JPH03125960A - 超音波測定装置におけるｂスコープ画像処理方式 - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明は、超音波測定装置におけるＢスコープ画像処
理方式に関し、詳しくは、厚さが薄い被検体を検査した
ときに多重反射による映像を排除して観測し易いＢスコ
ープ像表示ができるような携帯型デジタル超音波計測器
のＢスコープ画像処理方式に関する。

［従来の技術］ Ｂスコープとは、被検体や構造物の縦断面画像を得る方
式であるが、従来、携帯型のデジタル式の超音波測定装
置でＢスコープ画像を採取する場合には、第３図に示す
ように、超音波探触子（以下探触子）１を矢印方向に移
動して被検体１１を走査し、Ｂスコープ表示する深さに
対応して、例えば、最大の厚さより少し大きな深さのＤ
の範囲のエコーデータをＡ／Ｄ変換してデジタル値で各
測定位置（或は測定点）対応に採取し、採取したエコー
データに対して第４図に示すように一定の閾値ＴＨを設
定してこれを越えたエコーについてその位置を示すよう
に表示データを生成してこれにより第５図に示すような
りスコープ像を画面表示している。

［解決しようとする課題］ ここで、第３図に示す被検体１１は、階段状の底面をも
っていて％　　ｆｌａｔ　　１ｌｂｔ　　ｌｉｅ、１１
ｄは、それぞれの底面であるが、第５図に１２として示
す映像は、被検体１１に欠陥がないときにこの階段状の
底面１　ｌａｗ　　１１ｂｔ　　１１ｃｔ　　１１ｄに
対応して得られる映像であって、第４図に示すような所
定の閾値以上のエコーデータとして底面エコ一部分が検
出されてそれに基づいて表示画像が生成されたときであ
る。

この場合表示するエコーに対して、第４図に示すように
、閾値ＴＨを越える部分にある程度の幅がある関係でこ
れが画面上では太い線となって現れる。また、第５図で
１３として示す映像は、Ｂスコープ像の採取範囲が深さ
Ｄまでとなっているために被検体１１の薄い部分の底面
１１ｃ、１１ｄでは、多重反射したエコーデータが一定
の閾値ＴＨを越えているときにこれが表示データとされ
、それが現れている状態である。

このような多重反射のエコーレベルは、通常の測定では
一定の閾値ＴＨを多少高いレベルの位置に設定すげ排除
できるが、閾値をあまり高くすると欠陥エコーの検出落
ちが生じる問題になる。また、厚さの薄い被検体では、
底面エコーについては多重反射したエコーレベルが大き
く、第４図に示すような観測し難い映像となることが多
い。さらに、第５図では、底面エコーが太い線となって
現れるので底面から見た欠陥の正確位置関係が把握し難
い。

この発明の目的は、このような従来技術の問題点を解決
するものであって、観測し易いＢスコープ画像が得られ
る超音波測定装置におけるＢスコープ画像処理方式を提
供することにある。

［課題を解決するための手段］ このような目的を達成するためのこの発明の超音波測定
装置のＢスコープ画像処理方式の構成は、被検体を走査
し、超音波探触子又はレシーバ等から得られるエコーの
受信信号をＡ／Ｄ変換してエコーデータとして採取し、
これを走査の各測定位置に対応して記憶してこの記憶さ
れたエコーデータに基づき欠陥エコー及び底面エコーの
位置を検出して被検体のＢスコープの表示データを生成
し、Ｂスコープ画像を表示する超音波測定装置において
、欠陥エコー及び底面エコーの位置を検出するエコーデ
ータの範囲で最大値のエコーの位置を各測定位置対応に
検出してそれを表示対象データとしてＢスコープ表示す
るものである。

［作用］ このように、各測定位置について採取したデータのうち
の最大値のみを採取し、それを表示対象データとするこ
とにより、Ｂスコープ画像から簡単に反射画像を消去す
ることができ、かつ、底面や欠陥箇所の映像の線を鮮明
な細い線で表示できる。したがって、測定者がＢスコー
プ画像から測定物の形杖や欠陥位置を推定し易い観測画
像で表示することができる。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例について図面を参照して詳細
に説明する。

第１図は、この発明の超音波測定装置のＢスコープ画像
処理方式を適用した携帯型の超音波探傷器のブロック図
、第２図は、その表示画像の説明図である。

第１図において、２０は、携帯型の超音波探傷器であっ
て、２は、その探傷器部である。この探傷器部２は、パ
ルサー・レシーバ等から構成され、接続されている探触
子ｌから受信信号を受けてそれを増幅して検波してアナ
ログ信号（エコー受信信号）としてＡ／Ｄ変換回路３に
出力する。

Ａ／Ｄ変換回路３は、探傷器部１から得られる送信波１
表面反射波、欠陥反射波等についての各アナログ信号を
、例えば、２０ＭＨｚ程度の高い周波数でサンプリング
し、これらのアナログ出力をデジタル値に変換してマイ
クロプロセッサ（ＭＰＵ）４が処理できる入力データ値
（エコーデータ）としてバス１４に送出する。

バス１４には、ゲインダイヤル、カーソルダイヤル等を
有するダイヤル式数値設定回路９とシートキーを有する
キー入力回路１０とが接続されていて、マイクロプロセ
ッサ４は、これら回路からバス１４を介してダイヤルに
より設定される設定値及び各種のキー人力信号を受ける
。

そこで、ゲインダイヤルにより探傷器部２に対するゲイ
ン調整値が入力されると、マイクロプロセッサ４は、探
傷器部２の高周波増幅器のゲイン（増幅率）を制御し、
ゲインダイヤルにより入力されたゲイン調整値に対応す
るゲインに高周波増幅器のゲインを設定する。

５は、バス１４に接続され、ＲＡＭを有するＲＡＭ回路
部であり、Ａ／Ｄ変換されたエコー受信信号についての
エコーデータとＲＯＭカードによりロードされた各種の
アプリケージジン処理プログラムと入カキ−により指定
された測定モードを示すフラグとが格納されていて、さ
らに、Ｂスコープ表示データ記憶領域５ａを有している
。

６は、ＲＯＭであり、マイクロプロセッサ４に対する基
本処理プログラム等を記憶している。また、７は、ＲＯ
Ｍカードインタフェースであって、装置に装着されるＲ
ＯＭカードとコネクタにより着脱できる関係で接続され
、マイクロプロセッサ４の制御に応じてＲＯＭカードの
プログラム等の情報をバス１４に送出する。

９は、液晶表示Ｗ　（ＬＣＤ）であって、Ａスコープ画
像、Ｂスコープ画像等のほか、各種の測定値及び設定値
を表示する。

ここで、ＲＯＭＢには、各種の基本プログラムのほか、
Ａスコープ画像演算処理プログラム６１と最大値による
Ｂスコープ画像演算処理プログラム６２と表示処理プロ
グラム６３等とが格納されていて、最大値によるＢスコ
ープ画像演算処理プログラム６２は、キー入力回路４か
らＢスコープ測定の機能キーが入力されたときにマイク
ロプロセッサ４により起動されてＲＡＭ回路部５のＡス
コープ表示データから最大ピーク値を持つエコーを検索
してその表示位置データを得て、それを各測定位置対応
に抽出する処理を行う。そして、各測定位置で同じ表示
位置があるときにはそれらを連続する画像表示データ（
底面エコーを示す表示線のデータに・対応する処理）と
して処理して表示データを生成し、これらをＢスコープ
表示データ記憶領域５ａに記憶する。

Ａスコープ画像演算処理プログラム６１は、アナログの
エコー受信信号をＡ／Ｄ変換したエコーデータから欠陥
エコーや底面エコーに対応するエコ一部分のデータとそ
の表示位置とを算出して記憶するとともにそれを表示さ
れる縦軸や横軸に対応する表示データに展開する。

なお、前記のＡスコープ画像演算処理プログラム６１と
、最大値によるＢスコープ画像演算処理プログラム６２
、表示処理プログラム６３等は、ＲＡＭ回路部５の領域
に記憶されてもよ（、後からＲＯＭカードからＲＡＭ回
路部５に転送されて格納されてもよい。

次に、その動作について説明すると、まず、ＲＯＭ６に
記憶された所定の処理プログラムが起動されてマイクロ
プロセッサ４が動作し、ゲインがダイヤル式数値設定回
路９のゲインダイヤルにより、そして測定条件や測定範
囲等がキー入力回路１０のキーによりそれぞれオペレー
タ（測定者）から入力される。その結果、これら人力情
報とＲｏＭＢに記憶された処理プログラムによってマイ
クロプロセッサ４が動作して、その制御により探傷器部
２の利得がゲインダイヤルに従って設定され、装置自体
の探傷機能が生ずる。

そこで、所定のキー人力操作により測定を開始すること
で探傷器部２から探触子ｌに送信パルス信号が送出され
、探傷器部２から送出された送信パルス信号に応じて探
触子１から得られる被検体（試験材）１１からのエコー
に対応してエコー受信信号（探傷波形）が得られる。こ
のエコー受信信号は、Ａ／Ｄ変換回路３を経てＡ／Ｄ変
換されてそれがエコーデータとしてバス１４を介してマ
イクロプロセッサ４又はＲＡＭ回路部５に設けられた制
御回路によりＲＡＭ回路部５のエコーデータ領域に記憶
される。

こうして記憶されたデータは、Ａスコープ表示のデータ
に対応するデータである。このエコーデータからＡスコ
ープ画像処理プログラム６１に従ってマイクロプロセッ
サ４は、欠陥エコーや底面エコーの部分に対してその表
示位置やピーク値に対応するＡスコープ表示データを抽
出してＲＡＭ回路部５の所定の領域に記憶する。

ここでは、第３図に示すように、探触子１が被検体１１
上で矢印方向にその位置が移動して被検体１１が走査さ
れるので、Ａスコープ表示データが抽出された時点で次
の測定位置について続いてエコー受信信号が採取され、
このエコーデータが前記と同様にＲＡＭ回路部５のエコ
ーデータ領域に一旦記憶され、Ａスコープ表示データが
抽出されてこれがＲＡＭ回路部５の前記の所定の領域の
先に記憶されたデータの次の位置に記憶される。

このようなデータ処理が走査に応じて行われ、各測定位
置でのＡスコープ表示データが順次抽出されてＲＡＭ回
路部５に各測定位置に対応するように順次記憶されて行
く。

なお、この場合、Ａスコープ測定モードの機能キーが測
定開始時点で入力されているときには、前記Ａスコープ
表示データの採取と同時にそれに基づいてＡスコープ画
像処理プログラム６１がＡスコープ表示データを生成し
た後に、表示処理プログラム７３を起動する。そこで、
Ａスコープ像がＬＣＤ８に表示される。

ここでは、測定開始時点でＢスコープ測定モードの機能
キーが入力されているとする。この場合には、第３図の
被検体１１上で探触子１を図のように左端から右端まで
矢印方向に動かし、被検体１１の横方向の走査が終了し
、各測定位置のＡスコープ表示データがすべて採取され
、走査が終了したときに、走査終了のキー人力とともに
最大値によるＢスコープ画像演算処理プログラム７２が
起動される。

最大値によるＢスコープ画像演算処理プログラム７２は
、前記のＡスコープ表示データに基づいて、各測定位置
対応に得られたＡスコープ表示データのうちから最大ピ
ーク値に対応するエコーを検出してその表示位置データ
を得る。そして、これらから表示画像データを生成して
それをＲＡＭ回路部５のＢスコープ表示データ記憶領域
５ａに記憶して表示処理プログラム７３を起動する。

表示処理プログラム７３は、測定モードがＢスコープ測
定モードとなっているときには、Ｂスコープ表示データ
記憶領域５ａの表示データに従って前記ＬＣＤ８に表示
を行う。この場合、最大値によるＢスコープ画像演算処
理プログラム７２により生成される表示画像は、最大値
に対応する一点についての表示データであるので、その
画像は、第２図に示すようなりスコープ画像となる。な
お、この場合、各表示位置の長さの単位が１画素に対応
していれば、前記の表示データは１画素までの細い表示
とすることができる。また、多重反射したデータは、反
射しないデータよりエコーのピーク値が必ず小さくなる
ので、最大値を検索することで多重反射したエコー成分
も排除される。

このようにするＡスコープ表示データから最大値のデー
タのみを抽出することにより第２図に示すように、多重
反射の映像が排除され、かつ、細い線の映像が得られる
。なお、この場合、底面エコーより大きなピーク値を持
つ欠陥Ｆがある場合には、図に１５として示すように、
底面エコーの線が欠落することになるが、底面はこの部
分が欠落しても左右の線表示の関係で底面と判定できる
ので問題はない。さらに、欠落して部分は、表示線の欠
落を判定する処理をして線接続処理をすれば欠落の有無
に関係な（底面状態を表示することも可能である。さら
にまた、同じ測定位置で欠陥が深さ方向にあったときに
はその最大値を持つ欠陥（そのエコー）のみを検出する
ことになるが欠陥の大きさも幅も全（重なるようなこと
はほとんどないのであまり問題とはならない。

また、ここでは、ある測定位置でエコーデータを採取し
てそのＡスコープ表示データを採取し、これを測定周期
に対応した周期で走査に応じてデータを読込んで、これ
を繰り返して走査終了後にＢスコープ表示データを得る
ようにしているが、探触子１を走査機構に固定して走査
機構に設けた位置検出器から走査位置を得てＡスコープ
表示データを測定位置に対応して得てもよい。

以上説明してきたが、実施例では、Ａスコープ表示デー
タから最大値を検索してその表示位置を得ているが、こ
れは、エコー受信信号（増幅して検波された探傷信号に
相当）のデジタル値（エコーデータ）から直接最大値に
なるエコーを選択してその伝播距離（表示位置）を算出
してＢスコープ表示データを抽出してもよい。

これは、具体的には、探触子１から取り込まれてＡ／Ｄ
変換され、ＲＡＭ回路部５に−ａ記憶されたエコーデー
タを一周期分のデータが記憶されているエリアの先頭ア
ドレスを計算し、その後エリア先頭から一個ずつデータ
を読み出してきてマイクロプロセッサ４において比較す
る。これを−周期のデータ数回繰り返して、最大ピーク
値及びそのデータがエリア先頭から数えて何個口かを記
憶しておく。こうして−周期当たりの最大ピーク値及び
最大ピーク値データの表示位置を算出する。

これを各測定位置対応に得られる各エコーデータ（測定
データ）について繰り返すことで、各測定位置ごとに最
大ピーク値とその表示位置とを抽出し、それを各測定位
置対応にＢスコープ表示データ記憶領域５ａに記憶する
ことでよい。

［発明の効果］ 以上説明から理解できるように、この発明にあっては、
各測定位置について採取したデータのうちの最大値のみ
を採取し、それを表示対象データとすることにより、Ｂ
スコープ画像から簡単に反射画像を消去することができ
、かつ、底面や欠陥箇所の映像の線を鮮明な細い線で表
示できる。したがって、測定者がＢスコープ画像から測
定物の形状や欠陥位置を推定し易い観測画像で表示する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の超音波測定装置のＢスコープ画像
処理方式を適用した携帯型の超音波探傷器のブロック図
、第２図は、その表示画像の説明図、第３図は、Ｂスコ
ープ像を得る場合の測定状態の一例の説明図、第４図は
、その底面エコーについてにお従来のＢスコープ表示デ
ータを得る場合のデータ採取の仕方の説明図、第５図は
、その場合に表示されるＢスコープ画像の説明図である
。 １・・・超音波探触子、２・・・超音波探傷器部、３・
・・Ａ／Ｄ変換回路、４・・・マイクロプロセッサ（Ｍ
ＰＵ）　、５・・・ＲＡＭ回路部、６・−ＲＯＭ。 ７・・・ＲＯＭインタフェース、８・・・液晶表示器（
ＬＣＤ）、　９・・・ダイヤル式数値設定回路、１０・
・・キー入力回路、１１・・・被検体、２０・・・携帯
型の超音波探傷器、 ６１・・・Ａスコープ画像演算処理プログラム、６２・
・・最大値によるＢスコープ画像演算処理プログラム、
６３−・・表示処理プログラム。 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）被検体を走査し、超音波探触子又はレシーバ等か
   ら得られるエコーの受信信号をＡ／Ｄ変換してエコーデ
   ータとして採取し、これを前記走査の各測定位置に対応
   して記憶してこの記憶されたエコーデータに基づき欠陥
   エコー及び底面エコーの位置を検出して前記被検体のＢ
   スコープの表示データを生成し、Ｂスコープ画像を表示
   する超音波測定装置において、前記欠陥エコー及び底面
   エコーの位置を検出するエコーデータの範囲で最大値の
   エコーの位置を各測定位置対応に検出してそれを表示対
   象データとしてＢスコープ表示することを特徴とする超
   音波測定装置におけるＢスコープ画像処理方式。