JPS60143770A - 自動破面解析装置 - Google Patents
自動破面解析装置Info
- Publication number
- JPS60143770A JPS60143770A JP58250306A JP25030683A JPS60143770A JP S60143770 A JPS60143770 A JP S60143770A JP 58250306 A JP58250306 A JP 58250306A JP 25030683 A JP25030683 A JP 25030683A JP S60143770 A JPS60143770 A JP S60143770A
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- JP
- Japan
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- fracture surface
- texture
- ductile
- brittle
- broken surface
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/20—Metals
- G01N33/204—Structure thereof, e.g. crystal structure
- G01N33/2045—Defects
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Medicinal Chemistry (AREA)
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- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Investigating And Analyzing Materials By Characteristic Methods (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は破面解析装置、特にシャルピー試験、ＣＯＤ試
験などの破壊靭性試験後の試験片破面を画像処理するこ
とによって自動的に解析する自動破面解析装置に関する
ものである。
験などの破壊靭性試験後の試験片破面を画像処理するこ
とによって自動的に解析する自動破面解析装置に関する
ものである。
従来、破壊靭性試験後の破面の判断は、測定者が目視に
よって行なっていた。すなわち、靭性値を知る方法とし
て現在もつとも多用されているシャルピー試験において
も、破面の脆性破面率の測定方法は、測定者が実体顕微
鏡により破面を目視して脆性破面と認識した部分の面積
率をめていた。そのため、この脆性破面率は延性−脆性
破面遷移温度（Ｖ ＴＳ ）を決定するｍ要な値になっ
ているにもかかわらず、その測定結果は測定者の経験と
技術に大きく支配され、個人差をともなう測定方法であ
った。一方、シャルピー試験機自体は最近急速に自動化
が進み、無人運転が可能となってきた。したがって、破
面率の測定の自動化が実現すれば、シャルピー試験の完
全無人化が可能となり、危険防止、正確な測定、経演面
等の観点で大きな効果があるため、破面を自動的に解析
する装置が要望されていた。さらに、ＣＯＤ試験試験等
試験液面を解析する必要のある試験においても同様のこ
とが望まれていた。
よって行なっていた。すなわち、靭性値を知る方法とし
て現在もつとも多用されているシャルピー試験において
も、破面の脆性破面率の測定方法は、測定者が実体顕微
鏡により破面を目視して脆性破面と認識した部分の面積
率をめていた。そのため、この脆性破面率は延性−脆性
破面遷移温度（Ｖ ＴＳ ）を決定するｍ要な値になっ
ているにもかかわらず、その測定結果は測定者の経験と
技術に大きく支配され、個人差をともなう測定方法であ
った。一方、シャルピー試験機自体は最近急速に自動化
が進み、無人運転が可能となってきた。したがって、破
面率の測定の自動化が実現すれば、シャルピー試験の完
全無人化が可能となり、危険防止、正確な測定、経演面
等の観点で大きな効果があるため、破面を自動的に解析
する装置が要望されていた。さらに、ＣＯＤ試験試験等
試験液面を解析する必要のある試験においても同様のこ
とが望まれていた。
本発明の目的は上述した不具合を解決し、破面の特徴を
画像処理によってめることにより、高速かつ自動的に破
面解析を行うことが可能な自動破面解析装置を提供しよ
うとするものである。
画像処理によってめることにより、高速かつ自動的に破
面解析を行うことが可能な自動破面解析装置を提供しよ
うとするものである。
本発明の自動破面解析装置は、試験片の破面を観察する
顕微鏡と、この顕微鏡に接続され、試験片の破面の像を
ｍ像してアナログ画像情報を出力する撮Ｉ＃、機と、こ
の撮像機からのアナログ画像情報を法制レベルのデジタ
ル画像情報に変換するアナログ／デジタル変換部と、こ
のアナログ／デジタル変換部で変換されたデジタル画像
情報から、延性破面および脆性破面のそれぞれの特徴を
テクスチャ解析によって１１るテクスチャ特微量の抽出
部と、予じめめた延性、脆性などの破面のテクスチャ特
徴間よりなるテキストファイルを使用して、抽出された
試験片破面をテクスチャ特徴量により分類して試験片破
面の形態を判別するテクスチャ特徴間判別部と、このテ
クスチャ特徴間判別部でめた情報により延性破面率、脆
性破面率、疲労ノツチ長さなどをめる演算部と、この演
算部でめた結果を表示する表示部とからなることを特徴
とするものである。
顕微鏡と、この顕微鏡に接続され、試験片の破面の像を
ｍ像してアナログ画像情報を出力する撮Ｉ＃、機と、こ
の撮像機からのアナログ画像情報を法制レベルのデジタ
ル画像情報に変換するアナログ／デジタル変換部と、こ
のアナログ／デジタル変換部で変換されたデジタル画像
情報から、延性破面および脆性破面のそれぞれの特徴を
テクスチャ解析によって１１るテクスチャ特微量の抽出
部と、予じめめた延性、脆性などの破面のテクスチャ特
徴間よりなるテキストファイルを使用して、抽出された
試験片破面をテクスチャ特徴量により分類して試験片破
面の形態を判別するテクスチャ特徴間判別部と、このテ
クスチャ特徴間判別部でめた情報により延性破面率、脆
性破面率、疲労ノツチ長さなどをめる演算部と、この演
算部でめた結果を表示する表示部とからなることを特徴
とするものである。
第１図は、本発明の自動破面解析装置の一実施例を示す
線図である。第１図において、測定対象の破面は顕微鏡
１に接続された撮ａ＋ｍ２により光学画像情報として読
み出され、Ａ／Ｄ変換器３に供給される。Ａ／Ｄ変換器
３に供給された光学画像情報は、１画面が５１２Ｘ ５
１２または１０２４Ｘ １０２４画素よりなり、各画素
が６４灰調（好ましくは２５６灰調）をもつデジタル画
像情報に変換される。
線図である。第１図において、測定対象の破面は顕微鏡
１に接続された撮ａ＋ｍ２により光学画像情報として読
み出され、Ａ／Ｄ変換器３に供給される。Ａ／Ｄ変換器
３に供給された光学画像情報は、１画面が５１２Ｘ ５
１２または１０２４Ｘ １０２４画素よりなり、各画素
が６４灰調（好ましくは２５６灰調）をもつデジタル画
像情報に変換される。
次に、Ａ／Ｄ変換器３で変換された破面のデジタル画像
情報はラクスチレ特徴門の抽出部４に供給され、Ｗａ度
変化抽出フィルター（３×３〜６４×６４画素から構成
され、画素配列における濃度変化パターンを抽出するフ
ィルター）にＪ、す、画像中の各画素についＣ局所的な
部分での潤度変化の特徴を統計的なラクスヂ１１特微量
どしてめる。破面の種類によって形成される１−ぎめ模
様」を示ず各画素のテクスチャ特徴間は、予じめめられ
た破面テクスチャ特徴量のテキストノア？イル５を基準
としＣ比較、分類され、各画素毎にその破面の種類をテ
クスチャ特徴（６）の判別部６′ｃ判別する。
情報はラクスチレ特徴門の抽出部４に供給され、Ｗａ度
変化抽出フィルター（３×３〜６４×６４画素から構成
され、画素配列における濃度変化パターンを抽出するフ
ィルター）にＪ、す、画像中の各画素についＣ局所的な
部分での潤度変化の特徴を統計的なラクスヂ１１特微量
どしてめる。破面の種類によって形成される１−ぎめ模
様」を示ず各画素のテクスチャ特徴間は、予じめめられ
た破面テクスチャ特徴量のテキストノア？イル５を基準
としＣ比較、分類され、各画素毎にその破面の種類をテ
クスチャ特徴（６）の判別部６′ｃ判別する。
ここで、テキストファイル５内には、標準的延性または
脆性破面画像について予じめ上記特徴量を濃度変化抽出
フィルターにより計棹し、その統計的なテクスチャ特徴
間をめ−Ｃ記憶しておく。
脆性破面画像について予じめ上記特徴量を濃度変化抽出
フィルターにより計棹し、その統計的なテクスチャ特徴
間をめ−Ｃ記憶しておく。
以下、具体的に延性、脆性破面率等を定口化するのに使
用するテクスチャ情報について述べる。
用するテクスチャ情報について述べる。
まず、脆性破面のテクスチャの性質は、粗い突起性とし
て表現できる。また、延性破面のテクスチャの性質は、
密で不規則な濃淡模様として表現できる。これらの性質
を現わす特徴間として均質さ、コントラストについ−Ｃ
考えてみると、各破面と特１ｍ＋ｉには第１表に示すよ
うな対応が成りたつ。
て表現できる。また、延性破面のテクスチャの性質は、
密で不規則な濃淡模様として表現できる。これらの性質
を現わす特徴間として均質さ、コントラストについ−Ｃ
考えてみると、各破面と特１ｍ＋ｉには第１表に示すよ
うな対応が成りたつ。
第１表
ここで、変位方向にかかわらず人とは、ある温度変化抽
出フィルターに対応する画素単位（３×３〜６４Ｘ６４
画素）中でその中心から４５°間隔で放射状に操作し、
そのときの濃淡変化の統計的分布をみて、各方向で均質
さ、コントラストともにある設定値より大きいことを意
味する。また、変位方向によって隔差大とは、変位方向
によって濃淡変化の統計的分布が均質さ、コントラスト
ともに大ぎく相違していることを意味する。さらに、変
位方向にかかわらず小とは、同様に濃淡変化の統計的分
布が均質さ、コントラストともにある設定値より小さい
ことを意味する。
出フィルターに対応する画素単位（３×３〜６４Ｘ６４
画素）中でその中心から４５°間隔で放射状に操作し、
そのときの濃淡変化の統計的分布をみて、各方向で均質
さ、コントラストともにある設定値より大きいことを意
味する。また、変位方向によって隔差大とは、変位方向
によって濃淡変化の統計的分布が均質さ、コントラスト
ともに大ぎく相違していることを意味する。さらに、変
位方向にかかわらず小とは、同様に濃淡変化の統計的分
布が均質さ、コントラストともにある設定値より小さい
ことを意味する。
テクスチャ特徴の判別部６で各画素毎にその破面の種類
を判別された画像は、さらに後処理により領域に分割さ
れた後、演算部７に供給される。
を判別された画像は、さらに後処理により領域に分割さ
れた後、演算部７に供給される。
演鋒部７′Ｃ−は、供給された画像情報に基づき延性破
面率、脆性破面率さらには疲労ノツチ長さなどをめてい
る。これらの値は表示部８において、試験温度、シャル
ピーエネルギーなどのデータとともに任意に表示可能で
ある。さらに延性あるいは脆性破面の部分だけをぬきだ
して、画像として破面を表示することも可能である。
面率、脆性破面率さらには疲労ノツチ長さなどをめてい
る。これらの値は表示部８において、試験温度、シャル
ピーエネルギーなどのデータとともに任意に表示可能で
ある。さらに延性あるいは脆性破面の部分だけをぬきだ
して、画像として破面を表示することも可能である。
以下、実際の処理結果について説明する。第２図は鉄＃
４ｉｔＡ料のシャルピー試験片破面を示づ図である。延
性および脆性の破面を含む第２図に示す破面を、本発明
の自動破面解析装置によりテクスチャ特微量を使用して
判別した結果を第３図に示す。第３図において、白くな
っている部分が脆性破面であり、この結果から破面の延
性、脆性部分のテクスチャ特徴りより延性、脆性破面を
自動的に判別できることがわかる。なお、本装置によっ
てめられた第２図に示す実施例の脆性破面率は３４％で
、この演算の所要時間は約５秒であった。
４ｉｔＡ料のシャルピー試験片破面を示づ図である。延
性および脆性の破面を含む第２図に示す破面を、本発明
の自動破面解析装置によりテクスチャ特微量を使用して
判別した結果を第３図に示す。第３図において、白くな
っている部分が脆性破面であり、この結果から破面の延
性、脆性部分のテクスチャ特徴りより延性、脆性破面を
自動的に判別できることがわかる。なお、本装置によっ
てめられた第２図に示す実施例の脆性破面率は３４％で
、この演算の所要時間は約５秒であった。
さらに、本発明装置を用いて解析したシャルピー衝撃試
験のフルカーブをめた結果を第４図に示す。第４図にお
いて、本発明の自動破面解析装置でめた脆性破面率は十
分使用し得る範囲にあることがわかる。
験のフルカーブをめた結果を第４図に示す。第４図にお
いて、本発明の自動破面解析装置でめた脆性破面率は十
分使用し得る範囲にあることがわかる。
以上詳細に説明したところから明らかなように、本発明
の自動破面解析装置においては、画像情報に対し゛Ｕｌ
淡変化フィルター処理により局所的な濃淡変化づ°なわ
ちテクスチャ特微量を抽出し、それにより例えば破面の
延性、脆性の判別を行なっているので、高速かつ自動的
に破面解析が可能となる。さらに、本発明の自動破面解
析装置に試料の自動着脱装置を組み込めば、シャルピー
試験を完全に無人で行なうことができる。
の自動破面解析装置においては、画像情報に対し゛Ｕｌ
淡変化フィルター処理により局所的な濃淡変化づ°なわ
ちテクスチャ特微量を抽出し、それにより例えば破面の
延性、脆性の判別を行なっているので、高速かつ自動的
に破面解析が可能となる。さらに、本発明の自動破面解
析装置に試料の自動着脱装置を組み込めば、シャルピー
試験を完全に無人で行なうことができる。
第１図は本発明の自動破面解析装置の一実施例を示１線
図、 第２図は鉄鋼材料のシャルピー試験片破面を示す図、 第３図は第２図に示ず破面を本発明の自動破面解析装置
を使用して判別した結果を示す図、第４図は本発明の自
動破面解析装置を用いて解析したシャルピー衝撃試験の
フルカーブをめた結果を示り図である。 １・・・頻微鏡 ２・・・＃ｉ像機 ３・・・Ａ／Ｄ変換器 ４・・・テクスチャ特微量の抽出部 ５・・・破面テクスチャ特ｙｉ鉛のテキストファイル６
・・・テクスチャ特ｔＩＩｆｆｌの判別部？・・・演算
部 ８・・・表示部 第２図 図面の浄書（内容に変更なし） 第４図 酋 抛 型 冒 壜洩（’（’） 手続補正書（方式） 昭和５９年４ 月２６日 １、事件の表示 昭和５８年特許 願第２５０８０６号 Ｚ発明の名称 自動破面解析装置 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 （１，２５）川崎製鉄株式会社 日本レギュレーター株式会社 ５、補正命令の日付 昭和５９年３月２７日 ６．１ｉｉｔｉ正ｃＤ％Ｊ象 明細書の「図面の簡単な
説明」の欄、「図面」７、補正の内容（別紙の通り） ■、明細書第６頁第１８行の「第２図は鉄鋼材料の１シ
ヤルピ一試験片破面を示」を「第２図は鉄鋼材料のシャ
ルピー試験片破面の金属組織を示」に訂正する。 ２、第８図を参考写真とし、訂正第８図を加入する。
図、 第２図は鉄鋼材料のシャルピー試験片破面を示す図、 第３図は第２図に示ず破面を本発明の自動破面解析装置
を使用して判別した結果を示す図、第４図は本発明の自
動破面解析装置を用いて解析したシャルピー衝撃試験の
フルカーブをめた結果を示り図である。 １・・・頻微鏡 ２・・・＃ｉ像機 ３・・・Ａ／Ｄ変換器 ４・・・テクスチャ特微量の抽出部 ５・・・破面テクスチャ特ｙｉ鉛のテキストファイル６
・・・テクスチャ特ｔＩＩｆｆｌの判別部？・・・演算
部 ８・・・表示部 第２図 図面の浄書（内容に変更なし） 第４図 酋 抛 型 冒 壜洩（’（’） 手続補正書（方式） 昭和５９年４ 月２６日 １、事件の表示 昭和５８年特許 願第２５０８０６号 Ｚ発明の名称 自動破面解析装置 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 （１，２５）川崎製鉄株式会社 日本レギュレーター株式会社 ５、補正命令の日付 昭和５９年３月２７日 ６．１ｉｉｔｉ正ｃＤ％Ｊ象 明細書の「図面の簡単な
説明」の欄、「図面」７、補正の内容（別紙の通り） ■、明細書第６頁第１８行の「第２図は鉄鋼材料の１シ
ヤルピ一試験片破面を示」を「第２図は鉄鋼材料のシャ
ルピー試験片破面の金属組織を示」に訂正する。 ２、第８図を参考写真とし、訂正第８図を加入する。
Claims (1)
- １、試験片の破面を観察する顕微鏡と、この顕微鏡に接
続され、試験片の破面の像を撮像してアナログ画像情報
を出力する撮像機と、この撮像機からのアナログ画像情
報を法肩レベルのデジタル画像情報に変換するアナログ
／デジタル変換部と、このアナログ／デジタル変換部で
変換されたデジタル画像情報から、延性破面および脆性
破面のそれぞれの特徴をテクスチャ解析によって認識す
るテクスチャ特徴最の抽出部と、予じめめた延性、脆性
などの破面のテクスチャ特微量よりなるテキストファイ
ルを使用して、抽出された試験片破面をテクスチャ特徴
ωにより分類して試験片破面の形態を判別するテクスチ
ャ特微量判別部と、このテクスチャ特微量判別部でめた
情報により延性破面率、脆性破面率、疲労ノツチ長さな
どをめる演算部と、この演算部でめた結果を表示する表
示部とからなることを特徴とする自動破面解析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58250306A JPS60143770A (ja) | 1983-12-29 | 1983-12-29 | 自動破面解析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58250306A JPS60143770A (ja) | 1983-12-29 | 1983-12-29 | 自動破面解析装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60143770A true JPS60143770A (ja) | 1985-07-30 |
| JPH0560058B2 JPH0560058B2 (ja) | 1993-09-01 |
Family
ID=17205939
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58250306A Granted JPS60143770A (ja) | 1983-12-29 | 1983-12-29 | 自動破面解析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60143770A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021148453A (ja) * | 2020-03-16 | 2021-09-27 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 鋼材破面の判別装置及び判別方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5842732A (ja) * | 1981-09-04 | 1983-03-12 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 焼結鉱性状の測定方法 |
-
1983
- 1983-12-29 JP JP58250306A patent/JPS60143770A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5842732A (ja) * | 1981-09-04 | 1983-03-12 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 焼結鉱性状の測定方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021148453A (ja) * | 2020-03-16 | 2021-09-27 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 鋼材破面の判別装置及び判別方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0560058B2 (ja) | 1993-09-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |