本發(fā)明涉及一種用于檢查核電站設(shè)備的表面的方法。

本發(fā)明還涉及一種用于檢查核電站設(shè)備的表面的裝置，使得可以執(zhí)行這種方法。

背景技術(shù)：

上述類型的方法尤其從文獻us2010/0129059中是已知的。該方法描述了根據(jù)視頻來重建表面的圖像以利于檢查核容器。

然而，該方法使用基準點(即可易于辨別的點)的原理，識別該基準點以使得可以重建圖像。因此，用該方法對圖像進行處理是復雜的。

另一個解決方案包括如wo2013/007951中所述，使用在待分析的表面前方掃描的線性傳感器以用于檢查包裹。然而，對于大表面來說，這種方法是耗時的，因為每個鏡頭只能采集單條線。此外，當今可商購的線性傳感器都非常龐大，因此無法使用該方法來檢查小空間中的表面。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種快速簡單的方法，使得可以檢查核電站設(shè)備的表面。

為此，本發(fā)明涉及上述類型的方法，該方法包括以下步驟：

-使用矩陣陣列照相機的采集場對所述表面進行掃描，所述采集場以一移動速度相對于所述表面進行移動；

-借助于所述矩陣陣列照相機以一定的采集頻率來采集所述采集場的圖像，每個圖像包括第一數(shù)目的像素線；

-從每個圖像中提取線的第一集合，所述第一集合包括第二數(shù)目的連續(xù)的像素線，所述第二數(shù)目在2和所述第一數(shù)目之間；

-通過將從每個圖像提取的所述線進行并置來構(gòu)成所述表面的最終圖像，所述移動速度、所述采集頻率、線的所述第一數(shù)目以及線的所述第二數(shù)目被選擇為使得所述最終圖像不中斷地覆蓋整個表面。

使用矩陣陣列照相機使得可以同時采集多條線，從而使得能夠更快地采集。對于持續(xù)時間與通過線性傳感器進行檢查的持續(xù)時間相同的檢查，因此移動速度較低，由此圖像更精確。

根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，該方法具有以下特征中的一個或多個特征，單獨考慮這些特征或根據(jù)任何技術(shù)上可能的組合來考慮這些特征：

-所述方法還包括用于在所述表面的所述最終圖像中搜索存在于所述表面上的指示的步驟，

-在所述方法期間，所述采集場相對于所述核電站移動，使得待檢查的所述表面相對于所述核電站是不動的，

-所提取的線是相鄰的，

-所述方法還包括下述步驟：

-從每個圖像中提取線的第二集合，所述第二集合包括第二數(shù)目的連續(xù)的像素線，使得所述第二集合的線與所述第一集合的線不同，

-通過將從每個圖像提取的所述線的第二集合進行并置來構(gòu)成所述表面的第二最終圖像，

-所述采集頻率介于0.1hz和10khz之間，

-所述照相機的采集場以介于0.1mm/s與2mm/s之間的速度相對于待分析的所述表面進行移動，

-所述線的第二數(shù)目介于2與所述線的第一數(shù)目之間，

-所述照相機的采集場以以下方式移動：

-從上到下相對于待分析的所述表面進行移動，同時采集圖像，

-一旦位于所述表面的底部，則向左或向右移動，同時不采集圖像，

-然后，從下到上移動到待分析的所述表面的頂部，同時采集圖像，

-然后，移動到與之前相同的一側(cè)，同時不采集圖像，

重復所述方法，直到待分析的整個表面都已經(jīng)采集完為止；以及

-所述照相機的采集場以以下方式移動：

-從上到下相對于待分析的所述表面進行移動，同時采集圖像，

-一旦位于所述表面的底部，從下往上移動到待分析的所述表面的頂部，同時不采集圖像，然后向左或向右移動，

重復所述方法，直到待分析的整個表面都已經(jīng)采集完為止；以及

-在所述核電站的制造或維護期間，待分析的所述表面是蒸汽發(fā)生器的容器底部穿透結(jié)構(gòu)件的內(nèi)側(cè)和/或外側(cè)、所述容器的涂層、所述容器的蓋或者所述核電站的任何其他加壓設(shè)備。

本發(fā)明還涉及一種用于對核電站設(shè)備的表面進行檢查的檢查裝置，包括矩陣陣列照相機和掃描設(shè)備，該矩陣陣列照相機具有采集場，該掃描設(shè)備使用所述照相機的采集場以一移動速度對所述表面進行掃描，所述檢查裝置包括計算機，該計算機被編程為：

-借助于所述矩陣陣列照相機以一定的采集頻率來采集所述采集場的圖像，每個圖像包括第一數(shù)目的像素線，

-從每個圖像中提取線的第一集合，所述第一集合包括第二數(shù)目的連續(xù)的像素線，所述第二數(shù)目在2和所述第一數(shù)目之間；以及

-通過將從每個圖像提取的所述線進行并置來構(gòu)成所述表面的最終圖像，選擇所述移動速度、所述采集頻率、線的所述第一數(shù)目以及線的所述第二數(shù)目被選擇為使得所述最終圖像不中斷地覆蓋整個表面。

附圖說明

在閱讀下面僅作為示例提供并參照附圖進行的描述時，本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將變得明顯，在附圖中：

-圖1是根據(jù)本發(fā)明的方法的一個實施例的步驟的示意圖，

-圖2是根據(jù)本發(fā)明的方法的另一個實施例的某些步驟的示意圖，

-圖3和圖4是根據(jù)不同實施例的照相機的采集場的掃描移動的圖。

具體實施方式

圖1中示出了用于對核電站設(shè)備的待分析表面12進行檢查的裝置10。該裝置特別包括矩陣陣列照相機14、掃描裝置16和計算機18。

表面12例如是：容器底部穿透結(jié)構(gòu)件的內(nèi)表面的全部或一部分、容器底部穿透結(jié)構(gòu)件的外表面的全部或一部分、容器的涂層的全部或一部分、容器的蓋的全部或一部分、蒸汽發(fā)生器或核電站的任何其他加壓設(shè)備的管的內(nèi)表面和/或外表面的全部或一部分。例如，核電站正在被制造或正在進行維護。

矩陣陣列照相機14具有采集場20，并且能夠采集表面12的與場20重合的一部分的多個圖像22。

由照相機采集的圖像22是由尺寸為i*j的像素矩陣組成的，其中i是矩陣的水平線的數(shù)目，j是矩陣的垂直線的數(shù)目，其中i嚴格大于1。例如，像素是尺寸為h*l的矩形，其中h是像素的高度，l是像素的寬度。高度h可以等于寬度l。秩是指從頂部到底部的水平線的編號，頂行24編號為1。

掃描裝置16連接到照相機14，并且使得可以按照檢查計劃沿著表面對照相機14的采集場20進行掃描。采集場20相對于核電站進行移動，使得待檢查的表面12相對于核電站是不動的。例如，照相機14相對于待分析的表面12以給定速度進行移動。在另一替選方案中，照相機14相對于待分析的表面12保持不動，僅照相機的采集場20在待分析的表面上行進。在這種情況下，例如，使用可傾斜的反射鏡來使采集場20移動，照相機的鏡頭始終瞄準反射鏡。

以下將采集場20相對于待分析的表面12的速度表示為v。在一個實施例中，采集場的速度在任何時候都是精確已知的。在另一個實施例中，速度不是精確已知的，而是處于已知的值范圍內(nèi)。

在一個實施例中，在對表面12進行掃描期間該速度基本上是恒定的。根據(jù)一個替代方案，除了采集場20相對于待分析的表面12的方向和其他移動的變化(在此期間不對圖像進行解釋)之外，該速度基本上是恒定的。在另一個實施例中，例如，如果不需要對在移動方向上檢測到的任何缺陷的指示標記尺寸，則速度是可變的。

對于剩余的描述，采集場20相對于待分析的表面12從該待分析的表面12的頂部到其底部以介于0.1mm/s與2.0mm/s之間的基本上恒定的速度進行移動。任何水平線隨后稱為行，任何垂直線稱為列。然而，應當理解，本文所描述的方法適用于任何水平或垂直移動，以及兩者的任何組合，并且應當理解，線的概念是水平線和垂直線兩者。

這里的采集場20從上到下進行移動。以表示為f的采集頻率來采集圖像。隨后，將認為f是恒定的并且介于0.01hz與10khz之間，例如在1hz與100hz之間，并且例如等于25hz。根據(jù)另一替選方案，該方法可適用于以非恒定的f進行操作。

現(xiàn)在將參照圖1來描述用于使用計算機18根據(jù)圖像序列來重建圖像的方法。

所采集的圖像集合形成序列26。序列中的圖像數(shù)目表示為nseq。

在步驟28中，從第一采集圖像中提取n條線，形成線的第一集合i1。該數(shù)目n介于2與所采集圖像的線的數(shù)目之間，所采集圖像的線的數(shù)目表示為i。隨后，認為這些線是連續(xù)的并且一個接一個地排列，也就是說，是相鄰的。因此，從圖像中提取從秩r1到秩r1+(n-1)的n條線，其中r1必須介于1與i-n+1之間。

接下來，從每個所采集的圖像中提取位于與先前相同的秩處的線，即位于從秩r1到秩r1+(n-1)的線。提取的線的集合形成集合i1、i2...inseq。

在步驟30中，所提取的線的集合i1、i2...inseq被并置以重構(gòu)最終圖像32。例如，最終圖像32具有與所采集的圖像22的分辨率相同的分辨率，即，最終圖像的像素也具有h*l的尺寸。

為了使最終圖像32覆蓋整個掃描表面而不中斷，必須選擇參數(shù)以使得：n＝v/(f*h)，其中n是每個圖像提取的線的數(shù)目，v是相對于表面的采集速度，f是采集頻率，h是像素的高度(由此一條線)。

由此形成的最終圖像32是除了前面r1-1條線和最后i-r1+n-1條線之外由采集場20所掃描的整個表面的重建。

根據(jù)圖2所示的一個具體實施例，在步驟34中，從序列的第一圖像中再次提取n條線形成線的第二集合j1，在此處這些線依然連續(xù)并相鄰。所提取的線從秩r2到秩r2+(n-1)，其中r2必須介于1與i-n+1之間，并且使得第二集合j1的線與第一集合i1的線不同。

接下來，從每個所采集的圖像中提取位于與先前相同的秩處的線，即位于從秩r2到秩r2+(n-1)的線。所提取的線的集合形成集合j1、j2...jnseq。因此，每個集合j1、j2...jnseq與相關(guān)集合i1、i2...inseq不同。

在步驟36中，所提取的線的集合j1、j2...jnseq被并置以重構(gòu)第二最終圖像38。例如，第二最終圖像38具有與第一最終圖像32的分辨率相同的分辨率。

由此形成的最終圖像38是除了前面r2-1條線和最后i-r2+n-1條線之外由采集場20所掃描的整個表面的重建。

第二最終圖像38與第一最終圖像32不同，因為每個集合不同。相對于第一最終圖像32而言，第二最終圖像38表示略微偏移了|r1-r2|的待分析表面12。針對兩幅圖像的鏡頭是不同的，這種技術(shù)可以使得能夠?qū)Ω鶕?jù)諸如鏡頭角度或亮度之類的各種參數(shù)或多或少可見的細節(jié)進行強調(diào)。這種技術(shù)使得可以獲得兩個視角，例如可以根據(jù)這兩個視角來重建待分析的表面12的三維視圖。

或者，將該方法重復所需的次數(shù)，使得可以獲得具有不同鏡頭的該所需數(shù)量的最終圖像，然后在這些最終圖像上檢測缺陷指示。

為了掃描待分析的整個表面12，應通過使用一系列垂直移動和/或水平移動對待分析的表面進行掃描來針對該待分析的表面重復執(zhí)行整個方法。

圖3和圖4示出了照相機14的采集場20相對于待分析的表面12的掃描移動的兩種可能性。描繪是平面的，但是表面可以是圓柱形的或具有特定形狀。根據(jù)特定路徑來描述掃描移動，但是可以例如通過從右向左按另一個方向掃描表面或者從底部到頂部采集圖像來修改掃描移動。

圖3中示出了按矩形的移動。

照相機的采集場20的中心位于初始點40處。采集場20的左邊緣必須基本上位于待分析表面的左邊緣處。采集場20的秩為r1或r2的線必須基本上位于待分析的表面的頂部邊緣處。

然后，照相機14的采集場20以恒定的速度從上到下移動，并且計算機18采集圖像。當采集場20的、秩等于r1+n-1或r2+n-1的線基本上位于待分析的表面的底部邊緣時，計算機18不再采集圖像，或者在圖像序列的處理期間將不再使用這些圖像，并且采集場20相對于該表面從左到右移動等于j*l的距離，其中j是圖像的列數(shù)，l是像素的寬度(由此移動一列的距離)。

然后，照相機14的采集場20以恒定的速度從下到上移動，并且計算機18再次采集圖像。當采集場20的中心與初始點40基本上處于相同的高度時，計算機18不再采集圖像，或者在圖像序列的處理期間將不再使用這些圖像，并且采集場20相對于該表面從左到右移動等于j*l的距離，其中j是圖像的列數(shù)，l是像素的寬度。

重復整個移動直到待分析的整個表面12已經(jīng)掃描完為止。

首先針對與采集場20的相同下降或相同上升相關(guān)的每個采集序列執(zhí)行用于對表面的圖像進行重建的方法，并且將由此獲得的圖像集合從左到右首尾相連進行放置以重組完整圖像。

圖4中示出了梳狀移動。

照相機的采集場20的中心位于初始點40處，該初始點類似于矩形移動所使用的初始點。

接下來，照相機14的采集場20以恒定的速度從上到下移動，并且計算機18采集圖像。當采集場20的、秩等于r1+n-1或r2+n-1的線基本上位于待分析的表面的底部邊緣時，計算機18不再采集圖像，或者在圖像序列的處理期間將不再使用這些圖像。然后，采集場20從底部移動到頂部，使得采集場的中心與初始點40處于相同的高度，然后采集場20向右移動基本上等于j*l的距離。

重復整個移動直到待分析的整個表面12已經(jīng)掃描完為止。

首先針對與采集場20的相同下降相關(guān)的每個采集序列來執(zhí)行用于對表面的圖像進行重建的方法，并且將由此獲得的圖像集合從左到右首尾相連進行放置以重組完整圖像。

可以考慮照相機14的采集場20在表面12上的掃描移動的其他可能性。例如，可替選地，在要分析圓柱形元件的情況下，照相機的采集場20在表面12上螺旋形地移動。在某些情況下，這提供了相對于實際失真的最終圖像，但仍然可以獲得關(guān)于缺陷指示的信息。

在要分析圓柱形元件的情況下的另一種可能性包括：圍繞圓柱形元件進行旋轉(zhuǎn)(內(nèi)部或外部，取決于要觀察的內(nèi)容)，采集圓柱形元件的表面的圖像，以及在返回到已被采集的表面的一部分之后，沿著圓柱形元件的軸線移動并再次開始。當采集場使得所采集的圖像的線沿著圓柱形元件的軸線時，從每個圖像中提取列以構(gòu)成最終圖像。

因此獲得待分析的整個表面12的最終圖像。然后，操作者可以容易地查找最終圖像中的任何缺陷的指示。如果操作者僅具有所獲取的圖像集合的視頻，則他必須在視頻中進行多次來回往返，以便能夠查看完整的缺陷指示，因為兩個相鄰區(qū)域并不一定是相繼獲得的。