核电站水下乏燃料格架缺陷自动检测方法及装置制造方法

核电站水下乏燃料格架缺陷自动检测方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种核电站水下乏燃料格架缺陷自动检测方法及装置，该方法包括以下步骤：S1、根据格架形状尺寸，对格架高度纵向分割成多截面N(N为正整数)，对每一截面在360度范围内进行多角度M(M为正整数)划分；S2、对步骤S1中分割的纵向多截面N和多角度M进行图像采集，在图像采集的同时进行图像处理，最后形成整根格架小室的全景视图；S3、对步骤S2得到的格架小室的全景视图进行显示分析，判断是否有缺陷。上述方法及相应的装置拍摄的图像成像质量好、可实现全景视角图像拍摄、检查效率高，促进系统在大修后尽早实现可用，同时在整体上可提升在役核电机组的安全运行水平。
【专利说明】核电站水下乏燃料格架缺陷自动检测方法及装置

【技术领域】
[0001] 本发明涉及核电厂检测领域，更具体地说，涉及一种核电站水下乏燃料格架缺陷 自动检测方法及装置。

【背景技术】
[0002] 现有技术的压水堆核电站均设置有燃料贮存格架。其中乏燃料贮存格架设置在 乏燃料水池中，用以贮存反应堆卸出的乏燃料组件。由于乏燃料放射性活度大、衰变热大， 并含有相当量的可裂变材料，且乏池充满2200ppm浓度的硼酸。因此，乏燃料贮存格架受 此影响后在核电站全寿命（40或60年）期间存在腐蚀风险，并且已经有先例发生。作为 PMC (Fuel Handling and Storage System,核燃料操作和存系统）中与核安全相关的重 要设备，对有缺陷的格架要尽早安排更换。
[0003] 目前，核电站建造期间以及电站正常运营期间采用防水型通用工业内窥镜对可能 存在的缺陷进行检查。摄像探头由一个白色冷光源和一个CCD (图像传感器）组成，后面有 信号线传输到显示单元，然后进行人工判断。
[0004] 现有水下乏燃料格架缺陷检测装置具有以下缺陷：
[0005] (1)通用工业内窥镜探头长度有限，一般仅2米长，信号线需通过多级串联方可伸 入十余米深的水下桥架进行检查，由于信号线多级串联导致信号衰减，加之核电站工业现 场设备较多，图像由于连接处偶合电磁干扰产生额外白噪点，因此拍摄的图像质量不好，给 检查人员缺陷诊断带来困难；
[0006] (2) 225X225mm见方的格架空间窄小，工业内窥镜视角很有限，每次只能看到极为 有限的小片区域，但缺陷的诊断有时需要结合周边图像对比获得，容易导致错诊；
[0007] (3)由于自由度过大存在视角不易操控、画面无法固定等缺点，导致检查效率非常 低，而一个燃料乏池底部至少设置有690组格架小室，逐一排查耗时长，给大修后系统尽快 恢复可用带来阻碍。


【发明内容】

[0008] 本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述核电站水下乏燃料格架缺陷 检测装置成像质量差、视角狭窄不便全局查看、不便对比分析，以及检查效率低、不便保存 离线查看的缺陷，提供一种核电站水下乏燃料格架缺陷自动检测方法及装置，该装置成像 质量好、可实现全景视角图像拍摄、可实时诊断或二次处理、检查效率高。
[0009] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种核电站水下乏燃料格架缺 陷自动检测方法，用于检测格架小室内壁的缺陷，包括以下步骤：
[0010] S1、根据格架形状尺寸，对格架高度纵向分割成多截面N(N为正整数），对每一截 面在360度范围内进行多角度Μ(M为正整数）划分；
[0011] S2、对步骤S1中分割的纵向多截面Ν和多角度Μ进行图像采集，在图像采集的同 时进行图像处理，最后形成整根格架小室的全景视图；
[0012] S3、对步骤S2得到的格架小室的全景视图进行显示分析，判断是否有缺陷。
[0013] 进一步地，在本发明所述的核电站水下乏燃料格架缺陷自动检测方法中，所述步 骤S2中整根格架小室的全景视图（F)按如下公式进行采集和处理：
[0014] Ρ=ΣΛ/[/]^Μ [/] 7=1
[0015] 其中，η为格架小室纵向分割的截面个数；m为每一截面在360度范围内进行多角 度划分后的划分个数；N[i]M[j]为第i个截面的第j幅图像。
[0016] 进一步地，在本发明所述的核电站水下乏燃料格架缺陷自动检测方法中，所述步 骤S2包括以下子步骤：
[0017] S21、对第一截面N[l]的m幅图像进行图像采集，并对第一截面N[l]的m幅图像 依次进行横向拼接得到第一横向拼接图像；
[0018] S22、对第二截面N[2]的m幅图像进行图像采集，并对第二截面N[2]的m幅图像 依次进行横向拼接得到第二横向拼接图像，对第二横向拼接图像与第一横向拼接图像进行 纵向拼接得到第一纵向拼接图像；
[0019] S23、对第i(i >= 3)截面N[i]的m幅图像进行图像采集，并对第i截面N[i]的 m幅图像依次进行横向拼接得到第i横向拼接图像，对第i横向拼接图像与第i-2横向拼接 图像进行纵向拼接得到第i-Ι纵向拼接图像；
[0020] S24、判断i是否等于N，若i等于N，则图像采集和处理结束，得到整根格架小室的 全景视图，否则返回步骤S23,其中i = i+1。
[0021] 进一步地，在本发明所述的核电站水下乏燃料格架缺陷自动检测方法中，所述步 骤S21包括以下子步骤：
[0022] S211、对第一截面N[l]的m幅图像进行图像采集；
[0023] S212、对第一截面的第二幅图像N[1]M[2]与第一截面的第一幅图像N[1]M[1]进 行横向拼接得到第一横向拼接子图像；
[0024] S213、对第一截面的第j(j >= 3)幅图像N[l]M[j]与第一截面的第j-2幅横向 拼接子图像进行横向拼接得到第j-Ι横向拼接子图像；
[0025] S214、判断j是否等于m，若j等于m，则得到的第j-Ι横向拼接子图像即第一横向 拼接图像，否则返回步骤S213,其中j = j+1。
[0026] 优选地，在本发明所述的核电站水下乏燃料格架缺陷自动检测方法中，所述格架 小室纵向分割的截面个数η为36,所述多角度划分后的划分个数m为6。
[0027] 本发明还提供一种核电站水下乏燃料格架缺陷自动检测装置，包括：
[0028] 设置单元，用于根据格架形状尺寸，对格架高度纵向分割成多截面（N)，对每一截 面在360度范围内进行多角度（M)划分；
[0029] 图像采集单元，用于对分割的纵向多截面N和多角度Μ进行图像采集；
[0030] 图像处理单元，用于对所述图像采集单元采集的图像进行图像处理，形成整根格 架小室的全景视图；
[0031] 显示单元，用于显示所述图像处理单元得到的整根格架小室的全景视图，供分析 缺陷使用。
[0032] 进一步地，在本发明所述的核电站水下乏燃料格架缺陷自动检测装置中，所述图 像采集单元包括用于拍摄格架小室内壁图像的摄像模块、用于驱动所述摄像模块水平旋转 完成每截面多角度Μ图像拍摄的旋转模块、以及用于带动所述摄像模块在格架小室内上下 移动完成格架小室纵向多截面Ν图像拍摄的升降模块；
[0033] 所述图像采集单元还包括用于控制所述旋转模块沿水平方向进行多角度Μ旋转 以及用于控制所述升降模块在格架小室内向进行上下移动的控制模块，所述控制模块还用 于判断所述摄像模块是否完成多角度Μ图像拍摄以及是否完成多截面Ν图像拍摄。
[0034] 进一步地，在本发明所述的核电站水下乏燃料格架缺陷自动检测装置中，所述图 像处理单元用于对每一截面的多角度Μ中图像进行横向拼接，并且在每一截面的图像横向 拼接后进行纵向拼接。
[0035] 进一步地，在本发明所述的核电站水下乏燃料格架缺陷自动检测装置中，所述升 降模块包括用于支撑所述旋转模块和所述摄像模块的支撑框架、以及控制所述支撑框架上 下移动的升降机；
[0036] 所述支撑框架外套设有用于保护所述摄像模块的透明护罩，所述透明护罩外设置 有用于为所述摄像模块提供辅助照明的LED环灯，所述支撑框架通过导向轮辐可移动地抵 接在格架小室内壁上。
[0037] 优选地，在本发明所述的核电站水下乏燃料格架缺陷自动检测装置中，所述旋转 模块驱动所述摄像模块在水平方向每次旋转6次，每次旋转60度，所述升降模块带动所述 摄像模块在格架小室内连接向下移动36次，每次移动120_。
[0038] 实施本发明的核电站水下乏燃料格架缺陷自动检测方法及装置，具有以下有益效 果：通过旋转模块驱动摄像模块完成横向全景拍摄，改变传统的内窥镜斜视拍摄视角，转为 摄像模块垂直拍摄，通过升降模块完成纵向全景拍摄，并通过图像处理单元进行图像的横 向和纵向拼接，在进行图像自动拼接保存图像的同时，可通过附加的显示器进行图像显示， 相关图像、视频信息存储后可进行人机界面、二次分析接口对其进行进一步分析处理。该检 测装置成像质量好，可实现全景视角图像拍摄，可实时诊断或二次处理，大大提高检查的效 率，促进系统在大修后尽早实现可用，同时在整体上可提升在役核电机组的安全运行水平。

【专利附图】

【附图说明】
[0039] 下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
[0040] 图1是本发明实施例的核电站水下乏燃料格架缺陷自动检测方法流程图；
[0041] 图2是本发明实施例的核电站水下乏燃料格架缺陷自动检测方法子流程图；
[0042] 图3是本发明实施例的核电站水下乏燃料格架缺陷自动检测方法子流程图；
[0043] 图4是本发明实施例的核电站水下乏燃料格架缺陷自动检测装置的示意图；
[0044] 图5是本发明实施例的图像采集单元的示意图；
[0045] 图6是本发明优选实施例的核电站水下乏燃料格架缺陷自动检测装置的流程框 图；
[0046] 图7是本发明实施例的升降模块的示意图。

【具体实施方式】
[0047] 为了解决现有技术中核电站水下乏燃料格架缺陷检测采用的工业内窥镜成像质 量差、视角狭窄不便全局查看、不便对比分析，以及检查效率低的问题，本发明的主要创新 点是提供一种可以在核电站水下乏燃料格架小室内上下移动的检测方法，该方法预先对格 架小室内壁进行栅格式划分，然后利用图像处理对拍摄每个栅格的图像并进行横向和纵向 拼接得到整根格架小室内壁的全景视图，便于缺陷的检测，解决了现有技术中的工业内窥 镜由于视角狭窄不便全局查看、对比分析的问题。
[0048] 为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明 本发明的【具体实施方式】。
[0049] 如图1所示，本发明实施例一的核电站水下乏燃料格架缺陷自动检测方法流程 图，包括以下步骤：
[0050] S1、根据格架形状尺寸，对格架高度纵向分割成多截面N(N为正整数），对每一截 面在360度范围内进行多角度M(M为正整数）划分。
[0051] 步骤S1中主要是对格架小室内壁进行栅格式划分，核电厂中用于储存乏燃料的 水下格架一般是由多个格架小室组成的，每个格架小室的高度可达10米以上，格架小室的 横截面一般为正方形。因此，可以根据格架具体的形状尺寸决定如何进行栅格式划分，其 中，对格架高度方向纵向分割成多截面（N)，对每一截面在水平圆周范围内分割成多角度 (M)。可以理解的是，分割的多截面的每一截面的高度可以不同，分割的多角度的每一角度 也可以不同，但是，为了使后续拍摄的照片比较统一，优选地，在实施例中分割的多截面的 每一截面的高度相同，分割的多角度的每一角度也相同。
[0052] S2、对步骤S1中分割的纵向多截面N和多角度Μ进行图像采集，在图像采集的同 时进行图像处理，最后形成整根格架小室的全景视图。
[0053] 步骤S2主要是对步骤S1中分割后的格架小室进行图像采集和图像处理，得到整 根格架小室内壁的全景视图，可以理解的是，在依次得到每根格架小室内壁的全景视图之 后，便可以得到全部格架的全景视图，这样在检测缺陷时可以对比相邻区域的图像，使误诊 的概率大大降低。
[0054] S3、对步骤S2得到的格架小室的全景视图进行显示分析，判断是否有缺陷。
[0055] 步骤S3主要是对步骤S2得到的格架小室内壁的全景视图进行显示，通常由外部 显示设备对其进行显示，如电脑及各种显示器。工作人员通过显示的图像判断格架小室内 壁是否有缺陷，包括腐蚀缺陷在内的一些可能存在的缺陷。可以理解的是，图像的分析即缺 陷的判断可以通过工作人员的肉眼直接观察判断，也可以是通过一些图像处理或材料分析 软件对图像进行分析，从而判断缺陷。
[0056] 优选地，上述步骤S2中整根格架小室内壁的全景视图（F)可按如下公式进行采集 和处理：
[0057] Ρ=Σ"[，]|>φ·] /-1 ./二 1
[0058] 其中，η为格架小室纵向分割的截面个数；m为每一截面在360度范围内进行多角 度划分后的划分个数；N[i]M[j]为第i个截面的第j幅图像。
[0059] 从上述公式可以得出共计mXn幅图像构成了整根格架小室内壁的全景视图。
[0060] 如图2所示，是对步骤S2的进一步的详细介绍，步骤S2包括以下子步骤：
[0061] S21、对第一截面N[l]的m幅图像进行图像采集，并对第一截面N[l]的m幅图像 依次进行横向拼接得到第一横向拼接图像。
[0062] 步骤S21中先对第一截面进行图像采集，其中，第一截面被分割成m份，因此需要 依次采集第一截面的m幅图像，可以理解的是，本发明也可以先对其它截面进行图像采集， 但为了在检测时比较方便，并且不会造成漏检的情况，本实施例首先对第一截面进行图像 采集。图像采集完后，依次对m幅图像依次进行横向拼接得到第一横向拼接图像，依次拼接 时为了在图像中使相邻的区域放在一起，便于后续分析时的对比。
[0063] S22、对第二截面N[2]的m幅图像进行图像采集，并对第二截面N[2]的m幅图像 依次进行横向拼接得到第二横向拼接图像，对第二横向拼接图像与第一横向拼接图像进行 纵向拼接得到第一纵向拼接图像。
[0064] 步骤S22对第二截面的m幅图像按照上述第一截面图像采集的方法进行采集，同 样也对第二截面的m幅图像按照上述第一截面的图像处理方法进行横向拼接得到第二横 向拼接图像。再将第二横向拼接图像与第一拼接图像进行纵向拼接得到第一纵向拼接图 像。
[0065] S23、对第i (i >= 3)截面N[i]的m幅图像进行图像采集，并对第i截面N[i]的 m幅图像依次进行横向拼接得到第i横向拼接图像，对第i横向拼接图像与第i-2横向拼接 图像进行纵向拼接得到第i-Ι纵向拼接图像。
[0066] 步骤S23对第i(i >= 3)截面的m幅图像按照上述第一截面和第二截面的图像 采集方法进行采集，同样也对其进行横向拼接得到第i横向拼接图像。再将第i横向拼接 图像与第i-2横向拼接图像进行纵向拼接得到第i-Ι纵向拼接图像。
[0067] S24、判断i是否等于N，若i等于N，则执行步骤S25,否则返回步骤S23,其中i = i+1。
[0068] S25、图像采集和处理结束，得到整根格架小室内壁的全景视图。
[0069] 如图3所示，是对上述步骤S21的进一步详细的介绍，其中，步骤S21还包括以下 子步骤：
[0070] S211、对第一截面N[l]的m幅图像进行图像采集；
[0071] S212、对第一截面的第二幅图像N[1]M[2]与第一截面的第一幅图像N[1]M[1]进 行横向拼接得到第一横向拼接子图像；
[0072] S213、对第一截面的第j(j >= 3)幅图像N[l]M[j]与第一截面的第j-2幅横向 拼接子图像进行横向拼接得到第j-Ι横向拼接子图像；
[0073] S214、判断j是否等于m，若j等于m，则得到的第j-Ι横向拼接子图像即第一横向 拼接图像，否则返回步骤S213,其中j = j+1。
[0074] 在发电厂中的乏燃料储存格架小室为细长形结构，每根格架小室的长度225mm，宽 度为225mm，高度为4285mm。运用上述方法先将格架小室进行栅格式划分，本实施例优选地 将格架小室内壁沿高度方向纵向分割成36个截面，即每个截面的高度为4285除于36,大约 为120mm。而格架小室内壁分割成的多截面中每一截面在360度范围内划分成6份，每一份 为60度。根据上述公式可以算出整根格架小室的全景视图由36X6 = 216幅图像经过相 应的横向拼接和纵向拼接而成。
[0075] 上述完整的格架小室内壁图像可以通过外部显示器直接显示出来，也可以存储起 来，供第二次分析。当检测人员对整个格架小室内壁图像进行分析时，可以对比某个格架小 室内壁区域周围的图像，更快地分析出哪个区域有缺陷，并且能够得到缺陷区域的具体位 置。具体拼接过程和计算方法以及缺陷分析是现有技术，在此不做详述。
[0076] 本发明还提供了一种对如前所述的核电站水下乏燃料格架缺陷自动检测方法实 施的装置，如图4所示，该检测装置主要包括：
[0077] 设置单元1，用于根据格架形状尺寸，对格架高度纵向分割成多截面（N)，对每一 截面在360度范围内进行多角度（M)划分；
[0078] 图像采集单元2,用于对分割的纵向多截面N和多角度Μ进行图像采集；
[0079] 图像处理单元3,用于对所述图像采集单元采集的图像进行图像处理，形成整根格 架小室的全景视图；
[0080] 显示单元4,用于显示所述图像处理单元得到的整根格架小室的全景视图，供分析 缺陷使用。
[0081] 其中，设置单元1将设置的多截面（Ν)和多角度（Μ)输送给图像采集单元2,图像 采集单元2根据多截面Ν和多角度Μ进行图像采集，图像采集单元2将采集的图像发给图 像处理单元3,图像处理单元3对图像采集单元3采集的图像进行横向或纵向拼接，并将处 理完的整根格架小室内壁的全景图像输送给显示单元4。
[0082] 进一步地，如图5所示，图像采集单元2包括用于拍摄格架小室内壁图像的摄像模 块21、用于驱动摄像模块水平旋转完成每截面多角度Μ图像拍摄的旋转模块22、以及用于 带动摄像模块21在格架小室内上下移动完成格架小室纵向多截面Ν图像拍摄的升降模块 23,图像采集单元2还包括用于控制旋转模块22和升降模块23的控制模块24,控制模块 24还用于判断摄像模块21是否完成多角度Μ图像拍摄以及是否完成多截面Ν图像拍摄。
[0083] 进一步地，图像处理单元2用于对每一截面的多角度Μ中图像进行横向拼接，并且 在每一截面的图像横向拼接后进行纵向拼接。
[0084] 优选地，在本实施例中，旋转模块22每次旋转一相同的预设角度，该预设角度优 选为60度。因此，控制模块24需要给步进电机一个预设的脉冲，使步进电机能够驱动摄像 头水平旋转60度。
[0085] 优选地，在本实施例中，升降模块23每次上下移动一相同的预设距离，该预设距 离为L/36,其中L为格架小室的总长度。在前面提到，格架小室的高度为4285mm，4285mm除 于36大约等于120mm，即升降模块23每次上下移动120mm。
[0086] 如图6所示，是本发明优选实施例的检测装置流程框图。在检测时，设置单元1将 格架高度方向分割成36个相同的截面，每个截面的高度为120mm，每个截面在360度范围内 分割成6份，每份为60度，设置单元1将这些信息输送给图像采集单元2的控制模块24,控 制模块24首先控制升降模块23按预先分隔的截面下降至格架的第一个截面处，然后控制 模块24再控制旋转模块22旋转60度，摄像模块21拍摄第一截面的第一幅图像，拍摄后控 制模块24再控制旋转模块22沿同一方向旋转60度，摄像模块21拍摄第一截面的第二幅 图像，接着将第一幅图像和第二幅图像输送至图像处理单元3,图像处理单元3对第一幅图 像和第二幅图像进行横向拼接，在图像处理的同时，控制模块24继续控制旋转模块22完成 剩下的四次60度旋转，相应地，摄像模块21完成剩下的四幅图像的拍摄，图像处理单元相 应地完成格架第一截面的六幅图像的横向拼接得到第一横向拼接图像。
[0087] 紧接着，控制模块24控制升降模块23下降120mm，使摄像装置处于第二截面处，并 按第一截面的图像拍摄和处理方法得到第二横向拼接图像，图像处理单元1对第二横向拼 接图像和第一横向拼接图像进行纵向拼接得到第一纵向拼接图像。
[0088] 重复地按照上述方式进行图像拍摄和图像处理，在图像拍摄的过程中，控制模块 24用于判断摄像模块21是否完成每一截面的六幅图像拍摄以及是否完成36个截面的图像 拍摄，若没完成，则按照上述方式重复进行，若完成，则得到整根格架小室内壁的全景视图， 此时将整根格架小室的全景视图输送至显示单元4,供工作人员分析使用。
[0089] 本实施例通过旋转模块22驱动摄像模块21完成格架小室内壁四周的图像拍摄， 同时通过升降模块23完成整根格架小室内壁的图像拍摄，可以完成格架小室内壁的全景 拍摄，解决了现有技术中的工业内窥镜的视角有限，每次只能看到极为有限的小片区域，不 利于缺陷诊断的问题。
[0090] 其中，摄像模块21主要包括一个摄像头，以及与摄像头电性连接的图像传感器 (XD，摄像机水平设置，使摄像头可以垂直拍摄图像。
[0091] 进一步地，如图7所示，升降模块23包括用于支撑旋转模块22和摄像模块21的 支撑框架231、以及控制支撑框架231上下移动的升降机（图中未示出），其中，升降机可以 是PMC吊车。
[0092] 如图7所示，支撑框架231外套设有用于保护摄像模块21的透明护罩232,在透明 护罩232外设置有用于为摄像模块31提供辅助照明的LED环灯233,并且支撑框架231通 过导向轮辐234可移动地抵接在格架小室内壁上，使整个图像采集单元2更加稳定，解决了 现有技术中的工业内窥镜在拍摄图像时由于自由度大、视角不易操控、画面无法固定的问 题，在检测装置的上下移动过程中，该导向轮辐234沿着格架小室内壁滑动。其中，透明护 罩232可以是玻璃等一些透明材料制成的护罩。
[0093] 检测装置通过缆绳235与外部的PMC吊车连接，通过PMC吊车实现上下移动，为 了使该检测装置在上下移动的过程中更加稳定，在检测装置的正上方还连接有一根钢丝绳 236,钢丝绳236保持坚直状态，一端与检测装置连接，另一端与PMC吊车连接。图7中在检 测装置上设置有4个导向轮辐234,并通过连接件固定在检测装置的支撑框架231上。其 中，连接件可以是杆状的塑料件。
[0094] 在本实施例中，旋转模块22可以采用步进电机，步进电机是将电脉冲信号转变为 角位移或线位移的开环控制元件。只要给步进电机一个脉冲信号，步进电机即可把它转变 为角位移。因此，可以通过步进电机带动摄像模块21进行水平旋转。可以理解的是，旋转 模块22也可以是其它任何可驱动旋转的装置。摄像模块21与格架小室内壁之间的夹角呈 90度，使拍摄时为垂直拍摄，改变了传统内窥镜斜视拍摄视角，便于后期查看分析。进一步 地，控制模块24还具有对导向轮辐234进行定位的功能，当控制模块24控制升降模块23 下降每一截面时，控制模块24还对导向轮辐234进行定位，在完成一个截面360度拍摄后， 控制模块24再控制导向轮辐234沿格架小室内壁移动，直到到达下一截面的位置，控制模 块24再对导向轮辐234进行定位。如此，使升降模块23与格架小室内壁保持相对静止的 状态，使拍摄时更加稳定，得到的图像质量更好。具体控制模块24如何对导向轮辐234进 行定位可以采用现有技术中的常用定位方法，比如在导向轮辐234外周增加一可活动的定 位件，通过遥控自动控制定位件的转动以实现导向轮辐234的定位或释放。
[0095] 综上所述，实施本发明的核电站水下乏燃料格架缺陷自动检测方法和装置，具有 以下有益效果：通过旋转模块22驱动摄像模块21完成横向全景拍摄，改变传统的内窥镜斜 视拍摄视角，转为摄像模块21垂直拍摄，通过升降模块23完成纵向全景拍摄，并通过图像 处理单元3进行图像的横向和纵向拼接，在进行图像自动拼接保存图像的同时，可通过附 加的显示器进行图像显示，相关图像、视频信息存储后可进行人机界面、二次分析接口对其 进行进一步分析处理。该检测装置成像质量好，可实现全景视角图像拍摄，可实时诊断或二 次处理，大大提高检查的效率，促进系统在大修后尽早实现可用，同时在整体上可提升在役 核电机组的安全运行水平。
[〇〇96] 上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体 实施方式，上述的【具体实施方式】仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员 在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多 形式，这些均属于本发明的保护之内。
【权利要求】
1. 一种核电站水下乏燃料格架缺陷自动检测方法，用于检测格架小室内壁的缺陷，其 特征在于，包括以下步骤： 51、 根据格架形状尺寸，对格架高度纵向分割成多截面N(N为正整数），对每一截面在 360度范围内进行多角度Μ(M为正整数）划分； 52、 对步骤S1中分割的纵向多截面Ν和多角度Μ进行图像采集，在图像采集的同时进 行图像处理，最后形成整根格架小室的全景视图； 53、 对步骤S2得到的格架小室的全景视图进行显示分析，判断是否有缺陷。
2. 根据权利要求1所述的核电站水下乏燃料格架缺陷自动检测方法，其特征在于，所 述步骤S2中整根格架小室的全景视图（F)按如下公式进行采集和处理： F=l> [，·]!>[./] i=l /=1 其中，η为格架小室纵向分割的截面个数;m为每一截面在360度范围内进行多角度划 分后的划分个数；N[i]M[j]为第i个截面的第j幅图像。
3. 根据权利要求2所述的核电站水下乏燃料格架缺陷自动检测方法，其特征在于，所 述步骤S2包括以下子步骤： 521、 对第一截面N[l]的m幅图像进行图像采集，并对第一截面N[l]的m幅图像依次 进行横向拼接得到第一横向拼接图像； 522、 对第二截面N[2]的m幅图像进行图像采集，并对第二截面N[2]的m幅图像依次 进行横向拼接得到第二横向拼接图像，对第二横向拼接图像与第一横向拼接图像进行纵向 拼接得到第一纵向拼接图像； 523、 对第i (i >= 3)截面N[i]的m幅图像进行图像采集，并对第i截面N[i]的m幅 图像依次进行横向拼接得到第i横向拼接图像，对第i横向拼接图像与第i_2横向拼接图 像进行纵向拼接得到第i-Ι纵向拼接图像； 524、 判断i是否等于N，若i等于N，则图像采集和处理结束，得到整根格架小室的全景 视图，否则返回步骤S23,其中i = i+1。
4. 根据权利要求3所述的核电站水下乏燃料格架缺陷自动检测方法，其特征在于，所 述步骤S21包括以下子步骤： 5211、 对第一截面N[l]的m幅图像进行图像采集； 5212、 对第一截面的第二幅图像N[1]M[2]与第一截面的第一幅图像N[1]M[1]进行横 向拼接得到第一横向拼接子图像； 5213、 对第一截面的第j(j >= 3)幅图像N[l]M[j]与第一截面的第j-2幅横向拼接 子图像进行横向拼接得到第j-Ι横向拼接子图像； 5214、 判断j是否等于m，若j等于m，则得到的第j-Ι横向拼接子图像即第一横向拼接 图像，否则返回步骤S213,其中j = j+1。
5. 根据权利要求2-4任一项所述的核电站水下乏燃料格架缺陷自动检测方法，其特征 在于，所述格架小室纵向分割的截面个数η为36,所述多角度划分后的划分个数m为6。
6. -种核电站水下乏燃料格架缺陷自动检测装置，其特征在于，包括： 设置单元，用于根据格架形状尺寸，对格架高度纵向分割成多截面（N)，对每一截面在 360度范围内进行多角度（M)划分； 图像采集单元，用于对分割的纵向多截面N和多角度Μ进行图像采集； 图像处理单元，用于对所述图像采集单元采集的图像进行图像处理，形成整根格架小 室的全景视图； 显示单元，用于显示所述图像处理单元得到的整根格架小室的全景视图，供分析缺陷 使用。
7. 根据权利要求6所述的核电站水下乏燃料格架缺陷自动检测装置，其特征在于，所 述图像采集单元包括用于拍摄格架小室内壁图像的摄像模块、用于驱动所述摄像模块水平 旋转完成每截面多角度Μ图像拍摄的旋转模块、以及用于带动所述摄像模块在格架小室内 上下移动完成格架小室纵向多截面Ν图像拍摄的升降模块； 所述图像采集单元还包括用于控制所述旋转模块沿水平方向进行多角度Μ旋转以及 用于控制所述升降模块在格架小室内向进行上下移动的控制模块，所述控制模块还用于判 断所述摄像模块是否完成多角度Μ图像拍摄以及是否完成多截面Ν图像拍摄。
8. 根据权利要求7所述的核电站水下乏燃料格架缺陷自动检测装置，其特征在于，所 述图像处理单元用于对每一截面的多角度Μ中图像进行横向拼接，并且在每一截面的图像 横向拼接后进行纵向拼接。
9. 根据权利要求8所述的核电站水下乏燃料格架缺陷自动检测装置，其特征在于，所 述升降模块包括用于支撑所述旋转模块和所述摄像模块的支撑框架、以及控制所述支撑框 架上下移动的升降机； 所述支撑框架外套设有用于保护所述摄像模块的透明护罩，所述透明护罩外设置有用 于为所述摄像模块提供辅助照明的LED环灯，所述支撑框架通过导向轮辐可移动地抵接在 格架小室内壁上。
10. 根据权利要求7-9任一项所述的核电站水下乏燃料格架缺陷自动检测装置，其特 征在于，所述旋转模块驱动所述摄像模块在水平方向每次旋转6次，每次旋转60度，所述升 降模块带动所述摄像模块在格架小室内连接向下移动36次，每次移动120_。
【文档编号】H04N7/18GK104092994SQ201410336661
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月15日 优先权日:2014年7月15日
【发明者】钟香斌, 张剑, 陆科峰, 汲大朋, 汪战峰, 王刚, 郭均, 何乃兵, 张亚楠 申请人:中广核工程有限公司, 中国广核集团有限公司