[发明专利]基于目标检测网络的核燃料棒元件的定位方法

说明书

本发明公开了一种核燃料棒元件的定位方法、计算设备及可读存储结合，该方法包括：获取核燃料棒元件的第一图像；获取核燃料棒元件在旋转第一预定角度后的第二图像；对第一图像和第二图像进行数据增强处理和梯度图像增强处理；将处理后的图像输入训练好的目标检测网络中，得到第一图像和第二图像的检测结果，检测结果包括核燃料棒元件上各隔离块的种类和位置；将第一图像和第二图像的检测结果进行融合，并根据融合后的图像，确定核燃料棒元件的类型、基准隔离块、和朝向；确定核燃料棒元件初定位的调整角度和调整方向。本发明的技术方案可以实现核燃料棒元件的精确定位。

技术领域

本发明涉及智能在线检索技术领域，尤其涉及一种核燃料棒元件的定位方法、计算设备及可读存储介质。

背景技术

核燃料组件的安全高效生产是核能安全利用的重要保证。重水堆核电站的燃料为核燃料棒束，核燃料棒束由37根核燃料棒通过端板焊接构成。由于核燃料棒具有多种型号，在进行端板焊接前，需要根据核燃料的类型及正反，将核燃料棒按照标准的角度插入预制的棒束夹具中，然后再进行端板焊接工序。在端板焊接工序中，最核心的技术点为核燃料棒的快速精确定位，只有快速完成核燃料棒的类型判断及精确定位才能保证短板焊接自动化产线的实现。

目前核燃料棒的类型判断及定位工作主要由人工进行操作。这种方式人工劳动强度大，效率低。极大限制了核燃料棒的生产效率提升。同时由于核燃料的特殊性，人员长期暴露核燃料产线上会对人员产生潜在的核辐射伤害，故设计一种快速自动核燃料棒定位算法迫在眉睫，这对推进核燃料棒束自动化生产装备国产化具有重要意义。

为了解决上述问题，亟需一种核燃料棒元件的定位方法，以提高核燃料棒元件定位的精度。

发明内容

为此，本发明提供了一种核燃料棒元件的定位方法，以解决或至少缓解上面存在的问题。

根据本发明的第一个方面，提供了一种核燃料棒元件的定位方法，包括步骤：获取核燃料棒元件的第一图像；获取核燃料棒元件在旋转第一预定角度后的第二图像；对第一图像和第二图像进行数据增强处理和梯度图像增强处理；将处理后的图像输入训练好的目标检测网络中，得到第一图像和第二图像的检测结果，检测结果包括核燃料棒元件上各隔离块的种类和位置，隔离块的种类包括厚隔离块、薄隔离块和支撑垫；将第一图像和第二图像的检测结果进行融合，并根据融合后的图像，确定核燃料棒元件的类型、基准隔离块、和朝向；根据所确定的核燃料棒元件的类型、基准隔离块和朝向，确定核燃料棒元件初定位的调整角度和调整方向。

可选地，在根据本发明的核燃料棒元件的定位方法中，还包括：获取核燃料棒元件的第三图像，第三图像的像素高于第一图像和第二图像；基于融合后的图像，确定第三图像中各隔离块的感兴趣区域；提取各隔离块的感兴趣区域的轮廓；根据各隔离块的感兴趣区域的轮廓，对核燃料棒元件的圆心位置进行矫正；以矫正后的圆心位置为展开圆心，将基准隔离块的感兴趣区域的轮廓进行展开，得到基准隔离块轮廓展开图；计算基准隔离块轮廓展开图的中心位置对应的实际角度；根据实际角度，确定核燃料棒元件精确的调整角度和调整方向。

可选地，在根据本发明的核燃料棒元件的定位方法中，目标检测网络通过以下方式训练：获取包括有全部类型的核燃料棒元件的训练数据；基于训练数据中核燃料棒元件的各种类的隔离块的角度分布和数量，对训练数据进行筛选，使筛选后的训练数据的均值及方差图中形成预定数量条分界线；对筛选后的训练数据进行梯度图像增强处理以及数据增强处理；将处理后的训练数据输入到目标检测网络中进行训练，得到训练好的目标检测网络。