缺陷判定装置、放射线摄像系统及缺陷判定方法
【专利摘要】本发明提供一种缺陷判定装置、放射线摄像系统及缺陷判定方法。图像处理装置(20)根据由对透过了作为被检查对象物的产品的放射线进行检测的放射线摄像装置得到的检测图像数据，判定产品有无缺陷。图像处理装置(20)基于由预先存储在DB存储部(36)中的特征数据所表示的产品特征的形状，确定检测图像数据中的产品特征的位置，将已确定的检测图像数据中的产品特征作为基准来提取缺陷候补，并基于由预先存储在DB存储部(36)中的缺陷特性DB所表示的产品缺陷的特性量和缺陷候补的特性量，判定产品有无缺陷。
【专利说明】缺陷判定装置、放射线摄像系统及缺陷判定方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及缺陷判定装置、放射线摄像系统及缺陷判定方法。
【背景技术】
[0002] 放射线摄像装置向被检查对象物照射放射线（例如X射线），对透过了被检查对 象物的放射线进行检测，得到检测图像数据。该检测图像数据例如是通过利用FPD(Flat panel detector)检测放射线而得到的。
[0003] FPD由多个检测元件构成，在检测元件之中，有时会以线状产生输出与所照射的放 射线相应的检测信号有异常的检测元件。
[0004] 专利文献1公开了以下放射线摄像装置：对拍摄到的图像进行边缘增强处理，通 过设定给定的闽值来判定线状异常图像元件，通过进一步增强线状异常图像元件并使之浮 起，生成边缘增强处理后的差分检测图像数据，由此能够更精密地检测有微小变化的线状 异常图像元件。
[0005] 【在先技术文献】
[0006] 【专利文献】
[0007] 【专利文献1】JP特开2009-153942号公报
【发明内容】
[0008] 发明所要解决的技术问题
[0009] 然而，如专利文献1所述，即便能精密地检测线状异常图像元件，但在成为有无被 检查对象物所产生的缺陷的基准的初始图像、和检测实际上透过了被检查对象物的放射线 而得到的图像中，被检查对象物的朝向或大小等不同，该情况下有可能无法正确地判定被 检查对象物中产生的缺陷。
[0010] 因此，操作者需要进行将被检查对象物或放射线摄像装置固定于预先确定的位置 的操作，拍摄所需的时间变长。
[0011] 本发明是鉴于这种情况而进行的，其目的在于提供一种无需进行将被检查对象物 与放射线摄像装置的相对位置固定于预先确定的位置的操作、且能高精度地进行被检查对 象物所产生的缺陷的判定的缺陷判定装置、放射线摄像系统及缺陷判定方法。
[0012] 用于解决技术问题的手段
[0013] 为了解决上述课题，本发明的缺陷判定装置、放射线摄像系统及缺陷判定方法采 用以下的手段。
[0014] 本发明的第一形态的缺陷判定装置根据由对透过了被检查对象物的放射线进行 检测的放射线摄像装置得到的检测图像数据，判定所述被检查对象物有无缺陷，该缺陷判 定装置具备：位置确定单元，基于由存储单元预先存储的特征数据所表示的所述被检查对 象物的特征部位的形状，确定所述检测图像数据中的所述特征部位的位置；以及缺陷判定 单元，将由所述位置确定单元确定出的所述检测图像数据中的所述特征部位作为基准来提 取缺陷候补，基于由存储单元预先存储的缺陷特性数据所表示的缺陷的特性量和所述缺陷 候补的特性量，判定所述被检查对象物有无缺陷。
[0015] 根据本构成，缺陷判定装置根据对透过了被检查对象物的放射线进行检测而得到 的检测图像数据，判定被检查对象物的缺陷。
[0016] 并且，通过位置确定单元，基于由存储单元预先存储的特征数据所表示的被检查 对象物的特征部位的形状，确定检测图像数据中的特征部位的位置。特征部位的位置的确 定例如是通过特征数据与检测图像数据的模板匹配处理来进行的。由此，无论由放射线摄 像装置照射了放射线时的被检查对象物的朝向或大小如何，都能确定检测图像数据中的特 征部位的位置。另外，被检查对象物中的特征部位优选是其周边容易产生缺陷的部位。
[0017] 另外，将已确定的检测图像数据中的特征部位作为基准，由缺陷判定单元提取缺 陷候补，基于在由预先存储在存储单元中的缺陷特性数据所表示的被检查对象物中产生的 缺陷的特性量、和缺陷候补的特性量，判定被检查对象物有无缺陷。这样，因为基于由缺陷 特性数据所表示的缺陷的特性量和缺陷候补的特性量来判定有无缺陷，所以能高精度地进 行缺陷的判定。
[0018] 因此，本构成无需进行将被检查对象物与放射线摄像装置的相对位置固定到预先 确定的位置的操作，且能够高精度地进行被检查对象物中产生的缺陷的判定。
[0019] 在上述第一形态中，优选所述缺陷判定单元求取来自所述特征部位的所述缺陷候 补的位置，并基于由与该位置相应的所述缺陷特性数据所表示的所述缺陷的特性量和所述 缺陷候补的特性量，判定所述被检查对象物有无缺陷。
[0020] 根据本构成，能够基于来自缺陷候补的特征部位的位置，更高精度地判定有无缺 陷。
[0021] 上述第一形态中，优选所述缺陷特性数据将欧几里得距离为给定阈值以下的缺陷 作为一个集合体，表示每个该集合体的特性量。
[0022] 根据本构成，因为将欧几里得距离为给定阈值以下的缺陷设为一个集合体，并基 于集合体的特性量与缺陷候补的特性量来判定被检查对象物有无缺陷，所以能够更简单地 实施精度高的有无缺陷的判定。
[0023] 上述第一形态中，优选针对所述集合体分别设定优先顺序，越是被内包于优先顺 序高的所述集合体的存在范围内的所述缺陷候补，所述缺陷判定单元就越将其判定为更像 缺陷。
[0024] 根据本构成，最终检查员基于目视的缺陷候补的缺陷判定变得容易。
[0025] 上述第一形态中，优选缺陷特性数据将缺陷按以所述特征部位的位置为基准的多 个区域的每个区域进行分类，表示与每个区域相应的所述缺陷的特性量。
[0026] 根据本构成，按以被检查对象物的特征部位为基准的多个区域、例如按以特征部 位的重心（图心）为中心而被分为4个象限的每个区域，分类缺陷。而且，基于与被分类的 区域相应的缺陷的特性量来判定被检查对象物有无缺陷，所以能更简易地实施精度高的有 无缺陷的判定。
[0027] 上述第一形态中，优选通过新追加已被判定为缺陷的所述缺陷候补的特性量来更 新所述缺陷特性数据。
[0028] 根据本构成，因为在每次缺陷的判定次数增加时蓄积缺陷的特性量，所以能进一 步提高缺陷判定的精度。
[0029] 本发明的第二形态的放射线摄像系统具备：放射线摄像装置，向被检查对象物照 射放射线，得到对透过了被检查对象物的放射线进行检测的检测图像数据；和上述的缺陷 判定装置。
[0030] 本发明的第三形态的缺陷判定方法，根据由对透过了被检查对象物的放射线进行 检测的放射线摄像装置得到的检测图像数据，判定所述被检查对象物有无缺陷，该缺陷判 定方法包括：第1工序，基于由存储单元预先存储的特征数据所表示的所述被检查对象物 的特征部位的形状，确定所述检测图像数据中的所述特征部位的位置；以及第2工序，以通 过所述第1工序确定的所述检测图像数据中的所述特征部位作为基准，提取缺陷候补，基 于由存储单元预先存储的缺陷特性数据所表示的缺陷的特性量和所述缺陷候补的特性量， 判定所述被检查对象物有无缺陷。
[0031] 发明效果
[0032] 根据本发明，具有以下优越的效果：无需进行将被检查对象物与放射线摄像装置 的相对位置固定到预先确定的位置的操作，能高精度地判定被检查对象物中产生的缺陷。
【专利附图】
【附图说明】
[0033] 图1是本发明的第1实施方式涉及的放射线摄像系统的结构图。
[0034] 图2是示出了本发明的第1实施方式涉及的图像处理装置的构成的框图。
[0035] 图3是表示本发明的第1实施方式涉及的缺陷特性DB生成处理的流程的流程图。
[0036] 图4是示出了本发明的第1实施方式涉及的缺陷的特性量的示意图。
[0037] 图5是表示本发明的第1实施方式涉及的产品缺陷判定部的处理流程的示意图。
[0038] 图6是表示本发明的第1实施方式涉及的缺陷程度判定处理的流程的流程图。
[0039] 图7是表示本发明的第1实施方式涉及的缺陷检查处理的流程的流程图。
[0040] 图8是示出了本发明的第4实施方式涉及的缺陷候补的分类的一例的示意图。
【具体实施方式】
[0041] 以下，参照附图对本发明的缺陷判定装置、放射线摄像系统及缺陷判定方法的一 实施方式进行说明。
[0042] 〔第1实施方式〕
[0043] 以下，说明本发明的第1实施方式。
[0044] 图1是放射线摄像系统10的结构图。
[0045] 放射线摄像系统10具备放射线摄像装置12、检测图像数据存储装置18、图像处理 装置20及显示装置22。
[0046] 放射线摄像装置12具备：向被检查对象物（以下称为"产品"）照射放射线的 放射线源14和得到对透过了产品的放射线进行了检测的检测图像数据（数字数据）的 FPD(Flat panel detector) 16。其中，在该第1实施方式中，作为一例将放射线设为X射线。
[0047] 检测图像数据存储装置18存储由FPD16得到的检测图像数据。
[0048] 图像处理装置20读出检测图像数据存储装置18所存储的检测图像数据，对检测 图像数据进行各种图像处理。该图像处理包含根据检测图像数据判定产品有无缺陷（以下 称为"产品缺陷"）的缺陷判定处理。其中，作为一例产品是燃气轮机的翼（静翼或动翼）， 但不限于此。另外，检测图像数据为二维图像数据。
[0049] 显示装置22显示由图像处理装置20进行的图像处理的结果等。
[0050] 图2是示出了图像处理装置20的构成的框图。
[0051] 图像处理装置20具备图像缺陷处理部30、边缘处理部32及产品缺陷判定部34。
[0052] 图像缺陷处理部30对检测图像数据中产生的缺陷（以下称为"图像缺陷"）进行 处理。在构成FPD16的多个检测元件之中，有时会包含输出与所照射的放射线相应的检测 信号有异常的检测元件。有异常的检测元件所对应的检测图像数据的区域并不是正确的检 测图像数据。即便基于这种检测图像数据来判定有无产品缺陷，也有可能无法成为精度高 的判定。因而，图像缺陷处理部30对检测图像数据中产生的图像缺陷进行处理，以使不会 对有无产品缺陷的判定造成影响。
[0053] 边缘处理部32对检测图像数据进行边缘处理，从而使由检测图像数据所表示的 图像的轮廓变得清楚。
[0054] 产品缺陷判定部34具备DB存储部36、特征位置确定部38及缺陷判定部40。
[0055] DB存储部36预先存储：对示出产品的特征部位（以下称为"产品特征"）形状的 产品特征数据进行管理的产品特征数据库（以下称为"产品特征DB"）、及对示出产品缺陷 的特性量的缺陷特性数据进行管理的缺陷特性数据库（以下称为"缺陷特性DB"）。
[0056] 另外，产品特征优选为其周边容易产生产品缺陷的部位。例如，在产品为燃气轮机 的机翼的情况下，将产品特征设为被设置在机翼内的冷却用槽。该槽具有曲率等，在其周围 有可能产生产品缺陷。
[0057] 而且，产品缺陷例如为在槽的周边产生的龟裂或点。
[0058] 特征位置确定部38基于由产品特征数据所表示的产品特征的形状，进行确定检 测图像数据中的产品特征的位置的特征位置确定处理。
[0059] 缺陷判定部40将由特征位置确定部38确定的检测图像数据中的产品特征作为基 准来提取缺陷候补，基于由缺陷特性DB所表示的产品缺陷的特性量（在该第1实施方式中 是簇的特性量）和缺陷候补的特性量，进行有无产品缺陷的判定（以下称为"缺陷判定处 理"）。显示装置22显示缺陷判定部40的判定结果。
[0060] 另外，图像处理装置 20 例如由 CPU (Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)及计算机可读取的记录介质（DB存储部36)等构成。而且，作为一例，用于 实现图像缺陷处理部30、边缘处理部32、特征位置确定部38及缺陷判定部40的各种功能 的一系列处理以程序的形式被预先记录在记录介质等中，CPU将该程序读出到RAM等，执行 信息的加工、运算处理，由此实现各种功能。
[0061] 在此，参照图3说明对缺陷特性DB的生成。缺陷特性DB如上所述可预先生成并 被存储于DB存储部36内。
[0062] 图3是示出缺陷特性DB的生成所涉及的处理（以下称为"缺陷特性DB生成处理"） 的流程的流程图。另外，缺陷特性DB生成处理是由图像处理装置20或其他信息处理装置 (个人计算机等）执行的。
[0063] 首先，在步骤100中，用户将已预先判定为缺陷的产品缺陷的特性量（缺陷特性数 据）和该产品缺陷的位置（例如距产品重心的位置（X，y坐标）等）建立关联后登记多个 (向信息处理装置输入）。
[0064] 产品缺陷的特性量例如是以图4所示的大小及形状来规定的。
[0065] 产品缺陷的大小是产品缺陷的面积，面积例如是根据被作为产品缺陷的像的点数 来求取的。
[0066] 设产品缺陷的形状为产品缺陷的圆形度。若将圆形度设为K、将产品缺陷的面积设 为S、将产品缺陷的周长设为L，则根据下述（1)式来计算圆形度。
[0067]【数学式1】
[0068]
【权利要求】
1. 一种缺陷判定装置，根据由对透过了被检查对象物的放射线进行检测的放射线摄像 装置得到的检测图像数据，判定所述被检查对象物有无缺陷，该缺陷判定装置具备： 位置确定单元，基于由预先存储在存储单元中的特征数据所表示的所述被检查对象物 的特征部位的形状，确定所述检测图像数据中的所述特征部位的位置；和 缺陷判定单元，将由所述位置确定单元确定出的所述检测图像数据中的所述特征部位 作为基准来提取缺陷候补，并基于由预先存储在存储单元中的缺陷特性数据所表示的缺陷 的特性量和所述缺陷候补的特性量，判定所述被检查对象物有无缺陷。
2. 根据权利要求1所述的缺陷判定装置，其中， 所述缺陷判定单元求取来自所述特征部位的所述缺陷候的位置，基于由与该位置相应 的所述缺陷特性数据所表示的所述缺陷的特性量和所述缺陷候补的特性量，判定所述被检 查对象物有无缺陷。
3. 根据权利要求2所述的缺陷判定装置，其中， 所述缺陷特性数据将欧几里得距离在给定阈值以下的缺陷作为一个集合体，表示每个 该集合体的特性量。
4. 根据权利要求3所述的缺陷判定装置，其中， 针对所述集合体分别设定优先顺序， 越是被内包于优先顺序高的所述集合体的存在范围内的所述缺陷候补，所述缺陷判定 单元就越判定为更像缺陷。
5. 根据权利要求2所述的缺陷判定装置，其中， 所述缺陷特性数据将缺陷按以所述特征部位的位置为基准的多个区域的每个区域进 行分类，表示与每个该区域相应的所述缺陷的特性量。
6. 根据权利要求1?5中任一项所述的缺陷判定装置，其中， 通过新追加已被判定为缺陷的所述缺陷候补的特性量来更新所述缺陷特性数据。
7. -种放射线摄像系统，具备： 放射线摄像装置，向被检查对象物照射放射线，获得对透了过被检查对象物的放射线 进行了检测的检测图像数据；和 权利要求1?6中任一项所述的缺陷判定装置。
8. -种缺陷判定方法，根据由对透过了被检查对象物的放射线进行检测的放射线摄像 装置得到的检测图像数据，判定所述被检查对象物有无缺陷，该缺陷判定方法包括： 第1工序，基于由预先存储在存储单元中的特征数据所表示的所述被检查对象物的特 征部位的形状，确定所述检测图像数据中的所述特征部位的位置；和 第2工序，以通过所述第1工序确定出的所述检测图像数据中的所述特征部位作为基 准来提取缺陷候补，基于由预先存储在存储单元中的缺陷特性数据所表示的缺陷的特性量 和所述缺陷候补的特性量，判定所述被检查对象物有无缺陷。
【文档编号】G01N23/18GK104272094SQ201380023962
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2013年6月7日 优先权日:2012年6月8日
【发明者】杉本喜一, 藤富阳介, 富田刚, 木屋敦词, 高野晓巳, 竹田英哲 申请人:三菱重工业株式会社