CN114041160A - 应力分布图像处理装置 - Google Patents

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CN114041160A CN202080048166.4A CN202080048166A CN114041160A CN 114041160 A CN114041160 A CN 114041160A CN 202080048166 A CN202080048166 A CN 202080048166A CN 114041160 A CN114041160 A CN 114041160A
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Abstract

提供一种能够获得在条件不同的情况下也能够容易地对比的图像的应力分布图像处理装置。应力分布图像处理装置具备：区域指定部，其指定对象物的应力分布图像的整个画面中的包含规定阈值以上的应力的部位且用于进行归一化的归一化区域；以及归一化部，其基于归一化区域的全部像素处的应力值，来针对归一化区域内的全部像素进行归一化而得到归一化图像。

Description

应力分布图像处理装置
技术领域
本发明涉及一种对应力分布图像进行归一化而得到归一化图像的应力分布图像处理装置。
背景技术
以往，已知有与如下的方法及系统有关的技术(例如，参照专利文献1。)：测定因车辆等移动体在高速公路的桥梁等构造物上移动而在该构造物产生的应力分布。
在上述技术中，基于因车辆等移动体的移动而产生的温度变化量，来求出在桥梁等产生的应力分布。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际专利申请公开第2017/141294号
发明内容
发明要解决的问题
但是，在车辆的大小、重量等条件不同的情况下，即使将在各个条件下获得的应力分布直接进行对比，也不容易检测因条件的不同而引起的应力分布的差异。也就是说，存在如下的问题：在测定条件、测定日期时间、负荷载荷等不同的条件下，通过单纯地进行比较无法确定异常部位等。
因此，本公开的目的在于提供一种能够获得在条件不同的情况下也能够容易地对比的图像的应力分布图像处理装置。
用于解决问题的方案
本公开所涉及的应力分布图像处理装置具备：
区域指定部，其指定对象物的应力分布图像的整个画面中的包含规定阈值以上的应力的部位且用于进行归一化的归一化区域；以及
归一化部，其基于所述归一化区域的全部像素处的应力值，来针对所述归一化区域内的全部像素进行归一化而得到归一化图像。
发明的效果
根据本发明所涉及的应力分布图像处理装置，能够将包含规定阈值以上的应力的部位的区域指定为归一化区域，并进行归一化而得到归一化图像，因此能够提供即使在不同的条件下也能够对比的归一化图像。也就是说，即使是测定条件、测定日期时间等不同的应力分布图像也能够进行比较。
附图说明
图1是示出实施方式1所涉及的应力分布图像处理装置的结构的框图。
图2是示出应力分布图像和归一化区域的若干例的图。
图3A是示出将最小值设为0且将最大值设为1的归一化方法的情况下的归一化前的数值与归一化后的数值之间的关系的图。
图3B是示出使平均为0且方差为1的归一化方法的情况下的归一化前的数值与归一化后的数值之间的关系的图。
图4是实施方式1所涉及的应力分布图像处理方法的流程图。
图5A是向对象物施加的励振幅度为0.50mm的情况下的归一化前的应力分布图像。
图5B是向对象物施加的励振幅度为0.75mm的情况下的归一化前的应力分布图像。
图5C是向对象物施加的励振幅度为1.25mm的情况下的归一化前的应力分布图像。
图5D是向对象物施加的励振幅度为1.50mm的情况下的归一化前的应力分布图像。
图5E是向对象物施加的励振幅度为1.75mm的情况下的归一化前的应力分布图像。
图5F是向对象物施加的励振幅度为2.00mm的情况下的归一化前的应力分布图像。
图5G是向对象物施加的励振幅度为2.25mm的情况下的归一化前的应力分布图像。
图5H是向对象物施加的励振幅度为2.50mm的情况下的归一化前的应力分布图像。
图5I是向对象物施加的励振幅度为2.75mm的情况下的归一化前的应力分布图像。
图5J是向对象物施加的励振幅度为3.00mm的情况下的归一化前的应力分布图像。
图6A是向对象物施加的励振幅度为0.50mm的情况下的归一化后的归一化图像。
图6B是向对象物施加的励振幅度为0.75mm的情况下的归一化后的归一化图像。
图6C是向对象物施加的励振幅度为1.25mm的情况下的归一化后的归一化图像。
图6D是向对象物施加的励振幅度为1.50mm的情况下的归一化后的归一化图像。
图6E是向对象物施加的励振幅度为1.75mm的情况下的归一化后的归一化图像。
图6F是向对象物施加的励振幅度为2.00mm的情况下的归一化后的归一化图像。
图6G是向对象物施加的励振幅度为2.25mm的情况下的归一化后的归一化图像。
图6H是向对象物施加的励振幅度为2.50mm的情况下的归一化后的归一化图像。
图6I是向对象物施加的励振幅度为2.75mm的情况下的归一化后的归一化图像。
图6J是向对象物施加的励振幅度为3.00mm的情况下的归一化后的归一化图像。
图7A是在0～0.10的刻度下示出励振幅度为0.75mm的归一化图像与励振幅度为0.50mm的归一化图像的差分图像的图。
图7B是在0～0.10的刻度下示出励振幅度为1.25mm的归一化图像与励振幅度为0.75mm的归一化图像的差分图像的图。
图7C是在0～0.10的刻度下示出励振幅度为1.50mm的归一化图像与励振幅度为1.25mm的归一化图像的差分图像的图。
图7D是在0～0.10的刻度下示出励振幅度为1.75mm的归一化图像与励振幅度为1.50mm的归一化图像的差分图像的图。
图7E是在0～0.10的刻度下示出励振幅度为2.00mm的归一化图像与励振幅度为1.75mm的归一化图像的差分图像的图。
图7F是在0～0.10的刻度下示出励振幅度为2.25mm的归一化图像与励振幅度为2.00mm的归一化图像的差分图像的图。
图7G是在0～0.10的刻度下示出励振幅度为2.50mm的归一化图像与励振幅度为2.25mm的归一化图像的差分图像的图。
图7H是在0～0.10的刻度下示出励振幅度为2.75mm的归一化图像与励振幅度为2.50mm的归一化图像的差分图像的图。
图7I是在0～0.10的刻度下示出励振幅度为3.00mm的归一化图像与励振幅度为2.75mm的归一化图像的差分图像的图。
图8A是在-0.10～0.05的刻度下示出励振幅度为0.75mm的归一化图像与励振幅度为0.50mm的归一化图像的差分图像的图。
图8B是在-0.10～0.05的刻度下示出励振幅度为1.25mm的归一化图像与励振幅度为0.75mm的归一化图像的差分图像的图。
图8C是在-0.10～0.05的刻度下示出励振幅度为1.50mm的归一化图像与励振幅度为1.25mm的归一化图像的差分图像的图。
图8D是在-0.10～0.05的刻度下示出励振幅度为1.75mm的归一化图像与励振幅度为1.50mm的归一化图像的差分图像的图。
图8E是在-0.10～0.05的刻度下示出励振幅度为2.00mm的归一化图像与励振幅度为1.75mm的归一化图像的差分图像的图。
图8F是在-0.10～0.05的刻度下示出励振幅度为2.25mm的归一化图像与励振幅度为2.00mm的归一化图像的差分图像的图。
图8G是在0～0.10的刻度下示出励振幅度为2.50mm的归一化图像与励振幅度为2.25mm的归一化图像的差分图像的图。
图8H是在-0.10～0.05的刻度下示出励振幅度为2.75mm的归一化图像与励振幅度为2.50mm的归一化图像的差分图像的图。
图8I是在-0.10～0.05的刻度下示出励振幅度为3.00mm的归一化图像与励振幅度为2.75mm的归一化图像的差分图像的图。
图9A是在0～0.25的刻度下示出励振幅度为0.75mm的归一化图像与励振幅度为0.50mm的归一化图像的差分图像的图。
图9B是在0～0.25的刻度下示出励振幅度为1.25mm的归一化图像与励振幅度为0.50mm的归一化图像的差分图像的图。
图9C是在0～0.25的刻度下示出励振幅度为1.50mm的归一化图像与励振幅度为0.50mm的归一化图像的差分图像的图。
图9D是在0～0.25的刻度下示出励振幅度为1.75mm的归一化图像与励振幅度为0.50mm的归一化图像的差分图像的图。
图9E是在0～0.25的刻度下示出励振幅度为2.00mm的归一化图像与励振幅度为0.50mm的归一化图像的差分图像的图。
图9F是在0～0.25的刻度下示出励振幅度为2.25mm的归一化图像与励振幅度为0.50mm的归一化图像的差分图像的图。
图9G是在0～0.25的刻度下示出励振幅度为2.50mm的归一化图像与励振幅度为0.50mm的归一化图像的差分图像的图。
图9H是在0～0.25的刻度下示出励振幅度为2.75mm的归一化图像与励振幅度为0.50mm的归一化图像的差分图像的图。
图9I是在0～0.25的刻度下示出励振幅度为3.00mm的归一化图像与励振幅度为0.50mm的归一化图像的差分图像的图。
图10A是在-0.10～0.25的刻度下示出励振幅度为0.75mm的归一化图像与励振幅度为0.50mm的归一化图像的差分图像的图。
图10B是在-0.10～0.25的刻度下示出励振幅度为1.25mm的归一化图像与励振幅度为0.50mm的归一化图像的差分图像的图。
图10C是在-0.10～0.25的刻度下示出励振幅度为1.50mm的归一化图像与励振幅度为0.50mm的归一化图像的差分图像的图。
图10D是在-0.10～0.25的刻度下示出励振幅度为1.75mm的归一化图像与励振幅度为0.50mm的归一化图像的差分图像的图。
图10E是在-0.10～0.25的刻度下示出励振幅度为2.00mm的归一化图像与励振幅度为0.50mm的归一化图像的差分图像的图。
图10F是在-0.10～0.25的刻度下示出励振幅度为2.25mm的归一化图像与励振幅度为0.50mm的归一化图像的差分图像的图。
图10G是在-0.10～0.25的刻度下示出励振幅度为2.50mm的归一化图像与励振幅度为0.50mm的归一化图像的差分图像的图。
图10H是在-0.10～0.25的刻度下示出励振幅度为2.75mm的归一化图像与励振幅度为0.50mm的归一化图像的差分图像的图。
图10I是在-0.10～0.25的刻度下示出励振幅度为3.00mm的归一化图像与励振幅度为0.50mm的归一化图像的差分图像的图。
图11A是在-3～3的刻度下示出将励振幅度为0.50mm的归一化图像的各像素除以励振幅度为2.00mm的归一化图像的各像素所得到的图像的图。
图11B是在-3～3的刻度下示出将励振幅度为0.75mm的归一化图像的各像素除以励振幅度为2.00mm的归一化图像的各像素所得到的图像的图。
图11C是在-3～3的刻度下示出将励振幅度为1.25mm的归一化图像的各像素除以励振幅度为2.00mm的归一化图像的各像素所得到的图像的图。
图11D是在-3～3的刻度下示出将励振幅度为1.50mm的归一化图像的各像素除以励振幅度为2.00mm的归一化图像的各像素所得到的图像的图。
图11E是在-3～3的刻度下示出将励振幅度为1.75mm的归一化图像的各像素除以励振幅度为2.00mm的归一化图像的各像素所得到的图像的图。
图11F是在-3～3的刻度下示出将励振幅度为2.25mm的归一化图像的各像素除以励振幅度为2.00mm的归一化图像的各像素所得到的图像的图。
图11G是在-3～3的刻度下示出将励振幅度为2.50mm的归一化图像的各像素除以励振幅度为2.00mm的归一化图像的各像素所得到的图像的图。
图11H是在-3～3的刻度下示出将励振幅度为2.75mm的归一化图像的各像素除以励振幅度为2.00mm的归一化图像的各像素所得到的图像的图。
图11I是在-3～3的刻度下示出将励振幅度为3.00mm的归一化图像的各像素除以励振幅度为2.00mm的归一化图像的各像素所得到的图像的图。
图12A是在0～0.50的刻度下示出将励振幅度为0.50mm的归一化图像的各像素与励振幅度为2.00mm的归一化图像的各像素相乘所得到的图像的图。
图12B是在0～0.50的刻度下示出将励振幅度为0.75mm的归一化图像的各像素与励振幅度为2.00mm的归一化图像的各像素相乘所得到的图像的图。
图12C是在0～0.50的刻度下示出将励振幅度为1.25mm的归一化图像的各像素与励振幅度为2.00mm的归一化图像的各像素相乘所得到的图像的图。
图12D是在0～0.50的刻度下示出将励振幅度为1.50mm的归一化图像的各像素与励振幅度为2.00mm的归一化图像的各像素相乘所得到的图像的图。
图12E是在0～0.50的刻度下示出将励振幅度为1.75mm的归一化图像的各像素与励振幅度为2.00mm的归一化图像的各像素相乘所得到的图像的图。
图12F是在0～0.50的刻度下示出将励振幅度为2.25mm的归一化图像的各像素与励振幅度为2.00mm的归一化图像的各像素相乘所得到的图像的图。
图12G是在0～0.50的刻度下示出将励振幅度为2.50mm的归一化图像的各像素与励振幅度为2.00mm的归一化图像的各像素相乘所得到的图像的图。
图12H是在0～0.50的刻度下示出将励振幅度为2.75mm的归一化图像的各像素与励振幅度为2.00mm的归一化图像的各像素相乘所得到的图像的图。
图12I是在0～0.50的刻度下示出将励振幅度为3.00mm的归一化图像的各像素与励振幅度为2.00mm的归一化图像的各像素相乘所得到的图像的图。
具体实施方式
第1方式所涉及的应力分布图像处理装置具备：
区域指定部，其指定对象物的应力分布图像的整个画面中的包含规定阈值以上的应力的部位且用于进行归一化的归一化区域；以及
归一化部，其基于所述归一化区域的全部像素处的应力值，来针对所述归一化区域内的全部像素进行归一化而得到归一化图像。
根据上述结构，能够将包含规定阈值以上的应力的部位的区域指定为归一化区域，并进行归一化而得到归一化图像，因此能够提供即使在不同的条件下也能够对比的归一化图像。
第2方式所涉及的应力分布图像处理装置可以为，在上述第1方式中，在所述区域指定部中，将包含所述规定阈值以上的应力的部位的矩形范围设定为归一化区域。
第3方式所涉及的应力分布图像处理装置可以为，在上述第1或第2方式中，所述归一化部中的归一化方法是将所述归一化区域的全部像素处的应力值的最大值设为1且将最小值设为0的归一化方法。
第4方式所涉及的应力分布图像处理装置可以为，在上述第1或第2方式中，所述归一化部中的归一化方法是将所述归一化区域的全部像素处的平均设为0且将方差设为1的归一化方法。
第5方式所涉及的应力分布图像处理装置可以为，在上述第1至第4方式中的任一方式中，包括整个画面扩展部，所述整个画面扩展部基于在所述归一化区域内的归一化方法，来针对所述应力分布图像的整个画面进行归一化而得到归一化图像。
第6方式所涉及的应力分布图像处理装置可以为，在上述第1至第5方式中的任一方式中，还包括四则运算部，所述四则运算部针对与对于同一对象物的多个不同的条件对应的多个归一化图像，在各所述归一化图像之间对所述归一化区域的全部像素进行四则运算中的至少一种，来得到四则运算处理图像。
根据上述结构，能够从所得到的四则运算处理图像中提取特征量。
第7方式所涉及的应力分布图像处理装置可以为，在上述第6方式中，还包括异常检测部，所述异常检测部基于所述四则运算处理图像来检测所述对象物的异常。
下面，参照附图来对实施方式所涉及的应力分布图像处理装置进行说明。此外，对附图中实质相同的构件标注相同的标记。
(实施方式1)
<应力分布图像处理装置>
图1是示出实施方式1所涉及的应力分布图像处理装置10的结构的框图。
实施方式1所涉及的应力分布图像处理装置10具备指定用于进行归一化的归一化区域的区域指定部35b、以及获得归一化图像的归一化部35c。通过区域指定部35b将对象物的应力分布图像的整个画面中的包含规定阈值以上的应力的部位的区域指定为归一化区域。另外，通过归一化部35c基于归一化区域的全部像素处的应力值，来针对归一化区域内的全部像素进行归一化而得到归一化图像。此外，应力分布图像处理装置10也可以具备拍摄对象物1的红外线图像的红外线摄像机20、以及进行应力分布图像的图像处理的图像处理部30。也可以是，在图像处理部30中包括区域指定部35b和归一化部35c。另外，例如也可以通过用螺栓2a、2b、2c来与对象物1连接的励振器(未图示)向对象物1施加规定的振动。
通过该应力分布图像处理装置10，能够提供即使在不同的条件下也能够对比的归一化图像。
下面，对构成该应力分布图像处理装置10的各构件进行说明。
<图像处理部(计算机装置)>
通过图像处理部30来进行应力分布图像的图像处理。图像处理部30例如是计算机装置。作为该计算机装置，能够使用通用的计算机装置，例如，如图1所示那样包括处理部31、存储部32以及显示部33。此外，也可以还包括输入装置、存储装置以及接口等。
<处理部>
处理部31例如是中央处理运算单元(CPU、MPU等)、微计算机、或者能够执行计算机能够执行的命令的处理装置即可。
<存储部>
存储部32例如可以是ROM、EEPROM、RAM、闪存SSD、硬盘、USB存储器、磁盘、光盘、光磁盘等中的至少一者。
在存储部32中包括程序35。此外，在图像处理部30连接于网络的情况下，也可以根据需要而自网络下载程序35。
<程序>
在程序35中包括区域指定部35b和归一化部35c。此外，也可以根据需要还包括应力分布运算部35a、整个画面扩展部35d、四则运算部35e以及异常检测部35f。应力分布运算部35a、区域指定部35b、归一化部35c、整个画面扩展部35d、四则运算部35e以及异常检测部35f在执行时被从存储部32中读出并被处理部31执行。
<应力分布运算部>
通过应力分布运算部35a基于不同时间的多个红外线图像来获得应力分布图像。也就是说，基于不同时间的多个红外线图像之间的温度变化量来得到应力变化量。针对全部像素具有应力变化量的图像即为应力分布图像。此外，在预先具有应力分布图像的情况下，不需要设置该应力分布运算部。
此外，在应力分布运算部35a中，例如，能够利用表示热弹效应的下式(1)，来根据温度变化量ΔT计算应力变化量Δδ。
ΔT＝-KTΔδ…(1)其中，K为热弹系数，K＝α/(CP)，T为作为运动物体的电车的表面的绝对温度。α为对象物的表面的线膨胀系数，ρ为对象物的表面的密度，CP为恒定应力下的对象物的表面的比热。
而且，应力分布运算部35a能够基于全部像素的应力变化量来求出各部分的应力分布。
<区域指定部>
图2是示出应力分布图像4和归一化区域6a、6b、6c的若干例的图。
通过区域指定部35b将对象物的应力分布图像4的整个画面中的包含规定阈值以上的应力的部位的区域指定为用于进行归一化的归一化区域6a、6b、6c。例如，在图2的例子中可知，图1的对象物1的螺栓2a、2c的周边具有应力值特别大的区域8a。也就是说，可以将包含规定阈值以上的大的应力值的区域8a的矩形范围设定为归一化区域。具体地说，能够将包含螺栓2a的周围的矩形区域和包含螺栓2c的周围的矩形区域指定为归一化区域6a、6b。另外，也可以将包含这些归一化区域6a、6b的更大的矩形区域指定为归一化区域6c。此外，在归一化中，不仅需要包含应力大的区域8a，还需要包含应力值小的区域8b，因此也可以将归一化区域指定为包含一定范围。像这样，通过区域指定部35b指定归一化区域，能够避免整个画面的情况下包含的噪声等的影响。另外，也可以将包含希望观察的范围的区域设为归一化区域。并且，在将应力分布中的压缩应力设为正方向、将拉伸应力设为负方向的情况下，通过基于阈值来指定归一化区域，能够更好地捕捉应力分布的特征。也就是说，如果包含正方向和负方向两者则难以获知应力分布的特征，但是通过仅限定为正方向和负方向中的一者，能够扩大刻度的范围，从而易于获知特征。
此外，在应力分布图像4中没有噪声等且刻度适当的情况下，也可以将该应力分布图像4的整个画面指定为归一化区域。
<归一化部>
在归一化部35c中，基于所指定的归一化区域的全部像素处的应力值，来针对归一化区域内的全部像素进行归一化而得到归一化图像。作为该情况下的归一化，例如可以是下面的任一种。
a)进行使归一化区域的全部像素处的应力值的最大值对应为1且使最小值对应为0的归一化并将各像素的应力值表示为1与0之间的变化量的归一化方法。图3A是示出将最小值设为0且将最大值设为1的归一化方法的情况下的归一化前的数值与归一化后的数值之间的关系的图。
具体地说，当将归一化前的应力值设为X、将该应力值的最大值设为Xmax、将该应力值的最小值设为Xmin、将归一化后的值设为Y时，能够利用下述式子来进行归一化。
Y＝(X-Xmin)/(Xmax-Xmin)
b)使各像素处的应力值对应为将各像素处的应力值的平均设为0且将各像素处的应力值的方差设为1的归一化方法。图3B是示出平均为0且方差为1的归一化方法的情况下的归一化前的数值与归一化后的数值之间的关系的图。
具体地说，当将归一化前的应力值设为X、将该应力值的平均设为μ、将标准偏差设为σ、将归一化后的值设为Y时，能够利用下述式子来进行归一化。
Y＝(X-μ)/σ
c)以0为基准(将不变化的点设为0)、或将无载荷时设为0的归一化方法。在各应力分布图像中，将不变化的点设为0。具体地说，能够将各应力分布图像中的应力值小的区域8b的区域平均值设为最小值0且将应力值大的区域8a的区域平均值设为最大值1，来与上述a)同样地进行归一化。
d)以载荷小的部位的最小值为基准的归一化方法。具体地说，能够将作为归一化前的应力分布图像的图5A至图5J中的、励振条件最小的图5A的应力分布图像中的应力值小的区域的最小的应力值设为0，将各应力分布图像中的应力值大的区域8a的最大的应力值设为1，来与上述a)同样地进行归一化。
e)利用均方根1的归一化方法。具体地说，能够利用计算出的均方根γ，通过Y＝X/γ对归一化前的应力值X进行归一化而得到归一化后的值Y。
f)遵照高斯分布的归一化方法。具体地说，能够根据各应力分布图像求出平均值、标准偏差，计算全部像素的概率密度函数来制作概率分布，以将所得到的概率分布的最大值重新配置为1且将最小值重新配置为0的方式进行归一化。
<整个画面扩展部>
通过整个画面扩展部35d基于在归一化区域内的归一化方法，来对应力分布图像的整个画面进行归一化而得到整个画面的归一化图像。在该情况下，在整个画面中，超过所指定的归一化区域中的应力的最大值的所有像素也被分配与归一化区域中的最大值对应的归一化后的最大值。同样地，在整个画面中，低于所指定的归一化区域中的应力的最小值的所有像素也被分配与归一化区域中的最小值对应的归一化后的最小值。像这样，通过在作为整个画面的一部分的归一化区域进行归一化之后，将归一化扩展到整个画面，也能够将整个画面的情况下包含的高亮度的噪声抑制在归一化的范围内。
<四则运算部>
图5A至图5J是向对象物施加的各种励振幅度时的归一化前的应力分布图像。图6A至图6J是图5A至图5J的应力分布图像的归一化后的归一化图像。图7A至图7I是在0～0.10的刻度下示出图6A至图6J的相邻两个归一化图像的差分图像的图。图8A至图8I是在-0.10～0.05的刻度下示出图6A至图6J的相邻两个归一化图像的差分图像的图。图9A至图9I是在0～0.25的刻度下示出图6B至图6J的归一化图像与图6A的归一化图像的差分图像的图。图10A至图10I是在-0.10～0.25的刻度下示出图6B至图6J的归一化图像与图6A的归一化图像的差分图像的图。图11A至图11I是在-3～3的刻度下示出将图6A至图6E、图6G至图6J的归一化图像的各像素除以图6F的归一化图像的各像素所得到的图像的图。图11A至图11I是在0～0.50的刻度下示出图6A至图6E、图6G至图6J的归一化图像的各像素与图6F的归一化图像的各像素相乘所得到的图像的图。
通过四则运算部35e针对多个归一化图像，在各归一化图像之间对全部像素进行四则运算、也就是加减乘除中的至少一种，来得到四则运算处理图像。通过针对对于对象物施加的励振条件不同的归一化图像进行四则运算而得到四则运算处理图像，能够提取各种特征量。由此，能够在进行机器学习时用作提取出特征量的教师数据。
i)减法运算(差分)
通过相邻的励振条件的归一化图像的差分、也就是减法来获知差异。在该情况下，当将刻度为0～0.10(图7A至图7I)的差分图像与刻度为-0.10～0.05(图8A至图8I)的差分图像进行对比时可知，能够提取的特征部位会根据刻度中是否包含0而改变。
另外，在各励振条件的归一化图像与最小的励振条件的归一化图像的差分图像(图9A至图9I、图10A至图10I)中，与最小的励振条件的差异变得明确。
ii)加法运算
在励振条件不同的情况下应力的变化的方向不同的情况下，当对具有包含0的刻度的各归一化图像进行加法运算时会互相抵消而变为0。也就是说，检测通过加法运算而成为0的部位，由此能够找出例如应力变化的方向相反的部位。
iii)乘法运算
在各励振条件的归一化图像与中间的励振条件的归一化图像相乘所得到的图像(图12A至图12I)中，强调出特异点。
iv)除法运算
在将各励振条件的归一化图像除以中间的励振条件的归一化图像所得到的图像(图11A至图11I)中，能够提取与减法运算相近的特征。
<异常检测部>
通过异常检测部35f基于所得到的四则运算处理图像来检测对象物的异常。对象物在弹性形变的范围内即使因励振而变形也会恢复原状。另一方面，在受到超出弹性形变的范围的过大的应力而变形的情况下，受到塑性形变。例如，利用相邻的励振条件的差分图像(图7A至图7I、图8A至图8I)、各励振条件的归一化图像与最小的励振条件的归一化图像的差分图像(图9A至图9I、图10A至图10I)等，能够检测因过大的应力导致的塑性形变的部位。
另外，也可以利用除法运算的图像(图11A至图11I)来检测与减法运算同样的差异。并且，也可以利用乘法运算的图像(图12A至图12I)来检测特异点。
<显示部>
可以通过显示部33来显示所拍摄到的红外线图像、所得到的应力分布图像、归一化图像、四则运算处理图像等。
<红外线摄像机>
在拍摄对象物1的红外线图像并根据该红外线图像来获得应力分布图像的情况下，也可以使用红外线摄像机20。在已经获得了应力分布图像的情况下不需要设置红外线摄像机。红外线摄像机20具有多个像素、例如320×256个像素，用于拍摄对象物1的红外线图像。此外，红外线摄像机的上述特性为一例，并不限定于这些特性。
此外，红外线摄像机20至少有1台即可。也可以为了遍布整个视野地拍摄红外线图像而使用2台以上的红外线摄像机20，但是在该情况下，期望对通过各红外线摄像机拍摄到的红外线图像进行位置对准。
<应力分布图像处理方法>
图4是实施方式1所涉及的应力分布图像处理方法的流程图。
1)指定对象物的应力分布图像的整个画面中的包含规定阈值以上的应力的部位且用于进行归一化的归一化区域(S01)。
2)基于归一化区域的全部像素处的应力值，对归一化区域内的全部像素进行归一化而得到归一化图像(S02)。
通过该应力分布图像处理方法，将包含规定阈值以上的应力的部位的区域指定为归一化区域，并进行归一化，因此能够提供即使在不同的条件下也能够对比的归一化图像。
另外，在上述区域指定步骤(S01)中，也可以将包含规定阈值以上的应力的部位的矩形范围设定为归一化区域。
另外，该应力分布图像处理方法也可以还包括整个画面扩展步骤，在该整个画面扩展步骤中，基于在归一化区域内的归一化方法，对应力分布图像的整个画面进行归一化而得到归一化图像。
另外，该应力分布图像处理方法也可以还包括四则运算步骤，在该四则运算步骤中，针对与对于同一对象物的多个不同的条件对应的多个归一化图像，在各归一化图像之间对归一化区域的全部像素进行四则运算中的至少一种，来得到四则运算处理图像。
另外，该应力分布图像处理方法也可以还包括异常检测步骤，在该异常检测步骤中，基于四则运算处理图像来检测对象物的异常。
该应力分布图像处理装置以及应力分布图像处理方法只要是与被施加应力的对象物有关的应力分布图像就能够进行处理。对象物例如可以是桥梁、重型设备、车辆、转向架等。
此外，本公开包括将上述的各个实施方式和/或实施例中的任意的实施方式和/或实施例适当地进行组合的情形，并且能够起到各个实施方式和/或实施例所具有的效果。
产业上的可利用性
根据本发明所涉及的应力分布图像处理装置，能够将包含规定阈值以上的应力的部位的区域指定为归一化区域，并进行归一化而得到归一化图像，因此能够提供即使在不同的条件下也能够对比的归一化图像。因此，能够将各种条件下的应力分布图像进行对比。
附图标记说明
1：对象物；2a、2b、2c：螺栓；4：应力分布图像；6a、6b、6c：归一化区域；8a：应力值大的区域；8b：应力值小的区域；10：应力分布图像处理装置；20：红外线摄像机；30：图像处理部(计算机装置)；31：处理部；32：存储部；33：显示部；35：程序；35a：应力分布运算部；35b：区域指定部；35c：归一化部；35d：整个画面扩展部；35e：四则运算部；35f：异常检测部。

Claims (7)

1.一种应力分布图像处理装置，具备：
区域指定部，其指定对象物的应力分布图像的整个画面中的包含规定阈值以上的应力的部位且用于进行归一化的归一化区域；以及
归一化部，其基于所述归一化区域的全部像素处的应力值，来针对所述归一化区域内的全部像素进行归一化而得到归一化图像。
2.根据权利要求1所述的应力分布图像处理装置，其中，
在所述区域指定部中，将包含所述规定阈值以上的应力的部位的矩形范围设定为归一化区域。
3.根据权利要求1或2所述的应力分布图像处理装置，其中，
所述归一化部中的归一化方法是将所述归一化区域的全部像素处的应力值的最大值设为1且将最小值设为0的归一化方法。
4.根据权利要求1或2所述的应力分布图像处理装置，其中，
所述归一化部中的归一化方法是将所述归一化区域的全部像素处的平均设为0且将方差设为1的归一化方法。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的应力分布图像处理装置，其中，
包括整个画面扩展部，所述整个画面扩展部基于在所述归一化区域内的归一化方法，来针对所述应力分布图像的整个画面进行归一化而得到归一化图像。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的应力分布图像处理装置，其中，
还包括四则运算部，所述四则运算部针对与对于同一对象物的多个不同的条件对应的多个归一化图像，在各所述归一化图像之间对所述归一化区域的全部像素进行四则运算中的至少一种，来得到四则运算处理图像。
7.根据权利要求6所述的应力分布图像处理装置，其中，
还包括异常检测部，所述异常检测部基于所述四则运算处理图像来检测所述对象物的异常。
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