▶ ルフトハンザ・テッヒニク・アクチェンゲゼルシャフトの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-02-09
(54)【発明の名称】ボアスコープ検査方法及び装置
(51)【国際特許分類】
G01B 11/30 20060101AFI20220202BHJP
F02C 7/00 20060101ALI20220202BHJP
F01D 25/00 20060101ALI20220202BHJP
G01N 21/84 20060101ALI20220202BHJP
【ＦＩ】
G01B11/30 A
F02C7/00 F
F02C7/00 A
F01D25/00 V
F01D25/00 W
G01N21/84 A
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2021540289
(86)(22)【出願日】2020-01-14
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2022-01-24
(85)【翻訳文提出日】2021-09-08
(86)【国際出願番号】 EP2020000009
(87)【国際公開番号】W WO2020148085
(87)【国際公開日】2020-07-23
(31)【優先権主張番号】102019100822.0
(32)【優先日】2019-01-14
(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】503371373
【氏名又は名称】ルフトハンザ・テッヒニク・アクチェンゲゼルシャフト
【氏名又は名称原語表記】ＬＵＦＴＨＡＮＳＡ ＴＥＣＨＮＩＫ ＡＧ
(74)【代理人】
【識別番号】100145403
【弁理士】
【氏名又は名称】山尾 憲人
(74)【代理人】
【識別番号】100111039
【弁理士】
【氏名又は名称】前堀 義之
(74)【代理人】
【識別番号】100218132
【弁理士】
【氏名又は名称】近田 暢朗
(72)【発明者】
【氏名】ペータース，ヤン オケ
(72)【発明者】
【氏名】ティース，ミヒャエル
(72)【発明者】
【氏名】ラシェ，スヴェン
(72)【発明者】
【氏名】ドマシュケ，トーマス
(72)【発明者】
【氏名】シュップシュトゥール，トアステン
(72)【発明者】
【氏名】ネッダーマイヤー，ヴェルナー
(72)【発明者】
【氏名】バール，ゼンケ
【テーマコード（参考）】
2F065
2G051
【Ｆターム（参考）】
2F065AA49
2F065AA53
2F065CC08
2F065DD06
2F065FF05
2F065FF09
2F065JJ05
2F065JJ19
2F065JJ26
2F065MM04
2F065QQ23
2F065QQ24
2F065QQ25
2F065QQ31
2F065RR08
2F065SS02
2G051AA88
2G051AB02
2G051AC17
(57)【要約】
本発明は、ガスタービン、例えば航空機エンジン（80）の部品、特にタービンブレード及び／又はコンプレッサブレード（87'）をボアスコープで検査する方法（100）及び装置に関する。本方法（100）は、部品を撮像するためにステレオボアスコープ（10）を使用し、ステレオボアスコープ（10）を用いて2つの立体部分画像を生成するステップ（ステップ102）と、立体部分画像から３Ｄ三角測量データを算出するステップ（ステップ105）と、ステレオボアスコープ（10）で検出された部品の３Ｄ ＣＡＤ参照モデル（30）に３Ｄ三角測量データを登録するとともに、投影点（31）を把握するステップ（ステップ106及び107）とを備える。立体部分画像から把握した２Ｄ画像データを、把握した投影点から３Ｄ ＣＡＤ参照モデル（30）に投影するステップ（ステップ108）と、投影された２Ｄ画像データの画像解析を用いて、登録された３Ｄ三角測量データの３Ｄ ＣＡＤ参照モデル（30）からのずれを把握することにより、損傷を把握するステップ（ステップ112、113）とを備える。この装置はこの方法を実行するために設計されている。
【選択図】図１
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
部品を記録するためにステレオボアスコープ（１０）を使用する部品のボアスコープ検査方法であって、ステレオボアスコープ（１０）を用いて、２つの立体部分画像を生成するステップ（ステップ１０２）と、
前記立体部分画像から３Ｄ三角測量データを算出するステップ（ステップ１０５）と、
３Ｄ三角測量データを、ステレオボアスコープ（１０）によって撮像された部品の３Ｄ ＣＡＤ参照モデル（３０）に登録しつつ、投影点（３１）を決定するステップ（ステップ１０６及び１０７）と、
決定された投影点を、立体部分画像から決定された２Ｄ画像データを３Ｄ ＣＡＤ参照モデル（３０）に投影するステップ（ステップ１０８）と、
投影された２Ｄ画像データの画像解析と、登録された３Ｄ三角測量データの３Ｄ ＣＡＤ参照モデル（３０）に対する偏差を把握することにより、損傷を判定するステップ（ステップ１１２及び１１３）と、
を備える方法。
【請求項2】
前記３Ｄ三角測量データを算出する前に、前記立体部分画像を、予め設定されたキャリブレーションに基づいて補正するステップ（ステップ１０４）をさらに備える請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記３Ｄ ＣＡＤ参照モデル（３０）は、前記２Ｄ画像データが前記３Ｄ ＣＡＤ参照モデルに投影される前に、前記３Ｄ三角測量データによって適合される、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項4】
前記２Ｄ画像データは、前記立体部分画像を重ね合わせることによって生成される、請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項5】
前記投影点（３１）は、ボアスコープガイド装置（１４）によって決定可能なステレオボアスコープ（１０）の位置（３２）を起点として決定される、請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項6】
ボアスコープガイド装置（１４）は、前記ステレオボアスコープ（１０）により部品の予め定めた全領域が順次撮像されるように制御され、立体部分画像対によってそれぞれの場合に生成される３Ｄ三角測量データ及び／又は２Ｄ画像データは、３Ｄ ＣＡＤ参照モデル（３０）を用いて統合される、請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項7】
記録される前記部品は、ガスタービン、好ましくは航空機エンジン（８０）のブレード（８７’）であり、記録される前記ブレード（８７’）の回転角位置は、３Ｄ三角測量データを３Ｄ ＣＡＤ参照モデル（３０）に登録する際に考慮する、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項8】
記録される前記ブレード（８７’）の回転角度位置は、タービン又は圧縮機の段の全てのブレード（８７’）が撮像されるように制御される、請求項７に記載の方法。
【請求項9】
ステレオボアスコープ（１０）と、それに接続された、３Ｄ ＣＡＤ参照モデル（３０）を含むメモリにアクセスするコンピュータユニット（２０）とを備える部品のボアスコープ検査のための装置であって、請求項１から４のいずれか１項に記載の方法を実行するように構成されている、装置。
【請求項10】
ステレオボアスコープ（１０）をガイドするためのボアスコープガイド装置（１４）が設けられ、前記ボアスコープガイド装置は、コンピュータユニット（２０）に接続され、請求項５又は６に記載の方法を実施するために構成されている、請求項９に記載の装置。
【請求項11】
記録される前記部品として、ガスタービン、好ましくは航空機エンジン（８０）のブレード（８７’）の回転角位置を決定して考慮するために構成され、請求項７又は８に記載の方法を実施するために構成されている、請求項９又は１０に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、航空機エンジンなどのガスタービンの部品、特にタービンブレード及び／又は圧縮機ブレードをボアスコープで検査する方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来技術は、ガスタービン、特にジェットエンジンなどの航空機エンジンの光学的検査のための様々な方法を開示する。この方法では、ボアスコープを完全に組み立てられたガスタービンの横方向の開口部から挿入して、ガスタービンの内部を光学的に検査することができるようになっている。
【0003】
運転中に発生する負荷を考慮して、対応するボアスコープが、特に航空機エンジンのタービンブレードや圧縮機ブレードの検査に使用される。この目的のために、ボアスコープを航空機エンジン内に横向きに挿入し、タービン又は圧縮機段のブレード、及びエンジンブレードの接続領域（比較的大きなエンジンブレードの場合はブレード表面の所定の高さ領域）がボアスコープの画像領域内に完全に入るようにガスダクトの内部に配置する。その後、タービンや圧縮機の段を回転させることで、対応する段の全てのエンジンブレードをボアスコープで動的に撮像することができる。
【0004】
このプロセスで生成された画像やビデオの記録は、エンジンブレードの構造状態を記録するために手動で分析される。損傷が大きい場合、損傷をより正確に分析するために、個々のエンジンブレードの静的な３Ｄキャプチャを手作業で行うことができる。しかし、この３Ｄキャプチャは非常に複雑で時間がかかるため、例外的な場合にのみ実施されているのが現状である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、部品、特に航空機エンジンの内部表面の改良された３Ｄキャプチャを特徴とし、自動損傷判定を行う部品のボアスコープ検査方法及びそのために構成された装置を提供することを目的とする。
【0006】
この目的は、主請求項に記載の方法と、請求項９に記載の装置とによって達成される。従属項は、有効な開発に関するものである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
したがって、本発明は、部品を記録するためにステレオボアスコープを使用する部品のボアスコープ検査方法であって、
前記ステレオボアスコープを用いて、２つの立体部分画像を生成するステップと、
前記立体部分画像から３Ｄ三角測量データを算出するステップと、
前記ステレオボアスコープで撮像された部品の３Ｄ ＣＡＤ参照モデルに、前記３Ｄ三角測量データを登録し、投影点を決定するステップと、
立体部分画像から得られた２Ｄ画像データを、決定された投影点から前記参照モデルに投影するステップと、
投影された２Ｄ画像データを画像解析し、登録された３Ｄ三角測量データの基準モデルに対するずれを確認することにより、損傷を判定するステップと、
を備える方法に関する。
前記ステレオボアスコープを用いて、２つの立体部分画像を生成するステップと、
前記立体部分画像から３Ｄ三角測量データを算出するステップと、
前記ステレオボアスコープで撮像された部品の３Ｄ ＣＡＤ参照モデルに、前記３Ｄ三角測量データを登録し、投影点を決定するステップと、
立体部分画像から得られた２Ｄ画像データを、決定された投影点から前記参照モデルに投影するステップと、
投影された２Ｄ画像データを画像解析し、登録された３Ｄ三角測量データの基準モデルに対するずれを確認することにより、損傷を判定するステップと、
を備える方法に関する。
【0008】
さらに、本発明は、ステレオボアスコープと、それに接続され、検査される部品の３Ｄ ＣＡＤ参照モデルを含むメモリにアクセス可能なコンピュータユニットを備える部品のボアスコープ検査のための装置であって、本発明に係る方法を実行するように構成された装置に関するものである。
【0009】
まず、本発明に関連して使用されるいくつかの用語について説明する。
【0010】
「ステレオボアスコープ」とは、立体的な記録のために構成されたボアスコープである。この目的のために、ステレオボアスコープは、互いに間隔を空けて配置された２つの撮像ユニットを有し、その両方の記録コーンによって撮像される共通の記録領域が記録平面に現れるように、記録平面内で重なり合っている。２つの撮像ユニットの結果は、まず「２Ｄ画像データ」、つまり色情報又は明るさ情報（グレースケールレベル）を持つ画像ポイントが格子状に配列されたものである。２つの撮像ユニットの間隔と、その結果として生じる記録領域への偏った視野角のために、記録領域内の実質的に全ての点について、三角測量を用いて撮像ユニットからの距離を「３Ｄ三角測量データ」として決定することが可能である。この目的に適した方法は、ステレオビジョンという言葉で知られている。画像情報と３Ｄ三角測量データから、ボアスコープで記録された対象物や画像領域の３Ｄモデルを生成することができる。
【0011】
ステレオボアスコープは、ボアスコープの自由端にある光学ユニットによって記録された画像が、光路を介してボアスコープの他端にある接眼レンズやカメラに導かれるのではなく、撮像ユニットとして適切な半導体素子を用いて自由端で直接、電子画像情報に変換され、この画像情報がデータ接続を介してディスプレイ又はさらなる処理のためのコンピュータユニットに伝達される、「ビデオスコープ」の原理に基づくことができる。対応する半導体素子としては、光学式のＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサなどが公知である。さらに、光半導体素子の領域に直接、集積回路を設けることもできる。この集積回路は、例えば、データ削減によりデータ接続を介して送信されるデータ量が減少するように、半導体素子によって撮像された電子画像情報の前処理を行うことができる。データの削減は、半導体素子からの電子画像情報を圧縮することで実現できる。また、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などの集積回路を用いて、両半導体素子で記録された最終的な共通記録領域を表さないデータを電子画像情報から除去することも、追加的又は代替的に可能である。さらに、３Ｄ三角測量データの決定や２Ｄ画像データの生成など、以下に説明する計算の少なくとも一部を、対応する集積回路を用いて実行することができる。３Ｄ三角測量データを３Ｄ ＣＡＤモデルに登録するなどの他のサブステップは、データ接続を介してステレオボアスコープから必要なデータを取得するコンピュータなどの外部コンピュータユニットによって実行するのが好ましい。
【0012】
最初のステップでは、ステレオボアスコープは、撮像ユニットが共通の記録領域又は記録される部品又はその一部の画像を同時に撮像することにより、２つの立体部分画像を生成する。同時に撮像することは、例えば、記録される部品が移動することにより、２つの連続した記録の間で可能な時間的変化を直接除外することができるため、有効である。撮像ユニットが半導体素子である場合、モーションアーチファクトのリスクを最小限にするために、グローバルシャッターを備えるのが好ましい。
【0013】
必要に応じて、２つの撮像ユニットで撮像された立体部分画像を、事前に設定されたキャリブレーションに基づいて補正することで、歪みを補正したり、カラーバランスを取ったりすることができる。キャリブレーションを行うことで、その後の計算が簡単になり、計算結果の精度が向上する。
【0014】
続いて、２つの（適宜、補正された）立体部分画像から３Ｄ三角測量データを生成する。このために必要なステレオビジョンの計算と方法は、従来技術で広く知られているので、今さら説明する必要はないだろう。この結果、記録領域内の複数の点に関する計算の後、撮像ユニットに対する距離に関する情報が得られる。
【0015】
その後、ステレオボアスコープで撮像された部品の３Ｄ ＣＡＤ参照モデルに、３Ｄ三角測量データを登録する。この目的のために、自動化された方法で、３Ｄ三角測量データに基づいて、３Ｄ三角測量データが３Ｄ ＣＡＤ参照モデルに最もよく一致する投影点が決定される。３Ｄ三角測量データから直接、投影点を得ることにより、別の方法で決定されたステレオボアスコープ又はその撮像ユニットの位置を介して投影点の位置を決定する際に起こり得る不正確さを排除することができる。しかしながら、投影点は、例えばボアスコープガイド装置を用いて決定可能なステレオボアスコープの位置から自動決定するのが、より有効である。この決定可能な位置は、測定の不正確さなどの理由で最終的な投影点と正確に一致していなくても、通常は求める投影点の近傍となる。その結果、ステレオボアスコープの決定可能な位置に基づいて、所望の投影点を、投影点を決定するための任意の開始点よりも迅速に決定できることが多い。さらに、複数の投影点が適している場合、ステレオボアスコープの決定可能な位置を開始点として予め定義しておくことで、原理的には投影点の決定の曖昧さを解消することに貢献できる。決定可能な位置には、通常、ステレオボアスコープの撮像ユニットの向きも含まれる。
【0016】
投影点は、例えば、３Ｄ ＣＡＤ参照モデルからの３Ｄ三角測量データの個々の点の偏差が所望の最小値に設定されるまで、及び／又はこれらの偏差の標準偏差が最小になるまで、投影点を段階的に変化させ、３Ｄ三角測量データと３Ｄ ＣＡＤ参照モデルとの間の偏差を最小にすることにより決定することができる。
【0017】
投影点が決定されると、３Ｄ ＣＡＤ参照モデルを３Ｄ三角測量データに応じて適合させることが可能となる。言い換えれば、３Ｄ三角測量データと３Ｄ ＣＡＤ参照モデルとの間に生じる偏差、例えば、３Ｄ三角測量データが記録された部品の変形を明らかにするため、３Ｄ ＣＡＤ参照モデルに採用することが意図されており、３Ｄ ＣＡＤ参照モデルが部品の可能な限り正確な画像を提供する。３Ｄ ＣＡＤ参照モデルが３Ｄ三角測量データに従って適合されるか否かにかかわらず、２Ｄ画像データは、３Ｄ ＣＡＤ参照モデルをテクスチャ化するために、投影点から進む参照モデルに続いて投影される。この目的のために、立体部分画像の１つを使用することができる。しかし、２つの立体部分画像を重ね合わせて２Ｄ画像データを生成すると、シェーディング効果などが軽減されるので好ましい。このように、予め決められた投影点から２Ｄ画像データを投影することで、２Ｄ画像データの３次元モデルへの投影と、部品の実際の状態との間に良好な対応関係が得られる。
【0018】
３Ｄ ＣＡＤ参照モデルに対する３Ｄ三角測量データの偏差、及び参照モデルへの２Ｄ画像データの投影について、本発明に従って達成された精度により、最終的に記録された部品の損傷の自動判定が可能となる。この場合、３Ｄ ＣＡＤ参照モデルに投影された２Ｄ画像データを画像解析することで、例えば、本発明に係る方法で以前に記録された部品の状態に対する画像データの変化により、あるいは、クラックの場合など、影の落ち方を確認することにより、比較的小さな損傷例を判定することができる。登録された３Ｄ三角測量データが、元の３Ｄ ＣＡＤ参照モデルや、本発明に係る方法で以前に記録された部品の状態から外れている場合も、部品の損傷を示している可能性がある。これらの検査は、２Ｄ画像データによってテクスチャ化された３Ｄ ＣＡＤ参照モデルに基づいて行われるため、可能性のある損傷の正確な位置を特定することができる。
【0019】
多くの場合、ステレオボアスコープを使った個々の記録では、部品を撮像することはできない。このため、ステレオボアスコープ、特に撮像ユニットを制御して移動させることができるボアスコープガイド装置を設けるのが好ましい。さらに、前記ボアスコープガイド装置は、ステレオボアスコープによって部品の全ての所定領域が順次、撮像されるように制御されるのが好ましい。これにより、一対の立体部分画像によってそれぞれの場合に生成された３Ｄ三角測量データ及び／又は２Ｄ画像データが、参照モデルを用いて結合される。参照モデルにより、３Ｄ三角測量データを登録するための投影点及び２Ｄ画像データを投影するための投影点を正確に決定することができ、２つの記録の３Ｄ三角測量データ及び／又は２Ｄ画像データが部分的に重なっている場合、異なる記録のデータを高精度に組み合わせて１つのテクスチャ付き３Ｄ ＣＡＤ参照モデルを形成するために、スティッチング法などの既知の方法を採用することができる。
【0020】
本発明に係る方法は、ガスタービン、特に航空機エンジンのブレードをボアスコープで検査するのに特に適している。この場合、よく知られているように、対応するブレードは、リング状のタービン又は圧縮機の段(stage)を形成するために結合される。
【0021】
タービンや圧縮機の段のブレードは一様であるため、一般にステレオボアスコープの記録だけでは、タービンや圧縮機の段のどのブレードが、実際にステレオボアスコープの記録領域に存在するのかを確認することはできない。このため、３Ｄ三角測量データの登録と、それに続く２Ｄ画像データの３Ｄ ＣＡＤ参照モデルへの投影は通常、明確な方法ではできない。その対策として、３Ｄ三角測量データを基準モデルに登録する際、各段の回転軸に対する記録対象のブレードの実際の回転角位置を考慮するのが好ましい。言い換えれば、投影点は、それぞれ記録された圧縮機又はタービンの段の実際の角度位置を参照して決定され、３Ｄ三角測量データの最終的な登録と、タービン又は圧縮機段の３Ｄ ＣＡＤ参照モデルの実際に記録されたエンジンブレードへの２Ｄ画像データの投影とが行われる。
【0022】
タービンや圧縮機の段のエンジンブレードをボアスコープで検査する際、記録するタービンや圧縮機ブレードの回転角度位置を制御して、タービンや圧縮機の段の全てのタービンや圧縮機ブレードを撮像するのが好ましい。これにより、タービンや圧縮機の全ブレードの自動撮像と損傷解析が可能となる。
【0023】
本発明に係る装置の説明については、上記の説明を参照されたい。
【0024】
次に、本発明を、添付図面を参照して、有利な実施形態に基づいて例示的に説明する。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】航空機エンジンに使用する場合の本発明に係るボアスコープ検査装置の例示的な実施形態を示す。
【図3A】撮像・処理された画像及び３Ｄ三角測量データの概略図である。
【図3B】撮像・処理された画像及び３Ｄ三角測量データの概略図である。
【図3C】撮像・処理された画像及び３Ｄ三角測量データの概略図である。
【図5】本発明に係る方法を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0026】
図１は、エンジン８０のボアスコープ検査のために使用中の本発明に係る装置１の例示的な実施形態を示す。
【0027】
断面図で示されたエンジン８０は、２軸エンジンであり、ファン８１及び低圧圧縮機８２が、第１シャフト８３を介して低圧タービン８４に回転可能に接続され、高圧圧縮機８５が、第２シャフト８６を介して高圧タービン８７に回転可能に接続されている。燃焼室８８は、高圧圧縮機８５と高圧タービン８７の間に配置されている。
【0028】
高圧タービン８７の第１段のタービンブレード８７’を検査するために、ステレオボアスコープ１０が、エンジン８０の壁構造９０に設けた第１開口部９１を介して挿入される。ステレオボアスコープの自由端が図２に詳細に示されている。
【0029】
ステレオボアスコープ１０は、実際のシャフト１１が可撓性を有するフレキシブルボアスコープとして構成され、屈曲したガイドチューブ１２を介して、エンジン８０の燃焼室８８を通り、高圧タービン８７のガイドベーン８９の間に押し込まれるようになっている。この場合、ステレオボアスコープ１０の位置は、エンジン８０の壁構造９０の外側に固定されたボアスコープガイド装置１４によって制御可能なガイドチューブ１２の自由端１３によって決定される。同時に、ボアスコープガイド装置１４は、タービンブレード８７’に対するステレオボアスコープ１０の位置情報を提供する。この位置は、ボアスコープガイド装置１４から読取可能なデータに基づいて決定することができる。
【0030】
ステレオボアスコープ１０のシャフト１１の自由端には、離間した２つの撮像ユニット１５、１６が設けられ、立体部分画像を記録するように同じ記録領域に方向付けられている。撮像ユニット１５、１６は、グローバルシャッター又はローリングシャッターを備えたＣＭＯＳ又はＣＣＤセンサである。
【0031】
ステレオボアスコープ１０は、インターフェース１７を有し、このインターフェースを介して、２つの撮像ユニット１５、１６の画像データだけでなく、ステレオボアスコープ１０の決定可能な位置に関する情報も、上位コンピュータユニット２０に伝達することができる。ステレオボアスコープ１０は、ボアスコープガイド装置１４を用いてステレオボアスコープ１０の位置を変更するために、必要に応じて、前記インターフェース１７を介してコンピュータユニット２０から制御コマンドを受信することもできる。
【0032】
さらに、コンピュータユニット２０には別のボアスコープ１８も接続されており、このボアスコープは、エンジン８０の壁構造９０に設けた第２開口部９２から挿入され、高圧圧縮機８５のブレードを観察することができるようになっている。本実施形態では、ボアスコープ１８は、高圧圧縮機８５のブレードの回転角度位置を確認する役割を果たしており、高圧圧縮機８５及び高圧タービン８７がシャフト８６に固定されているため、高圧タービン８７のブレード８７’の回転角度位置をも確認することができる。高圧タービン８７のブレード８７’は、燃焼室８８からの高温ガスの影響を受けるため、ステレオボアスコープ１０で撮像できるような個別化機能はないが、高圧圧縮機８５を使用することで、それに対応する可能性がある。壁構造の２つの開口部９１、９２の位置と、ボアスコープガイド装置１４によって決定可能な位置との正確な知識によって、高圧タービン８７の第１段のタービンブレード８７’のうち、どのタービンブレードがステレオボアスコープ１０の記録領域に位置しているのかを確認することができる。
【0033】
図３ａは、ステレオボアスコープ１０の撮像ユニット１５、１６によって同時に記録された２つの立体部分画像の例を示す。ステレオビジョンという名称で知られる方法により、２つの立体部分画像は、任意に、可能な角度誤差などを修正するために補正された後、コンピュータユニット２０によって統合され、図３ｂに示されるような３Ｄ三角測量データを形成することができる。
【0034】
特に、記録対象物に対する撮像ユニット１５、１６の相対的な位置に関する情報を提供することができるこれらの３Ｄ三角測量データを用いて、記録されるべき部品（ここでは、高圧タービン７８の第１段のタービンブレード８７’）の３Ｄ ＣＡＤ参照モデル３０に対する投影点３１が、続いて３Ｄ三角測量データから決定される。
【0035】
対応する３Ｄ ＣＡＤ参照モデル３０が図４に模式的に示されている。この場合、３Ｄ ＣＡＤ参照モデル３０は、高圧タービン８７の第１段の全てのタービンブレード８７’を備え、エンジン８０の設計図面に基づいている。
【0036】
各タービンブレード８７’が均一であるため、３Ｄ三角測量データのみに基づいて投影点３１の正確な位置を決定することはできない。しかしながら、（ボアスコープガイド装置１４によって決定可能な）エンジン８０の内部でのステレオボアスコープ１０の位置によって、（ボアスコープ９２によって決定可能な）高圧タービン８７の回転角位置、さらにタービンブレード８７’の回転角位置と合わせて、エンジンブレード８７’に対する撮像ユニット１５、１６の少なくとも近似位置３２、さらに３Ｄ ＣＡＤ参照モデル３０に対する投影点３１を決定することができる。このおおよその位置３２は、投影点３１の実際の位置を決定するための開始点として使用され、一般に投影点３１がおおよその位置３２の近傍にあると仮定することができる。
【0037】
このようにして決定された投影点３１から、３Ｄ三角測量データを用いて、３Ｄ ＣＡＤ参照モデル３０を実際の条件に適合させる。すなわち、３次元ＣＡＤ参照モデル３０は、このようにして、３Ｄ三角測量データに可能な限り対応するように変更される。
【0038】
その後、立体部分画像を重ね合わせて得られた２Ｄ画像データを、予め決められた投影点３１から進めた３次元ＣＡＤ参照モデル３０に投影し、３次元ＣＡＤ参照モデルにテクスチャが付加される。その結果を図３ｃに示す。
【0039】
特に、高圧タービンの第１段のタービンブレード８７’の記録が連続して非常に多く作成され、説明したように、問題のタービン段全体の完全にテクスチャ化されたモデルが存在する３Ｄ ＣＡＤ参照モデル３０に転送されれば、その後、画像分析及び撮像された実際の構造と元の３Ｄ ＣＡＤ参照モデル３０との比較によって、自動損傷分析を行うことができる。この点に関して、モデルのテクスチャの変色に基づいて、個々のタービンブレード８７’の小さな損傷例、特にクラックを確認することが可能となる一方、元の３Ｄ ＣＡＤ参照モデル３０からの偏差は、適切であれば、より詳細に調査すべき個々のタービンブレード８７’の変形を示す。ステレオスコープ１０の記録領域に実際に位置している３Ｄ ＣＡＤ参照モデル３０のタービンブレードへの、３Ｄ三角測量データの記載されたそれぞれの登録及び２Ｄ画像データのそれぞれの投影によって、３Ｄ ＣＡＤ参照モデル３０に基づいて、損傷している可能性のあるタービンブレード８７’を明確に決定することができる。
【0040】
【0041】
方法１００のスタート１０１では、ボアスコープガイド装置１４によって位置を制御可能なステレオボアスコープ１０をエンジン８０に挿入し、記録すべきタービンブレード８７’の１つに向かわせると仮定している。さらに、ボアスコープガイド装置１４によって位置決定可能なステレオボアスコープ１０の位置の他に、例えば第２ボアスコープ１８を用いて、高圧タービン８７の第１段のタービンブレード８７’の回転角度位置も分かると仮定されている。
【0042】
ステップ１０２では、ステレオボアスコープ１０により立体部分画像を生成する。そして、撮像された画像データがコンピュータユニット２０に送信される（ステップ１０３）。コンピュータユニット２０では、キャリブレーションデータを用いて立体部分画像が修正される（ステップ１０４）。
【0043】
続いて、立体部分画像から３Ｄ三角測量データが得られ（ステップ１０５）、３Ｄ ＣＡＤ参照モデル３０に登録される（ステップ１０６）。この目的のために、図４について上述したように、３Ｄ三角測量データに基づいて投影点３１が決定される（ステップ１０７）が、この決定は、図４に示すように、反復して行うことができる。３Ｄ三角測量データが登録されて投影点３１が決定された後、ステップ１０８において、ステップ１０２で撮像された立体部分画像の２Ｄ画像データが３Ｄ ＣＡＤ参照モデル３０に投影される。こうしてテクスチャが付加された３次元ＣＡＤ参照モデル３０は、メモリに格納される（ステップ１０９）。
【0044】
その後、ステップ１１０では、高圧タービン８７の第１段のタービンブレード８７’において所望の全領域が撮像されたかどうかをチェックする。ここでは、全てのタービンブレード８７’の完全な記録が望まれることもある。この目的のために、例えば、３Ｄ ＣＡＤ参照モデル３０に基づいて、問題の領域が２Ｄ画像データでテクスチャを付加されているかどうか、又は３Ｄ三角測量データが問題の領域に登録されているかどうかをチェックすることが可能である。
【0045】
全領域が撮像されていない場合、この方法では、ボアスコープガイド装置１４によるステレオボアスコープ１０の位置及び／又はタービンブレード８７’の回転角度位置を変更し（ステップ１１１）、所望の領域が完全に撮像されるまでステップ１０２から１１０を繰り返す。
【0046】
ステップ１１０で、所望の全領域が撮像されたことが確認されれば、ステップ１１２及び１１３で、ステップ１０９でメモリに格納された３Ｄ ＣＡＤ参照モデルに基づいて損傷分析を行う。この目的のため、ステップ１１２では、３Ｄ ＣＡＤ参照モデルのテクスチャを付加するために処理された２Ｄ画像データを、ステップ１１３では、元の３Ｄ ＣＡＤ参照モデルからの３Ｄ三角測量データの偏差を、損傷の可能性を判断するために分析する。
【0047】
本方法は、ステップ１１４で、損傷の可能性を示す表示、又は損傷が発見されなかった旨の通知のいずれかで終了する。
【図1】
【図2】
【図3a】
【図3b】
【図3c】
【図4】
【図5】
【国際調査報告】