JPH11295042A - Video type noncontact extensometer - Google Patents
Video type noncontact extensometerInfo
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- JPH11295042A JPH11295042A JP9416498A JP9416498A JPH11295042A JP H11295042 A JPH11295042 A JP H11295042A JP 9416498 A JP9416498 A JP 9416498A JP 9416498 A JP9416498 A JP 9416498A JP H11295042 A JPH11295042 A JP H11295042A
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- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、材料の機械的特性
を計測するために、引張試験機などに取り付けられた試
験片の伸びを非接触で計測するビデオ式非接触伸び計に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a video non-contact extensometer for measuring elongation of a test piece attached to a tensile tester or the like in a non-contact manner in order to measure mechanical properties of a material.
【０００２】[0002]
【従来の技術】引張試験時等における試験片の伸びを非
接触で計測する伸び計として、ビデオカメラ（ＣＣＤカ
メラ）を用いた、いわゆるビデオ式非接触伸び計が知ら
れている。このビデオ式非接触伸び計においては、試験
の開始に先立って試験片表面に２つの標線に相当する２
つの標線マークを付しておき、これらの標線マークを試
験中においてビデオカメラで撮影して得られる映像信号
から各標線マークを認識して、各マークの刻々の移動量
を計測し、その各移動量の差から標線マーク間の試験片
の伸びを刻々と算出する。2. Description of the Related Art A so-called video non-contact extensometer using a video camera (CCD camera) is known as an extensometer for non-contactly measuring the elongation of a test piece during a tensile test or the like. In this video-type non-contact extensometer, prior to the start of the test, two lines corresponding to two marked lines were formed on the surface of the test piece.
Two mark marks are attached, and each mark mark is recognized from a video signal obtained by photographing these mark marks with a video camera during the test, and the instantaneous movement amount of each mark is measured. The elongation of the test piece between the mark marks is calculated every moment from the difference between the movement amounts.
【０００３】このようなビデオ式非接触伸び計におい
て、標線マークの付け方としては、従来、例えば白地に
黒色等のラインを印刷したフィルム（マーク体）を糊等
を介して試験片表面に接着する方法が採られている。[0003] In such a video non-contact extensometer, as a method of attaching a marking line, conventionally, for example, a film (mark body) in which a black line or the like is printed on a white background is adhered to the surface of a test piece via glue or the like. The method is adopted.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のビデ
オ式非接触伸び計において使用されるマーク体は、図１
２（Ａ），（Ｂ）に示すように、マーク体１２の裏面の
一部が試験片Ｗに密着し、かつ、そのマーク体１２の表
面上で試験片Ｗに密着している位置と同じ位置に標線マ
ーク１２ｍが存在しているので、２つの標線マーク間距
離（ＧＬ）に対してカメラの視野を大きくしない限り、
伸び計測は不可能である。The mark used in the conventional video non-contact extensometer is shown in FIG.
As shown in FIGS. 2 (A) and (B), a part of the back surface of the mark body 12 is in close contact with the test piece W, and is the same as the position on the front surface of the mark body 12 in close contact with the test piece W. Since the mark mark 12m exists at the position, unless the field of view of the camera is increased with respect to the distance (GL) between the two mark marks,
Elongation measurement is not possible.
【０００５】すなわち、カメラの視野としてＧＬ＋αを
確保しないと計測ができないということは、ＧＬ５０ｍ
ｍで計測することを定められた試験片の場合、視野を例
えば６０ｍｍを下回るように設定することができないこ
とになる。That is, measurement cannot be performed unless GL + α is secured as the field of view of the camera.
In the case of a test piece specified to be measured in m, the field of view cannot be set to be less than, for example, 60 mm.
【０００６】ここで、ビデオ式非接触伸び計は、カメラ
で撮影した画像を用いてマークの移動を計測するので、
計測分解能・精度は、画素数が同じカメラを使う限りに
おいて、設定視野の大きさに依存することから、視野が
小さい方が計測分解能・精度はよい。また、同じ大きさ
の視野では、カメラの画素数を上げない限り、精度の向
上は困難であり、従って、カメラ視野として初期ＧＬ＋
αを確保する必要がある従来のシステムでは、現状以上
の精度の計測を望むことは難しい。Here, the video type non-contact extensometer measures the movement of the mark using an image taken by a camera.
The measurement resolution / accuracy depends on the size of the set visual field as long as a camera having the same number of pixels is used. Therefore, the smaller the visual field, the better the measurement resolution / accuracy. In a field of view of the same size, it is difficult to improve the accuracy unless the number of pixels of the camera is increased. Therefore, the initial GL +
In a conventional system that needs to secure α, it is difficult to expect measurement with higher accuracy than the current state.
【０００７】なお、画素数の多いカメラを用いれば高精
度の計測は可能となるが、画素数の多いカメラ（ＣＣＤ
カメラ）は一般的に高価で、相当のコストアップに繋が
る。また、ラインセンサを用いれば、試験片の引張方向
に平行な方向のカメラの画素数の多くすることは可能に
なるが、２次元画像で標線マークを認識できないので、
カメラの位置合わせなどが困難となり実現化が難しい。[0007] A high-precision measurement becomes possible by using a camera having a large number of pixels.
Cameras) are generally expensive, leading to considerable cost increases. In addition, if a line sensor is used, it is possible to increase the number of pixels of the camera in a direction parallel to the tensile direction of the test piece, but since a mark mark cannot be recognized in a two-dimensional image,
It is difficult to position the camera, which makes it difficult to realize.
【０００８】一方、プラスチックの新ＪＩＳと呼ばれる
規格、プラスチックの引張試験方法ＪＩＳ Ｋ ７１６
１などによれば、伸びの弾性領域の計測において、精度
±１μｍの伸び計を使用することを推奨しているが、こ
の規格を従来のシステムで実現することは、上記した理
由により容易ではない。On the other hand, a standard called the new JIS for plastics, a plastic tensile test method JIS K716
According to No. 1, etc., it is recommended to use an extensometer with an accuracy of ± 1 μm in measuring the elastic region of elongation, but it is not easy to realize this standard with a conventional system for the reasons described above. .
【０００９】本発明はこのような実情に鑑みてなされた
もので、さほどコストアップすることなく、精度±１μ
ｍというような高精度の計測が可能なビデオ式非接触伸
び計の提供を目的とする。The present invention has been made in view of such circumstances, and has an accuracy of ± 1 μm without significantly increasing the cost.
It is an object of the present invention to provide a video non-contact extensometer capable of measuring with high accuracy such as m.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明のビデオ式非接触伸び計は、試験片表面に２
つのマーク体を装着し、それらマーク体上の各標線マー
クの画像をカメラで撮影し、その標線マークの画像の移
動量を求めて試験片の伸びを計測するビデオ式非接触伸
び計において、２つのマーク体のうちの少なくとも１つ
のマーク体として、マーク体の裏面の一部が試験片に密
着し、かつ、そのマーク体の表面上で、試験片に密着し
ている位置に対応する位置とは異なる位置に、標線マー
クが付けられたマーク体を用い、２つのマーク体の各々
の標線マークがカメラの視野内に収まるように標線マー
クの位置を設定することによって特徴づけられる。In order to achieve the above-mentioned object, a video non-contact extensometer according to the present invention comprises a test piece having a two-dimensional
A video non-contact extensometer that attaches two mark bodies, captures the image of each mark on the mark body with a camera, measures the amount of movement of the image of the mark, and measures the elongation of the test specimen. As at least one of the two mark bodies, a part of the back surface of the mark body is in close contact with the test piece, and corresponds to a position on the front surface of the mark body in close contact with the test piece. Characterized by using a mark body with a mark at a position different from the position, and setting the position of the mark so that each mark of the two mark bodies falls within the field of view of the camera. Can be
【００１１】以上の構成の本発明によれば、マーク体の
試験片への密着位置に対応する位置とは異なる位置に標
線マークが付けられているので、例えば図４に示すよう
に、２つのマーク体１１，１１の試験片Ｗへの各々の密
着位置間の距離が初期ＧＬ５０ｍｍとなるように、各マ
ーク体１１，１１を試験片Ｗに装着すれば、その初期Ｇ
Ｌ５０ｍｍよりもカメラ視野を小さくしても（例えば２
０ｍｍ）、そのカメラ視野内に２つの標線マーク１１
ｍ，１１ｍを収めることができる。According to the present invention having the above-described structure, since the mark mark is attached to a position different from the position corresponding to the contact position of the mark body to the test piece, for example, as shown in FIG. If each mark body 11, 11 is mounted on the test piece W such that the distance between the close contact positions of the two mark bodies 11, 11 to the test piece W is 50 mm in the initial GL, the initial G
Even if the camera field of view is smaller than L50 mm (for example, 2
0 mm), two marking lines 11 in the camera field of view.
m, 11 m.
【００１２】従って、カメラ視野を従来のシステムの伸
び計よりも小さくすることが可能となり、その分だけ計
測の分解能を高めることができる。例えば、従来ではカ
メラ視野が６０ｍｍ必要であったのに対し、本発明では
２０ｍｍ以下とすることも可能であり、計測の分解能つ
まり精度を３倍にまで高めることが可能になる。Therefore, the field of view of the camera can be made smaller than that of the extensometer of the conventional system, and the resolution of measurement can be increased accordingly. For example, while the camera field of view was conventionally required to be 60 mm, in the present invention it can be set to 20 mm or less, so that the measurement resolution, that is, the accuracy, can be tripled.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、以下、図
面に基づいて説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１４】図１は本発明の実施の形態の全体構成を示
すブロック図で、図２はその実施の形態に用いるマーク
体の斜視図（Ａ）及び裏面図（Ｂ）である。FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view (A) and a rear view (B) of a mark body used in the embodiment.
【００１５】まず、本実施の形態に用いるマーク体１１
は、図２に示すように、白地に標線マーク１１ｍ（黒色
ライン）が試験片の引張方向と直交する方向に引かれて
なるマークパターンが表面に印刷されたフィルム（プラ
スチック製）１１ａと、このフィルム１１ａの裏面側に
直線状（試験片Ｗと直交する方向）に設けられた糊１１
ｂからなり、その標線マーク１１ｍが、糊１１ｂの位置
に対応する位置とは異なる位置に形成されているところ
に特徴がある。First, the mark body 11 used in the present embodiment will be described.
As shown in FIG. 2, a film (made of plastic) 11a having a mark pattern formed by drawing a mark mark 11m (black line) on a white background in a direction perpendicular to the tensile direction of the test piece, The glue 11 provided in a straight line (in the direction perpendicular to the test piece W) on the back side of the film 11a.
b, and the mark line mark 11m is formed at a position different from the position corresponding to the position of the paste 11b.
【００１６】このようなマーク体１１は、図３（Ａ），
（Ｂ）に示すように、試験片Ｗの伸び方向に直交する方
向に延びる標線（上の標線）に糊１１ｂの形成部を合わ
せて装着する。このとき、標線マーク１１ｍの位置は、
試験片Ｗの上の標線に対して下方に位置するように設定
する。Such a mark body 11 is shown in FIG.
As shown in (B), the formation part of the glue 11b is fitted and attached to a marked line (upper marked line) extending in a direction perpendicular to the extending direction of the test piece W. At this time, the position of the mark 11m is
The test piece W is set so as to be located below the marked line above.
【００１７】また、試験片Ｗの下の標線となる位置に
は、図１２に示したものと同じ構造のマーク体、つまり
フィルム１２ａの表面に標線マーク１２ｍが印刷され、
そのフィルムの裏面側で標線マーク１２ｍに対応する位
置に沿って設けられた糊１２ｂからなるマーク体１２
を、その糊１２ｂの形成部を標線に合わせて装着して、
この下のマーク体１２の試験片Ｗへの密着位置と、上の
マーク体１１の試験片Ｗへの密着位置との間の距離を初
期ＧＬ５０ｍｍとする。A mark body having the same structure as that shown in FIG. 12, that is, a mark line mark 12m is printed on the surface of the film 12a at a position corresponding to the mark line below the test piece W.
Mark body 12 made of glue 12b provided along the position corresponding to mark line mark 12m on the back side of the film
Is attached with the forming part of the glue 12b aligned with the marked line,
The distance between the position where the lower mark body 12 is in close contact with the test piece W and the position where the upper mark body 11 is in close contact with the test piece W is defined as an initial GL of 50 mm.
【００１８】さて、マーク体１１，１２が装着された試
験片Ｗは、図１に示すように、両端が材料試験機等の掴
み具（図示せず）に把持された状態で、図中上下方向へ
の引張負荷が与えられる。試験片Ｗの正面側にはビデオ
カメラ１が配設されている。As shown in FIG. 1, the test piece W having the mark bodies 11 and 12 mounted thereon is gripped at both ends by a gripper (not shown) such as a material testing machine. A tensile load is applied in the direction. The video camera 1 is arranged on the front side of the test piece W.
【００１９】ビデオカメラ１は、試験片Ｗの引張方向に
おける視野が、上のマーク体１１の試験片Ｗへの密着位
置と、下のマーク体の試験片Ｗへの密着位置との間の距
離つまり初期ＧＬ５０ｍｍよりも小さく設定され、か
つ、そのカメラの視野内に２つのマーク体１１，１２上
の各々の標線マーク１１ｍ，１２ｍが収まるように配置
されている。このビデオカメラ１からの撮影信号は、Ａ
−Ｄ変換器２によってデジタル化された後、演算処理装
置３に刻々と取り込まれる。In the video camera 1, the visual field in the tensile direction of the test piece W is such that the distance between the position where the upper mark body 11 is in close contact with the test piece W and the position where the lower mark body is in close contact with the test piece W is shown. That is, they are set so as to be smaller than the initial GL of 50 mm, and are arranged so that the respective mark marks 11m and 12m on the two mark bodies 11 and 12 fall within the field of view of the camera. The shooting signal from the video camera 1 is A
After being digitized by the -D converter 2, it is fetched into the arithmetic processing unit 3 every moment.
【００２０】演算処理装置３は、実際にはコンピュータ
とその周辺機器を主体として構成され、インストールさ
れたプログラムに基づいて動作するが、図１では、その
プログラムに基づく機能ごとのブロック図によって示し
ている。すなわち、演算処理装置３は、マーク位置検出
部３１及び演算部３２を主体として構成されているとと
もに、この演算処理装置３には、試験片Ｗの伸びの各計
測結果及び試験片Ｗの撮影画像をなどを表示する表示装
置４が接続されている。The arithmetic processing unit 3 is actually composed mainly of a computer and its peripheral devices, and operates based on an installed program. FIG. 1 shows a block diagram for each function based on the program. I have. That is, the arithmetic processing device 3 is mainly configured by the mark position detection unit 31 and the arithmetic unit 32, and the arithmetic processing device 3 includes the measurement results of the elongation of the test piece W and the captured image of the test piece W. Is connected to the display device 4 for displaying a message.
【００２１】前記したＡ／Ｄ変換器２によってデジタル
化されたビデオカメラ１からの画像データは、演算処理
装置３のマーク位置検出部３１に刻々と供給される。Image data digitized by the A / D converter 2 from the video camera 1 is supplied to the mark position detecting unit 31 of the arithmetic processing unit 3 every moment.
【００２２】マーク位置検出部３１は、供給された画像
データから、伸び計測用の２つのマークＭ1,Ｍ2 の各位
置を認識する。The mark position detector 31 recognizes the positions of the two marks M1 and M2 for elongation measurement from the supplied image data.
【００２３】そのマーク位置の認識は、撮影画像上の各
標線マーク１１ｍ，１２ｍに対してそれぞれデータ領域
Ｄ（図１０（Ａ）参照）を設定し、その各データ領域Ｄ
内の画像データを、試験片Ｗの伸び方向に直交する方向
に積分して、試験片Ｗの伸び方向への１次元プロファイ
ルを作成し（図１０（Ｂ）参照）、その１次元プロファ
イルのエッジ部分の関数の補間計算を行ってエッジを正
確に求める、という処理によって行う。このような処理
によって求めた標線マーク１１ｍ，１２ｍに関する位置
データは演算部３２に刻々と送られる。To recognize the mark position, a data area D (see FIG. 10A) is set for each of the mark marks 11m and 12m on the photographed image, and each data area D is set.
Is integrated in a direction orthogonal to the direction of extension of the test piece W to create a one-dimensional profile in the direction of extension of the test piece W (see FIG. 10B), and the edge of the one-dimensional profile is obtained. The edge is accurately obtained by performing interpolation calculation of the function of the part. The position data relating to the mark marks 11m and 12m obtained by such processing is sent to the calculation unit 32 every moment.
【００２４】演算部３２は、マーク位置検出部３１から
の標線マーク１１ｍ，１２ｍに関する位置データを用い
て、各標線マーク１１ｍ，１２ｍの移動量ｘ1,ｘ2 を求
めて試験片Ｗの刻々の伸びを、伸び＝初期の標線間距離
（初期ＧＬ５０ｍｍ）−ｘ1 ＋ｘ2の式を用いて算出す
る。その算出結果つまり伸びの計測値は表示装置４に刻
々と表示される。The arithmetic unit 32 uses the position data on the mark marks 11m and 12m from the mark position detection unit 31 to determine the movement amounts x1 and x2 of the mark marks 11m and 12m, and calculates the amount of movement of the test piece W every time. The elongation is calculated using the following equation: elongation = initial distance between reference lines (initial GL 50 mm) −x1 + x2. The calculation result, that is, the measured value of elongation is displayed on the display device 4 every moment.
【００２５】なお、以上の実施の形態において、マーク
位置検出部３１及び演算部３２で実行される処理は、従
来から行われている公知の処理である。In the above embodiment, the processing executed by the mark position detecting section 31 and the calculating section 32 is a conventionally known processing.
【００２６】図４は本発明の他の実施の形態の説明図で
ある。この実施の形態においては、図２に示す構造のマ
ーク体１１を２つ用意し、その各マーク体１１を試験片
Ｗの上の標線と下の標線にそれぞれ装着し、その各マー
ク体１１と１１の試験片Ｗへの密着位置間の距離を初期
ＧＬ＝５０ｍｍにするとともに、２つの標線マーク１１
ｍ，１１ｍを、糊３１ｂによるマーク体密着位置の間に
配置して伸びの計測を行う点に特徴がある。FIG. 4 is an explanatory diagram of another embodiment of the present invention. In this embodiment, two mark bodies 11 having the structure shown in FIG. 2 are prepared, and each of the mark bodies 11 is mounted on a mark above and below a test piece W, respectively. The distance between the contact positions of 11 and 11 on the test piece W was set to an initial GL = 50 mm, and the two marked marks 11 were set.
It is characterized in that the elongation is measured by arranging m and 11m between the mark body contact positions by the adhesive 31b.
【００２７】このような構成を採用すると、ビデオカメ
ラ１の視野（試験片Ｗの伸び方向の視野）を２０ｍｍ以
下に小さくしても計測が可能となり、従来のシステムの
伸び計（視野６０ｍｍ以上）に対して精度が大幅に向上
する。例えば、従来のシステムで精度±３μｍの精度を
達成できるものとすると、この実施の形態では、カメラ
視野が従来と比較して１／３（２０ｍｍ／６０ｍｍ）に
なるので、精度±１μｍを実現することが可能になる。When such a configuration is adopted, measurement is possible even when the visual field of the video camera 1 (the visual field in the direction of extension of the test piece W) is reduced to 20 mm or less, and the extensometer of the conventional system (the visual field is 60 mm or more). The accuracy is greatly improved. For example, assuming that a conventional system can achieve an accuracy of ± 3 μm, in this embodiment, since the field of view of the camera is 1/3 (20 mm / 60 mm) as compared with the conventional system, an accuracy of ± 1 μm is realized. It becomes possible.
【００２８】図５及び図６は本発明に用いるマーク体の
他の例を示す図である。図５及び図６に示すマーク体２
１は、くさび状の接触部２１ｃをもつばね式クリップ２
１ｂと、標線マーク２１ｍが印刷されたフィルム２１ａ
からなり、そのフィルム２１ａがばね式クリップ２１ｂ
の前面に、標線マーク２１ｍが試験片Ｗへの接触部２１
ｃと対応する位置とは異なる位置に存在するように貼着
されている。FIGS. 5 and 6 are views showing another example of the mark body used in the present invention. Mark body 2 shown in FIGS. 5 and 6
1 is a spring type clip 2 having a wedge-shaped contact portion 21c.
1b and a film 21a on which a mark 21m is printed
The film 21a is made of a spring-type clip 21b.
The mark 21 m is in contact with the test piece W on the front surface of the test piece W.
It is stuck so as to be present at a position different from the position corresponding to c.
【００２９】このようなマーク体２１は糊が付かない試
験片への使用に適しており、また、試験片Ｗへの接触面
積が小さくて済む点（図６（Ｂ）参照）、及び再利用が
可能であるという利点がある。Such a mark body 21 is suitable for use on a test piece having no glue, has a small contact area with the test piece W (see FIG. 6B), and is reused. Is possible.
【００３０】なお、以上の各実施の形態においては、カ
メラの視野を、試験開始時における一方のマーク体の試
験片への密着位置と他方のマーク体の試験片への密着位
置との間の距離（初期ＧＬ５０ｍｍ）よりも小さく設定
し、かつ、そのカメラの視野内に２つのマーク体の各々
の標線マークが収まるように標線マークの位置を設定し
ているが、本発明はこれに限られることなく、例えばマ
ーク体の試験片への配置を図１に示すような配置とし、
カメラの視野を初期ＧＬ５０ｍｍに比較して、かなり大
きく設定して計測を行ってもよい。この場合、伸びが１
００％〜２００％もあるような試験片を計測するにあた
り、その計測範囲を従来よりも広くすることができる。
また、計測範囲を従来と同じとした場合、カメラの視野
を小さくすることが可能となって分解能が良くなる。In each of the above embodiments, the field of view of the camera is defined by the distance between the position where one of the marks adheres to the test piece and the position where the other mark adheres to the test piece at the start of the test. Although the distance is set smaller than the distance (initial GL 50 mm), and the positions of the marking marks are set so that the marking marks of each of the two mark bodies fall within the field of view of the camera, the present invention applies to this. Without being limited, for example, the arrangement of the mark body on the test piece is set as shown in FIG.
The measurement may be performed by setting the field of view of the camera to be considerably larger than the initial GL of 50 mm. In this case, the elongation is 1
When measuring a test piece having a range of 00% to 200%, the measurement range can be made wider than before.
Further, when the measurement range is the same as the conventional one, the field of view of the camera can be reduced, and the resolution is improved.
【００３１】図７及び図８は本発明の別の実施の形態の
説明図である。この実施の形態では標線マーク体とし
て、白地に互いに平行な大変位用標線マーク３１Ｍと小
変位用標線マーク３１ｍ（ともに黒色ライン）が引かれ
てなるマークパターンが表面に印刷されたフィルム（プ
ラスチック製）３１ａと、そのフィルム３１ａの裏面側
で大変位用標線マーク３１Ｍに対応する部分に設けられ
た糊３１ｂからなる標線マーク体３１を用い、その標線
マーク体３１を試験片Ｗの上の標線位置と下の標線位置
に、それぞれ大変位用標線マーク３１Ｍ（糊３１ｂを設
けた部分）を合わせて装着して、糊３１ｂによる密着位
置間の距離を初期ＧＬ５０ｍｍとするとともに、２つの
小変位用標線マーク３１ｍ，３１ｍを糊３１ｂによるマ
ーク体密着位置の間に配置し、それら上下２つの小変位
用標線マーク３１ｍを小変位計測用カメラ１０１で撮影
し、上下２つの大変位用標マーク３１Ｍを大変位計測用
カメラ１０２で撮影して、試験片Ｗの伸びを計測するよ
うに構成したところに特徴がある。FIGS. 7 and 8 are explanatory views of another embodiment of the present invention. In this embodiment, as a marking line mark body, a film having a mark pattern formed by drawing a large displacement marking line mark 31M and a small displacement marking line mark 31m (both black lines) parallel to each other on a white background is printed on the surface. (Plastic) 31a and a marked line mark body 31 made of glue 31b provided on the back side of the film 31a at a portion corresponding to the marked mark for large displacement 31M, and the marked line mark body 31 is used as a test piece. A large displacement mark mark 31M (a portion provided with the glue 31b) is attached to each of the marked line position above and below the W, and the distance between the close contact positions by the glue 31b is set to the initial GL 50 mm. And the two small displacement mark marks 31m, 31m are arranged between the close contact positions of the mark body with the glue 31b, and the upper and lower two small displacement mark marks 31m are used for small displacement measurement. Shot by camera 101, the two upper and lower large displacement for target mark 31M shooting in the major measurement camera 102, is characterized in that is configured to measure the elongation of the test piece W.
【００３２】このような図７及び図８に示す実施の形態
によれば、試験開始当初（伸びが１０％以下の領域）に
おいては、視野範囲の狭い（視野２０ｍｍ以下）の小変
位計測用カメラ１０１で撮影した画像から高い分解能の
伸びの計測が可能となり、試験の進行に伴って試験片Ｗ
の伸びが大きくなったときには、分解能は低いが広い視
野範囲の大変位用計測カメラ１０２で撮影した画像か
ら、広範囲にわたる伸びの計測が可能になる。従って、
破断伸びが２００％にも及ぶ伸びの大きな材料、例えば
プラスチック等の引張試験等において、高精度の弾性率
の計測と、大きな破断伸びの計測の双方を、試験の中断
等を伴うことなく実現することができる。According to the embodiment shown in FIG. 7 and FIG. 8, at the beginning of the test (the area where the elongation is 10% or less), the camera for measuring a small displacement having a narrow field of view (field of 20 mm or less). It is possible to measure the elongation with high resolution from the image taken at 101, and as the test progresses, the test piece W
When the elongation becomes large, it is possible to measure the elongation over a wide range from an image captured by the large displacement measurement camera 102 having a low resolution but a wide field of view. Therefore,
In a tensile test of a material having a large elongation of 200%, e.g., a plastic with a high elongation at break, both high-precision elastic modulus measurement and large elongation at break measurement can be realized without interruption of the test. be able to.
【００３３】ここで、以上の各実施の形態において、上
下２つのマーク体の試験片Ｗへの密着位置間の距離つま
り初期ＧＬを正しく５０ｍｍにする手法としては、様々
な方法が考えられるが、その一つとして、上のマーク体
との下端面と、下のマーク体の上端面とを接触させた状
態で、上下の糊の中心間距離（またはクリップ接触部の
先端間距離）がＧＬ５０ｍｍとなるように、各マーク体
における標線マークの位置と試験片への密着部分との位
置関係を設定する、というような方法が挙げられる。Here, in each of the above embodiments, various methods are conceivable as a method of correctly setting the distance between the two upper and lower mark bodies in close contact with the test piece W, that is, the initial GL to 50 mm. As one of them, in a state where the lower end surface of the upper mark body and the upper end surface of the lower mark body are in contact with each other, the distance between the centers of the upper and lower glues (or the distance between the front ends of the clip contact portions) is GL50 mm. For example, a method of setting the positional relationship between the position of the marked line mark in each mark body and the portion in close contact with the test piece may be used.
【００３４】また、以上の各実施の形態では、標線マー
クの形状を単純な直線状のマークとしているが、図９
（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、標線マーク１１ｍ′及
び３１Ｍ′，３１ｍ′を多数の菱形（正方形）が直線状
に並ぶ形状とすれば、標線マークを認識する際の精度を
高めることができる。Further, in each of the above embodiments, the shape of the marked line mark is a simple linear mark.
As shown in (A) and (B), if the mark marks 11m 'and 31M', 31m 'are formed in a shape in which a large number of diamonds (squares) are arranged in a straight line, the accuracy in recognizing the mark marks can be improved. Can be enhanced.
【００３５】すなわち、図１０（Ａ）に示すように、単
純な直線状のマークを用いた場合、データ領域Ｄ内のデ
ータを、マークが延びる方向に積分して得られるプロフ
ァイルは、図１０（Ｂ）に示すような台形状となり、マ
ークのエッジ部分を決定する際の補間計算に用いるデー
タ点数が少なくなる。That is, as shown in FIG. 10A, when a simple linear mark is used, the profile obtained by integrating the data in the data area D in the direction in which the mark extends is as shown in FIG. A trapezoidal shape as shown in B) is used, and the number of data points used for interpolation calculation when determining the edge portion of the mark decreases.
【００３６】これに対し、図１１（Ａ）に示すように、
多数の菱形（正方形）が直線状に並ぶ形状のマークを用
いた場合、データ領域Ｄ内のデータを、菱形が並ぶ方向
に積分して得られるプロファイルは、図１１（Ｂ）に示
すような２等辺三角形となるので、エッジ部分の補間計
算に用いられるデータ点数は多くなって、エッジを高精
度で認識することができる。On the other hand, as shown in FIG.
When a mark having a shape in which a large number of diamonds (squares) are arranged in a straight line is used, a profile obtained by integrating data in the data area D in the direction in which the diamonds are arranged has a profile as shown in FIG. Since it is an equilateral triangle, the number of data points used for interpolation calculation of the edge part increases, and the edge can be recognized with high accuracy.
【００３７】ここで、本発明に用いるマーク体のフィル
ムの材質は、曲がりや反りが生じ難いものであれば特に
限定されず、例えば各種プラスチック、金属箔、紙等を
採用することができる。また、フィルムは箔体であれば
その呼称にはこだわらず、一種の材料からなる箔体のほ
か、複数種の箔体を積層した積層体であってもよい。Here, the material of the film of the mark body used in the present invention is not particularly limited as long as it does not easily bend or warp. For example, various plastics, metal foils, papers and the like can be adopted. The film is not limited to its name as long as it is a foil, and may be a laminate of a plurality of types of foils in addition to a type of material.
【００３８】[0038]
【発明の効果】以上説明したように、本発明のビデオ式
非接触伸び計によれば、試験片に装着する２つのマーク
体のうちの少なくとも１つのマーク体として、マーク体
の裏面の一部が試験片に密着し、かつ、そのマーク体の
表面上で、試験片に密着している位置に対応する位置と
は異なる位置に、標線マークが付けられたマーク体を用
い、２つのマーク体の各々の標線マークがカメラの視野
内に収まるように標線マークの位置を設定して伸びの計
測を行うように構成したから、カメラの視野を例えば２
０ｍｍ以下に設定しても、２つの標線マークを撮影する
ことが可能となる。その結果、伸びの計測精度が大幅に
向上し、例えば精度±１μｍを達成することが可能にな
る。As described above, according to the video non-contact extensometer of the present invention, at least one of the two marks attached to the test piece is a part of the back surface of the mark. The two marks are attached to the test piece using a mark body with a marked line mark at a position on the surface of the mark body different from the position corresponding to the position closely contacting the test piece. Since the position of the mark is set so that each mark of the body falls within the field of view of the camera and the measurement of the elongation is performed, the field of view of the camera is set to, for example, 2.
Even when the distance is set to 0 mm or less, two mark marks can be photographed. As a result, the measurement accuracy of elongation is greatly improved, and for example, it is possible to achieve an accuracy of ± 1 μm.
【００３９】しかも、そのような高精度の計測を、画素
数の多いカメラを用いることなく低コストのもとに実現
することができる。さらに、上記した構成のマーク体を
用意するだけでよく、処理ソフトの変更などを行う必要
はないので、既存のビデオ式非接触伸び計にも適用でき
る。Moreover, such highly accurate measurement can be realized at low cost without using a camera having a large number of pixels. Further, it is only necessary to prepare a mark body having the above-described configuration, and it is not necessary to change the processing software. Therefore, the present invention can be applied to an existing video non-contact extensometer.
【図１】本発明の実施の形態の全体構成を示すブロック
図である。FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of an embodiment of the present invention.
【図２】その実施の形態に用いるマーク体の斜視図
（Ａ）及び背面図（Ｂ）である。FIG. 2 is a perspective view (A) and a rear view (B) of a mark body used in the embodiment.
【図３】本発明の実施の形態に用いる試験片の正面図
（Ａ）及び側面図（Ｂ）である。FIG. 3 is a front view (A) and a side view (B) of a test piece used in the embodiment of the present invention.
【図４】本発明の他の実施の形態に用いる試験片の正面
図（Ａ）及び側面図（Ｂ）である。FIG. 4 is a front view (A) and a side view (B) of a test piece used in another embodiment of the present invention.
【図５】本発明の実施の形態に用いるマーク体の別の例
を示す正面図（Ａ）、平面図（Ｂ）及び側面図（Ｃ）で
ある。FIG. 5 is a front view (A), a plan view (B), and a side view (C) showing another example of a mark body used in the embodiment of the present invention.
【図６】図５に示すマーク体を試験片への装着状態で示
す正面図（Ａ）及び側面図（Ｂ）である。6 is a front view (A) and a side view (B) showing the mark body shown in FIG. 5 mounted on a test piece.
【図７】本発明の別の実施の形態の説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of another embodiment of the present invention.
【図８】同じく別の実施の形態の説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of another embodiment.
【図９】本発明に用いるマーク体の標線マークの変形例
を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a modified example of a mark line mark of a mark body used in the present invention.
【図１０】直線状マークとそのプロファイルを示す図で
ある。FIG. 10 is a diagram showing a linear mark and its profile.
【図１１】菱形を直線状に並べたマークとそのプロファ
イルを示す図である。FIG. 11 is a diagram showing marks in which rhombuses are arranged in a straight line and their profiles.
【図１２】ビデオ式非接触伸び計に用いられる従来のマ
ーク体を試験片に装着した状態で示す正面図（Ａ）及び
側面図（Ｂ）である。12A and 12B are a front view (A) and a side view (B) showing a state in which a conventional mark body used for a video non-contact extensometer is mounted on a test piece.
１ ビデオカメラ ２ Ａ−Ｄ変換器 ３ 演算処理装置 ３１ マーク位置検出部 ３２ 演算部 ４ 表示装置 １１ マーク体 １１ａ フィルム １１ｂ 糊 １１ｍ 標線マーク １２ マーク体 １２ａ フィルム １２ｂ 糊 １２ｍ 標線マーク DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Video camera 2 A / D converter 3 Arithmetic processing unit 31 Mark position detection unit 32 Arithmetic unit 4 Display unit 11 Mark body 11a Film 11b Glue 11m Mark line mark 12 Mark body 12a Film 12b Glue 12m Mark line mark
Claims (1)
それらマーク体上の各標線マークの画像をカメラで撮影
し、その標線マークの画像の移動量を求めて試験片の伸
びを計測するビデオ式非接触伸び計において、 上記２つのマーク体のうちの少なくとも１つのマーク体
として、マーク体の裏面の一部が試験片に密着し、か
つ、そのマーク体の表面上で、試験片に密着している位
置に対応する位置とは異なる位置に、標線マークが付け
られたマーク体を用い、２つのマーク体の各々の標線マ
ークがカメラの視野内に収まるように標線マークの位置
を設定することを特徴とするビデオ式非接触伸び計。1. A method for mounting two mark bodies on a surface of a test piece,
In a video non-contact extensometer for measuring the elongation of a test piece by photographing the image of each mark on the mark body with a camera and measuring the amount of movement of the image of the mark mark, As at least one of the mark bodies, a part of the back surface of the mark body is in close contact with the test piece, and on the surface of the mark body, a position different from the position corresponding to the position in close contact with the test piece. Video-type non-contact elongation, characterized in that a mark body with a mark is used and the position of the mark is set so that each mark of the two marks falls within the field of view of the camera. Total.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9416498A JPH11295042A (en) | 1998-04-07 | 1998-04-07 | Video type noncontact extensometer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9416498A JPH11295042A (en) | 1998-04-07 | 1998-04-07 | Video type noncontact extensometer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11295042A true JPH11295042A (en) | 1999-10-29 |
Family
ID=14102737
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9416498A Pending JPH11295042A (en) | 1998-04-07 | 1998-04-07 | Video type noncontact extensometer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11295042A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101975710A (en) * | 2010-09-19 | 2011-02-16 | 安徽农业大学 | Tensile specimen scribing machine |
| JP2011117965A (en) * | 2009-12-04 | 2011-06-16 | Qinghua Univ | Strain measurement device and method of strain measurement using the same |
| JP2012088207A (en) * | 2010-10-21 | 2012-05-10 | Shimadzu Corp | Material testing machine and method for measuring bench mark of material testing machine |
| WO2020084833A1 (en) * | 2018-10-26 | 2020-04-30 | 株式会社島津製作所 | Test device and test device control method |
-
1998
- 1998-04-07 JP JP9416498A patent/JPH11295042A/en active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011117965A (en) * | 2009-12-04 | 2011-06-16 | Qinghua Univ | Strain measurement device and method of strain measurement using the same |
| CN101975710A (en) * | 2010-09-19 | 2011-02-16 | 安徽农业大学 | Tensile specimen scribing machine |
| JP2012088207A (en) * | 2010-10-21 | 2012-05-10 | Shimadzu Corp | Material testing machine and method for measuring bench mark of material testing machine |
| WO2020084833A1 (en) * | 2018-10-26 | 2020-04-30 | 株式会社島津製作所 | Test device and test device control method |
| JPWO2020084833A1 (en) * | 2018-10-26 | 2021-09-30 | 株式会社島津製作所 | Test equipment and control method of test equipment |
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Effective date: 20040907 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
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| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20060206 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
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|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060704 |