(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210529893.3 (22)申请日 2022.05.16 (71)申请人 无锡市锡山区半导体先进制造创新 中心 地址 214000 江苏省无锡市锡山区通云南 路77号云林科技园4 号楼 申请人 湖南大学 (72)发明人 刘坚　索鑫宇　张杰　周飞滔　 金超群　王华建　马宇昊　 (74)专利代理 机构 北京思睿峰知识产权代理有 限公司 1 1396 专利代理师 谢建云　赵爱军 (51)Int.Cl. G06V 10/22(2022.01) G06V 10/774(2022.01)G06V 10/80(2022.01) G06V 10/25(2022.01) G06V 10/82(2022.01) G06V 10/44(2022.01) (54)发明名称 基于目标检测网络的核燃料棒元件的定位 方法 (57)摘要 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。 权利要求书3页 说明书24页 附图11页 CN 114926624 A 2022.08.19 CN 114926624 A 1.一种核燃料棒元件的定位方法， 包括 步骤： 获取所述核燃料棒元件的第一图像； 获取所述核燃料棒元件在旋转第一预定角度后的第二图像； 对所述第一图像和所述第二图像进行 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， 所述检测结果包括所述核燃料棒元件上各隔离块的种类和位置， 所述隔离块的种类包 括厚隔离块、 薄隔离块和支撑 垫； 将所述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， 确定所述核 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， 确定所述核燃料棒元件初定 位的调整角度和调整方向。 2.根据权利要求1所述的方法， 还 包括： 获取所述核燃料棒元件的第 三图像， 所述第 三图像的像素高于所述第 一图像和所述第 二图像； 基于所述融合后的图像， 确定所述第三图像中各隔离块的感兴趣区域； 提取所述各隔离块的感兴趣区域的轮廓； 根据所述各隔离块的感兴趣区域的轮廓， 对所述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； 计算所述基准隔离块轮廓展开图的中心位置对应的实际角度； 根据所述实际角度， 确定所述核燃料棒元件精确的调整角度和调整方向。 3.根据权利要求1或2所述的方法， 其中， 所述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； 基于所述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， 对所述训练 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； 对所述筛 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 。 4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法， 其中， 所述第一图像和第二图像的检测结 果为多张包括有第一图像和第二图像中各隔离块的定位框区域、 类型标记和置信度 的图 像， 所述将所述第一图像和第二图像的检测结果进行融合的步骤， 包括： 将所述第一图像和第 二图像的检测结果的方位调整至同一方位， 确定所述第 一图像和 第二图像的检测结果中的每一项的置信度是否小于第一预定值； 如果所述第 一图像和第 二图像的检测结果中的一项的置信度小于所述第 一预定值， 则 将该项检测结果删除， 并得到保留的检测结果； 将所述保留的检测结果进行叠加， 得到叠加后的图像， 所述叠加后的图像包括第一图 像和第二图像的检测结果； 在所述叠加后的图像中， 保留所述第一图像和第二图像的检测结果中的一项， 得到融 合后的图像。 5.根据权利要求 4所述的方法， 还 包括：权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114926624 A 2确定所述第一图像和第二图像的检测结果中的每一项的定位框区域中的黑色所占比 例； 如果黑色所占比例小于第二预定值， 则将该项检测结果删除。 6.根据权利要求4或5所述的方法， 其中， 所述保留所述第一图像和第二图像的检测结 果中的一项的步骤， 包括： 针对所述核燃料棒元件中的每一个隔离块， 如果在所述叠加后的图像中同时存在第 一 图像和第二图像的检测结果， 则仅保留第二图像的检测结果， 得到融合后的图像。 7.根据权利要求4至6中任一项所述的方法， 其中， 确定所述核燃料棒元件的类型的步 骤， 包括： 根据所述融合后的图像中各种类的隔离块的数量， 确定所述核燃料棒元件的类型。 8.根据权利要求7所述的方法， 其中， 确定所述核燃料棒元件的基准隔离块的步骤， 包 括： 如果所述核燃料棒元件的类型是第 一预定类型， 则分别将所述核燃料棒元件上的各隔 离块作为备选基准块， 获取所述备选隔离块与各隔离块之间的第一角度分布， 将所述第一 角度分布与第一预定类型的核燃料棒元件的标准角度分布进 行距离计算， 将距离最小时对 应的备选基准 块作为所述核燃料棒元件的基准 块； 否则， 根据所述核燃料棒元件的类型， 确定所述核燃料棒元件的基准 块。 9.根据权利要求7或8所述的方法， 其中， 确定所述核燃料棒元件的朝向的步骤， 包括： 如果所述核燃料棒元件的类型为第 二预定类型， 则获取所述核燃料棒元件上所述基准 块与各隔离块之间的第二角度分布； 将所述第二角度分布分别与第二预定类型的核燃料棒元件正面的标准角度分布和反 面的标准角度分布进行距离计算， 根据计算结果， 确定所述核燃料棒元件的朝向为正面或 反面。 10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法， 其中， 所述确定所述核燃料棒元件的初定 位的调整角度的步骤， 包括： 将所述核燃料棒元件的中心点作为 坐标系的原点； 确定所述基准 块的定位框区域的中心点， 并根据所述中心点与所述原点确定轴线； 将所述轴 线以所述原点为中心， 逆时针旋转到所述标准位置的最小角度作为所述核燃 料棒元件的初定位的调整角度。 11.根据权利要求2所述的方法， 其中， 所述确定所述第三图像中各隔离块的感兴趣区 域的步骤， 包括： 以所述核燃料棒元件的机械标定圆心为中心， 在所述第三图像上覆盖掩膜圆， 得到第 四图像； 根据所述融合后的图像， 确定所述第四图像中各隔离块型心的先验位置； 根据所述各隔离块型心的先验位置确定各隔离块型心所在的区域； 在所述第四图像中， 采用所述区域对应的预定截取尺寸对各隔离块进行截取， 得到第 四图像中各隔离块的感兴趣区域。 12.根据权利要求11所述的方法， 其中， 所述提取所述各隔离块的感兴趣区域的轮廓的 步骤， 包括：权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114926624 A 3