画像処理技術を応用した超伝導空洞内面検査システムの高度化

Improvement of inner surface inspection system for superconducting cavities applying image processing technique

栗山 靖敏*; 岩下 芳久*; 広田 克也*; 早野 仁司*; 不破 康裕   

Kuriyama, Yasutoshi*; Iwashita, Yoshihisa*; Hirota, Katsuya*; Hayano, Hitoshi*; Fuwa, Yasuhiro

超伝導高周波加速空胴の高加速電界化の研究開発が世界の加速器研究機関で行われているが、空洞内表面に発生する欠陥が高加速電界化を阻害する要因となることが先行研究より明らかとなっている。そのため、超伝導空胴内表面の状態を光学的に可視化する「超伝導加速空胴の内面検査システム」の開発が行われ成果を挙げている。本研究では、近年発展が著しい画像処理技術を内面検査システムに適用し、欠陥発見手法の高度化を行った。内面検査用カメラで焦点位置を変化させながら取得した複数の画像から、深さ情報の抽出と画像合成を行った。また処理後の画像にパターン認識処理を施すことで、欠陥の自動検出が可能となった。これらを空胴内面検査システムに取り入れることで、欠陥探索のスキャン時間の短縮や欠陥形状の取得が可能になる。

Research and development of gradient enhancement of superconducting RF accelerating cavity is carried out by accelerator research institute in the world, but defects on the cavity surface limit accelerating electric field. Therefore, development of "Inside inspection system for superconducting accelerated cavity" that optically visualizes the state of the inner surface of the superconducting cavity has been carried out, and results have been achieved. In this research, we apply image processing technology that has developed remarkably in recent years to the internal inspection system, and advanced the defect recognition method. Extraction of depth information and image synthesis were performed from images obtained with different focal positions with the camera for internal surface inspection. Also, by performing pattern recognition processing on the images, automatic detection of defects has become possible. By integrating these techniques into the cavity inner surface inspection system, it becomes possible to shorten the scan time for defect search and acquire the defect shape.