JPH05223716A - 亀裂進展寸法の自動計測装置 - Google Patents
亀裂進展寸法の自動計測装置Info
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- JPH05223716A JPH05223716A JP5693292A JP5693292A JPH05223716A JP H05223716 A JPH05223716 A JP H05223716A JP 5693292 A JP5693292 A JP 5693292A JP 5693292 A JP5693292 A JP 5693292A JP H05223716 A JPH05223716 A JP H05223716A
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- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
- Closed-Circuit Television Systems (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 試験片の表面に傷や汚れなどが存在する場合
にも亀裂の進展寸法を自動的に非常に正確に且容易に計
測する。 【構成】 ビデオカメラ34により試験片10に発生し
た亀裂を撮像し、その亀裂画像gn を画像処理装置48
によって所定の時間毎に取込みgn −gn-1 にて差分画
像を形成しこれを二値化処理し、画像計測装置52によ
り差分画像上にて亀裂の先端を検出し画像上に於ける亀
裂先端の位置を計測する。コンピュータ50により少く
とも各サイクルに於て生じた亀裂先端の変位量の合計と
して亀裂の進展寸法を演算する。
にも亀裂の進展寸法を自動的に非常に正確に且容易に計
測する。 【構成】 ビデオカメラ34により試験片10に発生し
た亀裂を撮像し、その亀裂画像gn を画像処理装置48
によって所定の時間毎に取込みgn −gn-1 にて差分画
像を形成しこれを二値化処理し、画像計測装置52によ
り差分画像上にて亀裂の先端を検出し画像上に於ける亀
裂先端の位置を計測する。コンピュータ50により少く
とも各サイクルに於て生じた亀裂先端の変位量の合計と
して亀裂の進展寸法を演算する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、材料の破壊力学的試験
に於て試験片に生じる亀裂の進展寸法を自動的に計測す
ることに係り、更に詳細には亀裂進展寸法の自動計測装
置に係る。
に於て試験片に生じる亀裂の進展寸法を自動的に計測す
ることに係り、更に詳細には亀裂進展寸法の自動計測装
置に係る。
【0002】
【従来の技術】材料の破壊力学的試験の一つであるCT
試験に於て亀裂の進展寸法を自動的に計測する装置の一
つとして、本願出願人と同一の出願人の出願にかかる特
願平4− 号(整理番号AT−4778)に
は、試験片を支持し試験片に対し荷重を与える試験片支
持装置と、試験片に発生した亀裂を撮像しこれを電気的
亀裂画像に変換する撮像装置と、撮像装置が試験片に対
し相対的に亀裂の進展方向へ移動するよう撮像装置及び
試験片支持装置の少くとも一方を他方に対し相対的に移
動させる移動装置と、撮像装置より所定の時間毎に亀裂
画像を取込みこれを低解像度化処理して記憶する画像処
理装置と、処理後の亀裂画像上にて亀裂の先端を検出し
処理後の亀裂画像上に於ける亀裂先端の位置を計測する
画像計測装置と、処理後の亀裂画像内に於て亀裂先端が
所定の位置を越えたときには移動装置を作動させて撮像
装置若しくは試験片支持装置を所定の相対移動量移動さ
せる演算制御装置とを有し、演算制御装置は画像計測装
置より亀裂先端の位置を示す信号を入力され、少くとも
亀裂先端の変位量の合計として亀裂の進展寸法を演算す
るよう構成された亀裂進展寸法の自動計測装置が提案さ
れている。
試験に於て亀裂の進展寸法を自動的に計測する装置の一
つとして、本願出願人と同一の出願人の出願にかかる特
願平4− 号(整理番号AT−4778)に
は、試験片を支持し試験片に対し荷重を与える試験片支
持装置と、試験片に発生した亀裂を撮像しこれを電気的
亀裂画像に変換する撮像装置と、撮像装置が試験片に対
し相対的に亀裂の進展方向へ移動するよう撮像装置及び
試験片支持装置の少くとも一方を他方に対し相対的に移
動させる移動装置と、撮像装置より所定の時間毎に亀裂
画像を取込みこれを低解像度化処理して記憶する画像処
理装置と、処理後の亀裂画像上にて亀裂の先端を検出し
処理後の亀裂画像上に於ける亀裂先端の位置を計測する
画像計測装置と、処理後の亀裂画像内に於て亀裂先端が
所定の位置を越えたときには移動装置を作動させて撮像
装置若しくは試験片支持装置を所定の相対移動量移動さ
せる演算制御装置とを有し、演算制御装置は画像計測装
置より亀裂先端の位置を示す信号を入力され、少くとも
亀裂先端の変位量の合計として亀裂の進展寸法を演算す
るよう構成された亀裂進展寸法の自動計測装置が提案さ
れている。
【0003】この先の提案にかかる自動計測装置によれ
ば、反射光量が低い亀裂の部分と反射光量が高い亀裂以
外の部分とが亀裂画像内の輝度差によって電気的に識別
されることにより、亀裂の先端が検出されその変移量が
電気的に計測されるので、人が光学顕微鏡を用いて亀裂
を観察しその先端の進展寸法を目視により計測する場合
に比して亀裂の進展寸法を自動的に非常に正確に且容易
に計測することができる。
ば、反射光量が低い亀裂の部分と反射光量が高い亀裂以
外の部分とが亀裂画像内の輝度差によって電気的に識別
されることにより、亀裂の先端が検出されその変移量が
電気的に計測されるので、人が光学顕微鏡を用いて亀裂
を観察しその先端の進展寸法を目視により計測する場合
に比して亀裂の進展寸法を自動的に非常に正確に且容易
に計測することができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし上述の如き自動
計測装置に於ては、試験片の表面に亀裂以外の傷や汚れ
などが存在するとそれらの部分の反射光量も低くなるの
で、傷や汚れなどの程度によってはそれらの部分が亀裂
の一部であると識別されることがあり、そのため亀裂の
先端が誤って検出され、その結果亀裂の進展寸法が正確
に計測されないことがある。
計測装置に於ては、試験片の表面に亀裂以外の傷や汚れ
などが存在するとそれらの部分の反射光量も低くなるの
で、傷や汚れなどの程度によってはそれらの部分が亀裂
の一部であると識別されることがあり、そのため亀裂の
先端が誤って検出され、その結果亀裂の進展寸法が正確
に計測されないことがある。
【0005】本発明は、上述の先の提案にかかる自動計
測装置に於ける上述の如き不具合に鑑み、試験片の表面
に亀裂以外の傷や汚れなどが存在する場合にも亀裂の進
展寸法を非常に正確に且容易に自動的に計測することが
できるよう改良された亀裂進展寸法の自動計測装置を提
供することを目的としている。
測装置に於ける上述の如き不具合に鑑み、試験片の表面
に亀裂以外の傷や汚れなどが存在する場合にも亀裂の進
展寸法を非常に正確に且容易に自動的に計測することが
できるよう改良された亀裂進展寸法の自動計測装置を提
供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】上述の如き目的は、本発
明によれば、試験片を支持し前記試験片に対し荷重を与
える試験片支持装置と、前記試験片に発生した亀裂を撮
像しこれを電気的亀裂画像に変換する撮像装置と、前記
撮像装置より所定の時間毎に前記亀裂画像を取込み現サ
イクルの亀裂画像より所定サイクル前の亀裂画像を減算
すると共に低解像度化処理して低解像度化処理された差
分画像を形成し記憶する画像処理装置と、前記差分画像
上にて亀裂の先端を検出し前記差分画像上に於ける亀裂
先端の位置を計測する画像計測装置と、前記画像計測装
置より亀裂先端の位置を示す信号を入力され、少くとも
前記亀裂先端の変位量の合計として亀裂の進展寸法を演
算する演算制御装置とを有する亀裂進展寸法の自動計測
装置によって達成される。
明によれば、試験片を支持し前記試験片に対し荷重を与
える試験片支持装置と、前記試験片に発生した亀裂を撮
像しこれを電気的亀裂画像に変換する撮像装置と、前記
撮像装置より所定の時間毎に前記亀裂画像を取込み現サ
イクルの亀裂画像より所定サイクル前の亀裂画像を減算
すると共に低解像度化処理して低解像度化処理された差
分画像を形成し記憶する画像処理装置と、前記差分画像
上にて亀裂の先端を検出し前記差分画像上に於ける亀裂
先端の位置を計測する画像計測装置と、前記画像計測装
置より亀裂先端の位置を示す信号を入力され、少くとも
前記亀裂先端の変位量の合計として亀裂の進展寸法を演
算する演算制御装置とを有する亀裂進展寸法の自動計測
装置によって達成される。
【0007】
【作用】上述の如き構成によれば、画像処理装置により
撮像装置より所定の時間毎に亀裂画像が取込まれ、現サ
イクルの亀裂画像より所定サイクル前の亀裂画像が減算
されると共に低解像度化処理されることにより低解像度
化処理された差分画像が形成されるので、画像の減算に
より二つのサイクルの間に於て変化した部分、即ち亀裂
の新たに進展した部分のみが差分画像に残り、試験片の
表面に亀裂以外の傷や汚れなどが存在してもそれらの部
分は位置が変化しないので消去され差分画像には残らな
い。従って画像計測装置により亀裂の先端が差分画像上
にて確実に検出され差分画像上に於ける亀裂先端の位置
が正確に計測されるので、亀裂の進展寸法が非常に正確
に且容易に自動的に計測される。
撮像装置より所定の時間毎に亀裂画像が取込まれ、現サ
イクルの亀裂画像より所定サイクル前の亀裂画像が減算
されると共に低解像度化処理されることにより低解像度
化処理された差分画像が形成されるので、画像の減算に
より二つのサイクルの間に於て変化した部分、即ち亀裂
の新たに進展した部分のみが差分画像に残り、試験片の
表面に亀裂以外の傷や汚れなどが存在してもそれらの部
分は位置が変化しないので消去され差分画像には残らな
い。従って画像計測装置により亀裂の先端が差分画像上
にて確実に検出され差分画像上に於ける亀裂先端の位置
が正確に計測されるので、亀裂の進展寸法が非常に正確
に且容易に自動的に計測される。
【0008】
【課題を解決するための手段の補足説明】本発明の自動
計測装置に於ては、現サイクルの亀裂画像より所定サイ
クル前の亀裂画像を減算する差分画像の形成及び低解像
度化処理は何れが先に実行されてもよいが、差分画像を
形成した後これを低解像度化処理すれば低解像度化処理
は1回でよく、また試験片に対し振動荷重が与えられる
加振モードにてCT試験が行われる場合の如く所定サイ
クル前の亀裂画像と現サイクルの亀裂画像との間に於て
亀裂などの位置が僅かにずれている場合にも亀裂以外の
傷や汚れなどを差分画像より良好に消去することができ
る。従って本発明の一つの詳細な特徴によれば、差分画
像が形成された後その差分画像が低解像度化処理され
る。
計測装置に於ては、現サイクルの亀裂画像より所定サイ
クル前の亀裂画像を減算する差分画像の形成及び低解像
度化処理は何れが先に実行されてもよいが、差分画像を
形成した後これを低解像度化処理すれば低解像度化処理
は1回でよく、また試験片に対し振動荷重が与えられる
加振モードにてCT試験が行われる場合の如く所定サイ
クル前の亀裂画像と現サイクルの亀裂画像との間に於て
亀裂などの位置が僅かにずれている場合にも亀裂以外の
傷や汚れなどを差分画像より良好に消去することができ
る。従って本発明の一つの詳細な特徴によれば、差分画
像が形成された後その差分画像が低解像度化処理され
る。
【0009】本発明の他の一つの詳細な特徴によれば、
撮像装置が試験片に対し相対的に亀裂の進展方向へ移動
するよう撮像装置及び試験片支持装置の少くとも一方を
他方に対し相対的に移動させる移動装置が設けられ、差
分画像内に於て亀裂先端が所定の位置を越えたときには
演算制御装置により移動装置が作動されることによって
撮像装置若しくは試験片支持装置が所定の相対移動量移
動されるよう構成される。かかる構成によれば、亀裂の
先端が視野よりはみ出すか否かを常時監視する必要がな
く、視野の更新が自動的に行われる。
撮像装置が試験片に対し相対的に亀裂の進展方向へ移動
するよう撮像装置及び試験片支持装置の少くとも一方を
他方に対し相対的に移動させる移動装置が設けられ、差
分画像内に於て亀裂先端が所定の位置を越えたときには
演算制御装置により移動装置が作動されることによって
撮像装置若しくは試験片支持装置が所定の相対移動量移
動されるよう構成される。かかる構成によれば、亀裂の
先端が視野よりはみ出すか否かを常時監視する必要がな
く、視野の更新が自動的に行われる。
【0010】尚かくして移動装置が組込まれる場合には
演算制御装置は最後に移動装置が作動された後の各サイ
クルに於て生じた亀裂先端の変位量の合計と撮像装置若
しくは試験片支持装置の相対移動量の合計の和として亀
裂の進展寸法を演算するよう構成されてよく、その場合
には移動装置の精度及び画像の歪みの誤差要素のみに起
因する測定誤差の範囲内にて正確に且容易に亀裂の進展
寸法を自動的に計測することが可能である。
演算制御装置は最後に移動装置が作動された後の各サイ
クルに於て生じた亀裂先端の変位量の合計と撮像装置若
しくは試験片支持装置の相対移動量の合計の和として亀
裂の進展寸法を演算するよう構成されてよく、その場合
には移動装置の精度及び画像の歪みの誤差要素のみに起
因する測定誤差の範囲内にて正確に且容易に亀裂の進展
寸法を自動的に計測することが可能である。
【0011】また一般に相前後するサイクルの亀裂先端
の変位量の差は極く僅かであるので、演算制御装置は移
動装置を作動させないときには現サイクルの亀裂先端の
位置と所定サイクル前の亀裂先端の位置との偏差として
亀裂先端の変位量を演算し、移動装置を作動させたとき
には1サイクル前に演算された亀裂先端の変位量を現サ
イクルの亀裂先端の変位量とみなし、各サイクルの亀裂
先端の変位量の合計として亀裂の進展寸法を演算するよ
う構成されてもよく、その場合には移動装置の精度に依
存することなく正確に且容易に亀裂の進展寸法を計測す
ることが可能であり、また移動装置も高精度のものであ
る必要がない。
の変位量の差は極く僅かであるので、演算制御装置は移
動装置を作動させないときには現サイクルの亀裂先端の
位置と所定サイクル前の亀裂先端の位置との偏差として
亀裂先端の変位量を演算し、移動装置を作動させたとき
には1サイクル前に演算された亀裂先端の変位量を現サ
イクルの亀裂先端の変位量とみなし、各サイクルの亀裂
先端の変位量の合計として亀裂の進展寸法を演算するよ
う構成されてもよく、その場合には移動装置の精度に依
存することなく正確に且容易に亀裂の進展寸法を計測す
ることが可能であり、また移動装置も高精度のものであ
る必要がない。
【0012】尚本発明に於ける低解像度化処理とは、亀
裂画像又は差分画像の輝度の段階を例えば20階調より
2階調の如く所定の輝度を基準に低減することを意味す
る。
裂画像又は差分画像の輝度の段階を例えば20階調より
2階調の如く所定の輝度を基準に低減することを意味す
る。
【0013】
【実施例】以下に添付の図を参照しつつ、本発明を実施
例について詳細に説明する。
例について詳細に説明する。
【0014】図1は本発明による亀裂進展寸法の自動計
測装置の一つの実施例を示す概略構成図、図2は試験片
を示す拡大正面図、図3は図2の線III-III に沿う試験
片の平断面図である。
測装置の一つの実施例を示す概略構成図、図2は試験片
を示す拡大正面図、図3は図2の線III-III に沿う試験
片の平断面図である。
【0015】図1に於て、10はCT試験されるべき試
験片を示しており、試験片10はそれぞれ上端及び下端
にて試験片支持装置としてのCT試験装置12の上側ア
ーム14及び下側アーム16により図1には示されてい
ないピンを介して支持されている。上側アーム14はC
T試験装置12のフレーム18に固定されており、下側
アーム16は油圧シリンダ20に連結されている。油圧
シリンダ20の油圧は試験片10に上下方向の静的引張
り荷重又は繰返し荷重(振動荷重)が与えられるよう油
圧制御装置22により制御されるようになっている。図
2及び図3に示されている如く、試験片10は実質的に
長方形の板状をなし、亀裂の発生を容易にする頂角60
°のシェブロンノッチ24を有し、該ノッチの両側に図
1には示されていないピンを受入れる二つのピン挿通孔
26及び28を有している。
験片を示しており、試験片10はそれぞれ上端及び下端
にて試験片支持装置としてのCT試験装置12の上側ア
ーム14及び下側アーム16により図1には示されてい
ないピンを介して支持されている。上側アーム14はC
T試験装置12のフレーム18に固定されており、下側
アーム16は油圧シリンダ20に連結されている。油圧
シリンダ20の油圧は試験片10に上下方向の静的引張
り荷重又は繰返し荷重(振動荷重)が与えられるよう油
圧制御装置22により制御されるようになっている。図
2及び図3に示されている如く、試験片10は実質的に
長方形の板状をなし、亀裂の発生を容易にする頂角60
°のシェブロンノッチ24を有し、該ノッチの両側に図
1には示されていないピンを受入れる二つのピン挿通孔
26及び28を有している。
【0016】CT試験装置12のフレーム18にはテー
ブル30が固定されており、該テーブル上には三次元ス
テージ装置32が設けられている。ステージ装置32は
テーブル30に固定された本体32aと、該本体に対し
相対変位する移動部材32bとよりなっている。移動部
材32bには撮像装置としてのビデオカメラ34が固定
されており、ビデオカメラ34には光学顕微鏡36が装
着されている。光学顕微鏡36は対物レンズ筒38と、
該対物レンズ筒を経て試験片10に対し光を照射する光
源装置40と、試験開始前に肉眼42により覗き込んで
光学顕微鏡36及びビデオカメラ34を試験片のノッチ
の先端に対し大まかに位置決めするための接眼レンズ筒
44とを有している。
ブル30が固定されており、該テーブル上には三次元ス
テージ装置32が設けられている。ステージ装置32は
テーブル30に固定された本体32aと、該本体に対し
相対変位する移動部材32bとよりなっている。移動部
材32bには撮像装置としてのビデオカメラ34が固定
されており、ビデオカメラ34には光学顕微鏡36が装
着されている。光学顕微鏡36は対物レンズ筒38と、
該対物レンズ筒を経て試験片10に対し光を照射する光
源装置40と、試験開始前に肉眼42により覗き込んで
光学顕微鏡36及びビデオカメラ34を試験片のノッチ
の先端に対し大まかに位置決めするための接眼レンズ筒
44とを有している。
【0017】ステージ装置32の移動部材32bは本体
32aに対しX方向(図1の紙面に垂直な方向)、Y方
向(上下方向)、Z方向(X方向及びY方向に垂直な方
向)へ相対変位するようになっており、本体32aに対
する移動部材32bの相対移動及び位置決めはステージ
制御装置46によりμm の単位にて制御されるようにな
っている。かくしてステージ装置32及び制御装置46
は試験片に生じる亀裂の進展に応じてビデオカメラ34
を試験片に対し相対的に移動させる移動装置を構成して
いる。
32aに対しX方向(図1の紙面に垂直な方向)、Y方
向(上下方向)、Z方向(X方向及びY方向に垂直な方
向)へ相対変位するようになっており、本体32aに対
する移動部材32bの相対移動及び位置決めはステージ
制御装置46によりμm の単位にて制御されるようにな
っている。かくしてステージ装置32及び制御装置46
は試験片に生じる亀裂の進展に応じてビデオカメラ34
を試験片に対し相対的に移動させる移動装置を構成して
いる。
【0018】ビデオカメラ34は試験片及びこれに生じ
た亀裂を撮像し、それを画像信号(電圧±10V)と位
置信号(x、y)とよりなる20階調の亀裂画像の電気
信号に変換し、その電気信号を画像処理装置48へ出力
するようになっている。画像処理装置48はパーソナル
コンピュータ50(これ以降「パソコン」という)の指
示に基き所定の時間毎にビデオカメラより亀裂画像gn
の電気信号を取込み、電気信号にてgn −gn-1 の減算
を行うことにより差分画像GN を形成し、それを二値化
処理して画像信号(電圧0V、1V)と位置信号(x、
y)とよりなる二値化処理された差分画像の電気信号に
変換し、その電気信号を画像計測装置52及びモニタ5
4へ出力するようになっている。
た亀裂を撮像し、それを画像信号(電圧±10V)と位
置信号(x、y)とよりなる20階調の亀裂画像の電気
信号に変換し、その電気信号を画像処理装置48へ出力
するようになっている。画像処理装置48はパーソナル
コンピュータ50(これ以降「パソコン」という)の指
示に基き所定の時間毎にビデオカメラより亀裂画像gn
の電気信号を取込み、電気信号にてgn −gn-1 の減算
を行うことにより差分画像GN を形成し、それを二値化
処理して画像信号(電圧0V、1V)と位置信号(x、
y)とよりなる二値化処理された差分画像の電気信号に
変換し、その電気信号を画像計測装置52及びモニタ5
4へ出力するようになっている。
【0019】特に試験片に対し繰返し荷重が与えられる
場合には、油圧制御装置22よりの制御信号に対する油
圧シリンダ20等の応答遅れが存在するので、試験片1
0に最大の引張り荷重が与えられた時点の亀裂画像の取
込みが行われるよう、画像処理装置48による画像の取
込みタイミングは油圧制御装置22よりの制御信号が引
張り方向に最大値になる時点よりも応答遅れを考慮した
所定時間遅い時点に設定されている。また画像処理装置
48により形成される差分画像に於ては、画像gn 及び
gn-1 に共通の部分は減算により消去されるので、図4
に示されている如く亀裂56のうち前サイクルと現サイ
クルとの間に於て新たに進展した部分56aのみが現わ
れ、亀裂のうち前サイクルまでに進展した部分や試験片
の表面の傷58a、汚れなどは現われない。更に画像処
理装置48による二値化処理に於ては、反射光量の低い
亀裂の部分の電圧が0Vとなり反射光量の高い亀裂以外
の部分の電圧が1Vとなるよう処理され、これにより図
4に示されている如くモニタ54には亀裂の部分56は
黒く亀裂以外の部分58は白く2階調にて表示される。
尚モニタの白黒反転により逆の態様による表示も可能で
ある。
場合には、油圧制御装置22よりの制御信号に対する油
圧シリンダ20等の応答遅れが存在するので、試験片1
0に最大の引張り荷重が与えられた時点の亀裂画像の取
込みが行われるよう、画像処理装置48による画像の取
込みタイミングは油圧制御装置22よりの制御信号が引
張り方向に最大値になる時点よりも応答遅れを考慮した
所定時間遅い時点に設定されている。また画像処理装置
48により形成される差分画像に於ては、画像gn 及び
gn-1 に共通の部分は減算により消去されるので、図4
に示されている如く亀裂56のうち前サイクルと現サイ
クルとの間に於て新たに進展した部分56aのみが現わ
れ、亀裂のうち前サイクルまでに進展した部分や試験片
の表面の傷58a、汚れなどは現われない。更に画像処
理装置48による二値化処理に於ては、反射光量の低い
亀裂の部分の電圧が0Vとなり反射光量の高い亀裂以外
の部分の電圧が1Vとなるよう処理され、これにより図
4に示されている如くモニタ54には亀裂の部分56は
黒く亀裂以外の部分58は白く2階調にて表示される。
尚モニタの白黒反転により逆の態様による表示も可能で
ある。
【0020】画像計測装置52は二値化処理された差分
画像内の0V信号を取出すと共にその位置を記憶するこ
とができ、これにより亀裂の先端60を検出して差分画
像上に於ける亀裂先端の位置(x、y)を計測し、計測
結果を示す信号をパソコン50及びモニタ54へ出力す
るようになっている。
画像内の0V信号を取出すと共にその位置を記憶するこ
とができ、これにより亀裂の先端60を検出して差分画
像上に於ける亀裂先端の位置(x、y)を計測し、計測
結果を示す信号をパソコン50及びモニタ54へ出力す
るようになっている。
【0021】パソコン50は演算及び記憶等の機能を有
する本体62とキーボード64とカラーモニタ66とを
有する一般的な構成のものであり、油圧制御装置22へ
制御信号を出力することによりCT試験装置12の作動
開始及び作動停止を制御し、またステージ制御装置46
へ制御信号を出力することにより試験片に生じた亀裂に
対するビデオカメラ34及び光学顕微鏡36の相対移動
を制御するようになっている。更にパソコン50は画像
処理装置48及び画像計測装置52よりの信号に基き後
述の如くX方向への亀裂の進展寸法LN を演算し、亀裂
の進展寸法LNを示す信号をプリンタ68及びプロッタ
70へ出力するようになっている。
する本体62とキーボード64とカラーモニタ66とを
有する一般的な構成のものであり、油圧制御装置22へ
制御信号を出力することによりCT試験装置12の作動
開始及び作動停止を制御し、またステージ制御装置46
へ制御信号を出力することにより試験片に生じた亀裂に
対するビデオカメラ34及び光学顕微鏡36の相対移動
を制御するようになっている。更にパソコン50は画像
処理装置48及び画像計測装置52よりの信号に基き後
述の如くX方向への亀裂の進展寸法LN を演算し、亀裂
の進展寸法LNを示す信号をプリンタ68及びプロッタ
70へ出力するようになっている。
【0022】かくして構成された自動計測装置を用いて
加振モードによるCT試験に於ける亀裂の進展寸法を測
定する場合には、まず試験片10がCT試験装置12に
セットされ、ビデオカメラ34及び光学顕微鏡36が試
験片のノッチの先端に実質的に整合した位置に位置決め
される。次いでキーボード64を経てパソコン50に対
し計測開始の指令が入力されることにより、図6及び図
7に示されたフローチャートに従ってCT試験及び亀裂
の進展寸法の計測が開始される。
加振モードによるCT試験に於ける亀裂の進展寸法を測
定する場合には、まず試験片10がCT試験装置12に
セットされ、ビデオカメラ34及び光学顕微鏡36が試
験片のノッチの先端に実質的に整合した位置に位置決め
される。次いでキーボード64を経てパソコン50に対
し計測開始の指令が入力されることにより、図6及び図
7に示されたフローチャートに従ってCT試験及び亀裂
の進展寸法の計測が開始される。
【0023】次に図6及び図7に示されたフローチャー
トを参照して図示の第一の実施例の作動について説明す
る。尚これらの図に於て、NはCT試験装置12の油圧
シリンダ20により試験片10に対し与えられる加振の
サイクル数を示し、mはステージ移動回数、即ちステー
ジ装置32及び制御装置46によりビデオカメラ34が
試験片10に対し相対的に移動された回数を示し、nは
ステージ移動後のサイクル数を示し、フラグFはステー
ジの移動が行われたか否かに関するものであり、1はス
テージの移動が行われた直後のサイクルであることを示
し、2はステージの移動が行われたサイクルより二つ目
のサイクルであること示している。
トを参照して図示の第一の実施例の作動について説明す
る。尚これらの図に於て、NはCT試験装置12の油圧
シリンダ20により試験片10に対し与えられる加振の
サイクル数を示し、mはステージ移動回数、即ちステー
ジ装置32及び制御装置46によりビデオカメラ34が
試験片10に対し相対的に移動された回数を示し、nは
ステージ移動後のサイクル数を示し、フラグFはステー
ジの移動が行われたか否かに関するものであり、1はス
テージの移動が行われた直後のサイクルであることを示
し、2はステージの移動が行われたサイクルより二つ目
のサイクルであること示している。
【0024】まず最初のステップ10に於ては種々の初
期設定が行われる。即ち図5に示されている如く画面上
の測定開始ライン72が試験片のノッチ24の先端24
aに一致するよう最初の測定開始ラインの画面上の位置
xc0が設定され、ステージ移動後の測定開始ラインの画
面上の位置xcm(m =1、2、3……)が設定され、ス
テージ移動の必要があるか否かの判定基準としての視野
変更ライン74の画面上の位置xs が設定され、測定打
切り長さLc が設定され、サイクル数N、n及びステー
ジ移動回数mがそれぞれ0に設定され、フラグFが1に
設定される。
期設定が行われる。即ち図5に示されている如く画面上
の測定開始ライン72が試験片のノッチ24の先端24
aに一致するよう最初の測定開始ラインの画面上の位置
xc0が設定され、ステージ移動後の測定開始ラインの画
面上の位置xcm(m =1、2、3……)が設定され、ス
テージ移動の必要があるか否かの判定基準としての視野
変更ライン74の画面上の位置xs が設定され、測定打
切り長さLc が設定され、サイクル数N、n及びステー
ジ移動回数mがそれぞれ0に設定され、フラグFが1に
設定される。
【0025】ステップ20に於ては油圧シリンダ20に
よる試験片10に対する加振が開始され、次のステップ
30に於ては油圧制御装置22よりの制御信号に基き現
時点が画像取込みタイミングであるか否かの判定が行わ
れ、画像取込みタイミングではない旨の判別が行われた
ときにはステップ30が繰返し実行され、画像取込みタ
イミングである旨の判別が行われたときにはステップ4
0へ進み、サイクル数N及びnがそれぞれ1インクリメ
ントされる。
よる試験片10に対する加振が開始され、次のステップ
30に於ては油圧制御装置22よりの制御信号に基き現
時点が画像取込みタイミングであるか否かの判定が行わ
れ、画像取込みタイミングではない旨の判別が行われた
ときにはステップ30が繰返し実行され、画像取込みタ
イミングである旨の判別が行われたときにはステップ4
0へ進み、サイクル数N及びnがそれぞれ1インクリメ
ントされる。
【0026】次のステップ50に於てはビデオカメラ3
4により撮像された画像gn (生画像)が画像処理装置
48へ取込まれ、ステップ60に於てはフラグFが1で
あるか否かの判別が行われ、F=1である旨の判別が行
われたときにはステップ70に於てフラグFが2にセッ
トされた後ステップ30へ戻り、F=1ではない旨の判
別が行われたときにはステップ80へ進む。
4により撮像された画像gn (生画像)が画像処理装置
48へ取込まれ、ステップ60に於てはフラグFが1で
あるか否かの判別が行われ、F=1である旨の判別が行
われたときにはステップ70に於てフラグFが2にセッ
トされた後ステップ30へ戻り、F=1ではない旨の判
別が行われたときにはステップ80へ進む。
【0027】ステップ80に於ては画像gn より画像g
n-1 が減算されることにより差分画像GN が形成され、
ステップ90に於ては差分画像GN の電気信号が画像処
理装置48によって二値化処理されることにより二値化
処理された差分画像が形成されると共に記憶される。ス
テップ100に於てはフラグFが2であるか否かの判別
が行われ、F=2ではない旨の判別が行われたときには
ステップ110へ進み、F=2である旨の判別が行われ
たときにはステップ102に於てフラグFが0にリセッ
トされた後ステップ104へ進む。
n-1 が減算されることにより差分画像GN が形成され、
ステップ90に於ては差分画像GN の電気信号が画像処
理装置48によって二値化処理されることにより二値化
処理された差分画像が形成されると共に記憶される。ス
テップ100に於てはフラグFが2であるか否かの判別
が行われ、F=2ではない旨の判別が行われたときには
ステップ110へ進み、F=2である旨の判別が行われ
たときにはステップ102に於てフラグFが0にリセッ
トされた後ステップ104へ進む。
【0028】ステップ110に於ては画像計測装置52
により差分画像に於ける亀裂の先端位置xn が検出さ
れ、xn がパソコン50へ出力される。ステップ120
に於ては同一視野内に於ける亀裂の総進展量、即ち最後
のステージ移動が行われた後現在までの各サイクルに於
て進展した量の合計In が下記の数1に従って演算され
る。同様にステップ104に於ては画像計測装置52に
より差分画像に於ける亀裂部分の左端及び右端の位置と
して亀裂の先端位置xn 及びxn-1 が検出され、ステッ
プ106に於ては同一視野内に於ける亀裂の総進展量I
n 及びIn-1 が下記の数1及び数2に従って演算され
る。
により差分画像に於ける亀裂の先端位置xn が検出さ
れ、xn がパソコン50へ出力される。ステップ120
に於ては同一視野内に於ける亀裂の総進展量、即ち最後
のステージ移動が行われた後現在までの各サイクルに於
て進展した量の合計In が下記の数1に従って演算され
る。同様にステップ104に於ては画像計測装置52に
より差分画像に於ける亀裂部分の左端及び右端の位置と
して亀裂の先端位置xn 及びxn-1 が検出され、ステッ
プ106に於ては同一視野内に於ける亀裂の総進展量I
n 及びIn-1 が下記の数1及び数2に従って演算され
る。
【数1】In =xn −xcm
【数2】In-1 =xn-1 −xcm
【0029】ステップ130に於ては亀裂の進展寸法L
N が下記の数3に従って演算されると共に記憶装置に記
憶され、ステップ108に於ては亀裂の進展寸法LN 及
びLN-1 がそれぞれ下記の数3及び数4に従って演算さ
れる。
N が下記の数3に従って演算されると共に記憶装置に記
憶され、ステップ108に於ては亀裂の進展寸法LN 及
びLN-1 がそれぞれ下記の数3及び数4に従って演算さ
れる。
【数3】LN =In +ΣSm (m=1…m)
【数4】LN-1 =In-1 +ΣSm (m=1…m)
【0030】ステップ140に於ては、例えばxn がx
s を越えたか否かを判別することにより亀裂の先端が視
野変更ラインを越えたか否か、即ちステージの移動の必
要性が生じたか否かの判別が行われ、ステージの移動の
必要がない旨の判別が行われたときにはステップ180
へ進み、ステージの移動の必要が生じた旨の判別が行わ
れたときにはステップ150へ進む。
s を越えたか否かを判別することにより亀裂の先端が視
野変更ラインを越えたか否か、即ちステージの移動の必
要性が生じたか否かの判別が行われ、ステージの移動の
必要がない旨の判別が行われたときにはステップ180
へ進み、ステージの移動の必要が生じた旨の判別が行わ
れたときにはステップ150へ進む。
【0031】ステップ150に於てはステージ移動回数
mが1インクリメントされ、ステップ160に於ては差
分画像で見て亀裂の先端がステップ10に於て設定され
た次の測定開始ラインの位置xcmへ移動するよう、ステ
ージ移動量Sm が下記の数5に従って演算され、しかる
後ステップ170へ進む。
mが1インクリメントされ、ステップ160に於ては差
分画像で見て亀裂の先端がステップ10に於て設定され
た次の測定開始ラインの位置xcmへ移動するよう、ステ
ージ移動量Sm が下記の数5に従って演算され、しかる
後ステップ170へ進む。
【数5】Sm =xn −xcm
【0032】ステップ170に於ては画像がステップ1
50に於て演算された値Sm だけ亀裂の進展方向とは反
対の方向へ移動するよう、ステージ装置32及び制御装
置46によりビデオカメラ34が試験片10に対し相対
的に亀裂の進展方向へ移動され、ステップ180に於て
はサイクル数nが0にリセットされると共にフラグFが
1にセットされ、しかる後ステップ30へ戻る。
50に於て演算された値Sm だけ亀裂の進展方向とは反
対の方向へ移動するよう、ステージ装置32及び制御装
置46によりビデオカメラ34が試験片10に対し相対
的に亀裂の進展方向へ移動され、ステップ180に於て
はサイクル数nが0にリセットされると共にフラグFが
1にセットされ、しかる後ステップ30へ戻る。
【0033】ステップ190に於ては、亀裂の進展寸法
LN がステップ10に於て設定された測定打切り長さL
c 以上であるか否かの判別が行われ、LN ≧Lc ではな
い旨の判別が行われたときにはステップ30へ戻り、L
N ≧Lc である旨の判別が行われたときにはステップ2
00へ進む。ステップ200に於ては油圧シリンダ20
による試験片10に対する加振が停止され、ステップ2
10に於ては亀裂の進展寸法LN ( N=1、2、3…
…)がプリンタ68及びプロッタ70へ出力され、図6
及び図7に示されたフローチャートによる制御を終了す
る。
LN がステップ10に於て設定された測定打切り長さL
c 以上であるか否かの判別が行われ、LN ≧Lc ではな
い旨の判別が行われたときにはステップ30へ戻り、L
N ≧Lc である旨の判別が行われたときにはステップ2
00へ進む。ステップ200に於ては油圧シリンダ20
による試験片10に対する加振が停止され、ステップ2
10に於ては亀裂の進展寸法LN ( N=1、2、3…
…)がプリンタ68及びプロッタ70へ出力され、図6
及び図7に示されたフローチャートによる制御を終了す
る。
【0034】かくしてこの第一の実施例によれば、図8
に示されている如く、N=n=0サイクルに於ては測定
開始ライン72のX方向の位置が試験片のノッチ24の
先端24aに一致するよう設定され、N=n=1サイク
ルに於ては亀裂56の先端60の位置x1 が検出され、
亀裂の総進展量I1 (=x1 −xc0)及び亀裂の進展寸
法L1 (=I1 )が演算され、N=n=2サイクルに於
ては亀裂の先端の位置x2 が検出され、亀裂の総進展量
I2 (=x2 −xc0)及び亀裂の進展寸法L2(=
I2 )が演算される。
に示されている如く、N=n=0サイクルに於ては測定
開始ライン72のX方向の位置が試験片のノッチ24の
先端24aに一致するよう設定され、N=n=1サイク
ルに於ては亀裂56の先端60の位置x1 が検出され、
亀裂の総進展量I1 (=x1 −xc0)及び亀裂の進展寸
法L1 (=I1 )が演算され、N=n=2サイクルに於
ては亀裂の先端の位置x2 が検出され、亀裂の総進展量
I2 (=x2 −xc0)及び亀裂の進展寸法L2(=
I2 )が演算される。
【0035】図示の如くN=n=3サイクルに於て亀裂
の先端の位置が視野変更ライン74を越えたとすると、
このサイクルに於ては亀裂の先端の位置x3 が検出さ
れ、亀裂の進展量I3 (=x3 −xc0)及び亀裂の進展
寸法L3 (=I3 )が演算され、またこのサイクルに於
ては視野がS1 (=x3 −xc1)だけ亀裂の進展方向へ
移動される。N=4(n=1)サイクルに於ては亀裂の
先端の位置x1 は検出されず、従って亀裂の総進展量I
1 及び亀裂の進展寸法L4 は演算されない。N=5(n
=2)サイクルに於ては亀裂の先端の位置x2 及びx1
が検出され、亀裂の総進展量I2 (=x2 −xc1)、I
1 (=x1 −xc1)及び亀裂の進展寸法L5 (=I2 +
S1 )、L4 (=I1 +S1 )が演算され、N=6(n
=3)サイクルに於ては亀裂の先端の位置x3 が検出さ
れ、亀裂の進展量I3 (=x3 −xc1)及び亀裂の進展
寸法L6 (=I3 +S1 )が演算され、これ以降以上の
サイクルの場合と同様の処理が行われることにより亀裂
の進展寸法LN が測定打切り長さLc 以上になるまでL
N が自動的に演算される。
の先端の位置が視野変更ライン74を越えたとすると、
このサイクルに於ては亀裂の先端の位置x3 が検出さ
れ、亀裂の進展量I3 (=x3 −xc0)及び亀裂の進展
寸法L3 (=I3 )が演算され、またこのサイクルに於
ては視野がS1 (=x3 −xc1)だけ亀裂の進展方向へ
移動される。N=4(n=1)サイクルに於ては亀裂の
先端の位置x1 は検出されず、従って亀裂の総進展量I
1 及び亀裂の進展寸法L4 は演算されない。N=5(n
=2)サイクルに於ては亀裂の先端の位置x2 及びx1
が検出され、亀裂の総進展量I2 (=x2 −xc1)、I
1 (=x1 −xc1)及び亀裂の進展寸法L5 (=I2 +
S1 )、L4 (=I1 +S1 )が演算され、N=6(n
=3)サイクルに於ては亀裂の先端の位置x3 が検出さ
れ、亀裂の進展量I3 (=x3 −xc1)及び亀裂の進展
寸法L6 (=I3 +S1 )が演算され、これ以降以上の
サイクルの場合と同様の処理が行われることにより亀裂
の進展寸法LN が測定打切り長さLc 以上になるまでL
N が自動的に演算される。
【0036】尚この実施例に於てはステージ更新後の各
測定開始ラインの画面上の位置xcmを任意に設定し得る
ようになっているが、測定開始ラインの画面上の位置x
cmは例えば上述のxc0の如き一定値に設定されてもよ
い。
測定開始ラインの画面上の位置xcmを任意に設定し得る
ようになっているが、測定開始ラインの画面上の位置x
cmは例えば上述のxc0の如き一定値に設定されてもよ
い。
【0037】図9及び図10は本発明による亀裂進展寸
法の自動計測装置の第二の実施例に於ける制御フローを
示すフローチャートである。尚これらの図に於て、図6
及び図7に示されたステップに対応するステップには図
6及び図7に於て付されたステップ番号と同一のステッ
プ番号が付されている。
法の自動計測装置の第二の実施例に於ける制御フローを
示すフローチャートである。尚これらの図に於て、図6
及び図7に示されたステップに対応するステップには図
6及び図7に於て付されたステップ番号と同一のステッ
プ番号が付されている。
【0038】この実施例のステップ10の初期設定に於
ては、画面上の測定開始ラインが試験片のノッチの先端
に一致するよう最初の測定開始ラインの画面上の位置x
c0がx0 に設定され、画面上でのステージ移動量S(定
数)が設定され、ステージ移動の必要があるか否かの判
定基準としての視野変更ライン74の画面上の位置xs
が設定され、測定打切り長さLc が設定され、サイクル
数N、n及びステージ移動回数mがそれぞれ0に設定さ
れ、フラグFが1に設定される。
ては、画面上の測定開始ラインが試験片のノッチの先端
に一致するよう最初の測定開始ラインの画面上の位置x
c0がx0 に設定され、画面上でのステージ移動量S(定
数)が設定され、ステージ移動の必要があるか否かの判
定基準としての視野変更ライン74の画面上の位置xs
が設定され、測定打切り長さLc が設定され、サイクル
数N、n及びステージ移動回数mがそれぞれ0に設定さ
れ、フラグFが1に設定される。
【0039】ステップ120に於ては亀裂の総進展量I
n が下記の数6に従って演算され、ステップ106に於
ては亀裂の総進展量In 及びIn-1 がそれぞれ下記の数
6及び数7に従って演算される。
n が下記の数6に従って演算され、ステップ106に於
ては亀裂の総進展量In 及びIn-1 がそれぞれ下記の数
6及び数7に従って演算される。
【数6】In =xn −x0
【数7】In-1 =xn-1 −x0
【0040】またステップ130に於ては下記の数8に
従って亀裂の進展寸法LN が演算されると共に記憶装置
に記憶される。同様にステップ108に於てはそれぞれ
下記の数8及び数9に従って亀裂の進展寸法LN 及びL
N-1 が演算されると共に記憶装置に記憶される。
従って亀裂の進展寸法LN が演算されると共に記憶装置
に記憶される。同様にステップ108に於てはそれぞれ
下記の数8及び数9に従って亀裂の進展寸法LN 及びL
N-1 が演算されると共に記憶装置に記憶される。
【数8】LN =In +m×S
【数9】LN-1 =In-1 +m×S
【0041】ステップ145に於ては次のサイクル以降
ステップ120及び106に於ける亀裂の総進展量In
の演算に使用される基準量x0 が下記の数10に従って
演算される。
ステップ120及び106に於ける亀裂の総進展量In
の演算に使用される基準量x0 が下記の数10に従って
演算される。
【数10】x0 =xn −S
【0042】ステップ170に於ては画像がステップ1
0に於て設定された長さSだけ亀裂の進展方向とは反対
の方向へ移動するよう、ステージ装置32及び制御装置
46によりビデオカメラ34が試験片10に対し相対的
に移動される。尚この実施例の他のステップは実施例1
の対応するステップと同一の要領にて実行される。
0に於て設定された長さSだけ亀裂の進展方向とは反対
の方向へ移動するよう、ステージ装置32及び制御装置
46によりビデオカメラ34が試験片10に対し相対的
に移動される。尚この実施例の他のステップは実施例1
の対応するステップと同一の要領にて実行される。
【0043】かくしてこの第二の実施例によれば、図1
1に示されている如く、N=n=0サイクルに於ては測
定開始ライン72のX方向の位置が試験片のノッチ24
の先端24aに一致するよう設定され、N=n=1サイ
クルに於ては亀裂56の先端60の位置x1 が検出さ
れ、亀裂の総進展量I1 (=x1 −x0 )及び亀裂の進
展寸法L1 (=I1 )が演算され、N=n=2サイクル
に於ては亀裂の先端の位置x2 が検出され、亀裂の総進
展量I2 (=x2 −x0 )及び亀裂の進展寸法L2 (=
I2 )が演算される。
1に示されている如く、N=n=0サイクルに於ては測
定開始ライン72のX方向の位置が試験片のノッチ24
の先端24aに一致するよう設定され、N=n=1サイ
クルに於ては亀裂56の先端60の位置x1 が検出さ
れ、亀裂の総進展量I1 (=x1 −x0 )及び亀裂の進
展寸法L1 (=I1 )が演算され、N=n=2サイクル
に於ては亀裂の先端の位置x2 が検出され、亀裂の総進
展量I2 (=x2 −x0 )及び亀裂の進展寸法L2 (=
I2 )が演算される。
【0044】図示の如くN=n=3サイクルに於て亀裂
の先端の位置が視野変更ライン74を越えたとすると、
このサイクルに於ては亀裂の先端の位置x3 が検出さ
れ、亀裂の総進展量I3 (=x3 −x0 )及び亀裂の進
展寸法L3 (=I3 )が演算される。またこのサイクル
に於ては次のサイクルに於けるx0 (=x3 −S)が演
算され、視野が一定値Sだけ亀裂の進展方向へ移動され
る。N=4サイクル(n=1)に於ては亀裂の先端の位
置x1 は検出されず、従って亀裂の総進展量I1及び亀
裂の進展寸法L4 は演算されない。N=5(n=2)サ
イクルに於ては亀裂の先端の位置x2 、x1 が検出さ
れ、亀裂の総進展量I2 (=x2 −x0 )、I1 (=x
1 −x0 )及び亀裂の進展寸法L5 (=I2 +S)、L
4 (=I1 +S)が演算され、N=6(n=3)サイク
ルに於ては亀裂の先端の位置x3 が検出され、亀裂の進
展量I3 (=x3 −x0 )及び亀裂の進展寸法L3 (=
I3 +S)が演算され、これ以降以上のサイクルの場合
と同様の処理が行われることにより亀裂の進展寸法LN
が測定打切り長さLc 以上になるまでLN が自動的に演
算される。
の先端の位置が視野変更ライン74を越えたとすると、
このサイクルに於ては亀裂の先端の位置x3 が検出さ
れ、亀裂の総進展量I3 (=x3 −x0 )及び亀裂の進
展寸法L3 (=I3 )が演算される。またこのサイクル
に於ては次のサイクルに於けるx0 (=x3 −S)が演
算され、視野が一定値Sだけ亀裂の進展方向へ移動され
る。N=4サイクル(n=1)に於ては亀裂の先端の位
置x1 は検出されず、従って亀裂の総進展量I1及び亀
裂の進展寸法L4 は演算されない。N=5(n=2)サ
イクルに於ては亀裂の先端の位置x2 、x1 が検出さ
れ、亀裂の総進展量I2 (=x2 −x0 )、I1 (=x
1 −x0 )及び亀裂の進展寸法L5 (=I2 +S)、L
4 (=I1 +S)が演算され、N=6(n=3)サイク
ルに於ては亀裂の先端の位置x3 が検出され、亀裂の進
展量I3 (=x3 −x0 )及び亀裂の進展寸法L3 (=
I3 +S)が演算され、これ以降以上のサイクルの場合
と同様の処理が行われることにより亀裂の進展寸法LN
が測定打切り長さLc 以上になるまでLN が自動的に演
算される。
【0045】図12及び図13は本発明による亀裂進展
寸法の自動計測装置の第三の実施例に於ける制御フロー
を示すフローチャートである。尚これらの図に於て、図
6、図7、図9、図10に示されたステップに対応する
ステップにはこれらの図に於て付されたステップ番号と
同一のステップ番号が付されている。
寸法の自動計測装置の第三の実施例に於ける制御フロー
を示すフローチャートである。尚これらの図に於て、図
6、図7、図9、図10に示されたステップに対応する
ステップにはこれらの図に於て付されたステップ番号と
同一のステップ番号が付されている。
【0046】この実施例のステップ120に於ては現サ
イクルの亀裂の進展量ΔLN が下記の数11に従って演
算され、ステップ106に於ては現サイクルの亀裂の進
展量ΔLN がそれぞれ下記の数11及び12に従って演
算される。
イクルの亀裂の進展量ΔLN が下記の数11に従って演
算され、ステップ106に於ては現サイクルの亀裂の進
展量ΔLN がそれぞれ下記の数11及び12に従って演
算される。
【数11】ΔLN =xn −xn-1
【数12】ΔLN-1 =xn-1 −xn-2 =ΔLN-2
【0047】またステップ130に於ては下記の数13
に従って亀裂の進展寸法LN が演算されると共に記憶装
置に記憶され、ステップ108に於ては下記の数13及
び数14に従ってぞれぞれ亀裂の進展寸法LN 及びL
N-1 が演算されると共に記憶装置に記憶され、ステップ
180に於てはフラグFが1にセットされる。尚この実
施例の他のステップは実施例1及び2の対応するステッ
プと同一の要領にて実行される。
に従って亀裂の進展寸法LN が演算されると共に記憶装
置に記憶され、ステップ108に於ては下記の数13及
び数14に従ってぞれぞれ亀裂の進展寸法LN 及びL
N-1 が演算されると共に記憶装置に記憶され、ステップ
180に於てはフラグFが1にセットされる。尚この実
施例の他のステップは実施例1及び2の対応するステッ
プと同一の要領にて実行される。
【数13】LN =LN-1 +ΔLN
【数14】LN-1 =LN-2 +ΔLN-1
【0048】かくしてこの第三の実施例によれば、図1
4に示されている如く、N=n=0サイクルに於ては測
定開始ライン72のX方向の位置が試験片のノッチ24
の先端24aに一致するよう設定され、N=n=1サイ
クルに於ては亀裂56の先端60の位置x1 が検出さ
れ、亀裂の進展量ΔL1 (=x1 −x0 )及び亀裂の進
展寸法L1 (=ΔL1 )が演算され、N=n=2サイク
ルに於ては亀裂の先端の位置x2 が検出され、亀裂の進
展量ΔL2 (=x2 −x1 )及び亀裂の進展寸法L
2 (=L1 +ΔL2 )が演算される。
4に示されている如く、N=n=0サイクルに於ては測
定開始ライン72のX方向の位置が試験片のノッチ24
の先端24aに一致するよう設定され、N=n=1サイ
クルに於ては亀裂56の先端60の位置x1 が検出さ
れ、亀裂の進展量ΔL1 (=x1 −x0 )及び亀裂の進
展寸法L1 (=ΔL1 )が演算され、N=n=2サイク
ルに於ては亀裂の先端の位置x2 が検出され、亀裂の進
展量ΔL2 (=x2 −x1 )及び亀裂の進展寸法L
2 (=L1 +ΔL2 )が演算される。
【0049】図示の如くN=n=3サイクルに於て亀裂
の先端の位置が視野変更ライン74を越えたとすると、
このサイクルに於ては亀裂の先端の位置x3 が検出さ
れ、亀裂の進展量ΔL3 (=x3 −x2 )及び亀裂の進
展寸法L3 (=L2 +ΔL3 )が演算され、またこのサ
イクルに於ては視野が一定値Sだけ亀裂の進展方向へ移
動される。N=4(n=1)サイクルに於ては亀裂の先
端の位置x1 は検出されず、従って亀裂の進展量ΔL4
及び亀裂の進展寸法L4 は演算されない。N=5(n=
2)サイクルに於ては亀裂の先端の位置x5 、x4 が検
出され、亀裂の進展量ΔL5 (=x5 −x4 )、ΔL4
(=ΔL3 )及び亀裂の進展寸法L5 (=L4 +Δ
L5 )、L4 (=L3 +ΔL4 )が演算され、N=6
(n=3)サイクルに於ては亀裂の先端の位置x6 が検
出され、亀裂の進展量ΔL6 (=x6 −x5 )及び亀裂
の進展寸法L6 (=L5 +ΔL6 )が演算され、これ以
降以上のサイクルの場合と同様の処理が行われることに
より亀裂の進展寸法LN が測定打切り長さLc 以上にな
るまでLN が自動的に演算される。
の先端の位置が視野変更ライン74を越えたとすると、
このサイクルに於ては亀裂の先端の位置x3 が検出さ
れ、亀裂の進展量ΔL3 (=x3 −x2 )及び亀裂の進
展寸法L3 (=L2 +ΔL3 )が演算され、またこのサ
イクルに於ては視野が一定値Sだけ亀裂の進展方向へ移
動される。N=4(n=1)サイクルに於ては亀裂の先
端の位置x1 は検出されず、従って亀裂の進展量ΔL4
及び亀裂の進展寸法L4 は演算されない。N=5(n=
2)サイクルに於ては亀裂の先端の位置x5 、x4 が検
出され、亀裂の進展量ΔL5 (=x5 −x4 )、ΔL4
(=ΔL3 )及び亀裂の進展寸法L5 (=L4 +Δ
L5 )、L4 (=L3 +ΔL4 )が演算され、N=6
(n=3)サイクルに於ては亀裂の先端の位置x6 が検
出され、亀裂の進展量ΔL6 (=x6 −x5 )及び亀裂
の進展寸法L6 (=L5 +ΔL6 )が演算され、これ以
降以上のサイクルの場合と同様の処理が行われることに
より亀裂の進展寸法LN が測定打切り長さLc 以上にな
るまでLN が自動的に演算される。
【0050】尚上述の各実施例に於ては、説明を容易に
する目的で、亀裂の進展寸法の測定開始後又はステージ
の移動後の3サイクル目に於て亀裂の先端60が視野変
更ライン74を突破するようになっているが、実際には
測定開始ライン72と視野変更ライン74との間の距離
は各サイクル毎の亀裂の進展量に比して遥かに大きく、
これにより測定開始後又はステージ移動後次のステージ
移動までの間に亀裂の進展量の測定が行われるサイクル
数は数十乃至数百サイクルである。
する目的で、亀裂の進展寸法の測定開始後又はステージ
の移動後の3サイクル目に於て亀裂の先端60が視野変
更ライン74を突破するようになっているが、実際には
測定開始ライン72と視野変更ライン74との間の距離
は各サイクル毎の亀裂の進展量に比して遥かに大きく、
これにより測定開始後又はステージ移動後次のステージ
移動までの間に亀裂の進展量の測定が行われるサイクル
数は数十乃至数百サイクルである。
【0051】以上に於ては本発明を特定の実施例につい
て詳細に説明したが、本発明はこれらの実施例に限定さ
れるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施
例が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
て詳細に説明したが、本発明はこれらの実施例に限定さ
れるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施
例が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
【0052】例えば亀裂の進展寸法の演算の要領自体は
本発明の要旨をなすものではなく、少なくとも亀裂の先
端の変位量の合計として亀裂の進展寸法が演算される限
り、上述の実施例に於ける演算要領以外の要領にて亀裂
の進展寸法が演算されてもよい。
本発明の要旨をなすものではなく、少なくとも亀裂の先
端の変位量の合計として亀裂の進展寸法が演算される限
り、上述の実施例に於ける演算要領以外の要領にて亀裂
の進展寸法が演算されてもよい。
【0053】また上述の各実施例に於ては試験片は加振
モードにてCT試験されるようになっているが、本発明
の自動計測装置は試験片が引張りモードにてCT試験さ
れる場合にも適用されてよく、その場合には上述の各実
施例のステップ30に於ては例えばタイマにより一定の
時間が計測され、これによりステップ50に於て一定の
時間毎に画像の取込みが行われる。
モードにてCT試験されるようになっているが、本発明
の自動計測装置は試験片が引張りモードにてCT試験さ
れる場合にも適用されてよく、その場合には上述の各実
施例のステップ30に於ては例えばタイマにより一定の
時間が計測され、これによりステップ50に於て一定の
時間毎に画像の取込みが行われる。
【0054】
【発明の効果】以上の説明より明らかである如く、本発
明によれば、画像処理装置により撮像装置より所定の時
間毎に亀裂画像が取込まれ、現サイクルの亀裂画像より
所定サイクル前の亀裂画像が減算されると共に低解像度
化処理されることにより低解像度化処理された差分画像
が形成されるので、画像の減算により二つのサイクルの
間に於て変化した部分、即ち亀裂の新たに進展した部分
のみが差分画像に残り、試験片の表面に亀裂以外の傷や
汚れなどが存在してもそれらの部分は位置が変化しない
ので消去され差分画像には残らない。従って画像計測装
置により亀裂の先端が差分画像上にて確実に検出され差
分画像上に於ける亀裂先端の位置が正確に計測されるの
で、試験片の表面に傷や汚れなどが存在する場合にも亀
裂の進展寸法を自動的に非常に正確に且容易に計測する
ことができる。
明によれば、画像処理装置により撮像装置より所定の時
間毎に亀裂画像が取込まれ、現サイクルの亀裂画像より
所定サイクル前の亀裂画像が減算されると共に低解像度
化処理されることにより低解像度化処理された差分画像
が形成されるので、画像の減算により二つのサイクルの
間に於て変化した部分、即ち亀裂の新たに進展した部分
のみが差分画像に残り、試験片の表面に亀裂以外の傷や
汚れなどが存在してもそれらの部分は位置が変化しない
ので消去され差分画像には残らない。従って画像計測装
置により亀裂の先端が差分画像上にて確実に検出され差
分画像上に於ける亀裂先端の位置が正確に計測されるの
で、試験片の表面に傷や汚れなどが存在する場合にも亀
裂の進展寸法を自動的に非常に正確に且容易に計測する
ことができる。
【0055】また本発明によれば、上述の如く試験片の
表面に亀裂以外の傷や汚れなどが存在してもこれらの影
響を受けることなく亀裂の進展寸法を正確に計測するこ
とができるので、試験片に対する表面仕上加工を簡略化
することができ、これによりCT試験を能率よく実施す
ることができる。
表面に亀裂以外の傷や汚れなどが存在してもこれらの影
響を受けることなく亀裂の進展寸法を正確に計測するこ
とができるので、試験片に対する表面仕上加工を簡略化
することができ、これによりCT試験を能率よく実施す
ることができる。
【図1】本発明による亀裂進展寸法の自動計測装置の一
つの実施例を示す概略構成図である。
つの実施例を示す概略構成図である。
【図2】CT試験されるべき試験片を示す拡大正面図で
ある。
ある。
【図3】図2の線III-III に沿う試験片の平断面図であ
る。
る。
【図4】差分画像の形成及び二値化処理の要領の一例を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図5】亀裂進展寸法の測定開始時に行われる初期設定
の一例を示す説明図である。
の一例を示す説明図である。
【図6】本発明による亀裂進展寸法の自動計測装置の第
一の実施例に於ける制御フローの一部を示すフローチャ
ートである。
一の実施例に於ける制御フローの一部を示すフローチャ
ートである。
【図7】本発明による亀裂進展寸法の自動計測装置の第
一の実施例に於ける制御フローの残りの部分を示すフロ
ーチャートである。
一の実施例に於ける制御フローの残りの部分を示すフロ
ーチャートである。
【図8】第一の実施例による亀裂進展寸法の自動計測の
要領を示す説明図である。
要領を示す説明図である。
【図9】本発明による亀裂進展寸法の自動計測装置の第
二の実施例に於ける制御フローの一部を示すフローチャ
ートである。
二の実施例に於ける制御フローの一部を示すフローチャ
ートである。
【図10】本発明による亀裂進展寸法の自動計測装置の
第二の実施例に於ける制御フローの残りの部分を示すフ
ローチャートである。
第二の実施例に於ける制御フローの残りの部分を示すフ
ローチャートである。
【図11】第二の実施例による亀裂進展寸法の自動計測
の要領を示す説明図である。
の要領を示す説明図である。
【図12】本発明による亀裂進展寸法の自動計測装置の
第三の実施例に於ける制御フローの一部を示すフローチ
ャートである。
第三の実施例に於ける制御フローの一部を示すフローチ
ャートである。
【図13】本発明による亀裂進展寸法の自動計測装置の
第三の実施例に於ける制御フローの残りの部分を示すフ
ローチャートである。
第三の実施例に於ける制御フローの残りの部分を示すフ
ローチャートである。
【図14】第三の実施例による亀裂進展寸法の自動計測
の要領を示す説明図である。
の要領を示す説明図である。
10…試験片 12…CT試験装置 20…油圧シリンダ 22…油圧制御装置 32…ステージ装置 34…ビデオカメラ 36…光学顕微鏡 46…ステージ制御装置 48…画像処理装置 50…パーソナルコンピュータ 52…画像計測装置
Claims (1)
- 【請求項1】試験片を支持し前記試験片に対し荷重を与
える試験片支持装置と、前記試験片に発生した亀裂を撮
像しこれを電気的亀裂画像に変換する撮像装置と、前記
撮像装置より所定の時間毎に前記亀裂画像を取込み現サ
イクルの亀裂画像より所定サイクル前の亀裂画像を減算
すると共に低解像度化処理して低解像度化処理された差
分画像を形成し記憶する画像処理装置と、前記差分画像
上にて亀裂の先端を検出し前記差分画像上に於ける亀裂
先端の位置を計測する画像計測装置と、前記画像計測装
置より亀裂先端の位置を示す信号を入力され、少くとも
前記亀裂先端の変位量の合計として亀裂の進展寸法を演
算する演算制御装置とを有する亀裂進展寸法自動計測装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5693292A JPH05223716A (ja) | 1992-02-07 | 1992-02-07 | 亀裂進展寸法の自動計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5693292A JPH05223716A (ja) | 1992-02-07 | 1992-02-07 | 亀裂進展寸法の自動計測装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05223716A true JPH05223716A (ja) | 1993-08-31 |
Family
ID=13041294
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5693292A Pending JPH05223716A (ja) | 1992-02-07 | 1992-02-07 | 亀裂進展寸法の自動計測装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05223716A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014157038A (ja) * | 2013-02-14 | 2014-08-28 | Toyota Motor Corp | 被測定物の疲労き裂の自動計測装置およびプログラム |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6161616A (ja) * | 1984-09-03 | 1986-03-29 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 湿式石灰石こう法脱硫プラントの制御方法 |
-
1992
- 1992-02-07 JP JP5693292A patent/JPH05223716A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6161616A (ja) * | 1984-09-03 | 1986-03-29 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 湿式石灰石こう法脱硫プラントの制御方法 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014157038A (ja) * | 2013-02-14 | 2014-08-28 | Toyota Motor Corp | 被測定物の疲労き裂の自動計測装置およびプログラム |
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