JP6004393B2 - 垂直面線量率マップ作成装置 - Google Patents

Description

本発明は、立木や建物など、所望の測定対象物の垂直面におけるγ線の線量率を精確に測定し、その個所の垂直面の線量率マップを、測定対象物の写真上に重ね合わせて表示するための装置に関する。

放射線検出器を細長い中空ロッドに取り付け、様々な高さにある機器周辺の線量率を精確に測定することができる放射線測定装置として、特許文献１に記載されたような測定装置がある。この測定装置は、伸縮可能な細長いロッドを基体として、そのロッドの一端部にロッドの把持部（手元部分と言う）を備えると共に、反対側となる先端部に放射線検出器を備え、さらにロッドの手元部分に線量率表示部と無線送信機を備えている。通常、作業員はロッドを手に持って測定場所まで行き、その場所でロッドを伸縮させて様々な高さにある機器周辺の線量率を測定し、その測定結果を無線通信を使って遠隔位置に配置されたサーバに送信するようになっている。

特開２００９−１３３６６７号公報

上述の特許文献１に記載された放射線測定装置は、原子力発電所などの特定の機器の線量率を測定するためのものであり、垂直面での特定のポイントでの線量率の測定は可能であるが、例えば、建物の垂直面全体の線量率の分布を捉えることは出来ていない。また、線量率マップに関して言えば、特に文献を提示していないが、これまでの放射線測定装置は、ＧＰＳからの位置データと電子地図との組み合わせによって、平面における線量率の分布について求めるような装置は幾つかあるが（例えば、京都大学のＫＵＲＡＭＡなど）、垂直面の線量率の分布を把握できるような装置はこれまで存在していない。

従って、本発明の目的は、立木や建物の側壁など、垂直面におけるγ線の線量率マップを精確に作成するための装置を提供することにある。

上述の目的を達成するため、本発明では、伸縮可能なロッドの先端にガイガーミューラ管（以下、ＧＭ管検出器と言う）を取り付け、高所におけるγ線の線量率を測定すると共に、その位置を把握するために、そのＧＭ管と実質的に同位置のロッド上に赤外線発光部を設け、かつロッドの位置から離れた個所に赤外線カメラと可視光カメラを設置して、両者のカメラで撮像された映像を画像処理することで、赤外線発光部の位置とその位置での線量率を、可視光カメラで捉えた測定対象物上に重ねて表示するようにしている。この操作を順次位置を変えながら繰り返すことにより、例えば、建物側壁面などの線量率の分布を建物側壁の可視光写真上に表示する。

より具体的には、本発明の一つの観点に係る垂直面線量率マップ作成装置は、
機器を取り付けるための細長いロッド、
前記ロッドの先端に取り付けられた放射線検出器、
前記放射線検出器の出力信号から線量率を求めるための中央処理装置を含む、前記ロッドの手元部に設けられた測定表示部、
前記放射線検出器と実質的に同位置のロッド上に取り付けられた赤外線発光部、
前記ロッドの位置から離れた個所に設置される赤外線カメラ
前記赤外線カメラと実質的に同位置に配置された可視光カメラ
前記測定表示部から線量率信号を受信し、第２パーソナルコンピュータに送信すると共に、前記第２パーソナルコンピュータで作成された垂直面線量率マップを表示する第１パーソナルコンピュータ、
前記赤外線カメラで撮像された画像をフィルタリング処理し、前記赤外線発光部の位置を求めると共に、前記赤外線発光部の位置での線量率を、前記可視光カメラで捉えた測定対象物の画像上に重ねて表示するための画像処理を行うプログラムを有する前記第２パーソナルコンピュータ、
を備えていることを特徴とする。

また、上述の装置において、前記画像処理を行うプログラムは、好ましくは、前記赤外線カメラで撮像した画像をフィルタリング処理によって２値化し、前記赤外線発光部のＸＹ位置を求め、該位置を前記可視光カメラで撮像した画像上にプロットするステップを有する。

上述したように、本発明に係る垂直面線量率マップ作成装置によって、すなわち、作業員が持ち運び可能な簡単な構成の装置で、これまで不可能であった立木や建物側壁面上の線量率を、実際の風景画像と重ね合わせて精確に表示することができるようになる。

本発明の一実施例に係る垂直面線量率マップ作成装置の外観構成を示す写真。 図１の一部構成の拡大写真。 図１の垂直面線量率マップ作成装置の回路構成の概略説明図。 画像処理ＰＣとデータ処理ＰＣの動作を説明するフローチャート。 本発明に係る垂直面線量率マップ作成装置によって作成されたマップの一例を示す写真。

本発明に係る垂直面線量率マップ作成装置の実施例について図面を参照して詳細に説明する。

図１の(a)は、本発明の一実施例に係る垂直面線量率マップ作成装置のロッド部の外観構成を表わす写真であり、(b)はロッド部から遠隔位置に配置された、垂直面線量率マップ作成装置の画像処理部とマップ作成作業の様子を示す写真である。また、図２は、図１の垂直面線量率マップ作成装置の回路構成の概略説明図である。以下の説明では、理解を容易にするため、垂直面線量率マップ作成装置をガンマプロッターＶと呼ぶこととする。

図１を参照する。本発明の垂直面線量率マップ作成装置（ガンマプロッターＶ）は、図１の（a）に示された延長ロッド部１及びそのロッド部に取り付けられたＧＭ管検出器２、赤外線発光部３、測定表示部４の機器群と、図１の（b）に示された作業員が直接携帯するデータ表示パーソナルコンピュータ（以下、データ表示ＰＣ又は第１ＰＣと言う）と、作業員や測定対象物から離れた位置に配置される、赤外線カメラ７、可視光カメラ８、画像処理パーソナルコンピュータ（以下、画像処理ＰＣ又は第２ＰＣと言う）の機器群との、３つの基本構成部分を有する。

具体的には、本発明の垂直面線量率マップ作成装置は、各種機器を取付るための細長い延長ロッド部１、ロッドの先端に取り付けられた、γ線の線量率を測定するためのＧＭ管検出器２、ＧＭ管検出器２の出力信号から線量率を求めるための中央処理装置（ＣＰＵ）４０を含む、延長ロッド部１の手元部に設けられた測定表示部４、ＧＭ管検出器２と実質的に同位置の個所で、そのロッド上に取り付けられた赤外線発光部３、延長ロッド部１の位置から離れた個所に設置される赤外線カメラ７、赤外線カメラ７と実質的に同位置に配置された可視光カメラ８を有する。本実施例では延長ロッド部１は、取扱いが容易になるように、約１ｍから約６ｍの距離で伸縮可能になっている。

また、ＧＭ管検出器２と赤外線発光部３は、互いに実質的に同位置になるように、連続的に縦続配置されている。同様に、赤外線カメラ７と可視光カメラ８も互いに実質的に同位置に配置されるように、水平方向に連続的に配置されている。従って、それぞれの機器間には僅かな位置のずれはあるが、測定目的上は実質的に無視し得る。

本発明の垂直面線量率マップ作成装置は、さらに、測定表示部４から線量率信号を受信し、第２ＰＣ９に送信すると共に、第２ＰＣ９で作成された垂直面線量率マップを表示する第１パーソナルコンピュータ（第１ＰＣ）２１と、赤外線カメラ７と可視光カメラ８で撮像された画像を重ね合わせ、フィルタリング処理を行い、赤外線発光部３の位置を求めると共に、赤外線発光部３の位置での線量率を、可視光カメラ８で捉えた測定対象物の画像上に重ねて表示するための画像処理を行うプログラムを有する前記第２パーソナルコンピュータ（第２ＰＣ）９を備えている。

図１に示された各機器の回路接続を図２に示す。図２において、測定表示部４は、図１の（a）に示されているように、延長ロッド部１と一体に構成されている。ＧＭ管検出器２の検出信号は、増幅アンプ等を経てＣＰＵ４０のカウンタ４１で計数され、線量率が得られる。この線量率はリアルタイムで線量率表示ＬＥＤ４２に表示され、作業員が確認できるようになっている。また、この線量率は周期的にデータ表示ＰＣ２１に送信され、さらにブルートゥース（登録商標）で画像処理ＰＣ９に与えられる。なお、これらＰＣ間の通信はブルートゥース（登録商標）に限定されるものではなく、無線通信であれば良い。

画像処理を行う第２ＰＣ９には、赤外線カメラ７と可視光カメラ８からの撮像信号が与えられる。赤外線カメラ７の画像を２値化フィルタリング処理し、画面上の赤外線発光部３のＸＹ位置を求めた後、可視光カメラ８からの画像データと重ね合わせることによって、測定対象画像の上に線量率を表わす色ドットまたは線量率を表示するようになっている。このとき線量率の大きさに応じて色を変えることで、一目で例えば建物の側面の線量率分布を把握することができる。

線量率の表示の一例を図４に示す。図４は、黒白のため、色ドットの色は認識困難であるが、可視光カメラ８で撮像した測定対象物に各測定点（ドット）での線量率が重畳して表示されることがわかる。

前に戻って、図３を参照する。図３は、上述の画像処理ＰＣ（第２ＰＣ）９と、作業員が所持しているデータ表示ＰＣ（第１ＰＣ）のデータ処理の内容を表わしている。まず、データ表示ＰＣ２１は図２の測定表示部４から線量率データを受信する（３０１）。その後、線量率データを大きさに応じて区分し、プロットマーカ色を決定する（３０２）。次に、画像処理ＰＣ９は、赤外線カメラ７と可視光カメラ８からそれぞれ赤外線と可視光映像を取得する（３０３）。そして、赤外線映像の２値化処理を行い、画像内での赤外線発光部３の位置、すなわち、ＧＭ管検出器２の位置情報を取得する（３０４）。そして、検出器位置とプロットマーカを関連付け（３０５）、データ表示ＰＣ２１に可視光画像とプロット位置、マーカー色を伝送する（３０６）。そして、データ表示ＰＣ２１において、データ表示ＰＣ２１に可視光画像とプロット位置、マーカーが表示される（３０７）。

上述の実施例においては、γ線検出器として、ＧＭ管を使用したが、感度、スペクトル測定等の状況に合わせ、プラウスチックシンチレータ、NaI、CsI等最適な検出器を使用しても良い。

１ 延長ロッド部
２ ＧＭ管検出器
３ 赤外線発光部
４ 測定表示部
５ ハンドル
６ ケーブル巻き取り部
７ 赤外線カメラ
８ 可視光カメラ
９ 画像処理ＰＣ
１０ プリンター
１１ 移動用背負子
２０ 作業員
２１ データ表示ＰＣ
４０ ＣＰＵ
４１ カウンタ
４２ 線量率表示ＬＥＤ
４３ データ伝送スイッチ
４４ 電源

Claims (3)

1. 機器を取り付けるための細長いロッド、
   前記ロッドの先端に取り付けられた放射線検出器、
   前記放射線検出器の出力信号から線量率を求めるための中央処理装置を含む、前記ロッドの手元部に設けられた測定表示部、
   前記放射線検出器と実質的に同位置のロッド上に取り付けられた赤外線発光部、
   前記ロッドの位置から離れた個所に設置される赤外線カメラ
   前記赤外線カメラと実質的に同位置に配置された可視光カメラ、
   前記測定表示部から線量率信号を受信し、第２パーソナルコンピュータに送信すると共に、前記第２パーソナルコンピュータで作成された垂直面線量率マップを表示する第１パーソナルコンピュータ、
   前記赤外線カメラで撮像された画像をフィルタリング処理し、前記赤外線発光部の位置を求めると共に、前記赤外線発光部の位置での線量率を、前記可視光カメラで捉えた測定対象物の画像上に重ねて表示するための画像処理を行うプログラムを有する前記第２パーソナルコンピュータ、
   を備えていることを特徴とする垂直面線量率マップ作成装置。
2. 請求項１に記載の装置において、前記画像処理を行うプログラムが、前記赤外線カメラで撮像した画像をフィルタリング処理によって２値化し、前記赤外線発光部のＸＹ位置を求め、該位置を前記可視光カメラで撮像した画像上にプロットするステップを有することを特徴とする垂直面線量率マップ作成装置。
3. 請求項1又は２に記載の装置において、前記第１パーソナルコンピュータと前記第２パーソナルコンピュータとの間のデータ通信を無線通信を用いて行うことを特徴とする垂直面線量率マップ作成装置。

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