JP7088304B2 - 試験装置、及び試験装置の制御方法 - Google Patents
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Description
また、広範囲の変位測定と高精度の変位測定に対応するために、視野が異なる2台のカメラを備えた試験装置も知られている。そして、視野の広さが異なる2台のカメラの撮影画像について、試験片に付されたマークの画像部分の初期位置を、パターンマッチングにより行う場合、視野が広いカメラの撮影画像では、マークの画像部分が小さくなってマークの画像部分の情報量が少なくなる。そのため、テンプレートマッチングによりマークの画像部分を検出する際に誤検出が生じ易く、マークの初期位置が誤って設定されるおそれがある。
なお、この明細書には、2018年10月26日に出願された日本国特許出願・特願2018-201454号の全ての内容が含まれるものとする。
第2の発明によれば、初期位置設定部は、第1領域における第1マークの画像部分及び第2マークの画像部分の位置を示す第1位置情報を、第1カメラと第2カメラの視野の相違に合わせて補正した第2位置情報に基づいて、第2領域における第1マークの画像部分及び第2マークの画像部分の位置を認識する。そのため、簡易な演算処理により、第2領域における第1マークの画像部分及び第2マークの画像部分を認識することができる。
第3の発明によれば、第3の発明の方法を試験装置で実施することにより、第1の発明と同様の効果を得ることができる。
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図1は、本実施形態に係る試験装置1の構成を模式的に示す図である。試験装置1は、試験対象の材料である試験片TPに負荷としての試験力を付与して引張試験を行う試験機本体2と、試験機本体2の作動を制御する制御装置5とを備えている。試験片TPの表面には、試験片TPの変位を試験片TPの撮影画像によって測定するために、第1マークMK1及び第2マークMK2が付されている。
試験機本体2は、テーブル50と、テーブル50上に鉛直方向を向く状態で回転可能に立設された一対のねじ棹51、52と、これらのねじ棹51、52に沿って移動可能なクロスヘッド53と、このクロスヘッド53を移動させて試験片TPに負荷を与える負荷機構40と、ロードセル56と、試験片TPを撮影する第1カメラ61及び第2カメラ62とを備えている。ロードセル56は、試験片TPに付与されている引張荷重である試験力を測定し、測定された試験力を示す試験力測定信号A1を制御装置5に出力するセンサである。
制御装置5は、試験機本体2の作動の制御と引張試験による試験片TPの変位の測定を行う。制御装置5は、演算ユニット10と、表示器11と、入力部12と、センサアンプ13と、画像取込回路14と、画像メモリ15と、サーボアンプ16とを備えている。
図3~図5を参照しつつ、図2に示したフローチャートに従って、演算ユニット10により実行される第1撮影画像IM1及び第2撮影画像IM2における試験片TPに付された第1マークMK1及び第2マークMK2の画像部分の初期位置の設定処理について説明する。
y1=y0+Y1×Dw ・・・・・(2)
x2=x0+X2×Dw ・・・・・(3)
y2=y0+Y2×Dw ・・・・・(4)
但し、(x0,y0):第2撮影画像IM2における第1マーク画像部分MK1iと第2マーク画像部分MK2iを含む包含領域である第2領域AR2の抽出位置、(X1,Y1):第1位置情報RP1による第1マーク画像部分MK1iの位置、(X2,Y2):第1位置情報RP1による第2マーク画像部分MK2iの位置、Dw:第1カメラ61と第2カメラ62の視野の相違に合わせた第1領域AR1に対する第2領域AR2の横方向及び縦方向の縮小率。
上記実施形態では、図2のステップS6で、初期位置設定部23は、第1位置情報RP1を用いて、上記式(1)~式(4)により第2撮影画像IM2における第1マーク画像部分MK1di及び第2マーク画像部分MK2diの位置を算出した。他の構成として、図6に示したように、マークテンプレート画像TMを、第1カメラ61と第2カメラ62の視差の相違に合わせて縮小した縮小マークテンプレート画像DTMにより、第2撮影画像IM2に対するテンプレートマッチングを行って、第1マーク画像部分MK1di及び第2マーク画像部分MK2diの初期位置を設定してもよい。この構成による場合にも、パターンマッチングによる検出範囲を第2領域AR2に限定することにより、第2領域AR2以外の箇所の画像部分100、101等を、第1マーク画像部分MK1di又は第2マーク画像部分MK2diであると誤検出することを防止することができる。
2 試験機本体
5 制御装置
10 演算ユニット
11 表示器
12 入力部
14 画像取込回路
15 画像メモリ
20 CPU
21 テンプレート画像設定部
22 領域検出部
23 初期位置設定部
24 変位測定部
30 メモリ
54 上つかみ具(冶具)
55 下つかみ具(冶具)
61 第1カメラ
62 第2カメラ
TP 試験片
MK1 第1マーク
MK2 第2マーク
AR1 第1撮影画像における包含領域
AR2 第2撮影画像における包含領域
TM マークテンプレート画像
TA 第1領域テンプレート画像
Claims (3)
- 表面に第1マーク及び第2マークが付された試験片を、所定位置にセットする冶具と、
前記冶具にセットされた前記試験片に試験力を付与する試験力付与部と、
前記冶具にセットされた前記試験片を、第1視野により撮影する第1カメラと、
前記冶具にセットされた前記試験片を、前記第1視野よりも広い第2視野により撮影する第2カメラと、
前記第1カメラにより撮影された第1撮影画像及び前記第2カメラにより撮影された第2撮影画像について、前記第1マークの画像部分及び前記第2マークの画像部分の位置を検出することにより、前記試験力付与部により前記試験力が付与されたときの前記試験片の変位を測定する変位測定部と
を備えた試験装置であって、
前記第1撮影画像について、前記第1マークの画像部分と前記第2マークの画像部分とを含む第1領域を、第1領域テンプレート画像として設定するテンプレート画像設定部と、
前記第2撮影画像について、前記第1領域テンプレート画像を前記第1カメラと前記第2カメラとの視野の相違に合わせて縮小した第2領域テンプレート画像を用いたテンプレートマッチングを行って、前記第1領域に対応する第2領域を検出する領域検出部と、
前記第2領域における前記第1マークの画像部分及び前記第2マークの画像部分の位置を認識することにより、前記測定を開始する際の前記第2撮影画像における前記第1マークの画像部分及び前記第2マークの画像部分の初期位置を設定する初期位置設定部と
を備えることを特徴とする試験装置。 - 前記初期位置設定部は、前記第1領域における前記第1マークの画像部分及び前記第2マークの画像部分の位置を示す第1位置情報を、前記第1カメラと前記第2カメラとの視野の相違に合わせて補正した第2位置情報に基づいて、前記第2領域における前記第1マークの画像部分及び前記第2マークの画像部分の位置を認識する
ことを特徴とする請求項1に記載の試験装置。 - 表面に第1マーク及び第2マークが付された試験片を、所定位置にセットする冶具と、
前記冶具にセットされた前記試験片に試験力を付与する試験力付与部と、
前記冶具にセットされた前記試験片を、第1視野により撮影する第1カメラと、
前記冶具にセットされた前記試験片を、前記第1視野よりも広い第2視野により撮影する第2カメラと
を備える試験装置の制御方法であって、
前記第1カメラにより撮影された第1撮影画像及び前記第2カメラにより撮影された第2撮影画像について、前記第1マークの画像部分及び前記第2マークの画像部分の位置を検出することにより、前記試験力付与部により前記試験力が付与されたときの前記試験片の変位を測定する変位測定ステップと、
前記第1撮影画像について、前記第1マークの画像部分と前記第2マークの画像部分とを含む第1領域を、第1領域テンプレート画像として設定するテンプレート画像設定ステップと、
前記第2撮影画像について、前記第1領域テンプレート画像を前記第1カメラと前記第2カメラとの視野の相違に合わせて縮小した第2領域テンプレート画像を用いたテンプレートマッチングを行って、前記第1領域に対応する第2領域を検出する領域検出ステップと、
前記第2領域における前記第1マークの画像部分及び前記第2マークの画像部分の位置を認識することにより、前記測定を開始する際の前記第2撮影画像における前記第1マークの画像部分及び前記第2マークの画像部分の初期位置を設定する初期位置設定ステップと
を含むことを特徴とする試験装置の制御方法。
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