CN110799831B - 流体的测量方法、测量装置以及测量系统 - Google Patents

流体的测量方法、测量装置以及测量系统 Download PDF

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Abstract

一种使流体(23)的流动可视化的测量方法，具有：准备工序，将光致变色化合物溶解在流体(23)中，该光致变色化合物是通过被照射变异发生光(31)而光的吸收量发生变化的化合物；变异发生光照射工序，向流体(23)照射引起光致变色现象的变异发生光(31)；以及变异后图像拍摄工序，拍摄被照射变异发生光(31)后的流体(23)的图像，其中，在所述变异后图像拍摄工序中，通过使用第一波长区域的第一光拍摄流体(23)来生成第一图像(B)，所述第一波长区域的第一光是通过被照射变异发生光(31)而光的吸收量发生变化的光。

Description

流体的测量方法、测量装置以及测量系统
技术领域
本发明涉及一种流体的测量方法、测量装置以及测量系统。
背景技术
一般来说，在进行机械式运动的情况下，在相互进行滑动的构件之间存在形成薄膜来使动作平滑的润滑剂等流体。例如，在活塞、缸、滑动轴承等中，要求在机械上顺畅地工作，从而在滑面加入润滑油。为了使活塞、缸、滑动轴承等顺畅地工作，需要使形状、边界面的间隔、润滑油的量、质等最优化。
以往，为了掌握活塞-缸之间的油膜的润滑状态，提出了如下一种技术：使用发生光致变色反应的物质，来实现油膜内流动的可视化(参照非专利文献1)。
光致变色反应是指以下现象：通过向特定的物质照射紫外光等光来改变该物质的色素的分子结构，随之吸收光谱发生变化。也就是说，改变色素的分子结构前的物质没有吸收光谱，因此即使照射光也不会被着色，但是色素的分子结构发生了变化的物质当被照射特定波长区域的光时，吸收光从而着色。
在非专利文献1所记载的技术中，润滑油(发动机润滑油)中含有光致变色化合物，向发动机润滑油照射用于改变光致变色化合物的色素的分子结构的光(例如，紫外光)，随着时间经过拍摄色素的分子结构发生了变化的部分。在此，在照射了观测用的照明光(例如，白色光)的状态下使用摄像机进行对润滑油的拍摄。
通过将观测用的照明光照到测定部的发动机润滑油，能够得到来自发动机润滑油的反射光(严格地说，透过发动机润滑油后从背面的发动机反射回来的光)，该反射光受到吸收光谱因光致变色现象而发生变化的影响，在吸收的波长区域中反射光强度下降。因此，通过随着时间经过拍摄反射光强度的结果并对拍摄得到的拍摄图像进行分析，可知发动机润滑油流动的情形。
在此，作为表示光的吸收量的指标，存在吸光度，使用吸光度来对拍摄图像进行分析。吸光度是通过下面的式子求出的。
在将着色前后的光强度(拍摄图像的强度值)设为
Ibefore…着色前的光强度
Iafter…着色后的光强度的情况下，吸光度As的计算式为下面的式子。此外，LOG是常用对数。
As＝-LOG(Iafter/Ibefore)
现有技术文献
专利文献
非专利文献1：畔津昭彦、北嶋一慶著、“油膜内流れの可視化に関する研究”、日本機械学会2015年度年次大会講演論文集、一般社団法人日本機械学会、2015年
发明内容
发明要解决的问题
根据非专利文献1所记载的技术，能够掌握油膜的润滑状态，但是驱动部的运动、油膜表面的运动、气泡的分布等引起的油膜的变动以噪声的形式存在，无法掌握详细的油膜的流动，存在希望观测油膜的更详细的润滑状态的期望。为此，需要比现有技术更鲜明地拍摄、分析光致变色现象。
但是在非专利文献1中，既没有记载也没有启示满足这种期望的具体的技术内容。
本发明是鉴于上述的问题点而完成的，其课题在于提供一种即使在运动的物体中、发生变化的场所这样的测定环境下也能够对测定对象物进行测量的测量方法、测量装置以及测量系统。
在此，将通过被照射引起光致变色现象的变异发生光而特定波长区域的吸收量发生变化的光致变色化合物定义为变异光致变色化合物。另外，在测定对象物的测量中，例如包括随着时间经过的流动的可视化、特定时刻的厚度的测定等。
用于解决问题的方案
为了解决上述问题，本发明的一个方式的测量方法是用于使流体的流动可视化的测量方法，具有：准备工序，将光致变色化合物溶解在所述流体中，所述光致变色化合物是通过被照射变异发生光而光的吸收量发生变化的化合物；变异发生光照射工序，向所述流体照射引起光致变色现象的变异发生光；以及变异后图像拍摄工序，拍摄被照射所述变异发生光后的所述流体的图像。
在所述变异后图像拍摄工序中，通过使用第一波长区域的第一光拍摄所述流体来生成第一图像，所述第一波长区域的第一光是通过被照射变异发生光而光的吸收量发生变化的光。
具有这种工序的测量方法使用光的吸收量变化的第一波长区域来拍摄流体，因此，在第一图像中，流体内的变异光致变色化合物以着色的状态被拍出来。因此，通过观察第一图像，能够比以往更准确地测量流体。例如，通过观察第一图像，能够直接获知着色部在哪里、与周围的流体相比怎么样，从而使流体的流动鲜明地可视化。另外，通过观察着色部的着色浓度，能够测定特定时刻的着色部的厚度。
另外，测量方法也可以是，在所述变异后图像拍摄工序中，还生成第二图像，该第二图像是使用所述吸收量完全或几乎不变化的第二波长区域的第二光来拍摄与所述第一图像的拍摄同时刻的所述流体而得到的，在所述变异后图像拍摄工序之后进行图像处理工序，在所述图像处理工序中，使用所述第一图像和所述第二图像来生成第三图像。
例如，通过取第一图像与第二图像之比，之后计算对数，来生成第三图像。具体地说，可以是，在所述图像处理工序中，使用下面的式(1)来计算各像素中的吸光度A1，通过将各像素的计算结果进行二维图案化来生成所述第三图像。此外，LOG是常用对数。
A1＝-LOG(I11/I21)…式(1)
其中，“I11”是构成通过所述变异后图像拍摄工序拍摄得到的第一图像的像素的光强度。“I21”是构成通过所述变异后图像拍摄工序拍摄得到的第二图像的像素的光强度。
另外，测量方法也可以是，在所述变异后图像拍摄工序中，还生成第二图像，该第二图像是使用所述吸收量完全或几乎不变化的第二波长区域的第二光来拍摄与所述第一图像的拍摄同时刻的所述流体而得到的，在所述变异后图像拍摄工序之后进行流体厚度计算工序，在所述流体厚度计算工序中，使用所述第一图像和所述第二图像来计算所述流体的厚度。
例如，根据吸光度与厚度之间的关系(例如，比例)来计算流体的厚度。具体地说，可以是，在所述流体厚度计算工序中，使用下面的式(1)来计算被照射了变异发生光的区域的像素中的吸光度A1，
A1＝-LOG(I11/I21)…式(1)
并且使用下面的式(3)来计算流体厚度L，
L＝A1/μ…式(3)。
其中，“I11”是构成通过所述变异后图像拍摄工序拍摄得到的第一图像的像素的光强度。“I21”是构成通过所述变异后图像拍摄工序拍摄得到的第二图像的像素的光强度。“μ”是溶解所述光致变色化合物后的所述流体的吸光系数。
另外，本发明的一个方式的测量装置是用于使溶解有光致变色化合物的流体的流动可视化的测量装置，所述光致变色化合物是通过被照射引起光致变色现象的变异发生光而特定波长区域的光的吸收量发生变化的化合物。
该测量装置具备：第一图像存储单元，其存储使用所述吸收量变化的第一波长区域的第一光来拍摄所述流体而得到的第一图像；第二图像存储单元，其存储使用所述吸收量完全或几乎不变化的第二波长区域的第二光来拍摄与所述第一图像的拍摄同时刻的所述流体而得到的第二图像；以及图像处理单元，其使用所述第一图像和所述第二图像来生成使所述流体的流动可视化的第三图像。
所述图像处理单元使用对被照射所述变异发生光后的所述流体进行拍摄而得到的所述第一图像和所述第二图像来生成第三图像。
例如，通过取第一图像与第二图像之比，之后计算对数，来生成第三图像。具体地说，可以是，所述图像处理单元使用下面的式(1)来计算各像素中的吸光度A1，通过将各像素的计算结果进行二维图案化来生成所述第三图像。此外，LOG是常用对数。
A1＝-LOG(I11/I21)…式(1)
其中，“I11”是构成照射所述变异发生光后的第一图像的像素的光强度。“I21”是构成照射所述变异发生光后的第二图像的像素的光强度。
另外，本发明的一个方式的测量装置是用于对溶解有光致变色化合物的流体的厚度进行测定的测量装置，所述光致变色化合物是通过被照射引起光致变色现象的变异发生光而特定波长区域的光的吸收量发生变化的化合物。
该测量装置具备：第一图像存储单元，其存储使用所述吸收量变化的第一波长区域的第一光来拍摄所述流体而得到的第一图像；第二图像存储单元，其存储使用所述吸收量完全或几乎不变化的第二波长区域的第二光来拍摄与所述第一图像的拍摄同时刻的所述流体而得到的第二图像；以及流体厚度计算单元，其使用所述第一图像和所述第二图像来计算所述流体的厚度。
所述流体厚度计算单元使用对被照射所述变异发生光后的所述流体进行拍摄而得到的所述第一图像和所述第二图像来计算所述流体的厚度。
例如，根据吸光度与厚度之间的关系(例如，比例)来计算流体的厚度。具体地说，可以是，所述流体厚度计算单元使用下面的式(1)来计算被照射了变异发生光的区域的像素中的吸光度A1，
A1＝-LOG(I11/I21)…式(1)
并且使用下面的式(3)来计算流体厚度L，
L＝A1/μ…式(3)。
其中，“I11”是构成照射所述变异发生光后的第一图像的像素的光强度。“I21”是构成照射所述变异发生光后的第二图像的像素的光强度。“μ”是溶解所述光致变色化合物后的所述流体的吸光系数。
具有这种工序的测量方法具备以下工序：使用光的吸收量变化的第一波长区域来拍摄流体的第一图像，另外，使用吸光度完全或几乎不变化的第二波长区域来拍摄流体的第二图像。另外，具备这种结构的测量装置存储使用光的吸收量变化的第一波长区域来拍摄流体而得到的第一图像，另外，存储使用吸光度完全或几乎不变化的第二波长区域来拍摄流体而得到的第二图像。
第一波长区域是变异光致变色化合物的光的吸收量变化的区域，因此在第一图像中，流体内的变异光致变色化合物以着色的状态被拍出来。在此，在流体的状况(例如，油膜厚度)发生了变化的情况下，在第一图像中拍出变异光致变色化合物的分布，与此同时，装置的脏污或伤痕等引起的变色、流体表面的运动、气泡的分布等流体的状况的变化的影响同时以噪声的形式被反映在第一图像中。
第二波长区域是即使是变异光致变色化合物、光的吸收量也完全或几乎不变化的区域，因此在第二图像中，流体内的变异光致变色化合物不被着色，而装置的脏污或伤痕等引起的变色、流体表面的运动、气泡的分布等流体的状况被拍出来。
在此，在同时刻的第一图像和第二图像中拍出相同状态的流体表面的运动、气泡的分布等流体的状况，因此在使用第一图像和第二图像得到的第三图像中，流体的表面的运动、气泡的分布等流体的状况的变化的影响等各种各样的噪声减少，被着色的变异光致变色化合物的分布的变化被更鲜明地拍出来。另外，同样地，由于减少了各种各样的噪声的影响，使用第一图像和第二图像计算出的流体厚度L为准确的值。
另外，测量方法也可以是，在所述变异发生光照射工序之前具有变异前图像拍摄工序，在所述变异前图像拍摄工序中，拍摄被照射所述变异发生光前的所述流体的第一图像和第二图像，在所述图像处理工序中，使用下面的式(2)来计算各像素中的吸光度A，通过将各像素的计算结果进行二维图案化来生成所述第三图像。此外，LOG是常用对数。
A＝-LOG(I11/I21)-(-LOG(I10/I20))…式(2)
其中，“I10”是构成通过所述变异前图像拍摄工序拍摄得到的第一图像的像素的光强度。“I20”是构成通过所述变异前图像拍摄工序拍摄得到的第二图像的像素的光强度。
另外，测量方法也可以是，在所述变异发生光照射工序之前具有变异前图像拍摄工序，在所述变异前图像拍摄工序中，拍摄被照射所述变异发生光前的所述流体的第一图像和第二图像，在所述流体厚度计算工序中，使用下面的式(2)来计算被照射了变异发生光的区域的像素中的吸光度A，
A＝-LOG(I11/I21)-(-LOG(I10/I20))…式(2)
并且使用下面的式(4)来计算流体厚度L，
L＝A/μ…式(4)。
其中，“I10”是构成通过所述变异前图像拍摄工序拍摄得到的第一图像的像素的光强度。“I20”是构成通过所述变异前图像拍摄工序拍摄得到的第二图像的像素的光强度。
另外，测量装置也可以是，所述图像处理单元使用下面的式(2)来计算各像素中的吸光度A，通过将各像素的计算结果进行二维图案化来生成所述第三图像。此外，LOG是常用对数。
A＝-LOG(I11/I21)-(-LOG(I10/I20))…式(2)
其中，“I10”是构成照射所述变异发生光前的第一图像的像素的光强度。“I20”是构成照射所述变异发生光前的第二图像的像素的光强度。
另外，测量装置也可以是，所述流体厚度计算单元使用下面的式(2)来计算被照射了变异发生光的区域的像素中的吸光度A，
A＝-LOG(I11/I21)-(-LOG(I10/I20))…式(2)
并且使用下面的式(4)来计算流体厚度L，
L＝A/μ…式(4)。
其中，“I10”是构成照射所述变异发生光前的第一图像的像素的光强度。“I20”是构成照射所述变异发生光前的第二图像的像素的光强度。
具有这种工序的测量方法以及具备这种结构的测量装置使用对被照射所述变异发生光前的流体进行拍摄得到的第一图像和第二图像、以及对被照射所述变异发生光后的流体进行拍摄得到的第一图像和第二图像，来生成第三图像或者计算流体厚度L。
在此，即使是存在根据第一波长区域的光、第二波长区域的光而反射率不同的部分的情况(例如，边缘部)、由于使用2个光源等而第一波长区域的光的强度分布与第二波长区域的光的强度分布不同的情况(例如，第一图像上部明亮、第二图像下部明亮等情况)，在照射变异发生光前的第一图像和照射变异发生光后的第一图像、以及照射变异发生光前的第二图像和照射变异发生光后的第二图像中，流体的状况也通过大致相同状态的第一波长区域的光和第二波长区域的光而被拍出来。
因此，在第三图像中，不仅减轻装置的脏污或伤痕等引起的变色的影响，而且因第一波长区域的光的波长与第二波长区域的光的波长的不同而反射率不同的部分、因第一波长区域的光的强度分布与第二波长区域的光的强度分布不同而产生的光所引起的各种各样的噪声也同时减少，被着色的变异光致变色化合物的分布的变化被更鲜明地拍出来。由此，即使在运动的物体中、发生变化的场所这样的流体的状况容易发生变化的测定环境下，也能够使流体的流动更鲜明地可视化。另外，同样地，由于减少了这些噪声的影响，流体厚度L为准确的值。
另外，本发明的一个方式的测量系统具备：所述测量装置；照明单元，其向所述流体照射包含所述第一光和所述第二光的照明光；以及分离单元，其将透过所述流体后的所述照明光分离为所述第一波长区域的第一光和所述第二波长区域的第二光。
另外，测量系统具备：第一摄像单元，其对由所述分离单元分离得到的所述第一光进行摄像，来生成所述第一图像；以及第二摄像单元，其对由所述分离单元分离得到的所述第二光进行摄像，来生成所述第二图像。
所述照明单元将所述照明光以使照射所述照明光的定时与所述第一摄像单元和所述第二摄像单元进行拍摄的定时一致的脉冲光的形式照射。
具备这种结构的测量系统在进行拍摄的定时照射照明光，因此在不进行拍摄的时间段可以不照射照明光。因此，能够缩短使因照明光的光、热引起的变异光致变色化合物的变异衰减的期间，而且能够照射足以进行拍摄的照明光量，因此能够使流体的长时间的流动鲜明地可视化。
另外，测量系统可以具备照射所述变异发生光的变异发生光源。该变异发生光源具备以下功能：将光的尺寸调整为任意的大小，以决定使所述流体的流动可视化的区域；以及向所述流体的任意的位置照射所述变异发生光，该变异发生光源将所述任意的大小的所述变异发生光以脉冲光的形式照射到所述流体的使所述流体的流动可视化的所述任意的位置。
具备这种结构的测量系统能够将使流体的流动可视化的区域调节为任意的大小、任意的场所。另外，变异发生光源照射脉冲光，因此能够使作为根据流体的流动来进行可视化的区域的着色部的像的模糊为最小限度。
另外，测量系统可以还具备控制部，在进行往复运动或旋转的驱动部处于所述流体中的情况下，所述控制部接收所述驱动部的位置信息，控制所述照明单元或所述变异发生光源向所述流体进行照射的定时。
在所述驱动部处于特定的位置时，所述控制部将所述变异发生光以脉冲光的形式照射，并且在所述驱动部处于特定的拍摄位置时，所述控制部进行拍摄。
在具备这种结构的测量系统中，变异发生光源将引起光致变色现象的光以脉冲光的形式照射，因此即使是驱动部处于流体中的情况，也能够将照射位置限定在流体的特定位置。另外，与驱动部的运动同步地进行拍摄，因此在所拍摄的照射变异发生光前的第一图像和第二图像以及照射变异发生光后的第一图像和第二图像中，驱动部被拍在相同的位置。因此，能够将照射所述变异发生光前后的图像进行对比，因此能够使伴随驱动部的移动的流体的流动可视化。
另外，测量系统可以是，所述照明单元将所述第一光和所述第二光作为不同的光来选择性地产生。
在具备这种结构的测量系统中，同时照射将第一照明光与第二照明光明确地区别开的照明光，因此不包括多余的波长的照明光，因此能够抑制因照明光源引起的过剩的光的光强度、热，因此能够抑制变异光致变色化合物的衰减，从而能够生成高精度的第一图像和第二图像。
另外，测量系统具备：所述测量装置；照明单元，其向所述流体照射包含所述第一光和所述第二光的照明光；以及分离单元，其将透过所述流体后的所述照明光分离为所述第一波长区域的第一光和所述第二波长区域的第二光。
该测量系统具备：第一摄像单元，其对由所述分离单元分离得到的所述第一光进行摄像，来生成所述第一图像；第二摄像单元，其对由所述分离单元分离得到的所述第二光进行摄像，来生成所述第二图像；以及变异发生光源，其照射所述变异发生光。
所述变异发生光源使光致变色化合物在所述流体的厚度方向上完全变异。
具备这种结构的测量系统能够准确地测定流体的厚度。
发明的效果
根据本发明，即使在运动的物体中、发生变化的场所这样的测定环境下也能够对测定对象物进行测量。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式所涉及的流体的流动可视化系统的概要结构图。
图2是用于说明本发明的第一实施方式所涉及的流体的流动可视化系统所具备的分离单元的特性的图。
图3是示出本发明的第一实施方式所涉及的流体的流动可视化系统的整体动作的流程图。
图4是示出本发明的第一实施方式所涉及的流体的流动可视化系统的基准图像拍摄工序的流程图。
图5是示出本发明的第一实施方式所涉及的流体的流动可视化系统的光致变色现象发生工序的流程图。
图6是示出本发明的第一实施方式所涉及的流体的流动可视化系统的比较图像拍摄工序的流程图。
图7是示出本发明的第一实施方式所涉及的流体的流动可视化系统的图像处理工序的流程图。
图8是示出本发明的第一实施方式所涉及的流体的流动可视化系统的整体动作的流程图。
图9是示出本发明的第一实施方式所涉及的流体的流动可视化系统的基准图像拍摄工序的流程图。
图10是示出本发明的第一实施方式所涉及的流体的流动可视化系统的光致变色现象发生工序的流程图。
图11是示出本发明的第一实施方式所涉及的流体的流动可视化系统的比较图像拍摄工序的流程图。
图12是示出本发明的第一实施方式所涉及的流体的流动可视化系统的图像处理工序的流程图。
图13是示出使用本发明的第一实施方式所涉及的流体的流动可视化系统、基于在使活塞静止的状态下随着时间经过拍摄润滑油所得到的图像生成的第三图像的图，(a)示出紧挨着照射出使光致变色化合物发生光致变色现象的光之后(0秒)的第三图像，(b)示出10秒后的第三图像，(c)示出20秒后的第三图像，(d)示出30秒后的第三图像。
图14是本发明的第二实施方式所涉及的流体的流体厚度测定系统的概要结构图。
图15是示出用于调查吸光度与流体厚度之间的关系的实验的情形的图。
图16是示出吸光度与流体厚度之间的关系的图。
图17是示出使用通过该实验求出的吸光系数计算出的试验溶液的厚度的分布的图。
图18是示出本发明的第二实施方式所涉及的流体的流体厚度测定系统的整体动作的流程图。
图19是示出本发明的第二实施方式所涉及的流体的流体厚度测定系统的光致变色现象发生工序的流程图。
图20是示出本发明的第二实施方式所涉及的流体的流体厚度测定系统的流体厚度计算工序的流程图。
具体实施方式
下面，适当地参照附图来详细地说明用于实施本发明的方式。
各图不过是概要性地呈现到能够充分理解本发明的程度。因此，本发明不仅限定于图示例。另外，在所参照的附图中，为了使说明变得明确，有时夸张地表现构成本发明的构件的尺寸。此外，在各图中，对共同的构成要素、相同的构成要素标注相同的标记，省略它们的重复说明。
在第一实施方式中，说明以下情况：使作为测定对象的流体的随着时间经过的流动可视化。另外，在第二实施方式中，说明以下情况：对作为测定对象的流体的特定时刻的厚度进行测定。此外，流体的流动的可视化、流体的厚度的测定是作为测定对象的流体的测量的一例。
[第一实施方式]
《流体的流动可视化系统的结构》
流体的流动可视化系统(下面简称为“可视化系统”)是使作为测定对象的流体的流动可视化的系统，例如使在作为活塞、缸、滑动轴承等的滑面的运动的物体中使用的润滑剂的润滑状态可视化。此外，可视化系统是流体的测量系统的一例。
在本实施方式中，设想以下情况来进行说明：使如图1所示那样介于活塞21与缸22之间的流体23的流动可视化。
活塞21是在缸22内沿α方向进行往复运动的驱动部。流体23随着时间的经过而流动，特别是，通过活塞21在缸22内驱动，流体23的状况(例如，厚度)发生变化。缸22形成有开口部22a，在开口部22a设置有由玻璃等透明材料制成的嵌合构件22b。由此，能够从缸22的外部经由开口部22a观察流体23。下面，将流体23的能够经由开口部22a观察到的范围称为观察部。
在流体23中溶解有未图示的光致变色化合物。光致变色化合物例如是螺吡喃系的1,3,3-Trimethylindolino-6'-nitrobenzopyrylospiran。该螺吡喃系的化合物通过吸收特定波长的光，来从无色的螺吡喃变化为上色的部花青结构。流体23只要能够溶解光致变色化合物即可，例如是油。流体23的粘度没有特别限定，流体23也包括粘度高的物质(例如，凝胶状的物质)。
如图1所示，本实施方式所涉及的可视化系统1构成为具备位置发送单元2、变异发生光源3、反射镜4、照明光源5、分离单元6、一组CCD摄像机91、92以及流体的流动可视化装置10(下面简称为“可视化装置10”)。此外，在此设为CCD摄像机，但是只要是能够拍摄第一波长区域的光和第二波长区域的光的摄像机即可，可以是使用CMOS、摄像管的摄像机等各种各样的摄像机。
分离单元6构成为具备图像分离二向色镜(Image splitting dichroic mirror)(DM)7和一组带通滤波器(BPF)81、82。
可视化装置10构成为具备一组图像存储器111、112、图像处理单元12、显示部15以及控制部16。并且，图像处理单元12构成为具备吸光度运算部13和二维图案化部14。此外，可视化装置10是流体的测量装置的一例。
位置发送单元2将作为驱动部的活塞21的位置信息发送到可视化装置10。此外，在使活塞21静止的状态下观测随着时间经过的流体23的润滑状态的情况下，可视化系统1可以是不包括位置发送单元2的结构。
位置发送单元2例如从与活塞21连接的曲柄(未图示)上安装的编码器获取旋转位置，在预先决定的旋转位置将信号输出到可视化装置10。另外，位置发送单元2也可以基于针对发动机的控制信号来输出信号、直接检测出活塞21的位置后输出信号、根据时间经过来预测活塞21的位置从而检测信号等。在对用于支承进行着高速旋转的旋转轴的轴承的润滑状态进行观测的情况下，将旋转轴的角度信号输出到可视化装置10。
变异发生光源3是经由开口部22a向流体23中含有的光致变色化合物照射引起光致变色现象的变异发生光31的装置。变异发生光31的波长可以根据光致变色化合物的种类来适当选择，例如是紫外光。变异发生光源3例如是氮激光器(波长337nm)、YAG激光器(波长1064nm)，在发射紫外光的情况下使用YAG激光器的三次谐波、四次谐波。最好是，在对活塞21的往复运动下的流体23的润滑状态进行观测的情况下，对变异发生光31进行脉冲振荡。对变异发生光31进行脉冲振荡的定时可以与活塞21的往复动作对应，变异发生光31被照射到活塞21的特定的位置。作为对流体中的所要测定的范围进行调整的方法，能够通过将激光器用作变异发生光源3、或通过利用透镜缩小焦点来缩小照射变异发生光31的范围。另外，能够通过利用透镜扩大焦点来扩大照射变异发生光31的范围。此外，关于测定范围的调整，只要能够调整照射变异发生光31的范围即可，不限定于该方法。
流体23中溶解的光致变色化合物的色素的分子结构通过变异发生光31而发生变异，随之特定的波长区域中的光的吸收量发生变化。下面，将通过被照射变异发生光31而光的吸收量发生变化的波长区域称为“第一波长区域”，将即使被照射变异发生光31、光的吸收量也完全或几乎不变化的波长区域称为“第二波长区域”。第一波长区域例如是与绿色的光对应的波长区域，第二波长区域例如是与红色的光对应的波长区域。
此外，因光致变色现象而发生的色素的分子结构的变异是可逆的，通过吸收热、光而逆变异为原来的分子结构。因此，在对分子结构发生变异后的流体23进行拍摄的情况下，最好将对变异光致变色化合物提供的热、光的量抑制为最小限度。流体23的拍摄的详情在后面叙述。
反射镜4是反射变异发生光31的装置。该反射镜4被设置成使变异发生光31反射到特定的照射位置。
照明光源5是经由开口部22a向流体23照射进行拍摄所需要的照明光32的装置。照明光32包含第一波长区域的光和第二波长区域的光。下面，将照明光32中的第一波长区域的光称为“第一照明光”，将第二波长区域的光称为“第二照明光”。照明光源5例如是白色LED(Light Emitting Diode：发光二极管)。
照明光源5与拍摄流体23的定时一致地将照明光32以脉冲光的形式照射。为了将变异光致变色化合物中的分子结构的逆变异抑制为最小限度，照射照明光32的时间最好是能够进行流体23的拍摄的范围内的尽可能短的时间(例如数毫秒)。原理上来说，只要比CCD摄像机91、92的快门打开、CCD(摄像元件)曝光的时间(下面称为“快门时间”)短即可。CCD摄像机91、92的快门时间以上的曝光只会使变异光致变色化合物的变异衰减，因此是不期望的。
此外，照明光源5的形状由于与本发明之间的关系而没有特别限定。照明光源5例如也可以呈条状(棒状)、矩形状。另外，照明光源5也可以构成为将第一照明光和第二照明光选择性地进行发射的不同的装置。
分离单元6是将作为照明光32在流体23处反射的光(严格地说，是透过流体23后在活塞21处反射的光)的反射光33分离为第一波长区域和第二波长区域的装置。在此，例示了具备图像分离二向色镜7和带通滤波器81、82的结构，但是只要能够将反射光33分离为第一波长区域和第二波长区域，则分离单元6也可以是其它方法。另外，此处的分离单元6表示为具备图像分离二向色镜(DM)7和一组带通滤波器(BPF)81、82的单个装置，但是也可以将图像分离二向色镜7和带通滤波器81、82构成为不同的装置。此外，分离单元6需要在其处理过程中维持利用反射光33摄像得到的图像形状。
图像分离二向色镜7具有反射波长范围和透射波长范围，使反射光33中的反射波长范围的光341反射，使反射光33中的透射波长范围的光342透过。例如，反射波长范围中包括第一波长区域，另一方面，透射波长范围中包括第二波长区域。
参照图2来说明此处的图像分离二向色镜7的反射/透射特性。图2所示的曲线41表示变异光致变色化合物的吸光特性，示出光的波长[nm]与流体23中溶解的光致变色化合物的吸光度(着色前的光强度与着色后的光强度之间的比率的对数)之间的关系。此处的光致变色化合物通过被照射变异发生光31而波长为520nm周边的光的吸收量的变化最大，随着波长变长或变短，光的吸收量的变化也变小。而且，波长超过700nm之后，光的吸收量几乎不变化。
另外，图2所示的曲线42表示图像分离二向色镜7的反射/透射特性，示出光的波长[nm]与透射率[％]之间的关系(Semrock公司，产品代码：FF560-FDi01-25×36)。此处的图像分离二向色镜7使波长小于570nm的光反射，使波长为570nm以上的光透过。也就是说，图像分离二向色镜7的反射波长范围(波长小于570nm)中包含第一波长区域，另一方面，透射波长范围(波长为570nm以上)中包含第二波长区域。因而，图像分离二向色镜7使包含第一波长区域的光341反射，并且使包含第二波长区域的光342透过，由此将第一波长区域与第二波长区域分离。
带通滤波器81、82是使特定的波长区域的光通过的装置。参照图2来说明此处的带通滤波器81、82的透射特性。图2所示的曲线43表示带通滤波器81的透射特性，示出光的波长[nm]与透射率[％]之间的关系(Semrock公司，产品代码：FF01-512/25-25)。此处的带通滤波器81使波长为490nm～540nm周边的光透过，不使除此以外的区域的波长透过。带通滤波器81透射的波长的区域中包含第一波长区域。下面，将通过了带通滤波器81的光称为“第一反射光351”。
另外，图2所示的曲线44表示带通滤波器82的透射特性，示出光的波长[nm]与透射率[％]之间的关系(Semrock公司，产品代码：FF01-630/92-25)。此处的带通滤波器82使波长为580nm～680nm周边的光透过，不使除此以外的区域的波长透过。带通滤波器82透射的波长的区域中包含第二波长区域。下面，将通过了带通滤波器82的光称为“第二反射光352”。
CCD摄像机91、92是生成流体23的拍摄图像的装置。
CCD摄像机91利用通过了带通滤波器81的第一反射光351(例如，波长为490nm～540nm周边的光)来生成流体23的第一图像B。此处的第一图像B包括照射变异发生光31前的图像和照射变异发生光31后的图像。下面，有时用“第一图像B10”表示照射变异发生光31前的图像，用“第一图像B11”表示照射变异发生光31后的图像。
CCD摄像机92利用通过了带通滤波器82的第二反射光352(例如，波长为580nm～680nm周边的光)来生成流体23的第二图像C。此处的第二图像C包括照射变异发生光31前的图像和照射变异发生光31后的图像。下面，有时用“第二图像C10”表示照射变异发生光31前的图像，用“第二图像C11”表示照射变异发生光31后的图像。
可视化装置10是根据由CCD摄像机91、92生成的第一图像B和第二图像C来使流体23的流动可视化的装置。
图像存储器(IM)111、112是存储由CCD摄像机91、92生成的拍摄图像的装置。在图像存储器111中存储由CCD摄像机91生成的第一图像B，在图像存储器112中存储由CCD摄像机92生成的第二图像C。图像存储器111、112是“第一图像存储单元”、“第二图像存储单元”的一例。此外，图像存储器111、112也可以是一个装置，在该情况下，在一个图像存储器11中存储第一图像B和第二图像C。
通过了带通滤波器81的第一反射光351是第一波长区域的光，因此，在随着时间经过拍摄到的第一图像B中拍出流体23内的变异光致变色化合物的各时刻的分布。在此，在流体23的状况(例如，油膜厚度)发生了变化的情况下，在第一图像B中拍出的变异光致变色化合物的分布中反映出流体的状况的变化的影响。另一方面，通过了带通滤波器82的第二反射光352是第二波长区域的光，因此，在随着时间经过拍摄到的第二图像C中拍出各时刻的流体23的状况。
图像处理单元12从图像存储器111、112获取第一图像B和第二图像C，使用所获取到的第一图像B和第二图像C来进行图像处理，新生成第三图像D。图像处理单元12构成为具备吸光度运算部13和二维图案化部14。图像处理单元12例如通过由CPU(Central ProcessingUnit：中央处理单元)进行的程序执行处理、专用电路等来实现。
吸光度运算部13使用对照射变异发生光31前的流体23进行拍摄而得到的第一图像B10和第二图像C10、以及对照射变异发生光31后的流体23进行拍摄而得到的第一图像B11和第二图像C11，取这些图像之比，之后计算对数，计算它们之差，由此计算吸光度。
例如，将构成照射变异发生光31前的第一图像B10的像素的光强度定义为“I10”，将构成照射变异发生光31前的第二图像C10的像素的光强度定义为“I20”。另外，将构成照射变异发生光31后的第一图像B11的像素的光强度定义为“I11”，将构成照射变异发生光31后的第二图像C11的像素的光强度定义为“I21”。
在该情况下，吸光度运算部13使用下面的式(2)来计算各像素中的吸光度A。此外，LOG是常用对数。
A＝-LOG(I11/I21)-(-LOG(I10/I20))…式(2)
＝-LOG((I11/I21)/(I10/I20))…式(2)
二维图案化部14基于由吸光度运算部13计算出的吸光度A来生成第三图像D。二维图案化部14通过将例如根据上述式(2)计算出的各像素的吸光度进行二维图案化来生成第三图像D。
因此，在第三图像D中拍出减少了流体状况的变化的影响的变异光致变色化合物的分布的变化。由此，可视化装置10能够使流体的流动更鲜明地可视化。
显示部15例如是显示器，显示由二维图案化部14生成的第三图像D。
控制部16对构成可视化系统1的装置(位置发送单元2、变异发生光源3、照明光源5、CCD摄像机91、92、图像处理单元12等)进行控制。详情在后述的“流体的流动可视化系统的动作”中进行说明。控制部16例如由CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read OnlyMemory：只读存储器)、RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)等构成。此外，也可以是可视化装置10以外的装置具备控制部16的结构。
《流体的流动可视化系统的动作》
接着，说明本实施方式的可视化系统1的动作。本实施方式的可视化系统1能够通过开口部22a拍摄作为驱动部的活塞21静止的状态和活塞21运动的状态中的任一状态的流体23，并使流体23的流动可视化。在此，通过随着时间经过拍摄作为驱动部的活塞21静止的状态的流体23，能够观测流体23的随时间经过的润滑状态。另一方面，通过随着时间经过拍摄作为驱动部的活塞21运动的状态的流体23，能够观测活塞21的往复运动下的流体23的润滑状态。此外，可视化系统1的动作是流体的测量方法的一例。
<作为驱动部的活塞静止的情况下的动作>
参照图3至图7(适当参照图1)来说明作为驱动部的活塞21静止的情况下的动作。图3是示出流体的流动可视化系统1的整体动作的流程图，图4至图7是用于说明各工序的流程图。
首先，在要可视化的流体23中溶解光致变色化合物(步骤S1)，另外，准备流体的流动可视化系统1的测定环境(步骤S2)。由此，事先的准备完成。步骤S1、S2是权利要求书的“准备工序”。
接着，进行基准图像拍摄工序(步骤S3)。此处的基准图像是使光致变色化合物发生光致变色现象前的图像，将第一图像B10和第二图像C10至少各拍摄1张。作为基准图像的第一图像B10和第二图像C10是在同时刻拍摄到的图像。步骤S3是权利要求书的“变异前图像拍摄工序”。
接着，进行光致变色现象发生工序(步骤S4)。光致变色现象发生工序是通过向流体23照射紫外光等变异发生光31来使光致变色化合物变异的工序。在该工序中，流体的要可视化的区域确定。步骤S4是权利要求书的“变异发生光照射工序”。
接着，进行比较图像拍摄工序(步骤S5)。比较图像是使光致变色化合物发生光致变色现象后的图像，将第一图像B11和第二图像C11至少各拍摄1张。作为比较图像的第一图像B11和第二图像C11是在同时刻拍摄到的图像。步骤S5是权利要求书的“变异后图像拍摄工序”。
接着，进行图像处理工序(步骤S6)。图像处理工序使用通过基准图像拍摄工序拍摄得到的第一图像B10和第二图像C10、以及通过比较图像拍摄工序拍摄得到的第一图像B11和第二图像C11来生成第三图像D。在第三图像D中拍出如下的变异光致变色化合物的分布的变化：不仅装置的脏污或伤痕等引起的变色的影响减轻，而且流体的表面的运动、气泡的分布等流体状况的变化的影响等各种各样的噪声也同时有所减少。然后，通过将第三图像D显示于显示部15，来使流体23的流动可视化(步骤S7)。
参照图4来说明基准图像拍摄工序(步骤S3)。
首先，照明光源5向观察部整体照射包括(1)变异后的光致变色化合物吸收的第一波长区域、以及(2)变异后的光致变色化合物完全或几乎不吸收的第二波长区域这2种光的照明光32(步骤S11)。由此，第一照明光和第二照明光被同时照射到观察部。
接着，分离单元6将从观察部整体反射回来的反射光33分离为(1)变异后的光致变色化合物吸收的第一波长区域、(2)变异后的光致变色化合物完全或几乎不吸收的第二波长区域这2种波长区域(步骤S12)。
接着，使用分光得到的波长区域中的(1)变异后的光致变色化合物吸收的第一波长区域的第一反射光351来将观察部整体进行图像化，得到作为基准图像的第一图像B10(步骤S13)。
另外，使用分光得到的波长区域中的(2)变异后的光致变色化合物完全或几乎不吸收的第二波长区域的第二反射光352来将观察部整体进行图像化，得到作为基准图像的第二图像C10(步骤S14)。
接着，可视化装置10将进行图像化所得到的第一图像B10和第二图像C10存储到作为存储部的图像存储器111、112(步骤S15)。然后，判定是否完成测定(步骤S16)。在完成测定的情况下结束本工序。另一方面，在继续获取第一图像B10和第二图像C10的情况下，重复进行步骤S11～S15的处理。由此，得到多个第一图像B10和第二图像C10，将对它们进行平均所得到的图像作为基准图像，由此能够使流体23更鲜明地可视化。
参照图5来说明光致变色现象发生工序(步骤S4)。
在本工序中，变异发生光源3将使光致变色化合物的组成变异的变异发生光31照射到观察部区域内的想要测定的位置(步骤S21)。
由此，流体23的想要测定的位置处溶解的光致变色化合物变异为吸收特定的波长区域的光的组成(步骤S22)。
参照图6来说明比较图像拍摄工序(步骤S5)。
首先，照明光源5向观察部整体照射包括(1)变异后的光致变色化合物吸收的第一波长区域、以及(2)变异后的光致变色化合物完全或几乎不吸收的第二波长区域这2种光的照明光32(步骤S31)。由此，第一照明光和第二照明光被同时照射到观察部。
接着，分离单元6将从观察部整体反射回来的反射光33分离为(1)变异后的光致变色化合物吸收的第一波长区域、(2)变异后的光致变色化合物完全或几乎不吸收的第二波长区域这2种波长区域(步骤S32)。
接着，使用分光得到的波长区域中的(1)变异后的光致变色化合物吸收的第一波长区域的第一反射光351来将观察部整体进行图像化，得到作为比较图像的第一图像B11(步骤S33)。
另外，使用分光得到的波长区域中的(2)变异后的光致变色化合物完全或几乎不吸收的第二波长区域的第二反射光352来将观察部整体进行图像化，得到作为比较图像的第二图像C11(步骤S34)。
接着，可视化装置10将进行图像化所得到的第一图像B11和第二图像C11存储到作为存储部的图像存储器111、112(步骤S35)。然后，判定是否完成测定(步骤S36)。在完成测定的情况下结束本工序。另一方面，在继续获取第一图像B11和第二图像C11的情况下，随着时间的经过重复进行步骤S31～S35的处理。由此，得到时间序列的第一图像B11和第二图像C11。
参照图7来说明图像处理工序(步骤S6)。
在本工序中，使用存储部中存储的基准图像(第一图像B10、第二图像C10)和比较图像(第一图像B11、第二图像C11)的位于相同位置的像素的亮度值，来按每个像素计算吸光度A，从而得到第三图像D(步骤S41)。然后，将所生成的第三图像D存储到图像处理单元12内的未图示的存储部(步骤S42)。
<作为驱动部的活塞进行往复运动的情况下的动作>
参照图8至图12(适当参照图1)来说明作为驱动部的活塞21进行往复运动的情况下的动作。图8是示出流体的流动可视化系统1的整体动作的流程图，图9至图12是用于说明各工序的流程图。
作为驱动部的活塞21进行往复运动的情况下的整体动作包括步骤T1～步骤T7，其中的步骤T1、T2、T7与作为驱动部的活塞21静止的情况下的动作的步骤S1、S2、S7(参照图3)相同。下面，说明处理不同的基准图像拍摄工序(步骤T3)、光致变色现象发生工序(步骤T4)、比较图像拍摄工序(步骤T5)以及图像处理工序(步骤T6)。此外，步骤T1、T2是权利要求书的“准备工序”。另外，步骤T3是权利要求书的“变异前图像拍摄工序”。另外，步骤T4是权利要求书的“变异发生光照射工序”。另外，步骤T5是权利要求书的“变异后图像拍摄工序”。
参照图9来说明基准图像拍摄工序(步骤T3)。
首先，可视化装置10的控制部16以事先设定的“所要测定的装置的驱动部(在此为活塞21)的动作单位”来发送用于使照明光源5照射光的信号(步骤T11)。然后，照明光源5在接收到信号的情况下，向观察部整体照射包括(1)变异后的光致变色化合物吸收的波长区域、以及(2)变异后的光致变色化合物完全或几乎不吸收的波长区域这2种光的照明光32(步骤T12)。由此，第一照明光和第二照明光被同时照射到处于拍摄位置的活塞21。
接着，分离单元6将从观察部整体反射回来的反射光33分离为(1)变异后的光致变色化合物吸收的第一波长区域、(2)变异后的光致变色化合物完全或几乎不吸收的第二波长区域这2种波长区域(步骤T13)。
接着，使用分光得到的波长区域中的(1)变异后的光致变色化合物吸收的第一波长区域的第一反射光351来将观察部整体进行图像化，得到作为基准图像的第一图像B10(步骤T14)。
另外，使用分光得到的波长区域中的(2)变异后的光致变色化合物完全或几乎不吸收的第二波长区域的第二反射光352来将观察部整体进行图像化，得到作为基准图像的第二图像C10(步骤T15)。
接着，可视化装置10将“装置的驱动部的位置信息”与“进行图像化所得到的第一图像B10和第二图像B20”相对应地存储到作为存储部的图像存储器111、112(步骤T16)。然后，判定是否完成测定(步骤T17)。在完成测定的情况下结束本工序。另一方面，在继续获取第一图像B10和第二图像C10的情况下，重复进行步骤T11～T16的处理。由此，得到驱动部的每个位置的第一图像B10和第二图像C10。
参照图10来说明光致变色现象发生工序(步骤T4)。
首先，监视所要测定的装置的驱动部(在此为活塞21)的位置信息(步骤T21)，判定驱动部的位置是否为特定位置(步骤T22)。在驱动部的位置为特定位置的情况下，使处理进入步骤T23。
接着，变异发生光源3将使光致变色化合物的组成变异的变异发生光31照射到观察部区域内的想要测定的位置(步骤T23)。
由此，流体23的想要测定的位置处溶解的光致变色化合物变异为吸收特定的波长区域的光的组成(步骤T24)。
参照图11来说明比较图像拍摄工序(步骤T5)。
首先，可视化装置10的控制部16以事先设定的“所要测定的装置的驱动部(在此为活塞21)的动作单位”来发送用于使照明光源5照射光的信号(步骤T31)。然后，照明光源5在接收到信号的情况下，向观察部整体照射包括(1)变异后的光致变色化合物吸收的第一波长区域、以及(2)变异后的光致变色化合物完全或几乎不吸收的第二波长区域这2种光的照明光32(步骤T32)。由此，第一照明光和第二照明光被同时照射到处于拍摄位置的活塞21。
接着，分离单元6将从观察部整体反射回来的反射光33分离为(1)变异后的光致变色化合物吸收的第一波长区域、(2)变异后的光致变色化合物完全或几乎不吸收的第二波长区域这2种波长区域(步骤T33)。
接着，使用分光得到的波长区域中的(1)变异后的光致变色化合物吸收的第一波长区域的第一反射光351来将观察部整体进行图像化，得到作为比较图像的第一图像B11(步骤T34)。
另外，使用分光得到的波长区域中的(2)变异后的光致变色化合物完全或几乎不吸收的第二波长区域的第二反射光352来将观察部整体进行图像化，得到作为比较图像的第二图像C11(步骤T35)。
接着，可视化装置10将“装置的驱动部的运动次数信息和位置信息”与“进行图像化所得到的第一图像B11和第二图像C11”相对应地存储到作为存储部的图像存储器111、112(步骤T36)。此外，运动次数信息与位置信息的组合是时刻信息的一例。然后，判定是否完成测定(步骤T37)。在完成测定的情况下结束本工序。另一方面，在继续获取第一图像B11和第二图像C11的情况下，随着时间的经过重复进行步骤T31～T36的处理。由此，得到时间序列的第一图像B11和第二图像C11。
参照图12来说明图像处理工序(步骤T6)。
首先，提取存储部中存储的基准图像(第一图像B10、第二图像C10)和比较图像(第一图像B11、第二图像C11)中的、装置的驱动部的位置信息相同的基准图像(第一图像B10、第二图像C10)和比较图像(第一图像B11、第二图像C11)(步骤T41)。
接着，使用所提取出的基准图像(第一图像B10、第二图像C10)和比较图像(第一图像B11、第二图像C11)的位于相同位置的像素的亮度值，按每个像素来计算吸光度A，从而得到第三图像D(步骤T42)。然后，将所生成的第三图像D存储到图像处理单元12内的未图示的存储部(步骤T43)。
如以上那样，本实施方式所涉及的流体的流动可视化系统1使用光的吸收量变化的第一波长区域来拍摄流体23的第一图像B，另外，使用光的吸收量完全或几乎不变化的波长区域来拍摄流体23的第二图像C。
第一波长区域是通过变异发生光31而发生了变异的光致变色化合物的光的吸收量发生变化的区域，因此在随着时间经过拍摄到的第一图像B中拍出流体内的变异光致变色化合物的各时刻的分布。在此，在流体的状况(例如，油膜厚度)发生了变化的情况下，在第一图像B中拍出的变异光致变色化合物的分布中反映出流体23的状况的变化的影响。
第二波长区域是通过变异发生光31而发生了变异的光致变色化合物的光的吸收量完全或几乎不变化的区域，因此在随着时间经过拍摄到的第二图像C中拍出各时刻的流体23的状况。
然后，可视化系统1使用对照射变异发生光31前的流体23进行拍摄而得到的第一图像B10和第二图像C10、以及对照射变异发生光31后的流体进行拍摄而得到的第一图像B11和第二图像C11，取这些图像之比，之后计算对数，计算它们之差，由此生成第三图像D。
在此，即使是存在根据第一波长区域的光、第二波长区域的光而反射率不同的部分的情况(例如，边缘部)、由于使用2个光源等而第一波长区域的光的强度分布与第二波长区域的光的强度分布不同的情况(例如，第一图像上部明亮、第二图像下部明亮等情况)，在照射变异发生光前的第一图像B10和照射变异发生光后的第一图像B11、以及照射变异发生光前的第二图像C10和照射变异发生光后的第二图像C11中，流体的状况也通过大致相同状态的第一波长区域的光和第二波长区域的光而被拍出来。
因此，在第三图像D中更鲜明地拍出如下的变异光致变色化合物的分布的变化：不仅装置的脏污或伤痕等引起的变色的影响减轻，而且因第一波长区域的光与第二波长区域的光的波长的不同而反射率不同的部分、因第一波长区域的光的强度分布与第二波长区域的光的强度分布不同而产生的光所引起的各种各样的噪声也同时减少，并且被着色。由此，本实施方式所涉及的流体的流动可视化系统1即使在运动的物体中、发生变化的场所这样的流体的状况容易发生变化的测定环境下，也能够使流体23的流动更鲜明地可视化。
此外，在现有技术中，使用白色光来进行流体的拍摄。在此，在利用白色光拍摄到的图像中反映出流体内的变异光致变色化合物的各时刻的分布以及流体的状况的变化的影响。因此，基于利用白色光拍摄到的图像所运算出的吸光度不仅受到变异光致变色化合物的分布的变化的影响，而且受到流体的状况的变化的影响。因而，在现有技术中，在运动的物体中、发生变化的场所这样的流体的状况容易发生变化的测定环境下，难以使流动鲜明地可视化。
图13中示出由本实施方式所涉及的可视化系统1生成的第三图像D的具体例。图13所示的第三图像D是基于在使图1所示的活塞21静止的状态下随着时间经过拍摄流体23而得到的图像所生成的。
在此，作为光致变色化合物，使用了螺吡喃系的1,3,3-Trimethylindolino-6'-nitrobenzopyrylospiran(东京化成工业株式会社，产品代码：T0366)，作为流体23，使用了酯油。
另外，作为使光致变色化合物发生光致变色现象的变异发生光31，使用了紫外光，作为变异发生光源3，使用了氮激光器(波长337nm)或YAG激光器(波长1064nm的三次谐波355nm)。
图13的(a)示出紧挨着照射出变异发生光31之后(0秒)的第三图像D，(b)示出10秒后的第三图像D，(c)示出20秒后的第三图像D，(d)示出30秒后的第三图像D。在图13中，用浓淡表示吸光度，颜色越浓，则吸光度越高。
在第三图像D中拍出减少了流体的状况的变化的影响的变异光致变色化合物的分布的变化，因此如图13所示，鲜明地获知被照射了变异发生光31的部分(吸光度高的部分)随着时间经过向图纸下侧移动。
[第二实施方式]
《流体的流体厚度测定系统的结构》
流体的流体厚度测定系统(下面简称为“厚度测定系统”)是对作为测定对象的流体的厚度进行测定的系统，例如对在作为活塞、缸、滑动轴承等的滑面的运动的物体中使用的润滑剂的厚度(油膜厚度)进行测定。此外，厚度测定系统是流体的测量系统的一例。
如图14所示，本实施方式所涉及的厚度测定系统1x构成为具备位置发送单元2、变异发生光源3、反射镜4、照明光源5、分离单元6、一组CCD摄像机91、92以及流体的流体厚度测定装置10x(下面简称为“厚度测定装置10x”)。在此，对于与第一实施方式所涉及的可视化系统1(参照图1)相同的构成要素，标注相同的标记并省略说明，下面主要说明功能不同的构成要素。此外，与第一实施方式同样地，在流体23中溶解有未图示的光致变色化合物。
厚度测定装置10x构成为具备一组图像存储器111、112、流体厚度计算单元12x、显示部15以及控制部16。并且，流体厚度计算单元12x构成为具备吸光度运算部13和流体厚度运算部14x。此外，厚度测定装置10x是流体的测量装置的一例。
CCD摄像机91、92是生成流体23的拍摄图像的装置。
CCD摄像机91利用通过了带通滤波器81的第一反射光351(例如，波长为490nm～540nm周边的光)来生成流体23的第一图像B。此处的第一图像B包括照射变异发生光31前的图像和照射变异发生光31后的图像。下面，与第一实施方式同样地，有时用“第一图像B10”表示照射变异发生光31前的图像，用“第一图像B11”表示照射变异发生光31后的图像。
CCD摄像机92利用通过了带通滤波器82的第二反射光352(例如，波长为580nm～680nm周边的光)来生成流体23的第二图像C。此处的第二图像C包括照射变异发生光31前的图像和照射变异发生光31后的图像。下面，与第一实施方式同样地，有时用“第二图像C10”表示照射变异发生光31前的图像，用“第二图像C11”表示照射变异发生光31后的图像。
厚度测定装置10x是根据由CCD摄像机91、92生成的第一图像B和第二图像C来测定流体23的厚度的装置。
图像存储器(IM)111、112是存储由CCD摄像机91、92生成的拍摄图像的装置。在图像存储器111中存储由CCD摄像机91生成的第一图像B，在图像存储器112中存储由CCD摄像机92生成的第二图像C。图像存储器111、112是“第一图像存储单元”、“第二图像存储单元”的一例。此外，图像存储器111、112也可以是一个装置，在该情况下，在一个图像存储器11中存储第一图像B和第二图像C。
通过了带通滤波器81的第一反射光351是第一波长区域的光，因此，在特定时刻拍摄到的第一图像B中拍出流体23内的变异光致变色化合物的特定时刻的分布。在此，在流体23的状况(例如，油膜厚度)发生了变化的情况下，在第一图像B中拍出的变异光致变色化合物的分布中反映出流体的状况的变化的影响。另一方面，通过了带通滤波器82的第二反射光352是第二波长区域的光，因此在特定时刻拍摄到的第二图像C中拍出特定时刻的流体23的状况。
流体厚度计算单元12x从图像存储器111、112获取第一图像B和第二图像C，使用所获取到的第一图像B和第二图像C来计算流体23的厚度L(在此为油膜厚度)。流体厚度计算单元12x构成为具备吸光度运算部13和流体厚度运算部14x。流体厚度计算单元12x例如通过由CPU(Central Processing Unit)进行的程序执行处理、专用电路等来实现。
吸光度运算部13的功能与第一实施方式相同。也就是说，吸光度运算部13使用对照射变异发生光31前的流体23进行拍摄而得到的第一图像B10和第二图像C10、以及对照射变异发生光31后的流体23进行拍摄而得到的第一图像B11和第二图像C11，取这些图像之比，之后计算对数，计算它们之差，由此计算吸光度。
例如，将构成照射变异发生光31前的第一图像B10的像素的光强度定义为“I10”，将构成照射变异发生光31前的第二图像C10的像素的光强度定义为“I20”。另外，将构成照射变异发生光31后的第一图像B11的像素的光强度定义为“I11”，将构成照射变异发生光31后的第二图像C11的像素的光强度定义为“I21”。
在该情况下，吸光度运算部13使用下面的式(2)来计算各像素中的吸光度A。此外，LOG是常用对数。
A＝-LOG(I11/I21)-(-LOG(I10/I20))…式(2)
＝-LOG((I11/I21)/(I10/I20))…式(2)
流体厚度运算部14x基于由吸光度运算部13计算出的吸光度A来计算流体23的厚度L。例如，将溶解光致变色化合物后的流体23的吸光系数定义为“μ”。
在该情况下，流体厚度运算部14x使用下面的式(4)来计算测定对象部分的像素处的流体23的厚度L。
L＝A/μ…式(4)。
显示部15显示由流体厚度运算部14x计算出的流体23的厚度L。此外，显示部15也可以与第一实施方式同样地将第三图像D一起进行显示。也就是说，也可以是，流体厚度计算单元12x具备第一实施方式中说明的二维图案化部14的功能，显示部15将由二维图案化部14生成的第三图像D与流体23的厚度L一起进行显示。另外，在向能够从嵌合构件22b确认的流体23整体照射了变异发生光31的情况下，也可以使用式(4)将构成第三图像D的吸光度A变换为流体23的厚度L，由此以流体23的厚度L的分布的形式进行显示。
进一步详细说明上述式(4)。
本发明的发明人通过进行实验确认出以下情况：吸光度与流体厚度成比例，能够用上述式(4)表示吸光度与流体厚度之间的关系。图15示出实验的情形。为了调查流体厚度与吸光度之间的关系，需要准备厚度已知的流体。因此，如图15所示，使金属球61与平板状的玻璃62接触，在它们之间充满作为流体的试验溶液63，由此制作出已知的厚度。也就是说，试验溶液63的厚度为金属球61与平板状的玻璃62之间的距离m，因此只要知道金属球61的直径，则能够根据离金属球61与平板状的玻璃62的接触点61a的距离来计算出各个场所的流体厚度。实验中使用的金属球61的直径是“100mm”。作为试验溶液63，使用了酯油，在试验溶液63中溶解有螺吡喃系的光致变色化合物。试验溶液63的质量百分比浓度为“0.4mass％”。此外，金属球61被固定于设置台64，以避免其移动。
接着，将波长相近的紫外光LED灯(未图示)用作氮激光器，从用标记65表示的方向向试验溶液63充分地照射光。实验中使用的紫外光LED灯发出的光的波长为“340nm”。由此，试验溶液63中溶解的光致变色化合物的色素的分子结构发生变异，试验溶液63整体被着色。在此，试验溶液63需要完全着色，在局部地残留有未变异的部位的情况下，无法调查流体厚度与吸光度之间的关系。然后，与图14所示同样地，使用分离单元6来从用标记65表示的方向进行拍摄，使用上述的式(2)来计算各像素中的吸光度A。图16中示出实验结果。如图16所示，可知吸光度与流体厚度(在此，显示为“油膜厚度”)对应地呈线性地变高。在该实验中，确认出以下情况：溶解有光致变色化合物的试验溶液63的吸光系数μ相对于线性近似线而言为“0.03”左右。此外，吸光系数μ由试验溶液63和光致变色化合物的种类、质量百分比浓度等决定。图17中示出使用通过该实验求出的吸光系数μ来计算出的试验溶液63的厚度的分布。图17中的中心是金属球61与平板状的玻璃62的接触点61a(参照图15)。如图17所示，明确可知，随着远离接触点61a，试验溶液63的厚度变大。
《流体的流体厚度测定系统的动作》
接着，参照图18(适当参照图14)来说明本实施方式的厚度测定系统1x的动作。在此，说明以下情况：通过开口部22a来拍摄作为驱动部的活塞21静止的状态的流体23，对流体23的厚度进行测定。此外，在此说明的厚度测定系统1x的动作是流体的测量方法的一例。
图18是示出厚度测定系统1x的整体动作的流程图。如图18所示，厚度测定系统1x的整体动作包括步骤S1～步骤S7x，其中的步骤S1、S2、S3、S5与第一实施方式中的活塞21静止的情况下的动作(参照图3)相同。下面，主要说明处理不同的工序(步骤S4x、S6x、S7x)。此外，步骤S1、S2是权利要求书的“准备工序”。另外，步骤S3是权利要求书的“变异前图像拍摄工序”。另外，步骤S4x是权利要求书的“变异发生光照射工序”。另外，步骤S5是权利要求书的“变异后图像拍摄工序”。
参照图19来说明光致变色现象发生工序(步骤S4x)。
在本工序中，变异发生光源3将使光致变色化合物的组成变异的变异发生光31充分地照射到观察部区域内的想要测定的位置(步骤S21x)。充分地照射变异发生光31意味着变异发生光31不仅到达流体23的表面，而且到达厚度方向上的深处。
由此，流体23的想要测定的位置处溶解的光致变色化合物完全变异为吸收特定的波长区域的光的组成(步骤S22x)。光致变色化合物完全变异意味着在流体23的厚度方向上不局部地残留未变异的部位。
参照图20来说明流体厚度计算工序(步骤S6x)。
在本工序中，使用存储部中存储的基准图像(第一图像B10、第二图像C10)和比较图像(第一图像B11、第二图像C11)的位于相同位置的像素的亮度值来计算吸光度A(步骤S41x)。
另外，在本工序中，使用预先确认出的流体23的吸光系数μ和计算出的吸光度A来计算流体23的厚度L(步骤S42x)。然后，将计算出的流体23的厚度L显示于显示部15(图18的步骤S7x)。
根据以上说明的第二实施方式所涉及的厚度测定系统1x，也能够起到与第二实施方式大致等同的效果。也就是说，通过减少了各种各样的噪声的影响，使用第一图像B和第二图像C计算出的流体厚度L成为准确的值。
以上，说明了本发明的实施方式，但是本发明不限定于此，能够在不改变权利要求书的宗旨的范围内实施本发明。
在第一实施方式中，图像处理单元12从图像存储器111、112获取第一图像B和第二图像C，使用所获取到的第一图像B和第二图像C来进行图像处理，新生成第三图像D。具体地说，图像处理单元12使用对照射变异发生光31前的流体23进行拍摄而得到的第一图像B10和第二图像C10、以及对照射变异发生光31后的流体23进行拍摄而得到的第一图像B11和第二图像C11，取这些图像之比，之后计算对数，计算它们之差，由此计算吸光度，将计算出的各像素的吸光度进行二维图案化。
然而，也可以是，图像处理单元12从图像存储器111获取对照射变异发生光31后的流体23进行拍摄而得到的第一图像B11，将第一图像B11显示于显示部15。在该第一图像B11中鲜明地拍出流体23内的变异光致变色化合物的各时刻的分布，因此虽然不及本实施方式的第三图像D，但是在运动的物体中、发生变化的场所这样的测定环境下也能够使测定对象物鲜明地可视化。
另外，也可以是，图像处理单元12从图像存储器111获取对照射变异发生光31后的流体23进行拍摄而得到的第一图像B11，另外，从图像存储器112获取对照射变异发生光31后的流体23进行拍摄而得到的第二图像C11，根据这些图像来生成第三图像D。
在该情况下，图像处理单元12使用下面的式(1)来计算各像素中的吸光度A1，通过将各像素的计算结果进行二维图案化来生成第三图像D。在此，“I11”是构成照射变异发生光31后的第一图像B11的像素的光强度。另外，“I21”是构成照射变异发生光31后的第二图像C11的像素的光强度。另外，LOG是常用对数。
A1＝-LOG(I11/I21)…式(1)
在同时刻的第一图像B11和第二图像C11中拍出相同状态的流体表面的运动、气泡的分布等流体的状况，因此在使用第一图像B11和第二图像C11得到的第三图像D中，流体的表面的运动、气泡的分布等流体的状况的变化的影响等各种各样的噪声减少，被着色的变异光致变色化合物的分布的变化被更鲜明地拍出来。
此外，在存在由于第一波长区域的光的波长与第二波长区域的光的波长的不同而反射率不同的部分、或者存在第一波长区域的光的强度分布与第二波长区域的光的强度分布不同的部分的情况下，这些光的影响会以各种各样的噪声的形式被反映出来。因此，在由于第一波长区域的光和第二波长区域的光的影响而产生各种各样的噪声的情况下，期望的是，如本实施方式所示，使用对照射变异发生光31前的流体23进行拍摄而得到的第一图像B10和第二图像C10、以及对照射变异发生光31后的流体23进行拍摄而得到的第一图像B11和第二图像C11来生成第三图像D。
此外，第二实施方式中的流体厚度计算单元12x也同样，也可以是，使用上述的式(1)，根据第一图像B11和第二图像C11来计算吸光度A1，另外，使用下面的式(3)来计算流体23的厚度L。在此，“μ”是溶解光致变色化合物后的流体23的吸光系数。
L＝A1/μ…式(3)。
另外，在第一实施方式中，能够经由开口部22a观察的流体23是用于使驱动部顺畅地驱动的润滑油，因此是液体膜(薄膜)，但是只要是使流体23的表面可视化，则流体23也可以是厚的液体。也就是说，作为观察对象的流体23的厚度没有特别限定。
另外，在第一实施方式中，分离单元6将作为照明光32在流体23处反射的光(严格地说，是透过流体23后在活塞21处反射的光)的反射光33分离为第一波长区域和第二波长区域，但是在观察部为使光透过的构造的情况下(例如，在玻璃与玻璃之间存在流体23的构造)，分离单元6也可以将作为照明光32在观察部中透过来的光的透射光分离为第一波长区域和第二波长区域。也就是说，分离单元6只要对透过了流体23的透射光进行分离即可。
另外，在本实施方式中，作为驱动部，设想了活塞21，但是驱动部只要进行往复运动或旋转即可。也就是说，驱动部只要是时刻与驱动部的位置相对应的驱动部即可。
附图标记说明
1：可视化系统(测量系统)；1x：厚度测定系统(测量系统)；2：位置发送单元；3：变异发生光源；4：反射镜；5：照明光源(照明单元)；6：分离单元；7：图像分离二向色镜；81、82：带通滤波器；91、92：CCD摄像机(第一摄像单元、第二摄像单元)；10：可视化装置(测量装置)；10x：厚度测定装置(测量装置)；111、112：图像存储器(第一图像存储单元、第二图像存储单元)；12：图像处理单元；12x：流体厚度计算单元；13：吸光度运算部；14：二维图案化部；14x：流体厚度运算部；15：显示部；16：控制部；21：活塞(驱动部)；22：缸；23：流体。

Claims (17)

1.一种流体的测量方法，其特征在于，具有：
准备工序，将光致变色化合物溶解在所述流体中，所述光致变色化合物是通过被照射变异发生光而光的吸收量发生变化的化合物；
变异发生光照射工序，向所述流体照射引起光致变色现象的变异发生光；
变异后图像拍摄工序，拍摄被照射所述变异发生光后的所述流体的图像；以及
图像处理工序，
其中，在所述变异后图像拍摄工序中，通过使用第一波长区域的第一光拍摄所述流体来生成第一图像，所述第一波长区域的第一光是通过被照射变异发生光而光的吸收量发生变化的光，
在所述变异后图像拍摄工序中，还生成第二图像，该第二图像是使用所述吸收量完全或几乎不变化的第二波长区域的第二光来拍摄与所述第一图像的拍摄同时刻的所述流体而得到的，
所述图像处理工序是所述变异后图像拍摄工序之后的工序，在所述图像处理工序中，使用所述第一图像和所述第二图像来生成第三图像。
2.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，
在将构成所述第一图像的像素的光强度设为“I11”、将构成所述第二图像的像素的光强度设为“I21”的情况下，
在所述图像处理工序中，使用下面的式(1)来计算各像素中的吸光度A1，通过将各像素的计算结果进行二维图案化来生成所述第三图像，
A1＝-LOG(I11/I21)…式(1)。
3.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，
在所述变异发生光照射工序之前具有变异前图像拍摄工序，在所述变异前图像拍摄工序中，拍摄被照射所述变异发生光之前的所述流体的图像，
在所述变异前图像拍摄工序中，生成第四图像，该第四图像是使用所述第一波长区域的第一光来拍摄所述流体而得到的，
在所述变异前图像拍摄工序中，还生成第五图像，该第五图像是使用所述第二波长区域的第二光来拍摄与所述第四图像的拍摄同时刻的所述流体而得到的，
在将构成所述第四图像的像素的光强度设为“I10”、将构成所述第五图像的像素的光强度设为“I20”、将构成所述第一图像的像素的光强度设为“I11”、将构成所述第二图像的像素的光强度设为“I21”的情况下，
在所述图像处理工序中，使用下面的式(2)来计算各像素中的吸光度A，通过将各像素的计算结果进行二维图案化来生成所述第三图像，
A＝-LOG(I11/I21)-(-LOG(I10/I20))…式(2)。
4.一种流体的测量方法，其特征在于，具有：
准备工序，将光致变色化合物溶解在所述流体中，所述光致变色化合物是通过被照射变异发生光而光的吸收量发生变化的化合物；
变异发生光照射工序，向所述流体照射引起光致变色现象的变异发生光；
变异后图像拍摄工序，拍摄被照射所述变异发生光后的所述流体的图像；以及
流体厚度计算工序，
其中，在所述变异后图像拍摄工序中，通过使用第一波长区域的第一光拍摄所述流体来生成第一图像，所述第一波长区域的第一光是通过被照射变异发生光而光的吸收量发生变化的光，
在所述变异后图像拍摄工序中，还生成第二图像，该第二图像是使用所述吸收量完全或几乎不变化的第二波长区域的第二光来拍摄与所述第一图像的拍摄同时刻的所述流体而得到的，
所述流体厚度计算工序是所述变异后图像拍摄工序之后的工序，在所述流体厚度计算工序中，使用所述第一图像和所述第二图像来计算所述流体的厚度。
5.根据权利要求4所述的测量方法，其特征在于，
在将构成所述第一图像的像素的光强度设为“I11”、将构成所述第二图像的像素的光强度设为“I21”、将溶解所述光致变色化合物后的所述流体的吸光系数设为“μ”的情况下，
在所述流体厚度计算工序中，
使用下面的式(1)来计算被照射了变异发生光的区域的像素中的吸光度A1，
A1＝-LOG(I11/I21)…式(1)
并且使用下面的式(3)来计算流体厚度L1，
L1＝A1/μ…式(3)。
6.根据权利要求5所述的测量方法，其特征在于，
在所述变异发生光照射工序之前具有变异前图像拍摄工序，在所述变异前图像拍摄工序中，拍摄被照射所述变异发生光之前的所述流体的图像，
在所述变异前图像拍摄工序中，生成第四图像，该第四图像是使用所述第一波长区域的第一光来拍摄所述流体而得到的，
在所述变异前图像拍摄工序中，还生成第五图像，该第五图像是使用所述第二波长区域的第二光来拍摄与所述第四图像的拍摄同时刻的所述流体而得到的，
在将构成所述第四图像的像素的光强度设为“I10”、将构成所述第五图像的像素的光强度设为“I20”的情况下，
在所述流体厚度计算工序中，
使用下面的式(2)来计算被照射了变异发生光的区域的像素中的吸光度A，
A＝-LOG(I11/I21)-(-LOG(I10/I20))…式(2)
并且使用下面的式(4)来计算流体厚度L2，
L2＝A/μ…式(4)。
7.一种测量装置，用于使溶解有光致变色化合物的流体的流动可视化，所述光致变色化合物是通过被照射引起光致变色现象的变异发生光而特定波长区域的光的吸收量发生变化的化合物，所述测量装置的特征在于，具备：
第一图像存储单元，其存储使用所述吸收量变化的第一波长区域的第一光来拍摄所述流体而得到的第一图像；
第二图像存储单元，其存储使用所述吸收量完全或几乎不变化的第二波长区域的第二光来拍摄与所述第一图像的拍摄同时刻的所述流体而得到的第二图像；以及
图像处理单元，其使用所述第一图像和所述第二图像来生成使所述流体的流动可视化的第三图像，
其中，所述图像处理单元使用对被照射所述变异发生光后的所述流体进行拍摄而得到的所述第一图像和所述第二图像来生成第三图像。
8.根据权利要求7所述的测量装置，其特征在于，
在将构成照射所述变异发生光后的第一图像的像素的光强度设为“I11”、将构成照射所述变异发生光后的第二图像的像素的光强度设为“I21”的情况下，
所述图像处理单元使用下面的式(1)来计算各像素中的吸光度A1，通过将各像素的计算结果进行二维图案化来生成所述第三图像，
A1＝-LOG(I11/I21)…式(1)。
9.根据权利要求7所述的测量装置，其特征在于，
在将构成照射所述变异发生光后的第一图像的像素的光强度设为“I11”、将构成照射所述变异发生光后的第二图像的像素的光强度设为“I21”、将构成照射所述变异发生光前的第一图像的像素的光强度设为“I10”、将构成照射所述变异发生光前的第二图像的像素的光强度设为“I20”的情况下，
所述图像处理单元使用下面的式(2)来计算各像素中的吸光度A，通过将各像素的计算结果进行二维图案化来生成所述第三图像，
A＝-LOG(I11/I21)-(-LOG(I10/I20))…式(2)。
10.一种测量装置，对溶解有光致变色化合物的流体的厚度进行测定，所述光致变色化合物是通过被照射引起光致变色现象的变异发生光而特定波长区域的光的吸收量发生变化的化合物，所述测量装置的特征在于，具备：
第一图像存储单元，其存储使用所述吸收量变化的第一波长区域的第一光来拍摄所述流体而得到的第一图像；
第二图像存储单元，其存储使用所述吸收量完全或几乎不变化的第二波长区域的第二光来拍摄与所述第一图像的拍摄同时刻的所述流体而得到的第二图像；以及
流体厚度计算单元，其使用所述第一图像和所述第二图像来计算所述流体的厚度，
其中，所述流体厚度计算单元使用对被照射所述变异发生光后的所述流体进行拍摄而得到的所述第一图像和所述第二图像来计算所述流体的厚度。
11.根据权利要求10所述的测量装置，其特征在于，
在将构成照射所述变异发生光后的第一图像的像素的光强度设为“I11”、将构成照射所述变异发生光后的第二图像的像素的光强度设为“I21”、将溶解所述光致变色化合物后的所述流体的吸光系数设为“μ”的情况下，
所述流体厚度计算单元使用下面的式(1)来计算被照射了变异发生光的区域的像素中的吸光度A1，
A1＝-LOG(I11/I21)…式(1)
并且使用下面的式(3)来计算流体厚度L1，
L1＝A1/μ…式(3)。
12.根据权利要求11所述的测量装置，其特征在于，
在将构成照射所述变异发生光前的第一图像的像素的光强度设为“I10”、将构成照射所述变异发生光前的第二图像的像素的光强度设为“I20”的情况下，
所述流体厚度计算单元使用下面的式(2)来计算被照射了变异发生光的区域的像素中的吸光度A，
A＝-LOG(I11/I21)-(-LOG(I10/I20))…式(2)
并且使用下面的式(4)来计算流体厚度L2，
L2＝A/μ…式(4)。
13.一种测量系统，具备：
根据权利要求7～9中的任一项所述的测量装置；
照明单元，其向所述流体照射包含所述第一光和所述第二光的照明光；
分离单元，其将透过所述流体后的所述照明光分离为所述第一波长区域的第一光和所述第二波长区域的第二光；
第一摄像单元，其对由所述分离单元分离得到的所述第一光进行摄像，来生成所述第一图像；以及
第二摄像单元，其对由所述分离单元分离得到的所述第二光进行摄像，来生成所述第二图像，
其中，所述照明单元将所述照明光以使照射所述照明光的定时与所述第一摄像单元和所述第二摄像单元进行拍摄的定时一致的脉冲光的形式照射。
14.根据权利要求13所述的测量系统，其特征在于，
具备照射所述变异发生光的变异发生光源，
所述变异发生光源具备以下功能：将光的尺寸调整为任意的大小，以决定使所述流体的流动可视化的区域；以及向所述流体的任意的位置照射所述变异发生光，
所述变异发生光源将所述任意的大小的所述变异发生光以脉冲光的形式照射到所述流体的使所述流体的流动可视化的所述任意的位置。
15.根据权利要求14所述的测量系统，其特征在于，
还具备控制部，在进行往复运动或旋转的驱动部处于所述流体中的情况下，所述控制部接收所述驱动部的位置信息，控制所述照明单元或所述变异发生光源向所述流体进行照射的定时，
在所述驱动部处于特定的位置时，所述控制部将所述变异发生光以脉冲光的形式照射，并且在所述驱动部处于特定的拍摄位置时，所述控制部进行拍摄。
16.根据权利要求13所述的测量系统，其特征在于，
所述照明单元将所述第一光和所述第二光作为不同的光来选择性地产生。
17.一种测量系统，具备：
根据权利要求10～12中的任一项所述的测量装置；
照明单元，其向所述流体照射包含所述第一光和所述第二光的照明光；
分离单元，其将透过所述流体后的所述照明光分离为所述第一波长区域的第一光和所述第二波长区域的第二光；
第一摄像单元，其对由所述分离单元分离得到的所述第一光进行摄像，来生成所述第一图像；
第二摄像单元，其对由所述分离单元分离得到的所述第二光进行摄像，来生成所述第二图像；以及
变异发生光源，其照射所述变异发生光，
其中，所述变异发生光源使光致变色化合物在所述流体的厚度方向上完全变异。
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