JP2007205875A - 赤外線熱弾性応力計測における位置補正法 - Google Patents
赤外線熱弾性応力計測における位置補正法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007205875A JP2007205875A JP2006025069A JP2006025069A JP2007205875A JP 2007205875 A JP2007205875 A JP 2007205875A JP 2006025069 A JP2006025069 A JP 2006025069A JP 2006025069 A JP2006025069 A JP 2006025069A JP 2007205875 A JP2007205875 A JP 2007205875A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- infrared
- measurement
- displacement
- data
- measured
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Radiation Pyrometers (AREA)
Abstract
【解決手段】自動位置補正機能付き赤外線応力計測装置100は、被測定物に繰り返し負荷をかける負荷発生部101、負荷のタイミングに同期を取りながら被測定物の温度を測定する赤外線サーモグラフィ102、被測定物の時系列的な強度分布データを取得する時系列強度分布データ取得部103、被測定物の移動・変形による変位量分布データの算出を、時系列強度分布データを用いたデジタル画像相関法により算出する変位算出部104、時系列強度分布データから被測定物の応力データを測定する応力測定部105、変位量データに基づいて被測定物の変位・変形後の応力データの位置補正を行う位置補正部106、及び位置補正後の赤外線画像を表示する画像表示部107を備える。
【選択図】図3
Description
阪上隆英著: 赤外線サーモグラフィによる熱弾性応力測定, 溶接学会誌, 72-6 (2003), 511-515.
被測定物の剛体移動による計測視野内での計測位置のずれを、計測視野が被測定物の計測領域の変位に追従するように光学的に補正する機能である。初期の単一赤外線センサと反射鏡の組合せによる赤外線熱弾性応力計測装置においては、反射鏡の揺動量を変位に合わせて調整する方法が用いられた。フォーカルプレーンアレイ赤外線センサを用いた赤外線熱弾性応力計測装置においては、赤外光学系の中の特定のレンズを光軸からシフトさせることにより、計測視野を一定に保つことができる特殊なレンズが開発された。
計測された被測定物の温度分布に関する連続画像データをもとに、ソフトウエアによるポスト処理で位置補正を行う手法である。現在市販されている赤外線熱弾性応力計測装置の大部分が、この方式による位置補正機能を有している。計測された温度分布連続画像から被測定物の変位・変形を表すことができる特徴点を選び、最大荷重および最小負荷荷重負荷時における各特徴点の位置をソフトウエア上で使用者が指定することにより、被測定物の変位・変形に関する情報を得る。前述の光学的位置補正と異なり、計測領域の剛体変位、拡大縮小および回転に対応することができる。
図3は、本発明に係る熱弾性応力計測に用いる赤外線応力計測装置100の機能ブロック図を示す。
前述の手法によれば、赤外線計測データだけで精度の高い位置補正を行うことができる。しかしながら、斑点をつけた被測定物に対する変位計測においては、熱弾性応力計測の場合と同じ変位・変形が生じていることが要求される。このため、再現性に乏しい衝撃荷重やランダム荷重の下では、位置補正を行うことが不可能になる。この問題を解決するため、可視画像と赤外線画像の同一視野・同時計測を行う手法を提案する。尚、この場合には赤外線サーモグラフィ、およびこれと同じ計測視野・計測速度を有する可視カメラを準備する。
次に、デジタル画像相関法について説明を行う。
次に、提案した二つの位置補正手法のうち、赤外線計測画像にのみデジタル画像相関法を適用する位置補正に関する実験結果を示す。
試験片として、図6に示すような円孔つき平板を用いた。試験片には、黒色および灰色のスプレー塗料により図に示したような斑点模様を施した。
次に、平板に対する引張試験における位置補正実験結果を示す。平板試験片に対して、荷重を−9,8kN(圧縮)から9,8kNまで1,96kNごとに段階的に負荷したときの赤外線画像を計測し、これをもとにデジタル画像相関法による位置補正を行った。試験片には、平行移動の場合と同様に、黒色および灰色のスプレー塗料により斑点模様を施した。
実験結果を図8に示す。荷重負荷0の場合の赤外線画像を図8(a)に、荷重負荷9,8kNにおける赤外線画像を図8(b)に示す。さらに、変形前後の画像に対して、デジタル画像相関法を適用して位置補正を行った結果を図8(c)に示す。図8(c)の斑点模様は図8(a)に示した負荷荷重0の場合の斑点模様に完全に一致しており、変形を伴う場合においても位置補正が完全に行えていることを示している。
101 負荷発生部
102 赤外線サーモグラフィ
103 時系列強度分布データ取得部
104 変位算出部
105 応力測定部
106 位置補正部
107 画像表示部
Claims (11)
- 表面の位置によって放射率が異なる斑点模様が予め施される被測定物の変位分布に関する計測データとしての時系列赤外線強度分布データを赤外線サーモグラフィを用いて測定する第一測定ステップと、
取得した前記時系列赤外線強度分布データを構成するフレームに対して、デジタル画像相関法を適用して、荷重負荷履歴に対する被測定物の変位分布に関する変位量データを求める算出ステップと、
熱弾性応力計測のための応力データとしての時系列赤外線強度分布データを赤外線サーモグラフィを用いて測定する第二測定ステップと、
前記第二測定ステップにおいて取得した前記時系列赤外線強度分布データのピクセルごとの分布データを、前記変位分布に関する前記変位量データに基づいて変位を補正した座標ごとの分布データに換算する位置補正ステップとを含む
ことを特徴とする赤外線熱弾性応力計測における位置補正法。 - 前記被測定物に施される斑点模様は、前記表面の位置によって赤外線放射率を段階的に変化させるために、白色から黒色の何種類かの濃淡色からなる
ことを特徴とする請求項1記載の赤外線熱弾性応力計測における位置補正法。 - 前記斑点模様は、黒色又は灰色のスプレー塗料、又は予め放射率の異なる斑点模様を施した転写シートを用いて施される
ことを特徴とする請求項1又は2記載の赤外線熱弾性応力計測における位置補正法。 - 前記第二測定ステップの測定は、前記被測定物の斑点模様を取り除き、つや消し黒色塗料を塗布した後に行われる
ことを特徴とする請求項1記載の赤外線熱弾性応力計測における位置補正法。 - 前記位置補正法には、さらに、
熱弾性温度変動計測のための赤外線強度分布データを前記赤外線サーモグラフィを用いて測定する第三測定ステップと、
前記3測定ステップにおける熱弾性温度変動計測と同時に、同じ視野における被測定物の変位計測データを可視カメラを用いて取得する変位計測ステップと、
前記可視カメラを用いた前記変位計測データに対して、デジタル画像相関法を適用することにより、全フレームに対する時系列変位分布情報を求める第二算出ステップと、
前記第二算出ステップにおいて得られた前記時系列変位分布情報に基づいて、前記第三測定ステップにおいて取得した前記赤外線強度分布データの位置補正を行う第二位置補正ステップとを含む
ことを特徴とする請求項1記載の赤外線熱弾性応力計測における位置補正法。 - 表面の位置によって放射率が異なる斑点模様が予め施される被測定物の変位分布に関する計測データとしての時系列赤外線強度分布データを測定すると共に、熱弾性応力計測のための応力データとしての時系列赤外線強度分布データを測定する赤外線サーモグラフィと、
前記変位分布に関する計測データとしての前記時系列赤外線強度分布データを構成するフレームに対して、デジタル画像相関法を適用して、荷重負荷履歴に対する被測定物の変位分布に関する変位量データを求める算出手段と、
前記応力データとしての前記時系列赤外線強度分布データのピクセルごとの分布データを、前記変位分布に関する前記変位量データに基づいて変位を補正した座標ごとの分布データに換算する位置補正手段とを備える
ことを特徴とする赤外線熱弾性応力計測装置。 - 前記被測定物に施される斑点模様は、前記表面の位置によって赤外線放射率を段階的に変化させるために、白色から黒色の何種類かの濃淡色からなる
ことを特徴とする請求項6記載の赤外線熱弾性応力計測装置。 - 前記斑点模様は、黒色又は灰色のスプレー塗料、又は予め放射率の異なる斑点模様を施した転写シートを用いて施される
ことを特徴とする請求項6又は7記載の赤外線熱弾性応力計測装置。 - 前記赤外線サーモグラフィは、前記応力データの測定を、前記被測定物の斑点模様を取り除き、つや消し黒色塗料を塗布した後に行う
ことを特徴とする請求項6記載の赤外線熱弾性応力計測装置。 - 前記赤外線サーモグラフィは、熱弾性温度変動計測のための赤外線強度分布データを測定し、
前記赤外線応力計測装置は、さらに、
熱弾性温度変動計測と同時に、同じ視野における被測定物の変位計測データを取得するための可視カメラと、
前記可視カメラを用いた前記変位計測データに対して、デジタル画像相関法を適用することにより、全フレームに対する時系列変位分布情報を求める第二算出手段と、
前記第二算出手段で得られた前記時系列変位分布情報に基づいて、前記赤外線サーモグラフィを用いて取得した前記赤外線強度分布データの位置補正を行う第二位置補正手段とを備える
ことを特徴とする請求項6記載の赤外線熱弾性応力計測装置。 - 請求項1又は5記載の位置補正法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006025069A JP5000895B2 (ja) | 2006-02-01 | 2006-02-01 | 赤外線熱弾性応力計測における位置補正法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006025069A JP5000895B2 (ja) | 2006-02-01 | 2006-02-01 | 赤外線熱弾性応力計測における位置補正法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007205875A true JP2007205875A (ja) | 2007-08-16 |
JP5000895B2 JP5000895B2 (ja) | 2012-08-15 |
Family
ID=38485470
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006025069A Active JP5000895B2 (ja) | 2006-02-01 | 2006-02-01 | 赤外線熱弾性応力計測における位置補正法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5000895B2 (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101018000B1 (ko) | 2009-05-26 | 2011-03-02 | 건국대학교 산학협력단 | 탄성계수 측정 시스템 및 그 방법 |
JP2013195311A (ja) * | 2012-03-21 | 2013-09-30 | Toyota Central R&D Labs Inc | ひずみ測定装置、方法、及びプログラム |
JP2016142679A (ja) * | 2015-02-04 | 2016-08-08 | 株式会社ジェイテクト | 赤外線応力測定方法および赤外線応力測定装置 |
CN109839072A (zh) * | 2019-02-27 | 2019-06-04 | 东南大学 | 一种基于dic的温度场与变形场同步测量的方法及装置 |
JP2020003234A (ja) * | 2018-06-25 | 2020-01-09 | 株式会社島津製作所 | 変位量測定装置、変位量測定方法および変位量測定プログラム |
CN112504523A (zh) * | 2020-11-05 | 2021-03-16 | 郑州大学 | 一种二维无接触计算机视觉测应力场的方法 |
JP2021067558A (ja) * | 2019-10-24 | 2021-04-30 | 株式会社日立製作所 | 検査システム、検査方法及び構造物 |
CN114303168A (zh) * | 2019-08-30 | 2022-04-08 | 松下知识产权经营株式会社 | 应力解析装置 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60209132A (ja) * | 1984-03-31 | 1985-10-21 | Jeol Ltd | 応力分布画像形成方法 |
JPS61186828A (ja) * | 1985-02-14 | 1986-08-20 | Jeol Ltd | 応力分布画像を得る方法 |
JPH03291544A (ja) * | 1990-04-10 | 1991-12-20 | Nippon Avionics Co Ltd | 赤外線応力分布測定装置 |
JP2001041831A (ja) * | 1999-07-30 | 2001-02-16 | Jeol Ltd | 応力分布画像測定方法 |
JP2001041832A (ja) * | 1999-07-30 | 2001-02-16 | Jeol Ltd | 応力分布画像測定方法 |
-
2006
- 2006-02-01 JP JP2006025069A patent/JP5000895B2/ja active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60209132A (ja) * | 1984-03-31 | 1985-10-21 | Jeol Ltd | 応力分布画像形成方法 |
JPS61186828A (ja) * | 1985-02-14 | 1986-08-20 | Jeol Ltd | 応力分布画像を得る方法 |
JPH03291544A (ja) * | 1990-04-10 | 1991-12-20 | Nippon Avionics Co Ltd | 赤外線応力分布測定装置 |
JP2001041831A (ja) * | 1999-07-30 | 2001-02-16 | Jeol Ltd | 応力分布画像測定方法 |
JP2001041832A (ja) * | 1999-07-30 | 2001-02-16 | Jeol Ltd | 応力分布画像測定方法 |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101018000B1 (ko) | 2009-05-26 | 2011-03-02 | 건국대학교 산학협력단 | 탄성계수 측정 시스템 및 그 방법 |
JP2013195311A (ja) * | 2012-03-21 | 2013-09-30 | Toyota Central R&D Labs Inc | ひずみ測定装置、方法、及びプログラム |
JP2016142679A (ja) * | 2015-02-04 | 2016-08-08 | 株式会社ジェイテクト | 赤外線応力測定方法および赤外線応力測定装置 |
JP2020003234A (ja) * | 2018-06-25 | 2020-01-09 | 株式会社島津製作所 | 変位量測定装置、変位量測定方法および変位量測定プログラム |
CN109839072A (zh) * | 2019-02-27 | 2019-06-04 | 东南大学 | 一种基于dic的温度场与变形场同步测量的方法及装置 |
CN109839072B (zh) * | 2019-02-27 | 2020-02-18 | 东南大学 | 一种基于dic的温度场与变形场同步测量的方法及装置 |
CN114303168A (zh) * | 2019-08-30 | 2022-04-08 | 松下知识产权经营株式会社 | 应力解析装置 |
JP2021067558A (ja) * | 2019-10-24 | 2021-04-30 | 株式会社日立製作所 | 検査システム、検査方法及び構造物 |
JP7348025B2 (ja) | 2019-10-24 | 2023-09-20 | 株式会社日立製作所 | 検査システム及び検査方法 |
CN112504523A (zh) * | 2020-11-05 | 2021-03-16 | 郑州大学 | 一种二维无接触计算机视觉测应力场的方法 |
CN112504523B (zh) * | 2020-11-05 | 2022-05-06 | 郑州大学 | 一种二维无接触计算机视觉测应力场的方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5000895B2 (ja) | 2012-08-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5000895B2 (ja) | 赤外線熱弾性応力計測における位置補正法 | |
Chen et al. | Full-field 3D measurement using multi-camera digital image correlation system | |
EP3026632A2 (en) | Improvements in or relating to digital image correlation systems | |
Chen et al. | Adaptive pixel-to-pixel projection intensity adjustment for measuring a shiny surface using orthogonal color fringe pattern projection | |
JP6083747B2 (ja) | 位置姿勢検出システム | |
Badaloni et al. | Impact of experimental uncertainties on the identification of mechanical material properties using DIC | |
JP2015007866A (ja) | 投影画像補正システム、投影画像補正方法、プログラムおよびコンピューター読み取り可能な記録媒体 | |
JP2008232998A (ja) | 構造物の応力変動分布の測定方法およびその測定装置、ならびに構造物の欠陥検出方法および構造物の危険性把握方法 | |
JP4998711B2 (ja) | 面歪の測定装置及び方法 | |
Genovese et al. | A morphing-based scheme for large deformation analysis with stereo-DIC | |
KR102248197B1 (ko) | 구조광 패턴 반사기술을 이용한 대형 반사판 3차원 표면형상 측정 방법 | |
Huang et al. | Quantitative evaluation of corrosion by a digital fringe projection technique | |
Hutt et al. | Feasibility of digital image correlation for detection of cracks at fastener holes | |
Charbal et al. | Hybrid stereocorrelation using infrared and visible light cameras | |
WO2018168757A1 (ja) | 画像処理装置、システム、画像処理方法、物品の製造方法、プログラム | |
Jailin | Full field modal measurement with a single standard camera | |
JP2011155412A (ja) | 投影システムおよび投影システムにおける歪み修正方法 | |
CN105865664A (zh) | 一种非接触式装配应力检测系统及使用方法 | |
CN115540775A (zh) | 一种ccd单相机的3d视频引伸计 | |
TWI470213B (zh) | The method of analyzing the amount of structural change before and after the object changes | |
WO2018098833A1 (zh) | 显微镜载玻片曲面高度值的测算方法以及一种显微镜 | |
JP4644595B2 (ja) | ディスプレイの評価装置、評価方法及びプログラム | |
JP6486010B2 (ja) | 形状計測装置および形状計測方法 | |
Li et al. | Study of natural patterns on digital image correlation using simulation method | |
Gao et al. | Optimized super-resolution promote accuracy for projection speckle three-dimensional digital image correlation |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090130 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090130 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20090130 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20090202 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20090727 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20090729 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110525 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110531 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110801 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120508 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120517 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 5000895 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150525 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |