JPH0525056B2 - - Google Patents
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- JPH0525056B2 JPH0525056B2 JP27157985A JP27157985A JPH0525056B2 JP H0525056 B2 JPH0525056 B2 JP H0525056B2 JP 27157985 A JP27157985 A JP 27157985A JP 27157985 A JP27157985 A JP 27157985A JP H0525056 B2 JPH0525056 B2 JP H0525056B2
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- Japan
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- image
- polarizing plate
- photoelastic
- optical path
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- 238000003672 processing method Methods 0.000 claims description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 25
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 3
- 230000008676 import Effects 0.000 description 3
- 241000526960 Amaranthus acanthochiton Species 0.000 description 2
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- 229940097275 indigo Drugs 0.000 description 2
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、光弾性装置により形成される応力像
を画像処理することによつて、応力分布を明瞭に
表示する光弾性装置の画像処理方法に関する。
を画像処理することによつて、応力分布を明瞭に
表示する光弾性装置の画像処理方法に関する。
従来、光弾性の原理を用いた応力の測定、観察
において、光弾性像として応力に関する等高線を
現出させる円偏光法と称する方法が知られてい
る。
において、光弾性像として応力に関する等高線を
現出させる円偏光法と称する方法が知られてい
る。
すなわち、第５図示のように単色光源イから発
した光をコンデンサレンズロにより平行な光束に
変え、その前方に第１の偏光板ハ、第１の１／４波 長板ニを置き、さらに第２の１／４波長板ホ、第２ の偏光板ヘを順次配置するとともに、第１および
第２の１／４波長板ニ，ホ間に被検体トを挿入して 観察する。ここで、第１および第２の偏光板ハ，
ヘはその振動方向を互いに直交する関係とし、ま
た第１および第２の１／４波長板ニ，ホはこれらの 光学的軸が互いに直角で、かつ偏光板ハ，ヘの振
動方向軸45°の関係となるように配置されている。
上述した配列状態のもとで図中右方から観察者が
被検体トを眺めると、偏光の干渉により生じた干
渉縞模様がたとえば第６図のように見える。すな
わち、トは被検体の像、４，４′，４″……は干渉
縞である。各干渉縞は光弾性効果により生じた光
路差と呼ばれる量（単位nm）が、光源イの波長
の０倍、１倍、２倍……となつている部分に現出
する。したがつて、第６図の干渉縞は光路を測つ
た場合の等高線を示すものである。
した光をコンデンサレンズロにより平行な光束に
変え、その前方に第１の偏光板ハ、第１の１／４波 長板ニを置き、さらに第２の１／４波長板ホ、第２ の偏光板ヘを順次配置するとともに、第１および
第２の１／４波長板ニ，ホ間に被検体トを挿入して 観察する。ここで、第１および第２の偏光板ハ，
ヘはその振動方向を互いに直交する関係とし、ま
た第１および第２の１／４波長板ニ，ホはこれらの 光学的軸が互いに直角で、かつ偏光板ハ，ヘの振
動方向軸45°の関係となるように配置されている。
上述した配列状態のもとで図中右方から観察者が
被検体トを眺めると、偏光の干渉により生じた干
渉縞模様がたとえば第６図のように見える。すな
わち、トは被検体の像、４，４′，４″……は干渉
縞である。各干渉縞は光弾性効果により生じた光
路差と呼ばれる量（単位nm）が、光源イの波長
の０倍、１倍、２倍……となつている部分に現出
する。したがつて、第６図の干渉縞は光路を測つ
た場合の等高線を示すものである。
しかしながら、上記した状態は被検体トがプラ
スチツクのように光弾性常数の大きな材料からな
るものの場合だけに実施可能であつて、たとえば
ガラスのように光弾性常数がプラスチツクの１／10 またはそれ以下の小さい値を持つた材料のものに
対しては、光路差が１波長相当にまで達しないの
で、光路差零の部分が暗い縞となつているのみで
あるしたがつて、これにより詳細な応力または光
路差の分布状態を知ることができないという問題
点を有していた。
スチツクのように光弾性常数の大きな材料からな
るものの場合だけに実施可能であつて、たとえば
ガラスのように光弾性常数がプラスチツクの１／10 またはそれ以下の小さい値を持つた材料のものに
対しては、光路差が１波長相当にまで達しないの
で、光路差零の部分が暗い縞となつているのみで
あるしたがつて、これにより詳細な応力または光
路差の分布状態を知ることができないという問題
点を有していた。
本発明は上記の問題点を除去するためなされた
もので、光弾性像の画像処理によつて詳細な応力
分布を等高線の形で得ることができ、特にガラス
のような光弾性常数の小さい被検体に対して、そ
の応力分布が明瞭に観察し得るようにした光弾性
装置の画像処理方法提供することを目的とする。
もので、光弾性像の画像処理によつて詳細な応力
分布を等高線の形で得ることができ、特にガラス
のような光弾性常数の小さい被検体に対して、そ
の応力分布が明瞭に観察し得るようにした光弾性
装置の画像処理方法提供することを目的とする。
本発明は、光弾性装置に光弾性像をビデオ撮像
する撮像器を設けるとともに、その像を画像メモ
リーに取り込み、これをコンピユータ操作により
取り出し、さらに着色表示をするようにして光弾
性像を任意の間隔で光路差の等高線として表わ
し、応力分布を詳細かつ明瞭に認知できるように
したことにある。
する撮像器を設けるとともに、その像を画像メモ
リーに取り込み、これをコンピユータ操作により
取り出し、さらに着色表示をするようにして光弾
性像を任意の間隔で光路差の等高線として表わ
し、応力分布を詳細かつ明瞭に認知できるように
したことにある。
以下、本発明の詳細を一実施例について第１図
ないし第３図を参照して説明する。１は光弾性装
置の光学系を示すもので、いわゆるポラリメータ
またはセナルモン補整器法と呼ばれるものであ
る。２は単色光源、３はコンデンサレンズで単色
光源２から発する光を平行光束に関するものであ
る。
ないし第３図を参照して説明する。１は光弾性装
置の光学系を示すもので、いわゆるポラリメータ
またはセナルモン補整器法と呼ばれるものであ
る。２は単色光源、３はコンデンサレンズで単色
光源２から発する光を平行光束に関するものであ
る。
この平行光束は第１の偏光板４、１／４波長板５、
第２の偏光板６経て撮像器７に達する。ここで第
１の偏光板４の偏光軸と１／４波長板５の光学軸の 一つとは平行になるように配置され、またこの偏
光板６は保持枠８の中に回転自在に保持され、そ
の回転角はたとえば保持枠８に刻設された角度値
９によつて読みとることができる。そして、第２
の偏光板６が第１の偏光板４とその偏光軸が直交
する角度を第２の偏光板６の回転角零度とする。
このように配列された装置１内の第１の偏光板４
と１／４波長板５との間に被検体１０を挿入する。
１の偏光板４の偏光軸と１／４波長板５の光学軸の 一つとは平行になるように配置され、またこの偏
光板６は保持枠８の中に回転自在に保持され、そ
の回転角はたとえば保持枠８に刻設された角度値
９によつて読みとることができる。そして、第２
の偏光板６が第１の偏光板４とその偏光軸が直交
する角度を第２の偏光板６の回転角零度とする。
このように配列された装置１内の第１の偏光板４
と１／４波長板５との間に被検体１０を挿入する。
しがたつて、第２の偏光板６の回転角度が零度の
時は被検体１０中の光路差零の部分は黒い縞でお
おわれる。次に第２の偏光板６を角度θだけ回転
させると、黒い縞は光路差が（θ×定数）である
位置へ移る。ここにおいて、定数は装置によつて
定まつた値を持つが3nmないし3.5nmの範囲にあ
る。このようにして第２の偏光板６を回転させ、
光路差一定の部分を結ぶ等高線の一群を得ること
ができる。ついで、これらの等高線をそれぞれ互
いに色を変えて同時表示させると、被検体１０内
の光路差分布が色分けされて表示され光路差分布
図を得ることができる。たとえば第２図に示すよ
うに被検体１０の像１１中に、黒く表示された縞
１２、赤く表示された縞１３、緑色の縞１４、黄
色の縞１５があり、黒い縞１２は光路差０、赤い
縞１３は光路差5nm、緑の縞１４は光路差10nm、
黄色の縞１５は光路差−5nmのそれぞれ等高線を
示す。
時は被検体１０中の光路差零の部分は黒い縞でお
おわれる。次に第２の偏光板６を角度θだけ回転
させると、黒い縞は光路差が（θ×定数）である
位置へ移る。ここにおいて、定数は装置によつて
定まつた値を持つが3nmないし3.5nmの範囲にあ
る。このようにして第２の偏光板６を回転させ、
光路差一定の部分を結ぶ等高線の一群を得ること
ができる。ついで、これらの等高線をそれぞれ互
いに色を変えて同時表示させると、被検体１０内
の光路差分布が色分けされて表示され光路差分布
図を得ることができる。たとえば第２図に示すよ
うに被検体１０の像１１中に、黒く表示された縞
１２、赤く表示された縞１３、緑色の縞１４、黄
色の縞１５があり、黒い縞１２は光路差０、赤い
縞１３は光路差5nm、緑の縞１４は光路差10nm、
黄色の縞１５は光路差−5nmのそれぞれ等高線を
示す。
つぎに上記画像を得るための画像処理方法につ
いて第３図にもとづき説明する。１６は第２の偏
光板６の保持枠８に組込まれてあらかじめ設定さ
れたいくつかの角度値９を検出し、その角度情報
を伝送線１７を介して画像取り込み制御インター
フエス１８へ送る角度指示信号発生装置である。
撮像器７によつて撮像された被検体１０の光弾性
像は、第２の偏光板６があらかじめ設定された角
度値にある時、伝送線１９および取り込み制御イ
ンターフエース１８を経て画像メモリーバンク２
０へ送られ偏光板６の角度値に対応して設定され
た画像メモリー２１に取り込まれる。
いて第３図にもとづき説明する。１６は第２の偏
光板６の保持枠８に組込まれてあらかじめ設定さ
れたいくつかの角度値９を検出し、その角度情報
を伝送線１７を介して画像取り込み制御インター
フエス１８へ送る角度指示信号発生装置である。
撮像器７によつて撮像された被検体１０の光弾性
像は、第２の偏光板６があらかじめ設定された角
度値にある時、伝送線１９および取り込み制御イ
ンターフエース１８を経て画像メモリーバンク２
０へ送られ偏光板６の角度値に対応して設定され
た画像メモリー２１に取り込まれる。
次に偏光板６が他の設定角度まで回転した時の
像は、上記同様に次の画像メモリー２２に取り込
まれる。この操作の繰り返えしによつて、いくつ
かの角度値に対応する画像がそれぞれ２３，２４
……に取り込まれる。そしてこれら一連の取り込
み操作はマイクロプロセツサーを有するコンピユ
ータ２５が、伝送線２６を介して取り込み制御イ
ンターフエース１８を制御・駆動させることによ
り行なうことができる。
像は、上記同様に次の画像メモリー２２に取り込
まれる。この操作の繰り返えしによつて、いくつ
かの角度値に対応する画像がそれぞれ２３，２４
……に取り込まれる。そしてこれら一連の取り込
み操作はマイクロプロセツサーを有するコンピユ
ータ２５が、伝送線２６を介して取り込み制御イ
ンターフエース１８を制御・駆動させることによ
り行なうことができる。
上述したように必要な回数だけ取り込み操作が
行なわれたのちに表示が行なわれる。すなわち、
コンピユータ２５内のフレーム周期を発生する部
分２７からの信号により、画像メモリーの読み出
し制御インターフエイス２８が各フレーム周期ご
とに画像メモリー２１，２２……内の像を読み出
し、輝度反転したのち表示制御部２９へ送る。ま
たこの表示制御部２９は読み出し制御インターフ
エイス２８から伝送線３０を介して読み出しメモ
リーに対応した色の指示を受けるので、各メモリ
ー内の画像の反転像をそれぞれ異なる色で画像表
示装置３１の画面上に現出させることができる。
このようなサイクルは数分の一秒で終了し、サイ
クルが終了すればまた同じサイクルを繰り返すこ
とができるので、肉眼には数個の色縞が互いに重
ね合わされることなく被検体の光弾性像内を埋め
ているように見える。そして各色縞は一つの光路
差の等高線を表現しており、またこの光路差の値
およびこの値と色との関係はシステムの設定時に
任意に定めることができる。
行なわれたのちに表示が行なわれる。すなわち、
コンピユータ２５内のフレーム周期を発生する部
分２７からの信号により、画像メモリーの読み出
し制御インターフエイス２８が各フレーム周期ご
とに画像メモリー２１，２２……内の像を読み出
し、輝度反転したのち表示制御部２９へ送る。ま
たこの表示制御部２９は読み出し制御インターフ
エイス２８から伝送線３０を介して読み出しメモ
リーに対応した色の指示を受けるので、各メモリ
ー内の画像の反転像をそれぞれ異なる色で画像表
示装置３１の画面上に現出させることができる。
このようなサイクルは数分の一秒で終了し、サイ
クルが終了すればまた同じサイクルを繰り返すこ
とができるので、肉眼には数個の色縞が互いに重
ね合わされることなく被検体の光弾性像内を埋め
ているように見える。そして各色縞は一つの光路
差の等高線を表現しており、またこの光路差の値
およびこの値と色との関係はシステムの設定時に
任意に定めることができる。
このように光弾性像に光路差の等高線を最小で
5nm、またはそれ以上の任意の間隔で設定し得る
ことができる。また等間隔でなく数個の任意の離
散的な値の等高線群を描くことができるので、被
検体の応力分布を詳細かつ明瞭に知ることができ
る。
5nm、またはそれ以上の任意の間隔で設定し得る
ことができる。また等間隔でなく数個の任意の離
散的な値の等高線群を描くことができるので、被
検体の応力分布を詳細かつ明瞭に知ることができ
る。
第４図は画像メモリーの他の実施例を示す。第
２の偏光板６の回転角度K1の時の反転像を画像
メモリー３２に、K2の時は３３、K3の時は３４
に入れる。次に角度K4の時の反転像は３２と３
３に、K5の時は３３と３４に、K6の時は３４と
３２に入れる。各メモリーの第２回の読み込み時
には第１回の読み込みを消さずに重ねることにす
る。読み出しと表示は画像メモリー３２の像は
赤、３３は緑、３４は藍とする。このようにする
と、第２の偏光板６の回転角度K1，K2……K6に
対応する縞はそれぞれ赤、緑、藍、黄、シアン、
紫色として表わすことができる。
２の偏光板６の回転角度K1の時の反転像を画像
メモリー３２に、K2の時は３３、K3の時は３４
に入れる。次に角度K4の時の反転像は３２と３
３に、K5の時は３３と３４に、K6の時は３４と
３２に入れる。各メモリーの第２回の読み込み時
には第１回の読み込みを消さずに重ねることにす
る。読み出しと表示は画像メモリー３２の像は
赤、３３は緑、３４は藍とする。このようにする
と、第２の偏光板６の回転角度K1，K2……K6に
対応する縞はそれぞれ赤、緑、藍、黄、シアン、
紫色として表わすことができる。
本発明は以上詳述したように、光弾性装置にお
いて保持枠を介して回転可能な第２の偏光板を設
け、またこの光路上に光弾性像の撮像器を設ける
とともに、保持枠には偏光板の角度を検出して指
示する指示信号発生装置を組込み、かつコンピユ
ータ操作により検出角度に対応した画像メモリー
への取り込みおよびこれらを色分けして読み出し
表示装置へ光路差の等高線群として表示してなる
光弾性装置の画像処理方法であるから、光路差が
１波長に比べて低いような光弾性像においても、
等高線を間隔が最小5nmまで縮めて詳細に描くこ
とができるので、特にガラス製品に適用してその
応力分布を詳細かつ明瞭に認知し得て、すこぶる
効果的になるすぐれた利点を有する。
いて保持枠を介して回転可能な第２の偏光板を設
け、またこの光路上に光弾性像の撮像器を設ける
とともに、保持枠には偏光板の角度を検出して指
示する指示信号発生装置を組込み、かつコンピユ
ータ操作により検出角度に対応した画像メモリー
への取り込みおよびこれらを色分けして読み出し
表示装置へ光路差の等高線群として表示してなる
光弾性装置の画像処理方法であるから、光路差が
１波長に比べて低いような光弾性像においても、
等高線を間隔が最小5nmまで縮めて詳細に描くこ
とができるので、特にガラス製品に適用してその
応力分布を詳細かつ明瞭に認知し得て、すこぶる
効果的になるすぐれた利点を有する。
第１図ないし第３図は本発明の一実施例を示
し、第１図は光学系の説明図、第２図は彩色等高
線の状態図、第３図は画像処理系統を示す説明
図、第４図は他の実施例を示す画像メモリーの使
用説明図であり、第５図および第６図は従来例を
示し、第５図は円偏光法の説明図、第６図は等高
線の状態図である。 １……光弾性装置、２……単色光源、４……第
１の偏光板、５……１／４波長板、６……第２の偏 光板、７……撮像器、８……保持枠、９……角度
値、１０……被検体、２１，２２，２３，２４…
…画像メモリー、２５……コンピユータ、３１…
…画像表示装置。
し、第１図は光学系の説明図、第２図は彩色等高
線の状態図、第３図は画像処理系統を示す説明
図、第４図は他の実施例を示す画像メモリーの使
用説明図であり、第５図および第６図は従来例を
示し、第５図は円偏光法の説明図、第６図は等高
線の状態図である。 １……光弾性装置、２……単色光源、４……第
１の偏光板、５……１／４波長板、６……第２の偏 光板、７……撮像器、８……保持枠、９……角度
値、１０……被検体、２１，２２，２３，２４…
…画像メモリー、２５……コンピユータ、３１…
…画像表示装置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 単色光源から発する光を直線偏光する第１の
偏光板、１／４波長板および保持枠を介して回転可 能に保持された第２の偏光板からなる光弾性装置
において、第１の偏光板と１／４波長板との間に挿 入された被検体の光弾性像を撮像する撮像器を付
設し、上記保持枠には偏光板の回転角度を検出
し、かつ角度値の指示信号を出力する指示信号発
生装置が設けられており、コンピユータ操作によ
り上記撮像器により撮像された光弾性像を上記指
示信号に対応して選択された画像メモリーに取り
込み、この操作がすべての角度値について終了し
たのち、画像メモリーから順次読み出し、かつそ
れぞれに対応する彩色が施されて画像表示装置に
表示するようにしたことを特徴とする光弾性装置
の画像処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27157985A JPS62132136A (ja) | 1985-12-04 | 1985-12-04 | 光弾性装置の画像処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27157985A JPS62132136A (ja) | 1985-12-04 | 1985-12-04 | 光弾性装置の画像処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62132136A JPS62132136A (ja) | 1987-06-15 |
| JPH0525056B2 true JPH0525056B2 (ja) | 1993-04-09 |
Family
ID=17502042
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27157985A Granted JPS62132136A (ja) | 1985-12-04 | 1985-12-04 | 光弾性装置の画像処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62132136A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018096965A (ja) * | 2016-12-09 | 2018-06-21 | 國立清華大學 | 光学材料の応力測定方法、及び、光学材料応力測定システム |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01152043A (ja) * | 1987-12-10 | 1989-06-14 | Toyo Mach & Metal Co Ltd | 発泡成形方法 |
| JPH0244222A (ja) * | 1988-08-04 | 1990-02-14 | Nissan Motor Co Ltd | 光弾性測定装置 |
-
1985
- 1985-12-04 JP JP27157985A patent/JPS62132136A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018096965A (ja) * | 2016-12-09 | 2018-06-21 | 國立清華大學 | 光学材料の応力測定方法、及び、光学材料応力測定システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62132136A (ja) | 1987-06-15 |
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