JP4266223B2 - 流水孔閉塞率の算出方法 - Google Patents

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Description

本発明は、熱交換器内の伝熱管を支持する支持板の流水孔が撮影された撮影画像を表示装置に表示し、表示した撮影画像に基づき流水孔の閉塞率を算出する流水孔閉塞率の算出方法、流水孔閉塞率の算出装置、この算出装置を作動させる為のプログラム、及びこのプログラムを記録した記録媒体に関するものである。
原子力発電所の蒸気発生器は、図1に示すように、数1000本の伝熱管3とそれを束ねる複数枚の支持板4とにより構成された熱交換器である。伝熱管3内を流れる原子炉からの高温高圧の一次冷却水と、伝熱管3の外を流れる二次系の給水とで熱交換し、熱交換により高温になった給水は、蒸気発生器1上部で蒸気となって、発電用の蒸気タービンへ送られる。
支持板4には、伝熱管3を支持すると共に給水を通流させる為に、伝熱管3毎の図10(b)に示すような四葉型の穴(BEC穴)が設けられている。
給水には水質調整の為の薬品類が投入されており、それらの成分及び水垢がBEC穴に付着し、給水の流れを阻害する。その為、点検時には、図29に示すように、BEC穴の伝熱管3を除く流水孔5の部分が、付着物により閉塞されている割合(閉塞率)を評価し、対処する必要がある。
蒸気発生器1の点検に際しては、図1に示すように、蒸気発生器1下部に設けられたハンドホール2から、伝熱管3の束の間に設けられた点検用の隙間に、点検装置を挿入し、点検装置の先端に設けられたプローブ14(CCDカメラ)により、流水孔5(BEC穴)を撮影して録画し、録画した画像に基づき閉塞率を評価している。
特開2000−230812号公報 特開2000−205821号公報 特開2000−074642号公報 特開2000−074641号公報
上述した従来の閉塞率を評価する方法では、図29に示すような流水孔5を撮影した画像からは、流水孔5の元の輪郭を付着物の為に視認することが出来ないので、正確な閉塞率を求めることが出来ないという問題がある。
このような問題に関係する技術として、特許文献1には形状認識装置が、特許文献2には三次元形状計測装置及びその三次元形状計測方法が、特許文献3には三次元視覚位置決め方法及び装置が、特許文献4には三次元形状計測方法がそれぞれ開示されている。
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであり、第1,2発明では、熱交換器内の伝熱管を支持する支持板の流水孔を撮影した画像に基づき、流水孔の閉塞率を正確に算出することが出来る流水孔閉塞率の算出方法を提供することを目的とする。
第3,4発明では、熱交換器内の伝熱管を支持する支持板の流水孔を撮影した画像に基づき、流水孔の閉塞率を正確に算出することが出来る流水孔閉塞率の算出装置を提供することを目的とする。
第5,6発明では、コンピュータに、熱交換器内の伝熱管を支持する支持板の流水孔を撮影した画像に基づき、流水孔の閉塞率を正確に算出させる為のプログラムを提供することを目的とする。
第7発明では、コンピュータに、熱交換器内の伝熱管を支持する支持板の流水孔を撮影した画像に基づき、流水孔の閉塞率を正確に算出させる為のプログラムを記録した記録媒体を提供することを目的とする。
第1発明に係る流水孔閉塞率の算出方法は、熱交換器内の伝熱管を支持する支持板の流水孔が撮影された撮影画像を表示装置に表示し、表示した撮影画像に基づき前記流水孔の閉塞率を算出する流水孔閉塞率の算出方法において、設計値に基づく前記流水孔の中心投影による線画投影図を前記撮影画像上に表示し、該線画投影図の視点及び注目点の位置を調整することにより、前記撮影画像の流水孔及び前記線画投影図を重ね合わせ、重ね合わせたときの撮影画像の流水孔の開口部の面積を求め、求めた面積及び前記設計値による流水孔の面積に基づき前記閉塞率を算出することを特徴とする。
第2発明に係る流水孔閉塞率の算出方法は、前記開口部の面積を求めるときは、該開口部を拡大して表示することを特徴とする。
第3発明に係る流水孔閉塞率の算出装置は、熱交換器内の伝熱管を支持する支持板の流水孔が撮影された撮影画像を表示する表示部を備え、該表示部に表示した撮影画像に基づき前記流水孔の閉塞率を算出する流水孔閉塞率の算出装置であって、設計値に基づく前記流水孔の中心投影による線画投影図を前記撮影画像上に表示する手段と、該線画投影図の視点及び注目点の位置を調整する手段と、該手段が調整することにより、前記撮影画像の流水孔及び前記線画投影図が重なり合ったときの撮影画像の流水孔の開口部の面積を求める手段と、該手段が求めた面積及び前記設計値による流水孔の面積に基づき前記閉塞率を算出する手段とを備えることを特徴とする。
第4発明に係る流水孔閉塞率の算出装置は、前記開口部の面積を求めるときは、該開口部を拡大して表示する手段を更に備えることを特徴とする。
第5発明に係るプログラムは、コンピュータに、熱交換器管内の伝熱管を支持する支持板の流水孔が撮影された撮影画像を取り込む手順、取り込んだ撮影画像を表示部に表示する手順、設計値に基づく前記流水孔の中心投影による線画投影図を前記撮影画像上に表示する手順、該線画投影図の視点及び注目点の位置を調整する手順、該位置を調整することにより、前記撮影画像の流水孔及び前記線画投影図が重なり合ったときの撮影画像の流水孔の開口部の面積を求める手順、求めた面積及び前記設計値による流水孔の面積に基づき、前記撮影画像の流水孔の閉塞率を算出する手順を実行させることを特徴とする。
第6発明に係るプログラムは、前記開口部の面積を求めるときは、該開口部を拡大して表示する手順を、コンピュータに実行させることを特徴とする。
第7発明に係る記録媒体は、コンピュータに、熱交換器内の伝熱管を支持する支持板の流水孔が撮影された撮影画像を取り込む手順、取り込んだ撮影画像を表示部に表示する手順、設計値に基づく前記流水孔の中心投影による線画投影図を前記撮影画像上に表示する手順、該線画投影図の視点及び注目点の位置を調整する手順、該位置を調整することにより、前記撮影画像の流水孔及び前記線画投影図が重なり合ったときの撮影画像の流水孔の開口部の面積を求める手順、求めた面積及び前記設計値による流水孔の面積に基づき、前記撮影画像の流水孔の閉塞率を算出する手順を実行させる為のプログラムを記録したことを特徴とする。
第1発明に係る流水孔閉塞率の算出方法、第3発明に係る流水孔閉塞率の算出装置、第5発明に係るプログラムにより作動するコンピュータ、及び第7発明に係る記録媒体を読み取ったコンピュータでは、表示部が、熱交換器内の伝熱管を支持する支持板の流水孔が撮影された撮影画像を表示し、その表示した撮影画像に基づき流水孔の閉塞率を算出する。表示する手段が、設計値に基づく流水孔の中心投影による線画投影図を撮影画像上に表示し、調整する手段が、線画投影図の視点及び注目点の位置を調整する。求める手段は、調整する手段が調整することにより撮影画像の流水孔及び線画投影図が重なり合ったときの撮影画像の流水孔の開口部の面積を求め、算出する手段は、その求めた面積及び設計値による流水孔の面積に基づき流水孔の閉塞率を算出する。
第2発明に係る流水孔閉塞率の算出方法、第4発明に係る流水孔閉塞率の算出装置、及び第6発明に係るプログラムにより作動するコンピュータでは、流水孔の開口部の面積を求めるときは、拡大して表示する手段が流水孔の開口部を拡大して表示する。
第1発明に係る流水孔閉塞率の算出方法によれば、熱交換器内の伝熱管を支持する支持板の流水孔を撮影した画像に基づき、流水孔の閉塞率を正確に算出することが出来る流水孔閉塞率の算出方法を実現することが出来る。
第2発明に係る流水孔閉塞率の算出方法によれば、熱交換器内の伝熱管を支持する支持板の流水孔を撮影した画像に基づき、流水孔の閉塞率をより正確に算出することが出来る流水孔閉塞率の算出方法を実現することが出来る。
第3発明に係る流水孔閉塞率の算出装置によれば、熱交換器内の伝熱管を支持する支持板の流水孔を撮影した画像に基づき、流水孔の閉塞率を正確に算出することが出来る流水孔閉塞率の算出装置を実現することが出来る。
第4発明に係る流水孔閉塞率の算出装置によれば、熱交換器内の伝熱管を支持する支持板の流水孔を撮影した画像に基づき、流水孔の閉塞率をより正確に算出することが出来る流水孔閉塞率の算出装置を実現することが出来る。
第5発明に係るプログラムによれば、このプログラムで作動するコンピュータを、熱交換器内の伝熱管を支持する支持板の流水孔を撮影した画像に基づき、流水孔の閉塞率を正確に算出することが出来る流水孔閉塞率の算出装置として作動させることが出来る。
第6発明に係るプログラムによれば、このプログラムで作動するコンピュータを、熱交換器内の伝熱管を支持する支持板の流水孔を撮影した画像に基づき、流水孔の閉塞率をより正確に算出することが出来る流水孔閉塞率の算出装置として作動させることが出来る。
第7発明に係る記録媒体によれば、この記録媒体に記録されたプログラムを読み取ったコンピュータを、熱交換器内の伝熱管を支持する支持板の流水孔を撮影した画像に基づき、流水孔の閉塞率を正確に算出することが出来る流水孔閉塞率の算出装置として作動させることが出来る。
以下に、本発明を、その実施の形態を示す図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明に係る流水孔閉塞率の算出方法、流水孔閉塞率の算出装置、プログラム及び記録媒体の実施の形態を模式的に説明する為の部分断面図である。
数1000本の伝熱管3とそれを束ねる複数枚の支持板4とにより構成された熱交換器である蒸気発生器1を点検する際は、蒸気発生器1下部に設けられたハンドホール2から、伝熱管3の束の間に設けられた点検用の隙間に、点検装置を挿入し、点検装置の先端に設けられたプローブ14(CCDカメラ)により、流水孔5(BEC穴)を例えば図15に示すように4個ずつ撮影し、ビデオテープレコーダ17に録画する。
ビデオテープレコーダ17に録画されたビデオ画像は、その静止画像がパーソナルコンピュータ16に読み込まれて表示され、パーソナルコンピュータ16は、表示した静止画像に基づき閉塞率を算出する。パーソナルコンピュータ16は、流水孔閉塞率を算出する為の本発明に係るプログラムを記憶したCD−ROM15(記録媒体)から、そのプログラムを読み取り、本発明に係る流水孔閉塞率の算出装置として作動する。
点検装置は、ハンドホール2を貫通する挿入・立起し装置10と、挿入・立起し装置10の先端に取り付けられ、挿入・立起し装置10の直角方向に立ち起され、水圧により伸縮する昇降装置11と、昇降装置11の先端の点検ヘッド12に旋回自在に取り付けられた伸縮自在の腕であるワンド13とを備え、ワンド13の先端にプローブ14が取り付けられている。点検装置は、図示しない制御装置により制御される。
図2は、パーソナルコンピュータ16が流水孔閉塞率の算出装置として作動する際の構成例を示すブロック図である。この流水孔閉塞率の算出装置は、表示部26(表示装置)と、CD−ROM15から、流水孔閉塞率を算出する為のプログラムを読み取る入力部29と、流水孔閉塞率の算出結果を、図示しない記録媒体又はプリンタに出力する為の出力部28と、キーボード、マウス、及び表示部26に表示されたソフトスイッチ等を含む操作部24と、ビデオテープレコーダ17に録画された流水孔5のビデオ画像から、静止画像(撮影画像)を読み込む画像読込部23とを備えている。
この流水孔閉塞率の算出装置は、また、入力部29が読み取ったプログラム、、画像読込部23が読み込んだ静止画像、及び流水孔閉塞率の算出結果等を必要に応じて記憶する記憶部22と、画像読込部23が読み込んだ静止画像像を表示部26に表示し、操作部24における操作により、表示部26が表示する表示画像の拡大縮小、明暗及びコントラスト等を調節する画像表示調節部27と、入力部29が読み込んだ、設計値に基づく流水孔の中心投影による線画投影図を表示部26に表示し、操作部24における操作により、表示部26が表示する線画投影図の視点及び注目点の位置等を調節する線画表示調節部25と、上記各部と接続され、上記各部を制御するCPU20とを備えている。
以下に、このような構成の流水孔閉塞率の算出装置の動作を説明する。
この流水孔閉塞率の算出装置は、上述したように、流水孔5を撮影して表示した静止画像からは、流水孔5の元の輪郭を付着物の為に視認することが出来ないので、設計値に基づく流水孔5の中心投影による線画投影図を、表示している静止画像上に重ね合わせて、流水孔5の元の輪郭を視認出来るようにする。
中心投影による投影図は、図3(a)に示すように、1つの視点(投影中心)から見える画像であり、プローブ14(CCDカメラ)が撮影した画像とは、それぞれの視点及び注目点を一致させることにより、重ね合わすことが出来る。
しかし、それぞれの視点及び注目点を一致させても、プローブ14のレンズの倍率によって、撮影された画像が異なるという問題がある。例えば、同じ高倍率のレンズで撮影した場合でも、遠距離にある立方体は、図3(b)のような画像になり、近距離にある立方体は、図3(c)のような画像になる。つまり、レンズが高倍率になる程、画像が歪む。
そこで、プローブ14によりBEC穴の実物大模型を撮影した画像に、設計値に基づく流水孔5の中心投影による線画投影図を重ね合わすことにより、プローブ14のレンズの倍率に応じた中心投影による線画投影図に調節しておく(カメラ校正)。
設計値に基づく流水孔5の中心投影による線画投影図は、視点、注目点及びレンズの倍率に応じた各線画投影図が、線画投影図を撮影画像上に表示する手順に含まれてCD−ROM15に記録されている。
線画投影図と表示している静止画像とが重なり合った状態で、流水孔5の開口部の面積を求めるが、静止画像は、図4(a)に示すような状況で撮影した画像であるので、例えば長方形でも図4(b)に示すような形状になっており、正確な面積を求めることは出来ない。
しかし、カメラ校正の経緯と視点及び注目点の調整の経緯とによる、線画投影図と設計値との対応関係により、例えば長方形でも図4(b)から図4(c)に示すような元の形状に自動的に変換することが出来るので、流水孔5の開口部の正確な面積を求めることが出来る。求めた開口部の面積と流水孔5の設計値による面積とから閉塞率を算出する。
この流水孔閉塞率の算出装置として作動するパーソナルコンピュータ16の表示画面(表示部26)は、例えば図7(a)に示すようになっている。画面中央の上部は、ビデオテープレコーダ17が再生する、プローブ14が撮影したビデオ画像から読み込んだ静止画像が表示される。画面の右上部には、「BEC設計画像ウィンドウ」が設けられ、BEC穴の設計値に基づく上面図又は下面図が表示される。「BEC設計画像ウィンドウ」には、静止画像に重ねて表示される線画投影図の視点(仮想カメラ位置)の平面位置×、及び視点からの注目点の平面位置+も表示される。
画面の右下部は、「カメラウィンドウ」となっており、図8に示すように、線画投影図の(仮想)カメラ位置、注目点位置、投影倍率(レンズ倍率)及び回転角度を調節する為のソフトスイッチ類と、カメラ位置、注目点位置、投影倍率及び回転角度を表すパラメータの表示窓類とが表示されている。
画面の左下部は、図9(a)に示すように、「評価結果」枠、「設計画像」枠及び「付着物・開口部」枠になっている。
「評価結果」枠には、閉塞率の評価結果(算出結果)の表示窓及び評価結果の保存及び検索の為の各ソフトスイッチが表示されている。
「設計画像」枠には、静止画像に重ねて表示された、BEC穴の設計値に基づく線画投影図を操作する為のソフトスイッチ類と、付着物及び開口部を特定する点列の位置(高さ)を示すパラメータの表示窓が表示されている。
「付着物・開口部」枠には、静止画像の付着物・開口部を特定する為のソフトスイッチ類が表示されている。
画面の中央下部は、図9(b)に示すように、「点検画像」(静止画像)枠、点検画像及び線画投影図の「表示倍率」を調節するソフトスライドスイッチ、及び(仮想)カメラの「レンズ歪み」枠になっている。
「点検画像」枠には、静止画像の明るさ、コントラスト及びインターレスをそれぞれ調節する為の各ソフトスライドスイッチと、明るさ、コントラスト及びインターレス表す各パラメータの表示窓と、静止画像の「白黒化」及び「画像保存」の為の各ソフトスイッチが表示されている。
「レンズ歪み」枠には、「強度」、「次数」、「感度」及び「半径」をそれぞれ調節する為の各ソフトスライドスイッチが表示されている。
画面の左上部は、ファイルの選択画面になっている。
以下に、この流水孔閉塞率の算出装置の詳細な動作を、それを示す図5,6,11,14,17,21,25のフローチャートを参照しながら説明する。
図1に示す形態により、蒸気発生器1内でプローブ14が撮影した各BEC穴の画像は、既にその位置情報と共にテープレコーダ17に録画されているものとする。
先ず、流水孔閉塞率の算出装置のCPU20は、画像読込部23に、ビデオテープレコーダ17が再生する、プローブ14が撮影した方眼紙のビデオ画像から静止画像を読み込ませて(キャプチャ)、画像表示調節部27を通じて表示部26に表示させ(S1)、操作部24の操作により、レンズ歪み補正を行なう(S2)。
このとき、線画投影図を撮影画像上に表示する手順(流水孔閉塞率の算出プログラム)による方眼紙画面も、図7(a)に示すように、線画表示調節部25を通じて表示部26に表示させる。この状態で、図7(b)に示すように、キャプチャソフトによる方眼(細線)に、流水孔閉塞率の算出プログラムによる方眼(太線)が、画面の中央付近で合致するように調節し、画像の縦横比の誤差を補正する(図6S21)。この補正では、「カメラウィンドウ」の「初期値」のソフトスイッチをクリックして図示しない「縦横比」、「強度」、「次数」、「感度」及び「半径」の各表示窓を表示させ、「縦横比」表示窓に例えば1.025を入力する。
次に、「レンズ歪み」枠の「強度」、「次数」、「感度」及び「半径」の各ソフトスライドスイッチを操作して、図10(a)に示すように、キャプチャソフトによる方眼(細線)に、流水孔閉塞率の算出プログラムによる方眼(太線)が、画面の周辺部で合致するように調節し、レンズ周辺部の歪みを補正して(図6S22)リターンする。
ここでは、各ソフトスライドスイッチの操作により、「強度」、「感度」、「半径」及び「次数」の各表示窓に、例えば、a=−47、b=625、c=40及びn=3、を入力する。
これにより、静止画像に線画投影図を重ねて表示した場合に、図10(b)に示すように、両画像が合致した状態を得ることが出来る。
画面中心部の画像は、レンズの中心を通過した像であることから、歪み量は0であり、中心から離れるに従い、歪み量が増加する。この事象を再現する為に、線画投影図を静止画像(撮影画像、点検画像)に重ね合わすときに、画面中心位置rc からの変位rをパラメータにして、線画投影図を構成する点の座標ri の歪み補正後の座標ri′を計算する。この計算には、歪み強度パラメータwを用いたn次式の(1)式を使用した。
r′=r・(1+w・rn ) (1)
尚、付着部・開口部を指定した点列は、歪み量を含む座標ri ′として指定されることから、(1)式の逆変換により、歪みを含まない座標ri に変換する必要がある。具体的には、ri′を(1)式に代入してri を解くが、(1)式は非線形式であることから、ニュートン法を用いて解く。
f(r)=r・(1+w・rn )−r′=0 (2)
このとき、ニュートン法を用いて解いた(2)式の解が特異解にならないように、レンズ中心部の歪み量が0であることに基づき、画面中心部の座標を初期値とする。
レンズ歪みの補正は、(3),(4)式の4つのパラメータである強度;a、感度;b、半径;c、及び次数;nを調整して行なう。
r′=r・(1+(a/b)・(r/c)n ) (3)
w=(a/b)・(1/c)n (4)
次に、CPU20は、プローブ14に使用したカメラを校正する(図5S3)。
このとき、先ず、プローブ14のカメラによりBEC穴の原寸大の模型(BECモックアップ)をビデオ撮影し(図11S31)、ビデオテープレコーダ17に録画(保存)する(S32)。模型とカメラとの距離は80〜120mmの3,4種類とし、図13に示すように、ビデオ画面にメモしておく。
次に、CPU20は、画像読込部23に、ビデオテープレコーダ17が再生する、プローブ14が撮影したBECモックアップのビデオ画像から閉塞率評価ソフトに静止画像を読み込ませて(キャプチャ)、画像表示調節部27を通じて表示部26に表示させる(S33)。
次に、CPU20は、操作部24の操作により、線画投影図を穴記憶部22から読み込み、線画表示調節部25を通じて表示部26に表示させる。次いで、表示させた線画投影図のBEC穴の上面の線画(破線)及び下面の線画(実線)が、BECモックアップの静止画像の上面及び下面にそれぞれ合うように調節する(S34)。尚、蒸気発生器1内では、プローブ14は下方から撮影することが多いので、向こう側の面を上面、手前側の面を下面としている。
このとき、上面及び下面がそれぞれ合わなければ(S34)、ユーザは、新しいZfix (後述)を算出して、操作部24のZfix の値を書き換える(S35)。
次に、CPU20は、操作部24の操作により、算出した新しいZfix に基づき、BEC穴の上面の線画(破線)及び下面の線画(実線)が、BECモックアップの静止画像の上面及び下面にそれぞれ合うように調節し(S36)リターンする。線画投影図のBEC穴の上面の線画(破線)及び下面の線画(実線)が、BECモックアップの静止画像の上面及び下面にそれぞれ合えば(S34)そのままリターンする。
線画投影図のBEC穴の上面の線画(破線)及び下面の線画(実線)と、BECモックアップの静止画像の上面及び下面とを合わせる調節(S34)では、(仮想)カメラ位置、注目点位置、投影倍率(レンズ倍率)及び回転角度を調節する為のソフトスイッチ類を、前記両上面及び下面が合うように操作し、カメラ位置、注目点位置、投影倍率及び回転角度を表す各パラメータを変更する。
新しいZfix の算出(S35)では、図13のBに示す(仮想)カメラ位置のZ座標(高さを示す)により、新しいZfix を算出した後、図13のAに示すツールのブラウザにより、図示しない「動作パラメータの変更画面」を表示させ,Zfix の表示窓に新しいZfix を書き込む。
ここで、Zfix は、図12に示すように、ある画像をスクリーンに映し出す際の、投影の中心からスクリーン迄の距離である。同じ寸法の物体を同じ角度から同じ距離で投影しても、Zfix の値が異なれば、投影像の大きさは異なる。
プローブ14のカメラによりBECモックアップをビデオ撮影する(図11S31)ときは、レンズ表面からモックアップ表面迄の距離を測定する。
新しいZfix は、(5)式により算出する。
新しいZfix =元のZfix ×(レンズ表面からBECモックアップ表
面迄の距離+α)/カメラ位置のZ座標 (5)
尚、αの値は10にする。
新しいZfix を書き込んだ後、線画投影図のBEC穴の上面の線画(破線)及び下面の線画(実線)と、BECモックアップの静止画像の上面及び下面とを合わせる調節(S36)では、カメラ位置のZ座標を変えて、上面及び下面の両方で線画と静止画像とが重なり合うことを確認する。
次に、CPU20は、操作部24の操作により、画像読込部23に、ビデオテープレコーダ17が再生する、プローブ14が撮影したBEC穴のビデオ画像から静止画像を読み込ませて(キャプチャ)、画像表示調節部27を通じて表示部26に表示させる(図5S4)。次いで、操作部24の操作により、明るさ及びコントラストの画質調整を行なう(S5)。
次に、CPU20は、操作部24の操作により、設計値に基づく流水孔5(BEC穴)の線画投影図(設計画像)を記憶部22から読み込み、線画表示調節部25を通じて、図15(a),18(a)に示すように、表示部26に表示させる(S6)。
次に、CPU20は、線画投影図(設計画像)の位置調整を手動で実行する場合は(S7)、操作部24の操作により、線画投影図(設計画像)の位置調整(手動)を実行する(S8)。
CPU20は、線画投影図(設計画像)の位置調整(手動)(S8)に際しては、図15(a)に示す上面(破線)及び下面(実線)の各設計画像を表示させる状態から、図15(b)に示すように、「設計画像」枠のCに示す「上面表示」がクリックされることにより、上面の設計画像を消し、下面の設計画像(実線)のみを表示させる(図14S81)。
次に、CPU20は、図16(a)に示すように、「カメラウィンドウ」のDに示す「View調整」枠の矢印、「遠」、「近」及び回転矢印の各ソフトスイッチが操作されることにより、下面の設計画像を静止画像に重ね合わせる(S82)。矢印、「遠」、「近」及び回転矢印の各ソフトスイッチが操作されることにより、線画投影図を(仮想)撮影したカメラの位置が変化し、線画投影図の視点及び注目点の各位置が調整される。
次に、CPU20は、図16(b)に示すように、「設計画像」枠のFに示す「上面表示」がクリックされることにより、上面の設計画像(破線)を表示させる。次いで、「View調整」枠のEに示す矢印の各ソフトスイッチがクリックされることにより、上面の設計画像を静止画像に重ねあわせる(S83)。上面の設計画像のときは、Eに示す矢印の各ソフトスイッチのみをクリックする。
下面の設計画像と静止画像とを重ね合わせる調整(S82)、及び上面の設計画像と静止画像とを重ね合わせる調整(S83)は、両方がそれぞれ重なり合う迄、繰り返し実行された(S84)後、リターンする。
CPU20は、線画投影図(設計画像)の位置調整を自動で実行する場合は(S7)、操作部24の操作により、線画投影図(設計画像)の位置調整(自動)を実行する(S15)。
CPU20は、線画投影図(設計画像)の位置調整(自動)(S15)に際しては、図18(a)に示す上面(破線)及び下面(実線)の各設計画像を表示させる状態から、図18(b)に示すように、「設計画像」枠のGに示す「上面表示」がクリックされることにより、上面の設計画像を消し、下面の設計画像(実線)のみを表示させる(図17S151)。
次に、ユーザは、図19(a)に示すように、「View調整」枠のHに示す「設計画像」のソフトスイッチをクリックした後、設計画像の指標として設計画像上の3点(実線の三角)を指定する(S152)。
次に、ユーザは、「設計画像」枠のJに示す「下面表示」をクリックして下面の設計画像を消し、図19(b)に示すように、「View調整」枠のIに示す「点検画像」のソフトスイッチをクリックした後、静止画像(点検画像)の指標として、設計画像の3点にそれぞれ対応する、静止画像上の3点(破線の三角)を指定する(S153)。
次に、ユーザは、図20に示すように、「設計画像」枠のLに示す「上面表示」及び「下面表示」をクリックして上面及び下面の各設計画像を表示させる。この状態で、CPU20は、「View調整」枠のKに示す「自動調節」のソフトスイッチがクリックされると、線画表示調節部25に、自動で設計画像を静止画像に合わせさせ(破線の三角と実線の三角とが重なり合う)(S154)リターンする。
CPU20は、自動で設計画像を静止画像に合わせさせるときは、次のように実行する。
(1)静止画像の3指標点の重心と設計画像の3指標点の重心とをそれぞれ計算し、そのずれの分だけ注目点の位置を移動させる。
(2)静止画像の3指標点で囲まれた面積と設計画像の3指標点で囲まれた面積とをそれぞれ計算し、静止画像の面積に設計画像の面積が一致するように、カメラの高さ(Z座標)調整する。
(3)カメラの位置のX,Y座標を±1mmの範囲で変更し、最適点を探索する。このとき、X,Y座標を変更する都度、(1),(2)を実行する。
(4)カメラの回転角度を±0.1rad.の範囲で変更し、最適角度を探索する。最適角度が更新されなくなる迄、(3)へ戻る。
次に、CPU20は、流水孔5の開口部のポリゴン作成を手動で実行する場合は(S9)、流水孔5の開口部のポリゴン作成(手動)を実行する(S10)。
CPU20は、流水孔5の開口部のポリゴン作成(手動)を実行する(S10)に際しては、図22(a)に示すような設計画像の位置調整が完了した状態(図21S101)から、図22(b)に示すように、「設計画像」枠のMに示す「上面表示」がクリックされることにより、上面の設計画像を消し、下面の設計画像(実線)のみを表示させる(S102)。
次に、CPU20は、図23(a)に示すように、Nに示す「表示倍率」のソフトスライドスイッチが操作されることにより、静止画像を拡大し評価(算出)対象の流水孔5(BEC穴)を拡大する(S103)。
次に、CPU20は、図23(b)に示すように、「付着物・開口部」枠のPに示す「表示」及び「指定」がクリックされることにより、静止画像の開口部をプロットして行き、開口部のポリゴンを作成する(S104)。
次に、CPU20は、図24に示すように、「付着物・開口部」枠のQに示す「指定」がクリックされることにより、開口部のポリゴンを決定し(S105)リターンする。
CPU20は、流水孔5の開口部のポリゴン作成を自動で実行する場合は(S9)、流水孔5の開口部のポリゴン作成(自動)を実行する(S16)。
CPU20は、流水孔5の開口部のポリゴン作成(自動)を実行する(S16)に際しては、図26(a)に示すような設計画像の位置調整が完了した状態(図25S161)から、図26(b)に示すように、「設計画像」枠のRに示す「上面表示」及び「下面表示」がクリックされることにより、上面及び下面の各設計画像を消す(S162)。
次に、CPU20は、図27(a)に示すように、Sに示す「表示倍率」のソフトスライドスイッチが操作されることにより、静止画像を拡大し評価(算出)対象の流水孔5(BEC穴)を拡大する(S163)。
次に、CPU20は、図27(b)に示すように、「点検画像」枠のTに示す「明るさ」及び「コントラスト」の各ソフトスライドスイッチが操作されることにより、流水孔5の開口部の濃淡(明るさ及びコントラスト)を調整する(S164)。
次に、CPU20は、図28(a)に示すように、「付着物・開口部」枠のVに示す「表示」及び「指定」がクリックされ、カーソルが開口部の位置で、マウス右ボタンがダブルクリックされることにより、静止画像の開口部をプロットし、開口部のポリゴンを自動作成する(S165)。
次に、CPU20は、図28(b)に示すように、「付着物・開口部」枠のWに示す「指定」がクリックされることにより、開口部のポリゴンを決定し(S166)リターンする。
尚、CPU20が、静止画像の開口部をプロットし、開口部のポリゴンを自動作成する(S165)に際しては、付着物・開口部の輪郭を自動で判定する方法は、次の2方法がある。
マウス右ボタンのダブルクリックによる相対値判定
マウス右ボタンの境界色指定後ダブルクリックによる絶対値判定
先ず、自動判定では、点検画像(静止画像)をモノクロ256階調に変換し、その明度の違いで境界の判定を行なう。
相対値判定では、ダブルクリックされた点の明度に対して、動作パラメータの変更画面で指定された明度以上の違いが生じた場所を境界とする。
絶対値判定では、SHIFT+右ボタンクリックされた点の明度を境界の明度とし、ダブルクリックされた点を中心に放射状に境界線を探索する。
次に、CPU20は、作成したポリゴン(S10,16)を設計画像上に変換し(図5S11)、変換したポリゴンに基づく面積、及び設計画像に基づく流水孔5の面積に基づき、図29に示す演算を行い、流水孔5の閉塞率を算出する(S12)。次いで、算出した閉塞率のヘッダを設定し(S13)、そのデータを保存する(S14)。次いで、次の評価(閉塞率算出)対象の流水孔5があれば、その静止画像を読み込み(S4)、画質調整(S5)以降を実行して行く。
本発明に係る流水孔閉塞率の算出方法、流水孔閉塞率の算出装置、プログラム及び記録媒体の実施の形態を模式的に説明する為の部分断面図である。 パーソナルコンピュータが流水孔閉塞率の算出装置として作動する際の構成例を示すブロック図である。 中心投影による投影図を説明する為の説明図である。 本発明に係る流水孔閉塞率の算出方法の原理を示す説明図である。 本発明に係る流水孔閉塞率の算出装置の動作を示すフローチャートである。 本発明に係る流水孔閉塞率の算出装置の動作を示すフローチャートである。 本発明に係る流水孔閉塞率の算出装置の動作を示す説明図である。 本発明に係る流水孔閉塞率の算出装置のソフトスイッチを示す説明図である。 本発明に係る流水孔閉塞率の算出装置のソフトスイッチを示す説明図である。 本発明に係る流水孔閉塞率の算出装置の動作を示す説明図である。 本発明に係る流水孔閉塞率の算出装置の動作を示すフローチャートである。 本発明に係る流水孔閉塞率の算出装置の動作を説明する為の説明図である。 本発明に係る流水孔閉塞率の算出装置の動作を示す説明図である。 本発明に係る流水孔閉塞率の算出装置の動作を示すフローチャートである。 本発明に係る流水孔閉塞率の算出装置の動作を示す説明図である。 本発明に係る流水孔閉塞率の算出装置の動作を示す説明図である。 本発明に係る流水孔閉塞率の算出装置の動作を示すフローチャートである。 本発明に係る流水孔閉塞率の算出装置の動作を示す説明図である。 本発明に係る流水孔閉塞率の算出装置の動作を示す説明図である。 本発明に係る流水孔閉塞率の算出装置の動作を示す説明図である。 本発明に係る流水孔閉塞率の算出装置の動作を示すフローチャートである。 本発明に係る流水孔閉塞率の算出装置の動作を示す説明図である。 本発明に係る流水孔閉塞率の算出装置の動作を示す説明図である。 本発明に係る流水孔閉塞率の算出装置の動作を示す説明図である。 本発明に係る流水孔閉塞率の算出装置の動作を示すフローチャートである。 本発明に係る流水孔閉塞率の算出装置の動作を示す説明図である。 本発明に係る流水孔閉塞率の算出装置の動作を示す説明図である。 本発明に係る流水孔閉塞率の算出装置の動作を示す説明図である。 流水孔閉塞率の考え方を示す説明図である。
符号の説明
1 蒸気発生器(熱交換器)
2 ハンドホール
3 伝熱管
4 支持板
5 流水孔(BEC穴)
10 挿入・立起し装置
11 昇降装置
13 ワンド
14 プローブ(CCDカメラ)
15 CD−ROM(記録媒体)
16 パーソナルコンピュータ
17 ビデオテープレコーダ
20 CPU
22 記憶部
23 画像読込部
24 操作部
25 線画表示調節部
26 表示部(表示装置)
27 画像表示調節部
28 出力部
29 入力部

Claims (7)

  1. 熱交換器内の伝熱管を支持する支持板の流水孔が撮影された撮影画像を表示装置に表示し、表示した撮影画像に基づき前記流水孔の閉塞率を算出する流水孔閉塞率の算出方法において、
    設計値に基づく前記流水孔の中心投影による線画投影図を前記撮影画像上に表示し、該線画投影図の視点及び注目点の位置を調整することにより、前記撮影画像の流水孔及び前記線画投影図を重ね合わせ、重ね合わせたときの撮影画像の流水孔の開口部の面積を求め、求めた面積及び前記設計値による流水孔の面積に基づき前記閉塞率を算出することを特徴とする流水孔閉塞率の算出方法。
  2. 前記開口部の面積を求めるときは、該開口部を拡大して表示する請求項1記載の流水孔閉塞率の算出方法。
  3. 熱交換器内の伝熱管を支持する支持板の流水孔が撮影された撮影画像を表示する表示部を備え、該表示部に表示した撮影画像に基づき前記流水孔の閉塞率を算出する流水孔閉塞率の算出装置であって、
    設計値に基づく前記流水孔の中心投影による線画投影図を前記撮影画像上に表示する手段と、該線画投影図の視点及び注目点の位置を調整する手段と、該手段が調整することにより、前記撮影画像の流水孔及び前記線画投影図が重なり合ったときの撮影画像の流水孔の開口部の面積を求める手段と、該手段が求めた面積及び前記設計値による流水孔の面積に基づき前記閉塞率を算出する手段とを備えることを特徴とする流水孔閉塞率の算出装置。
  4. 前記開口部の面積を求めるときは、該開口部を拡大して表示する手段を更に備える請求項3記載の流水孔閉塞率の算出装置。
  5. コンピュータに、熱交換器管内の伝熱管を支持する支持板の流水孔が撮影された撮影画像を取り込む手順、取り込んだ撮影画像を表示部に表示する手順、設計値に基づく前記流水孔の中心投影による線画投影図を前記撮影画像上に表示する手順、該線画投影図の視点及び注目点の位置を調整する手順、該位置を調整することにより、前記撮影画像の流水孔及び前記線画投影図が重なり合ったときの撮影画像の流水孔の開口部の面積を求める手順、求めた面積及び前記設計値による流水孔の面積に基づき、前記撮影画像の流水孔の閉塞率を算出する手順を実行させる為のプログラム。
  6. 前記開口部の面積を求めるときは、該開口部を拡大して表示する手順を、コンピュータに実行させる為の請求項5記載のプログラム。
  7. コンピュータに、熱交換器内の伝熱管を支持する支持板の流水孔が撮影された撮影画像を取り込む手順、取り込んだ撮影画像を表示部に表示する手順、設計値に基づく前記流水孔の中心投影による線画投影図を前記撮影画像上に表示する手順、該線画投影図の視点及び注目点の位置を調整する手順、該位置を調整することにより、前記撮影画像の流水孔及び前記線画投影図が重なり合ったときの撮影画像の流水孔の開口部の面積を求める手順、求めた面積及び前記設計値による流水孔の面積に基づき、前記撮影画像の流水孔の閉塞率を算出する手順を実行させる為のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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