JP6290748B2 - 超音波検査方法及び超音波検査装置 - Google Patents
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Description
3 欠陥
4A 送信用アレイ探触子
4B 受信用アレイ探触子
5,5A 探触子移動装置
6,6A 送受信装置
7,7A 伝播経路制御部
13 エコー強度データ作成部
27A 送信素子群
27B 受信素子群
38 三次元画像表示部
39 実傾斜角入力部
40 二次元画像表示部
41 三次元画像
44,44A 二次元画像
45 投影画像表示部
46 投影画像
49 実傾斜角演算部
50 実範囲/実中心位置演算部
51 送受信用アレイ探触子
Claims (12)
- 被検体の内部に超音波を送信する送信素子群と、前記被検体の内部に欠陥が存在する場合に、前記欠陥で反射された超音波を受信する受信素子群とを用いる超音波検査方法であって、
前記被検体の表面一方向及び厚さ方向における前記欠陥の仮想位置の変更並びに前記欠陥の仮想傾斜角の変更に応じて予め解析された複数の超音波伝播経路のそれぞれに基づき、前記送信素子群による超音波の送信位置及び送信角並びに前記受信素子群による超音波の受信位置及び受信角を可変制御し、
前記超音波伝播経路毎に取得した受信超音波の波形データから前記欠陥のエコー強度を取得し、
前記被検体の表面一方向及び厚さ方向における前記欠陥の仮想位置並びに前記欠陥の仮想傾斜角からなる三次元座標系にて前記欠陥のエコー強度を示す場合を想定し、前記三次元座標系上の所定の閾値より大きなエコー強度の一かたまりの分布に対してエコー強度の最大値を求め、このエコー強度の最大値に対応する前記欠陥の仮想傾斜角を実傾斜角として求め、
前記欠陥の実傾斜角に対応するエコー強度の分布を抽出して、前記被検体の表面一方向及び厚さ方向における前記欠陥の仮想位置からなる二次元座標系にて示す場合を想定し、前記二次元座標系上の所定の閾値より大きなエコー強度の一かたまりの分布に対応する前記欠陥の仮想位置の範囲に基づき、前記被検体の表面一方向及び厚さ方向のそれぞれにおける前記欠陥の実範囲又は/及び実中心位置を求めることを特徴とする超音波検査方法。 - 請求項1記載の超音波検査方法において、
前記被検体の表面一方向及び厚さ方向における前記欠陥の仮想位置並びに前記欠陥の仮想傾斜角からなる三次元座標系にて前記欠陥のエコー強度を示す三次元画像を生成して表示し、
前記三次元画像上の所定の閾値より大きなエコー強度の一かたまりの分布に対してエコー強度の最大値を求め、このエコー強度の最大値に対応する前記欠陥の仮想傾斜角を実傾斜角として求めることを特徴とする超音波検査方法。 - 請求項1記載の超音波検査方法において、
前記被検体の表面一方向及び厚さ方向のうちのいずれか一方における前記欠陥の仮想位置並びに前記欠陥の仮想傾斜角が同じ条件で、前記被検体の表面一方向及び厚さ方向のうちのいずれか他方における前記欠陥の仮想位置に応じて異なる前記欠陥のエコー強度に対して最大値を求め、このエコー強度の最大値を前記被検体の表面一方向及び厚さ方向のうちのいずれか一方における前記欠陥の仮想位置並びに前記欠陥の仮想傾斜角からなる二次元座標系にて示す投影画像を生成して表示し、
前記投影画像上の所定の閾値より大きなエコー強度の一かたまりの分布に対してエコー強度の最大値を求め、このエコー強度の最大値に対応する前記欠陥の仮想傾斜角を実傾斜角として求めることを特徴とする超音波検査方法。 - 請求項1記載の超音波検査方法において、
前記欠陥の実傾斜角に対応するエコー強度の分布を抽出して、前記被検体の表面一方向及び厚さ方向における前記欠陥の仮想位置からなる二次元座標系にて示す二次元画像を生成して表示し、
前記二次元画像上の所定の閾値より大きなエコー強度の一かたまりの分布に対応する前記欠陥の仮想位置の範囲に基づき、前記被検体の表面一方向及び厚さ方向のそれぞれにおける前記欠陥の実範囲又は/及び実中心位置を求めることを特徴とする超音波検査方法。 - 請求項1記載の超音波検査方法において、
前記被検体の表面一方向及び厚さ方向における前記欠陥の仮想位置の変更に応じて、前記送信素子群を含む複数の素子を有する送信用アレイ探触子と前記受信素子群を含む複数の素子を有する受信用アレイ探触子を機械的に移動させて超音波の送信位置及び受信位置を可変制御し、
前記欠陥の仮想傾斜角の変更に応じて、前記送信用アレイ探触子を構成する前記複数の素子から前記送信素子群を電子的に選択して超音波の送信位置を可変制御し、前記送信素子群を構成する各素子の送信タイミングを制御して超音波の送信角を可変制御し、前記受信用アレイ探触子を構成する前記複数の素子から前記受信素子群を電子的に選択して超音波の受信位置を可変制御し、前記受信素子群を構成する各素子の受信タイミングを制御して超音波の受信角を可変制御することを特徴とする超音波検査方法。 - 請求項1記載の超音波検査方法において、
前記被検体の表面一方向における前記欠陥の仮想位置の変更に応じて、前記送信素子群及び前記受信素子群を含む複数の素子を有する送受信用アレイ探触子を機械的に移動させて超音波の送信位置及び受信位置を可変制御し、
前記被検体の厚さ方向における前記欠陥の仮想位置の変更に応じて、前記送受信用アレイ探触子を構成する前記複数の素子から前記送信素子群を電子的に選択して超音波の送信位置を可変制御し、前記送受信用アレイ探触子を構成する前記複数の素子から前記受信素子群を電子的に選択して超音波の受信位置を可変制御し、
前記欠陥の仮想傾斜角の変更に応じて、前記送受信用アレイ探触子を構成する前記複数の素子から前記送信素子群を電子的に選択して超音波の送信位置を可変制御し、前記送信素子群を構成する各素子の送信タイミングを制御して超音波の送信角を可変制御し、前記送受信用アレイ探触子を構成する前記複数の素子から前記受信素子群を電子的に選択して超音波の受信位置を可変制御し、前記受信素子群を構成する各素子の受信タイミングを制御して超音波の受信角を可変制御することを特徴とする超音波検査方法。 - 被検体の内部に超音波を送信する送信素子群と、前記被検体内に欠陥が存在する場合に、前記欠陥で反射された超音波を受信する受信素子群とを備えた超音波検査装置であって、
前記送信素子群を機械的に移動させるか若しくは電子的に選択して超音波の送信位置を可変制御する送信位置制御部と、
前記送信素子群を構成する各素子の送信タイミングを制御して超音波の送信角を可変制御する送信角制御部と、
前記受信素子群を機械的に移動させるか若しくは電子的に選択して超音波の受信位置を可変制御する受信位置制御部と、
前記受信素子群を構成する各素子の受信タイミングを制御して超音波の受信角を可変制御する受信角制御部と、
前記被検体の表面一方向及び厚さ方向における前記欠陥の仮想位置の変更並びに前記欠陥の仮想傾斜角の変更に応じて予め解析された複数の超音波伝播経路のそれぞれに基づき、前記送信位置制御部、前記送信角制御部、前記受信位置制御部、及び前記受信角制御部を制御して、前記送信素子群による超音波の送信位置及び送信角並びに前記受信素子群による超音波の受信位置及び受信角を可変制御する伝播経路制御部と、
前記超音波伝播経路毎に取得した受信超音波の波形データから前記欠陥のエコー強度を取得し、前記被検体の表面一方向及び厚さ方向における前記欠陥の仮想位置並びに前記欠陥の仮想傾斜角と関連付けたエコー強度データを作成するエコー強度データ作成部と、
前記被検体の表面一方向及び厚さ方向における前記欠陥の仮想位置並びに前記欠陥の仮想傾斜角からなる三次元座標系にて前記欠陥のエコー強度を示す三次元画像を生成して表示する三次元画像表示部と、
前記三次元画像上の所定の閾値より大きなエコー強度の一かたまりの分布におけるエコー強度の最大値に対応する前記欠陥の仮想傾斜角を検査者が読み取って実傾斜角として入力する実傾斜角入力部と、
前記欠陥の実傾斜角に対応するエコー強度の分布を抽出して、前記被検体の表面一方向及び厚さ方向における前記欠陥の仮想位置からなる二次元座標系にて示す二次元画像を生成して表示する二次元画像表示部と、を備えたことを特徴とする超音波検査装置。 - 請求項7記載の超音波検査装置において、
前記三次元画像表示部に代えて、投影画像表示部を備え、
前記投影画像表示部は、前記被検体の表面一方向及び厚さ方向のうちのいずれか一方における前記欠陥の仮想位置並びに前記欠陥の仮想傾斜角が同じ条件で、前記被検体の表面一方向及び厚さ方向のうちのいずれか他方に応じて異なる前記欠陥のエコー強度に対して最大値を求め、このエコー強度の最大値を前記被検体の表面一方向及び厚さ方向のうちのいずれか一方における前記欠陥の仮想位置並びに前記欠陥の仮想傾斜角からなる二次元座標系にて示す投影画像を生成して表示し、
前記実傾斜角入力部は、前記投影画像上の所定の閾値より大きなエコー強度の一かたまりの分布におけるエコー強度の最大値に対応する前記欠陥の仮想傾斜角を検査者が読み取って実傾斜角として入力することを特徴とする超音波検査装置。 - 請求項7記載の超音波検査装置において、
前記実傾斜角入力部に代えて、第1演算部を備え、
前記第1演算部は、前記三次元画像上の所定の閾値より大きなエコー強度の一かたまりの分布におけるエコー強度の最大値を演算処理し、このエコー強度の最大値に対応する前記欠陥の仮想傾斜角を実傾斜角として演算処理することを特徴とする超音波検査装置。 - 請求項9記載の超音波検査装置において、
第2演算部を備え、
前記第2演算部は、前記二次元画像上の所定の閾値より大きなエコー強度の一かたまりの分布に対応する前記欠陥の仮想位置の範囲に基づき、前記被検体の表面一方向及び厚さ方向のそれぞれにおける前記欠陥の実範囲又は/及び実中心位置を演算処理することを特徴とする超音波検査装置。 - 請求項7記載の超音波検査装置において、
前記送信素子群を含む複数の素子を有する送信用アレイ探触子と、
前記受信素子群を含む複数の素子を有する受信用アレイ探触子とを備え、
前記伝播経路制御部は、
前記被検体の表面一方向及び厚さ方向における前記欠陥の仮想位置の変更に応じて、前記送信用アレイ探触子と前記受信用アレイ探触子を機械的に移動させて超音波の送信位置及び受信位置を可変制御し、
前記欠陥の仮想傾斜角の変更に応じて、前記送信用アレイ探触子を構成する前記複数の素子から前記送信素子群を電子的に選択して超音波の送信位置を可変制御し、前記送信素子群を構成する各素子の送信タイミングを制御して超音波の送信角を可変制御し、前記受信用アレイ探触子を構成する前記複数の素子から前記受信素子群を電子的に選択して超音波の受信位置を可変制御し、前記受信素子群を構成する各素子の受信タイミングを制御して超音波の受信角を可変制御することを特徴とする超音波検査装置。 - 請求項7記載の超音波検査装置において、
前記送信素子群及び前記受信素子群を含む複数の素子を有する送受信用アレイ探触子を備え、
前記伝播経路制御部は、
前記被検体の表面一方向における前記欠陥の仮想位置の変更に応じて、前記送受信用アレイ探触子を機械的に移動させて超音波の送信位置及び受信位置を可変制御し、
前記被検体の厚さ方向における前記欠陥の仮想位置の変更に応じて、前記送受信用アレイ探触子を構成する前記複数の素子から前記送信素子群を電子的に選択して超音波の送信位置を可変制御し、前記送受信用アレイ探触子を構成する前記複数の素子から前記受信素子群を電子的に選択して超音波の受信位置を可変制御し、
前記欠陥の仮想傾斜角の変更に応じて、前記送受信用アレイ探触子を構成する前記複数の素子から前記送信素子群を電子的に選択して超音波の送信位置を可変制御し、前記送信素子群を構成する各素子の送信タイミングを制御して超音波の送信角を可変制御し、前記送受信用アレイ探触子を構成する前記複数の素子から前記受信素子群を電子的に選択して超音波の受信位置を可変制御し、前記受信素子群を構成する各素子の受信タイミングを制御して超音波の受信角を可変制御することを特徴とする超音波検査装置。
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