JPH11304437A - 非接触伸び計 - Google Patents
非接触伸び計Info
- Publication number
- JPH11304437A JPH11304437A JP11387598A JP11387598A JPH11304437A JP H11304437 A JPH11304437 A JP H11304437A JP 11387598 A JP11387598 A JP 11387598A JP 11387598 A JP11387598 A JP 11387598A JP H11304437 A JPH11304437 A JP H11304437A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- cameras
- camera
- test piece
- elongation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 試験片に付された標線に対するカメラの位置
合わせを効率的に実行することができ、試験効率の向上
を図ることのできる非接触伸び計を提供する。 【解決手段】 試験片に付された標線を撮像するカメラ
1,2と、このカメラを試験片の伸び方向にそれぞれ移
動自在に支持した移動ステージ5,6とを備え、特に引
っ張り試験の開始に先立って移動ステージを駆動してカ
メラにより撮像された画像中の標線の位置を該画像の基
準位置に合わせると共に(カメラ位置初期設定手段)、
この初期設定されたカメラの位置を記憶する(記憶手
段)。そして引っ張り試験が終了したとき、記憶された
カメラ位置に従って移動ステージを駆動して該カメラを
初期設定された原点位置に復帰させる(原点復帰手
段)。
合わせを効率的に実行することができ、試験効率の向上
を図ることのできる非接触伸び計を提供する。 【解決手段】 試験片に付された標線を撮像するカメラ
1,2と、このカメラを試験片の伸び方向にそれぞれ移
動自在に支持した移動ステージ5,6とを備え、特に引
っ張り試験の開始に先立って移動ステージを駆動してカ
メラにより撮像された画像中の標線の位置を該画像の基
準位置に合わせると共に(カメラ位置初期設定手段)、
この初期設定されたカメラの位置を記憶する(記憶手
段)。そして引っ張り試験が終了したとき、記憶された
カメラ位置に従って移動ステージを駆動して該カメラを
初期設定された原点位置に復帰させる(原点復帰手
段)。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、引っ張り試験に供
される試験片の伸びを該試験片とは非接触に計測する非
接触伸び計であって、特にロットを単位して試験される
ことの多い複数の試験片に対する試験効率の向上を図り
得る非接触伸び計に関する。
される試験片の伸びを該試験片とは非接触に計測する非
接触伸び計であって、特にロットを単位して試験される
ことの多い複数の試験片に対する試験効率の向上を図り
得る非接触伸び計に関する。
【0002】
【関連する背景技術】材料試験機を用いた各種試験片の
引っ張り試験は、該試験片に引っ張り負荷を加えなが
ら、その引っ張り荷重と試験片の伸びとを計測して行わ
れる。特に最近では、レーザやラインセンサ等を用いて
試験片とは非接触に上記試験片の伸びを計測する非接触
伸び計が注目されている。この種の非接触伸び計は、基
本的には試験片にその伸び方向に所定の距離隔てて平行
に付した2本の標線を光学的に検出し、これらの標線間
の距離の変化からその伸び量を求めるものである。
引っ張り試験は、該試験片に引っ張り負荷を加えなが
ら、その引っ張り荷重と試験片の伸びとを計測して行わ
れる。特に最近では、レーザやラインセンサ等を用いて
試験片とは非接触に上記試験片の伸びを計測する非接触
伸び計が注目されている。この種の非接触伸び計は、基
本的には試験片にその伸び方向に所定の距離隔てて平行
に付した2本の標線を光学的に検出し、これらの標線間
の距離の変化からその伸び量を求めるものである。
【0003】さて非接触伸び計の一方式として、例えば
実公平6−31365号公報に開示されるように、試験
片に付した2本の標線をそれぞれ撮像する2台のカメラ
(光学ヘッド)を前記試験片の伸び方向に平行移動可能
に設け、試験片の伸びに伴う前記標線の位置変化に追従
させて前記カメラをそれぞれ移動させながら、各カメラ
により光学的に検出される標線の位置に従って前記試験
片の伸びを計測するものがある。ちなみにこの公報に開
示される非接触伸び計は、カメラより撮像される画像中
の標線の位置が常に該画像の基準位置となるように上記
カメラの位置を移動制御し、このときのカメラ位置から
前記標線間の伸び量を計測するものである。
実公平6−31365号公報に開示されるように、試験
片に付した2本の標線をそれぞれ撮像する2台のカメラ
(光学ヘッド)を前記試験片の伸び方向に平行移動可能
に設け、試験片の伸びに伴う前記標線の位置変化に追従
させて前記カメラをそれぞれ移動させながら、各カメラ
により光学的に検出される標線の位置に従って前記試験
片の伸びを計測するものがある。ちなみにこの公報に開
示される非接触伸び計は、カメラより撮像される画像中
の標線の位置が常に該画像の基準位置となるように上記
カメラの位置を移動制御し、このときのカメラ位置から
前記標線間の伸び量を計測するものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところでこの種の試験
に供される試験片は、同形状のものを複数個まとめてロ
ットとして提供されることが多く、これらの試験片を順
に繰り返し試験した結果を総合的に評価することで、そ
の試験結果が求められる。
に供される試験片は、同形状のものを複数個まとめてロ
ットとして提供されることが多く、これらの試験片を順
に繰り返し試験した結果を総合的に評価することで、そ
の試験結果が求められる。
【0005】しかしながらこの場合、材料試験機に新た
な試験片を装着する都度、該試験片に付された標線に対
してカメラの位置を合わせる必要があり、その初期設定
処理が非常に煩わしいと言う問題がある。特に前記カメ
ラは、十分に高い計測精度を補償するべく前記標線を含
む試験片の表面像を大きな撮像倍率で撮像し、分解能の
高い画像を得る如く構成されている。この為、カメラの
視野範囲が狭く、標線に対するカメラ位置の初期設定設
定自体に手間が掛かることが否めない。
な試験片を装着する都度、該試験片に付された標線に対
してカメラの位置を合わせる必要があり、その初期設定
処理が非常に煩わしいと言う問題がある。特に前記カメ
ラは、十分に高い計測精度を補償するべく前記標線を含
む試験片の表面像を大きな撮像倍率で撮像し、分解能の
高い画像を得る如く構成されている。この為、カメラの
視野範囲が狭く、標線に対するカメラ位置の初期設定設
定自体に手間が掛かることが否めない。
【0006】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たもので、その目的は、ロットを単位として引っ張り試
験に供される複数の試験片にそれぞれ付された標線に対
するカメラの位置合わせを効率的に実行することがで
き、試験効率の向上を図ることのできる非接触伸び計を
提供することにある。
たもので、その目的は、ロットを単位として引っ張り試
験に供される複数の試験片にそれぞれ付された標線に対
するカメラの位置合わせを効率的に実行することがで
き、試験効率の向上を図ることのできる非接触伸び計を
提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
べく本発明に係る非接触伸び計は、試験片の伸び方向に
所定の距離を隔てて該試験片に平行に付された2本の標
線をそれぞれ撮像する第1および第2のカメラと、これ
らのカメラを前記試験片の伸び方向にそれぞれ移動自在
に支持した第1および第2の移動ステージとを備え、引
っ張り試験に供される前記試験片の伸びを前記各カメラ
により撮像された標線の画像に基づいて前記試験片と非
接触に検出するものであって、特に前記引っ張り試験の
開始に先立って前記第1および第2の移動ステージを駆
動して前記各カメラによりそれぞれ撮像された画像中の
前記各標線の位置を該画像の基準位置に合わせると共に
(カメラ位置初期設定手段)、この初期設定により基準
位置に合わせられた前記各カメラの位置を記憶し(記憶
手段)、前記引っ張り試験の実行による前記試験片の伸
びに伴う前記標線の位置変位に応じて前記第1および第
2の移動ステージを駆動しながら、前記各カメラの位置
と各カメラにより撮像された画像中の前記標線の位置と
に基づいて前記試験片の伸びを計測すると共に(計測手
段)、その引っ張り試験が終了したとき、前記記憶され
た各カメラの位置に従って前記第1および第2の移動ス
テージを駆動して各カメラを前記初期設定された位置に
復帰させる(原点復帰手段)ことを特徴としている。
べく本発明に係る非接触伸び計は、試験片の伸び方向に
所定の距離を隔てて該試験片に平行に付された2本の標
線をそれぞれ撮像する第1および第2のカメラと、これ
らのカメラを前記試験片の伸び方向にそれぞれ移動自在
に支持した第1および第2の移動ステージとを備え、引
っ張り試験に供される前記試験片の伸びを前記各カメラ
により撮像された標線の画像に基づいて前記試験片と非
接触に検出するものであって、特に前記引っ張り試験の
開始に先立って前記第1および第2の移動ステージを駆
動して前記各カメラによりそれぞれ撮像された画像中の
前記各標線の位置を該画像の基準位置に合わせると共に
(カメラ位置初期設定手段)、この初期設定により基準
位置に合わせられた前記各カメラの位置を記憶し(記憶
手段)、前記引っ張り試験の実行による前記試験片の伸
びに伴う前記標線の位置変位に応じて前記第1および第
2の移動ステージを駆動しながら、前記各カメラの位置
と各カメラにより撮像された画像中の前記標線の位置と
に基づいて前記試験片の伸びを計測すると共に(計測手
段)、その引っ張り試験が終了したとき、前記記憶され
た各カメラの位置に従って前記第1および第2の移動ス
テージを駆動して各カメラを前記初期設定された位置に
復帰させる(原点復帰手段)ことを特徴としている。
【0008】即ち、本発明は、試験片に付されて光学的
な伸びの計測に利用される標線が、ロット毎に該ロット
に属する複数の試験片の略同一位置に付されることに着
目したもので、引っ張り試験の開始に先立って前記各カ
メラによりそれぞれ撮像された画像中における各標線の
位置を該画像の基準位置に合わせることでカメラ位置を
初期設定し、このカメラの初期設定位置を記憶する。そ
して引っ張り試験の実行に伴い前記標線の位置変位に追
従させながらカメラを移動させながら、画像中の標線イ
メージの位置とから試験片の伸びを計測し、該引っ張り
試験が終了したとき、前記記憶された初期設定位置に前
記各カメラを戻す制御手段(原点復帰手段)を備えたこ
とを特徴としている。
な伸びの計測に利用される標線が、ロット毎に該ロット
に属する複数の試験片の略同一位置に付されることに着
目したもので、引っ張り試験の開始に先立って前記各カ
メラによりそれぞれ撮像された画像中における各標線の
位置を該画像の基準位置に合わせることでカメラ位置を
初期設定し、このカメラの初期設定位置を記憶する。そ
して引っ張り試験の実行に伴い前記標線の位置変位に追
従させながらカメラを移動させながら、画像中の標線イ
メージの位置とから試験片の伸びを計測し、該引っ張り
試験が終了したとき、前記記憶された初期設定位置に前
記各カメラを戻す制御手段(原点復帰手段)を備えたこ
とを特徴としている。
【0009】また本発明の好ましい態様は、請求項2に
記載するように前記カメラ位置初期設定手段において
は、前記各標線をそれぞれ視野する位置に前記第1およ
び第2のカメラの位置を粗調整した後、各カメラにより
それぞれ撮像された画像中の前記各標線の位置に従って
各標線の位置がそれぞれ該画像の基準位置となるように
前記第1および第2のカメラの位置を微調整することを
特徴としている。
記載するように前記カメラ位置初期設定手段において
は、前記各標線をそれぞれ視野する位置に前記第1およ
び第2のカメラの位置を粗調整した後、各カメラにより
それぞれ撮像された画像中の前記各標線の位置に従って
各標線の位置がそれぞれ該画像の基準位置となるように
前記第1および第2のカメラの位置を微調整することを
特徴としている。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施形態に係る非接触伸び計について説明する。
実施形態に係る非接触伸び計について説明する。
【0011】図1はこの実施形態に係る非接触伸び計の
概略構成を示しており、Sは図示しない材料試験機に装
着されて引っ張り試験に供せられる試験片、R1,R2は
上記試験片Sに、予めその伸び方向に所定の距離を隔て
て平行に付された2本の標線である。これらの標線R1,
R2は、前記試験片Sの平行部に、例えば50mmの距
離を隔てて塗料等を用いて描かれた直線マークからな
る。尚、複数本の試験片Sがロットを単位として供給さ
れて引っ張り試験に供される場合には、これらの各試験
片Sの略同一位置に前記各標線R1,R2がそれぞれ付さ
れる。
概略構成を示しており、Sは図示しない材料試験機に装
着されて引っ張り試験に供せられる試験片、R1,R2は
上記試験片Sに、予めその伸び方向に所定の距離を隔て
て平行に付された2本の標線である。これらの標線R1,
R2は、前記試験片Sの平行部に、例えば50mmの距
離を隔てて塗料等を用いて描かれた直線マークからな
る。尚、複数本の試験片Sがロットを単位として供給さ
れて引っ張り試験に供される場合には、これらの各試験
片Sの略同一位置に前記各標線R1,R2がそれぞれ付さ
れる。
【0012】さて材料試験機に組み込まれて上記試験片
Sの伸びを、該試験片Sと非接触に計測する非接触伸び
計は、前記各標線R1,R2をそれぞれ撮像する高倍率の
第1および第2のカメラ1,2と、これらの各カメラ1,
2の側部に装着されて該カメラ1,2による撮像領域
(試験片Sの各標線部分)を照明する光源3,4とを備
えている。これらの各カメラ1,2は第1および第2の
移動ステージ5,6にそれぞれ支持されて、前記試験片
Sの伸び方向に平行移動自在に設けられている。ちなみ
に上記各ステージ5,6は、パルスモータ7,8により駆
動される送りねじ7a,8aに噛合し、前記パルスモータ
7,8の回転制御の下で前記試験片Sの伸び方向に移動
(上下動)されて位置調整されるようになっている。
Sの伸びを、該試験片Sと非接触に計測する非接触伸び
計は、前記各標線R1,R2をそれぞれ撮像する高倍率の
第1および第2のカメラ1,2と、これらの各カメラ1,
2の側部に装着されて該カメラ1,2による撮像領域
(試験片Sの各標線部分)を照明する光源3,4とを備
えている。これらの各カメラ1,2は第1および第2の
移動ステージ5,6にそれぞれ支持されて、前記試験片
Sの伸び方向に平行移動自在に設けられている。ちなみ
に上記各ステージ5,6は、パルスモータ7,8により駆
動される送りねじ7a,8aに噛合し、前記パルスモータ
7,8の回転制御の下で前記試験片Sの伸び方向に移動
(上下動)されて位置調整されるようになっている。
【0013】尚、前記カメラ1,2は、例えばCCDイ
メージセンサ(エリアセンサ)を撮像素子として内蔵
し、前記各標線R1,R2をそれぞれ含む前記試験片Sの
部分的な表面像を、例えば略等倍の撮像倍率で近接撮像
(マクロ撮影)して高解像度の画像信号を得る如く構成
される。またカメラ1,2による前記各標線R1,R2を含
む表面像の撮像は、後述するように合焦点状態で行わ
れ、これによって常に鮮明な画像が求められるようにな
っている。
メージセンサ(エリアセンサ)を撮像素子として内蔵
し、前記各標線R1,R2をそれぞれ含む前記試験片Sの
部分的な表面像を、例えば略等倍の撮像倍率で近接撮像
(マクロ撮影)して高解像度の画像信号を得る如く構成
される。またカメラ1,2による前記各標線R1,R2を含
む表面像の撮像は、後述するように合焦点状態で行わ
れ、これによって常に鮮明な画像が求められるようにな
っている。
【0014】しかして上述した如く各カメラ1,2によ
り撮像された前記各標線R1,R2を含む試験片Sの部分
的な表面像(画像)は、画像処理部11,12を介して
CPUからなる演算処理部13に取り込まれると共に、
所定の画像処理が施されて、例えば図2に示すようにデ
ィスプレイ14上に並列に表示される。具体的には、図
2に示すようにディスプレイ14上に平行に並べて設定
された2つの画像表示領域A,Bに、上記演算処理部1
3にて画像処理が施された前記各標線イメージを含む画
像(処理画像)の表示が行われる。ちなみにここではデ
ィスプレイ14が横長の表示画面であることから、試験
片Sの伸び方向を横方向に設定し、前記各画像を横向き
にして上下に並べて表示するように前記各画像表示領域
A,Bが設定されている。尚、前記各カメラ1,2が撮像
した生の画像をTVモニタ(図示せず)に直接的に表示
しながら、前記演算処理部13にて求めた前記標線R1,
R2をそれぞれ含む処理画像を前記ディスプレイ14上
に表示するようにしても良い。
り撮像された前記各標線R1,R2を含む試験片Sの部分
的な表面像(画像)は、画像処理部11,12を介して
CPUからなる演算処理部13に取り込まれると共に、
所定の画像処理が施されて、例えば図2に示すようにデ
ィスプレイ14上に並列に表示される。具体的には、図
2に示すようにディスプレイ14上に平行に並べて設定
された2つの画像表示領域A,Bに、上記演算処理部1
3にて画像処理が施された前記各標線イメージを含む画
像(処理画像)の表示が行われる。ちなみにここではデ
ィスプレイ14が横長の表示画面であることから、試験
片Sの伸び方向を横方向に設定し、前記各画像を横向き
にして上下に並べて表示するように前記各画像表示領域
A,Bが設定されている。尚、前記各カメラ1,2が撮像
した生の画像をTVモニタ(図示せず)に直接的に表示
しながら、前記演算処理部13にて求めた前記標線R1,
R2をそれぞれ含む処理画像を前記ディスプレイ14上
に表示するようにしても良い。
【0015】また前記ディスプレイ14には、図2に例
示するようにカメラ1,2の移動をマニュアル操作する
為のソフトスイッチや、カメラ1,2に対する初期設定
等を指示する為のソフトスイッチを表示したオペレーシ
ョン領域Cが設けられると共に、引っ張り試験により計
測された荷重と伸びとの関係をグラフ表示するグラフ表
示領域D等が設けられている。このようなディスプレイ
14の表示画面をインターフェースとして、引っ張り試
験に対する各種条件等の設定入力や、更には伸び計に対
する初期設定処理等が行われる。
示するようにカメラ1,2の移動をマニュアル操作する
為のソフトスイッチや、カメラ1,2に対する初期設定
等を指示する為のソフトスイッチを表示したオペレーシ
ョン領域Cが設けられると共に、引っ張り試験により計
測された荷重と伸びとの関係をグラフ表示するグラフ表
示領域D等が設けられている。このようなディスプレイ
14の表示画面をインターフェースとして、引っ張り試
験に対する各種条件等の設定入力や、更には伸び計に対
する初期設定処理等が行われる。
【0016】一方、図1における前記演算処理部13
は、予め準備された伸び計測用のソフトウェア・アプリ
ケーションに従って前記各カメラ1,2により撮像され
た画像中における標線イメージを検出し、後述するよう
に該標線イメージの重心位置を求める機能を備えてい
る。そして各画像において求められた標線イメージの重
心位置と、予め設定された各画像中の基準位置(例えば
画像中心)との差(画像上の距離)から前記標線が上記
基準位置に位置付けられていた状態からの該標線のずれ
量、ひいては試験片Sの伸びに伴う標線R1,R2の変位
位置を検出するものとなっている。ちなみにこの演算
は、例えば前記カメラ1,2による撮像倍率と前記CC
Dイメージセンサの画素配列ピッチとに従って前記画像
における1画素間の当たりの距離(単位距離)を予め求
めておき、この単位距離を前記差(画像上の距離)に乗
じることによりなされる。尚、前記カメラ1,2により
求められた画像信号を、適宜、内挿演算を施しながら拡
大処理し、この拡大処理された画像から標線R1,R2の
変位位置を検出することによりその計測精度を高くする
ことも可能である。
は、予め準備された伸び計測用のソフトウェア・アプリ
ケーションに従って前記各カメラ1,2により撮像され
た画像中における標線イメージを検出し、後述するよう
に該標線イメージの重心位置を求める機能を備えてい
る。そして各画像において求められた標線イメージの重
心位置と、予め設定された各画像中の基準位置(例えば
画像中心)との差(画像上の距離)から前記標線が上記
基準位置に位置付けられていた状態からの該標線のずれ
量、ひいては試験片Sの伸びに伴う標線R1,R2の変位
位置を検出するものとなっている。ちなみにこの演算
は、例えば前記カメラ1,2による撮像倍率と前記CC
Dイメージセンサの画素配列ピッチとに従って前記画像
における1画素間の当たりの距離(単位距離)を予め求
めておき、この単位距離を前記差(画像上の距離)に乗
じることによりなされる。尚、前記カメラ1,2により
求められた画像信号を、適宜、内挿演算を施しながら拡
大処理し、この拡大処理された画像から標線R1,R2の
変位位置を検出することによりその計測精度を高くする
ことも可能である。
【0017】また前記演算処理部13は、前記カメラ
1,2によってそれぞれ撮像される画像中から前記標線
イメージが外れるような場合、換言すれば試験片の伸び
により標線R1,R2の位置が変位して前記各カメラ1,2
による撮像範囲の限界に達するようなとき、位置制御部
15,16を起動する。そしてそのときに画像上から求
められている標線イメージの重心位置と前記基準位置と
の差(画像上の距離)に従って、前記位置制御部15,
16の制御の下で前記パルスモータ7,8をそれぞれ駆
動し、前記試験片Sの伸びに伴う標線R1,R2の移動方
向にカメラ1,2をそれぞれ移動させている。上記位置
制御部15,16による前記各カメラ1,2の移動は、各
カメラ1,2によりそれぞれ撮像される画像中の標線イ
メージの重心位置が前記各画像における前記基準位置と
なるように、即ち、撮像画像における基準位置に前記標
線R1,R2を捉えるように前記各カメラ1,2の位置を制
御して行われる。具体的には各画像から求められる前記
標線イメージの重心位置と前記画面の基準位置との差に
相当する分、前記パルスモータ7,8を駆動することで
カメラ1,2を移動させ、これによって試験片Sの伸び
に伴う標線R1,R2の移動に追従してカメラ1,2の位置
を変化させるものとなっている。
1,2によってそれぞれ撮像される画像中から前記標線
イメージが外れるような場合、換言すれば試験片の伸び
により標線R1,R2の位置が変位して前記各カメラ1,2
による撮像範囲の限界に達するようなとき、位置制御部
15,16を起動する。そしてそのときに画像上から求
められている標線イメージの重心位置と前記基準位置と
の差(画像上の距離)に従って、前記位置制御部15,
16の制御の下で前記パルスモータ7,8をそれぞれ駆
動し、前記試験片Sの伸びに伴う標線R1,R2の移動方
向にカメラ1,2をそれぞれ移動させている。上記位置
制御部15,16による前記各カメラ1,2の移動は、各
カメラ1,2によりそれぞれ撮像される画像中の標線イ
メージの重心位置が前記各画像における前記基準位置と
なるように、即ち、撮像画像における基準位置に前記標
線R1,R2を捉えるように前記各カメラ1,2の位置を制
御して行われる。具体的には各画像から求められる前記
標線イメージの重心位置と前記画面の基準位置との差に
相当する分、前記パルスモータ7,8を駆動することで
カメラ1,2を移動させ、これによって試験片Sの伸び
に伴う標線R1,R2の移動に追従してカメラ1,2の位置
を変化させるものとなっている。
【0018】ここで前記カメラ1,2によりそれぞれ撮
像された画像中における標線イメージの位置検出による
前記試験片Sの伸びの計測について説明すると、試験片
Sに付された2本の標線R1,R2は、図3に示すように
試験片Sの上方向への引っ張りによる該試験片Sの伸び
に伴い、次第に上方向に移動する。従って各標線R1,R
2をそれぞれ撮像する2台のカメラ1,2を、上記各標線
R1,R2の移動に伴って上方向に平行移動させ、常に各
標線R1,R2をその画像中心に捉えるようにすれば、各
カメラ1,2の移動距離から試験片Sの伸び量を求める
ことが可能となる。
像された画像中における標線イメージの位置検出による
前記試験片Sの伸びの計測について説明すると、試験片
Sに付された2本の標線R1,R2は、図3に示すように
試験片Sの上方向への引っ張りによる該試験片Sの伸び
に伴い、次第に上方向に移動する。従って各標線R1,R
2をそれぞれ撮像する2台のカメラ1,2を、上記各標線
R1,R2の移動に伴って上方向に平行移動させ、常に各
標線R1,R2をその画像中心に捉えるようにすれば、各
カメラ1,2の移動距離から試験片Sの伸び量を求める
ことが可能となる。
【0019】具体的には上部カメラ(第1のカメラ)1
の移動量をCH、下部カメラ(第2のカメラ)2の移動
量をCLとした場合、試験片Sの標線間の伸び量Eは、 E=CH−CL として求めることができる。
の移動量をCH、下部カメラ(第2のカメラ)2の移動
量をCLとした場合、試験片Sの標線間の伸び量Eは、 E=CH−CL として求めることができる。
【0020】尚、カメラ1,2の位置を固定した状態に
おいて、各カメラ1,2によりそれぞれ撮像される画像
中における標線イメージの位置変化から、試験片Sの伸
びに伴う標線R1,R2の位置をそれぞれ求めることもで
きる。具体的には図4(a)(b)にそれぞれ示すように前
記カメラ1,2により撮像された画像における基準位置
からの前記各標線R1,R2の変位量LH,LLをそれぞれ求
める。そしてこれらの標線R1,R2の変位量LH,LLから
前述したように試験片Sの標線間の伸び量Eを E=LH−LL として等価的に求めることもできる。尚、上記変位量L
H,LLは、画像上で検出される標線イメージの変位量
に、画素ピッチや撮像倍率等に依存する係数を乗じて求
められる。
おいて、各カメラ1,2によりそれぞれ撮像される画像
中における標線イメージの位置変化から、試験片Sの伸
びに伴う標線R1,R2の位置をそれぞれ求めることもで
きる。具体的には図4(a)(b)にそれぞれ示すように前
記カメラ1,2により撮像された画像における基準位置
からの前記各標線R1,R2の変位量LH,LLをそれぞれ求
める。そしてこれらの標線R1,R2の変位量LH,LLから
前述したように試験片Sの標線間の伸び量Eを E=LH−LL として等価的に求めることもできる。尚、上記変位量L
H,LLは、画像上で検出される標線イメージの変位量
に、画素ピッチや撮像倍率等に依存する係数を乗じて求
められる。
【0021】しかしながらこのようにして求め得る標線
間の伸び量Eには限界があり、標線R1,R2がカメラ1,
2の視野から外れた場合には、当然のことながらその計
測ができなくなる。そこで前記演算処理部13では、前
記画像表示領域A,Bにそれぞれ表示される標線イメー
ジの表示位置を監視している。そしてその位置が前記各
画像の予め定められた撮像範囲の限界に達したとき、前
記パルスモータ7,8を駆動することで各カメラ1,2が
その基準位置に前記標線R1,R2を捉えるように、その
カメラ位置を移動させるものとなっている。そしてこの
ときの各カメラ1,2の移動量CH,CLを加えながら、前
述した如く各画像中の標線イメージの位置から求められ
る標線R1,R2の変位量LH,LLに基づいて標線間の伸び
量Eを E=(LH+CH)−(LL+CL) として求めるものとなっている。
間の伸び量Eには限界があり、標線R1,R2がカメラ1,
2の視野から外れた場合には、当然のことながらその計
測ができなくなる。そこで前記演算処理部13では、前
記画像表示領域A,Bにそれぞれ表示される標線イメー
ジの表示位置を監視している。そしてその位置が前記各
画像の予め定められた撮像範囲の限界に達したとき、前
記パルスモータ7,8を駆動することで各カメラ1,2が
その基準位置に前記標線R1,R2を捉えるように、その
カメラ位置を移動させるものとなっている。そしてこの
ときの各カメラ1,2の移動量CH,CLを加えながら、前
述した如く各画像中の標線イメージの位置から求められ
る標線R1,R2の変位量LH,LLに基づいて標線間の伸び
量Eを E=(LH+CH)−(LL+CL) として求めるものとなっている。
【0022】次に前記カメラ1,2によりそれぞれ撮像
された画像中における標線イメージの検出処理について
説明する。カメラ1,2によりそれぞれ撮像された画像
中における標線イメージの位置検出は、例えば図5(a)
(b)にその概念を示すように試験片Sの伸び方向におけ
る画像信号レベルの分布に基づき、その画像信号成分の
重心位置を求めることによりなされている。
された画像中における標線イメージの検出処理について
説明する。カメラ1,2によりそれぞれ撮像された画像
中における標線イメージの位置検出は、例えば図5(a)
(b)にその概念を示すように試験片Sの伸び方向におけ
る画像信号レベルの分布に基づき、その画像信号成分の
重心位置を求めることによりなされている。
【0023】具体的には、標線Rを含んで撮像された画
像信号を、例えば試験片Sの表面状態に依存するノイズ
成分のレベルNに着目し、このレベルNを超える画像信
号領域での画像信号成分だけを抽出する。そして抽出し
た画像信号領域における画像信号の伸び方向における分
布の重心位置を上記標線イメージの位置として評価す
る。即ち、試験片Sの伸び方向における上記画像信号成
分(例えば輝度信号レベル)の分布を求め、この画像信
号成分の分布から標線イメージの重心位置Gを求める。
より具体的には試験片Sの伸び方向の各位置m(m=1,
2,3,…)における画像信号のレベルをAmとした場合、
その画像信号の分布はA1,A2,A3,…の系列として示さ
れる。しかして画像信号の分布の重心Gは、上記信号系
列A1,A2,A3,…により表される面積領域の重心として
表されるから、 G=Σ(m・Am)/ΣAm (m=1,2,3,…) として求めることができる。このようにして求められる
画像信号の分布の重心Gは、その分布形状そのものを反
映したものであり、標線Rの伸びや、これに伴う画像信
号のレベル変化の影響を殆ど受けることがないので、こ
れを標線R自体の基準位置として捉えることができる。
像信号を、例えば試験片Sの表面状態に依存するノイズ
成分のレベルNに着目し、このレベルNを超える画像信
号領域での画像信号成分だけを抽出する。そして抽出し
た画像信号領域における画像信号の伸び方向における分
布の重心位置を上記標線イメージの位置として評価す
る。即ち、試験片Sの伸び方向における上記画像信号成
分(例えば輝度信号レベル)の分布を求め、この画像信
号成分の分布から標線イメージの重心位置Gを求める。
より具体的には試験片Sの伸び方向の各位置m(m=1,
2,3,…)における画像信号のレベルをAmとした場合、
その画像信号の分布はA1,A2,A3,…の系列として示さ
れる。しかして画像信号の分布の重心Gは、上記信号系
列A1,A2,A3,…により表される面積領域の重心として
表されるから、 G=Σ(m・Am)/ΣAm (m=1,2,3,…) として求めることができる。このようにして求められる
画像信号の分布の重心Gは、その分布形状そのものを反
映したものであり、標線Rの伸びや、これに伴う画像信
号のレベル変化の影響を殆ど受けることがないので、こ
れを標線R自体の基準位置として捉えることができる。
【0024】ちなみに前記画像信号を所定のレベルにて
2値化した場合、図5(a)(b)中に併せて示すように、
2値化信号として示される標線Rの幅は、その2値化の
レベルによって変化することが否めない。特に標線Rの
エッジ部分のようにその画像信号のレベル変化は、伸び
の程度による影響を大きく受けるので、設定された2値
化閾値のレベルによって標線Rの幅が大きく変化する。
しかもノイズによって画像信号のレベルが大きく変化し
た場合、その影響を受けることも否めない。
2値化した場合、図5(a)(b)中に併せて示すように、
2値化信号として示される標線Rの幅は、その2値化の
レベルによって変化することが否めない。特に標線Rの
エッジ部分のようにその画像信号のレベル変化は、伸び
の程度による影響を大きく受けるので、設定された2値
化閾値のレベルによって標線Rの幅が大きく変化する。
しかもノイズによって画像信号のレベルが大きく変化し
た場合、その影響を受けることも否めない。
【0025】この点、上述したように画像信号(画像信
号レベルA)の分布からその重心Gを求めれば、2値化
に伴う誤差要因が入り込むことがないので、標線R(標
線イメージ)の位置をその重心として簡易に、且つ高精
度に評価することが可能となる。特に試験片Sの伸びに
伴って図5(b)に示すように該試験片Sに付した標線R
の幅が広がり、且つ画像信号のレベルAが低くなるよう
な場合であっても、該標線Rの位置(重心)を正確に検
出することが可能となる。また前述したように試験片S
の表面状態に応じたノイズ成分のレベルNに従ってその
ノイズ成分を除去し、上記レベルNを超える画像信号領
域における画像信号成分だけに着目しているので、試験
片Sの表面状態に起因するノイズの影響を受けることな
しに、標線イメージの重心位置Gを検出し、標線R(標
線イメージ)の位置を正確に求めることが可能となる。
号レベルA)の分布からその重心Gを求めれば、2値化
に伴う誤差要因が入り込むことがないので、標線R(標
線イメージ)の位置をその重心として簡易に、且つ高精
度に評価することが可能となる。特に試験片Sの伸びに
伴って図5(b)に示すように該試験片Sに付した標線R
の幅が広がり、且つ画像信号のレベルAが低くなるよう
な場合であっても、該標線Rの位置(重心)を正確に検
出することが可能となる。また前述したように試験片S
の表面状態に応じたノイズ成分のレベルNに従ってその
ノイズ成分を除去し、上記レベルNを超える画像信号領
域における画像信号成分だけに着目しているので、試験
片Sの表面状態に起因するノイズの影響を受けることな
しに、標線イメージの重心位置Gを検出し、標線R(標
線イメージ)の位置を正確に求めることが可能となる。
【0026】尚、上述した画像信号の分布に基づく重心
位置の検出については、より好ましくは、例えば図6に
示すように標線Rを含む画像中の予め定めた計測領域X
における各位置での画像信号の前記試験片Sの伸び方向
と直交する向きの射影成分(画像信号の和)を求め、こ
の射影成分における前記伸び方向の分布からその重心G
を求めるようにすれば良い。このようにすれば、標線イ
メージを含む面積領域と、該面積領域における前記画像
信号成分とからなる3次元空間における重心が求められ
ることになるので、標線Rのエッジ部分REでのかすれ
や揺らぎ等に起因してそのエッジ自体が不鮮明になる場
合であっても、これに左右されることなく該標線Rの位
置(重心)を正確に求めることが可能となる等の利点が
ある。
位置の検出については、より好ましくは、例えば図6に
示すように標線Rを含む画像中の予め定めた計測領域X
における各位置での画像信号の前記試験片Sの伸び方向
と直交する向きの射影成分(画像信号の和)を求め、こ
の射影成分における前記伸び方向の分布からその重心G
を求めるようにすれば良い。このようにすれば、標線イ
メージを含む面積領域と、該面積領域における前記画像
信号成分とからなる3次元空間における重心が求められ
ることになるので、標線Rのエッジ部分REでのかすれ
や揺らぎ等に起因してそのエッジ自体が不鮮明になる場
合であっても、これに左右されることなく該標線Rの位
置(重心)を正確に求めることが可能となる等の利点が
ある。
【0027】基本的には上述した各機能を備えて構成さ
れる非接触伸び計において、この発明に係る非接触伸び
計が特徴とするところは、前記演算処理部13において
引っ張り試験の開始に先立って前記カメラ1,2の位置
を初期設定する機能(カメラ位置初期設定手段)を備え
ると共にこの初期設定位置を記憶する機能(カメラ位置
記憶手段)、そして引っ張り試験が終了したとき、該引
っ張り試験の実行による試験片Sの伸びに伴う標線R1,
R2の変位に追従して移動した前記各カメラ1,2の位置
を初期位置(原点)に復帰させる機能(原点復帰手段)
を備えた点にある。尚、ここでの原点とは、ロット中の
最初の試験片Sに付された標線R1,R2のカメラ1,2で
撮像したイメージの初期重心位置を指す。
れる非接触伸び計において、この発明に係る非接触伸び
計が特徴とするところは、前記演算処理部13において
引っ張り試験の開始に先立って前記カメラ1,2の位置
を初期設定する機能(カメラ位置初期設定手段)を備え
ると共にこの初期設定位置を記憶する機能(カメラ位置
記憶手段)、そして引っ張り試験が終了したとき、該引
っ張り試験の実行による試験片Sの伸びに伴う標線R1,
R2の変位に追従して移動した前記各カメラ1,2の位置
を初期位置(原点)に復帰させる機能(原点復帰手段)
を備えた点にある。尚、ここでの原点とは、ロット中の
最初の試験片Sに付された標線R1,R2のカメラ1,2で
撮像したイメージの初期重心位置を指す。
【0028】これらの特徴的な機能について説明する
と、前記カメラ位置初期設定手段およびカメラ位置記憶
手段は、例えば図7〜図11に示す処理手順によって実
現されている。また原点復帰手段は、例えば図12に示
す処理手順によって実現されている。これらの処理手順
は、試験片Sの表面像を前記カメラ1,2によってそれ
ぞれ撮像した画像を処理しながら、前記位置制御部1
5,16を介して前記パルスモータ7,8をそれぞれ駆動
し、これによって前記カメラ1,2を上下動させてその
位置(カメラ位置)を調整することによって実行され
る。
と、前記カメラ位置初期設定手段およびカメラ位置記憶
手段は、例えば図7〜図11に示す処理手順によって実
現されている。また原点復帰手段は、例えば図12に示
す処理手順によって実現されている。これらの処理手順
は、試験片Sの表面像を前記カメラ1,2によってそれ
ぞれ撮像した画像を処理しながら、前記位置制御部1
5,16を介して前記パルスモータ7,8をそれぞれ駆動
し、これによって前記カメラ1,2を上下動させてその
位置(カメラ位置)を調整することによって実行され
る。
【0029】即ち、図7〜図11に示す初期設定処理
は、最初の試験片Sを材料試験機に装着した後、その引
っ張り試験の開始に先立って実行される。この処理は、
先ず各種のエラー検出処理を実行し、エラーが発生して
いないことを確認した後に開始される[ステップS
1]。エラーの発生が検出された場合には、当然のこと
ながらそのエラーに対する復旧処理が実行される。
は、最初の試験片Sを材料試験機に装着した後、その引
っ張り試験の開始に先立って実行される。この処理は、
先ず各種のエラー検出処理を実行し、エラーが発生して
いないことを確認した後に開始される[ステップS
1]。エラーの発生が検出された場合には、当然のこと
ながらそのエラーに対する復旧処理が実行される。
【0030】しかしてエラーがないことが確認されたな
らば、次に第1のカメラ(上部カメラ)1がその視野に
標線R1を捉えているか否かの判定が行われる[ステッ
プS2]。この判定は、カメラ1によって撮像された画
像中において、その背景となる試験片Sの表面部分に相
当する画像信号レベルに比較してレベルが大きく異なる
標線イメージが検出されるか否かを調べることによって
なされる。しかしてカメラ1により撮像された画像から
標線が検出された場合には、同様にして第2のカメラ
(下部カメラ)2がその視野に標線R2を捉えているか
否かの判定が行われる[ステップS3]。尚、前記カメ
ラ1が標線R1を視野に捉えていない場合においても、
同様に第2のカメラ2が標線R2を捉えているか否かの
判定が行われる[ステップS4]。
らば、次に第1のカメラ(上部カメラ)1がその視野に
標線R1を捉えているか否かの判定が行われる[ステッ
プS2]。この判定は、カメラ1によって撮像された画
像中において、その背景となる試験片Sの表面部分に相
当する画像信号レベルに比較してレベルが大きく異なる
標線イメージが検出されるか否かを調べることによって
なされる。しかしてカメラ1により撮像された画像から
標線が検出された場合には、同様にして第2のカメラ
(下部カメラ)2がその視野に標線R2を捉えているか
否かの判定が行われる[ステップS3]。尚、前記カメ
ラ1が標線R1を視野に捉えていない場合においても、
同様に第2のカメラ2が標線R2を捉えているか否かの
判定が行われる[ステップS4]。
【0031】しかして前記ステップS2,3の判定処理
において、前記各カメラ1,2が標線R1,R2をそれぞれ
その視野に捉えていることが確認されたときには、試験
片Sに付された2本の標線R1,R2に対して第1および
第2のカメラ1,2がそれぞれ概略的に位置調整(粗調
整)されていると判断される。そしてこの場合には、各
カメラ1,2によりそれぞれ得られた画像中から、前述
したようにして標線イメージの重心位置Gを求め、該標
線イメージの重心位置Gと該画像の基準位置との距離を
それぞれ求める[ステップS5]。そして各画像上での
距離から、カメラ1,2の撮像基準位置(カメラ位置)
と前記各標線R1,R2のイメージの重心位置との実際の
ずれ量を、カメラ1,2により撮像される画像の基準位
置に該標線R1,R2をそれぞれ捉えるべくカメラ移動量
として算出する[ステップS6]。
において、前記各カメラ1,2が標線R1,R2をそれぞれ
その視野に捉えていることが確認されたときには、試験
片Sに付された2本の標線R1,R2に対して第1および
第2のカメラ1,2がそれぞれ概略的に位置調整(粗調
整)されていると判断される。そしてこの場合には、各
カメラ1,2によりそれぞれ得られた画像中から、前述
したようにして標線イメージの重心位置Gを求め、該標
線イメージの重心位置Gと該画像の基準位置との距離を
それぞれ求める[ステップS5]。そして各画像上での
距離から、カメラ1,2の撮像基準位置(カメラ位置)
と前記各標線R1,R2のイメージの重心位置との実際の
ずれ量を、カメラ1,2により撮像される画像の基準位
置に該標線R1,R2をそれぞれ捉えるべくカメラ移動量
として算出する[ステップS6]。
【0032】このようにして求められるカメラ移動量に
従って前記各位置制御部15,16を介してパルスモー
タ7,8をそれぞれ駆動し、前記標線イメージの重心位
置Gが画像基準位置となるように、換言すれば各標線R
1,R2のイメージがそれぞれ画像の基準位置に捉えられ
るように各カメラ1,2の位置を調整する[ステップS
7]。このような位置制御により前記各カメラ1,2が
試験片Sに付された標線R1,R2の位置にそれぞれ初期
設定されることになり(標線重心位置が基準位置と略重
なる)、これらのカメラ位置を、上記試験片Sを含むロ
ットの各試験片をそれぞれ引っ張り試験する上での原点
位置として記憶する[ステップS8]。をそれぞれ引っ
張り試験する上での原点位置として記憶する[ステップ
S8]。
従って前記各位置制御部15,16を介してパルスモー
タ7,8をそれぞれ駆動し、前記標線イメージの重心位
置Gが画像基準位置となるように、換言すれば各標線R
1,R2のイメージがそれぞれ画像の基準位置に捉えられ
るように各カメラ1,2の位置を調整する[ステップS
7]。このような位置制御により前記各カメラ1,2が
試験片Sに付された標線R1,R2の位置にそれぞれ初期
設定されることになり(標線重心位置が基準位置と略重
なる)、これらのカメラ位置を、上記試験片Sを含むロ
ットの各試験片をそれぞれ引っ張り試験する上での原点
位置として記憶する[ステップS8]。をそれぞれ引っ
張り試験する上での原点位置として記憶する[ステップ
S8]。
【0033】ところで上部カメラ1にて標線R1を捉え
ているにも拘わらず、下部カメラ2が標線R2を捉えて
いない場合、前述したステップS3の判定処理の下で図
8に示すような下部カメラ2に対する粗調整処理が実行
される。この処理は、先ず下部カメラ2を徐々に下方向
に移動させながら[ステップS11]、下部カメラ2が
その下限端に達する前に該下部カメラ2によって標線R
2が検出されるか否かを判定する[ステップS12,S1
3]。そしてカメラ2の下方向への移動により標線R2
が検出された場合には、これによって下部カメラ2に対
する粗調整が完了したとして前述した図7に示すステッ
プS5からの微調整処理に戻る。これに対して下限端に
達したにも拘わらず、下部カメラ2により標線R2が検
出されない場合には、これをエラーとして判定する[ス
テップS12]。そしてエラー復帰処理[ステップS1
4]を待って、次に示す下部カメラ2の開始位置復帰処
理[ステップS15]を実行する。
ているにも拘わらず、下部カメラ2が標線R2を捉えて
いない場合、前述したステップS3の判定処理の下で図
8に示すような下部カメラ2に対する粗調整処理が実行
される。この処理は、先ず下部カメラ2を徐々に下方向
に移動させながら[ステップS11]、下部カメラ2が
その下限端に達する前に該下部カメラ2によって標線R
2が検出されるか否かを判定する[ステップS12,S1
3]。そしてカメラ2の下方向への移動により標線R2
が検出された場合には、これによって下部カメラ2に対
する粗調整が完了したとして前述した図7に示すステッ
プS5からの微調整処理に戻る。これに対して下限端に
達したにも拘わらず、下部カメラ2により標線R2が検
出されない場合には、これをエラーとして判定する[ス
テップS12]。そしてエラー復帰処理[ステップS1
4]を待って、次に示す下部カメラ2の開始位置復帰処
理[ステップS15]を実行する。
【0034】しかして開始位置復帰処理がなされたなら
ば、次に下部カメラ2を徐々に上方向に移動させながら
[ステップS16]、該カメラ2が上部カメラ1と接触
しないか、更には下部カメラ2がその移動上限端に達し
たかを逐次判定し[ステップS17,S18]、該下部
カメラ2によって標線R2が検出されるか否かを判定す
る[ステップS19]。そしてこの下部カメラ2の上方
向への移動によって標線R2が検出された場合には、こ
れによって下部カメラ2に対する粗調整が完了したとし
て前述した図7に示すステップS5からの微調整処理に
戻る。
ば、次に下部カメラ2を徐々に上方向に移動させながら
[ステップS16]、該カメラ2が上部カメラ1と接触
しないか、更には下部カメラ2がその移動上限端に達し
たかを逐次判定し[ステップS17,S18]、該下部
カメラ2によって標線R2が検出されるか否かを判定す
る[ステップS19]。そしてこの下部カメラ2の上方
向への移動によって標線R2が検出された場合には、こ
れによって下部カメラ2に対する粗調整が完了したとし
て前述した図7に示すステップS5からの微調整処理に
戻る。
【0035】このような処理手順により下部カメラ2に
対する粗調整が実行さることで、上部カメラ1に加えて
下部カメラ2においても標線R2が捉えられることにな
る。尚、下部カメラ2の上方向への移動時に上部カメラ
1との接触が検出されたとき[ステップS17]、或い
は下部カメラ2が移動上限端に達したことが検出された
場合には[ステップS18]、何らかの異常(エラー)
があるとして前述した一連の初期設定処理を中止する。
対する粗調整が実行さることで、上部カメラ1に加えて
下部カメラ2においても標線R2が捉えられることにな
る。尚、下部カメラ2の上方向への移動時に上部カメラ
1との接触が検出されたとき[ステップS17]、或い
は下部カメラ2が移動上限端に達したことが検出された
場合には[ステップS18]、何らかの異常(エラー)
があるとして前述した一連の初期設定処理を中止する。
【0036】一方、前述した図7に示すステップS2に
おいて上部カメラ1が標線R1を捉えていないことが判
断された後、ステップS4において下部カメラ2が標線
R2を捉えていることが確認された場合には、図9に示
す粗調整処理が実行される。この処理は、基本的には図
8に示した下部カメラ2に対する粗調整処理と同様なも
ので、カメラ1の移動の向きを異ならせて実行される。
おいて上部カメラ1が標線R1を捉えていないことが判
断された後、ステップS4において下部カメラ2が標線
R2を捉えていることが確認された場合には、図9に示
す粗調整処理が実行される。この処理は、基本的には図
8に示した下部カメラ2に対する粗調整処理と同様なも
ので、カメラ1の移動の向きを異ならせて実行される。
【0037】具体的には上部カメラ1を徐々に上方向に
移動させながら[ステップS21]、上部カメラ1がそ
の上限端に達する前に該上部カメラ1が標線R1を検出
するか否かを判定する[ステップS22,S23]。そ
して標線R1が検出された場合には、上部カメラ1に対
する粗調整が完了したとして前述した図7に示すステッ
プS5からの微調整処理に戻る。これに対して標線R1
が検出されない場合には、エラー復帰処理[ステップS
24]を待って、上部カメラ1の開始位置復帰処理[ス
テップS25]を実行する。
移動させながら[ステップS21]、上部カメラ1がそ
の上限端に達する前に該上部カメラ1が標線R1を検出
するか否かを判定する[ステップS22,S23]。そ
して標線R1が検出された場合には、上部カメラ1に対
する粗調整が完了したとして前述した図7に示すステッ
プS5からの微調整処理に戻る。これに対して標線R1
が検出されない場合には、エラー復帰処理[ステップS
24]を待って、上部カメラ1の開始位置復帰処理[ス
テップS25]を実行する。
【0038】そして上部カメラ1の開始位置復帰処理が
なされたならば、次に上部カメラ1を徐々に上方向に移
動させながら[ステップS26]、標線R1が検出され
るか否かを判定する[ステップS29]。この際、該2
つのカメラが接触しないか、更にはその移動下限端に達
したかを逐次判定し[ステップS27,S28]、これ
らの異常が検出された場合には、その一連の処理を中止
する。
なされたならば、次に上部カメラ1を徐々に上方向に移
動させながら[ステップS26]、標線R1が検出され
るか否かを判定する[ステップS29]。この際、該2
つのカメラが接触しないか、更にはその移動下限端に達
したかを逐次判定し[ステップS27,S28]、これ
らの異常が検出された場合には、その一連の処理を中止
する。
【0039】しかして上部カメラ1の下方向への移動に
よって標線R1が検出された場合には、これによって上
部カメラ1に対する粗調整が完了したとして前述した図
7に示すステップS5からの微調整処理に戻る。つまり
上記処理手順により上部カメラ1に対する粗調整が実行
さることで、下部カメラ2に加えて上部カメラ1におい
ても標線R1が捉えられることになる。
よって標線R1が検出された場合には、これによって上
部カメラ1に対する粗調整が完了したとして前述した図
7に示すステップS5からの微調整処理に戻る。つまり
上記処理手順により上部カメラ1に対する粗調整が実行
さることで、下部カメラ2に加えて上部カメラ1におい
ても標線R1が捉えられることになる。
【0040】ところで図7に示す判定処理において、上
部カメラ1および下部カメラ2が共に標線R1,R2を捉
えていないことが判定された場合には、図10および図
11に示す処理手順が実行される。この処理も基本的に
は前述した図8および図9に示す粗調整処理と同様に実
行されるが、この場合には先ず下部カメラ2を下方向に
移動させながら[ステップS31]、その下限端に達す
る前に標線R2が捉えられるか否かを判定する[ステッ
プS32,S33]。そしてこの処理手順によって下部
カメラ2により標線R2が捉えられた場合には、前述し
た図9に示す上部カメラ1の粗調整処理に移行する。
部カメラ1および下部カメラ2が共に標線R1,R2を捉
えていないことが判定された場合には、図10および図
11に示す処理手順が実行される。この処理も基本的に
は前述した図8および図9に示す粗調整処理と同様に実
行されるが、この場合には先ず下部カメラ2を下方向に
移動させながら[ステップS31]、その下限端に達す
る前に標線R2が捉えられるか否かを判定する[ステッ
プS32,S33]。そしてこの処理手順によって下部
カメラ2により標線R2が捉えられた場合には、前述し
た図9に示す上部カメラ1の粗調整処理に移行する。
【0041】しかし下部カメラ2がその下限端に達した
にも拘わらず標線R2が検出されない場合には、これに
対するエラー復帰処理を待って[ステップS34]、前
記下部カメラ2を一旦、その開始位置に復帰させる[ス
テップS35]。そして今度は上部カメラ1を上方向に
移動させながら[ステップS36]、その上限端に達す
る前に標線R1が捉えられるか否かを判定する[ステッ
プS37,S38]。そしてこの処理手順によって上部
カメラ1により標線R1が捉えられた場合には、前述し
た図8に示す下部カメラ2の粗調整処理に移行する。
にも拘わらず標線R2が検出されない場合には、これに
対するエラー復帰処理を待って[ステップS34]、前
記下部カメラ2を一旦、その開始位置に復帰させる[ス
テップS35]。そして今度は上部カメラ1を上方向に
移動させながら[ステップS36]、その上限端に達す
る前に標線R1が捉えられるか否かを判定する[ステッ
プS37,S38]。そしてこの処理手順によって上部
カメラ1により標線R1が捉えられた場合には、前述し
た図8に示す下部カメラ2の粗調整処理に移行する。
【0042】これに対して上部カメラ1がその上限端に
達したにも拘わらず標線R1が検出されない場合には、
これに対するエラー復帰処理を待って[ステップS3
9]、図11に示すように前記上部カメラ1を一旦、そ
の開始位置に復帰させる[ステップS41]。
達したにも拘わらず標線R1が検出されない場合には、
これに対するエラー復帰処理を待って[ステップS3
9]、図11に示すように前記上部カメラ1を一旦、そ
の開始位置に復帰させる[ステップS41]。
【0043】その後、今度は前記下部カメラ2を徐々に
上方向に移動させながら[ステップS42]、該下部カ
メラ2によって標線R2が検出されるか否かを判定する
[ステップS43]。この際、2つのカメラが接触しな
いか、更にはその移動上限端に達したかを逐次判定し
[ステップS43,S44]、これらの異常が検出され
た場合には、その一連の処理を中止する。そしてこの処
理手順によって下部カメラ2により標線R2が捉えられ
た場合には、前述した図9に示す上部カメラ1の粗調整
処理に移行する。
上方向に移動させながら[ステップS42]、該下部カ
メラ2によって標線R2が検出されるか否かを判定する
[ステップS43]。この際、2つのカメラが接触しな
いか、更にはその移動上限端に達したかを逐次判定し
[ステップS43,S44]、これらの異常が検出され
た場合には、その一連の処理を中止する。そしてこの処
理手順によって下部カメラ2により標線R2が捉えられ
た場合には、前述した図9に示す上部カメラ1の粗調整
処理に移行する。
【0044】以上のような図8〜図11に示す処理を実
行することにより、上部カメラ1または下部カメラ2が
標線R1,R2を捉えていない場合、そのときの状況に応
じてカメラ1,2が移動制御されて各カメラ1,2が標線
R1,R2をそれぞれ捉えるように、そのカメラ位置が粗
調整される。そして各カメラ1,2が標線R1,R2をそれ
ぞれ捉えた状態において前述した図7に示すステップS
5〜S7に示す処理が実行されて各標線R1,R2に対す
る位置合わせが行われ、その位置が原点位置として記憶
されることになる。
行することにより、上部カメラ1または下部カメラ2が
標線R1,R2を捉えていない場合、そのときの状況に応
じてカメラ1,2が移動制御されて各カメラ1,2が標線
R1,R2をそれぞれ捉えるように、そのカメラ位置が粗
調整される。そして各カメラ1,2が標線R1,R2をそれ
ぞれ捉えた状態において前述した図7に示すステップS
5〜S7に示す処理が実行されて各標線R1,R2に対す
る位置合わせが行われ、その位置が原点位置として記憶
されることになる。
【0045】さて上述した如くしてカメラ1,2に対す
る初期位置の設定が完了すると、図12に示す処理手順
に従って試験片Sに対する引っ張り試験が実行される。
この処理は、材料試験機に試験片Sを装着した状態にお
いて、試験開始の指示を待って実行される。そして予め
設定された試験条件の下で試験片Sに対して引っ張り負
荷を加えながら、そのときの引っ張り荷重と、前述した
如く構成された非接触伸び計により試験片Sの伸び、具
体的には2本の標線R1,R2間の伸びを所定の周期でそ
れぞれ計測しながら実行される[ステップS52]。
る初期位置の設定が完了すると、図12に示す処理手順
に従って試験片Sに対する引っ張り試験が実行される。
この処理は、材料試験機に試験片Sを装着した状態にお
いて、試験開始の指示を待って実行される。そして予め
設定された試験条件の下で試験片Sに対して引っ張り負
荷を加えながら、そのときの引っ張り荷重と、前述した
如く構成された非接触伸び計により試験片Sの伸び、具
体的には2本の標線R1,R2間の伸びを所定の周期でそ
れぞれ計測しながら実行される[ステップS52]。
【0046】ちなみにこのような引っ張り試験は、例え
ば引っ張りに伴う試験片Sの破断が検出されるまで繰り
返し実行される[ステップS53]。尚、予め設定され
た伸び量まで試験片Sが伸びたことが確認された場合に
は、その時点で引っ張り試験を終了する場合もある。し
かして試験片Sが破断してその引っ張り試験が終了した
場合、材料試験機から破断した試験片Sが取り外され
る。また破断に至る前に引っ張り試験が終了した場合に
は、そのときの引っ張り負荷を解除した上で該試験片S
の取り外しが行われる。
ば引っ張りに伴う試験片Sの破断が検出されるまで繰り
返し実行される[ステップS53]。尚、予め設定され
た伸び量まで試験片Sが伸びたことが確認された場合に
は、その時点で引っ張り試験を終了する場合もある。し
かして試験片Sが破断してその引っ張り試験が終了した
場合、材料試験機から破断した試験片Sが取り外され
る。また破断に至る前に引っ張り試験が終了した場合に
は、そのときの引っ張り負荷を解除した上で該試験片S
の取り外しが行われる。
【0047】その後、材料試験機は、次の試験片Sに対
する引っ張り試験に供されることになるが、この際、こ
の発明に係る非接触伸び計においては前述した如く記憶
したカメラ1,2の初期設定された位置情報に従って、
各カメラ1,2をそれぞれ上記初期設定位置に原点復帰
させるものとなっている[ステップS54]。これらの
カメラ1,2の原点復帰により、次に材料試験機に装着
された同一ロットの次の試験片Sに付された標線R1,R
2に対して上記各カメラ1,2がそれぞれ位置合わせされ
ることになる。
する引っ張り試験に供されることになるが、この際、こ
の発明に係る非接触伸び計においては前述した如く記憶
したカメラ1,2の初期設定された位置情報に従って、
各カメラ1,2をそれぞれ上記初期設定位置に原点復帰
させるものとなっている[ステップS54]。これらの
カメラ1,2の原点復帰により、次に材料試験機に装着
された同一ロットの次の試験片Sに付された標線R1,R
2に対して上記各カメラ1,2がそれぞれ位置合わせされ
ることになる。
【0048】即ち、本発明に係る非接触伸び計において
は、試験単位を1ロットとしてまとめられた同一仕様の
複数の試験片Sを順に繰り返し引っ張り試験するに際
し、これらの各試験片Sに付される標線R1,R2が略同
一位置であることに着目し、材料試験機に最初に装着さ
れた試験片Sに対して位置合わせしたカメラ1,2の位
置を初期設定された原点として記憶し、1つの試験片S
に対する引っ張り試験が終了する都度、前記カメラ1,
2を上記初期化原点に復帰させることで、材料試験機に
次に装着される試験片Sの標線R1,R2に対して前記カ
メラ1,2を効率的に位置合わせし得るものとなってい
る。従って順に繰り返し実行される複数の試験片Sに対
するカメラ1,2の位置合わせに要する手間を大幅に簡
略化することができ、その作業効率の向上を図ることが
できる。
は、試験単位を1ロットとしてまとめられた同一仕様の
複数の試験片Sを順に繰り返し引っ張り試験するに際
し、これらの各試験片Sに付される標線R1,R2が略同
一位置であることに着目し、材料試験機に最初に装着さ
れた試験片Sに対して位置合わせしたカメラ1,2の位
置を初期設定された原点として記憶し、1つの試験片S
に対する引っ張り試験が終了する都度、前記カメラ1,
2を上記初期化原点に復帰させることで、材料試験機に
次に装着される試験片Sの標線R1,R2に対して前記カ
メラ1,2を効率的に位置合わせし得るものとなってい
る。従って順に繰り返し実行される複数の試験片Sに対
するカメラ1,2の位置合わせに要する手間を大幅に簡
略化することができ、その作業効率の向上を図ることが
できる。
【0049】また仮に材料試験機に装着される試験片S
の取り付け位置に多少のズレが生じても、或いは試験片
Sに付した標線R1,R2の位置に多少のズレがあって
も、上述した如くしてカメラ1,2が原点復帰されるの
で、該カメラ1,2により前記標線R1,R2を確実に捉え
ることができ、そのズレ補正を簡単に、且つ精度良く行
い得る。従って材料試験機に試験片Sを装着する都度、
カメラ1,2の位置調整を行う場合に比較して、その設
定処理を簡単に、効率的に行うことができると言う実用
上多大なる効果が奏せられる。
の取り付け位置に多少のズレが生じても、或いは試験片
Sに付した標線R1,R2の位置に多少のズレがあって
も、上述した如くしてカメラ1,2が原点復帰されるの
で、該カメラ1,2により前記標線R1,R2を確実に捉え
ることができ、そのズレ補正を簡単に、且つ精度良く行
い得る。従って材料試験機に試験片Sを装着する都度、
カメラ1,2の位置調整を行う場合に比較して、その設
定処理を簡単に、効率的に行うことができると言う実用
上多大なる効果が奏せられる。
【0050】尚、本発明は上述した実施形態に限定され
るものではない。ここでは材料試験機に装着された試験
片Sに対して上方向に引っ張り負荷を加えながら、その
伸びを計測する場合を例に説明したが、下向きに引っ張
り負荷を加える場合にも同様に実施することができる。
またカメラ1,2により撮像した画像中の標線イメージ
の検出処理ついても、従来より提唱されている2値化処
理等の手法を適宜用いることもできる。またカメラ1,
2の移動手段についても、種々の方式を用いることがで
き、要は本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形
して実施することができる。
るものではない。ここでは材料試験機に装着された試験
片Sに対して上方向に引っ張り負荷を加えながら、その
伸びを計測する場合を例に説明したが、下向きに引っ張
り負荷を加える場合にも同様に実施することができる。
またカメラ1,2により撮像した画像中の標線イメージ
の検出処理ついても、従来より提唱されている2値化処
理等の手法を適宜用いることもできる。またカメラ1,
2の移動手段についても、種々の方式を用いることがで
き、要は本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形
して実施することができる。
【0051】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、試
験片に付された標線をそれぞれ撮像するカメラを、引っ
張り試験の開始に先立って上記標線に合わせてその原点
位置を初期設定したとき、その原点位置を記憶し、引っ
張り試験が終了したとき、記憶した原点位置に従って前
記カメラを初期位置を復帰させる機能を備えている。従
って1つのロットをなすまとまりとして与えられる複数
の試験片を順に繰り返し試験するような場合におけるカ
メラの初期設定処理の手間を大幅に簡素化し、試験効率
の向上を図ることができる等の実用上多大なる効果が奏
せられる。特に初期設定された原点位置を記憶し、これ
に従ってカメラ位置を原点復帰させると言う簡単な機能
を備えるだけで、簡易にして効果的にその処理効率を飛
躍的に向上させ得る等の効果が奏せられる。
験片に付された標線をそれぞれ撮像するカメラを、引っ
張り試験の開始に先立って上記標線に合わせてその原点
位置を初期設定したとき、その原点位置を記憶し、引っ
張り試験が終了したとき、記憶した原点位置に従って前
記カメラを初期位置を復帰させる機能を備えている。従
って1つのロットをなすまとまりとして与えられる複数
の試験片を順に繰り返し試験するような場合におけるカ
メラの初期設定処理の手間を大幅に簡素化し、試験効率
の向上を図ることができる等の実用上多大なる効果が奏
せられる。特に初期設定された原点位置を記憶し、これ
に従ってカメラ位置を原点復帰させると言う簡単な機能
を備えるだけで、簡易にして効果的にその処理効率を飛
躍的に向上させ得る等の効果が奏せられる。
【図1】本発明の一実施形態に係る非接触伸び計の概略
構成を示す図。
構成を示す図。
【図2】実施形態に係る非接触伸び計におけるディスプ
レイ表示画面の例を示す図。
レイ表示画面の例を示す図。
【図3】試験片の伸びによる標線の移動と、標線を撮像
するカメラとの位置関係を示す図。
するカメラとの位置関係を示す図。
【図4】本発明に係る非接触伸び計における画像上での
標線の位置検出の原理を説明する為の図。
標線の位置検出の原理を説明する為の図。
【図5】本発明の特徴的な処理機能である画像中におけ
る標線イメージの位置(重心)検出の原理を示す図。
る標線イメージの位置(重心)検出の原理を示す図。
【図6】特定の画像処理領域における画像信号の射影を
用いた標線の重心位置検出による効果を説明する為の模
式図。
用いた標線の重心位置検出による効果を説明する為の模
式図。
【図7】試験片に付された標線に対するカメラの位置合
わせの初期設定処理手順を示す図。
わせの初期設定処理手順を示す図。
【図8】図7に示す初期設定処理手順に付随する、下部
カメラ位置の粗調整処理手順を示す図。
カメラ位置の粗調整処理手順を示す図。
【図9】図7に示す初期設定処理手順に付随する、上部
カメラ位置の粗調整処理手順を示す図。
カメラ位置の粗調整処理手順を示す図。
【図10】図7に示す初期設定処理手順に付随する、下
部カメラおよび上部カメラの各カメラ位置の粗調整処理
手順の一部を示す図。
部カメラおよび上部カメラの各カメラ位置の粗調整処理
手順の一部を示す図。
【図11】図10示す粗調整処理手順の残りの手順を示
す図。
す図。
【図12】引っ張り試験の実行とカメラの原点復帰処理
の手順を示す図。
の手順を示す図。
1 第1のカメラ 2 第2のカメラ 3,4 光源 5 第1の移動テーブル 6 第2の移動テーブル 7,8 パルスモータ 11,12 画像処理部 13 演算処理部 14 ディスプレイ 15,16 位置制御部 S 試験片 R1,R2 標線
Claims (2)
- 【請求項1】 引っ張り試験に供される試験片の伸びを
該試験片と非接触に光学的に検出する非接触伸び計であ
って、 前記試験片の伸び方向に所定の距離を隔てて該試験片に
平行に付された2本の標線をそれぞれ撮像する第1およ
び第2のカメラと、 これらのカメラを前記試験片の伸び方向にそれぞれ移動
自在に支持した第1および第2の移動ステージと、 引っ張り試験の開始に先立って前記第1および第2の移
動ステージを駆動して前記各カメラによりそれぞれ撮像
された画像中の前記各標線イメージの位置を該画像の基
準位置に合わせるカメラ位置初期設定手段と、 初期設定された前記各カメラの位置を記憶する手段と、 前記引っ張り試験の実行による前記試験片の伸びに伴う
前記標線の位置変位に応じて前記第1および第2の移動
ステージを駆動しながら、前記各カメラの位置と各カメ
ラにより撮像された画像中の前記標線イメージの位置と
から前記試験片の伸びを計測する計測手段と、 前記引っ張り試験が終了したとき、前記記憶された各カ
メラの位置に従って前記前記第1および第2の移動ステ
ージを駆動して各カメラを前記初期設定された位置に復
帰させる手段とを具備したことを特徴とする非接触伸び
計。 - 【請求項2】 前記カメラ位置初期設定手段は、前記第
1および第2のカメラが前記各標線をそれぞれ視野する
位置に粗調整した後、各カメラによりそれぞれ撮像され
た画像中の前記各標線の位置に従って各標線の位置を該
画像の基準位置に合わせることを特徴とする請求項1に
記載の非接触伸び計。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11387598A JPH11304437A (ja) | 1998-04-23 | 1998-04-23 | 非接触伸び計 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11387598A JPH11304437A (ja) | 1998-04-23 | 1998-04-23 | 非接触伸び計 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11304437A true JPH11304437A (ja) | 1999-11-05 |
Family
ID=14623314
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11387598A Pending JPH11304437A (ja) | 1998-04-23 | 1998-04-23 | 非接触伸び計 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11304437A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014178572A (ja) * | 2013-03-15 | 2014-09-25 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置 |
-
1998
- 1998-04-23 JP JP11387598A patent/JPH11304437A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014178572A (ja) * | 2013-03-15 | 2014-09-25 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3373831B2 (ja) | 試験片の伸び測定方法及び装置 | |
KR100969413B1 (ko) | 압흔 경도 시험 시스템 | |
US9111332B2 (en) | Method and apparatus for hardness tester | |
EP2565618B1 (en) | Hardness tester | |
CN106525622B (zh) | 硬度测试设备和硬度测试方法 | |
JP2007327836A (ja) | 外観検査装置及び方法 | |
JP5942881B2 (ja) | 被測定物の疲労き裂の自動計測装置およびプログラム | |
JP3403875B2 (ja) | 三次元計測方法および表示方法、ならびに三次元計測装置 | |
KR20070016752A (ko) | 길이 측정장치 및 방법 | |
EP1055904A2 (en) | Height measuring apparatus and method and testing apparatus using the height measuring apparatus | |
JP5702634B2 (ja) | カメラ解像度自動測定方法及び自動調節方法並びに画像検査方法及び装置 | |
JPH11304437A (ja) | 非接触伸び計 | |
JP2004170394A (ja) | 刷版検査装置及び刷版検査システム | |
US20080008381A1 (en) | Coordinate acquisition apparatus for test of printed board, and coordinate acquisition method and program for test thereof | |
JP2019219357A (ja) | 撮影装置、撮影方法および撮影プログラム | |
JPH11304439A (ja) | 非接触伸び計 | |
JP4137212B2 (ja) | 高さ測定方法及び高さ測定装置 | |
KR20100034039A (ko) | 미소 치수 측정 방법 및 측정 장치 | |
JP4829055B2 (ja) | 微小高さ測定方法及び微小高さ測定装置 | |
JPH11304438A (ja) | 非接触伸び計 | |
JP2000258134A (ja) | 非接触伸び計 | |
JPH11304436A (ja) | 非接触伸び計 | |
JP4064705B2 (ja) | 硬度計 | |
CN113175879B (zh) | 一种尖嘴陶瓷柱t面检测方法、装置、设备及介质 | |
KR20000062782A (ko) | 비접촉신장계 |