JP2022518668A - 超音波マトリクスセンサを用いた三次元表面の再構成方法 - Google Patents

Abstract

本発明は超音波マトリクスセンサを用いて部品の三次元表面を再構成する方法に関する。本発明によれば、方法（１０）は、・マトリクスセンサを使用して、走査行Ｌｉと増分行Ｌｊの交点に位置する異なる測定点Ｏ（ｉ，ｊ）で三次元表面を走査し（１１）、・各測定点において、マトリクスセンサの選択行ｍｓから各要素によって受信された反射波振幅を表す時間行画像ＳＬｉ，ｊ（ｍｓ，ｔ）を取得し（１２）、また、マトリクスセンサの選択列ｎｓから各要素によって受信された反射波振幅を表す時間列画像ＳＣｉ，ｊ（ｎｓ，ｔ）を取得し（１４）、・時間行画像ＳＬｉ，ｊ（ｍｓ，ｔ），に基づいて、各走査行Ｌｉの二次元行画像Ｘｉを構成し（１７）、・時間列画像ＳＣｉ，ｊ（ｎｓ，ｔ）に基づいて、各増分行Ｌｊの二次元列画像Ｙｊを構成し（１８）、・二次元行画像Ｘｉと二次元列画像Ｙｊに基づいて三次元画像を構成する（１９）、ことを含む。

Description

本発明は、超音波による非破壊検査の分野にある。本発明は、超音波マトリクスセンサを用いて部品の三次元表面を再構成する方法に関するものである。

本発明は、特に、超音波非破壊検査を実施するために、工業部品の表面を再構成することに適用される。非破壊検査の目的は、工業部品、例えばブレードのような航空機タービンエンジンの要素の欠陥を検出することである。

超音波非破壊検査の分野では、検査対象となる部品の表面状態が検査品質に大きく影響する。マトリクスセンサを使用すると、このパラメータの影響が軽減される。そのようなセンサは実際、超音波信号の送受信に遅延法則を適用して、超音波ビームの伝搬軸を衝撃点である部品の表面に垂直に配向させることができる。このとき、マトリクスセンサで受信した反射超音波信号の振幅は最大となる。とはいえ、超音波ビームを適応させるには、部品の形状を正確に把握する必要がある。そのため、厳密に言えば非破壊検査を実施する前に、検査対象となる部品の表面の形状を決定する必要がある。

これまでに、産業規模で使用可能な様々なソリューションが提案されてきた。これらのソリューションの大部分は、リニア多素子センサに基づいており、表面の二次元的な変化のみを調査することが可能である。言い換えれば、表面の高さの変化は１つの軸に沿ってのみ決定される。例えば、非特許文献１では、浸漬型リニア多素子センサを用いた適応型の超音波探傷法を説明している。部品の二次元表面を「フルマトリクスキャプチャ」（ＦＭＣ）と呼ばれる技術でリアルタイムに抽出し、次に「トータルフォーカシングメソッド」（ＴＦＭ）と呼ばれる技術で部品の体積の超音波画像を再構成する。この方法では、超音波画像はセンサの表面下に位置する体積のみを表す。非特許文献２には、部品に接触する線形多素子トランスデューサを用いた適応型超音波探傷法が記載されている。光学測定システムを用いて二次元表面を抽出し、その後、遅延法則をリアルタイムで適応させて、斜め入射で集束した超音波ビームを生成する。

三次元表面を再構成するためのソリューションも提案されている。例えば、特許文献１には、静止位置にあるマトリクスセンサを用いて、または平面の２軸に沿って移動する単素子センサを用いて、三次元表面を再構成する方法が記載されている。第１のケースでは、マトリクスセンサは、マトリクスセンサの表面に実質的に対応する比較的小さな表面のみを撮像できる。第２のケースでは、センサを多数の位置に移動させる必要があるため、広い面を撮影する場合には撮影期間が比較的長くなる。さらに、高精度の位置決めシステムを使ってセンサを移動させる必要がある。そうしないと、再構成の精度が低下してしまうからである。実際には、いずれの場合も、拡張された三次元表面を再構成するのは複雑な作業になる。別の解決策は、マトリクスセンサを使用し、２つの移動軸に沿って様々な測定位置に移動させることからなる。各位置でＦＭＣデータを取得し、すべてのＦＭＣデータを用いてＴＦＭ技術による再構成を行うことが可能である。しかし、ＦＭＣの取得には、各測定位置において、マトリクスセンサの各要素が個別に超音波信号を送信し、マトリクスセンサのすべての要素がこの超音波信号のエコーを受信することが必要となる。このように、Ｎ個の要素を持つセンサでは、各測定位置に一連のＮ^２基本信号が発生する。処理されるデータ量は、１つのマトリクスセンサや拡張された表面の場合、すぐにかなりの量になるため、この方法は産業用途には適していない。

国際公開第２０１５／０７５１２１号パンフレット

レオナルド・ル・ジューヌ（Ｌｅｏｎａｒｄ Ｌｅ Ｊｅｕｎｅ）、博士論文「Ｐｌａｎａｒ ｗａｖｅ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｉｍａｇｉｎｇ ｆｏｒ ｔｅｓｔｉｎｇ ｃｏｍｐｌｅｘ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｉｎ ｉｍｍｅｒｓｉｏｎ」、（パリ第７大学） Ｆ．ラッセレ（Ｆ．Ｌａｓｓｅｒｒｅ）ほか、論文「Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ａ Ｌａｒｇｅ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｏｂｅ ｆｏｒ Ｎｏｎ－ｄｅｓｔｒｕｃｔｉｖｅ Ｔｅｓｔｉｎｇ ｏｆ Ａｕｓｔｅｎｉｔｉｃ Ｓｔｅｅｌ Ｐｉｅｃｅｓ ｗｉｔｈ Ｉｒｒｅｇｕｌａｒ Ｓｕｒｆａｃｅ」、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｉｖｉｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ２０１７年１１月号、ｐ．９３３－９４２

そこで、本発明の１つの目的は、超音波マトリクスセンサを用いて、比較的拡張された三次元表面を再構成する技術を提案することである。

この目的のために、本発明は、マトリクスセンサによる三次元表面の走査と、各測定点における「クロスでの」データの収集とに基づいている。実際には、各測定点において、本発明による再構成方法は、マトリクスセンサの行の１つ以上の要素によって第１入射波が送信され、この第１入射波の反射（「第１反射波」と呼ばれる）が、この行のすべての要素によって受信され、時間信号に変換されることを含む。次に、マトリクスセンサの列の１つ以上の要素によって第２入射波が送信され、この第２入射波の反射（「第２反射波」と呼ばれる）が、この列のすべての要素によって受信され、時間信号に変換される。次に、再構成方法は、マトリクスセンサの要素の行に平行な第１の平面に二次元行画像を生成し、マトリクスセンサの要素の列に平行な第２の平面に列の二次元画像を生成することを含む。各二次元行画像は、当該第１の平面に対応する時間信号から生成される。同様に、各二次元の列は、当該第２の平面に対応する時間信号から生成される。最後に、二次元行画像と二次元列画像を合成することで、三次元画像が構成される。

より詳細には、本発明の目的は、行と列に配置された複数の要素Ｅ（ｍ，ｎ）を含むマトリクスセンサを用いて部品の三次元表面を再構成する方法であって、各要素は、前記部品の方向に入射波を放出でき、また、前記要素によって受信された反射波を表す信号を生成するように配置されている。前記方法は以下のステップを含む：
・前記マトリクスセンサで前記三次元表面を走査し、前記マトリクスセンサを複数の測定点Ｏ（ｉ，ｊ）で移動させ、各測定点は、前記マトリクスセンサの前記要素の行に平行な一連の走査線のうち一走査線Ｌ_ｉと、前記マトリクスセンサの前記要素の列に平行な一連の増分線のうち一増分線Ｌ_ｊとの交点で定義され、
・前記各測定点Ｏ（ｉ，ｊ）において以下を連続して実施する
○前記マトリクスセンサの選択行ｍ_ｓの１つ以上の要素による入射波の放出と、前記選択行の各要素Ｅ（ｍ_ｓ，ｎ_ｒ）に関する、前記要素によって受信された反射波の経時振幅を表す時間信号の生成とを含む時間行画像ＳＬ_ｉ，ｊ（ｍ_ｓ，ｔ）の取得、前記時間行画像ＳＬ_ｉ，ｊ（ｍ_ｓ，ｔ）は、前記選択行ｍ_ｓの前記要素のすべての前記時間信号によって形成される、
○前記マトリクスセンサの選択列ｎ_ｓの１つ以上の要素による入射波の放出と、前記選択列の各要素Ｅ（ｍ_ｔ，ｎ_ｓ）に関する、前記要素によって受信された反射波の経時振幅を表す時間信号の生成とを含む時間列画像ＳＣ_ｉ，ｊ（ｎ_ｓ，ｔ）の取得、前記時間列画像ＳＣ_ｉ，ｊ（ｎ_ｓ，ｔ）は、前記選択列ｎ_ｓの前記要素のすべての前記時間信号によって形成される、
・各走査線Ｌ_ｉに関して、前記走査線Ｌ_ｉに対応するすべての前記時間行画像ＳＬ_ｉ，ｊ（ｍ_ｓ，ｔ）から、前記選択行ｍ_ｓの要素を通過する平面Ｐ_ｉ（ｍ_ｓ）内の二次元行画像Ｘ_ｉを構成し、前記各二次元行画像Ｘ_ｉは、前記平面Ｐ_ｉ（ｍ_ｓ）の様々な点における反射波振幅によって定義され、
・各増分線Ｌ_ｊに関して、前記増分線Ｌ_ｊに対応するすべての前記時間列画像ＳＣ_ｉ，ｊ（ｎ_ｓ，ｔ）から、前記選択列ｎ_ｓの要素を通過する平面Ｐ_ｊ（ｎ_ｓ）内の二次元列画像Ｙ_ｊを構成し、前記各二次元列画像Ｙ_ｊは、前記平面Ｐ_ｊ（ｎ_ｓ）の様々な点における反射波振幅によって定義され、
・前記二次元行画像Ｘ_ｉおよび前記二次元列画像Ｙ_ｊから、前記部品の三次元画像を構成し、前記三次元画像は、前記二次元行画像Ｘ_ｉと前記二次元列画像Ｙ_ｊを含む体積の各点における反射波振幅によって定義される。

マトリクスセンサの要素は、例えば、平面上に配列され、要素の行と列は直線上に並んでいる。マトリクスセンサは、例えば、１６行１６列に位置する要素のセットで構成されている。しかし、一般的には、センサは、３以上のＭとＮの２整数でのＭ行Ｎ列に配置された要素のセットＥ（ｍ，ｎ）を含む。

各測定点Ｏ（ｉ，ｊ）において、同じ行と同じ列の要素が、時間行画像ＳＬ_ｉ，ｊ（ｍ_ｓ，ｔ）と時間列画像ＳＣ_ｉ，ｊ（ｎ_ｓ，ｔ）を取得するために選択され得ることに留意すべきである。したがって、この行とこの列の要素のみが、本発明による三次元表面再構成法に有用である。マトリクスセンサの代わりに、例えば十字型やＴ字型などの単一の行と単一の列の要素を含むセンサを使用することも可能である。それにもかかわらず、マトリクスセンサは、部品の三次元表面を再構成するためにも、その後の部品の超音波非破壊検査のステップにも使用できるという利点がある。

本発明による方法は、平面および曲面の再構成に適しており、それらが局所三次元変形を有する場合も含まれる。走査線および増分線は、好ましくはそれに応じて適合される。特に、走査線は直線でも曲線でもよい。同様に、増分線は、直線または曲線であってもよい。各走査線および／または各増分線は、例えば、楕円、円、楕円の一部分、または円の一部分を形成する。例えば、回転円筒面の場合、走査線は円筒面の回転軸に平行な直線であり、増分線は回転軸を中心とする円であってもよい。Ｏリング表面の場合、走査線は大曲率半径の回転軸を中心とした円、増分線は小曲率半径の回転軸を中心とした円であってもよい。走査線および／または増分線が湾曲している場合、センサの要素との平行性は、センサにおいて局所的に考慮される。

走査は、マトリクスセンサが各測定点に一度だけ配置されるように実施されるのが望ましい。したがってマトリクスセンサは、各走査線に沿って移動し、増分線との各交点で停止され得る。マトリクスセンサの位置は、その要素の１つ、例えば選択行と列の交点にある要素の位置によって定義され得る。

特定の実施形態によれば、前記三次元表面の走査は、前記マトリクスセンサの要素の列の長さよりも小さい走査ステップｐ_ｉ、および／または、前記マトリクスセンサの要素の行の長さよりも小さい増分ステップｐ_ｊで実施される。走査ステップｐ_ｉは、隣接する２本の走査線の間隔として定義され、増分ステップｐ_ｉは、隣接する２本の増分線の間隔として定義される。要素の長さよりも小さいステップを使用することで、２つの隣接する測定点の間に撮像されたゾーンのオーバーラップを得ることが可能になり、したがって再構成の品質を向上させ得る。

第１の変形実施形態によれば、前記時間行画像ＳＬ_ｉ，ｊ（ｍ_ｓ，ｔ）の各取得は、前記選択行ｍ_ｓの前記各要素Ｅ（ｍ_ｓ，ｎ_ｔ）による連続的な入射波の放出を含むとともに、前記要素Ｅ（ｍ_ｓ，ｎ_ｔ）が、前記入射波を放出した行ｍ_ｓと列ｎ_ｔに位置する要素を示し、要素Ｅ（ｍ_ｓ，ｎ_ｒ）が、前記反射波を受信した行ｍ_ｓと列ｎ_ｒに位置する要素を示している前記選択行ｍ_ｓの各要素ペア｛Ｅ（ｍ_ｓ，ｎ_ｔ）；Ｅ（ｍ_ｓ，ｎ_ｒ）｝に関して、前記要素Ｅ（ｍ_ｓ，ｎ_ｒ）によって受信された反射波の経時振幅を表す時間信号ＳＬ_ｉ，ｊ（ｍ_ｓ，ｎ_ｔ，ｎ_ｒ，ｔ）の生成を含み、前記時間行画像ＳＬ_ｉ，ｊ（ｍ_ｓ，ｔ）は前記選択行ｍ_ｓのすべての前記時間信号ＳＬ_ｉ，ｊ（ｍ_ｓ，ｎ_ｔ，ｎ_ｒ，ｔ）によって形成される。

第１の変形例と互換の第２の変形実施形態によれば、前記時間列画像ＳＣ_ｉ，ｊ（ｎ_ｓ，ｔ）の各取得は、前記選択列ｎ_ｓの前記各要素Ｅ（ｍ_ｔ，ｎ_ｓ）による連続的な入射波の放出を含むとともに、前記要素Ｅ（ｍ_ｔ，ｎ_ｓ）が、前記入射波を放出した行ｍ_ｔと列ｎ_ｓに位置する要素を示し、要素Ｅ（ｍ_ｒ，ｎ_ｓ）が、前記反射波を受信した行ｍ_ｒと列ｎ_ｓに位置する要素を示している前記選択列ｎ_ｓの各要素ペア｛Ｅ（ｍ_ｔ，ｎ_ｓ）；Ｅ（ｍ_ｒ，ｎ_ｓ）｝に関して、前記要素Ｅ（ｍ_ｒ，ｎ_ｓ）が受信した反射波の経時振幅を表す時間信号ＳＣ_ｉ，ｊ（ｍ_ｔ，ｍ_ｒ，ｎ_ｓ，ｔ）の生成を含み、前記時間列画像ＳＣ_ｉ，ｊ（ｎ_ｓ，ｔ）は、前記選択列ｎ_ｓのすべての前記時間信号ＳＣ_ｉ，ｊ（ｍ_ｔ，ｍ_ｒ，ｎ_ｓ，ｔ）によって形成される。

第１および第２の変形実施形態の取得は、選択された行と列のみでセンサが構成されていることを考慮すると、フルマトリクスキャプチャ（ＦＭＣ）と呼ぶことができる。

これらの第１および第２の変形実施形態によれば、平面Ｐ_ｉ（ｍ_ｓ）内の各二次元行画像Ｘ_ｉの構成はトータルフォーカシングメソッド（ＴＦＭ）を実施することを含んでもよく、平面Ｐ_ｊ（ｎ_ｓ）内の各二次元列画像Ｙ_ｊの構成はトータルフォーカシングメソッド（ＴＦＭ）を実施することを含んでもよい。平面におけるトータルフォーカシングメソッドの実施については、特にキャロリン・ホルムス（Ｃａｒｏｌｉｎｅ Ｈｏｌｍｅｓ）らの文献「Ｐｏｓｔ－ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ｆｕｌｌ－ｍａｔｒｉｘ ｏｆ ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｔｒａｎｓｍｉｔ－ｒｅｃｅｉｖｅ ａｒｒａｙ ｄａｔａ ｆｏｒ ｎｏｎ－ｄｅｓｔｒｕｃｔｉｖｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ」、ＮＤＴ＆Ｅ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ３８、２００５年、７０１－７１１を参照されたい。

第３の変形実施形態によれば、前記時間行画像ＳＬ_ｉ，ｊ（ｍ_ｓ，ｔ）の各取得は、前記選択行ｍ_ｓの複数の要素による複数の入射波の連続的な放出を含み、各入射波は所定の入射角θ_ｋ放出され、さらに、前記選択行ｍ_ｓの前記各要素Ｅ（ｍ_ｓ，ｎ_ｒ）および前記所定の入射角θ_ｋの各入射波に関する時間信号ＳＬ_ｉ，ｊ（ｍ_ｓ，ｎ_ｒ，θ_ｋ，ｔ）の生成を含み、前記要素Ｅ（ｍ_ｓ，ｎ_ｒ）は、前記反射波を受信した前記行ｍ_ｓおよび前記列ｎ_ｒに位置する要素を示し、前記時間行画像ＳＬ_ｉ，ｊ（ｍ_ｓ，ｔ）は、前記選択列ｍ_ｓのすべての時間信号ＳＬ_ｉ，ｊ（ｍ_ｓ，ｎ_ｒ，θ_ｋ，ｔ）によって形成される。

第４の変形実施形態によれば、前記時間列画像ＳＣ_ｉ，ｊ（ｎ_ｓ，ｔ）の各取得は、前記選択列ｎ_ｓの複数の要素による複数の入射波の連続的な放出を含み、各入射波は所定の入射角θ_ｋで放出され、さらに、前記選択列の前記各要素Ｅ（ｍ_ｒ，ｎ_ｓ）および前記所定の入射角θ_ｋの各入射波に関する時間信号ＳＣ_ｉ，ｊ（ｍ_ｒ，ｎ_ｓ，θ_ｋ，ｔ）の生成を含み、前記要素Ｅ（ｍ_ｒ，ｎ_ｓ）は、前記反射波を受信した行ｍ_ｒおよび列ｎ_ｓに位置する要素を示し、前記時間列画像ＳＣ_ｉ，ｊ（ｎ_ｓ，ｔ）は、前記選択列ｎ_ｓのすべての前記時間信号ＳＣ_ｉ，ｊ（ｍ_ｒ，ｎ_ｓ，θ_ｋ，ｔ）によって形成される。

第３および第４の変形実施形態は、様々な入射角の入射波を生成し、様々な受信点に集束させることを可能にする。

これらの第３および第４の変形実施形態によれば、各二次元行画像Ｘ_ｉを構成し、各二次元列画像Ｙ_ｊを構成することは、平面波イメージング（ＰＷＩ）法の実施を含み得る。平面波イメージング法の一平面内での実施については、特に、Ｌ．ル・ジューヌ（Ｌ．Ｌｅ Ｊｅｕｎｅらの文献：「Ｐｌａｎｅ Ｗａｖｅ Ｉｍａｇｉｎｇ ｆｏｒ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｉｒｒｅｇｕｌａｒ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｗｉｔｈ Ｈｉｇｈ Ｆｒａｍｅ Ｒａｔｅｓ」、ＡＩＰ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ予稿集１７０６、２０１６年を参照されたい。

各二次元行画像Ｘ_ｉを構成することは、前記二次元行画像Ｘ_ｉの前記平面Ｐ_ｉ（ｍ_ｓ）内の前記部品のプロファイルを決定するために輪郭を検出することを含み得る、および／または、各二次元列画像Ｙ_ｊを構成することは、前記二次元列画像Ｙ_ｊの前記平面Ｐ_ｊ（ｎ_ｓ）内の前記部品のプロファイルを決定するために輪郭を検出することを含み得る。特定の実施形態によれば、輪郭は閾値処理によって検出され、平面Ｐ_ｉ（ｍ_ｓ）またはＰ_ｊ（ｎ_ｓ）の各点における反射波振幅が所定の閾値以下の場合はゼロに設定され、そうでない場合は変化しない。所定の閾値は、例えば、当該平面Ｐ_ｉ（ｍ_ｓ）またはＰ_ｊ（ｎ_ｓ）における最大反射波振幅の半分に等しいものとして決定される。

本発明による再構成方法は、各測定点Ｏ（ｉ，ｊ）において、様々な選択行ｍ_ｓｋに関する複数の時間行画像ＳＬ_ｉ，ｊ（ｍ_ｓｋ，ｔ）の取得、および／または、様々な選択列ｎ_ｓｋに関する複数の時間列画像ＳＣ_ｉ，ｊ（ｎ_ｓｋ，ｔ）の取得を含み得る。このようにして、選択行ｍ_ｓｋの要素を通過する平面Ｐ_ｉ（ｍ_ｓｋ）内で、各走査線Ｌ_ｉおよび各選択行ｍ_ｓｋに関する二次元行画像Ｘ_ｉ，ｋが構成され得る。同様に、各増分線Ｌ_ｊと、選択列ｎ_ｓｋの要素を通過する平面Ｐ_ｊ（ｎ_ｓｋ）内の各選択列ｎ_ｓｋに関する二次元列画像Ｙ_ｊ，ｋが構成され得る。各測定点に関して、複数の時間行および／または列画像を取得することで、再構成の精度を向上させる、および／または、走査ステップや増分ステップを改善することが可能となる。

従って、より正確には、再構成方法は以下のステップを含み得る：
・前記各測定点Ｏ（ｉ，ｊ）において、様々な選択行ｍ_ｓｋに関する複数の時間行画像ＳＬ_ｉ，ｊ（ｍ_ｓｋ，ｔ）の取得を連続的に実施し、前記時間行画像ＳＬ_ｉ，ｊ（ｍ_ｓｋ，ｔ）の各取得は、前記マトリクスセンサの前記選択行ｍ_ｓｋの１つ以上の要素Ｅ（ｍ_ｓｋ，ｎ_ｔ）による入射の放出と、前記選択行ｍ_ｓｋの各要素Ｅ（ｍ_ｓｋ，ｎ_ｒ）に関して前記要素によって受信された反射波の経時振幅を表す時間信号の生成を含み、各々の前記時間行画像ＳＬ_ｉ，ｊ（ｍ_ｓｋ，ｔ）は、前記選択行ｍ_ｓｋの要素のすべての時間信号によって形成され、
・前記各走査線Ｌ_ｉおよび前記選択行ｍ_ｓｋそれぞれに関して、前記走査線Ｌ_ｉおよび前記選択行ｍ_ｓｋに対応する線のすべての時間画像ＳＬ_ｉ，ｊ（ｍ_ｓｋ，ｔ）から、前記選択行ｍ_ｓｋの要素を通過する平面Ｐ_ｉ（ｍ_ｓｋ）内の二次元行画像Ｘ_ｉ，ｋを構成し、各々の前記二次元行画像Ｘ_ｉ，ｋは、前記平面Ｐ_ｉ（ｍ_ｓｋ）の様々な点における反射波振幅によって定義される。

また、再構成方法は、以下のステップも含み得る：
・前記各測定点Ｏ（ｉ，ｊ）において、様々な選択列ｎ_ｓｋに関する複数の時間列画像ＳＣ_ｉ，ｊ（ｎ_ｓｋ，ｔ）の取得を連続的に実施し、前記時間列画像ＳＣ_ｉ，ｊ（ｎ_ｓｋ，ｔ）の各取得は、前記マトリクスセンサの前記選択列ｎ_ｓｋの１つ以上の要素による入射波の放出を含むとともに、前記選択列ｎ_ｓｋの各要素Ｅ（ｍ_ｒ，ｎ_ｓｋ）に関して、前記要素によって受信された反射波の経時振幅を表す時間信号の生成を含み、各々の前記時間列画像ＳＣ_ｉ，ｊ（ｎ_ｓｋ，ｔ）は、前記選択列ｎ_ｓｋの要素のすべての時間信号によって形成され、
・前記各増分線Ｌ_ｊおよび前記選択列ｎ_ｓｋそれぞれに関して、前記増分線Ｌ_ｊおよび前記選択列ｎ_ｓｋに対応するすべての前記時間列画像ＳＣ_ｉ，ｊ（ｎ_ｓｋ，ｔ）から、前記選択列ｎ_ｓｋの要素を通過する平面Ｐ_ｊ（ｎ_ｓｋ）内の二次元列画像Ｙ_ｊ，ｋを構成し、各々の前記二次元列画像Ｙ_ｊ，ｋは、前記平面Ｐ_ｊ（ｎ_ｓｋ）の様々な点における反射波振幅によって定義される。

本発明の他の特徴、詳細、および利点は、例示としてのみ与えられた以下の説明を読み、添付の図面を参照することで明らかとなろう。
マトリクスセンサを示し、本発明による再構成方法を実施するためにマトリクスセンサの行が選択されている状態の図である。 図１Ａのマトリクスセンサの一例を示し、本発明による部分の三次元表面を再構成する方法を実施するためにマトリクスセンサの列が選択されている状態の図である。 本発明による再構成方法の手順の一例を示した図である。 平面の走査の一例を示す図である。 トーラスの一部を構成する面の走査の一例の図である。 二次元行画像と二次元列画像の形成の模式図である。 図３Ｂの表面に関して、局所変形を通過しない走査線で得られた二次元行画像の一例を示す図である。 図３Ｂの表面に関して、局所変形を通過する走査線で得られた二次元行画像の一例を示す図である。 図３Ｂの表面に関して、局所変形を通過しない増分線で得られた二次元列画像の一例を示す図である。 図３Ｂの表面に関して、局所変形を通過する増分線で得られた二次元列画像の一例を示す図である。 図３Ｂの表面に関して、二次元行画像と二次元列画像から得られた三次元画像の一例を示す図である。 図７の三次元画像から得られた、外挿三次元画像の一例を示す図である。

図１Ａおよび図１Ｂは、本発明による部品の三次元表面を再構成するための方法で使用され得る超音波マトリクスセンサ１の一例を示す。マトリクスセンサ１は、１６行×１６列の一連の要素Ｅ（ｍ，ｎ）を含み、ｍとｎは、１≦ｍ１６且つ１≦ｎ≦１６となるような２つの整数である。一般論として、本発明は一連のＭ行×Ｎ列の要素を含み、ＭとＮが３以上の２つの整数である任意の超音波マトリクスセンサに基づいてもよい。マトリクスセンサ１の各要素Ｅ（ｍ，ｎ）は、再構成対象の部品の表面の方向に、入射波の形で入射信号を放出することができ、また、反射波を受信して、この反射波の経時振幅を表す信号に変換することができるように配置されている。入射波の放出中に要素を考慮する場合、要素はＥ（ｍ_ｔ，ｎ_ｔ）と表記され、反射波の受信中に要素を考慮する場合、要素はＥ（ｍ_ｒ，ｎ_ｒ）と表記される。本発明による再構成方法では、行のうち一行と列のうち一列が選択される。本説明の残りの部分では、選択行はｍ_ｓと表記され、選択列はｎ_ｓと表記される。任意で、複数の行ｍ_ｓｋと複数の列ｎ_ｓｋが連続して選択されてもよい。図１Ａは９番目の行（ｍ_ｓ＝９）の選択を示し、図１Ｂは８番目の列（ｎ_ｓ＝８）の選択を示している。

図２は、本発明による部品の三次元表面を再構成する方法の一例を示す。方法１０は、様々な測定点Ｏ（ｉ，ｊ）に対する以下のステップの反復を含む：マトリクスセンサ１を当該測定点Ｏ（ｉ，ｊ）に移動させるステップ１１、時間行画像ＳＬ_ｉ，ｊを取得するステップ１２、局所二次元行画像Ｘ_ｉ，ｊを構成するステップ１３、時間列画像ＳＣ_ｉ，ｊを取得するステップ１４、局所二次元列画像Ｙ_ｉ，ｊを構成するステップ１５、および走査の完全性をチェックするステップ１６。各測定点Ｏ（ｉ，ｊ）でこれらのステップ１１～１５を繰り返した後、すなわち、再構成対象の三次元表面の全体を走査した後で、方法は、二次元行画像Ｘ_ｉを構成するステップ１７と、二次元列画像Ｙ_ｊを構成するステップ１８と、三次元画像を構成するステップ１９を含む。

ステップ１１および１６は、マトリクスセンサ１による三次元表面の走査をもたらす。この走査は、各測定点Ｏ（ｉ，ｊ）においてマトリクスセンサ１を移動させることを含み、ｉは互いに平行な一連の走査線のうち一走査線Ｌ_ｉを示し、ｊは互いに平行な一連の増分線のうち一増分線Ｌ_ｊを示す。したがって各測定点Ｏ（ｉ，ｊ）は、走査線Ｌ_ｉと増分線Ｌ_ｊの交点として定義される。走査線Ｌ_ｉと増分線Ｌ_ｊは、再構成対象の三次元表面に適合していることが好ましい。

図３Ａは、実質的に平面の三次元表面２の場合のマトリクスセンサ１による三次元表面の走査の第１の例を示し、図３Ｂは、トーラスの一部を形成する三次元表面３の場合の走査の第２の例を示している。三次元表面３は、中空による局所変形ゾーン４を含んでいる。それぞれの場合において、様々な測定点Ｏ（ｉ，ｊ）を通過するためにマトリクスセンサ１が行うこの移動は、様々な走査線Ｌ_ｉに連続的に追従し、取得ステップ１２および１４は、マトリクスセンサの各移動の後に増分ステップＰ_ｊによって実行される。各走査線Ｌ_ｉの終わりに、マトリクスセンサは次の走査線Ｌ_ｉ＋１に移動し、隣接する走査線Ｌ_ｉは図４に示すように走査ステップｐ_ｉで区切られている。図３Ａでは、走査線Ｌ_ｉは互いに平行であり且つマトリクスセンサ１の要素Ｅ（ｍ，ｎ）の行に平行な直線であり、増分線Ｌ_ｊは互いに平行であり且つマトリクスセンサ１の要素Ｅ（ｍ，ｎ）の列に平行な直線である。図３Ｂでは、走査線Ｌ_ｉは、トーラスの大曲率半径の回転軸を中心とする円の一部を形成し、増分線Ｌ_ｊは、トーラスの小曲率半径の回転軸を中心とする円の一部を形成している。マトリクスセンサ１とトーラスのそれぞれの寸法を考慮すると、走査線Ｌ_ｉはマトリクスセンサ１の要素Ｅ（ｍ，ｎ）の行に平行であると考えられ、増分線Ｌ_ｊは要素Ｅ（ｍ，ｎ）の列に平行であると考えられる。マトリクスセンサ１は、走査中に増分線Ｌ_ｊを物理的に追従しないことに留意されたい。それにもかかわらず、マトリクスセンサ１は、走査線Ｌ_ｉに沿って規則的な増分ステップＰ_ｊで移動し、増分線Ｌ_ｊに沿って各測定点Ｏ（ｉ，ｊ）を通過する。図４に示す増分ステップＰ_ｊは、２つの隣接する増分線間の距離を定義している。

当該測定点Ｏ（ｉ，ｊ）の時間行画像ＳＬ_ｉ，ｊを取得するステップ１２は、マトリクスセンサ１の選択行ｍ_ｓの各要素Ｅ（ｍ_ｓ，ｎ_ｔ）に連続的に入射波を放出し、選択行ｍ_ｓの各要素のペア｛Ｅ（ｍ_ｓ，ｎ_ｔ）；Ｅ（ｍ_ｓ，ｎ_ｒ）｝に関して時間信号ＳＬ_ｉ，ｊ（ｍ_ｓ，ｎ_ｔ，ｎ_ｒ，ｔ）を生成することを含み、要素Ｅ（ｍ_ｓ，ｎ_ｔ）は、入射波を放出した行ｍ_ｓと列ｎ_ｔに位置する要素を示し、要素Ｅ（ｍ_ｓ，ｎ_ｒ）は、反射波を受信した行ｍ_ｓと列ｎ_ｒに位置する要素を示す。信号ＳＬ_ｉ，ｊ（ｍ_ｓ，ｎ_ｔ，ｎ_ｒ，ｔ）は、要素Ｅ（ｍ_ｓ，ｎ_ｒ）によって受信され要素Ｅ（ｍ_ｓ，ｎ_ｔ）によって放出された入射波の反射から生じた反射波の経時振幅ｔを表す。ＳＬ_ｉ，ｊ（ｍ_ｓ，ｔ）と表記され略記ＳＬ_ｉ，ｊである測定点Ｏ（ｉ，ｊ）の時間行画像は、選択行ｍ_ｓの様々な要素のペア｛Ｅ（ｍ_ｓ，ｎ_ｔ）；Ｅ（ｍ_ｓ，ｎ_ｒ）｝に関して生成されたすべての時間信号ＳＬ_ｉ，ｊ（ｍ_ｓ，ｎ_ｔ，ｎ_ｒ，ｔ）によって形成される。

当該点Ｏ（ｉ，ｊ）の局所二次元行画像Ｘ_ｉ，ｊを構成するステップ１３は、対応する時間行画像ＳＬ_ｉ，ｊ（ｍ_ｓ，ｔ）から、選択行ｍ_ｓの要素Ｅ（ｍ_ｓ，ｎ）を通過する平面Ｐ_ｉ（ｍ_ｓ）の様々な点における反射波の振幅を決定することを含む。平面Ｐ_ｉ（ｍ_ｓ）は、マトリクスセンサ１の列に垂直である。特定の実施形態によれば、局所二次元行画像Ｘ_ｉ，ｊは、トータルフォーカシングメソッド（ＴＦＭ）によって構成される。

当該測定点Ｏ（ｉ，ｊ）の時間列画像ＳＣ_ｉ，ｊを取得するステップ１４は、マトリクスセンサ１の選択列ｎ_ｓの各要素Ｅ（ｍ_ｔ，ｎ_ｓ）によって連続的に入射波を送信し、前記選択列ｎ_ｓの各要素のペア｛Ｅ（ｍ_ｔ，ｎ_ｓ）；Ｅ（ｍ_ｒ，ｎ_ｓ）｝に関して時間信号ＳＣ_ｉ，ｊ（ｍ_ｔ，ｍ_ｒ，ｎ_ｓ，ｔ）を生成することを含み、要素Ｅ（ｍ_ｔ，ｎ_ｓ）は、入射波を放出した行ｍ_ｔと列ｎ_ｓに位置する要素を示し、要素Ｅ（ｍ_ｒ，ｎ_ｓ）は、反射波を受信した行ｍ_ｒと列ｎ_ｓに位置する要素を示す。信号ＳＣ_ｉ，ｊ（ｍ_ｔ，ｍ_ｒ，ｎ_ｓ，ｔ）は、要素Ｅ（ｍ_ｒ，ｎ_ｓ）によって受信され要素Ｅ（ｍ_ｔ，ｎ_ｓ）によって放出された入射波の反射から生じた反射波の経時振幅ｔを表す。ＳＣ_ｉ，ｊ（ｎ_ｓ，ｔ）と表記され略記ＳＣ_ｉ，ｊである測定点Ｏ（ｉ，ｊ）の時間列画像は、選択列ｎ_ｓの様々な要素のペア｛Ｅ（ｍ_ｔ，ｎ_ｓ）；Ｅ（ｍ_ｒ，ｎ_ｓ）｝に関して生成されたすべての時間信号ＳＣ_ｉ，ｊ（ｍ_ｔ，ｍ_ｒ，ｎ_ｓ，ｔ）によって形成される。

当該測定点Ｏ（ｉ，ｊ）の局所二次元列画像Ｙ_ｉ，ｊを構成するステップ１５は、対応する時間列画像ＳＣ_ｉ，ｊ（ｎ_ｓ，ｔ）から、選択列ｎ_ｓの要素Ｅ（ｍ，ｎ_ｓ）を通過する平面Ｐ_ｊ（ｎ_ｓ）の様々な点における反射波振幅を決定することを含む。平面Ｐ_ｊ（ｎ_ｓ）はマトリクスセンサ１の行に垂直である。特定の実施形態によれば、局所二次元列画像Ｙ_ｉ，ｊは、トータルフォーカシングメソッド（ＴＦＭ）によって構成される。

所定の測定点Ｏ（ｉ，ｊ）に関する時間行画像ＳＬ_ｉ，ｊを取得するステップ１２と時間列画像ＳＣ_ｉ，ｊを取得するステップ１４は、選択行の要素によって放出された波と選択列の要素によって放出された波との間の干渉を回避するために連続して実施される。もちろん、これらのステップの順序は逆でもよい。

さらに、時間行または列の画像を取得する各ステップでは、選択行または列の要素のそれぞれによって、入射波が連続的に放出されると考えられてきた。しかしながら、時間行画像ＳＬ_ｉ，ｊを取得する各ステップ１２は、選択行ｍ_ｓの複数の要素による複数の入射波の連続的な放出を含んでもよく、各入射波は所定の入射角θ_ｋで放出され、さらに、選択行の各要素Ｅ（ｍ_ｓ，ｎ_ｒ）および各入射波に関する時間信号ＳＬ_ｉ，ｊ（ｍ_ｓ，ｎ_ｒ，θ_ｋ，ｔ）の生成を含んでいてもよい。入射波は、特に、互いに異なる入射角で放出されてもよい。次に、ＳＬ_ｉ，ｊ（ｍ_ｓ，ｔ）とも表記され略記ＳＬ_ｉ，ｊである、測定点Ｏ（ｉ，ｊ）の時間行画像が、選択行の様々な要素のペアＥ（ｍ_ｓ，ｎ_ｒ）と入射波に関して生成されたすべての時間信号ＳＬ_ｉ，ｊ（ｍ_ｓ，ｎ_ｒ，θ_ｋ，ｔ）によって形成される。測定点Ｏ（ｉ，ｊ）の局所二次元行画像Ｘ_ｉ，ｊを構成するステップ１３は、対応する時間行画像ＳＬ_ｉ，ｊ（ｍ_ｓ，ｔ）から構成される。同様に、時間列画像ＳＣ_ｉ，ｊを取得する各ステップ１４は、選択列ｎ_ｓの複数の要素による複数の入射波の連続的な放出を含み、各入射波が所定の入射角θ_ｋで放出され、さらに、選択列の各要素Ｅ（ｍ_ｒ，ｎ_ｓ）および各入射波に関して時間信号ＳＣ_ｉ，ｊ（ｍ_ｒ，ｎ_ｓ，θ_ｋ，ｔ）を生成することを含んでいてもよい。入射波は、特に、互いに異なる入射角で放出されてもよい。次に、ＳＣ_ｉ，ｊ（ｎ_ｓ，ｔ）とも表記され略記ＳＣ_ｉ，ｊである、測定点Ｏ（ｉ，ｊ）に関する時間列画像が、選択列の要素の様々なペアＥ（ｍ_ｒ，ｎ_ｓ）および入射波に関して生成されたすべての時間信号ＳＣ_ｉ，ｊ（ｍ_ｒ，ｎ_ｓ，θ_ｋ，ｔ）によって形成される。当該点Ｏ（ｉ，ｊ）に関する局所二次元列画像Ｙ_ｉ，ｊを構成するステップ１５は、対応する時間列画像ＳＣ_ｉ，ｊ（ｎ_ｓ，ｔ）から構成される。

走査の完全性をチェックするステップ１６は、各測定点Ｏ（ｉ，ｊ）でマトリクスセンサが移動されたこと、また、これらの点のそれぞれで局所二次元行画像Ｘ_ｉ，ｊと局所二次元列画像Ｙ_ｉ，ｊが構成されていることをチェックすることからなる。

二次元行画像Ｘ_ｉを構成するステップ１７は、各走査線Ｌ_ｉに関して、当該走査線Ｌ_ｉのすべての局所二次元画像Ｘ_ｉ，ｊを連結することを含む。すると各二次元行画像Ｘ_ｉは、選択行ｍ_ｓの要素Ｅ（ｍ_ｓ，ｎ）を通過する平面Ｐ_ｉ（ｍ_ｓ）の様々な点における反射波振幅を表す。連結は、例えば、平面Ｐ_ｉ（ｍ_ｓ）の様々な点における反射波振幅を加算することによって実施される。

同様に、二次元列画像Ｙ_ｊを構成するステップ１８は、各増分線Ｌ_ｊに関して、当該増分線Ｌ_ｊのすべての局所二次元画像Ｘ_ｉ，ｊを連結することを含む。すると各二次元列画像Ｙ_ｊは、選択列ｎ_ｓの要素Ｅ（ｍ，ｎ_ｓ）を通過する平面Ｐ_ｊ（ｎ_ｓ）の様々な点における反射波振幅を表す。連結は、例えば、平面Ｐ_ｊ（ｎ_ｓ）の様々な点における反射波の振幅を加算することによって行われる。

図４は、マトリクスセンサ１を様々な走査線Ｌ_ｉと増分線Ｌ_ｊに沿って走査した後の、二次元行Ｘ_ｉと列Ｙ_ｊの画像の形成を模式的に示す。二次元行画像Ｘ_ｉは、部品の表面に局所的に実質的に垂直な面を構成する平面Ｐ_ｉ（ｍ_ｓ）における入射波の反射の振幅を表している。二次元列画像Ｙ_ｊは、部品の表面に対して、および平面Ｐ_ｉ（ｍ_ｓ）に対して、局所的に実質的に垂直な面を構成する平面Ｐ_ｊ（ｎ_ｓ）における入射波の反射の振幅を表している。

図５Ａおよび図５Ｂは、図３Ｂに示され、トーラスの一部を形成する三次元表面３に関して得られた二次元行画像Ｘ_ｉの２つの例を示す。これらの画像は、トータルフォーカシングメソッドを用いた上述の方法のステップ１１～１８によって得られる。図５Ａは、局所変形ゾーン４を通過しない走査線Ｌ_ｉに関する二次元行画像Ｘ_ｉを示し、図５Ｂは、局所変形ゾーン４を通過する走査線Ｌ_ｉに関する二次元行画像Ｘ_ｉを示す。

図６Ａおよび図６Ｂは、三次元表面３に関して得られた二次元列画像Ｙ_ｊの２つの例を示す。これらの画像は、トータルフォーカシングメソッドを用いた上述の方法のステップ１１～１８によって得られる。図６Ａは、局所変形ゾーン４を通過しない増分線Ｌ_ｊに関する二次元列画像Ｙ_ｊを示し、図６Ｂは、局所変形ゾーン４を通過する増分線Ｌ_ｊに関する二次元列画像Ｙ_ｊを示す。

三次元画像を構成するステップ１９は、すべての二次元行画像Ｘ_ｉとすべての二次元列画像Ｙ_ｊから、これらの二次元画像の様々な平面Ｐ_ｉ（ｍ_ｓ）およびＰ_ｊ（ｎ_ｓ）を包含する体積の様々な点における反射波振幅を決定することを含む。この場合、体積は、最初の平面と最後の平面Ｐ_ｉ（ｍ_ｓ）、および最初の平面と最後の平面Ｐ_ｊ（ｎ_ｓ）によって区切られる。三次元画像は、体積の様々な点におけるこれらの反射波振幅によって形成される。実際には、三次元画像を構成することは、例えば、二次元行画像Ｘ_ｉと列画像Ｙ_ｊを合成することで行われる。

図７は、図３Ｂに示した三次元表面３に関して得られた三次元画像の一例を示す。この図では、二次元行画像Ｘ_ｉおよび二次元列画像Ｙ_ｊが、より具体的には局所変形ゾーン４において、三次元画像を構成するための補完的なデータを提供していることが観察できるが、局所変形ゾーン４については、この行を通過する平面Ｐ_ｉ（ｍ_ｓ）に垂直ではない平面にあるマトリクスセンサ１の下に配置された三次元表面３の傾斜故に、マトリクスセンサの一行のすべての要素に関して反射波の欠如が観察される。

また、本発明による再構成方法は、三次元画像を構成するステップ１９に続いて、この三次元画像を外挿するステップを含んでいてもよく、反射波振幅が、波の振幅が決定された体積の点の間に位置する体積の様々な補完的な点に関して決定される。図８は、図７の三次元画像から得られた外挿三次元画像の一例を示す。

１ マトリクスセンサ
２、３ 三次元表面

Claims (12)

1. 行と列に配置された複数の要素Ｅ（ｍ，ｎ）を含むマトリクスセンサ（１）を用いて部品の三次元表面を再構成する方法であって、各要素は、前記部品の方向に入射波を放出でき、また、前記要素によって受信された反射波を表す信号を生成するように配置されており、前記方法（１０）が、
   ・前記マトリクスセンサを用いて前記三次元表面（２、３）を走査し（１１）、前記マトリクスセンサ（１）を複数の測定点Ｏ（ｉ，ｊ）で移動させ、各測定点は、前記マトリクスセンサの前記要素の行に平行な一連の走査線のうち一走査線Ｌ_ｉと、前記マトリクスセンサの前記要素の列に平行な一連の増分線のうち一増分線Ｌ_ｊとの交点で定義され、
   ・前記各測定点Ｏ（ｉ，ｊ）において以下を連続して実施する：
   ○前記マトリクスセンサの選択行ｍ_ｓの１つ以上の要素による入射波の放出と、前記選択行の各要素Ｅ（ｍ_ｓ，ｎ_ｒ）に関する、前記要素によって受信された反射波の経時振幅を表す時間信号の生成とを含む時間行画像ＳＬ_ｉ，ｊ（ｍ_ｓ，ｔ）の取得（１２）、前記時間行画像ＳＬ_ｉ，ｊ（ｍ_ｓ，ｔ）は、前記選択行ｍ_ｓの前記要素のすべての前記時間信号によって形成される、
   ○前記マトリクスセンサの選択列ｎ_ｓの１つ以上の要素による入射波の放出と、前記選択列の各要素Ｅ（ｍ_ｔ，ｎ_ｓ）に関する、前記要素によって受信された反射波の経時振幅を表す時間信号の生成を含む時間列画像ＳＣ_ｉ，ｊ（ｎ_ｓ，ｔ）の取得（１４）、前記時間列画像ＳＣ_ｉ，ｊ（ｎ_ｓ，ｔ）は、前記選択列ｎ_ｓの前記要素のすべての前記時間信号によって形成される、
   ・各走査線Ｌ_ｉに関して、前記走査線Ｌ_ｉに対応するすべての前記時間行画像ＳＬ_ｉ，ｊ（ｍ_ｓ，ｔ）から、前記選択行ｍ_ｓの要素を通過する平面Ｐ_ｉ（ｍ_ｓ）内の二次元行画像Ｘ_ｉを構成し（１７）、前記各二次元行画像Ｘ_ｉは、前記平面Ｐ_ｉ（ｍ_ｓ）の様々な点における反射波振幅によって定義され、
   ・各増分線Ｌ_ｊに関して、前記増分線Ｌ_ｊに対応するすべての前記時間列画像ＳＣ_ｉ，ｊ（ｎ_ｓ，ｔ）から、前記選択列ｎ_ｓの要素を通過する平面Ｐ_ｊ（ｎ_ｓ）内の二次元列画像Ｙ_ｊを構成し（１８）、前記各二次元列画像Ｙ_ｊは、前記平面Ｐ_ｊ（ｎ_ｓ）の様々な点における反射波振幅によって定義され、
   ・前記二次元行画像Ｘ_ｉおよび前記二次元列画像Ｙ_ｊから、前記部品の三次元画像を構成し（１９）、前記三次元画像は、前記二次元行画像Ｘ_ｉと前記二次元列画像Ｙ_ｊを含む体積の各点における反射波振幅によって定義される、再構成方法。
2. 前記走査線Ｌ_ｉが直線または曲線である、および／または前記増分線Ｌ_ｊが直線または曲線である、請求項１に記載の再構成方法。
3. 前記三次元表面（２，３）の走査が、前記マトリクスセンサ（１）の要素の行の長さよりも小さい走査ステップｐ_ｉで実施される、および／または、前記マトリクスセンサ（１）の要素の列の長さよりも小さい増分ステップＰ_ｊ（ｎ_ｓ）で実施される請求項１または２に記載の再構成方法。
4. 前記時間行画像ＳＬ_ｉ，ｊ（ｍ_ｓ，ｔ）の各取得（１２）が、前記選択行ｍ_ｓの前記各要素Ｅ（ｍ_ｓ，ｎ_ｔ）による連続的な入射波の放出を含むとともに、前記要素Ｅ（ｍ_ｓ，ｎ_ｔ）が、前記入射波を放出した行ｍ_ｓと列ｎ_ｔに位置する要素を示し、要素Ｅ（ｍ_ｓ，ｎ_ｒ）が、前記反射波を受信した行ｍ_ｓと列ｎ_ｒに位置する要素を示している前記選択行ｍ_ｓの各要素ペア｛Ｅ（ｍ_ｓ，ｎ_ｔ）；Ｅ（ｍ_ｓ，ｎ_ｒ）｝に関して、前記要素Ｅ（ｍ_ｓ，ｎ_ｒ）によって受信された反射波の経時振幅を表す時間信号ＳＬ_ｉ，ｊ（ｍ_ｓ，ｎ_ｔ，ｎ_ｒ，ｔ）の生成を含み、前記時間行画像ＳＬ_ｉ，ｊ（ｍ_ｓ，ｔ）は、前記選択行ｍ_ｓのすべての前記時間信号ＳＬ_ｉ，ｊ（ｍ_ｓ，ｎ_ｔ，ｎ_ｒ，ｔ）によって形成される、請求項１から３のいずれか１項に記載の再構成方法。
5. 前記時間列画像ＳＣ_ｉ，ｊ（ｎ_ｓ，ｔ）の各取得（１４）が、前記選択列ｎ_ｓの前記各要素Ｅ（ｍ_ｔ，ｎ_ｓ）による連続的な入射波の放出を含むとともに、前記要素Ｅ（ｍ_ｔ，ｎ_ｓ）が、前記入射波を放出した行ｍ_ｓと列ｎ_ｓに位置する要素を示し、要素Ｅ（ｍ_ｒ，ｎ_ｓ）が、前記反射波を受信した行ｍ_ｒと列ｎ_ｓに位置する要素を示している前記選択列ｎ_ｓの各要素ペア｛Ｅ（ｍ_ｔ，ｎ_ｓ）；Ｅ（ｍ_ｒ，ｎ_ｓ）｝に関して、前記要素Ｅ（ｍ_ｒ，ｎ_ｓ）によって受信された反射波の経時振幅を表す時間信号ＳＣ_ｉ，ｊ（ｍ_ｔ，ｍ_ｒ，ｎ_ｓ，ｔ）の生成を含み、前記時間列画像ＳＣ_ｉ，ｊ（ｎ_ｓ，ｔ）は、前記選択列ｎ_ｓのすべての前記時間信号ＳＣ_ｉ，ｊ（ｍ_ｔ，ｍ_ｒ，ｎ_ｓ，ｔ）によって形成される、請求項１から４のいずれか１項に記載の再構成方法。
6. 各二次元行画像Ｘ_ｉを構成すること（１７）はトータルフォーカシングメソッドを実施することを含み、各二次元列画像Ｙ_ｊを構成すること（１８）はトータルフォーカシングメソッドを実施することを含む請求項４および５に記載の再構成方法。
7. 前記時間列画像ＳＬ_ｉ，ｊ（ｍ_ｓ，ｔ）の各取得（１２）は、前記選択行ｍ_ｓの複数の要素による複数の入射波の連続的な放出を含み、各入射波は所定の入射角θ_ｋで放出され、さらに、前記選択行ｍ_ｓの前記各要素Ｅ（ｍ_ｓ，ｎ_ｒ）および前記所定の入射角θ_ｋの各入射波に関する時間信号ＳＬ_ｉ，ｊ（ｍ_ｓ，ｎ_ｒ，θ_ｋ，ｔ）の生成を含み、前記要素Ｅ（ｍ_ｓ，ｎ_ｒ）は、前記反射波を受信した前記行ｍ_ｓおよび前記列ｎ_ｒに位置する要素を示し、前記時間列画像ＳＬ_ｉ，ｊ（ｍ_ｓ，ｔ）は、前記選択行ｍ_ｓのすべての前記時間信号ＳＬ_ｉ，ｊ（ｍ_ｓ，ｎ_ｒ，θ_ｋ，ｔ）によって形成される、請求項１から３のいずれか１項に記載の再構成方法。
8. 前記時間列画像ＳＣ_ｉ，ｊ（ｎ_ｓ，ｔ）の各取得（１４０）が、前記選択列ｎ_ｓの複数の要素による複数の入射波の連続的な放出を含み、各入射波が所定の入射角θ_ｋで放出され、さらに、前記選択行の前記各要素Ｅ（ｍ_ｒ，ｎ_ｓ）および前記所定の入射角θ_ｋの各入射波に関する時間信号ＳＣ_ｉ，ｊ（ｍ_ｒ，ｎ_ｓ，θ_ｋ，ｔ）の生成を含み、前記要素Ｅ（ｍ_ｒ，ｎ_ｓ）は、前記反射波を受信した行ｍ_ｒおよび列ｎ_ｓに位置する要素を示し、前記時間列画像ＳＣ_ｉ，ｊ（ｎ_ｓ，ｔ）は、前記選択列ｎ_ｓのすべての前記時間信号ＳＣ_ｉ，ｊ（ｍ_ｒ，ｎ_ｓ，θ_ｋ，ｔ）によって形成される、請求項１から３および請求項７のうちいずれか１項に記載の再構成方法。
9. 各二次元行画像Ｘ_ｉを構成すること（１７）は、平面波イメージング法を実施することを含み、各二次元列画像Ｙ_ｊを構成すること（１８）は、平面波イメージング法を実施することを含む請求項７および８に記載の再構成方法。
10. 前記各二次元行画像Ｘ_ｉを構成すること（１７）は、前記二次元行画像Ｘ_ｉの前記平面Ｐ_ｉ（ｍ_ｓ）内の前記部品のプロファイルを決定するために輪郭を検出することを含む、および／または、前記各二次元列画像Ｙ_ｊを構成すること（１８）は、前記二次元列画像Ｙ_ｊの前記平面Ｐ_ｊ（ｎ_ｓ）内の前記部品のプロファイルを決定するために輪郭を検出することを含む請求項１から９のいずれか１項に記載の再構成方法。
11. ・前記各測定点Ｏ（ｉ，ｊ）において、様々な選択行ｍ_ｓｋに関する複数の時間行画像ＳＬ_ｉ，ｊ（ｍ_ｓｋ，ｔ）の取得を連続的に実施し、前記時間行画像ＳＬ_ｉ，ｊ（ｍ_ｓｋ，ｔ）の各取得は、前記マトリクスセンサの前記選択行ｍ_ｓｋの１つ以上の要素Ｅ（ｍ_ｓｋ，ｎ_ｔ）による入射波の放出を含むとともに、前記選択行ｍ_ｓｋの各要素Ｅ（ｍ_ｓｋ，ｎ_ｒ）に関する、前記要素によって受信された反射波の経時振幅を表す時間信号の生成を含み、各々の前記時間行画像ＳＬ_ｉ，ｊ（ｍ_ｓｋ，ｔ）は、前記選択行ｍ_ｓｋの要素のすべての時間信号によって形成され、
    ・前記各走査線Ｌ_ｉおよび前記選択行ｍ_ｓｋそれぞれに関して、前記走査線Ｌ_ｉおよび前記選択行ｍ_ｓｋに対応する前記行のすべての時間画像ＳＬ_ｉ，ｊ（ｍ_ｓｋ，ｔ）から、前記選択行ｍ_ｓｋの要素を通過する平面Ｐ_ｉ（ｍ_ｓｋ）内の二次元行画像Ｘ_ｉ，ｋを構成し、各々の前記二次元行画像Ｘ_ｉ，ｋは、前記平面Ｐ_ｉ（ｍ_ｓｋ）の様々な点における反射波振幅によって定義される、請求項１から１０のいずれか１項に記載の再構成方法。
12. ・前記各測定点Ｏ（ｉ，ｊ）において、様々な選択列ｎ_ｓｋに関する複数の時間列画像ＳＣ_ｉ，ｊ（ｎ_ｓｋ，ｔ）の取得を連続的に実施し、前記時間列画像ＳＣ_ｉ，ｊ（ｎ_ｓｋ，ｔ）の各取得は、前記マトリクスセンサの前記選択列ｎ_ｓｋの１つ以上の要素による入射波の放出を含むとともに、前記選択列ｎ_ｓｋの各要素Ｅ（ｍ_ｒ，ｎ_ｓｋ）に関して、前記要素によって受信された反射波の経時振幅を表す時間信号の生成を含み、各々の前記時間列画像ＳＣ_ｉ，ｊ（ｎ_ｓｋ，ｔ）は、前記選択列ｎ_ｓｋの要素のすべての時間信号によって形成され、
    ・前記各増分線Ｌ_ｊおよび前記選択列ｎ_ｓｋそれぞれに関して、前記増分線Ｌ_ｊおよび前記選択列ｎ_ｓｋに対応するすべての前記時間列画像ＳＣ_ｉ，ｊ（ｎ_ｓｋ，ｔ）から、前記選択列ｎ_ｓｋの要素を通過する平面Ｐ_ｊ（ｎ_ｓｋ）内の二次元列画像Ｙ_ｊ，ｋを構成し、各々の前記二次元列画像Ｙ_ｊ，ｋは、前記平面Ｐ_ｊ（ｎ_ｓｋ）の様々な点における反射波振幅によって定義される、請求項１から１１のいずれか１項に記載の再構成方法。

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