超音波探傷データを処理するためのプログラム、処理装置及び処理方法
【課題】デジタル演算処理による超音波探傷データの処理方法を提供し、技術者の能力の差による欠陥の評価のバラツキを抑制する。
【解決手段】超音波探傷データ処理プログラムは、被検体に対して超音波探傷を行うことによって得られた探傷データをデジタル演算処理によって処理するためのプログラムであり、探傷データから得られる超音波画像から被検体の形状像を消去するための処理を、探傷データに対して行う形状識別処理ステップ（Ｓ０５）と、形状像が消去された前記超音波画像に現れている欠陥像を認識し、前記欠陥像のうちの一の欠陥像が他の欠陥像と同一の欠陥に起因するか否かを所定の基準によって判断して、前記欠陥像と前記被検体に存在する前記欠陥との対応付けを行う同一性判定ステップ（Ｓ０６）と、同一の欠陥に対応付けられた前記欠陥像から、前記同一の欠陥の寸法を同定する寸法同定ステップ（Ｓ０７）とを演算装置に実行させる。
【解決手段】超音波探傷データ処理プログラムは、被検体に対して超音波探傷を行うことによって得られた探傷データをデジタル演算処理によって処理するためのプログラムであり、探傷データから得られる超音波画像から被検体の形状像を消去するための処理を、探傷データに対して行う形状識別処理ステップ（Ｓ０５）と、形状像が消去された前記超音波画像に現れている欠陥像を認識し、前記欠陥像のうちの一の欠陥像が他の欠陥像と同一の欠陥に起因するか否かを所定の基準によって判断して、前記欠陥像と前記被検体に存在する前記欠陥との対応付けを行う同一性判定ステップ（Ｓ０６）と、同一の欠陥に対応付けられた前記欠陥像から、前記同一の欠陥の寸法を同定する寸法同定ステップ（Ｓ０７）とを演算装置に実行させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波探傷データを処理するためのプログラム、処理装置及び処理方法に関しており、特に、超音波探傷データのデジタル演算処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
橋梁その他の構造体を非破壊的に検査するための技術として、超音波探傷技術が知られている。超音波探傷技術は、構造体の内部に欠陥が存在すると、その欠陥によって超音波が反射されることを利用して構造体を検査する技術である。超音波探傷では、超音波ビームが走査されながら構造体に入射され、構造体の各位置から得られた反射波の強度（エコー高さ）が超音波画像として表示される。構造体に欠陥が存在すると、超音波画像には、欠陥に対応するエコー像（欠陥像）が表れる。超音波画像に欠陥像が写っていることにより、欠陥の存在を知ることができる。加えて、欠陥像の大きさから欠陥の大きさを概略的に判断することができる。このように、超音波探傷技術は、欠陥を評価するための有力な手法の一つである。
【０００３】
現状の超音波探傷技術の一つの問題は、超音波画像から欠陥を正しく評価するためには、欠陥の評価を行う技術者に相当なスキルが要求されることである。これは、超音波画像がそのまま欠陥の構造を表しているとはいえないことに起因する。第１に、超音波画像には、欠陥像のみならず、構造体の形状に対応するエコー像（形状像）が表れる。例えば、
超音波は構造体の表面によって反射されるから、超音波画像には、構造体の表面に対応するエコー像が現れる。欠陥を正しく評価するためには、超音波画像に写っているエコー像のそれぞれを、欠陥像と形状像とに区別することが必要である。しかしながら、特に欠陥像と形状像とが近接したり重なったりしている場合には、これらを正しく区別することは難しい。
【０００４】
加えて、欠陥像の形状も、欠陥の構造そのものを示しているとはいえない。これは、超音波が反射される方向が欠陥の向きに依存することに起因している。欠陥の向きによっては欠陥によって反射された超音波が探触子によって検出されないことがある。例えば、欠陥の延伸方向が３次元的に変化している場合には一つの欠陥が超音波画像において複数の欠陥像に分離して表れることがある。実際には１つの大きな欠陥がある場合でも、超音波画像では、複数の小さな欠陥像が表れることがあり得る。
【０００５】
超音波探傷技術に従事する技術者は、超音波画像に写っているエコー像の形状や配置、検査対象の構造体の構造、その他の様々な要因を考慮して、形状像と欠陥像とを正しく識別し、更に、実際に存在する欠陥の形状を正しく推定して欠陥の大きさを判断することが求められる。しかしながら、このような判断を正しく行うことは、経験に乏しい技術者には難しい。このため、現状では、超音波探傷による欠陥の評価には、技術者の能力の差によるバラツキが避けがたい。
【０００６】
技術者の能力の差による欠陥の評価のバラツキを抑制するためには、超音波探傷によって得られたデータ（探傷データ）を特定のデジタル演算処理によって処理することによって欠陥を評価することが有効である。特開２００５−２７４４４４号公報は、探傷データをデジタル演算処理することによって欠陥を評価するための超音波探傷データの処理方法を開示している。公知のその超音波探傷データの処理方法は、超音波画像に現れている一対のエコー像を検出し、その一対のエコー像において輝度がピークを示す輝度ピーク座標を読み取り、その輝度ピーク座標のｙ座標差と画素分解能とから指示高さを演算するというものである。
【０００７】
しかしながら、発明者の検討によれば、この公報に開示されている超音波探傷データの処理方法には、更に改良する余地がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−２７４４４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、本発明の目的は、より改良されたデジタル演算処理による超音波探傷データの処理方法を提供し、これにより、技術者の能力の差による欠陥の評価のバラツキを抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、本発明は、以下に述べられる手段を採用する。その手段の記述には、［特許請求の範囲］の記載と［発明を実施するための形態］の記載との対応関係を明らかにするために、［発明を実施するための形態］で使用される番号・符号が付加されている。但し、付加された番号・符号は、［特許請求の範囲］に記載されている発明の技術的範囲を限定的に解釈するために用いてはならない。
【００１１】
本発明による超音波探傷データ処理プログラムは、被検体に対して超音波探傷を行うことによって得られた探傷データ（２０）をデジタル演算処理によって処理するためのプログラムである。当該プログラムは、
探傷データ（２０）から得られる超音波画像から被検体（２）の形状に対応する形状像を消去するための処理を、探傷データ（２０）に対して行う形状識別処理ステップ（Ｓ０５）と、
形状像が消去された前記超音波画像に現れている欠陥像（５１）を認識し、前記欠陥像（５１）のうちの一の欠陥像が他の欠陥像と同一の欠陥に起因するか否かを所定の基準によって判断して、前記欠陥像（５１）と前記被検体（２）に存在する前記欠陥との対応付けを行う同一性判定ステップ（Ｓ０６）と、
同一の欠陥に対応付けられた前記欠陥像（５１）から、前記同一の欠陥の寸法を同定する寸法同定ステップ（Ｓ０７）
とを演算装置（１７）に実行させる。
【００１２】
前記形状識別処理ステップ（Ｓ０５）は、
前記超音波画像に表れているエコー像（４１）に対して、前記エコー像（４１）を包囲する矩形の領域である欠陥候補領域（４２）を定義する欠陥候補領域定義ステップ（Ｓ２２）と、
欠陥候補領域（４２）のうち、被検体（２）の形状データに基づいて設定された形状識別ゲート領域（３４）に重なる領域を、形状候補領域（４３）として抽出する抽出ステップ（Ｓ２３）と、
形状候補領域（４３）に含まれているエコー像（４１）が、エコー高さのピーク（４５ａ、４５ｂ）を複数有する場合に、その形状候補領域（４３）をエコー高さの分布の谷の部分を境界となるように分割する分割ステップ（Ｓ２５〜Ｓ２８）と、
前記分割ステップ（Ｓ２５〜Ｓ２８）の後、形状候補領域（４３）の位置を代表する代表点（４６）を設定する代表点設定ステップ（Ｓ２９）と、
代表点（４６）が被検体（２）の形状データに基づいて設定された形状識別ゲート領域（３４）に含まれるとき、前記エコー像（４１）を消去されるべき形状像であると判定する形状判定ステップ（Ｓ３２）
とを備えることが好ましい。
【００１３】
代表点設定ステップ（Ｓ２９）は、
エコー像（４１）に対して、エコー高さが所定値以上であるピークに対応するエコーピーク領域（４７）を認識するステップ（Ｓ４１、Ｓ４２）と、
エコーピーク領域（４７）の中心を代表点（４６）として設定するステップ（Ｓ４５）
とを備えることが好ましい。
【００１４】
その代わりに、代表点設定ステップ（Ｓ２９）は、
形状候補領域（４３）の内部のエコー高さのデータのうち”０”でない有効値データの、前記超音波探傷に用いられるビームの路程方向についての平均値である路程方向平均値の分布を算出するステップと、
前記有効値データの、前記路程方向に垂直な垂直方向についての平均値である垂直方向平均値の分布を算出するステップと、
前記代表点（４６）を、前記路程方向平均値の分布のピークの位置にある路程方向に延伸する直線と、前記垂直方向平均値のピークの位置にある前記垂直方向に延伸するラインの交点として定義するステップ
とを備えることも好ましい。
【００１５】
分割ステップ（Ｓ２５〜Ｓ２８）は、前記超音波探傷に用いられるビームの路程方向に前記形状候補領域（４３）を分割する路程方向分離ステップ（Ｓ２５）を含むことが好ましい。この場合、分割ステップ（Ｓ２５〜Ｓ２８）は、更に、路程方向分離ステップ（Ｓ２５）の後に、前記Ｂスコープ画像において前記路程方向に垂直な方向に前記形状候補領域（４３）を更に分割する垂直方向分離ステップ（Ｓ２７）を含むことが好ましい。
【００１６】
この場合、垂直方向分離ステップ（Ｓ２７）は、
前記形状候補領域（４３）の前記路程方向におけるエコー高さの最大値の、前記路程方向に垂直な垂直方向の分布を示す最大値曲線を抽出する最大値曲線抽出ステップと、
前記形状候補領域（４３）を、前記最大値曲線が極小を示す部分を境界として分割するステップ
とを含むことが好ましい。
【００１７】
分割ステップ（Ｓ２５〜Ｓ２８）は、
前記Ｂスコープ画像において前記超音波探傷に用いられるビームの路程方向と垂直な方向に前記形状候補領域を分割する垂直方向分離ステップ（Ｓ２５’）と、
前記垂直方向分離ステップの後に、前記路程方向前記形状候補領域を更に分割する垂直方向分離ステップ（Ｓ２７’）とを含むことも好適である。
【００１８】
この場合、前記路程方向分離ステップ（Ｓ２７’）は、
前記形状候補領域の前記垂直方向におけるエコー高さの最大値の、前記路程方向の分布を示す最大値曲線を抽出する最大値曲線抽出ステップと、
前記形状候補領域を、前記最大値曲線の谷の部分を境界として分割するステップ
とを含むことが好ましい。
【００１９】
前記同一性判定ステップ（Ｓ０６）は、
前記欠陥像（５１）の位置を代表する代表点（５３）を定める欠陥像代表点設定ステップ（Ｓ５２）と、
前記代表点（５３）の間の距離から、前記欠陥像（５１）のうちの一の欠陥像が他の欠陥像と同一の欠陥に起因するか否かを判断する判断ステップ（Ｓ５３、Ｓ５４）
とを具備することが好ましい。
【００２０】
この判断ステップ（Ｓ５３、Ｓ５４）は、同一の断面の２つの欠陥像（５１）の前記代表点の間の距離から、前記２つの欠陥像（５１）が同一の欠陥に起因するか否かを判断するステップを含むことがあり、また、異なる断面の２つの欠陥像（５１）の前記代表点の間の前記断面に平行な面内方向における距離から、前記２つの欠陥像（５１）が同一の欠陥に起因するか否かを判断するステップを含むことがある。
【００２１】
欠陥像代表点設定ステップ（Ｓ５２）は、欠陥像（５１）のうちの、エコー高さが所定値以上であるエコーピーク領域を囲むように矩形領域（５２）を定めるステップと、矩形領域（５２）の対角線の交点を前記代表点（５３）として定めるステップとを備えることが好ましい。その代わりに、欠陥像代表点設定ステップ（Ｓ５２）は、欠陥像（５１）の内部のエコー高さの、前記超音波探傷に用いられるビームの路程方向についての平均値である路程方向平均値の分布を算出するステップと、
前記欠陥像の内部のエコー高さの、前記路程方向に垂直な垂直方向についての平均値である垂直方向平均値の分布を算出するステップと、
前記代表点（５３）を、前記路程方向平均値の分布のピークの位置にある路程方向に延伸する直線と、前記垂直方向平均値のピークの位置にある前記垂直方向に延伸するラインの交点として定義するステップ
とを備えることも好ましい。
【００２２】
前記超音波探傷において、所定の走査方向に沿って探触子（６）を走査しながら、複数の断面について探傷データ（２０）が取得される場合、当該超音波探傷データ処理プログラムは、更に、前記複数の断面のうちの対象断面の探傷データ（２０）を、前記対象断面の前記走査方向前方及び／又は前記走査方向後方に隣接する所定数の隣接断面の探傷データを用いて修正する断面間強調処理ステップ（Ｓ１０）を演算装置（１７）に実行させることが好ましい。この場合、形状識別処理ステップ（Ｓ０５）では、被検体（２）の形状に対応する形状像を消去するための処理が、修正された前記探傷データ（２０）について行われる。その代わりに、断面間強調処理ステップ（Ｓ１０）では、前記形状識別処理ステップが行われた後の探傷データ（２０）を、隣接断面の探傷データを用いて修正する処理が行われてもよい。
【００２３】
断面間強調処理ステップ（Ｓ１０）では、前記対象断面の各位置のエコー高さのデータが前記隣接断面の同一位置のエコー高さに応じて増加されるように前記対象断面の前記探傷データが修正されることが好ましい。
【００２４】
断面間強調処理ステップ（Ｓ１０）が行われる場合、寸法同定ステップ（Ｓ０７）では、同一の欠陥に対応する欠陥像（５１）が現れている連続した断面の数と、前記対象断面の前記探傷データの修正に用いられた前記隣接断面の数に基づいて、前記同一の欠陥の長さが同定されることが好ましい。
【００２５】
当該超音波探傷データ処理プログラムは、更に、探触子（６）と被検体（２）との間のカップリングが正しく保たれていたか否かを判断するカップリングチェックステップを前記演算処理に実行させることが好ましい。この場合、カップリングチェックステップは、被検体（２）の所定の監視範囲（３２）内の各位置におけるエコー高さと閾値とを比較することにより、探触子（６）が自動的に走査されている間において探触子（６）と被検体（２）との間のカップリングが正しく保たれていたか否かを判断するステップを備え、前記閾値は、探触子（６）と対照用構造体との間のカップリングが得られている状態で探触子（６）によって対照用構造体に超音波を入射して測定された、対照用構造体の所定の健全部（３１）の各位置におけるエコー高さから決定されていることが好ましい。この場合、対照用構造体と被検体（２）とは、同一物であることが好ましい。
【００２６】
本発明による超音波探傷データ処理装置は、被検体（２）に対して超音波探傷を行うことによって得られた探傷データ（２０）をデジタル演算処理によって処理するための超音波探傷データ処理装置である。当該超音波探傷データ処理装置は、探傷データ（２０）から得られる超音波画像から被検体（２）の形状に対応する形状像を消去するための処理を、探傷データ（２０）に対して行う形状識別処理手段（１７、１８）と、形状像が消去された前記超音波画像に現れている欠陥像（５１）を認識し、欠陥像（５１）のうちの一の欠陥像が他の欠陥像と同一の欠陥に起因するか否かを所定の基準によって判断して、前記欠陥像（５１）と前記被検体（２）に存在する前記欠陥との対応付けを行う同一性判定手段（１７、１８）と、同一の欠陥に対応付けられた前記欠陥像（５１）から、前記同一の欠陥の寸法を同定する寸法同定手段（１７、１８）とを具備する。
本発明による超音波探傷データ処理方法は、被検体に対して超音波探傷を行うことによって得られた探傷データ（２０）をデジタル演算処理によって処理するためのプログラムである。当該超音波探傷データ処理方法は、
探傷データ（２０）から得られる超音波画像から被検体（２）の形状に対応する形状像を消去するための処理を、探傷データ（２０）に対して行う形状識別処理ステップ（Ｓ０５）と、
形状像が消去された前記超音波画像に現れている欠陥像（５１）を認識し、前記欠陥像（５１）のうちの一の欠陥像が他の欠陥像と同一の欠陥に起因するか否かを所定の基準によって判断して、前記欠陥像（５１）と前記被検体（２）に存在する前記欠陥との対応付けを行う同一性判定ステップ（Ｓ０６）と、
同一の欠陥に対応付けられた前記欠陥像（５１）から、前記同一の欠陥の寸法を同定する寸法同定ステップ（Ｓ０７）
とを備えている。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、より改良されたデジタル演算処理による超音波探傷データの処理方法を提供し、これにより、技術者の能力の差による欠陥の評価のバラツキを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、本発明による超音波探傷データの処理方法の第１の実施形態において使用される自動超音波探傷システムの構成を示す図である。
【図２】図２は、自動超音波探傷システムに含まれる超音波探傷データ処理装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、図１の自動超音波探傷システムによって探傷データを取得する手順を示す概念図である。
【図４】図４は、図１の自動超音波探傷システムによって探傷データを取得する手順を示す概念図である。
【図５Ａ】図５Ａは、探傷データに含まれるＡスコープデータの例を示す概念図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、探傷データに含まれるＡスコープデータの他の例を示す概念図である。
【図６】図６は、Ｂスコープ画像の内容を概念的に示す図である。
【図７】図７は、探傷データから生成されるＢスコープ画像の例を示す概念図である。
【図８】図８は、第１の実施形態における超音波探傷データの処理手順を示すフローチャートである。
【図９】図９は、カップリング処理の手順を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、健全部探傷データの採取の手順を示す断面図である。
【図１１】図１１は、カップリングチェック処理の対象である監視範囲を示す断面図である。
【図１２Ａ】図１２Ａは、カップリングが良好である場合のＡスコープデータの一例を示すグラフである。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、カップリングが不良である場合のＡスコープデータの一例を示すグラフである。
【図１３】図１３は、評価ゲート設定処理で設定される評価ゲートを示す図である。
【図１４】図１４は、形状識別処理の手順を示すフローチャートである。
【図１５】図１５は、形状識別処理において設定される、形状識別ゲートを示す図である。
【図１６】図１６は、評価ゲートと形状識別ゲートの関係を示す図である。
【図１７Ａ】図１７Ａは、エコー像に対して定義された欠陥候補領域を示す図である。
【図１７Ｂ】図１７Ｂは、欠陥候補領域から抽出された形状候補領域を示す図である。
【図１７Ｃ】図１７Ｃは、Ａスコープ分離処理によって分離されたエコー像と、それに対して定義された形状候補領域を示す図である。
【図１７Ｄ】図１７Ｄは、フォーカルロー方向分離処理によって分割された形状候補領域を示す図である。
【図１７Ｅ】図１７Ｅは、フォーカルロー方向分離処理の後における断面内領域認識処理によって認識された形状候補領域を示す図である。
【図１７Ｆ】図１７Ｆは、形状像が消去されたＢスコープ画像の概念図である。
【図１８Ａ】図１８Ａは、Ａスコープ分離処理が行われる前のＡスコープデータを示す図である。
【図１８Ｂ】図１８Ｂは、Ａスコープ分離処理が行われた後のＡスコープデータを示す図である。
【図１９Ａ】図１９Ａは、フォーカルロー方向分離処理を説明する概念図である。
【図１９Ｂ】図１９Ｂは、フォーカルロー方向分離処理を説明する概念図である。
【図１９Ｃ】図１９Ｃは、フォーカルロー方向分離処理を説明する概念図である。
【図２０】図２０は、フォーカルロー方向分離の条件を示すグラフである。
【図２１】図２１は、形状識別処理における、領域代表点の第１の設定手法を示すフローチャートである。
【図２２Ａ】図２２Ａは、抽出されたエコーピーク領域を示す図である。
【図２２Ｂ】図２２Ｂは、エコーピーク領域に対して定義されたピーク矩形領域と領域代表点とを示す図である。
【図２２Ｃ】図２２Ｃは、領域代表点の第２の設定手法を示す図である。
【図２３Ａ】図２３Ａは、他の実施形態における形状識別処理の手順を示すフローチャートである。
【図２３Ｂ】図２３Ｂは、認識されたエコー像を示す図である。
【図２３Ｃ】図２３Ｃは、フォーカルロー分離処理によって分離されたエコー像と、それに対して定義された形状候補領域を示す図である。
【図２３Ｄ】図２３Ｄは、路程方向分離処理によって分割された形状候補領域を示す図である。
【図２３Ｅ】図２３Ｅは、フォーカルロー方向分離処理の後における断面内領域認識処理によって認識された形状候補領域を示す図である。
【図２４】図２４は、形状像と欠陥像とを識別するための処理を説明する概念図である。
【図２５】図２５は、欠陥の同一性の判定処理の手順を示すフローチャートである。
【図２６Ａ】図２６Ａは、欠陥像に定義された領域代表点を示す図である。
【図２６Ｂ】図２６Ｂは、欠陥像に領域代表点を定める一の方法を示す図である。
【図２６Ｃ】図２６Ｃは、欠陥像に領域代表点を定める他の方法を示す図である。
【図２７】図２７は、同一の断面に表れている複数の欠陥像が同一の欠陥に起因するものか否かを判定する処理を示す図である。
【図２８】図２８は、隣接する断面に表れている欠陥像が同一の欠陥に起因するものか否かを判定する処理を示す図である。
【図２９】図２９は、欠陥の延伸方向が３次元的に変化すると、隣接する断面の間の欠陥像の対応付けが正しく行われないことがある理由を説明する図である。
【図３０】図３０は、第２の実施形態における超音波探傷データの処理方法を示すフローチャートである。
【図３１】図３１は、第２の実施形態における断面間強調処理を説明する図である。
【図３２】図３２は、第２の実施形態における断面間強調処理を説明するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
（第１の実施形態）
第１の実施形態では、本発明による超音波探傷データの処理方法が、以下に述べられるような超音波探傷検査に適用される。
【００３０】
図１は、本実施形態において使用される自動超音波探傷システム１の構成、及び被検体２の構成を示している。本実施形態では、自動超音波探傷システム１によって探傷される被検体２は、Ｔ字隅肉溶接によって溶接された２枚の鋼板３、４である。以下では、鋼板３、４の溶接部５、及びその周辺の探傷が行われる場合について説明が行われるが、被検体２がこのような構造に限定されないことは、当業者に自明であろう。
【００３１】
本実施形態では、自動超音波探傷システム１は、探触子６と、探触子６を所望の走査方向に走査する走査装置７と、制御装置８と、表示装置９と、超音波探傷データ処理装置１０を備えている。本実施形態では、鋼板３、４の溶接線に沿った方向に探触子６の走査方向が定められる。以下の説明では、走査方向をｚ軸方向とし、走査方向に垂直で、且つ、
鋼板３の表面に平行な方向をｘ軸方向とするｘｙｚ直交座標系が使用されることに留意されたい。
【００３２】
探触子６は、制御装置８から供給される電気信号に応答して超音波ビームを被検体２に入射し、更に、被検体２から反射波を受けとって反射波に対応する電気信号を生成する。探触子６は、探触子６はｘｙ平面に平行な平面内で一列に並べられた複数の超音波振動子で構成されており、探触子６は、ｘｙ平面に平行な面内で超音波ビームを電子的に走査するフェーズドアレイとして機能することが可能である。
【００３３】
走査装置７は、レール１１と探触子保持機構１２とを備えている。レール１１は、走査方向、即ち、被検体２の溶接線の方向に延設されている。探触子保持機構１２は、探触子６を保持する。探触子保持機構１２は、レール１１の上に探傷方向に移動可能に載置されており、探触子６の走査は、探触子保持機構１２がレール１１の上を移動することによって行われる。探触子６の走査方向の位置は、レール１１に設けられたエンコーダ（図示されない）によって検出可能である。
【００３４】
制御装置８は、探触子６を制御すると共に、被検体２の探傷を行うための様々な演算を行う。具体的には、制御装置８は、探触子６に電気信号を供給して探触子６に超音波ビームを発生させる。更に、制御装置８は、探触子６が受け取った反射波の波形に対応するデータである探傷データ２０を記憶装置（図示されない）に保存する。制御装置８は、更に、探傷データ２０から様々な超音波画像、即ち、Ａスコープ画像、Ｂスコープ画像、Ｃスコープ画像、Ｄスコープ画像を生成し、表示装置９に表示する機能を有している。
【００３５】
超音波探傷データ処理装置１０は、制御装置８から通信回線を介して探傷データ２０を受け取り、受け取った探傷データについて様々なデジタル演算処理を行い、これにより、被検体２に存在する欠陥の分析、特に、欠陥の大きさの算出を行う。図２は、超音波探傷データ処理装置１０の構成を示すブロック図である。図２に示されているように、超音波探傷データ処理装置１０は、キーボードやマウス等の入力装置１３と、表示装置１４と、制御装置８と通信するための通信装置１５と、記憶装置１６と、演算装置１７とを備えている。入力装置１３及び表示装置１４は、技術者が超音波探傷データ処理装置１０を操作するためのヒューマンインターフェースとして使用される。通信装置１５は、制御装置８から探傷データ２０を受け取るために使用される。記憶装置１６には、探傷データ２０を処理するための超音波探傷データ処理プログラム１８と、探傷データを処理するために使用される様々なデータとが保存される。超音波探傷データ処理プログラム１８が演算装置１７によって実行されることにより、探傷データに対して所望の処理が行われる。記憶装置１６に保存されるデータには、欠陥が存在しない部分について取得された探傷データである健全部探傷データ１９ａと、被検体２の形状を示す形状情報データ１９ｂとが含まれている。後述されるように、健全部探傷データ１９ａは、被検体２と探触子６との間のカップリングが正しく確立されているか否かを確認するために使用される。形状情報データ１９ｂは、被検体２の形状に依存した処理を行うときに使用される。なお、制御装置８から超音波探傷データ処理装置１０への探傷データ２０の供給は、通信回線ではなく、記憶媒体（例えば、光ディスク）によって行われることも可能である。
【００３６】
本実施形態の自動超音波探傷システム１は、図３に示されているように、超音波ビームをｘｙ平面内については電子的に走査し、ｚ軸方向については機械的に走査するように構成されている。超音波ビームは、探触子６と被検体２との接触面の任意の位置から任意の方向に向けて入射可能である。詳細には、探触子６を構成する複数の超音波振動子のうち、連続して並ぶ所定数の超音波振動子が選択され、その選択された超音波振動子が励起されて超音波ビームが被検体２に入射される。励起される超音波振動子の組み合わせは、しばしば「フォーカルロー」と呼ばれる。例えば、６個の超音波振動子が同時に励起される場合には、探触子６の左端から６番目までの超音波振動子が、一の「フォーカルロー」を構成し、左から２番目から７番目までの超音波振動子が、他の「フォーカルロー」を構成する。超音波ビームが入射される位置は、探触子６を構成する超音波振動子のうちの励起される超音波振動子の組み合わせ（すなわち、フォーカルロー）によって定まり、超音波ビームが入射される方向は、励起される超音波振動子に供給される電気信号の位相差によって定まる。
【００３７】
超音波ビームの経路特性は、励起される超音波振動子の組み合わせ、及び超音波ビームの入射方向（即ち、電気信号の位相差）で決定される。例えば、図３に示されているように、左端から６番目までの超音波振動子が励起される超音波振動子として選択され、それらの超音波振動子に所定の位相差の電気信号が供給されることにより、フォーカルロー”
１”の超音波ビームが発生される。その超音波ビームの反射波の波形が、フォーカルロー”１”のＡスコープデータとして取得される。同様に、左から２番目から７番目までの超音波振動子が励起される超音波振動子として選択され、それらの超音波振動子に所定の位相差の電気信号が供給されることにより、フォーカルロー”２”の超音波ビームが発生される。このように、励起される超音波振動子の組み合わせを変更することにより（即ち、異なるフォーカルローによって超音波ビームを発生することにより）、超音波ビームは、ｘｙ平面内において走査される。
【００３８】
自動超音波探傷システム１による探傷データ２０の取得は、下記の手順で行われる。図４を参照して、まず、走査装置７によって探触子６が被検体２の所望の断面ｉに位置合わせされる。その断面ｉのあるフォーカルローが選択され、そのフォーカルローについてＡスコープデータが取得される。自動超音波探傷システム１によって取得される探傷データ２０は、フォーカルローを識別する識別子と、各フォーカルローのＡスコープデータ（即ち、各フォーカルローについて発生された超音波ビームの反射波の波形を示すデータ）で構成される。
【００３９】
図５Ａに示されているように、本実施形態では、Ａスコープデータは、当該フォーカルローの各路程におけるエコー高さ（即ち、反射波の信号レベル）として記述される。図５には、フォーカルロー”１”〜”Ｎ”の複数のＡスコープデータ２１‐１〜２１‐Ｎが図示されている。Ａスコープデータにおいて、エコー高さは、所定の数値範囲の数値で、本実施形態では０以上１００以下の数値で表現される。ただし、反射波の信号レベルが所定値以上である場合、図５Ｂに示されているように、Ａスコープデータに記述されるエコー高さは数値範囲の上限値と定められる。同様の手順により、断面ｉの規定されたフォーカルローの全てについて、Ａスコープデータが取得される。
【００４０】
続いて探触子６が走査方向（ｚ軸方向）に移動され、隣接する断面ｉ＋１に位置合わせされる。断面ｉ＋１についても同様に、規定されたフォーカルローの全てについて、Ａスコープデータが取得される。同様な手順が被検体２の所望の全ての断面について繰り返されることにより、被検体２全体について探傷データ２０が取得される。本実施形態では、
Ａスコープデータが取得されるフォーカルローは、全ての断面について同一である。即ち、同一のフォーカルローの同一の路程のエコー高さのデータは、全ての断面の同一位置のエコー高さのデータを表している。
【００４１】
取得された探傷データ２０を演算処理することにより、様々な超音波画像、即ち、Ｂスコープ画像、Ｃスコープ画像、Ｄスコープ画像を得ることができる。例えば、ある断面について得られたＡスコープデータからは、当該断面のＢスコープ画像を生成することができる。図６は、Ｂスコープ画像の内容を概念的に示す図であり、図７は、Ｂスコープ画像
の一例を示す概念図である。図６を参照して、Ｂスコープ画像は、被検体２のｘｙ平面に平行な（即ち、走査方向に垂直な）断面の各位置におけるエコー高さを色調又は階調によって表す画像である。Ｂスコープ画像は、各フォーカルローから発生された超音波ビームの路程と超音波ビームの入射角度から、エコーが発生した断面の位置を特定し、更に、Ｂスコープ画像における当該位置の階調や色を、エコーのエコー高さに応じて決定することによって作成される。例えば、図６に示されているように被検体２の形状に起因して発生する形状エコー２２と、被検体２に存在する欠陥に起因して発生する欠陥エコー２３とが探触子６によって検出された場合には、図７に示されているように、Ｂスコープ画像には、形状エコー２２に対応するエコー像である形状像２４と、欠陥エコー２３に対応するエコー像である欠陥像２５とが現れる。図７において、横軸は、超音波ビームが入射される位置（即ち、励起される超音波振動子の組み合わせ）を示しており、θは、超音波ビームの入射方向を示している。ある断面のＢスコープ画像は、当該断面において欠陥が存在すると考えられる位置を視覚的に示巣ことを可能にする。
【００４２】
図７に示されているように、被検体２に対して超音波探傷を行うことによって得られるＢスコープ画像には、主として、２種類のエコー像：形状像２４と欠陥像２５とが現れる。形状像２４とは、被検体２の形状を表すエコー像であり、欠陥像２５とは、被検体２に存在する欠陥に対応するエコー像である。形状像２４と欠陥像２５とを正しく識別し、更
に、欠陥像２５から欠陥の大きさを正しく判断するための技術を提供することが、本実施形態の超音波探傷データの処理方法の主題の一つである。以下、本実施形態の超音波探傷データの処理方法が詳細に説明される。
【００４３】
図８は、本実施形態における超音波探傷データの処理方法を示すフローチャートである。本実施形態における超音波探傷データの処理方法では、探傷データの読み込み処理（ステップＳ０１）、カップリングチェック処理（ステップＳ０２）、閾値カット処理（ステップＳ０３）、評価ゲート設定処理（ステップＳ０４）、形状識別処理（ステップＳ０５）、欠陥の同一性の判定処理（ステップＳ０６）、欠陥の位置・寸法の自動同定、及び欠陥のリストアップ処理（ステップＳ０７）、技術者による修正処理（ステップＳ０８）、最終欠陥リストの作成処理（ステップＳ０９）が行われる。これらの処理は、超音波探傷データ処理プログラム１８によって行われる。以下、各処理が詳細に説明される。
【００４４】
ステップＳ０１：探傷データの読み込み
本実施形態における超音波探傷データの処理では、まず、探傷データ２０が超音波探傷データ処理装置１０に読み込まれる。探傷データ２０が、通信回線を介して制御装置８から超音波探傷データ処理装置１０に送られ、記憶装置１６に保存される。以下では、探傷データ２０について様々な処理が行われる。ただし、超音波探傷データ処理装置１０に読み込まれたオリジナルの探傷データ２０は、記憶装置１６に保存され、必要に応じて参照される。
【００４５】
ステップＳ０２：カップリングチェック
続いて、超音波探傷データ処理プログラム１８は、カップリングチェック処理を行う。カップリングチェック処理とは、被検体２と探触子６とのカップリングを確認するための処理である。被検体２と探触子６との間のカップリングが正しく取れていない状態で超音波探傷を行うと、超音波の被検体２への入射や被検体２からの反射波の検出が正しく行われず、したがって、正しい探傷データ２０が得られない。カップリングチェック処理では、探触子６が走査されている間に、被検体２と探触子６とが正しくカップリングされた状態が維持されていることが確認される。
【００４６】
図９は、カップリングチェック処理の手順を説明する図である。被検体２の自動探傷を行う前に健全部探傷データ１９ａが予め取得され、取得された健全部探傷データ１９ａが記憶装置１６に保存される（ステップＳ１１）。健全部探傷データ１９ａとは、カップリングチェックのための閾値を決定するために使用される探傷データであり、被検体２と探触子６との間のカップリングが正しく保たれていることを技術者の目視によって確認した状態で取得される。健全部探傷データ１９ａの採取の際には、表示装置９に超音波画像が表示され、技術者は、表示された超音波画像から探触子６と被検体２との間のカップリングが正しく保たれていることを確認する。
【００４７】
図１０に示されているように、健全部探傷データ１９ａの取得は、被検体２のある断面について行われ、且つ、少なくとも、当該断面に予め定義された健全部３１を含む範囲について行われる。健全部探傷データ１９ａが採取されるフォーカルローおよび超音波ビームの入射角度は、健全部３１の全体を少なくともカバーするように決定される。健全部３１としては、欠陥が存在しないと考えられる部分が選択される。被検体２の形状から欠陥が存在しない部分を考察することは、経験上可能である。健全部３１は、被検体２の表面、及び溶接部５から離れているように選択される。健全部３１は、欠陥を含まない部分であるから、健全部３１の各位置から得られるエコーは、全て林状エコーである。
【００４８】
図９に示されているように、健全部探傷データ１９ａの採取の後、健全部探傷データ１９ａから閾値が決定される（ステップＳ１２）。より具体的には、超音波探傷データ処理装置１０は、健全部探傷データから健全部３１の各位置から得られるエコーのエコー高さを抽出し、そのエコー高さの平均値を算出する。その平均値が閾値として決定される。
【００４９】
健全部探傷データ１９ａの取得（ステップＳ１１）と、閾値の決定（ステップＳ１２）は、探傷データ２０の処理を行う毎に実行する必要はない。閾値が一旦決定されれば、その閾値を用いて、別の探傷データ２０について再度にカップリングチェック処理を行うことが可能である。
【００５０】
続いて、超音波探傷データ処理プログラム１８は、ステップＳ１２で決定された閾値を用いてカップリングチェックを行う（ステップＳ１３）。より具体的には、図１１に示されているように、被検体２には、予め監視範囲３２が定められており、超音波探傷データ処理プログラム１８は、その監視範囲３２の各位置におけるエコー高さを示すデータを、
探傷データ２０から抽出する。更に超音波探傷データ処理装置１０は、監視範囲３２の各位置におけるエコー高さを示すデータと、ステップＳ０２で得られた閾値とを比較し、その比較結果に基づいてカップリングチェックを行う。
【００５１】
詳細には、超音波探傷データ処理プログラム１８は、当該フォーカルローの監視範囲３２内のエコー高さが閾値を超える位置の数に基づいて、ある断面のあるフォーカルローについての探傷データ２０の取得時に探触子６と被検体２とのカップリングが正しく保たれていたか否かを判断する。超音波探傷データ処理プログラム１８は、ある断面のあるフォーカルローの監視範囲３２内に、エコー高さが閾値を超える位置が所定数以上存在する場合、当該フォーカルローの探傷データの取得時に探触子６の当該フォーカルローによる超音波の入射位置と被検体２とのカップリングが正しく保たれていたと判断する。そうでない場合、超音波探傷データ処理プログラム１８は、カップリング不良が発生していたと判断する。
【００５２】
例えば、図１２Ａに示されているように、ある断面のあるフォーカルローのＡスコープデータに、エコー高さが閾値を超える位置が所定数以上、現れている場合には、超音波探傷データ処理プログラム１８は、カップリングが正しく保たれていたと判断する。一方、図１２Ｂに示されているように、エコー高さが閾値を超える位置の数が所定数に満たない場合（図５Ｂでは、エコー高さが閾値を超える位置の数が０である）、超音波探傷データ処理プログラム１８は、当該フォーカルローの探傷データ２０の取得時にカップリング不良が発生していたと判断する。
【００５３】
カップリング不良を検出すると、超音波探傷データ処理プログラム１８は、カップリング不良が発生した断面及びフォーカルローを示すカップリング不良情報を生成し、カップリング不良情報を表示装置１４から出力する。
【００５４】
各断面の監視範囲３２は、健全部探傷データ１９ａが採取された断面の健全部３１と相違する位置に定められることは許容される。しかしながら、各断面の監視範囲３２と健全部３１とは、同一の位置に定められることが好ましい。即ち、各断面の監視範囲３２のｘｙ平面への投影は、健全部３１のｘｙ平面への投影と同一の範囲であることが好ましい。
このように監視範囲３２を決定することにより、カップリングが正しく保たれた状態で自動探傷の際に得られた探傷データに現れる林状エコーの高さと、健全部探傷データ位置に現れる林状エコーの高さとを同一にすることができる。これは、カップリングを確実にチェックするために好適である。
【００５５】
健全部探傷データ１９ａは、被検体２ではなく、被検体２と同一の材料で形成された構造体、又は被検体２と同一の製造工程で作製された構造体から取得されることも可能である。林状エコーは、概ね材質で決定されるから、被検体２と同一の材料で形成された別の構造体や、同一の製造工程で作製された別の構造体から健全部探傷データ１９ａを取得しても、概ね適切な閾値を決定することが可能である。ただし、検査されるべき被検体２そのものを用いて健全部探傷データを取得することは、材料や製造工程のばらつきがあっても閾値を決定できる点で好適である。
【００５６】
ステップＳ０３：閾値カット処理
カップリングチェック処理に続いて、超音波探傷データ処理プログラム１８は、閾値カット処理を行う。閾値カット処理では、所定の閾値よりも小さいエコー高さのデータを全て０に置換する処理が、探傷データ２０に対して行われる。これにより、バックグラウンドレベルのエコーが全て除去される。この閾値カット処理は、超音波画像に現れるエコー像を互いに分離する役割も有している。超音波画像のある位置のエコー高さが０でない（即ち、所定の閾値以上である）場合には、その位置は、何からのエコー像（例えば、形状像や欠陥像）が存在する領域に属しており、一方、ある位置のエコー高さが０であれば、その位置は、何らのエコー像も存在しない領域に属している。
【００５７】
ステップＳ０４：評価ゲート設定
閾値カット処理に続いて、超音波探傷データ処理プログラム１８は、評価ゲート設定処理を行う。評価ゲート設定処理とは、被検体２に評価ゲート３３を設定するための処理である。評価ゲート３３とは、欠陥が評価される対象となる領域のことである。評価ゲート設定処理では、探傷データ２０のうち評価ゲート３３の外側の位置のエコー高さのデータを全て０に置換する処理が行われる。これにより、被検体２のうち、評価ゲート３３の外側の領域については、欠陥の評価は行われない。
【００５８】
図１３は、評価ゲート３３の一例を示す図である。本実施形態では、鋼板３の表面３ａから被検体２の内部方向に向かって所定のオフセットだけ離れた位置に、評価ゲート３３の上端（評価ゲート上端３３ａ）が設定され、更に、鋼板３の裏面３ｂ及び溶接部５の表面５ａから所定のオフセットだけ離れた位置に、評価ゲート３３の下端（評価ゲート下端３３ｂ）が設定され、評価ゲート上端３３ａと評価ゲート下端３３ｂとの間の領域が、評価ゲート３３として定められる。評価ゲート３３の評価ゲート上端３３ａ及び評価ゲート下端３３ｂは、被検体２の形状情報データ１９ｂに基づいて決定される。形状情報データ１９ｂとオフセットとが与えられると、超音波探傷データ処理装置１０は、形状情報データ１９ｂとオフセットから自動的に評価ゲート３３となるべき領域を決定する。探傷データ２０のうち決定された評価ゲート３３の外側の位置のエコー高さのデータが０に置換される。
【００５９】
なお、ステップＳ０３の閾値カット処理と、ステップＳ０４の評価ゲート設定処理とが行われる順序は、逆であってもよい。
【００６０】
ステップＳ０５：形状識別処理
評価ゲート設定処理に続いて、超音波探傷データ処理プログラム１８は、形状識別処理を行う。形状識別処理とは、超音波画像に表れるエコー像のそれぞれを、被検体２の形状に対応する形状像と欠陥に対応する欠陥像の何れであるかを識別し、形状像を超音波画像から消去する処理である。超音波画像に表れている、あるエコー像が形状像であると判断されると、探傷データ２０の当該形状像に対応するエコー高さのデータが０に置換される。これにより、形状像が超音波画像から消去される。
【００６１】
図１４は、形状識別処理の手順を示すフローチャートである。超音波探傷データ処理プログラム１８は、まず、被検体２に形状識別ゲートを設定する処理を行う（ステップＳ２１）。図１５に示されているように、形状識別ゲート３４とは、形状識別処理の対象となる領域のことである。形状識別ゲート３４は、形状像が存在することが予測される領域であり、被検体２の形状を示す形状情報データ１９ｂに基づいて決定される。
【００６２】
本実施形態では、形状識別ゲート３４は、次のように設定される。鋼板３の裏面３ｂ及び溶接部５の表面５ａから所定の距離αだけ鋼板３の表面３ａの方向にずれた位置に、形状識別ゲート上端３４ａが設定される。更に、鋼板３の裏面３ｂ及び溶接部５の表面５ａから所定の距離βだけ鋼板３の表面３ａと反対の方向にずれた位置に、形状識別ゲート下端３４ｂが設定される。形状識別ゲート上端３４ａと形状識別ゲート下端３４ｂとの間の領域が形状識別ゲート３４である。
【００６３】
図１６は、探傷データ２０に含まれる各Ａスコープデータにおける、評価ゲート３３と形状識別ゲート３４との関係を示す図である。形状識別処理が行われる前では、各フォーカルローのＡスコープデータは、評価ゲート３３の内部の位置に対応する各路程におけるエコー高さを含んで構成される。形状識別ゲート３４は、評価ゲート３３の一部分として定義される。
【００６４】
図１４に示されているように、形状識別ゲート３４の設定に続いて、断面内領域認識処理が行われる（ステップＳ２２）。断面内領域認識処理とは、Ｂスコープ画像からエコー像が存在する領域を抽出する処理である。図１７Ａは、断面内領域認識処理を説明する概念図である。超音波探傷データ処理プログラム１８は、まず、評価ゲート３３の内部のエコー像４１を抽出する。図１７Ａでは、一のエコー像４１のみが図示されていることに留意されたい。本実施形態では、エコー像４１の抽出は、エコー高さが０でない連続した一の領域を一のエコー像４１として認識することにより行われる。既述のように、閾値カット処理によってバックグランドレベルのエコーは除去されているから、エコー高さが０でない位置には、何らかのエコー像が存在することに留意されたい。
【００６５】
更に、超音波探傷データ処理プログラム１８は、抽出されたエコー像４１のそれぞれについて、当該エコー像を包囲する欠陥候補領域４２を定義する。本実施形態では、欠陥候補領域４２は、Ｂスコープ画像において、超音波ビームの路程方向と垂直な２辺及び平行な２辺を有する長方形であるように定義される。その代わりに、エコー像４１の輪郭が抽出され、その輪郭の内部の領域が、欠陥候補領域４２として定義されることも可能である。
【００６６】
ステップＳ２２で抽出されたエコー像４１は、欠陥像である場合があり、また、形状像である場合がある。加えて、図１７Ａに例示されるように、人間がＢスコープ画像を見れば区別できるような複数のエコー像が重なって構成されていることがある。これらの複数のエコー像のうち、あるエコー像は欠陥像であり、他のエコー像は形状像である可能性がある。したがって、欠陥を正しく評価するためには、形状像と欠陥像とを分離する必要がある。以下に述べられているように、超音波探傷データ処理プログラム１８は、重なりあったエコー像を分離し、且つ、それぞれを形状像と欠陥像のいずれであるかを識別するための処理を行う。
【００６７】
形状像と欠陥像とを分離するために、超音波探傷データ処理プログラム１８は、まず、欠陥候補領域４２の少なくとも一部が形状識別ゲート３４の内部にあるか否かを判定する（ステップＳ２３）。この処理は、確実に欠陥像であると判断できるエコー像４１を選択的に分離するためのものである。具体的には、欠陥候補領域４２の全体が形状識別ゲート３４の外側に位置している場合、超音波探傷データ処理プログラム１８は、当該欠陥候補領域４２に含まれているエコー像４１を欠陥像であると判定する（ステップＳ２４）。一方、欠陥候補領域４２の少なくとも一部が形状識別ゲート３４に重なっている場合、超音波探傷データ処理プログラム１８は、その欠陥候補領域４２を、形状像を含む可能性のある領域である形状候補領域４３として抽出する（ステップＳ２３：ＹＥＳ）。本実施形態では、形状候補領域４３は、欠陥候補領域４２と同様に、超音波ビームの路程方向と垂直な２辺及び平行な２辺を有する長方形であるように定義される。欠陥候補領域４２がエコー像４１の輪郭の内部の領域として定義される場合には、形状候補領域４３もエコー像４１の輪郭の内部の領域として定義されることに留意されたい。図１７Ｂに示されている本実施形態の例では、図１７Ａに示されている欠陥候補領域４２は、形状候補領域４３として抽出される。抽出された形状候補領域４３について、ステップＳ２５以降の処理が実行される。
【００６８】
続いて、超音波探傷データ処理プログラム１８は、形状候補領域４３に含まれているエコー像４１を超音波ビームの路程方向に分離する処理であるＡスコープ分離処理を実行する（ステップＳ２５）。図１７Ｂは、Ａスコープ分離処理を説明するための図である。図１７Ｂの例では、フォーカルロー”１”〜”Ｎ”のそれぞれに対応するＡスコープデータ２１−１〜２１−Ｎのうち、中央近辺に位置するフォーカルローに対応するＡスコープデータは、２つのピークを有している。これは、エコー像４１が、超音波ビームの路程方向に並んで重なり合った複数のエコー像から構成されていることを示唆している。超音波探傷データ処理プログラム１８は、こうした条件を満たすエコー像４１を、路程方向に分割する。
【００６９】
図１８Ａ、１８Ｂは、Ａスコープ分離処理をより詳しく説明するための図である。図１８Ａは、あるフォーカルロー”ｉ”のＡスコープデータ４４ｉを示す。このＡスコープデータ４４ｉには、２つのピーク４５ａ、４５ｂが認められる。形状候補領域４３の終点に近い方のピーク４５ａ（形状候補領域４３の路程方向に垂直な２辺のうち、且つ、探触子
６から離れている側の辺に近いピーク４５ａ）は形状像に対応するピークであり、他のピーク４５ｂは、欠陥像に対応するピークであると考えられるが、この２つのピーク４５ａ、４５ｂは裾野においてつながっている。即ち、形状像と欠陥像とは分離されていない。また、この段階では、ピーク４５ａ、４５ｂが、形状像と欠陥像の何れに対応しているかも不明である。
【００７０】
超音波探傷データ処理プログラム１８は、形状識別ゲート３４の内部においてエコー高さが最大値を示すピークを、形状候補ピークとして抽出する。形状候補ピークは、図１８Ａの例では、ピーク４５ａが形状候補ピークとして抽出される。以下では、ピーク４５ａを、形状候補ピーク４５ａと記載することがある。続いて超音波探傷データ処理プログラム１８は、形状候補ピーク４５ａの高さに対して所定の割合の高さをカット閾値として設定する。カット閾値は、例えば、形状候補ピーク４５ａのピーク値に対して−Ａ（ｄＢ）である値として設定され得る；ここでＡは、正の定数である。更に超音波探傷データ処理プログラム１８は、Ａスコープデータ４４ｉのうち、エコー高さがカット閾値よりも小さい各路程のエコー高さのデータを０に置換する切り捨て処理を行う。
【００７１】
図１８Ｂは、切り捨て処理が行われた後のＡスコープデータ４４’ｉを示す。切り捨て処理により、形状候補ピーク４５ａが、ピーク４５ｂから分離される。これにより、複数の重なったエコー像で構成されているエコー像４１がエコー高さの分布の谷の部分で路程方向に分割される。但し、この段階では、形状候補ピーク４５ａとピーク４５ｂのそれぞれが、形状像に対応するピークであるのか、欠陥像に対応するピークであるのか判定されていないことに留意されたい。
【００７２】
Ａスコープ分離処理が行われた後、超音波探傷データ処理プログラム１８は、再び断面内領域認識処理を実行する（ステップＳ２６）。具体的には、図１７Ｃに示されているように、超音波探傷データ処理プログラム１８は、路程方向に隣接するピークが分離されるようにエコー像４１−１、４１−２を抽出し、更に、エコー像４１−１、４１−２のそれぞれに形状候補領域４３−１、４３−２を定義する。Ａスコープ分離処理が行われた結果、エコー像４１−１、４１−２は、路程方向には単一のピークしか持たない。即ち、ステップＳ２６では、路程方向に並んで重なり合った複数のエコー像は分離して抽出される。
【００７３】
ステップＳ２６の断面内領域認識処理に続いて、超音波探傷データ処理プログラム１８は、フォーカルロー方向分離処理を行う（ステップＳ２７）。フォーカルロー方向分離処理とは、フォーカルロー方向（即ち、路程方向に対して垂直な方向）にずれながら重なっている複数のエコー像を別々に認識するための処理である。ステップＳ２５のＡスコープ分離処理によって路程方向に並んで重なり合った複数のエコー像は分離されるものの、ステップＳ２６で抽出されたエコー像４１−１、４１−２のそれぞれは、路程方向と垂直な方向にずれて重なり合った複数のエコー像から構成されている可能性がある。フォーカルロー方向分離処理では、ステップＳ２６で抽出されたエコー像４１−１、４１−２がフォーカルロー方向にずれて重なっている複数のエコー像で構成されている場合に、それらのエコー像を別のものとして認識する処理が行われる。
【００７４】
エコー像４１−２が重なりあったエコー像４１−３及び４１−４で構成されている本実施形態の例では、図１７Ｄに示されているように、フォーカルロー方向分離処理により、エコー像４１−２に対応して定義された形状候補領域４３−２が、エコー像４１−３に対応する形状候補領域４３−３とエコー像４１−４に対応する形状候補領域４３−４に分離される。
【００７５】
図１９Ａ、１９Ｂ、１９Ｃを参照して、フォーカルロー方向分離処理についてより詳細に説明する。図１９Ａは、処理対象であるエコー像４１−２、及び、それに対して定義された形状候補領域４３‐２を示す。図１９Ｂの上図に示されているように、Ｂスコープ画像に、エコー像４１−３をフォーカルロー方向に横切る（即ち、路程方向と垂直な方向に延伸する）ラインＬｉｎｅ１を定義した場合には、ラインＬｉｎｅ１に沿ったエコー高さ分布に１つのピークが現れる。ここで、ラインＬｉｎｅ１は、フォーカルロー”１”〜”Ｎ”の、路程がある一定値である位置を通過する線分であることに留意されたい。同様に、Ｂスコープ画像に、エコー像４１−４をフォーカルロー方向に横切る他のラインＬｉｎｅ２を定義した場合には、図１９Ｂの下図に示されているように、ラインＬｉｎｅ２に沿ったエコー高さ分布には、１つのピークが観察される。ただし、Ａスコープ分離処理の後であれば、ラインＬｉｎｅ１に沿ったエコー高さ分布のピークの位置と、ラインＬｉｎｅ２に沿ったエコー高さ分布のピークの位置とは、必ず相違する。このようなエコー高さ分布のピークの位置の相違を利用して、エコー像４１−２が、エコー像４１−３、４１−４に分離される。
【００７６】
より具体的には、超音波探傷データ処理プログラム１８は、以下の処理を行う。
（ａ）超音波探傷データ処理プログラム１８は、まず、最大値抽出処理を行う。具体的には、超音波探傷データ処理プログラム１８は、形状候補領域４３‐２に関連するフォーカルローのそれぞれについて、形状候補領域４３‐２の内部におけるエコー高さの最大値を抽出し、フォーカルローと、形状候補領域４３‐２の内部におけるエコー高さの対応を表す最大値曲線を抽出する。言い換えれば、最大値曲線は、形状候補領域４３‐２の各位置におけるエコー高さを路程方向に射影したときの最大値を結んだ線である。図１９Ｃは、このような最大値曲線の例を示すグラフである。エコー像４１−２がフォーカルロー方向にずれて重なっている複数のエコー像によって構成されている場合には、最大値曲線には、それらのエコー像の数に対応する数のピークが表れる。
【００７７】
（ｂ）続いて、超音波探傷データ処理プログラム１８は、最大値曲線の谷の部分（図９Ｃの最大値曲線の極小となる位置の近傍の部分）を境界として形状候補領域４３‐２を分割することによって、形状候補領域を新たに定義する。図１７Ｄには、新たに定義された形状候補領域４３‐３、３４‐４が示されている。
【００７８】
図２０を参照して、超音波探傷データ処理プログラム１８が上記（ｂ）の処理で行う極小部分の認識処理について説明する。超音波探傷データ処理プログラム１８は、以下の３つの認識方法のうちのいずれかを用いて、最大値曲線の谷の部分の認識処理を行う。
【００７９】
第１の認識方法では、条件（１）：
Ｈ（ｉ−１）＞Ｈ（ｉ）＜Ｈ（ｉ＋１）
が満たされるとき、フォーカルロー”ｉ”に対応する位置を境界として形状候補領域４３がフォーカルロー方向に分離される。上記式におけるＨ（ｉ−１），（ｉ），Ｈ（ｉ＋１）は、それぞれ、フォーカルロー”ｉ−１”，”ｉ”，”ｉ＋１”に対応する最大値曲線のエコー高さ（即ち、形状候補領域４３の内部におけるフォーカルロー”ｉ−１”，”ｉ”，”ｉ＋１”のエコー高さの最大値）を示す。この条件は、図２０に実線で示された条件（１）のように、フォーカルロー”ｉ”において最大値曲線が谷となることを示す。これにより、最大値曲線の浅い谷で形状候補領域４３が分離される。この条件は、判定のために必要な計算量が少ないため、高速処理に向いている。
【００８０】
第２の認識方法では、条件（２）：
Ｈ（ｉ−１）＞Ｈ（ｉ）＜Ｈ（ｉ＋１）、且つ
Ｈ（ｉ−２）＞Ｈ（ｉ）＜Ｈ（ｉ＋２）
が満たされるとき、フォーカルロー”ｉ”に対応する位置を境界として形状候補領域４３がフォーカルロー方向に分離される。この条件は、図２０の条件（２）に示されているように、最大値曲線において、フォーカルロー”ｉ”のエコー高さの最大値が、フォーカルロー”ｉ−１”，”ｉ＋１”及びそれらの外側に隣接するフォーカルロー”ｉ−２”，”
ｉ＋２”のエコー高さの最大値よりも小さいことを示す。これにより、最大値曲線の若干浅い谷で形状候補領域４３が分離される。この条件（２）は、条件（１）と比較して、ノイズの影響を低減するのに適している。
【００８１】
第３の認識方法では、条件（３）：
Ｈ（ｉ−１）＞Ｈ（ｉ）＜ｉ＋１、且つ
Ｈ（ｉ−２）＞Ｈ（ｉ−１）且つｉ＋１＜ｉ＋２
が満たされるとき、フォーカルロー”ｉ”に対応する位置を境界として形状候補領域４３がフォーカルロー方向に分離される。この条件（３）は、図２０の条件（３）に示されているように、フォーカルロー”ｉ”とフォーカルロー”ｉ”に近接する左右２つずつのフォーカルロー、計５つのフォーカルローのうち、フォーカルロー”ｉ”が最大値曲線にお
いて最も小さい値を示すことを意味している。これにより、最大値曲線の深い谷で形状候補領域４３が分離される。この条件は、形状像と欠陥像の境界が比較的に明瞭であると思われる場合に適している。
【００８２】
続いて、超音波探傷データ処理プログラム１８は、フォーカルロー方向分離処理によって新たに定義された形状候補領域４３−２、４３−３のそれぞれについて、その内部においてエコー高さが最大値を示すピークを抽出し、抽出されたピークの高さに対して所定の割合の高さをカット閾値として設定する。更に超音波探傷データ処理プログラム１８は、
形状候補領域４３−２、４３−３に関連するＡスコープデータの、エコー高さがカット閾値よりも小さい各路程のエコー高さのデータを０に置換する切り捨て処理を行う。これにより、エコー像４１−２が、エコー像４１−３、４１−４に分離される。
【００８３】
フォーカルロー方向分離が行われた後、超音波探傷データ処理プログラム１８は、再び断面内領域認識処理を実行する（ステップＳ２８）。その結果、図１７Ｅに示されているように、フォーカルロー方向にずれながら重なっていたエコー像４１−３、４１−４が分離して認識され、更に、エコー像４１−３、４１−４のそれぞれについて、形状候補領域４３‐３と形状候補領域４３‐４とが別々に定義される。
【００８４】
続いて、超音波探傷データ処理プログラム１８は、この時点で定義されている形状候補領域４３の各々に対して、領域代表点の設定を行う。領域代表点とは、形状候補領域４３の位置を表す点である。領域代表点の設定の方法としては、以下に説明する２つの設定方法のうちのいずれかが使用される。
【００８５】
第１の設定方法では、超音波探傷データ処理プログラム１８は、形状候補領域４３のエコー高さが最大値をとる位置に応じて領域代表点４６が決定される。図２１は、領域代表点を設定する第１の設定方法を示すフローチャートである。まず、超音波探傷データ処理プログラム１８は、形状候補領域４３のピーク点（即ち、形状候補領域４３の内部におい
てエコー高さが最大値をとる点）を検出する（ステップＳ４１）。図６を参照して説明されているように、Ａスコープデータのエコー高さの数値範囲には上限値（本実施形態では１００）が定められているから、エコー高さが全体に高い場合には、エコー高さが上限値に飽和することによって、多数のピーク点が検出され得ることに留意されたい。
【００８６】
検出されたピーク点が１つである場合（ステップＳ４２：ＮＯ）、超音波探傷データ処理プログラム１８は、そのピーク点を領域代表点４６として設定する（ステップＳ４３）。
【００８７】
一方、検出されたピーク点が２つ以上存在する場合（ステップＳ４２：ＹＥＳ）、超音波探傷データ処理プログラム１８は、ステップＳ４４以下の処理を実行する。
【００８８】
図２２Ａに示されているように、超音波探傷データ処理プログラム１８は、形状候補領域４３からエコーピーク領域４７を抽出する（ステップＳ４４）。エコーピーク領域４７とは、その内部の全ての位置において、エコー高さが上限値をとる連続した領域のことである。ピーク点が２つ以上存在する場合、エコー高さが上限値に飽和する連続した領域が存在する。超音波探傷データ処理プログラム１８は、この領域をエコーピーク領域４７として抽出する。
【００８９】
更に超音波探傷データ処理プログラム１８は、そのエコーピーク領域４７の中心を領域代表点４６として定義する（ステップＳ４５）。一実施形態では、エコーピーク領域４７の重心が領域代表点４６として定義され得る。他の実施形態では、図２２Ｂに示されているように、エコーピーク領域４７に外接するピーク矩形領域４８が定義され、その対角点の交点が、領域代表点４６として決定され得る。
【００９０】
第２の設定方法では、図２２Ｃに示されているように、超音波探傷データ処理プログラム１８は、形状候補領域４３のそれぞれについて、有効値データの路程方向平均値の分布及び有効値データの垂直方向平均値の分布が算出され、算出された路程方向平均値の分布及び垂直方向平均値の分布から領域代表点４６が決定される。ここで有効値データとは、
形状候補領域４３の各位置のエコー高さのデータのうち、”０”でないデータのことである。
【００９１】
有効値データの路程方向平均値とは、各フォーカルローについて定義される値であり、ある形状候補領域４３についての、あるフォーカルローの有効値データの路程方向平均値とは、当該フォーカルローの当該形状候補領域４３の内部の位置に相当する路程の有効値データの平均値である。有効値データの路程方向平均値の算出では、エコー高さが”０”
であるデータは使用されないことに留意されたい。形状候補領域４３が、エコー像４１の輪郭として定義されている場合には、エコー高さの路程方向平均値がそのまま、有効値データの路程方向平均値である。例えば、あるフォーカルロー”ｉ”の有効値データの路程方向平均値Ａｖｅ１（ｉ）は、下記式で定義される：
【数１】
ここで、Ｎ１は、フォーカルロー”ｉ”の各路程のうち、形状候補領域４３の内部にあり、且つ、エコー高さが”０”でない路程の数であり、Ｅｃｈｏ（ｐ）は、路程ｐのエコー高さであり、Σｐは、形状候補領域４３の内部にあり、且つ、エコー高さが”０”でない路程についての和を表している。有効値データの路程方向平均値が形状候補領域４３に関与する全てのフォーカルローについて算出され、これにより、有効値データの路程方向平均値の分布が得られる。
【００９２】
一方、有効値データの垂直方向平均値とは、路程方向に垂直に規定された各ラインについて定義される値であり、ある形状候補領域４３についての、あるラインの有効値データの垂直方向平均値とは、当該ライン上の当該形状候補領域４３の内部の位置に相当する各点の有効値データの平均値である。有効値データの垂直方向平均値の算出でも、エコー高さが”０”であるデータは使用されないことに留意されたい。形状候補領域４３が、エコー像４１の輪郭として定義されている場合には、エコー高さの垂直方向平均値がそのまま、有効値データの路程方向平均値である。例えば、あるラインＬｉｎｅｊの有効値データの路程方向平均値Ａｖｅ２（ｊ）は、下記式で定義される：
【数２】
ここで、Ｎ２は、ラインＬｉｎｅｊ上の点のうち、形状候補領域４３の内部にあり、且つ、エコー高さが”０”でない点の数であり、Ｅｃｈｏ（ｑ）は、ラインＬｉｎｅｊ上の点ｑのエコー高さであり、Σｑは、形状候補領域４３の内部にあり、且つ、エコー高さが”０”でない点についての和を表している。有効値データの垂直方向平均値が形状候補領域４３に関与する全てのラインについて算出され、これにより、有効値データの垂直方向平均値の分布が得られる。
【００９３】
算出された路程方向平均値の分布及び垂直方向平均値の分布から領域代表点４６が決定される。領域代表点４６は、形状候補領域４３のうち、路程方向平均値の分布のピークの位置にある路程方向に延伸する直線と、垂直方向平均値の分布のピークの位置にあるラインの交点として定義される。
【００９４】
形状候補領域４３のそれぞれに対する領域代表点４６の設定が完了すると、図１４に示されているように、超音波探傷データ処理プログラム１８は、各領域代表点４６が、形状識別ゲート３４の内側にあるか外側にあるかを判定する（ステップＳ３０）。超音波探傷データ処理プログラム１８は、領域代表点４６が形状識別ゲート３４の外部に位置する形状候補領域４３を抽出し（ステップＳ３０：ＮＯ）、その形状候補領域４３に含まれているエコー像４１を欠陥に由来する欠陥像であると判定する（ステップＳ３１）。図２４の例では、形状候補領域４３−６に対応する領域代表点４６‐６が形状識別ゲート３４の外部に位置するため、形状候補領域４３−６に含まれるエコー像は、欠陥に対応する欠陥像として判定される。
【００９５】
更に超音波探傷データ処理プログラム１８は、領域代表点４６が形状識別ゲート３４の内部に位置する形状候補領域４３を抽出し（ステップＳ３０：ＹＥＳ）、その形状候補領域４３に含まれているエコー像を、被検体２の形状に対応する形状像であると判定する。図２４の例では、形状候補領域４３‐５、４３−７に含まれているエコー像は、領域代表点４６‐５、４６‐７が形状識別ゲート３４の内部に位置するため、形状像として判定される。超音波探傷データ処理プログラム１８は、超音波画像から形状像を消去する処理を行う。具体的には、超音波探傷データ処理プログラム１８は、探傷データ２０の各Ａスコープデータの形状像に対応する位置のエコー高さのデータを０に設定する。これにより、Ｂスコープ画像から形状像が消去され、形状識別処理（ステップＳ０５）が完了する。図１７Ｆは、形状識別処理によって得られるＢスコープ画像の一例を示している。形状像であると判定されたエコー像４１−３は、Ｂスコープ画像から消去され、欠陥に対応するエコー像４１−１、４１−４のみがＢスコープ画像に選択的に残される。
【００９６】
上述された形状識別処理は、全ての断面について行われる。形状識別処理がなされた後の探傷データ２０から生成されるＢスコープ画像には、欠陥に対応する欠陥像のみが現れる。
【００９７】
なお、演算量を減少するためには、フォーカルロー方向分離処理の後の断面内領域認識処理（ステップＳ２８）を実行しないことも可能である。この場合、フォーカルロー方向分離処理で定義された形状候補領域４３について領域代表点４６が定められる。フォーカルロー方向分離処理で定義された形状候補領域４３には、一の形状候補領域４３を分割して得られた形状候補領域が含まれることに留意されたい。
【００９８】
上述の形状識別処理では、図１４に示されているように、ステップＳ２５においてエコー像を路程方向に分離する処理（Ａスコープ分離処理）が行われた後に、ステップＳ２７においてエコー像をフォーカルロー方向（路程方向に垂直な方向）に分離する処理（フォーカルロー方向分離処理）が行われている。その代わりに、図２３Ａに示されているように、エコー像をフォーカルロー方向に分離する処理（ステップＳ２５’）が行われた後、エコー像を路程方向に分離する処理（ステップＳ２７’）が行われ得る。
【００９９】
この場合、ステップＳ２５’では、エコー像を分離する方向が異なる点以外、Ａスコープ分離処理と同じ処理により、エコー像がフォーカルロー方向に分離される。即ち、ステップＳ２５’における処理では、図２３Ｂに示されているように、Ａスコープデータ４４ｉの代わりに、路程方向に垂直な方向に規定された各ラインに沿ったエコー高さの分布の
データを使用して上述のＡスコープ分離処理と同様の処理が行われる。これにより、図２３Ｃに示されているように、エコー高さの分布の谷の部分で、エコー像がフォーカルロー方向に分離される。図２３Ｃの例では、エコー像４１−１が、フォーカルロー方向に隣接する２つのエコー像４１−４、４１−５に分離される。エコー像４１−５は、路程方向に並んで重なっている２つのエコー像４１−１、４１−３からなるが、ステップＳ２５’におけるエコー像をフォーカルロー方向に分離する処理では分離されない。ステップＳ２５’のエコー像をフォーカルロー方向に分離する処理の後、再び断面内領域認識処理が実行される（ステップＳ２６）。
【０１００】
ステップＳ２６の断面内領域認識処理の後、エコー像を路程方向に分離する処理（ステップＳ２７’）が行われる。エコー像を分離する方向が異なる点以外、フォーカルロー分離処理と同じ処理により、エコー像が路程方向に分離される。即ち、ステップＳ２７’における処理では、各ラインに沿ったエコー高さの分布のデータの代わりに、Ａスコープデータを使用して上述のフォーカルロー分離処理と同様の処理が行われる。より具体的には、形状候補領域４３に定義されたラインのそれぞれについて、形状候補領域４３の内部におけるエコー高さの最大値を抽出し、ラインと形状候補領域４３の内部におけるエコー高さの対応を表す最大値曲線を抽出する。言い換えれば、最大値曲線は、形状候補領域４３の各位置におけるエコー高さをフォーカルロー方向に射影したときの最大値を結んだ線である。更に、図２３Ｄに示されているように、最大値曲線の谷の部分（図９Ｃの最大値曲線の極小となる位置の近傍の部分）を境界として形状候補領域４３が分割され、形状候補領域が新たに定義される。図２３Ｄの例では、形状候補領域４３−５が路程方向に分割され、形状候補領域４３‐１、４３‐３が新たに定義される。更に、ステップＳ２７’のエコー像を路程方向に分離する処理によって新たに定義された形状候補領域４３のそれぞれについてその内部においてエコー高さが最大値を示すピークを抽出し、抽出されたピークの高さに対して所定の割合の高さをカット閾値として設定する。更に超音波探傷データ処理プログラム１８は、形状候補領域４３に関連するＡスコープデータの、エコー高さがカット閾値よりも小さい各路程のエコー高さのデータを０に置換する切り捨て処理を行う。これにより、エコー像が路程方向に分離される。例えば図２３Ｅの例では、エコー像４１−５がエコー像４１−１、４１−４に分離される。
【０１０１】
ステップＳ２７’が行われた後、再び断面内領域認識処理が実行され（ステップＳ２８）。その結果、図２３Ｅに示されているように、路程方向にずれながら重なっていたエコー像４１−１、４１−３が分離して認識され、更に、エコー像４１−１、４１−３のそれぞれについて、形状候補領域４３‐１と形状候補領域４３‐３とが別々に定義される。以降の処理は、上述の形状識別処理と同様である。
【０１０２】
ステップＳ０６：欠陥の同一性の判定処理
図８に示されているように、形状識別処理が終了した後、超音波探傷データ処理プログラム１８は、欠陥の同一性の判定処理を行う（ステップＳ０６）。この処理は、各断面のＢスコープ画像に現れる欠陥像と、実際に存在する欠陥とを対応付けるために行われる。欠陥像と実際の欠陥との対応付けは、下記の２つの理由から必要である。第１に、欠陥の寸法を同定するためには、隣接する断面のＢスコープ画像に表れる欠陥像の間の対応付けが必要である。具体的には、指示長さ（即ち、欠陥の走査方向への長さ）を同定するためには、ある断面のＢスコープ画像に表れている欠陥像と、他の断面のＢスコープ画像に表れている欠陥像とが同一の欠陥に起因するものか否かを判断する必要がある。第２に、Ｂスコープ画像に現れた欠陥像は、実際に被検体２に存在する欠陥と必ずしも１対１に対応していない。即ち、同一の断面に２つの欠陥像が現れても、それらは実際には１つの欠陥に起因するかもしれない。このような場合、２つの欠陥像を同一の欠陥に対応付けるか否かを判断する必要がある。
【０１０３】
本実施形態では、超音波探傷データ処理プログラム１８は、以下の手順によって欠陥の同一性の判定処理を行う。図２５は、本実施形態における欠陥の同一性の判定処理を示すフローチャートである。まず、超音波探傷データ処理プログラム１８は、形状識別処理によって形状像が消去されたＢスコープ画像に表れている欠陥像を識別する（ステップＳ５１）。欠陥像の識別は、以下の手順で行われる。まず、Ｂスコープ画像上で、エコー高さが０でない位置が検索される。エコー高さが０でない位置が発見されると、その位置を始点としてＢスコープ画像内を垂直方向及び水平方向の両方に走査することにより、当該位置を含む、その内部の全ての位置についてエコー高さが０でない連続した領域が認識される。その領域が、欠陥像の領域として認識される。
【０１０４】
続いて、図２６Ａに示されているように、各断面のＢスコープ画像に表れた欠陥像５１のそれぞれについて領域代表点５３が定められる（ステップＳ５２）。領域代表点５３とは、欠陥像５１の位置を表わす点である。
【０１０５】
一実施形態では、図２６Ｂに示されているように、矩形領域５２が、欠陥像５１のうちのエコーピーク領域５４を囲んで外接するように定められ、その矩形領域５２の対角線の交点が領域代表点５３として定められてもよい。エコーピーク領域５４とは、その内部の全ての位置において、エコー高さが上限値をとる連続した領域のことである。上述されているように、Ａスコープデータのエコー高さの数値範囲には上限値が定められていることに留意されたい。被検体２のある位置のエコー高さが所定値よりも高い場合、Ａスコープデータでは、その位置のエコー高さは当該上限値であると記述される。
【０１０６】
他の実施形態では、図２６Ｃに示されているように、欠陥像５１のそれぞれについて、エコー高さの路程方向平均値の分布及びエコー高さの垂直方向平均値の分布が算出され、算出された路程方向平均値の分布及び垂直方向平均値の分布から領域代表点５３が決定される。
【０１０７】
エコー高さの路程方向平均値とは、各フォーカルローについて定義される値であり、ある欠陥像５１についての、あるフォーカルローのエコー高さの路程方向平均値とは、当該フォーカルローの当該欠陥像５１の内部の位置に相当する路程のエコー高さの平均値である。エコー高さの路程方向平均値が欠陥像５１に関与する全てのフォーカルローについて算出され、これにより、エコー高さの路程方向平均値の分布が得られる。
【０１０８】
一方、エコー高さの垂直方向平均値とは、路程方向に垂直に規定された各ラインについて定義される値であり、ある欠陥像５１についての、あるラインのエコー高さの垂直方向平均値とは、当該ライン上の当該欠陥像５１の内部の位置に相当する各点のエコー高さの平均値である。エコー高さの垂直方向平均値が欠陥像５１に関与する全てのラインについて算出され、これにより、エコー高さの垂直方向平均値の分布が得られる。
【０１０９】
算出された路程方向平均値の分布及び垂直方向平均値の分布から領域代表点４６が決定される。領域代表点５３は、欠陥像５１のうち、路程方向平均値の分布のピークの位置にある路程方向に延伸する直線と、垂直方向平均値の位置にあるラインの交点として定義される。
【０１１０】
続いて、図２５に示されているように、同一の断面に表れている複数の欠陥像５１が同一の欠陥に起因するものか否かを判定する処理が行われる（ステップＳ５３）。この判定には、欠陥像５１それぞれに定められた矩形領域５２の領域代表点５３の位置が使用される。図２７に示されているように、２つの欠陥像５１の矩形領域５２の領域代表点５３の間の距離ｄが、所定値Ａよりも大きい場合、その２つの欠陥像５１は、異なる欠陥に起因すると判断される。一方、当該領域代表点５３の間の距離が、所定値Ａ以下である場合、当該２つの欠陥像５１は同一の欠陥に起因すると判断される。
【０１１１】
例えば、各矩形領域５２ｊの領域代表点５３ｊの座標を（ｘｊ，ｙｊ）とすると、矩形領域５２ｊ、５２ｊ＋１それぞれの領域代表点５３ｊ、５３ｊ＋１の間の距離ｄｊ、ｊ＋１は、下記式で表される：
ｄ１（ｊ，ｊ＋１）＝√｛（ｘｊ−ｘｊ＋１）２＋（ｙｊ−ｙｊ＋１）２｝．
図２７の例では、ｄ（ｊ，ｊ＋１）が所定値Ａよりも大きいため、矩形領域５２ｊ、５２ｊ＋１にそれぞれに対応する欠陥像５１は、異なる欠陥に起因すると判断される。一方、矩形領域５２ｊ＋１、５２ｊ＋２それぞれの領域代表点５３ｊ＋１、５３ｊ＋２の間の距離ｄ１（ｊ＋１，ｊ＋２）が所定値Ａ以下であるため、矩形領域５２ｊ、５２ｊ＋１にそれぞれに対応する欠陥像５１は、同一の欠陥に起因すると判断される。
【０１１２】
超音波探傷データ処理プログラム１８は、超音波探傷が行われた断面のそれぞれについて、同一の欠陥に起因すると判断された当該欠陥像５１を関連付ける。これは、同一の欠陥に起因する欠陥像５１に同一の欠陥ＩＤを付与し、異なる欠陥に起因する欠陥像５１に、異なる欠陥ＩＤを付与することによって行われる。
【０１１３】
続いて、図２５に示されているように、隣接する断面に表れている欠陥像５１が同一の欠陥に起因するものか否かを判定する処理が行われる（ステップＳ５４）。この判定においても、欠陥像５１のそれぞれに定められた矩形領域５２の領域代表点５３の位置が使用される。ある断面の欠陥像５１と、それに隣接する断面の欠陥像５１との全ての組み合わせについて、対応する矩形領域５２の領域代表点５３の間の面内方向における距離ｄ２が算出される。面内方向における距離ｄ２とは、異なる断面の矩形領域５２の領域代表点５３をｘｙ平面に投影したときにおける、領域代表点５３の投影点の間の距離のことである。断面ｉの矩形領域５２ｉ，ｊの領域代表点５３ｉ，ｊと、断面ｉに隣接する断面ｉ＋１の矩形領域５２ｉ＋１，ｋの領域代表点５３ｉ＋１，ｋの、面内方向における距離ｄ（ｉ，ｊ）（ｉ＋１、ｋ）は、下記の式で表される：
ｄｉ，ｉ＋１（ｊ、ｋ）＝√｛（ｘｉ，ｊ−ｘｉ＋１，ｋ）２＋（ｙｉ，ｊ−ｙｉ＋１，ｋ）２｝，
ここで、（ｘｉ，ｊ，ｙｉ，ｊ）は、断面ｉの矩形領域５２ｉ，ｊの領域代表点５３ｉ，ｊのｘｙ座標であり、（ｘｉ＋１，ｋ，ｙｉ＋１，ｋ）は、断面ｉ＋１の矩形領域５２ｉ＋１，ｋの領域代表点５３ｉ＋１，ｊのｘｙ座標である。
【０１１４】
図２８に示されているように、断面ｉの矩形領域５２ｉ，ｊの領域代表点５３ｉ，ｊと、断面ｉに隣接する断面ｉ＋１の矩形領域５２ｉ＋１，ｋの領域代表点５３ｉ＋１，ｋの、面内方向における距離ｄ２が所定値Ｂよりも大きい場合、断面ｉの矩形領域５２ｉ，ｊに対応する欠陥像５１と、断面ｉ＋１の矩形領域５２ｉ＋１，ｋに対応する欠陥像５１とは、異なる欠陥に起因すると判断される。所定値Ｂは、上述のステップＳ５３で使用される所定値Ａよりも大きい一定の値である。一方、領域代表点５３ｉ，ｊ、５３ｉ＋１、ｋの間の距離が、所定値Ｂ以下である場合、当該２つの欠陥像５１は同一の欠陥に起因すると判断される。
【０１１５】
図２８の例では、断面ｉの矩形領域５２ｉ，ｊ、断面ｉ＋１の矩形領域５２ｉ＋１，ｋ、断面ｉ＋２の矩形領域５２ｉ＋１，ｍのそれぞれに対応する欠陥像５１が同一の欠陥に起因すると判断されている一方、断面ｉ＋３の矩形領域５２ｉ＋１，ｎに対応する欠陥像５１は、異なる欠陥に起因すると判断されている。
【０１１６】
超音波探傷データ処理プログラム１８は、同一の欠陥に起因すると判断された当該欠陥像５１を相互に関連付ける。これは、同一の欠陥に起因する欠陥像５１に同一の欠陥ＩＤを付与し、異なる欠陥に起因する欠陥像５１に、異なる欠陥ＩＤを付与することによって行われる。
【０１１７】
ステップＳ５３において、ある断面の２つの欠陥像５１が異なる欠陥に起因すると判断されたとしても、ステップＳ５４においてその判断が修正され、その結果、同一の欠陥ＩＤが付与され得ることに留意されたい。例えば、ステップＳ５３において、断面ｉの２つの欠陥像５１が異なる欠陥に起因すると判断された場合でも、ステップＳ５４において、
それに隣接する断面ｉのある欠陥像５１と、それら２つの欠陥像５１が同一の欠陥に起因すると判断された場合には、最終的には、それら３つの欠陥像５１が同一の欠陥に起因すると判断され、同一の欠陥ＩＤが付与される。
【０１１８】
ステップＳ０７：欠陥の位置及び寸法の自動同定と、欠陥のリストアップ
欠陥の同一性の判定処理が完了すると、超音波探傷データ処理プログラム１８は、欠陥の位置及び寸法を自動的に同定し、各欠陥について合否を判定し、更に、各欠陥の欠陥ＩＤ、位置、寸法、及び合否判定結果が列挙された欠陥リストを作成する（ステップＳ０７）。一実施形態では、欠陥リストには、欠陥ＩＤ、欠陥の溶接方向（ｚ軸方向）の位置Ｘ、欠陥の深さＤ、横方向（ｘ軸方向）の位置Ｋ、指示長さＬ、及び、合否判定結果が記述される。欠陥の指示長さＬは、同一の欠陥に対応付けられた欠陥像５１が連続して現れる断面の数に基づいて決定される。同一の欠陥に起因すると判断された（即ち、同一の欠陥ＩＤが付与された）欠陥像５１が、連続するＮ枚の断面に現れている場合、指示長さは、（Ｎ−１）・Ｄであると判断される。ここでＤは、隣接する２枚の断面の間の距離である。欠陥の合否の判定は、欠陥像のエコー高さの最大値と、指示長さＬとに基づいて行われる。ある欠陥の指示長さＬが所定の基準値より大きく、且つ、当該欠陥に対応する一連の欠陥像のエコー高さの最大値が所定の基準値よりも大きい場合、当該欠陥は重大な欠陥と判断される。この場合、超音波探傷データ処理プログラム１８は、被検体２が当該欠陥に起因して不良である旨を示す情報を合否判定結果として欠陥リストに記述する。
【０１１９】
ステップＳ０８：技術者による修正処理
欠陥リストが作成されると、超音波探傷データ処理プログラム１８は、技術者が欠陥リストを確認し、必要であれば欠陥リストを修正するヒューマンインターフェースを提供する処理を行う（ステップＳ０８）。具体的には、超音波探傷データ処理プログラム１８は、欠陥リストを表示装置１４に表示し、更に、技術者に欠陥リストの修正を要求する画面を表示する。この際、超音波探傷データ処理プログラム１８は、技術者による入力装置１３の操作に応答して、オリジナルの探傷データ２０から生成された超音波画像や、形状識別処理がなされた探傷データ２０から生成された超音波画像を表示装置１４に表示する。技術者は、必要に応じて、欠陥リストの修正内容を示す欠陥リスト修正データを入力装置１３に入力する。
【０１２０】
ステップＳ０９：最終欠陥リストの作成
欠陥リスト修正データが入力されると、超音波探傷データ処理プログラム１８は、欠陥リストを修正して最終欠陥リストを生成する（ステップＳ０９）。超音波探傷データ処理プログラム１８は、最終欠陥リストを表示装置１４に表示し、また、技術者によって要求された場合には、最終欠陥リストをプリンタ（図示されない）によって出力する。以上で、探傷データ２０の処理が完了する。
【０１２１】
以上に説明された超音波探傷データの処理方法によれば、欠陥の位置及び寸法がデジタル演算処理によって自動的に同定され、これにより、技術者の能力の差による欠陥の評価のバラツキを抑制することができる。
【０１２２】
（第２の実施形態）
欠陥の延伸方向が３次元的に変化すると、隣接する断面の間の欠陥像の対応付けが正しく行われない場合がある。図２９は、その理由を説明する図である。図２９に示されているように、欠陥５５は、必ずしも、被検体２の表面に平行に延伸しているとは限らない。例えば、断面ｉ１、ｉ３においては欠陥５５の延伸方向が被検体２の表面に平行であるが
、その間の断面ｉ２では欠陥５５の延伸方向が被検体２の表面に対して斜めである場合があり得る。このような場合、断面ｉ１、ｉ３においては探触子６に反射波が帰ってくるものの、断面ｉ２においては、探触子６に反射波が帰ってこない可能性がある。即ち、断面ｉ１、ｉ３においては欠陥５５によるエコーの高さが高いものの断面ｉ２においては欠陥
５５によるエコーの高さが低い場合がある。このような場合、断面ｉ２に欠陥像が現れないことがある。例えば、断面ｉ２における欠陥５５によるエコーの高さが、閾値カット処理（ステップＳ０３）で使用される閾値よりも低いと、その断面ｉ２には欠陥５５に対応する欠陥像が現れない。このような場合、単一の欠陥５５に起因するにも関らず、断面ｉ１、ｉ３に現れる欠陥像が２つの欠陥であると認識され、結果として、欠陥の大きさが正しく評価されない。
【０１２３】
このような不具合を防ぐために、本実施形態では、断面間強調処理が行われる。断面間強調処理とは、ある対象断面の探傷データを（即ち、ある対象断面の各位置のエコー高さのデータ）を、当該対象断面の近傍の断面の探傷データを用いて修正する処理である。以下では、本実施形態で行われるデジタル演算処理の処理手順が詳細に説明される。
【０１２４】
図３０は、本実施形態で行われるデジタル演算処理の処理手順を示すフローチャートである。本実施形態では、閾値カット処理（ステップＳ０３）が行われた後に、上述された断面間強調処理が行われる（ステップＳ１０）。評価ゲート設定処理以降の処理（ステップＳ０４〜Ｓ０９）は、断面間強調処理が行われた探傷データ２０について行われる。
【０１２５】
本実施形態の断面間強調処理（ステップＳ１０）では、図３１に示されているように、断面ｉの探傷データが、走査方向後方に隣接する２枚の断面ｉ−２、ｉ−１、及び走査方向前方に隣接する断面ｉ＋１、ｉ＋２の探傷データを用いて修正される。詳細には、本実施形態の断面間強調処理では、断面ｉのある位置のエコー高さのデータは、５枚の断面ｉ−２〜ｉ＋２の同一位置のエコー高さのデータの最大値に修正される。Ａスコープデータが取得されるフォーカルローが全ての断面について同一である本実施形態では、処理後の断面ｉのフォーカルローｊの路程ｋのエコー高さのデータＨ’ｉ，ｊ，ｋは、下記のように表される：
Ｈ’ｉ，ｊ，ｋ＝
ｍａｘ［Ｈｉ−２，ｊ，ｋ，Ｈｉ−１，ｊ，ｋ，Ｈｉ，ｊ，ｋ，Ｈｉ＋１，ｊ，ｋ，Ｈｉ＋２，ｊ，ｋ］，
ここで、ｍａｘ［ｘ１，ｘ２，ｘ３，ｘ４，ｘ５］は、ｘ１〜ｘ５の最大値であり、Ｈｉ，ｊ，ｋは、断面ｉのフォーカルローｊの路程ｋのエコー高さである。
【０１２６】
図３２は、断面間強調処理の具体例を示すグラフである。図１３の上段は、断面ｉ−２〜ｉ＋２のある同一のフォーカルローのＡスコープデータを示しており、下段は、断面間強調処理後における断面ｉの当該フォーカルローのＡスコープデータを示している。例えば、断面ｉ−２の路程”４”のエコー高さが、「７０」であり、他の断面ｉ−１、ｉ、ｉ＋１、ｉ＋２の路程”４”のエコー高さが「０」である場合、断面間強調処理後の断面ｉの当該フォーカルローのＡスコープデータの路程”４”のエコー高さのデータは、「７０」である。同様に、断面ｉ−１の路程”５”のエコー高さが、「８０」であり、他の断面ｉ−２、ｉ、ｉ＋１、ｉ＋２の路程”５”のエコー高さが「０」である場合、断面間強調処理後の断面ｉの当該フォーカルローのＡスコープデータの路程”５”のエコー高さのデータは、「８０」である。
【０１２７】
このような断面間強調処理によれば、ある対象断面のある位置のエコー高さが低い場合でも、隣接する断面の同一位置のエコー高さが高ければ、当該対象断面の当該位置のエコー高さのデータが高くなるように修正される。従って、欠陥の形状の３次元的な変化によって対象断面のエコー高さが低くなっても、その対象断面のＢスコープ画像から欠陥像が失われない。これは、単一の欠陥５５に起因するにも関らず、断面ｉ１、ｉ３に現れる欠陥像が２つの欠陥であると認識されることを有効に防ぐ。
【０１２８】
断面間強調処理では、断面ｉのある位置のエコー高さよりも断面ｉ−２、ｉ−１、ｉ＋１、ｉ＋２の同一位置のエコー高さが高い場合に、断面ｉの当該位置のエコー高さのデータが増加されるように修正されるような処理であれば、異なる処理が行われてもよい。例えば、断面ｉのある位置のエコー高さのデータが、５枚の断面ｉ−２〜ｉ＋２の同一位置のエコー高さのデータの平均値よりも低いレベルの場合にのみ当該平均値に修正されることも可能である。ただし、断面ｉのある位置のエコー高さのデータを、５枚の断面ｉ−２〜ｉ＋２の同一位置のエコー高さのデータの最大値に修正する処理は、欠陥の大きさを実際より小さく評価することがない点で好適である。
【０１２９】
なお、本実施形態の断面間強調処理では、走査方向前方に隣接する２枚の断面、及び走査方向後方に隣接する２枚の断面の探傷データが対象断面の探傷データの修正に使用されるが、修正に使用される断面の数が、適宜変更可能であることは当業者には自明的である。走査方向前方に隣接するｎ枚（ｎは１以上の整数）の断面、及び走査方向後方に隣接するｎ枚の断面の探傷データが、対象断面の探傷データの修正に使用されることが可能である。
【０１３０】
また、走査方向前方に隣接するｎ枚の断面のみの探傷データのみが対象断面の探傷データの修正に使用され、走査方向後方に隣接するｎ枚の断面が対象断面の探傷データの修正に使用されないことも可能である。同様に、走査方向後方に隣接するｎ枚の断面のみの探傷データのみが対象断面の探傷データの修正に使用され、走査方向前方に隣接するｎ枚の断面が対象断面の探傷データの修正に使用されないことも可能である。ただし、欠陥の大きさが実際より小さく評価されることを防ぐという観点からは、走査方向前方に隣接するｎ枚（ｎは１以上の整数）の断面、及び走査方向後方に隣接するｎ枚の断面の探傷データの両方が対象断面の探傷データの修正に使用されることが好適である。
【０１３１】
上述された断面強調処理を行うと、欠陥の形状の３次元的な変化に起因する欠陥像の欠落の問題を有効に回避できる一方で、ステップＳ０７の欠陥の指示長さ（走査方向の長さ）の同定の際、指示長さが実際よりも長く測定されることになる。例えば、走査方向前方に隣接する２枚の断面、及び走査方向後方に隣接する２枚の断面の探傷データが対象断面の探傷データの修正に使用される場合には、指示長さが、断面の間隔の４倍分（即ち、走査方向前方の２断面及び後方の２断面に対応する長さ）だけ実際よりも長く測定されることになる。
【０１３２】
このような指示長さの過大評価を避けるためには、ステップＳ０７において、対象断面の探傷データの修正に使用された断面の数に応じて、指示長さが補正されることが好ましい。例えば、走査方向前方に隣接するｎ枚（ｎは１以上の整数）の断面、及び走査方向後方に隣接するｎ枚の断面の探傷データが、対象断面の探傷データの修正に使用される場合には、指示長さＬｄは、下記式に基づいて算出されることが好ましい：
Ｌｄ＝（Ｎ−２ｎ−１）・Ｄ，
ここでＮは、同一の欠陥に対応する欠陥像が連続して現れている断面の数であり、Ｄは、隣接する２枚の断面の間の距離である。
【０１３３】
また、走査方向前方に隣接するｎ枚の断面のみが対象断面の探傷データの修正に使用される場合、及び、走査方向後方に隣接するｎ枚の断面のみが対象断面の探傷データの修正に使用される場合には、指示長さＬｄは、下記式に基づいて算出されることが好ましい：
Ｌｄ＝（Ｎ−ｎ−１）・Ｄ．
【０１３４】
本実施形態では、ステップＳ１０の断面間強調処理は、閾値カット処理（ステップＳ０３）の後、且つ、評価ゲート設定処理（ステップＳ０４）の前に行われているが、断面間強調処理は、様々な処理タイミングで行われ得る。
【０１３５】
例えば、断面間強調処理は、ステップＳ０３の閾値カット処理の前に行われることも可能である。ただし、演算量を減らすという観点からは、断面間強調処理がステップＳ０１の閾値カット処理の後で行われることがより好適である。断面間強調処理を閾値カット処理の後で行う場合には、対象断面及び当該対象断面の探傷データ２０の修正に使用される断面の全ての断面について、ある処理対象の位置（即ち、路程）のエコー高さが０である場合には、当該位置について最大値の算出を行う必要がない。
【０１３６】
一層に演算量を減らすという観点からは、断面間強調処理は、評価ゲート設定処理（ステップＳ０４）の後で行われることも可能である。評価ゲート設定処理では、評価ゲート３３の外部の位置のエコー高さが全て０にされる。したがって、閾値カット処理の後で断面間強調処理が行われる場合と比較して、最大値の算出を行う必要がないケースが一層に多くなる。
【０１３７】
更に一層に演算量を減らすという観点からは、断面間強調処理は、形状識別処理（ステップＳ０５）の後で行われることも可能である。形状識別処理では、形状像に対応する位置のエコー高さが全て０にされるので、評価ゲート設定処理断面間強調処理が行われる場合と比較して、最大値の算出を行う必要がないケースが一層に多くなる。
【０１３８】
ただし、３次元的な欠陥の形状の変化による欠陥の見逃しを抑制するためには、断面強調処理は、閾値カット処理の後で行われることが好適である。
【０１３９】
なお、上述された実施形態では、探触子６をフェーズドアレイとして機能させることによってｘ軸方向への超音波ビームの走査が行われているが、探触子６を機械的にｘ軸方向に走査させながら探傷データを取得してもよい。本願発明が、超音波ビームの走査方法に依存せずに適用可能であることは、当業者には自明的であろう。
【符号の説明】
【０１４０】
１：自動超音波探傷システム
２：被検体
３、４：鋼板
５：溶接部
６：探触子
７：走査装置
８：制御装置
９：表示装置
１０：超音波探傷データ処理装置
１１：レール
１２：探触子保持機構
１３：入力装置
１４：表示装置
１５：通信装置
１６：記憶装置
１７：演算装置
１８：超音波探傷データ処理プログラム
１９ａ：健全部探傷データ
１９ｂ：形状情報データ
２０：探傷データ
２１：Ａスコープデータ
２２：形状エコー
２３：欠陥エコー
２４：形状像
２５：欠陥像
３１：健全部
３２：監視範囲
３３：評価ゲート
３３ａ：評価ゲート上端
３３ｂ：評価ゲート下端
３４：形状識別ゲート
３４ａ：形状識別ゲート上端
３４ｂ：形状識別ゲート下端
４１：エコー像
４２：欠陥候補領域
４３：形状候補領域
４４ｉ：Ａスコープデータ
４５ａ：ピーク（形状候補ピーク）
４５ｂ：ピーク
４６：領域代表点
４７：エコーピーク領域
４８：ピーク矩形領域
５１：欠陥像
５２、５２ｉ、５２ｊ：矩形領域
５３、５３ｉ、５３ｊ：領域代表点
５４：エコーピーク領域
５５：欠陥
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波探傷データを処理するためのプログラム、処理装置及び処理方法に関しており、特に、超音波探傷データのデジタル演算処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
橋梁その他の構造体を非破壊的に検査するための技術として、超音波探傷技術が知られている。超音波探傷技術は、構造体の内部に欠陥が存在すると、その欠陥によって超音波が反射されることを利用して構造体を検査する技術である。超音波探傷では、超音波ビームが走査されながら構造体に入射され、構造体の各位置から得られた反射波の強度（エコー高さ）が超音波画像として表示される。構造体に欠陥が存在すると、超音波画像には、欠陥に対応するエコー像（欠陥像）が表れる。超音波画像に欠陥像が写っていることにより、欠陥の存在を知ることができる。加えて、欠陥像の大きさから欠陥の大きさを概略的に判断することができる。このように、超音波探傷技術は、欠陥を評価するための有力な手法の一つである。
【０００３】
現状の超音波探傷技術の一つの問題は、超音波画像から欠陥を正しく評価するためには、欠陥の評価を行う技術者に相当なスキルが要求されることである。これは、超音波画像がそのまま欠陥の構造を表しているとはいえないことに起因する。第１に、超音波画像には、欠陥像のみならず、構造体の形状に対応するエコー像（形状像）が表れる。例えば、
超音波は構造体の表面によって反射されるから、超音波画像には、構造体の表面に対応するエコー像が現れる。欠陥を正しく評価するためには、超音波画像に写っているエコー像のそれぞれを、欠陥像と形状像とに区別することが必要である。しかしながら、特に欠陥像と形状像とが近接したり重なったりしている場合には、これらを正しく区別することは難しい。
【０００４】
加えて、欠陥像の形状も、欠陥の構造そのものを示しているとはいえない。これは、超音波が反射される方向が欠陥の向きに依存することに起因している。欠陥の向きによっては欠陥によって反射された超音波が探触子によって検出されないことがある。例えば、欠陥の延伸方向が３次元的に変化している場合には一つの欠陥が超音波画像において複数の欠陥像に分離して表れることがある。実際には１つの大きな欠陥がある場合でも、超音波画像では、複数の小さな欠陥像が表れることがあり得る。
【０００５】
超音波探傷技術に従事する技術者は、超音波画像に写っているエコー像の形状や配置、検査対象の構造体の構造、その他の様々な要因を考慮して、形状像と欠陥像とを正しく識別し、更に、実際に存在する欠陥の形状を正しく推定して欠陥の大きさを判断することが求められる。しかしながら、このような判断を正しく行うことは、経験に乏しい技術者には難しい。このため、現状では、超音波探傷による欠陥の評価には、技術者の能力の差によるバラツキが避けがたい。
【０００６】
技術者の能力の差による欠陥の評価のバラツキを抑制するためには、超音波探傷によって得られたデータ（探傷データ）を特定のデジタル演算処理によって処理することによって欠陥を評価することが有効である。特開２００５−２７４４４４号公報は、探傷データをデジタル演算処理することによって欠陥を評価するための超音波探傷データの処理方法を開示している。公知のその超音波探傷データの処理方法は、超音波画像に現れている一対のエコー像を検出し、その一対のエコー像において輝度がピークを示す輝度ピーク座標を読み取り、その輝度ピーク座標のｙ座標差と画素分解能とから指示高さを演算するというものである。
【０００７】
しかしながら、発明者の検討によれば、この公報に開示されている超音波探傷データの処理方法には、更に改良する余地がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−２７４４４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、本発明の目的は、より改良されたデジタル演算処理による超音波探傷データの処理方法を提供し、これにより、技術者の能力の差による欠陥の評価のバラツキを抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、本発明は、以下に述べられる手段を採用する。その手段の記述には、［特許請求の範囲］の記載と［発明を実施するための形態］の記載との対応関係を明らかにするために、［発明を実施するための形態］で使用される番号・符号が付加されている。但し、付加された番号・符号は、［特許請求の範囲］に記載されている発明の技術的範囲を限定的に解釈するために用いてはならない。
【００１１】
本発明による超音波探傷データ処理プログラムは、被検体に対して超音波探傷を行うことによって得られた探傷データ（２０）をデジタル演算処理によって処理するためのプログラムである。当該プログラムは、
探傷データ（２０）から得られる超音波画像から被検体（２）の形状に対応する形状像を消去するための処理を、探傷データ（２０）に対して行う形状識別処理ステップ（Ｓ０５）と、
形状像が消去された前記超音波画像に現れている欠陥像（５１）を認識し、前記欠陥像（５１）のうちの一の欠陥像が他の欠陥像と同一の欠陥に起因するか否かを所定の基準によって判断して、前記欠陥像（５１）と前記被検体（２）に存在する前記欠陥との対応付けを行う同一性判定ステップ（Ｓ０６）と、
同一の欠陥に対応付けられた前記欠陥像（５１）から、前記同一の欠陥の寸法を同定する寸法同定ステップ（Ｓ０７）
とを演算装置（１７）に実行させる。
【００１２】
前記形状識別処理ステップ（Ｓ０５）は、
前記超音波画像に表れているエコー像（４１）に対して、前記エコー像（４１）を包囲する矩形の領域である欠陥候補領域（４２）を定義する欠陥候補領域定義ステップ（Ｓ２２）と、
欠陥候補領域（４２）のうち、被検体（２）の形状データに基づいて設定された形状識別ゲート領域（３４）に重なる領域を、形状候補領域（４３）として抽出する抽出ステップ（Ｓ２３）と、
形状候補領域（４３）に含まれているエコー像（４１）が、エコー高さのピーク（４５ａ、４５ｂ）を複数有する場合に、その形状候補領域（４３）をエコー高さの分布の谷の部分を境界となるように分割する分割ステップ（Ｓ２５〜Ｓ２８）と、
前記分割ステップ（Ｓ２５〜Ｓ２８）の後、形状候補領域（４３）の位置を代表する代表点（４６）を設定する代表点設定ステップ（Ｓ２９）と、
代表点（４６）が被検体（２）の形状データに基づいて設定された形状識別ゲート領域（３４）に含まれるとき、前記エコー像（４１）を消去されるべき形状像であると判定する形状判定ステップ（Ｓ３２）
とを備えることが好ましい。
【００１３】
代表点設定ステップ（Ｓ２９）は、
エコー像（４１）に対して、エコー高さが所定値以上であるピークに対応するエコーピーク領域（４７）を認識するステップ（Ｓ４１、Ｓ４２）と、
エコーピーク領域（４７）の中心を代表点（４６）として設定するステップ（Ｓ４５）
とを備えることが好ましい。
【００１４】
その代わりに、代表点設定ステップ（Ｓ２９）は、
形状候補領域（４３）の内部のエコー高さのデータのうち”０”でない有効値データの、前記超音波探傷に用いられるビームの路程方向についての平均値である路程方向平均値の分布を算出するステップと、
前記有効値データの、前記路程方向に垂直な垂直方向についての平均値である垂直方向平均値の分布を算出するステップと、
前記代表点（４６）を、前記路程方向平均値の分布のピークの位置にある路程方向に延伸する直線と、前記垂直方向平均値のピークの位置にある前記垂直方向に延伸するラインの交点として定義するステップ
とを備えることも好ましい。
【００１５】
分割ステップ（Ｓ２５〜Ｓ２８）は、前記超音波探傷に用いられるビームの路程方向に前記形状候補領域（４３）を分割する路程方向分離ステップ（Ｓ２５）を含むことが好ましい。この場合、分割ステップ（Ｓ２５〜Ｓ２８）は、更に、路程方向分離ステップ（Ｓ２５）の後に、前記Ｂスコープ画像において前記路程方向に垂直な方向に前記形状候補領域（４３）を更に分割する垂直方向分離ステップ（Ｓ２７）を含むことが好ましい。
【００１６】
この場合、垂直方向分離ステップ（Ｓ２７）は、
前記形状候補領域（４３）の前記路程方向におけるエコー高さの最大値の、前記路程方向に垂直な垂直方向の分布を示す最大値曲線を抽出する最大値曲線抽出ステップと、
前記形状候補領域（４３）を、前記最大値曲線が極小を示す部分を境界として分割するステップ
とを含むことが好ましい。
【００１７】
分割ステップ（Ｓ２５〜Ｓ２８）は、
前記Ｂスコープ画像において前記超音波探傷に用いられるビームの路程方向と垂直な方向に前記形状候補領域を分割する垂直方向分離ステップ（Ｓ２５’）と、
前記垂直方向分離ステップの後に、前記路程方向前記形状候補領域を更に分割する垂直方向分離ステップ（Ｓ２７’）とを含むことも好適である。
【００１８】
この場合、前記路程方向分離ステップ（Ｓ２７’）は、
前記形状候補領域の前記垂直方向におけるエコー高さの最大値の、前記路程方向の分布を示す最大値曲線を抽出する最大値曲線抽出ステップと、
前記形状候補領域を、前記最大値曲線の谷の部分を境界として分割するステップ
とを含むことが好ましい。
【００１９】
前記同一性判定ステップ（Ｓ０６）は、
前記欠陥像（５１）の位置を代表する代表点（５３）を定める欠陥像代表点設定ステップ（Ｓ５２）と、
前記代表点（５３）の間の距離から、前記欠陥像（５１）のうちの一の欠陥像が他の欠陥像と同一の欠陥に起因するか否かを判断する判断ステップ（Ｓ５３、Ｓ５４）
とを具備することが好ましい。
【００２０】
この判断ステップ（Ｓ５３、Ｓ５４）は、同一の断面の２つの欠陥像（５１）の前記代表点の間の距離から、前記２つの欠陥像（５１）が同一の欠陥に起因するか否かを判断するステップを含むことがあり、また、異なる断面の２つの欠陥像（５１）の前記代表点の間の前記断面に平行な面内方向における距離から、前記２つの欠陥像（５１）が同一の欠陥に起因するか否かを判断するステップを含むことがある。
【００２１】
欠陥像代表点設定ステップ（Ｓ５２）は、欠陥像（５１）のうちの、エコー高さが所定値以上であるエコーピーク領域を囲むように矩形領域（５２）を定めるステップと、矩形領域（５２）の対角線の交点を前記代表点（５３）として定めるステップとを備えることが好ましい。その代わりに、欠陥像代表点設定ステップ（Ｓ５２）は、欠陥像（５１）の内部のエコー高さの、前記超音波探傷に用いられるビームの路程方向についての平均値である路程方向平均値の分布を算出するステップと、
前記欠陥像の内部のエコー高さの、前記路程方向に垂直な垂直方向についての平均値である垂直方向平均値の分布を算出するステップと、
前記代表点（５３）を、前記路程方向平均値の分布のピークの位置にある路程方向に延伸する直線と、前記垂直方向平均値のピークの位置にある前記垂直方向に延伸するラインの交点として定義するステップ
とを備えることも好ましい。
【００２２】
前記超音波探傷において、所定の走査方向に沿って探触子（６）を走査しながら、複数の断面について探傷データ（２０）が取得される場合、当該超音波探傷データ処理プログラムは、更に、前記複数の断面のうちの対象断面の探傷データ（２０）を、前記対象断面の前記走査方向前方及び／又は前記走査方向後方に隣接する所定数の隣接断面の探傷データを用いて修正する断面間強調処理ステップ（Ｓ１０）を演算装置（１７）に実行させることが好ましい。この場合、形状識別処理ステップ（Ｓ０５）では、被検体（２）の形状に対応する形状像を消去するための処理が、修正された前記探傷データ（２０）について行われる。その代わりに、断面間強調処理ステップ（Ｓ１０）では、前記形状識別処理ステップが行われた後の探傷データ（２０）を、隣接断面の探傷データを用いて修正する処理が行われてもよい。
【００２３】
断面間強調処理ステップ（Ｓ１０）では、前記対象断面の各位置のエコー高さのデータが前記隣接断面の同一位置のエコー高さに応じて増加されるように前記対象断面の前記探傷データが修正されることが好ましい。
【００２４】
断面間強調処理ステップ（Ｓ１０）が行われる場合、寸法同定ステップ（Ｓ０７）では、同一の欠陥に対応する欠陥像（５１）が現れている連続した断面の数と、前記対象断面の前記探傷データの修正に用いられた前記隣接断面の数に基づいて、前記同一の欠陥の長さが同定されることが好ましい。
【００２５】
当該超音波探傷データ処理プログラムは、更に、探触子（６）と被検体（２）との間のカップリングが正しく保たれていたか否かを判断するカップリングチェックステップを前記演算処理に実行させることが好ましい。この場合、カップリングチェックステップは、被検体（２）の所定の監視範囲（３２）内の各位置におけるエコー高さと閾値とを比較することにより、探触子（６）が自動的に走査されている間において探触子（６）と被検体（２）との間のカップリングが正しく保たれていたか否かを判断するステップを備え、前記閾値は、探触子（６）と対照用構造体との間のカップリングが得られている状態で探触子（６）によって対照用構造体に超音波を入射して測定された、対照用構造体の所定の健全部（３１）の各位置におけるエコー高さから決定されていることが好ましい。この場合、対照用構造体と被検体（２）とは、同一物であることが好ましい。
【００２６】
本発明による超音波探傷データ処理装置は、被検体（２）に対して超音波探傷を行うことによって得られた探傷データ（２０）をデジタル演算処理によって処理するための超音波探傷データ処理装置である。当該超音波探傷データ処理装置は、探傷データ（２０）から得られる超音波画像から被検体（２）の形状に対応する形状像を消去するための処理を、探傷データ（２０）に対して行う形状識別処理手段（１７、１８）と、形状像が消去された前記超音波画像に現れている欠陥像（５１）を認識し、欠陥像（５１）のうちの一の欠陥像が他の欠陥像と同一の欠陥に起因するか否かを所定の基準によって判断して、前記欠陥像（５１）と前記被検体（２）に存在する前記欠陥との対応付けを行う同一性判定手段（１７、１８）と、同一の欠陥に対応付けられた前記欠陥像（５１）から、前記同一の欠陥の寸法を同定する寸法同定手段（１７、１８）とを具備する。
本発明による超音波探傷データ処理方法は、被検体に対して超音波探傷を行うことによって得られた探傷データ（２０）をデジタル演算処理によって処理するためのプログラムである。当該超音波探傷データ処理方法は、
探傷データ（２０）から得られる超音波画像から被検体（２）の形状に対応する形状像を消去するための処理を、探傷データ（２０）に対して行う形状識別処理ステップ（Ｓ０５）と、
形状像が消去された前記超音波画像に現れている欠陥像（５１）を認識し、前記欠陥像（５１）のうちの一の欠陥像が他の欠陥像と同一の欠陥に起因するか否かを所定の基準によって判断して、前記欠陥像（５１）と前記被検体（２）に存在する前記欠陥との対応付けを行う同一性判定ステップ（Ｓ０６）と、
同一の欠陥に対応付けられた前記欠陥像（５１）から、前記同一の欠陥の寸法を同定する寸法同定ステップ（Ｓ０７）
とを備えている。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、より改良されたデジタル演算処理による超音波探傷データの処理方法を提供し、これにより、技術者の能力の差による欠陥の評価のバラツキを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、本発明による超音波探傷データの処理方法の第１の実施形態において使用される自動超音波探傷システムの構成を示す図である。
【図２】図２は、自動超音波探傷システムに含まれる超音波探傷データ処理装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、図１の自動超音波探傷システムによって探傷データを取得する手順を示す概念図である。
【図４】図４は、図１の自動超音波探傷システムによって探傷データを取得する手順を示す概念図である。
【図５Ａ】図５Ａは、探傷データに含まれるＡスコープデータの例を示す概念図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、探傷データに含まれるＡスコープデータの他の例を示す概念図である。
【図６】図６は、Ｂスコープ画像の内容を概念的に示す図である。
【図７】図７は、探傷データから生成されるＢスコープ画像の例を示す概念図である。
【図８】図８は、第１の実施形態における超音波探傷データの処理手順を示すフローチャートである。
【図９】図９は、カップリング処理の手順を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、健全部探傷データの採取の手順を示す断面図である。
【図１１】図１１は、カップリングチェック処理の対象である監視範囲を示す断面図である。
【図１２Ａ】図１２Ａは、カップリングが良好である場合のＡスコープデータの一例を示すグラフである。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、カップリングが不良である場合のＡスコープデータの一例を示すグラフである。
【図１３】図１３は、評価ゲート設定処理で設定される評価ゲートを示す図である。
【図１４】図１４は、形状識別処理の手順を示すフローチャートである。
【図１５】図１５は、形状識別処理において設定される、形状識別ゲートを示す図である。
【図１６】図１６は、評価ゲートと形状識別ゲートの関係を示す図である。
【図１７Ａ】図１７Ａは、エコー像に対して定義された欠陥候補領域を示す図である。
【図１７Ｂ】図１７Ｂは、欠陥候補領域から抽出された形状候補領域を示す図である。
【図１７Ｃ】図１７Ｃは、Ａスコープ分離処理によって分離されたエコー像と、それに対して定義された形状候補領域を示す図である。
【図１７Ｄ】図１７Ｄは、フォーカルロー方向分離処理によって分割された形状候補領域を示す図である。
【図１７Ｅ】図１７Ｅは、フォーカルロー方向分離処理の後における断面内領域認識処理によって認識された形状候補領域を示す図である。
【図１７Ｆ】図１７Ｆは、形状像が消去されたＢスコープ画像の概念図である。
【図１８Ａ】図１８Ａは、Ａスコープ分離処理が行われる前のＡスコープデータを示す図である。
【図１８Ｂ】図１８Ｂは、Ａスコープ分離処理が行われた後のＡスコープデータを示す図である。
【図１９Ａ】図１９Ａは、フォーカルロー方向分離処理を説明する概念図である。
【図１９Ｂ】図１９Ｂは、フォーカルロー方向分離処理を説明する概念図である。
【図１９Ｃ】図１９Ｃは、フォーカルロー方向分離処理を説明する概念図である。
【図２０】図２０は、フォーカルロー方向分離の条件を示すグラフである。
【図２１】図２１は、形状識別処理における、領域代表点の第１の設定手法を示すフローチャートである。
【図２２Ａ】図２２Ａは、抽出されたエコーピーク領域を示す図である。
【図２２Ｂ】図２２Ｂは、エコーピーク領域に対して定義されたピーク矩形領域と領域代表点とを示す図である。
【図２２Ｃ】図２２Ｃは、領域代表点の第２の設定手法を示す図である。
【図２３Ａ】図２３Ａは、他の実施形態における形状識別処理の手順を示すフローチャートである。
【図２３Ｂ】図２３Ｂは、認識されたエコー像を示す図である。
【図２３Ｃ】図２３Ｃは、フォーカルロー分離処理によって分離されたエコー像と、それに対して定義された形状候補領域を示す図である。
【図２３Ｄ】図２３Ｄは、路程方向分離処理によって分割された形状候補領域を示す図である。
【図２３Ｅ】図２３Ｅは、フォーカルロー方向分離処理の後における断面内領域認識処理によって認識された形状候補領域を示す図である。
【図２４】図２４は、形状像と欠陥像とを識別するための処理を説明する概念図である。
【図２５】図２５は、欠陥の同一性の判定処理の手順を示すフローチャートである。
【図２６Ａ】図２６Ａは、欠陥像に定義された領域代表点を示す図である。
【図２６Ｂ】図２６Ｂは、欠陥像に領域代表点を定める一の方法を示す図である。
【図２６Ｃ】図２６Ｃは、欠陥像に領域代表点を定める他の方法を示す図である。
【図２７】図２７は、同一の断面に表れている複数の欠陥像が同一の欠陥に起因するものか否かを判定する処理を示す図である。
【図２８】図２８は、隣接する断面に表れている欠陥像が同一の欠陥に起因するものか否かを判定する処理を示す図である。
【図２９】図２９は、欠陥の延伸方向が３次元的に変化すると、隣接する断面の間の欠陥像の対応付けが正しく行われないことがある理由を説明する図である。
【図３０】図３０は、第２の実施形態における超音波探傷データの処理方法を示すフローチャートである。
【図３１】図３１は、第２の実施形態における断面間強調処理を説明する図である。
【図３２】図３２は、第２の実施形態における断面間強調処理を説明するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
（第１の実施形態）
第１の実施形態では、本発明による超音波探傷データの処理方法が、以下に述べられるような超音波探傷検査に適用される。
【００３０】
図１は、本実施形態において使用される自動超音波探傷システム１の構成、及び被検体２の構成を示している。本実施形態では、自動超音波探傷システム１によって探傷される被検体２は、Ｔ字隅肉溶接によって溶接された２枚の鋼板３、４である。以下では、鋼板３、４の溶接部５、及びその周辺の探傷が行われる場合について説明が行われるが、被検体２がこのような構造に限定されないことは、当業者に自明であろう。
【００３１】
本実施形態では、自動超音波探傷システム１は、探触子６と、探触子６を所望の走査方向に走査する走査装置７と、制御装置８と、表示装置９と、超音波探傷データ処理装置１０を備えている。本実施形態では、鋼板３、４の溶接線に沿った方向に探触子６の走査方向が定められる。以下の説明では、走査方向をｚ軸方向とし、走査方向に垂直で、且つ、
鋼板３の表面に平行な方向をｘ軸方向とするｘｙｚ直交座標系が使用されることに留意されたい。
【００３２】
探触子６は、制御装置８から供給される電気信号に応答して超音波ビームを被検体２に入射し、更に、被検体２から反射波を受けとって反射波に対応する電気信号を生成する。探触子６は、探触子６はｘｙ平面に平行な平面内で一列に並べられた複数の超音波振動子で構成されており、探触子６は、ｘｙ平面に平行な面内で超音波ビームを電子的に走査するフェーズドアレイとして機能することが可能である。
【００３３】
走査装置７は、レール１１と探触子保持機構１２とを備えている。レール１１は、走査方向、即ち、被検体２の溶接線の方向に延設されている。探触子保持機構１２は、探触子６を保持する。探触子保持機構１２は、レール１１の上に探傷方向に移動可能に載置されており、探触子６の走査は、探触子保持機構１２がレール１１の上を移動することによって行われる。探触子６の走査方向の位置は、レール１１に設けられたエンコーダ（図示されない）によって検出可能である。
【００３４】
制御装置８は、探触子６を制御すると共に、被検体２の探傷を行うための様々な演算を行う。具体的には、制御装置８は、探触子６に電気信号を供給して探触子６に超音波ビームを発生させる。更に、制御装置８は、探触子６が受け取った反射波の波形に対応するデータである探傷データ２０を記憶装置（図示されない）に保存する。制御装置８は、更に、探傷データ２０から様々な超音波画像、即ち、Ａスコープ画像、Ｂスコープ画像、Ｃスコープ画像、Ｄスコープ画像を生成し、表示装置９に表示する機能を有している。
【００３５】
超音波探傷データ処理装置１０は、制御装置８から通信回線を介して探傷データ２０を受け取り、受け取った探傷データについて様々なデジタル演算処理を行い、これにより、被検体２に存在する欠陥の分析、特に、欠陥の大きさの算出を行う。図２は、超音波探傷データ処理装置１０の構成を示すブロック図である。図２に示されているように、超音波探傷データ処理装置１０は、キーボードやマウス等の入力装置１３と、表示装置１４と、制御装置８と通信するための通信装置１５と、記憶装置１６と、演算装置１７とを備えている。入力装置１３及び表示装置１４は、技術者が超音波探傷データ処理装置１０を操作するためのヒューマンインターフェースとして使用される。通信装置１５は、制御装置８から探傷データ２０を受け取るために使用される。記憶装置１６には、探傷データ２０を処理するための超音波探傷データ処理プログラム１８と、探傷データを処理するために使用される様々なデータとが保存される。超音波探傷データ処理プログラム１８が演算装置１７によって実行されることにより、探傷データに対して所望の処理が行われる。記憶装置１６に保存されるデータには、欠陥が存在しない部分について取得された探傷データである健全部探傷データ１９ａと、被検体２の形状を示す形状情報データ１９ｂとが含まれている。後述されるように、健全部探傷データ１９ａは、被検体２と探触子６との間のカップリングが正しく確立されているか否かを確認するために使用される。形状情報データ１９ｂは、被検体２の形状に依存した処理を行うときに使用される。なお、制御装置８から超音波探傷データ処理装置１０への探傷データ２０の供給は、通信回線ではなく、記憶媒体（例えば、光ディスク）によって行われることも可能である。
【００３６】
本実施形態の自動超音波探傷システム１は、図３に示されているように、超音波ビームをｘｙ平面内については電子的に走査し、ｚ軸方向については機械的に走査するように構成されている。超音波ビームは、探触子６と被検体２との接触面の任意の位置から任意の方向に向けて入射可能である。詳細には、探触子６を構成する複数の超音波振動子のうち、連続して並ぶ所定数の超音波振動子が選択され、その選択された超音波振動子が励起されて超音波ビームが被検体２に入射される。励起される超音波振動子の組み合わせは、しばしば「フォーカルロー」と呼ばれる。例えば、６個の超音波振動子が同時に励起される場合には、探触子６の左端から６番目までの超音波振動子が、一の「フォーカルロー」を構成し、左から２番目から７番目までの超音波振動子が、他の「フォーカルロー」を構成する。超音波ビームが入射される位置は、探触子６を構成する超音波振動子のうちの励起される超音波振動子の組み合わせ（すなわち、フォーカルロー）によって定まり、超音波ビームが入射される方向は、励起される超音波振動子に供給される電気信号の位相差によって定まる。
【００３７】
超音波ビームの経路特性は、励起される超音波振動子の組み合わせ、及び超音波ビームの入射方向（即ち、電気信号の位相差）で決定される。例えば、図３に示されているように、左端から６番目までの超音波振動子が励起される超音波振動子として選択され、それらの超音波振動子に所定の位相差の電気信号が供給されることにより、フォーカルロー”
１”の超音波ビームが発生される。その超音波ビームの反射波の波形が、フォーカルロー”１”のＡスコープデータとして取得される。同様に、左から２番目から７番目までの超音波振動子が励起される超音波振動子として選択され、それらの超音波振動子に所定の位相差の電気信号が供給されることにより、フォーカルロー”２”の超音波ビームが発生される。このように、励起される超音波振動子の組み合わせを変更することにより（即ち、異なるフォーカルローによって超音波ビームを発生することにより）、超音波ビームは、ｘｙ平面内において走査される。
【００３８】
自動超音波探傷システム１による探傷データ２０の取得は、下記の手順で行われる。図４を参照して、まず、走査装置７によって探触子６が被検体２の所望の断面ｉに位置合わせされる。その断面ｉのあるフォーカルローが選択され、そのフォーカルローについてＡスコープデータが取得される。自動超音波探傷システム１によって取得される探傷データ２０は、フォーカルローを識別する識別子と、各フォーカルローのＡスコープデータ（即ち、各フォーカルローについて発生された超音波ビームの反射波の波形を示すデータ）で構成される。
【００３９】
図５Ａに示されているように、本実施形態では、Ａスコープデータは、当該フォーカルローの各路程におけるエコー高さ（即ち、反射波の信号レベル）として記述される。図５には、フォーカルロー”１”〜”Ｎ”の複数のＡスコープデータ２１‐１〜２１‐Ｎが図示されている。Ａスコープデータにおいて、エコー高さは、所定の数値範囲の数値で、本実施形態では０以上１００以下の数値で表現される。ただし、反射波の信号レベルが所定値以上である場合、図５Ｂに示されているように、Ａスコープデータに記述されるエコー高さは数値範囲の上限値と定められる。同様の手順により、断面ｉの規定されたフォーカルローの全てについて、Ａスコープデータが取得される。
【００４０】
続いて探触子６が走査方向（ｚ軸方向）に移動され、隣接する断面ｉ＋１に位置合わせされる。断面ｉ＋１についても同様に、規定されたフォーカルローの全てについて、Ａスコープデータが取得される。同様な手順が被検体２の所望の全ての断面について繰り返されることにより、被検体２全体について探傷データ２０が取得される。本実施形態では、
Ａスコープデータが取得されるフォーカルローは、全ての断面について同一である。即ち、同一のフォーカルローの同一の路程のエコー高さのデータは、全ての断面の同一位置のエコー高さのデータを表している。
【００４１】
取得された探傷データ２０を演算処理することにより、様々な超音波画像、即ち、Ｂスコープ画像、Ｃスコープ画像、Ｄスコープ画像を得ることができる。例えば、ある断面について得られたＡスコープデータからは、当該断面のＢスコープ画像を生成することができる。図６は、Ｂスコープ画像の内容を概念的に示す図であり、図７は、Ｂスコープ画像
の一例を示す概念図である。図６を参照して、Ｂスコープ画像は、被検体２のｘｙ平面に平行な（即ち、走査方向に垂直な）断面の各位置におけるエコー高さを色調又は階調によって表す画像である。Ｂスコープ画像は、各フォーカルローから発生された超音波ビームの路程と超音波ビームの入射角度から、エコーが発生した断面の位置を特定し、更に、Ｂスコープ画像における当該位置の階調や色を、エコーのエコー高さに応じて決定することによって作成される。例えば、図６に示されているように被検体２の形状に起因して発生する形状エコー２２と、被検体２に存在する欠陥に起因して発生する欠陥エコー２３とが探触子６によって検出された場合には、図７に示されているように、Ｂスコープ画像には、形状エコー２２に対応するエコー像である形状像２４と、欠陥エコー２３に対応するエコー像である欠陥像２５とが現れる。図７において、横軸は、超音波ビームが入射される位置（即ち、励起される超音波振動子の組み合わせ）を示しており、θは、超音波ビームの入射方向を示している。ある断面のＢスコープ画像は、当該断面において欠陥が存在すると考えられる位置を視覚的に示巣ことを可能にする。
【００４２】
図７に示されているように、被検体２に対して超音波探傷を行うことによって得られるＢスコープ画像には、主として、２種類のエコー像：形状像２４と欠陥像２５とが現れる。形状像２４とは、被検体２の形状を表すエコー像であり、欠陥像２５とは、被検体２に存在する欠陥に対応するエコー像である。形状像２４と欠陥像２５とを正しく識別し、更
に、欠陥像２５から欠陥の大きさを正しく判断するための技術を提供することが、本実施形態の超音波探傷データの処理方法の主題の一つである。以下、本実施形態の超音波探傷データの処理方法が詳細に説明される。
【００４３】
図８は、本実施形態における超音波探傷データの処理方法を示すフローチャートである。本実施形態における超音波探傷データの処理方法では、探傷データの読み込み処理（ステップＳ０１）、カップリングチェック処理（ステップＳ０２）、閾値カット処理（ステップＳ０３）、評価ゲート設定処理（ステップＳ０４）、形状識別処理（ステップＳ０５）、欠陥の同一性の判定処理（ステップＳ０６）、欠陥の位置・寸法の自動同定、及び欠陥のリストアップ処理（ステップＳ０７）、技術者による修正処理（ステップＳ０８）、最終欠陥リストの作成処理（ステップＳ０９）が行われる。これらの処理は、超音波探傷データ処理プログラム１８によって行われる。以下、各処理が詳細に説明される。
【００４４】
ステップＳ０１：探傷データの読み込み
本実施形態における超音波探傷データの処理では、まず、探傷データ２０が超音波探傷データ処理装置１０に読み込まれる。探傷データ２０が、通信回線を介して制御装置８から超音波探傷データ処理装置１０に送られ、記憶装置１６に保存される。以下では、探傷データ２０について様々な処理が行われる。ただし、超音波探傷データ処理装置１０に読み込まれたオリジナルの探傷データ２０は、記憶装置１６に保存され、必要に応じて参照される。
【００４５】
ステップＳ０２：カップリングチェック
続いて、超音波探傷データ処理プログラム１８は、カップリングチェック処理を行う。カップリングチェック処理とは、被検体２と探触子６とのカップリングを確認するための処理である。被検体２と探触子６との間のカップリングが正しく取れていない状態で超音波探傷を行うと、超音波の被検体２への入射や被検体２からの反射波の検出が正しく行われず、したがって、正しい探傷データ２０が得られない。カップリングチェック処理では、探触子６が走査されている間に、被検体２と探触子６とが正しくカップリングされた状態が維持されていることが確認される。
【００４６】
図９は、カップリングチェック処理の手順を説明する図である。被検体２の自動探傷を行う前に健全部探傷データ１９ａが予め取得され、取得された健全部探傷データ１９ａが記憶装置１６に保存される（ステップＳ１１）。健全部探傷データ１９ａとは、カップリングチェックのための閾値を決定するために使用される探傷データであり、被検体２と探触子６との間のカップリングが正しく保たれていることを技術者の目視によって確認した状態で取得される。健全部探傷データ１９ａの採取の際には、表示装置９に超音波画像が表示され、技術者は、表示された超音波画像から探触子６と被検体２との間のカップリングが正しく保たれていることを確認する。
【００４７】
図１０に示されているように、健全部探傷データ１９ａの取得は、被検体２のある断面について行われ、且つ、少なくとも、当該断面に予め定義された健全部３１を含む範囲について行われる。健全部探傷データ１９ａが採取されるフォーカルローおよび超音波ビームの入射角度は、健全部３１の全体を少なくともカバーするように決定される。健全部３１としては、欠陥が存在しないと考えられる部分が選択される。被検体２の形状から欠陥が存在しない部分を考察することは、経験上可能である。健全部３１は、被検体２の表面、及び溶接部５から離れているように選択される。健全部３１は、欠陥を含まない部分であるから、健全部３１の各位置から得られるエコーは、全て林状エコーである。
【００４８】
図９に示されているように、健全部探傷データ１９ａの採取の後、健全部探傷データ１９ａから閾値が決定される（ステップＳ１２）。より具体的には、超音波探傷データ処理装置１０は、健全部探傷データから健全部３１の各位置から得られるエコーのエコー高さを抽出し、そのエコー高さの平均値を算出する。その平均値が閾値として決定される。
【００４９】
健全部探傷データ１９ａの取得（ステップＳ１１）と、閾値の決定（ステップＳ１２）は、探傷データ２０の処理を行う毎に実行する必要はない。閾値が一旦決定されれば、その閾値を用いて、別の探傷データ２０について再度にカップリングチェック処理を行うことが可能である。
【００５０】
続いて、超音波探傷データ処理プログラム１８は、ステップＳ１２で決定された閾値を用いてカップリングチェックを行う（ステップＳ１３）。より具体的には、図１１に示されているように、被検体２には、予め監視範囲３２が定められており、超音波探傷データ処理プログラム１８は、その監視範囲３２の各位置におけるエコー高さを示すデータを、
探傷データ２０から抽出する。更に超音波探傷データ処理装置１０は、監視範囲３２の各位置におけるエコー高さを示すデータと、ステップＳ０２で得られた閾値とを比較し、その比較結果に基づいてカップリングチェックを行う。
【００５１】
詳細には、超音波探傷データ処理プログラム１８は、当該フォーカルローの監視範囲３２内のエコー高さが閾値を超える位置の数に基づいて、ある断面のあるフォーカルローについての探傷データ２０の取得時に探触子６と被検体２とのカップリングが正しく保たれていたか否かを判断する。超音波探傷データ処理プログラム１８は、ある断面のあるフォーカルローの監視範囲３２内に、エコー高さが閾値を超える位置が所定数以上存在する場合、当該フォーカルローの探傷データの取得時に探触子６の当該フォーカルローによる超音波の入射位置と被検体２とのカップリングが正しく保たれていたと判断する。そうでない場合、超音波探傷データ処理プログラム１８は、カップリング不良が発生していたと判断する。
【００５２】
例えば、図１２Ａに示されているように、ある断面のあるフォーカルローのＡスコープデータに、エコー高さが閾値を超える位置が所定数以上、現れている場合には、超音波探傷データ処理プログラム１８は、カップリングが正しく保たれていたと判断する。一方、図１２Ｂに示されているように、エコー高さが閾値を超える位置の数が所定数に満たない場合（図５Ｂでは、エコー高さが閾値を超える位置の数が０である）、超音波探傷データ処理プログラム１８は、当該フォーカルローの探傷データ２０の取得時にカップリング不良が発生していたと判断する。
【００５３】
カップリング不良を検出すると、超音波探傷データ処理プログラム１８は、カップリング不良が発生した断面及びフォーカルローを示すカップリング不良情報を生成し、カップリング不良情報を表示装置１４から出力する。
【００５４】
各断面の監視範囲３２は、健全部探傷データ１９ａが採取された断面の健全部３１と相違する位置に定められることは許容される。しかしながら、各断面の監視範囲３２と健全部３１とは、同一の位置に定められることが好ましい。即ち、各断面の監視範囲３２のｘｙ平面への投影は、健全部３１のｘｙ平面への投影と同一の範囲であることが好ましい。
このように監視範囲３２を決定することにより、カップリングが正しく保たれた状態で自動探傷の際に得られた探傷データに現れる林状エコーの高さと、健全部探傷データ位置に現れる林状エコーの高さとを同一にすることができる。これは、カップリングを確実にチェックするために好適である。
【００５５】
健全部探傷データ１９ａは、被検体２ではなく、被検体２と同一の材料で形成された構造体、又は被検体２と同一の製造工程で作製された構造体から取得されることも可能である。林状エコーは、概ね材質で決定されるから、被検体２と同一の材料で形成された別の構造体や、同一の製造工程で作製された別の構造体から健全部探傷データ１９ａを取得しても、概ね適切な閾値を決定することが可能である。ただし、検査されるべき被検体２そのものを用いて健全部探傷データを取得することは、材料や製造工程のばらつきがあっても閾値を決定できる点で好適である。
【００５６】
ステップＳ０３：閾値カット処理
カップリングチェック処理に続いて、超音波探傷データ処理プログラム１８は、閾値カット処理を行う。閾値カット処理では、所定の閾値よりも小さいエコー高さのデータを全て０に置換する処理が、探傷データ２０に対して行われる。これにより、バックグラウンドレベルのエコーが全て除去される。この閾値カット処理は、超音波画像に現れるエコー像を互いに分離する役割も有している。超音波画像のある位置のエコー高さが０でない（即ち、所定の閾値以上である）場合には、その位置は、何からのエコー像（例えば、形状像や欠陥像）が存在する領域に属しており、一方、ある位置のエコー高さが０であれば、その位置は、何らのエコー像も存在しない領域に属している。
【００５７】
ステップＳ０４：評価ゲート設定
閾値カット処理に続いて、超音波探傷データ処理プログラム１８は、評価ゲート設定処理を行う。評価ゲート設定処理とは、被検体２に評価ゲート３３を設定するための処理である。評価ゲート３３とは、欠陥が評価される対象となる領域のことである。評価ゲート設定処理では、探傷データ２０のうち評価ゲート３３の外側の位置のエコー高さのデータを全て０に置換する処理が行われる。これにより、被検体２のうち、評価ゲート３３の外側の領域については、欠陥の評価は行われない。
【００５８】
図１３は、評価ゲート３３の一例を示す図である。本実施形態では、鋼板３の表面３ａから被検体２の内部方向に向かって所定のオフセットだけ離れた位置に、評価ゲート３３の上端（評価ゲート上端３３ａ）が設定され、更に、鋼板３の裏面３ｂ及び溶接部５の表面５ａから所定のオフセットだけ離れた位置に、評価ゲート３３の下端（評価ゲート下端３３ｂ）が設定され、評価ゲート上端３３ａと評価ゲート下端３３ｂとの間の領域が、評価ゲート３３として定められる。評価ゲート３３の評価ゲート上端３３ａ及び評価ゲート下端３３ｂは、被検体２の形状情報データ１９ｂに基づいて決定される。形状情報データ１９ｂとオフセットとが与えられると、超音波探傷データ処理装置１０は、形状情報データ１９ｂとオフセットから自動的に評価ゲート３３となるべき領域を決定する。探傷データ２０のうち決定された評価ゲート３３の外側の位置のエコー高さのデータが０に置換される。
【００５９】
なお、ステップＳ０３の閾値カット処理と、ステップＳ０４の評価ゲート設定処理とが行われる順序は、逆であってもよい。
【００６０】
ステップＳ０５：形状識別処理
評価ゲート設定処理に続いて、超音波探傷データ処理プログラム１８は、形状識別処理を行う。形状識別処理とは、超音波画像に表れるエコー像のそれぞれを、被検体２の形状に対応する形状像と欠陥に対応する欠陥像の何れであるかを識別し、形状像を超音波画像から消去する処理である。超音波画像に表れている、あるエコー像が形状像であると判断されると、探傷データ２０の当該形状像に対応するエコー高さのデータが０に置換される。これにより、形状像が超音波画像から消去される。
【００６１】
図１４は、形状識別処理の手順を示すフローチャートである。超音波探傷データ処理プログラム１８は、まず、被検体２に形状識別ゲートを設定する処理を行う（ステップＳ２１）。図１５に示されているように、形状識別ゲート３４とは、形状識別処理の対象となる領域のことである。形状識別ゲート３４は、形状像が存在することが予測される領域であり、被検体２の形状を示す形状情報データ１９ｂに基づいて決定される。
【００６２】
本実施形態では、形状識別ゲート３４は、次のように設定される。鋼板３の裏面３ｂ及び溶接部５の表面５ａから所定の距離αだけ鋼板３の表面３ａの方向にずれた位置に、形状識別ゲート上端３４ａが設定される。更に、鋼板３の裏面３ｂ及び溶接部５の表面５ａから所定の距離βだけ鋼板３の表面３ａと反対の方向にずれた位置に、形状識別ゲート下端３４ｂが設定される。形状識別ゲート上端３４ａと形状識別ゲート下端３４ｂとの間の領域が形状識別ゲート３４である。
【００６３】
図１６は、探傷データ２０に含まれる各Ａスコープデータにおける、評価ゲート３３と形状識別ゲート３４との関係を示す図である。形状識別処理が行われる前では、各フォーカルローのＡスコープデータは、評価ゲート３３の内部の位置に対応する各路程におけるエコー高さを含んで構成される。形状識別ゲート３４は、評価ゲート３３の一部分として定義される。
【００６４】
図１４に示されているように、形状識別ゲート３４の設定に続いて、断面内領域認識処理が行われる（ステップＳ２２）。断面内領域認識処理とは、Ｂスコープ画像からエコー像が存在する領域を抽出する処理である。図１７Ａは、断面内領域認識処理を説明する概念図である。超音波探傷データ処理プログラム１８は、まず、評価ゲート３３の内部のエコー像４１を抽出する。図１７Ａでは、一のエコー像４１のみが図示されていることに留意されたい。本実施形態では、エコー像４１の抽出は、エコー高さが０でない連続した一の領域を一のエコー像４１として認識することにより行われる。既述のように、閾値カット処理によってバックグランドレベルのエコーは除去されているから、エコー高さが０でない位置には、何らかのエコー像が存在することに留意されたい。
【００６５】
更に、超音波探傷データ処理プログラム１８は、抽出されたエコー像４１のそれぞれについて、当該エコー像を包囲する欠陥候補領域４２を定義する。本実施形態では、欠陥候補領域４２は、Ｂスコープ画像において、超音波ビームの路程方向と垂直な２辺及び平行な２辺を有する長方形であるように定義される。その代わりに、エコー像４１の輪郭が抽出され、その輪郭の内部の領域が、欠陥候補領域４２として定義されることも可能である。
【００６６】
ステップＳ２２で抽出されたエコー像４１は、欠陥像である場合があり、また、形状像である場合がある。加えて、図１７Ａに例示されるように、人間がＢスコープ画像を見れば区別できるような複数のエコー像が重なって構成されていることがある。これらの複数のエコー像のうち、あるエコー像は欠陥像であり、他のエコー像は形状像である可能性がある。したがって、欠陥を正しく評価するためには、形状像と欠陥像とを分離する必要がある。以下に述べられているように、超音波探傷データ処理プログラム１８は、重なりあったエコー像を分離し、且つ、それぞれを形状像と欠陥像のいずれであるかを識別するための処理を行う。
【００６７】
形状像と欠陥像とを分離するために、超音波探傷データ処理プログラム１８は、まず、欠陥候補領域４２の少なくとも一部が形状識別ゲート３４の内部にあるか否かを判定する（ステップＳ２３）。この処理は、確実に欠陥像であると判断できるエコー像４１を選択的に分離するためのものである。具体的には、欠陥候補領域４２の全体が形状識別ゲート３４の外側に位置している場合、超音波探傷データ処理プログラム１８は、当該欠陥候補領域４２に含まれているエコー像４１を欠陥像であると判定する（ステップＳ２４）。一方、欠陥候補領域４２の少なくとも一部が形状識別ゲート３４に重なっている場合、超音波探傷データ処理プログラム１８は、その欠陥候補領域４２を、形状像を含む可能性のある領域である形状候補領域４３として抽出する（ステップＳ２３：ＹＥＳ）。本実施形態では、形状候補領域４３は、欠陥候補領域４２と同様に、超音波ビームの路程方向と垂直な２辺及び平行な２辺を有する長方形であるように定義される。欠陥候補領域４２がエコー像４１の輪郭の内部の領域として定義される場合には、形状候補領域４３もエコー像４１の輪郭の内部の領域として定義されることに留意されたい。図１７Ｂに示されている本実施形態の例では、図１７Ａに示されている欠陥候補領域４２は、形状候補領域４３として抽出される。抽出された形状候補領域４３について、ステップＳ２５以降の処理が実行される。
【００６８】
続いて、超音波探傷データ処理プログラム１８は、形状候補領域４３に含まれているエコー像４１を超音波ビームの路程方向に分離する処理であるＡスコープ分離処理を実行する（ステップＳ２５）。図１７Ｂは、Ａスコープ分離処理を説明するための図である。図１７Ｂの例では、フォーカルロー”１”〜”Ｎ”のそれぞれに対応するＡスコープデータ２１−１〜２１−Ｎのうち、中央近辺に位置するフォーカルローに対応するＡスコープデータは、２つのピークを有している。これは、エコー像４１が、超音波ビームの路程方向に並んで重なり合った複数のエコー像から構成されていることを示唆している。超音波探傷データ処理プログラム１８は、こうした条件を満たすエコー像４１を、路程方向に分割する。
【００６９】
図１８Ａ、１８Ｂは、Ａスコープ分離処理をより詳しく説明するための図である。図１８Ａは、あるフォーカルロー”ｉ”のＡスコープデータ４４ｉを示す。このＡスコープデータ４４ｉには、２つのピーク４５ａ、４５ｂが認められる。形状候補領域４３の終点に近い方のピーク４５ａ（形状候補領域４３の路程方向に垂直な２辺のうち、且つ、探触子
６から離れている側の辺に近いピーク４５ａ）は形状像に対応するピークであり、他のピーク４５ｂは、欠陥像に対応するピークであると考えられるが、この２つのピーク４５ａ、４５ｂは裾野においてつながっている。即ち、形状像と欠陥像とは分離されていない。また、この段階では、ピーク４５ａ、４５ｂが、形状像と欠陥像の何れに対応しているかも不明である。
【００７０】
超音波探傷データ処理プログラム１８は、形状識別ゲート３４の内部においてエコー高さが最大値を示すピークを、形状候補ピークとして抽出する。形状候補ピークは、図１８Ａの例では、ピーク４５ａが形状候補ピークとして抽出される。以下では、ピーク４５ａを、形状候補ピーク４５ａと記載することがある。続いて超音波探傷データ処理プログラム１８は、形状候補ピーク４５ａの高さに対して所定の割合の高さをカット閾値として設定する。カット閾値は、例えば、形状候補ピーク４５ａのピーク値に対して−Ａ（ｄＢ）である値として設定され得る；ここでＡは、正の定数である。更に超音波探傷データ処理プログラム１８は、Ａスコープデータ４４ｉのうち、エコー高さがカット閾値よりも小さい各路程のエコー高さのデータを０に置換する切り捨て処理を行う。
【００７１】
図１８Ｂは、切り捨て処理が行われた後のＡスコープデータ４４’ｉを示す。切り捨て処理により、形状候補ピーク４５ａが、ピーク４５ｂから分離される。これにより、複数の重なったエコー像で構成されているエコー像４１がエコー高さの分布の谷の部分で路程方向に分割される。但し、この段階では、形状候補ピーク４５ａとピーク４５ｂのそれぞれが、形状像に対応するピークであるのか、欠陥像に対応するピークであるのか判定されていないことに留意されたい。
【００７２】
Ａスコープ分離処理が行われた後、超音波探傷データ処理プログラム１８は、再び断面内領域認識処理を実行する（ステップＳ２６）。具体的には、図１７Ｃに示されているように、超音波探傷データ処理プログラム１８は、路程方向に隣接するピークが分離されるようにエコー像４１−１、４１−２を抽出し、更に、エコー像４１−１、４１−２のそれぞれに形状候補領域４３−１、４３−２を定義する。Ａスコープ分離処理が行われた結果、エコー像４１−１、４１−２は、路程方向には単一のピークしか持たない。即ち、ステップＳ２６では、路程方向に並んで重なり合った複数のエコー像は分離して抽出される。
【００７３】
ステップＳ２６の断面内領域認識処理に続いて、超音波探傷データ処理プログラム１８は、フォーカルロー方向分離処理を行う（ステップＳ２７）。フォーカルロー方向分離処理とは、フォーカルロー方向（即ち、路程方向に対して垂直な方向）にずれながら重なっている複数のエコー像を別々に認識するための処理である。ステップＳ２５のＡスコープ分離処理によって路程方向に並んで重なり合った複数のエコー像は分離されるものの、ステップＳ２６で抽出されたエコー像４１−１、４１−２のそれぞれは、路程方向と垂直な方向にずれて重なり合った複数のエコー像から構成されている可能性がある。フォーカルロー方向分離処理では、ステップＳ２６で抽出されたエコー像４１−１、４１−２がフォーカルロー方向にずれて重なっている複数のエコー像で構成されている場合に、それらのエコー像を別のものとして認識する処理が行われる。
【００７４】
エコー像４１−２が重なりあったエコー像４１−３及び４１−４で構成されている本実施形態の例では、図１７Ｄに示されているように、フォーカルロー方向分離処理により、エコー像４１−２に対応して定義された形状候補領域４３−２が、エコー像４１−３に対応する形状候補領域４３−３とエコー像４１−４に対応する形状候補領域４３−４に分離される。
【００７５】
図１９Ａ、１９Ｂ、１９Ｃを参照して、フォーカルロー方向分離処理についてより詳細に説明する。図１９Ａは、処理対象であるエコー像４１−２、及び、それに対して定義された形状候補領域４３‐２を示す。図１９Ｂの上図に示されているように、Ｂスコープ画像に、エコー像４１−３をフォーカルロー方向に横切る（即ち、路程方向と垂直な方向に延伸する）ラインＬｉｎｅ１を定義した場合には、ラインＬｉｎｅ１に沿ったエコー高さ分布に１つのピークが現れる。ここで、ラインＬｉｎｅ１は、フォーカルロー”１”〜”Ｎ”の、路程がある一定値である位置を通過する線分であることに留意されたい。同様に、Ｂスコープ画像に、エコー像４１−４をフォーカルロー方向に横切る他のラインＬｉｎｅ２を定義した場合には、図１９Ｂの下図に示されているように、ラインＬｉｎｅ２に沿ったエコー高さ分布には、１つのピークが観察される。ただし、Ａスコープ分離処理の後であれば、ラインＬｉｎｅ１に沿ったエコー高さ分布のピークの位置と、ラインＬｉｎｅ２に沿ったエコー高さ分布のピークの位置とは、必ず相違する。このようなエコー高さ分布のピークの位置の相違を利用して、エコー像４１−２が、エコー像４１−３、４１−４に分離される。
【００７６】
より具体的には、超音波探傷データ処理プログラム１８は、以下の処理を行う。
（ａ）超音波探傷データ処理プログラム１８は、まず、最大値抽出処理を行う。具体的には、超音波探傷データ処理プログラム１８は、形状候補領域４３‐２に関連するフォーカルローのそれぞれについて、形状候補領域４３‐２の内部におけるエコー高さの最大値を抽出し、フォーカルローと、形状候補領域４３‐２の内部におけるエコー高さの対応を表す最大値曲線を抽出する。言い換えれば、最大値曲線は、形状候補領域４３‐２の各位置におけるエコー高さを路程方向に射影したときの最大値を結んだ線である。図１９Ｃは、このような最大値曲線の例を示すグラフである。エコー像４１−２がフォーカルロー方向にずれて重なっている複数のエコー像によって構成されている場合には、最大値曲線には、それらのエコー像の数に対応する数のピークが表れる。
【００７７】
（ｂ）続いて、超音波探傷データ処理プログラム１８は、最大値曲線の谷の部分（図９Ｃの最大値曲線の極小となる位置の近傍の部分）を境界として形状候補領域４３‐２を分割することによって、形状候補領域を新たに定義する。図１７Ｄには、新たに定義された形状候補領域４３‐３、３４‐４が示されている。
【００７８】
図２０を参照して、超音波探傷データ処理プログラム１８が上記（ｂ）の処理で行う極小部分の認識処理について説明する。超音波探傷データ処理プログラム１８は、以下の３つの認識方法のうちのいずれかを用いて、最大値曲線の谷の部分の認識処理を行う。
【００７９】
第１の認識方法では、条件（１）：
Ｈ（ｉ−１）＞Ｈ（ｉ）＜Ｈ（ｉ＋１）
が満たされるとき、フォーカルロー”ｉ”に対応する位置を境界として形状候補領域４３がフォーカルロー方向に分離される。上記式におけるＨ（ｉ−１），（ｉ），Ｈ（ｉ＋１）は、それぞれ、フォーカルロー”ｉ−１”，”ｉ”，”ｉ＋１”に対応する最大値曲線のエコー高さ（即ち、形状候補領域４３の内部におけるフォーカルロー”ｉ−１”，”ｉ”，”ｉ＋１”のエコー高さの最大値）を示す。この条件は、図２０に実線で示された条件（１）のように、フォーカルロー”ｉ”において最大値曲線が谷となることを示す。これにより、最大値曲線の浅い谷で形状候補領域４３が分離される。この条件は、判定のために必要な計算量が少ないため、高速処理に向いている。
【００８０】
第２の認識方法では、条件（２）：
Ｈ（ｉ−１）＞Ｈ（ｉ）＜Ｈ（ｉ＋１）、且つ
Ｈ（ｉ−２）＞Ｈ（ｉ）＜Ｈ（ｉ＋２）
が満たされるとき、フォーカルロー”ｉ”に対応する位置を境界として形状候補領域４３がフォーカルロー方向に分離される。この条件は、図２０の条件（２）に示されているように、最大値曲線において、フォーカルロー”ｉ”のエコー高さの最大値が、フォーカルロー”ｉ−１”，”ｉ＋１”及びそれらの外側に隣接するフォーカルロー”ｉ−２”，”
ｉ＋２”のエコー高さの最大値よりも小さいことを示す。これにより、最大値曲線の若干浅い谷で形状候補領域４３が分離される。この条件（２）は、条件（１）と比較して、ノイズの影響を低減するのに適している。
【００８１】
第３の認識方法では、条件（３）：
Ｈ（ｉ−１）＞Ｈ（ｉ）＜ｉ＋１、且つ
Ｈ（ｉ−２）＞Ｈ（ｉ−１）且つｉ＋１＜ｉ＋２
が満たされるとき、フォーカルロー”ｉ”に対応する位置を境界として形状候補領域４３がフォーカルロー方向に分離される。この条件（３）は、図２０の条件（３）に示されているように、フォーカルロー”ｉ”とフォーカルロー”ｉ”に近接する左右２つずつのフォーカルロー、計５つのフォーカルローのうち、フォーカルロー”ｉ”が最大値曲線にお
いて最も小さい値を示すことを意味している。これにより、最大値曲線の深い谷で形状候補領域４３が分離される。この条件は、形状像と欠陥像の境界が比較的に明瞭であると思われる場合に適している。
【００８２】
続いて、超音波探傷データ処理プログラム１８は、フォーカルロー方向分離処理によって新たに定義された形状候補領域４３−２、４３−３のそれぞれについて、その内部においてエコー高さが最大値を示すピークを抽出し、抽出されたピークの高さに対して所定の割合の高さをカット閾値として設定する。更に超音波探傷データ処理プログラム１８は、
形状候補領域４３−２、４３−３に関連するＡスコープデータの、エコー高さがカット閾値よりも小さい各路程のエコー高さのデータを０に置換する切り捨て処理を行う。これにより、エコー像４１−２が、エコー像４１−３、４１−４に分離される。
【００８３】
フォーカルロー方向分離が行われた後、超音波探傷データ処理プログラム１８は、再び断面内領域認識処理を実行する（ステップＳ２８）。その結果、図１７Ｅに示されているように、フォーカルロー方向にずれながら重なっていたエコー像４１−３、４１−４が分離して認識され、更に、エコー像４１−３、４１−４のそれぞれについて、形状候補領域４３‐３と形状候補領域４３‐４とが別々に定義される。
【００８４】
続いて、超音波探傷データ処理プログラム１８は、この時点で定義されている形状候補領域４３の各々に対して、領域代表点の設定を行う。領域代表点とは、形状候補領域４３の位置を表す点である。領域代表点の設定の方法としては、以下に説明する２つの設定方法のうちのいずれかが使用される。
【００８５】
第１の設定方法では、超音波探傷データ処理プログラム１８は、形状候補領域４３のエコー高さが最大値をとる位置に応じて領域代表点４６が決定される。図２１は、領域代表点を設定する第１の設定方法を示すフローチャートである。まず、超音波探傷データ処理プログラム１８は、形状候補領域４３のピーク点（即ち、形状候補領域４３の内部におい
てエコー高さが最大値をとる点）を検出する（ステップＳ４１）。図６を参照して説明されているように、Ａスコープデータのエコー高さの数値範囲には上限値（本実施形態では１００）が定められているから、エコー高さが全体に高い場合には、エコー高さが上限値に飽和することによって、多数のピーク点が検出され得ることに留意されたい。
【００８６】
検出されたピーク点が１つである場合（ステップＳ４２：ＮＯ）、超音波探傷データ処理プログラム１８は、そのピーク点を領域代表点４６として設定する（ステップＳ４３）。
【００８７】
一方、検出されたピーク点が２つ以上存在する場合（ステップＳ４２：ＹＥＳ）、超音波探傷データ処理プログラム１８は、ステップＳ４４以下の処理を実行する。
【００８８】
図２２Ａに示されているように、超音波探傷データ処理プログラム１８は、形状候補領域４３からエコーピーク領域４７を抽出する（ステップＳ４４）。エコーピーク領域４７とは、その内部の全ての位置において、エコー高さが上限値をとる連続した領域のことである。ピーク点が２つ以上存在する場合、エコー高さが上限値に飽和する連続した領域が存在する。超音波探傷データ処理プログラム１８は、この領域をエコーピーク領域４７として抽出する。
【００８９】
更に超音波探傷データ処理プログラム１８は、そのエコーピーク領域４７の中心を領域代表点４６として定義する（ステップＳ４５）。一実施形態では、エコーピーク領域４７の重心が領域代表点４６として定義され得る。他の実施形態では、図２２Ｂに示されているように、エコーピーク領域４７に外接するピーク矩形領域４８が定義され、その対角点の交点が、領域代表点４６として決定され得る。
【００９０】
第２の設定方法では、図２２Ｃに示されているように、超音波探傷データ処理プログラム１８は、形状候補領域４３のそれぞれについて、有効値データの路程方向平均値の分布及び有効値データの垂直方向平均値の分布が算出され、算出された路程方向平均値の分布及び垂直方向平均値の分布から領域代表点４６が決定される。ここで有効値データとは、
形状候補領域４３の各位置のエコー高さのデータのうち、”０”でないデータのことである。
【００９１】
有効値データの路程方向平均値とは、各フォーカルローについて定義される値であり、ある形状候補領域４３についての、あるフォーカルローの有効値データの路程方向平均値とは、当該フォーカルローの当該形状候補領域４３の内部の位置に相当する路程の有効値データの平均値である。有効値データの路程方向平均値の算出では、エコー高さが”０”
であるデータは使用されないことに留意されたい。形状候補領域４３が、エコー像４１の輪郭として定義されている場合には、エコー高さの路程方向平均値がそのまま、有効値データの路程方向平均値である。例えば、あるフォーカルロー”ｉ”の有効値データの路程方向平均値Ａｖｅ１（ｉ）は、下記式で定義される：
【数１】
ここで、Ｎ１は、フォーカルロー”ｉ”の各路程のうち、形状候補領域４３の内部にあり、且つ、エコー高さが”０”でない路程の数であり、Ｅｃｈｏ（ｐ）は、路程ｐのエコー高さであり、Σｐは、形状候補領域４３の内部にあり、且つ、エコー高さが”０”でない路程についての和を表している。有効値データの路程方向平均値が形状候補領域４３に関与する全てのフォーカルローについて算出され、これにより、有効値データの路程方向平均値の分布が得られる。
【００９２】
一方、有効値データの垂直方向平均値とは、路程方向に垂直に規定された各ラインについて定義される値であり、ある形状候補領域４３についての、あるラインの有効値データの垂直方向平均値とは、当該ライン上の当該形状候補領域４３の内部の位置に相当する各点の有効値データの平均値である。有効値データの垂直方向平均値の算出でも、エコー高さが”０”であるデータは使用されないことに留意されたい。形状候補領域４３が、エコー像４１の輪郭として定義されている場合には、エコー高さの垂直方向平均値がそのまま、有効値データの路程方向平均値である。例えば、あるラインＬｉｎｅｊの有効値データの路程方向平均値Ａｖｅ２（ｊ）は、下記式で定義される：
【数２】
ここで、Ｎ２は、ラインＬｉｎｅｊ上の点のうち、形状候補領域４３の内部にあり、且つ、エコー高さが”０”でない点の数であり、Ｅｃｈｏ（ｑ）は、ラインＬｉｎｅｊ上の点ｑのエコー高さであり、Σｑは、形状候補領域４３の内部にあり、且つ、エコー高さが”０”でない点についての和を表している。有効値データの垂直方向平均値が形状候補領域４３に関与する全てのラインについて算出され、これにより、有効値データの垂直方向平均値の分布が得られる。
【００９３】
算出された路程方向平均値の分布及び垂直方向平均値の分布から領域代表点４６が決定される。領域代表点４６は、形状候補領域４３のうち、路程方向平均値の分布のピークの位置にある路程方向に延伸する直線と、垂直方向平均値の分布のピークの位置にあるラインの交点として定義される。
【００９４】
形状候補領域４３のそれぞれに対する領域代表点４６の設定が完了すると、図１４に示されているように、超音波探傷データ処理プログラム１８は、各領域代表点４６が、形状識別ゲート３４の内側にあるか外側にあるかを判定する（ステップＳ３０）。超音波探傷データ処理プログラム１８は、領域代表点４６が形状識別ゲート３４の外部に位置する形状候補領域４３を抽出し（ステップＳ３０：ＮＯ）、その形状候補領域４３に含まれているエコー像４１を欠陥に由来する欠陥像であると判定する（ステップＳ３１）。図２４の例では、形状候補領域４３−６に対応する領域代表点４６‐６が形状識別ゲート３４の外部に位置するため、形状候補領域４３−６に含まれるエコー像は、欠陥に対応する欠陥像として判定される。
【００９５】
更に超音波探傷データ処理プログラム１８は、領域代表点４６が形状識別ゲート３４の内部に位置する形状候補領域４３を抽出し（ステップＳ３０：ＹＥＳ）、その形状候補領域４３に含まれているエコー像を、被検体２の形状に対応する形状像であると判定する。図２４の例では、形状候補領域４３‐５、４３−７に含まれているエコー像は、領域代表点４６‐５、４６‐７が形状識別ゲート３４の内部に位置するため、形状像として判定される。超音波探傷データ処理プログラム１８は、超音波画像から形状像を消去する処理を行う。具体的には、超音波探傷データ処理プログラム１８は、探傷データ２０の各Ａスコープデータの形状像に対応する位置のエコー高さのデータを０に設定する。これにより、Ｂスコープ画像から形状像が消去され、形状識別処理（ステップＳ０５）が完了する。図１７Ｆは、形状識別処理によって得られるＢスコープ画像の一例を示している。形状像であると判定されたエコー像４１−３は、Ｂスコープ画像から消去され、欠陥に対応するエコー像４１−１、４１−４のみがＢスコープ画像に選択的に残される。
【００９６】
上述された形状識別処理は、全ての断面について行われる。形状識別処理がなされた後の探傷データ２０から生成されるＢスコープ画像には、欠陥に対応する欠陥像のみが現れる。
【００９７】
なお、演算量を減少するためには、フォーカルロー方向分離処理の後の断面内領域認識処理（ステップＳ２８）を実行しないことも可能である。この場合、フォーカルロー方向分離処理で定義された形状候補領域４３について領域代表点４６が定められる。フォーカルロー方向分離処理で定義された形状候補領域４３には、一の形状候補領域４３を分割して得られた形状候補領域が含まれることに留意されたい。
【００９８】
上述の形状識別処理では、図１４に示されているように、ステップＳ２５においてエコー像を路程方向に分離する処理（Ａスコープ分離処理）が行われた後に、ステップＳ２７においてエコー像をフォーカルロー方向（路程方向に垂直な方向）に分離する処理（フォーカルロー方向分離処理）が行われている。その代わりに、図２３Ａに示されているように、エコー像をフォーカルロー方向に分離する処理（ステップＳ２５’）が行われた後、エコー像を路程方向に分離する処理（ステップＳ２７’）が行われ得る。
【００９９】
この場合、ステップＳ２５’では、エコー像を分離する方向が異なる点以外、Ａスコープ分離処理と同じ処理により、エコー像がフォーカルロー方向に分離される。即ち、ステップＳ２５’における処理では、図２３Ｂに示されているように、Ａスコープデータ４４ｉの代わりに、路程方向に垂直な方向に規定された各ラインに沿ったエコー高さの分布の
データを使用して上述のＡスコープ分離処理と同様の処理が行われる。これにより、図２３Ｃに示されているように、エコー高さの分布の谷の部分で、エコー像がフォーカルロー方向に分離される。図２３Ｃの例では、エコー像４１−１が、フォーカルロー方向に隣接する２つのエコー像４１−４、４１−５に分離される。エコー像４１−５は、路程方向に並んで重なっている２つのエコー像４１−１、４１−３からなるが、ステップＳ２５’におけるエコー像をフォーカルロー方向に分離する処理では分離されない。ステップＳ２５’のエコー像をフォーカルロー方向に分離する処理の後、再び断面内領域認識処理が実行される（ステップＳ２６）。
【０１００】
ステップＳ２６の断面内領域認識処理の後、エコー像を路程方向に分離する処理（ステップＳ２７’）が行われる。エコー像を分離する方向が異なる点以外、フォーカルロー分離処理と同じ処理により、エコー像が路程方向に分離される。即ち、ステップＳ２７’における処理では、各ラインに沿ったエコー高さの分布のデータの代わりに、Ａスコープデータを使用して上述のフォーカルロー分離処理と同様の処理が行われる。より具体的には、形状候補領域４３に定義されたラインのそれぞれについて、形状候補領域４３の内部におけるエコー高さの最大値を抽出し、ラインと形状候補領域４３の内部におけるエコー高さの対応を表す最大値曲線を抽出する。言い換えれば、最大値曲線は、形状候補領域４３の各位置におけるエコー高さをフォーカルロー方向に射影したときの最大値を結んだ線である。更に、図２３Ｄに示されているように、最大値曲線の谷の部分（図９Ｃの最大値曲線の極小となる位置の近傍の部分）を境界として形状候補領域４３が分割され、形状候補領域が新たに定義される。図２３Ｄの例では、形状候補領域４３−５が路程方向に分割され、形状候補領域４３‐１、４３‐３が新たに定義される。更に、ステップＳ２７’のエコー像を路程方向に分離する処理によって新たに定義された形状候補領域４３のそれぞれについてその内部においてエコー高さが最大値を示すピークを抽出し、抽出されたピークの高さに対して所定の割合の高さをカット閾値として設定する。更に超音波探傷データ処理プログラム１８は、形状候補領域４３に関連するＡスコープデータの、エコー高さがカット閾値よりも小さい各路程のエコー高さのデータを０に置換する切り捨て処理を行う。これにより、エコー像が路程方向に分離される。例えば図２３Ｅの例では、エコー像４１−５がエコー像４１−１、４１−４に分離される。
【０１０１】
ステップＳ２７’が行われた後、再び断面内領域認識処理が実行され（ステップＳ２８）。その結果、図２３Ｅに示されているように、路程方向にずれながら重なっていたエコー像４１−１、４１−３が分離して認識され、更に、エコー像４１−１、４１−３のそれぞれについて、形状候補領域４３‐１と形状候補領域４３‐３とが別々に定義される。以降の処理は、上述の形状識別処理と同様である。
【０１０２】
ステップＳ０６：欠陥の同一性の判定処理
図８に示されているように、形状識別処理が終了した後、超音波探傷データ処理プログラム１８は、欠陥の同一性の判定処理を行う（ステップＳ０６）。この処理は、各断面のＢスコープ画像に現れる欠陥像と、実際に存在する欠陥とを対応付けるために行われる。欠陥像と実際の欠陥との対応付けは、下記の２つの理由から必要である。第１に、欠陥の寸法を同定するためには、隣接する断面のＢスコープ画像に表れる欠陥像の間の対応付けが必要である。具体的には、指示長さ（即ち、欠陥の走査方向への長さ）を同定するためには、ある断面のＢスコープ画像に表れている欠陥像と、他の断面のＢスコープ画像に表れている欠陥像とが同一の欠陥に起因するものか否かを判断する必要がある。第２に、Ｂスコープ画像に現れた欠陥像は、実際に被検体２に存在する欠陥と必ずしも１対１に対応していない。即ち、同一の断面に２つの欠陥像が現れても、それらは実際には１つの欠陥に起因するかもしれない。このような場合、２つの欠陥像を同一の欠陥に対応付けるか否かを判断する必要がある。
【０１０３】
本実施形態では、超音波探傷データ処理プログラム１８は、以下の手順によって欠陥の同一性の判定処理を行う。図２５は、本実施形態における欠陥の同一性の判定処理を示すフローチャートである。まず、超音波探傷データ処理プログラム１８は、形状識別処理によって形状像が消去されたＢスコープ画像に表れている欠陥像を識別する（ステップＳ５１）。欠陥像の識別は、以下の手順で行われる。まず、Ｂスコープ画像上で、エコー高さが０でない位置が検索される。エコー高さが０でない位置が発見されると、その位置を始点としてＢスコープ画像内を垂直方向及び水平方向の両方に走査することにより、当該位置を含む、その内部の全ての位置についてエコー高さが０でない連続した領域が認識される。その領域が、欠陥像の領域として認識される。
【０１０４】
続いて、図２６Ａに示されているように、各断面のＢスコープ画像に表れた欠陥像５１のそれぞれについて領域代表点５３が定められる（ステップＳ５２）。領域代表点５３とは、欠陥像５１の位置を表わす点である。
【０１０５】
一実施形態では、図２６Ｂに示されているように、矩形領域５２が、欠陥像５１のうちのエコーピーク領域５４を囲んで外接するように定められ、その矩形領域５２の対角線の交点が領域代表点５３として定められてもよい。エコーピーク領域５４とは、その内部の全ての位置において、エコー高さが上限値をとる連続した領域のことである。上述されているように、Ａスコープデータのエコー高さの数値範囲には上限値が定められていることに留意されたい。被検体２のある位置のエコー高さが所定値よりも高い場合、Ａスコープデータでは、その位置のエコー高さは当該上限値であると記述される。
【０１０６】
他の実施形態では、図２６Ｃに示されているように、欠陥像５１のそれぞれについて、エコー高さの路程方向平均値の分布及びエコー高さの垂直方向平均値の分布が算出され、算出された路程方向平均値の分布及び垂直方向平均値の分布から領域代表点５３が決定される。
【０１０７】
エコー高さの路程方向平均値とは、各フォーカルローについて定義される値であり、ある欠陥像５１についての、あるフォーカルローのエコー高さの路程方向平均値とは、当該フォーカルローの当該欠陥像５１の内部の位置に相当する路程のエコー高さの平均値である。エコー高さの路程方向平均値が欠陥像５１に関与する全てのフォーカルローについて算出され、これにより、エコー高さの路程方向平均値の分布が得られる。
【０１０８】
一方、エコー高さの垂直方向平均値とは、路程方向に垂直に規定された各ラインについて定義される値であり、ある欠陥像５１についての、あるラインのエコー高さの垂直方向平均値とは、当該ライン上の当該欠陥像５１の内部の位置に相当する各点のエコー高さの平均値である。エコー高さの垂直方向平均値が欠陥像５１に関与する全てのラインについて算出され、これにより、エコー高さの垂直方向平均値の分布が得られる。
【０１０９】
算出された路程方向平均値の分布及び垂直方向平均値の分布から領域代表点４６が決定される。領域代表点５３は、欠陥像５１のうち、路程方向平均値の分布のピークの位置にある路程方向に延伸する直線と、垂直方向平均値の位置にあるラインの交点として定義される。
【０１１０】
続いて、図２５に示されているように、同一の断面に表れている複数の欠陥像５１が同一の欠陥に起因するものか否かを判定する処理が行われる（ステップＳ５３）。この判定には、欠陥像５１それぞれに定められた矩形領域５２の領域代表点５３の位置が使用される。図２７に示されているように、２つの欠陥像５１の矩形領域５２の領域代表点５３の間の距離ｄが、所定値Ａよりも大きい場合、その２つの欠陥像５１は、異なる欠陥に起因すると判断される。一方、当該領域代表点５３の間の距離が、所定値Ａ以下である場合、当該２つの欠陥像５１は同一の欠陥に起因すると判断される。
【０１１１】
例えば、各矩形領域５２ｊの領域代表点５３ｊの座標を（ｘｊ，ｙｊ）とすると、矩形領域５２ｊ、５２ｊ＋１それぞれの領域代表点５３ｊ、５３ｊ＋１の間の距離ｄｊ、ｊ＋１は、下記式で表される：
ｄ１（ｊ，ｊ＋１）＝√｛（ｘｊ−ｘｊ＋１）２＋（ｙｊ−ｙｊ＋１）２｝．
図２７の例では、ｄ（ｊ，ｊ＋１）が所定値Ａよりも大きいため、矩形領域５２ｊ、５２ｊ＋１にそれぞれに対応する欠陥像５１は、異なる欠陥に起因すると判断される。一方、矩形領域５２ｊ＋１、５２ｊ＋２それぞれの領域代表点５３ｊ＋１、５３ｊ＋２の間の距離ｄ１（ｊ＋１，ｊ＋２）が所定値Ａ以下であるため、矩形領域５２ｊ、５２ｊ＋１にそれぞれに対応する欠陥像５１は、同一の欠陥に起因すると判断される。
【０１１２】
超音波探傷データ処理プログラム１８は、超音波探傷が行われた断面のそれぞれについて、同一の欠陥に起因すると判断された当該欠陥像５１を関連付ける。これは、同一の欠陥に起因する欠陥像５１に同一の欠陥ＩＤを付与し、異なる欠陥に起因する欠陥像５１に、異なる欠陥ＩＤを付与することによって行われる。
【０１１３】
続いて、図２５に示されているように、隣接する断面に表れている欠陥像５１が同一の欠陥に起因するものか否かを判定する処理が行われる（ステップＳ５４）。この判定においても、欠陥像５１のそれぞれに定められた矩形領域５２の領域代表点５３の位置が使用される。ある断面の欠陥像５１と、それに隣接する断面の欠陥像５１との全ての組み合わせについて、対応する矩形領域５２の領域代表点５３の間の面内方向における距離ｄ２が算出される。面内方向における距離ｄ２とは、異なる断面の矩形領域５２の領域代表点５３をｘｙ平面に投影したときにおける、領域代表点５３の投影点の間の距離のことである。断面ｉの矩形領域５２ｉ，ｊの領域代表点５３ｉ，ｊと、断面ｉに隣接する断面ｉ＋１の矩形領域５２ｉ＋１，ｋの領域代表点５３ｉ＋１，ｋの、面内方向における距離ｄ（ｉ，ｊ）（ｉ＋１、ｋ）は、下記の式で表される：
ｄｉ，ｉ＋１（ｊ、ｋ）＝√｛（ｘｉ，ｊ−ｘｉ＋１，ｋ）２＋（ｙｉ，ｊ−ｙｉ＋１，ｋ）２｝，
ここで、（ｘｉ，ｊ，ｙｉ，ｊ）は、断面ｉの矩形領域５２ｉ，ｊの領域代表点５３ｉ，ｊのｘｙ座標であり、（ｘｉ＋１，ｋ，ｙｉ＋１，ｋ）は、断面ｉ＋１の矩形領域５２ｉ＋１，ｋの領域代表点５３ｉ＋１，ｊのｘｙ座標である。
【０１１４】
図２８に示されているように、断面ｉの矩形領域５２ｉ，ｊの領域代表点５３ｉ，ｊと、断面ｉに隣接する断面ｉ＋１の矩形領域５２ｉ＋１，ｋの領域代表点５３ｉ＋１，ｋの、面内方向における距離ｄ２が所定値Ｂよりも大きい場合、断面ｉの矩形領域５２ｉ，ｊに対応する欠陥像５１と、断面ｉ＋１の矩形領域５２ｉ＋１，ｋに対応する欠陥像５１とは、異なる欠陥に起因すると判断される。所定値Ｂは、上述のステップＳ５３で使用される所定値Ａよりも大きい一定の値である。一方、領域代表点５３ｉ，ｊ、５３ｉ＋１、ｋの間の距離が、所定値Ｂ以下である場合、当該２つの欠陥像５１は同一の欠陥に起因すると判断される。
【０１１５】
図２８の例では、断面ｉの矩形領域５２ｉ，ｊ、断面ｉ＋１の矩形領域５２ｉ＋１，ｋ、断面ｉ＋２の矩形領域５２ｉ＋１，ｍのそれぞれに対応する欠陥像５１が同一の欠陥に起因すると判断されている一方、断面ｉ＋３の矩形領域５２ｉ＋１，ｎに対応する欠陥像５１は、異なる欠陥に起因すると判断されている。
【０１１６】
超音波探傷データ処理プログラム１８は、同一の欠陥に起因すると判断された当該欠陥像５１を相互に関連付ける。これは、同一の欠陥に起因する欠陥像５１に同一の欠陥ＩＤを付与し、異なる欠陥に起因する欠陥像５１に、異なる欠陥ＩＤを付与することによって行われる。
【０１１７】
ステップＳ５３において、ある断面の２つの欠陥像５１が異なる欠陥に起因すると判断されたとしても、ステップＳ５４においてその判断が修正され、その結果、同一の欠陥ＩＤが付与され得ることに留意されたい。例えば、ステップＳ５３において、断面ｉの２つの欠陥像５１が異なる欠陥に起因すると判断された場合でも、ステップＳ５４において、
それに隣接する断面ｉのある欠陥像５１と、それら２つの欠陥像５１が同一の欠陥に起因すると判断された場合には、最終的には、それら３つの欠陥像５１が同一の欠陥に起因すると判断され、同一の欠陥ＩＤが付与される。
【０１１８】
ステップＳ０７：欠陥の位置及び寸法の自動同定と、欠陥のリストアップ
欠陥の同一性の判定処理が完了すると、超音波探傷データ処理プログラム１８は、欠陥の位置及び寸法を自動的に同定し、各欠陥について合否を判定し、更に、各欠陥の欠陥ＩＤ、位置、寸法、及び合否判定結果が列挙された欠陥リストを作成する（ステップＳ０７）。一実施形態では、欠陥リストには、欠陥ＩＤ、欠陥の溶接方向（ｚ軸方向）の位置Ｘ、欠陥の深さＤ、横方向（ｘ軸方向）の位置Ｋ、指示長さＬ、及び、合否判定結果が記述される。欠陥の指示長さＬは、同一の欠陥に対応付けられた欠陥像５１が連続して現れる断面の数に基づいて決定される。同一の欠陥に起因すると判断された（即ち、同一の欠陥ＩＤが付与された）欠陥像５１が、連続するＮ枚の断面に現れている場合、指示長さは、（Ｎ−１）・Ｄであると判断される。ここでＤは、隣接する２枚の断面の間の距離である。欠陥の合否の判定は、欠陥像のエコー高さの最大値と、指示長さＬとに基づいて行われる。ある欠陥の指示長さＬが所定の基準値より大きく、且つ、当該欠陥に対応する一連の欠陥像のエコー高さの最大値が所定の基準値よりも大きい場合、当該欠陥は重大な欠陥と判断される。この場合、超音波探傷データ処理プログラム１８は、被検体２が当該欠陥に起因して不良である旨を示す情報を合否判定結果として欠陥リストに記述する。
【０１１９】
ステップＳ０８：技術者による修正処理
欠陥リストが作成されると、超音波探傷データ処理プログラム１８は、技術者が欠陥リストを確認し、必要であれば欠陥リストを修正するヒューマンインターフェースを提供する処理を行う（ステップＳ０８）。具体的には、超音波探傷データ処理プログラム１８は、欠陥リストを表示装置１４に表示し、更に、技術者に欠陥リストの修正を要求する画面を表示する。この際、超音波探傷データ処理プログラム１８は、技術者による入力装置１３の操作に応答して、オリジナルの探傷データ２０から生成された超音波画像や、形状識別処理がなされた探傷データ２０から生成された超音波画像を表示装置１４に表示する。技術者は、必要に応じて、欠陥リストの修正内容を示す欠陥リスト修正データを入力装置１３に入力する。
【０１２０】
ステップＳ０９：最終欠陥リストの作成
欠陥リスト修正データが入力されると、超音波探傷データ処理プログラム１８は、欠陥リストを修正して最終欠陥リストを生成する（ステップＳ０９）。超音波探傷データ処理プログラム１８は、最終欠陥リストを表示装置１４に表示し、また、技術者によって要求された場合には、最終欠陥リストをプリンタ（図示されない）によって出力する。以上で、探傷データ２０の処理が完了する。
【０１２１】
以上に説明された超音波探傷データの処理方法によれば、欠陥の位置及び寸法がデジタル演算処理によって自動的に同定され、これにより、技術者の能力の差による欠陥の評価のバラツキを抑制することができる。
【０１２２】
（第２の実施形態）
欠陥の延伸方向が３次元的に変化すると、隣接する断面の間の欠陥像の対応付けが正しく行われない場合がある。図２９は、その理由を説明する図である。図２９に示されているように、欠陥５５は、必ずしも、被検体２の表面に平行に延伸しているとは限らない。例えば、断面ｉ１、ｉ３においては欠陥５５の延伸方向が被検体２の表面に平行であるが
、その間の断面ｉ２では欠陥５５の延伸方向が被検体２の表面に対して斜めである場合があり得る。このような場合、断面ｉ１、ｉ３においては探触子６に反射波が帰ってくるものの、断面ｉ２においては、探触子６に反射波が帰ってこない可能性がある。即ち、断面ｉ１、ｉ３においては欠陥５５によるエコーの高さが高いものの断面ｉ２においては欠陥
５５によるエコーの高さが低い場合がある。このような場合、断面ｉ２に欠陥像が現れないことがある。例えば、断面ｉ２における欠陥５５によるエコーの高さが、閾値カット処理（ステップＳ０３）で使用される閾値よりも低いと、その断面ｉ２には欠陥５５に対応する欠陥像が現れない。このような場合、単一の欠陥５５に起因するにも関らず、断面ｉ１、ｉ３に現れる欠陥像が２つの欠陥であると認識され、結果として、欠陥の大きさが正しく評価されない。
【０１２３】
このような不具合を防ぐために、本実施形態では、断面間強調処理が行われる。断面間強調処理とは、ある対象断面の探傷データを（即ち、ある対象断面の各位置のエコー高さのデータ）を、当該対象断面の近傍の断面の探傷データを用いて修正する処理である。以下では、本実施形態で行われるデジタル演算処理の処理手順が詳細に説明される。
【０１２４】
図３０は、本実施形態で行われるデジタル演算処理の処理手順を示すフローチャートである。本実施形態では、閾値カット処理（ステップＳ０３）が行われた後に、上述された断面間強調処理が行われる（ステップＳ１０）。評価ゲート設定処理以降の処理（ステップＳ０４〜Ｓ０９）は、断面間強調処理が行われた探傷データ２０について行われる。
【０１２５】
本実施形態の断面間強調処理（ステップＳ１０）では、図３１に示されているように、断面ｉの探傷データが、走査方向後方に隣接する２枚の断面ｉ−２、ｉ−１、及び走査方向前方に隣接する断面ｉ＋１、ｉ＋２の探傷データを用いて修正される。詳細には、本実施形態の断面間強調処理では、断面ｉのある位置のエコー高さのデータは、５枚の断面ｉ−２〜ｉ＋２の同一位置のエコー高さのデータの最大値に修正される。Ａスコープデータが取得されるフォーカルローが全ての断面について同一である本実施形態では、処理後の断面ｉのフォーカルローｊの路程ｋのエコー高さのデータＨ’ｉ，ｊ，ｋは、下記のように表される：
Ｈ’ｉ，ｊ，ｋ＝
ｍａｘ［Ｈｉ−２，ｊ，ｋ，Ｈｉ−１，ｊ，ｋ，Ｈｉ，ｊ，ｋ，Ｈｉ＋１，ｊ，ｋ，Ｈｉ＋２，ｊ，ｋ］，
ここで、ｍａｘ［ｘ１，ｘ２，ｘ３，ｘ４，ｘ５］は、ｘ１〜ｘ５の最大値であり、Ｈｉ，ｊ，ｋは、断面ｉのフォーカルローｊの路程ｋのエコー高さである。
【０１２６】
図３２は、断面間強調処理の具体例を示すグラフである。図１３の上段は、断面ｉ−２〜ｉ＋２のある同一のフォーカルローのＡスコープデータを示しており、下段は、断面間強調処理後における断面ｉの当該フォーカルローのＡスコープデータを示している。例えば、断面ｉ−２の路程”４”のエコー高さが、「７０」であり、他の断面ｉ−１、ｉ、ｉ＋１、ｉ＋２の路程”４”のエコー高さが「０」である場合、断面間強調処理後の断面ｉの当該フォーカルローのＡスコープデータの路程”４”のエコー高さのデータは、「７０」である。同様に、断面ｉ−１の路程”５”のエコー高さが、「８０」であり、他の断面ｉ−２、ｉ、ｉ＋１、ｉ＋２の路程”５”のエコー高さが「０」である場合、断面間強調処理後の断面ｉの当該フォーカルローのＡスコープデータの路程”５”のエコー高さのデータは、「８０」である。
【０１２７】
このような断面間強調処理によれば、ある対象断面のある位置のエコー高さが低い場合でも、隣接する断面の同一位置のエコー高さが高ければ、当該対象断面の当該位置のエコー高さのデータが高くなるように修正される。従って、欠陥の形状の３次元的な変化によって対象断面のエコー高さが低くなっても、その対象断面のＢスコープ画像から欠陥像が失われない。これは、単一の欠陥５５に起因するにも関らず、断面ｉ１、ｉ３に現れる欠陥像が２つの欠陥であると認識されることを有効に防ぐ。
【０１２８】
断面間強調処理では、断面ｉのある位置のエコー高さよりも断面ｉ−２、ｉ−１、ｉ＋１、ｉ＋２の同一位置のエコー高さが高い場合に、断面ｉの当該位置のエコー高さのデータが増加されるように修正されるような処理であれば、異なる処理が行われてもよい。例えば、断面ｉのある位置のエコー高さのデータが、５枚の断面ｉ−２〜ｉ＋２の同一位置のエコー高さのデータの平均値よりも低いレベルの場合にのみ当該平均値に修正されることも可能である。ただし、断面ｉのある位置のエコー高さのデータを、５枚の断面ｉ−２〜ｉ＋２の同一位置のエコー高さのデータの最大値に修正する処理は、欠陥の大きさを実際より小さく評価することがない点で好適である。
【０１２９】
なお、本実施形態の断面間強調処理では、走査方向前方に隣接する２枚の断面、及び走査方向後方に隣接する２枚の断面の探傷データが対象断面の探傷データの修正に使用されるが、修正に使用される断面の数が、適宜変更可能であることは当業者には自明的である。走査方向前方に隣接するｎ枚（ｎは１以上の整数）の断面、及び走査方向後方に隣接するｎ枚の断面の探傷データが、対象断面の探傷データの修正に使用されることが可能である。
【０１３０】
また、走査方向前方に隣接するｎ枚の断面のみの探傷データのみが対象断面の探傷データの修正に使用され、走査方向後方に隣接するｎ枚の断面が対象断面の探傷データの修正に使用されないことも可能である。同様に、走査方向後方に隣接するｎ枚の断面のみの探傷データのみが対象断面の探傷データの修正に使用され、走査方向前方に隣接するｎ枚の断面が対象断面の探傷データの修正に使用されないことも可能である。ただし、欠陥の大きさが実際より小さく評価されることを防ぐという観点からは、走査方向前方に隣接するｎ枚（ｎは１以上の整数）の断面、及び走査方向後方に隣接するｎ枚の断面の探傷データの両方が対象断面の探傷データの修正に使用されることが好適である。
【０１３１】
上述された断面強調処理を行うと、欠陥の形状の３次元的な変化に起因する欠陥像の欠落の問題を有効に回避できる一方で、ステップＳ０７の欠陥の指示長さ（走査方向の長さ）の同定の際、指示長さが実際よりも長く測定されることになる。例えば、走査方向前方に隣接する２枚の断面、及び走査方向後方に隣接する２枚の断面の探傷データが対象断面の探傷データの修正に使用される場合には、指示長さが、断面の間隔の４倍分（即ち、走査方向前方の２断面及び後方の２断面に対応する長さ）だけ実際よりも長く測定されることになる。
【０１３２】
このような指示長さの過大評価を避けるためには、ステップＳ０７において、対象断面の探傷データの修正に使用された断面の数に応じて、指示長さが補正されることが好ましい。例えば、走査方向前方に隣接するｎ枚（ｎは１以上の整数）の断面、及び走査方向後方に隣接するｎ枚の断面の探傷データが、対象断面の探傷データの修正に使用される場合には、指示長さＬｄは、下記式に基づいて算出されることが好ましい：
Ｌｄ＝（Ｎ−２ｎ−１）・Ｄ，
ここでＮは、同一の欠陥に対応する欠陥像が連続して現れている断面の数であり、Ｄは、隣接する２枚の断面の間の距離である。
【０１３３】
また、走査方向前方に隣接するｎ枚の断面のみが対象断面の探傷データの修正に使用される場合、及び、走査方向後方に隣接するｎ枚の断面のみが対象断面の探傷データの修正に使用される場合には、指示長さＬｄは、下記式に基づいて算出されることが好ましい：
Ｌｄ＝（Ｎ−ｎ−１）・Ｄ．
【０１３４】
本実施形態では、ステップＳ１０の断面間強調処理は、閾値カット処理（ステップＳ０３）の後、且つ、評価ゲート設定処理（ステップＳ０４）の前に行われているが、断面間強調処理は、様々な処理タイミングで行われ得る。
【０１３５】
例えば、断面間強調処理は、ステップＳ０３の閾値カット処理の前に行われることも可能である。ただし、演算量を減らすという観点からは、断面間強調処理がステップＳ０１の閾値カット処理の後で行われることがより好適である。断面間強調処理を閾値カット処理の後で行う場合には、対象断面及び当該対象断面の探傷データ２０の修正に使用される断面の全ての断面について、ある処理対象の位置（即ち、路程）のエコー高さが０である場合には、当該位置について最大値の算出を行う必要がない。
【０１３６】
一層に演算量を減らすという観点からは、断面間強調処理は、評価ゲート設定処理（ステップＳ０４）の後で行われることも可能である。評価ゲート設定処理では、評価ゲート３３の外部の位置のエコー高さが全て０にされる。したがって、閾値カット処理の後で断面間強調処理が行われる場合と比較して、最大値の算出を行う必要がないケースが一層に多くなる。
【０１３７】
更に一層に演算量を減らすという観点からは、断面間強調処理は、形状識別処理（ステップＳ０５）の後で行われることも可能である。形状識別処理では、形状像に対応する位置のエコー高さが全て０にされるので、評価ゲート設定処理断面間強調処理が行われる場合と比較して、最大値の算出を行う必要がないケースが一層に多くなる。
【０１３８】
ただし、３次元的な欠陥の形状の変化による欠陥の見逃しを抑制するためには、断面強調処理は、閾値カット処理の後で行われることが好適である。
【０１３９】
なお、上述された実施形態では、探触子６をフェーズドアレイとして機能させることによってｘ軸方向への超音波ビームの走査が行われているが、探触子６を機械的にｘ軸方向に走査させながら探傷データを取得してもよい。本願発明が、超音波ビームの走査方法に依存せずに適用可能であることは、当業者には自明的であろう。
【符号の説明】
【０１４０】
１：自動超音波探傷システム
２：被検体
３、４：鋼板
５：溶接部
６：探触子
７：走査装置
８：制御装置
９：表示装置
１０：超音波探傷データ処理装置
１１：レール
１２：探触子保持機構
１３：入力装置
１４：表示装置
１５：通信装置
１６：記憶装置
１７：演算装置
１８：超音波探傷データ処理プログラム
１９ａ：健全部探傷データ
１９ｂ：形状情報データ
２０：探傷データ
２１：Ａスコープデータ
２２：形状エコー
２３：欠陥エコー
２４：形状像
２５：欠陥像
３１：健全部
３２：監視範囲
３３：評価ゲート
３３ａ：評価ゲート上端
３３ｂ：評価ゲート下端
３４：形状識別ゲート
３４ａ：形状識別ゲート上端
３４ｂ：形状識別ゲート下端
４１：エコー像
４２：欠陥候補領域
４３：形状候補領域
４４ｉ：Ａスコープデータ
４５ａ：ピーク（形状候補ピーク）
４５ｂ：ピーク
４６：領域代表点
４７：エコーピーク領域
４８：ピーク矩形領域
５１：欠陥像
５２、５２ｉ、５２ｊ：矩形領域
５３、５３ｉ、５３ｊ：領域代表点
５４：エコーピーク領域
５５：欠陥
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に対して超音波探傷を行うことによって得られた探傷データをデジタル演算処理によって処理するための超音波探傷データ処理プログラムであって、
前記探傷データから得られる超音波画像から前記被検体の形状に対応する形状像を消去するための処理を、前記探傷データに対して行う形状識別処理ステップと、
形状像が消去された前記超音波画像に現れている欠陥像を認識し、前記欠陥像のうちの一の欠陥像が他の欠陥像と同一の欠陥に起因するか否かを所定の基準によって判断して、前記欠陥像と前記被検体に存在する前記欠陥との対応付けを行う同一性判定ステップと、
同一の欠陥に対応付けられた前記欠陥像から、前記同一の欠陥の寸法を同定する寸法同定ステップ
とを演算装置に実行させ、
前記同一性判定ステップは、
前記欠陥像の位置を代表する代表点を定める欠陥像代表点設定ステップと、
前記代表点の間の距離から、前記欠陥像のうちの一の欠陥像が他の欠陥像と同一の欠陥に起因するか否かを判断する判断ステップ
とを具備する
超音波探傷データ処理プログラム。
【請求項２】
請求項１に記載の超音波探傷データ処理プログラムであって、
前記判断ステップは、同一の断面の２つの欠陥像の前記代表点の間の距離から、前記２つの欠陥像が同一の欠陥に起因するか否かを判断するステップを含む
超音波探傷データ処理プログラム。
【請求項３】
請求項１に記載の超音波探傷データ処理プログラムであって、
前記判断ステップは、異なる断面の２つの欠陥像の前記代表点の間の前記断面に平行な面内方向における距離から、前記２つの欠陥像が同一の欠陥に起因するか否かを判断するステップを含む
超音波探傷データ処理プログラム。
【請求項４】
請求項１に記載の超音波探傷データ処理プログラムであって、
前記欠陥像代表点設定ステップは、
前記欠陥像のうちの、エコー高さが所定値以上であるエコーピーク領域の中心を前記代表点として定めるステップ
とを備える
超音波探傷データ処理プログラム。
【請求項５】
請求項１に記載の超音波探傷データ処理プログラムであって、
前欠陥像記代表点設定ステップは、
前記欠陥像の内部のエコー高さの、前記超音波探傷に用いられるビームの路程方向についての平均値である路程方向平均値の分布を算出するステップと、
前記欠陥像の内部のエコー高さの、前記路程方向に垂直な垂直方向についての平均値である垂直方向平均値の分布を算出するステップと、
前記代表点を、前記路程方向平均値の分布のピークの位置にある路程方向に延伸する直線と、前記垂直方向平均値のピークの位置にある前記垂直方向に延伸するラインの交点として定義するステップ
とを備える
超音波探傷データ処理プログラム。
【請求項６】
請求項１に記載の超音波探傷データ処理プログラムであって、
前記超音波探傷では、所定の走査方向に沿って探触子を走査しながら、複数の断面について前記探傷データが取得され、
当該超音波探傷データ処理プログラムは、更に、
前記複数の断面のうちの対象断面の前記探傷データを、前記対象断面の前記走査方向前方及び／又は前記走査方向後方に隣接する所定数の隣接断面の探傷データを用いて修正する断面間強調処理ステップ
を前記演算装置に実行させ、
前記形状識別処理ステップでは、前記被検体の形状に対応する形状像を消去するための処理が、修正された前記探傷データについて行われる
超音波探傷データ処理プログラム。
【請求項７】
請求項１に記載の超音波探傷データ処理プログラムであって、
前記超音波探傷では、所定の走査方向に沿って探触子を走査しながら、複数の断面について前記探傷データが取得され、
当該超音波探傷データ処理プログラムは、更に、
前記形状識別処理ステップが行われた前記探傷データについて、前記複数の断面のうちの対象断面の前記探傷データを、前記対象断面の前記走査方向前方及び／又は前記走査方向後方に隣接する所定数の隣接断面の探傷データを用いて修正する処理を行う断面間強調処理ステップ
を前記演算装置に実行させる
超音波探傷データ処理プログラム。
【請求項８】
請求項６又は請求項７に記載の超音波探傷データ処理プログラムであって、
前記断面間強調処理ステップでは、前記対象断面の各位置のエコー高さのデータが前記隣接断面の同一位置のエコー高さに応じて増加されるように前記対象断面の前記探傷データが修正される
超音波探傷データ処理プログラム。
【請求項９】
請求項８に記載の超音波探傷データ処理プログラムであって、
前記寸法同定ステップでは、同一の欠陥に対応する欠陥像が現れている連続した断面の数と、前記対象断面の前記探傷データの修正に用いられた前記隣接断面の数に基づいて、
前記同一の欠陥の長さが同定される
超音波探傷データ処理プログラム。
【請求項１０】
被検体に対して超音波探傷を行うことによって得られた探傷データをデジタル演算処理によって処理するための超音波探傷データ処理プログラムであって、
前記探傷データから得られる超音波画像から前記被検体の形状に対応する形状像を消去するための処理を、前記探傷データに対して行う形状識別処理ステップと、
形状像が消去された前記超音波画像に現れている欠陥像を認識し、前記欠陥像のうちの一の欠陥像が他の欠陥像と同一の欠陥に起因するか否かを所定の基準によって判断して、
前記欠陥像と前記被検体に存在する前記欠陥との対応付けを行う同一性判定ステップと、
同一の欠陥に対応付けられた前記欠陥像から、前記同一の欠陥の寸法を同定する寸法同定ステップ
とを演算装置に実行させ、
前記超音波探傷では、所定の走査方向に沿って探触子を走査しながら、複数の断面について前記探傷データが取得され、
当該超音波探傷データ処理プログラムは、更に、
前記複数の断面のうちの対象断面の前記探傷データを、前記対象断面の前記走査方向前方及び／又は前記走査方向後方に隣接する所定数の隣接断面の探傷データを用いて修正する断面間強調処理ステップ
を前記演算装置に実行させ、
前記形状識別処理ステップでは、前記被検体の形状に対応する形状像を消去するための処理が、修正された前記探傷データについて行われる
超音波探傷データ処理プログラム。
【請求項１１】
被検体に対して超音波探傷を行うことによって得られた探傷データをデジタル演算処理によって処理するための超音波探傷データ処理プログラムであって、
前記探傷データから得られる超音波画像から前記被検体の形状に対応する形状像を消去するための処理を、前記探傷データに対して行う形状識別処理ステップと、
形状像が消去された前記超音波画像に現れている欠陥像を認識し、前記欠陥像のうちの一の欠陥像が他の欠陥像と同一の欠陥に起因するか否かを所定の基準によって判断して、前記欠陥像と前記被検体に存在する前記欠陥との対応付けを行う同一性判定ステップと、
同一の欠陥に対応付けられた前記欠陥像から、前記同一の欠陥の寸法を同定する寸法同定ステップ
とを演算装置に実行させ、
前記超音波探傷では、所定の走査方向に沿って探触子を走査しながら、複数の断面について前記探傷データが取得され、
当該超音波探傷データ処理プログラムは、更に、
前記形状識別処理ステップが行われた前記探傷データについて、前記複数の断面のうちの対象断面の前記探傷データを、前記対象断面の前記走査方向前方及び／又は前記走査方向後方に隣接する所定数の隣接断面の探傷データを用いて修正する処理を行う断面間強調処理ステップ
を前記演算装置に実行させる
超音波探傷データ処理プログラム。
【請求項１２】
請求項１０又は請求項１１に記載の超音波探傷データ処理プログラムであって、
前記断面間強調処理ステップでは、前記対象断面の各位置のエコー高さのデータが前記隣接断面の同一位置のエコー高さに応じて増加されるように前記対象断面の前記探傷データが修正される
超音波探傷データ処理プログラム。
【請求項１３】
請求項１２に記載の超音波探傷データ処理プログラムであって、
前記寸法同定ステップでは、同一の欠陥に対応する欠陥像が現れている連続した断面の数と、前記対象断面の前記探傷データの修正に用いられた前記隣接断面の数に基づいて、前記同一の欠陥の長さが同定される
超音波探傷データ処理プログラム。
【請求項１４】
被検体に対して超音波探傷を行うことによって得られた探傷データをデジタル演算処理によって処理するための超音波探傷データ処理装置であって、
前記探傷データから得られる超音波画像から前記被検体の形状に対応する形状像を消去するための処理を、前記探傷データに対して行う形状識別処理手段と、
形状像が消去された前記超音波画像に現れている欠陥像を認識し、前記欠陥像のうちの一の欠陥像が他の欠陥像と同一の欠陥に起因するか否かを所定の基準によって判断して、前記欠陥像と前記被検体に存在する前記欠陥との対応付けを行う同一性判定手段と、
同一の欠陥に対応付けられた前記欠陥像から、前記同一の欠陥の寸法を同定する寸法同定手段
とを具備し、
前記同一性判定手段は、前記欠陥像の位置を代表する代表点を定め、前記代表点の間の距離から、前記欠陥像のうちの一の欠陥像が他の欠陥像と同一の欠陥に起因するか否かを判断する
超音波探傷データ処理装置。
【請求項１５】
被検体に対して所定の走査方向に沿って探触子を走査しながら超音波探傷を行うことによって複数の断面について得られた探傷データをデジタル演算処理によって処理するための超音波探傷データ処理装置であって、
前記探傷データから得られる超音波画像から前記被検体の形状に対応する形状像を消去するための処理を、前記探傷データに対して行う形状識別処理手段と、
形状像が消去された前記超音波画像に現れている欠陥像を認識し、前記欠陥像のうちの一の欠陥像が他の欠陥像と同一の欠陥に起因するか否かを所定の基準によって判断して、前記欠陥像と前記被検体に存在する前記欠陥との対応付けを行う同一性判定手段と、
同一の欠陥に対応付けられた前記欠陥像から、前記同一の欠陥の寸法を同定する寸法同定手段と、
前記複数の断面のうちの対象断面の前記探傷データを、前記対象断面の前記走査方向前方及び／又は前記走査方向後方に隣接する所定数の隣接断面の探傷データを用いて修正する断面間強調処理手段
とを具備し、
前記形状識別処理手段は、前記被検体の形状に対応する形状像を消去するための処理を、修正された前記探傷データについて行う
超音波探傷データ処理装置。
【請求項１６】
被検体に対して所定の走査方向に沿って探触子を走査しながら超音波探傷を行うことによって複数の断面について得られた探傷データをデジタル演算処理によって処理するための超音波探傷データ処理装置であって、
前記探傷データから得られる超音波画像から前記被検体の形状に対応する形状像を消去するための処理を、前記探傷データに対して行う形状識別処理手段と、
形状像が消去された前記超音波画像に現れている欠陥像を認識し、前記欠陥像のうちの一の欠陥像が他の欠陥像と同一の欠陥に起因するか否かを所定の基準によって判断して、前記欠陥像と前記被検体に存在する前記欠陥との対応付けを行う同一性判定手段と、
同一の欠陥に対応付けられた前記欠陥像から、前記同一の欠陥の寸法を同定する寸法同定手段と、
前記形状識別処理手段によって前記形状像を消去するため処理が行われた前記探傷データについて、前記複数の断面のうちの対象断面の前記探傷データを、前記対象断面の前記走査方向前方及び／又は前記走査方向後方に隣接する所定数の隣接断面の探傷データを用いて修正する処理を行う断面間強調処理手段
とを具備する
超音波探傷データ処理装置。
【請求項１】
被検体に対して超音波探傷を行うことによって得られた探傷データをデジタル演算処理によって処理するための超音波探傷データ処理プログラムであって、
前記探傷データから得られる超音波画像から前記被検体の形状に対応する形状像を消去するための処理を、前記探傷データに対して行う形状識別処理ステップと、
形状像が消去された前記超音波画像に現れている欠陥像を認識し、前記欠陥像のうちの一の欠陥像が他の欠陥像と同一の欠陥に起因するか否かを所定の基準によって判断して、前記欠陥像と前記被検体に存在する前記欠陥との対応付けを行う同一性判定ステップと、
同一の欠陥に対応付けられた前記欠陥像から、前記同一の欠陥の寸法を同定する寸法同定ステップ
とを演算装置に実行させ、
前記同一性判定ステップは、
前記欠陥像の位置を代表する代表点を定める欠陥像代表点設定ステップと、
前記代表点の間の距離から、前記欠陥像のうちの一の欠陥像が他の欠陥像と同一の欠陥に起因するか否かを判断する判断ステップ
とを具備する
超音波探傷データ処理プログラム。
【請求項２】
請求項１に記載の超音波探傷データ処理プログラムであって、
前記判断ステップは、同一の断面の２つの欠陥像の前記代表点の間の距離から、前記２つの欠陥像が同一の欠陥に起因するか否かを判断するステップを含む
超音波探傷データ処理プログラム。
【請求項３】
請求項１に記載の超音波探傷データ処理プログラムであって、
前記判断ステップは、異なる断面の２つの欠陥像の前記代表点の間の前記断面に平行な面内方向における距離から、前記２つの欠陥像が同一の欠陥に起因するか否かを判断するステップを含む
超音波探傷データ処理プログラム。
【請求項４】
請求項１に記載の超音波探傷データ処理プログラムであって、
前記欠陥像代表点設定ステップは、
前記欠陥像のうちの、エコー高さが所定値以上であるエコーピーク領域の中心を前記代表点として定めるステップ
とを備える
超音波探傷データ処理プログラム。
【請求項５】
請求項１に記載の超音波探傷データ処理プログラムであって、
前欠陥像記代表点設定ステップは、
前記欠陥像の内部のエコー高さの、前記超音波探傷に用いられるビームの路程方向についての平均値である路程方向平均値の分布を算出するステップと、
前記欠陥像の内部のエコー高さの、前記路程方向に垂直な垂直方向についての平均値である垂直方向平均値の分布を算出するステップと、
前記代表点を、前記路程方向平均値の分布のピークの位置にある路程方向に延伸する直線と、前記垂直方向平均値のピークの位置にある前記垂直方向に延伸するラインの交点として定義するステップ
とを備える
超音波探傷データ処理プログラム。
【請求項６】
請求項１に記載の超音波探傷データ処理プログラムであって、
前記超音波探傷では、所定の走査方向に沿って探触子を走査しながら、複数の断面について前記探傷データが取得され、
当該超音波探傷データ処理プログラムは、更に、
前記複数の断面のうちの対象断面の前記探傷データを、前記対象断面の前記走査方向前方及び／又は前記走査方向後方に隣接する所定数の隣接断面の探傷データを用いて修正する断面間強調処理ステップ
を前記演算装置に実行させ、
前記形状識別処理ステップでは、前記被検体の形状に対応する形状像を消去するための処理が、修正された前記探傷データについて行われる
超音波探傷データ処理プログラム。
【請求項７】
請求項１に記載の超音波探傷データ処理プログラムであって、
前記超音波探傷では、所定の走査方向に沿って探触子を走査しながら、複数の断面について前記探傷データが取得され、
当該超音波探傷データ処理プログラムは、更に、
前記形状識別処理ステップが行われた前記探傷データについて、前記複数の断面のうちの対象断面の前記探傷データを、前記対象断面の前記走査方向前方及び／又は前記走査方向後方に隣接する所定数の隣接断面の探傷データを用いて修正する処理を行う断面間強調処理ステップ
を前記演算装置に実行させる
超音波探傷データ処理プログラム。
【請求項８】
請求項６又は請求項７に記載の超音波探傷データ処理プログラムであって、
前記断面間強調処理ステップでは、前記対象断面の各位置のエコー高さのデータが前記隣接断面の同一位置のエコー高さに応じて増加されるように前記対象断面の前記探傷データが修正される
超音波探傷データ処理プログラム。
【請求項９】
請求項８に記載の超音波探傷データ処理プログラムであって、
前記寸法同定ステップでは、同一の欠陥に対応する欠陥像が現れている連続した断面の数と、前記対象断面の前記探傷データの修正に用いられた前記隣接断面の数に基づいて、
前記同一の欠陥の長さが同定される
超音波探傷データ処理プログラム。
【請求項１０】
被検体に対して超音波探傷を行うことによって得られた探傷データをデジタル演算処理によって処理するための超音波探傷データ処理プログラムであって、
前記探傷データから得られる超音波画像から前記被検体の形状に対応する形状像を消去するための処理を、前記探傷データに対して行う形状識別処理ステップと、
形状像が消去された前記超音波画像に現れている欠陥像を認識し、前記欠陥像のうちの一の欠陥像が他の欠陥像と同一の欠陥に起因するか否かを所定の基準によって判断して、
前記欠陥像と前記被検体に存在する前記欠陥との対応付けを行う同一性判定ステップと、
同一の欠陥に対応付けられた前記欠陥像から、前記同一の欠陥の寸法を同定する寸法同定ステップ
とを演算装置に実行させ、
前記超音波探傷では、所定の走査方向に沿って探触子を走査しながら、複数の断面について前記探傷データが取得され、
当該超音波探傷データ処理プログラムは、更に、
前記複数の断面のうちの対象断面の前記探傷データを、前記対象断面の前記走査方向前方及び／又は前記走査方向後方に隣接する所定数の隣接断面の探傷データを用いて修正する断面間強調処理ステップ
を前記演算装置に実行させ、
前記形状識別処理ステップでは、前記被検体の形状に対応する形状像を消去するための処理が、修正された前記探傷データについて行われる
超音波探傷データ処理プログラム。
【請求項１１】
被検体に対して超音波探傷を行うことによって得られた探傷データをデジタル演算処理によって処理するための超音波探傷データ処理プログラムであって、
前記探傷データから得られる超音波画像から前記被検体の形状に対応する形状像を消去するための処理を、前記探傷データに対して行う形状識別処理ステップと、
形状像が消去された前記超音波画像に現れている欠陥像を認識し、前記欠陥像のうちの一の欠陥像が他の欠陥像と同一の欠陥に起因するか否かを所定の基準によって判断して、前記欠陥像と前記被検体に存在する前記欠陥との対応付けを行う同一性判定ステップと、
同一の欠陥に対応付けられた前記欠陥像から、前記同一の欠陥の寸法を同定する寸法同定ステップ
とを演算装置に実行させ、
前記超音波探傷では、所定の走査方向に沿って探触子を走査しながら、複数の断面について前記探傷データが取得され、
当該超音波探傷データ処理プログラムは、更に、
前記形状識別処理ステップが行われた前記探傷データについて、前記複数の断面のうちの対象断面の前記探傷データを、前記対象断面の前記走査方向前方及び／又は前記走査方向後方に隣接する所定数の隣接断面の探傷データを用いて修正する処理を行う断面間強調処理ステップ
を前記演算装置に実行させる
超音波探傷データ処理プログラム。
【請求項１２】
請求項１０又は請求項１１に記載の超音波探傷データ処理プログラムであって、
前記断面間強調処理ステップでは、前記対象断面の各位置のエコー高さのデータが前記隣接断面の同一位置のエコー高さに応じて増加されるように前記対象断面の前記探傷データが修正される
超音波探傷データ処理プログラム。
【請求項１３】
請求項１２に記載の超音波探傷データ処理プログラムであって、
前記寸法同定ステップでは、同一の欠陥に対応する欠陥像が現れている連続した断面の数と、前記対象断面の前記探傷データの修正に用いられた前記隣接断面の数に基づいて、前記同一の欠陥の長さが同定される
超音波探傷データ処理プログラム。
【請求項１４】
被検体に対して超音波探傷を行うことによって得られた探傷データをデジタル演算処理によって処理するための超音波探傷データ処理装置であって、
前記探傷データから得られる超音波画像から前記被検体の形状に対応する形状像を消去するための処理を、前記探傷データに対して行う形状識別処理手段と、
形状像が消去された前記超音波画像に現れている欠陥像を認識し、前記欠陥像のうちの一の欠陥像が他の欠陥像と同一の欠陥に起因するか否かを所定の基準によって判断して、前記欠陥像と前記被検体に存在する前記欠陥との対応付けを行う同一性判定手段と、
同一の欠陥に対応付けられた前記欠陥像から、前記同一の欠陥の寸法を同定する寸法同定手段
とを具備し、
前記同一性判定手段は、前記欠陥像の位置を代表する代表点を定め、前記代表点の間の距離から、前記欠陥像のうちの一の欠陥像が他の欠陥像と同一の欠陥に起因するか否かを判断する
超音波探傷データ処理装置。
【請求項１５】
被検体に対して所定の走査方向に沿って探触子を走査しながら超音波探傷を行うことによって複数の断面について得られた探傷データをデジタル演算処理によって処理するための超音波探傷データ処理装置であって、
前記探傷データから得られる超音波画像から前記被検体の形状に対応する形状像を消去するための処理を、前記探傷データに対して行う形状識別処理手段と、
形状像が消去された前記超音波画像に現れている欠陥像を認識し、前記欠陥像のうちの一の欠陥像が他の欠陥像と同一の欠陥に起因するか否かを所定の基準によって判断して、前記欠陥像と前記被検体に存在する前記欠陥との対応付けを行う同一性判定手段と、
同一の欠陥に対応付けられた前記欠陥像から、前記同一の欠陥の寸法を同定する寸法同定手段と、
前記複数の断面のうちの対象断面の前記探傷データを、前記対象断面の前記走査方向前方及び／又は前記走査方向後方に隣接する所定数の隣接断面の探傷データを用いて修正する断面間強調処理手段
とを具備し、
前記形状識別処理手段は、前記被検体の形状に対応する形状像を消去するための処理を、修正された前記探傷データについて行う
超音波探傷データ処理装置。
【請求項１６】
被検体に対して所定の走査方向に沿って探触子を走査しながら超音波探傷を行うことによって複数の断面について得られた探傷データをデジタル演算処理によって処理するための超音波探傷データ処理装置であって、
前記探傷データから得られる超音波画像から前記被検体の形状に対応する形状像を消去するための処理を、前記探傷データに対して行う形状識別処理手段と、
形状像が消去された前記超音波画像に現れている欠陥像を認識し、前記欠陥像のうちの一の欠陥像が他の欠陥像と同一の欠陥に起因するか否かを所定の基準によって判断して、前記欠陥像と前記被検体に存在する前記欠陥との対応付けを行う同一性判定手段と、
同一の欠陥に対応付けられた前記欠陥像から、前記同一の欠陥の寸法を同定する寸法同定手段と、
前記形状識別処理手段によって前記形状像を消去するため処理が行われた前記探傷データについて、前記複数の断面のうちの対象断面の前記探傷データを、前記対象断面の前記走査方向前方及び／又は前記走査方向後方に隣接する所定数の隣接断面の探傷データを用いて修正する処理を行う断面間強調処理手段
とを具備する
超音波探傷データ処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２Ａ】
【図１２Ｂ】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７Ａ】
【図１７Ｂ】
【図１７Ｃ】
【図１７Ｄ】
【図１７Ｅ】
【図１７Ｆ】
【図１８Ａ】
【図１８Ｂ】
【図１９Ａ】
【図１９Ｂ】
【図１９Ｃ】
【図２０】
【図２１】
【図２２Ａ】
【図２２Ｂ】
【図２２Ｃ】
【図２３Ａ】
【図２３Ｂ】
【図２３Ｃ】
【図２３Ｄ】
【図２３Ｅ】
【図２４】
【図２５】
【図２６Ａ】
【図２６Ｂ】
【図２６Ｃ】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２Ａ】
【図１２Ｂ】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７Ａ】
【図１７Ｂ】
【図１７Ｃ】
【図１７Ｄ】
【図１７Ｅ】
【図１７Ｆ】
【図１８Ａ】
【図１８Ｂ】
【図１９Ａ】
【図１９Ｂ】
【図１９Ｃ】
【図２０】
【図２１】
【図２２Ａ】
【図２２Ｂ】
【図２２Ｃ】
【図２３Ａ】
【図２３Ｂ】
【図２３Ｃ】
【図２３Ｄ】
【図２３Ｅ】
【図２４】
【図２５】
【図２６Ａ】
【図２６Ｂ】
【図２６Ｃ】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【公開番号】特開２０１２−８１４２（Ｐ２０１２−８１４２Ａ）
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８７９８２（Ｐ２０１１−１８７９８２）
【出願日】平成２３年８月３０日（２０１１．８．３０）
【分割の表示】特願２００６−１２８３５１（Ｐ２００６−１２８３５１）の分割
【原出願日】平成１８年５月２日（２００６．５．２）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月３０日（２０１１．８．３０）
【分割の表示】特願２００６−１２８３５１（Ｐ２００６−１２８３５１）の分割
【原出願日】平成１８年５月２日（２００６．５．２）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
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