JP6403700B2

JP6403700B2 - 検査システム、及び検査方法

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Publication number: JP6403700B2
Application number: JP2016024943A
Authority: JP
Inventors: 山本　裕子; 裕子山本; 知浩松本; 川浪　精一; 精一川浪
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2016-02-12
Filing date: 2016-02-12
Publication date: 2018-10-10
Anticipated expiration: 2036-02-12
Also published as: JP2017142212A

Description

本発明は、被検査体を検査する検査システム、及び検査方法に関するものである。

従来、検査システムとして、プローブと、プローブの検出結果を表示部に表示する装置本体と、プローブを撮像する撮像手段とを備える非破壊検査装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この非破壊検査装置において、装置本体は、プローブの検出結果と、撮像手段の撮像画像とを同時に表示する。このため、プローブの検出結果と、プローブの操作位置との関係を相対的に認識でき、欠陥が存在する位置を特定でき、欠陥調査の作業性を向上させている。

特開２００６−１４５２７６号公報

しかしながら、特許文献１の非破壊検査装置では、撮像手段で撮像した撮像画像に、検査員の手またはプローブに接続されるケーブル等が映り込み、プローブが隠れてしまうことで、プローブの検出結果とプローブの操作位置との関係を好適に得ることができない場合が考えられる。

そこで、本発明は、検査対象面と検査対象面上を移動するプローブとの検査状況を適切に把握することができる検査システム、及び検査方法を提供することを課題とする。

本発明の検査システムは、被検査体の検査対象面上を移動可能なプローブを有し、前記検査対象面における前記被検査体の状態を検出して検査データを生成する検査装置と、前記被検査体を撮影して撮影画像を生成する撮像装置と、前記撮影画像の所定の座標における深度を計測して、前記撮影画像の各座標に対応する深度を深度データとして生成する深度計と、前記検査装置、前記撮像装置及び前記深度計に接続され、前記検査データ、前記撮影画像及び前記深度データが入力されると共に、表示部を有する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記撮像装置により撮影した前記被検査体の前記撮影画像である被検査体画像と、前記深度計により計測した前記被検査体画像の各座標に対応する前記深度データと、を予め取得しており、検査時に撮影される前記撮影画像に対応する前記深度データに基づいて、前記プローブの先端部の位置を導出し、導出した前記プローブの先端部の位置に基づいて、予め取得した前記被検査体画像と前記プローブの先端部とを重ね合わせた検査状況画像を生成すると共に、生成した前記検査状況画像と前記検査データとを時刻同期させて前記表示部に表示させることを特徴とする。

また、本発明の検査方法は、被検査体の検査対象面上を移動可能なプローブを用いて、前記検査対象面における前記被検査体の状態を検出して検査データを生成する検査工程と、前記被検査体を撮影して撮影画像を生成する撮像工程と、前記撮影画像の所定の座標における深度を計測して、前記撮影画像の各座標に対応する深度を深度データとして生成する深度計測工程と、前記検査工程、前記撮像工程及び前記深度計測工程で得られた、前記検査データ、前記撮影画像及び前記深度データを表示する表示工程と、を備え、前記被検査体の前記撮影画像である被検査体画像と、前記深度計により計測した前記被検査体画像の各座標に対応する前記深度データと、を予め取得しており、検査時に撮影される前記撮影画像に対応する前記深度データに基づいて、前記プローブの先端部の位置を導出し、導出した前記プローブの先端部の位置に基づいて、予め取得した前記被検査体画像と前記プローブの先端部とを重ね合わせた検査状況画像を生成すると共に、生成した前記検査状況画像と前記検査データとを時刻同期させて前記表示部に表示させることを特徴とする。

この構成によれば、深度データに基づいてプローブの先端部の位置を特定することができるため、検査状況画像に、被検査体とプローブの先端部とを表示させることができる。また、検査状況画像は、予め取得した被検査体画像に、プローブの先端部を重ね合わせた画像であることから、検査員が映り込むことなく、検査対象面におけるプローブの検査状況を容易に把握することができる。そして、検査状況画像と検査データとを時刻同期して表示部に表示させることにより、プローブの検査状況と検査データとを同時に把握することができるため、検査精度の向上を図ることができる。なお、検査装置としては、例えば、探傷装置である。また、撮像装置と深度計とは一体に構成してもよいし、別体に構成してもよい。撮像装置と深度計とを別体に構成する場合、相互の位置関係が既知となるように、キャリブレーションを行うことが必要となる。

また、前記プローブには、前記プローブの先端部の位置を検出するためのマーカーが付されており、前記制御装置は、検査時に撮影される前記撮影画像に含まれる前記マーカーのマーカー位置と、前記マーカー位置に対応する座標の前記深度データとに基づいて、前記プローブの先端部の位置を導出することが、好ましい。

この構成によれば、撮影画像においてマーカー位置を簡単に特定することができるため、深度データからマーカー位置に対応する座標を取得することで、プローブの先端部の位置を精度よく導出す得ることができる。

また、前記マーカーは、前記プローブの長手方向に所定の間隔を空けて複数配置され、複数の前記マーカーの前記マーカー位置と、前記プローブの先端部の位置とは、直交座標系において予め既知の位置関係となっており、前記制御装置は、前記撮影画像における前記マーカー位置と、前記マーカー位置に対応する前記座標の前記深度データとに基づいて、前記各マーカーの直交座標系における位置を導出し、複数の前記マーカーの直交座標系における位置から、前記位置関係に基づいて、前記プローブの先端部の位置を導出することが、好ましい。

この構成によれば、プローブに複数のマーカーを付すことで、プローブの先端部の位置を容易に導出することができる。

また、前記制御装置は、前記撮影画像に含まれる前記マーカー位置と、前記マーカー位置に対応する座標の前記深度データとに基づいて、前記プローブの傾きを導出し、前記被検査体画像に含まれる前記プローブの先端部に対向する前記検査対象面と、前記検査対象面に対応する座標の前記深度データとに基づいて、前記検査対象面の傾きを導出し、前記プローブの傾きと前記検査対象面の傾きとに基づいて、前記検査対象面に対する前記プローブの相対的な傾きを導出し、前記プローブの相対的な傾きに基づいて、前記プローブが異常な傾きであると判定すると、前記表示部に警告を表示することが、好ましい。

この構成によれば、プローブが異常な傾きとなると、表示部に警告が表示されるため、検査員は、プローブの検査対象面に対する接触不良であることを容易に認識することができる。

また、前記マーカーは、前記プローブの外周において全周に亘って設けられることが、好ましい。

この構成によれば、撮像装置によるマーカーの検出性を高めることができるため、プローブの先端部の位置を好適に導出することができる。

また、前記撮像装置と前記深度計とは一体となっていることが、好ましい。

この構成によれば、撮像装置と深度計との相互の位置関係をキャリブレーションする必要がないため、撮像画像と撮影画像の各座標に対応する深度とを容易に関連付けすることができる。

また、前記制御装置は、前記表示部に表示される前記検査状況画像において、前記プローブの先端部を切り替え可能に表示することが、好ましい。

この構成によれば、プローブの先端部が対向する検査対象面の状況を把握するために、プローブの先端部を表示したり、非表示としたりすることができる。

また、前記検査装置から前記制御装置に入力される前記検査データは、前記検査装置により生成される検査結果としての画像データであることが、好ましい。

この構成によれば、検査装置で生成された画像データを制御装置に入力すればよいため、制御装置は、画像データが入力される入力端子等の入力部のみを設ければよい。このため、検査装置がいずれの検査装置であっても、制御装置に検査データを表示することができるため、汎用性を高めることができる。

図１は、本実施形態に係る非破壊検査システムにより検査される被検査体を模式的に示す斜視図である。図２は、本実施形態に係る非破壊検査システムを示す構成図である。図３は、本実施形態に係る非破壊検査システムを示すブロック図である。図４は、本実施形態に係る非破壊検査システムの一例の制御動作を示すフローチャートである。図５は、本実施形態に係る非破壊検査システムの一例の制御動作を示すフローチャートである。図６は、本実施形態に係る非破壊検査システムの一例の制御動作を示すフローチャートである。図７は、本実施形態に係る非破壊検査システムの一例の制御動作を示すフローチャートである。図８は、本実施形態に係る非破壊検査システムの一例の制御動作を示すフローチャートである。図９は、本実施形態に係る非破壊検査システムの一例の制御動作を示すフローチャートである。図１０は、本実施形態に係る非破壊検査システムの一例の制御動作を示すフローチャートである。図１１は、本実施形態に係る非破壊検査システムの一例の表示を示す説明図である。

以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能であり、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせることも可能である。

［実施形態］
本実施形態に係る検査システムは、被検査体の状態を検査するシステムであり、例えば、被検査体を非破壊検査により探傷する非破壊検査システムに適用される。なお、被検査体としては、例えば、火力発電プラントに設けられる各種設備に使用される配管、または配管が溶接される管台等がある。本実施形態では、非破壊検査システムに適用して説明するが、被検査体を非破壊検査により検査するシステムであれば、特に限定されない。

図１は、本実施形態に係る非破壊検査システムにより検査される被検査体を模式的に示す斜視図である。図２は、本実施形態に係る非破壊検査システムを示す構成図である。図３は、本実施形態に係る非破壊検査システムを示すブロック図である。図４から図１０は、本実施形態に係る非破壊検査システムの一例の制御動作を示すフローチャートである。図１１は、本実施形態に係る非破壊検査システムの一例の表示を示す説明図である。先ず、非破壊検査システム１０の説明に先立ち、検査対象となる被検査体５について説明する。

被検査体５は、図１に示すように、配管が接続される管台であり、管台の表面が検査対象面５ａとなっている。この検査対象面５ａには、後述するプローブとしての探傷センサ２１が接し、検査対象面５ａ上を探傷センサ２１が移動する。

次に、図２を参照して、非破壊検査システム１０について説明する。非破壊検査システム１０は、検査装置としての探傷装置１１と、探傷装置１１が接続される制御装置１２と、制御装置１２に接続される深度撮像装置１３とを備えている。

探傷装置１１は、探傷センサ２１と探傷器２２とを有しており、ケーブル２３により探傷センサ２１と探傷器２２とが接続されている。探傷センサ２１は、検査対象面５ａから得られた検出信号を探傷器２２に出力する。探傷センサ２１は、長手方向に長く形成され、ケーブル２３に接続される本体部２４と、ケーブル２３側とは反対側の本体部２４に接続される先端部２５と、を含んで構成されている。

本体部２４には、探傷センサ２１の先端部２５の位置を検出するためのマーカー２７が付されている。マーカー２７は、探傷センサ２１の長手方向に所定の間隔を空けて複数設けられ、本実施形態では、例えば、２つ設けられている。各マーカー２７は、撮像装置３１によって撮像された撮影画像において、制御装置１２による画像処理によって識別可能なものとなっている。各マーカー２７は、例えば、本体部２４に対して識別可能なコントラストとなっている。各マーカー２７は、本体部２４の長手方向を軸方向とすると、本体部２４の外周面の全周に亘って、環状に設けられている。また、２つのマーカー２７の位置（マーカー位置）は、探傷センサ２１の先端部２５の位置と、直交座標系において予め既知の位置関係となっており、この位置関係に関するデータは、制御装置１２に記憶されている。

探傷器２２は、表示部２２ａを有し、探傷センサ２１に入力される検出信号に基づいて探傷結果としての探傷信号波形を生成し、生成した探傷信号波形を画像として表示部２２ａに表示する。また、探傷器２２は、生成した探傷信号波形の波形画像を、ケーブル２９を介して制御装置１２へ向けて出力する。

深度撮像装置１３は、撮像装置３１と深度センサ（深度計）３２とを有しており、撮像装置３１と深度センサ３２が一体となっている。このため、撮像装置３１と深度センサ３２とは、相互の位置関係が既知となっており、また、撮像装置３１により撮像される撮影画像と、深度センサ３２により計測した深度とが関連付けられる。

撮像装置３１は、例えば、カメラが適用され、被検査体５を撮像すると共に、検査時において、探傷センサ２１の２つのマーカー２７を撮像する。撮像装置３１は、撮像した撮影画像を、ケーブル３５を介して制御装置１２へ向けて出力する。

深度センサ３２は、撮影画像の所定の座標における深度を計測して、撮影画像の各座標に対応する深度を計測する。具体的に、深度センサ３２は、撮影画像を構成する各画素における深度を計測し、撮影画像に対応する深度を深度マップ（深度データ）として生成する。深度センサ３２は、生成した深度マップを、ケーブル３５を介して制御装置１２へ向けて出力する。

制御装置１２は、制御部４１と記憶部４２と表示部４３と入力部４４とを有しており、探傷装置１１及び深度撮像装置１３が接続されている。記憶部４２は、撮像装置３１により撮像された撮影画像、深度センサ３２により計測された深度マップ、探傷装置１１により生成された波形画像等を記憶する。表示部４３は、撮像装置３１により撮像された撮影画像、及び探傷装置１１により生成された波形画像等を表示する。なお、表示部４３の表示については、後述する。入力部４４は、キーボード及びマウス等の操作部の他、撮像装置３１及び深度撮像装置１３等からデータが入力される入力端子を有している。

制御部４１は、探傷装置１１により生成された波形画像を表示部４３に表示させたり、２つのマーカー２７の位置に基づいて探傷センサ２１の先端部２５の位置を算出したりする。

次に、図４から図１０を参照して、非破壊検査システム１０の検査時における制御について説明する。まず、探傷検査に先立ち、深度撮像装置１３を所定の位置に固定する。そして、探傷前の被検査体５を深度撮像装置１３により撮像すると共に、深度を計測する。

図４に示すように、先ず、制御装置１２は、撮像装置３１により撮像された被検査体５の撮影画像を、被検査体画像として取得する（ステップＳ１１：撮像工程）。また、制御装置１２は、深度センサ３２により被検査体画像の各画素において計測された深度マップを取得する（ステップＳ１２：深度計測工程）。そして、制御装置１２は、被検査体５の被検査体画像と、被検査体画像の深度マップと対応付け、深度マップを対応付けた被検査体画像を予め取得する。制御装置１２は、取得した被検査体画像を記憶部４２に記憶させる。

次に、図５を参照して、探傷時における被検査体の探傷結果の取得について説明する。探傷時において、検査員は、探傷センサ２１の先端部２５を、被検査体５の検査対象面５ａ上で移動させる。図５に示すように、制御装置１２は、探傷装置１１により計測された探傷データである波形画像を取得する（ステップＳ２１：検査工程）。制御装置１２は、取得した探傷データに、時刻情報であるタイムスタンプを付与する（ステップＳ２２）。そして、制御装置１２は、記憶部４２にタイムスタンプを付与した探傷データを記憶させる（ステップＳ２３）。

次に、図６を参照して、探傷時における被検査体の撮影結果の取得について説明する。図６に示すように、制御装置１２は、撮像装置３１により撮影された撮影画像を取得する（ステップＳ３１：撮像工程）。また、制御装置１２は、深度センサ３２により計測された撮影画像に対応する深度マップを取得する（ステップＳ３２：深度計測工程）。そして、制御装置１２は、撮影画像と深度マップとを対応付け、深度マップが対応付けられた撮影画像に、タイムスタンプを付与する（ステップＳ３３）。この後、制御装置１２は、記憶部４２にタイムスタンプを付与した深度マップ及び撮影画像を記憶させる（ステップＳ３４）。

次に、図７を参照して、探傷センサ２１の先端部２５における位置の取得について説明する。制御装置１２は、記憶部４２に記憶された深度マップ及び撮影画像を取得する（ステップＳ４１）。続いて、制御装置１２は、撮影画像に含まれる２つのマーカー２７を画像処理によって検知する（ステップＳ４２）。制御装置１２は、各マーカー２７を検知すると、撮影画像における２つのマーカー２７の座標と、各マーカー２７の座標における深度とに基づいて、２つのマーカー２７の直交座標系における位置を算出（導出）する（ステップＳ４３）。続いて、制御装置１２は、２つのマーカー２７の直交座標系の位置と、予め既知となっている探傷センサ２１の先端部２５との位置関係に基づいて、探傷センサ２１の先端部２５の位置を算出（導出）する（ステップＳ４４）。そして、制御装置１２は、探傷センサ２１の先端部２５の位置に、撮影画像と同じ時刻となるタイムスタンプを付与して、記憶部４２に記憶させる（ステップＳ４５）。

次に、図８を参照して、探傷センサ２１の姿勢の取得について説明する。なお、ステップＳ５１からステップＳ５３までの処理は、図７のステップＳ４１からステップＳ４３と同様であるため、説明を省略する。制御装置１２は、２つのマーカー２７の直交座標系の位置に基づいて、探傷センサ２１の傾き角度を算出（導出）する（ステップＳ５４）。また、制御装置１２は、ステップＳ４４において算出した探傷センサ２１の先端部２５の位置に基づいて、探傷センサ２１の先端部２５に対向する検査対象面５ａの位置を算出（導出）する（ステップＳ５５）。そして、制御装置１２は、被検査体画像に対応付けられる深度マップから、先端部２５に対向する検査対象面５ａの傾き角度を算出する（ステップＳ５６）。そして、制御装置１２は、探傷センサ２１の傾き角度と、検査対象面５ａの傾き角度とに基づいて、検査対象面５ａに対する探傷センサ２１の相対的な傾き角度を算出（導出）する（ステップＳ５７）。この後、制御装置１２は、探傷センサ２１の相対的な傾き角度に、撮影画像と同じ時刻となるタイムスタンプを付与して、記憶部４２に記憶させる（ステップＳ５８）。

次に、図９を参照して、探傷データと探傷センサ２１の先端部２５との表示について説明する。制御装置１２は、図４において記憶部４２に記憶した被検査体画像を、記憶部４２から取得する（ステップＳ６１）。制御装置１２は、図７において記憶部４２に記憶した探傷センサ２１の先端部２５の位置を取得する（ステップＳ６２）。そして、制御装置１２は、直交座標系となる探傷センサ２１の先端部２５の位置を、被検査体画像の座標（二次元座標）に変換し、変換した座標の位置となる探傷センサ２１の先端部２５と、被検査体画像とを重ね合わせて、検査状況画像を生成する（ステップＳ６３）。また、制御装置１２は、図５において記憶部４２に記憶した探傷データを、記憶部４２から取得する（ステップＳ６４）。そして、制御装置１２は、タイムスタンプに基づいて、検査状況画像と、探傷データとを時刻同期させて、表示部４３に表示する（ステップＳ６５：表示工程）。

次に、図１０を参照して、警告表示について説明する。制御装置１２は、図８において記憶部４２に記憶した探傷センサ２１の相対的な傾き角度を、記憶部４２から取得する（ステップＳ７１）。制御装置１２は、記憶部４２から取得した相対的な傾き角度が、予め規定された規定傾き角度よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ７２）。制御装置１２は、相対的な傾き角度が、規定傾き角度よりも大きいと判定する（ステップＳ７２：Ｙｅｓ）と、探傷センサ２１が異常な傾き角度（異常な姿勢）であると判定し、表示部４３に警告を表示する（ステップＳ７３）。一方で、制御装置１２は、相対的な傾き角度が、規定傾き角度以下であると判定する（ステップＳ７２：Ｎｏ）と、探傷センサ２１が正常な傾き角度（正常な姿勢）であると判定し、ステップＳ７３を実行しない。

次に、図１１を参照して、制御装置１２の表示部４３に表示される画像について説明する。表示部４３には、探傷データＤとしての波形画像が表示され、この波形画像に時刻同期して検査状況画像Ｇが並べて表示されている。ここで、図１１のステップＳ１００は、図１０において警告表示が行われたときの表示部４３を示している。ステップＳ１００に示すように、制御装置１２は、相対的な傾き角度が、規定傾き角度よりも大きいと判定すると、接触不良の可能性がある旨の警告５０を表示部４３に表示する。図１１のステップＳ１０１は、探傷装置１１による探傷結果が正常であるときの表示部４３を示している。ステップＳ１０１に示すように、表示部４３に表示される探傷データＤは、正常な波形画像となっており、検査状況画像Ｇにおいて、被検査体５の検査対象面５ａに対して、探傷センサ２１の先端部２５が正常な姿勢となっている。図１１のステップＳ１０２は、探傷装置１１による探傷結果が異常であるときの表示部４３を示している。ステップＳ１０２に示すように、表示部４３に表示される探傷データＤは、異常な波形画像となっており、検査状況画像Ｇにおいて、被検査体５の検査対象面５ａに対して、探傷センサ２１の先端部２５が正常な姿勢となっている。

以上のように、本実施形態によれば、探傷センサ２１の先端部２５が隠れてしまっても、マーカー２７により探傷センサ２１の先端部２５の位置を特定することができるため、検査状況画像Ｇに、被検査体５と探傷センサ２１の先端部２５とを表示させることができる。また、検査状況画像Ｇは、予め取得した被検査体画像に、探傷センサ２１の先端部２５を重ね合わせた画像であることから、検査員が映り込むことなく、検査対象面５ａにおける探傷センサ２１の検査状況を容易に把握することができる。そして、検査状況画像Ｇと探傷データＤとを時刻同期して表示部４３に表示させることにより、探傷センサ２１の検査状況と探傷データＤとを同時に把握することができるため、探傷精度の向上を図ることができる。また、撮影画像からマーカー２７の（２次元）座標を容易に取得でき、またマーカー位置の座標の深度マップから、マーカーの直交座標を容易に取得できる。

また、本実施形態によれば、探傷センサ２１に２つのマーカー２７を付すことで、探傷センサ２１の先端部２５の位置を容易に算出することができる。

また、本実施形態によれば、探傷センサ２１が異常な傾きとなると、表示部４３に警告が表示されるため、検査員は、探傷センサ２１の検査対象面５ａに対する接触不良であることを容易に認識することができる。

また、本実施形態によれば、マーカー２７を本体部２４の全周に亘って設けることができるため、撮像装置３１によるマーカー２７の検出性を高めることができ、探傷センサ２１の先端部２５の位置を好適に算出することができる。

また、本実施形態によれば、撮像装置３１と深度センサ３２とが一体となっているため、撮像装置３１と深度センサ３２との相互の位置関係をキャリブレーションする必要がなく、撮影画像と撮影画像の各座標に対応する深度とを容易に関連付けすることができる。

また、本実施形態によれば、探傷装置１１で生成された画像データを制御装置１２に入力すればよいため、制御装置１２は、画像データが入力される入力端子等の入力部４４のみを設ければよい。このため、いずれの探傷装置１１であっても、制御装置１２に検査データを表示することができるため、汎用性を高めることができる。

なお、本実施形態において、制御装置１２は、表示部４３に表示される検査状況画像Ｇにおいて、探傷センサ２１の先端部２５を切り替え可能に表示してもよい。この構成によれば、探傷センサ２１の先端部２５が対向する検査対象面５ａの状況を把握するために、探傷センサ２１の先端部２５を表示したり、非表示としたりすることができる。

また、本実施形態では、２つのマーカー２７を用いて、探傷センサ２１の先端部２５の位置を算出したが、１つのマーカーを用いてもよい。この場合、１つのマーカーは、探傷センサ２１の長手方向に所定の長さを有している。そして、探傷センサ２１の先端部２５の位置を導出する場合、マーカーを基準位置として、基準位置の深度データと、撮影画像における基準位置からのマーカーの長さとに基づいて、マーカーの３次元の方向を導出し、基準位置と、３次元の方向とに基づいて、探傷センサ２１の先端部の位置を導出する。

また、本実施形態において、制御装置１２は、マーカー２７が隠れた場合、つまり、撮影画像にマーカー２７が含まれない場合、警報を出してもよい。また、制御装置１２は、マーカー２７が隠れた場合、マーカー２７が隠れる直前の撮影画像に基づいて、撮影画像におけるマーカー２７の座標を補間してもよい。さらに、制御装置１２は、マーカー２７が隠れた場合、マーカー２７が隠れる前後の撮影画像に基づいて、撮影画像におけるマーカー２７の座標を補間してもよい。

また、本実施形態において、探傷センサ２１に、ジャイロセンサ等の加速度センサを設けてもよい。この場合、制御装置１２は、マーカー２７の直交座標系における位置及び深度の他、加速度センサから得られる情報に基づいて、探傷センサ２１の先端部２５の位置をより精度よく計測することができる。また、制御装置１２は、マーカー２７が隠れた場合、加速度センサから得られる情報に基づいて、探傷センサ２１の先端部２５の位置を推定することが可能となる。

また、本実施形態では、探傷装置１１を適用したが、検査対象面５ａを検査する検査装置であればいずれの検査装置であってもよい。さらに、本実施形態では、撮像装置３１と深度センサ３２とを一体に構成したが、別体に構成してもよい。撮像装置３１と深度センサ３２とを別体に構成する場合には、相互の位置関係が既知となるように、キャリブレーションを行うことが必要となる。

また、本実施形態では、２つのマーカー２７を用いて、探傷センサ２１の先端部２５の位置を算出したが、マーカーを用いずに、探傷センサ２１の先端部２５の位置を算出してもよい。この場合、制御装置１２は、撮影画像の深度データ（分布）から探傷センサ２１の先端部２５の位置を推定し、推定した探傷センサ２１の先端部２５の位置の直交座標を取得する。

５被検査体
５ａ検査対象面
１０非破壊検査システム
１１探傷装置
１２制御装置
１３深度撮像装置
２１探傷センサ
２２探傷器
２２ａ表示部
２３ケーブル
２４本体部
２５先端部
２７マーカー
３１撮像装置
３２深度センサ
４１制御部
４２記憶部
４３表示部
４４入力部
Ｇ検査状況画像
Ｄ探傷データ

Claims

被検査体の検査対象面上を移動可能なプローブを有し、前記検査対象面における前記被検査体の状態を検出して検査データを生成する検査装置と、
前記被検査体を撮影して撮影画像を生成する撮像装置と、
前記撮影画像の所定の座標における深度を計測して、前記撮影画像の各座標に対応する深度を深度データとして生成する深度計と、
前記検査装置、前記撮像装置及び前記深度計に接続され、前記検査データ、前記撮影画像及び前記深度データが入力されると共に、表示部を有する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記撮像装置により撮影した前記被検査体の前記撮影画像である被検査体画像と、前記深度計により計測した前記被検査体画像の各座標に対応する前記深度データと、を予め取得しており、
検査時に撮影される前記撮影画像に対応する前記深度データに基づいて、前記プローブの先端部の位置を導出し、
導出した前記プローブの先端部の位置に基づいて、予め取得した前記被検査体画像と検査時の前記プローブの先端部とを重ね合わせた検査状況画像を生成すると共に、生成した前記検査状況画像と前記検査データとを時刻同期させて前記表示部に表示させることを特徴とする検査システム。
前記プローブには、前記プローブの先端部の位置を検出するためのマーカーが付されており、
前記制御装置は、
検査時に撮影される前記撮影画像に含まれる前記マーカーのマーカー位置と、前記マーカー位置に対応する座標の前記深度データとに基づいて、前記プローブの先端部の位置を導出することを特徴とする請求項１に記載の検査システム。
前記マーカーは、前記プローブの長手方向に所定の間隔を空けて複数配置され、
複数の前記マーカーの前記マーカー位置と、前記プローブの先端部の位置とは、直交座標系において予め既知の位置関係となっており、
前記制御装置は、
前記撮影画像に含まれる前記マーカー位置と、前記マーカー位置に対応する座標の前記深度データとに基づいて、前記各マーカーの直交座標系における位置を導出し、
複数の前記マーカーの直交座標系における位置から、前記位置関係に基づいて、前記プローブの先端部の位置を導出することを特徴とする請求項２に記載の検査システム。
前記制御装置は、
前記撮影画像に含まれる前記マーカー位置と、前記マーカー位置に対応する座標の前記深度データとに基づいて、前記プローブの傾きを導出し、
前記被検査体画像に含まれる前記プローブの先端部に対向する前記検査対象面と、前記検査対象面に対応する座標の前記深度データとに基づいて、前記検査対象面の傾きを導出し、
前記プローブの傾きと前記検査対象面の傾きとに基づいて、前記検査対象面に対する前記プローブの相対的な傾きを導出し、
前記プローブの相対的な傾きに基づいて、前記プローブが異常な傾きであると判定すると、前記表示部に警告を表示することを特徴とする請求項２または３に記載の検査システム。
前記マーカーは、前記プローブの外周において全周に亘って設けられることを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の検査システム。
前記撮像装置と前記深度計とは一体となっていることを特徴とする請求項２から５のいずれか１項に記載の検査システム。
前記制御装置は、前記表示部に表示される前記検査状況画像において、前記プローブの先端部を切り替え可能に表示することを特徴とする請求項２から６のいずれか１項に記載の検査システム。
前記検査装置から前記制御装置に入力される前記検査データは、前記検査装置により生成される検査結果としての画像データであることを特徴とする請求項２から７のいずれか１項に記載の検査システム。
被検査体の検査対象面上を移動可能なプローブを用いて、前記検査対象面における前記被検査体の状態を検出して検査データを生成する検査工程と、
前記被検査体を撮影して撮影画像を生成する撮像工程と、
前記撮影画像の所定の座標における深度を計測して、前記撮影画像の各座標に対応する深度を深度データとして生成する深度計測工程と、
前記検査工程、前記撮像工程及び前記深度計測工程で得られた、前記検査データ、前記撮影画像及び前記深度データを表示する表示工程と、を備え、
前記被検査体の前記撮影画像である被検査体画像と、前記深度計により計測した前記被検査体画像の各座標に対応する前記深度データと、を予め取得しており、
検査時に撮影される前記撮影画像に対応する前記深度データに基づいて、前記プローブの先端部の位置を導出し、
導出した前記プローブの先端部の位置に基づいて、予め取得した前記被検査体画像と検査時の前記プローブの先端部とを重ね合わせた検査状況画像を生成すると共に、生成した前記検査状況画像と前記検査データとを時刻同期させて前記表示部に表示させることを特徴とする検査方法。