ES2960567T3

ES2960567T3 - Sistema de adquisición de imágenes y método de adquisición de imágenes

Info

Publication number: ES2960567T3
Application number: ES19763871T
Authority: ES
Inventors: Mototsugu SUGIYAMA; Tatsuya Onishi
Original assignee: Hamamatsu Photonics KK
Current assignee: Hamamatsu Photonics KK
Priority date: 2018-03-09
Filing date: 2019-01-10
Publication date: 2024-03-05
Anticipated expiration: 2039-01-10
Also published as: FI3764090T3; EP3764090A1; US11698350B2; EP3764090A4; US12013353B2; JP2019158473A; WO2019171755A1; US20220291150A1; US20230296535A1; JP6738363B2; KR20200126368A; US20210003518A1; CN111837028A; CN111837028B; EP3764090B1; US11385191B2; KR102548883B1

Abstract

Este sistema de adquisición de imágenes comprende una fuente de radiación para emitir radiación hacia un objeto, una etapa giratoria configurada para girar el objeto alrededor de un eje de rotación, una cámara de radiación que tiene una superficie de entrada en la que se introduce la radiación que ha pasado a través del objeto y un sensor de imagen para el cual es posible el control TDI, y un dispositivo de procesamiento de imágenes para usar datos de imagen para generar una imagen de radiación de un plano de formación de imágenes P en el objeto. El ángulo entre el eje de rotación de la plataforma giratoria y la superficie de entrada de la cámara de radiación se establece de acuerdo con la distancia FOD entre la fuente de radiación y el plano de imagen dentro del objeto. La cámara de radiación está configurada para controlar el TDI del sensor de imagen en sincronización con la velocidad a la que la plataforma giratoria hace girar el objeto. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema de adquisición de imágenes y método de adquisición de imágenes

Campo técnico

La presente divulgación se refiere a un sistema de adquisición de imágenes y a un método de adquisición de imágenes.

Antecedentes de la técnica

Convencionalmente, se conoce un aparato que irradia un objeto transportado con rayos X, detecta los rayos X transmitidos a través del objeto y realiza el control TDI (integración de retardo de tiempo), adquiriendo así una imagen de rayos X del objeto (véanse los Documentos de Patente 1 y 2). El aparato divulgado en el documento de patente 1 está configurado para transportar un objeto por medio de una cinta transportadora. Un sensor de rayos X está configurado de tal manera que en la dirección de transporte están dispuestas varias filas de elementos con varios elementos de detección dispuestos en dirección ortogonal a la dirección de transporte. El aparato divulgado en el documento de patente 2 está configurado para girar un contenedor que contiene una muestra (objeto) mientras mueve el contenedor en la dirección X. Una cámara TDI realiza la captura de imágenes en sincronización con la velocidad de transporte de una muestra. La velocidad angular del contenedor se establece de manera que sea igual a la relación entre la velocidad de movimiento en la dirección TDI y la distancia desde el foco de una fuente de rayos X hasta el centro de rotación. A partir de DAVIS GR ET AL también se conoce la reducción de artefactos en las imágenes TDI: "X-ray microtomography scanner using time-delay integration for elimination of ring artefacts in the reconstructed image", NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH, vol. 394, n.° 1-2, 11 de julio de 1997 (1997-07-11), páginas 157-162, XP004086261, DOI: 10.1016/S0168-9002(97)00566-4

Literatura de patentes

Documento de Patente 1: JP2013174545

Documento de Patente 2: JP2017053778

Sumario de la invención

Problema técnico

En la presente invención, se considera un aparato que irradia con radiación un objeto girado alrededor del eje de rotación y adquiere una imagen radiográfica mediante el uso de una cámara capaz de controlar TDI. En este aparato, el eje de rotación se cruza con la superficie receptora de luz del sensor de la cámara (o su plano extendido). La velocidad de la porción periférica interior de un objeto es diferente de la de la porción periférica exterior del objeto. Cuando el control TDI se realiza en función de la velocidad de la porción periférica interior, la imagen radiográfica adquirida puede estar borrosa en una porción periférica exterior. Es decir, cuando el control TDI se realiza en función de la velocidad de una porción determinada del objeto en la dirección radial, la imagen radiográfica adquirida puede aparecer borrosa en otras porciones. Como se ha descrito anteriormente, las diferencias de velocidad (velocidad periférica) debidas a diferencias de radio dificultan la adquisición de imágenes radiográficas nítidas mediante el control TDI.

La presente invención describe un sistema de adquisición de imágenes y un método de adquisición de imágenes que puede adquirir imágenes radiográficas nítidas de cualquier porción de un objeto en la dirección radial.

Solución al problema

La invención está definida por las reivindicaciones independientes. Las realizaciones preferidas están definidas por las reivindicaciones dependientes. Se proporcionan ejemplos adicionales para facilitar la comprensión de la invención. Un sistema de adquisición de imágenes según un aspecto de la presente invención incluye una fuente de radiación configurada para emitir radiación hacia un objeto, una plataforma giratoria configurada para girar el objeto alrededor del eje de rotación, una cámara de radiación que tiene una superficie de entrada a la que se introduce la radiación transmitida a través del objeto y un sensor de imagen capaz de controlar TDI (integración de retardo de tiempo) y configurado para capturar una imagen de la radiación de entrada y datos de imagen de salida, y un aparato de procesamiento de imágenes configurado para generar una imagen radiográfica del objeto en un plano de imagen basado en los datos de la imagen. El ángulo formado entre el eje de rotación de la plataforma giratoria y la superficie de entrada de la cámara de radiación es un ángulo agudo y se establece de acuerdo con la FOD, que es la distancia entre la fuente de radiación y un plano de imagen en el objeto. La cámara de radiación está configurada para realizar el control TDI en el sensor de imagen en sincronización con la velocidad de rotación del objeto girado por la plataforma giratoria.

Un método de adquisición de imágenes según otro aspecto de la presente invención incluye una etapa (etapa de rotación) de girar un objeto alrededor de un eje de rotación a una velocidad predeterminada utilizando una plataforma giratoria, una etapa (etapa de salida de radiación) de emitir radiación desde una fuente de radiación hacia el objeto giratorio, una etapa (etapa de captura de imagen de radiación) de capturar una imagen de la radiación de entrada y emitir datos de imagen mediante el uso de una cámara de radiación que tiene una superficie de entrada a la que se introduce la radiación transmitida a través del objeto y un sensor de imagen capaz del control TDI (integración de retardo de tiempo), y una etapa (etapa de generación de imágenes) de generar una imagen radiográfica del objeto en un plano de formación de imágenes basándose en los datos de la imagen. El ángulo formado entre el eje de rotación de la plataforma giratoria y la superficie de entrada de la cámara de radiación es un ángulo agudo y se establece de acuerdo con la FOD, que es la distancia entre la fuente de radiación y un plano de imagen en el objeto. En la etapa de generar datos de imagen, el control TDI en el sensor de imagen se realiza en sincronización con la velocidad de rotación del objeto girado por la plataforma giratoria.

Según el sistema de adquisición de imágenes y el método de adquisición de imágenes descrito anteriormente, el control TDI en el sensor de imagen se realiza en sincronización con la velocidad de rotación de un objeto girado por la plataforma giratoria. La velocidad de una porción periférica interior (una porción más cercana al eje de rotación) de un plano de imagen del objeto es menor que la de una porción periférica exterior (una porción más alejada del eje de rotación). Se forma un ángulo agudo entre el eje de rotación de la plataforma giratoria y la superficie de entrada de la cámara de radiación. La distancia entre la fuente de radiación y la superficie de entrada a la que llega la radiación transmitida a través de la porción periférica interior es mayor que la distancia entre la fuente de radiación y la superficie de entrada a la que llega la radiación transmitida a través de la porción periférica exterior. Esto indica que el factor de ampliación en la porción periférica interior es mayor que el de la porción periférica exterior. Una velocidad de transporte adecuada para una velocidad de línea predeterminada en el control TDI es inversamente proporcional al factor de ampliación. Según la relación de magnitud entre los factores de ampliación descritos anteriormente, se reduce la influencia de la diferencia de velocidad entre la porción periférica interior y la porción periférica exterior. De forma adicional, el ángulo formado entre el eje de rotación de la plataforma giratoria y la superficie de entrada de la cámara de radiación se establece de acuerdo con la FOD, que es la distancia entre la fuente de radiación y un plano de imagen en un objeto para hacer que la relación entre los factores de ampliación sea el recíproco de la relación de velocidad, consiguiendo así centrarse en la porción periférica interior y la porción periférica exterior. Esto hace posible lograr centrarse en cualquier porción entre la porción periférica interior y la porción periférica exterior. Por tanto, es posible adquirir imágenes radiográficas nítidas de cualquier parte del objeto en dirección radial.

De acuerdo con diversos aspectos, el sistema de adquisición de imágenes incluye además una unidad de control de movimiento de la plataforma configurada para acercar el objeto o alejarlo de la fuente de radiación controlando el movimiento de la plataforma giratoria en la dirección del eje de rotación. La unidad de control de movimiento de plataforma puede ajustar la distancia entre la fuente de radiación y el objeto. En otras palabras, un plano de imagen basado en la FOD anterior se puede establecer en una posición arbitraria en el objeto en la dirección del eje de rotación (es decir, la dirección del grosor). En este caso, si la fuente de radiación es inamovible, la FOD se puede considerar constante. Es posible adquirir una imagen radiográfica en una posición arbitraria del objeto en la dirección del grosor.

De acuerdo con diversos aspectos, el sistema de adquisición de imágenes incluye además una unidad de ajuste de ángulo configurada para sostener la plataforma giratoria o la cámara de radiación y ajustar un ángulo formado entre el eje de rotación de la plataforma giratoria y la superficie de entrada de la cámara de radiación. En este caso, la unidad de ajuste de ángulo puede ajustar el ángulo formado entre el eje de rotación de la plataforma giratoria y la superficie de entrada de la cámara de radiación a un ángulo adecuado de acuerdo con la FOD.

Según algunos aspectos del sistema de adquisición de imágenes, la unidad de ajuste de ángulo está configurada para ajustar un ángulo formado entre el eje de rotación de la plataforma giratoria y la superficie de entrada de la cámara de radiación de acuerdo con una FOD que es una distancia entre la fuente de radiación y un plano de imagen en el objeto. En este caso, se puede lograr un enfoque con respecto a una FOD arbitraria.

Según algunos aspectos del sistema de adquisición de imágenes, la unidad de ajuste de ángulo sostiene la cámara de radiación para inclinar la superficie de entrada de la cámara de radiación con respecto al eje de rotación. En este caso, el ángulo formado entre el eje de rotación de la plataforma giratoria y la superficie de entrada de la cámara de radiación se puede ajustar a un ángulo adecuado de acuerdo con la<f>O<d>ajustando la postura de la cámara de radiación.

Según algunos aspectos del sistema de adquisición de imágenes, la unidad de ajuste de ángulo sostiene la plataforma giratoria para inclinar el eje de rotación con respecto a la superficie de entrada de la cámara de radiación. En este caso, el ángulo formado entre el eje de rotación de la plataforma giratoria y la superficie de entrada de la cámara de radiación se puede ajustar a un ángulo adecuado de acuerdo con la<f>O<d>ajustando la postura de la plataforma giratoria.

Según algunos aspectos del sistema de adquisición de imágenes, la cámara de radiación incluye un centelleador que tiene una superficie de entrada, y el sensor de imagen captura una imagen de luz de centelleo generada por el centelleador de acuerdo con la entrada de la radiación. En este caso, se puede adquirir una imagen radiográfica nítida del objeto.

Según algunos aspectos del sistema de adquisición de imágenes, el sensor de imagen es un sensor de imagen de radiación del tipo de conversión directa que tiene la superficie de entrada. En este caso, se puede adquirir una imagen radiográfica nítida del objeto.

De acuerdo con diversos aspectos, el método de adquisición de imágenes incluye además una etapa (etapa de movimiento) de acercar el objeto o alejarlo de la fuente de radiación controlando el movimiento de la plataforma giratoria en la dirección del eje de rotación. Esta etapa permite ajustar la distancia entre la fuente de radiación y el objeto. En otras palabras, un plano de imagen basado en la FOD anterior se puede establecer en una posición arbitraria en la dirección del eje de rotación (es decir, la dirección del grosor) del objeto. En este caso, si la fuente de radiación es inamovible, la<f>O<d>se puede considerar constante. Es posible adquirir una imagen radiográfica en una posición arbitraria en la dirección del grosor del objeto.

De acuerdo con diversos aspectos, el método de adquisición de imágenes incluye además una etapa (etapa de ajuste) de ajustar un ángulo entre el eje de rotación de la plataforma giratoria y la superficie de entrada de la cámara de radiación haciendo que la plataforma giratoria o la cámara de radiación giren. En este caso, la etapa de ajustar el ángulo permite el ajuste del ángulo formado entre el eje de rotación de la plataforma giratoria y la superficie de entrada de la cámara de radiación a un ángulo adecuado de acuerdo con la FOD.

Según algunos aspectos del método de adquisición de imágenes, en la etapa de ajuste, un ángulo formado entre el eje de rotación de la plataforma giratoria y la superficie de entrada de la cámara de radiación se ajusta de acuerdo con una FOD que es una distancia entre la fuente de radiación y un plano de formación de imágenes en el objeto. En este caso, se puede lograr un enfoque con respecto a una FOD arbitraria.

Según algunos aspectos del método de adquisición de imágenes, en la etapa de ajuste, se hace que la cámara de radiación gire para inclinar la superficie de entrada de la cámara de radiación con respecto al eje de rotación. En este caso, el ángulo formado entre el eje de rotación de la plataforma giratoria y la superficie de entrada de la cámara de radiación se puede ajustar a un ángulo adecuado de acuerdo con la f Od ajustando la postura de la cámara de radiación.

Según algunos aspectos del método de adquisición de imágenes, en la etapa de ajuste, se hace que la plataforma giratoria gire para inclinar el eje de rotación con respecto a la superficie de entrada de la cámara de radiación. En este caso, el ángulo formado entre el eje de rotación de la plataforma giratoria y la superficie de entrada de la cámara de radiación se puede ajustar a un ángulo adecuado de acuerdo con la<f>O<d>ajustando la postura de la plataforma giratoria.

Según algunos aspectos del método de adquisición de imágenes, la cámara de radiación incluye un centelleador que tiene la superficie de entrada, y en la etapa de captura de imágenes de radiación, se captura una imagen de la luz de centelleo generada por el centelleador de acuerdo con la entrada de radiación. En este caso, se puede adquirir una imagen radiográfica nítida del objeto.

Según algunos aspectos del método de adquisición de imágenes, el sensor de imagen es un sensor de imagen de radiación del tipo de conversión directa que tiene la superficie de entrada. En este caso, se puede adquirir una imagen radiográfica nítida del objeto.

Efectos ventajosos de la invención

De acuerdo con algunos aspectos de la presente invención, es posible adquirir imágenes radiográficas nítidas de cualquier porción de un objeto en la dirección radial.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 es una vista que muestra la disposición esquemática de un aparato de adquisición de imágenes de acuerdo con la primera realización de la presente invención;

La figura 2 es una vista para explicar la relación posicional entre una fuente de radiación, un objeto y una cámara de radiación en el aparato de adquisición de imágenes en la figura 1;

La figura 3 es una vista para explicar un FOR, una FDD y la inclinación de una cámara de radiación en el aparato de adquisición de imágenes en la figura 1;

La figura 4 es una vista para explicar las velocidades de las porciones periféricas interior y exterior de un objeto giratorio;

Las figuras 5(a) a 5(d) son vistas que muestran el movimiento de un plano de formación de imágenes mediante una unidad de control de movimiento de plataforma;

La figura 6 es un diagrama de flujo que muestra un procedimiento en un método de adquisición de imágenes realizado por el aparato de adquisición de imágenes en la figura 1;

La figura 7 es una vista que muestra la disposición esquemática de una modificación de la primera realización; La figura 8 es una vista que muestra la disposición esquemática de un aparato de adquisición de imágenes de acuerdo con la segunda realización de la presente invención;

La figura 9 es un diagrama de flujo que muestra un procedimiento en un método de adquisición de imágenes realizado por el aparato de adquisición de imágenes en la figura 8;

La figura 10 es una vista que muestra la disposición esquemática de un aparato de adquisición de imágenes de acuerdo con la tercera realización de la presente invención;

La figura 11 es una vista para explicar la relación posicional entre una fuente de radiación, un objeto y una cámara de radiación en el aparato de adquisición de imágenes en la figura 10;

La figura 12 es una vista para explicar las condiciones de simulación;

La figura 13 es una vista que muestra el resultado de una simulación según el primer ejemplo comparativo; La figura 14 es una vista que muestra el resultado de una simulación según el segundo ejemplo comparativo; y La figura 15 es una vista que muestra el resultado de una simulación según un ejemplo.

Descripción detallada

En lo sucesivo en el presente documento, se describirán realizaciones de la presente invención con referencia a los dibujos adjuntos. Tenga en cuenta que los mismos signos de referencia denotan los mismos elementos en la descripción de los dibujos y se omitirá cualquier descripción superpuesta. También, los dibujos respectivos están preparados con fines de descripción y están dibujados de manera que se enfaticen especialmente las porciones que se van a describir. Por lo tanto, las proporciones dimensionales de los miembros respectivos en los dibujos no siempre coinciden con las proporciones reales.

Como se muestra en las figuras 1 y 2, un sistema de adquisición de imágenes 1 es un aparato para adquirir una imagen radiográfica de un objeto 20. El sistema de adquisición de imágenes 1 adquiere una imagen radiográfica de una porción determinada del objeto 20 a lo largo de, por ejemplo, la dirección radial. El objeto 20 incluye una porción de rueda cilindrica 22 centrada en, por ejemplo, un eje de rotación L y una porción de rodillo 21 enrollada alrededor de la porción de rueda 22. Una superficie límite anular 23 se forma entre la porción de rueda 22 y la porción de rodillo 21. El sistema de adquisición de imágenes 1 puede configurarse de manera que la porción de rueda 22 no esté incluida en una imagen radiográfica. Es decir, el sistema de adquisición de imágenes 1 puede configurarse para adquirir una imagen radiográfica únicamente de la porción de rodillo 21. La porción de rodillo 21 es, por ejemplo, un condensador de chip enrollado en forma de rodillo. La porción de rodillo 21 puede ser, por ejemplo, un separador enrollado en forma de rodillo. El objeto 20 puede ser, por ejemplo, un disco sin la porción de rueda 22. En este caso, el objeto 20 tiene el eje de rotación L. La forma y el tamaño del objeto 20 no están específicamente limitados. El objeto 20 puede ser un objeto circular (objeto cilindrico o en forma de disco). Como alternativa, el objeto 20 puede ser un objeto no circular, que puede ser, por ejemplo, un objeto en forma de caja que tiene esquinas. El objeto 20 puede ser un objeto que tenga finitud o un objeto deformable hecho de un material blando. Cuando el sistema de adquisición de imágenes 1 se utiliza para inspeccionar el objeto 20, la porción de rodillo 21 es una porción a inspeccionar, es decir, una porción de inspección.

El sistema de adquisición de imágenes 1 adquiere una imagen radiográfica en un plano de formación de imágenes situado en una posición predeterminada en la dirección del grosor, es decir, la dirección del eje de rotación L. En otras palabras, el sistema de adquisición de imágenes 1 adquiere una imagen radiográfica de una porción de la porción de rodillo 21 en la que se enfoca un plano de formación de imágenes. El sistema de adquisición de imágenes 1 pueden detectar, por ejemplo, una sustancia extraña o defecto que puede existir en la porción de rodillo 21 del objeto 20 mediante la adquisición de una imagen radiográfica. El sistema de adquisición de imágenes 1 pueden detectar, por ejemplo, un objeto hecho de fibra de poliamida, fibra de poliolefina, fibra compuesta de tipo partido, fibra única o fibra compuesta de tipo núcleo en funda y una sustancia extraña hecha de un metal que pueda existir en el objeto.

El sistema de adquisición de imágenes 1 incluye un generador de radiación 3 que genera radiación tal como rayos X blancos. El generador de radiación 3 incluye una fuente de radiación 2 que emite radiación hacia el objeto 20. La fuente de radiación 2 expide (emite) rayos X de haz cónico desde una porción de emisión de rayos X. La fuente de radiación 2 puede ser, por ejemplo, una fuente de rayos X de microfoco o una fuente de rayos X de milifoco. Los rayos X emitidos por la fuente de radiación 2 forman un flujo de radiación 2a. Una región en la que existe el flujo de radiación 2a es la región de emisión de la fuente de radiación 2. La forma o estructura de la porción de emisión de rayos X puede diseñarse de manera que la porción de rueda 22 del objeto 20 no esté incluida en una imagen radiográfica. La fuente de radiación 2 está configurada para poder ajustar una tensión del tubo y una corriente del tubo.

El sistema de adquisición de imágenes 1 incluye una plataforma giratoria 6 configurada para sostener el objeto 20 y rotar el objeto 20 alrededor del eje de rotación L y una cámara de radiación 4 que recibe y captura una imagen de radiación emitida desde la fuente de radiación 2 y transmitida a través del objeto 20. La plataforma giratoria 6 puede incluir, por ejemplo, un motor accionado por alimentación eléctrica, una porción de engranaje acoplada al motor, y un cuerpo de etapa girado a través de la porción de engranaje. La plataforma giratoria 6 gira, por ejemplo, el cuerpo de plataforma a una velocidad constante. En otras palabras, la plataforma giratoria 6 (o su cuerpo de plataforma) tiene el eje de rotación L. La velocidad de rotación de la plataforma giratoria 6 se puede ajustar según sea apropiado para el dispositivo de visualización.

La cámara de radiación 4 incluye, por ejemplo, una superficie de entrada 11a a la que se introduce la radiación transmitida a través del objeto 20, un centelleador 11 que genera luz de centelleo de acuerdo con la entrada de radiación, una FOP (placa de fibra óptica) 12 que transmite luz de centelleo generada por el centelleador 11, una superficie receptora de luz 13a a la que se introduce la luz de centelleo transmitida a través del FOP 12, y un sensor de imagen 13 que captura una imagen de luz de centelleo y genera los datos de la imagen. La cámara de radiación 4 es, por ejemplo, una cámara del tipo de conversión indirecta que tiene el FOP 12 con el centelleador 11 acoplado al sensor de imagen 13. La cámara de radiación 4 captura indirectamente una imagen de la radiación entrante a la superficie de entrada 11a del centelleador 11 y genera los datos de la imagen.

El centelleador 11 es un miembro de conversión de longitud de onda que tiene forma de placa (por ejemplo, forma de placa plana). El centelleador 11 convierte la radiación transmitida a través del objeto 20 y enviada a la superficie de entrada 11a en luz de centelleo. La radiación que tiene energía relativamente baja se convierte en el lado de la superficie de entrada 11a y sale (se emite) desde la superficie de entrada 11a. La radiación que tiene una energía relativamente alta se convierte en la superficie posterior del centelleador 11 y sale (se emite) desde la superficie posterior.

El FOP 12 es un dispositivo óptico que tiene forma de placa (por ejemplo, forma de placa plana). El FOP 12 está formado por, por ejemplo, fibra de vidrio y transfiere luz centelleante, etc., con alta eficiencia. El FOP 12 bloquea radiaciones como, por ejemplo, los rayos X blancos.

El sensor de imagen 13 es un sensor de imagen de área que puede ser controlado por TDI (integración de retardo de tiempo). El sensor de imagen 13 es, por ejemplo, un sensor de imagen de área CCD. El sensor de imagen 13 está configurado de tal manera que una pluralidad de filas de elementos, cada una con una pluralidad de CCD dispuestos en serie en la dirección de los píxeles, están dispuestas en la dirección de integración de acuerdo con la dirección de movimiento del objeto 20. La dirección de integración es una dirección ortogonal a la dirección del píxel y corresponde a una dirección perpendicular a la superficie de dibujo en las figuras 1 a 3. Una unidad de control de sincronización 16 (que se describirá más adelante) controla el sensor de imagen 13 para realizar la transferencia de carga de acuerdo con la velocidad (velocidad periférica) del objeto 20. Es decir, el sensor de imagen 13 realiza una transferencia de carga sobre la superficie receptora de luz 13a en sincronización con la velocidad de rotación del objeto 20 girado por la plataforma giratoria 6. Esto permite obtener una imagen radiográfica con una alta relación S/N.

Tenga en cuenta que el sensor de imagen 13 puede ser un sensor de imagen de área CMOS que puede estar controlado por TDI (integración de retardo de tiempo). Como alternativa, el sensor de imagen 13 puede ser un sensor de imagen CCD-CMOS que puede ser controlado por TDI (integración de retardo de tiempo). Por ejemplo, un sensor de imagen CCD-CMOS es el sensor de imagen divulgado en la publicación de patente japonesa no examinada n.° 2013-098420 o 2013-098853. Tenga en cuenta que "poder ser impulsado por TDl" equivale a "poder ser controlado por TDI".

El sistema de adquisición de imágenes 1 incluye un aparato de procesamiento de imágenes 10 que genera una imagen radiográfica del objeto 20 en un plano de formación de imágenes P basándose en los datos de imagen emitidos desde la cámara de radiación 4, un dispositivo de visualización 15 que muestra la imagen radiográfica generada por el aparato de procesamiento de imágenes 10, y la unidad de control de sincronización 16 que controla la sincronización de captura de imágenes de la cámara de radiación 4. En el sistema de adquisición de imágenes 1, el generador de radiación 3 está fijado a la cámara de radiación 4 y el objeto 20 gira. El plano de imagen P es, por ejemplo, una porción colocada en una posición predeterminada dentro o sobre el objeto 20 y es una región que es fija y es inamovible una vez colocada.

El aparato de procesamiento de imágenes 10 está compuesto por, por ejemplo, un ordenador que incluye una CPU (unidad central de procesamiento), ROM (memoria de solo lectura), RAM (memoria de acceso aleatorio) e interfaz de entrada/salida. El aparato de procesamiento de imágenes 10 puede incluir un procesador de procesamiento de imágenes que genera una imagen radiográfica del objeto 20 basándose en los datos de imagen radiográfica emitidos desde la cámara de radiación 4. El procesador de procesamiento de imágenes, por ejemplo, introduce datos de imágenes radiográficas y ejecuta un procesamiento predeterminado tal como procesamiento de imágenes para los datos de imágenes radiográficas de entrada. El procesador de procesamiento de imágenes genera la imagen radiográfica generada.

Como el dispositivo de visualización 15, se puede utilizar una pantalla conocida. Tenga en cuenta que se puede conectar un dispositivo de entrada (no mostrado) al aparato de procesamiento de imágenes 10. El dispositivo de entrada puede ser, por ejemplo, un teclado o ratón. El usuario puede ingresar varios tipos de parámetros como el grosor del objeto 20, la posición de la superficie límite 23 en el objeto 20, y la posición del plano de formación de imágenes P utilizando el dispositivo de entrada.

La unidad de control de temporización 16 está compuesta de, por ejemplo, un ordenador que incluye una CPU, ROM, RAM, e interfaz de entrada/salida. La unidad de control de sincronización 16 puede incluir un procesador de control que controla la sincronización de captura de imágenes de la cámara de radiación 4. El procesador de control controla la cámara de radiación 4 y la plataforma giratoria 6 basándose en, por ejemplo, el grosor del objeto 20, que se almacena al entrar, etc., mediante el usuario, y la posición de la superficie límite 23 en el objeto 20 o la posición del plano de imagen P. Tenga en cuenta que el aparato de procesamiento de imágenes 10 y la unidad de control de sincronización 16 pueden configurarse como programas ejecutados por un solo ordenador o configurarse como unidades separadas.

El sistema de adquisición de imágenes 1 incluye además una máquina de elevación y descenso de plataforma 7 para subir y bajar la plataforma giratoria 6 en la dirección del eje de rotación L y una unidad de control de elevación y descenso de plataforma (unidad de control de movimiento de plataforma) 17 configurada para controlar la elevación y descenso (movimiento) de la plataforma giratoria 6 de la máquina de elevación y descenso de plataforma 7. Como la máquina de elevación y descenso de plataforma 7, se puede utilizar una máquina de elevación y descenso conocida. La máquina de elevación y descenso de plataforma 7 puede incluir, por ejemplo, un husillo de bolas dispuesto en el eje de rotación L y que penetra la plataforma giratoria 6 y el objeto 20 y un motor (fuente de accionamiento). La máquina de elevación y descenso de plataforma 7 no se limita a una máquina de elevación y descenso accionada por tornillo y puede ser, por ejemplo, una máquina telescópica de elevación y descenso que utiliza una fuente hidráulica como fuente de accionamiento.

La unidad de control de elevación y descenso de plataforma 17 está compuesta por, por ejemplo, un ordenador que incluye una CPU, ROM, RAM, e interfaz de entrada/salida. La unidad de control de elevación y descenso de la plataforma 17 puede incluir un procesador de control que controla el movimiento de la plataforma giratoria 6 en la dirección del eje de rotación L. El procesador de control controla la máquina de elevación y descenso de plataforma 7 basándose en, por ejemplo, el grosor del objeto 20, que se almacena al entrar, etc., por el usuario, o la posición del plano de imagen P. La unidad de control de elevación y descenso de la plataforma 17 acerca el objeto 20 o lo aleja de la fuente de radiación 2 controlando la máquina de elevación y descenso de la plataforma 7. Es decir, la unidad de control de elevación y descenso de plataforma 17 está configurada para acercar el objeto 20 o alejarlo de la fuente de radiación 2.

Cada componente del sistema de adquisición de imágenes 1 descrito anteriormente puede acomodarse y fijarse en una carcasa (no mostrada). Cada componente descrito anteriormente puede montarse en, por ejemplo, una base en lugar de estar alojado en la carcasa. Todas o al menos una de la fuente de radiación 2, la cámara de radiación 4 y la plataforma giratoria 6 pueden ser móviles para permitir el ajuste de la relación posicional relativa entre ellos. El aparato de procesamiento de imágenes 10 puede alojarse en la carcasa o instalarse fuera de la carcasa. Todos o al menos uno del aparato de procesamiento de imágenes 10, el dispositivo de visualización 15, la unidad de control de temporización 16 y la unidad de control de elevación y descenso de plataforma 17 pueden instalarse en un lugar separado del lugar donde se encuentra la fuente de radiación 2, se proporcionan la cámara de radiación 4 y la plataforma giratoria 6. El aparato de procesamiento de imágenes 10, la unidad de control de sincronización 16 y la unidad de control de elevación y descenso de plataforma 17 pueden realizar el control mediante operaciones de control remoto usando comunicación inalámbrica.

La ubicación y relación posicional de la fuente de radiación 2, la plataforma giratoria 6 y la cámara de radiación 4 se describirán a continuación. Como se muestra en las figuras 1 y 2, la plataforma giratoria 6 se instala entre, por ejemplo, la fuente de radiación 2 y la cámara de radiación 4. De manera más específica, la plataforma giratoria 6 está proporcionada en una posición en la que el eje de rotación L de la plataforma giratoria 6 pasa a través de un lado de la fuente de radiación 2. Esto posiciona la superficie límite 23 del objeto 20 inmediatamente debajo de la fuente de radiación 2. En otras palabras, el generador de radiación 3 y la plataforma giratoria 6 están dispuestos de tal manera que un plano extendido de la superficie límite 23 (una superficie cilíndrica centrada en el eje de rotación L en esta realización) pasa a través de la fuente de radiación 2. La región de emisión de la fuente de radiación 2 incluye o pasa a través de la porción de rodillo 21. La cámara de radiación 4 está dispuesta para provocar que la radiación transmitida a través de la porción de rodillo 21 del objeto 20 entre en la superficie de entrada 11a de la cámara de radiación 4 (ver figura 2). En otras palabras, la superficie de entrada 11a de la cámara de radiación 4 está prevista para incluir un plano virtual que incluye la fuente de radiación 2 y el eje de rotación L.

De acuerdo con la invención, la cámara de radiación 4 está instalada para inclinarse de modo que la superficie de entrada 11a forme un ángulo agudo con respecto al eje de rotación L de la plataforma giratoria 6. Esto reduce la influencia de la diferencia de velocidad entre las partes periféricas interior y exterior de la parte de rodillo 21 en una imagen radiográfica obtenida (que se describirá en detalle más adelante). En esta memoria descriptiva, los términos "periferia interior", "periferia exterior", "radio", y "dirección radial" se utilizan con referencia al eje de rotación L. Tenga en cuenta que en esta memoria descriptiva, el término "dirección radial" o "radio" no significa necesariamente que el objeto 20 sea circular. Estos términos deben entenderse como un concepto de "una dirección predeterminada ortogonal al eje de rotación L o una línea que se extiende en la dirección".

La cámara de radiación 4 está inclinada. De acuerdo con la invención, el ángulo (el ángulo agudo descrito anteriormente) formado entre el eje de rotación L y la superficie de entrada 11a de la cámara de radiación 4 se establece de acuerdo con la FOD (distancia de enfoque-objeto) como la distancia entre la fuente de radiación 2 y el plano de imagen P en el objeto 20. Este ajuste se describirá en detalle a continuación con referencia a las figuras 3 y 4.

El cálculo de una FDDsalida en una porción periférica exterior y un ángulo de inclinación 0 de la cámara de radiación 4 que son adecuados para una FDDentrada en el lado periférico interior con referencia a la FDDentrada se describirá con referencia a la figura 3. En este caso, la FDD (distancia de enfoque-detector) es la distancia entre la fuente de radiación 2 y la superficie de entrada 11a de la cámara de radiación 4, y los sufijos "dentro" y "fuera" indican respectivamente una "porción periférica interior" y una "porción periférica exterior". En primer lugar, cuando la cámara de radiación 4 como cámara TDI se acciona a una velocidad lineal arbitraria, una velocidad de transporte correspondiente a la velocidad de la línea es inversamente proporcional a un aumento geométrico de rayos X (es decir, un factor de ampliación). Un factor de ampliación Mentrada en una porción periférica interior y un factor de ampliación Msalida en una porción periférica exterior están representados respectivamente por las ecuaciones (1) y (2) dadas a continuación.

[Fórmula numérica 1]

FDDentrada

M entrada FOD

[Fórmula numérica 2]

FDDsalida

M ,salida■ ( 2 )

FOD

En este caso, si se cumple la relación representada por la ecuación (3) dada a continuación, tanto la porción periférica interior como la porción periférica exterior quedan enfocadas.

[Fórmula numérica 3]

v entrada_Msalida

■ ( 3 )

vsalída ^entrada

La ecuación (5) se deriva de las ecuaciones (1), (2), y (3) y la expresión relacional (4) (ver figura 4) entre una velocidad angular u> y una velocidad v en la dirección tangencial.

[Fórmula numérica 4]

v entrada_r entradaM

■ ( 4 )

vsalida rsalidaM

[Fórmula numérica 5]

r entrada_FDDsan^a

■ ( 5 )

rsalida FDDentrada

Ajustando la FDD inclinando la cámara de radiación 4 para satisfacer la ecuación (5) se logrará enfocar tanto en la porción periférica interior como en la porción periférica exterior. Tenga en cuenta que la ecuación (4) se deriva de las ecuaciones (6) y (7) (ver también la figura 4) que se muestran a continuación. La FOD se puede ajustar cambiando la relación entre la velocidad lineal de la cámara de radiación 4 y la velocidad de rotación de la plataforma giratoria 6.

[Fórmula numérica 6]

[Fórmula numérica 7]

v = r t e [m / s \<. ( 7 )>

Posteriormente, cuando se determina un grosor de bobinado w del rodillo según la ecuación (8), la FDDsalida en la porción periférica exterior y el ángulo de inclinación 0 de la cámara de radiación 4 adecuada para el FDDentrada en la porción periférica interior se calculan con referencia al FDDentrada según las ecuaciones (9) a (11). Obsérvese que el ángulo de inclinación 0 puede ser el ángulo formado entre un plano perpendicular al eje de rotación L y la superficie de entrada 11a de la cámara de radiación 4.

[Fórmula numérica 8]

[Fórmula numérica 9]

r entrada Msalida FDDsalida

(9)

rsalida Mentrada FDDentrada

[Fórmula numérica 10]

F D D

r u u salida_r entr .ada F f i D

r u u entrada(10)

[Fórmula numérica 11]

Como se ha descrito anteriormente, de acuerdo con la invención, un ángulo p formado entre el eje de rotación L y la superficie de entrada 11a de la cámara de radiación 4 se establece de acuerdo con la FOD (distancia de enfoqueobjeto), que es la distancia entre la fuente de radiación 2 y el plano de imagen P en el objeto 20. Es obvio que se cumple la relación del ángulo p = n/2 - ángulo 0. Básicamente, cuando el factor de ampliación se multiplica n veces, la velocidad de movimiento de una imagen en el sensor de imagen 13 también se multiplica n veces y, por tanto, la velocidad de control TDI (velocidad de transferencia de carga) se multiplica n veces. Teniendo en cuenta un factor de ampliación práctico, el ángulo 0 debe establecerse entre 20° y 30°.

El funcionamiento del sistema la adquisición de imágenes 1, es decir, un método para adquirir una imagen radiográfica, se describirá a continuación con referencia a las figuras 5 y 6. En primer lugar, el objeto 20, tal como un condensador de chip enrollado en forma de rodillo, está unido a la plataforma giratoria 6 y es sostenido por la plataforma giratoria 6. A continuación, como se muestra en la figura 6, se determina la FOD (Etapa S01). La FOD se puede determinar basándose en un factor de ampliación deseado.

A continuación, la unidad de control de elevación y descenso de plataforma 17 acciona la máquina de elevación y descenso de plataforma 7 de acuerdo con la FOD y mueve la plataforma giratoria 6 en la dirección del eje de rotación L (Etapa S02 (etapa de movimiento)). A continuación, el objeto 20 se gira alrededor del eje de rotación L a una velocidad predeterminada usando la etapa de rotación 6 (Etapa S03 (etapa de rotación)). A continuación, la fuente de radiación 2 genera/emite radiación hacia el objeto giratorio 20 (Etapa S04 (etapa de salida de radiación)). La radiación transmitida a través de la porción de rodillo 21 del objeto 20 ingresa a la superficie de entrada 11a.

A continuación, la cámara de radiación 4 realiza el control TDI en el sensor de imagen 13 en sincronización con la velocidad de rotación del objeto 20 girado por la plataforma giratoria 6 (Etapa S05). Es decir, el sensor de imagen 13 es accionado a una velocidad sincrónica con la velocidad de rotación del rodillo. Luego, la cámara de radiación 4 captura una imagen de un plano de formación de imágenes (Etapa S06) y genera los datos de la imagen (Etapa S07) (Etapas S05 a S07 (etapa de captura de imágenes radiográficas)). El aparato de procesamiento de imágenes 10 recibe los datos de imagen emitidos desde la cámara de radiación 4 y genera una imagen radiográfica en el plano de imagen P del objeto 20 (Etapa S08 (etapa de generación de imagen)).

Se adquiere una imagen radiográfica del plano de formación de imágenes P mediante la serie de procesamientos anteriores. Con el sistema de adquisición de imágenes 1 y el método de adquisición de imágenes según la invención, El control TDI se realiza en el sensor de imagen 13 en sincronización con la velocidad de rotación del objeto 20 girado por la plataforma giratoria 6. La velocidad de la porción periférica interior (la parte más cercana al eje de rotación) del plano de imagen P del objeto 20 es menor que la de la porción periférica exterior (la porción más alejada del eje de rotación). El ángulo p como ángulo agudo se forma entre el eje de rotación L de la plataforma giratoria 6 y la superficie de entrada 11a de la cámara de radiación 4. La distancia FDDentrada entre la fuente de radiación 2 y una porción de la superficie de entrada 11a a la que se introduce la radiación transmitida a través de la porción periférica interior es más larga que la distancia FDDsaiida entre la fuente de radiación 2 y una porción de la superficie de entrada 11a a la que se ingresa la radiación transmitida a través de la porción periférica exterior (ver figura 3). Esto indica que el factor de ampliación en la porción periférica interior es mayor que el de la porción periférica exterior (véanse las ecuaciones (1) y (2)). Una velocidad de transporte adecuada para una velocidad de línea predeterminada en el control TDI es inversamente proporcional a un factor de ampliación. Según la relación de magnitud anterior entre los factores de ampliación, se reduce la influencia de la diferencia de velocidad entre la porción periférica interior y la porción periférica exterior. De forma adicional, el ángulo formado entre el eje de rotación L de la plataforma giratoria 6 y la superficie de entrada 11a de la cámara de radiación 4 se establece de acuerdo con la FOD como la distancia entre la fuente de radiación 2 y el plano de imagen P en el objeto 20 para hacer la relación entre el factor de ampliación en la porción periférica interior y el factor de ampliación en la porción periférica exterior se convierte en el recíproco de la relación de velocidad, consiguiendo así centrarse en la porción periférica interior y la porción periférica exterior. Esto hace posible lograr centrarse en cualquier porción entre la porción periférica interior y la porción periférica exterior. Por tanto, es posible adquirir una imagen radiográfica nítida de cualquier porción del objeto 20 en dirección radial.

En este caso, el método de adquisición de imágenes puede incluir además una etapa de acercar el objeto 20 o alejarlo de la fuente de radiación 2 controlando el movimiento de la plataforma giratoria 6 en la dirección del eje de rotación L. Por ejemplo, después de completar las etapas S01 a S08 descritas anteriormente, el objeto 20 se puede mover en la dirección del eje de rotación L (Etapa S02). Como se muestra en la figura 5(a), en el primer proceso de generación de imágenes, el plano de formación de imágenes P se sitúa cerca de la superficie inferior de la porción de rodillo 21. En consecuencia, como se muestra en la figura 5(b), la plataforma giratoria 6 desciende una distancia correspondiente a 1/4 (1/n: n es un número natural) del grosor en la dirección L del eje de rotación. Esto hace posible mover el plano de formación de imágenes P hacia arriba desde la superficie inferior de la porción de rodillo 21 en una distancia correspondiente a aproximadamente 1/4 del grosor y obtener una imagen radiográfica nítida del plano de formación de imágenes P. Asimismo, tal y como se muestra en la figura 5(c) y la figura 5(d), la posición del plano de imagen P se puede elevar etapa a etapa bajando la plataforma giratoria 6.

Este etapa permite el ajuste de la distancia entre la fuente de radiación 2 y el objeto 20. En otras palabras, el plano de imagen P basado en la FOD descrita anteriormente se puede establecer en una posición arbitraria en el objeto 20 en la dirección del eje de rotación L (es decir, en la dirección grosor). En este caso, si la fuente de radiación 2 es inamovible, la FOD se puede considerar constante. Es posible adquirir una imagen radiográfica en una posición arbitraria en el objeto 20 en la dirección del grosor.

La cámara de radiación 4 que incluye el centelleador 11 que tiene la superficie de entrada 11a y el sensor de imagen 13 que captura una imagen de luz de centelleo generada por el centelleador 11 de acuerdo con la entrada de radiación puede adquirir una imagen radiográfica nítida del objeto 20.

En el método de adquisición de imágenes utilizando el sistema de adquisición de imágenes 1, por ejemplo, el aparato de procesamiento de imágenes 10, la unidad de control de temporización 16, la unidad de control de elevación y descenso de plataforma 17, y el dispositivo de visualización 15 se pueden configurar de antemano para realizar automáticamente las etapas S02 a S08 en la etapa donde se ingresan los primeros parámetros (la FOD, etc.) se ha completado. De forma adicional, después de adquirir una imagen radiográfica en un plano de imagen P determinado, la unidad de control de elevación y descenso de la plataforma 17 puede realizar un movimiento 1/n para adquirir una imagen radiográfica en el siguiente plano de formación de imágenes P. La adquisición de imágenes radiográficas en diferentes posiciones en la dirección del grosor de esta manera puede retroalimentar, por ejemplo, información sobre una sustancia extraña encontrada (por ejemplo, información de posición en la dirección radial o en la dirección del grosor) a un proceso de fabricación.

Se describirá una modificación de la primera realización con referencia a la figura 7. Tal y como se muestra en la figura 7, la máquina de elevación y descenso de plataforma 7 y la unidad de control de elevación y descenso de plataforma 17 pueden omitirse, y un sistema de adquisición de imágenes 1A que incluye un mecanismo para elevar y bajar (moviéndose en la dirección del eje de rotación L) el generador de radiación 3 (la fuente de radiación 2) en lugar de los componentes omitidos se pueden proporcionar. La figura 7 omite la ilustración del mecanismo de elevación y descenso del generador de radiación 3. La figura 7 también omite la ilustración del aparato de procesamiento de imágenes 10, el dispositivo de visualización 15 y la unidad de control de sincronización 16 (lo mismo se aplica a las figuras 10 y 11 que se describen a continuación).

El uso del sistema de adquisición de imágenes 1A descrito anteriormente también hace posible calcular el ángulo de inclinación 0 de la cámara de radiación 4 de acuerdo con la FOD mediante la ecuación (12) dada a continuación. [Fórmula numérica 12]

FDD entrada - F D D salida

d = tan 1

WFDDsalida

FOD

Un sistema de adquisición de imágenes 1B de acuerdo con una segunda realización se describirá a continuación con referencia a las figuras 8 y 9. El sistema de adquisición de imágenes 1B difiere del sistema de adquisición de imágenes 1 según la primera realización en que la máquina de elevación y descenso de plataforma 7 y la unidad de control de elevación y descenso de plataforma 17 se omiten, y el aparato incluye, en lugar de los componentes omitidos, un mecanismo pivotante 18 y una unidad de ajuste de ángulo 19 que están configurados para ajustar el ángulo formado entre un eje de rotación L de una plataforma giratoria 6 y una superficie de entrada 11a de una cámara de radiación 4 haciendo que la cámara de radiación 4 gire. El mecanismo de pivote 18 incluye un árbol de pivote 18a acoplado a la cámara de radiación 4, y tiene un motor, engranajes, etc., (no mostrado) para hacer que la cámara de radiación 4 gire. El mecanismo de pivote 18 sostiene la cámara de radiación 4 para inclinar la superficie de entrada 11a de la cámara de radiación 4 con respecto al eje de rotación L. El árbol de pivote 18a del mecanismo de pivote 18 puede ser vertical a un plano virtual que incluye un eje de rotación. L y una fuente de radiación 2.

Tal y como se muestra en la figura 9, un método de adquisición de imágenes usando el sistema de adquisición de imágenes 1B difiere del método de adquisición de imágenes usando el sistema de adquisición de imágenes 1 en que se determina la FDD (Etapa S10) y se instala un objeto 20 de acuerdo con la FDD (Etapa S11) antes de la determinación de la FOD (Etapa S01), y se calcula un ángulo de inclinación 0, después de la determinación de la FOD (Etapa S01), basado en la f Dd , la FOD, y un grosor de bobinado w (ver el Etapa S12 y las ecuaciones (11) y (12)) para hacer que la unidad de ajuste de ángulo 19 controle el mecanismo de giro 18 para establecer el ángulo de inclinación 0, ajustando así el ángulo de la cámara de radiación 4 (Etapa S13 (etapa de ajuste)). El movimiento de plataforma mediante el sistema de adquisición de imágenes 1 (ver Etapa S02 en la figura 6) no se realiza en esta realización.

El uso del sistema de adquisición de imágenes 1B también hace posible lograr funciones y efectos similares a los obtenidos usando los sistemas de adquisición de imágenes 1 y 1A. De forma adicional, proporcionar la etapa de ajustar el ángulo puede ajustar adecuadamente el ángulo formado entre el eje de rotación L de la plataforma giratoria 6 y la superficie de entrada 11a de la cámara de radiación 4 de acuerdo con la FOD.

En la etapa de ajuste del ángulo, el ángulo formado entre el eje de rotación L de la plataforma giratoria 6 y la superficie de entrada 11a de la cámara de radiación 4 se ajusta de acuerdo con la FOD como la distancia entre la fuente de radiación 2 y el plano de formación de imágenes P en el objeto 20, y por tanto el enfoque se puede lograr de acuerdo con una FOD arbitraria.

En la etapa de ajuste del ángulo, porque la cámara de radiación 4 se hace pivotar para inclinar la superficie de entrada 11a de la cámara de radiación 4 con respecto al eje de rotación L, el ángulo formado entre el eje de rotación L de la plataforma giratoria 6 y la superficie de entrada 11a de la cámara de radiación 4 se puede ajustar a un ángulo apropiado de acuerdo con la FOD ajustando la postura de la cámara de radiación 4.

Un sistema de adquisición de imágenes 1C de acuerdo con una tercera realización se describirá con referencia a las figuras 10 y 11. El sistema de adquisición de imágenes 1C se diferencia del sistema de adquisición de imágenes 1 según la primera realización en que se omiten la máquina de elevación y descenso de plataforma 7 y la unidad de control de elevación y descenso de plataforma 17, una plataforma giratoria 6 y un objeto 20 están inclinados para no hacer que un plano extendido de una superficie límite 23 pase a través de una fuente de radiación 2, y una cámara de radiación 4 está dispuesta para formar un borde (eje óptico) de un flujo de radiación 2a correspondiente a la porción periférica interior de un plano de formación de imágenes P se vuelve ortogonal a una superficie de entrada 11a de la cámara de radiación 4.

El sistema de adquisición de imágenes 1C también puede lograr efectos similares a los representados por las ecuaciones (1) a (5), y calcula un ángulo de inclinación 0 del objeto 20 según la ecuación (13) dada a continuación. En el sistema de adquisición de imágenes 1C, es obvio que la relación del ángulo p = n/2 - ángulo 0 se mantiene con respecto al ángulo p formado entre el eje de rotación L y la superficie de entrada 11a.

[Fórmula numérica 13]

Tenga en cuenta que mecanismos similares al mecanismo de pivote 18 y la unidad de ajuste de ángulo 19 del sistema de adquisición de imágenes 1B descritos anteriormente se pueden aplicar a la plataforma giratoria 6 del sistema de adquisición de imágenes 1C. En este caso, el ángulo formado entre el eje de rotación L de la plataforma giratoria 6 y la superficie de entrada 11a de la cámara de radiación 4 se puede ajustar a un ángulo apropiado de acuerdo con la FOD ajustando la postura de la plataforma giratoria 6.

Aunque realizaciones de la presente invención se ha descrito anteriormente, la presente invención no está limitada a los ejemplos anteriores. Por ejemplo, cada una de las realizaciones anteriores ha ejemplificado el caso en el que la cámara de radiación 4 es una cámara de tipo de conversión indirecta que incluye el FOP 12 que tiene el centelleador 11 y está acoplado al sensor de imagen 13. Sin embargo, la cámara de radiación no se limita a este aspecto. Por ejemplo, la presente invención puede adoptar una cámara de radiación del tipo de conversión indirecta que incluye el centelleador 11 acoplado al sensor de imagen 13 omitiendo el FOP 12. En este caso también, la superficie de entrada 11a del centelleador 11 es la superficie de entrada de la cámara de radiación y sirve como referencia del ángulo descrito anteriormente. Como alternativa, la presente invención puede adoptar una cámara de radiación del tipo de conversión directa constituida únicamente por el sensor de imagen 13. En este caso, la superficie receptora de luz 13a del sensor de imagen 13 es la superficie de entrada de la cámara de radiación y sirve como referencia del ángulo descrito anteriormente. La cámara de radiación del tipo de conversión directa también permite el control del TDI mediante el sensor de imagen 13. Como alternativa, la presente invención puede adoptar una cámara de radiación del tipo de conversión directa que tenga el FOP acoplado al sensor de imagen 13. En este caso, la superficie del FOP es la superficie de entrada de la cámara de radiación y sirve como referencia del ángulo descrito anteriormente. Incluso el uso de estos sensores de imagen de radiación del tipo de conversión directa hace posible adquirir una imagen radiográfica nítida de un objeto.

El ángulo formado entre el eje de rotación L de la plataforma giratoria 6 y la superficie de entrada 11a de la cámara de radiación 4 puede establecerse de acuerdo con la FOD y no necesita ser igual a las ecuaciones (11), (12) y (13). Incluso si el ángulo es ligeramente diferente de las ecuaciones (11), (12) y (13), es posible adquirir imágenes radiográficas nítidas de cualquier porción en la dirección radial. De forma adicional, la presente invención no se limita al sistema de adquisición de imágenes en un aspecto en el que la plataforma giratoria 6 o la cámara de radiación 4 puede pivotar, y a un sistema de adquisición de imágenes en el que la plataforma giratoria 6 o la cámara de radiación 4 está fija en el ángulo "establecido de acuerdo con la FOD" con el subsiguiente ajuste de ángulo estando inhibido puede proporcionarse como un aspecto de la presente invención.

La presente invención puede adoptar una disposición capaz de ajustar tanto los ángulos de la plataforma giratoria 6 como la cámara de radiación 4. Tenga en cuenta que cuando se va a inclinar la plataforma giratoria 6, la cámara de radiación 4 necesita ser inclinada adicionalmente.

Se puede proporcionar un sistema de adquisición de imágenes, que se obtiene combinando dos o más de la pluralidad de realizaciones descritas anteriormente. Por ejemplo, se puede proporcionar un sistema de adquisición de imágenes, que se obtiene combinando dos o más de las operaciones de inclinar la cámara de radiación y levantar y bajar la plataforma giratoria 6 en el sistema de adquisición de imágenes 1, levantando y bajando el generador de radiación 3 en el sistema de adquisición de imágenes 1A, hacer que la cámara de radiación 4 gire (ajuste de ángulo) en el sistema de adquisición de imágenes 1B, e inclinar la plataforma giratoria 6 y el objeto 20 en el sistema de adquisición de imágenes 1C.

(Ejemplo de prueba)

Se realizó una simulación para examinar los efectos del sistema de adquisición de imágenes 1 según la primera realización. Se supuso que el radio de una porción periférica interior estaba representado por rentrada = 120 mm, y el radio de la porción periférica exterior estaba representado por rsalida = 150 mm. Como se muestra en la figura 12, con referencia a una sustancia extraña n.° 1 (indicada por el símbolo de referencia F1) situada en la porción periférica interior, la relación de velocidad de una sustancia extraña n.° 2 (indicada por el símbolo de referencia F2) ubicada en el medio en la dirección del grosor del bobinado es 1,125, y la relación de velocidad de una sustancia extraña n.° 3 (indicada por el símbolo de referencia F3) ubicada en la porción periférica exterior es 1,25.

En el primer ejemplo comparativo, se realizó una simulación bajo la condición de que la cámara de radiación 4 no estuviera inclinada, es decir, la superficie de entrada 11a de la cámara de radiación 4 era ortogonal al eje de rotación L en el sistema de adquisición de imágenes 1. En el segundo ejemplo comparativo, se realizó una simulación bajo la condición de que la cámara de radiación 4 estuviera inclinada para hacer que la superficie de entrada 11a de la cámara de radiación 4 tuviera un ángulo agudo con respecto al eje de rotación L, que era aproximadamente la mitad de un ángulo propio correspondiente a la FOD. En el primer y segundo ejemplos comparativos, se fijó una velocidad de transferencia de TDI de acuerdo con la velocidad de transporte de la sustancia extraña n.° 1 en la porción periférica interior. En un ejemplo, se realizó una simulación bajo la condición de que la superficie de entrada 11a de la cámara de radiación 4 formara un ángulo agudo con respecto al eje de rotación L, que era un ángulo propio correspondiente a la FOD. Tenga en cuenta que el ángulo de inclinación fue de aproximadamente 34° en el ejemplo y el ángulo de inclinación fue de aproximadamente 17° en el segundo ejemplo comparativo. Las condiciones de simulación fueron FDD: 300 mm y FOD: 100 mm. Las figuras 13, 14 y 15 muestran respectivamente los resultados de la simulación en el primer ejemplo comparativo, el segundo ejemplo comparativo, y el ejemplo. Tenga en cuenta que en cada dibujo, la dirección de transporte D también se escribe.

Tal y como se muestra en la figura 13, cuando la cámara de radiación 4 no estaba inclinada, una imagen radiográfica de la sustancia extraña n.° 1 era nítida, pero las imágenes de las sustancias extrañas n.° 2 y n.° 3 estaban borrosas en la dirección de transporte D debido a la diferencia de velocidad con respecto a las sustancias extrañas n.° 2 y n.° 3, resultando así en un deterioro del contraste. De forma adicional, como se muestra en la figura 14, incluso cuando la cámara de radiación 4 estaba inclinada pero el ángulo de inclinación no es el adecuado, las imágenes de las sustancias extrañas n.° 2 y n.° 3 estaban borrosas en la dirección de transporte D debido a la diferencia de velocidad con respecto a las sustancias extrañas n.° 2 y n.° 3, resultando así en un deterioro del contraste.

Tal y como se muestra en la figura 15, cuando la cámara de radiación 4 se inclinó para establecer un ángulo adecuado correspondiente a la FOD, se absorbió la diferencia de velocidad (relación de velocidad) y se pudieron capturar imágenes de objetos en todas las posiciones en la dirección radial sin que se desenfocaran.

Aplicabilidad industrial

De acuerdo con varios aspectos de la presente invención, se pueden adquirir imágenes radiográficas nítidas de cualquier porción de un objeto en la dirección radial.

Lista de signos de referencia

I. sistema de adquisición de imágenes, 2. fuente de radiación, 3. generador de radiación, 4. cámara de radiación, 6. plataforma giratoria, 7. máquina de elevación y descenso de plataforma, 10. aparato de procesamiento de imágenes, I I . centelleador, 11a. superficie de entrada, 13. sensor de imagen, 13a. superficie receptora de luz, 15. dispositivo de visualización, 16. unidad de control de temporización, 17. unidad de control de elevación y descenso de plataforma (unidad de control de movimiento de plataforma), 20. objeto, 21. porción de rodillo, 22. porción de rueda, 23. superficie límite, L. eje de giro, P. plano de formación de imágenes

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un sistema de adquisición de imágenes (1) que comprende:

una fuente de radiación (2) configurada para emitir radiación hacia un objeto (20);

una plataforma giratoria (6) configurada para girar el objeto (20) alrededor de un eje de rotación (L);

una cámara de radiación (4) que tiene una superficie de entrada (11a) a la que se introduce la radiación transmitida a través del objeto (20) y un sensor de imagen (13) capaz de integrar un control de retardo de tiempo, TDI, y configurada para capturar una imagen de la radiación de entrada y datos de imagen de salida; y

un aparato de procesamiento de imágenes (10) configurado para generar una imagen radiográfica del objeto (20) en un plano de imagen (P) basándose en los datos de la imagen,

en el que un ángulo (p) formado entre el eje de rotación (L) de la plataforma giratoria (6) y la superficie de entrada (11a) de la cámara de radiación (4) es un ángulo agudo y se establece de acuerdo con una distancia de enfoqueobjeto, FOD, que es una distancia entre la fuente de radiación (2) y un plano de imagen (P) en el objeto (20) tal que una relación entre un factor de ampliación en una porción periférica interior del plano de imagen (P) del objeto (20) y un factor de ampliación en una porción periférica exterior del plano de imagen (P) del objeto (20) son recíprocos a una relación entre una velocidad de la porción periférica interior y una velocidad de la porción periférica exterior, y

la cámara de radiación (4) está configurada para realizar el control TDI en el sensor de imagen (13) en sincronización con una velocidad de rotación del objeto (20) girado por la plataforma giratoria (6).

2. El sistema de adquisición de imágenes (1) según la reivindicación 1, que comprende además una unidad de control de movimiento de la plataforma (17) configurada para acercar el objeto (20) o alejarlo de la fuente de radiación (2) controlando el movimiento de la plataforma giratoria (6) en la dirección del eje de rotación.

3. El sistema de adquisición de imágenes (1) según la reivindicación 1 o 2, que comprende además una unidad de ajuste de ángulo (19) configurada para sujetar la plataforma giratoria (6) o la cámara de radiación (4) y ajustar un ángulo formado entre el eje de rotación (L) de la plataforma giratoria (6) y la superficie de entrada (11a) de la cámara de radiación (4).

4. El sistema de adquisición de imágenes (1) según la reivindicación 3, en el que la unidad de ajuste de ángulo (19) está configurada para ajustar un ángulo formado entre el eje de rotación de la plataforma giratoria (6) y la superficie de entrada (11a) de la cámara de radiación (4) de acuerdo con la FOD.

5. El sistema de adquisición de imágenes (1) según la reivindicación 3 o 4, en el que la unidad de ajuste de ángulo (19) sostiene la cámara de radiación (4) para inclinar la superficie de entrada (11a) de la cámara de radiación (4) con respecto al eje de rotación (L).

6. El sistema de adquisición de imágenes (1) según la reivindicación 3 o 4, en el que la unidad de ajuste de ángulo (19) sostiene la plataforma giratoria (6) para inclinar el eje de rotación (L) con respecto a la superficie de entrada (11a) de la cámara de radiación (4).

7. El sistema de adquisición de imágenes (1) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que la cámara de radiación (4) incluye un centelleador (11) que tiene la superficie de entrada (11a), y el sensor de imagen (13) captura una imagen de luz de centelleo generada por el centelleador (11) de acuerdo con la entrada de la radiación.

8. El sistema de adquisición de imágenes (1) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el sensor de imagen (13) es un sensor de imagen de radiación del tipo de conversión directa que tiene la superficie de entrada (11a).

9. Un método de adquisición de imágenes que comprende:

una etapa de rotación (S03) de girar un objeto (20) alrededor de un eje de rotación a una velocidad predeterminada utilizando una plataforma giratoria (6);

una etapa de emisión de radiación (S04) para emitir radiación desde una fuente de radiación (2) hacia el objeto giratorio (20);

una etapa de captura de imágenes de radiación (S05-S07) de capturar una imagen de la radiación de entrada y emitir datos de imagen mediante el uso de una cámara de radiación (4) que tiene una superficie de entrada (11a) a la que se introduce la radiación transmitida a través del objeto (20) y un sensor de imagen (13) capaz de controlar la integración con retardo de tiempo, TDI; y

una etapa de generación de imágenes (S08) para generar una imagen radiográfica del objeto (20) en un plano de formación de imágenes basándose en los datos de la imagen,

en la etapa de captura de imágenes de radiación (S05-S07), el control TDI en el sensor de imagen (13) se realiza en sincronización con una velocidad de rotación del objeto (20) girado por la plataforma giratoria (6).

10. El método de adquisición de imágenes según la reivindicación 9, que comprende además una etapa de movimiento (S02) para acercar el objeto (20) o alejarlo de la fuente de radiación (2) controlando el movimiento de la plataforma giratoria (6) en la dirección del eje de rotación.

11. El método de adquisición de imágenes según la reivindicación 9 o 10, que comprende además una etapa de ajuste de ajustar un ángulo formado entre el eje de rotación (L) de la plataforma giratoria (6) y la superficie de entrada (11a) de la cámara de radiación (4) haciendo que la plataforma giratoria (6) o la cámara de radiación (4) pivote.

12. El método de adquisición de imágenes según la reivindicación 11, en el que en la etapa de ajuste, un ángulo formado entre el eje de rotación de la plataforma giratoria (6) y la superficie de entrada (11a) de la cámara de radiación (4) se ajusta de acuerdo con la FOD.

13. El método de adquisición de imágenes según la reivindicación 11 o 12, en el que en la etapa de ajuste, se hace que la cámara de radiación (4) gire para inclinar la superficie de entrada (11a) de la cámara de radiación (4) con respecto al eje de rotación (L).

14. El método de adquisición de imágenes según la reivindicación 11 o 12, en el que en la etapa de ajuste, se hace que la plataforma giratoria (6) pivote para inclinar el eje de rotación (L) con respecto a la superficie de entrada (11a) de la cámara de radiación (4).

15. El método de adquisición de imágenes según una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 14, en el que la cámara de radiación (4) incluye un centelleador (11) que tiene la superficie de entrada (11a), y en la etapa de captura de imágenes de radiación, se captura una imagen de la luz de centelleo generada por el centelleador (11) de acuerdo con la entrada de radiación.

16. El método de adquisición de imágenes según una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 14, en el que el sensor de imagen (13) es un sensor de imagen de radiación del tipo de conversión directa que tiene la superficie de entrada (11a).