JP4078409B2 - 多数源データ処理方法および多数源データ処理装置 - Google Patents
多数源データ処理方法および多数源データ処理装置 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、情報の迅速な同化および解釈が可能な方法での、多数の源からの情報の表示に関する。特に、本発明は、加工品の検査からの情報の表示に関し、より詳細には、加工品の遠隔検査からの情報の表示に関する。
【０００２】
【従来の技術】
様々なシステムまたは部品は、周期的に、または問題が疑われる場合に検査せねばならない。例えば、航空機のエンジンには、それぞれが多数のタービン羽根を有する一連のタービンを有しているが、これらのタービン羽根は時々検査せねばならない。図２３に示すように、例えば、飛行機のエンジンの吸気口に鳥が吸い込まれた場合には、タービン羽根１０６にクラック１１０が発生するかもしれない。
【０００３】
クラック１１０は、
（ａ）些細なものであって、メンテナンスが不要であるかもしれないし、
（ｂ）比較的小さいものであって、クラックをすりつぶして「ブレンド」（すなわち、航空力学上許容できる形削り）を形成すればよいかもしれないし、
または
（ｃ）比較的大きなものであって、羽根１０６を交換せねばならないかもしれない。
【０００４】
図２４の簡略図に示すとおり、軸１０４から放射状に延びているタービン羽根１０６は、ハウジング１０２内に閉じ込められている。ハウジング１０２を開かずにタービン羽根１０６の検査が容易にできるように、１個またはそれ以上の検査ポート１０８が設けられている。ボアスコープ、柔軟性を有するファイバースコープ、および柔軟性を有するビデオイメージスコープ等の光学器械を含む遠隔目視検査システムを用いて、タービン羽根１０６を遠隔検査することが多い。
【０００５】
より詳細には、上述の光学器械はそれぞれ、検査ポート１０８を通って挿入することができる挿入管を有しており、それぞれの場合において、挿入管は、ハウジング１０２内の、その末端部側の端において受け取ったイメージを、ハウジング１０２外の、その基部側の端に中継する。電子式回転器具（オリンパス・アメリカが販売するモデルＯＴＴ等）を用いてタービンを自動的に正確に回転し、それぞれの羽根１０６が検査できるように、および関係する羽根１０６に「標識」をつけて後により綿密に検査できるようにしてもよい。
【０００６】
ボアスコープ、柔軟性を有するファイバースコープ、および柔軟性を有するビデオイメージスコープは、当業者には公知のものではあるが、これら光学器械の簡単な概観を以下に述べる。
【０００７】
図２５は、取り付けたビデオカメラ（図示せず）と共に、本発明の表示システムのビデオ源として用いることができる、硬質のボアスコープ２００の側面図である。図２５に示すように、ボアスコープ２００は、本体２０２（例えばハンドル２０３を含んでもよい）及び挿入管２０４を備えている。本体２０２は、挿入管２０４の基部側の端に接続され、挿入管２０４の末端部側の端には、視界２０８および発光手段２１０を有するレンズ系２０６を含む先端アダプタ２１１が設けられている。
【０００８】
なお、先端アダプタ２１１は９０°（すなわち直角）の視角があるが、当業者には公知のとおり、他の先端アダプタ（例えば、直視、前方へ傾いた４５°、および後方への１１０°）も利用できる。
【０００９】
また、ボアスコープ２００の本体２０２は、焦点制御リング２１４および接眼レンズ２１２を備え、ボアスコープ２００は、またユーザが本体２０２に関して挿入管２０４を回転する（例えば３７０°まで）ことができるようにする、環状の走査ダイヤル２１６も備えている。環状の走査ダイヤル２１６は、環状の走査方向インジケータ２１８を有し、例えばハウジング１０２によってユーザの視界が遮られたときに、ユーザが先端アダプタ２１１の向きを決定できるようになっている。本体２０２は、外部の光源から照明光を受け取る、光ガイドコネクタ２２０を備えている。
【００１０】
ボアスコープ２００が使用されていないときに接眼レンズ２１２を保護する、アイカップ２２２が設けられており、アイカップ２２２を取り外し、ビデオアダプタ２２４を用いて、ビデオカメラ（図示せず）を接眼レンズ２１２に接続し、ビデオモニタによる検査が可能なようにしてもよい。
【００１１】
なお、ビデオカメラ（図示せず）は、例えばＮＴＳＣ、ＰＡＬ、またはＳビデオ（すなわちＹ−Ｃ）基準を遵守するビデオフレームを出力する。
【００１２】
図２６（ａ）は、図２５の硬質のボアスコープ２００の挿入管２０４の部分側断面図である。図示のとおり、壁２２８は、内筒を形成する壁２３０を取り囲む外筒を形成する。内筒内に規定された空間は、対物レンズ２０６’及び対物レンズ２０６’からのイメージを接眼レンズ２１２（図２５参照）に中継する光学系２２６を収容する。
【００１３】
なお、内筒と外筒の間に形成された空洞２３２は、例えば光ファイバの索等の光ガイド（図示せず）を収容すると共に、センサおよび／または器具が設けられる作業チャネル（図示せず）が設けられている
図２６（ｂ）は、直視の光学的先端アダプタ２１１’の末端部側の端の端面図である。図２６（ｂ）に示すとおり、光ガイド（図示せず）からの光を通して検査中の加工品を照明する窓２１０’が対物レンズ２０６’のまわりに設けられている。
【００１４】
図２７は、取り付けたビデオカメラ（図示せず）と共に、本発明の表示システムのビデオ源として用いることができる、柔軟性を有するファイバースコープ３００の側面図である。上で説明した硬質のボアスコープ２００と同様に、柔軟性を有するファイバースコープ３００もまた、本体３０２および挿入管３０４を備えている。しかし、この場合には、挿入管３０４は柔軟性を有しており、その末端部側の端は、左右曲げ制御装置３１０によって左右に曲がり、上下曲げ制御装置３１４によって上下に曲がるようになっている。左右曲げ制御装置３１０は、ブレーキ３１２によってロックされ、上下曲げ制御装置３１４は、ブレーキ３１６によってロックされるようになっている。
【００１５】
本体３０２は、また、ジオプトリ調節リング３０６および接眼レンズ３０８を備え、上述した硬質のボアスコープ２００の場合と同様に、接眼レンズ３０８は、使用されていないときに、アイカップ３５０で覆われている。さらに、アダプタ３２０を用いて、ビデオカメラ（図示せず）を接眼レンズ３０８に接続することができる。最後に、光ガイドコネクタ３１８は、外部の光源に接続することができるようになっている。
【００１６】
図２８（ａ）は、図２７の柔軟性を有するファイバースコープ３００の挿入管３０４の側断面図であり、図２８（ｂ）は、図２７の柔軟性を有するファイバースコープ３００の挿入管３０４の末端部側の端の端面図である。壁３２２は外筒を規定し、壁３４０は内筒を規定する。内筒に規定された空間３２４内では、光ファイバ３３０の束が、その末端部側の端において対物レンズ３３２が焦点を合わせたイメージを伝達する。内筒と外筒の間に配置された光ガイド（図示せず）及び作業チャネル３２６、３２８が設けられ、作業チャネル３２６、３２８には、例えば照明手段とセンサおよび／または器具が収容されるようになっている。
【００１７】
図２９は、本発明の表示システムのビデオ源として用いることができる、柔軟性を有するビデオイメージスコープ４００の側面図である。上で説明した柔軟性を有するファイバースコープ３００と同様に、柔軟性を有するビデオイメージスコープ４００もまた、本体４０２および柔軟性を有する挿入管４０４備えている。柔軟性を有する挿入管４０４の末端部側の端は、左右曲げ制御装置４０８によって左右に曲がり、上下曲げ制御装置４１２によって上下に曲がるようになっている。左右曲げ制御装置４０８は、ブレーキ４１０によってロックされ、上下曲げ制御装置４１２は、ブレーキ４１４によってロックされる。最後に、光ガイド（図示せず）及びビデオケーブル４１８は、コネクタ４２０を経由して外部の光源に接続することができ、コネクタ４２２を経由してカメラ制御装置に接続することができる。
【００１８】
上記説明の硬質のボアスコープ２００および柔軟性を有するファイバースコープ３００とは異なり、ビデオイメージスコープ４００には、焦点制御リングまたはジオプトリ調節リングがなく、また接眼レンズもない。これは、上でそれとなく触れたとおり、ビデオイメージスコープは外部のカメラ制御装置にビデオ出力を供給するからである。
【００１９】
より具体的には、図２９のビデオイメージスコープの末端部側の端の部分切り欠き斜視図である図３０に示すとおり、対物レンズ４５０が、その視界４５６にある対象４５８のイメージ４５８’の焦点を、例えば電荷結合素子（すなわちＣＣＤ）４５２等の撮像装置に合わせる。ＣＣＤ４５２（および関連する回路）は、ＣＣＤ４５２のアレイのそれぞれの素子内に蓄積された電荷に基づいて、アナログ波形のシーケンスを供給する。上述のカメラ制御装置が、このアナログ波形のシーケンスを、例えばＮＴＳＣ、ＰＡＬ、またはＳビデオ基準を遵守する、ビデオのフレームに変換する。
【００２０】
図３０の斜視図にさらに示すとおり、ビデオイメージスコープ４００の挿入管の末端部側の端は、ポート４４２で終わりになっている作業チャネル４４０と共に、光ガイド４３０からの光を通す照明窓４３２を備えている。
【００２１】
上述したように、上記各光学機器のそれぞれは、研磨器具または回収器具（例えば、磁石、スネアの輪、４ワイヤのバスケット、または鉗子）が通ることができる作業チャネルを備えており、例えば渦電流プローブ（例えば、図３１の渦電流プローブ５００の渦電流センサ）または超音波センサ等のセンサ（例えば、図３２の超音波センサ６００を参照）がこの作業チャネルを通ってもよい。かかるプローブまたはセンサは、ビデオデータの解釈を確認するのに有用あり、例えば、タービン羽根を検査している検査員は、クラックかもしれないし単に陰になっているだけかもしれない暗い部分を認めるかもしれないが、渦電流または超音波センサ出力を用いて、この暗い部分が実際にクラックなのか、または単に陰になっているだけなのか、を決定することができる。
【００２２】
ビデオデータをセンサデータと組み合わせることは公知である。例えば、医学の分野では、内視鏡の超音波センタ（例えば、オリンパス光学工業株式会社製造のモデルＥＵ−Ｍ３０）をビデオスコープ（例えば、オリンパス光学工業株式会社製造のＥＶＩＳシリーズのビデオスコープ）およびビデオ処理センタ（例えば、オリンパス光学工業株式会社製造のＥＶＩＳビデオシステムセンタ）と共に用いて、超音波イメージの中にビデオスコープのイメージのピクチャ・イン・ピクチャの表示を行うことが公知である。また、米国特許番号第４，８５５，８２０号（以後「Barbour特許」と呼ぶ）は、温度センサの読み出しがビデオカメラのビデオ出力の上に表示されるビデオ表示システムを説明している。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これら公知のシステムのどちらにおいても、センサからのデータは、センサの位置に関係なく、勝手な位置において表示される。その結果、オペレータは、自分の注意を、実際のセンサを表示するビデオ（例えば、観察対象に関してセンサを移動するビデオ）と、センサの出力データを見ることの間で切り替えねばならない。さらに、Barbour特許において、センサ出力はデジタルの読み出し、すなわち数であるため、迅速に変化するデータについては、素早い同化および解釈が困難であるので、かかる読み出しは現実的ではない。
【００２４】
また、米国特許番号第４，６４２，６８７号（以後「Wedgwood他特許」と呼ぶ）は、例えば超音波または放射線に基づくもの等の非視覚信号を検出するシステムを説明している。Wedgwood他特許において説明されているシステムは、（ｉ）検出システムの位置を示し、実際に検出しているときに「オン」である光源を含む、可動プローブ、（ｉｉ）光源に応答するビデオカメラ、（ｉｉｉ）光源が「オン」であったときのイメージ位置を記憶するメモリシステム、および（ｉｖ）メモリシステムの出力およびビデオカメラの出力に基づいて重ね合わせたイメージを作り出すミキサ、を含む。しかし、カメラがプローブを認識するかどうかは、検出器のオン／オフ状態によって決まる。さらに、メモリからのイメージ位置の記憶および読み出しは、ビデオカメラのビデオ出力と同期せねばならないようである。実際、取るに足らないタスクではない。
【００２５】
従って、センサデータを、関連するビデオと共に、容易にそして迅速に見、同化し、解釈する表示システムが必要である。かかる表示システムは、例えばボアスコープ、ファイバースコープ、ビデオイメージスコープ等の光学器械を含む遠隔目視検査システムと共に動作可能であるべきである。最後に、このシステムは、検査中の加工品のグラフィックの概要を生成することができるべきである。
【００２６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、加工品の検査、例えば遠隔目視検査システム等からの情報の迅速な同化および解釈が可能な多数の源からの情報を表示することのできる多数源データ処理方法および多数源データ処理装置を提供することを目的としている。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以下の段階を含む、（ｉ）センサのビデオを含むビデオデータ（例えば、検査中の加工品の）および、（ｉｉ）前記センサによるデータ出力、を処理する方法を提供することによって、上述の必要を満たしている。すなわち、（ａ）アナログのビデオデータを受け取る段階、（ｂ）前記アナログのビデオデータを、それぞれが画素のアレイに対応するデータを含むフレームに変換する段階、（ｃ）前記センサの前記ビデオを前記フレームの１つ内で探知してアンカー位置を規定する段階、（ｄ）前記センサによる前記データ出力を受け取る段階、（ｅ）前記センサによる前記データ出力をデジタル化してデジタル化センサデータを形成する段階、（ｆ）前記デジタル化センサデータを数値またはグラフィック表示のどちらかに変換する段階、および（ｇ）前記フレームの前記１つ内で、前記数値またはグラフィック表示に基づいて、前記アンカー位置の近辺の画素を修正して、修正されたフレームを形成する段階。前記修正したフレームは、表示しても、記録しても、および／またはファイルに記憶してもよい。
【００２８】
これにより加工品の検査、例えば遠隔目視検査システム等からの情報の迅速な同化および解釈が可能な多数の源からの情報を表示することを可能とする。
【００２９】
また、前記センサの前記ビデオを前記フレーム内で探知してアンカー位置を規定する前記段階は、以下のサブ段階を含む。すなわち、（ｉ）画素の前記アレイに対応する前記データをチェックして、前記アレイ内の画素が前記センサの属性（例えば色）に対応するデータを有しているかどうかを決定する段階、および（ｉｉ）前記アンカー位置を、前記センサの前記属性（例えば色）に対応するデータを有する画素の位置に決定する段階。改良した実施例において、前記センサの前記ビデオを探知してアンカー位置を規定する前記段階は、以下のサブ段階を含む。すなわち、（ｉ）前記フレームをサブイメージに分割する段階、（ｉｉ）前記サブイメージの１つ内で、それぞれの画素に対応するデータをチェックして、画素が前記センサの属性（例えば色）に対応するデータを有しているかどうかを決定する段階、（ｉｉｉ）前記サブイメージが、前記センサの前記属性（例えば色）に対応するデータを有する画素を有している場合には、前記アンカー位置を前記画素の位置に決定する段階、および（ｉｖ）前記サブイメージが、前記センサの前記属性（例えば色）に対応するデータを有する画素を有していない場合には、次のサブイメージについて処理を継続する段階。前記センサの前記ビデオが他のサブイメージよりもある特定のサブイメージ内に配置されている可能性が高いということがわかっている場合には、その特定のサブイメージが最初に調べられる。
【００３０】
前記方法の１バージョンは、さらに以下の段階を含む。すなわち、（ｉ）候補のグラフィック表示のグループから前記グラフィック表示を選択する段階、および（ｉｉ）前記選択されたグラフィック表示用のパラメータを選択する段階。このバージョンにおいて、前記デジタル化センサデータを前記グラフィック表示に変換する前記段階は、前記選択されたグラフィック表示および前記パラメータを用いる。前記グラフィック表示は、雲(cloud)であっても、ハローであっても、棒グラフメータであっても、一定の縮尺率のベクトルであってもよい。
【００３１】
前記センサデータは、第１のタイプのデータおよび第２のタイプのデータを含んでもよい。この場合、前記デジタル化センサデータをグラフィック表示に変換する前記段階は、以下のサブ段階を含む。すなわち、（ｉ）前記第１のタイプの前記データに基づいて前記グラフィック表示の第１の属性を変える段階、および（ｉｉ）前記第２のタイプの前記データに基づいて前記グラフィック表示の第２の属性を変える段階。前記グラフィック表示の前記第１および第２の属性のそれぞれは、大きさであっても、長さであっても、直径であっても、内径であっても、外径であっても、色であっても、明るさであっても、鮮鋭さであっても、向きであってもよい。
【００３２】
本発明の前記方法はまた、以下のことによって、（ｉ）それぞれが、センサのビデオを含み画素のアレイに対応するデータを含むビデオデータ（例えば、検査中の加工品の）のフレーム、および（ｉｉ）前記センサによるデータ出力、を処理するために用いてもよい。すなわち、（ａ）前記センサをビデオデータの前記フレームの１つ内で探知してアンカー位置を規定すること、（ｂ）前記センサによる前記データ出力を受け取ること、（ｃ）前記センサによる前記データ出力を数値またはグラフィック表示に変換すること、および（ｄ）前記１つのフレーム内で、前記数値またはグラフィック表示に基づいて、前記アンカー位置の近辺の画素データを修正して、修正されたフレームを形成すること。
【００３３】
ビデオデータの前記フレームは、イメージ補足装置の視界を含んでもよい。かかる場合には、本発明の前記方法は、（ａ）前記イメージ補足装置の前記視界を固定すること、（ｂ）前記センサを前記イメージ補足装置に関して移動すること、（ｃ）前記センサによる前記データ出力を数値またはグラフィック表示に変換すること、（ｄ）前記フレームの少なくとも１つ内で、前記数値またはグラフィック表示に基づいて、前記アンカー位置の近辺の画素データを修正して、少なくとも１つの修正されたフレームを形成すること、（ｅ）ユーザの選択またはクロックに応答して、前記アンカー位置の前記近辺の前記画素に取って代わる前記数値またはグラフィック表示をサンプリングして、後のフレームもまた前記アンカー位置の前記近辺の前記数値またはグラフィック表示を含むようにすること、および（ｆ）前記各段階を繰り返すことによって、検査の概要を生成すること。
【００３４】
本発明はまた、以下を含む、対象を検査する装置を提供する。すなわち、（ａ）視界を有し、前記対象のアナログのビデオを生成するビデオ生成装置、（ｂ）前記ビデオ生成装置の前記視界内に配置され、前記対象の属性に関する物理的現象を検出するセンサ、（ｃ）前記ビデオ生成装置から前記対象の前記アナログのビデオを受け取り、前記対象の前記アナログビデオに基づいて、それぞれが画素のアレイに対応するデータを含むフレームを生成する、ビデオフレーム生成装置、（ｄ）前記センサによって検出された前記物理的現象に基づいて信号を生成する信号生成装置、（ｅ）前記信号生成装置から前記信号を受け取り、前記信号を数値またはグラフィック表示に変換する変換器、（ｆ）前記ビデオフレーム生成装置からフレームを受け取り、前記センサのイメージの位置を１つのフレーム内に決定し、アンカーを前記位置に生成する、アンカー生成装置、および（ｇ）前記アンカー生成装置から前記アンカーを、前記ビデオフレーム生成装置から前記フレームを、および前記変換器から前記数表示またはグラフィック表示を受け取り、前記数値またはグラフィック表示に基づいて、フレーム内の前記アンカーの近辺の画素を修正する、ビデオ処理装置。前記ビデオ生成装置は、ビデオカメラと結合したボアスコープ、ビデオカメラと結合したファイバースコープ、またはカメラ制御装置を設けたビデオイメージスコープ、等の遠隔目視検査装置であってもよい。前記センサは、前記ビデオ生成装置内の作業チャネルを通って設けられてもよく、前記作業チャネルを出て再び入ってもよい。前記遠隔目視検査装置は、基部側の端および先端部側の端を有し前記挿入管の前記基部側の端から前記先端部側の端に延びる作業チャネルを含む挿入管を含む。本発明の好適な実施例において、前記装置はさらに、前記センサを前記挿入管の前記先端部側の端から離れる方向にバイアスするバイアスシステムを含む。前記センサは、例えば、渦電流プローブであっても、超音波プローブであってもよい。
【００３５】
【本発明の実施の形態】
以下の詳細な説明において、本発明を、その果たす機能、それを実施するのに用いてもよい構成、およびその動作の例、に関して説明する。最後に、本発明を光学検査器械および渦電流プローブと共に用いた場合の、利点を提供する特別な特徴を説明する。
【００３６】
基本的に、本発明は、以下の役目をする。すなわち、（ｉ）ビデオイメージデータを受け取り、（ｉｉ）ビデオイメージデータ内のセンサのプローブの位置を決定し、（ｉｉｉ）センサデータを受け取り、（ｉｖ）好ましくは、センサデータを邪魔とならないグラフィック表示に変換し、および（ｖ）ビデオイメージデータに、センサのプローブの決定された位置に割り付けられたセンサデータ（またはそのグラフィック表示）を供給する。
【００３７】
図１は、本発明の表示システムの好適な実施の形態を示し、適切に構成された場合には（例えば、適当な命令を供給された場合には）、上述の機能のそれぞれをサポートし、かかる機能をリアルタイムで実行することができる、ブロック図である。
【００３８】
本実施の形態のシステムは、図１に示すように、例えば、ビデオ源７０４ｄのビデオ出力７０８及びセンサデータ源７０６ｄのセンサ出力７１０によって供給される、ビデオおよびセンサデータを受け取る。
【００３９】
ビデオ源７０４ｄ及びセンサデータ源７０６ｄとしては、例えば、
（ａ）（図２５及び図２６（ａ）、（ｂ）で説明した）ビデオアダプタ２２４およびビデオカメラ付のボアスコープ２００（集合的に符号７０４ａとする）、およびボアスコープ２００の作業チャネル内に設けられたセンサ７０６ａ、
（ｂ）（図２７及び図２８（ａ）、（ｂ）で説明した）ビデオアダプタ３２０およびビデオカメラ付のファイバースコープ３００（集合的に符号７０４ｂとする）、およびファイバースコープ３００の作業チャネル３２６／３２８内に設けられたセンサ７０６ｂ
（ｃ）（図２９及び図３０で説明した）ビデオイメージスコープ４００（集合的に符号７０４ｃとする）、およびビデオイメージスコープ４００の作業チャネル４４０内に設けられたセンサ７０６ｃ
がある。
【００４０】
ビデオ源７０４ｄからのビデオデータ７０８がビデオイメージスコープ４００のＣＣＤ４５２（および関連する回路）からである場合には、通常アナログ波形の順次のシーケンスの形であり、かかるデータは、カメラ制御装置７１０の入力に供給され、カメラ制御装置７１０は、アナログ波形のシーケンスを、例えばＮＴＳＣ、ＰＡＬ、またはＳ等の公知のビデオ標準に変換しビデオフレームグラバ７１２に出力される。
【００４１】
一方、ビデオデータが、ボアスコープ２００またはファイバスコープ３００の接眼レンズに接続されたビデオカメラから供給される場合には、カメラ制御装置７１０を介さずにビデオフレームグラバ７１２に入力される。これは、ビデオカメラは、例えばＮＴＳＣ、ＰＡＬ、またはＳ等の公知のビデオ標準に従ってビデオを供給するからである。
【００４２】
いずれにせよ、フォーマットされたアナログのビデオ信号７１４がビデオフレームグラバ７１２に供給され、ビデオフレームグラバ７１２は、アナログのビデオ信号をビデオフレームに変換する。
【００４３】
ビデオフレームのそれぞれは、それぞれの画素がマトリクス内のその位置（例えば、行、列）に基づいたアドレスを有し、１つまたはそれ以上のビットが明るさ情報を表し、１つまたはそれ以上のビットが色情報を表す、画素のマトリクスを有する。
【００４４】
より具体的には、図２に示すとおり、ビデオフレーム２２００は、ｘ行、ｙ列の画素２２０２を含む。従って、それぞれのフレームはｘ×ｙ画素を含む。
【００４５】
図３は、代表的な画素データ構造２３００を示す。図示のとおり、画素データ構造２３００は、画素識別子フィールド２３０２および画素特性フィールド２３１０を含む。画素識別子フィールド２３０２は、ｎ1ビット（例えば、１０ビット）の行アドレスフィールド２３０４、およびｎ2ビット（例えば、１０ビット）の列アドレスフィールド２３０６を含んでもよい。画素特性フィールド２３１０は、ｎ3ビット（例えば、８ビット）の色フィールド２３１２、およびｎ4ビット（例えば、８ビット）の明るさフィールド２３１４を含む。
【００４６】
そして、図１に戻り、ビデオフレーム７１８は、内部バスシステム７１６を経由して、プロセッサ７３０（またはコプロセッサ７４０）によって取り込まれる。
【００４７】
同時に、センサ７１０からのセンサデータ７１０である物理量（例えば、電荷、電流、電圧、磁界、圧力、温度、放射線の場、音、等）の測定値がデータ処理装置７２０（例えば、回路）に供給され、データ処理装置７２０は、１つまたはそれ以上のアナログ信号（例えば、アナログ電気信号）７２４を出力する。これらのアナログ信号７２４は、次に、アナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）変換器（単数または複数）７２２によって変換され、センサデータ７１０に基づいてデジタル信号７２６（単数または複数）が供給される。これらのデジタル信号（単数または複数）７２６は、内部バスシステム７１６を経由して、プロセッサ７３０（またはコプロセッサ７４０）が利用できるようになる。
【００４８】
ユーザは、入力装置７８２によって、記憶された命令の制御の下で動作するプロセッサ７３０によって生成される質問に応答して、選択およびパラメータデータ（以下により詳細に説明する）を入力してもよい。かかるユーザ入力は、入力インターフェース７８０および内部バスシステム７１６を経由して、プロセッサ７３０が利用できるようになる。
【００４９】
記憶された命令（例えば、アプリケーションプログラム）の制御の下で動作するプロセッサ７３０および／またはコプロセッサ７４０は、
（ｉ）センサのプローブの位置を決定し、
（ｉｉ）デジタル化されたセンサデータを、例えば、ユーザが入力する入力選択およびパラメータデータに基づいて、数値またはグラフィック表示のどちらかに変換し、
（ｉｉｉ）数値またはグラフィック表示に基づいて、決定された位置におけるおよびその付近の（またはその近辺の）ビデオデータを修正し、
（ｉｖ）複合ビデオを、表示、ビデオ記憶、および／またはファイル記憶用に供給する。
【００５０】
次に本実施の形態のシステムの処理シーケンスを図４に示し、以下に説明する。
【００５１】
図４は、図１の表示システムの処理およびデータ流れ図である。第１に、像を撮像するイメージ撮像処理８０２が行われる。この処理は、例えばビデオイメージスコープ４００によって行われる。次に、例えば電荷結合素子（すなわちＣＣＤ４５２）からクロックアウトされたアナログ波形のシーケンスをビデオ信号に変換するビデオ変換処理８０４が行われる。この処理は、例えばカメラ制御装置７１０によって行われる。ビデオカメラを取り付けたボアスコープ２００またはファイバースコープ３００が用いられる場合には、処理８０２、８０４の代わりに、ビデオカメラにより像を撮像し光学的イメージをビデオに変換する処理の段階となる。
【００５２】
いずれにせよ、次に、ビデオを画素のアレイに変換する画素アレイ変換処理８０８が行われる。この処理は、例えばビデオフレームグラバ７１２によって行われる。図２に示したとおり、ビデオフレーム２２００は、ｘ行およびｙ列の画素２２０２を含む。従って、それぞれのフレームは、ｘ×ｙ画素を含む。図３は、代表的な画素データ構造２３００を示す。図示のとおり、画素データ構造２３００は、画素識別子フィールド２３０２および画素特性フィールド２３１０を含んでもよい。画素識別子フィールド２３０２は、ｎ1ビット（例えば、１０ビット）の行アドレスフィールド２３０４、およびｎ2ビット（例えば、１０ビット）の列アドレスフィールド２３０６を含んでもよい。画素特性フィールド２３１０は、ｎ3ビット（例えば、８ビット）の色フィールド２３１２、およびｎ4ビット（例えば、８ビット）の明るさフィールド２３１４を含んでもよい。
【００５３】
次に、フレーム読取処理８１２でビデオのフレームが読み取られる。この処理は、記憶された命令の制御の下でプロセッサ７３０（またはコプロセッサ７４０）によって内部バスシステム７１６を経由して、ビデオフレームグラバ７１２からビデオのフレーム２２００を読み取る。
【００５４】
次に、ビデオフレーム内でプローブまたはセンサ７０６の位置を決定するプローブ探知処理８１６が行われる。この処理は、例えば記憶された命令の制御の下で動作するプロセッサ７３０および／またはコプロセッサ７４０によって行われる。
【００５５】
ここで、プローブまたはセンサ７０６の位置を決定する代表的な上記のプローブ探知処理８１６を、図５の流れ図に示す。
【００５６】
一般的に、プローブは、塗ったり、ラベルを貼ったり、その他の方法で、ある特定の色がついている。この色は、好ましくは、検査中の加工品と最大の対照をなすようになっている。簡単な方法においては、フレーム２２００のそれぞれの画素２２０２の色フィールド２３１２は、プローブをコード化するのに用いる色と比較される。比較して合えば（または、色の違いがあるしきい値内であれば）、行および列アドレスフィールド２３０４、２３０６はそれぞれ、プローブ位置を供給する。この簡単な方法でもうまくはいくが、図５の流れ図に示し以下に説明するプローブまたはセンサ７０６の位置を決定する代表的なプローブ探知処理８１６であれば、大部分の場合において処理時間が低減される。他の実施の形態において、プローブ１０１２には、ラベルや塗りではなく、例えばＬＥＤ等の能動素子を設けてもよい。
【００５７】
図５の代表的なプローブ探知処理８１６において、イメージ（すなわちフレーム２２００）は、最初にＮ×Ｍのサブイメージ（すなわち領域）に分割される（ステップ９０２参照）。例えば、図６に示すとおり、フレーム１００２は１２個の領域に分割される。フレーム１００２は、光学器械の視界１００４を含む。視界１００４内には、大きなきず１００８および小さなきず１０１０を有する加工品１００６が示され、点１０１４において加工品１００６と接触するプローブを有するセンサ１０１２も示されている。図７は、視界１００４のみが分割されている、改良したフレーム分割処理を示す。この改良した処理は、センサ１０１２のプローブが光学器械の視界１００４内にほとんど常に存在するため有利であり、いずれにせよ、本発明の好適なシステムは、センサ１０１２のプローブが光学器械の視界１００４内にある時に最も有用である。
【００５８】
いずれにせよ、図５のステップ９０４に示すとおり、プローブの位置が領域すなわちサブイメージのある特定の１つ内にある可能性がより高いと知られているかどうかが決定される。すなわち、プローブがイメージの中央または中央近くにありそうだということが（オペレータ、または、プロセッサ７３０またはコプロセッサ７４０によって）知られている場合には、プローブが配置されている可能性がより高いサブイメージ（単数または複数）内でプローブの探索を開始することができる。この情報は、ユーザが入力することができる。この情報はまた、特にこのシステムが同様の加工品の同様のタイプの検査に繰り返して用いられる場合には、（例えばニューロネットワークで）予め決定したり記憶させておいたりしてもよい。
【００５９】
ステップ９０４および９０６に示すとおり、プローブがある特定のサブイメージ内にある可能性が他のサブイメージ内にある可能性よりも高いということが知られている場合には、その特定のサブイメージ内で画素毎のプローブの探索が開始される。さもなければ、ステップ９０４および９０８に示すとおり、画素毎の探索は任意の（例えば、Ｎ＝１、Ｍ＝１の）サブイメージ内で開始される。
【００６０】
いずれにせよ、プローブがその特定のサブイメージ内で発見される場合には、プローブの位置が保存される（ステップ９１０および９１４参照）。
【００６１】
これに反して、プローブがその特定のサブイメージ内で発見されない場合には、次の、前に探索されていない、サブイメージが探索される（ステップ９１０および９１２を参照）。当然、それぞれのサブイメージが探索されてもプローブが発見されない場合には、処理は終了する。
【００６２】
他の実施の形態において、それぞれのサブイメージはさらに分割してもよい。さらに、本発明のシステムに、当業者に公知の他の探索方法を用いて、プローブの位置の探索を最適化してもよい。
【００６３】
簡単な実施の形態において、センサは、ビデオ源の視界に関して固定されている。この場合には、センサの位置は予め決定することができる。
【００６４】
図４に戻って、”アンカー”位置を決定する”アンカー”位置処理８２０が次に行われる。この処理は、例えばプロセッサ７３０によって行われる。基本的に、プローブの色と読み取られたフレームの１つまたはそれ以上の画素が合っている（または、色の違いが所定のしきい値内である）と決定される場合には、画素識別子２３０２情報が、センサデータの数またはグラフィック表示の表示を配置する”アンカー”として後に用いるために記憶される。読み取られたフレームの１つよりも多い画素（例えば、画素のクラスタ）がプローブの色と合っている場合には、”アンカー”位置は、合っている画素の任意の１つの画素識別子２３０２情報によって規定されてもよいが、好ましくは、画素識別子の平均である。例えば、クラスタの画素の行および列アドレス２３０４、２３０６を平均して、クラスタの「中央」を決定してもよい。
【００６５】
上記説明の各処理とは独立して、以下の各処理もまた行われる。第１に、センサデータを探知するセンサデータ探知処理８２４が行われる。この処理は、感知した物理量（例えば、磁界、電荷、電流、電圧、圧力、温度、放射線、音、等）をアナログ電気信号等の信号に変換する、例えば渦電流プローブまたは超音波プローブ等の、センサ（データ処理装置７２０）によって行われる。
【００６６】
次に、センサデータデジタル化処理８２６によって信号がデジタル化される。この処理は、例えばアナログ・デジタル変換器７２２によって行われる。
【００６７】
デジタル化信号は、以下の方法の１つ（またはそれ以上）によって処理されてもよい。いずれにせよ、デジタル化信号は、内部バスシステム７１６を経由してプロセッサ７３０（またはコプロセッサ７４０）が利用できるようになる。第１の場合において、デジタル化信号を数値に変換する処理８３０ａが行われる。この処理は、変換アルゴリズムまたは参照用テーブルを用いてプロセッサ７３０が行う。第２の場合において、デジタル化信号を（邪魔にならない）グラフィック表示に変換する処理８３０ｂが行われる。この処理は、参照用テーブルを用いて、または、例えば所定のまたはユーザが規定するパラメータを用いたグラフィック表示生成アルゴリズムに基づいて、プロセッサ７３０が行う。
【００６８】
第２の場合において、グラフィック表示は、ユーザが選択し修正してもよい。図８ないし図１０は、グラフィック表示のいくつかの例を示す。
【００６９】
特に、図８は、入力に依存する大きさおよび色（および明るさおよび鮮鋭さ）を有する雲のグラフィック表示１４０２を示す。より具体的には、雲の大きさは第１のセンサ出力（例えば、渦電流の大きさ）に依存し、雲の色（または明るさ）は第２のセンサ出力（例えば、渦電流の位相）に依存するようになっている。または、雲のこれらのまたは他の特性は、以下に説明する、ユーザの選択に従ったセンサ出力に基づいて変化するようになっている。雲のグラフィック表示１４０２の中央部が抜けている場合には、その結果ハローのグラフィック表示が生じる。ハローのグラフィック表示はユーザがハローの中央の開口部を通してビデオイメージを見ることができ一層邪魔にならない、という点において好ましい。
【００７０】
図９は、矢印の大きさが第１のセンサ出力（例えば、渦電流の大きさ）に依存し、矢印の向きが第２のセンサ出力（例えば、渦電流の位相）に依存するようになっている、矢印のグラフィック表示１５０２を示す。
【００７１】
図１０は、第１のグラフィック表示１６０２を用いて合格の状態を示し、第２のグラフィック表示１６０４を用いて失敗の状態を示す、合格／失敗（ＰＡＳＳ／ＦＡＩＬ）のグラフィック表示の例を示す。
【００７２】
システムが１タイプより多いグラフィック表示を提供する場合には、図４の処理８４０が行われて、ユーザが多くの候補のグラフィック表示から選択することができる。この処理は、アプリケーションプログラムを実行するプロセッサ７３０、ユーザにオプションを提供する（例えば、メニューまたはグラフィックのユーザ・インターフェースによって）出力装置（例えば、ＶＧＡディスプレイ７６２）、および入力装置７８２（例えば、キーボード、キーパッド、マウス、トラックボール、等）、およびユーザの選択を受け取るインターフェース７８０、によって行われる。
【００７３】
いずれにせよ、いったんグラフィック表示が選択されると、処理８４２によってユーザはグラフィック表示のパラメータを規定することができる。例えば、その中から選択するように多数のグラフィック表示が提示された後、ユーザが雲のグラフィック表示１４０２を選択した場合には、プロセッサ７３０は、出力装置を経由して、雲のグラフィック表示に関係があるパラメータ情報を求めるようにユーザに促す。
【００７４】
例えば、ユーザは、雲の最小および最大の大きさ、雲の大きさに対応する第１のセンサ出力、第１の出力対雲の大きさの倍率、色の範囲、雲の色に対応する第２のセンサ出力、第２の出力対雲の色の翻訳、最小および最大の明るさ、雲の明るさに対応する第３のセンサ出力、および第３の出力対雲の明るさの翻訳、を求めるように促されるかもしれない。さもなければ、省略時のパラメータ値を用いてもよい。これらの選択およびパラメータは、デジタル化されたセンサデータを選択したグラフィック表示に変換する処理８３０ｂに用いられる。
【００７５】
次に、処理８３４で、（ａ）数値表示、または（ｂ）グラフィック表示、のどちらかに基づいて、”アンカー”位置におけるおよびその付近の（またはその近辺の）ビデオ（すなわちフレーム）データを修正する。（修正は、結果として得られる表示において、ユーザがずれを容易に視覚的に知覚できるように”アンカー”位置からずれていてもよい。しかし、修正は好ましくは”アンカー”位置に中心があるか、または、結果として得られる表示においてユーザがずれを容易に視覚的に知覚できないように”アンカー”位置からずれている。）この処理は、プロセッサ７３０および／またはコプロセッサ７４０によって行われる。ビデオフレームの修正は、（ａ）”アンカー”位置の近辺のビデオデータの画素を数値またはグラフィック表示と交換すること、または（ｂ）”アンカー”位置の近辺のビデオデータの画素を数値またはグラフィック表示でオーバーレイすること、を含んでもよい。
【００７６】
オーバーレイ処理において、ビデオデータの画素特性（例えば、色）および数値またはグラフィック表示の画素特性（例えば、色）が組み合わされる。画素特性は、組み合わせの前に重みをつけてもよい。例えば、ビデオデータの画素特性に割り当てる重みが、グラフィック表示の画素特性に割り当てる重みよりもはるかに大きい場合には、グラフィック表示はほぼ透き通っており、ビデオフレーム上に「ゴースト」のイメージを供給する。これに反して、ビデオデータおよびグラフィック表示の画素特性に割り当てる重みが互いに匹敵する場合には、グラフィック表示は、ビデオフレーム上で半透明のイメージとして現れる。最後に、ビデオデータの画素特性に割り当てる重みが、グラフィック表示の画素特性に割り当てる重みよりもはるかに小さい場合には、グラフィック表示は、アンカー位置の近辺のビデオデータの画素にほぼ取って代わる。
【００７７】
図１１及び図１２は、ビデオフレーム２７０２の画素２７０４を修正することができる２つの方法を示す。
【００７８】
図１１に示すとおり、ビデオフレーム２７０２および割り付けられたオーバーレイフレーム２７１２は、フレーム修正処理２７３０に供給される。ビデオフレーム２７０２は、画素２７０４の行および列を含む。それぞれの画素２７０４に対応するデータは、行アドレス２７０６、列アドレス２７０８、および画素特性（例えば、色、明るさ、等）２７１０を含んでもよい。同様に、割り付けられたオーバーレイフレーム２７１２は、画素２７１４の行および列を含む。それぞれの画素２７１４に対応するデータは、行アドレス２７１６、列アドレス２７１８、および画素特性（例えば、色、明るさ、等）２７２０を含んでもよい。
【００７９】
基本的に、割り付けられたオーバーレイフレーム２７１２は、決定された”アンカー”位置の近辺の数値またはグラフィック表示を含む。グラフィック表示の数値のもの以外のグラフィックオーバーレイフレーム２７１２の画素２７１４の画素特性２７２０は空白値を有し、フレーム修正処理２７３０が画素２７１４の空白値の画素特性２７２０に基づいてビデオフレーム画素２７０４の画素特性２７１０を修正するときに、ビデオフレーム画素２７０４の画素特性２７１０が変化しないようになっている。
【００８０】
フレーム修正処理２７３０は、プロセッサ７３０および／またはコプロセッサ７４０によって行われる（図１参照）。フレーム修正処理２７３０は、画素２７３４の行および列を含む修正されたビデオフレーム２７３２を生成する。それぞれの画素２７３４に対応するデータは、行アドレス２７３６、列アドレス２７３８、および修正された画素特性２７４０を含んでもよい。修正された画素特性２７４０は、ビデオフレーム画素２７０４の画素特性２７１０および割り付けられたオーバーレイフレーム２７１２の画素特性２７２０に基づいている。上で説明した通り、ビデオフレームの画素を修正することによって、（ａ）”アンカー”位置の近辺のビデオデータの画素を数値またはグラフィック表示と交換する、または（ｂ）”アンカー”位置の近辺のビデオデータの画素を数値またはグラフィック表示でオーバーレイする、という結果になってもよい。
【００８１】
図１２に示すとおり、他のフレーム修正処理は、ビデオフレーム２７０２、”アンカー”位置データ２７５２（例えば、”アンカー”位置を決定する処理８２０から）、および数値またはグラフィック表示に対応するデータ２７５４（例えば、処理８３０ａまたは８３０ｂから）が供給される。上の場合と同様に、ビデオフレーム２７０２は、画素２７０４の行および列を含む。それぞれの画素２７０４に対応するデータは、行アドレス２７０６、列アドレス２７０８、およびビデオ画素特性２７１０を含んでもよい。
【００８２】
ビデオフレーム２７０２”アンカー”位置データ２７５２、および数値またはグラフィック表示に対応するデータ２７５４に基づいて、フレーム修正処理２７５０は修正されたビデオフレーム２７６２を生成する。修正されたビデオフレーム２７６２は、画素２７６２の行および列を含む。それぞれの画素２７６２に対応するデータは、行アドレス２７６６、列アドレス２７６８、ビデオ画素特性２７７０、および数値またはグラフィック表示の画素特性２７７２を含んでもよい。ビデオ画素特性２７７０は、ビデオ画素特性２７１０と同じであってもよい。数値またはグラフィック表示の画素特性２７７２は、”アンカー”位置データ２７５２および数値またはグラフィック表示に対応するデータ２７５４に基づいている。
【００８３】
表示処理（図示せず）によって、ビデオ画素特性２７７０と、数値またはグラフィック表示の画素特性２７７２が組み合わされ、修正された表示フレームが形成される。表示処理は、適当に構成された表示制御装置７６０によって行われてもよい（図１参照）。
【００８４】
最後に、新しいイメージが、（ａ）ビデオ記憶処理（例えば、ビデオテープレコーダ７９０によって行われる）、（ｂ）ファイル記憶処理（例えば、磁気または光学的ディスクドライブおよび制御装置７５０によって行われる）、および／または（ｃ）表示処理（例えば、表示制御装置７６０およびＶＧＡディスプレイ７６２および／または、表示制御装置７６０、ＶＧＡ・ＮＴＳＣ変換器７６６、およびＮＴＳＣディスプレイ７６８、によって行われる）に供給される。
【００８５】
記憶されたビデオのまたは記憶されたファイルのフレームは、「標識」をつけて後に見るときに容易にアクセスできるようにしてもよい。かかる「標識づけ」は、（ａ）ユーザの入力に応答して手動で、（ｂ）しきい値を超えるセンサ出力に応答して自動的に、または（ｃ）センサ出力がしきい値を超えるときに自動的に生成されるプロンプトへのユーザ検証入力に応答して、行われてもよい。同様に、記憶されたビデオの、または、記憶されたファイルのフレームは、ユーザのコメントの注釈がついてもよい。
【００８６】
簡単な、他の実施の形態において、プローブ位置を決定する処理８１６は行われず、”アンカー”位置は予め決定されている。さらに、処理８３４において数またはグラフィック表示に基づいてビデオデータを修正するのではなく、ビデオデータは、公知の方法で、例えば、ミキサまたはピクチャ・イン・ピクチャのビデオプロセッサによって、数またはグラフィック表示と組み合わされる。ピクチャー・イン・ピクチャー処理は、外部のミキサの必要なしに、プロセッサによって行うことができる。ユーザが構成した制御に基づいてメインのイメージ内のどこに配置することもできるウィンドウ内に、数またはグラフィック表示を生成する。
【００８７】
例えば、図１３は、光学器械の視界１２０４のビデオ、および、センサ１２１２のデータのグラフィック表示１２５２が、分割スクリーンに供給されている、表示１２０２を示す。より具体的には、見えている加工品１２０６は、点１２１４で加工品と接触している渦電流プローブ１２１２によって検査されている。グラフィック表示１２５２は、渦電流の振幅および位相情報を伝える。センサ出力およびセンサ設定１２５４に関する他の情報も供給されてもよい。
【００８８】
図１４は、光学器械の視界１３０４のビデオ、および、センサ１３１２のデータのグラフィック表示１３５２が、ピクチャ・イン・ピクチャとして供給されている、表示１３０２を示す。より具体的には、見えている加工品１３０６は、点１３１４で加工品と接触している渦電流プローブ１３１２によって検査されている。グラフィック表示１３５２は、感知される渦電流の振幅および位相情報を伝える。他の情報１３５２も供給されてもよい。
【００８９】
本発明のより高めた実施の形態では、検査中の加工品の特性（例えば、渦電流の位相および振幅）の概要を得ることができる。この実施例において、光学器械の視界は加工品に関して固定されており、センサは加工品に関して（従って、視界に関して）移動する。例えば、硬質のボアスコープ２００の、作業チャネルを通って保持されるセンサは、遠く隔たったところから曲げることができる。センサからのデジタル化された信号（単数または複数）に基づくグラフィック表示は、クロックに基づいて周期的に記憶される、またはユーザの選択に基づいて時々記憶される。
【００９０】
図１５は、様々な時におけるデジタル化された信号（単数または複数）に基づく雲のグラフィック表示１４０２を有する加工品１７０６（例えば、前縁および後縁を有するタービン羽根）の表示１７０２の例を示す。表示１７０２は、渦電流の概要、すなわち、加工品１７０６の全体の渦電流の応答を表すグラフィックマップ、を表す。この例において、概要は、加工品１７０６のイメージの上に重ね合わせた多数の「雲」を編集したものを含む。渦電流プローブ１７１２は、加工品１７０６の前縁に沿って移動する。雲のグラフィック表示１４０２は、クロックに基づいて自動的に周期的に保存される、または、ユーザ入力に基づいて時々保存される。この例において、雲のグラフィック表示の大きさは、感知された渦電流の大きさに基づいており、雲のグラフィック表示の色は、感知された渦電流の位相に基づいている。
【００９１】
図１５に示すとおり、重なり合った雲のグラフィック表示１７１６の第１のグループが、大きなクラック１７０８に隣接して捕捉される。渦電流の大きさ、従って雲のグラフィック表示の大きさは、プローブ１７１２がクラック１７０８に近づくにつれて増大し、プローブ１７１２がクラック１７０８から遠ざかるにつれて減少する。図１５には示していないが、雲のグラフィック表示の色もまた、渦電流の位相が変化するにつれて変化する。同様に、重なり合った雲のグラフィック表示１７１８の第２のグループが、小さなクラック１７１０に隣接して捕捉される。このシステムでは、渦電流センサ１７１２がタービン羽根１７０６の前縁に沿って移動した後、一連の雲のグラフィック表示によって、検査員によって容易に同化および解釈することができる渦電流の概要が供給される。
【００９２】
または、検査の概要は、３つの基本的な段階で生成されてもよい。すなわち、（１）概要を開始する、（２）概要を作り上げる、および（３）概要を完成する。第１に、検査する加工品のある特定の視界を決定する。この視界は、概要生成処理全体について固定される。すなわち、概要生成処理の間中、光学器械が加工品に関して固定される。しかし、センサは加工品に関して移動してもよい。概要開始命令に応答して、基準イメージが捕捉される。より具体的には、センサが視界内にない状態で、固定された視界内に加工品のビデオフレームが、基準イメージファイルとして捕捉され記憶される（例えば、ハードドライブ７５０上に）。ライブのビデオ動作の下では、センサは加工品に関して移動される。応答して、センサ出力に対応する数またはグラフィック表示が表示される。
【００９３】
概要を作り上げる命令に応答して、その時存在している数またはグラフィック表示がオーバーレイファイル内に記憶される（例えば、ハードドライブ７５０上に）。後の概要を作り上げる命令に応答して、後の数またはグラフィック表示を記憶してもよい（例えば、オーバーレイファイルに添付して、または別個のファイル（単数または複数）内に記憶して）。
【００９４】
概要を完成する命令は、基準イメージファイルをオーバーレイファイル（単数または複数）と関連させ、または結合させて、概要ファイルグループまたは概要ファイルを形成する。
【００９５】
図１６は、加工品の走査からのサンプリングされたデータのグラフィック表示を有する加工品の表示の例を示す。この例において、視界１８０４は、見えている加工品で完全にいっぱいになっている。さらに、この場合において、センサは、例えば小型ステッパモータ（これは遠隔制御されてもよい）で、走査パターン１８６０に曲げられている。この場合において、雲のグラフィック表示が、例えば、ステッパモータ（単数または複数）のそれぞれのステップに関して、周期的に保存される。ここで、小さなクラック１８１０、これは渦電流の大きさを増大させるが、これが比較的小さな雲１８７２、１８７４で示されている。同様に、大きい方のクラック１８０８は、より大きい雲１８７６、１８７８、１８８０、および１８８２によって示されている。図１６には示していないが、雲のグラフィック表示の色もまた、渦電流の位相が変化するにつれて変化する。ここでもまた、雲のグラフィック表示のマトリクスによって、検査員によって容易に同化および解釈することができる渦電流の概要が供給される。
【００９６】
本実施の形態のシステムの動作の例を以下に述べる。以下の例において、ビデオイメージスコープ４００および渦電流センサによって、白色のタービン羽根が検査される。渦電流センサには、そのプローブの先端に赤いラベルが設けられている。
【００９７】
ユーザは、本実施の形態のシステムによって実行される遠隔検査プログラムを実行する。応答して、ユーザには第１に、候補のセンサのメニューが提示される。例えば、本実施の形態のシステムは、例えば選択されたモデルの渦電流プローブや超音波検出器等の、ある所定のセンサ用のデータ翻訳テーブルを含んでもよい。
【００９８】
図１７は、センサ選択ウィンドウ２４０２の表示２４００を示す。ウィンドウ２４０２は、用いられるセンサが表になったものの中にない場合用の「その他（ＯＴＨＥＲ）」の候補と同様に、候補のセンサ２４０４を表にしている。ユーザは、（ａ）表示された候補のセンサ２４０２上をダブルクリックしても、または（ｂ）スクロールボタン２４０６ａおよび２４０６ｂを上下に動かすことによって、または矢印２４１０でスライダ２４０８をドラッグすることによって、候補のセンサをスクロールしていってもよい。この場合において、ユーザは、ビデオイメージスコープと共に用いる渦電流プローブを選択する。ここでもまた、用いるセンサが所定のセンサの表にない場合には、ユーザは「その他（ＯＴＨＥＲ）」のセンサを選択し、センサの出力応答に関する関連するデータを入力してもよい。
【００９９】
次に、ユーザには、それを通じて候補のグラフィック表示のグループの中から選択することができるメニューまたはグラフィックユーザ・インターフェースを提示される。
【０１００】
図１８は、例えば、雲のグラフィック表示２５０４ａ、矢印のグラフィック表示２５０４ｂ、ハローのグラフィック表示２５０４ｃ、「ＯＫ−非ＯＫ」のグラフィック表示２５０４ｄ、「合格−失敗」のグラフィック表示２５０４ｅ、および数表示２５０４ｆを含む、候補のグラフィック表示２５０４の表示２５００を示す。この例において、ユーザはハローのグラフィック表示を選択する。
【０１０１】
ユーザは次に、ハローのグラフィック表示用のパラメータを求めるように促される。または、パラメータのグループを入力するのではなく、ユーザは所定の各パラメータを受け入れてもよい。この例において、ユーザは、例えばハローの大きさを渦電流の大きさに割り当て、ハローの最大の大きさが直径５０画素、ハローの最小の大きさが直径３画素、電流対画素の大きさの倍率が１画素当たり５ｍＡ、ハローの色が一定、ハローの明るさを渦電流の位相に割り当て、最小の明るさが１８０度の位相角に対応し、最大の明るさが０度の位相角に対応する、という所定のパラメータを選択する。
【０１０２】
これに反して、図１９に示すとおり、ユーザは、パラメータのウィンドウ２６０２に提示された関係するパラメータ２６０４を、「固定」または「可変」２６０６のどちらかに規定してもよい。パラメータ２６０４が可変と選択された場合には、設定ウィンドウ２６５０が供給される。ユーザが選択したセンサ２４０４のタイプに基づいて、可変のパラメータが基づくセンサ出力２６５２が選択される。ボタン２６５４はセンサ出力のドラッグダウンメニュー、この場合には、渦電流の大きさおよび渦電流の位相、を供給する。他のパラメータ２６５６、２６６４は、（ａ）ボックス２６５８、２６６６内に入力しても、（ｂ）ドラッグダウンメニュー２６６０、２６６８から選択しても、および／または（ｃ）ボタン２６６２、２６７０でインクリメントまたはデクリメントしてもよい。パラメータ対センサ出力の倍率２６７０は、ボックス２６７６内に入力しても、ドラッグダウンメニュー２６７４から選択してもよい。
【０１０３】
するとユーザは、図２９及び図３０に示したビデオイメージスコープ４００の挿入管４０４の作業チャネル４４２を通って渦電流プローブを挿入することができる。次に、タービン羽根１０６の前縁が対物レンズ４５０の視界４５６内に来るまで、挿入管４０４が、ジェット機のモータのハウジング１０２の検査ポート１０８を通って挿入される。
【０１０４】
対物レンズ４５０によって、電荷結合素子４５２にタービン羽根１０６（図２３参照）の前縁のイメージの焦点が合わせられる。電荷結合素子４５２に関連する回路が、電荷結合素子の各素子の電荷をクロックアウトし、結果として生じるアナログ波形のシーケンスをライン４５４に印加する。同時に、ユーザは渦電流プローブを操作して、関係する点、例えばタービン羽根１０６のクラックらしいものが検査されるようにする。
【０１０５】
上記の説明のとおり、ライン４５４上に供給されたアナログ波形のシーケンスは、カメラ制御装置７１０の入力に供給される。カメラ制御装置７１０は、アナログ波形のシーケンスを、ＮＴＳＣ標準を遵守するビデオフレームに変換する。ビデオフレームグラバ７１２は、ＮＴＳＣビデオのフレームを受け取り、それらのフレームを、それぞれの画素が２５６色および２５６の明るさのレベルを有する、１０２４×１０２４の画素のアレイに変換する。プロセッサ７３０（および／またはコプロセッサ７４０）は、ビデオフレーム２２００にアクセスする。
【０１０６】
この例において、１００４の表示された視界は８００×８００画素である、ということがわかっている。図７に示すとおり、プロセッサ７３０（および／またはコプロセッサ７４０）は、関係する８００×８００画素の領域を４行および４列に分割し、それによって、１６個の２００×２００画素のサブイメージを規定する。過去の経験から、分割されたイメージの第２または第３の行（Ｒ２またはＲ３）で渦電流センサのプローブの先端が発見される可能性の方が、他の場所で発見される可能性よりも高い、ということがわかっている。従って、第１の列Ｃ１および第２の行Ｒ２によって規定される２００×２００画素のサブイメージについて、暗青色の画素（単数または複数）の画素毎の探索が行われる。ラベルはこのサブイメージ内にはないので、赤い画素は発見されない。従って、第２の列Ｃ２および第２の行Ｒ２によって規定される次のサブイメージが探索される。この場合において、渦電流センサのプローブの先端のラベルに対応する赤い画素が検出される。検出された第１の赤い画素に対応する画素識別子２３０２情報が、アンカー点として記憶される（図３参照）。
【０１０７】
上記処理と同時に、渦電流センサは、電流大きさ信号と電流位相信号に変換される電流信号を生成する。これら２つの信号は、アナログ・デジタル変換器（単数または複数）７２２に供給される。アナログ・デジタル変換器（単数または複数）７２２の出力は、プロセッサ７３０によって読み取られる。プロセッサ７３０は、変換テーブルまたはグラフィック表示生成アルゴリズムを用いて、デジタル化された渦電流信号の大きさおよび位相にそれぞれ基づいて（省略時解釈またはユーザが規定したパラメータ値と同様に）、ハローのグラフィック表示の大きさおよび明るさを決定する。結果として生じるハローのグラフィック表示は、ビデオフレーム２２００内の決定されたアンカー点の付近の画素情報の上に書き込まれる（図２参照）。
【０１０８】
上記の処理は、それぞれのビデオフレーム２２００について繰り返される。結果として生じるビデオフレーム２２００’は、（ａ）ビデオＶＧＡディスプレイ７６８またはＮＴＳＣディスプレイ７６２によってユーザに提示されるか、（ｂ）磁気または光学的記憶媒体７５０内にファイルとして記憶されるか、および／または（ｃ）ビデオテープ７９０上に記録される。
【０１０９】
本実施の形態を拡張したものおよび特別に適合させたものを、以下に述べる。
【０１１０】
本実施の形態のシステムはいかなるビデオ源７０４ｄおよびいかなるセンサデータ源７０６ｄと共に用いてもよいが、渦電流プローブを装備した柔軟性を有するファイバースコープ３００またはビデオイメージスコープ４００と共に用いるのが特に適している。図２０ないし２２は、渦電流プローブの出力信号の品質を改良するために公知の柔軟性を有するファイバースコープ３００またはビデオイメージスコープ４００に行う変形を示す。
【０１１１】
図２０は、従来の柔軟性を有するファイバースコープ３００またはビデオイメージスコープ４００の上下または左右の平面における曲げを示す。より具体的には、図２０は、先端アダプタ１９０６の挿入管の先端部側の端１９０４を示す。レンズ１９０８および作業チャネル１９１０も示す（わかりやすくするために、照明手段は示していない）。要素１９０４’は、左いっぱいに曲げたときの挿入管の先端部側の端を示し、要素１９０４”は、右いっぱいに曲げたときの挿入管の先端部側の端を示す。
【０１１２】
図２０からわかるように、挿入管の先端部側の端１９０４は、左右に曲げられると、弧１９２０を描いて移動する。上下の曲げについても同じことが言える。平らな加工品が検査中であれば、渦電流プローブは曲げていない位置にあるときのほうが加工品に近くなり、いっぱいに曲げた（左であろうと、右であろうと、上であろうと、下であろうと）ときには加工品から遠くなる。あいにく、かかる場合においては、渦電流の大きさは、加工品におけるきずのみに基づくのではなく、プローブの加工品からの距離に基づいて変化する。
【０１１３】
図２１は、所定の曲げの範囲の全体にわたって、プローブの加工品との接触を容易にし、それによって上に説明した問題を解決する装置を示す。より具体的には、挿入管の先端部側の端２００６は、レンズ２００８、照明窓２０１０、および、それを通ってプローブ２０４２を有する渦電流センサ２０４０が延びる作業チャネル２０３０、を含む。作業チャネル２０３０は、好ましくはアダプタの先端内に、環状の出っ張り等の突起（単数または複数）２０３２を含む。突起（単数または複数）２０３２と、渦電流センサ２０４０上に設けられているフランジ２０４４の間には、例えばばね等のバイアス手段２０５０が配置されており、それによって渦電流プローブ２０４２は外側、挿入管の先端部側の端から遠ざかる方向、にバイアスがかけられている。この場合において、渦電流センサ２０４０は、先端部側の端から作業チャネル２０３０内に挿入される。渦電流プローブ２０４２に外側へとバイアスをかけることは、左、右、上、または下への曲げの弧の全体にわたって渦電流プローブ２０４２が加工品との接触を維持することを保証する助けとなる。プローブ２０４２に外側へ、挿入管の先端部側の端から遠ざかる方向へ、とバイアスをかける他の手段もまた用いてもよく、遠隔目視検査システムのどこか他の場所に配置してもよい。
【０１１４】
図２２は、特別に変形した作業チャネルを有する、９０度先端アダプタを有するボアスコープ、ファイバースコープ、またはビデオイメージスコープ、の先端部側の端を示す。図２４で説明したように、タービン羽根１０６は検査ポート１０８を通って延びる挿入管を有する光学器械によって検査されることが多い、ということを思い出してほしい。関係する領域、すなわち羽根の表面、を検査するには、前を見る先端アダプタは有用ではない。実際、９０度の視界の先端アダプタは、現在産業用遠隔目視検査システム用で最大の市場占有率を有している。
【０１１５】
図２２に示すとおり、窓２１０２を通るイメージは、レンズ２１０４によって集光されミラー２１０６により反射されて、レンズ２１０８で例えば電荷結合素子２１１０（またはファイバの束または光学系）上に焦点を合わされる。あいにく、多くの場合、プローブ２１１６を有するセンサ２１１４は、厳しい屈曲半径を達成することができない。従って、作業チャネル２１１２には、そこを通ってセンサ２１１４が作業チャネル２１１２を出る第１の開口部２１１８、およびそこを通ってセンサ２１１４が作業チャネル２１１２に再び入る第２の開口部２１２０が設けられている。または、９０度の先端アダプタに固定したプローブを設けてもよい。
【０１１６】
従って、本実施の形態のシステムは、多数の源からのデータを簡単に、ほとんど瞬時に同化および解釈することができる、直観的な表示を提供する。この表示は、加工品の検査、より具体的には、遠隔目視検査システムでの加工品の検査、に特に有用である。このシステムでは、与えられた視界に対して多数のセンサ読み取りを有する走査シーケンスまたはマトリクスが可能である。最後に、本発明は、公知の目視検査システム、特に横を見るアダプタの先端を有するものに、渦電流データ等のデータをよりよく感知する、様々な変形を提供する。
【０１１７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、アナログのビデオデータを受け取る段階、前記アナログのビデオデータをそれぞれが画素のアレイに対応するデータを含むフレームに変換する段階、前記センサの前記ビデオを前記フレームの１つ内で探知してアンカー位置を規定する段階、前記センサによる前記データ出力を受け取る段階、前記センサによる前記データ出力をデジタル化してデジタル化センサデータを形成する段階、前記デジタル化センサデータを数値およびグラフィック表示のうちの１つに変換する段階、前記フレームの前記１つ内で、前記数値およびグラフィック表示のうちの前記１つに基づいて前記アンカー位置の近辺の画素を修正して修正されたフレームを形成する段階を含むので、加工品の検査、例えば遠隔目視検査システム等からの情報の迅速な同化および解釈が可能な多数の源からの情報を表示することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の表示システムの好適な実施の形態を示す図
【図２】ｘ行、ｙ列の画素を含むビデオフレームを示す図
【図３】代表的な画素データ構造を示す図
【図４】図１の表示システムの処理およびデータ流れ図
【図５】図１の表示システムにおいて用いることができるプローブ探知処理の流れ図
【図６】図５のプローブ探知処理において用いることができる第１の分割計画を示す図
【図７】図５のプローブ探知処理において用いることができる第２の分割計画を示す図
【図８】図１の表示システムにおいて用いることができる、第１の組の邪魔とならないグラフィック表示の表示例を示す図
【図９】図１の表示システムにおいて用いることができる、第２の組の邪魔とならないグラフィック表示の表示例を示す図
【図１０】図１の表示システムにおいて用いることができる、第３の組の邪魔とならないグラフィック表示の表示例を示す図
【図１１】ビデオフレームの画素を修正する方法を説明する第１の説明図
【図１２】ビデオフレームの画素を修正する方法を説明する第２の説明図
【図１３】図１の表示システムによって作成された表示の第１の表示例を示す図
【図１４】図１の表示システムによって作成された表示の第２の表示例を示す図
【図１５】サンプリングされたデータのシーケンスに基づいたグラフィック表示を有する加工品の表示の例を示す図
【図１６】工品の走査中にサンプリングされたデータのマトリクスに基づいたグラフィック表示を有する加工品の表示の例を示す図
【図１７】センサ選択ウィンドウを示す図
【図１８】表示選択ウィンドウを示す図
【図１９】ユーザがグラフィック表示のパラメータを選択するための、グラフィックのユーザ・インターフェースを示す図
【図２０】従来の柔軟性を有するファイバースコープまたはビデオイメージスコープの上下または左右の平面における曲げを示す図
【図２１】所定の曲げの範囲の全体にわたって、プローブの加工品との接触を容易にする装置を示す図
【図２２】変形した作業チャネルを有する、左右９０度の視界のボアスコープ、ファイバースコープ、またはビデオイメージスコープの先端部側の端を示す図
【図２３】本発明の表示システムで検査することができる、タービン羽根を示す図
【図２４】本発明の表示システムで検査することができる、遠く隔たって配置された加工品を示す図
【図２５】取り付けたビデオカメラと共に、本発明の表示システムのビデオ源として用いることができる、硬質のボアスコープの側面図
【図２６】図２５の硬質のボアスコープの挿入管の側断面図及び末端部側の端部の端面図
【図２７】取り付けたビデオカメラと共に、本発明の表示システムのビデオ源として用いることができる、柔軟性を有するファイバースコープの側面図
【図２８】図２７の柔軟性を有するファイバースコープの挿入管の側断面図及び末端部側の端部の端面図
【図２９】本発明の表示システムのビデオ源として用いることができる、柔軟性を有するビデオイメージスコープの側面図
【図３０】図２９のビデオイメージスコープの挿入管の末端部側の端の部分切り欠き斜視図
【図３１】公知の渦電流センサおよび加工品を示す図
【図３２】公知の超音波センサを示す図
【符号の説明】
７０４ａ…ビデオアダプタおよびビデオカメラ付のボアスコープ
７０４ｂ…ビデオアダプタおよびビデオカメラ付のファイバースコープ
７０４ｃ…ビデオイメージスコープ
７０４ｄ…ビデオ源
７０６ａ…センサ
７０６ｂ…センサ
７０６ｃ…センサ
７０６ｄ…センサデータ源
７１０…カメラ制御装置
７１２…ビデオフレームグラバ
７２０…データ処理装置
７２２…Ａ／Ｄ変換器
７３０…プロセッサ
７４０…コプロセッサ
【発明が属する技術分野】
本発明は、情報の迅速な同化および解釈が可能な方法での、多数の源からの情報の表示に関する。特に、本発明は、加工品の検査からの情報の表示に関し、より詳細には、加工品の遠隔検査からの情報の表示に関する。
【０００２】
【従来の技術】
様々なシステムまたは部品は、周期的に、または問題が疑われる場合に検査せねばならない。例えば、航空機のエンジンには、それぞれが多数のタービン羽根を有する一連のタービンを有しているが、これらのタービン羽根は時々検査せねばならない。図２３に示すように、例えば、飛行機のエンジンの吸気口に鳥が吸い込まれた場合には、タービン羽根１０６にクラック１１０が発生するかもしれない。
【０００３】
クラック１１０は、
（ａ）些細なものであって、メンテナンスが不要であるかもしれないし、
（ｂ）比較的小さいものであって、クラックをすりつぶして「ブレンド」（すなわち、航空力学上許容できる形削り）を形成すればよいかもしれないし、
または
（ｃ）比較的大きなものであって、羽根１０６を交換せねばならないかもしれない。
【０００４】
図２４の簡略図に示すとおり、軸１０４から放射状に延びているタービン羽根１０６は、ハウジング１０２内に閉じ込められている。ハウジング１０２を開かずにタービン羽根１０６の検査が容易にできるように、１個またはそれ以上の検査ポート１０８が設けられている。ボアスコープ、柔軟性を有するファイバースコープ、および柔軟性を有するビデオイメージスコープ等の光学器械を含む遠隔目視検査システムを用いて、タービン羽根１０６を遠隔検査することが多い。
【０００５】
より詳細には、上述の光学器械はそれぞれ、検査ポート１０８を通って挿入することができる挿入管を有しており、それぞれの場合において、挿入管は、ハウジング１０２内の、その末端部側の端において受け取ったイメージを、ハウジング１０２外の、その基部側の端に中継する。電子式回転器具（オリンパス・アメリカが販売するモデルＯＴＴ等）を用いてタービンを自動的に正確に回転し、それぞれの羽根１０６が検査できるように、および関係する羽根１０６に「標識」をつけて後により綿密に検査できるようにしてもよい。
【０００６】
ボアスコープ、柔軟性を有するファイバースコープ、および柔軟性を有するビデオイメージスコープは、当業者には公知のものではあるが、これら光学器械の簡単な概観を以下に述べる。
【０００７】
図２５は、取り付けたビデオカメラ（図示せず）と共に、本発明の表示システムのビデオ源として用いることができる、硬質のボアスコープ２００の側面図である。図２５に示すように、ボアスコープ２００は、本体２０２（例えばハンドル２０３を含んでもよい）及び挿入管２０４を備えている。本体２０２は、挿入管２０４の基部側の端に接続され、挿入管２０４の末端部側の端には、視界２０８および発光手段２１０を有するレンズ系２０６を含む先端アダプタ２１１が設けられている。
【０００８】
なお、先端アダプタ２１１は９０°（すなわち直角）の視角があるが、当業者には公知のとおり、他の先端アダプタ（例えば、直視、前方へ傾いた４５°、および後方への１１０°）も利用できる。
【０００９】
また、ボアスコープ２００の本体２０２は、焦点制御リング２１４および接眼レンズ２１２を備え、ボアスコープ２００は、またユーザが本体２０２に関して挿入管２０４を回転する（例えば３７０°まで）ことができるようにする、環状の走査ダイヤル２１６も備えている。環状の走査ダイヤル２１６は、環状の走査方向インジケータ２１８を有し、例えばハウジング１０２によってユーザの視界が遮られたときに、ユーザが先端アダプタ２１１の向きを決定できるようになっている。本体２０２は、外部の光源から照明光を受け取る、光ガイドコネクタ２２０を備えている。
【００１０】
ボアスコープ２００が使用されていないときに接眼レンズ２１２を保護する、アイカップ２２２が設けられており、アイカップ２２２を取り外し、ビデオアダプタ２２４を用いて、ビデオカメラ（図示せず）を接眼レンズ２１２に接続し、ビデオモニタによる検査が可能なようにしてもよい。
【００１１】
なお、ビデオカメラ（図示せず）は、例えばＮＴＳＣ、ＰＡＬ、またはＳビデオ（すなわちＹ−Ｃ）基準を遵守するビデオフレームを出力する。
【００１２】
図２６（ａ）は、図２５の硬質のボアスコープ２００の挿入管２０４の部分側断面図である。図示のとおり、壁２２８は、内筒を形成する壁２３０を取り囲む外筒を形成する。内筒内に規定された空間は、対物レンズ２０６’及び対物レンズ２０６’からのイメージを接眼レンズ２１２（図２５参照）に中継する光学系２２６を収容する。
【００１３】
なお、内筒と外筒の間に形成された空洞２３２は、例えば光ファイバの索等の光ガイド（図示せず）を収容すると共に、センサおよび／または器具が設けられる作業チャネル（図示せず）が設けられている
図２６（ｂ）は、直視の光学的先端アダプタ２１１’の末端部側の端の端面図である。図２６（ｂ）に示すとおり、光ガイド（図示せず）からの光を通して検査中の加工品を照明する窓２１０’が対物レンズ２０６’のまわりに設けられている。
【００１４】
図２７は、取り付けたビデオカメラ（図示せず）と共に、本発明の表示システムのビデオ源として用いることができる、柔軟性を有するファイバースコープ３００の側面図である。上で説明した硬質のボアスコープ２００と同様に、柔軟性を有するファイバースコープ３００もまた、本体３０２および挿入管３０４を備えている。しかし、この場合には、挿入管３０４は柔軟性を有しており、その末端部側の端は、左右曲げ制御装置３１０によって左右に曲がり、上下曲げ制御装置３１４によって上下に曲がるようになっている。左右曲げ制御装置３１０は、ブレーキ３１２によってロックされ、上下曲げ制御装置３１４は、ブレーキ３１６によってロックされるようになっている。
【００１５】
本体３０２は、また、ジオプトリ調節リング３０６および接眼レンズ３０８を備え、上述した硬質のボアスコープ２００の場合と同様に、接眼レンズ３０８は、使用されていないときに、アイカップ３５０で覆われている。さらに、アダプタ３２０を用いて、ビデオカメラ（図示せず）を接眼レンズ３０８に接続することができる。最後に、光ガイドコネクタ３１８は、外部の光源に接続することができるようになっている。
【００１６】
図２８（ａ）は、図２７の柔軟性を有するファイバースコープ３００の挿入管３０４の側断面図であり、図２８（ｂ）は、図２７の柔軟性を有するファイバースコープ３００の挿入管３０４の末端部側の端の端面図である。壁３２２は外筒を規定し、壁３４０は内筒を規定する。内筒に規定された空間３２４内では、光ファイバ３３０の束が、その末端部側の端において対物レンズ３３２が焦点を合わせたイメージを伝達する。内筒と外筒の間に配置された光ガイド（図示せず）及び作業チャネル３２６、３２８が設けられ、作業チャネル３２６、３２８には、例えば照明手段とセンサおよび／または器具が収容されるようになっている。
【００１７】
図２９は、本発明の表示システムのビデオ源として用いることができる、柔軟性を有するビデオイメージスコープ４００の側面図である。上で説明した柔軟性を有するファイバースコープ３００と同様に、柔軟性を有するビデオイメージスコープ４００もまた、本体４０２および柔軟性を有する挿入管４０４備えている。柔軟性を有する挿入管４０４の末端部側の端は、左右曲げ制御装置４０８によって左右に曲がり、上下曲げ制御装置４１２によって上下に曲がるようになっている。左右曲げ制御装置４０８は、ブレーキ４１０によってロックされ、上下曲げ制御装置４１２は、ブレーキ４１４によってロックされる。最後に、光ガイド（図示せず）及びビデオケーブル４１８は、コネクタ４２０を経由して外部の光源に接続することができ、コネクタ４２２を経由してカメラ制御装置に接続することができる。
【００１８】
上記説明の硬質のボアスコープ２００および柔軟性を有するファイバースコープ３００とは異なり、ビデオイメージスコープ４００には、焦点制御リングまたはジオプトリ調節リングがなく、また接眼レンズもない。これは、上でそれとなく触れたとおり、ビデオイメージスコープは外部のカメラ制御装置にビデオ出力を供給するからである。
【００１９】
より具体的には、図２９のビデオイメージスコープの末端部側の端の部分切り欠き斜視図である図３０に示すとおり、対物レンズ４５０が、その視界４５６にある対象４５８のイメージ４５８’の焦点を、例えば電荷結合素子（すなわちＣＣＤ）４５２等の撮像装置に合わせる。ＣＣＤ４５２（および関連する回路）は、ＣＣＤ４５２のアレイのそれぞれの素子内に蓄積された電荷に基づいて、アナログ波形のシーケンスを供給する。上述のカメラ制御装置が、このアナログ波形のシーケンスを、例えばＮＴＳＣ、ＰＡＬ、またはＳビデオ基準を遵守する、ビデオのフレームに変換する。
【００２０】
図３０の斜視図にさらに示すとおり、ビデオイメージスコープ４００の挿入管の末端部側の端は、ポート４４２で終わりになっている作業チャネル４４０と共に、光ガイド４３０からの光を通す照明窓４３２を備えている。
【００２１】
上述したように、上記各光学機器のそれぞれは、研磨器具または回収器具（例えば、磁石、スネアの輪、４ワイヤのバスケット、または鉗子）が通ることができる作業チャネルを備えており、例えば渦電流プローブ（例えば、図３１の渦電流プローブ５００の渦電流センサ）または超音波センサ等のセンサ（例えば、図３２の超音波センサ６００を参照）がこの作業チャネルを通ってもよい。かかるプローブまたはセンサは、ビデオデータの解釈を確認するのに有用あり、例えば、タービン羽根を検査している検査員は、クラックかもしれないし単に陰になっているだけかもしれない暗い部分を認めるかもしれないが、渦電流または超音波センサ出力を用いて、この暗い部分が実際にクラックなのか、または単に陰になっているだけなのか、を決定することができる。
【００２２】
ビデオデータをセンサデータと組み合わせることは公知である。例えば、医学の分野では、内視鏡の超音波センタ（例えば、オリンパス光学工業株式会社製造のモデルＥＵ−Ｍ３０）をビデオスコープ（例えば、オリンパス光学工業株式会社製造のＥＶＩＳシリーズのビデオスコープ）およびビデオ処理センタ（例えば、オリンパス光学工業株式会社製造のＥＶＩＳビデオシステムセンタ）と共に用いて、超音波イメージの中にビデオスコープのイメージのピクチャ・イン・ピクチャの表示を行うことが公知である。また、米国特許番号第４，８５５，８２０号（以後「Barbour特許」と呼ぶ）は、温度センサの読み出しがビデオカメラのビデオ出力の上に表示されるビデオ表示システムを説明している。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これら公知のシステムのどちらにおいても、センサからのデータは、センサの位置に関係なく、勝手な位置において表示される。その結果、オペレータは、自分の注意を、実際のセンサを表示するビデオ（例えば、観察対象に関してセンサを移動するビデオ）と、センサの出力データを見ることの間で切り替えねばならない。さらに、Barbour特許において、センサ出力はデジタルの読み出し、すなわち数であるため、迅速に変化するデータについては、素早い同化および解釈が困難であるので、かかる読み出しは現実的ではない。
【００２４】
また、米国特許番号第４，６４２，６８７号（以後「Wedgwood他特許」と呼ぶ）は、例えば超音波または放射線に基づくもの等の非視覚信号を検出するシステムを説明している。Wedgwood他特許において説明されているシステムは、（ｉ）検出システムの位置を示し、実際に検出しているときに「オン」である光源を含む、可動プローブ、（ｉｉ）光源に応答するビデオカメラ、（ｉｉｉ）光源が「オン」であったときのイメージ位置を記憶するメモリシステム、および（ｉｖ）メモリシステムの出力およびビデオカメラの出力に基づいて重ね合わせたイメージを作り出すミキサ、を含む。しかし、カメラがプローブを認識するかどうかは、検出器のオン／オフ状態によって決まる。さらに、メモリからのイメージ位置の記憶および読み出しは、ビデオカメラのビデオ出力と同期せねばならないようである。実際、取るに足らないタスクではない。
【００２５】
従って、センサデータを、関連するビデオと共に、容易にそして迅速に見、同化し、解釈する表示システムが必要である。かかる表示システムは、例えばボアスコープ、ファイバースコープ、ビデオイメージスコープ等の光学器械を含む遠隔目視検査システムと共に動作可能であるべきである。最後に、このシステムは、検査中の加工品のグラフィックの概要を生成することができるべきである。
【００２６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、加工品の検査、例えば遠隔目視検査システム等からの情報の迅速な同化および解釈が可能な多数の源からの情報を表示することのできる多数源データ処理方法および多数源データ処理装置を提供することを目的としている。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以下の段階を含む、（ｉ）センサのビデオを含むビデオデータ（例えば、検査中の加工品の）および、（ｉｉ）前記センサによるデータ出力、を処理する方法を提供することによって、上述の必要を満たしている。すなわち、（ａ）アナログのビデオデータを受け取る段階、（ｂ）前記アナログのビデオデータを、それぞれが画素のアレイに対応するデータを含むフレームに変換する段階、（ｃ）前記センサの前記ビデオを前記フレームの１つ内で探知してアンカー位置を規定する段階、（ｄ）前記センサによる前記データ出力を受け取る段階、（ｅ）前記センサによる前記データ出力をデジタル化してデジタル化センサデータを形成する段階、（ｆ）前記デジタル化センサデータを数値またはグラフィック表示のどちらかに変換する段階、および（ｇ）前記フレームの前記１つ内で、前記数値またはグラフィック表示に基づいて、前記アンカー位置の近辺の画素を修正して、修正されたフレームを形成する段階。前記修正したフレームは、表示しても、記録しても、および／またはファイルに記憶してもよい。
【００２８】
これにより加工品の検査、例えば遠隔目視検査システム等からの情報の迅速な同化および解釈が可能な多数の源からの情報を表示することを可能とする。
【００２９】
また、前記センサの前記ビデオを前記フレーム内で探知してアンカー位置を規定する前記段階は、以下のサブ段階を含む。すなわち、（ｉ）画素の前記アレイに対応する前記データをチェックして、前記アレイ内の画素が前記センサの属性（例えば色）に対応するデータを有しているかどうかを決定する段階、および（ｉｉ）前記アンカー位置を、前記センサの前記属性（例えば色）に対応するデータを有する画素の位置に決定する段階。改良した実施例において、前記センサの前記ビデオを探知してアンカー位置を規定する前記段階は、以下のサブ段階を含む。すなわち、（ｉ）前記フレームをサブイメージに分割する段階、（ｉｉ）前記サブイメージの１つ内で、それぞれの画素に対応するデータをチェックして、画素が前記センサの属性（例えば色）に対応するデータを有しているかどうかを決定する段階、（ｉｉｉ）前記サブイメージが、前記センサの前記属性（例えば色）に対応するデータを有する画素を有している場合には、前記アンカー位置を前記画素の位置に決定する段階、および（ｉｖ）前記サブイメージが、前記センサの前記属性（例えば色）に対応するデータを有する画素を有していない場合には、次のサブイメージについて処理を継続する段階。前記センサの前記ビデオが他のサブイメージよりもある特定のサブイメージ内に配置されている可能性が高いということがわかっている場合には、その特定のサブイメージが最初に調べられる。
【００３０】
前記方法の１バージョンは、さらに以下の段階を含む。すなわち、（ｉ）候補のグラフィック表示のグループから前記グラフィック表示を選択する段階、および（ｉｉ）前記選択されたグラフィック表示用のパラメータを選択する段階。このバージョンにおいて、前記デジタル化センサデータを前記グラフィック表示に変換する前記段階は、前記選択されたグラフィック表示および前記パラメータを用いる。前記グラフィック表示は、雲(cloud)であっても、ハローであっても、棒グラフメータであっても、一定の縮尺率のベクトルであってもよい。
【００３１】
前記センサデータは、第１のタイプのデータおよび第２のタイプのデータを含んでもよい。この場合、前記デジタル化センサデータをグラフィック表示に変換する前記段階は、以下のサブ段階を含む。すなわち、（ｉ）前記第１のタイプの前記データに基づいて前記グラフィック表示の第１の属性を変える段階、および（ｉｉ）前記第２のタイプの前記データに基づいて前記グラフィック表示の第２の属性を変える段階。前記グラフィック表示の前記第１および第２の属性のそれぞれは、大きさであっても、長さであっても、直径であっても、内径であっても、外径であっても、色であっても、明るさであっても、鮮鋭さであっても、向きであってもよい。
【００３２】
本発明の前記方法はまた、以下のことによって、（ｉ）それぞれが、センサのビデオを含み画素のアレイに対応するデータを含むビデオデータ（例えば、検査中の加工品の）のフレーム、および（ｉｉ）前記センサによるデータ出力、を処理するために用いてもよい。すなわち、（ａ）前記センサをビデオデータの前記フレームの１つ内で探知してアンカー位置を規定すること、（ｂ）前記センサによる前記データ出力を受け取ること、（ｃ）前記センサによる前記データ出力を数値またはグラフィック表示に変換すること、および（ｄ）前記１つのフレーム内で、前記数値またはグラフィック表示に基づいて、前記アンカー位置の近辺の画素データを修正して、修正されたフレームを形成すること。
【００３３】
ビデオデータの前記フレームは、イメージ補足装置の視界を含んでもよい。かかる場合には、本発明の前記方法は、（ａ）前記イメージ補足装置の前記視界を固定すること、（ｂ）前記センサを前記イメージ補足装置に関して移動すること、（ｃ）前記センサによる前記データ出力を数値またはグラフィック表示に変換すること、（ｄ）前記フレームの少なくとも１つ内で、前記数値またはグラフィック表示に基づいて、前記アンカー位置の近辺の画素データを修正して、少なくとも１つの修正されたフレームを形成すること、（ｅ）ユーザの選択またはクロックに応答して、前記アンカー位置の前記近辺の前記画素に取って代わる前記数値またはグラフィック表示をサンプリングして、後のフレームもまた前記アンカー位置の前記近辺の前記数値またはグラフィック表示を含むようにすること、および（ｆ）前記各段階を繰り返すことによって、検査の概要を生成すること。
【００３４】
本発明はまた、以下を含む、対象を検査する装置を提供する。すなわち、（ａ）視界を有し、前記対象のアナログのビデオを生成するビデオ生成装置、（ｂ）前記ビデオ生成装置の前記視界内に配置され、前記対象の属性に関する物理的現象を検出するセンサ、（ｃ）前記ビデオ生成装置から前記対象の前記アナログのビデオを受け取り、前記対象の前記アナログビデオに基づいて、それぞれが画素のアレイに対応するデータを含むフレームを生成する、ビデオフレーム生成装置、（ｄ）前記センサによって検出された前記物理的現象に基づいて信号を生成する信号生成装置、（ｅ）前記信号生成装置から前記信号を受け取り、前記信号を数値またはグラフィック表示に変換する変換器、（ｆ）前記ビデオフレーム生成装置からフレームを受け取り、前記センサのイメージの位置を１つのフレーム内に決定し、アンカーを前記位置に生成する、アンカー生成装置、および（ｇ）前記アンカー生成装置から前記アンカーを、前記ビデオフレーム生成装置から前記フレームを、および前記変換器から前記数表示またはグラフィック表示を受け取り、前記数値またはグラフィック表示に基づいて、フレーム内の前記アンカーの近辺の画素を修正する、ビデオ処理装置。前記ビデオ生成装置は、ビデオカメラと結合したボアスコープ、ビデオカメラと結合したファイバースコープ、またはカメラ制御装置を設けたビデオイメージスコープ、等の遠隔目視検査装置であってもよい。前記センサは、前記ビデオ生成装置内の作業チャネルを通って設けられてもよく、前記作業チャネルを出て再び入ってもよい。前記遠隔目視検査装置は、基部側の端および先端部側の端を有し前記挿入管の前記基部側の端から前記先端部側の端に延びる作業チャネルを含む挿入管を含む。本発明の好適な実施例において、前記装置はさらに、前記センサを前記挿入管の前記先端部側の端から離れる方向にバイアスするバイアスシステムを含む。前記センサは、例えば、渦電流プローブであっても、超音波プローブであってもよい。
【００３５】
【本発明の実施の形態】
以下の詳細な説明において、本発明を、その果たす機能、それを実施するのに用いてもよい構成、およびその動作の例、に関して説明する。最後に、本発明を光学検査器械および渦電流プローブと共に用いた場合の、利点を提供する特別な特徴を説明する。
【００３６】
基本的に、本発明は、以下の役目をする。すなわち、（ｉ）ビデオイメージデータを受け取り、（ｉｉ）ビデオイメージデータ内のセンサのプローブの位置を決定し、（ｉｉｉ）センサデータを受け取り、（ｉｖ）好ましくは、センサデータを邪魔とならないグラフィック表示に変換し、および（ｖ）ビデオイメージデータに、センサのプローブの決定された位置に割り付けられたセンサデータ（またはそのグラフィック表示）を供給する。
【００３７】
図１は、本発明の表示システムの好適な実施の形態を示し、適切に構成された場合には（例えば、適当な命令を供給された場合には）、上述の機能のそれぞれをサポートし、かかる機能をリアルタイムで実行することができる、ブロック図である。
【００３８】
本実施の形態のシステムは、図１に示すように、例えば、ビデオ源７０４ｄのビデオ出力７０８及びセンサデータ源７０６ｄのセンサ出力７１０によって供給される、ビデオおよびセンサデータを受け取る。
【００３９】
ビデオ源７０４ｄ及びセンサデータ源７０６ｄとしては、例えば、
（ａ）（図２５及び図２６（ａ）、（ｂ）で説明した）ビデオアダプタ２２４およびビデオカメラ付のボアスコープ２００（集合的に符号７０４ａとする）、およびボアスコープ２００の作業チャネル内に設けられたセンサ７０６ａ、
（ｂ）（図２７及び図２８（ａ）、（ｂ）で説明した）ビデオアダプタ３２０およびビデオカメラ付のファイバースコープ３００（集合的に符号７０４ｂとする）、およびファイバースコープ３００の作業チャネル３２６／３２８内に設けられたセンサ７０６ｂ
（ｃ）（図２９及び図３０で説明した）ビデオイメージスコープ４００（集合的に符号７０４ｃとする）、およびビデオイメージスコープ４００の作業チャネル４４０内に設けられたセンサ７０６ｃ
がある。
【００４０】
ビデオ源７０４ｄからのビデオデータ７０８がビデオイメージスコープ４００のＣＣＤ４５２（および関連する回路）からである場合には、通常アナログ波形の順次のシーケンスの形であり、かかるデータは、カメラ制御装置７１０の入力に供給され、カメラ制御装置７１０は、アナログ波形のシーケンスを、例えばＮＴＳＣ、ＰＡＬ、またはＳ等の公知のビデオ標準に変換しビデオフレームグラバ７１２に出力される。
【００４１】
一方、ビデオデータが、ボアスコープ２００またはファイバスコープ３００の接眼レンズに接続されたビデオカメラから供給される場合には、カメラ制御装置７１０を介さずにビデオフレームグラバ７１２に入力される。これは、ビデオカメラは、例えばＮＴＳＣ、ＰＡＬ、またはＳ等の公知のビデオ標準に従ってビデオを供給するからである。
【００４２】
いずれにせよ、フォーマットされたアナログのビデオ信号７１４がビデオフレームグラバ７１２に供給され、ビデオフレームグラバ７１２は、アナログのビデオ信号をビデオフレームに変換する。
【００４３】
ビデオフレームのそれぞれは、それぞれの画素がマトリクス内のその位置（例えば、行、列）に基づいたアドレスを有し、１つまたはそれ以上のビットが明るさ情報を表し、１つまたはそれ以上のビットが色情報を表す、画素のマトリクスを有する。
【００４４】
より具体的には、図２に示すとおり、ビデオフレーム２２００は、ｘ行、ｙ列の画素２２０２を含む。従って、それぞれのフレームはｘ×ｙ画素を含む。
【００４５】
図３は、代表的な画素データ構造２３００を示す。図示のとおり、画素データ構造２３００は、画素識別子フィールド２３０２および画素特性フィールド２３１０を含む。画素識別子フィールド２３０２は、ｎ1ビット（例えば、１０ビット）の行アドレスフィールド２３０４、およびｎ2ビット（例えば、１０ビット）の列アドレスフィールド２３０６を含んでもよい。画素特性フィールド２３１０は、ｎ3ビット（例えば、８ビット）の色フィールド２３１２、およびｎ4ビット（例えば、８ビット）の明るさフィールド２３１４を含む。
【００４６】
そして、図１に戻り、ビデオフレーム７１８は、内部バスシステム７１６を経由して、プロセッサ７３０（またはコプロセッサ７４０）によって取り込まれる。
【００４７】
同時に、センサ７１０からのセンサデータ７１０である物理量（例えば、電荷、電流、電圧、磁界、圧力、温度、放射線の場、音、等）の測定値がデータ処理装置７２０（例えば、回路）に供給され、データ処理装置７２０は、１つまたはそれ以上のアナログ信号（例えば、アナログ電気信号）７２４を出力する。これらのアナログ信号７２４は、次に、アナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）変換器（単数または複数）７２２によって変換され、センサデータ７１０に基づいてデジタル信号７２６（単数または複数）が供給される。これらのデジタル信号（単数または複数）７２６は、内部バスシステム７１６を経由して、プロセッサ７３０（またはコプロセッサ７４０）が利用できるようになる。
【００４８】
ユーザは、入力装置７８２によって、記憶された命令の制御の下で動作するプロセッサ７３０によって生成される質問に応答して、選択およびパラメータデータ（以下により詳細に説明する）を入力してもよい。かかるユーザ入力は、入力インターフェース７８０および内部バスシステム７１６を経由して、プロセッサ７３０が利用できるようになる。
【００４９】
記憶された命令（例えば、アプリケーションプログラム）の制御の下で動作するプロセッサ７３０および／またはコプロセッサ７４０は、
（ｉ）センサのプローブの位置を決定し、
（ｉｉ）デジタル化されたセンサデータを、例えば、ユーザが入力する入力選択およびパラメータデータに基づいて、数値またはグラフィック表示のどちらかに変換し、
（ｉｉｉ）数値またはグラフィック表示に基づいて、決定された位置におけるおよびその付近の（またはその近辺の）ビデオデータを修正し、
（ｉｖ）複合ビデオを、表示、ビデオ記憶、および／またはファイル記憶用に供給する。
【００５０】
次に本実施の形態のシステムの処理シーケンスを図４に示し、以下に説明する。
【００５１】
図４は、図１の表示システムの処理およびデータ流れ図である。第１に、像を撮像するイメージ撮像処理８０２が行われる。この処理は、例えばビデオイメージスコープ４００によって行われる。次に、例えば電荷結合素子（すなわちＣＣＤ４５２）からクロックアウトされたアナログ波形のシーケンスをビデオ信号に変換するビデオ変換処理８０４が行われる。この処理は、例えばカメラ制御装置７１０によって行われる。ビデオカメラを取り付けたボアスコープ２００またはファイバースコープ３００が用いられる場合には、処理８０２、８０４の代わりに、ビデオカメラにより像を撮像し光学的イメージをビデオに変換する処理の段階となる。
【００５２】
いずれにせよ、次に、ビデオを画素のアレイに変換する画素アレイ変換処理８０８が行われる。この処理は、例えばビデオフレームグラバ７１２によって行われる。図２に示したとおり、ビデオフレーム２２００は、ｘ行およびｙ列の画素２２０２を含む。従って、それぞれのフレームは、ｘ×ｙ画素を含む。図３は、代表的な画素データ構造２３００を示す。図示のとおり、画素データ構造２３００は、画素識別子フィールド２３０２および画素特性フィールド２３１０を含んでもよい。画素識別子フィールド２３０２は、ｎ1ビット（例えば、１０ビット）の行アドレスフィールド２３０４、およびｎ2ビット（例えば、１０ビット）の列アドレスフィールド２３０６を含んでもよい。画素特性フィールド２３１０は、ｎ3ビット（例えば、８ビット）の色フィールド２３１２、およびｎ4ビット（例えば、８ビット）の明るさフィールド２３１４を含んでもよい。
【００５３】
次に、フレーム読取処理８１２でビデオのフレームが読み取られる。この処理は、記憶された命令の制御の下でプロセッサ７３０（またはコプロセッサ７４０）によって内部バスシステム７１６を経由して、ビデオフレームグラバ７１２からビデオのフレーム２２００を読み取る。
【００５４】
次に、ビデオフレーム内でプローブまたはセンサ７０６の位置を決定するプローブ探知処理８１６が行われる。この処理は、例えば記憶された命令の制御の下で動作するプロセッサ７３０および／またはコプロセッサ７４０によって行われる。
【００５５】
ここで、プローブまたはセンサ７０６の位置を決定する代表的な上記のプローブ探知処理８１６を、図５の流れ図に示す。
【００５６】
一般的に、プローブは、塗ったり、ラベルを貼ったり、その他の方法で、ある特定の色がついている。この色は、好ましくは、検査中の加工品と最大の対照をなすようになっている。簡単な方法においては、フレーム２２００のそれぞれの画素２２０２の色フィールド２３１２は、プローブをコード化するのに用いる色と比較される。比較して合えば（または、色の違いがあるしきい値内であれば）、行および列アドレスフィールド２３０４、２３０６はそれぞれ、プローブ位置を供給する。この簡単な方法でもうまくはいくが、図５の流れ図に示し以下に説明するプローブまたはセンサ７０６の位置を決定する代表的なプローブ探知処理８１６であれば、大部分の場合において処理時間が低減される。他の実施の形態において、プローブ１０１２には、ラベルや塗りではなく、例えばＬＥＤ等の能動素子を設けてもよい。
【００５７】
図５の代表的なプローブ探知処理８１６において、イメージ（すなわちフレーム２２００）は、最初にＮ×Ｍのサブイメージ（すなわち領域）に分割される（ステップ９０２参照）。例えば、図６に示すとおり、フレーム１００２は１２個の領域に分割される。フレーム１００２は、光学器械の視界１００４を含む。視界１００４内には、大きなきず１００８および小さなきず１０１０を有する加工品１００６が示され、点１０１４において加工品１００６と接触するプローブを有するセンサ１０１２も示されている。図７は、視界１００４のみが分割されている、改良したフレーム分割処理を示す。この改良した処理は、センサ１０１２のプローブが光学器械の視界１００４内にほとんど常に存在するため有利であり、いずれにせよ、本発明の好適なシステムは、センサ１０１２のプローブが光学器械の視界１００４内にある時に最も有用である。
【００５８】
いずれにせよ、図５のステップ９０４に示すとおり、プローブの位置が領域すなわちサブイメージのある特定の１つ内にある可能性がより高いと知られているかどうかが決定される。すなわち、プローブがイメージの中央または中央近くにありそうだということが（オペレータ、または、プロセッサ７３０またはコプロセッサ７４０によって）知られている場合には、プローブが配置されている可能性がより高いサブイメージ（単数または複数）内でプローブの探索を開始することができる。この情報は、ユーザが入力することができる。この情報はまた、特にこのシステムが同様の加工品の同様のタイプの検査に繰り返して用いられる場合には、（例えばニューロネットワークで）予め決定したり記憶させておいたりしてもよい。
【００５９】
ステップ９０４および９０６に示すとおり、プローブがある特定のサブイメージ内にある可能性が他のサブイメージ内にある可能性よりも高いということが知られている場合には、その特定のサブイメージ内で画素毎のプローブの探索が開始される。さもなければ、ステップ９０４および９０８に示すとおり、画素毎の探索は任意の（例えば、Ｎ＝１、Ｍ＝１の）サブイメージ内で開始される。
【００６０】
いずれにせよ、プローブがその特定のサブイメージ内で発見される場合には、プローブの位置が保存される（ステップ９１０および９１４参照）。
【００６１】
これに反して、プローブがその特定のサブイメージ内で発見されない場合には、次の、前に探索されていない、サブイメージが探索される（ステップ９１０および９１２を参照）。当然、それぞれのサブイメージが探索されてもプローブが発見されない場合には、処理は終了する。
【００６２】
他の実施の形態において、それぞれのサブイメージはさらに分割してもよい。さらに、本発明のシステムに、当業者に公知の他の探索方法を用いて、プローブの位置の探索を最適化してもよい。
【００６３】
簡単な実施の形態において、センサは、ビデオ源の視界に関して固定されている。この場合には、センサの位置は予め決定することができる。
【００６４】
図４に戻って、”アンカー”位置を決定する”アンカー”位置処理８２０が次に行われる。この処理は、例えばプロセッサ７３０によって行われる。基本的に、プローブの色と読み取られたフレームの１つまたはそれ以上の画素が合っている（または、色の違いが所定のしきい値内である）と決定される場合には、画素識別子２３０２情報が、センサデータの数またはグラフィック表示の表示を配置する”アンカー”として後に用いるために記憶される。読み取られたフレームの１つよりも多い画素（例えば、画素のクラスタ）がプローブの色と合っている場合には、”アンカー”位置は、合っている画素の任意の１つの画素識別子２３０２情報によって規定されてもよいが、好ましくは、画素識別子の平均である。例えば、クラスタの画素の行および列アドレス２３０４、２３０６を平均して、クラスタの「中央」を決定してもよい。
【００６５】
上記説明の各処理とは独立して、以下の各処理もまた行われる。第１に、センサデータを探知するセンサデータ探知処理８２４が行われる。この処理は、感知した物理量（例えば、磁界、電荷、電流、電圧、圧力、温度、放射線、音、等）をアナログ電気信号等の信号に変換する、例えば渦電流プローブまたは超音波プローブ等の、センサ（データ処理装置７２０）によって行われる。
【００６６】
次に、センサデータデジタル化処理８２６によって信号がデジタル化される。この処理は、例えばアナログ・デジタル変換器７２２によって行われる。
【００６７】
デジタル化信号は、以下の方法の１つ（またはそれ以上）によって処理されてもよい。いずれにせよ、デジタル化信号は、内部バスシステム７１６を経由してプロセッサ７３０（またはコプロセッサ７４０）が利用できるようになる。第１の場合において、デジタル化信号を数値に変換する処理８３０ａが行われる。この処理は、変換アルゴリズムまたは参照用テーブルを用いてプロセッサ７３０が行う。第２の場合において、デジタル化信号を（邪魔にならない）グラフィック表示に変換する処理８３０ｂが行われる。この処理は、参照用テーブルを用いて、または、例えば所定のまたはユーザが規定するパラメータを用いたグラフィック表示生成アルゴリズムに基づいて、プロセッサ７３０が行う。
【００６８】
第２の場合において、グラフィック表示は、ユーザが選択し修正してもよい。図８ないし図１０は、グラフィック表示のいくつかの例を示す。
【００６９】
特に、図８は、入力に依存する大きさおよび色（および明るさおよび鮮鋭さ）を有する雲のグラフィック表示１４０２を示す。より具体的には、雲の大きさは第１のセンサ出力（例えば、渦電流の大きさ）に依存し、雲の色（または明るさ）は第２のセンサ出力（例えば、渦電流の位相）に依存するようになっている。または、雲のこれらのまたは他の特性は、以下に説明する、ユーザの選択に従ったセンサ出力に基づいて変化するようになっている。雲のグラフィック表示１４０２の中央部が抜けている場合には、その結果ハローのグラフィック表示が生じる。ハローのグラフィック表示はユーザがハローの中央の開口部を通してビデオイメージを見ることができ一層邪魔にならない、という点において好ましい。
【００７０】
図９は、矢印の大きさが第１のセンサ出力（例えば、渦電流の大きさ）に依存し、矢印の向きが第２のセンサ出力（例えば、渦電流の位相）に依存するようになっている、矢印のグラフィック表示１５０２を示す。
【００７１】
図１０は、第１のグラフィック表示１６０２を用いて合格の状態を示し、第２のグラフィック表示１６０４を用いて失敗の状態を示す、合格／失敗（ＰＡＳＳ／ＦＡＩＬ）のグラフィック表示の例を示す。
【００７２】
システムが１タイプより多いグラフィック表示を提供する場合には、図４の処理８４０が行われて、ユーザが多くの候補のグラフィック表示から選択することができる。この処理は、アプリケーションプログラムを実行するプロセッサ７３０、ユーザにオプションを提供する（例えば、メニューまたはグラフィックのユーザ・インターフェースによって）出力装置（例えば、ＶＧＡディスプレイ７６２）、および入力装置７８２（例えば、キーボード、キーパッド、マウス、トラックボール、等）、およびユーザの選択を受け取るインターフェース７８０、によって行われる。
【００７３】
いずれにせよ、いったんグラフィック表示が選択されると、処理８４２によってユーザはグラフィック表示のパラメータを規定することができる。例えば、その中から選択するように多数のグラフィック表示が提示された後、ユーザが雲のグラフィック表示１４０２を選択した場合には、プロセッサ７３０は、出力装置を経由して、雲のグラフィック表示に関係があるパラメータ情報を求めるようにユーザに促す。
【００７４】
例えば、ユーザは、雲の最小および最大の大きさ、雲の大きさに対応する第１のセンサ出力、第１の出力対雲の大きさの倍率、色の範囲、雲の色に対応する第２のセンサ出力、第２の出力対雲の色の翻訳、最小および最大の明るさ、雲の明るさに対応する第３のセンサ出力、および第３の出力対雲の明るさの翻訳、を求めるように促されるかもしれない。さもなければ、省略時のパラメータ値を用いてもよい。これらの選択およびパラメータは、デジタル化されたセンサデータを選択したグラフィック表示に変換する処理８３０ｂに用いられる。
【００７５】
次に、処理８３４で、（ａ）数値表示、または（ｂ）グラフィック表示、のどちらかに基づいて、”アンカー”位置におけるおよびその付近の（またはその近辺の）ビデオ（すなわちフレーム）データを修正する。（修正は、結果として得られる表示において、ユーザがずれを容易に視覚的に知覚できるように”アンカー”位置からずれていてもよい。しかし、修正は好ましくは”アンカー”位置に中心があるか、または、結果として得られる表示においてユーザがずれを容易に視覚的に知覚できないように”アンカー”位置からずれている。）この処理は、プロセッサ７３０および／またはコプロセッサ７４０によって行われる。ビデオフレームの修正は、（ａ）”アンカー”位置の近辺のビデオデータの画素を数値またはグラフィック表示と交換すること、または（ｂ）”アンカー”位置の近辺のビデオデータの画素を数値またはグラフィック表示でオーバーレイすること、を含んでもよい。
【００７６】
オーバーレイ処理において、ビデオデータの画素特性（例えば、色）および数値またはグラフィック表示の画素特性（例えば、色）が組み合わされる。画素特性は、組み合わせの前に重みをつけてもよい。例えば、ビデオデータの画素特性に割り当てる重みが、グラフィック表示の画素特性に割り当てる重みよりもはるかに大きい場合には、グラフィック表示はほぼ透き通っており、ビデオフレーム上に「ゴースト」のイメージを供給する。これに反して、ビデオデータおよびグラフィック表示の画素特性に割り当てる重みが互いに匹敵する場合には、グラフィック表示は、ビデオフレーム上で半透明のイメージとして現れる。最後に、ビデオデータの画素特性に割り当てる重みが、グラフィック表示の画素特性に割り当てる重みよりもはるかに小さい場合には、グラフィック表示は、アンカー位置の近辺のビデオデータの画素にほぼ取って代わる。
【００７７】
図１１及び図１２は、ビデオフレーム２７０２の画素２７０４を修正することができる２つの方法を示す。
【００７８】
図１１に示すとおり、ビデオフレーム２７０２および割り付けられたオーバーレイフレーム２７１２は、フレーム修正処理２７３０に供給される。ビデオフレーム２７０２は、画素２７０４の行および列を含む。それぞれの画素２７０４に対応するデータは、行アドレス２７０６、列アドレス２７０８、および画素特性（例えば、色、明るさ、等）２７１０を含んでもよい。同様に、割り付けられたオーバーレイフレーム２７１２は、画素２７１４の行および列を含む。それぞれの画素２７１４に対応するデータは、行アドレス２７１６、列アドレス２７１８、および画素特性（例えば、色、明るさ、等）２７２０を含んでもよい。
【００７９】
基本的に、割り付けられたオーバーレイフレーム２７１２は、決定された”アンカー”位置の近辺の数値またはグラフィック表示を含む。グラフィック表示の数値のもの以外のグラフィックオーバーレイフレーム２７１２の画素２７１４の画素特性２７２０は空白値を有し、フレーム修正処理２７３０が画素２７１４の空白値の画素特性２７２０に基づいてビデオフレーム画素２７０４の画素特性２７１０を修正するときに、ビデオフレーム画素２７０４の画素特性２７１０が変化しないようになっている。
【００８０】
フレーム修正処理２７３０は、プロセッサ７３０および／またはコプロセッサ７４０によって行われる（図１参照）。フレーム修正処理２７３０は、画素２７３４の行および列を含む修正されたビデオフレーム２７３２を生成する。それぞれの画素２７３４に対応するデータは、行アドレス２７３６、列アドレス２７３８、および修正された画素特性２７４０を含んでもよい。修正された画素特性２７４０は、ビデオフレーム画素２７０４の画素特性２７１０および割り付けられたオーバーレイフレーム２７１２の画素特性２７２０に基づいている。上で説明した通り、ビデオフレームの画素を修正することによって、（ａ）”アンカー”位置の近辺のビデオデータの画素を数値またはグラフィック表示と交換する、または（ｂ）”アンカー”位置の近辺のビデオデータの画素を数値またはグラフィック表示でオーバーレイする、という結果になってもよい。
【００８１】
図１２に示すとおり、他のフレーム修正処理は、ビデオフレーム２７０２、”アンカー”位置データ２７５２（例えば、”アンカー”位置を決定する処理８２０から）、および数値またはグラフィック表示に対応するデータ２７５４（例えば、処理８３０ａまたは８３０ｂから）が供給される。上の場合と同様に、ビデオフレーム２７０２は、画素２７０４の行および列を含む。それぞれの画素２７０４に対応するデータは、行アドレス２７０６、列アドレス２７０８、およびビデオ画素特性２７１０を含んでもよい。
【００８２】
ビデオフレーム２７０２”アンカー”位置データ２７５２、および数値またはグラフィック表示に対応するデータ２７５４に基づいて、フレーム修正処理２７５０は修正されたビデオフレーム２７６２を生成する。修正されたビデオフレーム２７６２は、画素２７６２の行および列を含む。それぞれの画素２７６２に対応するデータは、行アドレス２７６６、列アドレス２７６８、ビデオ画素特性２７７０、および数値またはグラフィック表示の画素特性２７７２を含んでもよい。ビデオ画素特性２７７０は、ビデオ画素特性２７１０と同じであってもよい。数値またはグラフィック表示の画素特性２７７２は、”アンカー”位置データ２７５２および数値またはグラフィック表示に対応するデータ２７５４に基づいている。
【００８３】
表示処理（図示せず）によって、ビデオ画素特性２７７０と、数値またはグラフィック表示の画素特性２７７２が組み合わされ、修正された表示フレームが形成される。表示処理は、適当に構成された表示制御装置７６０によって行われてもよい（図１参照）。
【００８４】
最後に、新しいイメージが、（ａ）ビデオ記憶処理（例えば、ビデオテープレコーダ７９０によって行われる）、（ｂ）ファイル記憶処理（例えば、磁気または光学的ディスクドライブおよび制御装置７５０によって行われる）、および／または（ｃ）表示処理（例えば、表示制御装置７６０およびＶＧＡディスプレイ７６２および／または、表示制御装置７６０、ＶＧＡ・ＮＴＳＣ変換器７６６、およびＮＴＳＣディスプレイ７６８、によって行われる）に供給される。
【００８５】
記憶されたビデオのまたは記憶されたファイルのフレームは、「標識」をつけて後に見るときに容易にアクセスできるようにしてもよい。かかる「標識づけ」は、（ａ）ユーザの入力に応答して手動で、（ｂ）しきい値を超えるセンサ出力に応答して自動的に、または（ｃ）センサ出力がしきい値を超えるときに自動的に生成されるプロンプトへのユーザ検証入力に応答して、行われてもよい。同様に、記憶されたビデオの、または、記憶されたファイルのフレームは、ユーザのコメントの注釈がついてもよい。
【００８６】
簡単な、他の実施の形態において、プローブ位置を決定する処理８１６は行われず、”アンカー”位置は予め決定されている。さらに、処理８３４において数またはグラフィック表示に基づいてビデオデータを修正するのではなく、ビデオデータは、公知の方法で、例えば、ミキサまたはピクチャ・イン・ピクチャのビデオプロセッサによって、数またはグラフィック表示と組み合わされる。ピクチャー・イン・ピクチャー処理は、外部のミキサの必要なしに、プロセッサによって行うことができる。ユーザが構成した制御に基づいてメインのイメージ内のどこに配置することもできるウィンドウ内に、数またはグラフィック表示を生成する。
【００８７】
例えば、図１３は、光学器械の視界１２０４のビデオ、および、センサ１２１２のデータのグラフィック表示１２５２が、分割スクリーンに供給されている、表示１２０２を示す。より具体的には、見えている加工品１２０６は、点１２１４で加工品と接触している渦電流プローブ１２１２によって検査されている。グラフィック表示１２５２は、渦電流の振幅および位相情報を伝える。センサ出力およびセンサ設定１２５４に関する他の情報も供給されてもよい。
【００８８】
図１４は、光学器械の視界１３０４のビデオ、および、センサ１３１２のデータのグラフィック表示１３５２が、ピクチャ・イン・ピクチャとして供給されている、表示１３０２を示す。より具体的には、見えている加工品１３０６は、点１３１４で加工品と接触している渦電流プローブ１３１２によって検査されている。グラフィック表示１３５２は、感知される渦電流の振幅および位相情報を伝える。他の情報１３５２も供給されてもよい。
【００８９】
本発明のより高めた実施の形態では、検査中の加工品の特性（例えば、渦電流の位相および振幅）の概要を得ることができる。この実施例において、光学器械の視界は加工品に関して固定されており、センサは加工品に関して（従って、視界に関して）移動する。例えば、硬質のボアスコープ２００の、作業チャネルを通って保持されるセンサは、遠く隔たったところから曲げることができる。センサからのデジタル化された信号（単数または複数）に基づくグラフィック表示は、クロックに基づいて周期的に記憶される、またはユーザの選択に基づいて時々記憶される。
【００９０】
図１５は、様々な時におけるデジタル化された信号（単数または複数）に基づく雲のグラフィック表示１４０２を有する加工品１７０６（例えば、前縁および後縁を有するタービン羽根）の表示１７０２の例を示す。表示１７０２は、渦電流の概要、すなわち、加工品１７０６の全体の渦電流の応答を表すグラフィックマップ、を表す。この例において、概要は、加工品１７０６のイメージの上に重ね合わせた多数の「雲」を編集したものを含む。渦電流プローブ１７１２は、加工品１７０６の前縁に沿って移動する。雲のグラフィック表示１４０２は、クロックに基づいて自動的に周期的に保存される、または、ユーザ入力に基づいて時々保存される。この例において、雲のグラフィック表示の大きさは、感知された渦電流の大きさに基づいており、雲のグラフィック表示の色は、感知された渦電流の位相に基づいている。
【００９１】
図１５に示すとおり、重なり合った雲のグラフィック表示１７１６の第１のグループが、大きなクラック１７０８に隣接して捕捉される。渦電流の大きさ、従って雲のグラフィック表示の大きさは、プローブ１７１２がクラック１７０８に近づくにつれて増大し、プローブ１７１２がクラック１７０８から遠ざかるにつれて減少する。図１５には示していないが、雲のグラフィック表示の色もまた、渦電流の位相が変化するにつれて変化する。同様に、重なり合った雲のグラフィック表示１７１８の第２のグループが、小さなクラック１７１０に隣接して捕捉される。このシステムでは、渦電流センサ１７１２がタービン羽根１７０６の前縁に沿って移動した後、一連の雲のグラフィック表示によって、検査員によって容易に同化および解釈することができる渦電流の概要が供給される。
【００９２】
または、検査の概要は、３つの基本的な段階で生成されてもよい。すなわち、（１）概要を開始する、（２）概要を作り上げる、および（３）概要を完成する。第１に、検査する加工品のある特定の視界を決定する。この視界は、概要生成処理全体について固定される。すなわち、概要生成処理の間中、光学器械が加工品に関して固定される。しかし、センサは加工品に関して移動してもよい。概要開始命令に応答して、基準イメージが捕捉される。より具体的には、センサが視界内にない状態で、固定された視界内に加工品のビデオフレームが、基準イメージファイルとして捕捉され記憶される（例えば、ハードドライブ７５０上に）。ライブのビデオ動作の下では、センサは加工品に関して移動される。応答して、センサ出力に対応する数またはグラフィック表示が表示される。
【００９３】
概要を作り上げる命令に応答して、その時存在している数またはグラフィック表示がオーバーレイファイル内に記憶される（例えば、ハードドライブ７５０上に）。後の概要を作り上げる命令に応答して、後の数またはグラフィック表示を記憶してもよい（例えば、オーバーレイファイルに添付して、または別個のファイル（単数または複数）内に記憶して）。
【００９４】
概要を完成する命令は、基準イメージファイルをオーバーレイファイル（単数または複数）と関連させ、または結合させて、概要ファイルグループまたは概要ファイルを形成する。
【００９５】
図１６は、加工品の走査からのサンプリングされたデータのグラフィック表示を有する加工品の表示の例を示す。この例において、視界１８０４は、見えている加工品で完全にいっぱいになっている。さらに、この場合において、センサは、例えば小型ステッパモータ（これは遠隔制御されてもよい）で、走査パターン１８６０に曲げられている。この場合において、雲のグラフィック表示が、例えば、ステッパモータ（単数または複数）のそれぞれのステップに関して、周期的に保存される。ここで、小さなクラック１８１０、これは渦電流の大きさを増大させるが、これが比較的小さな雲１８７２、１８７４で示されている。同様に、大きい方のクラック１８０８は、より大きい雲１８７６、１８７８、１８８０、および１８８２によって示されている。図１６には示していないが、雲のグラフィック表示の色もまた、渦電流の位相が変化するにつれて変化する。ここでもまた、雲のグラフィック表示のマトリクスによって、検査員によって容易に同化および解釈することができる渦電流の概要が供給される。
【００９６】
本実施の形態のシステムの動作の例を以下に述べる。以下の例において、ビデオイメージスコープ４００および渦電流センサによって、白色のタービン羽根が検査される。渦電流センサには、そのプローブの先端に赤いラベルが設けられている。
【００９７】
ユーザは、本実施の形態のシステムによって実行される遠隔検査プログラムを実行する。応答して、ユーザには第１に、候補のセンサのメニューが提示される。例えば、本実施の形態のシステムは、例えば選択されたモデルの渦電流プローブや超音波検出器等の、ある所定のセンサ用のデータ翻訳テーブルを含んでもよい。
【００９８】
図１７は、センサ選択ウィンドウ２４０２の表示２４００を示す。ウィンドウ２４０２は、用いられるセンサが表になったものの中にない場合用の「その他（ＯＴＨＥＲ）」の候補と同様に、候補のセンサ２４０４を表にしている。ユーザは、（ａ）表示された候補のセンサ２４０２上をダブルクリックしても、または（ｂ）スクロールボタン２４０６ａおよび２４０６ｂを上下に動かすことによって、または矢印２４１０でスライダ２４０８をドラッグすることによって、候補のセンサをスクロールしていってもよい。この場合において、ユーザは、ビデオイメージスコープと共に用いる渦電流プローブを選択する。ここでもまた、用いるセンサが所定のセンサの表にない場合には、ユーザは「その他（ＯＴＨＥＲ）」のセンサを選択し、センサの出力応答に関する関連するデータを入力してもよい。
【００９９】
次に、ユーザには、それを通じて候補のグラフィック表示のグループの中から選択することができるメニューまたはグラフィックユーザ・インターフェースを提示される。
【０１００】
図１８は、例えば、雲のグラフィック表示２５０４ａ、矢印のグラフィック表示２５０４ｂ、ハローのグラフィック表示２５０４ｃ、「ＯＫ−非ＯＫ」のグラフィック表示２５０４ｄ、「合格−失敗」のグラフィック表示２５０４ｅ、および数表示２５０４ｆを含む、候補のグラフィック表示２５０４の表示２５００を示す。この例において、ユーザはハローのグラフィック表示を選択する。
【０１０１】
ユーザは次に、ハローのグラフィック表示用のパラメータを求めるように促される。または、パラメータのグループを入力するのではなく、ユーザは所定の各パラメータを受け入れてもよい。この例において、ユーザは、例えばハローの大きさを渦電流の大きさに割り当て、ハローの最大の大きさが直径５０画素、ハローの最小の大きさが直径３画素、電流対画素の大きさの倍率が１画素当たり５ｍＡ、ハローの色が一定、ハローの明るさを渦電流の位相に割り当て、最小の明るさが１８０度の位相角に対応し、最大の明るさが０度の位相角に対応する、という所定のパラメータを選択する。
【０１０２】
これに反して、図１９に示すとおり、ユーザは、パラメータのウィンドウ２６０２に提示された関係するパラメータ２６０４を、「固定」または「可変」２６０６のどちらかに規定してもよい。パラメータ２６０４が可変と選択された場合には、設定ウィンドウ２６５０が供給される。ユーザが選択したセンサ２４０４のタイプに基づいて、可変のパラメータが基づくセンサ出力２６５２が選択される。ボタン２６５４はセンサ出力のドラッグダウンメニュー、この場合には、渦電流の大きさおよび渦電流の位相、を供給する。他のパラメータ２６５６、２６６４は、（ａ）ボックス２６５８、２６６６内に入力しても、（ｂ）ドラッグダウンメニュー２６６０、２６６８から選択しても、および／または（ｃ）ボタン２６６２、２６７０でインクリメントまたはデクリメントしてもよい。パラメータ対センサ出力の倍率２６７０は、ボックス２６７６内に入力しても、ドラッグダウンメニュー２６７４から選択してもよい。
【０１０３】
するとユーザは、図２９及び図３０に示したビデオイメージスコープ４００の挿入管４０４の作業チャネル４４２を通って渦電流プローブを挿入することができる。次に、タービン羽根１０６の前縁が対物レンズ４５０の視界４５６内に来るまで、挿入管４０４が、ジェット機のモータのハウジング１０２の検査ポート１０８を通って挿入される。
【０１０４】
対物レンズ４５０によって、電荷結合素子４５２にタービン羽根１０６（図２３参照）の前縁のイメージの焦点が合わせられる。電荷結合素子４５２に関連する回路が、電荷結合素子の各素子の電荷をクロックアウトし、結果として生じるアナログ波形のシーケンスをライン４５４に印加する。同時に、ユーザは渦電流プローブを操作して、関係する点、例えばタービン羽根１０６のクラックらしいものが検査されるようにする。
【０１０５】
上記の説明のとおり、ライン４５４上に供給されたアナログ波形のシーケンスは、カメラ制御装置７１０の入力に供給される。カメラ制御装置７１０は、アナログ波形のシーケンスを、ＮＴＳＣ標準を遵守するビデオフレームに変換する。ビデオフレームグラバ７１２は、ＮＴＳＣビデオのフレームを受け取り、それらのフレームを、それぞれの画素が２５６色および２５６の明るさのレベルを有する、１０２４×１０２４の画素のアレイに変換する。プロセッサ７３０（および／またはコプロセッサ７４０）は、ビデオフレーム２２００にアクセスする。
【０１０６】
この例において、１００４の表示された視界は８００×８００画素である、ということがわかっている。図７に示すとおり、プロセッサ７３０（および／またはコプロセッサ７４０）は、関係する８００×８００画素の領域を４行および４列に分割し、それによって、１６個の２００×２００画素のサブイメージを規定する。過去の経験から、分割されたイメージの第２または第３の行（Ｒ２またはＲ３）で渦電流センサのプローブの先端が発見される可能性の方が、他の場所で発見される可能性よりも高い、ということがわかっている。従って、第１の列Ｃ１および第２の行Ｒ２によって規定される２００×２００画素のサブイメージについて、暗青色の画素（単数または複数）の画素毎の探索が行われる。ラベルはこのサブイメージ内にはないので、赤い画素は発見されない。従って、第２の列Ｃ２および第２の行Ｒ２によって規定される次のサブイメージが探索される。この場合において、渦電流センサのプローブの先端のラベルに対応する赤い画素が検出される。検出された第１の赤い画素に対応する画素識別子２３０２情報が、アンカー点として記憶される（図３参照）。
【０１０７】
上記処理と同時に、渦電流センサは、電流大きさ信号と電流位相信号に変換される電流信号を生成する。これら２つの信号は、アナログ・デジタル変換器（単数または複数）７２２に供給される。アナログ・デジタル変換器（単数または複数）７２２の出力は、プロセッサ７３０によって読み取られる。プロセッサ７３０は、変換テーブルまたはグラフィック表示生成アルゴリズムを用いて、デジタル化された渦電流信号の大きさおよび位相にそれぞれ基づいて（省略時解釈またはユーザが規定したパラメータ値と同様に）、ハローのグラフィック表示の大きさおよび明るさを決定する。結果として生じるハローのグラフィック表示は、ビデオフレーム２２００内の決定されたアンカー点の付近の画素情報の上に書き込まれる（図２参照）。
【０１０８】
上記の処理は、それぞれのビデオフレーム２２００について繰り返される。結果として生じるビデオフレーム２２００’は、（ａ）ビデオＶＧＡディスプレイ７６８またはＮＴＳＣディスプレイ７６２によってユーザに提示されるか、（ｂ）磁気または光学的記憶媒体７５０内にファイルとして記憶されるか、および／または（ｃ）ビデオテープ７９０上に記録される。
【０１０９】
本実施の形態を拡張したものおよび特別に適合させたものを、以下に述べる。
【０１１０】
本実施の形態のシステムはいかなるビデオ源７０４ｄおよびいかなるセンサデータ源７０６ｄと共に用いてもよいが、渦電流プローブを装備した柔軟性を有するファイバースコープ３００またはビデオイメージスコープ４００と共に用いるのが特に適している。図２０ないし２２は、渦電流プローブの出力信号の品質を改良するために公知の柔軟性を有するファイバースコープ３００またはビデオイメージスコープ４００に行う変形を示す。
【０１１１】
図２０は、従来の柔軟性を有するファイバースコープ３００またはビデオイメージスコープ４００の上下または左右の平面における曲げを示す。より具体的には、図２０は、先端アダプタ１９０６の挿入管の先端部側の端１９０４を示す。レンズ１９０８および作業チャネル１９１０も示す（わかりやすくするために、照明手段は示していない）。要素１９０４’は、左いっぱいに曲げたときの挿入管の先端部側の端を示し、要素１９０４”は、右いっぱいに曲げたときの挿入管の先端部側の端を示す。
【０１１２】
図２０からわかるように、挿入管の先端部側の端１９０４は、左右に曲げられると、弧１９２０を描いて移動する。上下の曲げについても同じことが言える。平らな加工品が検査中であれば、渦電流プローブは曲げていない位置にあるときのほうが加工品に近くなり、いっぱいに曲げた（左であろうと、右であろうと、上であろうと、下であろうと）ときには加工品から遠くなる。あいにく、かかる場合においては、渦電流の大きさは、加工品におけるきずのみに基づくのではなく、プローブの加工品からの距離に基づいて変化する。
【０１１３】
図２１は、所定の曲げの範囲の全体にわたって、プローブの加工品との接触を容易にし、それによって上に説明した問題を解決する装置を示す。より具体的には、挿入管の先端部側の端２００６は、レンズ２００８、照明窓２０１０、および、それを通ってプローブ２０４２を有する渦電流センサ２０４０が延びる作業チャネル２０３０、を含む。作業チャネル２０３０は、好ましくはアダプタの先端内に、環状の出っ張り等の突起（単数または複数）２０３２を含む。突起（単数または複数）２０３２と、渦電流センサ２０４０上に設けられているフランジ２０４４の間には、例えばばね等のバイアス手段２０５０が配置されており、それによって渦電流プローブ２０４２は外側、挿入管の先端部側の端から遠ざかる方向、にバイアスがかけられている。この場合において、渦電流センサ２０４０は、先端部側の端から作業チャネル２０３０内に挿入される。渦電流プローブ２０４２に外側へとバイアスをかけることは、左、右、上、または下への曲げの弧の全体にわたって渦電流プローブ２０４２が加工品との接触を維持することを保証する助けとなる。プローブ２０４２に外側へ、挿入管の先端部側の端から遠ざかる方向へ、とバイアスをかける他の手段もまた用いてもよく、遠隔目視検査システムのどこか他の場所に配置してもよい。
【０１１４】
図２２は、特別に変形した作業チャネルを有する、９０度先端アダプタを有するボアスコープ、ファイバースコープ、またはビデオイメージスコープ、の先端部側の端を示す。図２４で説明したように、タービン羽根１０６は検査ポート１０８を通って延びる挿入管を有する光学器械によって検査されることが多い、ということを思い出してほしい。関係する領域、すなわち羽根の表面、を検査するには、前を見る先端アダプタは有用ではない。実際、９０度の視界の先端アダプタは、現在産業用遠隔目視検査システム用で最大の市場占有率を有している。
【０１１５】
図２２に示すとおり、窓２１０２を通るイメージは、レンズ２１０４によって集光されミラー２１０６により反射されて、レンズ２１０８で例えば電荷結合素子２１１０（またはファイバの束または光学系）上に焦点を合わされる。あいにく、多くの場合、プローブ２１１６を有するセンサ２１１４は、厳しい屈曲半径を達成することができない。従って、作業チャネル２１１２には、そこを通ってセンサ２１１４が作業チャネル２１１２を出る第１の開口部２１１８、およびそこを通ってセンサ２１１４が作業チャネル２１１２に再び入る第２の開口部２１２０が設けられている。または、９０度の先端アダプタに固定したプローブを設けてもよい。
【０１１６】
従って、本実施の形態のシステムは、多数の源からのデータを簡単に、ほとんど瞬時に同化および解釈することができる、直観的な表示を提供する。この表示は、加工品の検査、より具体的には、遠隔目視検査システムでの加工品の検査、に特に有用である。このシステムでは、与えられた視界に対して多数のセンサ読み取りを有する走査シーケンスまたはマトリクスが可能である。最後に、本発明は、公知の目視検査システム、特に横を見るアダプタの先端を有するものに、渦電流データ等のデータをよりよく感知する、様々な変形を提供する。
【０１１７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、アナログのビデオデータを受け取る段階、前記アナログのビデオデータをそれぞれが画素のアレイに対応するデータを含むフレームに変換する段階、前記センサの前記ビデオを前記フレームの１つ内で探知してアンカー位置を規定する段階、前記センサによる前記データ出力を受け取る段階、前記センサによる前記データ出力をデジタル化してデジタル化センサデータを形成する段階、前記デジタル化センサデータを数値およびグラフィック表示のうちの１つに変換する段階、前記フレームの前記１つ内で、前記数値およびグラフィック表示のうちの前記１つに基づいて前記アンカー位置の近辺の画素を修正して修正されたフレームを形成する段階を含むので、加工品の検査、例えば遠隔目視検査システム等からの情報の迅速な同化および解釈が可能な多数の源からの情報を表示することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の表示システムの好適な実施の形態を示す図
【図２】ｘ行、ｙ列の画素を含むビデオフレームを示す図
【図３】代表的な画素データ構造を示す図
【図４】図１の表示システムの処理およびデータ流れ図
【図５】図１の表示システムにおいて用いることができるプローブ探知処理の流れ図
【図６】図５のプローブ探知処理において用いることができる第１の分割計画を示す図
【図７】図５のプローブ探知処理において用いることができる第２の分割計画を示す図
【図８】図１の表示システムにおいて用いることができる、第１の組の邪魔とならないグラフィック表示の表示例を示す図
【図９】図１の表示システムにおいて用いることができる、第２の組の邪魔とならないグラフィック表示の表示例を示す図
【図１０】図１の表示システムにおいて用いることができる、第３の組の邪魔とならないグラフィック表示の表示例を示す図
【図１１】ビデオフレームの画素を修正する方法を説明する第１の説明図
【図１２】ビデオフレームの画素を修正する方法を説明する第２の説明図
【図１３】図１の表示システムによって作成された表示の第１の表示例を示す図
【図１４】図１の表示システムによって作成された表示の第２の表示例を示す図
【図１５】サンプリングされたデータのシーケンスに基づいたグラフィック表示を有する加工品の表示の例を示す図
【図１６】工品の走査中にサンプリングされたデータのマトリクスに基づいたグラフィック表示を有する加工品の表示の例を示す図
【図１７】センサ選択ウィンドウを示す図
【図１８】表示選択ウィンドウを示す図
【図１９】ユーザがグラフィック表示のパラメータを選択するための、グラフィックのユーザ・インターフェースを示す図
【図２０】従来の柔軟性を有するファイバースコープまたはビデオイメージスコープの上下または左右の平面における曲げを示す図
【図２１】所定の曲げの範囲の全体にわたって、プローブの加工品との接触を容易にする装置を示す図
【図２２】変形した作業チャネルを有する、左右９０度の視界のボアスコープ、ファイバースコープ、またはビデオイメージスコープの先端部側の端を示す図
【図２３】本発明の表示システムで検査することができる、タービン羽根を示す図
【図２４】本発明の表示システムで検査することができる、遠く隔たって配置された加工品を示す図
【図２５】取り付けたビデオカメラと共に、本発明の表示システムのビデオ源として用いることができる、硬質のボアスコープの側面図
【図２６】図２５の硬質のボアスコープの挿入管の側断面図及び末端部側の端部の端面図
【図２７】取り付けたビデオカメラと共に、本発明の表示システムのビデオ源として用いることができる、柔軟性を有するファイバースコープの側面図
【図２８】図２７の柔軟性を有するファイバースコープの挿入管の側断面図及び末端部側の端部の端面図
【図２９】本発明の表示システムのビデオ源として用いることができる、柔軟性を有するビデオイメージスコープの側面図
【図３０】図２９のビデオイメージスコープの挿入管の末端部側の端の部分切り欠き斜視図
【図３１】公知の渦電流センサおよび加工品を示す図
【図３２】公知の超音波センサを示す図
【符号の説明】
７０４ａ…ビデオアダプタおよびビデオカメラ付のボアスコープ
７０４ｂ…ビデオアダプタおよびビデオカメラ付のファイバースコープ
７０４ｃ…ビデオイメージスコープ
７０４ｄ…ビデオ源
７０６ａ…センサ
７０６ｂ…センサ
７０６ｃ…センサ
７０６ｄ…センサデータ源
７１０…カメラ制御装置
７１２…ビデオフレームグラバ
７２０…データ処理装置
７２２…Ａ／Ｄ変換器
７３０…プロセッサ
７４０…コプロセッサ
Claims (34)
- センサのビデオを含むビデオデータ、および前記センサによるデータ出力を処理する多数源データ処理方法において、
ａ）アナログのビデオデータを受け取る段階、
ｂ）前記アナログのビデオデータを、それぞれが画素のアレイに対応するデータを含むフレームに変換する段階、
ｃ）前記センサの前記ビデオを前記フレームの１つ内で探知してアンカー位置を規定する段階、
ｄ）前記センサによる前記データ出力を受け取る段階、
ｅ）前記センサによる前記データ出力をデジタル化してデジタル化センサデータを形成する段階、
ｆ）前記デジタル化センサデータを数値およびグラフィック表示のうちの１つに変換する段階、および
ｇ）前記フレームの前記１つ内で、前記数値およびグラフィック表示のうちの前記１つに基づいて、前記アンカー位置の近辺の画素を修正して、修正されたフレームを形成する段階
を含むことを特徴とする多数源データ処理方法。 - ｈ）前記修正されたフレームを表示する段階をさらに含む
ことを特徴とする請求項１に記載の多数源データ処理方法。 - ｈ）前記修正されたフレームを記録する段階をさらに含む
ことを特徴とする請求項１に記載の多数源データ処理方法。 - ｈ）前記修正されたフレームを含むファイルを記憶する段階をさらに含む
ことを特徴とする請求項１に記載の多数源データ処理方法。 - 前記センサの前記ビデオを前記フレームの前記１つ内で探知してアンカー位置を規定する前記段階が、
ｉ）画素の前記アレイに対応する前記データをチェックして、画素の前記アレイ内の画素が前記センサの属性に対応するデータを有しているかどうかを決定するサブ段階、および
ｉｉ）前記アンカー位置を、前記センサの前記属性に対応するデータを有する画素の位置に決定するサブ段階
を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の多数源データ処理方法。 - 前記属性がある特定の色である
ことを特徴とする請求項５に記載の多数源データ処理方法。 - 前記センサの前記ビデオを前記フレームの１つ内で探知してアンカー位置を規定する前記段階が、
ｉ）前記フレームをサブイメージに分割するサブ段階、
ｉｉ）前記サブイメージの１つ内で、前記サブイメージ内のそれぞれの画素に対応するデータをチェックして、前記サブイメージ内の画素が前記センサの属性に対応するデータを有しているかどうかを決定するサブ段階、
ｉｉｉ）前記サブイメージが、前記センサの前記属性に対応するデータを有する画素を有している場合には、前記アンカー位置を前記センサの前記属性に対応するデータを有する前記画素の位置に決定するサブ段階、および
ｉｖ）前記サブイメージが、前記センサの前記属性に対応するデータを有する画素を有していない場合には、前記サブイメージの内の次の１つについて処理を継続するサブ段階
を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の多数源データ処理方法。 - 前記属性がある特定の色である
ことを特徴とする請求項７に記載の多数源データ処理方法。 - 前記センサの前記ビデオが他のサブイメージよりもある特定のサブイメージ内に配置されている可能性が高いということがわかっている場合には、前記特定のサブイメージが前記サブイメージのうちの前記１つである
ことを特徴とする請求項７に記載の多数源データ処理方法。 - 候補のグラフィック表示のグループから前記グラフィック表示を選択して選択されたグラフィック表示を規定する段階、および
前記選択されたグラフィック表示用のパラメータを選択する段階
をさらに含み、
前記デジタル化センサデータを数値およびグラフィック表示のうちの１つに変換する前記段階は、前記選択されたグラフィック表示および前記パラメータを用いる
ことを特徴とする請求項１に記載の多数源データ処理方法。 - 前記グラフィック表示が、雲、ハロー、および矢印のうちの１つである
ことを特徴とする請求項１に記載の多数源データ処理方法。 - 前記センサデータが、第１のタイプのデータおよび第２のタイプのデータを含み、
前記デジタル化センサデータを数値およびグラフィック表示のうちの１つに変換する前記段階が、
前記第１のタイプの前記データに基づいて前記グラフィック表示の第１の属性を変えるサブ段階、および
前記第２のタイプの前記データに基づいて前記グラフィック表示の第２の属性を変えるサブ段階
を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の多数源データ処理方法。 - 前記グラフィック表示の前記第１および第２の属性のそれぞれが、大きさ、長さ、直径、内径、外径、色、明るさ、鮮鋭さ、および向きからなるグループから選択される
ことを特徴とする請求項１２に記載の多数源データ処理方法。 - それぞれが、センサのビデオを含む画素のアレイに対応するデータを含むビデオデータのフレーム、および前記センサによるデータ出力を処理する多数源データ処理方法において、
ａ）前記センサをビデオデータの前記フレームの１つ内で探知してアンカー位置を規定する段階、
ｂ）前記センサによる前記データ出力を受け取る段階、
ｃ）前記センサによる前記データ出力を数値およびグラフィック表示のうちの１つに変換する段階、および
ｄ）前記フレームの前記１つ内で、数値およびグラフィック表示のうちの前記１つに基づいて、前記アンカー位置の近辺の画素データを修正して、修正されたフレームを形成する段階
を含むことを特徴とする多数源データ処理方法。 - ｅ）前記修正されたフレームを表示する段階をさらに含む
ことを特徴とする請求項１４に記載の多数源データ処理方法。 - ｅ）前記修正されたフレームを記録する段階をさらに含む
ことを特徴とする請求項１４に記載の多数源データ処理方法。 - ｅ）前記修正されたフレームを含むファイルを記憶する段階をさらに含む
ことを特徴とする請求項１４に記載の多数源データ処理方法。 - 前記センサを前記フレームの前記１つ内で探知してアンカー位置を規定する前記段階が、
ｉ）画素の前記アレイに対応する前記データをチェックして、画素の前記アレイ内の画素が前記センサの属性に対応するデータを有しているかどうかを決定するサブ段階、および
ｉｉ）前記アンカー位置を、前記センサの前記属性に対応するデータを有する画素の位置に決定するサブ段階
を含む
ことを特徴とする請求項１４に記載の多数源データ処理方法。 - 前記属性がある特定の色である
ことを特徴とする請求項１８に記載の多数源データ処理方法。 - 前記センサを前記フレームの１つ内で探知してアンカー位置を規定する前記段階が、
ｉ）前記フレームをサブイメージに分割するサブ段階、
ｉｉ）前記サブイメージの１つ内で、前記サブイメージ内のそれぞれの画素に対応するデータをチェックして、前記サブイメージ内の画素が前記センサの属性に対応するデータを有しているかどうかを決定するサブ段階、
ｉｉｉ）前記サブイメージが、前記センサの前記属性に対応するデータを有する画素を有している場合には、前記アンカー位置を前記センサの前記属性に対応するデータを有する前記画素の位置に決定するサブ段階、および
ｉｖ）前記サブイメージが、前記センサの前記属性に対応するデータを有する画素を有していない場合には、前記サブイメージの内の次の１つについて処理を継続するサブ段階
を含む
ことを特徴とする請求項１４に記載の多数源データ処理方法。 - 前記属性がある特定の色である
ことを特徴とする請求項２０に記載の多数源データ処理方法。 - 前記センサの前記ビデオが他のサブイメージよりもある特定のサブイメージ内に配置されている可能性が高いということがわかっている場合には、前記特定のサブイメージが前記サブイメージのうちの前記１つである
ことを特徴とする請求項２０に記載の多数源データ処理方法。 - 候補のグラフィック表示のグループから前記グラフィック表示を選択して選択されたグラフィック表示を規定する段階、および
前記選択されたグラフィック表示用のパラメータを選択する段階
をさらに含み、
前記デジタル化センサデータを数値およびグラフィック表示のうちの１つに変換する前記段階は、前記選択されたグラフィック表示および前記パラメータを用いる
ことを特徴とする請求項１４に記載の多数源データ処理方法。 - 前記グラフィック表示が、雲、ハロー、および矢印のうちの１つである
ことを特徴とする請求項１４に記載の多数源データ処理方法。 - 前記センサデータが、第１のタイプのデータおよび第２のタイプのデータを含み、前記デジタル化センサデータを数値およびグラフィック表示のうちの１つに変換する前記段階が、
前記第１のタイプの前記データに基づいて前記グラフィック表示の第１の属性を変えるサブ段階、および
前記第２のタイプの前記データに基づいて前記グラフィック表示の第２の属性を変えるサブ段階
を含む
ことを特徴とする請求項１４に記載の多数源データ処理方法。 - 前記グラフィック表示の前記第１および第２の属性のそれぞれが、大きさ、長さ、直径、内径、外径、色、明るさ、鮮鋭さ、および向きからなるグループから選択される
ことを特徴とする請求項２５に記載の多数源データ処理方法。 - ビデオデータの前記フレームが、イメージ補足装置の視界を含み、
ｅ）前記イメージ補足装置の前記視界を固定する段階、
ｆ）前記センサを前記イメージ補足装置に関して移動する段階、
ｇ）前記センサによる前記データ出力を数値およびグラフィック表示のうちの１つに変換する段階、
ｈ）前記フレームの少なくとも１つ内で、数値およびグラフィック表示のうちの前記１つに基づいて、前記アンカー位置の近辺の画素データを修正して、少なくとも１つの修正されたフレームを形成する段階、
ｉ）ユーザの選択およびクロックのうちの１つに応答して、前記アンカー位置の前記近辺の前記画素に取って代わる前記数値およびグラフィック表示のうちの前記１つをサンプリングして、後のフレームもまた前記アンカー位置におけるおよびその付近の前記数値およびグラフィック表示のうちの前記１つを含むようにする段階、および
ｊ）段階（ｆ）ないし（ｉ）を繰り返すことによって、検査の概要を生成する段階
を含む
ことを特徴とする請求項１４に記載の多数源データ処理方法。 - 対象を検査する多数源データ処理装置において、
ａ）視界を有し、それぞれが画素のアレイに対応するデータを含む前記対象のビデオフレームを生成するビデオ生成装置、
ｂ）前記ビデオ生成装置の前記視界内に配置され、前記対象の属性に関する物理的現象を検出するセンサ、
ｃ）前記センサによって検出された前記物理的現象に基づいて信号を生成する信号生成装置、
ｄ）前記信号生成装置から前記信号を受け取り、前記信号を数値およびグラフィック表示のうちの１つに変換する変換器、
ｅ）前記ビデオ生成装置からフレームを受け取り、前記センサのイメージの位置を１つのフレーム内に決定し、アンカーを前記位置に生成する、アンカー生成装置、および
ｆ）前記アンカー生成装置から前記アンカーを、前記ビデオフレーム生成装置から前記フレームを、および前記変換器から前記数表示およびグラフィック表示のうちの前記１つを受け取り、前記数値およびグラフィック表示のうちの前記１つに基づいて、前記フレームのうちの少なくとも１つ内の前記アンカーの近辺の画素を修正するビデオ処理装置、
を含むことを特徴とする多数源データ処理装置。 - 前記ビデオ生成装置が遠隔目視検査装置である
ことを特徴とする請求項２８に記載の多数源データ処理装置。 - 前記ビデオ生成装置が、（ａ）ビデオカメラ、（ｂ）ビデオカメラと結合したボアスコープ、（ｃ）ビデオカメラと結合したファイバースコープ、および（ｄ）カメラ制御装置を設けたビデオイメージスコープ、のうちの１つである
ことを特徴とする請求項２８に記載の多数源データ処理装置。 - 前記センサが、前記ビデオ生成装置内の作業チャネルを通って設けられている
ことを特徴とする請求項３０に記載の多数源データ処理装置。 - 前記ビデオ生成装置が、９０度の先端アダプタおよび固定したプローブを含む
ことを特徴とする請求項２８に記載の多数源データ処理装置。 - 前記遠隔目視検査装置が、基部側の端および先端部側の端を有し前記挿入管の前記基部側の端から前記先端部側の端に延びる作業チャネルを含む挿入管を含み、
前記センサが前記作業チャネルを通り、
前記装置が、前記センサを前記挿入管の前記先端部側の端から離れる方向にバイアスするバイアスシステムをさらに含む
ことを特徴とする請求項２９に記載の多数源データ処理装置。 - 前記センサが、渦電流プローブおよび超音波プローブのうちの１つである
ことを特徴とする請求項２８に記載の多数源データ処理装置。
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