JP2012032217A - 目視検査装置及び目視検査用映像の作成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
放射線の多い環境において光学カメラを用いて検査を行う際、放射線ノイズによる画質の低下がない良好な映像を得る。
【解決手段】
目視検査装置を、光学カメラを有する撮影手段と、撮影手段で検査対象物を撮影して得た映像であって該映像の各フレームに対してほぼ独立な信号(ノイズ)を含む映像を取り込む映像取得手段と、映像取得手段で取り込んだ映像を構成する時相の異なる複数枚のフレームに対して局所的に位置合わせを行う局所位置合わせ手段と、局所位置合わせ手段で位置合わせを行った複数枚のフレームに対してフレーム合成を行ってフレーム合成前のフレームよりもＳＮ比が高い合成フレームを生成するフレーム合成手段と、フレーム合成手段で生成された合成フレームから構成される映像を表示または記録する映像出力手段とを備えて構成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、光学カメラにより映像を取得して検査を行う目視検査装置及び目視検査用映像の作成方法に係る。

発電プラント等の放射線を扱うシステムでは、高い安全性が求められており、定期的に十分な検査を実施しなければならない。検査対象としては、例えば原子炉では、原子炉圧力容器や、容器内にあるシュラウド、炉心支持板等の構造物について検査が行われる。燃料集合体の検査など、原子炉以外の検査もある。

検査方法の一つとして、光学カメラを用いて対象物の表面状態を目視で検査する方法がある。本目視検査では、カメラを対象物に近づけて撮影し、得られた映像を対象物から離れた放射線の少ない場所に設置されたディスプレイに表示して、検査員が目視で検査する。また、カメラの映像を後で確認できるように記録している。撮影箇所を移動できるように、カメラに駆動装置が付いていて遠隔操作できる機能が付けられているか、離れた場所から検査員が手動でカメラを操作できる機構を備えている。カメラからはカラーまたはグレースケールの動画情報を取得する。

検査は、ガンマ線などの放射線が多い環境で行われ、放射線の影響によりカメラ映像にノイズが重畳するため、視認性が悪い場合がある。この場合には、対象物の健全性の検査において高い信頼性が得られにくいという課題がある。これに対し、放射線のカメラへの影響を低減するため放射線遮蔽体を備える構成が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

一方で、特許文献２には、狭隘部での検査や、検査の容易化を図り、小型な検査装置や、水中泳動可能な検査装置が開示されている。

また、映像を取得した後で、画像処理により放射線ノイズを低減する方法が考えられる。一般的なノイズ除去手法として、平滑化フィルタやメディアンフィルタといった手法が知られている（例えば、非特許文献１参照）。

特開平９−３１１１９３号公報 特開平１０−２２１４８１号公報

高木幹雄、 下田陽久(編集):「新編画像解析ハンドブック」、東京大学出版会 (2004)

特許文献１で提案されている手法では、放射線遮蔽体を備える分、検査装置の小型化や軽量化が困難である。例えば、ガンマ線量を１割に低減するためには、ガンマ線の遮蔽材としてよく使われている鉛を用いても４センチメートル程度の厚みを必要とする。
一方で、特許文献２に記載されているような装置においては、放射線遮蔽体を備えることはサイズや重量の観点から実用的ではない。

更に、非特許文献１に記載されているような平滑化フィルタやメディアンフィルタといった一般的なノイズ除去手法では、以下に列挙するような問題がある。
平滑化フィルタもメディアンフィルタも、放射線ノイズ以外の成分（信号成分）を保存した上で、放射線ノイズのみを適切に抑制することが困難である。平滑化フィルタは、信号の高周波成分を劣化させてしまい、ぼやけた映像(画像)となってしまうという問題がある。また、メディアンフィルタは、ノイズ量が少ない場合にはある程度良好な映像が得られる場合もあるが、ノイズ量が多くなると性能が低下するという問題がある。これら以外のフィルタとして、例えば、荷重メディアンフィルタなどの高精度な空間フィルタを用いても、映像のＳＮ比（信号成分の量と放射線ノイズ量の比）を高めるには限界がある。

どのような映像においてもノイズのみを完全に除去できる画像処理手法は存在せず、多少の信号成分の劣化やノイズの残留は避けられない。どの程度まで信号成分の劣化が許容できるか、または、ノイズの残留が許容できるかは、検査対象や検査の種類などによって異なる。従来では、画像処理によりノイズを低減する際に、どのような映像が望ましいかを容易に指定できるようなインターフェイスがない。
実検査では、カメラを移動させながら広範囲の検査を行う場合も多い。この場合、放射線量が異なる複数の場所を検査することになり、映像に含まれる放射線ノイズの量もカメラの移動とともに変化する。ノイズ量が少ない環境では比較的容易にノイズ除去が行えるが、ノイズ量が多い環境ではノイズ除去が困難となる。従来の処理では、どのようなノイズ量でも良好な画質を得ることは困難である。

本発明では、光学カメラにより映像を取得して検査を行う目視検査装置及び目視検査用映像の作成方法により前記課題を解決する。

(1)本発明では、光学カメラから映像を取り込み、映像を構成する異なる時相の複数枚のフレームに対して局所的に位置合わせを行い、前記位置合わせを行った複数枚のフレームに対してフレーム合成を行ってフレーム合成前のフレームよりもＳＮ比が高いフレームを生成し、前記フレーム合成後のフレームから構成される画像を表示または記録する。

信号成分は連続する時相の複数枚のフレームの間で相関を持っており、一方で放射線ノイズは各フレームに対してほぼ独立に重畳する。このため、適切にフレーム合成を行うことにより、信号成分を保存した上で放射線ノイズを低減することができる。また、カメラの移動などにより、フレーム間で信号成分の位置ずれが発生する。検査対象物が立体構造を有しているため、画像上の位置によって位置ずれ量が異なる。このため、フレーム間で局所的に位置合わせを行うことによって、位置ずれ量を局所領域毎に精度良く算出することができ、その結果、フレーム合成処理において信号成分を適切に保存することができる。

(2)また、本発明では、取得したカラー映像に対して、前記カラー光学カメラの受光方式に対応する成分の値を算出し、前記算出した成分の値のそれぞれについて別々にノイズ除去度合いを算出する。

例えばＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の受光素子から構成されるカラー光学カメラ（以下、ＲＧＢカメラ）で取得した映像では、映像を構成するＲ成分、Ｇ成分、Ｂ成分に対してそれぞれ独立に放射線ノイズが重畳するとみなせる。そこで、ＲＧＢカメラであれば、各画素において取得したカラー情報に対してＲ成分、Ｇ成分、Ｂ成分の三つの成分の値を算出して、各々の成分に対してフレーム合成を行うことで、これらの成分の値に対して共通してノイズ除去度合いを算出するようなフレーム合成を行うよりも放射線ノイズを適切に除去できる。

(3)また、本発明では、光学カメラから取り込んだ映像と、フレーム合成後のフレームから構成される映像の両方を同時に表示または記録する。

検査員にとって、放射線ノイズ除去後の映像のみでなく、放射線ノイズ除去前の映像も同時に観察できたほうが、多くの情報を得られ、使い勝手が良くなる場合もある。例えば、放射線ノイズの量を視覚的に把握できたり、放射線ノイズ除去の処理パラメータを検査時に調整する際にも、両方の映像を見ながら行うほうが調整しやすい。

(4)また、本発明では、光学カメラから映像を取り込み、映像を構成する時相の異なる複数枚のフレームに対して局所的に位置合わせを行い、前記位置合わせを行った複数枚のフレームに対してフレーム合成を行ってフレーム合成前のフレームよりもＳＮ比が高いフレームを生成し、前記フレーム合成後のフレームから構成される映像を表示または記録し、さらに、前記光学カメラから取り込んだ映像に含まれる放射線ノイズの量を測定し、測定した放射線ノイズの量に応じて、位置合わせまたはフレーム合成または映像出力に関する処理パラメータを変更する。

適切な放射線ノイズ除去の方法は、放射線ノイズの量によって異なる。例えば、ノイズ量が少ない場合には少数枚のフレームのみを用いて処理を行っても良好な画質が得られるが、ノイズ量が多い場合には多数枚のフレームを用いなければノイズの抑制が困難である。また、ノイズ量が多い場合に高性能な除去を行うためには、多数枚のフレームを用いるのみでなく複雑な処理を行う必要がある。しかし、多数枚のフレームを用いたり、複雑な処理を行うと、処理時間が長くなるなどのデメリットもある。そこで、放射線ノイズの量に応じて、例えばフレーム枚数や他の処理パラメータを適切に変更することにより、常に良好な画質を得ることができる。

(5)また、本発明では、フレーム合成前のフレームと、フレーム合成後のフレームの両方を用いて放射線ノイズの量を測定する。

放射線ノイズの量は、カメラから取得した映像を用いて測定することができる。ノイズ量を測定する際、映像から放射線ノイズを精度良く抽出する必要があるが、例えばフレーム合成前のフレームからフレーム合成後のフレームを減算することにより、放射線ノイズの量を測定するための複雑な処理を追加することなく、比較的高精度な抽出が可能である。

(6)また、本発明では、位置合わせまたはフレーム合成または映像出力に関する処理パラメータのうち、映像の表示レートまたは記録レートを変更する。

放射線ノイズの量が多いほど、信号成分を保存した上で放射線ノイズを除去するためには多くの演算量を必要とする。限られた演算能力を持つ装置では、表示レートや記録レートを落とさない限り、ノイズ除去性能を犠牲にすることになる。しかし、検査員にとっては、ノイズ量の多い映像を高いレートで表示または記録するよりも、多少レートを落としてでもノイズ量が少ない映像のほうが検査しやすい場合も多い。そこで、放射線ノイズ量に応じて表示レートまたは記録レートを変更することにより、ノイズ量が少ないときには高いレートを維持しつつ、ノイズ量が多いときには画質を重視した処理を施すことができる。

(7)また、本発明では、光学カメラから映像を取り込み、取り込んだ映像に対して放射線ノイズ除去処理によりＳＮ比が高い映像を生成し、前記生成した映像を表示または記録し、さらに、検査前に、キャリブレーション用の映像を用いて放射線ノイズ除去処理または映像表示または映像記録に関する処理パラメータを調整するキャリブレーション機能を有し、本キャリブレーション機能では、前記キャリブレーション用の映像に、擬似的にノイズを重畳させて得られたノイズ重畳映像に対して放射線ノイズ除去処理を行い、前記放射線ノイズ除去処理後の映像に基づいて前記処理パラメータを調整するインターフェイスを備える。

本キャリブレーション機能により、検査員が見やすい映像が得られるように、放射線ノイズ除去処理の処理パラメータを検査前に調整することができる。これにより、検査時に処理パラメータを一から調整する場合と比べると検査時間を短縮できるなどの利点がある。また、キャリブレーション用の映像として放射線ノイズを含まない映像を取得することにより、ノイズ除去後の映像と放射線ノイズが含まれない映像との比較が行えるため、ノイズ除去処理により信号成分がどの程度劣化するかを正確に把握できたり、ノイズ量を変化させたときのノイズ除去性能を調べることが可能となる。

(8)また、本発明では、光学カメラから映像を取り込み、取り込んだ映像を構成する異なる時相の複数枚のフレームに対して局所的に位置合わせを行い、前記位置合わせを行った複数枚のフレームに対してフレーム合成を行ってフレーム合成前のフレームよりもＳＮ比が高いフレームを生成し、前記生成した映像を表示または記録し、さらに、検査前に、キャリブレーション用の映像を用いて放射線ノイズ除去処理または映像表示または映像記録に関する処理パラメータを調整するキャリブレーション機能を有し、本キャリブレーション機能では、前記キャリブレーション用の映像に、擬似的にノイズを重畳させて得られたノイズ重畳映像に対して放射線ノイズ除去処理を行い、前記放射線ノイズ除去処理後の映像に基づいて前記処理パラメータを調整するインターフェイスを備える。

前述のように、放射線ノイズ除去処理として、局所的に位置合わせを行った後、フレーム合成を行うことで、信号成分を適切に保存した上で放射線ノイズを低減することができる。本処理に対するキャリブレーション機能を備えることにより、局所位置合わせやフレーム合成に関する処理パラメータを適切に調整することができ、これにより所望の画質を得ることが可能となる。

(9)また、本発明では、キャリブレーション機能において、ノイズ重畳映像に対して放射線ノイズ除去処理を行った映像が、ノイズ重畳前のキャリブレーション用の映像に近くなるように処理パラメータを調整する。

処理パラメータを調整できることで、検査員は、必要なときのみ処理パラメータの調整を行えば良く、調整における検査員の負担を低減しつつ、良好な処理結果を得ることができる。

本発明によれば、映像を構成する時相の異なる複数枚のフレームに対して局所的に位置合わせを行った後、フレーム合成を行ってフレーム合成前のフレームよりもＳＮ比が高いフレームを生成することによって、放射線ノイズを効果的に除去することができる。

本発明の実施例１における目視検査装置の基本構成を示すブロック図である。 本発明の実施例１における放射線ノイズが重畳した映像に対して画像処理によるノイズ除去を行う処理の流れを示すフロー図である。 局所位置合わせステップ１０２において、映像を局所領域に分割する方法を示した一実施例図である。 局所位置合わせステップ１０２において、図３のように分割して得られた各局所領域について位置合わせを行う方法を示した一実施例図である。 フレーム合成を行うシーケンスの一実施例図である。 カラー映像に対して放射線ノイズが重畳した場合の明度値の例を示す３次元空間を示す図である。 点６０３、６０４、６０６のＲＧＢごとのフレーム合成重みを示す表である。 ＲＧＢカメラの受光原理について（ａ）３板方式と（ｂ）単板方式を示した図である。 ＲＧＢカメラの出力の各成分ごとにフレーム合成して、合成する処理フローを示す図である。 ＲＧＢカメラの出力に対して例外除去処理を行った後に、二成分ごとにフレーム合成し、この二成分ごとにフレーム合成したフレームを用いて合成フレームを作成する処理フローを示す図である。 本発明の実施例２における目視検査装置の基本構成を示すブロック図である。 本発明の実施例２における放射線ノイズが重畳した映像に対して画像処理によるノイズ除去を行う処理の流れを示すフロー図である。 本発明の実施例２における測定したノイズ量に応じて表示レートを変更する方法を説明するノイズ量と表示レートとの関係を示すグラフである。 本発明の実施例２における測定したノイズ量に応じて表示レートを変更する方法を説明するノイズ量とフレーム枚数との関係を示すグラフである。 本発明の実施例２におけるノイズ量を測定する処理の流れを示すフロー図である。 本発明の実施例２における処理パラメータ変更方法の一つとして、フレーム合成方法を切り替える処理の流れを示すフロー図である。 本発明の実施例２におけるノイズ除去性能評価を自動で行う場合の処理の流れを示すフロー図である。 本発明の実施例２におけるノイズ除去の処理パラメータの調整を手動で行う場合の処理の流れを示すフロー図である。 本発明の実施例２における元映像から劣化映像を作成する処理の流れを示すフロー図である。 本発明の実施例２におけるノイズ除去性能評価の処理の流れを示すフロー図である。 本発明の実施例２におけるキャリブレーション時にディスプレイに表示されるキャリブレーション画面の正面図である。 本発明の実施例２における検査時にディスプレイに表示される画面の正面図である。

本発明は、光学カメラにより映像を取得して検査を行う検査装置に係り、特に撮影して得た映像の各フレームに対してほぼ独立な信号(ノイズ)が重畳した映像に対して画像処理によるノイズ除去処理を施すノイズ除去方法およびその装置を提供することにある。以下、本発明に係る実施の形態について各フレームに対してほぼ独立な信号(ノイズ)が放射線ノイズである場合を例にとって図面を用いて説明する。

図１は、実施例１における目視検査装置の基本構成を示す図である。目視検査装置は、撮影装置１１０、映像取得部１０１、撮影(撮像)装置制御部１０２、局所位置合わせ部１０３、フレーム合成部１０４、映像出力部１０５を備えて構成される。撮影装置１１０は、光学カメラ１１３を備える。撮影装置１１０のみを検査対象物１２０の近くに置いて検査を行い、撮影装置以外の１０１〜１０５の装置は放射線量が多い環境の外に出す。また、撮影装置１１０は、照明１１２や装置駆動部（図示せず）を備えていても良い。

光学カメラ１１３で検査対象物１２０を撮影して得られた映像(動画像)を映像取得部１０１で取得する。光学カメラ１１３は、カラー映像またはグレースケール映像を撮影することができる。光学カメラ１１３の種類として、撮像管、ＣＣＤ、ＣＭＯＳなどを用いることができる。撮影装置１１０からの映像は、ケーブル１１４を通して映像取得部１０１に伝送する。撮影装置１１０と映像取得部１０１との間の通信は、無線で行っても良い。局所位置合わせ部１０３で複数枚のフレームに対する位置合わせを行った後、フレーム合成部１０４で位置合わせ後のフレームを合成する。合成後のフレームから構成される映像を映像出力部１０５にて表示または記録する。

次に、図１の装置を用いて検査を行う手順について図２を用いて説明する。図２は、図１の装置で撮影装置１１０を移動させながら検査対象物１２０を撮影して得た放射線ノイズが重畳した複数のフレームからなる映像に対して画像処理によるノイズ除去処理を行うシーケンスを説明する図である。まず、ステップＳ２０１で、撮影装置１１０により検査対象１２０を撮影した映像(動画像)を取得し、次にステップＳ２０２で映像(動画像)を構成する時相の異なる複数枚のフレームに対して局所的に位置合わせを行う。次にステップＳ２０３のフレーム合成で位置合わせ後の複数枚のフレームを合成し、フレーム合成前よりもＳＮ比の高いフレームを得る。ＳＮ比とは、信号成分の量と、放射線ノイズの量との比で表される。取得した映像を構成するフレームの各々に対して、Ｓ２０２、Ｓ２０３の処理を繰り返して行う。最後に、ステップＳ２０４でフレーム合成ステップＳ２０３により得られたフレームから構成される映像(動画像)を表示または記録する。

信号成分は連続する複数枚のフレームの間で相関を持っており、一方で放射線ノイズは各フレームに対してほぼ独立に重畳する。このため、適切にフレーム合成を行うことにより信号成分を保存した上で、放射線ノイズを低減することができる。また、カメラの移動などにより、フレーム間で信号成分の位置ずれが発生する。検査対象物が立体構造を有しているため、映像上の位置によって位置ずれ量が異なる。このため、フレーム間で局所的に位置合わせを行うことによって、位置ずれ量を局所領域毎に精度良く算出することができ、その結果、フレーム合成処理において信号成分を適切に保存することができる。

図３は、局所位置合わせステップＳ２０２において、映像(画像)を局所領域に分割する方法を示した一実施例図である。図３（ａ）の３０１は、放射線ノイズ除去処理の対象とするフレームである。図３（ｂ）の３０２は、対象フレーム３０１に対してフレーム合成処理を行うときに参照するフレーム（以下、参照フレーム）である。１枚の対象フレームに対応する参照フレームは複数枚あっても良い。参照フレームには、対象フレームと時間的に近傍のフレームが用いられる。対象フレームと参照フレームには、カメラの動きなどの影響により局所的な位置ずれは発生するものの、ほぼ同一の箇所が映っているとみなせる場合が多い。一方、放射線ノイズは、各フレームにおいてほぼ独立に重畳する。そこで、対象フレームと参照フレームの位置合わせを行った後、適切なフレーム合成処理を行うことにより、対象フレームのＳＮ比を向上することができる。

図３（ｃ）の３０３は、図３（ｂ）の参照フレーム３０２に対する局所領域分割結果の一実施例である。フレームを、同一形状（３０３の例では長方形）の局所領域に分割している。位置合わせでは、分割後の各局所領域について、対象フレームとの位置ずれ量を計算して補正をする。図３（ｄ）の３０４〜図３（ｆ）の３０６は、それぞれ３０３とは別の局所領域分割結果の例である。図３（ｄ）の３０４では、異なる形状の局所領域に分割している。各局所領域の形状は長方形である必要はなく、３１１のような三角形や、複雑な形状であっても良い。また、図３（ｅ）の３０５のように、異なる局所領域がオーバーラップしていても良い。図３（ｆ）の３０６の例では、フレームに映った信号成分の特徴が類似している領域を同一の局所領域で表すようにセグメンテーションを行って得られた局所領域分割結果である。図３（ｄ）の３０４や図３（ｆ）の３０６の例のように、フレームに映った情報に応じて、局所領域の形状やサイズを動的に変更しても良い。また、非常に細かな領域分割として、各画素を一つの局所領域としても良い。

検査対象物は３次元の構造物であるため、図３（ａ）の対象フレーム３０１と図３（ｂ）の参照フレーム３０２では、例えば構造物３２１と３２２の間の距離が異なって見えたり、構造物３２３のように形状が異なって見えたりする。しかし、局所的に位置合わせを行えば、多くの信号成分について、対象フレームと参照フレームの適切な対応付けを行うことができる。

図４は、局所位置合わせステップＳ２０２において、図３のように分割して得られた各局所領域について位置合わせを行う方法を示した一実施例図である。４０１および４０２が、参照フレームにおける局所領域の一つを表す。図４（ａ）は、平行移動により位置合わせを行う例である。この例では、４０１の領域を４１１のように平行移動させることで位置合わせを行っている。対象フレームと参照フレームの間で位置ずれの主な要因が平行移動である場合には、このような位置合わせが有効である。図４（ｂ）は、平行移動、拡大、縮小、回転、歪みにより位置合わせを行う例である。４１２は、４０２を位置合わせした後の領域を表す。対象フレームと参照フレームの間で平行移動のみでなく、拡大と回転によるずれもあり、さらに領域が歪んでいるような状況において有効である。

撮影装置１１０の移動に伴い、平行移動、拡大縮小、回転が発生する。また、映像上では歪んで見えるときもあり得る。このような場合、図４（ａ）の４０１や図４(ｂ)の４０２の例のような位置合わせを行うことにより、対象フレームと参照フレームの間の対応付けを高精度に行うことができる。ただし、例えば、映像上では拡大縮小が発生していたとしても、その影響が小さい場合は、位置合わせにおいて拡大縮小を行わなくても良い。位置合わせでは、近傍にある局所領域の間を補間することにより、局所領域を隙間なく自然に繋げるような処理を行っても良い。

図５（ａ）〜（ｃ）は、フレーム合成を行うステップＳ２０３についてその詳細を説明する図である。図５（ａ）の例では、対象フレーム５５１と位置合わせ後の参照フレーム５５２の対応する各画素に対して、フレーム間でメディアンを計算し（Ｓ５０１）、その結果を合成後の対象フレーム５０２とする。放射線ノイズは、一般的なノイズのモデルとして広く用いられるような加法的白色ガウシアンノイズとは大きく異なった性質を持っており、放射線ノイズが重畳したときには大きくその画素の明度値を変化させる。このため、例えば対象フレーム１枚と参照フレーム（ｎ−１）枚の計ｎ枚のフレームを用いてメディアンを計算するような処理（Ｓ５０１）を行うことにより、ｎ枚のフレームの各画素について放射線ノイズが重畳したフレームがｎ／２枚未満であれば放射線ノイズが重畳した明度値を除去することができ、フレーム合成前よりもＳＮ比の高い対象フレーム５０２を得ることができる。

図５（ｂ）の例では、まず、位置合わせ後の参照フレーム５５２に対して例外除去処理（Ｓ５１１）により、カメラの大きな移動などの影響でフレーム間の対応付けが困難であるような参照フレームを除去する。次に、重み計算（Ｓ５１２）により、対象フレーム５５１と参照フレーム５５２に対して重み５１４を計算した後、重み５１４を用いて加重平均処理（Ｓ５１３）を行うことで、合成後の対象フレーム５１５を求める。重み５１４は、各フレームに対して画素毎に求めても良い。カメラ１１０の移動量が大きく、位置合わせが正確に行えないような場合や、放射線ノイズ量が多い場合には、図５（ａ）のシーケンスでは良好な処理を行うことは困難である。位置合わせが正確に行えないフレームを用いて処理を行うと、画質を大きく損ねる場合もある。

そこで、例外除去処理（Ｓ５１１）を行うことにより、位置合わせが正確に行えなかった場合でも画質の低下を防ぐことができる。また、大まかな位置合わせはできる場合でも、局所的に見ると位置合わせが正確に行えないような場合も起こりうる。この場合には、位置合わせが正確に行えなかったとみなせる画素（または局所領域）ほど重みを小さく設定することにより、良好な画質を得ることができる。さらに、放射線ノイズが重畳している可能性が高い画素について、重みを小さくすることもできる。放射線ノイズが重畳している可能性が高いか否かは、参照フレーム同士の比較や、参照フレームと対象フレームとの比較、近傍の画素の明度値との比較により、判断することができる。

図５（ｃ）の例では、合成後の対象フレーム５２５を、次の重み計算処理（Ｓ５２１）における参照フレーム５２６として利用する。このシーケンスでは、合成後の対象フレーム５２５を、遅延ステップ（Ｓ５２３）により１時相分だけメモリに記憶しておき、記憶したフレームを次の時相で得られた対象フレーム５５１に対する参照フレーム５２６として用いる。参照フレーム５２６は、複数枚のフレームであっても良い。図５（ｂ）の例と同様に、重み計算（Ｓ５２１）により、対象フレーム５５１と参照フレーム５２６に対して重み５２４を求め、加重平均処理（Ｓ５２２）により、重み５２４を用いて加重平均処理を行うことで、合成後の対象フレーム５２５を求める。このようなシーケンスにより、図５（ａ）や図５（ｂ）の処理と比べるとより少数枚の参照フレームで同等のノイズ除去度合いを実現できるという利点があり、演算量やメモリ使用量を削減することができる。

図６Ａに、カラー映像に対して放射線ノイズが重畳した場合の明度値の例を示す。光学カメラには、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の受光素子から構成されるＲＧＢカメラや、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）の受光素子から構成されるＣＭＹカメラなどがある。以下、ＲＧＢの受光素子を用いる受光方式である、ＲＧＢカメラで撮影する場合について述べる。各画素における明度値の情報が、カメラから出力される。カメラにより出力される方式は異なり、例えば、Ｒ、Ｇ、ＢやＣ、Ｍ、Ｙ等の三つのスカラー値の組として出力される場合もあれば、ＮＴＳＣやＰＡＬなどの方式で出力される場合もある。

カメラから出力される信号に対してＲ、Ｇ、Ｂの三つの成分を算出することにより、各画素における明度値を、図６ＡのようにＲ、Ｇ、Ｂの各成分に対するスカラー値の組として、ＲＧＢ軸で表される３次元空間上の１点で表すことができる。点６０２は、ある特定のフレームの特定の画素において、放射線ノイズが重畳しなかった場合の明度値（真値）を示す。

これに対し、Ｒの受光素子に対して放射線ノイズが重畳した場合には、点６０４のようにＲ成分の値が真値から外れる。同様に、Ｇの受光素子やＢの受光素子に対して放射線ノイズが重畳すると、点６０３や点６０５のような値をとる。

ＲとＧの受光素子に対して同時に放射線ノイズが重畳する場合もあり、このときは点６０６のように、Ｒ成分とＧ成分の値が両方とも真値から外れる。一方、図５の実施例図で述べたようなフレーム合成を行えば、点６０１のように点６０２の真値に近い値を推定することができる。ＲＧＢカメラの場合はＲ、Ｇ、Ｂ成分が、ＣＭＹカメラの場合はＣ、Ｍ、Ｙ成分が、それぞれ受光方式に対応する成分である。

このとき、例えば、図５（ｂ）で説明したような加重平均によりフレーム合成を行う際、Ｒ成分、Ｂ成分、Ｇ成分に対して、同一の重みを用いるよりも、成分毎に重みを計算して一般に異なる重みを用いたほうが良好な性能が得られる。なぜならば、点６０４のような値に対しては、Ｇ成分とＢ成分には放射線ノイズが重畳していないため重みを大きくして処理を行い、放射線ノイズが重畳しているＲ成分に対しては重みを小さくしたほうが、適切なフレーム合成が行えるからである。

図６Ｂの表６１１に、点６０３、６０４、６０６に対する適切な重みの大きさを示す。ＲＧＢカメラで得られた明度値を、ＲＧＢ軸での表現のみでなく、例えばＣＭＹ軸で表される３次元空間上の１点で表すこともできる。しかし、ＣＭＹ成分の値に対してフレーム合成処理を行ってもこのような利点は得られず、ＲＧＢ成分の値に対してフレーム合成処理を行う必要がある。

一方、ＲＧＢカメラではなくＣＭＹカメラを使用した場合には、ＲＧＢ成分の代わりにＣＭＹ成分の値に対してフレーム合成処理を行うことにより、同様の効果を得ることができる。このように、カラー光学カメラの受光方式に対応する成分の値を算出して、各成分の値について別々にノイズ除去度合いを算出するようにフレーム合成を行うことにより、放射線ノイズをより適切に除去することができる。

図７は、ＲＧＢカメラの受光原理を表す一実施例図である。ＲＧＢカメラの受光部の主な構成として、図７（ａ）に示すような、ＲＧＢ成分のそれぞれに対して１枚ずつの受光板を持つ３板方式や、図７（ｂ）に示すような、１枚の受光板から構成される単板方式がある。図７（ａ）の３板方式では、入射光７００を、分光器７０１によりＲ、Ｇ、Ｂの成分に分光し、各成分の光を、７０２〜７０４のＲ成分、Ｇ成分、Ｂ成分受光板により受光する。

図７（ｂ）の単板方式では、７１０のようにＲＧＢ成分の受光素子を２次元状に並べた１枚の板により受光する。人間の目が緑付近で高感度であることから、Ｇ成分の素子が多く並べられることが多い。このようにＲＧＢカメラでは各受光素子はＲＧＢ成分のいずれかを受光する構成となっている。受光素子が放射線と反応してノイズが乗る際、映像上の同一画素であってもＲＧＢ成分においてほぼ独立にノイズが重畳する。ＲＧＢカメラ以外のカメラでも同様に、対応する成分毎にほぼ独立にノイズが重畳する。

図８Ａ及び図８Ｂは、カラー光学カメラの受光方式に対応する成分の値を算出して、各成分の値について別々にノイズ除去度合いを算出するようなフレーム合成Ｓ２０３を行うシーケンスを示す図である。以下、ＲＧＢカメラを使用した場合の例を示す。図８Ａのシーケンスでは、まず、対象フレーム８２１と参照フレーム８２２の各々に対して、ステップＳ８０１でＲＧＢ成分の値を算出する。元々、カメラからＲ、Ｇ、Ｂの三つのスカラー値の組が出力される場合には、ステップＳ８０１では何も行わなくても良い。次に、ステップＳ８０２〜Ｓ８０４にて、それぞれ、Ｒ、Ｇ、Ｂ成分のフレーム合成を行い、それらを統合して合成後の対象フレーム８３１を得る。ステップＳ８０２〜Ｓ８０４では、入出力が異なるだけで同じフレーム合成手法を用いても良いし、異なるフレーム手法を用いても良い。

図８Ｂは、図８Ａとは別のシーケンスである。このシーケンスでは、参照フレーム８２２に対して、ステップＳ８１５で例外除去処理を行い、カメラ１１０の大きな移動などの影響でフレーム間の対応付けが困難であるような参照フレームを除去する。次に、対象フレーム８２１と参照フレーム８２２に対して、ステップＳ８１６でＲＧＢ成分の値を算出する。次に、ステップＳ８１２にて、Ｒ成分とＧ成分の値を用いてフレーム合成を行う。同様に、ステップＳ８１３ではＧ成分とＢ成分の値、ステップＳ８１４ではＢ成分とＲ成分の値を用いてフレーム合成を行い、それらを統合して合成後の対象フレーム８３２を得る。

図８Ｂのシーケンスのように、例外除去処理（Ｓ８１５）のようなフレーム合成の一部の処理については共通して行っても良いし、他のＲＧＢ成分以外の成分に対して行っても良い。図８Ｂのシーケンス全体を通して、フレーム毎に、各成分の値に対して別々にノイズ除去度合いを算出する処理になっていれば良く、ステップＳ８１２〜Ｓ８１４のように、Ｒ成分、Ｇ成分、Ｂ成分の値をまとめて処理を行うこともできる。

ＲＧＢカメラ以外のカメラを使用した場合でも、同様のシーケンスで処理を行うことができる。なお、カメラから送られてくる信号としては、ＮＴＳＣやＰＡＬなどの方式であり、必ずしもカメラで取得した信号をそのままの形で伝送する訳ではない。カメラで取得した信号をこれらの方式に変換し、データを映像取得部まで伝送し、伝送された信号をカメラの受光方式に対応する成分の値を算出する一連の処理を行う際に、信号が劣化する場合もある。この劣化を補正するための処理が入っていても良い。

本発明の第２の実施例について説明する。

図９に本発明の第２の実施形態の目視検査装置の構成を示す。実施例１で説明した図１の構成と同じユニットに対しては、同じ番号を付している。図９に示した構成は、図１で説明した構成に対して、さらに、取得した映像に含まれるノイズを除去するノイズ除去部９２０としてノイズ量を測定するノイズ量測定部９２３や、位置合わせ処理またはフレーム合成処理または映像出力処理に関する処理パラメータを変更する処理パラメータ変更部９２４を備え、更に、検査前のキャリブレーションとして、キャリブレーション用の映像に擬似的にノイズを重畳させて劣化映像を生成したり、処理パラメータを調整するためのインターフェイスを生成するキャリブレーション部９１０を備えている。

撮影装置１１０は、光学カメラ１１３を備える。撮影装置１１０のみを検査対象物１２０の近くに置いて検査を行い、撮影装置以外の１０１〜１０５の装置は放射線量が多い環境の外に出す。また、撮影装置１１０は、照明１１２や装置駆動部（図示せず）を備えていても良い。光学カメラ１１３で検査対象物１２０を撮影して得られた映像を映像取得部２０２で取得する。光学カメラ１１３は、カラー映像またはグレースケール映像を撮影することができる。光学カメラ１１３の種類として、撮像管、ＣＣＤ、ＣＭＯＳなどを用いることができる。撮影装置１１０は撮影(撮像)装置制御部２０３で制御される。

撮影装置１１０からの映像は、ケーブル１１４を通して映像取得部２０２０に伝送する。撮影装置１１０と映像取得部２０２との間の通信は、無線で行っても良い。局所位置合わせ部９２１で処理パラメータ変更部９２４及びキャリブレーション部９１０からの信号を受けて複数枚のフレームに対する位置合わせを行った後、フレーム合成部９２２で同様に処理パラメータ変更部９２４及びキャリブレーション部９１０からの信号を受けて位置合わせ後のフレームを合成する。合成後のフレームから構成される映像を映像出力部９３０にて表示または記録する。
図１０は、第２の実施例における図９の装置を用いた処理の流れを示す図である。ステップＳ１００１〜Ｓ１００４までの処理は、図２で説明した実施例１の場合の処理と同じである。ステップＳ１００５では、ステップＳ１００１で取得した映像に重畳しているノイズの量を測定する。ノイズ量は、ステップＳ１００３のフレーム合成で得られたフレーム、またはカメラから取得した映像を構成するフレームのいずれか一方を用いて画像処理により測定できる。または、ガイガーカウンタなどの放射線量を測定する装置を用いてノイズ量を測定しても良い。次に、ステップＳ１００６で、測定されたノイズ量に応じて、ステップＳ１００２の位置合わせまたはステップＳ１００３のフレーム合成またはステップＳ１００４の映像出力に関する処理パラメータを調整する。調整できる処理パラメータは、例えば、表示レート、フレーム合成で使用するフレームの枚数、フレーム合成の重み、位置合わせ手法、フレーム合成手法などがある。

ノイズ除去部９２０で実行する適切な放射線ノイズ除去の方法は、放射線ノイズの量によって異なる。例えば、ノイズ量が少ない場合には少数枚のフレームのみを用いて処理を行っても良好な画質が得られるが、ノイズ量が多い場合には多数枚のフレームを用いたほうが良い。また、ノイズ量が多い場合に高性能な除去を行うためには、複雑な処理を行う必要がある。しかし、多数枚のフレームを用いたり、複雑な処理を行うと、処理時間が長くなるなどのデメリットもある。そこで、放射線ノイズの量に応じて処理パラメータを適切に変更することで、どのようなノイズ量でも画質と処理時間を両立した処理を行うことができる。本処理パラメータとして、例えば、表示レートや、フレーム枚数、合成手法、重み、位置合わせ手法、フレーム合成手法について調整できる。また、本処理パラメータとして、位置合わせ処理を行うか否かを決定するパラメータや、フレーム合成処理を行うか否かを決定するパラメータを含んでいても良い。

図１１Ａ及び図１１Ｂは、図１０のステップＳ１００６で行う処理パラメータ変更処理の一例で、測定したノイズ量に応じて表示レートを変更する方法を説明する図である。図１１Ａのグラフ１１０１に示すようなノイズ量と表示レートとの関係を、あらかじめメモリ（図示せず）に記憶しておく。この例では、ノイズ量が非常に少ない場合には、３０Frame/秒のレートで表示し、逆にノイズ量が非常に多い場合には、１０Frame/秒のレートに落として表示する。カメラから得られる映像のレートは固定であるが、ノイズ量が多いほど表示レートを低くすることにより、表示するフレーム１枚当たりに費やせる演算量を増やすことができる。ノイズ量に対して表示レートが単調減少となるように、ノイズ量に応じて、１０〜３０Frame/秒の間の表示レートとする。このノイズ量と表示レートとの関係は、検査前または検査中に、手動で設定しても良い。

一方、ノイズ量が多いほど演算量が多いが高性能な処理をかけるように処理パラメータを調整する。例えば、図１１Ｂのグラフ１１０２に示すように、ノイズ量が多いほどフレーム枚数を多くすることで、ノイズ除去度合いを強める。ノイズ量が多い場合に、表示レートを低くする代わりに、フレーム合成を行って得られた低いレートの映像に対して、時間方向に補間することにより表示レートを上げる処理を行っても良い。

放射線ノイズの量が多いほど、信号成分を保存した上で放射線ノイズを除去するためには多くの演算量を必要とする。限られた演算能力を持つ装置では、表示レートや記録レートを落とさない限り、ノイズ除去性能を犠牲にすることになる。しかし、検査員にとっては、ノイズ量の多い映像を高いレートで表示または記録するよりも、多少レートを落としてでもノイズ量が少ない映像のほうが検査しやすい場合も多い。そこで、放射線ノイズ量に応じて表示レートまたは記録レートを変更することにより、ノイズ量が少ないときには高いレートを維持しつつ、ノイズ量が多いときには画質を重視した処理を施すことができる。

図１２は、図１０のノイズ量測定ステップＳ１００５でノイズ量を測定する方法を表す一実施例図である。フレーム合成前の対象フレーム１２１１と、フレーム合成後の対象フレーム１２１２に対して、ステップＳ１２０２で差分を計算する。差分計算により得られたフレーム１２１３には、信号成分をほとんど含まずノイズ成分が多く含まれる。そこで、このフレーム１２１３に対してステップＳ１２０３により差分量を計算し、得られた差分量をノイズ量１２１４とする。差分量の計算では、例えば、フレーム１２１３における各画素の明度値を２乗した値の、全画素での平均値を差分量とするか、または、フレーム１２１３において明度値がある一定以上となる画素の数を差分量とする。ノイズ量は、フレーム毎に求めても良いし、ある一定期間毎に求めても良い。

放射線ノイズの量は、カメラから取得した映像を用いて測定することができる。ノイズ量を測定する際、映像から放射線ノイズを精度良く抽出する必要があるが、例えばステップＳ１２０２のようなフレーム合成前後のフレームの差分を計算することにより、放射線ノイズの量を測定するための複雑な処理を追加することなく、比較的高精度な抽出が可能である。

図１３は、図１０の処理パラメータ変更ステップＳ１００６における処理パラメータ変更方法の一つとして、フレーム合成方法を切り替える方法を示したシーケンスの一実施例図である。まず、ステップＳ１３０１により、測定したノイズ量と、あらかじめ設定したしきい値Ｔとの比較を行う。ノイズ量がしきい値Ｔ以下ならば、ステップＳ１３０２により、高速だが、性能はそれほど高くないフレーム合成が行われ、続いてステップＳ１３０３にて速い表示レートでフレーム合成後の映像の表示または記録を行う。一方、ノイズ量がしきい値Ｔより大きければ、ステップＳ１３０４により、低速だが、高性能なフレーム合成が行われ、続いてステップＳ１３０５にて遅い表示レートでフレーム合成後の映像の表示または記録を行う。例えば、高速なフレーム合成としては、図５（ｃ）で説明したバッファを利用した処理、低速なフレーム合成としては、図５（ｂ）で説明した加重平均処理が適用できるが、これに限らない。このようにフレーム合成手法を切り替えることにより、それぞれのノイズ量に応じて適した表示レートとノイズ除去性能を実現することができる。

本実施例ではフレーム合成手法を切り替える例を示したが、同様に位置合わせ手法を切り替えるシーケンスも実施することができる。また、図１３では二つのフレーム合成方法を切り替えたが、三つ以上の方法を切り替えても良い。

図１４Ａは、検査前に行うキャリブレーションとして、位置合わせまたはフレーム合成または映像出力に関する処理パラメータを調整するシーケンスを表す一実施例図である。まず、キャリブレーション用の元映像１４１０を取得し（Ｓ１４０１）、この取得した元映像１４１０に対して画質を劣化させ（Ｓ１４０２）、１４２０に示すような劣化画像を生成する。画質の劣化では、放射線ノイズを模擬したノイズを重畳したり、揺らぎを追加するなどの画像処理を行う。

次に、劣化画像１４２０に対して放射線ノイズ除去処理を行い（Ｓ１４０３）、ノイズ除去画像１４３０を得る。このノイズ除去画像１４３０をもとにノイズ除去性能を評価して（Ｓ１４０４）評価値１４４０を求め、この求めた評価値１４４０と予め設定した基準値との比較を行う（Ｓ１４０５）。その結果、評価値１４４０が予め設定した基準値よりも小さい場合にはキャリブレーションを終了する。一方、評価地１４４０が予め設定した基準値よりの大きい場合には処理パラメータを調整し（Ｓ１４０６），この調整した処理パラメータを放射線ノイズ除去処理ステップ（Ｓ１４０３）に適用する。この操作を、評価値が予め設定した基準値よりも小さくなるまで繰返して実行する。

上記処理の流れでは、Ｓ１４０６で放射線ノイズ除去ステップ（Ｓ１４０３）における処理パラメータを調整することについて説明したが、画質劣化処理工程（Ｓ１４０２）における画質劣化処理に関する画質劣化処理パラメータを調整（Ｓ１４０７）しても良い。また、劣化パラメータと各ノイズ量に対するノイズ除去の処理パラメータとの両方を調整することも可能である。

元映像１４１０は、ある対象物を撮影した映像そのものでも良いし、撮影した映像に対して画像処理を施した映像（例えば、放射線ノイズが重畳された映像に対して、Ｓ１４０３と同じまたは異なるノイズ除去処理を施した映像）でも良いし、撮影した映像に対して検査したい構造（例えば傷や異物など）を擬似的に加えた映像でも良い。

ノイズ除去性能の評価（Ｓ１４０４）では、元映像１４１０とノイズ除去結果の映像１４３０との差の大きさを表す量Ｅ１（例えば平均２乗誤差）や、表示レートの遅さを表す量Ｅ２が、それぞれ小さいほど性能が良いと評価でき、例えば、Ｅ１とＥ２の和が小さくなるように処理パラメータを調整すれば良い。

図１４Ａでは、キャリブレーションを自動で行う場合について説明したが、処理パラメータの調整を手動で行っても良い。その場合の処理の流れを、図１４Ｂに示す。

図１４Ｂの処理フローにおいて、先ず、図１４Ａの場合と同様に、キャリブレーション用の元映像を取得し（Ｓ１４５１）、この取得した元映像に対して画質を劣化させ（Ｓ１４５２）、劣化映像を生成する。この画像劣化の方法は、図１４Ａを用いて説明した方法と同じである。

次に、劣化映像に対して放射線ノイズ除去を行い（Ｓ１４５３）、ノイズ除去結果からオペレータは処理パラメータの調整が必要か否かを判断し（Ｓ１４５４）、オペレータが必要と判断した場合は処理パラメータ調整（Ｓ１４５５）及び画質劣化処理パラメータ調整（Ｓ１４５６）を行い，この調整したパラメータを画質劣化処理工程（Ｓ１４５２）及び放射線ノイズ除去工程（Ｓ１４５３）に適用して再度放射線ノイズ除去を実行する。一方、オペレータが処理パラメータの調整は不要と判断した場合には、キャリブレーションを終了する。

本キャリブレーション機能により、検査員が見やすい映像が得られるように、放射線ノイズ除去処理の処理パラメータを検査前に調整することができる。これにより、検査時に処理パラメータを一から調整する場合と比べると検査時間を短縮できるなどの利点がある。また、キャリブレーション用の映像として放射線ノイズを含まない映像を取得することにより、ノイズ除去後の映像と放射線ノイズが含まれない映像との比較が行えるため、ノイズ除去処理により信号成分がどの程度劣化するかを正確に把握できたり、ノイズ量を変化させたときのノイズ除去性能を調べることが可能となる。

図１４ＡのＳ１４０３または図１４ＢのＳ１４５３のノイズ除去が、局所位置合わせおよびフレーム合成を行う処理である場合には、ノイズ除去の処理パラメータとしては、例えば、表示レートや、フレーム枚数、合成手法、重み、位置合わせ手法、フレーム合成手法がある。なお、ステップＳ１４０３またはＳ１４５３のノイズ除去は、局所位置合わせおよびフレーム合成を行う処理である必要はない。

図１５は、図１４ＡのＳ１４０２または図１４ＢのＳ１４５２の画質劣化処理の詳細を説明する図である。キャリブレーション用の元映像１４１０に対して、揺らぎ追加（Ｓ１５０１）、明るさ変動（Ｓ１５０２）、ノイズ重畳（Ｓ１５０３）の各処理を行う。これらの処理の順序は、図１５に示したような順序とは異なっていても良い。１５１３〜１５１５は、画質劣化処理Ｓ１４０２又はＳ１４５２で用いる劣化パラメータの例である。揺らぎ追加処理（Ｓ１５０１）では、揺らぎパラメータ１５１３として、例えば揺れ幅や揺れの周期に基づいて、揺らぎを発生させる。明るさ変動処理（Ｓ１５０２）のパラメータ１５１４としては、明るさの変動量や、変動周期、変動を加える局所領域などがある。
ノイズ重畳処理（Ｓ１５０３）のパラメータ１５１５としては、カメラの種類（例えば、ＲＧＢカメラか、ＣＭＹカメラか、など）やノイズ量がある。または、ノイズ量の代わりに検査対象（例えば、炉心支持板、ジェットポンプ等）を指定できるようにしても良い。この場合、データベース１５０４にあらかじめ、検査対象と、その対象を撮影する際に重畳されるノイズ量の推定値との関係を記録しておき、指定された検査対象に対応する量の放射線ノイズをノイズ重畳処理（Ｓ１５０３）で重畳する。

このような画像劣化の処理により、検査時に想定される揺らぎや明るさ変動、ノイズ重畳が発生した場合の処理結果を、検査を行う前に事前に把握することができ、これらの劣化に対して影響を受けにくい放射線ノイズ除去の処理パラメータを設定することができる。

図１６は、図１４Ａに示したノイズ除去性能評価工程（Ｓ１４０４）の詳細を説明する図である。まず、映像取得工程（Ｓ１４０１）で取得した元映像１４１０と放射線ノイズ除去工程（Ｓ１４０３）で処理したノイズ除去映像１４３０との差分を計算する（Ｓ１６０１）。この差分には、残留したノイズと、放射線ノイズ除去処理（Ｓ１４０３）により変化した信号成分が含まれる。次に、元映像を画質劣化させた際に重畳したノイズから成るノイズ映像１６２０と、Ｓ１６０１で計算した差分画像を用いて、放射線ノイズ除去工程（Ｓ１４０３）で処理した映像１４３０に残留したノイズの量を測定する（Ｓ１６０３）。ノイズ画像を用いることにより、差分画像に含まれる信号を、残留したノイズと、変化した信号成分に分離することができる。また、ノイズ画像１６２０と差分画像から信号成分の変化量を測定する（Ｓ１６０４）。

最後に、残留ノイズ量測定工程（Ｓ１６０３）で測定して求めた残留ノイズ量と信号成分変化量測定工程（Ｓ１６０４）で測定して求めた信号成分変化量から、ノイズ除去性能を表す評価値１４４０を計算する（Ｓ１６０５）。評価値１４４０の計算では、図１４Ａの処理パラメータ調整ステップＳ１４０６で設定した処理パラメータ（例えば表示レートなど）を用いても良い。評価値計算工程（Ｓ１６０５）では、例えば、残留ノイズ量を表す量Ｅ１ｎ、信号成分変化量を表す量Ｅ１ｓ、表示レートの遅さを表す量Ｅ２が、それぞれ小さいほど性能が良いと評価できる。そこで、Ｅ１ｎ＋Ｅ１ｓ＋Ｅ２を評価値１４４０として出力する。
図１７は、図１４Ａ，図１４Ｂのキャリブレーションを実行時にディスプレイに表示されるキャリブレーション画面の一例である。劣化映像１７０１(図１４Ａの画像１４２０に相当)、放射線ノイズ除去後の処理結果１７０２(図１４Ａの画像１４３０に相当)、画質劣化前の元映像１７０３(図１４Ａの画像１４１０に相当)を表示する。また、１７０４のように劣化パラメータを調整するインターフェイスと、１７０５のように放射線ノイズ除去に関する処理パラメータを調整するインターフェイスを備える。

劣化パラメータを調整するインターフェイス１７０４には、検査対象を指定する検査対象設定部１７０４１、ノイズ量を設定するノイズ量設定部１７０４２、揺れ幅を設定する揺れ幅設定部１７０４３を備えている。また、ノイズ除去処理パラメータを調整するインターフェイス１７０５には、ノイズ除去方法を指定するノイズ除去方法指定部１７０５１、表示レートを設定する表示レート設定部１７０５２、応答速度を設定する応答速度設定部１７０５３、位置ずれ許容値を設定する位置ずれ許容値設定部１７０５４を備えている。

また、カメラの種類を指定するインターフェイス１７０９を備える。さらに、指定した劣化パラメータに対して自動で処理パラメータを調整するための自動ボタン１７０８や、複数の劣化パラメータに対してそれぞれ自動で処理パラメータを調整するための全自動ボタン１７１０を備える。このような画面により、検査員は、劣化映像１７０１と処理結果１７０２との比較、または、処理結果１７０２と元映像１７０３との比較を行いながら、キャリブレーション時の処理パラメータの調整を、少ない負担で適切に行うことができる。

図１８は、検査時にディスプレイに出力される画面を表す一実施例図である。劣化映像１８０１(図１４Ａの画像１４２０に相当)、放射線ノイズ除去後の処理結果１８０２(図１４Ａの画像１４３０に相当)を表示する。表示レート１８０３を変更するようなインターフェイスや、処理パラメータの詳細を設定するような（例えば詳細設定ボタン１８０５を押すと処理パラメータ調整用の画面が現れるような）インターフェイスを備える。また、１８０４のように測定したノイズ量を表示しても良い。

検査員にとって、放射線ノイズ除去後の映像のみでなく、放射線ノイズ除去前の映像も同時に観察できたほうが、多くの情報を得られ、使い勝手が良くなる場合もある。例えば、放射線ノイズの量を視覚的に把握できたり、放射線ノイズ除去の処理パラメータを検査時に調整する際にも、両方の映像を見ながら行うほうが調整しやすい。

１０１・・・元映像取得ステップ １０２・・・局所的位置合わせステップ
１０３・・・フレーム合成ステップ １０４・・・映像出力ステップ １１１・・・光学カメラ １１２・・・検査対象物 ２０１・・・撮影装置 ２０２・・・映像取得部 ２０３・・・撮影装置制御部 ２０４・・・局所位置合わせ部 ２０５・・・フレーム合成部 ２０６・・・映像出力部 ２０８・・・ノイズ量測定部 ２０９・・・処理パラメータ変更部 ２１１・・・検査対象物 ２１２・・・照明 ２１３・・・光学カメラ ２１４・・・ケーブル。

Claims (24)

1. 光学カメラにより検査対象物を撮影して得た各フレームに対してほぼ独立な信号(ノイズ)を含む映像を用いて検査を行うための目視検査用の映像を作成する方法であって、
   光学カメラで検査対象物を撮影して該検査対象物の映像を取り込む映像取得ステップと、
   前記検査対象物を撮影して得た映像を構成する時相の異なる複数枚のフレームに対して局所的に位置合わせを行う局所位置合わせステップと、
   前記位置合わせを行った複数枚のフレームに対してフレーム合成を行い、フレーム合成前の各々のフレームよりもＳＮ比が高いフレームを生成するフレーム合成ステップと、
   前記フレーム合成後のフレームから構成される映像を表示または記録する映像出力ステップと
   を有することを特徴とする目視検査用映像の作成方法。
2. 前記映像に含まれる各フレームに対してほぼ独立な信号(ノイズ)が放射線ノイズであることを特徴とする請求項１記載の映像を用いた目視検査用映像の作成方法。
3. 前記映像取得ステップは、カラー光学カメラから前記検査対象物の映像を取り込み、かつ、前記フレーム合成ステップは、取得したカラー映像に対して、前記カラー光学カメラの異なる色成分を検出する複数の受光素子で検出したそれぞれの成分の値を算出し、前記算出した成分の値のそれぞれに対して別々にノイズ除去度合いを算出することを特徴とする請求項１又は２に記載の映像を用いた目視検査用映像の作成方法。
4. 前記映像出力ステップは、前記光学カメラから取り込んだ映像と、前記フレーム合成後のフレームから構成される映像の両方を同時に表示または記録することを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の映像を用いた目視検査用映像の作成方法。
5. 光学カメラで検査対象物を撮影して該検査対象物の映像を取得し、
   該取得した映像を構成する時相の異なる複数枚のフレームに対して局所的に位置合わせを行い、
   該位置合わせを行った複数枚のフレームに対してフレーム合成を行ってフレーム合成前のフレームよりもＳＮ比が高い合成フレームを生成し、
   該生成した合成フレームから構成される映像を出力して表示または記録する光学カメラで検査対象物を撮影して得た各フレームに対してほぼ独立な信号(ノイズ)を含む映像を用いて目視検査用の映像を作成する方法であって、
   前記光学カメラから取り込んだ映像に含まれる各フレームに対してほぼ独立な信号(ノイズ)の量を測定し、
   該測定した各フレームに対してほぼ独立な信号(ノイズ)の量に応じて、前記局所位置合わせステップまたは前記合成フレーム生成ステップまたは前記映像を出力するステップにおいて前記フレームまたは前記合成フレームを処理するための処理パラメータを変更することを特徴とする目視検査用映像の作成方法。
6. 前記映像に含まれる各フレームに対してほぼ独立な信号(ノイズ)が放射線ノイズであることを特徴とする請求項５記載の映像を用いた目視検査用映像の作成方法。
7. 前記各フレームに対してほぼ独立な信号(ノイズ)の量を測定するステップは、前記フレーム合成前のフレームと、前記フレーム合成後のフレームの両方を用いて前記各フレームに対してほぼ独立な信号(ノイズ)の量を測定することを特徴とする請求項５又は６に記載の目視検査用映像の作成方法。
8. 前記処理パラメータを変更することを、前記局所位置合わせステップまたは前記合成フレーム作成ステップまたは前記映像を出力するステップにおける処理パラメータのうち、映像の表示レートまたは記録レートを変更することを特徴とする請求項５乃至７の何れかに記載の目視検査用映像の作成方法。
9. 光学カメラで検査対象物を撮影して該検査対象物の放射線ノイズを含む映像を取得し、
   該取得した映像に含まれる各フレームに対してほぼ独立な信号(ノイズ)を除去する処理を行うことにより前記取得した映像よりもＳＮ比が高い映像を生成し、
   該生成した映像を出力して表示または記録する光学カメラで撮影した映像に含まれる各フレームに対してほぼ独立な信号(ノイズ)を含む検査対象物の映像を用いて目視検査用映像を作成する方法であって、
   前記光学カメラで前記検査対象物の映像を取得する前に、キャリブレーション用の映像を用いて前記光学カメラで撮影した映像に含まれる各フレームに対してほぼ独立な信号(ノイズ)を除去する処理または前記映像を出力する処理に関する処理パラメータを前記キャリブレーション用の映像に、擬似的にノイズを重畳させて得られた劣化映像に対して各フレームに対してほぼ独立な信号(ノイズ)の除去処理を行って得られた映像に基づいて調整することを特徴とする目視検査用映像の作成方法。
10. 前記光学カメラで撮影した映像に含まれる各フレームに対してほぼ独立な信号(ノイズ)が放射線ノイズであることを特徴とする請求項９記載の映像を用いた目視検査用映像の作成方法。
11. 前記光学カメラで撮影した映像に含まれる各フレームに対してほぼ独立な信号(ノイズ)を除去することを、
    映像を構成する時相の異なる複数枚のフレームに対して局所的に位置合わせを行い、
    前記位置合わせを行った複数枚のフレームに対してフレーム合成を行ってフレーム合成前のフレームよりもＳＮ比が高い合成フレームを作成し、
    前記作成した合成フレームから構成される映像を生成する
    ことにより行うことを特徴とする請求項９又は１０に記載の目視検査用映像の作成方法。
12. 前記処理パラメータを調整することを、前記劣化映像に対して該劣化映像の各フレームに対してほぼ独立な信号(ノイズ)を除去する処理を行った映像が、前記キャリブレーション用の映像に近くなるように前記処理パラメータを調整することにより行うことを特徴とする請求項９乃至１１の何れかに記載の目視検査用映像の作成方法。
13. 光学カメラを有する撮影手段と、
    該撮影手段で検査対象物を撮影して得た各フレームに対してほぼ独立な信号(ノイズ)を含む映像を取り込む映像取得手段と、
    該映像取得手段で取り込んだ映像を構成する時相の異なる複数枚のフレームに対して局所的に位置合わせを行う局所位置合わせ手段と、
    該局所位置合わせ手段で位置合わせを行った複数枚のフレームに対してフレーム合成を行ってフレーム合成前のフレームよりもＳＮ比が高い合成フレームを生成するフレーム合成手段と、
    該フレーム合成手段で生成された合成フレームから構成される映像を表示または記録する映像出力手段と
    を備えたことを特徴とする目視検査装置。
14. 前記光学カメラで撮影した映像に含まれる各フレームに対してほぼ独立な信号(ノイズ)が放射線ノイズであることを特徴とする請求項１３記載の映像を用いた目視検査装置。
15. 前記撮影手段の光学カメラはカラー光学カメラであり、前記映像取得手段は、前記カラー光学カメラから映像を取り込み、かつ、前記フレーム合成手段は、前記映像取得手段で取り込んだカラー映像に対して、前記カラー光学カメラの異なる色成分を検出する複数の受光素子で検出したそれぞれの成分の値を算出し、前記算出した成分の値のそれぞれに対して別々にノイズ除去度合いを算出することを特徴とする請求項１３又は１４に記載の目視検査装置。
16. 前記映像出力装置は、前記光学カメラから取り込んだ映像と、前記フレーム合成手段で生成した合成フレームから構成される映像の両方を同時に表示または記録することを特徴とする請求項１３乃至１５の何れかに記載の目視検査装置。
17. 光学カメラを有する撮影手段と、
    該撮影手段で検査対象物を撮影して得た映像であって各フレームに対してほぼ独立な信号(ノイズ)を含む前記映像を取り込む映像取得手段と、
    該映像取得手段で取り込んだ映像を構成する時相の異なる複数枚のフレームに対して局所的に位置合わせを行う局所位置合わせ手段と、
    該局所位置合わせ手段で位置合わせを行った複数枚のフレームに対してフレーム合成を行ってフレーム合成前のフレームよりもＳＮ比が高い合成フレームを生成するフレーム合成手段と、
    該フレーム合成手段で生成された合成フレームから構成される映像を表示または記録する映像出力手段と
    を有する目視検査装置であって、
    前記映像取得部で前記撮影手段の光学カメラから取り込んだ映像の各フレームに対してほぼ独立な信号(ノイズ)の量を測定するノイズ量測定手段と、
    該ノイズ量測定手段で測定した映像の各フレームに対してほぼ独立な信号(ノイズ)の量に応じて、前記局所位置合わせ手段または前記フレーム合成手段または前記映像出力手段で前記フレームまたは前記合成フレームを処理するための処理パラメータを変更する処理パラメータ変更手段と
    を更に備えたことを特徴とする目視検査装置。
18. 前記映像の各フレームに対してほぼ独立な信号(ノイズ)が放射線ノイズであることを特徴とする請求項１７に記載の目視検査装置。
19. 前記ノイズ量測定手段は、前記フレーム合成前のフレームと、前記フレーム合成後のフレームの両方を用いて各フレームに対してほぼ独立な信号(ノイズ)の量を測定することを特徴とする請求項１７又は１８に記載の目視検査装置。
20. 前記処理パラメータ変更手段は、前記局所位置合わせ手段または前記フレーム合成手段または前記映像出力手段において前記フレームまたは前記合成フレームを処理するための処理パラメータのうち、映像の表示レートまたは記録レートを変更することを特徴とする請求項１７乃至１９の何れかに記載の目視検査装置。
21. 光学カメラを有する撮影手段と、
    該撮影手段で検査対象物を撮影して得た映像であって該映像の各フレームに対してほぼ独立な信号(ノイズ)を含む映像を取り込む映像取得手段と、
    該映像取得手段で取り込んだ映像に対して該映像の各フレームに対してほぼ独立な信号(ノイズ)を除去する処理を行うことにより前記取得した映像よりもＳＮ比が高い映像を生成するノイズ除去手段と、
    該ノイズ除去手段で生成した映像を表示または記録する映像出力手段と、
    キャリブレーション用の映像を用いて前記ノイズ除去手段で前記ＳＮ比が高い映像を生成するための処理パラメータまたは前記映像出力手段で前記映像を表示または記録するための処理パラメータを調整するキャリブレーション手段と
    を有し、
    前記キャリブレーション手段では、前記キャリブレーション用の映像に擬似的にノイズを重畳させて得られた劣化映像を作成し、該作成した劣化映像に対してノイズ除去処理を行い、前記ノイズ除去処理後の映像を用いて前記ノイズ除去手段で前記ＳＮ比が高い映像を生成するための処理パラメータまたは前記映像出力手段で前記映像を表示または記録するための処理パラメータを調整するインターフェイスを備えることを特徴とする目視検査装置。
22. 前記映像取得手段で取り込む映像に含まれる該映像の各フレームに対してほぼ独立な信号(ノイズ)が放射線ノイズであることを特徴とする請求項２１記載の目視検査装置。
23. 前記ノイズ除去手段は、映像を構成する時相の異なる複数枚のフレームに対して局所的に位置合わせを行う局所位置合わせ部と、
    該局所位置合せ部で位置合わせを行った複数枚のフレームに対してフレーム合成を行い、フレーム合成前のフレームよりもＳＮ比が高い合成フレームを生成するフレーム合成部と
    を有することを特徴とする請求項２１又は２２に記載の目視検査装置。
24. 前記キャリブレーション手段は、前記劣化映像に対して前記ノイズ除去処理を行った映像が、前記キャリブレーション用の映像に近くなるように前記処理パラメータを調整することを特徴とする請求項２１乃至２３の何れかに記載の目視検査装置。

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