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公開番号2024103476
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-01
出願番号2024006720
出願日2024-01-19
発明の名称非破壊検査システム及びその検査方法
出願人SAKIYA株式会社
代理人弁理士法人アテンダ国際特許事務所
主分類G01N 22/00 20060101AFI20240725BHJP(測定;試験)
要約【課題】簡便な構成且つ低コストで内部状態を検査可能な非破壊検査システム及びその検査方法を提供する。
【解決手段】非破壊検査システムは、検査対象内部からの反応値の分布データを取得するミリ波レーダアレイ120と、ミリ波レーダアレイ120の近傍においてミリ波照射方向及び角度と撮像方向及び角度とが相対的に固定された状態で配置されたカメラ110と、ミリ波レーダアレイ120及びカメラ110の組を検査対象に対して相対的に移動させながら撮像された複数の撮像データから各観測位置の座標並びに撮像方向を算出するとともに前記各観測位置の座標及び撮像方向を基準として各観測位置で取得した反応値の分布データを三次元空間内にマッピングするマッピング処理部240と、三次元空間内にマッピングされた反応値の分布データに基づき検査対象の内部状態の投影画像を生成する投影画像生成部250とを備えた。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
検査対象の内部状態を非破壊で検査する非破壊検査システムであって、
検査対象に対してミリ波を照射するとともに検査対象からの反射波に基づき相対的な所定の空間範囲内における検査対象内部からの反応値の分布データを取得するミリ波レーダアレイと、
前記ミリ波レーダアレイの近傍において前記ミリ波レーダアレイのミリ波照射方向及び角度に対して計測方向及び角度が相対的に固定された状態で配置された三次元スキャナと、
前記ミリ波レーダアレイ及び前記三次元スキャナの組を検査対象に対して相対的に移動させながら複数の観測位置で前記三次元スキャナにより取得した複数の計測データから算出した各観測位置の座標並びに計測方向を基準として、各観測位置で取得した反応値の分布データを三次元空間内にマッピングする反応値マッピング手段と、
マッピングされた反応値の分布データに基づき検査対象の内部状態の投影画像を生成する投影画像生成手段とを備えた
ことを特徴とする非破壊検査システム。
続きを表示（約 1,800 文字）【請求項２】
前記反応値マッピング手段は、前記反応値の分布データとともに前記計測データに含まれる点群データをマッピングする
ことを特徴とする請求項１記載の非破壊検査システム。
【請求項３】
検査対象の内部状態を非破壊で検査する非破壊検査システムであって、
検査対象に対してミリ波を照射するとともに検査対象からの反射波に基づき相対的な所定の空間範囲内における検査対象内部からの反応値の分布データを取得するミリ波レーダアレイと、
前記ミリ波レーダアレイの近傍において前記ミリ波レーダアレイのミリ波照射方向及び角度に対して撮像方向及び角度が相対的に固定された状態で配置されたカメラと、
前記ミリ波レーダアレイ及び前記カメラの組を検査対象に対して相対的に移動させながら複数の観測位置で撮像された複数の第１の画像から算出した各観測位置の座標及び撮像方向を基準として、各観測位置で取得した反応値の分布データを三次元空間内にマッピングする反応値マッピング手段と、
三次元空間内にマッピングされた反応値の分布データに基づき検査対象の内部状態の投影画像を生成する投影画像生成手段とを備えた
ことを特徴とする非破壊検査システム。
【請求項４】
前記反応値マッピング手段は、反応値の分布データと検査対象の表面に係る三次元データとをマッピングし、
前記投影画像生成手段は、三次元データ及び反応値の分布データに基づき検査対象の内部状態が検査対象から透視されるよう投影画像を生成する
ことを特徴とする請求項３記載の非破壊検査システム。
【請求項５】
前記反応値マッピング手段は、前記カメラで撮像した第１の画像と前記三次元データ又は前記三次元データの生成に用いられた第２の画像とに基づき座標マッピングを行う
ことを特徴とする請求項５記載の非破壊検査システム。
【請求項６】
前記投影画像生成手段は、反応値の各点ごとに当該反応値に対応する内部状態を判定するとともに、前記各点において当該点における内部状態の判定結果に対応する表示形態で投影画像を生成する
ことを特徴とする請求項１又は３記載の非破壊検査システム。
【請求項７】
検査対象の内部状態を非破壊で検査する非破壊検査システムにおける検査方法であって、
検査対象に対してミリ波を照射するとともに検査対象からの反射波に基づき相対的な所定の空間範囲内における検査対象内部からの反応値の分布データを取得するミリ波レーダアレイと前記ミリ波レーダアレイの近傍において前記ミリ波レーダアレイのミリ波照射方向及び角度に対して計測方向及び角度が相対的に固定された状態で配置された三次元スキャナとの組を、検査対象に対して相対的に移動させて、複数の観測位置において、複数の反応値の分布データ及び計測データを取得するステップと、
複数の計測データから算出した各観測位置の座標並びに計測方向を基準として、各観測位置で取得した反応値の分布データを三次元空間内にマッピングするステップと、
マッピングされた反応値の分布データに基づき検査対象の内部状態の投影画像を生成するステップと備えた
ことを特徴とする非破壊検査システムにおける検査方法。
【請求項８】
検査対象の内部状態を非破壊で検査する非破壊検査システムにおける検査方法であって、
検査対象に対してミリ波を照射するとともに検査対象からの反射波に基づき相対的な所定の空間範囲内における検査対象内部からの反応値の分布データを取得するミリ波レーダアレイと前記ミリ波レーダアレイの近傍において前記ミリ波レーダアレイのミリ波照射方向及び角度に対して撮像方向及び角度が相対的に固定された状態で配置されたカメラとの組を、検査対象に対して相対的に移動させて、複数の観測位置において、複数の反応値の分布データ及び第１の画像データを取得するステップと、
複数の第１の画像から算出した各観測位置の座標並びに撮像方向を基準として、各観測位置で取得した反応値の分布データを三次元空間内にマッピングするステップと、
三次元空間内にマッピングされた反応値の分布データに基づき検査対象の内部状態の投影画像を生成するステップと備えた
ことを特徴とする非破壊検査システムにおける検査方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査対象の内部状態を非破壊で検査する非破壊検査システム及びその検査方法に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
さまざまな分野において外部の観測位置からは観測できない検査対象の内部状態を非破壊で検査したいという要望がある。例えば、木造建築物などの建築物の増改築を行う際には、事前の計画段階で建築物の状態、特にその損傷状態などの内部状態を予め確認することが重要である。実際の設計の現場では、建築物の現状を確認するために設計担当者が何度も現場に足を運び、寸法を取ったり、表面を叩きながら建築物の状態を確かめる打診検査を行ったりすることが一般的な流れとなっている。しかし、打診検査には経験豊富な技術者が必要であるが、近年の人手不足に伴いこのような技術者を確保することも容易ではない。また、打診検査には多くの時間が必要である。このような背景のため現状把握の実施が難航するケースが少なくない。また、建築物の現状を正確に把握できないと増改築コストの見積もりが不透明となり、増改築設計自体が難航するケースも少なくない。
【０００３】
一方、日本では過疎化などにより空き家が増加の一途をたどっており、地方を中心に放置された状態の建築物が多数ある。空き家は不動産価値が不透明で、市場の流動性が低く、多くの空き家を抱える過疎地域の自治体はその処分に頭を抱えている。他方、テレワークや多拠点居住等、ライフスタイルの多様化に伴い、地方の空き家物件に対する需要は広がりつつあるが、空き家特有の増改築に対する技術的、コスト的ハードルが問題となっている。
【０００４】
このように、建築物の状態、特にその損傷状態などの内部状態を低コストで確認可能にする技術が求められている。検査対象物の内部状態を非破壊で検査する従来の技術としては、前述の打診検査のほか、超音波を用いたもの（例えば特許文献１参照）や、Ｘ線を用いたもの（例えば特許文献２参照）が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０００－２０６０９８号公報
特開２０００－０３３８０５８公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、超音波やＸ線を用いる非破壊検査装置は、いずれも装置構成が複雑であり且つ装置規模が大きいためコストが高いという問題がある。特に、Ｘ線非破壊検査装置では鉛板などの遮蔽物が必要となるため高コストである。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、簡便な構成且つ低コストで内部状態を検査可能な非破壊検査システム及びその検査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本願発明は、検査対象の内部状態を非破壊で検査する非破壊検査システムであって、検査対象に対してミリ波を照射するとともに検査対象からの反射波に基づき相対的な所定の空間範囲内における検査対象内部からの反応値の分布データを取得するミリ波レーダアレイと、前記ミリ波レーダアレイの近傍において前記ミリ波レーダアレイのミリ波照射方向及び角度に対して計測方向及び角度が相対的に固定された状態で配置された三次元スキャナと、前記ミリ波レーダアレイ及び前記三次元スキャナの組を検査対象に対して相対的に移動させながら複数の観測位置で前記三次元スキャナにより取得した複数の計測データから算出した各観測位置の座標並びに計測方向を基準として、各観測位置で取得した反応値の分布データを三次元空間内にマッピングする反応値マッピング手段と、マッピングされた反応値の分布データに基づき検査対象の内部状態の投影画像を生成する投影画像生成手段とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、本願発明は、検査対象の内部状態を非破壊で検査する非破壊検査システムにおける検査方法であって、検査対象に対してミリ波を照射するとともに検査対象からの反射波に基づき相対的な所定の空間範囲内における検査対象内部からの反応値の分布データを取得するミリ波レーダアレイと前記ミリ波レーダアレイの近傍において前記ミリ波レーダアレイのミリ波照射方向及び角度に対して計測方向及び角度が相対的に固定された状態で配置された三次元スキャナとの組を、検査対象に対して相対的に移動させて、複数の観測位置において、複数の反応値の分布データ及び計測データを取得するステップと、複数の計測データに基づき算出した各観測位置の座標並びに計測方向を基準として、各観測位置で取得した反応値の分布データを三次元空間内にマッピングするステップと、マッピングされた反応値の分布データに基づき検査対象の内部状態の投影画像を生成するステップと備えたことを特徴とする。
【００１０】
また、本願発明は、検査対象の内部状態を非破壊で検査する非破壊検査システムであって、検査対象に対してミリ波を照射するとともに検査対象からの反射波に基づき相対的な所定の空間範囲内における検査対象内部からの反応値の分布データを取得するミリ波レーダアレイと、前記ミリ波レーダアレイの近傍において前記ミリ波レーダアレイのミリ波照射方向及び角度に対して撮像方向及び角度が相対的に固定された状態で配置されたカメラと、前記ミリ波レーダアレイ及び前記カメラの組を検査対象に対して相対的に移動させながら複数の観測位置で撮像された複数の第１の画像から算出した各観測位置の座標及び撮像方向を基準として、各観測位置で取得した反応値の分布データを三次元空間内にマッピングする反応値マッピング手段と、三次元空間内にマッピングされた反応値の分布データに基づき検査対象の内部状態の投影画像を生成する投影画像生成手段とを備えたことを特徴とする。
（【００１１】以降は省略されています）

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