(57)【要約】【課題】放射線の測定結果を直感的に認知することができる放射線測定装置を提供する。【解決手段】可視画像を撮像する可視画像取得部１１と、画像取得部の撮像方向と略同方向から入射する放射線の強度分布を測定する放射線強度取得部１２と、放射線の強度分布に複数色を割り当て、色で表現された放射線の強度分布を可視画像上に重ねて表示する強度表示部１５とを備えた。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可視画像を撮像する画像取得部と、
前記画像取得部の撮像方向と略同方向から入射する放射線の強度分布を測定する放射線強度取得部と、
前記放射線の強度分布に複数色を割り当て、色で表現された放射線の強度分布を前記可視画像上に重ねて表示する強度表示部とを備えたことを特徴とする放射線測定装置。
【請求項２】
前記強度表示部は、測定された放射線の最大強度に最も高い強度を示す第１の色を割り当てる請求項１記載の放射線測定装置。
【請求項３】
前記強度表示部は、ユーザにより設定された強度に最も高い強度を示す第１の色を割り当てる請求項１記載の放射線測定装置。
【請求項４】
前記強度表示部は、放射線の強度の平均値を求め、前記平均値以上の強度を示す放射線の強度分布を前記可視画像上に重ねて表示する請求項１〜３のいずれか一項記載の放射線測定装置。
【請求項５】
前記強度表示部は、放射線の強度が最大値に対する所定パーセント以上の強度である放射線の強度分布を前記可視画像上に重ねて表示する請求項１〜３のいずれか一項記載の放射線測定装置。
【請求項６】
前記強度表示部は、前記可視画像をモノクロームで表示し、前記放射線の強度分布をカラーで表示する請求項１〜５のいずれか一項記載の放射線測定装置。
【請求項７】
前記強度表示部は、前記放射線の強度が最大値を示す可視画像上に、最大値表示を重ねて表示する請求項１〜６のいずれか一項記載の放射線測定装置。
【請求項８】
前記画像取得部と前記放射線強度取得部とは、共通の筐体に収容され、
前記筐体は、前記放射線強度取得部に対する放射線の入射方向に沿う直線上に、放射線を透過し可視光を反射する反射体を有し、
前記画像取得部は、前記反射体で反射された可視光から可視画像を取得する請求項１〜７のいずれか一項記載の放射線測定装置。
【請求項９】
前記可視画像および前記放射線の強度分布を取得した時刻と共に記録する記録部をさらに備えた請求項１〜８のいずれか一項記載の放射線測定装置。
【請求項１０】
前記画像取得部および前記放射線強度取得部の位置情報を取得する位置取得部をさらに備え、
前記記録部は、前記可視画像および前記放射線強度分布を前記位置情報と共に記録する請求項９記載の放射線検出装置。
【請求項１１】
前記画像取得部および前記放射線強度取得部は、前記可視画像および前記放射線強度分布の取得開始時刻を同期させる請求項１〜１０のいずれか一項記載の放射線測定装置。
【請求項１２】
前記可視画像の取得レートおよび前記放射線強度の取得レートのうち小さいレートと同期して、前記可視画像および前記放射線の強度分布を記録する記録部をさらに備えた請求項１〜１１のいずれか一項記載の放射線測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線の強度分布を測定する放射線測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
放射線被ばくの低減は、原子力プラントで働く作業者や近隣住民にとって重要である。また、作業現場などで放射線源の位置を特定する際には、可搬性・携帯性が高い放射線測定装置が望まれる。従来、例えば特許文献１に示す放射線測定技術が知られている。
【０００３】
特許文献１の放射線測定技術は、アレイ状など２次元に配列された放射線検出器と、放射線検出器の前方に配置され放射線の飛来方向を制限するコリメータとを有し、放射線の強度を２次元的な分布として可視化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−４９１３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の放射線測定技術は、装置の向く方向のある一定の視野角の放射線強度分布を一度に取得でき、計測作業における手間を低減させる。
【０００６】
しかし、原子力発電プラントのような構造物が多く設置される現場においては、２次元の放射線分布を観察しただけでは、放射線源となる部材や放射線の飛来方向などの特定が困難であり、直感的に分かりづらいという課題があった。
【０００７】
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、放射線の測定結果を直感的に認知することができる放射線測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】
【０００８】
本発明に係る放射線測定装置は、上述した課題を解決するために、可視画像を撮像する画像取得部と、前記画像取得部の撮像方向と略同方向から入射する放射線の強度分布を測定する放射線強度取得部と、前記放射線の強度分布に複数色を割り当て、色で表現された放射線の強度分布を前記可視画像上に重ねて表示する強度表示部とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る放射線測定装置においては、放射線の測定結果を直感的に認知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る放射線測定装置の一実施形態を示す構成図。
【図２】放射線検出器における可視画像取得部および放射線強度取得部の第１の構成図。
【図３】放射線検出器における可視画像取得部および放射線強度取得部の第２の構成図。
【図４】本実施形態における放射線測定装置により実施される放射線強度分布表示処理を説明するフローチャート。
【図５】可視画像と放射線強度分布とを重ね合わせる処理を説明するための説明図。
【図６】（ａ）はＸ軸方向の放射線強度分布であり、（ｂ）は放射線強度の最大値に基づいて放射線強度分布が配色される際の説明図。
【図７】（ａ）はＸ軸方向の放射線強度分布であり、（ｂ）はユーザにより設定されたユーザ最大値に基づいて放射線強度分布が配色される際の説明図。
【図８】（ａ）はＸ軸方向の放射線強度分布であり、（ｂ）は放射線強度の平均値に基づいて放射線強度分布が配色される際の説明図。
【図９】可視画像取得ステップＳ１〜記録ステップＳ４が実行される第１のタイミングを説明するタイムライン。
【図１０】可視画像取得ステップＳ１〜記録ステップＳ４が実行される第２のタイミングを説明するタイムライン。
【図１１】可視画像取得ステップＳ１〜記録ステップＳ４が実行される第３のタイミングを説明するタイムライン。
【図１２】実施形態における放射線測定装置の第１の変形例を示す構成図。
【図１３】実施形態における放射線測定装置の第２の変形例を示す構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明に係る放射線測定装置の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１は、本発明に係る放射線測定装置１の一実施形態を示す構成図である。
【００１３】
放射線測定装置１は、放射線検出器２および情報処理装置３を有する。
【００１４】
放射線検出器２は、可視画像取得部１１、放射線強度取得部１２および位置情報取得部１３を有する。可視画像取得部１１、放射線強度取得部１２および位置情報取得部１３は、例えば共通の筐体に収容される。
【００１５】
可視画像取得部１１は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラであり、可視画像を取得する。放射線強度取得部１２は、放射線の強度分布を測定する。
【００１６】
放射線強度取得部１２は、コリメータ、検出素子群、信号処理基板などからなる。コリメータは、放射線の飛来方向を制限し、所望方向の放射線のみを検出素子群に導く。検出素子群は、例えば２次元平面上や球面上にアレイ状に配置され、ガンマ線などの放射線を検出する。信号処理基板は、検出素子群から出力される検出信号を処理する。
【００１７】
可視画像取得部１１および放射線強度取得部１２は、同方向からの可視画像および放射線強度分布が取得できるよう構成される。可視画像取得部１１および放射線強度取得部１２の装置構成については、後述する。
【００１８】
位置情報取得部１３は、例えばＧＰＳ（Global Positioning System）であり、放射線検出器２（可視画像取得部１１および放射線強度取得部１２）の位置情報を取得する。
【００１９】
情報処理装置３は、例えばパーソナルコンピュータであり、強度表示部１５、データ記録部１６および時刻情報検索部１７を有する。また、情報処理装置３は、ユーザからの指示を受け付ける入力装置や、ユーザへ出力結果を提示する表示装置を有する。
【００２０】
強度表示部１５は、放射線強度取得部１２より取得された放射線の強度に複数色を割り当て、放射線の強度を色で表現する。強度表示部１５は、色で表現された放射線の強度分布を可視画像上に重ねて表示する。強度表示部１５は、例えばグレースケールやカラー（ＲＧＢ）で放射線の強度を表現する。
【００２１】
強度表示部１５は、グレースケールを用いる場合、例えば最大強度に黒を、最小強度（０）に白を割り当て、所定値毎に黒、白、および黒と白との中間色を用いて放射線の強度を表現する。強度表示部１５は、カラーを用いる場合、例えば最大強度に赤（Ｒ）を、中間値に緑（Ｇ）を、最小強度に青（Ｂ）を割り当て、所定値毎に赤、緑、青、および赤緑青それぞれの中間色を用いて放射線の強度を表現する。
【００２２】
データ記録部１６は、可視画像取得部１１により取得された可視画像、および放射線強度取得部１２により取得された放射線強度分布などの各種データを記録する。また、データ記録部１６は、可視画像および放射線強度分布を、取得した時刻および位置情報取得部１３により取得された放射線検出器２の位置情報と共に記録する。なお、データ記録部１６は、時刻情報および位置情報のいずれか一方を記録してもよい。
【００２３】
時刻情報検索部１７は、ユーザより入力された時刻情報に基づいて、データ記録部１６に記録されたデータを抽出し、ユーザに提示する。時刻情報検索部１７は、ユーザより入力された時刻情報と完全に一致するデータが存在しない場合、指示された時刻に最も近いデータを抽出し、表示してもよい。時刻情報検索部１７は、ユーザより一定期間の時刻を検索条件として受け付けてもよい。この場合、時刻情報検索部１７は、一定期間の時刻に取得された可視画像および放射線強度分布を順次抽出し、連続的に表示してもよい。表示間隔は、ユーザが任意に設定できるようにしてもよい。
【００２４】
ここで、可視画像取得部１１および放射線強度取得部１２の装置構成について説明する。
【００２５】
本実施形態における放射線測定装置１は、ユーザが放射線強度の測定結果を直感的に認識できるよう、可視画像および放射線強度分布を重ね合わせて表示するものである。このため、放射線測定装置１は、同方向からの可視画像および放射線強度分布を取得する必要がある。そこで、可視画像取得部１１および放射線強度取得部１２は、以下に説明する図２および図３のように構成される。
【００２６】
図２は、放射線検出器２における可視画像取得部１１および放射線強度取得部１２の第１の構成図である。
【００２７】
可視画像取得部１１および放射線強度取得部１２は、共通の筐体２１に収容され、可能な限り隣接し可視光の取得方向および放射線の入射方向が略並行となるように設置される。しかし、可視画像取得部１１の視野角２２と放射線強度取得部１２の視野角２３との間には、ずれが生じる。このため、可視画像取得部１１および放射線強度取得部１２に対しては、測定前に補正処理が行われる。
【００２８】
例えば、周りの環境よりも高い放射線強度を放射する点線源２４を有する規定の大きさの物体２５が両視野角２２、２３に収まる位置に配置される。可視画像取得部１１および放射線強度取得部１２は、物体２５を基準に順次、点線源２４を配置し撮影する。情報処理装置３は、求められた両視野角２２、２３（可視画像取得部１１および放射線強度取得部１２）の位置関係に基づいて、可視画像と放射線強度分布を正確な位置で重ね合わせることができる。
【００２９】
これに対し、放射線測定装置１は図３のように構成されることにより、視差の影響を考慮することなく、同一方向の可視画像および放射線強度分布を取得することができる。
【００３０】
図３は、放射線検出器２における可視画像取得部１１および放射線強度取得部１２の第２の構成図である。
【００３１】
放射線検出器２（筐体２１）は、放射線強度取得部１２に対する放射線の入射方向に沿う直線（視線方向２６）上に、放射線を透過し可視光を反射する反射体２７を有する。可視画像取得部１１は、可視光の反射方向に配置される。視線方向２６から入射される放射線は反射体２７を透過し、放射線強度取得部１２は放射線を検出する。一方、可視光は反射体２７で反射されて光路が変更され、可視画像取得部１１は反射された可視光から可視画像を取得する。
【００３２】
次に、本実施形態における放射線測定装置１の作用を説明する。
【００３３】
図４は、本実施形態における放射線測定装置１により実施される放射線強度分布表示処理を説明するフローチャートである。なお、各ステップが実行されるタイミングについては、後述する。
【００３４】
ステップＳ１において、可視画像取得部１１は、測定対象の可視画像を取得する。放射線測定装置１は、所定の取得レートまたはユーザにより任意に設定された取得レートで可視画像を取得する。取得レートは、取得レートの最大値を超えない範囲で設定される。例えば、一般的なビデオカメラは１秒間あたり３０フレームの映像信号が得られるが、これを超えない範囲で設定された取得レートで静止画像化される。可視画像取得部１１は、取得した可視画像を強度表示部１５へ送信する。
【００３５】
ステップＳ２において、放射線強度取得部１２は、２次元配列で表現された放射線強度分布を取得する。放射線強度取得部１２は、所定の取得レートまたはユーザにより任意に設定された取得レートで放射線強度分布を取得する。放射線強度取得部１２は、取得した放射線強度分布を強度表示部１５へ送信する。
【００３６】
ステップＳ３において、強度表示部１５は、放射線強度分布を可視画像上に重ねて表示する。
【００３７】
図５は、可視画像と放射線強度分布とを重ね合わせる処理を説明するための説明図である。
【００３８】
例えば、強度表示部１５は、図５（ａ）に示す可視画像３１上に、図５（ｂ）に示す２次元静止画に変換された分布画像３２を重ね合わせ、図５（ｃ）に示す表示画像３３を生成し、表示する。表示画像３３は、可視画像３１に対する分布画像３２のオーバーレイ演算で作成することができる。
【００３９】
図５（ｂ）に示すように、強度表示部１５は、放射線強度分布の２次元配列を２次元静止画像に変換する。図５（ｂ）においては、強度表示部１５は、放射線の強度分布をグレースケールを用いて表現し、放射線強度が低いほど白く、放射線強度が高いほど黒く表現している。このとき、強度表示部１５は、グレースケールに代えてカラーで表示することにより、グレースケールに比べユーザが放射線の強度分布を認識できるレンジを広げることができる。強度分布に対する色の割り当て方については、後述する。
【００４０】
強度表示部１５は、可視画像３１をモノクロームで表示し、分布画像３２をカラーで表示してもよい。可視画像３１と分布画像３２とが競合することなく、視認性を向上させることができる。また、強度表示部１５は、放射線強度が最大値を示す可視画像上に、最大値を示す表示を行ってもよい。最大値を示す表示は、例えば点や、最大値の数値を適用することができる。強度表示部１５は、表示ステップＳ３において表示された表示画像３３を、可視画像３１のみ、または分布画像３２のみを切り替えて表示する機能を備えてもよい。
【００４１】
ステップＳ４において、データ記録部１６は、可視画像および放射線強度分布（分布画像３２）を、各データを取得した時刻および位置情報と共に記録する。データ記録部１６は、表示画像３３を記録してもよい。時刻および位置情報は、例えば時刻および位置をもとにしたファイル名として用いられる。時刻情報としては、取得処理の開始時刻、もしくは取得処理の完了時刻が利用される。また、各データがＪＰＥＧ形式で保存される場合には、位置情報をＥＸＩＦ（Exchangeable image file format）へ情報を追記することで、画像プロパティとして管理してもよい。
【００４２】
データ記録部１６に記録された各種データは、時刻や位置情報に基づいて時刻情報検索部１７により適宜抽出される。データ記録部１６は、時刻および位置情報と共に各データを記録することで、後にデータを検索することを容易とする。各種データの記録のタイミングについては、後述する。
【００４３】
次に、表示ステップＳ３における、強度表示部１５により行われる放射線強度分布に対する色の割り当てについて説明する。以下の説明は、説明の簡略化のため放射線強度を１次元分布で説明する。
【００４４】
図６（ａ）はＸ軸方向の放射線強度分布であり、（ｂ）は放射線強度の最大値に基づいて放射線強度分布が配色される際の説明図である。
【００４５】
図６（ａ）に示すＸ軸に沿う放射線強度分布が与えられた場合、強度表示部１５は、放射線強度分布から最大値４１を抽出する。強度表示部１５は、抽出した最大値４１に基づいて、配色４２を行う。すなわち、強度表示部１５は、グレースケールの場合には最大値４１に、最も高い強度を示す第１の色としての黒、強度「０」に白を割り当てる。強度表示部１５は、カラーの場合には最大値４１に赤、強度「０」に青を割り当てる。
【００４６】
このとき、強度表示部１５は、「最大値」にユーザにより任意に設定された値を用い、設定された最大値に対して配色してもよい。
【００４７】
図７（ａ）はＸ軸方向の放射線強度分布であり、（ｂ）はユーザにより設定されたユーザ最大値４３に基づいて放射線強度分布が配色される際の説明図である。
【００４８】
例えば、ユーザによりユーザ最大値４３が設定された場合、強度表示部１５は、ユーザ最大値４３に基づいて配色４４を行う。例えば強度表示部１５は、ユーザ最大値４３よりも大きい強度には黒を設定する。強度表示部１５は、ユーザ最大値４３以下、強度「０」以上の強度には他の色を均等に分割し配色する。
【００４９】
また、強度表示部１５は、放射線強度の平均値を用いて配色してもよい。
【００５０】
図８（ａ）はＸ軸方向の放射線強度分布であり、（ｂ）は放射線強度の平均値に基づいて放射線強度分布が配色される際の説明図である。
【００５１】
強度表示部１５は、放射線強度の平均値μを求める。強度表示部１５は、平均値μを表示閾値４５とし、表示閾値４５以下のセルには放射線強度を表示しないよう配色４６を行う。すなわち、表示閾値４５以下の放射線強度は、分布画像３２を生成する際に考慮しない。これにより、放射線強度が低い領域については、可視画像３１そのものが表示されることにより表示画像３３の視認性が向上し、ユーザは放射線強度の高い方向を認知しやすくなる。
【００５２】
なお、平均値μに代えて、最大値に対する所定パーセントの値を表示閾値４５としてもよい。例えば、視野の中にピンポイントで強度の高い箇所がある場合、そのピークに引っ張られ強度分布の平均値μは高くなる。この場合、平均値μを閾値として利用すると、他の箇所がほとんど表示されなくなる。そこで、最大値の所定パーセントの値を閾値として用い、この所定値を低めに設定すると、ピンポイントで強度の高い箇所がある場合であってもフレキシブルに表示範囲を広げることができる。この表示閾値４５は、ユーザ任意の値を用いてもよい。
【００５３】
次に、可視画像取得ステップＳ１〜記録ステップＳ４が実行されるタイミングについて説明する。
【００５４】
図９は、可視画像取得ステップＳ１〜記録ステップＳ４が実行される第１のタイミングを説明するタイムラインである。
【００５５】
可視画像取得ステップＳ１における可視画像の取得レート５１（画像取得レート５１）と、放射線強度分布取得ステップＳ２における放射線強度分布の取得レート５２（強度取得レート５２）とは、ユーザが任意に設定することができる。ただし、可視画像取得ステップＳ１における可視画像の必要取得時間５３（画像必要取得時間５３）と、放射線強度分布取得ステップＳ２における放射線強度分布の必要取得時間５４（強度必要取得時間５４）とを下回らない範囲で設定可能なものとする。
【００５６】
この場合、画像取得レート５１の方が強度取得レート５２よりも大きく（必要取得時間が短く）、大きい方の画像取得レート５１に従って、表示ステップＳ３および記録ステップＳ４が実行される。
【００５７】
一般的に、強度必要取得時間５４よりも画像必要取得時間５３の方が短い。このため、画像取得レート５１と同期して記録ステップＳ４が実施されると、放射線強度の情報が冗長に記録されてしまい、データ記録部１６の記録容量を増大させることになる。この場合、図１０に示すタイミングで実行されるのが好ましい。
【００５８】
図１０は、可視画像取得ステップＳ１〜記録ステップＳ４が実行される第２のタイミングを説明するタイムラインである。
【００５９】
可視画像取得ステップＳ１は、放射線強度分布取得ステップＳ２の開始時に同期して実行される。また、表示ステップＳ３および記録ステップＳ４は、放射線強度分布取得ステップＳ２の完了と同時に実行される。これにより、データ記録部１６の記録容量の消費を必要最小限にすることができる。
【００６０】
また、図１１に示すように、表示ステップＳ３を画像取得レート５１に、記録ステップＳ４を強度取得レート５２に、それぞれ合わせて実行してもよい。
【００６１】
図１１は、可視画像取得ステップＳ１〜記録ステップＳ４が実行される第３のタイミングを説明するタイムラインである。
【００６２】
図１１に示すタイミングで実行することで、表示画像３３の表示レートは大きく違和感なく実行される。一方、データの記録はレートの小さい強度取得レート５２と同期して実行されるため、記録に要する消費容量を抑制することができる。また、レートの違いから放射線強度分布取得ステップＳ２の開始のタイミングと可視画像取得ステップＳ１の開始のタイミングとに差がある場合、放射線強度分布取得ステップＳ２ｂの開始のタイミングと同期させて可視画像取得ステップＳ１ｂを発生させる。これにより、取得開始時刻が同期した可視画像および放射線強度分布同士を重ね合わせ表示することができる。
【００６３】
このような本実施形態における放射線測定装置１は、２次元画像化された放射線強度の分布画像３２と、この分布画像３２と同時に取得された可視画像３１とを重ね合わせた表示画像３３を表示することができる。これにより、放射線測定装置１は、ユーザが実際に見ているものと放射線強度とを結びつけることができ、どの方向から強度の高い放射線が飛来しているかを直感的に認知させることができる。
【００６４】
また、放射線測定装置１は、可視画像を取得する可視画像取得部１１と放射線強度を取得する放射線強度取得部１２との視野角を正確に結び付けて、かつ各データの取得タイミングを正確に合わせることができ、ユーザに正確な放射線強度情報を提供することができる。
【００６５】
さらに、放射線測定装置１は、測定により得られたデータを時刻情報および位置情報と共に記録するため、取得したデータの追跡を容易にし、トレーサビリティを向上させることができる。
【００６６】
また、放射線測定装置１は、放射線環境下において作業を行う際、この放射線測定装置を携帯して放射線強度を計測し放射線強度を表示させることで、作業場所が安全か否か直感的に認識することができる。この結果、放射線測定装置１は、作業者の安全を管理しやすくすることができる。さらに、放射線測定装置１は、高い放射線を発している方向、部位が視覚的に判断しやすいため、効果的な遮へいを設置しやすくすることができる。
【００６７】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【００６８】
例えば、図１２および図１３に示すように、放射線測定装置１は、位置情報取得部１３や時刻情報検索部１７を省略してもよい。
【符号の説明】
【００６９】
１  放射線測定装置
２  放射線検出器
３  情報処理装置
１１  可視画像取得部
１２  放射線強度取得部
１３  位置情報取得部
１５  強度表示部
１６  データ記録部
１７  時刻情報検索部
２１  筐体
２７  反射体
３１  可視画像
３２  分布画像
３３  表示画像
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2013127380.tif 000011
【図１０】
2013127380.tif 000012
【図１１】
2013127380.tif 000013
【図１２】
2013127380.tif 000014
【図１３】
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