JPS5954957A - 超音波映像化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は超音波を用いた映像化装置に係り、特に金属材
料等の欠陥検査に好適な超音波映像化装置に関する。

従来、多数の探傷位置で得られた探傷信号を合成して被
検体の断面を高い解像度で表示する開口合成法を用いた
超音波映像化装置は、広い指向特性を有する特殊な探触
子を用いなければならず、通常用いる探触子を使用でき
ないという欠点があった。

本発明の目的は、特殊な探触子だけでなく、通常用いる
探触子、特に指向特性の狭い探触子でも利用できる高い
解像度で映像を表示する超音波映像化装置を提供するこ
とにある。

本発明は、通常よく用いる平板状の探触子の場合でも、
超音波ビームは広がることに着目し、その超音波ビーム
の広がシの範囲で受信波形を合成することによシ、使用
する探触子の指向特性を活かした映像形成をするよう、
探触子のビームの指同時性に応じて、つ草り１．超音波
ビームが興射さ、：：。

れ、受信エコーがとらえられる領域のみについて　□映
像形成演算を行う、よ、９１にしたものである。□すＩ
ｌｌ　’：ｌ”、、’−−以下、杢発明の＝実適例、企
図を、用いて説明する、。。

第１図に超音波探傷装置の構成図を示す。探触子　。

１は、超音波探傷器３の駆動パルスによシ被検体１１内
に超音波を送検する。とめ超音波が欠陥で反射され、そ
の反射波が探触子１で電圧に変換され□る。該超音波エ
コニは超音波エコー３め【動シ＜□ルスに同期して、≠
□ジタルメモリ４にてアナログデジタル変換され、一旦
該デジタルメモリ内に蓄′−・、−・　　１ 積される。子れと同、時資位置検出器２によシ超音波を
送受信した時制の→触子讐の空間的位置、、を休　。

出す、る。超音波エコ、−及び該超音波送信点の位置を
基に映像形成する。

ところで本実施例においては、金体の制御１はマイクロ
コンピュータ９０を中心とし、各制御命令及びデータの
転送は主にパスライン９６を用いて行う。第２図に本実
施例の一プログラム例を７０−チャートで示す。第２図
に示した動作はグログ、、？ム用メモリ９２の中に格納
されている。壕ず、’、、、、’、１１．．．１１．：
、１．１：、、課初期値設定では探傷領域、つまシ直線
状に探触子、−：ｉ゛：１−痴す場合はＸ−ＸｌからＸ
ｌでＸ３おきに超、、、音波の送受信を、行う、という
ようなもので、あＦ′、ま、：た受信した超音波エコー
の伝播時□間かち□探傷の映像化において重要なパラメ
ータ音速Ｖ等を入力する。これらのパラメータは通常キ
ーボード９１を使用して入力するが、専用コンソールあ
るいは専用スイッチを用いてもよい。

′　　　□、、′ 次に本実施例では、まず設定位置を与えて、位置検出器
２の値をバス、ライン９６を介して、中界制御ユニット
？０内←、臀、り込み：、位置検出器２の出力が設定位
置と一致早た時点７・、超音波探傷装置を駆動し、、デ
ジタフメモリ４内に超音波エコーを蓄える。・次にデジ
タルメモリ４内に蓄えられたデジタル化された超音波エ
コーをパスライン９６を介して、演算用メモリ９３に転
送する。ここで超音波エコーをある大きさ以上の超音波
エコーを選定し、映像形成演算を開始する。

ここで、各パラメータの定義を行い、定式化を行って、
説明を進める。第３岬に座標系を示す。

ここでｘ４＠ｌ上を超音波送信点が移−するとする。

探触子位置を・、とし、探触子位置・□ンにお畜尿超音
波エコ一番”　Ｓ　（ｘ、’　ｌ　ｔ）　　とする。い
ま超音波エコーのスレツ゛シールドレベルｓｔｕ対し斗
□を満足する超音波エコー’ｔ”Ｓ　（Ｘ−、ｔ　Ｉ’
　）とすれば、映像形成演算におには、アｉ゛レス発生
器、晶に１゜上シ（２）式によって得られる距□離Ｒ＋
♀与える。

Ａｔ　　＝ｖ　　−ｔ　　ｒ　　／２　　　　　　　　
　　　　　　−（２）これと同時に探触子の位置Ｘ、も
予めアドレス発生器６に設定される。ここで画面のＸ座
標をＸ。

Ｘ座標をｙとすれは、従来行つそきた開口合成では（３
）式を□満足する　　− □　□　　（ｘ　−ｘン１”−１−ｙ””□几１′ｆｆ
ｉ□　　＼・・（３）すべてのアドレス（ｘ、ｙ）に超
音波エコーｓ（ｘｇ＋ｔ＋＋を加算累積していた。その
動作はまず、アドレス□発生器内□のＸ座標を一品の例
えば左端から右端までのすべてのＸについてＸ座標（（
３）式を満足する）を算出し、そのアドレスで指定され
たデジタル画字メモリ５内のデータを読み出しＳ　（ｘ
　−＋　ｔ　ｌｌの超音波エコーデータを加算累積器８
を用いて加算し、再度デジタル画像メモ？、５円該力曙
結埼を格納する。

従来の演算の結果得、、られや。被加芒；域は第３゜図
の斜線に示す門、５．な、半１４Ｒｔ、ｏと半径界、１
で回置れたドーナッツ状の隼域であった。しかしなが、
ら通常の蝉触ｆで無指向性の第３図のよう円あらゆる々
向に超音波を送出するりな探触子にｑｐ、甲。

難下やるＯ′ま、ｂ　ａｘ、−作専能な探讐、オの超、
音波。

照射領、域恍限、られてν・第４図（“８７（ｂ！、　
％、、、示す１゜うである。

そこで本発明では第４図に示す斜線部分５の演算領域を
制御するたヤ、換算轡離几ｌに圏音辣＜、。

−ムの指向特性（超音波ビームの照射範囲、’６．．．
θ、Ｉ〜θ２）と腎　　　　　　、、、。

（４）式の宙ｊｊ′−を、７ｉ８．、几、１．毎に計算
して演、耳竺域、を、制限したことを特徴とする。具体
的にはＲ＋をアドレス算出制限器７に送出しＸ１□Ｘ＋
＋＋ｉｔを（４）式に従い求め、アドレス発生器６のＸ
アドレス発生をＸ−ｉ　−＜ｘ＜　Ｘ　−−８となるよ
う制限し、実現する。

ここで第５図にアドレス発生器６及び７ドレス算出制限
器７の構成を示す。ここでアドレスカウンタ７１はＸ　
ｍ　ｌ　ｍからＸ、＆ｌｌまで数えるようになっている
。これが本発明のネックであり、通常（４）式の演算は
マイクロコンピュタ９０で行いｇ＋と１同時に送出する
ようにしておく。（４）式におけるｉ３ｎθの値はあら
かじめ算出しておき、演算速度を低下させないようにし
ておく。

以上の動作がすべての探傷位置について行われるとマイ
クロッ／ピユータの指示でデジタル画像メモリのデータ
よ多、表示用バッファメモリにデータを転送し、所望の
映像を得る。

以上の実施例によれば、狭い超音波ビームを用いた場合
には従来Ｂスコープで得られていた画質　　。

１完像速度をそこなうことなく、よシ高解像度な映像を
得ることができるという利点がある。

本発明によれば、狭いビーム特性を有する探触子を利用
するととができるので、探傷感度が十分・　　に得られ
るため、深い部位（約１５０關〜５０（ｈｎ＋ｎ）の欠
陥も十分検査できるという効果がある。−）′た超音波
を照射している領域のみの映像形成演算を行う□ため、
演算処理時間の短縮（約し′５〜ゾ１０）が実現できる
という効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は超音波映像化装置の構成図、第２図は本装置の
動作フローチャート、第３図は従来の装・　置の演アル
ゴリズム説明図、第４図は本装置が行う演算領域の説明
図、第５図はアドレス発生器及びアドレス算出領域制限
器の具体的な構成図である。 １・・・探触子、２・・・位置検出器、３・・・超音波
探傷器、４・・・デジタルメモリ、５・・・デジタル画
像メモリ１、６・・・アドレス発生器、７・・・アドレ
ス算出制限器、８・・・加算累積器。 、７２図。 ター □、ネ刀′ｗＩ傷自９−片し □十翠、イ島礫成　　　　　　　　　”０　　　　　　
コニツーすへ２、音速等　　　　　　１”ｊｙｚ東釦゛
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Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、超音波を送受信し、被検体の断面像、平面像を表示
   する超音波映像化装置において、超音波エコーを一旦デ
   ジタルメモリに記憶し、次に、超音波ビームの照射領域
   のみについて、超音波エコーを発生せしめた被検体の部
   位に対応するデジタル画像メモリのアドレスを発生し、
   該’７ドレスで指定される画像メモリに、該超音波エコ
   ーを加算累積して映像形成する手段を有することを特徴
   とする超音波映像化装置。 ２、特許請求の範囲第１項記載の超音波映像化装置にお
   いて、超音波探傷器の出力をアナログデジタル変換し、
   一時、記憶するバックアメモリ、超音波エコーの転線時
   間に対応して、超音波送受信点を基準とし、デジタル画
   像メモリのアドレスを算出するアドレス発生器及び該ア
   ドレス発生器の算出領域を該超音波エコーの伝播時間に
   対応して制限するアドレス算出領域制限器を有すること
   を特徴とする超音波映像化装置。