JP2018165638A - Hardness testing machine and program - Google Patents

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PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hardness testing machine and a program capable of improving an accuracy of the measurement result by accurately extracting a recess from a measurement image.SOLUTION: A hardness testing machine includes: background image acquisition means (CPU61) for acquiring a background image before a recess is formed; preparing means (CPU61) for splitting the back ground image into a plurality of blocks and preparing a histogram of luminance information for each split block; measurement image acquisition means (CPU61) for acquiring the measurement image after the recess is formed; determination means (CPU61) for splitting the measurement image into the plurality of blocks and referring to a histogram prepared in the block inside the background image corresponding to the block including the pixel for every pixel in each split block and determining a likelihood of the background image of the pixel; extraction means (CPU61) for extracting a recess image based on a determination result; and hardness calculating means (CPU61) for calculating a hardness of a sample based on the recess image.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、硬さ試験機及びプログラムに関する。   The present invention relates to a hardness tester and a program.

従来、所定の試験力で圧子を試料(ワーク)に押し付けて形成したくぼみの寸法に基づいて試料の硬さを計測する硬さ試験機が知られている。例えば、ビッカース硬さ試験機は、正四角錐の圧子を試料の表面に押し込んで形成したくぼみの対角線長さを計測し、この計測したくぼみの対角線長さに基づいて、硬さを算出している。   Conventionally, a hardness tester that measures the hardness of a sample based on the size of a recess formed by pressing an indenter against the sample (work) with a predetermined test force is known. For example, the Vickers hardness tester measures the diagonal length of a depression formed by pressing a square pyramid indenter into the surface of the sample, and calculates the hardness based on the measured diagonal length of the depression. .

上記の硬さ試験機において、まず、試料にくぼみを形成する前(打刻前)に試料の表面を撮像して背景画像G101(図12(A)参照)を取得し、試料にくぼみを形成した後(打刻後)に試料の表面を撮像して得られた測定画像G102(図12(B)参照)から背景画像G101を差し引いて差分画像G103(図12(C)参照)を取得する処理(背景差分処理)を行うことで、くぼみの頂点位置を測定する技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。   In the hardness tester described above, first, before forming a dent in the sample (before embossing), the surface of the sample is imaged to obtain a background image G101 (see FIG. 12A) to form a dent in the sample. Then, after subtracting (after embossing), the background image G101 is subtracted from the measurement image G102 (see FIG. 12B) obtained by imaging the surface of the sample to obtain a differential image G103 (see FIG. 12C) A technique for measuring the vertex position of a dent by performing processing (background difference processing) is known (see, for example, Patent Document 1).

特開平9−210893号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-210893

しかしながら、上記特許文献1記載の技術は、輝度情報をそのまま利用しているため、試料にくぼみを形成する前後で撮像部が移動することに伴い、測定画像G102の撮像時に撮像部(撮像領域)の位置ずれが生じることがある。測定画像G102の撮像時に撮像部の位置ずれが生じた場合、測定画像G102から背景画像G101を差し引いた差分画像G104(図12(D)参照)において、ノイズが残存してしまうため、くぼみを精度よく抽出することができず、頂点位置の測定に悪影響を及ぼすという課題がある。   However, since the technique described in Patent Document 1 uses the luminance information as it is, the imaging unit (imaging region) is captured when the measurement image G102 is captured as the imaging unit moves before and after forming the depression in the sample. Misalignment may occur. If the position of the imaging unit is shifted when the measurement image G102 is captured, noise remains in the difference image G104 (see FIG. 12D) obtained by subtracting the background image G101 from the measurement image G102, so that the dent is accurately There is a problem in that it cannot be extracted well and adversely affects the measurement of the vertex position.

本発明は、測定画像からくぼみを精度よく抽出して測定結果の精度を向上させることが可能な硬さ試験機及びプログラムを提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the hardness tester and program which can extract a hollow from a measurement image accurately, and can improve the precision of a measurement result.

請求項1に記載の発明は、上記目的を達成するためになされたものであり、
試料の表面に圧子により所定の試験力を負荷してくぼみを形成させ、当該くぼみの寸法を計測することにより試料の硬さを測定する硬さ試験機において、
前記くぼみが形成される前に撮像手段により撮像された試料の表面の画像を背景画像として取得する背景画像取得手段と、
前記背景画像取得手段により取得された背景画像を複数のブロックに分割し、当該分割したブロックごとに輝度情報のヒストグラムを作成する作成手段と、
前記くぼみが形成された後に前記撮像手段により撮像された試料の表面の画像を測定画像として取得する測定画像取得手段と、
前記測定画像取得手段により取得された測定画像を前記複数のブロックに分割し、当該分割した各ブロック内の画素ごとに、当該画素が含まれるブロックと対応する前記背景画像内のブロックにおいて作成されたヒストグラムを参照して、当該画素の背景画像らしさを判定する判定手段と、
前記判定手段による判定結果に基づいて、くぼみ画像を抽出する抽出手段と、
前記抽出手段により抽出されたくぼみ画像に基づいて、前記試料の硬さを算出する硬さ算出手段と、
を備えることを特徴とする。
The invention described in claim 1 has been made to achieve the above object,
In a hardness tester that measures the hardness of a sample by applying a predetermined test force to the surface of the sample with an indenter to form a recess and measuring the size of the recess,
Background image acquisition means for acquiring, as a background image, an image of the surface of the sample imaged by the imaging means before the depression is formed;
Creating means for dividing the background image obtained by the background image obtaining means into a plurality of blocks and creating a histogram of luminance information for each of the divided blocks;
Measurement image acquisition means for acquiring, as a measurement image, an image of the surface of the sample imaged by the imaging means after the depression has been formed;
The measurement image acquired by the measurement image acquisition unit is divided into the plurality of blocks, and each pixel in each divided block is created in the block in the background image corresponding to the block including the pixel. Determining means for referring to the histogram to determine the likelihood of the background image of the pixel;
Extraction means for extracting a hollow image based on the determination result by the determination means;
A hardness calculating means for calculating the hardness of the sample based on the indentation image extracted by the extracting means;
It is characterized by providing.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の硬さ試験機において、
前記抽出手段は、各画素の前記背景画像らしさと、当該各画素の周辺画素の前記背景画像らしさと、に基づいて、前記くぼみ画像を抽出することを特徴とする。
The invention according to claim 2 is the hardness tester according to claim 1,
The extraction means extracts the indentation image based on the background image likelihood of each pixel and the background image likelihood of the peripheral pixels of each pixel.

請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の硬さ試験機において、
前記作成手段は、前記分割したブロックごとにRGBの3次元の前記ヒストグラムを作成することを特徴とする。
The invention according to claim 3 is the hardness tester according to claim 1 or 2,
The creating means creates the RGB three-dimensional histogram for each of the divided blocks.

請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか一項に記載の硬さ試験機において、
前記作成手段は、前記背景画像を複数の第1ブロックに分割した後、更に半ブロックずらして複数の第2ブロックに分割し、当該分割した第1ブロック及び第2ブロックごとに輝度情報のヒストグラムを作成し、
前記判定手段は、前記測定画像を前記複数の第1ブロックに分割した後、更に半ブロックずらして前記複数の第2ブロックに分割し、当該分割した各第1ブロック及び第2ブロック内の画素ごとに、当該画素が含まれる第1ブロック又は第2ブロックと対応する前記背景画像内の第1ブロック又は第2ブロックにおいて作成されたヒストグラムを参照して、当該画素の背景画像らしさを判定することを特徴とする。
The invention according to claim 4 is the hardness tester according to any one of claims 1 to 3,
The creating unit divides the background image into a plurality of first blocks, and further divides the background image into a plurality of second blocks shifted by a half block, and a histogram of luminance information for each of the divided first blocks and second blocks. make,
The determination unit divides the measurement image into the plurality of first blocks, and further divides the measurement image into the plurality of second blocks with a half block shift, and for each pixel in each of the divided first blocks and second blocks. In addition, referring to a histogram created in the first block or the second block in the background image corresponding to the first block or the second block in which the pixel is included, determining the likelihood of the background image of the pixel Features.

請求項5に記載の発明は、
試料の表面に圧子により所定の試験力を負荷してくぼみを形成させ、当該くぼみの寸法を計測することにより試料の硬さを測定する硬さ試験機のコンピュータを、
前記くぼみが形成される前に撮像手段により撮像された試料の表面の画像を背景画像として取得する背景画像取得手段、
前記背景画像取得手段により取得された背景画像を複数のブロックに分割し、当該分割したブロックごとに輝度情報のヒストグラムを作成する作成手段、
前記くぼみが形成された後に前記撮像手段により撮像された試料の表面の画像を測定画像として取得する測定画像取得手段、
前記測定画像取得手段により取得された測定画像を前記複数のブロックに分割し、当該分割した各ブロック内の画素ごとに、当該画素が含まれるブロックと対応する前記背景画像内のブロックにおいて作成されたヒストグラムを参照して、当該画素の背景画像らしさを判定する判定手段、
前記判定手段による判定結果に基づいて、くぼみ画像を抽出する抽出手段、
前記抽出手段により抽出されたくぼみ画像に基づいて、前記試料の硬さを算出する硬さ算出手段、
として機能させるためのプログラムである。
The invention described in claim 5
A hardness tester computer that measures the hardness of the sample by applying a predetermined test force to the surface of the sample with an indenter to form a dent and measuring the size of the dent.
Background image acquisition means for acquiring, as a background image, an image of the surface of the sample imaged by the imaging means before the depression is formed;
Creating means for dividing the background image obtained by the background image obtaining means into a plurality of blocks and creating a histogram of luminance information for each of the divided blocks;
Measurement image acquisition means for acquiring, as a measurement image, an image of the surface of the sample imaged by the imaging means after the depression is formed;
The measurement image acquired by the measurement image acquisition unit is divided into the plurality of blocks, and each pixel in each divided block is created in the block in the background image corresponding to the block including the pixel. Determining means for determining the likelihood of the background image of the pixel with reference to the histogram;
Extraction means for extracting a hollow image based on the determination result by the determination means;
Hardness calculation means for calculating the hardness of the sample based on the indentation image extracted by the extraction means;
It is a program to make it function as.

本発明によれば、測定画像からくぼみを精度よく抽出して測定結果の精度を向上させることができる。   According to the present invention, it is possible to accurately extract a recess from a measurement image and improve the accuracy of a measurement result.

本発明に係る硬さ試験機の全体構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the whole structure of the hardness tester based on this invention. 本発明に係る硬さ試験機の試験機本体を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the testing machine main body of the hardness testing machine which concerns on this invention. 本発明に係る硬さ試験機の硬さ測定部を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the hardness measurement part of the hardness tester which concerns on this invention. 本発明に係る硬さ試験機の制御構造を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control structure of the hardness tester which concerns on this invention. 本発明に係る硬さ試験機の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the hardness tester based on this invention. 背景画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a background image. 背景画像を複数のブロックに分割した様子の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a mode that the background image was divided | segmented into the some block. 測定画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a measurement image. 測定画像を複数のブロックに分割した様子の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a mode that the measurement image was divided | segmented into the some block. 測定画像から抽出されたくぼみ画像を含む抽出画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the extraction image containing the hollow image extracted from the measurement image. 背景画像を複数のブロックに分割した後、更に半ブロックずらして複数のブロックに分割した様子の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a mode that the background image was further divided into a plurality of blocks after being divided by a half block after being divided into a plurality of blocks. 従来の背景差分処理を示す図である。It is a figure which shows the conventional background difference process.

以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明において、図1におけるX方向を左右方向とし、Y方向を前後方向とし、Z方向を上下方向とする。また、X−Y面を水平面とする。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, the X direction in FIG. 1 is the left-right direction, the Y direction is the front-back direction, and the Z direction is the up-down direction. The XY plane is a horizontal plane.

[1.構成の説明]
硬さ試験機100は、例えば、圧子14a(図3参照)の平面形状が矩形状に形成されたビッカース硬さ試験機である。硬さ試験機100は、図1〜図4に示すように、試験機本体10と、制御部6と、操作部7と、モニター8と、を備えて構成されている。
[1. Description of configuration]
The hardness tester 100 is, for example, a Vickers hardness tester in which the planar shape of the indenter 14a (see FIG. 3) is formed in a rectangular shape. As shown in FIGS. 1 to 4, the hardness tester 100 includes a tester main body 10, a control unit 6, an operation unit 7, and a monitor 8.

試験機本体10は、図2に示すように、試料Sの硬さ測定を行う硬さ測定部1と、試料Sを載置する試料台2と、試料台2を移動させるXYステージ3と、試料Sの表面に焦点を合わせるためのAFステージ4と、試料台2(XYステージ3、AFステージ4)を昇降する昇降機構部5と、を備えて構成されている。   As shown in FIG. 2, the test machine body 10 includes a hardness measurement unit 1 that measures the hardness of the sample S, a sample table 2 on which the sample S is placed, an XY stage 3 that moves the sample table 2, An AF stage 4 for focusing on the surface of the sample S and an elevating mechanism unit 5 for elevating and lowering the sample stage 2 (XY stage 3 and AF stage 4) are provided.

硬さ測定部1は、図3に示すように、試料Sの表面を照明する照明装置11と、試料Sの表面を撮像するCCDカメラ12と、圧子14aを備える圧子軸14と対物レンズ15を備え、回転することにより圧子軸14と対物レンズ15との切り替えが可能なターレット16と、を備えて構成されている。   As shown in FIG. 3, the hardness measuring unit 1 includes an illumination device 11 that illuminates the surface of the sample S, a CCD camera 12 that images the surface of the sample S, an indenter shaft 14 including an indenter 14a, and an objective lens 15. And a turret 16 capable of switching between the indenter shaft 14 and the objective lens 15 by rotating.

照明装置11は、光を照射することにより試料Sの表面を照明するものである。照明装置11から照射される光は、レンズ1a、ハーフミラー1d、ミラー1e、及び対物レンズ15を介して試料Sの表面に到達する。   The illumination device 11 illuminates the surface of the sample S by irradiating light. The light emitted from the illumination device 11 reaches the surface of the sample S via the lens 1a, the half mirror 1d, the mirror 1e, and the objective lens 15.

CCDカメラ12は、試料Sの表面から対物レンズ15、ミラー1e、ハーフミラー1d、ミラー1g、及びレンズ1hを介して入力された反射光に基づき、試料Sの表面や圧子14aにより試料Sの表面に形成されるくぼみを撮像して画像データを取得する。そして、CCDカメラ12は、複数フレームの画像データを同時に蓄積、格納可能なフレームグラバー17を介して、取得した画像データを制御部6に出力する。
すなわち、CCDカメラ12は、本発明の撮像手段として機能する。
The CCD camera 12 is based on the reflected light input from the surface of the sample S through the objective lens 15, the mirror 1e, the half mirror 1d, the mirror 1g, and the lens 1h, and the surface of the sample S by the indenter 14a. Image data is obtained by imaging the indentation formed on the surface. Then, the CCD camera 12 outputs the acquired image data to the control unit 6 via a frame grabber 17 capable of simultaneously storing and storing a plurality of frames of image data.
That is, the CCD camera 12 functions as an imaging unit of the present invention.

圧子軸14は、制御部6が出力する制御信号に応じて駆動される負荷機構部(図示省略)により試料台2に載置された試料Sに向けて移動され、先端部に備えた圧子14aを試料Sの表面に所定の試験力で押し付ける。本実施形態では、圧子14aとして、ビッカース用の四角錐圧子(対面角が136±0.5°)を使用する。   The indenter shaft 14 is moved toward the sample S placed on the sample stage 2 by a load mechanism unit (not shown) driven in accordance with a control signal output from the control unit 6, and an indenter 14a provided at the distal end portion. Is pressed against the surface of the sample S with a predetermined test force. In the present embodiment, a Vickers quadrangular pyramid indenter (with a facing angle of 136 ± 0.5 °) is used as the indenter 14a.

対物レンズ15は、それぞれ異なる倍率からなる集光レンズであって、ターレット16の下面に複数保持されている。対物レンズ15は、ターレット16の回転により試料Sの上方に配置されることで、照明装置11から照射される光を一様に試料Sの表面に照射させる。   The objective lens 15 is a condensing lens having different magnifications, and a plurality of objective lenses 15 are held on the lower surface of the turret 16. The objective lens 15 is disposed above the sample S by the rotation of the turret 16 so that the surface of the sample S is uniformly irradiated with the light irradiated from the illumination device 11.

ターレット16は、下面に圧子軸14と複数の対物レンズ15を取り付け可能に構成される。ターレット16は、Z軸方向を中心に回転することにより、圧子軸14及び複数の対物レンズ15の中のいずれか一つを試料Sの上方に配置可能なように構成されている。すなわち、圧子軸14を試料Sの上方に配置することで試料Sの表面にくぼみを形成することができ、対物レンズ15を試料Sの上方に配置することで形成されたくぼみを観察することができるようになっている。   The turret 16 is configured such that an indenter shaft 14 and a plurality of objective lenses 15 can be attached to the lower surface. The turret 16 is configured such that any one of the indenter shaft 14 and the plurality of objective lenses 15 can be disposed above the sample S by rotating around the Z-axis direction. That is, a depression can be formed on the surface of the sample S by disposing the indenter shaft 14 above the sample S, and a depression formed by arranging the objective lens 15 above the sample S can be observed. It can be done.

試料台2は、上面に載置される試料Sを、試料固定部2aで固定する。
XYステージ3は、制御部6が出力する制御信号に応じて駆動する駆動機構部(図示省略)により駆動され、試料台2を圧子14aの移動方向(Z方向)に垂直な方向(X,Y方向)に移動させる。
AFステージ4は、制御部6が出力する制御信号に応じて駆動され、CCDカメラ12が撮像した画像データに基づき試料台2を微細に昇降させることで、試料Sの表面に焦点を合わせる。
昇降機構部5は、制御部6が出力する制御信号に応じて駆動され、試料台2(XYステージ3、AFステージ4)をZ方向に移動させることで、試料台2と対物レンズ15との間の相対距離を変化させる。
The sample stage 2 fixes the sample S placed on the upper surface by the sample fixing part 2a.
The XY stage 3 is driven by a drive mechanism unit (not shown) that is driven in accordance with a control signal output from the control unit 6, and the sample stage 2 is moved in a direction (X, Y) perpendicular to the moving direction (Z direction) of the indenter 14a. Direction).
The AF stage 4 is driven according to a control signal output from the control unit 6 and focuses the surface of the sample S by moving the sample table 2 up and down finely based on image data captured by the CCD camera 12.
The lifting mechanism unit 5 is driven according to a control signal output from the control unit 6, and moves the sample table 2 (XY stage 3, AF stage 4) in the Z direction, so that the sample table 2 and the objective lens 15 are moved. Change the relative distance between.

操作部7は、キーボード71と、マウス72と、を備えて構成され、硬さ試験を行う際のユーザによる入力操作を受け付ける。そして、操作部7は、ユーザによる所定の入力操作を受け付けると、その入力操作に応じた所定の操作信号を生成して、制御部6へと出力する。
具体的には、操作部7は、ユーザが、くぼみの合焦位置を決定する条件を選択する操作を受け付ける。
また、操作部7は、ユーザが、試料台2(昇降機構部5及びAFステージ4)の移動する範囲(試料台2と対物レンズ15との間の相対距離の範囲)を指定する操作を受け付ける。
また、操作部7は、ユーザが、硬さ試験機100による硬さ試験を実施する際の試験条件値を入力する操作を受け付ける。入力された試験条件値は、制御部6に送信される。ここで、試験条件値とは、例えば、試料Sの材質、圧子14aにより試料Sに負荷される試験力(N)、対物レンズ15の倍率、等の値である。
また、操作部7は、ユーザが、くぼみの合焦位置の決定を手動で行う手動モード又は自動で行う自動モードのいずれかを選択する操作を受け付ける。
また、操作部7は、ユーザが、硬さ試験を実施する際の試験位置をプログラミングする操作を受け付ける。
The operation unit 7 includes a keyboard 71 and a mouse 72, and accepts an input operation by a user when performing a hardness test. When the operation unit 7 accepts a predetermined input operation by the user, the operation unit 7 generates a predetermined operation signal corresponding to the input operation and outputs it to the control unit 6.
Specifically, the operation unit 7 receives an operation in which the user selects a condition for determining the in-focus position of the depression.
In addition, the operation unit 7 receives an operation in which the user designates a range in which the sample table 2 (the lifting mechanism unit 5 and the AF stage 4) moves (range of relative distance between the sample table 2 and the objective lens 15). .
In addition, the operation unit 7 receives an operation in which a user inputs a test condition value when performing a hardness test by the hardness tester 100. The input test condition value is transmitted to the control unit 6. Here, the test condition values are values such as the material of the sample S, the test force (N) applied to the sample S by the indenter 14a, the magnification of the objective lens 15, and the like.
In addition, the operation unit 7 accepts an operation in which the user selects either the manual mode in which the determination of the in-focus position of the depression is manually performed or the automatic mode in which the depression is automatically performed.
In addition, the operation unit 7 receives an operation of programming a test position when the user performs a hardness test.

モニター8は、例えば、LCDなどの表示装置により構成されている。モニター8は、操作部7において入力された硬さ試験の設定条件、硬さ試験の結果、及びCCDカメラ12が撮像した試料Sの表面や試料Sの表面に形成されるくぼみの画像等を表示する。   The monitor 8 is configured by a display device such as an LCD, for example. The monitor 8 displays the hardness test setting conditions inputted in the operation unit 7, the result of the hardness test, and the surface of the sample S imaged by the CCD camera 12 and the image of the depression formed on the surface of the sample S. To do.

制御部6は、図4に示すように、CPU61と、RAM62と、記憶部63と、を備えて構成され、記憶部63に記憶された所定のプログラムが実行されることにより、所定の硬さ試験を行うための動作制御等を行う機能を有する。   As shown in FIG. 4, the control unit 6 includes a CPU 61, a RAM 62, and a storage unit 63, and a predetermined hardness stored by executing a predetermined program stored in the storage unit 63. It has a function of performing operation control and the like for performing tests.

CPU61は、記憶部63に格納された処理プログラム等を読み出して、RAM62に展開して実行することにより、硬さ試験機100全体の制御を行う。
RAM62は、CPU61により実行された処理プログラム等をRAM62内のプログラム格納領域に展開するとともに、入力データや上記処理プログラムが実行される際に生じる処理結果等をデータ格納領域に格納する。
記憶部63は、例えば、プログラムやデータ等を記憶する記録媒体(図示省略)を有しており、この記録媒体は、半導体メモリ等で構成されている。また、記憶部63は、CPU61が硬さ試験機100全体を制御する機能を実現させるための各種データ、各種処理プログラム、これらプログラムの実行により処理されたデータ等を記憶する。
The CPU 61 reads the processing program stored in the storage unit 63, develops it in the RAM 62, and executes it, thereby controlling the entire hardness tester 100.
The RAM 62 develops the processing program executed by the CPU 61 in the program storage area in the RAM 62, and stores the input data and the processing result generated when the processing program is executed in the data storage area.
The storage unit 63 includes, for example, a recording medium (not shown) that stores programs, data, and the like, and this recording medium is configured by a semiconductor memory or the like. In addition, the storage unit 63 stores various data, various processing programs, data processed by executing these programs, and the like for realizing the function of the CPU 61 controlling the entire hardness tester 100.

[2.動作の説明]
次に、本実施形態に係る硬さ試験機100の動作について、図5のフローチャートを参照して説明する。この処理は、例えば、CPU61が、作業者による操作部7を介した硬さ試験の開始操作を検出したことを契機として開始される。
[2. Explanation of operation]
Next, the operation of the hardness tester 100 according to the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. This process is started, for example, when the CPU 61 detects a hardness test start operation by the operator via the operation unit 7.

まず、CPU61は、試料Sの表面の画像(背景画像)を取得する(ステップS101)。すなわち、CPU61は、本発明の背景画像取得手段として機能する。
具体的には、まず、CPU61は、ターレット16を回転させて対物レンズ15を試料Sに対向する所定の位置に配置させる。次いで、CPU61は、対物レンズ15を介してCCDカメラ12により撮像された画像に基づいて昇降機構部5及びAFステージ4を昇降させ、試料Sの表面に対する焦点合わせを行う。そして、CPU61は、CCDカメラ12により試料Sの表面を撮像させ、CCDカメラ12から出力された試料Sの表面の画像を取得する。そして、CPU61は、取得した試料Sの表面の画像をモニター8に表示させる。図6に、ステップS101で取得された背景画像G1の一例を示す。
First, the CPU 61 acquires an image (background image) of the surface of the sample S (step S101). That is, the CPU 61 functions as background image acquisition means of the present invention.
Specifically, first, the CPU 61 rotates the turret 16 to place the objective lens 15 at a predetermined position facing the sample S. Next, the CPU 61 raises and lowers the elevating mechanism unit 5 and the AF stage 4 based on the image captured by the CCD camera 12 via the objective lens 15 and performs focusing on the surface of the sample S. Then, the CPU 61 causes the CCD camera 12 to image the surface of the sample S, and acquires an image of the surface of the sample S output from the CCD camera 12. Then, the CPU 61 causes the monitor 8 to display the acquired image of the surface of the sample S. FIG. 6 shows an example of the background image G1 acquired in step S101.

次に、CPU61は、ステップS101で取得した背景画像G1を複数のブロックに分割する(ステップS102)。図7に、背景画像G1を複数のブロックB1に分割した様子の一例を示す。例えば、図7に示す例では、背景画像G1が6×6=36のブロックB1に分割されている。   Next, the CPU 61 divides the background image G1 acquired in step S101 into a plurality of blocks (step S102). FIG. 7 shows an example of how the background image G1 is divided into a plurality of blocks B1. For example, in the example shown in FIG. 7, the background image G1 is divided into 6 × 6 = 36 blocks B1.

次に、CPU61は、ステップS102で分割したブロックごとに輝度情報のヒストグラムを作成する(ステップS103)。すなわち、CPU61は、本発明の作成手段として機能する。ここで、ヒストグラムは、領域内の各輝度値(階調値)の個数(出現頻度)を示すものである。例えば、CPU61は、ステップS102で分割したブロックごとに、RGBをそれぞれ64階調に分割し、64*64*64の3次元のヒストグラムを作成する。   Next, the CPU 61 creates a histogram of luminance information for each block divided in step S102 (step S103). That is, the CPU 61 functions as a creation unit of the present invention. Here, the histogram shows the number (appearance frequency) of each luminance value (gradation value) in the region. For example, the CPU 61 divides RGB into 64 gradations for each block divided in step S102, and creates a 64 * 64 * 64 three-dimensional histogram.

次に、CPU61は、圧子14aにより試料Sの表面にくぼみを形成させる(ステップS104)。
具体的には、まず、CPU61は、ターレット16を回転させて、対物レンズ15の代わりに圧子軸14を試料Sに対向する所定の位置に配置させる。そして、CPU61は、負荷機構部(図示省略)を駆動することにより圧子軸14を下降させ、圧子軸14の先端部に備えられた圧子14aにより試料Sの表面にくぼみを形成させる。
Next, the CPU 61 forms a dent on the surface of the sample S by the indenter 14a (step S104).
Specifically, first, the CPU 61 rotates the turret 16 to place the indenter shaft 14 at a predetermined position facing the sample S instead of the objective lens 15. Then, the CPU 61 drives the load mechanism portion (not shown) to lower the indenter shaft 14, and forms a recess on the surface of the sample S by the indenter 14 a provided at the tip of the indenter shaft 14.

次に、CPU61は、ステップS104でくぼみを形成させた試料Sの表面の画像(測定画像)を取得する(ステップS105)。すなわち、CPU61は、本発明の測定画像取得手段として機能する。図8に、ステップS105で取得された測定画像G2の一例を示す。   Next, the CPU 61 obtains an image (measurement image) of the surface of the sample S on which the depression is formed in step S104 (step S105). That is, the CPU 61 functions as a measurement image acquisition unit of the present invention. FIG. 8 shows an example of the measurement image G2 acquired in step S105.

次に、CPU61は、ステップS105で取得した測定画像G2を複数のブロックに分割する(ステップS106)。ステップS106において、CPU61は、背景画像G1と同様の分割形式で測定画像G2を分割する。図9に、測定画像G2を複数のブロックB1に分割した様子の一例を示す。例えば、図9に示す例では、図7に示す背景画像G1と同様、測定画像G2が6×6=36のブロックB1に分割されている。   Next, the CPU 61 divides the measurement image G2 acquired in step S105 into a plurality of blocks (step S106). In step S106, the CPU 61 divides the measurement image G2 in the same division format as the background image G1. FIG. 9 shows an example of a state in which the measurement image G2 is divided into a plurality of blocks B1. For example, in the example shown in FIG. 9, the measurement image G2 is divided into 6 × 6 = 36 blocks B1 like the background image G1 shown in FIG.

次に、CPU61は、ステップS106で分割した各ブロックB1内の画素ごとに、当該画素が含まれるブロックB1と対応する背景画像G1内のブロックB1において作成されたヒストグラムを参照して、当該画素の背景画像らしさを判定する(ステップS107)。すなわち、CPU61は、本発明の判定手段として機能する。例えば、CPU61は、判定対象の画素の輝度値において、ヒストグラムの度数が大きい場合、背景画像らしさの値が高くなるように判定し、ヒストグラムの度数が小さい場合、背景画像らしさの値が低くなるように判定する。ステップS107において、背景画像らしさは、例えば、確率的に判定され、0(0%)から1.0(100%)の間の値として出力される。   Next, for each pixel in each block B1 divided in step S106, the CPU 61 refers to the histogram created in the block B1 in the background image G1 corresponding to the block B1 including the pixel, and The background image likelihood is determined (step S107). That is, the CPU 61 functions as a determination unit of the present invention. For example, when the frequency of the histogram is large in the luminance value of the pixel to be determined, the CPU 61 determines that the value of the background image is high, and when the frequency of the histogram is small, the value of the background image is low. Judgment. In step S107, the background image likelihood is determined probabilistically, for example, and is output as a value between 0 (0%) and 1.0 (100%).

次に、CPU61は、ステップS107の判定結果に基づいて、各画素が背景画像であるかくぼみ画像であるかを判定し、くぼみ画像を抽出する(ステップS108)。すなわち、CPU61は、本発明の抽出手段として機能する。例えば、CPU61は、所定の閾値を用いて、背景画像らしさが閾値以上である場合は、背景画像であると見做すようにし、背景画像らしさが閾値未満である場合は、くぼみ画像であると見做すようにする。図10に、ステップS108で抽出されたくぼみ画像G31を含む抽出画像G3の一例を示す。
以上の処理により、測定画像G2の撮像時にCCDカメラ12(撮像領域)の位置ずれが生じた場合であっても、くぼみ画像G31のみを精度よく抽出することができる。
Next, the CPU 61 determines whether each pixel is a hollow image that is a background image based on the determination result of step S107, and extracts the hollow image (step S108). That is, the CPU 61 functions as the extraction unit of the present invention. For example, using a predetermined threshold value, the CPU 61 considers that the background image is a background image when the background image likelihood is equal to or greater than the threshold value, and determines that the background image is a hollow image when the background image likelihood is less than the threshold value. Try to take a look. FIG. 10 shows an example of the extracted image G3 including the hollow image G31 extracted in step S108.
With the above processing, even if the CCD camera 12 (imaging area) is displaced when the measurement image G2 is captured, only the recessed image G31 can be extracted with high accuracy.

次に、CPU61は、ステップS108で抽出したくぼみ画像G31に基づいて、試料Sの表面に形成されたくぼみの寸法を計測するためのくぼみ計測用の頂点を抽出する(ステップS109)。なお、くぼみ計測用の頂点を抽出する処理については、従来公知の技術を用いることができる。   Next, the CPU 61 extracts a dent measurement vertex for measuring the size of the dent formed on the surface of the sample S based on the dent image G31 extracted in step S108 (step S109). In addition, a conventionally well-known technique can be used about the process which extracts the vertex for hollow measurement.

次に、CPU61は、ステップS109で抽出したくぼみ計測用の頂点の座標値を参照してくぼみの対角線長さを計測し、計測された対角線長さに基づいて試料Sの硬さを算出する(ステップS110)。すなわち、CPU61は、本発明の硬さ算出手段として機能する。その後、CPU61は、モニター8を制御して、ステップS110で算出した試料Sの硬さを表示させる。   Next, the CPU 61 refers to the coordinate value of the vertex for depression measurement extracted in step S109, measures the diagonal length of the depression, and calculates the hardness of the sample S based on the measured diagonal length ( Step S110). That is, the CPU 61 functions as a hardness calculation unit of the present invention. Thereafter, the CPU 61 controls the monitor 8 to display the hardness of the sample S calculated in step S110.

[3.効果]
以上のように、本実施形態に係る硬さ試験機100は、くぼみが形成される前に撮像手段(CCDカメラ12)により撮像された試料Sの表面の画像を背景画像として取得する背景画像取得手段(CPU61)と、背景画像取得手段により取得された背景画像を複数のブロックに分割し、当該分割したブロックごとに輝度情報のヒストグラムを作成する作成手段(CPU61)と、くぼみが形成された後に撮像手段により撮像された試料Sの表面の画像を測定画像として取得する測定画像取得手段(CPU61)と、測定画像取得手段により取得された測定画像を複数のブロックに分割し、当該分割した各ブロック内の画素ごとに、当該画素が含まれるブロックと対応する背景画像内のブロックにおいて作成されたヒストグラムを参照して、当該画素の背景画像らしさを判定する判定手段(CPU61)と、判定手段による判定結果に基づいて、くぼみ画像を抽出する抽出手段(CPU61)と、抽出手段により抽出されたくぼみ画像に基づいて、試料Sの硬さを算出する硬さ算出手段(CPU61)と、を備える。
したがって、本実施形態に係る硬さ試験機100によれば、測定画像からくぼみを精度よく抽出することができるので、くぼみの頂点位置を精度よく抽出することが可能となり、測定結果の精度を向上させることができる。
[3. effect]
As described above, the hardness tester 100 according to this embodiment acquires a background image by acquiring, as a background image, the surface image of the sample S imaged by the imaging means (CCD camera 12) before the depression is formed. Means (CPU 61), a creation means (CPU 61) for dividing the background image acquired by the background image acquisition means into a plurality of blocks, and creating a histogram of luminance information for each of the divided blocks, and after the depression is formed A measurement image acquisition unit (CPU 61) that acquires an image of the surface of the sample S imaged by the imaging unit as a measurement image, and a measurement image acquired by the measurement image acquisition unit is divided into a plurality of blocks, and each of the divided blocks For each pixel in the image, refer to the histogram created in the block in the background image corresponding to the block containing the pixel, A determination unit (CPU 61) for determining the likelihood of the background image of the pixel, an extraction unit (CPU 61) for extracting a dent image based on a determination result by the determination unit, and a sample based on the dent image extracted by the extraction unit Hardness calculation means (CPU 61) for calculating the hardness of S.
Therefore, according to the hardness tester 100 according to the present embodiment, the dent can be extracted from the measurement image with high accuracy, so that the vertex position of the dent can be extracted with high accuracy, and the accuracy of the measurement result is improved. Can be made.

また、本実施形態に係る硬さ試験機100によれば、作成手段は、分割したブロックごとにRGBの3次元のヒストグラムを作成する。
したがって、本実施形態に係る硬さ試験機100によれば、各画素の輝度値を細かく解析することができるので、測定画像からくぼみをより精度よく抽出することが可能となり、測定結果の精度をより向上させることができる。
Further, according to the hardness tester 100 according to the present embodiment, the creation unit creates an RGB three-dimensional histogram for each divided block.
Therefore, according to the hardness tester 100 according to the present embodiment, since the luminance value of each pixel can be analyzed in detail, it becomes possible to extract the indent from the measurement image with higher accuracy, and to improve the accuracy of the measurement result. It can be improved further.

以上、本発明に係る実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。   As mentioned above, although concretely demonstrated based on embodiment which concerns on this invention, this invention is not limited to the said embodiment, It can change in the range which does not deviate from the summary.

[4.変形例]
例えば、上記実施形態では、図5のステップS108でくぼみ画像を抽出する際、各画素の背景画像らしさに基づいて抽出するようにしているが、これに限定されるものではない。例えば、各画素の背景画像らしさの他、各画素の周辺画素の背景画像らしさも加味して、くぼみ画像を抽出するようにしてもよい。すなわち、ある画素がくぼみ画像である場合、当然その周辺画素もくぼみ画像である可能性が高いことから、周辺画素の情報を加味することで、より精度よくくぼみ画像を抽出することができる。
[4. Modified example]
For example, in the above-described embodiment, when the hollow image is extracted in step S108 of FIG. 5, the extraction is performed based on the background image likeness of each pixel. However, the present invention is not limited to this. For example, in addition to the background image likeness of each pixel, the indentation image may be extracted in consideration of the background image likeness of surrounding pixels of each pixel. That is, when a certain pixel is a hollow image, it is natural that there is a high possibility that the peripheral pixel is also a hollow image. Therefore, the hollow image can be extracted with higher accuracy by adding information on the peripheral pixels.

以上のように、抽出手段(CPU61)が、各画素の背景画像らしさと、当該各画素の周辺画素の背景画像らしさと、に基づいて、くぼみ画像を抽出することで、測定画像からくぼみをより精度よく抽出することが可能となり、測定結果の精度をより向上させることができる。   As described above, the extraction unit (CPU 61) extracts the indentation image based on the background image likelihood of each pixel and the background image appearance of the peripheral pixels of each pixel, thereby removing the indentation from the measurement image. It is possible to extract with high accuracy, and the accuracy of the measurement result can be further improved.

また、上記実施形態では、図5のステップS103でヒストグラムを作成する際、RGBの3次元のヒストグラムを作成するようにしているが、これに限定されるものではない。例えば、RGBの3次元のヒストグラムを作成する代わりに、白黒の1次元のヒストグラムを作成するようにしてもよい。   In the above embodiment, when creating a histogram in step S103 of FIG. 5, an RGB three-dimensional histogram is created. However, the present invention is not limited to this. For example, instead of creating an RGB three-dimensional histogram, a monochrome one-dimensional histogram may be created.

また、上記実施形態では、背景画像G1及び測定画像G2をそれぞれ複数のブロックB1に分割してその後の各種処理を行うようにしているが、これに限定されるものではない。例えば、図11に示すように、背景画像G1及び測定画像G2(図11では、測定画像G2については省略)をそれぞれ複数のブロックB1に分割した後、更に半ブロックずらして複数のブロックB2に分割するようにしてもよい。   In the above-described embodiment, the background image G1 and the measurement image G2 are each divided into a plurality of blocks B1, and various subsequent processes are performed. However, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 11, the background image G1 and the measurement image G2 (in FIG. 11, the measurement image G2 is omitted) are each divided into a plurality of blocks B1, and further divided by a half block and divided into a plurality of blocks B2. You may make it do.

この場合、CPU61は、ステップS102及びステップS103において、背景画像G1を複数の第1ブロック(ブロックB1)に分割した後、更に半ブロックずらして複数の第2ブロック(ブロックB2)に分割し、当該分割した第1ブロック及び第2ブロックごとに輝度情報のヒストグラムを作成する。また、CPU61は、ステップS106及びステップS107において、測定画像G2を複数の第1ブロック(ブロックB1)に分割した後、更に半ブロックずらして複数の第2ブロック(ブロックB2)に分割し、当該分割した各第1ブロック及び第2ブロック内の画素ごとに、当該画素が含まれる第1ブロック又は第2ブロックと対応する背景画像G1内の第1ブロック又は第2ブロックにおいて作成されたヒストグラムを参照して、当該画素の背景画像らしさを判定する。
そして、CPU61は、当初のブロック分けによるブロックB1を用いた処理と、半ブロックずらして行われたブロック分けによるブロックB2を用いた処理と、をmax処理により統合することで、ブロックの境界の影響を避けることができる。
In this case, in step S102 and step S103, the CPU 61 divides the background image G1 into a plurality of first blocks (block B1), and further divides the background image G1 into a plurality of second blocks (block B2) by shifting by half a block. A histogram of luminance information is created for each divided first block and second block. In step S106 and step S107, the CPU 61 divides the measurement image G2 into a plurality of first blocks (block B1), and further divides the measurement image G2 into a plurality of second blocks (block B2) by shifting by half a block. For each pixel in each of the first block and the second block, refer to the histogram created in the first block or the second block in the background image G1 corresponding to the first block or the second block including the pixel. Then, the background image likelihood of the pixel is determined.
Then, the CPU 61 integrates the process using the block B1 by the initial block division and the process using the block B2 by the block division performed by shifting by half a block by the max process, thereby affecting the influence of the block boundary. Can be avoided.

以上のように、背景画像G1及び測定画像G2をそれぞれ複数のブロックB1に分割した後、更に半ブロックずらして複数のブロックB2に分割することで、ブロックの境界の影響を避けることができるので、測定画像からくぼみをより精度よく抽出することが可能となり、測定結果の精度をより向上させることができる。   As described above, after the background image G1 and the measurement image G2 are each divided into a plurality of blocks B1, and further divided by a half block and divided into a plurality of blocks B2, the influence of block boundaries can be avoided. It becomes possible to extract the indent from the measurement image with higher accuracy, and the accuracy of the measurement result can be further improved.

また、本出願に示す各態様は、方法、プログラムなどとしても把握することができる。方法やプログラムのカテゴリについては、装置のカテゴリで示した「手段」を、例えば、「工程」や「ステップ」のように適宜読み替えるものとする。また、処理やステップの順序は、本出願に直接明記のものに限定されず、順序を変更したり、一部の処理をまとめて若しくは随時一部分ずつ実行するよう変更したりすることができる。   Moreover, each aspect shown in this application can also be grasped | ascertained as a method, a program, etc. For the method and program categories, “means” shown in the device category is appropriately replaced with “process” or “step”, for example. In addition, the order of processes and steps is not limited to the one directly specified in the present application, and the order can be changed, or a part of processes can be collectively or changed to be executed one by one at any time.

その他、硬さ試験機を構成する各装置の細部構成及び各装置の細部動作に関しても、本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。   In addition, the detailed configuration of each device constituting the hardness tester and the detailed operation of each device can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention.

100 硬さ試験機
10 試験機本体
1 硬さ測定部
11 照明装置
12 CCDカメラ(撮像手段)
14 圧子軸
14a 圧子
15 対物レンズ
16 ターレット
17 フレームグラバー
2 試料台
3 XYステージ
4 AFステージ
5 昇降機構部
6 制御部
61 CPU(背景画像取得手段、作成手段、測定画像取得手段、判定手段、抽出手段、硬さ算出手段)
62 RAM
63 記憶部
7 操作部
8 モニター
S 試料
G1 背景画像
G2 測定画像
G3 抽出画像
G31 くぼみ画像
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Hardness testing machine 10 Testing machine main body 1 Hardness measurement part 11 Illumination device 12 CCD camera (imaging means)
14 Indenter shaft 14a Indenter 15 Objective lens 16 Turret 17 Frame grabber 2 Sample stage 3 XY stage 4 AF stage 5 Lifting mechanism unit 6 Control unit 61 CPU (background image acquisition unit, creation unit, measurement image acquisition unit, determination unit, extraction unit) , Hardness calculation means)
62 RAM
63 Storage unit 7 Operation unit 8 Monitor S Sample G1 Background image G2 Measurement image G3 Extracted image G31 Recessed image

Claims (5)

試料の表面に圧子により所定の試験力を負荷してくぼみを形成させ、当該くぼみの寸法を計測することにより試料の硬さを測定する硬さ試験機において、
前記くぼみが形成される前に撮像手段により撮像された試料の表面の画像を背景画像として取得する背景画像取得手段と、
前記背景画像取得手段により取得された背景画像を複数のブロックに分割し、当該分割したブロックごとに輝度情報のヒストグラムを作成する作成手段と、
前記くぼみが形成された後に前記撮像手段により撮像された試料の表面の画像を測定画像として取得する測定画像取得手段と、
前記測定画像取得手段により取得された測定画像を前記複数のブロックに分割し、当該分割した各ブロック内の画素ごとに、当該画素が含まれるブロックと対応する前記背景画像内のブロックにおいて作成されたヒストグラムを参照して、当該画素の背景画像らしさを判定する判定手段と、
前記判定手段による判定結果に基づいて、くぼみ画像を抽出する抽出手段と、
前記抽出手段により抽出されたくぼみ画像に基づいて、前記試料の硬さを算出する硬さ算出手段と、
を備えることを特徴とする硬さ試験機。
In a hardness tester that measures the hardness of a sample by applying a predetermined test force to the surface of the sample with an indenter to form a recess and measuring the size of the recess,
Background image acquisition means for acquiring, as a background image, an image of the surface of the sample imaged by the imaging means before the depression is formed;
Creating means for dividing the background image obtained by the background image obtaining means into a plurality of blocks and creating a histogram of luminance information for each of the divided blocks;
Measurement image acquisition means for acquiring, as a measurement image, an image of the surface of the sample imaged by the imaging means after the depression has been formed;
The measurement image acquired by the measurement image acquisition unit is divided into the plurality of blocks, and each pixel in each divided block is created in the block in the background image corresponding to the block including the pixel. Determining means for referring to the histogram to determine the likelihood of the background image of the pixel;
Extraction means for extracting a hollow image based on the determination result by the determination means;
A hardness calculating means for calculating the hardness of the sample based on the indentation image extracted by the extracting means;
A hardness tester comprising:
前記抽出手段は、各画素の前記背景画像らしさと、当該各画素の周辺画素の前記背景画像らしさと、に基づいて、前記くぼみ画像を抽出することを特徴とする請求項1に記載の硬さ試験機。   2. The hardness according to claim 1, wherein the extraction unit extracts the hollow image based on the background image-likeness of each pixel and the background-imagelikeness of a peripheral pixel of each pixel. testing machine. 前記作成手段は、前記分割したブロックごとにRGBの3次元の前記ヒストグラムを作成することを特徴とする請求項1又は2に記載の硬さ試験機。   The hardness tester according to claim 1, wherein the creating unit creates the three-dimensional RGB histogram for each of the divided blocks. 前記作成手段は、前記背景画像を複数の第1ブロックに分割した後、更に半ブロックずらして複数の第2ブロックに分割し、当該分割した第1ブロック及び第2ブロックごとに輝度情報のヒストグラムを作成し、
前記判定手段は、前記測定画像を前記複数の第1ブロックに分割した後、更に半ブロックずらして前記複数の第2ブロックに分割し、当該分割した各第1ブロック及び第2ブロック内の画素ごとに、当該画素が含まれる第1ブロック又は第2ブロックと対応する前記背景画像内の第1ブロック又は第2ブロックにおいて作成されたヒストグラムを参照して、当該画素の背景画像らしさを判定することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の硬さ試験機。
The creating unit divides the background image into a plurality of first blocks, and further divides the background image into a plurality of second blocks shifted by a half block, and a histogram of luminance information for each of the divided first blocks and second blocks. make,
The determination unit divides the measurement image into the plurality of first blocks, and further divides the measurement image into the plurality of second blocks with a half block shift, and for each pixel in each of the divided first blocks and second blocks. In addition, referring to a histogram created in the first block or the second block in the background image corresponding to the first block or the second block in which the pixel is included, determining the likelihood of the background image of the pixel The hardness tester according to claim 1, wherein the hardness tester is characterized in that
試料の表面に圧子により所定の試験力を負荷してくぼみを形成させ、当該くぼみの寸法を計測することにより試料の硬さを測定する硬さ試験機のコンピュータを、
前記くぼみが形成される前に撮像手段により撮像された試料の表面の画像を背景画像として取得する背景画像取得手段、
前記背景画像取得手段により取得された背景画像を複数のブロックに分割し、当該分割したブロックごとに輝度情報のヒストグラムを作成する作成手段、
前記くぼみが形成された後に前記撮像手段により撮像された試料の表面の画像を測定画像として取得する測定画像取得手段、
前記測定画像取得手段により取得された測定画像を前記複数のブロックに分割し、当該分割した各ブロック内の画素ごとに、当該画素が含まれるブロックと対応する前記背景画像内のブロックにおいて作成されたヒストグラムを参照して、当該画素の背景画像らしさを判定する判定手段、
前記判定手段による判定結果に基づいて、くぼみ画像を抽出する抽出手段、
前記抽出手段により抽出されたくぼみ画像に基づいて、前記試料の硬さを算出する硬さ算出手段、
として機能させるためのプログラム。
A hardness tester computer that measures the hardness of the sample by applying a predetermined test force to the surface of the sample with an indenter to form a dent and measuring the size of the dent.
Background image acquisition means for acquiring, as a background image, an image of the surface of the sample imaged by the imaging means before the depression is formed;
Creating means for dividing the background image obtained by the background image obtaining means into a plurality of blocks and creating a histogram of luminance information for each of the divided blocks;
Measurement image acquisition means for acquiring, as a measurement image, an image of the surface of the sample imaged by the imaging means after the depression is formed;
The measurement image acquired by the measurement image acquisition unit is divided into the plurality of blocks, and each pixel in each divided block is created in the block in the background image corresponding to the block including the pixel. Determining means for determining the likelihood of the background image of the pixel with reference to the histogram;
Extraction means for extracting a hollow image based on the determination result by the determination means;
Hardness calculation means for calculating the hardness of the sample based on the indentation image extracted by the extraction means;
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019082364A (en) * 2017-10-30 2019-05-30 株式会社ミツトヨ Hardness tester and program
JP7289772B2 (en) 2019-10-23 2023-06-12 株式会社ミツトヨ Hardness tester, hardness test method and program

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4463600A (en) * 1980-09-23 1984-08-07 University Of Birmingham Automatic measurement of areas
JPH08201260A (en) * 1995-01-26 1996-08-09 Japan Tobacco Inc Method for measuring hardness
JPH09210893A (en) * 1996-01-31 1997-08-15 Shimadzu Corp Hardness measuring apparatus
JP2005172663A (en) * 2003-12-12 2005-06-30 Shimadzu Corp Apparatus for measuring recess size, apparatus for measuring hardness, program for calculating recess size program
JP2005184787A (en) * 2003-11-26 2005-07-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd Image processing method and device
JP2006118895A (en) * 2004-10-19 2006-05-11 Sumitomo Electric Ind Ltd Inspection method for marking shape
JP2012159376A (en) * 2011-01-31 2012-08-23 Jfe Steel Corp Surface defect detector and surface defect detection method
JP2013024641A (en) * 2011-07-19 2013-02-04 Kyoto Univ Crack detector of noodle, crack detection method and discrimination system
JP2014190890A (en) * 2013-03-28 2014-10-06 Mitsutoyo Corp Hardness testing machine and hardness testing method
JP2016121980A (en) * 2014-12-24 2016-07-07 株式会社リコー Image inspection device, image inspection system, and image inspection method

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4463600A (en) * 1980-09-23 1984-08-07 University Of Birmingham Automatic measurement of areas
JPH08201260A (en) * 1995-01-26 1996-08-09 Japan Tobacco Inc Method for measuring hardness
JPH09210893A (en) * 1996-01-31 1997-08-15 Shimadzu Corp Hardness measuring apparatus
JP2005184787A (en) * 2003-11-26 2005-07-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd Image processing method and device
JP2005172663A (en) * 2003-12-12 2005-06-30 Shimadzu Corp Apparatus for measuring recess size, apparatus for measuring hardness, program for calculating recess size program
JP2006118895A (en) * 2004-10-19 2006-05-11 Sumitomo Electric Ind Ltd Inspection method for marking shape
JP2012159376A (en) * 2011-01-31 2012-08-23 Jfe Steel Corp Surface defect detector and surface defect detection method
JP2013024641A (en) * 2011-07-19 2013-02-04 Kyoto Univ Crack detector of noodle, crack detection method and discrimination system
JP2014190890A (en) * 2013-03-28 2014-10-06 Mitsutoyo Corp Hardness testing machine and hardness testing method
JP2016121980A (en) * 2014-12-24 2016-07-07 株式会社リコー Image inspection device, image inspection system, and image inspection method

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019082364A (en) * 2017-10-30 2019-05-30 株式会社ミツトヨ Hardness tester and program
JP6990090B2 (en) 2017-10-30 2022-01-12 株式会社ミツトヨ Hardness tester and program
JP7289772B2 (en) 2019-10-23 2023-06-12 株式会社ミツトヨ Hardness tester, hardness test method and program

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