JP6842126B2 - 振動解析システム、振動解析方法及びプログラム - Google Patents
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Description
所定の時間間隔で撮影された画像データを記憶する記憶部と、
前記画像データから被写体の振動を解析する演算部と、を備え、
前記演算部は、
前記記憶部に記憶された前記画像データ内の各画素における輝度の時間変化をフーリエ変換し、
所定の周波数における、基準画素と各画素との位相差を算出する。
各画素について算出された前記位相差を示す位相差スペクトル画像を生成する、
こととしてもよい。
前記位相差スペクトル画像と、前記記憶部に予め記憶された、正常状態の各画素の前記位相差を示す正常位相差スペクトル画像とを比較することにより、異常振動の発生箇所を検出する、
こととしてもよい。
前記記憶部は、
複数の前記位相差スペクトル画像を教師データとして、画素間の位相差の変化量から、前記被写体の不具合の有無を推定するように、機械学習により生成された推定モデルを記憶しており、
前記判定部は、
前記演算部で生成された位相差スペクトル画像を、前記推定モデルに入力し、前記推定モデルの出力結果に基づいて、前記被写体の不具合の有無を推定する、
こととしてもよい。
こととしてもよい。
画素の位相勾配から、振動の伝搬速度を算出する、
こととしてもよい。
複数の時刻について、計測区間内の画素における位相の分散を算出し、
算出された前記分散が最小となる時刻を選択して、位相勾配を算出する、
こととしてもよい。
所定の時間間隔で撮影された画像データに基づいて、前記画像データから被写体の振動を解析する振動解析ステップと、
解析された各画素の振動情報に基づいて、所定の周波数における、基準画素と各画素との位相差を算出する位相差算出ステップと、を含み、
前記振動解析ステップでは、
前記画像データ内の各画素における輝度の時間変化をフーリエ変換して振動を解析する。
こととしてもよい。
コンピュータを、
所定の時間間隔で撮影された画像データを記憶する記憶部、
前記記憶部に記憶された前記画像データ内の各画素における輝度の時間変化をフーリエ変換して振動を解析し、
所定の周波数における、基準画素と各画素との位相差を算出する演算部、
として機能させる。
図1のブロック図に示すように、本実施の形態に係る振動解析システム1は、カメラ11、制御ユニット20を備える。
F(x,t)=(F0(x,t),・・・,FK−1(x,t))
=STFT(I0(x,t),・・・,IK−1(x,t))
ただし、Kは短時間フーリエ変換計算におけるタップ数である。
Fi(x,t)=Ri(x,t)+j・Ji(x,t)
実施の形態1では、正常状態を表す正常位相差スペクトル画像IPCと、取得された画像データItとの比較は、演算部212で正常位相差スペクトル画像IPCと位相差スペクトル画像IPとの差分を取って比較することにより行っていた。本実施の形態に係る振動解析システム2では、制御部21’が判定部213を備え、機械学習による学習済みモデルLMを用いて、取得された位相差スペクトル画像IPから、被写体Sの状態を判定する点で、実施の形態1と異なる。その他、振動解析システム2の構成等については、実施の形態1の振動解析システム1と同様であるので同じ符号を付す。
Claims (10)
- 所定の時間間隔で撮影された画像データを記憶する記憶部と、
前記画像データから被写体の振動を解析する演算部と、を備え、
前記演算部は、
前記記憶部に記憶された前記画像データ内の各画素における輝度の時間変化をフーリエ変換することにより、所定の周波数の各画素における輝度の時間変化の位相を算出し、
所定の周波数の基準画素と各画素における輝度の時間変化の位相差を算出する、
ことを特徴とする振動解析システム。 - 前記演算部は、
各画素について算出された前記位相差を示す位相差スペクトル画像を生成する、
ことを特徴とする請求項1に記載の振動解析システム。 - 前記演算部は、
前記位相差スペクトル画像と、前記記憶部に予め記憶された、正常状態の各画素の前記位相差を示す正常位相差スペクトル画像とを比較することにより、異常振動の発生箇所を検出する、
ことを特徴とする請求項2に記載の振動解析システム。 - 前記被写体の不具合の有無を推定する判定部を備え、
前記記憶部は、
複数の前記位相差スペクトル画像を教師データとして、画素間の位相差の変化量から、前記被写体の不具合の有無を推定するように、機械学習により生成された推定モデルを記憶しており、
前記判定部は、
前記演算部で生成された位相差スペクトル画像を、前記推定モデルに入力し、前記推定モデルの出力結果に基づいて、前記被写体の不具合の有無を推定する、
ことを特徴とする請求項2に記載の振動解析システム。 - 前記教師データは、コンピュータシミュレーションによって作成された位相差スペクトル画像を含む、
ことを特徴とする請求項4に記載の振動解析システム。 - 前記演算部は、
画素の位相勾配から、振動の伝搬速度を算出する、
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の振動解析システム。 - 前記演算部は、
複数の時刻について、計測区間内の画素における位相の分散を算出し、
算出された前記分散が最小となる時刻を選択して、位相勾配を算出する、
ことを特徴とする請求項6に記載の振動解析システム。 - 所定の時間間隔で撮影された画像データに基づいて、前記画像データから被写体の振動を解析する振動解析ステップと、
解析された各画素の振動情報に基づいて、所定の周波数の基準画素と各画素における輝度の時間変化の位相差を算出する位相差算出ステップと、を含み、
前記振動解析ステップでは、
前記画像データ内の各画素における輝度の時間変化をフーリエ変換することにより、所定の周波数の各画素における輝度の時間変化の位相を算出して振動を解析する、
ことを特徴とする振動解析方法。 - 画素の位相勾配から、振動の伝搬速度を算出する伝搬速度算出ステップを含む、
ことを特徴とする請求項8に記載の振動解析方法。 - コンピュータを、
所定の時間間隔で撮影された画像データを記憶する記憶部、
前記記憶部に記憶された前記画像データ内の各画素における輝度の時間変化をフーリエ変換することにより、所定の周波数の各画素における輝度の時間変化の位相を算出して振動を解析し、
所定の周波数の基準画素と各画素における輝度の時間変化の位相差を算出する演算部、
として機能させるプログラム。
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