JPWO2016174926A1 - 画像処理装置及び画像処理方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

被検査体に含まれる可能性がある欠陥の状況と分布を迅速かつ確実に把握することを可能にする画像処理装置及び画像処理方法及びプログラムを提供する。放射線が照射された被検査体を撮影して得られた放射線画像を取得する。取得した放射線画像と同一の撮影条件で撮影された正常な被検査体の放射線画像である基準画像を基準画像記憶部に記憶させる。放射線画像取得部が取得した放射線画像と、基準画像記憶部に記憶されている基準画像との対応画素間での画素値の差分値を検出する。差分値検出部の検出結果に基づき、放射線画像と基準画像との差分領域を、差分領域における差分値の正負を判別可能に表示部に表示させる。

Description

本発明は、被検査体の放射線画像と基準画像との比較を行う画像処理装置及び画像処理方法及びプログラムに関する。

工業部品（製品）や工業設備等の各種の被検査体の欠陥を検査する方法として、Ｘ線等の放射線を用いた非破壊検査（ＮＤＴ：Non Destructive Testing）が知られている。

このような非破壊検査では、被検査体へのＸ線等の放射線の照射により被検査体を透過した放射線を撮影部により撮影し、この撮影によって得られた放射線透過画像を表示部に表示して、表示される放射線透過画像のＤＤＬ［Display(Digital) Driving Level］値の差異を検査者が観測することにより被検査体の欠陥の有無を判断している。この際に、被検査体が立体的に複雑な形状を有している場合には、被検査体の本来の凹凸と欠陥との区別が難しい。また、検査者ごとのＤＤＬ値の微小な差異を識別可能な範囲の差である感応差により、検査者によってはＤＤＬ値の微小な差異を認識し難い場合がある。その結果、放射線透過画像から直接に被検査体の欠陥を特定することは困難である。

特許文献１及び特許文献２には、被検査体を透過した放射線を撮影して得られた放射線透過画像と、欠陥のない正常な被検査体を透過した放射線を撮影して得られた基準画像との差分画像に基づき、被検査体の欠陥の有無を判断する方法が開示されている。

特許文献３には、被検査体及び撮影部の一方を他方に対して相対的に移動させながら被検査体を透過した放射線を異なるタイミングにより撮影して得られた２つの放射線透過画像の差分画像を求め、この差分画像上で被検査体内の欠陥像を２重像として検出する方法が開示されている。

特許文献４には、被検査体を透過した放射線を撮影して得られた放射線画像を補正画像データによってオフセット補正した画像に基づき、被検査体の欠陥の有無を検出する方法が開示されている。この特許文献４では、一定かつ被検査体よりも大きい厚みの物体を透過した放射線を撮影して得られた放射線画像と、複数の被検査体をそれぞれ透過した放射線を撮影して得られた複数の放射線画像の平均画像との差分画像データを補正画像データとして用いている。

特許文献５には、被検査体を透過した放射線を撮影して得られた放射線画像から、２次曲線近似化処理等により欠陥以外の影響を除去して欠陥を強調した画像を得ることにより、被検査体の欠陥を検出する方法が開示されている。

特開２０１２−０８８２９１号公報 特開平３−１３７５４８号公報 特開平８−１４６１３７号公報 特許４９８８４８２号公報 特開平３−２０９５８３号公報

ところで、被検査体に含まれる欠陥の種類には、気泡や不純物などの複数の種類がある。上記特許文献１及び特許文献２に記載の方法では、差分画像に基づいて基準画像と放射線透過画像との差分領域を被検査体内の欠陥の候補として検出することができるが、気泡や不純物等の欠陥の種類が異なる場合でも区別なく単に欠陥の候補として検出する。その結果、検査者は、被検査体に含まれる欠陥の状況（種類）と分布を容易に把握することができない。

上記特許文献３に記載の方法では、被検査体及び撮影部の一方を他方に対して相対的に移動させながらこの被検査体を透過した放射線を異なるタイミングにより撮影するため、被検査体及び撮影部の相対移動距離が短くなり過ぎた場合、２つの放射線透過画像内の欠陥を含む部位の差分が生成されないため欠陥像を検出することができない。また逆に、相対移動距離が長くなり過ぎた場合、２つの放射線透過画像を得る際の被検査体の撮影条件（被検査体に放射線を照射する際の照射角度等）の差異により、精度の高い差分画像を得ることが困難である。さらに、上記特許文献１及び２に記載の方法と同様に、被検査体に含まれる欠陥の状況と分布を容易に把握することができないという問題もある。

上記特許文献４に記載の方法では、補正画像データ（差分画像データ）を生成する際に、一定かつ被検査体よりも大きい厚みの物体を透過した放射線を撮像して得られた放射線画像が必要となるため、被検査体とは異なる前述の物体を事前に準備する必要があり、手間がかかる。また、上記特許文献１及び２に記載の方法と同様に、被検査体に含まれる欠陥の状況と分布を容易に把握することができないという問題もある。

上記特許文献５に記載の方法では、放射線画像から２次曲線近似化処理等により欠陥以外の影響を除去する際に、被検査体や検査部位に応じて放射線画像から欠陥以外の影響を除去するための処理方法が変わる。このため、特許文献５に記載の方法では、検査者の経験をデータベース化して被検査体や検査部位に応じて適用する処理方法のノウハウの蓄積が必要となり、新たな被検査体や検査部位では欠陥の検出を容易に行うことができない場合がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、被検査体に含まれる可能性がある欠陥の状況と分布を迅速かつ確実に把握することを可能にする画像処理装置及び画像処理方法及びプログラムを提供することを目的とする。

本発明の目的を達成するための画像処理装置は、放射線が照射された被検査体を撮影して得られた放射線画像を取得する放射線画像取得部と、放射線画像取得部が取得する放射線画像と同一の撮影条件により撮影された正常な被検査体の放射線画像である基準画像を記憶する基準画像記憶部と、放射線画像取得部が取得した放射線画像と、基準画像記憶部に記憶されている基準画像との対応画素間での画素値の差分値を検出する差分値検出部と、差分値検出部の検出結果に基づき、放射線画像と基準画像との差分領域を、差分領域における差分値の正負を判別可能に表示部に表示させる表示制御部と、を備える。

本発明によれば、表示部に表示される差分領域の差分値が正の値であるか負の値であるかを容易に判別することができる。

本発明の他の態様に係る画像処理装置において、表示制御部は、差分値が正となる差分領域と、差分値が負となる差分領域とのいずれか一方を選択的に表示部に表示可能である。これにより、差分値が正となる差分領域の分布と、差分値が負となる差分領域の分布とを容易に把握することができるので、特定の欠陥の可能性がある差分領域の分布を容易に把握することができる。

本発明の他の態様に係る画像処理装置において、表示制御部は、差分値検出部の検出結果に基づき、差分値の絶対値が予め定められた閾値以上となる差分領域を、差分値の正負を判別可能に表示部に表示する。これにより、差分領域の中において欠陥の可能性が高い領域だけを、差分値の正負を判別可能に表示部に表示させることができるので、欠陥の可能性が高い差分領域だけを容易に特定することができる。その結果、被検査体に含まれる欠陥の状況（種類）及び各欠陥の分布をより迅速かつ確実に把握することができる。

本発明の他の態様に係る画像処理装置において、差分値検出部が検出した差分値の検出結果を放射線画像別に記憶する検出結果記憶部と、閾値を変更する閾値変更部と、を備え、表示制御部は、閾値変更部により閾値が変更された場合に、検出結果記憶部に記憶されている差分値の検出結果に基づき、放射線画像別に、差分値の絶対値が変更後の閾値以上となる差分領域を、差分値の正負を判別可能に表示部に表示させる。これにより、検出結果記憶部に記憶されている過去の差分値の検出結果に基づき、過去の放射線画像について、変更後の閾値に対応した差分領域を表示部に再表示させることができる。その結果、閾値が変わった場合でも、変更後の閾値を基準として欠陥の可能性が高い差分領域を容易に把握することができる。

本発明の他の態様に係る画像処理装置において、放射線画像を記憶する放射線画像記憶部と、差分値検出部が検出した差分値の検出結果を、放射線画像に関連付けて放射線画像記憶部に記憶させる記憶制御部と、を備える。これにより、被検査体において差分領域の欠陥の可能性を判断する閾値が変わったとしても、放射線画像記憶部に記憶されている過去の差分値の検出結果に基づき、新たな閾値を基準として差分領域の欠陥の可能性を判断することができる。その結果、新たな基準により欠陥の可能性を有する被検査体を特定することができる。

本発明の他の態様に係る画像処理装置において、差分値検出部による差分値の検出前に、基準画像記憶部に記憶されている基準画像に対して、放射線画像との濃度差を補正する処理を行う第１画像補正処理部を備える。これにより、基準画像と放射線画像との間において、検査対象の被検査体の欠陥に起因しない濃度差を低減させることができる。

本発明の他の態様に係る画像処理装置において、差分値検出部による差分値の検出前に、基準画像記憶部に記憶されている基準画像に対して、基準画像の傾き及び形状を放射線画像の傾き及び形状に合わせる補正を行う第２画像補正処理部を備える。これにより、基準画像と放射線画像との間において、検査対象の被検査体の欠陥に起因しない傾き及び形状の誤差が発生することが防止される。

本発明の他の態様に係る画像処理装置において、放射線画像取得部が取得した複数の放射線画像に対して、放射線画像ごとの撮影条件のばらつきに起因する濃度差を補正する処理を行う第３画像補正処理部を備え、差分値検出部は、第３画像補正処理部により補正された放射線画像と、基準画像との対応画素間での画素値の差分値を、放射線画像ごとに検出する。これにより、撮影条件のばらつきに起因する放射線画像の濃度差を補正することができる。

本発明の他の態様に係る画像処理装置において、表示制御部は、放射線画像に差分領域を重ね合せた重ね合せ画像を表示部に表示させる。これにより、被検査体内において差分領域が発生している位置を容易に把握することができる。

本発明の他の態様に係る画像処理装置において、表示制御部は、重ね合せ画像内の差分領域を拡大した拡大画像を、重ね合せ画像と共に表示部に表示させる。これにより、差分領域の詳細な状態を把握できるので、差分領域が欠陥か否かの判定が容易となる。

本発明の他の態様に係る画像処理装置において、表示制御部は、差分値が正となる差分領域と、差分値が負となる差分領域とにそれぞれ異なる色を付して表示部に表示させる。これにより、差分領域における差分値の正負を容易に判別することができる。

本発明の目的を達成するための画像処理方法は、放射線が照射された被検査体を撮影して得られた放射線画像を取得する放射線画像取得ステップと、放射線画像取得ステップにおいて取得する放射線画像と同一の撮影条件により撮影された正常な被検査体の放射線画像である基準画像を基準画像記憶部に記憶させる基準画像記憶ステップと、放射線画像取得ステップにおいて取得した放射線画像と、基準画像記憶部に記憶されている基準画像との対応画素間での画素値の差分値を検出する差分値検出ステップと、差分値検出ステップの検出結果に基づき、放射線画像と基準画像との差分領域を、差分領域における差分値の正負を判別可能に表示部に表示させる表示制御ステップと、を有する。

本発明の目的を達成するためのプログラムは、画像処理装置のコンピュータを、放射線が照射された被検査体を撮影する撮影部から被検査体の放射線画像を取得する放射線画像取得部と、放射線画像取得部が取得した放射線画像と、放射線画像取得部が取得する放射線画像と同一の撮影条件により撮影された正常な被検査体の放射線画像である基準画像との対応画素間での画素値の差分値を検出する差分値検出部と、差分値検出部の検出結果に基づき、放射線画像と基準画像との差分領域を、差分領域における差分値の正負を判別可能に表示部に表示させる表示制御部として機能させる。

本発明の画像処理装置及び画像処理方法及びプログラムは、被検査体に含まれる可能性がある欠陥の状況と分布を迅速かつ確実に把握することを可能にする。

第１実施形態の非破壊検査装置の全体構成を示す概略図である。 第１実施形態の画像処理装置の電気的構成を示すブロック図である。 基準画像補正処理部による濃度補正処理を説明するためのものであり、基準画像データ及び放射線画像データをそれぞれ構成する画素の画素値の分布を示すヒストグラムである。 差分値検出部による放射線画像データと基準画像データとの対応画素間の画素値の差分値の検出処理を説明するための説明図である。 放射線画像記憶部における差分値検出結果の記憶形式を説明するための説明図である。 表示制御部により表示部の表示面に表示される画像の正面図である。 差分値が正となる差分領域と、差分値が負となる差分領域との選択表示を説明するための説明図である。 第１実施形態の非破壊検査装置による差分領域の表示処理の流れを示すフローチャートである。 第２実施形態の非破壊検査装置を構成する画像処理装置の機能ブロック図である。 第２実施形態の差分領域の表示制御について説明するための説明図である。 閾値変更後の過去の放射線画像データについての差分領域の表示制御について説明するための説明図である。 第２実施形態の非破壊検査装置による差分領域の表示処理の流れを示すフローチャートである。 第２実施形態の非破壊検査装置による過去の放射線画像データについての差分領域の再表示処理の流れを示すフローチャートである。 第３実施形態の非破壊検査装置の画像処理装置の電気的構成を示すブロック図である。 放射線画像補正処理部による放射線画像データの画像処理を説明するための説明図である。 第３実施形態の非破壊検査装置による差分領域の表示処理、特に自動感度補正処理の流れを示すフローチャートである。

［第１実施形態の非破壊検査装置の全体構成］
図１は、工業部品や工業設備等の被検査体１１の非破壊検査を行う非破壊検査装置１０の全体構成を示す概略図である。図１に示すように、非破壊検査装置１０は、被検査体１１の放射線画像データ１２（本発明の放射線画像に相当）を取得する。そして、この放射線画像データ１２に基づき被検査体１１内における欠陥の可能性を有する領域を表示する。ここでいう欠陥とは、例えば被検査体１１に含まれる気泡や不純物や傷等であって所定の基準を上回る大きさや長さを有するものであるが、欠陥の判断基準については特に限定されるものではない。

非破壊検査装置１０は、大別して、被検査体の放射線画像データ１２を生成する撮影部１４と、パーソナルコンピュータ（Personal Computer）等の演算処理装置により構成される画像処理装置１５とを含む。

撮影部１４は、放射線源１７と、イメージングプレート（Imaging Plate）１８と、イメージングプレート読取装置１９と、を備えている。

放射線源１７は、被検査体１１に向けて放射線（例えばＸ線）を照射する。なお、放射線源１７と被検査体１１との間の距離、及び被検査体１１に対して放射線を照射する際の照射角度は、それぞれ所望の値に調整することができる。

イメージングプレート１８は、被検査体１１を間に挟んで放射線源１７と対向する位置であって且つ被検査体１１に近接した位置に配置される。イメージングプレート１８には、放射線源１７から被検査体１１への放射線の照射により被検査体１１を透過した放射線が入射し、この放射線の入射線量に応じたエネルギー情報が放射線画像情報として蓄積される。放射線画像情報が蓄積されたイメージングプレート１８は、イメージングプレート読取装置１９にセットされる。

なお、本実施形態ではイメージングプレート１８として板型のものを用いているが、その形状は特に限定されるものではなく、例えば湾曲型のものを用いてもよい。また、イメージングプレート１８の代わりにＸ線フイルム等を用いてもよい。

イメージングプレート読取装置１９は、イメージングプレート１８に蓄積された放射線画像情報を読み取り、この放射線画像情報に基づき被検査体１１の放射線画像データ１２を生成する。これにより、被検査体１１を透過した放射線を撮影した被検査体１１の放射線画像データ１２が得られる。この放射線画像データ１２は、本実施形態ではＤＩＣＯＭ（Digital Imaging and Communication in Medicine）ファイル形式により生成されるが、その形式は特に限定されるものではない。また、イメージングプレート読取装置１９には、有線または無線の通信ネットワークを介して画像処理装置１５が接続しており、生成した放射線画像データ１２を画像処理装置１５へ出力する。

画像処理装置１５は、イメージングプレート読取装置１９から入力された被検査体１１の放射線画像データ１２と、正常な被検査体１１の放射線画像データである基準画像データ２０（本発明の基準画像に相当、図２参照）との対応画素間での画素値の差分値を検出し、この検出結果に基づき放射線画像データ１２と基準画像データ２０との差分領域を判別可能に表示する。

＜画像処理装置の構成＞
図２は、画像処理装置１５の電気的構成を示すブロック図である。図２に示すように、画像処理装置１５は、大別して、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２５と、メモリ２６と、キーボード２７と、マウス２８と、ストレージ２９と、画像入力Ｉ／Ｆ（interface）３０と、表示部３２と、を有している。

ＣＰＵ２５は、ストレージ２９に記憶されたプログラムをメモリ２６へロードして、このプログラムに従った処理を実行することにより、画像処理装置１５の各部を統括的に制御する。メモリ２６は、ＣＰＵ２５が処理を実行するためのワークメモリである。また、メモリ２６には、ＣＰＵ２５が生成した各種のデータが一時的に記憶される。キーボード２７及びマウス２８は、画像処理装置１５の操作に用いられる周知の入力機器である。

ストレージ２９は、例えばハードディスクドライブ（Hard Disk Drive）または不揮発メモリなどが用いられる。このストレージ２９には、オペレーティングシステム（Operating System、以下、ＯＳと略す）３３、制御プログラム３４、及び画像処理プログラム３５などの各種のプログラムが記憶されている。

ＯＳ３３は、画像処理装置１５を管理する基本ソフトウェアである。制御プログラム３４は、画像処理装置１５の各部の制御プログラムである。ＣＰＵ２５は、制御プログラム３４に従って画像処理装置１５の各部を統括的に制御する。画像処理プログラム３５は、本発明のプログラムに相当するものであり、放射線画像データ１２と基準画像データ２０との差分領域を表示するためのプログラムである。

また、ストレージ２９には、イメージングプレート読取装置１９から画像処理装置１５に入力された放射線画像データ１２を記憶する放射線画像記憶部３８と、基準画像データ２０を記憶した基準画像記憶部３９とが設けられている。

基準画像データ２０は、不良と判断される欠陥がなく正常であると予め検査員により判定されている正常な被検査体１１の放射線画像データであり、検査対象となる被検査体１１の放射線画像データ１２と同一の撮影条件での撮影により得られる。ここでいう撮影条件とは、放射線源１７と被検査体１１との間の距離、放射線源１７から被検査体１１に向けて照射される放射線の強度及び入射角度、放射線源１７やイメージングプレート１８に対する被検査体１１の相対的な位置及び姿勢を示す被検査体１１の幾何学的な位置、イメージングプレート１８の種類や形状などである。従って、同一の撮影条件とは、検査対象の被検査体１１と正常な被検査体１１とが同一であり、放射線画像データ１２と基準画像データ２０との対応画素間の画素値の差分値（検査対象の被検査体１１に含まれる欠陥に起因する対応画素間の画素値の差分値）が検出できるような撮影条件である。

なお、基準画像データ２０は、被検査体１１の種類、及び撮影条件に応じて個別に基準画像記憶部３９に記憶されている。

画像入力Ｉ／Ｆ３０は、前述のように各種の通信ネットワークを介してイメージングプレート読取装置１９に接続している。この画像入力Ｉ／Ｆ３０は、イメージングプレート読取装置１９から放射線画像データ１２を取得し、取得した放射線画像データ１２を順次に放射線画像記憶部３８に記憶させる。

表示部３２は、例えば液晶ディスプレイ（Liquid Crystal Display）などの公知の各種表示装置が用いられる。この表示部３２は、ＣＰＵ２５の制御の下、放射線画像データ１２と基準画像データ２０との差分領域を表示する。なお、表示部３２として、キーボード２７及びマウス２８の代わりに画像処理装置の操作が可能なタッチパネル付きのディスプレイを用いてもよい。

ＣＰＵ２５は、画像処理プログラム３５が起動された場合、この画像処理プログラム３５に従った処理を実行することにより、放射線画像取得部４０、基準画像補正処理部４１、差分値検出部４２、及び表示制御部４３として機能する。

放射線画像取得部４０は、前述の画像入力Ｉ／Ｆ３０と共に本発明の放射線画像取得部として機能する。放射線画像取得部４０は、放射線画像記憶部３８からキーボード２７やマウス２８等により指定された放射線画像データ１２を取得し、この放射線画像データ１２を基準画像補正処理部４１及び差分値検出部４２及び表示制御部４３にそれぞれ出力する。

［画像補正処理］
基準画像補正処理部４１は、本発明の第１画像補正処理部及び第２画像補正処理部として機能する。基準画像補正処理部４１は、後述の差分値検出部４２による放射線画像データ１２と基準画像データ２０との対応画素間の画素値の差分値の検出前に、この基準画像データ２０に対して画像補正処理を行う。

基準画像データ２０と放射線画像データ１２とは同一の撮影条件の撮影により得られたものであるが、被検査体１１に照射される放射線の強度及び入射角度の誤差、及び被検査体１１の幾何学的な位置の誤差などにより、撮影条件にばらつきが生じる場合がある。その結果、基準画像データ２０と放射線画像データ１２との間には、検査対象の被検査体１１の欠陥に起因しない傾き及び形状の誤差と、濃度差（画素の画素値の差）とが生じる場合がある。

そこで、基準画像補正処理部４１は、放射線画像取得部４０が取得した放射線画像データ１２に対応する基準画像データ２０を基準画像記憶部３９から読み出す。そして、基準画像補正処理部４１は、読み出した基準画像データ２０に対して、基準画像データ２０の傾き及び形状を放射線画像データ１２の傾き及び形状に合わせる幾何変形処理と、放射線画像データ１２との濃度差を補正する濃度補正処理とを行う。すなわち、基準画像補正処理部４１は、幾何変形処理を行う場合には本発明の第２画像補正処理部として機能し、濃度補正処理を行う場合には本発明の第１画像補正処理部として機能する。

＜幾何変形処理＞
基準画像補正処理部４１は、幾何変形処理を行う場合、最初に基準画像データ２０と放射線画像データ１２との間において特徴が一致（略一致も含む）する複数組の対応点を検出する。なお、対応点の検出方法については特に限定されないが、例えばブロックマッチング法などの公知技術を用いることができる。

次いで、基準画像補正処理部４１は、基準画像データ２０の各対応点の座標が放射線画像データ１２の各対応点の座標と一致（略一致も含む）するように、基準画像データ２０を幾何変形するための幾何変形パラメータを推定する。そして、基準画像補正処理部４１は、推定した幾何変形パラメータに基づき、基準画像データ２０を幾何変形処理する。このような幾何変形処理の手法としては、射影変換パラメータを使用した射影変換、アフィン変換パラメータを使用したアフィン変換、及びヘルマート変換パラメータを使用したヘルマート変換などの公知技術を用いることができる。

＜濃度補正処理＞
図３（Ａ），（Ｂ）は、基準画像補正処理部４１による濃度補正処理を説明するためのものであり、基準画像データ２０及び放射線画像データ１２をそれぞれ構成する画素の画素値の分布を示すヒストグラムである。なお、図３（Ａ），（Ｂ）において、横軸は基準画像データ２０及び放射線画像データ１２をそれぞれ構成する画素を表す画素番号であり、縦軸は基準画像データ２０及び放射線画像データ１２の各画素の画素値である。例えば、基準画像データ２０及び放射線画像データ１２がｍ×ｎ（ｍ、ｎは任意の自然数）の画素により構成されている場合、画素番号は１〜ｍ・ｎとなる。また、基準画像データ２０及び放射線画像データ１２がそれぞれ８ビットの画像データである場合、画素値は０〜２５５となる。

図３（Ａ）に示すように、基準画像補正処理部４１は、濃度補正処理を行う場合、基準画像データ２０の各画素の画素値（図中、実線により表示）と、放射線画像データ１２の各画素の画素値（図中、点線により表示）とをそれぞれ検出する。ここで、被検査体１１に欠陥が含まれている場合、放射線画像データ１２の中において欠陥に対応する欠陥領域Ｆに含まれる画素の画素値は、欠陥領域Ｆ以外の領域に含まれる画素の画素値に対して大きく変化する。

次いで、基準画像補正処理部４１は、放射線画像データ１２の各画素の画素値の分布を解析して、例えば画素値の変化量が所定値よりも大きくなる領域を欠陥領域Ｆとして検出すると共に、この欠陥領域Ｆ以外の領域を正常領域として検出する。また、基準画像補正処理部４１は、放射線画像データ１２内の正常領域に対応する基準画像データ２０内の対応領域を検出する。その後、基準画像補正処理部４１は、基準画像データ２０の対応領域内の各画素の画素値が、放射線画像データ１２の正常領域内の各画素の画素値と一致（略一致を含む）するように、基準画像データ２０の各画素の画素値を補正する補正値を求める。そして、基準画像補正処理部４１は、求めた補正値に基づき基準画像データ２０の各画素の画素値を補正する。

図３（Ｂ）に示すように、基準画像データ２０の画素値を補正することにより、放射線画像データ１２の正常領域内の各画素の画素値と、基準画像データ２０の対応領域内の各画素の画素値との差、すなわち、放射線画像データ１２の正常領域と基準画像データ２０の対応領域との濃度差を補正することができる。その結果、後述の差分値検出部４２において、放射線画像データ１２と基準画像データ２０との対応画素間の画素値の差分値を検出する際に、正常領域における対応画素間の画素値の差分値をほぼゼロにすることができる。

基準画像補正処理部４１は、幾何変形処理及び濃度補正処理を施した画像補正処理後の基準画像データ２０を差分値検出部４２へ出力する。

［差分値検出処理］
図４は、差分値検出部４２による放射線画像データ１２と基準画像データ２０との対応画素間の画素値の差分値の検出処理を説明するための説明図である。図４に示すように、差分値検出部４２は、放射線画像取得部４０から入力された放射線画像データ１２と、基準画像補正処理部４１から入力された基準画像データ２０との対応画素間の画素値の差分値を画素毎に検出する。ここで本実施形態における差分値は、「放射線画像データ１２の画素の画素値」から「基準画像データ２０の画素の画素値」を引いた値であり、正の値及び負の値及びゼロ（ほぼゼロを含む）のいずれかになる。

例えば、放射線画像データ１２及び基準画像データ２０がｍ×ｎの画素により構成されており、放射線画像データ１２及び基準画像データ２０の図中左下隅の画素の座標を（１，１）とし、図中右上隅の画素の座標を（ｍ，ｎ）とした場合の差分値の検出処理について説明する。

最初に、差分値検出部４２は、放射線画像データ１２の座標（１，１）の画素の画素値と、基準画像データ２０の座標（１，１）の画素の画素値との差分値を算出する。次いで、差分値検出部４２は、放射線画像データ１２の座標（１，２）の画素の画素値と、基準画像データ２０の座標（１，２）の画素の画素値との差分値を算出する。以下同様に、差分値検出部４２は、放射線画像データ１２の全ての画素について、基準画像データ２０の各画素との画素値の差分値を算出する。これにより、放射線画像データ１２及び基準画像データ２０との対応画素間（ここでは同一座標の画素間）の画素値の差分値が差分値検出部４２によって検出され、差分値の検出結果を示す差分値検出結果４５が得られる。

差分値検出結果４５には、例えば放射線画像データ１２の各画素の座標別に、放射線画像データ１２と基準画像データ２０との各画素の画素値の差分値の絶対値（ｄ１、ｄ２、・・・ｄｒ）と、その正負を示す情報とが登録されている。なお、差分値がゼロとなる画素、及び差分値の絶対値が予め定めた下限値よりも小さくなり実質的にゼロとなる画素については、差分値検出結果４５への差分値の登録（記憶）を省略してもよい。これにより、差分値検出結果４５のデータ量を削減することができる。また、本実施形態では、差分値検出結果４５に、差分値の絶対値（ｄ１、ｄ２、・・・ｄｒ）と、その正負を示す情報とを登録しているが、正負を判別可能な差分値そのもの（＋ｄ１、＋ｄ２、・・・−ｄｒ）を登録してもよい。

そして、差分値検出部４２は、差分値検出結果４５を放射線画像記憶部３８と表示制御部４３とにそれぞれ記憶させる。すなわち、差分値検出部４２は、本発明の記憶制御部としても機能する。

図５は、放射線画像記憶部３８における差分値検出結果４５の記憶形式を説明するための説明図である。図５に示すように、放射線画像記憶部３８には、前述の放射線画像データ１２がＤＩＣＯＭファイル形式により記憶されている。差分値検出部４２から放射線画像記憶部３８に入力された差分値検出結果４５は、対応する放射線画像データ１２のＤＩＣＯＭファイルに付随情報として記憶される。これにより、放射線画像記憶部３８において、差分値検出結果４５が対応する放射線画像データ１２に関連付けて記憶、換言すると、差分値検出結果４５が放射線画像データ１２別に記憶される。すなわち、放射線画像記憶部３８は、本発明の検出結果記憶部としても機能する。

［差分領域の表示制御］
図２に戻って、表示制御部４３は、差分値検出部４２から入力される差分値検出結果４５に基づき、放射線画像データ１２と基準画像データ２０との差分領域４７（図６参照）を、差分領域４７における差分値の正負を判別可能に表示部３２に表示させる。また、表示制御部４３は、差分領域４７の拡大表示を行う拡大表示部５０と、差分領域４７を差分値の正負に応じて選択的に表示部３２に表示させる選択表示部５１として機能する。

図６は、表示制御部４３により表示部３２の表示面に表示される画像の正面図である。図６に示すように、表示制御部４３は、差分値検出部４２から入力された差分値検出結果４５に基づき、差分値が生じている画素により構成される領域を、放射線画像データ１２と基準画像データ２０との差分領域４７として判定する。すなわち、表示制御部４３は、前述の図３に示した欠陥領域Ｆに含まれる画素により構成される領域を差分領域４７として判定する。なお、欠陥領域Ｆ以外の正常領域での対応画素間の画素値の差分値は、前述の基準画像補正処理部４１による濃度補正処理によってほぼゼロとなる。このため、表示制御部４３は、差分値の絶対値が予め定めた下限値よりも小さくなる場合、差分値が実質的にゼロであると判断することにより、正常領域を差分領域４７として判定することはない。

次いで、表示制御部４３は、放射線画像取得部４０から入力された放射線画像データ１２に差分領域４７を重ね合せた重ね合せ画像データ４８を生成し、この重ね合せ画像データ４８を表示部３２に表示させる。

この際に、表示制御部４３は、重ね合せ画像データ４８内の差分領域４７を、差分領域４７における差分値の正負を判別可能に表示部３２に表示させる。具体的に、表示制御部４３は、差分値が正（プラス）となる差分領域４７（図中、ハッチングにより表示）と、差分値が負（マイナス）となる差分領域４７（図中、網掛け線により表示）とにそれぞれ異なる色を付して表示部３２に表示させる。例えば、重ね合せ画像データ４８の中で放射線画像データ１２をモノクロ表示する場合、差分値が正となる差分領域４７を赤色によりカラー表示し、差分値が負となる差分領域４７を青色によりカラー表示する。ここで、差分領域４７に付す色の種類は特に限定されるものではない。

なお、差分領域４７をカラー表示する際に、差分値の絶対値の大きさに応じて表示濃度を変えてもよく、例えば差分値の絶対値が大きくなるのに従って表示濃度を次第に高くしてもよい。差分値の絶対値が大きくなるのに従い差分領域４７が欠陥である可能性が高くなるため、検査員は欠陥の可能性が高い差分領域４７を容易に特定することができる。また、差分領域４７を表示する際にその差分値を同時に表示してもよく、検査員が差分領域４７の差分値の絶対値の大小を判別可能な各種表示を行ってもよい。これにより、差分値が正となる欠陥の種類、あるいは差分値が負となる欠陥の種類が複数存在する場合でも、欠陥の種類ごとに差分値の大きさが異なるような場合には、欠陥の種類を特定することができる。

表示部３２にてカラー表示される差分領域４７は、被検査体１１において欠陥の可能性がある領域である。そして、差分値が正となる差分領域４７は、被検査体１１において気泡（「す」ともいう）等の欠陥が含まれている可能性がある領域であり、差分値が負となる差分領域４７は、被検査体１１において不純物等の欠陥が含まれている可能性がある領域である。

拡大表示部５０は、重ね合せ画像データ４８内の差分領域４７を含む枠領域（図中、矩形の点線枠により表示）を拡大した拡大画像データ５３（ルーペ画面データともいう）を生成し、この拡大画像データ５３を前述の重ね合せ画像データ４８と共に表示部３２に表示させる。この拡大画像データ５３には、差分領域４７の実際の寸法（大きさ）を示すスケール（目盛り）５３ａが表示される。これにより、検査員が差分領域４７の実際の寸法を迅速かつ正確に特定することができるので、差分領域４７が欠陥であるか否かを判定することができる。なお、前述の枠領域はキーボード２７やマウス２８等により移動可能であるので、検査員は、拡大画像データ５３として拡大表示させる差分領域４７を自由に選択することができる。

また、拡大画像データ５３の表示のＯＮ／ＯＦＦはキーボード２７やマウス２８等により切替可能である。表示制御部４３は、図示は省略するが、拡大画像データ５３の表示がＯＦＦされた場合、重ね合せ画像データ４８を単独で表示部３２に表示させる。

選択表示部５１は、キーボード２７やマウス２８等にて入力された表示指示に基づき、差分値が正となる差分領域４７と、差分値が負となる差分領域４７とのいずれか一方を選択的に表示部３２に表示可能である。また、選択表示部５１は、差分値が正となる差分領域４７及び差分値が負となる差分領域４７の各々の表示がＯＮ／ＯＦＦされているかを示す情報表示欄５５を表示部３２に表示させる。

図７（Ａ），（Ｂ）は、差分値が正となる差分領域４７と、差分値が負となる差分領域４７との選択表示を説明するための説明図である。図７（Ａ）に示すように、選択表示部５１は、キーボード２７やマウス２８等により差分値が正となる差分領域４７のみの表示指示がなされた場合、差分値検出結果４５に基づき、差分値が正となる差分領域４７のみを表示部３２に表示させると共に、その旨を示す情報を情報表示欄５５に表示させる。

図７（Ｂ）に示すように、選択表示部５１は、キーボード２７やマウス２８等で差分値が負となる差分領域４７のみの表示指示がなされた場合、差分値検出結果４５に基づき、差分値が負となる差分領域４７のみを表示部３２に表示させると共に、その旨を示す情報を情報表示欄５５に表示させる。

なお、検査員が放射線画像データ１２を直接観察する場合には、差分値が正となる差分領域４７及び差分値が負となる差分領域４７の各々の表示をＯＦＦすることができる。これにより、検査員は、放射線画像データ１２の差分領域４７に対応する箇所を直接観察して、差分領域４７が欠陥であるか否かを判定することができる。

［第１実施形態の非破壊検査装置の作用］
次に、図８を用いて上記構成の非破壊検査装置１０の作用（本発明の画像処理方法に相当）について説明する。図８は、非破壊検査装置１０による差分領域４７の表示処理の流れを示すフローチャートである。

図８に示すように、検査員は、予め非破壊検査装置１０を用いて検査対象となる被検査体１１と同一の撮影条件により正常な被検査体１１の撮影を行って基準画像データ２０を生成し、この基準画像データ２０を基準画像記憶部３９に記憶させておく（ステップＳ１、本発明の基準画像記憶ステップに相当）。なお、検査対象の被検査体１１が複数種類ある場合、あるいは撮影条件が複数種類ある場合には、被検査体１１の種類、及び撮影条件に応じて基準画像データ２０を生成して基準画像記憶部３９に記憶させる。

検査員は、放射線源１７とイメージングプレート１８との間に、検査対象の被検査体１１を配置する。次いで、検査員が検査開始操作を行うと、放射線源１７から被検査体１１に向けて放射線が照射される。この放射線は、被検査体１１を透過してイメージングプレート１８に入射する。これにより、イメージングプレート１８に、放射線の入射線量に応じたエネルギー情報が放射線画像情報として蓄積される。このイメージングプレート１８は、イメージングプレート読取装置１９にセットされる。

イメージングプレート読取装置１９は、検査員による読み取り開始操作を受けて、イメージングプレート１８に蓄積された放射線画像情報を読み取る。そして、イメージングプレート読取装置１９は、読み取った放射線画像情報に基づき被検査体１１の放射線画像データ１２をＤＩＣＯＭファイル形式により生成して画像処理装置１５へ出力する（ステップＳ２）。画像処理装置１５の画像入力Ｉ／Ｆ３０は、イメージングプレート読取装置１９から放射線画像データ１２を取得し、この放射線画像データ１２を放射線画像記憶部３８に記憶させる。以下同様にして、検査対象となる全ての被検査体１１についての放射線画像データ１２が取得されて放射線画像記憶部３８内に記憶される。

次いで、検査員は、画像処理装置１５において画像処理プログラム３５を起動する。これにより、画像処理装置１５のＣＰＵ２５が、放射線画像取得部４０、基準画像補正処理部４１、差分値検出部４２、及び表示制御部４３として機能する。

検査員がキーボード２７やマウス２８等により検査を行う放射線画像データ１２を指定すると、放射線画像取得部４０は指定された放射線画像データ１２を放射線画像記憶部３８から取得する（ステップＳ３、本発明の放射線画像取得ステップに相当）。そして、放射線画像取得部４０は、取得した放射線画像データ１２を基準画像補正処理部４１及び差分値検出部４２及び表示制御部４３にそれぞれ出力する。

次いで、基準画像補正処理部４１は、放射線画像取得部４０から入力された放射線画像データ１２に対応する基準画像データ２０を基準画像記憶部３９から読み出す（ステップＳ４）。そして、基準画像補正処理部４１は、読み出した基準画像データ２０に対して前述の幾何変形処理と濃度補正処理とを行い、各処理後の基準画像データ２０を差分値検出部４２へ出力する（ステップＳ５）。

幾何変形処理によって、基準画像データ２０の傾き及び形状を放射線画像データ１２の傾き及び形状に合わせることができる。その結果、基準画像データ２０と放射線画像データ１２との間に、検査対象の被検査体１１の欠陥に起因しない傾き及び形状の誤差が発生することが防止される。また、濃度補正処理によって、放射線画像データ１２の正常領域と基準画像データ２０の対応領域との濃度差を補正することができる。その結果、基準画像データ２０と放射線画像データ１２との間で、検査対象の被検査体１１の欠陥に起因しない濃度差を低減させてほぼゼロにすることができる。

差分値検出部４２は、前述の図４に示したように、放射線画像取得部４０から入力された放射線画像データ１２と、基準画像補正処理部４１から入力された基準画像データ２０との対応画素間の画素値の差分値を画素毎に検出して、差分値検出結果４５を得る（ステップＳ６、本発明の差分値検出ステップに相当）。そして、差分値検出部４２は、差分値検出結果４５を放射線画像記憶部３８と表示制御部４３とにそれぞれ出力する。

放射線画像記憶部３８は、前述の図５に示したように、差分値検出部４２から入力された差分値検出結果４５を、対応する放射線画像データ１２のＤＩＣＯＭファイルに付随情報として記憶する（ステップＳ６）。

表示制御部４３は、最初に、差分値検出部４２から入力された差分値検出結果４５に基づき、差分値が生じている画素により構成される領域を、放射線画像データ１２と基準画像データ２０との差分領域４７として判定する。次いで、表示制御部４３は、放射線画像取得部４０から入力された放射線画像データ１２に差分領域４７を重ね合せた重ね合せ画像データ４８を生成し、この重ね合せ画像データ４８を表示部３２に表示させる（図６参照）。この際に、表示制御部４３は、差分値が正となる差分領域４７と差分値が負となる差分領域４７とにそれぞれ異なる色を付して、重ね合せ画像データ４８内の差分領域４７を、差分領域４７における差分値の正負を判別可能に表示部３２に表示させる（ステップＳ７、本発明の表示制御ステップに相当）。

差分値が正となる差分領域４７は、被検査体１１において気泡等の欠陥が含まれる可能性がある領域である。一方、差分値が負となる差分領域４７は、被検査体１１において不純物等の欠陥が含まれる可能性がある領域である。このように差分領域４７の差分値の正負によって欠陥の種類が変わるので、検査員は、表示部３２に表示される重ね合せ画像データ４８内の差分領域４７に基づき、被検査体１１に含まれる可能性がある欠陥の状況（種類）及び各欠陥の分布を迅速かつ確実に把握することができる。また、差分領域４７を被検査体１１の放射線画像データ１２に重ね合せた重ね合せ画像データ４８を表示するので、検査員は、被検査体１１内において差分領域４７が発生している位置を容易に把握することができる。

ここで、重ね合せ画像データ４８内の差分領域４７を表示部３２に表示する際に、差分値の絶対値の大きさに応じて差分領域４７の表示濃度を変えるなど差分領域４７を差分値の絶対値の大小を判別可能に表示部３２に表示することが好ましい。これにより、検査員は、差分値が大きく欠陥の可能性が高い差分領域４７を容易に特定することができる。また、差分値が正となる欠陥の種類、あるいは差分値が負となる欠陥の種類が複数存在する場合でも、欠陥の種類ごとに差分値の大きさが異なるような場合には、表示濃度を変えることにより欠陥の種類を特定することができる。

なお、差分領域４７の欠陥可能性を判断する際の差分値の基準は、被検査体１１の種類、検査時期、及び顧客の要求などにより変わるが、本実施形態では差分値検出結果４５を放射線画像データ１２に対応付けて放射線画像記憶部３８に記憶している。このため、詳しくは後述の第２実施形態で説明するが、差分領域４７の欠陥可能性を判断する際の差分値の基準（閾値）が変わった場合でも、放射線画像記憶部３８に記憶されている差分値検出結果４５を参照することにより、新たな基準によって差分領域４７の欠陥可能性を判断することができる。その結果、新たな基準により欠陥可能性を有する被検査体１１を特定することができる。

重ね合せ画像データ４８の表示後、検査員は、重ね合せ画像データ４８内の差分領域４７の拡大表示を行う場合には、キーボード２７やマウス２８等により拡大表示する差分領域４７を選択する（ステップＳ８）。この選択操作を受けて、拡大表示部５０は、重ね合せ画像データ４８内において選択された差分領域４７を拡大した拡大画像データ５３を生成し、この拡大画像データ５３を重ね合せ画像データ４８と共に表示部３２に表示させる（ステップＳ９、図６参照）。また、拡大表示部５０は、拡大画像データ５３内に差分領域４７の寸法を示すスケール５３ａを表示させる。これにより、検査員は、差分領域４７の詳細な状態と寸法とを把握することができるので、差分領域４７が欠陥か否かの判定を容易に行うことができる。

検査員は、差分値が正となる差分領域４７と、差分値が負となる差分領域４７とのいずれか一方の選択表示を行う場合、キーボード２７やマウス２８等により表示指示を行う（ステップＳ１０）。この表示指示を受けて、選択表示部５１は、図７（Ａ），（Ｂ）に示したように、差分値が正となる差分領域４７と、差分値が負となる差分領域４７とのいずれか一方を表示部３２に選択表示させる（ステップＳ１１）。これにより、検査員は、差分値が正となる差分領域４７の分布と、差分値が負となる差分領域４７の分布とを容易に把握することができるので、特定の欠陥の可能性がある差分領域４７の分布を容易に把握することができる。

また、検査員は放射線画像データ１２の差分領域４７に対応する箇所を直接観察する場合には、キーボード２７やマウス２８等で差分領域４７の表示停止操作を行って、差分領域４７の表示をＯＦＦさせる。これにより、検査員は、放射線画像データ１２の差分領域４７に対応する箇所を直接観察することができるので、差分領域４７が欠陥であるか否かを判定することができる。

検査対象の被検査体１１の重ね合せ画像データ４８の表示を継続する場合、拡大画像データ５３の表示のＯＮ／ＯＦＦや、差分値が正負のいずれかの差分領域４７の選択表示を適宜行って、被検査体１１に含まれる欠陥の状況（種類）及び各欠陥の分布を確認する（ステップＳ１２でＹＥＳ、ステップＳ７からステップＳ１１）。

一方、検査員は、検査対象を切り替える場合（ステップＳ１２でＮＯ、ステップＳ１３でＹＥＳ）、キーボード２７やマウス２８等により検査を行う被検査体１１の放射線画像データ１２を再度指定する。これにより、ステップＳ３からステップＳ１２までの処理が繰り返し実行され、新たな重ね合せ画像データ４８が表示部３２に表示される。

以下、検査が終了するまで、ステップＳ３からステップＳ１２までの処理が繰り返し実行される（ステップＳ１３でＮＯ）。

［第１実施形態の非破壊検査装置の効果］
以上のように第１実施形態の非破壊検査装置１０では、検査対象の被検査体１１の放射線画像データ１２と基準画像データ２０との差分領域４７を、差分領域４７における差分値の正負を判別可能に表示部３２に表示するため、被検査体１１に含まれる可能性がある欠陥の状況（種類）及び各欠陥の分布を迅速かつ確実に把握することができる。

［第２実施形態の非破壊検査装置の構成］
次に、本発明の第２実施形態の非破壊検査装置について説明を行う。上記第１実施形態の非破壊検査装置１０では、差分値が生じている画素により構成される差分領域４７を表示部３２に表示している。これに対して第２実施形態の非破壊検査装置では、差分値の絶対値が予め定めた検査基準により規定される閾値よりも大きくなる画素により構成される差分領域４７を表示部３２に表示する。

図９は、第２実施形態の非破壊検査装置１０Ａを構成する画像処理装置１５Ａの機能ブロック図である。図９に示すように、第２実施形態の非破壊検査装置１０Ａは、画像処理装置１５ＡのＣＰＵ２５Ａが前述の放射線画像取得部４０、基準画像補正処理部４１、差分値検出部４２、及び表示制御部４３の他に閾値設定部６０として機能し、さらに表示制御部４３が欠陥候補領域表示部６２としても機能する点を除けば、第１実施形態の非破壊検査装置１０と基本的に同じ構成である。このため、上記第１実施形態と機能・構成上同一のものについては同一の符号を付してその説明は省略する。

閾値設定部６０は、本発明の閾値変更部に相当するものである。この閾値設定部６０は、差分領域４７が欠陥の可能性が高い欠陥候補領域として判断されるような差分値の絶対値の閾値を設定する。この閾値は、非破壊検査装置１０Ａを使用する顧客が予め定めた被検査体１１の検査基準によって定められる値である。閾値設定部６０は、キーボード２７やマウス２８等からの閾値の入力を受けて閾値の設定を行う。また、閾値設定部６０は、キーボード２７やマウス２８等から新たな閾値の入力を受け付けた場合、先に設定していた閾値を新たな閾値に変更する。

図１０（Ａ），（Ｂ）は、第２実施形態の差分領域４７の表示制御について説明するための説明図である。図１０（Ａ）に示すように、第２実施形態の表示制御部４３は、第１実施形態と同様に、重ね合せ画像データ４８内において差分値が生じている差分領域４７を、差分領域４７における差分値の正負を判別可能に表示部３２に表示する。

キーボード２７やマウス２８等により欠陥候補領域の表示操作がなされた場合、欠陥候補領域表示部６２は、差分値検出部４２から入力された差分値検出結果４５に基づき、閾値設定部６０により設定されている閾値を参照して、差分領域４７の中により差分値の絶対値が閾値以上となる差分領域４７を判別する。次いで、図１０（Ｂ）に示すように、欠陥候補領域表示部６２は、差分値の絶対値が閾値以上となる差分領域４７のみを差分値の正負を判別可能に表示部３２に表示させる。

また、欠陥候補領域表示部６２は、閾値設定部６０にて閾値が変更された場合、放射線画像記憶部３８に記憶されている過去の放射線画像データ１２及び差分値検出結果４５に基づき、放射線画像データ１２別に、差分値の絶対値が変更後の閾値以上となる差分領域４７を、差分値の正負を判別可能に表示部３２に再表示させる。

図１１（Ａ），（Ｂ）は、閾値変更後の過去の放射線画像データ１２についての差分領域４７の表示制御について説明するための説明図であり、（Ａ）は閾値の変更前の状態、（Ｂ）は閾値の変更後の状態を示している。なお、ここでは閾値が低く変更されたものとして説明を行う。

図９及び図１１（Ａ），（Ｂ）に示すように、欠陥候補領域表示部６２は、閾値設定部６０にて閾値が変更された後、キーボード２７やマウス２８等により過去の放射線画像データ１２の欠陥候補領域の再表示指示が入力された場合、放射線画像記憶部３８から対応する放射線画像データ１２及び差分値検出結果４５を読み出す。そして、欠陥候補領域表示部６２は、放射線画像記憶部３８から読み出した差分値検出結果４５に基づき、閾値設定部６０により設定された変更後の閾値を参照して、差分領域４７の中において差分値の絶対値が変更後の閾値以上となる差分領域４７を判別する。

次いで、欠陥候補領域表示部６２は、放射線画像記憶部３８から読み出した放射線画像データ１２に差分値の絶対値が閾値以上となる差分領域４７を重ね合わせた新たな重ね合せ画像データ４８を生成し、この重ね合せ画像データ４８を表示部３２に表示させる。また、欠陥候補領域表示部６２は、重ね合せ画像データ４８内の差分領域４７を、差分領域４７における差分値の正負を判別可能に表示部３２に表示させる。これにより、差分値の絶対値が変更後の閾値以上となる差分領域４７が、差分値の正負を判別可能に表示部３２に再表示される。なお、本実施形態では閾値を低い値に変更したので、図１１（Ａ）に示す閾値の変更前の状態よりも、図１１（Ｂ）に示す閾値の変更後の状態の方が表示部３２に表示される差分領域４７の数が増加する。

［第２実施形態の非破壊検査装置の作用］
次に、図１２を用いて第２実施形態の非破壊検査装置１０Ａの作用について説明する。図１２は、非破壊検査装置１０Ａによる差分領域４７の表示処理の流れを示すフローチャートである。

図１２に示すように、ステップＳ１からステップＳ７までの処理は、前述の図８に示した第１実施形態と基本的に同じであるので、ここでは具体的な説明は省略する。ステップＳ７までの処理が完了すると、図１０（Ａ）に示したように、重ね合せ画像データ４８が表示部３２に表示されると共に、重ね合せ画像データ４８内の全ての差分領域４７が差分値の正負を判別可能に表示部３２に表示される。

検査員は、差分領域４７の中において欠陥候補領域だけを表示部３２に表示させる場合、キーボード２７やマウス２８等により欠陥候補領域の表示操作を行う（ステップＳ２１）。この際に、検査員によるキーボード２７やマウス２８等での閾値の入力を受けて、閾値設定部６０は閾値の設定を行う（ステップＳ２２）。なお、閾値の入力及び設定のタイミングは、ステップＳ２１よりも前の段階であれば特に限定はされない。

欠陥候補領域表示部６２は、欠陥候補領域の表示操作を受けて、差分値検出部４２から入力された差分値検出結果４５に基づき、閾値設定部６０が設定した閾値を参照して、各差分領域４７の中において差分値の絶対値が閾値以上となる差分領域４７を判別する。次いで、欠陥候補領域表示部６２は、図１０（Ｂ）に示したように差分値の絶対値が閾値以上となる差分領域４７のみを欠陥候補領域として、差分値の正負を判別可能に表示部３２に表示させる（ステップＳ２３）。

なお、これ以降の処理（差分領域４７の拡大表示や選択表示）は、前述の図８に示した第１実施形態と基本的に同じであるので、ここでは具体的な説明は省略する。

＜閾値変更後の欠陥候補領域の再表示＞
図１３は、非破壊検査装置１０Ａによる過去の放射線画像データ１２についての差分領域４７（欠陥候補領域）の再表示処理の流れを示すフローチャートである。

図１３に示すように、検査員は、欠陥候補領域を判別する際の基準となる閾値を変更する場合、キーボード２７やマウス２８等により新たな閾値の入力を行う。この閾値の入力を受けて、閾値設定部６０は先に設定した閾値を新たな閾値に変更する（ステップＳ３０）。

閾値の変更後、検査員は、過去の放射線画像データ１２の欠陥候補領域の再表示を行う場合、キーボード２７やマウス２８等により欠陥候補領域の再表示操作を行う（ステップＳ３１）。また、検査員は、キーボード２７やマウス２８等により欠陥候補領域の再表示を行う過去の放射線画像データ１２を選択する（ステップＳ３２）。

欠陥候補領域の再表示操作を受けて、欠陥候補領域表示部６２は、選択された過去の放射線画像データ１２と、この放射線画像データ１２に関連付けて記憶されている差分値検出結果４５とをそれぞれ放射線画像記憶部３８から読み出す（ステップＳ３３）。

次いで、欠陥候補領域表示部６２は、放射線画像記憶部３８から読み出した差分値検出結果４５に基づき、閾値設定部６０により設定された変更後の閾値を参照して、差分領域４７の中において差分値の絶対値が変更後の閾値以上となる差分領域４７を判別する。そして、欠陥候補領域表示部６２は、放射線画像記憶部３８から読み出した過去の放射線画像データ１２に差分値の絶対値が閾値以上となる差分領域４７を重ね合わせた新たな重ね合せ画像データ４８を生成し、この重ね合せ画像データ４８を表示部３２に表示させる。

この際に、欠陥候補領域表示部６２は、重ね合せ画像データ４８内の差分領域４７を欠陥候補領域として、差分値の正負を判別可能に表示部３２に表示させる（ステップＳ３４）。これにより、変更後の閾値に対応した差分領域４７が欠陥候補領域として表示部３２に再表示される。なお、必要に応じて前述の第１実施形態で説明した差分領域４７の拡大表示及び選択表示を行ってもよい。

検査員は、差分領域４７の再表示を行う過去の放射線画像データ１２を切り替える場合、キーボード２７やマウス２８等により放射線画像記憶部３８に記憶されている他の放射線画像データ１２を選択する（ステップＳ３５）。そして、前述のステップＳ３２からステップＳ３４までの各処理を繰り返し実行することにより、変更後の閾値に対応した差分領域４７が欠陥候補領域として表示部３２に再表示される。以下、検査が終了するまで、ステップＳ３２からステップＳ３５までの処理が繰り返し実行される。なお、図示は省略するが閾値を変更する場合には、前述のステップＳ３０からステップＳ３５までの処理が繰り返し実行される。

［第２実施形態の非破壊検査装置の効果］
以上の通り、第２実施形態の非破壊検査装置１０Ａでは、差分領域４７の中において差分値の絶対値が予め定めた検査基準により規定される閾値よりも大きくなる差分領域４７、すなわち、欠陥の可能性が高い欠陥候補領域だけを、差分値の正負を判別可能に表示部３２に表示させることができる。これにより、検査員は、欠陥の可能性が高い差分領域４７を容易に特定することができるので、被検査体１１に含まれる可能性がある欠陥の状況（種類）及び各欠陥の分布をより迅速かつ確実に把握することができる。さらに、差分値が正となる欠陥の種類、あるいは差分値が負となる欠陥の種類が複数存在する場合でも、欠陥の種類ごとに差分値の大きさが異なるような場合には、閾値を設定することにより特定の欠陥の可能性がある差分領域４７だけを表示部３２に表示させることができる。

また、第２実施形態の非破壊検査装置１０Ａでは、差分値検出結果４５を放射線画像データ１２に対応付けて放射線画像記憶部３８に記憶している。このため、非破壊検査装置１０Ａでは、差分領域４７の欠陥可能性を判断する際の差分値の閾値が後で変更された場合でも、放射線画像記憶部３８内の過去の差分値検出結果４５に基づき、過去の放射線画像データ１２について、変更後の閾値に対応した差分領域４７を欠陥候補領域として表示部３２に再表示させることができる。その結果、閾値が変わった場合に、変更後の閾値を基準として欠陥の可能性が高い差分領域４７を容易に把握することができる。

［第３実施形態の非破壊検査装置の構成］
次に、本発明の第３実施形態の非破壊検査装置について説明を行う。上記第１実施形態の非破壊検査装置１０では、基準画像データ２０に対して幾何変形処理や濃度補正処理を施すことにより、基準画像データ２０と放射線画像データ１２との間での傾き及び形状の誤差と濃度差とを補正しているが、複数の放射線画像データ１２の間においても前述の撮影条件のばらつきに起因して濃度差が発生するおそれがある。この場合、複数の放射線画像データ１２のそれぞれに基づき生成された複数の重ね合せ画像データ４８に濃度差が生じる。その結果、検査員は、重ね合せ画像データ４８間の濃度差が欠陥に起因するものであるか、あるいは撮影条件のばらつきに起因するものであるかを判断する必要が生じるため、検査に時間がかかるという問題が生じる。

そこで、第３実施形態の非破壊検査装置では、撮影部１４（図１参照）によって取得された複数の放射線画像データ１２に対して、撮影条件のばらつきに起因する濃度差を補正する処理を実行する。

図１４は、第３実施形態の非破壊検査装置１０Ｂの画像処理装置１５Ｂの電気的構成を示すブロック図である。図１４に示すように、第３実施形態の非破壊検査装置１０Ｂは、画像処理装置１５ＢのＣＰＵ２５Ｂが前述の放射線画像取得部４０、基準画像補正処理部４１、差分値検出部４２、及び表示制御部４３の他に、放射線画像補正処理部６５として機能する点を除けば、第１実施形態の非破壊検査装置１０と基本的に同じ構成である。このため、上記第１実施形態と機能・構成上同一のものについては同一の符号を付してその説明は省略する。

図１５は、放射線画像補正処理部６５による放射線画像データ１２の画像処理を説明するための説明図である。図１５に示すように、放射線画像補正処理部６５は、本発明の第３画像補正処理部に相当するものであり、少なくとも前述の基準画像補正処理部４１による処理の前に、撮影部１４によって取得された複数の放射線画像データ１２に対して、撮影条件のばらつきに起因する濃度差を補正する処理を行う。具体的に、放射線画像補正処理部６５は、前述の複数の放射線画像データ１２に対して自動感度補正処理［ＥＤＲ（Exposure Date Recognizer）処理］を行う。

自動感度補正処理（ＥＤＲ処理）は、撮影条件のばらつきに起因する複数の放射線画像データ間での濃度差等を補正（濃度やコントラストの正規化）する処理として公知技術（例えば、特開２０１２−４５３３１号公報、特開２０１３−２３６９６１号公報参照）である。以下、自動感度補正処理（ＥＤＲ処理）の一例について説明を行う。

放射線画像補正処理部６５は、放射線画像記憶部３８に記憶されている同一種類の被検査体１１についての複数の放射線画像データ１２をそれぞれ読み出し、放射線画像データ１２毎に、放射線画像データ１２を構成する各画素とその画素値との関係を示すヒストグラムを検出する。そして、放射線画像補正処理部６５は、放射線画像データ１２ごとのヒストグラムを解析して、各放射線画像データ１２における関心ポイント（各放射線画像データ１２の間で濃度を合わせるポイント）を複数決定する。なお、関心ポイントについては、検査員が放射線画像データ１２ごとのヒストグラムから手動操作で決定してもよい。

次いで、放射線画像補正処理部６５は、各放射線画像データ１２の関心ポイントの濃度が同一（例えば予め定めた基準濃度）となるように、各放射線画像データ１２に対して濃度補正処理を施す。これにより、各放射線画像データ１２の関心ポイントが同一濃度に補正されると共に、関心ポイント以外の領域の濃度が関心ポイントの濃度に対する相対的な濃度に補正される。これにより、放射線画像データ１２についての撮影条件のばらつきに起因する濃度差が補正される。

なお、上述の自動感度補正処理の方法は、自動感度補正処理（ＥＤＲ処理）の一例を説明したものであり、公知の他の自動感度補正処理の方法などの複数の放射線画像データ１２間の濃度差を補正可能な各種方法を用いてもよい。

［第３実施形態の非破壊検査装置の作用］
次に、図１６を用いて第３実施形態の非破壊検査装置１０Ｂの作用について説明する。図１６は、非破壊検査装置１０Ｂによる差分領域４７の表示処理、特に自動感度補正処理の流れを示すフローチャートである。

図１６に示すように、ステップＳ２までの処理は、前述の図８に示した第１実施形態と基本的に同じであるので、ここでは具体的な説明は省略する。ステップＳ２までの処理が完了すると、検査対象となる全ての被検査体１１についての放射線画像データ１２が取得されて放射線画像記憶部３８内に記憶される。

放射線画像データ１２の記録が完了すると、放射線画像補正処理部６５は、放射線画像記憶部３８に記憶されている同一種類の被検査体１１についての複数の放射線画像データ１２をそれぞれ読み出し、前述の自動感度補正処理（ＥＤＲ処理）を行う（ステップＳ２Ａ）。これにより、撮影条件のばらつきに起因する複数の放射線画像データ間での濃度差が補正される。自動感度補正処理後の放射線画像データ１２は、放射線画像記憶部３８に再度記憶される。

なお、ステップＳ３以降の処理は、前述の図８に示した第１実施形態と基本的に同じであるので、ここでは具体的な説明は省略する。また、上記第２実施形態で説明したように、複数の差分領域４７の中で欠陥候補領域となる差分領域４７のみを表示してもよい（図１２、図１３参照）。

［第３実施形態の非破壊検査装置の効果］
以上の通り、第３実施形態の非破壊検査装置１０Ｂでは、複数の放射線画像データ１２に対して、撮影条件のばらつきに起因する濃度差を補正する処理を行うので、複数の放射線画像データ１２のそれぞれに基づき生成された複数の重ね合せ画像データ４８間の濃度差が抑えられる。その結果、検査員は、複数の重ね合せ画像データ４８間の濃度差が、欠陥に起因するのか或いは撮影条件のばらつきに起因するのかを判断する必要がなくなるので、検査にかかる時間を短縮することができる。

［その他］
上記各実施形態では、差分値が正となる差分領域４７と、差分値が負となる差分領域４７とにそれぞれ異なる色を付すことにより、差分領域４７の差分値の正負を判別可能に表示部３２に表示させているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、差分値の正負に応じて差分領域４７の表示する際の濃度（輝度）を異ならせたり、差分領域４７を囲む表示枠を設けて差分値の正負に応じて表示枠の表示態様を変えたり、差分領域４７の正負を示す表示を行うなどの差分領域４７における差分値の正負を判別可能な各種の表示を行ってもよい。

上記各実施形態では、検査対象となる全ての被検査体１１の放射線画像データ１２を取得した後で、検査員が指定した放射線画像データ１２に対応する重ね合せ画像データ４８や差分領域４７の表示を行うが、被検査体１１の放射線画像データ１２の取得と、重ね合せ画像データ４８や差分領域４７の表示とを交互に繰り返し行ってもよい。なお、上記第３実施形態においても、放射線画像データ１２のヒストグラムにおいて関心ポイントの位置を予め決定しておくことにより、放射線画像データ１２の取得を行うごとに個別に放射線画像データ１２に対して自動感度補正処理を行うことができる。

上記各実施形態では、「放射線画像データ１２の画素の画素値」から「基準画像データ２０の画素の画素値」を引いた値を差分値としているが、「基準画像データ２０の画素の画素値」から「放射線画像データ１２の画素の画素値」を引いた値を差分値としてもよい。この場合には上記各実施形態とは逆に、差分値が正となる差分領域４７が被検査体１１において不純物等の欠陥が含まれている可能性がある領域であり、差分値が負となる差分領域４７が被検査体１１において気泡（「す」ともいう）等の欠陥が含まれている可能性がある領域である。

上記各実施形態では、放射線画像データ１２に差分領域４７を重ね合せた重ね合せ画像データ４８の表示部３２に表示させているが、差分領域４７のみを表示部３２に表示させてもよい。この場合には、放射線画像データ１２を記憶しなくともよい。

上記各実施形態では、放射線画像データ１２として被検査体を透過した放射線透過画像データを例に挙げて説明しているが、放射線透過画像データの代わりに被検査体によって反射した放射線を撮影した放射線反射画像データを取得する場合にも本発明を適用することができる。また、上記各実施形態では、放射線としてＸ線を例に挙げて説明しているが、Ｘ線以外の放射線を用いる場合にも本発明を適用することができる。

上記各実施形態では、被検査体１１として工業部品や工業設備等を例に挙げて説明したが、人を除いた各種の被検査体（例えばパイプラインの溶接部など）の放射線画像データ１２を取得可能な各種の画像処理装置に本発明を適用することができる。

上記各実施形態では、撮影部１４と画像処理装置１５，１５Ａ，１５Ｂとにより構成される非破壊検査装置を例に挙げて説明を行ったが、本発明の画像処理装置は、前述の画像処理装置１５，１５Ａ，１５Ｂのみにより構成されていてもよい。すなわち、別途に得られた放射線画像データ１２をメモリカード等の記録媒体あるいは通信ネットワークなどを介して取得し、この放射線画像データ１２に基づき差分領域４７を差分値の正負を判別可能に表示するパーソナルコンピュータや各種の演算処理装置などの画像処理装置にも本発明を適用することができる。

上述の実施形態で説明した測定装置として、コンピュータを機能させるためのプログラム（前述の画像処理プログラム３５等）をＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）や磁気ディスクやその他のコンピュータ可読媒体（有体物たる非一時的な情報記憶媒体）に記録し、情報記憶媒体を通じてプログラムを提供することが可能である。このような情報記憶媒体にプログラムを記憶させて提供する態様に代えて、インターネットなどの通信ネットワークを利用してプログラム信号をダウンロードサービスとして提供することも可能である。

１０，１０Ａ，１０Ｂ…非破壊検査装置，１１…被検査体，１２…放射線画像データ，１４…撮影部，１５，１５Ａ，１５Ｂ…画像処理装置，１７…放射線源，１９…イメージングプレート読取装置，２０…基準画像データ，３８…放射線画像記憶部，３９…基準画像記憶部，４０…放射線画像取得部，４１…基準画像補正処理部，４２…差分値検出部，４３…表示制御部，４５…差分値検出結果，４７…差分領域，４８…重ね合せ画像データ，５３…拡大画像データ，６０…閾値設定部，６５…放射線画像補正処理部

Claims (13)

1. 放射線が照射された被検査体を撮影して得られた放射線画像を取得する放射線画像取得部と、
   前記放射線画像取得部が取得する前記放射線画像と同一の撮影条件により撮影された正常な前記被検査体の放射線画像である基準画像を記憶する基準画像記憶部と、
   前記放射線画像取得部が取得した前記放射線画像と、前記基準画像記憶部に記憶されている前記基準画像との対応画素間での画素値の差分値を検出する差分値検出部と、
   前記差分値検出部の検出結果に基づき、前記放射線画像と前記基準画像との差分領域を、前記差分領域における前記差分値の正負を判別可能に表示部に表示させる表示制御部と、
   を備える画像処理装置。
2. 前記表示制御部は、前記差分値が正となる前記差分領域と、前記差分値が負となる前記差分領域とのいずれか一方を選択的に前記表示部に表示可能である請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記表示制御部は、前記差分値検出部の検出結果に基づき、前記差分値の絶対値が予め定められた閾値以上となる前記差分領域を、前記差分値の正負を判別可能に前記表示部に表示する請求項１または２に記載の画像処理装置。
4. 前記差分値検出部が検出した前記差分値の検出結果を前記放射線画像別に記憶する検出結果記憶部と、
   前記閾値を変更する閾値変更部と、を備え、
   前記表示制御部は、前記閾値変更部により前記閾値が変更された場合に、前記検出結果記憶部に記憶されている前記差分値の検出結果に基づき、前記放射線画像別に、当該差分値の絶対値が変更後の前記閾値以上となる前記差分領域を、前記差分値の正負を判別可能に前記表示部に表示させる請求項３に記載の画像処理装置。
5. 前記放射線画像を記憶する放射線画像記憶部と、
   前記差分値検出部が検出した前記差分値の検出結果を、前記放射線画像に関連付けて前記放射線画像記憶部に記憶させる記憶制御部と、を備える請求項１から３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
6. 前記差分値検出部による前記差分値の検出前に、前記基準画像記憶部に記憶されている前記基準画像に対して、前記放射線画像との濃度差を補正する処理を行う第１画像補正処理部を備える請求項１から５のいずれか１項に記載の画像処理装置。
7. 前記差分値検出部による前記差分値の検出前に、前記基準画像記憶部に記憶されている前記基準画像に対して、当該基準画像の傾き及び形状を前記放射線画像の傾き及び形状に合わせる補正を行う第２画像補正処理部を備える請求項１から６のいずれか１項に記載の画像処理装置。
8. 前記放射線画像取得部が取得した複数の前記放射線画像に対して、前記放射線画像ごとの前記撮影条件のばらつきに起因する濃度差を補正する処理を行う第３画像補正処理部を備え、
   前記差分値検出部は、第３画像補正処理部により補正された前記放射線画像と、前記基準画像との対応画素間での画素値の差分値を、前記放射線画像ごとに検出する請求項１から７のいずれか１項に記載の画像処理装置。
9. 前記表示制御部は、前記放射線画像に前記差分領域を重ね合せた重ね合せ画像を前記表示部に表示させる請求項１から８のいずれか１項に記載の画像処理装置。
10. 前記表示制御部は、前記重ね合せ画像内の前記差分領域を拡大した拡大画像を、前記重ね合せ画像と共に前記表示部に表示させる請求項９に記載の画像処理装置。
11. 前記表示制御部は、前記差分値が正となる前記差分領域と、前記差分値が負となる前記差分領域とにそれぞれ異なる色を付して前記表示部に表示させる請求項１から１０のいずれか１項に記載の画像処理装置。
12. 放射線が照射された被検査体を撮影して得られた放射線画像を取得する放射線画像取得ステップと、
    前記放射線画像取得ステップにおいて取得する前記放射線画像と同一の撮影条件により撮影された正常な前記被検査体の放射線画像である基準画像を基準画像記憶部に記憶させる基準画像記憶ステップと、
    前記放射線画像取得ステップにおいて取得した前記放射線画像と、前記基準画像記憶部に記憶されている前記基準画像との対応画素間での画素値の差分値を検出する差分値検出ステップと、
    前記差分値検出ステップの検出結果に基づき、前記放射線画像と前記基準画像との差分領域を、前記差分領域における前記差分値の正負を判別可能に表示部に表示させる表示制御ステップと、
    を有する画像処理方法。
13. 画像処理装置のコンピュータを、
    放射線が照射された被検査体を撮影する撮影部から前記被検査体の放射線画像を取得する放射線画像取得部と、
    前記放射線画像取得部が取得した前記放射線画像と、前記放射線画像取得部が取得する前記放射線画像と同一の撮影条件により撮影された正常な前記被検査体の放射線画像である基準画像との対応画素間での画素値の差分値を検出する差分値検出部と、
    前記差分値検出部の検出結果に基づき、前記放射線画像と前記基準画像との差分領域を、前記差分領域における前記差分値の正負を判別可能に表示部に表示させる表示制御部として機能させるためのプログラム。