高速現象を可視化する
ハイスピードカメラを用いた画像計測
一瞬で起こる破壊・衝突・振動を、ハイスピードカメラで可視化できます。
数百～数万fps(frame per second)以上の撮影速度で撮影が可能なカメラで、一般的なビデオカメラでは難しい高速現象をとらえることが可能です。
撮影に加え、変位・速度・加速度などの画像解析にも対応します。
このようなお困りごとはありませんか？
- 破壊や衝突など、一瞬で発生する現象を詳しく観察したい
- 落下、衝突、振動時の変位・速度・加速度を計測したい
- 複数点の変位や加速度を、接触式センサを多数取り付けずに評価したい
- CFRPや樹脂など、破断直前の挙動を可視化したい
- ひずみゲージでは把握しづらい破壊起点やひずみ分布を確認したい
- 振動試験や機械試験の結果を、画像と時刻歴データの両面から評価したい
ハイスピードカメラを用いた画像計測とは？
高速で発生する現象を高速度で撮影し、得られた動画・画像を解析することで、対象物の挙動を定量的に評価する計測技術です。
一般的なビデオカメラでは撮影が難しい破壊、衝突、落下、振動などの瞬間的な現象を可視化できるため、発生メカニズムの把握や試験結果の検証に有効です。
また、対象物にターゲットシールを貼り付けて撮影することで、画像解析により変位、速度、加速度などを算出できます。
さらにDIC計測と組み合わせることで、CFRPなどの材料試験における破壊挙動やひずみ分布の評価にも活用できます。
ターゲットシール貼付例
特長
- 高速現象を可視化
破壊、落下、衝突、振動など、短時間で発生する現象を高速度で撮影し、スローモーション映像として確認できます。 - 非接触で計測可能
対象物に多くのセンサを取り付けることなく、画像解析により変位・速度・加速度を評価できます。 - 複数点を同時に評価
カメラの視野内にある複数のターゲットを同時に追跡できるため、複数箇所の挙動を一度の試験で比較できます。 - 時刻歴データとして整理可能
撮影画像から、変位、速度、加速度の時間変化をグラフ化し、試験結果の傾向を把握できます。 - DIC計測との組み合わせに対応
CFRPなどの材料試験では、破壊挙動の可視化に加え、破断直前のひずみ分布評価にも活用できます。
ハイスピードカメラの構成
ハイスピードカメラ本体
ハイスピードカメラ構成
| メーカ | 株式会社フォトロン |
|---|---|
| 型式 | FASTCAM Nova S6 |
| メモリ | 64GB |
| フル解像度 | 1,024 × 1,024 pixel |
| 撮影速度 | フル解像度時 6,400 fps |
| 濃度階調 | モノクロ 12 bit |
| 撮影時間 | フル解像度かつ 6,400 fps 時で 6.82 sec |
| 動画解析 | Image Systems社 TEMA CLASSIC ターゲットシールを貼り付けることにより、変位・速度・加速度などの物理量算出が可能 |
※ 記載された内容及び仕様については、予告なく変更することがあります。
適用事例
CFRPなどの複合材は、破壊が短時間で進行するため、一般的なカメラでは破断時の挙動を詳細に確認することが難しい場合があります。
ハイスピードカメラを用いることで、破壊が発生する瞬間や亀裂の進展状況を可視化できます。
CFRP材の破壊現象（引張試験）
振動試験では、構造物に貼り付けたターゲットを撮影し、加振中の変位を時刻歴データとして評価します。
レーザ変位計の設置が難しい位置や、複数点を同時に計測したい場合に、画像計測による評価が有効です。
自由落下する試験体をハイスピードカメラで撮影し、ターゲット位置を画像解析により追跡することで、落下時の速度、
衝突時の加速度、鉛直方向変位を算出します。
接触式の加速度センサを複数設置しにくい対象でも、カメラの視野内であれば複数点の挙動を同時に評価できます。
自由落下による衝撃挙動
