[發(fā)明專利]周期運動觀測系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580046002.7
• 申請日: 2015-08-31
• 公開（公告）號: CN106605402A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高山滿;林泰彥
• 申請（專利權(quán)）人: 尚琪可股份有限公司
• 主分類號: H04N5/225
• 分類號: H04N5/225;G03B15/00;G03B15/05;H04N5/232
• 代理公司: 北京華夏博通專利事務(wù)所(普通合伙)11264
• 代理人: 劉俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明為涉及一種藉由從光源發(fā)出閃光并照射在周期運動中的觀測對象上，對作為觀測對象的預(yù)定觀測點的周期運動進(jìn)行觀察的周期運動觀測系統(tǒng)。

背景技術(shù)

從光源在一瞬間發(fā)出閃光，同時以一定周期反復(fù)發(fā)出該閃光，并照射在周期運動中的觀測對象時，在觀測對象處于靜止的狀態(tài)下、或者緩緩動作的慢動作狀態(tài)下進(jìn)行觀測的所謂頻閃效應(yīng)已在各種領(lǐng)域中使用。觀測對象中，除了例如以一定周期高速旋轉(zhuǎn)的馬達(dá)外，還有按一定周期吐出液滴并以預(yù)定速度飛馳的打印機、或燃料噴出裝置等。

不過，在觀測高速周期運動中的觀測對象的方法上，使用所謂高速攝影機的方法已為眾所公知。不過，高速攝影機中，因為是以較通常攝影機為多的片段場景拍攝觀測對象，故觀測對象可以靜止?fàn)顟B(tài)或緩緩動作狀態(tài)來觀察。然而，這種高速攝影機價格高昂，難以輕易地觀測周期運動中的觀測對象，有導(dǎo)致觀測成本增高的問題。

因此，現(xiàn)有技術(shù)中，已有不用高速攝影機而改用頻閃效應(yīng)來觀測周期運動中觀測對象的種種方法的提案。

例如，專利文獻(xiàn)1就揭示了一種將開始發(fā)光時間錯開，使觀察/拍攝對象進(jìn)行移動的發(fā)光控制裝置。其中，不只是將開始發(fā)光時間錯開，使觀察/拍攝對象移動到所期望的位置，而且是在含跨多個周期的長時間中使觀察/拍攝對象移動。藉此方式，即可在長時間中連續(xù)地以較實際速度緩慢的速度觀察/拍攝對象物22。

此外，專利文獻(xiàn)2則揭示一種液滴觀測裝置，其中，控制裝置6在延遲時間(T+α)(圖4中，以T+α表示的時間)后產(chǎn)生頻閃照射信號，并藉閃光照射部對液滴照射閃光，透過反復(fù)進(jìn)行同樣的控制，獲得宛如高速攝影機一面拍攝同一液滴200，一面依序移動(飛翔)的圖像。

還有，專利文獻(xiàn)3亦揭示一種拍攝方法，其中，光源在每次送出信號時就會發(fā)光，并對微細(xì)超高壓噴霧施行照射。因為在每次噴射時，噴射后的開始發(fā)光時間會按延遲時間間隔量延長，所以只要在暗室觀察與拍攝，就可捕捉到噴霧4緩緩發(fā)展的樣態(tài)。

先前技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2013－61378號公報

專利文獻(xiàn)2：日本特開2005－69835號公報

專利文獻(xiàn)2：日本特開平8－271956號公報

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明所欲解決的課題

然而，使用頻閃效應(yīng)的上述觀測方法中，都只是在靜止?fàn)顟B(tài)下觀察周期運動中的觀測對象，或者在緩緩動作的慢動作狀態(tài)下以目視進(jìn)行觀察。因此，在觀測對象的運動速度大幅變動、或觀測對象的軌跡大幅偏移時，或許可以目視進(jìn)行觀察，但有不易以良好精確度來確定觀測對象的周期運動上的軌跡、速度、發(fā)生變形等的部位的問題。

本發(fā)明鑒于上述問題(技術(shù)背景)而研創(chuàng)，其目的在于提供一種構(gòu)成簡易，可以良好精確度確定觀測對象的周期運動上的軌跡、速度、發(fā)生變形等部位的周期運動觀測系統(tǒng)。

解決課題所使用的手段

為達(dá)成上述目的，本發(fā)明的周期運動觀測系統(tǒng)具備：光源，按每個預(yù)定周期發(fā)出閃光，并照射周期運動中的觀測對象；發(fā)光控制裝置，用以控制該光源的發(fā)光；攝影機，用以拍攝前述光源所照射的觀測對象的預(yù)定觀測點的周期運動；以及圖像解析裝置，對該攝影機所拍攝的觀測對象中有關(guān)預(yù)定觀測點的周期運動的圖像進(jìn)行分析。前述發(fā)光控制裝置具備：發(fā)光周期產(chǎn)生部，產(chǎn)生用于與觀測對象的周期運動同步所需的光源發(fā)光周期；發(fā)光相位產(chǎn)生部，將光源的發(fā)光周期分割以產(chǎn)生多個發(fā)光相位，并藉由將發(fā)光相位依序進(jìn)行加值或減值，使光源的開始發(fā)光位置依序移動到預(yù)定的發(fā)光相位值；以及發(fā)光信號產(chǎn)生部，在前述發(fā)光周期產(chǎn)生部所產(chǎn)生的發(fā)光周期內(nèi)，產(chǎn)生發(fā)光信號，該發(fā)光信號為在各開始發(fā)光位置使光源依序發(fā)光的發(fā)光信號，而該各開始發(fā)光位置是由前述發(fā)光相位產(chǎn)生部將該開始發(fā)光位置依序移動到所預(yù)定的發(fā)光相位值的各開始發(fā)光位置。前述圖像解析裝置具備：觀測點坐標(biāo)擷取部，根據(jù)前述攝影機所拍攝的觀測對象中有關(guān)預(yù)定觀測點的周期運動的相關(guān)圖像，擷取觀測對象的預(yù)定觀測點受光源照射時的相關(guān)觀測點坐標(biāo)；以及觀測點坐標(biāo)輸出部，將該觀測點坐標(biāo)擷取部所擷取的觀測對象的相關(guān)預(yù)定觀測點的各坐標(biāo)以表格形式或圖面形式輸出。若依該構(gòu)成，可以獲致簡易的組構(gòu)，以良好精確度確定觀測對象在周期運動上的軌跡、速度、變形等部位。

再者，前述發(fā)光控制裝置具備透過調(diào)整光源發(fā)光時間內(nèi)的發(fā)光時間比例以產(chǎn)生光源的發(fā)光亮度的發(fā)光亮度產(chǎn)生部，該發(fā)光亮度產(chǎn)生部所產(chǎn)生的發(fā)光亮度也可輸出到發(fā)光信號產(chǎn)生部。

而且，前述發(fā)光控制裝置的前述發(fā)光相位產(chǎn)生部也可根據(jù)預(yù)定的相位閑置時間，使光源的開始發(fā)光位置以預(yù)定的發(fā)光相位值閑置。