[发明专利]周期运动观测系统

说明书

技术领域

本发明为涉及一种藉由从光源发出闪光并照射在周期运动中的观测对象上，对作为观测对象的预定观测点的周期运动进行观察的周期运动观测系统。

背景技术

从光源在一瞬间发出闪光，同时以一定周期反复发出该闪光，并照射在周期运动中的观测对象时，在观测对象处于静止的状态下、或者缓缓动作的慢动作状态下进行观测的所谓频闪效应已在各种领域中使用。观测对象中，除了例如以一定周期高速旋转的马达外，还有按一定周期吐出液滴并以预定速度飞驰的打印机、或燃料喷出装置等。

不过，在观测高速周期运动中的观测对象的方法上，使用所谓高速摄影机的方法已为众所公知。不过，高速摄影机中，因为是以较通常摄影机为多的片段场景拍摄观测对象，故观测对象可以静止状态或缓缓动作状态来观察。然而，这种高速摄影机价格高昂，难以轻易地观测周期运动中的观测对象，有导致观测成本增高的问题。

因此，现有技术中，已有不用高速摄影机而改用频闪效应来观测周期运动中观测对象的种种方法的提案。

例如，专利文献1就揭示了一种将开始发光时间错开，使观察/拍摄对象进行移动的发光控制装置。其中，不只是将开始发光时间错开，使观察/拍摄对象移动到所期望的位置，而且是在含跨多个周期的长时间中使观察/拍摄对象移动。藉此方式，即可在长时间中连续地以较实际速度缓慢的速度观察/拍摄对象物22。

此外，专利文献2则揭示一种液滴观测装置，其中，控制装置6在延迟时间(T+α)(图4中，以T+α表示的时间)后产生频闪照射信号，并藉闪光照射部对液滴照射闪光，透过反复进行同样的控制，获得宛如高速摄影机一面拍摄同一液滴200，一面依序移动(飞翔)的图像。

还有，专利文献3亦揭示一种拍摄方法，其中，光源在每次送出信号时就会发光，并对微细超高压喷雾施行照射。因为在每次喷射时，喷射后的开始发光时间会按延迟时间间隔量延长，所以只要在暗室观察与拍摄，就可捕捉到喷雾4缓缓发展的样态。

先前技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013－61378号公报

专利文献2：日本特开2005－69835号公报

专利文献2：日本特开平8－271956号公报

发明内容

发明所欲解决的课题

然而，使用频闪效应的上述观测方法中，都只是在静止状态下观察周期运动中的观测对象，或者在缓缓动作的慢动作状态下以目视进行观察。因此，在观测对象的运动速度大幅变动、或观测对象的轨迹大幅偏移时，或许可以目视进行观察，但有不易以良好精确度来确定观测对象的周期运动上的轨迹、速度、发生变形等的部位的问题。

本发明鉴于上述问题(技术背景)而研创，其目的在于提供一种构成简易，可以良好精确度确定观测对象的周期运动上的轨迹、速度、发生变形等部位的周期运动观测系统。

解决课题所使用的手段

为达成上述目的，本发明的周期运动观测系统具备：光源，按每个预定周期发出闪光，并照射周期运动中的观测对象；发光控制装置，用以控制该光源的发光；摄影机，用以拍摄前述光源所照射的观测对象的预定观测点的周期运动；以及图像解析装置，对该摄影机所拍摄的观测对象中有关预定观测点的周期运动的图像进行分析。前述发光控制装置具备：发光周期产生部，产生用于与观测对象的周期运动同步所需的光源发光周期；发光相位产生部，将光源的发光周期分割以产生多个发光相位，并藉由将发光相位依序进行加值或减值，使光源的开始发光位置依序移动到预定的发光相位值；以及发光信号产生部，在前述发光周期产生部所产生的发光周期内，产生发光信号，该发光信号为在各开始发光位置使光源依序发光的发光信号，而该各开始发光位置是由前述发光相位产生部将该开始发光位置依序移动到所预定的发光相位值的各开始发光位置。前述图像解析装置具备：观测点坐标撷取部，根据前述摄影机所拍摄的观测对象中有关预定观测点的周期运动的相关图像，撷取观测对象的预定观测点受光源照射时的相关观测点坐标；以及观测点坐标输出部，将该观测点坐标撷取部所撷取的观测对象的相关预定观测点的各坐标以表格形式或图面形式输出。若依该构成，可以获致简易的组构，以良好精确度确定观测对象在周期运动上的轨迹、速度、变形等部位。

再者，前述发光控制装置具备透过调整光源发光时间内的发光时间比例以产生光源的发光亮度的发光亮度产生部，该发光亮度产生部所产生的发光亮度也可输出到发光信号产生部。

而且，前述发光控制装置的前述发光相位产生部也可根据预定的相位闲置时间，使光源的开始发光位置以预定的发光相位值闲置。