CN111936830A - 振动分析装置、振动分析装置的控制方法、振动分析程序以及记录介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能适当地分析被摄体的振动的振动分析装置。振动分析装置具备：分析轴设定部，根据用户的操作设定分析轴；振动分析部，基于被摄体的影像，分析被摄体的沿分析轴的振动；以及输出部，输出由振动分析部得出的分析结果。

Description

振动分析装置、振动分析装置的控制方法、振动分析程序以及 记录介质

技术领域

本发明涉及振动分析装置、振动分析装置的控制方法、振动分析程序以及记录介质。

本申请对2018年4月10日在日本提出申请的日本特愿2018-075567主张优先权，并将其内容援用于此。

背景技术

作为分析被摄体的振动的技术，有如下技术：在被摄体设置加速度传感器等传感器，基于传感器所输出的振动信息分析被摄体的振动的技术；向被摄体照射激光并基于反射的反射光的信息进行分析的技术；以及分析由拍摄装置拍摄到的被摄体的运动图像(影像)的技术等。分析影像的技术在能远距离计测这一点和能分析被摄体内的多个部位这一点上是有用的。

作为如上所述的分析被摄体的振动的技术，例如，在专利文献1中公开了一种基于拍摄到的振动测定对象物的测定对象部的时序图像进行测定对象部的振动分析的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-156389号公报(2003年5月30日公开)

发明内容

发明要解决的问题

然而，专利文献1中记载的技术不一定能适当地分析被摄体的振动。

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于，提供能适当地分析被摄体的振动的振动分析装置和其关联技术。

技术方案

为了解决上述的问题，本发明的一个方案的振动分析装置具备：分析轴设定部，根据用户的操作设定分析轴；振动分析部，基于被摄体的影像，分析所述被摄体的沿所述分析轴的振动；以及输出部，输出由所述振动分析部得出的分析结果。

本发明的一个方案的振动分析装置具备：分析轴设定部，设定分析轴；振动分析部，基于被摄体的影像，分析所述被摄体的沿所述分析轴的振动；以及显示部，将所述分析轴叠加显示于所述被摄体的图像，并且显示由所述振动分析部得出的分析结果。

本发明的一个方案的振动分析装置的控制方法是分析被摄体的振动的振动分析装置的控制方法，包括：分析轴设定工序，由所述振动分析装置根据用户的操作设定分析轴；振动分析工序，由所述振动分析装置基于所述被摄体的影像，分析该被摄体的沿所述分析轴的振动；以及输出工序，由所述振动分析装置输出所述振动分析工序中的分析结果。

有益效果

根据本发明的一个方案，能提供能适当地分析被摄体的振动的振动分析装置和其关联技术。

附图说明

图1是表示实施方式1的振动分析***的构成的功能框图。

图2是表示实施方式1的振动分析装置的控制处理的流程的一个示例的流程图。

图3是表示被摄体的影像的图。

图4是表示由实施方式1的振动分析装置得出的振动的分析结果的一个示例的图。

图5是用于说明将分析轴设定在Y轴和X轴以外的方向上的一个示例的图。

图6是表示将分析轴设定在Y轴和X轴以外的方向上的情况下的振动的分析结果的一个示例的图。

图7是表示由实施方式1的振动分析装置得出的振动的分析结果的一个示例的图。

图8是表示将分析轴变更至Y轴和X轴以外的方向上的情况下的振动的分析结果的一个示例的图。

图9是表示由实施方式1的振动分析装置得出的振动的分析结果的一个示例的图。

图10是表示图9所示的振动的频率与强度的关系的曲线图。

图11是表示按每个频率分析出的振动的分析结果的一个示例的图。

图12是用于说明将分析轴的方向从X轴方向变更为X轴方向与Y轴方向中间的方向的情况的图。

图13是表示被摄体的影像的一个示例的图。

图14是表示拍摄部与被摄体的位置关系的一个示例的图。

图15是表示被摄体的影像的一个示例的图。

图16是表示被摄体的影像的一个示例的图。

图17是表示被摄体的影像的一个示例的图。

图18是表示被摄体的影像的一个示例的图。

图19是表示在显示部显示的图像的一个示例的图。

图20是表示在显示部显示的图像的一个示例的图。

具体实施方式

<实施方式1>

以下，基于图1～12对本发明的一实施方式(实施方式1)的振动分析***1、振动分析装置60以及振动分析装置60的控制方法进行详细说明。

〔振动分析***1〕

首先，基于图1对本发明的一实施方式的振动分析***1的构成的一个示例进行说明。图1是表示实施方式1的振动分析***1的构成的功能框图。如图1所示，振动分析***1具备：拍摄部10、操作部20、显示部30、存储部40、控制部50以及振动分析装置60。此外，在图1中，振动分析装置60与拍摄部10、操作部20、显示部30、存储部40以及控制部50连接。

[拍摄部10]

拍摄部10拍摄被摄体，并将拍摄到的被摄体的影像(包括作为分析对象的振动的被摄体的影像)发送至振动分析装置60作为输入影像。

在此，为了适当地拍摄被摄体的影像，优选拍摄部10被固定。不过，例如，在从固定于桥梁等地面上的拍摄部10拍摄被摄体时被摄体成为盲点的情况和在已将拍摄部10固定的状态下难以进行拍摄的情况下，可以将拍摄部10设于无人机等飞行装置(驱动装置)使拍摄部10与该飞行装置一起移动。即使在如此使拍摄部10移动的同时拍摄被摄体的情况下，也能如下文所述基于被摄体的分析区域相对于输入影像上的背景的固定点的位移量来分析被摄体，由此适当地分析被摄体的振动。

[操作部20]

操作部20受理用户的操作的输入，例如通过触摸面板或鼠标等来实现。操作部20是触摸面板，在用户经由该触摸面板进行对输入影像进行输入的输入操作的情况下，在具备该触摸面板的显示部30显示输入影像。

[显示部30]

显示部30显示各种图像。显示部30例如显示拍摄部10拍摄到的被摄体的影像和输出部64输出的由振动分析部63得出的分析结果。需要说明的是，在上述的示例中，显示部30配备于振动分析装置60的外部的振动分析***1，但也可以是振动分析装置60具备显示部30。在该情况下也能与上述的示例同样地显示由振动分析部63得出的分析结果。

[存储部40]

存储部40例如存储控制部50执行的各种控制程序等，例如由硬盘和闪存等非易失性的存储装置构成。存储部40中例如存储有输入影像、输出影像、被摄体的分析区域、分析轴以及分析结果等。

[控制部50]

控制部50统一控制拍摄部10、操作部20、显示部30、存储部40以及振动分析装置60等各功能块。

[振动分析装置60]

振动分析装置60分析输入影像中的被摄体的振动，输出分析结果。在此，对输入影像是由拍摄部10拍摄到的影像的情况进行说明，但输入影像也可以是保存在存储部40的影像、经由网络获取到的影像或保存在可移除的存储设备的影像。此外，振动分析装置60由CPU(Central Processing Unit：中央处理器)、GPU(Graphics Processing Unit：图形处理器)、FPGA(Field Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)以及ASIC(ApplicationSpecific Integrated Circuit:专用集成电路)等软件或硬件构成，也能由与控制部50等相同的设备来操作。如图1所示，振动分析装置60具备：分析区域设定部61、分析轴设定部62、振动分析部63以及输出部64。

(分析区域设定部61)

分析区域设定部61从输入至振动分析装置60的输入影像中设定振动的被摄体的至少一部分的区域，即作为该振动的分析对象的分析区域。分析区域设定部61能根据目的将例如被摄体上的一个或多个点(像素)、振动的被摄体的边缘等线、被摄体的一部分的区域或整个被摄体的区域(所有像素)等设定为分析区域。

在一个方案中，分析区域设定部61根据被摄体的影像设定分析区域。在该情况下，分析区域设定部61可以从输入影像内检测振动的部位，并将检测到的被摄体上的点、线以及区域设定为分析区域。

此外，在另一个方案中，分析区域设定部61根据用户的操作设定分析区域。在该情况下，分析区域设定部61可以根据经由操作部20输入的用户的输入信息来设定分析区域。例如，通过控制部50使显示部30显示输入影像，用户经由操作部20指定在显示部30显示的输入影像中的被摄体的一部分的区域。然后，分析区域设定部61将被输入的被摄体的一部分的区域设定为分析区域。

(分析轴设定部62)

分析轴设定部62设定用于供振动分析部63分析被摄体的振动的分析轴。在一个方案中，分析轴设定部62根据被摄体的影像设定分析轴。在该情况下，分析轴设定部62可以是对分析区域设定部61所设定的分析区域振动的方向进行分析，基于该分析结果设定分析轴。

此外，在另一个方案中，分析轴设定部62根据用户的操作设定分析轴。在该情况下，分析轴设定部62可以是根据经由操作部20输入的用户的输入信息设定分析轴的方向。例如，在显示部30将分析轴的方向的候选显示为从黑点可旋转地延伸的多个箭头，用户经由具备操作部20或触摸面板等操作部20的显示部30指定分析轴的方向。然后，分析轴设定部62将分析轴设定在被指定的方向上。

在此，在将分析轴设定在影像的长尺寸方向、短尺寸方向等固定的方向上的情况下，有时难以适当地估计被摄体的振动。对此，能如上所述地由分析轴设定部62根据被摄体的影像或用户的操作，在可变更分析轴的方向的状态下设定分析轴，由此设定沿适当的方向的分析轴。其结果是，能适当地分析被摄体的振动。

(振动分析部63)

振动分析部63基于输入影像，分析被摄体中的沿分析轴的振动。例如，振动分析部63可以对沿设定在由分析区域设定部61设定的分析区域上的分析轴的振动进行分析。更具体而言，振动分析部63计算由拍摄部10按时序拍摄到的被摄体的各帧图像中的分析区域的位移量。由此，振动分析部63除了位移量之外计算该分析区域的位移方向、位移速度以及减衰量等振动信息，分析该振动信息。

振动分析部63能使用例如块匹配这样已知的方法计算各帧图像中的分析区域的位移量。此外，振动分析部63能将规定的帧图像作为基准图像，计算与基准图像上设定的点等分析区域对应的其他帧图像上的点的位置。由此，能计算其他帧图像的分析区域相对于基准图像中的分析区域的位移量，计算分析区域的按时序的位移量。此外，振动分析部63能通过分析分析区域的按时序的位移量来计算分析区域的位移方向、位移速度以及减衰量等。

需要说明的是，在上述的示例中，振动分析部63基于由拍摄部10拍摄到的振动的被摄体的影像进行振动的分析，但在本实施方式中并不限于此。在本实施方式中，振动分析部63可以不基于由拍摄部10拍摄到的被摄体的影像，可以基于预先拍摄到的被摄体的影像来进行振动的分析。

(输出部64)

输出部64将由振动分析部63得出的分析结果输出至显示部30等振动分析装置60的外部。例如，输出部64生成用于将由振动分析部63分析出的振动的位移量等振动的分析结果显示在显示部30的图像，并将该图像数据输出至显示部30。输出部64可以输出将由振动分析部63分析出的分析结果叠加于输入影像的图像，也可以输出仅示出分析结果的图像。由此，能适当地显示振动的分析结果。在后文对输出部64所生成的图像的加以详细叙述。

〔振动分析装置60的控制处理〕

接着，使用图2对本实施方式的振动分析装置60的控制处理(振动分析装置的控制方法)的流程进行说明。图2是表示振动分析装置60的控制处理的流程的一个示例的流程图。振动分析装置60在被输入被摄体的影像的情况下开始以下的步骤S201～步骤S204的处理。

在步骤S201中，振动分析装置60的分析区域设定部61获取被摄体的影像作为输入影像，设定该输入影像中的被摄体的分析区域。

在步骤S202中，分析轴设定部62根据被摄体的影像或用户的操作针对分析区域设定部61所设定的分析区域设定分析轴(分析轴设定工序)。

在步骤S203中，振动分析部63基于被摄体的影像，分析被摄体的分析区域中的沿分析轴的振动(振动分析工序)。

在步骤S204中，输出部64输出在步骤S203中分析出的被摄体的分析区域的位移量和位移方向等分析结果(输出工序)。

〔由振动分析装置60得出的振动的分析的详情〕

接着，使用以下的处理例1对由振动分析装置60得出的振动分析的详情进行说明。

[处理例1]

(由振动分析装置60得出的分析轴的设定和振动的分析)

使用图3，对由振动分析装置60得出的分析轴的设定和振动的分析的一个示例进行说明。图3的(a)、(b)以及(c)是分别表示由拍摄部10拍摄到的桥梁(被摄体)303的输入影像(影像)300、301以及302的图。输入影像300、301以及302是一个运动图像(影像)的1帧，各自的拍摄时间不同。此外，桥梁303振动，在输入影像300中桥梁303的桥主梁304不弯曲，但在输入影像301中桥主梁304向下弯曲，在输入影像302中桥主梁向上弯曲。在本处理例中，振动分析装置60的分析轴设定部62根据像图3所示的桥梁303那样在输入影像302的上下方向(Y轴方向)上振动的被摄体被拍摄到的影像，在Y轴方向上设定分析轴，振动分析部63分析沿该分析轴的振动。输入影像300中的虚线的矩形所示的区域表示由分析区域设定部61设定的分析区域305。作为输入影像301和302中的虚线的矩形所示的区域的分析区域306和307表示与输入影像300中的分析区域305对应的区域。振动分析部63能将分析区域305的位置作为基准位置，基于分析区域306和307相对于分析区域305的位移量，分析桥梁303的分析区域305的振动。例如，在输入影像301中的桥梁303处于弯曲到最下侧的状态，输入影像302中的桥梁303处于弯曲到最上侧的状态的情况下，振动分析部63能通过从分析区域307相对于分析区域305的位移量中减去分析区域306相对于分析区域305的位移量来计算分析区域305的振动的振幅(最大-最小)。

需要说明的是，在上述的示例中，振动分析部63基于分析区域305、306以及307对分析区域305的位移量进行了分析，但在本实施方式中不限于此。在本实施方式中，振动分析部63也可以计算分析区域305相对于输入影像内的背景的固定点的位移量。如此，振动分析部63也能计算分析区域305的位移量，并适当地计算分析区域305的振动。

如此，能由振动分析部63基于被摄体的分析区域的位移量(被摄体的位移量)来分析振动，由此获得该分析区域的振动的振幅等作为分析结果。由此，能更适当地分析被摄体的振动。

(由振动分析装置60进行的分析区域的位移量的计算方法)

以下，对与规定的分析区域对应的分析区域的位移量的计算方法进行具体说明。振动分析部63在基于影像计算分析区域的位移量的情况下，首先将包括分析区域的被摄体的影像中的规定的帧图像作为基准图像。接着，振动分析部63搜索其他帧图像中的与该基准图像的分析区域对应的区域(对应区域)，并计算其他帧图像的对应区域相对于基准图像的分析区域的位移量。

作为对应区域的搜索方法，例如能列举出块匹配法。块匹配法是指评估图像间的相似度的方法，是从其他的帧图像中搜索与基准图像中的规定的区域相似度最高的区域的方法。作为搜索相似度高的区域的方法，例如可列举出使用SAD(Sum of AbsoluteDifference：绝对差和)和SSD(Sum of Squared Difference：方差和)等评估函数的方法。SAD是用于将基准图像与其他帧图像的像素值或亮度值的差异的绝对值的总和为最小的区域选为相似度最高的区域的函数。SSD(Sum of Squared Difference)是用于将基准图像与其他帧图像的像素值或亮度值的差异的平方的总和最小的区域选为相似度最高的区域的函数。在块匹配法中，优选的是，将帧图像的像素的排列方向(例如横轴(X轴)方向和纵轴(Y轴)方向中的至少一方)设定为搜索相似度高的区域的方向。由此，能计算所设定的搜索方向上的其他帧图像相对于基准图像的规定的区域的位移量。此外，作为搜索相似度高的区域的方法，能设定出作为帧图像的排列方向的两个方向(例如X轴方向和Y轴方向)，若搜索相似度高的区域，则计算帧图像面内的二维的位移量。

此外，作为搜索其他的对应区域的方法，例如能列举出相位限定相关法。能通过使用相位限定相关法，对将两张图像傅里叶变换而计算出的相位分量之积进行傅里叶逆变换来计算相位限定相关函数。由此，能根据相位限定相关函数的峰值坐标计算两张图像的相对的位置的偏移。相位限定相关法存在基准图像与其他帧图像的图像间的亮度的变化强这一优点。另一方面，上述的块匹配法参照基准图像与其他帧图像的像素值或亮度值的差异，因此易受图像间的亮度的变化的影响。例如，在室外拍摄被摄体的影像的情况下，即使从相同的位置拍摄被摄体的情况下，该被摄体的影像的亮度也会不同。因此，在使用块匹配法的情况下，优选的是，使比较的两张图像间的亮度差变小，例如，在对两张图像的整体的亮度进行平均来调整像素值之后进行对应区域的搜索。此外，优选的是，不将基准图像固定为规定的帧图像，例如，比较时序上前后排列的两张图像计算亮度的差分，最终计算与时序上第一帧图像的亮度的差分。由此，能降低图像间的亮度差的影响，因此其结果是能适当地计算分析区域的位移量。需要说明的是，能在依次比较时序上前后排列的两张图像的情况下，将计算出的两张图像中的分析区域的位移量相加，由此计算作为基准图像的第一帧的图像中的分析区域的位移量。

〔由振动分析装置60得出的振动的分析〕

接着，使用图4，对处理例1中的由振动分析装置60得出的振动的分析进行具体说明。图4是表示由实施方式1的振动分析装置60得出的振动的分析结果的一个示例的图。具体而言，图4的(a)是表示Y轴方向上的分析区域305的位移量相对于时间的变化的图，图4的(b)是表示X轴方向上的分析区域305的位移量相对于时间的变化的图。能通过计算输入影像300中的分析区域305的位移量如图4的(a)和(b)所示获得Y轴方向和X轴方向两个方向上的振动这一振动的分析结果。此外，由图4的(a)和(b)所示的振动的分析结果得知，Y轴方向的振动的振幅大于X轴方向的振动的振幅，Y轴方向的振动的周期与X轴方向的振动的周期相等。

在上述的示例中，将分析轴设定在图4的Y轴和X轴两个方向上，输出沿Y轴和X轴的振动的分析结果，但在本实施方式中不限于此。在本实施方式中，可以将分析轴设定在Y轴和X轴以外的方向上，并输出沿该方向的振动的分析结果。以下，使用图5对将分析轴设定在Y轴和X1轴以外的方向上的情况进行说明。图5是用于说明将分析轴设定在Y轴和X轴以外的方向上的一个示例的图。如图5所示，将分析区域305中的分析轴的方向设定为Y’轴方向和X’轴方向。在图6中示出将分析轴设定在图5所示的方向上的情况下的沿分析轴的振动的分析结果。图6是表示将分析轴设定在Y轴和X轴以外的方向上的情况下的振动的分析结果的一个示例的图。具体而言，图6是表示输入影像300中的分析区域305的位移量的图。更具体而言，图6的(a)是表示Y’轴方向上的分析区域305的位移量相对于时间的变化的图，图6的(b)是表示X’轴方向上的分析区域305的位移量相对于时间的变化的图。从图6的(a)得知，分析区域305在Y’轴方向上振动，该振动的振幅大于图4所示的X轴方向和Y轴方向的像素的排列方向上的振动的振幅。另一方面，从图6的(b)得知，分析区域305未在X’轴方向上振动，振幅为零。即，得知图5所示的分析区域305在Y’轴方向上一维振动。因此，获得影像上的分析区域的振动的振幅的最大值随着设定分析轴的方向而变大的效果。此外，如上所述，能在被摄体的分析区域一维振动的情况下，在该分析区域振动的方向上设定分析轴并分析振动，由此获得该振动的振幅最大的分析结果，因此优选。

[处理例2]

在处理例1中，对根据被摄体的分析区域的位移量获取得知振动的振幅和周期(振动频率)等的分析结果的情况进行了说明，但有时也不根据分析区域的位移量获取得知振动的振幅和周期(振动频率)等的分析结果。以下，使用图7和图8，对难以根据分析区域的位移量获取得知振动的振幅和周期(振动频率)等的分析结果的情况具体进行说明。图7是表示由实施方式1的振动分析装置60得出的振动的分析结果的一个示例的图。具体而言，图7的(a)是表示Y轴方向上的某个分析区域的位移量相对于时间的变化的图，图7的(b)是表示X轴方向上的某个分析区域的位移量相对于时间的变化的图。从图7得知某个分析区域在Y轴方向和X轴方向两方上振动，但难以从图7估计该振动在影像内以何种振幅和振动频率振动。

如此，优选的是，在难以从设定在某个方向上的分析轴上分析振动的位移量的结果估计振幅和振动频率等振动信息的情况下，分析轴设定部62根据被摄体的影像或用户的操作将至少一个分析轴的方向变更为其他方向。以下，使用图8，对分析轴设定部62将分析轴的方向变更为其他方向，振动分析部63计算沿变更后的分析轴的分析区域的位移量的情况进行说明。图8是表示将分析轴变更至Y轴和X轴以外的方向上的情况下的振动的分析结果的一个示例的图。具体而言，图8的(a)是表示作为使Y轴旋转45度的方向的Y’轴方向上的某个分析区域的位移量相对于时间的变化的图。图8的(b)是表示作为使X轴旋转45度的方向的X’轴方向上的某个分析区域的位移量相对于时间的变化的图。从图8的(a)得知Y’轴方向上的振动的振幅小振动频率大，从图8的(b)得知X’轴方向上的振动的振幅大振动频率小。因此，在难以从沿设定在某个方向上的分析轴的振动的位移量估计振动频率和振幅等振动信息的情况下，将多个分析轴变更至适当的方向，由此，能适当地分离多个振动并进行分析，从适当分离出的多个振动得到振动频率和振幅等的分析结果。作为将多个分析轴变更至适当的方向的示例，能列举出分析轴设定部62根据被摄体的影像将分析轴之一设定在振动的振幅大于影像的像素的排列方向上的振幅的方向上，或将分析轴之一设定在振动的振幅最大的方向上。如此，能通过根据被摄体的影像将分析轴设定在更适当的方向上来更适当地分析被摄体的振动。

[处理例3]

在处理例2中，对从Y轴方向和X轴方向上某个分析区域的位移量均难以估计在影像内以何种振幅和振动频率振动的情况进行了说明。对此，也存在如下情况：能从一方的分析轴的方向上的分析区域的位移量估计振幅和振动频率等振动信息，难以从另一方的分析轴的方向上的分析区域的位移量估计振幅和振动频率等振动信息。在该情况下，能通过处理例2以外的方法，从两方的分析轴的方向上的分析区域的位移量分析振动的振幅和振动频率。以下，使用图9～11，对在难以从一方的分析轴的方向上的分析区域的位移量估计振幅和振动频率等振动信息的情况下，通过处理例2以外的方法获得该振动的振幅和振动频率等的分析结果的方法进行说明。

图9是表示由实施方式1的振动分析装置60得出的振动的分析结果的一个示例的图。具体而言，图9的(a)是表示Y轴方向上的某个分析区域的位移量相对于时间的变化的图，图9的(b)是表示X轴方向上的某个分析区域的位移量相对于时间的变化的图。从图9得知某个分析区域在Y轴方向和X轴方向两方上振动，但难以从图9的(a)估计该振动在Y轴方向上如何振动。

如此，优选的是，在难以估计沿一方的分析轴的方向上的振动信息的情况下，振动分析部63按每个频率分析振动。此外，优选的是，分析轴设定部62基于按每个该频率的振动的分析结果将至少一个分析轴的方向变更为其他方向。由此将分析轴变更至更适当的方向，因此，振动分析部63能更适当地分析被摄体的振动。以下，使用图10～12，对振动分析部63按每个频率分析振动，分析轴设定部62基于按每个该频率的振动的分析结果将分析轴的方向变更为其他方向的示例进行说明。

图10是表示图9所示的振动的频率与强度的关系的曲线图。具体而言，图10的(a)是表示图9的(a)所示的Y轴方向上的振动的频率与强度的关系的曲线图，图10的(b)是表示图9的(b)所示的X轴方向上的振动的频率与强度的关系的曲线图。如图10的(a)所示，Y轴方向上的振动在低频域和高频域的两个不同的频域上存在高强度的峰值，X轴方向上的振动在一个的频域上存在高强度的峰值。此外，Y轴方向上的两个峰值频率中，低频域的峰值频率与X轴方向上的峰值频率相同。因此，认为Y轴方向上的两个峰值频率中的高频域的峰值频率的振动为Y轴方向上的固有振动。

接着，使用图11对振动分析部63将振动分成图10的(a)所示的Y轴方向上的低频的振动和高频的振动两部分的情况进行说明。图11是表示按每个频率分析出的振动的分析结果的一个示例的图。具体而言，图11的(a)表示Y轴方向固有的高频的振动的分析结果，图11的(b)是表示Y轴方向上的低频的振动的分析结果的图。在此，图11(b)所示的低频的高振幅的振动是与图9(b)所示的X轴方向上的振动相同的频率，因此可能是同一振动。如此，在X轴方向上的振动和Y轴方向上的振动可能为同一振动的情况下，分析轴设定部62可以将至少一个分析轴的方向变更为X轴方向与Y轴方向之间的方向。以下，使用图12，对分析轴设定部62将分析轴的方向变更为X轴方向与Y轴方向之间的方向的情况进行说明。图12是用于说明将分析轴的方向从X轴方向变更为X轴方向与Y轴方向之间的方向的情况的图。具体而言，图12的(a)是表示分析轴设定部62将在X轴方向和Y轴方向两个方向上观测到的低频的振动的分析轴所沿的方向变更为从X轴相对于X轴旋转了45度的方向即X’轴方向的图。图12的(b)是表示X’轴方向上的频率的振动的分析结果的图。如图12的(b)所示，在X轴方向和Y轴方向上观测到的低频的振动可以表示为沿相对于X轴旋转了45度的方向的一个振动。如此，图9所示的振动能分离成沿Y轴方向的振动和沿相对于X轴旋转了45度的X’轴方向的振动这两个在两个方向上独立振动的振动。如此，在分析轴设定部62设定多个分析轴的情况下，不一定需要以沿正交的方向的方式设定多个分析轴，也可以如处理例3所示，设定分析轴彼此所成的角不是90度的两个分析轴，即不正交的两个分析轴。由此，能在难以在设定正交的分析轴的情况下估计沿至少一方的分析轴的方向上的振动信息的情况下，将分析轴变更至更适当的方向。能通过如此将分析轴变更至适当的方向使振动分析部63更适当地分析被摄体的振动。

需要说明的是，在上述的示例中，对难以从一方的分析轴的方向上的分析区域估计振动的振幅和振动频率的情况进行了说明，但本实施方式不限于此。在本实施方式中，在如处理例2所述难以从输入影像的纵向(Y轴方向)和横向(X轴方向)两个方向上的分析区域估计振动的振幅和振动频率等的情况下，振动分析部63可以按每个频率分析该分析区域的振动。然后，分析轴设定部62可以基于按每个频率的振动的分析结果将至少一个分析轴的方向变更为其他方向。由此，也能与上述的示例同样适当地分析被摄体的振动。

〔实施方式1的振动分析***1的效果〕

如上所述，实施方式1的振动分析***1能通过可变更地设定分析轴来分离多个振动并进行观测，或在振幅大的方向上进行观测。由此，能适当地分析被摄体的振动。

<实施方式2>

在上述的实施方式1的振动分析***1中，分析轴设定部62将分析轴设定在一维方向或二维方向上。不过，也可以如实施方式2的振动分析***2(未图示)所示，振动分析装置70(未图示)中的分析轴设定部72(未图示)将分析轴设定在三维方向上。

以下，基于图13～16对实施方式2的振动分析***2进行说明。需要说明的是，为了方便说明，对具有与在实施方式1中说明过的构件相同的功能标注相同的附图标记，并省略其说明。

〔振动分析***2〕

振动分析***2具备振动分析装置70来代替实施方式1的振动分析装置60。除了这点以外，振动分析***2是与实施方式1的振动分析***1同样的构成。

〔振动分析装置70〕

振动分析装置70具备分析轴设定部72和振动分析部73(未图示)来代替实施方式1中的分析轴设定部62和振动分析部63。除了这点以外，振动分析装置70是与实施方式1的振动分析装置60同样的构成。

(分析轴设定部72)

分析轴设定部72具备获取与拍摄部10与被摄体之间的距离有关的距离信息的距离信息获取部720(未图示)。分析轴设定部72根据该距离信息设定分析轴。

需要说明的是，距离信息获取部720能通过公知的方法获得拍摄部10与被摄体之间的距离和被摄体相对于拍摄部10的三维位置信息等距离信息。例如，设为拍摄部10具备立体摄像机等视点不同的两台摄像机。在该情况下，距离信息获取部720能参照该摄像机的焦点距离等，根据由该两台摄像机拍摄到的影像(图像)的视差，计算从摄像机到被摄体的距离。由此，距离信息获取部720能基于从摄像机到被摄体的距离和被摄体在图像上的位置来获取被摄体的三维位置信息。此外，能用激光照射被摄体，基于该激光的反射光的到达时间来计算从拍摄部10到被摄体的距离，基于该距离获取被摄体的三维位置信息。

(振动分析部73)

振动分析部73基于被摄体的三维的位移量分析被摄体的振动。由此，即使在难以在分析二维的影像中的被摄体的振动的情况下估计振动信息的情况下，振动分析部73也能基于被摄体的三维位置信息等分析被摄体的振动。例如，振动分析部73能通过参照被摄体的三维位置信息将分析区域的输入影像上的位移量换算成三维空间上的振动的振幅。其结果是，振动分析部73能分析被摄体的三维空间上的振动方向和振幅等，因此能更适当地分析被摄体的振动。

〔由振动分析装置70得出的振动的分析的详情〕

以下，使用以下的处理例4对由实施方式2的振动分析装置70得出的振动的分析的详情进行说明。

[处理例4]

(由分析轴设定部72设定分析轴的被摄体)

使用图13对由分析轴设定部72设定分析轴的被摄体的示例进行说明。图13是表示被摄体的影像的一个示例的图。具体而言，图13是表示由拍摄部10拍摄到的桥梁(被摄体)1301的输入影像1300的图。图13上的x轴、y轴以及z轴分别表示三维空间上的分析轴的方向。x轴方向是与桥梁1301的长尺寸方向平行的方向，y轴方向是铅直方向，z轴方向是桥梁1301的短尺寸方向，即与x轴垂直的方向。从相对于桥梁1301从斜下方仰视的方向，即相对于桥梁1301的长尺寸方向(x轴方向)倾斜的方向对桥梁1301进行拍摄。

(拍摄部10与桥梁1301的位置关系)

接着，使用图14，对拍摄部10与桥梁1301的位置关系的示例进行说明。图14是表示拍摄部10与被摄体的位置关系的一个示例的图。具体而言，图14的(a)和图14的(b)是表示拍摄输入影像1300的拍摄部10与桥梁1301的位置关系的图。图14的(a)是作为从y轴方向的上方向下方观察到的桥梁1301和拍摄部10的俯瞰图的xz俯视图1400。如图14的(a)所示，拍摄部10从相对于z轴向x轴方向倾斜的方向拍摄桥梁1301。图14的(b)表示从桥梁1301的长尺寸方向(x轴方向)观察到的yz俯视图1401。如图14的(b)所示，拍摄部10从相对于z轴向y轴方向倾斜的方向拍摄桥梁1301。即，拍摄部10从自斜下方仰视的方向拍摄桥梁1301。(由振动分析装置70得出的分析轴的设定和振动的分析)

接着，对由振动分析装置70得出的分析轴的设定和振动的分析进行说明。桥梁1301在y轴方向和z轴方向上振动，所述y轴方向是铅直方向，即与作为桥梁1301的长尺寸方向的x轴垂直的方向，所述z轴方向是桥梁1301的短尺寸方向，即与桥梁1301的面水平的方向。从图13和14可清楚地看到，拍摄部10拍摄桥梁1301的摄像方向既不是与输入影像1300内的被摄体的振动方向垂直的方向，也不与输入影像1300内的被摄体的振动方向一致。因此，拍摄部10无法从对于桥梁1301的振动的分析而言适当的位置拍摄桥梁1301。因此，如实施方式1所示，在根据二维的输入影像设定分析轴的情况下，根据拍摄部10与被摄体的位置关系可能不一定能适当地分析桥梁1301的振动。在此，分析轴设定部72具备获取桥梁1301相对于拍摄部10的三维位置信息等距离信息的距离信息获取部720，分析轴设定部72能根据该距离信息设定分析轴。因此，即使在拍摄部10拍摄桥梁1301的摄像方向既不是与输入影像1300内的被摄体的振动方向垂直的方向也不与输入影像1300内的被摄体的振动方向一致的情况下，振动分析部73也能基于被摄体的三维位置信息等被摄体的三维的位移量来适当地分析桥梁1301的振动。

(由振动分析装置70得出的分析轴的设定和振动的分析的具体例1)

使用图15，对由振动分析装置70得出的分析轴的设定和振动的分析的具体例1进行说明。图15是表示被摄体的影像的一个示例的图。具体而言，图15是与图13同样表示拍摄到桥梁1301的输入影像1300的图。如图15所示，在输入影像1300中设定有虚线的矩形所示的三个分析区域1302、1303以及1304。

以下，对分析桥梁1301的沿y轴方向的分析轴的振动的情况进行说明。如在图14中说明过的那样，拍摄部10从相对于桥梁1301从斜下方仰视的方向拍摄桥梁1301，因此，输入影像1300上的铅直方向和三维空间上的铅直方向(y轴方向)不一致。因此，即使根据输入影像1300将分析轴设定在输入影像1300的铅直方向上，也能准确地分析三维空间上的桥梁1301的铅直方向的振动。此外，拍摄部10从相对于z轴向x轴方向倾斜的方向拍摄桥梁1301。因此，即使在输入影像1300上的不同的区域以同一振幅振动的情况，输入影像1300的右侧也比输入影像1300上的位移量大，输入影像1300的左侧也比输入影像1300上的位移量小。例如，若使用图15的分析区域1302、1303以及1304进行说明，则在三个分析区域的振动的振幅相同的情况下，输入影像1300上的位移量在分析区域1304最大，在分析区域1302最小。因此，在分析与桥梁1301的位置对应的振动的振幅的不同时需要分析三维空间上的分析区域1302、1303以及1304的振动的振幅，而不是输入影像1300上的分析区域1302、1303以及1304的位移量。

在此，分析轴设定部72中的距离信息获取部720获取从拍摄部10分别到桥梁1301上的分析区域1302、1303以及1304的距离，获取分析区域1302、1303以及1304的三维位置信息。由此，分析轴设定部72能将分析轴设定在作为三维空间上的铅直方向的y轴方向上。此外，振动分析部73能沿作为分析轴的方向的Y轴方向分析这些分析区域的振动。

如此，即使在拍摄部10不是大致正对被摄体的情况(未在连结拍摄部10与被摄体的方向上设定分析轴之一的情况)下，也能比较被摄体的多个不同的分析区域上的三维空间上的振幅，或能分析各分析区域中的振动的振幅。

(由振动分析装置70得出的分析轴的设定和振动的分析的具体例2)

在上述的具体例1中，对在拍摄部10不正对被摄体的情况下由振动分析装置70得出的分析轴的设定和振动的分析进行了说明。不过，也可以是拍摄部10与被摄体大致正对。以下，使用图16对拍摄部10与被摄体大致正对的情况(将分析轴之一设定在连结拍摄部10与被摄体的方向上的情况)下由振动分析装置70得出的分析轴的设定和振动的分析的具体例2进行说明。图16是表示被摄体的影像的一个示例的图。具体而言，图16是表示从z轴方向拍摄到的桥梁1301的输入影像1500的图。如图16所示，拍摄部10的光轴朝向z轴方向，拍摄部10正对被摄体拍摄桥梁1301。如此，在拍摄部10正对桥梁1301拍摄桥梁1301的情况下，输入影像1500中的桥梁1301的进深方向(三维空间上的z轴方向)与拍摄部10的光轴一致。因此，基于输入影像1500分析沿z轴方向的振动并不容易。

在此，分析轴设定部72中的距离信息获取部720获取从拍摄部10到桥梁1301的距离，获取桥梁1301的三维位置信息。由此，即使在分析轴设定部72在z轴方向上设定有分析轴的情况下，振动分析部73也能基于桥梁1301的三维位置信息对在与拍摄部10的光轴相同方向上振动的桥梁1301的振动进行分析。

如此，即使在分析轴设定部72在连结拍摄部10与被摄体的方向上设定有分析轴之一的情况下，振动分析部73也能基于被摄体的三维位置信息等被摄体的三维的位移量适当地分析该被摄体的振动。

<实施方式3>

在上述的实施方式1和2的振动分析***1和2中，分析轴设定部62和72可以针对所有的分析区域设定同一方向的分析轴。不过，也可以如实施方式3的振动分析***3(未图示)所示，振动分析装置80(未图示)中的分析轴设定部82(未图示)分别针对多个分析区域设定不同的分析轴。

以下，基于图17和18对实施方式3的振动分析***3进行说明。需要说明的是，为了方便说明，对具有与在上述的实施方式中说明过的构件相同的功能标注相同的附图标记，并省略其说明。

〔振动分析***3〕

振动分析***3具备振动分析装置80来代替实施方式1的振动分析装置60。除了这点以外，振动分析***3是与实施方式1的振动分析***1同样的构成。

〔振动分析装置80〕

振动分析装置80具备分析轴设定部82和振动分析部83(未图示)来代替实施方式1中的分析轴设定部62和振动分析部63。除了这点以外，振动分析装置80是与实施方式1的振动分析装置60同样的构成。

(分析轴设定部82)

分析轴设定部82根据被摄体的影像分别针对被摄体的多个分析区域设定分析轴。例如，分析轴设定部82可以按输入影像中的被摄体的每个分析区域设定方向全部不同的分析轴，也可以针对所有的分析区域设定同一方向上的分析轴。此外，分析轴设定部82可以在一部分的分析区域之间设定同一方向上的分析轴，也可以在一部分的分析区域之间设定方向不同的分析轴。由此，分析轴设定部82能更适当地设定分析轴。

(振动分析部83)

振动分析部83按每个分析区域，基于输入影像分析被摄体中的沿分析轴的振动。由此，振动分析部83能更适当地分析被摄体的分析区域的振动。

〔由振动分析装置80得出的振动的分析的详情〕

以下，使用以下的处理例5和6对由实施方式3的振动分析装置80得出的振动的分析的详情进行说明。

[处理例5]

使用图17，对由振动分析装置80得出的分析轴的设定和振动的分析的一个示例进行说明。图17是表示被摄体的影像的一个示例的图。具体而言，图17是表示由拍摄部10拍摄到汽车(被摄体)1601的输入影像1600的图。如图17所示，在输入影像1600中设定有虚线的矩形所示的三个分析区域1602、1603以及1604。像汽车1601这样由许多零件构成的被摄体和在被摄体内存在多个振动源的被摄体等不一定限于整个被摄体在同一方向上振动，也存在根据被摄体的位置而在不同的方向上振动的情况。例如，图17所示的分析区域1602在输入影像1600上从左上向右下的方向上振动，在分析区域1603在输入影像1600上在上下方向(Y轴方向)上振动的情况下，这两个分析区域振动的方向不同。

在此，分析轴设定部82根据输入影像1600，分别针对分析区域1602将分析轴设定在从左上至右下的方向上，并针对分析区域1603将分析轴设定在输入影像1600中的Y轴方向上。此外，振动分析部83沿分别为分析区域1602和分析区域1603设定的分析轴分析这些分析区域的振动。如此，振动分析部83在与分析区域1602和1603各自振动的方向相同的方向上设定分析轴，由此，振动分析部83能在各分析区域上分析振幅最大的振动。由此，能更适当地对分析区域的振动进行分析。

需要说明的是，在上述的示例中，分析轴设定部82分别针对多个分析区域根据二维的输入影像1600设定分析轴，但本实施方式不限于此。在本实施方式中，可以像实施方式2中的分析轴设定部72那样在三维方向上设定分析轴。例如，在图17中的分析区域1604在输入影像1600的进深方向(Z轴方向)上振动的情况下，难以根据输入影像1600设定分析轴并对分析区域1604的振动进行分析。不过，分析轴设定部82能像分析轴设定部72那样根据距离信息在Z轴方向上设定分析轴，由此，振动分析部83能基于分析区域1604的三维位置信息对分析区域1604的振动进行分析。如此，即使在分析轴设定部82在影像的进深方向上设定有分析轴的情况下，振动分析部83也能基于分析区域1604的三维的位移量来适当地对分析区域1604的振动进行分析。

[处理例6]

分析轴设定部82可以根据每个分析区域的影像信息设定分析轴。以下，使用图18，对由振动分析装置80得出的分析轴的设定和振动的分析的一个示例进行说明。图18是表示被摄体的影像的一个示例的图。具体而言，图18与图3和5同样，是表示由拍摄部10拍摄到桥梁(被摄体)303的输入影像300的图。如图18所示，在输入影像300中设定有虚线的矩形所示的三个分析区域1701、1702以及1703。

例如，分析区域1701是具有沿输入影像300的纵向(Y轴方向)的边缘的区域，因此，分析轴设定部82将分析轴设定在横向(X轴方向)上。振动分析部83通过计算沿X轴方向的分析轴的分析区域1701的位移量来分析振动。通常，在影像的纵向具有边缘的区域在纵向上以类似的图样连续的可能性较高，因此难以通过块匹配法准确地计算该区域的纵向的位移量。因此，该区域的位移量的计算误差可能大，深度的分析结果的误差可能也大。另一方面，在纵向上具有边缘的区域在与边缘的方向垂直的横向上不以类似的图样连续，因此，能精确计算出横向的位移量的可能性较高。因此，如上所述，分析轴设定部82计算与边缘的方向垂直的横向上的分析区域1701的位移量，由此，振动分析部83能获得分析区域1701的横向的振动作为分析结果。由此，能适当地分析振动。

同样，分析区域1702是具有沿影像的横向(X轴方向)的边缘的区域，因此，分析轴设定部82将分析轴设定在Y轴方向上。振动分析部83通过计算沿Y轴方向的分析轴的分析区域1703的位移量来分析振动。此外，分析区域1703是具有沿X轴方向和Y轴方向的边缘的区域，因此，分析轴设定部82可以将分析轴设定在X轴方向和Y轴方向两个方向上，也可以将分析轴设定在任一个方向上。在这些情况下也能与上述的示例同样适当地分析振动。

此外，在上述的示例中，分析轴设定部82按每个分析区域，根据边缘的方向这一影像信息设定分析轴，但本实施方式不限于此。在本实施方式中，分析轴设定部82也可以根据整个输入影像的特点设定分析轴。通常，被摄体容易在与长尺寸方向垂直的方向上振动，因此分析轴设定部82可以将分析轴设定在与被摄体的长尺寸方向垂直的方向上。例如，图18中的输入影像300中的桥梁303是具有比输入影像300的横向(X轴方向)宽的横宽的被摄体，因此，在输入影像300的上下方向(Y轴方向)上振动的可能性较高。因此，能由分析轴设定部82在Y轴方向上设定分析轴，振动分析部83计算沿Y轴方向的桥梁303的分析轴的位移量，由此进行振幅大的方向上的振动的分析，因此能适当地分析振动。

<实施方式4>

也可以像实施方式4的振动分析***4(未图示)那样，显示部130(未图示)在被摄体的影像上叠加显示分析轴。

以下，基于图19和20对实施方式4的振动分析***4进行说明。需要说明的是，为了方便说明，对具有与在上述的实施方式中说明过的构件相同的功能标注相同的附图标记，并省略其说明。

〔振动分析***4〕

振动分析***4具备显示部130来代替实施方式1中的显示部30。除了这点以外，振动分析***4是与实施方式1的振动分析***1同样的构成。

[显示部130]

显示部130在被摄体的影像上叠加显示分析轴。

〔显示部130的图像显示的详情〕

以下，使用处理例7对显示部130的图像显示详情进行说明。

[处理例7]

(显示部130的图像显示的具体例1)

使用图19对显示部130的图像显示的具体例1进行说明。图19是表示在显示部130显示的图像的一个示例的图。具体而言，图19表示图像1800。在图像1800中显示由拍摄部10拍摄到桥梁1301的输入影像1900。此外，在输入影像1900中的黑点的分析区域1901和1902，分析轴叠加显示为可以该黑点为中心旋转的箭头。在显示部的影像上未显示分析区域中的振动的方向的情况下，用户无法容易地识别出该分析区域中的振动的方向。对此，在本实施方式中，在输入影像1900中的分析区域1901和1902中，分析轴叠加显示为箭头。如此，能通过在被摄体的分析区域上叠加显示分析轴使用户容易地识别出该分析区域中的振动的方向。

此外，在图像1800中也显示作为分析区域1901的位移量的振动的分析结果的曲线图(分析结果)1903和作为分析区域1902的位移量的振动的分析结果的曲线图(分析结果)1904。因此，例如，在用户变更分析区域1901和分析区域1902中的至少一方的分析轴的方向的情况下，所变更的分析轴和所变更的分析结果的曲线图联动显示于显示部130的图像1800。因此，用户能容易地识别出按每个分析轴设定有该分析轴的情况的分析结果。

(显示部130的图像显示的具体例2)

在上述的具体例1中，显示部130针对一个分析区域显示一个分析轴。不过，也可以针对一个分析区域叠加显示多个分析轴等，在显示部130显示多个分析轴，并在显示部130分别显示沿该多个分析轴的每一个的振动的分析结果。以下，使用图20对显示部130的图像显示的具体例2进行说明。

图20是表示在显示部130显示的图像的一个示例的图。具体而言，图20的(a)表示图像2000。在图像2000中显示由拍摄部10拍摄到桥梁1301的输入影像2100。此外，在输入影像2100中的黑点的分析区域2101中两个分析轴叠加显示为两个箭头。图20的(b)表示分析区域2101附近的放大图，两个箭头表示上下方向(输入影像2100上的Y轴方向)上的分析轴2101a和左右倾斜方向上的分析轴2101b。此外，也在图像2000中显示分析区域2101的位移量，即沿分析轴2101a的振动的分析结果的曲线图1903和沿分析轴2101b的振动的分析结果的曲线图2102。

如图20的(a)所示，显示部130分别在图像2000中显示与叠加显示于一个分析区域2101的多个分析轴2101a和2101b分别对应的振动的分析结果。由此，即使在针对一个分析区域设定有多个分析轴的情况等，在显示部130显示多个分析轴的情况下，也能使用户容易地识别出各个振动的分析结果。

此外，显示部130可以将叠加在分析区域2101上的多个分析轴按每个分析轴以不同的颜色显示。在一个分析区域叠加有多个分析轴的情况下，通过按每个分析轴以不同的颜色显示使用户易于区别多个分析轴。此外，显示部130也可以通过与分析轴对应的分析结果的曲线图也为与分析轴的颜色对应的颜色的方式显示。例如，显示部130可以通过暖色系的颜色显示分析轴2101a和沿分析轴2101a的振动的分析结果的曲线图1903，可以通过冷色系的颜色显示分析轴2101b和沿分析轴2101b的振动的分析结果的曲线图2102。此外，显示部130也可以通过单色显示分析轴2101a和沿分析轴2101a的振动的分析结果的曲线图1903，也可以通过彩色显示分析轴2101b和沿分析轴2101b的振动的分析结果的曲线图2102。如此，能通过以与分析轴对应的分析结果的曲线图也为与分析轴的颜色对应的颜色的方式显示来使用户容易地识别出与某个分析轴对应的分析结果。

需要说明的是，在上述的示例中，显示部130针对分析区域显示二维方向的分析轴，但本实施方式不限于此。在本实施方式中，显示部130也可以如图13的x轴、y轴以及z轴那样显示三维空间上的分析轴来代替输入图像上的纵轴(Y轴)和横轴(X轴)。在该情况下，只要分析轴设定部62作为实施方式2中的分析轴设定部72发挥功能，在三维方向上设定分析轴即可。如此，即使在显示部130针对分析区域显示三维方向的分析轴的情况下，也能使用户容易地识别出分析区域上的振动的方向。

〔实施方式4的振动分析***4的效果〕

如上所述，在实施方式4的振动分析***4中，显示部130在被摄体的影像上叠加显示分析轴。由此，能使用户容易地识别出将某个分析区域上的分析轴的方向设定在哪个方向。此外，显示部130将叠加有分析轴的输入影像和沿该分析轴的分析结果同时显示为图像，由此能使用户容易地识别出某个振动的分析结果是沿哪个方向的振动的分析结果。

[基于软件的实现例]

振动分析装置60、70、80的控制块(特别是分析区域设定部61、分析轴设定部62、72、82、振动分析部63、73、83以及输出部64)可以通过形成为ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit：专用集成电路)和FPGA(Field Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)等集成电路(IC芯片)等逻辑电路(硬件)来实现，也可以使用CPU(CentralProcessing Unit：中央处理器)和GPU(Graphics Processing Unit：图形处理器)通过软件来实现。

在后者的情况下，振动分析装置60、70、80具备：执行作为实现各功能的软件的振动分析程序的命令的CPU、将上述振动分析程序和各种数据以可通过计算机(或CPU)读取的方式记录的ROM(Read Only Memory：只读存储器)或存储装置(将这些称为“记录介质”)以及展开上述振动分析程序的RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)等。然后，通过计算机(或CPU)从上述记录介读取并执行上述振动分析程序来实现本发明的目的。作为上述记录介质，能使用“非易失性的有形介质”，例如，磁带、磁盘、卡、半导体存储器、可编程逻辑电路等。此外，上述振动分析程序可以经由能传输该振动分析程序的任意的传输介质(通信网或广播电波等)供给至上述计算机。需要说明的是，本发明的一个方案还能以通过电子传输来具体化上述振动分析程序的嵌入至载波的数据信号的形态来实现。

[总结]

本发明的方案1的振动分析装置(60、70、80)具备：分析轴设定部(62、72、82)，根据用户的操作设定分析轴(1901、1902、2101、2101a、2101b)；振动分析部(63、73、83)，基于被摄体(桥梁303、1301、汽车1601)的影像(输入影像300、301、302、1300、1500、1600、1900、2100)，分析所述被摄体的沿所述分析轴的振动；以及输出部(64)，输出由所述振动分析部得出的分析结果(分析结果的曲线图1903、1904、2102)。

根据上述的构成，能适当地分析被摄体的振动。

本发明的方案2的振动分析装置可以是，在上述方案1中，所述振动分析部基于由所述振动得出的所述被摄体的位移量来分析所述振动。

根据上述的构成，能通过振动分析部基于被摄体的位移量分析振动来获得该被摄体的振动的振幅等作为分析结果。由此，能更适当地分析被摄体的振动。

本发明的方案3的振动分析装置可以是，在上述方案1或方案2中，所述振动分析部基于所述被摄体的三维的位移量来分析所述振动。

根据上述的构成，能分析被摄体的三维空间上的振动方向和振幅等，因此能更适当地分析被摄体的振动。

本发明的方案4的振动分析装置可以是，在上述方案3中，所述分析轴设定部将所述分析轴之一设定在连结拍摄所述被摄体的拍摄部与所述被摄体的方向上。

根据上述的构成，即使在连结拍摄部与被摄体的方向上设定有分析轴之一的情况下，振动分析部也能根据被摄体的三维位置信息等距离信息适当地分析该被摄体的振动。

本发明的方案5的振动分析装置可以是，在上述方案1～4中任一项中，所述分析轴设定部分别针对所述被摄体的多个部位设定分析轴。

根据上述的构成，能通过分析轴设定部分别针对被摄体的多个部位设定分析轴来更适当地设定分析轴。因此，振动分析部能更适当地分析被摄体的振动。

本发明的方案6的振动分析装置可以是，在上述方案1～5中任一项中，所述分析轴设定部设定不正交的两个分析轴。

根据上述的构成，能在难以在设定了正交的分析轴的情况下估计沿至少一方的分析轴的方向上的振动的振动信息的情况下，将分析轴变更至更适当的方向。这样能通过将分析轴变更至适当的方向使振动分析部更适当地分析被摄体的振动。

本发明的方案7的振动分析装置可以是，在上述方案1～6中任一项中，所述振动分析部按每个频率分析所述振动。

根据上述的构成，即使在难以估计沿至少一方的分析轴的方向上的振动的振动信息的情况下，分析轴设定部也能基于由分析部按每个频率分析振动而得出的分析结果将分析轴的方向变更至适当的方向，由此，能更适当地分析被摄体的振动。

本发明的方案8的振动分析装置具备：分析轴设定部，设定分析轴；振动分析部，基于被摄体的影像，分析所述被摄体的沿所述分析轴的振动；以及显示部(30、130)，将所述分析轴叠加显示于所述被摄体的图像，并且显示由所述振动分析部得出的分析结果。

根据上述的构成，能适当地分析被摄体的振动。此外，能使用户容易识别出将被摄体的振动的方向设定为哪个方向。

本发明的方案9的振动分析装置可以是，在上述方案8中，所述分析轴设定部根据所述被摄体的影像设定分析轴。

即使在根据被摄体的影像设定有分析轴的情况下也能适当地分析被摄体的振动。

本发明的方案10的振动分析装置可以是，在上述方案9中，所述分析轴设定部将所述分析轴之一设定在所述振动的振幅大于所述影像的像素的排列方向上的振幅的方向上。

根据上述的构成，能通过将分析轴设定在更适当的方向上来更适当地分析被摄体的振动。

本发明的方案11的振动分析装置可以是，在上述方案9或10中，所述分析轴设定部将所述分析轴之一设定在所述振动的振幅最大的方向上。

根据上述的构成，能通过将分析轴设定在更适当的方向上来更适当地分析被摄体的振动。

本发明的方案12的振动分析装置可以是，在上述方案8～11中任一项中，所述显示部显示多个分析轴，分别显示沿该多个分析轴的每一个的振动的分析结果。

根据上述的构成，即使在显示部显示有多个分析轴的情况下，也能使用户容易识别出各个振动的分析结果。

本发明的方案13的振动分析装置的控制方法是分析被摄体的振动的振动分析装置的控制方法，包括：分析轴设定工序，由所述振动分析装置根据用户的操作设定分析轴；振动分析工序，由所述振动分析装置基于所述被摄体的影像，分析该被摄体的沿所述分析轴的振动；以及输出工序，由所述振动分析装置输出所述振动分析工序中的分析结果。

根据上述的构成，起到与本发明的一个方案的振动分析装置同样的效果。

根据上述的构成，起到与本发明的一个方案的振动分析装置同样的效果。

而且，本发明的各方案的振动分析装置可以通过计算机来实现，在该情况下，通过使计算机作为所述振动分析装置所具备的各部(软件要素)进行操作，使所述振动分析装置通过计算机实现的振动分析装置的振动分析程序和记录该振动分析程序的计算机可读记录介质也属于本发明的范畴。

[附注事项]

本发明不限于上述的各实施方式，在权利要求所示的范围内可以进行各种变更，通过适当组合在不同的实施方式中分别公开的技术手段而得到的实施方式也包括在本发明的技术范围内。而且，可以通过组合在各实施方式中分别公开的技术手段来形成新的技术特征。

例如，在实施方式3中公开的技术手段根据输入图像实施，在实施方式4中公开的技术手段根据用户的操作实施，因此，无法直接组合这些技术手段。不过，能使用切换按钮(未图示)等公知的技术手段来切换实施方式3中公开的技术手段和实施方式4中公开的技术手段。因此，能通过使用切换按钮等公知的技术手段任意组合实施方式1～4中公开的各技术手段，这样的技术手段也包括在本发明的技术范围中。

Claims (15)

1.一种振动分析装置，其特征在于，具备：

分析轴设定部，根据用户的操作设定分析轴；

振动分析部，基于被摄体的影像，分析所述被摄体的沿所述分析轴的振动；以及

输出部，输出由所述振动分析部得出的分析结果。

2.根据权利要求1所述的振动分析装置，其特征在于，

所述振动分析部基于由所述振动得出的所述被摄体的位移量来分析所述振动。

3.根据权利要求1或2所述的振动分析装置，其特征在于，

所述振动分析部基于所述被摄体的三维的位移量来分析所述振动。

4.根据权利要求3所述的振动分析装置，其特征在于，

所述分析轴设定部将所述分析轴之一设定在连结拍摄所述被摄体的拍摄部与所述被摄体的方向上。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的振动分析装置，其特征在于，

所述分析轴设定部分别针对所述被摄体的多个部位设定分析轴。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的振动分析装置，其特征在于，

所述分析轴设定部设定不正交的两个分析轴。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的振动分析装置，其特征在于，

所述振动分析部按每个频率分析所述振动。

8.一种振动分析装置，其特征在于，具备：

分析轴设定部，设定分析轴；

振动分析部，基于被摄体的影像，分析所述被摄体的沿所述分析轴的振动；以及

显示部，将所述分析轴叠加显示于所述被摄体的图像，并且显示由所述振动分析部得出的分析结果。

9.根据权利要求8所述的振动分析装置，其特征在于，

所述分析轴设定部根据所述被摄体的影像设定分析轴。

10.根据权利要求9所述的振动分析装置，其特征在于，

所述分析轴设定部将所述分析轴之一设定在所述振动的振幅大于所述影像的像素的排列方向上的振幅的方向上。

11.根据权利要求9或10所述的振动分析装置，其特征在于，

所述分析轴设定部将所述分析轴之一设定在所述振动的振幅最大的方向上。

12.根据权利要求8～11中的任一项所述的振动分析装置，其特征在于，

所述显示部显示多个分析轴，分别显示沿该多个分析轴的每一个的振动的分析结果。

13.一种分析被摄体的振动的振动分析装置的控制方法，其特征在于，包括：

分析轴设定工序，由所述振动分析装置根据用户的操作设定分析轴；

振动分析工序，由所述振动分析装置基于所述被摄体的影像，分析该被摄体的沿所述分析轴的振动；以及

输出工序，由所述振动分析装置输出所述振动分析工序中的分析结果。

14.一种振动分析程序，是用于使计算机作为权利要求1所述的振动分析装置发挥功能的振动分析程序，其中，

用于使所述计算机作为所述分析轴设定部、所述振动分析部以及所述输出部发挥功能。

15.一种计算机可读记录介质，其中，

记录有权利要求14所述的振动分析程序。

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