JPWO2020084833A1 - Test equipment and control method of test equipment - Google Patents
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Abstract
視野が異なる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が誤って設定されることを防止する。テンプレート画像設定部21は、第1撮影画像IM1について、第1マークMK1の画像部分と第2マークMK2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。領域検出部22は、第2撮影画像IM2について、第1領域テンプレート画像を縮小した第2領域テンプレート画像によるテンプレートマッチングを行って、第1領域に対応した第2領域を検出する。初期位置設定部23は、第2領域における第1マークMK1及び第2マークMK2の画像部分の位置を認識して、初期位置を設定する。It is possible to prevent the initial position of the image portion of the mark attached to the test piece from being erroneously set for the images taken by the two cameras having different fields of view. The template image setting unit 21 sets the first region including the image portion of the first mark MK1 and the image portion of the second mark MK2 as the first region template image for the first captured image IM1. The area detection unit 22 performs template matching with the second area template image obtained by reducing the first area template image with respect to the second captured image IM2, and detects the second area corresponding to the first area. The initial position setting unit 23 recognizes the positions of the image portions of the first mark MK1 and the second mark MK2 in the second region and sets the initial positions.
Description
本発明は、試験装置、及び試験装置の制御方法に関する。 The present invention relates to a test device and a method for controlling the test device.
従来、試験力の付与に応じた試験片の変形をカメラによる撮影画像に基づいて測定する試験装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載された試験装置においては、引張試験の開始から終了までの間、カメラにより試験片を繰り返し撮影する。そして、各撮影画像から試験片の表面の2箇所に付されたマークの画像部分を検出し、検出したマークの画像部分の位置の変化に基づいて試験片の伸び量を測定している。
Conventionally, there is known a test apparatus that measures the deformation of a test piece according to the application of a test force based on an image taken by a camera (see, for example, Patent Document 1). In the test apparatus described in
上述したように、試験片の変形を撮影画像に基づいて測定する場合、試験を開始する際に、試験片に付されたマークの画像部分の初期位置を設定する必要がある。そして、この初期位置の設定は、試験装置の使用者が撮影画像を視認して行うこともできるが、マークのテンプレート画像を用いたパターンマッチングにより、撮影画像からマークの画像部分を検出することによって行うこともできる。
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。As described above, when the deformation of the test piece is measured based on the captured image, it is necessary to set the initial position of the image portion of the mark attached to the test piece when starting the test. The initial position can be set by the user of the test apparatus by visually recognizing the captured image, but by detecting the image portion of the mark from the captured image by pattern matching using the template image of the mark. You can also do it.
In addition, a test device equipped with two cameras having different fields of view is also known in order to support a wide range of displacement measurement and a highly accurate displacement measurement. Then, when the initial position of the image portion of the mark attached to the test piece is performed by pattern matching for the images taken by the two cameras having different fields of view, the image taken by the cameras with a wide field of view is the image of the mark. The portion becomes smaller and the amount of information in the image portion of the mark decreases. Therefore, erroneous detection is likely to occur when the image portion of the mark is detected by template matching, and the initial position of the mark may be erroneously set.
本発明はかかる背景に鑑みてなされたものであり、視野が異なる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が誤って設定されることを防止した試験装置、及び試験装置の制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of this background, and is a test for preventing an initial position of an image portion of a mark attached to a test piece from being erroneously set for images taken by two cameras having different fields of view. It is an object of the present invention to provide a control method of an apparatus and a test apparatus.
第1の発明は、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に関する。そして、第1の発明は、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。 The first invention is a jig for setting a test piece having a first mark and a second mark on the surface at a predetermined position, and a test force applying unit for applying a test force to the test piece set on the jig. A first camera that photographs the test piece set in the jig with the first visual field, and a second camera that photographs the test piece set in the jig with a second visual field wider than the first visual field. With respect to the camera, the first captured image captured by the first camera, and the second captured image captured by the second camera, the positions of the image portion of the first mark and the image portion of the second mark are detected. Thereby, the present invention relates to a test apparatus including a displacement measuring unit for measuring the displacement of the test piece when the test force is applied by the test force applying unit. The first invention is a template image setting unit that sets a first region including an image portion of the first mark and an image portion of the second mark as a first region template image for the first captured image. Then, with respect to the second captured image, template matching is performed using the second region template image obtained by reducing the first region template image according to the difference in the field of view between the first camera and the second camera. The measurement is started by recognizing the position of the region detection unit that detects the second region corresponding to the first region, the image portion of the first mark and the image portion of the second mark in the second region. It is characterized by including an image portion of the first mark and an initial position setting unit for setting an initial position of the image portion of the second mark in the second captured image.
第2の発明は、第1の発明において、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。 In the second invention, in the first invention, the initial position setting unit provides first position information indicating the positions of the image portion of the first mark and the image portion of the second mark in the first region. The position of the image portion of the first mark and the image portion of the second mark in the second region is recognized based on the second position information corrected according to the difference in the field of view between the first camera and the second camera. It is characterized by doing.
第3の発明は、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に関する。そして、第3の発明は、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。
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。The third invention is a jig that sets a test piece with a first mark and a second mark on the surface at a predetermined position, and a test force applying unit that gives a test force to the test piece set on the jig. A first camera that photographs the test piece set in the jig with the first field of view, and a second camera that photographs the test piece set in the jig with a second field of view wider than the first field of view. The present invention relates to a control method of a test device including a camera. Then, the third invention relates to the image portion of the first mark and the image portion of the second mark with respect to the first captured image captured by the first camera and the second captured image captured by the second camera. The displacement measurement step of measuring the displacement of the test piece when the test force is applied by the test force applying unit by detecting the position of, and the image portion of the first mark with respect to the first captured image. With respect to the template image setting step of setting the first region including the image portion of the second mark and the image portion of the second mark as the first region template image, and the second captured image, the first region template image is set to the first camera and the first camera. A region detection step of detecting a second region corresponding to the first region by performing template matching using a second region template image reduced according to a difference in the field of view from the second camera, and a region detection step in the second region. By recognizing the positions of the image portion of the first mark and the image portion of the second mark, the image portion of the first mark and the image of the second mark in the second captured image when the measurement is started. It is characterized by including an initial position setting step for setting an initial position of a portion.
It should be noted that this specification shall include all the contents of the Japanese patent application / Japanese Patent Application No. 2018-1454 filed on October 26, 2018.
第1の発明によれば、テンプレート画像設定部により、視野が狭い第1カメラによる第1撮影画像について、第1マークの画像部分と第2マークの画像部分とを含む第1領域が、第1領域テンプレートとして設定される。第1領域テンプレートの画像情報は、第1マークの画像部分のみ、又は第2マークの画像部分のみをテンプレート画像とした場合よりも多くなる。そのため、領域検出部により、第1領域テンプレート画像を縮小した第2領域テンプレート画像を用いて、前記第2撮影画像における第2領域を、誤検出を防止して検出することができる。そして、初期位置設定部23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マークの画像部分の位置を認識することにより、マークの画像部分の初期位置が誤って設定されることを防止することができる。
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。According to the first invention, with respect to the first captured image by the first camera having a narrow field of view by the template image setting unit, the first region including the image portion of the first mark and the image portion of the second mark is the first. Set as an area template. The image information of the first area template is larger than that in the case where only the image portion of the first mark or only the image portion of the second mark is used as the template image. Therefore, the region detection unit can detect the second region in the second captured image by preventing erroneous detection by using the second region template image obtained by reducing the first region template image. Then, the initial
According to the second invention, the initial position setting unit obtains the first position information indicating the positions of the image portion of the first mark and the image portion of the second mark in the first region in the fields of view of the first camera and the second camera. Based on the second position information corrected according to the difference between the above, the positions of the image portion of the first mark and the image portion of the second mark in the second region are recognized. Therefore, the image portion of the first mark and the image portion of the second mark in the second region can be recognized by a simple calculation process.
According to the third invention, by carrying out the method of the third invention with a test apparatus, the same effect as that of the first invention can be obtained.
[1.材料試験機の構成]
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。[1. Material tester configuration]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram schematically showing the configuration of the
[2.試験機本体の構成]
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。[2. Configuration of testing machine body]
The testing machine
一対のねじ棹51、52はボールねじから成り、クロスヘッド53は、各ねじ棹51,52に対して図示を省略したナットを介して連結されている。負荷機構40は、各ねじ棹51、52の下端部に連結されるウォーム減速機41、42と、各ウォーム減速機41、42に連結されるサーボモータ43とを備えている。
The pair of
負荷機構40は、ウォーム減速機41、42を介して、一対のねじ棹51、52にサーボモータ43の回転を伝達し、各ねじ棹51、52が同期して回転することにより、クロスヘッド53がねじ棹51、52に沿って昇降する。負荷機構40は、本発明の試験力付与部に相当する。
The
クロスヘッド53には、試験片TPの上端部を把持するための上つかみ具54が付設され、テーブル50には、試験片TPの下端部を把持するための下つかみ具55が付設されている。試験機本体2は、引張試験の際、試験片TPの上端部を上つかみ具54で把持すると共に、試験片TPの下端部を下つかみ具55で把持した状態で、制御装置5による制御により、クロスヘッド53を上昇させることによって、試験片TPに試験力を付与する。
The
第1カメラ61は、上つかみ具54及び下つかみ具55により把持された試験片TPを第1視野により撮影する。第2カメラ62は、上つかみ具54及び下つかみ具55により把持された試験片TPを、第1視野よりも広い第2視野により撮影する。第1カメラ61の第1映像信号Vs1と第2カメラ62の第2映像信号Vs2は、制御装置5に入力される。上つかみ具54及び下つかみ具55は、本発明の試験片を所定位置にセットする冶具に相当する。
The
[3.制御装置の構成]
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。[3. Control device configuration]
The
センサアンプ13は、ロードセル56から出力される試験力測定信号A1を増幅し、増幅信号Fsを演算ユニット10に入力する。画像取込回路14は、第1カメラ61から出力される第1映像信号Vs1を入力し、第1映像信号Vs1から生成した第1撮影画像IM1を画像メモリ15に保存する。また、画像取込回路14は、第2カメラ62から出力される第2映像信号Vs2を入力し、第2映像信号Vs2から生成した第2撮影画像IM2を画像メモリ15に保存する。サーボアンプ16は、演算ユニット10から出力されるモータ駆動信号に応じて、サーボモータ43に駆動電流を供給する。
The
演算ユニット10は、CPU20、メモリ30、及び図示しないインターフェース回路等により構成された電子回路ユニットである。メモリ30には、試験装置1の制御用プログラム31が保存されている。また、メモリ30には、第1撮影画像IM1及び第2撮影画像IM2から、試験片TPに付された第1マークMK1及び第2マークMK2の画像部分を検出するためのテンプレート画像のデータ32が保存される。CPU20は、制御用プログラム31を実行することによって、テンプレート画像設定部21、領域検出部22、初期位置設定部23、及び変位測定部24として機能する。
The
テンプレート画像設定部21は、第1撮影画像IM1について、試験片TPに付された第1マークMK1及び第2マークMK2の画像部分を含む領域を、領域テンプレートとして設定する。領域検出部22は、第2撮影画像IM2について、領域テンプレートを第1カメラ61と第2カメラ62の視野の相違に合わせて縮小したテンプレート画像によるテンプレートマッチングを行って、第2撮影画像IM2において対応する領域を検出する。
The template
初期位置設定部23は、第1撮影画像IM1及び第2撮影画像IM2について、第1マークMK1及び第2マークMK2の画像部分の位置を認識して、第1マークMK1及び第2マークMK2の画像部分の初期位置を設定する。変位測定部24は、第1撮影画像IM1及び第2撮影画像IM2について、第1マークMK1及び第2マークMK2の画像部分の初期位置からの変位を認識することによって、試験片TPの伸び量を測定する。
The initial
なお、制御装置5により本発明の試験装置の制御方法が実施され、テンプレート画像設定部21により実行される処理は、本発明の試験装置の制御方法におけるテンプレート画像設定ステップに相当する。また、領域検出部22により実行される処理は領域検出ステップに相当し、初期位置設定部23により実行される処理は初期位置設定ステップに相当し、変位測定部24により実行される処理は変位測定ステップに相当する。
The
[4.マークの画像部分の初期位置の設定処理]
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。[4. Initial position setting process for the image part of the mark]
The first mark MK1 and the first mark MK1 attached to the test piece TP in the first captured image IM1 and the second captured image IM2 executed by the
演算ユニット10は、図1に示したように、試験機本体2に試験片TPが取り付けられた状態で、使用者(引張試験の実施者)が入力部12を操作して引張試験の開始を指示したときに、図2に示したフローチャートによる処理を実行する。
In the
図2のステップS1で、初期位置設定部23は、第1カメラ61により撮影された第1撮影画像IM1、及び第2カメラ62により撮影された第2撮影画像IM2を取得する。ここで、図3は、第1カメラ61により撮影された第1撮影画像IM1と、第1カメラ61よりも視野が広い第2カメラ62により撮影された第2撮影画像IM2を示している。
In step S1 of FIG. 2, the initial
第1撮影画像IM1には、上つかみ具54の画像部分54i、下つかみ具55の画像部分55i、及び上つかみ具54と下つかみ具55により把持された試験片TPの画像部分TPiが写り込んでいる。また、試験片TPに付された第1マークMK1の画像部分である第1マーク画像部分MK1i、及び第2マークMK2の画像部分である第2マーク画像部分MK2iが写り込んでいる。また、第2撮影画像IM2には、第1撮影画像IM1よりも小さい第1マーク画像部分MK1di及び第2マーク画像部分MK2diが写り込んでいる。
The
続くステップS2で、初期位置設定部23は、第1撮影画像IM1に対して、メモリ30に保存されたマークテンプレート画像TMによ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MK1iと第2マーク画像部分MK2iを抽出する。本実施形態では、試験片TPに付された第1マークMK1と第2マークMK2の仕様は同一であるため、1つのマークテンプレート画像TMによるパターンマッチングを行って、第1マーク画像部分MK1iと第2マーク画像部分MK2iを検出する。
In the following step S2, the initial
なお、マークテンプレート画像TMは、使用者がマニュアルによる登録操作によって、表示器11に表示された第1撮影画像IM1から、第1マーク画像部分MK1iの範囲を選択して設定してもよく、試験片の仕様データ等により設定してもよい。 The mark template image TM may be set by the user by selecting a range of the first mark image portion MK1i from the first captured image IM1 displayed on the display 11 by a manual registration operation. It may be set according to the specification data of one piece.
次のステップS3で、初期位置設定部23は、ステップS3で抽出した第1マーク画像部分MK1i及び第2マーク画像部分MK2iの位置を、第1撮影画像IM1の第1マーク画像部分MK1i及び第2マーク画像部分MK2iの初期位置として設定する。
In the next step S3, the initial
続くステップS4〜S7は、第2撮影画像IM2についての第1マーク画像部分MK1di及び第2マーク画像部分MK2diの初期位置の設定処理である。ここで、図3に示したように、第2撮影画像IM2について、マークテンプレート画像TMを縮小した縮小マークテンプレート画像DTMによ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を抽出することも考えられる。 Subsequent steps S4 to S7 are processing for setting the initial positions of the first mark image portion MK1di and the second mark image portion MK2di for the second captured image IM2. Here, as shown in FIG. 3, the second captured image IM2 is subjected to template matching by the reduced mark template image DTM obtained by reducing the mark template image TM, and the first mark image portion MK1di and the second mark image portion MK2di are performed. It is also conceivable to extract.
しかしながら、第2撮影画像IM2では、第1マーク画像部分MK1di及び第2マーク画像部分MK2diのサイズが小さく、画像の情報量が少ない。そのため、縮小マークテンプレート画像DTMによるテンプレートマッチングを行ったときに、第1マーク画像部分MK1di及び第2マーク画像部分MK2di以外の画像部分100、101等を、第1マーク画像部分MK1di及び第2マーク画像部分MK2diであると誤検出する可能性が高くなる。
However, in the second captured image IM2, the size of the first mark image portion MK1di and the second mark image portion MK2di is small, and the amount of image information is small. Therefore, when template matching is performed by the reduced mark template image DTM, the
そこで、このような誤検出を防止するために、テンプレート画像設定部21は、図2のステップS4で、図4に示したように、第1撮影画像IM1から抽出された第1マーク画像部分MK1i及び第2マーク画像部分MK2iを含む包含領域である第1領域AR1を、第1領域テンプレート画像TAとして設定する。
Therefore, in order to prevent such false detection, the template
続くステップS5で、領域検出部22は、第1領域テンプレート画像TAを、第1カメラ61と第2カメラ62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DTA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領域AR1に対応する第2領域AR2を検出する。このように第2領域テンプレート画像DTAを用いることにより、第1マーク画像部分MK1di及び第2マーク画像部分MK2diに近似する画像部分100、101等を誤検出することを防止することができる。
In the following step S5, the
ここで、図5は、第1撮影画像IM1の第1領域AR1における第1マーク画像部分MK1i及び第2マーク画像部分MK2iの位置を示す第1位置情報RP1、及び第2撮影画像IM2の第2領域AR2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の位置を示した第2位置情報RP2を示している。 Here, FIG. 5 shows the first position information RP1 indicating the positions of the first mark image portion MK1i and the second mark image portion MK2i in the first region AR1 of the first captured image IM1, and the second of the second captured image IM2. The second position information RP2 showing the positions of the first mark image portion MK1di and the second mark image portion MK2di in the region AR2 is shown.
第1位置情報RP1は、第1領域AR1の左上端P10(0,0)を基準として、第1マーク画像部分MK1iの位置P11(X1,Y1)、及び第2マーク画像部分MK2iの位置P12(X2,Y2)の情報を有している。第2位置情報RP2は、第1位置情報RP1により示される位置関係を、第2カメラ62の視野に合わせて縦及び横方向に倍率Dwで縮小する補正を行ったものである。
The first position information RP1 refers to the position P11 (X1, Y1) of the first mark image portion MK1i and the position P12 of the second mark image portion MK2i with reference to the upper left end P10 (0,0) of the first region AR1. It has the information of X2, Y2). The second position information RP2 is corrected to reduce the positional relationship indicated by the first position information RP1 in the vertical and horizontal directions at a magnification of Dw according to the field of view of the
初期位置設定部23は、ステップS6で、第2位置情報RP2を用いることにより、第2領域AR2の検出位置から、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の位置を算出する。すなわち、初期位置設定部23は、以下の式(1)〜式(4)により、第1マーク画像部分MK1diの位置P21(x1,y1)及び第2マーク画像部分MK2diの位置P22(x2,y2)を算出する。
In step S6, the initial
x1=x0+X1×Dw ・・・・・(1)
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。x1 = x0 + X1 x Dw ... (1)
y1 = y0 + Y1 × Dw ・ ・ ・ ・ ・ (2)
x2 = x0 + X2 x Dw ... (3)
y2 = y0 + Y2 × Dw ・ ・ ・ ・ ・ (4)
However, (x0, y0): the extraction position of the second region AR2, which is the inclusion region including the first mark image portion MK1i and the second mark image portion MK2i in the second captured image IM2, (X1, Y1): the first position. Position of the first mark image portion MK1i by the information RP1, (X2, Y2): Position of the second mark image portion MK2i by the first position information RP1, Dw: According to the difference in the field of view of the
続くステップS7で、初期位置設定部23は、第2撮影画像IM2に対して、第1マーク画像部分MK1di及び第2マーク画像部分MK2diの算出位置を、第1マークMK1及び第2マークMK2の画像部分の初期位置に設定する。変位測定部24は、初期位置設定部23により決定された第1撮影画像IM1及び第2撮影画像IM2における第1マークMK1の画像部分及び第2マークMK2の画像部分の初期位置からの変位を検出することにより、試験片TPの伸び量を測定する。
In the following step S7, the initial
[5.他の実施形態]
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。[5. Other embodiments]
In the above embodiment, in step S6 of FIG. 2, the initial
上述実施形態において、図1に示した機能ブロックは、本願発明を理解容易にするために構成要素を主な処理内容に応じて分類して示した概略図であり、処理内容に応じて、さらに多くの構成要素に分類することもできる。また、1つの構成要素がさらに多くの処理を実行するように分類することもできる。 In the above-described embodiment, the functional block shown in FIG. 1 is a schematic view showing components classified according to main processing contents in order to facilitate understanding of the present invention, and further, according to the processing contents. It can also be classified into many components. It can also be categorized so that one component performs more processing.
上記実施形態では、本発明の試験装置として、引張試験を行う試験装置を示したが、本発明は、試験片に試験力を付与して、試験片に生じる変位を、視野が異なる2台のカメラの撮影画像から試験片のマークを認識して測定する試験装置に対して広く適用することができる。例えば、圧縮試験、曲げ試験、引き剥がし試験等を行う試験装置に対して、本発明を適用することができる。 In the above embodiment, as the test device of the present invention, a test device for performing a tensile test is shown, but in the present invention, a test force is applied to the test piece, and the displacement generated in the test piece is measured by two units having different fields of view. It can be widely applied to a test device that recognizes and measures a mark on a test piece from an image taken by a camera. For example, the present invention can be applied to a test apparatus that performs a compression test, a bending test, a peeling test, and the like.
1 試験装置
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
1
21 Template
55 Lower grip (jig)
61
Claims (3)
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。A jig that sets the test piece with the first mark and the second mark on the surface in a predetermined position, and
A test force applying unit that applies test force to the test piece set in the jig, and a test force applying unit.
A first camera that captures the test piece set in the jig from the first field of view, and
A second camera that captures the test piece set in the jig with a second field of view wider than the first field of view.
By detecting the positions of the image portion of the first mark and the image portion of the second mark with respect to the first captured image captured by the first camera and the second captured image captured by the second camera. A test apparatus including a displacement measuring unit for measuring the displacement of the test piece when the test force is applied by the test force applying unit.
With respect to the first captured image, a template image setting unit that sets a first region including the image portion of the first mark and the image portion of the second mark as a first region template image, and
With respect to the second captured image, template matching is performed using the second region template image obtained by reducing the first region template image according to the difference in the field of view between the first camera and the second camera, and the first An area detection unit that detects the second area corresponding to the area, and
By recognizing the positions of the image portion of the first mark and the image portion of the second mark in the second region, the image portion of the first mark and the image portion of the first mark in the second captured image when the measurement is started. A test apparatus including an initial position setting unit for setting an initial position of an image portion of a second mark.
ことを特徴とする請求項1に記載の試験装置。The initial position setting unit obtains first position information indicating the positions of the image portion of the first mark and the image portion of the second mark in the first region in the field of view of the first camera and the second camera. The first aspect of claim 1, wherein the positions of the image portion of the first mark and the image portion of the second mark in the second region are recognized based on the second position information corrected according to the difference. Test equipment.
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。
A jig that sets the test piece with the first mark and the second mark on the surface in a predetermined position, and
A test force applying unit that applies test force to the test piece set in the jig, and a test force applying unit.
A first camera that captures the test piece set in the jig from the first field of view, and
It is a control method of a test apparatus including a second camera that captures the test piece set in the jig with a second field of view wider than the first field of view.
By detecting the positions of the image portion of the first mark and the image portion of the second mark with respect to the first captured image captured by the first camera and the second captured image captured by the second camera. A displacement measurement step for measuring the displacement of the test piece when the test force is applied by the test force applying unit, and
With respect to the first captured image, a template image setting step of setting a first region including the image portion of the first mark and the image portion of the second mark as a first region template image, and
With respect to the second captured image, template matching is performed using the second region template image obtained by reducing the first region template image according to the difference in the field of view between the first camera and the second camera, and the first A region detection step for detecting a second region corresponding to a region, and
By recognizing the positions of the image portion of the first mark and the image portion of the second mark in the second region, the image portion of the first mark and the image portion of the first mark in the second captured image when the measurement is started. A control method of a test apparatus including an initial position setting step for setting an initial position of an image portion of a second mark.
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