JP5696221B2 - Underwater inspection device - Google Patents

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Description

本発明は、水中検査装置に係り、特に、原子炉内のシュラウドや圧力容器の他、ジェットポンプ等の炉内機器を点検する際に用いるに好適な水中検査装置に関する。   The present invention relates to an underwater inspection apparatus, and more particularly to an underwater inspection apparatus suitable for use in inspecting in-core equipment such as a jet pump in addition to a shroud and a pressure vessel in a nuclear reactor.

従来、原子炉内の欠陥等を検査する際には、最初に、超音波探傷装置を用いて、原子炉の欠陥の有無が検査される。欠陥(割れ(クラック)等)は、一般に原子炉の溶接部に集中するため、これらの箇所を中心に、欠陥の有無が確認される。欠陥が見つかると、その形状等を目視検査する。その際、欠陥の箇所が、原子炉内の場合、原子炉内には水が満たされているため、水中検査装置を原子炉内に投入し、超音波探傷装置によって欠陥が検出された位置における原子炉の内壁面を、水中検査装置の撮影装置によって撮影した画像を用いて、検査員が目視点検する。   Conventionally, when inspecting a defect or the like in a nuclear reactor, first, the presence or absence of the defect in the nuclear reactor is inspected using an ultrasonic flaw detector. Defects (cracks, etc.) are generally concentrated in the welded portion of the nuclear reactor, so the presence or absence of defects is confirmed centering on these points. When a defect is found, its shape and the like are visually inspected. At that time, if the location of the defect is in the reactor, the reactor is filled with water, so put an underwater inspection device into the reactor, and at the position where the defect was detected by the ultrasonic flaw detector. An inspector visually inspects the inner wall surface of the nuclear reactor using an image photographed by the photographing device of the underwater inspection device.

ここで、撮影装置を用いて、検査対象物の表面状態を検査する装置に関し、照明装置を撮影装置に同期させて移動させるものが知られている(例えば、特許文献1参照)。   Here, regarding an apparatus that inspects the surface state of an inspection object using an imaging apparatus, an apparatus that moves an illumination apparatus in synchronization with the imaging apparatus is known (see, for example, Patent Document 1).

また、原子力発電プラントの機器を対象とした検査装置に関し、画質を改善し検査効率を向上させるものが知られている(例えば、特許文献2参照)。   In addition, an inspection apparatus for nuclear power plant equipment that improves image quality and improves inspection efficiency is known (for example, see Patent Document 2).

一方、原子炉内の検査用撮像装置に関し、照明とカメラを安定して操作するものが知られている(例えば、特許文献3参照)。   On the other hand, regarding an imaging device for inspection in a nuclear reactor, one that stably operates illumination and a camera is known (for example, see Patent Document 3).

特開2009−36705号公報JP 2009-36705 A 特開2009−103682号公報JP 2009-103682 A 特開2003−185783号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2003-185783

ここで、特許文献1の装置は、撮像装置と照明の位置関係を、手動により変更できる構成である。しかしながら、本発明で対象としている水中検査装置は、対象箇所の状態により、検査員の主観によらず、照明の最適角度を決定する必要がある。すなわち、割れ(クラック)のように原子炉容器の内壁面に開口している欠陥の場合、その欠陥に照明からの光を照射する角度によって、欠陥の見え方が異なり、撮像する際には、最適の照射角度で照明からの光を照射する必要がある。   Here, the apparatus of Patent Document 1 has a configuration in which the positional relationship between the imaging apparatus and the illumination can be manually changed. However, the underwater inspection apparatus that is the subject of the present invention needs to determine the optimal angle of illumination depending on the state of the target location, regardless of the subjectivity of the inspector. In other words, in the case of a defect opening on the inner wall surface of the reactor vessel such as a crack (crack), the appearance of the defect differs depending on the angle at which the defect is irradiated with light from illumination. It is necessary to irradiate light from the illumination at an optimal irradiation angle.

特許文献2および特許文献3に記載の装置は、撮像装置と照明の位置関係を固定して用いるため、照明の最適角度を決定する用途では使用できないものである。   Since the devices described in Patent Document 2 and Patent Document 3 are used while the positional relationship between the imaging device and the illumination is fixed, the devices cannot be used for the purpose of determining the optimum angle of illumination.

本発明の目的は、上記課題を解決するために、画像情報のみを用いて、対象物への照明の照射角度を最適に設定することができる水中検査装置を提供することにある。   In order to solve the above-described problems, an object of the present invention is to provide an underwater inspection apparatus that can optimally set an irradiation angle of illumination on an object using only image information.

(1)上記目的を達成するために、本発明は、撮像手段により撮影された検査対象物の表面の画像を表示手段に表示する水中検査装置であって、前記検査対象物に対し、照射する光の角度を上下方向および左右方向に調整する関節を有する照明手段と、前記撮像手段により撮影された画像から前記検査対象物の表面の色調を示す画像パラメータを算出する画像処理手段と、前記画像パラメータを用いて照明状態を評価する照明判定手段と、前記照明判定手段からの判定結果を用いて、前記照明手段における照明角を制御する照明制御手段とを備え、前記画像パラメータは、カラー画像のコントラストを示す性質を有する量であり、YUV変換後の輝度信号(Y)、若しくはHIS変換後の彩度信号(S)若しくは輝度信号(I)、HSV変換後の明度信号(V)、若しくはYIQ変換後の変換後の輝度信号(Y)、若しくはHLS変換後の輝度信号(L)、のいずれかに該当する量である。
かかる構成により、画像情報のみを用いて、対象物への照明の照射角度を最適に設定することができるものとなる。
(1) In order to achieve the above object, the present invention is an underwater inspection apparatus for displaying an image of the surface of an inspection object photographed by an imaging means on a display means, and irradiates the inspection object. An illuminating unit having a joint for adjusting the angle of light in the vertical direction and the horizontal direction, an image processing unit for calculating an image parameter indicating a color tone of the surface of the inspection object from an image captured by the imaging unit, and the image Illumination determination means for evaluating an illumination state using a parameter, and illumination control means for controlling an illumination angle in the illumination means using a determination result from the illumination determination means , wherein the image parameter is a color image This is a quantity having a property indicating contrast, and a luminance signal (Y) after YUV conversion, or a saturation signal (S) or luminance signal (I) after HIS conversion, and HSV conversion Lightness signal (V), or the luminance signal after the conversion after YIQ conversion (Y), or the luminance signal after the HLS transform (L), Ru amount der to any of the.
With this configuration, it is possible to optimally set the illumination angle of illumination on the object using only image information.

)上記(1)において、好ましくは、前記撮像手段により撮影された画像から欠陥の有無を判定する欠陥判定手段を備えるようにしたものである。 ( 2 ) In the above (1), preferably, a defect determining means for determining the presence / absence of a defect from an image photographed by the imaging means is provided.

)上記()において、好ましくは、前記欠陥判定手段は、前記画像パラメータの値と予め設定した閾値を比較し、欠陥の有無を判定するようにしたものである。 ( 3 ) In the above ( 2 ), preferably, the defect determination means compares the value of the image parameter with a preset threshold value to determine the presence / absence of a defect.

)上記(1)において、好ましくは、前記画像パラメータを用いて前記撮像手段の焦点を合わせる焦点制御手段を備えるようにしたものである。 ( 4 ) In the above (1), preferably, a focus control means for focusing the imaging means using the image parameter is provided.

)上記(1)において、好ましくは、前記水中検査装置は、3次元的な泳動を可能にするとともに前記撮像手段を搭載した検査用ビークルを備え、さらに、前記画像パラメータを用いて前記撮像手段の振動を抑制する振動抑制手段を備えるようにしたものである。 ( 5 ) In the above (1), preferably, the underwater inspection apparatus includes an inspection vehicle on which the three-dimensional migration is enabled and the imaging means is mounted, and further, the imaging using the image parameter Vibration suppression means for suppressing the vibration of the means is provided.

本発明によれば、画像情報のみを用いて、対象物への照明の照射角度を最適に設定することができる。
According to the present invention, it is possible to optimally set the illumination angle of illumination on an object using only image information.

本発明の第1の実施形態による水中検査装置を用いた水中検査作業時の機器配置図である。It is equipment arrangement at the time of underwater inspection work using the underwater inspection device by a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施形態による水中検査装置に用いるカメラユニットの構成を示す鳥瞰図である。It is a bird's-eye view which shows the structure of the camera unit used for the underwater inspection apparatus by the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態による水中検査装置に用いるカメラユニットの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the camera unit used for the underwater inspection apparatus by the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態による水中検査装置における画像処理方法の内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the content of the image processing method in the underwater inspection apparatus by the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態による水中検査装置における画像処理方法の内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the content of the image processing method in the underwater inspection apparatus by the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態による水中検査装置における画像処理方法の説明図である。It is explanatory drawing of the image processing method in the underwater inspection apparatus by the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態による水中検査装置における画像処理方法の説明図である。It is explanatory drawing of the image processing method in the underwater inspection apparatus by the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態による水中検査装置における画像処理方法の内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the content of the image processing method in the underwater inspection apparatus by the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態による水中検査装置における画像処理方法の説明図である。It is explanatory drawing of the image processing method in the underwater inspection apparatus by the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態による水中検査装置における画像処理方法の内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the content of the image processing method in the underwater inspection apparatus by the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態による水中検査装置を用いた水中検査作業時の機器配置図である。It is equipment arrangement | positioning at the time of the underwater inspection operation | work using the underwater inspection apparatus by the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態による水中検査装置に用いる検査用ビークルの構成を示す鳥瞰図である。It is a bird's-eye view which shows the structure of the inspection vehicle used for the underwater inspection apparatus by the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態による水中検査装置における画像処理方法の内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the content of the image processing method in the underwater inspection apparatus by the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態による水中検査装置における画像処理方法の説明図である。It is explanatory drawing of the image processing method in the underwater inspection apparatus by the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態による水中検査装置における画像処理方法の内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the content of the image processing method in the underwater inspection apparatus by the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態による水中検査装置における画像処理方法の内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the content of the image processing method in the underwater inspection apparatus by the 3rd Embodiment of this invention.

以下、図1〜図7を用いて、本発明の第1の実施形態による水中検査装置の構成及び動作について説明する。なお、本実施形態の水中検査装置は、原子炉内の欠陥検査、特に構造物を目視検査する際に用いられるものである。   Hereinafter, the configuration and operation of the underwater inspection apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, the underwater inspection apparatus of this embodiment is used when carrying out the defect inspection in a nuclear reactor, especially the visual inspection of a structure.

最初に、図1を用いて、本実施形態による水中検査装置を用いた水中検査作業時の機器配置について説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態による水中検査装置を用いた水中検査作業時の機器配置図である。
First, with reference to FIG. 1, an equipment arrangement during an underwater inspection work using the underwater inspection apparatus according to the present embodiment will be described.
FIG. 1 is an equipment layout diagram for underwater inspection work using the underwater inspection apparatus according to the first embodiment of the present invention.

原子炉1の内部には、シュラウド2,上部格子板3,炉心支持板4,シュラウドサポート5等の構造物がある。これらの構造物は水中に配置されている。また、原子炉1の上部には、作業スペースであるオペレーションフロア6があり、また同じく上方には、燃料交換装置7がある。   Inside the nuclear reactor 1, there are structures such as a shroud 2, an upper lattice plate 3, a core support plate 4, and a shroud support 5. These structures are located in the water. In addition, an operation floor 6 that is a work space is provided in the upper part of the nuclear reactor 1, and a fuel changer 7 is also provided in the upper part.

原子炉1の内部に進入させたカメラユニット8は、カメラ固定治具9を用いて固定し、制御装置10に接続される。制御装置10は、カメラユニット8を動作させるための電力を供給するとともに、検査対象箇所において目視検査を実施するために、映像の通信を行う。また、制御装置10には表示装置11が接続され、カメラユニット8に搭載した撮像手段からの画像を表示する。さらに、制御装置10にはコントローラ12を接続し、検査員13aが操作する。   The camera unit 8 that has entered the inside of the nuclear reactor 1 is fixed using a camera fixing jig 9 and connected to the control device 10. The control device 10 supplies power for operating the camera unit 8 and performs video communication in order to perform a visual inspection at the inspection target location. In addition, a display device 11 is connected to the control device 10 and displays an image from an imaging means mounted on the camera unit 8. Further, a controller 12 is connected to the control device 10 and is operated by an inspector 13a.

なお、燃料交換装置7の上では、カメラ操作員13bがカメラ固定治具9を用いて、カメラユニットの位置を調整する。また、制御装置10は、カメラユニット8に搭載した撮像手段により撮像された画像を、表示装置11に表示するための表示画像を生成する画像表示処理手段、および、カメラユニット8の自動制御を可能にするための制御手段を備えている。   On the fuel changer 7, the camera operator 13b uses the camera fixing jig 9 to adjust the position of the camera unit. Further, the control device 10 can automatically control the image display processing means for generating a display image for displaying an image picked up by the image pickup means mounted on the camera unit 8 and the camera unit 8. The control means for making it.

次に、図2および図3を用いて、本実施形態による水中検査装置に用いるカメラユニット8の構成について説明する。
図2は、本発明の第1の実施形態による水中検査装置に用いるカメラユニットの構成を示す鳥瞰図である。図3は、本発明の第1の実施形態による水中検査装置に用いるカメラユニットの構成を示すブロック図である。
Next, the configuration of the camera unit 8 used in the underwater inspection apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 2 and 3.
FIG. 2 is a bird's-eye view showing the configuration of the camera unit used in the underwater inspection apparatus according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the camera unit used in the underwater inspection apparatus according to the first embodiment of the present invention.

図2に示すように、カメラユニット8の内部には、カメラ22、レンズ23およびレンズ23を駆動するレンズ駆動ステージ24を内蔵してある。レンズ23は、レンズ駆動ステージ24により移動され、焦点を合わせる構造としている。ここで、レンズ駆動ステージ24は、リニア駆動超音波モータが望ましいが、直線駆動できるアクチュエータであればよいものである。なお、レンズ23の前面は、レンズカバー24で保護してある。   As shown in FIG. 2, the camera unit 8 includes a camera 22, a lens 23, and a lens driving stage 24 that drives the lens 23. The lens 23 is moved by the lens driving stage 24 and has a structure for focusing. Here, the lens drive stage 24 is preferably a linear drive ultrasonic motor, but may be any actuator capable of linear drive. The front surface of the lens 23 is protected by a lens cover 24.

また、カメラユニット8には、上部に照明ユニット20が具備されており、その先端には照明21が取り付けられている。照明ユニット20は、カメラ固定治具9に直接取り付けてあるが、接続部分は、上下方向に向きを変化させるための照明ユニット上下移動関節26で接続されている。さらに、照明21の左右の向きを変えるため、複数の照明ユニットリンク27A,27b,27cを、照明ユニット左右移動関節28A,28bで接続している。   The camera unit 8 is provided with an illumination unit 20 at the top, and an illumination 21 is attached to the tip of the illumination unit 20. Although the illumination unit 20 is directly attached to the camera fixing jig 9, the connection portion is connected by an illumination unit vertical movement joint 26 for changing the direction in the vertical direction. Furthermore, in order to change the left and right direction of the illumination 21, a plurality of illumination unit links 27A, 27b, and 27c are connected by illumination unit left and right moving joints 28A and 28b.

ここで、カメラ固定治具9の延在する方向,すなわち、図1における原子炉1の上下方向をZ軸方向とする。Z軸に対して互いに直交する2方向をX軸方向,Y軸方向とする。ここで、X軸方向は、カメラ22の光軸方向としている。Y軸方向は、Z軸及びX軸のそれぞれに直交する方向である。   Here, the extending direction of the camera fixing jig 9, that is, the vertical direction of the nuclear reactor 1 in FIG. Two directions orthogonal to the Z-axis are defined as an X-axis direction and a Y-axis direction. Here, the X-axis direction is the optical axis direction of the camera 22. The Y-axis direction is a direction orthogonal to each of the Z-axis and the X-axis.

照明ユニット上下移動関節26は、図中に破線で示す方向に角度Φを変えることができる。照明ユニット上下移動関節26は、照明21をX−Z平面内で、Y軸廻りに角度を変えることができる。角度Φは、例えば、カメラ22の光軸に対して、0度〜45度程度である。照明ユニット左右移動関節28A,28bは、図中の一点鎖線で示す方向に角度θを変えることができる。照明ユニット左右移動関節28A,28bは、照明21をX−Y平面内で、Z軸廻りに角度を変えることができる。角度θは、例えば、Z軸廻りに、X軸方向を0度とすると、−45度〜+45度の範囲で可変できる。   The illumination unit vertical movement joint 26 can change the angle Φ in a direction indicated by a broken line in the drawing. The illumination unit vertical movement joint 26 can change the angle of the illumination 21 around the Y axis in the XZ plane. The angle Φ is, for example, about 0 to 45 degrees with respect to the optical axis of the camera 22. The lighting unit left and right moving joints 28A and 28b can change the angle θ in the direction indicated by the one-dot chain line in the drawing. The illumination unit left and right moving joints 28A and 28b can change the angle of the illumination 21 around the Z axis in the XY plane. For example, the angle θ can be varied in the range of −45 degrees to +45 degrees when the X-axis direction is set to 0 degrees around the Z-axis.

ここで、カメラ22は、光軸上の撮像領域IAにある被写体(原子炉1の内壁面)を撮影する。一方、照明21は、この撮像領域IAに光を照射する。このとき、照明ユニット上下移動関節26及び照明ユニット左右移動関節28A,28bを駆動することで、撮像領域IAに当たる光の角度(撮像領域IAに対する照明21からの光軸(破線)の為す角度)を変えることができる。すなわち、撮像領域IAに対して、照明21からの光が照射される角度を変えることができ、このとき、光が照射される範囲は、常に撮像領域IAとなるように、照明ユニット上下移動関節26及び照明ユニット左右移動関節28A,28bは駆動される。   Here, the camera 22 photographs the subject (inner wall surface of the reactor 1) in the imaging area IA on the optical axis. On the other hand, the illumination 21 irradiates the imaging area IA with light. At this time, by driving the illumination unit vertical movement joint 26 and the illumination unit left and right movement joints 28A and 28b, the angle of light hitting the imaging area IA (the angle formed by the optical axis (dashed line) from the illumination 21 with respect to the imaging area IA) Can be changed. In other words, the angle at which the light from the illumination 21 is irradiated can be changed with respect to the imaging area IA. 26 and the lighting unit left and right moving joints 28A and 28b are driven.

図3は、カメラユニット8と、制御装置10のシステムの接続状態を示している。   FIG. 3 shows a connection state of the camera unit 8 and the system of the control device 10.

CCDカメラ22は、図2のカメラユニット8の内部に備えられる。GUI32は、図1の表示装置11とコントローラ12からなる。   The CCD camera 22 is provided inside the camera unit 8 of FIG. The GUI 32 includes the display device 11 and the controller 12 shown in FIG.

図1の制御装置10の内部には、システム制御手段30と、画像処理手段31と、照明用ドライバ32と、照明関節モータ用ドライバ33a,33b,33cと、レンズ移動ステージ用ドライバ34と、欠陥判定手段35とが備えられる。システム制御手段30の中には、照明判定手段30Aと、照明制御手段30Bとが備えられる。   1 includes a system control means 30, an image processing means 31, an illumination driver 32, illumination joint motor drivers 33a, 33b and 33c, a lens moving stage driver 34, and a defect. Determination means 35 is provided. In the system control means 30, illumination determination means 30A and illumination control means 30B are provided.

システム制御手段30は、照明用ドライバ32、照明関節モータ用ドライバ33a〜33c、レンズ移動ステージ用ドライバ34に、それぞれ接続され、表示装置11とコントローラ12からなるGUI32により制御される。その結果、照明用ドライバ32は、照明21を制御する。また、照明関節モータ用ドライバ33a〜33cは照明ユニット上下移動関節26および照明ユニット左右移動関節28A,28bを制御する。さらに、レンズ移動ステージ用ドライバ34はレンズ駆動ステージ24を制御する。また、画像処理手段31は、カメラ22に接続されており、システム制御手段30に指令を与えるための画像処理を行う。照明判定手段30Aは、照明が最適角度となっているかどうかを判定する。照明制御手段30Bは、照明判定手段30Aの判定に基づいて、照明関節モータ用ドライバ33a〜33cを制御して、照明22の照射角度が最適になるように制御する。欠陥判定手段35は、画像処理手段31から得られる画像情報に基づいて、欠陥を自動判定する。   The system control unit 30 is connected to the illumination driver 32, illumination joint motor drivers 33 a to 33 c, and the lens movement stage driver 34, and is controlled by the GUI 32 including the display device 11 and the controller 12. As a result, the illumination driver 32 controls the illumination 21. The lighting joint motor drivers 33a to 33c control the lighting unit up / down moving joint 26 and the lighting unit left / right moving joints 28A, 28b. Further, the lens moving stage driver 34 controls the lens driving stage 24. The image processing means 31 is connected to the camera 22 and performs image processing for giving a command to the system control means 30. The illumination determination unit 30A determines whether the illumination is at an optimal angle. The illumination control unit 30B controls the illumination joint motor drivers 33a to 33c based on the determination of the illumination determination unit 30A so that the irradiation angle of the illumination 22 is optimized. The defect determination unit 35 automatically determines a defect based on the image information obtained from the image processing unit 31.

次に、図4から図7を用いて、本実施形態による水中検査装置における画像処理方法の内容について説明する。
図4及び図5は、本発明の第1の実施形態による水中検査装置における画像処理方法の内容を示すフローチャートである。図6及び図7は、本発明の第1の実施形態による水中検査装置における画像処理方法の説明図である。
Next, the contents of the image processing method in the underwater inspection apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
4 and 5 are flowcharts showing the contents of the image processing method in the underwater inspection apparatus according to the first embodiment of the present invention. 6 and 7 are explanatory diagrams of an image processing method in the underwater inspection apparatus according to the first embodiment of the present invention.

図3に示した画像処理手段31は、図4に示すように、画像処理を実行する。すなわち、処理を開始後、照明判定手段30A及び照明制御手段30Bが最適照明制御(ステップ01)を行い、最適な照明状態を設定し、欠陥判定手段35が欠陥判定(ステップS02)をした後、終了処理を実施する。なお、ステップ01の最適照明制御の内容の詳細は、図5を用いて後述する。また、ステップ02の欠陥判定の内容の詳細は、図7を用いて後述する。   The image processing means 31 shown in FIG. 3 executes image processing as shown in FIG. That is, after starting the processing, the illumination determination unit 30A and the illumination control unit 30B perform optimal illumination control (step 01), set an optimal illumination state, and the defect determination unit 35 performs defect determination (step S02). Perform termination processing. Details of the optimum illumination control in step 01 will be described later with reference to FIG. Details of the defect determination content in step 02 will be described later with reference to FIG.

次に、図5を用いて、最適照明制御(ステップ01)の詳細な手順を説明する。初めに、照明判定手段30Aは、照明状態を判定するために用いる、画像のパラメータ(後述)を設定する(ステップS10)。画像パラメータは、対象物である原子炉の内壁の表面の色調を示すものであり、例えば、色空間としてYUVを用いる場合、YUV変換後の輝度信号(Y)である。   Next, the detailed procedure of optimal illumination control (step 01) is demonstrated using FIG. First, the illumination determination unit 30A sets image parameters (described later) used for determining the illumination state (step S10). The image parameter indicates the color tone of the surface of the inner wall of the reactor that is the object. For example, when YUV is used as the color space, it is a luminance signal (Y) after YUV conversion.

次に、照明制御手段30Bは、照明を初期位置に移動する(ステップS11)。照明位置は、上下左右方向に、移動できるものとし、2次元走査により、最適な角度を設定する。例えば、上下方向に、0度〜45度の範囲で角度を変えることができ、また、左右方向に、−45度〜+45度の範囲で角度を変えられるものとすると、初期位置を、例えば、上下方向に45度で、左右方向に−45度の角度位置とする。これを初期位置として、開始する(ステップS11)。   Next, the illumination control means 30B moves the illumination to the initial position (step S11). The illumination position can be moved in the vertical and horizontal directions, and an optimum angle is set by two-dimensional scanning. For example, if the angle can be changed in the range of 0 to 45 degrees in the vertical direction, and the angle can be changed in the range of −45 degrees to +45 degrees in the left and right direction, the initial position is set to, for example, The angular position is 45 degrees in the vertical direction and -45 degrees in the horizontal direction. This is started as an initial position (step S11).

次に、照明判定手段30Aは、この初期位置で画像を取り込み(ステップS12)、画像パラメータを算出し記録する(ステップS13)。画像パラメータの取込みは、撮像領域の中央付近の所定の領域(例えば、50ピクセル×50ピクセルの領域)として、この領域の画像パラメータ(例えば、YUV変換後の輝度信号(Y))の平均値を算出し、記録する。   Next, the illumination determination unit 30A captures an image at this initial position (step S12), and calculates and records an image parameter (step S13). Image parameters are acquired by taking an average value of image parameters (for example, luminance signal (Y) after YUV conversion) of a predetermined region (for example, a region of 50 pixels × 50 pixels) near the center of the imaging region. Calculate and record.

次に、照明判定手段30Aは、照明の位置が、最も右に位置しているかどうかを判定し(ステップS14)、位置していなければ、照明制御手段30Bは、照明ユニット左右移動関節28A,28bの内部の左右移動モータを所定量駆動し(ステップS15)、ステップS16からステップS17に戻り、再度、画像取り込みから繰り返す(ステップS12)。すなわち、ステップS12〜S15を繰り返すことで、上下方向に45度で、左右方向に−45度の角度位置を初期位置として、上下方向の角度は変えずに、左右方向を−45度〜+45度まで変えて、それぞれの所定角度移動する毎に、画像パラメータを算出する。このようにして、上下方向を同じ角度としたまま、左右方向を順次変えたとき、画像パラメータは、例えば、図7(A)に示すように、左右角度を横軸とし、画像パラメータを縦軸とするような特性が得られる。   Next, the illumination determination means 30A determines whether or not the position of the illumination is located at the rightmost position (step S14), and if not, the illumination control means 30B determines that the illumination unit left / right moving joints 28A and 28b. Is driven by a predetermined amount (step S15), the process returns from step S16 to step S17, and the image capture is repeated again (step S12). That is, by repeating steps S12 to S15, the angle position of 45 degrees in the vertical direction and −45 degrees in the horizontal direction is set as the initial position, and the horizontal direction is −45 degrees to +45 degrees without changing the vertical angle. The image parameter is calculated every time the predetermined angle is moved. In this way, when the left and right directions are sequentially changed while keeping the vertical direction at the same angle, for example, as shown in FIG. The following characteristics can be obtained.

次に、照明判定手段30Aは、ステップS14で、最も右に位置していた場合(すなわち、同じ上下方向の角度の中で、左右方向の角度変化が終了したと判定された場合)、次に、最も下段に位置しているかどうかを判定し(ステップS18)、位置していなければ、照明制御手段30Bは、照明ユニット上下移動関節26の中の上下移動モータを駆動させ(ステップS19)、上下の照射角度を変更する。すなわち、例えば、初期位置では、上下方向に45度の角度としていた場合、次に、上下方向を40度となるように、上下移動モータを駆動する。そして、ステップS20からステップS17に戻り、再度、画像取り込みから繰り返す(ステップS12)。すなわち、ステップS12〜S15を繰り返すことで、上下方向に40度で、左右方向を−45度〜+45度まで変えて、それぞれの所定角度移動する毎に、画像パラメータを算出する。このようにして、上下方向を同じ角度としたまま、左右方向を順次変えたとき、画像パラメータは、例えば、図7(B)に示すように、左右角度を横軸とし、画像パラメータを縦軸とするような特性が得られる。   Next, in step S14, the illumination determination unit 30A is located at the rightmost position (ie, when it is determined that the angle change in the left-right direction is completed within the same vertical angle), then If it is not located, the illumination control means 30B drives the vertical movement motor in the vertical movement joint 26 of the illumination unit (step S19). Change the irradiation angle. That is, for example, in the initial position, when the angle is 45 degrees in the vertical direction, the vertical movement motor is driven so that the vertical direction is 40 degrees. And it returns to step S17 from step S20, and repeats from image capture again (step S12). That is, by repeating Steps S12 to S15, the image parameter is calculated every time a predetermined angle is moved by changing the vertical direction by 40 degrees and the horizontal direction from -45 degrees to +45 degrees. In this way, when the left and right directions are sequentially changed while maintaining the same angle in the vertical direction, the image parameters are set such that the horizontal angle is the horizontal axis and the image parameter is the vertical axis, for example, as shown in FIG. The following characteristics can be obtained.

さらに、ステップS18の判定で、最下段まで照射を完了したと判定された場合、照明判定手段30Aは、全ての画像パラメータを比較し、画像パラメータの最大値を与える、照明位置を判定し(ステップS21)、照明制御手段30Bは、その位置に照明22を移動させる(ステップS22)。この最大値に関しては、図7を用いて後述する。   Furthermore, when it is determined in step S18 that the irradiation has been completed to the lowest level, the illumination determination unit 30A compares all the image parameters and determines the illumination position that gives the maximum value of the image parameters (step S18). S21), the illumination control means 30B moves the illumination 22 to that position (step S22). This maximum value will be described later with reference to FIG.

次に、図6を用いて、対象物の表面の色調を示す画像パラメータの例について説明する。最適な照明状態を判定するための画像パラメータは、色空間によって異なる。色空間として、HSVを選択した場合は明度V、HISを選択した場合は強度I、また、YIQ,YUV、HLS、YCbCr、YPbPr、等の輝度と色差に分離する空間を選択した場合は、輝度(Y若しくはL)を用いて、照明状態を判定する。   Next, an example of image parameters indicating the color tone of the surface of the object will be described with reference to FIG. The image parameter for determining the optimal illumination state varies depending on the color space. As the color space, brightness V is selected when HSV is selected, intensity I is selected when HIS is selected, and luminance is selected when a space that is separated into luminance and color difference, such as YIQ, YUV, HLS, YCbCr, YPbPr, is selected. (Y or L) is used to determine the illumination state.

すなわち、画像パラメータは、カラー画像のコントラストを示す性質を有する量であり、YUV変換後の輝度信号(Y)、若しくはHIS変換後の彩度信号(S)若しくは輝度信号(I)、HSV変換後の明度信号(V)、若しくはYIQ変換後の変換後の輝度信号(Y)、若しくはHLS変換後の輝度信号(L)、のいずれかに該当する量である。   That is, the image parameter is a quantity having a property indicating the contrast of the color image, and the luminance signal (Y) after YUV conversion, or the saturation signal (S) or luminance signal (I) after HIS conversion, after HSV conversion. The luminance signal (V), the luminance signal (Y) after conversion after YIQ conversion, or the luminance signal (L) after HLS conversion.

なお、欠陥の性状によって、最適な画像パラメータが異なる。例えば、欠陥が割れである場合でも、その開口部の向きや形状により、YUV変換後の輝度信号(Y)が最適な場合もあるし、HIS変換後の彩度信号(S)が最適な場合もある。また、欠陥が錆の場合には、最適な画像パラメータは、割れ場合とは異なる。そこで用いる画像パラメータは複数として、それぞれの画像パラメータ毎に、角度と画像パラメータの関係を求めておく。その上で、最適照明位置(角度)が求まると、その中で、最大値が得られるような最適画像パラメータを用いるようにする。   Note that the optimum image parameter varies depending on the nature of the defect. For example, even when the defect is a crack, the luminance signal (Y) after YUV conversion may be optimal depending on the direction and shape of the opening, or the saturation signal (S) after HIS conversion may be optimal. There is also. In addition, when the defect is rust, the optimum image parameter is different from that when cracking. Therefore, a plurality of image parameters are used, and the relationship between the angle and the image parameter is obtained for each image parameter. Then, when the optimum illumination position (angle) is obtained, the optimum image parameter that can obtain the maximum value is used.

次に、図7を用いて、画像パラメータと、照明位置関係の例について説明する。   Next, an example of an image parameter and an illumination position relationship will be described with reference to FIG.

図7(A)に示す画像パラメータ40は、検査対象面に対して、上下方向にφ3の角度を以って、左方から角度θを−θ1〜+θ1に振って、照明を当てた時に得られた画像パラメータの値である。ここで、画像パラメータ40の最大値は、M1とする。   The image parameter 40 shown in FIG. 7A is obtained when the illumination is applied by swinging the angle θ from the left to −θ1 to + θ1 with an angle of φ3 in the vertical direction with respect to the inspection target surface. The value of the obtained image parameter. Here, the maximum value of the image parameter 40 is M1.

同様に、図7(B)の画像パラメータ42は上下方向の角度をφ2とした時の値である。ここで、画像パラメータ42の最大値は、M2とする。また、図7(C)の画像パラメータ44は上下方向の角度をφ3とした時の値である。ここで、画像パラメータ44の最大値は、M3とする。また、最大値M3が得られた角度はθ3である。   Similarly, the image parameter 42 in FIG. 7B is a value when the vertical angle is φ2. Here, the maximum value of the image parameter 42 is M2. The image parameter 44 in FIG. 7C is a value when the vertical angle is φ3. Here, the maximum value of the image parameter 44 is M3. The angle at which the maximum value M3 is obtained is θ3.

そして、図7(A)〜図7(C)における画像パラメータの最大値M1,M2,M3を比較することで、上下方向をφ3としたとき、かつ、左右方向の角度をθ3とした時に、最大値が得られると判定する。この位置が、ステップS21によって判定された最適照明位置である。そして、ステップS22では、照明ユニット上下移動関節26および照明ユニット左右移動関節28A,28bを駆動して、上下方向が角度φ3で、かつ、左右方向が角度θ3となるように、照明22の角度を制御する。   Then, by comparing the maximum values M1, M2, and M3 of the image parameters in FIGS. 7A to 7C, when the vertical direction is φ3 and the horizontal angle is θ3, It is determined that the maximum value is obtained. This position is the optimum illumination position determined in step S21. In step S22, the lighting unit up / down moving joint 26 and the lighting unit left / right moving joints 28A, 28b are driven, and the angle of the lighting 22 is adjusted so that the vertical direction is the angle φ3 and the horizontal direction is the angle θ3. Control.

その上で、後述の欠陥判定を実行する。   Then, the defect determination described later is executed.

次に、図4のステップ02の欠陥の判定方法について、説明する。   Next, the defect determination method in step 02 of FIG. 4 will be described.

図7(A)に丸で示す注目領域41,図7(B)に丸で示す注目領域43,図7(C)に丸で示す注目領域45に欠陥があるものとする。   It is assumed that the attention area 41 indicated by a circle in FIG. 7A, the attention area 43 indicated by a circle in FIG. 7B, and the attention area 45 indicated by a circle in FIG.

一方、画像パラメータには、予め、欠陥と判定すべき閾値46を設定しておく。照明の角度を変化させることで、1回でもその閾値を超えれば、欠陥と判定する。図7の例では、図7(C)に示すように、上下方向φ3、左右方向θ3の時に、閾値46を超えており欠陥と判定する。   On the other hand, a threshold value 46 to be determined as a defect is set in advance in the image parameter. If the threshold is exceeded even once by changing the angle of illumination, it is determined as a defect. In the example of FIG. 7, as shown in FIG. 7C, when the vertical direction φ3 and the horizontal direction θ3, the threshold value 46 is exceeded and a defect is determined.

以上説明したように、本実施形態によれば、取得画像中の色調変化を表わす明度、強度、輝度、のいずれかの特徴量を用いて、最適な照明状態を設定することができる。また、欠陥の有無を判定することが可能になる。   As described above, according to the present embodiment, it is possible to set an optimal illumination state using any one of the feature values of lightness, intensity, and luminance representing the color tone change in the acquired image. In addition, it is possible to determine the presence or absence of defects.

次に、図8〜図10を用いて、本発明の第2の実施形態による水中検査装置の構成及び動作について説明する。なお、本実施形態による水中検査装置を用いた水中検査作業時の機器配置は、図1に示したものと同様である。また、本実施形態による水中検査装置に用いるカメラユニットの構成は、図2及び図3に示したものと同様である。   Next, the configuration and operation of the underwater inspection apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, the equipment arrangement | positioning at the time of the underwater inspection operation | work using the underwater inspection apparatus by this embodiment is the same as that of what was shown in FIG. The configuration of the camera unit used in the underwater inspection apparatus according to the present embodiment is the same as that shown in FIGS.

図8及び図10は、本発明の第2の実施形態による水中検査装置における画像処理方法の内容を示すフローチャートである。図9は、本発明の第2の実施形態による水中検査装置における画像処理方法の説明図である。   8 and 10 are flowcharts showing the contents of the image processing method in the underwater inspection apparatus according to the second embodiment of the present invention. FIG. 9 is an explanatory diagram of an image processing method in the underwater inspection apparatus according to the second embodiment of the present invention.

本実施形態による水中検査装置を用いた水中検査作業時の機器配置は、図3のシステム制御手段30において、レンズ駆動ステージ用ドライバ34を自動的に駆動する手段を設けた点で異なる。画像処理手段31において、カメラ22に対してレンズ23の焦点が合致しているかどうかを、判定する手順を追加したものであり、以下、第1の実施形態と異なる点のみ説明する。   The arrangement of the equipment during the underwater inspection work using the underwater inspection apparatus according to the present embodiment is different in that the system control means 30 in FIG. 3 is provided with means for automatically driving the lens drive stage driver 34. In the image processing means 31, a procedure for determining whether or not the focus of the lens 23 is in agreement with the camera 22 is added, and only differences from the first embodiment will be described below.

最初に、図8を用いて、画像処理方法について説明する。本実施形態では、図4に対して、ステップS03の焦点制御が追加されている。   First, the image processing method will be described with reference to FIG. In the present embodiment, focus control in step S03 is added to FIG.

すなわち、処理を開始後、システム制御手段30は、焦点制御(ステップS03)、照明判定手段30A及び照明制御手段30Bが最適照明制御(ステップS01)を行い、最適な照明状態を設定し、欠陥判定手段35が欠陥判定(ステップS02)をした後、終了処理を実施する。   That is, after starting the processing, the system control unit 30 performs focus control (step S03), the illumination determination unit 30A and the illumination control unit 30B perform optimum illumination control (step S01), sets an optimum illumination state, and determines a defect. After the means 35 determines the defect (step S02), the termination process is performed.

図9は撮影画像のイメージを示しており、図9(A)は焦点が合っていない状態、図9(B)は焦点が合っている(合焦)している状態を示している。合焦していない画像50において、合焦していない検査対象物51が存在するものとする。合焦判定に用いる映像ライン52は、画像の上部から下部までスキャンする。スキャンした際、第1の実施形態の図7の画像パラメータと同一の判定をする。   FIG. 9 shows an image of a photographed image. FIG. 9A shows a state where the image is out of focus, and FIG. 9B shows a state where the image is in focus (focused). It is assumed that there is an inspection object 51 that is not in focus in the image 50 that is not in focus. The video line 52 used for focus determination is scanned from the upper part to the lower part of the image. When scanning, the same determination as the image parameter of FIG. 7 of the first embodiment is performed.

図10を用いて、システム制御手段30による焦点制御の手順を説明する。第1の実施形態では、照明の状態を判定する基準として、画像パラメータを用いたが、本実施形態では、焦点が合致しているか否かの判定に、画像パラメータを用いるものである。合焦は2つの領域のコントラストの大小により判定できるので、2つの領域の画像パラメータの差を抽出するようにしている。   The focus control procedure by the system control means 30 will be described with reference to FIG. In the first embodiment, the image parameter is used as a reference for determining the illumination state. However, in this embodiment, the image parameter is used to determine whether or not the focus is matched. Focusing can be determined based on the contrast of the two areas, so that the difference between the image parameters of the two areas is extracted.

焦点制御処理(ステップS03)では、システム制御手段30は、まず画像をキャプチャする(ステップS30)。その画像に対し、対象領域を抽出する処理をする(ステップS31)。対象領域は、撮像領域の中央付近の近接する2つの領域である。例えば、撮像領域の中央付近に、50ピクセル×50ピクセルの領域であって、互いに近接若しくは隣接する領域を設定する。次に、システム制御手段30は、抽出した対象領域に対し、2つの領域のそれぞれの画像パラメータの平均値を求め、2つの平均値の差を合焦判定信号として抽出し(ステップS32)、その値を評価(ステップS33)して前回の合焦判定信号よりも値が小さければ、モータドライバを駆動(ステップS34)し、画像取り込み処理に戻る。   In the focus control process (step S03), the system control unit 30 first captures an image (step S30). Processing for extracting the target region is performed on the image (step S31). The target area is two adjacent areas near the center of the imaging area. For example, an area of 50 pixels × 50 pixels that is close to or adjacent to each other is set near the center of the imaging area. Next, the system control means 30 obtains the average value of the image parameters of the two areas for the extracted target area, extracts the difference between the two average values as a focus determination signal (step S32), and If the value is evaluated (step S33) and the value is smaller than the previous focus determination signal, the motor driver is driven (step S34), and the process returns to the image capturing process.

最適照明制御(ステップS02)以降の処理は、第1の実施形態と同一である。   Processes after the optimal illumination control (step S02) are the same as those in the first embodiment.

以上説明したように、本実施形態によれば、焦点が合っていない検査画像に対しても、取得画像中の色調変化を表わす画像パラメータを用いて、焦点および照明を同時に最適化し、欠陥の有無を判定することが可能になる。   As described above, according to the present embodiment, the focus and illumination are simultaneously optimized for the inspection image that is out of focus by using the image parameter representing the color tone change in the acquired image, and whether there is a defect or not. Can be determined.

次に、図11〜図16を用いて、本発明の第3の実施形態による水中検査装置の構成及び動作について説明する。   Next, the configuration and operation of the underwater inspection apparatus according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

本実施形態による水中検査装置を用いた水中検査作業時の機器配置は、図1に示した検査用のカメラユニット8の代わりに検査用ビークル60を用い、カメラ固定治具の代わりにビークル用ケーブル61を用いている点が異なる。本実施形態は、第1の実施形態と同一目的を達成しようとするものであるが、カメラを搭載する機器が、固定型ではなく、泳動型の検査用ビークル60であるため、上下左右方向の振れを抑制するために取得画像の振動を抑制する機能を追加した点も異なる。なお、他の構成、画像処理方法、表示方法は同一である。   In the underwater inspection work using the underwater inspection apparatus according to the present embodiment, the inspection vehicle 60 is used instead of the inspection camera unit 8 shown in FIG. 1, and the vehicle cable is used instead of the camera fixing jig. The difference is that 61 is used. The present embodiment is intended to achieve the same purpose as the first embodiment, but the device in which the camera is mounted is not a fixed type but an electrophoretic type inspection vehicle 60. Another difference is that a function for suppressing the vibration of the acquired image is added to suppress the shake. Other configurations, image processing methods, and display methods are the same.

最初に、図11を用いて、本実施形態による水中検査装置を用いた水中検査作業時の機器配置について説明する。
図11は、本発明の第3の実施形態による水中検査装置を用いた水中検査作業時の機器配置図である。
First, with reference to FIG. 11, an equipment arrangement during an underwater inspection operation using the underwater inspection apparatus according to the present embodiment will be described.
FIG. 11 is an equipment layout diagram during underwater inspection work using the underwater inspection apparatus according to the third embodiment of the present invention.

原子炉1の中に、検査用ビークル60を投入し、ビークル用ケーブル61を介して、制御装置10A、表示装置11、コントローラ12Aを接続している。コントローラ12Aは、ビークル操作員13aが操作し、また、ビークル用ケーブル61は、操作補助員13bが捌き、その位置を調整する。   An inspection vehicle 60 is introduced into the nuclear reactor 1, and a control device 10 </ b> A, a display device 11, and a controller 12 </ b> A are connected via a vehicle cable 61. The controller 12A is operated by the vehicle operator 13a, and the vehicle cable 61 is operated by the operation assistant 13b and adjusts its position.

制御装置10A、表示装置11、コントローラ12Aの構成は、基本的に図3に示したものと同様である。但し、本実施形態では、図3のシステム制御手段30は、泳動型の検査用ビークル60における上下左右方向の振れを抑制するために取得画像の振動を抑制する手段を備えている。   The configurations of the control device 10A, the display device 11, and the controller 12A are basically the same as those shown in FIG. However, in the present embodiment, the system control unit 30 in FIG. 3 includes a unit that suppresses vibration of the acquired image in order to suppress vertical and horizontal shakes in the migration type inspection vehicle 60.

次に、図12を用いて、本実施形態による水中検査装置に用いる検査用ビークル60の構成について説明する。
図12は、本発明の第3の実施形態による水中検査装置に用いる検査用ビークルの構成を示す鳥瞰図である。
Next, the configuration of the inspection vehicle 60 used in the underwater inspection apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 12 is a bird's-eye view showing the configuration of an inspection vehicle used in the underwater inspection apparatus according to the third embodiment of the present invention.

図12に、検査用ビークル60の構造を示す。検査用ビークル60には、目視検査のためのカメラユニット70を取り付けてある。また、3次元的な泳動を可能にするために、昇降用スラスタ71、推進用スラスタ72、並進旋回用スラスタ73A,73bを搭載している。   FIG. 12 shows the structure of the inspection vehicle 60. A camera unit 70 for visual inspection is attached to the inspection vehicle 60. Further, in order to enable three-dimensional migration, a lifting thruster 71, a propulsion thruster 72, and translational turning thrusters 73A and 73b are mounted.

また、図2に示したものと同様な照明ユニット20を備えている。照明ユニット20の照明22は、上下方向及び左右方向に角度を変えることができ、撮像領域における照明22から光の照射角を変えることができる。   Moreover, the illumination unit 20 similar to what was shown in FIG. 2 is provided. The illumination 22 of the illumination unit 20 can change the angle in the vertical direction and the horizontal direction, and the irradiation angle of light from the illumination 22 in the imaging region can be changed.

次に、図13〜図16を用いて、本実施形態による水中検査装置における画像処理方法の内容について説明する。
図13,図15及び図16は、本発明の第3の実施形態による水中検査装置における画像処理方法の内容を示すフローチャートである。図14は、本発明の第3の実施形態による水中検査装置における画像処理方法の説明図である。
Next, the contents of the image processing method in the underwater inspection apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
FIGS. 13, 15 and 16 are flowcharts showing the contents of the image processing method in the underwater inspection apparatus according to the third embodiment of the present invention. FIG. 14 is an explanatory diagram of an image processing method in the underwater inspection apparatus according to the third embodiment of the present invention.

最初に、図13を用いて、画像処理方法の手順を説明する。処理を開始後、図3に示したシステム制御手段30は画像振動抑制(ステップS04)を行い、焦点制御(ステップS03)を行い、最適照明制御(ステップS01)を行い、最適な照明状態を設定し、欠陥判定手段35は欠陥判定(ステップS02)をした後、終了処理を実施する。焦点制御(ステップS03)は、図10にて説明した内容である。最適照明制御(ステップS01)は、図5にて説明した内容である。欠陥判定(ステップS02)は、図4にて説明した内容である。すなわち、画像振動抑制(ステップS04)が本実施形態特有のものであり、この点について以下に説明する。   First, the procedure of the image processing method will be described with reference to FIG. After starting the processing, the system control means 30 shown in FIG. 3 performs image vibration suppression (step S04), performs focus control (step S03), performs optimum illumination control (step S01), and sets an optimum illumination state. Then, the defect determination means 35 performs a termination process after performing the defect determination (step S02). The focus control (step S03) is the content described with reference to FIG. The optimum illumination control (step S01) is the content described in FIG. The defect determination (step S02) is the content described with reference to FIG. That is, image vibration suppression (step S04) is unique to this embodiment, and this point will be described below.

図14は、表示画像範囲のイメージを示している。時刻Ti−1における表示画像80に対し、時刻Tiにおける表示画像81は、X方向の画像シフト量82、Y方向の画像シフト量83の分だけ、ずらして表示する。なお、時刻Ti−1、時刻Tiいずれの場合でも、表示サイズに変化は無いため、シフトさせた分だけ、画像情報が無いことになるため、時刻Tiにおいて、ブランク領域84を挿入する。   FIG. 14 shows an image of the display image range. The display image 81 at the time Ti is shifted from the display image 80 at the time Ti-1 by the image shift amount 82 in the X direction and the image shift amount 83 in the Y direction. It should be noted that since there is no change in the display size at either time Ti-1 or time Ti, there is no image information corresponding to the shift, so the blank area 84 is inserted at time Ti.

次に、図15および図16を用いて、図13における、画像振動抑制処理(ステップS04)の詳細な手順について説明する。画像振動抑制処理は、図3のシステム制御手段30によって実行される。   Next, the detailed procedure of the image vibration suppression process (step S04) in FIG. 13 will be described with reference to FIGS. The image vibration suppression process is executed by the system control unit 30 in FIG.

まず、ステップS60において、時定数Nを入力する。次に、ステップS61で、時刻T0における初期画像処理を行う。ステップS62で初期撮影画像を読み込み、ステップS63でカメラのレンズによる歪みを補正し、ステップS63で初期画像を保存する。   First, in step S60, a time constant N is input. Next, in step S61, initial image processing at time T0 is performed. In step S62, an initial photographed image is read. In step S63, distortion caused by the camera lens is corrected. In step S63, the initial image is stored.

次に、ステップS65で、時定数Nにより定められる範囲の初期画像相関を算出し、ステップS66で、画像振れ量を算出する。なお、画像振れ量の算出方法については、図16を用いて後述する。   Next, in step S65, an initial image correlation within a range determined by the time constant N is calculated, and in step S66, an image shake amount is calculated. A method for calculating the amount of image blur will be described later with reference to FIG.

その後、時系列に従って、画像補正処理(ステップS68)を行う。具体的には、画像振れ量を算出し(ステップS69)、過去の振れ量を読み込み(ステップS70)、平均値を算出し(S71)、画像をシフトし(ステップS72)、その結果を表示する(ステップS73)。この時、図14で示した通り、ブランク領域を画面の端に挿入して表示する。   Thereafter, image correction processing (step S68) is performed in time series. Specifically, the image shake amount is calculated (step S69), the past shake amount is read (step S70), the average value is calculated (S71), the image is shifted (step S72), and the result is displayed. (Step S73). At this time, as shown in FIG. 14, a blank area is inserted and displayed at the edge of the screen.

最後に、次のステップS74においてループ判定を行う。ステップS75において、操作員から終了の入力が無ければ、ステップS76から、ステップS77にジャンプし、ステップS67からステップS74までの処理を繰り返す。   Finally, loop determination is performed in the next step S74. If there is no end input from the operator in step S75, the process jumps from step S76 to step S77, and the processes from step S67 to step S74 are repeated.

ここで、図16を用いて、ステップS66の画像振れ量算出の具体的手順について説明する。   Here, a specific procedure for calculating the amount of image blur in step S66 will be described with reference to FIG.

まず、ステップS80で現時刻Tiの画像を取得する。詳細には、ステップS81で現時刻の画像を取り込み、ステップS82で歪みを補正し、ステップS83で原画像として保存する。次に、ステップS84で前時刻Ti−1の画像を読み込み、ステップ85で画像相関演算をする。その結果、ステップS86で、図14に示した(A,B)を画像振れ量を決定し、最後にステップS87で保存する。   First, in step S80, an image at the current time Ti is acquired. More specifically, the current time image is captured in step S81, distortion is corrected in step S82, and the original image is stored in step S83. Next, in step S84, an image at the previous time Ti-1 is read, and in step 85, an image correlation calculation is performed. As a result, in step S86, the image shake amount (A, B) shown in FIG. 14 is determined, and finally stored in step S87.

以上説明したように、本実施形態によれば、画像情報のみを用いて、画像の振れを修正し、なおかつ、焦点および照明を最適に調整した後、欠陥の判定を行うことが可能になり、ビークルを用いた様な振れの発生する画像を用いても、目視検査が可能になる。
As described above, according to the present embodiment, it is possible to perform defect determination after correcting image shake using only image information and adjusting the focus and illumination optimally, Visual inspection can be performed even if an image with a shake such as that used in a vehicle is used.

1…原子炉
2…シュラウド
3…上部格子板
4…炉心支持板
5…シュラウドサポート
6…オペレーションフロア
7…燃料交換装置
8…カメラユニット
9…カメラ固定治具
10,10A…制御装置
11…表示装置
12,12A…コントローラ
13a…検査員
13b…カメラ操作員
20…照明ユニット
21…照明
22…カメラ
23…レンズ
24…レンズ駆動ステージ
25…レンズカバー
26…照明ユニット上下移動関節
27A、27B,27C…照明ユニットリンク
28A、27B…照明ユニット左右移動関節
30…システム制御手段
30A…照明判定手段
30B…照明制御手段
31…画像処理手段
32…照明用ドライバ
33a,33b,33c…照明関節モータ用ドライバ
34…レンズ移動ステージ用ドライバ
35…欠陥判定手段
60…検査用ビークル
61…ビークル用ケーブル
70…カメラユニット
71…昇降用スラスタ
72…推進用スラスタ
73A,73b…並進旋回用スラスタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Reactor 2 ... Shroud 3 ... Upper lattice board 4 ... Core support plate 5 ... Shroud support 6 ... Operation floor 7 ... Fuel change device 8 ... Camera unit 9 ... Camera fixing jig 10, 10A ... Control device 11 ... Display device 12, 12A ... Controller 13a ... Inspector 13b ... Camera operator 20 ... Illumination unit 21 ... Illumination 22 ... Camera 23 ... Lens 24 ... Lens drive stage 25 ... Lens cover 26 ... Illumination unit vertical movement joints 27A, 27B, 27C ... Illumination Unit link 28A, 27B ... Illumination unit left / right moving joint 30 ... System control means 30A ... Illumination determination means 30B ... Illumination control means 31 ... Image processing means 32 ... Illumination drivers 33a, 33b, 33c ... Illumination joint motor driver 34 ... Lens Moving stage driver 35... Defect determination means 60. Kuru 61 ... Vehicle cable 70 ... camera unit 71 ... lift thruster 72 ... propulsion thrusters 73A, 73b ... translation swing thruster

Claims (5)

撮像手段により撮影された検査対象物の表面の画像を表示手段に表示する水中検査装置であって、
前記検査対象物に対し、照射する光の角度を上下方向および左右方向に調整する関節を有する照明手段と、
前記撮像手段により撮影された画像から前記検査対象物の表面の色調を示す画像パラメータを算出する画像処理手段と、
前記画像パラメータを用いて照明状態を評価する照明判定手段と、
前記照明判定手段からの判定結果を用いて、前記照明手段における照明角を制御する照明制御手段とを備え
前記画像パラメータは、カラー画像のコントラストを示す性質を有する量であり、
YUV変換後の輝度信号(Y)、若しくはHIS変換後の彩度信号(S)若しくは輝度信号(I)、HSV変換後の明度信号(V)、若しくはYIQ変換後の変換後の輝度信号(Y)、若しくはHLS変換後の輝度信号(L)、のいずれかに該当する量であることを特徴とする水中検査装置。
An underwater inspection apparatus that displays an image of a surface of an inspection object photographed by an imaging means on a display means,
Illumination means having a joint for adjusting the angle of light to be irradiated to the inspection object in the vertical direction and the horizontal direction;
Image processing means for calculating an image parameter indicating a color tone of the surface of the inspection object from an image photographed by the imaging means;
Illumination determination means for evaluating the illumination state using the image parameter;
Using a determination result from the illumination determination means, and an illumination control means for controlling an illumination angle in the illumination means ,
The image parameter is an amount having a property indicating the contrast of a color image,
Luminance signal (Y) after YUV conversion, saturation signal (S) or luminance signal (I) after HIS conversion, lightness signal (V) after HSV conversion, or luminance signal (Y) after YIQ conversion ), or HLS luminance signal after conversion (L), water testing device, characterized in amounts der Rukoto to any of the.
請求項1記載の水中検査装置において、さらに、
前記撮像手段により撮影された画像から欠陥の有無を判定する欠陥判定手段を備えることを特徴とする水中検査装置。
The underwater inspection apparatus according to claim 1, further comprising:
An underwater inspection apparatus comprising defect determination means for determining the presence or absence of a defect from an image taken by the imaging means.
請求項記載の水中検査装置において、
前記欠陥判定手段は、前記画像パラメータの値と予め設定した閾値を比較し、欠陥の有無を判定することを特徴とする水中検査装置。
The underwater inspection apparatus according to claim 2 ,
The underwater inspection apparatus, wherein the defect determination means compares the value of the image parameter with a preset threshold value to determine the presence or absence of a defect.
請求項1記載の水中検査装置において、
前記画像パラメータを用いて前記撮像手段の焦点を合わせる焦点制御手段を備えることを特徴とする水中検査装置。
The underwater inspection apparatus according to claim 1,
An underwater inspection apparatus comprising: a focus control unit that focuses the imaging unit using the image parameter.
請求項1記載の水中検査装置において、
前記水中検査装置は、3次元的な泳動を可能にするとともに前記撮像手段を搭載した検査用ビークルを備え、
さらに、前記画像パラメータを用いて前記撮像手段の振動を抑制する振動抑制手段を備えることを特徴とする水中検査装置。
The underwater inspection apparatus according to claim 1,
The underwater inspection apparatus includes an inspection vehicle that enables three-dimensional migration and is equipped with the imaging means,
The underwater inspection apparatus further comprises a vibration suppression unit that suppresses vibration of the imaging unit using the image parameter.
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