JP2000337947A - 液面波検出装置 - Google Patents
液面波検出装置Info
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A90/00—Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
- Y02A90/30—Assessment of water resources
Landscapes
- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 液面の振動状況、例えば金属の溶融液のよう
な自発光の強い高温液体や散乱反射成分の少ない液体の
液面に生じる波形などを計測することのできる液面波検
出装置を提供する。 【解決手段】 液面にスリット光を照射するスリット光
源装置と、スリット光の一次反射光をＣＣＤカメラによ
り撮影する撮像装置と、鏡面状態の液面からの一次反射
光である直線スリット光と撮影された一次反射光との変
位量を算出する画像処理装置と、からなることを特徴と
する液面波検出装置。
な自発光の強い高温液体や散乱反射成分の少ない液体の
液面に生じる波形などを計測することのできる液面波検
出装置を提供する。 【解決手段】 液面にスリット光を照射するスリット光
源装置と、スリット光の一次反射光をＣＣＤカメラによ
り撮影する撮像装置と、鏡面状態の液面からの一次反射
光である直線スリット光と撮影された一次反射光との変
位量を算出する画像処理装置と、からなることを特徴と
する液面波検出装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液面の振動状況、
例えば溶融した金属の湯面の振動状況などを計測するこ
とのできる液面波検出装置に関する。
例えば溶融した金属の湯面の振動状況などを計測するこ
とのできる液面波検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】液面の位置を計測する手段として、レー
ザー変位計が一般的に用いられているが、これは対象物
までの距離を求めるものであり、液面の振動状況などを
検出するためには多数の計測点にレーザー変位計を設置
するか、時間方向におけるデータの蓄積を行って周波数
分析などを行う必要がある。そのため、高価になるばか
りでなく、定在波などの平衡状態にある液面の高さや波
高、波形などの振動状況を検出することはできない。更
に、高い測定分解能で計測するためには測定対象物に極
めて近い位置にセンサーを配置する必要があり、溶融し
た金属の湯面などのように高温対象物の場合には配置位
置が制約される難点がある。
ザー変位計が一般的に用いられているが、これは対象物
までの距離を求めるものであり、液面の振動状況などを
検出するためには多数の計測点にレーザー変位計を設置
するか、時間方向におけるデータの蓄積を行って周波数
分析などを行う必要がある。そのため、高価になるばか
りでなく、定在波などの平衡状態にある液面の高さや波
高、波形などの振動状況を検出することはできない。更
に、高い測定分解能で計測するためには測定対象物に極
めて近い位置にセンサーを配置する必要があり、溶融し
た金属の湯面などのように高温対象物の場合には配置位
置が制約される難点がある。
【０００３】また、水面の高さや波高の計測装置として
は容量式波高計、サーボ式波高計などがあるが、水中に
検出線や検出針を浸漬しなければならず、液面の状態を
乱してしまうために正確な測定値が得難い欠点がある。
は容量式波高計、サーボ式波高計などがあるが、水中に
検出線や検出針を浸漬しなければならず、液面の状態を
乱してしまうために正確な測定値が得難い欠点がある。
【０００４】そこで、光源からの光をスリット板を介し
て水面に投射するスリット光源装置と、該スリット光源
装置からのスリット光により水面上に得られるスリット
像を撮像する撮像装置と、該撮像装置で得られたスリッ
ト画像の位置データまたは面積データに基づいて、上記
水面の高さを演算によって求める画像処理装置とを備え
た水位計測装置（特開平５−26665 号公報）が提案され
ている。
て水面に投射するスリット光源装置と、該スリット光源
装置からのスリット光により水面上に得られるスリット
像を撮像する撮像装置と、該撮像装置で得られたスリッ
ト画像の位置データまたは面積データに基づいて、上記
水面の高さを演算によって求める画像処理装置とを備え
た水位計測装置（特開平５−26665 号公報）が提案され
ている。
【０００５】この特開平５−２６６６５号公報によれ
ば、測定対象が白色懸濁液のような散乱反射成分が大き
い場合には有効であるが、反射率が低い液体では直接反
射光以外は輝度が不充分なために計測が困難となる欠点
がある。特に、金属の溶融液などの高温液体では自発光
が強いために間接光は殆ど観測することができないとい
う難点がある。また、測定精度を上げるためにはカメラ
と液体とのなす角度を大きくするという計測装置の設置
位置上の制約も生じる。
ば、測定対象が白色懸濁液のような散乱反射成分が大き
い場合には有効であるが、反射率が低い液体では直接反
射光以外は輝度が不充分なために計測が困難となる欠点
がある。特に、金属の溶融液などの高温液体では自発光
が強いために間接光は殆ど観測することができないとい
う難点がある。また、測定精度を上げるためにはカメラ
と液体とのなす角度を大きくするという計測装置の設置
位置上の制約も生じる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このように、スリット
光を水面に照射して、水面上のスリット照射光の位置や
形状情報などから液面の高さおよび液面の状態などを計
測することができるが、液面が鏡面反射成分の強い対象
物や自発光の強い高温液体の場合には、スリット光の照
射像が観測され難くなる問題点がある。
光を水面に照射して、水面上のスリット照射光の位置や
形状情報などから液面の高さおよび液面の状態などを計
測することができるが、液面が鏡面反射成分の強い対象
物や自発光の強い高温液体の場合には、スリット光の照
射像が観測され難くなる問題点がある。
【０００７】そこで、本発明者はこれらの問題点を解消
するために鋭意研究した結果、液面に照射したスリット
光の一次反射成分のみを測定対象とし、その変位量を画
像解析することによって、自発光の強い高温液体や散乱
反射成分の少ない液体でも液面の振動状況が計測できる
ことを見出した。
するために鋭意研究した結果、液面に照射したスリット
光の一次反射成分のみを測定対象とし、その変位量を画
像解析することによって、自発光の強い高温液体や散乱
反射成分の少ない液体でも液面の振動状況が計測できる
ことを見出した。
【０００８】本発明は、上記の知見に基づいて開発され
たものであって、その目的は金属の溶融液のような自発
光の強い高温液体や散乱反射成分の少ない液体などの液
面に生じる波形、すなわち液面の振動状況を計測するこ
とのできる液面波検出装置を提供することにある。
たものであって、その目的は金属の溶融液のような自発
光の強い高温液体や散乱反射成分の少ない液体などの液
面に生じる波形、すなわち液面の振動状況を計測するこ
とのできる液面波検出装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明による液面波検出装置は、液面にスリット光
を照射するスリット光源装置と、スリット光の一次反射
光をＣＣＤカメラにより撮影する撮像装置と、鏡面状態
の液面からの一次反射光である直線スリット光と撮影さ
れた一次反射光との変位量を算出する画像処理装置と、
からなることを構成上の特徴とする。
めの本発明による液面波検出装置は、液面にスリット光
を照射するスリット光源装置と、スリット光の一次反射
光をＣＣＤカメラにより撮影する撮像装置と、鏡面状態
の液面からの一次反射光である直線スリット光と撮影さ
れた一次反射光との変位量を算出する画像処理装置と、
からなることを構成上の特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の液面波検出装置は、スリ
ット状の光を液面に照射して、その一次反射光をＣＣＤ
カメラで撮像し、画像処理することにより液面の振動状
況、あるいは定在波の存在などを計測するものである。
液面に波面がなく、正常な状態にある鏡面状態時に観測
されるスリット光の一次反射光の位置、すなわち、直線
スリット光位置と、波面による一次反射光の位置との変
位量を測定することにより液面に生じている波面の状
況、すなわち、液面の振動状況などを計測することがで
きる。
ット状の光を液面に照射して、その一次反射光をＣＣＤ
カメラで撮像し、画像処理することにより液面の振動状
況、あるいは定在波の存在などを計測するものである。
液面に波面がなく、正常な状態にある鏡面状態時に観測
されるスリット光の一次反射光の位置、すなわち、直線
スリット光位置と、波面による一次反射光の位置との変
位量を測定することにより液面に生じている波面の状
況、すなわち、液面の振動状況などを計測することがで
きる。
【００１１】以下、本発明を、液面波検出装置の概略構
成を示した図１の模式図、および、検出操作手順を示し
た図２のフローチャートに基づいて詳細に説明する。図
１において、１はスリット光源装置であり、２はスリッ
ト光源、３は光導波装置、４はスリットである。５は液
面７に照射したスリット光で、８はスリット光５の一次
反射光、９は撮像装置で、１０は一次反射光８を撮影す
るＣＣＤカメラ、１１は画像処理ボード（ＣＰＵ）１
２、画像モニタ１３、映像モニタ１４とからなる画像処
理装置である。
成を示した図１の模式図、および、検出操作手順を示し
た図２のフローチャートに基づいて詳細に説明する。図
１において、１はスリット光源装置であり、２はスリッ
ト光源、３は光導波装置、４はスリットである。５は液
面７に照射したスリット光で、８はスリット光５の一次
反射光、９は撮像装置で、１０は一次反射光８を撮影す
るＣＣＤカメラ、１１は画像処理ボード（ＣＰＵ）１
２、画像モニタ１３、映像モニタ１４とからなる画像処
理装置である。
【００１２】スリット光源２としてはハロゲンランプな
どの光量の強いもの、あるいは、紫外線ランプなどの特
定の波長帯において強い光量を有するもの、などが用い
られる。スリット光源２からの光は、光ファイバーなど
の光導波装置３を用いてスリット４に導かれる。スリッ
ト４の前面にはシリンドリカルレンズなどを配置して光
束が広がらないように集光することが好ましい。
どの光量の強いもの、あるいは、紫外線ランプなどの特
定の波長帯において強い光量を有するもの、などが用い
られる。スリット光源２からの光は、光ファイバーなど
の光導波装置３を用いてスリット４に導かれる。スリッ
ト４の前面にはシリンドリカルレンズなどを配置して光
束が広がらないように集光することが好ましい。
【００１３】スリット光５を、容器６内の被測定対象で
ある液面７に照射し、一次反射光８を撮像装置９のＣＣ
Ｄカメラ１０に入射させる。ＣＣＤカメラ１０には２次
元白黒ＣＣＤカメラが用いられ、ＣＣＤカメラ１０によ
る一次反射光８の撮影は、液面の振動に対してぶれない
ように電子シャッタ機能を備えるか、光源２はストロボ
照射することが好ましい。また、インターレス取り込み
の場合はフィールド時間間隔によるぶれを抑えるために
プログレッシブスキャンカメラを用いるか、画像処理ボ
ード側で偶数フィールドまたは奇数フィールドのどちら
かのみを評価するようなフィールドモールドでの取り込
みを行う必要がある。なお、ＣＣＤカメラ１０は、静止
状態にある液面からの一次反射光がカメラの中心に入射
する位置に配置する。
ある液面７に照射し、一次反射光８を撮像装置９のＣＣ
Ｄカメラ１０に入射させる。ＣＣＤカメラ１０には２次
元白黒ＣＣＤカメラが用いられ、ＣＣＤカメラ１０によ
る一次反射光８の撮影は、液面の振動に対してぶれない
ように電子シャッタ機能を備えるか、光源２はストロボ
照射することが好ましい。また、インターレス取り込み
の場合はフィールド時間間隔によるぶれを抑えるために
プログレッシブスキャンカメラを用いるか、画像処理ボ
ード側で偶数フィールドまたは奇数フィールドのどちら
かのみを評価するようなフィールドモールドでの取り込
みを行う必要がある。なお、ＣＣＤカメラ１０は、静止
状態にある液面からの一次反射光がカメラの中心に入射
する位置に配置する。
【００１４】ＣＣＤカメラ１０に入射した光は、画像処
理装置１１によりスリット光の一次反射光と、それ以外
の部分である背景とを区別するために２値化処理され
る。なお、２値化処理のしきい値は散乱反射による誤計
測を防止するために充分に高い輝度値で行うことが好ま
しい。
理装置１１によりスリット光の一次反射光と、それ以外
の部分である背景とを区別するために２値化処理され
る。なお、２値化処理のしきい値は散乱反射による誤計
測を防止するために充分に高い輝度値で行うことが好ま
しい。
【００１５】画像処理装置１１では、画像処理ボード
（ＣＰＵ）１２により液面の振動状況を示すインデック
スとして、静止した液面、すなわち鏡面状態にある液面
からの一次反射光である直線スリット光を基準として、
計測された一次反射光の変位量を算出し、変位量から液
面の振動状況が計測される。例えば、撮影された一次反
射光のスリット画像から最小自乗法により近似直線を求
め、この近似直線からのずれの最も大きな値をインデッ
クスとして液面波の振幅が求められる。また、この近似
直線とスリット画像の交差する点数を計測することによ
り液面波の波長を把握することもできる。なお、近似直
線をその都度求める手間を省くために、予め静止液面か
ら反射するスリット光のエッジ座標を記憶しておき、エ
ッジ座標と対比する方法で行うことが好ましい。
（ＣＰＵ）１２により液面の振動状況を示すインデック
スとして、静止した液面、すなわち鏡面状態にある液面
からの一次反射光である直線スリット光を基準として、
計測された一次反射光の変位量を算出し、変位量から液
面の振動状況が計測される。例えば、撮影された一次反
射光のスリット画像から最小自乗法により近似直線を求
め、この近似直線からのずれの最も大きな値をインデッ
クスとして液面波の振幅が求められる。また、この近似
直線とスリット画像の交差する点数を計測することによ
り液面波の波長を把握することもできる。なお、近似直
線をその都度求める手間を省くために、予め静止液面か
ら反射するスリット光のエッジ座標を記憶しておき、エ
ッジ座標と対比する方法で行うことが好ましい。
【００１６】本発明の液面波検出装置による検出操作
は、例えば下記の手順によって行われる。スリット状の
光を得るためにシリンドリカルレンズを取り付けたスリ
ット光源装置により、被測定対象である液面にスリット
光を照射する。照射されたスリット光の一次反射光が２
次元ＣＣＤカメラのレンズ中心に入射するようにカメラ
位置を調整する。２次元ＣＣＤカメラに入射した一次反
射光を画像処理ボードに取り込み、画像処理ボードでは
一次反射光と背景とを区別するために２値化処理が行わ
れる。
は、例えば下記の手順によって行われる。スリット状の
光を得るためにシリンドリカルレンズを取り付けたスリ
ット光源装置により、被測定対象である液面にスリット
光を照射する。照射されたスリット光の一次反射光が２
次元ＣＣＤカメラのレンズ中心に入射するようにカメラ
位置を調整する。２次元ＣＣＤカメラに入射した一次反
射光を画像処理ボードに取り込み、画像処理ボードでは
一次反射光と背景とを区別するために２値化処理が行わ
れる。
【００１７】液面に振動や定在波がない場合には、スリ
ット光の一次反射光はスリットと同形の直線状に撮像さ
れるはずである。しかしながら、液面が振動している場
合、あるいは定在波が存在して液面がフラットでない場
合、などには撮影される一次反射光の形状は直線状から
歪んだものとなる。この歪み状態を画像処理により評価
することによって液面の振動状況を把握することができ
る。
ット光の一次反射光はスリットと同形の直線状に撮像さ
れるはずである。しかしながら、液面が振動している場
合、あるいは定在波が存在して液面がフラットでない場
合、などには撮影される一次反射光の形状は直線状から
歪んだものとなる。この歪み状態を画像処理により評価
することによって液面の振動状況を把握することができ
る。
【００１８】画像処理は、先ず画面上の測定領域を設定
し、静止し鏡面状態にある液面からのスリット光の一次
反射光を探索する。探索は、例えば画面の上部から下方
向に向けて設定された範囲内で２値判定によりスリット
光の一次反射光を探索する。これは、液面の振幅が非常
に大きくなると一次反射光が同一面内で分裂することが
あり、これを誤判定しないようにするためである。
し、静止し鏡面状態にある液面からのスリット光の一次
反射光を探索する。探索は、例えば画面の上部から下方
向に向けて設定された範囲内で２値判定によりスリット
光の一次反射光を探索する。これは、液面の振幅が非常
に大きくなると一次反射光が同一面内で分裂することが
あり、これを誤判定しないようにするためである。
【００１９】一次反射光が探索されたら、その座標、例
えば上端エッジの座標を記憶しておき、最小自乗法によ
り近似式を求める。この近似式と測定された一次反射光
のエッジ座標とを対比して、近似式からのずれを測定し
て変位量を算出する。なお、変位量は予め静止液体につ
いて測定して、そのエッジ部からのずれを評価する方法
で行うこともできる。
えば上端エッジの座標を記憶しておき、最小自乗法によ
り近似式を求める。この近似式と測定された一次反射光
のエッジ座標とを対比して、近似式からのずれを測定し
て変位量を算出する。なお、変位量は予め静止液体につ
いて測定して、そのエッジ部からのずれを評価する方法
で行うこともできる。
【００２０】変位量の算出は、例えばエッジ部の近似式
からのずれである変位の総和、すなわち分散を求めるこ
とにより、非常に小さな波の場合には分散値がそのまま
液面波のサイズを示すインデックスとして用いることが
できる。しかしながら、大きな波の場合には鏡面反射す
る位置がＣＣＤカメラの視野の中に収まらない場合が生
じて、エッジの一部が欠けて観測量が少なくなり、実際
より小さな分散値を示す場合が起こる。このような場合
には偏差を求めてインデックスとすることが好ましい。
からのずれである変位の総和、すなわち分散を求めるこ
とにより、非常に小さな波の場合には分散値がそのまま
液面波のサイズを示すインデックスとして用いることが
できる。しかしながら、大きな波の場合には鏡面反射す
る位置がＣＣＤカメラの視野の中に収まらない場合が生
じて、エッジの一部が欠けて観測量が少なくなり、実際
より小さな分散値を示す場合が起こる。このような場合
には偏差を求めてインデックスとすることが好ましい。
【００２１】また、液面波の高さ（振幅）を求める場合
には、分散を求める過程で最大のずれ量を算出すること
によって波面の高さを評価するインデックスとすること
ができる。更に、近似式と実測エッジとの交差する点数
を算出して、液面波の周期、すなわち波長を求めること
ができる。なお、定在波とならない場合には測定値はそ
の都度変動するが、このような場合には、適当な時間の
移動平均値を求めることにより検出することが可能であ
る。
には、分散を求める過程で最大のずれ量を算出すること
によって波面の高さを評価するインデックスとすること
ができる。更に、近似式と実測エッジとの交差する点数
を算出して、液面波の周期、すなわち波長を求めること
ができる。なお、定在波とならない場合には測定値はそ
の都度変動するが、このような場合には、適当な時間の
移動平均値を求めることにより検出することが可能であ
る。
【００２２】このように、本発明の液面波検出装置は、
スリット光の投影像ではなく、スリット光の一次反射光
のみを測定対象とするものであるから、静止状態にある
鏡面状態の液面からの一次反射光との変位量を画像解析
することによって液面の振動状況、特に微細な波の振動
状況を検出することができる。また、一次反射成分のみ
を測定対象とするものであるから、自発光の強い高温液
体や散乱反射成分の少ない液面の振動状況も検出するこ
とが可能である。
スリット光の投影像ではなく、スリット光の一次反射光
のみを測定対象とするものであるから、静止状態にある
鏡面状態の液面からの一次反射光との変位量を画像解析
することによって液面の振動状況、特に微細な波の振動
状況を検出することができる。また、一次反射成分のみ
を測定対象とするものであるから、自発光の強い高温液
体や散乱反射成分の少ない液面の振動状況も検出するこ
とが可能である。
【００２３】
【実施例】図１に示した検出装置を用い、黒色インクを
測定対象として液面に生じた波面の検出を行った。スリ
ット光源にはＰＩＣＬ−ＮＲＸにＰＬＬ−１００（100W
ハロゲンランプ）を組み込んで用い、光導波装置はＰＬ
Ｇ−Ｌ１００−１０００−８Ｒにシリンドリカルレンズ
ＰＣＬ−Ｌ１００Ｈ〔いずれも日本ピーアイ（株）製〕
を組み合わせて用い、長さ１００mmのスリット光を得
た。撮像装置には工業用モノクロ２次元ＣＣＤカメラＸ
Ｃ７５〔ソニー（株）製〕を用い、撮像信号を画像処理
ボードに導いた。
測定対象として液面に生じた波面の検出を行った。スリ
ット光源にはＰＩＣＬ−ＮＲＸにＰＬＬ−１００（100W
ハロゲンランプ）を組み込んで用い、光導波装置はＰＬ
Ｇ−Ｌ１００−１０００−８Ｒにシリンドリカルレンズ
ＰＣＬ−Ｌ１００Ｈ〔いずれも日本ピーアイ（株）製〕
を組み合わせて用い、長さ１００mmのスリット光を得
た。撮像装置には工業用モノクロ２次元ＣＣＤカメラＸ
Ｃ７５〔ソニー（株）製〕を用い、撮像信号を画像処理
ボードに導いた。
【００２４】液面波の検出は、容量５リットルのパイレ
ックスビーカーに黒色インク３リットルを入れ、容器か
ら５０cm離れ、鉛直に対し約１０度の位置にスリットを
設置し、反対側約１０度の位置にＣＣＤカメラを設置し
て、静止状態にある液面からの一次反射光がＣＣＤカメ
ラのレンズ中心に入射する位置に配置した。この装置を
用いて黒色インクの液面にスリット光を照射し、ＣＰＵ
の指示により画像を画像処理ボードに取り込み、得られ
た画像の中からスリット光のエッジを検出し、最小自乗
法により求めた近似直線とエッジとの変位量を算出し
た。なお、定在波以外の波は一般に動くため約５秒間の
移動平均値を判定基準とした。
ックスビーカーに黒色インク３リットルを入れ、容器か
ら５０cm離れ、鉛直に対し約１０度の位置にスリットを
設置し、反対側約１０度の位置にＣＣＤカメラを設置し
て、静止状態にある液面からの一次反射光がＣＣＤカメ
ラのレンズ中心に入射する位置に配置した。この装置を
用いて黒色インクの液面にスリット光を照射し、ＣＰＵ
の指示により画像を画像処理ボードに取り込み、得られ
た画像の中からスリット光のエッジを検出し、最小自乗
法により求めた近似直線とエッジとの変位量を算出し
た。なお、定在波以外の波は一般に動くため約５秒間の
移動平均値を判定基準とした。
【００２５】先ず、静止液体について測定した結果は、
偏差１以下、ピーク（近似直線との最大ずれ量）１、近
似直線との交差する数０、と安定した測定ができた。
偏差１以下、ピーク（近似直線との最大ずれ量）１、近
似直線との交差する数０、と安定した測定ができた。
【００２６】次に、液体を振動させると、偏差２０、ピ
ーク１０、近似直線との交差数３となり、液面の波の高
さは概ね２mmと計測された。更に、液体を振動させる
と、偏差４０、ピーク２０、近似直線との交差する数は
４となり、この時の液面の波の高さは概ね４mmと測定さ
れた。より一層液体を振動させると正反射光の一部がカ
メラ視野から外れ、エッジ長さは通常の半分程になり、
偏差８０、ピーク４０、近似直線との交差する数は２と
なり、液面の波高は１２mmを超えていた。
ーク１０、近似直線との交差数３となり、液面の波の高
さは概ね２mmと計測された。更に、液体を振動させる
と、偏差４０、ピーク２０、近似直線との交差する数は
４となり、この時の液面の波の高さは概ね４mmと測定さ
れた。より一層液体を振動させると正反射光の一部がカ
メラ視野から外れ、エッジ長さは通常の半分程になり、
偏差８０、ピーク４０、近似直線との交差する数は２と
なり、液面の波高は１２mmを超えていた。
【００２７】このように、スリット光を照射してその一
次反射光の曲がり具合（歪み具合）を、得られたスリッ
ト光のエッジから最小自乗法により求めた近似直線との
ずれ（変位量）を算出することにより、微細な波の振動
を検出できることが判る。
次反射光の曲がり具合（歪み具合）を、得られたスリッ
ト光のエッジから最小自乗法により求めた近似直線との
ずれ（変位量）を算出することにより、微細な波の振動
を検出できることが判る。
【００２８】
【発明の効果】以上のとおり、本発明の液面波検出装置
によれば、液面に照射したスリット光の一次反射成分の
みを測定対象とし、静止状態にある鏡面状態の液面から
の一次反射光との変位量を画像解析して算出することに
より、液面の波高１０mm程度以下の微細な波の振動状況
を計測することが可能となる。特に、溶融金属などの自
発光の強い高温液体や散乱反射成分の少ない液体などに
ついても、振動による液面の波動状況を検出することが
できるので、広い分野において活用することができる。
によれば、液面に照射したスリット光の一次反射成分の
みを測定対象とし、静止状態にある鏡面状態の液面から
の一次反射光との変位量を画像解析して算出することに
より、液面の波高１０mm程度以下の微細な波の振動状況
を計測することが可能となる。特に、溶融金属などの自
発光の強い高温液体や散乱反射成分の少ない液体などに
ついても、振動による液面の波動状況を検出することが
できるので、広い分野において活用することができる。
【図１】本発明の液面波検出装置の概略構成を示した模
式図である。
式図である。
【図２】本発明の液面波検出装置による検出操作手順を
示したフローチャートである。
示したフローチャートである。
１ スリット光源装置 ２ スリット光源 ３ 光導波装置 ４ スリット ５ 照射スリット光 ６ 容器 ７ 液面 ８ 一次反射光 ９ 撮像装置 10 ＣＣＤカメラ 11 画像処理装置 12 画像処理ボード 13 画像モニタ 14 映像モニタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F014 AC06 FA01 FA04 2F065 AA09 AA24 AA49 BB25 BB26 DD11 FF04 GG02 GG08 GG18 HH05 HH12 JJ03 JJ08 JJ26 KK03 LL01 LL08 LL28 LL30 QQ08 QQ18 QQ24 QQ42 RR09 UU05
Claims (1)
- 【請求項１】 液面にスリット光を照射するスリット光
源装置と、スリット光の一次反射光をＣＣＤカメラによ
り撮影する撮像装置と、鏡面状態の液面からの一次反射
光である直線スリット光と撮影された一次反射光との変
位量を算出する画像処理装置と、からなることを特徴と
する液面波検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11146181A JP2000337947A (ja) | 1999-05-26 | 1999-05-26 | 液面波検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11146181A JP2000337947A (ja) | 1999-05-26 | 1999-05-26 | 液面波検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000337947A true JP2000337947A (ja) | 2000-12-08 |
Family
ID=15401978
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11146181A Pending JP2000337947A (ja) | 1999-05-26 | 1999-05-26 | 液面波検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000337947A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007017379A (ja) * | 2005-07-11 | 2007-01-25 | Gen Tec:Kk | 表面形状測定装置 |
| JP2007047022A (ja) * | 2005-08-10 | 2007-02-22 | Gen Tec:Kk | 表面形状測定装置 |
| JP2007094960A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-12 | Mitsubishi Electric Corp | 指紋画像撮像装置 |
| CN115728231A (zh) * | 2021-08-31 | 2023-03-03 | 内蒙古中环协鑫光伏材料有限公司 | 一种液面抖动检测方法及装置 |
-
1999
- 1999-05-26 JP JP11146181A patent/JP2000337947A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007017379A (ja) * | 2005-07-11 | 2007-01-25 | Gen Tec:Kk | 表面形状測定装置 |
| JP2007047022A (ja) * | 2005-08-10 | 2007-02-22 | Gen Tec:Kk | 表面形状測定装置 |
| JP2007094960A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-12 | Mitsubishi Electric Corp | 指紋画像撮像装置 |
| CN115728231A (zh) * | 2021-08-31 | 2023-03-03 | 内蒙古中环协鑫光伏材料有限公司 | 一种液面抖动检测方法及装置 |
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