フラクトグラフィ画像解析技術の標準化に関する研究

1988 年度 研究成果報告書概要

• 研究課題/領域番号: 62302024
• 研究種目: 総合研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 機械材料工学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 駒井 謙治郎 京都大学, 工学部, 教授 (70025948)
• 研究分担者: 江原 隆一郎 三菱重工業, 広島研究所, 主務 ; 古君 修 川崎製鉄, 技術研究本部, 主任研究員 (60432853) ; 高野 太刀雄 東京大学, 工学部, 助手 (10010852) ; 森 要 名古屋大学, 工学部, 講師 (70023207) ; 箕島 弘二 京都大学, 工学部, 助手 (50174107) ; EBARA Ryuichiro Hiroshima R & D Center, Mitsubishi Heavy Industries, Ltd., Senior Researcher
• 研究期間 (年度): 1987 – 1988
• キーワード: フラクトグラフィ / 画像処理 / 標準化 / 腐食ピット / ディンプル / ファセット / ストライエーション / ストレッチゾーン

研究概要

フラクトグラフィ画像解析のための汎用ソフトウェアの開発と標準化を計るため、共通破面写真を研究代表者より研究分担者に配布するラウンドロビン試験を実施するとともに、それ以外の破面についても個別に画像解析を行った。得られた結果をまとめるとつぎのようである。
1.ラウンドロビン試験でとりあげた腐蝕ピットの3次元形状把握、ディンプル評価、疲労ストライエーション間隔算定、および個別に解析を行ったファセット寸法評価、粒界・粒内割れ面積率算定、ストレッチゾーン評価について、改良個所は残されてはいるが、いずれも基本的には十分な精度で評価が可能な、基本アルゴリズムとそのためのソフトウェアを確立した。
2.前処理に関しては、撮影条件を一定化し、コントラストを強調するための濃度分布の正規化・平坦化と、雑音除去が必要である。さらに場合によっては、エッジ・線の検出や計算時間を短縮するための前処理が必要になる。
3.ステレオ写真より、3次元形状を再構築するにあたっては、ステレオペア写真間の同一点探索が最も重要であり、そのための基本アルゴリズムである相互相関法、SSDA法、および本研究で新たに考案された論理演算法について、手法別長・短所と適用限界を明らかにして、その実用性を確立した。
4.ディンプル評価については、実表面積算定のための面張り法と、ディンプル深さ算定のための3隣接点法を考案し、その有用性を明らかにした。
5.ファセット寸法については、断面曲線しきい値法、法線ベクトル法、ストライエーション測定については、エッジ・線要素マップ法とFFT法、粒界・粒内割れ面積率算定については、共起行列マップ法、さらに、ストレッチゾーン評価については、最大単調増加区間法と頂点接線法を新たに考案し、その実用性を実証した。

研究成果

• [文献書誌] Kenjiro Komai: Trans.Iron and Steel Inst.Japan. 27. 658-663 (1987)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 駒井謙治郎: 機械学会論文集A. 53. 1961-1965 (1987)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 駒井謙治郎: 材料. 36. 1104-1109 (1987)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 箕島弘二: 機械学会論文集A. 54. 670-678 (1988)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 箕島弘二: 機械学会論文集A. 54. 1559-1565 (1988)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 住吉英志: 材料試験技術. 32. 10-16 (1987)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 酒井信介: 機械学会論文集A投稿中. (1989)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 江原隆一郎: 材料. 36. 513-519 (1987)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 松村昌信: 日本金属学会誌. 51. 419-424 (1987)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 浦島親行: 日本機械学会論文集A. 53. 1492-1499 (1987)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 江原隆一郎: 日本金属学会誌. 52. 508-516 (1988)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 田口義明: 西部造船会会報. No.75. 190-199 (1988)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 高野太刀雄: 機械学会講演論文集. 884-1. 129-130 (1988)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 住吉英志: 機械学会講演論文集. 884-1. 134-135 (1988)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 高野太刀雄: 機械学会講演論文集. 880-2. 19-20 (1988)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Sinsuke Sakai: Pros.4th Int.Sym.on Experimental Mechanics. I. 422-427 (1988)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 酒井信介: 機械学会論文集A. 54. 2061-2068 (1988)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Wi-Gon Park: Pros.4th KAIF/KNS Annual Conference.Int.Syn on Pressure Vessel Technoly and Nuclear Codes ＆ Standard (8 pages),. (1989)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 大内博史: 鉄と鋼. 75. 121-127 (1989)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Kenjiro Komai: "Low Cycle Fatigue and Elasto-Plastic Behavior of Materials" Elsevier Appl.Sci., 342-347 (1987)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Kohji Minoshima: "Localized Corrosion" Elsevier Appl.Sci., 123-147 (1988)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Kenjiro Komai.: "Three-Dimensional Image Analysis of Corrosion Fatigue Fracture Surfaces" Trans. Iron and Steel Inst. Japan. 27. 658-663 (1987)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Kenjiro Komai.: "Re-construction Technique of Three-Dimensional Shape by SEM Images" Trans. Japan. Soc. Mech. Engrs.53. 1961-1965 (1987)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Kohji Minoshima.: "The Effects of Stress Cycle Frequency and Stress Wave Form on SCC Crack Growth in High-Strength Steel and Automatic Classification of Mixed Mode of Intergranular Transgranular Cracking" Trans. Japan. Soc. Mech. Engrs.54. 670-678 (1988)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Kohji Minoshima.: "Quantitative Analysis of Facet Sizes of Cleavage Failures in Sharpy Impact Test Using a computer Image Processing Technique" Trans. Japan. Soc. Mech. Engrs.54. 1559-1565 (1988)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Hideshi Sumiyoshi.: "An Automatic Appraise of Sharpy Britle Fracture Appearance by Microcomputer Image Processing" J. Mater. Testing Res. Assoc. Jpn.32. 10-16 (1987)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Tachio Takano.: "Three dimensional Image Processing by SEM Picture for Micro-mechanisms and Microscopic Structure in Structural Steel" Prepr JSME. No. 884-1. 129-130 (1988)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Hideshi Sumiyoshi.: "Image Processing Methods of Macro Fracture Surface for Materials Testing" Prepr JSME. No. 884-1. 134-135 (1988)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Tachio Takano.: "Fatigue Surface Crack Growth Chracteristics High-Strength Steel and Stainless Steel in Corrosion Environments" Prepr JSME. No. 880-2. 19-20 (1988)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Shinsuke Sakai.: "Development of Interactive Image Processing System for Analyzing Three Dimensional Structure of SEM Picture" Pros. 4th Int. Symp. on Experimental Mechanics. I. 422-427 (1988)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Shinsuke Sakai.: "Three-Dimensional Analysis of Microfracture Surface Using a Scanning Electron Microscope (1st Report, A Proposal of an Algorithm for Three-Dimensional Analysis Suitable for a Small Scale Computer)" Trans. JSME, (A). 54. 2061-2068 (1988)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Wi-Gon Park.: "A Theoretical Consideration on Plastic Instability of Multi-Layered Cylindrical Pressure Vessel" Pros. 4th KAIF/KNS Annual conference. Int. Symp. on Pressur e Vessel Technology and Nuclear Codes ＆ Standards. (1989-4)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Shinsuke Sakai.: "Improvement of Measuring Accuracy of Ultrasonic Attenuation f Degraded Materials Using Spectrum Analysis" (1989)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Chikayuki Urashima.: "Comparison Between Rotating Bending and Push-Pull Fatigue Strength in Low Cycle Region" Proc. of the 2nd Intern. Cont. on Low Cycle Fatigue and Elasto-Plastic Behavior of Materials. 538-542 (1987)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Ryuichiro Ebara.: "Ultrasonic corrosion Fatigue Testing of 13Cr Stainless Steel and Ti-6Al-4V alloys" Ultrasonic Technology 1987, Proc. of the Toyohashi Intern. Cont. on Ultrasonic Technology. 329-342 (1987)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Ryuichiro Ebara.: "Application of Ion-Plated Cr-TiN Multilayer Coating to Steam Turbine Blades" Proc. of the 16th Turbomachinery Symposium. 3-8 (1987)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Hiroshi Ouchi.: "Effects of Temperature and Dissolved Oxygen in Sea Water on the Fatigue Strength at Welded STeel Joints" Proc. of the Intern. Cont. on "Environment-Assisted Fatigue". (1989)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Kenjiro Komai.: Low Cycle Fatigue and Elsto-Plastic Behavior of Materials. Elsevier Appl. Sci., 342-347 (1987)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Kohji Minoshima.: Localized Corrosion. Elsevier Appl. Sci., 123-147 (1988)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より