JPH07134088A - 密度測定方法 - Google Patents
密度測定方法Info
- Publication number
- JPH07134088A JPH07134088A JP5279974A JP27997493A JPH07134088A JP H07134088 A JPH07134088 A JP H07134088A JP 5279974 A JP5279974 A JP 5279974A JP 27997493 A JP27997493 A JP 27997493A JP H07134088 A JPH07134088 A JP H07134088A
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- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、被検体の密度変化を正確に算出す
る。 【構成】 本発明は、被検体の断面外形及び放射線吸収
係数と略等しい基準体を上記被検体と同一条件で走査
し、基準体の断面像を獲得し、この獲得した基準体の断
面像と被検体の断面像とを位置合わせし、位置合わせ後
の画像間の演算を行ない、上記被検体の内部密度を測定
する。
る。 【構成】 本発明は、被検体の断面外形及び放射線吸収
係数と略等しい基準体を上記被検体と同一条件で走査
し、基準体の断面像を獲得し、この獲得した基準体の断
面像と被検体の断面像とを位置合わせし、位置合わせ後
の画像間の演算を行ない、上記被検体の内部密度を測定
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、被検体の断面像を画像
処理し、被検体の内部密度を測定する密度測定方法に関
する。
処理し、被検体の内部密度を測定する密度測定方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】産業用ＣＴスキャナは工業製品の内部の
欠陥、異物の検出や、構造、寸法の検査等に用いられて
いる。また、ＣＴスキャナではＸ線吸収係数に比例した
画像が得られるので、素成（原素比率）が均質な被検体
の場合、その密度の変化を求めることができる。そのた
め、従来のＣＴスキャナにおいては、画像のＣＴ値（画
像値）の変化を密度の変化と考え、密度変化を算出して
いた。
欠陥、異物の検出や、構造、寸法の検査等に用いられて
いる。また、ＣＴスキャナではＸ線吸収係数に比例した
画像が得られるので、素成（原素比率）が均質な被検体
の場合、その密度の変化を求めることができる。そのた
め、従来のＣＴスキャナにおいては、画像のＣＴ値（画
像値）の変化を密度の変化と考え、密度変化を算出して
いた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ＣＴスキャナにおいては、Ｘ線などのフォトンエネルギ
―の分布に巾がある放射線を用いた場合、よく知られた
ビ―ムハ―ドニング効果を主因として画像の不均質が生
じる。例えば、均質なアルミ円柱の断面像を撮った場
合、図３に示すように、ＣＴ値分布は均質にならない
（カッピング効果）。また、円柱のサイズによりＣＴ値
全体が上下する（サイズ効果）。
ＣＴスキャナにおいては、Ｘ線などのフォトンエネルギ
―の分布に巾がある放射線を用いた場合、よく知られた
ビ―ムハ―ドニング効果を主因として画像の不均質が生
じる。例えば、均質なアルミ円柱の断面像を撮った場
合、図３に示すように、ＣＴ値分布は均質にならない
（カッピング効果）。また、円柱のサイズによりＣＴ値
全体が上下する（サイズ効果）。
【０００４】上記カッピング効果及びサイズ効果は、特
公平 3-27046等で知られるビ―ムハ―ドニング補正を用
いることで改善はされるが、完全ではなく不均質は残存
する。
公平 3-27046等で知られるビ―ムハ―ドニング補正を用
いることで改善はされるが、完全ではなく不均質は残存
する。
【０００５】このためＣＴ値から求めた密度変化は不正
確なものとなる。そこで、本発明は、上記問題点を鑑
み、被検体の密度変化を正確に求めることができる密度
測定方法を提供することを目的とする。
確なものとなる。そこで、本発明は、上記問題点を鑑
み、被検体の密度変化を正確に求めることができる密度
測定方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、被検体の断面像の画像を処理し、被検体
の内部密度を測定する密度測定方法において、上記被検
体の断面の外形及び放射線吸収係数と略等しい基準体を
前記被検体と同一条件で走査し、基準体の断面像を獲得
し、この獲得した基準体の断面像と被検体の断面像とを
位置合わせし、位置合わせ後の画像間の演算を行ない、
前記被検体の内部の密度を測定することを特徴とする密
度測定方法を提供する。
に、本発明は、被検体の断面像の画像を処理し、被検体
の内部密度を測定する密度測定方法において、上記被検
体の断面の外形及び放射線吸収係数と略等しい基準体を
前記被検体と同一条件で走査し、基準体の断面像を獲得
し、この獲得した基準体の断面像と被検体の断面像とを
位置合わせし、位置合わせ後の画像間の演算を行ない、
前記被検体の内部の密度を測定することを特徴とする密
度測定方法を提供する。
【０００７】
【作用】以上のように構成された本発明の密度測定方法
においては、断面の周囲形状及び放射線吸収係数が被検
体と略等しく、均質な材料で形成された基準体の断面像
を撮像し、基準画像とする。
においては、断面の周囲形状及び放射線吸収係数が被検
体と略等しく、均質な材料で形成された基準体の断面像
を撮像し、基準画像とする。
【０００８】次に、被検体の断面像と基準画像の位置合
わせを行ない、それを基に、画像間演算で密度を求め
る。これにより、均質な密度の場合にも生ずる画像の不
均質分を補正し、正確な被検体の密度分布を求めること
ができる。
わせを行ない、それを基に、画像間演算で密度を求め
る。これにより、均質な密度の場合にも生ずる画像の不
均質分を補正し、正確な被検体の密度分布を求めること
ができる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明
する。図１に示すように、本実施例の密度測定方法は、
まず被検体を撮影しサンプル画像、Ａ（ｘ，ｙ）を再構
成する（処理１）。
する。図１に示すように、本実施例の密度測定方法は、
まず被検体を撮影しサンプル画像、Ａ（ｘ，ｙ）を再構
成する（処理１）。
【００１０】次に、断面の周囲形状及び放射線吸収係数
が被検体と概略等しく均質な材料で作られた基準体を撮
影し、基準画像、Ｓ（ｘ，ｙ）を再構成する（処理
２）。その後、画像Ａ，Ｓの二値化画像Ａ2 ，Ｓ2 をそ
れぞれ作成し（処理３）、Ａ2 ，Ｓ2 の重心（ｘA ，ｙ
A ，ｘS ，ｙS ）をそれぞれ求める（処理４）。そし
て、画像Ａを平行移動させ、画像Ｓと重心を合わせる
（処理５）。
が被検体と概略等しく均質な材料で作られた基準体を撮
影し、基準画像、Ｓ（ｘ，ｙ）を再構成する（処理
２）。その後、画像Ａ，Ｓの二値化画像Ａ2 ，Ｓ2 をそ
れぞれ作成し（処理３）、Ａ2 ，Ｓ2 の重心（ｘA ，ｙ
A ，ｘS ，ｙS ）をそれぞれ求める（処理４）。そし
て、画像Ａを平行移動させ、画像Ｓと重心を合わせる
（処理５）。
【００１１】
【数１】Ａ′（ｘ，ｙ）＝Ａ（ｘ−ｘA ＋ｘS ，ｙ−ｙ
A ＋ｙS ） その後、画像Ａ′を重心のまわりに回転させ、Ａ′の二
値化画像Ａ′2 ，Ｓ2との相関をとり最大の相関値まで
回転させ画像Ａ″（ｘ，ｙ）を得る（処理６）。ここで
A ＋ｙS ） その後、画像Ａ′を重心のまわりに回転させ、Ａ′の二
値化画像Ａ′2 ，Ｓ2との相関をとり最大の相関値まで
回転させ画像Ａ″（ｘ，ｙ）を得る（処理６）。ここで
【００１２】
【数２】 である。更に、Ａ″の二値化像Ａ″2 （ｘ，ｙ）＝１の
範囲内で密度偏差ΔＤ（％）を次式により求める（処理
７）。
範囲内で密度偏差ΔＤ（％）を次式により求める（処理
７）。
【００１３】
【数３】ΔＤ（ｘ，ｙ）＝［｛Ａ″（ｘ，ｙ）−Ｓ
（ｘ，ｙ）｝／｛Ｓ（ｘ，ｙ）−空気ＣＴ値｝］× 100 Ａ″2 （ｘ，ｙ）＝０の範囲ではΔＤ（ｘ，ｙ）を一定
値、たとえば−100 に設定する。
（ｘ，ｙ）｝／｛Ｓ（ｘ，ｙ）−空気ＣＴ値｝］× 100 Ａ″2 （ｘ，ｙ）＝０の範囲ではΔＤ（ｘ，ｙ）を一定
値、たとえば−100 に設定する。
【００１４】そして、密度偏差の画像ΔＤ（ｘ，ｙ）を
表示する（処理８）。図２に、本実施例の密度測定方法
に得られた各画像Ａ，Ｓ，ΔＤ及びそのプロファイルを
示す。
表示する（処理８）。図２に、本実施例の密度測定方法
に得られた各画像Ａ，Ｓ，ΔＤ及びそのプロファイルを
示す。
【００１５】図２（ａ）はサンプル画像とそのプロファ
イルを示す。図２（ａ）に示されたように、不均質部１
はプロファイル上でへこみになってあらわれているが、
均質部もカッピング効果でへこみになってしまってい
る。
イルを示す。図２（ａ）に示されたように、不均質部１
はプロファイル上でへこみになってあらわれているが、
均質部もカッピング効果でへこみになってしまってい
る。
【００１６】図２（ｂ）は断面の外形をサンプルと合わ
せた基準体を撮影した基準画像である。図２（ｂ）にお
いては、均質材料で作られているがカッピング効果でプ
ロファイルにへこみが生じている。このへこみは図２
（ａ）に示したサンプル画像の均質部のプロファイルの
へこみと概略一致した形となるばかりでなく絶対値も概
略一致する。
せた基準体を撮影した基準画像である。図２（ｂ）にお
いては、均質材料で作られているがカッピング効果でプ
ロファイルにへこみが生じている。このへこみは図２
（ａ）に示したサンプル画像の均質部のプロファイルの
へこみと概略一致した形となるばかりでなく絶対値も概
略一致する。
【００１７】このため上記の２つの画像を演算すること
でカッピング効果及びサイズ効果を補正することがで
き、図２（ｃ）に示すような正確な密度偏差を求めるこ
とができる。
でカッピング効果及びサイズ効果を補正することがで
き、図２（ｃ）に示すような正確な密度偏差を求めるこ
とができる。
【００１８】また、基準体に被検体と同じ原子比率のあ
らかじめ密度が測定された均質材料を用いることで被検
体の密度の絶対値を用いることもできる。尚、本実施例
は、基準体外形は正確にサンプル外形と同じでなくても
よい。
らかじめ密度が測定された均質材料を用いることで被検
体の密度の絶対値を用いることもできる。尚、本実施例
は、基準体外形は正確にサンプル外形と同じでなくても
よい。
【００１９】また、基準体の外形をサンプル外形（着目
断面で）より少し大き目にすることでサンプル断面が基
準体断面からはみ出すことが防止でき、周辺まで測定す
ることが可能となる。
断面で）より少し大き目にすることでサンプル断面が基
準体断面からはみ出すことが防止でき、周辺まで測定す
ることが可能となる。
【００２０】更に、基準体の外形は全面的にサンプル外
形に合わせる必要はなく、測定する断面のみで外形が合
っていればよい。また、基準体は外形だけでなく、内部
構造（たとえば空洞、異材料部等）もサンプルに合わせ
ることで、より正確な測定が可能となる。加えて、サン
プルが量産品の場合選定した１個を基準体に使うことが
できると共に、密度偏差を求めるだけでなく、欠陥検出
も可能である。
形に合わせる必要はなく、測定する断面のみで外形が合
っていればよい。また、基準体は外形だけでなく、内部
構造（たとえば空洞、異材料部等）もサンプルに合わせ
ることで、より正確な測定が可能となる。加えて、サン
プルが量産品の場合選定した１個を基準体に使うことが
できると共に、密度偏差を求めるだけでなく、欠陥検出
も可能である。
【００２１】更に、基準体の撮影はその都度行なう必要
はなく、基準体の撮像を記憶しておいてもよく、また、
標準となる基準画像を何種類も予め用意しておき、サン
プルに最も近い基準画像を選択して使うことができる。
例えば、標準の基準画像は、 アルミ（円筒形） 10，20，30，40…（mm）（直径寸
法） 鉄（円筒形） 10，20，30，40…（mm）（直径寸
法） アルミ（角柱） 10，20，30，40…（mm）（口径寸
法） 鉄（角柱） 10，20，30，40…（mm）（口径寸
法） 等が考えられる。
はなく、基準体の撮像を記憶しておいてもよく、また、
標準となる基準画像を何種類も予め用意しておき、サン
プルに最も近い基準画像を選択して使うことができる。
例えば、標準の基準画像は、 アルミ（円筒形） 10，20，30，40…（mm）（直径寸
法） 鉄（円筒形） 10，20，30，40…（mm）（直径寸
法） アルミ（角柱） 10，20，30，40…（mm）（口径寸
法） 鉄（角柱） 10，20，30，40…（mm）（口径寸
法） 等が考えられる。
【００２２】また、可塑性物質（たとえば粘土）を用い
て基準体を作成し、簡易にサンプルに形状を合わせる。
更に、本実施例において、重心計算や回転演算で位置合
わせを行なう際、二値画像で行なわずに濃淡画像で行な
ってもよい。この場合
て基準体を作成し、簡易にサンプルに形状を合わせる。
更に、本実施例において、重心計算や回転演算で位置合
わせを行なう際、二値画像で行なわずに濃淡画像で行な
ってもよい。この場合
【００２３】
【数４】 とすれば良い。また、密度偏差ΔＤを求める計算でＳ
（ｘ，ｙ）のかわりにＳ（ｘ，ｙ）に空間フィルタ―を
かけてボケさせた画像を使ってもよい。周辺部の精度を
上げる場合用いる。
（ｘ，ｙ）のかわりにＳ（ｘ，ｙ）に空間フィルタ―を
かけてボケさせた画像を使ってもよい。周辺部の精度を
上げる場合用いる。
【００２４】加えて、円錘，だ円錘，角錘等の錘状の基
準体を用い、サンプルの断面形状及び材質に適合した基
準体と断面位置を選択して基準画像を得るようにしても
よい。
準体を用い、サンプルの断面形状及び材質に適合した基
準体と断面位置を選択して基準画像を得るようにしても
よい。
【００２５】また、基準画像が円のファントムの場合
は、対象物と基準画像の回転合わせを省けると共に、位
置合わせの際は重心で合わせなくても、対象物，基準画
像の外接矩形の中心で合わせても良い。また、密度偏差
でなく、密度値を算出してもよい。
は、対象物と基準画像の回転合わせを省けると共に、位
置合わせの際は重心で合わせなくても、対象物，基準画
像の外接矩形の中心で合わせても良い。また、密度偏差
でなく、密度値を算出してもよい。
【００２６】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、被
検体の密度変化を正確に求めることができる。
検体の密度変化を正確に求めることができる。
【図１】本発明の一実施例を示すフロ―チャ―ト。
【図２】本発明の一実施例の作用を説明する図。
【図３】従来の密度測定方法を適用し得られた断面像と
ＣＴ値分布との関係を示す図。
ＣＴ値分布との関係を示す図。
１…不均質部
Claims (3)
- 【請求項１】 被検体の断面像の画像を処理し、前記被
検体の内部密度を測定する密度測定方法において、前記
被検体の断面の外形及び放射線吸収係数と略等しい基準
体を同一条件で走査し、前記基準体の断面像を検出し、
前記被検体の断面像と前記基準体の断面像とを位置合わ
せし、位置合わせ後の画像間の演算を行ない、前記被検
体の内部の密度を測定することを特徴とする密度測定方
法。 - 【請求項２】 前記断面像の断面での基準体の外形が被
検体の外形より大きいことを特徴とする請求項１記載の
密度測定方法。 - 【請求項３】 前記基準体の断面像を複数種予め検出
し、前記被検体に適合した前記基準体の断面像を選択す
ることを特徴とする請求項１記載の密度測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5279974A JPH07134088A (ja) | 1993-11-10 | 1993-11-10 | 密度測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5279974A JPH07134088A (ja) | 1993-11-10 | 1993-11-10 | 密度測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07134088A true JPH07134088A (ja) | 1995-05-23 |
Family
ID=17618542
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5279974A Pending JPH07134088A (ja) | 1993-11-10 | 1993-11-10 | 密度測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07134088A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006292501A (ja) * | 2005-04-08 | 2006-10-26 | Hitachi Ltd | Ｘ線ｃｔデータからの密度分析方法、密度分析方法を実行するためのコンピュータプログラムおよび密度分析システム |
| JP2007017314A (ja) * | 2005-07-08 | 2007-01-25 | Hitachi Ltd | 密度分析方法、コンピュータプログラムおよび密度分析システム |
| JP2009002841A (ja) * | 2007-06-22 | 2009-01-08 | Bridgestone Corp | 物品の断面画像の比較方法 |
-
1993
- 1993-11-10 JP JP5279974A patent/JPH07134088A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006292501A (ja) * | 2005-04-08 | 2006-10-26 | Hitachi Ltd | Ｘ線ｃｔデータからの密度分析方法、密度分析方法を実行するためのコンピュータプログラムおよび密度分析システム |
| JP4675133B2 (ja) * | 2005-04-08 | 2011-04-20 | 株式会社日立製作所 | Ｘ線ｃｔデータからの密度分析方法、密度分析方法を実行するためのコンピュータプログラムおよび密度分析システム |
| JP2007017314A (ja) * | 2005-07-08 | 2007-01-25 | Hitachi Ltd | 密度分析方法、コンピュータプログラムおよび密度分析システム |
| JP4532364B2 (ja) * | 2005-07-08 | 2010-08-25 | 株式会社日立製作所 | 密度分析方法、コンピュータプログラムおよび密度分析システム |
| JP2009002841A (ja) * | 2007-06-22 | 2009-01-08 | Bridgestone Corp | 物品の断面画像の比較方法 |
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