(57)【要約】【課題】  ＰＩＶシステムを用いて移動体の周囲における流体の測定を、測定対象に近づくことなく非接触にて実行し、移動体の実際の走行状態をそのまま測定できる測定技術を提供する。【解決手段】  移動体(10)を取り巻く被測定流体を含む被写体を微小時間間隔で撮像する撮像手段(40)、および取得した複数の時刻の輝度パターン分布を比較することによって被写体内における所定の画点の移動方向及び移動量を計測する画像処理手段と、画点とするための粒子を前記被写体の周囲に浮遊させるための浮遊粒子発生装置(20)と、その粒子が存在する空間にて被写体を照射するための照射手段(30)とを備える。撮像手段(40)により得られた粒子画像から、被測定流体の乱流構造を抽出する乱流構造抽出手段を備える。画像処理手段は、被測定流体の流れ場を解析する。【選択図】  図１
2008180630.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体を取り巻く被測定流体を含む被写体を微小時間間隔で撮像する撮像手段、  およびその撮像手段で取得した複数の時刻の輝度パターン分布を比較することによって被写体内における所定の画点の移動方向及び移動量を計測する画像処理手段を備えた流体計測システムであって、
前記撮像手段における前記画点とするための粒子を前記被写体の周囲に浮遊させるための浮遊粒子発生装置と、
その浮遊粒子発生装置が発生させた粒子が存在する空間において、被写体を照射するための照射手段と、を備え、
前記撮像手段は、長焦点光学系を備えることによって、長距離離間した被写体を撮像可能であると共に、
前記撮像手段により得られた粒子画像から、被測定流体の乱流構造を抽出する乱流構造抽出手段を備え、
前記画像処理手段は、前記乱流構造抽出手段が抽出した乱流構造の移動方向および移動量を計測して、被測定流体の流れ場を解析することを特徴とする流体計測システム。
【請求項２】
前記照射手段は、前記被写体に対して複数の照射面を形成することを特徴とする請求項１に記載の流体計測システム。
【請求項３】
前記照射手段は、シート状のレーザ光を照射するレーザライトシート形成装置と、そのレーザライトシート形成装置を制御するレーザシート制御装置とを備え、
そのレーザシート制御装置は、前記被写体に対する撮影の瞬間において、被写体における移動体によって部分的に遮られるレーザライトシートを前記レーザライトシート形成装置が照射するようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の流体計測システム。
【請求項４】
移動する前記移動体に移動操作者が同乗している場合において、
前記レーザライトシート形成装置は、前記移動操作者の視野外から前記レーザライトシートが照射するようにしたことを特徴とする請求項３に記載の流体計測システム。
【請求項５】
移動する前記移動体に移動操作者が同乗している場合において、
前記レーザライトシート形成装置は、アイセーフレーザによってレーザライトシートを照射することとした請求項３に記載の流体計測システム。
【請求項６】
前記照射手段が形成する照射面は垂直とし、
前記撮像手段は、当該照射面を直角に撮影可能であるようにしたことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の流体計測システム。
【請求項７】
移動体を取り巻く被測定流体を含む被写体を微小時間間隔で撮像する撮像手段、  およびその撮像手段で取得した複数の時刻の輝度パターン分布を比較することによって被写体内における所定の画点の移動方向及び移動量を計測する画像処理手段を備えた流体計測方法を実現するための流体計測方法であって、
前記撮像手段における前記画点とするための粒子を前記被写体の周囲に浮遊させるための浮遊粒子発生手順と、
その浮遊粒子発生手順にて発生させた粒子が存在する空間において、被写体を照射するための照射手順と、
長焦点光学系を備えることによって、長距離離間した被写体を前記撮像手段にて撮像する撮像手順と、
その撮像手順にて得られた粒子画像から、被測定流体の乱流構造を抽出する乱流構造抽出手順と、
その乱流構造抽出手順にて抽出した乱流構造の移動方向および移動量を計測して、被測定流体の流れ場を前記画像処理手段にて解析する画像処理手順と、を備えたことを特徴とする流体計測方法。
【請求項８】
前記照射手順は、前記被写体に対して複数の照射面を同時に形成し、
前記撮像手順は、前記照射手順にて形成された複数の照射面を同時に撮像することとした請求項７に記載の流体計測方法。
【請求項９】
前記照射手順は、前記被写体に対して複数の照射面を連続的に形成し、
前記撮像手順は、前記照射手順にて形成された複数の照射面を、形成された順に撮像することとした請求項７に記載の流体計測方法。
【請求項１０】
移動体を取り巻く被測定流体を含む被写体を微小時間間隔で撮像する撮像手段と、  その撮像手段における画点とするための粒子を前記被写体の周囲に浮遊させるための浮遊粒子発生装置と、  その浮遊粒子発生手段にて発生させた粒子が存在する空間において前記被写体を照射するための照射手段と、  前記撮像手段で取得した複数の時刻の輝度パターン分布を比較することによって被写体内における所定の画点の移動方向及び移動量を計測する画像処理手段を備えた流体計測方法を実現するためのコンピュータプログラムであって、
前記照射手段を制御する照射手順と、
長焦点光学系を前記撮像手段に備えることによって長距離離間した被写体を撮像する撮像手順と、
その撮像手順にて得られた粒子画像から、被測定流体の乱流構造を抽出する乱流構造抽出手順と、
その乱流構造抽出手順にて抽出した乱流構造の移動方向および移動量を計測して、被測定流体の流れ場を前記画像処理手段にて解析する画像処理手順と、をコンピュータに実行させることとしたコンピュータプログラム。
【請求項１１】
前記照射手順は、前記被写体に対して複数の照射面を同時に形成し、
前記撮像手順は、前記照射手順にて形成された複数の照射面を同時に撮像することとした請求項１０に記載のコンピュータプログラム。
【請求項１２】
前記照射手順は、前記被写体に対して複数の照射面を連続的に形成し、
前記撮像手順は、前記照射手順にて形成された複数の照射面を、形成された順に撮像することとした請求項１０に記載のコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体の周囲における流体の測定を、測定対象に近づくことなく非接触にて実行できる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動体、例えば自動車の空力性能を測定する技術としては、風洞実験が一般的に行われている。風洞実験に関する技術としては、例えば、特許文献１には、実際の走行状態に近い上下方向の変位量の測定を目的とした風洞実験装置が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−３４１９２０号公報
【０００４】
また、遠方から煙（例えば、発電施設などの煙突から排出される煙）を観測するシステムとして、特許文献２、特許文献３に開示された技術が知られている。これらは、ＩＴＶカメラやカラーカメラを複数台用い、各カメラ間の視差や色差を利用して煙突から排出される煙の有無を検知する。
【０００５】
【特許文献２】特開昭６３−８８４２８号公報
【特許文献３】特開平１０−２３２１９８号公報
【０００６】
一方、近年、複雑な流れ場の流動を高精度かつ精密に測定する粒子画像流速計（以下、「ＰＩＶシステム」という）が知られている。簡単に説明すれば、被測定流体の流れ場にレーザ光をシート状に投入してレーザシートを形成して、レーザシート上における二つの時刻での粒子画像を連続撮像し、その輝度パターン分布を比較して流体の流速や方向を測定する技術である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
さて、自動車の風洞実験装置は、図７に示すように、ムービングベルトの上で自動車を走行させるのであり、止まっている自動車の周りの空気を動かして走行状態の模擬状態を再現しているのであり、実際の路面を走るわけではない。しかし、本来、実際の走行状態をそのまま測定できることが望ましいのであり、それが行われていないのは測定技術が確立していないからである。
【０００８】
また、特許文献２、特許文献３に開示された技術と前述したＰＩＶシステムとを単純に組み合わせても、移動体の周囲における流体を測定することはできない。すなわち、自動車の実際の走行状態をそのまま測定して空力性能を算出する技術は、提供されていない。
【０００９】
本発明は上記に鑑みなされたものであり、ＰＩＶシステムを用いて移動体の周囲における流体の測定を、測定対象に近づくことなく非接触にて実行することによって、移動体の実際の走行状態をそのまま測定できる測定技術を提供することを課題とする。
本発明における請求項１から請求項６に記載の発明の目的は、移動体の実際の走行状態をそのまま測定できる流体計測システムを提供することである。
また、請求項７から請求項９に記載の発明の目的は、移動体の実際の走行状態をそのまま測定できる流体計測方法を提供することである。
また、請求項１０から請求項１２に記載の発明の目的は、移動体の実際の走行状態をそのまま測定できる流体計測プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（請求項１）
請求項１記載の発明は、  移動体(10)を取り巻く被測定流体を含む被写体を微小時間間隔で撮像する撮像手段(40)、  およびその撮像手段(40)で取得した複数の時刻の輝度パターン分布を比較することによって被写体内における所定の画点の移動方向及び移動量を計測する画像処理手段を備えた流体計測システムに係る。
前記撮像手段(40)における前記画点とするための粒子を前記被写体の周囲に浮遊させるための浮遊粒子発生装置(20)と、  その浮遊粒子発生装置(20)が発生させた粒子が存在する空間において、被写体を照射するための照射手段(30)と、を備える。
前記撮像手段(40)は、長焦点光学系を備えることによって、長距離離間した被写体を撮像可能であると共に、  前記撮像手段(40)により得られた粒子画像から、被測定流体の乱流構造を抽出する乱流構造抽出手段を備える。  前記画像処理手段は、前記乱流構造抽出手段が抽出した乱流構造の移動方向および移動量を計測して、被測定流体の流れ場を解析することを特徴とする。
【００１１】
（用語説明）
「移動体」とは、流体解析による空力特性を得たい自動車、船などであり、「撮像手段」からは遠方に位置する。
「撮像手段」としては、ＣＣＤ撮像素子を備えたカメラ（ＣＣＤカメラ）を使用しているが、これに代え、ＣＭＯＳ撮像素子を備えたカメラを用いることもできる。
「浮遊粒子発生装置」とは、たとえば、ドライアイスなどを使った炭酸ガス発生装置や、微粒子を噴霧する煙発生装置などである。
「長焦点光学系」にいう「長距離」とは、実験室レベルよりも長い距離という趣旨である。
【００１２】
（作用）
浮遊粒子発生装置が、移動体を取り巻く被測定流体を含む被写体の周囲に浮遊体を浮遊させる。浮遊体が浮遊した空間に移動体が入ったら、照射手段が被写体を照射する。そして撮像手段が、照射された被写体を微小時間間隔で撮像する。撮像手段は長焦点光学系を備えているので、長距離離間した被写体を撮像可能であり、被写体からはやや離れた場所からの撮影が可能である。
前記撮像手段により得られた粒子画像からは、乱流構造抽出手段が被測定流体の乱流構造を抽出する。そして、乱流構造の移動方向および移動量を計測して、被測定流体の流れ場を解析する。
ここにおいて、風洞実験などにて模擬的に行われてきた移動体周囲の流れ場の解析が、現実の走行状態に極めて近い状態で解析可能となった。
【００１３】
（請求項２）
請求項２記載の発明は、請求項１に記載の流体計測システムを限定したものである。
すなわち、前記照射手段は、前記被写体に対して複数の照射面を形成することを特徴とする。
ここで、照射面についての「複数」とは、二つ以上である。同時に二つ以上の照射面を形成する場合と、連続的に二つ以上の照射面を形成する場合とがある。
同時に二つ以上の照射面を形成する場合には、それぞれ異なる波長のレーザーを照射することで、照射面の画像を分離可能である。また、撮像系に長焦点光学系を用いていることで、ピントの合う範囲が広がり、複数の照射面でピントの合った画像を得ることが可能である。
複数のレーザライトシートを形成することにより、多面的な測定が可能となる。また、複数の二次元測定を補完することで、三次元での測定、再現も可能となる。
【００１４】
（請求項３）
請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２のいずれかに記載の振動計測システムを限定したものである。
すなわち、前記照射手段は、シート状のレーザ光を照射するレーザライトシート形成装置と、そのレーザライトシート形成装置を制御するレーザシート制御装置とを備える。  そのレーザシート制御装置は、前記被写体に対する撮影の瞬間において、被写体における移動体によって部分的に遮られるレーザライトシートを前記レーザライトシート形成装置が照射するようにしたことを特徴とする。
【００１５】
（請求項４）
請求項４記載の発明は、請求項３に記載の流体計測システムを限定したものである。
すなわち、移動する前記移動体(10)に移動操作者が同乗している場合において、  前記レーザライトシート形成装置は、前記移動操作者の視野外から前記レーザライトシートが照射するようにしたことを特徴とする。
【００１６】
（作用）
移動体(10)が自動操縦ではなく、移動操作者が操作する場合において、レーザライトシートはその移動操作者にとって有益なものではない。すなわち、視力に対して障害のおそれが皆無ではない。そこで、その移動操作者の視界に入りにくいようにレーザライトシートを照射するように工夫したものである。
【００１７】
（請求項５）
請求項５に記載の発明は、請求項３に記載の流体計測システムを限定したものである。
すなわち、移動する前記移動体(10)に移動操作者が同乗している場合において、  前記レーザライトシート形成装置は、アイセーフレーザによってレーザライトシートを照射することとした流体計測システムに係る。
【００１８】
「アイセーフレーザ」とは、波長1.4μmから2.6μmまでの近赤外レーザ光をいう。網膜まで到達せず目に損傷を与えにくい。このため、請求項４と異なり、移動操作者の視野外から前記レーザライトシートが照射しなければならない、という制限がない。  アイセーフレーザの例として、InGaAsP半導体レーザ、Er:ガラスレーザ、Erドープファイバーレーザ、KTP光パラメトリック発振器などがある。
【００１９】
（請求項６）
請求項６記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載の流体計測システムを限定したものである。
すなわち、前記照射手段(30)が形成する照射面は垂直とし、  前記撮像手段(40)は、当該照射面を直角に撮影可能であるようにしたことを特徴とする。
【００２０】
移動体(10)のいずれかの部位を基準として直角や平行を決定するのは、移動体(10)が移動する路面状況などに応じて変化するので、基準としにくい。そこで、照射手段(30)が形成する照射面を垂直となるようにして、機器のセッティングの手間を軽減するとともに、必要であれば路面に関するデータに基づいて補正したり係数を掛けたりする。
【００２１】
（請求項７）
請求項７に記載の発明は、  移動体を取り巻く被測定流体を含む被写体を微小時間間隔で撮像する撮像手段、  およびその撮像手段で取得した複数の時刻の輝度パターン分布を比較することによって被写体内における所定の画点の移動方向及び移動量を計測する画像処理手段を備えた流体計測方法を実現するための流体計測方法に係る。
前記撮像手段における前記画点とするための粒子を前記被写体の周囲に浮遊させるための浮遊粒子発生手順と、  その浮遊粒子発生手順にて発生させた粒子が存在する空間において、被写体を照射するための照射手順と、  長焦点光学系を備えることによって、長距離離間した被写体を前記撮像手段にて撮像する撮像手順と、  その撮像手順にて得られた粒子画像から、被測定流体の乱流構造を抽出する乱流構造抽出手順と、  その乱流構造抽出手順にて抽出した乱流構造の移動方向および移動量を計測して、被測定流体の流れ場を前記画像処理手段にて解析する画像処理手順と、を備えたことを特徴とする。
【００２２】
（請求項８）
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の流体計測方法を限定したものである。
すなわち、前記照射手順は、前記被写体に対して複数の照射面を同時に形成し、  前記撮像手順は、前記照射手順にて形成された複数の照射面を同時に撮像することを特徴とする。
【００２３】
（請求項９）
請求項９に記載の発明は、請求項７に記載の流体計測方法を限定したものである。
前記照射手順は、前記被写体に対して複数の照射面を連続的に形成し、  前記撮像手順は、前記照射手順にて形成された複数の照射面を、形成された順に撮像することを特徴とする。
【００２４】
（請求項１０）
請求項１０に記載の発明は、移動体を取り巻く被測定流体を含む被写体を微小時間間隔で撮像する撮像手段と、  その撮像手段における画点とするための粒子を前記被写体の周囲に浮遊させるための浮遊粒子発生装置と、  その浮遊粒子発生手段にて発生させた粒子が存在する空間において前記被写体を照射するための照射手段と、  前記撮像手段で取得した複数の時刻の輝度パターン分布を比較することによって被写体内における所定の画点の移動方向及び移動量を計測する画像処理手段を備えた流体計測方法を実現するためのコンピュータプログラムに係る。
すなわち、前記照射手段を制御する照射手順と、  長焦点光学系を前記撮像手段に備えることによって長距離離間した被写体を撮像する撮像手順と、  その撮像手順にて得られた粒子画像から、被測定流体の乱流構造を抽出する乱流構造抽出手順と、  その乱流構造抽出手順にて抽出した乱流構造の移動方向および移動量を計測して、被測定流体の流れ場を前記画像処理手段にて解析する画像処理手順と、をコンピュータに実行させることとしたコンピュータプログラムである。
【００２５】
（請求項１１）
請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載のコンピュータプログラムを限定したものである。
すなわち、  前記照射手順は、前記被写体に対して複数の照射面を同時に形成し、  前記撮像手順は、前記照射手順にて形成された複数の照射面を同時に撮像することとしたコンピュータプログラムに係る。
【００２６】
（請求項１２）
請求項１２に記載の発明もまた、請求項１０に記載のコンピュータプログラムを限定したものである。
すなわち、前記照射手順は、前記被写体に対して複数の照射面を連続的に形成し、
前記撮像手順は、前記照射手順にて形成された複数の照射面を、形成された順に撮像することとしたコンピュータプログラムに係る。
【００２７】
請求項１０から請求項１２に記載されたコンピュータプログラムを、記録媒体（たとえば、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒなど）に記憶させて配布することもできるし、通信回線を通じて他の記録媒体に送信することも可能である。
【発明の効果】
【００２８】
本発明における請求項１から請求項６に記載の発明によれば、移動体の実際の走行状態をそのまま測定できる流体計測システムを提供することができた。
また、請求項７から請求項９に記載の発明によれば、移動体の実際の走行状態をそのまま測定できる流体計測方法を提供することができた。
また、請求項１０から請求項１２に記載の発明によれば、移動体の実際の走行状態をそのまま測定できる流体計測プログラムを提供することができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて更に詳しく説明する。図１は、本発明の一の実施形態に係る流体計測システムを概念的に示したものであり、図２から図５は、照射装置と撮像装置との関係に関するバリエーションを示した概念図である。
【００３０】
（図１）
ここでは、新たに設計された外観形状をなす移動体１０における空力特性を調べたい場合を想定する。
その移動体１０が、空力特性を調べるのに適した路面や傾斜などの条件が整ったポイントを、所定のスピードにて通過する場合、そのポイント全体を被写体とする。その被写体を、移動体１０が含まれた状態にて撮影するのに適した撮影が可能であるように、煙１９を発生させるための浮遊粒子発生装置２０、その浮遊粒子発生装置２０に対して、レーザライトシートを形成する照射手段３０、その照射手段３０によって形成されたレーザライトシートに照らされた被写体を撮像する撮像装置４０、が用意されている。
【００３１】
本実施形態では、浮遊粒子発生装置２０としては、煙発生装置を採用した。  より具体的には、日本カノマックス社製の煙発生器  MODEL8304、日本コーバン社製  ＡＬＰＨＡ９００v2などがある。  これら煙発生装置にて発生する煙は非常に細かく、常温状態でかつ圧送することが可能である。このため、導煙ホースを用いれば任意の場所まで導くことができる。また、水溶性の発煙剤を用いれば、煙が数分で気化蒸発するため、後の処理は不要である。
【００３２】
撮像装置４０は、ＣＣＤカメラを用いることが多い。そして、そのＣＣＤカメラには、長焦点光学系が装着される。その長焦点光学系としては、単焦点系のレンズ（以下、「単レンズ」という）を用いることが好ましい。この場合、ターレットを設け、複数種類の単レンズを選択可能な構成とすることがより好ましい。ターレットを用いることにより、単レンズの自動選択も可能となる。カセグレン光学系を採用すると、長い焦点距離の光学系をコンパクトにすることが可能となる。全面にレンズを1枚追加するマクストフ・カセグレン、シュミット・カセグレンなどを採用すると、収差を改善できるので好ましい。ズーム機能を有するレンズの場合、一般に像面湾曲が大きい点で欠点があるが、高屈折率のガラスで安定した像が得られるものであれば使用することができる。
なお、本実施形態では、撮像手段として、ＣＣＤ撮像素子を備えたカメラ（ＣＣＤカメラ）を使用しているが、これに代え、ＣＭＯＳ撮像素子を備えたカメラを用いることもできる。
【００３３】
（図２）
図２では、照射手段３１，３２と、２台が用意されており、それぞれがレーザライトシートを垂直に照射することとしている。いずれのレーザライトシートも移動体１０の進行方向に対して平行であり、一方が移動体１０における左右方向の中央を、他方が移動体１０における左右方向の１／４付近に位置するように照射する。
照射手段３１，３２は、いずれも、進行方向に向かって照射することとしている。移動体１０のドライバーの視界にレーザライトシートが入らないようにするためである。
なお、照射手段としては、ハロゲンライト光源を使用することもできる。
【００３４】
この場合、例えば、照射手段３１により波長660nmの赤色レーザを照射し、照射手段３２により波長532nmの緑色レーザを照射するなど、照射手段３１、３２で波長の異なるレーザを照射する。両者の波長の違いにより、撮像装置４０としてカラー撮影が可能な撮像装置を用いれば、撮影された画像データからいずれの照射手段からのレーザシートのデータかを判別することができる。
【００３５】
撮像装置４０には、図示を省略するが、その撮像のタイミングを制御するコンピュータによって制御されており、その撮像のタイミングは、照射手段３１，３２の照射のタイミングと同期するように制御される。また、制御手段は、ＣＣＤカメラ２の適切な焦点距離ｆの算出等を行う焦点距離調整手段を備えてなる。
ＣＣＤカメラによって撮影された画像信号は、それを受信して所定の処理を実行する画像取り込み手段および画像処理手段と、を備える。
【００３６】
画像取り込み手段は、ＣＣＤカメラからのアナログ画像信号をデジタル化するフレームグラバボードを備えてなる。画像処理手段は、フレームグラバボードから出力されるデジタル画像信号である画像フレームをＰＩＶ手法により解析処理する。なお、画像処理手段の前段に、像の歪み収差などを補正する回路を設けることもできる。
焦点距離調整手段を備えている場合では、画像処理手段によって得られる二つの時刻の粒子画像における粒子群の移動距離が、上記範囲内に収まるようにするため、適切な焦点距離ｆを求める演算を行う。
【００３７】
画像処理手段では、ＣＣＤカメラによって微小の時間間隔をおいて撮像された二つの時刻の粒子画像を輝度パターンの分布とみなし、二つの粒子画像を比較解析して粒子群の移動量を推定する。すなわち、粒子画像中のある１点の値を輝度値とし、この輝度値が粒子画像中の所定領域に分布しているものを輝度パターンとして、相互相関法又は輝度差累積法により、かかる輝度パターンの類似度を求め、二つの画像間における粒子群の画素上の移動量及び移動方向を求める。そして、粒子群の画素上移動量・移動方向と微小時間間隔Δｔとにより、被測定流体の実際の流速、流れの方向を求め、流れ場を解析する。
【００３８】
画像処理手段によって解析処理して粒子群の移動量等を求めるに際しては、二つの時刻における粒子画像中の所定の輝度パターンを構成する粒子群が離れすぎていては、両者の相関を知ることが困難である。したがって、粒子群の移動距離は縦又は横の全画素数に対して０．５〜１０％程度（例えば、縦（又は横）の全画素数１０００画素の場合で、５〜１００画素）の領域に収まっていることが好ましい。
【００３９】
本実施形態では、撮像手段であるＣＣＤカメラから長距離離間した遠方の被測定流体の流れ場を解析することによって、移動体１０の空力特性を解析することを目的としており、ＣＣＤカメラに長焦点光学系を装着しているが、粒子群の移動量が上記領域に収まるか否かは、長焦点光学系の焦点距離ｆに依存すると共に、二つの時刻における撮像時間間隔Δｔ、及び被測定流体までの距離にも依存する。
たとえば、レーザライトシートまでの距離が短い場合には、１画素当たりに映る像の大きさと焦点距離ｆとの関係は非線形となるため、この場合には、両者の相関を示す非線形テーブルを設定しておくことで対処できる。
【００４０】
たとえば、1/100s毎1027時刻分の画像を撮影し、1026個の速度ベクトルを得たとして、この速度ベクトルから、２次精度の中心差分により1024個の加速度ベクトルを算出し、ローパスフィルタ処理を行った後、FFT（高速フーリエ変換）を用いてパワースペクトルを得ることができる。
ローパスフィルタ処理とは、画像を輝度の空間周波数成分へ変換する手段、変換された周波数成分から所定以下の周波成分を残すフィルタリング処理のことである。フィルタリング処理した後は、その周波数成分を画像へ変換する手段も、別途必要である。
【００４１】
（図３）
図３は、図２の場合と異なり、照射手段３１をひとつだけとし、図２において二つの照射手段３１，３２が照射していた二つのレーザライトシートを、単独の照射手段３１が極めて短い時間にて連続的に照射するものである。照射手段が一台になることでの制御上のメリットがある一方、二つのレーザライトシートを正確な平行にすることが困難になるなどのデメリットがある。
【００４２】
（図４）
図４は、図３の場合と異なり、単独の照射手段３１が極めて短い時間にて連続的に照射するが、それぞれのレーザライトシートによる被写体を別々の撮像手段４１，４２にて撮影するものである。
撮像手段４１，４２を被写体の左右に位置しているので、レーザライトシートごとに撮影画像を得ることができる。
【００４３】
（図５）
図５は、図４の場合と異なり、複数の照射手段３１，３２がそれぞれレーザライトシートを形成し、それぞれのレーザライトシートによる被写体を別々の撮像手段４１，４２にて撮影するものである。
照射手段３１，３２および撮像手段４１，４２のセッティングに手間が掛かるなどのデメリットがある一方、平行なレーザライトシートを形成し、且つレーザライトシートごとに撮影画像を得ることができる。
【００４４】
（図６）
図６は、図２〜５の場合と異なり、照射手段３１が移動体１０の移動方向に直角なレーザライトシートを形成し、そのレーザライトシートによる被写体を別々の撮像手段４０にて撮影するものである。
移動体１０に対する空力特性を解析するに際して、三次元的な解析が必要となった場合に、それに必要な撮影画像を得ることができる。
【００４５】
なお、図示は省略するが、移動体１０の路面側に照射手段３０を設置し、下回りにおける空力特性を解析するための画像を得ることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本願発明は、自動車メーカの業界、自動車に対する空力性能試験を請け負う検査業界、風洞メーカ、風洞を用いた各種の移動体に対する性能試験を請け負う業界などにおいて、利用可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の一の実施形態に係る流体計測システムの概念図である。
【図２】照射装置と撮像装置との関係について第一の実施形態を示す概念図である。
【図３】照射装置と撮像装置との関係について第二の実施形態を示す概念図である。
【図４】照射装置と撮像装置との関係について第三の実施形態を示す概念図である。
【図５】照射装置と撮像装置との関係について第四の実施形態を示す概念図である。
【図６】照射装置と撮像装置との関係について第四の実施形態を示す概念図である。
【図７】従来技術の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００４８】
１０  移動体
１９  煙
２０  発生装置
３０，３１，３２  照射装置
４０，４１，４２  撮像装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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