CN111936850B - 测量装置、测量系统、移动体以及测量方法 - Google Patents

测量装置、测量系统、移动体以及测量方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种测量装置，基于向检查对象照射了激光的情况下产生的振动来测量检查对象，具备：会聚位置导出部，基于照射激光的激光装置与激光的照射部位之间的距离，导出对激光进行会聚的激光会聚单元的会聚透镜间的距离的调整量；以及通信部，将包括表示调整量的信息的控制信息向激光会聚单元发送。

Description

测量装置、测量系统、移动体以及测量方法
技术领域
本发明的实施方式涉及测量装置、测量系统、移动体以及测量方法。
本申请基于2018年3月27日在日本申请的特愿2018-060867号主张优先权，在此引用其内容。
背景技术
隧道等基础设施的维护保养作业通过技术人员的目视确认、手工作业(触摸、敲击声、敲落)来进行。因此，维护保养作业非常费时，并伴有较大的危险。因此，要求使隧道等基础设施的维护保养作业自动化、高效化。
关于检查隧道内壁等混凝土结构体的内部缺陷的技术，提出了使用激光诱导振动波的诊断方法(例如，参照专利文献1)。
在使用了激光诱导振动波的诊断方法中，激光烧蚀是对试样赋予振动的最基本的方法，基于对试样照射了激光的情况下产生的振动来诊断被照射试样。激光烧蚀是通过高输出的激光脉冲照射而产生的试样的急剧加热、等离子化引起的喷射、蒸发现象。在试样中产生的振动通过使用激光多普勒振动仪、激光干涉仪等激光测量技术的装置来测定。由使用了激光测量技术的装置测量的试样中产生的振动以相对于时间的振幅波形来表示。通过对时间的振幅波形进行傅里叶变换，变换为振动的频谱。根据振动的频谱的变化，由于缺陷部位的振动大，因此能够检查是否产生空洞等内部缺陷等的检查对象的状态。
现有技术文献
专利文献
专利文献1日本特开2013-29399号公报。
发明内容
发明要解决的问题
对于在室外使用激光诱导振动波进行测定来说，由于强烈地受到测定环境的影响，因此难以实现高速且高精度的测量。例如，由于环境声音(周围的杂音、回音)而在振动谱中产生噪声，存在因照射部位的凹凸或附属物的有无而难以进行适当的激光照射的情况。
本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种测量装置、测量系统、移动体以及测量方法，在基于对试样照射激光的情况下产生的振动来测量被照射试样的情况下，能够提高测量精度。
用于解决问题的手段
(1)本发明的一个方式中，一种测量装置，基于向检查对象照射了激光的情况下产生的振动来测量所述检查对象，具备：会聚位置导出部，基于照射所述激光的激光装置与所述激光的照射部位之间的距离，导出对所述激光进行会聚的激光会聚单元的会聚位置的调整量；通信部，将包括表示所述调整量的信息的控制信息向所述激光会聚单元发送。
(2)在本发明的一个方式中，在上述(1)所述的测量装置中，还具备照射部位解析部，所述照射部位解析部基于表示所述检查对象的照射所述激光的预定部位的图像的信息，选择照射所述激光的部位；所述通信部将包括表示所述照射部位解析部所选择的照射所述激光的部位的信息的控制信息向对所述激光进行扫描(sweep)的扫描装置发送。
(3)在本发明的一个方式中，在上述(1)或(2)所述的测量装置中还包括：残响音数据取得部，取得在向所述检查对象照射所述激光的情况下产生的残响音的时间序列数据；残响音解析部，基于所述残响音数据取得部取得的所述残响音的时间序列数据的残响音的强度，取得向所述检查对象照射所述激光的时刻；所述通信部将包括表示所述残响音解析部取得的所述时刻的信息的控制信息向照射所述激光的所述激光装置发送。
(4)在本发明的一个方式中，在上述(1)至(3)中任一项所述的测量装置中，还具备数据除去部，所述数据除去部从所述检查对象产生的振动的测量数据中除去从对所述检查对象照射所述激光的时间起规定时间期间的数据。
(5)在本发明的一个方式中，在上述(1)至(4)中任一项所述的测量装置中，还具备噪声除去部，所述噪声除去部基于所述检查对象产生的振动的测量数据与所述测量数据的评价函数之间的相关系数，从所述测量数据中除去噪声。
(6)在本发明的一个方式中，在上述(1)至(5)中任一项所述的测量装置中，还具备噪声除去部，所述噪声除去部基于所述检查对象产生的振动的测量数据和使测量数据的时间序列数据的相位偏移后的数据，从所述振动的所述测量数据中除去噪声。
(7)在本发明的一个方式中，在上述(1)至(6)中任一项所述的测量装置中，还具备判定部，所述判定部基于向所述检查对象照射所述激光而在检查对象中诱导出振动的情况下取得的测量数据以及在不对所述检查对象照射诱导所述振动的激光的情况下取得的测量数据，判定所述检查对象照射所述激光的部位的健全性。
(8)在本发明的一个方式中，在上述(1)至(7)中任一项所述的测量装置中，至少所述激光会聚单元容纳于具有隔音性能的框体中。
(9)在本发明的一个方式中，一种测量系统，基于向检查对象照射激光的情况下产生的振动来测量所述检查对象，具备：加振激光装置，照射作为使检查对象产生振动的激光的加振激光；加振激光会聚单元，使所述加振激光装置照射的加振激光会聚；会聚位置导出部，基于所述加振激光装置与所述加振激光装置照射的加振激光的照射部位之间的距离，导出所述加振激光会聚单元的会聚位置的第一调整量；以及通信部，将包括表示所述第一调整量的信息的控制信息向所述加振激光会聚单元发送。
(10)在本发明的一个方式中，在上述(9)所述的测量系统中，具备：测量激光装置，将用于检测在所述检查对象中诱导出的振动的激光的测量激光向所述检查对象照射；测量激光会聚单元，使所述测量激光装置照射的测量激光会聚；其中，所述会聚位置导出部基于所述测量激光装置与所述测量激光装置照射的测量激光的照射部位之间的距离，导出所述测量激光会聚单元的会聚位置的第二调整量，所述通信部将包括表示所述第二调整量的信息的控制信息向所述测量激光会聚单元发送。
(11)在本发明的一个方式中，在上述(10)所述的测量系统中，具备扫描部，所述扫描部对所述加振激光装置输出的所述加振激光和所述测量激光装置输出的测量激光进行扫描。
(12)在本发明的一个方式中，在上述(9)至(11)中任一项所述的测量系统中，至少所述加振激光会聚单元容纳于具有隔音性能的框体中。
(13)在本发明的一个方式中，一种移动体，所述移动体搭载有上述(9)至(11)中任一项所述的测量系统。
(14)在本发明的一个方式中，一种测量方法，由测量装置来执行，所述测量装置基于向检查对象照射激光的情况下产生的振动对所述检查对象进行测量，所述方法包括以下步骤：基于照射所述激光的激光装置与所述激光的照射部位之间的距离，导出对所述激光进行会聚的激光会聚单元的会聚位置的调整量；将包括表示所述调整量的信息的控制信息向所述激光会聚单元发送。
(15)在本发明的一个方式中，在上述(14)所述的测量方法中，还具有以下步骤：基于表示所述检查对象的照射所述激光的预定部位的图像的信息，选择照射所述激光的部位；将包括表示照射所述激光的部位的信息的控制信息向对所述激光进行扫描的扫描装置发送。
(16)在本发明的一个方式中，在上述(14)或(15)所述的测量方法中，还包括以下步骤：取得在以一定的时刻向检查对象照射激光的情况下产生的残响音的时间序列数据；基于所述残响音的时间序列数据的残响音的强度，取得向所述检查对象照射所述激光的时刻；将包括表示所述时刻的信息的控制信息向照射所述激光的激光装置发送。
(17)在本发明的一个方式中，在上述(14)至(16)中任一项所述的测量方法中，还具有以下步骤：从所述检查对象产生的振动的测量数据中除去从对所述检查对象照射所述激光的时间起规定的时间期间的数据。
(18)在本发明的一个方式中，在上述(14)至(17)中任一项所述的测量方法中，还具有以下步骤：基于所述检查对象产生的振动的测量数据与所述测量数据的评价函数之间的相关系数，从所述测量数据中除去噪声。
(19)在本发明的一个方式中，在上述(14)至(18)中任一项所述的测量方法中，还具有以下步骤：基于所述检查对象产生的振动的测量数据和使测量数据的时间序列数据的相位偏移后的数据，从所述振动的所述测量数据中除去噪声。
(20)在本发明的一个方式中，在上述(14)至(19)中任一项所述的测量方法中，还具有以下步骤：基于在向所述检查对象照射所述激光而在检查对象中诱导出振动的情况下取得的测量数据以及在不对所述检查对象照射诱导所述振动的激光的情况下取得的测量数据，判定所述检查对象的照射所述激光的部位的健全性。
发明效果
根据本发明的实施方式，在基于对检查对象照射激光的情况下产生的振动来测量检查对象的情况下，能够提高测量精度。
附图说明
图1是示出第一实施方式的激光诱导振动波测量系统的一个例子的图。
图2是第一实施方式的激光诱导振动波测量系统的扫描的概念图。
图3A是示出由第一实施方式的激光诱导振动波测量系统的处理单元得到的诱导振动的频谱的一个例子的图。
图3B是示出由第一实施方式的激光诱导振动波测量系统的处理单元得到的诱导振动的频谱的一个例子的图。
图4是示出第一实施方式的激光诱导振动波测量系统的处理单元的一个例子的框图。
图5是示出激光照射预定部位图像的一个例子的图。
图6是示出声音信息的一个例子(其一)的图。
图7A是示出声音信息的一个例子(其二)的图。
图7B是示出声音信息的一个例子(其二)的图。
图8A是示出声音信息的一个例子(其三)的图。
图8B是示出声音信息的一个例子(其三)的图。
图9A是示出第一实施方式的激光诱导振动波测量系统的噪声除去效果的图。
图9B是示出第一实施方式的激光诱导振动波测量系统的噪声除去效果的图。
图10是示出第一实施方式的激光诱导振动波测量系统的噪声除去的一个例子的图。
图11是示出第一实施方式的激光诱导振动波测量系统取得的振动数据的一个例子的图。
图12是示出第一实施方式的激光诱导振动波测量系统除去突发产生的噪声的效果的图。
图13A是示出第一实施方式的激光诱导振动波测量系统所判定的频谱的一个例子的图。
图13B是示出第一实施方式的激光诱导振动波测量系统所判定的频谱的一个例子的图。
图14是示出第一实施方式的激光诱导振动波测量系统的动作的一个例子(其一)的序列图。
图15是示出第一实施方式的激光诱导振动波测量系统的动作的一个例子(其二)的序列图。
图16是示出第一实施方式的激光诱导振动波测量系统的动作的一个例子(其三)的序列图。
图17是示出第一实施方式的激光诱导振动波测量系统的动作的一个例子(其四)的序列图。
图18是示出第二实施方式的激光诱导振动波测量系统的处理单元的一个例子的框图。
图19是示出第一实施方式的激光诱导振动波测量系统的噪声除去的一个例子的图。
图20是示出第一实施方式的变形例1的激光诱导振动波测量系统的例1的图。
图21是示出第一实施方式的变形例1的激光诱导振动波测量系统的例2的图。
图22是示出第一实施方式的变形例1的激光诱导振动波测量系统的例3的图。
图23A是示出第一实施方式的变形例1的激光诱导振动波测量系统的激光端口LP的侧面图的图。
图23B是示出第一实施方式的变形例1的激光诱导振动波测量系统的激光端口LP的正面图的图。
图24是用于说明激光窗口LW的设置角度的最小角度的图。
图25是用于说明激光窗口LW的设置角度的最大角度的图。
图26是示出第一实施方式的变形例2的激光诱导振动波测量系统的一个例子的图。
图27A是示出第一实施方式的变形例3的激光诱导振动波测量系统的一个例子的图。
图27B是第一实施方式的变形例3的激光诱导振动波测量系统的局部放大图。
图28A是示出第一实施方式的变形例3的激光诱导振动波测量系统的隔音壁的效果的例1的图。
图28B是示出第一实施方式的变形例3的激光诱导振动波测量系统的隔音壁的效果的例2的图。
图29是示出第一实施方式的变形例3的激光诱导振动波测量系统的隔音壁的效果的例3的图。
图30是示出第一实施方式的激光诱导振动波测量系统的动作的一个例子的序列图。
图31是示出第一实施方式的激光诱导振动波测量系统的动作的一个例子的序列图。
具体实施方式
接下来，参照附图对本实施方式的测量装置、测量系统、移动体以及测量方法进行说明。以下说明的实施方式只不过是一个例子，应用本发明的实施方式不限于以下的实施方式。
另外，在用于说明实施方式的所有附图中，具有相同功能的部分使用相同的附图标记，省略重复的说明。
另外，本申请中所说的“基于XX”是指“至少基于XX”，除了XX以外还包括基于其他要素的情况。另外，“基于XX”并不限定于直接使用XX的情况，也包括基于对XX进行运算、加工后所得到的要素的情况。“XX”是任意的要素(例如，任意的信息)。
根据本实施方式，测量装置在室外(环境不恒定)进行高速测量时，实时地排除成为测量误差的原因的“激光照射部与测量对象的距离的变化”、“测量对象表面的变化”、“突发性噪声”等使测量精度降低的因素而进行测量。测量装置利用由加振激光诱导的振动因激光照射部位的状态而发生变化这一事实，能够测量检查对象M。在此，检查对象是为了强度、耐性等各种性能试验而基于规格而制成的试样。能够测量从检查对象M的外观难以把握的构造(内部的空洞、龟裂的发展方向)。例如适合于以混凝土为主体的基础设施构造物的测量。另外，由于能够进行迅速的测量，因此例如适合于对隧道、桥梁等的测量实施详细的测量或涉及范围较大的测量。
第一实施方式
激光诱导振动波测量系统
图1是示出第一实施方式的激光诱导振动波测量系统的一个例子的图。在图1中，实线表示光路，虚线表示信号线。
激光诱导振动波测量系统20基于对检查对象M照射了激光的情况下产生的振动，对该检查对象M进行测量。激光诱导振动波测量系统20具备加振激光装置1、测量激光装置2、检流计扫描单元3、双轴反射镜单元5、残响音监测器7、反射镜8a、反射镜8b、反射镜8c、测距激光装置9、加振激光会聚单元10、测量激光会聚单元11、拍摄装置13以及处理单元100。
加振激光装置1输出高输出的激光脉冲，输出的高输出激光脉冲向检查对象M照射。由此，在检查对象M上产生振动(诱导出)。加振激光装置1的一个例子是高输出脉冲激光器，可例示Q开关Nd：YAG激光器。
测量激光装置2检测在检查对象M中诱导出的振动。测量激光装置2生成用于检测在检查对象M中诱导出的振动的激光(以下称为“测量激光”)，并输出所生成的测量激光。测量激光装置2取得检查对象M反射或散射的激光，将取得的激光变换为变位量、突变速度等振动量。测量激光装置2将表示通过变换激光而得到的振动量的信息输出到处理单元100。测量激光装置2的一个例子是激光干涉仪、激光多普勒振动仪等。在此，若是激光干涉仪，则取得变位量作为信息，若是激光多普勒振动仪，则取得速度作为信息，将相关信息变换为振动量。另外，以利用激光的测量装置为例进行说明，但只要能够检测在检查对象M中诱导出的振动，则并不限定于此。
测距激光装置9测量测距激光装置9与检查对象M之间的距离(以下称为“照射距离”)，并将表示通过测量而得到的照射距离的信息向处理单元100输出。该测距激光装置9能够没有特别限制地使用以往公知的装置。另外，以下，以利用激光的测距装置为例进行说明，但只要能够测定照射距离，则并不限定于此。
检流计扫描单元3和双轴反射镜单元5对由加振激光装置1输出的激光(以下称为“加振激光”)、测量激光装置2输出的测量激光、以及测距激光装置9输出的激光(以下称为“测距激光”)进行扫描。另外，作为对加振激光、测量激光、以及测距激光进行扫描的机构，以检流计扫描单元3与双轴反射镜单元5的组合为例进行说明，但该激光扫描机构只要能够对这些激光中的至少1个进行扫描，则并不限定于检流计扫描单元3与双轴反射镜单元5的组合。
残响音监测器7取得因检查对象M表面的烧蚀而产生的爆炸音侵入残响音监测器7的内部而作为噪声叠加于信号波形后的声音(以下称为“残响音”)的时间序列数据。具体而言，残响音监测器7测量通过向检查对象M照射加振激光和测量激光中的任一方或双方而产生的声音的强度，并将通过测量声音的强度而得到的声音信息向处理单元100输出。
残响音监测器7例如通过将使用麦克风等所谓的音响测量装置而测量到的声音变换为电信号来实现。或者，也可以利用加速度传感器对由残响音引起的测量装置(典型的是该测量装置的一部分)的振动进行测量，取得残响音的声音信息。另外，由上述残响音监测器7测量的残响音不限于可听频率(例如20Hz-20kHz)的声音，包括频率为20kHz以上的所谓超声波。只要将对由加振激光诱导的检查对象M的振动的测定带来影响的频率作为残响音进行测定即可。
残响音监测器7的设置场所只要能够测定残响音就没有特别限定。图1中其安装于双轴反射镜单元5。在本实施方式中，对残响音监测器7取得因向检查对象M照射加振激光而产生的声音的情况继续进行说明。通过将残响音监测器7安装于双轴反射镜单元5，能够在向检查对象M照射加振激光的最近的位置测量声音。
反射镜8a使由加振激光装置1输出的加振激光的光路以直角弯折。反射镜8b使测距激光装置9输出的测距激光的光路以直角弯折。
加振激光会聚单元10使加振激光装置1输出的加振激光会聚。加振激光会聚单元10包括用于使加振激光会聚的透镜12a和透镜12b。
反射镜8c使加振激光会聚单元10会聚的加振激光的光路以直角弯折。
测量激光会聚单元11使测量激光装置2输出的测量激光会聚。测量激光会聚单元11包括用于使测量激光会聚的透镜12c和透镜12d。
拍摄装置13安装于双轴反射镜单元5，对检查对象M的照射激光的预定的部位进行拍摄。拍摄装置13向处理单元100输出表示通过拍摄而得到的检查对象M的照射激光的预定部位的图像的信息。通过将拍摄装置13安装于双轴反射镜单元5，能够随着双轴反射镜单元5的运动，取得照射激光的预定部位的图像。
加振激光装置1的光路被反射镜8a以直角弯折，并被导入加振激光会聚单元10。即，加振激光装置1输出的加振激光通过反射镜8a以直角弯折，向加振激光会聚单元10行进。输出加振激光的加振激光会聚单元10所输出的加振激光在反射镜8c以直角弯折，向检流计扫描单元3行进，以便会聚到检查对象M的表面上。
测量激光装置2的光路被导入测量激光会聚单元11。即，测量激光装置2输出的测量激光向测量激光会聚单元11行进。测量激光会聚单元11对测量激光进行会聚，将会聚后的测量激光向检流计扫描单元3输出。
检流计扫描单元3使检流计扫描镜4a和检流计扫描镜4b通过马达以适当的角度旋转，由此将加振激光和测量激光中的任意一方或双方的光路调整为任意的方向及角度。光路借助检流计扫描单元3而被调整为任意方向及角度的加振激光和测量激光向双轴反射镜单元5输出。
双轴反射镜单元5通过调整双轴反射镜6来设定在检流计扫描单元3中难以设定的粗动照射位置。向双轴反射镜单元5输出的加振激光和测量激光向由双轴反射镜单元5设定的检查对象M的照射预定位置照射。
图2是第一实施方式的激光诱导振动波测量系统的扫描的概念图。
双轴反射镜单元5在向检查对象M照射加振激光和测量激光的情况下，按照预先设定的扫描顺序SO-1，以双轴反射镜照射区域203-1、双轴反射镜照射区域203-2、双轴反射镜照射区域203-3、双轴反射镜照射区域203-4的顺序进行扫描。
在双轴反射镜单元5对双轴反射镜照射区域203-1扫描的情况下，检流计扫描单元3按照预先设定的扫描顺序SO-11，以照射区域200-11、照射区域200-12、照射区域200-13、照射区域200-14、照射区域200-15的顺序进行扫描。在检流计扫描单元3对照射区域200-11进行扫描的情况下，使检流计扫描镜4a和检流计扫描镜4b由马达以适当的角度旋转，由此，加振激光和测量激光分别照射到加振激光照射部位和测量激光照射部位。
在检流计扫描单元3对照射区域200-12～照射区域200-15扫描的情况下，也能够适用对照射区域200-11扫描的情况下的处理。在双轴反射镜单元5对双轴反射镜照射区域203-2～双轴反射镜照射区域203-4扫描的情况下，也能够适用对双轴反射镜照射区域203-1扫描的情况下的处理。
这样，通过将检流计扫描单元3和双轴反射镜单元5进行组合，能够在检查对象M的任意部位对激光高速扫描。作为具体例，在半径5m-10m的隧道的情况下，在作为1次测定范围的0.1m-1m见方的区域203中，打点200的间隔为10mm-300mm是合适的范围。返回图1继续说明。
激光诱导振动波测量系统20对加振激光会聚单元10的会聚位置进行调整。具体而言，激光诱导振动波测量系统20通过调整搭载于加振激光会聚单元10的透镜12a与透镜12b之间的距离来调整会聚位置。激光诱导振动波测量系统20对搭载于测量激光会聚单元11的透镜12c与透镜12d之间的距离进行调整。
另外，激光诱导振动波测量系统20设定检查对象M的照射加振激光和测量激光的部位。
另外，向检查对象M照射加振激光和测量激光中的任一方或双方而产生声音，激光诱导振动波测量系统20降低因产生的声音直接到达而产生的影响和因该声音的回声而产生的影响。
对调整搭载于加振激光会聚单元10的透镜12a与透镜12b之间的距离和调整搭载于测量激光会聚单元11的透镜12c与透镜12d之间的距离的处理进行说明。通过调整搭载于加振激光会聚单元10的透镜12a与透镜12b之间的距离以及搭载于测量激光会聚单元11的透镜12c与透镜12d之间的距离，能够通过激光会聚位置的调整来补偿“激光照射部与测定对象的距离的变化”，因此能够提高高速测量时的测量精度。
测距激光装置9输出的测距激光通过反射镜8b以直角弯折，向检流计扫描单元3行进。检流计扫描单元3包括检流计扫描镜4a和检流计扫描镜4b。检流计扫描单元3通过利用马达使检流计扫描镜4a和检流计扫描镜4b旋转到适当的角度，从而将测距激光的光路调整为任意的方向和角度。通过检流计扫描单元3，将光路调整为任意方向及角度的测距激光被输出至双轴反射镜单元5。
双轴反射镜单元5具备双轴反射镜6，通过调整双轴反射镜6，设定在检流计扫描单元3中难以设定的粗动照射位置。向双轴反射镜单元5输出的测距激光向由双轴反射镜单元5设定的检查对象M的照射位置照射。
向检查对象M的照射位置照射的测距激光的反射光经由双轴反射镜单元5、检流计扫描单元3、反射镜8b向测距激光装置9行进，由测距激光装置9的受光元件检测。测距激光装置9基于受光元件检测出的反射光，导出测距激光装置9与检查对象M之间的照射距离，并将表示所导出的照射距离的信息(照射距离信息)向处理单元100输出。
处理单元100取得表示测距激光装置9输出的照射距离的信息，基于所取得的表示照射距离的信息，导出加振激光会聚单元10的透镜12a与透镜12b之间的距离的调整量以及该调整所需的时间。处理单元100基于导出的调整量，调整透镜12a与透镜12b之间的距离。具体而言，处理单元100将表示导出的透镜12a与透镜12b之间的距离的调整量的信息向加振激光会聚单元10输出。加振激光会聚单元10取得表示处理单元100输出的透镜12a与透镜12b之间的距离的调整量的信息，并基于所取得的表示透镜12a与透镜12b之间的距离的调整量的信息，调整透镜12a与透镜12b之间的距离。透镜12a与透镜12b之间的距离的调整通过使透镜12a和透镜12b中的任一方或双方移动来进行。通过调整透镜12a与透镜12b之间的距离，能够使加振激光会聚而向检查对象M照射。
图3A和图3B是表示在第一实施方式的激光诱导振动波测量系统的处理单元中得到的诱导振动的频谱的一个例子的图。在图3A和图3B中，横轴是诱导出的振动的频率，纵轴是标准化振动强度。标准化振动强度是将调整前的峰值设为1的情况下的振动强度。图3A是在不调整透镜12a与透镜12b之间的距离的情况下得到的频谱。另外，图3B是调整了透镜12a与透镜12b之间的距离的情况下得到的频谱。例如，在图3A和图3B中，未调整透镜12a与透镜12b之间的距离的加振激光的会聚直径(图3A)为7.9mm，调整了透镜12a与透镜12b之间的距离的加振激光的会聚直径(图3B)为4.4mm。
根据图3A，在不调整透镜12a与透镜12b之间的距离的情况下，加振激光的会聚直径较大，因此激发检查对象M的表面振动的加振激光的每单位面积的照射强度下降。因此，频谱中的信号强度降低。
图3A和图3B中所示的诱导出的振动的频谱是通过利用烧蚀模式进行加振而得到的。另外，通过扩大会聚直径，信号强度降低，但能够切换为仅通过热膨胀而不以烧蚀损伤表面地进行测定的热模式。在热模式的情况下，加振激光的会聚直径为100mm左右。因此，加振激光的会聚直径优选为100μm-100mm。
根据图3B，在调整透镜12a与透镜12b之间的距离的情况下，由于加振激光的会聚直径变小，因此激发检查对象M的表面振动的加振激光的每单位面积的照射强度提高。因此，频谱中的信号强度提高。每单位面积的照射强度的合适范围为10mJ/cm2～10kJ/cm2。返回图1继续说明。
处理单元100取得表示测距激光装置9输出的照射距离的信息，基于所取得的表示照射距离的信息，导出测量激光会聚单元11的透镜12c与透镜12d之间的距离的调整量和该调整所需的时间。处理单元100基于导出的调整量，调整透镜12c与透镜12d之间的距离。具体而言，处理单元100将表示导出的透镜12c与透镜12d之间的距离的调整量的信息向加振激光会聚单元10输出。加振激光会聚单元10取得表示处理单元100输出的透镜12c与透镜12d之间的距离的调整量的信息，并基于所取得的表示透镜12c与透镜12d之间的距离的调整量的信息，调整透镜12c与透镜12d之间的距离。透镜12c与透镜12d之间的距离的调整通过使透镜12c和透镜12d中的任一方或双方移动来进行。通过调整透镜12c与透镜12d之间的距离，能够使测量激光会聚而向检查对象M照射。
在不调整透镜12c与透镜12d之间的距离的情况下，在检测会聚位置的振动的测量激光系统中，由于在检查对象上未设定会聚位置，因此变得无法测定。
接着，对设定检查对象M的照射加振激光、测量激光、测距激光中的至少一个的部位的处理进行说明。通过设定检查对象M的照射加振激光、测量激光、测距激光中的至少一个的部位，能够排除“测量对象表面的变化”，因此能够排除高速测量时的测量误差的原因之一。
拍摄装置13对检查对象M的照射激光的预定的部位进行拍摄。拍摄装置13将表示通过拍摄而得到的检查对象M的照射加振激光、测量激光、测距激光中的至少一个的预定部位的图像(以下称为“激光照射预定部位图像”)的信息向处理单元100发送。具体而言，拍摄装置13对参照图2说明的照射区域200-11、…、照射区域200-15、…进行拍摄。
处理单元100取得表示拍摄装置13发送的激光照射预定部位图像的信息，对所取得的表示激光照射预定部位图像的信息进行图像处理。处理单元100基于通过图像处理而得到的激光照射预定部位图像，检测润湿、形状、附属物等检查对象M的状态。处理单元100基于检查对象M的状态，从多个激光照射预定部位选择照射加振激光和测量激光的任一方或双方的激光照射预定部位。
例如，优选的是，基于检查对象M的状态，选择无凹凸影、平坦、与其他激光照射预定部位同等的润湿、没有附属物的激光照射预定部位。作为激光照射预定部位，优选避开存在附属物的部位、裂纹部(裂纹中间)、修补部位、标记部位。
处理单元100基于所选择的激光照射预定部位，在利用线连结所选择的全部激光照射预定部位的情况下，选择由该连结的线表示的照射激光的路径中的长度最短的路径。另外，在存在从附属物上通过的路径的情况下，为了使激光不照射到附属物，处理单元100可以假定通过物理开闭器遮挡激光，选择最短的路径。处理单元100将所选择的路径作为扫描路径，将包括表示扫描路径的信息的选择照射部位的结果向检流计扫描单元3和双轴反射镜单元5输出。
检流计扫描单元3和双轴反射镜单元5基于处理单元100输出的选择照射部位的结果，对加振激光、测量激光、测距激光中的至少一个进行扫描。
将对减少振动激光、测量激光和测距激光中的至少一个被照射至检查对象M而产生的声音的影响和由于声音的回响而产生的影响的处理进行说明。将照射到检查对象M而产生的声音和该声音的回音一起称为残响音。通过降低加振激光、测量激光、测距激光中的至少一个照射到检查对象M而产生的声音的影响和该声音回响产生的影响，能够排除“来自检查环境的噪声”，因此能够排除高速测量时的测量误差的原因之一。
在隧道等封闭的空间中实施激光诱导振动波测量的情况下，有时加振激光和测量激光的任一方或双方被照射到检查对象M而产生的声音回声，回声的声音成为噪声。
加振激光和测量激光中的任意一方或双方在第1时刻向检查对象M照射。
残响音监测器7对加振激光和测量激光中的任意一方或双方在第1时刻向检查对象M照射的情况下产生的声音的强度进行测量。在此，在声音中包括对检查对象M照射加振激光和测量激光中的任一方或双方时产生的声音以及该声音在隧道的壁等处回响的声音和残响音。残响音监测器7将测量出的声音变换为电信号，并将通过变换为电信号而得到的声音的强度(以下称为“声音信息”)输出到处理单元100。
处理单元100基于残响音监测器7输出的声音信息，生成残响音的强度的时间序列数据。
残响音监测器7对加振激光和测量激光中的任意一方或双方向检查对象照射的情况下产生的声音的强度进行测量。残响音监测器7将测量出的声音变换为电信号，并将通过变换为电信号而得到的声音信息输出到处理单元100。处理单元100基于残响音监测器7输出的声音信息，生成残响音的强度的时间序列数据。
使用图7A对残响音的时间序列数据进行说明。S1是在时刻0ms对检查对象照射加振激光和测量激光中的任一方或双方的情况下测量出的残响音的时间序列数据。例如在S1中，在20ms、50ms、75ms等观测到的信号是残响音。由于残响音的时间序列数据根据测量环境(例如隧道的大小、形状、到检查对象的距离等)而变化，因此优选在每次测量环境发生变化时进行测量，并向处理单元100输出。
处理单元100基于残响音的时间序列数据，导出残响音的影响少、能够测量检查对象M的振动的时间段最长的激光的照射时刻。例如，在图7A中，以20ms的间隔进行合计4次的激光照射和测量。在第x次照射中产生的残响音的时间序列数据为Sx，测量在激光照射后的Mx的时间段进行。由于各照射产生残响音，所以到第x-1次为止的激光照射的响音(S1至S(x-1))累加而残留在Mx的测量时间段中。如果在测量时间段中包括残响音的峰值，则测量精度降低。例如，在M3的测量时间段中，包括S1和S2各自的峰值。处理单元100针对各测量导出其以前的照射的残响音的影响最小的激光的照射时刻。具体而言，如图7B所示，在Mx的测量时间段中，导出累加了从S1至S(x-1)而得到的时间序列数据的强度最小的激光的照射时刻(间隔)。另外，在1次的激光照射中产生的残响音的时间序列数据只要测量环境没有变化则每次都相同，所以如果测量环境没有变化，则从S1到Sx可以使用相同的时间序列数据。处理单元100将表示导出的时刻的信息输出到加振激光装置1和测量激光装置2中的任一方或双方。由于不优选在通过检流计扫描单元3进行高速扫描期间变更时刻，因此，优选处理单元100在双轴反射镜单元5变更高速扫描范围的时刻、即高速扫描单元停止期间变更时刻。
加振激光装置1和测量激光装置2中的任一方或双方基于表示处理单元100输出的时刻的信息，输出加振激光和测量激光中的任一方或双方。
对构成激光诱导振动波测量系统20的处理单元100进行详细说明。
(处理单元100)
图4是表示第一实施方式的激光诱导振动波测量系统的处理单元的一个例子的框图。
处理单元100通过个人计算机、服务器、智能手机、平板电脑或工业用计算机等装置来实现。
处理单元100例如具备通信部110、信息处理部120、显示部130以及存储部140。
通信部110通过通信模块来实现。通信部110经由网络与其他外部的装置进行通信。通信部110例如也可以通过无线LAN(Local Area Network)、有线LAN、蓝牙(Bluetooth)(注册商标)或者LTE(Long Term Evolution)(注册商标)等通信方式进行通信。
通信部110接收表示测距激光装置9输出的照射距离的信息，并将接收到的表示照射距离的信息向信息处理部120输出。通信部110取得信息处理部120针对表示照射距离的信息而输出的包括表示透镜12a与透镜12b之间的距离的调整量等的会聚位置的调整量信息的控制信息，将所取得的包括表示会聚位置的调整量的信息的控制信息向加振激光会聚单元10输出。
另外，通信部110取得信息处理部120针对表示照射距离的信息而输出的包括表示透镜12c与透镜12d之间的距离的调整量等的会聚位置的调整量信息的控制信息，并将取得的控制信息向测量激光会聚单元11输出。
通信部110接收表示拍摄装置13输出的激光照射预定部位图像的信息，将接收到的表示激光照射预定部位图像的信息向信息处理部120输出。通信部110取得信息处理部120针对表示激光照射部位图像的信息而输出的包括选择照射部位的结果的控制信息，并将取得的控制信息向检流计扫描单元3和双轴反射镜单元5输出。
通信部110将残响音监测器7输出的声音信息输出到信息处理部120。通信部110取得信息处理部120针对声音信息而输出的包括表示时刻的信息的控制信息，并将取得的控制信息输出到加振激光装置1和测量激光装置2中的任一方或双方。
通信部110将测量激光装置2输出的振动数据向信息处理部120输出。
显示部130例如由液晶显示器等构成，显示检查对象M的被照射了加振激光的部分的健全性的检查结果。
存储部140例如通过RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、HDD(Hard Disk Drive)、闪存、或者它们中的多个组合而成的混合型存储装置等来实现。代替作为处理单元100的一部分而设置的情况，存储部140的一部分或全部也可以由NAS(Network Attached Storage)或外部的存储服务器等处理单元100的处理器能够经由网络而访问的外部装置来实现。在存储部140中存储有由信息处理部120执行的程序142、透镜间距离表144、周边测定数据DB(DataBase)146。
透镜间距离表144是将表示照射距离的信息、用于在该照射距离下对焦的在加振激光会聚单元10中调整的焦点位置、在测量激光会聚单元11中调整的焦点位置、焦点位置的调整所需要的时间关联起来的表形式的信息。在本实施方式中，对于通过调整透镜12a与透镜12b之间的透镜间距离来调整加振激光会聚单元10中的焦点位置，通过调整透镜12c与透镜12d之间的透镜间距离来调整测量激光会聚单元11的焦点位置的情况继续进行说明。
周边测定数据DB146存储过去测量到的振动数据。
信息处理部120例如是通过CPU(Central Processing Unit)等处理器执行存储于存储部140的程序142而实现的功能部(以下，称为软件功能部)。此外，信息处理部120的全部或一部分可以通过LSI(Large Scale Integration)、ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit)或FPGA(Field-Programmable Gate Array)等硬件来实现，也可以通过软件功能部与硬件的组合来实现。
信息处理部120包括例如信息取得部122、测量部124和解析部126。
信息取得部122具备照射距离数据取得部122a、照射部位数据取得部122b、残响音数据取得部122c以及振动数据取得部122d。
照射距离数据取得部122a取得通信部110输出的表示照射距离的信息，并将所取得的表示照射距离的信息向测量部124输出。
照射部位数据取得部122b取得通信部110输出的表示激光照射预定部位图像的信息，并将所取得的表示激光照射预定部位图像的信息向测量部124输出。
残响音数据取得部122c取得通信部110输出的声音信息，并将取得的声音信息向测量部124输出。
振动数据取得部122d取得通信部110输出的振动数据，并将取得的振动数据向解析部126输出。
(测量部124)
测量部124具备会聚位置导出部124a、照射部位解析部124b、残响音解析部124c、时刻导出部124d。
会聚位置导出部124a取得照射距离数据取得部122a输出的表示照射距离的信息，基于所取得的表示照射距离的信息，导出透镜12a与透镜12b之间的距离的调整量、透镜12c与透镜12d之间的距离的调整量、以及透镜间距离的调整所需的时间。
具体而言，会聚位置导出部124a从加振激光会聚单元10取得表示透镜12a与透镜12b之间的当前距离的信息，并存储所取得的表示透镜12a与透镜12b之间的当前距离的信息。会聚位置导出部124a优选在检流计扫描单元3的高速扫描期间，换言之，在检流计扫描单元3停止的时刻，取得表示透镜12a与透镜12b之间的当前距离的信息。另外，会聚位置导出部124a从测量激光会聚单元11取得表示透镜12c与透镜12d之间的当前距离的信息，并存储所取得的表示透镜12c与透镜12d之间的当前距离的信息。会聚位置导出部124a优选在检流计扫描单元3的高速扫描期间，换言之，在检流计扫描单元3停止的时刻，取得表示透镜12c与透镜12d之间的当前距离的信息。
会聚位置导出部124a在取得了表示照射距离的信息的情况下，参照透镜间距离表144，取得与所取得的表示照射距离的信息相关联地存储的透镜12a与透镜12b之间的透镜间距离以及透镜间距离的调整所需的时间。会聚位置导出部124a通过导出所取得的透镜12a与透镜12b之间的透镜间距离与透镜12a与透镜12b之间的当前距离之差，来导出透镜12a与透镜12b之间的距离的调整量。会聚位置导出部124a将表示导出的透镜12a与透镜12b之间的距离的调整量的信息和透镜间距离的调整所需要的时间信息向时刻导出部124d输出。
另外，会聚位置导出部124a在取得了表示照射距离的信息的情况下，参照透镜间距离表144，取得与所取得的表示照射距离的信息相关联地存储的透镜12c与透镜12d之间的透镜间距离以及透镜间距离的调整所需的时间。会聚位置导出部124a通过导出所取得的透镜12c与透镜12d之间的透镜间距离与透镜12c与透镜12d之间的当前距离之差，来导出透镜12c与透镜12d之间的距离的调整量。会聚位置导出部124a将表示导出的透镜12c与透镜12d之间的距离的调整量的信息和透镜间距离的调整所需要的时间信息向时刻导出部124d输出。
照射部位解析部124b取得表示照射部位数据取得部122b输出的激光照射预定部位图像的信息，对所取得的表示激光照射预定部位图像的信息进行图像处理。照射部位解析部124b基于通过图像处理而得到的激光照射预定部位图像，检测润湿、形状、附属物等检查对象M的状态。照射部位解析部124b基于检查对象M的状态，选择无凹凸影、平坦、与其他激光照射预定部位同等的润湿、没有附属物的激光照射预定部位。
照射部位解析部124b例如基于所选择的激光照射预定部位，在利用线连结所选择的全部激光照射预定部位的情况下，选择由该连结的线表示的路径中的长度最短的路径。另外，在存在从附属物上通过的路径的情况下，为了使激光不照射到附属物，照射部位解析部124b可以假定通过物理开闭器遮挡激光，选择最短的路径。照射部位解析部124b将所选择的路径作为扫描路径，将包括表示扫描路径的信息的选择照射部位的结果向时刻导出部124d输出。通过将利用线连结所选择的全部激光照射预定部位的路径中的长度最短的路径设为扫描路径，能够最快地进行扫描。
图5是表示激光照射预定部位图像的一个例子的图。在图5所示的激光照射预定部位图像的一个例子中，示出了纵为五个且横为五个的合计二十五个激光(加振激光)照射预定部位。并且，在激光照射预定部位图像的一个例子中，示出了线缆C。
照射部位解析部124b基于激光照射预定部位图像，对于二十五个激光照射预定部位中的(X，Y)为(2，4)、(3，3)、(4，3)所示的激光照射预定部位，在这些激光照射预定部位上存在线缆C，因此设为不可激光照射。照射部位解析部124b选择(X，Y)为(2，4)、(3，3)、(4，3)所示的激光照射预定部位以外的激光照射预定部位，选择由连结所选择的全部激光照射预定部位的线表示的路径中的长度最短的路径。照射部位解析部124b将所选择的路径作为扫描路径，将包括表示扫描路径的信息的选择照射部位的结果向时刻导出部124d输出。返回图4继续说明。
残响音解析部124c根据残响音数据取得部122c输出的声音信息，导出测量条件。
图6是表示声音信息的一个例子(其一)的图。在图6中，横轴是时间[ms]，纵轴是声音的强度(arb.unit)。该声音信息是在检查速度50Hz、即一秒内进行50次测定的信息。在图6所示的例子中，每隔20ms向检查对象M照射加振激光。因此，每隔20ms，因向检查对象M照射加振激光而产生声音，检测到多个该声音造成的峰值L。进而，在多个峰值L的每一个的8ms以后，在几毫秒间检测到因向检查对象M照射加振激光而产生的声音的残响音引起的峰值N和衰减波形。由于多个峰值N和衰减波形分别是噪声，因此假设在测量时间内包括检测出多个峰值N的每一个的时间的情况下，测量精度变差。具体地进行说明。
图7A和图7B是表示声音信息的一个例子(其二)的图。
图8A和图8B是表示声音信息的一个例子(其三)的图。
图7A表示在以20ms间隔(50Hz)向检查对象M依次照射加振激光的情况下，依次照射的加振激光各自产生的残响音。图7A与图6的测定环境不同，因此回音引起的噪声产生的时刻不同。另外，在图6中，回音的波形看起来为单一的峰值，在图7A中看起来为衰减波形，但这是照射能量的差异。残响音是加振激光的照射时间以外到达的周期性的声音信号。
图7B表示在30ms间隔(33Hz)下对检查对象M依次照射加振激光的情况下，依次照射的加振激光各自产生的残响音。
在图7A和图7B中，S1-S4是表示通过向检查对象M依次照射加振激光而产生的残响音的波形。M1-M4是对依次照射的激光测量在检查对象M上产生的振动的时间段。向上的箭头是照射加振激光的时刻。
图8A表示以25ms间隔(40Hz)对检查对象M依次照射加振激光的情况下，依次照射的加振激光各自产生的残响音。
图8B表示以40ms间隔(25Hz)对检查对象M依次照射加振激光的情况下，依次照射的加振激光各自产生的残响音。
在图8A和图8B中，S1-S4是表示通过向检查对象M依次照射加振激光而产生的残响音的波形。M1-M4是对依次照射的激光测量在检查对象M上产生的振动的时间段。向上的箭头是照射加振激光的时刻。
根据图7A、图7B、图8A和图8B，在由M2-M4表示的第二次以后的测量(计测)的时间段中，之前的照射引起的残响音(噪声)包括在测量结果中。即，在Mn(n为大于1的整数)的时间段测量的振动中，包括通过将波形S1-波形Sn全部相加而得到的波形。具体而言，在图7A的情况下，在M4的时间段测量的振动中，波形S1-波形S4包括在测量结果中。波形S1-波形S4中的波形S2和波形S3的振幅较大，噪声成分变大。但是，在图7B的情况下，在M4的时间段测量的振动中，波形S1-波形S4包括在测量结果中，但波形S1-波形S4中的任一个波形的振幅都小，噪声成分变少。
在图8A的情况下，在M4的时间段测量的振动中，波形S1-波形S4包括在测量结果中。波形S1-波形S4中的波形S2的振幅较大，噪声成分变大。在图8B的情况下，在M4的时间段测量的振动中，波形S1-波形S4包括在测量结果中。波形S1-波形S4中的波形S3的振幅较大，噪声成分变大。
残响音的时间波形根据隧道的大小、道路(路面)、桥墩基、混凝土壁、残响音监测器7的位置等照射环境而不同。残响音解析部124c基于在测量振动之前残响音监测器7取得的声音信息，导出噪声成分成为最小的反复数(时刻)等测量条件。例如，根据图6，残响音解析部124c导出这样的时刻：能够确保在加振激光照射后直到成为未照射时(背景)的信号量的2倍左右以下的静音的时间为10ms左右。例如，在后述的移动体等搭载有激光诱导振动波测量系统20的情况下，静止，导出其时刻。
在得到了图7A、图7B、图8A和图8B所示的残响音的情况下，残响音解析部124c导出30ms间隔(33Hz)作为测量条件，将导出的测量条件输出到时刻导出部124d和解析部126。这样，通过优化反复数(时刻)，能够进行使依次照射的加振激光产生的噪声成分的影响降低的测量。返回图4继续进行说明。
时刻导出部124d取得表示会聚位置导出部124a所输出的透镜12a与透镜12b之间的距离的调整量的信息以及透镜间距离的调整所需的时间信息，并基于所取得的透镜间距离的调整所需的时间信息，将包括所取得的表示透镜12a与透镜12b之间的距离的调整量的信息的控制信息以规定的时刻输出至通信部110。
时刻导出部124d取得表示会聚位置导出部124a输出的透镜12c与透镜12d之间的距离的调整量的信息以及透镜间距离的调整所需要的时间信息，并基于所取得的透镜间距离的调整所需的时间信息，将包括所取得的表示透镜12c与透镜12d之间的距离的调整量的信息的控制信息在规定的时刻向通信部110输出。
时刻导出部124d取得表示照射部位解析部124b输出的选择照射部位的结果的信息，并将包括表示所取得的选择照射部位的结果的信息的控制信息在规定的时刻向通信部110输出。
时刻导出部124d取得表示残响音解析部124c输出的测量条件的信息，将包括所取得的测量条件的控制信息在规定的时刻输出到通信部110。
(解析部126)
解析部126具备数据处理部126a和判定部126b。
数据处理部126a取得时刻导出部124d输出的测量条件和振动数据取得部122d输出的振动数据，基于取得的测量条件，对取得的振动数据进行处理。数据处理部126a在除去了一定时间的数据之后，取得所设定的测量时间的数据。具体而言，数据处理部126a例如在将测量时间设定为10ms的情况下，在除去10ms的数据的情况下，取得照射10ms-20ms的数据。
在此，在测量检查对象M的同一部位的情况下，振动数据可以是通过单次照射加振激光而得到的振动数据，也可以是通过多次照射而得到的振动数据。其中，在使用多次照射加振激光而得到的数据的情况下，数据处理部126a可以将振动数据取得部122d输出的振动数据平均化也可以进行累计。
数据处理部126a基于时刻导出部124d输出的测量条件，从振动数据中提取进行测量的时间段M1、M2、…的数据。另外，数据处理部126a从提取出的时间段M1、M2、…的数据中除去根据因加振激光而产生的振动的最大变位量而任意决定的减少量。在此，减少量的一个例子是1/10、1/100等，例如是从照射加振激光起的0.5ms-10ms等规定的时间的数据。通过除去根据从照射加振激光起因加振激光而产生的振动的最大变位量而任意决定的减少量，能够减少照射加振激光之后产生的噪声的影响，因此能够提高测量精度。
图9A和图9B是表示第一实施方式的激光诱导振动波测量系统的噪声除去的效果的图。图9A和图9B示出了通过对振动数据进行快速傅里叶变换而得到的频谱。图9A是未从振动数据中除去噪声的图，图9B是从振动数据中除去噪声后的图。
根据图9A，因照射加振激光而产生的声音所引起的噪声的影响较大，产生整体浮起般的白噪声。与此相对，根据图9B，白噪声减少，观察到细的峰值。
另外，数据处理部126a判定在所取得的振动数据中是否包括因突发的测定不良而产生的噪声。在激光诱导振动波测量中，在检查对象M中产生的振动在刚照射了加振激光后最强，然后，随着时间的经过，以指数函数减少。数据处理部126a将该指数函数作为评价函数，算法性地判定在无法得到与该倾向具有一定以上的相关系数的振动数据中包括因突发的测定不良而产生的噪声。
图10是表示第一实施方式的激光诱导振动波测量系统的噪声除去的一个例子的图。在图10中，(a)是正常的信号(衰减波形)，(b)是因突发的测定不良而产生的噪声。数据处理部126a将(a)所示的衰减波形作为评价函数，导出与(b)所示的波形之间的相关系数。在相关系数为相关系数阈值以上的情况下，数据处理部126a判定(b)所示的波形为信号。另外，数据处理部126a在相关系数不到相关系数阈值的情况下，判定(b)所示的波形不是信号，而是因突发的测定不良而产生的噪声。数据处理部126a将判定为包括因突发的测定不良而产生的噪声的数据判定为无效的数据，除去无效的数据。返回图4继续进行说明。
数据处理部126a取得通过除去无效的数据而得到的有效的数据。
在此，在取得的有效的数据是通过向检查对象M的同一部位多次照射加振激光而得到的数据的情况下，数据处理部126a从该有效的数据中除去因对同一部位多次照射加振激光而突发地产生的噪声。具体而言，在振动数据中混入因对同一部位多次照射加振激光而突发地产生的噪声的次数与全部照射次数相比为少数，因此，数据处理部126a通过从与通过对振动数据进行时间平均而得到的波形的相关系数高的一方提取规定的数量的波形，从而除去包括因对同一部位多次照射加振激光而突发地产生的噪声的数据。
数据处理部126a可以除去突发的测定不良产生的噪声和突发地产生的噪声中的任一方，也可以除去双方。
图11是表示第一实施方式的激光诱导振动波测量系统所取得的振动数据的一个例子的图。图11是在10Hz的检查速度下对检查对象M的同一部位进行160次测量的情况下的16秒的振动数据，横轴是时间(秒)，纵轴是振动强度(arb.unit)。假设在对该160次的测量进行分割并将160个数据平均化而得到的结果进行了快速傅里叶变换(FFT：fast Fouriertransform)的情况下，能够得到与图9B同样的频谱。
根据图11，在振动强度为-0.001-0.001的一系列的带状信号中，除了每100ms照射加振激光时产生的定期的峰值以外，还观察到因突发地产生的噪声引起的峰值。具体而言，图11的N是突发性噪声产生的信号的部位。在产生突发的噪声的情况下，以标准表示的黑色的带体膨胀。在图11中，等间隔的细线是白噪声。
图12是表示第一实施方式的激光诱导振动波测量系统将突发产生的噪声除去后的效果的图。图12表示在除去突发地产生的噪声之后进行FFT而得到的频谱。与不除去突发地产生的噪声而进行FFT而得到的频谱(图9的下图)相比，能够得到更鲜明的频谱。数据处理部126a将表示频谱的信息向判定部126b输出。数据处理部126a将取得的振动数据、在除去噪声的过程中得到的数据和表示频谱的信息存储在存储部140的周边测定数据DB146中。返回图4继续说明。
判定部126b基于数据处理部126a输出的频谱，检查检查对象M的被照射了加振激光的部分的健全性。具体而言，判定部126b检测空洞等内部缺陷的有无、或产生了该内部缺陷的可能性。
另外，判定部126b使用通过向检查对象M照射加振激光而得到的频谱以及存储于存储部140的周边测定数据DB146的频谱，检查检查对象M的被照射加振激光的部分的健全性。具体而言，判定部126b检测空洞等内部缺陷的有无、或产生了该内部缺陷的可能性。判定部126b也可以应用机器学习来检查检查对象M的被照射加振激光的部分的健全性。判定部126b在检查检查对象M的被照射加振激光的部分的健全性的情况下，可以使用在不照射加振激光的情况下得到的频谱。
图13A和图13B是表示第一实施方式的激光诱导振动波测量系统20判定的频谱的一个例子的图。图13A是对检查对象M照射了加振激光的情况下得到的频谱。图13B是未对检查对象M照射加振激光的情况下得到的频谱。即，图13B是背景数据。根据图13B，即使未对检查对象M照射加振激光的情况下，在2.5KHz和5.5KHz附近也观察到固有振动的峰值。根据图13A可知，在向检查对象M照射了加振激光的情况下，固有振动的峰值变大。在存储部140的周边测定数据DB146所存储的频谱中，判定部126b包括背景数据。判定部126b也可以通过反映背景数据等的固有振动等对判定造成影响的信息，自动地生成正确的判断基准。判定部126b将表示对检查对象M的被照射了加振激光的部分的健全性进行检查的结果的信息显示于显示部130。
(激光诱导振动波测量系统20的动作(其一))
图14是表示第一实施方式的激光诱导振动波测量系统的动作的一个例子(其一)的序列图。图14示出了作为调整加振激光会聚单元10的会聚位置的一个例子，调整透镜12a与透镜12b之间的距离和测量激光会聚单元11的透镜12c与透镜12d之间的距离的处理。
(步骤S101)
测距激光装置9输出测距激光。
(步骤S102)
测距激光装置9基于输出的测距激光在检查对象M处反射的反射光，导出测距激光与检查对象M之间的照射距离。
(步骤S103)
测距激光装置9将表示导出的照射距离的信息(照射距离信息)向处理单元100发送。
(步骤S104)
处理单元100的通信部110接收测距激光装置9发送的照射距离信息，并将接收到的照射距离信息输出到信息取得部122。信息取得部122的照射距离数据取得部122a取得通信部110输出的照射距离信息，并将取得的照射距离信息输出至测量部124。测量部124的会聚位置导出部124a取得照射距离数据取得部122a输出的照射距离信息，并从存储于存储部140的透镜间距离表144取得与所取得的照射距离信息相关联的透镜12a与透镜12b之间的透镜间距离。
(步骤S105)
会聚位置导出部124a通过导出所取得的透镜12a与透镜12b之间的透镜间距离与透镜12a与透镜12b之间的当前距离之差，来导出透镜12a与透镜12b之间的距离的调整量。会聚位置导出部124a将表示导出的透镜12a与透镜12b之间的距离的调整量的信息向时刻导出部124d输出。
(步骤S106)
时刻导出部124d取得表示会聚位置导出部124a输出的透镜12a与透镜12b之间的距离的调整量的信息，生成包括所取得的表示透镜12a与透镜12b之间的距离的调整量的信息的控制信息，并将生成的控制信息向通信部110输出。通信部110将时刻导出部124d输出的控制信息向加振激光会聚单元10发送。
(步骤S107)
加振激光会聚单元10接收处理单元100发送的控制信息。加振激光会聚单元10基于接收到控制信息中所包括的表示透镜12a与透镜12b之间的距离的调整量的信息，调整透镜12a与透镜12b之间的距离。
(步骤S108)
处理单元100的通信部110接收测距激光装置9发送的照射距离信息，并将接收到的照射距离信息输出到信息取得部122。信息取得部122的照射距离数据取得部122a取得通信部110输出的照射距离信息，并将取得的照射距离信息输出至测量部124。测量部124的会聚位置导出部124a取得照射距离数据取得部122a输出的照射距离信息，并从存储于存储部140的透镜间距离表144取得与所取得的照射距离信息相关联的透镜12c与透镜12d之间的透镜间距离。
(步骤S109)
会聚位置导出部124a通过导出所取得的透镜12c与透镜12d之间的透镜间距离与透镜12c与透镜12d之间的当前距离之差，来导出透镜12c与透镜12d之间的距离的调整量。会聚位置导出部124a将导出的表示透镜12c与透镜12d之间的距离的调整量的信息向时刻导出部124d输出。
(步骤S110)
时刻导出部124d取得会聚位置导出部124a输出的表示透镜12c与透镜12d之间的距离的调整量的信息，生成包括所取得的表示透镜12c与透镜12d之间的距离的调整量的信息的控制信息，并将生成的控制信息向通信部110输出。通信部110将时刻导出部124d输出的控制信息向测量激光会聚单元11发送。
(步骤S111)
测量激光会聚单元11接收处理单元100发送的控制信息。测量激光会聚单元11基于接收到的控制信息所包括的表示透镜12c与透镜12d之间的距离的调整量的信息，调整透镜12c与透镜12d之间的距离。
在图14所示的序列图中，也可以调换步骤S104-S107和步骤S108-S111。另外，可以在步骤S104之后进行步骤S108，也可以在步骤S105之后进行步骤S108。
(激光诱导振动波测量系统20的动作(其二))
图15是表示第一实施方式的激光诱导振动波测量系统的动作的一个例子(其二)的序列图。图15示出由检流计扫描单元3和双轴反射镜单元5控制检查对象M的照射部位的处理。
(步骤S201)
拍摄装置13对检查对象M的照射激光的预定的部位进行拍摄。
(步骤S202)
拍摄装置13将表示通过拍摄而得到的检查对象M的激光照射预定部位图像的信息向处理单元100发送。
(步骤S203)
处理单元100的通信部110接收拍摄装置13发送的表示检查对象M的激光照射预定部位图像的信息，将接收到的表示检查对象M的激光照射预定部位图像的信息向信息取得部122输出。信息取得部122的照射部位数据取得部122b取得通信部110输出的表示检查对象M的激光照射预定部位图像的信息，并将所取得的表示检查对象M的激光照射预定部位图像的信息向测量部124输出。测量部124的照射部位解析部124b取得照射部位数据取得部122b所输出的表示检查对象M的激光照射预定部位图像的信息，对所取得的表示检查对象M的激光照射预定部位图像的信息进行图像处理。
(步骤S204)
处理单元100的照射部位解析部124b基于通过图像处理而得到的激光照射预定部位图像，检测润湿、形状、附属物等检查对象M的状态。
(步骤S205)
处理单元100的照射部位解析部124b基于检查对象M的状态，从多个激光照射预定部位选择照射加振激光、测量激光、测距激光中的至少一个的激光照射预定部位。
(步骤S206)
处理单元100的照射部位解析部124b基于所选择的激光照射预定部位，在利用线连结所选择的全部激光照射预定部位的情况下，选择由该连结的线表示的路径中的长度最短的路径。另外，在存在从附属物上通过的路径的情况下，为了使激光不照射到附属物，照射部位解析部124b可以假定通过物理开闭器遮挡激光，选择最短的路径。处理单元100将所选择的路径作为扫描路径，将包括表示扫描路径的信息的选择照射部位的结果向时刻导出部124d输出。
(步骤S207)
时刻导出部124d取得照射部位解析部124b输出的选择照射部位的结果，生成包括取得的选择照射部位的结果的控制信息，将生成的控制信息输出到通信部110。通信部110将时刻导出部124d输出的控制信息向检流计扫描单元3和双轴反射镜单元5发送。
(步骤S208)
检流计扫描单元3取得处理单元100发送的控制信息，基于所取得的控制信息中包括的选择照射部位的结果，调整加振激光、测量激光、测距激光中的至少一个的光路。
(步骤S209)
双轴反射镜单元5取得处理单元100发送的控制信息，基于所取得的控制信息中包括的选择照射部位的结果，调整加振激光、测量激光、测距激光中的至少一个的光路。
(激光诱导振动波测量系统20的动作(其三))
图16是表示第一实施方式的激光诱导振动波测量系统的动作的一个例子(其三)的序列图。图16表示控制加振激光的输出时刻的处理。在图16中，作为一个例子，对基于通过向检查对象M照射加振激光而产生的声音的强度来导出输出加振激光的时刻的情况进行说明。
(步骤S301)
处理单元100的残响音解析部124c生成作为使加振激光装置1照射加振激光的信息的加振激光照射信息，并将生成的加振激光照射信息向通信部110输出。通信部110取得残响音解析部124c输出的加振激光照射信息，并将取得的加振激光照射信息向加振激光装置1发送。在加振激光照射信息中包括表示输出加振激光的时刻的信息。具体而言，在加振激光照射信息中，作为输出加振激光的时刻，包括第1时刻、第2时刻、…、第i时刻。
(步骤S302)
加振激光装置1按照处理单元100发送的加振激光照射信息，输出加振激光。加振激光装置1输出的加振激光照射到检查对象M。
(步骤S303)
残响音监测器7对在第1时刻、第2时刻、…、第i时刻的各个时刻向检查对象M照射加振激光的情况下产生的声音进行测量。残响音监测器7将测量到的声音变换为电信号，取得变换为电信号的声音信息。
(步骤S304)
残响音监测器7将取得的声音信息向处理单元100发送。
(步骤S305)
处理单元100的通信部110接收残响音监测器7发送的声音信息，并将接收到的声音信息输出到信息取得部122。信息取得部122的残响音数据取得部122c取得通信部110输出的声音信息，并将取得的声音信息输出至测量部124。测量部124的残响音解析部124c取得残响音数据取得部122c输出的声音信息，基于取得的声音信息，导出测量条件。残响音解析部124c将表示导出的测量条件的信息向时刻导出部124d输出。
(步骤S306)
时刻导出部124d取得时刻导出部124d输出的表示测量条件的信息，生成包括所取得的表示测量条件的信息的控制信息，将生成的控制信息输出到通信部110。通信部110将时刻导出部124d输出的控制信息向加振激光装置1发送。
(步骤S307)
加振激光装置1取得处理单元100发送的控制信息，按照所取得的控制信息中包括的测量条件，输出加振激光。
(激光诱导振动波测量系统20的动作(其四))
图17是表示第一实施方式的激光诱导振动波测量系统的动作的一个例子(其四)的流程图。图17表示通过对振动数据进行处理来判定检查对象M的照射了加振激光的部位是否健全的处理。
(步骤S401)
处理单元100的通信部110接收测量激光装置2发送的振动数据(振动量)，并将接收到的振动数据输出到信息取得部122。信息取得部122的振动数据取得部122d取得通信部110输出的振动数据。
(步骤S402)
振动数据取得部122d将取得的振动数据向解析部126输出。解析部126的数据处理部126a基于振动数据取得部122d输出的振动数据和时刻导出部124d输出的测量条件，从振动数据中提取进行测量的时间段的数据。
(步骤S403)
数据处理部126a从提取出的时间段的数据中除去根据加振激光产生的振动的最大变位量而任意决定的减少量，由此除去突发的测定不良所产生的噪声。在此，减少量的一个例子为1/10、1/100等。
(步骤S404)
数据处理部126a判定所取得的振动数据中是否包括突发的噪声。数据处理部126a将判定为包括突发的噪声的数据判定为无效的数据，除去无效的数据。
(步骤S405)
判定部126b基于数据处理部126a输出的频谱，检查检查对象M的被照射了加振激光的部分的健全性。
(步骤S406)
显示部130显示检查对象M的被照射了加振激光的部分的健全性的检查结果。
在步骤S406的处理结束后，时刻导出部124d基于会聚位置导出部124a输出的表示透镜12a与透镜12b之间的距离的调整量的信息、表示透镜12c与透镜12d之间的距离的调整量的信息、透镜间距离的调整所需要的时间信息、照射部位解析部124b输出的表示选择照射部位的结果的信息、以及残响音解析部124c输出的表示测量条件的信息，导出时刻，并基于导出的时刻，转移到照射下一个加振激光的处理。时刻导出部124d将表示导出的时刻的信息从通信部110发送到加振激光装置1、检流计扫描单元3、双轴反射镜单元5、加振激光会聚单元10、测量激光会聚单元11。加振激光装置1的激光照射调整部取得处理单元100发送的表示时刻的信息，基于取得的表示时刻的信息，调整主时钟、物理开闭器等，由此修正输出加振激光的时刻。检流计扫描单元3、双轴反射镜单元5、加振激光会聚单元10、测量激光会聚单元11各自的驱动调整部取得处理单元100发送的表示时刻的信息，并基于所取得的表示时刻的信息，以适当的速度进行驱动，并且在适当的时间进行驱动。
在图17所示的流程图中，也可以调换步骤S403和步骤S404。
在上述的实施方式中，说明了残响音监测器7对因向检查对象M照射加振激光而产生的声音进行测量的情况，但不限于该例。例如，残响音监测器7也可以测量因测量激光照射到检查对象M而产生的声音。
在上述的实施方式中，对残响音监测器7安装于双轴反射镜单元5的情况进行了说明，但不限于该例。例如，也可以将残响音监测器7安装于检流计扫描单元3，也可以安装于加振激光装置1、测量激光装置2。
在上述实施方式中，作为残响音监测器7的一个例子，对使用麦克风等所谓音响测量装置的情况进行了说明，但不限于该例。例如，作为残响音监测器7，也可以在激光诱导振动波测量系统中设置加速度传感器，测量由残响音引起的框体、光学元件的振动，由此测量声音。
在上述的实施方式中，对反射镜8a将加振激光的光路以直角弯折、反射镜8b将测距激光的光路以直角弯折、反射镜8c将加振激光的光路以直角弯折的情况进行了说明，但并不限定于该例。例如，也可以设计光学系统，使反射镜8a将加振激光的光路根据光学元件的设计而弯折30度、60度等的任意的角度。另外，也可以设计光学系统，使反射镜8b将测距激光的光路根据光学元件的设计而弯折30度、60度等的任意的角度。另外，也可以设计光学系统，使反射镜8c将加振激光的光路根据光学元件的设计而弯折30度、60度等的任意的角度。
在上述的实施方式中，对加振激光会聚单元10包括透镜12a和透镜12b的情况进行了说明，但不限于该例。例如，加振激光会聚单元10可以包括一片单透镜，也可以包括三片以上的组合透镜。而且，也可以根据一片单透镜、三片以上的组合透镜的设置位置的调整而调整会聚位置或会聚度。透镜可以是凸透镜，也可以是凹透镜。
在上述的实施方式中，对测量激光会聚单元11包括透镜12c和透镜12d的情况进行了说明，但不限于该例。例如，测量激光会聚单元11可以包括一片单透镜，也可以包括三片以上的组合透镜。而且，也可以通过调整一片单透镜、三片以上的组合透镜的设置位置来调整会聚位置或会聚度。透镜可以是凸透镜，也可以是凹透镜。
在上述的实施方式中，对检流计扫描单元3包括检流计扫描镜4a和检流计扫描镜4b这两片镜的情况进行了说明，但不限于该例。例如，检流计扫描单元3可以包括一片检流计扫描镜，也可以包括三片以上的检流计扫描镜。
在上述的实施方式中，对双轴反射镜单元5包括双轴反射镜的情况进行了说明，但不限于该例。例如，双轴反射镜单元5也可以包括两片以上的双轴反射镜。
在上述的实施方式中，对第一实施方式的激光诱导振动波测量系统20将检流计扫描单元3和双轴反射镜单元5组合来对加振激光和测量激光中的任一方或双方进行扫描的情况进行了说明，但并不限于该例。例如，也可以使检流计扫描单元3和双轴反射镜单元5中的任意一方对加振激光和测量激光中的任一方或双方进行扫描。
在上述的实施方式中，对处理单元100的照射部位解析部124b基于由拍摄装置13拍摄的激光照射预定部位图像来取得选择照射部位的结果的情况进行了说明，但不限于该例。例如，也可以基于3D扫描仪、热成像仪等能够取得检查对象M的表面的信息的装置取得的信息，取得选择照射部位的结果。
在上述的实施方式中，对处理单元100的照射部位解析部124b基于激光照射预定部位图像而选择没有凹凸影、平坦、与其他的激光照射预定部位同等的润湿、没有附属物的激光照射预定部位的情况进行了说明，但这是一个例子，选定项目、基准、选择的个数能够由使用者任意决定。
在上述的实施方式中，对数据处理部126a将指数函数作为评价函数，判定在无法得到与该倾向具有一定以上的相关系数的数据中包括突发噪声的情况进行了说明，但不限于该例。例如，使残响音监测器7测量环境音。处理单元100的数据处理部126a也可以基于残响音监测器7测量到的环境音，除去振动数据中包括的噪声成分。另外，也可以具备测量激光诱导振动波测量系统20自身的振动的振动测量装置。然后，处理单元100的数据处理部126a也可以基于振动测量装置测量出的振动，除去振动数据所包括的噪声成分。
在上述的实施方式中，对判定部126b使用数据处理部126a对振动数据进行FFT而得到的结果，判定照射了加振激光的部位的健全性的情况进行了说明，但不限于该例。例如，判定部126b也可以使用数据处理部126a进行小波分析的结果，判定照射了加振激光的部位的健全性。
在上述的实施方式中，也可以对信息处理部120的处理应用机器学习。
根据第一实施方式的激光诱导振动波测量系统20，激光诱导振动波测量系统20基于向检查对象M照射了加振激光的情况下产生的振动，测量检查对象M。激光诱导振动波测量系统20具备：激光装置，照射加振激光；会聚位置导出部，基于与加振激光的照射部位之间的距离，导出对加振激光进行会聚的加振激光会聚单元的会聚位置的调整量；以及通信部，将包括表示调整量的信息的控制信息向加振激光会聚单元发送。通过这样构成，能够减小从加振激光会聚单元输出的加振激光的会聚直径，因此能够提高加振激光的每单位面积的照射强度。由于能够提高频谱中的信号强度，因此能够提高检查对象M的测量精度。
另外，还具备照射部位解析部，该照射部位解析部基于表示检查对象M的照射加振激光的预定部位的图像的信息，选择照射加振激光的部位，通信部将包括表示照射部位解析部所选择的照射加振激光的部位的信息的控制信息向对加振激光进行扫描的扫描装置发送。
通过这样构成，能够减少在不应该照射加振激光的部位照射了加振激光的情况下的噪声，因此能够提高检查对象M的测量精度。
另外，还具备：残响音数据取得部122c，其取得在对检查对象M照射了加振激光的情况下产生的残响音的时间序列数据；残响音解析部124c，其基于残响音数据取得部122c取得的残响音的时间序列数据的残响音的强度，取得向检查对象M照射加振激光的时刻，通信部将包括表示残响音解析部124c取得的时刻的信息的控制信息向照射加振激光的加振激光装置1发送。
通过这样构成，残响音解析部能够基于残响音的时间序列数据的残响音的强度，取得残响音的强度在残响音阈值以下的时间范围变宽的时刻，并将包括表示取得的时刻的信息的控制信息向加振激光装置1发送。加振激光装置1接收控制信息，在接收到的控制信息中包括的时刻照射加振激光。
加振激光装置1能够在残响音的影响较小的时间范围变宽的时刻照射加振激光，因此能够降低在照射加振激光的周期较短的情况下产生的残响音的影响。由于能够减少表示在向检查对象M照射了加振激光的情况下产生的振动的振幅波形相对于时间的噪声成分，因此能够提高检查对象M的测量精度。
另外，还具备数据除去部，该数据除去部从在检查对象M中产生的振动的测量数据中除去从对该检查对象M照射加振激光的时间开始到规定的时间期间的数据。通过这样构成，能够降低刚照射加振激光之后产生的噪声的影响，因此能够提高检查对象M的测量精度。
另外，还具备噪声除去部，该噪声除去部基于在检查对象M中产生的振动的测量数据与测量数据的评价函数之间的相关系数，从振动的测量数据中除去噪声。通过这样构成，能够降低突发地产生的噪声的影响，因此能够提高检查对象M的测量精度。
另外，还具备判定部，该判定部基于在向检查对象M照射加振激光而在检查对象M中诱导振动的情况下取得的测量数据以及在不对检查对象M照射诱导振动的加振激光的情况下取得的测量数据，判定检查对象M的照射加振激光的部位的健全性。通过这样构成，能够基于在不对检查对象M照射加振激光的情况下取得的测量数据，减少对检查对象M照射加振激光的情况下取得的测量数据的噪声成分，因此能够提高检查对象M的测量精度。
(第二实施方式)
(激光诱导振动波测量系统)
第二实施方式的激光诱导振动波测量系统20a的一个例子能够适用图1。但是，代替处理单元100而具备处理单元100a。
(处理单元100a)
图18是表示第二实施方式的激光诱导振动波测量系统的处理单元的一个例子的框图。
处理单元100a通过个人计算机、服务器、智能手机、平板电脑或工业用计算机等装置来实现。
处理单元100a例如具备通信部110、信息处理部120a、显示部130以及存储部140a。
信息处理部120a例如是通过CPU等处理器执行存储于存储部140a的程序142a而实现的软件功能部。此外，信息处理部120a的全部或一部分可以通过LSI、ASIC或FPGA等硬件来实现，也可以通过软件功能部与硬件的组合来实现。
信息处理部120a例如具备信息取得部122、测量部124以及解析部126d。
(解析部126d)
解析部126d具备数据处理部126c和判定部126b。
数据处理部126c取得时刻导出部124d输出的测量条件和振动数据取得部122d输出的振动数据，基于取得的测量条件，对取得的振动数据进行处理。
在此，在测量检查对象M的同一部位的情况下，振动数据可以是通过单次照射加振激光而得到的振动数据，也可以是通过多次照射而得到的振动数据。其中，在使用多次照射加振激光而得到的数据的情况下，数据处理部126c可以将振动数据取得部122d输出的振动数据平均化，也可以进行累计。
数据处理部126c基于时刻导出部124d输出的测量条件，从振动数据中提取进行测量的时间段M1、M2、…的数据。另外，数据处理部126c从提取出的时间段M1、M2、…的数据中除去根据从照射加振激光起因加振激光产生的振动的最大变位量而任意决定的减少量。这里，减少量的一个例子是1/10、1/100等，是0.5ms-10ms等规定的时间的数据。通过除去根据从照射加振激光起因加振激光产生的振动的最大变位量而任意决定的减少量，能够减少刚照射加振激光后产生的噪声的影响，因此能够提高测量精度。
另外，数据处理部126c从取得的振动数据中降低突发的噪声。具体而言，数据处理部126c通过将所取得的振动数据与该振动数据的偏移相位的数据相加，来减少所取得的振动数据的噪声成分。在此，预先设定相位偏移的量。
图19是表示第二实施方式的激光诱导振动波测量系统20a的噪声除去的一个例子的图。在图19中，(a)是音响噪声，(b)是使(a)的音响噪声的相位偏移π的信号，(c)是将(a)和(b)相加而得到的信号。返回图18继续进行说明。
数据处理部126c取得通过降低振动数据的噪声成分而得到的有效的数据。
在此，在取得的有效的数据是通过向检查对象M的同一部位多次照射加振激光而得到的数据的情况下，数据处理部126c从该有效的数据中除去因对同一部位多次照射加振激光而突发地产生的噪声。具体而言，在振动数据中混入因对同一部位多次照射加振激光而突发地产生的噪声的次数与全部照射次数相比为少数，因此，数据处理部126c通过从与通过对振动数据进行时间平均而得到的波形的相关系数高的一方提取阈值以上的波形，从而除去包括因对同一部位多次照射加振激光而突发地产生的噪声的数据。数据处理部126c将表示频谱的信息向判定部126b输出。
调整加振激光会聚单元10的透镜12a与透镜12b之间的距离和测量激光会聚单元11的透镜12c与透镜12d之间的距离的处理能够适用图14。
通过检流计扫描单元3和双轴反射镜单元5来控制检查对象M的照射部位的处理能够适用图15。
控制加振激光的输出时刻的处理能够适用图16。
激光诱导振动波测量系统20a的动作的一个例子能够适用图17。但是，在步骤S404中，基于在检查对象M中产生的振动的测量数据和使测量数据的时间序列数据的相位偏移后的数据，从振动的测量数据中除去噪声。
在上述的实施方式中，也可以对信息处理部120a的处理应用机器学习。
根据第二实施方式的激光诱导振动波测量系统20a，激光诱导振动波测量系统20a基于向检查对象M照射了加振激光的情况下产生的振动，测量检查对象M。激光诱导振动波测量系统20a具备：激光装置，其照射加振激光；会聚位置导出部，其基于与加振激光的照射部位之间的距离，导出对加振激光进行会聚的加振激光会聚单元的会聚位置的调整量；以及通信部，其将包括表示调整量的信息的控制信息向加振激光会聚单元发送。通过这样构成，能够减小从加振激光会聚单元输出的加振激光的会聚直径，因此能够提高加振激光的每单位面积的照射强度。由于能够提高频谱中的信号强度，因此能够提高检查对象M的测量精度。
另外，还具备噪声除去部，该噪声除去部基于在检查对象M中产生的振动的测量数据和使测量数据的时间序列数据的相位偏移后的数据，从振动的测量数据中除去噪声。通过使在检查对象M产生的振动的测量数据与测量数据的时间序列数据的相位偏移后的数据重叠，从而噪声成分的至少一部分被抵消，能够降低噪声的影响，因此能够提高检查对象M的测量精度。
(变形例1)
(激光诱导振动波测量系统)
对第一实施方式及第二实施方式的变形例进行说明。第一实施方式的变形例1具备一个或多个框体，在多个框体的每一个中容纳有构成第一实施方式的激光诱导振动波测量系统20的要素。第二实施方式的变形例1具备一个或多个框体，在多个框体的每一个中容纳有构成第二实施方式的激光诱导振动波测量系统20a的要素。在此，作为一个例子，对第一实施方式的变形例1继续进行说明。
图20是表示第一实施方式的变形例1的激光诱导振动波测量系统的例1的图。如图20所示，第一实施方式的变形例1的激光诱导振动波测量系统具备三个框体。将三个框体分别称为第一框体H01、第二框体H02、第三框体H03。优选的是，这些第一框体H01、第二框体H02、第三框体H03被后述的隔音壁覆盖。
在第一框体H01中容纳有加振激光装置1和反射镜8a。容纳于第一框体H01的加振激光装置1和反射镜8a即使受到激光诱导振动波测量系统20(在此为第一框体H01)外部的噪声的影响，对容纳于后述的第二框体H02的测量系统的影响较小，对测量结果的影响小，因此其周围也可以不被隔音壁覆盖。加振激光装置1输出加振激光。加振激光装置1输出的加振激光的光路被反射镜8a弯折(在图20中以直角弯折)，从形成于第一框体H01与第二框体H02的边界的激光端口LP01向第二框体行进。关于激光端口LP01在后面叙述。
在第二框体H02中具备测量激光装置2、检流计扫描单元3、反射镜8c、测距激光装置9、加振激光会聚单元10、测量激光会聚单元11。虽然图20中未示出，但是第二框体H02中也可以包括残响音监测器7、反射镜8b、拍摄装置13和处理单元100。在第二框体H02中容纳有进行测量处理的装置，激光诱导振动波测量系统20(在此为第二框体H02)外部的噪声的影响容易影响测量结果。因此，优选第二框体H02的周围被隔音壁SW覆盖。
来自第一框体H01的加振激光通过激光端口LP01而入射到加振激光会聚单元10。加振激光会聚单元10使加振激光装置1输出的加振激光会聚。由加振激光会聚单元10会聚的加振激光的光路被反射镜8c弯折(在图20中以直角弯折)，向检流计扫描单元3行进。
另一方面，测量激光装置2为了检测在检查对象M中诱导出的振动而输出测量激光。测量激光会聚单元11使测量激光装置2输出的测量激光会聚。测量激光会聚单元11会聚后的测量激光向检流计扫描单元3行进。检流计扫描单元3将加振激光和测量激光中的任意一方或双方的光路调整为任意的方向及角度。检流计扫描单元3输出的加振激光和测量激光的任一方或双方从形成于第二框体H02与第三框体H03的边界的激光端口LP02向第三框体行进。关于激光端口LP02将在后面叙述。
在第三框体H03中具备双轴反射镜单元5。双轴反射镜单元5具备双轴反射镜6，对双轴反射镜6进行调整。为了对检查对象M引导激光，在第三框体H03设置有出射用的激光端口。由于在第三框体H03中容纳双轴反射镜单元5，因此优选第三框体03的周围被隔音壁SW覆盖。另外，在第三框体H03中容纳的双轴反射镜单元5以不易因激光诱导振动波测量系统20(在此为第三框体H03)的外部的噪声的影响而振动的结构容纳于第三框体H03内的情况下，第三框体H03的周围也可以不被隔音壁覆盖。例如，在双轴反射镜单元5为重物的情况下，在具备振动抑制机构的情况下，外部的噪声的影响降低，因此不需要隔音壁SW。
图20例示了第三框体H03的周围未被隔音壁SW覆盖而具备圆顶型(拱型)的激光端口的情况。圆顶型的激光端口优选由与后述的激光窗口LW相同的材质构成，优选实施了同样的防反射膜涂覆。向双轴反射镜单元5输出的激光(加振激光、测量激光、测距激光的至少一个或全部)朝向由双轴反射镜单元5设定的检查对象M的照射位置，从形成于第三框体H03的激光端口向第三框体H03的外部照射。
图21是表示第一实施方式的变形例1的激光诱导振动波测量系统的例2的图。第一实施方式的变形例1的激光诱导振动波测量系统的例2具备两个框体。将两个框体分别称为第三框体H03、第四框体H04。另外，在图21中，例示出第三框体03不具备圆顶型(拱型)的激光端口的情况。
第一实施方式的变形例1的激光诱导振动波测量系统的例2是将图20所示的例1的第一框体H01与第二框体H02一体化而成的。即，第四框体H04是将图20所示的例1的第一框体H01与第二框体H02一体化而成的。
在第四框体H04中具备加振激光装置1、反射镜8a、测量激光装置2、检流计扫描单元3、反射镜8c、测距激光装置9、加振激光会聚单元10、测量激光会聚单元11。虽然在图21中未示出，但是第四框体H04也可以包括残响音监测器7、反射镜8b、拍摄装置13和处理单元100。由于在第四框体H04中容纳有进行测量处理的装置，因此优选其周围被隔音壁SW覆盖。
检流计扫描单元3输出的加振激光、测量激光及测距激光中的至少一个或全部从形成于第四框体H04与第三框体H03的边界的激光端口LP03向第三框体H03行进。关于激光端口LP03将在后面叙述。
第一实施方式的变形例1的激光诱导振动波测量系统的例2在第四框体H04内收容加振激光装置1，因此，存在来自该加振激光的振动对进行测量处理的装置造成影响的情况。因此，在第一实施方式的变形例1的激光诱导振动波测量系统的例2中，与使用闪光灯激励方式的情况相比，优选将静音型的半导体激光器(LD：Laser Diode)激励方式的高输出激光器用作加振激光装置1。
图22是表示第一实施方式的变形例1的激光诱导振动波测量系统的例3的图。第一实施方式的变形例1的激光诱导振动波测量系统的例3是在第一实施方式的变形例1的激光诱导振动波测量系统的例1中将第一框体H01、第二框体H02和第三框体H03一体化，或者在第一实施方式的变形例1的激光诱导振动波测量系统的例2中将第四框体H04和第三框体H03一体化而成。将第一框体H01、第二框体H02和第三框体H03一体化得到的框体、或者将第四框体H04和第三框体H03一体化得到的框体称为第五框体H05。
在第五框体H05中具备加振激光装置1、反射镜8a、测量激光装置2、检流计扫描单元3、反射镜8c、测距激光装置9、加振激光会聚单元10、测量激光会聚单元11、双轴反射镜单元5。虽然在图22中未示出，但也可以在第五框体H05中具备残响音监测器7、反射镜8b、拍摄装置13以及处理单元100。在第五框体H05中容纳有进行测量处理的装置，因此优选其周围被隔音壁SW覆盖。
双轴反射镜单元5具备双轴反射镜6，对双轴反射镜6进行调整。向双轴反射镜单元5输出的激光(加振激光、测量激光、测距激光中的至少一个或全部)朝向由双轴反射镜单元5设定的检查对象M的照射位置，从形成于第五框体H05的激光端口LP04向第五框体H05的外部照射。
(激光端口)
对第一实施方式的变形例1的激光诱导振动波测量系统的例1至例3所示的激光端口进行说明。在此，将第一框体H01、第二框体H02、第三框体H03、第四框体H04、第五框体H05中的任意的框体称为框体H。另外，激光端口LP01、激光端口LP02、激光端口LP03以及激光端口LP04是相同的结构。将激光端口LP01、激光端口LP02、激光端口LP03以及激光端口LP04中的任意的激光端口称为激光端口LP。
图23A和图23B是表示第一实施方式的变形例1的激光诱导振动波测量系统的例1至例3所示的激光端口LP的一个例子的图。
图23A是表示第一实施方式的变形例1的激光诱导振动波测量系统的激光端口LP的侧面图的图。
激光端口LP具备间隔件SP、激光窗口LW、以及压板PP。间隔件SP被螺栓固定于框体H。在此，优选的是，间隔件SP被螺栓固定于框体H，或者代替螺栓固定于框体H而被焊接于框体H。
激光窗口LW优选其材质为激光的透过率高、能够耐受高强度的激光，并且具备耐气候性、机械刚性、化学稳定性。激光窗口LW的一个例子是石英玻璃。为了抑制在折射率界面处的反射，优选对激光窗口LW实施防反射膜涂覆。为了避免因折射率界面处的测量激光的反射而对测量造成影响，优选激光窗口LW相对于与行进至激光窗口LW的方向正交的方向预先附加几度的角度(以下称为“设置角度”)。但是，激光窗口LW也可以与与行进到激光窗口LW的方向正交的方向平行，即，设置角度为0度。设置角度优选为5度至12度，更优选为8度至10度。例如，将设置角度设为10度。
压板PP是用于将激光窗口LW固定于间隔件SP的部件。
图23B是表示第一实施方式的变形例1的激光诱导振动波测量系统的激光端口LP的正面图的图。图23B是在图23A中从箭头E的方向观察的图。根据图23B，在框体H形成有开口，利用形成有开口的间隔件SP和形成有开口的压板PP来固定激光窗口LW，以使激光窗口LW从所形成的开口露出。在图23A和图23B中，示出了激光窗口LW露出的部分为圆形的情况，但不限于该例。例如，激光窗口LW露出的部分可以是椭圆，也可以是四边形等矩形，也可以是多边形。
(设置角度的范围)
在此，对激光窗口LW的优选的设置角度的范围进行说明。
图24是用于说明激光窗口LW的设置角度的最小角度的图，图25是用于说明激光窗口LW的设置角度的最大角度的图。
关于设置角度的范围，如图24所示，优选“从激光装置射出的激光”与“被激光窗口LW反射的激光”不在激光装置射出激光的位置重叠(ΔD＞d+d’)的角度以上，并且如图25所示，确保“从激光装置射出的激光”能够透过的开口径(2d’＜A’)的角度以下。即，在将设置角度设为θ的情况下，式(1)成立。
[式1]
在式(1)中，角度为弧度标记。通过将式(1)的π/2改写为90度，能够变更为用角度标记。d为激光的光束半径，L为从激光装置到激光窗口LW的距离，Ldis为从激光装置起，在激光窗口LW反射，再回到激光射出位置为止的距离，θlaser为激光发散角。此处，如果激光是不扩散也不缩小地笔直行进的平行光，则可以不考虑θlaser。另外，θ是激光窗口LW的设置角度，将正对激光光束的角度定义为0度。A是激光窗口LW的直径。
在平行光的情况下(可以不考虑θlaser的情况下)，式(1)可以简化为式(2)所示。
[式2]
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在第一实施方式的变形例1中，框体H的形状不限于长方体，能够适用任意的形状。另外，容纳于框体H的装置也能够任意地变更。
在此，作为一个例子，对将第一实施方式的激光诱导振动波测量系统20容纳在一个或多个框体中的情况进行了说明，但并不限于此。例如，在将第二实施方式的激光诱导振动波测量系统20a容纳于一个或多个框体的情况下也能够得到同样的效果。
根据第一实施方式的变形例1，通过将构成激光诱导振动波测量系统20的装置容纳于一个或多个框体H，能够提高隔音性能，因此能够提高检查对象M的测量精度。
(变形例2)
(激光诱导振动波测量系统)
第一实施方式的变形例2的激光诱导振动波测量系统是将第一实施方式的激光诱导振动波测量系统20搭载于移动体而得到的。
图26是表示第一实施方式的变形例2的激光诱导振动波测量系统的一个例子的图。如图26所示，第一实施方式的变形例2的激光诱导振动波测量系统中，第一实施方式的激光诱导振动波测量系统20搭载于卡车500等移动体。在图26中，除了移动体以外，还示出了隧道TU。移动体位于隧道TU的内部。在图26所示的例子中，第一实施方式的激光诱导振动波测量系统20搭载于卡车500。具体而言，在卡车500上搭载有器材库250、装置框体300和双轴反射镜框体400。
器材库250容纳激光诱导振动波测量系统20所包括的装置的电源，即，加振激光装置1、测量激光装置2、检流计扫描单元3、双轴反射镜单元5、残响音监测器7、测距激光装置9、加振激光会聚单元10、测量激光会聚单元11、拍摄装置13、处理单元100等装置的电源、冷却水冷却器、处理单元100。在器材库250中容纳的装置有时成为噪声源、热源，因此优选保管在与装置框体300不同的外部框体中。在器材库250中容纳的装置不需要进行仓库管理，但优选不经受风雨，即不接触雨风。在器材库250中容纳的装置有时成为热源，因此器材库250优选具备换气功能和空调功能中的任意一方或双方。
装置框体300容纳加振激光装置1、测量激光装置2、检流计扫描单元3、残响音监测器7、反射镜8a、反射镜8b、反射镜8c、测距激光装置9、加振激光会聚单元10、测量激光会聚单元11、拍摄装置13。
装置框体300优选由隔音壁SW覆盖其周围。此外，优选的是，装置框体300具有防尘、防湿的功能。
但是，由于加振激光装置1的动作音为噪声源，因此优选从装置框体300切离，并容纳于与装置框体300不同的框体。在将加振激光装置1从装置框体300切离，容纳于与装置框体300不同的框体的情况下，也可以使用反射镜8a，将加振激光装置1输出的加振激光向容纳测量激光装置2等的装置框体300发送。例如，如前述的变形例1的例1(图20)那样，例示了将加振激光装置1容纳于与进行测量处理的装置不同的框体的构成。
双轴反射镜框体400容纳双轴反射镜单元5。双轴反射镜框体400优选由隔音壁SW覆盖其周围。而且，双轴反射镜框体400优选具备防尘、防湿的功能。在图26中，以双轴反射镜单元5容纳于与装置框体300不同的双轴反射镜框体400的情况为例进行了说明，但并不限定于此，也可以如上述的变形例1的例3(图22)那样，在装置框体300内容纳双轴反射镜单元5。
典型地，第一实施方式的变形例2的激光诱导振动波测量系统中，将第一实施方式的变形例1(例1、例2、例3)的激光诱导振动波测量系统、即框体H(H01、H02、H03、H04、H05)中容纳的激光诱导振动波测量系统20和器材库250搭载于卡车500。
在第一实施方式的变形例2的激光诱导振动波测量系统中，容纳于双轴反射镜框体400的双轴反射镜单元5向隧道TU的内壁照射加振激光和测量激光。双轴反射镜单元5按照预先设定的扫描顺序，对加振激光和测量激光进行扫描。
在第一实施方式的变形例2中，对激光诱导振动波测量系统20搭载于卡车500的情况进行了说明，但不限于该例。可以是利用以往公知的方法使激光诱导振动波测量系统20能够移动的结构。移动机构并不限定于车轮的有无。例如，也可以将激光诱导振动波测量系统20搭载于手推车、汽车、铁道车辆等移动体。或者，也可以在激光诱导振动波测量系统20上安装移动机构(例如车轮等)而使其移动。
在第一实施方式的变形例2中，对激光诱导振动波测量系统20的电源与装置框体300和双轴反射镜框体400搭载于同一移动体的情况进行了说明，但不限于该例。例如，也可以将激光诱导振动波测量系统20的电源与装置框体300和双轴反射镜框体400搭载于不同的移动体。在激光诱导振动波测量系统20的电源与装置框体300和双轴反射镜框体400搭载于不同的移动体的情况下，搭载电源的移动体优选实施了振动对策。
在此，作为一个例子，对将第一实施方式的激光诱导振动波测量系统20搭载于移动体的情况进行了说明，但并不限于此。例如，在将第二实施方式的激光诱导振动波测量系统20a搭载于移动体的情况下也能够得到同样的效果。
根据第一实施方式的变形例2，通过将激光诱导振动波测量系统20搭载于移动体，能够容易地进行移动，因此能够容易地进行检查对象M的测量。
(变形例3)
(激光诱导振动波测量系统)
对第一实施方式以及第二实施方式的变形例3进行说明。第一实施方式的变形例3中，构成第一实施方式的激光诱导振动波测量系统20的构成要素的一部分或全部的周围具备隔音壁。第二实施方式的变形例3中，在构成第二实施方式的激光诱导振动波测量系统20a的构成要素的一部分或全部的周围具备隔音壁。换言之，在前述的变形例1(例1、例2、例3)的激光诱导振动波测量系统中，即，在一个或多个框体H的每一个中容纳构成激光诱导振动波测量系统20的要素，在该框体H(H01、H02、H03、H04、H05)的一部分或全部的周围具备隔音壁。在此，作为一个例子，对第一实施方式的变形例3继续进行说明。
图27A是表示第一实施方式的变形例3的激光诱导振动波测量系统的一个例子的图。图27A表示第一实施方式的变形例3的激光诱导振动波测量系统的俯视图。如图27A所示，激光诱导振动波测量系统20的四周被隔音壁SW覆盖。为了提高隔音性能，除了激光诱导振动波测量系统20的四周之外，优选在上下也具备隔音壁SW。即，优选的是，激光诱导振动波测量系统20被隔音壁SW覆盖。
图27B是第一实施方式的变形例3的激光诱导振动波测量系统的局部放大图。图27B表示图27A的A的局部放大图。隔音壁SW构成为包括吸音材料SM。
吸音材料SM是吸收声音的部件。吸音材料SM的一个例子是海绵那样的多孔质的材质。吸音材料SM将激光诱导振动波测量系统20的周围无间隙地紧密地覆盖。优选的是，吸音材料SM能够恰好覆盖激光诱导振动波测量系统20的周围，或者稍微多出一些。
隔音壁SW除了吸音材料SM以外，也可以构成为包括框板FP。框板FP是覆盖吸音材料SM的板状的构件。框板FP压靠在吸音材料SM上，其端部被固定。例如，利用螺栓、紧固件等进行固定即可。通过这样构成，吸音材料SM在激光诱导振动波测量系统20与框板FP之间被固定。为了反射来自外部的声音，优选框板FP的密度高(重)，具有刚性。框板FP的一个例子是铁板。
图28A是表示第一实施方式的变形例3的激光诱导振动波测量系统的隔音壁的效果的例1的图。在图28A所示的例子中，示出了在第一实施方式的激光诱导振动波测量系统20的周围安装了隔音壁SW的情况和不安装的情况下测定声压的结果。
在图28A所示的评价中，在适当的框体内(前述的第二框体H02)容纳测量激光装置2、检流计扫描单元3、反射镜8c、测距激光装置9、加振激光会聚单元10、测量激光会聚单元11，以覆盖该框体的周围(侧壁)的方式安装有隔音壁SW。框体下表面与设置地板紧贴，框体上表面装载有上述图20所示那样的第一框体H01。在加振激光装置1、双轴反射镜单元5的周围未配置隔音壁SW。隔音的对象是激光(典型的是加振激光)的照射音、外部环境中产生的噪音(车的通过声音、激光装置电源/冷却水生成用冷却器等设备动作音)。在激光诱导振动波测量系统20(第二框体H02)的框体内设置麦克风，将0.01kHz-20kHz的范围的音域作为测定的对象。根据图28A可知，通过在激光诱导振动波测量系统20的周围安装隔音壁SW，能够提高35dB左右的隔音性能。
图28B是表示第一实施方式的变形例3的激光诱导振动波测量系统的隔音壁的效果的例2的图。在图28B所示的例子中，示出了在第一实施方式的激光诱导振动波测量系统20的周围将隔音壁SW安装为单层、双层地安装以及不安装的情况下测定声压的结果。
在图28B所示的评价中，在适当的框体内(前述的第二框体H02)容纳测量激光装置2、检流计扫描单元3、反射镜8c、测距激光装置9、加振激光会聚单元10、测量激光会聚单元11，以覆盖该框体的周围(侧壁)的方式安装有隔音壁SW。框体下表面与设置地板紧贴，框体上表面装载有上述图20所示那样的第一框体H01。在加振激光装置1、双轴反射镜单元5的周围未配置隔音壁SW。隔音的对象是0.1kHz的单音的声源。在激光诱导振动波测量系统20的框体内设置麦克风，将0.1kHz作为测定对象。根据图28B可知，通过在激光诱导振动波测量系统20(第二框体H02)的周围单层安装隔音壁SW，提高21.6dB左右的隔音性能。另外，可知通过双层安装隔音壁SW，提高13.3dB左右的隔音性能。在此，将隔音壁SW安装为单层的情况与在激光诱导振动波测量系统20的周围双层地安装隔音壁SW的情况相比，隔音性能提高。这被认为是因为在双层安装隔音壁SW的情况下，追加的隔音壁SW共鸣而振动。由此，通过将隔音性能高的隔音壁单层安装，或者考虑隔音壁SW的共鸣振动，能够提高隔音性能。
图29是表示第一实施方式的变形例3的激光诱导振动波测量系统的隔音壁的效果的例3的图。在图29所示的例子中，表示在第一实施方式的激光诱导振动波测量系统20的周围安装了隔音壁SW的情况和不安装的情况下测定声压的结果。
在图29所示的评价中，在适当的框体内(前述的第三框体H03)容纳双轴反射镜单元5，以覆盖该框体的周围(侧壁)以及上表面的方式安装有隔音壁SW。另外，下表面设置于地板。另外，测量激光装置2、检流计扫描单元3、反射镜8c、测距激光装置9、加振激光会聚单元10、测量激光会聚单元11、加振激光装置1容纳于适当的框体(后述的第一框体H01、第二框体H02)，在其周围配置有隔音壁。隔音的对象是激光的照射音。在第三框体H03的内部设置麦克风，将0kHz-20kHz的范围的音域作为测定的对象。根据图29可知，通过在第三框体H03的周围安装隔音壁SW，提高18dB左右的隔音性能。
根据第一实施方式的变形例3，通过在激光诱导振动波测量系统20的周围安装隔音壁SW，能够提高隔音性能，因此能够提高检查对象M的测量精度。
在此，作为一个例子，对在第一实施方式的激光诱导振动波测量系统20的周围具备隔音壁SW的情况进行了说明，但并不限于此。例如，在第二实施方式的激光诱导振动波测量系统20a的周围具备隔音壁SW的情况下也能够得到同样的效果。
(激光诱导振动波测量系统20的动作)
图30是表示第一实施方式的激光诱导振动波测量系统的动作的一个例子的序列图。图30表示调整加振激光会聚单元10的会聚位置，通过检流计扫描单元3和双轴反射镜单元5控制向检查对象M的激光照射部位，直到照射激光为止的处理。即，对使第一实施方式的图14与图15联动的处理进行说明。在此，适当参照图14和图15。
(步骤S501)
指定照射区域。
(步骤S502)
执行图14的步骤S101和S102。
(步骤S503)
处理单元100的通信部110接收测距激光装置9发送的照射距离信息，并将接收到的照射距离信息输出到信息取得部122。信息取得部122的照射距离数据取得部122a取得通信部110输出的照射距离信息，并将取得的照射距离信息输出至测量部124。测量部124的会聚位置导出部124a取得照射距离数据取得部122a输出的照射距离信息，并从存储于存储部140的透镜间距离表144取得与所取得的照射距离信息相关联的透镜12a与透镜12b之间的透镜间距离。
处理单元100的通信部110接收测距激光装置9发送的照射距离信息，并将接收到的照射距离信息输出到信息取得部122。信息取得部122的照射距离数据取得部122a取得通信部110输出的照射距离信息，并将取得的照射距离信息输出至测量部124。测量部124的会聚位置导出部124a取得照射距离数据取得部122a输出的照射距离信息，并从存储于存储部140的透镜间距离表144取得与所取得的照射距离信息相关联的透镜12c与透镜12d之间的透镜间距离。
会聚位置导出部124a判定是否是以所取得的透镜12a、透镜12b、透镜12c和透镜12d能够会聚的距离范围。
(步骤S504)
会聚位置导出部124a在判定为不是可会聚的距离范围的情况下，输出错误。会聚位置导出部124a也可以在显示部130显示错误。
(步骤S505)
会聚位置导出部124a判定是否继续检查。在继续检查的情况下，转移到步骤S501。在不继续检查的情况下，结束。
(步骤S506)
在步骤S503中，在判定为是可会聚的距离范围的情况下，执行图14的步骤S101至S111。
(步骤S507)
执行图15的步骤S201至S204。
(步骤S508)
处理单元100的照射部位解析部124b判定是否存在能够进行激光照射的部位。在不存在能够进行激光照射的部位的情况下，转移到步骤S504。
(步骤S509)
在步骤S508中，在判定为不存在能够进行激光照射的部位的情况下，执行图15的步骤S205至S206。
(步骤S510)
处理单元100的照射部位解析部124b判定是否存在污垢、水分比其他部位显著差异的部位。
(步骤S511)
在步骤S510中，在判定为存在污垢、水分比其他部位显著差异的部位的情况下，照射部位解析部124b将警告显示于显示部130。
(步骤S512)
在步骤S510中，在判定为不存在污垢、水分比其他部位显著差异的部位的情况下，照射部位解析部124b判定是否存在要避开不能进行激光照射的部位的扫描路径。在不存在要避开不可激光照射的部位的扫描路径的情况下，结束。
(步骤S513)
在步骤S511中，在将警告显示于显示部130之后，或者在步骤S512中，存在要避开不能进行激光照射的部位的扫描路径的情况下，加振激光装置1照射加振激光，测量激光装置2照射测量激光。
在步骤S501至S513中，可以省略任意一个步骤而执行，也可以变更步骤的顺序。
(激光诱导振动波测量系统20的动作)
图31是表示第一实施方式的激光诱导振动波测量系统的动作的一个例子的序列图。图31表示对加振激光的输出时刻进行控制，照射加振激光和测量激光，对振动数据进行处理，由此判定检查对象M的照射加振激光的部位是否健全的处理。即，对使第一实施方式的图16与图17联动的处理进行说明。在此，适当参照图2、图16和图17。
(步骤S601)
处理单元100的残响音解析部124c指定测定范围SO-1。
(步骤S602)
处理单元100的残响音解析部124c指定测定激光的照射脉冲数p。
(步骤S603)
处理单元100的残响音解析部124c指定测定区域数203的数量a。
(步骤S604)
执行图16的步骤S301至S307。
(步骤S605)
处理单元100的残响音解析部124c判定是否存在回音噪声降低了的时间区域。
(步骤S606)
残响音解析部124c在判定为不存在回音噪声降低的时间区域的情况下，输出错误。残响音解析部124c可以在显示部130上显示错误。
(步骤S607)
残响音解析部124c判定是否继续检查。在继续检查的情况下，转移到步骤S601。
(步骤S608)
在不继续检查的情况下，显示部130显示检查对象M的被照射了加振激光的部分的健全性的检查结果。
(步骤S609)
当在步骤S605中判定存在回音噪声被减小的时间区域时，时刻导出部124d使i＝0。
(步骤S610)
时刻导出部124d设为j＝1。
(步骤S611)
时刻导出部124d判定是否i＞p。
(步骤S612)
在i≥p的情况下，加振激光装置1照射加振激光，测量激光装置2照射测量激光。
(步骤S613)
处理单元100的通信部110接收测量激光装置2发送的振动数据(振动量)，并将接收到的振动数据输出到信息取得部122。信息取得部122的振动数据取得部122d取得通信部110输出的振动数据。
振动数据取得部122d将取得的振动数据向解析部126输出。
(步骤S614)
时刻导出部124d使i＝i+1，返回步骤S611。
(步骤S615)
执行图17的步骤S401至S404。
(步骤S616)
数据处理部126a判定是否j＞a。在j＞a的情况下，转移到步骤S607。
(步骤S617)
时刻导出部124d使测定区域移动。例如，时刻导出部124d使从双轴反射镜照射区域203-1向双轴反射镜照射区域203-2移动。
(步骤S618)
时刻导出部124d设定j＝j+1，转移到步骤S611。
在步骤S601至步骤S609中，可以省略任意的步骤而执行，也可以变更步骤的顺序。
在此，作为一个例子，以第一实施方式的激光诱导振动波测量系统20为例对其动作进行了说明，但并不限于此。例如，第二实施方式的激光诱导振动波测量系统20a或者第一实施方式的激光诱导振动波测量系统20或者第二实施方式的激光诱导振动波测量系统20a的变形例也相同。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但这些实施方式是作为例子而提出的，并不意图限定发明的范围。这些实施方式能够以其他各种方式实施，在不脱离发明的主旨的范围内，能够进行各种省略、置换、变更、组合。这些实施方式及其变形例包括在发明的范围或主旨中，同时包括在权利要求书所记载的发明及其均等的范围内。
另外，上述处理单元100和处理单元100a在内部具有计算机。而且，前述的各装置的各处理的过程以程序的形式存储在计算机可读取的记录介质中，计算机读出并执行该程序，由此进行上述处理。这里，计算机可读取的记录介质是指磁盘、光磁盘、CD-ROM、DVD-ROM、半导体存储器等。另外，也可以通过通信线路将该计算机程序发布到计算机，接受该发布的计算机执行该程序。
另外，上述程序也可以用于实现上述的功能的一部分。
进而，也可以是能够通过与已经记录在计算机系统中的程序的组合来实现前述的功能的所谓的差分文件(差分程序)。
在上述的实施方式中，处理单元100和处理单元100a是测量装置的一个例子，检查对象M是检查对象的一个例子，加振激光是激光的一个例子，数据处理部126a、数据处理部126c是数据除去部和噪声除去部的一个例子，检流计扫描单元3和双轴反射镜单元5是扫描装置的一个例子，加振激光装置是激光装置的一个例子，检流计扫描单元3和双轴反射镜单元5是扫描部的一个例子。
符号说明
20、20a…激光诱导振动波测量系统、1…加振激光装置、2…测量激光装置、3…检流计扫描单元、4a、4b…检流计扫描镜、5…双轴反射镜单元、6…双轴反射镜、7…残响音监测器、8a、8b、8c…反射镜、9…测距激光装置、10…加振激光会聚单元、11…测量激光会聚单元、12a、12b、12c、12d…透镜、13…拍摄装置、100、100a…处理单元、110…通信部、120、120a…信息处理部、122…信息取得部、122a…照射距离数据取得部、122b…照射部位数据取得部、122c…残响音数据取得部、122d…振动数据取得部、124…测量部、124a…会聚位置导出部、124b…照射部位解析部、124c…残响音解析部、124d…时刻导出部、126、126d…解析部、126a、126c…数据处理部、126b…判定部、140、140a…存储部、142、142a…程序、144…透镜间距离表、146…周边测定数据DB、250…器材库、300…装置框体、400…双轴反射镜框体、500…卡车

Claims (18)

1.一种测量装置，基于向检查对象照射了激光的情况下产生的振动来测量所述检查对象，具备：
会聚位置导出部，基于照射所述激光的激光装置与所述激光的照射部位之间的距离，导出对所述激光进行会聚的激光会聚单元的会聚位置的调整量；
残响音数据取得部，取得在向所述检查对象照射所述激光的情况下产生的残响音的时间序列数据；
残响音解析部，基于所述残响音数据取得部取得的所述残响音的时间序列数据的残响音的强度，取得向所述检查对象照射所述激光的时刻；以及
通信部，将包括表示所述调整量的信息的控制信息向所述激光会聚单元发送，
所述通信部将包括表示所述残响音解析部取得的所述时刻的信息的控制信息向照射所述激光的所述激光装置发送。
2.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，还具备照射部位解析部，所述照射部位解析部基于表示所述检查对象的照射所述激光的预定部位的图像的信息，选择照射所述激光的部位，
所述通信部将包括表示所述照射部位解析部所选择的照射所述激光的部位的信息的控制信息向对所述激光进行扫描的扫描装置发送。
3.根据权利要求1或2所述的测量装置，其特征在于，还具备数据除去部，所述数据除去部从所述检查对象产生的振动的测量数据中除去从对所述检查对象照射所述激光的时间起规定时间期间的数据。
4.根据权利要求1或2所述的测量装置，其特征在于，还具备噪声除去部，所述噪声除去部基于所述检查对象产生的振动的测量数据与所述测量数据的评价函数之间的相关系数，从所述测量数据中除去噪声。
5.根据权利要求1或2所述的测量装置，其特征在于，还具备噪声除去部，所述噪声除去部基于所述检查对象产生的振动的测量数据和使测量数据的时间序列数据的相位偏移后的数据，从所述振动的所述测量数据中除去噪声。
6.根据权利要求1或2所述的测量装置，其特征在于，还具备判定部，所述判定部基于向所述检查对象照射所述激光而在检查对象中诱导出振动的情况下取得的测量数据以及在不对所述检查对象照射诱导所述振动的激光的情况下取得的测量数据，判定所述检查对象照射所述激光的部位的健全性。
7.根据权利要求1或2所述的测量装置，其特征在于，至少所述激光会聚单元容纳于具有隔音性能的框体中。
8.一种测量系统，基于向检查对象照射激光的情况下产生的振动来测量所述检查对象，具备：
加振激光装置，照射作为使检查对象产生振动的激光的加振激光；
加振激光会聚单元，使所述加振激光装置照射的加振激光会聚；
会聚位置导出部，基于所述加振激光装置与所述加振激光装置照射的加振激光的照射部位之间的距离，导出所述加振激光会聚单元的会聚位置的第一调整量；
残响音数据取得部，取得在向所述检查对象照射所述激光的情况下产生的残响音的时间序列数据；
残响音解析部，基于所述残响音数据取得部取得的所述残响音的时间序列数据的残响音的强度，取得向所述检查对象照射所述激光的时刻；以及
通信部，将包括表示所述第一调整量的信息的控制信息向所述加振激光会聚单元发送，
所述通信部将包括表示所述残响音解析部取得的所述时刻的信息的控制信息向照射所述激光的所述激光装置发送。
9.根据权利要求8所述的测量系统，其特征在于，具备：
测量激光装置，将用于检测在所述检查对象中诱导出的振动的激光的测量激光向所述检查对象照射，
测量激光会聚单元，使所述测量激光装置照射的测量激光会聚，
其中，所述会聚位置导出部基于所述测量激光装置与所述测量激光装置照射的测量激光的照射部位之间的距离，导出所述测量激光会聚单元的会聚位置的第二调整量，
所述通信部将包括表示所述第二调整量的信息的控制信息向所述测量激光会聚单元发送。
10.根据权利要求9所述的测量系统，其特征在于，具备扫描部，所述扫描部对所述加振激光装置输出的所述加振激光和所述测量激光装置输出的测量激光进行扫描。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的测量系统，其特征在于，至少所述加振激光会聚单元容纳于具有隔音性能的框体中。
12.一种移动体，所述移动体搭载有权利要求8至11中任一项所述的测量系统。
13.一种测量方法，由测量装置来执行，所述测量装置基于向检查对象照射激光的情况下产生的振动对所述检查对象进行测量，所述方法包括以下步骤：
会聚位置导出步骤，基于照射所述激光的激光装置与所述激光的照射部位之间的距离，导出对所述激光进行会聚的激光会聚单元的会聚位置的调整量；
残响音数据取得步骤，取得在向所述检查对象照射所述激光的情况下产生的残响音的时间序列数据；
残响音解析步骤，基于在残响音数据取得步骤中取得的所述残响音的时间序列数据的残响音的强度，取得向所述检查对象照射所述激光的时刻；
发送步骤，将包括表示所述调整量的信息的控制信息向所述激光会聚单元发送，
在所述发送步骤中，将包括表示在所述残响音解析步骤中取得的所述时刻的信息的控制信息向照射所述激光的所述激光装置发送。
14.根据权利要求13所述的测量方法，其特征在于，还具有以下步骤：
基于表示所述检查对象的照射所述激光的预定部位的图像的信息，选择照射所述激光的部位，
将包括表示照射所述激光的部位的信息的控制信息向对所述激光进行扫描的扫描装置发送。
15.根据权利要求13或14所述的测量方法，其特征在于，还具有以下步骤：
从所述检查对象产生的振动的测量数据中除去从对所述检查对象照射所述激光的时间起规定的时间期间的数据。
16.根据权利要求13或14所述的测量方法，其特征在于，还具有以下步骤：
基于所述检查对象产生的振动的测量数据与所述测量数据的评价函数之间的相关系数，从所述测量数据中除去噪声。
17.根据权利要求13或14所述的测量方法，其特征在于，还具有以下步骤：
基于所述检查对象产生的振动的测量数据和使测量数据的时间序列数据的相位偏移后的数据，从所述振动的所述测量数据中除去噪声。
18.根据权利要求13或14所述的测量方法，其特征在于，还具有以下步骤：
基于在向所述检查对象照射所述激光而在检查对象中诱导出振动的情况下取得的测量数据以及在不对所述检查对象照射诱导所述振动的激光的情况下取得的测量数据，判定所述检查对象的照射所述激光的部位的健全性。
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