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JP3880855B2 - Radiation nondestructive inspection method - Google Patents
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JP3880855B2 - Radiation nondestructive inspection method - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工業用非破壊検査に適用される放射線非破壊検査技術に係り、特にカラー発光を用いたドラム缶の放射線非破壊検査方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
放射線が物質を透過する際には、その構成物質の種類や形状によって吸収や散乱が異なってくる。これを映像として写真やビデオ、デジタルファイル等として記録すれば、物質の破損状態、変化、充填状況等を把握することができる。測定したい物体あるいは試料を破壊せずに内部の状態を測定するこの方法はラジオグラフィまたは非破壊放射線撮影法と呼ばれている。
【0003】
工業用非破壊検査などに利用されるX線撮影では、通常、撮影系の感度を向上させるために、X線フィルムを放射線増感紙と組み合わせて使用している。X線撮影においては、被検体を透過したX線や増感紙で可視光に変換された光で、例えばX線用フィルム上の銀粒子を黒化させることによって、被検体の透過画像を得ている。
【0004】
X線撮影などに用いられる放射線増感紙としては、紙やプラスチックなどからなる支持体上に、X線フィルムに応じた発光ピークを有する蛍光体層とこれを保護する保護膜とを順に形成したものが一般的である。また近年、撮像系としてCCDカメラなどの光検出素子を用い、X線フィルムを使わずに放射線の透過量の違いをデジタル的に検出することも行われている。
【0005】
従来の放射線撮影においては、診断能力を向上させるために、特に特性曲線の勾配を大きくした高コントラストのフィルムを用いたX線撮影がある。しかし、僅かな撮影条件のずれにより適切な濃度の写真像を得ることができなくなってしまうという問題がある。すなわち測定のダイナミックレンジが狭いという点で問題である。また、測定対象の元素組成が異なる場合には使用するX線エネルギーと部位の厚さなどを考慮して、X線の照射時間を多くの経験から決めなければならない。
【0006】
一方、特公昭48−6157号公報、特公昭48−12676号公報によれば、従来のカラーラジオグラフィーにおいてはX線の線量の違いに対応して色彩を変化させたカラーX線写真が得られる。しかし、このようなカラーX線写真上の色彩の変化のみから情報を取り出そうとしても、例えば線量が多い部分では赤色成分に緑色成分や青色成分が加わり、カラー写真上は白色に近くなるため、かえって情報の取り出しが難しく、多くの情報を含んでいてもそれらを有効に活用することができないという問題がある。また場合によっては通常の白黒写真より情報の取り出しが困難になってしまう。
【0007】
このような点に対して、特開2001−209142公報によれば、被検体を通過したX線などの放射線が照射されて複数色に発光するカラー発光シートと、カラー発光シートから放射された複数色の発光を色別に検出するカラーフィルムやカラーカメラなどの光検出手段を具備し、異なる感度特性を持つ複数色の画像情報を得るようにしたカラーレントゲンシステムが提案されている。また、カラー発光シートには、例えば可視光領域内の1つの発光色に対応する主発光成分と、主発光成分と異なる発光色を有すると共に同一強度の放射線に対する発光割合が主発光成分とは異なる少なくとも1つの副発光成分とを有し、さらに主発光成分と副発光成分の発光割合が撮影系のダイナミックレンジに応じて調整されている蛍光体が用いられている。
【0008】
図8は、X線を適用した際に得られる濃度と受光量についての特性の一例を示すグラフである。上述したカラーレントゲンシステムによれば、この図8に特性曲線R(赤色を示す)、G(緑色を示す)、B(青色を示す)等で示したように、撮影系の露光量と濃度の関係を示す特性を利用して、X線の線量の違いに対応して発光した複数色の光を色毎に検出することで画像が得られる。得られた画像においては、低線量の部分は緑色、青色の情報はなく赤色の情報として得られ、線量が多くなると赤色情報は飽和して緑色の情報として得られ、さらに線量が多くなると赤色,緑色の情報は飽和して青色の情報として得られる。すなわち、比較的広い条件下で適切な濃度の写真像を得ると共に、得られた写真像から多くの情報を得ることを可能にしている。
【0009】
しかしながら、このカラーレントゲンシステムは撮影系のダイナミックレンジ拡大する基本手法について記載されているが、被検体によっては適切な条件になるとは限らず、撮影レンジ内でも適切な写真像が得られない場合がある。例えば、測定対象物が鉄の場合とプラスチィックの場合ではこれらの比重差に基づいて撮影条件の最適化は当然ながら異なり、また撮影対象部分の厚さなども考慮しなければならない。さらに、複合材料のような異なる複数の物質が存在している場合には、適切な写真像が得られなくなってしまう事が考えられる。
【0010】
一方、上記の測定手法でフィルムやイメージングプレートなどを用いた場合には、直接その場で撮影した結果が得られず、現像またはレーザーによる読み取り作業を行わなければ画像情報にすることができない。これらに対して直接デジタル情報として画像を取り込む方法に、電子管イメージインテンシファイヤを用いモノクロCCDカメラと組み合わせた動画システムや液晶ディスプレイを受光装置に用いた半導体タイプの平面検出器が開発されている。これらの検出器を用いたシステムでは、静止画や動画をモニタで直接その場にて見ることが可能であるが、X線の検出器がモノクロであるためダイナミックレンジの広い画像を同時に見ることができない。また、人間の視認性の問題からモノクロでダイナミックレンジを広くしてもグレーの差は認識できる範囲が限られる。一般的には濃度差として1桁から2桁までである。更に、現状ではこれらの検出器では製造上の点で大きなサイズができていない。30センチメートル四方程度であり、価格もかなり高い物になっている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来の放射線撮影においては、高コントラストのフィルムを用いた場合に、僅かな撮影条件のずれにより適切な濃度の写真像を得ることができなくなってしまうという問題がある。また、放射線の透過量は測定対象物の比重と密度に関係することから、比重が異なる物質が存在している部位や同物質で密度が異なる物質が存在している部位を撮影する場合には撮影条件の設定が難しく、適切な濃度の写真が得られなくなってしまう。
【0012】
一方、従来のカラーラジオグラフィーは、単にX線量の違いに対応させて色彩を変化させているにすぎない。このようなカラーX線写真上の色彩の変化のみからでは情報を取り出すことが難しく、多くの情報を含んでいてもそれらを有効に活用することができないという問題がある。また場合によっては通常の白黒写真より情報の取り出しが困難になってしまう。
【0013】
また、カラーレントゲンシステムにおいては、撮影系のダイナミックレンジが広くなり、失敗の少ない測定が可能になったが、被検体が明確な場合には、被検体に合わせてカラーの発光割合を変えて色別の特性曲線を調整することが求められる。
【0014】
このようなことから、例えば、X線の透過量の異なる被検体に応じて適切な撮影条件を設定可能で、僅かな撮影条件のずれなどによる露光量不足や露光量過多などの発生を防ぎ、さらに得られた多くの情報を有効に利用することを可能にした放射線撮影システムが求められている。放射線撮影時の条件設定の緩和は、撮影ミスの発生を防ぐと共に過剰な放射線を減らすだけでなく、検査精度の向上などに対しても大きく寄与する。
【0015】
本発明はこのような課題に対処するためになされたもので、その目的は、例えば放射線写真のコントラストを高めた場合においても、被検体に応じて適切な濃度の写真像と的確な写真像を得ることを可能にした放射線非破壊検査装置を提供することにある。
【0016】
また、本発明の目的は、被検体に応じて適切な濃度の写真像と的確な写真像を得るとともに、被検体に応じて一回の撮影で多くの情報を確実にかつ有効に得ることを可能にした放射線非破壊検査装置を提供することにある。
【0017】
また、本発明の目的は、被検体に応じて適切な濃度の写真像と的確な写真像を得るとともに、撮影している状況と被検体の状態を外部から見た情報と内部の非破壊画像を同時にその場で観測・記録することができる放射線非破壊検査装置を提供することにある。
【0018】
また、本発明の目的は、被検体に応じて適切な濃度の写真像と的確な写真像を得るとともに、得られた画像を遠隔に伝送して離れた場所でも同時に観測または記録することができる放射線非破壊検査装置を提供することにある。
【0019】
さらに、本発明の目的は、前記の放射線非破壊検査装置を使用して的確な放射線非破壊検査を行うことができる放射線非破壊検査方法を提供することにある。
【0020】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、請求項1の発明では、外周面上に一体的に角度判別用標識を付されたドラム缶に放射線を照射する放射線源と、この放射線源から照射された放射線が前記被検体を透過する先に配設され、前記放射線により複数色に発光するとともに同一強度の放射線に対する前記複数色の発光の割合が異なる蛍光体を有するカラー発光シートと、このカラー発光シートの後方に設けられ前記複数色の発光を受光するカラーCCDカメラと、前記カラーCCDカメラで受光された複数の色信号を含む画像情報をRGB信号に分離し各色の単独画像情報としてそれぞれ検出する演算処理装置と、前記ドラム缶を回転させながら前記放射線源、放射線およびカラー発光シートの少なくとも一つに対して相対的に連続的に移動させる移動手段とを備えてなるドラム缶の放射線非破壊検査装置を用いた放射線非破壊検査方法であって、前記ドラム缶を前記移動手段で回転させながら前記カラーCCDカメラで撮像を行うとともに、前記標識を検出することにより前記移動手段により移動する前記ドラム缶の向きを判別することを特徴とする。すなわち、本発明では、被検体を放射線と相対的に動かして撮像する方法として、移動手段によりドラム缶を回転させながら連続的に移動させ撮像することでドラム缶被検体のラインの流れを止めずに立体的な透視を可能にする。
【0026】
請求項の発明では、請求項1記載の放射線非破壊検査方法において、前記ドラム缶を放射線に対して相対的に移動させて撮像されたカラー画像から、画像再構成処理を行って立体画像を得ることを特徴とする。すなわち、被検体を放射線と相対的に動かして撮像されたカラー画像から計算機により画像再構成を行い、立体画像(一般的にはCT:コンピューテッドトモグラフィ画像)を得ることで断層画像を見ることを可能にする。
【0027】
請求項の発明では、請求項1記載の放射線非破壊検査方法において、前記ドラム缶の外観画像と放射線の照射に基づいて蛍光体から放射された複数色の発光を色別に分離して検出した画像とを表示する場合に、前記ドラム缶に付された前記標識の位置または移動量を表示することを特徴とする。すなわち、被検体の外観と放射線の照射に基づいて蛍光体から放射された複数色の発光を、色別に分離して検出した画像を同時に表示並びに記録するときに被検体の位置や方向を分かり易くするように、標識や被検体の位置並びに移動量を同時に表示並びに記録することで撮影した方向と内部の位置を明確にできるようにする。
【0028】
請求項の発明では、請求項1記載の放射線非破壊検査方法において、前記ドラム缶の外観画像から標識を読み取って前記ドラム缶の素性、検査位置もしくは移動量を表示することを特徴とする。すなわち、請求項と関連し、特に球体や円柱、円錐など外観からどの方向から見ても区別が付きにくい被検体に対して、外観位置が明確になるように被検体に標識を付け外観検査画像から標識を読み取り、被検体の素性や検査位置並びに移動量を同時に表示並びに記録することで撮影した方向と内部の位置を明確にできるようにする。
【0030】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る放射線非破壊検査装置および放射線非破壊検査方法の実施形態について、図面を参照して説明する。
【0031】
図1は、本発明の放射線非破壊検査装置を適用した放射線撮影装置の基本的な構成例を模式的に示す概略構成図である。この図1に示すように、放射線撮影装置は、各種物品などの被検体1を対象とし、この被検体1に例えばX線管2などの放射線源が対向設置されている。このX線管2からX線3などの放射線が照射される。なお、撮影に使用する放射線としては、X線(もしくはγ線)に限られるものではなく、β線や熱中性子線などを用いることも可能である。
【0032】
被検体1に対してX線管2と反対側の部位にはカラー発光手段としてのカラー発光シート4が配設され、被検体1により吸収もしくは散乱されたX線3が、このカラー発光シート4に照射される。カラー発光シートはX線3などの放射線に対して複数色に発光する蛍光体を有している。このカラー発光シート4から発光された複数色の発光は、被検体1で吸収もしくは散乱されたX線3の分布に応じた輝度分布を有するものである。また、カラー発光シート4は被検体に応じてカラー発光割合が変えられるようにしている。
【0033】
カラー発光シート4の後方には、カラー発光シート4からの複数色の発光を一括して受光する手段としてカラーCCDカメラ5が配置されている。カラーCCDカメラ5では、被検体1で吸収もしくは散乱されたX線3の分布情報に基づく発光分布を有する複数色の発光(複数色の画像情報)が一括して受光される。
【0034】
カラーCCDカメラ5で受光、検出された複数の色信号を含む画像情報は、演算処理装置6でRGB信号に分離され、各色の単独画像情報としてそれぞれ検出される。これらの各色の画像情報はそれぞれデジタル信号として記録手段、例えば演算処理装置6のメモリ等に記録される。この際、白色成分を分離した後に赤色、緑色、青色を示すRGB信号の割合を変化させることによって、ダイナミックレンジを調整することができる。図中7は表示装置であり、各色の画像情報を直接表示することが可能とされている。
【0035】
さらに、色別に分離した各信号をそれぞれの信号で相互に演算して、その結果を記録することもできる。例えば、ある物質で密度の違いが赤色成分で確認でき、別な物質で密度の違いが緑色成分で見える場合には、それぞれが分かるように擬似カラーで表示することができる。また、その部分のみを切り出して別に表示することもできる。さらに、赤色成分中のノイズを緑色成分や青色成分で補正し、一部データが欠落して白色になっている部分を補正することができる。
【0036】
上記の透過画像と同時に外観を観測するモニタカメラ9を備え、同時に通信装置8での遠隔診断を可能としている。
【0037】
図2は、図1に示した放射線撮影装置で使用したカラー発光シートの構成の一例を示す断面図である。この図2に示すように、カラー発光シート4は、例えばプラスチックフィルムや不織布などからなるシート基材10を有しており、このシート基材10上に蛍光体層11が設けられている。蛍光体層11の上部には、必要に応じて透明な保護膜12、例えば厚さ数μm程度のポリエチレンテレフタレートフィルムなどからなる保護膜12が配置される。
【0038】
上述した蛍光体層11は、複数色に発光する蛍光体、すなわち複数の発光波長領域を有する蛍光体を含むものである。蛍光体層11には、例えばカラーCCDカメラなどを考慮して、可視光領域(例えば波長400〜700nmの領域)内の広い波長範囲で発光する蛍光体を用いることが好ましい。具体的には、可視光領域内の少なくとも2つの発光色に対応する発光スペクトルを有する蛍光体を用いることが好ましい。すなわち、発光色が互いに異なる主発光成分と副発光成分とを含む発光スペクトルを有する蛍光体を用いることが好ましい。
【0039】
蛍光体の発光色としては、代表的には青色発光、緑色発光、赤色発光のうち少なくとも2つの発光色が挙げられる。ただし、これらの発光色に限定されるものではなく、互いに区別できる発光色であれば種々の発光色を適用することができ、例えば紫外線に近い紫色発光や黄色発光などであってもよい。
【0040】
図3(A),(B)は、図1に示した放射線撮影装置で使用したカラー発光シート4とカラーCCDカメラ5との感度特性(感度マッチング)、および蛍光体の付活剤濃度と発光波長とを示すグラフである。
【0041】
図3(A)は、2種類のCCDカメラ5(A,B)の感度特性と、カラー発光シート4に使用される蛍光体Gd2O2S:Eu(実線)およびGd2O2S:Tb(二点鎖線)の発光特性を示している。この図3(A)に一点鎖線で示したカメラBの感度に比べて破線で示したカメラAの感度が高い。この場合、蛍光体Gd2O2S:Tbに比べるとGd2O2S:Euの方がカメラの感度特性にマッチングしており相対的に撮像の感度が高くなる。
【0042】
また、図3(B)は、この蛍光体Gd2O2S:Euの付活剤Euの濃度を変えた場合(4%および0.1%)を示している。この図3(B)に示すように、蛍光体Gd2O2S:Euの付活剤Euの濃度を変えると、赤色発光領域(R)と緑色発光領域(G)、青色発光領域(B)の割合を変えることができる。すなわち、図8に示すような撮影系の露光量と濃度の関係を示す特性曲線を利用して、X線の線量の違いに対応して発光した複数色の光を色毎に検出することで画像が得られる。得られた画像においては、低線量の部分は緑色,青色の情報はなく赤色の情報として得られ、線量が多くなると赤色情報は飽和して緑色の情報として得られ、さらに線量が多くなると赤色,緑色の情報は飽和して青色の情報として得られる。すなわち、比較的広い条件下で適切な濃度の写真像を得るとともに、得られた写真像から多くの情報を得ることを可能にしている。
【0043】
図4は、本発明の放射線非破壊検査装置をドラム缶に適用した具体的な構成例を示している。この図4に示す構成例では、被検体1としてドラム缶13を用いている。そして、放射線源であるX線発生装置としてのX線管2と、ドラム缶13の外観を観察するモニタカメラ9とが同一支柱に設置されている。また、ドラム缶13をX線管2およびモニタカメラ9と対向する位置に移動するための移動手段として、水平配置のコンベア14と、ドラム缶13を昇降並びに回転させるターンテーブル15とを備えている。コンベア14は、ドラム缶を多数のローラ14aにより移動させる機能と、ローラ14aをベルト14bで移動させる機能とを備えており、複数のドラム缶13を縦状態でローラ14a上に搭載して、ローラ14aを回転させながらX線管2およびモニタカメラ9の位置まで前進させることができる。ターンテーブル15はX線管2およびモニタカメラ9に対向する位置に配置され、ドラム缶13を例えば垂直軸心まわりに回転させることができる。ドラム缶13を挟んでX線管2およびモニタカメラ9と対向する位置には、カラー発光シート4およびカラーCCDカメラ5が配置されている。なお、図4には図示省略されているが、カラーCCDカメラ5には図1と同様に、演算処理装置6、表示装置7および通信装置8が接続され、例えば離間した遠隔操作できる場所に有線または無線により情報伝送が行われるようになっている。また、図示しないが、ドラム缶13を上下に移動する昇降機が設けられている。
【0044】
ところで、ドラム缶13の外観は、円柱状であるためどちらの方向から見ているか外観のみからでは判別しにくい。そこで、ドラム缶13の外周面上に角度判別用の標識13aを一体的に付し、また標識13aやドラム缶13の外周面にドラム缶ナンバー、社名、ロゴなどを記載し、モニタカメラ9によってドラム缶13の向きを判別しやすい工夫を行っている。
【0045】
撮像に際しては、X線管2より照射されるX線がドラム缶13を透過し、カラー発光シート4とカラーCCDカメラ5に入力される。カラー発光シート4とカラーCCDカメラ5により検出された複数の色信号を含むドラム缶13内の画像情報は、演算処理装置6でRGB信号に分離され、各色の単独画像情報としてそれぞれ検出される。これらの各色の画像情報はそれぞれデジタル信号として表示装置7に表示され、通信装置8等の記録手段に記録される。さらに、このデータは、遠隔操作できる場所に送信される。
【0046】
この図4に示した装置では、ドラム缶13などの物品を回転させながら、外観と内部の非破壊画像を同時にしかもカラー発光シートとカラーCCDカメラによりダイナミックレンジの広い画像を同時に得ることができる。
【0047】
図5(A)〜(E)は、図4に示した装置を使用して得られた結果を例示する説明図である。この図5(A)〜(E)の各図は、小さなドラム缶13を実際に撮像して得た写真に基づいて作図したものであり、図5(A)はカラー取得画像を示し、図5(B)は外観画像を示している。図5(C),(D),(E)は、それぞれ赤色成分の画像、緑色成分の画像、青色成分の画像を示している。
【0048】
ドラム缶13の内部には、挿入物27として鉄製のパイプ27aやスパナ27b、ドライバ27cなどを入れ、回転させながら撮影した。鉄などのX線が透過し難い物は、図5(C)に示すように、赤色成分の画像で構造がよく見えている。例えば、配管27aの様子やスパナ27bの様子など陰になっている部分でも透過して見えている。一方ドライバの柄のように樹脂で作成されている物は、緑色成分(図5(D))や青色成分(図5(E))で確認することができる。これらの成分では、赤色成分と異なり、鉄などは真っ黒な陰として写るに過ぎない。さらに、回転させて見ることで陰になった物の確認が容易になり、色成分の違った画像を同時に観察できるため、内容物の確認がその場で瞬時に確認し易くなっている。また、外観のモニタ画像(図5(B))も同時に観察でき、方向と中身の充填状況が分かり易くなっている。
【0049】
図6は、本発明の放射線非破壊検査装置を配管に適用した実施形態の要部構成を例示している。この図6に示す構成例では、被検体1として配管16を用いた場合の放射線非破壊検査装置を示している。X線発生装置としてX線管2とモニタカメラ9並びにカラー発光シート4とカラーCCDカメラ5は、ヘッド17にまとめて組み込んでいる。
【0050】
このヘッド17に送る電源とヘッド17より得られる外観並びに複数の色信号を含む透過画像情報が表示・記録され、さらに遠隔に送信する機能がユニット18としてまとめて構成されている。ヘッド17には、配管16まわりの回転と配管16に沿う例えば横方向に自走する機能が持たせてある。なお、作業エリアはポール19で規制される。そして、図6に枠付きとして示したように、遠隔操作できる場所20での情報転送により、画像情報による診断と、ヘッド17およびユニット18の操作を計算機21で行えるようになっている。
【0051】
図7は、本発明の放射線非破壊検査装置を移動しにくい物体に適用した構成例を示す説明図である。この図7に示すように、被検体1として動かすことが困難な物体が台23に搭載され、この台23は稼動台24上に配置されている。
【0052】
X線発生装置としてのX線管2と、X線3の方向を決めるコリメータ22とは被検体1の上方に配置されている。
【0053】
台23の下方には、カラー発光シート4が被検体1の略直下に位置して設けられ、その下方には反射用のミラー25が斜設されている。そして、このミラー25に臨む位置に、ズームレンズ26を有するカラーCCDカメラ5が配置されている。
【0054】
撮像に際しては、X線管2から下方に向って照射されたX線3が被検体1を透過する。そして、カラー発光シート4で発光した複数の色信号を含む透過画像が、ミラー25で反射して横方向に曲げられ、ズームレンズ26を通してカラーCCDカメラ5で撮像される。これらは一つの撮像ユニットにまとめて組み込まれ、さらに台23の下で移動できるようになっている。撮像ユニットは、コリメータ22と連動し、特定の部位をXY方向に移動して見ることができる。さらに、ズームレンズ26により局所的に拡大して見ることも可能である。
【0055】
以上の実施形態によれば、被検体1に放射線を照射するX線管2等の放射線源と、この放射線源から照射された放射線が被検体1を透過する先に配設され、放射線により複数色に発光するとともに同一強度の放射線に対する複数色の発光の割合が異なる蛍光体を有するカラー発光シート4と、放射線の照射に基づいて蛍光体から放射される複数色の発光を色別に分離して検出するカラーCCDカメラ5等の検出手段を備えた構成とすることにより、ダイナミックレンジの広い画像を同時に得ることができる。
【0056】
また、放射線源、放射線、被検体1およびカラー発光シート4等の少なくとも一つを他に対して相対的に移動させるコンベア14、ターンテーブル15等の移動手段を備えているので、例えば被検体1に対して放射線源とカラー発光シート4を相対的に動かして撮像することにより、一方向からでは確認できない薄い物や重金属に隠れて見えにくい物の確認を容易に行える。
【0057】
また、被検体1の外観を観察するモニタカメラ9と、このモニタカメラ9の画像および放射線の照射に基づいて蛍光体から放射される複数色の発光からなる色別に分離された検出画像を同時に表示する表示装置7等の表示手段、またはこれらの画像を記録する記録手段とを備えているので、被検体1の外観を観察するカメラの画像と放射線の照射に基づいて蛍光体から放射された複数色の発光を色別に分離して検出した画像を、同時に表示または記録することができ、外観から見た方向でどの部分に何が含まれているか、またどのような状態になっているか確認し易い。
【0058】
また、モニタカメラ9の画像および放射線の照射に基づいて蛍光体から放射される複数色の発光からなる色別に分離された検出画像を、被検体1から離間した位置に有線または無線により転送する通信装置8等の画像転送手段を備えているので、取得した画像を有線または無線で転送し、遠隔診断を行うことができる。
【0059】
また、モニタカメラ9の画像および放射線の照射に基づいて蛍光体から放射される複数色の発光からなる色別に分離された検出画像を、光学的または電子的に拡大処理するズームレンズ26等のズーム機構を備え、画像を拡大して観察することができるので、局所的な場所での分解能を高めることができる。
【0060】
また、被検体1を放射線に対して相対的に移動させて撮像する場合に、その被検体1を上下または左右に回転させながらコンベア14等の搬送手段で連続的に移動させて撮像することにより、被検体1のラインの流れを止めずに立体的な透視を行うことができる。
【0061】
また、被検体1を放射線に対して相対的に移動させて撮像されたカラー画像から、計算機21により画像再構成を行って立体画像を得ることにより、コンピューテッドトモグラフィ画像による断層画像の観察を行うことができる。
【0062】
また、被検体1の外観画像と、放射線の照射に基づいて蛍光体から放射された複数色の発光を色別に分離して検出した画像とを、同時に表示または記録する場合に、被検体1もしくはこれを示す標識13aの位置または移動量を同時に表示し、または記録することにより、被検体1の外観画像と放射線の照射に基づいて蛍光体から放射された複数色の発光を色別に分離して検出した画像とを、同時に表示並びに記録するときに、被検体1の位置や方向が分かり易くなる。
【0063】
また、被検体1に標識13aを付し、その被検体1の外観画像から標識13aを読み取って被検体1の素性、検査位置もしくは移動量を同時に表示し、または記録することにより、特に球体や円柱、円錐など外観をどの方向から見ても区別が付きにくい被検体に対して、外観位置が明確になり、撮影した方向と内部の位置とを明確に知ることができる。
【0064】
また、被検体1を固定する一方、この被検体に対して放射線源、カメラおよび検出手段の少なくともいずれかを相対的に移動させ、被検体1もしくはこれを示す標識13aの位置または移動量を同時に表示し、または記録することにより、被検体1を移動することが難しい場合の移動負担を軽減することができる。
【0065】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の放射線非破壊検査装置によれば、放射線画像のコントラストを高めた場合においても、被検体に応じた適切な濃度の画像が得られ、被検体に応じて一回の撮影で多くの情報を確実にかつ有効に得ることができる。また、撮影系の露光量範囲(ダイナミックレンジ)と被検体の外観観察を同時に撮像することで、外観から見た場合の内部状況を的確に判断でき、相対的に稼働させることで的確に隠れた情報も格段に確認しやすくなる。従って、各種の放射線撮影において、撮影ミスの発生の抑制、検査情報の増大、検査精度の向上などを図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の放射線非破壊検査装置を適用した放射線撮影装置の実施形態の要部構成を模式的に示す説明図。
【図2】 図1に示した放射線撮影装置で使用したカラー発光シートの構成の一例を示す断面図。
【図3】 (A)(B)は、図1に示した放射線撮影装置で使用したカラー発光シートとカラーCCDカメラの感度特性と蛍光体の付活剤濃度と発光波長を示す図。
【図4】 本発明の放射線非破壊検査装置をドラム缶に適用した実施形態の要部構成を示す図。
【図5】 (A),(B)(C)(D)(E)は、図4に示した放射線非破壊検査装置を使用して得られた結果の一例を示す図。
【図6】 本発明の放射線非破壊検査装置を配管に適用した実施形態の要部構成を示す図。
【図7】 本発明の放射線非破壊検査装置を移動しにくい物体に適用した実施形態の要部構成を示す図。
【図8】 本発明の放射線非破壊検査装置を適用した際に得られる濃度と受光量の特性曲線の一例を示す図。
【符号の説明】
1…被検体,2…X線管,3…X線,4…カラー発行シート,5…カラーCCDカメラ,6…演算処理装置,7…表示装置,8…通信装置,9…モニタカメラ,10…シート基材,11…蛍光体層,12…保護膜,13…ドラム缶,14…コンベア,15…ターンテーブル,16…配管,17…ヘッド,18…ユニット,19…ポール,20…遠隔操作できる場所,21…計算機,22…コリメータ,23…台,24…稼働台,25…ミラー,26…ズームレンズ。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a radiation non-destructive inspection technique applied to an industrial non-destructive testing, in particular to radiological nondestructive inspection method drums using a color emission.
[0002]
[Prior art]
When radiation passes through a substance, absorption and scattering differ depending on the type and shape of the constituent substance. If this is recorded as an image as a photograph, video, digital file, etc., it is possible to grasp the damage state, change, filling state, etc. of the substance . The method of measuring the internal state of the object or specimen to be measured without breaking is called radiography or a nondestructive radiography.
[0003]
In X-ray imaging used for industrial non-destructive inspection, an X-ray film is usually used in combination with a radiation intensifying screen in order to improve the sensitivity of the imaging system. In X-ray imaging, a transmitted image of a subject is obtained by, for example, blackening silver particles on an X-ray film with X-rays transmitted through the subject or light converted to visible light by an intensifying screen. ing.
[0004]
As a radiation intensifying screen used for X-ray photography or the like, a phosphor layer having an emission peak corresponding to an X-ray film and a protective film for protecting the same were formed on a support made of paper or plastic in order. Things are common. In recent years, a photodetection element such as a CCD camera is used as an imaging system, and a difference in the amount of transmitted radiation is digitally detected without using an X-ray film.
[0005]
In conventional radiography, there is X-ray imaging using a high-contrast film with a particularly large characteristic curve gradient in order to improve diagnostic ability . However , there is a problem that a photographic image with an appropriate density cannot be obtained due to a slight deviation in photographing conditions. That is, it is a problem in that the dynamic range of measurement is narrow. When the elemental composition of the measurement object is different, the X-ray irradiation time must be determined from many experiences in consideration of the X-ray energy to be used and the thickness of the part .
[0006]
On the other hand, according to Japanese Patent Publication No. 48-6157 and Japanese Patent Publication No. 48-12676, in conventional color radiography, a color X-ray photograph in which the color is changed corresponding to the difference in X-ray dose can be obtained. . However, even if it is attempted to extract information only from the color change on such a color X-ray photograph, for example, a green component or a blue component is added to the red component at a portion where the dose is large, and the color photograph is close to white. On the other hand, there is a problem that it is difficult to extract information, and even if a large amount of information is included, it cannot be used effectively. In some cases, it is difficult to extract information from a normal black-and-white photograph.
[0007]
In contrast, according to Japanese Patent Laid-Open No. 2001-209142, a color light emitting sheet that emits a plurality of colors when irradiated with radiation such as X-rays that have passed through a subject, and a plurality of light emitted from the color light emitting sheet. There has been proposed a color X-ray system that includes light detection means such as a color film or a color camera for detecting color emission for each color and obtains image information of a plurality of colors having different sensitivity characteristics. In addition, the color light emitting sheet has, for example, a main light emitting component corresponding to one light emission color in the visible light region and a light emission ratio different from that of the main light emitting component, and a light emission ratio for radiation of the same intensity is different from that of the main light emitting component. A phosphor is used that has at least one sub-light-emitting component and in which the light emission ratio between the main light-emitting component and the sub-light-emitting component is adjusted according to the dynamic range of the imaging system.
[0008]
FIG. 8 is a graph showing an example of characteristics regarding the density and the amount of received light obtained when X-rays are applied. According to the above-described color X-ray system, as shown by characteristic curves R (indicating red), G (indicating green), B (indicating blue) and the like in FIG. An image can be obtained by detecting, for each color, light of a plurality of colors emitted corresponding to a difference in X-ray dose using characteristics indicating the relationship. In the obtained image, the low-dose portion is obtained as red information without green and blue information, the red information is saturated and obtained as green information when the dose increases, and red when the dose increases further. The green information is saturated and obtained as blue information. That is, it is possible to obtain a photographic image having an appropriate density under relatively wide conditions and obtain a lot of information from the obtained photographic image.
[0009]
However, this color X-ray system describes a basic method for expanding the dynamic range of an imaging system, but depending on the subject, the conditions are not necessarily appropriate, and an appropriate photographic image may not be obtained within the imaging range. is there. For example, in the case where the object to be measured is iron and plastic, the optimization of the photographing conditions is naturally different based on the difference in specific gravity, and the thickness of the photographing object portion must also be taken into consideration. Furthermore, when there are a plurality of different substances such as a composite material, an appropriate photographic image may not be obtained.
[0010]
On the other hand, when a film, an imaging plate, or the like is used in the above-described measurement method, a result obtained directly on the spot cannot be obtained, and image information cannot be obtained unless development or laser reading is performed. On the other hand, as a method for directly capturing an image as digital information, a moving image system combined with a monochrome CCD camera using an electron tube image intensifier and a semiconductor type flat detector using a liquid crystal display as a light receiving device have been developed. In systems using these detectors, still images and moving images can be viewed directly on the monitor, but since the X-ray detector is monochrome, images with a wide dynamic range can be viewed simultaneously. Can not. Moreover, even if the dynamic range is widened in monochrome due to the problem of human visibility, the range in which the gray difference can be recognized is limited. Generally, the density difference is 1 to 2 digits. Furthermore, at present, these detectors are not large in terms of manufacturing. It is about 30 centimeters square, and the price is quite high.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in conventional radiography, there is a problem that when a high-contrast film is used, a photographic image with an appropriate density cannot be obtained due to a slight deviation in imaging conditions. In addition, since the amount of transmitted radiation is related to the specific gravity and density of the measurement object, when photographing a part where a substance with a different specific gravity exists or a part where a substance with a different density exists. It is difficult to set shooting conditions, and it is impossible to obtain a photo with an appropriate density.
[0012]
On the other hand, the conventional color radiography merely changes the color corresponding to the difference in X-ray dose. There is a problem that it is difficult to extract information only from the color change on such a color X-ray photograph, and that even if a large amount of information is included, they cannot be used effectively. In some cases, it is difficult to extract information from a normal black-and-white photograph.
[0013]
In addition, in the color X-ray system, the dynamic range of the imaging system has been widened, and measurement with fewer failures has become possible. However, if the subject is clear, the color emission ratio can be changed according to the subject. It is required to adjust another characteristic curve.
[0014]
For this reason, for example, it is possible to set appropriate imaging conditions according to subjects with different amounts of X-ray transmission, and prevent the occurrence of insufficient exposure and excessive exposure due to slight differences in imaging conditions, Furthermore, there is a need for a radiation imaging system that can effectively use a lot of obtained information. Relaxing the condition setting at the time of radiation imaging not only prevents the occurrence of imaging errors and reduces excessive radiation, but also greatly contributes to improvement of inspection accuracy.
[0015]
The present invention has been made in order to cope with such problems. The purpose of the present invention is to provide a photographic image having an appropriate density and an accurate photographic image according to the subject even when, for example, the contrast of the radiograph is increased. An object of the present invention is to provide a radiation nondestructive inspection apparatus that can be obtained.
[0016]
Another object of the present invention is to obtain a photographic image having an appropriate density and an accurate photographic image according to the subject, and to obtain a large amount of information reliably and effectively by a single photographing according to the subject. It is an object of the present invention to provide a radiation nondestructive inspection apparatus.
[0017]
In addition, an object of the present invention is to obtain a photographic image having an appropriate density and an accurate photographic image according to the subject, information on the state of photographing and the state of the subject viewed from the outside, and an internal nondestructive image It is intended to provide a radiation nondestructive inspection apparatus capable of simultaneously observing and recording in situ.
[0018]
In addition, an object of the present invention is to obtain a photographic image having an appropriate concentration and an accurate photographic image according to the subject, and to transmit or transmit the obtained image to a remote location at the same time for observation or recording. It is to provide a radiation nondestructive inspection apparatus.
[0019]
Furthermore, the objective of this invention is providing the radiation nondestructive inspection method which can perform an exact radiation nondestructive inspection using the said radiation nondestructive inspection apparatus.
[0020]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, there is provided a radiation source for irradiating a drum can integrally provided with an angle discrimination mark on the outer peripheral surface, and radiation irradiated from the radiation source. A color light-emitting sheet that is disposed in front of the subject, emits a plurality of colors by the radiation, and has phosphors having different ratios of the light emission of the plurality of colors with respect to radiation of the same intensity; and a rear side of the color light-emitting sheet processor which detect the color CCD camera, as the image information including a plurality of color signals received by the color CCD camera separated into RGB signals independent image information of each color of light emission of the plurality of colors provided When the radiation source while rotating the drum, transfer of moving at least one relatively continuous with respect to radiation and color luminescent sheet A and radiation non-destructive inspection method using a radiation non-destructive inspection apparatus of a drum formed by comprising means performs imaging in the color CCD camera while rotating the drum at said mobile unit, for detecting the label characterized in that to determine the orientation of the drum to be moved by said moving means by. In other words, in the present invention, as a method of moving the subject relative to the radiation for imaging, the three-dimensional movement of the drum can be performed without stopping the flow of the drum can subject by continuously moving and imaging while rotating the drum can by the moving means. Enables transparent viewing.
[0026]
According to a second aspect of the present invention, in the radiation nondestructive inspection method according to the first aspect, a three-dimensional image is obtained by performing an image reconstruction process from a color image picked up by moving the drum relative to the radiation. It is characterized by that. That is, a tomographic image is viewed by obtaining a stereoscopic image (generally CT: a computed tomography image) by reconstructing an image from a color image obtained by moving the subject relative to radiation and using a computer. Make it possible.
[0027]
According to a third aspect of the present invention, in the radiation nondestructive inspection method according to the first aspect, an image obtained by separating and detecting a plurality of colors of light emitted from a phosphor based on an appearance image of the drum and radiation irradiation. Is displayed, the position or amount of movement of the mark attached to the drum can is displayed . That is, it is easy to understand the position and direction of the subject when simultaneously displaying and recording images detected by separating the color emission emitted from the phosphors according to the appearance and radiation of the subject according to color. In this manner, the direction of shooting and the internal position can be clearly defined by simultaneously displaying and recording the position of the marker and the subject and the movement amount.
[0028]
According to a fourth aspect of the present invention, in the radiation nondestructive inspection method according to the first aspect, a sign is read from an appearance image of the drum can, and the feature, inspection position, or movement amount of the drum can is displayed. That is, in relation to the third aspect , in particular, for a subject that is difficult to distinguish from any direction such as a sphere, a cylinder, or a cone, the subject is labeled so that the appearance position becomes clear. By reading the sign from the image and simultaneously displaying and recording the feature of the subject, the examination position, and the movement amount, it is possible to clarify the photographing direction and the internal position.
[0030]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of a radiation nondestructive inspection apparatus and a radiation nondestructive inspection method according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[0031]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram schematically showing a basic configuration example of a radiation imaging apparatus to which the radiation nondestructive inspection apparatus of the present invention is applied. As shown in FIG. 1, the radiation imaging apparatus targets a subject 1 such as various articles, and a radiation source such as an X-ray tube 2 is opposed to the subject 1. The X-ray tube 2 emits radiation such as X-rays 3. Note that the radiation used for imaging is not limited to X-rays (or γ-rays), and β-rays, thermal neutron rays, and the like can also be used.
[0032]
A color light emitting sheet 4 as a color light emitting means is disposed on the opposite side of the subject 1 from the X-ray tube 2, and the X-ray 3 absorbed or scattered by the subject 1 is this color light emitting sheet 4. Is irradiated. The color light-emitting sheet has phosphors that emit light in a plurality of colors with respect to radiation such as X-rays 3. The light of a plurality of colors emitted from the color light emitting sheet 4 has a luminance distribution according to the distribution of the X-rays 3 absorbed or scattered by the subject 1. Further, the color light emitting sheet 4 is configured such that the color light emission ratio can be changed according to the subject.
[0033]
A color CCD camera 5 is arranged behind the color light emitting sheet 4 as means for collectively receiving light of a plurality of colors from the color light emitting sheet 4. The color CCD camera 5 collectively receives light of a plurality of colors (image information of a plurality of colors) having a light emission distribution based on the distribution information of the X-rays 3 absorbed or scattered by the subject 1.
[0034]
Image information including a plurality of color signals received and detected by the color CCD camera 5 is separated into RGB signals by the arithmetic processing unit 6 and detected as individual image information of each color. The image information of each color is recorded as a digital signal in a recording unit, for example, a memory of the arithmetic processing unit 6. At this time, the dynamic range can be adjusted by changing the ratio of the RGB signals indicating red, green, and blue after separating the white component. In the figure, reference numeral 7 denotes a display device which can directly display image information of each color.
[0035]
Further, the signals separated for each color can be calculated by each signal and the result can be recorded. For example, when the difference in density can be confirmed with a red component in a certain substance and the difference in density is visible with a green component in another substance, it can be displayed in a pseudo color so that each can be seen. Also, only that portion can be cut out and displayed separately. Furthermore, the noise in the red component can be corrected with the green component and the blue component, and the portion that is white due to the loss of some data can be corrected.
[0036]
A monitor camera 9 for observing the appearance at the same time as the above-described transmission image is provided, and at the same time, remote diagnosis by the communication device 8 is possible.
[0037]
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of a color light emitting sheet used in the radiation imaging apparatus shown in FIG. As shown in FIG. 2, the color light emitting sheet 4 includes a sheet base material 10 made of, for example, a plastic film or a nonwoven fabric, and the phosphor layer 11 is provided on the sheet base material 10. A transparent protective film 12, for example, a protective film 12 made of a polyethylene terephthalate film having a thickness of about several μm is disposed on the phosphor layer 11 as necessary.
[0038]
The phosphor layer 11 described above includes a phosphor that emits light in a plurality of colors, that is, a phosphor having a plurality of emission wavelength regions. For the phosphor layer 11, for example, considering a color CCD camera, it is preferable to use a phosphor that emits light in a wide wavelength range within a visible light region (for example, a region having a wavelength of 400 to 700 nm). Specifically, it is preferable to use a phosphor having an emission spectrum corresponding to at least two emission colors in the visible light region. That is, it is preferable to use a phosphor having an emission spectrum including a main light emitting component and a sub light emitting component having different emission colors.
[0039]
As the emission color of the phosphor, typically, at least two emission colors among blue emission, green emission, and red emission are given. However, it is not limited to these emission colors, and various emission colors can be applied as long as the emission colors can be distinguished from each other. For example, purple emission or yellow emission close to ultraviolet rays may be used.
[0040]
3A and 3B show sensitivity characteristics (sensitivity matching) between the color light-emitting sheet 4 and the color CCD camera 5 used in the radiation imaging apparatus shown in FIG. 1, and the concentration and emission of phosphor activator. It is a graph which shows a wavelength.
[0041]
FIG. 3A shows the sensitivity characteristics of the two types of CCD cameras 5 (A, B) and the light emission of the phosphors Gd 2 O 2 S: Eu (solid line) and Gd 2 O 2 S: Tb (two-dot chain line) used in the color light emitting sheet 4. The characteristics are shown. The sensitivity of the camera A indicated by the broken line is higher than the sensitivity of the camera B indicated by the alternate long and short dash line in FIG. In this case, compared with the phosphor Gd2O2S: Tb, Gd2O2S: Eu matches the sensitivity characteristic of the camera, and the imaging sensitivity is relatively high.
[0042]
FIG. 3B shows a case where the concentration of the phosphor activator Eu of the phosphor Gd2O2S: Eu is changed (4% and 0.1%). As shown in FIG. 3B, when the concentration of the phosphor Gd2O2S: Eu activator Eu is changed, the ratio of the red light emitting region (R), the green light emitting region (G), and the blue light emitting region (B) is changed. Can be changed. That is, by using a characteristic curve indicating the relationship between exposure amount and density of the imaging system as shown in FIG. 8, a plurality of colors of light emitted corresponding to the difference in X-ray dose are detected for each color. An image is obtained. In the obtained image, the low-dose part is obtained as red information without green and blue information, the red information is saturated and obtained as green information when the dose increases, and red when the dose further increases. The green information is saturated and obtained as blue information. That is, it is possible to obtain a photographic image having an appropriate density under relatively wide conditions and obtain a lot of information from the obtained photographic image.
[0043]
FIG. 4 shows a specific configuration example in which the radiation nondestructive inspection apparatus of the present invention is applied to a drum can. In the configuration example shown in FIG. 4, a drum can 13 is used as the subject 1. And the X-ray tube 2 as an X-ray generator which is a radiation source and the monitor camera 9 which observes the external appearance of the drum can 13 are installed in the same support | pillar. Further, as moving means for moving the drum can 13 to a position facing the X-ray tube 2 and the monitor camera 9, a horizontally arranged conveyor 14 and a turntable 15 for moving the drum can 13 up and down are provided. The conveyor 14 has a function of moving a drum can by a number of rollers 14a and a function of moving the roller 14a by a belt 14b. A plurality of drum cans 13 are mounted on the roller 14a in a vertical state, and the roller 14a is mounted. It can be advanced to the position of the X-ray tube 2 and the monitor camera 9 while being rotated. The turntable 15 is disposed at a position facing the X-ray tube 2 and the monitor camera 9, and the drum can 13 can be rotated, for example, around a vertical axis. A color light emitting sheet 4 and a color CCD camera 5 are disposed at positions facing the X-ray tube 2 and the monitor camera 9 with the drum 13 interposed therebetween. Although not shown in FIG. 4, the color CCD camera 5 is connected to the arithmetic processing unit 6, the display unit 7 and the communication unit 8 as in FIG. Alternatively, information transmission is performed wirelessly. Moreover, although not shown in figure, the elevator which moves the drum can 13 up and down is provided.
[0044]
However, the appearance of the drum 13 is less determined than from only appearance if viewed from either direction because it is cylindrical. Therefore, the angle discriminating marker 13a is integrally attached on the outer peripheral surface of the drum can 13, and the drum can number, company name, logo, etc. are written on the outer peripheral surface of the marker 13a and the drum can 13, and the monitor camera 9 The device makes it easy to distinguish the direction.
[0045]
In imaging, X-rays irradiated from the X-ray tube 2 pass through the drum can 13 and are input to the color light emitting sheet 4 and the color CCD camera 5. Image information in the drum 13 including a plurality of color signals detected by the color light emitting sheet 4 and the color CCD camera 5 is separated into RGB signals by the arithmetic processing unit 6 and detected as individual image information of each color. The image information of each color is displayed as a digital signal on the display device 7 and recorded in a recording unit such as the communication device 8. Furthermore, this data is transmitted to a place where it can be remotely operated.
[0046]
In the apparatus shown in FIG. 4, while rotating an article such as a drum can 13, an external appearance and an internal nondestructive image can be obtained simultaneously, and an image having a wide dynamic range can be obtained simultaneously by a color light emitting sheet and a color CCD camera.
[0047]
FIGS. 5A to 5E are explanatory diagrams illustrating results obtained using the apparatus shown in FIG. Each of FIGS. 5A to 5E is drawn based on a photograph obtained by actually capturing a small drum 13, and FIG. 5A shows a color acquired image. (B) has shown the external appearance image. 5C, 5D, and 5E respectively show a red component image, a green component image, and a blue component image.
[0048]
Inside the drum can 13, an iron pipe 27 a, a spanner 27 b, a driver 27 c, and the like were inserted as inserts 27 and photographed while rotating. As shown in FIG. 5C, the structure of an object such as iron that is difficult to transmit X-rays is clearly visible in the red component image. For example, the shaded portion such as the state of the pipe 27a and the state of the spanner 27b is seen through. On the other hand, an object made of resin such as a handle of a driver can be confirmed by a green component (FIG. 5D) and a blue component (FIG. 5E). In these components, unlike the red component, iron is only reflected as a black shade. Furthermore, it is easy to confirm the shadowed object by rotating the image, and images having different color components can be observed at the same time. Therefore, it is easy to confirm the contents instantly on the spot. In addition, an external monitor image (FIG. 5B) can be observed at the same time, and the direction and the filling state of the contents are easily understood.
[0049]
FIG. 6 illustrates the main configuration of an embodiment in which the radiation nondestructive inspection apparatus of the present invention is applied to piping. In the configuration example shown in FIG. 6, a radiation nondestructive inspection apparatus when a pipe 16 is used as the subject 1 is shown. An X-ray tube 2 and a monitor camera 9 as well as a color light emitting sheet 4 and a color CCD camera 5 are integrated in a head 17 as an X-ray generator.
[0050]
The unit 18 has a function of displaying and recording the power to be sent to the head 17, the appearance obtained from the head 17 and transmission image information including a plurality of color signals, and further transmitting it remotely. The head 17 has a function of rotating around the pipe 16 and self-running in the horizontal direction along the pipe 16, for example. The work area is restricted by the pole 19. Then, as shown with a frame in FIG. 6, diagnosis by image information and operation of the head 17 and unit 18 can be performed by the computer 21 by transferring information at a place 20 where remote operation is possible.
[0051]
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a configuration example in which the radiation nondestructive inspection apparatus of the present invention is applied to an object that is difficult to move. As shown in FIG. 7, an object that is difficult to move as the subject 1 is mounted on the table 23, and this table 23 is arranged on the operating table 24.
[0052]
An X-ray tube 2 as an X-ray generator and a collimator 22 that determines the direction of the X-ray 3 are arranged above the subject 1.
[0053]
A color light emitting sheet 4 is provided below the base 23 so as to be positioned almost directly below the subject 1, and a reflecting mirror 25 is obliquely provided below the color light emitting sheet 4. A color CCD camera 5 having a zoom lens 26 is disposed at a position facing the mirror 25.
[0054]
At the time of imaging, X-rays 3 irradiated downward from the X-ray tube 2 pass through the subject 1. A transmission image including a plurality of color signals emitted from the color light emitting sheet 4 is reflected by the mirror 25 and bent in the horizontal direction, and is captured by the color CCD camera 5 through the zoom lens 26. These are integrated into one image pickup unit and can be moved under the base 23. The imaging unit can be viewed in conjunction with the collimator 22 by moving a specific part in the XY directions. Furthermore, it is also possible to enlarge and view locally with the zoom lens 26.
[0055]
According to the above embodiment, the radiation source such as the X-ray tube 2 that irradiates the subject 1 with radiation, and the radiation irradiated from the radiation source are disposed at the destination through the subject 1, and a plurality of radiation sources are emitted by the radiation. A color light-emitting sheet 4 having a phosphor that emits light in a color and has different ratios of light emission of a plurality of colors with respect to radiation having the same intensity, and a plurality of colors emitted from the phosphor based on radiation irradiation are separated by color By adopting a configuration including detection means such as a color CCD camera 5 for detection, an image having a wide dynamic range can be obtained simultaneously.
[0056]
Further, since it includes moving means such as a conveyor 14 and a turntable 15 for moving at least one of the radiation source, radiation, the subject 1 and the color light emitting sheet 4 relative to the other, for example, the subject 1 On the other hand, by moving the radiation source and the color light-emitting sheet 4 relatively to pick up an image, it is possible to easily check a thin object that cannot be confirmed from one direction or an object that is difficult to see hidden behind heavy metal.
[0057]
Further, a monitor camera 9 for observing the appearance of the subject 1 and an image of the monitor camera 9 and a detection image separated by colors composed of a plurality of colors of light emitted from a phosphor based on radiation irradiation are simultaneously displayed. Display means such as the display device 7 or a recording means for recording these images, a plurality of images emitted from the phosphor based on the image of the camera for observing the appearance of the subject 1 and the radiation irradiation. Images detected by separating the color emission by color can be displayed or recorded at the same time, and what is contained in what direction in the direction seen from the appearance and what state it is in easy.
[0058]
Further, communication for transferring a detection image separated by colors composed of a plurality of colors of light emitted from a phosphor based on an image of the monitor camera 9 and irradiation of radiation to a position separated from the subject 1 by wire or wirelessly. Since the image transfer means such as the apparatus 8 is provided, the acquired image can be transferred by wire or wireless to perform remote diagnosis.
[0059]
Further, a zoom lens 26 or the like that optically or electronically enlarges a detection image separated by colors composed of a plurality of colors of light emitted from a phosphor based on an image of the monitor camera 9 and irradiation of radiation. Since a mechanism is provided and an image can be enlarged and observed, resolution at a local location can be increased.
[0060]
Further, when imaging is performed by moving the subject 1 relative to the radiation, the subject 1 is continuously moved by the conveying means such as the conveyor 14 while rotating the subject 1 up and down or left and right. Thus, stereoscopic perspective can be performed without stopping the flow of the line of the subject 1.
[0061]
In addition, a tomographic image is observed by a computed tomography image by obtaining a stereoscopic image by reconstructing an image by the computer 21 from a color image captured by moving the subject 1 relative to the radiation. It can be performed.
[0062]
Further, when the appearance image of the subject 1 and the image detected by separating the plurality of colors of light emitted from the phosphor based on the irradiation of radiation are displayed or recorded simultaneously, the subject 1 or By simultaneously displaying or recording the position or amount of movement of the indicator 13a indicating this, the appearance image of the subject 1 and the light emission of the plurality of colors emitted from the phosphors based on the radiation irradiation can be separated by color. When the detected image is simultaneously displayed and recorded, the position and direction of the subject 1 can be easily understood.
[0063]
Further, by attaching a label 13a to the subject 1 and reading the label 13a from the appearance image of the subject 1, and simultaneously displaying or recording the feature, the examination position or the movement amount of the subject 1, a sphere, The appearance position becomes clear for a subject such as a cylinder or a cone whose appearance is difficult to distinguish from any direction, and the imaging direction and the internal position can be clearly known.
[0064]
While the subject 1 is fixed, at least one of the radiation source, the camera, and the detection means is moved relative to the subject, and the position or movement amount of the subject 1 or the label 13a indicating the same is simultaneously set. By displaying or recording, it is possible to reduce the movement burden when it is difficult to move the subject 1.
[0065]
【The invention's effect】
As described above, according to the radiation nondestructive inspection apparatus of the present invention, even when the contrast of a radiographic image is increased, an image having an appropriate density according to the subject is obtained, and once according to the subject. It is possible to reliably and effectively obtain a lot of information by shooting. In addition, by simultaneously capturing the exposure range (dynamic range) of the imaging system and the external observation of the subject, the internal situation when viewed from the external appearance can be accurately determined, and it is hidden accurately by operating relatively. The information will be much easier to check. Therefore, in various types of radiography, it is possible to suppress the occurrence of imaging errors, increase inspection information, improve inspection accuracy, and the like.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory view schematically showing a main configuration of an embodiment of a radiation imaging apparatus to which a radiation nondestructive inspection apparatus of the present invention is applied.
2 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of a color light emitting sheet used in the radiation imaging apparatus shown in FIG.
FIGS. 3A and 3B are diagrams showing sensitivity characteristics, phosphor activator concentration, and emission wavelength of a color light emitting sheet and a color CCD camera used in the radiation imaging apparatus shown in FIG. 1;
FIG. 4 is a diagram showing a main configuration of an embodiment in which the radiation nondestructive inspection apparatus of the present invention is applied to a drum can.
FIGS. 5A, 5B, 5C, 5D, and 5E are diagrams showing examples of results obtained by using the radiation nondestructive inspection apparatus shown in FIG.
FIG. 6 is a diagram showing a main configuration of an embodiment in which the radiation nondestructive inspection apparatus of the present invention is applied to piping.
FIG. 7 is a diagram showing a main configuration of an embodiment in which the radiation nondestructive inspection apparatus of the present invention is applied to an object that is difficult to move.
FIG. 8 is a diagram showing an example of a characteristic curve of density and received light amount obtained when the radiation nondestructive inspection apparatus of the present invention is applied.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Subject, 2 ... X-ray tube, 3 ... X-ray, 4 ... Color issue sheet, 5 ... Color CCD camera, 6 ... Arithmetic processing device, 7 ... Display device, 8 ... Communication device, 9 ... Monitor camera, 10 ... Sheet base material, 11 ... Phosphor layer, 12 ... Protective film, 13 ... Drum can, 14 ... Conveyor, 15 ... Turntable, 16 ... Piping, 17 ... Head, 18 ... Unit, 19 ... Pole, 20 ... Remote control Location: 21 ... computer, 22 ... collimator, 23 ... stand, 24 ... working stand, 25 ... mirror, 26 ... zoom lens.

Claims (4)

外周面上に一体的に角度判別用標識を付されたドラム缶に放射線を照射する放射線源と、この放射線源から照射された放射線が前記被検体を透過する先に配設され、前記放射線により複数色に発光するとともに同一強度の放射線に対する前記複数色の発光の割合が異なる蛍光体を有するカラー発光シートと、このカラー発光シートの後方に設けられ前記複数色の発光を受光するカラーCCDカメラと、前記カラーCCDカメラで受光された複数の色信号を含む画像情報をRGB信号に分離し各色の単独画像情報としてそれぞれ検出する演算処理装置と、前記ドラム缶を回転させながら前記放射線源、放射線およびカラー発光シートの少なくとも一つに対して相対的に連続的に移動させる移動手段とを備えてなるドラム缶の放射線非破壊検査装置を用いた放射線非破壊検査方法であって、前記ドラム缶を前記移動手段で回転させながら前記カラーCCDカメラで撮像を行うとともに、前記標識を検出することにより前記移動手段により移動する前記ドラム缶の向きを判別することを特徴とする放射線非破壊検査方法。A radiation source that irradiates radiation onto a drum can integrally provided with an angle discrimination mark on the outer peripheral surface, and a radiation source that is irradiated from the radiation source is disposed at a position where the radiation passes through the subject. A color light emitting sheet having phosphors that emit light in color and have different ratios of light emission of the plurality of colors with respect to radiation of the same intensity; a color CCD camera that is provided behind the color light emission sheet and receives the light emission of the plurality of colors; a processing unit for detecting the respective image information including a plurality of color signals received by the color CCD camera as a single image information of each color is separated into RGB signals, the radiation source while rotating the drum, radiation and color luminescent radiation nondestructive testing instrumentation of drums comprising a moving means for moving the relative continuously for at least one sheet A radiographic non-destructive inspection method using, performs imaging in the color CCD camera while rotating the drum with the moving means, the orientation of the drum to be moved by the moving means by detecting the label A radiation nondestructive inspection method characterized by discriminating. 前記ドラム缶を放射線に対して相対的に移動させて撮像されたカラー画像から、画像再構成処理を行って立体画像を得ることを特徴とする請求項1記載の放射線非破壊検査方法。  The radiation nondestructive inspection method according to claim 1, wherein a three-dimensional image is obtained by performing image reconstruction processing from a color image captured by moving the drum relative to radiation. 前記ドラム缶の外観画像と放射線の照射に基づいて蛍光体から放射された複数色の発光を色別に分離して検出した画像とを表示する場合に、前記ドラム缶に付された前記標識の位置または移動量を表示することを特徴とする請求項1記載の放射線非破壊検査方法。  The position or movement of the sign attached to the drum can when displaying an external appearance image of the drum can and an image obtained by separating and detecting light emission of a plurality of colors emitted from a phosphor based on radiation. The radiation nondestructive inspection method according to claim 1, wherein an amount is displayed. 前記ドラム缶の外観画像から前記標識を読み取って前記ドラム缶の素性、検査位置もしくは移動量を表示することを特徴とする請求項1記載の放射線非破壊検査方法。  The radiation nondestructive inspection method according to claim 1, wherein the sign is read from an appearance image of the drum, and the feature, inspection position, or movement amount of the drum is displayed.
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