JP5970892B2 - Strain measuring apparatus, method, and program - Google Patents
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Description
本発明は、ひずみ測定装置、方法、及びプログラムに関する。 The present invention relates to a strain measurement apparatus, method, and program.
従来、２つの高解像度ＣＣＤカメラを用いたステレオビジョンセンサを使用して、試験片の形状、変位、及び温度を同時に測定する手法が提案されている（例えば、非特許文献１参照）。非特許文献１に記載の手法では、試験片の変位量及び温度の両方を測定するために、ＣＣＤカメラは可視光である近赤外線（ＮＩＲ）スペクトルバンド（０．７〜１．１μｍ）で作動する。 Conventionally, a technique has been proposed in which a stereo vision sensor using two high-resolution CCD cameras is used to simultaneously measure the shape, displacement, and temperature of a test piece (see, for example, Non-Patent Document 1). In the method described in Non-Patent Document 1, the CCD camera operates in the near-infrared (NIR) spectral band (0.7 to 1.1 μm), which is visible light, in order to measure both the displacement and temperature of the test piece. To do.
しかしながら、上記非特許文献１の技術では、ＣＣＤカメラが可視光領域で作動するため、近赤外領域に対応した温度測定しか行うことができない、という問題がある。 However, the technique disclosed in Non-Patent Document 1 has a problem that only the temperature measurement corresponding to the near infrared region can be performed because the CCD camera operates in the visible light region.
一方で、遠赤外領域に対応した温度測定も可能にするため、遠赤外線カメラを用いた場合には、可視光画像を用いた場合には検出可能であった変位量測定の目印となる標点マーカを検出することができなくなり、変位量を測定することができない、という問題がある。 On the other hand, in order to enable temperature measurement corresponding to the far-infrared region, when a far-infrared camera is used, it is a mark that becomes a mark for measuring the amount of displacement that was detectable when using a visible light image. There is a problem that the point marker cannot be detected and the displacement amount cannot be measured.
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、測定対象の変位量の測定、及び遠赤外領域に対応した温度も含めた温度の測定の両方を、１台のカメラを用いて行うことができるひずみ測定装置、方法、及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 in order to solve the above-described problems. A single camera is used for both the measurement of the displacement amount of the measurement object and the temperature measurement including the temperature corresponding to the far infrared region. An object of the present invention is to provide a strain measuring apparatus, method, and program that can be used.
上記目的を達成するために、本発明のひずみ測定装置は、外力が作用した状態における測定対象の温度変化の範囲外となる温度を維持し、前記測定対象と共に変位する位置に配置された複数の標点マーカと共に、前記測定対象を撮像する赤外線カメラと、前記赤外線カメラで撮像することにより得られた温度分布画像から前記複数の標点マーカを示す領域の各々を検出し、検出した前記領域間の距離に基づいて、前記測定対象に外力が作用した際の該測定対象の変位量を測定する変位量測定手段と、前記温度分布画像に基づいて、前記測定対象に外力が作用した際の該測定対象の温度を測定する温度測定手段と、を含んで構成されている。 In order to achieve the above object, the strain measuring device of the present invention maintains a temperature that is outside the range of temperature change of the measurement target in a state where an external force is applied, and has a plurality of positions arranged at positions that are displaced together with the measurement target. An infrared camera that captures the measurement object together with a marker, and each of the regions indicating the plurality of marker markers is detected from a temperature distribution image obtained by imaging with the infrared camera, and between the detected regions Displacement amount measuring means for measuring the displacement amount of the measurement object when an external force is applied to the measurement object based on the distance of the measurement object, and the force when the external force is applied to the measurement object based on the temperature distribution image. Temperature measuring means for measuring the temperature of the measuring object.
本発明のひずみ測定装置によれば、外力が作用した状態における測定対象の温度変化の範囲外となる温度を維持する複数の標点マーカが、測定対象と共に変位する位置に配置される。赤外線カメラにより、複数の標点マーカと共に測定対象を撮像する。そして、変位量測定手段が、赤外線カメラで撮像することにより得られた温度分布画像から複数の標点マーカを示す領域の各々を検出し、検出した領域間の距離に基づいて、測定対象に外力が作用した際の測定対象の変位量を測定すると共に、温度測定手段が、温度分布画像に基づいて、測定対象に外力が作用した際の測定対象の温度を測定する。 According to the strain measuring apparatus of the present invention, a plurality of marker markers that maintain a temperature that is outside the range of temperature change of the measurement target in a state where an external force is applied are arranged at positions that are displaced together with the measurement target. The measurement target is imaged together with the plurality of marker markers by the infrared camera. Then, the displacement measuring means detects each of the regions indicating the plurality of target markers from the temperature distribution image obtained by imaging with the infrared camera, and applies an external force to the measurement object based on the distance between the detected regions. Measures the amount of displacement of the measurement object at the time of the action, and the temperature measurement means measures the temperature of the measurement object when an external force acts on the measurement object based on the temperature distribution image.
このように、外力が作用した状態における測定対象の温度変化の範囲外となる温度を維持する複数の標点マーカと共に測定対象を赤外線カメラで撮像して温度分布画像を取得することにより、測定対象の変位量の測定、及び遠赤外領域に対応した温度も含めた温度の測定の両方を、１台のカメラを用いて行うことができる。 In this way, by measuring the measurement object with an infrared camera together with a plurality of target markers that maintain the temperature that is outside the range of temperature change of the measurement object in the state where an external force is applied, the temperature distribution image is obtained by acquiring the temperature distribution image Both the measurement of the displacement amount and the measurement of the temperature including the temperature corresponding to the far infrared region can be performed using one camera.
また、前記標点マーカを、前記測定対象の温度変化の範囲における最低温度よりも低温を維持するように、冷却ジェルを含有させたオープンセル構造の多孔質材料で構成することができる。これにより、測定中において、冷却ジェル中の水分が蒸発し難くなり、標点マーカを低温に保つことができる。 In addition, the gauge marker can be made of an open cell porous material containing a cooling gel so as to maintain a temperature lower than the lowest temperature in the temperature change range of the measurement target. This makes it difficult for the water in the cooling gel to evaporate during the measurement and keeps the gauge marker at a low temperature.
また、前記標点マーカと前記測定対象との間に断熱材を設けることができる。これにより、標点マーカの温度と測定対象の温度とが影響し合うことを抑制することができる。 Moreover, a heat insulating material can be provided between the marker marker and the measurement object. Thereby, it can suppress that the temperature of a marker marker and the temperature of a measuring object influence each other.
また、本発明のひずみ測定方法は、外力が作用した状態における測定対象の温度変化の範囲外となる温度を維持し、前記測定対象と共に変位する位置に配置された複数の標点マーカと共に、赤外線カメラにより前記測定対象を撮像し、前記赤外線カメラで撮像することにより得られた温度分布画像から前記複数の標点マーカを示す領域の各々を検出し、検出した前記領域間の距離に基づいて、前記測定対象に外力が作用した際の該測定対象の変位量を測定する共に、前記温度分布画像に基づいて、前記測定対象に外力が作用した際の該測定対象の温度を測定する方法である。 In addition, the strain measuring method of the present invention maintains a temperature that is outside the range of temperature change of the measurement target in the state where an external force is applied, and includes a plurality of marker markers arranged at positions displaced together with the measurement target. Image the measurement object with a camera, detect each of the regions indicating the plurality of target markers from the temperature distribution image obtained by imaging with the infrared camera, based on the distance between the detected regions, A method for measuring a displacement amount of the measurement object when an external force is applied to the measurement object and measuring a temperature of the measurement object when an external force is applied to the measurement object based on the temperature distribution image. .
また、本発明のひずみ測定プログラムは、コンピュータを、外力が作用した状態における測定対象の温度変化の範囲外となる温度を維持し、前記測定対象と共に変位する位置に配置された複数の標点マーカと共に、赤外線カメラにより前記測定対象を撮像することにより得られた温度分布画像を取得する取得手段、前記取得手段により取得された温度分布画像から前記複数の標点マーカを示す領域の各々を検出し、検出した前記領域間の距離に基づいて、前記測定対象に外力が作用した際の該測定対象の変位量を測定する変位量測定手段、及び前記温度分布画像に基づいて、前記測定対象に外力が作用した際の該測定対象の温度を測定する温度測定手段として機能させるためのプログラムである。 The strain measurement program according to the present invention maintains a temperature outside the range of temperature change of the measurement target in a state in which an external force is applied, and a plurality of marker markers arranged at positions displaced with the measurement target. And an acquisition means for acquiring a temperature distribution image obtained by imaging the measurement object with an infrared camera, and detecting each of the regions indicating the plurality of target markers from the temperature distribution image acquired by the acquisition means. A displacement amount measuring means for measuring a displacement amount of the measurement object when an external force is applied to the measurement object based on the detected distance between the regions; and an external force applied to the measurement object based on the temperature distribution image. It is a program for functioning as a temperature measuring means for measuring the temperature of the measurement object when acted.
以上説明したように、本発明のひずみ測定装置、方法、及びプログラムによれば、外力が作用した状態における測定対象の温度変化の範囲外となる温度を維持する複数の標点マーカと共に測定対象を赤外線カメラで撮像して温度分布画像を取得することにより、測定対象の変位量の測定、及び遠赤外領域に対応した温度も含めた温度の測定の両方を、１台のカメラを用いて行うことができる、という効果が得られる。 As described above, according to the strain measuring apparatus, method, and program of the present invention, the measuring object is combined with the plurality of marker markers that maintain the temperature that is outside the temperature change range of the measuring object in the state where the external force is applied. By using an infrared camera to acquire a temperature distribution image, both the measurement of the displacement amount of the measurement object and the temperature including the temperature corresponding to the far infrared region are performed using a single camera. The effect that it can be obtained.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。本実施の形態では、伸張試験時における試験片の変位量及び温度を測定するためのひずみ測定装置に本発明を適用した場合を例に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the present embodiment, a case where the present invention is applied to a strain measuring device for measuring the displacement and temperature of a test piece during an extension test will be described as an example.
図１に示すように、本実施の形態に係るひずみ測定装置１０は、試験片３０を撮像する赤外線カメラ１２と、試験片３０の変位量及び温度を測定する処理を実行するコンピュータ１４と、表示装置や印刷装置等で構成され、測定結果が出力される出力装置１６とを備えている。 As shown in FIG. 1, the strain measurement apparatus 10 according to the present embodiment includes an infrared camera 12 that images a test piece 30, a computer 14 that executes processing for measuring the displacement and temperature of the test piece 30, and a display. And an output device 16 configured to output measurement results.
赤外線カメラ１２は、遠赤外領域にも感度を有し、物体が放射する赤外線を検出し、検出した赤外線のエネルギーを各画素値とする赤外線画像を出力する。赤外線カメラ１２は、表面に標点マーカ３２が貼付され、伸張試験機５０にセットされた試験片３０を撮像可能に配置されている。赤外線カメラ１２から出力された赤外線画像はコンピュータ１４に入力される。 The infrared camera 12 has sensitivity also in the far infrared region, detects infrared rays emitted from an object, and outputs an infrared image having each detected infrared energy as a pixel value. The infrared camera 12 has a marker marker 32 affixed to the surface thereof and is arranged so as to be able to image the test piece 30 set on the extension tester 50. The infrared image output from the infrared camera 12 is input to the computer 14.
ここで、赤外線カメラ１２により撮像される試験片３０に貼付される標点マーカ３２について説明する。 Here, the marker marker 32 affixed to the test piece 30 imaged with the infrared camera 12 is demonstrated.
図２に、標点マーカ３２が貼付された試験片３０の平面図を示す。試験対象の材料を所定サイズにカットした試験片３０の表面に複数（ここでは、４個）の標点マーカ３２が貼付されている。標点マーカ３２は、各標点マーカ３２に設定された基準位置間の距離が所定距離となるように配置される。基準位置は、例えば、図２に示すように標点マーカ３２の表面視形状が円形の場合には、その円の中心とすることができる。なお、標点マーカ３２の表面視形状は円形に限定されず、四角形や楕円等でもよい。標点マーカ３２の表面視形状が四角形の場合には、上記の基準位置は各対角線の交点とすることができる。また、標点マーカ３２を試験片３０表面に貼付する位置及び個数は、上記の例に限定されず、試験片の変位方向や変位量に応じて適切な位置及び個数を定める。 In FIG. 2, the top view of the test piece 30 with which the marker marker 32 was stuck is shown. A plurality (four in this case) of the marker markers 32 are attached to the surface of the test piece 30 obtained by cutting the material to be tested into a predetermined size. The marker markers 32 are arranged such that the distance between the reference positions set for the marker markers 32 is a predetermined distance. For example, as shown in FIG. 2, the reference position can be the center of the circular marker 32 when the shape of the surface marker 32 is circular. In addition, the surface view shape of the marker marker 32 is not limited to a circle, and may be a rectangle or an ellipse. When the surface marker shape of the marker marker 32 is a quadrangle, the reference position can be an intersection of the diagonal lines. Further, the position and the number of the marker markers 32 attached to the surface of the test piece 30 are not limited to the above example, and an appropriate position and number are determined according to the displacement direction and the displacement amount of the test piece.
図３に、標点マーカ３２の層構成を示す概略断面図を示す。標点マーカ３２は、最上層から順に、冷却ジェル含有層３２ａ、接着層３２ｂ、断熱層３２ｃ、及び接着層３２ｄを有する。 FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the layer configuration of the marker marker 32. The marker marker 32 has a cooling gel containing layer 32a, an adhesive layer 32b, a heat insulating layer 32c, and an adhesive layer 32d in order from the top layer.
冷却ジェル含有層３２ａは、オープンセル構造の多孔質材料に冷却ジェルを含有させた層であり、多孔質材料としては、ポリウレタンやポリエチレン等の発砲材料を用いることができる。冷却ジェル含有層３２ａは、標点マーカ３２の少なくとも最上面の温度が、試験片３０の温度変化の範囲における最低温度よりも低温になるようにする。冷却ジェル含有層３２ａにオープンセル構造の多孔質材料を使用することにより、測定中においても、冷却ジェル含有層３２ａに含有された冷却ジェル中の水分が蒸発し難くなり、冷却ジェル含有層３２ａの温度を一定の低温に保つことができる。 The cooling gel-containing layer 32a is a layer in which a cooling gel is contained in a porous material having an open cell structure, and a foaming material such as polyurethane or polyethylene can be used as the porous material. The cooling gel-containing layer 32 a is configured such that the temperature of at least the uppermost surface of the marker marker 32 is lower than the lowest temperature in the temperature change range of the test piece 30. By using a porous material having an open cell structure for the cooling gel-containing layer 32a, moisture in the cooling gel contained in the cooling gel-containing layer 32a is difficult to evaporate even during measurement, and the cooling gel-containing layer 32a The temperature can be kept at a constant low temperature.
断熱層３２ｃは、冷却ジェル含有層３２ａと試験片３０との断熱を図る層で、ポリウレタンやポリエチレン等の発砲材料を用いることができる。なお、冷却ジェル含有層３２ａと断熱層３２ｃとは、それぞれの役割を担うことができれば、同一の材料で構成してよい。断熱層３２ｃにより、試験片３０を伸張した際に生じる試験片３０の自己発熱による試験片３０の温度上昇が冷却ジェル含有層３２ａへ与える影響を抑制することができる。また、低温の冷却ジェル含有層３２ａが試験片３０の温度変化に与える影響も抑制することができる。 The heat insulation layer 32c is a layer for heat insulation between the cooling gel containing layer 32a and the test piece 30, and a foaming material such as polyurethane or polyethylene can be used. The cooling gel containing layer 32a and the heat insulating layer 32c may be made of the same material as long as they can play their respective roles. The heat insulating layer 32c can suppress the influence of the temperature increase of the test piece 30 due to the self-heating of the test piece 30 generated when the test piece 30 is stretched on the cooling gel-containing layer 32a. Moreover, the influence which the low temperature cooling gel content layer 32a has on the temperature change of the test piece 30 can also be suppressed.
接着層３２ｂは、冷却ジェル含有層３２ａと断熱層３２ｃとを接着させるための層であり、接着層３２ｄは、断熱層３２ｃと試験片３０とを接着させるための層である。接着層３２ｂ、３２ｄとしては、ポリエステルフィルム等を用いることができる。 The adhesive layer 32b is a layer for bonding the cooling gel-containing layer 32a and the heat insulating layer 32c, and the adhesive layer 32d is a layer for bonding the heat insulating layer 32c and the test piece 30. A polyester film or the like can be used as the adhesive layers 32b and 32d.
コンピュータ１４は、ＣＰＵ、後述するひずみ測定処理ルーチンを実行するためのプログラム等各種プログラム及び各種データを記憶したＲＯＭ、データ等を一時的に記憶するＲＡＭ、各種情報が記憶されたメモリ、及びこれらを接続するバスを含んで構成されている。 The computer 14 includes a CPU, a ROM for storing various programs such as a program for executing a strain measurement processing routine, which will be described later, and a ROM for storing various data, a RAM for temporarily storing data, a memory for storing various information, and the like. It includes a bus to be connected.
このコンピュータ１４をハードウエアとソフトウエアとに基づいて定まる機能実現手段毎に分割した機能ブロックで説明すると、図１に示すように、温度分布画像変換部２０と、マーカ検出部２２と、変位量測定部２４と、温度測定部２６とを含んだ構成で表すことができる。なお、マーカ検出部２２及び変位量測定部２４は本発明の変位測定手段の一例であり、温度測定部２６は本発明の温度測定手段の一例である。 When the computer 14 is described by functional blocks divided for each function realizing means determined based on hardware and software, as shown in FIG. 1, a temperature distribution image converting unit 20, a marker detecting unit 22, a displacement amount, and the like. It can be expressed by a configuration including the measurement unit 24 and the temperature measurement unit 26. The marker detection unit 22 and the displacement amount measurement unit 24 are examples of the displacement measurement unit of the present invention, and the temperature measurement unit 26 is an example of the temperature measurement unit of the present invention.
温度分布画像変換部２０は、赤外線カメラ１２で試験片３０表面を撮像することにより得られた赤外線画像を取得し、赤外線画像の各画素が保持する赤外線エネルギー値を温度表現した温度分布画像に変換する。ここでは、一般的なサーモグラフィと同様に、温度が低いほど画素の色が黒く、温度が高いほど画素の色が赤くなるような温度分布画像に変換する。 The temperature distribution image conversion unit 20 acquires an infrared image obtained by imaging the surface of the test piece 30 with the infrared camera 12, and converts the infrared energy value held by each pixel of the infrared image into a temperature distribution image expressing the temperature. To do. Here, as in general thermography, the image is converted into a temperature distribution image in which the pixel color is black as the temperature is low and the pixel color is red as the temperature is high.
マーカ検出部２２は、温度分布画像変換部２０により変換された温度分布画像から、標点マーカ３２を示す領域（以下、「マーカ領域」という）を検出する。標点マーカ３２は試験片３０表面より低温となるように構成されているため、マーカ領域は、図４に示すように、温度分布画像上において黒色の画素として表れる。従って、黒色の画素を抽出することにより、マーカ領域を検出することができる。ここでは、４つの標点マーカ３２に対応して、４つのマーカ領域が検出される。 The marker detection unit 22 detects a region (hereinafter referred to as “marker region”) indicating the marker marker 32 from the temperature distribution image converted by the temperature distribution image conversion unit 20. Since the marker marker 32 is configured to be at a lower temperature than the surface of the test piece 30, the marker region appears as a black pixel on the temperature distribution image as shown in FIG. Therefore, the marker area can be detected by extracting black pixels. Here, four marker areas are detected corresponding to the four marker markers 32.
変位量測定部２４は、マーカ検出部２２により検出されたマーカ領域から、各マーカ領域の基準位置座標を演算する。ここでは、マーカ領域は円形領域として検出されるため、その円形の中心位置の画素座標を基準位置座標として演算する。そして、変位量測定部２４は、各マーカ領域の基準位置座標に基づいて、試験片３０における標点マーカ３２間の変位量を測定する。 The displacement amount measurement unit 24 calculates the reference position coordinates of each marker region from the marker region detected by the marker detection unit 22. Here, since the marker area is detected as a circular area, the pixel coordinates of the center position of the circle are calculated as the reference position coordinates. Then, the displacement amount measuring unit 24 measures the displacement amount between the gauge markers 32 in the test piece 30 based on the reference position coordinates of each marker region.
温度測定部２６は、温度分布画像変換部２０により変換された温度分布画像から、試験片３０の表面温度を測定する。温度は、温度分布画像上の試験片３０を示す領域内の予め定めた測定部位（例えば、領域内の中心等）の画素が示す温度としてもよいし、試験片３０を示す領域内の画素が示す温度の平均としてもよい。 The temperature measurement unit 26 measures the surface temperature of the test piece 30 from the temperature distribution image converted by the temperature distribution image conversion unit 20. The temperature may be a temperature indicated by a pixel at a predetermined measurement site (for example, the center in the region) in the region indicating the test piece 30 on the temperature distribution image, or the pixel in the region indicating the test piece 30 It is good also as the average of the temperature shown.
次に、本実施の形態のひずみ測定装置１０の作用について説明する。標点マーカ３２を表面に貼付した試験片３０を伸張試験機５０にセットし、試験片３０へ伸張方向への外力を作用させると共に、赤外線カメラ１２による撮像を開始する。赤外線カメラ１２から赤外線画像が出力されると、コンピュータ１４により、図５に示すひずみ測定処理ルーチンが実行される。 Next, the operation of the strain measuring apparatus 10 of the present embodiment will be described. The test piece 30 with the marker marker 32 affixed to the surface is set on the extension tester 50, an external force in the extension direction is applied to the test piece 30, and imaging by the infrared camera 12 is started. When an infrared image is output from the infrared camera 12, the computer 14 executes a strain measurement processing routine shown in FIG.
ステップ１００で、温度分布画像変換部２０は、赤外線カメラ１２で試験片３０表面を撮像することにより得られた赤外線画像を取得し、赤外線画像の各画素が保持する赤外線エネルギー値を温度表現した温度分布画像に変換する。 In step 100, the temperature distribution image conversion unit 20 acquires an infrared image obtained by imaging the surface of the test piece 30 with the infrared camera 12, and the temperature expressing the infrared energy value held by each pixel of the infrared image as a temperature. Convert to distribution image.
次に、ステップ１０２で、マーカ検出部２２は、上記ステップ１００で変換された温度分布画像から、マーカ領域を検出する。次に、ステップ１０４で、変位量測定部２４は、上記ステップ１０２で検出されたマーカ領域から、各マーカ領域の基準位置座標を演算し、各マーカ領域の基準位置座標に基づいて、試験片３０における標点マーカ３２間の変位量を測定する。 Next, in step 102, the marker detection unit 22 detects a marker region from the temperature distribution image converted in step 100. Next, in step 104, the displacement amount measurement unit 24 calculates the reference position coordinates of each marker area from the marker area detected in step 102, and based on the reference position coordinates of each marker area, the test piece 30. The amount of displacement between the gauge markers 32 is measured.
次に、ステップ１０６で、温度測定部２６は、上記ステップ１００で変換された温度分布画像から、試験片３０の温度を測定する。なお、ステップ１０２及び１０４と、ステップ１０６とは処理順序を逆にしてもよいし、並行して処理してもよい。 Next, in step 106, the temperature measurement unit 26 measures the temperature of the test piece 30 from the temperature distribution image converted in step 100. Note that the processing order of steps 102 and 104 and step 106 may be reversed or may be processed in parallel.
次に、ステップ１０８で、所定の測定時間が経過したか否かを判定することにより、測定を終了するか否かを判定する。測定を継続する場合は、ステップ１００へ戻り、次の時刻で撮像された赤外線画像を取得して処理を繰り返す。測定を終了する場合には、ステップ１１０へ移行して、上記ステップ１０４及びステップ１０６での測定結果を出力装置１６に出力して、ひずみ測定処理ルーチンを終了する。 Next, in step 108, it is determined whether or not the measurement is to be terminated by determining whether or not a predetermined measurement time has elapsed. If the measurement is to be continued, the process returns to step 100, an infrared image captured at the next time is acquired, and the process is repeated. When the measurement is to be ended, the process proceeds to step 110, the measurement results at the above step 104 and step 106 are output to the output device 16, and the strain measurement processing routine is ended.
図６に、測定結果の出力の一例を示す。なお、測定結果は、上記のように全ての測定が終了した後に出力する場合に限定されず。各時刻において測定された変位量及び温度をリアルタイムに表示するようにしてもよい。また、図６に示すように、測定結果としては、時間−変位量曲線、及び時間−温度曲線だけでなく、変位量と温度との関係を出力してもよい。 FIG. 6 shows an example of the output of the measurement result. Note that the measurement result is not limited to the case where the measurement result is output after all the measurements are completed as described above. The displacement amount and the temperature measured at each time may be displayed in real time. Further, as shown in FIG. 6, as a measurement result, not only the time-displacement amount curve and the time-temperature curve, but also the relationship between the displacement amount and the temperature may be output.
以上説明したように、本実施の形態に係るひずみ測定装置によれば、外力が作用した状態での試験片の温度変化の範囲における最低温度よりも低温の複数の標点マーカを試験片に貼付し、複数の標点マーカと共に試験片を赤外線カメラで撮像して温度分布画像を取得することにより、試験片の変位量、及び遠赤外領域に対応した温度も含めた試験片の温度測定の両方を、１台のカメラを用いて行うことができる。 As described above, according to the strain measuring device according to the present embodiment, a plurality of marker markers having a temperature lower than the lowest temperature in the range of temperature change of the test piece in a state where an external force is applied are attached to the test piece. The temperature of the test piece including the amount of displacement of the test piece and the temperature corresponding to the far-infrared region can be measured by capturing the temperature distribution image by imaging the test piece with a plurality of marker markers with an infrared camera. Both can be done using a single camera.
なお、上記実施の形態では、測定対象を試験片とする場合について説明したが、加工中の製品等を対象とすることもできる。 In the above-described embodiment, the case where the measurement target is a test piece has been described, but a product or the like being processed can also be the target.
また、上記実施の形態では、標点マーカを試験片に貼付する場合について説明したが、試験片と共に変位する試験片以外の位置に標点マーカを配置してもよい。例えば、試験片を固定するチャック部に標点マーカを貼付し、標点マーカが貼付されたチャック部と共に試験片を赤外線カメラで撮像するようにしてもよい。 In the above-described embodiment, the case where the mark marker is attached to the test piece has been described. However, the mark marker may be arranged at a position other than the test piece that is displaced together with the test piece. For example, a mark marker may be attached to a chuck portion that fixes the test piece, and the test piece may be imaged with an infrared camera together with the chuck portion to which the mark marker is attached.
また、上記実施の形態では、試験片に伸張方向の外力を作用させる場合について説明したが、圧縮等の他の外力を作用させる場合についても同様に本発明を適用することができる。 Moreover, although the case where an external force in the extending direction is applied to the test piece has been described in the above embodiment, the present invention can be similarly applied to a case where another external force such as compression is applied.
また、上記実施の形態では、標点マーカを試験片より低温とする場合について説明したが、試験片の温度変化の範囲における最高温度よりも高温を維持するような標点マーカとしてもよい。 Further, in the above embodiment, a case has been described in which the marker marker is set to a temperature lower than that of the test piece. However, a marker marker that maintains a higher temperature than the maximum temperature in the temperature change range of the test piece may be used.
なお、本発明のプログラムは、記録媒体に格納して提供することができる。 The program of the present invention can be provided by being stored in a recording medium.
１０ ひずみ測定装置
１２ 赤外線カメラ
１４ コンピュータ
１６ 出力装置
２０ 温度分布画像変換部
２２ マーカ検出部
２４ 変位量測定部
２６ 温度測定部
３０ 試験片
３２ 標点マーカ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Strain measuring device 12 Infrared camera 14 Computer 16 Output device 20 Temperature distribution image conversion part 22 Marker detection part 24 Displacement amount measurement part 26 Temperature measurement part 30 Test piece 32 Target marker
Claims (5)
前記赤外線カメラで撮像することにより得られた温度分布画像から前記複数の標点マーカを示す領域の各々を検出し、検出した前記領域間の距離に基づいて、前記測定対象に外力が作用した際の該測定対象の変位量を測定する変位量測定手段と、
前記温度分布画像に基づいて、前記測定対象に外力が作用した際の該測定対象の温度を測定する温度測定手段と、
を含むひずみ測定装置。 An infrared camera that captures the measurement object together with a plurality of marker markers arranged at positions that are displaced together with the measurement object, maintaining a temperature that is outside the range of temperature change of the measurement object in a state in which an external force is applied;
When each of the regions indicating the plurality of marker markers is detected from the temperature distribution image obtained by imaging with the infrared camera, and an external force is applied to the measurement target based on the detected distance between the regions Displacement amount measuring means for measuring the displacement amount of the measurement object;
Temperature measuring means for measuring the temperature of the measurement object when an external force is applied to the measurement object based on the temperature distribution image;
Strain measuring device including
前記赤外線カメラで撮像することにより得られた温度分布画像から前記複数の標点マーカを示す領域の各々を検出し、
検出した前記領域間の距離に基づいて、前記測定対象に外力が作用した際の該測定対象の変位量を測定する共に、前記温度分布画像に基づいて、前記測定対象に外力が作用した際の該測定対象の温度を測定する
ひずみ測定方法。 Maintaining a temperature that is outside the range of the temperature change of the measurement target in the state in which an external force is applied, and imaging the measurement target with an infrared camera, together with a plurality of marker markers arranged at positions displaced with the measurement target,
Detecting each of the regions indicating the plurality of marker markers from the temperature distribution image obtained by imaging with the infrared camera;
Based on the detected distance between the regions, the amount of displacement of the measurement object when an external force is applied to the measurement object is measured, and when the external force is applied to the measurement object based on the temperature distribution image A strain measurement method for measuring the temperature of the measurement object.
外力が作用した状態における測定対象の温度変化の範囲外となる温度を維持し、前記測定対象と共に変位する位置に配置された複数の標点マーカと共に、赤外線カメラにより前記測定対象を撮像することにより得られた温度分布画像を取得する取得手段、
前記取得手段により取得された温度分布画像から前記複数の標点マーカを示す領域の各々を検出し、検出した前記領域間の距離に基づいて、前記測定対象に外力が作用した際の該測定対象の変位量を測定する変位量測定手段、及び
前記温度分布画像に基づいて、前記測定対象に外力が作用した際の該測定対象の温度を測定する温度測定手段
として機能させるためのひずみ測定プログラム。 Computer
By maintaining a temperature that is outside the range of temperature change of the measurement target in the state in which an external force is applied, and imaging the measurement target with an infrared camera together with a plurality of marker markers arranged at positions displaced with the measurement target An acquisition means for acquiring the obtained temperature distribution image;
The measurement target when an external force is applied to the measurement target based on the detected distance between the regions detected from the temperature distribution image acquired by the acquisition unit. Displacement measurement means for measuring the amount of displacement of the strain, and a strain measurement program for functioning as temperature measurement means for measuring the temperature of the measurement object when an external force is applied to the measurement object based on the temperature distribution image.
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