[发明专利]测量方法、测量装置以及计算机可读记录介质

说明书

技术领域

本发明涉及一种能够根据图像解析相位分布或位移分布、应变分布，还能 够进行运动图像的解析的测量方法等。

背景技术

近年来，要进行材料的最佳设计，调查向该材料施加的位移或应变的分布 变得重要。作为调查材料的位移或应变的分布的方法，使用1点测量法即使用 多个位移计或应变仪生成分布数据的方法、调查变形前后的图像相关来进行模 式匹配的数字图像相关法等。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：新井泰彦，倉田忠雄，縞走査干渉計の手法による高速か つ高精度なモアレトポグラフィ法，光学，Vol.15，No.5，402-406(1986).

非专利文献2：森本吉春，藤垣元治，米山聡:モアレ法·格子法による 形状·変形計測の最近の研究，非破壊検査，52-3(2003)，116-121.

非专利文献3：李志遠，森本吉春，藤垣元治，サンプリングモアレ法に よる構造物の非接触変位分布計測(日本工業出版検査技術，14(5)，(2009)， 1-6)

非专利文献4：Takeda,M.andMutoh,K.,Fouriertransformprofilometryfor theautomaticmeasurementof3-Dobjectshapes,AppliedOptics,22-24, 3977-3982(1983).

非专利文献5：Morimoto,Y.,Seguchi,Y.andHigashi,T.,Two-dimensional MoireMethodandGridMethodUsingFourierTransform,Experimental Mechanics,Vol.29,No.4,399-404(1989).

非专利文献6：藤垣元治，森本吉春，全空間テーブル化手法による格子 投影三次元形状計測，実験力学，8-4，92-98(2008).

发明内容

发明要解决的课题

使用位移计或应变仪来生成分布数据的方法，若通过1点测量来进行则便 宜，但若测量多点则价格变高，并且需要时间，后期的数据处理也变得繁杂。 最近广泛使用数字图像相关法，但需要随机图案，为了取得相关性需要一定程 度的面积，一般计量长度变大。

格子法能够对格子的相位进行解析而以高精度对其变形进行解析，能够高 精度地测量面内变形或三维形状。作为现有格子法的相位解析法，使用相移法 或傅里叶变换法(非专利文献4、5)。作为相移法之一的采样莫尔法(非专利 文献3)或傅里叶变换法，能够通过1幅图像对相位进行解析，因此对运动物 体等的解析有用。采样莫尔法使用2个周期的数据进行相位计算，傅里叶变换 法使用全部像素的数据来进行相位的解析。此外，发明人最新开发的采样莫尔 法对相位进行解析且精度良好。但是，为了求出1点的位移需要格子2个周期 的数据，并且使用直线插补来求出亮度，因此无法达到高精度。

用于解决课题的手段

本发明的主要特征在于，使用x方向、y方向的二维格子，切出x、y各 自为1个周期的面积的格子图像，对其进行二维傅里叶变换来求出频率1的成 分的相位，由此更高精度地求出x方向格子、y方向格子的位移。

发明效果

(1)因为是基于相位解析的测量，因此精度良好。

(2)能够通过1幅图像进行相位解析，因此能够进行运动图像的解析。

(3)通过二维傅里叶变换仅提取二维格子像的x方向和y方向的频率， 因此也可以不使用具有准确的余弦波的亮度分布的二维格子。

(4)此外，通过二维傅里叶变换仅提取二维格子图像的x方向和y方向 的频率，因此能够自动地删除在高频部分出现的噪声，抗噪性强。

(5)处理简单，能够高速地进行处理。

(6)计量长度为Nx×Ny像素，比采样莫尔法短。一般，计量长度也比数 字图像相关法短。

(7)在采样莫尔法中，通过直线插补生成莫尔条纹，与此相对，与余弦 波有相关性，因此精度更高。

附图说明

图1是实施例1的装置整体的结构。

图2是测定对象面的二维格子或映照到照相机拍摄面的二维格子像。

图3A是二维格子的处理顺序。