JP5416082B2 - Strain measuring apparatus and strain measuring method - Google Patents

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Description

本発明は、測定対象である材料(試験体、被検体)のひずみ(変形)を測定するひずみ測定装置およびひずみ測定方法に関する。   The present invention relates to a strain measuring apparatus and a strain measuring method for measuring strain (deformation) of a material (test body, specimen) that is a measurement target.

材料は、種々の観点から評価されるが、その一つに、例えば、引張試験によるひずみ測定がある。このひずみ測定に関し、例えば、特許文献1や特許文献2に開示の技術がある。   Materials are evaluated from various viewpoints, and one of them is, for example, strain measurement by a tensile test. Regarding this strain measurement, for example, there are technologies disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2.

この特許文献1に開示のビデオ式非接触伸び計は、2つの標線マークが付された試験片をカメラで撮像して得られる画像データから、各標線マークの刻々の移動量を求めて、その標線マーク間の試験片の伸びを計測するビデオ式非接触伸び計であって、カメラによって撮像される2つの標線マークの間隔がカメラ視野を越えない範囲において、常に、カメラ視野内に2つの標線マークが入るように、カメラの位置を制御する1つの駆動機構を設けたものである。   The video non-contact extensometer disclosed in Patent Document 1 obtains the amount of movement of each marked mark from image data obtained by imaging a test piece with two marked marks with a camera. A video non-contact extensometer that measures the elongation of the test piece between the marked marks, and always within the camera field of view, as long as the distance between the two marked marks taken by the camera does not exceed the camera field of view. One drive mechanism for controlling the position of the camera is provided so that two mark marks can be inserted in.

また、前記特許文献2に開示のビデオ式非接触伸び計は、試料表面に付された2箇所のマークをビデオカメラによって撮像して得られる映像信号から、各マークを識別してその各移動量を刻々と計測し、その各移動量の差から各マーク間の刻々の伸びを求める演算手段を備えた伸び計であって、視野の大きさが互いに異なる少なくとも2台のビデオカメラを備えるとともに、予め設定された基準に従い、各ビデオカメラからの各映像信号のうちの一つを選択して上記演算手段による演算に供する選択手段を備え、この選択手段は、試料の伸びの進行に伴って、視野の狭いビデオカメラの映像信号から順次に切り換えて上記演算手段に供給するものである。   The video non-contact extensometer disclosed in Patent Document 2 identifies each mark from a video signal obtained by imaging two marks attached to the sample surface with a video camera, and moves each mark. Is an extensometer equipped with a calculation means for calculating the momentary elongation between each mark from the difference in each movement amount, and has at least two video cameras having different field sizes, In accordance with a preset standard, it comprises a selection means for selecting one of each video signal from each video camera and subjecting it to calculation by the calculation means, and this selection means is accompanied by the progress of sample elongation, The video signal of the video camera with a narrow field of view is sequentially switched and supplied to the arithmetic means.

特開平11−237215号公報JP-A-11-237215 特開平10−221025号公報JP 10-221025 A

ところで、前記特許文献1に開示のビデオ式非接触伸び計は、カメラ視野内に常に2つの標線マークが入るように、伸び方向に沿ってカメラの位置が制御されるものである。このため、この特許文献1に開示のビデオ式非接触伸び計は、標線マークの少なくとも一方がカメラの視野から外れてしまうと、試験片の伸びを計測することができず、測定範囲は、カメラの視野を越えることができない。したがって、この特許文献に開示の技術によって測定範囲を広げるためには、視野の広いカメラを用いる必要が生じ、この結果、相対的に分解能が低下してしまう。
By the way, the video non-contact extensometer disclosed in Patent Document 1 controls the position of the camera along the extending direction so that two marked marks are always in the camera field of view. For this reason, the video non-contact extensometer disclosed in Patent Document 1 cannot measure the elongation of the test piece when at least one of the marked marks is out of the field of view of the camera. The camera's field of view cannot be exceeded. Therefore, in order to widen the measurement range by the technique disclosed in Patent Document 1 , it is necessary to use a camera with a wide field of view, and as a result, the resolution is relatively lowered.

この点、前記特許文献2に開示のビデオ式非接触伸び計は、相対的に視野の狭いカメラと、相対的に視野の広いカメラとを、試験片の伸びの進行に伴って切り換えることによって、広い測定範囲に亘る計測を実現している。しかしながら、この特許文献2に開示のビデオ式非接触伸び計は、前記視野の狭いカメラから前記視野の広いカメラに切り換えられると、分解能がステップ状に低下してしまい、比較的広い測定範囲全体に亘って高精度に測定することができない。   In this regard, the video non-contact extensometer disclosed in Patent Document 2 switches between a camera with a relatively narrow field of view and a camera with a relatively wide field of view as the elongation of the test piece proceeds, Realizes measurement over a wide measuring range. However, when the video non-contact extensometer disclosed in Patent Document 2 is switched from a camera with a narrow field of view to a camera with a wide field of view, the resolution decreases in a step-like manner, and the entire measurement range is relatively wide. It cannot be measured with high accuracy.

本発明は、上述の事情に鑑みて為された発明であり、その目的は、分解能を維持しつつ測定範囲をより広げることができるひずみ測定装置およびひずみ測定方法を提供することである。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide a strain measuring apparatus and a strain measuring method capable of expanding the measurement range while maintaining the resolution.

本発明者は、種々検討した結果、上記目的は、以下の本発明により達成されることを見出した。すなわち、本発明の一態様にかかるひずみ測定装置は、複数のマークを備える、測定対象の試験体を撮影する撮影部と、前記試験体に外力を作用させる前後における前記試験体の画像を、外力作用前画像および外力作用後画像として前記撮影部によって取得する画像取得部と、追跡マークとされる、前記複数のマークのうちの1つのマークの位置および所定の基準位置の間の基準距離と、前記外力作用前画像における前記追跡マークの位置と、前記外力作用後画像における前記追跡マークの位置とに基づいて、前記試験体の伸縮率を求める演算処理部とを備え、前記演算処理部は、前記追跡マークが前記外力作用後画像における所定の端部領域内に位置し、かつ、前記外力作用後画像内に2個以上の前記マークが存在する場合には、前記複数のマークのうちの前記追跡マークと異なるとともに前記端部領域外に位置するマークを新たに前記追跡マークとする切換更新処理を行うことを特徴とする。
As a result of various studies, the present inventor has found that the above object is achieved by the present invention described below. That is, the strain measuring apparatus according to one aspect of the present invention includes an imaging unit that includes a plurality of marks for imaging a specimen to be measured, and images of the specimen before and after applying an external force to the specimen. An image acquisition unit to be acquired by the photographing unit as an image before action and an image after external force action, and a reference distance between a position of one of the plurality of marks and a predetermined reference position, which is a tracking mark; Based on the position of the tracking mark in the image before the external force action and the position of the tracking mark in the image after the external force action, an arithmetic processing unit that obtains the expansion / contraction ratio of the specimen, the arithmetic processing unit, the located predetermined end area tracking mark in the external force after the image, and, when the two or more of the marks present on the external force action after image, said plurality And performing said with a different and tracking marks off a new said tracking marks a mark located outside the end region 換更 new process of the mark.

そして、本発明の他の一態様にかかるひずみ測定方法は、複数のマークを備える、測定対象の試験体に外力を作用させる前後における前記試験体の画像を、外力作用前画像および外力作用後画像として撮影部によって取得する画像取得工程と、追跡マークとされる、前記複数のマークのうちの1つのマークの位置および所定の基準位置の間の基準距離と、前記外力作用前画像における前記追跡マークの位置と、前記外力作用後画像における前記追跡マークの位置とに基づいて、前記試験体の伸縮率を求める演算処理工程とを備え、前記演算処理工程は、前記追跡マークが前記外力作用後画像における所定の端部領域内に位置し、かつ、前記外力作用後画像内に2個以上の前記マークが存在する場合には、前記複数のマークのうちの前記追跡マークと異なるとともに前記端部領域外に位置するマークを新たに前記追跡マークとする切換更新処理工程を含むことを特徴とする。
The strain measuring method according to another aspect of the present invention includes a plurality of marks, the images of the test body before and after applying an external force to the test object to be measured. As an image acquisition step acquired by the imaging unit, a tracking mark, a reference distance between a position of one of the plurality of marks and a predetermined reference position, and the tracking mark in the image before the external force action And a calculation processing step for obtaining an expansion / contraction ratio of the test body based on the position of the tracking mark in the image after the external force action, and the calculation processing step includes: located in a predetermined end area of, and, if the two or more of the marks present on the external force action after image, the tracking Ma of the plurality of marks Wherein the phrase with a different including switching 換更 new process step of newly said tracking marks a mark located outside the end region.

このような構成のひずみ測定装置およびひずみ測定方法では、複数のマークを備える試験体が撮影部によって撮影され、追跡マークの位置および所定の基準位置の間の基準距離と、試験体に外力を作用させる前後に取得された各画像における追跡マークの各位置とに基づいて試験体の伸縮率が求められる。そして、この試験体の伸縮率を求める際に、前記外力の作用に伴って追跡マークが撮影部の視野における端部領域内に位置すると、端部領域外に位置する別のマークが新たな追跡マークとされ、切換更新処理が行われる。したがって、このような構成のひずみ測定装置およびひずみ測定方法は、前記追跡マークを撮影部が撮影している限り試験体の伸縮率を測定することができるので、撮影部の視野、すなわち、分解能を維持しつつ測定範囲をより広げることができる。   In the strain measuring apparatus and strain measuring method configured as described above, a test body having a plurality of marks is photographed by the imaging unit, and an external force is applied to the position of the tracking mark and the reference distance between the predetermined reference positions and the test body. The expansion / contraction ratio of the test specimen is obtained based on the positions of the tracking marks in the images acquired before and after the test. Then, when obtaining the expansion / contraction ratio of the test body, if the tracking mark is located within the end region in the field of view of the imaging unit in accordance with the action of the external force, another mark located outside the end region is newly tracked. The mark is marked and a switching update process is performed. Therefore, the strain measuring apparatus and the strain measuring method having such a configuration can measure the expansion / contraction ratio of the test specimen as long as the tracking mark is captured by the imaging unit, so that the field of view of the imaging unit, that is, the resolution is reduced. The measurement range can be further expanded while maintaining.

また、他の一態様では、上述のひずみ測定装置において、前記撮影部は、前記追跡マークを撮影する第1のカメラ装置と、前記所定の基準位置とするために前記複数のマークのうちの前記追跡マークと異なるマークを基準マークとして撮影する第2のカメラ装置とを備え、前記画像取得部は、前記試験体に外力を作用させる前後における前記試験体の画像を、前記外力作用前画像および前記外力作用後画像として前記第1のカメラ装置によって取得するとともに、前記試験体に外力を作用させる前後における前記試験体の画像を、外力作用前基準画像および外力作用後基準画像として前記第2のカメラ装置によって取得し、前記演算処理部は、前記基準距離となる前記追跡マークおよび前記基準マークの間の距離と、前記外力作用前基準画像における前記基準マークの位置および前記外力作用後基準画像における前記基準マークの位置と、前記外力作用前画像における前記追跡マークの位置および前記外力作用後画像における前記追跡マークの位置とに基づいて、前記試験体の伸縮率を求めることを特徴とする。   According to another aspect, in the above-described strain measuring apparatus, the photographing unit includes a first camera device that photographs the tracking mark, and the plurality of marks to be the predetermined reference position. A second camera device that captures a mark different from the tracking mark as a reference mark, and the image acquisition unit includes an image of the test body before and after applying an external force to the test body, The second camera is obtained as an image after the external force action by the first camera device, and images of the test body before and after applying an external force to the test body are used as a reference image before external force action and a reference image after external force action. Acquired by the apparatus, the arithmetic processing unit, the distance between the tracking mark and the reference mark as the reference distance, and the reference image before the external force action Based on the position of the reference mark and the position of the reference mark in the reference image after the external force action, the position of the tracking mark in the image before the external force action and the position of the tracking mark in the image after the external force action It is characterized in that the expansion / contraction rate of the test body is obtained.

このような構成では、複数のマークのうちの1つのマークを所定の基準位置として利用することができるひずみ測定装置が提供される。   With such a configuration, a strain measuring apparatus is provided that can use one of a plurality of marks as a predetermined reference position.

また、他の一態様では、上述のひずみ測定装置において、前記撮影部は、前記追跡マーク、および、前記所定の基準位置とするために、前記追跡マークと異なるマークを基準マークとして撮影する1個のカメラ装置を備え、前記画像取得部は、前記試験体に外力を作用させる前後における前記試験体の画像を、前記外力作用前画像および前記外力作用後画像とすると共に外力作用前基準画像および外力作用後基準画像として前記カメラ装置によって取得し、前記演算処理部は、前記基準距離となる前記追跡マークおよび前記基準マークの間の距離と、前記外力作用前基準画像における前記基準マークの位置および前記外力作用後基準画像における前記基準マークの位置と、前記外力作用前画像における前記追跡マークの位置および前記外力作用後画像における前記追跡マークの位置とに基づいて、前記試験体の伸縮率を求めることを特徴とする。
According to another aspect, in the above-described strain measuring apparatus, the imaging unit captures one of the tracking mark and a mark different from the tracking mark as a reference mark in order to obtain the predetermined reference position. The image acquisition unit uses the image of the test body before and after applying an external force to the test body as the image before the external force action and the image after the external force action, and a reference image before the external force action and the external force. Acquired by the camera device as a post-action reference image , the arithmetic processing unit, the distance between the tracking mark and the reference mark as the reference distance, the position of the reference mark in the reference image before the external force action, and the The position of the reference mark in the reference image after the external force action, the position of the tracking mark in the image before the external force action, and the external force action Based on the position of the tracking mark in a subsequent image, and obtains the expansion ratio of the specimen.

このような構成では、1個のカメラ装置で、分解能を維持しつつ測定範囲をより広げることができるひずみ測定装置が提供される。   With such a configuration, there is provided a strain measuring device that can widen the measurement range while maintaining the resolution with a single camera device.

また、他の一態様では、これら上述のひずみ測定装置において、前記演算処理部は、前記外力作用前画像における前記追跡マークの位置および前記外力作用後画像における前記追跡マークの位置に基づいて、前記追跡マークの移動量を追跡マーク移動量として求める第1の移動量演算処理部と、前記外力作用前基準画像における前記基準マークの位置および前記外力作用後基準画像における前記基準マークの位置に基づいて、前記基準マークの移動量を基準マーク移動量として求める第2の移動量演算処理部と、前記基準マーク移動量および追跡マーク移動量に基づいて、前記試験体に前記外力を作用させた前後における前記試験体の伸び量を求める伸び量演算処理部と、前記試験体に前記外力を作用させる前における前記基準マークと前記追跡マークとの間の距離および前記試験体の伸び量に基づいて、前記試験体の伸縮率を求める伸縮率演算処理部とを備えることを特徴とする。   According to another aspect, in the above-described strain measuring devices, the arithmetic processing unit is configured based on the position of the tracking mark in the image before the external force action and the position of the tracking mark in the image after the external force action. Based on a first movement amount calculation processing unit that calculates a movement amount of the tracking mark as a movement amount of the tracking mark, and a position of the reference mark in the reference image before the external force action and a position of the reference mark in the reference image after the external force action A second movement amount calculation processing unit that obtains a movement amount of the reference mark as a movement amount of the reference mark, and before and after applying the external force to the specimen based on the movement amount of the reference mark and the movement amount of the tracking mark An elongation amount calculation processing unit for obtaining an elongation amount of the test body, the reference mark before the external force is applied to the test body, and the Based on the amount of elongation distance and the specimen between the marks marks, characterized in that it comprises a stretch ratio calculation processing unit for obtaining the expansion ratio of the specimen.

このような構成では、試験体の絶対的な伸び量を求めることなく、試験体の相対的な伸び量に基づいて前記試験体の伸縮率を求めることができるひずみ測定装置が提供される。   With such a configuration, there is provided a strain measuring device that can determine the expansion / contraction ratio of the test specimen based on the relative elongation of the test specimen without obtaining the absolute elongation of the specimen.

また、他の一態様では、上述のひずみ測定装置において、前記第1の移動量演算処理部は、前記外力作用前画像における前記追跡マークに対応するマークを前記外力作用後画像から探索し、この探索したマークを前記外力作用後画像における前記追跡マークとし、前記第2の移動量演算処理部は、前記外力作用前基準画像における前記基準マークに対応するマークを前記外力作用後基準画像から探索し、この探索したマークを前記外力作用後基準画像における前記基準マークとすることを特徴とする。   According to another aspect, in the strain measurement apparatus, the first movement amount calculation processing unit searches the post-external force action image for a mark corresponding to the tracking mark in the pre-external force action image. The searched mark is set as the tracking mark in the image after the external force action, and the second movement amount calculation processing unit searches the reference image after the external force action in the reference image after the external force action in the reference image before the external force action. The searched mark is used as the reference mark in the reference image after the external force action.

このような構成によれば、外力作用後基準画像における基準マークを、外力作用前基準画像における基準マークに対応するマークを外力作用後基準画像から探索することによって見つけるとともに、外力作用後画像における追跡マークを、外力作用前画像における追跡マークに対応するマークを外力作用後画像から探索することによって見つけることができる。   According to such a configuration, the reference mark in the reference image after the external force action is found by searching the reference image after the external force action in the image corresponding to the reference mark in the reference image before the external force action, and is tracked in the image after the external force action. The mark can be found by searching the post-external force image for a mark corresponding to the tracking mark in the pre-external force image.

また、他の一態様では、これら上述のひずみ測定装置において、前記演算処理部は、さらに、前記追跡マークが前記外力作用後画像における所定の端部領域内に位置するか否かを判定する判定処理部と、前記判定処理部の判定の結果、前記追跡マークが前記外力作用後画像における所定の端部領域内に位置する場合には、前記複数のマークのうちの前記基準マークおよび追跡マークと異なるとともに前記端部領域外に位置するマークを新たに前記追跡マークとする切換更新処理を行う切換処理部と、前記基準マークと前記新たに前記追跡マークとされた前記端部領域外に位置する前記マークとの間の距離を求める距離演算処理部とを備えることを特徴とする。
According to another aspect, in the above-described strain measuring apparatus, the arithmetic processing unit further determines whether or not the tracking mark is positioned within a predetermined end region in the image after the external force action. When the tracking mark is located within a predetermined end region in the image after the action of the external force as a result of the determination by the processing unit and the determination processing unit, the reference mark and the tracking mark of the plurality of marks, Situated in newly said a switching processing unit for switching換更new process for the tracking marks, said end region outside, which is said new said tracking marks and the reference marks a mark located outside the end region with a different And a distance calculation processing unit for obtaining a distance between the marks .

このような構成では、追跡マークが新たなマークに更新されたとしても、基準マークと新たな追跡マークとの間の距離を求めることによって、試験体の絶対的な伸び量を求めることなく、試験体の相対的な伸び量に基づいて前記試験体の伸縮率を求めることができるひずみ測定装置が提供される。   In such a configuration, even if the tracking mark is updated to a new mark, the distance between the reference mark and the new tracking mark can be obtained without obtaining the absolute extension of the test specimen. There is provided a strain measuring device capable of obtaining the expansion / contraction rate of the test body based on the relative elongation amount of the body.

また、他の一態様では、上述のひずみ測定装置において、前記撮影部は、前記追跡マークを撮影する1個のカメラ装置を備え、前記基準距離を予め記憶する基準距離記憶部をさらに備えることを特徴とする。   According to another aspect, in the above-described strain measuring apparatus, the photographing unit includes one camera device that photographs the tracking mark, and further includes a reference distance storage unit that stores the reference distance in advance. Features.

このような構成では、1個のカメラ装置で、分解能を維持しつつ測定範囲をより広げることができるひずみ測定装置が提供される。   With such a configuration, there is provided a strain measuring device that can widen the measurement range while maintaining the resolution with a single camera device.

本発明にかかるひずみ測定装置およびひずみ測定方法は、分解能を維持しつつ測定範囲をより広げることができる。   The strain measuring apparatus and strain measuring method according to the present invention can further expand the measurement range while maintaining the resolution.

実施形態におけるひずみ測定装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the distortion | strain measuring apparatus in embodiment. 実施形態におけるひずみ測定装置の動作を示すフローチャート(その1)である。It is a flowchart (the 1) which shows operation | movement of the distortion | strain measuring apparatus in embodiment. 実施形態におけるひずみ測定装置の動作を示すフローチャート(その2)である。It is a flowchart (the 2) which shows operation | movement of the distortion | strain measuring apparatus in embodiment. 実施形態のひずみ測定装置における、試験体の伸縮率を求める演算手法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the calculating method which calculates | requires the expansion-contraction rate of a test body in the strain measuring apparatus of embodiment.

以下、本発明にかかる実施の一形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、適宜、その説明を省略する。また、本明細書において、総称する場合には添え字を省略した参照符号で示し、個別の構成を指す場合には添え字を付した参照符号で示す。   Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the structure which attached | subjected the same code | symbol in each figure shows that it is the same structure, The description is abbreviate | omitted suitably. Further, in this specification, when referring generically, it is indicated by a reference symbol without a suffix, and when referring to an individual configuration, it is indicated by a reference symbol with a suffix.

図1は、実施形態におけるひずみ測定装置の構成を示す図である。本実施形態のひずみ測定装置Sは、試験体SMに生じたひずみを測定する装置であり、例えば、図1に示すように、複数、本実施形態では2個の第1および第2カメラ装置11、12と、画像演算処理部13と、入力部14と、出力部15とを備えて構成される。   FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a strain measuring apparatus according to an embodiment. The strain measuring device S of the present embodiment is a device for measuring strain generated in the test body SM. For example, as shown in FIG. 1, a plurality of first and second camera devices 11 are used in the present embodiment. , 12, an image calculation processing unit 13, an input unit 14, and an output unit 15.

試験体(測定対象物、被検体、試験片)SMは、測定対象であり、任意の材料であってよい。試験体SMは、例えば、金属材料、プラスチック等の樹脂材料、生体材料(検体)、半導体材料、あるいは脆性破壊が生じない範囲でのセラミック材料等であってよい。   The specimen (measuring object, subject, test piece) SM is a measuring object and may be any material. The test body SM may be, for example, a metal material, a resin material such as plastic, a biomaterial (specimen), a semiconductor material, or a ceramic material in a range where brittle fracture does not occur.

試験体SMに生じるひずみは、試験体SMに所定の外力を作用させることによって与えられる。例えば、引張試験では、試験体SMは、周知の引張試験機(不図示)における、試験体SMを固定するためのチャック(つかみ具)によってクランプされ、前記引張試験機によって試験体SMに外力が作用され、試験体SMにひずみが与えられる。   The strain generated in the test body SM is given by applying a predetermined external force to the test body SM. For example, in the tensile test, the test body SM is clamped by a chuck (gripping tool) for fixing the test body SM in a known tensile tester (not shown), and an external force is applied to the test body SM by the tensile tester. Acting, strain is applied to the specimen SM.

そして、試験体SMには、試験体SMに生じたひずみを測定するために、任意の形状を持った複数のマーク(しるし、目印)Mが設けられる。第1および第2カメラ装置11、12を備えて構成される場合には、複数のマークMは、その1個を基準マークMsとするとともに、残余のマークMを追跡マークMcとするために、3個以上であることが好ましい。基準マークMsおよび追跡マークMcについては、後述する。本実施形態では、図1に示すように、5個の円形形状のマークM1、M2、M3、M4、M5(Mn;n=1、2、3、4、5)が試験体SMの表面に設けられる。これらマークMは、図1に示す例では、前記引張試験機によって試験体SMが引っ張られる引張り方向に略沿って所定の距離だけ離間して配置されている。前記所定の距離は、等間隔であっても不等間隔であってもよい。なお、図1に示す例では、これらマークMは、引張り方向に沿って一方端から他方端へマークM1、マークM2、マークM3、マークM4およびマークM5の順で配列されている。マークMは、試験体SMにおける伸び等のひずみに、ひずみ測定に充分な程度で追従することができるように試験体SMの表面に設けられる。マークMは、例えば、印刷によって、あるいはインク等を用いた手書きによって描かれる。   The test body SM is provided with a plurality of marks (marks or marks) M having an arbitrary shape in order to measure strain generated in the test body SM. In the case where the first and second camera devices 11 and 12 are configured, the plurality of marks M is used as one of the reference marks Ms and the remaining mark M as the tracking mark Mc. Three or more are preferable. The reference mark Ms and the tracking mark Mc will be described later. In the present embodiment, as shown in FIG. 1, five circular marks M1, M2, M3, M4, and M5 (Mn; n = 1, 2, 3, 4, 5) are present on the surface of the specimen SM. Provided. In the example shown in FIG. 1, these marks M are spaced apart by a predetermined distance substantially along the pulling direction in which the specimen SM is pulled by the tensile testing machine. The predetermined distances may be equidistant or unequal. In the example shown in FIG. 1, these marks M are arranged in order of the mark M1, the mark M2, the mark M3, the mark M4, and the mark M5 from one end to the other end along the pulling direction. The mark M is provided on the surface of the test body SM so as to be able to follow the strain such as elongation in the test body SM with a degree sufficient for strain measurement. The mark M is drawn, for example, by printing or by handwriting using ink or the like.

なお、本実施形態では、マークMは、円形形状であるが、これに限定されるものではなく、例えば多角形形状や不定形形状等の任意の形状であってよい。上記マークMは、例えば、鋼板の金属素地やスプレー塗料を無作為に吹き付けたようなものであってもよい。また、これら複数のマークMは、互いに同形であることが好ましい。   In the present embodiment, the mark M has a circular shape, but is not limited thereto, and may be any shape such as a polygonal shape or an irregular shape. The mark M may be, for example, a metal base of a steel plate or a spray paint that is randomly sprayed. The plurality of marks M are preferably identical to each other.

入力部14は、画像演算処理部13に接続され、ひずみ測定装置Sに測定開始指示等の各種コマンドや、例えば試験体SMの属性データ等の各種データをひずみ測定装置Sに入力する機器であり、例えば、キーボードやマウス等である。出力部15は、画像演算処理部13に接続され、入力部14から入力されたコマンドやデータおよびひずみ測定装置Sの測定結果(移動量、伸び量および伸縮率等)等を出力する機器であり、例えばCRTディスプレイ、LCD、有機ELディスプレイ又はプラズマディスプレイ等の表示装置やプリンタ等の印字装置等である。   The input unit 14 is an apparatus that is connected to the image calculation processing unit 13 and inputs various commands such as a measurement start instruction to the strain measuring device S and various data such as attribute data of the specimen SM, for example. For example, a keyboard or a mouse. The output unit 15 is a device that is connected to the image calculation processing unit 13 and outputs commands and data input from the input unit 14 and measurement results (movement amount, elongation amount, expansion and contraction rate, etc.) of the strain measuring device S, and the like. For example, a display device such as a CRT display, LCD, organic EL display, or plasma display, or a printing device such as a printer.

第1および第2カメラ装置11、12は、それぞれ、試験体SMをモニタ(観察、監視)するために、試験体SMを被写体として撮影する装置であり、例えば、撮影光学系と、撮像素子と、画像生成部とを備えて構成される。前記撮影光学系は、試験体SMの光学像(光像)を前記撮像素子の受光面に結像するための光学系である。前記撮像素子は、前記撮影光学系によって受光面上に形成された試験体SMの光学像を光電変換して前記光学像における光量に応じた信号(各画素単位で受光された信号の信号列)を生成し、この信号を前記画像生成部へ出力する回路であり、例えば、CCD型やCMOS型のイメージセンサ等である。前記画像生成部は、前記撮像素子で得られた前記信号に、例えば黒レベル補正処理、画素補間処理、シェーディング補正処理等の周知の画像処理を施すことによってディジタルの画像信号を生成し、画像演算処理部13へ出力する回路である。第1および第2カメラ装置11、12は、それぞれ、モノクロカメラであっても、カラーカメラであってもよく、また、静止画を生成するディジタルスチルカメラであっても、動画を生成するディジタルビデオカメラであってもよい。   Each of the first and second camera devices 11 and 12 is a device that takes an image of the test body SM as a subject in order to monitor (observe and monitor) the test body SM. And an image generation unit. The photographing optical system is an optical system for forming an optical image (light image) of the specimen SM on the light receiving surface of the image sensor. The image sensor photoelectrically converts an optical image of the test body SM formed on the light receiving surface by the photographing optical system, and a signal corresponding to the amount of light in the optical image (a signal sequence of signals received in units of pixels). And outputs this signal to the image generation unit, such as a CCD type or CMOS type image sensor. The image generation unit generates a digital image signal by performing known image processing such as black level correction processing, pixel interpolation processing, shading correction processing, and the like on the signal obtained by the imaging device, and performs image calculation It is a circuit that outputs to the processing unit 13. Each of the first and second camera devices 11 and 12 may be a monochrome camera or a color camera, or may be a digital still camera that generates a still image, or a digital video that generates a moving image. It may be a camera.

そして、第1および第2カメラ装置11、12は、それぞれ、前記複数のマークMが設けられた試験体SMの部分であって互いに異なる各部分を撮影することができるように配置される。このように所定の距離だけ離間するように第1および第2カメラ装置11、12が配置されることによって、第1カメラ装置11は、前記複数のマークMのうちの或るマーク(追跡マーク)Mcを含む所定範囲の領域部分を撮影することができ、第2カメラ装置12は、前記複数のマークMのうちの前記追跡マーク(前記或るマーク)Mcと異なる他のマーク(基準マーク)Ms(≠Mc)を含む所定範囲の領域部分を撮影することができる。図1に示す例では、第1カメラ装置11は、追跡マークMcとして、前記複数のマークMのうちの一方端に位置するマークM1を含む略円形範囲の領域部分を撮影しており、第2カメラ装置12は、基準マークMsとして、前記複数のマークMのうちの他方端に位置するマークM5を含む略円形範囲の領域部分を撮影している。基準マークMsは、試験体SMの伸び量を求める場合に、所定の基準位置を規定(定義)するために用いられるマークであり、追跡マークMcは、試験体SMの伸び量を求める場合に、前記基準マーク(基準位置)Msからの距離lscを求めるために用いられるマークである。そして、本実施形態では、追跡マークMcは、所定の条件を満たした場合に、他のマークに切り替えられる。   The first and second camera devices 11 and 12 are arranged so as to be able to photograph different portions of the test body SM provided with the plurality of marks M, respectively. By arranging the first and second camera devices 11 and 12 so as to be separated from each other by a predetermined distance in this way, the first camera device 11 can detect a certain mark (tracking mark) among the plurality of marks M. The second camera device 12 can photograph a region within a predetermined range including Mc, and the second camera device 12 can select another mark (reference mark) Ms different from the tracking mark (the certain mark) Mc of the plurality of marks M. A region within a predetermined range including (≠ Mc) can be photographed. In the example shown in FIG. 1, the first camera device 11 captures an area portion of a substantially circular range including the mark M1 located at one end of the plurality of marks M as the tracking mark Mc. The camera device 12 takes an image of a region of a substantially circular range including the mark M5 located at the other end of the plurality of marks M as the reference mark Ms. The reference mark Ms is a mark used for defining (defining) a predetermined reference position when obtaining the elongation amount of the test body SM. The tracking mark Mc is used when obtaining the elongation amount of the test body SM. This is a mark used for obtaining the distance lsc from the reference mark (reference position) Ms. In the present embodiment, the tracking mark Mc is switched to another mark when a predetermined condition is satisfied.

画像演算処理部13は、第1および第2カメラ装置11、12で得られた画像信号に基づいて試験体SMのひずみを求める回路であり、例えば、マイクロプロセッサ、記憶素子およびその周辺回路を備えたマイクロコンピュータ等によって構成される。そして、画像演算処理部13は、本実施形態では、図1に示すように、機能的に、第1および第2画像取得制御部21、22と、第1および第2移動量演算処理部23、24と、伸び量演算処理部25と、伸縮率演算処理部26と、判定処理部27と、切換処理部28と、距離演算処理部29とを備えて構成される。これら第1および第2画像取得制御部21、22、第1および第2移動量演算処理部23、24、伸び量演算処理部25、伸縮率演算処理部26、判定処理部27、切換処理部28および距離演算処理部29は、例えば、第1および第2カメラ装置11、12で得られた画像信号に基づいて試験体SMのひずみを演算するひずみ測定プログラムの実行によって前記マイクロコンピュータに機能的に構成される。   The image arithmetic processing unit 13 is a circuit for obtaining the strain of the test body SM based on the image signals obtained by the first and second camera devices 11 and 12, and includes, for example, a microprocessor, a storage element, and its peripheral circuits. It is composed of a microcomputer or the like. In this embodiment, as shown in FIG. 1, the image calculation processing unit 13 is functionally functional with the first and second image acquisition control units 21 and 22 and the first and second movement amount calculation processing unit 23. , 24, an elongation amount calculation processing unit 25, an expansion / contraction rate calculation processing unit 26, a determination processing unit 27, a switching processing unit 28, and a distance calculation processing unit 29. The first and second image acquisition control units 21 and 22, the first and second movement amount calculation processing units 23 and 24, the elongation amount calculation processing unit 25, the expansion / contraction rate calculation processing unit 26, the determination processing unit 27, and the switching processing unit. 28 and the distance calculation processing unit 29 are functionally connected to the microcomputer by executing a strain measurement program that calculates the strain of the specimen SM based on the image signals obtained by the first and second camera devices 11 and 12, for example. Configured.

なお、このようなひずみ測定プログラムが前記マイクロコンピュータに格納されていない場合には、これを記録した例えばフレキシブルディスクやCD−ROM等の記録媒体から例えばフレキシブルディスクドライブ装置やCD−ROMドライブ装置等の外部記憶装置を介して前記マイクロコンピュータにインストールされるようにひずみ測定装置Sが構成されてもよく、また、このひずみ測定プログラムを管理するサーバコンピュータから通信網および通信インターフェース装置(ネットワークカード等)を介してひずみ測定プログラムがダウンロードされるように、ひずみ測定装置Sが構成されてもよい。   In addition, when such a strain measurement program is not stored in the microcomputer, a recording medium such as a flexible disk or a CD-ROM that records the program is used, such as a flexible disk drive or a CD-ROM drive. The strain measuring device S may be configured to be installed in the microcomputer via an external storage device, and a communication network and a communication interface device (such as a network card) are connected from a server computer that manages the strain measuring program. The strain measurement device S may be configured so that the strain measurement program is downloaded via the network.

そして、第1および第2画像取得制御部21、22は、試験体SMに外力を作用させる前後における試験体SMの画像を、測定対象の試験体SMを撮影する撮影部の一例としての第1および第2カメラ装置11、12によって取得するものである。より具体的には、第1画像取得制御部21は、試験体SMに外力を作用させる前後における試験体SMの画像を外力作用前画像および外力作用後画像として第1カメラ装置11によって取得し、これら外力作用前画像および外力作用後画像を第1移動量演算処理部23へ出力するものである。第2画像取得制御部22は、試験体SMに外力を作用させる前後における試験体SMの画像を外力作用前基準画像および外力作用後基準画像として第2カメラ装置12によって第1画像取得制御部21の画像取得動作と同期して取得し、これら外力作用前基準画像および外力作用後基準画像を第2移動量演算処理部24へ出力するものである。したがって、第1および第2カメラ装置11、12は、これら外力作用前画像および外力作用前基準画像が互いに同期した画像となるように、すなわち、互いに同じタイミングで試験体SMを撮影して前記互いに同じタイミングでのこれら各画像を生成するように制御されるとともに、外力作用後画像および外力作用後基準画像が互いに同期した画像となるように、すなわち、互いに同じタイミングで試験体SMを撮影して前記互いに同じタイミングでのこれら各画像を生成するように制御される。   Then, the first and second image acquisition control units 21 and 22 are first examples as an example of an imaging unit that captures images of the test body SM before and after applying an external force to the test body SM. And acquired by the second camera devices 11 and 12. More specifically, the first image acquisition control unit 21 acquires the images of the test body SM before and after applying an external force to the test body SM by the first camera device 11 as an image before the external force action and an image after the external force action, These images before external force action and images after external force action are output to the first movement amount calculation processing unit 23. The second image acquisition control unit 22 uses the second camera device 12 as the first image acquisition control unit 21 to set the images of the test body SM before and after applying an external force to the test body SM as the reference images before and after the external force action. Are acquired in synchronism with the image acquisition operation, and the reference image before the external force action and the reference image after the external force action are output to the second movement amount calculation processing unit 24. Therefore, the first and second camera devices 11 and 12 capture the specimen SM at the same timing so that the pre-external force action image and the pre-external force action reference image are synchronized with each other. While controlling to generate each of these images at the same timing, the specimen SM is photographed at the same timing so that the image after the external force action and the reference image after the external force action are synchronized with each other. Control is performed so as to generate these images at the same timing.

より具体的には、例えば、第1および第2画像取得制御部21、22は、測定開始コマンドを入力部14から受け付けると、第1カメラ装置11に試験体SMを撮影させ、外力作用前画像として第1カメラ装置11から試験体SMの画像信号を取得するとともに、同期して、第2カメラ装置12に試験体SMを撮影させ、外力作用前基準画像として第2カメラ装置12から試験体SMの画像信号を取得し、続いて、前記引張試験機によって試験体SMに外力を作用させた後に、第1カメラ装置11に試験体SMを撮影させ、外力作用後画像として第1カメラ装置11から試験体SMの画像信号を取得するとともに、同期して、第2カメラ装置12に試験体SMを撮影させ、外力作用後基準画像として第2カメラ装置12から試験体SMの画像信号を取得する。なお、第1および第2カメラ装置11、12がディジタルビデオカメラである場合には、前記引張試験機によって試験体SMに外力を作用させる前に撮影された動画像のうちの適宜なフレームが外力作用前画像および外力作用前基準画像とされ、前記引張試験機によって試験体SMに外力を作用させた後に撮影された動画像のうちの適宜なフレームが外力作用後画像および外力作用後基準画像とされればよい。   More specifically, for example, when receiving the measurement start command from the input unit 14, the first and second image acquisition control units 21 and 22 cause the first camera device 11 to photograph the specimen SM, and the image before external force action. The image signal of the test body SM is acquired from the first camera device 11 and the second camera device 12 is photographed in synchronization with the second camera device 12 as a reference image before external force action. And then applying an external force to the test body SM by the tensile tester, the first camera device 11 is caused to photograph the test body SM, and an image after the external force is applied from the first camera device 11. The image signal of the test body SM is acquired, and the second camera device 12 is photographed in synchronization with the image signal of the test body SM. To get the issue. In the case where the first and second camera devices 11 and 12 are digital video cameras, an appropriate frame of the moving image photographed before the external force is applied to the specimen SM by the tensile tester is an external force. The pre-action image and the pre-external force action reference image, and an appropriate frame of the moving images taken after applying the external force to the specimen SM by the tensile tester are the post-external force action image and the post-external force action reference image. It only has to be done.

また例えば、第1および第2画像取得制御部21、22は、測定開始コマンドを入力部14から受け付けると、第1カメラ装置11に試験体SMを撮影させ、外力作用前画像として第1カメラ装置11から試験体SMの画像信号を取得するとともに、同期して、第2カメラ装置12に試験体SMを撮影させ、外力作用前基準画像として第2カメラ装置12から試験体SMの画像信号を取得し、続いて、前記引張試験機によって試験体SMに外力を作用させつつ、所定の時間間隔で第1カメラ装置11に試験体SMを撮影させ、第1カメラ装置11から試験体SMの画像信号を連続的に取得するとともに、同期して、前記時間間隔で第2カメラ装置12に試験体SMを撮影させ、第2カメラ装置12から試験体SMの画像信号を連続的に取得する。この場合において、或る時刻に撮影された試験体SMの各画像は、前記或る時刻の1つ前のタイミングで撮影された試験体SMの画像に対し、外力作用後画像および外力作用後基準画像となり、そして、前記或る時刻の1つ後のタイミングで撮影された試験体SMの各画像に対し、外力作用前画像および外力作用前基準画像となる。なお、第1および第2カメラ装置11、12がディジタルビデオカメラである場合には、第1および第2カメラ装置11、12によって撮影された試験体SMの動画像のうち、前記時間間隔でフレームを選択し、前記或る時刻に撮影された試験体SMの画像とされればよい。   Further, for example, when the first and second image acquisition control units 21 and 22 receive the measurement start command from the input unit 14, the first camera device 11 captures the specimen SM and the first camera device as an image before external force action. 11 obtains an image signal of the test specimen SM, synchronously causes the second camera device 12 to photograph the test specimen SM, and obtains an image signal of the test specimen SM from the second camera apparatus 12 as a reference image before external force action. Subsequently, while the external force is applied to the test body SM by the tensile tester, the first camera device 11 is photographed at a predetermined time interval, and the first camera device 11 outputs an image signal of the test body SM. Are acquired in synchronization with each other, and the second camera device 12 is photographed in synchronization with the second camera device 12 at the time interval, and image signals of the test sample SM are continuously acquired from the second camera device 12. . In this case, each image of the specimen SM taken at a certain time is compared with the image after the external force action and the reference after the external force action with respect to the image of the specimen SM taken at the timing immediately before the certain time. It becomes an image, and becomes an image before external force action and a reference image before external force action for each image of the specimen SM taken at the timing one time after the certain time. When the first and second camera devices 11 and 12 are digital video cameras, frames of the moving image of the specimen SM taken by the first and second camera devices 11 and 12 are framed at the time interval. And the image of the specimen SM taken at the certain time may be used.

第1移動量演算処理部23は、外力作用前画像における複数のマークMのうちの追跡マークMcの位置および外力作用後画像における追跡マークMcの位置に基づいて、追跡マークMcの移動量を求め、この求めた追跡マークMcの移動量を伸び量演算処理部25へ出力するものである。より具体的には、第1移動量演算処理部23は、外力作用前画像における追跡マークMc(本実施形態ではマークM1〜マークM4のいずれかのマーク、上記例ではマークM1)に対応するマーク(対応追跡マークMAc(この例ではマークM1))を外力作用後画像から、外力作用後画像における追跡マークMcとして探索処理によって探索し、外力作用前画像における追跡マークMcの位置(位置座標)およびこの探索した外力作用後画像における、追跡マークMcとしての対応追跡マークMAcの位置(位置座標)から、追跡マークMcの移動量を求め、この求めた追跡マークMcの移動量を伸び量演算処理部25へ出力する。この探索処理は、これら外力作用前画像と外力作用後画像との間における互いに対応する点を探索する周知の対応点探索法を用いて行われる。より具体的には、これら外力作用前画像および外力作用後画像のうちの一方が基準画像とされるとともに他方が参照画像とされ、基準画像における追跡マークMcに対応する参照画像のパターンが対応探索法によって探索される。すなわち、基準画像と参照画像との相関演算によって、基準画像における追跡マークMcに対応する参照画像のパターンが対応追跡マークMAcとして探索される。   The first movement amount calculation processing unit 23 obtains the movement amount of the tracking mark Mc based on the position of the tracking mark Mc among the plurality of marks M in the image before external force action and the position of the tracking mark Mc in the image after external force action. The obtained movement amount of the tracking mark Mc is output to the elongation amount calculation processing unit 25. More specifically, the first movement amount calculation processing unit 23 corresponds to the tracking mark Mc (one of the marks M1 to M4 in the present embodiment, the mark M1 in the above example) in the pre-external force action image. (Corresponding tracking mark MAc (mark M1 in this example)) is searched from the image after the external force action as a tracking mark Mc in the image after the external force action by a search process, and the position (positional coordinates) of the tracking mark Mc in the image before the external force action and The movement amount of the tracking mark Mc is obtained from the position (positional coordinates) of the corresponding tracking mark MAc as the tracking mark Mc in the searched image after the action of the external force, and the obtained movement amount of the tracking mark Mc is calculated as an elongation amount calculation processing unit. To 25. This search process is performed using a known corresponding point search method for searching for points corresponding to each other between the pre-external force action image and the post-external force action image. More specifically, one of the pre-external force action image and the post-external force action image is a reference image and the other is a reference image, and the reference image pattern corresponding to the tracking mark Mc in the reference image is searched for correspondence. Searched by law. That is, the reference image pattern corresponding to the tracking mark Mc in the standard image is searched for as the corresponding tracking mark MAc by the correlation calculation between the standard image and the reference image.

同様に、第2移動量演算処理部24は、外力作用前基準画像における複数のマークMのうちの追跡マークMcと異なる基準マークMs(本実施形態ではマークM5)の位置および外力作用後基準画像における基準マークMsの位置とに基づいて、基準マークMsの移動量を求め、この求めた基準マークMsの移動量を伸び量演算処理部25へ出力するものである。より具体的には、第2移動量演算処理部24は、外力作用前基準画像における基準マークMs(上記例ではマークM5)に対応するマーク(対応基準マークMAs(この例ではマークM5))を外力作用後基準画像から、外力作用後基準画像における基準マークMsとして探索処理によって探索し、外力作用前基準画像における基準マークMsの位置(位置座標)およびこの探索した外力作用後基準画像における、基準マークMsとしての対応基準マークMAsの位置(位置座標)から、基準マークMsの移動量を求め、この求めた基準マークMsの移動量を伸び量演算処理部25へ出力する。   Similarly, the second movement amount calculation processing unit 24 determines the position of the reference mark Ms (the mark M5 in this embodiment) different from the tracking mark Mc among the plurality of marks M in the reference image before external force action and the reference image after external force action. The amount of movement of the reference mark Ms is obtained based on the position of the reference mark Ms at, and the obtained amount of movement of the reference mark Ms is output to the elongation amount calculation processing unit 25. More specifically, the second movement amount calculation processing unit 24 displays a mark (corresponding reference mark MAs (mark M5 in this example)) corresponding to the reference mark Ms (mark M5 in the above example) in the reference image before external force action. A search is performed as a reference mark Ms in the reference image after external force action from the reference image after external force action, and the position (positional coordinates) of the reference mark Ms in the reference image before external force action and the reference in the searched reference image after external force action are obtained. The movement amount of the reference mark Ms is obtained from the position (positional coordinate) of the corresponding reference mark MAs as the mark Ms, and the obtained movement amount of the reference mark Ms is output to the elongation amount calculation processing unit 25.

伸び量演算処理部25は、追跡マークMcの移動量および基準マークMsの移動量に基づいて、試験体SMに外力を作用させる前後における試験体SMの伸び量を求め、この求めた伸び量を伸縮率演算処理部26へ出力するものである。伸縮率演算処理部26は、試験体SMの伸び量に基づいて、試験体SMに外力を作用させる前後における試験体SMの伸縮率を求め、この求めた伸縮率を出力部15へ出力するものである。   Based on the movement amount of the tracking mark Mc and the movement amount of the reference mark Ms, the elongation amount calculation processing unit 25 obtains the elongation amount of the test body SM before and after applying an external force to the test body SM, and calculates the obtained elongation amount. This is output to the expansion / contraction rate calculation processing unit 26. The expansion / contraction rate calculation processing unit 26 calculates the expansion / contraction rate of the test body SM before and after applying an external force to the test body SM based on the amount of elongation of the test body SM, and outputs the calculated expansion / contraction rate to the output unit 15. It is.

ここで、伸縮率εは、試験体SMに設けられた追跡マークMcと基準マークMsとの間における外力作用前での距離を基準長BLscとし、外力作用後におけるこれら追跡マークMcと基準マークMsとの間の距離を伸縮長ELscとすると、次式1によって与えられる。
ε=(ELsc−BLsc)/BLsc ・・・(1)
ここで、外力作用前後における追跡マークMcの移動量を△DLcとし、外力作用前後における基準マークMsの移動量を△DLsとすると、次式2が成り立つ。
ELsc=△DLc+BLsc+△DLs ・・・(2)
よって、式1は、式2によって次式3になる。
ε=(△DLc+△DLs)/BLsc ・・・(3)
本実施形態では、上述したように、第1移動量演算処理部23によって前記移動量△DLcが求められ、第2移動量演算処理部24によって前記移動量△DLsが求められ、伸び量演算処理部25によって伸び量(△DLc+△DLs)が求められ、そして、伸縮率演算処理部26によって前記式3を用いて伸縮率εが求められる。
Here, the expansion / contraction ratio ε is a distance between the tracking mark Mc provided on the test body SM and the reference mark Ms before the application of the external force as a reference length BLsc, and the tracking mark Mc and the reference mark Ms after the external force is applied. Is given by the following equation (1).
ε = (ELsc−BLsc) / BLsc (1)
Here, when the movement amount of the tracking mark Mc before and after the external force action is ΔDLc and the movement amount of the reference mark Ms before and after the external force action is ΔDLs, the following equation 2 is established.
ELsc = ΔDLc + BLsc + ΔDLs (2)
Therefore, Equation 1 becomes Equation 3 below by Equation 2.
ε = (ΔDLc + ΔDLs) / BLsc (3)
In the present embodiment, as described above, the movement amount ΔDLc is obtained by the first movement amount calculation processing unit 23, the movement amount ΔDLs is obtained by the second movement amount calculation processing unit 24, and the elongation amount calculation processing is performed. The amount of elongation (ΔDLc + ΔDLs) is obtained by the unit 25, and the expansion / contraction rate ε is obtained by the expansion / contraction rate calculation processing unit 26 using the above equation 3.

また、判定処理部27は、追跡マークMcが外力作用後画像における所定の端部領域内に位置するか否かを判定し、追跡マークMcが外力作用後画像における前記端部領域内に位置する場合には、その旨を切換処理部28へ出力するものである。前記所定の端部領域は、試験体SMに外力を作用させた場合に追跡マークMcの移動方向側における、外力作用後画像(追跡マークMcを撮影する第1カメラ装置11の視野)に適宜に設定され、例えば、外力作用後画像の1/2の領域や1/3の領域や1/5の領域や1/10の領域等に設定される。このような端部領域ERは、例えば、後述の図4に一点鎖線によって示す、第1カメラ装置11の視野の一方端部における矩形領域である。   Further, the determination processing unit 27 determines whether or not the tracking mark Mc is located in a predetermined end region in the image after the external force action, and the tracking mark Mc is located in the end region in the image after the external force action. In that case, a message to that effect is output to the switching processing unit 28. The predetermined end region is appropriately formed on the post-external force action image (the field of view of the first camera device 11 that captures the tracking mark Mc) on the moving direction side of the tracking mark Mc when an external force is applied to the specimen SM. For example, it is set to ½ region, 1 / region, 5 region, or 1/10 region of the image after the external force action. Such an end region ER is, for example, a rectangular region at one end of the field of view of the first camera device 11 indicated by a dashed line in FIG.

切換処理部28は、判定処理部27の判定の結果、追跡マークMcが外力作用後画像における前記端部領域内に位置する場合には、複数のマークMnのうちの現行の追跡マークMcおよび基準マークMs(上記例ではマークM1およびマークM5)と異なるとともに前記端部領域外に位置するマークM(例えばマークM2)を新たな追跡マークMcとする切換更新処理を行い、この新たな追跡マークMc(この例ではマークM2)を距離演算処理部29へ出力するものである。   If the result of determination by the determination processing unit 27 is that the tracking mark Mc is located within the end region in the image after external force action, the switching processing unit 28 determines the current tracking mark Mc and the reference of the plurality of marks Mn. A switching and updating process is performed in which the mark Ms (for example, the mark M2) which is different from the mark Ms (in the above example, the mark M1 and the mark M5) and is located outside the end region is used as a new tracking mark Mc. (In this example, the mark M2) is output to the distance calculation processing unit 29.

距離演算処理部29は、基準マークMs(上述の例ではマークM5)とこの新たな追跡マークMc(上述の例ではマークM2)との間の距離を求めるものである。   The distance calculation processing unit 29 obtains a distance between the reference mark Ms (mark M5 in the above example) and the new tracking mark Mc (mark M2 in the above example).

次に、本実施形態におけるひずみ測定装置の動作について説明する。図2および図3は、実施形態におけるひずみ測定装置の動作を示すフローチャートである。図4は、実施形態のひずみ測定装置における、試験体の伸縮率を求める演算手法を説明するための図である。   Next, the operation of the strain measuring apparatus in the present embodiment will be described. 2 and 3 are flowcharts showing the operation of the strain measuring apparatus according to the embodiment. FIG. 4 is a diagram for explaining a calculation method for obtaining the expansion / contraction rate of the test body in the strain measurement apparatus of the embodiment.

ひずみ測定の準備として、まず、試験体SMに複数のマークM、本実施形態では上述したように図1に示す5個の円形形状のM1〜M5が試験体SMの表面に設けられる。   As a preparation for strain measurement, first, a plurality of marks M, in the present embodiment, five circular shapes M1 to M5 shown in FIG. 1 are provided on the surface of the test body SM as described above.

なお、追跡マークMcとして用いられるマークM1ないしマークM4は、図1に示すように、本実施形態では基準マークMsとして用いられるマークM5と同様な円形形状であるが、図4では、識別可能とするために、便宜上、互いに異なる形状で図示されており、マークM1は、○で図示され、マークM2は、△で図示され、そして、マークM3は、◇で図示されている。そして、図4には、初期の時刻t0、外力を作用させた場合の時刻t1(>t0)およびさらに外力を作用させた場合の時刻t2(>t1)でのマークM1ないしマークM3も図示されている。すなわち、マークM1は、時刻t0では●で図示され、時刻t1および時刻t2では破線の○で図示され、外力の作用によるマークM1の遷移の様子が各時刻での図示○を“→”で結ぶことによって図示されている。同様に、マークM2は、時刻t0では▲で図示され、時刻t1および時刻t2では破線の△で図示され、外力の作用によるマークM2の遷移の様子が各時刻での図示△を“→”で結ぶことによって図示されている。また同様に、マークM3は、時刻t0では◆で図示され、時刻t1および時刻t2では破線の◇で図示され、外力の作用によるマークM3の遷移の様子が各時刻での図示◇を“→”で結ぶことによって図示されている。また、図4では、マークM4は、図示を省略されている。   As shown in FIG. 1, the marks M1 to M4 used as the tracking mark Mc have a circular shape similar to the mark M5 used as the reference mark Ms in the present embodiment. However, in FIG. Therefore, for the sake of convenience, the shapes are shown in different shapes, the mark M1 is indicated by ◯, the mark M2 is indicated by Δ, and the mark M3 is indicated by ◇. FIG. 4 also shows marks M1 to M3 at an initial time t0, a time t1 (> t0) when an external force is applied, and a time t2 (> t1) when an external force is further applied. ing. That is, the mark M1 is indicated by ● at time t0, indicated by a broken circle at time t1 and time t2, and the state of transition of the mark M1 due to the action of an external force is connected by “→” at each time. It is illustrated by Similarly, the mark M2 is indicated by ▲ at time t0, indicated by a broken line Δ at time t1 and time t2, and the state of transition of the mark M2 due to the action of an external force is indicated by “→” at each time. Illustrated by tying. Similarly, the mark M3 is indicated by ♦ at time t0, is indicated by broken lines ◇ at time t1 and time t2, and the state of transition of the mark M3 due to the action of external force is indicated by “→” at each time. It is illustrated by tying. In FIG. 4, the mark M4 is not shown.

そして、図2において、外力を試験体SMに作用させる前における所望のマークMの初期位置を求めるために、画像演算処理部13によって、第1カメラ装置11から外力作用前画像A1が取得され、この取得された外力作用前画像A1から追跡マークMc(上記例ではマークM1)が見つけられ、追跡マークMcの位置が求められるとともに(ステップS11−1)、第2カメラ装置12から外力作用前基準画像A2が取得され、この取得された外力作用前基準画像A2から基準マークMs(上記例ではマークM5)が見つけられ、基準マークMsの位置が求められる(ステップS11−2)。   Then, in FIG. 2, in order to obtain the initial position of the desired mark M before the external force is applied to the test body SM, the image calculation processing unit 13 acquires the pre-external force action image A <b> 1 from the first camera device 11. The tracking mark Mc (mark M1 in the above example) is found from the acquired image A1 before external force action, the position of the tracking mark Mc is obtained (step S11-1), and the reference before the external force action is obtained from the second camera device 12. The image A2 is acquired, the reference mark Ms (mark M5 in the above example) is found from the acquired reference image A2 before the external force action, and the position of the reference mark Ms is obtained (step S11-2).

より具体的には、試験体SMの外力作用前画像A1および外力作用前基準画像A2を、例えばマークMの形状のパターン認識等の画像処理によって追跡マークMcおよび基準マークMsをそれぞれ見つけ、これら見つけた追跡マークMcおよび基準マークMsの各位置がそれぞれ求められる。外力作用前画像A1に複数のマークMを見つけた場合には、前記端部領域外に位置する適宜なマークMが追跡マークMcとして選択される。追跡マークMcおよび基準マークMsの各位置は、例えば、画像(撮像素子の受光面)における所定の位置(例えば四隅の点のうちの一つの点や光軸と交差する点等)を座標原点にxy座標系が予め設定され、このxy座標系のx座標値およびy座標値によって表される。なお、マークMに対応する光学像が撮像素子の1つの画素によって受光され、マークMに対応する画像が前記1つの画素による画像信号によって形成される場合には、マークMの位置は、その画素の位置によって表され、マークMに対応する光学像が撮像素子の複数の画素によって受光され、マークMに対応する画像が前記複数の画素による画像信号によって形成される場合には、マークMの位置は、マークMの所定の代表点(例えば中心点、外接円の中心点および重心点等)によって代表され、その代表点に対応する画素の位置によって表される。なお、伸縮率εは、上述したように所定の比で表されるので、距離は、実寸法によって表されてもよいが、所定の長さを基準とした相対的な長さであってよい。例えば、前記距離は、前記撮像素子の画素の個数等によって表すことも可能である。   More specifically, the pre-external force action image A1 and the pre-external force action reference image A2 of the test body SM are found, for example, the tracking mark Mc and the reference mark Ms by image processing such as pattern recognition of the shape of the mark M. Each position of the tracking mark Mc and the reference mark Ms is obtained. When a plurality of marks M are found in the image A1 before external force action, an appropriate mark M located outside the end region is selected as the tracking mark Mc. Each position of the tracking mark Mc and the reference mark Ms is, for example, a predetermined position (for example, one of the four corner points or a point intersecting the optical axis) on the image (light receiving surface of the image sensor) as a coordinate origin. An xy coordinate system is set in advance, and is represented by an x coordinate value and a y coordinate value of the xy coordinate system. When the optical image corresponding to the mark M is received by one pixel of the image sensor and the image corresponding to the mark M is formed by the image signal from the one pixel, the position of the mark M is the pixel. When the optical image corresponding to the mark M is received by a plurality of pixels of the image sensor and the image corresponding to the mark M is formed by an image signal from the plurality of pixels, the position of the mark M Is represented by a predetermined representative point of the mark M (for example, a center point, a center point of a circumscribed circle, a barycentric point, etc.), and is represented by a pixel position corresponding to the representative point. In addition, since the expansion / contraction rate ε is expressed by a predetermined ratio as described above, the distance may be expressed by an actual dimension, but may be a relative length based on a predetermined length. . For example, the distance can be expressed by the number of pixels of the image sensor.

続いて、引張試験機によって試験体SMに引張加重が外力として加えられ、試験体SMに外力が作用される。   Subsequently, a tensile load is applied to the specimen SM as an external force by the tensile tester, and the external force is applied to the specimen SM.

そして、外力を試験体SMに作用させた後における追跡マークMcおよび基準マークMsの移動先の各位置をそれぞれ求めるために、第1画像取得制御部21によって第1カメラ装置11から外力作用後画像B1が取得され、第1移動量演算処理部23によって、この取得された外力作用後画像B1から追跡マークMcが見つけられ、追跡マークMcの位置が求められるとともに(ステップS12−1)、第2画像取得制御部22によって第2カメラ装置12から外力作用前基準画像B2が取得され、第2移動量演算処理部24によって、この取得された外力作用前基準画像B2から基準マークMsが見つけられ、基準マークMsの位置が求められる(ステップS12−2)。この外力作用後画像B1および外力作用後基準画像B2のそれぞれから追跡マークMcおよび基準マークMsを見つける処理では、上述したように、対応点探索法によって実行される。すなわち、本実施形態では、外力作用前画像A1における追跡マークMcに対応する対応追跡マークMAcは、外力作用後画像B1から、外力作用後画像B1における追跡マークMcとして対応点探索法によって探索され、外力作用前基準画像A2における基準マークMsに対応する対応基準マークMAsは、外力作用後基準画像B2から、外力作用後基準画像B2における基準マークMsとして対応点探索法によって探索される。   Then, in order to obtain the respective positions of the movement destinations of the tracking mark Mc and the reference mark Ms after the external force is applied to the test body SM, the first image acquisition control unit 21 images the post-external force action from the first camera device 11. B1 is acquired, and the first movement amount calculation processing unit 23 finds the tracking mark Mc from the acquired post-external force action image B1, and obtains the position of the tracking mark Mc (step S12-1). The image acquisition control unit 22 acquires the pre-external force action reference image B2 from the second camera device 12, and the second movement amount calculation processing unit 24 finds the reference mark Ms from the acquired pre-external force action reference image B2. The position of the reference mark Ms is obtained (step S12-2). In the process of finding the tracking mark Mc and the reference mark Ms from each of the image B1 after the external force action and the reference image B2 after the external force action, as described above, it is executed by the corresponding point search method. That is, in this embodiment, the corresponding tracking mark MAc corresponding to the tracking mark Mc in the image A1 before external force action is searched from the image B1 after external force action by the corresponding point search method as the tracking mark Mc in the image B1 after external force action. The corresponding reference mark MAs corresponding to the reference mark Ms in the reference image A2 before the external force action is searched by the corresponding point search method as the reference mark Ms in the reference image B2 after the external force action from the reference image B2 after the external force action.

ここで、ステップS12−1の後に、ステップS20が実行され、そしてこの後にステップS13−1が実行され、一方、ステップS12−2の後に、ステップS13−2が実行される。   Here, after step S12-1, step S20 is executed, and thereafter step S13-1 is executed. On the other hand, after step S12-2, step S13-2 is executed.

このステップS13−1では、第1移動量演算処理部23によって、外力作用前画像A1における追跡マークMcの位置と、外力作用後画像B1における、ステップS12−1で探索された追跡マークMc(対応追跡マークMAc)の位置とから、追跡マークMcの移動量が求められる。また、このステップS13−2では、第2移動量演算処理部24によって、外力作用前基準画像A2における基準マークMsの位置と、外力作用後基準画像B2における、ステップS12−2で探索された基準マークMs(対応基準マークMAs)の位置とから、基準マークMsの移動量が求められる。   In step S13-1, the first movement amount calculation processing unit 23 determines the position of the tracking mark Mc in the pre-external force action image A1 and the tracking mark Mc (corresponding to the post-external force action image B1). The amount of movement of the tracking mark Mc is determined from the position of the tracking mark MAc). In step S13-2, the position of the reference mark Ms in the pre-external force reference image A2 and the reference searched in step S12-2 in the post-external force reference image B2 by the second movement amount calculation processing unit 24. The amount of movement of the reference mark Ms is determined from the position of the mark Ms (corresponding reference mark MAs).

続いて、伸び量演算処理部25によって、追跡マークMcの移動量△DLcと、基準マークMsの移動量△DLsとから、試験体SMに外力を作用させる前後における試験体SMの伸び量(△DLc+△DLs)が求められる(ステップS14)。   Subsequently, the elongation amount calculation processing unit 25 calculates the elongation amount (Δ of the test body SM before and after applying an external force to the test body SM from the movement amount ΔDLc of the tracking mark Mc and the movement amount ΔDLs of the reference mark Ms. DLc + ΔDLs) is obtained (step S14).

そして、伸縮率演算処理部26によって、試験体SMの伸び量(△DLc+△DLs)に基づいて、試験体SMに外力を作用させる前後における試験体SMの伸縮率εが前記式3によって求められ、この求められた伸縮率εが出力部15へ出力される(ステップS15)。   Then, the expansion / contraction rate calculation processing unit 26 obtains the expansion / contraction rate ε of the test body SM before and after applying an external force to the test body SM based on the elongation amount (ΔDLc + ΔDLs) of the test body SM by the above formula 3. The obtained expansion / contraction rate ε is output to the output unit 15 (step S15).

ここで、追跡マークMcと基準マークMsとの間における外力作用前での距離である基準長BLscは、一番最初の初期では、第1および第2カメラ装置11、12間の距離BL0、例えば第1カメラ装置11の光軸と第2カメラ装置12の光軸との間の距離BL0が予めひずみ測定装置Sに与えられ、この第1および第2カメラ装置11、12間の距離BL0と、ステップS11−1で求められた追跡マークMcの初期位置と、ステップS11−2で求められた基準マークMsの初期位置とに基づいて求められる距離で与えられ、後述の処理によって追跡マークMcが新たな追跡マークMcに切り換わった後では、後述する距離で与えられる。   Here, the reference length BLsc which is the distance before the action of the external force between the tracking mark Mc and the reference mark Ms is a distance BL0 between the first and second camera devices 11 and 12 in the very first initial stage, for example, A distance BL0 between the optical axis of the first camera device 11 and the optical axis of the second camera device 12 is given to the strain measuring device S in advance, and the distance BL0 between the first and second camera devices 11 and 12 is This is given by the distance obtained based on the initial position of the tracking mark Mc obtained in step S11-1 and the initial position of the reference mark Ms obtained in step S11-2. After switching to the correct tracking mark Mc, it is given by the distance described later.

そして、引き続き、試験体SMのひずみを測定する場合には、ステップS15の処理を実行した後に、本処理における外力作用後画像B1および外力作用後基準画像B2が次の処理において外力作用前画像A1および外力作用前基準画像A2として扱われ、処理がステップS12−1およびステップS12−2へ戻される。なお、この場合において、次の処理においても前記外力作用前画像A1および外力作用前基準画像A2をそのまま外力作用前画像および外力作用前基準画像として用い、外力作用後画像および外力作用後基準画像だけを新たに取り込んで外力作用後画像C1および外力作用後基準画像C2として更新してもよい。   Then, when the strain of the specimen SM is continuously measured, after executing the process of step S15, the image B1 after the external force action and the reference image B2 after the external force action in this process are the images A1 before the external force action in the next process. And it is treated as the reference image A2 before external force action, and the process is returned to step S12-1 and step S12-2. In this case, in the next processing, the pre-external force action image A1 and the pre-external force action reference image A2 are used as they are as the pre-external force action image and the pre-external force action reference image. May be taken in and updated as the post-external force action image C1 and the post-external force action reference image C2.

一方、前記ステップS20では、判定処理部27によって、追跡マークMcが外力作用後画像における所定の端部領域(上記例では端部領域ER)内に位置するか否かが判定される。この判定の結果、追跡マークMcが外力作用後画像における端部領域ER内に位置する場合(YES)には、その旨が切換処理部28へ出力され、ステップS21が実行される。一方、前記判定の結果、追跡マークMcが外力作用後画像における端部領域内に位置しない場合(NO)には、上述のステップS13−が実行される。
On the other hand, in step S20, the determination processing unit 27 determines whether or not the tracking mark Mc is located within a predetermined end region (end region ER in the above example) in the image after the external force action. If the result of this determination is that the tracking mark Mc is located within the end region ER in the post-external force image (YES), this is output to the switching processing unit 28, and step S21 is executed. On the other hand, the result of the determination, if the tracking marks Mc is not positioned at an end region of the external force after the image (NO), the above steps S13- 1 is executed.

図3において、ステップS21では、切換処理部28によって、まず、第1カメラ装置11の視野内(外力作用後画像内)に、2個以上のマークM、すなわち、現行の追跡マークMcの他のマークMが存在するか否かが判定される。この判定は、例えば、端部領域外の領域の画像に対し、マークMの形状のパターン認識等の画像処理によってマークMを探索する処理を行うことによって実行される。この判定の結果、第1カメラ装置11の視野内に2個以上のマークMが存在しない場合(NO)には、上述のステップS13−が実行される。一方、前記判定の結果、第1カメラ装置11の視野内に2個以上のマークMが存在する場合(YES)には、ステップS22が実行される。
In FIG. 3, in step S <b> 21, two or more marks M, that is, other tracking marks Mc other than the current tracking mark Mc are first placed in the field of view of the first camera device 11 (in the image after the external force action) by the switching processing unit 28. It is determined whether or not the mark M exists. This determination is performed, for example, by performing a process of searching for the mark M by image processing such as pattern recognition of the shape of the mark M with respect to an image outside the edge region. As a result of the determination, if two or more of the mark M in the field of view of the first camera device 11 is not present (NO), the above steps S13- 1 is executed. On the other hand, if two or more marks M exist in the field of view of the first camera device 11 as a result of the determination (YES), step S22 is executed.

なお、以下のステップS22ないしステップS26の説明において、説明の便宜上、現行の追跡マークMc(現在用いられている追跡マークMc)は、Mkと表記され、新たな追跡マークMc(切り替え先の追跡マークMc)は、Mmと表記される。   In the following description of steps S22 to S26, for convenience of explanation, the current tracking mark Mc (the currently used tracking mark Mc) is denoted as Mk, and a new tracking mark Mc (switching destination tracking mark). Mc) is written as Mm.

このステップS22では、距離演算処理部29によって、追跡マークMc(=Mk)の移動量から追跡マークMcの伸縮率ε(=ε)が求められる。より具体的には、距離演算処理部29は、外力作用前画像A1における追跡マークMkの位置、外力作用後画像B1における前記追跡マークMkに対応する対応追跡マークMAkの位置とに基づいて移動量△DLkを求め、この求めた移動量△DLkと、外力作用前における基準マークMsおよび追跡マークMk間の距離BLskとに基づいて伸縮率ε(=△DLk/BLsk)を求める。 In step S22, the distance calculation processing unit 29 calculates the expansion / contraction rate ε c (= ε k ) of the tracking mark Mc from the amount of movement of the tracking mark Mc (= Mk). More specifically, the distance calculation processing unit 29 moves based on the position of the tracking mark Mk in the image A1 before the external force action and the position of the corresponding tracking mark MAk corresponding to the tracking mark Mk in the image B1 after the external force action. ΔDLk is obtained, and the expansion / contraction ratio ε k (= ΔDLk / BLsk) is obtained based on the obtained movement amount ΔDLk and the distance BLsk between the reference mark Ms and the tracking mark Mk before the action of the external force.

続いて、距離演算処理部29によって、ステップS21で探索されたマークMのうちの現行の追跡マークMkではない他のマークMが新たな追跡マークMm(この例ではマークM2)とされ、外力作用後における追跡マークMk(この例ではマークM1)と新たな追跡マークMm(この例ではマークM2)との間の距離lが、外力作用後画像B1における追跡マークMkの位置と外力作用後画像B1における新たな追跡マークMmの位置とに基づいて求められる(ステップS23)。   Subsequently, another distance M that is not the current tracking mark Mk among the marks M searched in step S21 is set as a new tracking mark Mm (in this example, mark M2) by the distance calculation processing unit 29, and an external force action is performed. The distance 1 between the later tracking mark Mk (in this example, mark M1) and the new tracking mark Mm (in this example, mark M2) is the position of the tracking mark Mk in the post-external force image B1 and the post-external force image B1. Is obtained based on the position of the new tracking mark Mm at (step S23).

続いて、距離演算処理部29によって、外力作用前における追跡マークMkと新たな追跡マークMmとの間の距離l0が、ステップS22で求めた伸縮率εとステップS23で求めた外力作用後における追跡マークMkと新たな追跡マークMmとの間の距離1とに基づいて、次式4によって求められる(ステップS24)。
l0=l/(1+ε ・・・(4)
続いて、距離演算処理部29によって、外力作用前における基準マークMsと新たな追跡マークMmとの間の距離Lsmが、ステップS24で求めた、外力作用前における追跡マークMkと新たな追跡マークMmとの間の距離l0と、外力作用前における基準マークMsと追跡マークMk(更新前(外力作用前)の追跡マークMc、この例ではマークM1)との間の距離Lskとに基づいて、次式5によって求められる(ステップS25)。
Lsm=Lsk−l0=Lsk−l/(1+ε ・・・(5)
このようなステップS22ないしステップS25の各処理を実行することによって、距離演算処理部29は、基準マークMsとこの新たな追跡マークMmとの間の距離Lsmを求めるものである。
Subsequently, the distance 10 between the tracking mark Mk before the external force action and the new tracking mark Mm by the distance calculation processing unit 29 becomes the expansion / contraction rate ε k obtained in step S22 and the external force action obtained in step S23. Based on the distance 1 between the tracking mark Mk and the new tracking mark Mm, the following equation 4 is obtained (step S24).
l0 = l / (1 + ε k ) (4)
Subsequently, the distance Lsm between the reference mark Ms before the external force action and the new tracking mark Mm is obtained by the distance calculation processing unit 29 in step S24, and the tracking mark Mk before the external force action and the new tracking mark Mm are obtained. And the distance Lsk between the reference mark Ms before the external force action and the tracking mark Mk (the tracking mark Mc before the update (before the external force action), in this example, the mark M1). It is obtained by equation 5 (step S25).
Lsm = Lsk-l0 = Lsk-l / (1+ [epsilon] k ) (5)
By executing the processes in steps S22 to S25, the distance calculation processing unit 29 obtains the distance Lsm between the reference mark Ms and the new tracking mark Mm.

そして、切換処理部28は、次式6および式7に示すように、追跡マークMc(=Mk)を新たな追跡マークMc(=Mm)に変更し、外力作用前における追跡マークMcと基準マークMsとの間における距離である基準長BLscをステップS25で求めたLsmに置き換え(ステップS26)、その後、処理がステップS12−に戻され、ステップS12−が実行される。
Mc ← Mm ・・・(6)
BLsc ← Lsm ・・・(7)
以上の動作を図4を用いてより具体的に以下に説明する。図4では、引張試験開始後の最初の時刻t0では、第1カメラ装置11は、追跡マークMcとしてマークM1(;t0の●)を撮影しており、図4に破線で示す右側の矩形の画像が得られ、そして、第2カメラ装置12は、基準マークMsとしてマークM5(;●)を撮影しており、図4に破線で示す左側の矩形の画像が得られている。この時刻t0では、第1カメラ装置11によって得られる画像には、マークM1のみが撮影され、マークM2ないしマークM4は、撮影されていない。
Then, the switching processing unit 28 changes the tracking mark Mc (= Mk) to a new tracking mark Mc (= Mm) as shown in the following expressions 6 and 7, and the tracking mark Mc and the reference mark before the action of the external force replacing the reference length BLsc is the distance between the Ms to Lsm obtained in step S25 (step S26), then the processing returns to step S12- 1, step S12- 1 is executed.
Mc ← Mm (6)
BLsc ← Lsm (7)
The above operation will be described more specifically below with reference to FIG. In FIG. 4, at the first time t0 after the start of the tensile test, the first camera device 11 has photographed the mark M1 (; ● of t0) as the tracking mark Mc, and the right rectangular shape shown by a broken line in FIG. An image is obtained, and the second camera device 12 has taken the mark M5 (; ●) as the reference mark Ms, and a left-side rectangular image indicated by a broken line in FIG. 4 is obtained. At time t0, only the mark M1 is photographed in the image obtained by the first camera device 11, and the marks M2 to M4 are not photographed.

したがって、この場合では、ステップS11(S11−1、S11−2)およびステップS12(S12−1、S12−2)の各処理が実行され、続いて、ステップS20では、マークM1(追跡マークMc)が端部領域ER内にないと判定されるので、ステップS13(S13−1、S13−2)の各処理が実行され、続いて、ステップS14およびステップS15の各処理が実行される。ステップS15では、マークM5の移動量△DL5と、マークM1の移動量△DL1と、外力作用前におけるマークM5およびマークM1間の距離L51(基準長BL51)とに基づいて、時刻t0での伸縮率εt0(=(△DL5+△DL1)/BL51)が求められる。ここで、外力作用前におけるマークM5およびマークM1間の距離L51は、第1カメラ装置11と第2カメラ装置12との間の距離BL0と、ステップS11で求めたマークM1の位置およびマークM5の位置とに基づいて求められる。   Therefore, in this case, each process of step S11 (S11-1, S11-2) and step S12 (S12-1, S12-2) is executed, and subsequently, in step S20, mark M1 (tracking mark Mc). Is determined not to be within the edge region ER, each process of step S13 (S13-1, S13-2) is executed, and then each process of step S14 and step S15 is executed. In step S15, the expansion / contraction at time t0 is based on the movement amount ΔDL5 of the mark M5, the movement amount ΔDL1 of the mark M1, and the distance L51 (reference length BL51) between the mark M5 and the mark M1 before the external force is applied. The rate εt0 (= (ΔDL5 + ΔDL1) / BL51) is obtained. Here, the distance L51 between the mark M5 and the mark M1 before the external force action is the distance BL0 between the first camera device 11 and the second camera device 12, the position of the mark M1 obtained in step S11, and the mark M5. And based on the position.

そして、引張試験が続けられて、次の時刻t1(>t0)では、第1カメラ装置11は、追跡マークMcとしてマークM1(;t1の破線の○)を撮影しているともにマークM2(t1の破線の△)も撮影しており、図4に破線で示す右側の矩形の画像が得られ、そして、第2カメラ装置12は、基準マークMsとしてマークM5(;●)を撮影しており、図4に破線で示す左側の矩形の画像が得られている。この時刻t1では、第1カメラ装置11によって得られる画像には、マークM1およびマークM2が撮影され、マークM3およびマークM4は、撮影されていない。   Then, at the next time t1 (> t0) when the tensile test is continued, the first camera device 11 is photographing the mark M1 (; broken line o of t1) as the tracking mark Mc and the mark M2 (t1 4 is also taken, and a rectangular image on the right side shown by the broken line in FIG. 4 is obtained, and the second camera device 12 is taking the mark M5 (; ●) as the reference mark Ms. A rectangular image on the left side indicated by a broken line in FIG. 4 is obtained. At this time t1, the mark M1 and the mark M2 are photographed in the image obtained by the first camera device 11, and the mark M3 and the mark M4 are not photographed.

したがって、この場合では、上述の処理におけるステップS15に続いて、ステップS12(S12−1、S12−2)の処理が実行され、続いて、ステップS20では、マークM1(追跡マークMc)が端部領域ER内にあると判定されるので、ステップS21ないしステップS26の各処理が実行される。   Therefore, in this case, the process of step S12 (S12-1, S12-2) is executed following step S15 in the above-described process, and subsequently, in step S20, the mark M1 (tracking mark Mc) is set to the end portion. Since it is determined that the area is within the region ER, the processes in steps S21 to S26 are executed.

すなわち、ステップS21では、外力作用後画像に2個のマークM1、M2が存在すると判定され、ステップS22では、マークM1の移動量△L1(=△DL1)と外力作用前におけるマークM5およびマークM1間の距離L51(=BL51)とに基づいて伸縮率εが求められ、ステップS23では、マークM1ではないマークM2が新たな追跡マークMcとされ、外力作用後におけるマークM1と新たな追跡マークMcとしてのマークM2との間の距離lが、外力作用後画像におけるマークM1の位置と外力作用後画像における新たな追跡マークMsとしてのマークM2の位置とに基づいて求められ、ステップS24では、前記伸縮率εと前記距離lとに基づいて、外力作用前におけるマークM1と新たな追跡マークMcとしてのマークM2との間の距離l0(=l/(1+ε )が求められ、ステップS25では、前記距離l0と、外力作用前におけるマークM5およびマークM1(更新前(外力作用前)の追跡マークMc)間の距離L51とに基づいて、外力作用前におけるマークM5と新たな追跡マークMcとしてのマークM2との間の距離L52(=L51−l0)が求められ、ステップS26では、追跡マークMcがマークM1からマークM2へ変更され、外力作用前における基準マークMsと追跡マークMcとの間における距離である基準長BLcsが、外力作用前におけるマークM5と新たな追跡マークMcとしてのマークM2との間における距離L52で更新される。
That is, in step S21, it is determined that there are two marks M1 and M2 in the image after the external force action. In step S22, the movement amount ΔL1 (= ΔDL1) of the mark M1 and the mark M5 and mark M1 before the external force action are determined. The expansion / contraction ratio ε 1 is obtained based on the distance L51 (= BL51) between them, and in step S23, the mark M2 that is not the mark M1 is set as a new tracking mark Mc, and the mark M1 after the external force is applied and the new tracking mark The distance l between the mark M2 as Mc is obtained based on the position of the mark M1 in the image after the external force action and the position of the mark M2 as the new tracking mark Ms in the image after the external force action. In step S24, on the basis of the expansion ratio epsilon 1 and the said distance l, as a new tracking marks Mc mark M1 before external force Over the distance between the click M2 l0 (= l / (1 + ε 1)) is determined, in step S25, and the distance l0, tracking marks M5 and the mark M1 before external force (pre-update (before external force) Based on the distance L51 between the marks Mc), a distance L52 (= L51-l0) between the mark M5 before the external force action and the mark M2 as the new tracking mark Mc is obtained. In step S26, the tracking mark Mc is changed from the mark M1 to the mark M2, and the reference length BLcs, which is the distance between the reference mark Ms before the external force action and the tracking mark Mc, is the mark M5 before the external force action and the mark M2 as the new tracking mark Mc It is updated with the distance L52 between.

そして、この間も引張試験が続けられており、次の時刻t2(>t1)では、第1カメラ装置11は、追跡マークMcとしてマークM2(;t2の破線の△)を撮影しており、図4に破線で示す右側の矩形の画像が得られており、そして、第2カメラ装置12は、基準マークMsとしてマークM5(;●)を撮影しており、図4に破線で示す左側の矩形の画像が得られている。この時刻t2では、第1カメラ装置11によって得られる画像には、マークM2のみが撮影され、マークM1、マークM3およびマークM4は、撮影されていない。   During this time, the tensile test is continued, and at the next time t2 (> t1), the first camera device 11 has photographed the mark M2 (; a broken triangle of t2) as the tracking mark Mc. A right-side rectangular image indicated by a broken line in FIG. 4 is obtained, and the second camera device 12 has photographed the mark M5 (; ●) as the reference mark Ms, and the left-side rectangular shape indicated by the broken line in FIG. Images are obtained. At time t2, only the mark M2 is photographed in the image obtained by the first camera device 11, and the marks M1, M3, and M4 are not photographed.

したがって、この場合では、ステップS12(S12−1、S12−2)の処理が実行され、続いて、ステップS20では、マークM2(追跡マークMc)が端部領域ER内にないと判定されるので、ステップS13(S13−1、S13−2)の各処理が実行され、続いて、ステップS14およびステップS15の各処理が実行される。ステップS15では、マークM5の移動量と、マークM2の移動量と、外力作用前におけるマークM5およびマークM2間の距離基準長とに基づいて、時刻t2での伸縮率εが求められる。 Therefore, in this case, the process of step S12 (S12-1, S12-2) is executed, and subsequently, in step S20, it is determined that the mark M2 (tracking mark Mc) is not in the end region ER. Each process of step S13 (S13-1, S13-2) is performed, and then each process of step S14 and step S15 is performed. In step S15, the moving amount of the mark M5, based on the amount of movement of the mark M2, the distance between the mark M5 and mark M2 before external force (reference length), the expansion ratio at the time t2 epsilon is obtained.

以上説明したように、本実施形態のひずみ測定装置Sは、試験体SMに3個以上の複数のマークMを備える試験体SMが第1および第2カメラ装置11、12によって撮影され、試験体SMに外力を作用させる前後に取得された各画像A1、B1;A2、B2における追跡マークMcの位置と基準マークMsの位置から試験体SMの伸縮率εが求められる。そして、この試験体SMの伸縮率εを求める際に、前記外力の作用に伴って追跡マークMcが第1カメラ装置11の視野(第1カメラ装置11によって撮影された画像)における端部領域ER内に位置すると、端部領域ER外に位置する別のマークMが新たな追跡マークMcとされ、切換更新処理が行われる。したがって、このような構成のひずみ測定装置Sは、追跡マークMcを第1カメラ装置11が撮影している限り試験体SMの伸縮率εを測定することができるので、第1および第2カメラ装置11、12の視野、すなわち、分解能を維持しつつ測定範囲をより広げることができる。   As described above, in the strain measuring device S of the present embodiment, the test body SM including the plurality of marks M on the test body SM is photographed by the first and second camera devices 11 and 12, and the test body is obtained. The expansion / contraction rate ε of the specimen SM is obtained from the position of the tracking mark Mc and the position of the reference mark Ms in each of the images A1, B1; A2, B2 acquired before and after applying an external force to the SM. Then, when obtaining the expansion / contraction ratio ε of the test body SM, the tracking mark Mc is in the field of view of the first camera device 11 (an image taken by the first camera device 11) in accordance with the action of the external force. If it is located inside, another mark M located outside the end region ER is set as a new tracking mark Mc, and a switching update process is performed. Accordingly, the strain measuring device S having such a configuration can measure the expansion / contraction ratio ε of the test body SM as long as the tracking mark Mc is photographed by the first camera device 11, and thus the first and second camera devices. The measurement range can be further expanded while maintaining the 11 and 12 fields of view, that is, the resolution.

なお、図2および図3に示すステップS20ないしステップS26のマークを切り換える各処理は、上述の実施形態では、第1カメラ装置11によって撮影された画像に対してのみ実行したが、第2カメラ装置12によって撮影された画像に対しても実行してもよい。この場合では、図2に示すステップS12−2とステップS13−2との間に、ステップS20と同様の処理が挿入され、その後、図3に示すステップS21ないしステップS26の各処理と同様の各処理が実行される。   In addition, in the above-mentioned embodiment, each process which switches the mark of step S20 thru | or step S26 shown in FIG.2 and FIG.3 was performed only with respect to the image image | photographed with the 1st camera apparatus 11, However, 2nd camera apparatus 12 may be performed on the image captured by the image processing unit 12. In this case, a process similar to step S20 is inserted between step S12-2 and step S13-2 shown in FIG. 2, and thereafter, each process similar to each process of steps S21 to S26 shown in FIG. Processing is executed.

また、上述の実施形態では、ひずみ測定装置Sは、複数のマークMを備える試験体SMを撮影する撮影部の一例として、複数、この例では第1および第2カメラ装置11、12を備えて構成されたが、追跡マークMcを撮影する1個の第1カメラ装置11を備えて構成されてもよい。この場合には、追跡マークMcと基準マークMsとの間における外力作用前での距離である基準長BLscに関し、一番最初の初期の基準長BLscとして、所定の基準位置と最初に第1カメラによって撮影されるべき追跡マークMcとの距離が例えばユーザ等によって例えばノギス等の測長器を用いて予め測定され、この予め測定された前記距離が測定開始前に予めひずみ測定装置Sに入力される。ひずみ測定装置Sの画像演算処理部13は、追跡マークMcと基準マークMsとの間における外力作用前での距離である基準長BLscに関し、一番最初の初期の基準長BLscとしての前記距離を記憶する基準距離記憶部(不図示)を機能的にさらに備えて構成される。このような構成では、1個の第1カメラ装置11を備えて比較的簡易にひずみ測定装置Sが構成され、そして、このような構成によっても、ひずみ測定装置Sは、分解能を維持しつつ測定範囲をより広げることができる。このような構成のひずみ測定装置Sは、試験体SMの他端部が固定されるとともにその一方端に外力を作用させるような例えば単軸引っ張り試験等に好適に用いられ、試験体SMの引っ張り中心(不動点)を除く箇所の追跡マークMcを観察することができるように配置される。   In the above-described embodiment, the strain measuring device S includes a plurality of, in this example, the first and second camera devices 11 and 12, as an example of an imaging unit that images the test body SM including the plurality of marks M. Although configured, it may be configured to include one first camera device 11 that captures the tracking mark Mc. In this case, with respect to the reference length BLsc, which is the distance before the action of the external force, between the tracking mark Mc and the reference mark Ms, the first camera is the first and the first reference length BLsc as the first reference length BLsc. For example, the distance from the tracking mark Mc to be photographed by the user is measured in advance by a user or the like using a length measuring device such as a caliper, and the previously measured distance is input to the strain measuring device S before the measurement is started. The The image calculation processing unit 13 of the strain measuring apparatus S relates to the reference length BLsc that is the distance before the external force action between the tracking mark Mc and the reference mark Ms, and uses the distance as the first initial reference length BLsc. A reference distance storage unit (not shown) for storing is further provided functionally. In such a configuration, the strain measuring device S is configured relatively simply including the first camera device 11, and even with such a configuration, the strain measuring device S can measure while maintaining the resolution. The range can be expanded. The strain measuring device S having such a configuration is preferably used for, for example, a uniaxial tensile test in which the other end of the test body SM is fixed and an external force is applied to one end thereof. Arranged so that the tracking mark Mc except for the center (fixed point) can be observed.

本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更および/または改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態または改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態または当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。   In order to express the present invention, the present invention has been properly and fully described through the embodiments with reference to the drawings. However, those skilled in the art can easily change and / or improve the above-described embodiments. It should be recognized that this is possible. Therefore, unless the modifications or improvements implemented by those skilled in the art are at a level that departs from the scope of the claims recited in the claims, the modifications or improvements are not covered by the claims. To be construed as inclusive.

S ひずみ測定装置
M(M1、M2、M3、M4、M5) マーク
ER 端部領域
11 第1カメラ装置
12 第2カメラ装置
13 画像演算処理部
21 第1画像取得制御部
22 第2画像取得制御部
23 第1移動量演算処理部
24 第2移動量演算処理部
25 伸び量演算処理部
26 伸縮率演算処理部
27 判定処理部
28 切換処理部
29 距離演算処理部
S Strain measuring device M (M1, M2, M3, M4, M5) Mark ER End region 11 First camera device 12 Second camera device 13 Image arithmetic processing unit 21 First image acquisition control unit 22 Second image acquisition control unit 23 first movement amount calculation processing unit 24 second movement amount calculation processing unit 25 elongation amount calculation processing unit 26 expansion / contraction rate calculation processing unit 27 determination processing unit 28 switching processing unit 29 distance calculation processing unit

Claims (8)

複数のマークを備える、測定対象の試験体を撮影する撮影部と、
前記試験体に外力を作用させる前後における前記試験体の画像を、外力作用前画像および外力作用後画像として前記撮影部によって取得する画像取得部と、
追跡マークとされる、前記複数のマークのうちの1つのマークの位置および所定の基準位置の間の基準距離と、前記外力作用前画像における前記追跡マークの位置と、前記外力作用後画像における前記追跡マークの位置とに基づいて、前記試験体の伸縮率を求める演算処理部とを備え、
前記演算処理部は、前記追跡マークが前記外力作用後画像における所定の端部領域内に位置し、かつ、前記外力作用後画像内に2個以上の前記マークが存在する場合には、前記複数のマークのうちの前記追跡マークと異なるとともに前記端部領域外に位置するマークを新たに前記追跡マークとする切換更新処理を行うこと
を特徴とするひずみ測定装置。
An imaging unit for imaging a test object to be measured, comprising a plurality of marks,
An image acquisition unit for acquiring images of the test body before and after applying an external force to the test body, as an image before external force action and an image after external force action, by the photographing unit;
The tracking mark is one of the plurality of marks and a reference distance between a predetermined reference position, a position of the tracking mark in the image before the external force action, and the position in the image after the external force action And an arithmetic processing unit for obtaining an expansion / contraction ratio of the specimen based on the position of the tracking mark,
When the tracking mark is located within a predetermined end region in the post-external force action image and there are two or more marks in the post-external force action image, the arithmetic processing unit The strain measurement apparatus is characterized by performing a switching update process in which a mark that is different from the tracking mark and located outside the end region is newly used as the tracking mark.
前記撮影部は、前記追跡マークを撮影する第1のカメラ装置と、前記所定の基準位置とするために前記複数のマークのうちの前記追跡マークと異なるマークを基準マークとして撮影する第2のカメラ装置とを備え、
前記画像取得部は、前記試験体に外力を作用させる前後における前記試験体の画像を、前記外力作用前画像および前記外力作用後画像として前記第1のカメラ装置によって取得するとともに、前記試験体に外力を作用させる前後における前記試験体の画像を、外力作用前基準画像および外力作用後基準画像として前記第2のカメラ装置によって取得し、
前記演算処理部は、前記基準距離となる前記追跡マークおよび前記基準マークの間の距離と、前記外力作用前基準画像における前記基準マークの位置および前記外力作用後基準画像における前記基準マークの位置と、前記外力作用前画像における前記追跡マークの位置および前記外力作用後画像における前記追跡マークの位置とに基づいて、前記試験体の伸縮率を求めること
を特徴とする請求項1に記載のひずみ測定装置。
The imaging unit includes a first camera device that captures the tracking mark, and a second camera that captures a mark that is different from the tracking mark among the plurality of marks to be the predetermined reference position. With the device,
The image acquisition unit acquires, by the first camera device, images of the test body before and after applying an external force to the test body as the image before the external force action and the image after the external force action, The images of the test body before and after applying an external force are acquired by the second camera device as a reference image before external force action and a reference image after external force action,
The arithmetic processing unit includes a distance between the tracking mark serving as the reference distance and the reference mark, a position of the reference mark in the reference image before the external force action, and a position of the reference mark in the reference image after the external force action. 2. The strain measurement according to claim 1, wherein an expansion / contraction ratio of the test body is obtained based on a position of the tracking mark in the image before the external force action and a position of the tracking mark in the image after the external force action. apparatus.
前記撮影部は、前記追跡マークおよび、前記所定の基準位置とするために、前記追跡マークと異なるマークを基準マークとして撮影する1個のカメラ装置を備え、
前記画像取得部は、前記試験体に外力を作用させる前後における前記試験体の画像を、前記外力作用前画像および前記外力作用後画像とすると共に外力作用前基準画像および外力作用後基準画像として前記カメラ装置によって取得し、
前記演算処理部は、前記基準距離となる前記追跡マークおよび前記基準マークの間の距離と、前記外力作用前基準画像における前記基準マークの位置および前記外力作用後基準画像における前記基準マークの位置と、前記外力作用前画像における前記追跡マークの位置および前記外力作用後画像における前記追跡マークの位置とに基づいて、前記試験体の伸縮率を求めること
を特徴とする請求項1に記載のひずみ測定装置。
The photographing unit includes one camera device that photographs the tracking mark and a mark different from the tracking mark as a reference mark in order to obtain the predetermined reference position.
The image acquisition unit sets the image of the test body before and after applying an external force to the test body as the image before the external force action and the image after the external force action, and as the reference image before the external force action and the reference image after the external force action. Acquired by the camera device,
The arithmetic processing unit includes a distance between the tracking mark serving as the reference distance and the reference mark, a position of the reference mark in the reference image before the external force action, and a position of the reference mark in the reference image after the external force action. 2. The strain measurement according to claim 1, wherein an expansion / contraction ratio of the test body is obtained based on a position of the tracking mark in the image before the external force action and a position of the tracking mark in the image after the external force action. apparatus.
前記演算処理部は、
前記外力作用前画像における前記追跡マークの位置および前記外力作用後画像における前記追跡マークの位置に基づいて、前記追跡マークの移動量を追跡マーク移動量として求める第1の移動量演算処理部と、
前記外力作用前基準画像における前記基準マークの位置および前記外力作用後基準画像における前記基準マークの位置に基づいて、前記基準マークの移動量を基準マーク移動量として求める第2の移動量演算処理部と、
前記基準マーク移動量および追跡マーク移動量に基づいて、前記試験体に前記外力を作用させた前後における前記試験体の伸び量を求める伸び量演算処理部と、
前記試験体に前記外力を作用させる前における前記基準マークと前記追跡マークとの間の距離および前記試験体の伸び量に基づいて、前記試験体の伸縮率を求める伸縮率演算処理部とを備えること
を特徴とする請求項2または請求項3に記載のひずみ測定装置。
The arithmetic processing unit includes:
A first movement amount calculation processing unit for obtaining a movement amount of the tracking mark as a tracking mark movement amount based on the position of the tracking mark in the image before the external force action and the position of the tracking mark in the image after the external force action;
A second movement amount calculation processing unit that obtains a movement amount of the reference mark as a reference mark movement amount based on the position of the reference mark in the reference image before the external force action and the position of the reference mark in the reference image after the external force action When,
Based on the reference mark movement amount and the tracking mark movement amount, an elongation amount calculation processing unit for obtaining an elongation amount of the test body before and after the external force is applied to the test body;
A stretch rate calculation processing unit for obtaining a stretch rate of the test body based on a distance between the reference mark and the tracking mark and an extension amount of the test body before the external force is applied to the test body; The strain measuring device according to claim 2 or claim 3, wherein
前記第1の移動量演算処理部は、前記外力作用前画像における前記追跡マークに対応するマークを前記外力作用後画像から探索し、この探索したマークを前記外力作用後画像における前記追跡マークとし、
前記第2の移動量演算処理部は、前記外力作用前基準画像における前記基準マークに対応するマークを前記外力作用後基準画像から探索し、この探索したマークを前記外力作用後基準画像における前記基準マークとすること
を特徴とする請求項4に記載のひずみ測定装置。
The first movement amount calculation processing unit searches the post-external force action image for a mark corresponding to the tracking mark in the pre-external force action image, and uses the searched mark as the tracking mark in the post-external force action image,
The second movement amount calculation processing unit searches the reference image after the external force action for a mark corresponding to the reference mark in the reference image before the external force action, and searches the reference mark in the reference image after the external force action. The strain measuring device according to claim 4, wherein the strain measuring device is a mark.
前記演算処理部は、さらに、
前記追跡マークが前記外力作用後画像における所定の端部領域内に位置するか否かを判定する判定処理部と、
前記判定処理部の判定の結果、前記追跡マークが前記外力作用後画像における所定の端部領域内に位置する場合には、前記複数のマークのうちの前記基準マークおよび追跡マークと異なるとともに前記端部領域外に位置するマークを新たに前記追跡マークとする切換更新処理を行う切換処理部と、
前記基準マークと前記新たに前記追跡マークとされた前記端部領域外に位置する前記マークとの間の距離を求める距離演算処理部とを備えること
を特徴とする請求項4または請求項5に記載のひずみ測定装置。
The arithmetic processing unit further includes:
A determination processing unit that determines whether or not the tracking mark is positioned within a predetermined end region in the image after the external force action;
As a result of the determination by the determination processing unit, when the tracking mark is located within a predetermined end region in the post-external force image, the end mark is different from the reference mark and the tracking mark among the plurality of marks. A switching processing unit for performing a switching update process in which a mark located outside the area is newly set as the tracking mark;
The distance calculation processing part which calculates | requires the distance between the said reference mark and the said mark located outside the said edge part area | region newly set as the said tracking mark is provided. The strain measuring apparatus described.
前記撮影部は、前記追跡マークを撮影する1個のカメラ装置を備え、
前記基準距離を予め記憶する基準距離記憶部をさらに備えること
を特徴とする請求項1に記載のひずみ測定装置。
The photographing unit includes one camera device that photographs the tracking mark,
The strain measurement apparatus according to claim 1, further comprising a reference distance storage unit that stores the reference distance in advance.
複数のマークを備える、測定対象の試験体に外力を作用させる前後における前記試験体の画像を、外力作用前画像および外力作用後画像として撮影部によって取得する画像取得工程と、
追跡マークとされる、前記複数のマークのうちの1つのマークの位置および所定の基準位置の間の基準距離と、前記外力作用前画像における前記追跡マークの位置と、前記外力作用後画像における前記追跡マークの位置とに基づいて、前記試験体の伸縮率を求める演算処理工程とを備え、
前記演算処理工程は、前記追跡マークが前記外力作用後画像における所定の端部領域内に位置し、かつ、前記外力作用後画像内に2個以上の前記マークが存在する場合には、前記複数のマークのうちの前記追跡マークと異なるとともに前記端部領域外に位置するマークを新たに前記追跡マークとする切換更新処理工程を含むこと
を特徴とするひずみ測定方法。
An image acquisition step of acquiring images of the test body before and after applying an external force to a test object to be measured, including a plurality of marks, by an imaging unit as an image before external force action and an image after external force action;
The tracking mark is one of the plurality of marks and a reference distance between a predetermined reference position, a position of the tracking mark in the image before the external force action, and the position in the image after the external force action And an arithmetic processing step for obtaining an expansion / contraction ratio of the test body based on the position of the tracking mark,
In the calculation processing step, when the tracking mark is located in a predetermined end region in the image after the external force action, and there are two or more marks in the image after the external force action , A strain measurement method comprising: a switching update processing step in which a mark that is different from the tracking mark and located outside the end region is newly used as the tracking mark.
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