JPH11326580A

JPH11326580A - シュラウド自動検査装置

Info

Publication number: JPH11326580A
Application number: JP10150803A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Aikawa; 徹郎相川; Makoto Ochiai; 誠落合; Junichi Takabayashi; 順一高林; Koji Murakami; 功治村上; Masuo Kurata; 益夫倉田; Ichiro Furumura; 一朗古村; Takashi Butsuen; 隆仏円; Shigetoshi Kan; 茂利貫; Yoshishige Sakurai; 善茂桜井
Original assignee: Toshiba Engineering Corp; Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Engineering Corp; Toshiba Corp
Priority date: 1998-05-15
Filing date: 1998-05-15
Publication date: 1999-11-26

Abstract

(57)【要約】【課題】連続的に取り込まれるシュラウドの映像から
傷や割れなどの欠陥を自動的に検出し、検出された欠陥
箇所をさらに詳細な立体形状で検出できるシュラウド自
動検査装置を提供することである。【解決手段】シュラウド２の表面上でセンシング装置
３を移動させて映像信号を撮影し、検査情報記録装置に
記憶すると共に画像処理装置に入力する。画像処理装置
ではシュラウドに傷や割れの欠陥の恐れのある部分の立
体形状を演算し、探傷装置９ではさらに探傷信号を発信
して欠陥の詳細な立体形状を演算する。そして、これら
の演算結果は、検査情報記録装置１０で記憶される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、原子力発電設備に
おけるシュラウドの非破壊検査を行うためのシュラウド
自動検査装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】原子力発電プラントでは安全性および信
頼性の維持を図るために定期的に各種機器の検査作業が
行われている。原子炉のシュラウドの検査にあたって
は、非破壊検査が行われる。すなわち、従来のシュラウ
ドの検査は、ＴＶカメラでシュラウド表面の状態を映像
として撮影し、その映像を熟練検査員が目視して傷や割
れなどの欠陥の有無を判定している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、目視による判
定では人間の五感に依存することになるので、その判定
基準を画一的に評価することは困難である。すなわち、
従来の目視による検査方法では、検査対象の定量的な評
価および詳細な形状計測ができない。このことから、コ
ンピュータなどを用いて定量的に評価するシステムが求
められている。

【０００４】本発明は、連続的に取り込まれるシュラウ
ドの映像から傷や割れなどの欠陥を自動的に検出し、検
出された欠陥箇所をさらに詳細な立体形状で検出できる
シュラウド自動検査装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係わる
シュラウド自動検査装置は、移動台車に取り付けられ原
子炉のシュラウド表面を移動して傷や割れの欠陥を検出
するセンシング装置と、前記センシング装置からの映像
信号に基づいて画像処理し前記欠陥の恐れがあるときは
その部分の立体形状を演算する画像処理装置と、前記画
像処理装置で前記欠陥の恐れがあると判定されたときは
前記センシング装置から探傷信号を発信しその探傷信号
により生起される探傷検出信号に基づいて前記欠陥の詳
細な立体形状を演算する探傷装置と、前記センシング装
置からの映像信号、前記画像装置および前記探傷装置で
演算された立体形状を記録する検査情報記録装置とを備
えたことを特徴とする。

【０００６】請求項１の発明に係わるシュラウド自動検
査装置では、シュラウドの表面上でセンシング装置を移
動させて映像信号を撮影し、検査情報記録装置に記憶す
ると共に画像処理装置に入力する。画像処理装置ではシ
ュラウドに傷や割れの欠陥の恐れのある部分の立体形状
を演算し、探傷装置ではさらに探傷信号を発信して欠陥
の詳細な立体形状を演算する。そして、これらの演算結
果は、検査情報記録装置で記憶される。

【０００７】請求項２の発明に係わるシュラウド自動検
査装置は、請求項１に記載のシュラウド自動検査装置に
おいて、前記センシング装置は、映像信号を得るための
２次元カメラと３次元カメラを有し、探傷検出信号を得
るための超音波探触子とレーザ装置とを有し、前記画像
処理装置は、前記２次元カメラの映像を画像処理して欠
陥の恐れがあるか否かを判定し欠陥の恐れがあるとき
は、前記３次元カメラの映像から立体形状を演算し、前
記探傷装置は前記超音波探触子または前記レーザ装置か
らの探傷検出信号に基づいて立体形状を演算するように
したことを特徴とする。

【０００８】請求項２の発明に係わるシュラウド自動検
査装置では、請求項１に記載のシュラウド自動検査装置
の作用に加え、センシング装置の２次元カメラの映像を
画像処理して欠陥の恐れがあるか否かを判定し、欠陥の
恐れがあるときは３次元カメラの映像から立体形状を演
算する。一方、探傷装置は超音波探触子またはレーザ装
置からの探傷検出信号に基づいて立体形状を演算する。

【０００９】請求項３の発明に係わるシュラウド自動検
査装置は、請求項１に記載のシュラウド自動検査装置に
おいて、前記画像処理装置は、２次元カメラの映像信号
を標本・量子化して８ビットのディジタル量に変換し、
その変換した画像の線成分を強調処理して濃淡領域を２
値化分割し、対象となる処理領域を抽出して領域の面積
や縦横比を計測することにより欠陥の恐れの箇所を検出
するようにしたことを特徴とする。

【００１０】請求項３の発明に係わるシュラウド自動検
査装置では、請求項１に記載のシュラウド自動検査装置
の作用に加え、画像処理装置においては、２次元カメラ
の映像信号をディジタル量に変換し、対象となる処理領
域を抽出して領域の面積や縦横比を計測することにより
欠陥の恐れの箇所を検出する。

【００１１】請求項４の発明に係わるシュラウド自動検
査装置は、請求項１に記載のシュラウド自動検査装置に
おいて、前記画像処理装置は、前記欠陥の恐れの箇所に
対して前記３次元カメラで異なる角度からみた２枚の映
像を撮影しその撮影した映像をディジタル量に変換し、
画像の雑音成分を除去する平滑化処理を行い、２枚のデ
ィジタル画像における各画素の濃淡差分値を演算し一定
範囲内から対応点を検索し、三角測量の原理により対応
点のＸ，Ｙ座標値から深さ情報を計測し立体形状を演算
するようにしたことを特徴とする。

【００１２】請求項４の発明に係わるシュラウド自動検
査装置では、請求項１に記載のシュラウド自動検査装置
の作用に加え、画像処理装置においては、３次元カメラ
の２枚の映像をディジタル量に変換し、２枚のディジタ
ル画像における各画素の一定範囲内から対応点を検索
し、三角測量の原理により対応点のＸ，Ｙ座標値から深
さ情報を計測し立体形状を演算する。

【００１３】請求項５の発明に係わるシュラウド自動検
査装置は、請求項１に記載のシュラウド自動検査装置に
おいて、前記センシング装置は、超音波の送受信が可能
な振動子を一列に配置したリニアアレイ型の超音波探触
子と超音波の偏向および集束のための電子回路を制御す
るアレイコントローラとを有し、前記探傷装置は、前記
超音波探触子からの検出信号に基づいて前記シュラウド
の形状を立体化した画像を演算し、水中にある表面開口
および内在欠陥を検出するようにしたことを特徴とす
る。

【００１４】請求項５の発明に係わるシュラウド自動検
査装置では、請求項１に記載のシュラウド自動検査装置
の作用に加え、探傷装置においては、リニアアレイ型の
超音波探触子からの検出信号に基づいてシュラウドの形
状を立体化した画像を演算し、水中にある表面開口およ
び内在欠陥を検出する。

【００１５】請求項６の発明に係わるシュラウド自動検
査装置は、請求項１に記載のシュラウド自動検査装置に
おいて、前記センシング装置は、超音波の送信用探触子
と受信用探触子とをある間隔をおいて向かい合わせて配
置した超音波探触子を有し、前記探傷装置は、前記送信
用探触子から放射された超音波が欠陥の先端で回折およ
び散乱する現象を利用し、超音波の伝搬時間から欠陥の
深さを測定および立体化した画像を演算し、水中にある
表面開口および内在欠陥を検出するようにしたことを特
徴とする。

【００１６】請求項６の発明に係わるシュラウド自動検
査装置では、請求項１に記載のシュラウド自動検査装置
の作用に加え、探傷装置においては、送信用探触子から
放射された超音波の伝搬時間から欠陥の深さを測定およ
び立体化した画像を演算し、水中にある表面開口および
内在欠陥を検出する。

【００１７】請求項７の発明に係わるシュラウド自動検
査装置は、請求項１に記載のシュラウド自動検査装置に
おいて、前記センシング装置は、検査対象物であるシュ
ラウドの表面にレーザ光を照射し弾性波を発生させる照
射用レーザ装置と、前記シュラウド内部を伝搬した弾性
波を検出するための計測用レーザ装置およびレーザ光検
出器とを有し、前記探傷装置は、前記レーザ光検出器で
受光したレーザ信号と前記照射用レーザ装置のレーザ照
射位置に基づいて欠陥の形状を立体化した画像を演算
し、気中にあるシュラウドの微細欠陥を非接触で検出す
るようにしたことを特徴とする。

【００１８】請求項７の発明に係わるシュラウド自動検
査装置では、請求項１に記載のシュラウド自動検査装置
の作用に加え、探傷装置においては、検査対象物である
シュラウドの表面にレーザ光を照射し弾性波を発生さ
せ、レーザ光検出器で受光したレーザ信号と照射用レー
ザ装置のレーザ照射位置に基づいて欠陥の形状を立体化
した画像を演算し、気中にあるシュラウドの微細欠陥を
非接触で検出する。

【００１９】請求項８の発明に係わるシュラウド自動検
査装置は、請求項１に記載のシュラウド自動検査装置に
おいて、前記検査情報記録装置に保存された検査結果を
記録媒体を介して入力し、自動的に報告書を作成する検
査報告書作成装置を備えたことを特徴とする。

【００２０】請求項８の発明に係わるシュラウド自動検
査装置では、請求項１に記載のシュラウド自動検査装置
の作用に加え、前記検査情報記録装置に保存された検査
結果は記録媒体を介して検査報告書作成装置に入力さ
れ、検査報告書作成装置により自動的に報告書が作成さ
れる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。図１は本発明の実施の形態に係わるシュラウド自
動検査装置の構成図である。

【００２２】図１において、移動台車１は検査対象であ
るシュラウド２の壁面に沿って上下左右に移動する駆動
機構であり、垂直脚にセンシング装置３を装備してい
る。センシング装置３は目視点検機構と超音波深傷機構
があり、目視点検機構は撮像系に２次元カメラと３次元
カメラとを有し照明系に光ファイバ装置を有している。
照明系による一定の照度における対象物の映像を入力す
る。超音波探傷機構は接触型と非接触型とがあり、接触
型は超音波探触子を有し非接触型は照射用や計測用のレ
ーザ装置を有している。このようにセンシング装置３は
移動台車１に取り付けられ、原子炉のシュラウド２表面
を移動して傷や割れの欠陥を検出する。

【００２３】移動台車１の動作は移動台車制御装置４で
制御され、現在位置をエンコーダカウンタ５で累計す
る。また、移動台車制御装置４は外部操作が可能で、デ
ータ収集装置６の統括制御装置７から移動台車１をリモ
ート制御する。

【００２４】センシング装置３の２次元カメラまたは三
次元カメラで撮影された映像信号は画像処理装置８に送
信され、検査対象であるシュラウド２の欠陥の自動識別
および立体形状の計測に用いられる。

【００２５】また、画像処理装置８はセンシング装置３
の２次元カメラからの映像信号に基づいて欠陥の恐れが
あるか否かの判定を行い、欠陥の恐れがあると判定した
ときは３次元カメラからの映像信号に基づいて欠陥の恐
れの部分の立体形状を演算する。

【００２６】そして、探傷装置９では画像処理装置８で
欠陥の恐れがあると判定されたときには、センシング装
置３から探傷信号を発信しその探傷信号により生起され
る探傷検出信号に基づいて欠陥の詳細な立体形状を演算
する。

【００２７】検査情報記録装置１０は、映像信号、検査
位置情報、自動識別及び形状計測結果を記録媒体である
ビデオテープや光磁気ディスクに記録する。検査情報が
記録されたこれらの記録媒体は持ち運びが可能であり、
遠隔な場所での情報処理作業が可能である。すなわち、
検査作業場所から離れた事務所などに設置され検査情報
を解析するための解析装置１１まで記録媒体を持ち運
び、解析装置１１の検査情報記録装置１２に記録媒体を
挿入する。そして、検査報告書作成装置１３で報告書を
自動作成し出力装置１４に出力する。

【００２８】次に、動作を説明する。図２は本発明の実
施の形態に係わるシュラウド自動検査装置の動作を示す
フローチャートである。まず、検査作業の開始にあたり
（Ｓ１）、センシング装置３の２次元カメラからの映像
を検査情報記録装置１０を介して記録媒体であるビデオ
テープに録画する（Ｓ２）と共に、２次元カメラの映像
を画像処理装置８に入力する（Ｓ３）。画像処理装置８
では２次元カメラからで入力した映像を画像処理し（Ｓ
４）、傷や割れなどの線状欠陥と類似した箇所の有無を
識別判定する（Ｓ５）。

【００２９】このステップＳ５での判定により欠陥がな
く正常であると判定されたときは、移動台車１を移動し
ステップＳ３の処理に戻る。一方、欠陥類似箇所がある
と識別判定されたときは、次に３次元カメラの位置を画
面内の欠陥位置座標に移動し（Ｓ６）、３次元カメラの
視差映像を画像処理装置８に入力する（Ｓ７）。そし
て、その３次元入力画像から対象物であるシュラウド２
の検査位置の立体形状を計測し（Ｓ８）、その計測結果
を基に抽出領域における線状欠陥の有無を判定する（Ｓ
９）。その判定結果である対象物の立体形状をワイヤフ
レームモデル、サーフェイスモデル、テクスチャモデル
で表現して表示すると共にその計測結果を保存する（Ｓ
１０）。

【００３０】次に、ステップＳ１１に進みセンシング装
置３の超音波探触子を欠陥位置に移動する。その欠陥位
置の環境が水中であるか否かを判定する（Ｓ１２）。す
なわち、水中検査であればで超音波探触子の電子走査を
行い（Ｓ１３）、気中検査であればレーザ装置でレーザ
走査を行う（Ｓ１４）。そして、計測結果を立体画像化
し（Ｓ１５）、その結果を表示および保存する（Ｓ１
６）。

【００３１】ステップＳ１７では検査を継続するか否か
を判定し、検査の再開を行うときはステップＳ３に処理
を移し、検査を終了する場合はステップＳ１８で録画を
停止して終了する（Ｓ１９）。

【００３２】このように、２次元カメラよりリアルタイ
ムに送られてくるシュフウド壁面の検査映像を画像処理
により自動的に検査し、線状欠陥に類似した箇所をすべ
て検出する。そして、検出した箇所について詳細な凹凸
を検査するために、３次元カメラで対象をとらえ画像処
理により立体形状モデルを再構成し、ディスプレイ上に
表示する。これと同時に超音波探傷技術により詳細な３
次元形状を計測する。これらの処理を自動的に繰り返し
対象面すべてを検査する。

【００３３】次に、図３は本発明の実施の形態に係わる
シュラウド自動検査装置における画像処理装置８の構成
図である。

【００３４】センシング装置３の２次元カメラおよび３
次元カメラからの映像信号は、画像処理装置８のＡ／Ｄ
変換処理手段１５に入力される。Ａ／Ｄ変換処理手段１
５では、２次元カメラの映像信号を標本化・量子化して
８ビットのディジタル量に変換すると共に、立体形状を
表示するにあたり３次元カメラからの異なる角度からみ
た２枚の映像をディジタル量に変換する。Ａ／Ｄ変換処
理手段１５で変換した画像や処理画像は、フレームメモ
リ１６に一時的に保存される。フレームメモリ１６は複
数枚から構成されている。空間フィルタリング手段１７
では、フレームメモリ１６に保存された２次元カメラか
らの画像に含まれる線成分を強調処理するとと共に、３
次元カメラからの画像の雑音成分を除去する平滑化処理
を行う。

【００３５】領域分割処理手段１８では、２次元カメラ
からの画像の濃淡領域を２値化分割し、論理フィルタリ
ング手段１９では対象となる処理領域を抽出し、画像計
測処理手段２０では領域の面積や縦横比を計測する。ま
た、対応点検策処理手段２１は、３次元カメラからの２
枚のディジタル画像における各画素の濃淡差分値を演算
し一定範囲内から対応点を検索し、三角測量の原理によ
り対応点のＸ，Ｙ座標値から深さ情報を計測する。これ
らＡ／Ｄ変換手段１５〜対応点検策処理手段２１は、制
御バス２２および画像バス２３に接続され、ＣＰＵ２４
により制御される。

【００３６】次に、連続的に入力される２次元カメラの
映像から、欠陥類似箇所を検出する画像処理手順につい
て図４を参照して説明する。図４において、処理が開始
されると（Ｓ１）、センシング装置３の２次元カメラか
らアナログ映像信号をＡ／Ｄ変換処理手段１５に取り込
み、８ビットで量子化したディジタル画像に変換してフ
レームメモリ１６に格納する（Ｓ２）。

【００３７】そして、フレームメモリ１６の画像を空間
フィルタリング手段１７に入力し、線状成分を検出する
ために微分処理を行う（Ｓ３）。その微分画像を領域分
割処理手段１８に入力し、微分成分の大きさがあるしき
い値以上の領域を抽出する２値化処理を行う（Ｓ４）。

【００３８】次に、処理画像を論理フィルタリング手段
１９に入力し、抽出領域の面積があるしきい値以上を選
択するノイズ除去処理を実行し（Ｓ５）、抽出画像を画
像計測処理手段２０に入力し、これまでの処理で抽出さ
れた領域について特徴を計測する（Ｓ６）。この特徴に
は、領域を取り囲む外接長方形の縦横比を適用してい
る。そして、縦横比を判定し予め定めたしきい値の範囲
内であるか否かを判定し（Ｓ７）、縦横比に極大および
極小の領域がなければ、処理をステップＳ２に移す。一
方、存在すれば疑似カラー処理でその領域に色をつけ
（Ｓ８）、その結果をディスプレイ装置に表示し（Ｓ
９）、処理結果画像を保存し処理を３次元形状計測処理
に移し（Ｓ１０）、一連の処理を終了し再度処理を再開
する（Ｓ１１）。

【００３９】次に、３次元カメラからの映像信号で欠陥
個所の恐れのある箇所（類似欠陥検出された箇所）の３
次元形状を計測するための画像処理手順について図５を
参照して説明する。

【００４０】図４に示した類似欠陥検出処理での欠陥類
似箇所の検出後に処理が開始される（Ｓ１）。３次元カ
メラから１枚目の画像（左視点画像）をＡ／Ｄ変換処理
手段１５に入力し、１枚目のフレームメモリ１６に格納
する（Ｓ２）。同様に、２枚目の画像（右視点画像）を
入力し、２枚目のフレームメモリ１６に格納する（Ｓ
３）。そして、２枚の画像を空間フィルタリング手段１
７にそれぞれ送り、映像の雑音を除去するために平滑化
処理を行う（Ｓ４）。

【００４１】平滑処理後の各処理画像を対応点検索処理
手段２１に送り、小領域毎に輝度差分を計算し各画素の
対応する点を検索する（Ｓ５）。また、対応点座標とカ
メラの物理的位置関係から三角測量の原理を用いて、対
象物の３次元座標値を計算する（Ｓ６）。この計算結果
の欠落データを補うために、近傍座標値と平均化する補
間処理を実行する（Ｓ７）。その座標値から表示用に３
次元座標を再計算し（Ｓ８）、ワイヤフレームモデル、
サーフエイスモデル、テクスチャモデルの３形態のいず
れかを選択して、ディスプレイに表示する（Ｓ９）と共
に、処理結果を保存し（Ｓ１０）、一連の処理を終了し
再度検査を再開する（Ｓ１１）。

【００４２】次に、センシング装置３の超音波探傷機構
について説明する。センシング装置３は、超音波の送受
信が可能な振動子を一列に配置したリニアアレイ型の超
音波探触子と、超音波の偏向および集束のための電子回
路を制御するアレイコントローラとを有し、探傷装置９
は、この超音波探触子からの検出信号に基づいてシュラ
ウドの形状を立体化した画像を演算し、水中にある表面
開口および内在欠陥を検出する。

【００４３】また、センシング装置３は、超音波の送信
用探触子と受信用探触子とをある間隔をおいて向かい合
わせて配置した超音波探触子を有し、探傷装置９は、送
信用探触子から放射された超音波が欠陥の先端で回折お
よび散乱する現象を利用し、超音波の伝搬時間から欠陥
の深さを測定および立体化した画像を演算し、水中にあ
る表面開口および内在欠陥を検出する。

【００４４】また、センシング装置３は、検査対象物で
あるシュラウドの表面にレーザ光を照射し弾性波を発生
させる照射用レーザ装置と、シュラウド内部を伝搬した
弾性波を検出するための計測用レーザ装置およびレーザ
光検出器とを有し、探傷装置９は、レーザ光検出器で受
光したレーザ信号と照射用レーザ装置のレーザ照射位置
に基づいて欠陥の形状を立体化した画像を演算し、気中
にあるシュラウドの微細欠陥を非接触で検出する。

【００４５】次に、レーザ装置からのレーザ光を入力
し、そのレーザ光を用いた第１の超音波深傷手法につい
て説明する。

【００４６】パルス状または強度変調をかけたレーザ光
を空間的に点状に集光して検査対象に照射すると、照射
点に加熱・冷却（非加熱）の時間変化による体積膨張が
発生し、照射点を振動源とする弾性波が発生する。も
し、検査対象中に欠陥が存在しないならば、この弾性波
は３次元的に球状に伝播し、裏面で反射されて照射面に
到達する。この弾性波の到達により、照射面表面にはあ
るなめらかな分布の微小振動する変位が発生する。逆
に、検査対象中に欠陥が存在すると、そこで弾性波は反
射・散乱され、照射面に発生する変位分布には欠陥の大
きさと形状に応じた歪みが生じる。

【００４７】一方、照射面に上述とは別の計測用レーザ
装置から発振したレーザ光を点状に照射し、マイケルソ
ン干渉計、あるいはナイフエッジ法、あるいは光へテロ
ダイン法などの光学系を用いてレーザ光検出器でその光
信号を検出すると、各点の微小振動を計測することが可
能である。

【００４８】そこで、計測用レーザ光をガルバノミラー
などの動作機構で変位分布が発生する部位の一部または
全体を網羅するように２次元的に走査し、各点の変位を
順次計測していくことで、変位分布の歪み具合、すなわ
ち対象中の欠陥情報を画像として検知することが可能と
なる。この場合、パルス状または強度変調をかけたレー
ザ光を空間的に線状または面状に照射することも可能で
ある。また、計測用レーザ光も同機に、空間的に線状ま
たは面状に照射することが可能である。

【００４９】次に、レーザ光を用いた第２の超音波深傷
手法について説明する。上述の通りパルス状または強度
変調をかけたレーザ光を空間的に点状に集光して検査対
象に照射すると、照射点に加熱・冷却（非加熱）の時間
変化による体積膨張が発生し、照射点を振動源とする弾
性波が発生する。弾性波の発生過程が熱的な現象である
ことから明らかなように、発生する弾性波の周波数成分
はブロードであり、低周波からごく高周波の成分まで含
まれる。また、伝播方向も等方的であり、これには検査
対象の表面を伝播する表面波成分も含まれる。

【００５０】ところで、媒質の表面に沿って現れる表面
波においては、その振幅は深さ方向に１波長程度で指数
関数的に減少することが知られている。従って、検査対
象表面にある深さの開口欠陥が存在する場合、その欠陥
深さよりも波長の長い（すなわち周波数の低い）表面波
は欠陥を越えて伝播するのに対し、欠陥深さよりも波長
の短い（すなわち周波数の高い）表面波は欠陥で遮ら
れ、欠陥を越えては伝播しない。

【００５１】そこで、検査対象表面のある部位で弾性波
を発生させ、そこからある距離離れた部分で上述と同様
の方法でその弾性波を検出し、検出された振動の周波数
スペクトルを解析することで、発生部位と検出部位の間
の欠陥の存在と、その深さを計測することが可能とな
る。

【００５２】弾性波を発生するレーザ光の照射位置と計
測用レーザ光の照射位置とを動作機構で適切に選択する
ことで、表面に開口した欠陥の形状および深さを画像と
して認識することができる。その検査結果は、記録媒体
であるビデオテープと光磁気ディスクに記録する。

【００５３】ビデオテープの映像トラックに２次元カメ
ラの検査映像を記録すると同時に、音声トラックには検
査箇所の絶対番地や文字を音に変換して記録する。絶対
番地のビット列や文字列のコードをＦＳＫ方式で変調
し、３００ｂｐｓの速度で記録する。一方、光磁気ディ
スクには、自動検査により得た３次元形状の数値データ
を処理毎にファイル化し、日時、対象箇所などを関連づ
けて保存する。これらの記録媒体は持ち運びが可能であ
るため、検査場所から離れた事務所などで検査結果の解
析・保管ができる。

【００５４】すなわち、移動台車１のエンコーダカウン
タ５の値を絶対番地に変換し、番地のビット列を音に変
換してビデオテーブの音声トラックに記録する。また、
検査情報を再生するには、解析装置１１の検査情報記録
装置１２に記録媒体を挿入し、ビデオテープの音声トラ
ックに記録された音を再生して、ビット列に並べ文字や
数値を再現する。そして、そのデータを検査報告書作成
装置１３のデータベースに追加する。

【００５５】そして、そのデータベースの一覧から作成
したい検査データを選択することで、出力装置１４のデ
ィスプレイ装置に出力し、自動的に検査日時、建屋名、
対象物名、検査箇所、検査画像を指定のフォーマット上
に展開し編集作業が可能な画面になる。内容確認あるい
は編集作業後に、出力装置１４のプリンタに出力する。

【００５６】以上の結果より明らかなように、この実施
の形態によれば、検査員が介在することなく、一律な基
準のもとで欠陥の有無を判定し、詳細な立体形状を自動
的に計測することができるため、シュフウド壁面の検査
を自動化することができる。

【００５７】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、画
像処理技術および超音波深傷技術を適用してシュラウド
を自動的に検査し、毎回の検査情報はデータベースとし
て管理しているため、高効率でかつ信頼性の高い検査が
確保できる。

【００５８】すなわち、２次元カメラよりリアルタイム
に送られてくるシュフウド壁面の検査映像を画像処理に
より自動的に検査し、線状欠陥に類似した箇所をすべて
検出し、その箇所について詳細な凹凸を検査するため
に、３次元カメラで対象をとらえ画像処理により立体形
状モデルを再構成し、ディスプレイ装置上に表示する。
これと同時に超音波探傷技術により詳細な３次元形状を
計測し、対象面すべてを検査する。従って、高効率でか
つ信頼性の高い検査が確保できる。

【００５９】また、検査日時、検査箇所、検査映像など
の検査情報はビデオテーブや光磁気ディスクなどの記録
媒体に保存し、事務所などの遠隔な場所へ持ち運びを可
能にし、毎回の検査情報はデータベース管理するので、
必要時に検査結果を参照できるだけでなく、出力したい
情報を自動的に検査記録報告書として出力できる。

【００６０】このように画像処理技術および超音波探傷
技術を適用してシュラウドを自動検査することにより、
高効率でかつ信頼性の高い検査が確保できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係わるシュラウド自動検
査装置の構成図。

【図２】本発明の実施の形態に係わるシュラウド自動検
査装置の動作を示すフローチャート。

【図３】本発明の実施の形態における画像処理装置のブ
ロック構成図。

【図４】本発明の実施の形態における画像処理装置での
類似欠陥検出処理の内容を示すフローチャート。

【図５】本発明の実施の形態における画像処理装置での
立体形状計測処理の内容を示すフローチャート。

【符号の説明】

１移動台車２シュラウド３センシング装置４移動台車制御装置５エンコーダカウンタ６データ収集装置７統括制御装置８画像処理装置９探傷装置１０検査情報記録装置１１解析装置１２検査情報記録装置１３検査報告書作成装置１４出力装置１５Ａ／Ｄ変換処理手段１６フレームメモリ１７空間フィルタリング手段１８領域分割処理手段１９論理フィルタリング手段２０画像計測処理手段２１対応点検策処理手段２２制御バス２３画像バス２４ＣＰＵ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高林順一神奈川県横浜市鶴見区末広町２丁目４番地株式会社東芝京浜事業所内 (72)発明者村上功治神奈川県横浜市鶴見区末広町２丁目４番地株式会社東芝京浜事業所内 (72)発明者倉田益夫神奈川県横浜市鶴見区末広町２丁目４番地株式会社東芝京浜事業所内 (72)発明者古村一朗神奈川県横浜市鶴見区末広町２丁目４番地株式会社東芝京浜事業所内 (72)発明者仏円隆神奈川県川崎市幸区堀川町66番２東芝エンジニアリング株式会社内 (72)発明者貫茂利神奈川県川崎市幸区堀川町66番２東芝エンジニアリング株式会社内 (72)発明者桜井善茂神奈川県横浜市鶴見区末広町２丁目４番地株式会社東芝京浜事業所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】移動台車に取り付けられ原子炉のシュラ
ウド表面を移動して傷や割れの欠陥を検出するセンシン
グ装置と、前記センシング装置からの映像信号に基づい
て画像処理し前記欠陥の恐れがあるときはその部分の立
体形状を演算する画像処理装置と、前記画像処理装置で
前記欠陥の恐れがあると判定されたときは前記センシン
グ装置から探傷信号を発信しその探傷信号により生起さ
れる探傷検出信号に基づいて前記欠陥の詳細な立体形状
を演算する探傷装置と、前記センシング装置からの映像
信号、前記画像装置および前記探傷装置で演算された立
体形状を記録する検査情報記録装置とを備えたことを特
徴とするシュラウド自動検査装置。
【請求項２】請求項１に記載のシュラウド自動検査装
置において、前記センシング装置は、映像信号を得るた
めの２次元カメラと３次元カメラを有し、探傷検出信号
を得るための超音波探触子とレーザ装置とを有し、前記
画像処理装置は、前記２次元カメラの映像を画像処理し
て欠陥の恐れがあるか否かを判定し欠陥の恐れがあると
きは、前記３次元カメラの映像から立体形状を演算し、
前記探傷装置は前記超音波探触子または前記レーザ装置
からの探傷検出信号に基づいて立体形状を演算するよう
にしたことを特徴とするシュラウド自動検査装置。
【請求項３】請求項１に記載のシュラウド自動検査装
置において、前記画像処理装置は、２次元カメラの映像
信号を標本・量子化して８ビットのディジタル量に変換
し、その変換した画像の線成分を強調処理して濃淡領域
を２値化分割し、対象となる処理領域を抽出して領域の
面積や縦横比を計測することにより欠陥の恐れの箇所を
検出するようにしたことを特徴とするシュラウド自動検
査装置。
【請求項４】請求項１に記載のシュラウド自動検査装
置において、前記画像処理装置は、前記欠陥の恐れの箇
所に対して前記３次元カメラで異なる角度からみた２枚
の映像を撮影しその撮影した映像をディジタル量に変換
し、画像の雑音成分を除去する平滑化処理を行い、２枚
のディジタル画像における各画素の濃淡差分値を演算し
一定範囲内から対応点を検索し、三角測量の原理により
対応点のＸ，Ｙ座標値から深さ情報を計測し立体形状を
演算するようにしたことを特徴とするシュラウド自動検
査装置。
【請求項５】請求項１に記載のシュラウド自動検査装
置において、前記センシング装置は、超音波の送受信が
可能な振動子を一列に配置したリニアアレイ型の超音波
探触子と超音波の偏向および集束のための電子回路を制
御するアレイコントローラとを有し、前記探傷装置は、
前記超音波探触子からの検出信号に基づいて前記シュラ
ウドの形状を立体化した画像を演算し、水中にある表面
開口および内在欠陥を検出するようにしたことを特徴と
するシュラウド自動検査装置。
【請求項６】請求項１に記載のシュラウド自動検査装
置において、前記センシング装置は、超音波の送信用探
触子と受信用探触子とをある間隔をおいて向かい合わせ
て配置した超音波探触子を有し、前記探傷装置は、前記
送信用探触子から放射された超音波が欠陥の先端で回折
および散乱する現象を利用し、超音波の伝搬時間から欠
陥の深さを測定および立体化した画像を演算し、水中に
ある表面開口および内在欠陥を検出するようにしたこと
を特徴とするシュラウド自動検査装置。
【請求項７】請求項１に記載のシュラウド自動検査装
置において、前記センシング装置は、検査対象物である
シュラウドの表面にレーザ光を照射し弾性波を発生させ
る照射用レーザ装置と、前記シュラウド内部を伝搬した
弾性波を検出するための計測用レーザ装置およびレーザ
光検出器とを有し、前記探傷装置は、前記レーザ光検出
器で受光したレーザ信号と前記照射用レーザ装置のレー
ザ照射位置に基づいて欠陥の形状を立体化した画像を演
算し、気中にあるシュラウドの微細欠陥を非接触で検出
するようにしたことを特徴とするシュラウド自動検査装
置。
【請求項８】請求項１に記載のシュラウド自動検査装
置において、前記検査情報記録装置に保存された検査結
果を記録媒体を介して入力し、自動的に報告書を作成す
る検査報告書作成装置を備えたことを特徴とするシュラ
ウド自動検査装置。