(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撮影画像より、当該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第１の過程と、
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２の過程と、
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３の過程と、
前記平均化した中心位置、上部ノズル部分の水平ライン画像における中心位置及び下部ノズル部分の水平ライン画像における中心位置の軌跡を表す連続曲線が、当該燃料集合体の上部と下部における中心位置を結ぶ直線から最も離れる距離を当該燃料集合体の曲がりとして測定する第４の過程と
を有し、
前記第２の過程は、前記水平ライン画像の画像情報から各画素位置での明るさを表す連続曲線を確定する第１のステップと、
前記連続曲線と交差する水平方向の一直線上にあり、前記連続曲線の各山に連続曲線の各山で区切られたｘ軸と平行な直線の各線分のｘ軸方向中間点を求める第２のステップと、
前記第２のステップによって求められた各中間点間の距離を求める第３のステップと、
前記中間点間の距離の平均値を求める第４のステップと、
前記平均値と燃料棒中心間距離の仕様値とから校正係数を求める第５のステップと、
前記校正係数と燃料棒径の仕様値とから燃料棒径に対応する長さの線分を求める第６のステップと、
前記第６のステップで求めた長さのｘ軸に平行な線分を連続曲線のグラフにおける各山内で平行移動し、各線分が収まるところの各線分の中間位置を求め、この求められた各中間点の距離を求める第７のステップと、
を有し、前記第４〜第７のステップを繰り返し、前記中間点間の距離の、前回測定時との差が一定値以下となった時、その時点における前記各線分の中間点を各燃料棒の水平ライン画像における中心位置として検出することを特徴とする曲がり測定方法。
【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、当該燃料集合体やその個々の燃料棒の全長に亘る曲がりを測定する曲がり測定方法に関する。
【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、定期点検毎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１７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。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、燃料集合体全体や個々の燃料棒の曲がりに関し、その原因の考察や燃料挙動への影響等が報告されており、上記外観検査においては、特にそれら“曲がり”に関する検査が重要となってきている。
【０００７】
しかし、上述した通常の撮影手法によれば、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、その全長に亘る曲がりを観察することができなかった。
【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、実際の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。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。
【００１０】
このため、燃料集合体の各部分のビデオ画像をつなぎ合わせて全体の画像を再構成したとしても、各部分のビデオ画像はそれぞれ不明瞭でかつ水平方向位置がずれているので、燃料集合体全体の外観を正確に再現することができず、その曲がりを観察するに足る程の再構成画像は得られない場合も多い。
【００１１】
又、上述したように燃料集合体や個々の燃料棒の曲がりに関する検査が重要となってきてはいるものの、その“曲がり”については、これを適切に表現した明確な定義は確立していない。従って、燃料集合体等の曲がりを的確に把握するためには、燃料集合体の全長に亘る正確な外観形象を再現すると共に、その曲がり具合を何らかの形態で定量的に表現して評価する必要がある。
【００１２】
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た燃料集合体のビデオ画像から、当該燃料集合体の全長に亘る外観形象を正確に捉えると共に、その曲がりを定量的に求め、燃料集合体全体の全長に亘る曲がりを的確に把握することができる曲がり測定方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【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撮影画像より、当該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第１の過程と、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２の過程と、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３の過程と、前記平均化した中心位置、上部ノズル部分の水平ライン画像における中心位置及び下部ノズル部分の水平ライン画像における中心位置の軌跡を表す連続曲線が、当該燃料集合体の上部と下部における中心位置を結ぶ直線から最も離れる距離を当該燃料集合体の曲がりとして測定する第４の過程とを有し、前記第２の過程は、前記水平ライン画像の画像情報から各画素位置での明るさを表す連続曲線を確定する第１のステップと、前記連続曲線と交差する水平方向の一直線上にあり、前記連続曲線の各山に連続曲線の各山で区切られたｘ軸と平行な直線の各線分のｘ軸方向中間点を求める第２のステップと、前記第２のステップによって求められた各中間点間の距離を求める第３のステップと、前記中間点間の距離の平均値を求める第４のステップと、前記平均値と燃料棒中心間距離の仕様値とから校正係数を求める第５のステップと、前記校正係数と燃料棒径の仕様値とから燃料棒径に対応する長さの線分を求める第６のステップと、前記第６のステップで求めた長さのｘ軸に平行な線分を連続曲線のグラフにおける各山内で平行移動し、各線分が収まるところの各線分の中間位置を求め、この求められた各中間点の距離を求める第７のステップと、を有し、前記第４〜第７のステップを繰り返し、前記中間点間の距離の、前回測定時との差が一定値以下となった時、その時点における前記各線分の中間点を各燃料棒の水平ライン画像における中心位置として検出することを特徴とする。
【００１４】
ここで、当該燃料集合体の上部と下部における中心位置としては、上述の上部ノズル部分、下部ノズル部分の水平ライン画像における中心位置を用いたり、前記燃料棒部分の上端と下端の中心位置を用いたりすることとすればよい。
【００１６】
ここで、請求項１記載の発明については、連続するグリッドの水平画像が垂直に連続するように補正することにより、撮影手段の振れを補正し、曲がり測定の測定精度を向上させることができる。これは、例えば、連続しているグリッド画像の水平方向位置は同じとして撮影時における前記撮影手段の水平方向の移動量を求め、その求めた移動量に基づいて、各水平ライン画像の画像情報の水平方向位置を水平移動して補正することによって行うことができる。
【００１７】
又、上記補正でも不足の場合は、上下方向全長にわたる水平ライン画像の情報と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との間隔等）に基づき、撮影手段の上下方向の移動速度を補正することにより、曲がり測定の測定精度を向上させることができる。これは、例えば、撮影手段が燃料棒部分を上下方向に一定速度で移動するものである場合、燃料棒部分の水平ライン画像を、グリッド間隔の仕様値に基づいて、燃料棒部分の上下方向一定間隔毎の水平ライン画像として割り当てることによって行うことができる。
【００１８】
更に、上記補正でも不足の場合は、中心位置の軌跡を表す連続曲線、上部ノズルと下部ノズルの中心位置を結ぶ直線、前記連続曲線と直線の距離を表す直線を燃料集合体に重ねて表示することにより、曲がり測定の測定精度を向上させることができる。
【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ビデオ画像について説明する。燃料集合体のビデオ画像は、図１に示す構成の撮影装置によって撮影される。
【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。尚、このように水平方向について２台のテレビカメラを用いて撮影を行うこととするのは、撮影場所が狭い原子炉内であるということに起因するものである。従って、撮影場所の条件如何によっては、３台以上のテレビカメラを用いることとしてもよい。
【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曲がり測定方法について説明する。図３は同測定方法の測定手順を示す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用いるものとする。又、以下に述べる測定は、適当な演算手段や記憶手段を用いて実行することとすればよく、実行のための手段が特に限定されるものではない。
【００３０】
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、燃料集合体１面の左側、右側を撮影したビデオテープをそれぞれ撮像速度と同じ速度で連続再生し、再生された左右それぞれの表示画面画像から、一定のタイミングで画像水平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取り込む。又、その取り込んだ左右それぞれの複数水平ライン画像について、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、作成した画像情報データそれぞれについて画像情報の総和Ｌを求める。尚、左右の画像を合成する（後述）まで、以下の各処理も左右それぞれの画像情報データについてそれぞれ行う。
【００３１】
そして、再生開始当初は、総和Ｌ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の画像情報として抽出し、所定の記憶手段に記憶する。これ以降、総和Ｌが急激に大きくなるまでは、表示画面画像中央部の複数の水平ライン画像を上記タイミングで順次抽出し、その画像情報データと総和Ｌを燃料棒部分及びグリッド部分の画像情報として順次記憶する。又、総和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の画像情報として抽出し記憶する。
【００３２】
ここで、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。
【００３３】
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。
【００３４】
次に、上記総和Ｌを‘明るさ積分値Ｌ’、表示画面画像取り込みの順番Ｎを‘画面番号Ｎ’としてグラフ上にプロットし、燃料棒部分の画像情報データとグリッド部分の画像情報データとを判別する（ステップＳ2）。このときグラフ上にプロットされるプロットデータＬ＝ｆL（Ｎ）を図４に示す（以下、このグラフをグラフ１とする）。グラフ１においては、縦軸が画面番号Ｎ、横軸が明るさ積分値Ｌを表している。
【００３５】
そして、グラフ１に示されたプロットデータＬ＝ｆL（Ｎ）において、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、プロットデータＬ＝ｆL（Ｎ）における各グリッド５２の位置を確定し、燃料棒部分（グラフ１中Ｒの部分参照）と、グリッド部分（グラフ１中Ｇの部分参照）とを判別する。ここで、プロットデータＬ＝ｆL（Ｎ）におけるグリッド部分には、テレビカメラ３が停止しているときの画像、水平移動しているときの画像及びグリッド部分を通過中の画像における画像情報データが含まれている。
【００３６】
続いて、各画像情報データを燃料集合体５０の上下方向位置に対応させる垂直方向の補正を行う（ステップＳ3）。この処理においては、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、各グリッドの下端から次のグリッドの上端までの間を燃料棒部分とし、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、グラフ１中Ｒの部分の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の水平ライン画像として割り振る。これにより、燃料棒部分の画像情報データを燃料集合体５０の実際の上下方向位置に相対的に対応させ、抽出した画像情報により再構成される燃料集合体外観画像における垂直方向についての補正を行う。尚、この補正結果は、各画像情報データの画面番号Ｎを上下方向位置に対応させる変換テーブルを作成したり、各画像情報データに対応させた上下方向位置を付したりして後に参照できるようにしておく。
【００３７】
次に、燃料棒部分の各画像情報データを用い、各画像情報データが対応する上下方向位置における各燃料棒の中心位置を測定する（ステップＳ4）。この中心位置測定の手順を図５に示す。
【００３８】
図５においては、まず、燃料棒部分の第１番目の画像情報データを用い、当該画像情報データにおける画素位置ｘ（水平方向位置）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Ｓ20）。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６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。
【００３９】
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。
【００４０】
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６参照）。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５のステップＳ21）。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）。
【００４１】
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。
【００４２】
次いで、ステップＳ22へ進み、上記ステップＳ21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。
【００４３】
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。
【００４４】
次に、ステップＳ23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Ｓ24へと進む。尚、このステップＳ23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Ｓ24へ進むのである。
【００４５】
ステップＳ24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、水平方向単位長さ当たりの画素数Ｇ1を
Ｇ1＝Ｂ1x／Ｂ  （実数画素数／mm）
として算出し、ステップＳ25へ進む。尚、ここで求められる単位長さ当たりの画素数Ｇ1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。
【００４６】
ステップＳ25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７参照）。
【００４７】
ステップＳ25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Ｓ26）、ステップＳ22へ戻る。そして、ステップＳ25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Ｓ23へ進む。
【００４８】
このとき、ｉ＝２であるので、ステップＳ23での判断結果は“ＹＥＳ”となり、ステップＳ27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。
【００４９】
ステップＳ27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Ｓ24、Ｓ25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８参照）。そして、ステップＳ26でｉをインクリメントした後、ステップＳ22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Ｓ23、Ｓ27へと進んで差Ｄの収束状況を調べる。
【００５０】
以下同様に、Ｄ＞ｄである限り、ステップＳ24、Ｓ25、Ｓ26及びＳ22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。
【００５１】
そして、ｉ＝ｎ（図９参照）のとき、Ｄ≦ｄとなったとすると、ステップＳ27における判断結果が“ＹＥＳ”となり、ステップＳ28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。
【００５２】
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各燃料棒の中心位置、間隔（“Ｒｏｄ  Ｇａｐ”，以下、“ＲＧ”という）等を算出する。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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、ＲＧ及び中心間距離を求め、ステップＳ29へ進む。
【００５６】
ステップＳ29では、次に処理すべき第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Ｓ30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Ｓ25へ戻る。
【００５７】
ステップＳ25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Ｓ26でｉをインクリメントした後、ステップＳ22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Ｓ23へ進む。
【００５８】
今、第２番目の画像情報データについては、処理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Ｓ23からＳ24、Ｓ25、Ｓ26、Ｓ22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Ｓ23での判断結果が“ＹＥＳ”となり、ステップＳ27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Ｓ24、Ｓ25、Ｓ26及びＳ22の処理を繰り返す。
【００５９】
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を行い、Ｄ≦ｄとなったときにステップＳ27からステップＳ28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を求める。次いで、再びステップＳ29で次に処理すべき画像情報データの有無を判断し、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Ｓ30）、ステップＳ25へ戻るという上記同様の処理を繰り返す。
【００６０】
そして、燃料棒部分の画像情報データをすべて処理し終えると、ステップＳ29での判断結果が“ＹＥＳ”となり、図５の処理を終了する。図３のステップＳ4では、以上のようにして各燃料棒の中心位置を測定する。
【００６１】
ここで、上記ステップＳ1で抽出した画像情報により再構成される燃料集合体５０の外観画像に対して、上記ステップＳ3での垂直方向補正を施し、上記ステップＳ4で求めた各燃料棒の中心位置を併せて表示すると、図１０に示すようになる。尚、この図においては、燃料棒径の仕様値に基づき、各燃料棒の外周部（明部）も示してある。又、この図は左側の再構成画像のみを示すが、右側の再構成画像も同様の態様となる。
【００６２】
図１０の再構成画像は、垂直方向については実際の燃料集合体上下方向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部分相互の水平方向位置がそれぞれずれている。これは、撮影時にグリッド位置にてテレビカメラ３を水平方向に移動させたためである。又、垂直方向に各燃料棒の中心位置をたどってみると、中心位置が水平方向に小刻みに振動しており、滑らかな曲線を描いていないことがわかる。これは、テレビカメラ３が上下移動する際に微振動したぶれの影響が現れているのである。
【００６３】
このため、図３における次のステップＳ5では、テレビカメラ３の水平移動によるずれと、ぶれによる中心位置の振動を補正する。まず、水平移動についての補正は、各グリッド部分を隔てた燃料棒部分の画像がそろうように各画像情報データにおける画素位置ｘを平行移動する。この平行移動は、具体的には下記の▲１▼又は▲２▼のようにして行う。
【００６４】
▲１▼グリッド部分のテレビカメラ３が停止しているときの各画像情報データについて、各画素位置ｘにおける明るさ加算値ｙの値を比較し、各画像情報データ間の水平方向のずれ量を検出する。ここで、停止時の画像情報データは、図４中Ｇの部分において、ピーク間に挟まれて明るさ積分値Ｌが比較的安定しているところのものとして判別できる。そして、検出された各ずれ量により、グリッド位置を通過する際にテレビカメラ３が水平移動した移動量を求め、その求めた移動量の分だけグリッド部分を隔てた燃料棒部分の各画像情報データの画素位置を平行移動する。
【００６５】
▲２▼グリッド部分を隔てて隣合う画像情報データにおける各燃料棒の中心平均位置が一致するように画素位置を平行移動する。そして、その平行移動させた画像情報データを含む燃料棒部分の他の画像情報データについても、前記平行移動の移動量の分だけ画素位置を平行移動する。但し、このグリッドがその上下方向位置が変わるぐらい傾いているときは、その傾き分を補正する。
【００６６】
又、テレビカメラ３のぶれについての補正は、各燃料棒毎に、各中心位置を垂直方向位置−水平方向位置座標におけるサンプル点に見立て、その微振動を除去してエンベロープを抽出するローパスフィルタをかけることによって行う。ここで用いるローパスフィルタは、上記基台７や撮像部移動台８等の物理的構成によって変わるものであるが、垂直方向補正を施した再構成画像の燃料棒部分（図１０参照）から、燃料棒の中心位置が小刻みに振動している周期（垂直方向間隔／振動）を測ることによって決定することができる。すなわち、中心位置の微振動が上記テレビカメラ３のぶれによって現れた成分に相当するので、その周期に対応する周波数成分を除去するフィルタを用いてぶれを補正するのである。
【００６７】
尚、上記ローパスフィルタの決定手法について具体的に説明すると次のようになる。上下方向にテレビカメラ３を移動して撮影された水平ライン画像を上下方向に再構成した画像データにおいては、燃料棒の曲がり（うねり）はグリッド位置である程度拘束された低周波のものとなり、テレビカメラ３の振動によるぶれの成分は高周波のものとなる。これらに対し、燃料集合体の曲がりは２次若しくは３次（多くても５次）の曲線によって近似できる。このようなことから、同一の撮影装置（上記テレビカメラ３等）によって撮影した画像を用い、試験的に各燃料棒の中心位置を求め、それらに周波数の高い領域から低い領域へ順次シフトさせてローパスフィルタをかけることにより、余裕をもって安定した中心位置を求めることができる最適なローパスフィルタを決定する。
【００６８】
又、燃料集合体が振れている場合には、その振れによる成分はある範囲の減衰単振動となる。これに対しても試験的に各燃料棒の中心位置を求め、振れの減衰単振動の周期を求めてこれをキャンセルするフィルタを決定する。このようなフィルタを左右の画像について（左右のテレビカメラについて）それぞれ求めて補正を行うのである。
【００６９】
以上のようにしてテレビカメラ３の水平移動とぶれについての補正を行うと、その補正後の画像情報データに基づいて再構成される画像は図１１に示すようになる。この図から分かるように、上記ステップＳ5までの処理によって、各燃料棒の各グリッド間の曲がりを正確に捉えることができる画像情報データが得られる。
【００７０】
次に、かかる画像情報データを用い、各燃料棒のグリッド間の曲がり（“Ｒｏｄ  Ｂｏｗｉｎｇ”以下、適宜“ＲＢ”という）を測定する（ステップＳ6）。この測定では、まず、図１１の下段に示すように、水平方向位置をｘ、垂直方向位置をｈとしてグリッド間の燃料棒中心位置の軌跡を表す連続曲線
ｘ＝ｆx（ｈ）
を求める（以下、この連続曲線を「燃料棒中心曲線ｆx（ｈ）」という）。尚、この燃料棒中心曲線ｆx（ｈ）は、ｈの高次多項式の線形結合による通常の回帰式  ｘ＝ｆx（ｈ）＝ａ0＋ａ1ｈ＋ａ2ｈ2＋…＋ａNｈN
等によって表すこととして求めればよい。
【００７１】
又、燃料棒の曲がりを測定する部分における燃料棒を拘束している上側のグリッドの上部の中心位置ｐuと、下側のグリッドの下部の中心位置ｐdとを結ぶ直線（図中一点鎖線の直線）
ｘ＝ｌx（ｈ）＝ａlxｈ＋ｂlx
を求め、この直線ｌx（ｈ）に平行で、かつ、この直線ｌx（ｈ）と最も離れた位置で燃料棒中心曲線ｆx（ｈ）と接する直線（図中２点鎖線の直線）
ｘ＝ｌx（ｈ）′＝ａlx′ｈ＋ｂlx′
を求める。
【００７２】
そして、燃料棒の曲がりとして、図中に記号ＲＢで表された上記直線ｌx（ｈ）と、直線ｌx（ｈ）′との間の距離を求め、この距離を燃料棒の曲がり具合を表す指標とする。図から分かるように、このようにして求められる燃料棒の曲がりＲＢは、各グリッド間の燃料棒の横曲がり具合を定量的に表現したものとなる。
【００７３】
図３のステップＳ6では上記ＲＢの測定を各燃料棒について各グリッド間毎に行い、各燃料棒の曲がりを表したデータ（ＲＢ）を得た後でステップＳ7へと進む。ステップＳ7では、ステップＳ1〜Ｓ6に至るまでそれぞれ処理されてきた左側画像、右側画像の画像情報をまとめ、燃料集合体１面全体の再構成画像を構成する画像情報に合成する。この処理においては、まず、各側の画像情報データに基づく各再構成画像について、画像中に含まれた燃料棒の本数をそれぞれカウントし、その得られたカウント値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画像を判別する。
【００７４】
ここで、下部ノズル部分、上部ノズル部分が含まれた左右（Ｌ，Ｒ）の表示画面画像をそれぞれ図１２、図１３に示す。これらの図に示すように、再生した左右のビデオ画像においては、下部ノズル５５及び上部ノズル５４についても左側画像の右端付近と右側画像の左端付近とに重複した画像が含まれている。そして、上述したように、下部ノズル５４及び上部ノズル５５の画像は一括して取り込んであるので、取り込んだ左右の画像情報においては、下部ノズル部分及び上部ノズル部分についても重複した画像情報が含まれている。
【００７５】
このため、燃料棒の数に基づいて判別した重複部分の水平方向位置に基づいて、燃料棒部分の画像情報データと共に、下部ノズル部分と上部ノズル部分の画像情報も合成する。具体的には、下部ノズル部分、上部ノズル部分、燃料棒部分それぞれの左右の画像情報において、重複して含まれている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、左右の下部ノズル部分の画像情報、上部ノズル部分の画像情報及び燃料棒部分の画像情報データを１面分の画像情報にまとめる。尚、ここで、左右のテレビカメラの視野にずれがある場合には、そのずれ（視差）の分についての補正も適宜行う。
【００７６】
以上のようにして左右の画像情報をまとめると、そのまとめた画像情報によって再構成される画像は図１４に示すようになる。この図から分かるように、上記ステップＳ7までの処理によって、燃料集合体１面の全長に亘る曲がりを正確に捉えることができる画像情報が得られる。
【００７７】
次に、かかる画像情報を用い、現在解析中の面（２次元）における燃料集合体の曲がり（“Ａｓｓｅｍｂｌｙ  Ｂｏｗｉｎｇ”以下、適宜“ＡＢ”という）を測定する（ステップＳ8）。この測定では、まず、合成した画像情報を用い、上部ノズル５４最下端の中心位置、下部ノズル５５最上端の中心位置及び上下方向一定間隔毎の燃料棒部分の中心位置を求める。
【００７８】
この場合、上部ノズル５４、下部ノズル５５の中心位置については、それぞれ、上部ノズル部分最下端の水平ライン画像の画像情報、下部ノズル部分最上端の水平ライン画像の画像情報におけるノズル両端の中間点を中心位置とする。又、燃料棒部分については、それぞれの水平ライン画像の画像情報データについて、上記ステップＳ4で求めた各燃料棒の中心位置の中心位置（各燃料棒の中心位置座標の平均値）を求め、これを上下方向一定間隔毎の中心位置とする。このようにして求めた各中心位置により、以下のようにして燃料集合体５０の１つの面における曲がり（２次元ＡＢ）を測定する。
【００７９】
図１５に燃料集合体の曲がり及びその測定形態を模式的に示す。この図においては、５４Ｐが上記上部ノズル５４最下端の中心位置を、５５Ｐが上記下部ノズル５５最上端の中心位置を、５１Ｐが上記燃料棒部分の一定間隔毎の中心位置を示している。図示のように、水平方向位置をｘ、垂直方向位置をｈとし、中心位置５４Ｐ、５５Ｐ及び５１Ｐの軌跡を表す連続曲線
ｘ＝Ｆx（ｈ）
を求める（以下、この連続曲線を「集合体中心曲線Ｆx（ｈ）」という）。尚、この集合体中心曲線Ｆx（ｈ）も上記燃料棒中心曲線ｆx（ｈ）同様、ｈの高次多項式の線形結合による通常の回帰式
ｘ＝Ｆx（ｈ）＝Ａ0＋Ａ1ｈ＋Ａ2ｈ2＋…＋ＡNｈN
等によって表すこととして求めればよい。
【００８０】
又、上部ノズル最下端の中心位置５４Ｐと下部ノズル最上端の中心位置５５Ｐとを結ぶ直線（図中一点鎖線の直線）
ｘ＝Ｌx（ｈ）＝ＡLxｈ＋ＢLx
を求め、この直線Ｌx（ｈ）に平行で、かつ、この直線Ｌx（ｈ）と最も離れた位置で集合体中心曲線Ｆx（ｈ）と接する直線（図中２点鎖線の直線）
ｘ＝Ｌx（ｈ）′＝ＡLx′ｈ＋ＢLx′
を求める。
【００８１】
そして、燃料集合体の曲がりとして、図中に記号ＡＢで表された上記直線Ｌx（ｈ）と、直線Ｌx（ｈ）′との間の距離を求め、この距離を燃料集合体１面における曲がり具合を表す指標とする。図から分かるように、このようにして求められる燃料集合体５０の２次元平面でみた曲がりＡＢは、燃料集合体１面全長に亘る曲がり具合を定量的に表現したものとなる。
【００８２】
尚、図中の直線Ｌhは、上部ノズル最下端の中心位置５４Ｐを通るｈ軸と平行な直線であり、この直線Ｌhと、下部ノズル最上端の中心位置５５Ｐとの間の距離ＡＤは、燃料集合体１面における上部から下部にかけての水平方向の変位を表す量である。この変位ＡＤは、燃料集合体１面全長における傾きの程度を表すものとなる。又、ここでは、上部ノズル最下端の中心位置５４Ｐと下部ノズル最上端の中心位置５５Ｐとを結ぶ直線を用いることとしたが、このような形態に限らず、燃料棒部分の上端と下端の中心位置を結ぶ直線を用いることとしてもよい。要するに、曲がり測定に用いる直線としては、燃料集合体５０の上部と下部における中心位置を結ぶ直線を用いればよいのである。
【００８３】
次に、ステップＳ9へ進み、燃料集合体５０の４面全てについて上記ＲＢ及び２次元ＡＢの測定が終了したか否か判断する。そして、未だ測定を行っていない面がある場合には、ステップＳ1へ戻り、その面のビデオ画像を再生して上記同様にステップＳ1〜Ｓ8の処理を繰り返し、４面全てについての測定が終了したときにステップＳ10へ進む。
【００８４】
ステップＳ10では、各面についての測定において得られた上部ノズル最下端の各面における中心位置、下部ノズル最上端の各面における中心位置及び上下方向一定間隔毎の燃料棒部分の各面における中心位置により、燃料集合体５０を実物と同じように立体的にみたときの３次元ＡＢを求める。
【００８５】
この場合、上部ノズル５４、下部ノズル５５の中心位置については、まず、各面における上部ノズル最下端、下部ノズル最上端の水平ライン画像をつなぎ合わせ、上部ノズル最下端外周面、下部ノズル最上端外周面の立体画像を生成する。そして、上部ノズル、下部ノズルそれぞれについて各面の中心位置座標（３次元）を平均し、それぞれの平均化した座標位置を上部ノズル部分最下端断面における中心位置、下部ノズル部分最上端断面における中心位置とする。
【００８６】
一方、燃料棒部分については、まず、各面の上下方向位置が等しい水平ライン画像をそれぞれつなぎ合わせ、燃料棒部分外周面全体の立体画像を生成する。そして、各上下方向位置の立体画像を構成する水平ライン画像における全ての燃料棒中心位置座標（３次元）を平均し、それらの平均化した各中心位置を各上下方向位置における燃料集合体断面の中心位置とする。このようにして求めた各中心位置により、以下のようにして燃料集合体５０の３次元ＡＢを測定する。尚、この測定形態は、図示すると煩雑となるので図は省略するが、観念的には図１５に示した形態と同様である。
【００８７】
水平面における位置を（ｘ1，ｘ2）、垂直方向位置をｈとし、上部ノズル部分最下端断面の中心位置、下部ノズル部分最上端断面の中心位置及び各上下方向位置における燃料集合体断面の中心位置の軌跡を表す３次元連続曲線
（ｘ1，ｘ2）＝（Ｆx1（ｈ），Ｆx2（ｈ））
を求める。尚、この３次元連続曲線は、ｈの高次多項式の線形結合による通常の回帰式
ｘ1＝Ｆx1（ｈ）＝Ａ10＋Ａ11ｈ＋Ａ12ｈ2＋…＋Ａ1NｈN
ｘ2＝Ｆx2（ｈ）＝Ａ20＋Ａ21ｈ＋Ａ22ｈ2＋…＋Ａ2NｈN
等によって表すこととして求めればよい。
【００８８】
又、上部ノズル最下端断面の中心位置と下部ノズル最上端断面の中心位置とを結ぶ直線
0003953573.tif 000002
を求め、この直線に平行で、かつ、この直線と最も離れた位置で上記３次元連続曲線と接する直線
0003953573.tif 000003
を求める。
【００８９】
そして、燃料集合体の曲がりとして、上記直線（Ｌx1（ｈ），Ｌx2（ｈ））と、直線（Ｌx1（ｈ）´，Ｌx2（ｈ）´）との間の距離を求め、この距離を燃料集合体全体の曲がり具合を表す指標とする。このようにして求められる燃料集合体５０の３次元でみた曲がりは、燃料集合体全長に亘る立体的な曲がり具合を定量的に表現したものとなる。
【００９０】
以上のようにして３次元ＡＢを測定した後に、上述のようにして作成した燃料集合体５０の立体画像（若しくは平面画像）の表示や、必要なデータ（ＲＢ、２次元ＡＢ、３次元ＡＢ等のデータ）の記憶等を行い、図３の測定を終了する。ここで、求めた２次元ＡＢ、３次元ＡＢを表す直線（図１５参照）を燃料集合体に重ねて表示することとしてもよく、このようにすれば、曲がり測定の測定精度をさらに向上させることができる。
【００９１】
尚、上記ステップＳ3における垂直方向補正は、テレビカメラ３の撮像位置を把握することができない場合にあっても、各画像情報データを上下方向位置に対応させることができるようにしたものであったが、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や、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は、ステップＳ3における処理を省略することができる。
【００９２】
すなわち、順次供給される撮像位置情報により、画像情報を必要とする上下方向位置のみについて、画像情報を上下方向位置に対応させつつ取り込む。そして、燃料棒部分については、上記同様に画像情報データを作成して各燃料棒の中心位置を求め、上記図３のステップＳ3以降の処理を行うこととするのである。このようにすると、燃料集合体の撮影若しくはビデオ画像の再生と同時に、リアルタイムでＲＢやＡＲの測定を行うことができる。
【００９３】
又、上記図５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。
【００９４】
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５のステップＳ30）を行う処理形態へ移行することとするのが望ましい。
【００９５】
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Ｓ27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。
【００９６】
次に、本発明の他の実施形態による燃料集合体の曲がり測定方法について説明する。この実施形態による測定は、燃料集合体の撮影において、グリッド部分の画像が、その水平方向中心位置を確定できる程度に良好に得られている場合に適用するものである。
【００９７】
まず、燃料集合体５０の１面が撮影されたビデオ画像を再生する。そしてこのとき、下部ノズル部分と上部ノズル部分については、上記実施形態と同様にして画像を取り込み、各グリッド部分については、上下方向中央部における水平ライン画像を以下のようにして抽出する。
【００９８】
グリッド位置にてテレビカメラ３が静止しているときの表示画面画像から、グリッド部分の画像情報を取り込み、その取り込んだグリッド部分における上下方向中央部の水平ライン画像を抽出する。このときの表示画面画像を図１６左側に示す。尚、この図では便宜上左側の表示画面画像みを示すが、右側は略対称な同様の表示画面画像となっている。ここで、グリッド５２は、燃料棒５１のように変形するものではないので、グリッド部分における上下方向中央部は容易に確定することができる。
【００９９】
又、図示の表示画面画像は、上記図４中Ｇの部分に対応する表示画面画像であるので、上記実施形態同様に画像情報を抽出し、明るさ積分値Ｌ（Ｎ）が図４中Ｇの部分にさしかかったときの画像情報データを取り込むこととしてもよい。このとき、グリッド位置にてテレビカメラ３が水平移動している場合にあっては、上記同様、各水平ライン画像の画像情報を比較して水平方向の移動量を求め、その移動量の分だけ各画素位置を平行移動して水平方向についての補正を行えばよい。
【０１００】
そして、上述のようにして得た上部ノズル部分、下部ノズル部分及び各グリッド部分中央部の画像情報を用い、図１６右側に示すようにして燃料集合体の曲がりを測定する。まず、上記実施形態同様、上部ノズル部分最下端、下部ノズル部分最上端の水平ライン画像において、それぞれ、各ノズル部分両端の中央位置を求め、それら中央位置を図中の上部ノズル中心位置、下部ノズル中心位置とする。又、各グリッド部分についても同様に、それぞれの中央部の水平ライン画像において、各グリッド部分両端の中央位置を求め、それら中央位置を各グリッドの中心位置（図中の第１〜第７グリッド中心位置）とする。ここで、グリッド５２は変形しないので、その両端の中央位置も容易に求めることができる。
【０１０１】
次いで、水平方向位置をｘ、垂直方向位置をｈとして、上部ノズル中心位置と下部ノズル中心位置とを結ぶ直線（図中一点鎖線の直線）
ｘ＝Ｌx（ｈ）＝ａLxｈ＋ｂLx
を求める。
【０１０２】
そして、燃料集合体の曲がりとして、この直線Ｌx（ｈ）と、この直線Ｌx（ｈ）と最も離れたグリッド中心位置との間の距離を求め、この距離を燃料集合体１面（２次元）における曲がり具合を表す指標とする。図では、第６グリッド中心位置が直線Ｌx（ｈ）から最も離れており、図中に記号ＡＢで表された距離を上記指標として測定する。このようにして測定される曲がりＡＢは、燃料棒のように変形しないグリッドの中心位置から各グリッド位置における曲がりを捉え、その曲がりによって燃料集合体１面の各位置での曲がりを代表させて１面全長に亘る曲がりを定量的に測定したものとなる。
【０１０３】
このような測定を燃料集合体の各面について行い、燃料集合体５０を立体的にみたときの３次元ＡＢも測定する。この測定では、まず、上記実施形態同様にして上部ノズル最下端外周面、下部ノズル最上端外周面及び各ノズル中央部外周面の立体画像を生成する。
【０１０４】
次いで、上部ノズル最下端断面の中心位置、下部ノズル最上端断面の中心位置、各ノズル中央部断面の中心位置を、それぞれ、各面における中心位置座標を平均化した位置とする。そして、上部ノズル中心位置と下部ノズル中心位置とを結ぶ直線から最も離れたノズル中心位置を求め、その間の距離を３次元ＡＢとする。その後、上記実施形態同様、作成した燃料集合体５０の立体画像（上部ノズル５４、下部ノズル５５及びグリッド５２からなる立体画像）の表示や、必要なデータの記憶等を行って測定を終了する。
【０１０５】
尚、燃料集合体５０が曲がったり、テレビカメラ３までの距離が変動したり、光学的な拡大率が変化したりしても、通常検査範囲では各表示画面画像毎に自己補正が行われるため、これらの変化を吸収して測定することができる。
【０１０７】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の発明によれば、燃料集合体の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、それらを各水平ライン毎に平均化した中心位置と上部ノズル中心位置及び下部ノズル中心位置の軌跡を表す連続曲線が、当該燃料集合体の上部と下部における中心位置を結ぶ直線から最も離れる距離を当該燃料集合体の曲がりとして測定することとしたので、連続曲線によって当該燃料集合体の全長に亘る外観形象が正確に捉えられ、それに基づいた定量的な曲がり具合を測定することができる。これにより、燃料集合体の全長に亘る曲がりを的確に把握す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曲がり測定方法の測定手順を示すフローチャートである。
【図４】  プロットデータＬ＝ｆL（Ｎ）のグラフを示す図である。
【図５】  各燃料棒の中心位置測定の測定手順を示すフローチャートである。
【図６】  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７】  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８】  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９】  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１０】  垂直方向補正を施した左側再構成画像を示す図である。
【図１１】  垂直方向補正及び水平方向補正を施した左側再構成画像と、グリッド間の燃料棒の曲がりＲＢの測定の様子を示す図である。
【図１２】  下部ノズル５５が写し出された左右の表示画面画像を示す図である。
【図１３】  上部ノズル５４が写し出された左右の表示画面画像を示す図である。
【図１４】  左右の再構成画像を合成した画像を示す図である。
【図１５】  燃料集合体の曲がりＡＢの測定の様子を示す図である。
【図１６】  グリッド部分の画像から燃料集合体の曲がりＡＢを測定する他の実施形態を示す図である。
【図１７】  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
５０  燃料集合体
５１  燃料棒
５２  グリッド
５４  上部ノズル
５５  下部ノズル
【図１】
0003953573.tif 000004
【図２】
0003953573.tif 000005
【図３】
0003953573.tif 000006
【図４】
0003953573.tif 000007
【図５】
0003953573.tif 000008
【図６】
0003953573.tif 000009
【図７】
0003953573.tif 000010
【図８】
0003953573.tif 000011
【図９】
0003953573.tif 000012
【図１０】
0003953573.tif 000013
【図１１】
0003953573.tif 000014
【図１２】
0003953573.tif 000015
【図１３】
0003953573.tif 000016
【図１４】
0003953573.tif 000017
【図１５】
0003953573.tif 000018
【図１６】
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【図１７】
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