JP2008180630A - Fluid measuring system, fluid measuring method and computer program - Google Patents

Fluid measuring system, fluid measuring method and computer program Download PDF

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JP2008180630A JP2007014892A JP2007014892A JP2008180630A JP 2008180630 A JP2008180630 A JP 2008180630A JP 2007014892 A JP2007014892 A JP 2007014892A JP 2007014892 A JP2007014892 A JP 2007014892A JP 2008180630 A JP2008180630 A JP 2008180630A
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Harutsugu Mori
治嗣 森
Hideaki Tezuka
英昭 手塚
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a measuring technique capable of carrying out a noncontact measurement of fluid around a vehicle by using a PIV system without approaching the object to be measured, and measuring an actual traveling state of the vehicle as it is. <P>SOLUTION: A system is equipped with: a photographing means (40) for photographing a subject including the fluid to be measured surrounding the vehicle (10) at a minute time interval; an image processing means for measuring a movement direction and a movement amount of a prescribed picture dot in a photographed subject by comparing acquired brightness pattern distributions at a plurality of clock times; an airborne particle generating device (20) for making a particle airborne around the subject, which is used as the picture dot; an irradiating means (30) for irradiating the subject in a space where the particle exists; and an eddy flow structure extracting means for extracting an eddy flow structure of the fluid to be measured from a particle image acquired by the photographing means (40). The image processing means analyzes a flow field of the fluid to be measured. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、移動体の周囲における流体の測定を、測定対象に近づくことなく非接触にて実行できる技術に関する。   The present invention relates to a technique capable of performing measurement of a fluid around a moving body in a non-contact manner without approaching a measurement target.

移動体、例えば自動車の空力性能を測定する技術としては、風洞実験が一般的に行われている。風洞実験に関する技術としては、例えば、特許文献1には、実際の走行状態に近い上下方向の変位量の測定を目的とした風洞実験装置が開示されている。   Wind tunnel experiments are generally performed as a technique for measuring the aerodynamic performance of a moving object, for example, an automobile. As a technique related to a wind tunnel experiment, for example, Patent Document 1 discloses a wind tunnel experiment apparatus for the purpose of measuring an amount of vertical displacement close to an actual traveling state.

特開平6−341920号公報JP-A-6-341920

また、遠方から煙(例えば、発電施設などの煙突から排出される煙)を観測するシステムとして、特許文献2、特許文献3に開示された技術が知られている。これらは、ITVカメラやカラーカメラを複数台用い、各カメラ間の視差や色差を利用して煙突から排出される煙の有無を検知する。   Moreover, the technique disclosed by patent document 2 and patent document 3 is known as a system which observes smoke (for example, smoke discharged | emitted from chimneys, such as a power generation facility) from a distant place. These use a plurality of ITV cameras and color cameras, and detect the presence or absence of smoke discharged from the chimney using the parallax and color difference between the cameras.

特開昭63−88428号公報JP-A-63-88428 特開平10−232198号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-232198

一方、近年、複雑な流れ場の流動を高精度かつ精密に測定する粒子画像流速計(以下、「PIVシステム」という)が知られている。簡単に説明すれば、被測定流体の流れ場にレーザ光をシート状に投入してレーザシートを形成して、レーザシート上における二つの時刻での粒子画像を連続撮像し、その輝度パターン分布を比較して流体の流速や方向を測定する技術である。   On the other hand, in recent years, a particle image velocimeter (hereinafter referred to as “PIV system”) that measures the flow in a complicated flow field with high accuracy and precision has been known. Briefly, laser light is injected into the flow field of the fluid to be measured in the form of a sheet to form a laser sheet, and particle images at two times on the laser sheet are continuously captured, and the luminance pattern distribution is determined. This is a technique for measuring the flow velocity and direction of fluid in comparison.

さて、自動車の風洞実験装置は、図7に示すように、ムービングベルトの上で自動車を走行させるのであり、止まっている自動車の周りの空気を動かして走行状態の模擬状態を再現しているのであり、実際の路面を走るわけではない。しかし、本来、実際の走行状態をそのまま測定できることが望ましいのであり、それが行われていないのは測定技術が確立していないからである。   Now, as shown in FIG. 7, the automobile wind tunnel test apparatus runs the automobile on the moving belt, and reproduces the simulated running state by moving the air around the stationary automobile. Yes, not on the actual road surface. However, it is originally desirable that the actual running state can be measured as it is, and this is not done because the measurement technique has not been established.

また、特許文献2、特許文献3に開示された技術と前述したPIVシステムとを単純に組み合わせても、移動体の周囲における流体を測定することはできない。すなわち、自動車の実際の走行状態をそのまま測定して空力性能を算出する技術は、提供されていない。   Moreover, even if the technique disclosed in Patent Documents 2 and 3 and the PIV system described above are simply combined, the fluid around the moving body cannot be measured. In other words, no technique is provided for calculating the aerodynamic performance by directly measuring the actual driving state of the automobile.

本発明は上記に鑑みなされたものであり、PIVシステムを用いて移動体の周囲における流体の測定を、測定対象に近づくことなく非接触にて実行することによって、移動体の実際の走行状態をそのまま測定できる測定技術を提供することを課題とする。
本発明における請求項1から請求項6に記載の発明の目的は、移動体の実際の走行状態をそのまま測定できる流体計測システムを提供することである。
また、請求項7から請求項9に記載の発明の目的は、移動体の実際の走行状態をそのまま測定できる流体計測方法を提供することである。
また、請求項10から請求項12に記載の発明の目的は、移動体の実際の走行状態をそのまま測定できる流体計測プログラムを提供することである。
The present invention has been made in view of the above, and by using the PIV system to measure the fluid around the moving body in a non-contact manner without approaching the measurement target, the actual traveling state of the moving body is obtained. It is an object to provide a measurement technique that can be measured as it is.
An object of the invention according to claims 1 to 6 of the present invention is to provide a fluid measurement system capable of measuring an actual running state of a moving body as it is.
Another object of the present invention is to provide a fluid measuring method capable of measuring an actual traveling state of a moving body as it is.
In addition, an object of the invention described in claims 10 to 12 is to provide a fluid measurement program that can measure the actual running state of the moving body as it is.

(請求項1)
請求項1記載の発明は、 移動体(10)を取り巻く被測定流体を含む被写体を微小時間間隔で撮像する撮像手段(40)、 およびその撮像手段(40)で取得した複数の時刻の輝度パターン分布を比較することによって被写体内における所定の画点の移動方向及び移動量を計測する画像処理手段を備えた流体計測システムに係る。
前記撮像手段(40)における前記画点とするための粒子を前記被写体の周囲に浮遊させるための浮遊粒子発生装置(20)と、 その浮遊粒子発生装置(20)が発生させた粒子が存在する空間において、被写体を照射するための照射手段(30)と、を備える。
前記撮像手段(40)は、長焦点光学系を備えることによって、長距離離間した被写体を撮像可能であると共に、 前記撮像手段(40)により得られた粒子画像から、被測定流体の乱流構造を抽出する乱流構造抽出手段を備える。 前記画像処理手段は、前記乱流構造抽出手段が抽出した乱流構造の移動方向および移動量を計測して、被測定流体の流れ場を解析することを特徴とする。
(Claim 1)
According to the first aspect of the present invention, there is provided an imaging unit (40) for imaging a subject including a fluid to be measured surrounding the moving body (10) at a minute time interval, and a plurality of time-lapse luminance patterns acquired by the imaging unit (40). The present invention relates to a fluid measurement system including an image processing unit that measures a moving direction and a moving amount of a predetermined image point in a subject by comparing distributions.
There are floating particle generators (20) for floating particles for the image point in the imaging means (40) around the subject, and particles generated by the floating particle generators (20). Irradiating means (30) for irradiating the subject in the space.
The imaging means (40) includes a long focal point optical system, so that it is possible to image a subject that is separated by a long distance, and from the particle image obtained by the imaging means (40), a turbulent flow structure of the fluid to be measured Turbulent flow structure extracting means for extracting. The image processing means measures the moving direction and the moving amount of the turbulent flow structure extracted by the turbulent flow structure extracting means, and analyzes the flow field of the fluid to be measured.

(用語説明)
「移動体」とは、流体解析による空力特性を得たい自動車、船などであり、「撮像手段」からは遠方に位置する。
「撮像手段」としては、CCD撮像素子を備えたカメラ(CCDカメラ)を使用しているが、これに代え、CMOS撮像素子を備えたカメラを用いることもできる。
「浮遊粒子発生装置」とは、たとえば、ドライアイスなどを使った炭酸ガス発生装置や、微粒子を噴霧する煙発生装置などである。
「長焦点光学系」にいう「長距離」とは、実験室レベルよりも長い距離という趣旨である。
(Glossary)
The “moving body” is an automobile, a ship, or the like that wants to obtain aerodynamic characteristics by fluid analysis, and is located far from the “imaging means”.
As the “imaging means”, a camera (CCD camera) provided with a CCD imaging device is used, but instead, a camera provided with a CMOS imaging device can be used.
The “floating particle generator” is, for example, a carbon dioxide generator using dry ice or a smoke generator for spraying fine particles.
The term “long distance” in the “long focus optical system” means that the distance is longer than the laboratory level.

(作用)
浮遊粒子発生装置が、移動体を取り巻く被測定流体を含む被写体の周囲に浮遊体を浮遊させる。浮遊体が浮遊した空間に移動体が入ったら、照射手段が被写体を照射する。そして撮像手段が、照射された被写体を微小時間間隔で撮像する。撮像手段は長焦点光学系を備えているので、長距離離間した被写体を撮像可能であり、被写体からはやや離れた場所からの撮影が可能である。
前記撮像手段により得られた粒子画像からは、乱流構造抽出手段が被測定流体の乱流構造を抽出する。そして、乱流構造の移動方向および移動量を計測して、被測定流体の流れ場を解析する。
ここにおいて、風洞実験などにて模擬的に行われてきた移動体周囲の流れ場の解析が、現実の走行状態に極めて近い状態で解析可能となった。
(Function)
The suspended particle generator floats the suspended body around the subject including the fluid to be measured surrounding the moving body. When the moving body enters the space where the floating body floats, the irradiation means irradiates the subject. Then, the imaging means images the irradiated subject at a minute time interval. Since the imaging means includes a long focal point optical system, it is possible to image a subject that is separated by a long distance, and it is possible to take a picture from a location slightly away from the subject.
From the particle image obtained by the imaging means, the turbulent flow structure extracting means extracts the turbulent flow structure of the fluid to be measured. Then, the moving direction and moving amount of the turbulent flow structure are measured to analyze the flow field of the fluid to be measured.
Here, analysis of the flow field around the moving body, which has been simulated in wind tunnel experiments, can be performed in a state very close to the actual running state.

(請求項2)
請求項2記載の発明は、請求項1に記載の流体計測システムを限定したものである。
すなわち、前記照射手段は、前記被写体に対して複数の照射面を形成することを特徴とする。
ここで、照射面についての「複数」とは、二つ以上である。同時に二つ以上の照射面を形成する場合と、連続的に二つ以上の照射面を形成する場合とがある。
同時に二つ以上の照射面を形成する場合には、それぞれ異なる波長のレーザーを照射することで、照射面の画像を分離可能である。また、撮像系に長焦点光学系を用いていることで、ピントの合う範囲が広がり、複数の照射面でピントの合った画像を得ることが可能である。
複数のレーザライトシートを形成することにより、多面的な測定が可能となる。また、複数の二次元測定を補完することで、三次元での測定、再現も可能となる。
(Claim 2)
The invention according to claim 2 limits the fluid measurement system according to claim 1.
That is, the irradiating means forms a plurality of irradiation surfaces on the subject.
Here, the “plurality” for the irradiated surface is two or more. There are a case where two or more irradiation surfaces are formed simultaneously and a case where two or more irradiation surfaces are formed continuously.
When two or more irradiation surfaces are formed at the same time, the images of the irradiation surfaces can be separated by irradiating lasers having different wavelengths. In addition, by using a long-focus optical system for the imaging system, the in-focus range is widened, and it is possible to obtain an in-focus image on a plurality of irradiation surfaces.
By forming a plurality of laser light sheets, multifaceted measurement is possible. In addition, by complementing a plurality of two-dimensional measurements, three-dimensional measurement and reproduction are possible.

(請求項3)
請求項3記載の発明は、請求項1または請求項2のいずれかに記載の振動計測システムを限定したものである。
すなわち、前記照射手段は、シート状のレーザ光を照射するレーザライトシート形成装置と、そのレーザライトシート形成装置を制御するレーザシート制御装置とを備える。 そのレーザシート制御装置は、前記被写体に対する撮影の瞬間において、被写体における移動体によって部分的に遮られるレーザライトシートを前記レーザライトシート形成装置が照射するようにしたことを特徴とする。
(Claim 3)
The invention according to claim 3 limits the vibration measurement system according to claim 1 or claim 2.
That is, the irradiation unit includes a laser light sheet forming apparatus that irradiates a sheet-like laser beam and a laser sheet control apparatus that controls the laser light sheet forming apparatus. The laser sheet control apparatus is characterized in that the laser light sheet forming apparatus irradiates a laser light sheet that is partially blocked by a moving body in the subject at the moment of photographing the subject.

(請求項4)
請求項4記載の発明は、請求項3に記載の流体計測システムを限定したものである。
すなわち、移動する前記移動体(10)に移動操作者が同乗している場合において、 前記レーザライトシート形成装置は、前記移動操作者の視野外から前記レーザライトシートが照射するようにしたことを特徴とする。
(Claim 4)
The invention according to claim 4 limits the fluid measurement system according to claim 3.
That is, when the moving operator is on the moving body (10), the laser light sheet forming device is configured to irradiate the laser light sheet from outside the field of view of the moving operator. Features.

(作用)
移動体(10)が自動操縦ではなく、移動操作者が操作する場合において、レーザライトシートはその移動操作者にとって有益なものではない。すなわち、視力に対して障害のおそれが皆無ではない。そこで、その移動操作者の視界に入りにくいようにレーザライトシートを照射するように工夫したものである。
(Function)
When the moving body (10) is operated not by automatic steering but by a moving operator, the laser light sheet is not useful for the moving operator. That is, there is no risk of damage to vision. Therefore, the laser light sheet is devised so that it is difficult to enter the field of view of the moving operator.

(請求項5)
請求項5に記載の発明は、請求項3に記載の流体計測システムを限定したものである。
すなわち、移動する前記移動体(10)に移動操作者が同乗している場合において、 前記レーザライトシート形成装置は、アイセーフレーザによってレーザライトシートを照射することとした流体計測システムに係る。
(Claim 5)
The invention according to claim 5 limits the fluid measurement system according to claim 3.
That is, when the moving operator is on the moving body (10) that moves, the laser light sheet forming device relates to a fluid measurement system that irradiates the laser light sheet with an eye-safe laser.

「アイセーフレーザ」とは、波長1.4μmから2.6μmまでの近赤外レーザ光をいう。網膜まで到達せず目に損傷を与えにくい。このため、請求項4と異なり、移動操作者の視野外から前記レーザライトシートが照射しなければならない、という制限がない。 アイセーフレーザの例として、InGaAsP半導体レーザ、Er:ガラスレーザ、Erドープファイバーレーザ、KTP光パラメトリック発振器などがある。   “Eye-safe laser” refers to near-infrared laser light having a wavelength of 1.4 μm to 2.6 μm. It does not reach the retina and is difficult to damage the eyes. For this reason, unlike claim 4, there is no restriction that the laser light sheet has to be irradiated from outside the visual field of the moving operator. Examples of eye-safe lasers include InGaAsP semiconductor lasers, Er: glass lasers, Er-doped fiber lasers, and KTP optical parametric oscillators.

(請求項6)
請求項6記載の発明は、請求項1から請求項4のいずれかに記載の流体計測システムを限定したものである。
すなわち、前記照射手段(30)が形成する照射面は垂直とし、 前記撮像手段(40)は、当該照射面を直角に撮影可能であるようにしたことを特徴とする。
(Claim 6)
The invention according to claim 6 limits the fluid measurement system according to any one of claims 1 to 4.
That is, the irradiation surface formed by the irradiation means (30) is vertical, and the imaging means (40) is capable of photographing the irradiation surface at a right angle.

移動体(10)のいずれかの部位を基準として直角や平行を決定するのは、移動体(10)が移動する路面状況などに応じて変化するので、基準としにくい。そこで、照射手段(30)が形成する照射面を垂直となるようにして、機器のセッティングの手間を軽減するとともに、必要であれば路面に関するデータに基づいて補正したり係数を掛けたりする。   Determining the right angle and the parallelism with reference to any part of the moving body (10) varies depending on the road surface condition on which the moving body (10) moves, and thus is difficult to use as a reference. Therefore, the irradiation surface formed by the irradiation means (30) is made vertical so as to reduce the labor of setting the equipment, and if necessary, correction or multiplication is performed based on data on the road surface.

(請求項7)
請求項7に記載の発明は、 移動体を取り巻く被測定流体を含む被写体を微小時間間隔で撮像する撮像手段、 およびその撮像手段で取得した複数の時刻の輝度パターン分布を比較することによって被写体内における所定の画点の移動方向及び移動量を計測する画像処理手段を備えた流体計測方法を実現するための流体計測方法に係る。
前記撮像手段における前記画点とするための粒子を前記被写体の周囲に浮遊させるための浮遊粒子発生手順と、 その浮遊粒子発生手順にて発生させた粒子が存在する空間において、被写体を照射するための照射手順と、 長焦点光学系を備えることによって、長距離離間した被写体を前記撮像手段にて撮像する撮像手順と、 その撮像手順にて得られた粒子画像から、被測定流体の乱流構造を抽出する乱流構造抽出手順と、 その乱流構造抽出手順にて抽出した乱流構造の移動方向および移動量を計測して、被測定流体の流れ場を前記画像処理手段にて解析する画像処理手順と、を備えたことを特徴とする。
(Claim 7)
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided an imaging unit that images a subject including a fluid to be measured surrounding a moving body at a minute time interval, and a luminance pattern distribution at a plurality of times acquired by the imaging unit, thereby comparing the luminance pattern distributions within the subject. The present invention relates to a fluid measurement method for realizing a fluid measurement method including an image processing means for measuring the movement direction and the movement amount of a predetermined image point.
In order to irradiate a subject in a space in which particles generated in the imaging means are suspended around the subject, and in a space where particles generated in the suspended particle generation procedure exist Irradiating procedure, an imaging procedure for imaging an object separated by a long distance by the imaging means, and a turbulent flow structure of the fluid to be measured from the particle image obtained by the imaging procedure An image for analyzing the flow field of the fluid to be measured by the image processing means by measuring the moving direction and the moving amount of the turbulent flow structure extracted by the turbulent flow structure extracting procedure And a processing procedure.

(請求項8)
請求項8に記載の発明は、請求項7に記載の流体計測方法を限定したものである。
すなわち、前記照射手順は、前記被写体に対して複数の照射面を同時に形成し、 前記撮像手順は、前記照射手順にて形成された複数の照射面を同時に撮像することを特徴とする。
(Claim 8)
The invention according to claim 8 limits the fluid measuring method according to claim 7.
That is, the irradiation procedure forms a plurality of irradiation surfaces simultaneously on the subject, and the imaging procedure images a plurality of irradiation surfaces formed in the irradiation procedure simultaneously.

(請求項9)
請求項9に記載の発明は、請求項7に記載の流体計測方法を限定したものである。
前記照射手順は、前記被写体に対して複数の照射面を連続的に形成し、 前記撮像手順は、前記照射手順にて形成された複数の照射面を、形成された順に撮像することを特徴とする。
(Claim 9)
The invention according to claim 9 limits the fluid measuring method according to claim 7.
In the irradiation procedure, a plurality of irradiation surfaces are continuously formed on the subject, and in the imaging procedure, the plurality of irradiation surfaces formed in the irradiation procedure are imaged in the order of formation. To do.

(請求項10)
請求項10に記載の発明は、移動体を取り巻く被測定流体を含む被写体を微小時間間隔で撮像する撮像手段と、 その撮像手段における画点とするための粒子を前記被写体の周囲に浮遊させるための浮遊粒子発生装置と、 その浮遊粒子発生手段にて発生させた粒子が存在する空間において前記被写体を照射するための照射手段と、 前記撮像手段で取得した複数の時刻の輝度パターン分布を比較することによって被写体内における所定の画点の移動方向及び移動量を計測する画像処理手段を備えた流体計測方法を実現するためのコンピュータプログラムに係る。
すなわち、前記照射手段を制御する照射手順と、 長焦点光学系を前記撮像手段に備えることによって長距離離間した被写体を撮像する撮像手順と、 その撮像手順にて得られた粒子画像から、被測定流体の乱流構造を抽出する乱流構造抽出手順と、 その乱流構造抽出手順にて抽出した乱流構造の移動方向および移動量を計測して、被測定流体の流れ場を前記画像処理手段にて解析する画像処理手順と、をコンピュータに実行させることとしたコンピュータプログラムである。
(Claim 10)
According to a tenth aspect of the present invention, there is provided an imaging unit that images a subject including a fluid to be measured surrounding a moving body at a minute time interval, and particles that serve as image points in the imaging unit are suspended around the subject. A plurality of time-dependent luminance pattern distributions acquired by the imaging unit, and an irradiation unit for irradiating the subject in a space where particles generated by the suspended particle generation unit exist Thus, the present invention relates to a computer program for realizing a fluid measuring method including an image processing means for measuring the moving direction and moving amount of a predetermined image point in a subject.
That is, an irradiation procedure for controlling the irradiation unit, an imaging procedure for imaging a subject separated by a long distance by providing a long focal point optical system in the imaging unit, and a particle image obtained by the imaging procedure A turbulent flow structure extracting procedure for extracting a turbulent flow structure of the fluid, a moving direction and a moving amount of the turbulent flow structure extracted by the turbulent flow structure extracting procedure, And a computer program for causing a computer to execute an image processing procedure to be analyzed in (1).

(請求項11)
請求項11に記載の発明は、請求項10に記載のコンピュータプログラムを限定したものである。
すなわち、 前記照射手順は、前記被写体に対して複数の照射面を同時に形成し、 前記撮像手順は、前記照射手順にて形成された複数の照射面を同時に撮像することとしたコンピュータプログラムに係る。
(Claim 11)
The invention according to claim 11 limits the computer program according to claim 10.
That is, the irradiation procedure relates to a computer program in which a plurality of irradiation surfaces are simultaneously formed on the subject, and the imaging procedure is to simultaneously image a plurality of irradiation surfaces formed in the irradiation procedure.

(請求項12)
請求項12に記載の発明もまた、請求項10に記載のコンピュータプログラムを限定したものである。
すなわち、前記照射手順は、前記被写体に対して複数の照射面を連続的に形成し、
前記撮像手順は、前記照射手順にて形成された複数の照射面を、形成された順に撮像することとしたコンピュータプログラムに係る。
(Claim 12)
The invention according to claim 12 also limits the computer program according to claim 10.
That is, in the irradiation procedure, a plurality of irradiation surfaces are continuously formed on the subject,
The imaging procedure relates to a computer program that images a plurality of irradiation surfaces formed by the irradiation procedure in the order of formation.

請求項10から請求項12に記載されたコンピュータプログラムを、記録媒体(たとえば、CD−R、DVD−Rなど)に記憶させて配布することもできるし、通信回線を通じて他の記録媒体に送信することも可能である。   The computer program according to any one of claims 10 to 12 can be stored in a recording medium (for example, CD-R, DVD-R, etc.) and distributed, or transmitted to another recording medium through a communication line. It is also possible.

本発明における請求項1から請求項6に記載の発明によれば、移動体の実際の走行状態をそのまま測定できる流体計測システムを提供することができた。

また、請求項7から請求項9に記載の発明によれば、移動体の実際の走行状態をそのまま測定できる流体計測方法を提供することができた。
また、請求項10から請求項12に記載の発明によれば、移動体の実際の走行状態をそのまま測定できる流体計測プログラムを提供することができた。
According to the first to sixth aspects of the present invention, it is possible to provide a fluid measurement system that can measure the actual traveling state of the moving body as it is.

Moreover, according to the invention of Claim 7 to Claim 9, the fluid measuring method which can measure the actual driving | running | working state of a moving body as it was was able to be provided.
Further, according to the invention described in claims 10 to 12, it is possible to provide a fluid measurement program that can measure the actual traveling state of the moving body as it is.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて更に詳しく説明する。図1は、本発明の一の実施形態に係る流体計測システムを概念的に示したものであり、図2から図5は、照射装置と撮像装置との関係に関するバリエーションを示した概念図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. FIG. 1 conceptually illustrates a fluid measurement system according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 to 5 are conceptual diagrams illustrating variations regarding the relationship between an irradiation apparatus and an imaging apparatus. .

(図1)
ここでは、新たに設計された外観形状をなす移動体10における空力特性を調べたい場合を想定する。
その移動体10が、空力特性を調べるのに適した路面や傾斜などの条件が整ったポイントを、所定のスピードにて通過する場合、そのポイント全体を被写体とする。その被写体を、移動体10が含まれた状態にて撮影するのに適した撮影が可能であるように、煙19を発生させるための浮遊粒子発生装置20、その浮遊粒子発生装置20に対して、レーザライトシートを形成する照射手段30、その照射手段30によって形成されたレーザライトシートに照らされた被写体を撮像する撮像装置40、が用意されている。
(Figure 1)
Here, it is assumed that the aerodynamic characteristics of the moving body 10 having a newly designed appearance are to be examined.
When the moving body 10 passes at a predetermined speed through a point with conditions such as road surface and inclination suitable for examining the aerodynamic characteristics, the entire point is set as a subject. The suspended particle generator 20 for generating the smoke 19 and the suspended particle generator 20 so that the subject can be photographed in a state where the moving body 10 is included. , An irradiation unit 30 for forming a laser light sheet, and an imaging device 40 for imaging a subject illuminated by the laser light sheet formed by the irradiation unit 30 are prepared.

本実施形態では、浮遊粒子発生装置20としては、煙発生装置を採用した。 より具体的には、日本カノマックス社製の煙発生器 MODEL8304、日本コーバン社製 ALPHA900v2などがある。 これら煙発生装置にて発生する煙は非常に細かく、常温状態でかつ圧送することが可能である。このため、導煙ホースを用いれば任意の場所まで導くことができる。また、水溶性の発煙剤を用いれば、煙が数分で気化蒸発するため、後の処理は不要である。   In this embodiment, a smoke generator is employed as the suspended particle generator 20. More specifically, there is a smoke generator MODEL8304 manufactured by Nippon Kanomax Co., Ltd., and ALPHA 900v2 manufactured by Nippon Koban Co., Ltd. The smoke generated by these smoke generators is very fine and can be pumped at room temperature. For this reason, if a smoke hose is used, it can guide to arbitrary places. In addition, if a water-soluble smoke generating agent is used, the smoke evaporates and vaporizes in a few minutes, so that subsequent processing is unnecessary.

撮像装置40は、CCDカメラを用いることが多い。そして、そのCCDカメラには、長焦点光学系が装着される。その長焦点光学系としては、単焦点系のレンズ(以下、「単レンズ」という)を用いることが好ましい。この場合、ターレットを設け、複数種類の単レンズを選択可能な構成とすることがより好ましい。ターレットを用いることにより、単レンズの自動選択も可能となる。カセグレン光学系を採用すると、長い焦点距離の光学系をコンパクトにすることが可能となる。全面にレンズを1枚追加するマクストフ・カセグレン、シュミット・カセグレンなどを採用すると、収差を改善できるので好ましい。ズーム機能を有するレンズの場合、一般に像面湾曲が大きい点で欠点があるが、高屈折率のガラスで安定した像が得られるものであれば使用することができる。
なお、本実施形態では、撮像手段として、CCD撮像素子を備えたカメラ(CCDカメラ)を使用しているが、これに代え、CMOS撮像素子を備えたカメラを用いることもできる。
The imaging device 40 often uses a CCD camera. The CCD camera is equipped with a long focus optical system. As the long focus optical system, it is preferable to use a single focus lens (hereinafter referred to as “single lens”). In this case, it is more preferable to provide a turret so that a plurality of types of single lenses can be selected. By using the turret, a single lens can be automatically selected. When the Cassegrain optical system is employed, an optical system having a long focal length can be made compact. It is preferable to use Maxstow Cassegrain or Schmidt Cassegrain, which adds one lens to the entire surface, because it can improve aberrations. In the case of a lens having a zoom function, there is generally a drawback in that the curvature of field is large, but any lens can be used as long as a stable image can be obtained with glass having a high refractive index.
In this embodiment, a camera (CCD camera) provided with a CCD image pickup device is used as the image pickup means, but a camera provided with a CMOS image pickup device may be used instead.

(図2)
図2では、照射手段31,32と、2台が用意されており、それぞれがレーザライトシートを垂直に照射することとしている。いずれのレーザライトシートも移動体10の進行方向に対して平行であり、一方が移動体10における左右方向の中央を、他方が移動体10における左右方向の1/4付近に位置するように照射する。
照射手段31,32は、いずれも、進行方向に向かって照射することとしている。移動体10のドライバーの視界にレーザライトシートが入らないようにするためである。
なお、照射手段としては、ハロゲンライト光源を使用することもできる。
(Figure 2)
In FIG. 2, there are two irradiation means 31 and 32, each of which irradiates the laser light sheet vertically. Both laser light sheets are parallel to the traveling direction of the moving body 10, and one is irradiated so that one is located in the center in the left-right direction of the moving body 10 and the other is located in the vicinity of 1/4 of the left-right direction in the moving body 10 To do.
The irradiation means 31 and 32 both irradiate in the traveling direction. This is to prevent the laser light sheet from entering the field of view of the driver of the moving body 10.
A halogen light source can also be used as the irradiation means.

この場合、例えば、照射手段31により波長660nmの赤色レーザを照射し、照射手段32により波長532nmの緑色レーザを照射するなど、照射手段31、32で波長の異なるレーザを照射する。両者の波長の違いにより、撮像装置40としてカラー撮影が可能な撮像装置を用いれば、撮影された画像データからいずれの照射手段からのレーザシートのデータかを判別することができる。 In this case, for example, the irradiation means 31 irradiates a red laser having a wavelength of 660 nm and the irradiation means 32 irradiates a green laser having a wavelength of 532 nm. If an imaging device capable of color photography is used as the imaging device 40 due to the difference in wavelength between the two, it is possible to determine from which image data the laser sheet data from which irradiation means is taken.

撮像装置40には、図示を省略するが、その撮像のタイミングを制御するコンピュータによって制御されており、その撮像のタイミングは、照射手段31,32の照射のタイミングと同期するように制御される。また、制御手段は、CCDカメラ2の適切な焦点距離fの算出等を行う焦点距離調整手段を備えてなる。
CCDカメラによって撮影された画像信号は、それを受信して所定の処理を実行する画像取り込み手段および画像処理手段と、を備える。
Although not shown, the imaging device 40 is controlled by a computer that controls the timing of the imaging, and the timing of the imaging is controlled to be synchronized with the timing of irradiation of the irradiation units 31 and 32. Further, the control means includes a focal length adjustment means for calculating an appropriate focal length f of the CCD camera 2 and the like.
The image signal photographed by the CCD camera is provided with image capturing means and image processing means for receiving the image signal and executing predetermined processing.

画像取り込み手段は、CCDカメラからのアナログ画像信号をデジタル化するフレームグラバボードを備えてなる。画像処理手段は、フレームグラバボードから出力されるデジタル画像信号である画像フレームをPIV手法により解析処理する。なお、画像処理手段の前段に、像の歪み収差などを補正する回路を設けることもできる。
焦点距離調整手段を備えている場合では、画像処理手段によって得られる二つの時刻の粒子画像における粒子群の移動距離が、上記範囲内に収まるようにするため、適切な焦点距離fを求める演算を行う。
The image capturing means includes a frame grabber board for digitizing an analog image signal from the CCD camera. The image processing means analyzes the image frame, which is a digital image signal output from the frame grabber board, by the PIV method. Note that a circuit for correcting image distortion aberration or the like may be provided in front of the image processing means.
In the case where the focal distance adjusting means is provided, an operation for obtaining an appropriate focal distance f is performed so that the moving distance of the particle group in the particle images at two times obtained by the image processing means is within the above range. Do.

画像処理手段では、CCDカメラによって微小の時間間隔をおいて撮像された二つの時刻の粒子画像を輝度パターンの分布とみなし、二つの粒子画像を比較解析して粒子群の移動量を推定する。すなわち、粒子画像中のある1点の値を輝度値とし、この輝度値が粒子画像中の所定領域に分布しているものを輝度パターンとして、相互相関法又は輝度差累積法により、かかる輝度パターンの類似度を求め、二つの画像間における粒子群の画素上の移動量及び移動方向を求める。そして、粒子群の画素上移動量・移動方向と微小時間間隔Δtとにより、被測定流体の実際の流速、流れの方向を求め、流れ場を解析する。   In the image processing means, the particle images at two times captured by the CCD camera at a minute time interval are regarded as luminance pattern distributions, and the movement amount of the particle group is estimated by comparing and analyzing the two particle images. That is, the value of one point in the particle image is set as a luminance value, and the luminance value is distributed in a predetermined region in the particle image as a luminance pattern, and the luminance pattern is obtained by the cross-correlation method or the luminance difference accumulation method. The amount of movement and the direction of movement of the particle group on the pixel between the two images are obtained. Then, the actual flow velocity and flow direction of the fluid to be measured are obtained by the movement amount / movement direction of the particle group on the pixel and the minute time interval Δt, and the flow field is analyzed.

画像処理手段によって解析処理して粒子群の移動量等を求めるに際しては、二つの時刻における粒子画像中の所定の輝度パターンを構成する粒子群が離れすぎていては、両者の相関を知ることが困難である。したがって、粒子群の移動距離は縦又は横の全画素数に対して0.5〜10%程度(例えば、縦(又は横)の全画素数1000画素の場合で、5〜100画素)の領域に収まっていることが好ましい。   When calculating the amount of movement of the particle group by analysis processing by the image processing means, if the particle group constituting the predetermined luminance pattern in the particle image at two times is too far away, the correlation between both can be known. Have difficulty. Accordingly, the moving distance of the particle group is about 0.5 to 10% with respect to the total number of vertical or horizontal pixels (for example, 5 to 100 pixels in the case where the total number of vertical (or horizontal) pixels is 1000 pixels). It is preferable to be within the range.

本実施形態では、撮像手段であるCCDカメラから長距離離間した遠方の被測定流体の流れ場を解析することによって、移動体10の空力特性を解析することを目的としており、CCDカメラに長焦点光学系を装着しているが、粒子群の移動量が上記領域に収まるか否かは、長焦点光学系の焦点距離fに依存すると共に、二つの時刻における撮像時間間隔Δt、及び被測定流体までの距離にも依存する。
たとえば、レーザライトシートまでの距離が短い場合には、1画素当たりに映る像の大きさと焦点距離fとの関係は非線形となるため、この場合には、両者の相関を示す非線形テーブルを設定しておくことで対処できる。
The present embodiment aims to analyze the aerodynamic characteristics of the moving body 10 by analyzing the flow field of a fluid to be measured at a long distance away from the CCD camera, which is an imaging means, and the CCD camera has a long focal point. Although the optical system is mounted, whether or not the amount of movement of the particle group is within the above-mentioned region depends on the focal length f of the long focal length optical system, the imaging time interval Δt at two times, and the fluid to be measured It depends on the distance.
For example, when the distance to the laser light sheet is short, the relationship between the image size per pixel and the focal length f is non-linear. In this case, a non-linear table indicating the correlation between the two is set. You can deal with it.

たとえば、1/100s毎1027時刻分の画像を撮影し、1026個の速度ベクトルを得たとして、この速度ベクトルから、2次精度の中心差分により1024個の加速度ベクトルを算出し、ローパスフィルタ処理を行った後、FFT(高速フーリエ変換)を用いてパワースペクトルを得ることができる。
ローパスフィルタ処理とは、画像を輝度の空間周波数成分へ変換する手段、変換された周波数成分から所定以下の周波成分を残すフィルタリング処理のことである。フィルタリング処理した後は、その周波数成分を画像へ変換する手段も、別途必要である。
For example, 1027 time images are taken every 1/100 s, and 1026 velocity vectors are obtained. From this velocity vector, 1024 acceleration vectors are calculated from the center difference of secondary accuracy, and low-pass filter processing is performed. Once done, a power spectrum can be obtained using FFT (Fast Fourier Transform).
The low-pass filter process is a means for converting an image into a spatial frequency component of luminance, and a filtering process that leaves a predetermined frequency component or less from the converted frequency component. After the filtering process, a means for converting the frequency component into an image is also necessary.

(図3)
図3は、図2の場合と異なり、照射手段31をひとつだけとし、図2において二つの照射手段31,32が照射していた二つのレーザライトシートを、単独の照射手段31が極めて短い時間にて連続的に照射するものである。照射手段が一台になることでの制御上のメリットがある一方、二つのレーザライトシートを正確な平行にすることが困難になるなどのデメリットがある。
(Figure 3)
FIG. 3 differs from FIG. 2 in that only one irradiation unit 31 is used, and the two laser light sheets irradiated by the two irradiation units 31 and 32 in FIG. Irradiation is continuous. While there is a merit in control by using one irradiation means, there is a demerit such that it is difficult to make the two laser light sheets accurately parallel.

(図4)
図4は、図3の場合と異なり、単独の照射手段31が極めて短い時間にて連続的に照射するが、それぞれのレーザライトシートによる被写体を別々の撮像手段41,42にて撮影するものである。
撮像手段41,42を被写体の左右に位置しているので、レーザライトシートごとに撮影画像を得ることができる。
(Fig. 4)
In FIG. 4, unlike the case of FIG. 3, the single irradiation means 31 irradiates continuously in a very short time, but the subjects by the respective laser light sheets are photographed by the separate imaging means 41 and. is there.
Since the imaging means 41 and 42 are located on the left and right of the subject, a captured image can be obtained for each laser light sheet.

(図5)
図5は、図4の場合と異なり、複数の照射手段31,32がそれぞれレーザライトシートを形成し、それぞれのレーザライトシートによる被写体を別々の撮像手段41,42にて撮影するものである。
照射手段31,32および撮像手段41,42のセッティングに手間が掛かるなどのデメリットがある一方、平行なレーザライトシートを形成し、且つレーザライトシートごとに撮影画像を得ることができる。
(Fig. 5)
In FIG. 5, unlike the case of FIG. 4, a plurality of irradiation means 31, 32 form a laser light sheet, and a subject by each laser light sheet is photographed by separate imaging means 41, 42.
While there is a demerit that it takes time to set the irradiation means 31, 32 and the imaging means 41, 42, a parallel laser light sheet can be formed, and a captured image can be obtained for each laser light sheet.

(図6)
図6は、図2〜5の場合と異なり、照射手段31が移動体10の移動方向に直角なレーザライトシートを形成し、そのレーザライトシートによる被写体を別々の撮像手段40にて撮影するものである。
移動体10に対する空力特性を解析するに際して、三次元的な解析が必要となった場合に、それに必要な撮影画像を得ることができる。
(Fig. 6)
FIG. 6 differs from FIGS. 2 to 5 in that the irradiation means 31 forms a laser light sheet perpendicular to the moving direction of the moving body 10 and photographs the subject by the laser light sheet with separate imaging means 40. It is.
When analyzing the aerodynamic characteristics with respect to the moving body 10, when a three-dimensional analysis is required, a necessary captured image can be obtained.

なお、図示は省略するが、移動体10の路面側に照射手段30を設置し、下回りにおける空力特性を解析するための画像を得ることも可能である。   In addition, although illustration is abbreviate | omitted, it is also possible to install the irradiation means 30 in the road surface side of the mobile body 10, and to obtain the image for analyzing the aerodynamic characteristic in the lower part.

本願発明は、自動車メーカの業界、自動車に対する空力性能試験を請け負う検査業界、風洞メーカ、風洞を用いた各種の移動体に対する性能試験を請け負う業界などにおいて、利用可能性がある。   The present invention can be used in the industry of automobile manufacturers, the inspection industry that undertakes aerodynamic performance tests for automobiles, the wind tunnel manufacturer, and the industry that undertakes performance tests for various moving objects using wind tunnels.

本発明の一の実施形態に係る流体計測システムの概念図である。1 is a conceptual diagram of a fluid measurement system according to an embodiment of the present invention. 照射装置と撮像装置との関係について第一の実施形態を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows 1st embodiment about the relationship between an irradiation apparatus and an imaging device. 照射装置と撮像装置との関係について第二の実施形態を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows 2nd embodiment about the relationship between an irradiation apparatus and an imaging device. 照射装置と撮像装置との関係について第三の実施形態を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows 3rd embodiment about the relationship between an irradiation apparatus and an imaging device. 照射装置と撮像装置との関係について第四の実施形態を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows 4th embodiment about the relationship between an irradiation apparatus and an imaging device. 照射装置と撮像装置との関係について第四の実施形態を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows 4th embodiment about the relationship between an irradiation apparatus and an imaging device. 従来技術の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a prior art.

符号の説明Explanation of symbols

10 移動体
19 煙
20 発生装置
30,31,32 照射装置
40,41,42 撮像装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Mobile body 19 Smoke 20 Generator 30, 31, 32 Irradiation device 40, 41, 42 Imaging device

Claims (12)

移動体を取り巻く被測定流体を含む被写体を微小時間間隔で撮像する撮像手段、 およびその撮像手段で取得した複数の時刻の輝度パターン分布を比較することによって被写体内における所定の画点の移動方向及び移動量を計測する画像処理手段を備えた流体計測システムであって、
前記撮像手段における前記画点とするための粒子を前記被写体の周囲に浮遊させるための浮遊粒子発生装置と、
その浮遊粒子発生装置が発生させた粒子が存在する空間において、被写体を照射するための照射手段と、を備え、
前記撮像手段は、長焦点光学系を備えることによって、長距離離間した被写体を撮像可能であると共に、
前記撮像手段により得られた粒子画像から、被測定流体の乱流構造を抽出する乱流構造抽出手段を備え、
前記画像処理手段は、前記乱流構造抽出手段が抽出した乱流構造の移動方向および移動量を計測して、被測定流体の流れ場を解析することを特徴とする流体計測システム。
An imaging unit that images a subject including a fluid to be measured surrounding the moving body at a minute time interval, and a moving direction of a predetermined image point in the subject by comparing luminance pattern distributions at a plurality of times acquired by the imaging unit, and A fluid measurement system including an image processing means for measuring a movement amount,
A floating particle generator for floating particles around the subject for the image point in the imaging means;
Irradiating means for irradiating a subject in a space where particles generated by the suspended particle generator exist,
The image pickup means includes a long focal point optical system, thereby being able to image a subject separated by a long distance,
A turbulent flow structure extracting means for extracting the turbulent flow structure of the fluid to be measured from the particle image obtained by the imaging means;
The fluid measurement system characterized in that the image processing means analyzes a flow field of a fluid to be measured by measuring a moving direction and a moving amount of the turbulent flow structure extracted by the turbulent flow structure extracting means.
前記照射手段は、前記被写体に対して複数の照射面を形成することを特徴とする請求項1に記載の流体計測システム。   The fluid measurement system according to claim 1, wherein the irradiation unit forms a plurality of irradiation surfaces with respect to the subject. 前記照射手段は、シート状のレーザ光を照射するレーザライトシート形成装置と、そのレーザライトシート形成装置を制御するレーザシート制御装置とを備え、
そのレーザシート制御装置は、前記被写体に対する撮影の瞬間において、被写体における移動体によって部分的に遮られるレーザライトシートを前記レーザライトシート形成装置が照射するようにしたことを特徴とする請求項1または請求項2のいずれかに記載の流体計測システム。
The irradiation means includes a laser light sheet forming apparatus that irradiates a sheet-like laser beam, and a laser sheet control apparatus that controls the laser light sheet forming apparatus,
2. The laser sheet control device according to claim 1, wherein the laser light sheet forming device irradiates a laser light sheet that is partially blocked by a moving body in the subject at the moment of photographing the subject. The fluid measurement system according to claim 2.
移動する前記移動体に移動操作者が同乗している場合において、
前記レーザライトシート形成装置は、前記移動操作者の視野外から前記レーザライトシートが照射するようにしたことを特徴とする請求項3に記載の流体計測システム。
In the case where a moving operator is on the moving body that moves,
The fluid measurement system according to claim 3, wherein the laser light sheet forming apparatus irradiates the laser light sheet from outside the visual field of the moving operator.
移動する前記移動体に移動操作者が同乗している場合において、
前記レーザライトシート形成装置は、アイセーフレーザによってレーザライトシートを照射することとした請求項3に記載の流体計測システム。
In the case where a moving operator is on the moving body that moves,
The fluid measurement system according to claim 3, wherein the laser light sheet forming apparatus irradiates the laser light sheet with an eye-safe laser.
前記照射手段が形成する照射面は垂直とし、
前記撮像手段は、当該照射面を直角に撮影可能であるようにしたことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載の流体計測システム。
The irradiation surface formed by the irradiation means is vertical,
The fluid measurement system according to claim 1, wherein the imaging unit is capable of photographing the irradiation surface at a right angle.
移動体を取り巻く被測定流体を含む被写体を微小時間間隔で撮像する撮像手段、 およびその撮像手段で取得した複数の時刻の輝度パターン分布を比較することによって被写体内における所定の画点の移動方向及び移動量を計測する画像処理手段を備えた流体計測方法を実現するための流体計測方法であって、
前記撮像手段における前記画点とするための粒子を前記被写体の周囲に浮遊させるための浮遊粒子発生手順と、
その浮遊粒子発生手順にて発生させた粒子が存在する空間において、被写体を照射するための照射手順と、
長焦点光学系を備えることによって、長距離離間した被写体を前記撮像手段にて撮像する撮像手順と、
その撮像手順にて得られた粒子画像から、被測定流体の乱流構造を抽出する乱流構造抽出手順と、
その乱流構造抽出手順にて抽出した乱流構造の移動方向および移動量を計測して、被測定流体の流れ場を前記画像処理手段にて解析する画像処理手順と、を備えたことを特徴とする流体計測方法。
An imaging unit that images a subject including a fluid to be measured surrounding the moving body at a minute time interval, and a moving direction of a predetermined image point in the subject by comparing luminance pattern distributions at a plurality of times acquired by the imaging unit, and A fluid measurement method for realizing a fluid measurement method including an image processing means for measuring a movement amount,
Suspended particle generation procedure for floating particles for the image point in the imaging means around the subject;
An irradiation procedure for irradiating a subject in a space where particles generated by the suspended particle generation procedure exist,
By providing a long focal length optical system, an imaging procedure for imaging an object separated by a long distance with the imaging means;
From the particle image obtained by the imaging procedure, a turbulent flow structure extraction procedure for extracting the turbulent flow structure of the fluid to be measured,
An image processing procedure for measuring a moving direction and a moving amount of the turbulent structure extracted by the turbulent flow structure extracting procedure, and analyzing the flow field of the fluid to be measured by the image processing means. Fluid measurement method.
前記照射手順は、前記被写体に対して複数の照射面を同時に形成し、
前記撮像手順は、前記照射手順にて形成された複数の照射面を同時に撮像することとした請求項7に記載の流体計測方法。
In the irradiation procedure, a plurality of irradiation surfaces are simultaneously formed on the subject,
The fluid measurement method according to claim 7, wherein the imaging procedure simultaneously images a plurality of irradiation surfaces formed in the irradiation procedure.
前記照射手順は、前記被写体に対して複数の照射面を連続的に形成し、
前記撮像手順は、前記照射手順にて形成された複数の照射面を、形成された順に撮像することとした請求項7に記載の流体計測方法。
In the irradiation procedure, a plurality of irradiation surfaces are continuously formed on the subject,
The fluid measurement method according to claim 7, wherein the imaging procedure images a plurality of irradiation surfaces formed in the irradiation procedure in the order of formation.
移動体を取り巻く被測定流体を含む被写体を微小時間間隔で撮像する撮像手段と、 その撮像手段における画点とするための粒子を前記被写体の周囲に浮遊させるための浮遊粒子発生装置と、 その浮遊粒子発生手段にて発生させた粒子が存在する空間において前記被写体を照射するための照射手段と、 前記撮像手段で取得した複数の時刻の輝度パターン分布を比較することによって被写体内における所定の画点の移動方向及び移動量を計測する画像処理手段を備えた流体計測方法を実現するためのコンピュータプログラムであって、
前記照射手段を制御する照射手順と、
長焦点光学系を前記撮像手段に備えることによって長距離離間した被写体を撮像する撮像手順と、
その撮像手順にて得られた粒子画像から、被測定流体の乱流構造を抽出する乱流構造抽出手順と、
その乱流構造抽出手順にて抽出した乱流構造の移動方向および移動量を計測して、被測定流体の流れ場を前記画像処理手段にて解析する画像処理手順と、をコンピュータに実行させることとしたコンピュータプログラム。
An imaging means for imaging a subject including a fluid to be measured surrounding a moving body at a minute time interval, a floating particle generator for floating particles around the subject, and a floating particle generator for floating the particles around the subject A predetermined image point in the subject by comparing the luminance pattern distribution at a plurality of times acquired by the imaging unit with an irradiating unit for irradiating the subject in a space where particles generated by the particle generating unit exist A computer program for realizing a fluid measurement method comprising an image processing means for measuring the movement direction and the movement amount of
An irradiation procedure for controlling the irradiation means;
An imaging procedure for imaging a subject separated by a long distance by providing the imaging means with a long focal point optical system;
From the particle image obtained by the imaging procedure, a turbulent flow structure extraction procedure for extracting the turbulent flow structure of the fluid to be measured,
Causing the computer to execute an image processing procedure for measuring a moving direction and a moving amount of the turbulent flow structure extracted by the turbulent flow structure extracting procedure, and analyzing the flow field of the fluid to be measured by the image processing means. Computer program.
前記照射手順は、前記被写体に対して複数の照射面を同時に形成し、
前記撮像手順は、前記照射手順にて形成された複数の照射面を同時に撮像することとした請求項10に記載のコンピュータプログラム。
In the irradiation procedure, a plurality of irradiation surfaces are simultaneously formed on the subject,
The computer program according to claim 10, wherein the imaging procedure simultaneously images a plurality of irradiation surfaces formed in the irradiation procedure.
前記照射手順は、前記被写体に対して複数の照射面を連続的に形成し、
前記撮像手順は、前記照射手順にて形成された複数の照射面を、形成された順に撮像することとした請求項10に記載のコンピュータプログラム。
In the irradiation procedure, a plurality of irradiation surfaces are continuously formed on the subject,
The computer program according to claim 10, wherein the imaging procedure images a plurality of irradiation surfaces formed in the irradiation procedure in the order of formation.
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