JPS61228329A - デジタル画像処理を用いた丸棒引張試験片の絞り値自動測定装置 - Google Patents
デジタル画像処理を用いた丸棒引張試験片の絞り値自動測定装置Info
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- JPS61228329A JPS61228329A JP26517584A JP26517584A JPS61228329A JP S61228329 A JPS61228329 A JP S61228329A JP 26517584 A JP26517584 A JP 26517584A JP 26517584 A JP26517584 A JP 26517584A JP S61228329 A JPS61228329 A JP S61228329A
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- fracture
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- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/02—Details
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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- Analytical Chemistry (AREA)
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- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Pathology (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (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】
（産業上の利用分野）
本発明は、引張試験における丸棒試験片の絞りを、画像
処理技術を用いて正確に測定することができる丸棒引張
試験片の絞り値自動測定装置に関するものである。
処理技術を用いて正確に測定することができる丸棒引張
試験片の絞り値自動測定装置に関するものである。
（従来の技術）
従来、丸棒試験片の絞りは、測定者がマイクロメータを
用い目視で破断前の試験片の直径と破断後の破断面の直
径を測定し、これらの測定値に基づいて計算により求め
ていた。また、上述した測定において、破断面の直径は
破断した試験片をつき合わせた状態でマイクロメータに
より測定する必要があった。
用い目視で破断前の試験片の直径と破断後の破断面の直
径を測定し、これらの測定値に基づいて計算により求め
ていた。また、上述した測定において、破断面の直径は
破断した試験片をつき合わせた状態でマイクロメータに
より測定する必要があった。
（発明が解決しようとする問題点）
そのため、従来の測定方法では、絞りを測定するには多
大な労力と時間が必要となり、測定の効率が悪くなる欠
点があった。また、測定者の熟練度によって測定値がば
らつき、精度の上でも問題があった。
大な労力と時間が必要となり、測定の効率が悪くなる欠
点があった。また、測定者の熟練度によって測定値がば
らつき、精度の上でも問題があった。
本発明の目的は上述した不具合を解消して、画像処理を
用いることにより、引張試験における絞り値を高速で自
動的にかつ高精度で測定する絞り値自動測定装置を提供
しようとするものである。
用いることにより、引張試験における絞り値を高速で自
動的にかつ高精度で測定する絞り値自動測定装置を提供
しようとするものである。
（問題点を解決するための手段）
本発明のデジタル画像処理を用いた丸棒引張試験片の絞
り値自動測定装置は、材料の引張強度を求める引張試験
に用いる丸棒試験片の破断前および破断後の試験片を保
持する回転治具と、少なくとも４５°より小さい回転角
で回転治具を間けつ的に回転する回転手段と、この破断
前および破断後の試験片を撮像する撮像部と、この撮像
部からのアナログ画像情報を１６階調以上好ましくは２
５６諧調レベル以上のデジタル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／デジタル変換部か
らのデジタル画像信号を画像処理して、試験破断前の直
径および試験破断後の試験片の破断面の直径を求める画
像処理部と１．この画像処理部で求めた破断前の直径と
破断後の破断面の直径から絞り値を求める演算部とから
なることを特徴とするものである。
り値自動測定装置は、材料の引張強度を求める引張試験
に用いる丸棒試験片の破断前および破断後の試験片を保
持する回転治具と、少なくとも４５°より小さい回転角
で回転治具を間けつ的に回転する回転手段と、この破断
前および破断後の試験片を撮像する撮像部と、この撮像
部からのアナログ画像情報を１６階調以上好ましくは２
５６諧調レベル以上のデジタル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／デジタル変換部か
らのデジタル画像信号を画像処理して、試験破断前の直
径および試験破断後の試験片の破断面の直径を求める画
像処理部と１．この画像処理部で求めた破断前の直径と
破断後の破断面の直径から絞り値を求める演算部とから
なることを特徴とするものである。
（作 用）
最近、階調レベル処理を用いたデジタル画像処理が進歩
してきた。本発明はその技術を用い、試験片の破断前お
よび破断後の形状を認識してその直径を求めることによ
り、引張試験における絞り値を自動的に測定している。
してきた。本発明はその技術を用い、試験片の破断前お
よび破断後の形状を認識してその直径を求めることによ
り、引張試験における絞り値を自動的に測定している。
その際、とくに破断後の破断面は真円ではなく、シたが
って少なくも４５°より小さい回転間隔で間けつ的に試
料を回転し、その静止時の投影長を測定する必要がある
。
って少なくも４５°より小さい回転間隔で間けつ的に試
料を回転し、その静止時の投影長を測定する必要がある
。
第１図（Ａ） 、 （Ｂ）は、本発明装置の一実施例を
示すブロック図であり、第１図（Ａ）は破断前の試験片
の直径を測定する場合を、第１図（Ｂ）は破断後の破断
面の直径を測定する場合を示している。第１図（ｋの）
に示すように、測定対象である試料ｌは、その基部を回
転治具２のチャック部２ａに装着することにより、撮像
部８に対して位置ぎめして取り付けられる。また、この
回転治具２は図示しないモータ等の回転手段により回転
するよう構成する。
示すブロック図であり、第１図（Ａ）は破断前の試験片
の直径を測定する場合を、第１図（Ｂ）は破断後の破断
面の直径を測定する場合を示している。第１図（ｋの）
に示すように、測定対象である試料ｌは、その基部を回
転治具２のチャック部２ａに装着することにより、撮像
部８に対して位置ぎめして取り付けられる。また、この
回転治具２は図示しないモータ等の回転手段により回転
するよう構成する。
回転治具２に取り付けられた試料を照明部４より均一な
照明を受けた状態で撮像部８により撮像し、アナログ画
像情報を得る。なお、ここに示したものは一例で、ほか
にチャック部を引張試験機のチャック部と兼ね、撮像部
をチャック部を観 する方向に据え付は破断面をみる方
法なども可能である。 このアナログ画像信号はＡ／、
変換部５に供給され、デジタル画像信号に変換される。
照明を受けた状態で撮像部８により撮像し、アナログ画
像情報を得る。なお、ここに示したものは一例で、ほか
にチャック部を引張試験機のチャック部と兼ね、撮像部
をチャック部を観 する方向に据え付は破断面をみる方
法なども可能である。 このアナログ画像信号はＡ／、
変換部５に供給され、デジタル画像信号に変換される。
このときの画像は１２８Ｘ１２８画素以上の分割数好ま
しくは５１２Ｘ５１２画素以上の分割数に、また各画素
は少なくとも１６階調以上好ましくは２５６階調に設定
する。デジタル画像情報は個別に画像処理部６中のフレ
ームメモリに記憶され、後述する各種の処理や演算部７
による各種演算を行なっている。
しくは５１２Ｘ５１２画素以上の分割数に、また各画素
は少なくとも１６階調以上好ましくは２５６階調に設定
する。デジタル画像情報は個別に画像処理部６中のフレ
ームメモリに記憶され、後述する各種の処理や演算部７
による各種演算を行なっている。
次に、破断前および破断後における試験片の直径の求め
方について説明する。まず、破断前の試験片の直径を測
定する場合は、試験片の記号に対応した直径を画像処理
によって求め、あらかじめ演算部に記憶させておく。こ
の画像処理は、画像処理部６中のフレームメモリに記憶
されたデジタル画像情報に対し、濃淡レベルの急激に変
化する場所をｗｔ識して試験片の端部を抽出することに
より行なわれる。すなわち、端部を抽出することにより
引張試験片の形状を認識し、その後例えば試験片の平行
部が１３０Ｍの場合は、平行部の中心からそれぞれ１５
酩の範囲の直径を平行部に対して垂直な方向に存在する
画素の数から求めて、その平均を破断前の試験片の直径
とする。なお、試験片の平行部の長さに応じて破断前の
直径の測定に使用する平行部の範囲を変えることができ
るのはいうまでもない。破断後の破断面の直径を測定す
る場合は、まず上述した例と同様に引張試験片の形状を
８識し、破断面の破断部を抽出する。この破断面の破断
部は真円ではないため、少なくとも４５″′より小さい
回転間隔で間けつ的に試料を回転し、その静止時の破断
部の径を測定している。すなわち、例えば４５＠ずつ開
けつ回転する場合は、−試験片に対して４回破断部の径
を測定することになる。この測定した径の値に基づいて
、演算部７において破断部の直径の最大値と最小値の平
均を求め、破断部の直径とする。この測定の際、試験片
の平行部は試験片保持治具により撮像部に対して垂直に
設ける必要がある。
方について説明する。まず、破断前の試験片の直径を測
定する場合は、試験片の記号に対応した直径を画像処理
によって求め、あらかじめ演算部に記憶させておく。こ
の画像処理は、画像処理部６中のフレームメモリに記憶
されたデジタル画像情報に対し、濃淡レベルの急激に変
化する場所をｗｔ識して試験片の端部を抽出することに
より行なわれる。すなわち、端部を抽出することにより
引張試験片の形状を認識し、その後例えば試験片の平行
部が１３０Ｍの場合は、平行部の中心からそれぞれ１５
酩の範囲の直径を平行部に対して垂直な方向に存在する
画素の数から求めて、その平均を破断前の試験片の直径
とする。なお、試験片の平行部の長さに応じて破断前の
直径の測定に使用する平行部の範囲を変えることができ
るのはいうまでもない。破断後の破断面の直径を測定す
る場合は、まず上述した例と同様に引張試験片の形状を
８識し、破断面の破断部を抽出する。この破断面の破断
部は真円ではないため、少なくとも４５″′より小さい
回転間隔で間けつ的に試料を回転し、その静止時の破断
部の径を測定している。すなわち、例えば４５＠ずつ開
けつ回転する場合は、−試験片に対して４回破断部の径
を測定することになる。この測定した径の値に基づいて
、演算部７において破断部の直径の最大値と最小値の平
均を求め、破断部の直径とする。この測定の際、試験片
の平行部は試験片保持治具により撮像部に対して垂直に
設ける必要がある。
（実施例）
以下、画像処理により絞り値を求めた結果について図面
を参照して説明する。第２図（Ａ） 、 （Ｂ）は引張
強度５０ ｋｇｆ／ｓ＋ａ” を有する鉄鋼材料の引
張試験において、破断前および破断後の試験片形状を示
すデジタル画像である。第２図（Ａ）に示す破断前の引
張試験片の平行部は８０朋、保持治具に保持される部分
の直径は６＃Ｉである。次に、このデジタル画像に対し
である走査ラインの濃度レベルプロフィルを求めた例を
第８図に示す。第８図に示すようにある走査ラインにつ
いて濃度変化のプロフィルをとると、試験片の外郭部で
濃度変化の不連続点すなわち急激に濃度変化する点（図
中ａ、ｂ点）が存在する。その点をその走査ラインの輪
郭として認識すれば、引張試験片の形状を抽出すること
ができる。第４図は抽出した試験片の形状を試験片とと
もに表示した例である。第４図に示した破断後の試験片
では、試験片形状のプロフィルから各部での曲率を求め
ることにより、破断部の直径を図中ｄで示した距離とし
て求めている。
を参照して説明する。第２図（Ａ） 、 （Ｂ）は引張
強度５０ ｋｇｆ／ｓ＋ａ” を有する鉄鋼材料の引
張試験において、破断前および破断後の試験片形状を示
すデジタル画像である。第２図（Ａ）に示す破断前の引
張試験片の平行部は８０朋、保持治具に保持される部分
の直径は６＃Ｉである。次に、このデジタル画像に対し
である走査ラインの濃度レベルプロフィルを求めた例を
第８図に示す。第８図に示すようにある走査ラインにつ
いて濃度変化のプロフィルをとると、試験片の外郭部で
濃度変化の不連続点すなわち急激に濃度変化する点（図
中ａ、ｂ点）が存在する。その点をその走査ラインの輪
郭として認識すれば、引張試験片の形状を抽出すること
ができる。第４図は抽出した試験片の形状を試験片とと
もに表示した例である。第４図に示した破断後の試験片
では、試験片形状のプロフィルから各部での曲率を求め
ることにより、破断部の直径を図中ｄで示した距離とし
て求めている。
上述した方法によって抽出した試験片形状について、引
張試験前の試験片では平行部の直径の平均値を、また試
験後の試験片については一定の回転角で間けつ的に回転
したときの破断部の直径を求め、これらの値より絞り値
を求める。第５図は保持治具の回転角を変化させて破断
後の破断面の直径、を求めその結果を表示したグラフで
あり、縦軸は平均直径、横軸は回転角度を示している。
張試験前の試験片では平行部の直径の平均値を、また試
験後の試験片については一定の回転角で間けつ的に回転
したときの破断部の直径を求め、これらの値より絞り値
を求める。第５図は保持治具の回転角を変化させて破断
後の破断面の直径、を求めその結果を表示したグラフで
あり、縦軸は平均直径、横軸は回転角度を示している。
例えば、９０６は直角をなす２方向での測定から平均直
径を求めたものである。破断後の破断部の直径を求める
際、少なくと゛も４５＠より小さい回転角で保持治具を
間けつ的に回転させて静止時の破断部の直径を求めその
最大値と最小値を平均するのは、第５図に示すように４
６＠以上の回転角だと精度的に不十分なためである。な
お、回転治具は画像処理部と連動していて、回転するご
とに計測できるように構成されている。
径を求めたものである。破断後の破断部の直径を求める
際、少なくと゛も４５＠より小さい回転角で保持治具を
間けつ的に回転させて静止時の破断部の直径を求めその
最大値と最小値を平均するのは、第５図に示すように４
６＠以上の回転角だと精度的に不十分なためである。な
お、回転治具は画像処理部と連動していて、回転するご
とに計測できるように構成されている。
上述した実施例において、引張試験前の平行部の直径の
測定には約８秒、試験後の破断部の直径の測定には約１
５秒、また演算に要する時間は１秒以内であった。
測定には約８秒、試験後の破断部の直径の測定には約１
５秒、また演算に要する時間は１秒以内であった。
本発明は上述した実施例にのみ限定されるものではなく
、幾多の変形、変更が可能である。例えば、上述した実
施例では試験前の直径をその形状を認識してから求めて
いるが、演算部に試験前の直径を試験片記号の対応とし
て予め記憶しておき、必要なときに試験片記号を演算部
にインプットすることによりその直径を求めることもで
きる。
、幾多の変形、変更が可能である。例えば、上述した実
施例では試験前の直径をその形状を認識してから求めて
いるが、演算部に試験前の直径を試験片記号の対応とし
て予め記憶しておき、必要なときに試験片記号を演算部
にインプットすることによりその直径を求めることもで
きる。
（発明の効果）
以上詳細に説明したところから明らかなように、本発明
の絞り値自動測定装置によれば、デジタル画像処理を用
いることにより、自動的に高速かつ高精度で丸棒引張試
験片の絞り値を求めることができる。さらに、本発明の
装置を引張試験機と組み合わせれば、全自動の引張試験
装置を構成することができる。
の絞り値自動測定装置によれば、デジタル画像処理を用
いることにより、自動的に高速かつ高精度で丸棒引張試
験片の絞り値を求めることができる。さらに、本発明の
装置を引張試験機と組み合わせれば、全自動の引張試験
装置を構成することができる。
表口面の簡単な説明
第１図（Ａ） 、 （Ｂ）は、それぞれ本発明装置の一
実施例を示すブロック図、 第２図（４）、（Ｂ）は、引張試験にける破断前および
破断後の試験片形状を示すデジタル画像、第３図は、あ
る走査線上の濃度変化プロフィルを示す図、 第４図は、描出した試験片の形状を試験片とともに表示
した図、 第５図は、保持治具の回転角を変化させて破断後の破断
面の直径を求めその結果を表示したグラフである。
実施例を示すブロック図、 第２図（４）、（Ｂ）は、引張試験にける破断前および
破断後の試験片形状を示すデジタル画像、第３図は、あ
る走査線上の濃度変化プロフィルを示す図、 第４図は、描出した試験片の形状を試験片とともに表示
した図、 第５図は、保持治具の回転角を変化させて破断後の破断
面の直径を求めその結果を表示したグラフである。
１・・・試料 ２・・・回転治具２ａ・・
・チャック部 ３・・・撮像部４・・・照明部
５・・・Ａ／Ｄ変換部６・・・画像処理部
７・・・演算部第１図 （Ａン （′Ｂ） １５ ３０ ４５ ＱＯ Ｃ］転＊（度） 手 続 補 正 書（方式） 昭和６１年５月 １日 特許庁長官 宇 賀 道 部 殿ｊ、事件の
表示 昭和５９年特許願第２６５１７５号 ２、発明の名称 デジタル画像処理を用いた丸棒引張試験片の絞り値自動
測定装置 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 （１２５）川崎製鉄株式会社 ４、代理人 １、明細書第７頁第７行の「第２図（８）、ａ３）は」
を「第２図中人およびＢは」と訂正する。
・チャック部 ３・・・撮像部４・・・照明部
５・・・Ａ／Ｄ変換部６・・・画像処理部
７・・・演算部第１図 （Ａン （′Ｂ） １５ ３０ ４５ ＱＯ Ｃ］転＊（度） 手 続 補 正 書（方式） 昭和６１年５月 １日 特許庁長官 宇 賀 道 部 殿ｊ、事件の
表示 昭和５９年特許願第２６５１７５号 ２、発明の名称 デジタル画像処理を用いた丸棒引張試験片の絞り値自動
測定装置 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 （１２５）川崎製鉄株式会社 ４、代理人 １、明細書第７頁第７行の「第２図（８）、ａ３）は」
を「第２図中人およびＢは」と訂正する。
２、同第７頁第１０行の「第２図（４）に」を「第２図
中人に」と訂正する。
中人に」と訂正する。
３、同第１０頁第４行の「第２図（４）、の）は」を「
第２図は」と訂正する。
第２図は」と訂正する。
４、第２図を別紙訂正図の通り訂正する。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、材料の引張強度を求める引張試験に用いる丸棒試験
片の破断前および破断後の試験片を保持する回転治具と
、少なくとも４５°より小さい回転角で回転治具を間け
つ的に回転する回転手段と、この破断前および破断後の
試験片を撮像する撮像部と、この撮像部からのアナログ
両像情報を１６階調以上好ましくは ２５６階調レベル以上のデジタル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
からのデジタル画像信号を画像処理して、試験破断前の
直径および試験破断後の試験片の破断面の直径を求め る画像処理部と、この画像処理部で求めた破断前の直径
と破断後の破断面の直径から絞り値を求める演算部とか
らなることを特徴とするデジタル画像処理を用いた丸棒
引張試験片の絞り値自動測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26517584A JPS61228329A (ja) | 1984-12-18 | 1984-12-18 | デジタル画像処理を用いた丸棒引張試験片の絞り値自動測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26517584A JPS61228329A (ja) | 1984-12-18 | 1984-12-18 | デジタル画像処理を用いた丸棒引張試験片の絞り値自動測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61228329A true JPS61228329A (ja) | 1986-10-11 |
Family
ID=17413621
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26517584A Pending JPS61228329A (ja) | 1984-12-18 | 1984-12-18 | デジタル画像処理を用いた丸棒引張試験片の絞り値自動測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61228329A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004325403A (ja) * | 2003-04-28 | 2004-11-18 | Shimadzu Corp | 材料試験機 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5226888A (en) * | 1975-08-26 | 1977-02-28 | Japan Synthetic Rubber Co Ltd | Automatic tension testing machine |
| JPS5527902A (en) * | 1978-08-15 | 1980-02-28 | Bizukumunii Usutabu070 | Deformation characteristic evaluation device for mechanical test material |
| JPS5618087A (en) * | 1979-07-24 | 1981-02-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Control system for compressor |
| JPS5619882A (en) * | 1979-07-28 | 1981-02-24 | Nissan Motor | Ignition plug for internally containing oxygen sensor element |
| JPS5632561A (en) * | 1979-08-23 | 1981-04-02 | Sumitomo Chem Co Ltd | Electrodeposition coating resin composition |
| JPS59192906A (ja) * | 1983-04-15 | 1984-11-01 | Mitsubishi Electric Corp | 表面検出方法 |
-
1984
- 1984-12-18 JP JP26517584A patent/JPS61228329A/ja active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2004325403A (ja) * | 2003-04-28 | 2004-11-18 | Shimadzu Corp | 材料試験機 |
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