CN117999477A - 信息处理装置、判定区域的设定方法以及判定区域设定程序 - Google Patents

Abstract

本发明自动地设定检查对象物的图像中的妥当的判定区域。信息处理装置(1)具备：检测部(101)，其从检查对象物的图像(111)中检测与应作为检查的对象的判定区域的位置关系为已知的特征点；以及设定部(102)，其以检测部(101)检测出的特征点为基准设定判定区域。

Description

信息处理装置、判定区域的设定方法以及判定区域设定程序

技术领域

本发明涉及在图像中设定判定区域的信息处理装置等。

背景技术

以往，进行了使用图像的各种判定。例如，在下述的专利文献1中，公开了使用了相位阵列衍射时差(TOFD：Time Of Flight Diffraction)法的超声波探伤法。在该超声波探伤法中，从相位阵列探伤元件发送超声波束并使其聚焦于不锈钢焊接部，显示基于该衍射波生成的探伤图像。由此，能够检测在不锈钢焊接部的内部产生的焊接缺陷。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本公开专利公报[日本特开2014-048169号]

发明内容

(一)要解决的技术问题

在专利文献1的技术中，由于对探伤图像进行目视确认来检测焊接缺陷，因此存在检查所需的人·时间的成本高的问题。作为解决这样的问题的手段，例如考虑通过用计算机解析探伤图像，自动地判定有无焊接缺陷。

然而，在探伤图像中，除了焊接缺陷的回波以外，还包含各种回波、噪声。因此，为了提高判定精度，首先，期望从探伤图像的图像区域中提取可能产生焊接缺陷的区域作为判定区域。而且，这样的判定区域的提取期望能够不经由人手而自动地进行。这不限定于使用探伤图像的有无缺陷的检查，在使用任意的图像的任意的检查中是共通的技术问题。

本发明的一方式的目的在于实现一种能够自动地设定检查对象物的图像中的妥当的判定区域的信息处理装置等。

(二)技术方案

为了解决上述的课题，本发明的一方式的信息处理装置具备：检测部，其从检查对象物的图像中检测与应作为检查的对象的判定区域的位置关系为已知的特征点；以及设定部，其以所述检测部检测出的所述特征点为基准设定所述判定区域。

为了解决上述的课题，本发明的一方式的判定区域的设定方法是一个或多个信息处理装置执行的判定区域的设定方法，包含：检测步骤，其从检查对象物的图像中检测与应作为检查的对象的判定区域的位置关系为已知的特征点；以及设定步骤，其以在所述检测步骤中检测出的所述特征点为基准设定所述判定区域。

(三)有益效果

根据本发明的一方式，能够自动地设定检查对象物的图像中的妥当的判定区域。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1的信息处理装置的主要部分结构的一例的框图。

图2是表示包含上述信息处理装置的检查系统的概要的图。

图3是表示管端焊接部的截面的图。

图4是表示判定区域的设定例的图。

图5是表示以焊接部位于端部附近的管作为对象的检查的情形的图。

图6是表示由装配了传播阻碍件的超声波探伤装置生成的探伤图像的图。

图7是表示上述信息处理装置执行的处理的一例的流程图。

图8是表示本发明的实施方式2的信息处理装置的主要部分结构的一例的框图。

图9是表示上述信息处理装置执行的处理的一例的流程图。

图10是表示检查对象物的一例即配管的接头焊接部的CR图像的例子的图。

图11是表示检查对象物的一例即活塞头以及其周围的结构和拍摄了活塞头的图像的图。

具体实施方式

〔实施方式1〕

(装置结构)

基于图1对本发明的一实施方式的信息处理装置1的结构进行说明。图1是表示信息处理装置1的主要部分结构的一例的框图。如图所示，信息处理装置1具备对信息处理装置1的各个部件进行统一控制的控制部10、以及存储信息处理装置1使用的各种数据的存储部11。另外，信息处理装置1具备：通信部12，其用于信息处理装置1与其他装置通信；输入部13，接受对信息处理装置1的各种数据的输入；以及输出部14，其用于信息处理装置1输出各种数据。

另外，在控制部10中包含有检测部101、设定部102、以及判定部103。而且，在存储部11中存储有图像111、检测模型112、判定模型113、以及判定结果114。此外，判定结果114在判定部103进行判定后被存储。

图像111是检查对象物的图像。图像111只要是与检查的目的、方法等对应的图像即可。例如，可以将用常规的光学相机拍摄检查对象物而得到的图像作为图像111，也可以将后述那样的超声波检查中使用的探伤图像、或在射线透射试验(RT)中使用的CR(Computed Radiography，计算机X射线摄影)图像作为图像111。

图像111的图像区域能够划分为检查对象物中的至少映现有检查对象部分的区域和其背景区域。另外，在图像111中映现有与判定区域的位置关系为已知的特征点。信息处理装置1以上述的特征点为基准，设定包含映现有检查对象部分的区域的判定区域，详细情况将在后面叙述。

检测模型112是对与判定区域的位置关系为已知的特征点的外观进行了机器学习而得到的检测模型。通过将映现有判定区域和特征点的图像作为教师数据的机器学习，能够构建对映现于图像111中的特征点进行检测的检测模型112。

此外，机器学习的算法能够应用任意算法。例如，可以将检测模型112设为对图像的物体检测精度高的卷积神经网络模型。另外，例如，也可以将检测模型112设为YOLO(YouOnly Look Once)那样的进行物体检测和分类这两方的模型。

判定模型113是用于进行检查对象物的合格与否判定的已学习模型。通过将合格品的检查对象物的图像和不合格品的检查对象物的图像作为教师数据的机器学习，能够构建判定模型113，该判定模型113输出表示在输入的图像中映现的检查对象物是合格品还是不合格品的输出值。对判定模型113输入从图像111中剪切出了判定区域的部分的局部图像，详细情况将在后面叙述。

判定结果114是表示关于检查对象物的信息处理装置1的判定结果的数据。例如，在信息处理装置1进行检查对象物的合格与否判定的情况下，将检查对象物的识别信息与合格与否判定的结果建立了对应的判定结果114存储于存储部11。

检测部101从检查对象物的图像111中检测与判定区域的位置关系为已知的特征点。更详细而言，检测部101使用检测模型112从图像111检测特征点。然后，设定部102以检测部101检测出的特征点为基准设定判定区域。特征点的检测以及判定区域的设定的详细情况将在后面叙述。

判定部103以设定部102设定的判定区域为对象进行检查对象物的合格与否判定。具体而言，判定部103将图像111中的设定部102设定的判定区域的部分剪切而生成局部图像，将生成的局部图像输入判定模型113。然后，判定部103基于判定模型113的输出值进行检查对象物的合格与否判定。

此外，判定部103只要将设定部102设定的判定区域作为对象进行判定即可，判定方法不限定于上述的例子。例如，判定部103也可以通过对判定区域进行图像解析来进行判定。另外，判定的内容不限定于检查对象物的合格与否判定，也可以是检查对象物的分类(检查对象物属于哪个分类的判定)等。

如上所述，信息处理装置1具备：检测部101，其从检查对象物的图像111中检测与应作为检查的对象的判定区域的位置关系为已知的特征点；以及设定部102，其以检测部101检测出的特征点为基准设定判定区域。

根据上述的结构，从检查对象物的图像111进行特征点的检测，以检测出的特征点为基准设定判定区域。由于该特征点与应作为检查的对象的判定区域的位置关系是已知的，因此能够通过以该特征点为基准来设定妥当的判定区域。因此，根据上述的结构，能够自动地设定检查对象物的图像中的妥当的判定区域。

另外，检测部102使用对特征点的外观进行了机器学习而得到的检测模型112从图像111检测特征点。由此，能够高精度地检测在外观上有特征的特征点。

(系统的概要)

基于图2对本发明的一实施方式的检查系统的概要进行说明。图2是表示检查系统100的概要的图。检查系统100是从检查对象物的图像检查该检查对象物有无缺陷的系统。检查系统100包括信息处理装置1和超声波探伤装置7。

在以下内容中，对通过检查系统100检查热交换器的管端焊接部中有无缺陷的例子进行说明。此外，管端焊接部是指将构成热交换器的多个金属制的管与捆绑这些管的金属制的管板焊接而成的部分。另外，管端焊接部中的缺陷是指在该管端焊接部的内部产生空隙的缺陷。此外，上述管以及管板可以是铝等非铁金属制，也可以是树脂制。另外，根据检查系统100，也能够进行例如垃圾焚烧设施等中使用的锅炉设备的管台(日语：管台)和管的焊接部(根部焊接部)中的有无缺陷的检查。当然，检查部位不限定于焊接部，检查对象不限定于热交换器。

在检查时，如图2的左下的探头周边的放大图所示，将涂布了接触介质的探头从管端向管内插入，通过该探头使超声波从管的内壁面侧朝向管端焊接部传播，测量传播的超声波的回波。发生了在管端焊接部内产生空隙的缺陷的情况下，由于能够测量来自该空隙的回波，因此能够利用该回波来检测缺陷。

例如，在图2的左下所示的探头周边的放大图中，箭头L3所示的超声波传播到管端焊接部内的没有空隙的部位。因此，不会测量到箭头L3所示的超声波的回波。另一方面，箭头L2所示的超声波由于朝向管端焊接部内的有空隙的部位传播，因此能够测量到由该空隙反射的超声波的回波。

另外，由于超声波在管端焊接部的周缘部也会反射，因此也会测量到传播到周缘部的超声波的回波。例如，箭头L1所示的超声波由于传播到比管端焊接部靠管端侧，因此不会碰到管端焊接部，而是在管端焊接部的管端侧的管表面反射。由此，通过箭头L1所示的超声波，能够测量到来自管表面的回波。另外，箭头L4所示的超声波因为在管端焊接部的管里侧的管表面反射，因此能够测量到反射的回波。

由于管端焊接部遍及管的周围360度存在，因此一边使探头每次旋转规定角度(例如1度)一边反复进行测量。然后，表示探头的测量结果的数据被发送到超声波探伤装置7。例如，探头可以是由多个阵列元件构成的阵列探头。如果是阵列探头，通过以阵列元件的排列方向与管的延伸方向一致的方式配置，能够高效地检查在管的延伸方向上的具有宽度的管端焊接部。此外，上述阵列探头也可以是分别纵横排列有多个阵列元件的矩阵阵列探头。

超声波探伤装置7使用表示探头的测量结果的数据，生成将传播到管以及管端焊接部的超声波的回波图像化而得到的超声波图像。在图2中示出了超声波探伤装置7生成的超声波图像的一例即探伤图像111a。此外，也可以设为信息处理装置1生成探伤图像111a的结构。在该情况下，超声波探伤装置7将表示探头的测量结果的数据发送到信息处理装置1。

在探伤图像111a中，将测量出的回波的强度表示为各个像素的像素值。另外，探伤图像111a的图像区域能够分为与管对应的管区域ar1、与管端焊接部对应的焊接区域ar2、和出现来自管端焊接部的周围的回波的周缘回波区域ar3以及ar4。

如上所述，从探头向箭头L1所示的方向传播的超声波在管端焊接部的管端侧的管表面反射。另外，该超声波在管内表面也会反射，这些反射反复产生。因此，在探伤图像111a中的沿着箭头L1的周缘回波区域ar3中，出现反复的回波a1～a4。另外，从探头向箭头L4所示的方向传播的超声波也在管外表面和管内表面反复反射。因此，在探伤图像111a中的沿着箭头L4的周缘回波区域ar4中，出现反复的回波a6～a9。出现在周缘回波区域ar3以及ar4中的这些回波也被称为底面回波。

从探头向箭头L3所示的方向传播的超声波由于没有反射该超声波的部件，在探伤图像111a中的沿着箭头L3的区域中不出现回波。另一方面，从探头向箭头L2所示的方向传播的超声波在管端焊接部内的空隙即缺陷部位反射，由此，在探伤图像111a中的沿着箭头L2的区域中出现回波a5。

详细情况在以下进行说明，信息处理装置1对这样的探伤图像111a进行解析，检查管端焊接部合格与否。具体而言，在内部产生了空隙的管端焊接部被判定为不合格，未产生空隙的管端焊接部被判定为合格。另外，信息处理装置1也可以对于判定为不合格的管端焊接部，自动地判定其不合格的种类。作为在管端焊接部中产生的不合格的种类，已知例如初层溶入不合格、焊接路径间的融合不合格、以及底切等。另外，对于每个不合格的种类，发生位置和回波形状是大致确定的。因此，能够基于探伤图像111a判定不合格的种类。

(管端焊接部的详细情况)

图3是表示管端焊接部的截面的图。当焊接管与管板时，在产生焊接金属向管板的内部的熔入的同时，也产生焊接金属向管的内部的熔入。在图3中，用单点划线表示焊接前的管的外表面的位置，同时用虚线表示焊接前的管板的表面的位置。如该虚线所示，在图3的管板上，在与管接触的部分设置有缺口。而且，该缺口部分成为平面。当然，缺口部分的形状是任意的，例如也可以将缺口部分设为曲面。

已知图3所示的管端焊接部向管的内部熔入宽度w1，向管板的内部熔入w3。w2是坡口宽度。因而，管端焊接部的厚度W能够表示为(w1+w2+w3)。此外，在图3中能够用H表示焊接部位的高度(从管端焊接部的管端侧端部到管里侧端部为止的距离)。

在此，在设计上预先确定坡口宽度w2。另外，向管的内部以及管板的内部的熔入宽度(w1+w3)通常在一定的范围(例如1～2mm的范围)内。因此，就管端焊接部的厚度W会成为哪种程度的值而言，即使不实测，也能够以坡口宽度和常规的熔入宽度为基准而算出。设定部102能够这样使用预先算出的厚度W来设定判定区域，详细情况将在后面叙述。

(判定区域的设定例)

图4是表示判定区域的设定例的图。图4所示的图像111A是某个管端焊接部的探伤图像，图像111B是另一管端焊接部的探伤图像。图像111A以及111B是将从与该焊接部位存在的表面为相反侧的面即背面传播到检查对象物的焊接部位的超声波的回波图像化而得到的图像。

在图像111A中映现有来自管表面的第一次的反射回波A1以及A2和第二次的反射回波A3以及A4。这些回波均是底面回波。例如，如果使用具备线性阵列的探头(构成探头的元件排列为一列的探头)的超声波探伤装置7则能够生成这样的图像。

在图像111A中，通过第一次的反射回波A1以及A2的直线L5与管表面的位置对应。而且，从第一次的反射回波A2到第二次的反射回波A4为止的距离D与管的厚度对应。

另外，在图像111A中，曲线L6表示与焊接金属的表面对应的位置，直线L7表示与管板对应的位置，曲线L8表示与管板中的熔入区域和管板的边界对应的位置。也就是说，由L5、L6、L8围起的区域与管端焊接部对应。

在图像111A中，从直线L5到曲线L6以及L8的端部为止的距离比从第一次的反射回波A2到第二次的反射回波A4为止的距离D长。也就是说，该管端焊接部比管厚。

在该情况下，检测部101只要将第一次的反射回波A1、A2作为图像111A的特征点进行检测即可。而且，设定部102只要以检测部101检测出的第一次的反射回波A1、A2为基准，设定具有管端焊接部的厚度W以上的宽度的判定区域即可。

更详细而言，检测部101只要将图像111A输入到以检测第一次的反射回波A1以及A2中的焊接部侧的端部的方式进行了机器学习的检测模型112中即可。由此，能够得到图4中矩形A6以及A7所示的检测结果。

此外，在构建检测模型112时，使其仅学习反射回波的端部即可，因此能够将其学习所需的时间、成本抑制得较低。另外，即使超声波探伤装置7的机种、检查对象物改变，反射回波的端部仍为同样的形状，因此检测模型112的通用性高。

然后，设定部102将以连接矩形A6的左上端的点A61和矩形A7的右上端的点A71的线段为一边的、宽度W的矩形区域A8设定为判定区域。如基于图3所说明的那样，W的值例如设为在坡口宽度上加上管端侧以及管侧的熔入宽度所得的值即可。另外，设定部102也可以设定对这样算出的W加上或乘以规定的余量而得到的宽度的判定区域。

此外，用于检测第一次的反射回波的检测模型112能够通过使用了教师数据的机器学习来构建，该教师数据是对于映现有第一次的反射回波的图像，将表示该图像中的第一次的反射回波的位置的正解数据建立对应而得到的。例如，在将图像111A作为教师数据的情况下，只要针对图像111A，将表示矩形A6的位置以及范围的信息、与表示矩形A7的位置以及范围的信息作为正解数据建立对应即可。作为表示矩形的位置以及范围的信息，例如能够使用该矩形的宽度、高度、以及代表坐标。

另一方面，在图像111B中映现有来自管表面的第一次的反射回波B1以及B2和第二次的反射回波B3以及B4。这些均是底面回波。在图像111B中，由L5、L6、L8围起的区域也与管端焊接部对应。在图像111B中，从直线L5到曲线L6以及L8的端部为止的距离比从第一次的反射回波B2到第二次的反射回波B4为止的距离D短。也就是说，该管端焊接部比管薄。

在该情况下，检测部101只要将第一次的反射回波B1、B2和第二次的反射回波B3、B4作为图像111B的特征点进行检测即可。然后，设定部102将由检测部101检测出的第一次的反射回波B1、B2和第二次的反射回波B3、B4围起的区域设定为判定区域即可。

更详细而言，检测部101将图像111B输入到以检测第一次的反射回波B1以及B2和第二次的反射回波B3以及B4中的焊接部侧的端部的方式进行了机器学习的检测模型112中即可。由此，能够得到图4中矩形B6～B9所示的检测结果。此外，四个反射回波(B1～B4)中的焊接部侧的端部也可以分别由不同的检测模型来检测。

然后，设定部102将以矩形B6的左上端的点B61、矩形B7的右上端的点B71、矩形B9的右下端的点B91以及矩形B8的左下端的点B81作为四个顶点的矩形区域B10设定为判定区域。此外，用于进行这样的检测的检测模型112能够通过使用了教师数据的机器学习来构建，该教师数据是对于映现有第一次以及第二次的反射回波的图像，将表示该图像中的第一次以及第二次的反射回波的位置的正解数据建立对应而得到的。

如上所述，在使用了将传播到检查对象物的焊接部位以及其周围的超声波的回波图像化而得到的探伤图像的检查中，检测部101也可以将超声波在检查对象物中的焊接部位的周围反射而得到的回波中的第一次的反射回波作为特征点进行检测。然后，设定部102也可以将检测部101检测到的第一次的反射回波为基准，设定用于判定焊接部位合格与否的判定区域。

根据上述的结构，能够设定用于判定焊接部位合格与否的妥当的判定区域。这是因为上述反射回波出现在探伤图像中的焊接部位的周围的规定位置。此外，在上述的例中，检测出两处第一次的反射回波(隔着焊接部位的管里侧和管端侧这两处)，但是如果焊接部位的高度的范围是已知的，即使仅检测出第一次的回波中的一方也能够设定判定区域。在该情况下，设定部102只要以第一次的反射回波为基准，设定具有焊接部位的高度以上的高度的判定区域即可。

如上所述，通过根据管的厚度(基于第一次和第二次的反射回波的间隔确定)与管端焊接部的厚度(基于坡口宽度等确定)的大小关系来改变判定区域的设定方法，能够将管端焊接部不遗漏地包含于判定区域中。由此，能够防止管端焊接部的一部分位于判定区域外而遗漏了缺陷这样的事态。

这样的特征点的检测以及判定区域的检测不限定于管端焊接部的检查，对于使用了将传播到检查对象物的焊接部位以及其周围的超声波的回波图像化而得到的探伤图像的任意的检查是有效的。

例如，已知使用如下探伤图像来确认平板的接头焊接部的合格与否的合格与否检查，该探伤图像是基于在使探头与该平板的接头焊接部的表面接触的状态下传播超声波而测量出的测量结果而生成的。另外，还已知使用如下探伤图像的合格与否检查，该探伤图像基于使超声波从与接头焊接中的焊接部位的表面为相同的高度的母材表面向斜角方向传播而测量出的测量结果而生成的。在这些检查所使用的探伤图像中，在焊接部位的周围的规定位置上，也出现了超声波在焊接部位的周围反射而得到的第一次的反射回波，因此能够以该反射回波为基准设定判定区域。

另外，将夹在第一次与第二次的反射回波之间的区域设定为判定区域的方法也能够应用于图像111A、111B这样的探伤图像以外。例如，将探头抵在平板的接头焊接中的焊接部位的表面来进行回波的测量，在基于该测量结果而生成的探伤图像中，焊接部位也出现在第一次和第二次的反射回波夹着的区域内。在基于使超声波从与接头焊接中的焊接部位的表面为相同的高度的母材表面向斜角方向传播而测量出的测量结果而生成的探伤图像中也是相同的。因此，在这些探伤图像中，将夹在第一次与第二次的反射回波之间的区域设定为判定区域的方法是有效的。

(判定区域的设定例：不出现管端侧的底面回波的情况)

如图4的例所示，在隔着管端焊接部在管端侧和管里侧两方出现底面回波的情况下，能够以它们为基准设定判定区域。然而，在焊接部位于管的端部附近的情况下，有时不出现管端侧的底面回波。基于图5以及图6对这样的情况的判定区域的设定例进行说明。

图5是表示以焊接部位于端部附近的管为对象的检查的情形的图。在图5的1001所示的例中，管端与管板的表面大致位于同一平面上，管端焊接部也位于该平面上。在进行这样的管端焊接部的检查的情况下，如下所述，在将传播阻碍件8安装于超声波探伤装置7的探头附近的状态下进行回波的测量。

在图5的1002中示意性地示出了焊接部位于端部附近的管的检查的情形。此外，在该图中省略了传播阻碍件8。如图所示，管端焊接部形成为从管板的坡口部覆盖到管的端面为止。从探头朝向该管端焊接部发送超声波。此时，如图所示，可以使超声波相对于管的延伸方向垂直地传播，也可以使超声波以倾斜的角度传播。

传播阻碍件8使超声波的发送波消失或使发送波的传播延迟。例如，能够使用硅橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、乙烯橡胶、氟橡胶、丁基橡胶、以及硅丁基橡胶等橡胶材料等作为传播阻碍件8。此外，传播阻碍件8可以使超声波的反射波消失或使反射波的传播延迟，也可以使反射波和发送波双方消失，或者也可以使反射波和发送波双方的传播延迟。

如图5的1003以及1004所示，传播阻碍件8为环状。传播阻碍件8设为如下的直径：传播阻碍件8能够与管端焊接部的整周抵接且能够将传播阻碍件8装配于探头的根部部分。

当将装配了传播阻碍件8的超声波探伤装置7的探头插入检查对象的管中时，如图5的1001所示，成为传播阻碍件8与管端焊接部接触的状态。当在该状态下进行测量时，在管端焊接部的管端侧的端部中，从探头发送的发送波的传播因传播阻碍件8而延迟。

由于该迟延的影响能够在探伤图像中表现为特征点，因此检测部101能够检测出该特征点，设定部102能够以该特征点为基准设定判定区域。基于图6对此进行说明。图6是表示由装配了传播阻碍件8的超声波探伤装置7生成的探伤图像111C的图。此外，在图6中，为了比较，还一并示出了由未装配传播阻碍件8的超声波探伤装置7生成的探伤图像111D。

在探伤图像111C中，出现了来自管表面的第一次的反射回波C1、包含发送波与反射波的混合区域以及噪声的回波C2。更详细而言，在探伤图像111C中，回波C2出现在比回波C1靠上侧的宽度Wc的范围中。此外，探伤图像111C中的右侧与管里侧对应，左侧与管端侧对应。

在此，在探伤图像111C中，回波C2是中断的。在此，将回波C2中断的区域称为回波消失部C3。如果比较探伤图像111C的回波消失部C3与探伤图像111D的区域D1，则可以明显看出在由未装配传播阻碍件8的超声波探伤装置7生成的探伤图像111D中不出现回波消失部。也就是说，回波消失部C3是因传播阻碍件8的存在而产生的区域，出现回波消失部C3的位置为与传播阻碍件8的位置对应的位置。

在此，如基于图5所说明的那样，探伤图像111C是基于在传播阻碍件8与管端焊接部接触的状态下的测定结果而生成的图像。因此，根据传播阻碍件8的位置而出现的回波消失部C3的位置成为确定管端焊接部的位置的基准。更详细而言，可以说回波消失部C3和回波C2的边界线L9的位置、即回波C2的中断部分表示管端焊接部的管端侧的端部的位置。

因此，检测部101将第一次的反射回波C1、和回波C2的回波消失部C3侧的端部作为探伤图像111C的特征点进行检测即可。然后，设定部102以检测部101检测出的第一次的反射回波C1、和回波C2的回波消失部C3侧的端部为基准，设定具有管端焊接部的厚度W以上的宽度的判定区域即可。

更详细而言，检测部101将探伤图像111C输入到以检测第一次的反射回波C1中的焊接部侧的端部和回波C2的回波消失部C3侧的端部的方式进行了机器学习的检测模型112中即可。由此，能够得到图6中矩形C4以及C5所示的检测结果。此外，反射回波C1中的焊接部侧的端部和回波C2的回波消失部C3侧的端部也可以分别由不同的检测模型来检测。

然后，设定部102将以连接矩形C4的右上端的点C41、和从点C41向左方向引出的线段与边界线L9的交点C6的线段为一边的、宽度W的矩形区域C9(以点C41、C6、C7、C8作为四个顶点的矩形区域)设定为判定区域。

此外，设定部102也可以规定连接点C7和点C41的圆弧状的曲线L10，设定由线段C6-C7、线段C6-C41、以及曲线L10围起的扇形形状的判定区域。如图3所示，有时在焊接部位的管板设置有缺口，在该缺口部分(被称为坡口部)填充有焊接金属，在图6中的坡口部由依次连接点C6、C41、C7的线段表示。而且，点C8附近比坡口部靠管里侧，与管板的内部对应，由此能够通过排除点C8附近来设定适当地缩小了的判定区域。

当然，设定部102设定的判定区域的形状只要是以检测部101检测的特征点为基准而确定的形状即可，不限定于矩形形状或者扇形形状，能够设为任意的形状。例如，设定部102可以设定以C41、C6、以及C7这三点作为顶点的三角形形状的判定区域。除此之外，设定部102也可以设定梯形形状、平行四边形形状、或者将多个种类的图形组合而得到的形状的判定区域。

如上所述，探伤图像可以是将在与焊接部位相邻的位置配置超声波的传播阻碍件8的状态下测量出的回波图像化而得到的图像。另外，传播阻碍件8可以使超声波的发送波以及超声波的反射波的至少一个消失、或者使超声波的发送波以及超声波的反射波的至少一个的传播延迟。在该情况下，也可以是检测部101将探伤图像中的超声波的传播中断的中断部分作为特征点进行检测，设定部102以检测部101检测出的第一次的反射回波和中断部分为基准设定判定区域。

如上所述，在基于测量结果而生成的探伤图像中，在传播阻碍件的位置产生中断部分，该测量结果是在与焊接部位相邻的位置配置超声波的传播阻碍件的状态下测量出的结果。因此，根据上述的结构，将该中断部分作为特征点进行检测，以中断部分和第一次的反射回波为基准设定判定区域。由此，能够设定与焊接部位的高度(也可以说是沿着管的轴方向的厚度)对应的妥当的判定区域。

此外，中断部分的检测方法不限定于上述的例子。例如，检测部101也可以基于与检查对象物的厚度对应的宽度Wc的带状的区域中的各个位置的回波强度，检测探伤图像中的超声波的传播中断的中断部分。根据该结构，能够在不事先进行学习等的情况下检测中断部分。

例如，检测部101也可以将构成探伤图像111C中的宽度Wc的上述区域的像素划分为沿纵向排列为一列的像素的列，针对各个列算出与该列所包含的各个像素对应的回波强度的和。然后，检测部101可以将回波强度的和为阈值以下的列的位置或者回波强度的和为阈值以下的紧前的列的位置作为中断部分进行检测。由于在回波消失部C3中，与出现了回波C2的区域相比，回波强度显著降低，因此通过该结构能够适当地检测中断部分。

〔处理的流程〕

基于图7对信息处理装置1执行的处理(判定区域的设定方法)的流程进行说明。图7是表示信息处理装置1执行的处理的一例的流程图。此外，在本流程图的处理的开始时刻，已经完成了针对检查对象的管端焊接部的基于超声波探伤装置7的探伤图像的生成，生成的探伤图像作为图像111保存于存储部11。

在S11中，检测部101获取针对检查对象的管端焊接部而生成的探伤图像即图像111。图像111是成为管端焊接部的合格与否判定的对象的图像。

在S12(检测步骤)中，检测部101从在S11中获取到的图像111中检测与应作为管端焊接部的合格与否判定的对象的判定区域的位置关系为已知的特征点。例如，检测部101也可以将来自管端焊接部的周围的管表面的第一次和第二次的反射回波(管里侧和管端侧的各两处)作为特征点进行检测。具体而言，检测部101只要基于将图像111输入检测模型112而得到的输出值检测特征点即可。

在S13(设定步骤)中，设定部102以在S12中检测出的特征点为基准设定判定区域。例如，在将来自管端焊接部的周围的管表面的第一次和第二次的反射回波(管里侧和管端侧的各两处)作为特征点进行检测的情况下，设定部102将由这四处的特征点所围起的区域设定为判定区域。

在S14中，判定部103进行映现于在S11中获取到的图像111的管端焊接部的合格与否判定。具体而言，判定部103将在S13中设定的判定区域的部分从图像111剪切，将剪切所得的图像输入判定模型113而得到的输出值进行合格与否判定即可。然后，判定部103将合格与否判定的结果作为判定结果114存储于存储部11，由此，图7的处理结束。

如上所述，信息处理装置1执行的判定区域的设定方法包含：检测步骤(S12)，其从检查对象物的图像111中检测与应作为检查的对象的判定区域的位置关系为已知的特征点；以及设定步骤(S13)，其以在检测步骤中检测出的特征点为基准设定判定区域。根据该设定方法，能够自动地设定检查对象物的图像中的妥当的判定区域。

〔实施方式2〕

对于本发明的其他实施方式在以下进行说明。此外，为了便于说明，对于与上述实施方式中说明的部件具有相同的功能的部件，赋予相同的附图标记，并省略其说明。这在实施方式3及以后也是相同的。

在本实施方式中，对于根据检查对象物和焊接部位中哪一个厚而自动地切换判定区域的设定方法的信息处理装置2进行说明。图8是表示信息处理装置2的主要部分结构的一例的框图。信息处理装置2具备控制部20，在控制部20包含有厚度判定部201。另外，信息处理装置2具备设定部202来取代实施方式1中说明的设定部102。

厚度判定部201判定检查对象物和焊接部位中哪一个厚。例如，在检查对象物是焊接的管，焊接部位是位于该管的管端的管端焊接部的情况下，厚度判定部201判定管和管端焊接部中哪一个厚。

判定检查对象物和焊接部位中哪一个厚的方法没有特别限定。例如，如上所述，在设计上确定对管端焊接部的厚度造成影响的坡口宽度，管的厚度也是预先确定的。因此，厚度判定部201也可以通过用户将这些设计值输入到输入部13等而获取，根据获取到的坡口宽度的设计值算出管端焊接部的厚度，判定算出的值和获取到的管的厚度的设计值中哪一个厚。

检测部101将超声波在检查对象物中的焊接部位的周围的表面反射而得到的回波中的第一次和第二次的反射回波作为特征点进行检测。在该检测中使用检测模型112。

在厚度判定部201判定检查对象物的厚度为焊接部位的厚度以上的情况下，设定部202将夹在第一次的反射回波与第二次的反射回波之间的区域设定为判定区域。

另一方面，在厚度判定部201判定检查对象物的厚度小于焊接部位的厚度的情况下，设定部202以第一次的反射回波为基准，设定具有焊接部位的厚度以上的宽度的判定区域。例如，与实施方式1相同地，该宽度也可以是基于管侧的熔入宽度、坡口宽度、和管板侧的熔入宽度的和而算出的宽度。

如上所述，在检查对象物的厚度为焊接部位的厚度以上的情况下，信息处理装置2将夹在第一次的反射回波与第二次的反射回波之间的区域设定为判定区域。由于第一次的反射回波与第二次的反射回波的间隔大致等于检查对象物的厚度，因此在这样设定的判定区域内包含有焊接部位。

另外，根据上述的结构，在检查对象物的厚度小于焊接部位的厚度的情况下，以第一次的反射回波为基准，设定具有焊接部位的厚度以上的宽度的判定区域。由此，能够设定覆盖比检查对象物厚的焊接部位整体的判定区域。

这样，根据上述的结构，在检查对象物的厚度为焊接部位的厚度以上的情况、和检查对象物的厚度小于焊接部位的厚度的情况的任一种情况下，都能够自动地设定适当的宽度的判定区域。

此外，在焊接部位位于检查对象物的端部附近的情况下，检测部101优选获取基于在焊接部位的附近配置超声波的传播阻碍件的状态下测量出的测量结果而生成的图像。而且，检测部101优选在该图像中将超声波的传播中断的中断部分作为特征点进行检测。在该情况下，设定部202能够以上述中断部分为基准确定判定区域的管端侧的端部的位置。

〔处理的流程〕

基于图9对信息处理装置2执行的处理(判定区域的设定方法)的流程进行说明。图9是表示信息处理装置2执行的处理的一例的流程图。此外，由于S21以及S26分别与图7的S11以及S14相同，在此省略其说明。

在S22(检测步骤)中，检测部101从在S21中获取到的图像111中将超声波在检查对象物中的焊接部位的周围的表面反射所得的回波中的第一次和第二次的反射回波作为特征点进行检测。在这些反射回波的检测中使用检测模型112即可。此外，在使用装配了传播阻碍件的超声波探伤装置7生成的图像111的情况下，除了第一次和第二次的反射回波以外，检测部101也可以将由于传播阻碍件而超声波的传播中断的中断部分作为特征点进行检测。

在S23中，厚度判定部201判定检查对象物的厚度是否为焊接部位的厚度以上。其中，在判定检查对象物的厚度为焊接部位的厚度以上的情况(S23中为是)下推进至S24。另一方面，在判定为检查对象物的厚度小于焊接部位的厚度的情况(S23中为否)下推进至S25。此外，S23的判定可以与S22并行进行，也可以在S22之前进行。

在S24(设定步骤)中，设定部202以在S22中检测到的反射回波中的第一次的反射回波为基准设定具有焊接部位的厚度以上的宽度的判定区域。此外，在将在S22中由于传播阻碍件而超声波的传播中断的中断部分作为特征点进行检测的情况下，设定部202将以该中断部分为基准而确定的直线(图6的L9)和第一次反射回波作为基准设定判定区域。

在S25(设定步骤)中，设定部202将夹在S22中检测出的第一次的反射回波和第二次的反射回波之间的区域设定为判定区域。此外，在将在S22中由于传播阻碍件而超声波的传播中断的中断部分作为特征点进行检测的情况下，设定部202将以该中断部分为基准而确定的直线(图6的L9)和第一次以及第二次的反射回波作为基准设定判定区域。

〔实施方式3〕

在本实施方式中，基于图10对通过信息处理装置1进行使用了CR(ComputedRadiography)图像的配管的接头焊接部的射线透射试验(RT)的例子进行说明。图10是表示检查对象物的一例即包含接头焊接部的配管2000的结构和其CR图像111D的图。

在图10中示出了配管2000的立体图和侧视图。如图所示，配管2000是第一管部2001和第二管部2002经由焊接部2003连接的结构。从RT装置3000向该配管2000的焊接部2003照射放射线，通过IP

(Imaging Plate，成像板)4000将透过配管2000的放射线图像化。IP4000配置为其里侧与配管2000接触。在此，在对形成为环状的焊接部2003中的远离RT装置3000的一侧(靠近IP4000的一侧)的部分进行检查的情况下，如图所示，使放射线以相对于形成为环状的焊接部2003倾斜的角度入射。

图10所示的配管2000的侧视图是从配置有IP4000的一侧观察配管2000的侧视图。如图所示，在配管2000上配有1～4的数字(5001～5004)。这些数字以包围想要作为焊接部2003中的检查对象的区域的方式配置，以成为设定判定区域时的基准。例如，能够通过在配管2000上粘贴数字贴纸来赋予这样的标记。当然，配置于配管2000的标记不限定于数字，能够为文字、符号等任意的标记。

在CR图像111D中，能够将检查对象物对放射线的吸收量的多少表现为浓淡。例如，焊接部2003与第一管部2001以及第二管部2002的材质不同，因此，放射线的吸收量也不同。因此，在CR图像111D中，焊接部2003表现为像D1以及像D2。此外，如上所述，由于使放射线的入射角度倾斜，因此环状的焊接部2003中的靠近RT装置3000的一侧的半周表现为圆弧状的像D2，靠近IP4000的一侧的半周表现为大致直线状的像D1。像D1的宽度为Wd。

另外，在图10中表示了重叠于CR图像111D的阶梯光楔(膜浓度比较计)D3。通过与阶梯光楔D3比较，能够判定CR图像111D的各个部件的放射线的吸收量。此外，阶梯光楔D3优选使用与作为被检验体的配管2000相同的材质。例如，如果配管2000为奥氏体不锈钢SUS304，优选阶梯光楔D3的材质也为SUS304。

在使用CR图像111D进行焊接部的检查的情况下，需要设定包含像D1的那样的判定区域。在图10的例中，将映现于CR图像111D的数字1～4作为特征点进行检测，以这些特征点为基准设定判定区域。在图10中，用矩形D4～D7表示基于检测部101的数字1～4的检测结果。此外，在CR图像111D中数字不会左右反转是因为将IP4000以其里侧与配管2000接触的方式配置。另外，在图10中，用矩形D8表示设定部102设定的判定区域。矩形D8是以矩形D4的左上的顶点D41、矩形D5的右上的顶点D51、矩形D6的右下的顶点D61、和矩形D7的左下的顶点D71作为四个顶点的矩形。

在矩形D8中包含有焊接部的像D1，因此矩形D8是适当的判定区域。此外，在进行焊接部2003的合格与否检查的情况下，优选将从焊接部2003的坡口端部到稍微远离其的位置为止设定为判定区域。例如，在图10的例中，将自从宽度Wd的焊接部的像D1的上侧的坡口端部向上5mm的位置起到从宽度Wd的焊接部的下侧的坡口端部向下5mm为止的范围设为判定区域。

如上所述，对于没有适合作为基准的特征点的检查对象物，可以将映现于该检查对象物的图像的标记安装于该检查对象物。由此，能够以映现于图像的该标记为基准设定适当的判定区域。另外，如上所述，除了使用了实施方式1中说明的超声波的非破坏性检查以外，信息处理装置1还能够利用使用了放射线的非破坏性检查。

〔实施方式4〕

在本实施方式中，基于图11对通过信息处理装置1对进行使用了由光学相机拍摄到的图像的检查对象物的状态检查的例子进行说明。图11是表示检查对象物的一例即活塞头6001以及其周围的结构和拍摄了活塞头6001的图像111E的图。

在图11的6000中示出了活塞头6001以及其周围的结构。活塞头6001是用于发动机等的部件，在图11中示出了船舶发动机的活塞头6001。如图所示，活塞头6001设置于活塞杆6003的端部。另外，在活塞头6001的周围设置有活塞环6002。活塞头6001在发动机运转时在燃烧室6004内往复运动。

另外，在燃烧室6004中设置有用于将空气吸入燃烧室6004的扫气口6005。构成为能够从扫气口6005看到活塞头6001的一部分。

图像111E是隔着扫气口6005拍摄活塞头6001而得到的图像。

在图像111E中映现有扫气口6005、活塞头6001、和活塞环6002。在使用图像111E进行活塞头6001的检查的情况下，需要设定包含活塞头6001的像的那样的判定区域。在图11的例中，将映现于图像111E的扫气口6005的四个角的角落部作为特征点进行检测，以这些特征点为基准设定判定区域。

更详细而言，在图11中，用矩形E01～E12表示基于检测部101的扫气口6005的角落部的检测结果。另外，在图11中，用矩形E13表示设定部102设定的判定区域。矩形E13是以在左上端检测到的矩形E01的左上的顶点E011、在右上端检测到的矩形E06的右上的顶点E061、在右下端检测到的矩形E12的右下的顶点E121、和在左下端检测到的矩形E07的左下的顶点E071作为四个顶点的矩形。

因为在矩形E12中包含有活塞头6001的像，因此矩形E12是适当的判定区域。判定部103能够以由矩形E12表示的判定区域为对象，判定活塞头6001的状态(例如油附着状态、有无切口状伤等)。此外，在设定这样的判定区域的情况下，可以不将矩形E02～E05以及E08～E11作为特征点进行检测。在将矩形E01～E12作为特征点进行检测的情况下，也可以对每一个扫气口6005设定判定区域。也就是说，设定部102也可以以矩形E01、E02、E07、以及E08为基准设定判定区域，同时以矩形E03、E04、E09、以及E10为基准设定判定区域，还以矩形E05、E06、E011、以及E12为基准设定判定区域。

如上所述，信息处理装置1还能够在使用了由光学相机拍摄出的图像的检查中利用。另外，如上所述，在检查对象的图像中，信息处理装置1也可以将映现于应作为检查的对象的判定区域的周围的对象中的外观特征清晰且容易检测的对象作为特征点进行检测。由此，能够高精度地检测该特征点，还能够设定精度高的判定区域。

〔变形例〕

在上述的实施方式中说明的各个处理的执行主体是任意的，不限定于上述的例子。也就是说，通过能够相互通信的多个信息处理装置，能够构建与信息处理装置1或者信息处理装置2具有相同的功能的信息处理系统。例如，在图7所示的判定区域的设定方法中，S11以及S12的处理、S13的处理、和S14的处理也可以分别由不同的信息处理装置执行。也就是说，该判定区域的设定方法的执行主体可以是一个信息处理装置1，也可以是多个信息处理装置。关于图9所示的判定区域的设定方法也是相同的。

〔基于软件的实现例〕

信息处理装置1以及2(以下，被称为“装置”)的功能能够通过程序(判定区域设定程序)实现，该程序是用于使计算机作为该装置发挥功能的程序，其用于使计算机作为该装置的各个控制块(特别是控制部10或20所包含的各个部件)发挥功能。

在该情况下，上述装置作为用于执行上述程序的硬件，具备计算机，该计算机具有至少一个控制装置(例如处理器)和至少一个存储装置(例如存储器)。通过该控制装置和存储装置执行上述程序，从而实现在上述各实施方式中说明的各个功能。

上述程序可以不是临时的，而是记录在计算机可读取的一个或多个记录介质中。上述装置可以具备该记录介质，也可以不具备。在为后者的情况下，上述程序可以经由有线或无线的任意传送介质提供给上述装置。

另外，上述各个控制块的功能的部分或全部也可以通过逻辑电路实现。例如，形成有作为上述各个控制块发挥功能的逻辑电路的集成电路也包含于本发明的范畴。除此之外，例如也能够通过量子计算机实现上述各个控制块的功能。

本发明不限定于上述的各个实施方式，在权利要求所示的范围内能够进行各种变更，关于将在不同的实施方式中分别公开的技术手段适当组合而得到的实施方式也包含于本发明的技术范围中。

附图标记说明

1信息处理装置

101 检测部

102 设定部

111 图像

112 检测模型

2 信息处理装置

201 厚度判定部

202 设定部。

Claims (8)

1.一种信息处理装置，其具备：

检测部，其从检查对象物的图像中检测与应作为检查的对象的判定区域的位置关系为已知的特征点；以及

设定部，其以所述检测部检测出的所述特征点为基准设定所述判定区域。

2.根据权利要求1所述的信息处理装置，其特征在于，

所述检测部使用对所述特征点的外观进行了机器学习的检测模型从所述图像中检测所述特征点。

3.根据权利要求1或2所述的信息处理装置，其特征在于，

所述图像是将传播到所述检查对象物的焊接部位以及其周围的超声波的回波图像化而得到的探伤图像，

所述检测部将所述超声波在所述检查对象物中的所述焊接部位的周围反射而得到的回波中的第一次的反射回波作为所述特征点进行检测，

所述设定部以所述检测部检测出的第一次的所述反射回波为基准设定所述焊接部位的合格与否判定中使用的所述判定区域。

4.根据权利要求3所述的信息处理装置，其特征在于，

具备判定所述检查对象物和所述焊接部位中哪一个厚的判定部，

所述检测部对于所述超声波在所述检查对象物中的所述焊接部位的周围的表面反射而得到的回波中的第二次的反射回波也将其作为所述特征点进行检测，

在所述判定部判定所述检查对象物的厚度为所述焊接部位的厚度以上的情况下，所述设定部将夹在第一次的所述反射回波和第二次的所述反射回波之间的区域设定为所述判定区域，

在所述判定部判定所述检查对象物的厚度小于所述焊接部位的厚度的情况下，所述设定部以第一次的所述反射回波为基准，来设定具有所述焊接部位的厚度以上的宽度的所述判定区域。

5.根据权利要求3所述的信息处理装置，其特征在于，

所述探伤图像是将在与所述焊接部位相邻的位置配置了传播阻碍件的状态下测量而得到的所述回波图像化而得到的图像，所述传播使超声波的发送波以及超声波的反射波中的至少一个消失，或使超声波的发送波以及超声波的反射波中的至少一个的传播延迟，

所述检测部将所述探伤图像中的超声波的传播中断的中断部分作为所述特征点进行检测，

所述设定部以所述检测部检测出的第一次的所述反射回波和所述中断部分为基准设定所述判定区域。

6.根据权利要求5所述的信息处理装置，其特征在于，

所述检测部基于与所述检查对象物的厚度对应的带状的区域中的各个位置的回波强度来检测所述中断部分。

7.一种判定区域的设定方法，是一个或多个信息处理装置执行的判定区域的设定方法，其包含：

检测步骤，其从检查对象物的图像中检测与应作为检查的对象的判定区域的位置关系为已知的特征点；以及

设定步骤，其以在所述检测步骤检测到的所述特征点为基准设定所述判定区域。

8.一种判定区域设定程序，其用于使计算机作为权利要求1所述的信息处理装置发挥功能，其中，用于使计算机作为所述检测部以及所述设定部发挥功能。