歯車に生じるひずみ分布の画像情報に基づく精密計測-CCD画像合成法の提案-

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長期間運転される歯車装置の信頼性を評価するには,繰り返し荷重に起因する損傷を正しく検査・評価することが重要である.浸炭歯車においては,微小ひずみの蓄積を計測することが有効と考えられることから,デジタルカメラで撮影した除荷時と負荷時の画像を相関法により比較することでひずみ分布を算出することを試みている.デジタル画像による計算処理を行うため,ひずみ算出の精度向上にはカメラの画素数を増大する必要がある.また大画素数の画像を用いてのひずみ算出は,ひずみの分布を求める際にも有効である.そこで,当初の計画では,カメラを微小ステップで移動し,画素数を仮想的に増加することで,精度向上を図る予定であった.しかし,市販のデジタルカメラの性能が向上したため,カメラの移動量を精密に制御する必要のある当初の予定を変更し,大画素数のカメラを利用することにした.1200万画素級の画像に対応するひずみ算出プログラムを製作したところ,膨大な計算実行時間になった.そこで,計算速度向上のために,1)1200万画素のビットマップ画像を一旦数十万画素からなる画像に縮小する.2)縮小した画像を用いて変位の分布を算出する.このとき得られる変位は精度が良くない.3)1200万画素の画像を用いて,2)で求められた情報を参考にして高精度な変位分布を求める.というアルゴリズムを考案し,コード化をした.これにより,高精度の変位分布計算と高速計算とを両立することに成功した.