JPH0820368B2 - 核燃料用ペレット端面の欠陥検査方法 - Google Patents

核燃料用ペレット端面の欠陥検査方法

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JPH0820368B2
JPH0820368B2 JP62293436A JP29343687A JPH0820368B2 JP H0820368 B2 JPH0820368 B2 JP H0820368B2 JP 62293436 A JP62293436 A JP 62293436A JP 29343687 A JP29343687 A JP 29343687A JP H0820368 B2 JPH0820368 B2 JP H0820368B2
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義弘 井上
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、核燃料用ペレット端面の欠陥検査方法に
関するものである。
「従来の技術」 核燃料用ペレットは、第5図に符号1で示すように円
柱状に形成されていて、その端面2の中央部には凹部3
が形成されている。このような核燃料用ペレット1は、
その製造過程において端面2周縁部から周面4にかけ
て、第3図に示すような欠け5が生じやすいので、この
欠け5の有無やその大きさを検査することが重要であ
る。
そのための検査を画像処理によって行う場合には、第
6図に示すように、ペレットの端面2に垂直方向から撮
影光をあてて正反射光を二次元カメラ(図示せず)によ
り撮像し、端面2の各点からの反射光の明るさを例えば
256段階に区分するとともに、マスキング処理を行って
端面2の各点における多値化画像データを作成する。次
いで、これらの多値化画像データを、予め設定した所定
のしきい値によって2値化して第7図に示すような2値
化画像6を作成する。そして、この2値化画像6に表さ
れた欠陥部7あるいは正常部8の大きさ、すなわちそれ
ぞれの領域に含まれる画素数を計測して、その計測結果
を予め設定した判定基準値に照らし合わせることによ
り、合否の判定をするのが一般的な明視野による方法で
ある。
「発明が解決しようとする問題点」 ところが、上記のようにして核燃料用ペレット1の端
面2の欠陥検査を行った場合には、この核燃料用ペレッ
ト1の端面2に撮影光をあてた時に、上記凹部3の周縁
部に位置するディッシュエッジ9の傾斜が大きいので、
このディッシュエッジ9において上記撮影光が乱反射し
てしまう。このため、そのペレット1の端面2からの反
射光を撮像して多値化画像データを作成した場合には、
第7図に示すように、この多値化画像データのうちのデ
ィッシュエッジ9でのデータが低い値となってこれが暗
部として表示されて、この多値化画像データをしきい値
により2値化して2値化画像とした場合にディッシュエ
ッジ9を欠陥部と誤認してしまう恐れがある。また、上
記しきい値を上記ディッシュエッジ9でのデータより低
い値に設定してディッシュエッジ9による暗部が表示さ
れないようにした場合には、小さな欠陥部は検知するこ
とができず、ペレットの合否の判定を正確に行うことが
できなくなるという問題点があった。
この発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、デ
ィッシュエッジを欠陥部を誤認する恐れがなく、かつ、
小さな欠陥部も確実に検知してペレットの合否の判定を
正確に行い得る核燃料用ペレット端面の欠陥検査方法を
提供することを目的としている。
「問題点を解決するための手段」 この発明は、中央部に凹部が形成された核燃料用ペレ
ット端面を撮像して2値化画像を作成し、この2値化画
像に基づいて上記核燃料用ペレット端面にある欠け等の
欠陥部を検査する核燃料用ペレット端面の欠陥検査方法
において、正常な核燃料用ペレット端面の凹部に基づい
て作成された標準多値化画像データとこの標準多値化画
像データのうちのディッシュエッジでのデータより高い
値に設定された基準値との差に基づいて補正データを算
出し、次いで、検査しようとする核燃料用ペレット端面
を撮像して多値化画像データを作成し、この多値化画像
データのうちの凹部でのデータに上記補正データを加え
て補正画像データを作成し、この補正画像データをこの
補正画像データのうちのディッシュエッジでのデータよ
り低い値に設定されたしきい値によって2値化して2値
化画像を作成するものである。
「作用」 この発明の核燃料用ペレット端面の欠陥検査方法にお
いては、検査しようとするペレット端面の多値化画像デ
ータのうちの凹部でのデータに、正常な核燃料用ペレッ
ト端面の凹部に基づいて作成された標準多値化画像デー
タとこの標準多値化画像データのうちのディッシュエッ
ジでのデータより高い値に設定された基準値との差に基
づいて算出された補正データを加えて補正画像データを
作成することによって、この補正画像データはそのディ
ッシュエッジでのデータの値が上記多値化画像データよ
り高くなる。そして、この補正画像データをこの補正画
像データのうちのディッシュエッジでのデータより低い
値に設定されたしきい値によって2値化して2値化画像
を作成することによって、この2値化画像にディッシュ
エッジが表れることが防止される。このため、しきい値
を高く設定することによって小さな欠陥部も確実に検知
することができると共に、その場合にも上記2値化画像
にディッシュエッジが表れず、これによりディッシュエ
ッジを欠陥部と誤認することが防止される。
「実施例」 以下、この発明の一実施例を図面を参照して説明す
る。
まず、予め、正常なペレット1の端面2に撮影光をあ
ててその反射光を二次元カメラ(図示しない)で撮像
し、これにより、正常な各燃料用ペレット1の端面2の
凹部3の座標(x,y)における明るさ、すなわち標準多
値化画像データf(x,y)を作成しておく(第1図に任
意のyにおける標準多値化画像データ10を示す)。次い
で、この標準多値化画像データ10とこの標準多値化画像
データのうちのディッシュエッジ9でのデータより高い
値に設定された基準値Aと補正係数Bを以下に示す式に
当てはめてこれを補正データとする。
補正データ=|A−f(x,y)|/B 次に、複数の検査対象のペレット1のうち、例えばn
番目のペレット1の欠陥検査を行うとすると、このペレ
ット1の端面2を二次元カメラによって撮像して端面2
の座標(x,y)における多値化画像データを作成する
(第2図に破線で任意のyにおける多値化画像データ11
を示す)。そして、この多値化画像データのうちの凹部
3でのデータfn(x,y)に上記補正データを加えて以下
に示すデータfn′(x,y)を作成する。
fn′(x,y)=fn(x,y)+|A−f(x,y)|/B そして、このようにして、上記多値化画像データのうち
の凹部3でのデータfn(x,y)だけをデータfn′(x,y)
に補正して、補正画像データを作成する(第2図に実線
で任意のyにおける補正画像データ12を示す)。
このようにした後、凹部3でのデータfn′(x,y)の
うちの複数個のエリアにおけるデータをサンプリング
し、これらのサンプリングしたデータに基づいて、上記
補正画像データのうちのディッシュエッジ9でのデータ
より低い値のしきい値Dtを設定する。
このしきい値Dtの設定は、次のようにして行う。ま
ず、第3図に示すように、上記補正画像データを表した
補正画像13の凹部3の画像14中の任意の位置に、一辺の
長さが凹部の画像14の径の1/5〜1/10程度のエリアA1,A
2…を、5〜10箇所程度(第1図ではA1〜A2の5箇所)
設定する。そして、それらの各エリアA1,A2…内の各デ
ータの平均値を算定して、それを各エリアの代表値D1
D2…とする。これらの代表値D1,D2…は、通常欠けの生
じることのない凹部3でのデータの平均値であるので、
それぞれこの端面2の正常部の明るさの平均的なレベル
を表すものである。そして、それらの代表値D1,D2…の
うちから最大値Dmaxと最小値Dminを求めてそれらの差
(Dmax−Dmin)を算定し、その差の値に所定の係数K
(例えばK=0.1〜0.3)を乗じ、さらにその値を最小値
Dminより減じて得た値をしきい値とする。
すなわち、 Dt=Dmin−K・(Dmax−Dmin) K=0.1〜0.3 とする。
次に、上記のようにして設定したしきい値によって、
上記の端面2の各点における補正画像データを2値化し
て、第3図に示すような2値化画像15を作成する。
そして、この2値化画像15において、凹部3の中心点
すなわちペレット1の中心点の位置Oを確認し、その中
心点Oが含まれている領域16中に存するデータの数のみ
を計測する。この計測に際しては、まずこの領域の輪郭
線をX−Y座標にて確認し、次いで第4図に示すよう
に、その輪郭線をたどりながら領域内のデータ数を順次
カウントしていく。
この凹部3の中心点Oを含む領域16は、上述のように
凹部3においては欠け等の欠陥部が生じることがないこ
とから自ずと正常値となっているので、この領域16にお
けるデータ数をもって正常数のデータ数とする。そし
て、その領域16以外の領域17は欠陥部とする。
そして、上記のようにして得た領域16内のデータ数
(正常部のデータ数)を、予め設定していた判定基準値
に照らし合わせることにより、このペレット1の合否の
判定を行う。すなわち、この領域11内のデータ数か判定
基準値より大きければ良品とし、小さければ不良品とす
る。
以上でn番目のペレットの検査を終了し、続いてn+
1番目以降のペレットに対して同様の手順で検査を行
う。
以上の手順によれば、複数のペレット1を検査する際
に、検査対象のペレット1の凹部3でのデータに基づい
てしきい値Dtをその都度設定するので、撮影光の照度、
カメラの感度などが変動した場合にも、各ペレット1に
対してほぼ同一の条件で2値化を行うことができる。し
たがって、各ペレット1をほぼ同一の条件で検査するこ
とができ、検査の精度、信頼性が向上して正確な判定を
行うことができる。
また、上記の検査では、ペレット1の中心点Oを含む
領域を正常部として計測し、ペレット1の周縁部の欠陥
部に生じる疑似正常部を計測から除外するようにしたの
で、2値化画像15が多数の領域に分割されているような
場合であっても、どの領域が正常部であるかの判定を行
う必要がなく、検査を極めて迅速に行うことが可能とな
る。また、欠陥部中に疑似正常部(欠陥部であるにも拘
わらず、画像中では正常部と同じ明るさで表れている部
分)があったとしても、その疑似正常部を本来の正常部
と誤認して計測してしまう恐れがなく検査精度がさらに
向上する。
以上、この発明の実施例を説明したが、凹部のデータ
からのしきい値の設定については上記に限らず、予想さ
れる検査条件の変動の幅を勘案して適宜変更しても良
い。例えば、サンプリングを行うエリアの数、または上
記の係数Kの値を変更しても良く、さらには、上記計算
式によることなく、他の計算式を用いても良い。
なお、上記の検査方法では、ペレット中心点を含む領
域を正常部として計測し、疑似正常部と区別するように
したが、この発明においては必ずしもそうする必要はな
く、従来と同様にして欠陥部分あるいは正常部の大きさ
を計測するようにしても良い。また、正常部と疑似正常
部とを区別する方法としては、以下に示すようにな疑似
正常部を消去する方法もある。この方法は、得られた2
値化画像を収縮させた後、この2値化画像を再び膨張さ
せることによって疑似正常部を消失させた修正画像を作
成し、この修正画像から欠陥部あるいは正常部を検出す
るものである。この方法によって検査した場合には、合
否の判定を正確に行うことができる上、検査の自動化、
迅速化を図ることも可能となる。
「発明の効果」 この発明の核燃料用ペレット端面の欠陥検査方法によ
れば、検査しようとするペレット端面の多値化画像デー
タのうちの凹部でのデータに、正常な核燃料用ペレット
端面の凹部に基づいて作成された標準多値化画像データ
とこの標準多値化画像データのうちのディッシュエッジ
でのデータより高い値に設定された基準値との差に基づ
いて算出された補正データを加えて補正画像データを作
成するので、この補正画像データはそのディッシュエッ
ジでのデータの値が上記多値化画像データより高くな
る。そして、この補正画像データをこの補正画像データ
のうちのディッシュエッジでのデータより低い値に設定
されたしきい値によって2値化して2値化画像を作成す
るので、この2値化画像にディッシュエッジが表れるこ
とが防止される。このため、しきい値を高く設定するこ
とによって小さな欠陥部も確実に検知することができる
と共に、その場合にも上記2値化画像にディッシュエッ
ジが表れず、これによりディッシュエッジを欠陥部と誤
認することが防止される。したがって、真の欠陥部だけ
を確実に検知することができ、これによりペレットの合
否の判定を正確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第4図は、この発明の一実施例の核燃料用
ペレットの欠陥検査方法を説明する説明図であって、第
1図は標準多値化画像データを示す図、第2図は補正画
像データを示す図、第3図はしきい値を設定する手法を
説明する図、第4図は中心線を含む領域を計測している
状態を示す図である。第5図は核燃料用ペレットの形状
を示す斜視図、第6図は核燃料用ペレットの端面を撮像
している状態を示す図、第7図は端面の2値化画像を示
す図である。 1……核燃料用ペレット、2……端面、3……凹部、5
……欠け(欠陥部)、9……ディッシュエッジ、10……
標準多値化画像データ、11……多値化画像データ、12…
…補正画像データ、15……2値化画像。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】中央部に凹部が形成された核燃料用ペレッ
    ト端面を撮像して2値化画像を作成し、この2値化画像
    に基づいて上記核燃料用ペレット端面にある欠け等の欠
    陥部を検査する核燃料用ペレット端面の欠陥検査方法に
    おいて、正常な核燃料用ペレット端面の凹部に基づいて
    作成された標準多値化画像データとこの標準多値化画像
    データのうちのディッシュエッジでのデータより高い値
    に設定された基準値との差に基づいて補正データを算出
    し、次いで、検査しようとする核燃料用ペレット端面を
    撮像して多値化画像データを作成し、この多値化画像デ
    ータのうちの凹部でのデータに上記補正データを加えて
    補正画像データを作成し、この補正画像データをこの補
    正画像データのうちのディッシュエッジでのデータより
    低い値に設定されたしきい値によって2値化して2値化
    画像を作成することを特徴とする核燃料用ペレット端面
    の欠陥検査方法。
JP62293436A 1987-11-20 1987-11-20 核燃料用ペレット端面の欠陥検査方法 Expired - Lifetime JPH0820368B2 (ja)

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