KR102684740B1 - 사용 후 핵연료를 점검하기 위한 핵연료 감시 장치, 핵연료 감시 장치의 제어 방법, 및 핵연료 감시 장치에서 실행되는 컴퓨터 프로그램 - Google Patents

Abstract

통신 장치; 하나 이상의 명령어를 저장하는 메모리; 상기 메모리에 저장된 상기 하나 이상의 명령어를 실행하는 프로세서;를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 하나 이상의 명령어를 실행함으로써, 원자력 발전을 위한 원자로에서 인출된 핵연료 집합체의 적어도 일부가 촬영된 복수의 이미지를 획득하고, 상기 획득된 복수의 이미지 중, 상기 핵연료 집합체의 지정된 부분이 포함된 적어도 하나의 이미지를 인식하고, 상기 인식된 적어도 하나의 이미지를 상기 메모리에 저장하는 핵연료 감시 장치가 개시된다. 이 외에도 명세서를 통해 파악되는 다양한 실시 예가 가능하다.

Description

사용 후 핵연료를 점검하기 위한 핵연료 감시 장치, 핵연료 감시 장치의 제어 방법, 및 핵연료 감시 장치에서 실행되는 컴퓨터 프로그램{NUCLEAR FUEL MONITORING DEVICE FOR CHECKING NUCLEAR FUEL BEING RELOADED, METHOD OF CONTROLLING NUCLEAR FUEL MONITORING DEVICE, AND COMPUTER PROGRAM RUNNING ON NUCLEAR FUEL MONITORING DEVICE}

본 문서에 개시되는 실시 예들은 사용 후 핵연료를 점검하는 기술에 관한 것이다.

원자력 발전소는 핵분열에 의해 발생하는 원자력 에너지를 열에너지로 변환하여 전기를 생산한다. 원자력 발전에 사용되는 핵연료는 저농축 우라늄(uranium, 원소기호 U)을 소결하여 펠렛(pellet)으로 만들어 특수 피복제와 함께 원통형의 연료봉의 내부에 장착될 수 있다. 핵분열이 일어나는 원자로에는 이러한 4 m 이상의 봉(奉) 형태의 핵연료가 다발로 구성되어 장전된다. 이러한 핵연료의 평균 사용기간은 4년정도이나, 원자력 발전소에서는 발전소의 특성과 발전 효율을 고려하여, 약 18개월간 원자로를 가동 후, 가동을 종료하고 1 ~ 2개월에 걸쳐 발전 시설 및 설비의 안전성을 점검하고, 다시 핵연료를 장전하여 기동을 준비한다. 사용 후 핵연료에는 발전 과정에서 손상이 발생할 가능성이 있어, 관리자는 핵연료의 손상을 점검하고, 이상이 있는 경우 이에 필요한 조치를 하여, 보관 또는 노심에 재장전될 경우 손상에 의해 발생하는 사고를 예방하고 있다.

원자로에는 연료봉이 다발의 형태를 이루어 투입되게 되는데, 이러한 다발 형태의 핵연료가 150개 이상 장전되어 있고, 재장전시에 장전된 핵연료 다발 전체를 순차적으로 인출하여 점검하고 있다. 이러한 점검 과정에서 점검자는 인출되는 핵연료를 촬영하면서 영상을 육안(肉眼)으로 1차적으로 점검하고, 촬영된 영상을 다시 재생하여 2차적으로 다시 점검하여 손상 발견 누락을 방지하고 있다. 다만, 점검자가 4 m 이상의 핵연료를 150개 이상 육안으로 점검해야 하므로, 실질적으로 점검에 어려움이 있다. 또한, 이러한 어려움은 핵연료에 발생된 손상을 누락하는 결과로 이어질 수 있어, 원자력 발전의 안전에도 치명적일 수 있다.

이에 따라, 본 발명의 다양한 실시 예는 핵연료에서 손상이 빈번하게 발생되는 부분을 이미지 상에서 인식하고, 해당 부분의 이미지를 점검자에게 제공, 나아가 이러한 이미지 속에 결함을 발견할 수 있는 기술을 제공하고자 한다.

본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 핵연료 감시 장치는, 통신 장치; 하나 이상의 명령어를 저장하는 메모리; 상기 메모리에 저장된 상기 하나 이상의 명령어를 실행하는 프로세서;를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 하나 이상의 명령어를 실행함으로써, 원자력 발전을 위한 원자로에서 인출된 핵연료 집합체의 적어도 일부가 촬영된 복수의 이미지를 획득하고, 상기 획득된 복수의 이미지 중, 상기 핵연료 집합체의 지정된 부분이 포함된 적어도 하나의 이미지를 인식하고, 상기 인식된 적어도 하나의 이미지를 상기 메모리에 저장할 수 있다.

그리고 상기 프로세서는, 상기 하나 이상의 명령어를 실행함으로써, 연료 이송 장치에 의해 원자로로부터 인출된 핵연료 집합체가 상기 연료 이송 장치로부터 배출되어 저장 수조에 저장되는 과정에서, 상기 배출되는 핵연료 집합체의 일단에서 다른 일단까지 분할 촬영된 복수의 이미지를 획득할 수 있다.

또한, 상기 프로세서는, 상기 하나 이상의 명령어를 실행함으로써, 상기 핵연료 집합체의 일단에서 다른 일단까지, 각 측면이 독립적으로 촬영된 복수의 이미지를 획득할 수 있다.

또한, 상기 프로세서는, 상기 하나 이상의 명령어를 실행함으로써, 상기 배출되는 핵연료 집합체가 연속적으로 촬영된 비디오 이미지를 수신하고, 상기 수신된 비디오 이미지의 각 프레임을 분할하여 상기 복수의 이미지를 획득할 수 있다.

또한, 상기 지정된 부분은 상기 핵연료 집합체의 복수의 핵연료 봉을 지지하기 위한 지지격자일 수 있다.

또한, 상기 프로세서는, 상기 하나 이상의 명령어를 실행함으로써, 상기 획득된 복수의 이미지를 전처리하고, 상기 전처리된 이미지에 기초하여, 상기 지지격자가 포함된 이미지를 인식할 수 있다.

또한, 상기 프로세서는, 상기 하나 이상의 명령어를 실행함으로써, 상기 획득된 복수의 이미지의 픽셀 데이터를 이진화 데이터로 변환하고, 상기 변환된 데이터에 기초하여, 상기 지지격자가 포함된 이미지를 인식할 수 있다.

또한, 상기 프로세서는, 상기 하나 이상의 명령어를 실행함으로써, 상기 획득된 복수의 이미지를 그레이 스케일 변환하고, 상기 그레이 스케일 변환된 이미지에 이미지 마스크를 적용하고, 상기 이미지 마스크가 적용된 이미지는 지정된 영역의 이미지가 추출되고, 상기 이미지 마스크가 적용된 이미지의 픽셀 데이터를 이진화 데이터로 변환할 수 있다.

또한, 상기 프로세서는, 상기 하나 이상의 명령어를 실행함으로써, 상기 변환된 이미지로부터 관심 영역의 픽셀 데이터를 획득하고, 상기 획득된 픽셀 데이터에 기초하여, 상기 지지격자가 포함된 이미지를 인식할 수 있다.

또한, 상기 프로세서는, 상기 하나 이상의 명령어를 실행함으로써, 상기 변환된 이미지의 픽셀 라인을 관심 영역으로 설정하고, 상기 변환된 이미지로부터 상기 설정된 관심 영역의 픽셀 라인의 프로파일 데이터를 획득할 수 있다.

또한, 상기 프로세서는, 상기 하나 이상의 명령어를 실행함으로써, 상기 획득된 픽셀 데이터에 기초하여, 상기 변환된 이미지에 포함된 적어도 하나의 엣지(edge)를 검출하고, 상기 검출된 엣지의 개수가 지정된 개수 이하인 경우, 상기 변환된 이미지에 대응되는 원본 이미지를 상기 지지격자가 포함된 이미지로 인식하고, 상기 원본 이미지는 상기 지정된 형식으로 변환되기 전의 이미지일 수 있다.

또한, 상기 프로세서는, 상기 하나 이상의 명령어를 실행함으로써, 상기 변환된 이미지의 서로 이웃하는 픽셀 값이 지정된 범위 이상인 부분을 엣지로 검출할 수 있다.

또한, 핵연료 감시 장치는 디스플레이;를 더 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 하나 이상의 명령어를 실행함으로써, 상기 디스플레이를 통해 상기 저장된 이미지를 제공할 수 있다.

본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 핵연료 감시 장치의 제어 방법은, 원자력 발전을 위한 원자로에서 인출된 핵연료 집합체의 적어도 일부가 촬영된 복수의 이미지를 획득하는 단계; 상기 획득된 복수의 이미지 중, 상기 핵연료 집합체의 지정된 부분이 포함된 적어도 하나의 이미지를 인식하는 단계; 및 상기 인식된 적어도 하나의 이미지를 메모리에 저장하는 단계;를 포함할 수 있다.

본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 핵연료 감시 장치에서 실행되는 컴퓨터 프로그램은, 원자력 발전을 위한 원자로에서 인출된 핵연료 집합체의 적어도 일부가 촬영된 복수의 이미지를 획득하는 명령어; 상기 획득된 복수의 이미지 중, 상기 핵연료 집합체의 지정된 부분이 포함된 적어도 하나의 이미지를 인식하는 명령어; 및 상기 인식된 적어도 하나의 이미지를 메모리에 저장하는 명령어;를 포함할 수 있다.

본 문서에 개시되는 실시 예에 따르면, 핵연료 감시 장치는 핵연료 집합체의 복수의 이미지의 픽셀 데이터를 이진화 데이터로 변경하고, 이진화된 이미지의 픽셀 라인의 프로파일 데이터를 이용함으로써, 손상이 빈번하게 발생되는 지지격자가 포함된 이미지를 신속하게 인식할 수 있다. 그리고 핵연료 감시 장치는 인식된 이미지를 관리자에게 제공함으로써, 관리자의 핵연료 집합체의 점검을 용이하게 할 수 있다. 또한, 핵연료 감시 장치는 인식된 이미지 상에서 손상 패턴을 학습하고, 학습된 손상 패턴을 이용하여 핵연료 집합체 상의 손상을 인식함으로써, 인식된 손상에 대한 경보 및 알림을 발생시킬 수 있다.

도 1은 다양한 실시 예에 따른 원자력 발전 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 원자력 발전에 사용되는 핵연료 집합체를 나타낸 도면이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 핵연료 감시 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 4a 및 4b는 일 실시 예에 따른 핵연료 감시 장치의 동작을 나타낸 순서도이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 그레이 스케일(Gray Scale)로 변환된 핵연료 집합체의 이미지를 나타낸 도면이다.
도 6a 및 6b는 일 실시 예에 따른 이진화된 핵연료 집합체의 이미지를 나타낸 도면이다.
도 7a 내지 7c는 일 실시 예에 따른 핵연료 집합체의 이미지를 사용자에게 제공하기 위한 UI(User Interface)를 나타낸 도면이다.
도 8은 일 실시 예에 따른 핵연료 로드 사이의 이물질을 감지하는 동작을 나타낸 도면이다.
도 9는 일 실시 예에 따른 핵연료를 감지하기 위한 방법을 나타낸 순서도이다.

이하, 본 발명의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent) 및/또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양 한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 또한, 실시예들의 특징을 보다 명확히 설명하기 위하여 이하의 실시예들이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 널리 알려져 있는 사항들에 관해서 자세한 설명은 생략한다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다. 특히, 본 명세서에서 사용되는 '제1' 또는 '제2' 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용할 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

도 1은 다양한 실시 예에 따른 원자력 발전 시스템을 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 원자력 발전소는 원자력 발전이 이루어지는 발전실(1), 및 발전실(1)에서 이루어지는 원자력 발전의 과정을 제어할 수 있는 제어실(3)을 포함할 수 있다.

원자력 발전소의 발전실(1)에서는 핵연료를 이용한 발전(發電)이 이루어질 수 있다. 발전실(1)의 원자로(10) 내에서 핵연료의 연속적인 핵분열에 의해 원자력 에너지가 발생될 수 있다. 상기 발생된 원자력 에너지는 전기를 생산하기 위한 터빈 발전기의 동작에 이용될 수 있다. 상기 터빈 발전기의 동작에 의해 전기가 생성될 수 있다.

원자로(10)에서 사용되는 핵연료는 핵연료 집합체(20)의 형태일 수 있다. 핵연료 집합체(20)는 복수의 연료봉의 집합체로, 그 구성에 대해서는 도 2에서 설명하겠다. 원자로(10)에는 지정된 개수의 핵연료 집합체(20)가 장전될 수 있다. 상기 지정된 개수는, 예를 들어, 177개일 수 있다. 원자로(10) 내부의 핵연료 집합체(21)는 주기적으로 재장전될 수 있다. 예를 들어, 원자로(10) 내부의 핵연료 집합체(21)는 동일한 시기에 연속적으로 재장전될 수 있다. 재장전을 위해 원자로(10)에서 인출(引出)된 핵연료 집합체(23)는 사용 후 핵연료 집합체(25)를 보관하기 위한 저장 수조(30)에 저장될 수 있다.

핵연료 집합체(20)의 재장전을 위해 헤드부분이 개방된 원자로(10)의 공동(空洞)의 상부에 재장전 수조(40)가 설치될 수 있다. 재장전 수조(40)에는 재장전시에 재장전을 위한 물이 충전될 수 있다. 원자로(10) 내부의 핵연료 집합체(21)를 인출하기 위해 재장전 수조(40)의 상부에 연료 이송 장치(50) 및 재장전 기중기(60)가 설치될 수 있다.

연료 이송 장치(50)는 원자로(10) 내부의 핵연료 집합체(21)를 인출할 수 있다. 핵연료 취급 기중기(60)는 인출된 핵연료 집합체(23)가 인입된 연료 이송 장치(50)를 저장 수조(30)로 운반(運搬)할 수 있다. 상기 저장 수조(30)로 운반된 연료 이송 장치(50)는 원자로(10)에서 인출된 핵연료 집합체(23)를 저장 수조(30)로 배출(排出)할 수 있다. 상기 배출된 핵연료 집합체(23)는 사용 후 핵연료 집합체(25)로 저장랙(70)에 보관될 수 있다.

카메라(80)는 연료 이송 장치(50)로부터 배출되는 핵연료 집합체(23)를 촬영할 수 있다. 예를 들어, 카메라(80)는 고정된 위치에서, 배출되는 핵연료 집합체(23)의 측면을 촬영할 수 있다. 카메라(80)는 배출되는 핵연료 집합체(23)의 전방위 측면을 촬영할 수 있다. 이에 따라, 배출되는 핵연료 집합체(23)를 촬영하기 위해 복수대(예: 4대)의 카메라(80)가 구비될 수 있다.

원자력 발전소의 제어실(3)에서는 발전실(1)에서 이루어지는 원자력 발전의 과정이 제어될 수 있다. 콘솔 장치(90)는 원자력 발전전의 과정에서의 상태 정보를 제공하고, 원자로(10)를 포함한, 원자력 발전을 위해 발전실(1)에 설치된 복수의 장치를 제어할 수 있다. 관리자는 콘솔 장치(90)를 통해 원자력 발전 과정을 모니터링 하고, 필요한 경우 해당 장치를 제어할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 핵연료 감시 장치(100)는 핵연료 집합체(20)를 점검하기 위해 필요한 상태 정보를 제공할 수 있다. 예를 들어, 핵연료 감시 장치(100)는 재장전되는 핵연료 집합체(20)에 대한 상태 정보를 제공할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 핵연료 감시 장치(100)는 원자로(10)에서 인출된 핵연료 집합체(23)의 이미지를 제공할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 핵연료 감시 장치(100)는 카메라(80)를 통해 연료 이송 장치(50)로부터 배출되는 핵연료 집합체(23)가 촬영된 이미지를 획득할 수 있다. 예를 들어, 핵연료 감시 장치(100)는 배출되는 핵연료 집합체(23)가 촬영된 비디오 이미지를 획득할 수 있다. 상기 비디오 이미지는, 예를 들어, 배출되는 핵연료 집합(23)의 일부가 촬영된 복수의 이미지를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 핵연료 감시 장치(100)는 상기 획득된 이미지 중, 핵연료 집합체(20)의 지정된 부분을 포함한 이미지를 인식할 수 있다. 상기 지정된 부분은, 예를 들어, 핵연료 집합체(20)의 각 구성을 지지하여 발전 과정에서 손상이 빈번히 발생하는 부분일 수 있다. 이에 대해서는 도 2에서 더 자세하게 설명하겠다. 일 실시 예에 따르면, 핵연료 감시 장치(100)는 상기 인식된 이미지를 제공할 수 있다. 예를 들어, 핵연료 감시 장치(100)는 연료 이송 장치(50)로부터 배출되는 핵연료 집합체(23)의 비디오 이미지와 함께, 상기 인식된 이미지를 제공할 수 있다. 이에 따라, 관리자는 지정된 부분이 포함된 이미지를 육안으로 확인하여, 핵연료 집합체(20)의 손상을 용이하게 확인할 수 있다.

관리자는 배출되는 핵연료 집합체(23)의 비디오 이미지를 통해 재장전되는 핵연료 집합체(20)를 육안으로 점검할 수 있지만, 동일한 시기에 연속적으로 재장전되는 복수개(예: 177개)의 핵연료 집합체(20)를 상기 비디오 이미지만으로 점검하기에는 어려울 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 핵연료 감시 장치(100)는 상기 인식된 이미지를 통해 핵연료 집합체(20)에 발생된 손상을 검출할 수 있다. 다시 말해, 핵연료 감시 장치(100)는 상기 인식된 이미지를 제공하는 것을 넘어, 상기 인식된 이미지를 분석하여 핵연료 집합체(20)에 발생된 손상을 검출할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 핵연료 감시 장치(100)는 손상이 빈번히 발생되는 부분이 포함된 이미지만을 분석할 수 있기 때문에, 손상을 인식하는 과정을 신속하게 처리할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 핵연료 감시 장치(100) 상기 손상이 검출된 경우, 알림 및 경보를 발생시킬 수 있다.

도 2는 원자력 발전에 사용되는 핵연료 집합체를 나타낸 도면이다.

도 2를 참조하면, 핵연료 집합체(20)는 핵연료 봉(20a), 지지격자(20b), 상단 노즐(20c) 및 하단 노즐(20d)를 포함할 수 있다.

핵연료 봉(20a)은 핵연료 피복관 내부에 핵연료 소결체가 밀봉되어 내장된, 봉(奉) 형태의 핵연료일 수 있다. 핵연료 봉(20a)은 지정된 길이로 형성될 수 있다. 상기 지정된 길이는, 예를 들어, 4 m일 수 있다. 핵연료 집합체(20)는 복수개의 핵연료 봉(20a)을 포함될 수 있다. 복수개의 핵연료 봉(20a)은 격자 형태로 배열될 수 있다. 예를 들어, 복수개의 핵연료 봉(20a)은 17 X 17 (또는, 14 X 14, 16 X 16 등)의 정방형의 격자형으로 배열될 수 있다.

지지격자(20b)는 격자 형태로 배열된 복수의 핵연료 봉(20a)의 횡방향 간격을 지지할 수 있다. 지지격자(20b)에 의해 배열된 복수개의 핵연료 봉(20a)은 정방형의 격자 형태로 배열될 수 있다. 지지격자(20b)는 핵연료 집합체(20)의 상단에서 하단까지 지정된 간격으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 4 m의 핵연료 봉(20a)을 기준으로 7 ~ 11개의 지지격자(20b)가 배치될 수 있다.

상단 노즐(20c) 및 하단 노즐(20d)은 핵연료 집합체(20)의 상단 및 하단에 설치되어 복수개의 핵연료 봉(20a)을 고정시킬 수 있다. 상단 노즐(20c)에는 복수개의 핵연료 집합체(20) 각각을 구별하기 위한 ID가 기재되어 있을 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 핵연료 감시 장치는 카메라(예: 도 1의 카메라(80))를 통해 핵연료 집합체(20)를 점검하기 위한 이미지를 획득할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 카메라를 통해 획득된 핵연료 집합체(20)의 이미지는 핵연료 집합체(20)의 일단(A1)에서 다른 일단(A2)까지 분할 촬영된 이미지일 수 있다. 예를 들어, 핵연료 집합체(20)의 이미지는 연료 이송 장치(예: 연료 이송 장치(50))에서 배출되는 핵연료 집합체(예: 도 1의 핵연료 집합체(23))가 분할 촬영된 이미지일 수 있다. 상기 분할 촬영된 이미지는, 예를 들어, 상기 배출되는 핵연료 집합체를 촬영한 비디오 이미지에서 분할된 이미지일 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 카메라를 통해 획득된 핵연료 집합체(20)의 이미지는 핵연료 집합체(20)의 각 측면(B1 내지 B4)이 독립적으로 촬영된 이미지일 수 있다. 예를 들어, 핵연료 집합체(20)의 이미지는 연료 이송 장치에서 배출되는 핵연료 집합체(20)의 일단(A1)에서 다른 일단(A2)까지 각 측면(B1 내지 B4)이 독립적으로 촬영된 이미지일 수 있다. 상기 독립적으로 촬영된 이미지는, 예를 들어, 복수대(예: 4대)의 카메라 각각에서 촬영된 이미지일 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 핵연료 감시 장치는 획득된 복수의 이미지 중, 지지격자(20b)가 포함된 이미지를 인식할 수 있다. 상기 인식된 이미지에 포함된 지지격자(20b)는 원자로(예: 도 1의 원자로(10)) 내의 고온 및 고압의 환경에서 핵분열 연쇄반응을 일으키는 핵연료 봉(20a)을 지지하고 있어, 손상이 빈번하게 발생되는 부분일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 핵연료 감시 장치는 상기 인식된 이미지를 이용하여 핵연료 집합체(20)에 발생된 손상을 점검하는 과정을 수행할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 핵연료 감시 장치는 상단 노즐(20c)의 이미지에 포함된 ID를 인식할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 핵연료 감시 장치는 상기 인식된 ID를 이용하여 복수의 핵연료 집합체의 이미지를 저장할 수 있다.

도 3은 일 실시 예에 따른 핵연료 감시 장치의 구성을 나타낸 도면이다.

도 3을 참조하면, 핵연료 감시 장치(100)는 통신 장치(110), 디스플레이(120), 메모리(130) 및 프로세서(140)를 포함할 수 있다. 그러나 도시된 구성 요소 모두가 필수 구성 요소인 것은 아니다. 도시된 구성 요소보다 많은 구성 요소에 의해 핵연료 감시 장치(100)가 구현될 수 있고, 그보다 적은 구성 요소에 의해서도 핵연료 감시 장치(100)가 구현될 수 있다.

통신 장치(110)는 외부 장치와 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 통신 장치(110)는 유선 또는 무선으로 네트워크와 연결되어 외부 장치와 통신을 수행할 수 있다. 여기서, 외부 장치는 카메라(예: 도 1의 카메라(80))일 수 있다.

통신 장치(110)는 다양한 유무선 통신 방법 중 하나를 지원하는 통신 모듈을 포함할 수 있다. 통신 모듈은 근거리 통신 모듈, 유선 통신 모듈일 수 있다.

디스플레이(120)는 각종 콘텐츠(예: 텍스트, 이미지, 아이콘, 심볼 등)을 표시할 수 있다. 디스플레이(120)는 액정 디스플레이(LCD), 발광 다이오드(LED) 디스플레이, 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이, 또는 마이크로 전자기계 시스템(microelectromechanical systems(MEMS)) 디스플레이, 또는 전자종이(electronic paper) 디스플레이를 포함할 수 있다. 디스플레이(160)는 터치 스크린을 포함할 수 있다. 디스플레이(160)는 터치 스크린을 통해 전자 펜 또는 사용자의 신체의 일부를 이용한 터치, 제스쳐, 근접, 또는 호버링 입력을 수신할 수 있다.

메모리(130)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(SD, XD 메모리 등), 램(RAM; Random Access Memory), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(ROM; Read-Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory) 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.

메모리(130)는 핵연료 집합체(예: 도 1의 핵연료 집합체(20))를 점검하기 위한 과정을 수행하기 위한 적어도 하나의 프로그램을 저장할 수 있다. 메모리(130)에 저장된 적어도 하나의 프로그램은 기능에 따라 복수 개의 모듈들로 분류될 수 있다.

메모리(130)는 획득된 핵연료 집합체의 이미지를 저장하기 위한 저장 공간을 포함할 수 있다. 상기 저장 공간의 이미지는 핵연료 집합체 별로 구분되어 저장될 수 있다.

프로세서(140)는 핵연료 감시 장치(100)의 전체적인 동작을 제어하며, CPU 등과 같은 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 프로세서(140)는 각 기능에 대응되는 특화된 프로세서를 적어도 하나 포함하거나, 하나로 통합된 형태의 프로세서일 수 있다.

프로세서(140)는 메모리(130)에 저장된 프로그램을 실행시키거나, 메모리(130)에 저장된 데이터 또는 파일을 읽어오거나, 새로운 파일을 메모리(130)에 저장할 수도 있다. 또한, 프로세서(140)는 메모리(130)에 저장된 명령어들을 실행할 수 있다. 이에 따라, 프로세서(140)는 이하의 동작을 수행할 수 있다.

프로세서(140)의 명령어 실행에 의해 수행되는 동작은 핵연료 감시 장치(100)의 동작으로 이해될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 프로세서(140)는 원자력 발전을 위한 원자로(예: 도 1의 원자로(10))에서 인출된 핵연료 집합체(예: 핵연료 집합체(23))의 적어도 일부가 촬영된 복수의 이미지를 획득할 수 있다. 상기 획득된 복수의 이미지는, 예를 들어, 원자로에서 인출된 핵연료 집합체를 모니터링하기 위해 설치된 카메라(예: 도 1의 카메라(80))을 통해 촬영된 이미지일 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 프로세서(140)는 연료 이송 장치(예: 연료 이송 장치(50))에 의해 원자로에서 인출된 핵연료 집합체가 상기 연료 이송 장치로부터 배출되어 저장 수조(예: 저장 수조(30))에 저장되는 과정에서 촬영된 복수의 이미지를 획득할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(140)는 상기 배출되는 핵연료 집합체의 일단에서 다른 일단까지 분할 촬영된 복수의 이미지를 획득할 수 있다. 다시 말해, 프로세서(140)는 연료 이송 장치로부터 배출되기 시작하는 일단에서, 마지막으로 배출된 다른 일단까지 순차적으로 분할 촬영된, 핵연료 집합체의 복수의 이미지를 획득할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 프로세서(140)는 연료 이송 장치로부터 배출된 핵연료 집합체의 측면이 촬영된 복수의 이미지를 획득할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(140)는 핵연료 집합체의 일단에서 다른 일단까지, 각 측면이 독립적으로 촬영된 복수의 이미지를 획득할 수 있다. 상기 독립적으로 촬영된 각 측면의 복수의 이미지는, 예를 들어, 핵연료 집합체의 일단에서 다른 일단까지 분할 촬영된 이미지일 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 프로세서(140)는 연료 이송 장치로부터 배출된 핵연료 집합체의 비디오 이미지로부터 상기 복수의 이미지를 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(140)는 상기 배출되는 핵연료 집합체가 연속적으로 촬영된 비디오 이미지를 획득할 수 있다. 상기 획득된 비디오 이미지는, 예를 들어, 상기 배출되는 핵연료 집합체의 일단에서 다른 일단까지 순차적으로 촬영된 복수의 이미지를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(140)는 비디오 이미지를 분할하여 상기 배출되는 핵연료 집합체의 일단에서 다른 일단까지의 복수의 이미지를 획득할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 프로세서(140)는 상기 획득된 복수의 이미지 중, 핵연료 집합체의 지정된 부분이 포함된 적어도 하나의 이미지를 인식할 수 있다. 상기 지정된 부분은, 예를 들어, 핵연료 집합체의 복수의 핵연료 봉을 지지하기 위한 지지격자(예: 도 2의 지지격자(20b))일 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 프로세서(140)는 이미지 상에서 핵연료 집합체의 지정된 부분을 인식하기 위해, 상기 획득된 복수의 이미지를 전처리할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(140)는 복수의 이미지의 픽셀 데이터를 이진화 데이터로 변환할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 프로세서(140)는 복수의 이미지를 그레이 스케일(Gray Scale)로 변환할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(140)는 복수의 이미지에 포함된 3차원 배열의 RGB 데이터를 2차원 배열의 그레이 스케일 데이터로 변환할 수 있다. 그레이 스케일 변환된 이미지에 대해서는 도 5에 더 자세히 설명하겠다.

일 실시 예에 따르면, 프로세서(140)는 상기 그레이 스케일 변환된 이미지의 픽셀 데이터를 이진화 데이터로 변환할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(140)는 이진화 데이터로 변환하기 위한 한곗값을 결정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(140)는 그레이 스케일 변환된 이미지의 픽셀 데이터에 기초하여, 그레이 레벨 스레시홀드(Gray Level Threshold)를 결정할 수 있다. 상기 그레이 레벨 스레시홀드는, 예를 들어, 이미지 상의 배경과 핵연료 집합체를 구분할 수 있는 값일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(140)는 상기 결정된 한곗값을 기준으로, 그레이 스케일 변환된 이미지의 픽셀 데이터를 이진화 데이터로 변환할 수 있다. 도에 대해서는 도 6a 및 6b에서 더 자세히 설명하겠다.

일 실시 예에 따르면, 프로세서(140)는 상기 획득된 복수의 이미지 각각에서 지정된 영역의 이미지를 추출할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(140)는 지정된 크기(예: 1280 X 720 픽셀)의 복수의 이미지 각각에서 지정된 영역의 이미지를 추출할 수 있다. 상기 추출된 이미지는, 예를 들어, 상기 지정된 크기의 이미지 상에서의 동일 영역으로부터 추출된 이미지일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 복수의 이미지 상의 지정된 영역은 핵연료 집합체의 지지격자가 포함될 수 있는 영역일 수 있다. 예를 들어, 상기 지정된 영역은 지지격자(또는, 지지격자의 일측면)의 전체가 포함될 수 있는 영역일 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 프로세서(140)는 상기 지정된 크기의 이미지 상에서 동일한 영역의 이미지를 추출하기 위해 이미지 마스크를 이용할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(140)는 복수의 이미지 각각에 지정된 이미지 마스크를 적용하여 상기 지정된 영역의 이미지를 추출할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 프로세서(140)는 그레이 스케일로 변환된 이미지에 이미지 마스크를 적용할 수 있다. 다시 말해, 프로세서(140)는 획득된 복수의 이미지를 그레이 스케일로 변환한 후, 이미지 마스크를 적용할 수 있다. 이에 따라, 이진화 데이터로 변환하는 과정의 처리 속도를 향상시킬 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 프로세서(140)는 상기 복수의 이미지를 그레이 스케일로 변환하기 전, 이미지 마스크를 적용하여 전처리 과정 전체의 속도를 향상시킬 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 프로세서(140)는 전처리된 이미지에 기초하여, 핵연료 집합체의 지지격자가 포함된 이미지를 인식할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(140)는 이진화된 이미지의 픽셀 데이터에 기초하여, 지지격자가 포함된 이미지를 인식할 수 있다. 상기 인식된 이미지는, 예를 들어, 지지격자(또는, 지지격자의 일측면)의 전체가 포함된 이미지일 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 프로세서(140)는 전처리된 이미지에서의 관심 영역(Region of Interesting, ROI)의 픽셀 데이터를 획득할 수 있다. 상기 관심 영역은, 예를 들어, 지지격자가 포함된 이미지를 인식하기 위한 영역일 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 프로세서(140)는 지지격자가 포함된 이미지를 인식하기 위한 관심 영역을 설정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(140)는 지정된 형식으로 변환된 이미지의 픽셀 라인을 관심 영역으로 설정할 수 있다. 상기 픽셀 라인은, 예를 들어, 이미지 상에 복수의 행(行)과 열(列) 배열된 픽셀의 지정된 행(또는, 열)일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(140)는 하나의 행을 포함하는 픽셀 라인을 관심 영역으로 설정할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(140)는 지지격자의 전체가 포함된 이미지를 인식하기 위한 관심 영역을 설정할 수 있다. 예를 들어, 지지격자의 전체가 포함된 이미지를 인식하기 위한 픽셀 라인을 설정할 수 있다. 관심 영역으로 설정된 픽셀 라인에 대해서는 도 6a 및 6b에서 더 자세히 설명하겠다.

일 실시 예에 따르면, 프로세서(140)는 전처리된 이미지로부터 상기 설정된 관심영역의 픽셀 데이터를 획득할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(140)는 관심 영역의 픽셀의 프로파일 데이터를 획득할 수 있다. 상기 프로파일 데이터는, 예를 들어, 픽셀의 위치에 따른 값의 분포를 나타낸 데이터일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(140)는 관심 영역으로 설정된 픽셀 라인의 프로파일 데이터를 획득할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 프로세서(140)는 상기 획득된 관심 영역의 픽셀 데이터에 기초하여, 핵연료 집합체의 지지격자가 포함된 이미지를 인식할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(140)는 이미지의 픽셀 라인의 프로파일 데이터에 기초하여, 지지격자가 포함된 이미지를 인식할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 프로세서(140)는 상기 획득된 픽셀 데이터에 기초하여, 전처리된 이미지에 포함된 적어도 하나의 엣지(edge)를 검출할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(140)는 서로 이웃하는 픽셀 값이 지정된 범위 이상인 부분을 엣지로 검출할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(140)는 이진화된 이미지의 서로 이웃하는 픽셀 값이 상이한 부분을 엣지로 검출할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 프로세서(140)는 상기 검출된 엣지의 개수가 지정된 개수 이하인 경우, 상기 변환된 이미지에 대응되는 원본 이미지를 상기 지지격자가 포함된 이미지로 인식할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(140)는 엣지의 개수가 10개이하인 경우, 원본 이미지를 지지격자가 포함된 이미지로 인식할 수 있다. 상기 원본 이미지는, 예를 들어, 전처리 전의 이미지일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 엣지의 지정된 개수는 핵연료 집합체에 포함된 핵연료 봉의 개수에 기초하여 결정될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 프로세서(140)는 지정된 이미지에서 픽셀 데이터를 획득하기 위한 관심 영역이 변경되도록 설정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(140)는 핵연료 집합체의 노즐(예: 도 2의 상단 노즐(10c) 및 하단 노즐(10d))이 포함된 이미지에서 관심 영역이 변경되도록 설정할 수 있다. 상기 노즐이 포함된 이미지는, 예를 들어, 엣지를 검출하는 과정에서 인식된 지지격자가 포함된 이미지로 오인식될 수 있다. 이에 따라, 오인식을 피하기 위해 설정된 관심 영역에 노즐의 적어도 일부가 포함되는 이미지에서, 상기 관심 영역을 노즐이 포함되지 않은 영역으로 변경될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 관심 영역이 변경되는 이미지, 및 변경되는 위치는 핵연료 집합체의 비디오 이미지에 기초하여 결정될 수 있다. 노즐이 포함된 이미지는 핵연료 집합체의 비디오 이미지의 지정된 프레임이 분할된 이미지일 수 있다. 상기 지정된 프레임에서의 노즐의 위치도 지정되어 있을 수 있다. 이에 따라, 관심 영역이 변경되는 이미지, 및 변경되는 위치가 상기 비디오 이미지에 기초하여 결정될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 프로세서(140)는 지지격자가 포함된 것으로 인식된 적어도 하나의 이미지를 메모리(130)에 저장할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(140)는 핵연료 집합체 별로 상기 인식된 적어도 하나의 이미지를 저장할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(140)는 획득된 복수의 이미지를 통해 인식된 ID를 이용하여, 핵연료 집합체 별로 상기 인식된 적어도 하나의 이미지를 저장할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(140)는 지지격자의 위치 및 측면 별로 상기 인식된 적어도 하나의 이미지를 저장할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(140)는 핵연료 집합체의 각 측면 별로, 각 위치의 지지격자가 포함된 복수의 이미지를 저장할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 프로세서(140)는 디스플레이(120)를 통해 상기 저장된 적어도 하나의 이미지를 제공할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(140)는 연료 이송 장치로부터 배출되는 핵연료 집합체가 연속적으로 촬영된 비디오 이미지와 함께, 지지격자가 인식된 핵연료 집합체의 각 측면의 이미지를 제공할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 프로세서(140)는 상기 저장된 적어도 하나의 이미지를 이용하여 핵연료 집합체의 지지격자에 발생된 손상을 검출할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(140)는 전처리된 이미지의 픽셀 라인의 프로파일 데이터에 기초하여, 지지격자의 손상을 검출할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(140)는 메모리(130)에 저장된 핵연료 집합체의 이미지 데이터베이스(database, DB)를 이용하여 픽셀 라인의 프로파일 데이터 상의 손상 패턴을 학습(또는, 딥러닝(deep learning))할 수 있다. 이에 따라, 획득된 이미지 전체에서 핵연료 집합체의 손상을 검출하는 것에 비해 용이하게 손상을 검출 및, 검출을 위한 손상 패턴을 학습할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(140)는 지지격자의 손상이 인식된 경우, 알림 및 경보를 발생시킬 수 있다.

도 4a 및 4b는 일 실시 예에 따른 핵연료 감시 장치의 동작을 나타낸 순서도이다.

도 4a를 참조하면, 핵연료 감시 장치(예: 도 1의 핵연료 감시 장치(100))는 원자로(예; 도 1의 원자로(10))에서 인출된 핵연료 집합체(예: 도 1의 핵연료 집합체(23))를 점검하기 위한 이미지를 제공할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, S410 단계에서, 핵연료 감시 장치는 연료 이송 장치(예: 도 1의 연료 이송 장치(50))로부터 배출되는 핵연료 집합체를 촬영한 복수의 이미지를 획득할 수 있다. 예를 들어, 핵연료 감시 장치는 상기 배출되는 핵연료 집합체의 적어도 일부가 촬영된 복수의 이미지를 획득할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, S411 단계에서, 핵연료 감시 장치는 연료 이송 장치로부터 배출되는 핵연료 집합체를 연속적으로 촬영한 비디오 이미지를 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, S413 단계에서, 핵연료 감시 장치는 상기 획득된 비디오 이미지의 프레임을 분할할 수 있다. 이에 따라, 핵연료 감시 장치는 상기 배출된 핵연료 집합체의 복수의 이미지를 획득할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, S420 단계에서, 핵연료 감시 장치는 상기 획득된 복수의 이미지를 전처리할 수 있다. 예를 들어, 핵연료 감시 장치는 복수의 이미지의 픽셀 데이터를 이진화 데이터로 변환할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, S421 단계에서, 핵연료 감시 장치는 이미지 마스크가 적용된 이미지를 그레이 스케일 변환할 수 있다. 예를 들어, 핵연료 감시 장치는 RGB 색상의 이미지를 그레이 스케일의 이미지로 변환할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, S423 단계에서, 핵연료 감시 장치는 상기 그레이 스케일 변환된 이미지에 이미지 마스크를 적용할 수 있다. 예를 들어, 핵연료 감시 장치는 지정된 이미지 마스크를 이용하여, 지정된 크기의 복수의 이미지 상에서 동일한 영역의 이미지를 추출할 수 있다. 상기 추출되는 영역은, 예를 들어, 지지격자의 전체가 포함될 수 있는 영역일 수 있다.

일 실시 예에 따르면, S425 단계에서, 핵연료 감시 장치는 상기 이미지 마스크가 적용된 이미지의 픽셀 데이터를 이진화 데이터로 변환할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, S430 단계에서, 핵연료 감시 장치는 전치리된 복수의 이미지 중, 핵연료 집합체의 지지격자가 포함된 이미지를 인식할 수 있다. 예를 들어, 핵연료 감시 장치는 지지격자의 전체가 포함된 이미지를 인식할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, S431 단계에서, 핵연료 감시 장치는 전처리된 이미지 상에서의 관심 영역을 설정할 수 있다. 예를 들어, 핵연료 감시 장치는 지지격자의 전체가 포함된 이미지를 인식하기 위한 픽셀 라인을 관심 영역으로 설정할 수 있다. 상기 픽셀 라인은, 예를 들어, 이미지 상의 하나의 행의 픽셀을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, S433 단계에서, 핵연료 감시 장치는 전처리된 복수의 이미지로부터 상기 설정된 관심 영역의 픽셀 데이터를 획득할 수 있다. 예를 들어, 핵연료 감시 장치는 관심 영역으로 설정된 픽셀 라인의 프로파일 데이터를 획득할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, S440 단계에서, 핵연료 감시 장치는 상기 획득된 괌심 영역의 픽셀 데이터에 기초하여, 핵연료 집합체의 지지격자가 포함된 이미지를 인식할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 핵연료 감시 장치는 관심 영역의 픽셀 데이터에 기초하여, 전처리된 이미지에 포함된 적어도 하나의 엣지를 검출할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 핵연료 감시 장치는 상기 검출된 엣지의 개수가 지정된 개수 이하인 경우(YES), 전처리된 이미지에 대응되는 원본 이미지를 지지격자가 포함된 이미지로 인식할 수 있다. 상기 원본 이미지는, 예를 들어, 전처리 전의 이미지일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 핵연료 감시 장치는 상기 인식된 엣지의 개수가 지정된 개수를 초과한 경우(NO), 원본 이미지에 지지격자가 포함되지 않은 것으로 인식하고, 핵연료 집합체의 이미지를 획득하는 단계(S413)로 회귀할 수 있다. 상기 지정된 개수는, 예를 들어, 10개일 수 있다.

일 실시 예에 따르면, S450 단계에서, 핵연료 감시 장치는 S413 단계에서 획득한 복수의 이미지를 통해, 핵연료 집합체 별로 데이터베이스를 생성할 수 있다. 상기 데이터베이스는, 예를 들어, 핵연료 감시 장치의 메모리(예: 도 3의 메모리(130))에 구현될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, S451 단계에서, 핵연료 감시 장치는 획득된 복수의 이미지를 통해 인식된 핵연료 집합체의 ID를 인식할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, S453 단계에서, 핵연료 감시 장치는 상기 인식된 ID를 이용하여 핵연료 집합체 별로 폴더를 생성할 수 있다. 상기 생성된 폴더는, 예를 들어, 핵연료 집합체의 측면 별로 복수의 하위 폴더를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, S460 단계에서, 핵연료 감시 장치는 상기 생성된 데이터베이스에 핵연료 집합체에 지지격자가 포함된 이미지를 저장할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, S470 단계에서, 핵연료 감시 장치는 상기 저장된 이미지를 관리자에게 제공할 수 있다. 이에 따라, 관리자는 핵연료 집합체의 손상을 용이하게 확인할 수 있다.

도 4b를 참조하면, 핵연료 감시 장치는 핵연료 집합체의 지지격자를 포함하는 이미지를 제공하는 것을 넘어, 상기 저장된 이미지를 이용하여 지지격자에 발생된 손상을 검출할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, S470' 단계에서, 핵연료 감시 장치는 지지격자가 포함된 이미지를 이용하여 핵연료 집합체에 발생된 손상을 검출할 수 있다. 예를 들어, 핵연료 감시 장치는 전처리된 이미지의 픽셀 라인의 프로파일 데이터에 기초하여, 지지격자의 손상을 검출할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 핵연료 감시 장치는 핵연료 집합체의 이미지 데이터베이스를 이용하여 상기 손상 검출에 필요한 손상 패턴을 학습할 수 있다. 상기 손상 패턴은, 예를 들어, 픽셀 라인의 프로파일 데이터 상의 패턴일 수 있다.

일 실시 예에 따르면, S480 단계에서, 핵연료 감시 장치는 핵연료 집합체에 발생된 손상이 인식된 경우, 알림 및 경보를 발생시킬 수 있다.

일 실시 예에 따르면, S490 단계에서, 핵연료 감시 장치는 손상이 발생된 핵연료 집합체의 이미지를 저장할 수 있다. 예를 들어, 핵연료 감시 장치는 손상이 발생된 이미지를 별도로 저장할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 핵연료 감시 장치는 상기 저장된 이미지를 이용하여, 핵연료 집합체에 발생되는 손상의 패턴을 학습할 수 있다.

도 5는 일 실시 예에 따른 그레이 스케일(Gray Scale)로 변환된 핵연료 집합체의 이미지를 나타낸 도면이다.

도 5를 참조하면, 핵연료 감시 장치(예: 도 1의 핵연료 감시 장치(100))는 핵연료 집합체(예: 도 1의 핵연료 집합체(20))의 복수의 이미지를 그레이 스케일로 변환할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 핵연료 감시 장치는 카메라(예: 도 1의 카메라(80))를 통해 촬영된, 핵연료 집합체의 복수의 이미지를 획득할 수 있다. 상기 획득된 복수의 이미지는, 예를 들어, 3차원 배열의 RGB 데이터를 포함할 수 있다. 다시 말해, 복수의 이미지의 픽셀 값은 RGB 값을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 핵연료 감시 장치는 분할 촬영된 핵연료 집합체의 측면 이미지를 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 복수의 이미지는 지지격자(예: 도 2의 지지격자(20b))를 포함하지 않은 이미지 및 지지격자를 포함한 이미지를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 핵연료 감시 장치는 상기 획득된 복수의 이미지를 그레이 스케일로 변환할 수 있다. 상기 그레이 스케일로 변환된 (a) 및 (b) 이미지는, 예를 들어, 2차원 배열의 그레이 스케일 데이터를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, (a) 이미지는 지지격자를 포함하지 않는 이미지가 그레이 스케일 변환된 것일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, (a) 이미지는 핵연료 봉(510)(예: 도 1의 핵연료 봉(20a))만이 촬영된 이미지일 수 있다. 상기 이미지는 배열된 핵연료 봉(510) 사이로 배경(520)이 삽입되어 있을 수 있다. 핵연료 봉(510)은, 예를 들어, 그레이 색상으로 표시될 수 있다. 배경(520)은 블랙 색상으로 표시될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, (b) 이미지는 지지격자를 포함하는 이미지가 그레이 스케일로 변환된 것일 수 있다. 예를 들어, (b) 이미지는 지지격자의 일측면의 전체가 포함된 이미지가 그레이 스케일로 변환된 것일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, (b) 이미지는 핵연료 봉(510)에 지지격자(530)가 설치된 부분이 촬영된 이미지일 수 있다. 상기 이미지는 지지격자(530)가 설치된 부분에 배경(520)이 삽입되어 있지 않을 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 핵연료 감시 장치는 상기 그레이 스케일 변환된 이미지에 이미지 마스크를 적용할 수 있다. 예를 들어, 핵연료 감시 장치는 지정된 크기의 복수의 이미지 상에서 동일한 영역(R)의 이미지를 추출할 수 있다. 상기 추출된 영역은, 예를 들어, 지지격자(530)의 전체가 포함된 영역일 수 있다.

도 6a 및 6b는 일 실시 예에 따른 이진화된 핵연료 집합체의 이미지를 나타낸 도면이다.

도 6a를 참조하면, 핵연료 감시 장치(예: 도 1의 핵연료 감시 장치(100))는 그레이 스케일 변환된 이미지의 픽셀 데이터를 이진화 데이터로 변환할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 핵연료 감시 장치는 그레이 레벨 스레시홀드를 기준으로 그레이 스케일 변환된 이미지(예: 도 5의 (a) 및 (b) 이미지)의 픽셀 데이터를 이진화 데이터로 변환할 수 있다. 상기 그레이 레벨 스레시홀드는, 예를 들어, 핵연료 집합체의 구성(610,630) 및 배경(620)을 구분하기 위한 경계값으로, 핵연료 집합체의 구성(610,630)이 포함된 영역의 픽셀은 1 값을 가질 수 있고, 배경(620)이 포함된 영역의 픽셀은 0 값을 가질 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 그레이 스케일 변환된 이미지는 이미지 마스크가 적용되어 복수의 이미지 상에서 지정된 영역(예: 도 5의 동일한 영역(R))이 추출된 이미지일 수 있다.

일 실시 예에 따르면, (a) 이미지는 지지격자(예: 도 2의 지지격자(20b))를 포함하지 않는 이미지의 픽셀 데이터가 이진화 데이터로 변환된 이미지일 수 있다. (a) 이미지의 핵연료 봉(610)이 포함된 영역의 픽셀은, 예를 들어, 1 값을 가질 수 있고, 배경(620)이 포함된 영역의 픽셀은 0 값을 가질 수 있다. 이에 따라, 핵연료 봉(610)의 엣지(610a, 620a)가 명확하게 검출될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, (b) 이미지는 지지격자를 포함하는 이미지의 픽셀 데이터가 이진화 데이터로 변환된 이미지일 수 있다. 예를 들어, (b) 이미지는 지지격자의 일측면의 전체가 포함된 이미지의 픽셀 데이터가 이진화 데이터로 변환된 이미지일 수 있다. (b) 이미지의 핵연료 봉(610) 및 지지격자(630)가 포함된 영역의 픽셀은, 예를 들어, 1 값을 가질 수 있고, 배경(620)이 포함된 영역의 픽셀은 0 값을 가질 수 있다. 이에 따라, 지지격자(630)의 엣지(630a,630b)가 명확하게 검출될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 핵연료 감시 장치는 지지격자가 포함된 이미지를 인식하기 위한 관심 영역(ROI)를 설정할 수 있다. 예를 들어, 핵연료 감시 장치는 이진화된 이미지의 하나의 행을 포함하는 픽셀 라인을 관심 영역으로 설정할 수 있다. 상기 픽셀 라인은, 예를 들어, 지지격자의 일측면의 전체가 포함된 이미지를 인식할 수 있는 위치에 설정할 수 있다.

도 6b를 참조하면, 핵연료 감시 장치는 이진화된 이미지 상에 설정된 관심 영역(ROI)의 픽셀 데이터를 획득할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 핵연료 감시 장치는 지지격자가 포함되지 않은 (a) 이미지 상에 관심 영역(ROI)으로 설정된 픽셀 라인의 (a') 프로파일 데이터를 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, (a') 프로파일 데이터는 핵연료 봉(610)이 포함된 영역의 픽셀(ROI_610)에는 1 값이 분포되고, 배경(620)의 영역의 픽셀(ROI_620)에는 0 값이 분포된 데이터를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 핵연료 감시 장치는 지지격자가 포함된 (b) 이미지 상에 관심 영역(ROI)으로 설정된 픽셀 라인의 (b') 프로파일 데이터를 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, (b') 프로파일 데이터는 지지격자(630)가 포함된 영역의 픽셀(ROI_630)에는 1 값이 분포되고, 배경(620)의 영역의 픽셀(ROI_620)에는 0 값이 분포된 데이터를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 핵연료 감시 장치는 상기 획득된 픽셀 데이터에 기초하여, 이진화된 이미지에 포함된 엣지를 검출할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 핵연료 감시 장치는 (a') 프로파일 데이터 상에서 픽셀 값이 상이한 부분을 엣지로 검출할 수 있다. 예를 들어, 핵연료 감시 장치는 핵연료 봉(610)과 배경(620)의 픽셀(ROI_610, ROI_620)의 경계 부분(ROI_610a,ROI_610b)에서 핵연료 봉(610)의 엣지(610a,610b)를 검출할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 핵연료 감시 장치는 (b') 프로파일 데이터 상에서 픽셀 값이 상이한 부분을 엣지로 검출할 수 있다. 예를 들어, 핵연료 감시 장치는 배경(620)과 지지격자(630)의 픽셀(ROI_620,ROI_630)의 경계 부분(ROI_630a,ROI_630b))에서 지지격자(630)의 엣지(630a,630b)를 검출할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 핵연료 감시 장치는 상기 검출된 엣지의 개수가 지정된 개수 이하인 경우, 이진화된 이미지에 대응되는 원본 이미지를 지지격자를 포함한 이미지로 인식할 수 있다. 예를 들어, 핵연료 감시 장치는 검출된 엣지의 개수가 10개 이하이면, 지지격자를 포함한 이미지로 인식할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 핵연료 감시 장치는 (a') 프로파일 데이터를 통해 10개 초과하는 복수의 핵연료 봉의 엣지를 검출할 수 있다. 이에 따라, 핵연료 감시 장치는 (a) 이미지에 대응되는 원본 이미지에 지지격자가 포함되지 않은 것으로 판단할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 핵연료 감시 장치(b') 프로파일 데이터를 통해 10개 이하의 지지격자의 엣지를 검출할 수 있다. 이에 따라, 핵연료 감시 장치는 (b) 이미지에 대응되는 원본 이미지를 지지격자가 포함된 이미지로 인식할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 핵연료 감시 장치는 지지격자가 포함된 이미지를 저장할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 핵연료 감시 장치는 상기 저장된 이미지를 관리자에게 제공하거나, 손상 발생 여부를 판단하여 경고 및 알림을 발생시킬 수 있다.

도 7a 내지 7c는 일 실시 예에 따른 핵연료 집합체의 이미지를 사용자에게 제공하기 위한 UI(User Interface)를 나타낸 도면이다.

도 7a를 참조하면, 핵연료 감시 장치(예: 도 1의 핵연료 감시 장치(100))는 디스플레이(예: 도 2의 디스플레이(120))에 표시된 UI를 통해 핵연료 집합체(예: 도 1의 핵연료 집합체(20))의 비디오 이미지를 제공할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 핵연료 감시 장치는 UI를 통해 원자로(예: 도 1의 원자로(10))에서 인출된 핵연료 집합체를 점검하기 위한 상태 정보를 제공할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 핵연료 감시 장치는 UI를 통해 상기 인출되는 핵연료 집합체의 비디오 이미지(710)를 제공할 수 있다. 예를 들어, 핵연료 감시 장치는 핵연료 집합체의 각 측면에 연속적으로 촬영된 복수의 비디오 이미지(711,713,715,717)를 제공할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 핵연료 감시 장치는 동일한 위치에서의 각 측면(711,713,715,717)의 복수의 이미지를 제공할 수 있다. 예를 들어, 핵연료 감시 장치는 동일한 지지격자의 각 측면이 포함된 비디오 이미지를 제공할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 핵연료 감시 장치는 UI를 통해 상기 제공되는 비디오 이미지에 대한 정보(720)를 제공할 수 있다. 예를 들어, 핵연료 감시 장치는 현재 표시된 프레임, 재생 진행 상태 등에 대한 정보를 제공할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 핵연료 감시 장치는 UI를 통해 지지격자가 인식된 이미지의 저장 정보(730)를 제공할 수 있다. 예를 들어, 핵연료 감시 장치는 이미지 저장 경로, 저장 형식 등의 정보를 제공할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 핵연료 감시 장치는 UI를 통해 비디오 이미지 상에 제공되는 핵연료 집합체에 대한 정보(740)를 제공할 수 있다. 예를 들어, 핵연료 감시 장치는 핵연료 집합체의 ID, 재장전 진행 상태 등에 대한 정보를 제공할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 핵연료 감시 장치는 UI를 통해 이미지의 전처리 정보(750)를 제공할 수 있다. 예를 들어, 핵연료 감시 장치는 그레이 스케일 변환, 이미지 마스크, 이진화 데이터 변환 등에 대한 정보를 제공할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 핵연료 감시 장치는 UI에 포함된 재생 제어 버튼(760)을 통해 비디오 이미지의 재생을 제어하기 위한 사용자 입력을 수신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 핵연료 감시 장치는 UI에 포함된 이미지 설정 제어 버튼(770)을 통해 저장되는 이미지의 설정을 변경하기 위한 사용자 입력을 수신할 수 있다.

도 7b를 참조하면, 핵연료 감지 장치는 UI를 통해 전처리된 이미지의 프로파일 데이터(780)를 제공할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 핵연료 감지 장치는 UI를 통해 이진화된 이미지 상에 설정된 픽셀 라인의 프로파일 데이터(780)를 제공할 수 있다. 예를 들어, 핵연료 감지 장치는 각 측면의 프로파일 데이터(781,783,785,787)를 제공할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 핵연료 감지 장치는 동일한 지지격자의 각 측면이 촬영된 이미지의 프로파일 데이터(781,783,785,787)를 제공할 수 있다.

도 7c를 참조하면, 핵연료 감지 장치는 UI를 통해 지지격자가 포함된 것으로 인식된 이미지(790)를 제공할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 핵연료 감지 장치는 전처리된 이미지의 프로파일 데이터를 통해 지지격자를 포함하는 이미지를 인식할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 핵연료 감지 장치는 상기 인식된 이미지(790)를 제공할 수 있다. 예를 들어, 핵연료 감지 장치는 지지격자가 포함된 각 측면의 이미지(791,793,795,797)를 제공할 수 있다. 상기 각 측면의 이미지에 포함된 지지격자는, 예를 들어, 동일한 지지격자일 수 있다. 이에 따라, 관리자는 상기 제공된 이미지를 통해 지지격자에 발생한 손상을 확인할 수 있다.

도 8은 일 실시 예에 따른 핵연료 로드 사이의 이물질을 감지하는 동작을 나타낸 도면이다.

도 8을 참조하면, 핵연료 감시 장치(예: 도 1의 핵연료 감시 장치(100))는 핵연료 집합체(예: 핵연료 집합체(20))의 복수의 이미지를 통해 핵연료 봉(예: 도 2의 핵연료 봉(20a)) 사이에 존재하는 이물질을 검출할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 핵연료 감시 장치는 이진화된 이미지의 픽셀 라인의 프로파일 데이터에 기초하여, 핵연료 봉 사이의 간격을 확인할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 핵연료 감시 장치는 픽셀 라인의 프로파일 데이터 상에서 서로 이웃하는 픽셀 값이 상이한 부분을 핵연료 봉의 엣지로 검출할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 핵연료 감시 장치는 상기 검출된 엣지 사이의 간격을 통해 핵연료 봉 사이의 간격을 확인할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 핵연료 감시 장치는 상기 확인된 엣지 사이의 간격이 지정된 간격과 상이한 경우, 핵연료 봉 사이에 이물질이 존재하는 것으로 결정할 수 있다. 상기 핵연료 봉 사이의 이물질은, 예를 들어, 핵연료 봉의 엣지로 검출될 수 있다. 이에 따라, 검출된 엣지를 통해 확인된 핵연료 봉 사이의 간격이 설계상의 간격과 상이한 경우, 이물질이 존재하는 것으로 결정될 수 있다.

(a) 동작에서, 핵연료 감지 장치는 지정된 간격의 핵연료 봉 사이의 간격을 확인할 수 있다. 예를 들어, 핵연료 감지 장치는 460 픽셀 및 499 픽셀에서 검출된 핵연료 봉의 엣지를 통해 39 픽셀의 핵연료 봉 사이의 간격을 확인할 수 있다. 상기 39 픽셀의 간격은, 예를 들어, 설계 상의 지정된 간격일 수 있다. 이에 따라, 핵연료 감지 장치는 핵연료 봉 사이에 이물질이 존재하지 않는 것으로 결정할 수 있다.

(b) 동작에서, 핵연료 감지 장치는 지정된 간격 이하의 핵연료 봉 사이의 간격을 확인할 수 있다. 예를 들어, 핵연료 감지 장치는 336 픽셀 및 341 픽셀에서 검출된 핵연료 봉의 엣지를 통해 5 픽셀의 간격을 확인할 수 있다. 상기 5 픽셀의 간격은, 예를 들어, 지정된 간격 이하일 수 있다. 이에 따라, 핵연료 감지 장치는 핵연료 봉 사이에 존재하는, 지정된 간격보다 작은 이물질을 검출할 수 있다.

(c) 동작에서, 핵연료 감지 장치는 지정된 간격 이상의 핵연료 봉 사이의 간격을 확인할 수 있다. 예를 들어, 핵연료 감지 장치는 245 픽셀 및 423 픽셀에서 검출된 핵연료 봉의 엣지를 통해 178 픽셀의 간격을 확인할 수 있다. 상기 178 픽셀의 간격은, 예를 들어, 지정된 간격 이상일 수 있다. 이에 따라, 핵연료 감지 핵연료 봉 사이에 존재하는, 지정된 간격보다 큰 이물질을 검출할 수 있다.

도 9는 일 실시 예에 따른 핵연료를 감지하기 위한 방법을 나타낸 순서도이다.

일 실시 예에 따르면, S910 단계에서, 핵연료 감시 장치(예: 도 1의 핵연료 감시 장치(100))는 핵연료 집합체(예: 도 1의 핵연료 집합체(20))의 적어도 일부가 촬영된 복수의 이미지를 획득할 수 있다. 예를 들어, 핵연료 감시 장치는 연료 이송 장치(예: 도 1의 연료 이송 장치(50))에서 배출되는 핵연료 집합체의 일단에서 다른 일단까지 분할 촬영된 복수의 이미지를 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 핵연료 감시 장치는 핵연료 집합체의 각 측면이 독립적으로 촬영된 복수의 이미지를 획득할 수 있다. 예를 들어, 핵연료 감시 장치는 핵연료 집합체의 일단에서 다른 일단까지 각 측면을 독립적으로 분할 촬영된 복수의 이미지를 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 핵연료 감시 장치는 연료 이송 장치로부터 인출되는 핵연료 집합체를 촬영한 비디오 이미지로부터 복수의 이미지를 획득할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, S920 단계에서, 핵연료 감시 장치는 상기 획득된 복수의 이미지 중, 핵연료 집합체의 지지격자(예: 도 2의 지지격자(20b))가 포함된 이미지를 인식할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 핵연료 감시 장치는 복수의 이미지를 전처리할 수 있다. 예를 들어, 핵연료 감시 장치는 복수의 이미지의 픽셀 데이터를 이진화 데이터로 변환할 수 있다. 상기 이진화된 이미지는, 예를 들어, 그레이 스케일로 변환된 이미지의 픽셀 데이터가 이진화 데이터로 변환된 이미지일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 핵연료 감시 장치는 상기 그레이 스케일로 변환된 이미지에 지정된 이미지 마스크를 적용할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 핵연료 감시 장치는 상기 이미지 마스크가 적용된 이미지의 픽셀 데이터를 이진화 데이터로 변환할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 핵연료 감시 장치는 상기 전처리된 이미지를 이용하여 지지격자가 포함된 이미지를 인식할 수 있다. 예를 들어, 핵연료 감시 장치는 상기 이진화된 이미지의 픽셀 라인의 프로파일 데이터에 기초하여, 지지격자가 포함된 이미지를 인식할 수 있다. 예를 들어, 핵연료 감시 장치는 픽셀 라인의 프로파일 데이터를 통해 인식된 엣지가 지정된 개수 이하인 경우, 이진화된 이미지에 대응되는 원본 이미지를 지지격자가 포함된 이미지로 인식할 수 있다. 상기 원본 이미지는, 예를 들어, 전처리되기 전의 이미지일 수 있다.

일 실시 예에 따르면, S930 단계에서, 핵연료 감시 장치는 상기 인식된 이미지를 저장할 수 있다. 예를 들어, 핵연료 감시 장치는 핵연료 집합체 및 상기 핵연료 집합체의 각 측면 별로, 지지격자가 포함된 이미지를 저장할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, S940 단계에서, 핵연료 감시 장치는 상기 저장된 이미지를 사용자에게 제공할 수 있다. 예를 들어, 핵연료 감시 장치는 연료 이송 장치로부터 배출되는 핵연료 집합체의 비디오 이미지와 함께, 지지격자가 포함된 이미지를 제공할 수 있다.

도 1 내지 9 상에서 설명한 다양한 실시 예에 따른 핵연료 감시 장치는 핵연료 집합체의 복수의 이미지의 픽셀 데이터를 이진화 데이터로 변경하고, 이진화된 이미지의 픽셀 라인의 프로파일 데이터를 이용함으로써, 손상이 빈번하게 발생되는 지지격자가 포함된 이미지를 신속하게 인식할 수 있다. 그리고 핵연료 감시 장치는 인식된 이미지를 관리자에게 제공함으로써, 관리자의 핵연료 집합체의 점검을 용이하게 할 수 있다. 또한, 핵연료 감시 장치는 인식된 이미지 상에서 손상 패턴을 학습하고, 학습된 손상 패턴을 이용하여 핵연료 집합체 상의 손상을 인식함으로써, 인식된 손상에 대한 경보 및 알림을 발생시킬 수 있다.

본 개시에서 설명된 핵연료 감시 장치는 하드웨어 구성요소와 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 또한, 본 개시는, 핵연료 감시 장치의 동작 방법을 수행할 수 있도록 컴퓨터 판독가능 저장매체에 저장된 컴퓨터 프로그램 형태로 제공될 수 있다. 또한, 본 개시는, 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성가능하고, 컴퓨터 판독 가능 저장매체를 이용하여 이와 같은 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다.

이와 같은 컴퓨터 판독 가능 저장매체는 read-only memory (ROM), random-access memory (RAM), flash memory, CD-ROMs, CD-Rs, CD+Rs, CD-RWs, CD+RWs, DVD-ROMs, DVD-Rs, DVD+Rs, DVD-RWs, DVD+RWs, DVD-RAMs, BD-ROMs, BD-Rs, BD-R LTHs, BD-REs, 마그네틱 테이프, 플로피 디스크, 광자기 데이터 저장 장치, 광학 데이터 저장 장치, 하드 디스크, 솔리드-스테이트 디스크(SSD)일 수 있고, 명령어 또는 소프트웨어, 관련 데이터, 데이터 파일, 및 데이터 구조들을 저장할 수 있고, 프로세서나 컴퓨터가 명령어를 실행할 수 있도록 프로세서나 컴퓨터에 명령어 또는 소프트웨어, 관련 데이터, 데이터 파일, 및 데이터 구조들을 제공할 수 있는 어떠한 장치라도 될 수 있다.

본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가 진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

Claims (15)

1. 통신 장치;
   하나 이상의 명령어를 저장하는 메모리;
   상기 메모리에 저장된 상기 하나 이상의 명령어를 실행하는 프로세서;를 포함하고,
   상기 프로세서는, 상기 하나 이상의 명령어를 실행함으로써,
   원자력 발전을 위한 원자로에서 인출된 핵연료 집합체의 적어도 일부가 촬영된 복수의 이미지를 획득하고,
   상기 획득된 복수의 이미지 중, 상기 핵연료 집합체의 지지격자가 포함된 적어도 하나의 이미지를 인식하고,
   상기 인식된 적어도 하나의 이미지를 상기 메모리에 저장하고,
   상기 지지격자가 포함된 적어도 하나의 이미지를 인식하는 경우,
   상기 획득된 복수의 이미지를 그레이 스케일 변환하고,
   상기 그레이 스케일 변환된 이미지에 지정된 영역의 이미지가 추출되는 이미지 마스크를 적용하고 - 상기 지정된 영역은 상기 지지격자가 포함된 영역임 - ,
   상기 이미지 마스크가 적용된 이미지의 픽셀 데이터를 이진화 데이터로 변환하고,
   상기 이진화 데이터로 변환된 이미지에 기초하여, 상기 지지격자가 포함된 이미지를 인식하는, 핵연료 감시 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 프로세서는, 상기 하나 이상의 명령어를 실행함으로써,
   연료 이송 장치에 의해 원자로로부터 인출된 핵연료 집합체가 상기 연료 이송 장치로부터 배출되어 저장 수조에 저장되는 과정에서, 상기 배출되는 핵연료 집합체의 일단에서 다른 일단까지 분할 촬영된 복수의 이미지를 획득하는, 핵연료 감시 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 프로세서는, 상기 하나 이상의 명령어를 실행함으로써,
   상기 핵연료 집합체의 일단에서 다른 일단까지, 각 측면이 독립적으로 촬영된 복수의 이미지를 획득하는, 핵연료 감시 장치.
4. 제2항에 있어서,
   상기 프로세서는, 상기 하나 이상의 명령어를 실행함으로써,
   상기 배출되는 핵연료 집합체가 연속적으로 촬영된 비디오 이미지를 수신하고,
   상기 수신된 비디오 이미지의 각 프레임을 분할하여 상기 복수의 이미지를 획득하는, 핵연료 감시 장치.
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 제1항에 있어서,
   상기 프로세서는, 상기 하나 이상의 명령어를 실행함으로써,
   상기 변환된 이미지로부터 관심 영역의 픽셀 데이터를 획득하고,
   상기 획득된 픽셀 데이터에 기초하여, 상기 지지격자가 포함된 이미지를 인식하는, 핵연료 감시 장치.
10. 제9항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 하나 이상의 명령어를 실행함으로써,
    상기 변환된 이미지의 픽셀 라인을 관심 영역으로 설정하고,
    상기 변환된 이미지로부터 상기 설정된 관심 영역의 픽셀 라인의 프로파일 데이터를 획득하는, 핵연료 감시 장치.
11. 제9항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 하나 이상의 명령어를 실행함으로써,
    상기 획득된 픽셀 데이터에 기초하여, 상기 변환된 이미지에 포함된 적어도 하나의 엣지(edge)를 검출하고,
    상기 검출된 엣지의 개수가 지정된 개수 이하인 경우, 상기 변환된 이미지에 대응되는 원본 이미지를 상기 지지격자가 포함된 이미지로 인식하는 - 상기 원본 이미지는 상기 지정된 형식으로 변환되기 전의 이미지임 - , 핵연료 감시 장치.
12. 제9항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 하나 이상의 명령어를 실행함으로써,
    상기 변환된 이미지의 서로 이웃하는 픽셀 값이 지정된 범위 이상인 부분을 엣지로 검출하는, 핵연료 감시 장치.
13. 제9항에 있어서,
    디스플레이;를 더 포함하고,
    상기 프로세서는, 상기 하나 이상의 명령어를 실행함으로써,
    상기 디스플레이를 통해 상기 저장된 이미지를 제공하는, 핵연료 감시 장치.
14. 원자력 발전을 위한 원자로에서 인출된 핵연료 집합체의 적어도 일부가 촬영된 복수의 이미지를 획득하는 단계;
    상기 획득된 복수의 이미지 중, 상기 핵연료 집합체의 지지격자가 포함된 적어도 하나의 이미지를 인식하는 단계; 및
    상기 인식된 적어도 하나의 이미지를 메모리에 저장하는 단계;를 포함하고,
    상기 지지격자가 포함된 적어도 하나의 이미지를 인식하는 단계는,
    상기 획득된 복수의 이미지를 그레이 스케일 변환하는 단계;
    상기 그레이 스케일 변환된 이미지에 지정된 영역의 이미지가 추출되는 이미지 마스크를 적용하는 단계 - 상기 지정된 영역은 상기 지지격자가 포함된 영역임 - ;
    상기 이미지 마스크가 적용된 이미지의 픽셀 데이터를 이진화 데이터로 변환하는 단계; 및
    상기 이진화 데이터로 변환된 이미지에 기초하여, 상기 지지격자가 포함된 이미지를 인식하는 단계;를 포함하는, 핵연료 감시 장치의 제어 방법.
15. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장되고, 하나 이상의 프로세서에 의해 실행되도록 구성되는 컴퓨터 프로그램에 있어서, 상기 컴퓨터 프로그램은,
    원자력 발전을 위한 원자로에서 인출된 핵연료 집합체의 적어도 일부가 촬영된 복수의 이미지를 획득하는 명령어;
    상기 획득된 복수의 이미지 중, 상기 핵연료 집합체의 지지격자가 포함된 적어도 하나의 이미지를 인식하는 명령어; 및
    상기 인식된 적어도 하나의 이미지를 메모리에 저장하는 명령어;를 포함하고,
    상기 지지격자가 포함된 적어도 하나의 이미지를 인식하는 명령어는,
    상기 획득된 복수의 이미지를 그레이 스케일 변환하는 명령어;
    상기 그레이 스케일 변환된 이미지에 지정된 영역의 이미지가 추출되는 이미지 마스크를 적용하는 명령어 - 상기 지정된 영역은 상기 지지격자가 포함된 영역임 - ;
    상기 이미지 마스크가 적용된 이미지의 픽셀 데이터를 이진화 데이터로 변환하는 명령어; 및
    상기 이진화 데이터로 변환된 이미지에 기초하여, 상기 지지격자가 포함된 이미지를 인식하는 명령어;를 포함하는, 핵연료 감시 장치에서 실행되는 컴퓨터 프로그램.