的要因付与手段である。撮像装置１０３は、検査対象１０７を撮像する撮像手段である。プログラマブル表示器１００は、撮像装置１０３の検査対象１０７の撮像画像を受信し、搬送装置１０６による移動量に応じた検査対象１０７における外的要因の変動する特異点を検出する検出手段であり、かつ、検出手段による検出結果を表示する表示手段でもある。
【００１３】
駆動装置１０５は、搬送装置１０６を駆動して検査対象１０７を搬送速度Ｍ［ｍｍ／ｓ］で搬送させる。
【００１４】
撮像装置１０３は、搬送装置１０６の搬送方向にＨ［ｍｍ］、搬送方向と垂直な方向にＶ［ｍｍ］の範囲が視野となるように設置されている。撮像装置１０３のフレームレートはＡ［枚／ｓ］であり、撮像装置１０３の解像度はＣ×Ｒ［ｄｏｔ］である。すなわち、撮像装置１０３は、Ｈ×Ｖ［ｍｍ×ｍｍ］の範囲をＣ×Ｒ［ｄｏｔ］の解像度で毎秒Ａ枚撮像する。
【００１５】
図２は、実施の形態１にかかる非破壊検査システムに適用されるプログラマブル表示器の構成を示す図である。プログラマブル表示器１００は、制御装置１０２を接続するためのインタフェースである制御装置接続インタフェース１３、撮像装置１０３を接続するためのインタフェースである撮像装置接続インタフェース１４、解析に必要な枚数分検査対象１０７を撮像したかの判定及び検査結果と設計情報との比較を行う判定部１５、撮像装置１０３が異なるタイミングで撮像した複数の面画像の各々を、複数の部分画像に分割し、複数の部分画像に分割した複数の面画像の各々の検査対象１０７の位置を揃える補正を行う映像データ処理部１６、撮像装置１０３から映像データ処理部１６が取得した面画像のデータ及び映像データ処理部１６が処理した面画像のデータを記憶する映像データ記憶部１９、映像データ処理部１６が補正した複数の面画像を時系列に沿って切り替える動画像又は時系列に沿って重ねた三次元画像を生成する表示生成部２０、ユーザの入力操作を受け付ける入力受付部２１及び表示生成部２０によってデータを生成された表示画面を表示する処理を行う表示制御部２２を備える。
【００１６】
図３は、実施の形態１にかかる非破壊検査システムに適用されるプログラマブル表示器のハードウェア構成を示す図である。プログラマブル表示器１００は、非破壊検査プログラムを実行する演算装置３１、演算装置３１がワークエリアに用いるメモリ３２、非破壊検査プログラムを記憶する記憶装置３３、入力用のユーザインタフェースである入力装置３４、情報を表示する表示装置３５及び制御装置１０２との通信用の通信装置３６を備える。
【００１７】
図２に示した判定部１５は、演算装置３１がメモリ３２をワークエリアにして非破壊検査プログラムを実行し、記憶装置３３に情報を読み書きすることによって実現される。映像データ処理部１６、表示生成部２０は、演算装置３１がメモリ３２をワークエリアにして非破壊検査プログラムを実行することによって実現される。映像データ記憶部１９は、記憶装置３３によって実現される。入力受付部２１は、入力装置３４により実現される。表示制御部２２は、表示装置３５により実現される。
【００１８】
特異点検出システムにおける測定対象物の特異点とは、測定対象物に外部から与えた外的要因が変動する点であり、具体的には、外的要因である熱の伝播状態が変化する測定対象物の内部のボイドを挙げることができる。また、別の具体例には、複合材料における異種材料の境界を挙げることができる。複合材料における異種材料の境界の例には、インサート成形品における樹脂と金属との界面を挙げることができる。特異点検出システムの一態様である実施の形態１にかかる非破壊検査システムは、測定対象物である検査対象１０７に、外的要因付与手段である励起装置１０４で外的要因である熱を与え、外的要因が変動する欠陥を検出する。
【００１９】
実施の形態１にかかる非破壊検査システムの動作について説明する。図４は、実施の形態１にかかる非破壊検査システムの動作の流れを示すフローチャートである。図４に示すフローチャートの処理を開始するのに先立って、入力受付部２１は、入力装置３４に対して行われる、判定に必要な面画像の枚数の設定操作を受け付ける。判定に必要な面画像の枚数は、検査対象１０７の厚さ寸法及び熱伝導率によって変化するため、ユーザが適切な枚数を設定する。なお、設定する枚数の範囲は２枚以上であり、面画像は少なくとも２枚撮影される。設定された枚数は、判定部１５によって保持される。
【００２０】
また、図４に示すフローチャートの処理を開始するのに先立って、検査結果と比較する設計情報を判定部１５に保持させる。設計情報とは、検査対象１０７のＣＡＤ（Computer  Aided  Design）データである。設計情報を判定部１５に保持させる方法は、特定の方法に限定されない。一例を挙げると、プログラマブル表示器１００をＣＡＤ装置に接続してデータをインポートすることで、設計情報を判定部１５に保持させることができる。
【００２１】
ステップＳ１０１で、制御装置１０２によって励起装置１０４及び駆動装置１０５を駆動し、搬送装置１０６で検査対象１０７を搬送しつつ、励起装置１０４で検査対象１０７を励起する。
【００２２】
ステップＳ１０２で、撮像装置１０３が、検査対象１０７を撮像する。
【００２３】
ステップＳ１０３で、映像データ処理部１６は、撮像装置１０３が撮像した面画像のデータを、撮像装置接続インタフェース１４経由で取得し、映像データ記憶部１９に記憶させる。
【００２４】
ステップＳ１０４で、判定部１５は、判定に必要な情報を取得したか否かを判断する。判定に必要な情報を取得したか否かの判断は、映像データ処理部１６が撮像装置１０３から取得した面画像の数が、フローチャートの処理を開始するのに先立って入力受付部２１が受け付けた設定操作によって設定された枚数に達したか否かに基づいて行う。判定に必要な情報を取得していなければ、ステップＳ１０４でＮｏとなり、ステップＳ１０５で判定部１５は、ステップＳ１０２で面画像を撮像してからステップ１０５までの処理時間と、搬送速度と、フレームレートとを加味した遅延時間待機してからステップＳ１０２に進む。
【００２５】
判定に必要な情報を取得していれば、ステップＳ１０４でＹｅｓとなり、映像データ処理部１６は、ステップＳ１０６で、複数の面画像の各々を搬送方向に分割して、搬送方向と直交する方向に延びるライン画像を生成して部分画像にする処理を行う。
【００２６】
図５は、実施の形態１にかかる非破壊検査システムの検査対象の一例を示す斜視図である。検査対象１０７は、内部に球状の欠陥５１が存在している。図５に示す検査対象１０７を検査の対象とした映像データ処理部１６の処理を説明する。図６は、実施の形態１にかかる非破壊検査システムの映像データ処理部の処理を模式的に示す図である。ここでは、搬送速度Ｍ＝１０００［ｍｍ／ｓ］であるとする。また、フレームレートＡ＝１００［枚／ｓ］、解像度Ｃ×Ｒ＝４００×３００［ｄｏｔ］、視野Ｈ×Ｖ＝８００×６００［ｍｍ×ｍｍ］であるとする。
【００２７】
撮像装置１０３が撮像してから次の撮像を行うまでの時間は１／Ａ[ｓ]である。図６には、時刻ｔから３／Ａ秒後までに撮像される四つの面画像に対する映像データ処理部１６の処理を示している。
【００２８】
撮像装置１０３が撮像してから次の撮像を行うまでに検査対象１０７が移動する距離は、Ｍ／Ａ＝１０００／１００［ｍｍ］である。また、撮像装置１０３の解像度と視野角とは縦横比が等しいため、撮像装置１０３が撮像した面画像の１ドット分の幅は、Ｈ／Ｃ＝８００／４００＝２［ｍｍ］である。なお、面画像の幅とは、搬送装置１０６の搬送方向の長さである。したがって、撮像装置１０３が面画像を撮像してから次の面画像を撮像する間に、検査対象１０７は、５ドット分移動する。
【００２９】
したがって、映像データ処理部１６は、ステップＳ１０６の処理では、撮像装置１０３が撮像した面画像を５画素幅に分割して複数のライン画像を生成する。
【００３０】
検査対象１０７の内部の欠陥５１は、検査対象１０７の表面に与えられた熱が検査対象１０７の内部へ伝播する際に、熱伝導の妨げとなる。したがって、検査対象１０７の表面に熱が加えられてから時間がたつにつれ、欠陥５１が存在する部分と存在しない部分とで、検査対象１０７の表面の温度に差が生じ、検査対象１０７の表面温度は、欠陥５１が存在する部分では欠陥５１が存在しない部分よりも高くなる。図５に示した検査対象１０７は、欠陥５１が球状であるため、欠陥５１は、図６に示すように欠陥５１が存在しない部分よりも温度が高い円形の領域となって検査対象１０７の表面に浮かび上がる。すなわち、欠陥５１の外形の概略形状が高温の領域となって検査対象１０７の表面に浮かび上がる。
【００３１】
ステップＳ１０７で、映像データ処理部１６は、複数の面画像の各々について、部分画像であるライン画像を再配置して、検査対象１０７の面画像内での位置が撮像時刻に関わらず一定となるように補正を加える。すなわち、図６に示したように、映像データ処理部１６は、各撮像時刻におけるライン画像を、基準とする時刻からの経過時間に対応するライン分ずらして再配置する補正を行うことにより、各撮像時刻について検査対象１０７の位置を揃えた補正画像を生成する。
【００３２】
ステップＳ１０８で、表示生成部２０は、各撮像時刻の補正画像を基に動画像又は三次元画像を生成する。すなわち、表示生成部２０は、各撮像時刻の補正画像を時系列に沿って切り替えることにより、検査結果の動画像を作成する。表示生成部２０が生成した動画像又は三次元画像は、プログラマブル表示器１００が表示装置３５に表示する解析画像である。図７は、実施の形態１にかかる非破壊検査システムの表示生成部が生成する検査結果の動画像の一例を示す図である。時系列の後側の補正画像ほど、検査対象１０７の表面から離れた断面の検査結果を示すため、時刻ｔから３／Ａ秒後までの補正画像を連続して表示することで、検査対象１０７には、表面から離れるに従って直径が大きくなる断面円形の欠陥５１が存在することを認識できる。このようにして、プログラマブル表示器１００は、撮像装置１０３から受信した撮影画像を検査対象１０７の移動量に応じて補正を行い、時間経過に伴う外的要因の変動する事象を表示する。
【００３３】
または、表示生成部２０は、各撮像時刻の補正画像を時系列に沿って重ねることで、検査対象１０７の三次元画像を作成する。図８は、実施の形態１にかかる非破壊検査システムの表示生成部が生成する検査結果の三次元画像の一例を示す図である。時刻ｔから３／Ａ秒後までの補正画像を重ねることで、検査対象１０７の内部の欠陥５１を立体的に可視化できる。このようにして、プログラマブル表示器１００は、撮像装置１０３から受信した撮影画像ごとに検査対象１０７の移動量に応じて、特定領域の撮影画像に分割し、複数の撮影画像に関し、撮影画像に含まれる特定領域の撮影画像を表示装置３５に重ねて表示させる。ここでの特定領域とは、搬送方向と直交する方向に延びるライン画像であるが、後述するように、特定領域はライン画像に限定されることはない。
【００３４】
ステップＳ１０９で、判定部１５は、表示生成部２０が生成した動画像又は三次元画像を、判定部１５に保持されている設計情報と比較する。上述したように、設計情報とは、検査対象１０７のＣＡＤデータ、すなわち設計上の理論値である。表示生成部２０が生成した動画像又は三次元画像を設計情報と比較することで、検査対象１０７が設計上の仕様から外れているか否かを判断することが可能となる。このように、プログラマブル表示器１００は、検査対象１０７の形状が特定された形状データを基に、設計上の理論値と形状データとを比較し、特異点を検出する。なお、ここでは検査対象１０７が設計上の仕様から外れている場合にどのような処理を行うかについては特定しないが、一例を挙げると、設計上の仕様から外れた検査対象１０７を不良品と見なして、正常品とは異なる場所に搬送するような処理を行える。
【００３５】
ステップＳ１１０で、表示制御部２２は、表示生成部２０が生成した動画像又は三次元画像を表示装置３５に表示させることにより、外的要因の変動する特異点を表示する。
【００３６】
なお、撮像装置１０３が撮像してから次の撮像を行うまでに検査対象１０７が移動する距離Ｍ／Ａが、撮像装置１０３が撮像した面画像の１ドット分の幅Ｈ／Ｃよりも小さい場合、ライン画像に重複部分が生じることになる。このような場合には、全ての撮像タイミングでの面画像からライン画像を生成しても良いが、面画像の間引き処理を行うことでライン画像の生成及び検査対象１０７の位置を補正する処理での演算量を減らすことができる。
【００３７】
図９は、実施の形態１にかかる非破壊検査システムの映像データ処理部による間引き処理の一例を示す図である。図９には、時刻ｔから６／Ａ秒後までに撮像される七つの面画像からの間引き処理を示している。ここでは、搬送速度Ｍ＝１００［ｍｍ／ｓ］であるとする。また、フレームレートＡ＝１００［枚／ｓ］、解像度Ｃ×Ｒ＝４００×３００［ｄｏｔ］、視野Ｈ×Ｖ＝８００×６００［ｍｍ×ｍｍ］であるとする。上記条件では、撮像装置１０３が面画像を撮像してから次の面画像を撮像する間に、検査対象１０７は、０．５ドット分移動する。したがって、撮像装置１０３が撮像する面画像を時系列に沿って一つおきに用いること、換言すると時刻ｔ、時刻ｔ＋２／Ａ、時刻ｔ＋４／Ａ、時刻Ｔ＋６／Ａの面画像を用いることで、演算装置３１の負荷を低減することができる。
【００３８】
上記の説明では、検査対象１０７の面画像を搬送方向に分割し、搬送方向と直交する方向に延びるライン画像を部分画像にしているが、検査対象１０７の面画像をマトリクス状に分割したブロック画像を部分画像にすることも可能である。
【００３９】
実施の形態１にかかる非破壊検査システムは、検査対象１０７の面画像を用いて内部の欠陥の大きさ及び形状を解析できるため、異種材料を組み合わせた複合材であっても欠陥を検出できる。
【００４０】
実施の形態２．
図１０は、本発明の実施の形態２にかかる非破壊検査システムに適用されるプログラマブル表示器の構成を示す図である。実施の形態２にかかる非破壊検査システムのプログラマブル表示器１１０は、取得した面画像の特徴点から検査対象１０７の移動量を算出し、駆動装置１０５にフィードバックするフィードバック処理部２３を有する点で実施の形態１のプログラマブル表示器１００と相違している。フィードバック処理部２３は、演算装置３１がメモリ３２をワークスペースに用いて非破壊検査プログラムを実行することによって実現される。
【００４１】
特徴点は、検査対象１０７のエッジ又はコーナを画像処理で検出して利用することができる。また、搬送装置１０６に印を付けておき、これを特徴点に用いても良い。
【００４２】
図１１は、実施の形態２にかかる非破壊検査システムに適用されるプログラマブル表示器のフィードバック処理を示す図である。フィードバック処理部２３は、時刻ｔにおいて映像データ処理部１６が撮像装置１０３から取得した面画像と、時刻ｔよりも１／Ａ前の時刻において前回撮像装置１０３から取得した映像データ記憶部１９に記憶されている面画像とを比較し、特徴点６１の移動量を算出する。搬送速度Ｍ＝１０００［ｍｍ／ｓ］、フレームレートＡ＝１００［枚／ｓ］、解像度Ｃ×Ｒ＝４００×３００［ｄｏｔ］、視野Ｈ×Ｖ＝８００×６００［ｍｍ×ｍｍ］の場合を例に挙げて説明すると、映像データ処理部１６が撮像装置１０３から取得した面画像と、映像データ記憶部１９に記憶されている前回撮像装置１０３から取得した面画像とで、特徴点６１は５ドット分移動する。仮に、フィードバック処理部２３が算出した特徴点６１の移動量が４ドット分であったならば、検査対象１０７の実際の搬送速度は、１０００×（４／５）＝８００［ｍｍ／ｓ］である。このため、フィードバック処理部２３は、実際の搬送速度が１０００［ｍｍ／ｓ］になるように、駆動装置１０５への速度指令値を（１０００／８００）＝１．２５倍にするように制御装置１０２へ指令を送る。
【００４３】
このように、実施の形態２にかかる非破壊検査システムは、取得した面画像の特徴点６１から検査対象１０７の移動量を算出し、駆動装置１０５にフィードバックできる。このため、検査対象１０７の搬送速度の変動を抑えることができる。
【００４４】
ライン画像の作成及び検査対象１０７の位置を補正する処理と、検査結果を動画像又は三次元画像で表示する処理は実施の形態１と同様である。
【００４５】
実施の形態３．
図１２は、本発明の実施の形態３にかかる非破壊検査システムに適用されるプログラマブル表示器の構成を示す図である。プログラマブル表示器１２０は、映像データ処理部１６が検査対象１０７の位置を補正した面画像を基に表示生成部２０が再生成した動画像から、撮像時刻が連続する二つの面画像間での欠陥の変位量を算出し、設定された閾値と比較する変位量比較部２４と、変位量比較部２４が欠陥の変位量が閾値を超えることを検出したら、検査対象１０７を特定する情報と欠陥が閾値を超えたことを示す情報とが記憶される履歴情報保持部２５とを有する。変位量比較部２４は、演算装置３１がメモリ３２をワークスペースに用いて非破壊検査プログラムを実行することによって実現される。履歴情報保持部２５は、記憶装置３３によって実現される。
【００４６】
変位量比較部２４は、欠陥の変位量が閾値を超えることを検出したら、制御装置接続インタフェース１３を通じて制御装置１０２に通知する。したがって、制御装置１０２に報知器１０８を接続しておけば、欠陥の変位量が閾値を超えたことをユーザに通知できる。報知器１０８には、警報ランプ又は警報スピーカを適用できる。
【００４７】
また、欠陥の変位量が閾値を超えた場合には、検査対象１０７を特定する情報と欠陥が閾値を超えたことを示す情報とが履歴情報保持部２５に記憶されるため、ユーザが報知器１０８による通知を見過ごしたり聞き逃したりしても、どの検査対象１０７で欠陥の変位量が閾値を超えたのかを事後的に確認することができる。
【００４８】
ライン画像の作成及び検査対象１０７の位置を補正する処理と、検査結果を動画像又は三次元画像で表示する処理は実施の形態１と同様である。
【００４９】
検査対象１０７に人為的に欠陥を設ける場合、設計情報において欠陥の位置に許容公差が設けられているならば、欠陥の位置が許容公差の範囲を超えなければ異常と判定されない。具体例を挙げると、設計情報により欠陥の位置に±Ａという公差が許容されるのであれば、ある撮像タイミングで基準位置＋Ａであって欠陥の位置が、次の撮像タイミングで基準位置−Ａに変化しても設計情報には適合しており、異常と判定されない。しかし、この場合には、欠陥には段差が生じており、欠陥は検査対象１０７の厚さ方向に不連続な形状となっている。実施の形態３では、設計情報とは別に欠陥の変位量の閾値を設けることにより、欠陥が検査対象１０７の厚さ方向に不連続な形状となることを防止できる。
【００５０】
実施の形態４．
図１３は、本発明の実施の形態４にかかる非破壊検査システムに適用されるプログラマブル表示器の構成を示す図である。実施の形態４にかかる非破壊検査システムのプログラマブル表示器１３０は、検査対象１０７の移動量に撮像装置１０３のフレームレートを同期させ、ライン画像の部分的な重複を解消するフレームレート同期処理部２６を有する点で実施の形態１のプログラマブル表示器１００と相違している。フレームレート同期処理部２６は、演算装置３１がメモリ３２をワークスペースに用いて非破壊検査プログラムを実行することによって実現される。
【００５１】
図９に示したように、搬送速度Ｍ＝１００［ｍｍ／ｓ］、フレームレートＡ＝１００［枚／ｓ］、解像度Ｃ×Ｒ＝４００×３００［ｄｏｔ］、視野Ｈ×Ｖ＝８００×６００［ｍｍ×ｍｍ］という条件で駆動装置１０５及び撮像装置１０３を動作させると、ライン画像に０．５ドット分の重複が生じる。フレームレート同期処理部２６は、制御装置１０２が駆動装置１０５へ出力する速度指令を、制御装置接続インタフェース１３を通じて取得し、フレームレートＡ＝５０［枚／ｓ］に変更する。これにより、間引き処理を行った場合と同様に、ライン画像の生成及び検査対象１０７の位置を補正する処理での演算量を減らし、演算装置３１の負荷を低減できる。
【００５２】
ライン画像の作成及び検査対象１０７の位置を補正する処理と、検査結果を動画像又は三次元画像で表示する処理は実施の形態１と同様である。
【００５３】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【００５４】
１３  制御装置接続インタフェース、１４  撮像装置接続インタフェース、１５  判定部、１６  映像データ処理部、１９  映像データ記憶部、２０  表示生成部、２１  入力受付部、２２  表示制御部、２３  フィードバック処理部、２４  変位量比較部、２５  履歴情報保持部、２６  フレームレート同期処理部、３１  演算装置、３２  メモリ、３３  記憶装置、３４  入力装置、３５  表示装置、３６  通信装置、５１  欠陥、６１  特徴点、１００，１１０，１２０，１３０  プログラマブル表示器、１０２  制御装置、１０３  撮像装置、１０４  励起装置、１０５  駆動装置、１０６  搬送装置、１０７  検査対象、１０８  報知器。
【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】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年2月6日(2017.2.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象を搬送する搬送装置を駆動する駆動装置と、
前記搬送装置によって搬送される前記検査対象の表面に熱を与える励起装置と、
前記駆動装置及び前記励起装置を制御する制御装置と、
前記励起装置によって表面に熱が与えられた前記検査対象の面画像を撮像する撮像装置と、
前記撮像装置が異なるタイミングで撮像した複数の前記面画像の各々を、複数の部分画像に分割し、該複数の部分画像に分割した前記複数の面画像の各々の前記検査対象の位置を揃える補正を行う映像データ処理部と、前記映像データ処理部が補正した複数の前記面画像を時系列に沿って切り替える動画像又は時系列に沿って重ねた三次元画像を生成する表示生成部とを有するプログラマブル表示器とを備えたことを特徴とする非破壊検査システム。
【請求項２】
前記検査対象の面画像内の特徴点の位置に基づいて前記検査対象の移動量を算出し、前記駆動装置にフィードバック制御を行うフィードバック処理部を有することを特徴とする請求項１に記載の非破壊検査システム。
【請求項３】
撮像時刻が連続する二つの面画像間での欠陥の変位量を算出し、設定された閾値と比較する変位量比較部と、
前記検査対象を特定する情報と欠陥の変位量が閾値を超えたことを示す情報とが記憶される履歴情報保持部とを有することを特徴とする請求項１に記載の非破壊検査システム。
【請求項４】
前記検査対象の移動量に前記撮像装置のフレームレートを同期させ、前記部分画像の部分的な重複を解消するフレームレート同期処理部を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の非破壊検査システム。
【請求項５】
前記映像データ処理部は、前記表示生成部の検査結果と設計情報とを比較し、外的要因の変動する特異点を抽出することを特徴とする請求項１に記載の非破壊検査システム。
【請求項６】
測定対象物を移動させる移動手段と、
移動する前記測定対象物に対し、外的要因を付与する外的要因付与手段と、
前記測定対象物を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段の前記測定対象物の撮像画像を受信し、前記移動手段による移動量に応じた前記測定対象物における外的要因の変動する特異点を検出する検出手段と、
前記撮像手段が異なるタイミングで撮像した複数の前記撮像画像の各々を、複数の部分画像に分割し、該複数の部分画像に分割した複数の前記撮像画像の各々の前記測定対象物の位置を揃える補正を行い、補正した複数の前記撮影画像を時系列に沿って切り替える動画像又は時系列に沿って重ねた三次元画像を生成し、前記動画像又は前記三次元画像により前記検出手段による検出結果を表示する表示手段と、
を備えた特異点検出システム。
【請求項７】
前記検出手段は、測定対象物の形状が特定された形状データを基に、設計上の理論値と前記形状データとを比較し、特異点を検出することを特徴とする請求項６に記載の特異点検出システム。
【国際調査報告】
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