JP2010281648A - 放射線検査装置、放射線検査方法および放射線検査プログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】放射線を検査対象に照射し、検査対象と放射線の照射範囲との相対位置関係を変更してそれぞれ異なる位置で放射線透過画像を取得し、これら複数の放射線透過画像が取得された各位置および該複数の放射線透過画像に基づいて欠陥検出画像を生成し、欠陥検出画像に基づいて検査対象に欠陥が含まれるか否かを判定すると共に良否を判定する。
【選択図】図2
Description
なお、本発明の検査対象とは、鋳造,鍛造,圧延,転造,焼結等により加工成形され、内部に巣やクラック等の欠陥を含む鉄やアルミニウム等からなる金属材を指す。
上記特許文献1においては、検査対象としての鋳造製品の欠陥を検出するにあたり、X線を鋳造製品に照射し、鋳造製品を透過した透過X線を検出し、同検出された透過X線に基づいて上記鋳造製品が無欠陥である場合の透過X線を算出し、上記検出された透過X線と上記算出された無欠陥である場合の透過X線とを比較して上記検査対象の欠陥を検出することが提案されている。
内部欠陥の存在は、加工成形された金属材からなる検査対象の強度低下に直結するものである。そのため、金属材の製造技術においてもより小さな欠陥に納まるように工夫がなされており、内部欠陥の検査に関してもより小さな欠陥の検出に対する要求が高まっている。そして、上記金属材の内部欠陥検査は、存在し得る欠陥の大きさを保証するものであり、内部欠陥の大きさが小さいものであることを保証できることは、検査対象である金属材の強度を保証できることとなる。
本発明は、上記現状に鑑みてなされたもので、放射線透過画像において、金属材の材料の粗密の影響等によって生じる画像成分を欠陥に起因する画像成分として誤検出することなく、微小な欠陥を検出することが可能な放射線検査装置、放射線検査方法および放射線検査プログラムを提供することを目的とする。
1.放射線を検査対象に照射する放射線照射手段と、
前記検査対象と前記放射線の照射領域との相対位置を変更する相対位置変更手段と、
前記検査対象を透過した放射線に対応した放射線透過画像を取得する放射線透過画像取得手段と、
前記相対位置が変更された異なる撮像位置で取得された複数の前記放射線透過画像に基づいて欠陥を検出するための欠陥検出画像を生成する欠陥検出画像生成手段と、
前記欠陥検出画像に基づいて前記検査対象に欠陥が含まれるか否かを判定すると共に該検査対象の良否を判定する良否判定手段と、を備え、
前記欠陥検出画像は、前記複数の放射線透過画像が取得された各撮像位置に基づいて該複数の放射線透過画像相互を演算処理することにより前記検査対象の材料の粗密の影響によるノイズ成分が除去された画像であることを特徴とする放射線検査装置。
2.上記1.において、前記欠陥検出画像生成手段が、前記複数の放射線透過画像を2値化処理したのちに各画像間で論理積演算を実行することにより前記欠陥検出画像を生成することを特徴とする。
3.上記1.または2.において、前記相対位置変更手段が、前記検査対象を、前記放射線の照射領域の中心軸と直交する平面内を平行移動させて前記相対位置を変更することを特徴とする。
4.放射線を検査対象に照射する放射線照射工程と、
前記検査対象と前記放射線の照射領域との相対位置を変更する相対位置変更工程と、
前記検査対象を透過した放射線に対応した放射線透過画像を取得する放射線透過画像取得工程と、
前記相対位置が変更された異なる撮像位置で取得された複数の前記放射線透過画像に基づいて欠陥を検出するための欠陥検出画像を生成する欠陥検出画像生成工程と、
前記欠陥検出画像に基づいて前記検査対象に欠陥が含まれるか否かを判定すると共に該検査対象の良否を判定する良否判定工程と、を含み、
前記欠陥検出画像は、前記複数の放射線透過画像が取得された各撮像位置に基づいて該複数の放射線透過画像相互を演算処理することにより前記検査対象の材料の粗密の影響によるノイズ成分が除去された画像であることを特徴とする放射線検査方法。
5.上記4.において、前記欠陥検出画像生成工程が、前記複数の放射線透過画像を2値化処理したのちに各画像間で論理積演算を実行することにより前記欠陥検出画像を生成することを特徴とする。
6.上記4.または5.において、前記相対位置変更工程が、前記検査対象を、前記放射線の照射領域の中心軸と直交する平面内を平行移動させて前記相対位置を変更することを特徴とする。
7.放射線を検査対象に照射する放射線照射機能と、
前記検査対象と前記放射線の照射領域との相対位置を変更する相対位置変更機能と、
前記検査対象を透過した放射線に対応した放射線透過画像を取得する放射線透過画像取得機能と、
前記相対位置が変更された異なる撮像位置で取得された複数の前記放射線透過画像に基づいて欠陥を検出するための欠陥検出画像を生成する欠陥検出画像生成機能と、
前記欠陥検出画像に基づいて前記検査対象に欠陥が含まれるか否かを判定すると共に該検査対象の良否を判定する良否判定機能と、をコンピュータに実現させ、
前記欠陥検出画像は、前記複数の放射線透過画像が取得された各撮像位置に基づいて該複数の放射線透過画像相互を演算処理することにより前記検査対象の材料の粗密の影響によるノイズ成分が除去された画像であることを特徴とする放射線検査プログラム。
8.上記7.において、前記欠陥検出画像生成機能が、前記複数の放射線透過画像を2値化処理したのちに各画像間で論理積演算を実行することにより前記欠陥検出画像を生成することを特徴とする。
9.上記7.または8.において、前記相対位置変更機能が、前記検査対象を、前記放射線の照射領域の中心軸と直交する平面内を平行移動させて前記相対位置を変更することを特徴とする。
(1)本実施形態にかかる放射線検査装置の構成:
(2)放射線検査処理(放射線検査方法):
図1は、本発明の一実施形態にかかる放射線検査装置1の概略ブロック図である。同図に示すように、放射線検査装置1は、放射線撮像機構部10と放射線撮像制御部20とを備えている。放射線撮像機構部10は、放射線発生器11と、位置決め機構12と、放射線検出器13とを備えている。放射線撮像制御部20は、放射線制御部21と、位置決め機構制御部22と、放射線透過画像取得部23と、CPU24と、入力部25と、出力部26と、メモリ27とを備えている。この構成において、CPU24は、メモリ27に記録された図示しないプログラムを実行し、各部を制御し、また、所定の演算処理を実施することができる。
良否判定部24cは、欠陥検出画像に基づいて欠陥に相当する画像成分を検出すると共に、当該検出された欠陥に相当する画像成分に基づいて、鋳造製品12aが良品であるか、不良品であるかを判定する。
本実施形態においては、上述の構成において図2に示すフローチャートに従って放射線検査処理を行う。
最初に、変数nを"1"に初期化する(ステップS100)。この変数nは、最大値をNとする整数であり、検査部位一箇所当たりの撮像回数である。
一般的に、鋳造製品には部分的な粗密が生じている。図3に示すように、鋳造製品12aの材料を透過する透過放射線において、"粗"である部分を多く透過した場合の透過放射線はより大きくなると考えられる。また、この材料の粗密以外に、透過放射線の散乱、回折等の影響によっても変化が生じると考えられ、これらに起因する透過放射線量の変化が、放射線透過画像上のノイズ成分となるものと考えられる。しかし、図4(A)および(B)にそれぞれ示すように、放射状に照射される放射線の照射範囲と鋳造製品12aの検査部位との相対位置を変化させると、放射線の透過方向も変化し、透過方向が変化すると、材料の粗密の影響による透過放射線量にも変化が生じるものと考えられる。このため、撮像位置を変化させて撮像した各放射線透過画像において、欠陥Vに相当する画像成分はそれぞれ撮像位置の違いに応じた位置であって実際の欠陥の大きさに応じた輝度や大きさとなり、ノイズRに相当する画像成分は、その位置や大きさが不規則に変化するものと考えられる。
なお、上述の各画像処理に限られず、例えば、同一撮像位置において複数の放射線透過画像を取得し、これらを画素毎に平均化した画像を生成したり、また、複数の画像を連続加算したり等の画像の時間的ゆらぎに起因するノイズを低減する処理を実施するようにしてもよい。
ここで、上述の実施形態においては、内部欠陥の発生頻度が高い鋳造製品を検査対象の例として引用し説明を行ったが、以上の説明から本願発明が材料に粗密を有する金属材全般に対して適用可能なことは明らかであるため、以下においては鋳造製品を検査対象に表現を置き換えて説明する。
本実施形態では、厚みの変化に起因する透過放射線の検出強度に対する影響を除去するために厚み補正を行う方法を提案したが、厚みが均一で厚みによる影響が少ない検査対象に対しては、厚み補正の処理を省略することが可能である。
最後に、上述の実施形態においては、鋳造製品を検査対象として説明したが、これに限定されず、文頭において説明したとおり鍛造、圧延、転造、焼結等により加工成形された金属材に対しても本願発明を適用することが可能である。
Claims (9)
- 放射線を検査対象に照射する放射線照射手段と、
前記検査対象と前記放射線の照射領域との相対位置を変更する相対位置変更手段と、
前記検査対象を透過した放射線に対応した放射線透過画像を取得する放射線透過画像取得手段と、
前記相対位置が変更された異なる撮像位置で取得された複数の前記放射線透過画像に基づいて欠陥を検出するための欠陥検出画像を生成する欠陥検出画像生成手段と、
前記欠陥検出画像に基づいて前記検査対象に欠陥が含まれるか否かを判定すると共に該検査対象の良否を判定する良否判定手段と、を備え、
前記欠陥検出画像は、前記複数の放射線透過画像が取得された各撮像位置に基づいて該複数の放射線透過画像相互を演算処理することにより前記検査対象の材料の粗密の影響によるノイズ成分が除去された画像であることを特徴とする放射線検査装置。 - 前記欠陥検出画像生成手段は、前記複数の放射線透過画像を2値化処理したのちに各画像間で論理積演算を実行することにより前記欠陥検出画像を生成する請求項1記載の放射線検査装置。
- 前記相対位置変更手段は、前記検査対象を、前記放射線の照射領域の中心軸と直交する平面内を平行移動させて前記相対位置を変更する請求項1または2記載の放射線検査装置。
- 放射線を検査対象に照射する放射線照射工程と、
前記検査対象と前記放射線の照射領域との相対位置を変更する相対位置変更工程と、
前記検査対象を透過した放射線に対応した放射線透過画像を取得する放射線透過画像取得工程と、
前記相対位置が変更された異なる撮像位置で取得された複数の前記放射線透過画像に基づいて欠陥を検出するための欠陥検出画像を生成する欠陥検出画像生成工程と、
前記欠陥検出画像に基づいて前記検査対象に欠陥が含まれるか否かを判定すると共に該検査対象の良否を判定する良否判定工程と、を含み、
前記欠陥検出画像は、前記複数の放射線透過画像が取得された各撮像位置に基づいて該複数の放射線透過画像相互を演算処理することにより前記検査対象の材料の粗密の影響によるノイズ成分が除去された画像であることを特徴とする放射線検査方法。 - 前記欠陥検出画像生成工程は、前記複数の放射線透過画像を2値化処理したのちに各画像間で論理積演算を実行することにより前記欠陥検出画像を生成する請求項4記載の放射線検査方法。
- 前記相対位置変更工程は、前記検査対象を、前記放射線の照射領域の中心軸と直交する平面内を平行移動させて前記相対位置を変更する請求項4または5記載の放射線検査方法。
- 放射線を検査対象に照射する放射線照射機能と、
前記検査対象と前記放射線の照射領域との相対位置を変更する相対位置変更機能と、
前記検査対象を透過した放射線に対応した放射線透過画像を取得する放射線透過画像取得機能と、
前記相対位置が変更された異なる撮像位置で取得された複数の前記放射線透過画像に基づいて欠陥を検出するための欠陥検出画像を生成する欠陥検出画像生成機能と、
前記欠陥検出画像に基づいて前記検査対象に欠陥が含まれるか否かを判定すると共に該検査対象の良否を判定する良否判定機能と、をコンピュータに実現させ、
前記欠陥検出画像は、前記複数の放射線透過画像が取得された各撮像位置に基づいて該複数の放射線透過画像相互を演算処理することにより前記検査対象の材料の粗密の影響によるノイズ成分が除去された画像であることを特徴とする放射線検査プログラム。 - 前記欠陥検出画像生成機能は、前記複数の放射線透過画像を2値化処理したのちに各画像間で論理積演算を実行することにより前記欠陥検出画像を生成する請求項7記載の放射線検査プログラム。
- 前記相対位置変更機能は、前記検査対象を、前記放射線の照射領域の中心軸と直交する平面内を平行移動させて前記相対位置を変更する請求項7または8記載の放射線検査プログラム。
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