JPH11295042A - ビデオ式非接触伸び計 - Google Patents
ビデオ式非接触伸び計Info
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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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Abstract
(57)【要約】
【課題】 プラスチックの新JIS規格(精度±1μ
m)に対応できる高精度のビデオ式非接触伸び計を提供
する。 【解決手段】 試験片Wに装着するマーク体として、マ
ーク体11の裏面の一部が試験片Wに密着し、かつ、そ
のマーク体11の表面上で、試験片W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11mが
付けられたマーク体11を用い、2つのマーク体の各々
の標線マーク11mがカメラ1の視野内に収まるように
標線マーク11mの位置を設定することで、小さなカメ
ラ視野(20mm以下)での計測を可能として計測精度
の向上をはかる。
m)に対応できる高精度のビデオ式非接触伸び計を提供
する。 【解決手段】 試験片Wに装着するマーク体として、マ
ーク体11の裏面の一部が試験片Wに密着し、かつ、そ
のマーク体11の表面上で、試験片W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11mが
付けられたマーク体11を用い、2つのマーク体の各々
の標線マーク11mがカメラ1の視野内に収まるように
標線マーク11mの位置を設定することで、小さなカメ
ラ視野(20mm以下)での計測を可能として計測精度
の向上をはかる。
Description
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
面に基づいて説明する。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
(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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
図である。
【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。
(A)及び背面図(B)である。
【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。
(A)及び側面図(B)である。
【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。
図(A)及び側面図(B)である。
【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。
を示す正面図(A)、平面図(B)及び側面図(C)で
ある。
【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。
す正面図(A)及び側面図(B)である。
【図7】本発明の別の実施の形態の説明図である。
【図8】同じく別の実施の形態の説明図である。
【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。
を示す図である。
【図10】直線状マークとそのプロファイルを示す図で
ある。
ある。
【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。
イルを示す図である。
【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。
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。
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
Claims (1)
- 【請求項1】 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、 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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9416498A JPH11295042A (ja) | 1998-04-07 | 1998-04-07 | ビデオ式非接触伸び計 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9416498A JPH11295042A (ja) | 1998-04-07 | 1998-04-07 | ビデオ式非接触伸び計 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11295042A true JPH11295042A (ja) | 1999-10-29 |
Family
ID=14102737
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9416498A Pending JPH11295042A (ja) | 1998-04-07 | 1998-04-07 | ビデオ式非接触伸び計 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11295042A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101975710A (zh) * | 2010-09-19 | 2011-02-16 | 安徽农业大学 | 拉伸试件划线机 |
JP2011117965A (ja) * | 2009-12-04 | 2011-06-16 | Qinghua Univ | ひずみ測定装置及びそれを利用したひずみの測定方法 |
JP2012088207A (ja) * | 2010-10-21 | 2012-05-10 | Shimadzu Corp | 材料試験機および材料試験機の標線測定方法 |
WO2020084833A1 (ja) * | 2018-10-26 | 2020-04-30 | 株式会社島津製作所 | 試験装置、及び試験装置の制御方法 |
-
1998
- 1998-04-07 JP JP9416498A patent/JPH11295042A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011117965A (ja) * | 2009-12-04 | 2011-06-16 | Qinghua Univ | ひずみ測定装置及びそれを利用したひずみの測定方法 |
CN101975710A (zh) * | 2010-09-19 | 2011-02-16 | 安徽农业大学 | 拉伸试件划线机 |
JP2012088207A (ja) * | 2010-10-21 | 2012-05-10 | Shimadzu Corp | 材料試験機および材料試験機の標線測定方法 |
WO2020084833A1 (ja) * | 2018-10-26 | 2020-04-30 | 株式会社島津製作所 | 試験装置、及び試験装置の制御方法 |
JPWO2020084833A1 (ja) * | 2018-10-26 | 2021-09-30 | 株式会社島津製作所 | 試験装置、及び試験装置の制御方法 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20040907 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20060206 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
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Effective date: 20060214 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060704 |