核燃料组件视频检测方法及检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及核发电领域，尤其涉及核发电站核燃料组件的视频检测。
【背景技术】
[0002]核燃料组件由核燃料棒、核燃料组件格架、压紧弹簧、上管座和下管座等组成。燃料包壳容纳核燃料棒，将燃料与冷却剂隔离开，并包容裂变气体。它是防止放射性粒子外逸的第一道屏障。在正常运行时，核燃料棒由于热膨胀、致密化、肿胀、裂缝和释放的裂变气体都有可能造成燃料包壳变形破裂，导致一次回路冷却剂放射性提高，故需要对核燃料组件进行必要的检测，在核燃料组件破损时及时更换核燃料组件。
[0003]由于核燃料组件的整个检测过程比较复杂，耗时较长，故核燃料组件的缺陷检测时，可通过视频检测装置对核燃料组件进行简单的初步检测，耗时短，设备成本低，对核燃料组件进行视频检测的步骤包括:使用摄像头观察核燃料组件的各面，判断核燃料组件的变形程度以及核燃料组件格架的外观状况，组件内部是否有异留物、外层核燃料棒是否有破损、划伤等表面状况，从而判定核燃料组件的外围情况，作为判定是否换棒操作的依据。
[0004]然而，上述燃料检测视频检测方法中，判定核燃料组件的变形程度需要操作人员依据实际经验用人眼判断，往往由于操作人员经验不足或者由于人眼的局限性发生误判断，检测准确性差。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供检测准确性高的核燃料组件视频检测方法。
[0006]本发明的另一目的是提供一种检测准确性高的核燃料组件视频检测装置。
[0007]为了实现上有目的，本发明公开了一种核燃料组件视频检测方法，包括以下步骤:
(I)在摄像主体的拍摄区域内设置至少两实际距离确定的距离标定，使用摄像主体采集核燃料组件的视频图像，所述摄像主体包括摄像机和照明灯；(2)处理、显示并存储所述视频图像，确定所述视频图像内两实际距离确定的所述距离标定的标定点，接受外部输入的尺寸测量信号并依据所述尺寸测量信号确定所述视频图像上的测量区域；(3)计算所述测量区域的尺寸，具体包括:获得两所述标定点之间的实际标定距离Lb，计算所述视频图像内两所述标定点之间的图像标定距离Np，计算所述视频图像内所述测量区域的图像缺陷尺寸Ne，依据所述实际标定距离Lb、图像标定距离Np和图像缺陷尺寸Ne计算并存储所述测量区域的实际缺陷尺寸Lc。
[0008]与现有技术相比，本发明所述核燃料组件视频检测方法不但可以通过视频图像观察核燃料组件的外观状况和表面状况，还可以通过在视频图像内确定两个实际距离确定的标定点，通过两个标定点的图像标定距离和实际标定距离来计算视频图像中测量区域的实际尺寸，通过测量区域的实际缺陷尺寸Lc判断核燃料组件是否变形以及变形的程度，判断精准度高。
[0009]较佳地，设置距离标定的方法为在所述核燃料组件的被测量面上平行放置一标定卡，所述标定卡上设有至少两实际距离确定的距离标定，所述步骤(2)中确定两所述标定点的方法包括:接受外部输入的标定命令信号，依据所述标定命令信号在所述视频图像中的标定卡区域确定两标定点。
[0010]较佳地，设置距离标定的步骤包括:使用激光标定设备向所述核燃料组件的被测量面发出距离确定且平行的两激光点以设置两实际距离确定的距离标定，所述步骤(2)中确定两所述标定点的方法包括:在所述视频图像中提取两所述激光点的光斑中心，以获得两所述标定点。该方案将两平行激光源射向核燃料组件的激光点作为距离标定，便于视频图像中对标定点的确定，通过在所述视频图像中提取两所述激光点的光斑中心以获得两所述标定点，有效保证了测量精度。
[0011]更具体地，依据灰度重心法提取两所述激光点的光斑中心，可比较精确的定位光斑的高斯分布中心，确定光斑中心的位置，减少光斑灰度分布不对称性引起的误差。
[0012]更具体地，所述步骤(I)采集所述视频图像之前还包括:调节所述激光标定设备的照射角度以使所述激光源垂直射向所述核燃料组件的被测量面。
[0013]更具体地，所述激光标定设备与所述摄像机固定在一起，所述步骤(3)中还包括，计算所述激光标定设备中两所述激光源分别与所述核燃料组件的激光距离L1、L2，依据所述激光距离L1、L2校正所述实际缺陷尺寸Lc。
[0014]较佳地，所述步骤(I)之前还包括:(a)利用乏燃料水池内的辅吊抓取核燃料组件并将核燃料组件悬挂于所述乏燃料水池内的适当位置；(b)将摄像主体固定于所述乏燃料水池中的预设位置，以使所述摄像主体的视频区域大于所述核燃料组件被检测面的横向距离；(C)从所述核燃料组件的端部标记所述核燃料组件的各个检测面和核燃料棒；(d)调整所述核燃料组件的位置以使所述核燃料组件的下一检测面位于所述摄像机的镜头，并重复步骤(1)-(3)，直至完成所述核燃料组件各个检测面的检测。
[0015]较佳地，所述摄像主体还包括二维马达，所述二维马达调节所述摄像机的拍摄角度并控制所述照明灯工作。
[0016]较佳地，所述步骤(3)中计算所述实际缺陷尺寸Lc的具体步骤包括:依据公式D=Lb/Np计算视频图像上每一像素的实际尺寸D，依据公式Lc = Nc*D计算所述实际缺陷尺寸Lc0
[0017]为了实现本发明的另一目的，本发明公开了一种核燃料组件视频检测装置，包括摄像主体、距离标定设备、控制器和操控屏，所述摄像主体包括摄像主体，所述摄像主体包括摄像机和照明灯，且所述摄像主体伸入所述乏燃料水池内并采集核燃料组件的视频图像；所述距离标定设备在所述摄像机的拍摄区域设置至少两实际距离确定的距离标定；所述控制器包括控制单元、图像处理单元和尺寸计算单元，所述控制单元依据摄像控制命令控制所述摄像主体动作；所述图像处理单元接收所述摄像主体采集的视频图像，处理并存储所述视频图像，并将处理后的所述视频图像发送至操控屏中显示；所述尺寸计算单元依据尺寸测量信号确定所述视频图像上的测量区域；确定所述视频图像内两实际距离确定的所述距离标定的两标定点；获得两所述标定点之间的实际标定距离Lb，计算所述视频图像内两所述标定点之间的图像标定距离Np，计算所述视频图像内所述测量区域的图像缺陷尺寸Ne，依据所述实际标定距离Lb、图像标定距离Np和图像缺陷尺寸Ne计算并存储所述测量区域的实际缺陷尺寸Lc ;所述操控屏接收外部输入的命令信号并将外部输入的命令信号发送至所述控制器内，显示所述控制器内输入的视频图像，所述命令信号包括尺寸测量信号和摄像控制命令。
[0018]与现有技术相比，本发明所述核燃料组件视频检测装置不但可以通过视频图像观察核燃料组件的外观状况和表面状况，还可以计算视频图像中测量区域的实际尺寸，通过测量区域的实际缺陷尺寸Lc判断核燃料组件是否变形以及变形的程度，判断精准度高。
[0019]较佳地，所述距离标定设备包括标定卡，所述标定卡设置于摄像主体的拍摄区域内并与所述核燃料组件的被测量面平行设置，且所述标定卡上具有至少两实际距离确定的距离标定，所述命令信号包括标定命令信号，所述控制器依据所述标定命令信号在所述视频图像中的标定卡区域确定两标定点。
[0020]较佳地，所述距离标定设备包括激光标定设备，所述激光标定设备包括两激光源，两所述激光源向所述核燃料组件的被测量面发出距离确定且平行的两激光点以设置两实际距离确定的距离标定，所述控制器在所述视频图像中提取两所述激光点的光斑中心以获得两所述标定点。
[0021 ] 具体地，所述控制器依据灰度重心法提取两所述激光点的光斑中心。
[0022]具体地，所述激光标定设备与所述摄像机固定在一起，所述摄像主体还包括二维马达，所述二维马达调节所述摄像机的拍摄角度并控制所述照明灯工作。
[0023]具体地，所述激光标定设备与所述摄像机固定在一起，所述激光标定设备计算所述激光标定设备中两所述激光源分别与所述核燃料组件的激光距离L1、L2，所述控制器依据所述激光距离L1、L2校正所述实际缺陷尺寸Lc。
[0024]较佳地，所述核燃料组件视频检测装置还包括固定架和长杆，所述固定架与所述长杆的一端相连并固定于乏燃料水池池壁，所述长杆的另一端伸入所述乏燃料水池并固定所述摄像主体，所述摄像主体采集所述视频图像。
[0025]较佳地，所述控制器依据公式D = Lb/Np计算视频图像上每一像素的实际尺寸D，依据公式Lc = Nc*D计算所述实际缺陷尺寸Lc。
【附图说明】
[0026]图1是本发明所述核燃料组件视频检测方法的流程图。
[0027]图2是本发明使用摄像主体检测所述核燃料组件的检测示意图。
[0028]图3是本发明图2中A部分的放大示意图。
[0029]图4是本发明核燃料组件视频检测装置的结构示意图。
[0030]图5是本发明所述摄像主体的结构示意图。
[0031]图6是本发明所述核燃料组件视频检测装置的结构框图。
[0032]图7是本