| 번호 | 청구항 |
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| 1 | 용접 이음부의 결함의 위치를 검출하기 위한 3차원 초음파 스캐너에 있어서,적어도 3개의 초음파 트랜스듀서;상기 적어도 3개의 초음파 트랜스듀서를 포함하는 하우징; 및상기 적어도 3개의 초음파 트랜스듀서로부터 생성된 전기 신호를 수신하는 제어부;를 포함하고상기 적어도 3개의 초음파 트랜스듀서는,제1 초음파 트랜스듀서 내지 제3 초음파 트랜스듀서를 포함하고, 상기 제1 초음파 트랜스듀서는 제1 초음파 신호를 생성하고, 상기 제2 초음파 트랜스듀서는 상기 제1 초음파 신호를 수신하고, 상기 제3 초음파 트랜스듀서는 상기 제1 초음파 신호를 수신하는 것이고,상기 제2 초음파 트랜스듀서는 상기 제3 초음파 트랜스듀서와 일정 거리만큼 이격된 것이며,상기 제어부는, 상기 제2 초음파 트랜스듀서로부터 상기 결함으로부터 반사된 상기 제1 초음파 신호를 수신한 제1 시간 정보를 기초로, 상기 결함의 제1 위치를 검출하고, 상기 제3 초음파 트랜스듀서로부터 상기 결함으로부터 반사된 상기 제1 초음파 신호를 수신한 제2 시간 정보를 기초로, 상기 결함의 제2 위치를 검출하는 것이고,상기 제어부는, 상기 결함의 제1 위치 및 상기 결함의 제2 위치를 평균하여, 상기 결함의 최종 위치를 검출하며,상기 결함의 최종 위치를 기초로 이미지 데이터를 생성하고, 상기 이미지 데이터에 이미지 필터를 적용하여 학습하는 것이고,상기 제어부는 신호 검출 모듈, 위치 측정 모듈, 이미지 학습 모듈, 학습 및 검증 모듈을 포함하고,상기 이미지 필터는 하기의 식 1에 의해 연산되는 것이고상기 신호 검출 모듈은 초음파 트랜스듀서에서 감지된 초음파 신호들의 진폭의 변화를 기초로, 초음파 피크(peak)를 추출하며,상기 위치 측정 모듈은 각 초음파 모듈과 결함과의 거리 정보를 추출하는 것이고,상기 학습 및 검증 모듈은 선형 회기 모델을 활용하여 주기별로 도출된 거리 정보의 경향성을 학습하고, 도출된 가장 진폭이 큰 초음파 신호에 대하여 학습된 경향성을 기초로 검증하고,상기 초음파 트랜스듀서가 이동함에 따라 상기 초음파 트랜스듀서가 상기 결함이 위치한 영역을 지나는 순간의 거리 정보가 가장 짧은 거리 정보가 되며, 상기 거리 정보의 경향성이 상기 선형 회기 모델을 통해 학습됨에 따라 1차원 선형 수식이 생성되며, 상기 이미지 학습 모듈은 원점에 대하여 미리 입력된 초음파 트랜스듀서의 상대적인 위치 좌표를 기초로 상기 용접 이음부의 경계면과 상기 결함의 위치를 표시할 수 있는 이미지 데이터를 생성하고상기 이미지 학습 모듈은 심층신경망(Deep Neural Network)을 통하여 이미지 생성 모듈에서 생성된 이미지 데이터를 학습하는 것인3차원 초음파 스캐너.[식 1](단, Gij : 행렬로 표현된 필터링 된 이미지의 i번째 행, j번째 열의 픽셀, F': 응용필터이고, F'=ρ*F (단, ρ는 하기의 식 2로 연산되는 계수, F는 필터)X : 이미지, F'H : 응용 필터의 높이(행의 수), F'W : 응용 필터의 너비(열의 수)이다.) [식 2](단, 이미지 촬영에 사용된 카메라의 렌즈의 직경(지름)은 mm 단위이고, 초음파 발생 주기는 ms 단위이며, ti 및 tD는 각각 신호가 감지된 시간을 ms 단위이다. 또한, ti는 제1 초음파 트랜스듀서(T1)에서 제1 초음파 신호를 발생시킨 시간(ms)이고, tD는 제n 초음파 트랜스듀서(T1, T2, T3)에서 결합에 반사된 초음파 신호가 감지된 시간(ms)이다) |
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| 1 | 제1항에 있어서,상기 3차원 초음파 스캐너는 상기 제어부로부터 수신한 정보를 표시하는 디스플레이부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 이미지 필터를 적용하여 학습한 결과 데이터를 표시하기 위한 이미지 레이어를 생성하고, 상기 이미지 데이터와 상기 이미지 레이어를 병합하여 상기 디스플레이부로 전송하는 것인, 3차원 초음파 스캐너. |