被検体の鋳造欠陥の自動検出方法

発明者： ,
出願人/特許権者：
代理人 (1件)：樺澤襄 (外2名)
公報種別：公表公報
出願番号（国際出願番号）：特願2001-562155
公開番号（公開出願番号）：特表2003-530546
出願日： 2001年01月08日
公開日（公表日）： 2003年10月14日
要約：

【要約】本発明は、例えばアルミニウム鋳造部品等の被検体を様々に異なる位置で撮影したX線画像の単眼画像系列を用いて、この被検体を自動的に検査する新規な方法に関する。鋳造欠陥を自動検出する公知の方法は、X線画像の記録を用いて欠陥のないX線画像を推定する改良されたメディアンフィルタを利用する。そして、これらのX線画像同士を比較して特に大きな差があれば、鋳造欠陥と判定し、これを検出する。しかしながら、各フィルタの構成は被検体構造の寸法、形状及び姿勢や位置に大幅に左右されるため、被検体のこれらの特徴を先験的に知っておく必要がある。本発明は、二つの工程により鋳造欠陥を自動的に検出できる方法を提供する。この方法は単一のフィルタを使用し、被検体の構成を先験的知識として知っておく必要がない。本発明の方法の第一の工程は、キャリブレーションに加えて、画像系列中のX線画像毎に鋳造欠陥候補をセグメント化するものである。第二の工程では、画像系列中の鋳造欠陥候補を追跡する試みを行う。本発明の方法は、画像系列中で追跡できない鋳造欠陥候補は誤検出であると見なすという基本的概念に拠っている。この方法を用いることにより、真の鋳造欠陥を最大の確率で検出し、誤検出を除去することが可能になる。画像系列における鋳造欠陥候補の追跡は、複数画像解析の原理に基づいて行われる。2焦点、3焦点及び4焦点テンソルを用いて算出時間を低減する。画像系列において追跡された鋳造欠陥候補から3次元再構成を行うことにより、被検体の空間に含まれないものを除去することが可能になる。既知の物質的欠陥を有するアルミニウム製ホイールを撮影した半合成及び実際のX線画像系列を用いて本方法の堅牢性及び信頼性を検証した。真の鋳造欠陥が検出され、誤検出が除去される。

請求項（抜粋）：

X線放射装置と、マニピュレータと、画像増幅器と、被検体の移動中に被検体の各位置に対応したN枚のX線画像を夫々記録し、各X線画像をディジタル化された形態で夫々保存するとともに、各X線画像中の鋳造欠陥候補(領域)をその特徴により探索、セグメント化及び抽出して記録し、少なくとも2枚のX線画像中の鋳造欠陥候補(領域)を幾何学的投影条件に基づき追跡解析する画像処理演算装置とを具備した試験装置により被検体の鋳造欠陥を自動的に検出する方法であって、 a.試験装置の幾何学的条件を測定し、被検体の3次元点とそのX線画像の2次元画素間の幾何変換によりキャリブレーションを行う工程と、 b.マニピュレータの位置により算出される投影座標系を用いて被検体の記録時毎の変換位置変数及び回転位置変数を記録保存する工程と、 c.2枚以上のX線画像における一致点の探索に必要なパラメータをa)のキャリブレーションから、幾何パラメータをb)において記録保存された位置に基づき算出保存する工程と、 d.各記録毎に鋳造欠陥候補をセグメント化し、セグメント化された鋳造欠陥の各々からその特質を定量的に表す特徴値を抽出保存する工程と、 e.鋳造欠陥候補の重心の座標を定めるとともに、歪みを除去するためにこれらの座標を新たな座標系に変換する工程と、 f.2焦点条件、相似条件及び3次元定位条件を満足する相互に連結された二つの領域により画像系列中の鋳造欠陥候補を追跡していわゆる2画像マッチングを行う工程と、 g.2焦点条件、相似条件及び3次元定位条件を満足しない誤検出を選別する工程と、 h.画像系列中の他の鋳造欠陥を追跡すること、すなわち3焦点または4焦点条件を満足し相互に連結された3個あるいは4個の領域によりいわゆる3または4画像の追跡を行う工程と、 i.多焦点条件を満足しない誤検出候補を選別する工程と、 j.軌跡を形成する追跡された領域の重心から3次元点を定義し、追跡された鋳造欠陥候補がセグメント化されなかったX線画像にこの3次元点を投影し、窓と同様に閾値を用いてコントラストを調べ、この閾値を超えた場合は真の鋳造欠陥であると定義することにより、以前の工程で定められた結果を解析する工程とを特徴とする被検体の鋳造欠陥の自動検出方法。

IPC (4件)：

G01N 23/04 , B22D 46/00 , G06T 1/00 300 , G06T 7/00 300

FI (4件)：

G01N 23/04 , B22D 46/00 , G06T 1/00 300 , G06T 7/00 300 F

Fターム (23件)：

2G001AA01 , 2G001BA11 , 2G001CA01 , 2G001HA07 , 2G001HA13 , 2G001JA08 , 2G001KA03 , 2G001LA02 , 5B057AA01 , 5B057BA03 , 5B057CA12 , 5B057CA16 , 5B057DA03 , 5B057DB02 , 5B057DC04 , 5B057DC06 , 5B057DC16 , 5B057DC36 , 5L096BA04 , 5L096BA18 , 5L096FA06 , 5L096FA59 , 5L096JA11

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