(57)【要約】【課題】芯材の表面に形成されたクラッド層のクラッド率を客観的かつ定量的に測定するのにより好適なクラッド率測定装置を実現する。【解決手段】クラッド率測定装置１２は、芯材１４の表面にクラッド層１６を形成した測定対象部材１３に関する断面像を取り込む画像取得手段１８と、前記断面像の厚み方向におけるピクセル値の変化に基づきクラッド層１６の対向する二つの境界を求める境界判定手段２０と、前記境界間の距離を演算してクラッド層１６のクラッド率を算出するクラッド率演算手段２２を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯材の表面にクラッド層を形成した測定対象部材に関する断面像を取り込む画像取得手段と、
前記断面像の厚み方向におけるピクセル値の変化に基づき前記クラッド層の対向する二つの境界を求める境界判定手段と、
前記境界間の距離を演算して前記クラッド層のクラッド率を算出する演算手段を備えてなることを特徴とするクラッド率測定装置。
【請求項２】
前記境界判定手段は、前記断面像の各ピクセル値と設定値との比較結果に基づき前記断面像を二値画像に変換し、前記二値画像の一方の画素領域と他方の画素領域との境界を前記クラッド層の外縁側の境界として求めることを特徴とする請求項１に記載のクラッド率測定装置。
【請求項３】
前記境界判定手段は、前記クラッド層の境界を求める処理を長手方向にずらしながら繰り返して実行するものとし、該処理結果に基づいて前記境界の長手方向の曲率を求め、該曲率に基づき前記測定対象部材の形状を判定することを特徴とする請求項１又は２に記載のクラッド率測定装置。
【請求項４】
前記境界判定手段は、前記測定対象部材に対応する画像領域に厚み方向の演算範囲を指定し、前記演算範囲を厚み方向に設定画素数ごとにずらしながら前記演算範囲におけるピクセル値の変化量を求め、該変化量の絶対値が最も大きいときの前記演算範囲の厚み方向の上限位置又は下限位置を前記クラッド層の内縁側の境界として求めることを特徴とする請求項１に記載のクラッド率測定装置。
【請求項５】
前記境界判定手段は、前記測定対象部材に対応する画像領域の厚み方向に配列された各画素のピクセル値を長手方向に積算してピクセル値テーブルを生成し、前記ピクセル値テーブルに対して前記演算範囲を設定することを特徴とする請求項４に記載のクラッド率測定装置。
【請求項６】
前記クラッド層の境界を前記断面像に重畳して描画する表示手段を備えてなることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のクラッド率測定装置。
【請求項７】
前記表示手段に描画された前記クラッド層の境界の位置を修正する入力修正手段を備えてなることを特徴とする請求項６に記載のクラッド率測定装置。
【請求項８】
前記断面像を取り込む指令の入力欄と、前記クラッド層の境界を求める指令の入力欄と、前記クラッド率を算出する指令の入力欄の少なくとも１つを有する操作画面が描画されてなることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のクラッド率測定装置。
【請求項９】
芯材の表面にクラッド層を形成した測定対象部材に関する断面像を取り込む手順と、前記断面像の厚み方向におけるピクセル値の変化に基づき前記クラッド層の対向する二つの境界を求める手順と、前記境界間の距離を演算して前記クラッド層のクラッド率を算出する手順をコンピュータに実行させることを特徴とするクラッド率測定プログラム。
【請求項１０】
芯材の表面にクラッド層を形成した測定対象部材に関する断面像を取り込む工程と、前記断面像の厚み方向におけるピクセル値の変化に基づき前記クラッド層の対向する二つの境界を求める工程と、前記境界間の距離を演算して前記クラッド層のクラッド率を算出する工程をコンピュータに実行させることを特徴とするクラッド率測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換パイプなどの芯材の表面に形成したろう材又は耐食材などのクラッド層のクラッド率測定技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
芯材の表面に形成されるクラッド層として、アルミニウム合金の熱交換パイプなどの表面に被覆された低融点金属のろう材などが知られている。例えば、熱交換器を製造する場合、熱交換パイプの表面にろう材を配置したクラッド層を用い、その熱交換パイプの表面にフィンを接触させつつ加熱することにより、熱交換パイプにフィンをろう付けすることが行われる。
【０００３】
このようなクラッド層は、用途に応じた適切な厚みで形成されることが求められるため、クラッド層を形成した際は、そのクラッド率を測定することが行われる。ここでのクラッド率とは、芯材を含めた厚みに対するクラッド層の厚みの割合である。クラッド層の厚みを測定する例として、クラッド層を形成した芯材の断面像を金属顕微鏡で撮像し、撮像写真上で定規など用いてクラッドの厚みを測定する手法がある（例えば、特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】特表２００５−５１５３０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、クラッド層は例えば０．０５ｍｍという微小な厚みで形成されるのが一般的であるため、クラッド率を測定する基準とすべき境界が微視的なものになる。したがって、特許文献１などの従前の方式のように、測定者が撮像写真上で手作業や目視作業によってクラッド率を測定すると、測定値の信ぴょう性が測定者の異同に左右されるおそれがある。このようにクラッド率の測定に改善すべき余地がある。
【０００６】
本発明の課題は、芯材の表面に形成されたクラッド層のクラッド率を客観的かつ定量的に測定するのにより好適なクラッド率測定装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明のクラッド率測定装置は、芯材の表面にクラッド層を形成した測定対象部材に関する断面像を取り込む画像取得手段と、前記断面像の厚み方向におけるピクセル値の変化に基づき前記クラッド層の対向する二つの境界を求める境界判定手段と、前記境界間の距離を演算して前記クラッド層のクラッド率を算出する演算手段を備えてなることを特徴とする。
【０００８】
すなわち、断面像のピクセル値の変化が大きい部分は、異質な部材が接合して存在するものとみなすことにより、クラッド層の外縁や内縁を検出することができる。このようなピクセル値の変化に基づいた画像解析により、クラッド率の測定基準とすべき境界を客観的かつ定量的に求めることができる。したがって、境界間の距離を演算してクラッド率を求めると、測定値は、測定者の異同にかかわらず、その信ぴょう性が高まる。
【０００９】
この場合において、本発明の望ましい一態様によれば、前記境界判定手段は、前記断面像の各ピクセル値と設定値との比較結果に基づき前記断面像を二値画像に変換し、前記二値画像の一方の画素領域と他方の画素領域との境界を前記クラッド層の外縁側の境界として求める。すなわち、測定対象部材の画像領域とその周辺領域とを二値化することにより、測定対象部材の外周縁が明瞭に識別可能になるので、測定対象部材の外周縁の境界をより的確に求めることができる。
【００１０】
また、前記境界判定手段は、前記クラッド層の境界を求める処理を長手方向にずらしながら繰り返して実行するものとし、該処理結果に基づいて前記境界の長手方向の曲率を求め、該曲率に基づき前記測定対象部材の形状を判定してもよい。すなわち、測定対象部材の外周縁の長手方向の曲率が設定値よりも大きいときは測定対象部材が直線状部材であると判定し、曲率が設定値よりも小さいときは測定対象部材が湾曲状部材であると判定する。そして、測定対象部材の形状に応じて厚み方向を決めることにより、その形状にかかわらずにクラッド率を的確に求めることができる。
【００１１】
また、本発明の望ましい一態様によれば、前記境界判定手段は、前記測定対象部材に対応する画像領域に厚み方向の演算範囲を指定し、前記演算範囲を厚み方向に設定画素数ごとにずらしながら前記演算範囲におけるピクセル値の変化量を求め、該変化量の絶対値が最も大きいときの前記演算範囲の厚み方向の上限位置又は下限位置を前記クラッド層の内縁側の境界として求める。すなわち、当該ピクセル値の変化量が最も大きいときは、その位置をクラッド層と芯材との接合部と判定する。これにより、クラッド層と芯材との接合部をより的確に求めることができる。
【００１２】
また、クラッド層と芯材との接合面は、製造工程に起因して微小な凹凸を有するのが一般的であるため、その凹凸に起因してクラッド率の測定値がばらつくことがある。そこで、前記境界判定手段は、前記測定対象部材に対応する画像領域の厚み方向に配列された各画素のピクセル値を長手方向に積算してピクセル値テーブルを生成し、前記ピクセル値テーブルに対して前記演算範囲を設定してもよい。これによれば、ピクセル値テーブルに配列された積算値は、当該接合面の凹凸を実質的に平準化したものになるため、その積算値を用いてクラッド層と芯材との接合部を求めることにより、接合面の凹凸に起因する測定値のばらつきを低減できる。
【００１３】
また、本発明の望ましい一態様によれば、前記クラッド層の境界を前記断面像に重畳して描画する表示手段が備えられる。このようにすれば、測定者は、表示画面を視認することにより、検出結果としての境界と、断面像上の測定対象部材との相対位置関係を視認できるから、クラッド層の境界の適否を視覚的に把握できる。
【００１４】
また、前記表示手段に描画された前記クラッド層の境界の位置を修正する入力修正手段を備えてもよい。これにより、測定者は、クラッド層の境界が不適切と判断した際は、当該境界の位置を臨機応変に修正することができる。
【００１５】
また、本発明の望ましい一態様によれば、前記断面像を取り込む指令の入力欄と、前記クラッド層の境界を求める指令の入力欄と、前記クラッド率を算出する指令の入力欄の少なくとも１つを有する操作画面が描画される。これにより、測定者は、操作画面を介してインタラクティブにクラッド率を求めることができるから、クラッド率測定装置の使い勝手が向上する。
【００１６】
また、本発明のクラッド率測定プログラムは、芯材の表面にクラッド層を形成した測定対象部材に関する断面像を取り込む手順と、前記断面像の厚み方向におけるピクセル値の変化に基づき前記クラッド層の対向する二つの境界を求める手順と、前記境界間の距離を演算して前記クラッド層のクラッド率を算出する手順をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明のクラッド率測定方法は、芯材の表面にクラッド層を形成した測定対象部材に関する断面像を取り込む工程と、前記断面像の厚み方向におけるピクセル値の変化に基づき前記クラッド層の対向する二つの境界を求める工程と、前記境界間の距離を演算して前記クラッド層のクラッド率を算出する工程をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、芯材の表面に形成されたクラッド層のクラッド率を客観的かつ定量的に測定するのにより好適なクラッド率測定装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明を適用したクラッド率測定装置の一実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態のクラッド率測定装置を有するクラッド率測定システムの構成図である。図２は、図１のクラッド率測定装置の構成を示すブロック図である。図３は、芯材の表面にクラッド層が形成された測定対象部材に関する断面像の一例を示す図である。
【００２０】
図１に示すように、クラッド率を測定するシステムは、クラッド率測定装置１２をネットワーク１０に接続して構成されている。ここでのクラッド率とは、図３に示すように、例えば、芯材１４の表面にろう材などのクラッド層１６が配置した際、その芯材１４を含めた厚みに対するクラッド層１６の厚みの割合である。なお、芯材１４は、例えばアルミニウム合金の熱交換パイプなどである。ろう材は、例えばＭｎ，Ｃｕ，Ｓｉを含む低融点金属である。
【００２１】
そして、本実施形態のクラッド率測定装置１２は、図２に示すように、芯材１４の表面にクラッド層１６を配置した測定対象部材１３に関する断面像を取り込む画像取得手段１８と、その断面像の厚み方向におけるピクセル値の変化に基づきクラッド層１６の対向する二つの境界を求める境界判定手段２０と、その境界間の距離を演算してクラッド層１６のクラッド率を算出するクラッド率演算手段２２を備えている。ここでの境界判定手段２０は、クラッド層１６の外縁側の境界を求める外縁判定手段２０ａと、クラッド層１６の内縁側の境界つまりクラッド層１６と芯材１４の接合面を求める内縁判定手段２０ｂを有する。
【００２２】
このようなクラッド率測定装置１２は、測定対象部材１３に関する断面像のピクセル値の変化が大きい部分は、異質な部材が接合して存在するものとみなすことにより、クラッド層１６の外縁や内縁を検出する。このようなピクセル値の変化に基づいた画像解析により、クラッド率の測定基準とすべき境界が客観的かつ定量的に求められる。したがって、境界間の距離を演算して求められたクラッド率は、測定者の異同にかかわらず、その信ぴょう性が高まる。
【００２３】
より詳細に本実施形態のクラッド率測定装置１２について説明する。まず、図１に示すように、クラッド率測定システムは、クラッド率測定装置１２と、顕微鏡用のディジタルカメラ２４と、データベースサーバ２６と、ユーザ端末２９とをネットワーク１０を介して相互に接続して構成されている。
【００２４】
ディジタルカメラ２４は、倒立型の金属顕微鏡３０に搭載されたＣＣＤカメラである。このディジタルカメラ２４は、測定対象部材１３に関する厚み方向の断面像（以下、断面像と適宜略する）を撮像し、撮像後の断面像をクラッド率測定装置１２又はデータベースサーバ２６にＨＵＢ３２を介してＦＴＰ（File Transfer Protocol）で転送する。
【００２５】
クラッド率測定装置１２は、ディジタルカメラ２４又はデータベースサーバ２６からＨＵＢ３２を介して断面像を取り込み、取り込んだ断面像に対し画像解析処理を施して測定対象部材１３のクラッド率を測定する。そして、クラッド率測定装置１２は、測定対象部材１３のクラッド率、ロット番号、鋳番号、サンプル位置などをデータベースサーバ２６にＦＴＰで転送する。なお、クラッド率測定装置１２は、測定対象部材１３のクラッド率等をプリンタ３４に出力して印刷してもよい。
【００２６】
データベースサーバ２６は、ディジタルカメラ２４から送信された断面像や、クラッド率測定装置１２から送信された測定対象部材１３のクラッド率、ロット番号、鋳番号、サンプル位置、測定日時など（以下、クラッド情報と適宜称する）をデータベース３６に格納する。また、データベースサーバ２６は、制御指令に応じ、クラッド率測定装置１２に断面像を送信し、あるいはユーザ端末２９にクラッド率などを送信する。
【００２７】
ユーザ端末２９は、クラッド情報を検索するソフトウェアを実装し、キーボードやポインティングデバイスなどの入力手段と、表示画面を有する表示手段を有する。例えば、ユーザ端末２９は、入力手段を介して入力された指令に応じ、データベースサーバ２６から測定対象部材１３のクラッド情報を取り込み、そのクラッド情報を表示画面に表示し、あるいはクラッド情報をプリンタ３８に出力して印刷する。
【００２８】
図２を参照してクラッド率測定装置１２を更に説明する。図２に示すように、クラッド率測定装置１２は、オペレーティングシステム４０とクラッド率測定プログラム４２を実装し、ネットワーク１０を介してデータを授受するネットワークインターフェースとしての通信手段４４を有するコンピュータである。クラッド率測定プログラム４２は、測定対象部材１３の断面像を画像取得手段１８で取り込む手順と、その断面像の厚み方向におけるピクセル値の変化に基づきクラッド層１６の対向する二つの境界を境界判定手段２０で求める手順と、その境界間の距離を演算してクラッド層１６のクラッド率をクラッド率演算手段２２で算出する手順が記述されている。なお、クラッド率測定プログラムは、クラッド率測定装置１２と同時に起動して初期パラメータファイルを読み込む。
【００２９】
このように構成されるクラッド率測定装置１２によってクラッド率を測定する処理を詳細に説明する。図４は、クラッド率の測定方法を示すフローチャートである。
【００３０】
<断面像の取得工程：Ｓ１００>
クラッド率測定装置１２の起動と同時にクラッド率測定プログラムが起動されると、画像取得手段１８は、入力指令に応じ、測定対象部材１３の断面像をディジタルカメラ２４又はデータベースサーバ２６から取り込む。
【００３１】
<クラッド層１６の外縁側の境界を求める工程：Ｓ１０１>
外縁判定手段２０ａは、画像取得手段１８で取り込んだ断面像に対してエッジ抽出処理を施してクラッド層１６の外縁側の境界を求める。より具体的には、外縁判定手段２０ａは、断面像の各ピクセル値を予め定めた設定値と比較する。次いで、外縁判定手段２０ａは、設定値よりも小さいピクセル値を有する画素領域と、設定値よりも大きいピクセル値を有する画素領域とを二値化して区画する。そして、外縁判定手段２０ａは、二値画像領域のうち一方の画像領域と他方の画像領域との境界をクラッド層１６の外縁側の境界と判定する。
【００３２】
<クラッド層１６の内縁側の境界を求める工程：Ｓ１０２>
内縁判定手段２０ｂは、画像取得手段１８で取り込んだ断面像に対し、測定対象部材１３に対応する画像領域のピクセル値の変化に基づいたエッジ抽出処理を施してクラッド層１６の内縁側の境界を求める。より具体的には、内縁判定手段２０ｂは、断面像の画像領域のうち、外縁判定手段２０ａで判定された外縁を基準として、測定対象部材１３に対応する画像領域を指定する。次いで、内縁判定手段２０ｂは、指定領域に厚み方向の演算範囲を設定し、その演算範囲を厚み方向に設定画素ごとにずらしながら演算範囲におけるピクセル値の変化量を求める。そして、内縁判定手段２０ｂは、変化量の絶対値が最も大きいときの演算範囲の厚み方向の上限位置又は下限位置をクラッド層１６の内縁側の境界として求める。図３に示す例では、クラッド層１６の内縁側の境界は、クラッド層１６と芯材１４との接合面である。
【００３３】
<クラッド率を算出する工程：Ｓ１０３>
クラッド率演算手段２２は、外縁判定手段２０ａで求められた外縁と、内縁判定手段２０ｂで求められた内縁との厚み方向における距離を演算してクラッド層１６の厚みを算出する。そして、クラッド率演算手段２２は、芯材１４を含めた厚みに対するクラッド層１６の厚みの割合をクラッド率として算出する。
【００３４】
図５及び図６を参照して外縁判定工程Ｓ１０１と内縁判定工程Ｓ１０２を更に説明する。図５は、図４の外縁判定工程Ｓ１０１のより具体的な一態様を説明するための図である。
【００３５】
まず、外縁判定手段２０ａは、画像取得手段１８で取り込んだ断面像の全ピクセルのモノクロヒストグラムを算出する。ここでのモノクロヒストグラムは、ＲＧＢ合計値を３で割ったものをモノクロ値とみなし、そのモノクロ値を０から２５５までの出現別にカウントした図４（Ａ）に示すものである。図４（Ａ）の横軸はモノクロ値を示し、縦軸はカウント数を示している。次いで、外縁判定手段２０ａは、図４（Ａ）のヒストグラムにおいてモノクロ値０から横軸方向にみたとき、最初に現れるピークを点Ａと設定し、点Ａの次に現れるピークを点Ｂと設定する。続いて、外縁判定手段２０ａは、点Ａと点Ｂの間のうちカウント数が最も小さい位置を点Ｃとして設定する。ここでの点Ａは、測定対象部材１３の周辺領域の画像に対応し、点Ｂは、測定対象部材１３の画像に対応し、点Ｃは、測定対象部材１３の外縁の画像に対応する。そして、外縁判定手段２０ａは、点Ｃよりも小さいモノクロ値を有する画素に例えば「０」を代入し、点Ｃよりも大きいモノクロ値を有する画素に例えば「１」を代入して断面像を二値化する。外縁判定手段２０ａは、二値画像のうち「０」が代入された画像領域と、「１」が代入された画像領域との境界をクラッド層１６の外縁側の境界と判定する。
【００３６】
また、外縁判定手段２０ａは、クラッド層１６の外縁側の境界と判定するに際し、測定対象部材１３の形状を判定する機能を有する。例えば、外縁判定手段２０ａは、図４（Ｂ）に示すように、クラッド層１６の厚み方向における境界の検出処理を長手方向にずらしながら、全ライン数（例えばｎライン数）に対して繰り返して実行する。なお、図４（Ｂ）に示すように、厚み方向の境界の検出処理は、測定対象部材１３の画像領域に対して両側つまり図上の左側と右側の両方からサーチするのがよいし、その左右が貫通するラインが所定値以上のときは警告を表示してもよい。次に、外縁判定手段２０ａは、クラッド層１６の長手方向における曲率を算出する。そして、外縁判定手段２０ａは、曲率が設定値以上のとき、測定対象部材１３が長手方向に延在する線状部材（例えば、パイプ材）であると判定する。また外縁判定手段２０ａは、曲率が設定値未満のときは、測定対象部材１３が長手方向に湾曲した部材であると判定する。
【００３７】
このような判定結果は、クラッド率演算手段２２が境界間の距離を算出する際に利用される。例えば、測定対象部材１３が長手方向に延在する部材であるときは、クラッド率演算手段２２は、その長手方向に直交する方向を厚み方向としてクラッド層１６の厚みを計算する。また測定対象部材１３が長手方向に湾曲する部材であるときは、クラッド率演算手段２２は、測定対象部材１３の外縁の接線に直交する方向を厚み方向としてクラッド層１６の厚みを計算する。これによって、測定対象部材１３の形状にかかわらず、測定対象部材１３のクラッド率を測定できることになる。
【００３８】
図６は、図４の内縁判定工程Ｓ１０２のより具体的な一態様を説明するための図である。図６に示すように、まず、内縁判定手段２０ｂは、画像取得手段１８で取り込んだ断面像の画像領域のうち、外縁判定手段２０ａで判定された外縁をＬ、Ｒとして設定する。ここでの外縁Ｌは測定対象部材１３の表面側の外縁に対応し、外縁Ｒは裏面側の外縁に対応する。次いで、内縁判定手段２０ｂは、外縁Ｌと外縁Ｒの間の領域つまり測定対象部材１３に対応する画像領域を指定する。次に、内縁判定手段２０ｂは、指定領域の厚み方向における各ピクセルのＲＧＢ値を加算テーブルに配列する。内縁判定手段２０ｂは、ＲＧＢ値を加算テーブルに配列する処理を長手方向にずらしながら全ライン数（例えばｎライン数）に対して実行する。すなわち、内縁判定手段２０ｂは、測定対象部材１３に対応する画像領域の厚み方向に配列された各画素のピクセル値を長手方向に積算してピクセル値テーブルを生成する。ここでのピクセル値テーブルの各加算値は、図６（Ａ）に示すものになる。図６（Ａ）の左端は、表面側のクラッド層１６ａの外縁Ｌに対応し、右端は、裏面側のクラッド層１６ｂの外縁Ｒに対応する。また図６（Ｂ）は、図６（Ａ）に対応した測定対象部材１３の断面像である。
【００３９】
次に、内縁判定手段２０ｂは、ピクセル値テーブルの各加算値の例えばＲＧＢ合計値を３で割ったものをモノクロ値する。そして、内縁判定手段２０ｂは、モノクロ値に変換した各加算値の傾斜量（変化量）を算出し、その傾斜量の絶対値が最も大きい位置をクラッド層１６ａの内縁Ａ又はクラッド層１６ｂの内縁Ｂと判定する。
【００４０】
より具体的には、内縁判定手段２０ｂは、外縁Ｌと外縁Ｒの間の画素領域に厚み方向の演算範囲を設定し、演算範囲におけるモノクロ値の変化量を算出して内縁Ａ又は内縁Ｂを判定する。例えば、内縁判定手段２０ｂは、ピクセル値テーブルにモノクロ値｛10,12,10,8,6,4,2,2,3,6,8,12,16｝が配列されているとき、各モノクロ値の前方の直近点との差｛2,-2,-2,-2,-2,-2,0,1,3,2,4,4,｝を求める。ここで内縁判定手段２０ｂは、前記差の配列番号１〜６の値｛2,-2,-2,-2,-2｝を第一の演算範囲として設定し、その範囲の各値の和{-6}を求める。また、内縁判定手段２０ｂは、前記差の配列番号２〜７の値｛-2,-2,-2,-2,-2｝を第二の演算範囲として設定し、その範囲の各値の和｛-10｝を求める。同様に、内縁判定手段２０ｂは、前記差の配列番号３〜８の値｛-2,-2,-2,-2,0｝の和｛-8｝と、前記差の配列番号４〜９の値{-2,-2,-2,0,1}の和｛-5｝と、前記差の配列番号５〜１０の値{-2,-2,0,1,3}の和｛0｝と、前記差の配列番号６〜１１の値{-2,0,1,3,2}の和｛4｝を求める。要するに、内縁判定手段２０ｂは、測定対象部材１３に対応する画像領域に厚み方向の演算範囲を設定し、その演算範囲を外縁Ｌから外縁Ｒ方向に設定画素数ごとにずらしながら演算範囲におけるモノクロ値の変化量を求める。
【００４１】
次に、内縁判定手段２０ｂは、前記第二の演算範囲の変化量{10}の絶対値が最も大きいと判定し、その演算範囲の上限位置つまり配列番号７の位置をクラッド層１６ａの内縁Ａの位置として求める。また、演算範囲を外縁Ｒから外縁Ｌ方向にずらしながら変化量を求める場合は、変化量の絶対値が最も大きいときの演算範囲の下限位置をクラッド層１６ｂの内縁Ｂとして求めればよい。また、クラッド層１６ａ又はクラッド層１６ｂの内縁として複数の位置が検出されたときは、例えば「クラッド境界異常」という警告を表示してもよい。なお、本例では、便宜上、演算範囲の外縁Ｌ側の位置を下限位置と称し、外縁Ｒ側の位置を上限位置と称しているが、この称呼に限られるものではない。
【００４２】
そして、内縁判定手段２０ｂによって内縁Ａ及び内縁Ｂが求められると、クラッド率演算手段２２は、クラッド層１６ａのクラッド率（＝（Ａ−Ｌ）／Ｗ）や、クラッド層１６ｂのクラッド率（＝（Ｒ−Ｂ）／Ｗ）を算出する。ここでのＷは、芯材１４を含めた測定対象部材１３の厚みである。
【００４３】
要するに、本実施形態のクラッド率測定装置１２は、ピクセル値の変化が大きい部分は、異質な部材が接合して存在するものとみなすことにより、例えばクラッド層１６ａの外縁Ｌや内縁Ａを求めることができる。このようなピクセル値の変化に基づいた画像解析により、クラッド率の測定基準とすべき例えば外縁Ｌや内縁Ａを客観的かつ定量的に求めることができる。したがって、例えば外縁Ｌと内縁Ａ間の距離を演算して求められたクラッド率は、測定者の異同にかかわらず、その信ぴょう性が高まる。
【００４４】
また、本実施形態によれば、測定対象部材１３の画像領域とその周辺領域とを二値化することにより、測定対象部材の外周縁が明瞭に識別可能になるので、測定対象部材の外周縁の境界をより的確に求めることができる。
【００４５】
また、クラッド層１６ａ、１６ｂと芯材１４との接合面は、製造工程に起因して微小な凹凸を有するのが一般的であるため、その凹凸に起因してクラッド率の測定値がばらつくことがある。そこで、本実施形態の内縁判定手段２０ｂは、ピクセル値テーブルを生成するに際し、測定対象部材１３に対応する画像領域の厚み方向に配列された各画素のピクセル値を長手方向に積算する。このようにすれば、ピクセル値テーブルに配列された積算値は、当該接合面の凹凸を長手方向に実質的に平準化したものになるため、その積算値を用いてクラッド層１６ａ、１６ｂと芯材１４との接合面を求めることにより、接合面の凹凸に起因する測定値のばらつきを低減できる。
【００４６】
以上、本実施形態のクラッド率測定装置１２を説明したがこれに限られるものではない。例えば、クラッド率測定装置１２は、図２に示すように、表示手段５０を備えてもよい。表示手段５０は、外縁判定工程Ｓ１０１で検出したクラッド層の外縁と、内縁判定工程Ｓ１０２で検出したクラッド層の内縁とを断面像に重畳して画面に描画する。このようにすれば、測定者は、表示画面を視認することにより、検出結果としての外縁又は内縁と、断面像上の測定対象部材１３との相対位置関係を視認できるから、クラッド層の境界の適否を視覚的に把握できる。
【００４７】
また、クラッド率測定装置１２は、表示手段５０に描画されたクラッド層の外縁又は内縁の位置を修正する入力修正手段５２を備えてもよい。図７及び図８は、クラッド層の外縁又は内縁の位置を修正する一態様を示す図である。入力修正手段５２は、図７（Ａ）に示すように、外縁判定工程Ｓ１０１でクラッド層の外縁を設定するに際し、図５（Ａ）のモノクロヒストグラムに設定された点Ｃの位置を横軸方向に移動する。また、図７（Ｂ）に示すように、入力修正手段５２は、断面像にクラッド層の外縁が重畳して表示されるとき、測定者の入力指令に応じ、その境界の位置を移動する。例えば、測定者は、クラッド層の外縁に複数の基準点を指定し、その基準点をドラッグしてクラッド層の外縁の位置を修正する。
【００４８】
また、入力修正手段５２は、図８（Ａ）に示すように、内縁判定工程Ｓ１０２でクラッド層の内縁を設定するに際し、図６（Ａ）のピクセル値分布に設定された点Ａ又は点Ｂの位置を横軸方向に移動する。また、図８（Ｂ）に示すよう、入力手段５２は、断面像にクラッド層の外縁と内縁が重畳して表示されるとき、測定者の入力指令に応じ、外縁と内縁間の距離を修正する。例えば、測定者は、クラッド層の外縁又は内縁に複数の基準点を指定し、その基準点をドラッグして境界間の距離を調整する。このような入力修正手段５２を備えることにより、測定者は、境界判定手段２０で検出されたクラッド層の外縁や内縁が不適切と判断した際は、当該外縁や内縁の位置を臨機応変に修正することができる。
【００４９】
また、表示手段５０は、測定者の使い勝手を向上するため、クラッド率測定用の操作画面を表示してもよい。例えば、表示手段５０は、測定対象部材１３の断面像を取り込む指令の入力欄と、測定対象部材１３のクラッド層の外縁や内縁を求める指令の入力欄と、クラッド層のクラッド率を算出する指令の入力欄の少なくとも１つを有する操作画面を描画する。図９は、クラッド率測定用の操作画面の一態様を示す図である。図９に示すように、操作画面６０は、メニューバーの表示エリア６２と、パラメータ変更用のスピードバーの表示エリア６４と、測定対象部材１３の断面像や二値化画像などが描画されるクラッド画像表示エリア６６と、画像取得ボタンや境界検出ボタンやクラッド率算出ボタンなどの主要ボタンの表示エリア６８と、各種パラメータの表示エリア７０と、クラッド層の外縁や内縁を表示するクラッド境界画像表示エリア７２と、モノクロヒストグラムの表示エリア７４と、クラッド率測定処理の進行状況を示すステータスバーの表示エリア７６を有する。このような操作画面６０を表示することにより、測定者は、操作画面６０を介してインタラクティブにクラッド率を求めることができるから、装置の使い勝手が向上する。
【００５０】
なお、図１に示すように、クラッド率測定システムに管理用サーバとしてのホストコンピュータ７８を備えてよい。ホストコンピュータ７８は、登録手段７８ａと読み出し手段７８ｂとを有する。登録手段７８ａは、データベースサーバ２６からクラッド率などのクラッド情報をＴＣＰ／ＩＰ（Transmission Control Protocol／Internet Protocol）で受信し、受信したクラッド情報を進度ファイルとしての管理ファイル８０に登録する。読み出し手段７８ｂは、指令に応じ、管理ファイル８０からクラッド情報を読み出して送信する。
【００５１】
また、図１に示すように、クラッド率測定システムに公開用データベースサーバ８４を備えてもよい。公開用データベースサーバ８４は、アクセス許可者に対し、クラッド情報を提供する。これによって、クラッド情報を複数人で共有できるから、業務の効率化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明を適用したクラッド率測定装置を有するクラッド率測定システムの構成図である。
【図２】図１のクラッド率測定装置の構成を示すブロック図である。
【図３】芯材の表面にクラッド層が配置された測定対象部材に関する断面像の一例を示す図である。
【図４】クラッド率の測定方法を示すフローチャートである。
【図５】図４の外縁判定工程Ｓ１０１のより具体的な一態様を説明するための図である。
【図６】図４の内縁判定工程Ｓ１０２のより具体的な一態様を説明するための図である
【図７】クラッド層の境界の位置を修正する一態様を示す図である。
【図８】クラッド層の境界の位置を修正する他の態様を示す図である。
【図９】クラッド率測定用の操作画面の一態様を示す図である。
【符号の説明】
【００５３】
１２  クラッド率測定装置
１３  測定対象部材
１４  芯材
１６  クラッド層
１８  画像取得手段
２０  境界判定手段
２０ａ  外縁判定手段
２０ｂ  内縁判定手段
２２  クラッド率演算手段
４２  クラッド率測定プログラム
５０  表示手段
５２  入力修正手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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