(57)【要約】【課題】照射条件の可否をより容易に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を目的とする。【解決手段】放射線検査を行うに先立ち、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（Ｓ１０２）と、検出された輝度を透過像の濃度に変換する輝度・濃度変換ステップ（Ｓ１０４）と、濃度の最大値と濃度の最小値とが、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（Ｓ１０５）と、を備える。そして、判定の結果、濃度の最大値と最小値の少なくとも一方が濃度範囲外であった場合には、照射条件を変更することができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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ことを特徴とする請求項１に記載の放射線の照射条件判定方法。
【請求項３】
前記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とを特徴とする請求項１または２に記載の放射線の照射条件判定方法。
【請求項４】
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４２１１０９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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）。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【発明の効果】
【００１５】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の放射線の照射条件判定装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の放射線の照射条件判定方法で用いる透過像の輝度と濃度との関係を示す基礎データテーブルを生成する方法を示す図であり、（ａ）は厚さが複数段階に異なるテストピースの断面図、（ｂ）は（ａ）のテストピースを撮像したときの透過像の一例を示す。
【図３】本発明の放射線の照射条件判定方法で用いる透過像の輝度と濃度との関係の一例を示す図である。
【図４】本発明の放射線の照射条件判定方法の流れを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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）。
【００２６】
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）。
【００２７】
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）。
【００２８】
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）。
【００２９】
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）。
【００３０】
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）。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【符号の説明】
【００３５】
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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