JPH11264721A - ビデオ式非接触伸び計 - Google Patents

ビデオ式非接触伸び計

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JPH11264721A
JPH11264721A JP6971698A JP6971698A JPH11264721A JP H11264721 A JPH11264721 A JP H11264721A JP 6971698 A JP6971698 A JP 6971698A JP 6971698 A JP6971698 A JP 6971698A JP H11264721 A JPH11264721 A JP H11264721A
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正之 亀川
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 実際の計測の試験片と画面上の試験片とを対
応づけて表示することができ、しかも試験片に付したマ
ークのプロファイルを見やすくした画像を表示すること
のできる機能を備えたビデオ式非接触伸び計を提供す
る。 【解決手段】 カメラで撮影された画像を、試験片Wの
引張方向と同じ方向で表示することで、実際の試験片W
と画面上での試験片Wとの位置関係を把握しやすい画像
を得るとともに、その画像上に複数のマークM1,M2 の
各位置を認識するためのデータ領域カーソルC1,C2 を
重ねて表示し、それに対応する領域内のマークの1次元
プロファイルを抽出・拡大して各マークM1,M2 と関連
づけて表示する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、試験片表面に付さ
れた複数のマークをビデオカメラ(CCDカメラ)で撮
影した映像信号を用いて、そのマーク間における試験片
の伸びを計測するビデオ式非接触伸び計に関する。
【0002】
【従来の技術】引張試験時等における試験片の伸びを非
接触で計測する伸び計として、ビデオカメラを用いた、
いわゆるビデオ式非接触伸び計が知られている。
【0003】このビデオ式非接触伸び計においては、試
験の開始に先立って試験片表面に2つの標点に相当する
2つのマークを付しておき、これらのマークを試験中に
おいて1台のビデオカメラで撮影して得られる映像信号
から各マークを認識して、各マークの刻々の移動量を計
測し、その各移動量の差からマーク間の試験片の伸びを
刻々と算出する。ここで、引張方向に画像の分解能を上
げるために、CCDカメラの画素数の多い走査方向を試
験機の引張方向と同じ方向になるように、CCDカメラ
を設置することが要求される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ビデオ式非接触伸び計
においては、ビデオカメラで撮影した画像を表示装置の
画面上に表示し、試験開始前あるいは試験中において撮
影画像のピント、コントラスト、マークの位置等をモニ
タできるようにした表示機能をもつ伸び計もあるが、そ
の表示システムは、従来、試験片の表面(マークを付し
た面)を単に表示するだけの構成となっており、実際の
計測の試験片と画面上の試験片とを積極的に関連づけ
て、より見やすい画像を表示したり、あるいは試験片に
付したマークの1次元プロファイルを拡大して表示する
というような点については考慮されていない。
【0005】なお、マークの1次元プロファイルとは、
ビデオカメラからの試験片の撮影信号から各マーク位置
を特定するために用いられるもので、画像データ(各画
素データ)を、試験片の伸び方向と直交する方向に積分
することによって得られる濃淡データのことである。
【0006】本発明は上記したような実情に鑑みてなさ
れたもので、実際の計測の試験片と画面上の試験片とを
対応づけて表示することができ、しかも試験片に付した
マークのプロファイルを見やすくした画像を表示するこ
とのできる機能を備えたビデオ式非接触伸び計の提供を
目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明のビデオ式非接触
伸び計は、試験片表面に位置を認識できる複数のマーク
を付け、その画像をカメラによって撮影し、そのマーク
画像から各マークの刻々の移動量を求めて、試験片の伸
びを計測するビデオ式非接触伸び計において、カメラで
撮影された画像を、試験片の引張方向と同じ方向で表示
するとともに、その画像上に複数のマークの各位置を認
識するためのデータ領域カーソルを重ねて表示し、それ
に対応する領域内のマークの1次元プロファイルを各マ
ークと関連づけて表示する表示手段を備えていることに
よって特徴づけられる。
【0008】以上の構成の本発明によれば、カメラで撮
影された画像を、試験片の引張方向と同じ方向で表示す
るので、画像が見やすくなり、実際の試験片と画面上で
の試験片との位置関係も把握しやすくなる。
【0009】しかも、カメラで撮影された画像上に、複
数のマークの各位置を認識するためのデータ領域カーソ
ルを重ねて表示し、それに対応する領域内のマークの1
次元プロファイルを各マークと関連づけて表示するとい
う構成を採用しているので、マーク部分のプロファイル
のみを抽出・拡大して表示することが可能となり、試験
片表面のほぼ全体のプロファイルを表示する場合に比べ
て、マーク部分のプロファイル表示が大きくなって非常
に見やすくなる。
【0010】ここで、本発明において、カメラで撮影さ
れた画像を、試験片の引張方向と同じ方向で表示(縦向
き表示)するか、または、その方向と直交する方向で表
示(横向き表示)する、のいずれか一方を選択的に切り
替えることが可能となるように構成しておいてもよく、
このような構成を採れば次のような利点がある。
【0011】すなわち、画像の横向き表示は、カメラ画
像を表示する上で標準的な方向であるので、もっとも速
く描画できる。しかも、表示装置の表示画面は横長が標
準であるのでカメラ画像を画面いっぱいに拡大表示で
き、画像の位置合わせとピント合わせに都合が良くな
る。従ってこのような利点をもつ横向き表示と、前記し
たように、実際の試験片と画面上での試験片との位置関
係を把握しやすい縦向き画像を、任意に選択できるよう
にすることで、伸び試験の作業性がより向上する。
【0012】
【発明の実施の形態】図1は本発明の実施の形態の全体
構成を示すブロック図である。
【0013】試験片Wの表面には2つのマークM1,M2
が付されている。この試験片Wは両端が材料試験機等の
掴み具G1,G2 に把持された状態で、図中上下方向への
引張負荷が与えられる。なお、各マークM1,M2 は、例
えば白地にマークとしての黒の横線が付されたラベル等
を試験片Wの表面に貼着する等によって形成される。
【0014】試験片Wの正面側にはビデオカメラ1が配
設されている。このビデオカメラ1からの撮影信号は、
A−D変換器2によってデジタル化された後、演算処理
装置3に刻々と取り込まれる。
【0015】演算処理装置3は、実際にはコンピュータ
とその周辺機器を主体として構成され、インストールさ
れたプログラムに基づいて動作するが、図1では、その
プログラムに基づく機能ごとのブロック図によって示し
ている。すなわち、演算処理装置3は、演算部31、表
示制御部32を主体として構成されているとともに、こ
の演算処理装置3には、試験片Wの伸びの計測結果など
を表示する表示装置4が接続されている。
【0016】前記したA−D変換器2によってデジタル
化されたビデオカメラ1からの画像データは、演算処理
装置3の演算部31と表示制御部32に刻々と供給され
る。
【0017】演算部31は、供給された画像データから
2つのマークM1,M2 の各位置を認識するための処理と
して、後述するデータ領域カーソルC1,C2 (図2参
照)で指定される領域内の画像データを、試験片Wの伸
び方向と直交する方向に積分して、試験片Wの伸び方向
への1次元プロファイルを作成し、その1次元プロファ
イルから、試験片Wに付された2つのマークM1,M2 の
各位置を認識し、その刻々の位置データから試験片Wの
マーク間の刻々の伸びを算出するように構成されてい
る。
【0018】表示制御部32は、図2に示すように、表
示装置4の表示画面40上に撮影データ表示用のウイン
ドウ41を設定し、そのウインドウ41にビデオカメラ
1による撮影画像をリアルタイムでかつ試験片Wの引張
方向と同じ方向で表示(縦向き表示)するとともに、表
示画面40上に伸びの計測値表示用ウインドウ42とマ
ークのプロファイル表示用の2つのウインドウ43,4
4を設定し、その各ウインドウに演算部31での演算結
果つまり伸びの算出値とマークM1,M2 の1次元プロフ
ァイルを表示する。また撮影データ表示用のウインドウ
41に、マークM1,M2 の位置を認識するためのデータ
領域カーソルC1,C2 を重ねて表示し、さらにデータ領
域カーソルC1,C2 とプロファイル表示用の各ウインド
ウ43,44との対応関係を明確にするために、上のマ
ークM1 に対するデータ領域カーソルC1 とプロファイ
ル表示用ウインドウ43を緑色で表示し、下のマークM
2に対するデータ領域カーソルC2 とプロファイル表示
用ウインドウ44を赤紫で表示する。
【0019】また、表示制御部32は、図2に示す縦向
き表示の際に、その表示画面40上に表示切替用のズー
ムボタン45を表示し、このズームボタン45がクリッ
クされたときには、表示画像を切り替えて、図3に示す
ように、カメラ1による撮影画像を横向きで画面いっぱ
いに拡大表示する。この図3に示す表示は、閉じ用ボタ
ン46をクリックすることによって閉じることができ、
元の図2の表示に切り替えることができる。
【0020】なお、以上の図2に示す表示において、デ
ータ領域カーソルC1,C2 は、キーボードやマウス等の
入力手段からの入力情報に応じて表示するようにしても
よいし、演算部31及び表示制御部32の動作によって
自動で表示するようにしてもよい。自動で表示する場
合、マークM1,M2 の移動に合わせてデータ領域カーソ
ルC1,C2 を移動させるようにする。
【0021】本実施の形態によれば、ビデオカメラ1か
らの撮影画像を表示装置4の表示画面40上にリアルタ
イムで表示するので、画像データを処理する上での課題
つまり試験開始当初から試験終了までの間においてビデ
オカメラ1による撮影画像のピント、コントラストに異
常がないかどうか、あるいは試験開始当初から試験終了
まで2つのマークM1,M2 がビデオカメラ視野内に入っ
ているかどうかを表示画面上から簡単にチェックするこ
とができる。従って、試験途中において何らかの理由に
よって、マークを正確に認識できなくなる等の不具合が
発生したときには、それを表示画面から知ることがで
き、以後の無駄な計測を中止できる。
【0022】また、ビデオカメラ1からの撮影画像を、
試験片Wの引張方向と同じ方向で表示しているので、画
像が見やすくなり、実際の試験片Wと表示画面上での試
験片Wとの対応関係もはっきりする。さらに、試験片W
のマーク部分のプロファイルのみを抽出・拡大して表示
するので、試験片W表面のほぼ全体のプロファイルを表
示する場合に比べて、マーク部分のプロファイルが非常
に見やすくなる。
【0023】しかも、本実施の形態では、ボタン45,
46のクリック操作により、実際の試験片と画面上での
試験片との位置関係を把握しやすい縦向き画像(図2)
と、表示速度が速く、位置合わせ・ピント合わせに都合
の良い横向き拡大画像(図3)のいずれかを任意に選択
することができるので、例えば、試験開始前の位置合わ
せ・校正作業などを行う際に、まず図3に示す横向き拡
大画像を表示し、試験を開始する際に画面を切り替えて
図2に示す縦向き画像を表示するという方法、あるいは
試験途中においてピント・コントラスト等の確認のため
に図3に示す横向き拡大画像を切り替え表示するという
ような様々な形態での表示を、ボタン45,46のクリ
ック操作だけで簡単に選択することでき、伸び試験の作
業性が良くなる。
【0024】なお、以上の実施の形態では、撮影データ
表示用のウインドウ41に重ね表示したデータ領域カー
ソルC1,C2 とプロファイル表示用ウインドウ43,4
4とを色で対応づけて表示する例を示したが、これに限
られることなく、例えば図4に示すように、表示画面4
0上に2つの矢印A1,A2 を重ねて表示し、その各矢印
A1,A2 でもって、データ領域カーソルC1,C2 とプロ
ファイル表示用ウインドウ43,44との対応づけを行
うという表示形態も考えられる。
【0025】
【発明の効果】以上のように、本発明のビデオ式非接触
伸び計によれば、カメラで撮影された画像を、試験片の
引張方向と同じ方向で表示するので、画像が見やすくな
り、また実際の試験片と画面上での試験片との位置関係
も把握しやすくなる。しかも、カメラで撮影された画像
上に、複数のマークの各位置を認識するためのデータ領
域カーソルを重ねて表示し、それに対応する領域内のマ
ークの1次元プロファイルを各マークと関連づけて表示
するという構成を採用しているので、マーク部分のプロ
ファイルのみを抽出・拡大して表示することが可能とな
り、試験片表面のほぼ全体のプロファイルを表示する場
合に比べて、マーク部分のプロファイル表示が大きくな
って非常に見やすくなる。
【0026】なお、本発明において、カメラで撮影され
た画像を、試験片の引張方向と同じ方向での表示(縦向
き表示)と、その方向と直交する方向での表示(横向き
表示)のいずれか一方を選択的に切り替えることができ
るように構成しておけば、前記したような、実際の試験
片と画面上での試験片との位置関係を把握しやすい縦向
き画像と、カメラ画像を画面いっぱいに拡大表示でき、
画像の位置合わせとピント合わせに都合の良い横向き表
示とを任意に選択することが可能となって、伸び試験の
作業性がより向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の全体構成を示すブロック
【図2】その実施の形態における表示画像の例を示す図
【図3】同じく表示画像の例を示す図
【図4】表示画像の別の例を示す図
【符号の説明】
1 ビデオカメラ 2 A−D変換器 3 演算処理装置 31 演算部 32 表示制御部 4 表示装置 W 試験片 M1,M2 マーク G1,G2 掴み具 C1,C2 データ領域カーソル

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 試験片表面に位置を認識できる複数のマ
    ークを付け、その画像をカメラによって撮影し、そのマ
    ークの画像から各マークの刻々の移動量を求めて、試験
    片の伸びを計測するビデオ式非接触伸び計において、 上記カメラで撮影された画像を試験片の引張方向と同じ
    方向で表示するとともに、その画像上に複数のマークの
    各位置を認識するためのデータ領域カーソルを重ねて表
    示し、それに対応する領域内のマークの1次元プロファ
    イルを各マークと関連づけて表示する表示手段を備えて
    いることを特徴とするビデオ式非接触伸び計。
  2. 【請求項2】 上記表示手段は、カメラで撮影された画
    像を、試験片の引張方向と同じ方向で表示するか、また
    は、その方向と直交する方向で表示する、のいずれか一
    方を選択的に切り替えることが可能であることを特徴と
    する、請求項1に記載のビデオ式非接触伸び計。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US11002648B2 (en) 2014-07-28 2021-05-11 Illinois Tool Works Inc. Real-time video extensometer

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