JP6490366B2 - 非破壊検査のための方法およびシステム - Google Patents

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Description

本開示は、非破壊検査のための方法およびシステムに関する。
非破壊検査は、損傷の原因となることなく、試験構造（例えば、材料、部品、構成要素、製品、および／または装置の1つまたは複数）の特性を評価するために科学および産業で使用される幅広い分析技術を含む。そのような技術は、特に、高動作時間および高信頼性構造を必要とする産業において、品質検査、製品評価、製品開発、および保守検査で使用することができる。例えば、航空宇宙試験構造は、製造時に、およびルーチン動作間隔の間に、非破壊検査を受ける可能性がある。非破壊検査を使用する他の産業は、健康管理、石油化学、電力生成、および自動車産業が挙げられる。
非破壊検査には、電子エミッタおよび／または電子センサを含むプローブを使用してもよい。例えば、超音波検査は、音の短期パルスを放出し、戻ってくるエコーを検出する超音波トランスデューサを使用することができる。他の例として、渦電流検査では、付近の導電材料によって影響されるインピーダンスを有する誘導プローブを使用してもよい。典型的な渦電流プローブは、電磁波形を放出し、その波形における歪みを感知する。他の種類の非破壊検査技術には、マイクロ波およびテラヘルツ検査がある（試験構造の状態を調べるマイクロ波およびテラヘルツ波電磁放射をそれぞれ使用する）。非破壊検査のためのプローブは、携帯するために、および／または持ち運ぶために十分小さくすることができる。
非破壊検査技術に関する問題の1つは、プローブが、典型的に、試験構造に対する箇所を、元々把握または記録しないことである。試験構造は、潜在的に、複雑な表面幾何構造を有する、相当に大きな構造である可能性がある。プローブが関心領域上を通過し、試験構造の箇所に関する試験データを収集する場合、プローブの精密な箇所は、典型的に、把握されないか、または再現できない。
試験構造に対するプローブの箇所を追跡することができる非破壊検査システムは、典型的に、スキャンブリッジまたは同様の位置決めデバイス（例えば、x−yガントリー、および／またはR−シータアーム）を使用して、取り付けたプローブの箇所を推定する。一般に、位置決めデバイスは、取り付けたプローブを既知の箇所に動かすか、または取り付けたプローブの位置を記録するよう構成される。非破壊検査システムを有する位置決めデバイスの設置は、格納、搬送、組立、および／または調整のための追加装置をもたらす。非破壊検査システムを位置決めデバイスで動作させる際、例えば、フィールドサービスにおいて、そのような非破壊検査システムの使用が限定されることにより、さらに複雑になる。したがって、位置決めデバイスの複雑さを有さず、プローブ位置を追跡することが可能な非破壊検査システムが必要とされる。
本願は、2013年11月5日に出願された、米国仮特許出願第61/900,239号明細書に対し、35 U.S.C. § 119(e)の下で優先権を主張する。
非破壊検査のための方法およびシステムを開示する。非破壊検査方法は、非破壊検査プローブの箇所の非接触決定、プローブによる、試験構造に関する試験データの取得、および試験データが取得された試験構造上の箇所の識別を備える。決定には、1つまたは複数の電子カメラによる、プローブの位置および試験構造の位置の非接触取込を含むことができる。決定には、プローブおよび試験構造の取込位置に由来するプローブ箇所情報を含む箇所データストリームの生成を含むことができる。
プローブによる取得には、試験構造の少なくとも一部分に関する試験データを取得するための位置にプローブを位置づけ、試験データを取得することを含むことができる。取得には、渦流探傷検査、放射線探傷、音波探傷、および／または超音波探傷の実行を含むことができる。取得には、試験構造上のさまざまな箇所で、および／またはさまざまな時間に、プローブによって取得された試験データを含む試験データストリームの生成を含むことができる。
試験データを取得する試験構造上の箇所の識別には、試験データおよび／または試験データストリームと、試験構造に関するプローブの箇所（プローブ箇所情報）および／または箇所データストリームとを関連付けることを含むことができる。識別には、試験データ、および／または試験データストリームを、プローブ箇所情報、および／または箇所データストリームと関係付けることを含むことができる。識別には、試験データを、実質的に同時に収集したプローブ箇所情報と関連付けることを含むことができる。識別には、試験データが取得された試験構造上の箇所と関連付けられた試験データに関する情報を含む結合データストリームを生成することを含むことができる。
可視化方法は、識別された箇所に対する試験データの可視化を備えることができる。可視化には、試験構造上の識別箇所を見ながら、および／または可視化しながら、試験データを可視化することを含むことができる。例えば、可視化には、試験データストリーム、箇所データストリーム、および／または結合データストリームを可視化することを含むことができる。
非破壊検査システムは、非破壊検査プローブ、1つまたは複数の電子カメラ、コンピュータ、およびディスプレイを備え、それらは共に、プローブの箇所を決定し、プローブを用いて試験データを取得し、試験データと関連付けられた試験構造上の箇所を識別し、試験構造に関する試験データを可視化するよう構成される。プローブ、電子カメラ、コンピュータ、およびディスプレイのそれぞれは、独立して、持ち運びおよび／または装着可能とすることができる。例えば、電子カメラおよびディスプレイは、眼鏡またはゴーグルなどの個人装備に組み込んでもよい。本システムは、試験構造に対するプローブの箇所を決定しながら、プローブおよび／または試験構造に対する電子カメラの動きを補償するよう構成してもよい。例えば、電子カメラおよび／またはコンピュータは、プローブおよび／または試験構造と関連付けられた基準インジケータ（基準形状および／またはマーカ）を識別および／または追跡するよう構成してもよい。
本開示による非破壊検査システムの模式図である。 本開示による非破壊検査の方法のフローチャートである。
非破壊検査では、試験構造は、一般的に、製造品質、使用による影響、および／または環境暴露による影響を決定するために検査される。例えば、溶接部は、初期の溶接が十分に行われているかを決定するために検査され得、検査員が、溶接部の連続性および溶接による結合部の強度を探る。溶接部はまた、使用後の摩耗や損傷について検査され得、摩耗により修理または交換が必要となる可能性がある。
航空宇宙産業での一般的な2つの非破壊検査技術は、超音波検査および渦電流検査である。本検査方法は、組立体内で連結された部品の物理的な連続性、複合材料系の物理的連続性（例えば、剥離）、環境劣化（例えば、腐食）、および（不）適切な組立体（例えば、形状、締め具、溶接部、被覆などの有無）に関する情報をもたらすことができる。
図1は、非破壊検査のためのシステム10を模式的に表す。システム10は、検査対象の試験構造20、試験構造20に関する試験データを取得する（試験構造20を照合する、すなわち、プロービングすると言う場合もある）ためのプローブ30、試験構造20に対するプローブ30の箇所を決定するための少なくとも1つの電子カメラ40、およびシステム10を調整、および／または制御し、試験データならびに試験構造20に対するプローブ30の箇所を関連付けるコンピュータ44を備える。システム10は、さまざまな非破壊検査モードに対して構成することができる。そのような非破壊検査モードには、電磁気（例えば、導電性および／または渦電流伝搬）、放射（例えば、熱放射、マイクロ波電送、および／またはテラヘルツ伝送）、音波（例えば、音響共振、および／または音響反射）、および／または超音波（例えば、超音波共振、超音波散乱、および／または超音波インピーダンス）が挙げられる。システム10は、反射モード（試験構造20を調べるために使用するエネルギーが印加され、試験構造20の同じ側から感知される）および／または伝送モード（試験構造20を調べるために使用するエネルギーが印加され、試験構造20の異なる側から感知される）で試験データを取得するよう構成することができる。
典型的に，試験構造20は、材料、部品、構成部品、商品、および／または装置の1つまたは複数である。試験構造20は、比較的大きな構造、例えば、10cm超、100cm超、もしくは1000cm超とすることができ、および／または少なくとも部分的に組み立てられた装置などの比較的大きな構造の構成部品としてもよい。例えば、航空宇宙産業では、試験構造20は、少なくとも部分的に組み立てられた航空宇宙ビークルまたはそのいくつかの構成部品（例えば、航空機、機体、翼、フレーム部材、または締め具）とすることができる。試験構造20は、金属、ポリマー、複合材、セラミック、ガラス、および／または結晶の1つまたは複数を含んでもよい。
さらに、試験構造20は、特に、比較的大きな組立体の一部である場合、相対的に接触可能な表面、例えば、露出面27、および相対的に接触不可能な表面、例えば、隠れ面28を有することができる。一般に、非破壊検査は、試験構造20の接触不可能表面よりむしろ試験構造20の接触可能表面で実行された場合、より都合がよい。したがって、システム10は、試験構造20を、主に露出面27から調べるよう構成することができる。例えば、システム10は、露出面27を調べ、試験構造20に関する（露出面27、準表面、および／または一般に露出面27に対向する表面に関する）情報を収集するよう構成することができ、隠れ、すなわち、一般的に接触不可能な、面28の視点からさらに検査することを必要としない。
システム10は、試験構造20の表面、多くは、検査システムに最も近い表面で試験構造20の特性を測定するよう構成することができ、表面および／または準表面試験構造特性を測定するよう構成することができる。準表面特性は、試験構造20内の、対象の表面に近いか、または表面の真下の試験構造20の特性に関することができる。システム10は、システムが接触可能な露出面27から試験構造20を調べていても、接触不可能面および／または隠れ面28の表面特性を測定するよう構成することができる。
システム10を使用して、関心領域22で試験構造20を識別および／または特徴づけることができる。関心領域22は、プローブ30に近接する領域とすることができ、または他の技術により識別される領域とすることができる。例えば、関心領域22は、最重要構成部品および／または試験構造の形状（例えば、溶接部、締め具、湾曲部、および／または縁部）の近くの領域とすることができる。さらに、またはあるいは、関心領域22は、試験構造の疑わしいか、または既知の異常部24に近接して位置する可能性がある。異常部24は、試験構造20の表面上で少なくとも部分的に位置する可能性があり、試験構造20内に全体的に位置する可能性がある（例えば、表面異常および／または準表面異常）。異常部24は、試験構造20内の隣接領域とは異なる、任意選択的に大きく異なる物理的特性の領域とすることができる。例えば、異常部24は、化学的被覆の層、被覆が欠如した領域、クラックを含む領域、および／または腐食生成物を含む領域とすることができる。システム10は、試験構造20内の異常部24を、ならびに／もしくはさらなる検査、修理、ならびに／もしくは交換を指示する異常部24を探索するよう構成することができ、および／または非破壊検査処理は、探索を含むことができる。
一般的に、システム10におけるプローブ30は、非破壊検査プローブであり、試験構造20の少なくとも一部に関する試験データを非破壊的に取得するよう構成することができる。取得した試験データは、主に、物理的特性の存在および／または物理的特性の大きさに関するデータを含む。一般に、物理的特性は、局所的特性であり、試験構造20の表面および／または準表面に関係する可能性がある。例えば、特性は、試験構造20内の異常部24の箇所、大きさ、形状および／または向きに関係する可能性がある。さらに、特性は、欠陥、故障、腐食、摩耗、および損傷の少なくとも1つを示すことができる。例として、非制限的例示的特性には、厚さ、物理的連続性、物理的組成物、導電性、透磁性、および物理的性質がある。例えば、プローブ30は、電流センサ、電圧センサ、渦電流センサ、音波トランスデューサ、および／または超音波トランスデューサを備えることができる。
プローブ30は、1つまたは複数のエネルギーエミッタおよび／または1つまたは複数のエネルギーレシーバを備えることができる。例えば、プローブ30は、1つのエネルギーエミッタおよび1つのエネルギーレシーバを備えることができる。他の例として、プローブ30は、1つのエネルギーエミッタを備え、エネルギーレシーバを備えなくてもよく、またはその逆も可能である。プローブ30は、反射モードで、および／または伝送モードで、試験構造20を調べるよう構成することができる。
プローブ30は、試験構造20と接するとデータを収集するよう構成することができ、および／または試験構造20から間隔を空けて配置されるとデータを収集することができる。図1では、プローブ30は、試験構造20の表面から間隔を空けて配置されるものとして図示されており（実線）、および任意選択的に、試験構造20と接触して配置されるものとして図示される（点線）。プローブ30による試験構造20全体にわたるデータの非接触感知により、データの収集が容易になる可能性があり、試験構造20の表面との融合または試験構造20の表面への影響を避けることができる。接触感知には、プローブ30の一部および試験構造の表面の密着を含むことができ、および／またはプローブ30の一部と試験構造20との間の結合媒体を含むことができる。例えば、超音波検査プローブは、一般的に、検査プローブと試験構造の表面との間に屈折率整合ゲルを用いて、より良好に動作し、および／または動作するよう構成される。他の例として、渦電流プローブは、試験構造の表面と直接接触することができる。
プローブ30は、オペレータ50が直接操作するよう構成してもよい。例えば、プローブ30は、ハンドヘルドプローブ30としてもよく、および／または試験構造20に対するプローブ30の位置を操作する際にオペレータ50を補助するためのハンドルを備えてもよい。プローブ30は、データ取得中にオペレータ50によって主にサポートされるよう構成してもよく、結果として、任意のスキャンブリッジ、ガントリー、またはサポートアームが不要となる。
プローブ30は、単一箇所から、および／または一連の箇所からデータを収集するよう構成してもよい。一連の箇所は、本質的に、一次元であり、例えば、試験構造20の表面上の検査対象ラインに沿ったラインスキャンとすることができ、または本質的に2次元であり、例えば、試験構造20の表面のエリアスキャンとすることができる。プローブ30および／またはシステム10は、本質的に同時に、および／または実質的に同時に、一連の箇所からデータを収集するよう構成することができる。プローブ30は、（例えば、超音波トランスデューサのフェイズドアレイなどのエミッタならびに／もしくはレシーバのアレイ、または焦点面アレイを使用して）プローブ30を動かすことで、または動かすことなく、一連の箇所からデータを収集するよう構成することができる。
プローブ30および／またはシステム10は、いくつかの異なるモードで試験データを収集するよう構成することができる。例えば、共通のスキャンモードは、Aスキャンと呼ばれる。Aスキャンは、試験構造20の単一箇所および試験構造20上の箇所での特性（例えば、プローブされた特性の大きさおよび／またはプローブされた特性の深さ）に関するデータを含む。他の例として、プローブ30および／またはシステム10は、Bスキャンを収集するよう構成することができる。典型的に、Bスキャンは、一連の（典型的に、直線の）箇所に関するデータのグループである。データは、試験構造20の表面上の検査対象ラインに沿った、試験構造20の特性（例えば、単一表面寸法）を示すことができる。一般的に、Bスキャンは、検査対象ラインに沿った試験構造20の2次元断面図として提示される。一方の次元が表面寸法、他方の次元が深さである。断面内の試験構造20の特性は、シェーディングおよび／またはフォールスカラーによって示すことができる。他の例として、プローブ30および／またはシステム10は、Cスキャンデータを収集するよう構成することができる。典型的に、Cスキャンは、試験構造の表面の2次元スキャンである。データは、さらに、調べた表面上の、および調べた表面下の試験構造の特性に関する。典型的に、Cスキャンは、特性の深さを示さない（特性は、深さ、例えば、厚さに関連する可能性があるが）。しかしながら、プローブ30および／またはシステム10は、調べた表面下の特定の深さでのデータを収集するよう構成することができる。典型的に、Cスキャンは、2次元（平面投影）画像として提示され、特性は、シェーディングおよび／またはフォールスカラーによって可視化される。追加の例として、プローブ30および／またはシステム10は、Dスキャンフォーマットでのデータを収集するよう構成することができる。Dスキャンは、試験構造20の特性に関するデータの3次元集合を含み、投影された表面箇所および特性の深さを含む。典型的に、Dスキャンは、3次元可視化（例えば、データの1つまたは複数の2次元投影および／または3次元画像）で可視化される。その特性は、シェーディングおよび／またはフォールスカラーによって示される。
プローブ30は、試験構造20の対象から生データを送信するよう構成することができる。さらに、またはあるいは、プローブ30は、生データを前処理して、試験構造20のより物理的に関連する特性に関する派生データをもたらすことができる。プローブ30は、試験構造20の1つまたは複数の特性に関するデータを含む試験データストリーム60を生成および／または送信することができる。例えば、プローブ30は、調べた各箇所に対する試験構造20に関するデータを送信するよう構成することができる。他の例として、プローブ30は、データが収集された場合、関心領域22、異常部24、および／またはプローブ30に近接する試験構造20の領域に関するデータを送信するよう構成することができる。プローブ30は、試験データを保持するためのデータストレージデバイス（例えば、コンピュータ読取り可能媒体48）を備えてもよい。プローブ30は、生データに関する派生データおよび／またはパラメータを算出するためのコンピュータプロセッサを備えてもよい。
システム10は、複数のプローブ30を備えることができ、各プローブ30は、試験構造20に関する試験データを取得するよう独立して構成される。システム10および／またはプローブ30は、少なくとも2つのプローブ30が、少なくとも部分的に同時に、および／または少なくとも部分的に順次、動作することができるように構成することができる。システム10は、各プローブ30の位置を独立して取り込み、および試験構造20に関する各プローブ30の箇所を独立して決定するよう構成することができる。
システム10は、少なくとも1つの電子カメラ40を備え、試験構造20に関するプローブ30の箇所を決定する。その箇所は、プローブ30および試験構造20の相対的な変位および向きを含むことができる。1つまたは複数の電子カメラ40は、非接触撮像（すなわち、取込には、直接的な物理的接続または他の干渉する可能性のある相互作用を必要としない）により、プローブ30の位置および試験構造20の位置を取り込むよう構成することができる。位置は、電子カメラの視野域に対する物体および／または電子カメラの視野域内の他の物体の少なくとも一部の変位ならびに向きを含むことができる。システム10は、少なくとも部分的に同時に、および／または少なくとも部分的に順次、プローブ30および試験構造20の位置を取り込むよう構成することができる。一般に、システム10は、プローブ30の取込位置と試験構造20の取込位置とを比較することによって、試験構造20に対するプローブ30の箇所を決定するよう構成される。
システム10は、試験構造20に対するプローブ30の箇所を決定しながら、電子カメラ40の位置（向きを含む）を変えるよう構成することができる。さらに、またはあるいは、システム10は、電子カメラ40の位置（向きを含む）が変化しても、または変化による、試験構造20に対するプローブ30の箇所を決定するよう構成することができる。例えば、電子カメラ40は、ハンドヘルドカメラとすることができ、システム10の動作中にオペレータ50が装着する、および／または持ち運ぶよう構成することができる（すなわち、オペレータ50は、電子カメラ40の一次サポートであり、三脚、ガントリー、または他のサポートを必要としない）。システム10は、電子カメラ40がオペレータ50によって動かされる間、プローブ30の位置および試験構造20の位置を追跡するよう構成することができる。電子カメラ40は、オペレータ50が装着するよう構成することができる。例えば、電子カメラ40は、一般に、オペレータ50に取り付ける（頭、腕、肩、および手などの体の一部に装着する、および／またはそれらと関連付ける）、服に組み込む、および／または個人装備（例えば、帽子、眼鏡、ゴーグル、ヘッドバンド、アームバンド、リストバンド、チェストバンド、ラニヤード、ハーネス、袖、カフ、およびベルト）に組み込むことができる。
システム10が電子カメラ40を1つ備える場合、その電子カメラ40は、プローブ30の位置および試験構造20の位置を取り込むよう構成される。システム10が複数の電子カメラ40を備える場合、各電子カメラ40は、少なくとも、プローブ30および／または試験構造20が、それぞれ、その電子カメラ40の視野域内にある場合、プローブ30の位置および／または試験構造20の位置を取り込むよう構成することができる。例えば、複数の電子カメラ40のうちの1つは、プローブ30と試験構造20の両方の位置を取り込むよう構成することができる。他の例として、1つの電子カメラ40により、プローブ30の位置を取り込むよう構成することができ、他の電子カメラ40により、試験構造20の位置を取り込むよう構成することができる。
複数の電子カメラ40は、プローブ30および／または試験構造20の複数の視点をもたらすことができる。複数の視点を使用して、プローブ30および／または試験構造20をより完全に観測し、例えば、システム10内の任意の隠れ領域の影響を除去および／または低減することができ、または他の例として、システム10の全観測領域を拡張することができる。さらに、またはあるいは、複数の視点を使用して、ステレオ撮像および／または写真測量などの、さまざまな種類の3次元撮像をすることができる。
プローブ30の取込位置および／または試験構造20の取込位置は、2次元位置（例として、平面内の位置および試験構造20の表面上の位置）である可能性があり、または3次元位置である可能性がある。電子カメラ40は、システム10の一部の2次元画像および／または3次元画像を取り込むことができる。2次元位置は、2次元画像から直接導出することができ、または（例えば、画像内の物体が動いている場合、一連の時間で、異なる光条件下で、異なるシステム条件下で、および／または異なる電子カメラ40を用いて）一連の2次元画像を取り込むことによって算出することができる。2次元位置は、3次元画像の投影または一連の3次元画像から導出してもよい。3次元位置は、3次元画像から直接導出することができ、または一連の2次元画像および／または一連の3次元画像を取り込むことによって算出することができる。例えば、写真測量を使用して、一連の物体画像を用いて物体の3次元位置を算出することができる。写真測量は、異なる時間で、ならびに／もしくは異なる条件下で取り込まれた単一電子カメラ40からの画像を使用することができ、および／または異なる視点を有する複数の電子カメラ40からの画像を使用することができる。
システム10の電子カメラ40は、それぞれ、プローブ30および試験構造20に、および／またはプローブ30および試験構造20から伝わる電磁放射の画像を収集することによって、プローブ30の位置および／または試験構造20の位置を取り込むよう構成される。電子カメラ40は、光（可視光、赤外光、近赤外光、および／または紫外線光）、および／または熱エネルギーを検出するよう構成されたカメラとすることができる。
電子カメラ40は、トリガ（例えば、オペレータ50の動作によって生成された電子信号、任意選択的に試験構造20付近に存在する、および／または自動化制御システムによって生成された電子信号）時の画像を取り込むよう構成することができる。トリガは、周期的なトリガとしてもよく、システム10の構成部品の存在および／または動きに関連してもよい。例えば、オペレータは、画像の取り込みを、最終的に、試験構造20に関連した試験データをプローブ30で取得する前、取得中、および／または取得後の位置の取り込みを、トリガとすることができる。他の例として、システム10は、画像を取り込むよう、最終的に、試験構造20に関連した試験データをプローブ30で取得する前、取得中、および／または取得後の位置を取り込むよう、構成することができる。
電子カメラ40は、一連の画像を、例えば、一定の時間間隔で、ある程度連続的な一連の画像を取り込むよう構成することができる。人間の感覚の速度と同等か、または速い速度で、時系列の画像を取り込むよう構成された電子カメラ40は、ビデオカメラと称してもよい。電子カメラ40は、1fps（フレーム／秒）超、2fps超、3fps超、4fps超、6fps超、8fps超、10fps超、12fps超、15fps超、18fps超、20fps超、24fps超、30fps超、60fps超、100fps超、1000fps超、約3fps、約12fps、約15fps、約24fps、約30fps、約60fps、約72fps、1から100fps、および／または1から60fpsのフレームレートで画像を取り込むことができる。これらの範囲内の他のフレームレートおよびこれらの範囲外のフレームレートはまた、本開示の範囲内である。
電子カメラ40および／またはシステム10は、精度および／または再現性を有して、プローブ30の位置および／または試験構造20の位置を決定するよう構成することができる。この決定の精度および／または再現性は、画像を取り込んでいる間の動き（電子カメラ40の動き、プローブ30の動き、および／または試験構造20の動き）、暴露（収集した電磁放射の量）、光学（例えば、分解能、収束、視野域）、および撮像したシーン内のコントラストなどの、多くの要因によって影響される可能性がある。例えば、コンパクトHDビデオカメラは、0.5から1mの距離で約1mmの物理的特徴量を分解することができる。
電子カメラ40は、プローブ30の位置および／または試験構造20の位置の取り込みから生データを送信するよう構成することができる。さらに、またはあるいは、電子カメラ40は、生データを前処理して、プローブ30の位置、試験構造20の位置、および／または試験構造20に対するプローブ30の箇所により直接的に関係する派生データをもたらすことができる。電子カメラ40は、試験構造20に対するプローブ30の箇所、プローブ30の位置、および／または試験構造20の位置に関係するデータを含む箇所データストリーム62を生成および／または送信することができる。例えば、電子カメラ40は、ビデオ画像ストリームの形式で、箇所データストリーム62を送信するよう構成してもよい。
システム10は、照明装置38を備え、プローブ30および／または試験構造20の少なくとも一方を照らすことができる。さらに、またはあるいは、システム10は、周囲照明を使用するよう構成することができる。照明装置38は、電子カメラ40によって検出することができる電磁放射、一般に、光の供給源とすることができ、したがって、照明装置38は、光供給源とすることができる。照明装置38は、プローブ30の位置および／または試験構造20の位置の取り込みを補助するよう構成することができる。例えば、照明装置38は、電子カメラ40が、使用可能な画像を取り込むのに十分な光をもたらすことができる。照明装置38は、陰を除去し、プローブ30および／または試験構造20を実質的に均一に照らすよう構成することができる。照明装置38は、プローブ30および試験構造20の少なくとも一方上に、空間的構造化、および／または時間的構造化エネルギー（例えば、光）を投影するよう構成することができる。空間的構造化光を用いる場合、構造化照明技術を使用して、プローブ30および／または試験構造20の位置を取り込む、および／または決定することができる。一般に、構造化照明技術は、照らされた物体の視野方向および形状に起因する空間的構造化照明の撮像歪みに左右される。構造化照明技術は、照らされた物体の表面の3次元位置をもたらすことができる。時間的構造化光を用いる場合、照明は、電子カメラ40の撮像（例えば、フラッシュおよび／またはストロボ）と同期することができる。さらに、時間的構造化光を使用して、画像を取り込むための所望の瞬間を指示することができる。例えば、ストロボは、ストロボがアクティブであるときに撮像を効果的に制限することができる。他の例として、照明装置38は、ビーコン信号を放出し、ビーコン放出中に取り込まれた画像内の区別可能な特徴を伝えることができる。
システム10は、1つまたは複数の基準インジケータ26を備えることができる。基準インジケータ26は、物体の位置（向きを含む可能性がある）を識別するために使用することができる物体の既知の位置（既知の向きを含む可能性がある）について、既知の位置における、および／または既知の位置と関連付けられた、インジケータである。例えば、試験構造20およびプローブ30は、それぞれ、独立して基準インジケータ26を備えてもよい。基準インジケータ26は、プローブ30および／または試験構造20の識別、箇所、および／または追跡を補助するよう構成することができる。電子カメラ40は、プローブ30および／または試験構造20についての、および／またはプローブ30および／または試験構造20と関連付けられた1つまたは複数の基準インジケータ26の画像を取り込むことができる。電子カメラ40および／またはシステム10は画像内の任意の基準インジケータ26の位置（向きを含む可能性がある）を決定し、プローブ30の位置、試験構造20の位置、および／または試験構造20に対するプローブ30の箇所に対するプロキシとしての1つまたは複数の基準インジケータ26の決定された位置を使用するよう、またはプローブ30の位置、試験構造20の位置、および／または試験構造20に対するプローブ30の位置を算出するよう構成することができる。複数の基準インジケータ26は、決定処理の冗長性および／または堅牢性のために使用することができる。例えば、試験構造20は、2つ以上の基準インジケータ26を含むことができ、一方が電子カメラ40の視野域の障害になるか、または視野域の範囲から外れた場合、少なくとも1つの他方の基準インジケータ26が、試験構造20の位置を示すことができる可能性がある。
基準インジケータ26は、基準形状およびマーカの1つまたは複数とすることができる。基準形状は、物体および／または物体の位置を識別するために使用することができる物体の区別可能な特徴である。マーカは、物体の既知の位置で物体に追加された、および／または物体に一体化された、区別可能な素子である。マーカは、物体および／または物体の位置を区別してラベル付けすることができる。マーカは、物体の識別可能形状、基準ポイント、および／または基準形状と関連付けられる、および／またはそれら上に位置づけることができる。
基準インジケータ26は、それぞれ、ユニークとすることができる。プローブ30の基準インジケータ26は、試験構造20の基準インジケータ26とは異なるものとすることができる。基準インジケータ26は、光学および／または電子的識別を含むことができる。基準インジケータ26は、パッシブ素子および／またはアクティブ素子を含むことができる。パッシブ素子は、自身のエネルギーを放出することができず、入力エネルギーに明確に応じることができない。例示的に、非限定例示的パッシブ素子は、反射素子、抵抗素子、誘導性素子、蛍光素子、および着色素子を含む。パッシブ素子は、個別の色および／または記号を組み込んでもよい。アクティブ素子は、エネルギーを放出することができ、および／または入力信号に明確に応じることができる。例示的に、非限定例示的アクティブ素子は、光供給源、RFID（無線識別）タグ、電子エミッタ、光検出器、および電子レシーバを含む。
システム10は、ディスプレイ42を備え、プローブ30によって取得された試験構造20に関する試験データ（すなわち、試験構造20の物理的特性に関するデータ）を可視化することができる。ディスプレイ42は、試験構造20に関する試験データを可視化するよう構成することができ、試験データが取得された試験構造20上の箇所に関する試験データを可視化するよう構成することができる。例えば、ディスプレイ42は、オペレータ50が試験構造20の対応する部分を見ることを可能にしながら、試験データを表示するよう構成することができる。他の例として、ディスプレイ42は、試験構造20の対応する部分を表す1つまたは複数の画像および／または描画と共に、試験データを表示するよう構成することができる。一般に、ディスプレイ42は、プローブ30によって取得された試験データおよび試験データが取得される間にプローブ30の相対的な箇所に関連したデータを含む結合データストリーム64を表示するよう構成される。結合データストリーム64は、試験データストリーム60（プローブ30によって取得された試験データのデータストリーム）と、箇所データストリーム62（試験構造20に対するプローブ30の箇所に関連したデータストリーム）とを関連付けた結果である。
ディスプレイ42および／またはシステム10は、試験データと、プローブ30の相対的な箇所とをマージするよう構成することができる。マージおよび／または可視化は、プローブ30による試験データの取得と、少なくとも部分的に同時に行うことができる。ディスプレイ42および／またはシステム10は、試験データから生じた画像と、試験データが取得されたときのプローブ30の相対的な箇所の画像とをブレンドするよう構成することができる。プローブ30の相対的な箇所の画像は、プローブ30の相対的な箇所のビデオストリームの一部としてもよい。
ディスプレイ42は、ヘッドアップディスプレイ、ヘッドマウントディスプレイ（例えば、眼鏡やゴーグルに組み込まれる）、および／またはオペレータ50によって装着されるディスプレイを含むことができる。ヘッドアップディスプレイは、データをシーンに重ね合わせるよう構成されたディスプレイの一種である。典型的に、ほぼ透明な素子（例えば、ビームスプリッタ、透明スクリーン）を含み、ユーザが背景（例えば、環境）に透明素子を通じて見ることを可能にしながら、データを見ることができる。ヘッドマウントディスプレイおよび／またはユーザ装着ディスプレイは、ヘッドアップディスプレイとしてもよく、または透明素子を含まない電子的ディスプレイとしてもよい。
ディスプレイ42は、ポータブルおよび／またはハンドヘルドディスプレイとすることができ、またはシステム10の動作中にオペレータ50が装着および／または持ち運ぶよう構成することができる（すなわち、オペレータ50は、ディスプレイ42の一次サポートであり、三脚、ガントリー、または他のサポートを必要としない）。
ディスプレイ42は、プローブ30によって取得された試験データに関するデータおよび電子カメラ40によって取り込まれた位置データ、例えば、結合データストリーム64の少なくとも一部を受信するよう構成することができる。
システム10は、プローブ30の取込位置および試験構造20の取込位置に基づいて試験構造20に対するプローブ30の箇所を決定し、プローブ30から試験データを取得し、および／または取得した試験データと、試験構造20に対するプローブ30の箇所とを関連付けることによって試験データが取得された試験構造20上の箇所を識別するよう構成されたコンピュータ44（コンピューティングデバイス）を備えることができる。例えば、コンピュータ44は、プローブ30の位置および試験構造20の位置に関するデータに基づいて、試験構造20に対するプローブ30の箇所を算出するよう構成することができる。他の例として、コンピュータ44は、試験構造20に対するプローブ30の箇所と、その位置で取得された試験データとを関連付けるよう構成することができる。2つ以上の試験データセットが、試験構造20上の実質的に同じ箇所で取得された場合（例えば、2つ以上のプローブ30を用いて、または同じプローブ30からの繰り返し試験データセット）、実質的に同じ箇所で取得された試験データセットは、試験構造20上の箇所と関連付けられる可能性があり、試験構造20上の箇所と集合的に、もしくは個別に関連付けられる可能性がある。
コンピュータ44は、プローブ30の箇所を決定し、本質的に任意の順序でプローブ30から試験データを取得するよう構成することができる。例えば、コンピュータは、試験データの取得と少なくとも部分的に同時に、および／または少なくとも部分的に順次、プローブ30の箇所を決定するよう構成することができる。コンピュータ44は、本質的に連続的に、試験データを取得し、プローブ30の位置を取得し、試験構造20の位置を取得するよう構成することができ、任意選択的に、取得および取込の時間を記録することができる。コンピュータ44は、プローブ30が、適切な位置および／または所定の位置（例えば、関心領域22）に達すると、試験データを取得するよう構成することができる。コンピュータ44は、試験データの取得の初めに、試験データの取得中に、および／または試験データの取得成功後に、プローブ30の位置および／または試験構造20の位置を取り込むよう構成することができる。
一般に、コンピュータ44は、システム10を調整および／または制御するよう構成することができる。例えば、コンピュータ44は、プローブ30による試験データの取得を制御することができ、電子カメラ40（およびオプションの照明装置38）によるプローブ30の位置の取り込みおよび試験構造20の位置の取り込みを制御することができる。コンピュータ44は、ディスプレイ42を制御することができる。コンピュータ44は、通信リンク46を介して、プローブ30、電子カメラ40、照明装置38、およびディスプレイ42の1つまたは複数と電子通信することができる。任意の通信リンク46は、存在する場合、BLUETOOTH（登録商標）プロトコルおよびWI-FIプロトコル（例えば、IEEE 802．11規格に準拠）などの1つまたは複数の無線プロトコルで動作する無線リンクとすることができる。
コンピュータ44は、一般に、システム10を制御することができるが、オペレータ50は、システム10の最終制御権を有することができる。例えば、オペレータ50は、プローブ30での試験データの取得を開始することができ、試験データの取得中に、プローブ30の箇所を選ぶことができる。
コンピュータ44は、試験データ（例えば、試験データストリーム60）と、プローブ箇所情報（例えば、箇所データストリーム62）とを関連付け、特定の試験データを有する箇所を識別するよう構成することができる（例えば、結合データストリーム64を生成する）。コンピュータ44は、複数のプローブ箇所で取得された試験データと、複数のプローブ箇所とを関連付けるよう構成してもよい。プローブ30の箇所は、試験データ（および／または試験データストリーム60）をプローブ箇所情報（および／または箇所データストリーム62）と関係付けることによって、その箇所で取得された試験データと関連付けることができる。関係付けには、試験データストリーム60および箇所データストリーム62の数学的関係付けを含むことができる。関係付けには、試験データと、プローブ箇所情報との比較を含むことができる。試験データおよびプローブ箇所情報は、試験データおよびプローブ箇所情報が実質的に同時に取得された場合に関連付けることができる。例えば、試験データは、電子カメラ40によって取り込まれたプローブ30の位置および試験構造20の位置からプローブ30の箇所を決定するのと少なくとも部分的に同時にプローブ30によって取得することができる。試験データおよびプローブ箇所情報は、試験データおよびプローブ箇所情報がそれぞれ、タイムスタンプ、すなわち、データが記録された時間（例えば、試験データが取得され、プローブ箇所情報が決定されたとき）の記録を含む場合に、関連付けることができる。実質的に同時に記録された試験データおよびプローブ箇所情報は、関連付けることができる。
コンピュータ44は、ポータブルコンピュータ、ウェアラブルコンピュータ、ハンドヘルドコンピュータ、および／またはモバイル・コンピューティング・デバイスとすることができる。コンピュータ44は、実行されると、コンピュータに上記の機能および／または以下で説明する方法の1つまたは複数を実行させるコンピュータ実行可能命令を含むコンピュータ読取り可能媒体48（例えば、メモリデバイス）を備えることができる。コンピュータ読取り可能媒体48は、コンピュータによって読取り可能な任意の媒体である。典型的に、コンピュータ命令を格納するよう構成された媒体、すなわち、コンピュータ読取り可能媒体（例えば、ハードドライブ、フラッシュメモリ、RAM）を備え、一時的に、電気もしくは電磁気信号それ自体を伝達すること備えない。したがって、コンピュータ読取り可能媒体48は、非一時的であり、非一時的コンピュータ読取り可能媒体と称することができる。
システム10は、2つ以上の構成部分を有する装置を備えることができ、例えば、単一装置は、2つ以上のプローブ30、電子カメラ40、コンピュータ44、照明装置38、および／またはディスプレイ42を有することができる。例えば、コンピュータ44、ディスプレイ42、および電子カメラ40は、1つの装置として組み合わせてもよい。
図2は、非破壊検査の方法100についてのフローチャートである。方法100は、試験構造20に対するプローブ30の箇所を決定すること101、プローブ30を用いて、試験構造20に関する試験データを取得すること102、および試験構造20上の箇所を識別すること103を備え、試験データは、試験データと試験構造に対するプローブ30の箇所とを関連付けること104によって取得される。決定すること101は、プローブ30の位置の非接触取込、および試験構造20の位置の非接触取込を含む。決定すること101（プローブ30の位置を取り込むこと、および試験構造20の位置を取り込むことを含む）は、非接触動作であり、すなわち、プローブ30と、プローブ30の位置を取り込むデバイスとの間で直接的な機械的接触を必要とせず、試験構造20と、試験構造20の位置を取り込むデバイスとの間で直接的な機械的接触を必要としない。非接触取込は、電子カメラ40を使用して、プローブ30および／または試験構造20の画像を取り込むことを含んでもよい。
決定すること101は、取得すること102に対して本質的に任意の時点で、例えば、少なくとも部分的に同時に、および／または少なくとも部分的に順次、実行することができる。例えば、決定すること101および取得すること102は、本質的に連続的な処理とすることができる。他の例として、決定すること101、またはプローブ30の位置の取込および試験構造20の位置の取込の少なくとも一方は、本質的に連続的とすることができるが、取得すること102は本質的に不連続である。決定すること101は、取得すること102の開始を誘発することができ、および／またはその逆の可能性もある。例えば、取得すること102は、決定すること101による、適切な箇所および／または所定の箇所の識別によって誘発することができる。他の例として、決定すること101は、取得すること102の前、取得すること102の間、または取得すること102の後に始めることができる（例えば、決定すること101は、取得すること102が成功した後に始めることができる）。
決定すること101は、本質的に任意の順序で、例えば、少なくとも部分的に同時におよび／または少なくとも部分的に順次、プローブ30の位置の取得および試験構造20の位置の取得を含むことができる。プローブ30の位置の取込および試験構造20の位置の取込のそれぞれは、独立して、本質的に連続的または非連続的な処理とすることができる。
決定すること101は、試験構造20に対するプローブ30の箇所、プローブ30の取込位置、および／または試験構造20の取込位置に関するデータを含む箇所データストリーム62を生成することを含むことができる。決定すること101は、プローブ30の位置が取り込まれた時間、試験構造20の位置が取り込まれた時間、および／または試験構造20に対するプローブ30の箇所が決定された時間を記録することを含むことができる。
決定すること101は、電子カメラ40を使用して、任意選択的に、プローブ30の位置および／または試験構造20の位置を取り込むことを含むことができる。さらに、またはあるいは、プローブ30の位置を取り込むこと、および／または試験構造20の位置を取り込むことは、電子カメラ40で取り込んだ1つまたは複数の画像に基づいて、それぞれの位置を算出することを含むことができる。決定すること101は、試験構造20および／またはプローブ30に対する電子カメラ40の箇所を変えることを含むことができる。決定すること101は、試験構造20および／またはプローブ30に対する電子カメラ40の箇所の変化を補償することを含むことができる。
決定すること101は、プローブ30および／または試験構造20の2次元または3次元位置を取り込むことを含むことができる。決定すること101は、電子カメラ40で撮像すること、電子カメラ40でビデオ撮像すること、ステレオ撮像を用いること、および／または写真測量を用いることを含むことができる。決定すること101は、複数の電子カメラ40を使用すること、例えば、ステレオ撮像のために少なくとも一組の電子カメラ40を使用すること、および1つの電子カメラ40を使用して、プローブ30の位置を取り込み、一方で、少なくとも1つの他の電子カメラ40を使用して、試験構造20の位置を取り込むことを含むことができる。さらに、またはあるいは、複数の電子カメラ40を使用することで、隠れ領域の影響を低減する、および／または単一電子カメラ40の使用に比べて総視野域を広げることができる。電子カメラ40の使用には、電子カメラ40の装着および／または電子カメラ40の持ち運びを含むことができる（例えば、オペレータ50は、電子カメラ40の一次サポートであり、三脚、ガントリー、または他のサポートを必要としない）。
決定すること101には、プローブ30および試験構造20の少なくとも一方を照らすことを含むことができる。照らすことには、周辺光を使用すること、照明装置38（例えば、光供給源）を使用すること、空間的構造化光を投影すること、および／または時間的構造光を投影することを含むことができる。空間的構造光を用いる場合、決定すること101には、プローブ30および／または試験構造20に起因する空間的構造光の歪みを測定し、試験構造20に対するプローブ30の3次元箇所を決定することを含むことができる。時間的構造光を用いた場合、決定すること101は、照射をフラッシュすることおよび／またはストロボすることを含むことができる。
決定すること101は、プローブ30および試験構造20の少なくとも一方の1つまたは複数の基準インジケータ26を識別することを含むことができる。さらに、決定すること101は、1つまたは複数の基準インジケータ26を追跡することを含むことができる。基準インジケータ26は、入力エネルギーへのパッシブ応答によって識別することができる。例えば、基準インジケータ26は、反射、蛍光、発光、色、形状、および／または記号によって識別することができる。基準インジケータ26は、基準インジケータ26からのアクティブ伝送によって識別することができる。例えば、基準インジケータ26は、アクティブ素子を含むことができる。
方法100は、基準インジケータ26（例えば、マーカ）を、試験構造20および／またはプローブ30の追跡を補助するために、試験構造20および／またはプローブ30に追加すること105を備えることができる。追加すること105は、マーカを、試験構造20および／またはプローブ30の識別形状、基準ポイント、および基準形状の1つまたは複数と関連付けることを含んでもよい。
方法100は、試験構造20に関する非破壊試験データを取得すること102を備える。取得すること102は、反射モード測定および／または伝送モード測定を実行することを含むことができる。取得すること102は、試験構造20の関心領域22、異常部24、表面特性、および／または準表面特性に関する試験データを取得することを含むことができる。取得すること102は、Aスキャン、Bスキャン、Cスキャン、および／またはDスキャンを実行することを含んでもよい。取得すること102は、取得した試験データに関する、および／または試験データが取得された時間を記録する、データの試験データストリーム60を生成することを含むことができる。
取得すること102は、プローブ30による接触測定および／または非接触測定を実行することを含むことができる。取得すること102は、プローブ30を手で持つことを含むことができる（例えば、オペレータ50が、スキャンブリッジ、ガントリー、サポートアーム、または他のサポートを必要としない、一次サポートをもたらす）。
方法100は、試験データが、試験データと、プローブ30の箇所とを関連付けること104によって取得される、試験構造20上の箇所を識別すること103を備える。関連付けること104は、試験データストリーム60を、箇所データストリーム62と関連付け、結合データストリーム64を生成することを含むことができる。一般に、試験データストリーム60は、試験構造20上の異なる箇所（複数の箇所）から取得された試験データを含み、場合により、関心領域22（例えば、異常部24）からの試験データを含む。一般に、箇所データストリーム62は、試験データとの何らの直接的な関係を取得することなく、プローブ30および試験構造20の異なる位置から決定されたプローブ箇所情報（複数のプローブ箇所）を含む。
関連付けること104は、プローブ30の箇所、および／または箇所データストリーム62と、その箇所で取得された試験データ、および／または試験データストリーム60とを関係付けることを含んでもよい。関係付けには、試験データストリーム60および箇所データストリーム62の数学的関係付けを含むことができる。関係付けには、試験データと、プローブ箇所情報との比較を含むことができる。関連付けること104は、実質的に同じ時間（例えば、実質的に同時）に収集および／または記録された試験データとプローブ30の箇所とを関連付けることを含んでもよい。
方法100は、プローブ30により取得され、試験構造20に関する試験データを可視化すること106を備えることができる。可視化すること106は、試験データを取得すること102と、少なくとも部分的に同時に実行してもよい。可視化すること106は、試験データと、プローブ30の関係箇所とをマージすることを含むことができる。可視化することは、試験データから生じた画像と、プローブ30の関係箇所に関連した1つまたは複数の画像（例えば、試験構造20の画像、試験構造20の描画、および／または試験構造20のビデオストリーム）とをブレンドすることを含んでもよい。
方法100は、マルチプレクシング、すなわち、単一のプローブ30により、および／または2つ以上のプローブ30により、一度以上、決定すること101、取得すること102、および識別すること103を備えることができる。試験データの2つ以上のセットが、試験構造20上の同じ箇所と関連付けられた可能性のある場合、異なる試験データセットが、互いと関連付けられた可能性がある。異なる試験データセットを関連付けることは、関連付けること104と同様に実行することができる。
例示的に、本開示による発明の主題の非制限的な例を、以下に列挙するパラグラフで説明する。
A1.試験構造の非破壊検査の方法であって、本方法は、
試験構造に対するプローブの箇所を決定することを備え、決定することは、プローブの位置の非接触取込および試験構造の位置の非接触取込を含み、
本方法はさらに、プローブにより、試験構造に関する試験データを取得することと、
試験データと試験構造に対するプローブの箇所とを関連付けることによって試験データが取得される試験構造上の箇所を識別することとを備える。
A2.パラグラフA1の方法であって、プローブの位置を取り込むこと、および試験構造の位置を取り込むことは、少なくとも部分的に同時に実行される。
A3.パラグラフA1およびA2のいずれかの方法であって、プローブの位置を取り込むこと、および試験構造の位置を取り込むことは、少なくとも部分的に順次、実行される。
A4.パラグラフA1からA3のいずれかの方法であって、プローブの箇所を決定すること、および試験データを取得することは、少なくとも部分的に同時に実行される。
A5.パラグラフA1からA4のいずれかの方法であって、プローブの箇所を決定すること、および試験データを取得することは、少なくとも部分的に順次、実行される。
A6.パラグラフA1からA5のいずれかの方法であって、決定することは、プローブおよび試験構造の相対的な箇所を決定するために電子カメラを使用することを含む。
A6.1.パラグラフA6の方法であって、電子カメラの箇所は、プローブの箇所を決定することの間、プローブおよび試験構造に対して変わり、決定することは、電子カメラの箇所の変化を補償することを含む。
A6.2.パラグラフA6からA6.1のいずれかの方法であって、電子カメラを使用することは、プローブの位置および試験構造の位置の少なくとも一方を電子カメラで取り込むことを含む。
A6.3.パラグラフA6からA6.2のいずれかの方法であって、電子カメラはビデオカメラである。
A6.4.パラグラフA6からA6.3のいずれかの方法であって、電子カメラを使用することは、1fps超、2fps超、3fps超、4fps超、6fps超、8fps超、10fps超、12fps超、15fps超、18fps超、20fps超、24fps超、30fps超、約3fps、約12fps、約15fps、約24fps、約30fps、約60fps、および／または1から60fpsのフレームレートで画像を取得することを含む。
A6.5.パラグラフA6からA6.4のいずれかの方法であって、電子カメラを使用することは、写真測量によってプローブの位置を取り込むことを含み、プローブの位置は、3次元位置である。
A6.6.パラグラフA6からA6.5のいずれかの方法であって、電子カメラを使用することは、写真測量によって試験構造の位置を取り込むことを含み、試験構造の位置は、3次元位置である。
A6.7.パラグラフA6からA6.6のいずれかの方法であって、電子カメラを使用することは、可視光画像、赤外線画像、紫外線画像、および熱画像の少なくとも1つを取得することを含む。
A6.8.パラグラフA6からA6.7のいずれかの方法であって、電子カメラを使用することは、複数の電子カメラを使用することを含む。
A6.8.1.パラグラフA6.8の方法であって、複数の電子カメラを使用することは、ステレオ撮像のために少なくとも一組の電子カメラを使用することを含む。
A6.8.2.パラグラフA6.8からA6.8.1のいずれかの方法であって、複数の電子カメラを使用することは、プローブの位置を取り込むための少なくとも1つの電子カメラと、試験構造の位置を取り込むための少なくとも1つの他の電子カメラとを使用することを含む。
A6.8.3.パラグラフA6.8からA6.8.2のいずれかの方法であって、複数の電子カメラを使用することは、隠れ領域の影響を低減するために複数の電子カメラを使用することを含む。
A6.9.パラグラフA6からA6.8.3のいずれかの方法であって、電子カメラはユーザ装着カメラであり、任意選択的に、ヘッドマウントカメラである。
A6.10.パラグラフA6からA6.9のいずれかの方法であって、電子カメラを使用することは、電子カメラを装着することを含む。
A6.11.パラグラフA6からA6.10のいずれかの方法であって、電子カメラを使用することは、電子カメラを手で保持することを含む。
A6.12.パラグラフA6からA6.11のいずれかの方法であって、決定することは、プローブおよび試験構造の少なくとも一方を照らすことを含む。
A6.12.1.パラグラフA6.12の方法であって、照らすことは、周囲照明を使用することを含む。
A6.12.2.パラグラフA6.12からA6.12.1のいずれかの方法であって、照らすことは、周囲装置を使用することを含む。
A6.12.3.パラグラフA6.12からA6.12.2のいずれかの方法であって、照らすことは、プローブおよび試験構造の少なくとも一方上に、空間的構造光を投影することを含む。
A6.12.3.1.パラグラフA6.12.3の方法であって、決定することは、プローブに起因する空間的構造光の歪みを測定することによって、プローブの箇所を決定することを含み、箇所は、3次元箇所である。
A6.12.3.2.パラグラフA6.12.3からA6.12.3.1のいずれかの方法であって、決定することは、試験構造に起因する空間的構造光の歪みを測定することによって、試験構造の箇所を決定することを含み、箇所は、3次元箇所である。
A6.12.4.パラグラフA6.12からA6.12.3.2のいずれかの方法であって、照らすことは、プローブおよび試験構造の少なくとも一方上に、時間的構造光を投影することを含み、任意選択的に、時間的構造光波、フラッシュおよび／またはストロボである。
A7.パラグラフA1からA6.12.4のいずれかの方法であって、箇所を決定することは、プローブおよび試験構造の少なくとも一方の基準インジケータを識別することを含み、任意選択的に、基準インジケータは、基準形状およびマーカの少なくとも一方である。
A7.1.パラグラフA7の方法であって、基準インジケータは、少なくとも部分的にパッシブである。
A7.1.1.パラグラフA7.1の方法であって、基準インジケータは、反射素子を含む。
A7.1.2.パラグラフA7.1からA7.1.1のいずれかの方法であって、基準インジケータは、別個の色および／または記号を含む。
A7.2.パラグラフA7からA7.1.2のいずれかの方法であって、基準インジケータは、少なくとも部分的にアクティブである。
A7.3.パラグラフA7からA7.2のいずれかの方法であって、基準インジケータを識別することは、光学識別および電子識別の少なくとも一方を含む。
A8.パラグラフA1からA7.3のいずれかの方法であって、プローブは、プローブの追跡を補助するための基準インジケータを含み、任意選択的に、基準インジケータは、基準形状およびマーカの少なくとも一方である。
A9.パラグラフA1からA8のいずれかの方法であって、1つまたは複数のマーカを、プローブの追跡を補助するために、プローブに追加することをさらに備える。
A9.1.パラグラフA9の方法であって、追加することは、マーカを、試験構造の識別形状、基準ポイント、および基準形状の1つまたは複数と関連付けることを含む。
A10.パラグラフA1からA9.1のいずれかの方法であって、試験構造は、試験構造の追跡を補助する基準インジケータを含み、任意選択的に、基準インジケータは、基準形状およびマーカの少なくとも一方である。
A11.パラグラフA1からA10のいずれかの方法であって、1つまたは複数のマーカを、試験構造の追跡を補助するために、試験構造に追加することをさらに備える。
A11.1.パラグラフA11の方法であって、追加することは、マーカを、試験構造の識別形状、基準ポイント、および基準形状の1つまたは複数と関連付けることを含む。
A12.パラグラフA1からA11.1のいずれかの方法であって、試験構造は、航空宇宙部品であり、任意選択的に、他の構成部品と共に組み立てられ、航空機の少なくとも一部を形成する。
A13.パラグラフA1からA12のいずれかの方法であって、試験構造は、露出面および隠れ面を有し、取得することは、露出面からプローブにより試験データを取得することを含む。
A13.1.パラグラフA13の方法であって、取得することは、露出面のみからプローブにより試験データを取得することを含む。
A13.2.パラグラフA13からA13.1のいずれかの方法であって、試験構造は、隠れ面を有し、取得することは、隠れ面からプローブにより試験データを取得することを含まない。
A14.パラグラフA1からA13.2のいずれかの方法であって、取得することは、プローブを手で保持することを含む。
A15.パラグラフA1からA14のいずれかの方法であって、プローブは、ハンドヘルドプローブである。
A16.パラグラフA1からA15のいずれかの方法であって、試験データを取得することは、プローブにより試験構造の特性を非破壊測定することを含み、任意選択的に、特性は、準表面特性を含む。
A17.パラグラフA1からA16のいずれかの方法であって、プローブは、試験構造の特性を非破壊測定するよう構成され、任意選択的に、特性は、準表面特性を含む。
A17.1.パラグラフA17の方法であって、プローブは、電流センサ、電圧センサ、渦電流センサ、音波トランスデューサ、および超音波トランスデューサのうち少なくとも1つを含む。
A18.パラグラフA1からA17.1のいずれかの方法であって、試験構造に関する試験データは、導電性、透磁性、物理的連続性、厚さ、および物理的特性のうち少なくとも1つを含む。
A19.パラグラフA1からA18のいずれかの方法であって、試験構造に関する試験データは、欠陥、故障、腐食、摩耗、および損傷のうち少なくとも1つを示す。
A20.パラグラフA1からA19のいずれかの方法であって、試験構造に関する試験データは、試験構造内の異常部の箇所、サイズ、形状、および／または向きを示す。
A20.1.パラグラフA20の方法であって、異常部は、準表面の異常部である。
A20.2.パラグラフA20からA20.1のいずれかの方法であって、異常部は、表面の異常部である。
A21.パラグラフA1からA20.2のいずれかの方法であって、試験構造に関する試験データを可視化することをさらに備える。
A21.1.パラグラフA21の方法であって、可視化することは、試験データを取得することと、少なくとも部分的に同時に実行される。
A21.2.パラグラフA21からA21.1のいずれかの方法であって、可視化することは、試験データと、プローブの相対的な箇所とをマージすることを含む。
A21.3.パラグラフA21からA21.2のいずれかの方法であって、可視化することは、試験データから生じた画像と、プローブの相対的な箇所の画像とをブレンドすることを含む。
A21.4.パラグラフA21からA21.3のいずれかの方法であって、可視化することは、試験データから生じた画像と、プローブの相対的な箇所のビデオストリームとをブレンドすることを含む。
A21.5.パラグラフA21からA21.4のいずれかの方法であって、可視化することは、ヘッドアップディスプレイ上で試験データを可視化することを含む。
A21.6.パラグラフA21からA21.5のいずれかの方法であって、可視化することは、ヘッドマウントディスプレイ上で試験データを可視化することを含む。
A21.7.パラグラフA21からA21.6のいずれかの方法であって、可視化することは、人間が装着した電子ディスプレイ上で試験データを可視化することを含む。
A22.パラグラフA1からA21.7のいずれかの方法であって、箇所を決定することは、試験構造に対するプローブの箇所、プローブの位置、および試験構造の位置の少なくとも1つに関する信号を無線送信することを含む。
A23.パラグラフA1からA22のいずれかの方法であって、試験データを取得することは、試験データに関する信号を無線送信することを含む。
A24.パラグラフA1からA23のいずれかの方法であって、識別することは、試験構造に対するプローブの箇所、プローブの位置、試験構造の位置、試験データ、および試験構造上の箇所の少なくとも1つに関する信号を無線送信することを含む。
A25.パラグラフA1からA24のいずれかの方法であって、関連付けることは、試験データと、試験構造に対するプローブの箇所とを関係付けることを含む。
A26.パラグラフA1からA25のいずれかの方法であって、関連付けることは、試験データを含むデータストリームと、プローブの箇所を含むデータストリームとを関係付けることを含む。
A27.パラグラフA1からA26のいずれかの方法であって、決定することは、試験構造に対するプローブの複数の箇所を決定することを含み、識別することは、試験構造と、試験構造に対するプローブの複数の箇所とを関連付けることによって試験構造が取得される、試験構造上の複数の箇所を識別することを含む。
A28.パラグラフA1からA27のいずれかの方法であって、決定することは、決定することが実行された時間を記録することを含み、取得することは、取得することが実行された時間を記録することを含み、関連付けることは、実質的に同時に記録されたデータを関連付けることを含む。
A29.パラグラフA1からA28のいずれかの方法であって、決定することおよび取得することは、実質的に同時に実行され、関連付けることは、プローブの箇所を、実質的に同時に取得された試験データと関連付けることを含む。
A30.パラグラフA1からA29のいずれかの方法であって、決定することは、プローブの位置および試験構造の位置に関するデータに基づいて試験構造に対するプローブの箇所を算出するよう構成されたコンピュータの補助により実行され、任意選択的に、コンピュータは、ハンドヘルドおよび／またはウェアラブルである。
A31.パラグラフA1からA30のいずれかの方法であって、識別することは、試験構造に対するプローブの箇所と、その箇所で取得した試験データとを関連付けるよう構成されたコンピュータの補助により実行され、任意選択的に、コンピュータは、ハンドヘルドおよび／またはウェアラブルである。
A32.パラグラフA1からA31のいずれかの方法であって、決定すること、試験データを取得すること、および識別することは、プローブの位置および試験構造の位置に関するデータに基づいて試験構造に対するプローブの箇所を算出するよう構成され、プローブにより試験構造に関する試験データを取得するよう構成され、さらに試験構造に対するプローブの箇所と、その箇所で取得した試験データとを関連付けるよう構成された、コンピュータの補助により実行され、任意選択的に、コンピュータは、ハンドヘルドおよび／またはウェアラブルである。
A33.パラグラフA1からA32のいずれかの方法であって、プローブは、第1のプローブであり、
試験構造に対する第2のプローブの箇所を決定することをさらに備え、決定することは、第2のプローブの位置の非接触取込および試験構造の位置の非接触取込を含み、
本方法はさらに、第2のプローブにより試験構造に関する試験データを取得することと、
第2のプローブにより取得された試験データと試験構造に対する第2のプローブの箇所とを関連付けることによって第2のプローブにより試験構造が取得される試験構造上の箇所を識別することと、
試験構造上の実質的に同じ箇所で、第1のプローブにより取得された試験データと、第2のプローブにより取得された試験データとを関連付けることとを備える。
B1.非一時的コンピュータ読取り可能媒体であって、実行された場合、パラグラフA1からA33のいずれかの方法を実行するようコンピュータに指示するコンピュータ実行可能命令を備える。
B2.コンピューティングデバイスであって、実行された場合、パラグラフA1からA33のいずれかの方法を実行するようコンピューティングデバイスに指示するコンピュータ実行可能命令を含むメモリデバイスを備える。
C1.試験構造の非破壊検査のためのシステムであって、本システムは、
試験構造に関する試験データを取得するよう構成されるプローブと、
プローブの位置および試験構造の位置を取り込むよう構成される1つまたは複数の電子カメラと、
プローブの取込位置および試験構造の取込位置に基づいて試験構造に対するプローブの箇所を決定し、プローブから試験データを取得し、および取得した試験データと、試験構造に対するプローブの箇所とを関連付けることによって試験データが取得された試験構造上の箇所を識別するよう構成されたコンピュータと、
試験データを可視化するよう構成されるディスプレイとを備える。
C2.パラグラフC1のシステムであって、ディスプレイは、可視化された試験データと共に、試験データが取得されたときのプローブの箇所と関連付けられた試験構造の少なくとも一部を閲覧するよう構成される。
C3.パラグラフC1かC2のいずれかのシステムであって、ディスプレイは、ヘッドアップディスプレイである。
C4.パラグラフC1からC3のいずれかのシステムであって、ディスプレイは、可視化された試験データと共に、試験データが取得されたときのプローブの箇所と関連付けられた試験構造の少なくとも一部を可視化するよう構成される。
C5.パラグラフC1からC4のいずれかのシステムであって、ディスプレイは、ヘッドマウントディスプレイである。
C6.パラグラフC1からC5のいずれかのシステムであって、コンピュータは、ウェアラブルコンピュータである。
C7.パラグラフC1からC6のいずれかのシステムであって、コンピュータは、パラグラフB2のコンピューティングデバイスを含む。
C8.パラグラフC1からC7のいずれかのシステムであって、1つまたは複数の電子カメラが、プローブの位置および試験構造の位置を取り込むよう構成される。
C9.パラグラフC1からC8のいずれかのシステムであって、照明装置をさらに備える。
C10.パラグラフC1からC9のいずれかのシステムであって、パラグラフA1からA33のいずれかの方法を容易にするよう構成される。
本明細書で使用される場合、「適合させる」および「構成される」という用語は、要素、構成部品、または他の材料が、所与の機能を実行するよう設計される、および／または実行することを意図することを意味する。したがって、「適合させる」および「構成される」という用語の使用は、所与の要素、構成部品、または他の材料が、単に、所与の機能を実行すること「を可能にする」が、要素、構成部品、および／または他の材料が、特に、機能を実行するために選択、生成、実施、使用、プログラム、および／または設計されたことを意味するよう解釈されるべきではない。特定の機能を実行するよう適合されるとして記載される要素、構成部品、および／または他の記載された材料が、その機能を実行するよう構成されるとして、さらに、またはあるいは説明される可能性があることはまた、本開示の範囲内であり、逆も同様である。同様に、特定の機能を実行するよう構成されているとして記載される材料は、さらに、またはあるいは、その機能を実行するよう機能すると説明される可能性がある。
本明細書で開示された方法の装置および段部のさまざまな開示された要素は、本開示による装置および方法のすべてである必要はなく、本開示は、本明細書で開示されたさまざまな要素および段部の新規で、非自明の組み合わせ、および副次的な組み合わせのすべてを含む。さらに、本明細書で開示されたさまざまな要素および段部の1つまたは複数は、開示された装置または方法の全体とは別々で別個である独立した発明の主題を定義することができる。したがって、そのような発明の主題は、本明細書で明白に開示される特定の装置および方法と関連付けられる必要はなく、そのような発明の主題は、本明細書で明白に開示されない装置および／または方法で使用される可能性がある。
10 システム
20 試験構造
22 関心領域
24 異常部
26 基準インジケータ
27 露出面
28 隠れ面
30 プローブ、ハンドヘルドプローブ
38 照明装置
40 電子カメラ
42 ディスプレイ
44 コンピュータ
46 通信リンク
48 コンピュータ読取り可能媒体
50 オペレータ
60 試験データストリーム
62 箇所データストリーム
64 結合データストリーム

Claims (10)

  1. 試験構造（20）の非破壊検査の方法（100）であって、前記方法（100）は、
    前記試験構造（20）に対するプローブ（30）の箇所を決定するステップ（101）を備え、前記決定するステップ（101）は、前記プローブ（30）の位置の非接触取込および前記試験構造（20）の位置の非接触取込を含み、
    前記方法（100）はさらに、前記プローブ（30）により、前記試験構造（20）に関する試験データを取得するステップと、
    前記試験データと前記試験構造（20）に対する前記プローブ（30）の前記箇所とを関連付けるステップ（104）によって前記試験データが取得される前記試験構造（20）上の箇所を識別するステップ（103）とを備え、
    前記決定するステップ（101）は、前記プローブ（30）および前記試験構造（20）の相対的な箇所を決定するために電子カメラ（40）を使用することを含み、
    前記電子カメラ（40）の箇所は、前記プローブ（30）の前記箇所を決定するステップ（101）の間、前記プローブ（30）および前記試験構造（20）に対して変わり、前記決定するステップ（101）は、前記電子カメラ（40）の前記箇所の変化を補償することを含む、方法（100）。
  2. 前記プローブ（30）の前記位置を取り込む前記ステップ、および前記試験構造（20）の前記位置を取り込む前記ステップは、少なくとも部分的に同時に実行される、請求項1に記載の方法（100）。
  3. 前記プローブ（30）の前記箇所を決定する前記ステップ（101）、および試験データを取得する前記ステップは、少なくとも部分的に同時に実行される、請求項1に記載の方法（100）。
  4. 前記箇所を決定する前記ステップ（101）は、前記プローブ（30）および前記試験構造（20）の少なくとも一方の基準インジケータ（26）を識別するステップ（103）を含む、請求項1に記載の方法（100）。
  5. 前記プローブの追跡を補助するために前記プローブ（30）に1つまたは複数のマーカを追加するステップ（105）と、
    前記試験構造の追跡を補助するために前記試験構造（20）に1つまたは複数のマーカを追加するステップ（105）と、
    ディスプレイ（42）上で前記試験データを可視化するステップ（106）とをさらに備え、
    前記可視化するステップ（106）は、試験データを取得する前記ステップと、少なくとも部分的に同時に実行される、請求項1に記載の方法（100）。
  6. 前記関連付けるステップ（104）は、前記試験データを含むデータストリーム（62）と、前記プローブ（30）の前記箇所を含むデータストリーム（62）とを関係付けるステップを含む、請求項1に記載の方法（100）。
  7. 試験構造（20）の非破壊検査のためのシステム（10）であって、前記システム（10）は、
    前記試験構造（20）に関する試験データ（102）を取得するよう構成されるプローブ（30）と、
    前記プローブ（30）の位置および前記試験構造（20）の位置を取り込むよう構成される1つまたは複数の電子カメラと、
    前記プローブ（30）の取込位置および前記試験構造（20）の取込位置に基づいて前記試験構造（20）に対する前記プローブ（30）の箇所を決定し（101）、前記プローブ（30）から前記試験データ（102）を取得し、および前記取得した試験データと、前記試験構造（20）に対する前記プローブ（30）の前記箇所とを関連付けるステップ（104）によって前記試験データが取得された前記試験構造（20）上の箇所を識別するよう構成されるコンピュータ（44）と、
    前記試験データを可視化するよう構成されるディスプレイ（42）とを備え、
    前記電子カメラ（40）の箇所は、前記プローブ（30）の前記箇所を決定するステップ（101）の間、前記プローブ（30）および前記試験構造（20）に対して変わり、前記決定するステップ（101）は、前記電子カメラ（40）の前記箇所の変化を補償することを含む、システム（10）。
  8. 前記ディスプレイ（42）は、前記可視化された試験データと共に、前記試験データが取得されたときの前記プローブ（30）の前記箇所と関連付けられた前記試験構造の少なくとも一部を閲覧するよう構成される、請求項7に記載のシステム（10）。
  9. 前記ディスプレイ（42）は、前記可視化された試験データと共に、前記試験データが取得されたときの前記プローブ（30）の前記箇所と関連付けられた前記試験構造（20）の少なくとも一部を可視化するよう構成される、請求項7に記載のシステム（10）。
  10. 1つの電子カメラ（40）が、前記プローブ（30）の前記位置および前記試験構造（20）の前記位置を取り込むよう構成される、請求項7に記載のシステム（10）。
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