SISTEMAS Y PROCEDIMIENTOS PARA VALORAR CUANTITATIVAMENTE LA CALIDAD DE UNA IMAGEN PRODUCIDA POR UN SISTEMA DE FORMACION DE IMAGENES.

Unos sistemas y procedimientos para valorar cuantitativamente la calidad de una imagen producida por un sistema de formación de imágenes.

Unos procedimientos y sistemas (56) para valorar cuantitativamente la calidad de las imágenes de un sistema de formación de imágenes tal como un sistema de inspección visual (54) en la vasija, que tiene un objetivo (10), un dispositivo para capturar imágenes (18) y un ordenador (58). El objetivo incluye una o más características de la imagen con unas resoluciones espaciales variables y unas frecuencias espaciales predeterminadas. El dispositivo para capturar imágenes está configurado para capturar una imagen del objetivo (10). El ordenador (58) incluye un procesador (66), una memoria (60) y unas instrucciones ejecutables por el ordenador. El ordenador (58) está configurado para recibir la imagen capturada, preparar uno o más perfiles de intensidad a través de la imagen capturada en respuesta a las frecuencias espaciales predeterminadas, así comoa determinar una función (13) de transferencia de la modulación en respuesta a uno o más perfiles de intensidad

Sistemas y procedimientos para valorar cuantitativamente la calidad de una imagen producida por un sistema de formación de imágenes.

Objeto de la invención

La presente invención se refiere a unos sistemas de formación de imágenes y, más específicamente, a unos sistemas de formación de imágenes para la inspección visual del interior de la vasija (IVVI) de un reactor nuclear.

Antecedentes de la invención

La exposición dada en esta sección proporciona meramente información general relacionada con la revelación actual y puede ser que no constituya la técnica anterior.

Los operadores y las compañías de servicios de una planta nuclear realizan unas inspecciones visuales en la vasija (IVVI) conjuntamente con las operaciones de reabastecimiento de combustible del reactor para inspeccionar varios componentes del reactor en busca de desperfectos o daños en la vasija del reactor y en los componentes que están comprendidos dentro del reactor, incluyendo tuberías y taladros sumergidos. Por ejemplo, una vasija de presión del reactor (RPV) de un reactor de agua hirviendo (BWR) tiene, típicamente, unos taladros sumergidos que necesitan ser inspeccionados durante el mantenimiento rutinario. Unas bombas de chorro tubulares huecas que tienen unos taladros internos están posicionadas entre un anillo para proporcionar el flujo de agua requerido del núcleo del reactor. Durante el funcionamiento del reactor, los componentes que incluyen sus juntas de soldadura dentro del reactor pueden experimentar un agrietamiento intergranular por corrosiones bajo tensión (IGSCC) y un agrietamiento por corrosiones asistida por tensión de irradiación (IASCC), los cuales pueden disminuir la integridad estructural de los componentes del reactor, tales como las bombas de chorro, a modo de ejemplo. Es muy importante examinar periódicamente los componentes del núcleo del reactor y todas las soldaduras contenidas en el mismo, para determinar si ha ocurrido algún tipo de agrietamiento o fallo.

La capacidad para realizar, de una manera precisa y rápida, las inspecciones visuales IVVI puede impactar al tiempo de parada asociado con el reactor nuclear y, por lo tanto, a las mejoras en la precisión y la velocidad con las cuales se pueden realizar las inspecciones visuales, se puede reducir el tiempo de parada y ahorrar al operador de la planta nuclear un gasto significativo.

Típicamente, un sistema de inspección visual incluye una o más cámaras posicionadas sobre un vehículo operado a distancia que se puede posicionar dentro de la vasija del reactor. Cada cámara está acoplada a un sistema de videotransmisión que proporciona una señal de imagen a un dispositivo o sistema de almacenamiento de exhibición visual situado a distancia. Estos sistemas visuales se usan para inspeccionar los componentes del reactor en busca de desperfectos o daños y para buscar residuos que puedan haberse acumulado en el reactor. Se usa una variedad de cámaras para diversas tareas que incluyen las inspecciones de la superficie exterior de las tuberías y los taladros internos de las tuberías, las aberturas y los taladros. Generalmente, se requiere que cada sistema de inspección visual (cámara, sistema de transmisión y pantalla) cumpla con unas normas predefinidas de formación de imágenes para asegurarse que la inspección visual sea capaz de identificar y delinear los detalles necesarios para la identificación de los desperfectos y daños. Los requisitos para los sistemas de inspección visual IVVI incluyen unas normas de Comprobación visual (VT), tales como la norma EVT-1 estricta, a modo de ejemplo. La norma EVT-1 dispone que el sistema de formación de imágenes sea capaz de resolver un hilo de 0,5 mm. sobre un 18% de fondo gris neutro. La norma EVT-1 así como otras normas de inspección visual conocidas en la técnica confían en la evaluación personal de un operador para asegurarse que el sistema de formación de imágenes esté proporcionando la calidad de la imagen apropiada a la pantalla a distancia desde la que se realiza la inspección.

Durante una inspección IVVI, se evalúa el sistema de formación de imágenes proporcionando un hilo calibrado apropiadamente sobre un fondo gris adecuado con una iluminación predeterminada y controlada. El operador visualiza la imagen recibida y determina la suficiencia de la calidad del sistema de inspección visual antes de proceder con la inspección IVVI. Igual que en el caso anterior, la valoración de la calidad de la imagen y, por lo tanto, de la inspección IVVI del reactor nuclear en busca de desperfectos y daños, son enteramente subjetivas y, por lo tanto, incompatibles en horas extraordinarias y para el operador. Cualquiera de las inconsistencias puede dar como resultado el fallo del sistema de inspección visual para proporcionar una imagen para visualizar, en la cual el operador puede identificar un desperfecto o daño potencial, lo cual puede dar como resultado el fallo para identificarlo, o bien, puede requerir una reinspección y, por lo tanto, un tiempo y unos costos añadidos para la inspección IVVI.

Breve descripción de la invención

El inventor presente ha tenido éxito diseñando los sistemas y procedimientos para valorar de una manera cuantitativa y objetivamente la calidad del sistema de formación de imágenes o de inspección visual en unos ambientes de operación. Estos sistemas y procedimientos son capaces de proporcionar, en algunas realizaciones, una automatización parcial o total de una evaluación estandarizada de un sistema de formación de imágenes, tal como la evaluación de la resolución y contraste del sistema de formación de imágenes o de los componentes del mismo, la compatibilidad mejorada en la calidad de la imagen, la precisión mejorada de la inspección y la confianza y seguridad mejoradas del sistema operativo y/o unos costos reducidos para la valoración y uso del sistema de formación de imágenes.

De acuerdo con un aspecto, un sistema para valorar cuantitativamente la calidad de las imágenes de un sistema de formación de imágenes, incluye un objetivo, un dispositivo para capturar imágenes y un ordenador. El objetivo incluye una o más características de las imágenes con unas resoluciones espaciales variables y unas frecuencias espaciales predeterminadas, estando el dispositivo para capturar imágenes configurado para capturar una imagen del objetivo. El ordenador incluye un procesador, una memoria y unas instrucciones ejecutables por el ordenador. El ordenador está configurado para recibir la imagen capturada del objetivo, preparar uno o más perfiles de intensidad a través de la imagen capturada en respuesta a las frecuencias espaciales predeterminadas del objetivo y para determinar una función de transferencia de la modulación en un dominio (campo) espacial en respuesta a uno o más perfiles de intensidad.

De acuerdo con otro aspecto de la invención, un procedimiento para valorar cuantitativamente un sistema de formación de imágenes incluye colocar un objetivo que tiene unas características de la imagen con unas resoluciones espaciales variables y unas frecuencias espaciales predeterminadas, con vistas a un dispositivo para capturar imágenes y a la captura de una imagen del objetivo. El procedimiento incluye también preparar uno o más perfiles de intensidad a través de la imagen capturada del objetivo y determinar una función de transferencia de la modulación de ratios de contraste en un dominio espacial, en respuesta a las frecuencias espaciales en los perfiles de intensidad de la imagen capturada.

De acuerdo con otro aspecto más de la invención, un sistema para valorar cuantitativamente la calidad de las imágenes de un sistema de formación de imágenes de un reactor nuclear incluye un objetivo que tiene una o más características de las imágenes con unas resoluciones espaciales variables y unas frecuencias espaciales predeterminadas, así como un dispositivo para capturar imágenes que está configurado para inspeccionar un componente de un reactor nuclear y para capturar una imagen del objetivo. Un ordenador tiene un procesador, una memoria y unas instrucciones ejecutables por el ordenador y está configurado para recibir la imagen capturada del objetivo, para preparar uno o más perfiles de intensidad a través de la imagen capturada en respuesta a las frecuencias espaciales predeterminadas del objetivo y para determinar una función de transferencia de la modulación en un dominio espacial, en respuesta a uno o más perfiles de intensidad.

De acuerdo con otro aspecto más...

1. Un sistema (56) para valorar cuantitativamente la calidad de las imágenes de un sistema de formación de imágenes caracterizado porque comprende:

- un objetivo (10) que tiene una o más características de la imagen con unas resoluciones espaciales variables y unas frecuencias espaciales predeterminadas;

- un dispositivo para capturar imágenes (18) que está configurado para capturar una imagen del objetivo (10); y

- un ordenador (58) que tiene un procesador (66), una memoria (60) y unas instrucciones ejecutables por el ordenador y está configurado para recibir la imagen capturada del objetivo (19), para preparar uno o más perfiles de intensidad a través de la imagen capturada en respuesta a las frecuencias espaciales predeterminadas del objetivo y para determinar una función de transferencia de la modulación (13) en un dominio espacial, en respuesta a uno o más perfiles de intensidad.

2. El sistema (56) de la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además un sistema de iluminación (20) que tiene un dispositivo de iluminación y un sistema de control para controlar el dispositivo de iluminación; en el que el sistema de iluminación está configurado para selectivamente iluminar el objetivo durante la captura de la imagen del objetivo.

3. El sistema (56) de la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende un convertidor analógico a digital; en el que el dispositivo para capturar imágenes (18) es un dispositivo electrónico para capturar una imagen analógica del objetivo; y en el que el convertidor analógico a digital está configurado para digitalizar la imagen analógica capturada, incluyendo el convertidor analógico a digital unas instrucciones ejecutables por el ordenador para un capturador de cuadros de imágenes.

4. El sistema (56) de la reivindicación 1, caracterizado porque el ordenador (58) incluye un software de exploración de línea que tiene unas instrucciones ejecutables por el ordenador para preparar una o más ratios de contraste de medición de los perfiles de intensidad a través de uno o más perfiles de intensidad; en el que el ordenador (58) además está configurado para preparar los uno o más perfiles de intensidad y para asignar las ratios de contraste medidas a las frecuencias espaciales predeterminadas; y en el que el ordenador (58) además está configurado para utilizar el software de exploración de línea para medir las ratios de contraste en dos o más de las frecuencias espaciales pre- determinadas.

5. El sistema (56) de la reivindicación 4, caracterizado porque el ordenador (58) además está configurado para representar gráficamente las ratios de contraste en las dos o más frecuencias espaciales predeterminadas y en el que la función de transferencia de la modulación (13) es una respuesta a la representación gráfica.

6. El sistema (56) de la reivindicación 1, caracterizado porque el ordenador (58) está configurado además para comparar la función de transferencia de la modulación (13), determinada con un umbral predeterminado, en el que el umbral predeterminado está definido como un porcentaje de modulación en una frecuencia espacial deseada, mínima, igual que aproximadamente 1.000 pares de línea por pulgada, y en el que el porcentaje de modulación es igual que, o mayor que un nivel mínimo predefinido de aproximadamente un 50%.

7. El sistema (56) de la reivindicación 6, caracterizado porque el umbral predeterminado es sensible a, al menos, uno entre ratio de contraste y modulación, y está determinado en respuesta a una resolución espacial de un hilo de 0,5 milímetros de diámetro sobre un 18% de fondo gris neutro.

8. El sistema (56) de la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo para capturar imágenes (18) es un dispositivo digital configurado para capturar una imagen digital del objetivo (10), y en el que el ordenador (58) además está configurado para recibir la imagen digital capturada desde el dispositivo para capturar imágenes.

9. El sistema (56) de la reivindicación 1, caracterizado porque el objetivo (10) incluye unas características de imagen negra, blanca y una o más grises, que definen las resoluciones espaciales variables y unas frecuencias espaciales predeterminadas.

10. El sistema (56) de la reivindicación 1, caracterizado porque el objetivo (10) incluye una o más características de imagen que tiene color, y en el que el ordenador (58) está configurado además para valorar una capacidad de resolución del color del sistema de formación de imágenes.

11. El sistema (56) de la reivindicación 1, caracterizado porque el sistema de formación de imágenes es un sistema de formación de imágenes de un reactor nuclear, y porque dicho dispositivo para capturar imágenes (18) está configurado además para inspeccionar un componente del reactor nuclear.

12. Un procedimiento para valorar cuantitativamente un sistema de formación de imágenes que incluye:

- colocar un objetivo (10) que tiene unas características de la imagen con unas resoluciones espaciales variables y unas frecuencias espaciales predeterminadas, con vistas a un dispositivo para capturar imágenes y a la captura de una imagen del objetivo;

- preparar uno o más perfiles de intensidad a través de la imagen capturada del objetivo; y

- determinar una función de transferencia de la modulación de ratios de contraste en un dominio espacial, en respuesta a las frecuencias espaciales en los perfiles de intensidad de la imagen capturada.

13. Un procedimiento según la reivindicación 12, caracterizado porque el sistema de formación de imágenes es un sistema de formación de imágenes de un reactor nuclear, y porque el dispositivo para capturar imágenes además está asociado con el sistema de formación de imágenes de inspección del reactor nuclear.