JP5046004B2 - 非接触振動計測システム、非接触振動計測方法及びコンピュータプログラム - Google Patents
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前記測定対象に設けられるマーカーが、所定の撮像時間間隔で撮像される測定対象の画像間の最大移動距離をLmax(pixel)としたときに、10Lmax(pixel)以上の空間周波数からなる低空間周波数成分で構成されてなり、
前記画像処理手段に、前記時系列のマーカー画像間の速度データを時空間微分法により解析する手段が設定されていることを特徴とする。
請求項2記載の本発明の非接触振動計測システムは、撮像手段により所定の撮像時間間隔で撮像された測定対象内の時系列のマーカー画像を比較して、前記マーカー画像の挙動を解析し、前記測定対象の振動を計測する画像処理手段を備えた非接触振動計測システムであって、
前記画像処理手段に、前記時系列のマーカー画像間の速度データを時空間微分法により解析する手段が設定されていると共に、
前記時空間微分法を適用する前処理手段として、撮像した前記マーカー画像から高空間周波数成分をカットするローパスフィルタを備えてなり、
前記ローパスフィルタは、所定の撮像時間間隔で撮像される測定対象の画像間の最大移動距離をLmax(pixel)としたときに、10Lmax(pixel)未満の空間周波数をカットするように設定されていることを特徴とする。
請求項3記載の本発明の非接触振動計測システムは、前記撮像手段が長焦点光学系を備え、長距離離間した前記測定対象を撮像可能な長距離型であることを特徴とする。
前記測定対象に、所定の撮像時間間隔で撮像される測定対象の画像間の最大移動距離をLmax(pixel)としたときに、10Lmax(pixel)以上の空間周波数からなる低空間周波数成分のマーカーを設けて撮像し、
前記時系列のマーカー画像間の速度データを、時空間微分法による解析手段を用いて求めることを特徴とする。
請求項5記載の本発明の非接触振動計測方法は、撮像手段により所定の撮像時間間隔で撮像された測定対象内の時系列のマーカー画像を比較し、前記マーカー画像の挙動を解析して前記測定対象の振動を計測する非接触振動計測方法であって、
撮像した前記マーカー画像から、所定の撮像時間間隔で撮像される測定対象の画像間の最大移動距離をLmax(pixel)としたときに、10Lmax(pixel)未満の空間周波数からなる高空間周波数成分をカットするフィルタリング処理を行った後、前記時系列のマーカー画像間の速度データを、時空間微分法による解析手段を用いて求めることを特徴とする。
請求項6記載の本発明の非接触振動計測方法は、前記撮像手段として、長焦点光学系を用い、長距離離間した前記測定対象を撮像して計測することを特徴とする。
請求項7記載の本発明の非接触振動計測方法は、前記測定対象として配管系を撮像し、該配管系の振動を計測することを特徴とする。
前記時系列のマーカー画像間の速度データを、時空間微分法により求める工程を備えており、
前記時空間微分法を適用する前処理として、撮像した前記マーカー画像から、所定の撮像時間間隔で撮像される測定対象の画像間の最大移動距離をLmax(pixel)としたときに、10Lmax(pixel)未満の空間周波数からなる高空間周波数成分をカットするように設定されていることを特徴とする。
f(X,Y,t)=f(X+ΔX,Y+ΔY,t+Δt) ・・・(1)
となる。(1)式の右辺をテイラー展開して二次以上を微小であるとして切り捨てると次の式が得られる。
(∂f/∂t)+u(∂f/∂X)+v(∂f/∂Y)=0 ・・・(2)
上記(2)式の左辺の各偏微分を差分近似して求めると、u:X方向速度データ、v:Y方向速度データを未知数とする連立方程式が得られる。
時空間微分法による解析手段431は、上記(2)式を用いて連立方程式を作成し、マーカー画像のX方向、Y方向の速度データu,vを求める。この速度データから、測定対象である配管Aの振動状態がわかる。
2 CCDカメラ
3 長焦点光学系
4 コンピュータ
41 制御手段
42 画像取り込み手段
43 画像処理手段
431 時空間微分法による解析手段
432 ローパスフィルタ
A 配管
B マーカー
Claims (8)
- 撮像手段により所定の撮像時間間隔で撮像された測定対象内の時系列のマーカー画像を比較して、前記マーカー画像の挙動を解析し、前記測定対象の振動を計測する画像処理手段を備えた非接触振動計測システムであって、
前記測定対象に設けられるマーカーが、所定の撮像時間間隔で撮像される測定対象の画像間の最大移動距離をLmax(pixel)としたときに、10Lmax(pixel)以上の空間周波数からなる低空間周波数成分で構成されてなり、
前記画像処理手段に、前記時系列のマーカー画像間の速度データを時空間微分法により解析する手段が設定されていることを特徴とする非接触振動計測システム。 - 撮像手段により所定の撮像時間間隔で撮像された測定対象内の時系列のマーカー画像を比較して、前記マーカー画像の挙動を解析し、前記測定対象の振動を計測する画像処理手段を備えた非接触振動計測システムであって、
前記画像処理手段に、前記時系列のマーカー画像間の速度データを時空間微分法により解析する手段が設定されていると共に、
前記時空間微分法を適用する前処理手段として、撮像した前記マーカー画像から高空間周波数成分をカットするローパスフィルタを備えてなり、
前記ローパスフィルタは、所定の撮像時間間隔で撮像される測定対象の画像間の最大移動距離をLmax(pixel)としたときに、10Lmax(pixel)未満の空間周波数をカットするように設定されていることを特徴とする非接触振動計測システム。 - 前記撮像手段が長焦点光学系を備え、長距離離間した前記測定対象を撮像可能な長距離型であることを特徴とする請求項1又は2記載の非接触振動計測システム。
- 撮像手段により所定の撮像時間間隔で撮像された測定対象内の時系列のマーカー画像を比較し、前記マーカー画像の挙動を解析して前記測定対象の振動を計測する非接触振動計測方法であって、
前記測定対象に、所定の撮像時間間隔で撮像される測定対象の画像間の最大移動距離をLmax(pixel)としたときに、10Lmax(pixel)以上の空間周波数からなる低空間周波数成分のマーカーを設けて撮像し、
前記時系列のマーカー画像間の速度データを、時空間微分法による解析手段を用いて求めることを特徴とする非接触振動計測方法。 - 撮像手段により所定の撮像時間間隔で撮像された測定対象内の時系列のマーカー画像を比較し、前記マーカー画像の挙動を解析して前記測定対象の振動を計測する非接触振動計測方法であって、
撮像した前記マーカー画像から、所定の撮像時間間隔で撮像される測定対象の画像間の最大移動距離をLmax(pixel)としたときに、10Lmax(pixel)未満の空間周波数からなる高空間周波数成分をカットするフィルタリング処理を行った後、前記時系列のマーカー画像間の速度データを、時空間微分法による解析手段を用いて求めることを特徴とする非接触振動計測方法。 - 前記撮像手段として、長焦点光学系を用い、長距離離間した前記測定対象を撮像して計測することを特徴とする請求項4又は5記載の非接触振動計測方法。
- 前記測定対象として配管系を撮像し、該配管系の振動を計測することを特徴とする請求項4〜6のいずれか1に記載の非接触振動計測方法。
- 撮像手段により所定の撮像時間間隔で撮像された測定対象内の時系列のマーカー画像を比較し、前記マーカー画像の挙動を解析して前記測定対象の振動を計測する非接触振動計測システムを構成するコンピュータに画像処理を実行させるコンピュータプログラムであって、
前記時系列のマーカー画像間の速度データを、時空間微分法により求める工程を備えており、
前記時空間微分法を適用する前処理として、撮像した前記マーカー画像から、所定の撮像時間間隔で撮像される測定対象の画像間の最大移動距離をLmax(pixel)としたときに、10Lmax(pixel)未満の空間周波数からなる高空間周波数成分をカットするように設定されていることを特徴とするコンピュータプログラム。
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