JP2002090345A - 渦電流検査信号識別方法及びこの方法を用いる装置 - Google Patents
渦電流検査信号識別方法及びこの方法を用いる装置Info
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- JP2002090345A JP2002090345A JP2000281606A JP2000281606A JP2002090345A JP 2002090345 A JP2002090345 A JP 2002090345A JP 2000281606 A JP2000281606 A JP 2000281606A JP 2000281606 A JP2000281606 A JP 2000281606A JP 2002090345 A JP2002090345 A JP 2002090345A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】渦電流検査により得られた渦電流検査信号か
ら、被検査体に存在する損傷を表す部分を精度よく識別
する。 【解決手段】渦電流検査により得られる渦電流検査信号
から、被検査体の損傷を表す部分を識別する渦電流検査
信号識別方法において、渦電流検査信号の大きさが所定
の値以上の着目点を抽出する第１のステップと、着目点
を含んだ信号範囲において、渦電流検査信号の変化ベク
トルを求める第２のステップと、変化ベクトルの大きさ
を、ｎ次元の方向ベクトルの方向毎に加算してｎ次元の
特徴ベクトルを求める第３のステップと、ｎ次元の特徴
ベクトルを、ｎ次元より小さいｍ次元の特徴ベクトルに
変換する第４のステップと、ｍ次元の特徴ベクトルによ
り損傷を表す部分を識別する第５のステップとを有す
る。
ら、被検査体に存在する損傷を表す部分を精度よく識別
する。 【解決手段】渦電流検査により得られる渦電流検査信号
から、被検査体の損傷を表す部分を識別する渦電流検査
信号識別方法において、渦電流検査信号の大きさが所定
の値以上の着目点を抽出する第１のステップと、着目点
を含んだ信号範囲において、渦電流検査信号の変化ベク
トルを求める第２のステップと、変化ベクトルの大きさ
を、ｎ次元の方向ベクトルの方向毎に加算してｎ次元の
特徴ベクトルを求める第３のステップと、ｎ次元の特徴
ベクトルを、ｎ次元より小さいｍ次元の特徴ベクトルに
変換する第４のステップと、ｍ次元の特徴ベクトルによ
り損傷を表す部分を識別する第５のステップとを有す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、蒸気発生器の伝熱
管等に対する渦電流検査により得られる渦電流検査信号
から、伝熱管等に存在する損傷を表す部分を自動的に判
定する渦電流検査信号識別方法及びこの方法を用いる装
置に関する。
管等に対する渦電流検査により得られる渦電流検査信号
から、伝熱管等に存在する損傷を表す部分を自動的に判
定する渦電流検査信号識別方法及びこの方法を用いる装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】導電性物体に対する非破壊検査である渦
電流検査（以下、ＥＣＴ検査という。）は、被検査体に
渦電流を誘導させるとともに、センサを被検査体の表面
に沿って移動させ、その際に生じるセンサのインピーダ
ンスの変化を利用して被検査体の損傷を検出するもので
ある。
電流検査（以下、ＥＣＴ検査という。）は、被検査体に
渦電流を誘導させるとともに、センサを被検査体の表面
に沿って移動させ、その際に生じるセンサのインピーダ
ンスの変化を利用して被検査体の損傷を検出するもので
ある。
【０００３】図11は、ＥＣＴ検査により得られる信号
（以下、ＥＣＴ信号という。）の説明図である。ＥＣＴ
信号は、図11(a)に示すように、時間ｔの関数として複
素数で表され、実数部Ｒと虚数部Ｉの信号成分の関係で
検査対象の状態を検出することができる。また、時間ｔ
はセンサの位置に対応させることができるので、ＥＣＴ
信号を位置の関数として表すこともできる。
（以下、ＥＣＴ信号という。）の説明図である。ＥＣＴ
信号は、図11(a)に示すように、時間ｔの関数として複
素数で表され、実数部Ｒと虚数部Ｉの信号成分の関係で
検査対象の状態を検出することができる。また、時間ｔ
はセンサの位置に対応させることができるので、ＥＣＴ
信号を位置の関数として表すこともできる。
【０００４】更に、ＥＣＴ信号は、図11(b)に示すよう
に、リサージュ波形により表すこともできる。この場
合、検査対象の状態は、リサージュ波形の最も長い部分
の振幅ｖとその部分の位相角θで表される。なお、図11
(a)の実数部信号Ｒと虚数部信号ＩのＡ〜Ｆ点は、図11
(b)のリサージュ波形のＡ〜Ｆ点に対応する。
に、リサージュ波形により表すこともできる。この場
合、検査対象の状態は、リサージュ波形の最も長い部分
の振幅ｖとその部分の位相角θで表される。なお、図11
(a)の実数部信号Ｒと虚数部信号ＩのＡ〜Ｆ点は、図11
(b)のリサージュ波形のＡ〜Ｆ点に対応する。
【０００５】また、ＥＣＴ信号の特徴として、複数の探
傷周波数を用いて検査を行い、探傷周波数分の検査デー
タを得ることもできる。この場合は、１つの対象部位に
対して探傷周波数の異なる信号同士の位相角の差や振幅
比を求めることにより、対象部位に関するより詳細な情
報を得ることができる。
傷周波数を用いて検査を行い、探傷周波数分の検査デー
タを得ることもできる。この場合は、１つの対象部位に
対して探傷周波数の異なる信号同士の位相角の差や振幅
比を求めることにより、対象部位に関するより詳細な情
報を得ることができる。
【０００６】図12は、検査対象から１次元又は２次元の
ＥＣＴ信号を取得する場合の説明図である。図12(a)
は、検査対象52に対して、１つのセンサ51を直線的に移
動することにより、１次元のＥＣＴ信号を取得する例で
ある。
ＥＣＴ信号を取得する場合の説明図である。図12(a)
は、検査対象52に対して、１つのセンサ51を直線的に移
動することにより、１次元のＥＣＴ信号を取得する例で
ある。
【０００７】また、図12(b)は、検査対象52に対して、
１つのセンサ51を平面的に移動することにより、２次元
のＥＣＴ信号を取得する例である。この場合は、検査対
象52のｘ、ｙ座標に対応して、ＥＣＴ信号の実数部及び
虚数部をそれぞれ２次元で表すことができる。
１つのセンサ51を平面的に移動することにより、２次元
のＥＣＴ信号を取得する例である。この場合は、検査対
象52のｘ、ｙ座標に対応して、ＥＣＴ信号の実数部及び
虚数部をそれぞれ２次元で表すことができる。
【０００８】また、図12(c)は、検査対象52に対して、
複数のセンサ51a、51b等を直線的に移動することによ
り、２次元のＥＣＴ信号を取得する例である。複数のセ
ンサを伝熱管の管軸方向に直線的に移動することによ
り、伝熱管の軸方向と円周方向の２次元構造の中で、ど
こにきずがあるかを高速に検出することができる。
複数のセンサ51a、51b等を直線的に移動することによ
り、２次元のＥＣＴ信号を取得する例である。複数のセ
ンサを伝熱管の管軸方向に直線的に移動することによ
り、伝熱管の軸方向と円周方向の２次元構造の中で、ど
こにきずがあるかを高速に検出することができる。
【０００９】次に、ＥＣＴ信号からきずを表す部分を自
動的に判定する処理について説明する。ＥＣＴ信号から
きずを表す部分を自動的に判定するには、まず、ＥＣＴ
信号全体から着目すべき信号部分を決定する。即ち、Ｅ
ＣＴ信号自体、又はＥＣＴ信号にフィルタ処理を行った
信号に対して閾値処理を行い、信号振幅が所定の閾値よ
り大きい部分を着目すべき信号部分として決定する。
動的に判定する処理について説明する。ＥＣＴ信号から
きずを表す部分を自動的に判定するには、まず、ＥＣＴ
信号全体から着目すべき信号部分を決定する。即ち、Ｅ
ＣＴ信号自体、又はＥＣＴ信号にフィルタ処理を行った
信号に対して閾値処理を行い、信号振幅が所定の閾値よ
り大きい部分を着目すべき信号部分として決定する。
【００１０】次に、着目した信号部分の信号特徴量を求
める。この場合、信号特徴量として、ＥＣＴ信号をリサ
ージュ波形で表した場合の位相角と振幅をとることが一
般的である。
める。この場合、信号特徴量として、ＥＣＴ信号をリサ
ージュ波形で表した場合の位相角と振幅をとることが一
般的である。
【００１１】次に、求められた信号特徴量、例えば、位
相角と振幅に基づき、着目した信号部分にきずが存在す
るか否かを判別する。この場合、最も基本的な判別方法
は、閾値処理に基づく判別方法であり、求められた複数
の信号特徴量Ａ、Ｂに対して、例えば、信号特徴量Ａの
値がA1以上A2以下で、かつ、信号特徴量Ｂの値がB1以下
ならばきずが存在すると判別する。
相角と振幅に基づき、着目した信号部分にきずが存在す
るか否かを判別する。この場合、最も基本的な判別方法
は、閾値処理に基づく判別方法であり、求められた複数
の信号特徴量Ａ、Ｂに対して、例えば、信号特徴量Ａの
値がA1以上A2以下で、かつ、信号特徴量Ｂの値がB1以下
ならばきずが存在すると判別する。
【００１２】図13は、位相角と振幅を信号特徴量として
きずを判別する場合の説明図である。図中の三角印は、
ＥＣＴ信号の着目部分の位相角と振幅を示す。図13(a)
は、閾値処理によりきずを判別する例で、例えば、着目
部分の信号の振幅がａボルト以上、かつ、位相角がｂ°
以上の範囲をきずが存在する範囲とする。
きずを判別する場合の説明図である。図中の三角印は、
ＥＣＴ信号の着目部分の位相角と振幅を示す。図13(a)
は、閾値処理によりきずを判別する例で、例えば、着目
部分の信号の振幅がａボルト以上、かつ、位相角がｂ°
以上の範囲をきずが存在する範囲とする。
【００１３】このように、ＥＣＴ信号の位相角と振幅を
閾値処理することにより、伝熱管のきずの存在を判別す
ることができる。しかしながら、ＥＣＴ信号は、きずの
影響だけでなく、伝熱管周囲の管支持構造物等による影
響も受けるため、単純な閾値処理では判別基準が設定し
づらい場合もある。
閾値処理することにより、伝熱管のきずの存在を判別す
ることができる。しかしながら、ＥＣＴ信号は、きずの
影響だけでなく、伝熱管周囲の管支持構造物等による影
響も受けるため、単純な閾値処理では判別基準が設定し
づらい場合もある。
【００１４】そのため、ニューラルネットや統計的識別
手法により、多数のデータの分布や信号の変形を学習し
て識別精度を向上させることも行われる。この場合は、
図13(b)に示すように、信号特徴量を表示する空間を、
ニューラルネットや統計的識別手法により求めた識別超
平面や２次曲面等で分離し、きずが存在すると判別する
範囲を設定する。
手法により、多数のデータの分布や信号の変形を学習し
て識別精度を向上させることも行われる。この場合は、
図13(b)に示すように、信号特徴量を表示する空間を、
ニューラルネットや統計的識別手法により求めた識別超
平面や２次曲面等で分離し、きずが存在すると判別する
範囲を設定する。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】このように、ＥＣＴ信
号からきずが存在する部分を判別する場合、ＥＣＴ信号
の本質的な情報である位相角と振幅を信号特徴量とする
ことが一般的である。しかし、位相角と振幅は単位系が
異なり、位相角の変動範囲が０度から３６０度であるの
に対し、振幅の変動範囲は通常０ボルトから１０ボルト
程度である。
号からきずが存在する部分を判別する場合、ＥＣＴ信号
の本質的な情報である位相角と振幅を信号特徴量とする
ことが一般的である。しかし、位相角と振幅は単位系が
異なり、位相角の変動範囲が０度から３６０度であるの
に対し、振幅の変動範囲は通常０ボルトから１０ボルト
程度である。
【００１６】このため、位相角と振幅のデータをグラフ
上に記入した場合、図14(a)に示すように、位相角は広
い範囲で分布するのに対し、振幅の分布範囲は狭くな
る。従って、きずを表す範囲の境界を設定する場合、振
幅方向の境界設定範囲が位相角方向の境界設定範囲に比
べて極めて狭くなり、適切な境界を設定することが難し
い。
上に記入した場合、図14(a)に示すように、位相角は広
い範囲で分布するのに対し、振幅の分布範囲は狭くな
る。従って、きずを表す範囲の境界を設定する場合、振
幅方向の境界設定範囲が位相角方向の境界設定範囲に比
べて極めて狭くなり、適切な境界を設定することが難し
い。
【００１７】また、位相角の０度及び３６０度付近に分
布するデータは、きずを表す信号として同じグループに
属するが、図14(b)に示すように、グラフ上では離れて
表示される。このため、グラフ上での距離が信号特徴量
の類似関係と整合せず、ＥＣＴ信号からきずを表す部分
を判別する処理が複雑になっていた。
布するデータは、きずを表す信号として同じグループに
属するが、図14(b)に示すように、グラフ上では離れて
表示される。このため、グラフ上での距離が信号特徴量
の類似関係と整合せず、ＥＣＴ信号からきずを表す部分
を判別する処理が複雑になっていた。
【００１８】また、前述のように、ＥＣＴ信号の信号特
徴量として、リサージュ波形の最も長い部分の振幅ｖと
位相角θが用いられるが、例えば、伝熱管を支持する支
持板からも、図15(a)に示すような振幅ｖと位相角θの
データが得られる場合がある。
徴量として、リサージュ波形の最も長い部分の振幅ｖと
位相角θが用いられるが、例えば、伝熱管を支持する支
持板からも、図15(a)に示すような振幅ｖと位相角θの
データが得られる場合がある。
【００１９】この場合、伝熱管の支持板の位置にきずが
存在すると、図15(b)に示すように、きずを表す信号が
支持板の信号の中に埋もれてしまい、支持板の信号の振
幅ｖと位相角θのデータから、きずを表す信号が分離で
きないという問題がある。
存在すると、図15(b)に示すように、きずを表す信号が
支持板の信号の中に埋もれてしまい、支持板の信号の振
幅ｖと位相角θのデータから、きずを表す信号が分離で
きないという問題がある。
【００２０】また、ＥＣＴ信号の特徴として、リサージ
ュ波形の形状、例えば、ふくらみをもっているとか、曲
がっている等の形状も重要である。しかしながら、従来
のように、リサージュ波形の最も長い部分の振幅と位相
角を信号特徴量としたのでは、リサージュ波形の微妙な
形状の違いが表現されず、きずの判別精度を向上させる
ことができなかった。
ュ波形の形状、例えば、ふくらみをもっているとか、曲
がっている等の形状も重要である。しかしながら、従来
のように、リサージュ波形の最も長い部分の振幅と位相
角を信号特徴量としたのでは、リサージュ波形の微妙な
形状の違いが表現されず、きずの判別精度を向上させる
ことができなかった。
【００２１】例えば、伝熱管の支持板(A)、きず(B)、及
び伝熱管の外に付着する金属成分である付着物(C)等に
対応するリサージュ波形は、図16に示すように、ともに
振幅ｖと位相角θを持つため、振幅ｖと位相角θを信号
特徴量としたグラフ上では同じ位置に分布し、それらを
判別することができなかった。
び伝熱管の外に付着する金属成分である付着物(C)等に
対応するリサージュ波形は、図16に示すように、ともに
振幅ｖと位相角θを持つため、振幅ｖと位相角θを信号
特徴量としたグラフ上では同じ位置に分布し、それらを
判別することができなかった。
【００２２】一方、ＥＣＴ信号の特徴量として、特願昭
６２一１５４６００号公報に記載されているように、リ
サージュ波形の面積を用いることもできる。しかし、き
ずの判別に有効な特徴量は、ＥＣＴセンサの特性に依存
しており、ＥＣＴセンサの種類によっては、リサージュ
波形の面積をＥＣＴ信号の特徴量にできない場合もあ
る。また、リサージュ波形の面積は、１次元のＥＣＴ信
号に対するものであり、２次元のＥＣＴ信号にも拡張的
に使えるものではないという問題点もある。
６２一１５４６００号公報に記載されているように、リ
サージュ波形の面積を用いることもできる。しかし、き
ずの判別に有効な特徴量は、ＥＣＴセンサの特性に依存
しており、ＥＣＴセンサの種類によっては、リサージュ
波形の面積をＥＣＴ信号の特徴量にできない場合もあ
る。また、リサージュ波形の面積は、１次元のＥＣＴ信
号に対するものであり、２次元のＥＣＴ信号にも拡張的
に使えるものではないという問題点もある。
【００２３】そこで、本発明の目的は、渦電流検査によ
り得られた渦電流検査信号から、被検査体に存在する損
傷を表す部分を精度よく識別することができる渦電流検
査信号識別方法及びこの方法を用いる装置を提供するこ
とにある。
り得られた渦電流検査信号から、被検査体に存在する損
傷を表す部分を精度よく識別することができる渦電流検
査信号識別方法及びこの方法を用いる装置を提供するこ
とにある。
【００２４】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の一つの側面は、渦電流検査により得られ
る渦電流検査信号から、被検査体の損傷を表す部分を識
別する渦電流検査信号識別方法において、渦電流検査信
号の大きさが所定の値以上の着目点を抽出する第１のス
テップと、着目点を含んだ信号範囲において、渦電流検
査信号の変化ベクトルを求める第２のステップと、変化
ベクトルの大きさを、ｎ次元の方向ベクトルの方向毎に
加算してｎ次元の特徴ベクトルを求める第３のステップ
と、ｎ次元の特徴ベクトルを、ｎ次元より小さいｍ次元
の特徴ベクトルに変換する第４のステップと、ｍ次元の
特徴ベクトルにより損傷を表す部分を識別する第５のス
テップとを有することを特徴とする。
めに、本発明の一つの側面は、渦電流検査により得られ
る渦電流検査信号から、被検査体の損傷を表す部分を識
別する渦電流検査信号識別方法において、渦電流検査信
号の大きさが所定の値以上の着目点を抽出する第１のス
テップと、着目点を含んだ信号範囲において、渦電流検
査信号の変化ベクトルを求める第２のステップと、変化
ベクトルの大きさを、ｎ次元の方向ベクトルの方向毎に
加算してｎ次元の特徴ベクトルを求める第３のステップ
と、ｎ次元の特徴ベクトルを、ｎ次元より小さいｍ次元
の特徴ベクトルに変換する第４のステップと、ｍ次元の
特徴ベクトルにより損傷を表す部分を識別する第５のス
テップとを有することを特徴とする。
【００２５】本発明によれば、損傷を表す部分を識別す
るための特徴ベクトルは、渦電流検査信号から求められ
る変化ベクトルの大きさを、ｎ次元の方向ベクトルの方
向毎に加算して求められるので、渦電流検査信号の位相
角と振幅の特徴を明確に表現することができる。従っ
て、渦電流検査信号から損傷を表す部分の信号を精度よ
く識別することができる。
るための特徴ベクトルは、渦電流検査信号から求められ
る変化ベクトルの大きさを、ｎ次元の方向ベクトルの方
向毎に加算して求められるので、渦電流検査信号の位相
角と振幅の特徴を明確に表現することができる。従っ
て、渦電流検査信号から損傷を表す部分の信号を精度よ
く識別することができる。
【００２６】また、ｎ次元の特徴ベクトルは、ｎ次元よ
り小さいｍ次元の特徴ベクトルに変換されるので、量子
化による特徴ベクトルの変動を低減し、渦電流検査信号
から損傷を表す部分の信号を精度よく識別することがで
きる。
り小さいｍ次元の特徴ベクトルに変換されるので、量子
化による特徴ベクトルの変動を低減し、渦電流検査信号
から損傷を表す部分の信号を精度よく識別することがで
きる。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態例を説明する。しかしながら、かかる実施の形
態例が、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
施の形態例を説明する。しかしながら、かかる実施の形
態例が、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００２８】図ｌは，本発明の実施の形態の渦電流検出
信号識別装置の構成ブロック図である。本実施の形態の
渦電流検出信号識別装置は、センサ15により伝熱管等の
ＥＣＴ検査を行う渦電流探傷器16からＥＣＴ信号データ
を読み込むデータ読込部13と、読み込んだＥＣＴ信号か
らきずを表す特徴量を算出する等の処理を行うＣＰＵ11
と、ＥＣＴ信号を処理するプログラム等を記憶するハー
ドディスク14と、ＣＰＵ11における処理データ等を一時
記憶するメモリ12とを有する。
信号識別装置の構成ブロック図である。本実施の形態の
渦電流検出信号識別装置は、センサ15により伝熱管等の
ＥＣＴ検査を行う渦電流探傷器16からＥＣＴ信号データ
を読み込むデータ読込部13と、読み込んだＥＣＴ信号か
らきずを表す特徴量を算出する等の処理を行うＣＰＵ11
と、ＥＣＴ信号を処理するプログラム等を記憶するハー
ドディスク14と、ＣＰＵ11における処理データ等を一時
記憶するメモリ12とを有する。
【００２９】本実施の形態の渦電流検出信号識別装置
は、渦電流探傷器16で取得したＥＣＴ信号データをデー
タ読込部13で読み込んできずを表す部分を識別するが、
渦電流探傷器16を含んだ構成とすることも可能である。
は、渦電流探傷器16で取得したＥＣＴ信号データをデー
タ読込部13で読み込んできずを表す部分を識別するが、
渦電流探傷器16を含んだ構成とすることも可能である。
【００３０】次に、ＥＣＴ信号からきずを表す部分を自
動的に識別する処理について説明する。ここでは、最初
に全体の処理の流れをフローチャートにより説明し、次
に、各ステップにおける処理を具体的に説明する。
動的に識別する処理について説明する。ここでは、最初
に全体の処理の流れをフローチャートにより説明し、次
に、各ステップにおける処理を具体的に説明する。
【００３１】図２は、本実施の形態の渦電流検査信号識
別方法の処理フローチャートである。本実施の形態の識
別処理は、ＥＣＴ信号から特徴量を抽出すべき着目点を
計算する信号着目点計算処理（ステップS1）と、着目点
を含んだ所定の範囲を処理すべき信号範囲と決定する信
号範囲決定処理（ステップS2）と、その信号範囲のＥＣ
Ｔ信号の振幅の変化分を量子化された方向毎に加算する
信号方向成分加算処理（ステップS3）と、加算された信
号方向成分から方向の量子化による影響を低減し、所定
の次元数の特徴量を出力する信号方向平準化処理（ステ
ップS4）と、所定の次元数の特徴量からきずを表す信号
を識別する特徴量識別処理（ステップS5）とを有する。
別方法の処理フローチャートである。本実施の形態の識
別処理は、ＥＣＴ信号から特徴量を抽出すべき着目点を
計算する信号着目点計算処理（ステップS1）と、着目点
を含んだ所定の範囲を処理すべき信号範囲と決定する信
号範囲決定処理（ステップS2）と、その信号範囲のＥＣ
Ｔ信号の振幅の変化分を量子化された方向毎に加算する
信号方向成分加算処理（ステップS3）と、加算された信
号方向成分から方向の量子化による影響を低減し、所定
の次元数の特徴量を出力する信号方向平準化処理（ステ
ップS4）と、所定の次元数の特徴量からきずを表す信号
を識別する特徴量識別処理（ステップS5）とを有する。
【００３２】次に、フローチャートの各ステップの処理
を、原子力プラントの蒸気発生器の伝熱管にＥＣＴ検査
を行う場合を例として説明する。また、ＥＣＴ信号は、
伝熱管の周方向と軸方向の２次元信号の場合について説
明するが、例えば、軸方向だけの１次元信号に対して
も、同様に適用することができる。
を、原子力プラントの蒸気発生器の伝熱管にＥＣＴ検査
を行う場合を例として説明する。また、ＥＣＴ信号は、
伝熱管の周方向と軸方向の２次元信号の場合について説
明するが、例えば、軸方向だけの１次元信号に対して
も、同様に適用することができる。
【００３３】図３は、信号着目点計算処理（ステップS
1）の説明図である。信号着目点計算処理においては、
渦電流探傷器16で取得したＥＣＴ信号から、特徴量を算
出する着目点が抽出される。例えば、ＥＣＴ信号が１次
元信号の場合は、図3(a)に示すように、伝熱管の軸方向
にｘ座標をとった場合のＥＣＴ信号の実数部Ｒ(ｘ）、
虚数部Ｉ(ｘ)に対して、 （式１） abs(Ｒ(ｘ)) ＞δ （absは絶対値をとる
演算子、δは閾値） となる信号点を着目点としたり、 （式２） abs(Ｒ(ｘ)2＋Ｉ(ｘ)2）1/2 ＞δ となる信号点を着目点とする。
1）の説明図である。信号着目点計算処理においては、
渦電流探傷器16で取得したＥＣＴ信号から、特徴量を算
出する着目点が抽出される。例えば、ＥＣＴ信号が１次
元信号の場合は、図3(a)に示すように、伝熱管の軸方向
にｘ座標をとった場合のＥＣＴ信号の実数部Ｒ(ｘ）、
虚数部Ｉ(ｘ)に対して、 （式１） abs(Ｒ(ｘ)) ＞δ （absは絶対値をとる
演算子、δは閾値） となる信号点を着目点としたり、 （式２） abs(Ｒ(ｘ)2＋Ｉ(ｘ)2）1/2 ＞δ となる信号点を着目点とする。
【００３４】また、ＥＣＴ信号が２次元信号の場合は、
図3(b)に示すように、伝熱管の軸方向にｘ座標をとり、
周方向にｙ座標をとった場合のＥＣＴ信号の実数部Ｒ
(x,y）に対して、 （式３） abs(Ｒ(x,y)) ＞δ となる信号点を着目点とする。
図3(b)に示すように、伝熱管の軸方向にｘ座標をとり、
周方向にｙ座標をとった場合のＥＣＴ信号の実数部Ｒ
(x,y）に対して、 （式３） abs(Ｒ(x,y)) ＞δ となる信号点を着目点とする。
【００３５】次に、特徴量を計算するための信号範囲を
決定する信号範囲決定処理（ステップS2）が行われる。
信号範囲決定処理は、着目点を含んだ所定の範囲を信号
範囲とする処理であり、複数の着目点に対して独立に行
われる。ここでは、図４に示すように、着目点として
（x0,y0）が得られた場合について説明する。なお、(x
0,y0)は、着目点のｘ、ｙ座標である。
決定する信号範囲決定処理（ステップS2）が行われる。
信号範囲決定処理は、着目点を含んだ所定の範囲を信号
範囲とする処理であり、複数の着目点に対して独立に行
われる。ここでは、図４に示すように、着目点として
（x0,y0）が得られた場合について説明する。なお、(x
0,y0)は、着目点のｘ、ｙ座標である。
【００３６】信号範囲決定処理では、着目点（x0,y0）
の周囲を探索し、ＥＣＴ信号の実数部又は虚数部がなだ
らかになるところまでを信号範囲とする。具体的には、
図4(a)に示す実数部信号に対して、着目点Ｒ(x0,y0)の
ｙ座標（周方向）をy0に固定し、ｘ座標（軸方向）をx
0、x0-1、x0-2、・・と変化させ、実数部信号の変化分
△Ｒ(x,y0)が、 （式４） △Ｒ(x,y0)＝abs(Ｒ(x,y0)-Ｒ(x-1,y0)）<δx となるｘが所定数以上続いたら、そのｘ座標を軸方向の
信号範囲の始点xsとし、更に、ｘ座標をx0、x0+1、x0+
2、・・と変化させ、 （式５） △Ｒ(x,y0)＝abs(Ｒ(x,y0)-Ｒ(x+1,y0)）<δx となるｘが所定数以上続いたら、そのｘ座標を軸方向の
信号範囲の終点xeとする（図4(c)参照）。
の周囲を探索し、ＥＣＴ信号の実数部又は虚数部がなだ
らかになるところまでを信号範囲とする。具体的には、
図4(a)に示す実数部信号に対して、着目点Ｒ(x0,y0)の
ｙ座標（周方向）をy0に固定し、ｘ座標（軸方向）をx
0、x0-1、x0-2、・・と変化させ、実数部信号の変化分
△Ｒ(x,y0)が、 （式４） △Ｒ(x,y0)＝abs(Ｒ(x,y0)-Ｒ(x-1,y0)）<δx となるｘが所定数以上続いたら、そのｘ座標を軸方向の
信号範囲の始点xsとし、更に、ｘ座標をx0、x0+1、x0+
2、・・と変化させ、 （式５） △Ｒ(x,y0)＝abs(Ｒ(x,y0)-Ｒ(x+1,y0)）<δx となるｘが所定数以上続いたら、そのｘ座標を軸方向の
信号範囲の終点xeとする（図4(c)参照）。
【００３７】同様に、図4(b)に示す虚数部信号に対し
て、着目点Ｉ(x0,y0)のｙ座標（周方向）をy0に固定
し、ｘ座標（軸方向）をx0、x0-1、x0-2、・・と変化さ
せ、虚数部信号の変化分△Ｉ(x,y0)が、 （式６） △Ｉ(x,y0)＝abs(I(x,y0)-I(x-1,y0)）<δx となるｘが所定数以上続いたら、そのｘ座標を軸方向の
信号範囲の始点xsとし、更に、ｘ座標をx0、x0+1、x0+
2、・・と変化させ、 （式７） △Ｉ(x,y0)＝abs(Ｉ(x,y0)-Ｉ(x+1,y0)）<δx となるｘが所定数以上続いたら、そのｘ座標を軸方向の
信号範囲の終点xeとする（図4(d)参照）。なお、図4
(e)、図4(f)については後述する。
て、着目点Ｉ(x0,y0)のｙ座標（周方向）をy0に固定
し、ｘ座標（軸方向）をx0、x0-1、x0-2、・・と変化さ
せ、虚数部信号の変化分△Ｉ(x,y0)が、 （式６） △Ｉ(x,y0)＝abs(I(x,y0)-I(x-1,y0)）<δx となるｘが所定数以上続いたら、そのｘ座標を軸方向の
信号範囲の始点xsとし、更に、ｘ座標をx0、x0+1、x0+
2、・・と変化させ、 （式７） △Ｉ(x,y0)＝abs(Ｉ(x,y0)-Ｉ(x+1,y0)）<δx となるｘが所定数以上続いたら、そのｘ座標を軸方向の
信号範囲の終点xeとする（図4(d)参照）。なお、図4
(e)、図4(f)については後述する。
【００３８】また、図5(a)に示す実数部信号（図4(a)の
場合と同じ）に対して、着目点Ｒ(x0,y0)のｘ座標（軸
方向）をx0に固定し、ｙ座標（周方向）をy0、y0-1、y0
-2、・・と変化させ、実数部信号の変化分△Ｒ(x0,y)
が、 （式８） △Ｒ(x0,y)＝abs(Ｒ(x0,y)-Ｒ(x0,y-1)）<δy となるｙが所定数以上続いたら、そのｙ座標を周方向の
信号範囲の始点ysとし、更に、ｙ座標をy0、y0+1、y0+
2、・・と変化させ、 （式９） △Ｒ(x0,y)＝abs(Ｒ(x0,y)-Ｒ(x0,y+1)）<δy となるｙが所定数以上続いたら、そのｙ座標を周方向の
信号範囲の終点yeとする（図5(c)参照）。
場合と同じ）に対して、着目点Ｒ(x0,y0)のｘ座標（軸
方向）をx0に固定し、ｙ座標（周方向）をy0、y0-1、y0
-2、・・と変化させ、実数部信号の変化分△Ｒ(x0,y)
が、 （式８） △Ｒ(x0,y)＝abs(Ｒ(x0,y)-Ｒ(x0,y-1)）<δy となるｙが所定数以上続いたら、そのｙ座標を周方向の
信号範囲の始点ysとし、更に、ｙ座標をy0、y0+1、y0+
2、・・と変化させ、 （式９） △Ｒ(x0,y)＝abs(Ｒ(x0,y)-Ｒ(x0,y+1)）<δy となるｙが所定数以上続いたら、そのｙ座標を周方向の
信号範囲の終点yeとする（図5(c)参照）。
【００３９】同様に、図5(b)に示す虚数部信号（図4(b)
の場合と同じ）に対して、着目点Ｉ(x0,y0)のｘ座標
（軸方向）をx0に固定し、ｙ座標（周方向）をy0、y0-
1、y0-2、・・と変化させ、虚数部信号の変化分△Ｉ(x
0,y)が、 （式10） △Ｉ(x0,y)＝abs(I(x0,y)-I(x0,y-1)）<δy となるｙが所定数以上続いたら、そのｙ座標を周方向の
信号範囲の始点ysとし、更に、ｙ座標をy0、y0+1、y0+
2、・・と変化させ、 （式11） △Ｉ(x0,y)＝abs(Ｉ(x0,y)-Ｉ(x0,y+1)）<δy となるｙが所定数以上続いたら、そのｙ座標を周方向の
信号範囲の終点yeとする（図5(d)参照）。なお、図5
(e)、図5(f)については後述する。
の場合と同じ）に対して、着目点Ｉ(x0,y0)のｘ座標
（軸方向）をx0に固定し、ｙ座標（周方向）をy0、y0-
1、y0-2、・・と変化させ、虚数部信号の変化分△Ｉ(x
0,y)が、 （式10） △Ｉ(x0,y)＝abs(I(x0,y)-I(x0,y-1)）<δy となるｙが所定数以上続いたら、そのｙ座標を周方向の
信号範囲の始点ysとし、更に、ｙ座標をy0、y0+1、y0+
2、・・と変化させ、 （式11） △Ｉ(x0,y)＝abs(Ｉ(x0,y)-Ｉ(x0,y+1)）<δy となるｙが所定数以上続いたら、そのｙ座標を周方向の
信号範囲の終点yeとする（図5(d)参照）。なお、図5
(e)、図5(f)については後述する。
【００４０】上記の説明では、実数部又は虚数部の信号
がなだらかになるところまでを信号範囲としたが、信号
範囲xs〜xe、又はys〜yeが基準値以上に大きい場合は、
所定の範囲に制限してもよい。
がなだらかになるところまでを信号範囲としたが、信号
範囲xs〜xe、又はys〜yeが基準値以上に大きい場合は、
所定の範囲に制限してもよい。
【００４１】また、ＥＣＴ信号の実数部Ｒ(x,y)と虚数
部Ｉ(x,y)から振幅（Ｒ(x,y)2+Ｉ(x,y)2）1/2を計算
し、その値がなだらかになるところまでを信号範囲とす
ることもできる。更に、 （式12） △Ｒ(x0,y)＝abs(Ｒ(x0,y)-Ｒ(x0,y-1)）<δy、かつ、 △Ｉ(x0,y)＝abs(Ｉ(x0,y)-Ｉ(x0,y-1)）<δy のように実数部と虚数部の信号が共になだらかになると
いう条件で信号範囲を決定することもできる。次に、求
められた信号範囲においてＥＣＴ信号のリサージュ波形
を求める。図4(e)及び図4(f)は、図4(c)の縦軸の実数部
Ｒ(x,y0)を横軸とし、図4(d)の縦軸の虚数部Ｉ(x,y0)を
縦軸として描いたＥＣＴ信号のリサージュ波形である。
図4(c)及び図4(d)の始点xs（Ａ点）及び終点xe（Ｂ点）
は、図4(e)及び図4(f)のＡ点、Ｂ点に対応する。次に、
ＥＣＴ信号のリサージュ波形からＥＣＴ信号の変化ベク
トルの大きさ及び方向を求める。即ち、図4(e)におい
て、信号点(Ｒ(x,y0),Ｉ(x,y0))から信号点(Ｒ(x+1,y
0),Ｉ(x+1,y0))に向かう変化ベクトル△ｖx(x,y0)を、 （式13） △ｖx(x,y0)＝(Ｒ(x+1,y0),Ｉ(x+1,y0))-(Ｒ(x,y0),Ｉ(x,y0)) で求め、その方向θx(x,y0)を、 （式14） θx(x,y0)＝angle(△ｖx(x,y0)) で求める。方向θx(x,y0)は図4(f)のようになる。但
し、angleはベクトルの角度を求める演算子である。同
様に、図5(e)及び図5(f)は、図5(c)の縦軸の実数部Ｒ(x
0,y)を横軸とし、図5(d)の縦軸の虚数部Ｉ(x0,y)を縦軸
として描いたＥＣＴ信号のリサージュ波形である。図5
(c)及び図5(d)の始点ys（Ａ点）及び終点ye（Ｂ点）
は、図5(e)及び図5(f)のＡ点、Ｂ点に対応する。図5(e)
において、信号点(Ｒ(x0,y),Ｉ(x0,y))から信号点(Ｒ(x
0,y+1),Ｉ(x0,y+1))に向かう変化ベクトル△ｖy(x0,y)
は、 （式15） △ｖy(x0,y)＝(Ｒ(x0,y+1),Ｉ(x0,y+1))-(Ｒ(x0,y),Ｉ(x0,y)) で求まり、その方向θy(x0,y)は、 （式16） θy(x0,y)＝angle(△ｖy(x0,y)) で求まる。方向θy(x0,y)は図5(f)のようになる。
部Ｉ(x,y)から振幅（Ｒ(x,y)2+Ｉ(x,y)2）1/2を計算
し、その値がなだらかになるところまでを信号範囲とす
ることもできる。更に、 （式12） △Ｒ(x0,y)＝abs(Ｒ(x0,y)-Ｒ(x0,y-1)）<δy、かつ、 △Ｉ(x0,y)＝abs(Ｉ(x0,y)-Ｉ(x0,y-1)）<δy のように実数部と虚数部の信号が共になだらかになると
いう条件で信号範囲を決定することもできる。次に、求
められた信号範囲においてＥＣＴ信号のリサージュ波形
を求める。図4(e)及び図4(f)は、図4(c)の縦軸の実数部
Ｒ(x,y0)を横軸とし、図4(d)の縦軸の虚数部Ｉ(x,y0)を
縦軸として描いたＥＣＴ信号のリサージュ波形である。
図4(c)及び図4(d)の始点xs（Ａ点）及び終点xe（Ｂ点）
は、図4(e)及び図4(f)のＡ点、Ｂ点に対応する。次に、
ＥＣＴ信号のリサージュ波形からＥＣＴ信号の変化ベク
トルの大きさ及び方向を求める。即ち、図4(e)におい
て、信号点(Ｒ(x,y0),Ｉ(x,y0))から信号点(Ｒ(x+1,y
0),Ｉ(x+1,y0))に向かう変化ベクトル△ｖx(x,y0)を、 （式13） △ｖx(x,y0)＝(Ｒ(x+1,y0),Ｉ(x+1,y0))-(Ｒ(x,y0),Ｉ(x,y0)) で求め、その方向θx(x,y0)を、 （式14） θx(x,y0)＝angle(△ｖx(x,y0)) で求める。方向θx(x,y0)は図4(f)のようになる。但
し、angleはベクトルの角度を求める演算子である。同
様に、図5(e)及び図5(f)は、図5(c)の縦軸の実数部Ｒ(x
0,y)を横軸とし、図5(d)の縦軸の虚数部Ｉ(x0,y)を縦軸
として描いたＥＣＴ信号のリサージュ波形である。図5
(c)及び図5(d)の始点ys（Ａ点）及び終点ye（Ｂ点）
は、図5(e)及び図5(f)のＡ点、Ｂ点に対応する。図5(e)
において、信号点(Ｒ(x0,y),Ｉ(x0,y))から信号点(Ｒ(x
0,y+1),Ｉ(x0,y+1))に向かう変化ベクトル△ｖy(x0,y)
は、 （式15） △ｖy(x0,y)＝(Ｒ(x0,y+1),Ｉ(x0,y+1))-(Ｒ(x0,y),Ｉ(x0,y)) で求まり、その方向θy(x0,y)は、 （式16） θy(x0,y)＝angle(△ｖy(x0,y)) で求まる。方向θy(x0,y)は図5(f)のようになる。
【００４２】このように求められたＥＣＴ信号の変化ベ
クトルの大きさは、信号方向成分加算処理（ステップS
3）において、量子化された方向毎に加算される。例え
ば、360°をｎ方向に分割した方向ベクトルを(d1,d2,
…,dn)とし、ｉ番目の方向ベクトルをdiとする。そし
て、変化ベクトル△ｖx(x,y0)の方向θx(x,y0)が、 （式17） ｉ×360/n≦θx(x,y0)＜(i+1)×360/n の場合は、変化ベクトル△ｖx(x,y0)の方向ベクトルdi
方向の電圧値をviとする。 （式18） vi＝abs(△ｖx(x,y0)) そして、図5(e)の他の信号点間の変化ベクトルにおいて
も電圧値viが計算され、方向ベクトルdi方向の電圧値と
して加算される。
クトルの大きさは、信号方向成分加算処理（ステップS
3）において、量子化された方向毎に加算される。例え
ば、360°をｎ方向に分割した方向ベクトルを(d1,d2,
…,dn)とし、ｉ番目の方向ベクトルをdiとする。そし
て、変化ベクトル△ｖx(x,y0)の方向θx(x,y0)が、 （式17） ｉ×360/n≦θx(x,y0)＜(i+1)×360/n の場合は、変化ベクトル△ｖx(x,y0)の方向ベクトルdi
方向の電圧値をviとする。 （式18） vi＝abs(△ｖx(x,y0)) そして、図5(e)の他の信号点間の変化ベクトルにおいて
も電圧値viが計算され、方向ベクトルdi方向の電圧値と
して加算される。
【００４３】同様に、変化ベクトル△ｖy(x0,y)の方向
θy(x0,y)が、 （式19） ｉ×360/n≦θy(x0,y)＜(i+1)×360/n の場合は、方向ベクトルdiの方向の電圧値viが、 （式20） vi＝abs(△ｖy(x0,y)) とされ、方向ベクトルdi方向の電圧値として加算され
る。
θy(x0,y)が、 （式19） ｉ×360/n≦θy(x0,y)＜(i+1)×360/n の場合は、方向ベクトルdiの方向の電圧値viが、 （式20） vi＝abs(△ｖy(x0,y)) とされ、方向ベクトルdi方向の電圧値として加算され
る。
【００４４】このように、信号範囲全体について、方向
ベクトル(d1,d2,…,dn)毎にＥＣＴ信号の変化ベクトル
の電圧値viを加算すると、加算した結果は、ｎ次元のベ
クトルｖ(v1,v2,…,vn)で表現される。なお、ｎは位相
角を量子化する場合の量子化粗さであり、信号方向平準
化処理（ステップS4）で説明する次元数ｍの倍数（n=a*
m）に設定される。
ベクトル(d1,d2,…,dn)毎にＥＣＴ信号の変化ベクトル
の電圧値viを加算すると、加算した結果は、ｎ次元のベ
クトルｖ(v1,v2,…,vn)で表現される。なお、ｎは位相
角を量子化する場合の量子化粗さであり、信号方向平準
化処理（ステップS4）で説明する次元数ｍの倍数（n=a*
m）に設定される。
【００４５】ここで、例えば、図6(a)に示すように、変
化ベクトル△ｖx(x,y0)の大きさが2Vで、その方向θ
x(x,y0)が75°であり、図6(b)に示すように、変化ベク
トル△ｖ y(x0,y)の大きさが1.5Vで、その方向θy(x0,y)
が270°の場合を考える。
化ベクトル△ｖx(x,y0)の大きさが2Vで、その方向θ
x(x,y0)が75°であり、図6(b)に示すように、変化ベク
トル△ｖ y(x0,y)の大きさが1.5Vで、その方向θy(x0,y)
が270°の場合を考える。
【００４６】この場合、図6(c)に示すように、横軸に変
化ベクトルの位相角をとり、縦軸に変化ベクトルの大き
さをとって、変化ベクトルの大きさを位相角毎に加算す
ると、図6(a)に示した変化ベクトルの大きさ2Vは、位相
角75°の電圧値に加算され、図6(b)に示した変化ベクト
ルの大きさ1.5Vは、位相角270°の電圧値に加算され
る。
化ベクトルの位相角をとり、縦軸に変化ベクトルの大き
さをとって、変化ベクトルの大きさを位相角毎に加算す
ると、図6(a)に示した変化ベクトルの大きさ2Vは、位相
角75°の電圧値に加算され、図6(b)に示した変化ベクト
ルの大きさ1.5Vは、位相角270°の電圧値に加算され
る。
【００４７】図6(c)の電圧値を対応する位相角の線上に
描くと、図6(d)のグラフ（特徴ベクトル）が得られる。
特徴ベクトルは、変化ベクトルの方向成分（大きさ）の
加算値を位相角毎に示すことができ、ＥＣＴ信号のリサ
ージュ波形の特徴を明瞭に表現することができる。
描くと、図6(d)のグラフ（特徴ベクトル）が得られる。
特徴ベクトルは、変化ベクトルの方向成分（大きさ）の
加算値を位相角毎に示すことができ、ＥＣＴ信号のリサ
ージュ波形の特徴を明瞭に表現することができる。
【００４８】なお、ここでは変化ベクトルの方向成分
を、360°をｎで等分割して求めたが、ＥＣＴ信号から
きずを識別する場合、識別に重要な角度とそれほど重要
でない角度があるため、必ずしも等分割する必要はな
い。
を、360°をｎで等分割して求めたが、ＥＣＴ信号から
きずを識別する場合、識別に重要な角度とそれほど重要
でない角度があるため、必ずしも等分割する必要はな
い。
【００４９】次に、信号方向平準化処理（ステップS4）
について説明する。信号方向平準化処理は、信号方向成
分加算処理で求められたｎ次元の特徴ベクトルｖ(v1,v
2,…,vn)の変動を平滑化し、更に、特徴ベクトルの次元
数をｍ（ｍ<ｎとする）に圧縮する。これにより、方向
成分の量子化による変動、即ち、変化ベクトルの方向の
わずかの違いで、特徴ベクトルの方向成分の値が変わる
ことを防止することができる。
について説明する。信号方向平準化処理は、信号方向成
分加算処理で求められたｎ次元の特徴ベクトルｖ(v1,v
2,…,vn)の変動を平滑化し、更に、特徴ベクトルの次元
数をｍ（ｍ<ｎとする）に圧縮する。これにより、方向
成分の量子化による変動、即ち、変化ベクトルの方向の
わずかの違いで、特徴ベクトルの方向成分の値が変わる
ことを防止することができる。
【００５０】ｎ次元の特徴ベクトルｖ(v1,v2,…,vn）の
変動を平滑化するには、まず、求められる平滑化の程度
に応じて、式21に示す平準化フィルタｆを設定する。 （式21） ｆ＝(ｆ-k,ｆ-k+1,…,ｆ0,…,ｆk-1,ｆk） 平準化フィルタｆは、ベクトルと積算されることによ
り、各ベクトル要素の前後ｋ点の加重平均をとる演算子
である。また、ｆ-k,ｆ-k+1等は、加重平均をとる場合
の重みである。
変動を平滑化するには、まず、求められる平滑化の程度
に応じて、式21に示す平準化フィルタｆを設定する。 （式21） ｆ＝(ｆ-k,ｆ-k+1,…,ｆ0,…,ｆk-1,ｆk） 平準化フィルタｆは、ベクトルと積算されることによ
り、各ベクトル要素の前後ｋ点の加重平均をとる演算子
である。また、ｆ-k,ｆ-k+1等は、加重平均をとる場合
の重みである。
【００５１】例えば、図7(a)に示すように、ベクトル要
素viの前後ｋ点のベクトル要素v(i-k)〜v(i+k)に、平準
化フィルタｆの重みｆ-k〜ｆkを積算し、その和を求め
ることにより、ベクトル要素viをベクトル要素wiに置き
換えることができる。
素viの前後ｋ点のベクトル要素v(i-k)〜v(i+k)に、平準
化フィルタｆの重みｆ-k〜ｆkを積算し、その和を求め
ることにより、ベクトル要素viをベクトル要素wiに置き
換えることができる。
【００５２】このような演算を、特徴ベクトルｖ(v1,v
2,…,vn)の各ベクトル要素に行うことにより、例えば、
図7(b)に示す特徴ベクトルｖ(v1,v2,…,vn)を平滑化し
た特徴ベクトルｗ(w1,w2,…,wn)を求めることができ
る。
2,…,vn)の各ベクトル要素に行うことにより、例えば、
図7(b)に示す特徴ベクトルｖ(v1,v2,…,vn)を平滑化し
た特徴ベクトルｗ(w1,w2,…,wn)を求めることができ
る。
【００５３】なお、例えば、平準化フィルタｆ＝(1/3,1
/3,1/3)は、各ベクトル要素の前後３点の平均をとるフ
ィルタであり、ｆ＝(1)は、平準化を行わない、即ち、
各ベクトル要素の値を変更しないフィルタである。
/3,1/3)は、各ベクトル要素の前後３点の平均をとるフ
ィルタであり、ｆ＝(1)は、平準化を行わない、即ち、
各ベクトル要素の値を変更しないフィルタである。
【００５４】このような平準化フィルタｆと信号方向成
分加算処理で求められたｎ次元の特徴ベクトルｖ(v1,v
2,…,vn)が式22のように積算され、方向成分の量子化に
より変動を低減したｎ次元の特徴ベクトルｗ(w1,w2,…,
wn)が求められる。
分加算処理で求められたｎ次元の特徴ベクトルｖ(v1,v
2,…,vn)が式22のように積算され、方向成分の量子化に
より変動を低減したｎ次元の特徴ベクトルｗ(w1,w2,…,
wn)が求められる。
【００５５】 次に、ｎ次元の特徴ベクトルｗ(w1,w2,…,wn)をｍ次元
の特徴ベクトルｕ(u1,u1,…um)に圧縮する。この場合、
信号方向成分加算処理において、ｎがｍの倍数（ｎ＝a*
m）に設定されているため、 により、ｎ次元の特徴ベクトルｗ(w1,w2,…,wn)を圧縮
したｍ次元の特徴ベクトルｕ(u1,u1,…um)を求めること
ができる。
の特徴ベクトルｕ(u1,u1,…um)に圧縮する。この場合、
信号方向成分加算処理において、ｎがｍの倍数（ｎ＝a*
m）に設定されているため、 により、ｎ次元の特徴ベクトルｗ(w1,w2,…,wn)を圧縮
したｍ次元の特徴ベクトルｕ(u1,u1,…um)を求めること
ができる。
【００５６】図８は、ｎ次元の特徴ベクトルをｍ次元の
特徴ベクトルに圧縮する場合の説明図である。図８に示
すように、a=5として、n=15次元の特徴ベクトルｗに式2
3の演算を行うことにより、m=3次元の特徴ベクトルｕを
求めることができる。
特徴ベクトルに圧縮する場合の説明図である。図８に示
すように、a=5として、n=15次元の特徴ベクトルｗに式2
3の演算を行うことにより、m=3次元の特徴ベクトルｕを
求めることができる。
【００５７】例えば、ベクトル要素u3は、式23より、 （式24） u2＝1/5×(w6+w7+w8+w9+w10) となる。
【００５８】このように、ｍ次元数の特徴ベクトルｕ(u
1,u2,…um)は、信号方向成分加算処理により求められた
ｎ次元数の特徴ベクトルｖ(v1,v2,…,vn)から、方向成
分の量子化による変動を低減し、ＥＣＴ信号のリサージ
ュ波形の特徴を明確化したものである。従って、ｍ次元
数の特徴ベクトルｕ(u1,u2,…um)をＥＣＴ信号の特徴量
とすることにより、ＥＣＴ信号からきずを表す信号を精
度よく判別することができる。
1,u2,…um)は、信号方向成分加算処理により求められた
ｎ次元数の特徴ベクトルｖ(v1,v2,…,vn)から、方向成
分の量子化による変動を低減し、ＥＣＴ信号のリサージ
ュ波形の特徴を明確化したものである。従って、ｍ次元
数の特徴ベクトルｕ(u1,u2,…um)をＥＣＴ信号の特徴量
とすることにより、ＥＣＴ信号からきずを表す信号を精
度よく判別することができる。
【００５９】このことを図９により説明する。例えば、
図9(a)、図9(b)に示すように、類似するきずから得られ
る特徴ベクトルｖ(v1,v2,…,vn)が、次元数ｎが大きい
ため、異なる方向成分を有する場合でも、次元数ｎより
少ないｍ次元の特徴ベクトルｕ(u1,u2,…um)に圧縮する
ことにより、図9(c)に示すように、同じ方向成分を有す
る特徴ベクトルにすることができる。このため、ＥＣＴ
信号のリサージュ波形の特徴が明確化され、きずを表す
信号の判別精度を向上することができる。
図9(a)、図9(b)に示すように、類似するきずから得られ
る特徴ベクトルｖ(v1,v2,…,vn)が、次元数ｎが大きい
ため、異なる方向成分を有する場合でも、次元数ｎより
少ないｍ次元の特徴ベクトルｕ(u1,u2,…um)に圧縮する
ことにより、図9(c)に示すように、同じ方向成分を有す
る特徴ベクトルにすることができる。このため、ＥＣＴ
信号のリサージュ波形の特徴が明確化され、きずを表す
信号の判別精度を向上することができる。
【００６０】このように求められたｍ次元の特徴ベクト
ルｕ(u1,u2,…um)は、特徴量識別処理（ステップS5）に
送られる。特徴量識別処理では、信号方向平準化処理で
得られたｍ次元の特徴ベクトルｕ(u1,u2,…um)と、予め
記憶しているｍ次元のきずベクトルＵ(U1,U2,…,Um)と
のベクトル間の距離を求め、その距離が所定範囲内の場
合に、特徴ベクトルｕがきずを表す信号であると識別す
る。ベクトル間の距離ｄは、例えば次式で求められる。 （式25） ｄ＝sqrt((U1-u1)^2+(U2-u2)^2+…+(Um-um)^2) ここで、sqrtは、平方根を求める演算子である。
ルｕ(u1,u2,…um)は、特徴量識別処理（ステップS5）に
送られる。特徴量識別処理では、信号方向平準化処理で
得られたｍ次元の特徴ベクトルｕ(u1,u2,…um)と、予め
記憶しているｍ次元のきずベクトルＵ(U1,U2,…,Um)と
のベクトル間の距離を求め、その距離が所定範囲内の場
合に、特徴ベクトルｕがきずを表す信号であると識別す
る。ベクトル間の距離ｄは、例えば次式で求められる。 （式25） ｄ＝sqrt((U1-u1)^2+(U2-u2)^2+…+(Um-um)^2) ここで、sqrtは、平方根を求める演算子である。
【００６１】ｍ次元の特徴ベクトルｕ(u1,u2,…um)の各
成分は、前述のように、リサージュ波形の変化ベクトル
から求められ、リサージュ波形の位相角の方向に大きな
値が入る。このため、次元数が圧縮されたベクトル空間
で、ＥＣＴ信号の本質的な特徴を使った識別が可能であ
る。例えば、図10(a)に示すように、支持板から得られ
るリサージュ波形をｍ次元の特徴ベクトルｕ(u1,u2,…u
m)に変換する場合は、リサージュ波形が丸い形状なの
で、特徴ベクトルｕ(u1,u2,…um)には全ての方向成分が
存在する。一方、図10(b)に示すように、きずから得ら
れるリサージュ波形をｍ次元の特徴ベクトルｕ(u1,u2,
…um)に変換すると、そのリサージュ波形が斜め右方向
を向いた直線的形状なので、特徴ベクトルｕ(u1,u2,…u
m)には、斜め右方向の成分だけが存在する。このよう
に、きずが存在する場合は、特徴ベクトルｕ(u1,u2,…u
m)の特定の方向にきずの成分が存在するので、伝熱管の
支持構造物の位置にきずが存在し、きずと支持構造物が
複合した信号が生成される場合にも、きずを表す信号を
精度よく識別することができる。また、図10(c)に示す
ように、曲がりやふくらみを有するリサージュ波形をｍ
次元の特徴ベクトルｕ(u1,u2,…um)に変換すると、その
リサージュ波形の曲がり方に対応した成分が現れる。こ
のため、リサージュ波形の曲がりやふくらみの形状も特
徴量として表現することができ、識別精度を向上させる
ことができる。
成分は、前述のように、リサージュ波形の変化ベクトル
から求められ、リサージュ波形の位相角の方向に大きな
値が入る。このため、次元数が圧縮されたベクトル空間
で、ＥＣＴ信号の本質的な特徴を使った識別が可能であ
る。例えば、図10(a)に示すように、支持板から得られ
るリサージュ波形をｍ次元の特徴ベクトルｕ(u1,u2,…u
m)に変換する場合は、リサージュ波形が丸い形状なの
で、特徴ベクトルｕ(u1,u2,…um)には全ての方向成分が
存在する。一方、図10(b)に示すように、きずから得ら
れるリサージュ波形をｍ次元の特徴ベクトルｕ(u1,u2,
…um)に変換すると、そのリサージュ波形が斜め右方向
を向いた直線的形状なので、特徴ベクトルｕ(u1,u2,…u
m)には、斜め右方向の成分だけが存在する。このよう
に、きずが存在する場合は、特徴ベクトルｕ(u1,u2,…u
m)の特定の方向にきずの成分が存在するので、伝熱管の
支持構造物の位置にきずが存在し、きずと支持構造物が
複合した信号が生成される場合にも、きずを表す信号を
精度よく識別することができる。また、図10(c)に示す
ように、曲がりやふくらみを有するリサージュ波形をｍ
次元の特徴ベクトルｕ(u1,u2,…um)に変換すると、その
リサージュ波形の曲がり方に対応した成分が現れる。こ
のため、リサージュ波形の曲がりやふくらみの形状も特
徴量として表現することができ、識別精度を向上させる
ことができる。
【００６２】本発明の保護範囲は、上記の実施の形態に
限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均
等物に及ぶものである。
限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均
等物に及ぶものである。
【００６３】
【発明の効果】以上、本発明によれば、損傷を表す部分
を識別するための特徴ベクトルは、渦電流検査信号から
求められる変化ベクトルの大きさを、ｎ次元の方向ベク
トルの方向毎に加算して求められるので、渦電流検査信
号の位相角と振幅の特徴を明確に表現することができ
る。従って、渦電流検査信号から損傷を表す部分の信号
を精度よく識別することができる。
を識別するための特徴ベクトルは、渦電流検査信号から
求められる変化ベクトルの大きさを、ｎ次元の方向ベク
トルの方向毎に加算して求められるので、渦電流検査信
号の位相角と振幅の特徴を明確に表現することができ
る。従って、渦電流検査信号から損傷を表す部分の信号
を精度よく識別することができる。
【００６４】また、ｎ次元の特徴ベクトルは、ｎ次元よ
り小さいｍ次元の特徴ベクトルに変換されるので、量子
化による特徴ベクトルの変動を低減し、渦電流検査信号
から損傷を表す部分の信号を精度よく識別することがで
きる。
り小さいｍ次元の特徴ベクトルに変換されるので、量子
化による特徴ベクトルの変動を低減し、渦電流検査信号
から損傷を表す部分の信号を精度よく識別することがで
きる。
【図１】本発明の実施の形態の渦電流検査信号識別装置
の構成ブロック図である。
の構成ブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態の渦電流検査信号識別方法
の処理フローチャートである。
の処理フローチャートである。
【図３】信号着目点計算処理の説明図である。
【図４】信号範囲決定処理の説明図(1)である。
【図５】信号範囲決定処理の説明図(2)である。
【図６】信号方向成分加算処理の説明図である。
【図７】平準化フィルタの説明図である。
【図８】ｎ次元ベクトルをｍ次元に圧縮する説明図であ
る。
る。
【図９】信号方向平準化処理の説明図である。
【図１０】リサージュ波形の形状により特徴量が異なる
ことの説明図である。
ことの説明図である。
【図１１】ＥＣＴ信号の説明図である。
【図１２】１次元及び２次元のＥＣＴ信号の説明図であ
る。
る。
【図１３】信号特徴量によりきずを判別する説明図であ
る。
る。
【図１４】信号特徴量として位相角、振幅を用いる際の
問題点の説明図(1)である。
問題点の説明図(1)である。
【図１５】信号特徴量として位相角、振幅を用いる際の
問題点の説明図(2)である。
問題点の説明図(2)である。
【図１６】信号特徴量として位相角、振幅を用いる際の
問題点の説明図(3)である。
問題点の説明図(3)である。
11 ＣＰＵ 12 メモリ 13 データ読込部 14 ハードディスク 15 センサ 16 渦電流探傷器 17 内部バス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 和田 恭子 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１ 号 三菱重工業株式会社神戸造船所内 Ｆターム(参考） 2G053 AA11 AA12 AB21 BA12 CB23 CB24 CB30
Claims (4)
- 【請求項１】渦電流検査により得られる渦電流検査信号
から、被検査体の損傷を表す部分を識別する渦電流検査
信号識別方法において、 前記渦電流検査信号の大きさが所定の値以上の着目点を
抽出する第１のステップと、 前記着目点を含んだ信号範囲において、前記渦電流検査
信号の変化ベクトルを求める第２のステップと、 前記変化ベクトルの大きさを、ｎ次元の方向ベクトルの
方向毎に加算してｎ次元の特徴ベクトルを求める第３の
ステップと、 前記ｎ次元の特徴ベクトルを、前記ｎ次元より小さいｍ
次元の特徴ベクトルに変換する第４のステップと、 前記ｍ次元の特徴ベクトルにより前記損傷を表す部分を
識別する第５のステップとを有することを特徴とする渦
電流検査信号識別方法。 - 【請求項２】請求項１において、 前記変化ベクトルは、前記渦電流検査信号の大きさが所
定の閾値以上の信号範囲において求められることを特徴
とする渦電流検査信号識別方法。 - 【請求項３】請求項１において、 前記変化ベクトルは、前記渦電流検査信号の実数部及び
虚数部の変化分をベクトル要素とすることを特徴とする
渦電流検査信号識別方法。 - 【請求項４】渦電流検査により得られた渦電流検査信号
から、被検査体の損傷を表す部分を識別する渦電流検査
信号識別装置において、 前記渦電流検査信号から信号の変化ベクトルを求め、前
記変化ベクトルの大きさを、ｎ次元の方向ベクトルの方
向毎に加算してｎ次元の特徴ベクトルを求め、 前記ｎ次元の特徴ベクトルを、前記ｎ次元より小さいｍ
次元の特徴ベクトルに変換し、前記ｍ次元の特徴ベクト
ルにより前記損傷を表す部分を識別する信号処理手段を
有することを特徴とする渦電流検査信号識別装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000281606A JP3649659B2 (ja) | 2000-09-18 | 2000-09-18 | 渦電流検査信号識別方法及びこの方法を用いる装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000281606A JP3649659B2 (ja) | 2000-09-18 | 2000-09-18 | 渦電流検査信号識別方法及びこの方法を用いる装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002090345A true JP2002090345A (ja) | 2002-03-27 |
| JP3649659B2 JP3649659B2 (ja) | 2005-05-18 |
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ID=18766233
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000281606A Expired - Fee Related JP3649659B2 (ja) | 2000-09-18 | 2000-09-18 | 渦電流検査信号識別方法及びこの方法を用いる装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3649659B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007240256A (ja) * | 2006-03-07 | 2007-09-20 | Hitachi Ltd | 渦電流探傷による残存肉厚の評価方法及び評価装置 |
| KR20090121220A (ko) * | 2008-05-20 | 2009-11-25 | 지멘스 악티엔게젤샤프트 | 전기적 도전성 재료로 만들어진 검사 물체에서 맴돌이 전류 디스플레이들, 특히 크랙들을 결정 및 평가하기 위한 방법 |
| JP2010117370A (ja) * | 2010-02-22 | 2010-05-27 | Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd | 渦電流検査装置 |
| JP2013156088A (ja) * | 2012-01-27 | 2013-08-15 | Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd | 渦電流探傷システム及び渦電流探傷方法 |
| WO2014109805A3 (en) * | 2012-10-10 | 2014-10-02 | Westinghouse Electric Company Llc | Systems and methods for steam generator tube analysis for detection of tube degradation |
| JP2017502293A (ja) * | 2013-12-23 | 2017-01-19 | エレクトリシテ ド フランス | 蒸気発生器のプレートの汚染を定量予測するための方法 |
-
2000
- 2000-09-18 JP JP2000281606A patent/JP3649659B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007240256A (ja) * | 2006-03-07 | 2007-09-20 | Hitachi Ltd | 渦電流探傷による残存肉厚の評価方法及び評価装置 |
| JP4646835B2 (ja) * | 2006-03-07 | 2011-03-09 | 株式会社日立製作所 | 渦電流探傷による残存肉厚の評価方法及び評価装置 |
| KR20090121220A (ko) * | 2008-05-20 | 2009-11-25 | 지멘스 악티엔게젤샤프트 | 전기적 도전성 재료로 만들어진 검사 물체에서 맴돌이 전류 디스플레이들, 특히 크랙들을 결정 및 평가하기 위한 방법 |
| JP2009282027A (ja) * | 2008-05-20 | 2009-12-03 | Siemens Ag | 導電性材料からなる試験対象物における特に亀裂の渦電流表示を判定して評価する方法 |
| JP2014211455A (ja) * | 2008-05-20 | 2014-11-13 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフトＳｉｅｍｅｎｓ Ａｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ | 導電性材料からなる試験対象物における特に亀裂の渦電流表示を判定して評価する方法 |
| KR101636346B1 (ko) * | 2008-05-20 | 2016-07-06 | 지멘스 악티엔게젤샤프트 | 전기적 도전성 재료로 만들어진 검사 물체에서 맴돌이 전류 디스플레이들, 특히 크랙들을 결정 및 평가하기 위한 방법 |
| JP2010117370A (ja) * | 2010-02-22 | 2010-05-27 | Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd | 渦電流検査装置 |
| JP2013156088A (ja) * | 2012-01-27 | 2013-08-15 | Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd | 渦電流探傷システム及び渦電流探傷方法 |
| WO2014109805A3 (en) * | 2012-10-10 | 2014-10-02 | Westinghouse Electric Company Llc | Systems and methods for steam generator tube analysis for detection of tube degradation |
| US9335296B2 (en) | 2012-10-10 | 2016-05-10 | Westinghouse Electric Company Llc | Systems and methods for steam generator tube analysis for detection of tube degradation |
| JP2017502293A (ja) * | 2013-12-23 | 2017-01-19 | エレクトリシテ ド フランス | 蒸気発生器のプレートの汚染を定量予測するための方法 |
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