JPH07260562A - 長大構造物の振動波形測定装置 - Google Patents
長大構造物の振動波形測定装置Info
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- JPH07260562A JPH07260562A JP4694894A JP4694894A JPH07260562A JP H07260562 A JPH07260562 A JP H07260562A JP 4694894 A JP4694894 A JP 4694894A JP 4694894 A JP4694894 A JP 4694894A JP H07260562 A JPH07260562 A JP H07260562A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】波長に比べて小さい振幅で振動を行う長大構造
物に対し、多数の測定装置を用いなくても、振幅方向に
高精度で、波長方向に広範囲の振動波形の測定が可能な
振動波形測定装置を提供する。 【構成】撮影装置２は、波長方向の倍率よりも振幅方向
の倍率が大きい光学系１を有し、波長に比べて小さい振
幅で振動を行う長大構造物５を撮影する。画像処理装置
３は、撮影された画像データを処理し振動波形情報(振
動の最大振幅，最大振幅をとる点，振動の振幅，波長，
周期；振動変形の曲率，伝搬速度)を抽出する。 【効果】波長方向に連続的に分布した多数の点での振幅
を同時に測定可能なので、振幅方向に高精度で波長方向
に広範囲の振動波形を測定できる。
物に対し、多数の測定装置を用いなくても、振幅方向に
高精度で、波長方向に広範囲の振動波形の測定が可能な
振動波形測定装置を提供する。 【構成】撮影装置２は、波長方向の倍率よりも振幅方向
の倍率が大きい光学系１を有し、波長に比べて小さい振
幅で振動を行う長大構造物５を撮影する。画像処理装置
３は、撮影された画像データを処理し振動波形情報(振
動の最大振幅，最大振幅をとる点，振動の振幅，波長，
周期；振動変形の曲率，伝搬速度)を抽出する。 【効果】波長方向に連続的に分布した多数の点での振幅
を同時に測定可能なので、振幅方向に高精度で波長方向
に広範囲の振動波形を測定できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、長大構造物の振動波形
測定装置に関するものである。
測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、架空電車線，架空電線，橋梁等の
長大構造物の振動測定には、構造物上の特定の点での振
幅を測定する方法が採られている。この方法に用いられ
る測定装置の一つとして、長大構造物を撮影する撮影装
置と，得られた画像データを処理し振動波形情報を抽出
する画像処理装置とを備えた振動波形測定装置が知られ
ている。
長大構造物の振動測定には、構造物上の特定の点での振
幅を測定する方法が採られている。この方法に用いられ
る測定装置の一つとして、長大構造物を撮影する撮影装
置と，得られた画像データを処理し振動波形情報を抽出
する画像処理装置とを備えた振動波形測定装置が知られ
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】長大構造物の振動は波
長に比べて振幅が小さいため、上記測定装置でその振幅
を撮影するには、高倍率撮影を行う必要がある。撮影倍
率が高いほど、撮影範囲が振幅方向に狭くなり、振幅の
測定精度が高くなるからである。しかし、高倍率撮影で
は、撮影範囲が波長方向にも狭く制限されるため、波長
方向に狭い範囲での振幅しか測定することができない。
長に比べて振幅が小さいため、上記測定装置でその振幅
を撮影するには、高倍率撮影を行う必要がある。撮影倍
率が高いほど、撮影範囲が振幅方向に狭くなり、振幅の
測定精度が高くなるからである。しかし、高倍率撮影で
は、撮影範囲が波長方向にも狭く制限されるため、波長
方向に狭い範囲での振幅しか測定することができない。
【０００４】従って、系の最大振幅を測定する場合に
は、最大振幅をとる構造物上の点を事前に特定するか、
特定が困難な場合には、構造物上の多数の点で同時に振
幅を測定する必要がある。また、振動波長，振動変形の
曲率，振動変形の伝搬速度等を測定する場合にも、構造
物上の多数の点で同時に振幅を測定する必要がある。し
かし、構造物上の多数の点で同時に振幅を測定するに
は、多数配置した測定装置で同時に測定を行う必要があ
るため、極めて煩雑である。
は、最大振幅をとる構造物上の点を事前に特定するか、
特定が困難な場合には、構造物上の多数の点で同時に振
幅を測定する必要がある。また、振動波長，振動変形の
曲率，振動変形の伝搬速度等を測定する場合にも、構造
物上の多数の点で同時に振幅を測定する必要がある。し
かし、構造物上の多数の点で同時に振幅を測定するに
は、多数配置した測定装置で同時に測定を行う必要があ
るため、極めて煩雑である。
【０００５】本発明はこれらの点に鑑みてなされたもの
であって、波長に比べて小さい振幅で振動を行う長大構
造物に対し、多数の測定装置を用いなくても、振幅方向
に高精度で、波長方向に広範囲の振動波形の測定を行う
ことができる長大構造物の振動波形測定装置を提供する
ことを目的とする。
であって、波長に比べて小さい振幅で振動を行う長大構
造物に対し、多数の測定装置を用いなくても、振幅方向
に高精度で、波長方向に広範囲の振動波形の測定を行う
ことができる長大構造物の振動波形測定装置を提供する
ことを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る長大構造物の振動波形測定装置は、波
長に比べて小さい振幅で振動を行う長大構造物を撮影す
る撮影装置と，該撮影装置で得られた画像データを処理
し振動波形情報を抽出する画像処理装置とを備えた振動
波形測定装置であって、前記撮影装置は、前記振動の波
長方向の倍率よりも振幅方向の倍率が大きい光学系を有
することを特徴とする。
め、本発明に係る長大構造物の振動波形測定装置は、波
長に比べて小さい振幅で振動を行う長大構造物を撮影す
る撮影装置と，該撮影装置で得られた画像データを処理
し振動波形情報を抽出する画像処理装置とを備えた振動
波形測定装置であって、前記撮影装置は、前記振動の波
長方向の倍率よりも振幅方向の倍率が大きい光学系を有
することを特徴とする。
【０００７】
【作用】このような構成によると、撮影装置が有する光
学系は、振動の波長方向の倍率よりも振幅方向の倍率が
大きいため、長大構造物の撮影範囲は、波長方向に広く
振幅方向に狭くなる。従って、波長に比べて小さい振幅
で振動を行う長大構造物の画像データから、画像処理装
置によって得られた振動波形情報は、波長方向に広い範
囲のものであって振幅方向に狭い範囲のものとなる。そ
のため、例えば、振動の波長方向に連続的に分布した多
数の点での振幅を同時に測定することも可能である。
学系は、振動の波長方向の倍率よりも振幅方向の倍率が
大きいため、長大構造物の撮影範囲は、波長方向に広く
振幅方向に狭くなる。従って、波長に比べて小さい振幅
で振動を行う長大構造物の画像データから、画像処理装
置によって得られた振動波形情報は、波長方向に広い範
囲のものであって振幅方向に狭い範囲のものとなる。そ
のため、例えば、振動の波長方向に連続的に分布した多
数の点での振幅を同時に測定することも可能である。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例に係る長大構造物の振
動波形測定装置を図面を参照しつつ説明する。図１は、
本発明に係る一実施例の説明図である。被測定物５は、
波長に比べて小さい振幅で振動を行う長大構造物(架空
電車線)である。撮影装置２は、高速・高密度ＣＣＤ(Ch
arge Coupled Device)カメラを使用した撮影装置であっ
て、被測定物５の撮影に用いられる。撮影装置２の被測
定物側には、被測定物５の振動の波長方向の倍率よりも
振幅方向の倍率が大きい光学系１が設けられている。こ
の光学系１は、後述するシリンドリカルレンズ等から構
成されている。画像処理装置３は、撮影装置２で得られ
た画像データを処理し振動波形情報を抽出する。つま
り、被測定物５の振動波形の映像を分析することによっ
て、構造物振動の最大振幅，最大振幅をとる位置，振動
変形の曲率等の振動波形情報を算出する。画像処理装置
３で得られた振動波形情報は、モニター４に出力表示さ
れる。
動波形測定装置を図面を参照しつつ説明する。図１は、
本発明に係る一実施例の説明図である。被測定物５は、
波長に比べて小さい振幅で振動を行う長大構造物(架空
電車線)である。撮影装置２は、高速・高密度ＣＣＤ(Ch
arge Coupled Device)カメラを使用した撮影装置であっ
て、被測定物５の撮影に用いられる。撮影装置２の被測
定物側には、被測定物５の振動の波長方向の倍率よりも
振幅方向の倍率が大きい光学系１が設けられている。こ
の光学系１は、後述するシリンドリカルレンズ等から構
成されている。画像処理装置３は、撮影装置２で得られ
た画像データを処理し振動波形情報を抽出する。つま
り、被測定物５の振動波形の映像を分析することによっ
て、構造物振動の最大振幅，最大振幅をとる位置，振動
変形の曲率等の振動波形情報を算出する。画像処理装置
３で得られた振動波形情報は、モニター４に出力表示さ
れる。
【０００９】図３は、光学系１の構成図である。同図
(ａ)は波長方向断面、同図(ｂ)は振幅方向断面を示して
いる。光学系１は、被測定物５側から順に、第１レンズ
群Ａ，第２レンズ群Ｂ及び第３レンズ群Ｃから構成され
ている。第１レンズ群Ａは、波長方向断面には負の強い
屈折力を有し、振幅方向断面には屈折力を有しない。第
２レンズ群Ｂは、波長方向断面には正の屈折力を有し、
振幅方向断面には屈折力を有しない。第３レンズ群Ｃ
は、波長方向断面，振幅方向断面共に同じ形状の正の屈
折力を有する。
(ａ)は波長方向断面、同図(ｂ)は振幅方向断面を示して
いる。光学系１は、被測定物５側から順に、第１レンズ
群Ａ，第２レンズ群Ｂ及び第３レンズ群Ｃから構成され
ている。第１レンズ群Ａは、波長方向断面には負の強い
屈折力を有し、振幅方向断面には屈折力を有しない。第
２レンズ群Ｂは、波長方向断面には正の屈折力を有し、
振幅方向断面には屈折力を有しない。第３レンズ群Ｃ
は、波長方向断面，振幅方向断面共に同じ形状の正の屈
折力を有する。
【００１０】光学系１がこのような構成を採ることによ
って、振幅方向断面では(図３(ｂ))、第１レンズ群Ａ，
第２レンズ群Ｂは平面ガラス板としての役割しか持た
ず、第３レンズ群Ｃのみによって焦点距離が決まる。一
方、波長方向断面では(図３(ａ))、第１レンズ群Ａと第
２レンズ群Ｂとでワイドコンバータを構成させることに
よって、第３レンズ群Ｃのみの焦点距離を極端に短焦点
化している。
って、振幅方向断面では(図３(ｂ))、第１レンズ群Ａ，
第２レンズ群Ｂは平面ガラス板としての役割しか持た
ず、第３レンズ群Ｃのみによって焦点距離が決まる。一
方、波長方向断面では(図３(ａ))、第１レンズ群Ａと第
２レンズ群Ｂとでワイドコンバータを構成させることに
よって、第３レンズ群Ｃのみの焦点距離を極端に短焦点
化している。
【００１１】もちろん、これらを更に変形した形とし
て、第１レンズ群Ａ，第２レンズ群Ｂの一部に球面レン
ズやトーリックレンズを採用したり、第３レンズ群Ｃの
一部にシリンドリカルレンズやトーリックレンズを採用
したりすることによって、波長方向よりも振幅方向に倍
率を大きくした構成としてもよい。
て、第１レンズ群Ａ，第２レンズ群Ｂの一部に球面レン
ズやトーリックレンズを採用したり、第３レンズ群Ｃの
一部にシリンドリカルレンズやトーリックレンズを採用
したりすることによって、波長方向よりも振幅方向に倍
率を大きくした構成としてもよい。
【００１２】次に、本実施例により構成される振動波形
測定システムを説明する。図４に示すように、撮影装置
２は撮像手段１０，測距手段１１を構成し、画像処理装
置３は偏位測定手段１２，演算手段１３，記憶手段１４
を構成する。撮像手段１０は、縦横で異なる倍率の光学
系１と，高速・高密度ＣＣＤ(不図示)とから成っており
、このＣＣＤの画面上の座標と，ＣＣＤ画面上に形成
される被測定物５の像５ａとの関係を図５に示す。
測定システムを説明する。図４に示すように、撮影装置
２は撮像手段１０，測距手段１１を構成し、画像処理装
置３は偏位測定手段１２，演算手段１３，記憶手段１４
を構成する。撮像手段１０は、縦横で異なる倍率の光学
系１と，高速・高密度ＣＣＤ(不図示)とから成っており
、このＣＣＤの画面上の座標と，ＣＣＤ画面上に形成
される被測定物５の像５ａとの関係を図５に示す。
【００１３】上記振動波形測定システムの動作を説明す
る。ＣＣＤ画面上での測定値は偏位測定手段１２へ送ら
れ、ＣＣＤ画像そのものはモニター４に送られる。偏位
測定手段１２で得られた偏位は、記憶手段１４にメモリ
ーされている情報(波長方向断面の焦点距離，振幅方向
断面の焦点距離，レンズの歪曲収差等)，測距手段１１
からの被写体距離情報等に基づき、演算手段１３によっ
て修正・換算される。算出された振動波形情報(振動の
最大振幅，最大振幅をとる点；振動の振幅，波長，周
期；振動変形の曲率，伝搬速度等)は、被測定物(架空電
車線)５の画像と共にモニター４に表示される。撮像手
段１１で得られた画像データを、画像処理装置３が処理
し振動波形情報を抽出する動作を、更に詳しく説明す
る。
る。ＣＣＤ画面上での測定値は偏位測定手段１２へ送ら
れ、ＣＣＤ画像そのものはモニター４に送られる。偏位
測定手段１２で得られた偏位は、記憶手段１４にメモリ
ーされている情報(波長方向断面の焦点距離，振幅方向
断面の焦点距離，レンズの歪曲収差等)，測距手段１１
からの被写体距離情報等に基づき、演算手段１３によっ
て修正・換算される。算出された振動波形情報(振動の
最大振幅，最大振幅をとる点；振動の振幅，波長，周
期；振動変形の曲率，伝搬速度等)は、被測定物(架空電
車線)５の画像と共にモニター４に表示される。撮像手
段１１で得られた画像データを、画像処理装置３が処理
し振動波形情報を抽出する動作を、更に詳しく説明す
る。
【００１４】[１]振動開始前の静的位置の測定 測定対象となる長大構造物(被測定物５)が振動を開始す
る前の静的位置を測定するため、ＣＣＤ画面上に事前に
設定された測定点Ａ，Ｂ，Ｃ，…における基準水平位置
Ｐ0からの上下偏位を、偏位測定手段１２で測定する。
得られた測定値を、図５(ａ)中の座標(Ａ，Ｌ0)，(Ｂ，
Ｍ0)，(Ｃ，Ｎ0)，…におけるＬ0，Ｍ0，Ｎ0，…にセッ
トする。
る前の静的位置を測定するため、ＣＣＤ画面上に事前に
設定された測定点Ａ，Ｂ，Ｃ，…における基準水平位置
Ｐ0からの上下偏位を、偏位測定手段１２で測定する。
得られた測定値を、図５(ａ)中の座標(Ａ，Ｌ0)，(Ｂ，
Ｍ0)，(Ｃ，Ｎ0)，…におけるＬ0，Ｍ0，Ｎ0，…にセッ
トする。
【００１５】[２]振動開始後の上下偏位の測定 長大構造物の振動開始と共に、時刻ｔ1，ｔ2，ｔ3，…
における各測定点Ａ，Ｂ，Ｃ，…での上下偏位を、[１]
と同様にして偏位測定手段１２で測定する。得られた測
定値を、座標(Ａ，Ｌ1)，(Ｂ，Ｍ1)，(Ｃ，Ｎ1)，…，
(Ａ，Ｌ2)，(Ｂ，Ｍ2)，(Ｃ，Ｎ2)，…，(Ａ，Ｌ3)，
(Ｂ，Ｍ3)，(Ｃ，Ｎ3)，…におけるＬ1，Ｍ1，Ｎ1，
…，Ｌ2，Ｍ2，Ｎ2，…，Ｌ3，Ｍ3，Ｎ3，…にセットす
る。なお、図５(ｂ)は、時刻ｔ1における像５ａの偏位
状態を示している。
における各測定点Ａ，Ｂ，Ｃ，…での上下偏位を、[１]
と同様にして偏位測定手段１２で測定する。得られた測
定値を、座標(Ａ，Ｌ1)，(Ｂ，Ｍ1)，(Ｃ，Ｎ1)，…，
(Ａ，Ｌ2)，(Ｂ，Ｍ2)，(Ｃ，Ｎ2)，…，(Ａ，Ｌ3)，
(Ｂ，Ｍ3)，(Ｃ，Ｎ3)，…におけるＬ1，Ｍ1，Ｎ1，
…，Ｌ2，Ｍ2，Ｎ2，…，Ｌ3，Ｍ3，Ｎ3，…にセットす
る。なお、図５(ｂ)は、時刻ｔ1における像５ａの偏位
状態を示している。
【００１６】[３]実座標情報の算出 記憶手段１４により事前にメモリーされた光学系１(図
３等)の倍率等に関する情報(波長方向断面の焦点距離，
振幅方向断面の焦点距離，レンズの歪曲収差等)と，測
距手段１１で測定された被写体距離情報とに基づいて、
[２]で得られたＣＣＤ上の座標を実際の構造物５上の座
標に、演算手段１３で変換することによって、実座標情
報を算出する。
３等)の倍率等に関する情報(波長方向断面の焦点距離，
振幅方向断面の焦点距離，レンズの歪曲収差等)と，測
距手段１１で測定された被写体距離情報とに基づいて、
[２]で得られたＣＣＤ上の座標を実際の構造物５上の座
標に、演算手段１３で変換することによって、実座標情
報を算出する。
【００１７】 [４]正の最大偏位(時刻ｔ1)をとる位置Ｘ1の特定 上記[３]で算出された実座標情報に基づいて、Ｌ1，
Ｍ1，Ｎ1，…のうちの最大値、即ち、時刻ｔ1における
正の最大偏位量を求める。そして、その正の最大偏位を
とる構造物上の位置Ｘ1を算出する。
Ｍ1，Ｎ1，…のうちの最大値、即ち、時刻ｔ1における
正の最大偏位量を求める。そして、その正の最大偏位を
とる構造物上の位置Ｘ1を算出する。
【００１８】 [５]負の最大偏位(時刻ｔ1)をとる位置Ｙ1の特定 また、[４]と同様に、Ｌ1，Ｍ1，Ｎ1，…のうちの最小
値、即ち、時刻ｔ1における負の最大偏位量を求める。
そして、その負の最大偏位をとる構造物上の位置Ｙ1を
算出する。
値、即ち、時刻ｔ1における負の最大偏位量を求める。
そして、その負の最大偏位をとる構造物上の位置Ｙ1を
算出する。
【００１９】[６]振動波長(時刻ｔ1)の算出 そして、[４]で求めたＸ1と[５]で求めたＹ1との差：Ｘ
1−Ｙ1をとって、構造物の振動波長：２・|Ｘ1−Ｙ1|を
算出する。
1−Ｙ1をとって、構造物の振動波長：２・|Ｘ1−Ｙ1|を
算出する。
【００２０】[７]振動振幅の正の最大値(測定点Ａ)とそ
の時刻ｔXの特定 次に、測定点ＡにおけるＬ1，Ｌ2，Ｌ3，…のうちの最
大値、即ち、振動振幅の正の最大値を求める。そして、
測定点Ａで振動振幅の正の最大値をとる時刻ｔ Xを求め
る。
の時刻ｔXの特定 次に、測定点ＡにおけるＬ1，Ｌ2，Ｌ3，…のうちの最
大値、即ち、振動振幅の正の最大値を求める。そして、
測定点Ａで振動振幅の正の最大値をとる時刻ｔ Xを求め
る。
【００２１】[８]振動振幅の負の最大値(測定点Ａ)とそ
の時刻ｔYの特定 また、[７]と同様に、測定点ＡにおけるＬ1，Ｌ2，
Ｌ3，…のうちの最小値、即ち、振動振幅の負の最大値
を求める。そして、測定点Ａで振動振幅の負の最大値を
とる時刻ｔYを求める。
の時刻ｔYの特定 また、[７]と同様に、測定点ＡにおけるＬ1，Ｌ2，
Ｌ3，…のうちの最小値、即ち、振動振幅の負の最大値
を求める。そして、測定点Ａで振動振幅の負の最大値を
とる時刻ｔYを求める。
【００２２】[９]振動周期(測定点Ａ)の算出 そして、[７]で求めた時刻ｔXと[８]で求めた時刻ｔYと
の差：ｔX−ｔYをとって、測定点Ａにおける振動周期：
２・|ｔX−ｔY|を算出する。
の差：ｔX−ｔYをとって、測定点Ａにおける振動周期：
２・|ｔX−ｔY|を算出する。
【００２３】[１０]系の最大振幅の特定 時刻ｔ1，ｔ2，ｔ3，…における各測定点Ａ，Ｂ，Ｃ，
…でのＬ1，Ｍ1，Ｎ1，…，Ｌ2，Ｍ2，Ｎ2，…，Ｌ3，
Ｍ3，Ｎ3，…のうちの最大値、即ち、振動の最大振幅を
求める。そして、最大振幅をとる位置(測定点)を求め
る。
…でのＬ1，Ｍ1，Ｎ1，…，Ｌ2，Ｍ2，Ｎ2，…，Ｌ3，
Ｍ3，Ｎ3，…のうちの最大値、即ち、振動の最大振幅を
求める。そして、最大振幅をとる位置(測定点)を求め
る。
【００２４】[１１]その他の振動波形情報の算出 振動変形の曲率，伝搬速度等についても、上記振動の波
長，周期，最大振幅と同様、演算手段１３で算出された
実座標情報に基づいて算出する。
長，周期，最大振幅と同様、演算手段１３で算出された
実座標情報に基づいて算出する。
【００２５】例えば、振動変形の曲率に関しては、図６
に示す１画面から抽出されるトロリ線波形から図７に示
す指数スプライン曲線による補間を行うことによって求
める。つまり、前述の[３]によって算出された実座標情
報(図６)における各座標を、指数スプライン曲線によっ
て補間する。これにより、空間に関する２階微分まで連
続な関数を求め(図７)、その曲率半径を計算することに
よって、構造物上の任意の点での振動変形の曲率を測定
することができる。
に示す１画面から抽出されるトロリ線波形から図７に示
す指数スプライン曲線による補間を行うことによって求
める。つまり、前述の[３]によって算出された実座標情
報(図６)における各座標を、指数スプライン曲線によっ
て補間する。これにより、空間に関する２階微分まで連
続な関数を求め(図７)、その曲率半径を計算することに
よって、構造物上の任意の点での振動変形の曲率を測定
することができる。
【００２６】また、振動変形の伝搬速度に関しては、次
のようにして求める。前述の[４]によって時刻ｔ1にお
ける正の最大偏位をとる構造物上の位置Ｘ1が算出され
るが、これと同様に、時刻ｔ2における正の最大偏位を
とる構造物上の位置Ｘ2を算出する。これにより、振動
変形の伝搬速度(Ｘ2−Ｘ1)／(ｔ2−ｔ1)を得ることがで
きる。
のようにして求める。前述の[４]によって時刻ｔ1にお
ける正の最大偏位をとる構造物上の位置Ｘ1が算出され
るが、これと同様に、時刻ｔ2における正の最大偏位を
とる構造物上の位置Ｘ2を算出する。これにより、振動
変形の伝搬速度(Ｘ2−Ｘ1)／(ｔ2−ｔ1)を得ることがで
きる。
【００２７】本実施例の構成によると、撮影装置２に設
けられている光学系１は、振動の波長方向の倍率よりも
振幅方向の倍率が大きいため、被測定物５の撮影範囲
は、波長方向に広く振幅方向に狭くなる。従って、波長
に比べて小さい振幅で振動を行う被測定物(長大構造物)
５の像５ａの画像データから、画像処理装置３によって
処理され抽出される振動波形情報は、波長方向に広い範
囲のものであって振幅方向に狭い範囲のものとなる。そ
のため、上記のように振動の波長方向に連続的に分布し
た多数の点での振幅を同時に測定することが可能とな
る。
けられている光学系１は、振動の波長方向の倍率よりも
振幅方向の倍率が大きいため、被測定物５の撮影範囲
は、波長方向に広く振幅方向に狭くなる。従って、波長
に比べて小さい振幅で振動を行う被測定物(長大構造物)
５の像５ａの画像データから、画像処理装置３によって
処理され抽出される振動波形情報は、波長方向に広い範
囲のものであって振幅方向に狭い範囲のものとなる。そ
のため、上記のように振動の波長方向に連続的に分布し
た多数の点での振幅を同時に測定することが可能とな
る。
【００２８】従って、上記長大構造物５に対し、多数の
測定装置を用いなくても、振幅方向に高精度で、波長方
向に広範囲の振動波形の測定を行うことができる。この
とき、振幅方向の撮影倍率を低下させる必要はなく、例
えば、最大振幅をとる構造物上の点が事前に特定できな
い場合にも、上記のように、振動の最大振幅及び最大振
幅をとる点を求めることができ、また、測定範囲内での
全ての点での振動振幅，振動波長，振動周期，振動変形
の曲率，振動変形の伝搬速度等を求めることができる。
測定装置を用いなくても、振幅方向に高精度で、波長方
向に広範囲の振動波形の測定を行うことができる。この
とき、振幅方向の撮影倍率を低下させる必要はなく、例
えば、最大振幅をとる構造物上の点が事前に特定できな
い場合にも、上記のように、振動の最大振幅及び最大振
幅をとる点を求めることができ、また、測定範囲内での
全ての点での振動振幅，振動波長，振動周期，振動変形
の曲率，振動変形の伝搬速度等を求めることができる。
【００２９】ところで、上述した実施例(図１)のよう
に、光学系１の倍率を波長方向と振幅方向とで大巾に異
なるものとすれば、所望の光学性能が得られにくくなる
可能性がある。そこで、このような問題を解消すること
ができる実施例を、図２に基づいて説明する。なお、前
記実施例(図１)と同一部分には同一符号を付して詳しい
説明を省略する。
に、光学系１の倍率を波長方向と振幅方向とで大巾に異
なるものとすれば、所望の光学性能が得られにくくなる
可能性がある。そこで、このような問題を解消すること
ができる実施例を、図２に基づいて説明する。なお、前
記実施例(図１)と同一部分には同一符号を付して詳しい
説明を省略する。
【００３０】図２に示す実施例は、撮影装置２ａを３台
備えている。各撮影装置２ａは、搭載された光学系１ａ
の波長方向の倍率が光学系１(図１)の波長方向の倍率の
約１／３になっているほかは、撮影装置２(図１)と同一
の構成となっている。このように撮影装置２ａの数に対
応させて、波長方向の倍率を約１／３に抑えることによ
り、光学性能の向上を図りつつ、前記実施例(図１)を用
いた場合と同じ撮影範囲から画像データを得ることがで
き、同じ効果を得ることができる。そして、撮影装置２
ａにより得られた被測定物５の３つの画像は、画像処理
装置３で合成処理された後、前記実施例(図１)と同様に
して処理され、前記振動波形情報が抽出される。
備えている。各撮影装置２ａは、搭載された光学系１ａ
の波長方向の倍率が光学系１(図１)の波長方向の倍率の
約１／３になっているほかは、撮影装置２(図１)と同一
の構成となっている。このように撮影装置２ａの数に対
応させて、波長方向の倍率を約１／３に抑えることによ
り、光学性能の向上を図りつつ、前記実施例(図１)を用
いた場合と同じ撮影範囲から画像データを得ることがで
き、同じ効果を得ることができる。そして、撮影装置２
ａにより得られた被測定物５の３つの画像は、画像処理
装置３で合成処理された後、前記実施例(図１)と同様に
して処理され、前記振動波形情報が抽出される。
【００３１】このように、長大構造物５を撮影する２台
以上の撮影装置２ａと、各撮影装置２ａで得られた画像
データを合成処理し振動波形情報を抽出する画像処理装
置３とを設け、撮影装置２ａの台数が多いほど撮影装置
２ａに設けられている光学系１ａの前記波長方向の倍率
を小さく抑え、かつ、波長方向の倍率よりも振幅方向の
倍率を大きくすることによって、所望の光学性能を得な
がら、振幅方向に高精度で波長方向に広範囲の振動波形
の測定を、所定の範囲について行うことが可能となる。
以上の撮影装置２ａと、各撮影装置２ａで得られた画像
データを合成処理し振動波形情報を抽出する画像処理装
置３とを設け、撮影装置２ａの台数が多いほど撮影装置
２ａに設けられている光学系１ａの前記波長方向の倍率
を小さく抑え、かつ、波長方向の倍率よりも振幅方向の
倍率を大きくすることによって、所望の光学性能を得な
がら、振幅方向に高精度で波長方向に広範囲の振動波形
の測定を、所定の範囲について行うことが可能となる。
【００３２】また、図２の実施例において、各撮影装置
２ａの光学系として、前記実施例(図１)の光学系１を用
いれば、波長方向に更に広範囲(図１の実施例の約３倍
の範囲)の測定が可能である。一つの光学系１で波長方
向に必要とされる撮影範囲がカバーできない場合であっ
ても、撮影装置２を複数台配置し、得られた複数の画像
を画像処理装置３で合成処理することによって、振幅方
向に高精度で、波長方向に広範囲の振動波形の測定を、
必要に応じた範囲について行うことが可能である。
２ａの光学系として、前記実施例(図１)の光学系１を用
いれば、波長方向に更に広範囲(図１の実施例の約３倍
の範囲)の測定が可能である。一つの光学系１で波長方
向に必要とされる撮影範囲がカバーできない場合であっ
ても、撮影装置２を複数台配置し、得られた複数の画像
を画像処理装置３で合成処理することによって、振幅方
向に高精度で、波長方向に広範囲の振動波形の測定を、
必要に応じた範囲について行うことが可能である。
【００３３】なお、測定の対象とする被測定物は、前記
架空電車線５のような横方向に長い長大構造物に限られ
ない。波長に比べて振幅が小さい振動を行うものであれ
ば、ビル等の建築物のように縦方向等に長い長大構造物
をも、本実施例の測定対象とすることが可能である。
架空電車線５のような横方向に長い長大構造物に限られ
ない。波長に比べて振幅が小さい振動を行うものであれ
ば、ビル等の建築物のように縦方向等に長い長大構造物
をも、本実施例の測定対象とすることが可能である。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る長大
構造物の振動波形測定装置によれば、撮影装置に振動の
波長方向の倍率よりも振幅方向の倍率が大きい光学系が
設けられているので、波長に比べて小さい振幅で振動を
行う長大構造物の画像データから、画像処理装置によっ
て得られた振動波形情報は、波長方向に広い範囲のもの
であって振幅方向に狭い範囲のものとなる。従って、波
長に比べて小さい振幅で振動を行う長大構造物に対し、
多数の測定装置を用いなくても、振幅方向に高精度で、
波長方向に広範囲の振動波形の測定を行うことができ
る。
構造物の振動波形測定装置によれば、撮影装置に振動の
波長方向の倍率よりも振幅方向の倍率が大きい光学系が
設けられているので、波長に比べて小さい振幅で振動を
行う長大構造物の画像データから、画像処理装置によっ
て得られた振動波形情報は、波長方向に広い範囲のもの
であって振幅方向に狭い範囲のものとなる。従って、波
長に比べて小さい振幅で振動を行う長大構造物に対し、
多数の測定装置を用いなくても、振幅方向に高精度で、
波長方向に広範囲の振動波形の測定を行うことができ
る。
【００３５】このとき、振幅方向の撮影倍率を低下させ
る必要はなく、例えば、最大振幅をとる構造物上の点が
事前に特定できない場合にも、振動の最大振幅及び最大
振幅をとる点を求めることができ、また、測定範囲内で
の全ての点での振動振幅，振動波長，振動周期，振動変
形の曲率，振動変形の伝搬速度を求めることができる。
る必要はなく、例えば、最大振幅をとる構造物上の点が
事前に特定できない場合にも、振動の最大振幅及び最大
振幅をとる点を求めることができ、また、測定範囲内で
の全ての点での振動振幅，振動波長，振動周期，振動変
形の曲率，振動変形の伝搬速度を求めることができる。
【図１】本発明の一実施例が長大構造物の振動波形測定
を行っている状態を示す説明図。
を行っている状態を示す説明図。
【図２】本発明の他の実施例が長大構造物の振動波形測
定を行っている状態を示す説明図。
定を行っている状態を示す説明図。
【図３】図１の実施例に使用する光学系を断面的に示す
構成図。
構成図。
【図４】図１の実施例の概略構成を示すブロック図。
【図５】図１の実施例におけるＣＣＤの画面上の座標と
被測定物の像との関係を示す説明図。
被測定物の像との関係を示す説明図。
【図６】図１の実施例において１画面から抽出されるト
ロリ線波形を示すグラフ。
ロリ線波形を示すグラフ。
【図７】図１の実施例において指数スプライン曲線によ
る補間を示すグラフ。
る補間を示すグラフ。
１ …光学系 ２ …撮影装置 ３ …画像処理装置 ４ …モニター ５ …被測定物(長大構造物) １０ …撮像手段 １１ …測距手段 １２ …偏位測定手段 １３ …演算手段 １４ …記憶手段 Ａ …第１レンズ群 Ｂ …第２レンズ群 Ｃ …第３レンズ群
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 真鍋 克士 東京都国分寺市光町二丁目８番地38 財団 法人 鉄道総合技術研究所内 (72)発明者 青木 光弘 東京都国分寺市光町二丁目８番地38 財団 法人 鉄道総合技術研究所内
Claims (1)
- 【請求項１】波長に比べて小さい振幅で振動を行う長大
構造物を撮影する撮影装置と，該撮影装置で得られた画
像データを処理し振動波形情報を抽出する画像処理装置
とを備えた振動波形測定装置であって、 前記撮影装置は、前記振動の波長方向の倍率よりも振幅
方向の倍率が大きい光学系を有することを特徴とする長
大構造物の振動波形測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4694894A JPH07260562A (ja) | 1994-03-17 | 1994-03-17 | 長大構造物の振動波形測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4694894A JPH07260562A (ja) | 1994-03-17 | 1994-03-17 | 長大構造物の振動波形測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07260562A true JPH07260562A (ja) | 1995-10-13 |
Family
ID=12761528
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4694894A Pending JPH07260562A (ja) | 1994-03-17 | 1994-03-17 | 長大構造物の振動波形測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07260562A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2427264A (en) * | 2005-06-02 | 2006-12-20 | Pixoft Diagnostic Imaging Ltd | Measurement of oscillations |
| WO2007049693A1 (ja) * | 2005-10-27 | 2007-05-03 | The Tokyo Electric Power Company, Incorporated | 振動計測システム、振動計測方法およびコンピュータプログラム |
| JP2013047674A (ja) * | 2011-07-28 | 2013-03-07 | Kobe Steel Ltd | 振動計測装置および振動計測方法 |
| JP2020038166A (ja) * | 2018-09-05 | 2020-03-12 | 東芝情報システム株式会社 | 検査装置及び検査用プログラム |
-
1994
- 1994-03-17 JP JP4694894A patent/JPH07260562A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2427264A (en) * | 2005-06-02 | 2006-12-20 | Pixoft Diagnostic Imaging Ltd | Measurement of oscillations |
| WO2007049693A1 (ja) * | 2005-10-27 | 2007-05-03 | The Tokyo Electric Power Company, Incorporated | 振動計測システム、振動計測方法およびコンピュータプログラム |
| JP4844844B2 (ja) * | 2005-10-27 | 2011-12-28 | 東京電力株式会社 | 振動計測システムおよびコンピュータプログラム |
| JP2013047674A (ja) * | 2011-07-28 | 2013-03-07 | Kobe Steel Ltd | 振動計測装置および振動計測方法 |
| JP2020038166A (ja) * | 2018-09-05 | 2020-03-12 | 東芝情報システム株式会社 | 検査装置及び検査用プログラム |
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