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公開番号2025118930
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-13
出願番号2025083293,2022581351
出願日2025-05-19,2021-04-16
発明の名称ビデオ伸び計システム及び方法のための厚さ補正
出願人イリノイトゥールワークスインコーポレイティド
代理人個人,個人,個人,個人
主分類G01N 3/06 20060101AFI20250805BHJP(測定;試験)
要約【課題】本開示は、ビデオ伸び計システムにおいて単一のカメラ伸び計を用いて、可変の厚さの試料の遠近較正変動を補正するシステム及び方法を記載する。
【解決手段】いくつかの例においては、このシステム及び方法は、試験動作中に、較正平面等の基準特性と、試験試料の表面に関連する試験平面等の実際の物理的特性との間の変化を補償する。いくつかの例においては、基準特性と物理的特性との差を補償するために、補正値が出力(例えば撮像された試験試料の測定された寸法)に適用される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
試験試料の可変の厚さを補正する方法であって、前記方法は、
処理システムを介して、撮像デバイスと試験システムに関連する較正平面との間の較正距離を決定することと、
インターフェースを介して、試験試料の厚さを受信することであって、前記厚さは、前記試験試料の第１の表面と第２の表面との間の距離に相当し、前記第１の表面が前記撮像デバイスからの第１の距離になるとともに前記第２の表面が前記撮像デバイスからの第２の距離になるように、前記試験試料が配置されることと、
前記処理システムを介して、前記較正距離と、測定平面と前記較正平面との差に相当する補正距離とに部分的に基づいて、補正係数を算出することであって、前記補正距離は、前記厚さの２分の１に相当することと、
前記撮像デバイスを介して、前記試験試料の前記第１の表面の上のマーキング、又は前記試験試料のシルエットのうちの１つ以上を撮像して、前記試験試料の１つ以上の特性を測定することであって、前記試験試料の前記第１の表面は、前記測定平面に対応し、前記測定平面は、前記補正距離だけ前記較正平面からオフセットされていることと、
前記処理システムを介して、前記試験試料の前記１つ以上の特性の測定値に補正係数を適用することにより、１つ以上の補正された特性を生成することと、
を含む、方法。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記処理システムを介して、前記撮像デバイスと前記試験試料の前記第１の表面との間の測定距離を、前記較正距離と前記試験システムの中心線に対する前記較正平面のオフセットとの合計から、前記厚さの２分の１を引いたものと等しいものとして算出することを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記処理システムを介して、前記撮像デバイスと前記試験試料の前記第１の表面との間の測定距離を、前記較正距離から前記厚さの２分の１を引いたものと等しいものとして算出することを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記較正平面は、前記厚さの中心と同一平面上にある、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
センサーを介して、前記撮像デバイスと前記試験試料の前記第１の表面との間の測定距離を感知することと、
前記インターフェースを介して、前記センサーから、前記測定距離を前記処理システムに送信することと、
前記処理システムを介して、前記較正平面と前記測定距離に対応する前記測定平面との差に基づいて、前記補正係数を生成することと、
を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記センサーは、赤外センサー、発光ダイオードセンサー、超音波センサー、又はレーザーによるセンサーである、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記１つ以上の特性は、前記マーキングの形状若しくは位置、前記試験試料のエッジ位置、又は前記試験試料の幅のうちの１つ以上を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記補正係数は、ミリメートル、インチ、又は画素単位のうちの１つで表される、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記撮像デバイスは、単一ビューカメラである、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
試験試料の可変の厚さを補正するシステムであって、前記システムは、
試験試料を固定する、試験システムと、
前記試験試料に対して、照明されるスクリーンの反対側に配置され、前記試験試料の画像をキャプチャーするように構成された、撮像デバイスと、
処理システムであって、
撮像デバイスと前記試験システムに関連する較正平面との間の較正距離を決定することと、
試験試料の厚さを受信することであって、前記厚さは、前記試験試料の第１の表面と第２の表面との間の距離に相当し、前記第１の表面が前記撮像デバイスからの第１の距離になるとともに前記第２の表面が前記撮像デバイスからの第２の距離になるように、前記試験試料が配置されることと、
前記較正距離と、測定平面と前記較正平面との差に相当する補正距離とに部分的に基づいて、補正係数を算出することであって、前記補正距離は、前記厚さの２分の１に相当することと、
前記試験試料の前記第１の表面の上のマーキング又は照明されるスクリーン上に形成された前記試験試料のシルエットのうちの１つ以上を撮像して、前記試験試料の１つ以上の特性を測定することであって、前記試験試料の前記第１の表面は、前記測定平面に対応し、前記測定平面は、前記補正距離だけ前記較正平面からオフセットされていることと、
前記試験試料の前記１つ以上の特性の測定値に補正係数を適用することにより、１つ以上の補正された特性を生成することと、
を行う、処理システムと、
を含む、システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【背景技術】
【０００１】
カメラベースのビジョンシステムが、試料歪みの測定用に材料試験システムの一部として実装されてきた。これらのシステムは、供試試料の１つ以上の画像を収集する。これらの画像は、その試験について対象となっている他の信号（例えば、試料荷重、機械アクチュエータ／クロスヘッドの変位等）と同期されている。試験試料の画像は解析され、試験が進行しているときの試料の特定の特徴部のロケーションの特定及び追跡を行うことができる。試料の幅等のそのような特徴部のロケーションが変化することによって、局所的な試料変形を計算することが可能になり、さらには、試料歪みを計算することが可能になる。
続きを表示（約 860 文字）【０００２】
従来のシステムは、カメラ又はその他の撮像システムを採用して画像をキャプチャーし、そこから試験試料の特性を測定する。しかしながら、基準位置と実際の位置との差は、歪んだ読み取り値及び不正確な測定値に導き得る。かくして、かかる誤差を補正するシステムが望まれる。
【発明の概要】
【０００３】
本明細書に開示されるものは、ビデオ伸び計システムにおいて単一のカメラ伸び計を用いて、公称で異なる試料厚さによって引き起こされる遠近較正変動を補償するシステム及び方法である。いくつかの例においては、このシステム及び方法は、試験動作中に、較正平面等の基準特性と、試験試料の表面に関連する試験平面等の実際の物理的特性との間の変化を補償する。いくつかの例においては、基準特性と物理的特性との差を補償するために、補正値が出力（例えば撮像された試験試料の測定された寸法）に適用される。
【０００４】
本発明のこれらの特徴及び利点並びに他の特徴及び利点は、添付の特許請求の範囲と併せて以下の詳細な説明から明らかとなるであろう。
【０００５】
本発明の利益及び利点は、以下の詳細な説明及び添付図面を検討した後に当業者に容易に明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
本開示の態様による一例示の伸び計システムのブロック図である。
【０００７】
本開示の態様による、図１の伸び計システムにおいて測定される一例示の試験試料を示す図である。
【０００８】
本開示の態様による、図１の一例示の伸び計システムの別の視点のブロック図である。
【０００９】
本開示の態様による、図１の例示的な伸び計システムにおける較正及び試験動作のブロック図である。
【００１０】
本開示の態様による、試験試料のキャプチャーされた画像を示す図である。
（【００１１】以降は省略されています）

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