非接触実時間ひずみ分布計測テレビカメラの開発研究

1988 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 62850023
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 森本 吉春 大阪大学, 基礎工学部, 助教授 (20029573)
• 研究分担者: 山瀬 晴義 ブリジストン, 工業用品技術生産本部, 研究員 ; 辻次 善之 共和電業, 技術部, 次長 ; 瀬口 靖幸 大阪大学, 基礎工学部, 教授 (20031073)
• キーワード: ひずみ計測 / 画像処理 / 実時間計測 / 非接触計測 / 非破壊検査 / 走査モアレ法 / モアレ法 / シフト法 / ホログラフィ干渉法

研究概要

昨年度に製作したプロトタイプの非接触実時間ひずみ分布計測テレビカメラを改良した。そして、これを実物に適用し、その有効性を確認した。さらに、基本原理もフーリエ変換やアダマール変換を応用して発展させた。以下に具体的詳細を示す。
1.昨年度製作したプロトタイプは基本的に1走査線ごとの処理しかできなかったが、フレームメモリを2枚分用いるように改良し、二次元処理をできるようにした。すなわち、30分の1秒ごとの画像を取り込み、既に取り込んである画像との間で実時間で演算(論理積・論理和・排他的論理和、和、差の絶対値など)を行うことにより、モアレ法、走査モアレ法、シフト法、ミスマッチ法などを実時間で行うことができる。これにより、変形中の試料の等変位線、等垂直ひずみ線、等せん断ひずみ線を得ることができた。
2.一方、上記カメラとは別に、アダマール変換によるモアレ法を応用した非接触実時間変位分布計測テレビカメラを製作した。上記カメラより原理的に美しいしま画像を得ることができた。
3.上記1のテレビカメラをパソコンのI/Oポートを用いて種々の機能をコントロールできるようにし、扱いやすくした。また取り込んだ画像をパソコンに転送し、前年度開発した汎用性画像処理プログラムPIMPOMで種々の処理をできるようにした。
4.本装置を用いて、シミュレーション画像や円孔やき裂を有するゴム帯板の変位分布、ひずみ分布の解析を行いその有効性を確認した。
5.さらに、ホログラフィ干渉法の二重露光法に適用し、実時間で微小変形を計測する方法も確立した。
今後、より多くの物体への適用を試みる予定である。また高速度ビデオカメラなどと組み合せる予定である。本装置の市販化も促進したい。

研究成果

• [文献書誌] 森本吉春: 映像情報インダストリアル. 20ー13. 27-32 (1988)
• [文献書誌] 森本吉春,瀬口靖幸,東利彦: 日本機械学会論文集(A編). 54ー504. 1546-1552 (1988)
• [文献書誌] Yoshiharu Morimoto;Y.Seguchi;T.Higashi: Optical Engineering. 27ー8. 650-656 (1988)
• [文献書誌] 森本吉春,瀬口靖幸,中尾洋: 非破壊検査. 37ー8. 630-635 (1988)
• [文献書誌] Yoshiharu Morimoto;T.Hayashi;K.Wada: JSME International Journal,Series I. 32ー1. 122-127 (1989)
• [文献書誌] 森本吉春,瀬口靖幸,坂上英和: 機械の研究. 41ー1. 365-372 (1989)
• [文献書誌] 森本吉春: 日本機械学会論文集(A編). 38ー3. 365-372 (1989)
• [文献書誌] 森本吉春,瀬口靖幸,岡田雅夫: 電子情報通信学会論文誌DーII. J72ーDーIIー3. (1989)
• [文献書誌] 森本吉春,瀬口靖幸,山下正晃: 日本機械学会論文集(A編). (1989)
• [文献書誌] Yoshiharu Morimoto;Y.Seguchi,T.Higashi: Computational Mechanics. (1989)
• [文献書誌] Yoshiharu Morimoto;Y.Seguchi;T.Higashi: Experimental Mechanics. (1989)
• [文献書誌] 森本吉春,瀬口靖幸,高田昌典: 非破壊検査.
• [文献書誌] 矢川元基編 森本吉春: "計算力学の進展 分担 モアレ法および格子法によるひずみ解析ー画像処理とフーリエ変換の利用" 養賢堂, (1989)
• [文献書誌] 森本吉春 編著: "パソコン画像処理ハンドブック(2)BASICで学ぶ画像処理" 共立出版, (1989)