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公開番号2025082166
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-28
出願番号2023195454
出願日2023-11-16
発明の名称X線内部検査システムの画像補正方法及びプログラム
出願人日本結晶光学株式会社
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類G01N 23/18 20180101AFI20250521BHJP(測定;試験)
要約【課題】検出限界付近で見られるX線透過画像内の特徴的なスジ状ノイズのみを効果的に取り除き、かつ、スジ状ノイズ以外の画像情報に大きな影響を与えない良好なX線透過画像を生成することができるX線内部検査システムの画像補正方法及びプログラムを提供する。
【解決手段】補正前画像D11の領域内の少なくとも一部から、X線ラインセンサの素子配列と直交するスキャン方向に発生するスジ状ノイズDLの一部を少なくとも含むように選択された補正用領域E11を受け付け、補正用領域E11におけるスキャン方向の各画素を平均化したX線ラインセンサの素子配列方向の1次元データである1次元平均化データDC11を生成し、補正前画像D11のスキャン方向における各画素に対し、1次元平均化データDC11を用いた補正を施してスジ状ノイズDLが除去された補正後画像D12を生成する。
【選択図】図9
特許請求の範囲【請求項１】
Ｘ線を被検体に照射するＸ線源と、Ｘ線を検出する複数のセンサ素子が配列されてなるＸ線ラインセンサと、を備え、前記Ｘ線源と前記Ｘ線ラインセンサの間に前記被検体を設置して、Ｘ線を照射しながら前記Ｘ線ラインセンサが素子配列方向と垂直な方向であるスキャン方向に移動することで前記被検体の内部検査を行う内部検査システムにおいて、得られたＸ線透過画像内のスジ状ノイズを除去する画像補正方法であって、
前記被検体にＸ線を照射して補正前Ｘ線透過画像である補正前画像を取得する補正前画像取得工程と、
前記補正前画像の領域内の少なくとも一部から、前記スキャン方向に発生するスジ状ノイズの一部を少なくとも含むように選択された補正用領域を少なくとも１箇所以上受け付ける補正用領域受付工程と、
前記補正用領域における前記スキャン方向の各画素の画素値を平均化した前記素子配列方向の１次元データである１次元平均化データを生成する１次元平均化データ生成工程と、
前記補正前画像のスキャン方向における各画素に対し、前記１次元平均化データを用いた補正を施して前記スジ状ノイズが除去された補正後画像を生成する補正後画像生成工程と、
を含むことを特徴とするＸ線内部検査システムの画像補正方法。
続きを表示（約 980 文字）【請求項２】
前記補正後画像生成工程は、前記１次元平均化データの平均値を基準に、前記補正前画像の前記スキャン方向における各画素の画素値を加減算あるいは係数乗算して前記スジ状ノイズを除去することを特徴とする請求項１に記載のＸ線内部検査システムの画像補正方法。
【請求項３】
前記補正用領域は、前記スジ状ノイズの周辺の画素値との差が所定値以下となる領域が選択されることを特徴とする請求項１に記載のＸ線内部検査システムの画像補正方法。
【請求項４】
前記補正用領域のスキャン方向の画素数は、一定値以上の画素数であることを特徴とする請求項１に記載のＸ線内部検査システムの画像補正方法。
【請求項５】
前記１次元平均化データが、素子配列方向に対してスキャン方向の画素値が一定量で連続的に変化する挙動を示す傾きが存在する場合、前記１次元平均化データに対して前記傾きに応じたハイパスフィルタ処理を行うハイパスフィルタ処理工程を含むことを特徴とする請求項１に記載のＸ線内部検査システムの画像補正方法。
【請求項６】
Ｘ線を被検体に照射するＸ線源と、Ｘ線を検出する複数のセンサ素子が配列されてなるＸ線ラインセンサと、を備え、前記Ｘ線源と前記Ｘ線ラインセンサの間に前記被検体を設置して、Ｘ線を照射しながら前記Ｘ線ラインセンサが素子配列方向と垂直な方向であるスキャン方向に移動することで前記被検体の内部検査を行う内部検査システムの制御部に、
前記被検体にＸ線を照射して補正前Ｘ線透過画像である補正前画像を取得する補正前画像取得手順と、
前記補正前画像の領域内の少なくとも一部から、前記スキャン方向に発生するスジ状ノイズの一部を少なくとも含むように選択された補正用領域を少なくとも１箇所以上受け付ける補正用領域受付手順と、
前記補正用領域における前記スキャン方向の各画素の画素値を平均化した前記素子配列方向の１次元データである１次元平均化データを生成する１次元平均化データ生成手順と、
前記補正前画像のスキャン方向における各画素に対し、前記１次元平均化データを用いた補正を施して前記スジ状ノイズが除去された補正後画像を生成する補正後画像生成手順と、を実行させるプログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、検出限界付近で見られるＸ線透過画像内の特徴的なスジ状ノイズのみを効果的に取り除き、かつ、スジ状ノイズ以外の画像情報に大きな影響を与えない良好なＸ線透過画像を生成することができるＸ線内部検査システムの画像補正方法及びプログラムに関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、橋梁等の建造物の老朽化が問題となっており、メンテナンスが急務である。このメンテナンスのために建造物の内部を非破壊で検査する手法の一つとして、Ｘ線透過画像検査がある。このＸ線透過画像検査としては、例えば、鉄筋コンクリートの劣化診断や、プレストレストコンクリートの内部不良検査等が挙げられる。このＸ線透過画像検査では、例えば、Ｘ線ラインセンサを用いたＸ線検出器が用いられる。Ｘ線ラインセンサを用いたＸ線検出器は、セキュリティ用や工業用の非破壊検査において良く用いられている。
【０００３】
例えば、特許文献１では、Ｘ線を照射するＸ線源と、撮像対象被検体を透過したＸ線を検出する検出器と、前記検出器の内部を移動する半導体検出器アレイと、前記半導体検出器アレイを上下方向に移動させる半導体検出器アレイ駆動部と、前記検出器で計測された計測信号を処理して画像化する信号処理回路とを備えたＸ線撮像システムが提案されている。このＸ線撮像システムは、高エネルギーＸ線に感度の高い半導体検出器を用いている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第６４１１７７５号公報
特許第５０１０６３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、Ｘ線ラインセンサを用いたＸ線検出器を使用するＸ線内部検査システムでは、Ｘ線ラインセンサをスキャンさせ、かつ、Ｘ線検出器の向きをＸ線源の中心に制御する。このＸ線検出器を用いた非破壊Ｘ線検査では、良好なＸ線透過画像を得るために、Ｘ線未照射時のダークノイズ（ダークデータ）と、被検体の無い状態でＸ線を照射した際の信号であるエアーシグナル（エアデータ）とを事前に取得して、これらの各データを用いて信号補正を行っている。これにより、Ｘ線検出器やＸ線源の各固有の信号バラツキをキャンセルすることができる。
【０００６】
しかし、橋梁検査などにおいて、特に厚いコンクリートの内部検査をする場合、検出できる信号レベルが小さくなって検出限界付近に近いため、被検体そのものであるコンクリートによる散乱Ｘ線の影響が無視できなくなり、Ｘ線透過画像にＸ線ライセンサの素子配列や連結部等の構造に由来する特有のスジ状ノイズが生じる。
【０００７】
ここで、特許文献２に記載されているように、補正用データとして２次元データを用いてＸ線透過画像から上記のスジ状ノイズを取り除こうとする場合、余計なノイズが残ってしまったり、本来取り除かれていけない情報まで取り除かれてしまったりする場合があった。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、Ｘ線ラインセンサを用いたＸ線内部検査システムにおいて、検出限界付近で見られるＸ線透過画像内の特徴的なスジ状ノイズのみを効果的に取り除き、かつ、スジ状ノイズ以外の画像情報に大きな影響を与えない良好なＸ線透過画像を生成することができるＸ線内部検査システムの画像補正方法及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るＸ線内部検査システムの画像補正方法は、Ｘ線を被検体に照射するＸ線源と、Ｘ線を検出する複数のセンサ素子が配列されてなるＸ線ラインセンサと、を備え、前記Ｘ線源と前記Ｘ線ラインセンサの間に前記被検体を設置して、Ｘ線を照射しながら前記Ｘ線ラインセンサが素子配列方向と垂直な方向であるスキャン方向に移動することで前記被検体の内部検査を行う内部検査システムにおいて、得られたＸ線透過画像内のスジ状ノイズを除去する画像補正方法であって、前記被検体にＸ線を照射して補正前Ｘ線透過画像である補正前画像を取得する補正前画像取得工程と、前記補正前画像の領域内の少なくとも一部から、前記スキャン方向に発生するスジ状ノイズの一部を少なくとも含むように選択された補正用領域を少なくとも１箇所以上受け付ける補正用領域受付工程と、前記補正用領域における前記スキャン方向の各画素の画素値を平均化した前記素子配列方向の１次元データである１次元平均化データを生成する１次元平均化データ生成工程と、前記補正前画像のスキャン方向における各画素に対し、前記１次元平均化データを用いた補正を施して前記スジ状ノイズが除去された補正後画像を生成する補正後画像生成工程と、を含むことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係るＸ線内部検査システムの画像補正方法は、上記の発明において、前記補正後画像生成工程は、前記１次元平均化データの平均値を基準に、前記補正前画像のスキャン方向における各画素の画素値を加減算あるいは係数乗算して前記スジ状ノイズを除去することを特徴とする。
（【００１１】以降は省略されています）

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