JP2019168360A - Inspection method - Google Patents

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Abstract

To provide an inspection method with which it is possible to more accurately measure an inspection object even when the posture of the inspection object changes.SOLUTION: Provided is an inspection method for inspecting a sample 100 using radiation. The method includes: installing a spherical mark 500 having a spherical shape at three or more points of the sample 100; preliminarily imaging the sample 100 in its initial state; calculating the position of the spherical mark 500 from the obtained radiographic image; imaging the sample 100 when inspected; calculating the position of the spherical mark 500 from the obtained radiographic image; calculating a change of the posture of the sample 100 when inspected from the initial state on the basis of the position of the spherical mark 500 in the initial state and the position of the spherical mark 500 when inspected; calculating a correction coefficient on the basis of the change of the posture of the sample 100 when inspected; and correcting the radiographic image when inspected using the correction coefficient.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、放射線を用いた検査方法に関する。   The present invention relates to an inspection method using radiation.

特許文献１には、検査対象物を透過した放射線（Ｘ線）を計測し、検査対象物の静止像や動画像を得るＸ線計測装置が記載されている。また、特許文献１には、Ｘ線が検査対象物を通過する際に散乱Ｘ線が発生することが記載されている。そして、特許文献１には、計測データと補正値とを対応付けた補正関数を用いて、得られた計測データを画素毎に補正することにより、計測データに含まれる散乱Ｘ線成分を補正することが記載されている。   Patent Document 1 describes an X-ray measurement apparatus that measures radiation (X-rays) that has passed through an inspection object and obtains a still image or a moving image of the inspection object. Patent Document 1 describes that scattered X-rays are generated when X-rays pass through an inspection object. And in patent document 1, the scattered X-ray component contained in measurement data is corrected by correcting the obtained measurement data for every pixel using the correction function which matched measurement data and a correction value. It is described.

特開２００９−１０６４３３号公報JP 2009-106433 A

しかしながら、検査対象物の姿勢（傾き）が変化する場合、放射線が検査対象物を透過する距離が変化する。そのため、検査対象物の姿勢（傾き）が変化する場合、検査対象物の内部を正確に計測することができないという問題がある。   However, when the posture (tilt) of the inspection object changes, the distance that the radiation passes through the inspection object changes. For this reason, when the posture (tilt) of the inspection object changes, there is a problem that the inside of the inspection object cannot be accurately measured.

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、検査対象物の姿勢が変化してもより正確に検査対象物を計測することができる検査方法を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide an inspection method capable of measuring the inspection object more accurately even if the posture of the inspection object changes. To do.

本発明に係る検査方法は、放射線を用いて検査対象物を検査する検査方法である。また、当該検査方法では、前記検査対象物の三か所以上に球体形状を有する球体マークを設置する。また、当該検査方法では、予め、初期状態の前記検査対象物を撮像し、得られた放射線透過画像から、前記球体マークの位置を算出する。また、当該検査方法では、検査時の前記検査対象物を撮像し、得られた放射線透過画像から、前記球体マークの位置を算出する。また、当該検査方法では、前記初期状態の前記球体マークの位置と、前記検査時の前記球体マークの位置とに基づいて、前記検査時の前記検査対象物の姿勢の前記初期状態からの変化を算出する。そして、当該検査方法では、前記検査時の前記検査対象物の姿勢の変化に基づいて、補正係数を算出し、前記検査時の前記検査対象物を撮像して得られた前記放射線透過画像を、前記補正係数を用いて補正する。   The inspection method according to the present invention is an inspection method for inspecting an inspection object using radiation. In the inspection method, spherical marks having a spherical shape are installed at three or more locations of the inspection object. In the inspection method, the inspection object in the initial state is imaged in advance, and the position of the spherical mark is calculated from the obtained radiation transmission image. In the inspection method, the inspection object at the time of inspection is imaged, and the position of the spherical mark is calculated from the obtained radiation transmission image. Further, in the inspection method, based on the position of the spherical mark in the initial state and the position of the spherical mark at the time of the inspection, a change from the initial state of the posture of the inspection object at the time of the inspection is performed. calculate. And in the inspection method, based on the change in posture of the inspection object at the time of the inspection, a correction coefficient is calculated, and the radiation transmission image obtained by imaging the inspection object at the time of the inspection, Correction is performed using the correction coefficient.

本発明に係る検査方法によれば、検査対象物の三か所以上に球体マークを設置するため、検査対象物の姿勢（３軸方向の傾き）の変化を算出することができる。そして、当該検査対象物の姿勢の変化に基づいて算出される補正係数によって、検査時に得られた放射線透過画像を補正することができる。よって、検査対象物の姿勢が変化してもより正確に検査対象物を計測することができる検査方法を提供することができる。   According to the inspection method of the present invention, since the spherical marks are placed at three or more locations on the inspection object, it is possible to calculate a change in the posture (inclination in the three-axis direction) of the inspection object. Then, the radiation transmission image obtained at the time of inspection can be corrected by the correction coefficient calculated based on the change in the posture of the inspection object. Therefore, it is possible to provide an inspection method capable of measuring the inspection object more accurately even when the posture of the inspection object changes.

本発明の実施の形態１に係る検査方法を説明する斜視図である。It is a perspective view explaining the inspection method which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１に係る検査方法における、試料の姿勢の変化と放射線の透過距離との関係を説明する側面図である。It is a side view explaining the relationship between the change of the attitude | position of a sample and the transmission distance of a radiation in the inspection method which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１に係る検査方法を説明する斜視図である。It is a perspective view explaining the inspection method which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１に係る検査方法によって検査される試料の姿勢と透過距離との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the attitude | position of the sample test | inspected with the test | inspection method which concerns on Embodiment 1 of this invention, and permeation | transmission distance. 本発明の実施の形態１に係る検査方法によって検査される試料の姿勢と当該試料を透過する放射線の減衰係数との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the attitude | position of the sample test | inspected by the test | inspection method which concerns on Embodiment 1 of this invention, and the attenuation coefficient of the radiation which permeate | transmits the said sample. 本発明の実施の形態１に係る水量定量化治具を示す正面図である。It is a front view which shows the water quantity quantification jig | tool which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１に係る水量定量化治具を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the water quantity quantification jig | tool which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１に係る水量定量化治具の放射線透過画像である。It is a radiation transmission image of the water quantity quantification jig which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１に係る検査方法を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the inspection method which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１に係る検査方法を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the inspection method which concerns on Embodiment 1 of this invention.

実施の形態１
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る検査方法を説明する斜視図である。図２は、実施の形態１に係る検査方法における、試料の姿勢の変化と放射線の透過距離との関係を説明する側面図である。図３は、実施の形態１に係る検査方法を説明する斜視図である。図４は、実施の形態１に係る検査方法によって検査される試料の姿勢と透過距離との関係を示すグラフである。図５は、実施の形態１に係る検査方法によって検査される試料の姿勢と当該試料を透過する放射線の減衰係数との関係を示すグラフである。図６は、実施の形態１に係る水量定量化治具４００を示す正面図である。図７は、実施の形態１に係る水量定量化治具４００を示す断面図である。具体的には、図７は、図６のＶＩＩ−ＶＩＩ矢視断面図である。図８は、実施の形態１に係る水量定量化治具４００の放射線透過画像である。図９及び図１０は、実施の形態１に係る検査方法を説明するフローチャートである。 Embodiment 1
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view for explaining an inspection method according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is a side view for explaining the relationship between the change in the posture of the sample and the radiation transmission distance in the inspection method according to the first embodiment. FIG. 3 is a perspective view for explaining the inspection method according to the first embodiment. FIG. 4 is a graph showing the relationship between the posture of the sample to be inspected by the inspection method according to Embodiment 1 and the transmission distance. FIG. 5 is a graph showing the relationship between the posture of the sample to be inspected by the inspection method according to Embodiment 1 and the attenuation coefficient of the radiation that passes through the sample. FIG. 6 is a front view showing the water amount quantification jig 400 according to the first embodiment. FIG. 7 is a cross-sectional view showing a water amount quantification jig 400 according to the first embodiment. Specifically, FIG. 7 is a cross-sectional view taken along arrow VII-VII in FIG. FIG. 8 is a radiation transmission image of the water amount quantification jig 400 according to the first embodiment. 9 and 10 are flowcharts for explaining the inspection method according to the first embodiment.

図１に示すように、本実施の形態１に係る検査方法では、放射線源３００から検査対象物としての試料１００に放射線を照射し、イメージセンサ２００によって、試料１００を透過した放射線を放射線透過画像として検出する。これにより、本検査方法は、試料１００の内部を計測する。
また、本実施の形態１において、放射線とは、Ｘ線及び中性子線である。 As shown in FIG. 1, in the inspection method according to the first embodiment, a radiation 100 is irradiated from a radiation source 300 onto a sample 100 as an object to be inspected, and the radiation transmitted through the sample 100 is irradiated with a radiation transmission image by an image sensor 200. Detect as. Thereby, this inspection method measures the inside of the sample 100.
Moreover, in this Embodiment 1, a radiation is an X-ray and a neutron beam.

また、本実施形態１に係る検査方法は、イメージセンサ２００、放射線源３００、制御部（図示省略）等を備える検査装置において実施される方法である。また、図示しない制御部は、ＣＰＵ（図示省略）及び記憶部（図示省略）等を備える。そして、ＣＰＵが記憶部に格納されたプログラムを実行することにより、制御部における全ての処理が実現する。具体的には、ＣＰＵが記憶部に格納されたプログラムを実行することにより、制御部は、本実施の形態１に係る検査方法を実施する。
また、制御部のそれぞれの記憶部に格納されるプログラムは、ＣＰＵに実行されることにより、制御部のそれぞれにおける処理を実現するためのコードを含む。なお、記憶部は、例えば、このプログラムや、制御部における処理に利用される各種情報を格納することができる任意の記憶装置を含んで構成される。記憶装置は、例えば、メモリ等である。 The inspection method according to the first embodiment is a method that is performed in an inspection apparatus that includes the image sensor 200, the radiation source 300, a control unit (not shown), and the like. A control unit (not shown) includes a CPU (not shown), a storage unit (not shown), and the like. Then, when the CPU executes the program stored in the storage unit, all processes in the control unit are realized. Specifically, when the CPU executes a program stored in the storage unit, the control unit performs the inspection method according to the first embodiment.
Moreover, the program stored in each memory | storage part of a control part contains the code for implement | achieving the process in each of a control part by being performed by CPU. The storage unit includes, for example, an arbitrary storage device that can store the program and various types of information used for processing in the control unit. The storage device is, for example, a memory.

本実施の形態１では、試料１００は、例えば、車両に搭載される燃料電池等である。車両に搭載される燃料電池の内部を計測する場合、車両の姿勢（傾き）を模擬しながら、計測を行う必要がある。
しかし、例えば、図２に示すように、試料１００がＸ軸周りに傾くと、放射線が試料１００を透過する位置及び透過距離が異なってしまう。そのため、試料１００の姿勢（傾き）が変化する場合、試料１００の内部を正確に計測することができなくなってしまう。なお、試料１００の姿勢（傾き）がＹ軸周り、Ｚ軸周りに変化した場合にも、同様に、上述の問題が生じる。 In the first embodiment, the sample 100 is, for example, a fuel cell mounted on a vehicle. When measuring the inside of a fuel cell mounted on a vehicle, it is necessary to perform measurement while simulating the attitude (tilt) of the vehicle.
However, for example, as shown in FIG. 2, when the sample 100 is tilted around the X axis, the position where the radiation passes through the sample 100 and the transmission distance are different. For this reason, when the posture (tilt) of the sample 100 changes, the inside of the sample 100 cannot be accurately measured. The above-described problem also occurs when the posture (tilt) of the sample 100 changes around the Y axis and around the Z axis.

そこで、本実施の形態１では、図３に示すように、試料１００の三か所以上に球体形状を有する球体マーク５００を設置する。図３に示す例では、試料１００の４か所に球体マーク５００が設置されている。なお、試料１００に球体マーク５００が設置される場所は３か所以上であればよく、図３に示す数に限定されるものではない。また、試料１００に設置される球体マーク５００の位置は、図３に示す位置に限定されるものではない。   Therefore, in the first embodiment, as shown in FIG. 3, spherical marks 500 having a spherical shape are installed at three or more locations of the sample 100. In the example shown in FIG. 3, spherical marks 500 are installed at four locations on the sample 100. Note that the number of places where the sphere mark 500 is placed on the sample 100 may be three or more, and is not limited to the number shown in FIG. Further, the position of the sphere mark 500 placed on the sample 100 is not limited to the position shown in FIG.

そして、本実施の形態１に係る検査方法では、予め、初期状態の試料１００を撮像して得られた放射線透過画像から、球体マーク５００の位置（座標）を算出しておく。ここで、初期状態とは、試料１００の姿勢（傾き）を変化させない状態を意味する。次に、検査時の試料１００を撮像して得られた放射線透過画像から、球体マーク５００の位置を算出する。次に、初期状態の球体マーク５００の位置と、検査時の前記球体マークの位置とに基づいて、検査時の試料１００の姿勢（傾き）の初期状態からの変化を算出する。そして、検査時の試料１００の姿勢（傾き）の当該変化に基づいて、検査時の放射線透過画像を補正する。本実施の形態１に係る検査方法の詳細については、後述する。   In the inspection method according to the first embodiment, the position (coordinates) of the sphere mark 500 is calculated in advance from the radiation transmission image obtained by imaging the sample 100 in the initial state. Here, the initial state means a state in which the posture (tilt) of the sample 100 is not changed. Next, the position of the spherical mark 500 is calculated from the radiation transmission image obtained by imaging the sample 100 at the time of inspection. Next, based on the position of the sphere mark 500 in the initial state and the position of the sphere mark at the time of inspection, a change from the initial state of the posture (tilt) of the sample 100 at the time of inspection is calculated. And based on the said change of the attitude | position (inclination) of the sample 100 at the time of test | inspection, the radiographic image at the time of test | inspection is correct | amended. Details of the inspection method according to the first embodiment will be described later.

計測に使用する放射線がＸ線である場合、球体マーク５００は、例えば、鉛等のＸ線の吸収が大きい材質を用いて形成される。また、計測に使用する放射線が中性子線である場合、球体マーク５００は、例えば、プラスチック等の中性子線の吸収が大きい材質を用いて形成される。これにより、球体マーク５００は、放射線透過画像において、円形形状の影として撮像される。そして、当該円形形状の影の中心を算出することにより、球体マーク５００の重心の位置（座標）を求めることができる。また、２つの球体マーク５００の重心間の距離を算出することにより、２つの球体マーク５００間の距離をより正確に求めることができる。   When the radiation used for measurement is X-rays, the sphere mark 500 is formed using a material that absorbs X-rays such as lead, for example. In addition, when the radiation used for measurement is a neutron beam, the sphere mark 500 is formed using a material that absorbs neutron radiation such as plastic, for example. Thereby, the sphere mark 500 is imaged as a circular shadow in the radiation transmission image. Then, by calculating the center of the circular shadow, the position (coordinates) of the center of gravity of the spherical mark 500 can be obtained. Also, by calculating the distance between the centroids of the two sphere marks 500, the distance between the two sphere marks 500 can be determined more accurately.

また、球体マーク５００が球体形状を有することにより、試料１００の姿勢（傾き）が変化しても、球体マーク５００を透過する放射線の透過距離は変化しないため、試料１００の姿勢（傾き）の変化によらず、球体マーク５００間の重心位置を正確に求めることができる。   Further, since the spherical mark 500 has a spherical shape, even if the posture (tilt) of the sample 100 changes, the transmission distance of the radiation that passes through the spherical mark 500 does not change, and therefore the posture (tilt) of the sample 100 changes. Regardless, the position of the center of gravity between the spherical marks 500 can be accurately obtained.

また、図３に示すように、本実施の形態１では、試料１００内部に存在する水の状態を計測するため、水量定量化治具４００が試料１００上に載置されている。例えば、試料１００が車両に搭載される燃料電池である場合、試料１００である燃料電池を発電させながら検査することにより、当該燃料電池の内部に水が溜まる。そして、本実施の形態１に係る検査方法により、当該燃料電池の内部に溜まった水を撮像し、当該水量定量化治具４００を用いて、当該水の量を定量化することができる。なお、水量定量化治具４００が配置される位置は、試料１００の上に限定されるものではなく、本検査方法の撮像範囲内であれば、どこであってもよい。水量定量化治具４００の詳細については、後述する。   As shown in FIG. 3, in the first embodiment, a water amount quantification jig 400 is placed on the sample 100 in order to measure the state of water present in the sample 100. For example, when the sample 100 is a fuel cell mounted on a vehicle, water is collected inside the fuel cell by inspecting the fuel cell that is the sample 100 while generating power. Then, by the inspection method according to the first embodiment, the water accumulated inside the fuel cell can be imaged and the amount of the water can be quantified using the water amount quantification jig 400. In addition, the position where the water amount quantification jig 400 is disposed is not limited to the top of the sample 100, and may be anywhere as long as it is within the imaging range of the present inspection method. Details of the water quantity quantification jig 400 will be described later.

また、本実施の形態１に係る検査方法では、予め、試料１００の姿勢（傾き）と、放射線が試料１００を透過する透過率との関係を示す第１の検量線を求めておく。
具体的には、まず、試料１００の形状は既知であるため、平面三角法を用いて、試料１００の傾きと、放射線が試料１００を透過する透過距離との関係を表す検量線を求める。より具体的には、試料１００に球体マーク５００を設置する際、球体マーク５００間の位置関係（球体マーク５００の座標、球体マーク５００間の距離）を明確化することにより、試料１００の回転と傾きとを平面三角法によって求めることができる。図４に、試料１００の傾きと、放射線が試料１００を透過する透過距離との関係を表す検量線の一例を示す。図４では、試料１００のＸ軸周りの回転角度（°）と、放射線が試料１００を透過する透過距離（ｍｍ）との関係を示している。
次に、放射線の減衰は、放射線が試料１００を透過する透過距離の２乗に比例することに基づいて、試料１００の傾きと、試料１００を透過する放射線の減衰係数との関係を表す検量線を求める。図５に、試料１００の傾きと、試料１００を透過する放射線の減衰係数との関係を表す検量線の一例を示す。図５では、試料１００のＸ軸周りの回転角度（°）と、減衰係数との関係を示している。
次に、図５に示す減衰係数から、試料１００を透過する放射線の透過率を算出する。そして、試料１００の傾きと、試料１００を透過する放射線の透過率との関係を表す第１の検量線を求める。
そして、検査時の試料１００の傾きと、当該第１の検量線に基づいて、試料１００を透過する放射線の透過率を算出し、当該透過率の逆数を検査時の放射線透過画像の各画素の画素値に乗算することにより、検査時の放射線透過画像を補正する。 In the inspection method according to the first embodiment, a first calibration curve indicating the relationship between the posture (inclination) of the sample 100 and the transmittance at which radiation passes through the sample 100 is obtained in advance.
Specifically, first, since the shape of the sample 100 is known, a calibration curve representing the relationship between the inclination of the sample 100 and the transmission distance through which the radiation passes through the sample 100 is obtained using the plane trigonometry. More specifically, when the sphere mark 500 is placed on the sample 100, the positional relationship between the sphere marks 500 (coordinates of the sphere marks 500, distances between the sphere marks 500) is clarified, thereby rotating the sample 100. The slope can be determined by plane trigonometry. FIG. 4 shows an example of a calibration curve representing the relationship between the inclination of the sample 100 and the transmission distance through which the radiation passes through the sample 100. FIG. 4 shows the relationship between the rotation angle (°) around the X axis of the sample 100 and the transmission distance (mm) through which the radiation passes through the sample 100.
Next, the calibration curve representing the relationship between the inclination of the sample 100 and the attenuation coefficient of the radiation that passes through the sample 100 is based on the fact that the radiation attenuation is proportional to the square of the transmission distance through which the radiation passes through the sample 100. Ask for. FIG. 5 shows an example of a calibration curve representing the relationship between the inclination of the sample 100 and the attenuation coefficient of the radiation that passes through the sample 100. FIG. 5 shows the relationship between the rotation angle (°) around the X axis of the sample 100 and the attenuation coefficient.
Next, the transmittance of the radiation that passes through the sample 100 is calculated from the attenuation coefficient shown in FIG. Then, a first calibration curve representing the relationship between the inclination of the sample 100 and the transmittance of radiation that passes through the sample 100 is obtained.
Then, based on the inclination of the sample 100 at the time of inspection and the first calibration curve, the transmittance of the radiation transmitted through the sample 100 is calculated, and the reciprocal of the transmittance is calculated for each pixel of the radiation transmission image at the time of inspection. By multiplying the pixel value, the radiation transmission image at the time of inspection is corrected.

図６、図７に示すように、水量定量化治具４００は、奥行の長さ（Ｚ軸方向の長さ）が下側（Ｙ軸の−方向）に向かうにつれて小さくなる内部空間４０１を有する。換言すれば、当該内部空間４０１のＹ−Ｚ平面に平行な断面形状は、図７に示すように、Ｙ軸の−方向に向かうにつれて幅が狭くなるクサビ型形状である。水量定量化治具４００の当該内部空間４０１には水が注入可能となっている。図８に、当該内部空間４０１に水が注入された水量定量化治具４００の放射線透過画像を示す。図８に示すように、当該内部空間４０１の部分の放射線透過画像の影は、上側（Ｙ軸の＋方向）に向かうにつれて濃くなっている。すなわち、水量定量化治具４００に注入された水の厚さが増すほど、放射線透過画像の影が濃くなっている。これにより、放射線が透過する水の厚さと、放射線透過画像における影の濃さ（濃淡値）との関係を表す第２の検量線を求めることができる。   As shown in FIGS. 6 and 7, the water quantity quantification jig 400 has an internal space 401 that becomes smaller as the depth length (the length in the Z-axis direction) goes to the lower side (the negative direction of the Y-axis). . In other words, the cross-sectional shape parallel to the YZ plane of the internal space 401 is a wedge-shaped shape whose width becomes narrower toward the negative direction of the Y axis, as shown in FIG. Water can be injected into the internal space 401 of the water quantity quantification jig 400. FIG. 8 shows a radiation transmission image of the water amount quantification jig 400 in which water is injected into the internal space 401. As shown in FIG. 8, the shadow of the radiation transmission image in the portion of the internal space 401 becomes deeper toward the upper side (+ direction of the Y axis). That is, the shadow of the radiation transmission image becomes deeper as the thickness of the water injected into the water quantity quantification jig 400 increases. As a result, a second calibration curve representing the relationship between the thickness of water through which radiation passes and the darkness (shading value) of the shadow in the radiation transmission image can be obtained.

次に、図９、図１０を参照しながら、本実施の形態１に係る検査方法について、説明する。なお、上述の方法により、予め、試料１００の姿勢（傾き）と、放射線が試料１００を透過する透過率との関係を示す第１の検量線を求めておき、記憶部（図示省略）に格納しておく。   Next, the inspection method according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. A first calibration curve indicating the relationship between the posture (inclination) of the sample 100 and the transmittance at which the radiation passes through the sample 100 is obtained in advance by the above-described method, and stored in a storage unit (not shown). Keep it.

まず、図９に示すように、試料１００が無い状態で撮像を行い、ビームムラ画像を取得する（ステップＳ１）。ここで、ビームムラ画像とは、試料１００が無い状態で撮像を行って取得した画像である。放射線源３００によって照射される放射線の強度は、時間及び空間毎に異なり、また、イメージセンサ２００の感度も画素毎に異なる。そのため、本検査方法において取得する放射線透過画像を正規化するために、当該ビームムラ画像を取得する。   First, as shown in FIG. 9, imaging is performed without the sample 100, and a beam unevenness image is acquired (step S1). Here, the beam unevenness image is an image acquired by performing imaging in a state where the sample 100 is not present. The intensity of the radiation emitted by the radiation source 300 varies with time and space, and the sensitivity of the image sensor 200 also varies with each pixel. Therefore, in order to normalize the radiation transmission image acquired in this inspection method, the beam unevenness image is acquired.

次に、球体マーク５００が設置された試料１００と、水量定量化治具４００とを設置し、初期状態の試料１００を撮像し、初期状態の放射線透過画像を取得する（ステップＳ２）。このとき、試料１００の姿勢（傾き）は変化していない。例えば、試料１００が車両に搭載される燃料電池である場合、車両の姿勢（傾き）を模擬するための傾きは、試料１００に加えられておらず、試料１００である燃料電池は発電していない。また、ステップＳ２において、水量定量化治具４００の内部空間４０１に水は注入されていない。   Next, the sample 100 on which the sphere mark 500 is installed and the water amount quantification jig 400 are installed, the sample 100 in the initial state is imaged, and a radiation transmission image in the initial state is acquired (step S2). At this time, the posture (tilt) of the sample 100 is not changed. For example, when the sample 100 is a fuel cell mounted on a vehicle, the inclination for simulating the attitude (inclination) of the vehicle is not applied to the sample 100, and the fuel cell that is the sample 100 does not generate power. . In step S <b> 2, water is not injected into the internal space 401 of the water quantity quantification jig 400.

次に、ステップＳ２において取得した初期状態の放射線透過画像を、ステップＳ１において取得したビームムラ画像で除算することにより、初期状態の放射線透過画像のビームムラ補正を行う（ステップＳ３）。   Next, by dividing the radiation transmission image in the initial state acquired in step S2 by the beam unevenness image acquired in step S1, beam unevenness correction of the radiation transmission image in the initial state is performed (step S3).

次に、ステップＳ３においてビームムラ補正を行った、初期状態の放射線透過画像に基づいて、各球体マーク５００の重心位置を算出する（ステップＳ４）。具体的には、放射線透過画像における球体マーク５００の影と背景との境界を認識するための濃淡値（しきい値）を用いて、放射線透過画像を二値化する。そして、二値化された放射線透過画像内に存在する球体マーク５００の円形の影の中心を算出することにより、球体マーク５００の重心位置を算出する。   Next, the gravity center position of each spherical mark 500 is calculated based on the radiation transmission image in the initial state in which the beam unevenness correction is performed in step S3 (step S4). Specifically, the radiation transmission image is binarized using a gray value (threshold value) for recognizing the boundary between the shadow of the spherical mark 500 and the background in the radiation transmission image. Then, the center of gravity of the spherical mark 500 is calculated by calculating the center of the circular shadow of the spherical mark 500 existing in the binarized radiation transmission image.

次に、ステップＳ４において算出した球体マーク５００の重心位置に基づいて、球体マーク５００間の距離を算出する（ステップＳ５）。   Next, the distance between the sphere marks 500 is calculated based on the gravity center position of the sphere marks 500 calculated in step S4 (step S5).

次に、水量定量化治具４００の内部空間４０１に水を注入し、放射線透過画像を取得し、当該放射線透過画像に対してステップＳ３と同様にビームムラ補正を行う（ステップＳ６）。このとき、試料１００の姿勢（傾き）は変化していない。すなわち、試料１００が車両に搭載される燃料電池である場合、車両の姿勢（傾き）を模擬するための傾きは、試料１００に加えられておらず、試料１００である燃料電池は発電していない。   Next, water is injected into the internal space 401 of the water quantity quantification jig 400 to acquire a radiation transmission image, and beam unevenness correction is performed on the radiation transmission image in the same manner as in step S3 (step S6). At this time, the posture (tilt) of the sample 100 is not changed. That is, when the sample 100 is a fuel cell mounted on a vehicle, the inclination for simulating the attitude (inclination) of the vehicle is not applied to the sample 100, and the fuel cell that is the sample 100 does not generate power. .

次に、放射線が透過する水の厚さと、放射線透過画像における影の濃さ（濃淡値）との関係を表す第２の検量線を作成する（ステップＳ７）。具体的には、ステップＳ６においてビームムラ補正が行われた放射線透過画像から、ステップＳ３においてビームムラ補正が行われた放射線透過画像を減算することにより、水量定量化治具４００の内部空間４０１内に注入された水に由来する放射線透過画像の濃淡値を取得する。そして、水量定量化治具４００の内部空間４０１内に注入された水に由来する当該濃淡値と、水量定量化治具４００の水の厚みとに基づいて、第２の検量線を作成する。   Next, a second calibration curve representing the relationship between the thickness of water through which radiation passes and the shadow density (shading value) in the radiation transmission image is created (step S7). Specifically, the radiation transmission image subjected to the beam unevenness correction in step S3 is subtracted from the radiation transmission image subjected to the beam unevenness correction in step S6 to be injected into the internal space 401 of the water amount quantification jig 400. The gray value of the radiation transmission image derived from the water thus obtained is acquired. Then, a second calibration curve is created based on the gray value derived from the water injected into the internal space 401 of the water amount quantification jig 400 and the water thickness of the water amount quantification jig 400.

次に、図１０に示すように、試料１００の姿勢（傾き）を変化させて、球体マーク５００が設置された試料１００の放射線透過画像を取得する（ステップＳ８）。具体的には、例えば、試料１００が車両に搭載される燃料電池である場合、車両の姿勢（傾き）を模擬するための傾きを、試料１００に加え始めるとともに、試料１００である燃料電池を発電させ始める。そして、車両の姿勢（傾き）の模擬及び燃料電池の発電を開始させてから所定時間経過後の試料１００の放射線透過画像を検査時の放射線透過画像として取得する。   Next, as shown in FIG. 10, the posture (inclination) of the sample 100 is changed, and a radiation transmission image of the sample 100 on which the spherical mark 500 is installed is acquired (step S8). Specifically, for example, when the sample 100 is a fuel cell mounted on a vehicle, an inclination for simulating the attitude (tilt) of the vehicle starts to be added to the sample 100, and the fuel cell that is the sample 100 is generated. Start letting. Then, a radiation transmission image of the sample 100 after a predetermined time has elapsed after simulation of the attitude (tilt) of the vehicle and power generation of the fuel cell is started is acquired as a radiation transmission image at the time of inspection.

次に、ステップＳ３と同様にして、ステップＳ８において取得した検査時の放射線透過画像を、ステップＳ１において取得したビームムラ画像で除算することにより、検査時の放射線透過画像のビームムラ補正を行う（ステップＳ９）。   Next, similarly to step S3, the radiation transmission image at the time of inspection acquired at step S8 is divided by the beam unevenness image acquired at step S1, thereby performing beam unevenness correction of the radiation transmission image at the time of inspection (step S9). ).

次に、ステップＳ４と同様にして、ステップＳ９においてビームムラ補正を行った、検査時の放射線透過画像に基づいて、各球体マーク５００の重心位置を算出する（ステップＳ１０）。   Next, in the same manner as in step S4, the center of gravity of each spherical mark 500 is calculated based on the radiation transmission image at the time of inspection in which beam unevenness correction is performed in step S9 (step S10).

次に、ステップＳ５と同様にして、ステップＳ１０において算出した球体マーク５００の重心位置に基づいて、球体マーク５００間の距離を算出する（ステップＳ１１）。   Next, similarly to step S5, the distance between the sphere marks 500 is calculated based on the position of the center of gravity of the sphere mark 500 calculated in step S10 (step S11).

次に、ステップＳ５において算出した球体マーク５００間の距離と、ステップＳ１１において算出した球体マーク５００間の距離とを比較することにより、検査時の試料１００の姿勢（傾き）が初期状態の試料１００の姿勢（傾き）から変化しているか否かを判断する（ステップＳ１２）。具体的には、ステップＳ５において算出した球体マーク５００間の距離と、ステップＳ１１において算出した球体マーク５００間の距離との差異がある場合、検査時の試料１００の姿勢（傾き）が初期状態の試料１００の姿勢（傾き）から変化していると判断する。   Next, by comparing the distance between the sphere marks 500 calculated in step S5 with the distance between the sphere marks 500 calculated in step S11, the sample 100 in which the posture (inclination) of the sample 100 at the time of inspection is in an initial state. It is determined whether or not the posture (inclination) has changed (step S12). Specifically, when there is a difference between the distance between the sphere marks 500 calculated in step S5 and the distance between the sphere marks 500 calculated in step S11, the posture (tilt) of the sample 100 at the time of inspection is in an initial state. It is determined that the posture (inclination) of the sample 100 has changed.

ステップＳ１２において、検査時の試料１００の姿勢（傾き）が初期状態の試料１００の姿勢（傾き）から変化していない場合（ステップＳ１２；Ｎｏ）、ステップＳ１６の処理に進む。   In step S12, when the posture (tilt) of the sample 100 at the time of inspection has not changed from the posture (tilt) of the sample 100 in the initial state (step S12; No), the process proceeds to step S16.

ステップＳ１２において、検査時の試料１００の姿勢（傾き）が初期状態の試料１００の姿勢（傾き）から変化している場合（ステップＳ１２；Ｙｅｓ）、ステップＳ４において算出した球体マーク５００の重心位置と、ステップＳ１０において算出した球体マーク５００の重心位置とに基づいて、検査時の試料１００の姿勢（傾き）の初期状態からの変化を算出する（ステップＳ１３）。具体的には、ステップＳ４において算出した初期状態の球体マーク５００の重心位置が、ステップＳ１０において算出した検査時の球体マーク５００の重心位置へとどのように変化したかを、モーションキャプチャアニメーションの技術を用いて算出することにより、検査時の試料１００の姿勢（傾き）の初期状態からの変化を算出する。   In step S12, when the posture (tilt) of the sample 100 at the time of inspection is changed from the posture (tilt) of the sample 100 in the initial state (step S12; Yes), the gravity center position of the spherical mark 500 calculated in step S4 Based on the position of the center of gravity of the spherical mark 500 calculated in step S10, a change from the initial state of the posture (tilt) of the sample 100 at the time of inspection is calculated (step S13). Specifically, the motion capture animation technique shows how the centroid position of the sphere mark 500 in the initial state calculated in step S4 has changed to the centroid position of the sphere mark 500 at the time of inspection calculated in step S10. Is used to calculate a change from the initial state of the posture (tilt) of the sample 100 at the time of inspection.

次に、ステップＳ１３に算出した検査時の試料１００の姿勢（傾き）の変化と、第１の検量線とに基づいて、放射線が試料１００を透過する透過率を算出し、当該透過率の逆数を補正係数として算出する（ステップＳ１４）。   Next, based on the change in the posture (inclination) of the sample 100 at the time of the inspection calculated in step S13 and the first calibration curve, the transmittance through which the radiation passes through the sample 100 is calculated, and the reciprocal of the transmittance is calculated. Is calculated as a correction coefficient (step S14).

次に、ステップＳ１４において算出した補正係数を検査時の放射線透過画像の各画素の画素値に乗算することにより、検査時の放射線透過画像を補正する（ステップＳ１５）。   Next, the radiation transmission image at the time of inspection is corrected by multiplying the correction coefficient calculated at step S14 by the pixel value of each pixel of the radiation transmission image at the time of inspection (step S15).

次に、ステップＳ１５において補正した検査時の放射線透過画像に基づいて、試料１００内に存在する水の定量化を行う（ステップＳ１６）。具体的には、ステップＳ１５において補正した検査時の放射線透過画像から、ステップＳ３の処理を行った初期状態の放射線透過画像を減算することにより、試料１００内に存在する水に由来する放射線透過画像の濃淡値を取得する。そして、試料１００内に存在する水に由来する放射線透過画像の濃淡値と、第２の検量線とに基づいて、当該濃淡値に対応する水の厚さ（Ｚ軸方向の長さ）を画素毎に算出する。そして、１画素のＸ軸方向の長さとＹ軸方向の長さとを乗算することにより１画素当たりの面積を算出し、当該１画素当たりの面積に、画素毎に算出した水の厚さ（Ｚ軸方向の長さ）を乗算することにより、水の体積を画素毎に算出する。そして、試料１００内に存在する水に由来する放射線透過画像の全ての画素の水の体積を加算することにより、試料１００内に存在する水の体積を算出する。   Next, quantification of water present in the sample 100 is performed based on the radiation transmission image at the time of inspection corrected in step S15 (step S16). Specifically, the radiation transmission image derived from water existing in the sample 100 is obtained by subtracting the radiation transmission image in the initial state subjected to the processing of step S3 from the radiation transmission image at the time of inspection corrected in step S15. Get the gray value of. Then, based on the gray value of the radiographic image derived from the water existing in the sample 100 and the second calibration curve, the thickness of water corresponding to the gray value (the length in the Z-axis direction) is defined as a pixel. Calculate every time. Then, the area per pixel is calculated by multiplying the length of one pixel in the X-axis direction and the length in the Y-axis direction, and the calculated water thickness (Z The volume of water is calculated for each pixel by multiplying the length in the axial direction). And the volume of the water which exists in the sample 100 is calculated by adding the volume of the water of all the pixels of the radiation transmission image derived from the water which exists in the sample 100. FIG.

次に、ステップＳ１６において算出した試料１００内に存在する水の量（体積）を記憶部（図示省略）に出力する（ステップＳ１７）。試料１００の検査が終了するまで、ステップＳ８〜ステップＳ１７の処理を繰り返し行う。   Next, the amount (volume) of water present in the sample 100 calculated in step S16 is output to a storage unit (not shown) (step S17). Until the inspection of the sample 100 is completed, the processes in steps S8 to S17 are repeated.

以上に説明した、実施の形態１に係る検査方法によれば、試料１００の三か所以上に球体マーク５００を設置するため、試料１００の姿勢（３軸方向の傾き）の変化を算出することができる。そして、当該試料１００の姿勢の変化に基づいて算出される補正係数によって、検査時に得られた放射線透過画像を補正することができる。よって、試料１００の姿勢が変化してもより正確に検査対象物を計測することができる検査方法を提供することができる。   According to the inspection method according to the first embodiment described above, since the spherical mark 500 is installed at three or more locations on the sample 100, the change in the posture (tilt in the three-axis direction) of the sample 100 is calculated. Can do. Then, the radiation transmission image obtained at the time of the inspection can be corrected by the correction coefficient calculated based on the change in the posture of the sample 100. Therefore, it is possible to provide an inspection method capable of measuring the inspection object more accurately even when the posture of the sample 100 changes.

また、球体マーク５００が球体形状を有することにより、試料１００の姿勢（傾き）が変化しても、球体マーク５００を透過する放射線の透過距離は変化しないため、試料１００の姿勢（傾き）の変化によらず、球体マーク５００間の重心位置を正確に求めることができる。   Further, since the spherical mark 500 has a spherical shape, even if the posture (tilt) of the sample 100 changes, the transmission distance of the radiation that passes through the spherical mark 500 does not change, and therefore the posture (tilt) of the sample 100 changes. Regardless, the position of the center of gravity between the spherical marks 500 can be accurately obtained.

また、球体マーク５００は、放射線の吸収が大きい材質を用いて形成される。これにより、球体マーク５００は、放射線透過画像において、円形形状の影として撮像される。そして、当該円形形状の影の中心を算出することにより、球体マーク５００の重心の位置を求めることができる。   The sphere mark 500 is formed using a material that absorbs a large amount of radiation. Thereby, the sphere mark 500 is imaged as a circular shadow in the radiation transmission image. Then, the position of the center of gravity of the spherical mark 500 can be obtained by calculating the center of the circular shadow.

また、２つの球体マーク５００の重心間の距離を算出することにより、２つの球体マーク５００間の距離をより正確に求めることができる。また、球体マーク５００間の距離を求めた後、予め、試料１００の姿勢（傾き）と、放射線が試料１００を透過する透過率との関係を示す第１の検量線を求めておくことができる。   Also, by calculating the distance between the centroids of the two sphere marks 500, the distance between the two sphere marks 500 can be determined more accurately. In addition, after obtaining the distance between the spherical marks 500, a first calibration curve indicating the relationship between the posture (inclination) of the sample 100 and the transmittance through which the radiation passes through the sample 100 can be obtained in advance. .

さらに、予め、初期状態の球体マーク５００間の距離を算出しておくことにより、モーションキャプチャアニメーション等の比較的単純なプログラムによって、検査時の試料１００の姿勢（傾き）を算出することができる。また、予め、第１の検量線を算出しておくことにより、透過率を用いた放射線透過画像の補正をより簡便な演算で行うことができる。また、放射線透過画像を試料１００の姿勢（傾き）によって補正することにより、放射線透過画像の濃淡値の精度が向上するため、試料１００の内部をより詳細に解析することができる。   Furthermore, by calculating the distance between the sphere marks 500 in the initial state in advance, the posture (tilt) of the sample 100 at the time of inspection can be calculated by a relatively simple program such as motion capture animation. Further, by calculating the first calibration curve in advance, the correction of the radiation transmission image using the transmittance can be performed by a simpler calculation. Further, by correcting the radiation transmission image based on the posture (tilt) of the sample 100, the accuracy of the gray value of the radiation transmission image is improved, so that the inside of the sample 100 can be analyzed in more detail.

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、本発明に係る検査方法は、水量定量化治具４００を用いずに、実施されてもよい。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention. For example, the inspection method according to the present invention may be implemented without using the water quantity quantification jig 400.

１００ 試料（検査対象物）
２００ イメージセンサ
３００ 放射線源
４００ 水量定量化治具
４０１ 内部空間
５００ 球体マーク 100 samples (inspection object)
200 Image sensor 300 Radiation source 400 Water quantity quantification jig 401 Internal space 500 Sphere mark

Claims (1)

放射線を用いて検査対象物を検査する検査方法であって、
前記検査対象物の三か所以上に球体形状を有する球体マークを設置し、
予め、初期状態の前記検査対象物を撮像し、得られた放射線透過画像から、前記球体マークの位置を算出し、
検査時の前記検査対象物を撮像し、得られた放射線透過画像から、前記球体マークの位置を算出し、
前記初期状態の前記球体マークの位置と、前記検査時の前記球体マークの位置とに基づいて、前記検査時の前記検査対象物の姿勢の前記初期状態からの変化を算出し、
前記検査時の前記検査対象物の姿勢の変化に基づいて、補正係数を算出し、
前記検査時の前記検査対象物を撮像して得られた前記放射線透過画像を、前記補正係数を用いて補正する、検査方法。 An inspection method for inspecting an inspection object using radiation,
A spherical mark having a spherical shape is installed at three or more locations of the inspection object,
Image the inspection object in the initial state in advance, and calculate the position of the spherical mark from the obtained radiation transmission image,
Image the inspection object at the time of inspection, calculate the position of the spherical mark from the obtained radiation transmission image,
Based on the position of the sphere mark in the initial state and the position of the sphere mark at the time of the inspection, a change from the initial state of the posture of the inspection object at the time of the inspection is calculated,
Based on the change in posture of the inspection object at the time of the inspection, a correction coefficient is calculated,
An inspection method, wherein the radiation transmission image obtained by imaging the inspection object at the time of the inspection is corrected using the correction coefficient.
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