TVカメラを用いた簡易な変位・ひずみ自動計測装置の開発

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12555030
• Research Institution: SASEBO NATIONAL COLLEGE OF TECHNOLOGY
• Principal Investigator: 福田 孝之 佐世保工業高等専門学校, 機械工学科, 助教授 (10181273)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 牛島 精次 大新技研(株), 技術開発事業部, 研究員 ; 川末 紀功仁 宮崎大学, 工学部, 助教授 (20214645) ; 藤村 顕世 佐世保工業高等専門学校, 機械工学科, 教授 (50039666)
• Keywords: 変位・ひずみ計測 / 画像相関法 / TVカメラ / 大変形計測 / 非接触計測 / ひずみ分布測定

Research Abstract

本研究は、変形する物体の変形前後をTVカメラ等で撮影し、それをコンピュータに取り込んで、画像相関法により、二次元の変位・ひずみを簡易に自動計測するシステムの開発である。本方法によると、変形を受ける測定対象物をマーキング等何も処置することなく、単にTVカメラやマイクロスコープを設置し直接撮影するだけで、任意形状の変形を非接触にてオンライン計測が瞬時にできる。ここで、用いるカメラのタイプにより、大変形の計測から、微視的領域の計測まで対応が可能である。特に本方法の利点は、測定物に何ら測定のための処置をする必要がないことと、また測定物に接触することなく測定ができる点で、従来の測定法に比べ、変形計測が簡易になる
本研究では、変形前後の画像を比較し、画像相関法にて変位を求めるプログラムの開発が主となり、昨年までの研究で、変形前後の画像から画像相関法によりその変形を測定するプログラムがほぼできあがった.今回は、それを用いて各種計測を実施し、実用化に向けた操作性および測定精度向上のプログラムの改善改良および実験を行った。
また,今回はその成果発表に取り組み、中国と韓国の国際会議で2件の発表を行うとともに、英国の論文誌へ1編投稿し掲載された。特に、本方法を用いた金属材料の微視的変形の計測結果については、大変興味深い結果が得られ、圧延材の変形の状況が、定量的評価により明らかになった。

Research Products

• [Publications] Takayuki Fukuda: "Application of Linear Notch Mechanics to the Fatigue Strength of Notched Steel Specimens"Key Engineering Materials. Vols.243-244. 333-338 (2003)
• [Publications] Takayuki Fukuda: "The Background of Fatigue Limit Ratio of Torsional Fatigue to Rotating Bending Fatigue in Isotoropic Materials and Materials with Clear-Banded Structure"Biaxial/Multiaxial Fatigue and Fracture. ESIS STP Volume31. 285-303 (2003)
• [Publications] Takayuki Fukuda: "Quantitative Measurement of Micro-Deformation of Electropolished Carbon Steel Using An Image Processing Technique"International Journal of Modern Physics B. Vol.17Nos.1&2. 539-544 (2003)