超声波传播影像的图像处理方法与流程

本发明涉及一种利用超声波探伤技术进行的非破坏性检查，特别是涉及使用激光超声波对被检体的缺陷进行影像化的技术，更具体地，涉及一种超声波传播影像的图像处理方法，其有助于高精度的缺陷检测和缺陷位置的确定。

背景技术：

作为超声波传播影像的图像处理方法，由本申请的发明人高坪等人开发的专利文献1的发明已被公开。

专利文献1的发明涉及一种对在被检体的表面上传播的超声波的行为进行测量并显示成运动影像的方法，是一种适用于制造、检查等现场应用的超声波传播影像化方法和装置，易于进行设备调节，具有良好的可操作性，并且能够进行无接触的高灵敏度测量。简而言之，通过振荡激光器扫描被检体的表面，沿着扫描路径将脉冲激光照射到多个测量点，在这些多个测量点处产生热激发超声波；通过安装和固定在被检体上的接收用压电传感器与上述激光脉冲同步地对该超声波进行检测，将检测出的信号通过a/d转换器(数字示波器)作为波形序列数据记录在计算机中；通过该计算机，对各个时刻的振幅值进行亮度调制，从而将所记录的波形序列数据图像化，再通过按时序连续显示这些图像从而将其影像化。

其原理是，例如，在某点a照射激光从而产生热激发超声波，由点b的压电传感器检测出该超声波的波，相反，在点b照射激光从而产生热激发超声波，该超声波与在点a处检测出的波几乎相同。

如果利用这种超声波传播的可逆性，在使振荡激光器进行扫描的同时，沿扫描路径在多个测量点照射脉冲激光以产生热激发超声波，由固定压电传感器检测出该超声波的波形序列(与测量点数相对应的波形的集合)反过来可以被看作是与当用激光照射压电传感器位置时产生的超声波在扫描压电传感器的同时检测出的波形序列相同。

然后，对使振荡激光器进行扫描时检测出的波形序列的各个时刻的振幅值进行亮度调制从而进行图像化(作出等高线图)，对图像化后的这些图像以时序进行连续显示，则其影像将成为在接收点发送的超声波的传播影像。

在专利文献1的发明中，并没有使用接收激光器和接收传感器进行扫描，相反，而是使用振荡激光器进行扫描并由固定压电元件进行接收，因此，能够实现非接触且高灵敏度的测量。

由此，在扫描以往的接收激光器或接收传感器时存在的一些必要事项，例如，对象必须是平坦的，激光必须垂直地施加到对象上并且必须保持恒定的焦距等，在本发明中对此不作严格要求。因此，本发明与现有技术相比，加工性更加良好，精度更高。

专利文献1的发明的更具体的结构如专利文献1的专利公报(第4595117号)的权利要求书中所记载的那样，转载如下：

(权利要求1)一种在被检体上传播的超声波的影像化装置，其特征在于，包括：

振荡激光器，其扫描被检体的表面，照射在脉冲激光的扫描路径中的多个测量点从而产生热激发超声波；以及

接收用压电传感器，其装设并固定在所述被检体上，与所述激光的脉冲同步地检测在所述多个测量点产生的热激发超声波。

(权利要求2)一种在被检体上传播的超声波的影像化装置，包括：

振荡激光器，其扫描被检体的表面，照射在脉冲激光的扫描路径中的多个测量点从而产生热激发超声波；

接收用压电传感器，其装设并固定在所述被检体上，与所述激光的脉冲同步地检测在所述多个测量点产生的热激发超声波；

a/d转换器；以及

计算机；

所述a/d转换器对由接收用压电传感器检测出的超声波信号进行a/d转换得到波形序列数据；

所述计算机记录所述波形序列数据，对该波形序列数据的各个时刻的振幅值进行亮度调制以进行图像化。

(权利要求3)根据权利要求2所记载的在被检体上传播的超声波的影像化装置，其特征在于：对通过所述图像化而得到的图像以时序进行连续显示。

(权利要求4)一种在被检体上传播的超声波的影像化方法，其特征在于：由振荡激光器扫描被检体的表面，照射在脉冲激光的扫描路径中的多个测量点，在所述多个测量点产生热激发超声波；通过装设并固定在所述被检体上的接收用压电传感器与所述激光的脉冲同步地检测出该超声波，将检测出的该信号作为波形序列数据，对该波形序列数据的各个时刻的振幅值进行亮度调制以进行图像化。

(权利要求5)一种在被检体上传播的超声波的影像化方法，其特征在于：由振荡激光器扫描被检体的表面，沿扫描路径向多个测量点照射脉冲激光，在所述多个测量点产生热激发超声波，通过装设并固定在被检体上的接收用压电传感器与所述激光的脉冲同步地检测出该超声波，将检测出的该信号通过a/d转换器成为波形序列数据并记录在计算机中，由该计算机对所述记录的波形序列数据的各个时刻的振幅值进行亮度调制以进行图像化。

(权利要求6)根据权利要求4或5所记载的在被检体上传播的超声波的影像化方法，其特征在于：对通过所述图像化而得到的图像以时序进行连续显示。

然而，根据专利文献1的现有技术，当作为由缺陷带来的超声反射波(后退波)的缺陷回波较小时，缺陷回波被掩埋在超声波的前进波的影像中，从而使被检体的缺陷被忽略。即使缺陷回波可以被提取或者通过强调而使其可视化，但其是从被检体的实际的哪个部位发出的，很难确定其位置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2006-300634号公报

技术实现要素：

发明所要解决的课题

因此，本发明的目的是提供一种超声传播影像的图像处理方法，通过在专利文献1的发明中添加新技术，对被检体照射激光，得到被检体的清晰的超声波影像，从而高精度地检测被检体的缺陷，易于确定缺陷位置。

用于解决课题的方案

解决课题的手段

为了解决上述问题，本发明提供了：

(1)一种超声波传播影像的图像处理方法，其特征在于，使用超声波传播影像装置，该超声波传播影像装置包括：

脉冲激光振荡器，用于产生脉冲激光，在对被检体的表面进行扫描的同时照射多个测量点以产生热激发超声波；以及

接收传感器，用于与所述脉冲激光发生器的脉冲同步地检测安装并固定在所述被检体上的所述多个测量点处所产生的所述热激发超声波；

在由所述超声波传播影像装置取得的在所述被检体上传播的所述超声波传播影像中，从构成所述超声波传播影像的所述测量点的波形的图像数据的集合开始，

当所述超声波的前进波沿x轴方向前进时，从x轴方向的多行中提取一行b范围数据，对所述b范围数据进行二维傅里叶变换并表示在复平面上，使二维傅里叶变换数据上的所述前进波分量为零；

即，当所述前进波向x轴的正方向前进时，使第二象限和第四象限的分量为零，当所述前进波向与x轴正方向相反的负方向前进时，使第一象限和第三象限的分量为零，然后进行傅里叶逆变换，把所得到的行数据返回到提取出所述b范围数据的原始行位置的第一前进波除去处理，进而对于剩余的全部行也重复执行所述第一前进波除去处理；

或者，

当所述超声波的前进波沿y轴方向前进时，从y轴方向的多个列中提取一列b范围数据，对所述b范围数据进行二维傅里叶变换并表示在复平面上，使二维傅里叶变换数据上的所述前进波分量为零；

即，当所述前进波向y轴的正方向前进时，使第二象限和第四象限的分量为零，当所述前进波向与y轴的正方向相反的负方向前进时，使第一象限和第三象限的分量为零，然后进行傅里叶逆变换，对所得到的列数据进行返回到提取出所述b范围数据的原始列位置的第二前进波除去处理，进而对于剩余的全部列也重复执行所述第二前进波除去处理；

通过执行所述第一或第二前进波除去装置，从所述超声波传播影像中去除或减少所述前进波，从而得到提取或强调了作为由所述被检体的缺陷引起的所述超声波的反射波的缺陷回波的清楚的超声波传播影像。

(2)一种超声波传播影像的图像处理方法，其特征在于：

拍摄被检体得到数字形式的照相机图像；

在根据权利要求1所述的超声波传播影像的图像处理方法所得到的所述清晰的超声波传播影像中，在扫描框中剪切出修剪图像；

使所述照相机图像的照相机坐标与所述修剪图像的扫描框坐标相对应；

使所述照相机图像中的所述被检体的位置与所述清晰的超声波传播影像中的被检体的位置相一致；

将所述照相机图像与所述修剪图像进行融合，得到在被检体上传播超声波的重叠影像。

发明效果

本发明的图像处理方法从超声波传播图像中去除了前进波，从而提取并强调了缺陷回波(反射波)，因此可以通过清晰的超声波传播图像进行确认，从而能够实现被检体缺陷的高精度检测，减少了被检体中的小缺陷被忽略的情况。此外，由于可以通过缺陷回波的最大振幅分布图(静止图像)来确定缺陷的有无及缺陷位置，因此有助于缩短检查时间。

此外，由于本发明的方法在被检体照片(照相机图像)上叠加显示了超声波传播运动影像，因此能够观察到就像是在被检体上传播超声波那样的有真实性的影像，从而可以容易地识别出被检体中的缺陷回波(缺陷)的位置，进而可以减少缺陷被忽略的情况，有助于缩短检查时间。

附图说明

图1是取得本发明的适用于超声波传播影像的图像处理方法的各信息的设备示意图。图1(a)为整体示意图，图1(b)为光学系统的放大示意图。

图2是脉冲激光的扫描方法、测量点和图像数据的说明图。

图3是以以往的超声影像的原始影像为基础，通过应用本发明的处理方法而得到的影像的示意图。

图4是通过照射脉冲激光而产生的超声波的前进波的去除方法的说明图。

图5是用于将通过本发明的处理而得到的清晰的超声波传播影像叠加在被检体的照相机图像上的预处理的说明图a和b。

图6是用于将通过本发明的处理而得到的清晰的超声波传播影像叠加在被检体的照相机图像上的预处理的说明图c和d。

图7是用于将通过本发明的处理而得到的清晰的超声波传播影像叠加在被检体的照相机图像上的预处理的说明图e和f。

图8是被检体以及叠加通过本发明的处理而得到的超声波传播影像来强调缺陷回波的方法的说明图。

图9为对通过本发明的图像处理方法进行处理而得到的实施例2(被检体：t字金属块)的清晰的超声波传播影像进行的说明。

图10为对通过本发明的图像处理方法进行处理而得到的实施例3(被检体：角形材)的清晰的超声波传播影像进行的说明。

符号说明：

1超声波传播影像装置

2激光振荡器

2a脉冲激光

2b扫描路径

2c测量点

2d激光器视场

2e激光扫描框

2f反射镜坐标

3反射镜装置

3a反射镜

3b轴

3c二向色镜

3d光源

3e引导光

3f位置

4被检体

5接收传感器

5a检测到的电信号

5b接收传感器的位置

6放大器

7a/d转换器

7a数字信号

7b波形

7c图像数据

8计算机

8a清晰的超声波传播影像

8b控制信号

8c控制信号

8d叠加影像

8e缺陷回波

9照相机

9a照相机视场

9b照相机图像

9c激光扫描框

9c‘激光扫描框

9d照相机坐标

9e修剪图像

9f中心

9g中心

9h预测扫描框

9i中心

9k最大扫描框

9m形状

9n形状

10以往的超声波传播影像

10a前进波

10b缺陷回波

11b范围

11a前进波

11b缺陷回波

11c去除了前进波的b范围

12二维傅里叶变换数据

12a第一象限

12b第二象限

12c第三象限

12d第四象限

12e前进波分量

14t字金属块

14a照相机图像

14b以往的超声波传播影像

14c清晰的超声波传播影像

14d叠加影像

14e缺陷位置

15角形材

15a照相机图像

15b以往的超声波传播影像

15c清晰的超声波传播影像

15d叠加影像

15e缺陷位置

具体实施方式

以下，参照附图详细描述本发明的实施例。但本发明并不限于这些实施例。

在图1中显示了超声波传播影像装置1的基本结构，其获取应用于本发明所述超声波传播影像的图像处理方法的各信息，产生能够强调显示被检体缺陷的清晰的超声波传播影像8a。由于在专利文献1中详细描述了测量和成像的原理，因此这里将描述超声波传播影像装置1的概要。有关详细信息，请参见专利文献1。

如图1(a)所示，超声波传播影像装置1具备：激光振荡器2、反射镜装置3、固定在被检体4上的接收传感器5、放大器6、a/d转换器7、计算机8和照相机9

激光振荡器2用于通过来自计算机8的控制信号8b以大约10hz的周期向被检体4照射脉冲激光2a。例如，可以例示出yag激光振荡器等。

反射镜装置3包括：旋转的轴3b、设置在轴3b上的旋转的反射镜3a、以及二向色镜3c和光源3d，通过来自计算机8的控制信号8c对驱动进行控制，通过旋转反射镜3a，由激光振荡器2产生的脉冲激光2a在被检体4的表面上沿着扫描路径2b以网格图案进行扫描。作为旋转的反射镜3a，例如，可以采用电镜等。

如图1(b)中提取的光学系统所示，二向色镜3c的中心平面相对于脉冲激光2a的行进方向成45°角布置在激光振荡器2与反射镜3a之间。由于从激光振荡器2射出的脉冲激光2a的波长为1064nm，通过二向色镜3c的特性，使脉冲激光2a原封不动地透射(直进)。

另外还具备光源3d(波长532nm)，该光源3d用于照射与激光振荡器2的脉冲激光2a的光路正交(直至二向色镜3c)的引导光3e。引导光3e是可见光，当被施加到二向色镜3c时被反射，被反射的引导光3e与透射的脉冲激光2a汇合。然后，调整引导光3e以便与脉冲激光2a照射在反射镜3a的相同位置。由于引导光3e是可见光，因此即使看不见脉冲激光2a，也能够通过引导光3e掌握脉冲激光2a的位置。

在扫描路径2b上设置任意数量的测量点2c，在纵向和横向各100个点，总共大约10,000个点。

当用脉冲激光2a照射被检体4时，被检体4的测量点2c处产生快速的热膨胀，从而产生热激发超声波。

接收传感器5与脉冲激光2a的脉冲同步地电检测出在各个测量点2c处产生的热激发超声波。作为接收传感器5，例如可以采用压电元件传感器、声发射(acousticemission，ae)传感器等。由接收传感器5检测出的电信号5a被放大器6放大，再由a/d转换器7(数字示波器)转换成数字信号7a，并作为波形7b的图像数据7c发送给计算机8进行保存，成为超声图像8a的原始数据。

通过上述结构，类似于专利文献1，根据计算机8中存储的波形7b的图像数据7c生成进行了亮度调制的图像(参见所述第0006段)，看作为以各个时刻(同一时刻)的振幅值照射了脉冲激光2a的测量点2c处的超声波位移。另外，扫描路径2b在x方向上具有nx个点，在y方向上具有ny个点，总共有nx*ny个测量点2c。各个测量点2c的相同时刻的振幅值成为一个nx*ny个的振幅图像。

如果将这样获得的图像以时间序列连续显示(连续绘图)，则成为好像是超声波在接收传感器5的固定位置处振荡的影像(清晰的超声波图像8a，将在后面描述的叠加图像8d)。

为了容易地确定被检体4的缺陷位置，照相机9将本发明的清晰的超声波传播影像8a与被检体4的照相机图像9b相融合(叠加)，为了应用于叠加图像8d而获取被检体4的图像，并以有线或无线方式发送给计算机8。

由于通过由双轴的反射镜装置3扫描脉冲激光2a来测量清晰的超声波传播图像8a，因此，为使脉冲激光束2a的可扫描范围(激光器视场2d)与照相机9的拍摄范围(照相机视场9a)大体一致。可以将照相机9装设于反射镜3a的轴线3b的中心附近的位置3f，对被检体4进行拍摄。

这样，清晰的超声波传播图像8a和被检体的照片(照相机图像)成为在几乎相同视场中获得的图像。然而，清晰的超声波传播图像8a与被检体的照片的图像尺寸和空间分辨率(纵向和横向的分辨率)以及z轴强度(超声波强度和照片色调、亮度)不同。可以采用网络照相机等作为照相机9。

由于反射镜装置3的视场角(激光器视场2d)约为50°，因此将具有能够在其视场角内拍摄被检体4的照片(照相机图像)的视场角的照相机9装设在反射镜装置3上，便得脉冲激光2a的扫描路径x方向与照相机9的监视器框的2相平行。如果扫描路径x方向不与照相机9的监视器框的横向相平行，则激光器视场2d与照相机视场9a的对应关系将变得更加复杂，在修剪照相机图像时则需要对其进行校正，这就会变得很麻烦。

图2是脉冲激光的扫描方法、测量点和图像数据的说明图。黑点是测量点2c，针对每个测量点2c生成波形7b的数据发送给计算机8。这里，沿着脉冲激光2a的扫描路径2b在纵向(y轴方向)上获取ny行的数据并在横向(x轴方向)上获取nx列的数据。此处示出了点(ix，iy)的波形7b的图像。

图3a是以往的超声波传播影像10，由被检体4的缺陷引起的缺陷回波10b被掩埋在前进波10a中从而不清楚。图3b是通过将本发明的处理方法应用于a而获得的清晰的超声波传播影像8a。通过去除和减小前进波10a，可以清楚地识别出缺陷回波8e。图3c示出了通过将b的清晰的超声波传播影像8a与被检体4被拍摄的照相机图像9b相融合成为叠加影像8d。可以容易地掌握缺陷回波8e位于被检体4的哪个位置。左右虚线表示视场宽度一致(以下相同)。

图4是由脉冲激光束2a的照射产生的超声波前进波10a的去除方法的说明图。

图4a是以往的超声传播影像10，缺陷回波10b被掩埋在前进波10a中从而不清楚。因此，为了使缺陷回波10b变得清楚，针对每个测量点行提取b范围执行二维傅里叶变换，对其数据进行加工，执行傅里叶逆变换等操作。以下，将更详细地描述缺陷回波10b的清楚化(提取)。

针对图4a中的前进波10a从右向左在x轴上沿负方向前进的情况进行说明。首先，在各行(图2所示的ny)中提取b范围。图4b是图4a中所示的行位置iy的b范围图像。前进波11a是在图像中从左上向右下的条纹图案，缺陷回波11b是从前进波11a朝向右上的可辨认的条纹图案。

接着，对图4b进行二维傅里叶变换处理。图4c是其二维傅里叶变换数据12。在第一象限12a、第三象限12c中存在前进波11a的分量(前进波分量12e)，在第二象限12b、第四象限12d中存在缺陷回声11b的分量。因此，使第一象限12a、第三象限12c的前进波分量12e为零，然后进行傅里叶逆变换。

针对所得到的行数据(去除了图4d中的前进波的b范围11c)返回到提取了b范围数据的原始的iy行(第一前进波去除处理)。此后，针对所有剩余的行也重复进行第一前进波除去处理(在此为ny次)。

另一方面，超声波的前进波在图4a的x轴上与图4a相反的正方向前进的情况下，由于在第二象限12b、第四象限12d中存在前进波分量，因此使该分量为零后进行傅里叶逆变换，并进行上述相同的处理。

在以往的超声波传播影像10中，根据超声波传播影像装置1的原理，前进波10a从接收传感器5放射状地前进。在将接收传感器5设置在脉冲激光2a的扫描范围的正横向右侧的情况下，可以认为前进波10a在图4a的x轴上大致从右向左前进。相反，如果将接收传感器5设置在脉冲激光2a的扫描范围的正横向左侧，则可以认为前进波10a在图4a的x轴上大致从左向右前进。

即，前进波10a的前进方向由接收传感器5的位置决定。另外，也可以从以往的超声波传播影像10来判断。因此，可以自动确定前进波10a的行进方向、二维傅里叶变换数据中的前进波分量12e的存在象限。当然，也可以通过目视来判定，手动选择。

另一方面，在超声波的前进波沿y轴方向前进的情况下，与沿x轴方向前进的情况下的全部行相同，在全部列中进行b范围数据的提取、二维傅里叶变换、使存在前进波分量的对角象限(在朝y轴的负方向行进时(从下向上)使第一象限12a和第三象限12a为零，另一方面，在朝y轴的正方向行进时(从上向下)使第二象限12b和第四象限12d为零)的分量为零，然后进行傅里叶逆变换，返回提取了b范围数据的原始的列位置(第二前进波除去处理)。

前进波的前进方向通过再现以往的超声波传播影像10来手动判断。在进行去除前进波的计算时作为输入参数。该参数可以是四个(x正方向、x负方向、y正方向、y负方向)的选项。

当前进波的前进方向不是上述四个方向时，选择上述四个中最接近的行进方向进行去除处理。如果接收传感器5处于脉冲激光2a的扫描范围内，则前进波从接收传感器5放射状地向周围前进。在此情形中，选择上述四个中最接近的行进方向。

由此，能够从以往的超声波传播影像10得到清晰的超声波传播影像8a，其中去除或减小前进波10a，成为图4e所示的去除了前进波10a后的传播影像，图4e中提取或强调显示作为由被检体4的缺陷引起的超声波的反射波的缺陷回波10b。

虽然之前也有采用时域信号波形的延迟差来去除以特定传播速度前进的波的方法，但是不知道利用频域的b-范围谱一次性去除沿着特定方向前进的所有前进波的方法。

在各测量点2c检测出的图像数据7c是超声波信号波形列，从计算机8的硬盘读取到存储部作为三维排列z(x，y，t)。xy对应于空间位置，t对应于波形7b的传播时间。

图5～7是用于在被检体4的照相机图像9b上叠加由本发明的处理所得到的清晰的超声波传播影像8a的前处理的说明图a～f。

图5a是激光可扫描范围与激光扫描框之间的关系的说明图。符号9c’是激光扫描框，外侧框为表示激光可扫描的最大范围的最大扫描框9k，符号9g为激光扫描框9c’的中心。图5a的坐标的数字为激光扫描分辨率在纵向和横向的最大值(16比特)，符号m’为反射镜坐标2f的中心。。

图5b是包含由照相机9拍摄的被检体4的照相机图像9b。图5b的外侧框表示照相机视场9a的最大范围，坐标的数字为照相机图像9b的分辨率在纵向和横向的最大值。记号o为照相机图像9b的中心。

在拍摄被检体4的照相机图像9b时，如果用引导光3e预先照射激光扫描框9c’和激光扫描框9c’的中心9g，则可以将激光扫描框9c’和激光扫描框9c’的中心9g写入到照相机图像9b中。

不照射脉冲激光2a而只照射引导光3e，然后移动反射镜3a，以激光扫描框9c’→激光扫描框9c’的中心9g→激光扫描框9c’的顺序反复照射，同时取得照片(照相机图像9b)。当用照相机进行拍摄时，成为图5b上所写入的引导光3e(脉冲激光2a)的激光扫描框9c(虚线)，符号9f是激光扫描框9c的中心。记号m是假设在反射镜3a位于图5a的反射镜坐标中心m’时在图5b上所写入的引导光3e的位置。

然后，将激光扫描框9c的框内图像切出为图7所示的修剪图像9e。

然而，由于不方便在每次测量时确认并修剪写入到照相机图像中的激光扫描框9c，因此通过正确地求得从激光扫描框9c’到图5b上的激光扫描框9c的对应关系，即使之后激光扫描框9c’被改变，也能够从照相机图像9b计算出正确的激光扫描框9c，并且可以自动地提取激光扫描框9c内的图像。以下说明求得该对应关系的方法。

如图1所示，照相机视场9a与激光器视场2d没有完全重叠。两个视场的中心位置有偏差(如图5b中的记号m和记号o所示)，视场的范围和分辨率(图5a和图5b)也不同。

首先，将照相机视场9a与激光视场2d的中心位置之间的偏差、相对于相同横向视场时照相机图像9b的横向像素范围与反射镜3a的横向扫描范围之间的比率j、以及相对于相同纵视场时照相机图像9b的纵向像素范围与反射镜3a的纵向扫描范围之间的比率k分别假定为某值，通过以下变换式对激光扫描框9c’计算照相机图像9b上的预测扫描框9h(如图6c所示)。符号9i为预测扫描框9h的中心。

xc＝mx+j*xm

yc＝my+k*ym

mx＝ox+δx

my＝oy+δy

(xm、ym)是位于反射镜坐标2f上的位置(激光扫描框9c’的角位置、反射镜坐标中心m’点等)的坐标。

(xc、yc)是位于照相机图像9b上的位置(激光扫描框9c的角位置、激光扫描框9c的中心9f点等)的坐标。

(mx、my)是照相机图像9b上的m点的坐标。

(ox、oy)是照相机图像9b上的o点(照相机图像9b的中心位置)的坐标。

(δx、δy)是照相机图像9b上的两个视场的偏差。

由于上述中(ox、oy)是已知的，因此通过偏差(δx、δy)、比率j和比率k，从激光扫描框9c’确定预测扫描框9h。

激光扫描框9c与预测扫描框9h重叠显示在计算机8上。当照相机视场9a与激光器视场2d的中心位置之间的偏差(δx、δy)未正确设定时，如图6c所示，激光扫描框9c与预测扫描框9h不重叠。当将鼠标指向相机图像9b上的激光扫描框9c的中心9f并单击时，可以软输入激光扫描框9c的中心9f在照相机图像9b的像素位置。可以使用该像素位置正确地计算偏差(δx、δy)，以新的偏差(δx、δy)重新计算出的预测扫描框9h的中心9i与激光扫描框9c的中心9f变得重叠。

图6d是偏差已被适当地设定而比率j和比率k还未被适当设定时的激光扫描框9c和预测扫描框9h。

如图6d所示，如果比率j未被适当地设定，则预测扫描框9h与实际的激光扫描框9c在横向长度上产生差异。由于可以在软件上手动输入并修正比率j，因此当预测扫描框9h的横向长度比激光扫描框9c更长时，输入比当前的j数值更小的数值，相反，当更短时输入更大的数值，由此能够将预测扫描框9h与激光扫描框9c的横向长度调整为大体相同。

图7e是偏差和比率j已适当地设定而比率k还未被适当设定时的激光扫描框9c和预测扫描框9h。

另一方面，如图7e所示，如果比率k未被适当地设定，则预测扫描框9h与实际的激光扫描框9c在纵向长度上不同。由于可以在软件上手动输入并修正比率k，因此当预测扫描框9h的纵向长度比激光扫描框9c更长时，则输入比当前的k数值更小的数值，相反，当更短时则输入更大的数值，由此能够将预测扫描框9h与激光扫描框9c的纵向长度调整为相同。

如图7f所示，如果偏差、比率j和比率k都被适当地设定，则激光扫描框9c与预测扫描框9h重叠。

由于照相机9与反射镜3a及激光振荡器2的位置关系是固定的，因此上述两个视场的偏差和比率j、k可以预先调整。

切出预测扫描框9h的框内图像，作为图7所示的修剪图像9e。

并且，如图7所示，通过将从照相机图像9b切出的修剪图像9e与清晰的超声波图像8a相融合(+)，成为图7c的重叠图像8d。缺陷回波清晰可辨。

修剪图像9e是彩色的rgb色相数据，但以已知的方法将rgb色相数据转换为yuv数据，只提取其亮度信号。

具体地，通过y＝0.29*r+0.587*g+0.14*b求得。其中，“y”是修剪图像9e的各个像素位置的亮度，“r”、“g”、“b”是修剪图像9e的各个像素位置的rgb色相数据。

另一方面，由于清晰的超声波传播影像8a成与激光扫描分割数对应的排列数的强度图，因此如果将所述照相机图像9b的数据按照强度图的排列维度重新排列并乘以适当系数(逐个帧)进行重叠，则能够在照相机图像9b上得到超声波传播的动画影像。

所述适当系数是适当地显示照相机图像9b和清晰的超声波传播影像8a这两者的系数，对照相机图像9b的数据乘以系数0.05。

虽然重叠不是新技术，但是不知道可以将超声波在被检体4的照相机图像9b上传播的样子作为动画影像来观察。

实施例1

图8是对由本发明所述图像处理方法处理而得到的实施例2(被检体：t字金属块)的清晰的超声波传播影像的说明。

图8a是作为被检体的t字金属块14的照相机图像14a，接收传感器5安装在前面的上侧面上。由白框包围的范围是激光扫描框2e。图8b是在时刻t＝9.34μs时的以往的超声波传播影像14b，由缺陷(白色箭头)引起的缺陷位置14e产生的缺陷回声10b被前进波10a掩埋从而不清楚。

在图8c中，通过本发明的处理，去除或减小了前进波10a，在时间t＝9.34μs处产生了清晰的超声波传播影像14c。易于确认缺陷位置14e。而且，在图8c中，从照相机图像14a在激光扫描框2e切出的修剪图像与清晰的超声波传播图像14c相融合，成为时刻t＝9.34μs处的叠加图像14d。从而能够清楚地确认出在t形金属块14的上升部位的缺陷位置14e。

实施例2

图9是对由本发明的图像处理方法进行处理而得到的实施例3(被检体：角形材)的清晰超声波传播影像进行的说明。

图9a为作为被检体的角形材15的照相机图像15a，在前中央表面上装设有接收传感器5。用白框包围的范围是激光扫描框2e。图9b是在时刻t＝57.71μs处的以往的超声波传播影像15b，从由缺陷(白色箭头)引起的缺陷位置15e产生的缺陷回波10b被掩埋在前进波10a中从而不清楚。并且，清晰可见的时间也不同。

在图9c中，通过本发明的处理去除或减小了前进波10a，在时间t＝57.71μs处创建了清晰的超声波传播影像15c。从而易于确定缺陷位置15e。而且，在图9c中，将从照相机图像15a在激光扫描框2e切出的修剪图像与清晰的超声波传播影像15c相融合，成为在时刻t＝57.71μs处的叠加图像15d。从而能够清楚地确认出在角形材15的弯曲部的缺陷位置15e。