放射線非破壊検査方法
【課題】 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
度の画像が得られるようにする。
【解決手段】 管状被検体16に放射線を照射する放射線源、放射線により複数色に発光す
るカラー発光シート、複数色の発光を受光するカラーＣＣＤカメラとを一体的に組み込ん
だヘッド17と、カラー発光シートとカラーＣＣＤカメラとの感度特性をマッチングして相
対的に撮影感度を高めてカラー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21とを有す
る非破壊検査装置を用い、ヘッド17を管状被検体16の管に沿う方向または管周りの回転方
向に移動させつつカラーＣＣＤカメラで撮像を行う。
度の画像が得られるようにする。
【解決手段】 管状被検体16に放射線を照射する放射線源、放射線により複数色に発光す
るカラー発光シート、複数色の発光を受光するカラーＣＣＤカメラとを一体的に組み込ん
だヘッド17と、カラー発光シートとカラーＣＣＤカメラとの感度特性をマッチングして相
対的に撮影感度を高めてカラー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21とを有す
る非破壊検査装置を用い、ヘッド17を管状被検体16の管に沿う方向または管周りの回転方
向に移動させつつカラーＣＣＤカメラで撮像を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特にカラー発光を用いて管状被検体を非破壊で検査する放射線非破壊検査方
法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。これは一般にレントゲン写真で
人体の内部の状態を診察するのと同様の原理である。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】
医療診断や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。例えば乳房撮影のように、
Ｘ線吸収差の少ない石灰化や異常軟部組織などについては、高い分解能と高いコントラス
トで撮影する必要がある。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、測定対象が骨と筋肉のように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。正常な組織と癌などの異常組織のように、元素組成
はほぼ同じで密度が異なる場合でも同様である。
【０００６】
一方、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（特許文献１，２を参照）。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、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、例えば特許文献３に開示さ
れている。また、ここで、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、被検体である人体や動物の撮影対象部位や個体差に
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。
【特許文献１】特公昭４８−６１５７号公報
【特許文献２】特公昭４８−１２６７６号公報
【特許文献３】特開２００１−２０９１４２公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
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方法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
放射線非破壊検査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するため、本発明は、管状被検体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、前記放射線源、放射線、カラー発光シート、カラ
ーＣＣＤカメラを一体的に組み込んだヘッドと、前記カラー発光シートと前記カラーＣＣ
Ｄカメラとの感度特性をマッチングして相対的に撮影感度を高めて前記カラー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、前記管状被検体に対して前記ヘッドを相対的に移
動させる移動手段とを備えた放射線非破壊検査装置を用いて行う放射線非破壊検査方法で
あって、前記ヘッドを前記移動手段によって前記管状被検体の管に沿う方向または管周り
の回転方向に移動させつつ、前記カラーＣＣＤカメラで撮像を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の放射線非破壊検査方法によれば、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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明に係る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。
【００２０】
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、人体や各種
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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Ｇｄ
２Ｏ２Ｓ：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。
【００３１】
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Ｇｄ２Ｏ２
Ｓ：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。
【００３２】
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１
３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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【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】
【００５６】
１…被検体，２…Ｘ線管，３…Ｘ線，４…カラー発光シート，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。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特にカラー発光を用いて管状被検体を非破壊で検査する放射線非破壊検査方
法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。これは一般にレントゲン写真で
人体の内部の状態を診察するのと同様の原理である。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】
医療診断や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。例えば乳房撮影のように、
Ｘ線吸収差の少ない石灰化や異常軟部組織などについては、高い分解能と高いコントラス
トで撮影する必要がある。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、測定対象が骨と筋肉のように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。正常な組織と癌などの異常組織のように、元素組成
はほぼ同じで密度が異なる場合でも同様である。
【０００６】
一方、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（特許文献１，２を参照）。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、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、例えば特許文献３に開示さ
れている。また、ここで、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、被検体である人体や動物の撮影対象部位や個体差に
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。
【特許文献１】特公昭４８−６１５７号公報
【特許文献２】特公昭４８−１２６７６号公報
【特許文献３】特開２００１−２０９１４２公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
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方法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
放射線非破壊検査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するため、本発明は、管状被検体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、前記放射線源、放射線、カラー発光シート、カラ
ーＣＣＤカメラを一体的に組み込んだヘッドと、前記カラー発光シートと前記カラーＣＣ
Ｄカメラとの感度特性をマッチングして相対的に撮影感度を高めて前記カラー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、前記管状被検体に対して前記ヘッドを相対的に移
動させる移動手段とを備えた放射線非破壊検査装置を用いて行う放射線非破壊検査方法で
あって、前記ヘッドを前記移動手段によって前記管状被検体の管に沿う方向または管周り
の回転方向に移動させつつ、前記カラーＣＣＤカメラで撮像を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の放射線非破壊検査方法によれば、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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明に係る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。
【００２０】
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、人体や各種
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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Ｇｄ
２Ｏ２Ｓ：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。
【００３１】
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Ｇｄ２Ｏ２
Ｓ：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。
【００３２】
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１
３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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【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】
【００５６】
１…被検体，２…Ｘ線管，３…Ｘ線，４…カラー発光シート，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。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管状被検体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、
前記放射線源、放射線、カラー発光シート、カラーＣＣＤカメラを一体的に組み込んだヘ
ッドと、前記カラー発光シートと前記カラーＣＣＤカメラとの感度特性をマッチングして
相対的に撮影感度を高めて前記カラー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、
前記管状被検体に対して前記ヘッドを相対的に移動させる移動手段とを備えた放射線非破
壊検査装置を用いて行う放射線非破壊検査方法であって、前記ヘッドを前記移動手段によ
って前記管状被検体の管に沿う方向または管周りの回転方向に移動させつつ、前記カラー
ＣＣＤカメラで撮像を行うことを特徴とする放射線非破壊検査方法。
【請求項２】
前記ヘッドの電源と、前記カラーＣＣＤカメラで得られる前記画像情報を記録する手段と
を具備したユニットを、前記ヘッドに接続してな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。
【請求項３】
前記ユニットは、前記演算処理装置に前記画像情報を送信する機能を有することを特徴と
する請求項２記載の放射線非破壊検査方法。
【請求項１】
管状被検体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、
前記放射線源、放射線、カラー発光シート、カラーＣＣＤカメラを一体的に組み込んだヘ
ッドと、前記カラー発光シートと前記カラーＣＣＤカメラとの感度特性をマッチングして
相対的に撮影感度を高めて前記カラー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、
前記管状被検体に対して前記ヘッドを相対的に移動させる移動手段とを備えた放射線非破
壊検査装置を用いて行う放射線非破壊検査方法であって、前記ヘッドを前記移動手段によ
って前記管状被検体の管に沿う方向または管周りの回転方向に移動させつつ、前記カラー
ＣＣＤカメラで撮像を行うことを特徴とする放射線非破壊検査方法。
【請求項２】
前記ヘッドの電源と、前記カラーＣＣＤカメラで得られる前記画像情報を記録する手段と
を具備したユニットを、前記ヘッドに接続してな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。
【請求項３】
前記ユニットは、前記演算処理装置に前記画像情報を送信する機能を有することを特徴と
する請求項２記載の放射線非破壊検査方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００７−１７４４６（Ｐ２００７−１７４４６Ａ）
【公開日】平成１９年１月２５日（２００７．１．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２０１２０３（Ｐ２００６−２０１２０３）
【出願日】平成１８年７月２４日（２００６．７．２４）
【分割の表示】特願２００１−４０１５６５（Ｐ２００１−４０１５６５）の分割
【原出願日】平成１３年１２月２８日（２００１．１２．２８）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１月２５日（２００７．１．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年７月２４日（２００６．７．２４）
【分割の表示】特願２００１−４０１５６５（Ｐ２００１−４０１５６５）の分割
【原出願日】平成１３年１２月２８日（２００１．１２．２８）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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