JP2016217843A - 回転速度計測装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】回転速度計測装置は、回転体が含まれる撮影範囲の各位置での光の強度を示す撮影情報であって、所定の時間間隔で生成された複数の撮影情報を入力する入力部と、撮影範囲の一部である検出範囲での光の強度を示す検出情報を撮影情報ごとに撮影情報から生成する生成部と、生成部が生成した全ての検出情報を時間周波数領域でフーリエ変換し、それによって得られた周波数成分から回転体の回転速度を算出する算出部とを備える。
【選択図】図4
Description
上記課題を解決するための回転速度計測装置は、回転体が含まれる撮影範囲の各位置での光の強度を示す撮影情報であって、所定の時間間隔で生成された複数の前記撮影情報を入力する入力部と、前記撮影範囲の一部である検出範囲での光の強度を示す検出情報を前記撮影情報ごとに前記撮影情報から生成する生成部と、前記生成部が生成した全ての前記検出情報を時間周波数領域でフーリエ変換し、それによって得られた周波数成分から回転体の回転速度を算出する算出部と、を備えることをその要旨としている。
上記構成によれば、撮影範囲のなかで検出範囲を変更することができるため、回転周波数の検出に適した検出範囲を設定することも可能である。
なお、検出範囲Aが複数の画素に対応するとき、検出部24は、検出範囲Aに対応する全ての画素の画素情報を用いて1つの輝度情報を生成する。この際に、検出部24は、例えば、検出範囲Aに対応する全ての画素のR値,G値,B値の各々の平均値を式1に適用して輝度情報を生成したり、検出範囲Aに対応する全ての画素のR値,G値,B値の各々の最大値を式1に適用して輝度情報を生成したりする。
まず、図2に示すように、カメラ21は、回転速度計測装置20によって計測を開始する前に、プロペラ11の全体が撮影範囲に含まれるように設置される。なお、プロペラ11の全体が撮影範囲に含まれていればよいため、カメラ21が設置される位置は、回転軸12の軸線上に限らず、例えば、回転軸12の軸線よりも上であってもよいし下であってもよく、また、回転軸12の軸線よりも左であってもよいし右であってもよい。また、カメラ21は、プロペラ11の一部、言い換えるとブレード13と背景とが空間分解能的に分離して撮影される範囲を含むように設置してもよい。
図4に示すように、回転速度計測装置20は、カメラ21によって回転体であるプロペラ11を所定の時間間隔で撮影する(ステップS1)。すなわち、例えば、図5(a)〜(l)に示すように、プロペラ11の位置が互いに異なる撮影画像P1〜P12が、カメラ21によって生成された撮影情報に基づいて、表示部31に表示される。図5(a)〜(l)は、プロペラ11が30°ずつ回転した状態でカメラ21に所定の時間間隔で撮影された場合のプロペラ11の1回転分の撮影画像P1〜P12を示している。撮影画像Pにおいては、ブレード13(13a,13b,13c)の位置する部分の輝度が高く、ブレード13がなく、背景である回転機器10の筐体の位置する部分の輝度が低くなっている。
(1)検出範囲Aにおける光の強度が所定の時間間隔で得られ、それによって得られた光の強度である輝度の時間周波数からプロペラ11の回転速度が得られる。この際、プロペラ11の回転速度を計測する前の事前準備として、高反射部と低反射部とが回転方向に並ぶように別途反射部を貼り付けるなどの負荷が省かれる。そのため、プロペラ11の回転速度を計測する前の事前準備に要する負荷を軽減することができる。
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
Claims (6)
- 回転体が含まれる撮影範囲の各位置での光の強度を示す撮影情報であって、所定の時間間隔で生成された複数の前記撮影情報を入力する入力部と、
前記撮影範囲の一部である検出範囲での光の強度を示す検出情報を前記撮影情報ごとに前記撮影情報から生成する生成部と、
前記生成部が生成した全ての前記検出情報を時間周波数領域でフーリエ変換し、それによって得られた周波数成分から回転体の回転速度を算出する算出部と、を備える
回転速度計測装置。 - 前記位置ごとの光の強度を示す検出情報は、前記位置ごとの画素情報であり、
前記撮影情報は、前記撮影範囲の各位置の前記画素情報を含み、
前記生成部は、予め設定された1以上の前記位置の前記画素情報から前記検出情報を生成する
請求項1に記載の回転速度計測装置。 - 前記検出範囲を前記撮影範囲のなかで変更可能に設定する設定部をさらに備える
請求項1又は2に記載の回転速度計測装置。 - 前記回転体はプロペラであって、
前記プロペラのブレードの枚数を取得する取得部を備え、
前記算出部は、前記周波数成分の中で周波数ゼロとなる直流成分を除いた最大強度を示す周波数を前記ブレードの枚数で除算した周波数から前記回転速度を算出する
請求項1〜3のいずれか一項に記載の回転速度計測装置。 - 前記回転体は歯車であって、
前記歯車の歯数を取得する取得部を備え、
前記算出部は、前記周波数成分の中で周波数ゼロとなる直流成分を除いた最大強度を示す周波数を前記歯車の歯数で除算した周波数から前記回転体の回転速度を算出する
請求項1〜3のいずれか一項に記載の回転速度計測装置。 - 前記回転体は円周方向において識別可能な周期的輝度パターンを有するものであって、
前記輝度パターンの繰り返し数を取得する取得部を備え、
前記算出部は、前記周波数成分の中で周波数ゼロとなる直流成分を除いた最大強度を示す周波数を前記輝度パターンの繰り返し数で除算した周波数から前記回転速度を算出する
請求項1〜3のいずれか一項に記載の回転速度計測装置。
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