低屈折率透明体を用いた水と水中移動体の相互運動の計測技術の開発

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06555152
• Research Institution: KINKI UNIVERSITY
• Principal Investigator: 江藤 剛治 近畿大学, 理工学部, 教授 (20088412)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 横山 雄一 HOYA(株), ビジョンケア事業部, グループリーダ ; 竹原 幸生 近畿大学, 理工学部, 助手 (50216933)
• Keywords: 屈折率整合法 / 水と固体の相互作用 / 可視化計測法の開発 / PTV

Research Abstract

流れと固体粒子の運動の相互作用の計測等を目的として,水中物体と水の屈折率整合法を開発した。また,流れ場の高精度可視化計測法を開発した。
(1)低屈折率透明体と水の屈折率整合法の開発
ヨウ化ナトリウム等の薬品を加え,水の屈折率を上げることにより,シリコンゴム等の低屈折率透明体と水の屈折率を整合させる方法を開発した。
(2)水中を遊離する球体とその周囲の流れ計測法の開発
シリコンゴムにより直径数センチの透明球を作製する方法として,シリコンゴムに比重を合わせたアルコール水溶液中にシリコンゴムを分散させる手法を開発した。
(3)カルマンフィルターとX^2検定を用いた多数の粒子の自動追跡アルゴリズムの開発
PTV(Particle Tracking Velocimetry)のために,統計,確率学的基礎に基づいたカルマンフィルターとX^2検定を用いた3次元自動粒子追跡アルゴリズムを開発した。
(4)高精度粒子画像情報抽出法(粒子マスク相関法)の開発
PTVのための高精度粒子画像情報抽出法として,粒子マスク相関法を開発した。
(5)トレーサー粒子と水の比重整合法の開発
トレーサー粒子の比重整合法として,芯物質が周囲と同じ水,膜が比重を調節した薄いプラスチック膜でできたマイクロカプセルを開発した。
(6)移動物体の自動追跡撮影装置
ビデオカメラで撮影された画像から移動物体を認知し,その移動量を画像解析し,ビデオカメラ自身を移動させるシステムを開発した。
(7)計測上のノ-ハウの整理

Research Products

• [Publications] 江藤剛治・竹原幸生: "巻頭写真(高速ビデオカメラの現状と水工学への適用)" 土木学会論文集. (1996)
• [Publications] 江藤剛治・竹原幸生: "研究展望,高速ビデオカメラの現状と水工学への適用" 土木学会論文集. 9-20 (1996)
• [Publications] 竹原幸生・江藤剛治・道奥康治・村田滋: "PTVのための新アルゴリズムの開発" 土木学会論文集. 107-126 (1996)
• [Publications] 江藤剛治・竹原幸生・横山雄一・井田康夫: "水流の可視化に必要な関連技術の開発-比重整合・屈折率整合・多波長計測-" 土木学会論文集. 87-106 (1996)