JP5942881B2 - Automatic measuring device and program for fatigue crack of workpiece - Google Patents

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Description

本発明は、被測定物の疲労き裂の自動計測装置およびプログラムに関する。   The present invention relates to an automatic measurement apparatus and program for a fatigue crack of an object to be measured.

従来、疲労試験機により試験片等の被測定物に疲労き裂を発生させ、被測定物に疲労き裂が発生していく状況をCCDカメラで撮影し、撮影した映像を表す画像データを分析することによって、被測定物に発生したき裂の長さおよび進展状況を自動計測するものが知られている(たとえば、特許文献1ないし3参照)。   Conventionally, fatigue cracks are generated on a measured object such as a test piece with a fatigue testing machine, and the situation in which the fatigue crack is generated on the measured object is photographed with a CCD camera, and the image data representing the photographed image is analyzed. It is known to automatically measure the length and progress of a crack generated in an object to be measured (see, for example, Patent Documents 1 to 3).

たとえば、特許文献1に開示されたき裂伝播測定装置は、3軸微動台に支持される拡大鏡を備えたCCDカメラで試験片を撮影した画像を2値化処理し、2値化処理した白黒画像に基づいて、き裂先端をマイクロコンピュータで認識し、CCDカメラをき裂先端の伝播に自動追従させることにより、き裂先端の伝播を表すデータをリアルタイムで処理する。   For example, in the crack propagation measuring device disclosed in Patent Document 1, an image obtained by photographing a test piece with a CCD camera equipped with a magnifying glass supported by a three-axis fine movement table is binarized, and binarized black and white. Based on the image, the tip of the crack is recognized by a microcomputer, and the CCD camera is made to automatically follow the propagation of the crack tip, thereby processing data representing the propagation of the crack tip in real time.

また、特許文献2に開示されたものは、試験片にクラックが発生する状況をビデオ録画し、1静止画を微分することにより濃淡画像を生成し、生成した濃淡画像の各エッジ間の相互間距離からグループ化したラインを算出し、算出したラインの間隔の大きさからクラックの発生を判定する。   Moreover, what was disclosed by patent document 2 is a video recording of the situation where a crack occurs in a test piece, generates a grayscale image by differentiating one still image, and between each edge of the generated grayscale image. Lines grouped from the distance are calculated, and the occurrence of cracks is determined from the calculated line spacing.

また、特許文献3に開示されたものは、試験片のき裂発生面にき裂が進展する方向に一定ピッチで予めマークを付しておき、き裂が発生する状況を撮影し、撮影画面上でマーク位置に基づいてき裂先端を求める。   In addition, what is disclosed in Patent Document 3 is that a mark is applied in advance to a crack generation surface of a test piece at a constant pitch in a direction in which the crack propagates, and a situation where a crack is generated is photographed. The crack tip is obtained based on the mark position above.

そのほか、コンプライアンス法、き裂先端の進展をCCDカメラで撮影した画像を表示画面に表示させることにより観測者に常時監視させる方法、および、観測者に目視させる方法などが知られている。   In addition, a compliance method, a method of constantly monitoring an observer by displaying an image of a crack tip taken by a CCD camera on a display screen, and a method of visually observing the observer are known.

実開平4−90947号公報Japanese Utility Model Publication No. 4-90947 特開平5−52729号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-52729 特開2001−281119号公報JP 2001-281119 A

しかしながら、特許文献1に記載された技術は、き裂先端の進展が微細な線として生じた場合には、き裂と汚れまたは傷との区別ができず、き裂の長さおよび進展速度を正確に測定することができないといった課題があった。   However, in the technique described in Patent Document 1, when the crack tip progresses as a fine line, the crack cannot be distinguished from dirt or scratches. There was a problem that it could not be measured accurately.

また、特許文献1に記載された技術は、仮に拡大鏡の倍率を高くした場合であっても、被写界深度が浅くなるため、試験中の撮影時にピントがずれやすくなる上に、き裂の進展方向によっては、き裂が視野から外れやすくなるため、き裂の長さおよび進展速度を正確に測定することができないといった課題があった。   In addition, the technique described in Patent Document 1 has a shallow depth of field even when the magnification of the magnifier is increased, so that it is easy to be out of focus at the time of shooting during the test, and a crack is caused. Depending on the propagation direction of the crack, the crack is likely to be out of the field of view, so that there is a problem that the length and the propagation speed of the crack cannot be measured accurately.

また、特許文献2および3に記載された技術は、き裂の進展速度を計測できないといった課題があった。また、特許文献3に記載された技術は、試験片のき裂にマークを描くため、誤差が生じやすく、き裂の長さおよび進展速度を正確に測定することができないといった課題があった。   In addition, the techniques described in Patent Documents 2 and 3 have a problem that it is impossible to measure the crack propagation rate. Moreover, since the technique described in Patent Document 3 draws a mark on a crack of a test piece, there is a problem that an error is likely to occur, and the length and propagation speed of the crack cannot be accurately measured.

また、コンプライアンス法などの上述したそのほかの方法は、観測者の目視に依存するため、特に、き裂先端の進展が微細な線として生じた場合には、き裂の長さおよび進展速度を正確に測定することができないといった課題があった。   In addition, the other methods described above, such as the compliance method, depend on the observer's visual observation. Therefore, especially when the crack tip progresses as a fine line, the crack length and propagation speed are accurately determined. However, there was a problem that it could not be measured.

本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、き裂先端の進展が微細な線として生じても、き裂の長さおよび進展速度を正確に測定できる、被測定物の疲労き裂の自動計測装置およびプログラムを提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve such a problem, and even when the crack tip progresses as a fine line, the length and speed of the crack can be accurately measured. An object of the present invention is to provide an automatic measuring apparatus and program for fatigue cracks.

本発明に係る被測定物の疲労き裂の自動計測装置は、上記目的を達成するため、(1)疲労試験機により被測定物に負荷を繰り返し加えることによってき裂が生じる前記被測定物の表面部位を撮影する撮像手段と、前記き裂の先端の進展に応じて前記撮像手段を移動させる移動手段と、前記負荷を加えた回数が所定の回数になる毎または前記負荷を加える時間が所定の時間になる毎に、前記撮像手段に撮影された画像を表す画像データに基づいて、前記き裂の長さおよび進展速度の少なくともいずれかを計測する自動計測手段と、を備えた被測定物の疲労き裂の自動計測装置であって、前記自動計測手段は、前記被測定物の中間部の一側にき裂の発生の端緒となるV字形の凹部が形成され、き裂が生じることが予想される予想位置の上側部分および下側部分のうち、前記撮像手段の位置に応じた上側部分の特定領域を第1の特定領域および下側部分の特定領域を第2の特定領域とした場合に、前記被測定物の表面部位にき裂が生じる前に撮像された初期画像における第1の特定領域に存在するパターンおよび第2の特定領域に存在するパターンを前記撮像手段の位置に応じて抽出する特定領域抽出部と、前記被測定物に負荷が加わっているときに撮影された画像において前記第1の特定領域に存在するパターンに対応する第1の対応領域に存在するパターンおよび前記第2の特定領域に存在するパターンに対応する第2の対応領域に存在するパターンを抽出する対応領域抽出部と、前記第1および第2の特定領域に存在するパターンの間隔と前記第1および第2の対応領域に存在するパターンの間隔との差が所定の大きさ以上になったことを条件として、前記き裂先端が進展したと判断するき裂先端進展判断部と、を有して構成されている。 In order to achieve the above object, an automatic measurement device for a fatigue crack of an object to be measured according to the present invention includes: An imaging means for imaging a surface part, a moving means for moving the imaging means according to the progress of the tip of the crack, and a predetermined time for adding the load each time the load is applied a predetermined number of times And an automatic measuring means for measuring at least one of the crack length and the propagation speed based on image data representing an image photographed by the imaging means every time An automatic measuring device for fatigue cracks, wherein the automatic measuring means is formed with a V-shaped concave portion that is the beginning of crack generation on one side of the intermediate portion of the object to be measured, thereby generating a crack. The upper part of the expected position where is expected Among lower portion and, when the specific area of the upper portion corresponding to the position of the imaging means and the specific area of the first specific area and the lower portion and the second specific area, the surface of the object to be measured A specific area extracting unit that extracts a pattern existing in the first specific area and a pattern existing in the second specific area in the initial image imaged before the crack is generated in the part according to the position of the imaging unit; A pattern existing in the first corresponding area corresponding to a pattern existing in the first specific area and a pattern existing in the second specific area in an image taken when a load is applied to the object to be measured A corresponding area extracting unit for extracting a pattern existing in the second corresponding area corresponding to the pattern interval, and an interval between patterns existing in the first and second specific areas and existing in the first and second corresponding areas. On condition that the difference between the spacing of the pattern is equal to or greater than a predetermined magnitude, and is configured to have a crack tip progression determination unit Ki determines that the crack tip is developed.

この構成により、本発明に係る被測定物の疲労き裂の自動計測装置は、第1および第2の特定領域に存在するパターンの間隔と、第1および第2の対応領域に存在するパターンの間隔と、の差が所定の大きさ以上になったことを条件として、き裂先端が進展したと判断するので、き裂先端の進展が微細な線として生じても、き裂の長さおよび進展速度を正確に測定できる。   With this configuration, the apparatus for automatically measuring a fatigue crack of an object to be measured according to the present invention has an interval between patterns existing in the first and second specific regions and a pattern existing in the first and second corresponding regions. Since it is determined that the crack tip has progressed on the condition that the difference between the distance and the gap is equal to or larger than a predetermined size, even if the crack tip progresses as a fine line, the crack length and The progress rate can be measured accurately.

本発明に係る被測定物の疲労き裂の自動計測装置は、上記(1)に記載の被測定物の疲労き裂の自動計測装置において、(2)前記自動計測手段は、疲労試験の開始時に前記被測定物の表面に貼着したクラックゲージに流れる電気信号が変化したことを条件として、前記き裂先端が進展したと判断するゲージ判断部をさらに有し、前記ゲージ判断部による前記疲労試験の実行を指示する外部信号の入力があったことを条件として、前記き裂先端進展判断部に替えて、前記ゲージ判断部によって前記き裂先端が進展したか否かを判断させるようにしてもよい。   The automatic measurement apparatus for fatigue cracks of an object to be measured according to the present invention is the automatic measurement apparatus for fatigue cracks of an object to be measured as described in (1) above. (2) The automatic measurement means starts a fatigue test. And further comprising a gauge judging section for judging that the crack tip has progressed on the condition that an electrical signal flowing through a crack gauge attached to the surface of the object to be measured has changed, and the fatigue by the gauge judging section On the condition that an external signal for instructing execution of the test has been input, instead of the crack tip progress determining unit, the gauge judging unit determines whether or not the crack tip has progressed. Also good.

この構成により、本発明に係る被測定物の疲労き裂の自動計測装置は、き裂先端の進展に応じてクラックゲージの導電性極細線が切断されたことによる電気信号の変化を条件として、き裂先端が進展したと判断するため、き裂の長さおよびき裂先端の進展速度を正確に算出することができる。   With this configuration, the automatic measurement device for a fatigue crack of an object to be measured according to the present invention is subject to a change in electrical signal due to the breaking of the conductive fine wire of the crack gauge according to the progress of the crack tip. Since it is determined that the crack tip has progressed, the crack length and the crack tip progress rate can be accurately calculated.

本発明に係る被測定物の疲労き裂の自動計測装置は、上記(1)または(2)に記載の被測定物の疲労き裂の自動計測装置において、(3)前記自動計測手段は、前記き裂先端が進展したと判断されたときの画像と、前記初期画像との差分画像を生成する差分画像生成部をさらに有し、前記差分画像生成部によって生成された差分画像を表示装置に表示させるようにしてもよい。   The automatic measurement apparatus for fatigue cracks of an object to be measured according to the present invention is the automatic measurement apparatus for fatigue cracks of an object to be measured according to (1) or (2) above, (3) The image processing apparatus further includes a difference image generation unit that generates a difference image between an image when it is determined that the crack tip has advanced and the initial image, and the difference image generated by the difference image generation unit is displayed on a display device. You may make it display.

この構成により、本発明に係る被測定物の疲労き裂の自動計測装置は、き裂先端が進展したと判断されたときの画像と、初期画像との差分画像を表示装置に表示させることにより、進展したき裂を明確に表示装置に表示させることができる。   With this configuration, the apparatus for automatically measuring a fatigue crack of an object to be measured according to the present invention causes a display device to display a difference image between an image when it is determined that a crack tip has advanced and an initial image. The developed crack can be clearly displayed on the display device.

本発明に係る被測定物の疲労き裂の自動計測装置は、上記(1)ないし(3)のいずれかに記載の被測定物の疲労き裂の自動計測装置において、(4)前記自動計測手段は、前記表示装置に表示させた前記差分画像におけるき裂先端に対応した垂直線を前記表示装置に表示させる垂直線表示部と、前記垂直線を前記表示装置に表示させたことを条件として、前記き裂の長さと前記被測定物に負荷が加えられた回数を記憶媒体に記録する記録部と、をさらに有していてもよい。   An automatic measurement apparatus for a fatigue crack of a measurement object according to the present invention is the automatic measurement apparatus for a fatigue crack of the measurement object according to any one of (1) to (3), wherein (4) the automatic measurement is performed. The means is provided on the condition that a vertical line corresponding to a crack tip in the difference image displayed on the display device is displayed on the display device, and the vertical line is displayed on the display device. And a recording unit that records on a storage medium the length of the crack and the number of times the load has been applied to the object to be measured.

この構成により、本発明に係る被測定物の疲労き裂の自動計測装置は、差分画像におけるき裂先端に対応した垂直線を前記表示装置に表示させたことを条件として、前記き裂の長さと前記被測定物に負荷が加えられた回数を記憶媒体に記録することにより、き裂が発生した過程を記録することができる。   With this configuration, the apparatus for automatically measuring a fatigue crack of an object to be measured according to the present invention provides the length of the crack on the condition that the vertical line corresponding to the crack tip in the difference image is displayed on the display device. By recording the number of times the load is applied to the object to be measured on the storage medium, it is possible to record the process in which the crack has occurred.

本発明に係る被測定物の疲労き裂の自動計測装置は、上記(1)ないし(4)のいずれかに記載の被測定物の疲労き裂の自動計測装置において、(5)前記自動計測手段は、前記被測定物に負荷が所定回数加わる毎に、前記負荷を加える加振周波数を一時的に低くするように前記疲労試験機に対して指示する加振周波数指示部と、前記加振周波数が一時的に低くするように前記疲労試験機対して指示した後に、前記撮像手段に撮像を指示する撮像指示部と、をさらに有して構成されてもよい。   The automatic measurement apparatus for fatigue cracks of an object to be measured according to the present invention is the automatic measurement apparatus for fatigue cracks of an object to be measured according to any one of (1) to (4), wherein (5) the automatic measurement is performed. A means for instructing the fatigue testing machine to temporarily lower an excitation frequency to which the load is applied every time a load is applied to the object to be measured; An imaging instruction unit that instructs the imaging unit to perform imaging after instructing the fatigue tester to temporarily lower the frequency may be configured.

この構成により、本発明に係る被測定物の疲労き裂の自動計測装置は、撮像手段に撮像させるときに、疲労試験機における加振周波数を一時的に低くするため、撮像手段のフレームレートを高くすることなく、ぶれのない画像を撮像手段に撮像させることができる。   With this configuration, the apparatus for automatically measuring a fatigue crack of an object to be measured according to the present invention temporarily reduces the excitation frequency in the fatigue testing machine when the imaging means images, so that the frame rate of the imaging means is set. An image without blurring can be picked up by the image pickup means without increasing the height.

本発明に係る被測定物の疲労き裂の自動計測装置は、上記(1)ないし(5)のいずれかに記載の被測定物の疲労き裂の自動計測装置において、(6)前記撮像手段は、物体側テレセントリックレンズを備えているCCDカメラにより構成されている。   The automatic measurement apparatus for fatigue cracks of an object to be measured according to the present invention is the automatic measurement apparatus for fatigue cracks of an object to be measured according to any one of (1) to (5), wherein (6) the imaging means Is constituted by a CCD camera having an object side telecentric lens.

この構成により、本発明に係る被測定物の疲労き裂の自動計測装置は、物体側テレセントリックレンズを備えたCCDカメラによって被測定物の表面部位を撮影するので、き裂の進展方向がずれてき裂がカメラ中心から上側または下側にずれても収差の影響が少ない。   With this configuration, the apparatus for automatically measuring a fatigue crack of an object to be measured according to the present invention images the surface portion of the object to be measured by a CCD camera equipped with an object-side telecentric lens, so that the crack propagation direction is shifted. Even if the crack is shifted upward or downward from the camera center, the influence of the aberration is small.

本発明に係るプログラムは、(7)疲労試験機により被測定物に負荷を繰り返し加えることによってき裂が生じる前記被測定物の表面部位を撮影する撮像手段と、前記き裂の先端の進展に応じて前記撮像手段を移動させる移動手段と、前記負荷を加えた回数が所定の回数になる毎または前記負荷を加える時間が所定の時間になる毎に、前記撮像手段に撮影された画像を表す画像データに基づいて、前記き裂の長さおよび進展速度の少なくともいずれかを計測する自動計測手段と、を備えた被測定物の疲労き裂の自動計測装置の、前記自動計測手段を構成するコンピュータに実行させるプログラムであって、前記被測定物の中間部の一側にき裂の発生の端緒となるV字形の凹部が形成され、き裂が生じることが予想される予想位置の上側部分および下側部分のうち、前記撮像手段の位置に応じた上側部分の特定領域を第1の特定領域および下側部分の特定領域を第2の特定領域とした場合に、前記被測定物の表面部位にき裂が生じる前に撮像された初期画像における第1の特定領域に存在するパターンおよび第2の特定領域に存在するパターンを前記撮像手段の位置に応じて抽出させるステップと、前記被測定物に負荷が加わっているときに撮影された画像において前記第1の特定領域に存在するパターンに対応する第1の対応領域に存在するパターンおよび前記第2の特定領域に存在するパターンに対応する第2の対応領域に存在するパターンを抽出させるステップと、前記第1および第2の特定領域に存在するパターンの間隔と前記第1および第2の対応領域に存在するパターンの間隔との差が所定の大きさ以上になったことを条件として、前記き裂先端が進展したと判断させるステップと、を有する構成である。 The program according to the present invention includes (7) imaging means for photographing the surface portion of the object to be cracked by repeatedly applying a load to the object to be measured by a fatigue testing machine, and the progress of the tip of the crack. A moving means for moving the imaging means in response, and an image taken by the imaging means each time the load is applied a predetermined number of times or every time the load is applied for a predetermined time. An automatic measuring means for measuring at least one of the length and the propagation speed of the crack based on image data, and constituting the automatic measuring means of an apparatus for automatically measuring a fatigue crack of an object to be measured. A program to be executed by a computer, wherein an upper portion of an expected position where a crack is expected to be formed by forming a V-shaped recess that is the beginning of crack generation on one side of the intermediate portion of the object to be measured Oh Among the fine lower part, when the specific area of the upper portion corresponding to the position of the imaging means and the specific area of the first specific area and the lower portion and the second specific area, the surface of the object to be measured Extracting a pattern existing in a first specific area and a pattern existing in a second specific area in an initial image captured before a crack is generated in a part according to the position of the imaging means; Corresponds to a pattern that exists in the first corresponding area and a pattern that exists in the second specific area in an image taken when a load is applied to the object. Extracting a pattern existing in the second corresponding area; an interval between patterns existing in the first and second specific areas; and a pattern existing in the first and second corresponding areas. On condition that the difference between the interval exceeds the predetermined size, a structure having a step of determining that the crack tip is developed.

この構成により、本発明に係るプログラムは、第1および第2の特定領域に存在するパターンの間隔と、第1および第2の対応領域に存在するパターンの間隔と、の差が所定の大きさ以上になったことを条件として、き裂先端が進展したと判断するので、き裂先端の進展が微細な線として生じても、き裂の長さおよび進展速度を正確に測定できる。   With this configuration, the program according to the present invention allows the difference between the pattern interval existing in the first and second specific areas and the pattern interval existing in the first and second corresponding areas to be a predetermined magnitude. Since it is determined that the crack tip has progressed on the condition described above, even if the crack tip progresses as a fine line, the crack length and propagation speed can be accurately measured.

本発明によれば、き裂先端の進展が微細な線として生じても、き裂の長さおよび進展速度を正確に測定できる、被測定物の疲労き裂の自動計測装置およびプログラムを提供することができる。   According to the present invention, there is provided an automatic measuring device and program for a fatigue crack of a measured object, which can accurately measure the crack length and propagation speed even when the crack tip progresses as a fine line. be able to.

本発明の実施の形態に係る被測定物の疲労き裂の自動計測装置の概略のハードウェア構成図である。1 is a schematic hardware configuration diagram of an automatic measurement apparatus for fatigue cracks of an object to be measured according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態に係る被測定物の疲労き裂の自動計測装置の概略の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the outline of the automatic measurement apparatus of the fatigue crack of the to-be-measured object which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る被測定物の疲労き裂の自動計測装置の初期画像登録処理部が登録表示した無負荷時の画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the image at the time of no load which the initial image registration process part of the automatic measurement apparatus of the fatigue crack of the to-be-measured object which concerns on embodiment of this invention registered and displayed. 本発明の実施の形態に係る被測定物の疲労き裂の自動計測装置によって、無負荷時の初期画像から抽出された第1および第2の特定領域に存在するパターンの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the pattern which exists in the 1st and 2nd specific area extracted from the initial image at the time of no load by the automatic measurement apparatus of the fatigue crack of the to-be-measured object which concerns on embodiment of this invention. . 本発明の実施の形態に係る被測定物の疲労き裂の自動計測装置によって、き裂先端が進展した時点の負荷時の画像から抽出された第1および第2の対応領域に存在するパターンの一例を示す図である。The automatic measurement apparatus for a fatigue crack of an object to be measured according to the embodiment of the present invention is configured to detect patterns existing in the first and second corresponding regions extracted from an image at the time of loading when the crack tip has advanced. It is a figure which shows an example. 図4に示す第1および第2の特定領域に存在するパターンと図5に示す第1および第2の対応領域に存在するパターンとを並べて両者の間隔の違いを比較した模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram in which the patterns existing in the first and second specific areas shown in FIG. 4 and the patterns existing in the first and second corresponding areas shown in FIG. 本発明の実施の形態に係る被測定物の疲労き裂の自動計測装置の差分画像生成部によって生成された差分画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the difference image produced | generated by the difference image production | generation part of the automatic measurement apparatus of the fatigue crack of the to-be-measured object which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る被測定物の疲労き裂の自動計測装置の垂直線表示部が表示画像のき裂の先端に合わせて垂直線を表示させた表示画像を示す図である。It is a figure which shows the display image which the vertical line display part of the automatic measurement apparatus of the fatigue crack of the to-be-measured object which concerns on embodiment of this invention displayed the vertical line according to the front-end | tip of the crack of a display image. 本発明の実施の形態に係る被測定物の疲労き裂の自動計測装置で使用するクラックゲージを試験片に貼着した状態を示す図である。It is a figure which shows the state which stuck the crack gauge used with the automatic measurement apparatus of the fatigue crack of the to-be-measured object which concerns on embodiment of this invention to the test piece. 図9のクラックゲージの特性を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the characteristic of the crack gauge of FIG. 本発明の本実施の形態に係る被測定物の疲労き裂の自動計測装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the automatic measurement apparatus of the fatigue crack of the to-be-measured object which concerns on this Embodiment of this invention.

以下、本発明の被測定物の疲労き裂の自動計測装置に係る実施の形態について図面を参照して説明する。   DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of an automatic measuring device for fatigue cracks of an object to be measured according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

まず概略の構成を説明する。   First, a schematic configuration will be described.

本発明の実施の形態に係る被測定物の疲労き裂の自動計測装置1は、被測定物としての試験片Tに負荷として引張力を繰り返し加えることにより、試験片Tにき裂Kを発生させる疲労試験機2に対して、図1に示すように設けられている。   The automatic measurement apparatus 1 for a fatigue crack of an object to be measured according to an embodiment of the present invention generates a crack K in the test piece T by repeatedly applying a tensile force as a load to the test piece T as the object to be measured. The fatigue testing machine 2 is provided as shown in FIG.

自動計測装置1は、試験片Tの長さ方向の略中央部に生じるき裂Kの発生状況を撮影する撮像手段としてのCCDカメラ4と、CCDカメラ4を支持し三次元方向に移動してCCDカメラ4をき裂先端の進展に対応してリアルタイムで移動させる移動手段としての三軸移動台装置7と、CCDカメラ4の撮像のタイミングと時間と制御するとともに、三軸移動台装置7の移動を制御する自動計測手段としてのコンピュータ10と、を備えている。   The automatic measuring apparatus 1 supports the CCD camera 4 as an imaging means for photographing the occurrence state of a crack K generated at a substantially central portion in the length direction of the test piece T, and moves in a three-dimensional direction while supporting the CCD camera 4. The triaxial moving stand device 7 as a moving means for moving the CCD camera 4 in real time according to the progress of the crack tip, and the timing and time of imaging of the CCD camera 4 are controlled. And a computer 10 as automatic measuring means for controlling movement.

疲労試験機2は、公知の疲労試験機を用いることができる。たとえば、疲労試験機2は、上下に対向する一対のクロスヘッドを有し、かついずれか一方のクロスヘッドに負荷を加えるアクチュエータがリンクされており、試験片Tの上端および下端を一対のクロスヘッドでチャックしている。   As the fatigue testing machine 2, a known fatigue testing machine can be used. For example, the fatigue testing machine 2 has a pair of upper and lower opposing crossheads, and an actuator for applying a load to one of the crossheads is linked, and the upper and lower ends of the test piece T are connected to the pair of crossheads. Is chucking.

疲労試験機2は、試験片Tに対し、一定時間ごとに、たとえば10Hz〜20Hz程度の周波数で正弦波、三角波、台形波、矩形波などさまざまな波形の繰り返しとなる引張荷重を加えることによりき裂Kを生じさせる。なお、試験片Tには、長手方向の中間部の一側にき裂の発生の端緒となるV字形の凹部が形成される。   The fatigue testing machine 2 applies a tensile load that repeats various waveforms, such as a sine wave, a triangular wave, a trapezoidal wave, and a rectangular wave, at a frequency of about 10 Hz to 20 Hz, for example, to the test piece T at regular intervals. Crack K is generated. The test piece T is formed with a V-shaped concave portion on one side of the middle portion in the longitudinal direction, which serves as an initiation point for cracks.

疲労試験機2の制御部3は、疲労試験機2が試験片Tに負荷を1回加える毎に1つのカウント信号cをコンピュータ10へ出力するようになっている。これにより、コンピュータ10は、試験片Tに負荷が加えられた回数をカウントすることができる。   The controller 3 of the fatigue tester 2 outputs one count signal c to the computer 10 every time the fatigue tester 2 applies a load to the test piece T once. Thereby, the computer 10 can count the number of times the load is applied to the test piece T.

また、制御部3は、コンピュータ10から、後述する低加振周波数指示信号dを入力すると、一定時間、たとえば数秒間、試験片Tに対し負荷を加える周波数をCCDカメラ4のフレームレートに応じて低く切り替えるようになっている。   Further, when the control unit 3 inputs a low excitation frequency instruction signal d described later from the computer 10, a frequency for applying a load to the test piece T for a certain time, for example, several seconds, according to the frame rate of the CCD camera 4. It is designed to switch low.

CCDカメラ4は、高精細な撮影が行えるカラーCCDカメラが用いられている。このCCDカメラ4は、対物レンズとして物体側テレセントリックレンズ5を備え、テレセントリックレンズ5の筒体内に照明6の光が導入されるようになっている。したがって、CCDカメラ4は、照明6の光が試験片Tを明るく照らすことにより明確な撮影が行える。   The CCD camera 4 is a color CCD camera that can perform high-definition shooting. The CCD camera 4 includes an object-side telecentric lens 5 as an objective lens, and the light of the illumination 6 is introduced into the cylindrical body of the telecentric lens 5. Therefore, the CCD camera 4 can perform clear photographing by the light of the illumination 6 illuminating the test piece T brightly.

CCDカメラ4は、コンピュータ10からの第1の撮影指示信号a1または第2の撮影指示信号a2を入力すると、この撮影指示信号の種類に応じ異なる撮影回数で試験片Tのき裂Kが生じる表面部位を撮影するようになっている。具体的には、CCDカメラ4は、疲労試験開始前、すなわち疲労試験機2が負荷を加える前に、コンピュータ10から第1の撮影指示信号a1を入力したときは、1回撮影するようになっている。   When the CCD camera 4 receives the first imaging instruction signal a1 or the second imaging instruction signal a2 from the computer 10, the surface on which the crack K of the test piece T is generated at a different number of times depending on the type of the imaging instruction signal. The part is photographed. Specifically, the CCD camera 4 takes a picture once when the first photographing instruction signal a1 is input from the computer 10 before the fatigue test is started, that is, before the fatigue testing machine 2 applies a load. ing.

そして、CCDカメラ4は、疲労試験開始後に、コンピュータ10から第2の撮影指示信号a2を入力したときは、負荷を加える回数が所定の回数、たとえば1,000回をカウントする毎に、一定時間、たとえば数秒間、複数回の撮影を行うようになっている。   When the CCD camera 4 receives the second imaging instruction signal a2 from the computer 10 after the fatigue test is started, the CCD camera 4 counts a predetermined time every time the load is added a predetermined number of times, for example, 1,000 times. For example, a plurality of times of shooting is performed for several seconds.

三軸移動台装置7は、固定床等の上に設けられ矢印X方向に往復微動自在であるXテーブル7aと、Xテーブル7a上に設けられ矢印Y方向に往復微動自在であるYテーブル7bと、Yテーブル7b上に設けられ矢印Z方向に往復微動自在であるZテーブル7cと、からなる三軸移動台装置により構成されている。   The three-axis moving table device 7 includes an X table 7a provided on a fixed floor or the like and capable of fine reciprocation in the direction of arrow X, and a Y table 7b provided on the X table 7a and capable of fine reciprocation in the direction of arrow Y. And a Z table 7c provided on the Y table 7b and reciprocally movable in the arrow Z direction.

本実施の形態のプログラムは、三軸移動台装置7を三軸方向に移動制御できるマニュアル操作部分を含んで作成されている。   The program of the present embodiment is created including a manual operation part that can control the movement of the three-axis moving table device 7 in the three-axis direction.

このプログラムは、たとえば、起動後、表示装置12にマニュアル制御と自動制御とが表示された内容表示に対しマニュアル操作部が選択されれば、その後、コンピュータ10のキー入力部16のXキーが押され続けるとXテーブル7aが図1に示すX方向に微動していき、シフトキーが押されながらXキーが押され続けるとXテーブル7aがX方向と逆方向に微動していく。   For example, if the manual operation unit is selected for the content display in which manual control and automatic control are displayed on the display device 12 after activation, the X key of the key input unit 16 of the computer 10 is then pressed. If this is continued, the X table 7a will finely move in the X direction shown in FIG. 1, and if the X key is kept pressed while the shift key is pressed, the X table 7a will finely move in the direction opposite to the X direction.

Yテーブル7bのY方向とその逆方向の微動およびZテーブル7cのZ方向とその逆方向の微動についても、Xキーの操作と同様にYキーやZキーによって操作される。この構成は、要旨ではないのでこれ以上の詳しい説明は省略する。   The fine movement in the Y direction of the Y table 7b and its reverse direction and the fine movement in the Z direction of the Z table 7c and its reverse direction are also operated by the Y key and the Z key in the same manner as the operation of the X key. Since this configuration is not a gist, further detailed explanation is omitted.

コンピュータ10は、CPU(Central Processing Unit)13、RAM(Random Access Memory)14、ROM(Read Only Memory)15、キー入力部16、図示しないVRAMおよびHD、DVDなどの大容量記憶装置を備えている。   The computer 10 includes a CPU (Central Processing Unit) 13, a RAM (Random Access Memory) 14, a ROM (Read Only Memory) 15, a key input unit 16, a large-capacity storage device such as a VRAM, HD, and DVD (not shown). .

さらに、コンピュータ10は、出力ポートA17、出力ポートB18、LANポート19、RS232C20、A/Dポート21およびカウンタポート22を備えている。ROM15には、本実施の形態に係るプログラムが格納されている。ROM15は、EEPROMなどを用いることができる。   Furthermore, the computer 10 includes an output port A17, an output port B18, a LAN port 19, an RS232C20, an A / D port 21, and a counter port 22. The ROM 15 stores a program according to the present embodiment. As the ROM 15, an EEPROM or the like can be used.

コンピュータ10は、第1の撮影指示信号a1または第2の撮影指示信号a2を出力ポートA17からCCDカメラ4の被制御信号入力ポートに出力するようになっている。   The computer 10 outputs the first photographing instruction signal a1 or the second photographing instruction signal a2 from the output port A17 to the controlled signal input port of the CCD camera 4.

第1の撮影指示信号a1は、試験片Tに負荷が加えられていない状態に対応したタイミングでCCDカメラ4に対し試験片Tを少なくとも1回撮影することを指示する信号である。試験片Tに負荷が加えられていない状態に対応したタイミングは、試験片Tにき裂Kが発生する前でも後でもよい。   The first photographing instruction signal a1 is a signal that instructs the CCD camera 4 to photograph the test piece T at least once at a timing corresponding to a state in which no load is applied to the test piece T. The timing corresponding to the state in which no load is applied to the test piece T may be before or after the crack K is generated in the test piece T.

第2の撮影指示信号a2は、試験片Tに負荷が加えられている状態に対応したタイミングでCCDカメラ4に対し試験片Tを複数回の撮影を指示する信号である。なお、指示する撮影回数は1回でもよい。または第2の撮影指示信号a2は、試験片Tに負荷が加えられる回数が所定回数、たとえば1,000をカウントされる毎に、後述する低加振周波数指示信号dが出力された後に出力される。   The second photographing instruction signal a2 is a signal for instructing the CCD camera 4 to photograph the test piece T a plurality of times at a timing corresponding to a state in which a load is applied to the test piece T. Note that the number of times of instructing the instruction may be one. Alternatively, the second imaging instruction signal a2 is output after a low excitation frequency instruction signal d described later is output every time the load applied to the test piece T is counted a predetermined number of times, for example, 1,000. The

コンピュータ10は、CCDカメラ4の撮影信号出力ポートから出力する撮影信号eをLANポート19に入力し、画像処理部23で画像処理するようになっている。   The computer 10 inputs a photographic signal e output from the photographic signal output port of the CCD camera 4 to the LAN port 19 and performs image processing by the image processing unit 23.

コンピュータ10は、3チャンネルのモータ制御信号fをRS232C20からモータコントロールアンプ8へ出力する。モータコントロールアンプ8は、モータ制御信号fを増幅してモータ駆動信号gとし、三軸移動台装置7のXテーブル7a、Yテーブル7bおよびZテーブル7cの図示しない位置決め用の制御モータへ出力する。   The computer 10 outputs a 3-channel motor control signal f from the RS232C 20 to the motor control amplifier 8. The motor control amplifier 8 amplifies the motor control signal f to generate a motor drive signal g, and outputs the motor drive signal g to a positioning control motor (not shown) of the X table 7a, Y table 7b, and Z table 7c of the three-axis moving table device 7.

コンピュータ10は、試験の開始に先立って、CCDカメラ4を疲労試験機2に把持された試験片Tと対向する位置に移動するために、コンピュータ10のXキー,Yキー,Zキーを押すという外部信号の入力に応じて三軸移動台装置7の移動を制御する。コンピュータ10は、試験を開始した後は、Xテーブル7aのみをXキーを押すという外部信号の入力に拠らないで三軸移動台装置7の移動を自動制御する。   Prior to the start of the test, the computer 10 presses the X key, the Y key, and the Z key of the computer 10 to move the CCD camera 4 to a position facing the test piece T gripped by the fatigue testing machine 2. The movement of the three-axis moving table device 7 is controlled according to the input of an external signal. After starting the test, the computer 10 automatically controls the movement of the three-axis moving table device 7 without relying on the input of an external signal to press only the X table 7a.

コンピュータ10は、クラックゲージGから出力されるアナログな電気信号hをA/Dポート21より入力し、このアナログな電気信号hをたとえば256階調でデジタル信号に変換して取り込み、後述するゲージ判断部36による処理対象の信号とするようになっている。   The computer 10 inputs an analog electrical signal h output from the crack gauge G from the A / D port 21, converts the analog electrical signal h into a digital signal with, for example, 256 gradations, takes it in, and determines the gauge as described later. A signal to be processed by the unit 36 is used.

コンピュータ10は、疲労試験機2の制御部3から出力されるカウント信号cをカウンタポート22より入力し、このカウント信号cを1,000カウントする毎に、後述する特定領域抽出部29を起動するタイミング信号を生成するとともに、累積のカウント数を算出し後述する記録部35を起動させたときに後述する記憶媒体である記憶部24にき裂の長さおよび進展速度を記録するようになっている。   The computer 10 inputs a count signal c output from the control unit 3 of the fatigue testing machine 2 from the counter port 22 and activates a specific area extraction unit 29 described later every time the count signal c is counted 1,000. A timing signal is generated, and when the cumulative count is calculated and the recording unit 35 described later is activated, the crack length and the propagation speed are recorded in the storage unit 24 which is a storage medium described later. Yes.

以上で、外観的な構成の説明を終えたので、続いて、制御を含む実質的な構成を説明する。   Now that the description of the external configuration has been completed, the substantial configuration including control will be described.

図2は、上記実施の形態に係る被測定物の疲労き裂の自動計測装置の概略の機能ブロック図である。図2に示すように、自動計測手段としてのコンピュータ10は、画像処理部23と、記憶部24と、演算処理部25と、を備えている。   FIG. 2 is a schematic functional block diagram of the automatic measurement apparatus for fatigue cracks of an object to be measured according to the above embodiment. As shown in FIG. 2, the computer 10 serving as an automatic measurement unit includes an image processing unit 23, a storage unit 24, and an arithmetic processing unit 25.

画像処理部23は、図1に示すCPU13とRAM14とで構成されてもよく、また画像処理用LSIによって構成されてもよい。記憶部24は、ここでは図1に示すROM15によって構成されているが、図示しないHDなどの大容量の記憶媒体によって構成されてもよい。演算処理部25は、図1に示すCPU13によって構成される。   The image processing unit 23 may be configured by the CPU 13 and the RAM 14 illustrated in FIG. 1, or may be configured by an image processing LSI. Here, the storage unit 24 is configured by the ROM 15 illustrated in FIG. 1, but may be configured by a large-capacity storage medium such as an HD (not illustrated). The arithmetic processing unit 25 is configured by the CPU 13 shown in FIG.

コンピュータ10には、表示装置12が接続されている。表示装置12には、たとえば液晶表示装置に代表される薄型パネルの表示装置が採用される。   A display device 12 is connected to the computer 10. As the display device 12, for example, a thin panel display device represented by a liquid crystal display device is employed.

演算処理部25は、ROM15に格納されている本実施の形態に係るプログラムをRAM14にリードし、このプログラムを実行することにより、図2に示すように、初期画像登録処理部26、加振周波数指示部27、撮影指示部28、特定領域抽出部29、対応領域抽出部30、き裂先端進展判断部31、移動手段制御部32、差分画像生成部33、垂直線表示部34、記録部35およびゲージ判断部36を構成する。   The arithmetic processing unit 25 reads the program according to the present embodiment stored in the ROM 15 to the RAM 14 and executes the program, thereby executing an initial image registration processing unit 26, an excitation frequency as shown in FIG. Instruction unit 27, imaging instruction unit 28, specific region extraction unit 29, corresponding region extraction unit 30, crack tip extension determination unit 31, moving means control unit 32, difference image generation unit 33, vertical line display unit 34, recording unit 35 And the gauge judgment part 36 is comprised.

演算処理部25は、プログラムを起動させた後にクラックゲージGの使用の有無を表示装置12に表示しYキーまたはNキーのいずれかを押して信号入力することにより選択するようになっている。クラックゲージGの使用については後述する。演算処理部25は、クラックゲージGの使用の有無を決定した後に、初期画像登録処理部26を起動するようになっている。   The arithmetic processing unit 25 displays the presence / absence of use of the crack gauge G on the display device 12 after starting the program, and selects either by pressing the Y key or the N key and inputting a signal. The use of the crack gauge G will be described later. The arithmetic processing unit 25 starts the initial image registration processing unit 26 after determining whether or not the crack gauge G is used.

初期画像登録処理部26は、試験片Tにき裂が生じる前に出力ポートA17から第1の撮影指示信号a1をCCDカメラ4に出力し、CCDカメラ4が試験片Tのき裂が生じる前の表面部位について1回撮影して得た撮影信号eをLANポート19を介して入力するようになっている。   The initial image registration processing unit 26 outputs the first imaging instruction signal a1 from the output port A17 to the CCD camera 4 before the test piece T is cracked, and the CCD camera 4 is before the test piece T is cracked. An imaging signal e obtained by imaging once for the surface portion of the image is input via the LAN port 19.

初期画像登録処理部26は、撮影信号eを画像処理部23に画像処理させて得た画像、たとえば図3に示す画像の画像データを記憶部24の一の記録エリアに登録するとともに、画像を表示装置12に表示させるようになっている。   The initial image registration processing unit 26 registers an image obtained by causing the image processing unit 23 to perform image processing on the shooting signal e, for example, image data of the image shown in FIG. It is displayed on the display device 12.

なお、初期画像登録処理部26は、後述する加振周波数指示部27の1回目の起動を行った後に起動され、試験片Tに最大の負荷が加わっているタイミングで撮影して得た画像を登録するようになっていてもよい。   The initial image registration processing unit 26 is activated after the first activation of an excitation frequency instruction unit 27 to be described later, and an image obtained by photographing at the timing when the maximum load is applied to the test piece T. You may come to register.

演算処理部25は、初期画像登録処理部26の起動終了から所定時間経過後に、疲労試験機2に試験を開始させる始動指示信号bを出力ポートB18より疲労試験機2の制御部3に出力するようになっている。これにより、疲労試験機2が疲労試験を開始する。すなわち、疲労試験機2が試験片Tに高い加振周波数で負荷を加えることを開始する。   The arithmetic processing unit 25 outputs a start instruction signal b for causing the fatigue testing machine 2 to start a test to the control unit 3 of the fatigue testing machine 2 from the output port B18 after a predetermined time has elapsed since the start of the initial image registration processing unit 26. It is like that. Thereby, the fatigue testing machine 2 starts a fatigue test. That is, the fatigue testing machine 2 starts applying a load to the test piece T at a high excitation frequency.

演算処理部25は、疲労試験の開始後、疲労試験機2が試験片Tに負荷を1回加える毎に制御部3から出力される数値「1」に相当するカウント信号cをカウンタポート22より入力してカウントし、カウント数が所定の回数、たとえば1,000になる毎に、加振周波数指示部27、撮影指示部28、特定領域抽出部29、対応領域抽出部30およびき裂先端進展判断部31を順次に起動させるようになっている。なお、演算処理部25は、負荷を加える時間が所定の時間になる毎に上記の加振周波数指示部27等を起動させるようになっていてもよい。   The arithmetic processing unit 25 outputs a count signal c corresponding to a numerical value “1” output from the control unit 3 from the counter port 22 every time the fatigue testing machine 2 applies a load to the test piece T once after the fatigue test is started. Input and count, and every time the count reaches a predetermined number, for example, 1,000, the excitation frequency instruction unit 27, the imaging instruction unit 28, the specific region extraction unit 29, the corresponding region extraction unit 30, and the crack tip extension The determination unit 31 is activated sequentially. Note that the arithmetic processing unit 25 may activate the excitation frequency instruction unit 27 and the like each time the load application time reaches a predetermined time.

演算処理部25は、カウント信号cのカウント数が1,000になる毎に、最初に加振周波数指示部27を起動させるようになっている。加振周波数指示部27は、疲労試験機2の制御部3に対し、試験片Tに加える負荷の加振周波数が所定時間、たとえば数秒間だけ低くなるように指示する低加振周波数指示信号dを出力ポートB18より出力するようになっている。   The arithmetic processing unit 25 first activates the excitation frequency instruction unit 27 every time the count number of the count signal c reaches 1,000. The excitation frequency instruction unit 27 instructs the control unit 3 of the fatigue testing machine 2 so that the excitation frequency of the load applied to the test piece T is lowered for a predetermined time, for example, for a few seconds, for example. Is output from the output port B18.

これにより、疲労試験機2は、CCDカメラ4が実質的な静止画の撮影ができるようにCCDカメラ4のフレームレートに合わせ試験片Tに負荷を加える加振周波数を低くする。   As a result, the fatigue testing machine 2 lowers the excitation frequency at which the load is applied to the test piece T in accordance with the frame rate of the CCD camera 4 so that the CCD camera 4 can take a substantial still image.

演算処理部25は、疲労試験機2が低加振周波数になった後に、撮影指示部28を起動させるようになっている。撮影指示部28は、CCDカメラ4に対し試験片Tに最大の負荷が加わっているタイミングで撮影を指示する第2の撮影指示信号a2を出力ポートA17より出力するようになっている。   The arithmetic processing unit 25 activates the imaging instruction unit 28 after the fatigue testing machine 2 reaches a low excitation frequency. The imaging instruction unit 28 is configured to output from the output port A17 a second imaging instruction signal a2 that instructs the CCD camera 4 to perform imaging at the timing when the maximum load is applied to the test piece T.

これにより、CCDカメラ4は、試験片Tに最大の負荷が加わっているタイミングで試験片Tのき裂が生じることが予想される画像中央の水平領域を含む上側部分と下側部分を複数回安定して撮影することができる。   Accordingly, the CCD camera 4 moves the upper part and the lower part including the horizontal region at the center of the image, where the test piece T is expected to crack at the timing when the maximum load is applied to the test piece T, a plurality of times. You can shoot stably.

演算処理部25は、第2の撮影指示信号a2に基づいてCCDカメラ4が撮影し、CCDカメラ4から出力する撮影信号eをLANポート19より入力して画像処理部23に画像処理させ、これにより得られた複数の画像を記憶部24に記憶させるとともに、複数の画像を表示装置12に図3に示す画像とは別の表示エリアにリアルタイムで画像更新するように表示させ、その後、特定領域抽出部29を起動させるようになっている。   The arithmetic processing unit 25 shoots the CCD camera 4 based on the second shooting instruction signal a2, inputs the shooting signal e output from the CCD camera 4 from the LAN port 19, and causes the image processing unit 23 to perform image processing. 3 is stored in the storage unit 24, and the plurality of images are displayed on the display device 12 so as to be updated in real time in a display area different from the image shown in FIG. The extraction unit 29 is activated.

特定領域抽出部29は、試験片Tの表面部位にき裂が生じる前に撮像された図3に示す初期画像において、図4に示すように、き裂が生じることが予想される予想位置の上側部分および下側部分のうち、CCDカメラ4の位置に応じた上側部分の特定領域に存在するパターンA1および下側部分の特定領域に存在するパターンB1を抽出するようになっている。ここで、以下では、上側部分の特定領域を第1の特定領域と称し、また下側部分の特定領域を第2の特定領域と称することとするが、第1および第2の特定領域は上下に限定されるものではなく、き裂が上下方向に進展する場合には、第1および第2の特定領域とは、き裂を挟む左右の領域となる。   In the initial image shown in FIG. 3 captured before the crack is generated on the surface portion of the test piece T, the specific area extracting unit 29 has an expected position where a crack is expected to occur as shown in FIG. Of the upper part and the lower part, the pattern A1 existing in the specific area of the upper part corresponding to the position of the CCD camera 4 and the pattern B1 existing in the specific area of the lower part are extracted. Here, hereinafter, the specific area of the upper part is referred to as a first specific area, and the specific area of the lower part is referred to as a second specific area, but the first and second specific areas are upper and lower. When the crack propagates in the vertical direction, the first and second specific areas are the left and right areas sandwiching the crack.

演算処理部25は、第2の撮影指示信号a2に基づいてCCDカメラ4が撮影し画像処理部23が画像処理した複数の画像を記憶部24の所定の記憶エリアに記憶することを指示するようになっている。   The arithmetic processing unit 25 instructs to store a plurality of images captured by the CCD camera 4 and processed by the image processing unit 23 in a predetermined storage area of the storage unit 24 based on the second imaging instruction signal a2. It has become.

演算処理部25は、次に対応領域抽出部30を起動させる。対応領域抽出部30は、カウント信号cのカウント数が1,000になる毎に複数回撮影した画像の中から所定の順位の負荷時の画像を選出し、この負荷時の画像において、上側部分の第1の特定領域に存在するパターンA1および下側部分の第2の特定領域に存在するパターンB1と略同一位置に対応する上側部分のパターンと下側部分のパターンを抽出するようになっている。   Next, the arithmetic processing unit 25 activates the corresponding region extraction unit 30. Corresponding region extraction unit 30 selects an image at the time of loading in a predetermined order from images photographed a plurality of times each time the count number of count signal c reaches 1,000, The pattern of the upper part and the pattern of the lower part corresponding to the pattern A1 existing in the first specific area and the pattern B1 existing in the second specific area of the lower part are extracted. Yes.

対応領域抽出部30は、き裂が生じていない状態またはき裂先端K1が進展しない状態で起動されるときは、CCDカメラ4の撮影の中心がき裂先端K1に一致しており、負荷時の画像から、パターンA1とパターンB1と対比して弾性変形の伸びが生じた範囲内の略同一位置に対応する一対のパターンを抽出するようになっている。   When the corresponding region extraction unit 30 is activated in a state in which no crack is generated or in a state in which the crack tip K1 does not propagate, the center of photographing of the CCD camera 4 coincides with the crack tip K1 and From the image, a pair of patterns corresponding to substantially the same position within the range where the elastic deformation has increased in comparison with the patterns A1 and B1 are extracted.

また対応領域抽出部30は、図5に示すように、き裂先端K1が進展したときに起動されるときは、CCDカメラ4の撮影の中心によりき裂先端K1がX方向にずれて、CCDカメラ4の撮影の中心におけるき裂Kの隙間が負荷による弾性変形に起因する伸びよりも大きく離間した状態になるから、この状態の時に撮影した負荷時の画像から一対のパターンA2,B2を抽出するようになっている。   Further, as shown in FIG. 5, when the crack tip K1 is activated, the corresponding region extraction unit 30 is displaced in the X direction by the center of photographing of the CCD camera 4, and the CCD Since the gap of the crack K at the photographing center of the camera 4 is far away from the elongation caused by the elastic deformation due to the load, the pair of patterns A2 and B2 are extracted from the loaded image photographed in this state. It is supposed to be.

このパターンA2は、前述した第1の特定領域に存在するパターンA1に対応する第1の対応領域に存在するパターンであり、またパターンB2は、前述した第2の特定領域に存在するパターンB1に対応する第2の対応領域に存在するパターンである。   The pattern A2 is a pattern existing in the first corresponding area corresponding to the pattern A1 existing in the first specific area, and the pattern B2 is changed to the pattern B1 existing in the second specific area. The pattern exists in the corresponding second corresponding area.

演算処理部25は、対応領域抽出部30の次にき裂先端進展判断部31を起動させるようになっている。き裂先端進展判断部31は、たとえばメモリ上でY方向の画素をカウントすることにより、第1および第2の特定領域に存在するパターンA1,B1の間隔W1と、第1および第2の対応領域に存在するパターンA2,B2の間隔W2をそれぞれ算出し、さらに2つの間隔の差を算出し、この差が弾性変形に起因する伸びを所定の大きさとして設定する閾値よりも大きく離間するときにき裂先端K1が進展したと判断するようになっている。   The arithmetic processing unit 25 activates the crack tip extension determining unit 31 next to the corresponding region extracting unit 30. The crack tip extension determination unit 31 counts the pixels in the Y direction on the memory, for example, so that the interval W1 between the patterns A1 and B1 existing in the first and second specific regions and the first and second correspondences When the distance W2 between the patterns A2 and B2 existing in the region is calculated, the difference between the two distances is calculated, and the difference is larger than the threshold value for setting the elongation caused by the elastic deformation as a predetermined size. It is determined that the crack tip K1 has progressed.

これにより、負荷によって弾性変形として生じる伸びをき裂先端が進展したと判断する間違いを排除することができ、確実にき裂が生じたときだけを正しく判断できる。図6は、第1および第2の特定領域に存在するパターンA1,B1と、き裂先端が進展した後の第1および第2の対応領域に存在するパターンA2,B2と、を模式的に並べて両者の間隔の違いを比較した図である。   As a result, it is possible to eliminate the mistake of determining that the crack tip has advanced the elongation generated as an elastic deformation by the load, and it is possible to correctly determine only when the crack is surely generated. FIG. 6 schematically shows patterns A1 and B1 existing in the first and second specific regions and patterns A2 and B2 existing in the first and second corresponding regions after the crack tip has advanced. It is the figure which aligned and compared the difference of both space | interval.

演算処理部25は、第1の特定領域に存在するパターンA1と第2の特定領域に存在するパターンB1との間隔W1と、第1の対応領域に存在するパターンA2と第2の対応領域に存在するパターンB2の間隔W2との差が所定の大きさ未満であるときは、き裂先端進展判断部31の起動を終了させ、上述したように、次のカウント信号cのカウント数が再び1,000を経過すると、上記した、加振周波数指示部27の起動させる動作に戻るようになっている。   The arithmetic processing unit 25 determines the interval W1 between the pattern A1 existing in the first specific area and the pattern B1 existing in the second specific area, the pattern A2 existing in the first corresponding area, and the second corresponding area. When the difference between the existing pattern B2 and the interval W2 is less than a predetermined size, the activation of the crack tip extension determination unit 31 is terminated, and as described above, the count number of the next count signal c is 1 again. , 000 has passed, the operation returns to the operation of starting the excitation frequency instruction unit 27 described above.

き裂先端進展判断部31は、間隔W1と間隔W2との差が所定の大きさ以上であるときは、き裂先端K1が進展したと判断するようになっている。この判断のとき、演算処理部25は、移動手段制御部32と差分画像生成部33を順次に起動させるようになっている。なお、移動手段制御部32と差分画像生成部33とが起動の順番が逆でもよい。   The crack tip progress determining unit 31 determines that the crack tip K1 has progressed when the difference between the interval W1 and the interval W2 is greater than or equal to a predetermined size. At the time of this determination, the arithmetic processing unit 25 sequentially activates the moving means control unit 32 and the difference image generation unit 33. Note that the order of activation of the moving means controller 32 and the difference image generator 33 may be reversed.

移動手段制御部32は、RS232C20からXテーブル7aを移動するための制御信号を出力し、モータコントロールアンプ8で増幅して駆動信号として三軸移動台装置7のXテーブル7aの制御用モータに出力するようになっている。   The moving means control unit 32 outputs a control signal for moving the X table 7a from the RS232C20, amplifies it by the motor control amplifier 8, and outputs it as a drive signal to the control motor of the X table 7a of the three-axis moving table device 7. It is supposed to be.

CCDカメラ4は、移動手段制御部32からの1回の制御信号を出力に基づいてき裂先端の進展方向に沿って予め決められた寸法、たとえば、0.2〜0.5mm微動される。ここでは、Yテーブル7bと、Zテーブル7cの移動制御は行わない。   The CCD camera 4 is finely moved in accordance with a predetermined dimension, for example, 0.2 to 0.5 mm, along the progress direction of the crack tip based on the output of one control signal from the moving means control unit 32. Here, movement control of the Y table 7b and the Z table 7c is not performed.

これにより、き裂先端K1が水平方向に進展すると、CCDカメラ4は、進展したき裂先端K1からずれることなく、このき裂先端K1を含むその上側部分と下側部分を引き続いて撮像できるように追従する。   As a result, when the crack tip K1 progresses in the horizontal direction, the CCD camera 4 can continuously take an image of the upper and lower portions including the crack tip K1 without deviating from the crack tip K1 that has advanced. Follow.

CCDカメラ4は、物体側テレセントリックレンズ5を備えているので、き裂先端K1が斜め上方または斜め下方に進展した場合でも、収差によって距離を歪ませることなく精度良く、き裂先端K1を撮影することができるようになっている。   Since the CCD camera 4 includes the object-side telecentric lens 5, even when the crack tip K1 progresses obliquely upward or obliquely downward, the crack tip K1 is accurately photographed without distorting the distance due to aberration. Be able to.

き裂Kが一挙に大きく生じる場合には、き裂先端進展判断部31は、き裂先端K1が進展したと毎回判断することなる。その結果、三軸移動台装置7はX方向に歩進することになって、CCDカメラ4は、大きく進展したき裂先端に有効に追従できる。   When the crack K is large at a stroke, the crack tip extension determination unit 31 determines that the crack tip K1 has progressed every time. As a result, the three-axis moving table device 7 advances in the X direction, and the CCD camera 4 can effectively follow the crack tip that has advanced greatly.

差分画像生成部33は、負荷時パターンに係る画像(図5)を絶対値画像として扱い、初期パターンに係る画像(図4)との間で差分処理し、差分画像M(図7)を生成するようになっている。   The difference image generation unit 33 treats the image related to the load pattern (FIG. 5) as an absolute value image, performs difference processing with the image related to the initial pattern (FIG. 4), and generates a difference image M (FIG. 7). It is supposed to be.

演算処理部25は、差分画像Mを記憶部24に記憶させるとともに、差分画像Mを表示装置12に他の一の表示エリアに表示させるようになっている。図7は差分画像生成部33の作成に係る一例としての差分画像Mを示す。   The arithmetic processing unit 25 stores the difference image M in the storage unit 24 and causes the display device 12 to display the difference image M in another display area. FIG. 7 shows a difference image M as an example related to the creation of the difference image generation unit 33.

図7から分かるように、差分画像Mによれば、2値化処理では判断できない細いき裂の進展を判別できる。すなわち、差分画像Mでは、き裂先端K1の進展が極細で行われる場合であっても、き裂先端K1の進展を表示装置12に顕示することができる。疲労き裂試験実施者は、表示装置12に表示された差分画像Mを観察することで、き裂先端K1の進展の有無を容易に知ることができる。   As can be seen from FIG. 7, according to the difference image M, it is possible to determine the progress of a thin crack that cannot be determined by the binarization process. That is, in the difference image M, even if the crack tip K1 is advanced very finely, the progress of the crack tip K1 can be revealed on the display device 12. The fatigue crack tester can easily know whether or not the crack tip K1 has progressed by observing the difference image M displayed on the display device 12.

演算処理部25は、差分画像Mを表示した後に、カウンタポート22に入力するカウント信号cを引き続いてカウントして1,000を経過する毎に、上記と同様に、加振周波数指示部27、撮影指示部28、き裂先端進展判断部31、移動手段制御部32および差分画像生成部33を順次に起動させることを繰り返すようになっている。   After the differential image M is displayed, the arithmetic processing unit 25 continuously counts the count signal c input to the counter port 22 and every time 1000 passes, the excitation frequency instruction unit 27, The imaging instruction unit 28, the crack tip extension determination unit 31, the movement means control unit 32, and the difference image generation unit 33 are sequentially activated.

図8は、試験実施者が、図5に示すように、リアルタイムで表示される試験片Tの画像において、き裂先端K1に合わせて垂直線Lを入力した状態を示す。   FIG. 8 shows a state in which the test operator inputs a vertical line L in accordance with the crack tip K1 in the image of the test piece T displayed in real time as shown in FIG.

垂直線表示部34は、図7に示すように、表示装置12に表示した差分画像Mにおけるき裂先端K1に対し、図1に示すキー入力部16あるいはマウスを介し、垂直線Lを入力し得るようになっている。   As shown in FIG. 7, the vertical line display unit 34 inputs a vertical line L to the crack tip K1 in the difference image M displayed on the display device 12 via the key input unit 16 or the mouse shown in FIG. To get.

記録部35は、垂直線表示部34と連動して起動させ垂直線の入力に対応したき裂の長さと試験開始からの負荷の繰り返し回数を記憶部24に記憶させるようになっている。なお、記録部35は、試験開始から垂直線Lを入力するまでの時間を記憶部24にさらに記憶させるようになっていてもよい。   The recording unit 35 is activated in conjunction with the vertical line display unit 34 and stores the crack length corresponding to the input of the vertical line and the number of repetitions of the load from the start of the test in the storage unit 24. Note that the recording unit 35 may further store the time from the start of the test until the vertical line L is input in the storage unit 24.

これにより、次々に、極細に進展するき裂先端K1に合わせて垂直線Lを入力することにより、き裂Kが発生し進展していき最大長になるまでの過程における細かいピッチでき裂Kの長さと試験開始からの負荷の繰り返し回数を自動記録することができ、き裂先端K1の進展の履歴を容易に自動記録することができる。   As a result, by inputting the vertical line L in line with the crack tip K1 that progresses one after another, the crack K is generated and progresses, and the crack K can be formed at a fine pitch in the process until it reaches the maximum length. The length and the number of repetitions of the load from the start of the test can be automatically recorded, and the progress history of the crack tip K1 can be easily and automatically recorded.

ここから、クラックゲージGを使用して疲労き裂の自動計測を行うことについて説明する。   From here, it demonstrates performing the automatic measurement of a fatigue crack using the crack gauge G. FIG.

演算処理部25は、試験片TにクラックゲージGを貼着し(図9)、かつ表示装置12に表示されるガイダンスに従い、試験にクラックゲージGを使用する外部信号として、キー入力部16よりYキーの信号入力があると、き裂先端進展判断部31に代わってゲージ判断部36を起動するようになっている。   The arithmetic processing unit 25 attaches the crack gauge G to the test piece T (FIG. 9), and follows the guidance displayed on the display device 12 as an external signal using the crack gauge G for the test from the key input unit 16. When a Y key signal is input, the gauge determination unit 36 is activated in place of the crack tip extension determination unit 31.

クラックゲージGは、伸縮性がなくかつ破断しやすい方形な極薄シートに、縦方向に延びる導電性極細線が横方向にたとえば0.2〜0.5mmピッチで並列回路とされていて、き裂先端K1の進展に伴い、端から導電性極細線が1本切れる毎に、抵抗値Ωが変化するようになっている(図10)。   The crack gauge G is a rectangular ultrathin sheet that is not stretchable and easy to break, and the conductive fine wires extending in the vertical direction are parallel circuits at a pitch of 0.2 to 0.5 mm in the horizontal direction. With the progress of the crack tip K1, the resistance value Ω changes every time one conductive fine wire is cut from the end (FIG. 10).

ゲージ判断部36は、試験片Tの表面にクラックゲージGを貼着し、クき裂先端の進展に伴ってクラックゲージGの配線が次々に切れていくことを利用し、クラックゲージGからの電気量の変化があったか否かを判断してき裂先端K1の進展を検知し、CCDカメラ4をき裂先端K1の進展に追従させるための電気的信号を得るようになっている。   The gauge judgment unit 36 uses the fact that the crack gauge G is attached to the surface of the test piece T, and the wiring of the crack gauge G is cut one after another as the crack tip progresses. It is determined whether or not there has been a change in the amount of electricity to detect the progress of the crack tip K1, and an electrical signal for causing the CCD camera 4 to follow the progress of the crack tip K1 is obtained.

ゲージ判断部36は、クラックゲージGの信号を入力して監視しこの信号が変化する毎にき裂先端K1が進展したと判断するようになっている。したがって、クラックゲージGの縦方向に延びる導電性極細線が横方向にたとえば0.2mmピッチであれば、ゲージ判断部36は、移動手段制御部32を起動させてクラックゲージGの信号の変化がある毎に三軸移動台装置7のXテーブル7aを0.2mm移動するように制御するようになっている。   The gauge determination unit 36 receives and monitors the signal of the crack gauge G, and determines that the crack tip K1 has advanced each time this signal changes. Therefore, if the conductive fine wires extending in the vertical direction of the crack gauge G are, for example, 0.2 mm pitch in the horizontal direction, the gauge determining unit 36 activates the moving means control unit 32 to change the signal of the crack gauge G. Every time, the X table 7a of the three-axis moving table device 7 is controlled to move 0.2 mm.

このため、ゲージ判断部36は、試験片Tに貼着したクラックゲージGからの電気量の変化に基づいてCCDカメラ4をき裂先端K1の進展にほぼ追従させることができるようになっている。   For this reason, the gauge determination unit 36 can make the CCD camera 4 substantially follow the progress of the crack tip K1 based on the change in the amount of electricity from the crack gauge G attached to the test piece T. .

演算処理部25は、ゲージ判断部36のとき裂先端進展判断部31との二者択一で起動するようになっている。演算処理部25は、表示装置12に疲労試験においてクラックゲージGを使用するか否かの選択の表示を行わせ、外部選択信号の入力を待つようになっている。   The arithmetic processing unit 25 is activated by the alternative of the crack tip progress determining unit 31 when the gauge determining unit 36 is used. The arithmetic processing unit 25 causes the display device 12 to display whether or not to use the crack gauge G in the fatigue test, and waits for the input of an external selection signal.

具体例としては、演算処理部25は、プログラムが始動すると、表示装置12に、たとえば「クラックゲージを使用して疲労き裂試験を行いますか。YESのときはYキー、NOのときはNキーを押してください。」のメッセージを表示させる。   As a specific example, when the program starts, the arithmetic processing unit 25 displays, for example, “Do you want to perform a fatigue crack test using a crack gauge? Y key for YES, N for NO. Please press the key "message.

演算処理部25は、キー入力部16のYキーが押された外部信号の入力があったときは、試験片Tの表面にクラックゲージGを貼着していないときは、「クラックゲージを貼着してください。」のメッセージを表示装置12に表示させ、クラックゲージを試験片Tの表面に貼着して試験片Tの電気信号が入力されると、メッセージの表示を終了するようになっている。   When the external signal is input when the Y key of the key input unit 16 is pressed, the arithmetic processing unit 25 does not attach the crack gauge G to the surface of the test piece T. Please display the message "Please wear" on the display device 12, and when the crack gauge is attached to the surface of the test piece T and the electrical signal of the test piece T is input, the display of the message is terminated. ing.

演算処理部25は、キー入力部16のNキーが押された外部信号の入力があったときは、クラックゲージGを使用しないプログラムのフローに従い、実行する。   When there is an external signal input by pressing the N key of the key input unit 16, the arithmetic processing unit 25 executes it according to a program flow that does not use the crack gauge G.

以上のようにして、演算処理部25は、試験片Tに負荷を1,000加える毎に、CCDカメラ4が撮影した撮影信号eに基づいて、き裂Kの長さおよび進展速度を演算し、画像および演算結果について記憶部24への記憶と表示装置12への表示を制御しかつ演算結果に基づいてCCDカメラ4および三軸移動台装置7を制御するようになっている。   As described above, each time the load is applied to the test piece T, the arithmetic processing unit 25 calculates the length and the propagation speed of the crack K based on the imaging signal e captured by the CCD camera 4. The storage of the image and the calculation result in the storage unit 24 and the display on the display device 12 are controlled, and the CCD camera 4 and the three-axis moving table device 7 are controlled based on the calculation result.

続いて、上記のように構成された本実施の形態に係る被測定物の疲労き裂の自動計測装置1の動作、すなわち自動計測方法を、図11に示すフローチャートの説明を通じて説明する。   Next, the operation of the automatic measurement apparatus 1 for fatigue cracks of an object to be measured according to the present embodiment configured as described above, that is, the automatic measurement method will be described through the description of the flowchart shown in FIG.

プログラムをスタートする前に、コンピュータ10がマニュアル操作されて三軸移動台装置7の三軸が調整され、CCDカメラ4の撮影範囲が試験片Tのき裂が発生する部位に対応付けられる。また、クラックゲージGが使用される場合には試験片Tのき裂が発生する部位にクラックゲージGが貼着される。   Before starting the program, the computer 10 is manually operated to adjust the three axes of the three-axis moving table device 7, and the imaging range of the CCD camera 4 is associated with the portion where the test piece T is cracked. Moreover, when the crack gauge G is used, the crack gauge G is stuck to the site | part in which the crack of the test piece T generate | occur | produces.

プログラムをスタートすると、演算処理部25は、表示装置12にクラックゲージGを使用するか否かの選択を促す表示をする(ステップS1)。   When the program is started, the arithmetic processing unit 25 displays on the display device 12 a prompt to select whether or not to use the crack gauge G (step S1).

演算処理部25は、クラックゲージGを使用しないことが選択されると、すなわち、キー入力部16よりNキーが押された旨を表す外部信号が入力されると、クラックゲージGを使用するか否かを表すフラグの値を「0」のままに保持する(ステップS2)。   When it is selected that the crack gauge G is not used, that is, when an external signal indicating that the N key is pressed is input from the key input unit 16, the arithmetic processing unit 25 uses the crack gauge G. The flag value indicating whether or not is held as “0” (step S2).

演算処理部25は、ステップS1の判断において、キー入力部16のNキーが押された旨を表す外部信号が入力されたときは、クラックゲージGを使用するプログラムを実行する。   The arithmetic processing unit 25 executes a program that uses the crack gauge G when an external signal indicating that the N key of the key input unit 16 is pressed is input in the determination of step S1.

次に、演算処理部25は、初期画像登録処理部26が起動させ、この初期画像登録処理部26に、試験片Tに負荷が加えられない状態に対応したタイミングで、試験片Tのき裂が生じる予想水平領域を含む上下エリアをCCDカメラ4に撮影させ、CCDカメラ4によって撮影された画像を表す撮影信号eを画像処理部23に画像処理させ、画像処理された画像データを記憶部24に記憶させ、さらに画像データが表す画像を表示装置12に表示させる(ステップS4)。   Next, the arithmetic processing unit 25 is activated by the initial image registration processing unit 26 and causes the initial image registration processing unit 26 to crack the test piece T at a timing corresponding to a state in which no load is applied to the test piece T. The upper and lower areas including the expected horizontal area where the image is generated are photographed by the CCD camera 4, the photographing signal e representing the image photographed by the CCD camera 4 is image-processed by the image processing unit 23, and the image processed image data is stored in the storage unit 24. And the image represented by the image data is displayed on the display device 12 (step S4).

次に、演算処理部25は、疲労試験機2に始動指示信号bを出力する(ステップS5)。これにより、疲労試験機2は、高い加振周波数で負荷を加えることを開始するとともに、試験片Tに負荷を1回加える毎に制御部3からカウント信号cを出力する。そして、演算処理部25は、カウント信号cに基づいて疲労試験機2の加振数をカウントし、カウント数が1,000になったか否かを判断する(ステップS5)。   Next, the arithmetic processing unit 25 outputs a start instruction signal b to the fatigue testing machine 2 (step S5). Thereby, the fatigue testing machine 2 starts applying a load at a high excitation frequency, and outputs a count signal c from the control unit 3 every time a load is applied to the test piece T. Then, the arithmetic processing unit 25 counts the number of vibrations of the fatigue testing machine 2 based on the count signal c, and determines whether the count number has reached 1,000 (step S5).

演算処理部25は、ステップS5において、カウント数が1,000になったと判断した場合には(YESの判断)、加振周波数指示部27を起動させ、加振周波数指示部27により、疲労試験機2に対し低い加振周波数で動作するように指示信号を出力させる(ステップS6)。これにより、疲労試験機2は低い加振周波数で動作する。   If the arithmetic processing unit 25 determines in step S5 that the count has reached 1,000 (determination of YES), it activates the excitation frequency instruction unit 27 and the excitation frequency instruction unit 27 performs a fatigue test. An instruction signal is output to the machine 2 so as to operate at a low excitation frequency (step S6). Thereby, the fatigue testing machine 2 operates at a low excitation frequency.

次に、演算処理部25は、撮影指示部28を起動させ、この撮影指示部28に、CCDカメラ4に対し試験片Tに負荷が加えられた状態に対応したタイミングでの撮影を指示させる。これにより、CCDカメラ4は、試験片Tのき裂が生じる予想水平領域を含む上下エリアを撮影する(ステップS7)。   Next, the arithmetic processing unit 25 activates the photographing instruction unit 28 and causes the photographing instruction unit 28 to instruct the CCD camera 4 to perform photographing at a timing corresponding to a state in which a load is applied to the test piece T. As a result, the CCD camera 4 captures an upper and lower area including an expected horizontal region in which the test piece T is cracked (step S7).

さらに、演算処理部25は、撮影指示部28に、CCDカメラ4からの撮影信号eを画像処理部23に画像処理させ、画像処理された画像データを記憶部24に記憶させ、画像データが表す画像を表示装置12に表示させる(ステップS7)。   Further, the arithmetic processing unit 25 causes the photographing instruction unit 28 to perform image processing on the photographing signal e from the CCD camera 4 in the image processing unit 23, and stores the image data subjected to the image processing in the storage unit 24, which is represented by the image data. An image is displayed on the display device 12 (step S7).

次に、演算処理部25は、試験終了を指示する外部信号が入力した否かを判断する(ステップS8)。外部信号が入力していないと判断した場合には、演算処理部25は、試験続行と判断し、自動計測装置1の動作は、ステップS9に進む。   Next, the arithmetic processing unit 25 determines whether or not an external signal instructing the end of the test is input (step S8). If it is determined that an external signal is not input, the arithmetic processing unit 25 determines that the test is continued, and the operation of the automatic measuring device 1 proceeds to step S9.

次に、演算処理部25は、フラグの値が「1」であるか否かを判断する(ステップS9)。演算処理部25は、外部信号が入力せずフラグの値が「1」でないと判断した場合には、特定領域抽出部29を起動させ、この特定領域抽出部29に特定領域に存在するパターンA1,B1を抽出させる(ステップS10)。   Next, the arithmetic processing unit 25 determines whether or not the value of the flag is “1” (step S9). When the arithmetic processing unit 25 determines that the external signal is not inputted and the flag value is not “1”, the specific region extraction unit 29 is activated, and the specific region extraction unit 29 causes the pattern A1 existing in the specific region to be activated. , B1 are extracted (step S10).

次いで、演算処理部25は、対応領域抽出部30を起動させ、この対応領域抽出部30に、対応領域に存在するパターンA2,B2を抽出させ(ステップS11)、続いてき裂先端進展判断部31を起動させ、このき裂先端進展判断部31にき裂先端が進展したか否かを判断させる(ステップS12)。   Next, the arithmetic processing unit 25 activates the corresponding region extracting unit 30 to cause the corresponding region extracting unit 30 to extract the patterns A2 and B2 existing in the corresponding region (step S11), and then the crack tip progress determining unit 31. Is activated, and the crack tip progress determining unit 31 determines whether or not the crack tip has advanced (step S12).

次に、演算処理部25は、移動手段制御部32を起動させ、この移動手段制御部32に、三軸移動台装置7のXテーブル7aがX方向に予め設定された寸法、たとえば0.2mm移動させる(ステップS14)。これにより、CCDカメラ4は、き裂先端の進展に追従するように移動する。   Next, the arithmetic processing unit 25 activates the moving unit control unit 32, and the moving unit control unit 32 sets the X table 7a of the three-axis moving table device 7 in a dimension set in advance in the X direction, for example, 0.2 mm. Move (step S14). Thereby, the CCD camera 4 moves so as to follow the progress of the crack tip.

次に、演算処理部25は、差分画像生成部33を起動させ、この差分画像生成部33に、負荷時パターンに係る画像を絶対値画像とし、初期パターンに係る画像との間で差分処理させ、差分画像Mを生成させ、差分画像Mの画像データを記憶部24に記憶させるとともに、表示装置12に差分画像Mを表示させる(ステップS15)。   Next, the arithmetic processing unit 25 activates the difference image generation unit 33 and causes the difference image generation unit 33 to make an image related to the load pattern as an absolute value image and perform a difference process with the image related to the initial pattern. Then, the difference image M is generated, the image data of the difference image M is stored in the storage unit 24, and the difference image M is displayed on the display device 12 (step S15).

次に、演算処理部25は、垂直線表示部34を起動させ、この垂直線表示部34に、時間内に垂直線Lを入力したか否かを判断させ(ステップS16,S17)、時間内に垂直線Lを入力する旨の信号が入力したときは、き裂先端K1に合わせて垂直線Lを入力させ、次いで、記録部35を起動させ、この記録部35による指示を介し、き裂先端の長さおよびそのときの蓄積加振数を、記憶部24に記録させるとともに表示装置12に表示させる(ステップS18)。   Next, the arithmetic processing unit 25 activates the vertical line display unit 34 and causes the vertical line display unit 34 to determine whether or not the vertical line L has been input within the time (steps S16 and S17). When a signal indicating that a vertical line L is to be input is input, the vertical line L is input in accordance with the crack tip K1, and then the recording unit 35 is activated. The length of the tip and the accumulated vibration number at that time are recorded in the storage unit 24 and displayed on the display device 12 (step S18).

自動計測装置1の動作は、ステップS18の後はステップS5に戻り、またステップS5,S12のそれぞれの判断でNOの場合およびステップS17の判断でYESの場合に、それぞれステップS5に戻る。   The operation of the automatic measuring device 1 returns to step S5 after step S18, and returns to step S5 if NO is determined in each of steps S5 and S12 and YES is determined in step S17.

演算処理部25は、試験終了を指示する外部信号が入力したか否かを判断し(ステップS8)で、試験終了を指示する旨の外部信号の入力があったと判断したときは、疲労試験機2の制御部3に終了を指示する終了指示信号iを出力し(ステップS19)、エンドとなる。   The arithmetic processing unit 25 determines whether or not an external signal for instructing the end of the test has been input (step S8). When it is determined that an external signal for instructing the end of the test has been input, 2 is output (step S19), and the control is ended.

演算処理部25は、上述したように、表示装置12にクラックゲージGを使用するか否かの選択を促す表示をして(ステップS1)、クラックゲージGを使用することが選択されると、すなわち、キー入力部16よりYキーが押された旨を表す外部信号が入力されると、フラグの値をクラックゲージGを使用する旨の識別符号である「1」に変更する(ステップS3)。   As described above, the arithmetic processing unit 25 displays the display device 12 so as to prompt the user to select whether or not to use the crack gauge G (step S1), and when the use of the crack gauge G is selected, That is, when an external signal indicating that the Y key is pressed is input from the key input unit 16, the value of the flag is changed to “1”, which is an identification code indicating that the crack gauge G is used (step S3). .

この後、自動計測装置1の動作は、ステップS4〜S7まで順に進んでCCDカメラ4により試験片Tの撮影が行われ、さらにステップS8に進んで試験終了の外部信号が入力していないときはステップS9に進む。   Thereafter, the operation of the automatic measuring apparatus 1 proceeds from step S4 to step S7 in order, and the CCD camera 4 takes an image of the test piece T. When the operation proceeds to step S8 and no external signal indicating completion of the test is input. Proceed to step S9.

演算処理部25は、ステップS9の判断において、フラグの値が「1」であると、ゲージ判断部36を起動させ、このゲージ判断部36に、クラックゲージGの電気量が変化したか否かを判断させる(ステップS13)。自動計測装置1の動作は、クラックゲージGの電気量が変化していると判断した場合には、前述したステップS14〜S18の一連のフローに進んでからステップS5に戻り、クラックゲージGの電気量が変化していないと判断したときは、ステップS5に戻る。   If the value of the flag is “1” in the determination of step S9, the arithmetic processing unit 25 activates the gauge determining unit 36, and the gauge determining unit 36 determines whether or not the electric quantity of the crack gauge G has changed. Is determined (step S13). When it is determined that the electric quantity of the crack gauge G has changed, the operation of the automatic measuring device 1 proceeds to the series of steps S14 to S18 described above, and then returns to step S5. If it is determined that the amount has not changed, the process returns to step S5.

以上説明したフローチャートから分かるように、本実施の形態に係る被測定物の疲労き裂の自動計測装置1は、クラックゲージGを使用しない場合のき裂先端進展判断部31と、クラックゲージGを使用する場合のゲージ判断部36とを択一に作用し、いずれが選択された場合も、差分画像を生成して表示装置12に表示することができて、き裂先端に合わせて垂直線を入力することができ、き裂先端の長さおよびそのときの蓄積加振数を記録することができる。   As can be seen from the flowcharts described above, the automatic measurement apparatus 1 for a fatigue crack of an object to be measured according to the present embodiment includes a crack tip growth determination unit 31 and a crack gauge G when the crack gauge G is not used. The gauge judgment unit 36 in the case of use can be operated alternatively, and in any case, a difference image can be generated and displayed on the display device 12, and a vertical line can be formed in accordance with the crack tip. The length of the crack tip and the accumulated vibration frequency at that time can be recorded.

以上説明してきたように、本実施の形態に係る被測定物の疲労き裂の自動計測装置1およびプログラムは、特定領域抽出部29において、初期画像登録処理部26によって負荷が加わっていないときに撮影された図3に示す初期画像について、第1の特定領域に存在するパターンA1および第2の特定領域に存在するパターンB1をCCDカメラ4の位置に応じて抽出させるようになっている。   As described above, the fatigue crack automatic measurement device 1 and the program according to the present embodiment, when the load is not applied by the initial image registration processing unit 26 in the specific region extraction unit 29. With respect to the photographed initial image shown in FIG. 3, the pattern A1 existing in the first specific area and the pattern B1 existing in the second specific area are extracted according to the position of the CCD camera 4.

自動計測装置1およびプログラムは、さらに試験片Tに負荷が加わっているときに撮影された図4に示す画像において、第1の特定領域に存在するパターンA1に対応する第1の対応領域に存在するパターンA2および第2の特定領域に存在するパターンB1に対応する第2の対応領域に存在するパターンB2を抽出させるようになっている。   The automatic measuring device 1 and the program are present in the first corresponding region corresponding to the pattern A1 existing in the first specific region in the image shown in FIG. 4 taken when a load is applied to the test piece T. The pattern B2 existing in the second corresponding area corresponding to the pattern A2 and the pattern B1 existing in the second specific area are extracted.

そして、自動計測装置1およびプログラムは、図6に示すように、第1および第2の特定領域に存在するパターンA1,B1の間隔W1と第1および第2の対応領域に存在するパターンA2,B2の間隔W2との差を算出し、この差が所定の大きさ以上になったことを条件として、き裂先端K1が進展したと判断するようになっている。   Then, as shown in FIG. 6, the automatic measuring apparatus 1 and the program include an interval W1 between the patterns A1 and B1 existing in the first and second specific areas and a pattern A2 existing in the first and second corresponding areas. The difference between the interval B2 and the interval W2 is calculated, and it is determined that the crack tip K1 has progressed on the condition that the difference is equal to or greater than a predetermined size.

ここで、所定の大きさとは、弾性変形として生じる試験片Tの伸びである。したがって、これにより、自動計測装置1およびプログラムは、負荷によって弾性変形として生じる試験片Tの伸びに対してき裂先端K1が進展したと判断する間違いを排除して、き裂先端K1が進展したか否かの判断をするようになっている。   Here, the predetermined size is the elongation of the test piece T generated as an elastic deformation. Therefore, the automatic measuring apparatus 1 and the program eliminate the error that the crack tip K1 has advanced with respect to the elongation of the test piece T generated as an elastic deformation by the load, and whether the crack tip K1 has advanced. Judgment of whether or not.

このため、き裂先端K1の進展が微細な線として生じても、確実に検出することができ、き裂先端K1の進展に対しCCDカメラ4を正確に追従させることができるから、き裂Kの長さおよびき裂先端K1の進展速度を正確に算出することができる。   For this reason, even if the crack tip K1 progresses as a fine line, it can be reliably detected, and the CCD camera 4 can accurately follow the crack tip K1. And the propagation speed of the crack tip K1 can be accurately calculated.

また、上記構成の装置は、コンピュータ10を用いてCCDカメラ4を制御し自動撮影して自動計測し、コンピュータ10の表示装置12に映像および演算結果をするので、試験に立ち合いが不要になり、作業効率が向上し、従来の疲労き裂の計測試験において生じていたき裂先端位置特定時のヒューマンエラーを無くすことができる。   In addition, since the apparatus configured as described above controls the CCD camera 4 using the computer 10 to automatically shoot and automatically measure and displays the image and the calculation result on the display device 12 of the computer 10, it is not necessary to take part in the test. The work efficiency is improved and the human error at the time of specifying the crack tip position, which has occurred in the conventional fatigue crack measurement test, can be eliminated.

本実施の形態に係る被測定物の疲労き裂の自動計測装置1は、ゲージ判断部36を備えたので、クラックゲージGを用いて疲労試験を行うことができ、クラックゲージGを使用してき裂先端K1の進展に対し撮像手段を正確に追従させることができ、き裂Kの長さおよびき裂先端K1の進展速度を正確に算出することができる。   Since the automatic measurement apparatus 1 for fatigue cracks of an object to be measured according to the present embodiment includes a gauge determination unit 36, a fatigue test can be performed using a crack gauge G. The imaging means can be made to accurately follow the progress of the tip K1, and the length of the crack K and the speed of the crack tip K1 can be accurately calculated.

本実施の形態に係る被測定物の疲労き裂の自動計測装置1は、演算処理部25において2つの画像を差分処理し、差分画像Mを生成して表示装置12に表示するので、2値化処理では判断できない細いき裂の進展を判別することができ、映像を2値化処理する従来の自動計測装置において把握できなかった極細にき裂先端K1が進展する状況を可視化することができる。   In the automatic measurement apparatus 1 for fatigue cracks of an object to be measured according to the present embodiment, the arithmetic processing unit 25 performs difference processing on two images, generates a difference image M, and displays the difference image M on the display device 12. It is possible to determine the progress of a thin crack that cannot be determined by the digitization process, and to visualize the situation in which the crack tip K1 has progressed extremely finely, which could not be grasped by a conventional automatic measuring apparatus that binarizes the image. .

本実施の形態に係る被測定物の疲労き裂の自動計測装置1は、垂直線表示部34と、記録部35を備えたので、き裂先端K1が極細に進展したときの新たなき裂先端K1に合わせて垂直線Lを入力すると、次にき裂先端K1が極細に進展する場合でも差分処理して生成した差分画像Mと垂直線Lとによるき裂先端K1の位置の明確化と相俟ってき裂先端K1が進展するタイミングを表示装置12において容易に監視できる。   The automatic measurement apparatus 1 for a fatigue crack of an object to be measured according to the present embodiment includes a vertical line display unit 34 and a recording unit 35. Therefore, a new crack tip when the crack tip K1 progresses extremely finely. When the vertical line L is input in accordance with K1, even if the crack tip K1 advances very finely next, the position of the crack tip K1 is clarified by the difference image M generated by the difference processing and the vertical line L, and The display device 12 can easily monitor the timing at which the crack tip K1 advances.

そして、次々に、極細に生じるき裂先端K1に合わせて垂直線Lを入力することにより、き裂Kが発生し進展していき最大長になるまでの過程におけるき裂Kの長さと負荷の繰り返し回数を自動記録することができ、テーブルデータの収集を容易に行うことができる。   Then, by inputting a vertical line L in line with the crack tip K1 that occurs extremely finely, the crack K length and load in the process until the crack K is generated and progresses to reach its maximum length. The number of repetitions can be automatically recorded, and table data can be easily collected.

本実施の形態に係る被測定物の疲労き裂の自動計測装置1は、加振周波数指示部27と、撮影指示部28と、を備えたので、疲労試験機2における負荷の繰り返し周波数を低くできるから、CCDカメラ4のフレームレートを高くせずに撮影が可能で、コスト低減につながる。   Since the automatic measurement apparatus 1 for a fatigue crack of an object to be measured according to the present embodiment includes an excitation frequency instruction unit 27 and an imaging instruction unit 28, the repetition frequency of the load in the fatigue testing machine 2 is reduced. Therefore, it is possible to shoot without increasing the frame rate of the CCD camera 4, which leads to cost reduction.

本実施の形態に係る被測定物の疲労き裂の自動計測装置1は、物体側テレセントリックレンズ5を備えたCCDカメラ4で撮像手段を構成したので、き裂Kの進展方向がずれてもCCDカメラ4の中心からずれて生じても視野が外れにくく鮮明に撮影することが可能であり、き裂先端K1を正確に自動追従でき、フレームレートが大きくないCCDカメラ4を使用できることと相俟って、CCDカメラ4のコストを低く抑えることができる。   In the automatic measurement apparatus 1 for fatigue cracks of an object to be measured according to the present embodiment, the CCD camera 4 having the object-side telecentric lens 5 constitutes the imaging means. Even if it is shifted from the center of the camera 4, it is possible to take a clear image without losing the field of view, and it is possible to use a CCD camera 4 that can automatically follow the crack tip K1 accurately and does not have a large frame rate. Thus, the cost of the CCD camera 4 can be kept low.

本発明に係る疲労き裂進展自動計測装置およびプログラムは、き裂先端の進展が微細な線として生じても、き裂の長さおよび進展速度を正確に測定できるという効果を有し、き裂先端が進展していく状況を撮像手段により撮影し、き裂の長さおよび進展速度を自動計測する技術全般に有用である。   The fatigue crack propagation automatic measuring apparatus and program according to the present invention have the effect of accurately measuring the crack length and propagation speed even if the crack tip progresses as a fine line. This is useful for all technologies that automatically measure the length and speed of a crack by photographing the situation in which the tip develops with an imaging means.

1…被測定物の疲労き裂の自動計測装置、2…疲労試験機、3…制御部、4…CCDカメラ(撮像手段)、5…物体側テレセントリックレンズ、7…三軸移動台装置(移動手段)、10…コンピュータ(自動計測手段)、12…表示装置、23…画像処理部、24…記憶部、25…演算処理部、26…初期画像登録処理部、27…加振周波数指示部、28…撮影指示部、29…特定領域抽出部、30…対応領域抽出部、31…き裂先端進展判断部、32…移動手段制御部、33…差分画像生成部、34…垂直線表示部、35…記録部、36…ゲージ判断部、G…クラックゲージ、K…き裂、K1…き裂先端、T…試験片(被測定物)、A1…第1の特定領域に存在するパターン、B1…第2の特定領域に存在するパターン、A2…第1の対応領域に存在するパターン、B2…第2の対応領域に存在するパターン、L…垂直線、d…低加振周波数指示信号、M…差分画像   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Automatic measuring device of fatigue crack of to-be-measured object, 2 ... Fatigue testing machine, 3 ... Control part, 4 ... CCD camera (imaging means), 5 ... Object side telecentric lens, 7 ... Triaxial moving stand apparatus (movement) Means), 10 Computer (automatic measurement means), 12 Display device, 23 Image processing unit, 24 Storage unit, 25 Calculation processing unit, 26 Initial image registration processing unit, 27 Excitation frequency instruction unit 28 ... Shooting instruction unit, 29 ... Specific region extraction unit, 30 ... Corresponding region extraction unit, 31 ... Crack tip extension determination unit, 32 ... Moving means control unit, 33 ... Difference image generation unit, 34 ... Vertical line display unit, 35: Recording unit, 36: Gauge determination unit, G: Crack gauge, K ... Crack, K1 ... Crack tip, T ... Test piece (object to be measured), A1 ... Pattern existing in the first specific area, B1 ... Pattern existing in the second specific area, A2 ... First correspondence Patterns present pass, B2 ... pattern present in the second corresponding region, L ... vertical line, d ... low vibration frequency instruction signal, M ... difference image

Claims (7)

疲労試験機により被測定物に負荷を繰り返し加えることによってき裂が生じる前記被測定物の表面部位を撮影する撮像手段と、
前記き裂の先端の進展に応じて前記撮像手段を移動させる移動手段と、
前記負荷を加えた回数が所定の回数になる毎または前記負荷を加える時間が所定の時間になる毎に、前記撮像手段に撮影された画像を表す画像データに基づいて、前記き裂の長さおよび進展速度の少なくともいずれかを計測する自動計測手段と、を備えた被測定物の疲労き裂の自動計測装置であって、
前記自動計測手段は、
前記被測定物の中間部の一側にき裂の発生の端緒となるV字形の凹部が形成され、き裂が生じることが予想される予想位置の上側部分および下側部分のうち、前記撮像手段の位置に応じた上側部分の特定領域を第1の特定領域および下側部分の特定領域を第2の特定領域とした場合に、
前記被測定物の表面部位にき裂が生じる前に撮像された初期画像における第1の特定領域に存在するパターンおよび第2の特定領域に存在するパターンを前記撮像手段の位置に応じて抽出する特定領域抽出部と、
前記被測定物に負荷が加わっているときに撮影された画像において前記第1の特定領域に存在するパターンに対応する第1の対応領域に存在するパターンおよび前記第2の特定領域に存在するパターンに対応する第2の対応領域に存在するパターンを抽出する対応領域抽出部と、
前記第1および第2の特定領域に存在するパターンの間隔と前記第1および第2の対応領域に存在するパターンの間隔との差が所定の大きさ以上になったことを条件として、前記き裂先端が進展したと判断するき裂先端進展判断部と、を有することを特徴とする被測定物の疲労き裂の自動計測装置。
Imaging means for photographing the surface portion of the object to be cracked by repeatedly applying a load to the object to be measured by a fatigue tester;
Moving means for moving the imaging means according to the progress of the tip of the crack;
Each time the load is applied a predetermined number of times or every time the load is applied for a predetermined time, the length of the crack is based on image data representing an image photographed by the imaging means. And an automatic measuring device for measuring a fatigue crack of an object to be measured, comprising:
The automatic measuring means includes
A V-shaped recess is formed on one side of the intermediate portion of the object to be measured, and the imaging is performed among the upper part and the lower part of an expected position where a crack is expected to occur. When the specific region of the upper part according to the position of the means is the first specific region and the specific region of the lower part is the second specific region,
A pattern existing in the first specific area and a pattern existing in the second specific area in the initial image captured before the surface portion of the object to be measured is cracked are extracted according to the position of the imaging means. A specific area extraction unit;
A pattern existing in the first corresponding area corresponding to a pattern existing in the first specific area and a pattern existing in the second specific area in an image taken when a load is applied to the object to be measured A corresponding area extracting unit that extracts a pattern existing in a second corresponding area corresponding to
On the condition that the difference between the interval between the patterns existing in the first and second specific areas and the interval between the patterns existing in the first and second corresponding areas is equal to or greater than a predetermined size. An apparatus for automatically measuring a fatigue crack of an object to be measured, comprising: a crack tip progress determining unit that determines that a crack tip has progressed.
前記自動計測手段は、疲労試験の開始時に前記被測定物の表面に貼着したクラックゲージに流れる電気信号が変化したことを条件として、前記き裂先端が進展したと判断するゲージ判断部をさらに有し、前記ゲージ判断部による前記疲労試験の実行を指示する外部信号の入力があったことを条件として、前記き裂先端進展判断部に替えて、前記ゲージ判断部によって前記き裂先端が進展したか否かを判断することを特徴とする請求項1に記載の被測定物の疲労き裂の自動計測装置。   The automatic measuring means further includes a gauge determining unit that determines that the crack tip has advanced on the condition that an electrical signal flowing through a crack gauge attached to the surface of the object to be measured has changed at the start of a fatigue test. The crack tip is advanced by the gauge judgment unit in place of the crack tip progress judgment unit, provided that the gauge judgment unit inputs an external signal instructing execution of the fatigue test. 2. The apparatus for automatically measuring a fatigue crack of an object to be measured according to claim 1, wherein it is determined whether or not it has been. 前記自動計測手段は、前記き裂先端が進展したと判断されたときの画像と、前記初期画像との差分画像を生成する差分画像生成部をさらに有し、前記差分画像生成部によって生成された差分画像を表示装置に表示させることを特徴とする請求項1または2に記載の被測定物の疲労き裂の自動計測装置。   The automatic measurement unit further includes a difference image generation unit that generates a difference image between an image when it is determined that the crack tip has advanced and the initial image, and is generated by the difference image generation unit. 3. The apparatus for automatically measuring a fatigue crack of an object to be measured according to claim 1, wherein the difference image is displayed on a display device. 前記自動計測手段は、
前記表示装置に表示させた前記差分画像におけるき裂先端に対応した垂直線を前記表示装置に表示させる垂直線表示部と、
前記垂直線を前記表示装置に表示させたことを条件として、前記き裂の長さと前記被測定物に負荷が加えられた回数を記憶媒体に記録する記録部と、をさらに有することを特徴とする請求項3に記載の被測定物の疲労き裂の自動計測装置。
The automatic measuring means includes
A vertical line display unit for displaying on the display device a vertical line corresponding to a crack tip in the difference image displayed on the display device;
And a recording unit that records on the storage medium the length of the crack and the number of times the load is applied to the object to be measured, on the condition that the vertical line is displayed on the display device. The apparatus for automatically measuring a fatigue crack of an object to be measured according to claim 3.
前記自動計測手段は、
前記被測定物に負荷が所定回数加わる毎に、前記負荷を加える加振周波数を一時的に低くするように前記疲労試験機に対して指示する加振周波数指示部と、
前記加振周波数が一時的に低くするように前記疲労試験機に対して指示した後に、前記撮像手段に撮像を指示する撮像指示部と、をさらに有することを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の被測定物の疲労き裂の自動計測装置。
The automatic measuring means includes
Each time a load is applied to the object to be measured a predetermined number of times, an excitation frequency instruction unit that instructs the fatigue testing machine to temporarily lower the excitation frequency to which the load is applied,
5. An imaging instruction unit for instructing the imaging unit to perform imaging after instructing the fatigue testing machine to temporarily lower the excitation frequency. An apparatus for automatically measuring a fatigue crack of an object to be measured.
前記撮像手段は、物体側テレセントリックレンズを備えているCCDカメラで構成されていることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の被測定物の疲労き裂の自動計測装置。   6. The apparatus for automatically measuring a fatigue crack of an object to be measured according to claim 1, wherein the image pickup means comprises a CCD camera having an object side telecentric lens. 疲労試験機により被測定物に負荷を繰り返し加えることによってき裂が生じる前記被測定物の表面部位を撮影する撮像手段と、前記き裂の先端の進展に応じて前記撮像手段を移動させる移動手段と、前記負荷を加えた回数が所定の回数になる毎または前記負荷を加える時間が所定の時間になる毎に、前記撮像手段に撮影された画像を表す画像データに基づいて、前記き裂の長さおよび進展速度の少なくともいずれかを計測する自動計測手段と、を備えた被測定物の疲労き裂の自動計測装置の、前記自動計測手段を構成するコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記被測定物の中間部の一側にき裂の発生の端緒となるV字形の凹部が形成され、き裂が生じることが予想される予想位置の上側部分および下側部分のうち、前記撮像手段の位置に応じた上側部分の特定領域を第1の特定領域および下側部分の特定領域を第2の特定領域とした場合に、
前記被測定物の表面部位にき裂が生じる前に撮像された初期画像における第1の特定領域に存在するパターンおよび第2の特定領域に存在するパターンを前記撮像手段の位置に応じて抽出させるステップと、
前記被測定物に負荷が加わっているときに撮影された画像において前記第1の特定領域に存在するパターンに対応する第1の対応領域に存在するパターンおよび前記第2の特定領域に存在するパターンに対応する第2の対応領域に存在するパターンを抽出させるステップと、
前記第1および第2の特定領域に存在するパターンの間隔と前記第1および第2の対応領域に存在するパターンの間隔との差が所定の大きさ以上になったことを条件として、前記き裂先端が進展したと判断させるステップと、を有することを特徴とするプログラム。
Imaging means for photographing a surface portion of the object to be cracked when a load is repeatedly applied to the object to be measured by a fatigue testing machine, and moving means for moving the imaging means according to the progress of the tip of the crack Each time the load is applied a predetermined number of times or every time the load is applied for a predetermined time, based on image data representing the image photographed by the imaging means, An automatic measuring means for measuring at least one of the length and the growth rate, and a program for causing a computer constituting the automatic measuring means to execute the automatic measuring device for a fatigue crack of an object to be measured,
A V-shaped recess is formed on one side of the intermediate portion of the object to be measured, and the imaging is performed among the upper part and the lower part of an expected position where a crack is expected to occur. When the specific region of the upper part according to the position of the means is the first specific region and the specific region of the lower part is the second specific region,
A pattern existing in the first specific area and a pattern existing in the second specific area in the initial image captured before the crack is generated on the surface portion of the object to be measured are extracted according to the position of the imaging means. Steps,
A pattern existing in the first corresponding area corresponding to a pattern existing in the first specific area and a pattern existing in the second specific area in an image taken when a load is applied to the object to be measured Extracting a pattern existing in a second corresponding region corresponding to
On the condition that the difference between the interval between the patterns existing in the first and second specific areas and the interval between the patterns existing in the first and second corresponding areas is equal to or greater than a predetermined size. A program for determining that the crack tip has advanced.
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