CN108076637B - 变形量测量方法、程序、服务器装置和系统 - Google Patents

变形量测量方法、程序、服务器装置和系统 Download PDF

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Abstract

本公开的至少一个方面涉及变形量测量方法，该方法是其中使用片材(101)的方法，所述片材包括第一层部分(111)和第二层部分(112)，所述第一层部分具有包括在第一方向上延伸的多个线条图的第一图案(121)，所述第二层部分叠加在所述第一层部分(111)上并具有包括在与所述第一方向不同的第二方向上延伸的多个线条图的第二图案(122)。所述方法包括以下步骤：从已设置在测量对象上的片材(101)采集与变形后图像相对应的变形后图像数据，所述变形后图像包括因变形后第一图案(121)和第二图案(122)叠加而产生的变形后莫阿条纹，以及基于所述变形后图像数据来获知所述测量对象的变形量。

Description

变形量测量方法、程序、服务器装置和系统
技术领域
本公开涉及变形量测量方法、程序、服务器装置和系统。
背景技术
传统上，已提出用于检测诸如建筑物的测量对象中的应变、损坏等的各种方法。例如，诸如建筑物的结构的混凝土墙壁中的变形会给建筑物造成严重损坏。使用应变计或标尺来测量被认为是用于监控此类变形的发展的方法。然而，采用这些测量方法时，可能因使用应变计或标尺的测量方法而引起测量器所测量的值出现变化(即，测量误差)。因此，未充分满足准确检测变形的需求。另外，采用这些测量方法时，需要在测量对象附近执行测量。因此，需要允许准确且便利的变形测量而无需测量器靠近测量对象的方法。
发明内容
本公开的目的是提供可以借助其定量且便利地检查测量对象的变形量的变形量测量方法。
本公开的至少一种方法是用于对测量对象的变形量进行测量的方法，其中使用包括第一层部分和第二层部分的片材，该第一层部分具有包括在第一方向上延伸的多个线条图的第一图案，该第二层部分叠加在第一层部分上并具有包括在与第一方向不同的第二方向上延伸的多个线条图的第二图案。该方法包括以下步骤：采集与变形后图像相对应的变形后图像数据，该变形后图像包括因变形后第一图案和第二图案叠加而产生的变形后莫阿条纹；以及从已设置在测量对象上的片材获知测量对象的变形量。
在上述方法中，任选的是，第一层部分还包括跟随测量对象的变形的变形跟随部分；第二层部分包括不跟随测量对象的变形的非变形跟随部分；并且该片材还包括连接变形跟随部分和非变形跟随部分的变形缓冲部分。另外，任选的是，获知测量对象的变形量的步骤包括基于变形后图像数据来获知变形跟随部分的变形量的步骤。
上述方法优选地还包括基于与变形前图像相对应的变形前图像数据来采集参考数据的步骤，该变形前图像包括因变形前第一图案和第二图案叠加而产生的变形前莫阿条纹。
在上述方法中，任选的是，获知变形跟随部分的变形量的步骤包括以下步骤：采集来自变形前图像的变形前莫阿条纹的第一间距和相对于变形前莫阿条纹的延伸方向的第二方向的第一倾斜角度；采集来自变形后图像的变形后莫阿条纹的第二间距和相对于变形后莫阿条纹的延伸方向的第二方向的第二倾斜角度中的至少一者；使用第一间距和第一倾斜角度以及第二间距和第二倾斜角度中的至少一者来计算第一图案的间距的改变量；以及从第一图案的间距的改变量获知变形跟随部分的变形量。
在上述方法中，任选的是，采集第一间距和第一倾斜角度的步骤包括采集显示变形前图像的空间频率的第一空间频率信息并且由第一空间频率信息计算第一间距和第一倾斜角度的步骤；以及采集第二间距和第二倾斜角度中的至少一者的步骤包括采集显示变形后图像的空间频率的第二空间频率信息并且由第二空间频率信息计算第二间距和第二倾斜角度中的至少一者的步骤。
在上述方法中，任选的是，获知变形跟随部分的变形量的步骤还包括以下步骤：采集第一方向与第二方向之间的偏移角度；以及进一步使用偏移角度来计算第一图案的间距的改变量。
在上述方法中，任选的是，采集偏移角度的步骤包括使用第一间距计算偏移角度的步骤。
在上述方法中，任选的是，获知变形跟随部分的变形量的步骤包括以下步骤：采集第二间距和第二倾斜角度两者；将基于第二间距计算的第一图案的间距的第一改变量与基于第二倾斜角度计算的第一图案的间距的第二改变量进行比较；以及当第一改变量与第二改变量之间的差值大于或等于预定第一计算阈值时输出警报，该警报指示所计算的间距的改变量包含错误的可能性。
在上述方法中，任选的是，获知变形跟随部分的变形量的步骤包括以下步骤：划分间距改变区域和间距恒定区域，在间距改变区域中，第一图案中包括的线条图的间距从变形跟随部分的变形前到变形后发生变化，在间距恒定区域中，第一图案中包括的线条图的间距从变形跟随部分的变形前到变形后不发生变化；以及从变形后图像的间距改变区域中产生的变形后莫阿条纹获知变形跟随部分的变形量。
在上述方法中，任选的是，获知变形跟随部分的变形量的步骤还包括以下步骤：计算间距恒定区域中的变形前莫阿条纹和变形后莫阿条纹的移动量并且使用移动量估算第一图案的间距的改变量；以及当由间距改变区域中产生的变形前莫阿条纹和变形后莫阿条纹计算的第一图案的间距的改变量与估算的改变量之间的差值大于或等于预定第二计算阈值时输出警报，该警报指示所计算的间距的改变量包含错误的可能性。
上述方法优选地还包括以下步骤：当变形跟随部分的变形量大于或等于预定变形量阈值时输出变形量警报，该变形量警报指示变形跟随部分的变形量已超过参考值。
本公开的程序包括用于对测量对象的变形量进行测量的程序，其中使用包括第一层部分和第二层部分的片材，该第一层部分具有包括在第一方向上延伸的多个线条图的第一图案，该第二层部分叠加在第一层部分上并具有包括在与第一方向不同的第二方向上延伸的多个线条图的第二图案。该程序被配置为致使计算机执行以下步骤：从已设置在测量对象上的片材采集与变形后图像相对应的变形后图像数据，该变形后图像包括因变形后第一图案和第二图案叠加而产生的变形后莫阿条纹；以及基于变形后图像数据来获知测量对象的变形量。
本公开的服务器装置包括服务器接收单元，该服务器接收单元从片材接收与变形后图像相对应的变形后图像数据，该片材设置在测量对象上并且包括第一层部分和第二层部分，该第一层部分具有包括在第一方向上延伸的多个线条图的第一图案，该第二层部分叠加在该第一层部分上并具有包括在与第一方向不同的第二方向上延伸的多个线条图的第二图案，该变形后图像包括因变形后第一图案和第二图案叠加而产生的变形后莫阿条纹；服务器处理单元，该服务器处理单元基于变形后图像数据来获知测量对象的变形量；以及服务器发送单元，该服务器发送单元将测量对象的变形量发送到终端装置。
上述服务器装置优选地还包括服务器存储单元，该服务器存储单元将片材识别信息与对应于变形前图像的变形前图像数据相关联并且存储相关联的信息，该变形前图像包括变形前第一图案和第二图案叠加而产生的变形前莫阿条纹；并且服务器处理单元包括片材识别信息参考单元，该片材识别信息参考单元确定变形后图像数据的片材识别信息并且从服务器存储单元采集与所确定的片材识别信息相关联的变形前图像数据。
本公开的系统包括能够彼此通信的终端装置和服务器装置。终端装置包括图像数据采集单元，该图像数据采集单元从片材采集与变形后图像相对应的变形后图像数据，该片材设置在测量对象上并且包括第一层部分和第二层部分，该第一层部分具有包括在第一方向上延伸的多个线条图的第一图案，该第二层部分叠加在该第一层部分上并具有包括在与第一方向不同的第二方向上延伸的多个线条图的第二图案，该变形后图像包括因变形后第一图案和第二图案叠加而产生的变形后莫阿条纹；终端通信单元，该终端通信单元将变形后图像数据发送到服务器装置并且从服务器装置接收变形跟随部分的变形量；以及显示单元，该显示单元显示已接收到的测量对象的变形量。服务器装置包括存储变形后图像数据的存储单元；服务器处理单元，该服务器处理单元基于变形后图像数据来获知测量对象的变形量；以及服务器通信单元，该服务器通信单元从终端装置接收变形后图像数据并且将测量对象的变形量发送到终端装置。
根据本公开，提供了可以借助其定量且便利地检查测量对象的变形量的变形量测量方法。
附图说明
图1A和图1B是示出根据本公开的一个方面的片材的示例的第一附图。
图2A和图2B是示出根据本公开的一个方面的片材的示例的第二附图。
图3A和图3B是示出根据本公开的一个方面的片材的示例的第三附图。
图4A和图4B是阐释用于测量本公开的非变形跟随部分的变形量的方法的附图。
图5A是变形跟随部分的平面图；图5B是非变形跟随部分的平面图；图5C是片材的平面图，其中非变形跟随部分叠加在变形跟随部分上；并且图5D是图5C的局部分解图。
图6A是变形跟随部分变形之前的片材的局部分解平面图；并且图6B是变形跟随部分已变形之后的片材的局部分解平面图。
图7A是已经过了变形测试的根据一个实施方案的片材的平面图；并且图7B是示出由图7A的片材的间距改变区域的变形而引起的莫阿条纹形式的变化的附图。
图8是根据第一实施方案的变形量测量装置的前视图。
图9是图8所示的变形量测量装置的框图。
图10是由图9所示的变形量测量装置进行的图像捕获处理的流程图。
图11是示出初始屏幕的一个示例的附图。
图12A是示出变形前图像显示屏幕的一个示例的附图；并且图12B是示出变形后图像显示屏幕的一个示例的附图。
图13是示出设置屏幕的一个示例的附图。
图14A是由图9所示的变形量测量装置进行的变形量测量处理的流程图；并且图14B是图14A的S105的处理的更详细流程图。
图15A是示出由图像捕获单元捕获的图像的示例的附图；图15B是通过处理图15A所示的图像而获得的第一处理图像；图15C是通过进一步处理图15B所示的第一处理图像而获得的第二处理图像；并且图15D是示出从图15C所示的第二处理图像提取的空间频率信息的附图。
图16是用于阐释图14B所示的S205的处理的第一示意图。
图17A是用于阐释图14B所示的S205的处理的第二示意图。并且图17B是用于阐释图14B所示的S205的处理的第三附图。
图18是示出变形量输出屏幕的一个示例的附图。
图19是示出变形量警报输出屏幕的一个示例的附图。
图20是根据第二实施方案的变形量测量装置的框图。
图21A是使用图20所示的变形量测量装置进行的变形量测量处理的流程图；并且图21B是图21A的S305的处理的更详细流程图。
图22是用于阐释图21B所示的S405的处理的示意图。
图23是根据第三实施方案的变形量测量装置的框图。
图24A是使用图23所示的变形量测量装置进行的变形量测量处理的流程图；并且图24B是图24A的S505的处理的更详细流程图。
图25是用于阐释图24B所示的S603的处理的示意图。
图26是根据第四实施方案的变形量测量装置的框图。
图27是使用图26所示的变形量测量装置进行的变形量测量处理的流程图。
图28是图26所示的S705的处理的更详细流程图。
图29是示出计算错误警报输出屏幕的一个示例的附图。
图30是根据第五实施方案的变形量测量装置的框图。
图31是使用图30所示的变形量测量装置进行的变形量测量处理的流程图。
图32是图31所示的S908的处理的更详细流程图。
图33A至图33D是用于描述间距改变量估算单元的估算处理的第一示意图；图33A是示出片材的第一变化状态的示意图；图33B是示出片材的第二变化状态的示意图；图33C是示出片材的第三变化状态的示意图；并且图33D是示出片材的第四变化状态的示意图。
图34是用于阐释图30所示的间距改变量估算单元的估算处理的第二示意图。
图35A至图35F是示出第一图案和第二图案的修改示例的附图；图35A示出了网格状第一图案；图35B示出了具有棋盘状图案的第一图案；图35C是示出图35A所示的第一图案和第二图案叠加的状态的附图；图35D是示出图35B所示的第一图案和第二图案叠加的状态的附图；图35E是图35C的第一图案被拉伸20％的状态的局部分解图；并且图35F是图35D的第一图案被拉伸20％的状态的局部分解图。
图36A是示出具有棋盘图案化的第一图案和第二图案的片材的空间频率信息的一个示例的附图；并且图36B是示出抛物线拟合概览的附图。
图37是用于阐释第二间距的Y方向分量的计算处理的示意图。
图38A是示出根据修改示例的片材的第一状态的附图；并且图38B是示出图38A所示的片材的第二状态的附图。
图39A和图39B是示出图9所示的存储单元中所存储的历史表的示例的附图；图39A是与图像相关联的信息表的示例；并且图39B是与片材部件编号相关的信息表的示例。
图40是示出历史显示屏幕的一个示例的附图。
图41是示出根据本实施方案的变形量测量系统的示意性构造的一个示例的附图。
图42是示出图41所示的服务器的示意性构造的一个示例的附图。
图43是示出图41所示的终端装置的示意性构造的一个示例的附图。
图44是示出使用图41所示的变形量测量系统进行的变形前图像数据采集处理的操作序列的一个示例的附图。
图45A是示出图像关联表的一个示例的第一状态的附图；图45B是示出图45A所示的图像关联表的第二状态的附图；并且图45C是示出片材部件编号表的一个示例的附图。
图46是示出由图41所示的变形量测量系统进行的变形量测量处理的操作序列的一个示例的附图。
图47A是图46所示的S1215的处理的更详细流程图。并且图47B是图45所示的S1217的处理的更详细流程图。
图48A是示出图45A所示的图像关联表的第三状态的附图；并且图48B是示出图45A所示的图像关联表的第四状态的附图。
下文将参照附图描述本公开的实施方案。然而，应当理解，本公开不限于这些附图或以下实施方案。
具体实施方式
图1A至图3B是示出根据本公开的一个方面的片材的示例的附图，并且示出了片材101固定到测量对象102的状态。参见图1A至图3B，片材101包括变形跟随部分111、非变形跟随部分112以及插置在变形跟随部分111与非变形跟随部分112之间的变形缓冲部分113。在一个典型的方面，如图1A至图3B所示，片材的变形跟随部分和非变形跟随部分分别包括片材的第一主表面和第二主表面。
在本公开中，变形跟随部分是这样的区域：当在片材固定到测量对象的状态下测量对象中发生变形量时，该区域能够变形以便跟随测量对象的变形。在本公开中，非变形跟随部分是变形跟随部分中发生变形时基本上不跟随变形的区域，并且因此是基本上不发生变形的区域。在本公开中，变形缓冲部分是这样的区域：该区域具有足以确保非变形跟随部分基本上不会因变形跟随部分的变形而变形的变形缓冲能力。
该片材可由单个层或多个层构成。该片材可具有任何构造，前提条件是其具有用作变形跟随部分、非变形跟随部分和变形缓冲部分的区域。因此，在一个示例性方面，该片材是单个层，并且该单个层具有适当的厚度和物理特性，从而构成变形跟随部分、非变形跟随部分和变形缓冲部分。另外，在另一个示例性方面，该片材由相互不同的材料、厚度等的多个层形成，并且每个层可单独地用作变形跟随部分、非变形跟随部分或变形缓冲部分。另外，在又一个示例性方面，该片材可由两个层形成，这两个层由用作变形跟随部分和变形缓冲部分的层以及用作非变形跟随部分的层组成；或该片材可由两个层形成，这两个层由用作变形跟随部分的层以及用作变形缓冲部分和非变形跟随部分的层组成。如上所述，片材的层构造可根据需要设计，前提条件是片材具有用作变形跟随部分、非变形跟随部分和变形缓冲部分的区域。例如，图1A和图1B示出了片材是单个层的情况的示例，并且图2A和图2B以及图3A和图3B示出了片材采用三个层(例如，随后描述的可拉伸层、不可拉伸层和粘弹性层)的情况。
变形跟随部分具有包括在第一方向上延伸的多条直线的第一图案；并且非变形跟随部分具有包括在与第一方向不同的第二方向上延伸的多条直线的第二图案。本公开的片材被构造为允许检测由第一图案和第二图案产生的莫阿条纹。更具体地，第一图案可经由第二图案观看到。此处，“第一图案可经由第二图案观看到”意指当从片材的第一图案侧面和第二图案侧面之中的第二图案侧面观察第一图案和第二图案时，第一图案可连同第二图案一起显现。可根据需要选择可视化装置，并且其示例包括使用各种类型的相机在可见光下进行图案成像。根据第一图案可经由第二图案观看到的构造，由第一图案与第二图案之间的干涉产生的莫阿条纹也可观看到，并且基于莫阿条纹对测量对象的三维变形的评估是可能的。
因此，采用本公开的片材时，可在三维中定量且便利地评估测量对象的变形。在本公开中，“可在三维中评估测量对象的变形”意指可评估测量对象的每一个方向上的变形，即，以直角相互交叉的X、Y和Z方向中每一方向上的变形，并且可评估作为X、Y和Z方向中任何两个或更多个方向的组合的任何方向上的变形。另外，“可定量地评估”意指可检测测量对象的变形量，并且例如不易发生测量误差，诸如由测量器引起的变化。另外，“可便利地评估”意指例如不需要靠近测量对象并且可以从远处评估。
在第一图案可经由第二图案观看到的任选方面，从第一图案经由第二图案到达片材表面的本公开片材的区域通常由透明材料形成。在本公开中，“透明材料”意指300至830nm波长光的总透光率不小于30％，并且更优选地不小于80％。总透光率是使用雾度计(例如，NDH2000雾度计，由日本东京都文京区的日本电色工业株式会社(Nippon DenshokuIndustries Co.，Ltd.，Bunkyo-ku，Tokyo，Japan)制造)测量的值。
本公开的片材的一个基本特征是第一图案因变形跟随部分的变形而发生应变，并且非变形跟随部分所具有的第二图案基本上不受第一图案中的应变的影响，即，基本上不发生应变。当片材已固定到测量对象时，可通过第一图案图像中的应变在三维中检测测量对象的变形。即，诸如图1A和图1B以及图2A和图2B所示的测量对象的平面内方向上的变形(图1A和图2A示出了变形前，并且图1B和图2B示出了变形后)、诸如图3A和图3B所示的测量对象的厚度方向上的变形(图3A示出了变形前，并且图3B示出了变形后)、或与之组合的变形引起第一图案中发生应变。此外，通过检测和分析由第一图案中的应变和无应变的第二图案产生的莫阿条纹，可在三维中定量地评估测量对象中已发生的变形。另外，可识别测量对象中已发生变形的位置。
当使用本公开的片材评估测量对象中的变形时，检测片材的莫阿条纹。不需要将用于检测莫阿条纹的装置带到片材附近，因此本公开的片材具有允许便利评估的优点。另外，本公开的片材很便宜并且不需要电源等，因此具有易于安装的优点。
任何常规已知的用于通过莫阿条纹来评估变形的图案都可用作第一图案和第二图案。可根据目标的变形量等来适当地选择这些图案的细节，例如图案形状的类型、间距等。图案形状的示例包括网格、交错的图案、点、多条平行直线等。在一个示例性方面，第一图案和第二图案可各自为具有约0.2至约0.4mm的宽度和约0.4至约0.8mm的间距的网格。例如，在本公开的片材的任选应用(即建筑物的墙面的变形评估)中，常见情况是需要检测例如大约0.1至2.0mm大小的变形。具有一定尺寸(其中一个侧面为大约100mm，并且间距为约0.3至约1.0mm)的片材是适用于这种应用的图案形状和间距的示例。
在一个任选方面，非变形跟随部分的变形量与变形跟随部分的100％变形量的比率可为约30％或更小、约20％或更小、约10％或更小、或约0％。在用于测量变形的方法(随后所述)中，只要在一直到片材的至少一部分断裂时为止的任何时间点满足该比率就足够了。然而，在一个任选方面，当变形跟随部分的变形量从0mm的状态增加时，在一直到片材的至少一部分断裂为止的所有时间点都满足该比率。
另外，在一个任选方面，当使变形跟随部分变形10mm时，非变形跟随部分所显示的变形量可为约3mm或更小、约2.0mm或更小、约1.0mm或更小、或约0mm。
每种变形通过以下方法或本领域技术人员理解为与其等效的方法来测量。
图4A和图4B是阐释用于测量本公开的非变形跟随部分的变形量的方法的附图。图4A是顶视图，并且图4B是侧视图。参见图4A和图4B，制备了具有预定尺寸(例如100mm(长度)×25mm(宽度))的本公开的片材101，以及片材可固定到其上的两块矩形板103(例如金属板，诸如不锈钢板)。片材101的变形跟随部分111侧表面固定在板103的表面上以便在长度方向L上跨越这两块板103。使用粘合剂等进行该固定。通过夹持工具(未示出)夹持这两块板103中的每一者，并且通过拉伸试验机(例如，SHIMADZU AUTOGRAPH AGS-X，由日本京都的岛津制作所(Shimadzu Corporation，Kyoto，Japan)制造)以5mm/s在远离彼此的方向(即，图4A中的箭头A所指示的方向)上拉动这两块板103(如图4B所示)直到这两块板之间的距离达到预定距离(例如，10mm)。此处，即使在例如变形跟随部分断裂的情况下也继续拉动操作。测量(在长度最大的位置测量)此时片材的非变形跟随部分112侧表面的长度L1，并且通过从长度L1减去测试前非变形跟随部分112的长度(例如100mm，如上所述)，而获知非变形跟随部分112的变形量。当存在以下任一情况时，基于由第一图案和第二图案产生的莫阿条纹对变形量的评估的精度被认为是优异的：非变形跟随部分的变形量为变形跟随部分的变形量的约30％或更小，或者；当变形跟随部分已变形10mm时，非变形跟随部分的变形量为约3mm或更小。
在一个说明性方面，在片材为单层的情况下，单层的材料的示例包括聚丙烯酸酯等。如果单层过薄，则将存在非变形跟随部分由于变形跟随部分的变形而变形的情况。另一方面，如果单层过厚，则将存在第一图案和第二图案根据观察角度偏移的情况，并因此将出现莫尔条纹的可见度下降的情况。因此，单层的厚度优选地为约100μm至约1.5mm或约500μm至约1.0mm。另外，任选的是，单层具有粘度、弹性或粘弹性等物理性质。需注意，在本公开中，“片材是单层”是指不排除对测量对象的变形的检测基本上没有贡献的层(例如，粘合剂层等)的存在。
在一个任选的方面，变形跟随部分包括具有第一图案的可拉伸层。在一个任选的方面，非变形跟随部分包括具有第二图案的不可拉伸层。在一个任选的方面，变形缓冲部分包括粘弹性层。在一个任选的方面，该片材由可拉伸层、不可拉伸层和粘弹性层形成。然而，在这种情况下，不排除对测量对象的变形的检测基本上没有贡献的层(例如，粘合剂层等)的存在。
在一个典型的方面，可拉伸层和粘弹性层借助该可拉伸层本身的粘著性、粘性层本身的粘著性、另一粘合剂层、或者其两者或更多者的组合彼此附着到一起。另外，在一个典型的方面，粘弹性层和不可拉伸层借助粘性层本身的粘著性、该不可拉伸层本身的粘著性、另一粘合剂层或其组合彼此附着到一起。
可拉伸层
可拉伸层可由具有足以用作变形跟随部分的拉伸性的任何材料形成。在某一方面，从图案的可视性角度来看，可拉伸层是透明的。在一个任选的方面，该可拉伸层包括至少一种类型的聚合物，该聚合物选自聚烯烃、烯烃共聚物、乙烯基共聚物、(甲基)丙烯酸类聚合物、(甲基)丙烯酸类共聚物和聚氨酯。需注意，在本公开中，“(甲基)丙烯酸类”是指丙烯酸类或甲基丙烯酸类。
在一个任选的方面，该可拉伸层包括含羧基的(甲基)丙烯酸类共聚物(A)和含氨基的(甲基)丙烯酸类共聚物(B)，其中(A)与(B)的质量比为约10∶90至约90∶10。在这种情况下，可拉伸层可具有优异的耐候性和对粘附体的优异的贴合性。
在一个任选的方面，含羧基的(甲基)丙烯酸类共聚物(A)可通过共聚下述组合物而获得：这种组合物包括单烯属不饱和单体和含羧基的不饱和单体作为主要组分。
在一个任选的方面，含氨基的(甲基)丙烯酸类共聚物(B)可通过共聚下述组合物而获得：这种组合物包括单烯属不饱和单体和含氨基的不饱和单体作为主要组分。
含羧基的(甲基)丙烯酸类共聚物(A)和含氨基的(甲基)丙烯酸类共聚物(B)中的每一者的共聚作用都优选地通过自由基聚合来执行。在这种情况下，可使用溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合、本体聚合或类似的已知聚合方法。可使用的聚合引发剂的示例包括有机过氧化物(诸如过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰和双(4-叔-丁基环己基)过氧化二碳酸酯)以及偶氮基聚合引发剂(包括2，2′-偶氮双-异丁腈、2，2′-偶氮双-2-甲基丁腈、4，4′-偶氮双-4-氰基戊酸、二甲基2，2′-偶氮双(2-甲基丙酸甲酯)、偶氮双-2，4-二甲基戊睛(AVN))等。以每100质量份单体共混物计，所用的聚合引发剂的量可为约0.05至约5质量份。
在可拉伸层中，含羧基的(甲基)丙烯酸类共聚物(A)和含氨基的(甲基)丙烯酸类共聚物(B)中的一者的Tg优选地设定为0℃或更高，并且另一者优选地设定为0℃或更低。这是因为具有高Tg的(甲基)丙烯酸类共聚物为可拉伸层提供高拉伸强度，而具有低Tg的(甲基)丙烯酸类共聚物为可拉伸层提供优异的伸长特性。
在一个任选的方面，含羧基的(甲基)丙烯酸类共聚物(A)和含氨基的(甲基)丙烯酸类共聚物(B)中的每一者的重均分子量为约10,000或更高、约50,000或更高、或约100,000或更高，并且为约10,000,000或更低、或约1,000,000或更低。
在一个任选的方面，该单烯属不饱和单体的示例包括：由通式CH2＝CR1COOR2(其中R1为氢或甲基，R2为直链或支链的烷基、苯基、烷氧基烷基或苯氧基烷基)表示的单体；芳族乙烯单体，诸如苯乙烯、α-甲基苯乙烯和乙烯基甲苯；以及乙烯基酯，诸如乙酸乙烯酯；可使用的此类单体的示例包括(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异戊酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸异壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙基酯和其他(甲基)丙烯酸苯氧基烷基酯、(甲基)丙烯酸甲氧基丙酯、(甲基)丙烯酸2-甲氧基丁酯和其他(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯。可根据目的使用一种或两种或多种单烯属不饱和单体，旨在获得期望的玻璃化转变温度、拉伸强度和伸长特性。
例如，Tg为0℃或更高的(甲基)丙烯酸类共聚物可容易地通过共聚下述组合物而获得：这种组合物包括作为主要组分的(甲基)丙烯酸类单体，诸如甲基丙烯酸甲酯(MMA)或甲基丙烯酸正丁酯(BMA)，其在单独聚合时产生Tg为0℃或更高的均聚物。
另外，Tg为0℃或更低的(甲基)丙烯酸类共聚物可容易地通过共聚下述组合物而获得：这种组合物包括作为主要组分的诸如丙烯酸乙酯(EA)、丙烯酸正丁酯(BA)、丙烯酸-2-乙基己酯(2EHA)的组分，其在单独聚合时产生Tg为0℃或更低的均聚物。
此处，含羧基的(甲基)丙烯酸类共聚物(A)和含氨基的(甲基)丙烯酸类共聚物(B)的玻璃化转变温度(Tg)通过FOX公式(下式)求出，其中每种聚合物由n种类型的单体共聚而成。
1/Tg＝X1/(Tg1+273.15)+X2/(Tg2+273.15)+…+Xn/(Tgn+273.15)
(Tg1：组分1的均聚物的玻璃化转变点；
Tg2：组分2的均聚物的玻璃化转变点；
X1：聚合时加入的组分1的单体的质量分数
X2：聚合时加入的组分2的单体的质量分数
X1+X2+…+Xn＝1)
与上述单烯属不饱和单体共聚形成含羧基的(甲基)丙烯酸类共聚物的含羧基的不饱和单体的示例包括丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、衣康酸、ω-羧基聚己内酯单丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸邻苯二甲酸单羟乙酯、丙烯酸β-羧乙基酯、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基琥珀酸酯和六氢邻苯二甲酸-2-(甲基)丙烯酰氧基乙酯。
含羧基的(甲基)丙烯酸类共聚物优选地通过共聚下述组合物而获得：这种组合物包括作为主要组分的单烯属不饱和单体(具体地，在约80质量份至约95.5质量份范围内)以及约0.5质量份至约20质量份范围内的含羧基的不饱和单体。
与上述单烯属不饱和单体共聚形成含氨基的(甲基)丙烯酸类共聚物的含氨基的不饱和单体的示例包括由N，N-二甲基氨乙基丙烯酰胺(DMAEA)、N，N-二甲基氨乙基甲基丙烯酰胺(DMAEMA)表示的具有叔氨基的单体，以及其他(甲基)丙烯酸二烷基氨基烷基酯；N，N-氨基丙基甲基丙烯酰胺(DMAPAA)、N，N-二甲基氨丙基甲基丙烯酰胺和其它二烷基氨基烷基(甲基)丙烯酰胺；以及乙烯基咪唑盐和其它有含氮杂环的乙烯基单体。
含氨基的(甲基)丙烯酸类聚合物优选地通过共聚下述组合物而获得：这种组合物包括作为主要组分的单烯属不饱和单体(具体地，在约80质量份至约95.5质量份范围内)以及约0.5质量份至约20质量份范围内的含氨基的不饱和单体。
在以如上所述的方式单独共聚含羧基的(甲基)丙烯酸类共聚物和含氨基的(甲基)丙烯酸类共聚物之后，可通过常规的成膜方法形成可拉伸层。例如，可拉伸层可如下形成：共混这些聚合物的溶液，将该溶液涂覆到衬垫的防粘表面上，然后干燥该溶液/或使其硬化。普通的涂布机可用作涂布设备，其示例包括刮棒涂布机、刮刀涂布机、辊式涂布机、模具涂布机等。硬化操作在涂料包括挥发性溶剂的情况下与干燥操作相同，或者在涂料包括熔融树脂组分的情况下与冷却操作相同。此外，可拉伸层可通过熔融挤塑方法形成。
在形成可拉伸层时，通过改变含羧基的(甲基)丙烯酸类共聚物和含氨基的(甲基)丙烯酸类共聚物的配比，可得到具有期望的拉伸强度和伸长特性的可拉伸层。具体地，在含羧基的(甲基)丙烯酸类共聚物与含氨基的(甲基)丙烯酸类共聚物中，Tg相对高的聚合物与Tg相对低的聚合物的配比可设定为约10∶90至约90∶10、约20∶80至约90∶10、或约30∶70至约90∶10。在一个任选的方面，Tg相对高的共聚物的量大于Tg相对低的共聚物的量。
在一个任选的方面，除了含羧基的(甲基)丙烯酸类共聚物(A)和含氨基的(甲基)丙烯酸类共聚物(B)之外，可拉伸层还包括具有与羧基(C)反应的官能团的交联剂。该交联剂有助于含羧基的(甲基)丙烯酸类共聚物(A)与含氨基的(甲基)丙烯酸类共聚物(B)交联。通过交联形成网状结构，因此可拉伸层在低温下的伸长特性得到进一步改善。有利的是，该交联剂具有可与羧基反应的官能团，其具体示例包括：双酰胺类交联剂(例如，由3M公司(3M)制造的RD1054)、氮丙啶类交联剂(例如，由日本触媒有限公司(Nippon Shokubai Co.，Ltd.)制造的CHEMITITE PZ33；由Avecia公司(Avecia)制造的NeoCrylCX-100)、碳二亚胺类交联剂(由日清纺控股公司(Nisshinbo Holdings Inc.)制造的Carbodilite V-03、V-05和V-07)、环氧类交联剂(由综研化学工程有限公司(Soken Chemical&Engineering Co.，Ltd.)制造的E-AX、E-5XM和E5C)等。以每100质量份含羧基的(甲基)丙烯酸类共聚物(A)计，所使用的交联剂的量为约0.1质量份至约5质量份。
根据需要，可拉伸层还可包括一种或多种类型的各种添加剂。添加剂的示例包括抗氧化剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、增塑剂、润滑剂、抗静电剂、阻燃剂、填料等。
在一个任选的方面，可拉伸层具有强度，从而在例如数mm大小的变形的情况下不会发生破裂。从这个角度来看，可拉伸层的拉伸强度优选地为约100MPa或更小。此外，从这个角度来看，可拉伸层的厚度可例如为约10μm至约150μm或约30μn至约100μm。
在一个任选的方面，可拉伸层具有第一主表面和第二主表面，并且在该第一主表面上具有第一图案。该第一图案图像为例如印刷层。具有印刷层的可拉伸层可例如通过以下方法形成：将期望的图案直接印刷在由聚合物(诸如上述那些)形成的可拉伸膜的表面上的方法，将具有期望图案并形成在基底上的印刷层转移到可拉伸膜上的方法，或者类似方法。印刷可如下进行：喷墨印刷、凹版印刷、活版印刷、凸版印刷、丝网印刷、静电复印、升华散热转印等。在一个说明性方面，可拉伸层和粘弹性层彼此固定，使得上述第一主表面面向粘弹性层。此类构造是有利的，因为第一图案受粘弹性层的保护并且不容易被损坏。在另一个说明性方面，上述第二主表面可面向粘弹性层。在这种情况下，第一图案图像可受涂布层等的保护。
不可拉伸层
不可拉伸层可由具有足以用作非变形跟随部分的不可拉伸性的任何材料形成。从图案的可视性角度来看，不可拉伸层通常是透明的。
在一个任选的方面，不可拉伸层包括至少一种类型的聚合物，该聚合物选自由聚酯、聚烯烃和聚乙烯构成的组。不可拉伸层通常为硬膜。市售产品可用作硬膜，其示例包括聚酯、聚烯烃、聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚酰亚胺、聚氨酯、聚酰亚胺、聚酰胺、聚砜、聚醚、聚缩醛、聚亚苯基、聚环氧树脂、酚树脂、尼龙、聚碳酸酯等。
在一个典型的方面，存在在使用时不可拉伸层暴露于环境的情况。因此，任选的是，不可拉伸层具有优异的耐候性。从这个角度来看，不可拉伸层优选地为聚酯。
在一个典型的方面中，不可拉伸层具有的强度足以确保当可拉伸层发生变形时不可拉伸层基本上不变形。从这个角度来看，不可拉伸层的拉伸强度优选地为约50MPa或更大。此外，从这个角度来看，不可拉伸层的厚度可例如为约10μm至约150μm或约50μm至约100μm。
在一个任选的方面，不可拉伸层具有第一主表面和第二主表面，并且在该第一主表面上具有第二图案。该第二图案图像为例如印刷层。具有印刷层的不可拉伸层可例如通过以下方法形成：将期望的图案直接印刷在不可拉伸膜的表面上的方法，将具有期望图案并形成在基底上的印刷层转移到可拉伸膜上的方法，或者类似方法。印刷可如下进行：喷墨印刷、凹版印刷、活版印刷、凸版印刷、丝网印刷、静电复印、升华散热转印等。在一个说明性方面，不可拉伸层和粘弹性层彼此固定，使得上述第一主表面面向粘弹性层。此类构造是有利的，因为第二图案受粘弹性层的保护并且不容易被损坏。在另一个说明性方面，上述第二主表面可面向粘弹性层。在这种情况下，第二图案可受涂布层等的保护。
粘弹性层
在本公开中，粘弹性层具有通过弹性变形作用减轻变形跟随部分的变形的能力，并且可由任何具有足以确保非变形跟随部分基本上不会由于变形跟随部分的变形而变形的变形缓冲能力的粘弹性材料形成。从图案的可视性角度来看，粘弹性层通常是透明的。
在一个任选的方面，粘弹性层包括至少一种类型的聚合物，该聚合物选自由以下项构成的组：聚烯烃和烯烃共聚物(下文也统称为“烯烃(共)聚合物”)、乙烯基共聚物(例如，氯乙烯聚合物等)、(甲基)丙烯酸类聚合物和(甲基)丙烯酸类共聚物(下文也统称为“(甲基)丙烯酸类(共)聚合物”；例如，聚(甲基)丙烯酸酯、丙烯酸和丙烯酰胺的共聚物等)、聚氨酯(例如，聚醚氨酯、聚酯氨酯等)和硅氧烷聚合物(例如，甲基乙烯基硅氧烷等)。另外，粘弹性层可为橡胶层，橡胶的示例包括丁烷类橡胶、丁基橡胶等。
(甲基)丙烯酸类(共)聚合物的原料单体的示例包括具有14至22个碳原子的直链或支链烷基的(甲基)丙烯酸类单体(下文也称为“C14-22(甲基)丙烯酸类单体”)，其示例包括(甲基)丙烯酸异十八烷基酯、(甲基)丙烯酸十六烷基酯、(甲基)丙烯酸正十八烷基酯、(甲基)丙烯酸正二十二烷基酯、(甲基)丙烯酸异十四烷基酯、(甲基)丙烯酸异十六烷基酯等。
该原料单体可包括含羧基的单体，诸如不饱和一元羧酸(例如，丙烯酸、甲基丙烯酸等)、不饱和二元羧酸(例如，马来酸、衣康酸等)、ω-羧基聚己内酯单丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸邻苯二甲酸单羟乙基酯、丙烯酸β-羧乙基酯、2-(甲基)丙烯酰乙氧基琥珀酸，或2-(甲基)丙烯酰乙氧基环己二酸等。
例如，在原料单体包括C14-22(甲基)丙烯酸类单体和含羧基的单体的情况下，其组成可设定为约5质量％至约8质量％的含羧基的单体至约92质量％至约95质量％的C14-22单体。由于粘弹性层的剪切储能模量G′将很大且内聚力优异，所以含羧基的单体的量大于或等于约5质量％是有利的。另外，由于损耗角正切tanδ将很大，所以就变形缓冲性能而言是有利的。另一方面，因为形变缓冲性能的温度依赖性将很小，所以含羧基的单体的含量小于或等于8质量％是有利的。
烯烃(共)聚合物的示例包括饱和聚烯烃，即在碳原子之间基本上不含双键或三键的聚烯烃。例如，任选的是，包括在饱和聚烯烃中的碳原子之间的键的90％或更多是单键。饱和聚烯烃的示例包括聚乙烯、聚丁烯、聚丙烯、聚异丁烯、聚(α-烯烃)、乙烯/丙烯共聚物、乙烯/α-烯烃共聚物、丙烯/α-烯烃共聚物和氢化聚丁二烯等。可使用一种类型的饱和聚烯烃，或可使用两种或更多种类型的组合。
非晶态聚合物可用于饱和聚烯烃。此处，“非晶态聚合物”是指结晶度非常低或不可能为结晶状态的聚合物。对于非晶态聚合物，测量的是玻璃化转变温度而不是熔点。在使用非晶态聚合物的情况下，粘弹性层的0到40℃下的剪切储能模量G′被调节至例如1.5×104帕斯卡至5.0×106帕斯卡(Pa)。因此，可获得优异的变形缓冲性能，并且粘弹性层也可以优异的方式附着到其他层上。
另外，还可使用包括饱和聚烯烃嵌段和芳族乙烯基单体嵌段的嵌段共聚物(下文称为“嵌段共聚物”)。该嵌段共聚物包括由碳原子之间基本上不含双键和三键的聚烯烃形成的嵌段和由芳族乙烯基单体形成的嵌段。任选的是，包括在饱和聚烯烃嵌段中的碳之间的键的90％或更多是单键。芳族乙烯基单体的示例包括苯乙烯、对甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、茚等。可使用单一类型或可使用两种或更多种类型的组合。嵌段共聚物的示例包括苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物等。
非晶态物质可用于饱和聚烯烃嵌段。在使用非晶态物质的情况下，粘弹性层的0至40℃下的剪切储能模量G′被调节至例如约1.5×104帕斯卡至约5.0×106帕斯卡(Pa)。因此，可获得优异的变形缓冲性能，并且粘弹性层也可以优异的方式附着到其他部件上。
以每100质量份(甲基)丙烯酸类(共)单体计，饱和聚烯烃和/或嵌段共聚物的配比可设定为约2质量份至约40质量份。如果配比大于或等于约2质量份，则得到的粘弹性层的温度依赖性将变低，如果配比为低于或等于40质量份，则耐候性优异，就长时间使用和与其他部件的粘着的可靠性方面而言是有利的。
(甲基)丙烯酸类(共)聚合物的重均分子量可设定在约10,000至约2,000,000的范围内。该范围是有利的，因为得到的粘弹性层在长时间使用的可靠性方面将是有利的。
除上述聚合物之外，粘弹性层还可包括：增粘树脂(诸如基于松香的树脂、改性的基于松香的树脂(基于氢化松香的树脂、基于歧化松香树脂、基于聚合松香的树脂)、萜烯树脂、萜烯酚醛树脂、芳族改性萜烯树脂、C5基或C9基石油树脂、苯并呋喃树脂等。另外，可包括通常使用的添加剂，其示例包括增稠剂、触变剂、填充剂、填料等。
可用于粘弹性层的粘弹性材料的更具体的示例在例如日本未经审查的专利申请公布No.2009-249485A和日本未经审查的专利申请公布No.2006-28224A中有所描述。
如果粘弹性层过薄，则将存在不可拉伸层由于可拉伸层的变形而变形的情况。另一方面，如果粘弹性层过厚，则将存在第一图案和第二图案根据观察角度偏移的情况，并因此将出现莫尔条纹的可见度下降的情况。在一个任选的方面，粘弹性层的厚度为约100μm至约1.5mm或约500μm至约1.0mm。
附加层
除了可拉伸层、不可拉伸层和粘弹性层之外，片材还可包括附加层，例如上述粘合剂层。粘合剂层通常是含有粘合剂聚合物的压敏粘合剂层，其示例包括单层压敏粘合剂膜和具有两个压敏粘合剂层的双面粘合剂片材。
该粘合剂层可例如由含有粘合剂聚合物的粘合剂的涂膜形成。优选地，该粘合剂包含粘合剂聚合物和用于使该粘合剂聚合物交联的交联剂。在本公开中，“粘合剂聚合物”被定义为在室温(约25℃)下表现出粘性的聚合物。粘合剂聚合物的示例包括丙烯酸类聚合物、聚氨酯、聚烯烃、聚酯等。
片材的特性
在一个任选的方面，当片材经受拉伸测试时，可拉伸层表现出大于或等于0.5MPa且小于或等于100MPa的拉伸强度以及大于或等于3％且小于或等于200％的伸长率。在一个任选的方面，当片材经受拉伸测试时，不可拉伸层表现出大于或等于50MPa且小于或等于350MPa的拉伸强度以及大于或等于1％且小于或等于200％的伸长率。在一个任选的方面，当片材经受拉伸测试时，粘弹性层表现出大于或等于0.01MPa且小于或等于100MPa的拉伸强度以及大于或等于10％且小于或等于3000％的伸长率。
根据JIS K 6251(2010版，ISO37)中规定的方法，在下列条件下测量拉伸强度和伸长率。
·测量样品形状：JIS 6251 K中描述的哑铃形No.3
·拉伸速率：300mm/min
·测量温度：23±1℃
拉伸强度T(单位：MPa)如下求得：测量直至测量样本的层破裂时的最大拉伸力F(单位：N)和测量样本的层的横截面积A(单位：mm2)，然后求解以下公式。
T＝F/A
伸长率E(单位：％)如下求得：测量在测量样本的层破裂时量规线之间的距离L1(单位：mm)和量规线之间的距离L0(25mm)，然后求解以下公式。
E＝(L1-L0)/L0×100
当本发明的片材经受上述拉伸测试时，通常，层依次破裂，并且在一个说明性方面，不可拉伸层、粘弹性层和可拉伸层依次破裂。因此，在上述方法中，所测定的各层的拉伸强度和伸长率受其他层的影响。然而，在本公开中，此类测量值被定义为片材中每层的拉伸强度和伸长率。
在一个任选的方面，当仅沿片材所在平面的方向拉动片材的可拉伸层时，可拉伸层在不可拉伸层破裂之前破裂。由于可拉伸层在不可拉伸层破裂之前破裂的事实，这可在上文参见图4A和图4B描述的用于测量变形量的方法中得到证实。
此外，在一个任选的方面，在上述可拉伸层破裂时，不可拉伸层的伸长率为可拉伸层伸长率的0至35％。该比率可在上文参见图4A和图4B描述的用于测量变形量的方法中进行评估，作为可拉伸层破裂时可拉伸层的伸长率与不可拉伸层的伸长率之间的比率。该比率有助于使用莫尔条纹高度精确地评估测量对象的变形量。
在一个任选的方面，片材的变形跟随部分侧表面对于测量对象具有粘性。该粘性可由变形跟随部分(例如，可拉伸层)本身的粘著性赋予，或由另一粘合剂层赋予。粘合剂层的一个任选的方面如上所述。根据JIS K 5600(ISO 2409)，片材的变形跟随部分侧表面的粘合特性被定义为对砂浆板的粘合力，其示例为在剪切方向上约1.0N/cm2或更大。此类粘合特性是有利的，因为在测量对象例如是混凝土、金属等的情况下，片材可优异地固定到测量对象上。
在一个可选的方面中，除了第一图案和第二图案之外，本公开的片材在所有区域由透明的材料形成。
第一图案和第二图案的方面
图5A是变形跟随部分111的平面图；图5B是非变形跟随部分112的平面图；图5C是片材101的平面图，其中非变形跟随部分112叠加在变形跟随部分111上；并且图5D是图5C的局部分解图。
包括沿第一方向延伸的多根直线的第一图案121形成在变形跟随部分111的第一主表面上；并且包括沿不同于第一方向的第二方向延伸的多根直线的第二图案122形成在非变形跟随部分112的第一主表面上。也就是说，第一图案121和第二图案122形成为使得第一图案121中包括的直线所延伸的第一方向与第二图案122中包括的直线所延伸的第二方向之间的角度是一个固定的偏移角度offset_θ。
图6A是变形跟随部分111变形之前的片材101的局部分解平面图；并且图6B是变形跟随部分111变形之后的片材101的局部分解平面图。
在变形跟随部分111变形之前包括在第一图案121和第二图案122中的每一者中的直线的间距被称为间距。在变形跟随部分111变形之后包括在第一图案121中的直线的间距改变为间距+Δpitch_st。非变形跟随部分112不变形，因此，即使在变形跟随部分111变形之后包括在第一图案121中的直线的间距仍保持为间距。
变形跟随部分111变形之前的莫尔条纹的间距被称为第一间距moire_pitch1，变形跟随部分111变形之前与莫尔条纹的第一方向正交的第三方向与莫尔条纹的延伸方向之间的倾斜角度被称为第一倾斜角度moire_θ1。变形跟随部分111变形之后的莫尔条纹的间距被称为第二间距moire_pitch2，而变形跟随部分111变形之后的第三方向与莫尔条纹的延伸方向之间的倾斜角度为第二倾斜角度moire_θ2。
根据该实施方案的片材的变形测试
图7A是已经过了变形测试的根据一个实施方案的片材的平面图；并且图7B是示出由图7A的片材的间距改变区域的变形而引起的莫尔条纹形式的变化的附图。图7B的左图示出了第一变化状态，其中片材的间距改变区域已被拉伸，并且图7B示出了第二变化状态，其中片材的间距改变区域相对于片材的第一变化状态已被进一步拉伸。
在变形测试中，在片材101中，当片材由于被固定其形状不会变形时第一间距恒定区域131沿箭头A所示的方向移动，并且当片材由于被固定其形状不会变形时第二间距恒定区域132沿箭头B所示的方向移动。定位在第一间距恒定区域131和第二间距恒定区域132之间的间距改变区域133由于第一间距恒定区域131和第二间距恒定区域132分别沿箭头A和箭头B的方向移动而被拉伸。
由于间距改变区域133的拉伸，如图7A中的箭头C所示，在第一间距恒定区域131中产生的莫尔条纹在始终保持间距的同时向右侧移动。另一方面，由于间距改变区域133的拉伸，如图7A中的箭头D所示，在第二间距恒定区域132中产生的莫尔条纹在始终保持间距的同时向左侧移动。也就是说，由于间距改变区域133的拉伸，图7B中的莫尔条纹Mb-1至Mb-3在第一间距恒定区域131内在始终保持间距的同时向右侧移动，并且在第二间距恒定区域132内在恒定保持间距的同时向左侧移动。第一间距恒定区域131和第二间距恒定区域132的莫尔条纹的移动量与间距改变区域133的变形量相关，因此可根据第一间距恒定区域131和第二间距恒定区域132的莫尔条纹的移动量来估算间距改变区域133的变形量。
由于间距改变区域133的拉伸，间距改变区域133中产生的莫尔条纹的间距逐渐变窄，如图7A中的箭头E所示，莫尔条纹沿顺时针方向旋转。也就是说，由于间距改变区域133的拉伸，所以图7B的莫尔条纹Mb-1至Mb-3的间距变窄，并且莫尔条纹Mb-1至Mb-3在间距改变区域133中沿顺时针方向旋转。间距改变区域133的莫尔条纹的间距的改变量与间距改变区域133的变形量相关，因此，可根据间距改变区域133的莫尔条纹的间距的改变量来计算间距改变区域133的变形量。另外，间距改变区域133的莫尔条纹的倾斜角度的改变量与间距改变区域133的变形量相关，因此可根据间距改变区域133的莫尔条纹的倾斜角度的改变量来计算间距改变区域133的变形量。
根据第一实施方案的变形量测量装置的配置和功能
图8是根据第一实施方案的变形量测量装置的前视图。并且图9是根据第一实施方案的变形量测量装置的框图。
变形量测量装置1是多功能移动电话(即，智能电话)，并且能够执行与无线通信网络的连接、近程通信、预定的应用程序等。因此，变形量测量装置1包括终端通信单元11、近程通信单元12、操作单元13、触控面板14、终端存储单元15、图像捕获单元16、定位系统单元17和终端处理单元20。需注意，变形量测量装置1可以是具有通信功能的任何通信装置，例如可以是诸如个人数字助理(PDA)、移动游戏装置、便携式音乐播放器或平板电脑的终端装置。
终端通信单元11设置有通信接口电路，该通信接口电路包括被设计为主要在2.1GHz接收频带中工作的天线，并且将变形量测量装置1连接到通信网络。终端通信单元11在由基站分配的信道上与基站(未示出)建立码分多址(CDMA)或类似的无线信号线。此外，终端通信单元11将从基站接收到的数据提供给终端处理单元20。另外，终端通信单元11将从终端处理单元20提供的数据发送到基站。需注意，终端通信单元11根据超文本传输协议(HTTP)执行与服务器(未示出)的数据通信。另外，终端通信单元11设置有通信接口电路，该通信接口电路包括被设计为主要在2.4GHz接收频带中工作的天线，并绕过基站经由或类似的无线LAN基站执行无线通信。
近程通信单元12设置有用于根据蓝牙LE或类似的通信系统执行近程无线通信的接口电路，并且与其他终端装置等执行近程无线通信。此外，近程通信单元12将从其他终端装置等接收到的数据提供给终端处理单元20。另外，近程通信单元12将从终端处理单元20提供的数据发送到其他终端装置等。需注意，近程通信单元12可设置有用于根据射频识别(RFID)、ZigBee或类似的通信系统执行近程无线通信的接口电路。
操作单元13可以是能够操作变形量测量装置1的任何装置，其示例包括键盘等。用户可以使用该装置输入字符、数字等。操作单元13接收来自用户的命令，生成对应于接收到的命令的信号，并将该信号输出到终端处理单元20。
触控面板14可以是能够输出活动图像、静止图像等的任何装置，其示例包括触控面板显示装置。触控面板14显示从终端处理单元20提供的对应于活动图像数据的活动图像、对应于静止图像数据的静止图像等。触控面板14接收用户通过轻击、拖动、轻弹或其他接触作出的命令，生成对应于接收到的命令的信号，并将该信号输出到终端处理单元20。
终端存储单元15设置有例如半导体存储器。终端存储单元15存储在终端处理单元20的处理中使用的驱动程序、操作系统程序、应用程序、数据等。例如，作为驱动程序，终端存储单元15存储用于控制终端通信单元11的移动电话通信装置驱动程序和无线LAN通信装置驱动程序。另外，终端存储单元15存储用于控制近程通信单元12的近程无线通信装置驱动程序、用于控制操作单元13的输入装置驱动程序、用于控制触控面板14的输出装置驱动程序等。另外，作为操作系统程序，终端存储单元15存储用于执行蓝牙标准的近程无线通信系统的连接控制程序、用于移动电话和无线LAN的连接控制程序等。另外，作为应用程序，终端存储单元15存储包括用于获取并显示网页的web浏览器程序的各种程序。计算机程序可使用已知的安装程序等从计算机可读的便携式记录介质(诸如包括闪存存储器的半导体存储器等)安装到终端存储单元15。
另外，作为数据，终端存储单元15存储用于图像捕获处理和变形量测量处理的信息和数据以及图像捕获处理和变形量测量处理所需的数据。此外，终端存储单元15可临时存储与预定处理有关的临时数据。
图像捕获单元16设置有设置成阵列的成像元件和用于驱动成像元件的元件驱动器。成像元件包括电荷耦合器件(CCD)传感器或有效像素传感器(APS)和滤色器，并且聚集对应于入射光的电荷。元件驱动器将在每个成像元件中聚集的电荷转换为电信号，并将这些电信号输出到终端处理单元20。
定位系统单元17根据来自终端处理单元20的命令测量变形量测量装置1存在的位置。定位系统单元17包括被设计为主要在1.5GHz接收频带中工作的天线，并且接收来自GPS卫星(未示出)的GPS信号。定位系统单元17解码GPS信号并采集时间信息等。此外，定位系统单元17基于时间信息等计算从GPS卫星到定位系统单元17的伪距离，通过解出通过替换伪距离获得的方程组确定变形量测量装置1的位置(纬度、经度、高度等)，并输出该位置作为位置信息。
终端处理单元20设置有一个或多个处理器及其外围电路。终端处理单元20一体地控制变形量测量装置1的全部操作，并且例如中央处理单元(CPU)。终端处理单元20控制终端通信单元11、近程通信单元12等的操作，使得采用对应于存储在终端存储单元15中的程序、操作单元13和触控面板14的操作等的适当过程来执行变形量测量装置1的各种处理。终端处理单元20基于存储在终端存储单元15中的程序(驱动程序、操作系统程序、应用程序等)执行处理。另外，终端处理单元20可以并行地执行多个程序(应用程序等)。
终端处理单元20包括图像数据采集单元21、间距区域划分单元22、间距改变量计算单元23、变形量计算单元24和变形量比较单元25。终端处理单元20的每个组件是通过在终端处理单元20的处理器上执行的程序来实现的功能模块。另选地，可在变形量测量装置1中将终端处理单元20中提供的每个组件作为独立的集成电路、微处理器或固件来实现。
根据第一实施方案的通过变形量测量装置进行的图像捕获处理
图10是通过变形量测量装置1进行的图像捕获处理的流程图。
当经由触控面板14选择图像捕获处理时，图像数据采集单元21将初始屏幕数据输出到触控面板14(S11)。
图11是示出了对应于初始屏幕数据的初始屏幕的一个示例的图。
初始屏幕141具有开始按钮部分1411。当触摸开始按钮部分1411时，图像数据采集单元21开始成像操作。接下来，图像数据采集单元21根据操作单元13的操作员(未示出)的按压操作经由图像捕获单元16采集图像数据(S12)。当图像数据采集单元21经由图像捕获单元16采集图像数据时，生成提供给片材的片材ID，以便识别包括在捕获的图像中的片材。图像数据采集单元21可将对应于捕获的图像的图像数据与片材ID相关联并将相关联的数据存储在终端存储单元15中的表格中。另外，当图像数据采集单元21经由图像捕获单元16采集图像数据时，图像数据采集单元21可在触控面板14上以可选方式显示片材ID。接下来，图像数据采集单元21确定在S12中采集的图像数据是否是片材101的变形前图像数据或片材101的变形后图像数据(S13)。在一个示例中，图像数据采集单元21在触控面板14上显示可由操作员(未示出)选择的用于选择捕获的图像是片材101的变形前图像还是变形后图像的图像。然后，图像数据采集单元21基于操作员(未示出)的选择确定采集的图像数据是变形前图像数据还是变形后图像数据。
当采集的图像数据被确定为片材101的变形前图像数据时，初始屏幕141将变形前图像显示屏数据输出到触控面板14(S14)。另外，当采集的图像数据被确定为片材101的变形后图像数据时，初始屏幕141将变形后图像显示屏数据输出到触控面板14(S16)。
图12A是示出了变形前图像显示屏幕的一个示例的图；并且图12B是示出变形后图像显示屏幕的一个示例的附图。
变形前图像显示屏142具有捕获的图像显示部分1421、图像捕获条件显示部分1422、上传按钮部分1423、取消按钮部分1424和设置选择部分1425。在捕获的图像显示部分1421中显示了对应于经由图像捕获单元16采集的图像数据的变形前片材101的图像。在图像捕获条件显示部分1422中显示了经由图像捕获单元16采集的图像数据的图像捕获条件，诸如图像捕获时间、图像捕获位置等。另外，图像捕获条件显示部分1422显示捕获的图像选择部分，在捕获的图像选择部分中可以选择捕获的图像是变形前图像还是变形后图像。在变形前图像显示屏142中，操作员(未示出)在捕获的图像选择部分中选择变形前。当触摸上传按钮部分1423时，图像数据采集单元21将采集的变形前图像数据存储在存储器单元中(S15)，并且将采集的变形前图像数据上传到服务器(未示出)。当触摸取消按钮部分1424时，变形量测量装置1呈现可以捕获图像的状态。当触摸设置选择部分1425时，图像数据采集单元21将设置屏幕数据输出到触控面板14。
变形后图像显示屏143具有捕获的图像显示部分1431、图像捕获条件显示部分1432、上传按钮部分1433、取消按钮部分1434和设置选择部分1435。在捕获的图像显示部分1431中显示了对应于经由图像捕获单元16采集的图像数据的变形后片材101的图像。在图像捕获条件显示部分1432中显示了经由图像捕获单元16采集的与相同片材ID相关联的图像数据的图像捕获条件，诸如图像捕获时间、图像捕获位置等。另外，片材ID可选择性地显示在图像捕获条件显示部分1432中。另外，图像捕获条件显示部分1422显示捕获的图像选择部分，在捕获的图像选择部分中可以选择捕获的图像是变形前图像还是变形后图像。在变形前图像显示屏143中，操作员(未示出)在捕获的图像选择部分中选择变形后。当触摸上传按钮部分1433时，图像数据采集单元21将采集的变形后图像数据存储在存储器单元中(S17)，并且将采集的变形后图像数据上传到服务器(未示出)。当触摸取消按钮部分1434时，变形量测量装置1呈现可以捕获图像的状态。当触摸设置选择部分1435时，图像数据采集单元21将设置屏幕数据输出到触控面板14以便在触控面板14上显示设置屏幕144。
图13是示出了设置屏幕的一个示例的图。
设置屏幕144包括片材部件编号选择部分1441、片材状况显示部分1442、位置信息选择部分1443、片材ID选择部分1444、确定按钮部分1445和取消按钮部分1446。片材部件编号选择部分1441可选择性地显示片材101的部件编号。片材状况显示部分1442显示可选的片材部件编号。另外，片材状况显示部分1442显示对应于所选择的片材部件编号的片材尺寸、图案间距、图案宽度和偏移角度。位置信息选择部分1443可选择性地显示是否要采集位置信息。片材ID选择部分1444可选择性地显示是否要自动分配片材ID。当触摸确定按钮部分1445时，图像数据采集单元21将指示在设置屏幕144上显示的设置的设置数据存储在终端存储单元15中。当触摸取消按钮部分1446时，图像数据采集单元21将变形前图像显示屏数据输出到触控面板14，以便重新显示变形前图像显示屏142来代替设置屏幕144。
根据第一实施方案的通过变形量测量装置进行的变形量测量处理
图14A是通过变形量测量装置进行变形量测量处理的流程图；并且图14B是图14A的S105的处理的更详细流程图。
首先，图像数据采集单元21采集对应于附着到测量对象的变形前片材101的图像的图像数据。图像由操作员(未示出)经由图像捕获单元16捕获(S101)。图像数据采集单元21可以采集对应于存储在终端存储单元15中的变形前片材101的图像的图像数据。然后，图像数据采集单元21采集对应于附着到测量对象的变形后片材101的图像的图像数据。图像由操作员(未示出)使用图像捕获单元16捕获(S102)。图像数据采集单元21可以采集对应于存储在终端存储单元15中的变形后片材101的图像的图像数据。接下来，图像数据采集单元21确定在S101和S102中采集的两个图像数据中的哪一个是对应于变形前片材101的图像的图像数据，以及哪一个是对应于变形后片材101的图像的图像数据(S103)。在一个示例中，图像数据采集单元21基于两个图像数据被记录在终端存储单元15中的日期和时间确定两个图像数据中的哪一个对应于变形前片材101的图像以及两个图像数据中的哪一个对应于变形后片材101的图像。在另一示例中，图像数据采集单元21在触控面板14上显示用于选择两个图像数据中的哪一个对应于变形前片材101的图像以及哪一个对应于变形后片材101的图像的可选图像，并基于由操作员(未示出)作出的选择操作确定两个图像数据之间的先后关系。
接下来，间距区域划分单元22基于在S101中采集的变形前片材101的图像数据与在S102中采集的变形后片材101的图像数据之间的差值划分间距改变区域和间距恒定区域(S104)。间距改变区域是包括在第一图案121中的多条直线的间距根据片材101的变形跟随部分111的变形从变形跟随部分111的变形之前改变到变形跟随部分的变形之后的区域。另一方面，由于片材101的变形跟随部分111不变形，间距恒定区域是包括在第一图案121中的多条直线的间距从变形跟随部分的变形之前到变形跟随部分的变形之后都不改变的区域。
在每个预定范围处，间距区域划分单元22依次比较包括在对应于在S101中采集的图像和在S102中采集的图像中的每一个图像的区域中的频率分量。间距区域划分单元22确定包括在对应于在S101中采集的图像和在S102中采集的图像中的每一个图像的区域中的频率分量之间的差值大于或等于预定阈值的区域作为间距改变区域。另外，间距区域划分单元22确定包括在对应于在S101中采集的图像和在S102中采集的图像中的每一个图像的区域中的频率分量之间的差值小于预定阈值的区域作为间距恒定区域。间距区域划分单元22也可通过其他图像处理划分间距改变区域和间距恒定区域。
接下来，间距改变量计算单元23根据变形后片材101的莫尔条纹的间距来计算第一图案121的间距的改变量(S105)。首先，间距改变量计算单元23采集变形前片材101的图像的间距改变区域的空间频率信息(S201)。
图15A是示出了由图像捕获单元16捕获的图像的一个示例的图。图15B是通过处理图15A所示的图像而获得的第一处理图像；图15C是通过进一步处理图15B所示的第一处理图像而获得的第二处理图像；并且图15D是示出从图15C所示的第二处理图像提取的空间频率信息的附图。在图15A所描绘的图像的X方向上的像素数为557，Y方向上的像素数为142。
间距改变量计算单元23对对应于图15A所描绘的由图像捕获单元16捕获的图像的图像数据执行2D快速傅立叶变换(2D FFT)，结果，采集对应于图15B所描绘的第一处理图像的图像数据。接下来，间距改变量计算单元23对对应于图15B所描绘的第一处理图像的图像数据执行带通滤波处理(BPF)，结果，采集对应于图15C所描绘的第二处理图像的图像数据。作为对第一处理图像进行带通滤波处理的结果，对应于包括在第一图案121和第二图案122中的直线的频率分量被去除，该第一图案和第二图案包括在第一处理图像中。然后，间距改变量计算单元23从对应于图15C所描绘的第二处理图像的图像数据中采集图15D所示的空间频率信息。图15D所示的空间频率信息的每个元素与由箭头A指示的原点之间的元素数目的X方向分量和Y方向分量分别对应于包括在图15A所描绘的图像中的空间频率的X方向分量和Y方向分量。另外，空间频率信息的元素内的值是对应于每个元素位置的空间频率处的光谱强度。在一个示例中，通过利用Python编写的程序从第二处理图像采集空间频率信息。
接下来，间距改变量计算单元23根据变形前片材101的图像的间距改变区域的空间频率信息计算变形前莫尔条纹的间距，即第一间距moire_pitch1和变形前莫尔条纹的间距，即第一倾斜角度moire_θ1(S202)。
首先，间距改变量计算单元23根据在S201中采集的空间频率信息中包括的元素内的值来确定莫尔条纹的空间频率的X方向分量和Y方向分量。间距改变量计算单元23将其中具有最大值的元素与原点之间的元素数目的X方向分量和元素数目的Y方向分量确定为包括在图像中的空间频率的X方向分量fx和Y方向分量fy。在图15D所示的示例中，沿X方向距离原点±6和沿Y方向距离原点±2的元素内的值最大，因此包括在图像中的空间频率的X方向分量fx为6并且包括在图像中的空间频率的Y方向分量fy为2。
接下来，间距改变量计算单元23根据由图像捕获单元16捕获的图像的长宽比来校正空间频率的Y方向分量fy。空间频率的经校正的Y方向分量fy′根据由图像捕获单元16捕获的图像的X方向上的像素数Npx、由图像捕获单元16捕获的图像的X方向上的像素数Npy和校正前的空间频率的Y方向分量fy表示如下：
fy’＝(Npx/Npy)×fy
在图15A所描绘的图像的X方向上的像素数为557，Y方向上的像素数为142。因此，图15A所描绘的图像上的空间频率的经校正的Y方向分量fy′为：
fy’＝(Npx/Npy)×fy
＝(557/142)×2
＝7.8
接下来，间距改变量计算单元23根据空间频率的X方向分量fx和空间频率的经校正的Y方向分量fy′计算变形前莫尔条纹的间距，即第一间距moire_pitch1和变形前莫尔条纹的间距，即第一倾斜角度moire_θ1。第一间距moire_pitch1和第一倾斜角度moire_θ1表示如下：
moire_pitch1＝√(fx2+fy’2)
moire_θ1＝arctan(fy’/fx)
图15A中所描绘的图像的第一间距moire_pitch1和第一倾斜角度moire_θ1为：
moire_pitch1＝√(fx2+fy’2)＝√(62+7.82)＝9.8
moire_θ1＝arctan(fy’/fx)＝arctan(7.8/6)＝52.4°
接下来，间距改变量计算单元23采集变形后片材101的图像的间距改变区域的空间频率信息(S203)。接下来，间距改变量计算单元23根据变形后片材101的图像的间距改变区域的空间频率信息计算变形后片材101的图像的倾斜角度，即第二倾斜角度moire_θ2(S204)。S203的处理和S204的计算第二倾斜角度moire_θ2的处理分别与S201的处理和S202的计算第一倾斜角度moire_θ1的处理相同。因此，省略其详细描述。
然后，间距改变量计算单元23根据片材101的偏移角度offset_θ、第一间距moire_pitch1、第一倾斜角度moire_θ1和第二倾斜角度moire_θ2计算第一图案121的间距的改变量(S205)。
图16是用于说明S205的处理的第一示意图。沿第一方向延伸的多条平行直线P11(以实线示出)之间的间隔表示第一图案121的变形前间距“pitch”；并且沿第一方向延伸的多条平行直线P12(以虚线示出)之间的间隔表示第一图案121的变形后间距“pitch+Δpitch_st”。另外，沿第二方向延伸的多条平行直线P2(以实线示出)之间的间隔表示第二图案122的间距“pitch”。第二图案122的间距“pitch”和第一图案121的间距“pitch”相同。另外，多条平行直线M1(以点划线示出)之间的间隔表示变形前莫尔条纹的第一间距moire_pitch1并且多条平行直线M2(以点划线示出)之间的间隔表示变形后莫尔条纹的第二间距moire_pitch2。第二间距moire_pitch2的X方向分量被描绘为moire_pitch_x，并且第二间距moire_pitch2的Y方向分量被描绘为moire_pitch_y。片材101沿X方向，即与第一方向正交的方向变形。因此，莫尔条纹的间距的Y方向分量从片材101的变形之前到片材的变形之后都不改变，并且在moire_pitch_y处保持不变。
莫尔条纹的第二间距的Y方向分量moire_pitch_y，在图16中用“α”表示，根据变形前莫尔条纹的第一间距moire_pitch1和偏移角度offset_θ表示如下：
[公式1]
图17A是用于说明S205的处理的第二示意图；图17B是用于说明S205的处理的第三示意图。图17A是图16中由箭头A指示的虚线包围的一部分的局部分解图；图17B是用于说明S205的处理的第三示意图。在图17A中，offset_θ表示偏移角度，pitch表示第一图案121的变形前间距和第二图案122的变形前间距，Δpitch_st表示第一图案121的间距从变形前到变形后的改变量，并且moire_θ1表示第一倾斜角度。另外，倾斜间距pitch_sl和差异倾斜间距Δpitch_sl是在计算中使用的变量。倾斜间距pitch_sl由第二图案122的间距(pitch)和第一倾斜角度moire_θ1限定，并且差异倾斜间距Δpitch_sl是倾斜间距pitch_sl与第二图案122的间距(pitch)之间的差值。
偏移角度offset_θ根据差异倾斜间距Δpitch_sl和图17A中由X表示的长度表示如下：
[公式2]
另外，第一倾斜角度moire_θ1根据变形前的第一图案121的间距(pitch)和图17A中由X表示的长度表示如下：
[公式3]
通过展开这两个公式，差异倾斜间距Δpitch_sl表示如下：
[公式4]
Δpitch_sl＝pitch·tan(offset_θ)·tan(moire_θ1)
另一方面，倾斜间距pitch_sl根据变形前的第一图案121的间距(pitch)和差异倾斜间距Δpitch_sl表示如下：
[公式5]
pitch_sl＝pitch+Δpitch_sl
另外，第一图案121的间距从变形前到变形后的改变量Δpitcn_st、倾斜间距pitch_sl和差异倾斜间距Δpitch_sl表示如下：
[公式6]
这里，“n”是表示倾斜间距pitch_sl等于变形后莫尔条纹的第二间距的X分量moire_pitch的半个周期的多少倍的倍数。根据上述公式，倍数n表示如下：
[公式7]
另一方面，变形后莫尔条纹的第二间距的X分量moire_pitch_x、倾斜间距pitch_sl和倍数n表示如下：
[公式8]
moire_pitch_x＝2·n·pitch_sl
根据这些关系，变形后莫尔条纹的第二间距的X分量moire_pitch_x可以表示如下：
[公式9]
另外，如图17B所示，变形后莫尔条纹的第二间距的X分量moire_pitch_x、变形后莫尔条纹的第二间距的X分量moire_pitch_y和第二倾斜角度moire_θ2可以表示如下：
[公式10]
根据上述公式，第一图案121的间距从变形前到变形后的改变量Δpitch_st表示如下：
[公式11]
[公式12]
Δpitch_sl＝pitch·tan(offset_θ)·tan(moire_θ1)
[公式13]
pitch_sl＝pitch+Δpitch_sl
间距改变量计算单元23使用公式(1)计算第一图案121的间距从变形前到变形后的改变量Δpitch_st。
接下来，变形量计算单元24计算变形跟随部分111的变形量(S106)。变形量计算单元24通过将第一图案121的间距从变形前到变形后的改变量Δpitch_st乘以包括在间距改变区域中的第一图案121的直线的数量来计算变形跟随部分111的变形量。接下来，变形量计算单元24输出在S105中计算的变形跟随部分111的变形量(S107)。
图18是示出了变形量计算单元24输出变形跟随部分111的变形量的变形量输出屏幕的一个示例的图。
变形量输出屏幕145具有捕获的图像显示部分1451、变形量显示部分1452、确定按钮部分1453、上传按钮部分1454和取消按钮部分1455。在捕获的图像显示部分1451中显示了对应于经由图像捕获单元16采集的图像数据的变形后片材101的图像。变形量显示部分1452将计算的变形跟随部分111的变形量显示为裂缝增长宽度，并且还显示误差的测量误差范围。在一个示例中，变形量显示部分1452的背景可显示为蓝色。当触摸确定按钮部分1453时，计算的变形跟随部分111的变形量被存储在终端存储单元15中。当触摸上传按钮部分1454时，变形量计算单元24将计算的变形跟随部分111的变形量上传到服务器(未示出)。当触摸取消按钮部分1446时，变形量测量装置1呈现可以捕获图像的状态。
接下来，变形量比较单元25将在S106中计算的变形跟随部分111的变形量与预定变形量阈值进行比较(S108)。另外，当在S106中计算的变形跟随部分111的变形量大于或等于预定变形量阈值时，变形量比较单元25输出变形量警报，该变形量警报指示在S106中计算的变形跟随部分111的变形量已超过参考值(S109)。
图19是示出了变形量比较单元25输出变形跟随部分111的变形量的变形量警报输出屏幕的一个示例的图。
变形量警报输出屏幕146具有捕获的图像显示部分1461、变形量显示部分1462、确定按钮部分1463、上传按钮部分1464和取消按钮部分1465。在捕获的图像显示部分1461中显示了对应于经由图像捕获单元16采集的图像数据的变形后片材101的图像。变形量显示部分1462将计算的变形跟随部分111的变形量显示为裂缝增长宽度，并且在一个示例中还显示裂缝增长宽度超过0.3mm即变形量阈值。在一个示例中，变形量显示部分1462的背景可显示为红色。当触摸确定按钮部分1453时，事实上超过变形量阈值的计算的变形跟随部分111的变形量被存储在终端存储单元15中。当触摸上传按钮部分1454时，事实上超过变形量阈值的计算的变形跟随部分111的变形量被存储在终端存储单元15中。当触摸取消按钮部分1446时，变形量测量装置1呈现可以捕获图像的状态。
根据第二实施方案的变形量测量装置的配置和功能
图20是根据第二实施方案的变形量测量装置的框图。
变形量测量装置2与变形量测量装置1的不同之处在于，变形量测量装置2具有终端处理单元30而非终端处理单元20，该终端处理单元设置有间距改变量计算单元33和间距改变量计算单元23。除间距改变量计算单元33之外的变形量测量装置2的组成部分与由相同参考标号标记的变形量测量装置1的组成部分具有相同的配置和功能。因此，省略其详细描述。
通过根据第二实施方案的变形量测量装置进行变形量测量处理
图21A是通过变形量测量装置2进行变形量测量处理的流程图。并且图21B是图21A的S305的处理的更详细流程图。
图21A所示的S301至S304和S306至S309(S305除外)的处理与参考图14A所述的S101至S104和S106至S109的处理相同。因此，省略其详细描述。图21B所示的S401至S403的处理与参考图14B所述的S201至S203的处理相同。因此，省略其详细描述。
在S404中，间距改变量计算单元33执行与计算S202的第一倾斜角度moire_θ1时相同的处理，并且根据变形后片材101的图像的间距改变区域的空间频率信息计算第二间距moire_pitch2(即，变形后莫尔条纹的间距)。然后，间距改变量计算单元33根据片材101的偏移角度offset_θ、第一间距moire_pitch1、第一倾斜角度moire_θ1和第二间距moire_pitch2计算第一图案121的间距的改变量(S405)。
图22是用于阐释S405的处理的示意图。沿第一方向延伸的多条平行直线P11(以实线示出)之间的间隔表示第一图案121的变形前间距“pitch”；并且在第一方向上延伸的多条平行直线P12(以虚线示出)之间的间隔表示第一图案121的变形后间距“pitch+Δpitch_st”。另外，沿第二方向延伸的多条平行直线P2(以实线示出)之间的间隔表示第二图案122的间距“pitch”。第二图案122的间距“pitch”和第一图案121的间距“pitch”相同。另外，在第二莫尔条纹方向上延伸的平行直线M2(以虚线示出)之间的间隔表示变形后莫尔条纹的第二间距moire_pitch2。片材101沿X方向，即与第一方向正交的方向变形。因此，莫尔条纹的间距的Y方向分量从片材101的变形之前到片材的变形之后都不改变，并且在moire_pitch_y处保持不变。
莫尔条纹的第二倾斜角度moire_θ2、莫尔条纹的第二间距moire_pitch2和第二间距的Y方向分量moire_pitch_y由下式表示：
[公式14]
以下是：
[公式15]
当将该公式代入公式(1)中时，
[公式16]
将获得。间距改变量计算单元33使用公式(2)计算第一图案121的间距从变形前到变形后的改变量Δpitch_st。
根据第三实施方案的变形量测量装置的配置和功能
图23是根据第三实施方案的变形量测量装置的框图。
变形量测量装置3与变形量测量装置1的不同之处在于，变形量测量装置3具有终端处理单元40而非终端处理单元20，该终端处理单元设置有间距改变量计算单元43而非间距改变量计算单元23，以及偏移角度计算单元46。偏移角度计算单元43和偏移角度计算单元46之外的变形量测量装置3的组成部分与由相同参考标号标记的变形量测量装置1的组成部分具有相同的配置和功能。因此，省略其详细描述。
通过根据第三实施方案的变形量测量装置进行变形量测量处理
图24A是通过变形量测量装置2进行变形量测量处理的流程图。并且图24B是图24A的S505的处理的更详细流程图。
图24A所示的S501至S504和S506至S509(S505除外)的处理与参考图14A所述的S101至S104和S106至S109的处理相同。因此，省略其详细描述。图24B所示的S601、S602和S604的处理与参考图14B所述的S201至S203的处理相同。因此，省略其详细描述。
在S603中，变形量测量装置3根据变形前第一图案121的间距(pitch)和变形前莫尔条纹的第一间距moire_pitch1计算第一图案121延伸的第一方向与第二图案122延伸的第二方向之间的偏移角度。
图25是用于阐释S603的处理的示意图。在第一方向上延伸的多条平行直线P11(以实线示出)之间的间隔表示第一图案121的变形前间距“pitch”；并且在第二方向上延伸的多条平行直线P2(以实线示出)之间的间隔表示第二图案122的间距(pitch)。第二图案122的间距“pitch”和第一图案121的间距“pitch”相同。另外，在第一莫尔条纹方向上延伸的多条平行直线M1(以虚线示出)之间的间隔表示变形前莫尔条纹的第一间距moire_pitch1。
偏移角度offset_θ通过下式由莫尔条纹的第二倾斜角度moire_θ2、第一图案121的间距(pitch)和莫尔条纹的第一间距moire_pitch1或莫尔条纹的初始角度moire_angle_initial表示：
[公式17]
或：
offset_angle＝2·moire_angle_initial (4)
偏移角度计算单元46使用公式(3)或公式(4)计算偏移角度offset_θ。
在S605中，间距改变量计算单元43执行与计算S202的第一倾斜角度moire_θ1时相同的处理，并且根据变形后片材101的图像的间距改变区域的空间频率信息计算第二间距moire_pitch2(即，变形后莫尔条纹的间距)。然后，间距改变量计算单元33根据在S603中计算的偏移角度offset_θ、第一间距moire_pitch1、第一倾斜角度moire_θ1和第二间距moire_pitch2计算第一图案121的间距的改变量(S606)。
根据第四实施方案的变形量测量装置的配置和功能
图26是根据第四实施方案的变形量测量装置的框图。
变形量测量装置4与变形量测量装置3的不同之处在于，变形量测量装置4具有终端处理单元50而非终端处理单元40，该终端处理单元设置有间距改变量计算单元53而非间距改变量计算单元43，以及间距改变量比较单元57。间距改变量计算单元53和间距改变量比较单元57之外的变形量测量装置4的组成部分与由相同参考标号标记的变形量测量装置3的组成部分具有相同的配置和功能。因此，省略其详细描述。
通过根据第四实施方案的变形量测量装置进行变形量测量处理
图27是通过变形量测量装置4进行变形量测量处理的流程图；并且图28是图26所示的S705的处理的更详细的流程图。
图27所示的S701至S703、S706和S709至S711(S705、S706和S708除外)的处理与参考图24A所述的S501至S503和S505至S508的处理相同。因此，省略其详细描述。图28所示的S801至S804的处理与参考图24B所述的S601至S604的处理相同。因此，省略其详细描述。
在S805中，间距改变量计算单元53根据变形后片材101的图像的间距改变区域的空间频率信息计算变形后莫尔条纹的倾斜角度(即，第二倾斜角度moire_θ2)和变形后莫尔条纹的间距(即，第二间距moire_pitch2)。计算第二倾斜角度moire_θ2的处理和计算第二间距moire_pitch2的处理分别与S204的处理和S404的处理相同。因此，省略其详细描述。
接下来，间距改变量计算单元53根据偏移角度offset_θ、第一间距moire_pitch1、第一倾斜角度moire_θ1和第二倾斜角度moire_θ2计算第一图案121的间距的第一改变量(S806)。接下来，间距改变量计算单元53根据偏移角度offset_θ、第一间距moire_pitch1、第一倾斜角度moire_θ1和第二间距moire_pitch2计算第一图案121的间距的第二改变量(S807)。S806和S807的处理分别与S205的处理和S405的处理相同。因此，省略其详细描述。
接下来，间距改变量比较单元57将在S806中计算的第一图案121的第一改变量和在S807中计算的第一图案121的第二改变量之间的差值与预定的第一计算阈值进行比较(S706)。使用第二倾斜角度moire_θ2计算在S806中计算的第一图案121的第一改变量，并且使用第二间距moire_pitch2计算在S807中计算的第一图案121的第二改变量。间距改变量比较单元57通过确定通过不同计算方法获得的第一改变量与第二改变量之间的差值是否大于或等于预定的第一计算阈值，来确定第一图案121的间距改变量的计算精度。
当间距改变量比较单元57确定第一间距的第一改变量与第一改变量之间的差值小于预定的第一计算阈值时，变形量计算单元24计算变形跟随部分111的变形量(S707)。另一方面，当间距改变量比较单元57确定第一间距的第一改变量与第二改变量之间的差值大于或等于预定的第一计算阈值时，间距改变量比较单元57输出指示计算出的第一间距的改变量包含错误的可能性的错误计算警报(S708)。
图29是示出错误计算警报输出屏幕的一个示例的附图，间距改变量比较单元57将错误计算警报输出至该计算警报输出屏幕。
错误计算警报输出屏幕147具有捕获图像显示部分1471、重新捕获命令显示部分1472、确定按钮部分1473、上传按钮部分1474和取消按钮部分1475。在捕获的图像显示部分1471中显示了对应于经由图像捕获单元16采集的图像数据的变形后片材101的图像。重新捕获命令显示部分1472显示指示要重新捕获片材101的命令。在一个示例中，重新捕获命令显示部分1472的背景可显示为黄色。当触摸确定按钮部分1453时，变形量测量装置1呈现可以捕获图像的状态。当触摸上传按钮部分1454时，已命令重新捕获的事实被存储在终端存储单元15中，并且已命令重新捕获的事实被上传到服务器(未示出)。当触摸取消按钮部分1446时，变形量测量装置1呈现可以捕获图像的状态。
根据第五实施方案的变形量测量装置的配置和功能
图30是根据第五实施方案的变形量测量装置的框图。
变形量测量装置5与变形量测量装置4的不同之处在于，变形量测量装置5具有终端处理单元60而非终端处理单元50，该终端处理单元设置有间距改变量估算单元68和间距改变量验证单元69。间距改变量估算单元68和间距改变量验证单元69之外的变形量测量装置5的组成部分与由相同参考标号标记的变形量测量装置4的组成部分具有相同的配置和功能。因此，省略其详细描述。
通过根据第五实施方案的变形量测量装置进行变形量测量处理
图31是通过变形量测量装置2进行变形量测量处理的流程图；并且图32是图31所示的S909的处理的更详细的流程图。
图31所示的S901至S908和S911至S913(S909、S910除外)的处理与参考图27所述的S701至S711的处理相同。因此，省略其详细描述。
在S909中，间距改变量估算单元68估算第一图案121的间距的改变量。首先，间距改变量估算单元68计算在间距恒定区域中从变形前到变形后的莫尔条纹移动量(S1001)。接下来，间距改变量估算单元68根据在S1001中估算的莫尔条纹移动量估算第一图案121的间距的改变量(S1002)。
图33A至图33D是用于阐释间距改变量估算单元68的估算处理的第一附图。图33A是示出片材101的第一变化状态的示意图；并且图33B是示出间距改变区域进一步拉伸时的超过第一变化状态的第二状态的示意图。图33C是示出间距改变区域进一步拉伸时的超过第二变化状态的第三变化状态的示意图；并且图33D是示出间距改变区域进一步拉伸时的超过第三变化状态的第四变化状态的示意图。
片材101包括第一间距恒定区域131、第二间距恒定区域132和间距改变区域133。另外，片材101包括第一莫尔条纹Mb-1、第二莫尔条纹Mb-2和第三莫尔条纹Mb-3。在第一变化状态下，第一莫尔条纹Mb-1、第二莫尔条纹Mb-2和第三莫尔条纹Mb-3中的每一个从第一间距恒定区域131线性拉伸到第二间距恒定区域132。在第二变化状态下，第一莫尔条纹Mb-1、第二莫尔条纹Mb-2和第三莫尔条纹Mb-3在第一间距恒定区域131中沿向右方向移动1个间距，并且在第二间距恒定区域132中沿向左方向移动1个间距。在第二变化状态下，第一莫尔条纹Mb-3偏离第二间距恒定区域132，并且第三莫尔条纹Mb-3偏离第一间距恒定区域131。在第三变化状态下，第一莫尔条纹Mb-1和第二莫尔条纹Mb-2在第一间距恒定区域131中沿向右方向移动1个间距，并且第二莫尔条纹Mb-2和第三莫尔条纹Mb-3在第二间距恒定区域132中沿向左方向移动1个间距。在第三变化状态下，第二莫尔条纹Mb-3偏离第一间距恒定区域132和第二间距恒定区域132。在第四变化状态下，第一莫尔条纹Mb-1在第一间距恒定区域131中沿向右方向移动1个间距，并且第四莫尔条纹Mb-3在第二间距恒定区域132中沿向左方向移动1个间距。在第四变化状态下，第一莫尔条纹Mb-3偏离第一间距恒定区域131，并且第三莫尔条纹Mb-3偏离第二间距恒定区域132。
在第一间距恒定区域131和第二间距恒定区域132中产生的莫尔条纹沿相反方向移动，同时保持恒定间距。间距改变量估算单元68根据在第一间距恒定区域131和第二间距恒定区域132中产生的莫尔条纹移动量估算间距改变区域133的拉伸量，即，变形跟随部分111的变形量。
图34是用于阐释间距改变量估算单元68的估算处理的第二示意图。图34是第一间距恒定区域131的局部分解图。在第一方向上延伸的直线P11(以实线示出)表示在拉伸间距改变区域133之前的第一图案121；并且在第一方向上延伸的直线P12(以虚线示出)表示在拉伸间距改变区域133之后的第一图案121。在第二方向上延伸的直线P2表示第二图案122。在莫尔条纹方向上延伸的直线M11(以点划线示出)表示在拉伸间距改变区域133之前的莫尔条纹；并且在莫尔条纹方向上延伸的直线M12(以点点划线示出)表示在拉伸间距改变区域133之后的莫尔条纹。
由箭头a所指示的第一图案121的移动量a、由箭头b所指示的莫尔条纹的移动量b与偏移角度offset_θ之间的关系可以表示为：
a＝b×tan(offset_θ)(5)
间距改变量估算单元68使用公式(5)估算拉伸间距改变区域133的量，即，变形跟随部分111的变形量。
接下来，间距改变量验证单元69将在S907中计算的变形跟随部分111的变形量与在S909中估算的变形跟随部分111的变形量之间的差值与预定的第二计算阈值进行比较(S910)。当间距改变量验证单元69确定变形量的计算值与估算值之间的差值小于预定的第二计算阈值时，将输出在S907中计算的变形跟随部分111的变形量(S911)。另一方面，当间距改变量验证单元69确定变形量的计算值与估算值之间的差值大于或等于预定的第二计算阈值时，将输出指示计算出的变形跟随部分111的变形量包含错误的可能性的错误计算警报(S708)。
根据实施方案的变形量测量装置的作用
在根据实施方案的变形量测量装置中，从通过将包括在第一方向上延伸的多条直线的第一图案与包括在不同于第一方向的第二方向上延伸的多条直线的第二图案覆盖而产生的摩尔条纹获知第一图案的间距的改变量。根据实施方案的变形量测量装置可通过基于与变形后图像相对应的变形后图像数据来获知测量对象的变形量来定量且便利地验证测量对象的变形量，所述变形后图像包括具有第一图案和第二图案的片材的变形后莫尔条纹。
另外，根据第一和第二实施方案的变形量测量装置，计算变形前片材的莫尔条纹的第一倾斜角度和第一间距，因此，即使在制造片材时第一图案和第二图案的间距发生变化的情况下，也可以出色的精度计算测量对象的变形量。
另外，利用根据第三实施方案的变形量测量装置，计算从变形前片材的莫尔条纹，第一图案被拉伸的第一方向和第二图案被拉伸的第二方向之间的偏移角度。利用根据第三实施方案的变形量测量装置，计算第一方向与第二方向之间的偏移角度，因此，即使在制造片材时偏移角度发生变化的情况下，也可以出色的精度计算测量对象的变形量。
另外，利用根据第四实施方案的变形量测量装置，确定根据变形后莫尔条纹的倾斜角度计算出的第一图案121的间距的第一改变量与根据变形后莫尔条纹的间距计算出的第一图案121的间距的第二改变量之间的差值是否大于或等于阈值。利用根据第四实施方案的变形量测量装置，作为确定第一改变量与第二改变量之间的差值是否大于或等于阈值的结果来确定第一图案的间距的改变量的计算精度。因此，可提高第一图案的间距的改变量的计算精度。
另外，利用根据第五实施方案的变形量测量装置，确定根据间距恒定区域的估算的第一图案121的间距的改变量与根据变形后莫尔条纹的间距计算出的第一图案121的间距的改变量之间的差值是否大于或等于阈值。利用根据第五实施方案的变形量测量装置，作为确定所述计算的改变量与估算的改变量之间的差值是否大于或等于阈值的结果，可进一步提高第一图案的间距的改变量的计算精度。
第一图案和第二图案的修改示例
片材101的第一图案121和第二图案122均包括多条平行直线。然而，根据实施方案的片材包括具有在第一方向上延伸的多个线图的第一图案和具有在不同于第一方向的第二方向上延伸的多个线图的第二图案就足够了。例如，第一图案和第二图案中的每一个可以是包括以网格状形式布置的直线的图案、棋盘格图案、在相同方向上延伸的多个正弦波等。
图35A至图35F是示出第一图案和第二图案的修改示例的附图。图35A示出了网格状第一图案；并且图35B示出了具有棋盘格图案的第一图案。图35C是示出图35A所示第一图案和第二图案叠加的状态的附图，该第二图案具有与第一图案相同的形式并且被设置为相对于第一图案具有偏移角度。图35D是示出图35B所示第一图案和第二图案叠加的状态的附图，该第二图案具有与第一图案相同的形式并且被设置为相对于第一图案具有偏移角度。图35E是图35C的第一图案被拉伸20％的状态的局部分解图；并且图35F是图35D的第一图案被拉伸20％的状态的局部分解图。
与包括平行直线的第一图案121和第二图案122一样，即使具有网格状的第一图案201和第二图案202或者棋盘格图案化的第一图案301和第二图案302，莫尔条纹的形式就会从变形前到变化后发生变化。
变形量测量处理的修改示例
在上述实施方案中，间距改变量计算单元23将其中具有最大值的元素与原点之间的元素数目的X方向分量和元素数目的Y方向分量确定为包括在图像中的空间频率的X方向分量fx和Y方向分量fy。然而，在根据实施方案的变形量测量处理中，可以经由抛物线拟合将与其中具有最大值的元素相邻的元素内的数值定义为包括在图像中的空间频率的X方向分量fx和Y方向分量fy。
图36A是示出具有棋盘格图案化的第一图案和第二图案的片材的空间频率信息的一个示例的附图；并且图36B是示出抛物线拟合概览的附图。
在图36A中，在X方向上从原点起的元素±4和在Y方向上从原点起的元素±1的范围内的数值的平均值最大，为1114.728。在X方向上从原点起的元素±3和在Y方向上从原点起的元素±1的范围内的数值的平均值为69.826，并且在X方向上从原点起的元素±5和在Y方向上从原点起的元素±1的范围内的数值的平均值为64.528。通过对这些数值进行图36B所示的抛物线拟合，空间频率的X方向分量fx被校正为3.94。
另外，在上述实施方案中，在S205的处理中，根据变形前莫尔条纹的第一间距moire_pitch1和偏移角度offset_θ计算第二间距的Y方向分量moire_pitch_y。然而，第二间距的Y方向分量moire_pitch_y可以根据变形前莫尔条纹的第一倾斜角度moire_θ1和偏移角度offset_θ来计算。
图37是用于阐释第二间距的Y方向分量moire_pitch_y的计算处理的示意图。沿第一方向延伸的多条平行直线P11(以实线示出)之间的间隔表示第一图案121的变形前间距“pitch”；并且在第一方向上延伸的多条平行直线P12(以虚线示出)之间的间隔表示第一图案121的变形后间距“pitch+Δpitch_st”。另外，沿第二方向延伸的多条平行直线P2(以实线示出)之间的间隔表示第二图案122的间距“pitch”。第二图案122的间距“pitch”和第一图案121的间距“pitch”相同。另外，多条平行直线M1(以点划线示出)之间的间隔表示变形前莫尔条纹的第一间距moire_pitch1，并且多条平行直线M2(以点点划线示出)之间的间隔表示变形后莫尔条纹的间距moire_pitch2。
在图37中，由β表示的长度、偏移角度offset_θ和第一图案121的间距(间距)之间的关系由下式表示：
[公式18]
另外，如图37所示，由γ表示的长度，变形前莫尔条纹的第一倾斜角度moire_θ1和第一图案121的间距(pitch)之间的关系由下式表示：
[公式19]
第二间距的Y方向分量moire_pitch_y是由β表示的长度和由γ表示的长度的总和，因此表示为：
[公式20]
另外，在上述实施方案中，通过捕获包括变形跟随部分111、非变形跟随部分112和变形缓冲部分113的片材101的图像来获知测量对象的变形量，但是测量对象的变形量也可使用另一片材来获知。
图38A是示出根据修改示例的片材的第一状态的横剖视图；并且图38B是示出图38A所示的片材的第二状态的横剖视图。
片材401包括第一层部分411和第二层部分412，该第一层部分具有包括在第一方向上延伸的多个线条图的第一图案，该第二层部分叠加在第一层部分411上并具有包括在不同于第一方向的第二方向上延伸的多个线条图的第二图案。第一层部分411和第二层部分412均经由粘合剂部分414粘附到测量对象402上。
当测量对象402连续的第一状态改变为粘附到第一层部分411上的第一部分421与粘附到第二层部分412上的第二部分422被间隙403隔开的第二状态时，第一图案与第二图案之间的位置关系发生移位。根据实施方案的变形量测量装置可通过与间距改变量估算单元68的估算处理类似的方法来获知间隙403的宽度W。
另外，变形量测量装置1可以将变形量测量处理的历史记录在终端存储单元15中，并且显示变形量测量处理的存储历史的变形量测量历史屏幕可显示在触控面板上14。
图39A和图39B是示出存储在终端存储单元15中的历史表的示例的附图；并且图40是示出图39A和图39B所示的历史表显示在触控面板14上的历史显示屏幕的示例的附图。图39A是与图像相关联的信息表的示例；并且图39B是与片材部件编号相关的信息表的示例。图39A所示的信息表将片材ID与照片ID、捕获日期/时间、摄影师、片材部件编号、捕获位置、位置是否相同、变形跟随部分的变形量以及存在/不存在变形量警报的输出相关联。图39B所示的信息表将片材部件编号与变形跟随部分111的图案的宽度和间距、非变形跟随部分112的图案的宽度和间距、偏移角度以及片材101的尺寸相关联。
变形量测量历史屏幕147具有测量历史显示部分1471、日期显示部分1472、变形量显示部分1473、确定按钮部分1474和取消按钮部分1475。通过图39A所示的表等存储在终端存储单元15中的变形量测量处理的历史显示在测量历史显示部分1461中。日期可选地显示在日期显示部分1472中，以便在变形量显示部分1473中显示变形量。在变形量显示部分1473中选择的日期的变形量被显示为变形量显示部分1473中的裂缝增长宽度。
另外，在上述实施方案中，根据变形前图像数据计算变形前莫尔条纹的第一倾斜角度和第一间距，但利用本实施方案的变形量测量装置，变形前莫尔条纹的第一倾斜角度和第一间距可以与作为参考数据的偏移角度一起存储在存储单元中。另外，在上述实施方案中，根据空间频率区域信息计算变形前后的莫尔条纹的倾斜角度和间距。然而，利用根据本实施方案的变形量测量装置，可通过其他图像处理(例如，调整莫尔条纹的着色或减薄处理等)来计算从变形前到变形后的莫尔条纹的倾斜角度和间距。
在上述实施方案中，变形量警报和错误计算警报显示在变形量测量装置的触控面板上，但利用本实施方案的变形量测量装置，变形量警报和错误计算警报可被配置为从扬声器(未示出)发出的可听警报。
另外，在上述实施方案中，变形量测量处理由单个变形量测量装置执行，但本实施方案的变形量测量处理可以由多个彼此配合工作的装置执行。
图41是示出根据实施方案的变形量测量系统的示意性构造的一个示例的附图。
在变形量测量系统501中，开关设备(未示出)经由宽范围通信网络(即，通信网络505)互相连接。开关设备将覆盖特定区域的无线通信网络连接到通信网络505。基站504设置在无线通信网络中以管理覆盖该区域的无线区域。基站504经由基站504所属的无线网络控制装置(未示出)连接到开关设备。此外，当区域内的终端装置503与服务器502等进行通信时，终端装置503经由基站504连接到开关设备，并且还连接到通信网络505。
另外，通信网络505经由网关(未示出)通过有线LAN或类似连接到内联网506。此外，服务器502连接到内联网506。
图42是示出服务器502的示意性配置的一个示例的附图。
服务器502是能够进行各种类型的信息处理的信息处理装置，其设置有服务器通信单元511、服务器存储单元512、服务器显示单元513、服务器输入单元514和服务器处理单元520。
服务器通信单元511包括有线通信接口电路诸如服务器通信单元511经由内联网506与终端装置503等进行通信。此外，服务器通信单元511将从终端装置503等接收到的数据提供给终端处理单元520。另外，服务器通信单元511将从服务器处理单元520提供的数据发送到终端装置503等。
服务器存储单元512包括例如半导体存储器、磁盘装置和光盘装置中的至少一者。服务器存储单元512存储在服务器处理单元520的处理中使用的驱动程序、操作系统程序、应用程序、数据等。例如，作为驱动程序，服务器存储单元512存储用于控制服务器通信单元511的通信装置驱动程序等。另外，作为操作系统程序，服务器存储单元512通过通信协议诸如传输控制协议/互联网协议(TCP/IP)等来存储连接控制程序。另外，作为应用程序，服务器存储单元512存储用于记录软件键盘的数据处理程序以及用于发送/接收各种类型的数据的数据处理程序。计算机程序可使用已知的安装程序等从计算机可读的便携式记录介质(例如CD-ROM、DVD-ROM等)安装到终端存储单元512。
服务器显示单元513可以是假定有可能输出活动图像、静止图像等的任何装置，并且其示例包括触控面板显示装置、液晶显示器、有机电致发光(EL)显示器等。服务器显示单元513显示从服务器处理单元520提供的与活动图像数据相对应的活动图像、与静止图像数据相对应的静止图像等。
服务器输入单元514可以是假定有可能向服务器502输入的任何装置，并且其示例包括触控面板输入装置、小键盘等。用户可以使用该装置输入字符、数字等。服务器输入单元514接收来自用户的命令，生成与接收到的命令相对应的信号，并且将这些信号输出到服务器处理单元520。
服务器处理单元520设置有一个或多个处理器及其外围电路。服务器处理单元520一体地控制服务器502的全部操作，并且例如为CPU。服务器处理单元520控制服务器通信单元511等的操作，使得采用与存储在服务器存储单元512中的程序相对应的适当过程等来执行服务器502的各种处理。服务器处理单元520基于存储在服务器存储单元512中的程序(驱动程序、操作系统程序、应用程序等)执行处理。另外，服务器处理单元520可以并行地执行多个程序(应用程序等)。
服务器处理单元520包括间距区域划分单元521、间距改变量计算单元522、变形量计算单元523、变形量比较单元524、偏移角度计算单元525和间距改变量比较单元526。服务器处理单元520还包括间距改变量估算单元527、间距改变量验证单元528、片材识别信息(片材ID)生成单元529、片材识别信息(片材ID)参考单元530和信息采集单元531。事件转换单元240包括字符数据转换单元241和更新图像生成单元242。服务器处理单元520的每个组件是通过在服务器处理单元520的处理器上执行的程序来实现的功能模块。另选地，可在服务器502中将服务器处理单元520中提供的每个组件作为独立的集成电路、微处理器或固件来实现。
图43是示出终端装置503的示意性配置的一个示例的附图。
终端装置503与变形量测量装置5的不同之处在于，终端装置503包括终端处理单元70而不是终端处理单元60。终端处理单元70包括图像数据采集单元71、计算结果确定单元72、错误计算警报输出单元73、变形量输出单元74和变形量警报输出单元75。终端装置503的除终端处理单元70之外的组成部分与由相同参考标号标记的变形量测量装置5的组成部分具有相同的配置和功能。因此，省略其详细描述。
图44是示出由变形量测量系统501进行的变形前图像数据采集处理的操作顺序的一个示例的附图。
下文所述的操作顺序主要由每个装置的控制单元与每个装置的组件协作，基于预先存储在所述装置中每个装置的存储单元中的程序来执行。
首先，图像数据采集单元71采集对应于粘附到测量对象的变形前片材101的图像的图像数据。图像由操作员(未示出)经由图像捕获单元16捕获(S1101)。接下来，图像数据采集单元71将与采集的图像相对应的图像数据发送到服务器502(S1102)。接下来，信息采集单元531将与接收到的图像相对应的图像数据存储到服务器存储单元512(S1103)。
接下来，图像数据采集单元71采集拍摄条件信息(S1104)，该拍摄条件信息包括拍摄日期/时间和拍摄与采集的图像相对应的图像数据的拍摄位置、片材部件编号等。接下来，图像数据采集单元71将所采集的拍摄条件信息发送到服务器502(S1105)。接下来，信息采集单元531将接收到的拍摄条件信息存储在服务器存储单元512的图像关联表和片材部件编号表中(S1106)。
接下来，图像数据采集单元71确定所采集的图像是变形前图像还是变形后图像(S1107)。图像数据采集单元71根据由操作员(未示出)在变形前图像显示屏142的被捕获图像选择部分中选择的“变形前”确定由所采集的图像数据示出的图像是变形前图像。接下来，图像数据采集单元71将指示所采集的图像是变形前图像的变形前图像照片信息发送到服务器502(S1108)。接下来，片材ID生成单元529生成片材ID(片材识别信息)(S1109)。然后，信息采集单元531将所采集的图像数据、各种信息以及由片材ID生成单元529生成的片材ID存储在服务器存储单元512的图像关联表中(S1110)。
图45A是示出图像关联表的一个示例的第一状态的附图；图45B是示出图45A所示的图像关联表的第二状态的附图；并且图45C是示出片材部件编号表的一个示例的附图。
图45A中所描绘的图像关联表示出了在S1106中信息采集单元531接收到的拍摄条件信息已被填入的状态，并且图45B中所描绘的图像关联表示出了在S1110中信息采集单元531已填入片材ID的状态。当在图像关联表中填入片材ID时，信息采集单元531在图像关联表中输入：图像数据是第1实例的图像数据，变形跟随部分111的变形量为零，以及尚未输出变形量警报。图45C中所描绘的片材关联表示出了在S1106中信息采集单元531接收到的拍摄条件信息已被填入的状态。
图46是示出由变形量测量系统501进行的变形量测量处理的操作顺序的一个示例的附图。图47A是示出图46的S1215的更详细流程的附图；并且图47B是示出图46的S1217的更详细流程的附图。出于简化描述的目的，在图46中，终端装置503被陈述为执行图44所示的变形前图像数据采集处理的相同终端装置。然而，执行图46所示的变形量测量处理的终端装置也可以是与执行图44所示的变形前图像数据采集处理的终端装置不同的终端装置。例如，图44所示的变形前图像数据采集处理可由进行隧道的维护和管理的操作员所拥有的终端装置执行；并且图46所示的变形量测量处理可由公众拥有的终端装置执行。
下文所述的操作顺序主要由每个装置的控制单元与每个装置的组件协作，基于预先存储在所述装置中每个装置的存储单元中的程序来执行。
首先，图像数据采集单元21采集对应于粘附到测量对象的变形后片材101的图像的图像数据。图像由操作员(未示出)使用图像捕获单元16捕获(S1201)。在下文中，S1202至S1206的处理与参考图44所述的S1102至S1106的处理相同。因此，省略其详细描述。
接下来，图像数据采集单元71确定所采集的图像是变形前图像还是变形后图像(S1207)。图像数据采集单元71根据由操作员(未示出)在变形后图像显示屏142的被捕获图像选择部分中选择的“变形后”确定由所采集的图像数据示出的图像是变形前图像。接下来，图像数据采集单元71将指示所采集的图像是变形后图像的变形后图像照片信息发送到服务器502(S1208)。
接下来，片材ID参考单元530根据拍摄条件信息确定与在S1201中采集的变形后图像相关联的片材ID(S1209)。片材ID参考单元530参考服务器存储单元512的图像关联表，并且将与定位系统单元17测量的位置信息与之匹配的图像数据相关联的片材ID确定为变形后图像的片材ID。接下来，片材ID参考单元530参考服务器存储单元512的图像关联表，对与在S1201中采集的变形后图像相对应的图像数据的数目进行计数，并且确定在S1201中采集的变形后图像的照片数目(S1210)。接下来，片材ID参考单元530将所采集的图像数据和各种信息与在S1209中确定的片材ID相关联，并将该相关信息存储在服务器存储单元512的图像关联表中(S1211)。
接下来，从服务器存储单元512采集示出在变形之前和之后的与片材ID相关联的图像的图像数据(S1212)。接下来，间距区域划分单元521基于在S1212中采集的在变形之前和之后的片材101的图像数据之间的差值，划分间距改变区域和间距恒定区域(S1213)。间距改变量计算单元522根据变形后片材101的莫尔条纹的间距来计算图案的间距的改变量(S1214)。S1214的处理与S705的处理相同，S705的处理包括S801至S807的处理。因此，省略其详细描述。接下来，服务器处理单元520执行变形量计算处理(S1215)。
在S1215所示的变形量计算处理中，间距改变量比较单元526将在S1214中计算出的间距的改变量与第一改变量阈值进行比较(S1301)。当在S1214中计算出的间距的变形量大于或等于第一改变量阈值时，间距改变量比较单元526将错误计算警报作为计算结果信息发送到终端装置503，该错误计算警报指示计算出的变形跟随部分111的变形量包含错误的可能性(S1302)。
另外，当在S1214中计算出的间距的变形量小于第一改变量阈值时，变形量计算单元523计算变形跟随部分111的变形量(S1303)。
接下来，间距改变量估算单元527估算第一图案的间距的改变量(S1304)。S1304的处理与S909的处理相同，S909的处理包括S1001和S1002的处理。因此，省略其详细描述。接下来，间距改变量验证单元528将在S1303中计算出的变形跟随部分111的变形量与在S1304中估算的变形跟随部分111的变形量之间的差值与预定第二计算阈值进行比较(S1305)。当间距改变量验证单元528已经确定变形量的计算值与估算值之间的差值大于或等于预定第二计算阈值时，间距改变量验证单元528将错误计算警报作为计算结果信息发送到终端装置503，该错误计算警报指示计算出的变形跟随部分111的变形量包含错误的可能性(S1302)。当间距改变量验证单元528已经确定变形量的计算值与估算值之间的差值大于或等于预定第二计算阈值时，间距改变量验证单元528将在S1110中计算出的变形跟随部分111的变形量作为计算结果信息发送到终端装置503(S1306)。
接下来，变形量比较单元524将在S1214中计算出的变形跟随部分111的变形量与预定变形量阈值进行比较(S1307)。当在S1214中计算出的变形跟随部分111的变形量大于或等于预定变形量阈值时，变形量比较单元524将变形量警报作为计算结果信息发送到终端装置503，该变形量警报指示变形跟随部分111的变形量已经超过参考值(S1308)。接下来，终端处理单元70根据从服务器502接收到的计算结果信息输出错误计算警报、变形跟随部分111的变形量，或者错误计算警报和变形跟随部分111的变形量两者(S1217)。
在S1215所示的变形量计算处理中，计算结果确定单元72确定从服务器502接收到的计算结果信息是否包括错误计算警报(S1401)。当计算结果确定单元72确定从服务器502接收到的计算结果信息包括错误计算警报时，错误计算警报输出单元73输出错误计算警报(S1402)。当计算结果确定单元72确定从服务器502接收到的计算结果信息不包括错误计算警报时，变形量输出单元74输出变形跟随部分111的变形量(S1403)。接下来，计算结果确定单元72确定从服务器502接收到的计算结果信息是否包括变形量警报(S1404)。当计算结果确定单元72确定从服务器502接收到的计算结果信息包括变形量警报时，变形量警报输出单元75输出变形量警报(S1405)。
图48A是示出图45A所示的图像关联表的第三状态的附图；并且图48B是示出图45A所示的图像关联表的第四状态的附图。
图48A中所描绘的图像关联表示出了在S1206中信息采集单元531接收到的拍摄条件信息已被填入的状态。图48B中所描绘的图像关联表示出了在S1215中所示的变形量计算处理的计算结果被填入到图像关联表中的状态，其中片材ID参考单元530将在S1209中确定的片材ID与S2111关联并存储在其中。
建筑物变形评估用制品
在本公开的另一方面，提供了包括本公开的片材的建筑物变形评估用制品。
在典型的方面，建筑物变形评估用制品包括用于将建筑物变形评估用制品粘附到测量对象的粘合表面。粘合表面可以是本公开的片材的变形跟随部分侧表面。另选地，建筑物变形评估用制品可设置为本公开的片材和粘合剂的组合。在这种情况下，当使用片材时，片材可通过粘合剂粘附到测量对象。另选地，可提供由本公开的片材形成的建筑物变形评估用制品，并可使用单独的常规已知粘合剂将建筑物变形评估用制品固定到测量对象。如上所述，可以能够被固定到测量对象的任何形式提供本公开的建筑物变形评估用制品。
片材或建筑物变形评估用制品的用途
通过利用本公开的片材的特性，即可以对在测量对象中发生的变形的位置和大小进行三维评估，本发明的片材可用于评估各类测量对象的变形量。本公开的片材可应用于各种材料和形状的各种不同测量对象，并且特别期望的测量对象的示例包括建筑物的混凝土表面(例如混凝土墙)、金属表面等。
[参考标号]
1至6 变形量测量装置
101 片材
111 变形跟随部分(第一层部分)
112 非变形跟随部分(第二层部分)
113 变形缓冲部分
121 第一图案
122 第二图案

Claims (11)

1.一种用于对测量对象的变形量进行测量的方法，其中使用包括第一层部分和第二层部分的片材，所述第一层部分具有包括在第一方向上延伸的多个线条图的第一图案，所述第二层部分叠加在所述第一层部分上并具有包括在与所述第一方向不同的第二方向上延伸的多个线条图的第二图案；
所述方法包括以下步骤：
从已设置在所述测量对象上的所述片材采集与变形后图像相对应的变形后图像数据，所述变形后图像包括因变形后所述第一图案和所述第二图案叠加而产生的变形后莫阿条纹；以及
基于所述变形后图像数据来获知所述测量对象的变形量。
2.根据权利要求1所述的方法，其中：
所述第一层部分包括跟随所述测量对象的变形的变形跟随部分；
所述第二层部分包括不跟随所述测量对象的所述变形的非变形跟随部分；
所述片材还包括连接所述变形跟随部分和所述非变形跟随部分的变形缓冲部分；并且
获知所述测量对象的所述变形量的步骤包括基于所述变形后图像数据来获知所述变形跟随部分的变形量的步骤。
3.根据权利要求2所述的方法，还包括以下步骤：
基于与变形前图像相对应的变形前图像数据来采集参考数据，所述变形前图像包括因变形前所述第一图案和所述第二图案叠加而产生的变形前莫阿条纹。
4.根据权利要求3所述的方法，其中：
获知所述变形跟随部分的所述变形量的步骤包括以下步骤：
采集来自所述变形前图像的所述变形前莫阿条纹的第一间距和相对于所述变形前莫阿条纹的延伸方向的所述第二方向的第一倾斜角度；
采集来自所述变形后图像的所述变形后莫阿条纹的第二间距和相对于所述变形后莫阿条纹的所述延伸方向的所述第二方向的第二倾斜角度中的至少一者；
使用所述第一间距和所述第一倾斜角度、以及所述第二间距和所述第二倾斜角度中的至少一者来计算所述第一图案的间距的改变量；以及
从所述第一图案的所述间距的所述改变量获知所述变形跟随部分的所述变形量。
5.根据权利要求4所述的方法，其中：
采集所述第一间距和所述第一倾斜角度的步骤包括以下步骤：
采集显示所述变形前图像的空间频率的第一空间频率信息，并且由所述第一空间频率信息计算所述第一间距和所述第一倾斜角度；并且
采集所述第二间距和所述第二倾斜角度中的至少一者的步骤包括以下步骤：
采集显示所述变形后图像的空间频率的第二空间频率信息，并且由所述第二空间频率信息计算所述第二间距和所述第二倾斜角度中的至少一者。
6.根据权利要求4或5所述的方法，其中：
获知所述变形跟随部分的所述变形量的步骤还包括以下步骤：
采集所述第一方向与所述第二方向之间的偏移角度；以及
进一步使用所述偏移角度来计算所述第一图案的所述间距的所述改变量。
7.根据权利要求6所述的方法，其中：
采集所述偏移角度的步骤包括以下步骤：
使用所述第一间距计算所述偏移角度。
8.一种包含用于对测量对象的变形量进行测量的程序的非暂态计算机可读介质，其中使用包括第一层部分和第二层部分的片材，所述第一层部分具有包括在第一方向上延伸的多个线条图的第一图案，所述第二层部分叠加在所述第一层部分上并具有包括在与所述第一方向不同的第二方向上延伸的多个线条图的第二图案；
所述程序被配置为致使计算机执行以下步骤：
从已设置在所述测量对象上的所述片材采集与变形后图像相对应的变形后图像数据，所述变形后图像包括因变形后所述第一图案和所述第二图案叠加而产生的变形后莫阿条纹；以及
基于所述变形后图像数据来获知所述测量对象的变形量。
9.一种服务器装置，包括：
服务器接收单元，所述服务器接收单元从片材接收与变形后图像相对应的变形后图像数据，所述片材设置在测量对象上并且包括第一层部分和第二层部分，所述第一层部分具有包括在第一方向上延伸的多个线条图的第一图案，所述第二层部分叠加在所述第一层部分上并具有包括在与所述第一方向不同的第二方向上延伸的多个线条图的第二图案，所述变形后图像包括因变形后所述第一图案和所述第二图案叠加而产生的变形后莫阿条纹；
服务器处理单元，所述服务器处理单元基于所述变形后图像数据来获知所述测量对象的变形量；以及
服务器发送单元，所述服务器发送单元将所述测量对象的所述变形量发送到终端装置。
10.根据权利要求9所述的服务器装置，还包括：
服务器存储单元，所述服务器存储单元将片材识别信息与对应于变形前图像的变形前图像数据相关联并且存储所述相关联的信息，所述变形前图像包括通过变形前所述第一图案和所述第二图案叠加而产生的变形前莫阿条纹，
其中所述服务器处理单元包括片材识别信息参考单元，所述片材识别信息参考单元确定所述变形后图像数据的所述片材识别信息并且从所述服务器存储单元采集与所确定的所述片材识别信息相关联的变形前图像数据。
11.一种用于对测量对象的变形量进行测量系统，包括能够彼此通信的终端装置和服务器装置，
所述终端装置包括：
图像数据采集单元，所述图像数据采集单元从片材采集与变形后图像相对应的变形后图像数据，所述片材设置在测量对象上并且包括第一层部分和第二层部分，所述第一层部分具有包括在第一方向上延伸的多个线条图的第一图案，所述第二层部分叠加在所述第一层部分上并具有包括在与所述第一方向不同的第二方向上延伸的多个线条图的第二图案，所述变形后图像包括因变形后所述第一图案和所述第二图案叠加而产生的变形后莫阿条纹；
终端通信单元，所述终端通信单元将所述变形后图像数据发送到所述服务器装置并且从所述服务器装置接收变形跟随部分的变形量；以及
显示单元，所述显示单元显示已接收到的所述测量对象的变形量；
所述服务器装置包括：
存储所述变形后图像数据的存储单元；
服务器处理单元，所述服务器处理单元基于所述变形后图像数据来获知所述测量对象的所述变形量；以及
服务器通信单元，所述服务器通信单元从所述终端装置接收所述变形后图像数据并且将所述测量对象的所述变形量发送到所述终端装置。
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