配管の断層撮影装置およびその制御方法
【課題】大口径の配管を現地で非破壊検査ができる配管の断層撮影装置およびその制御方法を提供する。
【解決手段】配管検査装置本体１００は、放射線源１と２次元放射線検出器２を対向配置する支持装置３と、軸方向駆動機構１９と、支持装置３を介して、放射線源１と２次元放射線検出器２を、配管横方向に並進移動させる横方向駆動機構１７，１８を備えている。制御コンソール２３において、軸方向駆動機構１９による並進走査の距離を設定するとともに、横方向駆動機構１７，１８の並進移動の横方向最大移動距離を設定する。また、横方向駆動機構１７，１８による配管横方向の並進移動の間隔を、２次元放射線検出器２の配管横方向の幅と、放射線源１と２次元放射線検出器２間の距離と、放射線源１と配管１５の放射線源１側表面までの所定距離とにもとづいて決定する。
【解決手段】配管検査装置本体１００は、放射線源１と２次元放射線検出器２を対向配置する支持装置３と、軸方向駆動機構１９と、支持装置３を介して、放射線源１と２次元放射線検出器２を、配管横方向に並進移動させる横方向駆動機構１７，１８を備えている。制御コンソール２３において、軸方向駆動機構１９による並進走査の距離を設定するとともに、横方向駆動機構１７，１８の並進移動の横方向最大移動距離を設定する。また、横方向駆動機構１７，１８による配管横方向の並進移動の間隔を、２次元放射線検出器２の配管横方向の幅と、放射線源１と２次元放射線検出器２間の距離と、放射線源１と配管１５の放射線源１側表面までの所定距離とにもとづいて決定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非破壊検査を実施するための放射線断層撮影装置を用いた配管の断層撮影装置およびその制御方法に関わり、特に、検査対象の配管径が大きく、放射線源からの放射線の広がりの範囲(視野内)にその配管の外径の全体が収まらない場合において用いる配管の断層撮影装置およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電プラントや火力発電プラント等や、化学プラント、石油プラントに設置された配管の健全性を確保するために、放射線を利用して配管内部の様子を画像化し、非破壊で検査する放射線透過試験方法がある。この方法を利用した検査装置の一例に特許文献１に開示された技術がある。特許文献１に開示された技術は、配管を挟んで対抗配置した携帯型Ｘ線発生装置（本発明における「放射線源」に対応）と一次元のアレイセンサ（放射線検出器）を配管の軸方向に移動し、透過Ｘ線の強度の差異にもとづき配管の腐食状況を連続的に画像化するものである。
この特許文献１に開示された技術では、Ｘ線の照射方向に重なった欠陥を識別するために、配管の軸方向と直角な方向（本発明における「配管横方向」）にＸ線発生装置を移動し測定するための機構を設けている。しかしながら放射線透過試験では、放射線の照射方向の位置情報が得られないため、特許文献１に記載の技術であっても、腐食や欠陥の領域が広い場合にはそれらを識別することは困難である。
【０００３】
また、配管を断層撮影する技術として、特許文献２に開示された技術が知られている。特許文献２に開示の技術では、産業用のＸ線ＣＴ装置がＸ線発生装置から放射されるある開き角を持ったファンビームを検査対象物の周囲を１８０°旋回、一般的には３６０°旋回させて取得した複数の透過データにもとづいて断層画像または立体画像を構築するものである。以下、検査対象物の周囲を１８０°旋回、一般的には３６０°旋回させて取得した複数の透過データを「完全投影データ」と称する。
ただし、前記各種プラントの配管は狭隘な場所に設置されていることが多く、産業用に用いられている特許文献２に開示のような産業用のＸ線ＣＴ装置を適用することは困難である。
【０００４】
更に、特許文献３に開示された技術では、産業用のＸ線ＣＴ装置で必要とする検査対象物回りの角度よりも小さい角度範囲で取得された複数の透過データにより断層画像または立体画像を構築することが可能である。以下、検査対象物回りの１８０°よりも小さい角度範囲で取得された複数の透過データを「不完全投影データ」と称する。
ちなみに、特許文献３に開示された技術では、配管の軸方向に放射線源と２次元放射線検出器を並進走査させて透過データを取得している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−４５６２号公報
【特許文献２】特開平２−８８９５０号公報
【特許文献３】特開２００８−２７５３５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、放射線源から放射される放射線は、通常、円錐状に放出される場合が多く、その広がり角度は一般的に４０°程度である。また、一般的な２次元放射線検出器の検出面のサイズが２０ｃｍ×４０ｃｍ四方程度である。このとき、検出面の長手方向（４０ｃｍの方向）は配管の軸方向に対応させ、検出面の２０ｃｍの方向は、配管の軸方向に対して水平面内で直角方向である配管横方向に対応させることが従来例であり、このような場合、大口径の配管に特許文献３の技術を適用すると、配管の外径の範囲が視野に収まらないという課題がある。また、２次元放射線検出器の検出面のサイズが十分広いものを適用可能である場合でも、断層撮影装置本体の全体の重量が増大し、断層撮影装置本体の運搬や搬入、設置が困難になる等の課題がある。
【０００７】
本発明の目的は、配管の外径の範囲を包含した撮影を可能とし、プラントに設置された大口径の配管を現地で断層撮影により非破壊検査する場合であっても、十分な精度が得られる非破壊検査ができる配管の断層撮影装置およびその制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために、本発明は、配管を挟んで、放射線源と２次元放射線検出器を対向配置する支持装置と、支持装置を介して、放射線源と２次元放射線検出器を配管の軸方向の所定距離を並進走査させる軸方向駆動機構と、支持装置を介して、放射線源と２次元放射線検出器を、配管の軸方向に対して水平面内で直角な配管横方向に並進移動させる横方向駆動機構と、横方向駆動機構の並進移動の横方向最大移動距離を設定する横方向最大移動距離設定手段と、軸方向駆動機構および横方向駆動機構を制御する駆動制御手段と、を備え、
横方向最大移動距離設定手段は、横方向駆動機構による放射線源および２次元放射線検出器の配管横方向の並進移動の間隔を、２次元放射線検出器の配管横方向の幅と、放射線源と２次元放射線検出器間の距離と、放射線源と配管の放射線源側表面までの所定距離とにもとづいて決定する横方向移動間隔決定手段を有することを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、横方向移動間隔決定手段により配管横方向における配管の外径の両端を含む領域全体を、配管横方向に透過データの欠落もなく撮影できる。その結果、大口径の配管の場合でも、配管横方向における配管の外径の両端を含む断層画像または立体画像を再構成することができる。
本発明は、配管検査用の断層撮影装置の制御方法を含む。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、配管の外径の範囲を包含した撮影を可能とし、プラントに設置された大口径の配管を現地で断層撮影により非破壊検査する場合であっても、十分な精度が得られる非破壊検査ができる配管の断層撮影装置およびその制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】配管の断層撮影装置を構成する配管検査装置本体の概要図である。
【図２】図１における配管検査装置本体のＡ−Ａ矢視図と、配管の断層撮影装置を構成する制御装置、制御コンソールの概要図である。
【図３】制御装置および制御コンソールの機能構成ブロック図である。
【図４】制御コンソールにおける全体制御の流れを示すフローチャートである。
【図５】画像構築領域を設定する操作画面の説明図である。
【図６】放射線源および２次元放射線検出器の配管軸方向の並進走査と、配管横方向の並進移動を説明する平面図である。
【図７】放射線源および２次元放射線検出器の配管横方向の並進移動を説明する図１１におけるＢ−Ｂ矢視図であり、画像構築領域の高さ方向の設定と横方向の設定の説明図である。
【図８】画像構築領域の設定の制御の流れを示すフローチャートである。
【図９】画像構築領域の設定の制御の流れを示すフローチャートである。
【図１０】画像構築領域の設定の制御の流れを示すフローチャートである。
【図１１】画像構築領域の設定の制御の流れを示すフローチャートである。
【図１２】画像構築領域の配管高さ方向の領域データの第２の設定方法の説明図であり、（ａ）は、断面説明図、（ｂ）は、透過画像の説明図である。
【図１３】配管横方向に移動して配管軸方向に走査した場合の透過画像と立体画像の説明図であり、（ａ）は、透過画像の説明図、（ｂ）は、再構成された配管の立体画像の説明図である。
【図１４】画像構築領域の配管高さ方向の領域データの第３の決定方法の説明図であり、（ａ）は、断面説明図、（ｂ）は、透過画像の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態に係わる配管の断層撮影装置について、発電プラント等に設置された配管を例として、図１、図２を参照しながら説明する。
図１は、配管の断層撮影装置を構成する配管検査装置本体の概要図であり、図２は、図１における配管検査装置本体のＡ−Ａ矢視図と、配管の断層撮影装置を構成する制御装置、制御コンソールの概要図である。
本実施形態の配管の断層撮影装置は、図２に示すように制御装置２１、制御コンソール２３、配管検査装置本体１００を含んで構成されている。
図１では配管１５の直管部に対して配管検査装置本体１００を設置した場合を示している。配管検査装置本体１００は、放射線源１、２次元放射線検出器２、支持装置３、支持装置３を配管１５に沿って移動可能にする支持脚１３に保持されたラック８、案内バー１１等を含んで構成されている。
放射線源１および２次元放射線検出器２は、配管１５を図１において上下方向に挟むように対向させてコの字型の枠形状の支持装置３に取り付けられている。
【００１３】
支持装置３は、後記するモータ４Ａ，４Ｂ，４Ｃ、ピニオンギア７Ａ、駆動ギア７Ｂ、押圧車９、案内車１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｂ等を取り付ける基部である支持枠基部３ａと、支持枠基部３ａの上方側から矢印Ｚで示した配管横方向に延伸する支持枠腕部３ｂ1と、支持枠基部３ａの下方側から配管横方向延伸する支持枠腕部３ｂ2と、放射線源１を配管横方向に移動する横方向駆動機構１７と、２次元放射線検出器２を配管横方向に移動する横方向駆動機構１８と、を含んで構成されている。
ここで、横方向駆動機構１７、１８が、特許請求の範囲に記載の「横方向駆動機構」を構成する。また、モータ４Ｃ、ピニオンギア７Ａ、駆動ギア７Ｂ、押圧車９、案内車１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｂは後記する軸方向駆動機構１９の一部を構成する。
【００１４】
（放射線源）
そして、放射線源１は、支持枠腕部３ｂ1に沿った駆動軸６Ａに取り付けられた可動架台３ｃ（図２参照）に、固定バンド３ｄで固定されている。
放射線源１は、例えば、携帯型のＸ線発生装置である。当然ながら放射線源１としてガンマ線源を用いることも可能である。放射線源１で発生したＸ線は、放射線射出口１ａから下方に向けてコーンビーム状に放射される。
放射線源１への高圧電源は制御装置２１から供給されるとともに、そのＸ線放射と停止の動作を制御される。
【００１５】
（２次元放射線検出器）
また、２次元放射線検出器２は、支持枠腕部３ｂ2に沿った駆動軸６Ｂに取り付けられた可動架台３ｅ（図２参照）に固定されている。
２次元放射線検出器２としては、放射線の入射面に設けられた入力蛍光面からの発光を光電子に変換し、光電子を集束させて光学像を出力する検出器の他に、フラットパネルディテクタ（Flat Panel Detector、以下「ＦＰＤ」）がある。ＦＰＤは、例えば、２０ｃｍ×４０ｃｍの平面サイズの例えば、プラスチック・シンチレータの背面に０.１〜０.３ｍｍ角のフォトダイオードを格子状に密に配列し、プラスチック・シンチレータで発生した光を検出するタイプの平面放射線検出器である。一般的に、ＦＰＤは前記光電子を集束させて光学像を出力する検出器よりも装置の奥行きが短いため、狭隘な場所にも適用しやすい。そのため本実施形態では、２次元放射線検出器２をＦＰＤとした場合で説明するが、前記光電子を集束させて光学像を出力する検出器を利用した装置構成とすることも可能である。
２次元放射線検出器２からの検出信号（透過データ）は、制御装置２１を介して制御コンソール２３に入力される。
【００１６】
（横方向駆動機構）
次に、放射線源１を配管横方向に移動する横方向駆動機構１７、および２次元放射線検出器２を配管横方向に移動する横方向駆動機構１８について説明する。
図２に示すように横方向駆動機構１７は、支持枠基部３ａの上方側に設けられたモータ４Ａ，支持枠腕部３ｂ1に沿って配置された駆動軸６Ａ、可動架台３ｃ、案内軸（図示せず）等から構成されている。
駆動軸６Ａは、スクリューネジを切ってあり、その両端は、モータ４Ａの出力軸と支持枠腕部３ｂ1端部に設けられた軸受け部により支持されている。そして、モータ４Ａにより正転または逆転駆動されることにより可動架台３ｃを配管横方向に移動可能となっている。ちなみに、可動架台３ｃを配管横方向に貫通し、可動架台３ｃが摺動可能な２本の前記した案内軸（図示せず）が、矢印Ｘで示した配管１５の軸方向において、駆動軸６Ａの前後に配されている。以下、配管１５の軸方向を「配管軸方向Ｘ」と称する。
モータ４Ａには、回転角センサ（横方向位置検出センサ）５Ａが設けられている。回転角センサ５Ａからの信号は制御装置２１に入力される。モータ４Ａへの電力は、制御装置２１から供給されるとともに、可動架台３ｃの配管横方向の位置制御も制御装置２１を介してなされる。
【００１７】
図２に示すように横方向駆動機構１８は、支持枠基部３ａの下方側に設けられたモータ４Ｂ，支持枠腕部３ｂ2に沿って配置された駆動軸６Ｂ、可動架台３ｅ、案内軸（図示せず）等から構成されている。
駆動軸６Ｂは、スクリューネジを切ってあり、その両端は、モータ４Ｂの出力軸と支持枠腕部３ｂ2端部に設けられた軸受け部により支持されている。そして、モータ４Ｂにより正転または逆転駆動されることにより可動架台３ｅを配管横方向に移動可能となっている。ちなみに、可動架台３ｅを配管横方向に貫通し、可動架台３ｅが摺動可能な２本の前記した案内軸（図示せず）が、配管軸方向Ｘにおいて、駆動軸６Ｂの前後に配されている。
モータ４Ｂには、回転角センサ（横方向位置検出センサ）５Ｂが設けられている。回転角センサ５Ｂからの信号は制御装置２１に入力される。モータ４Ｂへの電力も制御装置２１から供給されるとともに、可動架台３ｅの配管横方向の位置制御も制御装置２１を介してなされる。
【００１８】
ところで、図２に一点鎖線で示すように、放射線源１の放射線射出口１ａの配管横方向の中心線と、２次元放射線検出器２の平面形状の検出面２ａの配管横方向の中心線とが一致するように、可動架台３ｃ，３ｅの配管横方向の位置は、制御装置２１により制御されて、配管横方向に並進移動される。
また、図示してないが放射線源１の放射線射出口１ａの配管軸方向Ｘにおける中心線は、２次元放射線検出器２の平面形状の検出面２ａの配管軸方向Ｘの中心線と一致するように可動架台３ｃ，３ｅに設定されている。
【００１９】
（軸方向駆動機構）
次に、支持装置３を配管軸方向Ｘに移動する軸方向駆動機構１９について説明する。軸方向駆動機構１９は、モータ４Ｃ、ピニオンギア７Ａ、駆動ギア７Ｂ、押圧車９、案内車１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｂ、支持脚１３に保持されたラック８、案内バー１１等を含んで構成されている。ここで、ラック８、案内バー１１は、配管１５に沿って配置されている。
支持枠基部３ａには、図１に示すようにモータ４Ｃが設けられ、その出力軸でピニオンギア７Ａを駆動し、その回転軸が支持枠基部３ａに支承されたピニオンギア７Ａに噛み合わされた駆動ギア７Ｂが回転される。駆動ギア７Ｂは、ラック８の上面側に設けられたラック歯８ａと噛み合って、支持装置３をラック８に沿って、移動させる。また、支持枠基部３ａに回転軸が取り付けられた押圧車９が、ラック８の下面側に配置され、図２における上方向に押圧車９の回転軸を付勢してラック歯８ａと駆動ギア７Ｂの噛み合いを適切に維持するスプリング（図示せず）が支持枠基部３ａに設けられている。
ここで、ピニオンギア７Ａと駆動ギア７Ｂとは、減速機構を構成している。また、モータ４Ｃには回転角センサ５Ｃが設けられている。回転角センサ５Ｃからの信号は制御装置２１に入力される。モータ４Ｃへの電力も制御装置２１から供給されるとともに、支持装置３の配管軸方向Ｘの位置制御も制御装置２１を介してなされる。
【００２０】
また、図１に示すようにラック８に上下方向平行に案内バー１１が、支持脚１３に保持されており、案内バー１１の上面に、支持枠基部３ａに回転軸が取り付けられた案内車１０Ａが乗ることで、支持装置３の荷重の一部を案内バー１１に掛ける。更に、支持枠基部３ａに回転軸が取り付けられた案内車１０Ｂ、１０Ｂが、案内バー１１の下面側に配置されている。そして、図２における下方向に案内車１０Ａの回転軸を付勢して案内バー１１に適切に荷重を掛け、図２における上方向に案内車１０Ｂ、１０Ｂの回転軸を付勢して案内バー１１に適切に荷重を掛ける２個のスプリング（図示せず）が支持枠基部３ａに設けられている。
【００２１】
このように案内車１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｂを設けることにより、支持装置３の荷重が適切にラック８と案内バー１１に分散され、モータ４Ｃによる配管軸方向Ｘの駆動が滑らかに行なわれるとともに、モータ４Ｃによる配管軸方向Ｘの駆動時に、支持装置３の支持枠基部３ａが、配管軸方向Ｘに対して垂直に維持される。
【００２２】
なお、横方向駆動機構１７，１８の構成については、前記した構成に限定されるものではない。
また、配管１５は、外周に保温材を取り付けられていることが多いが、本実施形態の図では、保温材を省略して示してある。
【００２３】
次に、図３を参照しながら制御装置２１と制御コンソールについて説明する。図３は、制御装置および制御コンソールの機能構成ブロック図である。
《制御装置》
図３に示すように、制御装置２１は、走査制御部（駆動制御手段）２２Ａ、放射線源制御部２２Ｂ、検出器制御部２２Ｃを含んで構成され、走査制御部２２Ａ、放射線源制御部２２Ｂ、検出器制御部２２Ｃは、制御コンソール２３の制御入出力インタフェース２４ｆと通信接続している。
走査制御部２２Ａは、モータ４Ａの回転を制御する横方向駆動制御部２２ａ、モータ４Ｂの回転を制御する横方向駆動制御部２２ｂ、モータ４Ｃの回転を制御する軸方向駆動制御部２２ｃを含んでいる。
横方向駆動制御部２２ａ，２２ｂ，２２ｃは、後記する走査制御プログラム２８からの指令により制御され、それぞれモータ４Ａ，４Ｂ，４Ｃの回転を制御する。
【００２４】
放射線源制御部２２Ｂは、放射線源１に供給する高圧電源を含んでおり、放射線源１のオン、オフ制御と、放射線源がオン状態のとき、所定の強度のＸ線を放射するように電流制御を行う。ちなみに、オン状態の最初において、放射線源１が安定に所定の強度のＸ線を放射できる状態となったとき、制御コンソール２３に放射線源１の「照射可」の信号を出力する。
【００２５】
検出器制御部２２Ｃは、放射線源１が安定にＸ線を放射している状態において、後記する走査制御プログラム２８の機能によって制御され、放射線源１と２次元放射線検出器２が配管軸方向Ｘに一定速度で並進走査されているときに、後記する画像取込みプログラム２９の機能によって所定の距離毎に２次元放射線検出器２からの個々のフォトダイオードからの検出信号（透過データ）を、検出器アドレス信号とともに取得して、制御コンソール２３の制御入出力インタフェース２４ｆに入力する。
【００２６】
《制御コンソール》
次に、制御コンソール２３について説明する。図２に示すように制御コンソール２３は、本体２４、表示装置２５、入力装置２６等から構成される、例えば、計算機であり、制御コンソール２３を操作する操作者がＸ線の被爆をしないように配管検査装置本体１００から少し離れた位置に配置してある。そのため、監視カメラ（図示せず）を配管検査の現場近くに設置して、そのカメラ画像を制御コンソール２３の表示装置２５の小画面に表示させ、配管検査装置本体１００の動作状況を監視するようにすると都合が良い。
制御コンソール２３の本体２４は、図３に示すように、ＣＰＵ２４ａ、バス２４ｂ、ＲＯＭ２４ｃ、ＲＡＭ２４ｄ、ＶＲＡＭ（Video RAM）２４ｅ、制御入出力インタフェース２４ｆ、表示インタフェース２４ｇ、入力インタフェース２４ｈ、記憶装置２４ｋ等を有している。
ＶＲＡＭ２４ｅは、表示装置２５に表示するためのデータを一時記憶するメモリであり、表示インタフェース２４ｇは、表示装置２５に画像データやテキストデータを表示させるための出力インタフェースである。入力インタフェース２４ｈは入力装置２６からの入力のための入力インタフェースである。
【００２７】
記憶装置２４ｋは、例えば、ハードディスクを用いた記憶装置であり、予め格納された領域設定プログラム（軸方向走査距離設定手段、横方向最大移動距離設定手段）２７、走査制御プログラム２８、画像取込みプログラム（透過画像取得手段）２９、画像再構成演算プログラム（画像再構成演算手段）３０、および画像計測プログラム３１と、ワーク作業用の記憶領域である透過画像格納部３２、再構成演算結果格納部３３、計測結果格納部３４と、を有している。
【００２８】
（領域設定プログラム）
領域設定プログラム２７は、２次元放射線検出器２からの透過データにもとづき、断層画像や立体画像を生成させる３次元の領域（断層画像構築領域）５０（図５参照、以下では「画像構築領域５０」と称する）を設定するプログラムである。領域設定プログラム２７は、ＣＰＵ２４ａで実行される時に、表示装置２５と、キーボード２６ａ、マウス２６ｂ等の入力装置２６を操作者が用いて、会話形式で操作するものである。操作者は、この画像構築領域５０を設定するときには、具体的には、放射線源１と２次元放射線検出器２を並進走査する配管軸方向Ｘの範囲Ｘｓｃａｎ（以下では「配管軸方向走査範囲Ｘｓｃａｎ」と称する）と、配管軸方向Ｘの並進走査を繰り返すための放射線源１と２次元放射線検出器２の配管横方向の移動幅Ｚｔｒａｎｓｆｅｒ（以下では「横方向移動幅Ｚｔｒａｎｓｆｅｒ」と称する）を設定する。その詳細な機能や方法については、図５の操作画面の説明、および図８から図１１のフローチャートの説明の中で後記する。
ここで、「横方向移動幅Ｚｔｒａｎｓｆｅｒ」が、特許請求の範囲に記載の「横行方向最大移動距離」に対応する。
【００２９】
（走査制御プログラム）
走査制御プログラム２８は、透過データを取得するための、放射線源１と２次元放射線検出器２の並進走査、つまり、支持装置３の配管軸方向Ｘの移動の制御と、放射線源１と２次元放射線検出器２の配管横方向の移動制御をするプログラムである。
走査制御プログラム２８が起動されると、放射線源制御部２２Ｂに指令を出し、Ｘ線を所定の強度で放射するように放射線源１を制御させる。走査制御プログラム２８は、放射線源制御部２２Ｂから「照射可」の信号を受信したとき、２次元放射線検出器２からの透過データの取得を行う一連の走査制御を開始する。
詳細な走査制御については、後記する。
（画像取込みプログラム）
画像取込みプログラム２９は、２次元放射線検出器２から取得した透過データにもとづいて透過画像を生成するプログラムである。
【００３０】
（画像再構成演算プログラム）
画像再構成演算プログラム３０は、Limited Angle画像再構成手法により、領域設定プログラム２７を用いて設定された画像構築領域５０（図５参照）に対して断層画像や立体画像を生成し、その結果の断層画像や立体画像のデータを再構成演算結果格納部３３に記憶させる機能のプログラムである。
【００３１】
（画像計測プログラム）
画像計測プログラム３１は、再構成演算結果格納部３３に記憶された断層画像や立体画像のデータを読み出して、表示装置２５に断層画像や立体画像として表示し、操作者の操作入力に従って、断層画像や立体画像の操作者が指定した部分の、例えば、長さや配管の肉厚や、配管の腐食部分の表面の大きさおよび深さ等を計測演算する機能を有するプログラムである。画像計測プログラム３１は、計測演算した結果を、その部位を示す断層画像や立体画像における位置等の情報と関係付けて、計測結果格納部３４に記憶させる機能も有している。
【００３２】
次に、図４を参照しながら、制御コンソール２３における全体制御の流れを説明する。図４は、制御コンソールにおける全体制御の流れを示すフローチャートである。
ステップＳ１では、操作者が領域設定プログラム２７を用いて、画像構築領域５０（図５参照）を設定する。ステップＳ２では、走査制御および画像取込みを行う。具体的には、ステップＳ１で設定された画像構築領域５０にもとづいて、走査制御プログラム２８による走査制御により、画像取込みプログラム２９が、２次元放射線検出器２からの透過データを取得し、透過画像を生成して、そのデータを記憶装置２４ｋの透過画像格納部３２に記憶させる。ステップＳ３では、画像再構成演算プログラム３０により、ステップＳ２で記憶された透過画像のデータにもとづいて断層画像と立体画像を生成する（「画像再構成演算」）。
ステップＳ４では、操作者が画像計測プログラム３１を用いて、断層画像または立体画像を表示装置２５に表示させる。
そして、ステップＳ５では、画像計測プログラム３１により、操作者が操作入力した断層画像または立体画像の部位等の計測をする（「画像計測」）。
ここで、全体フローチャートのステップＳ１が、特許請求の範囲に記載の「断層画像構築領域入力工程」に対応する。
【００３３】
（画像構築領域の設定方法）
次に、図５から図１３を参照しながら画像構築領域の設定の制御の流れについて説明する。図５は、画像構築領域を設定する操作画面の説明図である。
図５に示す画像構築領域５０を設定する操作画面（断層画像構築領域設定手段）５００は、例えば、一般操作欄５００ａ、座標軸表示欄５００ｂ、座標入力欄５００ｃ、手動移動操作入力モード欄５００ｄを含んで構成されている。図６は、放射線源および２次元放射線検出器の配管軸方向の並進走査と、配管横方向の並進移動を説明する平面図である。図７は、放射線源および２次元放射線検出器の配管横方向の並進移動を説明する図６におけるＢ−Ｂ矢視図であり、画像構築領域の高さ方向の設定と横方向の設定の説明図である。
【００３４】
一般操作欄５００ａには、操作画面５００の最小化、最大化、閉じ操作用の３つのアイコンボタン５０１，５０１，５０１が表示されている。
座標軸表示欄５００ｂには、左から配管軸方向Ｘ、配管高さ方向Ｙ、配管横方向Ｚを示す座標軸と、それにもとづいた画像構築領域５０を示す破線で示した直方体のモデルと、前記した横方向移動幅Ｚｔｒａｎｓｆｅｒを表示するための実線で示した直方体のモデルとが表示されている。実線で示した直方体のモデルに付された座標を示す符号Ｘｓ，Ｘｃ，Ｘｆ，Ｙｓ，Ｙｃ，Ｙｆ，Ｚｓ，Ｚｃ，Ｚｆ、並びに、破線で示した直方体のモデルに付された座標を示す符号Ｄｓ，Ｄｆについては後記する。
なお、座標軸表示欄５００ｂに破線で示した画像構築領域５０を示す直方体のモデルの詳細、「Ｄ」の符号を付して示した画像構築領域５０の横方向範囲Ｄ、矢印で示した横方向移動幅Ｚｔｒａｎｓｆｅｒの詳細な説明については、後記する。横方向範囲Ｄ、横方向移動幅Ｚｔｒａｎｓｆｅｒは、操作画面５００に表示される必要はない。
【００３５】
座標入力欄５００ｃには、「配管軸方向（Ｘ）」と表示の下に配管軸方向Ｘのデータを入力可能とする開始位置Ｘｓの入力欄５１１、終了位置Ｘｆの入力欄５１２、基準位置Ｘｃの表示欄５１３が配され、「配管高さ方向（Ｙ）」と表示の下に配管高さ方向Ｙのデータを入力可能とする開始位置Ｙｓの入力欄５２１、終了位置Ｙｆの入力欄５２２、基準位置Ｙｃの表示欄５２３が配され、「配管横方向（Ｚ）」と表示の下に配管横方向Ｚのデータを入力可能とする開始位置Ｚｓの入力欄５２５、終了位置Ｚｆの入力欄５２６、基準位置Ｚｃの表示欄５２７が配されている。座標入力欄５００ｃには、更に、放射線源１と２次元放射線検出器２との距離、以下では「放射線源−検出器距離Ｌ」と称する表示欄５１５、「ＯＫ」と表示の領域設定終了ボタン５０３等が配されている。放射線源−検出器距離Ｌは、一定であり、予め領域設定プログラム２７に書き込まれていても良いし、配管検査装置本体１００に応じて、領域設定プログラム２７の実行時に表示欄５１５を用いて手入力可能になっていても良い。
操作者がマウス２６ｂ（図３参照）を用いて、ポインタ５０２で入力欄５１１，５１２，５２１，５２２，５２５，５２６の一つを指定して、クリックすることにより、キーボード２６ａから数値の入力が可能となる。
【００３６】
開始位置Ｘｓと終了位置Ｘｆは、図６に示すように配管軸方向Ｘの配管軸方向走査範囲Ｘｓｃａｎにおける左端側と右端側の位置、をそれぞれ意味し、走査の開始、終了の位置を意味するものではない。基準位置Ｘｃは、配管軸方向走査範囲Ｘｓｃａｎの中央位置を意味し、開始位置Ｘｓと終了位置Ｘｆの入力により次式（１Ａ）のように自動的に算出されて表示される。また、配管軸方向走査範囲Ｘｓｃａｎは、次式（１Ｂ）のように自動的に算出される。
Ｘｃ＝（Ｘｓ＋Ｘｆ）／２ ・・・・・・・・・・・・・（１Ａ）
Ｘｓｃａｎ＝Ｘｆ−Ｘｓ ・・・・・・・・・・・・・・（１Ｂ）
そして、開始位置Ｘｓと終了位置Ｘｆは、透過画像格納部３２（図３参照）に記憶された透過画像のデータから断層画像や立体画像を生成するときの配管軸方向Ｘにおける左端側と右端側の位置、つまり画像構築領域５０の左端側と右端側の位置の設定に対応している（図５参照）。
【００３７】
開始位置Ｙｓと終了位置Ｙｆは、透過画像格納部３２（図３参照）に記憶された透過画像のデータから断層画像や立体画像を生成するときの配管高さ方向Ｙにおける上端側と下端側の位置、つまり、画像構築領域５０の上端側と下端側の位置をそれぞれ意味する。基準位置Ｙｃは、画像構築領域５０の配管高さ方向Ｙにおける中央位置を意味し、開始位置Ｙｓと終了位置Ｙｆの入力により式（２Ａ）のように自動的に算出されて表示される。また、画像構築領域５０の配管高さ方向の高さＴは、式（２Ｂ）により自動的に算出される。
Ｙｃ＝（Ｙｓ＋Ｙｆ）／２ ・・・・・・・・・・・・・（２Ａ）
Ｔ＝Ｙｆ−Ｙｓ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・（２Ｂ）
開始位置Ｙｓ、終了位置Ｙｆの位置を決める際には、配管１５の断熱材が施された状態における外径を測定し、配管１５の断熱材を施された状態における配管高さ方向の外径全体が画像構築領域５０に収まるように設定するのが望ましい。
開始位置Ｙｓの入力欄５２１への数値入力により、後記する配管横方向Ｚの開始位置Ｚｓおよび次式（３）に示す終了位置Ｚｆが式（４Ａ），（４Ｂ）により座標軸表示欄５００ｂに示す画像構築領域５０の配管横方向の開始位置Ｄｓ、終了位置Ｄｆと関係付けられるので、操作者は入力する前に事前に手計算により開始位置Ｄｓ（手前側端）、終了位置Ｄｆ（奥側端）を計算し確認しておく必要がある。画像構築領域５０の横方向範囲Ｄは、次式（４Ｃ）に従って算出される。
Ｚｆ＝ｎ×ΔＺ＋Ｚｓ ・・・・・・・・・・・・・・・（３）
Ｄｓ＝Ｚｓ−Ｓ・Ｗ１／（２・Ｌ） ・・・・・・・・・（４Ａ）
Ｄｆ＝Ｚｆ＋Ｓ・Ｗ１／（２・Ｌ） ・・・・・・・・・（４Ｂ）
Ｄ＝Ｄｆ−Ｄｓ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・（４Ｃ）
式（３）において、ｎは０を含む自然数であり、ΔＺは次式（５）で定義される放射線源１と２次元放射線検出器２を配管横方向Ｚに並進移動させる横方向移動ステップ幅である。Ｗ１は２次元放射線検出器２の配管横方向Ｚの幅をＷ１、Ｌは放射線源−検出器距離を、Ｓは放射線射出口１ａから画像構築領域５０の配管高さ方向Ｙの放射線源１側の端面までの距離である。２次元放射線検出器２の横方向幅Ｗ１は、配管検査装置本体１００の仕様として明らかであり、放射線源−検出器距離Ｌは、配管検査装置本体１００設置の際に設定条件として取得する量である。またＳの値は、画像構築領域５０の高さ方向の基準位置として放射線射出口１ａの高さ方向の位置と配管１５の断熱材が施された状態での該表面の上面側の位置がわかれば決定される。横方向移動幅Ｚｔｒａｎｓｆｅｒについては、配管横方向の配管１５の直径の端から端までを撮影できるように設定する必要がある。具体的には、次式（５）、（６）により計算される。
ΔＺ＝Ｋ・Ｗ１・Ｓ／Ｌ ・・・・・・・・・・・・・・（５）
式（５）におけるＫは定数であり、例えば、０．８〜１．０の値である。定数Ｋが１未満の場合は、横方向移動ステップ幅ΔＺだけ放射線源１および２次元放射線検出器２を並進移動させた後に並進走査して透過画像を取得すると、その前の並進走査における透過画像との間で、開始位置Ｙｓの位置における配管横方向Ｚに対して一部重複して透過画像を取得することを意味する。
ここで、横方向移動ステップ幅ΔＺが、特許請求の範囲に記載の「並進移動の間隔」に対応する。また、距離Ｓは、特許請求の範囲に記載の「放射線源と配管の放射線源側表面までの所定距離」に対応する。
【００３８】
図６、図７は配管横方向Ｚに放射線源１と２次元放射線検出器２を並進走査の後に並進移動する際の横方向移動ステップ幅ΔＺ、移動総量を模式的に示したものである。ここでは、図６の平面図に示すように配管１５の曲り部１５ｂと直管部１５ａをカバーするように配管横方向Ｚに放射線源１および２次元放射線検出器２を配管横方向Ｚへ横方向移動ステップ幅ΔＺずつ並進移動する例を示している。横方向移動ステップ幅ΔＺを必要以上に大きく取る等、不適切に設定した場合、画像構築領域５０の内部において、Ｘ線が入射しない領域が発生する。Ｘ線が入射しない領域が発生すると、その部分の透過データが欠落し、精度よく断層画像や立体画像を構築できない可能性が高くなる。したがって、画像構築領域５０の内部の全ての点にＸ線が入射するように前記距離Ｓを考慮して横方向移動ステップ幅ΔＺを設定しなければならない。
【００３９】
前記した開始位置Ｚｓと終了位置Ｚｆは、配管横方向Ｚの前記した横方向移動幅Ｚｔｒａｎｓｆｅｒにおいて、支持枠基部３ａ側端（図１では手前側端）の位置と、支持枠基部３ａから最も遠ざかる側端（図１では奥側端）の位置、をそれぞれ意味し、横方向移動幅Ｚｔｒａｎｓｆｅｒの開始、終了の位置を意味する。基準位置Ｚｃは、横方向移動幅Ｚｔｒａｎｓｆｅｒの中央位置を意味し、開始位置Ｚｓと終了位置Ｚｆの入力により次式（６Ａ）のように自動的に算出されて表示される。開始位置Ｚｓ、終了位置Ｚｆの位置を決める際には、配管１５の断熱材が施された状態における外径を測定し、配管１５の断熱材を施された状態における配管横方向の外径全体が画像構築領域５０の開始位置Ｄｓから終了位置Ｄｆの範囲に収まるように設定するのが望ましい。横方向移動幅Ｚｔｒａｎｓｆｅｒは次式（６Ｂ）のように算出される。
Ｚｃ＝（Ｚｓ＋Ｚｆ）／２ ・・・・・・・・・・・・・・（６Ａ）
Ｚｔｒａｎｓｆｅｒ＝Ｚｆ−Ｚｓ ・・・・・・・・・・・（６Ｂ）
ちなみに、透過画像格納部３２（図３参照）に記憶された透過画像のデータから断層画像や立体画像を生成するときの画像構築領域５０の配管横方向Ｚにおける開始位置Ｄｓと終了位置Ｄｆは、前記した式（４Ａ），（４Ｂ）の演算により自動的に設定される。この演算された画像構築領域５０の開始位置Ｄｓと終了位置Ｄｆの位置をも表示するようにしても良い。
このように、画像構築領域５０の配管高さ方向Ｙの開始位置Ｙｓ、終了位置Ｙｆを、入力前に配管検査装置本体１００の仕様や設定条件として取得することによって決定する方法を「画像構築領域５０の配管高さ方向Ｙの領域データの第１の決定方法」と称する。
【００４０】
図５に示すように手動移動操作入力モード欄５００ｄの左側には、「手動移動操作入力モード」と表示の入力モードボタン５０５、その下に「配管軸方向」と表示の入力オプションボタン５３１、更にその下に、左右方向に並べて「−（マイナス）」表示の移動ボタン５３２、「＋（プラス）」表示の移動ボタン５３３、「入力」と表示の入力ボタン５３４が表示されている。
手動移動操作入力モード欄５００ｄの左右中央に「Ｘ線」と表示の下方には、放射線源制御部２２Ｂ（図３参照）を介して放射線源１であるＸ線発生装置をオン、オフ操作のための「ＯＮ／ＯＦＦ」と表示の操作ボタン５０７が表示されている。この操作ボタン５０７はＸ線発生装置がオン状態の場合、赤色表示になり、オフ状態の場合、緑色表示になり、オン状態であるがＸ線発生装置が安定状態に移行して「照射可」になる前の状態の場合は、黄色表示になるようになっている。
【００４１】
図５に示すように手動移動操作入力モード欄５００ｄの右側の上段には、「配管横方向」と表示の入力オプションボタン５４１、その下に、左右方向に並べて「−（マイナス）」表示の移動ボタン５４２、「＋（プラス）」表示の移動ボタン５４３、「入力」と表示の入力ボタン５４４が表示されている。
また、手動移動操作入力モード欄５００ｄの右側の下段には、「配管高さ方向」と表示の入力オプションボタン５５１、その下に、左右方向に並べて「画像取得」と表示の画像取得ボタン５５２、「入力」と表示の入力ボタン５５３が表示されている。
各ボタン５０５、５３１〜５３４、５４１〜５４４、５５１〜５５３の機能については、以下の図８から図１１のフローチャートの説明の中で後記する。
【００４２】
図８から図１１は画像構築領域の設定の制御の流れを示すフローチャートである。図１２は、画像構築領域の配管高さ方向の領域データの第２の設定方法の説明図である。
前記した図４における全体フローチャートのステップＳ１において、ステップＳ１１に進み、数値入力モードになる。この数値入力モードは、図５における座標入力欄５００ｃの入力欄５１１、５１２，５２１，５２２，５２５，５２６への操作者による入力装置２６を用いた数値入力が優先されるモードである。
【００４３】
ステップＳ１２では、領域設定終了ボタン５０３が押下されたか否かをチェックする。押下された場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ１３へ進み、そうでない場合はステップＳ１４へ進む。ステップＳ１３では、画像構築領域設定に必要なデータ全てが入力完了か否かをチェックする。必要なデータ全てが入力完了の場合（Ｙｅｓ）は、全体フローチャートに戻り、次のステップＳ２へ進む。必要なデータ全てが入力完了していない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ１１に戻る。
【００４４】
ステップＳ１４では、入力モードボタン５０５が押下されたか否か、つまり、手動移動操作入力モードの選択か否かをチェックする。手動移動操作入力モード選択の場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ１５へ進み、そうでない場合（Ｎｏ）はステップＳ１１に戻る。
入力モードボタン５０５の押下による手動移動操作入力モードは、横方向駆動機構１７，１８、軸方向駆動機構１９を制御しつつ、画像取込みプログラム２９をも連動させ、放射線源１と２次元放射線検出器２の現在の位置における２次元放射線検出器２から出力される透過データを取得して、透過画像を表示装置２５に連続的に透過画像を表示させ、操作者が透過画像を見ながら画像構築領域５０の設定のために開始位置Ｘｓ、終了位置Ｘｆ、開始位置Ｙｓ、終了位置Ｙｆ、開始位置Ｚｓ，終了位置Ｚｆを取得するモードである。
手動移動操作入力モードでは、入力ボタン５３４を押下することによって、入力欄５１１，５１２のいずれかの入力がなされ、位置座標が当該の入力欄に表示される。また、入力ボタン５４４を押下することによって、入力欄５２１，５２２のいずれかの入力がなされ、位置座標が当該の入力欄に表示される。更に、入力ボタン５５３を押下することによって、入力欄５２５，５２６のいずれかの入力がなされ、位置座標が当該の入力欄に表示される。
以下のステップＳ１６〜Ｓ２４が入力欄５１１，５１２の入力に対応し、ステップＳ２８〜Ｓ３７が入力欄５２１，５２２の入力に対応し、ステップＳ４０〜Ｓ５４が入力欄５２５，５２６の入力に対応する。
【００４５】
ステップ１５では、表示装置２５に「Ｘ線発生装置をオン状態にして下さい」との表示を小画面で表示し、放射線源１からＸ線が放射されているか否かを操作ボタン５０７の表示色でチェックを促す。操作者は、放射線源１がオン状態になっていない場合には、操作ボタン５０７を押下して、放射線源制御部２２Ｂ（図３参照）を介してオン操作をする。
ステップＳ１６では、配管軸方向の入力オプションボタン５３１が押下されているか否か、つまり、配管軸方向の入力オプションか否かをチェックする。配管軸方向の入力オプションの場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ１７へ進み、そうでない場合（Ｎｏ）は、結合子（Ｂ）に従って、図９のステップＳ２６へ進む。
ステップＳ１７では、表示装置２５に「開始位置に移動させて下さい」とのメッセージの表示をし、ステップＳ１８において配管軸方向Ｘの移動ボタン５３２，５３３（「移動ボタン−＋」）の操作者の操作に合わせて、支持装置３を配管軸方向Ｘに移動の制御をする。それに合わせて透過画像が表示装置２５に表示される。操作者は、表示装置２５に表示された透過画像と、子画面の監視カメラの配管検査装置本体１００の状態表示とを見ながら開始位置Ｘｓが目的の開始位置Ｘｓか否かを確認した後、入力ボタン５３４を押下する。
【００４６】
ステップＳ１９では、入力ボタン５３４が押下されたか否かをチェックする。入力ボタン５３４が押下された場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ２０へ進み、そうでない場合（Ｎｏ）はステップＳ１８を続ける。ステップＳ２０では、配管軸方向Ｘの開始位置Ｘｓを取得し、入力欄５１１（図５参照）に表示する。開始位置Ｘｓは、回転角センサ５Ｃからの信号にもとづいて容易に取得することができる。次いで、ステップＳ２１では、表示装置２５に「終了位置に移動させて下さい」とのメッセージの表示をし、ステップＳ２２において配管軸方向Ｘの移動ボタン５３２，５３３（「移動ボタン−＋」）の操作者の操作に合わせて、支持装置３を配管軸方向Ｘに移動の制御をする。それに合わせて透過画像が表示装置２５に表示される。操作者は、表示装置２５に表示された透過画像と、子画面の監視カメラの配管検査装置本体１００の状態表示とを見ながら終了位置Ｘｆが目的の終了位置Ｘｆか否かを確認した後、入力ボタン５３４を押下する。ステップＳ２２の後、結合子（Ａ）に従って、図９のステップＳ２３へ進む。
ステップＳ２３では、入力ボタン５３４が押下されたか否かをチェックする。入力ボタン５３４が押下された場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ２４へ進み、そうでない場合（Ｎｏ）は、結合子（Ｃ）に従って、図８のステップＳ２２を続ける。ステップＳ２４では、配管軸方向Ｘの終了位置Ｘｆを取得し、入力欄５１２（図５参照）に表示する。終了位置Ｘｆは、回転角センサ５Ｃからの信号にもとづいて容易に取得することができる。
その後、ステップＳ２５において、配管軸方向Ｘの基準位置Ｘｃを式（１Ａ）に従って算出して、表示欄５１３に表示する。配管軸方向走査範囲Ｘｓｃａｎも、式（１Ｂ）に従って自動的に算出される。
【００４７】
ステップＳ２６では、領域設定終了ボタン５０３が押下されたか否かをチェックする。押下された場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ２７へ進み、そうでない場合はステップＳ２８へ進む。ステップＳ２７では、画像構築領域設定に必要なデータ全てが入力完了か否かをチェックする。必要なデータ全てが入力完了の場合（Ｙｅｓ）は、全体フローチャートに戻り、次のステップＳ２へ進む。必要なデータ全てが入力完了していない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ２８に戻る。
ステップＳ２８では、配管高さ方向の入力オプションボタン５５１が押下されているか否か、つまり、配管高さ方向の入力オプションか否かをチェックする。配管高さ方向の入力オプションの場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ２９へ進み、そうでない場合（Ｎｏ）は、結合子（Ｄ）に従って、図１０のステップＳ３８へ進む。
ステップＳ２９では、表示装置２５に「配管高さ方向を設定する配管横方向位置に移動させて下さい」とのメッセージの表示をし、ステップＳ３０において配管横方向の移動ボタン５４２，５４３（「移動ボタン−＋」）の操作者の操作に合わせて、放射線源１と２次元放射線検出器２を配管横方向Ｚに並進移動の制御をする。この放射線源１と２次元放射線検出器２を配管横方向Ｚに並進移動の制御は、領域設定プログラム２７が、配管横方向の移動ボタン５４２，５４３の操作により、横方向駆動機構１７，１８（図２参照）を、横方向駆動制御部２２ａ、２２ｂを介して同時制御することによりできる。
【００４８】
ステップＳ３１では、画像取得ボタン５５２が押下されたか否かをチェックする。押下された場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ３２へ進み、そうでない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ３０を繰り返す。ステップＳ３２では、領域設定プログラム２７は、画像取込みプログラム２９を動作させ、透過画像（図１２の（ｂ）参照）を表示装置２５に表示させ、後記するマーカ６０１により、参照用部材４０Ａ，４０Ｂに対する透過画像上の幅Ｖ１’，Ｖ２’の入力を受け付ける。
そしてステップＳ３３では、入力用の小画面が開き、参照用部材４０Ａ，４０Ｂの幅Ｖの入力を受け付ける。この小画面の具体例は省略する。
【００４９】
ステップＳ３４では、入力ボタン５５３が押下されたか否かをチェックする。押下された場合（Ｙｅｓ）は、結合子（Ｅ）に従って図１０のステップＳ３５へ進み、そうでない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ３０へ戻る。ステップＳ３５では、放射線源−検出器距離Ｌと、参照用部材幅Ｖと、幅Ｖ１’，Ｖ２’にもとづいて配管高さ方向の仮の開始位置Ｙｓ、仮の終了位置Ｙｆ、仮の基準位置Ｙｃを算出して入力欄５２１，５２２、表示欄５２３に表示する。ステップＳ３６では、入力欄５２１，５２２にオーバーレイの数値入力が許可されており、入力装置２６（図２参照）を用いて数値を手入力することにより、開始位置Ｙｓ、終了位置Ｙｆの修正手入力を受け付ける。
【００５０】
ここで、画像構築領域５０における配管高さ方向の仮の開始位置Ｙｓ、終了位置Ｙｆ、基準位置Ｙｃの算出方法について、図１２を参照しながら説明する。図１２は、画像構築領域の配管高さ方向の領域データの第２の設定方法の説明図であり、（ａ）は、断面説明図、（ｂ）は、透過画像の説明図である。
図１２の（ａ）では、配管１５の曲り部１５ｂに図において手前側に接続した直管部１５ａの図示しない断熱材の上部外表面に参照用部材４０Ａを、図示しない断熱材の下部外表面に参照用部材４０Ｂを設定した状態を示す。参照用部材４０Ａ，４０Ｂは同一部材、例えば、ステンレス部材であり、同一の矩形の平面形状、同一の矩形断面形状をしている。そして、参照用部材の幅Ｖ、以下参照用部材幅Ｖと称する。
【００５１】
そして、参照用部材４０Ａ，４０Ｂが、配管１５の直管部１５ａとともに写りこむように透過画像５１取得すると、表示装置２５の小画面６００には透過画像５１中に参照用部材４０Ａ，４０Ｂそれぞれの参照用部材幅Ｖが拡大投影されて幅Ｖ１’，Ｖ２’として表示される。
操作者が、マーカ６０１を用いて、幅Ｖ１’を示す線と幅Ｖ２’を示す線を指定入力することによって、領域設定プログラム２７は、幅Ｖ１’、幅Ｖ２’を計測することができる。そして、放射線源−検出器距離Ｌ、参照用部材幅Ｖにもとづいて、次式（７Ａ），（７Ｂ）により参照用部材４０Ａ、４０Ｂの放射線射出口１ａからの距離ｕ１，ｕ２を算出することができる。
ｕ１＝Ｌ・Ｖ／Ｖ１’ ・・・・・・・・・・・・・・・・・(７Ａ)
ｕ２＝Ｌ・Ｖ／Ｖ２’ ・・・・・・・・・・・・・・・・・(７Ｂ)
算出されたｕ１，ｕ２の値が仮の開始位置Ｙｓ，仮の終了位置Ｙｆとして入力欄５２１，５２２に表示される。また、仮の基準位置Ｙｃが式（２Ａ）により算出され、表示欄５２３に表示される。
【００５２】
前記したように、距離ｕ１，ｕ２は、必ずしも画像構築領域５０として設定したい高さ幅を包含できているとは限らない。例えば、前記した断熱材の上部外表面に参照用部材４０Ａ、断熱材の下部外表面に参照用部材４０Ｂを設定したときに、断熱部材の上方に突出した温度計の検出座、配管の下方に突出したドレイン配管を考慮してより上方側、または下方側に画像構築領域５０の領域を拡大したい場合がある。その場合は、ステップＳ３６の修正手入力を受け付けることにより、容易に画像構築領域５０の高さ方向の開始位置Ｙｓ、終了位置Ｙｆを修正でき、基準位置Ｙｃはその修正に応じて自動的に変更計算できる。
開始位置Ｙｓ、終了位置Ｙｆが決まれば、画像構築領域５０の配管高さ方向の高さＴは、式（２Ｂ）により自動的に算出される。
このように、画像構築領域５０の配管高さ方向Ｙの開始位置Ｙｓ、終了位置Ｙｆを、投影画像にもとづいて決定する方法を「画像構築領域５０の配管高さ方向Ｙの領域データの第２の決定方法」と称する。
なお、入力欄５２１、５２２の選択は、ポインタ５０２（図５参照）で行われ、入力欄５２１、５２２への数値の手入力完了は、キーボード２６ａの「Enter」キーを押下することにより判定される。
【００５３】
図１０に戻って、ステップＳ３７では、入力ボタン５５３が押下されたか否かをチェックする。入力ボタン５５３が押下された場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ３８へ進み、そうでない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ３６を続ける。
ステップＳ３８では、領域設定終了ボタン５０３が押下されたか否かをチェックする。押下された場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ３９へ進み、そうでない場合はステップＳ４０へ進む。ステップＳ３９では、画像構築領域設定に必要なデータ全てが入力完了か否かをチェックする。必要なデータ全てが入力完了の場合（Ｙｅｓ）は、全体フローチャートに戻り、次のステップＳ２へ進む。必要なデータ全てが入力完了していない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ４０に進む。
【００５４】
ステップＳ４０では、配管横方向の入力オプションボタン５４１が押下されているか否か、つまり、配管横方向の入力オプションか否かをチェックする。配管横方向の入力オプションの場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ４１へ進み、そうでない場合（Ｎｏ）は、結合子（Ｆ）に従って、図１１のステップＳ５５へ進む。
ステップＳ４１では、表示装置２５に「開始位置に移動させて下さい」とのメッセージの表示をし、ステップＳ４２において配管横方向Ｚの移動ボタン５４２，５４３（「移動ボタン−＋」）の操作者の操作に合わせて、横方向駆動機構１７，１８により、放射線源１と２次元放射線検出器２を配管横方向Ｚに並進移動の制御をする。それに合わせて透過画像が表示装置２５に表示される。操作者は、表示装置２５に表示された透過画像と、子画面の監視カメラの配管検査装置本体１００の状態表示とを見ながら開始位置Ｚｓが目的の開始位置Ｚｓか否かを確認した後、入力ボタン５４４を押下する。
【００５５】
ステップＳ４３では、入力ボタン５４４が押下されたか否かをチェックする。入力ボタン５４４が押下された場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ４４へ進み、そうでない場合（Ｎｏ）はステップＳ４２を続ける。ステップＳ４４では、配管横方向Ｚの開始位置（横方向移動開始位置）Ｚｓを取得し、入力欄５２５（図５参照）に表示する。開始位置Ｚｓは、回転角センサ５Ａからの信号にもとづいて容易に取得することができる。
次いで、ステップＳ４５では、表示装置２５に「終了位置に移動させて下さい」とのメッセージの表示をし、結合子（Ｇ）に従って図１１のステップＳ４６において配管横方向の移動ボタン５４２，５４３（「移動ボタン−＋」）の操作者の操作に合わせて、横方向駆動機構１７，１８により、放射線源１と２次元放射線検出器２を配管横方向Ｚに並進移動の制御をする。
ステップＳ４７では、入力ボタン５４４が押下されたか否かをチェックする。入力ボタン５４４が押下された場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ４８へ進み、そうでない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ４６を続ける。ステップＳ４８では、配管横方向Ｚの仮の終了位置（仮の横方向最大移動位置）Ｚｆを取得し、入力欄５２６（図５参照）に表示する。仮の終了位置Ｚｆは、回転角センサ５Ａからの信号にもとづいて容易に取得することができる。
【００５６】
ここで、画像構築領域５０における開始位置Ｙｓと、ステップＳ４４で取得される開始位置ＺｓおよびステップＳ４８で取得される仮の終了位置Ｚｆとの関係は、画像構築領域５０の横方向範囲Ｄの図１２の表示おける最も右寄り開始位置Ｄｓ、図１２の表示おける最も左寄り終了位置Ｄｆに対し、次式（８Ａ），（８Ｂ）の条件を満たすようになされるべきである。
（（Ｗ１）／２）／Ｌ＝（Ｚｓ−Ｄｓ）／Ｙｓ ・・・・・（８Ａ）
ここで、画像構築領域５０の横方向範囲Ｄの開始位置Ｄｓは、開始位置Ｚｓを０（ゼロ）とした場合、負値である。
（（Ｗ１）／２）／Ｌ＝（Ｄｆ−Ｚｆ）／Ｙｓ ・・・・・（８Ｂ）
従って、式（８Ａ）から開始位置Ｚｓは、式（９Ａ）のように表わされ、式（８Ｂ）から開始位置Ｚｓは、式（９Ｂ）のように表わされる。
Ｚｓ＝Ｙｓ・Ｗ１／（２・Ｌ）＋Ｄｓ ・・・・・・・・・（９Ａ）
Ｚｆ＝−Ｙｓ・Ｗ１／（２・Ｌ）＋Ｄｆ ・・・・・・・・（９Ｂ）
つまり、式（１０Ａ），（１０Ｂ）の条件を満たす必要がある。
Ｄｓ≧Ｚｓ−Ｙｓ・Ｗ１／（２・Ｌ） ・・・・・・・・・（１０Ａ）
Ｄｆ≦Ｚｆ＋Ｙｓ・Ｗ１／（２・Ｌ） ・・・・・・・・・（１０Ｂ）
そして、画像構築領域５０の横方向範囲Ｄは、次式（１１）により算出される。
Ｄ＝Ｄｆ−Ｄｓ≦Ｚｆ−Ｚｓ＋Ｙｓ・Ｗ１／Ｌ ・・・・・（１１）
そのためにフローチャートでは省略したが式（１０Ａ），（１０Ｂ），（１１）の条件が、操作者の画像構築領域５０として設定したい横方向範囲Ｄを満たしているかどうかを、小画面を表示装置２５に表示させ、確認させると都合が良い。
【００５７】
ステップＳ４９では、仮の終了位置Ｚｆが、開始位置Ｚｓと同じ値か否かをチェックする。同じ値の場合（Ｙｅｓ）はステップＳ５０へ進み、異なる値の場合（Ｎｏ）は、ステップＳ５１へ進む。ステップＳ５０では、仮の終了位置をそのまま終了位置Ｚｆとし、基準位置Ｚｃ＝Ｚｆとして、ステップＳ５５へ進む。
ステップＳ５１では、横方向移動ステップ幅ΔＺ（＝Ｋ・Ｗ１・Ｙｆ／Ｌ）を算出する。
【００５８】
ステップＳ５２では、Ｚｍａｘ＝Ｚｓ＋ΔＺとしてステップＳ５３へ進み、ＺｍａｘがＺｆ以上か否かをチェックする。ＺｍａｘがＺｆ以上の場合（Ｙｅｓ）はステップＳ５４へ進み、そうでない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ５２を繰り返す。
ステップＳ５４では、Ｚｆ以上の値となるＺｍａｘを改めて配管横方向の終了位置（横方向最大移動位置）Ｚｆ（＝Ｚｍａｘ）とし、基準位置Ｚｃ（＝（Ｚｓ＋Ｚｆ）／２）を算出して表示装置２５に表示する。
図１３は、配管横方向に移動して配管軸方向に走査した場合の透過画像と立体画像の説明図であり、（ａ）は、透過画像の説明図、（ｂ）は、再構成された配管の立体画像の説明図である。
配管１５の内周面に腐食部５３が存在したとき、図１３の（ａ）の透過画像５１から図１３の（ｂ）に示すような立体画像が再構成される。そして、腐食部５３の深さを立体画像や断層画像から計測することができる。また、配管１５の立体画像中の任意の位置の肉厚５２を計測することができる。
【００５９】
ステップＳ５４の後、ステップＳ５５へ進み、画像構築領域設定に必要なデータ全てが入力完了か否かをチェックする。必要なデータ全てが入力完了の場合（Ｙｅｓ）は、全体フローチャートに戻り、次のステップＳ２へ進む。必要なデータ全てが入力完了していない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ５６へ進み、表示装置２５に「未入力のデータがあります」と表示させ、結合子（Ｈ）に従って図８のステップＳ１１に戻る。
以上により、手動移動操作入力モードにおける一連の画像構築領域５０に係わるデータの入力制御の処理が終了する。
フローチャートにおけるステップＳ２８〜Ｓ３７が、特許請求の範囲に記載の「領域高さ方向決定手段」並びに「領域高さ方向決定工程」に対応し、ステップＳ５１が、特許請求の範囲に記載の「横方向移動間隔決定手段」に対応する。
【００６０】
そして、図４に示す全体フローチャートのステップＳ２へ進むと、走査制御および画像取込みの制御がなされる。
この走査の実行において走査制御プログラム２８（図３参照）は、画像取込みプログラム２９（図３参照）と並行してＣＰＵ２４ａ（図３参照）で実行される。そして、領域設定プログラム２７で設定された配管軸方向走査範囲Ｘｓｃａｎと横方向移動幅Ｚｔｒａｎｓｆｅｒ（図６参照）にもとづいて、放射線源１と２次元放射線検出器２を配管横方向Ｚに対して開始位置Ｚｓ（図６参照）として、前記した配管軸方向走査範囲Ｘｓｃａｎに対し支持装置３（図２参照）を一定速度で、配管軸方向Ｘに移動させる。つまり、放射線源１と２次元放射線検出器２を並進走査するように軸方向駆動制御部２２ｃに指令を出し、回転角センサ５Ｃ（図３参照）からの信号にもとづいて所定の距離毎に画像取込みプログラム２９に画像取込みタイミング信号を入力する。
【００６１】
画像取込みプログラム２９は、この画像取込みタイミング信号を受けたとき、検出器制御部２２Ｃ（図３参照）を介して、前記した個々のフォトダイオードが出力する検出信号とそのフォトダイオードの２次元放射線検出器２における２次元平面での位置情報である検出器アドレス信号とを透過データとして受信し、透過画像を生成する。そして、画像取込みプログラム２９は、生成した透過画像を回転角センサ５Ｃからの信号にもとづいて算出した配管軸方向Ｘの位置座標、回転角センサ５Ａ（図３参照）または回転角センサ５Ｂからの信号にもとづいて算出した配管横方向Ｚの位置座標とともに透過画像格納部３２（図３参照）に記憶させる。
【００６２】
この配管軸方向走査範囲Ｘｓｃａｎの走査が終了すると走査制御プログラム２８は、放射線源１と２次元放射線検出器２の前記した横方向移動幅Ｚｔｒａｎｓｆｅｒのデータにもとづいて、横方向駆動制御部２２ａ，２２ｂに配管横方向Ｚに横方向移動ステップ幅ΔＺだけ放射線源１と２次元放射線検出器２を並進移動させる指令を出力する。その指令を受け、横方向駆動制御部２２ａ，２２ｂは、回転角センサ５Ａ，５Ｂからの信号にもとづき横方向移動ステップ幅ΔＺだけ放射線源１と２次元放射線検出器２を配管横方向Ｚに移動させる。
その後、前記した配管軸方向走査範囲Ｘｓｃａｎに対し支持装置３を一定速度で、配管軸方向Ｘに移動させる。つまり、放射線源１と２次元放射線検出器２を並進走査するように軸方向駆動制御部２２ｃに指令を出し、回転角センサ５Ｃからの信号にもとづいて所定の距離毎に画像取込みプログラム２９に画像取込みタイミング信号を入力する。
画像取込みプログラム２９は、前記したように透過データを受信し、透過画像を生成し、配管軸方向Ｘの位置座標、配管横方向Ｚの位置座標とともに透過画像格納部３２に記憶させる。
【００６３】
このように、領域設定プログラム２７を用いて設定された横方向移動幅Ｚｔｒａｎｓｆｅｒの端である開始位置Ｚｓ，Ｚｙに到るまで、放射線源１と２次元放射線検出器２を、配管軸方向走査範囲Ｘｓｃａｎの間で並進走査による透過画像の生成と記憶を繰り返す。
なお、配管１５の直径が細く、１回の並進走査で配管１５の直径がカバーできる場合は、横方向移動幅Ｚｔｒａｎｓｆｅｒがゼロなので、横方向移動ステップ幅ΔＺだけ放射線源１と２次元放射線検出器２を配管横方向Ｚに移動させて、並進操作を繰り返すことは必要ないのは当然である。
【００６４】
本実施形態によれば、配管高さ方向Ｙの開始位置Ｙｓの位置での配管横方向Ｚに対して、放射線源１から放射されるＸ線が画像構築領域５０をカバーするように横方向移動ステップ幅ΔＺが算出されて設定されるので、直径の大きい配管の断層画像や立体画像が精度良く得られる。
また、画像構築領域５０の配管高さ方向Ｙの開始位置Ｙｓ、終了位置Ｙｆを設定するときに、参照用部材４０Ａ，４０Ｂを利用し、容易に設定できる。
また、横方向移動幅Ｚｔｒａｎｓｆｅｒの両端を設定する際に、透過画像を見ながら配管１５の配管横方向Ｚの両端の外径を写しこんでいることを表示装置２５で確認して横方向移動幅Ｚｔｒａｎｓｆｅｒを設定するので、画像構築領域５０の横方向範囲Ｄを必要な範囲に確実に設定できる。
【００６５】
なお、本実施形態において、２次元放射線検出器２のみを配管横方向Ｚに移動させ、放射線源１は配管横方向Ｚに移動させずに、一定位置において２次元放射線検出器２の検出面２ａにＸ線、またはγ線の照射方向を設定できるような回転機構を設ける方法も可能である。ただし、放射線強度は距離の二乗に反比例して低下するため、放射線源１の照射範囲を回転機構により配管横方向Ｚに変化させるのでは、放射線源１と２次元放射線検出器２の距離が離れるに従い、画質の劣化が懸念される。本実施形態では鉄等の金属製配管が主な検査対象であり、金属のように密度が大きいものを透過した放射線の減衰は著しく、画質の劣化がより顕著になる。そのため、放射線源１と２次元放射線検出器２の距離が変化しない本実施形態の方がより望ましい。
【００６６】
図１２では、参照用部材４０Ａ、４０Ｂを配管１５の上下に取り付けた場合を示しているが、どちらか一方のみ、例えば、上側だけを取り付け、その高さ方向の位置、つまり、開始位置Ｙｓを同定した後に、既知である配管１５の直径の値にもとづいて画像構築領域５０の終了位置Ｙｆ、高さ方向の高さＴおよび基準位置Ｙｃを決定することも可能である。
【００６７】
《画像構築領域の配管高さ方向の領域データの第３の決定方法》
次に、図１４を参照しながら画像構築領域の配管高さ方向の領域データの第３の決定方法について説明する。図１４は、画像構築領域の配管高さ方向の領域データの第３の決定方法の説明図であり、（ａ）は、断面説明図、（ｂ）は、透過画像の説明図である。
この配管高さ方向の領域データの決定方法では、参照用部材４０Ａ，４０Ｂを使用せずに、既知である配管１５の肉厚ｔを利用して決定するものである。図１４に示すように、放射線源１および２次元放射線検出器２を配管横方向Ｚの配管１５の直径における手前端側（開始位置Ｚｓ側）端面が投影される位置に配置し透過画像を取得する。そして、取得した透過画像から肉厚が既知の肉厚ｔが拡大投影されたサイズｔ’から拡大率を求める。
配管１５の肉厚t、拡大投影された厚さt'から、配管１５の高さ方向の中心位置、つまり基準位置Ｙｃが次式（１２Ａ）で算出される。
【００６８】
具体的には、領域設定プログラム２７によって表示装置２５の小画面６０５には透過画像５１中に配管１５の肉厚ｔが拡大投影されてｔ’として表示される。操作者が、マーカ６０１を用いて、肉厚ｔ’を示す線を指定入力することによって、肉厚ｔ’が計測される。そして、既知の肉厚ｔと配管１５の半径に係わるデータとして、既知の半径Ｒｐｉｐｅに対して、例えば、少し大きめに１０％マージンΔＲを加算した値を入力装置２６により入力する。すると画像構築領域５０の開始位置Ｙｓ、終了位置Ｙｆは、式（１２Ｂ），（２Ｃ）のように算出される。また、画像構築領域５０の高さＴは、式（１２Ｄ）で算出される。
【００６９】
ここで、既知の半径Ｒｐｉｐｅに対して、例えば、少し大きめに１０％マージンΔＲを加算するのは、配管１５の外表面に断熱材が施されていることを考慮し、また、投影された肉厚ｔ’の計測誤差を考慮したものである。
Ｙｃ＝Ｌ・ｔ／ｔ’ ・・・・・・・・・・・・・・・・・（１２Ａ）
Ｙｓ＝Ｙｃ−（Ｒｐｉｐｅ＋ΔＲ） ・・・・・・・・・・（１２Ｂ）
Ｙｆ＝Ｙｃ＋（Ｒｐｉｐｅ＋ΔＲ） ・・・・・・・・・・（１２Ｃ）
Ｔ＝Ｒｐｉｐｅ＋ΔＲ ・・・・・・・・・・・・・・・・（１２Ｄ）
このように画像構築領域５０の配管高さ方向Ｙの領域データの第３の決定方法によっても容易に開始位置Ｙｓ，終了位置Ｙｆ、画像構築領域５０の高さＴが設定できる。
【００７０】
本実施形態では、放射線源１からのコーンビーム状の放射線の配管横方向Ｚの広がりは、２次元放射線検出器２の幅Ｗ１をカバーするものとして説明したがそれに限定されるものではない。２次元放射線検出器２として、配管横方向Ｚの幅Ｗ１が配管１５の直径よりも大きなサイズのものが得られる場合は、放射線源１から照射される放射線の配管横方向Ｚの広がりが検出面２ａ全体に及ばない。そこで、配管検査装置本体１００は、放射線源１のみが配管横方向Ｚに移動可能とする横方向駆動機構１７を有し、２次元放射線検出器２を配管横方向Ｚに移動させる横方向駆動機構１８を有しない構成としても良い。
その場合の画像構築領域５０の領域設定のデータ入力方法や横方向移動ステップ幅ΔＺ、横方向移動幅Ｚｔｒａｎｓｆｅｒについても実施形態と同様の方法が適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明の配管の断層撮影装置およびその制御方法を用いることで、発電プラントに設置された配管だけでなく、航空機の翼等、２次元放射線検出器の視野に納まらないような大型構造物にたいして断層画像や立体像を構築することができ、これらの非破壊検査が製作工場や検査工場の現場で可能となる。
【符号の説明】
【００７２】
１ 放射線源
１ａ 放射線射出口
２ ２次元放射線検出器
２ａ 検出面
３ 支持装置
３ａ 支持枠基部
３ｂ1，３ｂ2 支持枠腕部
３ｃ 可動架台
３ｅ 可動架台
４Ａ、４Ｂ，４Ｃ モータ
５Ａ，５Ｂ 回転角センサ（横方向位置検出センサ）
５Ｃ 回転角センサ
６Ａ，６Ｂ 駆動軸
７Ａ ピニオンギア
７Ｂ 駆動ギア
８ ラック
８ａ ラック歯
９ 押圧車
１０Ａ，１０Ｂ 案内車
１１ 案内バー
１３ 支持脚
１５ 配管
１５ａ 直管部
１５ｂ 部
１７ 横方向駆動機構
１８ 横方向駆動機構
１９ 軸方向駆動機構
２１ 制御装置
２２Ａ 走査制御部（駆動制御手段）
２２ａ 横方向駆動制御部
２２ｂ 横方向駆動制御部
２２ｃ 軸方向駆動制御部
２２Ｂ 放射線源制御部
２２Ｃ 検出器制御部
２３ 制御コンソール
２４ 本体
２７ 領域設定プログラム（軸方向走査距離設定手段、横方向最大移動距離設定手段）
２８ 走査制御プログラム
２９ 画像取込みプログラム（透過画像取得手段）
３０ 画像再構成演算プログラム（画像再構成演算手段）
３１ 画像計測プログラム
３２ 透過画像格納部
３３ 再構成演算結果格納部
３４ 計測結果格納部
４０Ａ、４０Ｂ 参照用部材
５０ 画像構築領域（断層画像構築領域）
５１ 透過画像
１００ 配管検査装置本体
５００ 操作画面（断層画像構築領域設定手段）
５００ａ 一般操作欄
５００ｂ 座標軸表示欄
５００ｃ 座標入力欄
５００ｄ 手動移動操作入力モード欄
５０３ 領域設定終了ボタン
５０５ 入力モードボタン
５１１，５１２，５２１，５２２，５２５，５２６ 入力欄
５３１ 入力オプションボタン
５３２，５３３ 移動ボタン
５３４ 入力ボタン
５４１ 入力オプションボタン
５４２，５４３ 移動ボタン
５４４ 入力ボタン
５５１ 入力オプションボタン
５５２ 画像取得ボタン
５５３ 入力ボタン
Ｄ 横方向範囲
Ｄｓ 開始位置
Ｄｆ 終了位置
Ｌ 放射線源−検出器距離
Ｓ 距離
Ｔ 高さ
Ｖ 参照用部材幅
Ｗ１ 横方向幅
Ｘ 配管軸方向
Ｘｓ 開始位置
Ｘｆ 終了位置
Ｘｃ 基準位置
Ｘｓｃａｎ 配管軸方向走査範囲
Ｙ 配管高さ方向
Ｙｓ 開始位置
Ｙｃ 基準位置
Ｙｆ 終了位置
Ｚ 配管横方向
Ｚｃ 基準位置
Ｚｓ 開始位置
Ｚｆ 終了位置
Ｚｔｒａｎｓｆｅｒ 横方向移動幅
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非破壊検査を実施するための放射線断層撮影装置を用いた配管の断層撮影装置およびその制御方法に関わり、特に、検査対象の配管径が大きく、放射線源からの放射線の広がりの範囲(視野内)にその配管の外径の全体が収まらない場合において用いる配管の断層撮影装置およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電プラントや火力発電プラント等や、化学プラント、石油プラントに設置された配管の健全性を確保するために、放射線を利用して配管内部の様子を画像化し、非破壊で検査する放射線透過試験方法がある。この方法を利用した検査装置の一例に特許文献１に開示された技術がある。特許文献１に開示された技術は、配管を挟んで対抗配置した携帯型Ｘ線発生装置（本発明における「放射線源」に対応）と一次元のアレイセンサ（放射線検出器）を配管の軸方向に移動し、透過Ｘ線の強度の差異にもとづき配管の腐食状況を連続的に画像化するものである。
この特許文献１に開示された技術では、Ｘ線の照射方向に重なった欠陥を識別するために、配管の軸方向と直角な方向（本発明における「配管横方向」）にＸ線発生装置を移動し測定するための機構を設けている。しかしながら放射線透過試験では、放射線の照射方向の位置情報が得られないため、特許文献１に記載の技術であっても、腐食や欠陥の領域が広い場合にはそれらを識別することは困難である。
【０００３】
また、配管を断層撮影する技術として、特許文献２に開示された技術が知られている。特許文献２に開示の技術では、産業用のＸ線ＣＴ装置がＸ線発生装置から放射されるある開き角を持ったファンビームを検査対象物の周囲を１８０°旋回、一般的には３６０°旋回させて取得した複数の透過データにもとづいて断層画像または立体画像を構築するものである。以下、検査対象物の周囲を１８０°旋回、一般的には３６０°旋回させて取得した複数の透過データを「完全投影データ」と称する。
ただし、前記各種プラントの配管は狭隘な場所に設置されていることが多く、産業用に用いられている特許文献２に開示のような産業用のＸ線ＣＴ装置を適用することは困難である。
【０００４】
更に、特許文献３に開示された技術では、産業用のＸ線ＣＴ装置で必要とする検査対象物回りの角度よりも小さい角度範囲で取得された複数の透過データにより断層画像または立体画像を構築することが可能である。以下、検査対象物回りの１８０°よりも小さい角度範囲で取得された複数の透過データを「不完全投影データ」と称する。
ちなみに、特許文献３に開示された技術では、配管の軸方向に放射線源と２次元放射線検出器を並進走査させて透過データを取得している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−４５６２号公報
【特許文献２】特開平２−８８９５０号公報
【特許文献３】特開２００８−２７５３５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、放射線源から放射される放射線は、通常、円錐状に放出される場合が多く、その広がり角度は一般的に４０°程度である。また、一般的な２次元放射線検出器の検出面のサイズが２０ｃｍ×４０ｃｍ四方程度である。このとき、検出面の長手方向（４０ｃｍの方向）は配管の軸方向に対応させ、検出面の２０ｃｍの方向は、配管の軸方向に対して水平面内で直角方向である配管横方向に対応させることが従来例であり、このような場合、大口径の配管に特許文献３の技術を適用すると、配管の外径の範囲が視野に収まらないという課題がある。また、２次元放射線検出器の検出面のサイズが十分広いものを適用可能である場合でも、断層撮影装置本体の全体の重量が増大し、断層撮影装置本体の運搬や搬入、設置が困難になる等の課題がある。
【０００７】
本発明の目的は、配管の外径の範囲を包含した撮影を可能とし、プラントに設置された大口径の配管を現地で断層撮影により非破壊検査する場合であっても、十分な精度が得られる非破壊検査ができる配管の断層撮影装置およびその制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために、本発明は、配管を挟んで、放射線源と２次元放射線検出器を対向配置する支持装置と、支持装置を介して、放射線源と２次元放射線検出器を配管の軸方向の所定距離を並進走査させる軸方向駆動機構と、支持装置を介して、放射線源と２次元放射線検出器を、配管の軸方向に対して水平面内で直角な配管横方向に並進移動させる横方向駆動機構と、横方向駆動機構の並進移動の横方向最大移動距離を設定する横方向最大移動距離設定手段と、軸方向駆動機構および横方向駆動機構を制御する駆動制御手段と、を備え、
横方向最大移動距離設定手段は、横方向駆動機構による放射線源および２次元放射線検出器の配管横方向の並進移動の間隔を、２次元放射線検出器の配管横方向の幅と、放射線源と２次元放射線検出器間の距離と、放射線源と配管の放射線源側表面までの所定距離とにもとづいて決定する横方向移動間隔決定手段を有することを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、横方向移動間隔決定手段により配管横方向における配管の外径の両端を含む領域全体を、配管横方向に透過データの欠落もなく撮影できる。その結果、大口径の配管の場合でも、配管横方向における配管の外径の両端を含む断層画像または立体画像を再構成することができる。
本発明は、配管検査用の断層撮影装置の制御方法を含む。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、配管の外径の範囲を包含した撮影を可能とし、プラントに設置された大口径の配管を現地で断層撮影により非破壊検査する場合であっても、十分な精度が得られる非破壊検査ができる配管の断層撮影装置およびその制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】配管の断層撮影装置を構成する配管検査装置本体の概要図である。
【図２】図１における配管検査装置本体のＡ−Ａ矢視図と、配管の断層撮影装置を構成する制御装置、制御コンソールの概要図である。
【図３】制御装置および制御コンソールの機能構成ブロック図である。
【図４】制御コンソールにおける全体制御の流れを示すフローチャートである。
【図５】画像構築領域を設定する操作画面の説明図である。
【図６】放射線源および２次元放射線検出器の配管軸方向の並進走査と、配管横方向の並進移動を説明する平面図である。
【図７】放射線源および２次元放射線検出器の配管横方向の並進移動を説明する図１１におけるＢ−Ｂ矢視図であり、画像構築領域の高さ方向の設定と横方向の設定の説明図である。
【図８】画像構築領域の設定の制御の流れを示すフローチャートである。
【図９】画像構築領域の設定の制御の流れを示すフローチャートである。
【図１０】画像構築領域の設定の制御の流れを示すフローチャートである。
【図１１】画像構築領域の設定の制御の流れを示すフローチャートである。
【図１２】画像構築領域の配管高さ方向の領域データの第２の設定方法の説明図であり、（ａ）は、断面説明図、（ｂ）は、透過画像の説明図である。
【図１３】配管横方向に移動して配管軸方向に走査した場合の透過画像と立体画像の説明図であり、（ａ）は、透過画像の説明図、（ｂ）は、再構成された配管の立体画像の説明図である。
【図１４】画像構築領域の配管高さ方向の領域データの第３の決定方法の説明図であり、（ａ）は、断面説明図、（ｂ）は、透過画像の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態に係わる配管の断層撮影装置について、発電プラント等に設置された配管を例として、図１、図２を参照しながら説明する。
図１は、配管の断層撮影装置を構成する配管検査装置本体の概要図であり、図２は、図１における配管検査装置本体のＡ−Ａ矢視図と、配管の断層撮影装置を構成する制御装置、制御コンソールの概要図である。
本実施形態の配管の断層撮影装置は、図２に示すように制御装置２１、制御コンソール２３、配管検査装置本体１００を含んで構成されている。
図１では配管１５の直管部に対して配管検査装置本体１００を設置した場合を示している。配管検査装置本体１００は、放射線源１、２次元放射線検出器２、支持装置３、支持装置３を配管１５に沿って移動可能にする支持脚１３に保持されたラック８、案内バー１１等を含んで構成されている。
放射線源１および２次元放射線検出器２は、配管１５を図１において上下方向に挟むように対向させてコの字型の枠形状の支持装置３に取り付けられている。
【００１３】
支持装置３は、後記するモータ４Ａ，４Ｂ，４Ｃ、ピニオンギア７Ａ、駆動ギア７Ｂ、押圧車９、案内車１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｂ等を取り付ける基部である支持枠基部３ａと、支持枠基部３ａの上方側から矢印Ｚで示した配管横方向に延伸する支持枠腕部３ｂ1と、支持枠基部３ａの下方側から配管横方向延伸する支持枠腕部３ｂ2と、放射線源１を配管横方向に移動する横方向駆動機構１７と、２次元放射線検出器２を配管横方向に移動する横方向駆動機構１８と、を含んで構成されている。
ここで、横方向駆動機構１７、１８が、特許請求の範囲に記載の「横方向駆動機構」を構成する。また、モータ４Ｃ、ピニオンギア７Ａ、駆動ギア７Ｂ、押圧車９、案内車１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｂは後記する軸方向駆動機構１９の一部を構成する。
【００１４】
（放射線源）
そして、放射線源１は、支持枠腕部３ｂ1に沿った駆動軸６Ａに取り付けられた可動架台３ｃ（図２参照）に、固定バンド３ｄで固定されている。
放射線源１は、例えば、携帯型のＸ線発生装置である。当然ながら放射線源１としてガンマ線源を用いることも可能である。放射線源１で発生したＸ線は、放射線射出口１ａから下方に向けてコーンビーム状に放射される。
放射線源１への高圧電源は制御装置２１から供給されるとともに、そのＸ線放射と停止の動作を制御される。
【００１５】
（２次元放射線検出器）
また、２次元放射線検出器２は、支持枠腕部３ｂ2に沿った駆動軸６Ｂに取り付けられた可動架台３ｅ（図２参照）に固定されている。
２次元放射線検出器２としては、放射線の入射面に設けられた入力蛍光面からの発光を光電子に変換し、光電子を集束させて光学像を出力する検出器の他に、フラットパネルディテクタ（Flat Panel Detector、以下「ＦＰＤ」）がある。ＦＰＤは、例えば、２０ｃｍ×４０ｃｍの平面サイズの例えば、プラスチック・シンチレータの背面に０.１〜０.３ｍｍ角のフォトダイオードを格子状に密に配列し、プラスチック・シンチレータで発生した光を検出するタイプの平面放射線検出器である。一般的に、ＦＰＤは前記光電子を集束させて光学像を出力する検出器よりも装置の奥行きが短いため、狭隘な場所にも適用しやすい。そのため本実施形態では、２次元放射線検出器２をＦＰＤとした場合で説明するが、前記光電子を集束させて光学像を出力する検出器を利用した装置構成とすることも可能である。
２次元放射線検出器２からの検出信号（透過データ）は、制御装置２１を介して制御コンソール２３に入力される。
【００１６】
（横方向駆動機構）
次に、放射線源１を配管横方向に移動する横方向駆動機構１７、および２次元放射線検出器２を配管横方向に移動する横方向駆動機構１８について説明する。
図２に示すように横方向駆動機構１７は、支持枠基部３ａの上方側に設けられたモータ４Ａ，支持枠腕部３ｂ1に沿って配置された駆動軸６Ａ、可動架台３ｃ、案内軸（図示せず）等から構成されている。
駆動軸６Ａは、スクリューネジを切ってあり、その両端は、モータ４Ａの出力軸と支持枠腕部３ｂ1端部に設けられた軸受け部により支持されている。そして、モータ４Ａにより正転または逆転駆動されることにより可動架台３ｃを配管横方向に移動可能となっている。ちなみに、可動架台３ｃを配管横方向に貫通し、可動架台３ｃが摺動可能な２本の前記した案内軸（図示せず）が、矢印Ｘで示した配管１５の軸方向において、駆動軸６Ａの前後に配されている。以下、配管１５の軸方向を「配管軸方向Ｘ」と称する。
モータ４Ａには、回転角センサ（横方向位置検出センサ）５Ａが設けられている。回転角センサ５Ａからの信号は制御装置２１に入力される。モータ４Ａへの電力は、制御装置２１から供給されるとともに、可動架台３ｃの配管横方向の位置制御も制御装置２１を介してなされる。
【００１７】
図２に示すように横方向駆動機構１８は、支持枠基部３ａの下方側に設けられたモータ４Ｂ，支持枠腕部３ｂ2に沿って配置された駆動軸６Ｂ、可動架台３ｅ、案内軸（図示せず）等から構成されている。
駆動軸６Ｂは、スクリューネジを切ってあり、その両端は、モータ４Ｂの出力軸と支持枠腕部３ｂ2端部に設けられた軸受け部により支持されている。そして、モータ４Ｂにより正転または逆転駆動されることにより可動架台３ｅを配管横方向に移動可能となっている。ちなみに、可動架台３ｅを配管横方向に貫通し、可動架台３ｅが摺動可能な２本の前記した案内軸（図示せず）が、配管軸方向Ｘにおいて、駆動軸６Ｂの前後に配されている。
モータ４Ｂには、回転角センサ（横方向位置検出センサ）５Ｂが設けられている。回転角センサ５Ｂからの信号は制御装置２１に入力される。モータ４Ｂへの電力も制御装置２１から供給されるとともに、可動架台３ｅの配管横方向の位置制御も制御装置２１を介してなされる。
【００１８】
ところで、図２に一点鎖線で示すように、放射線源１の放射線射出口１ａの配管横方向の中心線と、２次元放射線検出器２の平面形状の検出面２ａの配管横方向の中心線とが一致するように、可動架台３ｃ，３ｅの配管横方向の位置は、制御装置２１により制御されて、配管横方向に並進移動される。
また、図示してないが放射線源１の放射線射出口１ａの配管軸方向Ｘにおける中心線は、２次元放射線検出器２の平面形状の検出面２ａの配管軸方向Ｘの中心線と一致するように可動架台３ｃ，３ｅに設定されている。
【００１９】
（軸方向駆動機構）
次に、支持装置３を配管軸方向Ｘに移動する軸方向駆動機構１９について説明する。軸方向駆動機構１９は、モータ４Ｃ、ピニオンギア７Ａ、駆動ギア７Ｂ、押圧車９、案内車１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｂ、支持脚１３に保持されたラック８、案内バー１１等を含んで構成されている。ここで、ラック８、案内バー１１は、配管１５に沿って配置されている。
支持枠基部３ａには、図１に示すようにモータ４Ｃが設けられ、その出力軸でピニオンギア７Ａを駆動し、その回転軸が支持枠基部３ａに支承されたピニオンギア７Ａに噛み合わされた駆動ギア７Ｂが回転される。駆動ギア７Ｂは、ラック８の上面側に設けられたラック歯８ａと噛み合って、支持装置３をラック８に沿って、移動させる。また、支持枠基部３ａに回転軸が取り付けられた押圧車９が、ラック８の下面側に配置され、図２における上方向に押圧車９の回転軸を付勢してラック歯８ａと駆動ギア７Ｂの噛み合いを適切に維持するスプリング（図示せず）が支持枠基部３ａに設けられている。
ここで、ピニオンギア７Ａと駆動ギア７Ｂとは、減速機構を構成している。また、モータ４Ｃには回転角センサ５Ｃが設けられている。回転角センサ５Ｃからの信号は制御装置２１に入力される。モータ４Ｃへの電力も制御装置２１から供給されるとともに、支持装置３の配管軸方向Ｘの位置制御も制御装置２１を介してなされる。
【００２０】
また、図１に示すようにラック８に上下方向平行に案内バー１１が、支持脚１３に保持されており、案内バー１１の上面に、支持枠基部３ａに回転軸が取り付けられた案内車１０Ａが乗ることで、支持装置３の荷重の一部を案内バー１１に掛ける。更に、支持枠基部３ａに回転軸が取り付けられた案内車１０Ｂ、１０Ｂが、案内バー１１の下面側に配置されている。そして、図２における下方向に案内車１０Ａの回転軸を付勢して案内バー１１に適切に荷重を掛け、図２における上方向に案内車１０Ｂ、１０Ｂの回転軸を付勢して案内バー１１に適切に荷重を掛ける２個のスプリング（図示せず）が支持枠基部３ａに設けられている。
【００２１】
このように案内車１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｂを設けることにより、支持装置３の荷重が適切にラック８と案内バー１１に分散され、モータ４Ｃによる配管軸方向Ｘの駆動が滑らかに行なわれるとともに、モータ４Ｃによる配管軸方向Ｘの駆動時に、支持装置３の支持枠基部３ａが、配管軸方向Ｘに対して垂直に維持される。
【００２２】
なお、横方向駆動機構１７，１８の構成については、前記した構成に限定されるものではない。
また、配管１５は、外周に保温材を取り付けられていることが多いが、本実施形態の図では、保温材を省略して示してある。
【００２３】
次に、図３を参照しながら制御装置２１と制御コンソールについて説明する。図３は、制御装置および制御コンソールの機能構成ブロック図である。
《制御装置》
図３に示すように、制御装置２１は、走査制御部（駆動制御手段）２２Ａ、放射線源制御部２２Ｂ、検出器制御部２２Ｃを含んで構成され、走査制御部２２Ａ、放射線源制御部２２Ｂ、検出器制御部２２Ｃは、制御コンソール２３の制御入出力インタフェース２４ｆと通信接続している。
走査制御部２２Ａは、モータ４Ａの回転を制御する横方向駆動制御部２２ａ、モータ４Ｂの回転を制御する横方向駆動制御部２２ｂ、モータ４Ｃの回転を制御する軸方向駆動制御部２２ｃを含んでいる。
横方向駆動制御部２２ａ，２２ｂ，２２ｃは、後記する走査制御プログラム２８からの指令により制御され、それぞれモータ４Ａ，４Ｂ，４Ｃの回転を制御する。
【００２４】
放射線源制御部２２Ｂは、放射線源１に供給する高圧電源を含んでおり、放射線源１のオン、オフ制御と、放射線源がオン状態のとき、所定の強度のＸ線を放射するように電流制御を行う。ちなみに、オン状態の最初において、放射線源１が安定に所定の強度のＸ線を放射できる状態となったとき、制御コンソール２３に放射線源１の「照射可」の信号を出力する。
【００２５】
検出器制御部２２Ｃは、放射線源１が安定にＸ線を放射している状態において、後記する走査制御プログラム２８の機能によって制御され、放射線源１と２次元放射線検出器２が配管軸方向Ｘに一定速度で並進走査されているときに、後記する画像取込みプログラム２９の機能によって所定の距離毎に２次元放射線検出器２からの個々のフォトダイオードからの検出信号（透過データ）を、検出器アドレス信号とともに取得して、制御コンソール２３の制御入出力インタフェース２４ｆに入力する。
【００２６】
《制御コンソール》
次に、制御コンソール２３について説明する。図２に示すように制御コンソール２３は、本体２４、表示装置２５、入力装置２６等から構成される、例えば、計算機であり、制御コンソール２３を操作する操作者がＸ線の被爆をしないように配管検査装置本体１００から少し離れた位置に配置してある。そのため、監視カメラ（図示せず）を配管検査の現場近くに設置して、そのカメラ画像を制御コンソール２３の表示装置２５の小画面に表示させ、配管検査装置本体１００の動作状況を監視するようにすると都合が良い。
制御コンソール２３の本体２４は、図３に示すように、ＣＰＵ２４ａ、バス２４ｂ、ＲＯＭ２４ｃ、ＲＡＭ２４ｄ、ＶＲＡＭ（Video RAM）２４ｅ、制御入出力インタフェース２４ｆ、表示インタフェース２４ｇ、入力インタフェース２４ｈ、記憶装置２４ｋ等を有している。
ＶＲＡＭ２４ｅは、表示装置２５に表示するためのデータを一時記憶するメモリであり、表示インタフェース２４ｇは、表示装置２５に画像データやテキストデータを表示させるための出力インタフェースである。入力インタフェース２４ｈは入力装置２６からの入力のための入力インタフェースである。
【００２７】
記憶装置２４ｋは、例えば、ハードディスクを用いた記憶装置であり、予め格納された領域設定プログラム（軸方向走査距離設定手段、横方向最大移動距離設定手段）２７、走査制御プログラム２８、画像取込みプログラム（透過画像取得手段）２９、画像再構成演算プログラム（画像再構成演算手段）３０、および画像計測プログラム３１と、ワーク作業用の記憶領域である透過画像格納部３２、再構成演算結果格納部３３、計測結果格納部３４と、を有している。
【００２８】
（領域設定プログラム）
領域設定プログラム２７は、２次元放射線検出器２からの透過データにもとづき、断層画像や立体画像を生成させる３次元の領域（断層画像構築領域）５０（図５参照、以下では「画像構築領域５０」と称する）を設定するプログラムである。領域設定プログラム２７は、ＣＰＵ２４ａで実行される時に、表示装置２５と、キーボード２６ａ、マウス２６ｂ等の入力装置２６を操作者が用いて、会話形式で操作するものである。操作者は、この画像構築領域５０を設定するときには、具体的には、放射線源１と２次元放射線検出器２を並進走査する配管軸方向Ｘの範囲Ｘｓｃａｎ（以下では「配管軸方向走査範囲Ｘｓｃａｎ」と称する）と、配管軸方向Ｘの並進走査を繰り返すための放射線源１と２次元放射線検出器２の配管横方向の移動幅Ｚｔｒａｎｓｆｅｒ（以下では「横方向移動幅Ｚｔｒａｎｓｆｅｒ」と称する）を設定する。その詳細な機能や方法については、図５の操作画面の説明、および図８から図１１のフローチャートの説明の中で後記する。
ここで、「横方向移動幅Ｚｔｒａｎｓｆｅｒ」が、特許請求の範囲に記載の「横行方向最大移動距離」に対応する。
【００２９】
（走査制御プログラム）
走査制御プログラム２８は、透過データを取得するための、放射線源１と２次元放射線検出器２の並進走査、つまり、支持装置３の配管軸方向Ｘの移動の制御と、放射線源１と２次元放射線検出器２の配管横方向の移動制御をするプログラムである。
走査制御プログラム２８が起動されると、放射線源制御部２２Ｂに指令を出し、Ｘ線を所定の強度で放射するように放射線源１を制御させる。走査制御プログラム２８は、放射線源制御部２２Ｂから「照射可」の信号を受信したとき、２次元放射線検出器２からの透過データの取得を行う一連の走査制御を開始する。
詳細な走査制御については、後記する。
（画像取込みプログラム）
画像取込みプログラム２９は、２次元放射線検出器２から取得した透過データにもとづいて透過画像を生成するプログラムである。
【００３０】
（画像再構成演算プログラム）
画像再構成演算プログラム３０は、Limited Angle画像再構成手法により、領域設定プログラム２７を用いて設定された画像構築領域５０（図５参照）に対して断層画像や立体画像を生成し、その結果の断層画像や立体画像のデータを再構成演算結果格納部３３に記憶させる機能のプログラムである。
【００３１】
（画像計測プログラム）
画像計測プログラム３１は、再構成演算結果格納部３３に記憶された断層画像や立体画像のデータを読み出して、表示装置２５に断層画像や立体画像として表示し、操作者の操作入力に従って、断層画像や立体画像の操作者が指定した部分の、例えば、長さや配管の肉厚や、配管の腐食部分の表面の大きさおよび深さ等を計測演算する機能を有するプログラムである。画像計測プログラム３１は、計測演算した結果を、その部位を示す断層画像や立体画像における位置等の情報と関係付けて、計測結果格納部３４に記憶させる機能も有している。
【００３２】
次に、図４を参照しながら、制御コンソール２３における全体制御の流れを説明する。図４は、制御コンソールにおける全体制御の流れを示すフローチャートである。
ステップＳ１では、操作者が領域設定プログラム２７を用いて、画像構築領域５０（図５参照）を設定する。ステップＳ２では、走査制御および画像取込みを行う。具体的には、ステップＳ１で設定された画像構築領域５０にもとづいて、走査制御プログラム２８による走査制御により、画像取込みプログラム２９が、２次元放射線検出器２からの透過データを取得し、透過画像を生成して、そのデータを記憶装置２４ｋの透過画像格納部３２に記憶させる。ステップＳ３では、画像再構成演算プログラム３０により、ステップＳ２で記憶された透過画像のデータにもとづいて断層画像と立体画像を生成する（「画像再構成演算」）。
ステップＳ４では、操作者が画像計測プログラム３１を用いて、断層画像または立体画像を表示装置２５に表示させる。
そして、ステップＳ５では、画像計測プログラム３１により、操作者が操作入力した断層画像または立体画像の部位等の計測をする（「画像計測」）。
ここで、全体フローチャートのステップＳ１が、特許請求の範囲に記載の「断層画像構築領域入力工程」に対応する。
【００３３】
（画像構築領域の設定方法）
次に、図５から図１３を参照しながら画像構築領域の設定の制御の流れについて説明する。図５は、画像構築領域を設定する操作画面の説明図である。
図５に示す画像構築領域５０を設定する操作画面（断層画像構築領域設定手段）５００は、例えば、一般操作欄５００ａ、座標軸表示欄５００ｂ、座標入力欄５００ｃ、手動移動操作入力モード欄５００ｄを含んで構成されている。図６は、放射線源および２次元放射線検出器の配管軸方向の並進走査と、配管横方向の並進移動を説明する平面図である。図７は、放射線源および２次元放射線検出器の配管横方向の並進移動を説明する図６におけるＢ−Ｂ矢視図であり、画像構築領域の高さ方向の設定と横方向の設定の説明図である。
【００３４】
一般操作欄５００ａには、操作画面５００の最小化、最大化、閉じ操作用の３つのアイコンボタン５０１，５０１，５０１が表示されている。
座標軸表示欄５００ｂには、左から配管軸方向Ｘ、配管高さ方向Ｙ、配管横方向Ｚを示す座標軸と、それにもとづいた画像構築領域５０を示す破線で示した直方体のモデルと、前記した横方向移動幅Ｚｔｒａｎｓｆｅｒを表示するための実線で示した直方体のモデルとが表示されている。実線で示した直方体のモデルに付された座標を示す符号Ｘｓ，Ｘｃ，Ｘｆ，Ｙｓ，Ｙｃ，Ｙｆ，Ｚｓ，Ｚｃ，Ｚｆ、並びに、破線で示した直方体のモデルに付された座標を示す符号Ｄｓ，Ｄｆについては後記する。
なお、座標軸表示欄５００ｂに破線で示した画像構築領域５０を示す直方体のモデルの詳細、「Ｄ」の符号を付して示した画像構築領域５０の横方向範囲Ｄ、矢印で示した横方向移動幅Ｚｔｒａｎｓｆｅｒの詳細な説明については、後記する。横方向範囲Ｄ、横方向移動幅Ｚｔｒａｎｓｆｅｒは、操作画面５００に表示される必要はない。
【００３５】
座標入力欄５００ｃには、「配管軸方向（Ｘ）」と表示の下に配管軸方向Ｘのデータを入力可能とする開始位置Ｘｓの入力欄５１１、終了位置Ｘｆの入力欄５１２、基準位置Ｘｃの表示欄５１３が配され、「配管高さ方向（Ｙ）」と表示の下に配管高さ方向Ｙのデータを入力可能とする開始位置Ｙｓの入力欄５２１、終了位置Ｙｆの入力欄５２２、基準位置Ｙｃの表示欄５２３が配され、「配管横方向（Ｚ）」と表示の下に配管横方向Ｚのデータを入力可能とする開始位置Ｚｓの入力欄５２５、終了位置Ｚｆの入力欄５２６、基準位置Ｚｃの表示欄５２７が配されている。座標入力欄５００ｃには、更に、放射線源１と２次元放射線検出器２との距離、以下では「放射線源−検出器距離Ｌ」と称する表示欄５１５、「ＯＫ」と表示の領域設定終了ボタン５０３等が配されている。放射線源−検出器距離Ｌは、一定であり、予め領域設定プログラム２７に書き込まれていても良いし、配管検査装置本体１００に応じて、領域設定プログラム２７の実行時に表示欄５１５を用いて手入力可能になっていても良い。
操作者がマウス２６ｂ（図３参照）を用いて、ポインタ５０２で入力欄５１１，５１２，５２１，５２２，５２５，５２６の一つを指定して、クリックすることにより、キーボード２６ａから数値の入力が可能となる。
【００３６】
開始位置Ｘｓと終了位置Ｘｆは、図６に示すように配管軸方向Ｘの配管軸方向走査範囲Ｘｓｃａｎにおける左端側と右端側の位置、をそれぞれ意味し、走査の開始、終了の位置を意味するものではない。基準位置Ｘｃは、配管軸方向走査範囲Ｘｓｃａｎの中央位置を意味し、開始位置Ｘｓと終了位置Ｘｆの入力により次式（１Ａ）のように自動的に算出されて表示される。また、配管軸方向走査範囲Ｘｓｃａｎは、次式（１Ｂ）のように自動的に算出される。
Ｘｃ＝（Ｘｓ＋Ｘｆ）／２ ・・・・・・・・・・・・・（１Ａ）
Ｘｓｃａｎ＝Ｘｆ−Ｘｓ ・・・・・・・・・・・・・・（１Ｂ）
そして、開始位置Ｘｓと終了位置Ｘｆは、透過画像格納部３２（図３参照）に記憶された透過画像のデータから断層画像や立体画像を生成するときの配管軸方向Ｘにおける左端側と右端側の位置、つまり画像構築領域５０の左端側と右端側の位置の設定に対応している（図５参照）。
【００３７】
開始位置Ｙｓと終了位置Ｙｆは、透過画像格納部３２（図３参照）に記憶された透過画像のデータから断層画像や立体画像を生成するときの配管高さ方向Ｙにおける上端側と下端側の位置、つまり、画像構築領域５０の上端側と下端側の位置をそれぞれ意味する。基準位置Ｙｃは、画像構築領域５０の配管高さ方向Ｙにおける中央位置を意味し、開始位置Ｙｓと終了位置Ｙｆの入力により式（２Ａ）のように自動的に算出されて表示される。また、画像構築領域５０の配管高さ方向の高さＴは、式（２Ｂ）により自動的に算出される。
Ｙｃ＝（Ｙｓ＋Ｙｆ）／２ ・・・・・・・・・・・・・（２Ａ）
Ｔ＝Ｙｆ−Ｙｓ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・（２Ｂ）
開始位置Ｙｓ、終了位置Ｙｆの位置を決める際には、配管１５の断熱材が施された状態における外径を測定し、配管１５の断熱材を施された状態における配管高さ方向の外径全体が画像構築領域５０に収まるように設定するのが望ましい。
開始位置Ｙｓの入力欄５２１への数値入力により、後記する配管横方向Ｚの開始位置Ｚｓおよび次式（３）に示す終了位置Ｚｆが式（４Ａ），（４Ｂ）により座標軸表示欄５００ｂに示す画像構築領域５０の配管横方向の開始位置Ｄｓ、終了位置Ｄｆと関係付けられるので、操作者は入力する前に事前に手計算により開始位置Ｄｓ（手前側端）、終了位置Ｄｆ（奥側端）を計算し確認しておく必要がある。画像構築領域５０の横方向範囲Ｄは、次式（４Ｃ）に従って算出される。
Ｚｆ＝ｎ×ΔＺ＋Ｚｓ ・・・・・・・・・・・・・・・（３）
Ｄｓ＝Ｚｓ−Ｓ・Ｗ１／（２・Ｌ） ・・・・・・・・・（４Ａ）
Ｄｆ＝Ｚｆ＋Ｓ・Ｗ１／（２・Ｌ） ・・・・・・・・・（４Ｂ）
Ｄ＝Ｄｆ−Ｄｓ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・（４Ｃ）
式（３）において、ｎは０を含む自然数であり、ΔＺは次式（５）で定義される放射線源１と２次元放射線検出器２を配管横方向Ｚに並進移動させる横方向移動ステップ幅である。Ｗ１は２次元放射線検出器２の配管横方向Ｚの幅をＷ１、Ｌは放射線源−検出器距離を、Ｓは放射線射出口１ａから画像構築領域５０の配管高さ方向Ｙの放射線源１側の端面までの距離である。２次元放射線検出器２の横方向幅Ｗ１は、配管検査装置本体１００の仕様として明らかであり、放射線源−検出器距離Ｌは、配管検査装置本体１００設置の際に設定条件として取得する量である。またＳの値は、画像構築領域５０の高さ方向の基準位置として放射線射出口１ａの高さ方向の位置と配管１５の断熱材が施された状態での該表面の上面側の位置がわかれば決定される。横方向移動幅Ｚｔｒａｎｓｆｅｒについては、配管横方向の配管１５の直径の端から端までを撮影できるように設定する必要がある。具体的には、次式（５）、（６）により計算される。
ΔＺ＝Ｋ・Ｗ１・Ｓ／Ｌ ・・・・・・・・・・・・・・（５）
式（５）におけるＫは定数であり、例えば、０．８〜１．０の値である。定数Ｋが１未満の場合は、横方向移動ステップ幅ΔＺだけ放射線源１および２次元放射線検出器２を並進移動させた後に並進走査して透過画像を取得すると、その前の並進走査における透過画像との間で、開始位置Ｙｓの位置における配管横方向Ｚに対して一部重複して透過画像を取得することを意味する。
ここで、横方向移動ステップ幅ΔＺが、特許請求の範囲に記載の「並進移動の間隔」に対応する。また、距離Ｓは、特許請求の範囲に記載の「放射線源と配管の放射線源側表面までの所定距離」に対応する。
【００３８】
図６、図７は配管横方向Ｚに放射線源１と２次元放射線検出器２を並進走査の後に並進移動する際の横方向移動ステップ幅ΔＺ、移動総量を模式的に示したものである。ここでは、図６の平面図に示すように配管１５の曲り部１５ｂと直管部１５ａをカバーするように配管横方向Ｚに放射線源１および２次元放射線検出器２を配管横方向Ｚへ横方向移動ステップ幅ΔＺずつ並進移動する例を示している。横方向移動ステップ幅ΔＺを必要以上に大きく取る等、不適切に設定した場合、画像構築領域５０の内部において、Ｘ線が入射しない領域が発生する。Ｘ線が入射しない領域が発生すると、その部分の透過データが欠落し、精度よく断層画像や立体画像を構築できない可能性が高くなる。したがって、画像構築領域５０の内部の全ての点にＸ線が入射するように前記距離Ｓを考慮して横方向移動ステップ幅ΔＺを設定しなければならない。
【００３９】
前記した開始位置Ｚｓと終了位置Ｚｆは、配管横方向Ｚの前記した横方向移動幅Ｚｔｒａｎｓｆｅｒにおいて、支持枠基部３ａ側端（図１では手前側端）の位置と、支持枠基部３ａから最も遠ざかる側端（図１では奥側端）の位置、をそれぞれ意味し、横方向移動幅Ｚｔｒａｎｓｆｅｒの開始、終了の位置を意味する。基準位置Ｚｃは、横方向移動幅Ｚｔｒａｎｓｆｅｒの中央位置を意味し、開始位置Ｚｓと終了位置Ｚｆの入力により次式（６Ａ）のように自動的に算出されて表示される。開始位置Ｚｓ、終了位置Ｚｆの位置を決める際には、配管１５の断熱材が施された状態における外径を測定し、配管１５の断熱材を施された状態における配管横方向の外径全体が画像構築領域５０の開始位置Ｄｓから終了位置Ｄｆの範囲に収まるように設定するのが望ましい。横方向移動幅Ｚｔｒａｎｓｆｅｒは次式（６Ｂ）のように算出される。
Ｚｃ＝（Ｚｓ＋Ｚｆ）／２ ・・・・・・・・・・・・・・（６Ａ）
Ｚｔｒａｎｓｆｅｒ＝Ｚｆ−Ｚｓ ・・・・・・・・・・・（６Ｂ）
ちなみに、透過画像格納部３２（図３参照）に記憶された透過画像のデータから断層画像や立体画像を生成するときの画像構築領域５０の配管横方向Ｚにおける開始位置Ｄｓと終了位置Ｄｆは、前記した式（４Ａ），（４Ｂ）の演算により自動的に設定される。この演算された画像構築領域５０の開始位置Ｄｓと終了位置Ｄｆの位置をも表示するようにしても良い。
このように、画像構築領域５０の配管高さ方向Ｙの開始位置Ｙｓ、終了位置Ｙｆを、入力前に配管検査装置本体１００の仕様や設定条件として取得することによって決定する方法を「画像構築領域５０の配管高さ方向Ｙの領域データの第１の決定方法」と称する。
【００４０】
図５に示すように手動移動操作入力モード欄５００ｄの左側には、「手動移動操作入力モード」と表示の入力モードボタン５０５、その下に「配管軸方向」と表示の入力オプションボタン５３１、更にその下に、左右方向に並べて「−（マイナス）」表示の移動ボタン５３２、「＋（プラス）」表示の移動ボタン５３３、「入力」と表示の入力ボタン５３４が表示されている。
手動移動操作入力モード欄５００ｄの左右中央に「Ｘ線」と表示の下方には、放射線源制御部２２Ｂ（図３参照）を介して放射線源１であるＸ線発生装置をオン、オフ操作のための「ＯＮ／ＯＦＦ」と表示の操作ボタン５０７が表示されている。この操作ボタン５０７はＸ線発生装置がオン状態の場合、赤色表示になり、オフ状態の場合、緑色表示になり、オン状態であるがＸ線発生装置が安定状態に移行して「照射可」になる前の状態の場合は、黄色表示になるようになっている。
【００４１】
図５に示すように手動移動操作入力モード欄５００ｄの右側の上段には、「配管横方向」と表示の入力オプションボタン５４１、その下に、左右方向に並べて「−（マイナス）」表示の移動ボタン５４２、「＋（プラス）」表示の移動ボタン５４３、「入力」と表示の入力ボタン５４４が表示されている。
また、手動移動操作入力モード欄５００ｄの右側の下段には、「配管高さ方向」と表示の入力オプションボタン５５１、その下に、左右方向に並べて「画像取得」と表示の画像取得ボタン５５２、「入力」と表示の入力ボタン５５３が表示されている。
各ボタン５０５、５３１〜５３４、５４１〜５４４、５５１〜５５３の機能については、以下の図８から図１１のフローチャートの説明の中で後記する。
【００４２】
図８から図１１は画像構築領域の設定の制御の流れを示すフローチャートである。図１２は、画像構築領域の配管高さ方向の領域データの第２の設定方法の説明図である。
前記した図４における全体フローチャートのステップＳ１において、ステップＳ１１に進み、数値入力モードになる。この数値入力モードは、図５における座標入力欄５００ｃの入力欄５１１、５１２，５２１，５２２，５２５，５２６への操作者による入力装置２６を用いた数値入力が優先されるモードである。
【００４３】
ステップＳ１２では、領域設定終了ボタン５０３が押下されたか否かをチェックする。押下された場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ１３へ進み、そうでない場合はステップＳ１４へ進む。ステップＳ１３では、画像構築領域設定に必要なデータ全てが入力完了か否かをチェックする。必要なデータ全てが入力完了の場合（Ｙｅｓ）は、全体フローチャートに戻り、次のステップＳ２へ進む。必要なデータ全てが入力完了していない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ１１に戻る。
【００４４】
ステップＳ１４では、入力モードボタン５０５が押下されたか否か、つまり、手動移動操作入力モードの選択か否かをチェックする。手動移動操作入力モード選択の場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ１５へ進み、そうでない場合（Ｎｏ）はステップＳ１１に戻る。
入力モードボタン５０５の押下による手動移動操作入力モードは、横方向駆動機構１７，１８、軸方向駆動機構１９を制御しつつ、画像取込みプログラム２９をも連動させ、放射線源１と２次元放射線検出器２の現在の位置における２次元放射線検出器２から出力される透過データを取得して、透過画像を表示装置２５に連続的に透過画像を表示させ、操作者が透過画像を見ながら画像構築領域５０の設定のために開始位置Ｘｓ、終了位置Ｘｆ、開始位置Ｙｓ、終了位置Ｙｆ、開始位置Ｚｓ，終了位置Ｚｆを取得するモードである。
手動移動操作入力モードでは、入力ボタン５３４を押下することによって、入力欄５１１，５１２のいずれかの入力がなされ、位置座標が当該の入力欄に表示される。また、入力ボタン５４４を押下することによって、入力欄５２１，５２２のいずれかの入力がなされ、位置座標が当該の入力欄に表示される。更に、入力ボタン５５３を押下することによって、入力欄５２５，５２６のいずれかの入力がなされ、位置座標が当該の入力欄に表示される。
以下のステップＳ１６〜Ｓ２４が入力欄５１１，５１２の入力に対応し、ステップＳ２８〜Ｓ３７が入力欄５２１，５２２の入力に対応し、ステップＳ４０〜Ｓ５４が入力欄５２５，５２６の入力に対応する。
【００４５】
ステップ１５では、表示装置２５に「Ｘ線発生装置をオン状態にして下さい」との表示を小画面で表示し、放射線源１からＸ線が放射されているか否かを操作ボタン５０７の表示色でチェックを促す。操作者は、放射線源１がオン状態になっていない場合には、操作ボタン５０７を押下して、放射線源制御部２２Ｂ（図３参照）を介してオン操作をする。
ステップＳ１６では、配管軸方向の入力オプションボタン５３１が押下されているか否か、つまり、配管軸方向の入力オプションか否かをチェックする。配管軸方向の入力オプションの場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ１７へ進み、そうでない場合（Ｎｏ）は、結合子（Ｂ）に従って、図９のステップＳ２６へ進む。
ステップＳ１７では、表示装置２５に「開始位置に移動させて下さい」とのメッセージの表示をし、ステップＳ１８において配管軸方向Ｘの移動ボタン５３２，５３３（「移動ボタン−＋」）の操作者の操作に合わせて、支持装置３を配管軸方向Ｘに移動の制御をする。それに合わせて透過画像が表示装置２５に表示される。操作者は、表示装置２５に表示された透過画像と、子画面の監視カメラの配管検査装置本体１００の状態表示とを見ながら開始位置Ｘｓが目的の開始位置Ｘｓか否かを確認した後、入力ボタン５３４を押下する。
【００４６】
ステップＳ１９では、入力ボタン５３４が押下されたか否かをチェックする。入力ボタン５３４が押下された場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ２０へ進み、そうでない場合（Ｎｏ）はステップＳ１８を続ける。ステップＳ２０では、配管軸方向Ｘの開始位置Ｘｓを取得し、入力欄５１１（図５参照）に表示する。開始位置Ｘｓは、回転角センサ５Ｃからの信号にもとづいて容易に取得することができる。次いで、ステップＳ２１では、表示装置２５に「終了位置に移動させて下さい」とのメッセージの表示をし、ステップＳ２２において配管軸方向Ｘの移動ボタン５３２，５３３（「移動ボタン−＋」）の操作者の操作に合わせて、支持装置３を配管軸方向Ｘに移動の制御をする。それに合わせて透過画像が表示装置２５に表示される。操作者は、表示装置２５に表示された透過画像と、子画面の監視カメラの配管検査装置本体１００の状態表示とを見ながら終了位置Ｘｆが目的の終了位置Ｘｆか否かを確認した後、入力ボタン５３４を押下する。ステップＳ２２の後、結合子（Ａ）に従って、図９のステップＳ２３へ進む。
ステップＳ２３では、入力ボタン５３４が押下されたか否かをチェックする。入力ボタン５３４が押下された場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ２４へ進み、そうでない場合（Ｎｏ）は、結合子（Ｃ）に従って、図８のステップＳ２２を続ける。ステップＳ２４では、配管軸方向Ｘの終了位置Ｘｆを取得し、入力欄５１２（図５参照）に表示する。終了位置Ｘｆは、回転角センサ５Ｃからの信号にもとづいて容易に取得することができる。
その後、ステップＳ２５において、配管軸方向Ｘの基準位置Ｘｃを式（１Ａ）に従って算出して、表示欄５１３に表示する。配管軸方向走査範囲Ｘｓｃａｎも、式（１Ｂ）に従って自動的に算出される。
【００４７】
ステップＳ２６では、領域設定終了ボタン５０３が押下されたか否かをチェックする。押下された場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ２７へ進み、そうでない場合はステップＳ２８へ進む。ステップＳ２７では、画像構築領域設定に必要なデータ全てが入力完了か否かをチェックする。必要なデータ全てが入力完了の場合（Ｙｅｓ）は、全体フローチャートに戻り、次のステップＳ２へ進む。必要なデータ全てが入力完了していない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ２８に戻る。
ステップＳ２８では、配管高さ方向の入力オプションボタン５５１が押下されているか否か、つまり、配管高さ方向の入力オプションか否かをチェックする。配管高さ方向の入力オプションの場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ２９へ進み、そうでない場合（Ｎｏ）は、結合子（Ｄ）に従って、図１０のステップＳ３８へ進む。
ステップＳ２９では、表示装置２５に「配管高さ方向を設定する配管横方向位置に移動させて下さい」とのメッセージの表示をし、ステップＳ３０において配管横方向の移動ボタン５４２，５４３（「移動ボタン−＋」）の操作者の操作に合わせて、放射線源１と２次元放射線検出器２を配管横方向Ｚに並進移動の制御をする。この放射線源１と２次元放射線検出器２を配管横方向Ｚに並進移動の制御は、領域設定プログラム２７が、配管横方向の移動ボタン５４２，５４３の操作により、横方向駆動機構１７，１８（図２参照）を、横方向駆動制御部２２ａ、２２ｂを介して同時制御することによりできる。
【００４８】
ステップＳ３１では、画像取得ボタン５５２が押下されたか否かをチェックする。押下された場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ３２へ進み、そうでない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ３０を繰り返す。ステップＳ３２では、領域設定プログラム２７は、画像取込みプログラム２９を動作させ、透過画像（図１２の（ｂ）参照）を表示装置２５に表示させ、後記するマーカ６０１により、参照用部材４０Ａ，４０Ｂに対する透過画像上の幅Ｖ１’，Ｖ２’の入力を受け付ける。
そしてステップＳ３３では、入力用の小画面が開き、参照用部材４０Ａ，４０Ｂの幅Ｖの入力を受け付ける。この小画面の具体例は省略する。
【００４９】
ステップＳ３４では、入力ボタン５５３が押下されたか否かをチェックする。押下された場合（Ｙｅｓ）は、結合子（Ｅ）に従って図１０のステップＳ３５へ進み、そうでない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ３０へ戻る。ステップＳ３５では、放射線源−検出器距離Ｌと、参照用部材幅Ｖと、幅Ｖ１’，Ｖ２’にもとづいて配管高さ方向の仮の開始位置Ｙｓ、仮の終了位置Ｙｆ、仮の基準位置Ｙｃを算出して入力欄５２１，５２２、表示欄５２３に表示する。ステップＳ３６では、入力欄５２１，５２２にオーバーレイの数値入力が許可されており、入力装置２６（図２参照）を用いて数値を手入力することにより、開始位置Ｙｓ、終了位置Ｙｆの修正手入力を受け付ける。
【００５０】
ここで、画像構築領域５０における配管高さ方向の仮の開始位置Ｙｓ、終了位置Ｙｆ、基準位置Ｙｃの算出方法について、図１２を参照しながら説明する。図１２は、画像構築領域の配管高さ方向の領域データの第２の設定方法の説明図であり、（ａ）は、断面説明図、（ｂ）は、透過画像の説明図である。
図１２の（ａ）では、配管１５の曲り部１５ｂに図において手前側に接続した直管部１５ａの図示しない断熱材の上部外表面に参照用部材４０Ａを、図示しない断熱材の下部外表面に参照用部材４０Ｂを設定した状態を示す。参照用部材４０Ａ，４０Ｂは同一部材、例えば、ステンレス部材であり、同一の矩形の平面形状、同一の矩形断面形状をしている。そして、参照用部材の幅Ｖ、以下参照用部材幅Ｖと称する。
【００５１】
そして、参照用部材４０Ａ，４０Ｂが、配管１５の直管部１５ａとともに写りこむように透過画像５１取得すると、表示装置２５の小画面６００には透過画像５１中に参照用部材４０Ａ，４０Ｂそれぞれの参照用部材幅Ｖが拡大投影されて幅Ｖ１’，Ｖ２’として表示される。
操作者が、マーカ６０１を用いて、幅Ｖ１’を示す線と幅Ｖ２’を示す線を指定入力することによって、領域設定プログラム２７は、幅Ｖ１’、幅Ｖ２’を計測することができる。そして、放射線源−検出器距離Ｌ、参照用部材幅Ｖにもとづいて、次式（７Ａ），（７Ｂ）により参照用部材４０Ａ、４０Ｂの放射線射出口１ａからの距離ｕ１，ｕ２を算出することができる。
ｕ１＝Ｌ・Ｖ／Ｖ１’ ・・・・・・・・・・・・・・・・・(７Ａ)
ｕ２＝Ｌ・Ｖ／Ｖ２’ ・・・・・・・・・・・・・・・・・(７Ｂ)
算出されたｕ１，ｕ２の値が仮の開始位置Ｙｓ，仮の終了位置Ｙｆとして入力欄５２１，５２２に表示される。また、仮の基準位置Ｙｃが式（２Ａ）により算出され、表示欄５２３に表示される。
【００５２】
前記したように、距離ｕ１，ｕ２は、必ずしも画像構築領域５０として設定したい高さ幅を包含できているとは限らない。例えば、前記した断熱材の上部外表面に参照用部材４０Ａ、断熱材の下部外表面に参照用部材４０Ｂを設定したときに、断熱部材の上方に突出した温度計の検出座、配管の下方に突出したドレイン配管を考慮してより上方側、または下方側に画像構築領域５０の領域を拡大したい場合がある。その場合は、ステップＳ３６の修正手入力を受け付けることにより、容易に画像構築領域５０の高さ方向の開始位置Ｙｓ、終了位置Ｙｆを修正でき、基準位置Ｙｃはその修正に応じて自動的に変更計算できる。
開始位置Ｙｓ、終了位置Ｙｆが決まれば、画像構築領域５０の配管高さ方向の高さＴは、式（２Ｂ）により自動的に算出される。
このように、画像構築領域５０の配管高さ方向Ｙの開始位置Ｙｓ、終了位置Ｙｆを、投影画像にもとづいて決定する方法を「画像構築領域５０の配管高さ方向Ｙの領域データの第２の決定方法」と称する。
なお、入力欄５２１、５２２の選択は、ポインタ５０２（図５参照）で行われ、入力欄５２１、５２２への数値の手入力完了は、キーボード２６ａの「Enter」キーを押下することにより判定される。
【００５３】
図１０に戻って、ステップＳ３７では、入力ボタン５５３が押下されたか否かをチェックする。入力ボタン５５３が押下された場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ３８へ進み、そうでない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ３６を続ける。
ステップＳ３８では、領域設定終了ボタン５０３が押下されたか否かをチェックする。押下された場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ３９へ進み、そうでない場合はステップＳ４０へ進む。ステップＳ３９では、画像構築領域設定に必要なデータ全てが入力完了か否かをチェックする。必要なデータ全てが入力完了の場合（Ｙｅｓ）は、全体フローチャートに戻り、次のステップＳ２へ進む。必要なデータ全てが入力完了していない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ４０に進む。
【００５４】
ステップＳ４０では、配管横方向の入力オプションボタン５４１が押下されているか否か、つまり、配管横方向の入力オプションか否かをチェックする。配管横方向の入力オプションの場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ４１へ進み、そうでない場合（Ｎｏ）は、結合子（Ｆ）に従って、図１１のステップＳ５５へ進む。
ステップＳ４１では、表示装置２５に「開始位置に移動させて下さい」とのメッセージの表示をし、ステップＳ４２において配管横方向Ｚの移動ボタン５４２，５４３（「移動ボタン−＋」）の操作者の操作に合わせて、横方向駆動機構１７，１８により、放射線源１と２次元放射線検出器２を配管横方向Ｚに並進移動の制御をする。それに合わせて透過画像が表示装置２５に表示される。操作者は、表示装置２５に表示された透過画像と、子画面の監視カメラの配管検査装置本体１００の状態表示とを見ながら開始位置Ｚｓが目的の開始位置Ｚｓか否かを確認した後、入力ボタン５４４を押下する。
【００５５】
ステップＳ４３では、入力ボタン５４４が押下されたか否かをチェックする。入力ボタン５４４が押下された場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ４４へ進み、そうでない場合（Ｎｏ）はステップＳ４２を続ける。ステップＳ４４では、配管横方向Ｚの開始位置（横方向移動開始位置）Ｚｓを取得し、入力欄５２５（図５参照）に表示する。開始位置Ｚｓは、回転角センサ５Ａからの信号にもとづいて容易に取得することができる。
次いで、ステップＳ４５では、表示装置２５に「終了位置に移動させて下さい」とのメッセージの表示をし、結合子（Ｇ）に従って図１１のステップＳ４６において配管横方向の移動ボタン５４２，５４３（「移動ボタン−＋」）の操作者の操作に合わせて、横方向駆動機構１７，１８により、放射線源１と２次元放射線検出器２を配管横方向Ｚに並進移動の制御をする。
ステップＳ４７では、入力ボタン５４４が押下されたか否かをチェックする。入力ボタン５４４が押下された場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ４８へ進み、そうでない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ４６を続ける。ステップＳ４８では、配管横方向Ｚの仮の終了位置（仮の横方向最大移動位置）Ｚｆを取得し、入力欄５２６（図５参照）に表示する。仮の終了位置Ｚｆは、回転角センサ５Ａからの信号にもとづいて容易に取得することができる。
【００５６】
ここで、画像構築領域５０における開始位置Ｙｓと、ステップＳ４４で取得される開始位置ＺｓおよびステップＳ４８で取得される仮の終了位置Ｚｆとの関係は、画像構築領域５０の横方向範囲Ｄの図１２の表示おける最も右寄り開始位置Ｄｓ、図１２の表示おける最も左寄り終了位置Ｄｆに対し、次式（８Ａ），（８Ｂ）の条件を満たすようになされるべきである。
（（Ｗ１）／２）／Ｌ＝（Ｚｓ−Ｄｓ）／Ｙｓ ・・・・・（８Ａ）
ここで、画像構築領域５０の横方向範囲Ｄの開始位置Ｄｓは、開始位置Ｚｓを０（ゼロ）とした場合、負値である。
（（Ｗ１）／２）／Ｌ＝（Ｄｆ−Ｚｆ）／Ｙｓ ・・・・・（８Ｂ）
従って、式（８Ａ）から開始位置Ｚｓは、式（９Ａ）のように表わされ、式（８Ｂ）から開始位置Ｚｓは、式（９Ｂ）のように表わされる。
Ｚｓ＝Ｙｓ・Ｗ１／（２・Ｌ）＋Ｄｓ ・・・・・・・・・（９Ａ）
Ｚｆ＝−Ｙｓ・Ｗ１／（２・Ｌ）＋Ｄｆ ・・・・・・・・（９Ｂ）
つまり、式（１０Ａ），（１０Ｂ）の条件を満たす必要がある。
Ｄｓ≧Ｚｓ−Ｙｓ・Ｗ１／（２・Ｌ） ・・・・・・・・・（１０Ａ）
Ｄｆ≦Ｚｆ＋Ｙｓ・Ｗ１／（２・Ｌ） ・・・・・・・・・（１０Ｂ）
そして、画像構築領域５０の横方向範囲Ｄは、次式（１１）により算出される。
Ｄ＝Ｄｆ−Ｄｓ≦Ｚｆ−Ｚｓ＋Ｙｓ・Ｗ１／Ｌ ・・・・・（１１）
そのためにフローチャートでは省略したが式（１０Ａ），（１０Ｂ），（１１）の条件が、操作者の画像構築領域５０として設定したい横方向範囲Ｄを満たしているかどうかを、小画面を表示装置２５に表示させ、確認させると都合が良い。
【００５７】
ステップＳ４９では、仮の終了位置Ｚｆが、開始位置Ｚｓと同じ値か否かをチェックする。同じ値の場合（Ｙｅｓ）はステップＳ５０へ進み、異なる値の場合（Ｎｏ）は、ステップＳ５１へ進む。ステップＳ５０では、仮の終了位置をそのまま終了位置Ｚｆとし、基準位置Ｚｃ＝Ｚｆとして、ステップＳ５５へ進む。
ステップＳ５１では、横方向移動ステップ幅ΔＺ（＝Ｋ・Ｗ１・Ｙｆ／Ｌ）を算出する。
【００５８】
ステップＳ５２では、Ｚｍａｘ＝Ｚｓ＋ΔＺとしてステップＳ５３へ進み、ＺｍａｘがＺｆ以上か否かをチェックする。ＺｍａｘがＺｆ以上の場合（Ｙｅｓ）はステップＳ５４へ進み、そうでない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ５２を繰り返す。
ステップＳ５４では、Ｚｆ以上の値となるＺｍａｘを改めて配管横方向の終了位置（横方向最大移動位置）Ｚｆ（＝Ｚｍａｘ）とし、基準位置Ｚｃ（＝（Ｚｓ＋Ｚｆ）／２）を算出して表示装置２５に表示する。
図１３は、配管横方向に移動して配管軸方向に走査した場合の透過画像と立体画像の説明図であり、（ａ）は、透過画像の説明図、（ｂ）は、再構成された配管の立体画像の説明図である。
配管１５の内周面に腐食部５３が存在したとき、図１３の（ａ）の透過画像５１から図１３の（ｂ）に示すような立体画像が再構成される。そして、腐食部５３の深さを立体画像や断層画像から計測することができる。また、配管１５の立体画像中の任意の位置の肉厚５２を計測することができる。
【００５９】
ステップＳ５４の後、ステップＳ５５へ進み、画像構築領域設定に必要なデータ全てが入力完了か否かをチェックする。必要なデータ全てが入力完了の場合（Ｙｅｓ）は、全体フローチャートに戻り、次のステップＳ２へ進む。必要なデータ全てが入力完了していない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ５６へ進み、表示装置２５に「未入力のデータがあります」と表示させ、結合子（Ｈ）に従って図８のステップＳ１１に戻る。
以上により、手動移動操作入力モードにおける一連の画像構築領域５０に係わるデータの入力制御の処理が終了する。
フローチャートにおけるステップＳ２８〜Ｓ３７が、特許請求の範囲に記載の「領域高さ方向決定手段」並びに「領域高さ方向決定工程」に対応し、ステップＳ５１が、特許請求の範囲に記載の「横方向移動間隔決定手段」に対応する。
【００６０】
そして、図４に示す全体フローチャートのステップＳ２へ進むと、走査制御および画像取込みの制御がなされる。
この走査の実行において走査制御プログラム２８（図３参照）は、画像取込みプログラム２９（図３参照）と並行してＣＰＵ２４ａ（図３参照）で実行される。そして、領域設定プログラム２７で設定された配管軸方向走査範囲Ｘｓｃａｎと横方向移動幅Ｚｔｒａｎｓｆｅｒ（図６参照）にもとづいて、放射線源１と２次元放射線検出器２を配管横方向Ｚに対して開始位置Ｚｓ（図６参照）として、前記した配管軸方向走査範囲Ｘｓｃａｎに対し支持装置３（図２参照）を一定速度で、配管軸方向Ｘに移動させる。つまり、放射線源１と２次元放射線検出器２を並進走査するように軸方向駆動制御部２２ｃに指令を出し、回転角センサ５Ｃ（図３参照）からの信号にもとづいて所定の距離毎に画像取込みプログラム２９に画像取込みタイミング信号を入力する。
【００６１】
画像取込みプログラム２９は、この画像取込みタイミング信号を受けたとき、検出器制御部２２Ｃ（図３参照）を介して、前記した個々のフォトダイオードが出力する検出信号とそのフォトダイオードの２次元放射線検出器２における２次元平面での位置情報である検出器アドレス信号とを透過データとして受信し、透過画像を生成する。そして、画像取込みプログラム２９は、生成した透過画像を回転角センサ５Ｃからの信号にもとづいて算出した配管軸方向Ｘの位置座標、回転角センサ５Ａ（図３参照）または回転角センサ５Ｂからの信号にもとづいて算出した配管横方向Ｚの位置座標とともに透過画像格納部３２（図３参照）に記憶させる。
【００６２】
この配管軸方向走査範囲Ｘｓｃａｎの走査が終了すると走査制御プログラム２８は、放射線源１と２次元放射線検出器２の前記した横方向移動幅Ｚｔｒａｎｓｆｅｒのデータにもとづいて、横方向駆動制御部２２ａ，２２ｂに配管横方向Ｚに横方向移動ステップ幅ΔＺだけ放射線源１と２次元放射線検出器２を並進移動させる指令を出力する。その指令を受け、横方向駆動制御部２２ａ，２２ｂは、回転角センサ５Ａ，５Ｂからの信号にもとづき横方向移動ステップ幅ΔＺだけ放射線源１と２次元放射線検出器２を配管横方向Ｚに移動させる。
その後、前記した配管軸方向走査範囲Ｘｓｃａｎに対し支持装置３を一定速度で、配管軸方向Ｘに移動させる。つまり、放射線源１と２次元放射線検出器２を並進走査するように軸方向駆動制御部２２ｃに指令を出し、回転角センサ５Ｃからの信号にもとづいて所定の距離毎に画像取込みプログラム２９に画像取込みタイミング信号を入力する。
画像取込みプログラム２９は、前記したように透過データを受信し、透過画像を生成し、配管軸方向Ｘの位置座標、配管横方向Ｚの位置座標とともに透過画像格納部３２に記憶させる。
【００６３】
このように、領域設定プログラム２７を用いて設定された横方向移動幅Ｚｔｒａｎｓｆｅｒの端である開始位置Ｚｓ，Ｚｙに到るまで、放射線源１と２次元放射線検出器２を、配管軸方向走査範囲Ｘｓｃａｎの間で並進走査による透過画像の生成と記憶を繰り返す。
なお、配管１５の直径が細く、１回の並進走査で配管１５の直径がカバーできる場合は、横方向移動幅Ｚｔｒａｎｓｆｅｒがゼロなので、横方向移動ステップ幅ΔＺだけ放射線源１と２次元放射線検出器２を配管横方向Ｚに移動させて、並進操作を繰り返すことは必要ないのは当然である。
【００６４】
本実施形態によれば、配管高さ方向Ｙの開始位置Ｙｓの位置での配管横方向Ｚに対して、放射線源１から放射されるＸ線が画像構築領域５０をカバーするように横方向移動ステップ幅ΔＺが算出されて設定されるので、直径の大きい配管の断層画像や立体画像が精度良く得られる。
また、画像構築領域５０の配管高さ方向Ｙの開始位置Ｙｓ、終了位置Ｙｆを設定するときに、参照用部材４０Ａ，４０Ｂを利用し、容易に設定できる。
また、横方向移動幅Ｚｔｒａｎｓｆｅｒの両端を設定する際に、透過画像を見ながら配管１５の配管横方向Ｚの両端の外径を写しこんでいることを表示装置２５で確認して横方向移動幅Ｚｔｒａｎｓｆｅｒを設定するので、画像構築領域５０の横方向範囲Ｄを必要な範囲に確実に設定できる。
【００６５】
なお、本実施形態において、２次元放射線検出器２のみを配管横方向Ｚに移動させ、放射線源１は配管横方向Ｚに移動させずに、一定位置において２次元放射線検出器２の検出面２ａにＸ線、またはγ線の照射方向を設定できるような回転機構を設ける方法も可能である。ただし、放射線強度は距離の二乗に反比例して低下するため、放射線源１の照射範囲を回転機構により配管横方向Ｚに変化させるのでは、放射線源１と２次元放射線検出器２の距離が離れるに従い、画質の劣化が懸念される。本実施形態では鉄等の金属製配管が主な検査対象であり、金属のように密度が大きいものを透過した放射線の減衰は著しく、画質の劣化がより顕著になる。そのため、放射線源１と２次元放射線検出器２の距離が変化しない本実施形態の方がより望ましい。
【００６６】
図１２では、参照用部材４０Ａ、４０Ｂを配管１５の上下に取り付けた場合を示しているが、どちらか一方のみ、例えば、上側だけを取り付け、その高さ方向の位置、つまり、開始位置Ｙｓを同定した後に、既知である配管１５の直径の値にもとづいて画像構築領域５０の終了位置Ｙｆ、高さ方向の高さＴおよび基準位置Ｙｃを決定することも可能である。
【００６７】
《画像構築領域の配管高さ方向の領域データの第３の決定方法》
次に、図１４を参照しながら画像構築領域の配管高さ方向の領域データの第３の決定方法について説明する。図１４は、画像構築領域の配管高さ方向の領域データの第３の決定方法の説明図であり、（ａ）は、断面説明図、（ｂ）は、透過画像の説明図である。
この配管高さ方向の領域データの決定方法では、参照用部材４０Ａ，４０Ｂを使用せずに、既知である配管１５の肉厚ｔを利用して決定するものである。図１４に示すように、放射線源１および２次元放射線検出器２を配管横方向Ｚの配管１５の直径における手前端側（開始位置Ｚｓ側）端面が投影される位置に配置し透過画像を取得する。そして、取得した透過画像から肉厚が既知の肉厚ｔが拡大投影されたサイズｔ’から拡大率を求める。
配管１５の肉厚t、拡大投影された厚さt'から、配管１５の高さ方向の中心位置、つまり基準位置Ｙｃが次式（１２Ａ）で算出される。
【００６８】
具体的には、領域設定プログラム２７によって表示装置２５の小画面６０５には透過画像５１中に配管１５の肉厚ｔが拡大投影されてｔ’として表示される。操作者が、マーカ６０１を用いて、肉厚ｔ’を示す線を指定入力することによって、肉厚ｔ’が計測される。そして、既知の肉厚ｔと配管１５の半径に係わるデータとして、既知の半径Ｒｐｉｐｅに対して、例えば、少し大きめに１０％マージンΔＲを加算した値を入力装置２６により入力する。すると画像構築領域５０の開始位置Ｙｓ、終了位置Ｙｆは、式（１２Ｂ），（２Ｃ）のように算出される。また、画像構築領域５０の高さＴは、式（１２Ｄ）で算出される。
【００６９】
ここで、既知の半径Ｒｐｉｐｅに対して、例えば、少し大きめに１０％マージンΔＲを加算するのは、配管１５の外表面に断熱材が施されていることを考慮し、また、投影された肉厚ｔ’の計測誤差を考慮したものである。
Ｙｃ＝Ｌ・ｔ／ｔ’ ・・・・・・・・・・・・・・・・・（１２Ａ）
Ｙｓ＝Ｙｃ−（Ｒｐｉｐｅ＋ΔＲ） ・・・・・・・・・・（１２Ｂ）
Ｙｆ＝Ｙｃ＋（Ｒｐｉｐｅ＋ΔＲ） ・・・・・・・・・・（１２Ｃ）
Ｔ＝Ｒｐｉｐｅ＋ΔＲ ・・・・・・・・・・・・・・・・（１２Ｄ）
このように画像構築領域５０の配管高さ方向Ｙの領域データの第３の決定方法によっても容易に開始位置Ｙｓ，終了位置Ｙｆ、画像構築領域５０の高さＴが設定できる。
【００７０】
本実施形態では、放射線源１からのコーンビーム状の放射線の配管横方向Ｚの広がりは、２次元放射線検出器２の幅Ｗ１をカバーするものとして説明したがそれに限定されるものではない。２次元放射線検出器２として、配管横方向Ｚの幅Ｗ１が配管１５の直径よりも大きなサイズのものが得られる場合は、放射線源１から照射される放射線の配管横方向Ｚの広がりが検出面２ａ全体に及ばない。そこで、配管検査装置本体１００は、放射線源１のみが配管横方向Ｚに移動可能とする横方向駆動機構１７を有し、２次元放射線検出器２を配管横方向Ｚに移動させる横方向駆動機構１８を有しない構成としても良い。
その場合の画像構築領域５０の領域設定のデータ入力方法や横方向移動ステップ幅ΔＺ、横方向移動幅Ｚｔｒａｎｓｆｅｒについても実施形態と同様の方法が適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明の配管の断層撮影装置およびその制御方法を用いることで、発電プラントに設置された配管だけでなく、航空機の翼等、２次元放射線検出器の視野に納まらないような大型構造物にたいして断層画像や立体像を構築することができ、これらの非破壊検査が製作工場や検査工場の現場で可能となる。
【符号の説明】
【００７２】
１ 放射線源
１ａ 放射線射出口
２ ２次元放射線検出器
２ａ 検出面
３ 支持装置
３ａ 支持枠基部
３ｂ1，３ｂ2 支持枠腕部
３ｃ 可動架台
３ｅ 可動架台
４Ａ、４Ｂ，４Ｃ モータ
５Ａ，５Ｂ 回転角センサ（横方向位置検出センサ）
５Ｃ 回転角センサ
６Ａ，６Ｂ 駆動軸
７Ａ ピニオンギア
７Ｂ 駆動ギア
８ ラック
８ａ ラック歯
９ 押圧車
１０Ａ，１０Ｂ 案内車
１１ 案内バー
１３ 支持脚
１５ 配管
１５ａ 直管部
１５ｂ 部
１７ 横方向駆動機構
１８ 横方向駆動機構
１９ 軸方向駆動機構
２１ 制御装置
２２Ａ 走査制御部（駆動制御手段）
２２ａ 横方向駆動制御部
２２ｂ 横方向駆動制御部
２２ｃ 軸方向駆動制御部
２２Ｂ 放射線源制御部
２２Ｃ 検出器制御部
２３ 制御コンソール
２４ 本体
２７ 領域設定プログラム（軸方向走査距離設定手段、横方向最大移動距離設定手段）
２８ 走査制御プログラム
２９ 画像取込みプログラム（透過画像取得手段）
３０ 画像再構成演算プログラム（画像再構成演算手段）
３１ 画像計測プログラム
３２ 透過画像格納部
３３ 再構成演算結果格納部
３４ 計測結果格納部
４０Ａ、４０Ｂ 参照用部材
５０ 画像構築領域（断層画像構築領域）
５１ 透過画像
１００ 配管検査装置本体
５００ 操作画面（断層画像構築領域設定手段）
５００ａ 一般操作欄
５００ｂ 座標軸表示欄
５００ｃ 座標入力欄
５００ｄ 手動移動操作入力モード欄
５０３ 領域設定終了ボタン
５０５ 入力モードボタン
５１１，５１２，５２１，５２２，５２５，５２６ 入力欄
５３１ 入力オプションボタン
５３２，５３３ 移動ボタン
５３４ 入力ボタン
５４１ 入力オプションボタン
５４２，５４３ 移動ボタン
５４４ 入力ボタン
５５１ 入力オプションボタン
５５２ 画像取得ボタン
５５３ 入力ボタン
Ｄ 横方向範囲
Ｄｓ 開始位置
Ｄｆ 終了位置
Ｌ 放射線源−検出器距離
Ｓ 距離
Ｔ 高さ
Ｖ 参照用部材幅
Ｗ１ 横方向幅
Ｘ 配管軸方向
Ｘｓ 開始位置
Ｘｆ 終了位置
Ｘｃ 基準位置
Ｘｓｃａｎ 配管軸方向走査範囲
Ｙ 配管高さ方向
Ｙｓ 開始位置
Ｙｃ 基準位置
Ｙｆ 終了位置
Ｚ 配管横方向
Ｚｃ 基準位置
Ｚｓ 開始位置
Ｚｆ 終了位置
Ｚｔｒａｎｓｆｅｒ 横方向移動幅
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線を用いて配管の断層画像または立体画像を撮影する配管の断層撮影装置であって、
前記配管を挟んで、放射線源と２次元放射線検出器を対向配置する支持装置と、
該支持装置を介して、前記放射線源と前記２次元放射線検出器を前記配管の軸方向の所定距離を並進走査させる軸方向駆動機構と、
前記支持装置を介して、前記放射線源と前記２次元放射線検出器を、前記配管の軸方向に対して水平面内で直角な配管横方向に並進移動させる横方向駆動機構と、
前記軸方向駆動機構による前記並進走査の所定距離を設定する軸方向走査距離設定手段と、
前記横方向駆動機構の前記並進移動の横方向最大移動距離を設定する横方向最大移動距離設定手段と、
前記軸方向駆動機構および横方向駆動機構を制御する駆動制御手段と、
前記軸方向の所定の並進走査の距離範囲内で所定距離ごとに、前記２次元放射線検出器からの透過データを取込み、透過画像とする透過画像取得手段と、
前記透過画像取得手段により取得された透過画像にもとづき、前記配管の断層画像または立体画像を再構成する画像再構成演算手段と、を備え、
前記横方向最大移動距離設定手段は、
前記横方向駆動機構による前記放射線源および前記２次元放射線検出器の前記配管横方向の並進移動の間隔を、前記２次元放射線検出器の前記配管横方向の幅と、前記放射線源と前記２次元放射線検出器間の距離と、前記放射線源と前記配管の前記放射線源側表面までの所定距離とにもとづいて決定する横方向移動間隔決定手段を有することを特徴とする配管の断層撮影装置。
【請求項２】
前記横方向駆動機構は、前記配管横方向の位置を検出する横方向位置検出センサを有し、
前記横方向最大移動距離設定手段は、
操作者によって前記駆動制御手段を介して前記横方向駆動機構を操作され、前記放射線源と前記２次元放射線検出器とを前記配管横方向に並進移動させ、前記配管横方向における前記配管の外径の両端を含むように、少なくとも２箇所で前記透過画像を取得したとき、前記横方向位置検出センサで検出した前記２箇所の配管横方向の位置にもとづき、一方を横方向移動開始位置、他方を仮の横方向最大移動位置として設定し、
更に、前記横方向移動開始位置に、前記決定された横方向の並進移動の間隔を所定の整数倍して加算して前記設定された仮の横方向最大移動位置以上になるように横方向最大移動位置を決定することを特徴とする請求項１に記載の配管の断層撮影装置。
【請求項３】
更に、前記配管に対する断層画像または立体画像を構築する断層画像構築領域を操作者が入力可能な断層画像構築領域入力手段を備え、
該断層画像構築領域入力手段は、
前記横方向最大移動距離設定手段によって設定された前記横方向移動開始位置と横方向最大移動位置を前記配管横方向の領域設定のデータとし、
前記配管を挟んで前記対向配置された放射線源と２次元放射線検出器の対向方向を配管高さ方向とし、前記放射線源側と前記２次元放射線検出器側のそれぞれの前記配管の外径の両端を含むように前記配管高さ方向の領域設定のデータとし、
前記配管軸方向の並進走査の開始位置と終了位置を前記配管軸方向の領域設定のデータとし、
それぞれの領域設定のデータを入力可能なことを特徴とする請求項２に記載の配管の断層撮影装置。
【請求項４】
前記断層画像構築領域入力手段は、
前記放射線源側と前記２次元放射線検出器側のそれぞれの前記配管の外径の両端側に参照用部材が設置された場合、前記透過画像取得手段によって取得された前記透過画像に表示された前記参照用部材の撮像の大きさより求めた拡大率にもとづき前記配管高さ方向の領域設定のデータを決定する領域高さ方向決定手段を有することを特徴とする請求項３に記載の配管の断層撮影装置。
【請求項５】
前記断層画像構築領域入力手段は、
前記透過画像取得手段によって前記配管横方向における前記配管の外径の一方端を含む前記透過画像を取得し、操作者により入力された前記配管の肉厚の値と、前記透過画像に表示された前記配管の肉厚を示す撮像との間の拡大率を算出し、操作者により入力された前記配管の外径とにもとづいて前記配管高さ方向の領域設定のデータを決定する領域高さ方向決定手段を有することを特徴とする請求項３に記載の配管の断層撮影装置。
【請求項６】
配管を挟んで、放射線源と２次元放射線検出器を対向配置する支持装置と、
該支持装置を介して、前記放射線源と前記２次元放射線検出器を前記配管の軸方向の所定距離を並進走査させる軸方向駆動機構と、
前記支持装置を介して、前記放射線源と前記２次元放射線検出器を、前記配管の軸方向に対して水平面内で直角な配管横方向に並進移動させる横方向駆動機構と、
前記軸方向駆動機構による前記並進走査の所定距離を設定する軸方向走査距離設定手段と、
前記横方向駆動機構の前記並進移動の横方向最大移動距離を設定する横方向最大移動距離設定手段と、
前記軸方向駆動機構および横方向駆動機構を制御する駆動制御手段と、
前記軸方向の所定の並進走査の距離範囲内で所定距離ごとに、前記２次元放射線検出器からの透過データを取り込み、透過画像とする透過画像取得手段と、
前記透過画像取得手段により取得された透過画像にもとづき、前記配管の断層画像または立体画像を再構成する画像再構成演算手段と、を備える配管の断層撮影装置における制御方法であって、
前記横方向駆動機構による前記放射線源および前記２次元放射線検出器の前記配管横方向の並進移動の間隔を、前記２次元放射線検出器の前記直角方向の幅と、前記放射線源と前記２次元放射線検出器間の距離と、前記放射線源と前記配管の前記放射線源側表面までの所定距離とにもとづいて決定することを特徴とする配管の断層撮影装置における制御方法。
【請求項７】
前記横方向最大移動距離設定手段において、
操作者によって前記駆動制御手段を介して前記横方向駆動機構を操作され、前記放射線源と前記２次元放射線検出器とを前記配管横方向に並進移動させ、前記配管横方向における前記配管の外径の両端を含むように、少なくとも２箇所で前記透過画像を取得したとき、前記横方向位置検出センサで検出した前記２箇所の配管横方向の位置にもとづき、一方を横方向移動開始位置、他方を仮の横方向最大移動位置として設定し、
更に、前記横方向移動開始位置に、前記決定された横方向の並進移動の間隔を所定の整数倍して加算して前記設定された仮の横方向最大移動位置以上になるように横方向最大移動位置を決定することを特徴とする請求項６に記載の配管の断層撮影装置における制御方法。
【請求項８】
更に、前記配管に対する断層画像または立体画像を構築する断層画像構築領域を操作者が入力する断層画像構築領域入力工程を有し、
該断層画像構築領域入力工程において、
前記横方向最大移動距離設定手段によって設定された前記横方向移動開始位置と横方向最大移動位置を前記配管横方向の領域設定のデータとし、
前記配管を挟んで前記対向配置された放射線源と２次元放射線検出器の対向方向を配管高さ方向とし、前記放射線源側と前記２次元放射線検出器側のそれぞれの前記配管の外径の両端を含むように前記配管高さ方向の領域設定のデータとし、
前記配管軸方向の並進走査の開始位置と終了位置を前記配管軸方向の領域設定のデータとし、
それぞれの領域設定のデータを入力可能なことを特徴とする請求項７に記載の配管の断層撮影装置における制御方法。
【請求項９】
前記断層画像構築領域入力工程において、
前記放射線源側と前記２次元放射線検出器側のそれぞれの前記配管の外径の両端側に参照用部材が設置された場合、前記透過画像取得手段によって取得された前記透過画像に表示された前記参照用部材の撮像の大きさより求めた拡大率にもとづき前記配管高さ方向の領域設定のデータを決定する領域高さ方向決定工程を有することを特徴とする請求項８に記載の配管の断層撮影装置における制御方法。
【請求項１０】
前記断層画像構築領域入力工程において、
前記透過画像取得手段によって前記配管横方向における前記配管の外径の一方端を含む前記透過画像を取得し、操作者により入力された前記配管の肉厚の値と、前記透過画像に表示された前記配管の肉厚を示す撮像との間の拡大率を算出し、操作者により入力された前記配管の外径とにもとづいて前記配管高さ方向の領域設定のデータを決定する領域高さ方向決定工程を有することを特徴とする請求項８に記載の配管の断層撮影装置における制御方法。
【請求項１】
放射線を用いて配管の断層画像または立体画像を撮影する配管の断層撮影装置であって、
前記配管を挟んで、放射線源と２次元放射線検出器を対向配置する支持装置と、
該支持装置を介して、前記放射線源と前記２次元放射線検出器を前記配管の軸方向の所定距離を並進走査させる軸方向駆動機構と、
前記支持装置を介して、前記放射線源と前記２次元放射線検出器を、前記配管の軸方向に対して水平面内で直角な配管横方向に並進移動させる横方向駆動機構と、
前記軸方向駆動機構による前記並進走査の所定距離を設定する軸方向走査距離設定手段と、
前記横方向駆動機構の前記並進移動の横方向最大移動距離を設定する横方向最大移動距離設定手段と、
前記軸方向駆動機構および横方向駆動機構を制御する駆動制御手段と、
前記軸方向の所定の並進走査の距離範囲内で所定距離ごとに、前記２次元放射線検出器からの透過データを取込み、透過画像とする透過画像取得手段と、
前記透過画像取得手段により取得された透過画像にもとづき、前記配管の断層画像または立体画像を再構成する画像再構成演算手段と、を備え、
前記横方向最大移動距離設定手段は、
前記横方向駆動機構による前記放射線源および前記２次元放射線検出器の前記配管横方向の並進移動の間隔を、前記２次元放射線検出器の前記配管横方向の幅と、前記放射線源と前記２次元放射線検出器間の距離と、前記放射線源と前記配管の前記放射線源側表面までの所定距離とにもとづいて決定する横方向移動間隔決定手段を有することを特徴とする配管の断層撮影装置。
【請求項２】
前記横方向駆動機構は、前記配管横方向の位置を検出する横方向位置検出センサを有し、
前記横方向最大移動距離設定手段は、
操作者によって前記駆動制御手段を介して前記横方向駆動機構を操作され、前記放射線源と前記２次元放射線検出器とを前記配管横方向に並進移動させ、前記配管横方向における前記配管の外径の両端を含むように、少なくとも２箇所で前記透過画像を取得したとき、前記横方向位置検出センサで検出した前記２箇所の配管横方向の位置にもとづき、一方を横方向移動開始位置、他方を仮の横方向最大移動位置として設定し、
更に、前記横方向移動開始位置に、前記決定された横方向の並進移動の間隔を所定の整数倍して加算して前記設定された仮の横方向最大移動位置以上になるように横方向最大移動位置を決定することを特徴とする請求項１に記載の配管の断層撮影装置。
【請求項３】
更に、前記配管に対する断層画像または立体画像を構築する断層画像構築領域を操作者が入力可能な断層画像構築領域入力手段を備え、
該断層画像構築領域入力手段は、
前記横方向最大移動距離設定手段によって設定された前記横方向移動開始位置と横方向最大移動位置を前記配管横方向の領域設定のデータとし、
前記配管を挟んで前記対向配置された放射線源と２次元放射線検出器の対向方向を配管高さ方向とし、前記放射線源側と前記２次元放射線検出器側のそれぞれの前記配管の外径の両端を含むように前記配管高さ方向の領域設定のデータとし、
前記配管軸方向の並進走査の開始位置と終了位置を前記配管軸方向の領域設定のデータとし、
それぞれの領域設定のデータを入力可能なことを特徴とする請求項２に記載の配管の断層撮影装置。
【請求項４】
前記断層画像構築領域入力手段は、
前記放射線源側と前記２次元放射線検出器側のそれぞれの前記配管の外径の両端側に参照用部材が設置された場合、前記透過画像取得手段によって取得された前記透過画像に表示された前記参照用部材の撮像の大きさより求めた拡大率にもとづき前記配管高さ方向の領域設定のデータを決定する領域高さ方向決定手段を有することを特徴とする請求項３に記載の配管の断層撮影装置。
【請求項５】
前記断層画像構築領域入力手段は、
前記透過画像取得手段によって前記配管横方向における前記配管の外径の一方端を含む前記透過画像を取得し、操作者により入力された前記配管の肉厚の値と、前記透過画像に表示された前記配管の肉厚を示す撮像との間の拡大率を算出し、操作者により入力された前記配管の外径とにもとづいて前記配管高さ方向の領域設定のデータを決定する領域高さ方向決定手段を有することを特徴とする請求項３に記載の配管の断層撮影装置。
【請求項６】
配管を挟んで、放射線源と２次元放射線検出器を対向配置する支持装置と、
該支持装置を介して、前記放射線源と前記２次元放射線検出器を前記配管の軸方向の所定距離を並進走査させる軸方向駆動機構と、
前記支持装置を介して、前記放射線源と前記２次元放射線検出器を、前記配管の軸方向に対して水平面内で直角な配管横方向に並進移動させる横方向駆動機構と、
前記軸方向駆動機構による前記並進走査の所定距離を設定する軸方向走査距離設定手段と、
前記横方向駆動機構の前記並進移動の横方向最大移動距離を設定する横方向最大移動距離設定手段と、
前記軸方向駆動機構および横方向駆動機構を制御する駆動制御手段と、
前記軸方向の所定の並進走査の距離範囲内で所定距離ごとに、前記２次元放射線検出器からの透過データを取り込み、透過画像とする透過画像取得手段と、
前記透過画像取得手段により取得された透過画像にもとづき、前記配管の断層画像または立体画像を再構成する画像再構成演算手段と、を備える配管の断層撮影装置における制御方法であって、
前記横方向駆動機構による前記放射線源および前記２次元放射線検出器の前記配管横方向の並進移動の間隔を、前記２次元放射線検出器の前記直角方向の幅と、前記放射線源と前記２次元放射線検出器間の距離と、前記放射線源と前記配管の前記放射線源側表面までの所定距離とにもとづいて決定することを特徴とする配管の断層撮影装置における制御方法。
【請求項７】
前記横方向最大移動距離設定手段において、
操作者によって前記駆動制御手段を介して前記横方向駆動機構を操作され、前記放射線源と前記２次元放射線検出器とを前記配管横方向に並進移動させ、前記配管横方向における前記配管の外径の両端を含むように、少なくとも２箇所で前記透過画像を取得したとき、前記横方向位置検出センサで検出した前記２箇所の配管横方向の位置にもとづき、一方を横方向移動開始位置、他方を仮の横方向最大移動位置として設定し、
更に、前記横方向移動開始位置に、前記決定された横方向の並進移動の間隔を所定の整数倍して加算して前記設定された仮の横方向最大移動位置以上になるように横方向最大移動位置を決定することを特徴とする請求項６に記載の配管の断層撮影装置における制御方法。
【請求項８】
更に、前記配管に対する断層画像または立体画像を構築する断層画像構築領域を操作者が入力する断層画像構築領域入力工程を有し、
該断層画像構築領域入力工程において、
前記横方向最大移動距離設定手段によって設定された前記横方向移動開始位置と横方向最大移動位置を前記配管横方向の領域設定のデータとし、
前記配管を挟んで前記対向配置された放射線源と２次元放射線検出器の対向方向を配管高さ方向とし、前記放射線源側と前記２次元放射線検出器側のそれぞれの前記配管の外径の両端を含むように前記配管高さ方向の領域設定のデータとし、
前記配管軸方向の並進走査の開始位置と終了位置を前記配管軸方向の領域設定のデータとし、
それぞれの領域設定のデータを入力可能なことを特徴とする請求項７に記載の配管の断層撮影装置における制御方法。
【請求項９】
前記断層画像構築領域入力工程において、
前記放射線源側と前記２次元放射線検出器側のそれぞれの前記配管の外径の両端側に参照用部材が設置された場合、前記透過画像取得手段によって取得された前記透過画像に表示された前記参照用部材の撮像の大きさより求めた拡大率にもとづき前記配管高さ方向の領域設定のデータを決定する領域高さ方向決定工程を有することを特徴とする請求項８に記載の配管の断層撮影装置における制御方法。
【請求項１０】
前記断層画像構築領域入力工程において、
前記透過画像取得手段によって前記配管横方向における前記配管の外径の一方端を含む前記透過画像を取得し、操作者により入力された前記配管の肉厚の値と、前記透過画像に表示された前記配管の肉厚を示す撮像との間の拡大率を算出し、操作者により入力された前記配管の外径とにもとづいて前記配管高さ方向の領域設定のデータを決定する領域高さ方向決定工程を有することを特徴とする請求項８に記載の配管の断層撮影装置における制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１１−５２９６８（Ｐ２０１１−５２９６８Ａ）
【公開日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１９９２３４（Ｐ２００９−１９９２３４）
【出願日】平成２１年８月３１日（２００９．８．３１）
【出願人】（５０７２５０４２７）日立ＧＥニュークリア・エナジー株式会社 (858)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月３１日（２００９．８．３１）
【出願人】（５０７２５０４２７）日立ＧＥニュークリア・エナジー株式会社 (858)
【Ｆターム（参考）】
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