JP2002257802A

JP2002257802A - 超音波信号可視化装置

Info

Publication number: JP2002257802A
Application number: JP2001053071A
Authority: JP
Inventors: Naoto Kawase; 直人川瀬; Takashi Shibayama; 隆柴山; Yoshihisa Tada; 義久多田
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2001-02-27
Filing date: 2001-02-27
Publication date: 2002-09-11

Abstract

(57)【要約】【課題】種々の形状を有する検査対象物の超音波検査の
結果を直感的に、しかも高精度で知ることができる超音
波信号可視化装置を提供する。【解決手段】射出した超音波のエコーを受け取る探触子
１０を備え、この探触子からのエコーに基づく超音波信
号に基づいて超音波のビーム経路を示す画像及び該ビー
ム経路の周囲の前記超音波信号の大きさを階調で表した
画像を生成し、検査対象物の３次元の形状モデルの画像
上に重畳して表示する

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、超音波信号可視化
装置に関し、特にプラント等の定期検査で行われる超音
波検査によって得られる超音波信号を可視化する技術に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、プラントの配管といった検査対象
物の亀裂や孔を検出する超音波探傷装置が知られてい
る。この超音波探傷装置では、図１０（Ｃ）に示すよう
に、検査対象物である配管２０上で探触子１０を軸方向
及び周方向に移動させながら超音波を路程方向（配管２
０の厚さ方向）に射出し、そのエコーを観測することに
より、検査対象物の外表面、内表面及び内部に亀裂や孔
が存在するかどうかが調べられる。この際、超音波は、
想定される損傷に応じて、図１０（Ｄ）に示すように、
検査対象物の外表面及び内表面に対して所定の角度を有
するように射出される。

【０００３】このような超音波探傷装置による検査範囲
は、図１０（Ａ）に示すような、配管の周方向をＸ軸、
軸方向をＹ軸及び路程方向をＺ軸に対応させた３次元の
モデルで表すことができる。超音波探傷装置による検査
は、ＸＹ平面に形成されるメッシュをサンプル単位とし
て行われる。各メッシュ（サンプル単位）の大きさは、
要求される検査精度に応じて適宜決定される。

【０００４】従って、１回の超音波検査では、図１０
（Ａ）の斜線で示した部分が検査される。図１０（Ｂ）
は、或る特定のサンプル位置において得られるエコーに
基づく超音波信号の波形を示す。図１０（Ｂ）におい
て、ピーク位置部分が亀裂や孔が存在することを表し、
その大きさはエコーの高さで、探触子１０からの位置は
時間／路程距離でそれぞれ表される。

【０００５】上述したエコーに基づく超音波信号を表示
するために、従来、幾つかの方法が知られている。図１
１は、この超音波信号の表示方法を説明するための図で
ある。上記３次元モデルを、時間／路程距離方向と周方
向とから形成される平面に垂直方向から仮想的に見た図
をエンドビューと呼ぶ。

【０００６】また、ある特定のサンプリング位置での波
形データをＡコープという。上述した図１０（Ｂ）に示
す超音波信号の表示方法は、このＡスコープに該当す
る。上記３次元モデルを、時間／路程方向と軸方向とか
ら形成される平面に垂直方向から仮想的に見た図をＢス
コープと呼ぶ。このＢスコープでは、エコーの高さは、
表示装置がモノクロの場合は、エコーの高さに応じたモ
ノクロ階調で表示され、カラーの場合はエコーの高さに
応じた色調のカラー階調で表示される。また、上記３次
元モデルを、周方向と軸方向とから形成される平面に垂
直方向から仮想的に見た図をＣスコープと呼ぶ。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、超音波探傷
装置から得られた超音波信号の解析においては、欠陥が
検査対象物の外表面、内表面及び内部の何れに存在する
かを知ることが重要である。エコーの発生源には、図１
２に示すように、亀裂２１や孔２２といった欠陥の他
に、表面の形状が変化するシンニング２３や溶接部２４
の裏波といった欠陥以外の要因に基づくものが含まれ
る。従って、エコーに基づく超音波信号が発生する要因
を分析するためには、その超音波信号に基づいて、検査
対象物におけるエコーの発生源の位置を認識できるよう
にすることが重要である。

【０００８】そのため、従来は、図１３に示すように、
検査対象物に超音波が入射する際の屈折角と底面までの
距離（肉厚）のみを考慮して底面での反射計算を行い、
以て、エコーの発生源の位置を認識することが行われて
いる。しかしながら、この方法では、以下のような問題
がある。

【０００９】即ち、従来の方法では、検査対象物の形状
データは、２次元のデータから構成されており、また、
反射計算としては、２次元の計算のみが行われている。
従って、超音波検査の対象は、円筒や平板といった単純
な形状を有する物に限定される。即ち、配管２０のよう
な検査対象物において、図１４（Ａ）に示すようなシン
ニング２３がある場合、図１４（Ｂ）に示すような曲管
と接合するための溶接部がある場合、或るいは図１４
（Ｃ）に示す管台のような複雑な形状を有する物に対し
ては適用できない。

【００１０】また、従来の方法では、超音波の屈折現象
を模擬できるのは外表面及び内表面の反射のみであり、
図１５に示すような、溶接部２４における屈折現象は模
擬できないため解析精度が低下する。更に、従来の方法
では、検査対象物の形状と超音波のビーム経路を合わせ
て表示できないため、エコーの発生源の位置が直感的に
分かりにくい。

【００１１】本発明は、上記のような問題を解消するた
めになされたもので、その目的は、種々の形状を有する
検査対象物の超音波検査の結果を直感的に、しかも高精
度で知ることができる超音波信号可視化装置を提供する
ことにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る超音波信号可視化装置は、射出した超
音波のエコーを受け取る探触子と、前記探触子からのエ
コーに基づく超音波信号に基づいて超音波のビーム経路
を示す画像及び該ビーム経路の周囲の前記超音波信号の
大きさを階調で表した画像を生成し、検査対象物の３次
元の形状モデルの画像上に重畳する画像処理装置と、前
記画像処理装置で処理された画像を表示する表示装置、
とを備えている。

【００１３】この超音波信号可視化装置は、例えば図１
（Ａ）に示すように、検査対象物の３次元の形状モデル
の画像上に、超音波のエコーに基づいて生成された該超
音波のビーム経路Ｐ及び該ビーム経路の周囲の超音波信
号の大きさを階調で表した画像Ｑを重畳して表示する。
従って、現在行われている超音波検査の状態やその結果
を直感的に認識できるので、超音波検査が容易になる。
また、３次元の形状モデルを採用したことにより画像を
回転させることができる、その結果、例えば図１（Ｂ）
に示すように、斜視図を見ることができるので、超音波
検査の状態や結果の認識が更に容易になる。

【００１４】また、この超音波信号可視化装置において
は、前記画像処理装置は、前記検査対象物の断面を含む
３次元の形状モデルの画像を生成し、前記超音波のビー
ム経路及び該ビーム経路の周囲の前記超音波信号の大き
さを階調で表した画像は、前記検査対象物の断面上に生
成されるように構成できる。

【００１５】この構成によれば、断面上に超音波のビー
ム経路が表示されるので、超音波が検査対象物の内部を
通過する様子、及び例えば亀裂や孔に基づくエコー、つ
まり超音波信号の大きさを視覚的に認識できるので、超
音波検査が容易になる。

【００１６】この場合、前記画像処理装置は、前記超音
波のビーム経路が前記検査対象物の断面を貫通する場合
は、前記超音波のビーム経路を前記検査対象物の断面上
に投影した画像を生成するように構成できる。

【００１７】一般に、３次元の形状モデルの断面と超音
波のビーム経路とが一致するように、該断面を切り出す
ことは困難を伴うが、この構成によれば、該断面上に超
音波のビーム経路を投影して表示することにより、実際
の超音波のビーム経路とは若干異なるものの、その傾向
を知ることができる。

【００１８】また、この超音波信号可視化装置において
は、前記３次元の形状モデルは、形状の表面の属性を表
す情報を含むポリゴンによって構成できる。この場合、
属性を表す情報として、例えば、反射・屈折属性、可視
・不可視属性、面の両側での音速属性等を含むことがで
きる。

【００１９】この構成によれば、３次元の形状モデルに
基づいて超音波の反射や屈折を考慮して超音波のビーム
経路を計算できるので、検査対象物に例えばシンニング
がある場合、曲管との接合部がある場合、或いは複雑な
形状を有する場合等においても正確に超音波のビーム経
路を計算できるので、検査の精度を向上させることがで
きる。

【００２０】また、この超音波信号可視化装置において
は、前記３次元の形状モデルは、前記ポリゴンによって
表された前記検査対象物の異形部分を含み、前記画像処
理装置は、前記異形部分を通過する前記超音波のビーム
経路を模擬するように構成できる。

【００２１】この構成によれば、例えば検査対象物に溶
接部のような異形部分が存在する場合に、その検査対象
物の３次元の形状モデルに、異形部分をポリゴンで表し
て定義しておくことにより、該異形部分における超音波
のビーム経路を模擬することができる。

【００２２】また、この超音波信号可視化装置において
は、前記画像処理装置は、更に、前記超音波のビーム経
路及び該ビーム経路の周囲に生成された前記超音波信号
の大きさを表す画像の階調を補間する補間部を備えて構
成できる。

【００２３】この構成によれば、超音波信号の大きさを
表す画像を高精度で見ることができる。また、例えば上
記画像を拡大したような場合であっても、階調の変化が
細密に表現されるので、検査の精度を向上させることが
できる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら詳細に説明する。

【００２５】（実施の形態１）本発明の実施の形態１に
係る超音波信号可視化装置は、図示は省略するが、探触
子からの信号を、記憶装置に格納された各種データに基
づいて処理し、この処理結果を表示装置に表示する画像
処理装置から構成されている。この超音波信号可視化装
置としては、例えば探触子が接続されたパーソナルコン
ピュータやワークステーションを用いることができる。

【００２６】この超音波信号可視化装置の記憶装置に
は、検査対象物が３次元の形状モデルとして格納されて
いる。この３次元の形状モデルは、検査対象物の表面形
状をポリゴンによって定義することにより構成されてい
る。各ポリゴンは、検査対象物の表面の属性を表すため
に、超音波の反射・屈折属性、可視・不可視属性、面の
両側での音速属性等を含んでいる。

【００２７】図２（Ａ）及び図２（Ｂ）は、このような
ポリゴンを用いて、３次元の形状モデルとしての配管を
ポリゴン展開した例を示す。図２（Ａ）は直管を、図２
（Ｂ）は曲管をそれぞれ示す。なお、これらの図では、
図面の煩雑さを避けるために配管の外表面のポリゴン展
開のみを示し、内表面のポリゴン展開を省略している
が、実際の３次元の形状モデルは、配管の外表面及び内
表面を形成するポリゴンから構成されている。

【００２８】なお、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）では、矩
形のポリゴンを使用した例を示してるが、本発明では、
矩形に限らず、例えば三角形のポリゴンを使用するよう
に構成できる。この場合、ポリゴンの数が増加するので
画像処理の量は増加するが、処理の内容は簡単になる。
従って、要求される性能や画像処理装置の能力等を勘案
して、矩形又は三角形の何れかを適宜選択できる。

【００２９】次に、この超音波信号可視化装置の動作の
概要を図３を参照しながら説明する。この超音波信号可
視化装置では、図３（Ａ）に示すような探傷位置と路程
との関係を表したＢスコープのデータに基づいて、図３
（Ｂ）に示すような超音波の屈折角及び反射を考慮して
２次元計算を行う技術が利用される。

【００３０】図示しない探触子からの超音波は、図３
（Ｃ）に示すように、検査対象物の外表面Ｓ１の入射位
置Ｉに向けて射出され、この入射位置Ｉから検査対象物
の内部に入射される。

【００３１】検査対象物の内部に入射された超音波は、
検査対象物の内部に亀裂、孔、シンニング、溶接といっ
た異形部分がなければ、内表面Ｓ２に到達する。そし
て、到達点が含まれる内表面Ｓ２のポリゴンの反射属性
に従って反射する。この内表面Ｓ２で反射された超音波
は、再び外表面Ｓ１に到達する。以下、外表面Ｓ１と内
表面Ｓ２との間で反射を繰り返しながら減衰する。

【００３２】一方、３次元の形状モデルを切断し、その
切断面を表示断面として超音波のビーム経路を重畳して
表示する場合、この表示断面と超音波の進路とが一致し
ない、つまり超音波のビーム経路の全てが表示断面上に
存在しない場合が発生する。このような場合は、超音波
のビーム経路を、検査対象物の３次元の形状モデルの表
示断面上に表示することが不可能になる。そのため、こ
の実施の形態１に係る超音波信号可視化装置では、超音
波のビーム経路を表示断面上に投影することが行われて
いる。

【００３３】図４において、外枠は表示断面を表す平面
であり、この表示断面上には、外表面Ｓ１及び内表面Ｓ
２の切断線が表示される。図４は、真のビーム経路Ｐ１
は表示断面上に存在しない場合を示している。即ち、こ
の真のビーム経路Ｐ１は、表示断面の図中手前から内表
面Ｓ２に向かって進行する超音波が、内表面Ｓ２で反射
され、反射された超音波は表示断面を貫通して、この表
示断面の図中向こう側に射出される。

【００３４】このような超音波の真のビーム経路Ｐ１
は、表示断面上に投影される。ビーム経路Ｐ２は、投影
された超音波のビーム経路を示す。この投影により、表
示断面上に超音波のビーム経路が形成される。このビー
ム経路Ｐ２が形成された表示断面が、表示装置に表示さ
れることにより、図１（Ａ）又は図１（Ｂ）に示すよう
な、３次元の形状モデルの断面に超音波のビーム経路が
重畳された画像が表示されることになる。

【００３５】図５は、表示装置に表示される、検査対象
物の形状を考慮した断面スコープの一例を示す。この断
面スコープには、指定されたＡスコープの入射面で切断
表示を行うかたちで擬似的なＢスコープが表示される。
この画面には、３次元の形状モデル上の位置を表示する
部分Ａ１、色調バーＡ２等が設けられている。これらＡ
１及びＡ２を適宜操作することにより、表示されている
検査対象物を所望のかたちで表示できる。

【００３６】この断面スコープでは、入射位置Ｉ及びこ
の入射位置Ｉから入射された超音波のビーム経路が表示
されると共に、エコーの大きさがカラー階調表示され
る。従って、ユーザは、この断面スコープを見ることに
より、超音波の進行状態及びエコーの大きさ、つまり、
異形部分の有無を知ることができる。

【００３７】なお、上記断面スコープにおけるエコーの
大きさは、カラー階調表示に限らず、モノクロ階調表示
で行うようにしてもよい。この場合、表示装置としてモ
ノクロのモニタを使用できるので、超音波信号可視化装
置を安価に構成できる。

【００３８】次に、上記のように構成される超音波信号
可視化装置において、３次元の形状を表示する処理及び
その断面を表示する処理を説明する。

【００３９】図６は、３次元の形状を表示する処理を示
すフローチャートである。３次元形状情報は、ポリゴン
で構成される検査対象物の形状を規定するための情報で
ある。この３次元形状情報には、ポリゴンの頂点座標、
ポリゴンの可視属性、ポリゴンの両面の音速、ポリゴン
の両面の反射屈折属性を表す情報が含まれる。

【００４０】断面平面情報は、断面平面の方程式を表す
情報である。注目経路情報は、注目している特定のＡス
コープデータの路程情報である。この路程情報には、入
射位置、方向ベクトル、路程長を表す情報が含まれる。

【００４１】３次元の形状モデルを表示する処理では、
３次元形状情報及び断面平面情報に基づいて検査対象物
の形状の３次元描画が行われる（ステップＳ１０）。

【００４２】また、３次元形状情報及び断面平面情報に
基づいて形状モデルの断面線が計算され（ステップＳ１
１）、この計算結果に基づいて断面線の３次元描画が行
われる（ステップＳ１２）。

【００４３】更に、３次元形状情報及び注目路程情報に
基づいて反射屈折計算が行われ（ステップＳ１３）、こ
の計算結果に基づいて超音波経路の３次元描画が行われ
る（ステップＳ１４）。

【００４４】上記検査対象物の形状の３次元描画（ステ
ップＳ１０）、断面線の３次元描画（ステップＳ１１及
びＳ１２）及び超音波経路の３次元描画（ステップＳ１
３及びＳ１４）が実行されることにより、検査対象物の
３次元の形状モデルを表す３次元形状図が表示装置に表
示される。

【００４５】なお、検査対象物の形状の３次元描画（ス
テップＳ１０）、断面線の３次元描画（ステップＳ１１
及びＳ１２）及び超音波経路の３次元描画（ステップＳ
１３及びＳ１４）の各処理は、パラレルに実行してもよ
いしシリアルに実行してもよい。

【００４６】次に、３次元の断面を表示する処理を、図
７に示す示すフローチャートを参照しながら説明する。

【００４７】３次元形状情報、断面平面情報及び注目経
路情報は、上述したそれらと同じである。信号データ
は、探触子から得られる超音波信号を表す波形情報であ
る。この信号データは、Ａスコープデータ毎に、波形デ
ータ、入射位置、方向ベクトル及び路程長を表すデータ
を含む。

【００４８】３次元の断面を表示する処理では、３次元
形状情報及び信号データに基づいて反射屈折計算が行わ
れる（ステップＳ２０）。次いで、この計算結果及び断
面平面情報に基づいて断面を含む空間を通過する信号デ
ータが選別される（ステップＳ２１）。そして、選別さ
れた信号データと断面平面情報とに基づいて投影描画が
行われる（ステップＳ２２）。

【００４９】また、３次元形状情報及び断面平面情報に
基づいて形状モデルとの断面線が計算され（ステップＳ
２３）、この計算結果及び断面平面情報に基づいて断面
線の投影描画が行われる（ステップＳ２４）。

【００５０】更に、３次元形状情報及び注目路程情報に
基づいて反射屈折計算が行われ（ステップＳ２５）、こ
の計算結果及び断面平面情報に基づいて超音波経路の投
影描画が行われる（ステップＳ２６）。

【００５１】上記信号データの投影描画（ステップＳ２
０〜Ｓ２２）、断面線の３次元描画（ステップＳ２３及
びＳ２４）及び超音波経路の３次元描画（ステップＳ２
５及びＳ２６）が実行されることにより、３次元の断面
を表すデータが生成され、断面図描画バッファに格納さ
れる（ステップＳ２７）。

【００５２】次いで、断面図描画バッファに格納された
３次元の断面を表すデータを補間する補間処理が行われ
る（ステップＳ２８）。この補間処理については、後述
する実施の形態３で詳細に説明する。

【００５３】以上の処理により、実際の超音波ビームの
経路及び注目経路が３次元断面上に含まれる３次元断面
図が表示装置に表示される。なお、信号データの投影描
画（ステップＳ２０〜Ｓ２２）、断面線の投影描画（ス
テップＳ２３及びＳ２４）及び超音波経路の投影描画
（ステップＳ２５及びＳ２６）の各処理は、パラレルに
実行してもよいしシリアルに実行してもよい。

【００５４】この実施の形態１に係る超音波信号可視化
装置によれば、３次元の形状モデルに基づき超音波の反
射や屈折を考慮したビーム経路を計算し、検査対象物の
形状の３次元表示図上に重ねて表示するようにしたの
で、現在見ている信号のエコー発生源が３次元モデル図
の形で示された検査対象物の何処に相当するかが視覚的
に示され、欠陥による信号と、その他の原因による信号
との判断が容易になる。また、検査対象物の形状を考慮
した上で信号波形の微妙な変化の様子が視覚的に示され
るので、形状が信号変化に及ぼす影響を確認することが
できる。

【００５５】また、奥行方向に幅を持った任意の断面に
対し、反射や屈折を考慮した上でその領域を通過する波
形データを選別し、その選別された波形データ群を３次
元空間でのビーム経路の位置を考慮した上で、Ｂスコー
プ表示のようにエコー高さに応じた色として表示するよ
うにしたので、様々な視点から波形データを検証するこ
とが可能になり、より正確な解析を行うことができる。

【００５６】（実施の形態２）本発明の実施の形態２に
係る超音波信号可視化装置は、検査対象物に溶接部とい
った異形部分を含む場合であっても超音波検査を可能に
するものである。

【００５７】以下、この実施の形態２に係る超音波信号
可視化装置を、図８を参照しながら説明する。この超音
波信号可視化装置では、３次元の形状モデルにポリゴン
で表された溶接部２４が追加されている。溶接部２４は
複数の層から構成されており、各相の境界にはポリゴン
から成る面（図８中の破線）が形成されている。

【００５８】図８において、探触子１０からの超音波
は、検査対象物の外表面Ｓ１の入射位置Ｉに向けて射出
され、この入射位置Ｉから検査対象物の内部に入射され
る。

【００５９】検査対象物の内部に入射された超音波は、
溶接部２４の側面に到達する。そして、到達点が含まれ
る側面のポリゴンの屈折属性に従って屈折しながら溶接
部の内部に入射する。溶接部の内部に入射された超音波
は、層の境界を形成するポリゴンの屈折属性に従って屈
折し、次の層に入射される。以下、同様にして各層間で
屈折しながら溶接部の外表面に到達し、その後、反射や
屈折を繰り返しながら減衰する。

【００６０】この実施の形態２の超音波信号可視化装置
によれば、不可視で屈折特性を持つポリゴンを必要な精
度で定義することで、検査対象物に溶接部が存在して
も、その溶接部を通過する超音波の屈折現象を模擬でき
る。従って、溶接部を含むような複雑な箇所での超音波
の振る舞いをポリゴン単位の比較的簡単なモデルにより
模擬することで、より正確にエコー発生原を解析するこ
とが可能になる。

【００６１】（実施の形態３）本発明の実施の形態３に
係る超音波信号可視化装置は、表示装置に表示される画
像の表示精度を向上させるものである。この表示精度を
向上させるために、補間処理が行われる。

【００６２】図９（Ａ）は、この実施の形態３に係る超
音波信号可視化装置の表示装置に表示される画像を拡大
して示す。図９（Ａ）において、ハッチング部分は、超
音波のビームが通過した画素を示し、実線は、超音波の
ビーム経路を示す。

【００６３】補間処理は、以下のようにして行われる。
即ち、先ず、画像を形成する画素を縦方向にスキャン
し、値が未設定の画素群ＰＡ１を検索する。そして、検
索された画素群ＰＡ１の上側に隣接する画素の階調値
と、下側に隣接する画素の階調値とを案分して未設定の
画素群ＰＡ１の各々に割り当てる。

【００６４】具体的には、図９（Ｂ）に示すように、検
索された画素群ＰＡ１の上側に隣接する画素の階調値
「６０」と、下側に隣接する画素の階調値「２５」とを
案分して未設定の画素群ＰＡ１を構成する６つの画素
に、「５５、５０、４５、４０、３５、３０」の階調値
をそれぞれ割り当てる。

【００６５】次いで、画像を形成する画素を横方向にス
キャンし、値が未設定の画素群ＰＡ２を検索する。そし
て、検索された画素群ＰＡ２の左側に隣接する画素の階
調値と、右側に隣接する画素の階調値とを案分して未設
定の画素群ＰＡ２の各々に割り当てる。

【００６６】具体的には、図９（Ｂ）に示すように、検
索された画素群ＰＡ２の左側に隣接する画素の階調値
「９０」と、右側に隣接する画素の階調値「５０」とを
案分して未設定の画素群ＰＡ２を構成する３つの画素
に、「８０、７０、６０」の階調値をそれぞれ割り当て
る。

【００６７】そして、２つの階調値が割り当てられた画
素について階調値の平均がとられ、新たな階調値が求め
られる。例えば、図９（Ｂ）の画素ＰＩＣは、階調値
「４０」と階調値「７０」との平均値「５５」が該画素
ＰＩＣの新たな階調値とされる。他の未設定の画素につ
いても、上記と同様の処理が施され、全体が補間された
画像が得られる。

【００６８】この実施の形態３によれば、画像的な補間
処理により比較的滑らかな画像が得られるので、超音波
信号の大きさを表す画像を高精度で見ることができる。
また、例えば上記画像を拡大したような場合であって
も、階調の変化が細密に表現されるので、比較的滑らか
な信号変化の確認が可能になる。

【００６９】以上説明したように、本発明の実施の形態
によれば、レーザ測定や３次元カメラ等の計測方法によ
って得られるポリゴン定義された検査対象物の３次元形
状情報と用いることにより、本装置の動作を変更するこ
となく、より検査対象物に即した正確な解析が可能にな
る。

【００７０】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、種
々の形状を有する検査対象物の超音波検査の結果を直感
的に、しかも高精度で知ることができる超音波信号可視
化装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る超音波信号可視化装置の概要を説
明するための図である。

【図２】本発明の実施の形態１〜３に係る超音波信号可
視化装置で使用される３次元の形状モデルとしての配管
をポリゴン展開した例を示す図である。

【図３】本発明の実施の形態１〜３に係る超音波信号可
視化装置の動作の概要を説明するための図である。

【図４】本発明の実施の形態１〜３に係る超音波信号可
視化装置におけるビーム経路の表示断面への投影描写を
説明するための図である。

【図５】本発明の実施の形態１〜３に係る超音波信号可
視化装置における検査対象物の形状を考慮した断面スコ
ープの一例を示す図である。

【図６】本発明の実施の形態１〜３に係る超音波信号可
視化装置における３次元の形状を表示する処理を示すフ
ローチャートである。

【図７】本発明の実施の形態１〜３に係る超音波信号可
視化装置における３次元の断面を表示する処理を示すフ
ローチャートである。

【図８】本発明の実施の形態２に係る超音波信号可視化
装置を説明するための図である。

【図９】本発明の実施の形態３に係る超音波信号可視化
装置における補間処理を説明するための図である。

【図１０】一般的な超音波探傷装置を説明するための図
である。

【図１１】従来の超音波探傷装置から得られる超音波信
号の表示方法を説明するための図である。

【図１２】超音波探傷装置を用いた超音波検査における
エコーの発生源を説明するための図である。

【図１３】従来の超音波探傷装置を用いた超音波検査に
おける反射計算を説明するための図である。

【図１４】従来の超音波探傷装置を用いた超音波検査の
問題点を説明するための図である。

【図１５】従来の超音波探傷装置を用いた超音波検査の
問題点を説明するための図である。

【符号の説明】１０探触子２０配管２１亀裂２２孔２３シンニング２４溶接部

フロントページの続き (72)発明者多田義久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） 2F068 AA04 BB09 DD04 FF12 GG01 JJ13 RR02 2G047 AB01 AB07 BC07 DA01 DA02 EA10 GG35 GG40 GH06 GH09

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】射出した超音波のエコーを受け取る探触
子と、前記探触子からのエコーに基づく超音波信号に基づいて
超音波のビーム経路を示す画像及び該ビーム経路の周囲
の前記超音波信号の大きさを階調で表した画像を生成
し、検査対象物の３次元の形状モデルの画像上に重畳す
る画像処理装置と、前記画像処理装置で処理された画像を表示する表示装
置、とを備えた超音波信号可視化装置。
【請求項２】前記画像処理装置は、前記検査対象物の
断面を含む３次元の形状モデルの画像を生成し、前記超
音波のビーム経路及び該ビーム経路の周囲の前記超音波
信号の大きさを階調で表した画像は、前記検査対象物の
断面上に生成される、請求項１に記載の超音波信号可視
化装置。
【請求項３】前記画像処理装置は、前記超音波のビー
ム経路が前記検査対象物の断面を貫通する場合は、前記
超音波のビーム経路を前記検査対象物の断面上に投影し
た画像を生成する、請求項２に記載の超音波信号可視化
装置。
【請求項４】前記３元次の形状モデルは、形状の表面
の属性を表す情報を含むポリゴンによって構成されてい
る、請求項３に記載の超音波信号可視化装置。
【請求項５】前記３次元の形状モデルは、前記ポリゴ
ンによって表された前記検査対象物の異形部分を含み、
前記画像処理装置は、前記異形部分を通過する前記超音
波のビーム経路を模擬する、請求項４に記載の超音波信
号可視化装置。
【請求項６】前記画像処理装置は、更に、前記超音波
のビーム経路及び該ビーム経路の周囲の前記超音波信号
の大きさを表す画像の階調を補間する補間部を備えた、
請求項５に記載の超音波信号可視化装置。