Влияние параметров телевизионных средств и геометрии съемки на точность определения разновысотности головок тепловыделяющих сборок методом параллакс-сдвига

Актуальность. Бесконтактный контроль разновысотности головок тепловыделяющих сборок является важной задачей обеспечения безопасной и эффективной эксплуатации атомных электростанций, поскольку отклонения пространственного положения тепловыделяющих сборок могут свидетельствовать о деформации элементов активной зоны и приводить к ухудшению условий дальнейшей работы реакторной установки. Применение метода параллакс-сдвига на основе последовательных кадров одной телевизионной камеры позволяет отказаться от механического контакта с объектом контроля и использовать естественное перемещение камеры для формирования квазистереопар. Однако практическое внедрение такого подхода требует количественной оценки влияния параметров телевизионных средств и геометрии съемки на итоговую точность определения разновысотности.

Цель настоящего исследования состоит в установлении количественных зависимостей между параметрами телевизионной камеры, геометрией формирования квазистереопар и погрешностью определения разновысотности головок тепловыделяющих сборок методом параллакс-сдвига, а также в определении рациональных диапазонов параметров измерительной системы.

Результаты. Установлено, что определяющим фактором итоговой погрешности является ошибка определения диспарантности. Показано, что устойчивость метода обеспечивается не отдельным параметром телевизионной системы, а согласованным выбором фокусного расстояния, базиса квазистереопары, высоты подвеса камеры и условий субпиксельной локализации центров головок тепловыделяющих сборок. Определены рациональные диапазоны параметров измерительной системы. Новизна заключается в комплексной оценке влияния параметров телевизионных средств и геометрии съемки на точность метода параллакс-сдвига применительно к задаче бесконтактного контроля головок тепловыделяющих сборок.

Теоретическая и практическая значимость: развитие расчетной модели метода параллакс-сдвига и установление аналитических зависимостей, связывающих ошибку определения диспарантности с погрешностью восстановления относительной высоты объектов регулярной структуры, а также возможность использования полученных диапазонов параметров при настройке телевизионных средств контроля тепловыделяющих сборок и при обосновании требований к бесконтактной измерительной системе, предназначенной для работы в условиях ограниченного пространства активной зоны реактора без применения дополнительных контактных устройств.

1. Балабаев С.Л., Лозовская Е.Г., Румянцев К.Е. Оценка методической погрешности измерения разновысотности расположенных в строгом геометрическом порядке объектов на основе цифровой телевизионной системы // Известия ЮФУ. Технические науки. 2014. № 8(157). С. 227−241. EDN:STQRKT

2. Балабаев С.Л., Лозовская Е.Г., Румянцев К.Е. Методика оценки погрешности измерения цифровой видеосистемой разновысотности расположенных в строгом геометрическом порядке объектов // Физико-математические методы и информационные технологии в естествознании, технике и гуманитарных науках: Сборник материалов международного научного e-симпозиума (Москва, Российская Федерация, 27−28 декабря 2014 г.). Краснодар: Международный центр научно-исследовательских проектов, 2015. 128 с. С. 61–76. EDN:RQBVJH

3. Сердюков П.С., Румянцев К.Е. Способы получения информации трехмерной сцены объекта для определения пространственного положения // Известия ЮФУ. Технические науки. 2022. № 6(230). С. 117–128. DOI:10.18522/2311-3103-2022-6-117-128. EDN:VZOLOD

4. Сердюков П.С., Румянцев К.Е. Алгоритмическая обработка видеопотока и реализация метода параллакс-сдвига для бесконтактного контроля высоты объектов // Оборонный комплекс научно-техническому прогрессу России. 2025. № 4(168). С. 29–35. EDN:MOYUQI

5. Сердюков П.С., Румянцев К.Е. Метод параллакс-сдвига для бесконтактного измерения разновысотности головок ТВС на основе видеопотока телевизионной камеры // Проектирование и технология электронных средств. 2025. № 4. С. 13–19. EDN:WTMLXG

6. Сердюков П.С., Румянцев К.Е. Исследование погрешностей бесконтактного измерения разновысотности головок ТВС методом параллакс-сдвига при дуговой траектории телевизионной камеры // Вестник СибГУТИ. 2025. Т. 19. № 4. С. 92–109. DOI:10.55648/1998-6920-2025-19-4-92-109. EDN:YKYWJR