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소정 조사 반복속도로 펄스 레이저 빔을 생성하여 조사하는 레이저 빔 조사부와,상기 조사된 펄스 레이저 빔을 복수의 펄스 레이저 빔으로 분리하여 대상체의 외부면 상의 복수의 영역으로 전달하는 빔 분리기와,상기 전달된 펄스 레이저 빔을 상기 복수의 영역 상의 다수의 조사점으로 반사하는 레이저 거울 스캐너와,상기 반사된 펄스 레이저 빔이 상기 외부면을 통해 전달되고 전달된 펄스 레이저 빔에 의해 초음파가 생성되어 상기 대상체의 면내(in-plane)에서 전파되면, 전파된 초음파를 접촉형 또는 비접촉형 레이저 초음파 센서를 통해 피치-캐치 모드(pitch-catch mode)로 수신하고, 수신된 초음파를 시간 대 진폭의 신호로 실시간 처리하는 수신 처리부와,상기 처리된 신호를 주파수 변환하고, 주파수 변환된 신호를 상기 다수의 조사점에서의 주파수 대 진폭의 신호인 3차원 데이터 구조의 신호로 재구성하고, 재구성된 3차원 데이터 구조의 신호를 주파수별로 분할하여 면내(in-plane) 초음파 주파수 분할 영상을 생성하고 출력하는 영상 처리부와,상기 레이저 빔 조사부가 상기 소정 조사 반복 속도로 펄스 레이저 빔을 생성하도록 제어하고, 상기 레이저 거울 스캐너가 펄스 레이저 빔을 소정 간격의 다수의 조사점으로 반사하도록 제어하는 제어부를 포함하는 주파수 영역 면내 초음파 전파 영상화 장치
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2
제1항에 있어서,상기 영상 처리부는, 상기 주파수 변환된 신호 중에서 상기 외부면의 손상에 의해 변화된 주파수를 검출하고, 상기 외부면의 손상의 크기를 정량적으로 가시화할 수 있도록 상기 검출된 주파수 또는 특정 주파수에서 시간 대 진폭의 신호를 추출하여 3차원 데이터 구조의 신호로 재구성하고, 재구성된 3차원 데이터 구조의 신호를 상기 검출된 주파수에서 시간별로 분할하여 면내(in-plane) 초음파 에너지 전파 영상을 생성하고 출력하는 것을 특징으로 하는 주파수 영역 면내 초음파 전파 영상화 장치
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3
제2항에 있어서,상기 영상 처리부는, 상기 수신 처리부에서 처리된 신호를 웨이블릿 변환(wavelet transform), 쇼트 타임 푸리에 변환(short time Fourier transform), 바이그너-빌 변환(Wigner-Ville transform)에 의해 시간 정보를 포함하는 주파수 대 진폭의 신호로 주파수 변환하는 것을 특징으로 하는 주파수 영역 면내 초음파 전파 영상화 장치
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4
제3항에 있어서,상기 레이저 빔 조사부는, Q-스위칭 방식의 다이오드 펌핑 CW 레이저(Q-switched diode pumped continuous wave laser)를 이용하는 것을 특징으로 하는 주파수 영역 면내 초음파 전파 영상화 장치
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| 5 |
5
제4항에 있어서,상기 레이저 빔 조사부는, 211 nm 내지 1064 nm 파장의 펄스 레이저 빔을 생성하여 조사하는 것을 특징으로 하는 주파수 영역 면내 초음파 전파 영상화 장치
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6
제5항에 있어서,상기 레이저 거울 스캐너는, 검류계(galvanomotor) 방식의 복수의 거울을 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 영역 면내 초음파 전파 영상화 장치
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7
제6항에 있어서,상기 수신 처리부는,상기 접촉형 또는 비접촉형 레이저 초음파 센서로부터 펄스 레이저 빔을 수신하는 레이저 빔 수신부와,상기 수신된 펄스 레이저 빔 중 소정 주파수 대역의 초음파를 필터링하는 대역 통과 필터와,상기 필터링된 초음파를 증폭하는 증폭부를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 영역 면내 초음파 전파 영상화 장치
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8
소정 조사 반복속도로 펄스 레이저 빔을 생성하여 조사하는 레이저 빔 조사부와,상기 조사된 펄스 레이저 빔과 수신 레이저 빔의 결합 빔을 전달하는 빔 분리기와,상기 전달된 결합빔을 대상체의 외부면 상의 다수의 조사점으로 반사하는 레이저 거울 스캐너와,상기 반사된 펄스 레이저 빔이 상기 외부면에 전달되고 전달된 펄스 레이저 빔에 의해 초음파가 생성되어 상기 대상체의 깊이 방향으로 전파되면, 깊이 방향으로 존재하는 손상 또는 반대쪽 경계면에서 반사된 초음파를 수신 레이저 빔을 통해 펄스-에코 모드로 수신하고, 수신된 초음파를 소정의 주파수 대역의 시간 대 진폭의 신호로 실시간 처리하는 수신 처리부와,상기 처리된 신호를 상기 다수의 조사점에서의 주파수 대 진폭의 신호인 3차원 데이터 구조의 신호로 재구성하고, 재구성된 3차원 데이터 구조의 신호를 주파수별로 분할하여 면외(out-of-plane) 초음파 주파수 분할 영상을 생성하고 출력하는 영상 처리부와,상기 레이저 빔 조사부가 상기 소정 조사 반복 속도로 펄스 레이저 빔을 생성하도록 제어하고, 상기 레이저 거울 스캐너가 펄스 레이저 빔을 소정 간격의 다수의 조사점을 반사하도록 제어하는 제어부를 포함하는 주파수 영역 면외 초음파 전파 영상화 장치
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제8항에 있어서,상기 영상 처리부는, 상기 초음파 주파수 분할 영상 중에서 상기 손상에 의해 주파수를 검출하고, 상기 손상의 크기를 정량적으로 가시화할 수 있도록 상기 검출된 주파수 또는 특정 주파수에서 시간 대 진폭의 신호를 추출하여 3차원 데이터 구조의 신호로 재구성하고, 재구성된 3차원 데이터 구조의 신호를 상기 검출된 주파수에서 시간별로 분할하여 면외(out-of-plane) 초음파 에너지 전파 영상을 생성하고 출력하는 것을 특징으로 하는 주파수 영역 면내 초음파 전파 영상화 장치
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10
제9항에 있어서,상기 영상 처리부는, 상기 수신 처리부에서 처리된 신호를 패스트 푸리에 변환(fast fourier transform), 웨이블릿 변환(wavelet transform), 쇼트 타임 푸리에 변환(short time Fourier transform), 바이그너-빌 변환(Wigner-Ville transform)에 의해 주파수 변환하는 것을 특징으로 하는 주파수 영역 면외 초음파 전파 영상화 장치
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11
제10항에 있어서,상기 레이저 빔 조사부는, Q-스위칭 방식의 다이오드 펌핑 CW 레이저(Q-switched diode pumped continuous wave laser)를 이용하는 것을 특징으로 하는 주파수 영역 면외 초음파 전파 영상화 장치
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12
제11항에 있어서,상기 레이저 빔 조사부는, 211 nm 내지 1064 nm 파장의 펄스 레이저 빔을 생성하여 조사하는 것을 특징으로 하는 주파수 영역 면외 초음파 전파 영상화 장치
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13
제12항에 있어서,상기 레이저 거울 스캐너는, 검류계 방식의 복수의 거울을 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 영역 면외 초음파 전파 영상화 장치
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14
제13항에 있어서,상기 수신 처리부는,비접촉형 레이저 초음파 센서로부터 초음파를 수신하는 레이저 초음파 수신부와,상기 수신된 초음파 중 소정의 주파수 대역을 필터링하는 대역 통과 필터와,상기 필터링된 초음파를 증폭하는 증폭부를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 영역 면외 초음파 전파 영상화 장치
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15
레이저 빔 조사부가 소정 조사 반복속도로 펄스 레이저 빔을 생성하여 조사하는 단계와,빔 분리기가 상기 조사된 펄스 레이저 빔을 복수의 펄스 레이저 빔으로 분리하여 대상체의 외부면 상의 복수의 영역으로 전달하는 단계와,레이저 거울 스캐너가 상기 전달된 펄스 레이저 빔을 상기 복수의 영역 상의 다수의 조사점으로 반사하는 단계와,상기 반사된 펄스 레이저 빔이 상기 외부면에 전달되면, 수신 처리부가 상기 전달된 펄스 레이저 빔에 의해 생성된 초음파를 접촉형 또는 비접촉형 레이저 초음파 센서를 통해 수신하여 시간 대 진폭의 신호로 실시간 처리하는 단계와,영상 처리부가 상기 처리된 신호를 주파수 변환하고 주파수 변환된 신호를 상기 다수의 조사점에 주파수 대 진폭 또는 주파수 변환된 시간 대 진폭의 신호인 3차원 데이터 구조의 신호로 재구성하는 단계와,상기 영상 처리부가 상기 재구성된 3차원 데이터 구조의 신호를 주파수별로 분할하여 면내(in-plane) 초음파 주파수 분할 영상을 생성하고 출력하는 단계를 포함하는 주파수 영역 면내 초음파 전파 영상화 방법
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제15항에 있어서,상기 영상 처리부가 상기 처리된 신호를 주파수 변환하고 주파수 변환된 신호를 상기 다수의 조사점에 주파수 대 진폭 또는 주파수 변환된 시간 대 진폭의 신호인 3차원 데이터 구조의 신호로 재구성하는 단계는,상기 수신 처리부에서 처리된 신호를 시간 정보를 포함하는 주파수 대 진폭의 신호로 주파수 변환하고, 주파수 변환된 신호 중 검출된 주파수 또는 특정 주파수에서 시간 대 진폭의 신호를 추출하여 상기 다수의 조사점에서의 3차원 데이터 구조의 신호로 재구성하고,상기 영상 처리부가 상기 재구성된 3차원 데이터 구조의 신호를 주파수별로 분할하여 면내(in-plane) 초음파 주파수 분할 영상을 생성하고 출력하는 단계는,상기 재구성된 3차원 데이터 구조의 신호를 상기 검출된 주파수에서 시간별로 분할하여 면내(in-plane) 초음파 에너지 전파 영상을 생성하고 출력하는 것을 특징으로 하는 주파수 영역 면내 초음파 전파 영상화 방법
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제16항에 있어서,상기 영상 처리부가 상기 처리된 신호를 주파수 변환하고 주파수 변환된 신호를 상기 다수의 조사점에 주파수 대 진폭 또는 주파수 변환된 시간 대 진폭의 신호인 3차원 데이터 구조의 신호로 재구성하는 단계는,상기 영상 처리부가 상기 수신 처리부에서 처리된 신호를 패스트 푸리에 변환(fast Fourier transform), 웨이블릿 변환(wavelet transform), 쇼트 타임 푸리에 변환(short time Fourier transform), 바이그너-빌 변환(Wigner-Ville transform)에 의해 주파수 변환하는 것을 특징으로 하는 주파수 영역 면내 초음파 전파 영상화 방법
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제17항에 있어서,상기 레이저 빔 조사부가 소정 조사 반복속도로 펄스 레이저 빔을 생성하여 조사하는 단계는,상기 레이저 빔 조사부가 Q-스위칭 방식의 다이오드 펌핑 CW 레이저(Q-switched diode pumped continuous wave laser)를 이용하여 펄스 레이저 빔을 생성하는 것을 특징으로 하는 주파수 영역 면내 초음파 전파 영상화 방법
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제18항에 있어서,상기 레이저 빔 조사부가 소정 조사 반복속도로 펄스 레이저 빔을 생성하여 조사하는 단계는,상기 레이저 빔 조사부가 211 nm 내지 1064 nm 파장의 펄스 레이저 빔을 생성하여 조사하는 것을 특징으로 하는 주파수 영역 면내 초음파 전파 영상화 방법
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제19항에 있어서,상기 레이저 거울 스캐너가 상기 전달된 펄스 레이저 빔을 상기 복수의 영역 상의 다수의 조사점으로 반사하는 단계는,검류계 방식의 복수의 거울을 포함하는 레이저 거울 스캐너가 펄스 레이저 빔을 반사하는 것을 특징으로 하는 주파수 영역 면내 초음파 전파 영상화 방법
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제20항에 있어서,상기 반사된 펄스 레이저 빔이 상기 외부면에 전달되면, 수신 처리부가 상기 전달된 펄스 레이저 빔에 의해 생성된 초음파를 접촉형 또는 비접촉형 레이저 초음파 센서를 통해 수신하여 시간 대 진폭의 신호로 처리하는 단계는,레이저 빔 수신부가 상기 접촉형 또는 비접촉형 레이저 초음파 센서로부터 초음파를 수신하고, 대역 통과 필터가 상기 수신된 초음파 중 소정 주파수 대역의 초음파를 필터링하고, 증폭부가 상기 필터링된 초음파를 증폭하는 것을 특징으로 하는 주파수 영역 면내 초음파 전파 영상화 방법
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레이저 빔 조사부가 소정 조사 반복속도로 펄스 레이저 빔을 생성하여 조사하는 단계와,빔 분리기가 상기 조사된 펄스 레이저 빔과 수신 레이저 빔의 결합 빔을 전달하는 단계와,레이저 거울 스캐너가 상기 결합 빔을 대상체의 외부면 상의 다수의 조사점으로 반사하는 단계와,상기 수신 처리부가, 상기 반사된 펄스 레이저 빔이 상기 외부면에 전달되고 전달된 펄스 레이저 빔에 의해 초음파가 생성되어 상기 대상체의 깊이 방향으로 전파된 초음파를 수신 레이저 빔을 통해 펄스-에코 모드로 수신하고, 수신된 펄스 레이저 빔을 소정의 주파수 대역의 시간 대 진폭의 신호로 실시간 처리하는 단계와,영상 처리부가, 상기 처리된 신호를 주파수 변환하고, 주파수 변환된 신호를 상기 다수의 조사점에서의 주파수 대 진폭 또는 주파수 변환된 시간 대 진폭의 신호인 3차원 데이터 구조의 신호로 재구성하는 단계와,상기 영상 처리부가, 상기 재구성된 3차원 데이터 구조의 신호를 주파수별로 분할하여 면외(out-of-plane) 초음파 주파수 분할 영상을 생성하고 출력하는 단계를 포함하는 주파수 영역 면외 초음파 전파 영상화 방법
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제22항에 있어서,상기 영상 처리부가, 상기 처리된 신호를 주파수 변환하고, 주파수 변환된 신호를 상기 다수의 조사점에서의 주파수 대 진폭 또는 주파수 변환된 시간 대 진폭의 신호인 3차원 데이터 구조의 신호로 재구성하는 단계는,상기 영상 처리부가 상기 처리된 주파수 대 진폭의 신호를 시간 정보를 포함하는 주파수 대 진폭의 신호로 주파수 변환하고, 주파수 변환된 신호 중 검출된 주파수 또는 특정 주파수에서의 시간 대 진폭의 신호를 추출하여 상기 다수의 조사점에서의 3차원 데이터 구조의 신호로 재구성하고,상기 영상 처리부가, 상기 재구성된 3차원 데이터 구조의 신호를 주파수별로 분할하여 면외(out-of-plane) 초음파 주파수 분할 영상을 생성하고 출력하는 단계는,상기 영상 처리부가 상기 추출된 신호를 상기 다수의 조사점에서 시간별로 분할하여 면외(out-of-plane) 초음파 에너지 전파 영상을 생성하여 출력하는 것을 특징으로 하는 주파수 영역 면외 초음파 전파 영상화 방법
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제23항에 있어서,상기 영상 처리부가, 상기 처리된 신호를 주파수 변환하고, 주파수 변환된 신호를 상기 다수의 조사점에서의 주파수 대 진폭 또는 주파수 변환된 시간 대 진폭의 신호인 3차원 데이터 구조의 신호로 재구성하는 단계는,상기 영상 처리부가, 상기 수신 처리부에서 처리된 신호를 패스트 푸리에 변환(fast Fourier transform), 웨이블릿 변환(wavelet transform), 쇼트 타임 푸리에 변환(short time Fourier transform), 바이그너-빌 변환(Wigner-Ville transform)에 의해 주파수 변환하는 것을 특징으로 주파수 영역 면외 초음파 전파 영상화 방법
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제24항에 있어서,상기 레이저 빔 조사부가 소정 조사 반복속도로 펄스 레이저 빔을 생성하여 조사하는 단계는,상기 레이저 빔 조사부가 Q-스위칭 방식의 다이오드 펌핑 CW 레이저(Q-switched diode pumped continuous wave laser)를 이용하여 펄스 레이저 빔을 생성하는 것을 특징으로 하는 주파수 영역 면외 초음파 전파 영상화 방법
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제25항에 있어서,상기 레이저 빔 조사부가 소정 조사 반복속도로 펄스 레이저 빔을 생성하여 조사하는 단계는,상기 레이저 빔 조사부가 211 nm 내지 1064 nm 파장의 펄스 레이저 빔을 생성하여 조사하는 것을 특징으로 하는 주파수 영역 면외 초음파 전파 영상화 방법
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제26항에 있어서,상기 레이저 거울 스캐너가 상기 분리된 펄스 레이저 빔을 대상체의 외부면 상의 다수의 조사점으로 반사하는 단계는,검류계 방식의 복수의 거울을 포함하는 레이저 거울 스캐너가 펄스 레이저 빔을 반사하는 것을 특징으로 하는 주파수 영역 면외 초음파 전파 영상화 방법
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제27항에 있어서,상기 수신 처리부가, 상기 반사된 펄스 레이저 빔이 상기 외부면에 전달되고 전달된 펄스 레이저 빔에 의해 초음파가 생성되어 상기 대상체의 깊이 방향으로 전파된 초음파를 수신 레이저 빔을 통해 펄스-에코 모드로 수신하고, 수신된 펄스 레이저 빔을 소정의 주파수 대역의 시간 대 진폭의 신호로 실시간 처리하는 단계는,레이저 초음파 수신부가 비접촉형 레이저 초음파 센서를 통해 초음파를 수신하고, 대역 통과 필터가 상기 수신된 초음파 중 소정 주파수 대역의 초음파를 필터링하고, 증폭부가 상기 필터링된 펄스 레이저 빔을 증폭하는 것을 특징으로 하는 주파수 영역 면외 초음파 전파 영상화 방법
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