JPH01312441A - 押込型硬度計 - Google Patents
押込型硬度計Info
- Publication number
- JPH01312441A JPH01312441A JP14334188A JP14334188A JPH01312441A JP H01312441 A JPH01312441 A JP H01312441A JP 14334188 A JP14334188 A JP 14334188A JP 14334188 A JP14334188 A JP 14334188A JP H01312441 A JPH01312441 A JP H01312441A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- indentation
- sides
- digital image
- hardness
- image signal
- Prior art date
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- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (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、ビッカース硬度、ブリネル硬度の如く、押込
型硬度計に関するものである。
型硬度計に関するものである。
金属材料の機械的性質の判定にビッカース硬度やブリネ
ル硬度を用いている。特にビッカース硬度は対面角１３
６°のダイヤモンド製四角錘からなる圧子を試験片の表
面に押付け、この押付荷重を、押付けてできた圧痕の表
面積で・割った値とするとされている。
ル硬度を用いている。特にビッカース硬度は対面角１３
６°のダイヤモンド製四角錘からなる圧子を試験片の表
面に押付け、この押付荷重を、押付けてできた圧痕の表
面積で・割った値とするとされている。
従来技術の押込型硬度計は例えｉ特公昭６３−１０３７
９号公報に開示されている。これは第６図に示されるよ
うに、所定の荷重で試験片１の表面に圧子２を押付け、
圧痕３を形成可能な試験機４と、該試験機４に備えた顕
微鏡５に接続された撮像器６と、該撮像器６に写し出さ
れた圧痕３の光学画像情報７を、例えば２５６の階調の
灰調しヘルでアナログ／デジタル変換するＡ／Ｄ変換部
８と、該Ａ ／ Ｄ変換部８からの灰調レベルのデジタ
ル画像信号９が急激に変化する点を圧痕３の端部として
抽出するデジタル画像処理部２０と、該デジタル画像処
理部２０で得られた圧痕端部の位置から圧痕のサイズを
測定する圧痕サイズ測定部２１と、該圧痕サイズ測定部
２１によって測定された圧痕３のサイズと圧子２の押付
荷重とにより、硬度を演算して、プリンタ２２等に出力
する硬度演算部１８とより主に構成される。
９号公報に開示されている。これは第６図に示されるよ
うに、所定の荷重で試験片１の表面に圧子２を押付け、
圧痕３を形成可能な試験機４と、該試験機４に備えた顕
微鏡５に接続された撮像器６と、該撮像器６に写し出さ
れた圧痕３の光学画像情報７を、例えば２５６の階調の
灰調しヘルでアナログ／デジタル変換するＡ／Ｄ変換部
８と、該Ａ ／ Ｄ変換部８からの灰調レベルのデジタ
ル画像信号９が急激に変化する点を圧痕３の端部として
抽出するデジタル画像処理部２０と、該デジタル画像処
理部２０で得られた圧痕端部の位置から圧痕のサイズを
測定する圧痕サイズ測定部２１と、該圧痕サイズ測定部
２１によって測定された圧痕３のサイズと圧子２の押付
荷重とにより、硬度を演算して、プリンタ２２等に出力
する硬度演算部１８とより主に構成される。
上記の押込型硬度計においての特徴はマトリックス組織
や傷、腐食部に於いて圧痕と同程度の明るさの部分があ
ると、圧痕３の端部が不明瞭となったり測定ができなか
ったりするという事態が生じることを防止するために、
灰調レベルでアナログ／デジタル変換し、各画素での明
るさを数値に置き換えたデジタル画像として処理すると
ころにある。
や傷、腐食部に於いて圧痕と同程度の明るさの部分があ
ると、圧痕３の端部が不明瞭となったり測定ができなか
ったりするという事態が生じることを防止するために、
灰調レベルでアナログ／デジタル変換し、各画素での明
るさを数値に置き換えたデジタル画像として処理すると
ころにある。
上記デジタル画像処理部２０は、こうして灰調レベルで
アナログ／デジタル変換されたデジタル画像信号９を処
理・解析し、得られた灰ＲＪＭレベル曲線２６′が急激
に変化する点ＰＩ、Ｐ２を第７図（ｂ）に示す如く測定
軸Ａに沿って探索し圧痕３の端部として抽出する。第７
図（ｂ）は同図（ａ）を概略トレースしたものであるが
、同図中の線図の縦軸が灰調レベル、横軸が位置である
。
アナログ／デジタル変換されたデジタル画像信号９を処
理・解析し、得られた灰ＲＪＭレベル曲線２６′が急激
に変化する点ＰＩ、Ｐ２を第７図（ｂ）に示す如く測定
軸Ａに沿って探索し圧痕３の端部として抽出する。第７
図（ｂ）は同図（ａ）を概略トレースしたものであるが
、同図中の線図の縦軸が灰調レベル、横軸が位置である
。
［発明が解決しようとする課題］
従来技術での押込型硬度計の問題としては次の（１）（
２）がある。
２）がある。
（１）第８図に示すように圧痕の対向する角を結ぶ線Ｂ
が測定軸Ａとずれてる場合、圧痕サイズ測定部は真値Ｉ
！１に対して測定値２１′のようにして誤った値を出力
する。
が測定軸Ａとずれてる場合、圧痕サイズ測定部は真値Ｉ
！１に対して測定値２１′のようにして誤った値を出力
する。
（２）第９図に示すように圧子が試験片を押付けたとき
の形状が鮮明でなく、特に圧痕の角部が不鮮明な場合、
圧痕サイズ測定部は真価１２に対して測定値２２′のよ
うにして誤った値を出力する。
の形状が鮮明でなく、特に圧痕の角部が不鮮明な場合、
圧痕サイズ測定部は真価１２に対して測定値２２′のよ
うにして誤った値を出力する。
以上のように、測定の誤りは鋼材の品質特性を誤るため
重大な問題となる。なお、上記の（１）は圧痕後の試料
を移動する際、微小な機械的ガタがある場合に生じ、（
２）に関しては、金属組織上に、特に溶接部において硬
さが均一でない場合または腐食のむら等によって生じる
。
重大な問題となる。なお、上記の（１）は圧痕後の試料
を移動する際、微小な機械的ガタがある場合に生じ、（
２）に関しては、金属組織上に、特に溶接部において硬
さが均一でない場合または腐食のむら等によって生じる
。
本発明は従来技術のもつ欠点を有利に解決するものであ
って、所定の荷重で試験片の表面に四角錘の圧子を押付
け、圧痕を形成可能な試験機と、該試験機に備えた顕微
鏡に接続された撮像器と、該撮像器に写し出された圧痕
の光学画像情報をアナログ／デジタル変換するＡ／Ｄ変
換部と、該Ａ／Ｄ変換部からのデジタル画像信号の圧痕
境界部分のレベルが増加または減少度合を最大にするよ
うにオートフォーカス部を制御する画像焦点合せ制御部
と、該画像焦点合せ制御部で調整されたデジタル画像信
号を２値化する２値化処理部と、該２値化処理部からの
２値画像信号で圧痕の四辺に相当し四辺の角部近傍を除
いた画素を選択するデジタル画像処理部と、該デジタル
画像処理部での圧痕の四辺に相当する画素を各辺ごとに
分類して座標点を与え、圧痕の四辺の直線近似式を求め
、これらの４つの近似式の交点の座標を計算する計算処
理部と、該計算処理部で求めた４つの交点座標を結ぶ四
角形の２つの対角線を求める圧痕サイズ測定部と、該圧
痕サイズ測定部によって測定された圧痕の２つの対角線
長さの平均値と上記圧子の押付荷重とより、硬度を演算
、出力する硬度演算部と、を備えたことを特徴とするも
のである。
って、所定の荷重で試験片の表面に四角錘の圧子を押付
け、圧痕を形成可能な試験機と、該試験機に備えた顕微
鏡に接続された撮像器と、該撮像器に写し出された圧痕
の光学画像情報をアナログ／デジタル変換するＡ／Ｄ変
換部と、該Ａ／Ｄ変換部からのデジタル画像信号の圧痕
境界部分のレベルが増加または減少度合を最大にするよ
うにオートフォーカス部を制御する画像焦点合せ制御部
と、該画像焦点合せ制御部で調整されたデジタル画像信
号を２値化する２値化処理部と、該２値化処理部からの
２値画像信号で圧痕の四辺に相当し四辺の角部近傍を除
いた画素を選択するデジタル画像処理部と、該デジタル
画像処理部での圧痕の四辺に相当する画素を各辺ごとに
分類して座標点を与え、圧痕の四辺の直線近似式を求め
、これらの４つの近似式の交点の座標を計算する計算処
理部と、該計算処理部で求めた４つの交点座標を結ぶ四
角形の２つの対角線を求める圧痕サイズ測定部と、該圧
痕サイズ測定部によって測定された圧痕の２つの対角線
長さの平均値と上記圧子の押付荷重とより、硬度を演算
、出力する硬度演算部と、を備えたことを特徴とするも
のである。
以下、図面にもとづいて本発明を説明する。
第１図は本発明による埋込型硬度計の実施例である。
所定の荷重で試験片１の表面に四角錘の圧子２を押付け
、圧痕３を形成可能な試験機４と、該試験機４に備えた
顕微鏡５に接続された撮像器６と、該撮像器６に写し出
された圧痕３の光学画像情報７を、灰調レベルでアナロ
グ／デジタル変換するＡ／Ｄ変換部８と、咳Ａ／Ｄ変換
部８からのデジタル画像信号９の圧痕境界部分の灰調レ
ベルが増加または減少度合を最大にするようにオートフ
ォーカス部１０を制御する画像焦点合せ制御部１１と、
該画像焦点合せ制御部１１で調整されたデジタル画像信
号１２を２値化する２値化処理部１３と、該２値化処理
部１３からの２値画像信号１４で圧痕の四辺に相当し４
辺の角部近傍を除いた画素を選択するデジタル画像処理
部１５と、該デジタル画像処理部１５での圧痕の四辺に
相当する画素を各辺ごとに分類して座標点を与え、圧痕
の四辺の直線近似式を求め、これらの４つの回帰式の交
点の座標を計算する計算処理部１６と、該計算処理部よ
り求めた４つの交点の座標を結ぶ四角形の２つの対角線
を求める圧痕サイズ測定部１７と、該圧痕サイズ測定部
１７によって測定された圧痕の２つの対角線長さの平均
値と上記圧子の押付荷重とより、硬度を演算・出力する
硬度演算部１８とより主に構成される。なお１９は試験
片を置く台であり、オートフォーカス部ｌＯにより上下
に可動し、さらに横方向に移動可能である。
、圧痕３を形成可能な試験機４と、該試験機４に備えた
顕微鏡５に接続された撮像器６と、該撮像器６に写し出
された圧痕３の光学画像情報７を、灰調レベルでアナロ
グ／デジタル変換するＡ／Ｄ変換部８と、咳Ａ／Ｄ変換
部８からのデジタル画像信号９の圧痕境界部分の灰調レ
ベルが増加または減少度合を最大にするようにオートフ
ォーカス部１０を制御する画像焦点合せ制御部１１と、
該画像焦点合せ制御部１１で調整されたデジタル画像信
号１２を２値化する２値化処理部１３と、該２値化処理
部１３からの２値画像信号１４で圧痕の四辺に相当し４
辺の角部近傍を除いた画素を選択するデジタル画像処理
部１５と、該デジタル画像処理部１５での圧痕の四辺に
相当する画素を各辺ごとに分類して座標点を与え、圧痕
の四辺の直線近似式を求め、これらの４つの回帰式の交
点の座標を計算する計算処理部１６と、該計算処理部よ
り求めた４つの交点の座標を結ぶ四角形の２つの対角線
を求める圧痕サイズ測定部１７と、該圧痕サイズ測定部
１７によって測定された圧痕の２つの対角線長さの平均
値と上記圧子の押付荷重とより、硬度を演算・出力する
硬度演算部１８とより主に構成される。なお１９は試験
片を置く台であり、オートフォーカス部ｌＯにより上下
に可動し、さらに横方向に移動可能である。
第２図、第３図において、画像焦点合せ制御部１１での
機能を説明する。第２図（ａ）、第３図（ａ）は、圧痕
３の部分を撮像器６の視野はぼ中央になるように試料ス
テージ１９を移動させるフローを示す。
機能を説明する。第２図（ａ）、第３図（ａ）は、圧痕
３の部分を撮像器６の視野はぼ中央になるように試料ス
テージ１９を移動させるフローを示す。
本発明において、圧痕撮像器の視野の中央にする必要は
ないが、圧痕の一部が撮像器の視野から欠けることは、
誤測定、測定不能につながる。そこで、このように、圧
痕の部分を撮像器の視野のほぼ中央にすることは、圧痕
を撮像器の視野の中に入れる目的のために実施する一つ
の方法であり、該目的が達成されるなら、他の方法でも
よい。圧痕に相当するスレッシュホールドレベルをＸ軸
方向Ｓｘ、ｙ軸方向ｓｙをあらかじめ設定しておき、Ｓ
ｘ、Ｓｙ以下の領域をおのおＬ Ｘ ｌ ＋ Ｌ Ｘ
２と、Ｌ）’＋、Ｌ）’ｚとする。Ｌｘ、＞ＬＸｚなら
ば試料ステージ１９はＬｘ＋方向へ移動し、Ｌｘ、＜Ｌ
ｘ２ならばＬｘ、方向へ移動する。Ｌｙ＋＋Ｌｙｚも同
様である。Ｘ軸方向、Ｙ軸方向について、許容長さΔＬ
Ｘ、ΔＬｙをあらかじめ定めておき、１ Ｌｘ＋
ＬＸｚｌ 〈ΔＬｘ ｌＬｙ＋ Ｌｙｚｌ＜Δｔ、ｙ のとき、圧痕３が撮像器６の視野のほぼ中央になったと
して圧痕の位置合せは完了する。なお、この位置合せは
、Ｘ軸方向→ｙ軸方向またはｙ軸方向→Ｘ軸方向どちら
でもよい。
ないが、圧痕の一部が撮像器の視野から欠けることは、
誤測定、測定不能につながる。そこで、このように、圧
痕の部分を撮像器の視野のほぼ中央にすることは、圧痕
を撮像器の視野の中に入れる目的のために実施する一つ
の方法であり、該目的が達成されるなら、他の方法でも
よい。圧痕に相当するスレッシュホールドレベルをＸ軸
方向Ｓｘ、ｙ軸方向ｓｙをあらかじめ設定しておき、Ｓ
ｘ、Ｓｙ以下の領域をおのおＬ Ｘ ｌ ＋ Ｌ Ｘ
２と、Ｌ）’＋、Ｌ）’ｚとする。Ｌｘ、＞ＬＸｚなら
ば試料ステージ１９はＬｘ＋方向へ移動し、Ｌｘ、＜Ｌ
ｘ２ならばＬｘ、方向へ移動する。Ｌｙ＋＋Ｌｙｚも同
様である。Ｘ軸方向、Ｙ軸方向について、許容長さΔＬ
Ｘ、ΔＬｙをあらかじめ定めておき、１ Ｌｘ＋
ＬＸｚｌ 〈ΔＬｘ ｌＬｙ＋ Ｌｙｚｌ＜Δｔ、ｙ のとき、圧痕３が撮像器６の視野のほぼ中央になったと
して圧痕の位置合せは完了する。なお、この位置合せは
、Ｘ軸方向→ｙ軸方向またはｙ軸方向→Ｘ軸方向どちら
でもよい。
第２図（ｂ）、第３図（ｂ）は、圧痕３の境界部分の焦
点合せについてのフローを示す。スレッシュホールドレ
ベルを高い側としてＳＨｉ、低い側としてＳＬｏをあら
かじめ設定しておき、そのときの画素の位置を示すもの
をそれぞれｘｌ＋Ｘ２とするとＸｌとｘ２との差の絶対
値（ｌ ｘ、−ｘ＝ ｌ）があらかじめ設定しておい
た値δより小さくなるか、または最小値になるように、
オートフォーカス部より試料ステージを上または下に移
動する。なお、第２図（ｂ）の（１）は焦点合せ前、第
２図（ｂ）の〔２〕は焦点合せ後を示す。
点合せについてのフローを示す。スレッシュホールドレ
ベルを高い側としてＳＨｉ、低い側としてＳＬｏをあら
かじめ設定しておき、そのときの画素の位置を示すもの
をそれぞれｘｌ＋Ｘ２とするとＸｌとｘ２との差の絶対
値（ｌ ｘ、−ｘ＝ ｌ）があらかじめ設定しておい
た値δより小さくなるか、または最小値になるように、
オートフォーカス部より試料ステージを上または下に移
動する。なお、第２図（ｂ）の（１）は焦点合せ前、第
２図（ｂ）の〔２〕は焦点合せ後を示す。
第４図、第５図（ａ）、 （ｂ）は、デジタル画像処理
部１５と計算処理部１６での機能を説明する。
部１５と計算処理部１６での機能を説明する。
第４図の太線は、圧痕３の境界の画素を結んだ線を示し
、特に、境界線の４つの角部が明確でな（、対角線も多
少ずれている場合を示す。この圧痕の示す境界線に相当
する画素の抽出方法について一例を第５図（ｂ）に示す
。２値化処理部１３からの２値画像１４をＹ軸方向、Ｘ
軸方向の各ライン毎に積算し、積算信号ＳＧｘ、ＳＧ）
’を得る。このＳＧｘ、ＳＧｙと、あらかじめ設定して
おいた圧痕に相当する積算値のスレッシュホールドレベ
ルＴｘ、Ｔｙにより、圧痕部分Ｄｘ、Ｄｙを求める。こ
のＤｘの中点に対する、Ｙ軸方向のラインでＤｙの長さ
を少し上まわる部分を線分Ｃｘとする。同様に、Ｄｙの
中に対するＸ軸方向のラインで、Ｄｘの長さを少し上ま
わる部分を線分ｃｙとする。そして、第５図［有］）〔
２］にＣｘ上の各画素を始点に、左右に探索して、最初
に０から１になった画素もしくは１つ手前の画素を圧痕
境界を表わす画素として選定する。これを結ぶと、第４
図の太線が得られる。もちろん、Ｃｙの各画素から探索
してもよい。ａ−ａ ’、 ｂ−ｂ ’、 ｃ−ｃ
’。
、特に、境界線の４つの角部が明確でな（、対角線も多
少ずれている場合を示す。この圧痕の示す境界線に相当
する画素の抽出方法について一例を第５図（ｂ）に示す
。２値化処理部１３からの２値画像１４をＹ軸方向、Ｘ
軸方向の各ライン毎に積算し、積算信号ＳＧｘ、ＳＧ）
’を得る。このＳＧｘ、ＳＧｙと、あらかじめ設定して
おいた圧痕に相当する積算値のスレッシュホールドレベ
ルＴｘ、Ｔｙにより、圧痕部分Ｄｘ、Ｄｙを求める。こ
のＤｘの中点に対する、Ｙ軸方向のラインでＤｙの長さ
を少し上まわる部分を線分Ｃｘとする。同様に、Ｄｙの
中に対するＸ軸方向のラインで、Ｄｘの長さを少し上ま
わる部分を線分ｃｙとする。そして、第５図［有］）〔
２］にＣｘ上の各画素を始点に、左右に探索して、最初
に０から１になった画素もしくは１つ手前の画素を圧痕
境界を表わす画素として選定する。これを結ぶと、第４
図の太線が得られる。もちろん、Ｃｙの各画素から探索
してもよい。ａ−ａ ’、 ｂ−ｂ ’、 ｃ−ｃ
’。
ｄ−ｄ ’の領域の決め方は例えば第５図（ｂ） （２
）で示すＤｘ、Ｄｙにより設定する。なおこの場合はＸ
軸、ｙ軸方向に対してａ−ａ ′、 ｂ−ｂ ′。
）で示すＤｘ、Ｄｙにより設定する。なおこの場合はＸ
軸、ｙ軸方向に対してａ−ａ ′、 ｂ−ｂ ′。
ｃ−ｃ’、ｄ−ｄ′がほぼ４５″傾いている場合であり
、そうでない場合の分割方法はあらかじめ予想してから
上記と同様に、圧痕の角部を外すようにしてａ−ａ ’
、 ｂ−ｂ ’、 ｃ−ｃ ′、 ｄ−ｄ ’の
領域を決めておけばよい。つぎにａ−ａ′、ｂ−ｂ ’
、 ｃ−ｃ ’、 ｄ−ｄ ′に相当する画素を各
々に抽出する。ａ−ａ′に含まれる画素を各々、座標点
（Ｘｉ、Ｙｉ）にして直線近似式Ａ （ｙ−α、Ｘ＋α
２）を求める。この直線近似式の求め方は、最小２乗法
によるものが最も望ましい。または各々の座標点（Ｘｉ
、Ｙｉ）との偏差が最も小さくなるものでもよい。ｂ−
ｂ ′、 ｃ−ｃ ′、 ｄ−ｄ′に相当する直線
近似式Ｂ（ｙ−β、Ｘ＋β２）。
、そうでない場合の分割方法はあらかじめ予想してから
上記と同様に、圧痕の角部を外すようにしてａ−ａ ’
、 ｂ−ｂ ’、 ｃ−ｃ ′、 ｄ−ｄ ’の
領域を決めておけばよい。つぎにａ−ａ′、ｂ−ｂ ’
、 ｃ−ｃ ’、 ｄ−ｄ ′に相当する画素を各
々に抽出する。ａ−ａ′に含まれる画素を各々、座標点
（Ｘｉ、Ｙｉ）にして直線近似式Ａ （ｙ−α、Ｘ＋α
２）を求める。この直線近似式の求め方は、最小２乗法
によるものが最も望ましい。または各々の座標点（Ｘｉ
、Ｙｉ）との偏差が最も小さくなるものでもよい。ｂ−
ｂ ′、 ｃ−ｃ ′、 ｄ−ｄ′に相当する直線
近似式Ｂ（ｙ−β、Ｘ＋β２）。
Ｃ（ｙ＝ｒ＋ｘ＋γｚ）、Ｄ（ｙ＝６１Ｘ＋６２）も同
様である。このようにして直線近似式を求めた後、最小
二乗法であれば相関関数がある一定値以上になるまで、
または、各座標点との偏差がある一定値以下になるよう
にａ−ａ ′、 ｂ−ｂ ′、 ｃ−ｃ ′。
様である。このようにして直線近似式を求めた後、最小
二乗法であれば相関関数がある一定値以上になるまで、
または、各座標点との偏差がある一定値以下になるよう
にａ−ａ ′、 ｂ−ｂ ′、 ｃ−ｃ ′。
ｄ−ｄ ′の区間を狭めて、上記の直線近似式を再計算
する。なお、ａ−ａ ′、 ｂ−ｂ ′、 ｃ−ｃ
′。
する。なお、ａ−ａ ′、 ｂ−ｂ ′、 ｃ−ｃ
′。
ｄ−ｄ’の区間が小さすぎると、逆に誤差が増大するの
で、上記のようにある一定値以上、またはある一定値以
下にならなくてもある区間幅に達すると、上記のような
フィードバックする計算は終了させるものとする。最終
的に求められた、直線近似式Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄでその４つ
の直線での交点Ｈａ、Ｈｂ、Ｈｃ、Ｈｄを求める。
で、上記のようにある一定値以上、またはある一定値以
下にならなくてもある区間幅に達すると、上記のような
フィードバックする計算は終了させるものとする。最終
的に求められた、直線近似式Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄでその４つ
の直線での交点Ｈａ、Ｈｂ、Ｈｃ、Ｈｄを求める。
圧痕サイズ測定部１７は、上記のように求められたＨ
ａ −Ｈｂ −Ｈｃ −Ｈｄを圧痕として認識しその対
角線１！、、１．の測定を行う。なお硬度演算部１８は
例えばビッカース硬度Ｈｖを求める場合、押付荷重Ｐと
、上記ｆｆｉ、、ｆｆ？、の平均値Ｐとにより次式によ
りＨｖを求める。
ａ −Ｈｂ −Ｈｃ −Ｈｄを圧痕として認識しその対
角線１！、、１．の測定を行う。なお硬度演算部１８は
例えばビッカース硬度Ｈｖを求める場合、押付荷重Ｐと
、上記ｆｆｉ、、ｆｆ？、の平均値Ｐとにより次式によ
りＨｖを求める。
１１ν＝ Ｐ／Ｓ ・
・・・・・（１）＝２Ｐｓｉｎ ６８’ ／ ｌ ”＝
１．８５４Ｐ／ １２（ｋｇ／ｎｕｎ２）・・・・・・
（２） 〔発明の効果〕 以上説明してきた如く、本発明によれば（１）第８図に
示すように圧痕に対向する角を結ぶ線Ｂが測定軸Ａとず
れていても、真値！１が測定できる。
・・・・・（１）＝２Ｐｓｉｎ ６８’ ／ ｌ ”＝
１．８５４Ｐ／ １２（ｋｇ／ｎｕｎ２）・・・・・・
（２） 〔発明の効果〕 以上説明してきた如く、本発明によれば（１）第８図に
示すように圧痕に対向する角を結ぶ線Ｂが測定軸Ａとず
れていても、真値！１が測定できる。
（２）第９図に示すように圧子が試験片に押付けたとき
の形状が鮮明でなくても真値！２が測定できる。
の形状が鮮明でなくても真値！２が測定できる。
このようにして鋼材の品質特性を示す重要な指標である
硬度値を人の手を介することなく正確な値として画像処
理技術を適用して可能となる。
硬度値を人の手を介することなく正確な値として画像処
理技術を適用して可能となる。
第１図は本発明の押込型硬度計の概要図、第２図（ａ）
は圧痕を礒像器の視野のほぼ中央におくための画像処理
図、 第２図（ｂ）は第２図（ａ）の圧痕の境界線の焦点合せ
前［１］と焦点合せ後〔２〕を示す図、第３図（ａ）は
圧痕を撮像器の視野のほぼ中央におくための画像処理フ
ロー図、 第３図（ｂ）は圧痕の境界線の焦点を合せる画像処理フ
ロー図、 第４図は圧痕の境界線と画像処理した境界線を示す図、 第５図（ａ）は圧痕の境界線から画像処理した境界線を
求めるフロー図、 第５図（ｂ）は圧痕の境界線を示す画素を抽出する方法
の一例を示す図、 第６図は従来技術の押込型硬度計の概要図、第７図（ａ
）は従来技術による画像処理図、第７図（ｂ）は従来技
術による画像処理フロー図、第８図（ａ）、 （ｂ）は
第７図で測定軸Ａと対角線軸Ｂとずれた画像処理図、 第９図（ａ）（ｂ）は第７図で圧痕の角部が明相でない
画像処理図である。 １：試験片、 ２：圧子、 ３：圧痕、４：試験機、
５：顕微鏡、 ６：１最像器、７：光学画像情報、 ８
：Ａ／Ｄ変換部、９：デジタル画像信号、 １０：オー
トフォーカス部、 １１：画像焦点合せ制御部、 １２
：デジタル画像信号、 １３：２値化処理部、 １４：
デジタル画像信号、 １５：デジタル画像処理部、 １
６：計算処理部、 １７：圧痕サイズ測定部、 １８：
硬度演算部、 １９：試料ステージ、 ２０；デジタル
画像処理部、 ２１：圧痕サイズ測定部、 １２：プリ
ンタ、２３：コントロールユニント、２４ニオ−１−ス
テージ、 ２６：灰調しヘル曲線。
は圧痕を礒像器の視野のほぼ中央におくための画像処理
図、 第２図（ｂ）は第２図（ａ）の圧痕の境界線の焦点合せ
前［１］と焦点合せ後〔２〕を示す図、第３図（ａ）は
圧痕を撮像器の視野のほぼ中央におくための画像処理フ
ロー図、 第３図（ｂ）は圧痕の境界線の焦点を合せる画像処理フ
ロー図、 第４図は圧痕の境界線と画像処理した境界線を示す図、 第５図（ａ）は圧痕の境界線から画像処理した境界線を
求めるフロー図、 第５図（ｂ）は圧痕の境界線を示す画素を抽出する方法
の一例を示す図、 第６図は従来技術の押込型硬度計の概要図、第７図（ａ
）は従来技術による画像処理図、第７図（ｂ）は従来技
術による画像処理フロー図、第８図（ａ）、 （ｂ）は
第７図で測定軸Ａと対角線軸Ｂとずれた画像処理図、 第９図（ａ）（ｂ）は第７図で圧痕の角部が明相でない
画像処理図である。 １：試験片、 ２：圧子、 ３：圧痕、４：試験機、
５：顕微鏡、 ６：１最像器、７：光学画像情報、 ８
：Ａ／Ｄ変換部、９：デジタル画像信号、 １０：オー
トフォーカス部、 １１：画像焦点合せ制御部、 １２
：デジタル画像信号、 １３：２値化処理部、 １４：
デジタル画像信号、 １５：デジタル画像処理部、 １
６：計算処理部、 １７：圧痕サイズ測定部、 １８：
硬度演算部、 １９：試料ステージ、 ２０；デジタル
画像処理部、 ２１：圧痕サイズ測定部、 １２：プリ
ンタ、２３：コントロールユニント、２４ニオ−１−ス
テージ、 ２６：灰調しヘル曲線。
Claims (1)
- １、所定の荷重で試験片の表面に四角錘の圧子を押付け
、圧痕を形成可能な試験機と、該試験機に備えた顕微鏡
に接続された撮像器と、該撮像器に写し出された圧痕の
光学画像情報をアナログ／デジタル変換するＡ／Ｄ変換
部と、該Ａ／Ｄ変換部からのデジタル画像信号の圧痕境
界部分のレベルの増加または減少度合を最大にするよう
にオートフォーカス部を制御する画像焦点合せ制御部と
、該画像焦点合せ制御部で調整されたデジタル画像信号
を２値化する２値化処理部と、該２値化処理部からの２
値画像信号で圧痕の四辺に相当し四辺の角部近傍を除い
た画素を選択するデジタル画像処理部と、該デジタル画
像処理部での圧痕の四辺に相当する画素を各辺ごとに分
類して座標点を与え、圧痕の四辺の直線近似式を求め、
これら４つの近似式の交点の座標を計算する計算処理部
と該計算処理部からの４つの交点座標を結ぶ四角形の２
つの対角線を求める圧痕サイズ測定部と、該圧痕サイズ
測定部によって測定された圧痕の２つの対角線長さの平
均値と上記圧子の押付荷重とより、硬度を演算、出力す
る硬度演算部と、を備えたことを特徴とする押込型硬度
計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14334188A JPH065209B2 (ja) | 1988-06-10 | 1988-06-10 | 押込型硬度計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14334188A JPH065209B2 (ja) | 1988-06-10 | 1988-06-10 | 押込型硬度計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01312441A true JPH01312441A (ja) | 1989-12-18 |
| JPH065209B2 JPH065209B2 (ja) | 1994-01-19 |
Family
ID=15336536
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14334188A Expired - Lifetime JPH065209B2 (ja) | 1988-06-10 | 1988-06-10 | 押込型硬度計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH065209B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0968488A (ja) * | 1995-08-30 | 1997-03-11 | Shimadzu Corp | 押込型硬度計 |
| TWI448682B (zh) * | 2009-03-31 | 2014-08-11 | Hon Hai Prec Ind Co Ltd | 維氏硬度檢測系統及方法 |
-
1988
- 1988-06-10 JP JP14334188A patent/JPH065209B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0968488A (ja) * | 1995-08-30 | 1997-03-11 | Shimadzu Corp | 押込型硬度計 |
| TWI448682B (zh) * | 2009-03-31 | 2014-08-11 | Hon Hai Prec Ind Co Ltd | 維氏硬度檢測系統及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH065209B2 (ja) | 1994-01-19 |
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