CH704039B1 - System zur quantitativen Bildqualitätsbewertung eines Abbildungssystems. - Google Patents

System zur quantitativen Bildqualitätsbewertung eines Abbildungssystems. Download PDF

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CH704039B1
CH704039B1 CH01963/07A CH19632007A CH704039B1 CH 704039 B1 CH704039 B1 CH 704039B1 CH 01963/07 A CH01963/07 A CH 01963/07A CH 19632007 A CH19632007 A CH 19632007A CH 704039 B1 CH704039 B1 CH 704039B1
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Mark Angelo Sapia
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Gen Electric
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Abstract

Es ist ein System (56) zur quantitativen Bildqualitätsbewertung eines Abbildungssystems, wie etwa ein System zur Sichtprüfung im Behälterinneren, aufgezeigt. Das System (56) weist ein Ziel (10), eine Bilderfassungsvorrichtung (18) und einen Computer (58) auf. Das Ziel (10) weist ein oder mehrere Bildmerkmale mit unterschiedlichen räumlichen Auflösungen und vorbestimmten räumlichen Frequenzen auf. Die Bilderfassungsvorrichtung (18) ist dazu ausgelegt, ein Bild des Ziels (10) zu erfassen. Der Computer (58) weist einen Prozessor und einen Speicher (60), in welchem computerausführbare Befehle zur Ausführung in dem Prozessor gespeichert sind, auf. Der Computer (58) ist dazu ausgelegt, das von der Bilderfassungsvorrichtung (18) erfasste Bild des Ziels (10) zu erhalten, unter Einbezug der Bildmerkmale über die vorbestimmten räumlichen Frequenzen des Ziels (10) ein oder mehrere Intensitätsprofile über das erfasste Bild zu erstellen, und unter Einbezug des einen oder der mehreren Intensitätsprofile eine Modulationsübertragungsfunktion in einem räumlichen Bereich zu bestimmen.

Description

Gebiet der Erfindung
[0001] Die vorliegende Offenbarung betrifft ein System zur quantitativen Bildqualitätsbewertung eines Abbildungssystems, beispielsweise zur Sichtprüfung im Behälterinneren (in-vessel visual inspection, IVVI) eines Kernreaktors.
Allgemeiner Stand der Technik
[0002] Die Angaben in diesem Abschnitt stellen lediglich Hintergrundinformationen in Bezug auf die vorliegende Offenbarung dar und müssen nicht unbedingt den Stand der Technik bilden.
[0003] Betreiber und Wartungsbetriebe von kerntechnischen Anlagen führen in Verbindung mit Reaktorauffülltätigkeiten Sichtprüfungen im Behälterinneren (IVVI) durch, um verschiedenste Reaktorbestandteile im Hinblick auf Defekte oder Schäden am Reaktorbehälter und an Bestandteilen im Reaktor einschliesslich eingetauchten Rohren und Bohrungen zu prüfen. Zum Beispiel weist ein Reaktordruckbehälter (reactor pressure vessel, RPV) eines Siedewasserreaktors (SWR) typischerweise eingetauchte Bohrungen auf, die während Wartungsprozessen geprüft werden müssen. Hohle rohrförmige Strahlpumpen mit inneren Bohrungen sind in einem Ring angeordnet, um den benötigten Reaktorkernwasserstrom bereitzustellen. Während des Betriebs des Reaktors können Bestandteile einschliesslich ihrer Schweissverbindungen im Reaktor eine interkristalline Spannungsrisskorrosion (intergranular stress corrosion cracking, IGSCC) und eine strahlungsinduzierte Spannungsrisskorrosion (irradiation assisted stress corrosion cracking, IASCC) erfahren, die die strukturelle Integrität der Reaktorbestandteile wie etwa beispielsweise der Strahlpumpen verringern können. Es ist wichtig, die Reaktorkernbestandteile und alle darin enthaltenen Schweissungen periodisch zu untersuchen, um zu bestimmen, ob jegliche Risse oder Defekte aufgetreten sind.
[0004] Die Fähigkeit, die IVVI-Sichtprüfungen genau und rasch durchführen zu können, kann den mit dem Kernreaktor verbundenen Stillstand beeinflussen, und daher können Verbesserungen im Hinblick auf die Genauigkeit und die Geschwindigkeit, mit denen Sichtprüfungen durchgeführt werden können, die Stillstandszeit verringern und dem Betreiber der kerntechnischen Anlage bedeutende Kosten ersparen.
[0005] Ein Sichtprüfsystem weist typischerweise eine oder mehrere Kameras auf, die an einem fernbedienten Fahrzeug angeordnet sind, das im Reaktorbehälter angeordnet werden kann. Jede Kamera ist mit einem Videoübertragungssystem gekoppelt, das einer entfernt angeordneten Sichtanzeigevorrichtung oder einem Speichersystem ein Bildsignal bereitstellt. Diese Sichtsysteme werden verwendet, um die Reaktorbestandteile im Hinblick auf Defekte oder Schäden zu prüfen und nach Ablagerungen zu suchen, die sich möglicherweise im Reaktor angesammelt haben können. Eine Vielfalt von Kameras wird für verschiedenste Aufgaben einschliesslich Prüfungen der Aussenfläche von Rohren und inneren Bohrungen von Rohren, Öffnungen und Bohrungen verwendet. Im Allgemeinen muss jedes Sichtprüfsystem (Kamera, Übertragungssystem und Anzeige) vordefinierte Abbildungsstandards erfüllen, um sicherzustellen, dass die Sichtprüfung fähig ist, die nötige Spezifität bei der Defekt- und Schadensidentifikation zu identifizieren und abzugrenzen. Die Anforderungen für IVVI-Sichtprüfsysteme beinhalten Sichtprüf(VI)Standards wie etwa zum Beispiel einen strengen EVT-1-Standard. Der EVT-1-Standard bestimmt, dass das Abbildungssystem fähig ist, einen Draht von 0,0127 mm (0,0005 Zoll, 1/2 Tausendstel Zoll) vor einem 18-Prozent-Neutralgrau-Hintergrund aufzulösen. Der EVT-1-Standard wie auch andere bekannte Sichtprüfstandards verlassen sich auf die persönliche Bewertung durch eine Bedienungsperson, um sicherzustellen, dass das Abbildungssystem der entfernten Vorrichtung, von der aus die Prüfung durchgeführt wird, die passende Bildqualität bereitstellt.
[0006] Während einer IVVI-Prüfung wird das Abbildungssystem bewertet, indem ein Draht mit einer passenden Grösse bei einer vorbestimmten und gesteuerten Beleuchtung vor einem passend grauen Hintergrund bereitgestellt wird. Die Bedienungsperson betrachtet das erhaltene Bild und bestimmt die Angemessenheit der Qualität des Sichtprüfsystems, bevor sie mit der IVVI-Prüfung fortfährt.
[0007] Nachteilhafterweise ist die Bewertung der Bildqualität, und daher die IVVI-Prüfung des Kernreaktors im Hinblick auf Defekte und Schäden, gänzlich subjektiv und daher im Zeitablauf und je nach der Bedienungsperson uneinheitlich. Jegliche Uneinheitlichkeiten können dazu führen, dass das Abbildungssystem dabei versagt, ein Sichtbild bereitzustellen, in dem die Bedienungsperson einen möglichen Defekt oder Schaden identifizieren kann, was dazu führen kann, dass dessen Identifikation fehlschlägt, oder eine Neuprüfung und daher zusätzliche Zeit und Kosten für die IVVI-Prüfung erfordern kann.
Kurzdarstellung der Erfindung
[0008] Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes System zur quantitativen Bildqualitätsbewertung eines Abbildungssystems in Betriebsumgebungen bereitzustellen.
[0009] Diese Aufgabe wir durch ein System zur quantitativen Bildqualitätsbewertung eines Abbildungssystems gemäss Anspruch 1 gelöst.
[0010] Dieses System ist fähig, eine verbesserte Beständigkeit der Bildqualität, eine verbesserte Prüfgenauigkeit, eine verbesserte Betriebssystemsicherheit und/oder verringerte Kosten für die Abbildungssystembewertung und -verwendung bereitzustellen.
[0011] Ein System zur quantitativen Bildqualitätsbewertung eines Abbildungssystems gemäss der vorliegenden Erfindung ist in Patentanspruch 1 angegeben.
[0012] Gemäss der Erfindung weist ein System zum quantitativen Bildqualitätsbewerten eines Abbildungssystems ein Ziel, eine Bilderfassungsvorrichtung und einen Computer auf. Das Ziel weist ein oder mehrere Bildmerkmale mit unterschiedlichen räumlichen Auflösungen und vorbestimmten räumlichen Frequenzen auf, und die Bilderfassungsvorrichtung ist dazu ausgelegt, ein Bild des Ziels zu erfassen. Der Computer weist einen Prozessor und einen Speicher, in welchem computerausführbare Befehle zur Ausführung in dem Prozessor gespeichert sind, auf. Der Computer ist dazu ausgelegt, das von der Bilderfassungsvorrichtung erfasste Bild des Ziels zu erhalten, unter Einbezug der Bildmerkmale über die vorbestimmten räumlichen Frequenzen des Ziels ein oder mehrere Intensitätsprofile über das erfasste Bild zu erstellen, und unter Einbezug des einen oder der mehreren Intensitätsprofile eine Modulationsübertragungsfunktion in einem räumlichen Bereich zu bestimmen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
[0013] <tb>Fig. 1<sep>ist eine Ansicht eines Ziels, das Bildmerkmale mit unterschiedlichen räumlichen Frequenzen aufweist. <tb>Fig. 2<sep>ist eine Ansicht eines Bilds für ein Ziel, das unterschiedliche räumliche Frequenzen aufweist. <tb>Fig. 3<sep>ist eine Ansicht von drei Bildern mit unterschiedlichen räumlichen Frequenzen und eine Darstellung ihrer Modulationsübertragungsfunktion. <tb>Fig. 4<sep>ist eine geschnittene Seitenansicht eines Reaktordruckbehälters und eines Ziels, das ein Bild mit unterschiedlichen räumlichen Frequenzen aufweist, und eines Abbildungssystems zum quantitativen Bewerten der Qualität des Abbildungssystems. <tb>Fig. 5<sep>ist ein Blockdiagramm eines Systems zum quantitativen Bewerten der Qualität eines Abbildungssystems. <tb>Fig. 6<sep>ist ein Blockdiagramm eines beispielhaften Computersystems, das verwendet werden kann, um ein quantitatives Bewerten von Bildern und/oder eines Abbildungssystems auszuführen.
[0014] Es sollte sich verstehen, dass entsprechende Bezugszeichen über die Zeichnungen hinweg gleiche oder entsprechende Teile und Merkmale angeben.
Ausführliche Beschreibung
[0015] Die folgende Beschreibung ist lediglich beispielhafter Natur.
[0016] Gemäss der Erfindung weist ein System zum quantitativen Bewerten eines Abbildungssystems das Anordnen eines Ziels, das Bilder mit unterschiedlichen räumlichen Auflösungen und vorbestimmten räumlichen Frequenzen aufweist, in der Sicht einer Bilderfassungsvorrichtung und das Erfassen eines Bilds des Ziels auf. Das Ziel weist typischerweise schwarze, weisse und ein oder mehrere graue Bildmerkmale auf, die die unterschiedlichen räumlichen Auflösungen mit vorbestimmten räumlichen Frequenzen definieren.
[0017] Das Ziel weist ein oder mehrere Bilder, jedes mit einem oder mehreren Bildmerkmalen, auf, die unterschiedliche räumliche Auflösungen und vorbestimmte räumliche Frequenzen aufweisen. Dies kann, jedoch ohne Beschränkung darauf, mehrere kontrastierende Balken oder Sinuswellenmuster mit unterschiedlichen Breiten, z.B. von null (0) bis einhundert (100) Linienpaaren oder mehr pro Entfernungsmass, pro Millimeter, beinhalten. Sie können in zunehmenden oder abnehmenden Breiten sein. Sie können mehrere sich wiederholende Liniensätze mit unterschiedlichen Breiten von abwechselnden weissen und schwarzen Linien beinhalten. Unter Bezugnahme auf Fig. 1ist ein Beispiel eines Ziels 10A, das mit einigen Ausführungsformen in Einklang steht, veranschaulicht. Dieses Ziel 10A ist von der Electronics Industry Association (EIA) in den Vereinigten Staaten erhältlich. Wie gezeigt weist das Ziel 10A mehrere unterschiedliche Bilder IN(von I1 bis I6 bezeichnet) auf, die jeweils unterschiedliche räumliche Auflösungen und vorbestimmte räumliche Frequenzen aufweisen. Wie bemerkt werden kann, wird eine Linie, die über das Ziel oder über ein Bild des Ziels gezogen wird, zu einer Vielfalt von räumlichen Auflösungen führen. Das Ziel definiert die vorbestimmte räumliche Frequenz, die bekannt ist und für jede Bewertung verwendet wird.
[0018] Fig. 2 veranschaulicht ein anderes Beispiel eines Ziels 10B oder eines Bilds eines Ziels, das mehrere unterschiedliche räumliche Auflösungen und vorbestimmte räumliche Frequenzen aufweist. Wie durch die mit I7 bis I11 an der linken Seite und von I12 bis I18 an der rechten Seite angegebenen Bilder angegeben ist, kann mehr als ein Bild benutzt werden, um die durch die unterschiedliche Beabstandung zwischen Bildlinien angegebenen verschiedenen räumlichen Auflösungen bereitzustellen, wobei jedes eine räumliche Frequenz der Bildlinien aufweist.
[0019] Im Allgemeinen werden Ziele einen neutralgrauen Hintergrund aufweisen. Wie Fachleuten bekannt ist, können natürlich auch andere Arten von Zielen und Bildern für Ziele entwickelt werden, die geeignet sind, um unterschiedliche räumliche Auflösungen mit vorbestimmten räumlichen Frequenzen darzustellen.
[0020] Das Ziel kann beweglich und in einer Betriebsumgebung der Bilderfassungsvorrichtung positionierbar sein. Zum Beispiel wird es erwünscht sein, das Ziel in Bezug zur Bilderfassungsvorrichtung anzuordnen, um das Sehen von Bestandteilen während des Nichtprüfbetriebs der Bilderfassungsvorrichtung zu simulieren.
[0021] Durch das Benutzen der wie hierin beschriebenen Ziele sind keine Übertragung in die Frequenzdomäne und keine der mit einer derartigen Übertragung verbundenen zeitaufwändigen Anstrengungen erforderlich. Zum Beispiel kann ein Ziel, das Bilder mit unterschiedlichen räumlichen Auflösungen aufweist, bereitgestellt werden, ohne dass während der Überwachung des Intensitätsdurchsatzes die Verwendung einer Randabtastung eines Bilds einer Punktquelle mit einer mechanischen Verdunkelung (Messschneide) erforderlich ist, wie dies früher nötig war. Zusätzlich benötigen die gegenwärtigen Systeme und Verfahren keine Verwendung und Anordnung einer Schlitzquelle und kein Bewegen eines Nadellochs oder Schlitzes in der Betriebsumgebung.
[0022] Die Bilderfassungsvorrichtung kann eine Vielfalt von Bestandteilen und Systemen aufweisen. Sie kann jede beliebige Vorrichtung beinhalten, die fähig ist, ein Bild zu erfassen, und kann beispielsweise eine Analogkamera, eine Digitalkamera mit einer CCD/CID-Linse, eine Digitalkamera mit einer Halbleitervorrichtung, eine Digitalkamera mit einer optischen Linsenabfolge, und eine Digitalkamera mit einem Fibroskop beinhalten. Zusätzlich kann die Bilderfassungsvorrichtung eine Übertragungseinrichtung oder eine Schnittstelle oder ein Speichermedium zur Übermittlung oder Speicherung von Bildern, die durch die Bilderfassungsvorrichtung erfasst wurden, aufweisen. Die Bilderfassungsvorrichtung ist so konfiguriert, dass sie das Bild des Ziels erfassen kann und in Bezug zum Ziel positionierbar ist.
[0023] Die Bilderfassungsvorrichtung ist eine elektronische Vorrichtung, um ein analoges Bild des Ziels zu erfassen, und umfasst ferner einen Analog-Digital-Wandler, um das analoge Zielbild zu digitalisieren. Wenn die Bilderfassungsvorrichtung eine analoge Vorrichtung ist, kann ein Bildfangschaltungsmodul oder ein Bestandteil eines Computersystems benutzt werden, um die analogen Videosignale zu digitalisieren. Bildfangschaltungen sind in der Technik bekannt. Die Bildfangschaltung muss nur über genug Speicher verfügen, um ein Bild zu erlangen oder zu fangen und einen einzelnen digitalisierten Videorahmen zu speichern. In anderen Ausführungsformen können Bildfangschaltungen einen wesentlichen Anteil an Speicher aufweisen, um enorme Mengen von Bildern zu speichern. Tatsächlich können gegenwärtige Versionen nicht nur längere Videosequenzen erlangen, sondern sind sie auch fähig, die Videosequenzen unter Verwendung von Algorithmen wie etwa MPEG in Echtzeit zu komprimieren. Die Bildfangschaltung sollte im Allgemeinen fähig sein, ein Bild mit einer ausreichend hohen Dichte abzutasten, um alle im Zielbild enthaltenen räumlichen Frequenzen zu bewahren. Zum Beispiel sollte sie fähig sein, mit zumindest dem Doppelten der höchsten räumlichen Frequenz (d.h. der Nyquist-Abtastrate) im Bild abzutasten, um den spektralen Inhalt zu bewahren und Verluste und/oder Verzerrungen durch die A/D-Umwandlung zu verringern. Im Allgemeinen führen Bildfangschaltungen eine Funktion durch, die zu jener eines typischen Grafikadapters entgegengesetzt ist.
[0024] In einem Beispiel kann ein Unterstützungssystem eine Schaltung zur Wiedererlangung der horizontalen und vertikalen Synchronisationsimpulse aus dem Eingangssignal und einen Analog-Digital-Wandler aufweisen. Es kann auch eine NTSC/SECAM/PAL-Farbdecoderschaltung und/oder -software wie auch ein ausreichender Vorrat an Speicher zum Speichern des erlangten Bilds bereitgestellt sein. Dies kann in einigen Beispielen einen Rahmenpufferspeicher beinhalten. Eine Schnittstelle wie etwa ein Bus oder eine serielle Schnittstelle wird von einem Hauptprozessor verwendet, um die Datenerlangung zu steuern und auf die Daten zuzugreifen.
[0025] Die Bilderfassungsvorrichtung kann sich in einer festen Position befinden oder in einer Betriebsumgebung beweglich sein. Bei der letzteren Ausführungsform kann die Bilderfassungsvorrichtung so positioniert sein, dass sie nicht nur Bilder von innerhalb der Betriebsumgebung, wie etwa Bilder von Bestandteilen oder Gegenständen darin, sondern auch das Ziel und seine Bilder erfasst.
[0026] Die Linienabtastung kann durch einen Computer durchgeführt werden, der mit einer Linienabtastsoftware und zur Erstellung von Intensitätsprofilen zum Messen der Kontrastverhältnisse über die Intensitätsprofile bei den vorbestimmten räumlichen Frequenzen ausgelegt ist.
[0027] Ein Intensitätsprofil eines Bilds ist ein Satz von Intensitätswerten von Punkten entlang eines Linienabschnitts in einem Bild. Das Intensitätsprofil ist ein analytisches Linienprofilwerkzeug. Das Intensitätsprofil beruht typischerweise auf der Breite der gewählten Linie; je breiter oder ausgedehnter die Linie ist, desto mehr Bild wird erfasst und desto höher ist daher die Intensität. Somit kann es erwünscht sein, eine konstante Linienbreite aufrechtzuerhalten.
[0028] Um das Intensitätsprofil zu erzeugen, werden die Intensitätswerte entlang der Linienabschnitte berechnet und können so dargestellt werden. Dies erfordert eine vorherige Definition des einen oder der mehreren Linienabschnitte auf Basis ihrer Koordinaten im Bild. Der Linienabschnitt kann jeder beliebige Linienabschnitt oder jede beliebige Linie durch jeden beliebigen Teil des Bilds in jeder beliebigen Ausrichtung sein. Dies sind im Allgemeinen regelmässig beabstandete Punkte entlang der Linie. Die Linie wird beispielsweise automatisch identifiziert, manuell bestimmt oder interaktiv bestimmt. In einigen Beispielen werden die gleichen Linien entlang des Zielbilds für Qualitätsbewertungsprüfungen verwendet. Typischerweise entsprechen eine Spitze und ein Tal des Intensitätsprofils dem lichten und dem dunkeln Band in einem Bild. In einigen Beispielen wird eine Darstellung der Kontrastverhältnisse bei zwei oder mehr vorbestimmten räumlichen Frequenzen erstellt. In solchen Beispielen wird die Modulationsübertragungsfunktion in der räumlichen Domäne durch Benutzen der Darstellung bestimmt. Ein Intensitätsprofil wird beispielsweise als eine Entfernung entlang des Linienabschnitts von einem Anfang zu einem Ende an der x-Achse und als ein Intensitätswert an der y-Achse dargestellt.
[0029] Die Linienabtastfunktion wird beispielsweise durch Software bereitgestellt, die dazu ausgelegt ist, Kontrastverhältnisse über das digitalisierte Zielbild zu messen.
[0030] Das Intensitätsprofil wird über das digitalisierte Bild des Ziels genommen. Das Intensitätsprofil ist ein Profil der Intensität über eine oder mehrere ausgewählte Linien durch das Bild. Diese ausgewählte Linie kann sich an konjugierten, axialen oder ausseraxialen Positionen befinden. Im Allgemeinen ist eine Linienabtastung eine linienweise Reihe von waagerechten Stücken, die direkt aus den Bildern extrahiert werden können, ohne dass eine Übertragung in das Frequenzspektrum nötig ist, wie dies typischerweise vorgenommen wird. Danach wird das Intensitätsprofil vom digitalen oder digitalisierten Bild analysiert, um Kontrastverhältnisse bei den verschiedenen vorbestimmten räumlichen Frequenzen zu bestimmen.
[0031] Die MTF ist eine Messung der Fähigkeit des Abbildungssystems, Detailebenen eines Gegenstands in ein Bild zu übertragen. Die MTF ist das gemessene Kontrastverhältnis (z.B. die Modulation) bei verschiedenen räumlichen Frequenzen. Im Allgemeinen ist eine Übertragungsfunktion, wie in der Technik bekannt ist, mit einem System verbunden, bei dem eine Antwort oder eine Ausgabe mit einer Eingabe in Zusammenhang steht. Die hierin angesprochene Modulationsübertragungsfunktion (MTF) ist die Höhe der Kontrastauflösung, die im Ausgangsbild als Ergebnis eines Eingangsbilds und der Übertragungsfunktion des Abbildungssystems bereitgestellt wird. Die MTF ist das räumliche Frequenzverhalten eines Abbildungssystems oder eines Bestandteils; sie ist der Kontrast bei einer gegebenen räumlichen Frequenz in Bezug auf niedrige Frequenzen. Hohe räumliche Frequenzen entsprechen feinen Bildeinzelheiten. Je ausgedehnter das Ansprechen ist, desto feiner sind die Einzelheiten und desto schärfer ist das Bild.
[0032] Die räumliche Frequenz wird typischerweise in Zyklen oder Linienpaaren pro Millimeter (Ip/mm) gemessen, was zu Zyklen pro Sekunde (Hertz) in Audiosystemen analog ist. Obwohl die MTF durch eine Übertragung in dem Frequenzbereich entwickelt werden kann, benötigen die gegenwärtigen Systeme und Verfahren keine derartige Übertragung. Wie hierin beschrieben sind die aus den Linienabtastungen bestimmten MTFs, anstatt eine Übertragung in den Frequenzbereich zu benötigen, in dem räumlichen Bereich bestimmt. Die gemessenen Kontrastverhältnisse bei den vorbestimmten räumlichen Frequenzen können für jede bestimmte räumliche Frequenz als Punkte auf der MTF (als eine Kurve oder mathematische Funktion oder Formel) dargestellt werden. Dieses Darstellen ist typischerweise ein Darstellen des Kontrasts oder des gemessenen Kontrastausmasses als Prozentsatz in Bezug auf die räumliche Frequenz in lp/mm. Für die Darstellung ist die x-Achse, die die MTF darstellt, bei einer räumlichen Frequenz von null typischerweise auf einen Wert von 1 normalisiert, z.B. ganz weiss oder ganz schwarz.
[0033] Es sollte bemerkt werden, dass sich dieses MTF-Darstellen von einer MTF-Darstellung, die mit einer Linsen- oder Kameragestaltung verbunden ist, unterscheidet. In diesen Fällen stellt ein MTF-Diagramm das Kontrastverhältnis typischerweise als eine Funktion der Entfernung von der Mitte der Linsen dar, mit einer unterschiedlichen Darstellung für eine oder mehrere (typischerweise zwei) räumliche Frequenzen, eine bei einer niedrigen räumlichen Frequenz, die die Kontrastwiedergabefähigkeit der Linse angibt, und eine zweite Kurve bei einer höheren räumlichen Frequenz, die das Auflösungsvermögen oder die Schärfe der Linse angibt. In diesen Fällen gibt die Qualität der Linse von der Mitte zu den Aussenrändern das flache Ansprechen oder die Wiedergabefähigkeiten der Linse an, z.B. ist die Qualität der Linse umso höher, je flacher beide Kurven von der Mitte der Linse zu den Aussenrändern sind.
[0034] Fig. 3 veranschaulicht ein Beispiel von drei unterschiedlichen Zielbildern, die Bildmerkmale aufweisen, welche unterschiedliche räumliche Auflösungen bei vorbestimmten räumlichen Frequenzen definieren. Die Bilder 10C, 10D und 10F erzeugen jeweils eine unterschiedliche Modulationsübertragungsfunktion MTF, 11C, 11D bzw. 11F, wie in der Darstellung 11 durch die drei unterschiedlichen dargestellten Linien angegeben ist. Es sollte bemerkt werden, dass ein Punkt, der sich in der Darstellung oder im Diagramm höher befindet, eine höhere Kontrastübertragungsfähigkeit des Abbildungssystems angibt. Mit anderen Worten befindet sich die MTF-Darstellung höher an der x-Achse, wenn durch das Abbildungssystem mehr Kontrast vom Bild zur Wiedergabe des Bilds übertragen wird.
[0035] In einigen Beispielen ist ein Kernreaktor-Abbildungssystem dazu ausgelegt, einen Bestandteil des Kernreaktors zu prüfen und während der Bewertung der Qualität des Abbildungssystems das Bild des Ziels zu erfassen. Dies kann Systeme zur Sichtprüfung im Behälterinneren und verbesserte Sichtprüfsysteme beinhalten. Das Ziel und die Bilderfassungsvorrichtung sind jeweils dazu ausgelegt, während des Betriebs in einem Becken des Kernreaktors angeordnet zu werden.
[0036] Ein derartiges Beispiel ist in Fig. 4veranschaulicht. Ein Reaktor 11 weist einen Reaktordruckbehälter (RPV) 12 auf, der mit einem Becken 14 einer Flüssigkeit wie etwa Wasser gefüllt ist. Der Kernreaktor 11 weist eine oder mehrere Bohrungen auf, in die eine Fernprüfvorrichtung 16 eingebracht werden soll. Eines der Merkmale der Fernprüfvorrichtung 16 sind ihre Abbildungsfähigkeiten. Die Bedienungsperson ist für den Betrieb und das Bewegen der Fernprüfvorrichtung 16 im Becken 14 vom Abbildungssystem abhängig. Zusätzlich können eine oder mehrere Hauptprüfkameras 18 oder andere Bilderfassungsvorrichtungen auf der Fernprüfvorrichtung angeordnet werden und über eine Übertragungseinrichtung 19 (verdrahtet oder drahtlos) ein Bildsignal bereitstellen. Eine derartige Kamera 18 kann in einigen Beispielen einen Weitwinkel, eine Zoom-Fähigkeit und eine Kipp- und Drehfähigkeit aufweisen. Es kann sich sowohl um eine Schwarzweiss- als auch um eine Farbkamera handeln.
[0037] Zusätzlich kann die Fernprüfvorrichtung 16 eine oder mehrere Beleuchtungs- oder Leuchtvorrichtungen (Lichter) 20 aufweisen, um Teile des RPV 12, die durch die Kamera gesehen oder abgebildet werden sollen, zu beleuchten. Das Beleuchtungssystem 20 sollte dazu ausgelegt sein, während des Erfassens des Bilds des Ziels 10 während der Abbildungssystemprüfung selektiv eine Beleuchtung auf das Ziel 10 bereitzustellen. Diese Beleuchtung sollte über einen Betriebszeitraum von einer Tätigkeit zur nächsten wiederholbar sein, um eine beständige Beleuchtung auf das Ziel 10 und/oder zwischen dem Ziel 10 und der Bilderfassungsvorrichtung 18 bereitzustellen. Die Beleuchtungssystemlichter 20 können in der Stärke und im Brennpunkt steuerbar sein und können in manchen Beispielen in einer ausseraxialen Position in Bezug auf die Bilderfassungsvorrichtung oder Kamera 18 angeordnet werden und können eine polychrome Beleuchtung oder eine andere Beleuchtung bereitstellen. Diese gesteuerte Beleuchtung kann für eine gesteuerte Beleuchtung des Zielbilds sorgen, die die gesteuerte Beleuchtung in der Betriebsumgebung simuliert.
[0038] Die Fernprüfvorrichtung 16 kann auch eine Prüfsonde 22 aufweisen, die von einem Hauptkörper der Fernprüfvorrichtung 16 ausdehnbar und an einer entfernten Stelle positionierbar sein kann, was eine Positionierung in einer Bohrung eines Rohrs oder einer Öffnung, die visuell geprüft werden soll, beinhaltet. Die Prüfsonde 22 kann eine Kamera 24 wie auch einen oder mehrere Sensoren oder Prüfvorrichtungen, wie sie in der Technik bekannt sind, aufweisen.
[0039] Nur zum Zweck der Klarheit veranschaulicht Fig. 4 eine Schnittansicht, mit geschnittenen Teilen, des Siedewasser-Kernreaktordruckgefässes (RPV) 12. Typischerweise weist der RPV 12 während des Betriebs zusätzliche Gegenstände wie Brenn- und Steuerstäbe und eine Abdeckung auf, die in Fig. 3nicht gezeigt sind, da Fig. 3den RPV 12 während eines Wartungsvorgangs wie etwa eines Auffüllvorgangs veranschaulicht. Einige Bestandteile wurden entfernt und sind vorliegend nicht gezeigt. Doch dies ist eine typische Situation, in der eine Sichtprüfvorrichtung 16 in das Druckgefäss 12 und zu eingetauchten Reaktorbestandteilen wie etwa Rohren und Bohrungen eingebracht wird, um beispielsweise Schweissungen zu prüfen.
[0040] Der RPV 12 kann eine im Allgemeinen zylinderförmige Form aufweisen und ist an einem Ende durch einen unteren Kopf 28 und an seinem anderen Ende durch einen abnehmbaren oberen Kopf (nicht gezeigt) verschlossen. Eine Seitenwand 30 erstreckt sich vom unteren Kopf zur Oberseite. Die Seitenwand 30 weist einen oberen Flansch 32 auf, an dem der obere Kopf (nicht gezeigt) angebracht ist. Eine zylinderförmig geformte Kernumfassung 34 umgibt einen Reaktorkern 36. Die Umfassung 36 wird an einem Ende durch eine Umfassungshalterung 38 gehalten und weist am anderen Ende einen abnehmbaren Umfassungskopf (nicht gezeigt) auf. Zwischen der Umfassung 34 und der Seitenwand ist ein Ringraum 40 gebildet. Ein Pumpendeck 42, das eine Ringform aufweist, erstreckt sich zwischen der Umfassungshalterung 38 und der Seitenwand 30. In einigen Beispielen weist das Pumpendeck 42 mehrere runde Öffnungen 44 auf, wobei jede Öffnung einen Strahlpumpenaufbau 46 aufnimmt (in Fig. 3 ist zum Zwecke der Klarheit nur einer gezeigt). Die Strahlpumpenaufbauten 46 sind umfänglich um die Kernumfassung verteilt.
[0041] Beim Betrieb des Reaktors 10 wird im Kern 36, der Brennstoffelemente aus spaltbarem Material (nicht gezeigt) enthält, Hitze erzeugt. Die Brennstoffelemente werden durch eine Kernplatte 48, die sich an der Basis des Kerns 36 befindet, ausgerichtet. Wasser wird durch den Kern 36 und die Kernplatte 48 geführt und zumindest teilweise in Dampf umgewandelt. Der Dampf verlässt den RPV 12 durch einen Dampfauslass 50 nahe der Oberseite des RPV 12.
[0042] Wie Fig. 4 den RPV 12 während eines Wartungsvorgangs veranschaulicht, kann eine Bedienungsperson entlang eines Laufgangs, einer Plattform oder einer Auffüllbrücke 52 positioniert sein und ein System zur Sichtprüfung im Behälterinneren (IVVI) 54 bedienen. Das IVVI-System 54 kann eine Benutzerschnittstelle wie etwa eine Anzeige, einen Handsteuerhebel, ein Steuerrad, eine Maus, eine Tastatur, eine Spracheingabe oder eine andere Art von Bedienungspersoneneingabe zum Erhalt einer Eingabe von einer Bedienungsperson aufweisen. Das IVVI-System 54 erzeugt Steuerbefehle, die zur Prüfvorrichtung 16 kommuniziert werden, und erhält die Sichtbildsignale über die Übertragungseinrichtung 19. Die Prüfvorrichtung 16 wird im Becken 14, das sich wie gezeigt im RPV 12 befinden kann, angeordnet und unter Einbezug von erhaltenen Befehlen im Becken 14 bewegt. Wie sich für Fachleute versteht, ist Fig. 4nicht notwendigerweise massstabsgetreu, weshalb die Grösse der Prüfvorrichtung 16 im Vergleich zum RPV 12 oder zu Bestandteilen davon in anderen Beispielen unterschiedlich sein kann.
[0043] Ein Ziel 10 ist ebenfalls im Becken 14 des RPV 12 positionierbar. Das Ziel 10 weist ein Bild IN auf, das unterschiedliche räumliche Auflösungen mit vorbestimmten räumlichen diskreten Frequenzen aufweist. Beispiele für ein derartiges Ziel 10 sind in Fig. 2, 3 und 4 bereitgestellt, wie nachstehend besprochen werden wird. Das Ziel 10 kann im Becken 14 in einer festen Position angeordnet sein oder kann im Becken 14 oder in einer anderen Betriebsumgebung beweglich sein, um eine in der echten Welt arbeitende objektive Bewertung der Qualität des Abbildungssystems bereitzustellen. In einem Beispiel kann das Ziel 10 an einem Teil der Prüfvorrichtung 16 fixiert sein und durch die Kamera 18 oder 24 sichtbar sein. In einigen Beispielen ist das Ziel 10 relativ angeordnet, um Licht mit einer vordefinierten und/oder steuerbaren Stärke und Richtung von der Beleuchtung 20 zu erhalten. In derartigen Beispielen kann diese Beleuchtung und Betrachtung für jede Betrachtung standardisiert sein, oder kann sie an verschiedenste vordefinierte Pegel angepasst werden, um eine geplante Betrachtung eines Reaktorbestandteils oder -merkmals durch die Kamera 18 oder 24 zu simulieren oder zu duplizieren.
[0044] Beim Betrieb wird das Ziel 10 im Reaktor 11 in einer Arbeitsposition angeordnet, so dass das Abbildungssystem 18 während der Prüfung und/oder Kalibrierung bewertet werden kann. Zum Beispiel kann das Ziel 10 vor jeder Verwendung des Prüfsystems 16 und seines Abbildungssystems, am Ende jeder Verwendung, und/oder in bestimmten Zeitabständen im Reaktorbad 14 angeordnet werden. Zum Beispiel kann es erwünscht sein, dass die Qualität des Abbildungssystems alle vier Stunden der Abbildungssystemverwendung bewertet wird.
[0045] Bei einem beispielhaften Prüfbetrieb wird die Prüfvorrichtung 16 so gesteuert, dass sie in den RPV 12 und eine Strecke von D1, die zwischen der Seitenwand 30 und der Umfassung 34 liegt, hinab angetrieben wird. Mit anderen Worten kann die Prüfsonde 22 mit der Kamera 18 an verschiedensten Stellen im RPV 12, einschliesslich zum Beispiel des Ringraums 40, der die Strahlpumpenaufbauten 46 enthält, positioniert werden. Die Prüfvorrichtung 16 kann zeitweilig an einem Bestandteil im RPV 12 angebracht werden, um die Prüfvorrichtung während einer Sichtprüfung zu stabilisieren. Die Prüfvorrichtung 16 wird später gelöst und zu einem anderen Strahlpumpenaufbau 46 oder Reaktorbestandteil bewegt, und sodann eine andere Prüfung durchgeführt. Wie Fachleuten ebenfalls offensichtlich ist, kann die Prüfvorrichtung 16 eine oder mehrere Kameras 18 zur Prüfung der äusseren Abschnitte der Reaktorbestandteile aufweisen und/oder kann sie die an der ausdehnbaren Sonde 22 angebrachte Kamera 24 zum Einsatz in eine Bohrung wie etwa die Bohrung des Strahlpumpenaufbaus 46 aufweisen.
[0046] Wie oben besprochen wird die Prüfvorrichtung 16 durch eine Bedienungsperson des IVVI-Systems 54 mit einer oder mehreren der Schubdüsen gesteuert, um die Prüfvorrichtung 16 im Becken 14 zu bewegen. Die Prüfvorrichtung 16 wird so im Becken 14 bewegt und positioniert, dass die Prüfsonde 22 im Becken 14 und möglicherweise zum Einsatz in eine Bohrung und der Positionierung der Kamera 24 darin positionierbar ist. Sobald sie so positioniert ist, wird die Kamera 24 gehandhabt, um entfernt betrachtete Bilder für die Fernsichtanzeige, die Speicherung und daher die Prüfung bereitzustellen. Sobald ein erster Bestandteil wie etwa der Strahlpumpenaufbau 46 geprüft wurde, wird die Prüfsonde 22 mit der Kamera 24 entfernt und die Prüfvorrichtung 16 über Fernsteuerungsbefehle zu einer anderen Stelle im RPV 12 bewegt, um einen anderen Reaktorbestandteil zu prüfen.
[0047] Unter Bezugnahme auf Fig. 5weist ein beispielhaftes System 56, das zur quantitativen Bildqualitätsbewertung ausgelegt ist, das Ziel 10 auf, das wie oben beschriebene Bilder IN aufweist. Die Bilderfassungsvorrichtung 18 ist in einer Entfernung d vom Ziel 10 angeordnet, und die Beleuchtungsvorrichtung 20 beleuchtet das Ziel 10 und das Bild IN. Die Bilderfassungsvorrichtung 18 stellt ein erfasstes Bild einem Computer 58 bereit. Das System 56 kann auch ein Speichersystem 60, eine Ausgabevorrichtung 62 (wie etwa eine Anzeige zum Anzeigen des erfassten Bilds Ic) und computerausführbare Befehle einschliesslich der Linienabtastsoftware und Befehle zum Ausführen eines oder mehrerer der wie oben beschriebenen Verfahren und/oder Prozesse aufweisen. Die MTF kann zum Beispiel einem Systembetreiber lokal angezeigt werden. Eine Ausgabeschnittstelle 63 kann ebenfalls bereitgestellt sein, um das erfasste Bild Ic, die Linienabtastung, die bestimmte MTF oder eine in Zusammenhang stehende Analyse zu einem entfernten System 64 zu übertragen.
[0048] Das Speichersystem 60 kann entweder für das Aufzeichnen der Bilder oder für ihr Übertragen zu einem entfernten System oder einer entfernten Vorrichtung sorgen. Die Bilddaten können in einem Standarddigitalformat wie etwa einem MPEG-Dateiformat oder einer Entsprechung aufgezeichnet werden. Dies kann eine gespeicherte Aufzeichnung der Kalibrierung und der Systemakzeptanz schaffen. Zusätzlich kann etwas oder alles der IVVI-Untersuchung aufgezeichnet werden, um ein digitales Archiv der Untersuchung zu schaffen.
[0049] In anderen Beispielen kann ein Computer dazu ausgelegt sein, die bestimmte Modulationsübertragungsfunktion des erfassten Bilds mit einer vorbestimmten Schwelle, wie sie etwa durch eine Gestaltung, eine behördliche oder eine andere Systemspezifikation definiert ist, zu vergleichen. Die vorbestimmte Schwelle kann beispielsweise als eine Prozentmodulation bei einer kleinsten erwünschten räumlichen Frequenz, die etwa 40 Linienpaaren pro mm (1.000 Ip/in) gleich ist, definiert sein. In einigen Beispielen kann die Prozentmodulation beispielsweise gleich oder grösser als ein vordefinierter Mindestgrad einer Modulation von etwa fünfzig (50) Prozent sein, was einem Kontrastverhältnis von etwa 50 Prozent gleich ist. Derartige Schwellen können auf Basis bekannter Systemanforderungen, Prüfspezifikationen, Vorschriften oder anderer Standards und Praktiken, wie sie zur Bewertung des Abbildungssystems nötig sind, erstellt werden. Die Modulationsübertragungsfunktionsschwelle kann als eine Funktion einer Vielfalt von Parametern einschliesslich eines oder mehrerer Kontrastverhältnisse und einer oder mehrerer Modulationen bestimmt werden. Für IVVI-Systeme kann die MTF so bestimmt werden, dass sie unter Einbezug einer räumlichen Auflösung, einen Draht mit einem Durchmesser von 0,5 Millimetern vor einem 18-Prozent-Neutralgrau-Hintergrund, als typischem Standard, auflöst, der durch IVVI-Systeme verwendet wird.
[0050] Eine derartige beispielhafte Computerbetriebsumgebung für einige Beispiele zum quantitativen Bewerten der Qualität von Bildern, die durch ein Abbildungssystem erzeugt werden, ist in Fig. 6 beispielhaft gezeigt. Wie in Fig. 6gezeigt können in diesem Beispiel des Systems 56 ein oder mehrere Computer 56 in Verbindung mit dem Speichersystem 60 jeweils zumindest eine Hochgeschwindigkeits-Verarbeitungseinheit (ZVE) 66 aufweisen, die mit zumindest einem Busaufbau 68, einer Eingabe 70 und einer Ausgabe 62 verbunden ist.
[0051] Die Eingabe 70 und die Ausgabe 62 sind bekannt und können beispielweise in Zusammenhang mit den lokalen und den entfernten Benutzerschnittstellen wie auch einer Steuerung, einem Fernbetriebssystem und einem Betriebssystem ausgeführt sein. Die Eingabe 70 kann beispielsweise eine Tastatur, eine Maus, einen physikalischen Umwandler (z.B. ein Mikrophon) oder eine Kommunikationsschnittstelle oder einen Anschluss beinhalten und ist über eine Eingabeschnittstelle 72 mit dem Computer 58 verbunden. Die Ausgabe 62 kann eine Anzeige, einen Drucker, einen Umwandler (z.B. einen Lautsprecher), eine Ausgabekommunikationsschnittstelle oder einen Anschluss beinhalten und über eine Ausgabeschnittstelle 63 mit dem Computer 58 verbunden sein. Einige Vorrichtungen wie etwa ein Netzwerkadapter oder ein Modem können als Eingabe- und/oder Ausgabevorrichtung verwendet werden.
[0052] Die veranschaulichte ZVE 66 ist von bekannter Gestaltung und weist eine arithmetisch-logische Einheit (arithmetic logic unit, ALU) 74 zur Durchführung von Berechnungen, eine Sammlung von Registern 76 zur zeitweiligen Speicherung von Daten und Befehlen und eine Steuereinheit 78 für Steuertätigkeiten des Systems 56 auf. Das Speichersystem 60 weist im Allgemeinen einen Hochgeschwindigkeits-Hauptspeicher 80 in der Form eines Mediums wie etwa eines Direktzugriffsspeichers (RAM) und von Nurlesespeicher(ROM)-Halbleitervorrichtungen und einen sekundären Speicher 82 in der Form von Langzeit-Speichermedien wie etwa Floppy-Disks, Festplatten, Bändern, Flash-Speichern usw. und anderen Vorrichtungen, die Daten unter Verwendung elektrischer, magnetischer, optischer oder anderer Aufzeichnungsmedien speichern, auf. Der Hauptspeicher 80 kann auch einen Videoanzeigespeicher zum Anzeigen von Bildern durch eine Anzeigevorrichtung aufweisen. Fachleute werden erkennen, dass das Speichersystem 60 eine Vielfalt von alternativen Bestandteilen mit einer Vielfalt von Speicherkapazitäten umfassen kann.
[0053] Wie Fachleuten bekannt ist, kann das System 56 ferner ein Betriebssystem und zumindest ein Anwendungsprogramm (nicht gezeigt) aufweisen. Das Betriebssystem ist der Satz von Software, der den Betrieb des Computersystems und die Zuteilung der Betriebsmittel steuert. Das Anwendungsprogramm ist der Satz von Software, der unter Verwendung von Computerbetriebsmitteln, die durch das Betriebssystem verfügbar gemacht werden, eine durch den Benutzer gewünschte Aufgabe durchführt. Beide sind im veranschaulichten Speichersystem 60 ansässig. Wie Fachleuten bekannt ist, können einige der Verfahren, Prozesse und/oder Funktionen, die hierin beschrieben sind, als Software ausgeführt und als computerausführbare Befehle auf verschiedene Arten von computerlesbaren Medien gespeichert sein. In verschiedenen Beispielen der Systeme zum quantitativen Bewerten der Qualität eines Bilds, das durch ein hierin beispielhaft beschriebenes Abbildungssystem erzeugt wird, kann das Computersystem 56 ein stabiles Betriebs- und Anwendungsprogramm aufweisen, das die computerausführbaren Befehle zum Durchführen eines oder mehrerer der obigen Prozesse aufweist. Zusätzlich können eine oder mehrere der lokalen und entfernten Benutzerschnittstellen, das Betriebssystem und das Fernbetriebssystem unter anderen Anwendungssoftwareprogrammen mit computerausführbaren Befehlen eine dünne Kundenanwendung zum Kommunizieren und interaktiven Arbeiten mit einer oder mehreren wie oben beispielhaft beschriebenen Steuerungen aufweisen.
[0054] Nach den Praktiken von Fachleuten auf dem Gebiet der Computerprogrammierung wird ein Beispiel unter Bezugnahme auf symbolische Darstellungen von Tätigkeiten, die durch das System 56 durchgeführt werden, beschrieben. Diese Tätigkeiten werden manchmal als computerausgeführt bezeichnet. Man wird verstehen, dass die Tätigkeiten, die symbolisch dargestellt sind, die Handhabung von elektrischen Signalen, die Datenbits darstellen, durch die ZVE 66 und das Unterhalten von Datenbits an Speicherstellen im Speichersystem 60 wie auch eine andere Verarbeitung von Signalen beinhalten. Die Speicherstellen, an denen Datenbits unterhalten werden, sind physikalische Stellen, die besondere elektrische, magnetische oder optische Eigenschaften aufweisen, welche den Datenbits entsprechen. Das Beispiel kann in einem Programm oder Programmen ausgeführt werden, die eine Reihe von Befehlen umfassen, welche auf einem computerlesbaren Medium gespeichert sind. Das computerlesbare Medium kann jede beliebige der Vorrichtungen oder eine Kombination der Vorrichtungen sein, die oben in Verbindung mit dem Speichersystem 60 beschrieben sind.
[0055] Fachleute sollten verstehen, dass einige Beispiele von Systemen oder Bestandteilen zum quantitativen Bewerten der Qualität eines durch ein Abbildungssystem erzeugten Bilds, wie sie hierin beschrieben sind, mehr oder weniger Computerverarbeitungssystembestandteile aufweisen können. Obwohl die hierin beschriebenen Beispiele über eine allgemeine Anwendung in Systemen zur Sichtprüfung im Behälterinneren für Kernreaktoren aufweisen, sollte sich zusätzlich verstehen, dass die Beispiele auch in anderen Anwendungen und Betriebsumgebungen angewendet werden können. Zum Beispiel können diese jede beliebige Art von sichtprüfendem nichtzerstörendem Prüf(visual testing non-destructive examination, VT-NDE)prozess oder -system, jede beliebige Art von Videobildqualitätsbewertung, Kamerahersteller-Objektivbildqualitätsbewertungen, die Rundfunk- und Dienstleistungsbereitstellung (Kabelfernsehen, Satellit oder andere), die wissenschaftliche Abbildung einschliesslich der Astronomie, die medizinische Abbildung wie etwa die digitale Radiographie, Ultraschall, MRI, CT und PET oder jedes beliebige andere Sichtabbildungssystem, bei dem eine hohe Auflösung und ein hoher Kontrast für die Systemleistung kritisch sein können, beinhalten.
[0056] Wenn Elemente oder Merkmale und/oder Ausführungsformen davon beschrieben werden, sollen die Artikel «ein», «eine», «der/die/das» und «dieser/diese/dieses» bedeuten, dass eines oder mehrere der Elemente oder Merkmale vorhanden sind. Die Ausdrücke «umfassend», «beinhaltend» und «aufweisend» sollen einschliessend sein und bedeuten, dass über die spezifisch beschriebenen hinaus zusätzliche Elemente oder Merkmale vorhanden sein können.

Claims (10)

1. System (56) zur quantitativen Bildqualitätsbewertung eines Abbildungssystems, umfassend: – ein Ziel (10), das ein oder mehrere Bildmerkmale mit unterschiedlichen räumlichen Auflösungen und vorbestimmten räumlichen Frequenzen aufweist; – eine Bilderfassungsvorrichtung (18), die dazu ausgelegt ist, ein Bild des Ziels (10) zu erfassen; und – einen Computer (58), der einen Prozessor (66) und einen Speicher (60), in welchem computerausführbare Befehle zur Ausführung in dem Prozessor (66) gespeichert sind, aufweist, und wobei der Computer (58) dazu ausgelegt ist, das von der Bilderfassungsvorrichtung (18) erfasste Bild des Ziels (10) zu empfangen, unter Einbezug der Bildmerkmale über die vorbestimmten räumlichen Frequenzen des Ziels (10) ein oder mehrere Intensitätsprofile über das erfasste Bild zu erstellen, und unter Einbezug des einen oder der mehreren Intensitätsprofile eine Modulationsübertragungsfunktion (13) in einem räumlichen Bereich zu bestimmen.
2. System (56) nach Anspruch 1, ferner umfassend ein Beleuchtungssystem (20), das eine Beleuchtungsvorrichtung und ein Steuersystem zum Steuern der Beleuchtungsvorrichtung aufweist und dazu ausgelegt ist, während der Erfassung des Bilds des Ziels selektiv eine Beleuchtung auf das Ziel bereitzustellen.
3. System (56) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Bilderfassungsvorrichtung (18) eine elektronische Vorrichtung zum Erfassen eines analogen Bilds des Ziels (10) ist, ferner umfassend einen Analog-Digital-Wandler, um das erfasste analoge Bild zu digitalisieren, wobei der Analog-Digital-Wandler computerausführbare Befehle zur Ausführung in dem Analog-Digital-Wandler enthält, wobei der Analog-Digital-Wandler für eine Bildrahmenfangschaltung ausgelegt ist.
4. System (56) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Speicher (60) des Computers (58) dazu ausgelegt ist, eine Linienabtastsoftware zu speichern, die computerausführbare Befehle zur Ausführung in dem Prozessor (66) aufweist, wobei der Computer (58) dazu ausgelegt ist, unter Einbezug der Ausführung der computerausführbaren Befehle: das eine oder die mehreren Intensitätsprofile zu erstellen, die Kontrastverhältnisse über das eine oder die mehreren Intensitätsprofile zu messen, die erstellten Intensitätsprofile und die gemessenen Kontrastverhältnisse den vorbestimmten räumlichen Frequenzen zuzuteilen, und die Linienabtastsoftware zum Messen der Kontrastverhältnisse bei zwei oder mehr der vorbestimmten räumlichen Frequenzen zu benutzen.
5. System (56) nach Anspruch 4, wobei der Computer (58) dazu ausgelegt ist, die Kontrastverhältnisse bei den zwei oder mehr vorbestimmten räumlichen Frequenzen darzustellen, und wobei die Modulationsübertragungsfunktion (13) im räumlichen Bereich unter Einbezug der Darstellung bestimmt ist.
6. System (56) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Computer (58) ferner dazu ausgelegt ist, die bestimmte Modulationsübertragungsfunktion (13) mit einer vorbestimmten Schwelle zu vergleichen, wobei die vorbestimmte Schwelle als eine Prozentmodulation bei einer kleinsten erwünschten räumlichen Frequenz, die etwa 40 Linienpaaren pro mm gleich ist, definiert ist, und wobei die Prozentmodulation gleich oder grösser als ein vordefinierter Mindestgrad von fünfzig Prozent ist.
7. System (56) nach Anspruch 6, wobei die Modulationsübertragungsfunktionsschwelle unter Einbezug eines Kontrastverhältnisses und/oder einer Modulation bestimmbar ist und die Bilderfassungsvorrichtung (18) dazu ausgelegt ist, unter Einbezug einer räumlichen Auflösung, einen Draht mit einem Durchmesser von 0,5 Millimetern vor einem 18-Prozent-Neutralgrau-Hintergrund aufzulösen.
8. System (56) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Bilderfassungsvorrichtung (18) eine digitale Vorrichtung ist, die dazu ausgelegt ist, ein digitales Bild des Ziels (10) zu erfassen, und wobei der Computer (58) dazu ausgelegt ist, das erfasste digitale Bild von der Bilderfassungsvorrichtung (18) zu empfangen.
9. System (56) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Ziel (10) schwarze, weisse und ein oder mehrere graue Bildmerkmale aufweist, die die unterschiedlichen räumlichen Auflösungen mit vorbestimmten räumlichen Frequenzen definieren.
10. System (56) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Ziel (10) ein oder mehrere Bildmerkmale mit Farbe aufweist und wobei der Computer (58) ferner dazu ausgelegt ist, eine Farbauflösungsfähigkeit des Abbildungssystems zu bewerten.
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