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Establishment of Reduction Method of Background Reflection on Infrared Thermographic Testing with Polarizer for Building Wall

Research Project

Project/Area Number 17K06668
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Building structures/Materials
Research Institution防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群)

Principal Investigator

Ogasawara Nagahisa  防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), システム工学群, 教授 (60262408)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山田 浩之  防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), システム工学群, 准教授 (80582907)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2018: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Keywords保全技術 / 非破壊検査 / 赤外線サーモグラフィ / 背景反射 / 偏光 / 画像処理 / 赤外線サーモグラフィ試験 / 定量的評価 / 偏光理論 / 放射率 / 反射率 / 対面角度 / 建築構造・材料
Outline of Final Research Achievements

The purpose of this study is to establish a reduction method of background reflection by using Infrared thermographic testing with a polarizer for large area of building wall. First, we confirmed the theoretical relationship between the face angle and the polarized emissivity by the experiments. Then we made the program based on the polarization theory with MATLAB in order to distinguish the reflection component from obtained infrared energy. Finally, we applied the program to the infrared images of the flat plate and the tube including the background reflection, and obtained quantitatively only emitted infrared image by removing the reflection component. Moreover, we proposed new line-scanning technique for large structure, which is based on the Brewster angle. Therefore, these methods are very effective to the infrared thermographic testing for large area of building wall.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

建築基準法改正により建築物外壁の全面検査が義務化され,2次元画像により効率よく検査できる赤外線サーモグラフィ試験が注目を浴びている。しかし,太陽や高温背景の反射の影響を受けることがから,その背景反射の除去が課題の一つとなっていた。本研究では,赤外線偏光子を赤外線カメラに取り付けることで,S偏光とP偏光の赤外線計測を行い,得られた赤外線画像から,反射成分のみを除去,放射成分のみを抽出する方法を開発した。本手法により,建物外壁は勿論のこと,滑走路や高速道路などの広大面積を持つ土木構造物の検査が効率よく行えることになった。

Report

(4 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (20 results)

All 2020 2019 2018 2017

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (17 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] 金属に対する偏光理論を利用した赤外線サーモグラフィ試験における背景反射の除去2020

    • Author(s)
      鈴木総司,小笠原永久
    • Journal Title

      非破壊検査

      Volume: 69 Pages: 300-305

    • NAID

      130007848844

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  • [Journal Article] Infrared thermographic test for removing background reflection based on polarization theory2019

    • Author(s)
      Soshi Suzuki, Nagahisa Ogasawara
    • Journal Title

      NDT & E International

      Volume: 103 Pages: 19-25

    • DOI

      10.1016/j.ndteint.2019.01.007

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  • [Journal Article] Quantitative Evaluation of Polarized Emissivity and Polarized Refelectivity using Infrared Thermographic Instrument2018

    • Author(s)
      Soshi Suzuki, Nagahisa Ogasawara
    • Journal Title

      Advanced Experimental Mechanics

      Volume: 3 Pages: 167-172

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      鈴木総司,小笠原永久,松田裕行
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      鈴木総司,小笠原永久,松田裕行
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      鈴木 総司,小笠原 永久,松田 裕行
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      Soshi Suzuki, Nagahisa Ogasawara
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      鈴木 総司,小笠原 永久
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      小笠原 永久,鈴木 総司,松田 裕行
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      日本非破壊検査協会平成30年度秋季講演大会
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      小笠原 永久,小林 千恵,山田 浩之,
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      日本実験力学会2017年度年次講演会
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  • [Presentation] 水溶性黒体フィルムによる赤外線サーモグラフィ法2017

    • Author(s)
      小笠原 永久,鈴木 総司,斉藤 順哉,松田 裕行
    • Organizer
      日本非破壊検査協会平成29年度秋季講演大会
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Published: 2017-04-28   Modified: 2021-02-19  

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