JP2014059168A - Radioactive ray irradiation condition determination method and radioactive ray irradiation condition determination device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、溶接部等の劣化や損傷を放射線照射により検査するに際し、その照射条件の良否を判定するための放射線の照射条件判定方法、放射線の照射条件判定装置に関するものである。 The present invention relates to a radiation irradiation condition determination method and a radiation irradiation condition determination device for determining whether or not the irradiation condition is good when inspecting deterioration or damage of a welded part or the like by radiation irradiation.
ガスタービンの燃焼器やタービン翼等をはじめとして、溶接部を有する部材においては、品質確保のため、溶接部に放射線を照射することで溶接部の施工不良や損傷の発生の有無を把握し、良品と不良品の選別を行ったり、必要に応じて修復等の作業を行っている。 For members with welded parts, including gas turbine combustors and turbine blades, etc., in order to ensure quality, the welded parts are irradiated with radiation to ascertain the occurrence of welded construction defects and damage, The non-defective products and defective products are selected, and repairs are performed as necessary.
このような放射線検査は、部材の一方の側から放射線を照射し、部材の他方の側に配置したフィルムや撮像素子により、放射線の透過像(検査画像)を得る。この透過像は、フィルム上、あるいは撮像素子によって得られる画像上において、濃淡によって表れる。この透過像を評価することで、溶接部における施工不良や損傷の発生の有無を把握している。 In such a radiation inspection, radiation is irradiated from one side of the member, and a transmission image (inspection image) of the radiation is obtained by a film or an image sensor disposed on the other side of the member. This transmitted image appears in light and shade on a film or an image obtained by an image sensor. By evaluating this transmitted image, it is possible to grasp whether or not there is a construction failure or damage in the welded portion.
特許文献1には、放射線検査において、撮影した透過像に基づく溶接部の検査を、画像処理技術を用いて自動的に行う構成が開示されている。 Patent Document 1 discloses a configuration in which a radiographic inspection automatically inspects a welded portion based on a captured transmission image using an image processing technique.
ところで、部材に放射線を照射しても、その部材の材質や厚さ等に応じ、得られる透過像の濃淡が異なる。
JIS規格においては、このような放射線透過試験における透過写真(フィルムの透過像)の濃度範囲が規定されている(JIS Z 3106)。
By the way, even if a member is irradiated with radiation, the density of the obtained transmission image varies depending on the material and thickness of the member.
In the JIS standard, a density range of a transmission photograph (transmission image of a film) in such a radiation transmission test is defined (JIS Z 3106).
したがって、放射線検査を行うに先立ち、検査対象の部材に実際に放射線を照射し、得られたフィルムの透過像の濃淡(最も濃い部分と最も薄い部分の濃度)を検出し、検出された濃度の範囲が、規定の濃度範囲に入っているか否かを確認している。この透過像の濃淡が規定の濃度範囲外であるときには、放射線の照射条件を変え、再度放射線を照射し、その透過像の濃度範囲の確認を繰り返す。最終的に、透過像の濃淡が規定の濃度範囲に入るまで、放射線の照射条件の変更と放射線照射による透過像の取得とを繰り返す。
ここで、変更する放射線の照射条件としては、線源の種類、管電圧の大きさ、管電流の大きさ、照射時間等がある。
Therefore, prior to performing the radiological inspection, the member to be inspected is actually irradiated with radiation, and the density of the transmission image of the obtained film (the density of the darkest part and the thinnest part) is detected. It is confirmed whether the range is within the specified concentration range. When the density of the transmitted image is outside the specified density range, the radiation irradiation condition is changed, the radiation is irradiated again, and the confirmation of the density range of the transmitted image is repeated. Finally, the change of radiation irradiation conditions and the acquisition of a transmission image by radiation irradiation are repeated until the density of the transmission image falls within a prescribed density range.
Here, the irradiation conditions to be changed include the type of radiation source, the magnitude of the tube voltage, the magnitude of the tube current, and the irradiation time.
上記の、フィルムの透過像の濃淡を検出するには、濃度計を用いている。このため、放射線検査に行うに先立って、放射線の照射条件を調整するたびに、検査員が濃度計で透過像の濃淡を検出しなければならず、これに手間が掛かる。 A densitometer is used to detect the density of the transmission image of the film. For this reason, each time the radiation irradiation conditions are adjusted, the inspector must detect the density of the transmitted image with a densitometer before performing the radiation inspection, which is troublesome.
特許文献1に記載の技術においても、実際の検査に先立ち、上記と同様に照射条件の調整を行うことには変わりがない。なお、特許文献1に記載の技術においては、濃淡モフォロジ処理により、濃淡を補正しているが、これは、放射線照射により得た透過像について、放射線照射量の相違による濃淡差を補正するもので、部材の材質や厚さに応じ、透過像の撮像前に、照射条件を調整するものではない。 Even in the technique described in Patent Document 1, there is no change in adjusting the irradiation conditions in the same manner as described above prior to the actual inspection. In the technique described in Patent Document 1, the shading is corrected by the shading morphology process, but this is for correcting the shading difference due to the difference in the amount of radiation irradiation for the transmission image obtained by the radiation irradiation. Depending on the material and thickness of the member, the irradiation conditions are not adjusted before the transmission image is taken.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、より容易に照射条件の可否を判定することによって、照射条件の調整、および放射線検査を効率良く行うことのできる放射線の照射条件判定方法、放射線の照射条件判定装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and it is easier to adjust irradiation conditions and to perform radiation inspection efficiently by determining whether irradiation conditions are possible or not. An object is to provide a determination method and a radiation irradiation condition determination apparatus.
上記課題を解決するために、本発明の放射線の照射条件判定方法、放射線の照射条件判定装置は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明の放射線の照射条件判定方法は、放射線検査を行うに先立って放射線の照射条件を判定する方法であって、検査対象物に放射線を照射することによって得られるデジタル透過像の輝度を検出する輝度検出ステップと、濃度と輝度との関係を示す基準データテーブルに基づいて、検出された前記輝度を前記透過像の濃度に変換する輝度・濃度変換ステップと、前記濃度の最大値と前記濃度の最小値とが、予め定められた濃度範囲内にあるか否かを判定する判定ステップと、を備えることを特徴とする。ここで説明する輝度とはデジタル透過像における明るさのレベルを示し、濃度とは透過像をフィルムの状態としたときの濃淡を示している。
これにより、検査対象物に放射線を照射することによって得られる透過像の濃度を計測することなく、透過像の濃度範囲が規定の濃度範囲内にあるか否かを判定することができる。
また、輝度と濃度の変換は、基準データテーブルを参照することによって行えるため、基準データテーブルを一度生成してしまえば良い。
ここで、透過像は、フィルムの状態であっても良いし、撮像素子を備えた、いわゆるデジタル撮像機器によって撮影したものでも良い。フィルムの状態の場合、そのフィルムをスキャンして画像をコンピュータ装置に取り込むことによって、透過像をデジタル画像データの状態とする。このように、透過像が画像データの状態であれば、一連の処理は、コンピュータ装置上で自動的に実行することができる。
したがって、放射線検査を行うに先立って、照射条件の可否を容易かつ迅速に行うことができる。
In order to solve the above problems, the radiation irradiation condition determination method and the radiation irradiation condition determination apparatus of the present invention employ the following means.
That is, the radiation irradiation condition determination method of the present invention is a method for determining the irradiation condition of radiation prior to performing a radiation inspection, and the luminance of a digital transmission image obtained by irradiating the inspection object with radiation. A luminance detection step for detecting; a luminance / density conversion step for converting the detected luminance into a density of the transmission image based on a reference data table indicating a relationship between density and luminance; A determination step of determining whether or not the minimum density value is within a predetermined density range. The luminance described here indicates the level of brightness in the digital transmission image, and the density indicates the density when the transmission image is in a film state.
Thereby, it is possible to determine whether or not the density range of the transmission image is within the specified density range without measuring the density of the transmission image obtained by irradiating the inspection object with radiation.
In addition, since the conversion between luminance and density can be performed by referring to the standard data table, the standard data table may be generated once.
Here, the transmission image may be in the form of a film, or may be an image taken by a so-called digital imaging device equipped with an imaging device. In the case of a film state, the film is scanned and an image is taken into a computer device, whereby the transmission image is converted into a digital image data state. Thus, if the transmission image is in the state of image data, a series of processing can be automatically executed on the computer device.
Therefore, prior to performing the radiation examination, it is possible to easily and quickly determine whether the irradiation conditions are acceptable.
ここで、前記基準データテーブルは、予め、厚さが複数段階に異なるテストピースに放射線を照射することによって得られる透過像において、前記テストピースの厚さ毎に濃度が異なるそれぞれのエリアの前記濃度と輝度とを計測することによって生成するのが好ましい。 Here, the reference data table includes, in a transmission image obtained by irradiating a test piece having different thicknesses in a plurality of stages in advance, the density of each area having a different density for each thickness of the test piece. Preferably, it is generated by measuring the luminance.
また、デジタル透過像の輝度から変換することによって得られる濃度の最大値と前記濃度の最小値の少なくとも一方が予め定められた前記濃度範囲外であるとき、前記検査対象物に対する前記放射線の照射条件を変更した後、前記輝度検出ステップと、前記輝度・濃度変換ステップと、前記判定ステップとを繰り返す。
このようにして、規定の濃度範囲をクリアする照射条件を効率良く得ることができる。
Further, when at least one of the maximum density value and the minimum density value obtained by converting from the luminance of the digital transmission image is outside the predetermined density range, the radiation irradiation condition for the inspection object Then, the luminance detection step, the luminance / density conversion step, and the determination step are repeated.
In this way, irradiation conditions that clear the specified concentration range can be obtained efficiently.
また、本発明の放射線の照射条件判定装置は、放射線検査を行うに先立って放射線の照射条件を判定する照射条件判定装置であって、検査対象物に放射線を照射することによって得られるデジタル透過像の輝度を検出する輝度検出部と、透過像の輝度と濃度との関係を示す基準データテーブルを記憶したデータ記憶部と、前記基準データテーブルに基づいて、検出された前記輝度を前記透過像の濃度に変換する輝度・濃度変換部と、前記濃度の最大値と前記濃度の最小値とが、予め定められた濃度範囲内にあるか否かを判定する判定部と、を備えることを特徴とする。 The radiation irradiation condition determination apparatus according to the present invention is an irradiation condition determination apparatus that determines a radiation irradiation condition prior to performing a radiation inspection, and is a digital transmission image obtained by irradiating the inspection object with radiation. A luminance detection unit that detects the luminance of the transmission image, a data storage unit that stores a reference data table indicating the relationship between the luminance and density of the transmission image, and the detected luminance based on the reference data table. A luminance / density conversion unit for converting to a density; and a determination unit that determines whether or not the maximum density value and the minimum density value are within a predetermined density range. To do.
検査対象物に放射線を照射することによって得られる透過像の濃度を、濃度計を使用して計測することなく、透過像の濃度範囲が規定の濃度範囲内にあるか否かを判定することができる。これにより、適切な照射条件への設定を効率良く行うことができ、より容易に放射線検査を行うことが可能となる。 It is possible to determine whether or not the density range of the transmission image is within a specified density range without measuring the density of the transmission image obtained by irradiating the inspection object with radiation using a densitometer. it can. Thereby, it is possible to efficiently set to appropriate irradiation conditions, and it is possible to perform a radiation examination more easily.
以下に、本発明に係る放射線の照射条件判定方法、放射線の照射条件判定装置の一実施形態について、図面を参照して説明する。
図1に示すように、放射線検査装置(照射条件判定装置)10は、放射線を検査対象物に照射する放射線照射部11と、放射線照射部11から照射された放射線が検査対象物を透過することで得られる透過像を取得する透過像取得部12と、透過像取得部12で取得された透過像の濃淡が規定の濃度範囲内であるか否かを判定する濃淡判定部(輝度検出部、輝度・濃度変換部、判定部)20と、濃淡判定部20での判定結果に応じて情報を外部に出力する、モニター、インジケータランプ等の情報出力部30と、を備える。
Hereinafter, an embodiment of a radiation irradiation condition determination method and a radiation irradiation condition determination apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, a radiation inspection apparatus (irradiation condition determination apparatus) 10 includes a
このような放射線検査装置10においては、放射線照射部11で検査対象物に対して放射線を照射し、その透過像を、透過像取得部12で取得する。
ここで、放射線照射部11は、放射線を発する線源の種類、放射線を発するための線電圧・線電流、放射線照射時間が調整できるようになっている。
In such a
Here, the
透過像取得部12は、検査対象物を透過した放射線の透過像を、撮像素子により撮影するデジタル撮像機器により構成することができる。
The transmission
また、放射線検査装置10は、透過像取得部12で得られた透過像を、画像データとして出力したり、フィルムや紙に焼き付け・印刷して出力することができる。さらに、放射線検査装置10は、出力した画像データに基づいて、検査対象物の溶接部に施工不良や欠陥があるか否かを判定する、診断部をさらに備えることもできる。
なお、本実施形態では、透過像取得部12では放射線の透過像を撮像素子によって撮影するものとする。
The
In the present embodiment, it is assumed that the transmission
さて、このような放射線検査装置10は、放射線照射による検査を行うに先立ち、濃淡判定部20にて照射条件の設定を行う。その流れについて、以下に示す。
濃淡判定部20で、照射条件の設定を行うには、予め、照射条件の設定(調整)の基準となる、基準データテーブルを生成する。これには、図2(a)に示すようなテストピース100を用いる。テストピース100は、例えば金属からなり、その一面101が階段状で、他面102が平面上とされることによって、複数段階の厚さt1,t2,…を有している。
このようなテストピース100を、検査対象物と同様にして、放射線照射部11で放射線を照射し、その透過像を透過像取得部12で取得する。
In such a
In order to set the irradiation condition in the light /
Such a
図2(b)に示すように、得られた透過像200は、テストピース100の厚さt1,t2,…に応じたそれぞれのエリアA1,A2,…において、放射線の透過量が互いに異なるため、濃度が異なっている。
As shown in FIG. 2B, the obtained
濃淡判定部20は、得られた透過像200について、互いに濃度が異なる、各厚さt1,t2,…に対応したエリアA1,A2,…のそれぞれのデジタル透過像で輝度を検出する。このとき、テストピース100のないエリアA0における輝度を基準とする。
また、透過像200において、互いに濃度が異なる、各厚さt1,t2,…に対応したエリアA1,A2,…のそれぞれで、濃度を濃度計により計測する。
The light /
In the
図3に示すものは、このようにして得られる濃度と輝度との関係の一例である。
そして、得られた輝度と濃度の検出値から、透過像の濃度と輝度との関係を示す基準データテーブルを生成する。生成された基準データテーブルは、濃淡判定部20のデータ記憶部21(図1参照)に記憶される。
FIG. 3 shows an example of the relationship between density and luminance obtained in this way.
Then, a reference data table indicating the relationship between the density and luminance of the transmission image is generated from the obtained luminance and density detection values. The generated reference data table is stored in the data storage unit 21 (see FIG. 1) of the
この後、実際に検査対象物の放射線検査を行うための照射条件設定を行うには、図4に示すように、まず、検査員は、放射線照射部11で放射線を照射してデジタル透過像を取得する(ステップS100)。ここでは、基本的に、デジタル撮像機器により透過像を撮影することにより、当初から透過像をデジタルで取得することを主眼にしているが、アナログ撮像機器を用い、透過像が、デジタルでなくフィルム等のアナログ状態である場合には、デジタルスキャン等によりアナログ透過像をデジタル透過像に変換したデータを取得する。これにより、透過像取得部12では、その透過像のデータを取得する(ステップS101)。
Thereafter, in order to set the irradiation condition for actually performing the radiological inspection of the inspection object, as shown in FIG. 4, first, the inspector irradiates the digital irradiation image with the
得られた透過像のデータは、濃淡判定部20に送られる。濃淡判定部20においては、透過像のデータに基づき、透過像の各部の輝度を計測する(ステップS102:輝度検出ステップ)。
そして、計測された各部の輝度のうち、輝度の最大値と最小値を抽出する(ステップS103)。
The obtained transmission image data is sent to the
Then, the maximum value and the minimum value of the brightness are extracted from the measured brightness of each part (step S103).
濃淡判定部20は、抽出された輝度の最大値と最小値を、前記の基準データテーブル
に基づき、それぞれ濃度に変換する(ステップS104:輝度・濃度変換ステップ)。
The
このようにして得られた、輝度が最大である部分の濃度と、輝度が最小である部分の濃度が、JIS規格等に基づいて予め定められた規定の濃度範囲内であるか否かを判定する(ステップS105:判定ステップ)。 It is determined whether or not the density of the portion with the maximum luminance and the density of the portion with the minimum luminance are in a predetermined density range determined in advance based on the JIS standard. (Step S105: Determination step).
判定の結果、輝度が最大である部分の濃度と輝度が最小である部分の濃度の双方が規定の濃度範囲内であった場合には、照射条件を変更する必要がないので、そのまま、検査対象の溶接部に、施工不良や欠陥があるか否かを判定する欠陥評価工程に移行する(ステップS106)。 As a result of the determination, if both the density of the part with the highest brightness and the density of the part with the lowest brightness are within the specified density range, there is no need to change the irradiation conditions, so that The process proceeds to a defect evaluation process for determining whether or not there is a construction failure or defect in the welded part (step S106).
ステップS105での判定の結果、輝度が最大である部分の濃度と輝度が最小である部分の濃度の少なくとも一方が、規定の濃度範囲内ではないと判定された場合、ステップS101でデータを取得した透過像の濃度が規定範囲外であることを、情報出力部30で、モニターへの文字情報等の表示や、インジケータランプの点灯等によって、外部に表示するステップS107)。
As a result of the determination in step S105, if it is determined that at least one of the density of the portion with the highest luminance and the density of the portion with the lowest luminance is not within the specified density range, data is acquired in step S101. The fact that the density of the transmitted image is out of the specified range is displayed on the
情報出力部30における表示を見た検査員は、それに基づき、放射線照射部11における放射線の照射条件(管電流、管電圧の大きさ、照射時間)を変更する(ステップS110)。
このとき、濃淡判定部20では、ステップS105において、規定の濃度範囲内ではないと判定された場合、判定される度に管電流、管電圧の大きさ、照射時間を、予め定められた優先度で変更していくのが好ましい。例えば、透過像の濃度範囲が、規定よりも濃い方向にずれている場合、放射線照射部11における管電圧や管電流を高めたり、照射時間を長くするのが好ましい。
The inspector who sees the display in the
At this time, if it is determined in step S105 that the
照射条件の変更後、検査員は、再び、放射線照射部11で放射線を照射して透過像を撮影した後(ステップS100)、ステップS101に戻り、撮影した透過像のデータを透過像取得部12で取得する。
この後は、データが得られた透過像について、ステップS102〜S105を繰り返し、ステップS105で、規定の濃度範囲に収まるまで、照射条件を変更していく。
After changing the irradiation condition, the inspector again irradiates radiation with the
Thereafter, Steps S102 to S105 are repeated for the transmission image from which data is obtained, and the irradiation condition is changed until it falls within the specified density range in Step S105.
上述したように、予め、テストピース100を用いて透過像における濃度と輝度との関係を把握しておき、濃淡判定部20において、得られた透過像の最大・最小輝度を検出し、この最大・最小輝度から、透過像が規定の濃度範囲内であるか否かを判定するようにした。
これにより、濃度計測を手動で行う必要がなく、照射条件の可否を、放射線検査装置10において自動的に判定することができる。
また、照射条件設定時における、透過像の濃度(輝度)検出時間を短縮することができる。これにより、放射線の照射条件の設定、さらには放射線検査を効率良く行うことが可能となる。
さらに、ステップS105での判定の結果、規定の濃度範囲内ではないと判定された場合、照射条件を自動的に変更して照射条件の設定を行うようにしても良い。
As described above, the relationship between the density and the luminance in the transmission image is grasped in advance using the
Thereby, it is not necessary to manually measure the concentration, and the
Further, it is possible to shorten the transmission image density (luminance) detection time when setting the irradiation conditions. As a result, it is possible to efficiently set the radiation irradiation conditions and further perform the radiation inspection.
Further, as a result of the determination in step S105, the irradiation condition may be automatically changed and the irradiation condition may be set when it is determined that it is not within the prescribed concentration range.
なお、上記実施形態において、放射線検査装置10の構成は、本発明の主旨の範囲内であれば、いかなる構成としても良い。
また、透過像取得部12では、透過像を得るのにフィルムを用い、フィルム上に焼き付けられた透過像を出力することもできる。この場合、濃淡判定部20で判定を行うには、フィルムをデジタルスキャンして読み取り、デジタル画像データの状態で濃淡判定部20に送り込む必要がある。
また、テストピース100や実際の検査対象物に放射線を照射して撮影を行う放射線照射部11,透過像取得部12については、濃淡判定を行う濃淡判定部20,データ記憶部21,情報出力部30とは別体とすることも可能である。すなわち、このような場合、濃淡判定部20,データ記憶部21,情報出力部30により、放射線を照射することに得られる透過像の濃淡判定装置、あるいは、放射線の照射条件判定装置を単体で構成することができる。
In the above embodiment, the configuration of the
The transmission
In addition, for the
10 放射線検査装置(照射条件判定装置)
11 放射線照射部
12 透過像取得部
20 濃淡判定部(輝度検出部、輝度・濃度変換部、判定部)
21 データ記憶部
30 情報出力部
100 テストピース
101 一面
102 他面
200 透過像
10 Radiation inspection equipment (irradiation condition judgment equipment)
DESCRIPTION OF
21
Claims (4)
検査対象物に放射線を照射することによって得られる透過像の輝度を検出する輝度検出ステップと、
濃度と輝度との関係を示す基準データテーブルに基づいて、検出された前記輝度を前記透過像の濃度に変換する輝度・濃度変換ステップと、
前記濃度の最大値と前記濃度の最小値とが、予め定められた濃度範囲内にあるか否かを判定する判定ステップと、
を備えることを特徴とする放射線の照射条件判定方法。 A method for determining irradiation conditions prior to performing a radiation examination,
A luminance detection step for detecting the luminance of a transmission image obtained by irradiating the inspection object with radiation;
A luminance / density conversion step for converting the detected luminance into the density of the transmission image based on a reference data table indicating the relationship between the density and the luminance;
A determination step of determining whether the maximum value of the density and the minimum value of the density are within a predetermined density range;
A radiation irradiation condition determination method comprising:
検査対象物に放射線を照射することによって得られる透過像の輝度を検出する輝度検出部と、
透過像の輝度と濃度との関係を示す基準データテーブルを記憶したデータ記憶部と、
前記基準データテーブルに基づいて、検出された前記輝度を前記透過像の濃度に変換する輝度・濃度変換部と、
前記濃度の最大値と前記濃度の最小値とが、予め定められた濃度範囲内にあるか否かを判定する判定部と、
を備えることを特徴とする放射線の照射条件判定装置。 An irradiation condition determination device that determines irradiation conditions of radiation prior to performing a radiation examination,
A luminance detector that detects the luminance of a transmission image obtained by irradiating the inspection object with radiation;
A data storage unit storing a reference data table indicating the relationship between the brightness and density of the transmission image;
A luminance / density conversion unit for converting the detected luminance into the density of the transmission image based on the reference data table;
A determination unit for determining whether the maximum value of the density and the minimum value of the density are within a predetermined density range;
A radiation irradiation condition determining apparatus comprising:
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