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技術 モジュール式検査システム

出願人 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ
発明者 ケビン・アンドリュー・クームスジョシュア・リン・スコット
出願日 2014年8月21日 (4年11ヶ月経過) 出願番号 2014-168052
公開日 2015年3月19日 (4年5ヶ月経過) 公開番号 2015-052784
状態 拒絶査定
技術分野 孔内観察装置 測定手段を特定しない測長装置 放射線を利用した材料分析 マイクロ波、NMR等による材料の調査 超音波による材料の調査、分析 光学的手段による材料の調査の特殊な応用 磁気的手段による材料の調査、分析 写真撮影方法及び装置 カメラ構造、機構 カメラの付属品 画像処理 イメージ分析
主要キーワード 機械的自由度 制御信号コネクタ 空気圧ライン 検査コンポーネント 撮像光学部品 単一コネクタ データ収集コマンド ターゲット物体
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2015年3月19日)のものです。
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図面 (9)

課題

物体検査する検査システムにおいて、モダリティの異なるプローブだけを置換できる様にする。

解決手段

検査モジュールは、ハウジングと、ターゲット物体に関連するセンサデータを提供するセンサと、センサからセンサデータを受信し、対応するパッケージ化データを提供する検査モジュールプロセッサと、検査モジュールプロセッサからパッケージ化データを出力する検査モジュールインタフェースとを含む。検査システムはまた、検査モジュールに選択的に機械的に係合するハンドセットを含む。ハンドセットは、ハンドセットプロセッサと、検査モジュールインタフェースからパッケージ化データを受信し、パッケージ化データをハンドセットプロセッサに提供するハンドセットインタフェースと、パッケージ化データに基づいて、ターゲット物体に関する情報をユーザに出力するためのハンドセットプロセッサに応答するユーザ出力インタフェースとを含む。

概要

背景

非破壊試験検査ステムは、ターゲット物体を検査して、物体内の異常を識別解析するために使用されうる。非破壊試験は、検査技師が、ターゲット物体の表面でまたはその近くで検査システムのプローブを操作して、物体表面および/または下にある構造の試験を実施することを可能にする。非破壊試験は、一部の産業、たとえば、航空宇宙発電、ならびにオイルおよびガス輸送または製錬において特に有用である可能性があり、ターゲット物体の検査は、好ましくは、周囲の構造から物体を取外すことなく行われ、その他の方法では識別可能でない隠された異常が突止められうる。

異なるモダリティを使用するいくつかの異なる非破壊試験検査システムが利用可能である。たとえば、目視検査システムは、たとえば画像センサおよび撮像光学部品を有するビデオボアスコーププローブをターゲット物体に近接して設置して、異常のビデオ画像を取得し表示することによって、ターゲット物体を検査するために使用されうる。これらのビデオ画像は、その後、非常に正確な寸法測定を行うことを含んで、異常を解析するために使用される。異なる特性(たとえば、直径、長さ、光学特性、関節など)を有する異なるビデオボアスコーププローブが、用途およびターゲット物体に応じて使用される。

渦電流検査システムはまた、たとえば変化する磁界を発生する渦電流ドライバコイルを有する渦電流プローブをターゲット物体の表面に近接して設置することによって、ターゲット物体を検査するために使用されうる。変化する磁界は、ターゲット物体内に渦電流を誘起し、その渦電流は、渦電流プローブ内の渦電流センサ(たとえば、レシーバコイル)によって検知されうる。ターゲット物体内の異常の存在は、渦電流の変化を引起すことになり、その位相および大きさが監視されて、異常の存在を検出しうる。異なる特性(たとえば、直径、長さ、周波数など)を有する異なる渦電流プローブが、用途およびターゲット物体(たとえば、チュービング、表面、サブ表面、締結穴航空機ホイール溶接など)に応じて使用される。

超音波検査システムはまた、たとえば超音波信号を送信する変換器を有する超音波プローブをターゲット物体の表面に近接して設置することによって、ターゲット物体を検査するために使用されうる。超音波信号は、ターゲット物体の異常から反射して戻され、超音波プローブの変換器によって受信される。ターゲット物体内の異常の存在は、受信される超音波信号のタイミングおよび振幅を解析することによって判定されることになる。異なる特性(たとえば、周波数、ピッチウェッジ角度など)を有する変換器を有する異なる超音波プローブが、用途およびターゲット物体に応じて使用される。

x線撮影検査システムはまた、x線またはミリ波源を使用してターゲット物体を検査するために使用されうる。加えて、サーモグラフィ検査システムが、ターゲット物体を検査するために使用されうる。

これらの検査システムの多くは、手持ち式デバイス(またはハンドセット)として利用可能である。一部の検査システムでは、一定の特性を有する特定のプローブが、ハンドセットに恒久的に取付けられる。したがって、たとえそのプローブが同じモダリティであっても、異なるプローブが特定の検査のために必要とされる(たとえば、異なる直径または異なる長さのビデオスコーププローブを必要とする、または、異なる周波数を有する渦電流プローブを必要とする)場合、ユーザは、プローブだけを置換することができるのではなく、全く異なる検査システムを取得する必要があることになる。同様に、検査ユニットのプローブがアップグレードまたは置換を必要とする場合、ハンドセットを含む検査ユニット全体が置換されなければならない。

他の検査システムでは、ハンドセットは、同じモダリティからの異なるプローブを受容するように設計される。たとえば、異なる特性を有するいくつかの異なるビデオスコーププローブを動作させることができる目視検査システムハンドセットが設けられうる。しかし、目視検査システムハンドセットは、ビデオスコーププローブを動作させるコンポーネント(たとえば、関節、光源など)を含むため、異なるモダリティおよび検査技法を使用する他の検査システムと共に使用されることができない。異なる検査プローブ(たとえば、渦電流プローブ)が必要とされる場合、プローブだけを置換することができるのではなく、全く異なる検査システムおよびハンドセットが必要とされることになる。同様に、特定のプローブは、通常、その特定のプローブを動作させるように設計されている特定のハンドセットと共に働くだけであり、プローブの柔軟性を制限する。

先の議論は、一般的な背景情報のために提供されるだけであり、特許請求される主題の範囲を決定するときの補助として使用されることを意図されない。

概要

物体を検査する検査システムにおいて、モダリティの異なるプローブだけを置換できる様にする。検査モジュールは、ハウジングと、ターゲット物体に関連するセンサデータを提供するセンサと、センサからセンサデータを受信し、対応するパッケージ化データを提供する検査モジュールプロセッサと、検査モジュールプロセッサからパッケージ化データを出力する検査モジュールインタフェースとを含む。検査システムはまた、検査モジュールに選択的に機械的に係合するハンドセットを含む。ハンドセットは、ハンドセットプロセッサと、検査モジュールインタフェースからパッケージ化データを受信し、パッケージ化データをハンドセットプロセッサに提供するハンドセットインタフェースと、パッケージ化データに基づいて、ターゲット物体に関する情報をユーザに出力するためのハンドセットプロセッサに応答するユーザ出力インタフェースとを含む。

目的

検査モジュールは、ハウジングと、ターゲット物体に関連するセンサデータを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
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請求項1

ターゲット物体検査するための検査システムであって、検査モジュールを備え、前記検査モジュールは、ハウジングと、前記ターゲット物体に関連するセンサデータを提供するように適合されるセンサと、前記センサから前記センサデータを受信し、対応するパッケージ化データを提供するように適合される検査モジュールプロセッサと、前記検査モジュールプロセッサから前記パッケージ化データを出力するように適合される検査モジュールインタフェースとを備え、前記検査モジュールに選択的に機械的に係合するように適合されるハンドセットを備え、前記ハンドセットは、ハンドセットプロセッサと、前記検査モジュールインタフェースから前記パッケージ化データを受信し、前記パッケージ化データを前記ハンドセットプロセッサに提供するように適合されるハンドセットインタフェースと、前記パッケージ化データに基づいて、前記ターゲット物体に関する情報をユーザに出力するための前記ハンドセットプロセッサに応答するユーザ出力インタフェースとを備える検査システム。

請求項2

前記センサは、目視検査を行うための画像センサを備える請求項1記載の検査システム。

請求項3

前記センサは、渦電流検査を行うための渦電流プローブ超音波検査を行うための超音波変換器、x線撮影検査を行うためのx線またはミリ波源、またはサーモグラフィ検査を行うための温度センサのうちの1つまたは複数を備える請求項1記載の検査システム。

請求項4

前記ハンドセットに選択的に機械的に係合し、電力を前記ハンドセットに提供するように適合される電池をさらに備える請求項1記載の検査システム。

請求項5

前記センサは、前記ハンドセットインタフェースおよび前記検査モジュールインタフェースを介して前記ハンドセットから電力を受信する請求項4記載の検査システム。

請求項6

前記ハンドセットは、前記検査モジュールを制御するために前記ハンドセットプロセッサに制御信号を送信するように適合されるユーザ入力インタフェースをさらに備える請求項1記載の検査システム。

請求項7

前記ハンドセットインタフェースはハンドセットコネクタをさらに備え、前記検査モジュールインタフェースは、前記ハンドセットコネクタに機械的に係合するように適合される検査モジュールコネクタをさらに備え、前記ハンドセットプロセッサは、前記ハンドセットコネクタおよび前記検査モジュールコネクタを介して前記検査モジュールプロセッサと通信する請求項1記載の検査システム。

請求項8

前記ハンドセットは、前記検査モジュールの取外しまたは取付けを検出するように適合される検出ユニットを含む請求項1記載の検査システム。

請求項9

前記パッケージ化データは、前記検査モジュールプロセッサによってフォーマットされたセンサデータである請求項1記載の検査システム。

請求項10

前記ハンドセットは、前記センサを移動させるように適合される関節ドライバを含まない請求項2記載の検査システム。

請求項11

前記ハンドセットは、前記ターゲット物体を照明するように適合される光源を含まない請求項2記載の検査システム。

請求項12

前記検査モジュールは、前記センサを移動させるように適合される関節ドライバをさらに備える請求項2記載の検査システム。

請求項13

前記検査モジュールは、前記ターゲット物体を照明するように適合される光源をさらに備える請求項2記載の検査システム。

請求項14

検査モジュールおよびハンドセットを使用してターゲット物体を検査する方法であって、前記ターゲット物体に近接して配置される前記検査モジュール内のセンサからセンサデータを取得するステップと、前記検査モジュール内の検査モジュールプロセッサを使用して前記センサデータを受信するステップと、パッケージ化データを提供するために、前記検査モジュールプロセッサを使用して前記センサデータをフォーマットするステップと、前記検査モジュールプロセッサから前記ハンドセット内のハンドセットプロセッサに前記パッケージ化データを送信するステップと、前記ハンドセットプロセッサからの前記パッケージ化データに基づく前記ターゲット物体に関する情報をユーザ出力インタフェースに送信するステップとを含む方法。

請求項15

前記検査モジュール内の前記センサを制御するために、前記ハンドセット内のユーザ出力インタフェースから前記検査モジュールプロセッサに制御信号を送信するステップをさらに含む請求項14記載の方法。

請求項16

前記検査モジュールおよび前記ハンドセットを機械的に係合させるステップをさらに含む請求項14記載の方法。

技術分野

0001

本明細書で開示される主題は、非破壊試験用のモジュール式検査ステムを含む検査システムに関する。

背景技術

0002

非破壊試験検査システムは、ターゲット物体を検査して、物体内の異常を識別解析するために使用されうる。非破壊試験は、検査技師が、ターゲット物体の表面でまたはその近くで検査システムのプローブを操作して、物体表面および/または下にある構造の試験を実施することを可能にする。非破壊試験は、一部の産業、たとえば、航空宇宙発電、ならびにオイルおよびガス輸送または製錬において特に有用である可能性があり、ターゲット物体の検査は、好ましくは、周囲の構造から物体を取外すことなく行われ、その他の方法では識別可能でない隠された異常が突止められうる。

0003

異なるモダリティを使用するいくつかの異なる非破壊試験検査システムが利用可能である。たとえば、目視検査システムは、たとえば画像センサおよび撮像光学部品を有するビデオボアスコーププローブをターゲット物体に近接して設置して、異常のビデオ画像を取得し表示することによって、ターゲット物体を検査するために使用されうる。これらのビデオ画像は、その後、非常に正確な寸法測定を行うことを含んで、異常を解析するために使用される。異なる特性(たとえば、直径、長さ、光学特性、関節など)を有する異なるビデオボアスコーププローブが、用途およびターゲット物体に応じて使用される。

0004

渦電流検査システムはまた、たとえば変化する磁界を発生する渦電流ドライバコイルを有する渦電流プローブをターゲット物体の表面に近接して設置することによって、ターゲット物体を検査するために使用されうる。変化する磁界は、ターゲット物体内に渦電流を誘起し、その渦電流は、渦電流プローブ内の渦電流センサ(たとえば、レシーバコイル)によって検知されうる。ターゲット物体内の異常の存在は、渦電流の変化を引起すことになり、その位相および大きさが監視されて、異常の存在を検出しうる。異なる特性(たとえば、直径、長さ、周波数など)を有する異なる渦電流プローブが、用途およびターゲット物体(たとえば、チュービング、表面、サブ表面、締結穴航空機ホイール溶接など)に応じて使用される。

0005

超音波検査システムはまた、たとえば超音波信号を送信する変換器を有する超音波プローブをターゲット物体の表面に近接して設置することによって、ターゲット物体を検査するために使用されうる。超音波信号は、ターゲット物体の異常から反射して戻され、超音波プローブの変換器によって受信される。ターゲット物体内の異常の存在は、受信される超音波信号のタイミングおよび振幅を解析することによって判定されることになる。異なる特性(たとえば、周波数、ピッチウェッジ角度など)を有する変換器を有する異なる超音波プローブが、用途およびターゲット物体に応じて使用される。

0006

x線撮影検査システムはまた、x線またはミリ波源を使用してターゲット物体を検査するために使用されうる。加えて、サーモグラフィ検査システムが、ターゲット物体を検査するために使用されうる。

0007

これらの検査システムの多くは、手持ち式デバイス(またはハンドセット)として利用可能である。一部の検査システムでは、一定の特性を有する特定のプローブが、ハンドセットに恒久的に取付けられる。したがって、たとえそのプローブが同じモダリティであっても、異なるプローブが特定の検査のために必要とされる(たとえば、異なる直径または異なる長さのビデオスコーププローブを必要とする、または、異なる周波数を有する渦電流プローブを必要とする)場合、ユーザは、プローブだけを置換することができるのではなく、全く異なる検査システムを取得する必要があることになる。同様に、検査ユニットのプローブがアップグレードまたは置換を必要とする場合、ハンドセットを含む検査ユニット全体が置換されなければならない。

0008

他の検査システムでは、ハンドセットは、同じモダリティからの異なるプローブを受容するように設計される。たとえば、異なる特性を有するいくつかの異なるビデオスコーププローブを動作させることができる目視検査システムハンドセットが設けられうる。しかし、目視検査システムハンドセットは、ビデオスコーププローブを動作させるコンポーネント(たとえば、関節、光源など)を含むため、異なるモダリティおよび検査技法を使用する他の検査システムと共に使用されることができない。異なる検査プローブ(たとえば、渦電流プローブ)が必要とされる場合、プローブだけを置換することができるのではなく、全く異なる検査システムおよびハンドセットが必要とされることになる。同様に、特定のプローブは、通常、その特定のプローブを動作させるように設計されている特定のハンドセットと共に働くだけであり、プローブの柔軟性を制限する。

0009

先の議論は、一般的な背景情報のために提供されるだけであり、特許請求される主題の範囲を決定するときの補助として使用されることを意図されない。

先行技術

0010

米国特許第8,368,749号公報

0011

ターゲット物体を検査するための検査システムが開示される。検査システムは検査モジュールを含む。検査モジュールは、ハウジングと、ターゲット物体に関連するセンサデータを提供するように適合されるセンサと、センサからセンサデータを受信し、対応するパッケージ化データを提供するように適合される検査モジュールプロセッサと、検査モジュールプロセッサからパッケージ化データを出力するように適合される検査モジュールインタフェースとを含む。検査システムはまた、検査モジュールに選択的に機械的に係合するように適合されるハンドセットを含む。ハンドセットは、ハンドセットプロセッサと、検査モジュールインタフェースからパッケージ化データを受信し、パッケージ化データをハンドセットプロセッサに提供するように適合されるハンドセットインタフェースと、パッケージ化データに基づいて、ターゲット物体に関する情報をユーザに出力するためのハンドセットプロセッサに応答するユーザ出力インタフェースとを含む。

0012

一実施形態では、ターゲット物体を検査するための検査システムが開示される。検査システムは、検査モジュールを備え、検査モジュールは、ハウジングと、ターゲット物体に関連するセンサデータを提供するように適合されるセンサと、センサからセンサデータを受信し、対応するパッケージ化データを提供するように適合される検査モジュールプロセッサと、検査モジュールプロセッサからパッケージ化データを出力するように適合される検査モジュールインタフェースとを備え、検査モジュールに選択的に機械的に係合するように適合されるハンドセットを備え、ハンドセットは、ハンドセットプロセッサと、検査モジュールインタフェースからパッケージ化データを受信し、パッケージ化データをハンドセットプロセッサに提供するように適合されるハンドセットインタフェースと、パッケージ化データに基づいて、ターゲット物体に関する情報をユーザに出力するためのハンドセットプロセッサに応答するユーザ出力インタフェースとを備える。

0013

別の実施形態では、検査モジュールおよびハンドセットを使用してターゲット物体を検査する方法が開示される。方法は、ターゲット物体に近接して配置(locate)される検査モジュール内のセンサからセンサデータを取得するステップと、検査モジュール内の検査モジュールプロセッサを使用してセンサデータを受信するステップと、パッケージ化データを提供するために、検査モジュールプロセッサを使用してセンサデータをフォーマットするステップと、検査モジュールプロセッサからハンドセット内のハンドセットプロセッサにパッケージ化データを送信するステップと、ハンドセットプロセッサからのパッケージ化データに基づく、ターゲット物体に関する情報をユーザ出力インタフェースに送信するステップとを含む。

0014

モジュール式検査システムの開示される一部の実施形態を実践するときに実現されることができる利点は、種々の検査モジュールが単一ハンドセットと共に使用されうることである。これは、種々のモダリティの検査を実施すること、または、ハンドセット機器の置換を必要とすることなく、損傷を受けたまたは動作不能の検査モジュールを交換することを可能にする。

0015

本発明のこの簡潔な説明は、1つまたは複数の例証的な実施形態に従って本明細書で開示される主題の簡潔な要約を提供することだけを意図され、特許請求の範囲を解釈するための、または、添付特許請求の範囲によってだけ定義される本発明の範囲を定義または制限するための指針として役立たない。この簡潔な説明は、以下の詳細な説明でさらに述べられる単純な形態の概念についての例証的な選択を導入するために提供される。この簡潔な説明は、特許請求される主題の重要な特徴または本質的な特徴を特定することも意図されず、特許請求される主題の範囲を決定するときの補助として使用されることも意図されない。特許請求される主題は、背景技術で述べた任意のまたは全ての欠点を解決する実装態様に限定されない。

0016

本発明の特徴が理解されうる方法で、その一部が添付図面に示されるある実施形態を参照して本発明の詳細な説明が行われることができる。しかし、図面は、本発明のある実施形態を示すだけであり、したがって、その範囲を制限すると考えられず、本発明の範囲について、他の同等に有効な実施形態を包含することが留意されるべきである。図面は、一定比例尺に必ずしも従っておらず、本発明のある実施形態の特徴を示すときに、強調が一般に行われる。図面では、同様の数字が、種々の図を通して同様の部品を示すために使用される。そのため、本発明をさらに理解するために、図面と連携して読まれる以下の詳細な説明が参照されうる。

図面の簡単な説明

0017

例示的なモジュール式検査システムのブロック図である。
図1の例示的なモジュール式検査システムの部分略図である。
図1および図2の例示的なモジュール式検査システムの斜視図である。
図3の例示的なモジュール式検査システム用の例示的な検査モジュールの斜視図である。
図3の例示的なモジュール式検査システム用の例示的な検査モジュールの斜視図である。
目視検査システム用の例示的なモジュール式検査システムの部分略図である。
データ処理システムおよび関連するコンポーネントを示す高レベル図である。
検査モジュールおよびハンドセットを使用してターゲット物体を検査する例示的な方法のフロー図である。

実施例

0018

図1は、ターゲット物体20を検査するための例示的なモジュール式検査システム10のブロック図である。ブロック図は、制限なしで、非破壊試験のための目視、渦電流、超音波、x線撮影、およびサーモグラフィ検査システムを含む、異なるモダリティおよび検査技法を使用する種々の異なるモジュール式検査システム10を表す。説明されるように、本発明のモジュール式検査システム10は、これらのモダリティのいくつかを使用してターゲット物体20の検査を可能にする。

0019

一実施形態では、ユーザ2は、ハンドセット100を保持して、ターゲット物体20の検査を行う。ハンドセット100は、検査モジュール200(または「プローブ(probe)」)のハウジングに選択的に機械的に係合するように適合される。電池300は、ハンドセットのハウジングに選択的に機械的に係合するように適合される。ハンドセット100および検査モジュール200は、選択的に互いに取付けられるかまたは互いから取外されて、1つの検査モジュール200が、ハンドセット100から取外され、異なる検査モジュール200によって置換されることを可能にするように設計される。たとえば、3.9mmの直径、2.0mの長さ、および80°の視野を有するビデオボアスコープなどの目視検査モジュールは、5.0mmの直径、3.0mの長さ、および50°の視野を有する別の目視検査モジュールと置換されうる。さらにまた説明するように、検査を実施するためのモダリティ固有ハードウェアおよび処理(たとえば、ビデオ内視鏡用の関節ドライバまたは光源)が、ハンドセット100内ではなく、検査モジュール200内に配置されるため、ハンドセット100は、異なるモダリティ用の検査モジュール200と共に使用されうる(たとえば、ビデオ内視鏡プローブおよび渦電流プローブと共に使用されうる)。

0020

再び図1を参照すると、検査モジュール200は、検査モジュール200のハウジングに電気的かつ機械的に接続される少なくとも1つのセンサ210を含む。センサ210(たとえば、目視検査システム内の画像センサまたは渦電流検査システム内のレシーバコイル)は、センサ210の検知範囲内でターゲット物体20に近接して設置されると、ターゲット物体20に関連するセンサデータを提供するように適合される。

0021

図2は、図1の例示的なモジュール式検査システム10の部分略図である。例示的なモジュール式検査システム10は、ハンドセット100と、検査モジュール200と、電池300とを含む。図3は、例示的な目視検査システム用の図1および図2の例示的なモジュール式検査システムの斜視図であり、ハンドセット100(図4)と、検査モジュール200(図5)と、電池300との間の接続を示す。

0022

図2および図4に示すモジュール式検査システム10のハンドセット100を参照すると、ハンドセット100が、モダリティ固有の検査コンポーネント220のいずれをも含まず、検査コンポーネント220が、代わりに、検査モジュール200内に配置されることがわかる。ハンドセット100がこれらの検査コンポーネント220を含まないため、ハンドセット100は、通常のコンピュータと同様の方法で、それ自身で動作されうる。たとえば、ハンドセット100は、デスクトップ、または、市販のオペレーティングシステム埋め込み式バージョンを実行することが可能であり、また、市販のソフトウェアを使用しうる。したがって、ハンドセット100は、最新のコンピュータのコンピューティングパワーを有するが、ユーザ2によって片手で保持され動作されうるフォームファクタである。これは、出荷プロファイルがより小さく、コストが低く、データを照合すること、レポートオーサリングすること、および両方を他の場所に送信することに関して生産性が向上したハンドセット100を可能にする。

0023

検査モジュール200からセンサデータを受信すると、ハンドセット100のコンピュータハードウェアのある部分は、検査モジュール200が取付けられているときに(たとえば、専用非破壊試験ハンドセットとして)、検査モジュール200が取付けられていないとき(たとえば、従来のコンピュータとして)とは異なるように振舞うようにプログラムされることができる。たとえば、目視検査デバイスがハンドセット100に取付けられる場合、ハンドセットの中央プロセッサユニット(central processor unit)(CPU)およびグラフィクス処理ユニット(graphics processing unit)(GPU)は、ビデオデータを受信し、スケーリングデインターレーシングガンマ補正、およびグラフィカルオーバレイによるアルファブレンディングなどの種々の画像処理操作をビデオデータに対して実施し、この最終出力を内部または外部ディスプレイを介して連続して表示するようにプログラムされることができる。

0024

一実施形態ではまた図2および図3に示すように、モジュール式検査システム10は、ハンドセット100および電池300が互いに動作可能に係合するときに電力を伝達するための、ハンドセット100のハンドセット電力コネクタ110に接続する電池電力コネクタ310を有する選択的に取外し可能な電池300を含む。一実施形態では、ハンドセット100は内部電池を含む。別の実施形態では、ハンドセット100はまた、外部電力源(ACまたはDC)から電力を受け取る電気コネクタ118を含みうる。

0025

図2および図4を参照すると、一実施形態では、ハンドセット100は、ハンドセットプロセッサ152(たとえば、Intelx86プロセッサ)、メモリ154(たとえば、コンパニオンチップDDR3 RAM)を収容し、電源を支持するコンピュータオンモジュール(computer-on module)(COM)Expressシングルボードコンピュータ(single board computer)(SBC)150を含む。ハンドセット100はまた、SBC、ディスク、または固体ドライブ(solid state drive)(SSD)を保持するカスタムキャリアボードを含みうる。ハンドセットプロセッサ152は、ハンドセットハウジング102内に、たとえばユーザ出力インタフェース130の背後に配置されうる。

0026

一実施形態では、ハンドセット100は、ユーザ入力インタフェース140をさらに含み、ユーザ入力インタフェース140は、キーボード(フル、数値、または専用)、キーパッドジョイスティックコントロールボタンタッチパッドタッチスクリーンインタフェース、スイッチ、または他のコントロールのうちの1つまたは複数を含みうる。ユーザ入力インタフェース140は、上述したような、仮想のキーボード、ジョイスティック、または他のコントロールのビジュアル表現提示するタッチスクリーンインタフェースに関連するセンサを含みうる。こうしたタッチスクリーンを使用して、ユーザ2は、まるで物理的コントロールが存在しているかのように入力を提供しうる。先に論じたユーザ入力インタフェース140は、検査モジュール200を制御するための制御信号をハンドセットプロセッサ152に送信するように適合される。

0027

図4に示すように、一実施形態では、ハンドセットハウジング102は、ユーザ2によって保持されるように適合されるグリップ部172を含む。グリップ部172は、ハンマーグリップ(図示する)またはピストルグリップとして配列される。ユーザ入力インタフェース140、たとえば図4に示すジョイスティックは、ユーザ2が、一方の手の親指でユーザ入力インタフェース140を操作し、一方、同じ手の他の指でハンドセット100(図4)のグリップ部172を把持できるように位置決めされうる。ユーザ入力インタフェース140はまた、1つまたは複数のトリガー174を含みうる。

0028

一実施形態では、ハンドセット100は、ユーザ出力インタフェース130をさらに含み、ユーザ出力インタフェース130は、たとえば、ビジュアルディスプレイ(LCD、AMOLEDなど)、スピーカブザー、または触覚振動)デバイスを含みうる。図4に示すユーザ出力インタフェース130、ディスプレイスクリーンは、ハンドセットハウジング102内に配列される。図4の例示的な実施形態では、示すユーザ出力インタフェース130は、ハンドセットプロセッサ152に応答して、パッケージ化データに基づいてターゲット物体20に関する出力情報をユーザ2に表示する。

0029

ハンドセット100はまた、入力および出力ポート120(ユニバーサルシリアルバス(USB)、ディスプレイポートなどのビデオ出力、および3.5mmバレルジャックなどのオーディオジャック)を含みうる。加えて、ハンドセットは、無線通信のための無線ネットワークインタフェース122(たとえば、WiFiカードブルートゥース送受信機)を含みうる。オーディオ回路要素(CODEC)に加えて、ハンドセット100はまた、ハンドセット100、ハンドセット100によって電力供給されうる検査モジュール200、およびハンドセット100内の他のコンポーネントの電力状態を制御する回路要素を含みうる。

0030

図2に示すように、一実施形態では、ハンドセット100は、ハンドセット100への検査モジュール200の取付けまたはハンドセット100からの検査モジュール200の取外しを検出するように適合されるホットスワップ検出ユニット160を含む。ホットスワップ検出ユニット160は、ハンドセットプロセッサ152内に含まれうる、または、別個のコンポーネントでありうる。一実施形態では、ホットスワップ検出ユニット160は、検査モジュール200に面するプランジャを有する通常オープンモーメンタリスイッチである。検査モジュール200は、ハンドセット100に動作可能に係合すると、プランジャを押付け、スイッチをクローズする。ハンドセットプロセッサ152は、検査モジュール200が取付けられているという指示としてクローズしたスイッチを検出する。ハンドセットプロセッサ152は、たとえば、スイッチの一方の側を接地し、他の側をプルアップし、プルアップ側電圧(検査モジュール200が取付けられるとローになる)を監視することによってスイッチ状態を検出しうる。検査モジュール200がハンドセット100から取外されると、スイッチがオープンし、ハンドセットプロセッサ152は、検査モジュール200が取外されているという指示としてオープンしたスイッチを検出する。

0031

図2に示すように、ハンドセット100はまた、検査モジュール200の検査モジュールインタフェース212(図5)に電気接続し、それと(たとえば、データ、制御、および電力用)信号を交換するハンドセットインタフェース112を含みうる。ハンドセットインタフェース112および検査モジュールインタフェース212(および本明細書で開示される他のデバイス)が、物理的(たとえば、メタル−メタル)接続があるかまたはない状態で、電気接続され、信号(たとえば、電気信号電磁信号、または光信号)を交換できることが理解されるであろう。たとえば、RFIDシステムは、2つのデバイスを互いに近接して設置させることによって、電気(または、電磁)信号を介して近接場非接触通信を提供しうる。

0032

ハンドセットインタフェース112は、ハンドセットコネクタ113が、ハンドセットインタフェース112に関して動作可能に配列されて、検査モジュールインタフェース212内の検査モジュールコネクタ213に嵌合するかまたは機械的に係合するため、検査モジュールインタフェース212に機械的に係合するように適合される。一実施形態では、ハンドセットインタフェース112のハンドセットコネクタ113は、ハンドセットハウジング102の表面上に少なくとも部分的に配設される。図5に示すように、検査モジュールインタフェース212の検査モジュールコネクタ213は、検査モジュールハウジング202内に搭載されうる。説明されるように、ハンドセット100は、検査モジュール200への制御コマンドの送信を容易にし、検査モジュール200からデータを受信するための、いくつかの一般的な標準PCシリアルインタフェースPCIExpress、USB、I2C/SMBUS、UART/COM/RS−232)または並列インタフェース占有のまたは任意のインタフェースに沿って電力を伝達しうる。

0033

一実施形態では、ハンドセットインタフェース112および検査モジュールインタフェース212は、データ信号、制御信号、および電力を交換するそれぞれの嵌合コネクタ113、213を含む。図2において単一コネクタとして示されるが、ハンドセットコネクタ113および検査モジュールコネクタ213がそれぞれ、複数のコネクタ(たとえば、データ、制御、および電力用の別個のコネクタ)を含みうることが理解されるであろう。たとえば、ハンドセットインタフェース112内のハンドセットコネクタ113は、データコネクタ(たとえば、高データレートPCIEXPRESSコネクタ)および制御コネクタ(USB)を含みうる。ハンドセットプロセッサ152は、データコネクタを介して検査モジュール200からデータを受信し、制御コネクタを介して検査モジュール200に制御信号を送信しうる。検査モジュール200が、図2および図3に示すようにハンドセット100に取付けられると、検査モジュールコネクタ213のデータコネクタおよび制御コネクタは、ハンドセットコネクタ113の嵌合コネクタにインタフェースする。検査モジュール200がハンドセット100に接続されるのではなく、代わりに、標準コンピュータ400(たとえば、PC、ラップトップタブレットなど)に取付けられる「独立型(stand alone)」用途の場合、検査モジュールは、1つまたは複数の追加のデータコネクタ214(たとえば、VGADVI、HDMI(登録商標)、またはDISPLAYPORTコネクタ)および制御コネクタ216(たとえば、「B」または「Mini−B」USBコネクタ)を備えることができる。加えて、検査モジュール200は、検査モジュールコネクタ213を介して標準コンピュータ400に接続されることができ、検査モジュールコネクタ213は、他の用途では、先に説明したようにハンドセット100に接続されうる。

0034

他の実施形態では、データ信号および制御信号は、1つのコネクタ内で時間多重化されるかまたはピン多重化される。データ、制御、または共有のピン、コネクタ、あるいはデータリンクは、半2重通信または全2重通信でシグナル伝達され、並列化またはシリアル化データを搬送しうる。ある例では、制御信号コネクタは、嵌合USBコネクタである。本明細書で使用される場合、用語「USBコネクタ」は、同じ機能(たとえば、Vbus、D+、D−、およびGND)を有する導体上でUSBのシグナリングプロトコルを使用するが、関連する仕様に適合しない機械的特性を有するコネクタを含む。

0035

一実施形態では、ハンドセットインタフェース112のハンドセットコネクタ113は、ある程度の移動量を有するコンプライアントポゴピンを含む。検査モジュールインタフェース212の検査モジュールコネクタ213は、特定の標準インタフェースの必要とされる特性インピーダンスが満たされる(たとえば、90オーム差動インピーダンスが、USBデータ対に関して必要とされる)ように配列された、ハンドセットコネクタ113からポゴピンを受け取るためのレシーバパッドを含む。

0036

一実施形態では、ハンドセットインタフェース112は、検査モジュール200がハンドセット100に係合するときのみ、動作可能である。ハンドセット100のホットスワップ検出ユニット160が、同様に使用されて、ハンドセットコネクタ113への検査モジュールコネクタ213の取付けまたはハンドセットコネクタ113からの検査モジュールコネクタ213の取外しを検出しうる。

0037

ハンドセットインタフェース112のハンドセットコネクタ113と検査モジュールインタフェース212の検査モジュールコネクタ213との間の接続は、純粋に電気的なインタフェース(たとえば、ハンドセット100と検査モジュール200との間でモータコントロールまたは照明を伝える必要性が全くない)を生成し、損失を最小にし、シールをより容易にする。開示される実施形態では、ハンドセットインタフェース112を含むハンドセット100は、IP67に等級付けられる。一実施形態では、ハンドセットインタフェース112は、ハンドセット100および検査モジュール200のハウジング102、202の一方または両方の上で、ガイドラッチ、およびロックを使用して検査モジュールインタフェース212に機械的に嵌合する。

0038

図2および図5に示すモジュール式検査システム10の検査モジュール200を参照すると、検査モジュール200が、モダリティ固有の検査コンポーネント220を含むことがわかる。モダリティ固有の検査コンポーネント220がハンドセット内に配置される現存の解決策と違って、異なるモダリティの検査モジュール200は、図2に示すモジュール式検査システム10内で同じハンドセット100と共に使用されうる。本発明の検査モジュール200は、ハンドセット100に影響を及ぼすことなくまたはハンドセット100を置換する必要なく、より容易にアップグレードまたは置換されうる。

0039

一実施形態では、センサ210を含む検査モジュール200は、検査モジュールインタフェース212の検査モジュールコネクタ213がハンドセットインタフェース112のハンドセットコネクタ113に接続されると、ハンドセット100から電力を受け取る。検査モジュール200はまた、内部電池を含みうる。別の実施形態では、ハンドセット100は、外部電力源(ACまたはDC)から電力を受け取る電力コネクタ118を含みうる。

0040

検査モジュール200は、検査モジュールハウジング202内に配置されうる検査モジュールプロセッサ252を含む。検査モジュールプロセッサ252は、モジュールインタフェース212を介してまたは電力コネクタ218を通して受け取られる電力によって電力供給される。検査モジュールプロセッサ252は、上述したようにハンドセット100と通信することができ、データを提供し、制御信号を受信する。一実施形態では、センサ210および検査モジュールプロセッサ252は別個のデバイスである。他の実施形態では、センサ210および検査モジュールプロセッサ252は一体化されることができる。

0041

一実施形態では、ハンドセットプロセッサ152(たとえば、INTELコアプロセッサ)は、検査モジュールプロセッサ252(たとえば、PICMICROプロセッサ)より高速であるかまたはその他の点で能力が高い。これらの実施形態は、有利には、ハンドセットプロセッサ152から検査モジュールプロセッサ252へ低レベル制御をオフロードすることができ、ハンドセットプロセッサ152が、取込まれたセンサデータに基づいて障害物回避経路または測定値を計算する、または、ユーザ2によって所望される他の計算集約的機能をより迅速または効果的に実施することを可能にする。

0042

一実施形態では、検査モジュール200は、たとえば構成情報を記憶するためのメモリ254を含む。検査モジュールプロセッサ252は、記憶された構成情報を、たとえばハンドセットコネクタ213などのコネクタを介してハンドセット100に選択的に送信するように適合される。構成情報は、検査モジュール200がどの1つまたは複数の検知モダリティをサポートするか、また、検査モジュール200によって送信されるデータ(たとえば、パッケージ化データ)がどのようにフォーマットされるかを記述しうる。構成情報は、検査モジュール200が製造されるときにメモリ254にプログラムされうる、または、現場でプログラムまたは更新されうる。メモリ254は、たとえば、データ記憶システム740(図7)を参照して本明細書で述べるように、揮発性メモリまたは不揮発性メモリでありうる。

0043

一実施形態では、センサ210によって送信されるセンサデータは、取込まれた未処理データ、たとえば、ビデオ画像、渦電流データ、超音波画像、または他のデータである。ハンドセット100はモダリティ検査コンポーネントを含まず、したがって、異なるモダリティの検査モジュール200と共に使用されうるため、センサデータは、ハンドセット100のハンドセットプロセッサ152によって受信されうるパッケージ化データになるようフォーマット(または変換)されなければならない。パッケージ化データは、検査モジュールプロセッサ252から検査モジュールインタフェース212の検査モジュールコネクタ213およびハンドセットインタフェース112のハンドセットコネクタ113を介して送信される。一実施形態では、検査モジュールプロセッサ252は、センサ210からセンサデータを受信し、対応するパッケージ化データを送信するように適合(たとえば、プログラム)される。ハンドセットインタフェース112のハンドセットコネクタ113は、パッケージ化データを、検査モジュールプロセッサ252からハンドセットプロセッサ152にハンドセットインタフェース112のハンドセットコネクタ113を介して送信するように適合される。

0044

一実施形態では、検査モジュール200は、検査モジュールプロセッサ252内に含まれるかまたはそれに接続されるアナログフロントエンド(analog front end)(AFE)を含む。AFEは、たとえばアナログ−デジタル(A/D)変換器を使用してセンサデータをデジタル化しうる。AFEは、A/D変換器への入力を事前調整するためにサンプルーホールド(S/H)ユニットまたは相関2重サンプリング(correlated double-sampling)(CDS)ユニットを含みうる。AFEはまた、センサ210内に含まれうる。

0045

一実施形態では、モジュール式検査システム10を通るデータフローは、センサデータ(たとえば、パッケージ化CMOSセンサモジュールからのアナログCCDビデオまたはデジタルビデオ)を生成するセンサ210(たとえば、CCDなどの画像センサ)で始まる。センサデータは、たとえばA/D変換器および/またはAFEを含みうる検査モジュールプロセッサ252によって受信される。検査モジュールプロセッサ252はパッケージ化データを生成する。パッケージ化データは、(たとえばバッファを使用して生成される)センサデータのビット単位またはサンプル単位コピー、または、(たとえば、増幅器を使用した)センサデータの信号ブーストでありうる。パッケージ化データは、たとえば、センサデータをデジタル化し、センサデータをサンプリングし、データをサンプリングし、サンプリングされたデータを、フィールドプログラマブルゲートアレイFPGA)か、他のプログラマブルデバイスか、または任意の組合せによって処理することによって生成されうる。

0046

一実施形態では、検査モジュールプロセッサ252はまた、デジタル化センサデータまたはデジタル化センサデータの変換バージョンを使用するパッケージ化データを送信するバス送受信機(bus transceiver)(XCVR)を含むかまたはそれに接続される。たとえば、検査モジュールプロセッサ252またはバス送受信機は、パッケージ化データの少なくとも一部を搬送するメモリライト(memory-write)信号を、モジュールインタフェース212およびハンドセットインタフェース112を介してハンドセットプロセッサ152に送信するようにプログラムされうる、またはそうでなければ、そうするように適合されうる。そのため、パッケージ化データは、メモリライトパケットまたはトランザクションである。ある例では、メモリライト信号は、PCIEXPRESS、IAS、EISA、またはPCIメモリライト信号である。一実施形態では、ハンドセットプロセッサ152は、制御信号に応答して、受信されるパッケージ化データを調整して、ユーザ2が使用可能または知覚可能な形態でターゲット物体20に関する情報を提供するように適合される。

0047

ハンドセット100内のハンドセットプロセッサ152がパッケージ化データを受信すると、ハンドセットプロセッサ152は、ハンドセットインタフェース112を介して受信されるパッケージ化データに応答して、ユーザ出力インタフェース130を選択的に作動させて、ターゲット物体20に関する情報を提供しうる。ターゲット物体20に関する情報は、パッケージ化データの直接提示またはパッケージ化データの変換物の提示を含みうる。したがって、たとえば、ユーザ2が見るかまたは聞くものは、センサデータの変換バージョンでありうる。

0048

一実施形態では、ハンドセットプロセッサ152は、自動的にユーザ入力インタフェース140からの信号を受信し、それに応答して、対応する制御信号を検査モジュールプロセッサ252に提供するように適合される。受信される制御信号に応答して、ハンドセットプロセッサ152は、ハンドセットインタフェース112のハンドセットコネクタ113および検査モジュールインタフェース212の検査モジュールコネクタ213を介して、対応する制御信号を検査モジュール200に送信する。これは、たとえば、パッケージ化データを送信するよう(たとえば、画像取込みを開始するよう)、ハンドセットコネクタ113に接続される検査モジュール200に指示する制御信号でありうる。ハンドセットプロセッサ152は、自動的に、ハンドセットコネクタ113を介してパッケージ化データを受信し、受信されるパッケージ化データの一部または全てに対応するターゲット物体20に関する情報を提供するようにプログラムされる、またはそうでなければ、そうするように適合される。

0049

これは、有利には、ユーザ2が、ハンドセット100によって検査モジュール200の機能を制御することを可能にする。ハンドセットプロセッサ152は、ユーザ出力インタフェース130を制御し、ユーザ入力インタフェース140に応答して対応する制御信号を独立して提供しうる、または、これらの機能は協働されうる。たとえば、検査モジュールプロセッサ252は、対応する制御信号に応答して、センサ210の動作を調整する。検査モジュールプロセッサ252は、センサをターンオンまたはターンオフしうる、あるいは、その動作パラメータを変更しうる。ユーザ入力インタフェース140は、これらの機能に対応する制御信号を提供しうる。検査モジュール200の機能の識別情報は、メモリ254に記憶されうる。別の例では、検査モジュールプロセッサ252は、対応する制御信号に応答して、センサデータを調整し、それによりパッケージ化データを提供する。たとえば、検査モジュールプロセッサ252は、たとえば、ソフトウェアまたはロジック輝度調整を実施しうる。

0050

先に述べたように、また、図2に示すように、検査モジュール200が標準コンピュータに取付けられるかまたは係留される「独立型」用途の場合、検査モジュールは、1つまたは複数のデータコネクタ214(たとえば、VGA、DVI、HDMI(登録商標)、またはDISPLAYPORTコネクタ)および制御コネクタ216(たとえば、「B」または「Mini−B」USBコネクタ)を備える。先に同様に述べたように、検査モジュール200は、検査モジュールコネクタ213を介して標準コンピュータ400に接続されうる。この「独立型」構成では、検査モジュール200は、標準コンピュータ400から制御信号を受信し、表示および記憶のためにデータ(たとえば、ストリーミング用の圧縮または非圧縮データ)を標準コンピュータ400に送信しうる。モニタまたはビデオ取込みデバイスは、データコネクタ214に接続されうる。電力は、電力コネクタ218を介して供給されうる。こうして、ユーザ2は、標準コンピュータ400を介して検査モジュール200を制御し、ディスプレイがそれについて容易に利用可能であるフォーマット(たとえば、HDMI(登録商標))でパッケージ化データを受信しうる。これは、有利には、ハンドセット100が利用可能であるときとハンドセット100が利用可能でないときの両方において検査モジュール200を使用する検査を実施することを可能にする。

0051

一実施形態では、検査モジュールプロセッサ252は、検査モジュールコネクタ213が使用中であるかどうかの指示を受信するようにさらに適合される。一実施形態では、検査モジュールプロセッサ252は、ハンドセット100が検査モジュールコネクタ213に電気接続されているか否かを検出することによって、検査モジュールコネクタ213が使用中であるかどうかの指示を受信する。この検出は、先に論じたようにピンのプルアップまたはプルダウンによって、選択されたピン上の波形を測定することによって、または他の方法で行われうる。

0052

種々の実施形態では、ハンドセット100が検査モジュール200に接続される場合、検査モジュールプロセッサ252は、第1のパッケージ化データの少なくとも一部を、検査モジュールコネクタ213を介してハンドセット100内のハンドセットプロセッサ152(図2)に送信する。検査モジュールプロセッサ252は、先に論じたように、第1のパッケージ化データの少なくとも一部を、メモリライト信号を介して送信しうる。ある例では、検査モジュールコネクタ213が使用中である(たとえば、検査モジュール200がハンドセット100(図2)に接続される)場合、パッケージ化データは、たとえば、PCIEXPRESSシグナリングを使用して、検査モジュールコネクタ213を介して送信される。

0053

ハンドセット100が検査モジュール200に接続されない場合、検査モジュールプロセッサ252は、第2のパッケージ化データの少なくとも一部を、データコネクタ214を介して標準コンピュータ400(図2)に送信する。代替的に、標準コンピュータ400は、検査モジュールコネクタ213を介して検査モジュールプロセッサ252と通信するように適合されることができる(図示されない)。検査モジュールプロセッサ252は、センサデータ(たとえば、デジタル化されたまたはデジタルセンサ画像データ)より低いデータレートを有する第2のパッケージ化データを形成するように適合されることができる。検査モジュールコネクタ213が、たとえば検査モジュール200がハンドセット100に接続されないために使用中でない場合、より低いレートのパッケージ化データが、データコネクタ214、たとえばVGAコネクタまたはUSBコネクタを介して送信されることができる。一実施形態では、検査モジュールプロセッサ252は、第1のパッケージ化データおよび第2のパッケージ化データを、可変または一定ビットレートでそれぞれのデータストリームにフォーマットしうる。第1のパッケージ化データのストリームは、第2のパッケージ化データのストリームより高いピークビットレートを有しうる。

0054

別の例では、検査モジュールプロセッサ252は、たとえば等時性USBデータストリームとして、制御コネクタ216を介してフルビトレート未満のレートでデータを送信するように適合される。こうして、適切なソフトウェアを有する標準コンピュータ400は、検査モジュール200を制御し、単一接続を使用してパッケージ化データを受信しうる。検査モジュールプロセッサ252は、標準USBデバイス、たとえば、制御信号を受信するためのベンダ固有のUSBデバイスクラスおよびビデオを介してターゲット物体20に関する情報を提供するための標準ビデオUSBデバイスクラスを実装するデバイスとして動作するように構成されうる。これは、ハンドセット100なしで、標準コンピュータハードウェアだけによる検査を実施することを可能にする。

0055

図2で説明され示されるように、本発明のモジュール式検査システム10は、同じハンドセット100が、異なるモダリティの検査モジュール200と共に使用されることを可能にする。図6は、目視検査システム用の例示的なモジュール式検査システム670の部分略図である。図2および図4と比較して見られうるように、同じハンドセット100が、共通の例示的なコンポーネント(たとえば、ハンドセットインタフェース112、ハンドセットコネクタ113、ユーザ出力インタフェース130、ユーザ入力インタフェース140、ハンドセットプロセッサ152、およびメモリ154)と共に使用される。

0056

図6の目視検査モジュール600に移ると、目視検査モジュール600(図5にも示す)は、検査モジュールハウジング602、検査モジュールインタフェース612、および検査モジュールコネクタ613を含み、それらは、先に述べた図2汎用コンポーネントと同様に動作する。しかし、検査モジュール600において目視検査能力を提供するために、検査モジュールプロセッサ652およびメモリ654は、視覚検査コンポーネント620と共に視覚検査モジュール600において視覚検査(モダリティ固有の)能力を提供するように調節されなければならない。たとえば、視覚検査コンポーネント620は、限定することなく、関節ドライブ22および関連コンポーネント(モータ、サーボモータ空気圧コントロール)ならびに光源624(LED、レーザランプ)および関連コンポーネント(光エンジンコントロール)を含みうる。加えて、視覚検査コンポーネント620は、限定することなく、光源コントロール(たとえば、近位のまたは遠位照明源用の電源)、測定エンジン電源およびコントロール、CCDおよびCMOSイメージャビデオ再構築および処理回路、FPGAおよびDSPなどのデジタル画像チェーンコンポーネント、ならびに、プローブのモダリティ固有の機能を管理するための複数の埋め込み式コントローラを含む。説明されるように、これらの視覚検査コンポーネント620は、通常、異なるモダリティの検査モジュールと共に使用できない既存のシステムのハンドセット内に見出される。

0057

再び図6を参照すると、目視検査モジュール用のセンサ610は、センサデータをアナログビデオの形態で提供しうる画像センサ(たとえば、CCD)である。検査モジュールプロセッサ652は、センサデータを受信し、パッケージ化データとしてのセンサデータのビジュアル表現が、検査モジュールインタフェース212の検査モジュールコネクタ213およびハンドセットインタフェース112のハンドセットコネクタ113を介してハンドセットプロセッサ152に送信されることを可能にするように適合される。ハンドセットプロセッサ152は、ターゲット物体20に関する情報としてのパッケージ化データに対応する画像データが、ハンドセット100のユーザ出力インタフェース130内のビジュアルディスプレイ上に表示されることを可能にするように適合される。

0058

検査モジュールプロセッサ652は、画像センサ610からセンサ(画像)データを受信し、受信されるセンサデータに対応するパッケージ化データを生成し、パッケージ化データをハンドセット100に選択的に送信する。たとえば、パッケージ化データは、アナログまたはデジタルビデオデータに対応するデジタル画像データでありうる。デジタル画像データは、ビデオ圧縮フォーマット、たとえば、ITU−T H.262またはISO/IEC14496フォーマットでパックされうる。検査モジュールプロセッサ652は、不均一性FPN固定パターンノイズ)を補償し、撮像ピクセルのデジタルデータを提供しうる。検査モジュールプロセッサ652はまた、読出されるセンサデータの一部分だけを選択するコマンド、不均一性補償をイネーブルまたはディセーブルするコマンド、あるいは試験画像を生成するコマンドを受信しうる。一実施形態では、検査モジュールプロセッサ652は、画像センサ610からのビデオデータに関してカラー補正またはガンマ調整を実施し、結果またはその結果の変換された結果をパッケージ化データとして提供するように適合される。検査モジュールプロセッサ652は、対応する制御信号に応答して、タイマによってトリガーされると、ユーザ制御に応答して、または連続的にそのようにしうる。

0059

一実施形態では、ハンドセットプロセッサ152は、ユーザ入力インタフェース140から制御信号を受信し、制御信号を目視検査モジュール600の検査モジュールプロセッサ652に提供するように適合される。たとえば、ユーザ入力インタフェース140から制御信号は、輝度制御信号である可能性があり、検査モジュールプロセッサ652は、輝度制御信号に対応する値を各ピクセルデータ加算するかまたは各ピクセルデータから減算する。同様に、目視検査モジュール600内の光源624を制御するために、ハンドセットプロセッサ152は、ハンドセット100のユーザ入力インタフェース140から制御信号を送信するように適合される。別の実施形態では、ユーザ入力インタフェース140(たとえば、ジョイスティック)は、検査モジュール600内の関節ドライブ622を制御するための制御信号をハンドセットプロセッサ152に提供しうる。ハンドセットプロセッサ152は、その後、操向モードおよびジョイスティック位置を通信する関節制御信号を検査モジュールプロセッサ652に提供することができ、検査モジュールプロセッサ652は、その後、検査モジュール内の関節ドライブ622を制御するために対応するモータコマンドを生成する。別の実施形態では、ユーザ入力インタフェース140から制御信号は、センサからのデータ収集コマンドまたはセンサからのデータ収集停止コマンドでありうる。ハンドセットプロセッサ152がセンサからのデータ収集停止コマンドを受信する場合、ハンドセットプロセッサ152は、対応する制御信号を検査モジュールプロセッサ652に提供して、検査モジュール600内の電力を低減しうる(たとえば、照明源624をターンオフするよう検査モジュールプロセッサ652に指示する)。

0060

図5および図6に示すように、センサ610は、たとえば、支持部材660を介して検査モジュールハウジング602に取付けられる。一実施形態では、センサ610は、細長い支持部材660の遠位端662に接続される。支持部材660の近位端661は、検査モジュールハウジング602に接続される。支持部材660は、挿入管を含み、配向制御可能遠位端662を有しうる。代替的に、支持部材660は、支持部材660のほとんどまたは実質的に全てが、遠位端662の配向を制御するよう移動または配向するように設計されうる。この例では、図示するように、検査モジュール600は、ユーザ入力インタフェースまたはユーザ出力ディスプレイを含まない。検査モジュール600は、ビジュアルディスプレイが所望される場合、有利には、ハンドセット100と共に使用されうる。

0061

図6を参照すると、検査モジュール600は関節ドライブ622を含む。一部の実施形態では、関節ドライブ622は、検査モジュールハウジング602内に配置され、電力提供デバイスから電力を受信する。フォーシング(forcing)部材623は、関節ドライブ660に接続され、関節ドライブ622からの力を支持部材660に沿って伝達して、支持部材660の遠位端の配向を制御し、したがって、画像センサ610の配向を制御するように適合される。フォーシング部材623は、図6上でグラフカルに表され、1つまたは複数のプッシュロッドベルトチェーンブラダー油圧または空気圧ライン、または他の力伝達コンポーネントを含みうる。ある例では、関節ドライブ622はモータを含み、フォーシング部材623は、支持部材660の遠位端の配向を制御するように適合されるケーブルを含む。一実施形態では、取外し可能先端部は、支持部材660の遠位端に取付けられ、画像センサ610は、取外し可能先端部内に配置される。

0062

関節ドライブ622およびフォーシング部材623(あるいは、2つ以上の関節ドライブ622またはフォーシング部材623)が使用されて、支持部材660または画像センサ610(たとえば、画像センサ610の光学ズーム、または、接合式支持部材660の複数継手)の3つの位置自由度および3つの配向自由度の任意のまたは全ての自由度ならびに任意のまたは全ての他の機械的自由度の調整を実施しうる。検査モジュールプロセッサ652は、制御信号を受信し、受信される制御信号に応答して関節ドライブ622を自動的に制御するように適合される。

0063

図6を参照すると、検査モジュール600は、検査モジュールハウジング602内に配置された光源624を含む。光源624は、電力提供デバイスから電力を受信し、ターゲット物体20を照明する。光ファイバが、支持部材660に沿って延在し、光源624に結合して、光源624から支持部材660の遠位端662(図5)に光を伝達し、それにより、ターゲット物体20を照明しうる。一部の実施形態では、ハンドセット100の検査モジュールプロセッサ152は、ユーザ入力インタフェース140から制御信号を受信し、受信される制御信号に応答して光源624を自動的に制御する。一実施形態では、受信される制御信号は、ユーザ2が所望する照明の変化(たとえば、より明るい、より暗い波長変化パターン変化)を指示する照明制御信号である。ハンドセットプロセッサ152は、受信される照明制御信号に応答して、対応する制御信号として光源コマンドを提供するように適合される。

0064

図6の例示的なモジュール式検査システム670は目視検査用であるが、本発明のモジュール式検査システムが、渦電流、超音波、x線撮影、およびサーモグラフィ検査システムを含む他のモダリティのために使用されうることが理解されるであろう。たとえば、渦電流検査システムでは、センサ210(図2)は、渦電流ドライバコイルおよび渦電流センサ(たとえば、レシーバコイル)を有する渦電流プローブでありうる。超音波検査システムでは、センサ210は超音波変換器でありうる。x線撮影検査システムでは、センサ210はx線またはミリ波源または検出器を含みうる。

0065

図2に基づく別の例では、センサ210は温度センサでありうる。この例では、ハンドセットプロセッサ152は、センサ210によって測定される温度が、選択された閾値を超える場合、可聴または触覚アラートを提供するよう、ユーザ出力インタフェース130に命令する。これは種々の利点を有する。たとえば、エンジンシャットダウン直後に、航空機が空港ターミナルゲートに駐機している間に、ジェットエンジンを検査することが望ましいことがある。温度センサを使用することは、エンジン温度が、検査モジュール200が許容しうる温度より依然として高いかどうかを容易に判定することを可能にする。これは、有利には、エンジンが冷却するのを待つことに費やされる時間を低減する。安全余裕を含む、知られている時間を待つ代わりに、エンジン温度が定期的に試験され、温度が検査モジュール200(または、エンジンの残留熱にさらされる検査モジュール200のコンポーネント)の動作範囲内になるとすぐに検査(たとえば、目視検査)が進められうる。

0066

図7は、データを解析し、本明細書で述べる他の解析を実施するためのデータ処理システムのコンポーネントを示す高レベル図である。システムは、データ処理システム710、周辺システム720、ユーザインタフェースシステム730、およびデータ記憶システム740を含む。周辺システム720、ユーザインタフェースシステム730、およびデータ記憶システム740は、データ処理システム710に通信可能に接続される。データ処理システム710は、以下で論じるように、ネットワーク750、たとえばインターネットまたはX.25ネットワークに通信可能に接続される。上述した動作を実行するコントローラは、システム710、720、730、または740の1つまたは複数を含み、1つまたは複数のネットワーク(複数可)750に接続しうる。たとえば、ハンドセットプロセッサ152または検査モジュールプロセッサ252(図3)はそれぞれ、システム710およびシステム720、730、または740の1つまたは複数を含みうる。

0067

データ処理システム710は、本明細書で述べる一実施形態のプロセスを実装する1つまたは複数のデータプロセッサを含む。「データプロセッサ(data processor)」は、自動的にデータを操作するためのデバイスであり、また、中央処理ユニット(CPU)、デスクトップコンピュータラップトップコンピュータメインフレームコンピュータ、携帯情報端末デジタルカメラ携帯電話スマートフォン、あるいは、電気的、磁気的、光学的、生物学的コンポーネント、またはその他のもので実装されようとも、データを処理するか、データを管理するか、またはデータをハンドリングするための任意の他のデバイスを含みうる。

0068

フレーズ「通信可能に接続される(communicatively connected)」は、データがそこで通信されうる、デバイス間、プロセッサ間、またはプログラム間の任意のタイプ(有線または無線)の接続を含む。周辺システム720、ユーザインタフェースシステム730、およびデータ記憶システム740などのサブシステムは、データ処理システム710と別に示されるが、データ処理システム710内に完全にまたは部分的に格納されうる。

0069

データ記憶システム740は、一実施形態によるプロセスを実行するために必要とされる情報を含む情報を記憶するように構成される1つまたは複数の有形な非一時的なコンピュータ可読媒体(複数可)を含むかまたはそれに通信可能に接続される。本明細書で使用される場合、「有形な非一時的なコンピュータ可読媒体(tangible non-transitory computer-readable medium)」は、実行のためにデータ処理システム710に送信されることができる命令を記憶することに関与する任意の非一時的なデバイスまたは製造品を指す。こうした非一時的媒体は、不揮発性または揮発性でありうる。不揮発性媒体の例は、フロッピー(登録商標)ディスク、フレキシブルディスク、または他の可搬型コンピュータディスケットハードディスク磁気テープまたは他の磁気媒体コンパクトディスクおよびコンパクトディスク読出し専用メモリ(compact-disc read-only memory)(CD−ROM)、DVD、BLU−RAY(登録商標)ディスク、HD−DVDディスク、他の光記憶媒体フラッシュメモリ、読出し専用メモリ(ROM)、および消去可プログラム可能読出し専用メモリEPROMまたはEEPROM)を含む。揮発性媒体の例は、レジスタおよびランダムアクセスメモリ(RAM)などのダイナミックメモリを含む。記憶媒体は、データを、電子的に、磁気的に、光学的に、化学的に、機械的に、またはその他の方法で記憶し、電子、磁気、光、電磁、赤外、または半導体コンポーネントを含みうる。

0070

本発明の実施形態は、コンピュータ可読プログラムコードがその上に具現化されている1つまたは複数の有形な非一時的なコンピュータ可読媒体(複数可)に具現化されるコンピュータプログラム製品の形態をとりうる。こうした媒体(複数可)は、こうした物品の場合、従来通り、たとえばCD−ROMをプレスすることによって製造されうる。媒体(複数可)に具現化されたプログラムは、コンピュータプログラム命令を含み、コンピュータプログラム命令は、ロードされると、特定の一連動作ステップを実施するようにデータ処理システム710に指示し、それにより、本明細書で指定される機能または行為を実装しうる。

0071

ある例では、データ記憶システム740は、コードメモリ741、たとえばランダムアクセスメモリ、および、ディスク742、たとえば、ハードドライブまたは固体フラッシュドライブなどの有形なコンピュータ可読記憶デバイスを含む。コンピュータプログラム命令は、ディスク742、あるいは、無線、有線、光ファイバ、または他の接続からコードメモリ741に読込まれる。データ処理システム710は、その後、コードメモリ741にロードされたコンピュータプログラム命令の1つまたは複数のシーケンスを実行し、結果として、本明細書で述べるプロセスステップを実施する。こうして、データ処理システム710は、ターゲット物体20の幾何学的特性を測定し、リモート目視検査システムの物理条件を決定するという技術的作用を可能にするコンピュータ実装式プロセスを実施する。この条件(正確であるかまたは正確でない)は、その後、ユーザにレポートされる。一実施形態では、本明細書のフローチャートまたはブロック図のブロックおよびそれらの組合せは、コンピュータプログラム命令によって実装されうる。

0072

コンピュータプログラムコードは、1つまたは複数のプログラミング言語、たとえば、Java(登録商標)、Smalltalk、C++、C、または適切なアセンブリ言語の任意の組合せで書かれうる。本明細書で述べる方法を実施するプログラムコードは、単一データ処理システム710上でまたは通信可能に接続された複数のデータ処理システム710上で全体が実行されうる。たとえば、コードは、ユーザのコンピュータ上で全体的にまたは部分的に、また、リモートコンピュータ、たとえばサーバ上で全体的にまたは部分的に実行されうる。リモートコンピュータは、ネットワーク750を通してユーザのコンピュータに接続されうる。ユーザのコンピュータまたはリモートコンピュータは、従来のデスクトップパーソナルコンピュータ(PC)などの非可搬型コンピュータでありうる、または、タブレット、携帯電話、スマートフォン、またはラップトップなどの可搬型コンピュータでありうる。

0073

周辺システム720は、デジタルコンテンツレコードまたは他のデータをデータ処理システム710に提供するように構成される1つまたは複数のデバイスを含みうる。たとえば、周辺システム720は、デジタルスチルカメラデジタルビデオカメラ、携帯電話、または他のデータプロセッサを含みうる。データ処理システム710は、周辺システム720内のデバイスからデータを受信すると、こうしたデータをデータ記憶システム740に記憶しうる。

0074

ユーザインタフェースシステム730は、マウス、キーボード、別のコンピュータ(たとえば、ネットワークまたはヌルモデムケーブルを介して接続された)、音声コマンドを受信するためのマイクロフォンおよびスピーチプロセッサまたは他のデバイス(複数可)、ビジュアルコマンド、たとえばジャスチャを受信するためのカメラおよび画像プロセッサまたは他のデバイス(複数可)、あるいは、データがそこからデータ処理システム710に入力される任意のデバイスまたはデバイスの組合せを含みうる。この点に関して、周辺システム720は、ユーザインタフェースシステム730と別に示されるが、ユーザインタフェースシステム730の一部として含まれうる。

0075

ユーザインタフェースシステム730はまた、データ処理システム710によってデータがそこに出力される、ディスプレイデバイスプロセッサアクセス可能メモリ、または任意のデバイス、あるいはデバイスの組合せを含みうる。この点に関して、ユーザインタフェースシステム730がプロセッサアクセス可能メモリを含む場合、こうしたメモリは、たとえプロセッサアクセス可能メモリ730およびデータ記憶システム740が図7に別々に示されていても、データ記憶システム740の一部でありうる。

0076

一実施形態では、データ処理システム710は、ネットワークリンク716を介してネットワーク750に結合される通信インタフェース715を含む。たとえば、通信インタフェース715は、対応するタイプの電話回線データ通信接続を提供する統合サービスデジタルネットワーク(integrated service digital network)(ISDN)カードまたはモデムでありうる。別の例として、通信インタフェース715は、互換性のあるローカルエリアネットワーク(local-area network)(LAN)、たとえば、イーサネット(登録商標)LANまたはワイドエリアネットワーク(wide-area network)(WAN)に対するデータ通信接続を提供するネットワークカードでありうる。無線リンク、たとえばWIFIまたはGSM(登録商標)もまた使用されうる。通信インタフェース715は、種々のタイプの情報を表すデジタルデータストリームを搬送する電気信号か、電磁信号か、または光信号を、ネットワークリンク716にわたってネットワーク750に対して送受信する。ネットワークリンク716は、スイッチ、ゲートウェイ、ハブ、または他のネットワークデバイスを介してネットワーク750に接続されうる。

0077

ネットワークリンク716は、1つまたは複数のネットワークを通して他のデータデバイスに対してデータ通信を提供しうる。たとえば、ネットワークリンク716は、ローカルネットワークを通して、ホストコンピュータまたはインターネットサービスプロバイダ(Internet Service Provider)(ISP)によって運用されるデータ機器に接続を提供しうる。

0078

データ処理システム710は、ネットワーク750、ネットワークリンク716、および通信インタフェース715を通して、メッセージを送信し、プログラムコードを含むデータを受信しうる。たとえば、サーバは、アプリケーションプログラム用の要求されるコード(たとえば、JAVA(登録商標)アプレット)を、サーバが接続される有形な不揮発性のコンピュータ可読記憶媒体上に記憶しうる。サーバは、媒体からコードを取出し、コードを、インターネット、それゆえローカルISP、それゆえローカルネットワーク、それゆえ通信インタフェース715を通して送信しうる。受信されるコードは、受信されると、データ処理システム710によって実行されうる、または、後で実行するために、データ記憶システム740に記憶されうる。

0079

図8は、検査モジュール200およびハンドセット100を使用してターゲット物体20を検査する例示的な方法800のフロー図である。ステップ810にて、ターゲット物体20に近接して配置された検査モジュール200内のセンサ210(たとえば、画像センサ)は、センサデータ(たとえば、画像データ)を取得する。ステップ820にて、検査モジュール200内の検査モジュールプロセッサ252はセンサデータを受信する。ステップ830にて、検査モジュールプロセッサ252は、センサデータをフォーマットして、パッケージ化データを提供する。ステップ840にて、検査モジュールプロセッサ252は、パッケージ化データをハンドセット100内のハンドセットプロセッサ152に送信する。ステップ850にて、ハンドセットプロセッサ152は、パッケージ化データに基づくターゲット物体20に関する情報をユーザ出力インタフェース130に送信する。

0080

上記を考慮すると、本発明の種々の実施形態は、物理的ターゲット物体のセンサデータを取込む。技術的作用は、ターゲット物体の特性を決定することまたは測定することを可能にすることである。そうすることは、有利には、たとえば、アクセスするのが難しいかまたは危険である、あるいは、その他の方法では決定できない、物体の条件を決定することを可能にする。

0081

本明細書の説明において、一部の実施形態は、ソフトウェアプログラムとして、通常実装されることになる観点で述べられるであろう。こうしたソフトウェアの等価物が、ハードウェア(ハードワイヤードまたはプログラマブル)、ファームウェア、またはマイクロコードで同様に構築されうることを当業者は容易に認識するであろう。したがって、本発明の実施形態は、完全にハードウェアの実施形態か、完全にソフトウェアの実施形態(ファームウェア、常駐ソフトウェア、またはマイクロコードを含む)か、ソフトウェアの実施形態とハードウェアの実施形態を組み合わせる実施形態の形態をとることができる。ソフトウェア、ハードウェア、および組合せは全て、一般に、「サービス(service)」、「回路(circuit)」、「回路要素(circuitry)」、「モジュール(module)」、または「システム(system)」と本明細書で呼ばれうる。一実施形態は、システム、方法、またはコンピュータプログラム製品として具現化されうる。データ操作アルゴリズムおよびシステムはよく知られているため、本説明は、本明細書で述べるシステムおよび方法の一部を形成するか、または、それとより直接的に協働するアルゴリズムおよびシステムを特に対象とする。こうしたアルゴリズムおよびシステム、ならびに、本明細書で特に示されないかまたは述べられない、それらに関わる信号またはデータを生成し、その他の方法で処理するためのハードウェアまたはソフトウェアの他の実施形態は、当技術分野で知られているシステム、アルゴリズム、コンポーネント、および要素から選択される。本明細書で述べるシステムおよび方法が与えられる場合、任意の実施形態を実装するのに有用である、本明細書で特に示されないか、示唆されないか、または述べられないソフトウェアは、従来型であり、当技術分野の通常の技量内にある。

0082

本発明は、本明細書で述べる実施形態の組合せまたは実施形態を包含する。「特定の実施形態(a particular embodiment)」または「実施形態(embodiment)」および同様なものに対する参照は、本発明の少なくとも1つの実施形態に存在する特徴を指す。「ある実施形態(an embodiment)」または「特定の実施形態(particular embodiments)」または「実施形態(embodiments)」または同様なものに対する別個の参照は、1つまたは複数の同じ実施形態を必ずしも指さない。しかし、こうした実施形態は、そのように指示されない限り、または、当業者に容易に明らかになるように、互いに排他的ではない。「方法(method)」または「方法(methods)」および同様なものを参照するときの単数形または複数形の使用は制限的でない。語「または(or)」は、別途明示的に述べられない限り、非排他的な意味で本開示において使用される。

0083

この書面による説明は、最良モードを含む本発明を開示するために、また同様に、任意のデバイスまたはシステムを作り使用すること、および、組込まれる任意の方法を実施することを含む、本発明の実施形態を当業者が実践することを可能にするために例を使用する。本発明の特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって規定され、当業者が思い付く他の例を含むことができる。こうした他の例は、特許請求の範囲の逐語的言語と異ならない構造的要素を有する場合、または、特許請求の範囲の逐語的言語と非実質的相違を有する等価な構造的要素を含む場合、特許請求の範囲内にあることを意図される。

0084

2 ユーザ
10モジュール式検査システム
20ターゲット物体
100ハンドセット
102ハウジング
110 ハンドセット電力コネクタ
112ハンドセットインタフェース
113 ハンドセットコネクタ
120 入力/出力ポート
122無線ネットワークインタフェース
130ユーザ出力インタフェース
140ユーザ入力インタフェース
152 ハンドセットプロセッサ
154メモリ
160ホットスワップ検出ユニット
172グリップ部
174トリガー
200検査モジュール
202 ハウジング
210センサ
212 検査モジュールインタフェース
213 検査モジュールコネクタ
214データコネクタ
216制御コネクタ
218 電力コネクタ
220モダリティ検査コンポーネント
252 検査モジュールプロセッサ
254 メモリ
300電池
310電池電力コネクタ
600 検査モジュール
602 ハウジング
610画像センサ
612 検査モジュールインタフェース
613 検査モジュールコネクタ
620 モダリティ検査コンポーネント
622 関節ドライブ
623フォーシング部材
624照明源
652 検査モジュールプロセッサ
654 メモリ
660支持部材
661近位端
662遠位端
710データ処理システム
715通信インタフェース
716ネットワークリンク
720周辺システム
730ユーザインタフェースシステム
740データ記憶システム
741コードメモリ
742ディスク
750ネットワーク
810センサデータを取得する
820 センサデータを受信する
830 センサデータをフォーマットする
840パッケージ化データを送信する
850ターゲット情報を送信する

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