(57)【要約】【課題】放射線の線量を少なくでき、簡易な方法でかつ従来と同様な精度の腐食調査が可能な腐食画像を得る方法及び装置を得る。【解決手段】本発明に係る腐食画像取得方法は、放射線を被検査体に照射して前記被検査体を透過した放射線に基づいて前記被検査体の腐食状態を示す腐食画像を取得する腐食画像取得方法であって、前記被検査体を透過した放射線を検出する検出手段としてフォトンカウンティングセンサを用い、フォトンカウンティングセンサで得られた結果に基づいて腐食画像を形成するようにしたことを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線を被検査体に照射して前記被検査体を透過した放射線に基づいて前記被検査体の腐食状態を示す腐食画像を取得する腐食画像取得方法であって、
被検査体を透過した放射線を検出する検出手段としてフォトンカウンティングセンサを用い、フォトンカウンティングセンサで得られた結果に基づいて被検査体の腐食状態を示す腐食画像を形成するようにしたことを特徴とする腐食画像取得方法。
【請求項２】
請求項１に記載の腐食画像取得方法を用いて被検査体の腐食状態を診断する腐食診断方法であって、形成された腐食画像に基づいて被検査体の腐食状態を診断することを特徴とする腐食診断方法。
【請求項３】
放射線を被検査体に照射する放射線照射手段と、前記被検査体を透過した放射線をフォトンカウンティング方式で検出するフォトンカウンティングセンサと、該フォトンカウンティングセンサの信号に基づいてフォトンカウンティング画像を形成するフォトンカウンティング画像形成手段と、該フォトンカウンティング画像形成手段によって形成されたフォトンカウンティング画像を分布処理する分布処理手段と、分布処理された分布画像を画像処理する画像処理手段と、画像処理手段によって処理された画像をエンボス処理して擬似立体画像を作成する擬似立体処理手段とを備えたことを特徴とする腐食画像取得装置。
【請求項４】
請求項３に記載の腐食画像取得装置を用いて被検査体の腐食状態を診断する腐食診断装置であって、画像処理手段によって得られた画像に基づいて被検査体の腐食深さを演算する演算処理手段を備えたことを特徴とする腐食診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線を用いて例えば管内面の腐食画像を取得する腐食画像取得方法及び該方法を用いた腐食診断方法、腐食画像取得装置及び該装置を用いた腐食診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
地上や水中に設置された管内面等の腐食状況を調査する方法として、Ｘ線透過により撮影したＸ線フィルムから腐食の状態を検出する方法が知られている。
Ｘ線透過法は、腐食状態をＸ線フィルムにより簡単に確認することができ、資料の保存性等が良いため、腐食調査に広く使用されている。
【０００３】
そして、Ｘ線フィルムを用いる撮影法では、腐食の深さを知るため、Ｘ線フィルムに形成された像の濃度分布を調べこの像の濃度分布から腐食の深さ分布を求めて表示する方法が採られている。この方法は、調査対象の管と同じ径、同じ厚さの管に標準凹みを作り、調査する現場と同様な状態でシミュレ−ション実験を行なって標準凹みとＸ線フィルムの濃度との関係を予め求めておくというものである。
しかしながら、この方法では、必ず調査現場と同様な状況でシミュレ−ション実験を行ない、事前にＸ線フィルムの濃度と残厚推定デ−タの特性を求める必要があり、調査毎に１〜２週間程度の実験が必要になり、かなりの時間と費用を要するという問題がある。
この問題を解決するものとして、例えば特開平4-48205号公報に開示されたように、Ｘ線フィルムにテストピ−スと被検部のＸ線透過画像を形成し、このＸ線透過画像のテストピ−スの標準凹み濃度と、標準凹み濃度の調査環境に応じた関係と、腐食等による凹み濃度とから被検部の凹み深さを算出して表示する方法がある。
【０００４】
確かに、上記特開平４−48205号公報に開示され腐食の診断法はシミュレ−ション実験なしで、かつ、専門家でなくても短時間に腐食分布を得ることができるが、腐食の最大深さを得るためには管の全範囲にわたりＸ線透過画像を形成する必要があり、Ｘ線透過試験と画像処理に多くの時間を要するという問題がある。
この問題を解決して、小さな面積の測定で腐食の最大深さをも推定することができる管内面の腐食診断方法として特許文献１に開示された管内面の腐食診断方法がある。
【０００５】
この管内面の腐食診断方法は、深さが異なる複数の標準凹みを有するテストピ−スを管の被検部近傍に重ね合わせてＸ線を照射し、Ｘ線フィルムにＸ線透過画像を形成し、Ｘ線透過画像をイメ−ジセンサで読み取り、読み取った画像のテストピ−スの凹み位置の濃度からその近傍の濃度を差引いて標準凹み濃度を算出し、標準凹み濃度と標準凹み深さとの回帰式を算出し、被検部の無減厚位置の濃度分布より被検部の母材推定濃度分布を回帰式により作成し、母材推定濃度分布から被検部の腐食部濃度を差引き凹み濃度を算出し、算出した凹み濃度を使用して上記標準凹み濃度と標準凹み深さとの回帰式より被検部の腐食深さを算出し、イメ−ジセンサで読み取ったＸ線透過画像を擬似立体処理し、立体化したＸ線透過画像に被検部の腐食深さを立体化したＸ線透過画像に書き込み腐食深さ分布を表示し、上記処理を管の複数個所で行ない、算出した被検部の腐食深さに極値統計法を適用して腐食の最大深さを推定し、表示された各被検部の腐食深さ分布と推定した腐食の最大深さから管の寿命を予測することを特徴とするものである（特許文献１の請求項１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３０４３９１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の特許文献１に開示された管内面の腐食診断方法は、腐食の形状と腐食による凹み深さの絶対値を直接表示できると共に小さな面積の測定での腐食の最大深さを推定できるものであり、優れたものである。
しかしながら、特許文献１の方法においては腐食画像を取得する方法として、Ｘ線フィルムにＸ線透過画像を形成するという方法を用いているため、大線量のＸ線を必要とし、また大きな管理区域の設定が必要であることから資格者のみが作業可能であり、低コストで行うことが難しいという課題がある。
また、Ｘ線装置は装置構成が大掛かりとなり、またＸ線フィルムも嵩張るものであり、全体として大掛かりな機材が必要となり現場におけるハンドリングが大変であるという課題もある。
【０００８】
本発明は係る課題を解決するためになされたものであり、放射線の線量を少なくでき、簡易な方法でかつ従来と同様な精度の腐食調査が可能な腐食画像を得る方法及び装置を得ることを目的としている。
また、放射線の線量を少なくでき、簡易な方法でかつ従来と同様な精度の腐食調査が可能な腐食診断方法及び装置を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）本発明に係る腐食画像取得方法は、放射線を被検査体に照射して前記被検査体を透過した放射線に基づいて前記被検査体の腐食状態を示す腐食画像を取得する腐食画像取得方法であって、
前記被検査体を透過した放射線を検出する検出手段としてフォトンカウンティングセンサを用い、フォトンカウンティングセンサで得られた結果に基づいて被検査体の腐食状態を示す腐食画像を形成するようにしたことを特徴とするものである。
【００１０】
（２）本発明に係る腐食診断方法は、上記（１）に記載の腐食画像取得方法を用いて被検査体の腐食状態を診断する腐食診断方法であって、形成された腐食画像に基づいて被検査体の腐食状態を診断することを特徴とするものである。
【００１１】
（３）本発明に係る腐食画像取得装置は、放射線を被検査体に照射する放射線照射手段と、前記被検査体を透過した放射線をフォトンカウンティング方式で検出するフォトンカウンティングセンサと、該フォトンカウンティングセンサの信号に基づいてフォトンカウンティング画像を形成するフォトンカウンティング画像形成手段と、該フォトンカウンティング画像形成手段によって形成されたフォトンカウンティング画像を分布処理する分布処理手段と、分布処理された分布画像を画像処理する画像処理手段と、画像処理手段によって処理された画像をエンボス処理して擬似立体画像を作成する擬似立体処理手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１２】
（４）本発明に係る腐食診断装置は、上記（３）に記載の腐食画像取得装置を用いて被検査体の腐食状態を診断する腐食診断装置であって、画像処理手段によって得られた画像に基づいて被検査体の腐食深さを演算する演算処理手段を備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明においては、微弱な放射線をフォトンカウンティング方式で検出して処理するようにしたので、資格が不要で使用する機器類も手軽なものとなりコスト低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施の形態に係る腐食診断装置のブロック図である。
【図２】画像処理の過程を説明する説明図であり、フォトンカウンティング画像を示す図である。
【図３】画像処理の過程を説明する説明図であり、分布処理手段によって分布処理をした分布処理画像を示す図である。
【図４】画像処理の過程を説明する説明図であり、画像処理手段によって画像処理した状態を示す図である。
【図５】画像処理の過程を説明する説明図であり、擬似立体処理手段によって擬似立体処理をした状態を示す図である。
【図６】画像処理の過程を説明する説明図であり、図２の矢視Ａ−Ａ線に沿う断面を模式的に示す図である。
【図７】画像処理の過程を説明する説明図であり、図４の矢視Ｂ−Ｂ線に沿う断面を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
［実施の形態１］
図１は本発明の一実施の形態に係る腐食診断装置１のブロック図である。本実施の形態に係る腐食診断装置１は、図１に示すように、被検査体である例えば管３に放射線を照射する放射線照射手段５と、被検査体である管３及びテストピース７を透過した放射線をフォトンカウンティング方式で検出するフォトンカウンティングセンサ９と、フォトンカウンティングセンサ９の信号に基づいてフォトンカウンティング画像を形成するフォトンカウンティング画像形成手段１０と、フォトンカウンティング画像形成手段１０によって形成されたフォトンカウンティング画像を分布処理する分布処理手段１１と、分布処理された分布画像を画像処理する画像処理手段１３と、画像処理手段１３によって処理された画像をエンボス処理して擬似立体画像を作成する擬似立体処理手段１５と、擬似立体処理手段１５によって擬似立体処理された画像を表示する表示手段１７と、画像処理手段１３によって得られた画像情報に基づいて腐食深さを演算する演算手段１９とを備えている。
なお、放射線照射手段５、フォトンカウンティング画像形成手段１０、分布処理手段１１、画像処理手段１３及び擬似立体処理手段１５が本発明の腐食画像取得装置２１を構成している。
以下、各構成を詳細に説明する。
【００１６】
＜放射線照射手段＞
放射線照射手段５としては、その線源に微小線量のＸ線やラジオアイソトープ（放射性同位元素）を用いるのが望ましい。また、放射性同位元素の濃度及び数量は、放射線障害防止法で規制される濃度及び数量以下であることが望ましい。具体的には、3.7MBq以下のものであることが望ましい。
【００１７】
＜フォトンカウンティングセンサ＞
フォトンカウンティングセンサは、フォトンカウンティング方式により入射する放射線を検出し、入射した放射線に比例した信号を出力する。
【００１８】
＜フォトンカウンティング画像形成手段＞
フォトンカウンティング画像形成手段１０は、フォトンカウンティングセンサ９の信号に基づいてフォトンカウンティング画像を形成する。図２はフォトンカウンティング画像形成手段１０によって形成されたフォトンカウンティング画像の一例を示すものである。
フォトンカウンティング画像形成手段１０は、ＣＰＵがプログラムを実行することによって実現される。
【００１９】
＜分布処理手段＞
分布処理手段１１は、フォトンカウンティング画像形成手段１０よって形成されたフォトンカウンティング画像を分布処理する。分布処理とは、所定のメッシュにフォトンカウンティング画像を対比させてメッシュごとに濃度を決定する処理である。分布処理をすることにより、濃淡の区別をつけることができる。図３は分布処理した画像を示している。図６は、図３の矢視Ａ−Ａ線に沿って、断面を表示したものであり、これによって被検査体の断面の形状を求めることができる。
分布処理手段１１は、ＣＰＵがプログラムを実行することによって実現される。
【００２０】
＜画像処理手段＞
画像処理手段１３は、分布処理された分布画像を画像処理する。分布処理された分布画像では、メッシュを粗くしているため、擬似立体処理をするには情報が不足している。そこで、擬似立体処理をするための前工程として行うものである。画像処理の方法としては、種々のものが考えられるが、例えば分布画像の各メッシュについてさらに細かいメッシュによって分布画像の境界線の情報を付加するような処理をする。あるいは、腐食の形状として考えられるのは、孔腐食か溝状腐食であるから、分布画像の各メッシュについて孔腐食と溝腐食で考えられる腐食の形状を当てはめることによって、各メッシュの境界線情報を付加するようにしてもよい。
【００２１】
図４は画像処理を行った後の画像を示している。図４の矢視Ｂ−Ｂ線に沿う断面に相当する図が図７である。図７に示すように、境界線が丸みを帯びる形になる。
画像処理手段１３は、ＣＰＵがプログラムを実行することによって実現される。
【００２２】
＜擬似立体処理手段＞
擬似立体処理手段１５は、画像処理手段１３によって処理された画像をエンボス処理して擬似立体画像を作成する。図５はエンボス処理をした画像の例である。エンボス処理をすることによって腐食部分を凹みとして認識できるようになる。
擬似画像は、モニタなどの表示手段１７に表示する。
擬似立体処理手段１５は、ＣＰＵがプログラムを実行することによって実現される。
【００２３】
＜演算手段＞
演算手段１９は画像処理手段１３によって得られた画像情報に基づいて腐食深さを演算する。演算手段１９としては種々の態様のものを使用できるが、例えば特許文献１のものと同様の処理を行うものを使用できる。すなわち、演算手段１９は、画像処理手段１３によって得られた画像のテストピース７の凹み位置の濃度からその近傍の濃度を差引いて標準凹み濃度を算出し、標準凹み濃度と標準凹み深さとの回帰式を算出する。被検部の無減厚位置の濃度分布より被検部の母材推定濃度分布を回帰式により作成し、母材推定濃度分布から被検部の腐食部濃度を差引いて凹み濃度を算出する。算出した凹み濃度を使用して上記標準凹み濃度と標準凹み深さとの回帰式より被検部の腐食深さを算出する。
演算手段１９は、ＣＰＵがプログラムを実行することによって実現される。
【００２４】
上記のように構成された腐食診断装置１による腐食診断方法を説明する。
シート状になったラジオアイソトープを被検査体である管３に貼り付ける。貼り付けたラジオアイソトープと対向側にテストピース７を設置すると共にテストピース７の背面側（管３と反対側）にフォトンカウンティングセンサ９を設置する。フォトンカウンティングセンサ９の信号に基づいてフォトンカウンティング画像形成手段１０がフォトンカウンティング画像を形成する（図２参照）。形成されたフォトンカウンティング画像を分布処理手段１１によって分布処理を行い、分布画像を形成する（図３、図６参照）。分布画像が形成されると、画像処理手段１３が擬似立体処理をするための前処理として画像処理を行う（図４、図７参照）。画像処理手段１３によって画像処理された画像に基づいて擬似立体処理手段１５がエンボス処理して擬似立体画像を作成する（図５参照）。
演算手段１９は、画像処理手段１３によって得られた画像情報（図４、図７参照）に基づいて腐食深さを演算する。
【００２５】
以上のように、本実施の形態においては、微弱な放射線を放射するラジオアイソトープを用い、該ラジオアイソトープから放射された放射線をフォトンカウンティング方式で検出して処理するようにしたので、資格が不要で使用する機器類も手軽なものとなりコスト低減を図ることができる。
【符号の説明】
【００２６】
１  腐食診断装置
３  管
５  放射線照射手段
７  テストピース
９  フォトンカウンティングセンサ
１０  フォトンカウンティング画像形成手段
１１  分布処理手段
１３  画像処理手段
１５  擬似立体処理手段
１７  表示手段
１９  演算手段
２１  腐食画像取得装置
【図１】
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【図６】
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【図７】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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