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干渉トモグラフィーによる三次元温度分布の非接触計測

研究課題

研究課題/領域番号 24560216
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 熱工学
研究機関北海道大学

研究代表者

富岡 智  北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40237110)

研究分担者 西山 修輔  北海道大学, 大学院工学研究院, 助教 (30333628)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2014年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2013年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2012年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワード三次元非接触計測 / 温度分布 / トモグラフィー / 位相 / 入射方向可変干渉計 / 屈折率 / 位相アンラッピング / 重みつき再構成 / 干渉 / 温度
研究成果の概要

気体の三次元温度分布を非接触に計測するために,入射方向が可変の干渉計を構築した。得られたそれぞれの入射方向からの干渉画像を,新たに開発した雑音に強い位相結合アルゴリズムにより位相画像に変換し,これらをコンピュータトモグラフィーにより処理し,三次元温度分布を再構成した。
有効性を示すために,ロウソクの炎の周辺温度を計測し,熱電対により測定した温度との比較により,本システムの妥当性が示された。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2015 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Three-dimensional gas temperature measurements by computed tomography with incident angle variable interferometer2015

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Tomioka, Shusuke Nishiyama, Samia Heshmat, Yasuhiro Hashimoto, Kodai Kurita
    • 雑誌名

      Proceedings of SPIE

      巻: 9401 ページ: 94010J-94010J

    • DOI

      10.1117/12.2082499

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Carrier peak isolation from single interferogram using spectrum shift technique2014

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Tomioka, Shusuke Nishiyama, Samia Heshmat
    • 雑誌名

      Applied Optics

      巻: 53 号: 25 ページ: 5620-5631

    • DOI

      10.1364/ao.53.005620

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Performance Evaluation of Phase Unwrapping Algorithms for Noisy Phase Measurements2014

    • 著者名/発表者名
      Samia Heshmat, Satoshi Tomioka, Shusuke Nishiyama
    • 雑誌名

      International Journal of Optomechatronics

      巻: 8 号: 4 ページ: 260-274

    • DOI

      10.1080/15599612.2014.942927

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Weighted denoising for phase unwrapping2014

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Tomioka, Shusuke Nishiyama
    • 雑誌名

      Proceedings of SPIE

      巻: 9019 ページ: 90190M-90190M

    • DOI

      10.1117/12.2039390

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phase extraction and unwrapping using rotational and direct compensators for digital hologram2013

    • 著者名/発表者名
      Samia Heshmat, Satoshi Tomioka, Shusuke Nishiyama
    • 雑誌名

      Optical Engineering

      巻: 52 号: 10 ページ: 101910-101910

    • DOI

      10.1117/1.oe.52.10.101910

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phase unwrapping for noisy phase map using localized compensator2012

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Tomioka, Shusuke Nishiyama
    • 雑誌名

      Applied Optics

      巻: 51 号: 21 ページ: 4984-4994

    • DOI

      10.1364/ao.51.004984

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phase unwrapping algorithm based on singularity compensation for three-dimensional shape measurement2012

    • 著者名/発表者名
      Samia Heshmat, Satoshi Tomioka, Shusuke Nishiyama
    • 雑誌名

      Optical Review

      巻: 19 号: 6 ページ: 444-450

    • DOI

      10.1007/s10043-012-0076-9

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rotational and direct compensation for digital hologram phase unwrapping2012

    • 著者名/発表者名
      Samia Heshmat, Satoshi Tomioka, Shusuke Nishiyama
    • 雑誌名

      Proceedings of SPIE

      巻: 8413 ページ: 84130S-84130S

    • DOI

      10.1117/12.975750

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Three-dimensional gas temperature measurements by computed tomography with incident angle variable interferometer2015

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Tomioka, Shusuke Nishiyama, Samia Heshmat, Yasuhiro Hashimoto, Kodai Kurita
    • 学会等名
      IS&T/SPIE Electronic Imaging, Image Processing: Computational Imaging XIII
    • 発表場所
      Hilton San Francisco, San Francisco, California, USA
    • 年月日
      2015-02-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] キャリア成分を含む干渉縞からの2次元位相変調分布の抽出2015

    • 著者名/発表者名
      橋本 康弘, 富岡 智, 西山 修輔, 佐々木 浩一
    • 学会等名
      第50回応用物理学会北海道支部/第11回日本光学会北海道地区合同学術講演会
    • 発表場所
      旭川市 勤労者福祉会館
    • 年月日
      2015-01-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Weighted denoising for phase unwrapping2014

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Tomioka, Shusuke Nishiyama
    • 学会等名
      IS&T/SPIE Electronic Imaging, Image Processing: Algorithms and Systems XII
    • 発表場所
      Hilton San Francisco,San Francisco, California, USA
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Performance Evaluation of Phase Unwrapping Algorithms for Noisy Measurements2013

    • 著者名/発表者名
      Samia Heshmat, Satoshi Tomioka, Shusuke Nishiyama
    • 学会等名
      FRINGE 2013 - 7th International Workshop on Advanced Optical Imaging and Metrology
    • 発表場所
      Hotel Am Schlossberg, Nurtingen, Germany
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 拡張ウィンドウを用いたバックグラウンドフリンジを含む干渉縞のキャリア周波数評価2013

    • 著者名/発表者名
      橋本康弘,富岡智, 西山修輔, 佐々木浩一
    • 学会等名
      応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      同志社大学(京田辺)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Rotational and direct compensation for digital hologram phase unwrapping2012

    • 著者名/発表者名
      Samia Heshmat, Satoshi Tomioka, Shusuke Nishiyama
    • 学会等名
      Speckle 2012 : V International Conference on Speckle Metrology
    • 発表場所
      Vigo City Hall Auditorium (Vigo, Spain)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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