JP2008151653A - Inspection device, inspection method, inspection program and inspection system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、X線を用いて被測定物の検査を行う検査装置に関するものである。 The present invention relates to an inspection apparatus that inspects an object to be measured using X-rays.
従来、被測定物をX線撮影し、この撮影画像から被測定物に生じた亀裂やその深さを検出する技術が知られている。
例えば、特許文献1には、ワーク開裂溝の残肉厚さを検査する装置が開示されている。上記特許文献1に開示されている装置では、被測定物であるワークをX線撮影し、このX線撮影画像から溝部の濃淡を求め、この濃淡の情報に基づいて溝の深さを判定している。
For example,
ところで、発電プラントなどに用いられるボイラチューブにおいては、ボイラ管の外面に発生には溝状腐食と呼ばれる亀裂、ボイラ管の溶接部の溶接ビードの裏側(ボイラ管の内面)に亀裂等の欠陥が発生することが多い。
このうち、溶接ビードの裏側に発生する亀裂に対しては、溶接ビードの厚さは一様ではないため、上述したような従来のX線撮影画像の濃淡情報に基づく検査方法では、正常な箇所の濃淡情報を特定することができず、欠陥を検出することができないという問題があった。
更に、溶接ビードの裏側に発生する亀裂は、発生する方向に規則性がないため、このことが欠陥を検出することを更に困難にしていた。
By the way, in a boiler tube used in a power plant or the like, there are defects such as a crack called groove corrosion on the outer surface of the boiler tube and a crack on the back side of the weld bead (inner surface of the boiler tube) of the welded portion of the boiler tube. Often occurs.
Among these, since the thickness of the weld bead is not uniform with respect to a crack occurring on the back side of the weld bead, in the conventional inspection method based on the density information of the X-ray image as described above, a normal location However, there is a problem in that it is impossible to specify the gray level information of the image and to detect a defect.
Furthermore, since cracks occurring on the back side of the weld bead are not regular in the direction of occurrence, this makes it more difficult to detect defects.
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、溶接ビードに発生している亀裂等の欠陥を検出することのできる検査装置、検査方法、検査プログラム、および検査システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and provides an inspection apparatus, an inspection method, an inspection program, and an inspection system capable of detecting defects such as cracks occurring in a weld bead. Objective.
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明は、溶接金物が溶接されている溶接部位を有する被測定物を検査する検査装置であって、前記被測定物のX線撮影画像から前記溶接部位を特定する溶接部位特定手段と、前記溶接部位内における溶接ビードを特定する溶接ビード特定手段と、前記溶接ビード内における亀裂を検出する亀裂検出手段と、溶接ビードの厚さと輝度とを対応付ける第1の情報と、溶接ビードの厚さ毎に、亀裂深さと輝度とを対応付ける第2の情報とを記憶する記憶手段と、前記第1の情報を用いて、前記溶接ビードの厚さを特定し、特定した前記溶接ビードの厚さに対応する前記第2の情報を用いて、前記亀裂検出手段により検出された亀裂の深さを特定する亀裂深さ特定手段とを具備する検査装置を提供する。
In order to solve the above problems, the present invention employs the following means.
The present invention is an inspection apparatus for inspecting an object to be measured having a welded part to which a weld metal is welded, and a welding part specifying means for specifying the welded part from an X-ray image of the object to be measured, Welding bead specifying means for specifying a weld bead in the weld site, crack detecting means for detecting a crack in the weld bead, first information for associating the thickness and brightness of the weld bead, and each thickness of the weld bead Storage means for storing the second information for associating the crack depth and the brightness, and using the first information, the thickness of the weld bead is specified, and the specified thickness of the weld bead is supported. There is provided an inspection apparatus comprising crack depth specifying means for specifying the depth of a crack detected by the crack detecting means using the second information.
このような構成によれば、溶接部位特定手段により溶接金物と溶接ビードとを含む溶接部位が特定され、溶接ビード特定手段により、該溶接部位内における溶接ビードが特定され、更に、亀裂検出手段により溶接ビード内に発生した亀裂が検出され、各亀裂の深さが亀裂深さ特定手段により特定される。
この場合において、亀裂深さ特定手段は、亀裂深さと輝度の関係が対応付けられている第1の情報を用いて、亀裂が生じている溶接ビードの厚さをその輝度から特定し、更に、特定した溶接ビードにおける亀裂深さと輝度とが予め対応付けられた第2の情報を用いて、亀裂部分の輝度からその深さを特定するので、溶接ビードの厚さが個々に異なっていても、その溶接ビードの厚さを考慮して亀裂の深さを求めることが可能となる。これにより、亀裂深さの検出精度を向上させることができる。
According to such a configuration, the welded part including the weld metal and the weld bead is specified by the welded part specifying means, the weld bead in the welded part is specified by the weld bead specifying means, and further, the crack detecting means is used. Cracks generated in the weld bead are detected, and the depth of each crack is specified by the crack depth specifying means.
In this case, the crack depth specifying means uses the first information in which the relationship between the crack depth and the brightness is associated, specifies the thickness of the weld bead in which the crack is generated from the brightness, Using the second information in which the crack depth and the brightness in the specified weld bead are associated in advance, the depth is specified from the brightness of the crack part, so even if the thickness of the weld bead is individually different, The crack depth can be obtained in consideration of the thickness of the weld bead. Thereby, the detection accuracy of the crack depth can be improved.
上記検査装置において、前記溶接部位特定手段は、前記被測定物のX線撮影画像に複数の領域を設定し、隣接する前記領域の相関をとり、この相関に基づいて前記溶接部位を特定することとしてもよい。 In the inspection apparatus, the welding site specifying means sets a plurality of regions in the X-ray image of the object to be measured, correlates adjacent regions, and specifies the welding site based on the correlation. It is good.
溶接金物を含む溶接部位は、他の部分に比べて画素値(例えば、輝度等)の特徴が異なるため、相関値を比較することで、容易に溶接部位を特定することが可能となる。 Since a welded part including a weld metal has a different pixel value (for example, brightness) than other parts, the welded part can be easily identified by comparing the correlation values.
上記検査装置において、前記溶接部位特定手段は、前記被測定物のX線撮影画像に複数の領域を設定し、各領域における輝度に関する情報を取得し、この情報に基づいて前記溶接部位を特定することとしてもよい。 In the inspection apparatus, the welding part specifying unit sets a plurality of areas in the X-ray image of the object to be measured, acquires information on luminance in each area, and specifies the welding part based on the information. It is good as well.
溶接金物は、他の部分に比べて輝度が高いので、溶接部位を含む領域の輝度は、他の領域に比べて高くなる。従って、各領域における輝度に関する情報を比較することにより、溶接部位を容易に特定することができる。 Since the weld metal has a higher brightness than the other parts, the brightness of the region including the welded portion is higher than that of the other region. Therefore, a welding site can be easily specified by comparing information on luminance in each region.
上記検査装置において、前記領域は、例えば、前記溶接金物を包含する大きさに設定されている。 In the inspection apparatus, the area is set to a size including the weld metal, for example.
溶接金物は、被測定物に対してさまざまな方向に溶接される。従って、あらゆる方向に溶接された溶接金物を全て包含する大きさに上記領域を設定することにより、溶接金物を含む溶接部位を効率的に検出することができる。 The weld metal is welded to the object to be measured in various directions. Therefore, by setting the region to a size that includes all of the welded metal welded in all directions, a welded part including the welded metal can be efficiently detected.
上記検査装置において、前記溶接部位特定手段は、前記相関値および輝度に基づいて溶接方向を特定することとしてもよい。
このように、相関値及び輝度を用いて溶接部位を特定することで、溶接部位の検出精度を向上させることができる。
In the inspection apparatus, the welding part specifying unit may specify the welding direction based on the correlation value and the luminance.
Thus, the detection accuracy of a welding site | part can be improved by specifying a welding site | part using a correlation value and a brightness | luminance.
上記検査装置において、前記亀裂検出手段は、前記溶接ビード特定手段により特定された溶接ビードの領域を微分し、この微分結果に基づいて勾配方向ヒストグラムを作成し、この勾配方向ヒストグラムに基づいて亀裂を検出することとしてもよい。 In the inspection apparatus, the crack detection means differentiates the weld bead region specified by the weld bead specifying means, creates a gradient direction histogram based on the differentiation result, and generates a crack based on the gradient direction histogram. It may be detected.
このような構成によれば、溶接ビード内を微分処理することにより、亀裂の候補となるエッジ成分を検出する。このエッジ成分には、ノイズによるものと亀裂によるものがあるため、検出されたエッジ成分からノイズ成分を除外する必要がある。ここで、本発明では、同一の溶接ビードに発生する亀裂の方向は一様であるという点に着目し、この観点から亀裂とノイズとを判別することとしている。このことから、エッジ成分の強度と方向とに基づいて勾配方向ヒストグラムを作成し、この勾配方向ヒストグラムにおいて最も値の高い方向を亀裂の発生方向として特定し、この方向に属するエッジ成分を亀裂とすることで、亀裂のみを効率的に抽出することができる。 According to such a configuration, edge components that are candidates for cracks are detected by differentiating the inside of the weld bead. Since the edge component includes a noise component and a crack component, it is necessary to exclude the noise component from the detected edge component. Here, in the present invention, attention is paid to the fact that the direction of cracks occurring in the same weld bead is uniform, and cracks and noise are discriminated from this viewpoint. Therefore, a gradient direction histogram is created based on the strength and direction of the edge component, the direction with the highest value in this gradient direction histogram is specified as the crack occurrence direction, and the edge component belonging to this direction is defined as a crack. Thus, only cracks can be extracted efficiently.
上記検査装置において、前記亀裂検出手段は、前記溶接ビード特定手段により特定された溶接ビードの領域を微分し、この微分結果に基づいて勾配方向ヒストグラムを作成し、この勾配方向ヒストグラムに基づいて亀裂の候補を検出し、検出した前記亀裂の候補およびその近傍領域の輝度に基づいて亀裂を検出することとしてもよい。 In the inspection apparatus, the crack detection means differentiates the region of the weld bead specified by the weld bead specifying means, creates a gradient direction histogram based on the differentiation result, and generates a crack direction based on the gradient direction histogram. The candidate may be detected, and the crack may be detected based on the detected crack candidate and the luminance of the vicinity region.
このような構成によれば、勾配方向ヒストグラムに基づいて亀裂の候補となるエッジ成分を抽出し、更に、このエッジ成分の近傍における輝度に基づいて亀裂を検出するので、亀裂の検出精度を向上させることができる。 According to such a configuration, an edge component that is a candidate for a crack is extracted based on the gradient direction histogram, and further, a crack is detected based on the luminance in the vicinity of the edge component, thereby improving the crack detection accuracy. be able to.
上記検査装置において、前記亀裂検出手段は、検出した前記亀裂の端点から輪郭追跡を行い、輪郭追跡により検出された箇所についても亀裂として検出することとしてもよい。
亀裂が曲がっている場合、同一方向のエッジ成分のみを抽出する方法では、亀裂として検出されない部分が発生してしまう。そこで、亀裂として検出したエッジ成分の端点から輪郭追尾を行うことで、亀裂が曲がって発生していた場合には、曲がった部分についても検出することが可能となる。
In the inspection apparatus, the crack detection unit may perform contour tracking from the detected end point of the crack, and may detect a portion detected by the contour tracking as a crack.
When the crack is bent, the method of extracting only the edge component in the same direction causes a portion that is not detected as a crack. Therefore, by performing contour tracking from the end point of the edge component detected as a crack, when the crack is bent, it is possible to detect the bent portion.
上記検査装置において、前記亀裂検出手段は、前記勾配方向ヒストグラムに基づいて前記亀裂の方向を特定し、この方向に応じて前記X線撮影画像を回転補正することとしてもよい。
このように、亀裂の発生方向に応じてX線撮影画像を回転補正することで、全ての亀裂方向を一致させることが可能となる。これにより、後段の画像処理などを一様に行うことができるので、処理負担の低減を図ることができる。
In the inspection apparatus, the crack detection unit may identify a direction of the crack based on the gradient direction histogram, and may rotationally correct the X-ray image according to the direction.
In this way, it is possible to match all crack directions by rotationally correcting the X-ray image according to the crack generation direction. Thereby, subsequent image processing and the like can be performed uniformly, so that the processing load can be reduced.
上記検査装置は、ボイラチューブの欠陥検出検査等に利用されて好適なものである。 The inspection apparatus is suitable for use in boiler tube defect detection inspection and the like.
本発明は、溶接金物が溶接されている溶接部位を有する被測定物に対してX線を照射するX線照射手段と、前記被測定物を介して前記X線照射装置と反対側に配置され、前記被測定物のX線情報を蓄積する放射線測定手段と、前記放射線測定手段に蓄積されたX線情報を読み出し、画像データを形成する読取処理手段と、読取処理手段により処理された前記被測定物のX線撮影画像から欠陥を検出する検査装置とを備え、前記検査装置は、前記被測定物のX線撮影画像から前記溶接部位を特定する溶接部位特定手段と、前記溶接部位内における溶接ビードを特定する溶接ビード特定手段と、前記溶接ビード内における亀裂を検出する亀裂検出手段と、溶接ビードの厚さと輝度とを対応付ける第1の情報と、溶接ビードの厚さ毎に、亀裂深さと輝度とを対応付ける第2の情報とを記憶する記憶手段と、前記第1の情報を用いて、前記溶接ビードの厚さを特定し、特定した前記溶接ビードの厚さに対応する前記第2の情報を用いて、前記亀裂検出手段により検出された亀裂の深さを特定する亀裂深さ特定手段とを具備する検査システムを提供する。 The present invention is arranged on the opposite side of the X-ray irradiation device via the X-ray irradiating means for irradiating the X-ray with respect to the DUT having a welded portion to which a weld metal is welded. Radiation measuring means for storing X-ray information of the object to be measured, reading processing means for reading out X-ray information stored in the radiation measuring means and forming image data, and the object processed by the reading processing means. An inspection device that detects a defect from an X-ray image of the object to be measured, the inspection device including a welding region specifying means for specifying the welding region from the X-ray image of the object to be measured; Welding bead specifying means for specifying a weld bead, crack detecting means for detecting a crack in the weld bead, first information for associating the thickness and brightness of the weld bead, and the crack depth for each thickness of the weld bead. Sato Storage means for storing second information for associating a degree, and using the first information, the thickness of the weld bead is specified, and the second information corresponding to the specified thickness of the weld bead is specified. There is provided an inspection system comprising crack depth specifying means for specifying the depth of a crack detected by the crack detecting means using the information.
上記検査システムにおいて、前記被測定物をX線撮影する際に、前記被測定物において亀裂が生じている可能性の高い領域と低い領域に分け、それぞれの領域に対する撮影条件を異ならせて撮影を行うこととしてもよい。
このように、亀裂が生じている可能性の高い領域については、亀裂を検出するのに適した撮影条件で撮影を行うことにより、亀裂を検出しやすいX線撮影画像を取得することが可能となる。これにより、亀裂の検出精度および亀裂深さの検出精度等を向上させることが可能となる。
In the above inspection system, when the object to be measured is X-rayed, the object to be measured is divided into an area where there is a high possibility of cracking and an area where the crack is likely to occur, and imaging is performed with different imaging conditions for each area. It may be done.
In this way, for an area where there is a high possibility that a crack has occurred, it is possible to acquire an X-ray image that is easy to detect a crack by performing imaging under imaging conditions suitable for detecting the crack. Become. Thereby, it becomes possible to improve the crack detection accuracy, crack depth detection accuracy, and the like.
上記検査システムにおいて、前記X線照射手段には熱を検知する熱検知手段が設けられているとともに、前記放射線測定手段には複数の発熱体が設けられていることとしてもよい。
このような構成によれば、放射線測定手段に設けられている発熱体からの熱を熱検知手段により検知することにより、X線照射手段と放射線測定手段との位置合わせを容易に行うことができる。
In the inspection system, the X-ray irradiating means may be provided with heat detecting means for detecting heat, and the radiation measuring means may be provided with a plurality of heating elements.
According to such a configuration, the X-ray irradiation unit and the radiation measurement unit can be easily aligned by detecting the heat from the heating element provided in the radiation measurement unit by the heat detection unit. .
上記検査システムにおいて、前記X線照射手段には音を検知する音検知手段が設けられているとともに、前記放射線測定手段には音源が設けられていることとしてもよい。
このような構成によれば、放射線測定手段に設けられている音源から発せられた音を音検知手段により検知することにより、X線照射手段と放射線測定手段との位置合わせを容易に行うことができる。
In the inspection system, the X-ray irradiating means may be provided with sound detecting means for detecting sound, and the radiation measuring means may be provided with a sound source.
According to such a configuration, the X-ray irradiation unit and the radiation measurement unit can be easily aligned by detecting the sound emitted from the sound source provided in the radiation measurement unit by the sound detection unit. it can.
本発明は、溶接金物が溶接されている溶接部位を有する被測定物を検査する検査方法であって、前記被測定物のX線撮影画像から前記溶接部位を特定する溶接部位特定過程と、前記溶接部位内における溶接ビードを特定する溶接ビード特定過程と、前記溶接ビード内における亀裂を検出する亀裂検出過程と、溶接ビードの厚さと輝度とを対応付ける第1の情報を用いて、前記溶接ビードの厚さを特定する溶接ビード厚さ特定過程と、特定した前記溶接ビードの厚さにおける亀裂深さと輝度とを対応付ける第2の情報を用いて、前記亀裂検出過程において検出した前記亀裂の深さを特定する亀裂深さ特定過程とを具備する検査方法を提供する。 The present invention is an inspection method for inspecting an object to be measured having a welded part to which a weld metal is welded, and a welding part specifying process for specifying the welded part from an X-ray image of the object to be measured; Using a first information that associates a weld bead identifying process for identifying a weld bead in a weld site, a crack detection process for detecting a crack in the weld bead, and the thickness and brightness of the weld bead, The depth of the crack detected in the crack detection process is determined by using the second information that associates the weld bead thickness specifying process for specifying the thickness with the crack depth and the brightness at the specified thickness of the weld bead. Provided is an inspection method including a crack depth specifying process for specifying.
本発明は、溶接金物が溶接されている溶接部位を有する被測定物のX線撮影画像から前記溶接部位を特定する溶接部位特定方法であって、前記被測定物のX線撮影画像に複数の領域を設定し、隣接する前記領域の相関値を算出し、この相関値に基づいて前記溶接部位を特定する溶接部位特定方法を提供する。 The present invention is a welding site specifying method for specifying the welding site from an X-ray image of an object to be measured having a welding site to which a weld metal is welded, and a plurality of X-ray images of the object to be measured are included in the X-ray image. Provided is a welding site specifying method for setting a region, calculating a correlation value between adjacent regions, and specifying the welding site based on the correlation value.
上記溶接部位特定方法において、複数の前記領域における輝度に関する情報を取得し、この輝度および前記相関値に基づいて前記溶接部位を特定することとしてもよい。 In the welding site specifying method, information on luminance in a plurality of the regions may be acquired, and the welding site may be specified based on the luminance and the correlation value.
上記溶接部位特定方法において、前記領域は、例えば、前記溶接金物を包含する大きさに設定されている。 In the welding site specifying method, the area is set to a size including the weld metal, for example.
本発明は、溶接金物が溶接されている溶接部位を有する被測定物のX線撮影画像から前記溶接部位の溶接ビードに発生している亀裂を検出する亀裂検出方法であって、前記溶接ビードの領域を微分し、この微分結果に基づいて勾配方向ヒストグラムを作成し、この勾配方向ヒストグラムに基づいて亀裂を検出する亀裂検出方法を提供する。 The present invention is a crack detection method for detecting a crack generated in a weld bead at the weld site from an X-ray image of an object to be measured having a weld site to which a weld metal is welded. A crack detection method is provided in which a region is differentiated, a gradient direction histogram is created based on the differentiation result, and a crack is detected based on the gradient direction histogram.
本発明は、溶接金物が溶接されている溶接部位を有する被測定物のX線撮影画像から前記溶接部位の溶接ビードに発生している亀裂を検出する亀裂検出方法であって、前記溶接ビードの領域を微分し、この微分結果に基づいて勾配方向ヒストグラムを作成し、この勾配方向ヒストグラムに基づいて亀裂の候補を検出し、検出した前記亀裂の候補およびその近傍領域の輝度に基づいて亀裂を検出する亀裂検出方法を提供する。 The present invention is a crack detection method for detecting a crack generated in a weld bead at the weld site from an X-ray image of an object to be measured having a weld site to which a weld metal is welded. Differentiate the region, create a gradient direction histogram based on this differentiation result, detect crack candidates based on this gradient direction histogram, and detect cracks based on the detected crack candidate and the brightness of its neighboring regions A crack detection method is provided.
上記亀裂検出方法において、検出した前記亀裂の端点から輪郭追跡を行い、輪郭追跡により検出された箇所についても亀裂として検出することとしてもよい。 In the crack detection method, contour tracking may be performed from the detected end point of the crack, and a portion detected by the contour tracking may be detected as a crack.
本発明は、溶接金物が溶接されている溶接部位を有する被測定物を検査するための検査プログラムであって、前記被測定物のX線撮影画像から前記溶接部位を特定する溶接部位特定処理と、前記溶接部位内における溶接ビードを特定する溶接ビード特定処理と、前記溶接ビード内における亀裂を検出する亀裂検出処理と、前記溶接ビードの厚さと輝度とを対応付ける第1の情報を用いて、前記溶接ビードの厚さを特定する溶接ビード厚さ特定処理と、特定した前記溶接ビードの厚さにおける亀裂深さと輝度とを対応付ける第2の情報を用いて、前記亀裂検出処理において検出した前記亀裂の深さを特定する亀裂深さ特定処理とをコンピュータに実行させるための検査プログラムを提供する。 The present invention is an inspection program for inspecting an object to be measured having a welded part to which a weld metal is welded, and a welding part specifying process for specifying the welded part from an X-ray image of the object to be measured; The first information for associating a weld bead specifying process for specifying a weld bead in the weld site, a crack detection process for detecting a crack in the weld bead, and the thickness and brightness of the weld bead, Using the second information that associates the weld bead thickness specifying process for specifying the thickness of the weld bead with the crack depth and the luminance in the specified weld bead thickness, the crack detected in the crack detecting process Provided is an inspection program for causing a computer to execute a crack depth specifying process for specifying a depth.
本発明によれば、溶接ビードに発生している亀裂等の欠陥を検出することができるという効果を奏する。 According to the present invention, it is possible to detect a defect such as a crack generated in a weld bead.
以下に、本発明に係る検査システムの一実施形態について、図面を参照して説明する。
本実施形態では、被測定物として、溶接金物が溶接されている溶接部位を有するボイラチューブを例に挙げ、主に、このボイラチューブの溶接ビードに生じた亀裂や腐食の位置ならびにその深さを計測する場合について説明する。なお、検査対象となるボイラチューブには、管内部にリブと呼ばれる熱効率を上げるための溝が形成されているライフル管、リブのないベア管等があるが、本発明は、これらの双方に適用することが可能である。
Hereinafter, an embodiment of an inspection system according to the present invention will be described with reference to the drawings.
In this embodiment, as an object to be measured, a boiler tube having a welded part to which a weld metal is welded is taken as an example, and the position and depth of cracks and corrosion generated in the weld bead of this boiler tube are mainly described. The case of measuring will be described. The boiler tube to be inspected includes a rifle tube in which a groove for increasing thermal efficiency called a rib is formed inside the tube, a bare tube without a rib, etc., but the present invention is applied to both of them. Is possible.
図1は、本実施形態に係る検査システムの概略構成を示したブロック図である。図1に示すように、本実施形態に係る検査システムは、X線撮影を用いて被測定物の検査を行うものである。近年、X線撮影写真に代わる新しいデジタルX線画像システムとして、イメージングプレート(Imaging Plate)の開発が進められている。このイメージングプレートとは、従来の写真フィルムに代わるX線情報記録媒体であり、写真フィルムに比べて、放射線に対する感度が高く、また、撮像した情報を消去することが可能であるため、繰り返し使用することができるという利点を有する。また、デジタル信号としてX線情報を取り出すことができるので、コンピュータによる処理がしやすいなどの利点がある。本実施形態では、このイメージングプレートを用いてX線撮影画像を作成し、このX線撮影画像を用いて、主に画像処理によって被測定物の検査を行うものである。 FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an inspection system according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the inspection system according to the present embodiment inspects an object to be measured using X-ray imaging. In recent years, an imaging plate has been developed as a new digital X-ray imaging system replacing X-ray photography. This imaging plate is an X-ray information recording medium that replaces a conventional photographic film. It has a higher sensitivity to radiation than a photographic film and can be used repeatedly because it can erase captured information. Has the advantage of being able to. Further, since the X-ray information can be extracted as a digital signal, there is an advantage that the processing by a computer is easy. In the present embodiment, an X-ray image is created using the imaging plate, and the object to be measured is inspected mainly by image processing using the X-ray image.
図1に示すように、本実施形態に係る検査システムは、被測定物であるボイラチューブ1に対してX線を照射するX線照射装置(X線照射手段)2と、ボイラチューブ1を介してX線照射装置2と反対側に配置され、ボイラチューブ1のX線情報を蓄積するイメージングプレート(放射線測定手段)3と、イメージングプレート3に蓄積されたX線情報を読み出し、画像データを形成するCR(Computed Radiography)システム4と、CRシステム4によって作成されたボイラチューブ1のX線撮影画像を用いてボイラチューブ1の腐食・亀裂検査を行う検査装置5と、検査装置5による検査結果を表示する表示装置6とを備えている。
As shown in FIG. 1, an inspection system according to this embodiment includes an X-ray irradiation device (X-ray irradiation means) 2 that irradiates a
上記CRシステム4は、イメージングプレート3に蓄積されたX線情報を画像として取り出すイメージングシステムであり、近年開発が進められている公知のシステムである。具体的には、CRシステム4は、X線画像情報をイメージングプレート3が受けたX線量に比例する発光として読み取り、量子化し、ヒストグラム(頻度曲線)を生成することにより、ボイラチューブ1のX線撮影画像を作成する。
The CR system 4 is an imaging system that takes out X-ray information accumulated in the
検査装置5は、本発明の主たる特徴部分であり、図2に示すように、ボイラチューブ1のX線撮影画像から溶接部位を特定する溶接部位特定部(溶接部位特定手段)11と、溶接部位内における溶接ビードを特定する溶接ビード特定部(溶接ビード特定手段)12と、溶接ビード内における亀裂を検出する亀裂検出部(亀裂検出手段)13と、溶接ビードの厚さと輝度とが対応付けられている第1のテーブル(第1の情報)と、溶接ビードの厚さ毎に、亀裂深さと輝度とが対応付けられている第2のテーブル(第2の情報)とを記憶する記憶部(記憶手段)14と、第1のテーブルを用いて溶接ビードの厚さを特定し、更に、特定した溶接ビードの厚さに対応する第2のテーブルを用いて、亀裂検出部13により検出された亀裂の深さを特定する亀裂深さ特定部15とを備えている。
The
上記検査装置5は、例えば、CPU(中央演算装置)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等を備えるコンピュータシステムを内蔵している。上述の各部の機能を実現するための一連の処理手順は、プログラムの形式でROM等のコンピュータ読取可能な記録媒体に記録されており、このプログラムをCPUがRAM等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、上記溶接部位特定部11、溶接ビード特定部12、亀裂検出部13、亀裂深さ特定部15などの機能が実現される。
The
上記溶接部位特定部11は、図3に示すように、ボイラチューブ1のX線撮影画像Pに、複数の矩形領域Si(i=1〜n)を設定し、隣接する矩形領域Siの相関値をとる。このとき、ボイラチューブ1の長手方向に沿う矩形領域Siの長さL1は、溶接金物Jの長手方向の長さL2よりも大きく設定されている。なお、溶接金物Jの大きさについては、既知のものとする。また、上記「溶接部位」とは、溶接金物Jと溶接ビード(図示略)とを含む領域をいう。また、相関値は、例えば、正規化相互相関や絶対値差分等を用いて算出することが可能である。
As shown in FIG. 3, the weld
続いて、溶接部位特定部11は、図3に示すように、隣接する矩形領域間の相関値を比較し、隣接する矩形領域の相関値よりも所定値以上小さい相関値を示している矩形領域Siを溶接部位として特定する。例えば、図3の場合には、矩形領域Smを溶接部位として特定する。
ここで、例えば、X線撮影画像Pにおいて、溶接金物Jが含まれていない矩形領域同士では隣接する領域間の相関値が高く、溶接金物Jを含む矩形領域と含まない矩形領域とでは、相関値が低くなる。従って、相関値を参照することで、溶接金物Jを含む溶接部位を容易に特定することが可能となる。
Subsequently, as shown in FIG. 3, the welded
Here, for example, in the X-ray image P, the correlation values between the adjacent regions are high in the rectangular regions that do not include the weld metal J, and the correlation between the rectangular region that includes the weld metal J and the rectangular region that does not include the weld metal J. The value becomes lower. Therefore, by referring to the correlation value, it is possible to easily identify the welded part including the welded metal J.
なお、溶接部位特定部11は、上記相関に加えて、或いは、代えて、各矩形領域Siにおける平均輝度を求め、この平均輝度が隣接する領域の平均輝度よりも所定値以上高い矩形領域Siを溶接部位として特定することとしてもよい。
例えば、溶接金物Jは、X線撮影画像Pにおいて輝度が高くなるので、溶接金物Jを含む矩形領域Siの平均輝度は、溶接金物Jを含まない矩形領域Siの平均輝度よりも高くなる傾向にある。従って、平均輝度を参照することで溶接金物Jを含む溶接部位を容易に特定することができる。
In addition to or instead of the above correlation, the welding
For example, since the weld metal J has high brightness in the X-ray image P, the average brightness of the rectangular area Si including the weld metal J tends to be higher than the average brightness of the rectangular area Si not including the weld metal J. is there. Therefore, it is possible to easily specify the welded portion including the weld metal J by referring to the average luminance.
続いて、溶接部位特定部11は、溶接部位として特定した矩形領域Smにおける接合金物Jの接合方向を検出する。
具体的には、溶接部位特定部11は、図4に示すように、上記溶接部位として特定した矩形領域Smに対して、縦方向の長さL1を接合金物Jの短辺の長さL3以上、好ましくは、L3よりも多少長く設定した複数の矩形領域Si´(i=1〜n)を設定し、隣接する矩形領域Siの相関値をとる。
続いて、溶接部位特定部11は、相関値が隣接する矩形領域に比べて所定値以上低い矩形領域を特定し、更に、この特定した矩形領域の平均輝度と隣接する矩形領域の平均輝度との差分を算出する。この結果、差分が予め設定されている基準値以上であれば、溶接部位特定部11は、溶接金物Jの溶接方向は横方向であると判定し、差分が基準値未満であれば、溶接金物Jの溶接方向は、縦方向または斜め方向であると判定する。
Then, the welding part specific |
Specifically, as shown in FIG. 4, the welded
Subsequently, the welded
例えば、溶接方向が横方向だった場合、図4に示すように、相関値が周囲に比べて低い値を示す矩形領域内には、溶接金物Jのほとんどの部位が含まれるため、この矩形領域内の平均輝度は、隣接する矩形領域の平均輝度に比べてかなり高い値を示すこととなる。一方、溶接方向が縦方向または斜め方向である場合、図5に示すように、相関値が周囲よりも低い値を示す矩形領域だけでなく、それに隣接する矩形領域にも、溶接金物Jの一部の部位が含まれるので、図4に示した接合方向が横方向の場合に比べて、その輝度の差分は小さいものとなる。従って、隣接する矩形領域の平均輝度を比較することにより、接合方向が横方向か否かを容易に判別することができる。 For example, when the welding direction is the horizontal direction, as shown in FIG. 4, the rectangular region in which the correlation value is lower than the surroundings includes most parts of the welded hardware J. The average luminance of the image is considerably higher than the average luminance of the adjacent rectangular areas. On the other hand, when the welding direction is the vertical direction or the oblique direction, as shown in FIG. 5, not only the rectangular area where the correlation value is lower than the surrounding area, but also the rectangular area adjacent thereto, Since the part portion is included, the luminance difference is small compared to the case where the joining direction shown in FIG. 4 is the horizontal direction. Therefore, it is possible to easily determine whether or not the joining direction is the lateral direction by comparing the average luminance of adjacent rectangular regions.
上記判定結果において、溶接方向が横方向でなかった場合、溶接部位特定部11は、溶接方向が縦方向か斜め方向かを特定する。具体的には、溶接部位特定部11は、図6に示すように、溶接部位として特定した矩形領域Smに対して、複数の縦長の矩形領域Si´´を設定し、各矩形領域Si´´における相関値を求める。ここで、この矩形領域Si´´の縦の長さL1は、溶接金物Jの長手方向の長さL2よりも多少長く設定されている。また、矩形領域Si´´の横方向の長さW1は、溶接金物Jの幅方向の長さW2よりも多少長く設定されている。
In the determination result, when the welding direction is not the horizontal direction, the welding
続いて、溶接部位特定部11は、相関値が他の領域に比べて所定値以上低い矩形領域を特定し、更に、周囲の相関値に比べて所定値以上低い相関値を示している領域幅Dが接合金物Jの幅方向の長さW2よりも大きければ、溶接金物Jの溶接方向は縦方向であると判定し、一方、図7に示すように、周囲の相関値に比べて所定値以上低い相関値を示している領域幅Dが接合金物Jの幅方向の長さW2よりも小さければ溶接金物Jの溶接方向は斜め方向であると判定する。このように、溶接方向を特定することで、後述する溶接金物のエッジを容易に抽出することが可能となる。
Subsequently, the welding
なお、上述のように、相関値に基づいて接合方向を検出する方法の他、以下に示すように、溶接部位として特定した矩形領域Siの射影パターンに応じて、溶接方向を判別することとしてもよい。例えば、図8に示すように、溶接方向が縦の場合には、横方向における射影値は幅が狭く、縦方向における射影値は幅が広い。また、図9に示すように、溶接方向が横の場合には、横方向における射影値は幅が広く、縦方向における射影値は幅が狭い。更に、図10に示すように、溶接方向が斜めの場合には、横方向における射影値は幅が広く、縦方向における射影値も幅が広い。
接合部位特定部11は、上述したような各接合方向における射影パターンの特徴を予め保有していることで、これらの射影パターンの特徴に基づいて、接合金物Jの溶接方向を特定することができる。なお、上記射影パターンによる溶接方向の特定ができなかった場合には、上述したように相関値を用いることにより、溶接方向の特定を行う。
As described above, in addition to the method of detecting the joining direction based on the correlation value, the welding direction may be determined according to the projection pattern of the rectangular region Si specified as the welding site, as shown below. Good. For example, as shown in FIG. 8, when the welding direction is vertical, the projection value in the horizontal direction is narrow and the projection value in the vertical direction is wide. As shown in FIG. 9, when the welding direction is horizontal, the projection value in the horizontal direction is wide and the projection value in the vertical direction is narrow. Furthermore, as shown in FIG. 10, when the welding direction is oblique, the projection value in the horizontal direction is wide and the projection value in the vertical direction is also wide.
The joint
上述のように、溶接部位特定部11により溶接部位が特定されると、続いて、溶接ビード特定部12が溶接部位内における溶接ビードを特定する。
溶接ビードと溶接金物Jとの相対的な位置関係は既知である。従って、溶接金物Jが特定できれば、上記溶接金物Jと溶接ビードとの相対的な位置関係により溶接ビードを特定することが可能となる。例えば、溶接ビードは、溶接金物Jの長手方向の輪郭に沿って形成される。
As described above, when the welded part is specified by the welded
The relative positional relationship between the weld bead and the weld metal J is known. Therefore, if the weld metal J can be specified, the weld bead can be specified based on the relative positional relationship between the weld metal J and the weld bead. For example, the weld bead is formed along the longitudinal contour of the weld metal J.
以下、溶接ビード特定部12により行われる溶接ビード特定方法の処理手順について説明する。
まず、溶接ビード特定部12は、溶接部位特定部11により特定された溶接部位内において、微分処理、ハフ変換等の画像処理を行うことにより、溶接金物Jの輪郭(エッジ)を検出する。なお、エッジ検出については、公知の手法を用いることが可能である。溶接金物Jは、他の部分に比べて輝度が高いため、微分フィルタ等を用いて輝度が変化する箇所を抽出し、ハフ変換を行い、上述の溶接方向(角度)のエッジのみを抽出することにより、溶接金物Jの輪郭を容易に抽出することができる。
Hereinafter, the processing procedure of the welding bead specifying method performed by the weld
First, the weld
次に、溶接ビード特定部12は、予め保有している溶接金物と溶接ビードとの相対位置関係に基づいて、溶接金物Jの近傍に溶接ビード領域を設定することで、溶接ビードを特定する。例えば、溶接ビード特定部12は、図11に示すように、溶接金物Jの長手方向に沿って所定の大きさの溶接ビードJxを設定する。
Next, the weld
このようにして、溶接ビードJxが特定されると、亀裂検出部13は、この溶接ビードJx内における亀裂を検出する。
まず、亀裂検出部13は、溶接ビードJx内において、微分処理を行うことでエッジを検出し、検出した各エッジの方向と強度を計算する。更に、亀裂検出部13は、エッジの方向をいくつかの方向に量子化する。例えば、0°、45°、90°、135°の4方向に量子化する。この結果、例えば、図12に示されるような溶接ビードJx内のX線撮影画像に含まれる亀裂やノイズは、図13に示すように、エッジの方向が量子化された線として示されることとなる。
When the weld bead Jx is specified in this way, the
First, the
次に、亀裂検出部13は、量子化された勾配の方向と強度とに基づいて、勾配方向ヒストグラムを作成する。具体的には、亀裂検出部13は、図13に示した各画素におけるエッジの強度を量子化した方向毎に積算することにより、図14に示すような勾配方向ヒストグラムを作成する。続いて、亀裂検出部13は、図14に示したような勾配方向ヒストグラムにおいて、ヒストグラムの値が最も大きい方向を亀裂の方向であるとみなし、それ以外の方向のエッジ成分については、ノイズであると判断する。
例えば、図14に示すように、45°におけるヒストグラムが最も大きい値を示していた場合、45°を示しているエッジ成分については、亀裂であると判定し、それ以外の方向、つまり、0°、90°、135°のエッジ成分については、ノイズ成分であると判断する。
Next, the
For example, as shown in FIG. 14, when the histogram at 45 ° shows the largest value, it is determined that the edge component indicating 45 ° is a crack, and the other direction, that is, 0 °. , 90 °, and 135 ° edge components are determined to be noise components.
ここで、溶接ビードJxにおける亀裂の発生方向は、各溶接ビードJxによって異なるが、同じ溶接ビードJxにおける亀裂の発生方向は一様となる傾向がある。従って、上述のように、各溶接ビードJx内におけるエッジ成分の方向と強度との関係に着目することで、各溶接ビードJx内におけるノイズと亀裂とを判別することができる。
亀裂検出部13は、亀裂を検出すると、この亀裂の方向を予め設定されている基準方向、例えば、0°に一致させるように、当該X線撮影画像Pを回転補正する。
これにより、各溶接ビードJxに発生している亀裂の方向をX線撮影画像P間で統一させることができ、後続の画像処理等の効率を向上させることができる。
なお、リブを有するボイラ管の場合には、予めリブを検出しておき、リブの存在しない領域のみで上述の各処理を実行すればよい。
Here, the crack generation direction in the weld bead Jx differs depending on each weld bead Jx, but the crack generation direction in the same weld bead Jx tends to be uniform. Therefore, as described above, by focusing on the relationship between the direction and strength of the edge component in each weld bead Jx, it is possible to determine the noise and crack in each weld bead Jx.
When detecting the crack, the
Thereby, the direction of the crack which has generate | occur | produced in each welding bead Jx can be unified between X-ray imaging images P, and efficiency, such as subsequent image processing, can be improved.
In the case of a boiler pipe having ribs, the ribs may be detected in advance, and the above-described processes may be executed only in a region where no ribs are present.
また、上記亀裂検出部13は、図15に示すように、上述の手順によって亀裂を検出した後に、更に、検出した亀裂の端点から輪郭追跡を行い、輪郭追跡により検出されたエッジ成分についても亀裂として検出することとしてもよい。このように、輪郭追跡したエッジ成分についても亀裂として検出することにより、途中で曲がっている亀裂についても抽出することが可能となる。これにより、亀裂の検出精度を向上させることができる。
Further, as shown in FIG. 15, the
また、上記亀裂検出部は、エッジ成分を量子化する前の処理として、図16に示すように、微分処理によって得られたエッジ成分の輝度とその近傍の画素の輝度とを比較することにより、ノイズか亀裂かを一次的に判別することとしてもよい。
例えば、亀裂であれば、周囲に比べて輝度が低くなる傾向にあるが、ノイズの場合には周囲に比べて輝度が高くなるという傾向にある。従って、周囲に比べて輝度が高いエッジ成分については、ノイズ成分であるとして除外し、残ったエッジ成分についてのみ、上述した勾配方向ヒストグラム等を作成することにより、亀裂とノイズとを判別することとしてもよい。
In addition, as shown in FIG. 16, the crack detection unit compares the brightness of the edge component obtained by the differentiation process with the brightness of the neighboring pixels as a process before quantizing the edge component. It is good also as discriminating primarily whether it is noise or a crack.
For example, in the case of a crack, the luminance tends to be lower than that of the surroundings, but in the case of noise, the luminance tends to be higher than that of the surroundings. Therefore, edge components with higher luminance than the surroundings are excluded as noise components, and only the remaining edge components are identified as cracks and noise by creating the above-described gradient direction histogram and the like. Also good.
このようにして、亀裂検出部13によって亀裂が検出されると、続いて、亀裂深さ特定部15が亀裂の深さを検出する。以下、亀裂深さの特定方法について詳しく説明する。
まず、記憶部14には、溶接ビードの厚さと輝度とが対応付けられている第1のテーブルと、溶接ビードの厚さ毎に、亀裂深さと輝度とが対応付けられている第2のテーブルとが格納されている。
In this way, when a crack is detected by the
First, in the
上記第1のテーブル、第2のテーブルは、例えば、以下のようにして作成されたテーブルである。
まず、被測定物であるボイラチューブ1の実際の検査の前段階として、ボイラチューブ1と同一材料で作成された複数の試験用ボイラチューブを用意し、各試験用ボイラチューブに、それぞれ異なる厚さの既知の溶接ビードを形成する。そして、これらの試験用ボイラチューブの各々に対して実検査と略同一の条件化でX線を照射することにより、X線撮影画像を取得する。続いて、各X線撮影画像における溶接ビードの輝度を検出し、この輝度と溶接ビードの厚さとを対応付けるテーブルを作成し、このテーブルを第1のテーブルとして記憶部14に格納する。
The first table and the second table are tables created as follows, for example.
First, a plurality of test boiler tubes made of the same material as the
続いて、上記異なる厚さの既知の溶接ビード内に、更に、異なる深さの亀裂を人為的に形成し、この試験用ボイラチューブに対して実検査と略同一の条件化でX線照射することで、X線撮影画像を取得する。そして、このX線撮影画像の溶接ビード内における各亀裂の輝度を検出し、各亀裂の輝度と亀裂深さとを対応付けるテーブルを作成し、このテーブルを第2のテーブルとして記憶部14に格納する。このとき、第2のテーブルは、各溶接ビードの厚さに対応してそれぞれ作成されることとなる。
Subsequently, a crack having a different depth is artificially formed in the known weld bead having the different thickness, and the test boiler tube is irradiated with X-rays under substantially the same conditions as the actual inspection. Thus, an X-ray image is acquired. And the brightness | luminance of each crack in the weld bead of this X-ray image is detected, the table which matches the brightness | luminance and crack depth of each crack is produced, and this table is stored in the memory |
図17に、第1のテーブルの一例を、図18に第2のテーブルの一例を示す。図17において、横軸は溶接ビードの厚さ、縦軸は輝度を示している。また、図18において、横軸は亀裂深さ、縦軸は輝度を示している。 FIG. 17 shows an example of the first table, and FIG. 18 shows an example of the second table. In FIG. 17, the horizontal axis indicates the thickness of the weld bead, and the vertical axis indicates the luminance. In FIG. 18, the horizontal axis indicates the crack depth and the vertical axis indicates the luminance.
亀裂深さ特定部15は、このような第1のテーブルおよび第2のテーブルを用いることにより、溶接ビードJx内に発生した亀裂の深さを特定する。具体的には、亀裂深さ特定部15は、亀裂が検出された溶接ビード内のX線撮影画像Pを亀裂検出部13から受け付けると、まず、第1のテーブルを用いて溶接ビードJxの厚さを特定し、更に、特定した溶接ビードの厚さに対応する第2のテーブルを用いて、溶接ビード内に発生した亀裂の深さを検出する。
これにより、溶接ビードの厚さが異なっていても、亀裂の深さを求めることが可能となるので、計測精度を更に向上させることが可能となる。
The crack
Thereby, even if the thickness of the weld bead is different, the depth of the crack can be obtained, so that the measurement accuracy can be further improved.
なお、上記第1のテーブル及び第2のテーブルに代えて、これらのテーブルの関数式を保有しており、関数式に基づいて、溶接ビードの厚さ、及び、亀裂の深さを演算により求めることとしてもよい。 In place of the first table and the second table, function expressions of these tables are held, and the thickness of the weld bead and the crack depth are obtained by calculation based on the function expressions. It is good as well.
なお、図19に示すように、溶接ビードJxの厚さQが緩やかに変化していた場合には、亀裂が発生している箇所Axの近傍領域A1,A2の輝度を検出し、この輝度を補間することで亀裂が発生している箇所Axの輝度を求め、この輝度に対応する溶接ビードの厚さを第1のテーブルから求めることとしてもよい。このように、溶接ビードの厚さが緩やかに変化している場合には、その周辺の輝度から亀裂が発生している部分の輝度に基づいて、厚さを特定することが可能となる。 In addition, as shown in FIG. 19, when the thickness Q of the weld bead Jx changes gently, the brightness of the areas A1 and A2 in the vicinity of the place Ax where the crack is generated is detected, and this brightness is calculated. It is good also as calculating | requiring the brightness | luminance of the location Ax in which the crack has generate | occur | produced by interpolating, and calculating | requiring the thickness of the weld bead corresponding to this brightness | luminance from a 1st table. As described above, when the thickness of the weld bead is gradually changed, the thickness can be specified based on the luminance of the cracked portion from the luminance around the weld bead.
次に、上述した本実施形態に係る検査システムにおける作用を説明する。
まず、被測定物であるボイラチューブ1の近傍にX線照射装置2を配置し、ボイラチューブ1を介してX線照射装置2と反対側にイメージングプレート3を配置した状態で、X線照射装置2からX線がボイラチューブ1に照射されることにより、ボイラチューブ1のX線情報がイメージングプレート3に蓄積される。
Next, the operation of the inspection system according to the present embodiment described above will be described.
First, the
イメージングプレート3に蓄積されたX線情報は、CR装置4によって読み出され、画像データが作成されて、検査装置5に転送される。検査装置5に転送されたボイラチューブ1のX線撮影画像は、検査装置5内の溶接部位特定部11に入力される。溶接部位特定部11では、X線撮影画像において溶接ビード及び溶接金物Jを含む溶接部位が特定され、この溶接部位の情報が溶接ビード特定部12に転送される。溶接ビード特定部12では、溶接部位内における溶接金物Jが抽出され、その溶接金物Jの長手方向に沿って、溶接ビードJxの領域が設定される。溶接ビードJxが特定されたX線撮影画像Pは、亀裂検出部13に転送される。
The X-ray information accumulated in the
亀裂検出部13では、溶接ビード内におけるエッジ成分が抽出され、このエッジ成分の強度及び方向に基づいて勾配方向ヒストグラムが作成される。続いて、この勾配方向ヒストグラムに基づいて、ノイズと亀裂とを判別し、亀裂として検出したエッジ成分を所定量回転補正した後に、このX線撮影画像Pを亀裂深さ特定部15に出力する。
亀裂深さ特定部15では、亀裂発生箇所の近傍の輝度と第1のテーブルとに基づいて溶接ビードJxの厚さが特定され、更に、この溶接ビードJxの厚さに対応する第2のテーブルから亀裂の輝度に対応する亀裂の深さが特定される。
In the
In the crack
亀裂深さ決定部15によって求められた亀裂深さは、その亀裂部位の位置情報とともに表示制御部(図示略)に転送され、表示制御部によって表示用の画像データが作成されて表示装置6に表示される。
これにより、オペレータは、表示装置6の表示画面を確認することにより、ボイラチューブの溶接ビード内における亀裂の発生箇所やその亀裂の深さを容易に把握することが可能となる。このようにして、ボイラチューブ1の寿命などを把握するのに有効な情報をオペレータに提供することが可能となる。
The crack depth obtained by the crack
Thereby, the operator can easily grasp the occurrence location of cracks and the depth of the cracks in the weld bead of the boiler tube by checking the display screen of the
以上述べてきたように、本実施形態に係る検査システムによれば、亀裂が発生している溶接ビードJxの輝度から溶接ビードの厚さを特定し、特定した溶接ビードの厚さにおける輝度と亀裂深さとが対応付けられている第2のテーブルを用いて、亀裂の深さを特定するので、溶接ビードJxの厚さにかかわらず、亀裂深さを検出することが可能となる。 As described above, according to the inspection system according to the present embodiment, the thickness of the weld bead Jx is determined from the luminance of the weld bead Jx where the crack is generated, and the luminance and crack at the specified weld bead thickness are determined. Since the depth of the crack is specified by using the second table in which the depth is associated, the crack depth can be detected regardless of the thickness of the weld bead Jx.
なお、上記実施形態に係る検査システムにおいては、以下のような手順によりX線撮影画像を取得することとしてもよい。
まず、図20に示すように、被測定物であるボイラチューブの検査領域C全体にわたり、撮影領域Fを左右上下に走査させながら複数のX線撮影画像を取得する。このときの撮影条件は、浅い亀裂から深い亀裂まで全ての深さの亀裂を抽出できるような撮影条件とされている。撮影条件としては、例えば、X線源の管電圧等が挙げられる。
In the inspection system according to the above-described embodiment, an X-ray image may be acquired by the following procedure.
First, as shown in FIG. 20, a plurality of X-ray images are acquired while scanning the imaging region F horizontally and vertically over the entire inspection region C of the boiler tube as the object to be measured. The shooting conditions at this time are set so as to extract cracks of all depths from shallow cracks to deep cracks. Examples of imaging conditions include the tube voltage of the X-ray source.
続いて、各X線撮影画像を確認することにより、ボイラチューブの検査領域Cから亀裂が生じている可能性がある領域S1を抽出する。これにより、亀裂発生の可能性が全く無いところを対象から除外する。
続いて、亀裂を検出するのに適した撮影条件で上記領域S1を撮影することによりX線撮影画像を再度取得し、このX線撮影画像を用いて、上述した各検査処理を行う。これにより、亀裂の検出精度および亀裂深さの検出精度の向上を図ることができる。
Subsequently, by confirming each X-ray image, a region S1 in which a crack may be generated is extracted from the inspection region C of the boiler tube. Thereby, a place where there is no possibility of occurrence of cracks is excluded from the target.
Subsequently, an X-ray image is acquired again by imaging the region S1 under imaging conditions suitable for detecting cracks, and each inspection process described above is performed using the X-ray image. Thereby, the detection accuracy of cracks and the detection accuracy of crack depth can be improved.
例えば、ボイラチューブの検査領域C全体を撮影する場合には、X線源の管電圧を高電圧に設定する。これにより、管の厚さが厚い場合でも亀裂の検出を可能とする。
また、亀裂発生の可能性がある領域についてX線画像を再度取得する場合には、その領域の管の厚さに応じてX線源の管電圧を変化させる。例えば、管の厚さが厚いところ、例えば、ライフル管で厚い箇所や溶接ビード部については、高電圧で撮影する。一方、管の厚さが薄いところ、例えば、ライフル管で薄い方や素管部については、低電圧で撮影する。このように、管の厚さが薄いところについては、低電圧で撮影することにより、濃淡が鮮明な画像を得ることができるので、亀裂深さの推定精度を向上させることができる。
For example, when imaging the entire inspection region C of the boiler tube, the tube voltage of the X-ray source is set to a high voltage. This enables crack detection even when the tube is thick.
Further, when an X-ray image is acquired again for an area where cracks may occur, the tube voltage of the X-ray source is changed according to the thickness of the tube in that area. For example, a place where the pipe is thick, for example, a portion where the rifle pipe is thick or a weld bead is photographed at a high voltage. On the other hand, when the tube is thin, for example, a thin rifle tube or a tube portion is photographed at a low voltage. As described above, when the tube is thin, a clear image can be obtained by photographing at a low voltage, so that the accuracy of estimation of the crack depth can be improved.
また、撮影時においては、ボイラチューブに対する撮影角度を変化させて複数のX線撮影画像を取得することとしてもよい。例えば、正面(90°)、斜め45度、135°などの複数の角度から撮影することが好ましい。
疲労亀裂は、亀裂の幅に比べて、その深さの方が大きいことが多い。従って、斜めから撮影することで、亀裂が鮮明に表れたX線撮影画像を得ることが可能となり、亀裂検出精度および亀裂深さの特定精度を向上させることが可能となる。
Moreover, at the time of imaging | photography, it is good also as acquiring several X-ray imaging images by changing the imaging | photography angle with respect to a boiler tube. For example, it is preferable to photograph from a plurality of angles such as front (90 °), 45 degrees oblique, and 135 degrees.
In many cases, the depth of a fatigue crack is larger than the width of the crack. Therefore, by photographing from an oblique direction, it is possible to obtain an X-ray image in which a crack appears clearly, and it is possible to improve crack detection accuracy and crack depth identification accuracy.
また、図21に示すように、X線照射装置2に熱感知センサ(熱検知手段)31を設け、また、イメージングプレート3の4隅に複数の発熱体32を設けることとしてもよい。撮影時においては、4隅に発熱体32を設けたイメージングプレート3をボイラチューブ1の撮影領域に取り付け、発熱体32を発熱させる。X線照射装置2に設けられた熱感知センサ31により、イメージングプレート3の四隅に設けられた発熱体32の位置を検出することで、イメージングプレート3の設置位置を検出し、このイメージングプレート3の設置位置に基づいてX線照射領域を設定する。
Further, as shown in FIG. 21, the
このように、イメージングプレート3に発熱体32を設けることで、容易にイメージングプレート3の設置位置を検出することが可能となり、X線照射領域の設定を容易に行うことができる。
なお、X線源と熱感知センサ31とを一体化させておくことで、X線照射領域を更に容易に設定することが可能となる。熱感知センサ31の一例としては、赤外線カメラが挙げられる。
As described above, by providing the
It should be noted that the X-ray irradiation region can be set more easily by integrating the X-ray source and the
また、上記発熱による位置合わせに代えて、イメージングプレート3の4隅に音源33を設け、また、X線照射装置2に音センサ34を設けることにより、X線照射領域の設定を行うこととしてもよい。この場合には、イメージングプレート3に設けられた音源33から発せられる音をX線照射装置2に設けられた音センサ34で検出することにより、イメージングプレート3の設置位置を検出する。
Further, instead of the alignment by the heat generation described above, the
なお、上記発熱体32、音源33の設置位置は、イメージングプレート3の四隅に限定されない。これらの発熱体32または音源33は、2箇所以上に設けられていればよく、また、例えば、イメージングプレート3の外周に沿って一定の間隔で取り付けられていてもよい。
Note that the installation positions of the
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。 As mentioned above, although embodiment of this invention was explained in full detail with reference to drawings, the specific structure is not restricted to this embodiment, The design change etc. of the range which does not deviate from the summary of this invention are included.
例えば、上記実施形態においては、イメージングプレート3を用いて検査を行う場合を例示したが、これに限定されない。例えば、X線フィルムをフィルムスキャナーでデジタル情報としたものを検査装置に読み込むことで、上述の検査方法を実現させることとしても良い。更に、受像体と読取機とが一体化されたフラットパネルディテクタ(FPD)システム等を用いることとしてもよい。
For example, in the above-described embodiment, the case where the inspection is performed using the
また、本発明の検査システムは、上述のボイラチューブ1の検査に適用されるだけでなく、さまざまな分野において利用されて好適なものである。特に、背景の輝度が変化するような被測定物においては、背景などの外乱による影響を排除し、亀裂の深さを正確に測定することが可能となるので、大きなメリットを得ることができる。
In addition, the inspection system of the present invention is not only applied to the above-described inspection of the
1 ボイラチューブ
2 X線照射装置
3 イメージングプレート
4 CRシステム
5 検査装置
6 表示装置
11 溶接部位特定部
12 溶接ビード特定部
13 亀裂検出部
14 記憶部
16 亀裂深さ特定部
DESCRIPTION OF
Claims (22)
前記被測定物のX線撮影画像から前記溶接部位を特定する溶接部位特定手段と、
前記溶接部位内における溶接ビードを特定する溶接ビード特定手段と、
前記溶接ビード内における亀裂を検出する亀裂検出手段と、
溶接ビードの厚さと輝度とを対応付ける第1の情報と、溶接ビードの厚さ毎に、亀裂深さと輝度とを対応付ける第2の情報とを記憶する記憶手段と、
前記第1の情報を用いて、前記溶接ビードの厚さを特定し、特定した前記溶接ビードの厚さに対応する前記第2の情報を用いて、前記亀裂検出手段により検出された亀裂の深さを特定する亀裂深さ特定手段と
を具備する検査装置。 An inspection apparatus for inspecting an object to be measured having a welded portion to which a weld metal is welded,
Welding part specifying means for specifying the welding part from an X-ray image of the object to be measured;
Welding bead specifying means for specifying a weld bead in the weld site;
Crack detecting means for detecting cracks in the weld bead;
Storage means for storing first information for associating the thickness and luminance of the weld bead, and second information for associating crack depth and luminance for each thickness of the weld bead;
The thickness of the weld bead is specified using the first information, and the crack depth detected by the crack detection means is determined using the second information corresponding to the specified thickness of the weld bead. An inspection apparatus comprising: a crack depth specifying means for specifying the thickness.
前記被測定物を介して前記X線照射装置と反対側に配置され、前記被測定物のX線情報を蓄積する放射線測定手段と、
前記放射線測定手段に蓄積されたX線情報を読み出し、画像データを形成する読取処理手段と、
読取処理手段により処理された前記被測定物のX線撮影画像から欠陥を検出する検査装置と
を備え、
前記検査装置は、
前記被測定物のX線撮影画像から前記溶接部位を特定する溶接部位特定手段と、
前記溶接部位内における溶接ビードを特定する溶接ビード特定手段と、
前記溶接ビード内における亀裂を検出する亀裂検出手段と、
溶接ビードの厚さと輝度とを対応付ける第1の情報と、溶接ビードの厚さ毎に、亀裂深さと輝度とを対応付ける第2の情報とを記憶する記憶手段と、
前記第1の情報を用いて、前記溶接ビードの厚さを特定し、特定した前記溶接ビードの厚さに対応する前記第2の情報を用いて、前記亀裂検出手段により検出された亀裂の深さを特定する亀裂深さ特定手段と
を具備する検査システム。 X-ray irradiating means for irradiating the object to be measured having a welded portion to which the weld metal is welded,
A radiation measuring means disposed on the opposite side to the X-ray irradiation device via the object to be measured, and storing X-ray information of the object to be measured;
Reading processing means for reading X-ray information stored in the radiation measuring means and forming image data;
An inspection device for detecting a defect from an X-ray image of the object to be measured processed by the reading processing means,
The inspection device includes:
Welding part specifying means for specifying the welding part from an X-ray image of the object to be measured;
Welding bead specifying means for specifying a weld bead in the weld site;
Crack detecting means for detecting cracks in the weld bead;
Storage means for storing first information for associating the thickness and luminance of the weld bead, and second information for associating crack depth and luminance for each thickness of the weld bead;
The thickness of the weld bead is specified using the first information, and the crack depth detected by the crack detection means is determined using the second information corresponding to the specified thickness of the weld bead. An inspection system comprising: a crack depth specifying means for specifying the thickness.
前記被測定物のX線撮影画像から前記溶接部位を特定する溶接部位特定過程と、
前記溶接部位内における溶接ビードを特定する溶接ビード特定過程と、
前記溶接ビード内における亀裂を検出する亀裂検出過程と、
溶接ビードの厚さと輝度とを対応付ける第1の情報を用いて、前記溶接ビードの厚さを特定する溶接ビード厚さ特定過程と、
特定した前記溶接ビードの厚さにおける亀裂深さと輝度とを対応付ける第2の情報を用いて、前記亀裂検出過程において検出した前記亀裂の深さを特定する亀裂深さ特定過程と
を具備する検査方法。 An inspection method for inspecting an object to be measured having a welded portion to which a weld metal is welded,
A welding part specifying process for specifying the welding part from an X-ray image of the object to be measured;
A welding bead specifying process for specifying a weld bead in the weld site;
A crack detection process for detecting cracks in the weld bead;
Using a first information for associating the thickness of the weld bead with the brightness, a weld bead thickness specifying process for specifying the thickness of the weld bead;
An inspection method comprising: a crack depth specifying step for specifying the depth of the crack detected in the crack detection step by using the second information for associating the crack depth and the luminance in the specified thickness of the weld bead .
前記被測定物のX線撮影画像に複数の領域を設定し、隣接する前記領域の相関値を算出し、この相関値に基づいて前記溶接部位を特定する溶接部位特定方法。 A welding site specifying method for specifying the welding site from an X-ray image of a measurement object having a welding site to which a weld metal is welded,
A welding site specifying method in which a plurality of regions are set in an X-ray image of the object to be measured, a correlation value between adjacent regions is calculated, and the welding site is specified based on the correlation value.
前記溶接ビードの領域を微分し、この微分結果に基づいて勾配方向ヒストグラムを作成し、この勾配方向ヒストグラムに基づいて亀裂を検出する亀裂検出方法。 A crack detection method for detecting a crack occurring in a weld bead of the welded part from an X-ray image of a measurement object having a welded part to which a weld metal is welded,
A crack detection method for differentiating the weld bead region, creating a gradient direction histogram based on the differentiation result, and detecting a crack based on the gradient direction histogram.
前記溶接ビードの領域を微分し、この微分結果に基づいて勾配方向ヒストグラムを作成し、この勾配方向ヒストグラムに基づいて亀裂の候補を検出し、検出した前記亀裂の候補およびその近傍領域の輝度に基づいて亀裂を検出する亀裂検出方法。 A crack detection method for detecting a crack occurring in a weld bead of the welded part from an X-ray image of a measurement object having a welded part to which a weld metal is welded,
Differentiating the region of the weld bead, creating a gradient direction histogram based on the differentiation result, detecting a crack candidate based on the gradient direction histogram, and based on the detected brightness of the crack candidate and its neighboring region A crack detection method for detecting cracks.
前記被測定物のX線撮影画像から前記溶接部位を特定する溶接部位特定処理と、
前記溶接部位内における溶接ビードを特定する溶接ビード特定処理と、
前記溶接ビード内における亀裂を検出する亀裂検出処理と、
前記溶接ビードの厚さと輝度とを対応付ける第1の情報を用いて、前記溶接ビードの厚さを特定する溶接ビード厚さ特定処理と、
特定した前記溶接ビードの厚さにおける亀裂深さと輝度とを対応付ける第2の情報を用いて、前記亀裂検出処理において検出した前記亀裂の深さを特定する亀裂深さ特定処理と
をコンピュータに実行させるための検査プログラム。 An inspection program for inspecting an object to be measured having a welded portion to which a weld metal is welded,
A welding part specifying process for specifying the welding part from an X-ray image of the object to be measured;
A weld bead specifying process for specifying a weld bead in the weld site;
Crack detection processing for detecting cracks in the weld bead;
Weld thickness specification processing for specifying the thickness of the weld bead using the first information that associates the thickness of the weld bead with the brightness;
Causing the computer to execute a crack depth specifying process for specifying the crack depth detected in the crack detection process, using the second information that associates the crack depth and the luminance in the specified thickness of the weld bead with each other. Inspection program for.
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010219768A (en) * | 2009-03-16 | 2010-09-30 | Toshiba Corp | Image processing apparatus, and image processing method |
JP2012008018A (en) * | 2010-06-25 | 2012-01-12 | Daido Steel Co Ltd | Surface inspection method |
JP2016085199A (en) * | 2014-10-29 | 2016-05-19 | 三菱重工業株式会社 | Crack evaluation method |
CN111656182A (en) * | 2018-02-14 | 2020-09-11 | 三菱日立电力系统株式会社 | Method for inspecting plant equipment |
JP2023517434A (en) * | 2020-01-27 | 2023-04-26 | コマウ・ソシエタ・ペル・アチオニ | Methods for monitoring weld bead quality, associated welding stations, and computer program products |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06315788A (en) * | 1993-05-06 | 1994-11-15 | Nippon Steel Corp | Defect detector by x-ray radioscopy for steel tube end |
JPH09297111A (en) * | 1996-05-08 | 1997-11-18 | Hihakai Kensa Kk | Radiographic testing device |
JPH10311806A (en) * | 1997-05-09 | 1998-11-24 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Photographing device for welded part at end of large diameter steel pipe |
JP2000180387A (en) * | 1998-12-14 | 2000-06-30 | Japan Steel & Tube Constr Co Ltd | X-ray inspection apparatus and method |
JP2004271281A (en) * | 2003-03-06 | 2004-09-30 | Tohoku Techno Arch Co Ltd | Quantitative and nondestructive evaluation method for crack |
-
2006
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06315788A (en) * | 1993-05-06 | 1994-11-15 | Nippon Steel Corp | Defect detector by x-ray radioscopy for steel tube end |
JPH09297111A (en) * | 1996-05-08 | 1997-11-18 | Hihakai Kensa Kk | Radiographic testing device |
JPH10311806A (en) * | 1997-05-09 | 1998-11-24 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Photographing device for welded part at end of large diameter steel pipe |
JP2000180387A (en) * | 1998-12-14 | 2000-06-30 | Japan Steel & Tube Constr Co Ltd | X-ray inspection apparatus and method |
JP2004271281A (en) * | 2003-03-06 | 2004-09-30 | Tohoku Techno Arch Co Ltd | Quantitative and nondestructive evaluation method for crack |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010219768A (en) * | 2009-03-16 | 2010-09-30 | Toshiba Corp | Image processing apparatus, and image processing method |
JP2012008018A (en) * | 2010-06-25 | 2012-01-12 | Daido Steel Co Ltd | Surface inspection method |
JP2016085199A (en) * | 2014-10-29 | 2016-05-19 | 三菱重工業株式会社 | Crack evaluation method |
CN111656182A (en) * | 2018-02-14 | 2020-09-11 | 三菱日立电力系统株式会社 | Method for inspecting plant equipment |
JP2023517434A (en) * | 2020-01-27 | 2023-04-26 | コマウ・ソシエタ・ペル・アチオニ | Methods for monitoring weld bead quality, associated welding stations, and computer program products |
JP7460241B2 (en) | 2020-01-27 | 2024-04-02 | コマウ・ソシエタ・ペル・アチオニ | Methods for monitoring weld bead quality, related welding stations, and computer program products |
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