JP7042168B2

JP7042168B2 - 検出同等性評価方法及び検出同等性評価装置

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Publication number: JP7042168B2
Application number: JP2018113092A
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Inventors: 直樹松浦; 充良植松
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Filing date: 2018-06-13
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Description

本発明は、フィルム画像とデジタル画像との検出性能の同等性を評価する検出同等性評価方法及び検出同等性評価装置に関するものである。

放射線透過試験には、フィルム内の銀粒子が放射線に感応する化学的変化を利用して、撮影対象の透過画像を得る方式（以下、フィルム方式という）がある。また、放射線透過試験には、放射線に感応する画像素子を利用して、撮影対象の透過画像を得る方式（以下、デジタル方式という）がある。

現在、放射線透過試験においては、フィルム方式を用いてフィルム画像を得ることが主流であるが、フィルム方式では試験に伴う作業時間が長くなってしまうことから、作業の効率化を図るために、デジタル方式に置き換えることが考えられている。放射線透過試験において、フィルム方式からデジタル方式に置き換える場合、デジタル方式を用いて得られるデジタル画像の検出性能が、フィルム画像の検出性能以上であることを担保する必要がある。

ところで、従来、フィルム画像から変換したデジタル画像を鮮鋭化処理し、鮮鋭化処理したデジタル画像を用いて被検査体の欠陥を検出する検査方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１３－１９５１１９号公報

特許文献１では、フィルム画像からデジタル画像に変換したときのデジタル画像による検査品質を保証するための技術となっている。このため、特許文献１では、フィルム方式によるフィルム画像の取得が前提となっていることから、デジタル方式への置き換えは困難である。

そこで、本発明は、フィルム画像からデジタル画像へ置き換えるにあたり、フィルム画像とデジタル画像との検出性能の同等性を担保可能であるか否かを適切に評価することができる検出同等性評価方法及び検出同等性評価装置を提供することを課題とする。

本発明の検出同等性評価方法は、フィルムを感光させることで得られるフィルム画像を用いた撮影対象物の検出性能と、画像素子を受光させることで得られるデジタル画像を用いた前記撮影対象物の検出性能との同等性を評価する検出同等性評価方法であって、予め検出性能が担保された規定の条件に基づく前記撮影対象物の前記フィルム画像を取得するフィルム画像取得工程と、前記フィルム画像取得工程において取得された前記フィルム画像の検出性能の限界値であるフィルム検出限界値を取得するフィルム検出限界取得工程と、前記撮影対象物の撮影条件及び前記デジタル画像の像質条件の少なくとも一方の条件に含まれる複数のパラメータのパラメータ値を異ならせて、前記撮影対象物の前記デジタル画像を複数取得する第１デジタル画像取得工程と、前記第１デジタル画像取得工程において取得された複数の前記デジタル画像の検出性能の限界値であるのデジタル検出限界値をそれぞれ取得する第１デジタル検出限界取得工程と、前記第１デジタル検出限界取得工程において取得した複数の前記デジタル検出限界値と、パラメータ値を異ならせた複数の前記パラメータとの関係から、前記デジタル画像の検出性能に影響を与える影響パラメータを、複数の前記パラメータの中から特定する影響パラメータ特定工程と、前記影響パラメータ特定工程において特定した前記影響パラメータのパラメータ値を異ならせて、前記撮影対象物の前記デジタル画像を複数取得する第２デジタル画像取得工程と、前記第２デジタル画像取得工程において取得された複数の前記デジタル画像の前記デジタル検出限界値をそれぞれ取得し、取得した複数の前記デジタル検出限界値の中から、最も検出性能が高い前記デジタル検出限界値を特定する第２デジタル検出限界取得工程と、前記第２デジタル検出限界取得工程において取得した前記デジタル検出限界値が、前記フィルム検出限界取得工程において取得した前記フィルム検出限界値以上である場合、前記デジタル画像を用いた前記撮影対象物の検出性能が、前記フィルム画像を用いた前記撮影対象物の検出性能を担保するとして同等性を有すると判定する一方で、前記第２デジタル検出限界取得工程において取得した前記デジタル検出限界値が、前記フィルム検出限界取得工程において取得した前記フィルム検出限界値よりも小さい場合、前記デジタル画像を用いた前記撮影対象物の検出性能が、前記フィルム画像を用いた前記撮影対象物の検出性能を担保しないとして同等性を有さないと判定する同等性判定工程と、を備えることを特徴とする。

また、本発明の検出同等性評価装置は、フィルムを感光させることで得られるフィルム画像を用いた撮影対象物の検出性能と、画像素子を受光させることで得られるデジタル画像を用いた前記撮影対象物の検出性能との同等性を評価する処理部を備える検出同等性評価装置であって、前記処理部は、予め検出性能が担保された規定の条件に基づく前記撮影対象物の前記フィルム画像を取得するフィルム画像取得処理と、前記フィルム画像取得処理において取得された前記フィルム画像の検出性能の限界値であるフィルム検出限界値を取得するフィルム検出限界取得処理と、前記撮影対象物の撮影条件及び前記デジタル画像の像質条件の少なくとも一方の条件に含まれる複数のパラメータのパラメータ値を異ならせて、前記撮影対象物の前記デジタル画像を複数取得する第１デジタル画像取得処理と、前記第１デジタル画像取得処理において取得された複数の前記デジタル画像の検出性能の限界値であるのデジタル検出限界値をそれぞれ取得する第１デジタル検出限界取得処理と、前記第１デジタル検出限界取得処理において取得した複数の前記デジタル検出限界値と、パラメータ値を異ならせた複数の前記パラメータとの関係から、前記デジタル画像の検出性能に影響を与える影響パラメータを、複数の前記パラメータの中から特定する影響パラメータ特定処理と、前記影響パラメータ特定処理において特定した前記影響パラメータのパラメータ値を異ならせて、前記撮影対象物の前記デジタル画像を複数取得する第２デジタル画像取得処理と、前記第２デジタル画像取得処理において取得された複数の前記デジタル画像の前記デジタル検出限界値をそれぞれ取得し、取得した複数の前記デジタル検出限界値の中から、最も検出性能が高い前記デジタル検出限界値を特定する第２デジタル検出限界取得処理と、前記第２デジタル検出限界取得処理において取得した前記デジタル検出限界値が、前記フィルム検出限界取得処理において取得した前記フィルム検出限界値以上である場合、前記デジタル画像を用いた前記撮影対象物の検出性能が、前記フィルム画像を用いた前記撮影対象物の検出性能を担保するとして同等性を有すると判定する一方で、前記第２デジタル検出限界取得処理において取得した前記デジタル検出限界値が、前記フィルム検出限界取得処理において取得した前記フィルム検出限界値よりも小さい場合、前記デジタル画像を用いた前記撮影対象物の検出性能が、前記フィルム画像を用いた前記撮影対象物の検出性能を担保しないとして同等性を有さないと判定する同等性判定処理と、を実行することを特徴とする。

この構成によれば、フィルム画像に対するデジタル画像の同等性を適切に評価することができる。このため、同等性があると判定されたデジタル画像に対応する撮影条件及び像質条件の少なくとも一方の条件に基づいて、撮影対象物のデジタル画像を撮影することで、フィルム画像と同等以上の検出性能を有するデジタル画像を取得することができる。ここで、フィルム検出限界値及びデジタル検出限界値は、例えば、検出可能な限界となる撮影対象物に発生した欠陥のサイズであるが、特に限定されず、画像の検出限界を判定可能な値であれば、いずれであってもよい。これにより、例えば、撮影対象物に発生する欠陥を適切に検出することが可能となり、デジタル画像による撮影対象物の検査を行うことが可能となる。ここで、フィルム画像は、例えば、フィルム内の銀粒子が放射線に感応する化学的変化を利用して、撮影対象物の透過画像を得る方式で得られるものであり、また、デジタル画像は、例えば、放射線に感応する画像素子を利用して、撮影対象象の透過画像を得る方式で得られるものである。なお、フィルム画像は、放射線に限らず、照射される光に感光するフィルムにより得られるものであってもよく、同様に、デジタル画像は、放射線に限らず、照射される光を受光する画像素子により得られるものであってもよく、特に限定されない。

また、前記第１デジタル画像取得工程では、実験計画法に基づいて、パラメータ値を異ならせる複数の前記パラメータを選定することが、好ましい。

この構成によれば、パラメータ値を異ならせる複数のパラメータの組み合わせを効率よく選定することができるため、第１デジタル画像取得工程における作業効率の向上を図ることができる。

また、前記第１デジタル画像取得工程では、前記撮影対象物の前記撮影条件に含まれる複数のパラメータのパラメータ値を異ならせて、前記撮影対象物の前記デジタル画像を複数取得しており、前記第２デジタル画像取得工程では、取得した複数の前記デジタル画像の前記像質条件に関する複数のパラメータを複数の評価指標とし、複数の前記評価指標を前記デジタル画像の前記デジタル検出限界値に関連付けて取得しており、前記同等性判定工程において同等性を有すると判定された場合、前記第２デジタル画像取得工程において取得した複数の前記デジタル検出限界値と、複数の前記評価指標との相関関係の有無を判定し、相関関係を有する前記評価指標を取得する相関関係取得工程を、さらに備えることが、好ましい。

この構成によれば、デジタル検出限界値に影響を与える評価指標、つまり像質条件に含まれるパラメータを特定することができる。

また、前記デジタル検出限界値と相関関係を有する前記評価指標を用いて、前記フィルム検出限界値に相当する前記評価指標の指標値である判定用指標値が予め導出されており、前記デジタル検出限界値と相関関係を有する現在の前記デジタル画像における前記評価指標の現指標値を取得する評価指標取得工程と、前記現指標値が前記判定用指標値以上である場合、前記デジタル画像を用いた前記撮影対象物の検出性能が、前記フィルム画像を用いた前記撮影対象物の検出性能を担保すると判定する一方で、前記現指標値が前記判定用指標値よりも小さい場合、前記デジタル画像を用いた前記撮影対象物の検出性能が、前記フィルム画像を用いた前記撮影対象物の検出性能を担保しないと判定する検出性判定工程と、をさらに備えることが、好ましい。

この構成によれば、デジタル画像の検出性能が、フィルム画像の検出性能を担保しているか否かを、デジタル検出限界値と相関関係のある評価指標（像質条件に含まれるパラメータ）を用いて判定することができる。このため、例えば、デジタル画像の検出性能がフィルム画像の検出性能を担保していないと判定された場合、現指標値を改善すべく、すなわちデジタル画像の像質を改善すべく、画像素子の交換を促す等の報知を行うことが可能となる。

図１は、本実施形態に係る検出同等性評価方法に関する一例のフローチャートである。図２は、デジタル画像を撮影する撮影装置の模式図である。図３は、本実施形態に係る検出同等性評価方法に関する一例のフローチャートである。図４は、本実施形態に係る検出同等性評価装置の模式図である。図５は、デジタル検出限界値と相関関係を有する評価指標の一例のグラフである。

以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能であり、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせることも可能である。

［本実施形態］
本実施形態に係る検出同等性評価方法は、フィルムを感光させることで得られるフィルム画像を用いた撮影対象物の検出性能と、画像素子を受光させることで得られるデジタル画像を用いた撮影対象物の検出性能との同等性を評価する方法である。具体的に、撮影対象物としては、航空部品であり、フィルム画像及びデジタル画像は、航空部品の内部に発生する欠陥を検出するために撮影される画像である。

フィルム画像は、撮影対象物に放射線を照射し、撮影対象物を透過した放射線を、銀粒子を含むフィルムに感光することで得られる画像である。また、デジタル画像は、撮影対象物に放射線を照射し、撮影対象物を透過した放射線を、画像素子で受光することで得られる画像である。なお、本実施形態では、放射線を撮影対象物に照射することでフィルム画像及びデジタル画像を取得しているが、特に限定されず、光を照射することでフィルム画像及びデジタル画像を取得するものであってもよい。

ここで、図２を参照し、デジタル画像を取得する撮影装置１について簡単に説明する。図２は、デジタル画像を撮影する撮影装置の模式図である。撮影装置１は、線源６と、遮蔽プレート７と、画像素子８とを含んで構成されており、撮影対象物としての試験片５が、線源６と画像素子８との間に配置されている。試験片５は、内部に欠陥が形成されたものであり、材料としては、例えば、強化繊維に樹脂を含浸させた複合材等である。線源６は、画像素子８に対向して設けられ、放射線を試験片５へ向かって照射している。遮蔽プレート７は、試験片５と画像素子８との間に設けられ、アルファ線及びベータ線を遮蔽可能なアルミニウム材を用いて形成されている。画像素子８は、例えば、ＤＤＡ（Digital Detector Array）またはＦＰＤ（Flat Panel Detector）と呼ばれる放射線用の撮像素子である。撮影装置１は、試験片５に放射線を照射することで、画像素子８から試験片５のデジタル画像を取得する。

ところで、撮影装置１を用いたデジタル画像の撮影では、検出性能の同等性を評価するために、撮影条件に含まれる複数のパラメータを異ならせている。撮影条件に含まれる複数のパラメータは、図１に示すように、例えば、放射線の照射方向における線源６と画像素子８との間の距離Ｌ１、放射線の照射方向における遮蔽プレート７と画像素子８との間の距離Ｌ２、試験片５に対する放射線の照射角度θがある。また、撮影条件に含まれる複数のパラメータは、距離Ｌ１、距離Ｌ２及び照射角度θの他、放射線を発生させるために印加される管電圧、放射線の照射量、取得するデジタル画像の平均化処理の処理数等がある。なお、撮影条件に含まれる複数のパラメータは、上記のパラメータに特に限定されない。

次に、図１を参照して、検出同等性評価方法について説明する。図１は、本実施形態に係る検出同等性評価方法に関する一例のフローチャートである。検出同等性評価方法は、デジタル画像の検出性能の限界値であるデジタル検出限界値と、フィルム画像の検出性能の限界値であるフィルム検出限界値とを比較することで、検出性能の同等性を評価している。

具体的に、検出同等性評価方法では、先ず、予め検出性能が担保された規定の条件に基づく試験片５のフィルム画像を取得する（ステップＳ１１：フィルム画像取得工程）。つまり、フィルム画像取得工程Ｓ１１は、従前のフィルム方式によってフィルム画像を取得する工程である。フィルム画像取得工程Ｓ１１では、試験片５に形成される欠陥のサイズを異ならせて、複数のフィルム画像を取得している。

続いて、フィルム画像取得工程Ｓ１１後、取得したフィルム画像のフィルム検出限界値を取得する（ステップＳ１２：フィルム検出限界取得工程）。フィルム検出限界取得工程Ｓ１２では、フィルム画像取得工程Ｓ１１において取得した、欠陥のサイズが異なる複数のフィルム画像を検査員により検査し、検出可能な欠陥のサイズを、フィルム検出限界値として取得する。つまり、フィルム検出限界取得工程Ｓ１２では、複数のフィルム画像の中から、検出可能な最も小さい試験片５の欠陥のサイズを、フィルム検出限界値として取得する。

また、検出同等性評価方法では、フィルム画像取得工程Ｓ１１及びフィルム検出限界取得工程Ｓ１２と並行して、下記するステップＳ２１からステップＳ２４を実行する。なお、ステップＳ２１からステップＳ２４は、フィルム画像取得工程Ｓ１１及びフィルム検出限界取得工程Ｓ１２の前工程として行ってもよいし、後工程として行ってもよく、特に限定されない。

検出同等性評価方法では、試験片５の撮影条件に含まれる複数のパラメータのパラメータ値を異ならせて、試験片５のデジタル画像を複数取得する（ステップＳ２１：第１デジタル画像取得工程）。ここで、上記した撮影条件に含まれるパラメータは数が多いことから、パラメータ値を異ならせたときの組み合わせ数が膨大となる。このため、第１デジタル画像取得工程Ｓ２１では、実験計画法に基づいて、パラメータ値を異ならせる複数のパラメータを選定している。実験計画法としては、例えば、品質工学としてのタグチメソッドが用いられる。また、第１デジタル画像取得工程Ｓ２１においても、１つの組み合わせに対して、試験片５に形成される欠陥のサイズを異ならせて、複数のデジタル画像を取得している。

続いて、第１デジタル画像取得工程Ｓ２１後、取得した複数のデジタル画像のデジタル検出限界値をそれぞれ取得する（ステップＳ２２：第１デジタル検出限界取得工程）。第１デジタル検出限界取得工程Ｓ２２では、第１デジタル画像取得工程Ｓ２１において取得した、欠陥のサイズが異なる複数のデジタル画像を検査員により検査し、検出可能な欠陥のサイズを、デジタル検出限界値として取得する。このとき、デジタル画像のデジタル検出限界値と、複数のパラメータのパラメータ値とを対応付ける。

次に、第１デジタル検出限界取得工程Ｓ２２後、取得した複数のデジタル検出限界値と、パラメータ値を異ならせた複数のパラメータとの関係から、デジタル画像の検出性能に影響を与える影響パラメータを、複数のパラメータの中から特定する（ステップＳ２３：影響パラメータ特定工程）。影響パラメータ特定工程Ｓ２３では、第１デジタル画像取得工程Ｓ２１での実験計画法に基づいて、影響パラメータを抽出している。

続いて、影響パラメータ特定工程Ｓ２３後、特定した１以上の影響パラメータのパラメータ値を異ならせて、試験片５のデジタル画像を複数取得する（ステップＳ２４：第２デジタル画像取得工程）。なお、第２デジタル画像取得工程Ｓ２４においても、１つの組み合わせに対して、試験片５に形成される欠陥のサイズを異ならせて、複数のデジタル画像を取得している。また、第２デジタル画像取得工程Ｓ２４では、試験片５と共に、デジタル画像の画像品質（像質）条件に含まれるパラメータを取得するための像質計を撮影する。

ここで、像質条件に含まれるパラメータは、例えば、信号ノイズ比（ＳＮ比）、分解能、コントラストノイズ比、ＰＶ（Pixel Value：画素値）等がある。なお、像質条件に含まれる複数のパラメータは、上記のパラメータに特に限定されない。そして、像質条件に含まれる複数のパラメータは、デジタル画像の複数の評価指標として用いられる。

そして、第２デジタル画像取得工程Ｓ２４では、複数のデジタル画像と共に、核デジタル画像に対応付けた像質条件に含まれるパラメータのパラメータ値を取得する。

続いて、第２デジタル画像取得工程Ｓ２４後、取得した複数のデジタル画像のデジタル検出限界値をそれぞれ取得する（ステップＳ２５：第２デジタル検出限界取得工程）。第２デジタル検出限界取得工程Ｓ２５では、第２デジタル画像取得工程Ｓ２４において取得した、欠陥のサイズが異なる複数のデジタル画像を検査員により検査し、検出可能な欠陥のサイズを、デジタル検出限界値として取得する。そして、第２デジタル検出限界取得工程Ｓ２５では、取得した複数のデジタル検出限界値の中から、最も検出性能が高いデジタル検出限界値を特定する。最も検出性能が高いデジタル検出限界値とは、具体的に、検出可能な最も小さい試験片５の欠陥のサイズである。

この後、フィルム検出限界取得工程Ｓ１２において取得したフィルム検出限界値と、第２デジタル検出限界取得工程Ｓ２５において取得したデジタル検出限界値とに基づいて、検出性能の同等性を判定する（ステップＳ２６：同等性判定工程）。同等性判定工程Ｓ２６では、デジタル検出限界値がフィルム検出限界値以上である場合（ステップＳ２６：Ｙｅｓ）、つまり、デジタル画像で検出可能な欠陥のサイズが、フィルム画像で検出可能な欠陥のサイズ以下の場合、デジタル画像の検出性能が、フィルム画像の検出性能を担保するとして同等性を有すると判定する（ステップＳ２７）。一方で、同等性判定工程Ｓ２６では、デジタル検出限界値がフィルム検出限界値よりも小さい場合（ステップＳ２６：Ｎｏ）、つまり、デジタル画像で検出可能な欠陥のサイズが、フィルム画像で検出可能な欠陥のサイズよりも大きい場合、デジタル画像の検出性能が、フィルム画像の検出性能を担保しないとして同等性を有さないと判定する（ステップＳ２９）。

ステップＳ２７後、第２デジタル画像取得工程Ｓ２５において取得した複数のデジタル検出限界値と、複数の評価指標との相関関係の有無を判定し、相関関係を有する評価指標を取得する（ステップＳ２８：相関関係取得工程）。ここで、図５を参照して、相関関係を有する評価指標の一例について説明する。

図５は、デジタル検出限界値と相関関係を有する評価指標の一例のグラフである。図５は、その横軸が、検出可能な欠陥（クラック）のサイズ（長さ）となっており、デジタル検出限界値に相当する値となっている。横軸において、クラック長さが長いほど（図６の右側に向かうほど）、デジタル検出限界値は低いものとなり、クラック長さが短いほど（図６の左側に向かうほど）、デジタル検出限界値は高いものとなる。また、図５は、その縦軸が、評価指標の一つであるコントラストノイズ比となっている。縦軸において、コントラストノイズ比が高いほど（図６の上側に向かうほど）、デジタル画像の画像品質は高いものとなり、コントラストノイズ比が低いほど（図６の下側に向かうほど）、デジタル画像の画像品質は低いものとなる。

図５では、第２デジタル画像取得工程Ｓ２５において取得した複数のデジタル検出限界値と、複数のデジタル検出限界値に対応付けられた複数のコントラストノイズ比とが相関関係を有することから、これらの値を補間する相関式（フィッテング式）を得ることができる。

相関関係取得工程Ｓ２８後、または、ステップＳ２９後、検出同等性評価方法のフローを終了する。

ここで、図１に示す検出同等性評価方法は、例えば、図４に示す検出同等性評価装置１０により実行してもよい。検出同等性評価装置１０は、図２に示す検出同等性評価方法の各工程を各種処理として実行可能な制御部（処理部）１１と、各種処理を実行するために必要なデータを記憶する記憶部１２と、キーボード等の入力デバイスで構成された入力部１３と、モニタ等の表示デバイスで構成された表示部１４とを有している。なお、検出同等性評価装置１０は、単体の装置で構成してもよいし、他の装置と一体に構成してもよいし、演算装置及びデータサーバ等の各種装置を組み合わせたシステムとして構成してもよく、特に限定されない。

記憶部１２には、データとして、例えば、取得するデジタル画像Ｄ１、フィルム検出限界値Ｄ２、デジタル検出限界値Ｄ３、撮影条件及び像質条件に含まれる複数のパラメータに関する情報Ｄ４等が記憶されている。これらのデータＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４は、上述した同等性評価に用いられる。

制御部１１は、記憶部１２に記憶された各種データＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４を取得し、取得したデータに基づいて、検出同等性評価方法の各工程を各種処理として実行する。つまり、制御部１１は、フィルム画像取得工程Ｓ１１をフィルム画像取得処理として、同様に、フィルム検出限界取得工程Ｓ１２、第１デジタル画像取得工程Ｓ２１、第１デジタル検出限界取得工程Ｓ２２、影響パラメータ特定工程Ｓ２３、第２デジタル画像取得工程Ｓ２４、第２デジタル検出限界取得工程Ｓ２５、同等性判定工程Ｓ２６及び相関関係取得工程Ｓ２８を、フィルム検出限界取得処理、第１デジタル画像取得処理、第１デジタル検出限界取得処理、影響パラメータ特定処理、第２デジタル画像取得処理、第２デジタル検出限界取得処理、同等性判定処理及び相関関係取得処理として実行する。

ここで、制御部１１は、フィルム検出限界取得処理において、取得した複数のフィルム画像から試験片５の欠陥を検出する場合、例えば、予めフィルム画像と試験片５の欠陥とに関するサンプルデータを機械学習させておき、機械学習によって得られた判断基準に基づいて、フィルム画像から試験片５の欠陥を検出してもよい。同様に、制御部１１は、第１デジタル検出限界取得処理及び第２デジタル検出限界取得処理において、機械学習によって得られた判断基準に基づいて、デジタル画像から試験片５の欠陥を検出してもよい。

次に、図３及び図５を参照して、検出同等性評価方法の他の一例について説明する。図３に示す検出同等性評価方法は、例えば、フィルム画像からデジタル画像に置き換えた後に実施される方法であり、図５の評価指標に基づいて、デジタル画像の検出性能が担保されているか否かを判定する方法となっている。

先ず、検出同等性評価方法では、相関関係取得工程Ｓ２８において導出された、図５に示すデジタル検出限界値と相関関係を有する評価指標（コントラストノイズ比）を用いて、フィルム検出限界値に相当する評価指標の指標値である判定用指標値Ｐを予め導出する。

次に、デジタル画像の取得時において、現在のデジタル画像における評価指標の現指標値を取得する（ステップＳ３１：評価指標取得工程）。評価指標取得工程Ｓ３１では、第２デジタル画像取得工程Ｓ２４と同様の手法で、評価指標の現指標値を取得する。

続いて、予め導出した判定用指標値Ｐと、評価指標取得工程Ｓ３１において取得した現指標値とに基づいて、検出性能が担保されているか否かを判定する（ステップＳ３２：検出性判定工程）。検出性判定工程Ｓ３２では、現指標値が判定用指標値Ｐ以上である場合（ステップＳ３２：Ｙｅｓ）、デジタル画像の画像品質が高いとして、デジタル画像の検出性能が、フィルム画像の検出性能を担保していると判定する（ステップＳ３３）。一方で、検出性判定工程Ｓ３２では、現指標値が判定用指標値Ｐよりも小さい場合（ステップＳ３２：Ｎｏ）、デジタル画像の画像品質が低いとして、デジタル画像の検出性能が、フィルム画像の検出性能を担保していないと判定する（ステップＳ３４）。

ステップＳ３４後、デジタル画像の画像品質を改善すべく、検査員に対して、画像素子８の交換を報知する（ステップＳ３５）。ステップＳ３３後、または、ステップＳ３５後、検出同等性評価方法のフローを終了する。

以上のように、本実施形態によれば、フィルム画像に対するデジタル画像の同等性を適切に評価することができる。このため、同等性があると判定されたデジタル画像に対応する撮影条件に基づいて、試験片５のデジタル画像を撮影することで、フィルム画像と同等以上の検出性能を有するデジタル画像を取得することができる。これにより、試験片５に発生する欠陥を適切に検出することが可能となるため、フィルム画像を得るフィルム方式から、デジタル画像を得るデジタル方式に置き換えることが可能となる。そして、検査対象物の検査をデジタル方式で行うことが可能となるため、検査作業の効率化を図ることができる。

また、本実施形態によれば、実験計画法に基づいて、パラメータ値を異ならせる複数のパラメータの組み合わせを効率よく選定することができるため、第１デジタル画像取得工程における作業効率の向上を図ることができる。

また、本実施形態によれば、相関関係取得工程Ｓ２８を行うことで、デジタル検出限界値に影響を与える評価指標、つまり像質条件に含まれるパラメータを特定することができる。

また、本実施形態によれば、図３に示す検出同等性評価方法を行うことで、デジタル画像の検出性能がフィルム画像の検出性能を担保しているか否かを、適切に判定することができる。

なお、本実施形態では、第１デジタル画像取得工程Ｓ２１において、撮影条件に含まれる複数のパラメータのパラメータ値を異ならせて、複数のデジタル画像を取得したが、パラメータ値を異ならせるパラメータは、撮影条件に含まれる複数のパラメータに限定されない。例えば、デジタル画像の像質（画像品質）条件に含まれる複数のパラメータのパラメータ値を異ならせて、複数のデジタル画像を取得してもよい。

また、本実施形態において、フィルム検出限界値及びデジタル検出限界値は、例えば、検出可能な限界となる試験片５に発生した欠陥のサイズを適用したが、特に限定されず、画像の検出限界を判定可能な値であれば、いずれであってもよい。

１撮影装置
５試験片
６線源
７遮蔽プレート
８画像素子
１０検出同等性評価装置
１１制御部
１２記憶部
１３入力部
１４表示部

Claims

フィルムを感光させることで得られるフィルム画像を用いた撮影対象物の検出性能と、画像素子を受光させることで得られるデジタル画像を用いた前記撮影対象物の検出性能との同等性を評価する検出同等性評価方法であって、
予め検出性能が担保された規定の条件に基づく前記撮影対象物の前記フィルム画像を取得するフィルム画像取得工程と、
前記フィルム画像取得工程において取得された前記フィルム画像の検出性能の限界値であるフィルム検出限界値を取得するフィルム検出限界取得工程と、
前記撮影対象物の撮影条件及び前記デジタル画像の像質条件の少なくとも一方の条件に含まれる複数のパラメータのパラメータ値を異ならせて、前記撮影対象物の前記デジタル画像を複数取得する第１デジタル画像取得工程と、
前記第１デジタル画像取得工程において取得された複数の前記デジタル画像の検出性能の限界値であるデジタル検出限界値をそれぞれ取得する第１デジタル検出限界取得工程と、
前記第１デジタル検出限界取得工程において取得した複数の前記デジタル検出限界値と、パラメータ値を異ならせた複数の前記パラメータとの関係から、前記デジタル画像の検出性能に影響を与える影響パラメータを、複数の前記パラメータの中から特定する影響パラメータ特定工程と、
前記影響パラメータ特定工程において特定した前記影響パラメータのパラメータ値を異ならせて、前記撮影対象物の前記デジタル画像を複数取得する第２デジタル画像取得工程と、
前記第２デジタル画像取得工程において取得された複数の前記デジタル画像の前記デジタル検出限界値をそれぞれ取得し、取得した複数の前記デジタル検出限界値の中から、最も検出性能が高い前記デジタル検出限界値を特定する第２デジタル検出限界取得工程と、
前記第２デジタル検出限界取得工程において取得した前記デジタル検出限界値が、前記フィルム検出限界取得工程において取得した前記フィルム検出限界値以上である場合、前記デジタル画像を用いた前記撮影対象物の検出性能が、前記フィルム画像を用いた前記撮影対象物の検出性能を担保するとして同等性を有すると判定する一方で、前記第２デジタル検出限界取得工程において取得した前記デジタル検出限界値が、前記フィルム検出限界取得工程において取得した前記フィルム検出限界値よりも小さい場合、前記デジタル画像を用いた前記撮影対象物の検出性能が、前記フィルム画像を用いた前記撮影対象物の検出性能を担保しないとして同等性を有さないと判定する同等性判定工程と、を備えることを特徴とする検出同等性評価方法。
前記第１デジタル画像取得工程では、実験計画法に基づいて、パラメータ値を異ならせる複数の前記パラメータを選定することを特徴とする請求項１に記載の検出同等性評価方法。
前記第１デジタル画像取得工程では、前記撮影対象物の前記撮影条件に含まれる複数のパラメータのパラメータ値を異ならせて、前記撮影対象物の前記デジタル画像を複数取得しており、
前記第２デジタル画像取得工程では、取得した複数の前記デジタル画像の前記像質条件に関する複数のパラメータを複数の評価指標とし、複数の前記評価指標を前記デジタル画像の前記デジタル検出限界値に関連付けて取得しており、
前記同等性判定工程において同等性を有すると判定された場合、前記第２デジタル画像取得工程において取得した複数の前記デジタル検出限界値と、複数の前記評価指標との相関関係の有無を判定し、相関関係を有する前記評価指標を取得する相関関係取得工程を、さらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の検出同等性評価方法。
前記デジタル検出限界値と相関関係を有する前記評価指標を用いて、前記フィルム検出限界値に相当する前記評価指標の指標値である判定用指標値が予め導出されており、
前記デジタル検出限界値と相関関係を有する現在の前記デジタル画像における前記評価指標の現指標値を取得する評価指標取得工程と、
前記現指標値が前記判定用指標値以上である場合、前記デジタル画像を用いた前記撮影対象物の検出性能が、前記フィルム画像を用いた前記撮影対象物の検出性能を担保すると判定する一方で、前記現指標値が前記判定用指標値よりも小さい場合、前記デジタル画像を用いた前記撮影対象物の検出性能が、前記フィルム画像を用いた前記撮影対象物の検出性能を担保しないと判定する検出性判定工程と、をさらに備えることを特徴とする請求項３に記載の検出同等性評価方法。
フィルムを感光させることで得られるフィルム画像を用いた撮影対象物の検出性能と、画像素子を受光させることで得られるデジタル画像を用いた前記撮影対象物の検出性能との同等性を評価する処理部を備える検出同等性評価装置であって、
前記処理部は、
予め検出性能が担保された規定の条件に基づく前記撮影対象物の前記フィルム画像を取得するフィルム画像取得処理と、
前記フィルム画像取得処理において取得された前記フィルム画像の検出性能の限界値であるフィルム検出限界値を取得するフィルム検出限界取得処理と、
前記撮影対象物の撮影条件及び前記デジタル画像の像質条件の少なくとも一方の条件に含まれる複数のパラメータのパラメータ値を異ならせて、前記撮影対象物の前記デジタル画像を複数取得する第１デジタル画像取得処理と、
前記第１デジタル画像取得処理において取得された複数の前記デジタル画像の検出性能の限界値であるデジタル検出限界値をそれぞれ取得する第１デジタル検出限界取得処理と、
前記第１デジタル検出限界取得処理において取得した複数の前記デジタル検出限界値と、パラメータ値を異ならせた複数の前記パラメータとの関係から、前記デジタル画像の検出性能に影響を与える影響パラメータを、複数の前記パラメータの中から特定する影響パラメータ特定処理と、
前記影響パラメータ特定処理において特定した前記影響パラメータのパラメータ値を異ならせて、前記撮影対象物の前記デジタル画像を複数取得する第２デジタル画像取得処理と、
前記第２デジタル画像取得処理において取得された複数の前記デジタル画像の前記デジタル検出限界値をそれぞれ取得し、取得した複数の前記デジタル検出限界値の中から、最も検出性能が高い前記デジタル検出限界値を特定する第２デジタル検出限界取得処理と、
前記第２デジタル検出限界取得処理において取得した前記デジタル検出限界値が、前記フィルム検出限界取得処理において取得した前記フィルム検出限界値以上である場合、前記デジタル画像を用いた前記撮影対象物の検出性能が、前記フィルム画像を用いた前記撮影対象物の検出性能を担保するとして同等性を有すると判定する一方で、前記第２デジタル検出限界取得処理において取得した前記デジタル検出限界値が、前記フィルム検出限界取得処理において取得した前記フィルム検出限界値よりも小さい場合、前記デジタル画像を用いた前記撮影対象物の検出性能が、前記フィルム画像を用いた前記撮影対象物の検出性能を担保しないとして同等性を有さないと判定する同等性判定処理と、を実行することを特徴とする検出同等性評価装置。