(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影手段によって燃料集合体を上下方向に沿って部分的に順次撮影した画像により当該燃料集合体の外観画像を再構成する画像処理装置において、
燃料集合体の部分画像と位置情報から燃料集合体全体の画像を構成して表示する手段を有し、
前記撮影した画像の中央部から水平ライン画像を抽出するとともに、複数の該水平ライン画像の各画素位置における画素値を加算して画像情報データを作成する画像情報抽出手段と、
前記画像情報データから前記燃料集合体を構成する複数の燃料棒の中心位置及び燃料棒間隔を算出する第１演算部と、前記順次撮影した画像を前記燃料集合体の上下方向位置に相対的に対応させる高さ変換テーブルを作成する第２演算部と、を有してなる演算手段とを有し、
前記表示する手段は、前記高さ変換テーブル、中心位置及び燃料棒間隔に基づき、前記画像情報データについて垂直方向及び水平方向のぶれを補正して、前記燃料集合体全体の画像をなす再構成画像を生成して表示するものであることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
撮影手段によって燃料集合体を上下方向に沿って部分的に順次撮影した撮影画像により、燃料棒の曲がりを測定する装置において、
前記撮影画像より、前記燃料集合体の上下方向全長に亘る水平ライン画像の画像情報を抽出する画像情報抽出手段と、
前記画像情報のうち、燃料棒部分の画像情報から、各燃料棒の各水平ライン画像における中心位置を求める第１の演算手段と、
前記燃料棒部分の各水平ライン画像について前記各燃料棒の中心位置を平均化した中心位置を求める第２の演算手段とを有し、
前記平均化した中心位置を全て一直線上に配列することを特徴とする画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料集合体を撮影した画像により、当該燃料集合体の外観検査を行う際に用いて好適な画像処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、原子力発電所においては、健全な状態で発電を行うことができるようにするために、定期点検前に各種構造部材の検査を実施し、その健全性を確保している。この検査において、原子炉炉心を構成する燃料集合体は最も重要な検査対象の一つとされており、その外観検査が原子力発電所における健全性確保のために必要不可欠となっている。
【０００３】
ここで、かかる検査対象たる燃料集合体について説明する。図２１に燃料集合体の構造を示す。この図に示すように、燃料集合体５０は、複数の燃料棒５１を束ねることによって構成されており、横断面が約２１cm角の正方形で縦方向の全長が約４ｍの四角柱状をなしている。燃料棒５１は、それぞれ、金属製の薄板を正方格子状に組み上げたグリッド５２の各格子目５２ａに挿通され、これにより正方格子状に配列されている。グリッド５２は、燃料棒５１の長手方向に５０〜７０cmの間隔をあけて配置されており、挿通された複数の案内管５３に固定されている。案内管５３は、燃料棒５１よりも長く、その上下端にそれぞれ上部ノズル５４、下部ノズル５５が固定されている。
【０００４】
上述したような燃料集合体は普通３年程度に亘って使われるが、毎年原子炉内から取り出され、燃料の挙動解析やボーイング（燃料棒曲がり）対策等のための外観検査が行われる。この外観検査は、水を張ったプール内で燃料集合体をテレビカメラにより撮影し、モニタに表示したり、一旦ビデオテープに録画して画像解析をしたりすることによって行われる。
【０００５】
そして、この外観検査におけるテレビカメラによる撮影では、通常、１画面中に燃料集合体縦方向の十数cm程度の画像しか捉えることができないので、テレビカメラを上下に移動しつつ撮影を行うことによって、燃料集合体全体についての画像情報を得る手法が採用されている。又、撮像レンズの拡大率を上げる場合に種々の制限があるので、高解像度の画像を得るために水平方向に並べて設けた複数のテレビカメラによって撮影を行うことが一般的となっている。尚、従来においては、燃料集合体全体の画像情報を得る装置として、一定距離を保って縦方向に設置された複数のＴＶで燃料集合体の支持格子位置や全長を撮影する装置（特開平１−２５１３２０号）や、複数のスリット光の燃料集合体を撮影してモニタする装置（特開平５−２１７３７８号）等が提案されている。
【０００６】
一方、燃料集合体の外観検査においては、各燃料棒間の間隔を測定することも重要な検査項目の一つとされている。この間隔測定の従来における手法として代表的なものには、カーソル法と二値化法がある。ここに、これら従来の手法は、双方ともビデオテープに録画した画像を解析することによって間隔測定を行うもので、カーソル法は、燃料棒の画像をモニタに表示し、検査員がモニタ上でカーソルをオーバーレイしてカーソル端を燃料棒境界にあわせ、そのカーソル長さ（画素数）から燃料棒間隔を測定する手法であり、二値化法は、予め校正されて設定された既知の燃料棒画像の明るさと水平ラインの各画素の明るさとを比較して求めた燃料棒境界の間隔（画素数）から燃料棒間隔を測定する手法である。尚、二値化法については、燃料棒境界が二値化で明確に識別できる理想的な模擬集合体画像で試験した結果が報告されており（Oct.1994 France Assembly Dimensinal Measurement Station Using Video Image Processing by K.Kitagawa）、この報告によれば、計測精度は±０．３mmとされている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した通常の撮影手法や従来提案された装置によれば、モニタの１画面中に写っている燃料棒の局部の歪みや曲がりは見て取れるが、数十cmまたは数ｍという大きなスパンの燃料棒の様子を見て取ることはできない。このため、従来においては、燃料集合体を全体的に観察することができず、大きなスパンでの燃料棒の曲がり具合を視覚的に捉えることもできないという問題点を有していた。
【０００８】
ここで、テレビカメラを燃料集合体から十分離して撮影することにより、大きなスパンの画像を得ることも考えられる。しかし、実際には、プールの大きさや原子炉内での空間の確保、水の流れ、水の透明度等を考慮する必要があるので、かかる撮影を行うことは現実的には不可能である。
【０００９】
更に、実際には撮影が原子炉建屋のプール内で行われることから、得られる燃料集合体のビデオ画像においては、照明が制限されてコントラストが不均一になり、テレビカメラの振れ及び燃料集合体の揺れによってぶれが生じ、燃料集合体の発熱による冷却水の陽炎によって揺らぎが生じる。又、撮像レンズや撮像管が放射線によって劣化したり、変色やフローマークによって燃料棒表面にムラが生じたりするので、これらによっても得られるビデオ画像の解像度及びコントラストが劣化する。
【００１０】
この結果、ビデオ画像は、それぞれの燃料棒の照明がよく当たった部分のみが極端に明るく、それ以外の部分が極端に暗い画像（高コントラストの画像）となったり、照明がよく当たった部分のみが極めて明るく、全体的に暗い画像（輝度がフラットな画像）となったりする。又、揺らぎによりそれぞれの燃料棒が実際よりも太く写った画像（帯状輝線が太い画像）となったり、表面ムラにより燃料棒部分の輝度が一定でない画像（帯状輝線に種々の形態のムラがある画像）となったりする。このように、実際の燃料集合体の検査においては、検査対象の撮影場所が狭く、撮影条件が悪いということから、得られる画像が相当劣悪なものとなってしまう。
【００１１】
加えて、上述したような悪条件下の撮影では、燃料集合体と基準スケールとを同時に撮影することができないのが通常であり、又、燃料集合体自体の曲がりや揺れ等により燃料集合体とテレビカメラとの間の距離を一定に保つことが困難な場合も多い。従って、得られた画像においては、基準スケールや撮像位置等の撮影条件が不明で１画素の大きさが実際にはどの程度の大きさであるか正確にはわからない。更に、必要に応じて撮像レンズ系の画角を変えて撮像を行う場合もあり、画角を変化させたときの影響も無視することはできない。
【００１２】
このようなことから、燃料棒境界間の画素数に基づいて間隔測定を行うカーソル法や二値化法では、１画素以下の分解能が得られない上に、その基本単位となる１画素の大きさを予め適当に設定して測定を行わざるを得ず、これに起因して間隔測定の誤差が更に増大するという問題点も有していた。そして、実際の検査ではかかる誤差の分を安全側に見込んで検査しなければならない上に、より精密な測定のための拡大検査等を要することが増えてきており、検査時間の長期化を招く結果となっていた。
【００１３】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、悪条件下で撮影され、撮影位置や拡大率等の撮影条件が不明で水平方向位置にぶれが生じている燃料集合体のビデオ画像から、当該燃料集合体全体の外観を的確に捉えることができ、かつ、大きなスパンでの燃料棒の曲がり具合も視覚的に捉えることができる再構成画像を得ることを可能とした画像処理装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、撮影手段によって燃料集合体を上下方向に沿って部分的に順次撮影した画像により当該燃料集合体の外観画像を再構成する画像処理装置において、燃料集合体の部分画像と位置情報から燃料集合体全体の画像を構成して表示する手段を有し、前記撮影した画像の中央部から水平ライン画像を抽出するとともに、複数の該水平ライン画像の各画素位置における画素値を加算して画像情報データを作成する画像情報抽出手段と、前記画像情報データから前記燃料集合体を構成する複数の燃料棒の中心位置及び燃料棒間隔を算出する第１演算部と、前記順次撮影した画像を前記燃料集合体の上下方向位置に相対的に対応させる高さ変換テーブルを作成する第２演算部と、を有してなる演算手段とを有し、前記表示する手段は、前記高さ変換テーブル、中心位置及び燃料棒間隔に基づき、前記画像情報データについて垂直方向及び水平方向のぶれを補正して、前記燃料集合体全体の画像をなす再構成画像を生成して表示するものであることを特徴としている。
【００１５】
請求項２記載の発明は、撮影手段によって燃料集合体を上下方向に沿って部分的に順次撮影した撮影画像により、燃料棒の曲がりを測定する装置において、前記撮影画像より、前記燃料集合体の上下方向全長に亘る水平ライン画像の画像情報を抽出する画像情報抽出手段と、前記画像情報のうち、燃料棒部分の画像情報から、各燃料棒の各水平ライン画像における中心位置を求める第１の演算手段と、前記燃料棒部分の各水平ライン画像について前記各燃料棒の中心位置を平均化した中心位置を求める第２の演算手段とを有し、前記平均化した中心位置を全て一直線上に配列することを特徴としている。
【００１６】
ここで、燃料棒外径の仕様値と燃料棒の中心位置から求めた燃料棒の外周部、燃料棒の中心位置、寸法線を撮影画像に併せて表示することとしてもよい。このようにすれば、燃料集合体の検査をより高精度に行うことができる。
【００１７】
又、上下方向全長にわたる水平ライン画像の情報と撮影時に得られた上下方向位置情報とに基づき、表示手段の表示エリア内に燃料集合体を実物と相対的に等しい形で表示させることとしてもよい。このようにすれば、実態に則した検査ができ、検査精度は更に向上する。
【００１８】
尚、上記上下方向の位置情報は、燃料集合体上下方向の寸法仕様値（例えば、グリッドの幅、グリッドとグリッドの間隔等）から求めることもできる。又、前記寸法仕様値で撮影時に得られた位置情報を補正して、検査精度を向上させることもできる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。まず、本実施形態において用いる燃料集合体の外観画像について説明する。燃料集合体の外観画像は、図１に示す構成の撮影装置によって撮影されたビデオ画像である。
【００２０】
図１において、１は水を張ったプールであり、このプール１内に使用済みの燃料集合体５０が浸漬されている。２は上部ノズル５４と連結され、燃料集合体５０を吊った状態で支持する回転吊り具であり、長手方向軸５０ｙを中心として燃料集合体５０を回転させる。３はテレビカメラであり、紙面垂直方向に並んで２台設けられ（図示略）、それぞれが反射鏡４を介して燃料集合体５０の対向面の右半分、左半分の画像を同時に撮像する。
【００２１】
５はテレビカメラ３及び反射鏡４を収納した防水遮蔽ケースである。６は燃料集合体５０を照明するための水中照明装置であり、テレビカメラ３によって撮像される部分を照らすように所定の角度で設けられている。７は防水遮蔽ケース５及び水中照明装置６からなる撮像部が固定された基台である。８は基台７を駆動する撮像部移動台であり、これにより撮像部が昇降移動され、燃料集合体５０の全長に亘っての撮影ができるようになっている。
【００２２】
９はテレビカメラ３との間の信号伝達やテレビカメラ３及び水中照明装置６への電源供給のためのケーブルである。尚、このケーブル９は、上述のように撮像部が昇降移動する際、その移動に合わせてドラム１０によって繰り出されたり、巻き取られたりする。
【００２３】
１１は電源装置であり、ケーブル９を介してテレビカメラ３及び水中照明装置６へ電源を供給する。１２はテレビカメラ３の撮像する方向や焦点距離等を微調整するコントロールユニットである。１３はテレビカメラ３等の撮像部移動台８での位置を検出する昇降位置センサであり、検出した位置に応じた信号をカメラ位置信号外部接続ターミナル１４及び文字発生器１５へ出力する。
【００２４】
カメラ位置信号外部接続ターミナル１４は、昇降位置センサ１３から出力された位置信号が供給されるターミナルであり、該位置信号を使用する場合に他の外部装置が接続される。文字発生器１５は、昇降位置センサ１３から受けた信号に基づき、テレビカメラ３等の位置を表す所定形式の文字列を発生させ、当該文字列表示のためのビデオ信号をビデオ信号合成装置１６へ出力する。
【００２５】
ビデオ信号合成装置１６は、文字発生器１５とテレビカメラ３から受けたビデオ信号により、右半分、左半分それぞれの燃料集合体画像に撮像位置をオーバーライトした合成画像を生成し、左半分の合成画像をモニタテレビ１７Ｌ及びビデオデッキ１８Ｌへ、右半分の合成画像をモニタテレビ１７Ｒ及びビデオデッキ１８Ｒへ、それぞれ供給する。これにより、燃料集合体５０の左半分、右半分それぞれの画像がモニタテレビ１７Ｌ、１７Ｒに表示されつつ、ビデオデッキ１８Ｌ、１８Ｒでビデオテープに記録される。但し、これらの画像においては、上述のようにオーバーライトされた撮像位置情報が各画像から自動的に読み出すことができるほど明瞭であることは少ない。
【００２６】
上記構成により、左右のテレビカメラ３を燃料集合体５０の全長に亘って下から上へ又は上から下へ昇降させ、燃料集合体５０の１面全長に亘り撮影してモニタテレビ１６Ｌ、１６Ｒに表示すると同時にビデオデッキ１７Ｌ、１７Ｒでビデオテープに画像を記録する。このとき、各グリッド５２、上部ノズル５４及び下部ノズル５５の位置ではテレビカメラ３を一旦停止させ、必要に応じて水平移動させて各部位の観察を行う。又、各グリッド５２の間（燃料棒の位置）ではテレビカメラ３を一定の速度で移動させて撮像を行う。尚、回転吊り具７で燃料集合体５０を回転させて上記同様の撮影を行うことにより、燃料集合体５０の各面の画像を撮影することもできる。
【００２７】
このようにして得られる画像の一部を図２に示す。この図は、テレビカメラ３を上から下へ、各グリッド５２、上部ノズル５４及び下部ノズル５５の位置では一旦停止させ、それ以外の燃料棒５１の位置では一定速度で移動させ、燃料集合体５０を上部から下部に向かって撮影したときに得られる画像を示しており、左側Ｌ、右側Ｒの（ａ）〜（ｉ）がそれぞれモニタテレビ１６Ｌ、１６Ｒの画面に順次表示される画像（以下、このような画像を「表示画面画像」という）から適当に選び出した画像である。
【００２８】
図示のように、得られる画像はかなり劣悪なものであるが、まず、（ａ）の表示画面画像（Ｌ、Ｒ双方。以下同様）に上部ノズル５４が写し出されている。そして、その下方から燃料棒５１に相当する複数の帯状輝線が写っており（（ｂ）〜（ｈ）の表示画面画像）、それら帯状輝線の下端部下方に下部ノズル５５が写っている（（ｉ）の表示画面画像）。又、（ｅ）、（ｇ）及び（ｉ）の表示画面画像はグリッド５２が写し出されたものである。
【００２９】
次に、本発明の一実施形態による画像処理装置の構成について説明する。図３は同画像処理装置の全体構成を示すブロック図である。尚、この図においては、上記ビデオテープを再生するビデオデッキ１８Ｌ、１８Ｒと、ＮＴＳＣビデオ信号安定器１９Ｌ、１９Ｒとが併せて示されている。ここに、ＮＴＳＣビデオ信号安定器１９Ｌ、１９Ｒは、それぞれ、ビデオデッキ１８Ｌ、１８Ｒから供給されるＮＴＳＣ信号を、画像処理装置側にて連続的に取り込めるような信号形態の画像信号として出力するものである。
【００３０】
図３において、２０Ｌ、２０Ｒは、それぞれ、燃料集合体の左側ビデオ画像、右側ビデオ画像（上記図２のＬ、Ｒ参照）を解析して画像情報の抽出、再構成画像の生成、燃料棒間隔（“Ｒｏｄ  Ｇａｐ”，以下“ＲＧ”という）の計測等の処理を行う左側画像解析処理部、右側画像解析処理部である。これら左側画像解析処理部２０Ｌ及び右側画像解析処理部２０Ｒは、両者とも以下に述べる各構成要素によって同様に構成されている。
【００３１】
２１Ｌ、２１Ｒは、それぞれ、ビデオデッキ１８Ｌ、１８ＲからＮＴＳＣビデオ信号安定器１９Ｌ、１９Ｒを介して供給される左側画像信号、右側画像信号を一定のタイミングで順次取り込み、後段の左画像情報抽出部２２Ｌ、右画像情報抽出部２２Ｒへ送出する左画像入力部、右画像入力部である。ここで、画像信号を取り込むタイミングの設定例としては、例えば、テレビカメラ３をグリッド５２間で移動させるときの一定速度を３０mm／secとしたときには、毎秒１５表示画面画像分の画像信号を取り込むように設定する。このように設定すると、テレビカメラの移動距離２mm毎の表示画面画像が取り込まれ、ＮＴＳＣビデオ信号における約２フレーム毎の画像が取り込まれることになる。
【００３２】
左画像情報抽出部２２Ｌ、右画像情報抽出部２２Ｒは、それぞれ、左画像入力部２１Ｌ、右画像入力部２１Ｒから送出された画像信号から、表示画面画像中央部の予め設定された範囲における複数の水平ライン画像を抽出する。このとき、それらの水平ライン画像の各水平方向位置における画素値を加算した画像情報（以下、「明るさ加算値」といい、記号ｙで表す）の１次元配列データ（以下、「画像情報データ」という）を作成すると共に、明るさ加算値ｙを加算したデータ（以下、「明るさ積分値」といい、記号Ｌで表す）を算出する。そして、それらの画像情報データと明るさ積分値Ｌを表示画面画像の順番（以下、「画面番号」といい、記号Ｎで表す）等と共にＲＡＭ２３Ｌ、２３Ｒに書き込む。但しここで、上部ノズル５４、下部ノズル５５及び各グリッド５２については、例外的に１つの表示画面画像から画像情報を抽出してＲＡＭ２３Ｌ、２３Ｒに書き込むこととする。
【００３３】
又、左画像情報抽出部２２Ｌ、右画像情報抽出部２２Ｒは、表示画面中央部における次の取り込み画像までの移動分の水平ライン画像の画素値データ（以下、「画像データ」という）も併せて取り込み、ＲＡＭ２３Ｌ、２３Ｒに書き込む。これにより取り込まれる移動分の水平ライン画像は、上述したテレビカメラの移動距離２mm毎の表示画面画像を取り込む場合では約８ラインとなる。これら左画像情報抽出部２２Ｌ、右画像情報抽出部２２Ｒや以下述べる各部にて実行される処理の詳細については、後述の動作説明において具体的に説明する。
【００３４】
尚、表示画面画像には、通常、歪が生じており、その歪は画像の中央部で最も少なく、縁部へ向かうほど多くなっている。このことを考慮し、本実施形態においては、各表示画面画像の中央部から水平ライン画像を抽出することによって、歪の影響を最小限に低減しているのである。
【００３５】
又、各画像情報データは、一本の水平ライン画像から作成してもよいが、本実施形態においては、上述のように複数の水平ライン画像の各画素位置における画素値を加算して作成したものとしている。これは、現実に撮影されたビデオ画像に適用してサブ画素単位での計測をより正確に行うためであり、複数の画素値を加算することによって、燃料棒５１の表面ムラや画像中のノイズ比を平均化して低減し、解析データの分解能が向上するようにしているのである。
【００３６】
２４Ｌ、２４Ｒは、それぞれ、ＲＡＭ２３Ｌ、２３Ｒから上記画像情報データを読み出し、ルックアップテーブルを参照して各画像情報を整形する左画像情報整形部、右画像情報整形部である。ここで、ルックアップテーブルとは、各画像情報を適正な画像濃度値に対応させるテーブル関数であり、燃料集合体１面の左右各画像情報からデータのヒストグラムをとり、最小値、最大値、平均値、中央値、５％の明るさ、１０％の明るさ、９０％の明るさ、９５％の明るさ等を割り出し、表示出力手段（モニタやビデオプリンタ等）の表示特性に合わせて検査員や出力機器が最もよく認識できるように画像情報とマッピング量（濃度値）との関係を規定したものである。尚、このルックアップテーブルは、事前に複数のものを用意しておき、所定の記憶装置に記憶して適宜選択するようにしてもよい。
【００３７】
又、左画像情報整形部２４Ｌ、右画像情報整形部２４Ｒは、それぞれ、かかるルックアップテーブルを参照して整形した画像情報から再構成画像を生成し、画像メモリ２５Ｌ、２５Ｒへ出力してモニタ２６Ｌ、２６Ｒに表示させる。これにより、画像メモリ２５Ｌ、２５Ｒにはそれら再構成画像の画像情報データが書き込まれ、モニタ２６Ｌ、２６Ｒには上述のようにして抽出した画像情報データに基づく左側再構成画像、右側再構成画像が表示される。
【００３８】
２７Ｌ、２７Ｒは、それぞれ、ＲＡＭ２３Ｌ、ＲＡＭ２３Ｒから画像情報データを読み出し、各画像情報データの明るさ積分値Ｌから、グリッド位置と、各グリッド位置でのテレビカメラ３の水平方向移動の有無及び移動量とを割り出すと共に、明るさ積分値Ｌを再構成画像と併せて画像メモリ２５Ｌ、２５Ｒに出力し、モニタ２６Ｌ、２６Ｒに表示させる左ＲＧ計測範囲割出表示確認部、右ＲＧ計測範囲割出表示確認部である。これら左ＲＧ計測範囲割出表示確認部、右ＲＧ計測範囲割出表示確認部では、上記処理と共に、画面番号Ｎを燃料集合体５０の実際の上下方向位置に相対的に対応させる高さ変換テーブルを作成する。この高さ変換テーブルの作成手法については後述する。
【００３９】
２８Ｌ、２８Ｒは、それぞれ、ＲＧ計測範囲の各画像情報データから所定の演算処理によって、単位長さ当たりの画素数、各燃料棒の中心位置及びＲＧを求める左画像ＲＧ計測部、右画像ＲＧ計測部である。又、これら左画像ＲＧ計測部２８Ｌ、右画像ＲＧ計測部２８Ｒは、それぞれ、求めた中心位置等の表示信号を画像メモリ２５Ｌ、２５Ｒへ出力してモニタ２６Ｌ、２６Ｒに表示させると共に、求めた中心位置、ＲＧ及びＲＧ計測範囲の各画像情報データを、後段の左補正再構成画像生成部２９Ｌ、右補正再構成画像生成部２９Ｒへ出力する。尚、ここで求められる単位長さ当たりの画素数は、実際の長さを画素数に換算する際の係数となるものであるので、以下においては校正係数と称することとする。
【００４０】
左補正再構成画像生成部２９Ｌ、右補正再構成画像生成部２９Ｒは、それぞれ、上記高さ変換テーブル、中心位置、ＲＧ及び画像情報データに基づき、垂直方向及び水平方向のぶれを補正した再構成画像を生成する。そして、その再構成画像の各画像情報データを上記ルックアップテーブルを参照して整形し、画像メモリ２５Ｌ、２５Ｒに書き込むことにより、モニタ２６Ｌ、２６Ｒへ出力して補正後の再構成画像を表示させる。又、各燃料棒の中心位置と外周（燃料棒境界位置）の表示信号も出力し、補正後の再構成画像にこれらをオーバーレイして表示させる。
【００４１】
３０Ｌ、３０Ｒは、それぞれ、左補正再構成画像生成部２９Ｌ、右補正再構成画像生成部２９Ｒから補正後の画像情報データ等を受け、必要なデータを所定の様式で補助記憶装置３１Ｌ、３１Ｒに書き込む左画像情報等出力部３０Ｌ、右画像情報等出力部３０Ｒである。ここで、書き込むデータには、画像情報（画像情報データ及び画像データの双方を含む）、グリッド位置、中心位置、補正に伴う水平方向移動量等が含まれる。
【００４２】
３２Ｌ、３２Ｒは、それぞれ、各画像情報データの処理によって得られた全校正係数の平均値又は撮影全面の前後の反りや傾きを考慮した適当な範囲の校正係数の移動平均値を用いて再度ＲＧを求め、管理値以下及び不適正のＲＧに所定の識別記号を付して出力する左ＲＧデータ出力部、右ＲＧデータ出力部である。これら左ＲＧデータ出力部３２Ｌ、右ＲＧデータ出力部３２Ｒから出力されたＲＧデータは、それぞれ、補助記憶装置３１Ｌ、３１Ｒに記憶される。
【００４３】
３３は補助記憶装置３１Ｌ、３１Ｒに記憶された情報を読み出し、左右のＲＧデータを総括して所定のファイル形式で出力する左右ＲＧデータ総括部である。ここにいうファイル形式は、所定の領域毎や各燃料棒毎、燃料集合体毎等に１つのファイルとし、それぞれのファイルにＲＧの値、燃料集合体の番号及び撮影面等の処理結果を管理するための情報を含ませることとする。又、左右ＲＧデータ総括部３３から出力したファイルは、補助記憶装置３４に記憶される。更に、左右ＲＧデータ総括部３３は、補助記憶装置３１Ｌ、３１Ｒに記憶された画像情報と画像データを読み出し、それらに基づいて左右の再構成画像の合成画像等を画像メモリ３５へ出力してモニタ３６に表示させる。
【００４４】
続いて、上記図１の構成によって撮影されたビデオ画像を用い、上記図３に示した画像処理装置によって再構成画像の表示等を行う動作について説明する。図４はその画像処理動作の手順を示したフローチャートである。尚、ここでは、テレビカメラ３を下から上へ昇降させて撮影したビデオ画像を対象とするものとする。
【００４５】
まず、ビデオ画像を再生して画像情報を抽出する（ステップＳ1）。この処理においては、ビデオデッキ１８Ｌ、１８Ｒにより、燃料集合体１面分のビデオテープを撮像速度と同じ速度で連続再生し、再生画像入力部２１Ｌ、２１Ｒ（左画像入力部２１Ｌ、右画像入力部２１Ｒのそれぞれを指す。以下、他の各部についても同様）にて、再生された表示画面画像を一定のタイミングで取り込む。
【００４６】
そして、再生開始当初は、画像情報抽出部２２Ｌ、２２Ｒで上記明るさ積分値Ｌを順次算出し、その値が急激に小さくなったときに、当該表示画面画像における中央部以下の全ての水平ライン画像を下部ノズル画像として抽出し、ＲＡＭ２３Ｌ、２３Ｒに記憶する。これ以降、明るさ積分値Ｌが急激に大きくなるまで、各表示画面画像毎に中央部の複数の水平ライン画像を一定のタイミングで順次抽出し、その画像情報データと明るさ積分値Ｌを燃料棒及びグリッド部分の画像として順次ＲＡＭ２３Ｌ、２３Ｒに記憶する。又、明るさ積分値Ｌが急激に大きくなったときには、当該表示画面画像における中央部より上の全ての水平ライン画像を上部ノズル画像として抽出し、ＲＡＭ２３Ｌ、２３Ｒに記憶する。
【００４７】
次に、上述のようにしてＲＡＭ２３Ｌ、２３Ｒに記憶された画像情報データを用い、燃料集合体１面の再構成画像を生成する（ステップＳ2）。この処理においては、まず、画像情報整形部２４Ｌ、２４Ｒにて、ＲＡＭ２３Ｌ、２３Ｒから画像情報データを順次読み出し、上記ルックアップテーブルを参照して各画像情報の整形を行う。そして、その整形された画像情報を順次画像メモリ２５Ｌ、２５Ｒに書き込み、モニタ２６Ｌ、２６Ｒに表示させる。このときにモニタ２６Ｌ、２６Ｒに表示される再構成画像を、それぞれ、図５、図６に示す。
【００４８】
これらの図に示すように、この時点（図４のステップＳ2）で得られる再構成画像は、上下方向に圧縮されたものとなっている。これは、撮影時にテレビカメラ３をグリッド部分では一時停止させ、燃料棒部分では一定速度で移動させているのに対し、画像情報の取り込み、抽出を一定の時間間隔で行っているので、各画像情報データの画面番号Ｎが実際の上下方向位置に直接対応していないためである。
【００４９】
次に、ＲＧ計測範囲割出表示確認部２７Ｌ、２７Ｒにて、ＲＧを計測する範囲を確定すると共に、上記高さ変換テーブルの作成を行う（ステップＳ3）。この処理においては、最初に明るさ積分値Ｌと画面番号ＮをプロットしたプロットデータＬ＝ｆ（Ｎ）を作成する。図７に縦軸を画面番号Ｎ、横軸を明るさ積分値Ｌとして左側のプロットデータＬ＝ｆ（Ｎ）を表したグラフを示す（以下、このグラフを「グラフ１」とする）。又、モニタ２６Ｌにおいては、図８に示すように、グラフ１を上記再構成画像と併せて表示し、明るさ積分値Ｌの変化状態を視覚的に捉えることができるようにする。尚、図示は省略するが、右側についても同様にプロットデータを作成し、再構成画像と併せてモニタ２６Ｒに表示する。
【００５０】
このようなプロットデータＬ＝ｆ（Ｎ）から、表示画面画像中の燃料棒が撮影されていて燃料棒中心位置及び間隔を計測する範囲を確定する。このため、まず、グリッド５２の部分でテレビカメラ３が停止している位置を明るさ積分値Ｌが安定している部分にあたりを付け、燃料集合体５０のグリッド５２の数と、各グリッド５２間をテレビカメラ３が一定速度で移動しながら撮影していることとをもとに、そのあたりが妥当であるかを確認する。このようにして各グリッド５２の位置を確定し、計測を行う燃料棒部分（グラフ１中Ｒの部分参照）と、グリッド部分（テレビカメラ３が停止しているときの画像も含む。グラフ１中Ｇの部分参照）とを判別する。
【００５１】
尚、この場合、グリッド５２の端の部分ではベーンやタブ等があり燃料棒中心を測定できないことがあるので、プロットデータＬ＝ｆ（Ｎ）のピークを仮のグリッド位置とし、そのピーク位置よりも数画面番号分（３程度）燃料棒側の位置を燃料棒部分とグリッド部分との境界とすることとしてもよい。
【００５２】
一方、高さ変換テーブルの作成においては、まず、各グリッド５２の上端位置、下端位置をそれぞれ明るさ積分値Ｌが大きく変化する位置にマッチングする。そして、各グリッド５２の下端から次のグリッドの上端までの間を燃料棒中心位置及び間隔の計測範囲とし、その間について得られている画像情報データの数とグリッド間隔の仕様値とに基づいて、各画像情報データを燃料集合体５０の上下方向位置の一定間隔毎に割り振る。このようにして、各画面番号Ｎを燃料集合体５０の実際の上下方向位置に相対的に対応させる高さ変換テーブルを作成する。尚、作成した高さ変換テーブルは、ＲＡＭ２３Ｌ、２３Ｒに記憶しておく。
【００５３】
次に、画像ＲＧ計測部２８Ｌ、２８Ｒにて、順次供給される画像情報データから上記計測範囲における一定間隔毎の画像情報データを順次に取り込み、燃料棒中心位置、ＲＧ、および校正係数を求める。尚、上記計測範囲外の画像情報データ及び画像データは、そのまま画像メモリ２５Ｌ、２５Ｒ、補正再構成画像生成部２９Ｌ、２９Ｒへ出力される。
【００５４】
ここで、まず、第１番目の画像情報データが取り込まれると、当該画像情報データにおける画素位置ｘと、画素位置ｘでの明るさ加算値ｙの連続曲線を確定する（ステップＳ4）。これは、第１番目の画像情報データにおける画素位置ｘと明るさ加算値ｙから、スプライン補間等によってｘとｙの関係を連続曲線ｙ＝ｇ（ｘ）（連続データ）で表すことによって行う。図９にかかる連続曲線ｙ＝ｇ（ｘ）の一部のグラフを示す（以下、このグラフを「グラフ２」とする）。以下においては、連続曲線ｙ＝ｇ（ｘ）から中心位置等を求める演算処理をこのグラフ２を参照して観念的に説明することとし、具体的演算処理の内容については、周知の幾何学的演算処理によって行うものであるので省略する。
【００５５】
グラフ２においては、横軸が画素位置ｘ、縦軸が明るさ加算値ｙを示している。ここで、この画素位置ｘを示す横軸における基本長さ単位は画素数である。尚、グラフ２中の黒点がプロットした点（ｘ，ｙ）であり、それらの間を結んでいる曲線が連続曲線ｙ＝ｇ（ｘ）の一部である。又、グラフ２中央部に現れている連続曲線ｙ＝ｇ（ｘ）の山は、上述した図２の帯状輝線の部分であり、これが１本の燃料棒に相当する。
【００５６】
続いて、第１番目の画像情報データの山と谷をサーチし、燃料棒での正反射等を考慮して仮の燃料棒境界における明るさ加算値ａを設定し、ｘ軸と平行な直線ｙ＝ａを連続曲線ｙ＝ｇ（ｘ）に重ねて描く（図９参照）。そして、連続曲線ｙ＝ｇ（ｘ）の各山で切られたｙ＝ａの各線分のｘ軸方向中央位置
Ａ11，Ａ12，…，Ａ1j，…，Ａ1m
を各燃料棒の第１次中心位置とする（図４のステップＳ5）。ここで、Ａ1jの添え字‘1’は、第‘１’次の中心位置（第１回目に求めた燃料棒中心位置）であることを示し、下付き添え字‘j’は、燃料棒番号を示している。以下においては、この中心位置等を順次校正していくので、順次求められる中心位置等のカウンタを‘ｉ’で表す（現在ｉ＝１）。
【００５７】
尚、直線ｙ＝ａにおける‘ａ’の値は、計測条件や連続曲線ｙ＝ｇ（ｘ）の態様等に応じて定めるものであるが、連続曲線ｙ＝ｇ（ｘ）がグラフ２に示されたような態様となる場合にあっては、例えば、ｙ＝ｇ（ｘ）の最大値最小値間の１／３程度の値を用いるとよい。基本的には、各燃料棒が１本として対応検知される値とすればよく、燃料棒での正反射等が起こっている場合には、各燃料棒が２本に分割識別されないような正反射部分の明るさ加算値よりも低い安定した値をａとする。
【００５８】
次いで、ステップＳ6へ進み、上記ステップＳ5で求めた各燃料棒の中心位置の間の距離（以下、単に「中心間距離」という）Ｂ11、Ｂ12、…、Ｂ1j、…、Ｂ1m-1を
Ｂ11＝Ａ12−Ａ11
Ｂ12＝Ａ13−Ａ12
：
Ｂ1j＝Ａ1j+1−Ａ1j
：
Ｂ1m-1＝Ａ1m−Ａ1m-1
として求め、これらを平均して中心間距離の平均値Ｂ1xを算出する。尚、ｙ＝ｇ（ｘ）におけるｘ軸の基本長さ単位が画素数であることから、ここにいう距離の単位も画素数である。又、ここでは、連続曲線と直線との交点を求め、その各交点間の中央位置間隔を中心間距離としているので、中心間距離の画素数は整数値ではなく、実数値で表されるサブ画素（実数画素数）で求まる。
【００５９】
尚、より精度を高めて誤差を小さくするために、上述のように隣接する燃料棒間の中心間距離のみならず、２本隣、３本隣、…、ｎ本隣の燃料棒中心間距離の平均値を合わせて、或いは独立して併用することとしてもよい。これらは、測定対象物の実態を考慮し、最も現実的な所から誤差の小さい中心間距離を算出することができるように選定する。
【００６０】
次に、ステップＳ7でカウンタｉのカウント値が１より大であるか否か判断する。今、ｉ＝１であるので、ここでの判断結果は“ＮＯ”となり、ステップＳ8へと進む。尚、このステップＳ7は、第２次以降の中心間距離平均値Ｂix（ｉ≧２）について、その値の収束状況を調べる処理（後述）へ進むためのステップであり、第１次平均値Ｂ1x算出後の現段階では何等の処理も行わずにステップＳ8へ進むのである。
【００６１】
ステップＳ8では、上記平均値Ｂ1x（実数画素数）と通常の長さ単位で表された燃料棒中心間距離の仕様値Ｂ（mm）を用い、校正係数Ｇ1を
Ｇ1＝Ｂ1x／Ｂ  （実数画素数／mm）
として算出し、ステップＳ9へ進む。
【００６２】
ステップＳ9では、上記校正係数Ｇ1と通常の長さ単位で表された燃料棒の径の仕様値Ｊ（mm）を用い、連続曲線ｙ＝ｇ（ｘ）のグラフにおける燃料棒の径の長さＨ1を
Ｈ1＝Ｇ1×Ｊ  （実数画素数）
として算出する。そして、この長さＨ1のｘ軸に平行な線分を連続曲線ｙ＝ｇ（ｘ）のグラフにおける各山内で平行移動し、各線分が各山内に納まる所の各線分の中央位置を第２次中心位置
Ａ21，Ａ22，…，Ａ2j，…，Ａ2m
とする（図１０参照）。
【００６３】
ステップＳ9での処理が終了すると、カウンタｉを１インクリメントし（ステップＳ10）、ステップＳ6へ戻る。そして、ステップＳ9で求めた第２次中心位置Ａ21，Ａ22，…，Ａ2j，…，Ａ2mにより、上記同様にして第２次中心間距離Ｂ21、Ｂ22、…、Ｂ2j、…、Ｂ2m-1を求め、それらの平均値Ｂ2xを算出してステップＳ7へ進む。
【００６４】
このとき、ｉ＝２であるので、ステップＳ7での判断結果は“ＹＥＳ”となり、ステップＳ11へ進む。そして、第１次、第２次中心間距離の平均値Ｂ1x、Ｂ2xの差Ｄ＝Ｂ2x−Ｂ1xを求め、この差Ｄが一定値ｄ以下となったか否か判断する。ここで、一定値ｄは、差Ｄの収束状況、すなわち、中心間距離の平均値が一定の値に収束したか否かを判断する基準となるものであり、理想的には０である。しかし、実際にはＤ＝０となるまで収束させることが困難な場合が多いので、０に近い値（必要精度における差より小さい値）を用いることとすればよい。
【００６５】
ステップＳ11において、Ｄ＞ｄであった場合には、判断結果が“ＮＯ”となり、再びステップＳ8、Ｓ9へと進み、上記同様にして平均値Ｂ2xと仕様値Ｂにより校正係数Ｇ2を算出して燃料棒の径の長さＨ2を算出し、その長さＨ2の線分が連続曲線ｙ＝ｇ（ｘ）の各山内に納まる所の中央位置により、第３次中心位置Ａ31，Ａ32，…，Ａ3j，…，Ａ3mを求める（図１１参照）。そして、ステップＳ10でｉをインクリメントした後、ステップＳ6へ戻って第３次中心間距離Ｂ31、Ｂ32、…、Ｂ3j、…、Ｂ3m-1を求め、それらの平均値Ｂ3xを算出し、再びステップＳ7、Ｓ11へと進んで差Ｄの収束状況を調べる。
【００６６】
以下同様に、Ｄ＞ｄである限り、ステップＳ8、Ｓ9、Ｓ10及びＳ6の処理を繰り返し行う。このようにして、求めた中心位置の妥当性を判断しつつ、順次、第４次、第５次、…の中心位置、中心間距離及びその平均値を求めていくのである。
【００６７】
そして、ｉ＝ｎ（図１２参照）のとき、Ｄ≦ｄとなったとすると、ステップＳ11における判断結果が“ＹＥＳ”となり、ステップＳ12へ進む。そして、このときの各中心位置Ａn1，Ａn2，…，Ａnj，…，Ａnm、中心間距離Ｂn1、Ｂn2、…、Ｂnj、…、Ｂnm-1、平均値Ｂnxを、それぞれ、各燃料棒の中心位置、中心間距離、中心間距離の平均値とする。
【００６８】
ここで、上述のようにして求められた燃料棒の中心間距離は実数画素数によって表されている。そこで、単位画素当たりの長さＫを
Ｋ＝Ｂ／Ｂnx  （mm／１画素）
として求め、以下のようにして実際の距離の座標における中心位置、ＲＧ等を算出する。
【００６９】
各燃料棒の実際の距離の座標における中心位置ＲＣn1、ＲＣn2、…、ＲＣnj、…、ＲＣnm-1は、
ＲＣnj＝Ａnj×Ｋ（mm）
として算出する。
【００７０】
各燃料棒中心間の実際の距離Ｃn1、Ｃn2、…、Ｃnj、…、Ｃnm-1（mm）は、
Ｃnj＝Ｂnj×Ｋ  （mm）
として算出する。
【００７１】
各燃料棒間の間隔ＲＧn1、ＲＧn2、…、ＲＧnj、…、ＲＧnm-1（mm）は、燃料棒の径が仕様値Ｊ（mm）に等しいとみなして各燃料５１の境界を確定し、
ＲＧnj＝Ｃnj−Ｊ  （mm）
として算出する。このようにして、第１番目の画像情報データから各燃料棒の実際の中心位置、中心間距離及びＲＧが求められる。そして、その表示信号がモニタ２６Ｌ、２６Ｒへ出力され、再構成画像中に中心位置が示されると同時に、ＲＧ計測範囲の各画像情報データと共に補正再構成画像生成部２９Ｌ、２９Ｒへ出力され、ステップＳ13へ進む。
【００７２】
ステップＳ13では、次に解析すべき第２番目の画像情報データがあるか否か判断し、これがある場合にはステップＳ14へ進む。そして、当該画像情報データにおける画素位置ｘと明るさ加算値ｙから、上記同様にスプライン補間等によってｘとｙの関係を連続曲線ｙ＝ｇ（ｘ）（連続データ）で表す。又、カウンタｉを０とすると共に、校正係数の初期値Ｇ0を、上記第１番目の画像情報データを解析したときに最終的に得られた値Ｇnとし、ステップＳ9へ戻る。
【００７３】
ステップＳ9では、上述のように設定した初期値Ｇ0とこれに対応する燃料棒の径の長さＨ0（＝前回最終的に得られたＨn）により、上記同様にして第１次中心位置Ａ11，Ａ12，…，Ａ1j，…，Ａ1mを求める。次いで、ステップＳ10でｉをインクリメントした後、ステップＳ6へ戻って第１次中心間距離Ｂ11、Ｂ12、…、Ｂ1j、…、Ｂ1m-1を求め、それらの平均値Ｂ1xを算出してステップＳ7へ進む。
【００７４】
今、第２番目の画像情報データについては、解析が開始されたばかりであり、ｉ＝１である。従って、このときはステップＳ7からＳ8、Ｓ9、Ｓ10、Ｓ6へと進み、第２次中心位置、第２次中心間距離等を求める。そしてこれ以降では、ステップＳ7での判断結果が“ＹＥＳ”となり、ステップＳ11における判断を行い、上記同様にＤ＞ｄである限り、ステップＳ8、Ｓ9、Ｓ10及びＳ6の処理を繰り返す。
【００７５】
このようにして第２番目の画像情報データについての処理が行われ、Ｄ≦ｄとなったときにステップＳ11からステップＳ12へ進み、上記同様にして各燃料棒の実際の中心位置、中心間距離及び燃料棒間隔が求められて出力される。次いで、再びステップＳ13で次に解析すべき画像情報データの有無が判断され、これがある限り、再び当該画像情報データから連続曲線ｙ＝ｇ（ｘ）（連続データ）を求め、上記同様に校正係数の初期値設定を行って（ステップＳ14）ステップＳ9へ戻るという上記同様の処理が繰り返される。
【００７６】
そして、計測範囲の画像情報データをすべて解析し終えると、ステップＳ13での判断結果が“ＹＥＳ”となり、ステップＳ15へ進む。尚、このときモニタ２６Ｌ、２６Ｒに表示されている再構成画像は、図１３、図１４に示すように、全ての燃料棒部分に中心位置が示されたものとなっており、これにより、計測された中心位置を視覚的に捉えることができるようになっている。
【００７７】
ステップＳ15では、補正再構成画像生成部２９Ｌ、２９Ｒにて、垂直方向及び水平方向について補正したデータを画像メモリ２５Ｌ、２５Ｒに書き込んで再構成画像を生成し、その補正後の再構成画像をモニタ２６Ｌ、２６Ｒに表示する。又、左右それぞれのビデオ画像についての各種処理結果が補助記憶装置３１Ｌ、３１Ｒに記憶されると共に、左右両者を統括した管理データと画像データが補助記憶装置３４に記憶される。
【００７８】
ここで、再構成画像の補正においては、まず、補正再構成画像生成部２９Ｌ、２９Ｒが、ＲＡＭ２３Ｌ、２３Ｒに記憶された高さ変換テーブルを参照して画像情報データについての垂直方向補正を行う。この垂直方向補正が施された画像情報データはモニタ２６Ｌ、２６Ｒへ出力され、図１５、図１６に示すような再構成画像が表示される。これらの再構成画像においては、画像ＲＧ計測部２８Ｌ、２８Ｒから供給された情報に基づき、中心位置と燃料棒境界（燃料棒の外周部）を併せて示すようになっている。又、これらの再構成画像は、垂直方向については実際の燃料棒の様子を相対的に示したものとなっているが、各グリッド間の燃料棒相互の水平方向位置はそれぞれずれている。
【００７９】
続いて、下部ノズル５５、上部ノズル５４及び各グリッド５２それぞれの画像情報データにおける水平方向の中心位置を求めると共に、上述したように計測された中心位置を用い、各間隔毎における燃料棒中心位置の中心位置（各燃料棒中心位置座標値の平均値）を求める。尚、下部ノズル５５、上部ノズル５４及び各グリッド５２は、形が単純で変形することもないので、中心位置は容易に求まる。次いで、それら求めた中心位置が全て画像中央の一直線上にそろうように各画像情報データにおける画像情報の画素位置ｘを平行移動させ、これにより、水平方向についての補正を行う。
【００８０】
そして、この水平方向補正が施された画像情報データは、画像メモリ２５Ｌ、２５Ｒ内に書き込まれ、再構成画像を作り、モニタ２６Ｌ、２６Ｒへ出力され、図１７、図１８に示すような再構成画像が表示される。更に、このときの表示においては、上記校正係数に基づくスケールも併せて表示する（図１７中左側、図１８中右側の目盛り参照）。これにより、水平方向のぶれが補正され、燃料集合体１面全体の様子を視覚的に捉えることができる再構成画像が得られる。
【００８１】
尚、続けて燃料集合体の他の面や他の燃料集合体についてのＲＧ計測及び再構成画像表示を行う場合にあっては、図４の処理を上記同様にして再び繰り返す。
【００８２】
ここで、図４の処理においては、第２番目以降の画像情報データについては、前回の画像情報データの処理によって得られた校正係数を用いて処理を開始することとしている。これは、第１番目、第２番目、…と続く画像情報データが、それぞれ燃料集合体５０の僅かに上下位置が異なる位置の画像情報データであり、撮像条件がさほど大きく変わっておらず、かつ、ビデオ画像が燃料棒５１の軸方向にほぼ合致した方向へテレビカメラ３を移動させて撮影したものであるということから、続く画像情報データが順次対応する上下方向位置における中心位置が近い位置にあるということを利用しているのである。このような処理の形態とすることにより、妥当な中心位置への収束に要する計算量を減らし、処理の高速化、測定の効率化等を図ることができる。
【００８３】
但し、かかる形態による手法を用いる場合には、画像情報データについて上述のような前提条件が必要である。従って、この前提条件が満たされない場合にあっては、上記第１番目の画像情報データについて行った処理を第２番目、第３番目、…の画像情報データについても同様に行い、校正係数の値が安定してきたときに、上述の初期値設定（図４のステップＳ14）を行う処理形態へ移行することとするのが望ましい。
【００８４】
又、校正係数Ｇiの値が順次行われる画像情報データの処理において測定精度に影響しないくらい安定している場合には、図４のステップＳ11での処理を省略し、即時に中心位置等を求める処理形態へ移行することとしてもよい。このようにすると、必要とされる測定精度を確保しつつ、より一層の高速化を図ることができることになる。
【００８５】
次に、上述のようにして垂直方向及び水平方向についての補正がなされた左側、右側の画像情報を用い、左右双方の燃料部分を合成した画像や特定の部分のみを取り出した画像を表示する手法について説明する。この手法は、画像メモリ２５Ｌ、２５Ｒ内に書かれた画像情報等を使い、所望の態様で表示を行うための演算処理（後述）を行って画像信号を出力する演算処理装置と、前記画像信号を受けて画像を表示するモニタ等の表示手段とを具備した構成によって実行される。
【００８６】
（１）左側再構成画像と右側再構成画像の合成表示
画像メモリ２５Ｌ、２５Ｒの画像情報データを含めた左右両者を統括した管理データと画像データを補助記憶装置３４から読み出し、左右の各再構成画像に含まれた燃料棒の本数と燃料集合体の燃料棒本数仕様値とを比較し、両者に重複して含まれている燃料棒部分の画像情報を判別する。そして、重複した燃料棒部分の画像情報については、
▲１▼左右いずれか一方の画像情報
▲２▼左右の再構成画像における画像情報を平均した画像情報
等を用いることとし、必要に応じて上記ルックアップテーブルの設定を変更したり、新たにルックアップテーブルを作成したりして左右の再構成画像を合成する。このようにして図１７、図１８に示された左右の再構成画像を合成したものを図１９に示す。
【００８７】
（２）特定部分の表示
画像メモリ２５Ｌ、２５Ｒ、補助記憶装置３１Ｌ、３１Ｒ及び３６等に記憶された画像情報（画像情報データ及び画像データの双方）若しくは、上記（１）の手法によって合成した画像を用い、以下の手順によって特定部分の画像のみを取り出して表示する。
【００８８】
▲１▼１面表示における単位長さ当たりの画素数
１画面の水平ライン画像の本数（垂直ライン画素数）をＶ、１画面中に実物と相対的に等しい形（相似形）で表示し得る燃料集合体の範囲をｈ（通常の長さ単位）とすると、上下方向単位長さ当たりの垂直方向画素数Ｕvは、
Ｕv＝Ｖ／ｈ
である。又、垂直方向画素数を通常の長さ単位に変換する際の係数は１／Ｕvである。尚、以下においては、表示画面の水平ラインを下から順に１番目、２番目、…、Ｖ番目の水平ラインと称する。
【００８９】
▲２▼下部ノズル部分の表示
下部ノズル部分を実物と相対的に等しい形で表示する。下部ノズルプレートの寸法仕様値をｐ（通常の長さ単位）とすると、下部ノズル部分を表示するために必要な水平ライン画像数Ｐは、
Ｐ＝ｐ×Ｕv
として求めることができる。これに対し、再構成画像における下部ノズル部分の水平ライン画像（画像データによって再構成される下部ノズル部分の水平ライン画像）の数がＰ′であるとする。
【００９０】
この場合には、まず、再構成画像の下部ノズル部分最下部の水平ライン画像を１番目の水平ラインに、最上部の水平ライン画像をＰ番目の水平ラインに対応させる。そして、２番目からＰ−１番目の水平ラインに対しては、
Ｐ／Ｐ′
の比率で、下部ノズル部分再構成画像の水平ライン画像を比例按分によって対応させる。例えば、この比率が２であれば１本の水平ライン画像を表示画面の２本の水平ラインと対応させ、３であれば１本の水平ライン画像を３本の水平ラインと対応させて表示する。
【００９１】
▲３▼グリッド部分の表示
グリッド部分を実物と相対的に等しい形で表示する。グリッド幅（上下方向）の寸法仕様値をｑ（通常の長さ単位）とすると、グリッド部分を表示するために必要な水平ライン画像数Ｑは、
Ｑ＝ｑ×Ｕv
として求めることができる。これに対し、再構成画像におけるグリッド部分の水平ライン画像数（画像データによって再構成されるグリッド部分の水平ライン画像）の数がＱ′であるとする。
【００９２】
この場合も上記同様、グリッド部分最下部の水平ライン画像を１番目の水平ラインに、最上部の水平ライン画像をＱ番目の水平ラインに対応させ、他の水平ラインに対しては、Ｑ／Ｑ′の比率で各水平ライン画像を比例按分によって対応させる。
【００９３】
▲４▼燃料棒部分の表示
燃料棒部分についても同様に、寸法仕様値ｒ×Ｕvより表示に必要な水平ライン画像数Ｒを求め、画像データからなる再構成画像の最下部を１番目、最上部をＲ番目の水平ラインに対応させ、２番目からＲ−１番目の水平ラインに対しては、Ｒと再構成画像における水平ライン画像数Ｒ′との比率で各水平ライン画像を比例按分によって対応させて表示する。
【００９４】
▲５▼上部ノズル部分の表示
上部ノズル部分についても同様に、寸法仕様値ｓ×Ｕvより表示に必要な水平ライン画像数Ｓを求め、画像データからなる再構成画像の最下部を１番目、最上部をＳ番目の水平ラインに対応させ、２番目からＳ−１番目の水平ラインに対しては、Ｓと再構成画像における水平ライン画像数Ｓ′との比率で各水平ライン画像を比例按分によって対応させて表示する。
【００９５】
以上のように表示することにより、下部ノズル部分、グリッド部分、燃料棒部分、上部ノズル部分をそれぞれ実物と相対的に等しい形で表示でき、特定部分の外観画像を重点的に観察する際の便宜を図ることができる。
【００９６】
次に、カメラ位置信号外部接続ターミナル１４から撮像位置情報を取得することができる場合、或いは、ビデオ画像中に明確に読み取ることができる撮像位置の情報が含まれている場合における他の画像処理例について説明する。図２０にその処理動作のフローチャートを示す。
【００９７】
図２０の処理動作においては、順次供給される撮像位置情報を取り込み（ステップＳ20）、その撮像位置情報により、供給されている画像情報データが画像を取り込むべき位置のものであるか否かを判断する（ステップＳ21）。そして、取り込むべき位置のものでない限り、前記撮像位置情報の取り込みと判断とを繰り返す。尚、この処理動作は、上記画像入力部２１Ｌ、２１Ｒと画像情報抽出部２２Ｌ、２２Ｒに相当する所定の演算装置によって行う。
【００９８】
ここで、供給されている画像情報データが画像を取り込むべき位置のものとなったとすると、ステップＳ21での判断結果が“ＹＥＳ”となり、画像情報データ及び画像データの取り込みが開始される（ステップＳ22）。又、この取り込み開始と同時に、再構成画像の表示も開始する（ステップＳ23）。ここでの再構成画像表示は、順次画像情報データ等を取り込む度に１水平ラインずつの表示がなされるものであり、撮像（若しくは再生）、画像情報データ等の取り込み及び表示が同時進行する形態となる。尚、この場合においては、撮像位置情報によって取り込んだ画像情報データが対応する上下方向位置を知ることができるので、上記図４の処理形態の場合に必要とした高さ変換テーブルに相当するものを要しない。
【００９９】
次に、取り込んだ画像情報データがＲＧ計測範囲内の位置のものであるか判断する（ステップＳ24）。この判断は、供給された撮像位置情報と燃料集合体の高さ（上下方向）仕様値とにより、当該画像情報データが燃料棒部分のものであるかどうかを判断することによって行われ、燃料棒部分以外（下部ノズル部分、グリッド部分若しくは上部ノズル部分）であればステップＳ20へ戻り、燃料棒部分であればステップＳ25へと進む。
【０１００】
ステップＳ25では、上記ＲＧ画像計測部２８Ｌ、２８Ｒに相当する所定の演算処理装置により、図４におけるステップＳ4〜Ｓ12と同様の演算処理を行い、当該画像情報データを用いての燃料棒中心位置、ＲＧ等の計測が行われる。そして、その計測結果に基づき、燃料棒中心位置や燃料棒境界を示した再構成画像を表示する（ステップＳ23）。尚、第２回目以降にこのステップＳ25に至った場合には、図４におけるステップＳ14から処理を開始することとしてもよい。
【０１０１】
又、このステップＳ25での計測を行う度に、若しくは、予め設定した所定の回数だけ行う度に、上記図４のステップＳ15同様の水平方向についての補正を行い、ステップＳ23にてリアルタイムで表示されている再構成画像についての水平方向補正を行う。これにより、補正を何等施していない再構成画像を一旦作成した後に補正を行う場合と異なり、時事刻々と適正に補正されていく燃料集合体の外観画像を観察することができる。
【０１０２】
以上の処理動作を燃料集合体１面分の測定が終了する（ステップＳ26での判断が“ＹＥＳ”となる）まで繰り返す。このように、撮像位置情報を取得することができる場合には、燃料集合体撮像時にダイレクトでリアルタイムでの計測及び再構成画像表示を行うことが可能である。又、ビデオ画像中に明確に読み取ることができる撮像位置の情報が含まれている場合にも、ビデオテープを再生しながらリアルタイムでの計測及び再構成画像表を行うことができる。
【０１０３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、燃料集合体を上下方向に沿って順次撮影した部分画像と位置情報から燃料集合体全体の画像を構成して表示することとしたので、燃料集合体全体の外観を捉えることができ、かつ、大きなスパンでの燃料棒の曲がり具合を視覚的に捉えることができるという効果が得られる。
【０１０４】
又、請求項２記載の発明によれば、撮影画像から燃料集合体の上下方向全長に亘る画像情報を抽出し、各燃料棒の各水平ライン画像における中心位置を求め、燃料棒部分の各水平ライン画像の平均化した中心位置を全て一直線上に配列することとしたので、水平方向のぶれが適切に補正された燃料集合体全体の外観画像を再構成することができる。これにより、ぶれが解消された再構成画像を得ることができ、燃料集合体全体の外観及び大きなスパンでの燃料棒の曲がり具合を正確に捉えることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  燃料集合体の外観を撮影するための撮影装置の構成を示す図である。
【図２】  燃料集合体５０を上部から下部に向かって撮影したときに得られる画像を示す図である。
【図３】  本発明の一実施形態による画像処理装置の全体構成を示すブロック図である。
【図４】  同画像処理装置による再構成画像の表示等の動作手順を示すフローチャートである。
【図５】  画像情報整形部２４Ｌにて整形され、モニタ２６Ｌに表示された左側再構成画像を示す図である。
【図６】  画像情報整形部２４Ｒにて整形され、モニタ２６Ｒに表示された右側再構成画像を示す図である。
【図７】  プロットデータＬ＝ｆ（Ｎ）のグラフを示す図である。
【図８】  モニタ２６Ｌにグラフ１を再構成画像と併せて表示した様子を示す図である。
【図９】  ｘ軸と平行な直線ｙ＝ａを連続曲線ｙ＝ｇ（ｘ）に重ねて描いた様子を示す図である。
【図１０】  長さＨ1の線分が連続曲線ｙ＝ｇ（ｘ）の山内に納まる所から第２次中心位置を求める様子を示した図である。
【図１１】  長さＨ2の線分が連続曲線ｙ＝ｇ（ｘ）の山内に納まる所から第３次中心位置を求める様子を示した図である。
【図１２】  長さＨn-1の線分が連続曲線ｙ＝ｇ（ｘ）の山内に納まる所から最終的な中心位置を求める様子を示した図である。
【図１３】  計測範囲の画像情報データをすべて解析し終えたときにモニタ２６Ｌに表示されている左側再構成画像を示す図である。
【図１４】  計測範囲の画像情報データをすべて解析し終えたときにモニタ２６Ｒに表示されている右側再構成画像を示す図である。
【図１５】  垂直方向補正が施され、モニタ２６Ｌに表示された左側再構成画像を示す図である。
【図１６】  垂直方向補正が施され、モニタ２６Ｒに表示された右側再構成画像を示す図である。
【図１７】  水平方向補正が施され、モニタ２６Ｌに表示された左側再構成画像を示す図である。
【図１８】  水平方向補正が施され、モニタ２６Ｒに表示された右側再構成画像を示す図である。
【図１９】  図１７、図１８に示された左右の再構成画像を合成した画像を示す図である。
【図２０】  撮像位置情報を取得することができる場合の処理動作の例を示すフローチャートである。
【図２１】  燃料集合体の構造を示す図である。
【符号の説明】
３  テレビカメラ
７  基台
８  撮像部移動台
１７Ｌ、１７Ｒ  モニタテレビ
１８Ｌ、１８Ｒ  ビデオデッキ
２０Ｌ、２０Ｒ  画像解析処理部
２１Ｌ、２１Ｒ  画像入力部
２２Ｌ、２２Ｒ  画像情報抽出部
２３Ｌ、２３Ｒ  ＲＡＭ
２４Ｌ、２４Ｒ  画像情報整形部
２５Ｌ、２５Ｒ、３５  画像メモリ
２６Ｌ、２６Ｒ、３６  モニタ
２７Ｌ、２７Ｒ  ＲＧ計測範囲割出表示確認部
２８Ｌ、２８Ｒ  画像ＲＧ計測部
２９Ｌ、２９Ｒ  補正再構成画像生成部
５０  燃料集合体
５１  燃料棒
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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