JPH10148622A - 溶接部放射線透過試験画像の自動合否判定方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 効率の良い検査を可能とし、欠陥情報とそれ
に対応した合否判定基準が複雑且つ多岐に亘り、自動化
が困難であった管端溶接部の放射線透過画像の合否判定
をほぼ完全自動化する。 【解決手段】 合否判定を撮影条件判定と欠陥合否判定
とに分け、全ての撮影条件が満足されたときにのみ欠陥
合否判定を行うと共に、製造規格毎の合否判定基準を予
め記憶装置に入力しておき、検査員又は上位計算機によ
る当該検査対象規格の入力で、対応する判定基準を読出
すようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、溶接部放射線透過
試験画像の自動合否判定方法及び装置に係り、特に、鋼
板や鋼管等の金属材料溶接部の品質を評価する際に用い
るのに好適な、写真フィルムやイメージインテンシファ
イヤ上の溶接部放射線透過試験画像を画像入力手段（撮
像装置）により取込み、該画像入力手段により取込まれ
た画像情報に、予め決められた画像処理を行って欠陥情
報を検出し、該欠陥情報を予め決められた合否判定基準
と比較して、前記溶接部の合否を自動的に判定する溶接
部放射線透過試験画像の自動合否判定方法及び装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、鋼板や鋼管等の金属材料溶接部
の品質の評価には、放射線透過試験が行われ、Ｘ線やγ
線等の放射線透過試験により得られた写真フィルムを、
シャウカステン（Ｓchaukasten・・・ドイツ語）と呼ば
れるフィルム観察器で検査員が目視観察し、欠陥の有
無、種類、寸法、位置等を調べ、放射線透過写真に現わ
れる濃淡像から欠陥の判別を行っている。

【０００３】ところが、このような検査員による目視検
査は、通常暗室内で行われ、且つ、明るさの明るいシャ
ウカステンで濃度の高いフィルムを観察するため、繰返
し作業に伴って検査員の目が疲れ、作業中に視力が低下
する。又、欠陥の大きさや間隔は、０．１ｍｍ単位で測
定する必要があるのに対して、目視測定では測定精度が
良くない。更に、目視判定作業は、検査員が交代しなが
ら行われるが、濃淡像から欠陥を判別するには、検査員
の経験と勘を必要とするため、検査員によって判定結果
が微妙に異なり、検査の信頼性が低いという問題点を有
していた。

【０００４】そこで、このような問題点を解消するべ
く、放射線透過写真から欠陥の有無、種類、寸法、位置
等を自動的に判別する方法が、特開昭６０−２５０２３
６で提案されている。この方法は、放射線透過写真を透
過した透過光を、画像入力用テレビカメラで撮影し、該
テレビカメラにより得られる画像信号を画像処理装置に
入力し、予め決められた画像処理を行って欠陥の自動判
別を行うものである。

【０００５】又、この自動判別方法の確実性や安定性、
信頼性等の向上や改良を目的とした要素技術として、特
開平３−２０９５８３では、ブローホールやスラグ巻込
み等の立体的な欠陥像で、比較的コントラストが強く、
Ｘ線等の放射線の照射方向に厚みがある第１種の欠陥像
についての強調抽出と、溶接線方向に沿って長く、比較
的コントラストの弱い、融合不良等の面上（フィルム像
上では線上）の第２種の欠陥像に対する強調抽出を、同
時並行的に行う溶接欠陥像の自動抽出処理方法が提案さ
れている。又、特開平３−２０９５８２では、溶接欠陥
の種類毎に知識ベースとして所定数の欠陥推定ルールを
作成しておき、当該溶接欠陥の欠陥特徴量のデータを処
理して各欠陥推定ルールと照合し、欠陥推定ルールを満
足する処理データに対応する確信度を付与し、該確信度
により当該溶接欠陥の処理を確率的に推定する溶接欠陥
の種類推定方法が提案されている。更に、特開平３−２
１０４１２では、ディスプレイ上に被検査部位を再現す
る際に、検査対象の既知肉厚分布に基づく濃度変化を打
消すデータを重ね合せることによって、欠陥部分とバッ
クグラウンドの濃度差を保ちつつ、バックグラウンド濃
度をほぼ一定とする放射線透過試験の欠陥判別表示方法
が提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】一方、実際の金属材料
溶接部、例えば図１に示すような、鋼厚板１０をＵ加工
し、Ｏ加工した後、突合せ部を溶接して製造されるＵＯ
Ｅ鋼管１２の管端溶接部の、図２に示すような透過撮影
範囲１４に対する放射線写真フィルムを用いた放射線透
過試験においては、例えば表１のように、鋼管の製造規
格（ＪＩＳ、ＡＰＩ、ＡＳＴＭ、その他）によって、適
用される合否判定基準が異なり、更に、需要家の追加仕
様が付加されるのが一般的である。図１において、１２
Ｍは母材部、１２Ｂは、溶接によって形成されたビード
部、図２において、１２Ｅは管端、１２Ｋは管端開先加
工部であり、前記透過撮影範囲に対応するＸ線撮影画像
のイメージを図３に示す。

【０００７】

【表１】

【０００８】又、上記のように鋼管の製造規格毎に適用
される合否判定基準においては、規格毎に測定・判定対
象項目が異なり、又、測定・判定対象項目の中には、透
過度計識別度タイプ、同識別度、階調計要否、同濃度
差、フィルム濃度範囲等の撮影画像の撮影条件の適否を
示す項目と、図４に示すような、割れ２０、溶込不足２
２、融合不良２４の可否、濃度大欠陥の可否、隣接欠陥
間隔、欠陥面積、欠陥面積率、球状欠陥の個々の最大許
容大きさ、細長状欠陥の合計長さ、最大オフシーム等の
純欠陥情報を示す項目が混在している。

【０００９】図４において、２０は、割れ、２２は、開
先が残っている状態等によって生じる、ビード部センタ
ーラインにほぼ平行な線状欠陥である溶込不足（Ｉ
Ｐ）、２４は、仮付け溶接部の未溶着等によって生じ
る、やはりビード部センターラインにほぼ平行な線状欠
陥である融合不良（ＬＦ）、２６は、球状欠陥であるブ
ローホール、２８は、方向が不定の線状欠陥であるスラ
グ巻込み、３０は、内面ビードと外面ビードのずれによ
る欠陥であるオフシーム、３２は、パイプ、タングステ
ン巻込、アンダーカット等のその他の欠陥である。

【００１０】更に、純欠陥情報には、 個別の欠陥の種類、大きさ又は長さ、位置、欠陥の濃
度等の個別欠陥情報、 複数の欠陥の相互関係、即ち、合計欠陥長さ、欠陥間
隔、群欠陥の数量、合計面積、合計欠陥点数、欠陥面積
率等の群欠陥情報、 溶接線長手方向の管端に最も近い欠陥の管端からの距
離、溶接線オフシーム量等の全体制約的欠陥情報等が含
まれ、複雑且つ多岐に亘る。

【００１１】このため、前記のように検査員による目視
検査の決定にも拘らず、例えばＵＯＥ鋼管管端溶接部の
放射線透過試験画像の自動合否判定方法に関しては、こ
れまで実用化されていなかったのが実情である。

【００１２】本発明は、前記従来の問題点を解消するべ
くなされたもので、検査の精度、信頼性、安定性が高
く、検査効率の良い溶接部放射線透過試験画像の自動合
否判定方法及び装置を提供することを課題とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、溶接部の放射
線透過試験画像を画像入力手段により取り込み、該取り
込まれた画像情報に予め決められた画像処理を行って欠
陥情報を検出し、該欠陥情報を予め決められた合否判定
基準と比較して前記溶接部の合否を自動的に判定する溶
接部放射線透過試験画像の自動合否判定方法において、
前記合否判定基準を撮影条件判定基準と欠陥合否判定基
準とに、前記欠陥情報を撮影状態情報と純欠陥情報と
に、それぞれ分類し、まず、前記撮影状態情報を前記撮
影条件判定基準と比較して、全ての撮影条件が合格する
場合のみ、前記純欠陥情報を前記欠陥合否判定基準とを
比較して欠陥合否判定を行い、いずれかの撮影条件が不
合格の場合には、欠陥合否判定不可とすることにより、
前記課題を解決したものである。

【００１４】又、前記撮影状態情報が、フィルム濃度、
透過度計識別度、階調計濃度差の中の少なくとも一つを
含み、前記撮影条件判定基準が、フィルム濃度規定、透
過度計識別度規定、階調計濃度差規定の中の該当規定を
含むようにしたものである。

【００１５】又、前記合否判定基準が、予め規格・基準
毎に決められたものを記憶装置にファイルしておき、当
該ロットに適用される規格・基準を入力手段を介し指定
して読み出すようにし、一方、前記記憶装置にファイル
されていない規格・基準の場合、あるいは、追加仕様が
ある場合は、その合否判定基準を入力手段を介して前記
記憶装置に手入力するようにしたものである。

【００１６】又、前記欠陥合否判定が、個別の欠陥の種
類、大きさ又は長さ、位置、欠陥の濃度等の個別欠陥情
報を、欠陥要因（種類）規定、個別欠陥長規定、欠陥濃
度規定等を含む個別欠陥規定と比較して合否を判定する
個別欠陥合否判定と、複数の欠陥の相互関係、即ち、合
計欠陥長さ、欠陥間隔、群欠陥の数量、合計面積、合計
欠陥点数、欠陥面積率等の群欠陥情報を、合計欠陥長規
定、欠陥間隔規定、クラスタ欠陥規定、合計欠陥点数規
定、欠陥面積率規定等を含む群欠陥規定と比較して合否
を判定する群欠陥合否判定と、溶接線長手方向の材料端
縁に最も近い欠陥の前記材料端縁からの距離、溶接線オ
フシーム量等を、材料端部無欠陥規定、オフシーム規定
等の全体制約規定と比較して合否を判定する全体制約的
欠陥合否判定の少なくとも一つを含み、更に、前記の合
否判定により少なくとも一つ以上の不合格判定が出た場
合に、これらの中で溶接線長手方向端部より最も内部側
の不合格要因で総合不合格とし、前記の合否判定のいず
れにおいても合格判定が出た場合に、総合合格とする最
終合否判定を含むようにしたものである。

【００１７】又、溶接部放射線透過試験画像の自動合否
判定装置において、溶接部の放射線透過試験画像を取り
込むための画像入力手段と、該画像入力手段により取り
込まれた画像情報に、予め決められた画像処理を行って
欠陥情報を検出する画像処理手段と、予め決められた合
否判定基準を、撮影条件判定規定と欠陥合否判定基準に
分類して記憶する判定基準記憶手段と、前記欠陥情報を
撮影状態情報と純欠陥情報に分類し、まず、前記撮影状
態情報を前記撮影条件判定基準と比較して、全ての撮影
条件が合格する場合のみ、前記純欠陥情報を前記欠陥合
否判定基準と比較して欠陥合否判定を行い、いずれかの
撮影条件が不合格の場合には、欠陥合否判定不可とする
判定手段とを備えることにより、前記課題を解決したも
のである。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して、本発明の実
施形態を詳細に説明する。

【００１９】図５は、図１に示したような方法で撮影さ
れた、ＵＯＥ鋼管の管端部放射線透過試験の現像済み放
射線写真フィルム４０の画像の例を模式的に示したもの
である。図５における符号は、図３及び図４と同じであ
り、更に、フィルム番号４２、及び、例えば識別可能な
ワイヤ本数から、認識可能な最小線径を求めるための、
線径が異なる複数本のワイヤを張ったワイヤ型透過度計
の画像４４が写し込まれている。

【００２０】図６は、鋼管搬送装置上で搬送されている
ＵＯＥ鋼管の管端溶接部に対して自動的に放射線（例え
ばＸ線）透過試験を行い、透過写真フィルムを自動的に
現像した後、その放射線透過写真フィルム画像をテレビ
カメラ等の撮像装置で撮像し、その撮像信号を画像処理
装置に取込んで自動的に合否判定を行うまでの一連の装
置構成を系統図として示したものである。

【００２１】図６において、５０は、ＵＯＥ鋼管１２の
搬送装置、５２は、該鋼管搬送装置５０を制御するため
のシーケンサ、５４は放射線写真撮影装置、５６は、該
放射線写真撮影装置５４を制御するためのシーケンサで
ある。６０は、放射線撮影室であり、フィルムが装填さ
れたカセットを自動的にセッティングするためのカセッ
ト自動セッティング装置６２、前記シーケンサ５２、５
６と協調しつつ、該カセット自動セッティング装置６２
を制御するためのシーケンサ６４、情報を授受するため
のパーソナルコンピュータ（パソコン）６６、撮影順を
表示するためのディスプレイ端末装置６８を備えてい
る。７０は、フィルム自動現像室であり、フィルム自動
セッテイング装置７２、自動現像機７４、現像後フィル
ム処理装置７６、例えば工業用テレビカメラで構成され
る放射線（写真）フィルム撮像装置７８、判定済フィル
ム処理装置８０、前記フィルム自動セッティング装置７
２及び判定済フィルム処理装置８０を制御するためのシ
ーケンサ８２、前記放射線写真フィルム撮像装置７８出
力の画像信号を処理する画像処理装置８４、例えばパソ
コンで構成されるフィルム番号読取り装置８６、例えば
エンジニアリングワークステーション（ＥＷＳ）で構成
される合否判定装置が設けられている。９０は、前記鋼
管搬送制御用のシーケンサ５２から入力されるトラッキ
ング信号等に応じて、前記パソコン６６に撮影指示情報
を与えると共に、ディスプレイ端末装置６８にトラッキ
ング状態を表示する等、総合管理用のプロセスコンピュ
ータ（Ｐ／Ｃ）、９２は、事務所９４から判定基準を入
力するための判定基準入力端末装置である。

【００２２】これらのうち、フィルム自動現像室７０の
暗室から、フィルムが装填されたカセットを放射線撮影
室６０へ搬送し、カセット自動セッティング装置６２に
よりパイプ番号やフィルム番号を自動的にセットした
後、放射線写真撮影装置５４に送り、図２に示したよう
に、ＵＯＥ鋼管１２の管端部１２Ｅと管端部開先加工部
１２Ｋを含む管端溶接部に対して放射線透過撮影を行
い、撮影済フィルム４０を自動的にフィルム自動現像室
７０へ返送するまでは、既に実用化されている。

【００２３】フィルム自動現像室７０においては、フィ
ルム自動セッティング装置７２により、暗室内で未撮影
の放射線フィルムを取出し、カセットにフィルムを装填
してカセット搬送装置（図示省略）に供給すると共に、
撮影済フィルムが装填され、回収されたカセットを開封
し、未現像フィルムを自動現像機７４に挿入する。フィ
ルムが該自動現像機７４から排出された後、現像後フィ
ルム処理装置７６で、放射線写真フィルム撮像装置７８
にフィルムを供給する。該放射線写真フィルム撮像装置
７８によるフィルム画像の撮影が完了した後、判定済フ
ィルム処理装置８０によって、それぞれ分類し、保管箱
（図示省略）に移す。

【００２４】又、ソフトウェアの処理としては、放射線
写真フィルム撮像装置７８で撮影したフィルム画像情報
が、画像処理装置８４に送信され、判定用の欠陥情報が
作成された後、合否判定装置８８に送られ、ここで、該
当する判定基準と比較されて、自動判定が行われる。
又、判定のための規格、基準（仕様）の入力は、別に設
置した入力端末装置９２により行われ、前記合否判定装
置８８に送られて記憶される。

【００２５】更に、前記画像処理装置８４では、図５に
示したように放射線写真フィルム４０の所定位置（例え
ばマーカー部）に写し込まれたフィルム番号４２の映像
を切出し、フィルム番号読取り装置８６に送信する。こ
のフィルム番号読取り装置８６では、文字認識処理によ
りフィルム番号４２を読取る。

【００２６】以下、図７を参照して、本発明による合否
自動判定処理の手順を説明する。

【００２７】図７において、１００は基準・仕様データ
ベース（ＤＢ）、１０２は、欠陥情報のうち撮影状態情
報を格納する撮影状態情報データベース（ＤＢ）、１０
４は、同じく純欠陥情報を格納する純欠陥情報データベ
ース（ＤＢ）、１０６は、撮影条件判定結果と合否判定
結果を収納する判定結果データベース（ＤＢ）であり、
これらは、いずれも前記合否判定装置８８に含まれてい
る。

【００２８】欠陥合否判定に先立って、予め製造規格毎
に決められた合否判定基準を記憶装置にファイルしてお
き、当該ロットに適用される規格・基準情報を判定基準
入力端末装置９２を介し指定して読出すか、又は、予め
当該ロットに適用される製造規格・基準に対応した合否
判定基準を判定基準入力端末装置９２を介して手入力し
て、前記基準・仕様ＤＢ１００に格納しておく。

【００２９】処理に際しては、まず、画像処理装置８４
の画像処理プログラムにおいて、放射線写真フィルムを
放射線フィルム撮像装置７８で基準濃度片と共に分割撮
影し、画像を取込み、画像処理装置８４のＣＰＵ内で合
成し、公知の画像処理アルゴリズムにより、撮影情報及
び欠陥情報を作成し、合否判定装置８８に送信する。

【００３０】具体的には、撮影された画像から欠陥か否
かの判定を行い、欠陥と識別した場合、学習されたアル
ゴリズムにより欠陥の種類（球状欠陥又は線状欠陥）を
推定すると共に、欠陥の寸法を測定する。例えば個々の
欠陥の位置、大きさに関しては、図８及び図９に示す如
く、欠陥１１０に外接する方形座標の２点（図８のＰＡ
１、ＰＡ２）のＸＹ座標（図９の（ｘ１、ｙ１）（ｘ
２、ｙ２））で表わされる欠陥位置、図８に示す欠陥１
１０の慣性主軸１１０Ａに平行する外接長さＬで表わさ
れる欠陥長（長径）、前記慣性主軸１１０Ａに直交する
外接長さＷで表わされる欠陥幅（短径）、前記長径、短
径と平行に欠陥に外接する方形との接点座標４点（図８
のＰＢ１、ＰＢ２、ＰＢ３、ＰＢ４）のＸＹ座標で表わ
される外接方形接点座標を欠陥位置情報として出力する
ことができる。なお、欠陥位置の座標系は、図９に示す
如く、例えば放射線写真フィルム４０の管端に向って左
側に配した場合の左上頂点の座標を原点とする座標系で
表わすことができる。

【００３１】このようにして、放射線フィルム撮像装置
７８で取込まれた放射線写真フィルム画像の画像情報
に、予め決められた画像処理を行うことによって検出さ
れた欠陥情報は、図７に示した如く、撮影状態情報と純
欠陥情報に分別され、前記撮影状態情報ＤＢ１０２と純
欠陥情報ＤＢ１０４にそれぞれ格納される。

【００３２】このようにして合否自動判定の準備が終了
した段階で、図７に示した自動判定フロー１０００のス
テップ１０１０入り、前記基準・仕様ＤＢ１００にファ
イルされた合否判定基準のうち、当該ロットの製造規格
に対応した撮影条件判定基準と、前記撮影状態情報ＤＢ
１０２にファイルされた当該製造のロットの撮影状態情
報とを比較して、全ての撮影条件についての合否判定が
行われる。

【００３３】具体的には、透過写真の溶接部の濃度、ワ
イヤ型透過度計で識別可能な最小線径、又は、該最小線
径と溶接厚（透過厚）から計算した透過度計識別度
（％）、ホール型透過度計で識別可能なホール数、階調
計中央部分の濃度と階調計近傍の母材部濃度の濃度差の
割合（濃度差率）等の撮影状態評価条件のうち、当該規
格で要求されている項目をチェックし、全ての条件を満
足していた場合のみ、ステップ１０３０の欠陥合否判定
が行われるようにし、一方、いずれかの条件を満足して
いなかった場合には、自動欠陥合否判定不能として、処
理を終了する。

【００３４】ステップ１０２０の判定結果がＯＫであ
り、前記フィルム画像が全ての撮影条件を満足している
場合には、ステップ１０３０に進み、前記基準・仕様Ｄ
Ｂ１００にファイルされた合否判定基準のうち、当該ロ
ットの製造規格に対応した欠陥合否判定基準と、前記純
欠陥情報ＤＢ１０４にファイルされた当該製造ロットの
純欠陥情報とを比較して欠陥合否判定を行う。具体的に
は、対象範囲内の欠陥有無を調べ、当該鋼管規格の持つ
判定条件で、画像処理情報より出力された欠陥種別を認
識し、その種別毎の判定基準に応じて欠陥位置・欠陥長
さ等から合否判定を行い、判定結果を出力する。

【００３５】ステップ１０３０で行われる欠陥合否判定
の概略フローを図１０に示す。

【００３６】判定基準は欠陥個々についてのみで判定を
行うのではなく、個別欠陥や群欠陥等で規定されてい
る。このため判定は図１０に示すように、個別欠陥、群
欠陥、全体制約規定の３つに分類し、それぞれで判定を
行い、そのうちの一番管端部より内側にある不合格を代
表の欠陥として判定を行う。これらの規定は全てのロッ
トについて規定されるものではなく、ロットによって種
々異なる。従って放射線判定仕様によって規定される項
目について判定を行う。

【００３７】このように、本発明における欠陥合否判定
は、 個別の欠陥の種類、大きさ又は長さ、位置、欠陥濃度
等の個別欠陥情報を、欠陥要因（種類）規定２３２、個
別欠陥長規定２３４、欠陥濃度規定２３６等を含む個別
欠陥規定２３０と比較して合否を判定する個別欠陥合否
判定（個々の欠陥の判定で合否が決定）、 複数の欠陥の相互関係、即ち、合計欠陥長さ、欠陥間
隔、群欠陥の数量、合計面積、合計欠陥点数、欠陥面積
率等の群欠陥情報を、合計欠陥長規定２４２、欠陥間隔
規定２４４、クラスタ欠陥規定２４６、合計欠陥点数規
定２４８、欠陥面積率規定２５０等を含む群欠陥規定２
４０と比較して合否を判定する群欠陥合否判定（複数ま
とめた判定で合否が決定）、 溶接線長手方向の管端に最も近い欠陥の管端からの距
離、溶接線のオフシーム量を、管端無欠陥規定２６２、
オフシーム規定２６４等の、全体的な制約条件を持つ全
体制約規定２６０と比較して合否を判定する全体制約的
欠陥合否判定（全体的な制約条件で合否が決定）、の少
なくとも１つを含み、更に、 上記の合否判定により、少なくとも１つ以上の不合格
判定が出た場合に、これらの中で溶接線長手方向端部よ
り最も内部側の不合格要因で総合不合格とし、上記の合
否判定のいずれにおいても合格判定が出た場合に、総合
合格とする最終合格判定２７０、を含む。

【００３８】前出ステップ１０１０における撮影条件判
定結果と、ステップ１０３０における合否判定結果は、
共に、判定結果ＤＢ１０６に収納される。

【００３９】なお、欠陥の合否判定基準は、欠陥の形状
（球状欠陥又は線状欠陥）で異なり、欠陥の種類（要
因）、長径と短径の長さの比率、長径と短径の長さ等に
よって分類するが、該当する鋼管規格において要求され
ている分類方法を選択する。

【００４０】前記欠陥要因規定２３２は、鋼管の全規格
共通に合否判定し、個別欠陥の欠陥種別が、割れ、溶込
不足（ＩＰ）、融合不良（ＬＦ）のいずれかであった場
合には、欠陥の形状や大きさに関係なく不合格とする。

【００４１】前記個別欠陥長規定２３４では、個別欠陥
長（長径）が上限値を越える場合に、その欠陥を不合格
とする。

【００４２】前記欠陥濃度規定２３６では、母材部の濃
度より欠陥部の濃度が高い欠陥を、その部分で厚みが少
ないか又は空洞が存在すると判断して、濃度不良により
不合格とする。

【００４３】前記合計欠陥長規定２４２では、図１１に
示す如く、任意の位置における鋼管の長手方向規定長Ｌ
Ｓに含まれる欠陥の長さＬ１、Ｌ２、Ｌ３の合計が、上
限値を越える場合に、不合格にする。

【００４４】前記欠陥間隔規定２４４では、図１２に示
す如く、２つの個別欠陥１１２と１１４があった場合
に、例えば欠陥１１２の外接方形接点座標４点（Ｐａ１
〜Ｐａ４）と欠陥１１４の外接方形接点座標４点（Ｐｂ
１〜Ｐｂ４）の間隔の中で、最端となる間隔を、両欠陥
間の間隔とし、その最小間隔が規定値未満のものを不合
格とする。

【００４５】前記クラスタ欠陥規定２４６では、基準長
さ未満の大きさの小さい欠陥が、基準間隔未満でまとま
って存在した場合に、まとまった１つの欠陥として捕
え、クラスタの大きさ、他欠陥との間隔をチェックし、
例えば各クラスタに含まれる欠陥の欠陥長の合計を用い
て、個別欠陥と同様な方法でクラスタ欠陥長や、クラス
タ最小間隔を合否判定する。このクラスタ欠陥規定の判
定は、欠陥の組合せを検索することになるので、処理対
象とする欠陥数を極力減らすために、個別欠陥判定や群
欠陥判定の後に、不合格で切断予定の欠陥以外を対象と
して判定することができる。

【００４６】前記合計欠陥点数規定２４８では、任意の
規定長範囲内に含まれる欠陥の個数が上限値を越える場
合に不合格とする。

【００４７】前記欠陥面積率規定２５０では、図１３に
示す如く、鋼管長手方向の基準長範囲にかかる球状欠陥
ｆ（ｎ）、ｆ（ｎ＋２）、ｆ（ｎ＋４）の欠陥面積の合
計が、その基準範囲面積に占める比率（欠陥面積率）が
上限値を越えていた場合に不合格とする。なお、球状欠
陥の面積は、長径Ｌ／短径Ｗに接する楕円としてＬ・Ｗ
・π／４で計算することができる。図１３において、ｆ
（ｎ＋１）、ｆ（ｎ＋３）は線状欠陥であるため、計算
に入れない。

【００４８】前記管端無欠陥規定２６２では、図１４に
示す如く、不合格欠陥がなかった場合は管端位置から規
定長範囲まで、不合格欠陥があった場合は、最も管端か
ら離れた欠陥位置直後から規定長範囲までをチェック
し、欠陥が存在していた場合は、その欠陥も不合格とす
る。欠陥が検出された場合には、その欠陥位置を管端と
規定して、欠陥がなくなるまで繰返す。

【００４９】前記オフシーム規定２６４では、図１５に
示す如く、管端からオフシーム量を順次チェックして、
連続ｎ点でオフシーム上限値を越えた場合に、一番管端
から離れたオフシームをオフシーム外れで不合格とす
る。

【００５０】なお前記説明においては、本発明が、ＵＯ
Ｅ鋼管の管端部放射線透過試験において、現像済放射線
写真フィルム画像を放射線写真フィルム撮像装置によっ
て取込む例について述べていたが、本発明の適用対象
は、これに限定されず、例えばスパイラル溶接鋼管の溶
接部や、他の金属材料溶接部の放射線透過試験画像の自
動合否判定や、金属材料溶接部の放射線透過試験で得ら
れる蛍光増倍管画像を撮像装置を介して取込む場合にも
適用可能である。

【００５１】

【実施例】仮定の５種類の規格と模擬欠陥図の組合せを
用いて、合否判定プログラムを検証したところ、仕様毎
に的確な判定が行われることが確認できた。

【００５２】

【発明の効果】本発明によれば、撮影条件不合格の場合
に欠陥の合否判定が省略され、効率の良い検査が可能に
なると共に、撮影条件不合格にも拘らず、無意味な欠陥
合否判定結果が出力されて検査員を紛わすことがなくな
る。

【００５３】特に、請求項３によれば、合否判定基準
を、自動判定の対象となる放射線透過試験画像毎に、そ
の都度入力するという繁雑な作業が避けられる。

【００５４】更に、請求項４によれば、従来は欠陥情報
と、それに対応した合否判定基準が複雑且つ多岐に亘
り、自動化が困難であった、例えばＵＯＥ鋼管管端溶接
部の放射線透過画像の合否判定をほぼ完全に自動化する
ことが可能となり、検査員の目視判定が不要となる。従
って、疲労に伴う判定ミスや複数の検査員間の判定のば
らつきがなくなると共に、欠陥情報の機械的な検出、測
定の機械化による検出、測定精度の向上と相俟って、検
査の信頼性、安定性が向上し、検査効率の良い自動合否
判定が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の測定対象であるＵＯＥ鋼管
の製造方法を示す正面図

【図２】同じく放射線写真撮影部位を説明するための斜
視図

【図３】同じく放射線写真の画像イメージを示す線図

【図４】ＵＯＥ鋼管の主な欠陥を説明するための線図

【図５】放射線フィルム画像を模式的に示す線図

【図６】本発明が適用されたフィルム自動判定システム
の全体構成を示す線図

【図７】本発明による自動判定手順を示す流れ図

【図８】欠陥位置情報を説明するための線図

【図９】欠陥位置座標系を説明するための線図

【図１０】本発明による欠陥合否判定の手順を示す流れ
図

【図１１】前記欠陥合否判定で用いられている合計欠陥
長規定を説明するための線図

【図１２】同じく個別欠陥間の間隔の求め方を示す線図

【図１３】同じく欠陥面積率規定を説明するための線図

【図１４】同じく管端無欠陥規定を説明するための線図

【図１５】同じくオフシーム規定を説明するための線図

【符号の説明】

１２…ＵＯＥ鋼管 １２Ｂ…溶接ビード部 １２Ｍ…母材部 １２Ｅ…管端 １２Ｋ…管端開先加工部 １４…透過撮影範囲 ２０…割れ ２２…溶込不良（ＩＰ） ２４…融合不良（ＬＦ） ２６…ブローホール ２８…スラグ巻込 ３０…オフシーム ４０…放射線写真フィルム ４２…フィルム番号 ４４…透過度計画像 ５０…鋼管搬送装置 ５２、５６、６４、８２…シーケンサ ５４…放射線写真撮影装置 ６０…放射線撮影室 ７０…フィルム自動現像室 ７４…自動現像機 ７８…放射線写真フィルム撮像装置 ８４…画像処理装置 ８８…合否判定装置 ９２…判定基準入力端末装置 １００…基準・仕様データベース（ＤＢ） １０２…撮影状態情報データベース（ＤＢ） １０４…純欠陥情報データベース（ＤＢ） １０６…判定結果データベース（ＤＢ） １１０、１１２、１１４…欠陥 ２３０…個別欠陥規定 ２３２…欠陥要因（種類）規定 ２３４…個別欠陥長規定 ２３６…欠陥濃度規定 ２４０…群欠陥規定 ２４２…合計欠陥長規定 ２４４…欠陥間隔規定 ２４６…クラスタ欠陥規定 ２４８…合計欠陥点数規定 ２５０…欠陥面積率規定 ２６０…全体制約規定 ２６２…管端無欠陥規定 ２６４…オフシーム規定 ２７０…最終合格判定 １０００…自動判定フロー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 楠 光裕 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者 長谷川 壽男 兵庫県神戸市中央区東川崎町三丁目１番１ 号 川崎重工業株式会社神戸工場内 (72)発明者 川野 征士郎 兵庫県神戸市中央区東川崎町三丁目１番１ 号 川崎重工業株式会社神戸工場内 (72)発明者 杉本 幸治 兵庫県明石市川崎町１番１号 川崎重工業 株式会社明石工場内 (72)発明者 井内 貞夫 兵庫県明石市川崎町１番１号 川崎重工業 株式会社明石工場内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】溶接部の放射線透過試験画像を画像入力手
   段により取り込み、該取り込まれた画像情報に予め決め
   られた画像処理を行って欠陥情報を検出し、該欠陥情報
   を予め決められた合否判定基準と比較して前記溶接部の
   合否を自動的に判定する溶接部放射線透過試験画像の自
   動合否判定方法において、 前記合否判定基準を撮影条件判定基準と欠陥合否判定基
   準とに、前記欠陥情報を撮影状態情報と純欠陥情報と
   に、それぞれ分類し、 まず、前記撮影状態情報を前記撮影条件判定基準と比較
   して、 全ての撮影条件が合格する場合のみ、前記純欠陥情報を
   前記欠陥合否判定基準とを比較して欠陥合否判定を行
   い、 いずれかの撮影条件が不合格の場合には、欠陥合否判定
   不可とすることを特徴とする溶接部放射線透過試験画像
   の自動合否判定方法。
2. 【請求項２】請求項１において、前記撮影状態情報は、
   フィルム濃度、透過度計識別度、階調計濃度差の中の少
   なくとも一つを含み、前記撮影条件判定基準は、フィル
   ム濃度規定、透過度計識別度規定、階調計濃度差規定の
   中の該当規定を含むものであることを特徴とする溶接部
   放射線透過試験画像の自動合否判定方法。
3. 【請求項３】請求項１又は２において、前記合否判定基
   準は、予め規格・基準毎に決められたものを記憶装置に
   ファイルしておき、当該ロットに適用される規格・基準
   を入力手段を介し指定して読み出すようにし、 一方、前記記憶装置にファイルされていない規格・基準
   の場合、あるいは、需要家の追加仕様がある場合は、そ
   の合否判定基準を入力手段を介して前記記憶装置に手入
   力するようにしたことを特徴とする溶接部放射線透過試
   験画像の自動合否判定方法。
4. 【請求項４】請求項１乃至３のいずれかにおいて、前記
   欠陥合否判定は、 個別の欠陥の種類、大きさ又は長さ、位置、欠陥の濃度
   等の個別欠陥情報を、欠陥要因（種類）規定、個別欠陥
   長規定、欠陥濃度規定等を含む個別欠陥規定と比較して
   合否を判定する個別欠陥合否判定と、 複数の欠陥の相互関係、即ち、合計欠陥長さ、欠陥間
   隔、群欠陥の数量、合計面積、合計欠陥点数、欠陥面積
   率等の群欠陥情報を、合計欠陥長規定、欠陥間隔規定、
   クラスタ欠陥規定、合計欠陥点数規定、欠陥面積率規定
   等を含む群欠陥規定と比較して合否を判定する群欠陥合
   否判定と、 溶接線長手方向の材料端縁に最も近い欠陥の前記材料端
   縁からの距離、溶接線オフシーム量等を、材料端部無欠
   陥規定、オフシーム規定等の全体制約規定と比較して合
   否を判定する全体制約的欠陥合否判定の少なくとも一つ
   を含み、 更に、前記の合否判定により少なくとも一つ以上の不合
   格判定が出た場合に、これらの中で溶接線長手方向端部
   より最も内部側の不合格要因で総合不合格とし、前記の
   合否判定のいずれにおいても合格判定が出た場合に、総
   合合格とする最終合否判定を含むことを特徴とする溶接
   部放射線透過試験画像の自動合否判定方法。
5. 【請求項５】溶接部の放射線透過試験画像を取り込むた
   めの画像入力手段と、 該画像入力手段により取り込まれた画像情報に、予め決
   められた画像処理を行って欠陥情報を検出する画像処理
   手段と、 予め決められた合否判定基準を、撮影条件判定規定と欠
   陥合否判定基準に分類して記憶する判定基準記憶手段
   と、 前記欠陥情報を撮影状態情報と純欠陥情報に分類し、ま
   ず、前記撮影状態情報を前記撮影条件判定基準と比較し
   て、全ての撮影条件が合格する場合のみ、前記純欠陥情
   報を前記欠陥合否判定基準と比較して欠陥合否判定を行
   い、いずれかの撮影条件が不合格の場合には、欠陥合否
   判定不可とする判定手段と、 を備えたことを特徴とする溶接部放射線透過試験画像の
   自動合否判定装置。