デジタルシュリーレンシステム（DSS） BOS法、可視化手法

デジタルシュリーレンとは、空間中に生じる密度勾配を光学的に可視化する手法の1種で、いわゆるBOS法（Background Oriented Schlieren)の１つです。
従来のシュリーレン法に比べて光学要素も非常に少なく、簡単にシュリーレン画像を取得する事が出来ます。通常の異物検査システムとは違い、可視化出来ない物体、現象などを可視化し、画像化する事が可能です。

シュリーレンとは、光学的な可視化手法の一つで、19世紀に開発された手法です。
大気中に透明な気体を噴出させても、気体そのものは直接人間の目で見ることはできません。
しかし、噴出した気体と大気中に密度の異なる場合には、その部分を通過する光が屈折し、あかるさに明暗の差が生じます。

この屈折率が極端に大きくなれば、肉眼でも見ることができ、例えば、夏場にみられる陽炎などはこの現象に起因します。
この現象を応用した流体の光学的な可視化手法をシュリーレン法と呼びます。シュリーレンはドイツ語の"斑(むら)"に由来します。

シュリーレン法は光源、複数のレンズや極めて高い精度を要求される凹面鏡、ナイフエッジなどの光束カットフィルターを用います。
これらの機器を用いて、光束上に出来るかすかな差分が、画像では大きな差分となって現れることを利用し、温度、密度、圧力や結合など
重要な物理的パラメーターに起因する、空気や水中での歪み可視化の一般的な技術として確立しています。

従来のシュリーレン装置ではミラーやレンズにより作られた平行光を用いたために計測領域が限られ、広範囲の画像を取る場合は様々な制約がありました。
また、光学系の設置調整や特殊光源など、さまざまな制約が発生しており、セッティングには膨大な時間と熟練した技術が必要とされてきました。

デジタルシュリーレンシステムは複雑な装置構成や光学調整を必要とせずに、容易に広範囲のシュリーレン画像が撮影できる画期的なシステムです。

• ① 被写体に対してカメラを設置し、その反対側に専用の背景を設置します。
• ② 現象が起きる前の素の状態（密度勾配が無い状態）にてベース画像を取得します。
• ③ 現象が発生したら任意の周波数にて画像を必要枚数取得します。
• ④ データを撮り終えたら、ベース画像との差分を解析ソフトウエアにて解析し、シュリーレン画像を算出します。