[go: up one dir, main page]

WO2004111630A1 - ３次元超音波画像化装置 - Google Patents

３次元超音波画像化装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2004111630A1
WO2004111630A1 PCT/JP2004/008445 JP2004008445W WO2004111630A1 WO 2004111630 A1 WO2004111630 A1 WO 2004111630A1 JP 2004008445 W JP2004008445 W JP 2004008445W WO 2004111630 A1 WO2004111630 A1 WO 2004111630A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
dimensional
imaging apparatus
ultrasonic imaging
dimensional ultrasonic
image
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2004/008445
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hirokazu Karasawa
Motohisa Abe
Yoshino Ito
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to EP04745986.2A priority Critical patent/EP1645873B1/en
Priority to US10/560,436 priority patent/US7380456B2/en
Publication of WO2004111630A1 publication Critical patent/WO2004111630A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/04—Analysing solids
    • G01N29/06—Visualisation of the interior, e.g. acoustic microscopy
    • G01N29/0609—Display arrangements, e.g. colour displays
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/04—Analysing solids
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/04—Analysing solids
    • G01N29/043—Analysing solids in the interior, e.g. by shear waves
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/04—Analysing solids
    • G01N29/06—Visualisation of the interior, e.g. acoustic microscopy
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/04—Analysing solids
    • G01N29/06—Visualisation of the interior, e.g. acoustic microscopy
    • G01N29/0654—Imaging
    • G01N29/069—Defect imaging, localisation and sizing using, e.g. time of flight diffraction [TOFD], synthetic aperture focusing technique [SAFT], Amplituden-Laufzeit-Ortskurven [ALOK] technique
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/04—Analysing solids
    • G01N29/11—Analysing solids by measuring attenuation of acoustic waves
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
    • G01N29/26—Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor
    • G01N29/265—Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor by moving the sensor relative to a stationary material
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/44—Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
    • G01N29/4409—Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor by comparison
    • G01N29/4427—Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor by comparison with stored values, e.g. threshold values
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/025—Change of phase or condition
    • G01N2291/0258—Structural degradation, e.g. fatigue of composites, ageing of oils
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/04—Wave modes and trajectories
    • G01N2291/044—Internal reflections (echoes), e.g. on walls or defects
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/10—Number of transducers
    • G01N2291/106—Number of transducers one or more transducer arrays

Definitions

  • the present invention uses ultrasonic waves transmitted and received by a large number of piezoelectric vibrators arranged in a plane to detect defects in a structure to be inspected, foreign substances such as voids and oxide films, and the state of peeling of a joint.
  • the present invention relates to a three-dimensional ultrasonic imaging device for visualizing three-dimensionally (3D).
  • the brightness of the image changes due to the difference in the depth of the inspection target due to the influence of surface reflected waves in the inspection target, ultrasonic attenuation in the inspection target, and the like.
  • Patent Document 1 JP 2003-149213 A
  • the present invention has been made to solve such a problem, and an internal detection using ultrasonic waves has been made.
  • the purpose of the present invention is to provide a three-dimensional ultrasonic imaging apparatus that can improve the accuracy of inspection, expand the inspection range, and enable automatic determination of the inspection.
  • a three-dimensional ultrasonic imaging apparatus provides an ultrasonic transducer including a plurality of piezoelectric vibrators, and a vibrator that generates ultrasonic waves from any of the plurality of piezoelectric vibrators.
  • a selection unit, and an ultrasonic signal generated by the piezoelectric vibrator selected by the vibrator selection unit receives a reflected echo from an inspection target via an acoustic medium to generate an electric signal generated by the plurality of piezoelectric vibrators.
  • a signal detection circuit for selectively detecting the electric signal detected by the signal detection circuit, and performing aperture synthesis processing on the electric signal detected by the signal detection circuit so as to correspond to a mesh in the three-dimensional imaging region set inside the detection target.
  • a signal processing unit that generates three-dimensional imaging data; and a three-dimensional imaging data generated by the signal processing unit. Shine Also, the function of changing the transparency and multiplying the value of the three-dimensional imaging data by a value set according to the three-dimensional coordinate position (X, ⁇ , Z) eliminates the need for the three-dimensional imaging data.
  • a display processing unit having a function of performing masking of a partial image or correcting image brightness.
  • a three-dimensional ultrasonic imaging apparatus capable of improving the accuracy of an internal inspection using ultrasonic waves, expanding an inspection range, and enabling automatic determination of an inspection.
  • FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a three-dimensional ultrasonic imaging apparatus according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 2A is a diagram showing a three-dimensional imaging result of imaging data.
  • FIG. 2B is a diagram showing a reflection intensity distribution by a surface reflection wave in a 3D imaging area.
  • FIG. 2C is a diagram showing an XY plane image of the imaging data.
  • FIG. 3A is a diagram showing a three-dimensional imaging result of a defective portion (abnormal portion).
  • FIG. 3B is a diagram showing an XY plane image of a defective portion (abnormal portion).
  • FIG. 3C is a diagram showing characteristics of imaging data.
  • FIG. 4A is a diagram showing a three-dimensional imaging result of a defective part (abnormal part).
  • FIG. 4B is a diagram showing an XY plane image of a defective portion (abnormal portion).
  • FIG. 4C is a diagram showing that an abnormality is determined from a planar image.
  • FIG. 5A is a diagram showing a three-dimensional imaging result of a defective portion (abnormal portion).
  • FIG. 5B is a diagram showing that abnormality determination is performed directly from a three-dimensional imaging result.
  • FIG. 6 is a diagram showing a driving unit used for an image combining process.
  • FIG. 7 is a diagram showing a display screen displaying a result of the image combining process.
  • FIG. 8 is a diagram showing a configuration example in a case where a mask section is arranged to improve image quality.
  • the three-dimensional ultrasonic imaging apparatus includes a signal processing unit that generates three-dimensional imaging data corresponding to a mesh in a three-dimensional imaging region set inside the inspection target.
  • Multiplying the value of the imaging data by the value set according to the three-dimensional coordinate position (X, ⁇ , Z) has the function of masking unnecessary parts of the three-dimensional imaging data or correcting the image brightness A display processing unit.
  • the display processing unit sees through the three-dimensional imaging data from a total of three directions, that is, a front direction viewed from the ultrasonic transducer and two directions perpendicular to the front surface, and a three-dimensional image.
  • a plane image generation unit that generates three plane images in each direction by projecting the largest value of the imaged data overlapping in the perspective direction among the imaged data.
  • the three-dimensional ultrasonic imaging apparatus further includes a contour drawing unit that draws a contour of the shape to be inspected so as to overlap the three plane images generated by the plane image generation unit.
  • the three-dimensional ultrasonic imaging apparatus draws a three-dimensional shape relating to a contour of an inspection object and post-processing by superimposing three-dimensional imaging data generated by a signal processing unit in a three-dimensional imaging region.
  • the image processing apparatus further includes a contour drawing unit that performs the operation.
  • the three-dimensional ultrasonic imaging apparatus compares the value of the three-dimensional imaging data corresponding to the mesh in the three-dimensional imaging area with a preset setting value, and outputs a mesh having a setting value or more.
  • the apparatus further includes an abnormality determination unit that automatically calculates a ratio of the number of meshes equal to or greater than the output set value and performs an abnormality determination when the value is equal to or greater than a predetermined value.
  • the three-dimensional ultrasonic imaging apparatus compares the value of the plane image data generated by the plane image generation unit with a preset set value, and outputs a mesh having a set value or more, and outputs the mesh.
  • an abnormality determination unit for displaying the result.
  • the three-dimensional ultrasonic imaging apparatus is selected when selecting an imaging mesh exceeding a preset value from the plane image data generated by the plane image generation unit.
  • An abnormality determination display unit is provided for automatically calculating the area of the abnormal part from the state of adjacency of the imaging mesh, determining whether the automatically calculated area of the abnormal part has a certain value or more, and displaying the result.
  • the value of the three-dimensional imaging data corresponding to the mesh in the three-dimensional imaging region is compared with a preset set value, and a mesh having a set value or more is output.
  • a mesh having a set value or more is output.
  • the abnormality determination display unit when the abnormality determination display unit outputs a mesh having a set value or more from the three-dimensional image data, the volume of the abnormal part is determined based on the state of adjacency of the output imaging data. Is automatically calculated, and it is determined whether or not the area of the abnormal site is equal to or larger than a predetermined value, and the result is displayed.
  • the three-dimensional ultrasonic imaging apparatus mechanically drives the transducer and detects a movement position of the transducer, and a plurality of images detected each time the transducer is moved by the mechanism.
  • An image combining unit that combines the coded data, and a display unit that displays the image combined by the image combining unit.
  • an ultrasonic wave is generated from an arbitrary one of the plurality of piezoelectric vibrators of the ultrasonic transducer.
  • Ultrasonic waves generated by the piezoelectric vibrator receive reflected echoes from a test object consisting of one or more layers with different acoustic characteristics having a plane or curved boundary through an acoustic medium made of solid or liquid.
  • the signal detection circuit selectively detects electric signals generated by the plurality of piezoelectric vibrators.
  • the signal processing unit performs aperture synthesis processing from the electric signals detected by the signal detection circuit, and the three-dimensional imaging data corresponding to the mesh in the three-dimensional imaging area set inside the inspection target. Is generated and output to the display processing unit.
  • the display processing unit changes the brightness or the transparency of each mesh of the three-dimensional imaging data generated by the signal processing unit according to the value of the three-dimensional imaging data on the mesh in the three-dimensional imaging area.
  • the display processing unit multiplies the value of the three-dimensional imaging data by a value set in accordance with the three-dimensional coordinate position (X, Y, ⁇ ) to mask an unnecessary part image of the three-dimensional imaging data or Perform image brightness correction.
  • the three-dimensional imaging data and the display image synthesized by the three-dimensional ultrasonic imaging device having the ultrasonic transducer are processed, and a plurality of imagings obtained by moving the ultrasonic transducer are obtained.
  • image quality can be improved by masking and imaging an area other than the inspection range to be inspected.
  • the three-dimensional coordinates of the imaging mesh exceeding the set value are detected. Inspection is performed by comparing whether the defect location interferes with the post-processing part by comparing with the contour shape and the three-dimensional shape information of the post-processing, and automatically calculating the area of the abnormal part based on the presence or absence of the adjacent imaging mesh. Can be automatically determined.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a three-dimensional ultrasonic imaging apparatus according to one embodiment of the present invention.
  • this three-dimensional ultrasonic imaging apparatus includes a signal generator 1, a drive element selector 2, a matrix sensor 9 as an ultrasonic transducer, a signal detection circuit 4, amplifiers 5a and 5b. 5i, A / D converters 6a and 6b 6i, a parallel processor 7 and a signal processing unit 8, which is an integrated processor, a display processing device 10, and the like.
  • An acoustic propagation medium 16 is in close contact with the front surface of the matrix sensor 9.
  • the matrix sensor 9 receives the ultrasonic waves U reflected from the defects 14 in the inspection target (ultrasonic wave irradiation target) 17 via the acoustic propagation medium 16 and the cut-off plant 18.
  • the acoustic propagation medium 16 is a liquid such as water, the coupling agent 18 is unnecessary.
  • the matrix sensor 9 includes a plurality of piezoelectric vibrators 21a, 22a, 23a—29a, 30a, 30b, and 30h made of piezoelectric elements arranged in a matrix.
  • Each of the piezoelectric vibrators 21a The element to be driven is determined by the selection of the element selecting section 2, and the driving signal from the signal generating section 1 is guided by a conductor.
  • the electric signals generated by the respective piezoelectric vibrators 2 la and the like are guided to the signal detection circuit 4 by conducting wires.
  • the signal generator 1 generates a pulse-like or continuous drive signal so that the piezoelectric vibrator 21a or the like generates ultrasonic waves.
  • the generated drive signal is input to a driving element selection unit 2 as a transducer selection unit.
  • the drive element selection unit 2 selects one or a plurality of piezoelectric vibrators 21a to be driven, inputs a drive signal guided from the signal generation unit 1 to the corresponding piezoelectric vibrator 21a, etc. From the ultrasonic waves U.
  • the signal detection circuit 4 is connected to the plurality of piezoelectric vibrators 21a and the like, and detects an electric signal generated in the piezoelectric vibrator 21a. Of the detected electric signals, a plurality of necessary electric signals are guided to the amplifiers 5a, 5b-5i in the signal processing unit 8, respectively.
  • the signal detection circuit 4 determines whether the ultrasonic wave emitted from the piezoelectric vibrator 21a or the like is, for example, a solid or a liquid.
  • a plurality of piezoelectric vibrators 21a, etc. are generated by receiving reflected echoes from an inspection object composed of one or more layers having different acoustic characteristics having a plane or curved surface boundary through an acoustic propagation medium 16 composed of Electrical signals to be detected are selectively detected.
  • the amplifier circuits 5a and 5b 5i amplify the guided electric signal and supply it to the A / D converters 6a and 6b-6i.
  • the A / D converters 6a and 6b-6i The A / D conversion of the electric signal is performed, and the A / D conversion is performed to the parallel processor 7 in the signal processing unit 8.
  • the parallel processor 7 of the signal processing unit 8 processes digital signals derived from the AZD converters 6a and 6b-6i to generate imaging data I for visualizing a state of a detection target. . From the electric signal detected by the signal detection circuit 4, aperture synthesis processing is performed to generate three-dimensional imaging data corresponding to a mesh in a three-dimensional imaging area set inside the inspection target. The imaging data I generated by the parallel processor 7 is output to the display processing device 10 and is displayed on the display unit 35 after the visualization display processing is performed.
  • the display processing device 10 includes a planar image generation unit 31, an abnormality determination unit 32, a contour drawing unit 33, an image combining unit 34, a display unit 35, and the like.
  • the plane image generation unit 31 has a direction of the front (X-Y plane) viewed from the ultrasonic transducer, and two sides (YZ plane) orthogonal to the front, and a direction perpendicular to the (Z-X plane).
  • the three-dimensional imaging data I is perspectiveed from a total of three directions, and the largest of the three-dimensional imaging data I in each direction that overlaps in the perspective direction is projected onto the plane. This generates three plane images in each direction.
  • the abnormality determination unit 32 compares the value of the three-dimensional imaging data I corresponding to the mesh in the three-dimensional imaging area 40 with a determination threshold T (see FIG. 3) preset in a memory or the like.
  • the meshes with the threshold T or more are output by comparison, and the ratio of the number of meshes having the output threshold T or more occupying the 3D imaging area 40 is automatically calculated, and the automatically calculated value becomes a certain value or more. If an error occurs, an error is judged.
  • the outline drawing unit 33 draws the outline of the inspection target shape so as to overlap on the three plane images generated by the plane image generation unit 31.
  • the image combining unit 34 combines a plurality of pieces of imaging data detected by the driving unit 73 (see FIG. 6) as a mechanism unit each time the relative position of the matrix sensor 9 and the inspection target is changed. You.
  • the abnormality determination unit 32 is configured to determine a threshold value T (see FIG. 3) preset in a memory or the like for the plane image formed by the plane generation unit 31 or the combined image generated by the image combining unit 34. 3) Compared to the above, output meshes with threshold value T or more, automatically calculate the ratio of the number of output meshes with threshold value T or more, and perform abnormality judgment when the value exceeds a certain value.
  • the display unit 35 displays the imaging data input from each unit and / or the determination result.
  • the display unit 35 displays the imaging data input from the image combining unit 34 and / or the abnormality determination unit 32 The judgment result is displayed.
  • the display unit 35 and the abnormality determination unit 32 are referred to as an abnormality determination display unit.
  • the display processing device 10 converts the three-dimensional imaging data I generated by the signal processing unit 8 into each mesh according to the value of the three-dimensional imaging data on the mesh in the three-dimensional imaging region. It has the function of changing the brightness or transparency of the menu. Further, the display processing device 10 multiplies the value of the three-dimensional imaging data I generated by the signal processing unit 8 by a value set in accordance with the three-dimensional coordinate position (X, ⁇ , Z) to obtain a three-dimensional image. It has a function of masking an unnecessary part image of image data or correcting image brightness.
  • FIG. 2A is a diagram showing a result of 3D imaging of the inspection target 17
  • FIG. 2B is a diagram showing a reflection intensity distribution R by a surface reflected wave in the 3D imaging region 40 of FIG. 2A.
  • the three-dimensional imaging data I includes three-dimensionally arranged imaging cells (i) 41, imaging cells (i + 1) 42, and imaging cells (i + 2) in a 3D imaging area 40. ) 43, Imaging cell (i + 3) 44, Imaging cell (1 + 4) 45 ⁇ ⁇ ⁇ Imaging data (i) 51 representing the reflection intensity of ultrasound stored corresponding to An aggregate of data (i + 1) 52, imaging data (i + 2) 53, imaging data (i + 3) 54, imaging data (i + 4) 55, etc. is shown.
  • the reflection intensity in the 3D imaging area 40 is In the reflection intensity distribution R due to the surface reflected wave, the vicinity of the surface becomes bright, and the internal image is blocked. Therefore, the value shown in calibration curve C
  • the reflection intensity near the surface position S is reduced (transparency) by integrating as 55 ..., so that the image brightness near the surface and the brightness at the deep part can be made uniform.
  • the symbol G indicates a gain.
  • the planar image generation unit 31 converts the imaging data (i) 51, imaging data (i + 1) 52, imaging data (i + 2) 53, Among the image data (i + 3) 54 and the image data (i + 4) 55, for example, as shown in FIG. 2C, the one with the maximum reflection intensity in the plane image X—Y60, that is, the image data (imax) 57 is output to the contour drawing section 33 and the display section 35, respectively.
  • the plane image X—Y60 which is a perspective image from the Z direction
  • the plane image generation unit 31 also performs a perspective image from the Z direction on the X and Y direction transmission images.
  • the one with the maximum reflection intensity is selected and output to the display unit 35.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining processing in the display processing device 10 for automatically determining an abnormal part 59 from the input three-dimensional imaging data I.
  • the imaging data I in the 3D imaging area 40 represents the reflection intensity of the ultrasonic wave.
  • the plane image generation unit 31 When the three-dimensional imaging data I is input to the display processing device 10, the plane image generation unit 31 performs the image alignment in the Z direction as shown in FIG. Out of the imaging data (i) 51, imaging data (i + 1) 52, imaging data (i + 2) 53, imaging data (i + 3) 54, imaging data (i + 4) 55 ... As shown in FIG. 3B, one having the maximum reflection intensity in the plane image XY60, that is, the imaging data (imax) 57 is selected and output to the contour drawing unit 33 and the abnormality determination unit 32, respectively. Note that the plane image generation unit 31 also selects and outputs the transmission image in the X and Y directions with the maximum reflection intensity in the same manner as in the case of the transmission image from the Z direction.
  • the abnormality determination unit 32 selects (extracts) imaging data I having a reflection intensity equal to or greater than the determination value A from a threshold value for determination set in a memory or the like in advance in order to determine the abnormal site 59. And And output it to the display unit 35 to display it, and calculate the occupancy rate of the abnormal part 59 in the 3D imaging area 40 from the counting result of the number of selected imaging data, thereby improving the quality of the inspection target 17. The quality is determined.
  • the abnormality determination unit 32 includes a threshold value for determination set in advance in a memory or the like with respect to the plane image formed by the plane generation unit 31 or the combined image generated by the image combining unit 34. Compared with T (see Fig. 3C), meshes with a threshold value T or more are output, and the number of meshes with the output threshold value T or more is automatically calculated. If it is, an abnormality is determined.
  • T indicates a threshold
  • the symbol Z indicates a depth
  • the symbol A indicates a determination value.
  • the contour drawing unit 33 draws the surface shape 61 of the detection target 17, that is, the contour, on the plane image X-Y 60 input from the plane image generation unit 31. This makes it easier to determine the relative position with respect to the defect image 58 in the inspection target 17.
  • the three-dimensional imaging data (imax) 57 in the abnormal part 59 in the plane image X—Y60 which is a perspective image from the Z direction, shown in FIG.
  • the abnormality determination unit 32 determines three-dimensional coordinates of other imaging data of the abnormal part 59 in the plane image XY60 in the same manner as described above. Similar processing is performed on the transmission images in the X and Y directions.
  • the abnormality determination unit 32 includes the post-processing three-dimensional shape information 101 and the contour shape three-dimensional shape information 102 as shown in FIG. 4C, which are set in the memory so as to correspond to the three-dimensional imaging area 40. Then, by comparing the three-dimensional coordinates of the abnormal part 59 in the plane image X-Y60, the interference part 105 that interferes with the post-processing part is three-dimensionally determined. Further, at the time of the determination, the abnormality determining unit 32 determines from the adjacent state of the three-dimensional coordinates of all the imaging data of the determined abnormal part 59, that is, the imaging data of the abnormal part 59 is subjected to post-processing tertiary processing.
  • the area of the abnormal part is automatically calculated by judging whether it is adjacent to the original shape information 101 and the contour shape three-dimensional shape information 102, and whether the automatically calculated area of the abnormal part is equal to or more than a certain value Is determined, and based on the result of the determination, it is determined whether or not the defect cannot be ignored, whether it is a defect, or not.
  • the abnormality determination unit 32 outputs the above determination result to the display unit 35, and the display unit 35 displays the input determination result.
  • the abnormality determination unit 32 directly outputs the Z direction (X and Y directions shown in FIG. 4B) from the three-dimensional imaging result of the three-dimensional ultrasonic imaging apparatus. 5), the post-processing three-dimensional shape information 101 and the contour shape three-dimensional shape information 102 as shown in FIG. 5B, which were set in the memory so as to correspond to the three-dimensional imaging area 40, were selected. Is compared with the three-dimensional coordinates of the abnormal part 59 in the plane image X-Y60 to determine the interference part 105 between the post-processing part and the abnormal part 59 three-dimensionally.
  • the abnormality determination unit 32 automatically calculates the area of the abnormal part by determining the adjacent state of the three-dimensional coordinates of all the imaging data of the determined abnormal part 59 at the time of the determination. In both cases, it is determined whether or not the automatically calculated area of the abnormal part has a certain value abnormality. Based on the result of the determination, it is determined whether the force is a non-negligible defect or not.
  • the abnormality determination unit 32 outputs these determination results to the display unit 35, and the display unit 35 displays the input determination results.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining an image combining process performed when the detection target 81 is wider than the detection area of the matrix sensor 9 (larger than the matrix sensor 9).
  • the drive unit 73 mechanically drives the detection target 81 (or may drive the matrix sensor 9 mechanically), and has a sensor for detecting the movement position. In this case, the drive unit 73 rotationally drives the detection target 81 or the matrix sensor 9) in the direction of the arrow.
  • the image combining unit 34 of the display processing device 10 uses the driving unit 73 to Each time the relative position of the task sensor 9 is changed, a plurality of imaging data detected by the sensor are combined, and the image data is rearranged and output.
  • the inspection object 81 is rotated four times, for example, at 90 ° by the driving unit 73, and the obtained image data is combined by the image combining unit 34, rearranged, and output to the display unit 35.
  • the imaging result of the entire inspection target 71 can be displayed on the display screen 80 at a time, and the position of the defect 72 in the inspection target 71 can be grasped from the defect image 79 over multiple screens.
  • a quick display screen 80 is obtained.
  • images (1) 75, image (2) 76, image (3) 77, and image (4) 78 are displayed at angles of 90, 180, 270, and 360 degrees. Is done.
  • the abnormality determining unit 32 compares the combined image generated by the image combining unit 34 with a threshold T for determination (see FIG. 3) preset in a memory or the like. It is also possible to output the above meshes, automatically calculate the ratio of the number of meshes that are equal to or greater than the output threshold T, and perform abnormality determination when the value exceeds a certain value.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram showing a case where the inspection object 91 is covered with the mask portion 94 to perform internal imaging when inspecting the inspection object 91 having a shape in which the inspection area 82 is protruding from the surroundings.
  • the ultrasonic path U1 shows the imaging without the mask portion 94, and the drawing image U1 at that time (a spheroid with a curved surface equidistant from the transmitting piezoelectric vibrator 21a and the transmitting piezoelectric vibrator 22a) Is forced inside the object 91 to be inspected.
  • a mask portion 81 having an opening corresponding to the inspection range 82 is placed on the inspection target 91 to partially cover the surface of the inspection target 91.
  • the image U2 drawn by the ultrasonic path U2 when the surface of the inspection target 91 is covered by such a mask portion 94 has no force inside the inspection target 91, the image U2 is not used when imaging the inside of the inspection target 91. It is possible to eliminate the problem that the ultrasonic waves are reflected by the influence of the irregularities around the image and the quality of the internal image of the inspection object is degraded.
  • the three-dimensional ultrasonic imaging apparatus is obtained by ultrasonic transmission / reception by the matrix sensor 9 composed of a plurality of piezoelectric vibrators independently formed in a matrix.
  • Quantitative inspection can be performed by directly judging the luminance display and the value of the imaging data according to the value of the three-dimensional imaging data synthesized from the myriad reflected echoes from the inside of the inspection target .
  • by amplifying the imaging data value according to the depth of the three-dimensional imaging region it is possible to correct the influence of the surface reflected wave of the inspection target and the attenuation correction of the ultrasonic wave in the inspection target. Become.
  • a drive unit 73 that can be moved while detecting the position of the matrix sensor 9 is provided, and a large area is imaged by combining a plurality of imaging data according to the position of the matrix sensor 9. be able to.
  • the mask portion 94 having an opening in the detection range of the surface to be inspected so as to cover the surface of the inspection target, the mask 94 can be formed by the ultrasonic waves reflected by the irregularities around the detection range. It is possible to prevent the image quality of the internal image from deteriorating.
  • the value of the three-dimensional imaging data corresponding to the mesh in the plane image area generated by the plane image generation unit 31 is compared with the set value set in the memory in advance, and a message that is equal to or greater than the set value is compared.
  • the defect position in the inspection object can be determined. Since the abnormality determination unit 32 and the display unit 35 for detecting the presence or absence of interference with the post-processing unit and displaying the result are provided, the automatic inspection can be determined.
  • the power in which the signal processing unit 8 and the display processing device 10 are provided in the three-dimensional imaging device may be realized by independent computers.
  • the computer executes each process in the present embodiment based on a program stored in a storage medium, and may be any one of an apparatus such as a personal computer and a system in which a plurality of apparatuses are connected to a network. Even if the configuration is good.
  • the computer is not limited to a personal computer (PC), but also includes a communication device, an arithmetic processing unit included in an information processing device, a microcomputer, and the like, and a device capable of realizing the functions of the present invention by a program.
  • Device is a generic term.
  • the internal configuration of the display processing device 10 in the above embodiment can be realized by software.
  • the software may be stored on a computer-readable storage medium such as a flexible disk, or may be transmitted as a single piece of software (program) over a network such as a LAN or the Internet.
  • the computer can read out the software (program) stored in the storage medium, or download it to a site (server) on a LAN or the Internet and install it on the hard disk, so that the computer can process it.
  • the software (program) in the present invention is not limited to one stored in a storage medium independent of a computer, but also includes one distributed via a transmission medium such as a LAN or the Internet.
  • the program can be read by a computer on a storage medium such as a memory, a flexible disk, a hard disk, an optical disk (CD-ROM, CD-R, DVD, etc.), a magneto-optical disk (MO, etc.), and a semiconductor memory. If it is stored in the language, its language format and storage format are good, even if it is in the form of misalignment.
  • the storage medium is not limited to a medium independent of a computer, but also includes a storage medium in which a program transmitted through a LAN, the Internet, or the like is downloaded and stored or temporarily stored.
  • the number of storage media is not limited to one, and the case where the processing in the present embodiment is executed from a plurality of media is also included in the recording medium of the present invention, and the medium may have a misaligned or misaligned configuration. Les ,.
  • the present invention can be applied to a task of performing an internal inspection of an inspection target using ultrasonic waves.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)

Abstract

　この３次元超音波画像化装置は、マトリックス状に独立して複数形成された圧電振動子から構成されるマトリックスセンサ９を有する３次元超音波画像化装置であって、マトリックスセンサ９から得られた超音波の反射エコーを基に３Ｄ画像化データを生成し表示画像を平面画像に処理する。また、この３次元超音波画像化装置は、マトリックスセンサ９を移動させながら得られた複数の画像化データをマトリックスセンサ９の位置に応じて結合することにより、欠陥１４を定量的でかつ直感で判断できる画像化を実現するとともに、検査の自動判定が可能となる。さらに、検査対象の検査範囲以外の領域をマスクして画像化することで画質の向上を図ることができる。

Description

明 細 書
3次元超音波画像化装置
技術分野
[0001] 本発明は、平面配置した多数の圧電振動子で送受信される超音波を用いて検査 対象である構造物内の欠陥、ボイド、酸化膜等の異物や接合部の剥がれの状態を 3 次元 (3D)的に可視化する 3次元超音波画像化装置に関する。
^景技術
[0002] 状に独立して複数形成された圧電振動子から構成される超音波トランス デューサを用いた超音波検査装置が提案されている (例えば特許文献 1参照)。 従来の超音波検査装置では、複数の異なる音響特性を有した層構造や、表面が曲 面形状の検査対象内の欠陥ゃポイドや剥がれを超音波により可視化することができ るものの、超音波による画像化結果を目視で判断することから自動判定が困難である と共に、検査対象との位置関係を把握することが難しかった。
[0003] このような従来の超音波検査装置では、以下のような問題がある。
[1]内部検査を行うには人が画像化結果を観察することで行うことから、客観的、定 重的な検査が難しい。
[2]検査対象内の表面反射波の影響や検査対象内の超音波減衰等により、検査対 象の深さの違いにより画像の輝度が変化してしまう。
[3]超音波トランスデューサの大きさが限られているために、広い領域を連続的に画 像化することができない。
[4]検査対象の検査範囲の周囲に凹凸がある場合に、周囲の凹凸部で反射した超 音波により検查対象の内部画像の画質が低下することである。
[5]検査対象内部の 3次元画像化から得られた欠陥位置、形状情報から異常の有無 を自動判定することができなレ、。
特許文献 1 :特開 2003 - 149213号公報
発明の開示
[0004] 本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、超音波による内部検查 の精度を向上し、検査範囲を拡大するとともに、検査の自動判定を可能とする 3次元 超音波画像化装置を提供することを目的としている。
[0005] 本発明の 3次元超音波画像化装置は、複数の圧電振動子から構成される超音波ト ランスデューサと、前記複数の圧電振動子のうち任意のものから超音波を発生させる 振動子選択部と、前記振動子選択部により選択された圧電振動子が発する超音波 が音響媒体を介して、検査対象からの反射エコーを受信することにより前記複数の 圧電振動子が発生する電気信号を選択的に検出する信号検出回路と、前記信号検 出回路により検出された電気信号から開口合成処理により、前記検查対象の内部に 設定された 3次元画像化領域内のメッシュに対応させて 3次元画像化データを生成 する信号処理部と、前記信号処理部により生成された 3次元画像化データを 3次元 画像化領域内のメッシュ上の 3次元画像化データの値に応じて、各メッシュの輝度ま たは透明度を変化させる機能と、前記 3次元画像化データの値を 3次元座標位置 (X , Υ, Z)に応じて設定された値で乗算することにより前記 3次元画像化データの不要 部画像のマスキングまたは画像輝度補正を行う機能とを有する表示処理部とを具備 したことを特徴とする。
[0006] 本発明では、超音波による内部検査の精度を向上し、検査範囲を拡大すると共に 、検査の自動判定を可能とする 3次元超音波画像化装置を提供できる。
図面の簡単な説明
[0007] [図 1]本発明に係る一つの実施の形態の 3次元超音波画像化装置の全体構成を示 す図である。
[図 2A]画像化データの 3次元画像化結果を示す図である。
[図 2B]3D画像化領域の表面反射波による反射強度分布を示す図である。
[図 2C]画像化データの X— Y平面画像を示す図である。
[図 3A]欠陥部（異常部）の 3次元画像化結果を示す図である。
[図 3B]欠陥部（異常部）の X— Y平面画像を示す図である。
[図 3C]画像化データの特性を示す図である。
[図 4A]欠陥部（異常部）の 3次元画像化結果を示す図である。
[図 4B]欠陥部（異常部）の X— Y平面画像を示す図である。 [図 4C]平面画像から異常判定を行うことを示す図である。
[図 5A]欠陥部（異常部）の 3次元画像化結果を示す図である。
[図 5B]3次元画像化結果から直接異常判定を行うことを示す図である。
[図 6]画像結合処理に用いる駆動部を示す図である。
[図 7]画像結合処理した結果を表示した表示画面を示す図である。
[図 8]マスク部を配置し画質改良する場合の構成例を示す図である。
発明を実施するための最良の形態
[0008] この実施形態の 3次元超音波画像化装置は、検査対象の内部に設定された 3次元 画像化領域内のメッシュに対応させて 3次元画像化データを生成する信号処理部と 、この信号処理部により生成された 3次元画像化データを 3次元画像化領域内のメッ シュ上の 3次元画像化データの値に応じて、各メッシュの輝度または透明度を変化さ せる機能と、 3次元画像化データの値を 3次元座標位置 (X, Υ, Z)に応じて設定され た値で乗算することにより 3次元画像化データの不要部画像のマスキングまたは画像 輝度補正を行う機能とを有する表示処理部とを備える。
[0009] 表示処理部は、超音波トランスデューサから見て正面の方向と、正面と直行する 2 つの側面に対して垂直な方向の計 3方向から 3次元画像化データを透視すると共に 、 3次元画像化データのうち透視方向に重なった画像化データのうち最も値の大きい データを平面に投影することで各方向の 3枚の平面画像を生成する平面画像生成部 を備える。
3次元超音波画像化装置は、平面画像生成部により生成された 3枚の平面画像の 上に重ねるようにして検査対象形状の輪郭を描画する輪郭描画部をさらに備える。
[0010] 3次元超音波画像化装置は、信号処理部により生成された 3次元画像化データを 3 次元画像化領域内に重ねるようにして検査対象の輪郭や後加工に関する 3次元形 状を描画する輪郭描画部をさらに備える。
[0011] 3次元超音波画像化装置は、 3次元画像化領域内のメッシュに対応した 3次元画像 化データの値を、事前に設定した設定値と比較して設定値以上のメッシュを出力し、 出力した設定値以上のメッシュ数の割合を自動計算し、その値が一定値以上になつ た場合に異常判定を行う異常判定部をさらに備える。 [0012] 3次元超音波画像化装置は、上記平面画像生成部で生成された平面画像データ の値を、事前に設定した設定値と比較して設定値以上のメッシュを出力し、出力され た画像化メッシュの 3次元座標と、あらかじめ設定された検査対象の輪郭形状や後加 ェに関する 3次元形状情報を比較することにより、検査対象内の欠陥位置と後加工 部の干渉の有無を検出し、その結果を表示する異常判定部を備える。
[0013] 更に、 3次元超音波画像化装置は、上記平面画像生成部で生成された平面画像 データから、事前に設定した設定値を超えた画像化メッシュを選定する際に、選定さ れた画像化メッシュの隣接状況から異常部位の面積を自動計算するとともに、自動 計算した異常部位の面積が一定値以上有るかどうかを判定し、その結果を表示する 異常判定表示部を備える。
[0014] 3次元超音波画像化装置において、 3次元画像化領域内のメッシュに対応した 3次 元画像化データの値を、事前に設定した設定値と比較して設定値以上のメッシュを 出力し、出力されたメッシュの 3次元座標と、あらかじめ設定された検査対象の輪郭 形状や後加工に関する 3次元形状情報を比較することにより、検査対象内の欠陥位 置と後加工部との干渉の有無を検出し、その結果を表示する異常判定表示部を備え る。
[0015] 3次元超音波画像化装置は、上記異常判定表示部が、 3次元画像データから、設 定値以上のメッシュを出力する際に、出力された画像化データの隣接状況から異常 部位の体積を自動計算するとともに、前記異常部位の面積が一定値以上有るかどう かを判定し、その結果を表示する手段を備える。
[0016] 3次元超音波画像化装置は、トランスデューサを機械的に駆動すると共に、その移 動位置を検出する機構部と、この機構部によりトランスデューサが移動されるごとに検 出された複数の画像化データを結合する画像結合部と、この画像結合部により結合 された画像を表示する表示部とを備える。
[0017] この 3次元超音波画像化装置の場合、超音波トランスデューサの複数の圧電振動 子のうち任意のものから超音波を発生させる。圧電振動子が発する超音波が固体ま たは液体からなる音響媒体を介して、平面または曲面の境界を持つ単数または複数 の異なる音響特性を有した層からなる検查対象からの反射エコーを受信することによ り信号検出回路は複数の圧電振動子が発生する電気信号を選択的に検出する。 そして、この信号検出回路により検出された電気信号から信号処理部が開口合成処 理を行うことによって検査対象の内部に設定された 3次元画像化領域内のメッシュに 対応させて 3次元画像化データを生成し表示処理部に出力する。
表示処理部は、信号処理部により生成された 3次元画像化データを 3次元画像化領 域内のメッシュ上の 3次元画像化データの値に応じて、各メッシュの輝度または透明 度を変化させる。
また、表示処理部は、 3次元画像化データの値を 3次元座標位置 (X， Y， Ζ)に応じ て設定された値で乗算することにより 3次元画像化データの不要部画像のマスキング または画像輝度補正を行う。
[0018] このように超音波トランスデューサを有する 3次元超音波画像化装置で合成された 3次元画像化データや表示画像を処理したり、超音波トランスデューサを移動させな がら得られた複数の画像化データを超音波トランスデューサの位置に応じて結合す ることにより、検査対象の欠陥箇所をより定量的でかつ直感で判断できる画像化を行 うことができる。また、検査対象の検査範囲以外の領域をマスクして画像化することで 画質を向上することができる。
[0019] 3次元超音波画像化装置で生成された 3次元画像化データや平面画像生成部で 生成された平面画像データのうち設定値を超えた画像化メッシュの 3次元座標を検 查対象の輪郭形状や後加工の 3次元形状情報と比較することにより欠陥個所が後加 ェ部と干渉するかを判定するとともに、画像化メッシュの隣接の有無から異常部面積 を自動計算することにより、検査の自動判定を行うことができる。
[0020] また、超音波トランスデューサの位置を検出しながら移動させることが可能な機構部 を設けたことで得られた複数の画像化データを超音波トランスデューサの位置に応じ て結合することにより、広い領域を画像化することができる。
さらに、検查対象表面の検查範囲を開口部としたマスク部を検查対象の表面に設置 することにより、検查範囲周囲の凹凸部で反射した超音波による内部画像の画質が 低下を防止することができる。
[0021] 以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。 図 1は本発明に係る一つの実施の形態の 3次元超音波画像化装置の構成を示す図 である。
[0022] 図 1に示すように、この 3次元超音波画像化装置は、信号発生部 1、駆動素子選択 部 2、超音波トランスデューサとしてのマトリックスセンサ 9、信号検出回路 4、増幅器 5 a、 5b 5i、 A/D変換器 6a、 6b 6iおよび並列プロセッサ 7力、らなる統合プロセッ サである信号処理部 8、表示処理装置 10などを有している。マトリックスセンサ 9の前 面には、音響伝播媒体 16が密着されている。マトリックスセンサ 9は、検查対象 (超音 波の照射対象） 17の中の欠陥 14から反射される超音波 Uを音響伝播媒体 16、カツ プラント 18を介して受信する。なお、音響伝播媒体 16が例えば水等のように液体の 場合は、カップラント 18は不要である。
[0023] マトリックスセンサ 9は、圧電素子からなる複数の圧電振動子 21a、 22a, 23a— 29a 、 30a、 30b 30hをマトリックス状に配置したものであり、そのそれぞれの圧電振動 子 21a等は、駆動素子選択部 2の選択により駆動されるものが決定されて信号発生 部 1からの駆動信号が導線で導かれる。また、それぞれの圧電振動子 2 la等が発生 する電気信号は導線で信号検出回路 4に導かれる。圧電振動子 21a等が電気駆動 されると圧電体としての性質力 超音波が発生し、発生された超音波は、音響伝播媒 体 16を介して検査対象 17内の欠陥 14に達する。欠陥 14による超音波エコー Uは再 び音響伝播媒体 16を介して圧電振動子 21a等に入力し、これによりそれぞれの圧電 振動子 21a等は電気信号を発生する。
[0024] 信号発生部 1は、圧電振動子 21a等が超音波を発生すべくパルス状または連続の 駆動信号を発生するものである。発生された駆動信号は、振動子選択部としての駆 動素子選択部 2に入力される。駆動素子選択部 2は、駆動すべき一つまたは複数の 圧電振動子 21a等を選択して信号発生部 1から導かれた駆動信号を該当圧電振動 子 21a等に入力して該当圧電振動子 21aから超音波 Uを発生させるものである。
[0025] 信号検出回路 4は、複数の圧電振動子 21a等に接続されており、圧電振動子 21a に発生する電気信号を検出するものである。検出された電気信号のうち検査に必要 な複数のものは、それぞれ信号処理部 8内の増幅器 5a、 5b— 5iに導かれる。
信号検出回路 4は、圧電振動子 21a等が発する超音波が例えば固体または液体か らなる音響伝播媒体 16を介して、平面または曲面の境界を持つ単数または複数の 異なる音響特性を有した層からなる検査対象からの反射エコーを受信することにより 複数の圧電振動子 21a等が発生する電気信号を選択的に検出する。
増幅回路 5a、 5b 5iは、導かれた電気信号を増幅し、これを A/D変換器 6a、 6b— 6iに供給するものである A/D変換器 6a、 6b— 6iは、導かれた電気信号を A/D変 換し、これを信号処理部 8内の並列プロセッサ 7に導くものである。
[0026] 信号処理部 8の並列プロセッサ 7は、 AZD変換器 6a、 6b— 6iから導かれたデイジ タル信号を処理し検查対象の状態を可視化する画像化データ Iを生成するものであ る。信号検出回路 4により検出された電気信号から開口合成処理により、検査対象の 内部に設定された 3次元画像化領域内のメッシュに対応させて 3次元画像化データ を生成する。並列プロセッサ 7により生成された画像化データ Iは、表示処理装置 10 に出力されて可視化表示処理が行われた後、表示部 35に表示される。
[0027] 表示処理装置 10は、平面画像生成部 31、異常判定部 32、輪郭描画部 33、画像 結合部 34、表示部 35等を有している。
平面画像生成部 31は、超音波トランスデューサから見て正面 (X - Y平面）の方向と 、正面と直行する 2つの側面 (Y— Z平面）、（Z— X平面）に対して垂直な方向の合計 3 つの方向から 3次元画像化データ Iを透視すると共に、それぞれの方向の 3次元画像 化データ Iのうち透視方向に重なった画像化データのうち最も値の大きいデータを平 面に投影することで各方向の 3枚の平面画像を生成する。
[0028] 異常判定部 32は、 3次元画像化領域 40内のメッシュに対応した 3次元画像化デー タ Iの値を、メモリ等に予め設定された判定用の閾値 T (図 3参照）と比較して閾値 T以 上のメッシュを出力し、出力した閾値 T以上のメッシュ数が 3D画像化領域 40中に占 める割合を自動計算するとともに、 自動計算したその値が一定値以上になった場合 に異常判定を行う。
輪郭描画部 33は、平面画像生成部 31により生成された 3枚の平面画像の上に重 ねるようにして検査対象形状の輪郭を描画する。
[0029] 画像結合部 34は、機構部としての駆動部 73 (図 6参照）によりマトリックスセンサ 9と 検査対象の相対位置が変更されるごとに検出された複数の画像化データを結合す る。
なお、上記異常判定部 32は、上記平面生成部 31で形成された平面画像や上記画 像結合部 34により生成された結合画像に対してメモリ等に予め設定された判定用の 閾値 T (図 3参照）と比較して閾値 T以上のメッシュを出力し、出力した閾値 T以上のメ ^数の割合を自動計算し、その値が一定値以上になった場合に異常判定を行う
[0030] 表示部 35は、各部より入力される画像化データおよび/または判定結果を表示す るものであり、例えば画像結合部 34から入力された画像化データおよび/または異 常判定部 32により判定された判定結果を表示する。表示部 35と異常判定部 32とを 異常判定表示部と称す。
[0031] すなわち、表示処理装置 10は、信号処理部 8により生成された 3次元画像化デー タ Iを 3次元画像化領域内のメッシュ上の 3次元画像化データの値に応じて、各メッシ ュの輝度または透明度を変化させる機能を有している。また、表示処理装置 10は、 信号処理部 8により生成された 3次元画像化データ Iの値を 3次元座標位置 (X, Υ, Z )に応じて設定された値で乗算することにより 3次元画像化データの不要部画像のマ スキングまたは画像輝度補正を行う機能を有している。
[0032] 図 2A、図 2Bを参照して信号処理部 8から出力された上記 3次元画像化データ Iを 表示処理装置 10が表示する処理内容について説明する。図 2Aは検査対象 17を 3 D画像化した結果を示す図、図 2Bは図 2Aの 3D画像化領域 40の表面反射波による 反射強度分布 Rを示す図である。
3次元画像化データ Iは、図 2Aに示すように、 3D画像化領域 40中に立体配置され た画像化セル（i) 41、画像化セル（i+ 1) 42、画像化セル（i + 2) 43、画像化セル（i + 3) 44、画像化セル (1 + 4) 45· · ·に対応させて格納された超音波の反射強度を表 す画像化データ（i) 51、画像化データ（i+ 1) 52、画像化データ（i + 2) 53、画像化 データ（i+ 3) 54、画像化データ（i + 4) 55…等の集合体を示している。
[0033] 一方、超音波 Uは、図 2Bに示すように、検查対象 17内の表面 S (深さ Z = 0)で反 射されるため、 3D画像化領域 40中での反射強度は、表面反射波による反射強度分 布 Rは、表面近傍が明るくなり内部画像が遮られる。このため、校正曲線 Cに示す値 を深さ Zに応じて画像化データ (i) 51、画像化データ (i+ 1) 52、画像化データ l (i + 2) 53、画像化データ（i + 3) 54、画像化データ (i + 4) 55…というように積算して表面 位置 S近傍の反射強度を低減 (透明化)することにより、表面近傍の画像輝度と深部 の輝度を均一化することができる。なお、符号 Gはゲインを示す。
[0034] ここで、図 2を参照してこの 3次元超音波画像化装置にて可視化情報を表示する上 で、 3D画像化領域 40を X、 Y、 Ζ方向に透視する画像化方法について説明する。 平面画像生成部 31は、図 2Αに示したように、 Ζ方向に一列に並んだ画像化データ (i) 51、画像化データ（i+ 1) 52、画像化データ（i + 2) 53、画像化データ（i + 3) 54 、画像化データ（i + 4) 55…のうち、例えば図 2Cに示すように、平面画像 X— Y60中 の最大反射強度のもの、つまり画像化データ (imax) 57を選択して輪郭描画部 33と 表示部 35へそれぞれ出力する。
なお、この例では、 Z方向からの透視画像である平面画像 X— Y60について説明し た力 この他、平面画像生成部 31は、 X、 Y方向の透過画像についても、 Z方向から の透視画像の場合と同様の方法で最大反射強度のものを選択して表示部 35へ出力 する。
[0035] 図 3は表示処理装置 10において、入力された 3次元画像化データ Iから異常部位 5 9を自動的に判定する処理を説明するための図である。なお、図中、 3D画像化領域 40中の画像化データ Iは、超音波の反射強度を表している。
[0036] 表示処理装置 10に 3次元画像化データ Iが入力されると、平面画像生成部 31は、 図 2の場合と同様に、図 3Aに示すように、 Z方向に一列に並んだ画像化データ（i) 5 1、画像化データ（i+ 1) 52、画像化データ (i + 2) 53、画像化データ (i + 3) 54、画 像化データ（i + 4) 55…のうち、図 3Bに示すように、平面画像 X—Y60中の最大反射 強度のもの、つまり画像化データ（imax) 57を選択して輪郭描画部 33と異常判定部 32へそれぞれ出力する。なお、 X、 Y方向の透過画像についても平面画像生成部 3 1は、 Z方向からの透視画像の場合と同様の方法で最大反射強度のものを選択して 出力する。
[0037] 異常判定部 32は、異常部位 59を判定するために、予めメモリ等に設定された判定 用の閾値丁から、判定値 A以上の反射強度を有する画像化データ Iを選択 (抽出）し て表示部 35に出力して表示すると共に、選択した画像化データの数のカウント結果 から、 3D画像化領域 40中における異常部位 59の占有率を計算することにより、検 查対象 17の品質の良否を判定する。
[0038] なお、上記異常判定部 32は、上記平面生成部 31で形成された平面画像や上記画 像結合部 34により生成された結合画像に対してメモリ等に予め設定された判定用の 閾値 T (図 3C参照）と比較して閾値 T以上のメッシュを出力し、出力した閾値 T以上の メッシュ数力 ¾D画像化領域 40中に占める割合を自動計算し、その値が一定値以上 になった場合に異常判定を行う。図中、符号 Tは閾値を示し、符号 Zは深さを示し、 符号 Aは判定値を示す。
[0039] 輪郭描画部 33は、平面画像生成部 31より入力された平面画像 X - Y60上に、検查 対象 17の表面形状 61、つまり輪郭を描画する。これにより、検查対象 17内の欠陥画 像 58との相対位置を判断しやすくできる。
[0040] 図 4を参照してこの 3次元超音波画像化装置の平面画像生成部 31で生成された平 面画像化結果から、異常判定部 32が異常判定を行う異常判定自動化方法について 説明する。
平面画像生成部 31において、図 4Bに示す、 Z方向からの透視像である上記平面 画像 X— Y60中の異常部位 59中の 3次元画像化データ（imax) 57は、図 4Aの、 3D 画像化領域 40中の Z方向に配列された画像化データ (i)、画像化データ (i+ 1)、画 像化データ (i+ 2)、画像化データ (i + 3) の中の最大反射強度を有した画像 化データ（i+ 3)が抽出されたものであることから、この画像化データ（i + 3)が異常判 定部 32に入力されることで、異常判定部 32は、画像化データ（i+ 3)の 3次元座標を 確定する。異常判定部 32は、上記平面画像 X - Y60中の異常部位 59の他の画像化 データも上記と同様にして 3次元座標を確定する。同様な処理は、 X、 Y方向の透過 画像についても行う。
[0041] そして、異常判定部 32は、 3次元画像化領域 40に対応するようにメモリに設定され た、図 4Cに示すような後加工 3次元形状情報 101や輪郭形状 3次元形状情報 102と 、上記平面画像 X— Y60中の異常部位 59の 3次元座標とを比較することにより、後加 ェ部と干渉する干渉部 105を 3次元的に判定する。 [0042] 更に、異常判定部 32は、判定の際に、確定された異常部位 59の全画像化データ の 3次元座標の隣接状況から判別、つまり異常部位 59の画像化データが後加工 3次 元形状情報 101や輪郭形状 3次元形状情報 102と隣接しているか否かで判別するこ とにより、異常部位の面積を自動計算するとともに、 自動計算した異常部位の面積が 一定値以上有るかどうかを判定し、この判定結果により無視できなレ、欠陥であるか、 そうでないかを判定する。
異常判定部 32は、上記判定結果を表示部 35に出力し、表示部 35は、入力された 判定結果を表示する。
[0043] また、図 5Aに示すように、異常判定部 32は、 3次元超音波画像化装置の 3次元画 像化結果から、直接、図 4Bに示した Z方向 (X、 Y方向も同様)の最大反射強度を選 択し、 3次元画像化領域 40に対応するようにメモリに設定しておいた、図 5Bに示すよ うな後加工 3次元形状情報 101や輪郭形状 3次元形状情報 102と、上記平面画像 X 一 Y60中の異常部位 59の 3次元座標とを比較することにより、後加工部と異常部位 5 9との干渉部 105を 3次元的に判定する。
[0044] 更に、異常判定部 32は、判定の際には、確定された異常部位 59の全画像化デー タの 3次元座標の隣接状況を判別することにより、異常部位の面積を自動計算すると ともに、 自動計算した異常部位の面積が一定値異常有るか否力を判定し、この判定 結果により無視できない欠陥である力、そうでなレ、かを判定する。異常判定部 32は、 これらの判定結果を表示部 35に出力し、表示部 35は、入力された判定結果を表示 する。
[0045] 図 6はマトリックスセンサ 9の検知領域よりも広い (マトリックスセンサ 9よりも大きレ、)検 查対象 81の内部画像化を行う際の画像結合処理を説明するための図である。ここで は、一例として中実の円筒形状の検查対象 81を検查する場合について説明する。 駆動部 73は、検查対象 81を機械的に駆動（または、マトリックスセンサ 9を機械的に 駆動してもよレ、）するものであり、その移動位置を検出するセンサを有している。この 場合、駆動部 73は、検查対象 81ほたはマトリックスセンサ 9)を矢印の方向に回転 駆動する。
[0046] 一方、表示処理装置 10の画像結合部 34は、駆動部 73により検查対象 81とマトリツ タスセンサ 9の相対位置が変更されるごとにセンサによって検出された複数の画像化 データを結合して画像データを再配置して出力する。
検査対象 81を駆動部 73にて例えば 90° づっ 4回、回転させて、得られた画像デー タを画像結合部 34で結合して再配置して表示部 35へ出力することで、図 7に示すよ うに、表示画面 80上に、検查対象 71全体の画像化結果を一括表示することができ、 複数画面にまたがる欠陥画像 79から、検查対象 71内にある欠陥 72位置を把握しや すい表示画面 80が得られる。なお、図中で、各画像（1) 75、画像（2) 76、画像（3) 7 7、画像 (4) 78は、角度 90度、 180度、 270度、 360度に対応して表示される。
[0047] なお、上記異常判定部 32は、上記画像結合部 34により生成された結合画像に対 してメモリ等に予め設定された判定用の閾値 T (図 3参照）と比較して閾値 T以上のメ ッシュを出力し、出力した閾値 T以上のメッシュ数の割合を自動計算し、その値が一 定値以上になった場合に異常判定を行うことも可能である。
[0048] 図 8は検査範囲 82が周囲に比べて飛び出ている形状の検査対象 91を検査する場 合に検査対象 91にマスク部 94を被せて内部画像化を行う際の説明図である。図中 、超音波経路 U1は、マスク部 94が無い場合の画像化を示しており、その際の描画 画像 U1 (送信圧電振動子 21aと送信圧電振動子 22aから等距離の曲面で回転楕円 体となる）が検査対象 91内部に力かってしまう。
そこで、この場合、検査範囲 82に対応した開口部を有するマスク部 81を検査対象 91に被せて検査対象 91の表面を部分的に覆う。
このようなマスク部 94で検査対象 91の表面を覆った場合の超音波経路 U2による 描画画像 U2は、検査対象 91の内部に力からないことから、検査対象 91の内部を画 像化する際の周囲の凹凸部の影響で超音波が反射して検査対象の内部画像の画 質が低下するという不具合を無くすことができる。
[0049] このようにこの実施の形態の 3次元超音波画像化装置によれば、マトリックス状に独 立して複数形成された圧電振動子から構成されるマトリックスセンサ 9による超音波送 受信で得られた検查対象内部からの無数の反射エコーから合成された 3次元画像化 データの値に応じた輝度表示や画像化データの値を直接判定することにより検查を 定量的に行うことができる。 [0050] また、 3次元画像化領域の深さに応じて、画像化データ値を増幅することにより、検 查対象の表面反射波の影響補正や検査対象内の超音波の減衰補正も可能となる。 さらに、マトリックスセンサ 9の位置を検出しながら移動させることが可能な駆動部 73 を付設し、複数の画像化データをマトリックスセンサ 9の位置に応じて結合することに より、広い領域を画像化することができる。
[0051] また、検查対象表面の検查範囲を開口部としたマスク部 94を検查対象の表面に被 せるように設置することで、検查範囲周囲の凹凸部で反射した超音波による内部画 像の画質が低下することを防止できる。
また、 3次元画像化領域の深さに応じて、画像化データの値を増幅することにより、 検査対象の表面反射波の影響補正や検査対象内の超音波の減衰補正を行うことが できる。
[0052] さらに、平面画像生成部 31で生成された平面画像領域内のメッシュに対応した 3次 元画像化データの値を、事前にメモリに設定した設定値と比較して設定値以上のメッ シュを求め、求めた画像化メッシュの 3次元座標と、あらかじめメモリに設定しておい た検査対象の輪郭形状や後加工に関する 3次元形状情報とを比較することにより、 検査対象内の欠陥位置と後加工部との干渉の有無を検出し、その結果を表示する 異常判定部 32および表示部 35を設けたので、検査の自動判定が可能になる。 この結果、超音波による内部検査の精度を向上し、検査範囲を拡大するとともに、 検査の自動判定を可能とする 3次元超音波画像化装置を提供することができる。
[0053] なお、本発明は上記実施の形態のみに限定されるものではない。
上記実施形態では、 3次元画像化装置の中に信号処理部 8、表示処理装置 10を備 える構成にした力 それぞれ独立したコンピュータで実現してもよい。
コンピュータは、記憶媒体に記憶されたプログラムに基づき、本実施形態における 各処理を実行するものであって、パソコンなどの一つからなる装置、複数の装置がネ ットワーク接続されたシステムなどのいずれの構成であっても良レ、。また、コンピュー タとは、パーソナルコンピュータ (パソコン）に限らず、通信機器、情報処理機器に含 まれる演算処理装置、マイコンなども含み、プログラムによって本発明の機能を実現 することが可能な機器、装置を総称している。 上記実施形態における表示処理装置 10の内部構成は、ソフトウェアで実現できる。 ソフトウェアは、フレキシブルディスクなどのコンピュータが読み出し可能な記憶媒体 に記憶されていても良ぐまた、ソフトウェア（プログラム）単体として LANやインターネ ットなどのネットワーク上を伝送されるものでもよい。この場合、記憶媒体に記憶された ソフトウェア（プログラム）をコンピュータが読み出したり、 LANやインターネット上のサ イト（サーバ）力 コンピュータがダウンロードして、ハードディスクにインストールするこ とにより、コンピュータにおける処理が可能になる。つまり、本発明におけるソフトゥェ ァ（プログラム）は、コンピュータと独立した記憶媒体に記憶されているものだけに限ら ず、 LANやインターネットなどの伝送媒体を介して流通されるものも含まれる。
[0054] なお、プログラムは、メモリ、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク（CD— ROM, CD-R, DVDなど）、光磁気ディスク (MOなど）、半導体メモリなどの記憶媒 体に、コンピュータが読み取り可能に記憶されているものであれば、その言語形式、 記憶形式はレ、ずれの形態であっても良レヽ。
また、記憶媒体からコンピュータにインストールされたプログラムの指示に基づき、コ ンピュータ上で稼動してレ、る OS (オペレーティングシステム）や、データベース管理ソ フト、ネットワークソフトなどの MW (ミドルウェア）などが本実施形態を実現するための 各処理の一部を実行しても良い。さらに、記憶媒体は、コンピュータと独立した媒体 に限らず、 LANやインターネットなどにより伝送されたプログラムをダウンロードして 記憶または一時記憶した記憶媒体も含まれる。また、記憶媒体は一つに限らず、複 数の媒体から本実施形態における処理が実行される場合も本発明における記録媒 体に含まれ、媒体構成はレ、ずれの構成であっても良レ、。
産業上の利用可能性
[0055] 本発明は、超音波により検查対象の内部検查を行う業務に適用できる。

Claims

請求の範囲
[1] 複数の圧電振動子から構成される超音波トランスデューサと、
前記複数の圧電振動子のうち任意のものから超音波を発生させる振動子選択部と 前記振動子選択部により選択された圧電振動子が発する超音波が音響媒体を介 して検查対象からの反射エコーを受信することにより前記複数の圧電振動子が発生 する電気信号を選択的に検出する信号検出回路と、
前記信号検出回路により検出された電気信号から開口合成処理により、前記検査 対象の内部に設定された 3次元画像化領域内のメッシュに対応させて 3次元画像化 データを生成する信号処理部と、
前記信号処理部により生成された 3次元画像化データを 3次元画像化領域内のメッ シュ上の 3次元画像化データの値に応じて、各メッシュの輝度または透明度を変化さ せる機能と、前記 3次元画像化データの値を 3次元座標位置 (X, Υ, Z)に応じて設 定された値で乗算することにより前記 3次元画像化データの不要部画像のマスキング または画像輝度補正を行う機能とを有する表示処理部と
を具備したことを特徴とする 3次元超音波画像化装置。
[2] 請求項 1記載の 3次元超音波画像化装置において、
前記表示処理部は、
前記 3次元画像化データを互いに直行する 3方向から透視すると共に、前記 3次元 画像化データのうち透視方向に重なった画像化データのうち最も値の大きいデータ を平面に投影することで前記 3方向の各方向の 3枚の平面画像を生成する平面画像 生成部を具備したことを特徴とする 3次元超音波画像化装置。
[3] 請求項 2記載の 3次元超音波画像化装置において、
前記平面画像生成部で生成された前記平面画像領域内のメッシュに対応した 3次 元画像化データの値を、事前に設定した設定値と比較して設定値以上のメッシュを 求め、求めた画像化メッシュの 3次元座標と、あらかじめ設定された前記検査対象の 輪郭形状や後加工に関する 3次元形状情報を比較することにより、前記検査対象内 の欠陥位置と後加工部との干渉の有無を検出し、その結果を表示する異常判定表 示部を具備したことを特徴とする 3次元超音波画像化装置。
[4] 請求項 3記載の 3次元超音波画像化装置において、
前記平面画像生成部において、事前に設定した設定値を超えた画像化メッシュを 選定する際に、選定された画像化メッシュの隣接状況から異常部位の面積を自動計 算するとともに、 自動計算した異常部位の面積が一定値以上有るかどうかを判定し、 その結果を表示する異常判定表示部を具備したことを特徴とする 3次元超音波画像
[5] 請求項 2記載の 3次元超音波画像化装置において、
前記平面画像生成部により生成された 3枚の平面画像の上に検査対象形状の輪 を重ねて描画する輪郭描画部をさらに具備したことを特徴とする 3次元超音波画
[6] 請求項 1記載の 3次元超音波画像化装置において、
前記信号処理部により生成された 3次元画像化データを 3次元画像化領域内に重 ねるようにして検査対象の輪郭や後加工に関する 3次元形状を描画する輪郭描画部 をさらに具備したことを特徴とする 3次元超音波画像化装置。
[7] 請求項 1記載の 3次元超音波画像化装置において、
3次元画像化領域内のメッシュに対応した 3次元画像化データの値を、事前に設定 した設定値と比較して設定値以上のメッシュを出力し、出力した設定値以上のメッシ ュ数の割合を自動計算し、その値が一定値以上になった場合に異常判定を行う異常 判定部をさらに具備したことを特徴とする 3次元超音波画像化装置。
[8] 請求項 1記載の 3次元超音波画像化装置において、
3次元画像化領域内のメッシュに対応した 3次元画像化データの値を、事前に設定 した設定値と比較して設定値以上のメッシュを出力し、出力されたメッシュの 3次元座 標と、あらかじめ設定された前記検査対象の輪郭形状や後加工に関する 3次元形状 情報とを比較することにより、前記検查対象内の欠陥位置と後加工部との干渉の有 無を検出し、その結果を表示する異常判定表示部を具備したことを特徴とする 3次元 超音波画像化装置。
[9] 請求項 8記載の 3次元超音波画像化装置において、 前記異常判定表示部が、 3次元画像データから、設定値以上のメッシュを出力する 際に、出力された画像化データの隣接状況から異常部位の体積を自動計算するとと もに、前記異常部位の面積が一定値以上有るかどうかを判定し、その結果を表示す る手段を具備したことを特徴とする 3次元超音波画像化装置。
[10] 請求項 1記載の 3次元超音波画像化装置において、
前記トランスデューサを機械的に駆動すると共に、その移動位置を検出する機構部 と、
前記機構部により前記トランスデューサが移動されるごとに検出された複数の画像 化データを結合する画像結合部と、
前記画像結合部により結合された画像を表示する表示部と
を具備したことを特徴とする 3次元超音波画像化装置。
[11] 講求項 1記載の 3次元超音波画像化装置において、
検査範囲に対応した開口部を有し、前記開口部を前記検査対象の検査範囲に合 わせて前記検査対象の表面を覆うマスク部をさらに具備したことを特徴とする 3次元 超音波画像化装置。
[12] 講求項 1記載の 3次元超音波画像化装置において、
前記超音波トランスデューサは、
前記複数の圧電振動子をマトリクス状に配置してなることを特徴とする 3次元超音波 画像化装置。
[13] 講求項 1記載の 3次元超音波画像化装置において、
前記超音波トランスデューサは、
前記複数の圧電振動子を一列に配置してなることを特徴とする 3次元超音波画像
[14] 講求項 1記載の 3次元超音波画像化装置において、
前記音響媒体は、固体であることを特徴とする 3次元超音波画像化装置。
[15] 講求項 1記載の 3次元超音波画像化装置において、
前記音響媒体は、液体であることを特徴とする 3次元超音波画像化装置。
[16] 講求項 1記載の 3次元超音波画像化装置において、 前記検査対象が平面の境界を持つことを特徴とする 3次元超音波画像化装置。
[17] 講求項 1記載の 3次元超音波画像化装置において、
前記検査対象が曲面の境界を持つことを特徴とする 3次元超音波画像化装置。
[18] 講求項 1記載の 3次元超音波画像化装置において、
前記検查対象は、単数の音響特性を有した層からなることを特徴とする 3次元超音 波画像化装置。
[19] 講求項 1記載の 3次元超音波画像化装置において、
前記検查対象は、複数の異なる音響特性を有した層からなることを特徴とする 3次 元超音波画像化装置。
PCT/JP2004/008445 2003-06-17 2004-06-16 ３次元超音波画像化装置 Ceased WO2004111630A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP04745986.2A EP1645873B1 (en) 2003-06-17 2004-06-16 3-dimensional ultrasonographic device
US10/560,436 US7380456B2 (en) 2003-06-17 2004-06-16 3-dimensional ultrasonographic device

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003-172024 2003-06-17
JP2003172024 2003-06-17
JP2003-356958 2003-10-16
JP2003356958A JP4322620B2 (ja) 2003-06-17 2003-10-16 ３次元超音波画像化装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2004111630A1 true WO2004111630A1 (ja) 2004-12-23

Family

ID=33554430

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2004/008445 Ceased WO2004111630A1 (ja) 2003-06-17 2004-06-16 ３次元超音波画像化装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7380456B2 (ja)
EP (1) EP1645873B1 (ja)
JP (1) JP4322620B2 (ja)
KR (1) KR100844899B1 (ja)
WO (1) WO2004111630A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105973988A (zh) * 2016-07-05 2016-09-28 方大特钢科技股份有限公司 一种层片状缺陷分布的超声三维成像检测方法
US20210018473A1 (en) * 2018-05-11 2021-01-21 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Ultrasonic testing device, method, program, and ultrasonic testing system

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006337151A (ja) * 2005-06-01 2006-12-14 Toshiba Corp 配管の超音波検査装置およびその検査方法
SG138524A1 (en) * 2006-06-22 2008-01-28 Siltronic Ag Method and apparatus for detection of mechanical defects in an ingot piece composed of semiconductor material
CN101292883B (zh) 2007-04-23 2012-07-04 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 超声三维快速成像方法及其装置
JP5155692B2 (ja) * 2008-02-26 2013-03-06 東芝プラントシステム株式会社 超音波検査装置
JP4491800B2 (ja) 2008-03-27 2010-06-30 住友金属工業株式会社 超音波探傷方法及び装置
JP4839338B2 (ja) * 2008-05-30 2011-12-21 株式会社日立製作所 超音波探傷装置及び方法
JP2010014626A (ja) 2008-07-04 2010-01-21 Toshiba Corp 三次元超音波検査装置
JP5090315B2 (ja) * 2008-10-29 2012-12-05 株式会社日立製作所 超音波探傷装置及び超音波探傷方法
JP4776707B2 (ja) 2009-03-30 2011-09-21 株式会社東芝 超音波画像化装置
JP5787471B2 (ja) * 2009-07-01 2015-09-30 株式会社東芝 超音波検査用装置
JP5156707B2 (ja) * 2009-09-01 2013-03-06 日立Ｇｅニュークリア・エナジー株式会社 超音波検査方法及び装置
JP5392731B2 (ja) 2009-10-05 2014-01-22 川崎重工業株式会社 超音波探傷検査の判定支援装置、判定支援方法、判定支援プログラム、及び該判定支援プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体
KR101682578B1 (ko) * 2009-12-15 2016-12-20 삼성메디슨 주식회사 음파송수신부의 음향 성능 측정 장치 및 보상 방법
JP5253424B2 (ja) * 2010-01-05 2013-07-31 日立Ｇｅニュークリア・エナジー株式会社 超音波探傷方法及び超音波探傷装置
JP5986709B2 (ja) * 2010-10-22 2016-09-06 株式会社Ihi 超音波探傷装置及び超音波探傷方法
JP5578472B2 (ja) * 2010-11-24 2014-08-27 株式会社日立製作所 超音波探傷装置及び超音波探傷装置の画像処理方法
US9255909B2 (en) * 2012-03-26 2016-02-09 The Boeing Company Surface visualization system for indicating inconsistencies
JP2013130591A (ja) * 2013-04-03 2013-07-04 Hitachi Ltd 超音波探傷装置及び超音波探傷装置の画像処理方法
CN104166301B (zh) * 2014-08-28 2017-03-22 天津晴丰生产力促进有限公司 一种利用超声波干扰技术实现全息投影的方法
JP5908549B2 (ja) * 2014-09-08 2016-04-26 株式会社東芝 超音波検査用装置
CN107831211A (zh) * 2017-12-05 2018-03-23 广东工业大学 一种金属焊件缺陷检测的方法及装置
US10641744B2 (en) * 2018-04-30 2020-05-05 The Boeing Company Methods and systems for determining bond efficacy using metallic reflectors and ultrasonic inspection

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06102258A (ja) * 1991-04-19 1994-04-15 Kawasaki Heavy Ind Ltd 超音波探傷検査方法および装置
JPH06294779A (ja) * 1993-04-08 1994-10-21 Hitachi Constr Mach Co Ltd 超音波映像検査装置および超音波映像検査方法
JPH1062396A (ja) * 1996-08-21 1998-03-06 Furuno Electric Co Ltd 超音波走査装置、超音波診断装置、非破壊検査装置および超音波振動子アレイ
JPH11118775A (ja) * 1997-10-09 1999-04-30 Canon Inc 超音波検査装置
JPH11164833A (ja) * 1997-09-30 1999-06-22 Toshiba Corp 医用画像診断装置
JP2002048867A (ja) * 2000-08-07 2002-02-15 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 音響探査装置
JP2003149213A (ja) 2001-11-14 2003-05-21 Toshiba Corp 超音波検査装置、超音波トランスデューサ、検査装置
WO2003042686A1 (fr) * 2001-11-14 2003-05-22 Kabushiki Kaisha Toshiba Echographe, transducteur ultrasons, instrument d'examen et dispositif d'ultrasonographie

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4817434A (en) 1985-11-19 1989-04-04 Forrest Anderson Device for imaging three dimensions using simultaneous multiple beam formation
DE3850660T2 (de) * 1987-04-08 1994-10-20 Terumo Corp Ultraschall-diagnosevorrichtung.
EP0398428B1 (en) * 1989-05-12 1994-03-23 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Probe for ultrasonic microscope
US5475613A (en) 1991-04-19 1995-12-12 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Ultrasonic defect testing method and apparatus
JP2796018B2 (ja) 1992-08-03 1998-09-10 株式会社東芝 超音波画像処理装置
US5485842A (en) * 1994-11-30 1996-01-23 Advanced Technology Laboratories, Inc. Ultrasonic diagnostic scan conversion for three dimensional display processing
JPH0980416A (ja) * 1995-09-13 1997-03-28 Sharp Corp 液晶表示装置
JP3407169B2 (ja) * 1995-10-12 2003-05-19 富士写真光機株式会社 超音波画像立体表示装置及び超音波画像立体表示方法
JP3361692B2 (ja) * 1996-05-10 2003-01-07 ジーイー横河メディカルシステム株式会社 超音波診断装置
JP2002272738A (ja) * 2001-03-21 2002-09-24 Fuji Photo Film Co Ltd 超音波診断装置
JP3710398B2 (ja) * 2001-06-21 2005-10-26 安西メディカル株式会社 医用画像撮像装置
JP4386683B2 (ja) * 2002-09-30 2009-12-16 富士フイルム株式会社 超音波送受信装置及び超音波送受信方法
US7196969B1 (en) * 2006-02-09 2007-03-27 Pgs Geophysical As Three-dimensional two-way acoustic wave equation pre-stack imaging systems and methods

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06102258A (ja) * 1991-04-19 1994-04-15 Kawasaki Heavy Ind Ltd 超音波探傷検査方法および装置
JPH06294779A (ja) * 1993-04-08 1994-10-21 Hitachi Constr Mach Co Ltd 超音波映像検査装置および超音波映像検査方法
JPH1062396A (ja) * 1996-08-21 1998-03-06 Furuno Electric Co Ltd 超音波走査装置、超音波診断装置、非破壊検査装置および超音波振動子アレイ
JPH11164833A (ja) * 1997-09-30 1999-06-22 Toshiba Corp 医用画像診断装置
JPH11118775A (ja) * 1997-10-09 1999-04-30 Canon Inc 超音波検査装置
JP2002048867A (ja) * 2000-08-07 2002-02-15 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 音響探査装置
JP2003149213A (ja) 2001-11-14 2003-05-21 Toshiba Corp 超音波検査装置、超音波トランスデューサ、検査装置
WO2003042686A1 (fr) * 2001-11-14 2003-05-22 Kabushiki Kaisha Toshiba Echographe, transducteur ultrasons, instrument d'examen et dispositif d'ultrasonographie

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
NAGAI S. ET AL.: "Ekitai kinzoku reikyaku geshiryoku plant no ronai mokushika no kaihatsu", THE THERMAL AND NUCLEAR POWER, vol. 47, no. 8, 15 August 1996 (1996-08-15), pages 846 - 852, XP002984961 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105973988A (zh) * 2016-07-05 2016-09-28 方大特钢科技股份有限公司 一种层片状缺陷分布的超声三维成像检测方法
US20210018473A1 (en) * 2018-05-11 2021-01-21 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Ultrasonic testing device, method, program, and ultrasonic testing system
US12203896B2 (en) * 2018-05-11 2025-01-21 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Ultrasonic testing device, method, program, and ultrasonic testing system

Also Published As

Publication number Publication date
EP1645873B1 (en) 2021-03-17
US20060123912A1 (en) 2006-06-15
JP2005031061A (ja) 2005-02-03
EP1645873A4 (en) 2013-09-25
KR100844899B1 (ko) 2008-07-09
JP4322620B2 (ja) 2009-09-02
KR20060026865A (ko) 2006-03-24
EP1645873A1 (en) 2006-04-12
US7380456B2 (en) 2008-06-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2004111630A1 (ja) ３次元超音波画像化装置
JP5618529B2 (ja) 三次元超音波検査装置
JP4564286B2 (ja) ３次元超音波画像化装置
JP4542813B2 (ja) ３次元超音波検査装置
WO2010001853A1 (ja) 三次元超音波検査装置
CN109425657B (zh) 线性扫描超声波探伤装置及线性扫描超声波探伤方法
US8429973B2 (en) Ultrasonic inspection device and ultrasonic inspection method
KR101118657B1 (ko) 초음파 검사 장치
US20040149021A1 (en) Acoustic micro imaging method providing improved information derivation and visualization
JP3961359B2 (ja) 超音波画像化装置
JP2011013092A (ja) 超音波検査用装置
JP2009178262A (ja) 超音波診断装置
JPH08210953A (ja) 超音波検査装置評価用標準試料およびその製造方法
JP4630992B2 (ja) 超音波検査方法及びこれに用いる超音波検査装置
CN100489517C (zh) 三维超声波成像装置
JP3746413B2 (ja) 超音波探傷結果表示方法及び超音波探傷装置
JP2018102891A (ja) 超音波画像表示装置及びその制御プログラム
JP2004101422A (ja) 超音波検査装置
JP2006317344A (ja) 超音波探傷装置
CN120539293B (zh) 一种应用于多铺层复合材料的全聚焦成像优化方法
JP2025007988A (ja) 内面形状推定方法および装置並びにプログラム
JP2009121977A (ja) 超音波探傷方法および超音波探傷装置
CN120870331A (zh) 一种晶圆图处理方法、装置及设备
CN120864446A (zh) 晶圆气泡可视化方法、计算机设备及超声波设备
JP2000221177A (ja) 超音波探傷結果の表示方法及び超音波探傷装置

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): GM KE LS MW MZ NA SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1020057023489

Country of ref document: KR

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2006123912

Country of ref document: US

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 10560436

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 20048172093

Country of ref document: CN

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2004745986

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 1020057023489

Country of ref document: KR

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2004745986

Country of ref document: EP

DPEN Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 10560436

Country of ref document: US