JP2012047569A - パイプ厚み計測装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】計測対象のパイプの放射線透視像のうちのパイプを横断する方向の輝度プロファイルを取得し、この輝度プロファイルに基づいてパイプの外径点を推定する(ステップS10〜S40)。その後、推定された2つの外径点の内側の領域を設定して輝度プロファイルをセクター分割し、このセクター分割された輝度プロファイルに基づいてパイプの内径点を推定する(ステップS52〜S60)。特に、内径点推定時に、パイプの2つの外径点の内側の所定の領域に対応する輝度プロファイル(即ち、内径点の推定に関係しない情報が排除された輝度プロファイル)に基づいて内径点を検出するようにしたため、内径点推定を精度よく行うことができるようにしている。
【選択図】 図3
Description
図1は計測対象であるパイプのX線撮影の様子を示す図である。尚、図1上では、短いパイプ1が図示されているが、各種の施設に配管されているパイプラインを模式的に示したものである。
図2は本発明に係るパイプ厚み計測装置10の実施の形態を示すブロック図である。
図3は本発明に係るパイプ厚み計測装置10によるパイプ厚み計測処理の第1の実施形態を示すフローチャートである。このパイプ厚み計測装置10は、パイプ1のX線透視像からパイプ1の画像上における外径点及び内径点を精度よく推定することで、パイプ厚みを計測するもので、以下、図3にしたがってパイプ1の外径点及び内径点を推定する処理内容について説明する。
ップS61)。図8は正規化された輝度プロファイルの一例を示すグラフである。
図9は本発明に係るパイプ厚み計測装置10によるパイプ厚み計測処理の第2の実施形態を示すフローチャートであり、主として外径点推定に関して示している。
図10は本発明に係るパイプ厚み計測装置10によるパイプ厚み計測処理の第3の実施形態を示すフローチャートであり、主として内径点推定に関して示している。
図12は本発明に係るパイプ厚み計測装置10によるパイプ厚み計測処理の第4の実施形態を示すフローチャートであり、主として内径点推定に関して示している。
図14(A)〜(D)に示す評価画像0〜3を使用し、第1の実施形態のパイプ厚み計測方法による性能評価を行った。
計測ラインは、線分の開始点座標及び終了点座標によって指定する。ここでは、図15に示すように、開始点座標を固定し、終了点座標をパイプの壁面に平行な方向に移動させ、各候補点(外径点及び内径点)及び厚みの変化を観察した。
計測ラインは、線分の開始点座標及び終了点座標によって指定する。ここでは、図16に示す開始点座標を固定し、終了点座標をパイプの断面に平行な方向に移動させ、各候補点、厚みの変化及び選択範囲依存性について観察した。
計測ラインは、線分の開始点座標及び終了点座標によって指定する。ここでは、図17に示すように開始点座標及び終了点座標を共に、パイプ壁面に平行な方向に移動させ、各候補点、厚みの変化及び測定位置依存性について観察した。
本発明は第1の実施形態から第4の実施形態を適宜組み合わせて構成するようにしてもよい。また、第1の実施の形態等では、各種プロファイルを近似するための関数として三次関数を使用するようにしたが、本発明はこれに限定されず、例えば、二次関数を使用してもよい。
Claims (15)
- 計測対象のパイプの放射線透視像のうちの前記パイプを横断する方向の輝度プロファイルを取得する輝度プロファイル取得手段と、
前記取得した輝度プロファイルに基づいて前記パイプの外径点を検出する外径点検出手段と、
前記外径点検出手段により検出された前記パイプの2つの外径点の内側の所定の領域を設定する領域設定手段と、
前記輝度プロファイル取得手段により取得された輝度プロファイルのうちの前記設定された所定の領域に対応する輝度プロファイルに基づいて前記パイプの内径点を検出する内径点検出手段と、
を備えたことを特徴とするパイプ厚み計測装置。 - 前記外径点検出手段は、
前記輝度プロファイル取得手段により取得された輝度プロファイルを一次微分した一次微分プロファイルを算出する一次微分プロファイル算出手段と、
前記一次微分プロファイルからノイズ成分を除去するノイズ除去手段と、
前記ノイズ成分が除去された一次微分プロファイルの最大値又は最小値に基づいて前記外径点を検出する手段と、
を有することを特徴とする請求項1に記載のパイプ厚み計測装置。 - 前記外径点検出手段は、
前記輝度プロファイル取得手段により取得された輝度プロファイルを一次微分した一次微分プロファイルを算出する一次微分プロファイル算出手段と、
前記一次微分プロファイルからノイズ成分を除去するノイズ除去手段と、
前記ノイズ成分が除去された一次微分プロファイルを微分して二次微分した二次微分プロファイルを算出する二次微分プロファイル算出手段と、
前記算出された二次微分プロファイルのゼロ交差点に基づいて前記外径点を検出する検出手段と、
を有することを特徴とする請求項1に記載のパイプ厚み計測装置。 - 前記外径点検出手段は、
前記輝度プロファイル取得手段により取得された輝度プロファイルを正規化する正規化手段と、
前記正規化された輝度プロファイルを一次微分した一次微分プロファイルを算出する一次微分プロファイル算出手段と、
前記一次微分プロファイルからノイズ成分を除去するノイズ除去手段と、
前記ノイズ成分が除去された一次微分プロファイルを微分して二次微分プロファイルを算出する二次微分プロファイル算出手段と、
前記算出された二次微分プロファイルのゼロ交差点を検出し、該ゼロ交差点の周辺のゼロ交差領域を設定するゼロ交差領域設定手段と、
前記設定されたゼロ交差領域の二次微分プロファイルを所定の関数で近似する近似曲線を算出する近似曲線算出手段と、
前記算出した近似曲線のゼロ交差点に基づいて前記外径点を検出する検出手段と、
を有することを特徴とする請求項1に記載のパイプ厚み計測装置。 - 前記外径点検出手段は、
前記輝度プロファイル取得手段により取得された輝度プロファイルを正規化する第1の正規化手段と、
前記正規化された輝度プロファイルを一次微分した一次微分プロファイルを算出する第1の一次微分プロファイル算出手段と、
前記一次微分プロファイルからノイズ成分を除去する第1のノイズ除去手段と、
前記ノイズ成分が除去された一次微分プロファイルを微分して二次微分プロファイルを算出する第1の二次微分プロファイル算出手段と、
前記算出された二次微分プロファイルのゼロ交差点を検出し、該ゼロ交差点の周辺のゼロ交差領域を設定する第1のゼロ交差領域設定手段と、
前記設定されたゼロ交差領域の二次微分プロファイルを所定の関数で近似する近似曲線を算出する第1の近似曲線算出手段と、
前記算出した近似曲線のゼロ交差点に基づいて前記パイプの粗い外径点を検出する第1の検出手段と、
前記輝度プロファイル取得手段により取得された輝度プロファイルのうちの前記検出された粗い外径点の周辺の輝度プロファイルを抽出する抽出手段と、
前記抽出された輝度プロファイルを正規化する第2の正規化手段と、
前記正規化された輝度プロファイルを一次微分した一次微分プロファイルを算出する第2の一次微分プロファイル算出手段と、
前記一次微分プロファイルからノイズ成分を除去する第2のノイズ除去手段と、
前記ノイズ成分が除去された一次微分プロファイルを微分して二次微分プロファイルを算出する第2の二次微分プロファイル算出手段と、
前記算出された二次微分プロファイルのゼロ交差点を検出し、該ゼロ交差点の周辺のゼロ交差領域を設定する第2のゼロ交差領域設定手段と、
前記設定されたゼロ交差領域の二次微分プロファイルを所定の関数で近似する近似曲線を算出する第2の近似曲線算出手段と、
前記算出した近似曲線のゼロ交差点に基づいて前記パイプの精密な外径点を検出する第2の検出手段と、
を有することを特徴とする請求項1に記載のパイプ厚み計測装置。 - 前記第2のノイズ除去手段は、前記第1のノイズ除去手段よりもカットオフ周波数が高いことを特徴とする請求項5に記載のパイプ厚み計測装置。
- 前記第1の近似曲線算出手段及び第2の近似曲線算出手段は、それぞれ対応する二次微分プロファイルから所定のサンプリング数のデータを用いて前記第1の近似曲線及び第2の近似曲線を算出し、前記第2の近似曲線算出手段は、前記第1の近似曲線算出手段よりもサンプリング数が少ないことを特徴とする請求項5又は6に記載のパイプ厚み計測装置。
- 前記領域設定手段は、前記輝度プロファイルの最小輝度値よりも大きく、前記パイプの略中央の輝度値以下の所定の閾値に基づいて前記所定の領域を設定することを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載のパイプ厚み計測装置。
- 前記内径点検出手段は、
前記領域設定手段により設定された所定の領域に対応する輝度プロファイルの極小値を含む所定の区間を抽出する抽出手段と、
前記抽出された区間の輝度プロファイルを所定の関数で近似する近似曲線を算出する近似曲線算出手段と、
前記算出した近似曲線の極小値に基づいて前記パイプの内径点を検出する検出手段と、
を有することを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載のパイプ厚み計測装置。 - 前記内径点検出手段は、
前記領域設定手段により設定された所定の領域に対応する輝度プロファイルを正規化する正規化手段と、
前記正規化された輝度プロファイルの極小値を含む所定の区間を抽出する抽出手段と、
前記抽出された区間の輝度プロファイルを所定の関数で近似する近似曲線を算出する近似曲線算出手段と、
前記算出した近似曲線の極小値に基づいて前記パイプの内径点を検出する検出手段と、
を有することを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載のパイプ厚み計測装置。 - 前記内径点検出手段は、
前記領域設定手段により設定された所定の領域に対応する輝度プロファイルを正規化する正規化手段と、
前記正規化された輝度プロファイルを一次微分した一次微分プロファイルを算出する一次微分プロファイル算出手段と、
前記一次微分プロファイルからノイズ成分を除去する第1のノイズ除去手段と、
前記ノイズ成分が除去された一次微分プロファイルのゼロ交差点を含む所定の区間を抽出する抽出手段と、
前記抽出された区間の一次微分プロファイルを所定の関数で近似する近似曲線を算出する近似曲線算出手段と、
前記算出した近似曲線のゼロ交差点に基づいて前記パイプの内径点を検出する検出手段と、
を有することを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載のパイプ厚み計測装置。 - 前記内径点検出手段は、
前記領域設定手段により設定された所定の領域に対応する輝度プロファイルを正規化する正規化手段と、
前記正規化された輝度プロファイルを一次微分した一次微分プロファイルを算出する一次微分プロファイル算出手段と、
前記一次微分プロファイルからノイズ成分を除去するノイズ除去手段と、
前記ノイズ成分が除去された一次微分プロファイルを微分して二次微分プロファイルを算出する二次微分プロファイル算出手段と、
前記算出された二次微分プロファイルの極大値を含む所定の区間を抽出する抽出手段と、
前記抽出された区間の二次微分プロファイルを所定の関数で近似する近似曲線を算出する近似曲線算出手段と、
前記算出した近似曲線の極大値に基づいて前記パイプの内径点を検出する検出手段と、
を有することを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載のパイプ厚み計測装置。 - 前記所定の関数は、二次関数又は三次関数であることを特徴とする請求項4から7及び9から12のいずれかに記載のパイプ厚み計測装置。
- 前記外径点検出手段により検出された前記パイプの外径点と、前記内径点検出手段により検出された前記パイプの内径点であって、前記外径点に対応する内径点との差分に基づいて前記パイプ厚みを計測する手段と、
前記計測結果を出力する出力手段と、
を備えたことを特徴とする請求項1から13のいずれかに記載のパイプ厚み計測装置。 - 計測対象のパイプの放射線透視像のうちの前記パイプを横断する方向の輝度プロファイルを取得する輝度プロファイル取得工程と、
前記取得した輝度プロファイルを一次微分した一次微分プロファイル、又は二次微分した二次微分プロファイルを算出する工程と、
前記算出した一次微分プロファイルの最大値又は最小値、若しくは前記二次微分プロファイルのゼロ交差点に基づいて前記パイプの外径点を検出する外径点検出工程と、
前記検出された前記パイプの2つの外径点の内側の所定の領域を設定する領域設定工程と、
前記輝度プロファイル取得工程により取得された輝度プロファイルのうちの前記設定された所定の領域に対応する輝度プロファイルの極小値、又は前記輝度ファイルを一次微分した一次微分プロファイルのゼロ交差点、若しくは前記輝度ファイルを二次微分した二次微分プロファイルの最大値に基づいて前記パイプの内径点を検出する内径点検出工程と、
を含むことを特徴とするパイプ厚み計測方法。
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